METHOD FOR MANUFACTURING SEMICONDUCTOR DEVICE

• Main Authors: OGINO, MASAAKI, TACHIOKA, MASAAKI, NAKAJIMA, TSUNEHIRO, IGUCHI, KENICHI, NAKAZAWA, HARUO
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 22.10.2015
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ELECTRICITY; SEMICONDUCTOR DEVICES

First, a titanium layer (39) is formed so as to cover an interlayer insulating film (37) on a MOS gate structure. Secondly, a nickel layer (40) that is in contact with a source region (33) is formed. Next, the whole of a silicon carbide wafer is exposed to a hydrogen plasma atmosphere that is formed by microwaves, so that the nickel layer (40) is caused to generate heat for heating by hydrogen radicals. At this time, the titanium layer (39) does not generate heat since reduction of an oxide film proceeds in the surface thereof. Consequently, only the source region (33) right below the nickel layer (40) is heated by heat transferred from the nickel layer (40). As a result, a silicide layer is formed at the interface between the silicon carbide wafer and the nickel layer (40), thereby forming an ohmic contact having a low contact resistance. Meanwhile, since the MOS gate structure is not heated, deterioration of the element characteristics can be prevented. In addition, a hydrogen plasma treatment is similarly applied when backside electrodes (41, 42) are formed. Selon l'invention, en premier lieu, une couche de titane (39) est formée de sorte à recouvrir un film isolant intercouche (37) sur une structure de grille MOS. En second lieu, une couche de nickel (40), qui est en contact avec une région de source (33), est formée. Ensuite, toute une tranche de carbure de silicium est exposée à une atmosphère de plasma d'hydrogène qui est formé par des micro-ondes de telle sorte que la couche de nickel (40) soit amenée à produire de la chaleur pour chauffer par des radicaux d'hydrogène. À ce moment, la couche de titane (39) ne produit pas de chaleur puisque la réduction d'un film d'oxyde s'effectue dans sa surface. Par conséquent, seule la région de source (33) juste au-dessous de la couche de nickel (40) est chauffée par la chaleur transférée depuis la couche de nickel (40). Il s'ensuit qu'une couche de siliciure est formée au niveau de l'interface entre la tranche de carbure de silicium et la couche de nickel (40), ce qui permet de former un contact ohmique présentant une faible résistance de contact. Par ailleurs, puisque la structure de grille MOS n'est pas chauffée, la détérioration des caractéristiques de l'élément peut être empêchée. De plus, un traitement au plasma d'hydrogène est appliqué de manière similaire lorsque des électrodes côté arrière (41, 42) sont formées. 　まず、ＭＯＳゲート構造上の層間絶縁膜（３７）を覆うようにチタン層（３９）を形成する。次に、ソース領域（３３）に接するニッケル層（４０）を形成する。次に、マイクロ波によって形成された水素プラズマ雰囲気に炭化珪素ウェハ全体をさらすことによって、水素ラジカルによってニッケル層（４０）を発熱させて加熱する。このとき、チタン層（３９）は、表面の酸化膜の還元が進行し、発熱しない。したがって、ニッケル層（４０）からの熱伝導によって、ニッケル層（４０）の直下のソース領域（３３）のみが加熱される。これによって、炭化珪素ウェハとニッケル層（４０）との界面にシリサイド層が形成され、コンタクト抵抗の低いオーミックコンタクトを形成することができる。またＭＯＳゲート構造が加熱されないため、素子特性が劣化することを防止することができる。また、裏面電極（４１，４２）を形成する際にも、同様に、水素プラズマ処理を用いる。