半导体制造方法技术

本发明专利技术提供能够得到低的金半接触电阻而不会使器件特性劣化的半导体制造方法以及半导体制造装置。通过从闪光灯(FL)对形成了金属层的半导体基板(W)的表面以1秒以下的照射时间照射闪光，将包含金属层以及杂质区域的半导体基板(W)的表面瞬间地升温至1000℃以上的处理温度。另外，在包含氢的混合气体的环境中，对半导体基板(W)的表面照射闪光进行加热处理。通过在混合气体的环境中将半导体基板(W)的表面在极短时间加热至高温，能够使金半接触电阻降低，而不会使在栅极氧化膜的界面附近为了氢封端而取入的氢解吸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及形成将在半导体基板上形成的η型区域或ρ型区域与金属层电连接的金半接触的半导体制造方法以及半导体制造装置。
技术介绍
在半导体器件的制造中，确立半导体和金属的欧姆接触(contact，金半接触)是重要的技术。作为向SiC(碳化硅)等半导体基板的金半接触形成法，众所周知如下方法:将金属材料蒸镀在高浓度地掺杂(doping)的杂质区域后，进行被称为PDA (Post-Deposit1nAnneal，淀积后退火)的热处理，形成反应层。另外，在半导体器件的制造工序中，除了形成金半接触以外，还在例如注入了的杂质的活化等各种目的下进行热处理(参照专利文献I)。专利文献1:日本特开2011-44688号公报以往进行的典型的热处理，是专利文献1等所公开那样的采用加热炉的几分钟左右的加热。另外，通过卤素灯等对半导体基板迅速地加热的几秒钟左右的热处理也被广泛进行。但是，根据热处理的种类的不同，当处理时间变长时，有时即使是几秒钟左右，半导体器件的其他的特性也会劣化。例如，在用于向SiC半导体基板的金半接触形成的热处理中，由于加热温度越高，金半接触电阻越低，因此优选。但是，在SiC半导体中，为了改善栅极氧化膜的界面特性进行氢封端处理，当为了形成金半接触在高温下进行几秒钟以上的热处理时，产生取入该界面附近的氢解吸，使界面特性劣化这样的问题。另外，在P型金半接触中作为金属层所采用的铝为低融点金属，本来就在高温下难以进行热处理。另外，典型地是在进行了杂质注入后且形成金属层之前，进行用于杂质活化的热处理，但是若将该热处理在高温下进行几秒钟以上，则注入的杂质因向外扩散而消失，在杂质区域的表面附近，还产生杂质浓度变低，难以得到低金半接触电阻这样的问题。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述课题而完成，其目的在于，提供不会使器件特性劣化而能够得到低的金半接触电阻的半导体制造方法以及半导体制造装置。为了解决上述课题，技术方案1的专利技术，是用于形成半导体基板的金半接触的半导体制造方法，其特征在于，包括:离子注入工序，对半导体基板的一部分区域注入离子，形成杂质区域；金属层形成工序，在所述杂质区域上形成金属层；以及热处理工序，对形成了所述金属层的所述半导体基板以1秒以下的照射时间照射光进行加热，所述热处理工序在包含氢的混合气体(forming gas)中执行。另外，技术方案2的专利技术，在技术方案1的专利技术有关的半导体制造方法中，其特征在于，在所述热处理工序中被照射光的所述半导体基板的表面的达到温度为1000°c以上。另外，技术方案3的专利技术，在技术方案1的专利技术有关的半导体制造方法中，其特征在于，在所述热处理工序中，形成金半接触，并且还进行对所述杂质区域所注入的杂质的活化。另外，技术方案4的专利技术，在技术方案3的专利技术有关的半导体制造方法中，其特征在于，在所述热处理工序，还促进所述杂质区域的再结晶化。另外，技术方案5的专利技术，在技术方案1的专利技术有关的半导体制造方法中，其特征在于，在所述离子注入工序和所述金属层形成工序之间，还包括:对半导体基板以1秒以下的照射时间照射光，进行对所述杂质区域所注入的杂质的活化的工序。另外，技术方案6的专利技术，在技术方案1的专利技术有关的半导体制造方法中，其特征在于，在所述热处理工序中，将在光谱分布中波长300nm相对于波长500nm的相对强度为20%以上的光照射到所述半导体基板。另外，技术方案7的专利技术，技术方案1的专利技术有关的半导体制造方法中，其特征在于，在所述热处理工序之前，还包括在所述金属层上形成光吸收膜的工序。另外，技术方案8的专利技术，在技术方案1的专利技术有关的半导体制造方法中，其特征在于，在所述离子注入工序中，在所述半导体基板的一个面形成η型杂质区域和ρ型杂质区域，在所述金属层形成工序中，在所述η型杂质区域上形成镍层，并且在所述ρ型杂质区域上形成铝层，在所述热处理工序中，通过对所述半导体基板的所述一个面的光照射，同时形成η型金半接触和ρ型金半接触。另外，技术方案9的专利技术，在技术方案1的专利技术有关的半导体制造方法中，其特征在于，在所述热处理工序中，从闪光灯对所述半导体基板照射闪光。另外，技术方案10的专利技术，在技术方案1至技术方案9中的任意一项的专利技术有关的半导体制造方法中，其特征在于，所述半导体基板由碳化硅形成。另外，技术方案11的专利技术，是用于形成半导体基板的金半接触的半导体制造装置，其特征在于，包括:腔室，其容纳在被注入了离子的杂质区域上形成有金属层的半导体基板；基座(Susceptor)，其设置在所述腔室内，载置并支撑所述半导体基板；混合气体供给部，其在所述腔室内形成包含氢的混合气体的环境；以及光照射部，对由所述基座支撑的所述半导体基板以1秒以下的照射时间照射光进行加热，所述光照射部在所述混合气体中对所述半导体基板照射光。另外，技术方案12的专利技术，在技术方案11的专利技术有关的半导体制造装置中，其特征在于，所述光照射部通过光照射使所述半导体基板的表面达到1000°C以上。另外，技术方案13的专利技术，在技术方案11的专利技术有关的半导体制造装置中，其特征在于，所述光照射部对所述半导体基板照射光，形成金半接触，并且还进行对所述杂质区域所注入的杂质的活化。另外，技术方案14的专利技术，在技术方案13的专利技术有关的半导体制造装置中，其特征在于，所述光照射部对所述半导体基板照射光，还促进所述杂质区域的再结晶化。另外，技术方案15的专利技术，在技术方案11的专利技术有关的半导体制造装置中，其特征在于，所述光照射部对被注入了离子后、且形成金属层之前的半导体基板照射光，进行对所述杂质区域所注入的杂质的活化。另外，技术方案16的专利技术，在技术方案11的专利技术有关的半导体制造装置中，其特征在于，所述光照射部将在光谱分布中波长300nm相对于波长500nm的相对强度为20%以上的光照射到所述半导体基板。另外，技术方案17的专利技术，在技术方案11的专利技术有关的半导体制造装置中，其特征在于，所述光照射部对在所述金属层上形成了光吸收膜的所述半导体基板照射光。另外，技术方案18的专利技术，在技术方案11的专利技术有关的半导体制造装置中，其特征在于，在所述半导体基板的一个面形成η型杂质区域和ρ型杂质区域，并且在所述η型杂质区域上以及所述Ρ型杂质区域上分别形成镍层以及铝层，所述光照射部，通过对所述半导体基板的所述一个面的光照射，同时形成η型金半接触和ρ型金半接触。另外，技术方案19的专利技术，在技术方案11的专利技术有关的半导体制造装置中，其特征在于，所述光照射部包含照射闪光的闪光灯。另外，技术方案20的专利技术，在技术方案11至技术方案19中的任意一项的专利技术有关的半导体制造装置中，其特征在于，所述半导体基板由碳化硅形成。【专利技术的效果】根据技术方案1至技术方案10的专利技术，由于对在杂质区域上形成了金属层的半导体基板，在包含氢的混合气体中以1秒以下的照射时间照射光进行加热，因此，能够使半导体基板的表面升温，而不会使为了氢封端而取入的氢解吸，并能够得到低的金半接触电阻，而不会使器件特性劣化。特别地，根据技术方案6的专利技术，由于将在光谱分布中波长300nm相对于波长500nm的相对强度为20%以上的光照射到半导体基板，因此，即使是带隙宽的半导体基板也能够吸收照射光。特别地，根据技术方案7的专利技术，由于在热处理工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体制造方法，用于形成半导体基板的金半接触，其特征在于，包括：离子注入工序，对半导体基板的一部分区域注入离子，形成杂质区域，金属层形成工序，在所述杂质区域上形成金属层，以及热处理工序，对形成了所述金属层的所述半导体基板以1秒以下的照射时间照射光进行加热；所述热处理工序在包含氢的混合气体中执行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：青山敬幸，加藤慎一，
申请(专利权)人：株式会社思可林集团，
类型：发明
国别省市：日本;JP