(57)【要約】【課題】簡易な方法でリーク電流を抑制可能な炭化珪素半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】炭化珪素半導体装置１の製造方法は以下の工程を有している。側壁面２Ａを有する凹部２が形成された主面１０Ａが設けられ、主面１０Ａを成す第１導電型領域１３を含む炭化珪素基板１０が準備される。主面１０Ａおよび側壁面２Ａの各々に接する第２導電型領域１５が形成される。凹部２の側壁面２Ａに接して形成された第２導電型領域１５を残し、かつ第１導電型領域１３が主面１０Ａに露出するように、第２導電型領域１５が部分的に除去される。主面１０Ａにおいて第１導電型領域１３と接し、かつ主面１０Ａおよび側壁面２Ａにおいて第２導電型領域１５と接するショットキー電極５０が形成される。第２導電型領域１５がアニールされる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁面を有する凹部が形成された主面が設けられ、前記主面を成す第１導電型領域を含む炭化珪素基板を準備する工程と、
前記主面および前記側壁面の各々に接する第２導電型領域を形成する工程と、
前記凹部の前記側壁面に接して形成された前記第２導電型領域を残し、かつ前記第１導電型領域が前記主面に露出するように、前記第２導電型領域を部分的に除去する工程と、
前記主面において前記第１導電型領域と接し、かつ前記主面および前記側壁面において前記第２導電型領域と接するショットキー電極を形成する工程と、
前記第２導電型領域をアニールする工程とを備えた、炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記炭化珪素基板の前記主面に接し、かつ第２導電型を有する接合終端領域を形成する工程をさらに備え、
前記ショットキー電極を形成する工程では、前記ショットキー電極の周縁部が前記主面において前記接合終端領域と接するように形成される、請求項１に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記接合終端領域を形成する工程の後、前記接合終端領域をアニールする工程をさらに備えた、請求項２に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第２導電型領域をアニールする温度は、前記接合終端領域をアニールする温度以下である、請求項３に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記接合終端領域をアニールする工程の後、前記第２導電型領域を形成する工程が行われる、請求項３に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２導電型領域の不純物濃度は、前記接合終端領域の不純物濃度以下である、請求項２に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２導電型領域をアニールする工程では、前記第２導電型領域および前記接合終端領域が形成された後、前記第２導電型領域および前記接合終端領域を同時にアニールする、請求項２に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記炭化珪素基板を準備する工程は、ウェットエッチングにより前記凹部を拡張する工程を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項９】
側壁面を有する凹部が形成された主面を含む炭化珪素基板を備え、
前記炭化珪素基板は、前記主面と接する第１導電型領域と、前記主面および前記側壁面に接する第２導電型領域とを含み、さらに
前記主面において前記第１導電型領域と接し、かつ前記主面および前記側壁面において前記第２導電型領域と接するショットキー電極とを備えた、炭化珪素半導体装置。
【請求項１０】
前記炭化珪素基板は、前記主面に接し、かつ第２導電型を有する接合終端領域を含み、
前記接合終端領域は、前記主面において前記ショットキー電極の周縁部に接して設けられている、請求項９に記載の炭化珪素半導体装置。
【請求項１１】
前記第２導電型領域の不純物濃度は、前記接合終端領域の不純物濃度以下である、請求項１０に記載の炭化珪素半導体装置。
【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およびその製造方法に関するものであり、より特定的には、リーク電流を抑制可能な炭化珪素半導体装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ：Ｓｃｈｏｔｔｋｙ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）やジャンクションバリアショットキーダイオード（ＪＢＳ：Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｓｃｈｏｔｔｋｙ  Ｄｉｏｄｅ）などの半導体装置は、基板上にショットキー電極が形成された構造を有している。当該半導体装置を製造する場合、通常、ガードリングなどの終端構造を形成するために基板にｐ型不純物がイオン注入され、その後、活性化アニールが実施される。当該活性化アニールは高温で行われるために、基板の表面が荒れてしまう場合がある。荒れた基板表面にショットキー電極を形成して製造された半導体装置のリーク電流は、平坦な基板表面にショットキー電極を形成して製造された半導体装置のリーク電流よりも増大する。
【０００３】
たとえば特開２００６−３３２４９５号公報（特許文献１）において、水素ガスおよびプロパンガスを用いて基板をアニールすることで、基板の表面荒れを抑制しリーク電流を抑制する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３３２４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００６−３３２４９５号公報に記載の方法において、水素ガスを用いてアニールを行うため、厳格な安全管理下において半導体装置の製造を行う必要がある。そのため半導体装置の製造プロセスが煩雑であった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な方法でリーク電流を抑制可能な炭化珪素半導体装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法は以下の工程を有している。側壁面を有する凹部が形成された主面が設けられ、主面を成す第１導電型領域を含む炭化珪素基板が準備される。主面および側壁面の各々に接する第２導電型領域が形成される。凹部の側壁面に接して形成された第２導電型領域を残し、かつ第１導電型領域が主面に露出するように、第２導電型領域が部分的に除去される。主面において第１導電型領域と接し、かつ主面および側壁面において第２導電型領域と接するショットキー電極が形成される。第２導電型領域がアニールされる。ここで、側壁面は凹部の底部を含む。
【０００８】
また本発明に係る炭化珪素半導体装置は、炭化珪素基板と、ショットキー電極とを有している。炭化珪素基板は、側壁面を有する凹部が形成された主面を含む。炭化珪素基板は、主面に接する第１導電型領域と、主面および側壁面に接する第２導電型領域とを含み、ショットキー電極は、主面において第１導電型領域と接し、かつ主面および側壁面において第２導電型領域と接する。
【０００９】
本発明に係る炭化珪素半導体装置およびその製造方法によれば、凹部の側壁面に接して第２導電型領域が形成される。これにより、第２導電型領域から空乏層が伸長することで、主面に形成された凹部に電界が集中することを緩和することができる。結果として、リーク電流が抑制可能な炭化珪素半導体装置を製造することができる。
【００１０】
上記の炭化珪素半導体装置の製造方法において好ましくは、炭化珪素基板の主面に接し、かつ第２導電型を有する接合終端領域が形成される。ショットキー電極を形成する工程では、ショットキー電極の周縁部が主面において接合終端領域と接するように形成される。
【００１１】
また上記の炭化珪素半導体装置において好ましくは、炭化珪素基板は、主面に接し、かつ第２導電型を有する接合終端領域を含む。接合終端領域は、主面においてショットキー電極の周縁部に接して設けられている。
【００１２】
上記の炭化珪素半導体装置およびその製造方法によれば、ショットキー電極の周縁部において電界が集中することを緩和することができる。
【００１３】
上記の炭化珪素半導体装置の製造方法において好ましくは、接合終端領域を形成する工程の後、接合終端領域がアニールされる。これにより、接合終端領域が活性化される。
【００１４】
上記の炭化珪素半導体装置の製造方法において好ましくは、第２導電型領域をアニールする温度は、接合終端領域をアニールする温度以下である。低い温度でアニールすることにより、炭化珪素基板の主面の荒れを低減することができる。
【００１５】
上記の炭化珪素半導体装置の製造方法において好ましくは、接合終端領域をアニールする工程の後、第２導電型領域が形成される。これにより、接合終端領域をアニールしたことで炭化珪素基板の主面が荒れた場合においても、主面に形成された凹部における電界集中を緩和することができる。
【００１６】
上記の炭化珪素半導体装置の製造方法において好ましくは、第２導電型領域の不純物濃度は、接合終端領域の不純物濃度以下である。
【００１７】
また上記の炭化珪素半導体装置において好ましくは、第２導電型領域の不純物濃度は、接合終端領域の不純物濃度以下である。
【００１８】
上記の炭化珪素半導体装置およびその製造方法によれば、第２導電型領域の不純物濃度が接合終端領域の不純物濃度以下であっても、凹部における電界集中を緩和することが可能である。
【００１９】
上記の炭化珪素半導体装置の製造方法において好ましくは、第２導電型領域をアニールする工程では、第２導電型領域および接合終端領域が形成された後、第２導電型領域および接合終端領域が同時にアニールされる。これにより、アニールの回数を１回にすることができるので製造工程数を低減することができる。
【００２０】
上記の炭化珪素半導体装置の製造方法において好ましくは、炭化珪素基板を準備する工程は、ウェットエッチングにより凹部が拡張する工程を含む。凹部を拡張することにより、より第１導電型領域の内部にまで第２導電型領域を形成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、簡易な方法でリーク電流を抑制可能な炭化珪素半導体装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１に係る半導体装置の構造を概略的に示す断面模式図である。
【図２】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を概略的に示すフロー図である。
【図３】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第１の工程を概略的に示す断面模式図である。
【図４】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第２の工程を概略的に示す断面模式図である。
【図５】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第３の工程を概略的に示す断面模式図である。
【図６】実施の形態１に係る半導体装置の製造方法の第４の工程を概略的に示す断面模式図である。
【図７】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を概略的に示すフロー図である。
【図８】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法の第１の工程を概略的に示す断面模式図である。
【図９】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法の第２の工程を概略的に示す断面模式図である。
【図１０】実施の形態２に係る半導体装置の製造方法の第３の工程を概略的に示す断面模式図である。
【図１１】実施の形態１および２に係る半導体装置の製造方法の第１の工程の変形例を概略的に示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【００２４】
（実施の形態１）
まず、本発明の一実施の形態である実施の形態１に係る半導体装置であるショットキーダイオード１の構造について、図１を参照して説明する。図１に示すように実施の形態１のショットキーダイオード１は、炭化珪素基板１０と、ショットキー電極５０と、オーミック電極３０とを主に有している。炭化珪素基板１０の一方の主面１０Ａには、側壁面２Ａを有する凹部２（図６参照）が形成されている。また、炭化珪素基板１０は、ｎ型の炭化珪素ベース基板１１と、ｎ型のドリフト層１３（第１導電型領域）と、ガードリング領域１６（接合終端領域）とを有している。ドリフト層１３は炭化珪素ベース基板１１上に形成され、ドリフト層１３の主面は炭化珪素基板１０の主面１０Ａである。
【００２５】
炭化珪素基板１０は、凹部２の側壁面２Ａおよび主面１０Ａに接して形成された複数の第２導電型領域１５を含んでいる。第２導電型領域１５は、凹部２の側壁面２Ａおよび主面１０Ａから炭化珪素ベース基板１１の方へ向かって伸長するように形成されている。
【００２６】
ショットキー電極５０は、炭化珪素基板１０の一方の主面１０Ａ上に設けられており、たとえばチタン（Ｔｉ）からなる。ショットキー電極５０は、炭化珪素基板１０の主面１０Ａにおいて第１導電型領域としてのドリフト層１３と接している。ショットキー電極５０は、炭化珪素基板１０の主面１０Ａおよび凹部２の側壁面２Ａにおいて第２導電型領域１５と接している。
【００２７】
ガードリング領域１６は、炭化珪素基板１０の主面１０Ａからドリフト層１３の内部へ伸長するように形成されている。接合終端領域としてのガードリング領域１６は、ｐ型（第２導電型）を有する。ガードリング領域１６は、炭化珪素基板１０の主面１０Ａにおいてショットキー電極５０の周縁部５０Ａに接して設けられている。また、ガードリング領域１６は、複数の第２導電型領域１５を囲うように形成されている。ガードリング領域１６はショットキー電極５０の周縁部５０Ａに沿って形成されており、ガードリング領域１６を炭化珪素基板１０の主面１０Ａに垂直な方向で見るとたとえば四角形状である。
【００２８】
また、ガードリング領域１６は複数あってもよく、複数のガードリング領域１６のうち１つである第１のガードリング領域１６Ａがショットキー電極５０の周縁部５０Ａに接しておればよく、第１のガードリング領域１６Ａと異なる第２のガードリング領域１６Ｂはショットキー電極５０の周縁部５０Ａに接していなくても構わない。実施の形態１において、第２のガードリング領域１６Ｂはショットキー電極５０の周縁部５０Ａに接していない。また、第２のガードリング領域１６Ｂは、第１のガードリング領域１６Ａの外側に配置されている。
【００２９】
終端領域としてのガードリング領域１６は、たとえばアルミニウムイオンなどの不純物が２×１０17ｃｍ-3程度イオン注入されて形成されたｐ型領域である。また、第２導電型領域１５は、たとえばアルミニウムイオンなどの不純物が１×１０17ｃｍ-3程度イオン注入されて形成されたｐ型領域である。好ましくは、第２導電型領域１５の不純物濃度は、ガードリング領域１６の不純物濃度以下である。
【００３０】
次に、実施の形態１に係る半導体装置であるショットキーダイオード１の製造方法について、図２〜図６を参照して説明する。
【００３１】
図３を参照して、まず、工程（Ｓ１０）として、炭化珪素基板準備工程が実施される。この工程（Ｓ１０）では、たとえば４Ｈ−ＳｉＣからなるインゴット（図示しない）をスライスすることにより、導電型がｎ型の炭化珪素ベース基板１１が準備される。その後、炭化珪素ベース基板１１の主表面上に導電型がｎ型（第１導電型）であるドリフト層１３がエピタキシャル成長により形成される。ドリフト層１３の表面（つまり炭化珪素基板１０の主面１０Ａ）には、複数の凹部２が形成されている。当該凹部２の各々は側壁面２Ａを有している。これにより、側壁面２Ａを有する凹部２が形成された主面１０Ａが設けられ、主面１０Ａを成すドリフト層１３と、炭化珪素ベース基板１１とを含む炭化珪素基板１０が準備される。
【００３２】
当該凹部２は、たとえば欠陥や転位などである。より具体的には、当該凹部２は、マイクロパイプ、シャローピット、コメットまたは三角欠陥などである。当該凹部２は、主面１０Ａの荒れに起因した凹部２であってもよい。凹部２の深さはたとえば２０ｎｍ程度以上であり、凹部２の開き角度はたとえば１２０°程度以下である。
【００３３】
次に、工程（Ｓ１１）として、第１のイオン注入工程が実施される。この工程（Ｓ１１）では、図４を参照して、まず、たとえば、ガードリング領域１６が形成される領域に開口を有するＳｉＯ2（二酸化珪素）からなるキャップ層２１（マスク）を炭化珪素基板１０の主面１０Ａ上に形成する。その後、たとえばＡｌ（アルミニウム）イオンが、ドリフト層１３内に注入されることにより、導電型がｐ型のガードリング領域１６が形成される。ガードリング領域１６の不純物濃度は、たとえば２×１０17ｃｍ-3程度である。
【００３４】
次に、工程（Ｓ１２）として、第１のアニール工程が実施される。この工程（Ｓ１２）では、たとえばアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中、１８００℃程度の温度で炭化珪素基板１０が加熱されることにより、ガードリング領域１６がアニールされ、上記工程（Ｓ１１）にて導入された不純物が活性化される。これにより、不純物が導入された領域において所望のキャリアが生成する。
【００３５】
次に、工程（Ｓ１３）として、キャップ層除去工程が実施される。この工程（Ｓ１３）では、たとえばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）などのドライエッチングや、フッ酸を用いたウェットエッチングにより、炭化珪素基板１０の主面１０Ａが露出するようにキャップ層２１が除去される。
【００３６】
次に、工程（Ｓ１４）として、第２のイオン注入工程が実施される。この工程（Ｓ１４）では、図５を参照して、たとえばＡｌ（アルミニウム）イオンが、炭化珪素基板１０の主面１０Ａ全体にイオン注入されることにより、導電型がｐ型の第２導電型領域１５が形成される。第２導電型領域１５は、炭化珪素基板１０の主面１０Ａおよび凹部２の側壁面２Ａの各々に接して形成される。第２導電型領域１５の不純物濃度は、たとえば１×１０17ｃｍ-3程度である。図５に示すように、第２導電型領域１５のイオン注入深さは、ガードリング領域１６のイオン注入深さよりも浅い。
【００３７】
次に、工程（Ｓ１５）として、第２のアニール工程が実施される。この工程（Ｓ１５）では、たとえばアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中、１０００℃程度の温度で炭化珪素基板１０が加熱されることにより、第２導電型領域１５がアニールされる。なお、本アニール工程は１０００℃程度という比較的低い温度で実施されるため、導入された不純物は完全には活性化されない。また、第２導電型領域１５をアニールする温度は、ガードリング領域１６をアニールする温度以下であることが好ましい。
【００３８】
次に、工程（Ｓ１６）として、表面研磨工程が実施される。この工程（Ｓ１６）では、たとえばＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing）などによって炭化珪素基板１０の主面１０Ａが研磨される。当該ＣＭＰにより、主面１０Ａ上に形成されていた第２導電型領域１５が部分的に除去されてドリフト層１３が主面１０Ａに露出する。このとき、凹部２の側壁面２Ａに接して形成された第２導電型領域１５は研磨されずに残される。なお、当該研磨によってガードリング領域１６の一部が除去されても構わない。
【００３９】
次に、工程（Ｓ１７）として、犠牲酸化工程が実施される。この工程（Ｓ１７）では、たとえば１２００℃程度の温度で犠牲酸化としての熱酸化が実施されることにより炭化珪素基板１０の主面１０Ａに熱酸化膜が形成される。
【００４０】
次に、工程（Ｓ１８）として、電極形成工程が実施される。この工程（Ｓ１８）では、上記工程（Ｓ１７）にて形成された熱酸化膜が、たとえばフッ酸系エッチング液を用いたエッチングによって除去される。その後、たとえば、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属膜からなるショットキー電極５０が形成される。具体的には、図１に示すように、ショットキー電極５０は、炭化珪素基板１０の主面１０Ａにおいてドリフト層１３と接し、かつ炭化珪素基板１０の主面１０Ａおよび凹部２の側壁面２Ａにおいて第２導電型領域１５と接するように形成される。また、ショットキー電極の周縁部５０Ａは炭化珪素基板１０の主面１０Ａにおいて、ガードリング領域１６と接するように形成される。
【００４１】
また、炭化珪素基板１０の主面１０Ａとは反対側の面にオーミック電極３０が形成される。具体的には、たとえばスパッタリングにより、Ｎｉからなる金属膜（図示しない）が、炭化珪素ベース基板１１のドリフト層１３が形成されている面と反対側の面に形成される。そして、たとえば１０００℃で上記金属膜を加熱することにより、上記金属膜の少なくとも一部がシリサイド化される。このようにして、炭化珪素ベース基板１１と電気的に接続されたオーミック電極３０が形成され、図１に示すショットキーダイオード１が完成する。
【００４２】
次に、実施の形態１に係るショットキーダイオード１およびその製造方法の作用効果について説明する。
【００４３】
実施の形態１に係るショットキーダイオード１およびその製造方法によれば、凹部２の側壁面２Ａに接して第２導電型領域１５が形成される。これにより、第２導電型領域１５から空乏層が伸長することで、主面１０Ａに形成された凹部２に電界が集中することを緩和することができる。結果として、リーク電流が抑制可能なショットキーダイオード１を製造することができる。
【００４４】
また実施の形態１に係るショットキーダイオード１およびその製造方法によれば、炭化珪素基板１０の主面１０Ａに接し、かつｐ型を有するガードリング領域１６が形成される。ショットキー電極５０を形成する工程では、ショットキー電極５０の周縁部５０Ａが主面１０Ａにおいてガードリング領域１６と接するように形成される。これにより、ショットキー電極５０の周縁部５０Ａにおいて電界が集中することを緩和することができる。
【００４５】
さらに実施の形態１に係るショットキーダイオード１の製造方法によれば、ガードリング領域１６を形成する工程の後、ガードリング領域１６がアニールされる。これにより、ガードリング領域１６が活性化される。
【００４６】
さらに実施の形態１に係るショットキーダイオード１の製造方法によれば、第２導電型領域１５をアニールする温度は、ガードリング領域１６をアニールする温度以下である。低い温度でアニールすることにより、炭化珪素基板１０の主面１０Ａの荒れを低減することができる。
【００４７】
さらに実施の形態１に係るショットキーダイオード１の製造方法によれば、ガードリング領域１６をアニールする工程の後、第２導電型領域１５が形成される。これにより、ガードリング領域１６をアニールしたことで炭化珪素基板１０の主面１０Ａが荒れた場合においても、主面１０Ａに形成された凹部２における電界集中を緩和することができる。
【００４８】
さらに実施の形態１に係るショットキーダイオード１の製造方法によれば、第２導電型領域１５の不純物濃度は、ガードリング領域１６の不純物濃度以下である。これにより、第２導電型領域１５の不純物濃度がガードリング領域１６の不純物濃度以下であっても、凹部２における電界集中を緩和することが可能である。
【００４９】
（実施の形態２）
次に、本発明の他の実施の形態である実施の形態２に係る半導体装置の製造方法について説明する。実施の形態２に係る半導体装置の製造方法は、先にガードリング領域１６を形成する前に、第２導電型領域を形成する点において実施の形態１に係る半導体装置の製造方法とは異なっており、その他の点においては実施の形態１に係る半導体装置の製造方法と同様である。
【００５０】
以下、実施の形態２に係る半導体装置の製造方法について説明する。図７を参照して、まず、工程（Ｓ２０）が実施の形態１の工程（Ｓ１０）と同様に実施される。
【００５１】
次に、工程（Ｓ２１）として、第１のイオン注入工程が実施される。この工程（Ｓ２１）では、図８を参照して、たとえばＡｌ（アルミニウム）イオンが、炭化珪素基板１０の主面１０Ａ全体にイオン注入されることにより、導電型がｐ型の第２導電型領域１５が形成される。第２導電型領域１５は、炭化珪素基板１０の主面１０Ａおよび凹部２の側壁面２Ａの各々に接して形成される。第２導電型領域１５の不純物濃度は、たとえば１×１０17ｃｍ-3程度である。図８に示すように、実施の形態１とは異なり、この段階ではまだガードリング領域１６は形成されていない。
【００５２】
次に、工程（Ｓ２２）として、第１のアニール工程が実施される。この工程（Ｓ２２）では、たとえばアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中、１０００℃程度の温度で炭化珪素基板１０が加熱されることにより、第２導電型領域１５がアニールされる。なお、本アニール工程は１０００℃程度という比較的低い温度で実施されるため、導入された不純物は完全には活性化されない。
【００５３】
次に、工程（Ｓ２３）として、表面研磨工程が実施される。この工程（Ｓ２３）では、たとえばＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing）などによって炭化珪素基板１０の主面１０Ａが研磨される。当該ＣＭＰにより、主面１０Ａ上に形成されていた第２導電型領域１５が部分的に除去されてドリフト層１３が主面１０Ａに露出する。このとき、図９に示すように、凹部２の側壁面２Ａに接して形成された第２導電型領域１５は研磨されずに残される。
【００５４】
次に、工程（Ｓ２４）として、第２のイオン注入工程が実施される。この工程（Ｓ２４）では、図１０を参照して、まず、たとえば、ガードリング領域１６が形成される領域に開口を有するＳｉＯ2（二酸化珪素）からなるキャップ層２１（マスク）を炭化珪素基板１０の主面１０Ａ上に形成する。このとき、凹部２の側壁面２Ａに形成された第２導電型領域１５上にもキャップ層２１が形成される。その後、たとえばＡｌ（アルミニウム）イオンが、ドリフト層１３内に注入されることにより、導電型がｐ型のガードリング領域１６が形成される。ガードリング領域１６の不純物濃度は、たとえば２×１０17ｃｍ-3程度である。
【００５５】
次に、工程（Ｓ２５）として、第２のアニール工程が実施される。この工程（Ｓ２５）では、たとえばアルゴンなどの不活性ガス雰囲気中、１８００℃程度の温度で炭化珪素基板１０を加熱することにより、ガードリング領域１６がアニールされ、上記工程（Ｓ２４）にて導入された不純物が活性化される。これにより、不純物が導入された領域において所望のキャリアが生成する。
【００５６】
次に、工程（Ｓ２６）として、キャップ層除去工程が実施される。この工程（Ｓ２６）では、たとえばＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）などのドライエッチングや、フッ酸を用いたウェットエッチングにより、炭化珪素基板１０の主面１０Ａが露出するようにキャップ層２１が除去される。
【００５７】
次に、工程（Ｓ２７）として、犠牲酸化工程が実施される。この工程（Ｓ２７）では、たとえば１２００℃程度の温度で犠牲酸化としての熱酸化が実施されることにより炭化珪素基板１０の主面１０Ａに熱酸化膜が形成される。
【００５８】
次に、工程（Ｓ２８）として、電極形成工程が実施される。この工程（Ｓ２８）では、上記工程（Ｓ２７）にて形成された熱酸化膜が、たとえばフッ酸系エッチング液を用いたエッチングによって除去される。その後、たとえば、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属膜からなるショットキー電極５０が形成される。具体的には、図１に示すように、ショットキー電極５０は、炭化珪素基板１０の主面１０Ａにおいてドリフト層１３と接し、かつ炭化珪素基板１０の主面１０Ａおよび凹部２の側壁面２Ａにおいて第２導電型領域１５と接するように形成される。また、ショットキー電極の周縁部５０Ａは炭化珪素基板１０の主面１０Ａにおいて、ガードリング領域１６と接するように形成される。
【００５９】
また、炭化珪素基板１０の主面１０Ａとは反対側の面にオーミック電極３０が形成される。具体的には、たとえばスパッタリングにより、Ｎｉからなる金属膜（図示しない）が、炭化珪素ベース基板１１のドリフト層１３が形成されている面と反対側の面に形成される。そして、たとえば１０００℃で上記金属膜を加熱することにより、上記金属膜の少なくとも一部がシリサイド化される。このようにして、炭化珪素ベース基板１１と電気的に接続されたオーミック電極３０が形成され、図１に示すショットキーダイオード１が完成する。
【００６０】
なお、炭化珪素基板準備工程（Ｓ１０）または（Ｓ２０）において、凹部２が形成されたドリフト層１３が形成された後に、図１１に示すように、ウェットエッチングによって凹部２を拡張する工程を含んでいてもよい。具体的には、エッチング処理は、炭化珪素基板１０を、たとえば５００℃のＫＯＨ（水酸化カリウム）融液に１０分間浸漬させることにより行われる。これにより、エッチング前の凹部２の側壁面２ｂが、エッチングによって側壁面２Ａにまで拡張される。
【００６１】
また、実施の形態１および実施の形態２に係るショットキーダイオードの製造工程は２回のアニール工程を有している。しかしながら、第２導電型領域１５およびガードリング領域１６が形成された後、第２導電型領域１５およびガードリング領域１６が同時に１回だけアニールされてもよい。
【００６２】
次に、実施の形態２に係るショットキーダイオード１およびその製造方法の作用効果について説明する。
【００６３】
実施の形態２に係るショットキーダイオード１の製造方法によれば、第２導電型領域１５をアニールする工程では、第２導電型領域１５およびガードリング領域１６が形成された後、第２導電型領域１５およびガードリング領域１６が同時にアニールされてもよい。これにより、アニールの回数を１回にすることができるので製造工程数を低減することができる。
【００６４】
また実施の形態２に係るショットキーダイオード１の製造方法によれば、炭化珪素基板１０を準備する工程は、ウェットエッチングにより凹部２が拡張する工程を含んでもよい。凹部２を拡張することにより、ドリフト層１３の内部にまで第２導電型領域１５を形成することができる。
【００６５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の炭化珪素半導体装置およびその製造方法は、リーク電流の抑制が要求される炭化珪素半導体装置およびその製造方法において特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００６７】
１  ショットキーダイオード、２  凹部、２Ａ，２Ｂ  側壁面、１０  炭化珪素基板、１１  炭化珪素ベース基板、１０Ａ  主面、１３  ドリフト層（第１導電型領域）、１５  第２導電型領域、１６  ガードリング領域（接合終端領域）、１６Ａ  第１のガードリング領域、１６Ｂ  第２のガードリング領域、２１  キャップ層、３０  オーミック電極、５０  ショットキー電極、５０Ａ  周縁部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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