半导体装置及半导体装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体装置和半导体装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]已经开发了这样的技术:通过蚀刻，除去形成在碳化硅(SiC)半导体基板的表面上的绝缘层的一部分，以形成开口，并使与SiC半导体基板形成欧姆接触的金属电极形成在此开口内。在公开号为2011-176183 (JP 2011-176183 A)的日本专利申请中公开的半导体装置的制造方法中，氧化硅膜(3102膜)首先形成在SiC半导体基板的表面上。接着在该氧化硅膜表面上形成抗蚀层。随后，通过使所述抗蚀层图案化，形成开口。接下来对通过该抗蚀层开口而暴露在外的区域中的氧化硅进行蚀刻。随后除去抗蚀层，在氧化硅膜和SiC半导体基板的表面上形成金属(钼)电极层。接着，在该金属电极层的表面上形成抗蚀层。随后使该抗蚀层图案化，从而仅在留作电极的部分上形成抗蚀层。接下来，通过蚀刻除去金属电极层，以仅允许受抗蚀层保护的金属电极层被留下。于是，在绝缘层开口中形成了金属电极。
[0003]在JP 2011-176183 A的制造方法中，金属电极形成在从SiC半导体基板上除去了氧化硅膜(3102膜)的整个区域。即，烧结是在金属电极与氧化硅膜彼此接触的状态下进行的。这样，在金属电极与氧化硅膜Si02i间的反应中可能生成金属氧化物。这可能增大SiC半导体基板与金属电极之间的接触电阻。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种技术，其能阻碍SiC基板与电极金属层之间的接触电阻的增大。
[0005]半导体装置的制造方法，该方法包括:在SiC半导体基板的表面上形成绝缘层；在所述绝缘层的表面上形成具有开口的抗蚀层；除去通过所述抗蚀层的所述开口而暴露的区域中的绝缘层；
在除去所述绝缘层之后，通过使作为电极材料的金属在所述SiC半导体基板的表面上和当抗蚀层形成在所述绝缘层上时在该抗蚀层的表面上沉积，形成电极金属层；在形成所述电极金属层之后，除去其上沉积有电极金属层的抗蚀层；在除去所述抗蚀层之后，通过蚀亥IJ，使形成在所述绝缘层中的开口的内壁表面与所述电极金属层之间的间隙加宽；并且在进行了所述蚀刻之后，通过加热所述SiC半导体基板与所述电极金属层，使所述电极金属层与所述SiC半导体基板之间形成欧姆接触。
[0006]根据上述方面，烧结是在所述电极金属层与绝缘层之间的间隙被加宽之后进行的。这样，阻碍了 SiC基板与电极金属层之间的接触电阻的增大。
[0007]与本发明第二方面对应的半导体装置包括:SiC半导体基板；绝缘层，其设置在所述SiC半导体基板的表面上，并具有用于使所述SiC半导体基板的一部分暴露出来的开口 ；欧姆电极层，其设置在所述绝缘层的所述开口中，并与所述SiC半导体基板的表面形成欧姆接触；碳吸附金属层，其设置在所述绝缘层开口中的所述欧姆电极层的表面上；以及保护性金属层，其设置在所述绝缘层开口中的所述碳吸附金属层的一表面上、所述欧姆电极层的一侧部表面上、所述碳吸附金属层的侧部表面上。
【附图说明】
[0008]以下将结合附图，描述本发明的示范性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，图中相似的附图标记代表相似部件，其中:
图1为用于示意性地展示本发明一个实施例的半导体装置的边缘部分的放大剖视图； 图2为用于阐释本发明实施例的半导体装置的边缘部分的制造方法的放大剖视图；
图3为用于阐释本发明实施例的半导体装置的边缘部分的所述制造方法的放大剖视图；
图4为用于阐释本发明实施例的半导体装置的边缘部分的所述制造方法的放大剖视图；
图5为用于阐释本发明实施例的半导体装置的边缘部分的所述制造方法的放大剖视图；
图6为用于阐释本发明实施例的半导体装置的边缘部分的所述制造方法的放大剖视图；
图7为用于阐释本发明实施例的半导体装置的边缘部分的所述制造方法的放大剖视图；
图8为用于阐释本发明实施例的半导体装置的边缘部分的所述制造方法的放大剖视图；
图9为用于展示本发明实施例的半导体装置的一般配置的剖视图。
【具体实施方式】
[0009]在本发明公开的半导体装置的制造方法中，用于形成电极金属层的步骤可包括通过使与SiC半导体基板形成欧姆接触的金属材料沉积在SiC半导体基板的表面和抗蚀层的表面上，形成欧姆电极层的步骤。所述形成电极金属层的步骤可包括在形成欧姆电极层之后，通过使保护所述欧姆电极层的金属材料沉积在欧姆电极层的一面侧上，形成保护性金属层的步骤。
[0010]在上述半导体装置的制造方法中，蚀刻步骤是在当保护性金属层形成在欧姆电极层上时进行的。这阻止了对欧姆电极层的表面(上表面)的蚀刻，从而阻止了欧姆电极层的尺寸的过度缩减。于是，能够阻止欧姆电极层与SiC半导体基板之间的接触电阻的增大。
[0011]在本发明公开的半导体的制造方法的蚀刻步骤中，在进一步蚀刻欧姆电极层的侧壁的同时，可以不蚀刻保护金属层。进一步地，烧结可以在不低于保护性金属层的熔点的温度下进行。
[0012]在半导体装置的制造方法中，位于保护性金属层下方的欧姆电极层的侧表面像被挖空的那些一样被除去了，且保护性金属层相对于欧姆电极层横向地突起。由于烧结是在这样的状态下在比保护性金属层的熔点更高的温度下进行的，因此，保护性金属层熔解并覆盖欧姆电极层。这进一步阻碍了欧姆电极层与绝缘层之间的接触。相应地，进一步阻碍了欧姆电极层上的金属氧化物的产生，从而阻碍了接触电阻的增大。在本发明中，“未被蚀亥IJ”并不意味着完全不被蚀刻，而是包括这样的情形:当多个层被蚀刻时，由于蚀刻率之差，一层相比另一层而言是难以蚀刻的。
[0013]在本发明公开的半导体装置的制造方法中，所述蚀刻可以是使用蚀刻溶液的湿法蚀刻。用于保护性金属层的蚀刻溶液的蚀刻率可以低于用于绝缘层的蚀刻溶液的蚀刻率，并低于用于欧姆电极层的蚀刻溶液的蚀刻率。
[0014]在上述半导体装置的制造方法中，对用于绝缘层、欧姆电极层和保护性金属层的蚀刻溶液的蚀刻率进行调节，从而使蚀刻步骤通过湿法蚀刻这一简单方法实现。
[0015]在本发明公开的半导体装置的制造方法中，形成电极金属层的步骤可进一步包括，在形成欧姆电极层的步骤与形成保护性金属层的步骤之间，通过将吸附碳的金属材料沉积在欧姆电极层的表面上。
[0016]在上述半导体装置的制造方法中，碳吸附金属层形成在欧姆电极层与保护性金属层之间。所述碳吸附金属层能吸附欧姆电极层与绝缘层中的硅之间的反应所生成的副产品碳(C)。于是，能够阻止SiC半导体基板与欧姆电极层之间的接触电阻的增大，该接触电阻的增大是由于SiC半导体基板与欧姆电极层之间的接触界面上的碳沉积导致的。
[0017]本发明所公开的半导体装置包括:SiC半导体基板；绝缘层，其设置在所述SiC半导体基板的表面上，并具有用于使所述SiC半导体基板的一部分暴露出来的开口 ；欧姆电极层，其设置在所述绝缘层的所述开口中，并与所述SiC半导体基板的表面形成欧姆接触；碳吸附金属层，其设置在所述绝缘层开口中的所述欧姆电极层的表面上；以及保护性金属层，其设置在所述绝缘层开口中的所述碳吸附金属层的一表面上、所述欧姆电极层的一侧部表面上、所述碳吸附金属层的侧部表面上。
[0018]在该半导体装置中，碳吸附金属层吸附碳(C)，保护性金属层防止欧姆电极金属层与绝缘层接触。这