(57)【要約】  半導体装置は、半導体基板と、第一導電型のドリフト層と、第二導電型のウェル領域と、前記第二導電型の高濃度領域と、前記第一導電型のソース領域と、前記ドリフト層に設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜に設けられた第一開口部を介して前記ソース領域および前記高濃度領域と接触する第一コンタクトメタル膜と、前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成され、前記第一コンタクトメタル膜に設けられた第二開口部を介して前記高濃度領域と接触する第二コンタクトメタル膜と、前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に形成されたソース電極膜と、を有する。前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含む。
2019198168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素からなる半導体基板と、
前記半導体基板の一方の主面に設けられた第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層に設けられた第二導電型のウェル領域と、
前記ウェル領域に設けられ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い前記第二導電型の高濃度領域と、
前記高濃度領域に隣接して設けられた前記第一導電型のソース領域と、
前記ドリフト層に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜に設けられた第一開口部を介して前記ソース領域および前記高濃度領域と接触する第一コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成され、前記第一コンタクトメタル膜に設けられた第二開口部を介して前記高濃度領域と接触する第二コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に形成されたソース電極膜と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含む、
半導体装置。
【請求項２】
前記第二コンタクトメタル膜は、前記高濃度領域との接触面に設けられたニッケルシリサイドを含む、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ニッケルシリサイドは粒子状である、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第二コンタクトメタル膜に設けられた第三開口部を介して前記高濃度領域と接触するニッケルシリサイド層をさらに備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ソース電極膜は、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
炭化珪素からなる半導体基板の一方の主面に、第一導電型のドリフト層を形成する、ドリフト層形成工程と、
前記ドリフト層に、前記ドリフト層の表面に露出する、前記第一導電型とは反対の第二導電型のウェル領域を形成する、ウェル領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い、前記第二導電型の高濃度領域を形成する、高濃度領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記高濃度領域に隣接して、前記第一導電型のソース領域を形成する、ソース領域形成工程と、
前記半導体基板の前記一方の主面側から見た平面視において、前記高濃度領域と、前記ソース領域の少なくとも一部と、が露出する第一開口部を有する絶縁膜を、前記ドリフト層の表面に形成する、絶縁膜形成工程と、
前記高濃度領域の一部が露出する第二開口部を有する第一コンタクトメタル膜を、前記第一開口部において前記ソース領域の少なくとも一部に接触するように形成する、第一コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第二開口部において前記高濃度領域と接触するように、第二コンタクトメタル膜を前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成する、第二コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に、ソース電極膜を形成する、ソース電極膜形成工程と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含む、
半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第二コンタクトメタル膜は、前記高濃度領域との接触面に設けられたニッケルシリサイドを含む、
請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記ニッケルシリサイドは粒子状である、
請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第二コンタクトメタル膜に設けられた第三開口部を介して前記高濃度領域と接触するニッケルシリサイド層を設けるニッケルシリサイド層形成工程をさらに備える、
請求項６から８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ソース電極膜形成工程において、前記ソース電極膜を、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成する、
請求項６から９のいずれか一項に記載の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、半導体装置の製造方法および半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化珪素（ＳｉＣ）はシリコン（Ｓｉ）の約１０倍の絶縁破壊電界強度を有するため、高耐圧半導体装置の材料として用いられている。【０００３】
半導体基板（例えばｎ型ＳｉＣ）を用いた半導体装置（例えばＭＯＳＦＥＴ）では、コンタクトメタル膜によって、ドリフト層と電極膜（例えば、アルミニウムとシリコンとを含む合金（Ａｌ−Ｓｉ）またはアルミニウム（Ａｌ））とが、電気的かつ機械的に接続される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−９２０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンタクトメタル膜として窒化チタン（ＴｉＮ）を半導体基板上に成膜し、その後に、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムの電極膜を成膜することで、オーミック接合を形成することが可能であることが、本発明者らにより明らかにされている。しかし、この構造は、ＭＯＳＦＥＴのｎ型のドリフト層に形成されたｐ型不純物の高濃度領域（ＳｉＣ（ｐ＋））と、窒化チタンとの界面で、コンタクト抵抗が高くなるという問題がある。【０００６】
ドリフト層に形成されたｐ型不純物の高濃度領域と、コンタクトメタル膜との間のコンタクト抵抗は、可能な限り低減されることが望ましい。さもないと、ＭＯＳＦＥＴターンオフ時に高濃度領域の電位が上がることによって、寄生バイポーラトランジスタ動作等を引き起こす可能性が生じる。【０００７】
例えば、コンタクトメタル膜をニッケル（Ｎｉ）とすると、コンタクト抵抗の低減が期待できる。特許文献１では、炭化珪素の、ｐ型不純物が高濃度に導入された領域と、ニッケルとを接合させる旨の記述がある。しかし、炭化珪素の、ｐ型不純物が高濃度に導入された領域と、ニッケルとの界面をアニールすると、ニッケルシリサイドが形成されることで遊離炭素が発生し、炭化珪素とコンタクトメタル膜との密着性が低下するとの問題がある。また、ｎ型領域と、ｐ型領域とで、異なるコンタクトメタルを使用しようとすると、ｎ型領域に形成されるコンタクトメタルと、ｐ型領域に形成されるコンタクトメタルとを、互いに離間して設けなければならないので、公知のフォトリソグラフィ技術を用いる際のマージンが必要になるために、セルピッチが増大してしまうという問題がある。【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高信頼性の半導体装置およびその製造方法を提供することにある。【０００９】
本発明の一態様に係る半導体装置は、
炭化珪素からなる半導体基板と、
前記半導体基板の一方の主面に設けられた第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層に設けられた第二導電型のウェル領域と、
前記ウェル領域に設けられ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い前記第二導電型の高濃度領域と、
前記高濃度領域に隣接して設けられた前記第一導電型のソース領域と、
前記ドリフト層に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜に設けられた第一開口部を介して前記ソース領域および前記高濃度領域と接触する第一コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成され、前記第一コンタクトメタル膜に設けられた第二開口部を介して前記高濃度領域と接触する第二コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に形成されたソース電極膜と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含んでもよい。【００１０】
また、本発明の一態様に係る半導体装置の製造方法は、
炭化珪素からなる半導体基板の一方の主面に、第一導電型のドリフト層を形成する、ドリフト層形成工程と、
前記ドリフト層に、前記ドリフト層の表面に露出する、前記第一導電型とは反対の第二導電型のウェル領域を形成する、ウェル領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い、前記第二導電型の高濃度領域を形成する、高濃度領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記高濃度領域に隣接して、前記第一導電型のソース領域を形成する、ソース領域形成工程と、
前記半導体基板の前記一方の主面側から見た平面視において、前記高濃度領域と、前記ソース領域の少なくとも一部と、が露出する第一開口部を有する絶縁膜を、前記ドリフト層の表面に形成する、絶縁膜形成工程と、
前記高濃度領域の一部が露出する第二開口部を有する第一コンタクトメタル膜を、前記第一開口部において前記ソース領域の少なくとも一部に接触するように形成する、第一コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第二開口部において前記高濃度領域と接触するように、第二コンタクトメタル膜を前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成する、第二コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に、ソース電極膜を形成する、ソース電極膜形成工程と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含んでもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の半導体装置および半導体装置の製造方法によれば、高濃度領域におけるコンタクトメタル層の密着性の向上と、コンタクト抵抗の低減とを実現することができる。これにより、高信頼性の半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【図３Ａ】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｂ】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図３Ｃ】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図４Ａ】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図４Ｂ】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図４Ｃ】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図５Ａ】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図５Ｂ】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図５Ｃ】第一の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図６】第二の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図７】第二の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフロー図である。
【図８Ａ】第二の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図８Ｂ】第二の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図９Ａ】第二の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図９Ｂ】第二の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１０】第三の実施形態に係る半導体装置の構成を示す断面図である。
【図１１Ａ】第三の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１１Ｂ】第三の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１２Ａ】第三の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【図１２Ｂ】第三の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
【００１３】
［第一の実施形態］
以下、図１から図５を参照して、本発明の第一の実施形態について説明する。【００１４】
（半導体装置の構成）
以下、図１を参照して、本実施形態に係る半導体装置の構成について説明する。本実施形態に係る半導体装置は、プレーナ型のＭＯＳＦＥＴである。なお、本実施形態に係る半導体装置では、複数の半導体素子が互いに隣接して配置されているが、図１では、これら半導体素子のうち１つのみを示している。【００１５】
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。【００１６】
図１に示すように、半導体装置１は、半導体基板１１と、ドリフト層１２と、ウェル領域１３と、高濃度領域１４と、ソース領域１５と、絶縁膜１６と、コンタクトメタル層１００と、ソース電極膜１９と、を含む。半導体装置１は、ドレイン電極１７と、ゲート電極１８とを、さらに含む。【００１７】
半導体基板１１は、炭化珪素（ＳｉＣ）からなり、ｎ型（第一導電型）の不純物が導入されている。半導体基板１１は、ｎ＋型の炭化珪素単結晶基板である。半導体基板１１は、例えば、（０００１）面のｎ型４Ｈ−ＳｉＣ基板である。【００１８】
ドリフト層１２は、炭化珪素からなり、半導体基板１１の一方の主面Ｆ１に形成されている。ドリフト層１２には、半導体基板１１よりも低濃度にｎ型不純物が導入されている。【００１９】
ドレイン電極１７は、半導体基板１１の他方の主面Ｆ２に形成されている。ドレイン電極１７と半導体基板１１とは、オーミック性接触をなしている。ドレイン電極１７は、例えば窒化チタンで形成されてよい。【００２０】
ウェル領域１３は、ドリフト層１２のうち半導体基板１１と反対側の表面の一部に形成されている。ウェル領域１３には、ｐ型（第二導電型）の不純物が導入されている。【００２１】
高濃度領域１４は、ウェル領域１３の表面の一部に形成されている。高濃度領域１４には、ｐ型の不純物が、ウェル領域１３よりも高濃度に導入されている。これにより、半導体装置１における寄生バイポーラトランジスタ動作を抑制することができる。【００２２】
ソース領域１５は、ウェル領域１３の表面の一部に形成されている。ソース領域１５には、ｎ型の不純物が、ドリフト層１２よりも高濃度に導入されている。ソース領域１５は、半導体基板１１の一方の主面Ｆ１側から見た平面視（以下、単に「平面視」ということがある。）において、ウェル領域１３によって囲まれている。【００２３】
ソース領域１５は、本実施形態においては、平面視において高濃度領域１４を取り囲むように環状に形成されている。図１に示すように、本実施形態では、ソース領域１５は、ｎ型不純物が比較的高濃度に導入された平面視環状の第一ソース領域１５ａと、第一ソース領域１５ａの外側においてｎ型不純物が比較的低濃度に導入された第二ソース領域１５ｂと、からなるが、ソース領域１５の構成はこれに限られない。【００２４】
絶縁膜１６は、絶縁体からなり、ドリフト層１２の表面に形成されている。絶縁膜１６は、第一開口部Ｈ１を有する。第一開口部Ｈ１は、平面視においてソース領域１５の少なくとも一部および高濃度第二導電型領域１４の少なくとも一部が露出するように形成されている。本実施形態では、第一開口部Ｈ１は、第一ソース領域１５ａの一部が露出するように形成されている。【００２５】
ゲート電極１８は、平面視において、ウェル領域１３のうちソース領域１５の形成されていない領域、および、これを挟んで対向するドリフト層１２のうちウェル領域１３の形成されていない領域ならびにソース領域１５を跨ぐように形成される。さらにゲート電極１８は、前記ドリフト層１２を挟んでウェル領域１３に対向する別のウェル領域（不図示）と、当該別のウェル領域を挟んで対向するソース領域（不図示）とを跨ぐように形成されていても良い。【００２６】
ゲート電極１８に電圧を印加しない状態（または、負の電圧を印加した状態）で、ソース領域１５とドレイン電極１７との間に順バイアス電圧を印加しても、ソース領域１５とドレイン電極１７との間に電流は流れない。ソース領域１５とドレイン電極１７との間に順バイアス電圧を印加した状態で、ゲート電極１８に正の電圧を印加すると、ウェル領域１３のうちゲート電極１８が対向する領域の表面に、ウェル領域１３とは導電型が反転した反転チャネルが形成されるようになる。その結果、ソース領域１５とドレイン電極１７との間に電流が流れるようになる。すなわち、ゲート電極１８への電圧の印加により、ソース領域１５とドレイン電極１７との間の電流を制御できる。【００２７】
コンタクトメタル層１００は、第一コンタクトメタル膜１０１と、第二コンタクトメタル膜１０２と、を含む。【００２８】
第一コンタクトメタル膜１０１は、第一開口部Ｈ１において、ソース領域１５と、高濃度領域１４と、に接触するように形成されている。第一コンタクトメタル膜１０１は、高濃度領域１４の一部が露出するように形成された第二開口部Ｈ２を有する。第一コンタクトメタル膜１０１は、窒化チタンで形成されている。コンタクトメタル膜１０１は、第一開口部Ｈ１において露出したソース領域１５である、第一ソース領域１５ａの一部に接触するように形成されている。また、コンタクトメタル膜１０１は、平面視において環状に形成されたソース領域１５の一部に位置する高濃度領域１４の一部に接触するように形成されている。第二開口部Ｈ２は、高濃度領域１４の中央部が露出するように形成されている。【００２９】
第二コンタクトメタル膜１０２は、第一コンタクトメタル膜１０１の表面に形成される。第二コンタクトメタル膜１０２は、第二開口部Ｈ２において高濃度領域１４の中央部と接触するように形成されている。第二コンタクトメタル膜１０２は、チタンで形成されている。なお、第二コンタクトメタル膜１０２の表層部に、さらに窒化チタンが形成されていてもよい。【００３０】
ソース電極膜１９は、コンタクトメタル膜１００の表面に形成される。ソース電極膜１９は、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成されている。ソース電極膜１９により、複数の半導体素子のソース領域１５が互いに接続される。本実施形態では、ソース電極膜１９は、第二コンタクトメタル膜１０２の表面に形成されている。【００３１】
本実施形態に係る半導体装置１では、コンタクトメタル膜１００（第一コンタクトメタル膜１０１，第二コンタクトメタル膜１０２）の形成に、ニッケルを用いていない。これにより、アニール時に遊離炭素が発生しなくなるため、コンタクトメタル膜１００と炭化珪素（ソース領域１５，高濃度領域１４）との密着性を向上することができる。【００３２】
本実施形態に係る半導体装置１では、高濃度領域１４の中央部と接触する第二コンタクトメタル膜１０２が、チタンで形成されている。これにより、コンタクトメタル膜１００をすべて窒化チタンで形成した場合に比べて、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４（ＳｉＣ（ｐ＋））とコンタクトメタル膜１００との間のコンタクト抵抗を低減することができる。【００３３】
以上述べたとおり、本実施形態に係る半導体装置１によれば、高濃度領域１４におけるコンタクトメタル膜１００の密着性の向上と、コンタクト抵抗の低減とを実現することができる。これにより、高信頼性の半導体装置を提供することができる。【００３４】
また、本実施形態に係る半導体装置１では、コンタクトメタル膜１００のうち、ソース領域１５と接触する第一コンタクトメタル膜１０１の形成に、チタンを用いていない。これにより、コンタクトメタル膜１００とｎ型不純物を含むソース領域１５との界面でショットキー接合が形成されることがなくなるため、ソース領域１５とソース電極膜１９との間でオーミックコンタクトを形成することができる。【００３５】
また、本実施形態に係る半導体装置１では、主としてｎ型不純物を含むソース領域１５に対するコンタクトメタル膜１０１と、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４に対するコンタクトメタル膜１０２とが、互いに離間されるのではなく、ソース領域１５の上に重なって形成される。その結果、フォトリソグラフィ工程のためのマージンを低減することができるので、半導体素子のセルピッチを縮小することができる。【００３６】
（半導体装置の製造方法）
以下、図２から図５を参照して、本実施形態に係る半導体装置１の製造方法について説明する。【００３７】
図２に示すように、本実施形態に係る半導体装置１の製造方法は、ドリフト層形成工程Ｓ１と、ウェル領域形成工程Ｓ２と、高濃度領域形成工程Ｓ３と、ソース領域形成工程Ｓ４と、絶縁膜形成工程Ｓ５と、第一コンタクトメタル膜形成工程Ｓ６と、第二コンタクトメタル膜形成工程Ｓ７と、ソース電極膜形成工程Ｓ８と、を含む。【００３８】
以下、図３から図５を用いて、本実施形態に係る半導体装置１の製造方法の各工程を説明する。なお、本実施形態に係る半導体装置１では、複数の半導体素子が互いに隣接して配置されているが、図３から図５では、これら半導体素子のうち１つのみを示している。【００３９】
（Ｓ１：ドリフト層形成工程）
まず、図３Ａに示すドリフト層形成工程Ｓ１を行う。ドリフト層形成工程Ｓ１では、ｎ＋型炭化珪素単結晶基板の上面に、ｎ−型炭化珪素エピタキシャル層を、化学的気相成長法（ＣＶＤ）により形成する。これにより、炭化珪素からなるｎ型の半導体基板１１の一方の主面Ｆ１に、ｎ−型炭化珪素エピタキシャル層からなるドリフト層１２が形成される。【００４０】
（Ｓ２：ウェル領域形成工程）
次に、図３Ｂに示すように、ウェル領域形成工程Ｓ２と、高濃度領域形成工程Ｓ３とを順番に行う。ウェル領域形成工程Ｓ２では、まず、ドリフト層１２の表面を清浄化する。次いで、ドリフト層１２の表面に、二酸化珪素（ＳｉＯ２）からなる酸化膜（不図示）を形成する。次いで、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて、ｐ型不純物を導入しない箇所のみにレジストパターン（不図示）を形成する。次いで、レジストパターンで保護されない部分の酸化膜を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりエッチングして、ウェル領域１３に対応する部分に開口を有するマスク（不図示）を形成する。その後、レジストパターンを除去する。この状態において、ドリフト層１２に、ｐ型不純物（例えば、アルミニウム）を、イオン注入を用いて導入する。ｐ型不純物導入後、マスクを除去する。これにより、ドリフト層１２の一部に露出する、ｐ型のウェル領域１３が形成される。【００４１】
（Ｓ３：高濃度領域形成工程）
高濃度領域形成工程Ｓ３では、ウェル領域形成工程Ｓ２と同様に、ウェル領域１３のうち高濃度領域１４に対応する部分に開口を有するマスク（不図示）を形成する。この状態において、ウェル領域１３に、ウェル領域１３よりも高濃度のｐ型不純物イオンを、イオン注入を用いて導入する。ｐ型不純物導入後、マスクを除去する。これにより、ドリフト層１２の表面に露出し、かつ、ウェル領域１３よりも不純物濃度が高い、ｐ型の高濃度領域１４が形成される。高濃度領域１４は、例えばソース領域形成工程Ｓ４と、絶縁膜形成工程Ｓ５との間に形成されても良い。【００４２】
（Ｓ４：ソース領域形成工程）
次に、図３Ｃに示すソース領域形成工程Ｓ４を行う。ソース領域形成工程Ｓ４では、まず、ウェル領域形成工程Ｓ２と同様に、第一ソース領域１５ａに対応する部分に開口を有するマスク（不図示）を形成する。この状態において、ドリフト層１２のうちウェル領域１３の一部に、ｎ型不純物（例えば、リン（Ｐ）または窒素（Ｎ））を、イオン注入を用いて導入する。ｎ型不純物導入後、マスクを除去する。これにより、ウェル領域１３の表面の一部に露出する、第一ソース領域１５ａが形成される。また、第二ソース領域１５ｂについても、同様の手順でウェル領域１３の表面の一部に形成される。【００４３】
ウェル領域形成工程Ｓ２、高濃度領域形成工程Ｓ３、およびソース領域形成工程Ｓ４で、イオン注入による不純物を導入した後には、注入した不純物を活性化させるため、例えば１６５０℃〜１８００℃でアニールを行う。【００４４】
（Ｓ５：絶縁膜形成工程）
次に、図４Ａ〜Ｃに示す絶縁膜形成工程Ｓ５を行う。絶縁膜形成工程Ｓ５では、まず、図４Ａに示すように、ドリフト層１２の表面に、酸化膜１６ａを形成する。次いで、酸化膜１６ａの上に、ポリシリコン膜を化学的気相成長法により形成する。ポリシリコン膜形成後、ポリシリコン膜にｎ型不純物（例えばリン）を導入する。不純物導入後、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて、ゲート電極１８に対応する部分を保護するレジストパターン（不図示）を形成する。その後、レジストパターンで保護されない部分を、ドライエッチングにより除去する。その後、レジストパターンを除去する。これにより、図４Ｂに示すように、ゲート電極１８が形成される。次いで、ゲート電極１８を覆うように、二酸化珪素を化学的気相成長法により成膜し、酸化膜１６ｂ（図４Ｃ参照）を形成する。その後、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて、開口部Ｈ１に対応する部分に開口を有するレジストパターン（不図示）を形成する。その後、酸化膜１６ａ，１６ｂのうち、レジストパターンで保護されない部分を、ドライエッチングにより除去する。その後、レジストパターンを除去する。これにより、図４Ｃに示すように、酸化膜１６ａ，１６ｂからなり、平面視において、高濃度領域１４と、ソース領域１５の少なくとも一部と、が露出するように形成された第一開口部Ｈ１を有する絶縁膜１６が、ドリフト層１２の表面に形成される。【００４５】
（Ｓ６：第一コンタクトメタル膜形成工程）
次に、図５Ａに示す第一コンタクトメタル膜形成工程Ｓ６を行う。第一コンタクトメタル膜形成工程Ｓ６では、まず、窒素（Ｎ２）とアルゴン（Ａｒ）との混合雰囲気または窒素（Ｎ２）雰囲気下、例えば基板温度１５０℃〜３５０℃において、スパッタリングにより、絶縁膜１６の表面に窒化チタンを成膜する。次いで、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて、第二開口部Ｈ２に対応する開口部を有し、第一コンタクトメタル膜１０１に対応する部分を保護するレジストパターン（不図示）を形成する。その後、レジストパターンで保護されない部分を、ドライエッチングにより除去する。その後、レジストパターンを除去する。第一コンタクトメタル膜形成工程Ｓ６では、例えば半導体基板１１の他方の主面Ｆ２にも窒化チタンを成膜してもよい。
次いで、アニールを行う。アニール温度は、たとえば８００〜１０００℃が好ましく、９５０℃がより好ましい。１０５０℃以上になると、窒素原子が、コンタクトメタル１０１を形成する窒化チタンからｐ型炭化珪素へと拡散するとされていることから、ｐ型炭化珪素部分の接触抵抗が増大するため、好ましくない。アニールの雰囲気は、窒素、アルゴン等の不活性ガス、またはこれらの混合ガスが好ましい。これにより、高濃度領域１４の一部が露出する第二開口部Ｈ２に対応するパターンを有する第一コンタクトメタル膜１０１が、第一開口部Ｈ１において、ソース領域１５と、高濃度領域１４と、に接触するように形成される。同時に、半導体基板１１の他方の主面Ｆ２に、半導体基板１１を介してドリフト層１２とオーミックに接続されるドレイン電極１７が形成される。
なお、本実施形態では、第一コンタクトメタル膜形成工程Ｓ６においてドレイン電極１７を形成したが、別途工程を設けて形成してもよい。【００４６】
コンタクトメタルにニッケルを用いた場合には、アニール時に界面でニッケルシリサイドが形成されて遊離炭素が発生し、その結果、炭化珪素とコンタクトメタル膜との密着性が低下する。これに対し、本実施形態では、アニール時に遊離炭素が発生しないため、第一コンタクトメタル膜１０１の密着性を保つことができる。【００４７】
（Ｓ７：第二コンタクトメタル膜形成工程）
次に、図５Ｂに示す第二コンタクトメタル膜形成工程Ｓ７を行う。第二コンタクトメタル膜形成工程Ｓ７では、まず、スパッタリングまたは電子ビーム蒸着により、第一コンタクトメタル膜１０１および第二開口部Ｈ２において露出する高濃度領域１４の表面にチタンを成膜する。その後、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて、第二コンタクトメタル１０２に対応する部分を保護するレジストパターン（不図示）を形成する。その後、レジストパターンで保護されない部分を、ドライエッチングにより除去する。その後、レジストパターンを除去する。その後、マスクを除去する。次いで、第一コンタクトメタル膜形成工程Ｓ６と同様に、アニールを行う。これにより、第二開口部Ｈ２において高濃度領域１４と接触するように、第二コンタクトメタル膜１０２が第一コンタクトメタル膜１０１の表面に形成される。
なお、アニール雰囲気が窒素を含んでいる場合、第二コンタクトメタル１０２の少なくとも表層部に窒化チタンが形成される。【００４８】
（Ｓ８：ソース電極膜形成工程）
最後に、図５Ｃに示すソース電極膜形成工程Ｓ８を行う。ソース電極膜形成工程Ｓ８では、スパッタリングにより、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムを、コンタクトメタル層１００の表面に成膜する。これにより、複数の半導体素子のソース領域１５に接続されるソース電極膜１９が、コンタクトメタル層１００の表面に形成される。なお、ソース電極膜１９のうち、ソース領域１５の接続に不要な箇所は、適宜エッチングで除去する。このとき、ドライエッチを用いるようにすれば、コンタクトメタル膜１００のうち、デバイスの周辺部と不要な箇所とを同時に除去することができる。以上により、半導体装置１の製造が完了する。【００４９】
本実施形態に係る半導体装置１の製造方法では、コンタクトメタル膜１００（第一コンタクトメタル膜１０１，第二コンタクトメタル膜１０２）の形成に、ニッケルを用いていない。これにより、アニール時に遊離炭素が発生しなくなるため、コンタクトメタル層１００と炭化珪素（ソース領域１５，高濃度領域１４）との密着性を向上することができる。【００５０】
本実施形態に係る半導体装置１の製造方法では、高濃度領域１４の中央部と接触する第二コンタクトメタル膜１０２が、チタンで形成されている。これにより、コンタクトメタル層１００をすべて窒化チタンで形成した場合に比べて、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４（ＳｉＣ（ｐ＋））とコンタクトメタル層１００との間のコンタクト抵抗を低減することができる。【００５１】
以上述べたとおり、本実施形態に係る半導体装置１の製造方法によれば、高濃度領域１４におけるコンタクトメタル層１００の密着性の向上と、コンタクト抵抗の低減とを実現することができる。これにより、高信頼性の半導体装置を提供することができる。【００５２】
また、本実施形態に係る半導体装置１の製造方法では、コンタクトメタル層１００のうち、ソース領域１５と接触する第一コンタクトメタル膜１０１の形成に、チタンを用いていない。これにより、コンタクトメタル層１００とｎ型不純物を含むソース領域１５との界面でショットキー接合が形成されることがなくなるため、ソース領域１５とソース電極膜１９との間でオーミックコンタクトを形成することができる。【００５３】
また、本実施形態に係る半導体装置１では、主としてｎ型不純物を含むソース領域１５に対するコンタクトメタル膜１０１と、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４に対するコンタクトメタル膜１０２とが互いに離間されるのではなく、ソース領域１５の上に重なって形成される。これにより、フォトリソグラフィ工程のためのマージンを低減することができる。その結果、半導体素子のセルピッチを縮小することができるとともに、製造コストを低減することができる。また、コンタクトメタル１００は、第一コンタクトメタル１０１がソース領域１５の一部にのみ接触し、かつ第二コンタクトメタル１０２が、ソース領域１５の一部と、高濃度領域１４との両方に接触するように形成されていてもよい。【００５４】
［第二の実施形態］
以下、図６から図９を参照して、本発明の第二の実施形態について説明する。第一の実施形態と共通する部分は、説明を省略する。【００５５】
（半導体装置の構成）
図６に示すように、本実施形態の半導体装置２は、コンタクトメタル層１００が、高濃度領域１４との接触面に設けられた粒子状のニッケルシリサイド２０５を含有している。コンタクトメタル層１００は炭化チタンを含有してもよい。【００５６】
本実施形態に係る半導体装置２では、アニール時にニッケルと炭化珪素が反応して発生した遊離炭素が、第二コンタクトメタル膜２０２においてチタンとの反応により炭化チタンとして吸収されているため、コンタクトメタル層２００と炭化珪素（ソース領域１５，高濃度領域１４）との密着性を向上することができる。【００５７】
本実施形態に係る半導体装置２では、高濃度領域１４の中央部と接触する第二コンタクトメタル膜２０２が、その一部にニッケルシリサイド２０５を有している。これにより、コンタクトメタル層２００をすべて窒化チタンで形成した場合に比べて、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４（ＳｉＣ（ｐ＋））とコンタクトメタル層２００との間のコンタクト抵抗を低減することができる。【００５８】
以上述べたとおり、本実施形態に係る半導体装置２によれば、高濃度領域１４におけるコンタクトメタル層２００の密着性の向上と、コンタクト抵抗の低減とを実現することができる。これにより、高信頼性の半導体装置を提供することができる。【００５９】
また、本実施形態に係る半導体装置２では、少なくとも高濃度領域１４との接触部分の一部にニッケルシリサイド２０５を有する第二コンタクトメタル膜２０２を設けている。これにより、第一の実施形態と比べて、高濃度領域１４とソース電極膜１９との間の抵抗を低減することができる。【００６０】
また、本実施形態に係る半導体装置２では、コンタクトメタル層２００のうち、ソース領域１５と接触する第一コンタクトメタル膜２０１の形成に、チタンを用いていない。これにより、コンタクトメタル層２００とｎ型不純物を含むソース領域１５との界面でショットキー接合が形成されることがなくなるため、ソース領域１５とソース電極膜１９との間でオーミックコンタクトを形成することができる。【００６１】
また、本実施形態に係る半導体装置２では、主としてｎ型不純物を含むソース領域１５に対するコンタクトメタル膜２０１と、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４に対するコンタクトメタル膜２０２とが互いに離間されるのではなく、ソース領域１５の上に重なって形成される。その結果、フォトリソグラフィ工程のためのマージンを低減することができるので、半導体素子のセルピッチを縮小することができる。【００６２】
（半導体装置の製造方法）
以下、図７から図９を参照して、本実施形態に係る半導体装置２の製造方法について説明する。【００６３】
図７に示すように、本実施形態に係る半導体装置２の製造方法のフローは、第二コンタクトメタル膜形成工程Ｓ７に代えて、第二コンタクトメタル膜２０２の下層部を形成する第二コンタクトメタル膜下層部形成工程Ｓ７ａを含み、第二コンタクトメタル膜下層部形成工程Ｓ７ａとソース電極膜形成工程Ｓ８との間に、第二コンタクトメタル膜２０２の上層部を形成する第二コンタクトメタル膜上層部形成工程Ｓ７ｂを含む点を除き、第一の実施形態と同様に構成される。【００６４】
（Ｓ６：第一コンタクトメタル膜形成工程）
図８Ａに示すように、第一コンタクトメタル膜形成工程Ｓ６では、第一の実施形態と同様に、第一コンタクトメタル膜２０１が窒化チタンで形成される。【００６５】
（Ｓ７ａ：第二コンタクトメタル膜下層部形成工程）
図８Ｂに示すように、第二コンタクトメタル膜下層部形成工程Ｓ７では、第一の実施形態と同様に、第二コンタクトメタル膜２０２の下層部がチタンで形成される。ただし、本実施形態では、ここでアニールは行わない。【００６６】
（Ｓ７ｂ：第二コンタクトメタル膜上層部形成工程）
次に、第二コンタクトメタル膜上層部形成工程Ｓ７ｂを行う。第二コンタクトメタル膜形成上層部工程Ｓ７ｂでは、まず、スパッタリングまたは電子ビーム蒸着により、第二コンタクトメタル膜２０２の下層部であるチタンおよび第二開口部Ｈ２において露出する高濃度領域１４の表面にニッケルを成膜する。その後、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて、第二コンタクトメタル２０２に対応する部分を保護するレジストパターン（不図示）を形成してもよい。その後、レジストパターンで保護されない部分を、ウェットエッチングにより除去し、その後、レジストパターンを除去してもよい。その後、マスクを除去してもよい。次いで、第一コンタクトメタル膜形成工程Ｓ６と同様に、アニールを行う。この際、窒化チタンはニッケルおよびチタンと実質的に反応しないが、ニッケルとチタンが混合するとともに、ニッケルはチタン層を突き抜け、高濃度領域１４を構成する炭化珪素と反応してニッケルシリサイド２０５となり（図９Ａ参照）、遊離した炭素はチタンと反応して炭化チタンとなる。特に、少なくとも高濃度領域１４と接触する部分の一部には、ニッケルシリサイド２０５が形成される。また、ニッケルシリサイド２０５に含まれることとなったシリコンは、チタンと混合した部分のニッケルにも拡散し、当該部分のニッケルもニッケルシリサイド２０５となる。これにより、第二開口部Ｈ２において高濃度領域１４と接触するように、第二コンタクトメタル膜２０２が第一コンタクトメタル膜２０１の表面に形成される。
なお、アニール雰囲気が窒素を含んでいる場合、第一の実施形態と同様に、第二コンタクトメタル膜２０２の少なくとも表層部に窒化チタンが形成される。【００６７】
図９Ｂに示すように、ソース電極膜形成工程Ｓ８では、第一の実施形態と同様に、ソース電極膜１９が、コンタクトメタル層２００の表面に、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成される。以上により、半導体装置２の製造が完了する。【００６８】
本実施形態に係る半導体装置２では、アニール時にニッケルと炭化珪素が反応して発生した遊離炭素が、第二コンタクトメタル膜２０２においてチタンとの反応により炭化チタンとして吸収されているため、コンタクトメタル層２００と炭化珪素（ソース領域１５，高濃度領域１４）との密着性を向上することができる。【００６９】
本実施形態に係る半導体装置２の製造方法では、高濃度領域１４の中央部と接触する第二コンタクトメタル膜２０２を、少なくとも高濃度領域１４との接触部分の一部にニッケルシリサイド２０５を有するように形成している。これにより、コンタクトメタル層２００をすべて窒化チタンで形成した場合に比べて、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４（ＳｉＣ（ｐ＋））とコンタクトメタル層２００との間のコンタクト抵抗を低減することができる。【００７０】
以上述べたとおり、本実施形態に係る半導体装置２の製造方法によれば、高濃度領域１４におけるコンタクトメタル層２００の密着性の向上と、コンタクト抵抗の低減とを実現することができる。これにより、高信頼性の半導体装置を提供することができる。【００７１】
また、本実施形態に係る半導体装置２の製造方法では、少なくとも高濃度領域１４との接触部分の一部にニッケルシリサイド２０５を有する第二コンタクトメタル膜２０２を設けている。これにより、第一の実施形態と比べて、高濃度領域１４とソース電極膜１９との間の抵抗を低減することができる。【００７２】
また、本実施形態に係る半導体装置２の製造方法では、コンタクトメタル層１００のうち、ソース領域１５と接触する第一コンタクトメタル膜２０１の形成に、チタンを用いていない。これにより、コンタクトメタル層２００とｎ型不純物を含むソース領域１５との界面でショットキー接合が形成されることがなくなるため、ソース領域１５とソース電極膜１９との間でオーミックコンタクトを形成することができる。【００７３】
本実施形態に係る半導体装置２では、主としてｎ型不純物を含むソース領域１５に対するコンタクトメタル膜２０１と、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４に対するコンタクトメタル膜２０２とが、互いに離間されるのではなく、ソース領域１５の上に重なって形成される。その結果、フォトリソグラフィ工程のためのマージンを低減することができるので、半導体素子のセルピッチを縮小することができる。【００７４】
［第三の実施形態］
以下、図１０から図１２を参照して、本発明の第三の実施形態について説明する。第一および第二の実施形態と共通する部分は、説明を省略する。【００７５】
（半導体装置の構成）
図１０に示すように、本実施形態の半導体装置３は、コンタクトメタル層１００が、高濃度領域１４との接触面に設けられたニッケルシリサイド層３０５を含有している。コンタクトメタル層１００は炭化チタンを含有してもよい。【００７６】
本実施形態に係る半導体装置３では、第二開口部Ｈ２のうち第三開口部Ｈ３を除いた平面視環状領域では、ニッケルシリサイドと炭化チタンを含む第二コンタクトメタル膜３０２が、高濃度領域１４と接触している。さらに、第一開口部Ｈ１のうち第二開口部Ｈ２を除いた平面視環状領域では、窒化チタンで形成された第一コンタクトメタル膜３０１が、高濃度領域１４およびソース領域１５と接触している。これらの領域では、アニール時に発生した遊離炭素が炭化チタンとして第二コンタクトメタル膜３０２に吸収されることで、炭化珪素とコンタクトメタル膜３００との密着性が低下しない。【００７７】
他方、ニッケルシリサイド層３０５が、第三開口部Ｈ３において、炭化珪素で形成された高濃度領域１４と接触している。このため、アニール時に、ニッケルシリサイド層３０５と高濃度領域１４との界面で、遊離炭素が発生する。【００７８】
しかし、発生した遊離炭素が、前記のような、第一開口部Ｈ１のうち第二開口部Ｈ２を除いた平面視環状領域、に接触する第二コンタクトメタル膜３０２に吸収されることで、炭化珪素とコンタクトメタル膜３００との密着性が低下を防ぐことができる。【００７９】
さらに、第二コンタクトメタル膜３０２と直接接触していない第三開口部Ｈ３の内側において、アニールを行った後、発生した遊離炭素が、第二コンタクトメタル膜３０２に、完全には吸収されなかったとしても、コンタクトメタル層３００の密着性が低下する部分は、第三開口部Ｈ３の内側に限定される。他方、第一開口部Ｈ１の内側のうち、第三開口部Ｈ３を取り囲む平面視環状領域では、密着性が低下しない。その結果、コンタクトメタル層３００全体としては、炭化珪素（高濃度領域１４，ソース領域１５）との密着性を良好に保つことができる。なお、第二の実施形態と同様に、第二コンタクトメタル膜３０２の少なくとも表層部に、さらに窒化チタンが形成されていてもよい。【００８０】
本実施形態に係る半導体装置３では、高濃度領域１４の中央部と接触するニッケルシリサイド層３０５が設けられている。これにより、コンタクトメタル層３００をすべて窒化チタンで形成した場合に比べて、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４（ＳｉＣ（ｐ＋））とコンタクトメタル層３００との間のコンタクト抵抗を低減することができる。【００８１】
以上述べたとおり、本実施形態に係る半導体装置３によれば、高濃度領域１４においてコンタクトメタル層３００の密着性を良好に保つことができ、かつ、コンタクト抵抗の低減を実現することができる。これにより、高信頼性の半導体装置を提供することができる。【００８２】
また、本実施形態に係る半導体装置３では、ニッケルシリサイド層３０５が、第三開口部Ｈ３において、炭化珪素で形成された高濃度領域１４と接触している。これにより、第二の実施形態と比べて、高濃度領域１４とソース電極膜１９との間の抵抗を低減することができる。【００８３】
また、本実施形態に係る半導体装置３では、コンタクトメタル層３００のうち、ソース領域１５と接触する第一コンタクトメタル膜３０１の形成に、チタンを用いていない。これにより、コンタクトメタル層３００とｎ型不純物を含むソース領域１５との界面でショットキー接合が形成されることがなくなるため、ソース領域１５とソース電極膜１９との間でオーミックコンタクトを形成することができる。【００８４】
また、本実施形態に係る半導体装置３では、主としてｎ型不純物を含むソース領域１５に対するコンタクトメタル膜３０１と、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４に対するコンタクトメタル膜３０２が、互いに離間されるのではなく、ソース領域１５の上に重なって形成される。その結果、フォトリソグラフィ工程のためのマージンを低減することができるので、半導体素子のセルピッチを縮小することができる。【００８５】
（半導体装置の製造方法）
以下、図１１および図１２を参照して、本実施形態に係る半導体装置３の製造方法について説明する。【００８６】
（Ｓ６：第一コンタクトメタル膜形成工程）
図１１Ａに示すように、第一コンタクトメタル膜形成工程Ｓ６では、第二の実施形態と同様に、第一コンタクトメタル膜３０１が窒化チタンで形成される。【００８７】
（Ｓ７：第二コンタクトメタル膜形成工程）
図１１Ｂに示すように、第二コンタクトメタル膜形成工程Ｓ７では、第二コンタクトメタル膜３０２がチタンで形成される。第二コンタクトメタル膜３０２は、高濃度領域１４の一部が露出するように形成された第三開口部Ｈ３を有するように形成される。【００８８】
図１２Ａに示すように、スパッタリングまたは電子ビーム蒸着により、第二コンタクトメタル膜３０２であるチタンおよび第三開口部Ｈ３において露出する高濃度領域１４の表面にニッケルを成膜する。次いで、アニールを行う。この際、ニッケルは、チタン上ではチタンが混合するとともに、第三開口部Ｈ３において直接、また、第二開口部Ｈ２のうち第三開口部Ｈ３以外の部分においてチタンを突き抜けて、高濃度領域１４を構成する炭化珪素と反応してニッケルシリサイドとなり（ニッケルシリサイド層形成工程）、遊離した炭素はチタンと反応して炭化チタンとなる。また、ニッケルシリサイドに含まれることとなったシリコンは、チタンと混合した部分のニッケルにも拡散し、当該部分のニッケルもニッケルシリサイドとなる。これにより、ニッケルシリサイドと炭化チタンを含む第二コンタクトメタル膜３０２が形成されるとともに、ニッケルシリサイド層３０５が、第三開口部Ｈ３において、高濃度領域１４と接触するように形成される。なお、アニール雰囲気が窒素を含んでいる場合、第一および第二の実施形態と同様に、第二コンタクトメタル膜３０２の少なくとも表層部に窒化チタンが形成される。【００８９】
図１２Ｂに示すように、ソース電極膜形成工程Ｓ８では、第一および第二の実施形態と同様に、ソース電極膜１９が、コンタクトメタル層３００の表面に、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成される。これにより、半導体装置３が形成される。【００９０】
本実施形態に係る半導体装置３の製造方法では、第二開口部Ｈ２のうち第三開口部Ｈ３を除いた平面視環状領域では、ニッケルシリサイドと炭化チタンを含む第二コンタクトメタル膜３０２が、高濃度領域１４と接触している。さらに、第一開口部Ｈ１のうち第二開口部Ｈ２を除いた平面視環状領域では、窒化チタンで形成された第一コンタクトメタル膜３０１が、高濃度領域１４およびソース領域１５と接触している。これらの領域では、アニール時に発生した遊離炭素が炭化チタンとして第二コンタクトメタル膜３０２に吸収されることで、炭化珪素とコンタクトメタル膜３００との密着性が低下しない。他方、ニッケルシリサイド層３０５が、第三開口部Ｈ３において、炭化珪素で形成された高濃度領域１４と接触している。このため、アニール時に、ニッケルシリサイド層３０５と高濃度領域１４との界面で、遊離炭素が発生する。【００９１】
しかし、発生した遊離炭素が、前記のような、第一開口部Ｈ１のうち第二開口部Ｈ２を除いた平面視環状領域、に接触する第二コンタクトメタル膜３０２に吸収されることで、炭化珪素とコンタクトメタル膜３００との密着性が低下を防ぐことができる。【００９２】
さらに、第二コンタクトメタル膜３０２と直接接触していない第三開口部Ｈ３の内側において、アニールを行った後、発生した遊離炭素が、第二コンタクトメタル膜３０２に、完全には吸収されなかったとしても、コンタクトメタル層３００の密着性が低下する部分は、第三開口部Ｈ３の内側に限定される。他方、第一開口部Ｈ１の内側のうち、第三開口部Ｈ３を取り囲む平面視環状領域では、密着性が低下しない。その結果、コンタクトメタル層３００全体としては、炭化珪素（高濃度領域１４，ソース領域１５）との密着性を良好に保つことができる。【００９３】
本実施形態に係る半導体装置３の製造方法では、高濃度領域１４の中央部と接触するニッケルシリサイド層３０５が設けられている。これにより、コンタクトメタル層３００をすべて窒化チタンで形成した場合に比べて、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４（ＳｉＣ（ｐ＋））とコンタクトメタル層３００との間のコンタクト抵抗を低減することができる。【００９４】
以上述べたとおり、本実施形態に係る半導体装置３の製造方法によれば、高濃度領域１４においてコンタクトメタル層３００の密着性を良好に保つことができ、かつ、コンタクト抵抗の低減を実現することができる。これにより、高信頼性の半導体装置を提供することができる。【００９５】
また、本実施形態に係る半導体装置３の製造方法では、ニッケルシリサイド層３０５が、第三開口部Ｈ３において、炭化珪素で形成された高濃度領域１４と接触している。これにより、第二の実施形態と比べて、高濃度領域１４とソース電極膜１９との間の抵抗を低減することができる。【００９６】
また、本実施形態に係る半導体装置３の製造方法では、コンタクトメタル層３００のうち、ソース領域１５と接触する第一コンタクトメタル膜３０１の形成に、チタンを用いていない。これにより、コンタクトメタル層３００とｎ型不純物を含むソース領域１５との界面でショットキー接合が形成されることがなくなるため、ソース領域１５とソース電極膜１９との間でオーミックコンタクトを形成することができる。【００９７】
また、本実施形態に係る半導体装置３では、主としてｎ型不純物を含むソース領域１５に対するコンタクトメタル膜３０１と、ｐ型不純物を含む高濃度領域１４に対するコンタクトメタル膜３０２とが、互いに離間されるのではなく、ソース領域１５の上に重なって形成される。これにより、フォトリソグラフィ工程のためのマージンを低減することができる。その結果、半導体素子のセルピッチを縮小することができるとともに、製造コストを低減することができる。【００９８】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は他の形態で実施することもできる。例えば、ソース電極膜１９はアルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成されるとしたが、他の金属等導電性材料を用いることもできる。また、半導体装置１，２，３はプレーナ型のＭＯＳＦＥＴとしたが、ｐ＋型（第二の導電型）炭化珪素単結晶基板を半導体基板１１として用いた、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）であってもよい。また、上記実施形態では、第一導電型はｎ型、第二導電型はｐ型であったが、第一導電型がｐ型、第二導電型がｎ型であってもよい。
また、上記実施形態では、ソース領域１５は平面視においてウェル領域１３によって囲まれ、環状に形成されるとともに、高濃度領域１４に隣接して形成され、平面視において高濃度領域１４を囲んでいる「スクエアセル構造」としたが、この構成に限られない。本発明の半導体装置は、例えば図１，６，または１０で示される断面を有する「ストライプセル構造」であってもよい。この場合、ウェル領域１３は、平面視において、該半導体装置の断面に実質的に垂直な方向に延在する領域である。高濃度領域１４は、平面視においてウェル領域１３に含まれ、ウェル領域１３と同じ方向に延在する領域である。ソース領域１５は、平面視においてウェル領域１３に含まれ、高濃度領域１４の両側に隣接して延在する、一対の領域である。
また、第一開口部Ｈ１は、平面視においてソース領域１５の少なくとも一部および高濃度第二導電型領域１４の少なくとも一部が露出するように形成されている構成としたが、この構成に限らず、第一開口部Ｈ１は、平面視においてソース領域１５を露出することなく、高濃度第二導電型領域１４の少なくとも一部が露出するように形成されている構成としてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で、種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１，２，３…半導体装置
１１…半導体基板
１２…ドリフト層
１３…ウェル領域
１４…高濃度領域
１５…ソース領域
１６…絶縁膜
１９…ソース電極膜
１００，２００，３００…コンタクトメタル層
１０１，２０１，３０１…第一コンタクトメタル膜
１０２，２０２，３０２…第二コンタクトメタル膜
３０５…ニッケルシリサイド層
Ｆ１…一方の主面
Ｈ１…第一開口部
Ｈ２…第二開口部
Ｈ３…第三開口部
Ｓ１…ドリフト層形成工程
Ｓ２…ウェル領域形成工程
Ｓ３…高濃度領域形成工程
Ｓ４…ソース領域形成工程
Ｓ５…絶縁膜形成工程
Ｓ６…第一コンタクトメタル膜形成工程
Ｓ７…第二コンタクトメタル膜形成工程
Ｓ７ａ…第二コンタクトメタル膜下層部形成工程
Ｓ７ｂ…第二コンタクトメタル膜上層部形成工程
Ｓ８…ソース電極膜形成工程
【図１】
2019198168.tif 000003
【図２】
2019198168.tif 000004
【図３Ａ】
2019198168.tif 000005
【図３Ｂ】
2019198168.tif 000006
【図３Ｃ】
2019198168.tif 000007
【図４Ａ】
2019198168.tif 000008
【図４Ｂ】
2019198168.tif 000009
【図４Ｃ】
2019198168.tif 000010
【図５Ａ】
2019198168.tif 000011
【図５Ｂ】
2019198168.tif 000012
【図５Ｃ】
2019198168.tif 000013
【図６】
2019198168.tif 000014
【図７】
2019198168.tif 000015
【図８Ａ】
2019198168.tif 000016
【図８Ｂ】
2019198168.tif 000017
【図９Ａ】
2019198168.tif 000018
【図９Ｂ】
2019198168.tif 000019
【図１０】
2019198168.tif 000020
【図１１Ａ】
2019198168.tif 000021
【図１１Ｂ】
2019198168.tif 000022
【図１２Ａ】
2019198168.tif 000023
【図１２Ｂ】
2019198168.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月21日(2018.8.21)
【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】
炭化珪素からなる半導体基板と、
前記半導体基板の一方の主面に設けられた第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層に設けられた第二導電型のウェル領域と、
前記ウェル領域に設けられ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い前記第二導電型の高濃度領域と、
前記高濃度領域に隣接して設けられた前記第一導電型のソース領域と、
前記ドリフト層に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜に設けられた第一開口部を介して前記ソース領域および前記高濃度領域と接触する第一コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成され、前記第一コンタクトメタル膜に設けられた第二開口部を介して前記高濃度領域と接触する第二コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に形成されたソース電極膜と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含み、
前記ソース電極膜は前記第二コンタクトメタル膜の表面に設けられる、
半導体装置。
【請求項２】
前記第二コンタクトメタル膜は、前記高濃度領域との接触面に設けられたニッケルシリサイドを含む、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ニッケルシリサイドは粒子状である、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
炭化珪素からなる半導体基板と、
前記半導体基板の一方の主面に設けられた第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層に設けられた第二導電型のウェル領域と、
前記ウェル領域に設けられ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い前記第二導電型の高濃度領域と、
前記高濃度領域に隣接して設けられた前記第一導電型のソース領域と、
前記ドリフト層に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜に設けられた第一開口部を介して前記ソース領域および前記高濃度領域と接触する第一コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成され、前記第一コンタクトメタル膜に設けられた第二開口部を介して前記高濃度領域と接触する第二コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に形成されたソース電極膜と、
前記第二コンタクトメタル膜に設けられた第三開口部を介して前記高濃度領域と接触するニッケルシリサイド層と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含む、
半導体装置。
【請求項５】
前記ソース電極膜は、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
炭化珪素からなる半導体基板の一方の主面に、第一導電型のドリフト層を形成する、ドリフト層形成工程と、
前記ドリフト層に、前記ドリフト層の表面に露出する、前記第一導電型とは反対の第二導電型のウェル領域を形成する、ウェル領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い、前記第二導電型の高濃度領域を形成する、高濃度領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記高濃度領域に隣接して、前記第一導電型のソース領域を形成する、ソース領域形成工程と、
前記半導体基板の前記一方の主面側から見た平面視において、前記高濃度領域と、前記ソース領域の少なくとも一部と、が露出する第一開口部を有する絶縁膜を、前記ドリフト層の表面に形成する、絶縁膜形成工程と、
前記高濃度領域の一部が露出する第二開口部を有する第一コンタクトメタル膜を、前記第一開口部において前記ソース領域の少なくとも一部に接触するように形成する、第一コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第二開口部において前記高濃度領域と接触するように、第二コンタクトメタル膜を前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成する、第二コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に、ソース電極膜を形成する、ソース電極膜形成工程と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含み、
前記ソース電極膜は前記第二コンタクトメタル膜の表面に設けられる、
半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第二コンタクトメタル膜は、前記高濃度領域との接触面に設けられたニッケルシリサイドを含む、
請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記ニッケルシリサイドは粒子状である、
請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
炭化珪素からなる半導体基板の一方の主面に、第一導電型のドリフト層を形成する、ドリフト層形成工程と、
前記ドリフト層に、前記ドリフト層の表面に露出する、前記第一導電型とは反対の第二導電型のウェル領域を形成する、ウェル領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い、前記第二導電型の高濃度領域を形成する、高濃度領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記高濃度領域に隣接して、前記第一導電型のソース領域を形成する、ソース領域形成工程と、
前記半導体基板の前記一方の主面側から見た平面視において、前記高濃度領域と、前記ソース領域の少なくとも一部と、が露出する第一開口部を有する絶縁膜を、前記ドリフト層の表面に形成する、絶縁膜形成工程と、
前記高濃度領域の一部が露出する第二開口部を有する第一コンタクトメタル膜を、前記第一開口部において前記ソース領域の少なくとも一部に接触するように形成する、第一コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第二開口部において前記高濃度領域と接触するように、第二コンタクトメタル膜を前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成する、第二コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に、ソース電極膜を形成する、ソース電極膜形成工程と、
前記第二コンタクトメタル膜に設けられた第三開口部を介して前記高濃度領域と接触するニッケルシリサイド層を設けるニッケルシリサイド層形成工程と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含む、
半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ソース電極膜形成工程において、前記ソース電極膜を、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成する、
請求項６から９のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月11日(2020.6.11)
【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】
炭化珪素からなる半導体基板と、
前記半導体基板の一方の主面に設けられた第一導電型のドリフト層と、
前記ドリフト層に設けられた第二導電型のウェル領域と、
前記ウェル領域に設けられ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い前記第二導電型の高濃度領域と、
前記高濃度領域に隣接して設けられた前記第一導電型のソース領域と、
前記ドリフト層に設けられた絶縁膜と、
前記絶縁膜に設けられた第一開口部を介して前記ソース領域および前記高濃度領域と接触する第一コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成され、前記第一コンタクトメタル膜に設けられた第二開口部を介して前記高濃度領域と接触する第二コンタクトメタル膜と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に形成されたソース電極膜と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含む、
半導体装置。
【請求項２】
前記第二コンタクトメタル膜は、前記高濃度領域との接触面に設けられたニッケルシリサイドを含む、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ニッケルシリサイドは粒子状である、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第二コンタクトメタル膜に設けられた第三開口部を介して前記高濃度領域と接触するニッケルシリサイド層をさらに備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記ソース電極膜は、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成される、
請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
炭化珪素からなる半導体基板の一方の主面に、第一導電型のドリフト層を形成する、ドリフト層形成工程と、
前記ドリフト層に、前記ドリフト層の表面に露出する、前記第一導電型とは反対の第二導電型のウェル領域を形成する、ウェル領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記ウェル領域よりも不純物濃度が高い、前記第二導電型の高濃度領域を形成する、高濃度領域形成工程と、
前記ドリフト層の前記ウェル領域に、前記ドリフト層の表面に露出し、かつ、前記高濃度領域に隣接して、前記第一導電型のソース領域を形成する、ソース領域形成工程と、
前記半導体基板の前記一方の主面側から見た平面視において、前記高濃度領域と、前記ソース領域の少なくとも一部と、が露出する第一開口部を有する絶縁膜を、前記ドリフト層の表面に形成する、絶縁膜形成工程と、
前記高濃度領域の一部が露出する第二開口部を有する第一コンタクトメタル膜を、前記第一開口部において前記ソース領域の少なくとも一部に接触するように形成する、第一コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第二開口部において前記高濃度領域と接触するように、第二コンタクトメタル膜を前記第一コンタクトメタル膜の表面に形成する、第二コンタクトメタル膜形成工程と、
前記第一コンタクトメタル膜と、前記第二コンタクトメタル膜と、を含むコンタクトメタル層の表面に、ソース電極膜を形成する、ソース電極膜形成工程と、
を備え、
前記第一コンタクトメタル膜は、窒化チタンを含み、
前記第二コンタクトメタル膜は、チタンを含む、
半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第二コンタクトメタル膜は、前記高濃度領域との接触面に設けられたニッケルシリサイドを含む、
請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記ニッケルシリサイドは粒子状である、
請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第二コンタクトメタル膜に設けられた第三開口部を介して前記高濃度領域と接触するニッケルシリサイド層を設けるニッケルシリサイド層形成工程をさらに備える、
請求項６から８のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ソース電極膜形成工程において、前記ソース電極膜を、アルミニウムとシリコンとを含む合金、アルミニウムと銅とを含む合金またはアルミニウムで形成する、
請求項６から９のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【国際調査報告】
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