(57)【要約】【課題】 高温で酸化性雰囲気の環境下で使用するＳｉＣ膜を用いたセンサにおいては、耐熱性や耐酸化性に優れた電極コンタクトをもつ半導体装置が必要であるが、従来のＴａＳｉｘを拡散防止膜に用いた半導体装置では、侵入する酸素の遮断効果が不十分で電極部の酸化を防ぐことができず、数万時間の動作保証が困難であった。【解決手段】 拡散防止膜と金属電極の間にＡｌＮ膜からなるトンネル絶縁膜を配置することで、高温環境下における酸素の侵入を防ぐことができ、拡散防止膜や下部電極膜などの酸化を抑制することができる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板上に形成されたＳｉＣ膜と
上記ＳｉＣ膜の表面の一部を覆う絶縁膜と、
上記ＳｉＣ膜の露出した表面に順次積層された第１の電極膜、拡散防止膜およびトンネル絶縁膜と、
上記トンネル絶縁膜を覆う第２の電極膜とを
備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
拡散防止膜とトンネル絶縁膜とが複数積層されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
トンネル絶縁膜は、窒化アルミニウム、窒化シリコン、酸化アルミニウムおよび酸化珪素の少なくともいずれか一つの材料を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
基板はＳｉＣ基板であって、ＳｉＣ膜は上記ＳｉＣ基板の表面にイオンドーピングされた膜からなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＳｉＣ膜を用いた半導体装置に関するもので、とくに耐熱性に優れた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のＳｉＣ膜を用いた半導体装置においては、ｐ型のＳｉＣ基板にｎ型のＳｉＣ膜をエピタキシャル成長させ、さらに絶縁膜としてシリコン酸化膜を形成し、このシリコン酸化膜の一部を除去して露出させたｎ型のＳｉＣ膜にチタン膜とタンタルシリサイド膜とを積層し、さらに金属電極として白金膜を形成し、最後に窒素ガス中のアニール処理により、チタン膜とｎ型のＳｉＣ膜との界面にシリサイド化反応を起こさせて、チタニウムシリサイド（ＴｉＳｉｘ）層を形成している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】Ｍｏｈａｍｅｄ  Ｇａｄ−ｅｌ−Ｈａｋ著、「Ｔｈｅ  ＭＥＭＳ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ」、ＣＲＣ  ＰＲＥＳＳ、２００２年、第２０章、Ｐ１７−２６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車や航空機のエンジン内の燃焼圧を直接計測する圧力センサ装置は、約６００℃の環境で数万時間の正常動作が必要である。従来の半導体装置においては、タンタルシリサイド（ＴａＳｉｘ）膜は、ｎ型のＳｉＣ膜と金属電極との電気的接続を確保する機能をもつと同時に、外部環境に晒される金属電極の表面から侵入した酸素の基板方向への透過および拡散を防止する機能をもつが、上述のような高温環境では、酸素の透過および拡散防止機能が十分ではなく、侵入した酸素でＴａＳｉｘ膜およびＴｉＳｉｘ層の一部が徐々に酸化されて、ＴａＯｘ、ＳｉＯｘ、ＴｉＯｘなどに変化し、数百〜数千時間の動作で金属電極とｎ型のＳｉＣ膜との間の電極抵抗値の上昇、ＴａＳｉｘ膜あるいはＴｉＳｉｘ層に亀裂が入るなどの懸念があった。そのため、従来の半導体装置は、自動車や航空機のエンジン用の圧力センサ装置に使用するには十分な信頼性が得られていなかった。
【０００５】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたものであり、ＳｉＣ膜を用いた半導体装置において、ＳｉＣ膜と金属電極との電気的接続部（コンタクト）の耐熱性を高め、高温で酸化雰囲気の環境下での長時間の正常動作を可能にするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の半導体装置においては、基板上に形成されたＳｉＣ膜と、ＳｉＣ膜の表面の一部を覆う絶縁膜と、ＳｉＣ膜の露出した表面に順次積層された第１の電極膜、拡散防止膜およびトンネル絶縁膜と、トンネル絶縁膜を覆う第２の電極膜とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、トンネル絶縁膜を備えることにより、第２の電極膜の表面から侵入した酸素が基板方向へ透過することを防ぐことができ、拡散防止膜あるいは第１の電極膜の酸化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明を実施するための実施の形態１における半導体装置を説明するための断面図である。基板として、例えば比抵抗が数Ωｃｍ程度のｐ型の６Ｈ−ＳｉＣ基板１の表面に、膜厚が約１μｍのｎ型のＳｉＣ膜２をエピタキシャル成長させ、さらにｎ型のＳｉＣ膜２の表面に絶縁膜３として膜厚約１００ｎｍのＳｉＯ２膜を熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて堆積させる。ここで、ｎ型のＳｉＣ膜２には、ドーパントとして窒素（Ｎ）が約１×１０１９ｃｍ−３の密度でドーピングされている。次に、絶縁膜３に、ＳｉＣ膜２の表面の一部を露出させるためのコンタクト窓４を、感光性レジスト膜を用いた露光、現像およびエッチング法により形成する。ここで、コンタクト窓４は、サイズが１００μｍ×１００μｍの矩形形状であり、絶縁膜３のエッチングにはバッファードフッ酸液を用いる。エッチング後、レジスト剥離液を用いて、コンタクト窓４のパターンニングに用いたレジスト膜を除去する。
【０００９】
次に、コンタクト窓４の底面に露出したＳｉＣ膜２の表面をＡＰＭ（Ａｍｍｏｎｉａ−Ｐｅｒｏｘｉｄｅ−Ｍｉｘｔｕｒｅ）洗浄したのち、絶縁膜３およびコンタクト窓４の全面に第１の電極膜６と拡散防止膜７とトンネル絶縁膜８と第２の電極膜９とを順次積層する。具体的には、第１の電極膜６としてチタニウム（Ｔｉ）膜と、拡散防止膜７としてチタニウムナイトライド（ＴｉＮｘ）膜とをそれぞれ膜厚約５０ｎｍでスパッタ法により堆積させ、続いてトンネル絶縁膜８として膜厚０．５〜２ｎｍのアルミナイトライド（ＡｌＮｘ）膜を堆積させる。さらに、第２の電極膜９として、スパッタ法を用いて白金（Ｐｔ）膜を膜厚約３００ｎｍで堆積させる。
【００１０】
さらに、隣接する他のコンタクト窓あるいは電極配線から電気的に絶縁させるために、光リソグラフィおよびプラズマエッチング法を用いて、コンタクト窓４の直上近辺以外の絶縁膜３上に堆積している第１の電極膜６、拡散防止膜７、トンネル絶縁膜８および第２の電極膜９を取り除き、所望の第２の電極膜９のパターンを形成する。最後に、窒素ガス（５％水素添加）中で高温アニール（６００℃、３０分）を施すことにより、ＳｉＣ膜２と第１の電極膜６との界面でシリサイド化反応が起こり、シリサイド層５（ＴｉＳｉｘ）が形成され、ＳｉＣ膜２と第１の電極膜６とのオーミックコンタクトが取れ、この実施の形態の半導体装置が形成される。
【００１１】
トンネル絶縁膜８を構成するＡｌＮｘ膜は絶縁物であるが、膜厚を０．５〜２ｎｍ程度とすれば、いわゆるトンネル効果により拡散防止膜７と第２の電極膜９との間に電流を流すことが可能である。また、膜厚約１ｎｍのＡｌＮｘ膜の抵抗値を測定した結果、面積１μｍ２あたりの膜の厚み方向の抵抗値は１ｋΩ〜数１０ｋΩの範囲であった。したがって、この実施の形態におけるコンタクト窓４（１００μｍ×１００μｍ）の場合、面積は１００００μｍ２であるので、トンネル絶縁膜８の抵抗値は０．１Ω〜数Ωになる。この実施の形態の半導体装置に接続される外部素子の抵抗値が数ｋΩ以上あれば、このＡｌＮｘ膜からなるトンネル絶縁膜８の抵抗値はほとんど無視することができる。
【００１２】
このように構成された半導体装置では、拡散防止膜７と第２の電極膜９との間にＡｌＮｘ膜からなるトンネル絶縁膜８が存在しているので、高温の酸化雰囲気に曝される第２の電極膜９の表面から侵入した酸素の拡散が第２の電極膜９とトンネル絶縁膜８との界面で効果的に抑制される。その結果、トンネル絶縁膜８の下方に配置されている拡散防止膜７、第１の電極膜６、シリサイド層５、ＳｉＣ膜２などの酸化は起こらず、結果としてＳｉＣ膜２と第２の電極膜９との間のコンタクトの耐熱性および耐酸化性を著しく高めることが可能となる。
【００１３】
図２は、この実施の形態における半導体装置の耐熱性に関する試験結果を示す特性図である。図２において、縦軸はコンタクト抵抗値であり、第２の電極膜９とＳｉＣ膜２との間の抵抗値である。横軸は、６００℃の酸化性雰囲気中での耐熱試験時間である。比較のため、トンネル絶縁膜８を除いた半導体装置も作製し、第２の電極膜とＳｉＣ膜との間の抵抗値についても測定した。図２に示されるように、耐熱試験（６００℃）を行う前のコンタクト抵抗値は、この実施の形態では約０．１２Ω、トンネル絶縁膜８がない比較例では約０．０２Ωであった。１万時間の耐熱試験後のコンタクト抵抗値は、この実施の形態では約０．１６Ωと、耐熱試験の前後でほとんど変化していないが、トンネル絶縁膜８がない比較例では１ｋΩ以上にまで著しく増大した。さらに、本実施の形態では、１万時間の耐熱試験後も、第２の電極膜、拡散防止膜、第１の電極膜などに亀裂や剥がれなども観察されなかった。このように、この実施の形態で示したトンネル絶縁膜８を挟む構造により、耐熱性や耐酸化性に優れた半導体装置を実現することができ、例えばエンジン内の燃焼圧を直接計測する高温圧力センサ装置に使用することができる。
【００１４】
なお、この実施の形態では第１の電極膜、拡散防止膜およびトンネル絶縁膜をスパッタ法を用いて堆積させたが、ＣＶＤ法、電子ビーム蒸着法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法など他の成膜法を用いることもできる。
【００１５】
また、この実施の形態において、オーミックコンタクトを形成する第１の電極膜６としてＴｉ膜、拡散防止膜７として膜厚約５０ｎｍのＴｉＮｘ膜、トンネル絶縁膜８として膜厚０．５〜２ｎｍのＡｌＮｘ膜、第２の電極膜９として膜厚約３００ｎｍのＰｔ膜を用いたが、いずれもこれらの材料や膜厚に限定されるものではない。第１の電極膜としては、窒素ガス（５％水素添加）中での高温アニール（６００℃、３０分）で、ＳｉＣ膜と第１の電極膜との間でシリサイド化反応が起こり、ＳｉＣ膜と第１の電極膜との界面にシリサイド層が形成され、ＳｉＣ膜と第１の電極膜とのオーミックコンタクトが取れることができればよいことから、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、パラジウム（Ｐｄ），クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）などを用いてもよい。
【００１６】
また、拡散防止膜としては、半導体装置で一般的に使用されているチタニウムアルミナイトライド（ＴｉＡｌ１−ｘＮｘ）、タンタルナイトライド（ＴａＮｘ）、タンタルアルミナイトライド（ＴａＡｌ１−ｘＮｘ）、タングステンナイトライド（ＷＮｘ）など他の金属の窒化物でもよく、その膜厚も数ｎｍ〜数１００ｎｍ程度の範囲であればよい。また、トンネル絶縁膜８としては、シリコンナイトライド（ＳｉＮｘ）、アルミオキサイド（ＡｌＯｘ）、シリコンオキサイド（ＳｉＯｘ）などの、窒化物あるいは酸化物でよく、トンネル効果が発現する膜厚であればよい。
【００１７】
また、第２の電極膜９としては、高温環境下での使用が可能な他の金属や金属酸化物、例えばルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウムオキサイド（ＲｕＯｘ）、イリジウムオキサイド（ＩｒＯｘ）などでもよく、その膜厚は数１０ｎｍ〜数１００ｎｍ程度の範囲であればよい。
【００１８】
さらには、この実施の形態においては、ｐ型のＳｉＣ基板上に形成されたｎ型のＳｉＣ膜と第２の電極膜とのコンタクト方法についての例を示したが、この発明はこれらに限定されるものではなく、ｐ型あるいはｎ型のＳｉＣ基板と第２の電極膜とのコンタクト、または他の材料の基板上に形成されたｐ型あるいはｎ型のＳｉＣ膜と第２の電極膜とのコンタクトに適用してもよい。
【００１９】
実施の形態２．
図３はこの発明を実施するための実施の形態２における半導体装置を説明するための断面図である。ｐ型のＳｉＣ基板１の表面に、膜厚が約１μｍのｎ型のＳｉＣ膜２をエピタキシャル成長させ、さらにｎ型のＳｉＣ膜２の表面に層絶縁膜３として膜厚約１００ｎｍのＳｉＯ２膜を熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて堆積させる。ここで、ｎ型のＳｉＣ膜２には、ドーパントとして窒素（Ｎ）が約１×１０１９ｃｍ−３の密度でドーピングされている。次に、絶縁膜３に、ＳｉＣ膜２の表面の一部を露出させるためのコンタクト窓４を、感光性レジスト膜を用いた露光、現像およびエッチング法により形成する。ここで、コンタクト窓４は、サイズが１００μｍ×１００μｍの矩形形状であり、絶縁膜３のエッチングにはバッファードフッ酸液を用いる。コンタクト窓４のパターンニングに用いたレジスト膜を残した状態で、第１の電極膜６としてタングステン（Ｗ）膜と、拡散防止膜７としてタンタルナイトライド（ＴａＮｘ）膜と、トンネル絶縁膜８として窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜とを積層する。第１の電極膜６および拡散防止膜７の膜厚は約５０ｎｍであり、トンネル絶縁膜８の膜厚は約１ｎｍである。
【００２０】
次に、レジスト剥離液を用いて、コンタクト窓４のパターンニングに用いたレジストを剥離して、コンタクト窓４以外の絶縁膜３の上に堆積した第１の電極膜と拡散防止膜とトンネル絶縁膜とを取り除く。さらに、コンタクト窓直上および周囲の絶縁膜３の一部を覆うようにに電子ビーム蒸着を用いてイリジウム膜を膜厚約２００ｎｍでパターン蒸着して第２の電極膜９を形成する。最後に、窒素ガス（５％水素添加）中で高温アニール（６００℃、３０分）を施すことにより、ＳｉＣ膜２と第１の電極膜６との界面でシリサイド化反応が起こり、シリサイド層５（ＷＳｉｘ）が形成され、ｎ型ＳｉＣ膜２と第１の電極膜６とのオーミックコンタクトが取れることで、この実施の形態の半導体装置となる。
【００２１】
このように構成された半導体装置では、ＴａＮｘ膜からなる拡散防止膜７と第２の電極膜９との間にＳｉＮｘ膜からなるトンネル絶縁膜８が存在しているので、高温の酸化雰囲気に曝されている第２の電極膜９の表面から侵入した酸素の拡散が第２の電極膜９とトンネル絶縁膜８との界面で効果的に抑制される。その結果、トンネル絶縁膜８の下方に配置されている導電性の第１の電極膜６、シリサイド層５、ＳｉＣ膜２などの酸化は起こらず、結果としてＳｉＣ膜２と第２の電極膜９との間のコンタクトの耐熱性および耐酸化性を著しく高めることが可能となる。また、第１の電極膜６および拡散防止膜７が直接外部雰囲気に晒される部分がないので、これらの膜が酸化されることもなく、信頼性がさらに向上する。
【００２２】
実施の形態３．
図４はこの発明を実施するための実施の形態３における半導体装置を説明するための断面図である。基板として、例えば比抵抗が数Ωｃｍ）程度のｐ型の６Ｈ−ＳｉＣ基板１の表面に、膜厚が約１μｍのｎ型のＳｉＣ膜２をエピタキシャル成長させ、さらにｎ型ＳｉＣ膜２の表面に層絶縁膜３として膜厚約１００ｎｍのＳｉＯ２膜を熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて堆積させる。ここで、ｎ型のＳｉＣ層２には、ドーパントとして窒素（Ｎ）が約１×１０１９ｃｍ−３の密度でドーピングされている。次に、絶縁膜３に、ＳｉＣ膜２の表面の一部を露出させるためのコンタクト窓４を、感光性レジスト膜を用いた露光、現像およびエッチング法により形成する。ここで、コンタクト窓４は、サイズが１００μｍ×１００μｍの矩形形状であり、絶縁膜３のエッチングにはバッファードフッ酸液を用いる。エッチング後、レジスト剥離液を用いて、コンタクト窓４のパターンニングに用いたレジスト膜を除去する。
【００２３】
次に、コンタクト窓４の底面に露出したＳｉＣ膜２の表面をＡＰＭ（Ａｍｍｏｎｉａ−Ｐｅｒｏｘｉｄｅ−Ｍｉｘｔｕｒｅ）洗浄する。さらに、絶縁膜３およびコンタクト窓４の全面に第１の電極膜６としてチタン（Ｔｉ）膜を膜厚約４０ｎｍで形成したのち、拡散防止膜としてチタニウムアルミナイトライド（ＴｉＡｌ１−ｘＮｘ）膜と、トンネル絶縁膜としてアルミナイトライド（ＡｌＮｘ）膜とを交互に各３層ずつ積層する。このとき、チタンとアルミニウムとを蒸着源にもつ多元電子ビーム蒸着法を用いて、チタンおよびアルミニウムの蒸着源への投入パワーを時間制御することで、Ｔｉ膜、ＴｉＡｌ１−ｘＮｘ膜およびＡｌＮｘ膜を連続して任意に成膜することが可能であり、上述のような多層構造を容易に形成できる。拡散防止膜の膜厚は、最下層（７ａ）が約５０ｎｍであり、その他２層（７ｂ、７ｃ）は約４ｎｍである。トンネル絶縁膜（８ａ、８ｂ、８ｃ）の膜厚はそれぞれ約１ｎｍとした。さらに、第２の電極膜９として、白金（Ｐｔ）膜を膜厚約３００ｎｍで堆積させる。
【００２４】
さらに、隣接する他のコンタクト窓あるいは電極配線から電気的に絶縁させるために、光リソグラフィおよびプラズマエッチング法を用いて、コンタクト窓４の直上近辺以外の絶縁膜３上に堆積している第１の電極膜６、拡散防止膜（７ａ、７ｂ、７ｃ）、トンネル絶縁膜（８ａ、８ｂ、８ｃ）および第２の電極膜９を取り除き、所望の第２の電極膜９のパターンを形成する。最後に、窒素ガス（５％水素添加）中で高温アニール（６００℃、３０分）を施すことにより、ＳｉＣ膜２と第１の電極膜６との界面でシリサイド化反応が起こりシリサイド層５（ＴｉＳｉｘ）が形成され、ｎ型ＳｉＣ膜２と第１の電極膜６とのオーミックコンタクトが取れることで、この実施の形態の半導体装置が形成される。
【００２５】
図４は、この実施の形態における半導体装置の耐熱性に関する試験結果を示す特性図である。図４において、縦軸はコンタクト抵抗値であり、第２の電極膜９とＳｉＣ膜２との間の抵抗値である。横軸は、６００℃の酸化性雰囲気中での耐熱試験時間である。比較として、拡散防止膜とトンネル絶縁膜とが１層ずつの半導体装置も作製し、第２の電極膜とＳｉＣ膜との間の抵抗値も同時に測定した。図４において、Ｎはトンネル絶縁膜の層数を表し、この実施の形態ではＮ＝３であり、比較例ではＮ＝１である。この実施の形態（Ｎ＝３）の場合には、比較例（Ｎ＝１）の場合と比較して、初期のコンタクト抵抗が増加しているものの、動作時間に対してコンタクト抵抗値の上昇を著しく抑制できる。比較例では１万時間以降に急激にコンタクト抵抗値が上昇するのに対して、この実施の形態では５万時間まで安定に動作する。このように、この実施の形態では、拡散防止膜とトンネル絶縁膜とを多層化することで、より耐熱性や耐酸化性に優れた半導体装置を提供することができる。
【００２６】
なお、この実施の形態では、拡散防止膜およびトンネル絶縁膜が３層構造の例を示したが、２層あるいは４層以上の構造でもよい。また、第１の電極膜、拡散防止膜およびトンネル絶縁膜が、それぞれＴｉ膜、ＴｉＡｌ１−ｘＮｘ膜、およびＡｌＮｘ膜の例を示したが、それ以外の組合せ、例えば、Ｎｉ膜、ＴａＡｌ１−ｘＮｘ膜、およびＡｌＮｘ膜などでもよい。
【００２７】
実施の形態４．
基板として、例えば比抵抗が数Ωｃｍ程度のｐ型の６Ｈ−ＳｉＣ基板１の表面に、窒素（Ｎ）をイオン注入して、膜厚が約０．５μｍのｎ型のＳｉＣ膜２を形成する。このｎ型のＳｉＣ膜２の表面近傍でのＮの密度は約２×１０１９ｃｍ−３である。さらにＳｉＣ膜２の表面に層絶縁膜３として膜厚約１００ｎｍのＳｉＯ２膜を熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて堆積させる。次に、絶縁膜３に、ＳｉＣ膜２の表面の一部を露出させるためのコンタクト窓４を、感光性レジスト膜を用いた露光、現像およびエッチング法により形成する。ここで、コンタクト窓４は、サイズが１００μｍ×１００μｍの矩形形状であり、絶縁膜３のエッチングにはバッファードフッ酸液を用いる。エッチング後、レジスト剥離液を用いて、コンタクト窓４のパターンニングに用いたレジスト膜を除去する。
【００２８】
次に、コンタクト窓４の底面に露出したＳｉＣ膜２の表面をＡＰＭ（Ａｍｍｏｎｉａ−Ｐｅｒｏｘｉｄｅ−Ｍｉｘｔｕｒｅ）洗浄したのち、絶縁膜３およびコンタクト窓４の全面に第１の電極膜６と拡散防止膜７とトンネル絶縁膜８と第２の電極膜９とを順次積層する。具体的には、第１の電極膜６としてクロム（Ｃｒ）膜と、拡散防止膜７としてタングステンナイトライド（ＷＮｘ）膜とをそれぞれ膜厚約５０ｎｍでスパッタ法により堆積させ、続いてトンネル絶縁膜８として膜厚０．５〜２ｎｍのシリコンオキサイド（ＳｉＯｘ）膜を堆積させる。さらに、第２の電極膜９として、スパッタ法を用いてルテニウムオキサイド（ＲｕＯｘ）膜を膜厚約３００ｎｍで堆積させる。
【００２９】
さらに、隣接する他のコンタクト窓あるいは電極配線から電気的に絶縁させるために、光リソグラフィおよびプラズマエッチング法を用いて、コンタクト窓４の直上近辺以外の絶縁膜３上に堆積している第１の電極膜６、拡散防止膜７、トンネル絶縁膜８および第２の電極膜９を取り除き、所望の第２の電極膜９のパターンを形成する。最後に、窒素ガス（５％水素添加）中で高温アニール（６００℃、３０分）を施すことにより、ＳｉＣ膜２と第１の電極膜６との界面でシリサイド化反応が起こり、シリサイド層５（ＣｒＳｉｘ）が形成され、ｎ型ＳｉＣ膜２と第１の電極膜６とのオーミックコンタクトが取れ、この実施の形態の半導体装置となる。
【００３０】
このように構成された半導体装置では、拡散防止膜７と第２の電極膜９との間にＳｉＯｘ膜からなるトンネル絶縁膜８が存在しているので、高温の酸化雰囲気に曝される第２の電極膜９の表面から侵入した酸素の拡散が第２の電極膜９とトンネル絶縁膜８との界面で効果的に抑制される。その結果、トンネル絶縁膜８の下方に配置されている拡散防止膜７、第１の電極膜６、シリサイド層５、ＳｉＣ膜２などの酸化は起こらない。また、ＳｉＣ膜２はＮがドーピングされたＳｉＣ基板１の一部で構成されているので、高温の酸化雰囲気の環境下でもＳｉＣ膜の剥がれが発生せず、結果としてＳｉＣ膜２と第２の電極膜９との間のコンタクトの耐熱性および耐酸化性を著しく高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施の形態１を示す半導体装置の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１における耐熱性試験結果を示す特性図である。
【図３】この発明の実施の形態２を示す半導体装置の断面図である。
【図４】この発明の実施の形態３を示す半導体装置の断面図である。
【図５】この発明の実施の形態３における耐熱性試験結果を示す特性図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  基板
２  ＳｉＣ膜
３  絶縁膜
４  コンタクト窓
５  シリサイド層
６  第１の電極膜
７  拡散防止膜
８  トンネル絶縁膜
９  第２の電極膜
【図１】
2005260028.tif 000003
【図２】
2005260028.tif 000004
【図３】
2005260028.tif 000005
【図４】
2005260028.tif 000006
【図５】
2005260028.tif 000007