半導(dǎo)體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，眾所周知的是，在使用了硅(Si)半導(dǎo)體和/或碳化硅(SiC)半導(dǎo)體的半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體裝置)中，通過熱處理(退火)來形成半導(dǎo)體部與過渡金屬層(電極)的歐姆接觸(電接觸部)。
[0003]作為形成這樣的歐姆接觸的方法，提出了這樣的方法，S卩，具備在包括硅半導(dǎo)體的半導(dǎo)體基板(以下，稱為硅基板)的表面上堆積過渡金屬層的工序以及對(duì)過渡金屬層進(jìn)行熱處理的工序，并且在熱處理工序中，在400°C?750°C的溫度下通過30秒?90秒鐘的熱處理來對(duì)整個(gè)硅基板進(jìn)行加熱(例如，參照下述專利文獻(xiàn)I)。
[0004]另外，作為另一方法，提出了這樣的方法，S卩，將過渡金屬層蒸鍍?cè)谔蓟杌迳系慕佑|部，在1000 °C的溫度下通過2分鐘的急速加熱處理來對(duì)整個(gè)碳化硅基板進(jìn)行加熱，從而形成含碳高的硅化物電極(例如，參照下述專利文獻(xiàn)2(第0017段))。
[0005]另外，作為另一方法，提出了這樣的方法，S卩，通過濺射在碳化硅基板上依次形成鈦(Ti)層、鋁(Al)層和硅層，從而形成接觸電極之后，通過利用激光的光進(jìn)行退火，使接觸電極中所含有的鈦、鋁和硅與碳化硅基板中所含有的硅和碳進(jìn)行合金化(例如，參照下述專利文獻(xiàn)3(第0042?0044段))。
[0006]另外，作為另一方法，提出了這樣的方法，S卩，進(jìn)行在硅半導(dǎo)體基板表面形成源擴(kuò)展區(qū)和漏擴(kuò)展區(qū)的離子注入，包括柵電極在內(nèi)形成覆蓋整體的包括絕緣膜和金屬膜的吸收膜，將激光照射于吸收膜上而使源擴(kuò)展區(qū)和漏擴(kuò)展區(qū)進(jìn)行激光退火(例如，參照下述專利文獻(xiàn)4) ο
[0007]另外，作為另一方法，提出了具有如下特征的方法，即具備:將柵電極作為掩模而將雜質(zhì)注入到半導(dǎo)體層的工序；以覆蓋柵電極的方式形成層間絕緣膜的工序;在層間絕緣膜上形成包括熔點(diǎn)比半導(dǎo)體層高的金屬的光吸收膜的工序；向光吸收膜照射光，通過光吸收膜吸收光所產(chǎn)生的熱來使半導(dǎo)體層中的雜質(zhì)活化的工序(例如，參照下述專利文獻(xiàn)5)。
[0008]另外，作為另一方法，提出了這樣的方法，S卩，準(zhǔn)備退火對(duì)象物，該退火對(duì)象物具備碳化硅層和形成于碳化硅層上的吸收層，向退火對(duì)象物的吸收層照射激光束，通過被吸收層吸收的激光束的能量使吸收層發(fā)熱，通過在吸收層產(chǎn)生的熱，對(duì)碳化硅層進(jìn)行加熱(例如，參照下述專利文獻(xiàn)6)。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011 ] 專利文獻(xiàn)I:日本特開2012-246216號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本特開2009-177102號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)3:日本特開2012-099599號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)4:日本特開2002-280548號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)5:日本特開2010-040545號(hào)公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)6:日本特開2012-069748號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]技術(shù)問題
[0018]但是，在上述專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中，無法僅對(duì)形成歐姆接觸的部分(即過渡金屬層和/或基板與過渡金屬層的界面)進(jìn)行加熱，使得整個(gè)基板(全部元件)同樣被加熱。例如，在形成碳化硅半導(dǎo)體部與過渡金屬層的歐姆接觸的情況下，如上述那樣在100tC以上的高溫下進(jìn)行熱處理。因此，半導(dǎo)體部與柵絕緣膜的界面特性和/或構(gòu)成元件的材料可能會(huì)劣化。在上述專利文獻(xiàn)3中，由于在縮小了光斑直徑的狀態(tài)下照射激光而對(duì)預(yù)定區(qū)域進(jìn)行選擇性地加熱，因此能夠解決在上述專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2中產(chǎn)生的上述問題。
[0019]但是，在上述專利文獻(xiàn)3中，要求從使激光匯聚的透鏡至過渡金屬層的表面為止的距離對(duì)于過渡金屬層的整個(gè)表面均相等。即，要求是元件表面平坦且無凹凸的元件結(jié)構(gòu)。因此，由于在因溝槽側(cè)壁和/或芯片側(cè)壁設(shè)置有過渡金屬層等，使得從使激光匯聚的透鏡至過渡金屬層的表面為止的距離不恒定的情況下，需要在與各配置對(duì)應(yīng)的條件下進(jìn)行激光照射，因此無法同時(shí)對(duì)全部過渡金屬層進(jìn)行加熱，可能會(huì)發(fā)生產(chǎn)量降低。
[0020]進(jìn)一步地，在上述專利文獻(xiàn)3中，通過激光照射對(duì)預(yù)定區(qū)域進(jìn)行選擇性地加熱，因此激光的照射位置和/或照射軌跡等的程序控制變得復(fù)雜。另外，可能會(huì)因激光照射的位置偏離等，發(fā)生照射不均勻而接觸電阻不一致，或者配置在過渡金屬層周圍的除過渡金屬層以外的構(gòu)成部分(例如柵絕緣膜等)被加熱，而導(dǎo)致元件特性劣化。另外，在過渡金屬層的表面積比與激光的光斑直徑對(duì)應(yīng)的面積更小的情況下，存在無法僅對(duì)過渡金屬層進(jìn)行選擇性地加熱的問題。
[0021]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，目的在于提供一種能夠形成接觸電阻低的歐姆接觸并且能夠防止元件特性劣化的半導(dǎo)體裝置的制造方法。另外，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，目的在于提供一種能夠提高產(chǎn)量的半導(dǎo)體裝置的制造方法。
[0022]技術(shù)方案
[0023]為了解決上述的問題，達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法具有以下特征。首先，進(jìn)行通過離子注入，在半導(dǎo)體基板的表面層形成雜質(zhì)區(qū)的第一形成工序。接著，進(jìn)行在上述雜質(zhì)區(qū)的表面形成過渡金屬層的第二形成工序。接著，進(jìn)行如下的等離子體處理工序，即，通過將形成了上述過渡金屬層的狀態(tài)下的上述半導(dǎo)體基板暴露在利用微波形成的氫等離子體氣氛中，使上述過渡金屬層發(fā)熱。而且，在上述等離子體處理工序中，通過來自所述上述過渡金屬層的熱傳導(dǎo)，對(duì)上述雜質(zhì)區(qū)進(jìn)行加熱，在上述過渡金屬層與上述雜質(zhì)區(qū)的界面形成上述過渡金屬層與上述雜質(zhì)區(qū)反應(yīng)而成的歐姆接觸，并且使上述雜質(zhì)區(qū)活化。
[0024]另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法在上述的發(fā)明中具有以下特征:在上述等離子體處理工序之前，還進(jìn)行在上述半導(dǎo)體基板的背面形成第二過渡金屬層的第三形成工序。而且，在上述等離子體處理工序中，將上述過渡金屬層和上述第二過渡金屬層同時(shí)暴露在上述氫等離子體氣氛中。
[0025]另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法在上述的發(fā)明中具有以下特征:在上述等離子體處理工序之前，還進(jìn)行在上述半導(dǎo)體基板的背面形成第二過渡金屬層的第三形成工序。在上述第二形成工序和上述第三形成工序之后且在上述等離子體處理工序之前，進(jìn)行以覆蓋所述第二過渡金屬層的表面的方式配置包括除過渡金屬以外的材料的屏蔽基板的屏蔽工序。而且，在利用上述屏蔽基板覆蓋了上述第二過渡金屬層的狀態(tài)下，將上述半導(dǎo)體基板暴露在上述氫等離子體氣氛中。
[0026]另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法在上述的發(fā)明中還具有以下特征。上述雜質(zhì)區(qū)從上述半導(dǎo)體基板的主面遍及到上述半導(dǎo)體基板的側(cè)面而形成。上述過渡金屬層以從上述半導(dǎo)體基板的主面遍及到上述半導(dǎo)體基板的側(cè)面的方式形成在上述雜質(zhì)區(qū)的表面。而且，在上述等離子體處理工序中，通過來自從上述半導(dǎo)體基板的主面遍及到上述半導(dǎo)體基板的側(cè)面而形成的上述過渡金屬層的熱傳導(dǎo)，對(duì)從上述半導(dǎo)體基板的主面遍及到上述半導(dǎo)體基板的側(cè)面而形成的上述雜質(zhì)區(qū)進(jìn)行加熱。
[0027]另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法在上述的發(fā)明中具有以下特征:上述半導(dǎo)體基板的側(cè)面相對(duì)于上述半導(dǎo)體基板的主面以預(yù)定的斜度傾斜。
[0028]另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法在上述的發(fā)明中具有以下特征:在上述第二形成工序之前，在上述半導(dǎo)體基板的表面形成包括金屬-氧化膜-上述雜質(zhì)區(qū)的絕緣柵結(jié)構(gòu)。
[0029]根據(jù)上述的發(fā)明，通過吸附到過渡金屬層的氫自由基成為氫分子時(shí)釋放出的結(jié)合能，使過渡金屬被加熱，通過來自過渡金屬層的熱傳導(dǎo)使碳化硅基板的與過渡金屬層接觸的部分被加熱。由此，能夠形成成為與碳化硅基板的歐姆接觸的金屬硅化物層。另外，由于除過渡金屬層以外的構(gòu)成部不發(fā)熱，因此例如MOS柵結(jié)構(gòu)的柵絕緣膜附近不被加熱。因此，能夠防止柵絕緣膜與碳化硅半導(dǎo)體部的界面特性劣化。另外，在形成金屬硅化物層的同時(shí)，通過來自過渡金屬層的熱傳導(dǎo)，能夠使直接在金屬硅化物層下方的離子注入層活化。因此，無需進(jìn)行僅用于使離子注入?yún)^(qū)活化的熱處理工序，能夠簡化制造工序。
[0030]有益效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的制造方法，具有以下效果:能夠形成接觸電阻低的歐姆接觸，并且防止元件特性劣化。另外，