(57)【要約】  本発明の炭化珪素半導体装置１００は、炭化珪素層１１０と、炭化珪素層１１０に接する反応層１２０と、反応層１２０に接する導電性酸化層１３０と、反応層１２０の上方に導電性酸化層１３０を介して形成された電極層１４０とを備える。導電性酸化層１３０の厚さは、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にあることが好ましい。  本発明の炭化珪素半導体装置１００によれば、反応層１２０上に電極層１４０を直接形成するのではなく、反応層１２０の上方に導電性酸化層１３０を介して電極層１４０を形成することにより、半導体基体と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することを可能となる。  また、本発明の炭化珪素半導体装置１００によれば、導電性酸化層１３０の厚さが、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にあるため、半導体基体と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となる。
2012140795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素層と、
前記炭化珪素層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記炭化珪素層と前記導電層とを反応させて、前記炭化珪素層に接する反応層及び前記反応層上に存在するシリサイド層を形成する熱処理工程と、前記シリサイド層が含有する炭素成分を除去するための第１プラズマアッシング工程と、酸を用いて前記シリサイド層の少なくとも一部を除去することにより、前記反応層の表面の少なくとも一部を露出させるエッチング工程と、前記反応層上に残存することがある炭素成分を除去するとともに前記反応層上に導電性酸化層を形成するための第２プラズマアッシング工程とをこの順序で実施することにより形成された反応層及び当該反応層に接する導電性酸化層と、
前記反応層の上方に前記導電性酸化層を介して形成された電極層とを備えることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の炭化珪素半導体装置において、
前記導電性酸化層の厚さが、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にあることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の炭化珪素半導体装置において、
前記酸が、塩酸、硝酸及びフッ酸であることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
【請求項４】
請求項１に記載の炭化珪素半導体装置を製造するための炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
炭化珪素層上に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記炭化珪素層と前記導電層とを反応させて、前記炭化珪素層に接する反応層及び前記反応層上に存在するシリサイド層を形成する熱処理工程と、
前記シリサイド層が含有する炭素成分を除去するための第１プラズマアッシング工程と、
酸を用いて前記シリサイド層の少なくとも一部を除去することにより、前記反応層の表面の少なくとも一部を露出させるエッチング工程と、
前記反応層上に残存することがある炭素成分を除去するとともに、前記反応層上に、前記反応層に接する導電性酸化層を形成するための第２プラズマアッシング工程と、
露出させた前記反応層の上方に前記導電性酸化層を介して電極層を形成する電極層形成工程とをこの順で含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記導電性酸化層の厚さが、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にあることを特徴とする記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記第２プラズマアッシング工程においては、前記反応層上に、前記導電性酸化層を含む酸化層を形成し、
前記第２プラズマアッシング工程と前記電極層形成工程との間に、前記第２プラズマアッシング工程で形成された酸化層を薄くして前記導電性酸化層を露出させる第２エッチング工程をさらに含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項４又は５に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記第２プラズマアッシング工程においては、前記反応層上に、前記導電性酸化層を含む酸化層を形成し、
前記第２プラズマアッシング工程と前記電極層形成工程との間に、前記第２プラズマアッシング工程で形成された酸化層を薄くして前記導電性酸化層を露出させる洗浄工程をさらに含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項４又は５に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記第２プラズマアッシング工程においては、前記反応層上に、前記導電性酸化層のみからなる酸化層を形成することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれかに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
酸素ガス又は酸素ガス及び水素ガスの混合ガスのいずれかを用いて前記第２プラズマアッシング工程を実施することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれかに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
塩酸、硝酸及びフッ酸を用いて前記エッチング工程を実施することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
塩酸、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液を用いて前記エッチング工程を実施することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記エッチング液が含有する塩酸、硝酸及びフッ酸の含有比率は、硝酸を１００ｍｏｌとしたとき、塩酸が３００ｍｏｌ〜５００ｍｏｌの範囲内にあり、フッ酸が０．１ｍｏｌ〜５ｍｏｌの範囲内にあることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記エッチング工程は、塩酸を含有するエッチング液Ａを用いるエッチング工程と、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液Ｂを用いるエッチング工程とを含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記エッチング液Ｂが含有する硝酸及びフッ酸の含有比率は、硝酸を１００ｍｏｌとしたとき、フッ酸が０．１ｍｏｌ〜５ｍｏｌの範囲内にあることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項４〜１４のいずれかに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
酸素ガス、水素ガス又はこれらの混合ガスのいずれかを用いて前記第１プラズマアッシング工程を実施することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化珪素半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化珪素半導体装置は、炭化珪素層を備える半導体装置であり、高耐圧、低損失、低リーク電流、高温動作可能、高速動作可能などの優れた特徴を有する。このため、スイッチング素子や整流素子などのパワー素子への応用が特に期待されている。パワー素子には、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ショットキーダイオード、ｐｎダイオード、サイリスターなどがあるが、これらはいずれも炭化珪素層と接触するオーミック電極を有しており、多くの場合、炭化珪素層とオーミック電極との間には数Ａ程度の電流が流れる。【０００３】
従来、炭化珪素半導体装置の製造方法としては特許文献１に記載されたような方法（従来の炭化珪素半導体装置の製造方法）が知られている。図１０は、従来の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図１０（ａ）〜図１０（ｅ）は各工程図である。【０００４】
従来の炭化珪素半導体装置の製造方法は、図１０に示すように、炭化珪素層９１０上にニッケルからなる導電層９２２を形成する導電層形成工程（図１０（ａ）参照。）と、炭化珪素層９１０と導電層９２２とを反応させて炭化珪素層９１０に接する反応層９２０及び反応層９２０上に存在するシリサイド層９２４からなる合金層を形成する熱処理工程（図１０（ｂ）及び図１０（ｃ）参照。）と、酸を用いてシリサイド層９２４の少なくとも一部を除去することにより反応層９２０の表面の少なくとも一部を露出させるエッチング工程（図１０（ｄ）参照。）と、露出させた反応層９２０の表面上に電極層９４０及び他の電極層９４２を形成する電極層形成工程（図１０（ｅ）参照。）とをこの順序で含む。【０００５】
従来の炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、炭化珪素層９１０の表面に反応層９２０及びシリサイド層９２４からなる合金層を形成した後、反応層９２０の表面を露出させ、その露出した反応層９２０の表面上に電極層９４０及び他の電極層９４２を形成する。このため、電極層９４０と炭化珪素層９１０とを反応層９２０を介して良好に接合できるだけでなく、炭化珪素層９１０の炭素成分が電極層９４０まで拡散することがなくなる。その結果、電極層９４０の表面における炭素濃度を低減できるので、電極層９４０と、その上に形成される他の電極層９４２との密着性を改善することができる。従って、炭化珪素層と電極層とに対する良好なコンタクトを確保しつつ、電極剥離の可能性が抑制された信頼性の高い炭化珪素半導体装置９００を提供することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２４８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、半導体装置の技術分野においては、半導体基体と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが求められており、炭化珪素半導体装置の場合も例外ではない。【０００８】
そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたものであり、半導体基体と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することを可能とする炭化珪素半導体装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発明者の研究によれば、反応層上に電極層を直接形成するのではなく、反応層の上方に所定の導電性酸化層を介して電極層を形成することにより、半導体基体と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となることが判明し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、以下の要素により構成される。【００１０】
［１］本発明の炭化珪素半導体装置は、炭化珪素層と、前記炭化珪素層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記炭化珪素層と前記導電層とを反応させて、前記炭化珪素層に接する反応層及び前記反応層上に存在するシリサイド層を形成する熱処理工程と、前記シリサイド層が含有する炭素成分を除去するための第１プラズマアッシング工程と、酸を用いて前記シリサイド層の少なくとも一部を除去することにより、前記反応層の表面の少なくとも一部を露出させるエッチング工程と、前記反応層上に残存することがある炭素成分を除去するとともに前記反応層上に導電性酸化層を形成するための第２プラズマアッシング工程とをこの順序で実施することにより形成された反応層及び当該反応層に接する導電性酸化層と、前記反応層の上方に前記導電性酸化層を介して形成された電極層とを備えることを特徴とする。【００１１】
［２］本発明の炭化珪素半導体装置においては、前記導電性酸化層の厚さが、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にあることが好ましい。【００１２】
［３］本発明の炭化珪素半導体装置においては、前記酸が、塩酸、硝酸及びフッ酸であることが好ましい。【００１３】
［４］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法は、本発明の炭化珪素半導体装置を製造するための炭化珪素半導体装置の製造方法であって、炭化珪素層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記炭化珪素層と前記導電層とを反応させて、前記炭化珪素層に接する反応層及び前記反応層上に存在するシリサイド層を形成する熱処理工程と、前記シリサイド層が含有する炭素成分を除去するための第１プラズマアッシング工程と、酸を用いて前記シリサイド層の少なくとも一部を除去することにより、前記反応層の表面の少なくとも一部を露出させるエッチング工程と、前記反応層上に残存することがある炭素成分を除去するとともに、前記反応層上に、前記反応層に接する導電性酸化層を形成するための第２プラズマアッシング工程と、露出させた前記反応層の上方に前記導電性酸化層を介して電極層を形成する電極層形成工程とをこの順で含むことを特徴とする。【００１４】
［５］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、前記導電性酸化層の厚さが、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にあることが好ましい。【００１５】
［６］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法において、前記第２プラズマアッシング工程においては、前記反応層上に、前記導電性酸化層を含む酸化層を形成し、前記第２プラズマアッシング工程と前記電極層形成工程との間に、前記第２プラズマアッシング工程で形成された酸化層を薄くして前記導電性酸化層を露出させる第２エッチング工程をさらに含むことが好ましい。【００１６】
［７］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法において、前記第２プラズマアッシング工程においては、前記反応層上に、前記導電性酸化層を含む酸化層を形成し、前記第２プラズマアッシング工程と前記電極層形成工程との間に、前記第２プラズマアッシング工程で形成された酸化層を薄くして前記導電性酸化層を露出させる洗浄工程をさらに含むことも好ましい。【００１７】
［８］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法において、前記第２プラズマアッシング工程においては、前記反応層上に、前記導電性酸化層のみからなる酸化層を形成することも好ましい。【００１８】
［９］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、酸素ガス又は酸素ガス及び水素ガスの混合ガスのいずれかを用いて前記第２プラズマアッシング工程を実施することが好ましい。【００１９】
［１０］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、塩酸、硝酸及びフッ酸を用いて前記エッチング工程を実施することが好ましい。【００２０】
［１１］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、塩酸、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液を用いて前記エッチング工程を実施することが好ましい。【００２１】
［１２］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、前記エッチング液が含有する塩酸、硝酸及びフッ酸の含有比率は、硝酸を１００ｍｏｌとしたとき、塩酸が３００ｍｏｌ〜５００ｍｏｌの範囲内にあり、フッ酸が０．１ｍｏｌ〜５ｍｏｌの範囲内にあることが好ましい。【００２２】
［１３］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、前記エッチング工程は、塩酸を含有するエッチング液Ａを用いるエッチング工程と、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液Ｂを用いるエッチング工程とを含むことが好ましい。【００２３】
［１４］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、前記エッチング液Ｂが含有する硝酸及びフッ酸の含有比率は、硝酸を１００ｍｏｌとしたとき、フッ酸が０．１ｍｏｌ〜５ｍｏｌの範囲内にあることが好ましい。【００２４】
［１５］本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、酸素ガス、水素ガス又はこれらの混合ガスのいずれかを用いて前記第１プラズマアッシング工程を実施することが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の炭化珪素半導体装置によれば、反応層上に電極層を直接形成するのではなく、反応層の上方に所定の導電性酸化層を介して電極層を形成することにより、後述する実施例からも分かるように、半導体基体（炭化珪素層）と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態１に係る炭化珪素半導体装置１００の断面図である。
【図２】実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図３】実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図４】実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図５】実施形態３に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図６】実施形態４に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【図７】実施形態５に係る炭化珪素半導体装置１０８の断面図である。
【図８】実施例における評価系１０を説明するために示す図である。
【図９】実施例における評価結果を示すグラフである。
【図１０】従来の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の炭化珪素半導体装置及びその製造方法について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２８】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置１００の断面図である。
炭化珪素半導体装置１００は、図１に示すように、炭化珪素層１１０と、炭化珪素層１００の第１主面側に形成された反応層１２０と、反応層１２０に接して形成された導電性酸化層１３０と、導電性酸化層１３０に接して形成されたカソード電極層１４０（本発明の電極層）と、炭化珪素層１００の第２主面側に形成されたバリアメタル層１５０及びアノード電極層１５２並びに保護絶縁層１５４とを備えるショットキーダイオードである。
【００２９】
炭化珪素層１１０は、ｎ＋型炭化珪素基板１１２と、ｎ＋型炭化珪素基板１１２よりも低濃度のｎ型不純物を含有するｎ−型エピタキシャル層１１４とを有する。ｎ＋型炭化珪素基板１１２の厚さは、例えば３００μｍであり、ｎ＋型炭化珪素基板１１２のｎ型不純物濃度は、例えば１×１０１９ｃｍ−３である。ｎ−型エピタキシャル層１１４の厚さは、例えば１０μｍであり、ｎ型不純物濃度は、例えば１×１０１６ｃｍ−３である。
【００３０】
ｎ−型エピタキシャル層１１４における第２主面側の表面には、ｐ型のガードリング１１６が形成されている。ガードリング１１６のｐ型不純物濃度は、例えば１×１０１８ｃｍ−３〜１×１０１９ｃｍ−３の範囲内にある。
【００３１】
反応層１２０は、ｎ＋型炭化珪素基板１１２にニッケル成分が拡散した層である。反応層１２０におけるニッケルの濃度は、例えば１．０×１０３ｃｍ−３〜１．０×１０４ｃｍ−３の範囲内であり、反応層１２０とカソード電極層１３０との接合面からの距離に応じて薄くなっている。反応層１２０の厚さは、例えば１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲内にある。
【００３２】
導電性酸化層１３０は、反応層１２０上に残存することがある炭素成分を除去するための第２プラズマアッシング工程を実施することにより、反応層１２０上に、反応層に接するように形成された導電性酸化層である。導電性酸化層１３０の厚さは、例えば、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にある。
【００３３】
カソード電極層１４０は、カソード電極材料である金属（例えば、ニッケル。）を反応層１２０の上方に導電性酸化層１３０を介して蒸着して形成されたものである。カソード電極層１３０の厚さは、例えば２μｍである。
【００３４】
バリアメタル層１５０は、炭化珪素層１１０（ｎ−型エピタキシャル層１１４）との間でショットキー接合を形成する金属（例えばニッケル、チタンなど。）からなる。バリアメタル層１５０の厚さは、例えば２μｍである。アノード電極層１５２は、バリアメタル層１５０の表面に形成されている。アノード電極層１５２の厚さは、例えば５μｍである。アノード電極層１５２は、例えばアルミニウムからなる。バリアメタル層１５０及びアノード電極層１５２を取り囲むように保護絶縁層１５４が形成されている。
【００３５】
以上のような構成を有する係る炭化珪素半導体装置１００は、以下に示す方法（実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法）により製造することができる。以下、工程に沿って実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する。
【００３６】
図２及び図３は、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図２（ａ）〜図２（ｅ）及び図３（ａ）〜図３（ｅ）は各工程図である。
【００３７】
１．炭化珪素層準備工程
まず、ｎ＋型炭化珪素基板１１２とｎ−型エピタキシャル層１１４とが積層された構造を有する炭化珪素層１１０を準備する（図２（ａ）参照。）。ｎ−型エピタキシャル層１１４の表面には、ｐ型のガードリング１１６が形成されている。
【００３８】
２．導電層形成工程
次に、炭化珪素層１１０（ｎ＋型炭化珪素基板１１２）の第１主面側の表面上に、例えばＥＢ蒸着により、ニッケルからなる導電層１２２を形成する（図２（ｂ）参照。）。導電層１２２の厚さは、例えば５０ｎｍ〜５００ｎｍとする。導電層１２２の材料としては、ニッケル以外の金属材料（例えば、アルミニウム、チタン、コバルトなど。）を用いることもできる。
【００３９】
３．熱処理工程
次に、炭化珪素層１１０（ｎ＋型炭化珪素基板１１２）と導電層１２２とを反応させて、炭化珪素層１１０（ｎ＋型炭化珪素基板１１２）に接する反応層１２０及び当該反応層１２０上に存在するシリサイド層１２４からなる合金層を形成する熱処理を行う。熱処理は、水分や酸素を除いた高純度のアルゴン（Ａｒ）等の不活性雰囲気中で１０００℃、２分間の条件で行う。
これにより、導電層１２２に含まれるニッケル成分がｎ＋型炭化珪素基板１１２中に拡散して反応層１２０を形成するとともに、ｎ＋型炭化珪素基板１１２に含まれるシリコン成分及び炭素成分が導電層１２２中に拡散してシリサイド層１２４を形成する（図２（ｃ）及び図２（ｄ）参照。）。
【００４０】
４．第１プラズマアッシング工程
次に、シリサイド層１２４に含まれる炭素成分を第１プラズマアッシングにより除去する（図２（ｅ）参照。）。第１プラズマアッシングは、酸素ガスを用いて実施する（アッシング条件：出力１０００Ｗ、アッシング時間５分）。当該第１プラズマアッシング工程を行うことにより、シリサイド層１２４の表面付近の炭素成分が除去されるため、後述するエッチング工程を効率よく行うことができる。なお、このとき、第１プラズマアッシング工程により、シリサイド層１２４の表面に酸化ニッケル層１２６が形成される。
【００４１】
５．エッチング工程
次に、塩酸、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液（エッチング液）によりシリサイド層１２４を除去することにより、反応層１２０の表面を露出させる（図３（ａ）参照。）。
当該エッチング工程中、塩酸によりシリサイド層１２４のうちニッケル成分が除去され、また、硝酸及びフッ酸によりシリコン成分が除去される。また、当該エッチング工程においては、第１プラズマアッシング工程により形成された酸化ニッケル層１２６も除去される。エッチング液が含有する塩酸、硝酸及びフッ酸の含有比率は、硝酸を１００ｍｏｌとしたとき、塩酸が３００ｍｏｌ〜５００ｍｏｌの範囲内にあり、フッ酸が０．１ｍｏｌ〜５ｍｏｌの範囲内にある。
【００４２】
６．第２プラズマアッシング工程
次に、反応層１２０の表面の炭素成分を第２プラズマアッシングにより除去する。第２プラズマアッシングは、酸素ガスを用いて実施する。これにより、反応層１２０の表面から炭素成分を除去することが可能となる。第２プラズマアッシング工程は、酸化層１２８の厚さが例えば１０ｎｍとなるようなアッシング条件（出力５００Ｗ、アッシング時間５分）で実施することとしている。第２プラズマアッシング工程中に、反応層１２０上に、「反応層１２０と接する導電性酸化層」を含む酸化層１２８が形成される（図３（ｂ）参照。）。
【００４３】
７．第２エッチング工程
次に、フッ酸を含有するエッチング液を用いて、第２プラズマアッシング工程で形成された酸化層１２８を薄くして導電性酸化層１３０を露出させる（図３（ｃ）参照。）。このとき、導電性酸化層１２８の厚さが０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内になるような条件で第２エッチング工程を実施する。
【００４４】
８．カソード電極層形成工程
次に、例えばスパッタリングなどの物理気相成長法（ＰＶＤ）により、反応層１２０の上方に導電性酸化層１３０を介して（導電性酸化層１３０の表面に）、ニッケルからなるカソード電極層１４０を形成する（図３（ｄ）参照。）。
【００４５】
次に、ｎ−型エピタキシャル層１１４の表面に、保護絶縁層１５４、バリアメタル層１５０及びアノード電極層１５２を形成する（図３（ｅ）参照。）。
【００４６】
以上の工程を順次実施することにより、炭化珪素半導体装置１００を製造することができる。
【００４７】
実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法によれば、反応層上に電極層を直接形成するのではなく、反応層の上方に所定の導電性酸化層を介して電極層を形成することとしているため、後述する実験例からも分かるように、半導体基体（炭化珪素層）と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となる。
【００４８】
また、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法によれば、導電性酸化層の厚さが、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にあるため、後述する実験例からも分かるように、半導体基体（炭化珪素層）と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となる。
【００４９】
ところで、本発明の発明者の研究によれば、従来の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、上記したエッチング工程でシリサイド層のうちニッケル成分が選択的にエッチングされることに起因して反応層上にシリコン成分が残存し、その結果、デバイス特性にばらつきが生じるという問題があることがわかっている。
【００５０】
なお、エッチング工程に代えてＣＭＰ工程を用いてシリサイド層を除去する工程を含む炭化珪素半導体装置の製造方法が知られている（従来の他の炭化珪素半導体装置の製造方法、例えば、特開２００９−１００９６号参照。）。従来の他の炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、ＣＭＰ工程によりシリサイド層を除去するため、反応層上にシリコン成分が残存することがなくなり、その結果、デバイス特性のばらつきが生じるという問題を解決することができる。しかしながら、従来の他の炭化珪素半導体装置の製造方法においては、ＣＭＰ工程を用いてシリサイド層を除去するため、生産性が低いという問題がある。
【００５１】
これに対して、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、塩酸、硝酸及びフッ酸を用いてエッチング工程を実施することとしているため、当該エッチング工程によりニッケル成分及びシリコン成分の両方の成分を除去することが可能となる。その結果、エッチング工程でシリコン成分が残存することに起因してデバイス特性にばらつきが生じるという問題がなくなる。
【００５２】
また、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、ＣＭＰ工程ではなくエッチング工程を用いてシリサイド層を除去することとしているため、従来の他の炭化珪素半導体装置の製造方法の場合よりも高い生産性で炭化珪素半導体装置を製造することが可能となる。
【００５３】
その結果、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、エッチング工程でシリコン成分が残存することに起因してデバイス特性にばらつきが生じるという問題がなく、かつ、高い生産性で炭化珪素半導体装置を製造することが可能な炭化珪素半導体装置の製造方法となる。
【００５４】
［実施形態２］
図４は、実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図４（ａ）〜図４（ｅ）は各工程図である。実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合における図２（ａ）〜図２（ｅ）に対応する工程をそのまま含むため、図２（ａ）〜図２（ｅ）に対応する工程の図示を省略する。
【００５５】
実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、基本的には実施形態１に係る炭化珪素半導体装置１００の製造方法と同様の工程を有するが、第２プラズマアッシング工程の内容が実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合と異なる。すなわち、実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法においては、第２プラズマアッシング工程を、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合よりも弱いアッシング条件（出力２００Ｗ、アッシング時間３分）で実施することとしている。また、これに伴って、第２エッチング工程を省略するとともに、第２プラズマアッシング工程を実施した後、希釈フッ酸を含む洗浄液を用いて炭化珪素半導体装置を洗浄し、その後電極形成工程を実施することとしている。
【００５６】
すなわち、実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法においては、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、洗浄工程を実施することにより、第２プラズマアッシング工程で形成された酸化層１２８が薄くなって、導電性酸化層１３０が表面に露出するようになる。洗浄工程は、洗浄後の導電性酸化層１２８の厚さが０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内になるような条件で行う。
【００５７】
このように、実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、第２プラズマアッシング工程の内容が実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合とは異なるが、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法の場合と同様に、反応層上に電極層を直接形成するのではなく、反応層の上方に所定の導電性酸化層を介して電極層を形成することとしているため、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法の場合と同様に、半導体基体（炭化珪素層）と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となる。
【００５８】
また、実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合と同様に、塩酸、硝酸及びフッ酸を用いてエッチング工程を実施することとしているため、当該エッチング工程によりニッケル成分及びシリコン成分の両方の成分を除去することが可能となる。その結果、エッチング工程でシリコン成分が残存することに起因してデバイス特性にばらつきが生じることがなくなる。
【００５９】
また、実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、ＣＭＰ工程ではなくエッチング工程を用いてシリサイド層を除去することとしているため、従来の他の炭化珪素半導体装置の製造方法の場合よりも高い生産性で炭化珪素半導体装置を製造することが可能となる。
【００６０】
その結果、実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合と同様に、エッチング工程でシリコン成分が残存することに起因してデバイス特性にばらつきが生じるという問題がなく、かつ、高い生産性で炭化珪素半導体装置を製造することが可能な炭化珪素半導体装置の製造方法となる。
【００６１】
［実施形態３］
図５は、実施形態３に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図５（ａ）〜図５（ｅ）は各工程図である。実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合における図２（ａ）〜図２（ｅ）に対応する工程をそのまま含むため、図２（ａ）〜図２（ｅ）に対応する工程の図示を省略する。
【００６２】
実施形態３に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、基本的には実施形態１に係る炭化珪素半導体装置１００の製造方法と同様の工程を有するが、第２プラズマアッシング工程の内容が実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合と異なる。すなわち、実施形態３に係る炭化珪素半導体装置の製造方法においては、第２プラズマアッシング工程を、実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合よりもさらに弱いアッシング条件（出力５０Ｗ、アッシング時間１分）で実施することとしている。また、これに伴って、第２エッチング工程を省略するとともに、第２プラズマアッシング工程を実施した後、フッ酸を含まない洗浄液を用いて炭化珪素半導体装置を洗浄し、その後、電極形成工程を実施することとしている。
【００６３】
すなわち、実施形態２に係る炭化珪素半導体装置の製造方法においては、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、第２プラズマアッシング工程を実施することにより、導電性酸化層１３０のみからなる酸化層１２８が形成される。第２プラズマアッシング工程は、第２プラズマアッシング工程実施後の酸化層１２８（すなわち導電性酸化層１３０）の厚さが０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内になるような条件で行う。
【００６４】
このように、実施形態３に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、第２プラズマアッシング工程の内容が実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合とは異なるが、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法の場合と同様に、反応層上に電極層を直接形成するのではなく、反応層の上方に所定の導電性酸化層を介して電極層を形成することとしているため、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法の場合と同様に、半導体基体（炭化珪素層）と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となる。
【００６５】
また、実施形態３に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合と同様に、塩酸、硝酸及びフッ酸を用いてエッチング工程を実施することとしているため、当該エッチング工程によりニッケル成分及びシリコン成分の両方の成分を除去することが可能となる。その結果、エッチング工程でシリコン成分が残存することに起因してデバイス特性にばらつきが生じることがなくなる。
【００６６】
また、実施形態３に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、ＣＭＰ工程ではなくエッチング工程を用いてシリサイド層を除去することとしているため、従来の他の炭化珪素半導体装置の製造方法の場合よりも高い生産性で炭化珪素半導体装置を製造することが可能となる。
【００６７】
その結果、実施形態３に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合と同様に、エッチング工程でシリコン成分が残存することに起因してデバイス特性にばらつきが生じるという問題がなく、かつ、高い生産性で炭化珪素半導体装置を製造することが可能な炭化珪素半導体装置の製造方法となる。
【００６８】
［実施形態４］
図６は、実施形態４に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を説明するために示す図である。図６（ａ）〜図６（ｄ）は各工程図である。実施形態４に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合における図２（ｅ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）に対応する工程以外の工程は、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法と同様の工程を含むため、図２（ａ）〜図２（ｄ）に対応する工程及び図３（ｃ）〜図３（ｅ）に対応する工程は図示を省略する。
【００６９】
実施形態４に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、基本的には実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法と同様の工程を有するが、エッチング工程の内容が実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合と異なる。すなわち、実施形態４に係る炭化珪素半導体装置の製造方法においては、塩酸を含有するエッチング液Ａを用いるエッチング工程と、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液Ｂを用いるエッチング工程とをこの順序で実施する。
【００７０】
最初のエッチング工程においては、塩酸を含有するエッチング液Ａにより、第１プラズマアッシング工程によって形成された酸化ニッケル層１２６と、シリサイド層１２４におけるニッケル成分とを除去する（図６（ａ）及び図６（ｂ）参照。）。
【００７１】
次のエッチング工程においては、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液Ｂにより、シリサイド層１２４におけるシリコン成分を除去する（図６（ｂ）及び図６（ｃ）参照。）。エッチング液Ｂとしては、硝酸及びフッ酸の含有比率が、硝酸を１００ｍｏｌとしたとき、フッ酸が０．１ｍｏｌ〜５ｍｏｌの範囲内にあるものを用いる。
【００７２】
上記した最初のエッチング工程及び次のエッチング工程を実施することにより反応層１２０の表面の少なくとも一部が露出する。
【００７３】
その後、第２プラズマアッシング工程（図６（ｄ）参照。）、第２エッチング工程及び電極層形成工程（図３（ｃ）〜図３（ｄ）参照。）を順次実施することにより、実施形態４に係る炭化珪素半導体装置１０８を製造することができる。
【００７４】
このように、実施形態４に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法は、エッチング工程の内容が実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法の場合と異なるが、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法の場合と同様に、反応層上に電極層を直接形成するのではなく、反応層の上方に所定の導電性酸化層を介して電極層を形成することとしているため、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法の場合と同様に、半導体基体（炭化珪素層）と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となる。
【００７５】
また、実施形態４に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合と同様に、塩酸、硝酸及びフッ酸を用いてエッチング工程を実施することとしているため、当該エッチング工程によりニッケル成分及びシリコン成分の両方の成分を除去することが可能となる。その結果、エッチング工程でシリコン成分が残存することに起因してデバイス特性にばらつきが生じることがなくなる。
【００７６】
また、実施形態４に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、ＣＭＰ工程ではなくエッチング工程を用いてシリサイド層を除去することとしているため、従来の他の炭化珪素半導体装置の製造方法の場合よりも高い生産性で炭化珪素半導体装置を製造することが可能となる。
【００７７】
その結果、実施形態４に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の場合と同様に、エッチング工程でシリコン成分が残存することに起因してデバイス特性にばらつきが生じるという問題がなく、かつ、高い生産性で炭化珪素半導体装置を製造することが可能な炭化珪素半導体装置の製造方法となる。
【００７８】
なお、実施形態４に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法は、エッチング工程以外は実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法と同様の構成又は工程を含むため、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置及びその製造方法が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００７９】
［実施形態５］
図７は、実施形態５に係る炭化珪素半導体装置１０８の断面図である。
実施形態５に係る炭化珪素半導体装置１０８は、基本的には実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法１０８と同様の構成を有するが、カソード電極層の構成が実施形態１に係る炭化珪素半導体装置１００とは異なる。
すなわち、実施形態５に係る炭化珪素半導体装置１０８は、図７に示すように、カソード電極層として、第１カソード電極層１４４及び第２カソード電極層１４６が積層したカソード電極層１４２を備える。
【００８０】
第１カソード電極層１４４は、上記したカソード電極層１４０と同様に、第１カソード電極材料である金属（例えば、チタン。）を反応層１２０の上方に導電性酸化層１３０を介して蒸着して形成したものである。第１カソード電極層１４４の厚さは、例えば０．５μｍである。第２カソード電極層１４６は、第２カソード電極材料である金属（例えば、ニッケル。）を第１カソード電極層１４４上に蒸着して形成したものである。第２カソード電極層１４６の厚さは、例えば２μｍである。
【００８１】
このように、実施形態５に係る炭化珪素半導体装置１０８は、カソード電極層の構成が実施形態１に係る炭化珪素半導体装置１００とは異なるが、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の場合と同様に、反応層上に電極層を直接形成するのではなく、反応層の上方に所定の導電性酸化層を介して電極層を形成することとしているため、実施形態１に係る炭化珪素半導体装置の場合と同様に、半導体基体（炭化珪素層）と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となる。
【００８２】
また、実施形態５に係る炭化珪素半導体装置１０８によれば、炭化珪素層１１０の表面に反応層１２０及びシリサイド層１２４からなる合金層を形成した後、反応層１２０の表面を露出させ、その露出した反応層１２０の上方に導電性酸化層１３０を介して第１カソード電極層（電極層）１４４及び第２カソード電極層（他の電極層）１４６を形成する。このため、第１カソード電極層１４４と炭化珪素層１１０とを反応層１２０及び導電性酸化層１３０を介して良好に接合できるだけでなく、炭化珪素層１１０の炭素成分が第１カソード電極層１４４まで拡散することがなくなる。その結果、第１カソード電極層１４４の表面における炭素濃度を低減できるので、第１カソード電極層１４４と、その上に形成される第２カソード電極層１４６との密着性を改善することができる。従って、炭化珪素層と電極層とに対する良好なコンタクトを確保しつつ、電極剥離の可能性が抑制された信頼性の高い炭化珪素半導体装置を提供することができるという効果も得られる。
【００８３】
［実施例］
本実施例は、導電性酸化層を介して電極層を形成した場合に半導体基体と電極層とのコンタクト抵抗をより一層低減することが可能となることを示すための実施例である。  図８は、実施例における評価系１０を説明するために示す図である。図９は、実施例における評価結果を示すグラフである。
【００８４】
１．試料
評価系１０は、図８に示すように、炭化珪素層（炭化珪素半導体基体）２０の表面に、実施形態１の場合と同様な方法により導電性酸化層３０ａ，３０ｂを形成し、さらに当該導電性酸化層３０ａ，３０ｂの表面にニッケルからなる電極層４０ａ，４０ｂを形成することにより作製した。炭化珪素層２０の不純物濃度は、１×１０１９ｃｍ−３である。各電極層４０ａ，４０ｂの面積は、５０００μｍ２（５０μｍ×１００μｍ）である。各電極層４０ａ，４０ｂは、長辺（１００μｍの辺）が互いに対向するように配置されている。電極層４０ａと電極層４０ｂとの間の距離は、３μｍである。各電極層４０ａ，４０ｂは、炭化珪素層２０の上方に導電性酸化層３０ａ，３０ｂを介して蒸着することにより形成した。
【００８５】
２．評価方法
評価系１０における導電性酸化層３０ａ，３０ｂの厚さを０ｎｍ〜５ｎｍの間で変化させるとともに、電極層４０ａ，４０ｂ間に−５Ｖ〜＋５Ｖの電圧を印加したときの電流−電圧特性を測定することにより、各試料の評価を行った。この場合、半導体基体２０のバルク抵抗は各試料間で変化しないから、図９の電流値は、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとのコンタクト抵抗が小さいときに大きくなる。従って、図９に示すグラフにおいては、右上がりの傾きが大きいほど半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとのコンタクト抵抗が小さいことになる。
【００８６】
３．評価結果
図９からも明らかなように、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとの間に厚さ０．５ｎｍ又は１．０ｎｍの導電性酸化層３０ａ，３０ｂを介在させた場合には、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとの間に導電性酸化層を介在させない場合よりも、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとのコンタクト抵抗が小さくなることが分かった。但し、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとの間に５ｎｍの導電性酸化層３０ａ，３０ｂを介在させた場合には、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとの間に導電性酸化層を介在させない場合よりも、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとのコンタクト抵抗が大きくなることが分かった。詳細な調査をした結果、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとの間に厚さ０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの導電性酸化層３０ａ，３０ｂを介在させた場合には、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとの間に導電性酸化層を介在させない場合よりも、半導体基体２０と各電極層４０ａ，４０ｂとのコンタクト抵抗を低減できることが分かった。
【００８７】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【００８８】
（１）上記実施形態２においては、塩酸を含有するエッチング液Ａを用いるエッチング工程と硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液Ｂを用いるエッチング工程とをこの順序で実施しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液Ｂを用いるエッチング工程と塩酸を含有するエッチング液Ａを用いるエッチング工程とをこの順序で実施してもよい。
【００８９】
（２）上記各実施形態においては、酸素ガスを用いて第１プラズマアッシング工程を実施しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、酸素ガスの代わりに、「水素ガス」又は「酸素ガスと水素ガスとの混合ガス」を用いて第１プラズマアッシング工程を実施することもできる。
【００９０】
（３）上記各実施形態においては、酸素ガスを用いて第２プラズマアッシング工程を実施しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、酸素ガスの代わりに、「酸素ガスと水素ガスとの混合ガス」を用いて第２プラズマアッシング工程を実施することもできる。
【００９１】
（４）上記各実施形態においては、ショットキーダイオードを例にとって本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、ｐｎダイオード、サイリスターなど、炭化珪素層に反応層を介して電極層を形成する工程を含む炭化珪素半導体装置の製造方法に本発明を適用することが可能である。
【００９２】
（５）上記各実施形態においては、ｎ型の炭化珪素層の場合を例にとって本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ｐ型の炭化珪素層を用いた場合に本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００９３】
１００，１０２，１０４，１０６，１０８，９００…炭化珪素半導体装置、１１０，９１０…炭化珪素層、１１２、９１２…ｎ＋型炭化珪素基板、１１４…ｎ−型エピタキシャル層、１１６…ガードリング、１２０，９２０…反応層、１２２，９２２…導電層、１２４，９２４…シリサイド層、１２６…酸化ニッケル層、１２８…酸化層、１３０…導電性酸化層、１４０，１４２…カソード電極層、１４４…第１カソード電極層、１４６…第２カソード電極層、１５０…バリアメタル層、１５２…アノード電極層、１５４…保護絶縁層、９４０…電極層、９４２…他の電極層
【図１】
2012140795.tif 000003
【図２】
2012140795.tif 000004
【図３】
2012140795.tif 000005
【図４】
2012140795.tif 000006
【図５】
2012140795.tif 000007
【図６】
2012140795.tif 000008
【図７】
2012140795.tif 000009
【図８】
2012140795.tif 000010
【図９】
2012140795.tif 000011
【図１０】
2012140795.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月30日(2013.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素層と、
前記炭化珪素層上に導電層を形成する導電層形成工程と、前記炭化珪素層と前記導電層とを反応させて、前記炭化珪素層に接する反応層及び前記反応層上に存在するシリサイド層を形成する熱処理工程と、前記シリサイド層が含有する炭素成分を除去するための第１プラズマアッシング工程と、酸を用いて前記シリサイド層の少なくとも一部を除去することにより、前記反応層の表面の少なくとも一部を露出させるエッチング工程と、前記反応層上に残存することがある炭素成分を除去するとともに前記反応層上に導電性酸化層を形成するための第２プラズマアッシング工程とをこの順序で実施することにより形成された反応層及び当該反応層に接する導電性酸化層と、
前記反応層の上方に前記導電性酸化層を介して形成された電極層とを備える炭化珪素半導体装置であって、
前記導電性酸化層の厚さが、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にあることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の炭化珪素半導体装置において、
前記酸が、塩酸、硝酸及びフッ酸であることを特徴とする炭化珪素半導体装置。
【請求項３】
請求項１に記載の炭化珪素半導体装置を製造するための炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
炭化珪素層上に導電層を形成する導電層形成工程と、
前記炭化珪素層と前記導電層とを反応させて、前記炭化珪素層に接する反応層及び前記反応層上に存在するシリサイド層を形成する熱処理工程と、
前記シリサイド層が含有する炭素成分を除去するための第１プラズマアッシング工程と、
酸を用いて前記シリサイド層の少なくとも一部を除去することにより、前記反応層の表面の少なくとも一部を露出させるエッチング工程と、
前記反応層上に残存することがある炭素成分を除去するとともに、前記反応層上に、前記反応層に接する導電性酸化層を形成するための第２プラズマアッシング工程と、
露出させた前記反応層の上方に前記導電性酸化層を介して電極層を形成する電極層形成工程とをこの順で含む炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記導電性酸化層の厚さが、０．３ｎｍ〜２．２５ｎｍの範囲内にあることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記第２プラズマアッシング工程においては、前記反応層上に、前記導電性酸化層を含む酸化層を形成し、
前記第２プラズマアッシング工程と前記電極層形成工程との間に、前記第２プラズマアッシング工程で形成された酸化層を薄くして前記導電性酸化層を露出させる第２エッチング工程をさらに含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記第２プラズマアッシング工程においては、前記反応層上に、前記導電性酸化層を含む酸化層を形成し、
前記第２プラズマアッシング工程と前記電極層形成工程との間に、前記第２プラズマアッシング工程で形成された酸化層を薄くして前記導電性酸化層を露出させる洗浄工程をさらに含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項３に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記第２プラズマアッシング工程においては、前記反応層上に、前記導電性酸化層のみからなる酸化層を形成することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれかに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
酸素ガス又は酸素ガス及び水素ガスの混合ガスのいずれかを用いて前記第２プラズマアッシング工程を実施することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項８】
請求項３〜７のいずれかに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
塩酸、硝酸及びフッ酸を用いて前記エッチング工程を実施することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
塩酸、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液を用いて前記エッチング工程を実施することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記エッチング液が含有する塩酸、硝酸及びフッ酸の含有比率は、硝酸を１００ｍｏｌとしたとき、塩酸が３００ｍｏｌ〜５００ｍｏｌの範囲内にあり、フッ酸が０．１ｍｏｌ〜５ｍｏｌの範囲内にあることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記エッチング工程は、塩酸を含有するエッチング液Ａを用いるエッチング工程と、硝酸及びフッ酸を含有するエッチング液Ｂを用いるエッチング工程とを含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記エッチング液Ｂが含有する硝酸及びフッ酸の含有比率は、硝酸を１００ｍｏｌとしたとき、フッ酸が０．１ｍｏｌ〜５ｍｏｌの範囲内にあることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項３〜１２のいずれかに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法において、
酸素ガス、水素ガス又はこれらの混合ガスのいずれかを用いて前記第１プラズマアッシング工程を実施することを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
【国際調査報告】
2012140795.tif 000013
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