碳化硅半导体装置的制造方法以及碳化硅半导体装置制造方法及图纸

一种碳化硅半导体装置的制造方法，依次包含：研磨工序，通过从第二主面114侧对碳化硅半导体基体110进行研磨，从而在所第二主面形成凹凸；金属薄膜形成工序，在碳化硅半导体基体的第二主面上，形成由可形成金属碳化物的金属构成的金属薄膜118；激光照射工序，通过对金属薄膜进行可见区域或红外区域的激光照射将金属薄膜加热，从而在碳化硅半导体基体与金属薄膜的境界面形成金属碳化物120；蚀刻工序，将有可能形成在所述金属碳化物的表面侧的含金属副生成物层122利用非氧化性药液蚀刻去除，从而使所述金属碳化物露出于表面；以及电极形成工序，在金属碳化物上形成阴电极126。本发明专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法，是一种不存在碳析出问题，并且能够以低成本制造具有良好电阻特性以及粘着特性的欧姆电极的碳化硅半导体装置的制造方法。

Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device and silicon carbide semiconductor device

Method of manufacturing a silicon carbide semiconductor device includes: a grinding process, from the second main surface 114 side for grinding of silicon carbide semiconductor substrate 110, thereby forming a bump on the second main surface; the metal thin film formation process, the second main surface of silicon carbide semiconductor substrate, can be formed by forming a metal film metal carbide metal a 118; laser irradiation process by laser irradiation were visible or infrared region of the metal film the metal film heating, resulting in a silicon carbide semiconductor substrate and the metal film surface to form a metal carbide state 120; etching process, will be formed on the surface side of the metal carbide metal containing by-product the 122 layer using non oxidizing liquid etching, so that the metal carbide exposed surface and electrode forming process, Forming a negative electrode on the metal carbide 126. Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device of the present invention, is a kind of carbon precipitation, and method for manufacturing silicon carbide semiconductor device manufacturing ohmic electrode has good resistance properties and adhesion characteristics at low cost of.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种碳化硅半导体装置的制造方法以及碳化硅半导体装置。
技术介绍
以往，在碳化硅半导体基体处形成纵向功率器件(Powerdevice)时，当形成用于使该功率器件与外部的电路等连接的电极，例如，形成漏(Drain)电极时，为了降低碳化硅半导体基体与漏电极的接触电阻，一般希望在碳化硅半导体基体处形成欧姆(Ohmic)电极。作为形成欧姆电极的第一方法，被告知的方法有：进行在碳化硅半导体基体处形成Ni薄膜后进行热处理的叫做硅化工艺(Salicideprocess)，从而在碳化硅半导体基体处形成Ni硅化层。但是，在上述第一方法中，为了使Ni薄膜的由来Ni与碳化硅半导体基体的由来Si发生反应从而形成Ni硅化层，就需要进行1000℃以上的热处理，在碳化硅半导体基体处预先形成有元件的情况下，会有该元件被损坏的问题。另外，作为形成欧姆电极的方法，被告知的方法有能够解决上述问题的第二方法(例如，参照专利文献1)。该第二方法为：在碳化硅半导体基体910的第一主面912形成未图示的元件(MOS结构)(参照图10(a)以及图10(b))，然后通过对碳化硅半导体基体910的第二主面914进行研磨从而在第二主面914处形成凹凸(参照图10(c))，然后在该第二主面914处形成可形成硅化物的由金属组成的金属薄膜918(例如Ni薄膜)(参照图10(d))，再然后，通过对金属薄膜918进行紫外区域的激光照射从而在碳化硅半导体基体910与金属薄膜918之间形成金属硅化层920后再形成欧姆电极924(参照图11(a))。再有，在专利文献1中，在形成欧姆电极924后，在欧姆电极924上形成漏电极926(参照图11(b))，在碳化硅半导体基体910的第一主面912侧形成源(Source)电极928以及未图示的栅(Gate)电极(参照图11(c)),从而进行功率MOSFET的制造。根据该第二方法，由于是通过进行紫外区域的激光照射从而形成金属硅化层，所以不同于上述第一方法，不需要进行高温热处理，即便是在碳化硅半导体基体处预先形成有元件的情况下该元件也不会被损坏，从而能够在碳化硅半导体基体处形成元件后形成欧姆电极。先行技术文献专利文献专利文献1专利第5460975号公报然而，在上述第二方法中，碳化硅半导体基体在收到紫外区域的激光直接照射后，会有碳(Carbon)析出从而产生出电极的剥离现象(特别是欧姆电极924与金属衬垫(Backmetal)(该情况下为漏电极926)剥离的现象)的问题。另外，由于金属薄膜在紫外区域的衰减系数低导致硅化反应不充分，并且会出现欧姆电极的电阻特性以及粘着性劣化(即电阻值升高粘着度降低)的情况发生的问题。再有，因紫外区域的激光的照射装置极其昂贵，还存在制造成本高的问题。本专利技术鉴于以上问题，以提供一种碳化硅半导体装置的制造方法以及碳化硅半导体装置为目的，其没有碳析出的问题，并且能够以低成本制造具有良好电阻特性以及粘着特性的欧姆电极。
技术实现思路
本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，依次包括：碳化硅半导体基体准备工序，准备具有元件形成面即第一主面以及该第一主面的相反面即第二主面的碳化硅半导体基体；研磨工序，通过从所述第二主面侧对所述碳化硅半导体基体进行研磨从而在所述第二主面形成凹凸；金属薄膜形成工序，在所述碳化硅半导体基体的所述第二主面上，形成由可形成金属碳化物的金属构成的金属薄膜；激光(Laser)照射工序，通过对所述金属薄膜进行可见区域或红外区域的激光照射将所述金属薄膜加热，从而在所述碳化硅半导体基体与所述金属薄膜的境界面形成金属碳化物；蚀刻(Etching)工序，将有可能形成在所述金属碳化物的表面侧的含金属副生成物层利用非氧化性药液蚀刻去除，从而使所述金属碳化物露出于表面；以及电极层形成工序，在所述金属碳化物上形成电极层。在本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法中，可形成所述金属碳化物的金属，最好是由从Ti、Ta、W以及Mo和由上述这些的合金构成的群中选出的一种或两种以上的金属所构成的。在本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法中，可形成所述金属碳化物的金属最好是由Ti或Ti合金构成。在本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法中，所述可见区域或红外区域的激光最好为绿激光(Greenlaser)(波长：532nm)。在本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法中，最好是以可在所述碳化硅半导体基体与所述金属薄膜的境界面形成所述金属碳化物，并且通过透过所述金属薄膜的激光，使碳化硅半导体基体的所述第一主面侧的温度不超过形成元件时的最高工艺(Process)温度为条件来实施所述激光照射工序。再有，在上述条件中，还包含有激光的功率(Power)、激光的波长、激光的光斑直径(Spotdiameter)、激光的聚光角度、激光的扫描速率(Scanrate)、激光的照射方法(连续照射或间歇照射)、金属薄膜的厚度、半导体基体的厚度等的相关条件。在本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法中，通过所述金属薄膜形成工序形成的所述金属薄膜的厚度最好在50nm～350nm的范围内。在本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法中，最好是以到达距离所述碳化硅半导体基体与所述金属薄膜的境界面50nm深度的位置上的激光的光量在10％以下为条件来开始所述激光照射工序。在本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法中，所述蚀刻工序中最好也将有可能形成在所述金属碳化物的表面侧的硅(Silicon)氧化物利用所述非氧化性药液蚀刻去除。在本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法中，最好是实施所述研磨工序使所述第二主面的算术平均粗糙度Ra在30nm～300nm范围内。在本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法中，最好是以所述激光不照射在划片槽(ScribeLine)上为条件来实施所述激光照射工序。本专利技术的碳化硅半导体装置，其特征在于，包括：碳化硅半导体基体，具有作为元件形成面的第一主面，以及作为该第一主面的相反面并且为凹凸面的第二主面；金属碳化物，形成于(位于)所述碳化硅半导体基体的所述第二主面上；以及电极层，形成于(位于)所述金属碳化物上。专利技术效果根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法，由于能够通过对由可形成金属碳化物的金属构成的金属薄膜进行可见区域或红外区域的激光照射从而形成金属碳化物来形成欧姆电极，因此不存在碳析出的问题。另外，根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法，由于金属薄膜的衰减系数在可视区域高于紫外区域，因此能够充分地进行金属碳化反应，这样欧姆电极的电阻特性以及粘着特性就不容易劣化。再有，根据本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法，由于可见区域或红外区域的激光照射装置相比紫外区域的激光照射装置更加便宜，因此与以往相比制造成本更加低廉。其结果就是，本专利技术的碳化硅半导体装置的制造方法，是一种没有碳析出的问题，并且能够以低成本制造具有良好电阻特性以及粘着特性的欧姆电极的碳化硅半导体装置的制造方法。另外，本专利技术的碳化硅半导体装置，由于能够通过上述的碳化硅半导体装置的制造方法来进行制造，因此是一种不存在碳析出问题，并且具备良好电阻特性以及粘着特性的欧姆电极的，低价格的碳化硅半导体装置。附图说明图1是实施方式一所涉及的碳化硅半导体装置的制造方法的说明图。图1(a)～图1(d)为各工序图。图2是实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，依次包括：碳化硅半导体基体准备工序，准备具有元件形成面即第一主面以及该第一主面的相反面即第二主面的碳化硅半导体基体；研磨工序，通过从所述第二主面侧对所述碳化硅半导体基体进行研磨从而在所述第二主面形成凹凸；金属薄膜形成工序，在所述碳化硅半导体基体的所述第二主面上，形成由可形成金属碳化物的金属构成的金属薄膜；激光照射工序，通过对所述金属薄膜进行可见区域或红外区域的激光照射将所述金属薄膜加热，从而在所述碳化硅半导体基体与所述金属薄膜的境界面形成金属碳化物；蚀刻工序，将有可能形成在所述金属碳化物的表面侧的含金属副生成物层利用非氧化性药液蚀刻去除，从而使所述金属碳化物露出于表面；以及电极层形成工序，在所述金属碳化物上形成电极层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，依次包括：碳化硅半导体基体准备工序，准备具有元件形成面即第一主面以及该第一主面的相反面即第二主面的碳化硅半导体基体；研磨工序，通过从所述第二主面侧对所述碳化硅半导体基体进行研磨从而在所述第二主面形成凹凸；金属薄膜形成工序，在所述碳化硅半导体基体的所述第二主面上，形成由可形成金属碳化物的金属构成的金属薄膜；激光照射工序，通过对所述金属薄膜进行可见区域或红外区域的激光照射将所述金属薄膜加热，从而在所述碳化硅半导体基体与所述金属薄膜的境界面形成金属碳化物；蚀刻工序，将有可能形成在所述金属碳化物的表面侧的含金属副生成物层利用非氧化性药液蚀刻去除，从而使所述金属碳化物露出于表面；以及电极层形成工序，在所述金属碳化物上形成电极层。2.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：其中，可形成所述金属碳化物的金属，是由从Ti、Ta、W以及Mo和由上述这些的合金构成的群中选出的一种或两种以上的金属所构成的。3.根据权利要求1所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：其中，可形成所述金属碳化物的金属由Ti或Ti合金构成。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：其中，所述可见区域或红外区域的激光为绿激光(波长：532nm)。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于：其中，以可在所述碳化硅半导体基体与所述金属薄膜的境...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田祐介，渡部善之，中村俊一，
申请(专利权)人：新电元工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP