(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基体の一方の表面に、１〜４０ｎｍの膜厚を有する第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタルの膜形成工程と、
前記第１のバリアメタルの上面に、第２のバリアメタルの膜を形成する第２のバリアメタルの膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより、第２のバリアメタルの成分を含有する第１のバリアメタルのシリサイド層であって前記シリコン基体との間にショットキーバリアを形成するシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程とをこの順序で含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項３】
一方の表面にＮ−層を有するＮ＋型のシリコン基体を準備するシリコン基体準備工程と、
このシリコン基体の一方の表面に、開口部を有する絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の開口部に、１〜４０ｎｍの膜厚を有する第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタルの膜形成工程と、
前記第１のバリアメタルの膜の上面に、第２のバリアメタルの膜を形成する第２のバリアメタルの膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより、第２のバリアメタルの成分を含有する第１のバリアメタルのシリサイド層であって前記Ｎ−層との間にショットキーバリアを形成するシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程とをこの順序で含むことを特徴とするショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法において、
前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることを特徴とするショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法において、
前記シリサイド層形成工程の後に、
前記第１のバリアメタルと前記第２のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程と、
前記シリコン基体の一方の表面に第１の電極膜を形成するとともに、前記シリコン基体の他方の表面に第２の電極膜を形成する電極膜形成工程とをこの順序で含むことを特徴とするショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれかに記載のショットキーバリアダイオードの製造方法において、
前記シリコン基体準備工程と前記絶縁膜形成工程との間に、
前記シリコン基体の一方の表面に、所定のガードリング領域を形成するガードリング領域形成工程を含むことを特徴とするショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項７】
Ｎ−型のシリコン基体の一方の表面に、このシリコン基体の厚さ方向に流れる電流のスイッチングを行う絶縁ゲートトランジスタを有し、前記シリコン基体の他方の表面に、前記絶縁ゲートトランジスタのオン時に前記シリコン基体中にホールを注入して伝導度変調を起こさせるためのショットキー接合を有する絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法であって、
Ｎ−型のシリコン基板を準備するシリコン基板準備工程と、
このシリコン基板の一方の表面に絶縁ゲートトランジスタを形成する絶縁ゲートトランジスタ形成工程と、
前記シリコン基板の他方の表面側を表面加工することによって前記シリコン基板を薄くして、Ｎ−型のシリコン基体を形成するシリコン基体形成工程と、
前記シリコン基体の他方の表面に、１〜４０ｎｍの膜厚を有する第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタルの膜形成工程と、
前記第１のバリアメタルの膜の上面に、第２のバリアメタルの膜を形成する第２のバリアメタルの膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより、第２のバリアメタルの成分を含有する第１のバリアメタルのシリサイド層であって前記シリコン基体との間にショットキーバリアを形成するシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程とをこの順序で含むことを特徴とする絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法において、
前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることを特徴とする絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法において、
前記シリサイド層形成工程の後に、
前記第１のバリアメタルと前記第２のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程と、
前記シリコン基体の一方の表面にソース電極膜を形成するとともに、前記シリコン基体の他方の表面にドレイン電極膜を形成する電極膜形成工程とをこの順序で含むことを特徴とする絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法。
【請求項１０】
シリコン基体の一方の表面に第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタルの膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第１のバリアメタルのシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、
前記第１のバリアメタルのシリサイド層の上面に、少なくとも第２のバリアメタルの膜を最下層に含む電極膜を形成する電極膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第２のバリアメタルの成分を前記第１のバリアメタルのシリサイド層に含有させ前記シリコン基体との間にショットキーバリアを形成するシリサイド層を形成するシリサイド層変性工程とをこの順序で含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記シリサイド層形成工程と電極膜形成工程との間に、
前記第１のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
一方の表面にＮ−層を有するＮ＋型のシリコン基体を準備するシリコン基体準備工程と、
このシリコン基体の一方の表面に、開口部を有する絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の開口部に、第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタル形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第１のバリアメタルのシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、
前記シリコン基体の一方の表面に、少なくとも第２のバリアメタルを最下層に含む膜を形成して第１の電極膜とする第１の電極膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第２のバリアメタルの成分を前記第１のバリアメタルのシリサイド層に含有させて前記Ｎ−層との間にショットキーバリアを形成するシリサイド層を形成するシリサイド層変性工程と、
前記シリコン基体の他方の表面に第２の電極膜を形成する第２の電極膜形成工程とをこの順序で含むことを特徴とするショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法において、
前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることを特徴とするショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法において、
前記シリサイド層形成工程と第１の電極膜形成工程との間に、
前記第１のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程を含むことを特徴とするショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項１６】
請求項１３乃至１５のいずれかに記載のショットキーバリアダイオードの製造方法において、
前記シリコン基体準備工程と前記絶縁膜形成工程との間に、
前記シリコン基体の一方の表面に所定のガードリング層を形成するガードリング層形成工程を含むことを特徴とするショットキーバリアダイオードの製造方法。
【請求項１７】
Ｎ−型のシリコン基体の一方の表面に、このシリコン基体の厚さ方向に流れる電流のスイッチングを行う絶縁ゲートトランジスタを有し、前記シリコン基体の他方の表面に、前記絶縁ゲートトランジスタのオン時に前記シリコン基体中にホールを注入して伝導度変調を起こさせるためのショットキー接合を有する絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法であって、
Ｎ−型のシリコン基板を準備するシリコン基板準備工程と、
このシリコン基板の一方の表面に絶縁ゲートトランジスタを形成する絶縁ゲートトランジスタ形成工程と、
前記シリコン基板の他方の表面側を表面加工することによって前記シリコン基板を薄くして、Ｎ−型のシリコン基体を形成するシリコン基体形成工程と、
前記シリコン基体の他方の表面に、第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタル形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第１のバリアメタルのシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、
前記シリコン基体の他方の表面に、少なくとも第２のバリアメタルを最下層に含む膜を形成してドレイン電極膜とするドレイン電極膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第２のバリアメタルの成分を前記第１のバリアメタルのシリサイド層に含有させて前記シリコン基体との間にショットキーバリアを形成するシリサイド層を形成するシリサイド層変性工程とをこの順序で含むことを特徴とする絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法において、
前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることを特徴とする絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８に記載の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法において、
前記シリサイド層形成工程と第１の電極膜形成工程との間に、
前記第１のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程を含むことを特徴とする絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ショットキーバリアのバリアハイト（Barrier height）を容易に調整可能な半導体装置の製造方法、ショットキーバリアダイオードの製造方法及び絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法並びに半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ショットキーバリアダイオードは、金属と半導体との接触部にできているショットキーバリアを利用して整流性を持たせたダイオードである。ショットキーバリアダイオード は、キャリヤの蓄積電荷量が非常に小さいため、ターンオン時間やターンオフ時間が極めて短いという特徴を有し、そのため検波やミクサ用、高速スイッチング用、電源二次側の整流用など多用途に使用されている。
【０００３】
このショットキーバリアダイオードにおいては、通常はショトキーバリアを形成するバリアメタルを種々選択することによりバリアハイトの調整を行い、順電圧降下の値や逆方向漏れ電流の値を調整しているが、バリアメタルの種類は有限であるため所望のバリアハイトに調整するのは容易ではない。
【０００４】
特開２０００−１９６１０８号公報には、上述の問題を解決するため、二種類のバリアメタルを積層して熱処理を行ってバリアハイトの調整を可能にしたショットキーバリアダイオードの製造方法が開示されている。図１６はこの公報に開示されたショットキーバリアダイオードの製造工程を示す図である。
【０００５】
図１６に示されるように、この従来のショットキーバリアダイオード９００の製造方法は、半導体基板９０１の一方の主面に設けた絶縁膜９１０の開口部９０８に拡散係数Ａを有する第１のバリアメタルの膜９１２を形成する第１の工程と、次いで、第１のバリアメタル９１２の上面に、拡散係数Ｂが拡散係数Ａとの関係でＡ＜Ｂとなる第２のバリアメタルの膜９１４を形成する第２の工程と、次いで、第１及び第２の工程を経た半導体基板９０１に熱処理を施す第３の工程と、バリアメタルの膜９１４上及び半導体基板９０１の他方の主面にそれぞれ電極９２４，９２６を形成する工程と、を有するものである。
【０００６】
このため、この製造方法によれば、二種類のバリアメタルに熱処理を施すことにより、ショットキーバリアダイオードのバリアハイトを、二種類のバリアメタルのバリアハイトの中間の値に調整することが可能となる。その結果、順電圧降下の値及び逆方向漏れ電流の値を所望の値に調整することが可能になる。
【０００７】
しかしながら、上記した従来のショットキーバリアダイオードの製造方法では、二種類のバリアメタルの組み合わせが「第２のバリアメタルの拡散係数Ｂが第１のバリアメタルの拡散係数Ａより大きい」という関係をもつものに制限され、バリアメタルの選択の自由度が低く、必ずしも所望のバリアハイトを実現するのは容易ではないという問題があった。
【０００８】
一方、伝導度変調を起こさせるためのホールの注入をショットキー接合から行うタイプのいわゆるショットキー接合型の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴということもある。）においても、ショットキー接合におけるバリアハイトを調整して、ホールの注入量を制御したいという要求が存在する。しかしながら、上述した従来のショットキーバリアダイオードの製造方法をこのＩＧＢＴのショットキー接合の製造に適用した場合においても、二種類のバリアメタルの組み合わせが「第２のバリアメタルの拡散係数Ｂが第１のバリアメタルの拡散係数Ａより大きい」という関係をもつものに制限され、バリアメタルの選択の自由度が低く、必ずしも所望のバリアハイトを実現するのは容易ではないという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、バリアハイトの調整が容易で、かつ、バリアメタル選択の自由度が高い半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、バリアハイトの調整が容易で、かつ、バリアメタル選択の自由度が高いショットキーバリアダイオードの製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、バリアハイトの調整が容易で、かつ、バリアメタル選択の自由度が高い絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法を提供することを目的とする。
さらにまた、本発明は、バリアハイトの調整が容易でかつバリアメタル選択の自由度が高い構造を有する半導体装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の半導体装置の製造方法は、シリコン基体の一方の表面に、１〜４０ｎｍの膜厚を有する第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタルの膜形成工程と、
前記第１のバリアメタルの上面に、第２のバリアメタルの膜を形成する第２のバリアメタルの膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより、第２のバリアメタルの成分を含有する第１のバリアメタルのシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、をこの順序で含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、第１のバリアメタルの膜厚が１〜４０ｎｍであり極めて薄いため、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層には第２のバリアメタルの成分が容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。このため、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件としなくてよくなり、その結果、バリアメタル選択の自由度が高い半導体装置の製造方法となる。
【００１２】
第１のバリアメタルの膜厚が４０ｎｍ以下であれば、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層に第２のバリアメタルの成分が容易に入り込みバリアハイトの調整を容易に行うことができる。さらに、第１のバリアメタルの膜厚が３０ｎｍ以下であれば、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層に第２のバリアメタルの成分がさらに容易に入り込みバリアハイトの調整をさらに容易に行うことができる。
【００１３】
一方、第１のバリアメタルの膜厚が１ｎｍ以上であれば、シリサイド層形成工程において、第２のバリアメタルの成分を含有する第１のバリアメタルのシリサイド層を安定して形成することができる。さらに、第１のバリアメタルの膜厚が２ｎｍ以上であれば、シリサイド層形成工程において、第２のバリアメタルの成分を含有する第１のバリアメタルのシリサイド層をさらに安定して形成することができる。
【００１４】
第２のバリアメタルの膜厚としては特に制限がないが、第１のバリアメタルの膜厚よりも厚い膜厚を有するようにすれば、第２のバリアメタルの膜形成工程で形成される第２のバリアメタルの膜厚を安定させるのが容易になり、また、シリサイド層形成工程においてシリサイド層に拡散する第２のバリアメタルの拡散量を安定させるのが容易になるため、好ましい。
【００１５】
バリアハイトは、第１のバリアメタルや第２のバリアメタルの種類を適宜選択したり、第１のバリアメタルの膜厚を制御したり、シリサイド層形成工程における熱処理の温度や時間を制御することにより、容易に調整することができる。
【００１６】
第１のバリアメタルや第２のバリアメタルとして用いるバリアメタルの種類に特に制限はないが、第１のバリアメタルとして白金を用い、第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いれば、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することができるので、例えば電源二次側の整流用のショットキーバリアダイオードとして最適な半導体装置（ショットキーバリアダイオード）を製造することができる。また、第１のバリアメタルとして白金を用い第２のバリアメタルとしてチタンを用いても、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することができるので、例えば電源二次側の整流用のダイオードとして最適な半導体装置（ショットキーバリアダイオード）を製造することができる。
【００１７】
さらに、第１のバリアメタルの膜としては、白金の膜のように単一成分からなる膜の他に、ニッケルと白金との積層膜も用いることができる。第１のバリアメタルの膜として、ニッケルと白金の積層膜を用い、第２のバリアメタルの膜として例えばモリブデンの膜を用いれば、相対的に低い温度（３５０度）で熱処理を行っても、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層に第２のバリアメタルの成分が容易に入り込み、バリアハイトの調整をさらに容易に行うことができる。
【００１８】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、特開２０００−１９６１０８号公報に記載の製造方法の場合とは異なり、第１のバリアメタルと第２のバリアメタルの組み合わせを逆にすることもできる。例えば、第１のバリアメタルとしてモリブデンを用い、第２のバリアメタルとして白金を用いても、第１のバリアメタルとしてのモリブデンの膜厚が１〜４０ｎｍであり極めて薄いため、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層には白金の成分が容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。
【００１９】
（２）上記（１）に記載の半導体装置の製造方法においては、前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることが好ましい。
【００２０】
このように構成すれば、シリサイド層を安定して形成することができ、特性の安定した半導体装置を製造することができる。この観点からいえば、例えば第１のバリアメタルとして白金を用い第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いた場合は、第１のバリアメタルとしてモリブデンを用い第２のバリアメタルとして白金を用いた場合よりも、シリサイド層を安定して形成することができ、好ましい。
【００２１】
（３）本発明のショットキーバリアダイオードの製造方法は、
一方の表面にＮ−層を有するＮ＋型のシリコン基体を準備するシリコン基体準備工程と、
このシリコン基体の一方の表面に、開口部を有する絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の開口部に、１〜４０ｎｍの膜厚を有する第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタルの膜形成工程と、
前記第１のバリアメタルの膜の上面に、第２のバリアメタルの膜を形成する第２のバリアメタルの膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより、第２のバリアメタルの成分を含有する第１のバリアメタルのシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、をこの順序で含むことを特徴とする。
【００２２】
このため、本発明のショットキーバリアダイオードの製造方法によれば、第１のバリアメタルの膜厚が１〜４０ｎｍであり極めて薄いため、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層には第２のバリアメタルの成分が容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。このため、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件としなくてよくなり、その結果、バリアメタル選択の自由度が高いショットキーバリアダイオードの製造方法となる。このため、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することもできるので、例えば電源二次側の整流用のダイオードとして最適なショットキーバリアダイオードを製造することができる。
【００２３】
（４）上記（３）に記載の半導体装置の製造方法においては、前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることが好ましい。
【００２４】
このように構成すれば、シリサイド層を安定して形成することができ、特性の安定したショットキーバリアダイオードを製造することができる。この観点からいえば、例えば第１のバリアメタルとして白金を用い第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いた場合は、第１のバリアメタルとしてモリブデンを用い第２のバリアメタルとして白金を用いた場合よりも、シリサイド層を安定して形成することができ、好ましい。
【００２５】
（５）上記（３）又は（４）に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法においては、前記シリサイド層形成工程の後に、
前記第１のバリアメタルと前記第２のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程と、
前記シリコン基体の一方の表面に第１の電極膜を形成するとともに、前記シリコン基体の他方の表面に第２の電極膜を形成する電極膜形成工程と、をこの順序で含むことが好ましい。
【００２６】
未反応成分を除去せずに第１の電極膜を形成することももちろん可能であるが、未反応成分を除去してから第１の電極膜を形成するようにすれば、シリサイド層と第１の電極膜とのコンタクトが安定し、特性の安定したショットキーバリアダイオードをさらに容易に製造することができる。
【００２７】
（６）上記（３）乃至（５）のいずれかに記載のショットキーバリアダイオードの製造方法においては、前記シリコン基体準備工程と前記絶縁膜形成工程との間に、
前記シリコン基体の一方の表面に、所定のガードリング領域を形成するガードリング領域形成工程を含むことが好ましい。
【００２８】
このため、ショットキー接合の周縁部における電界集中が大幅に緩和され、耐圧の高いショットキーバリアダイオードを製造することができる。
【００２９】
（７）本発明の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法は、
Ｎ−型のシリコン基体の一方の表面に、このシリコン基体の厚さ方向に流れる電流のスイッチングを行う絶縁ゲートトランジスタを有し、前記シリコン基体の他方の表面に、前記絶縁ゲートトランジスタのオン時に前記シリコン基体中にホールを注入して伝導度変調を起こさせるためのショットキー接合を有する絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法であって、
Ｎ−型のシリコン基板を準備するシリコン基板準備工程と、
このシリコン基板の一方の表面に絶縁ゲートトランジスタを形成する絶縁ゲートトランジスタ形成工程と、
前記シリコン基板の他方の表面側を表面加工することによって前記シリコン基板を薄くして、Ｎ−型のシリコン基体を形成するシリコン基体形成工程と、
前記シリコン基体の他方の表面に、１〜４０ｎｍの膜厚を有する第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタルの膜形成工程と、
前記第１のバリアメタルの膜の上面に、第２のバリアメタルの膜を形成する第２のバリアメタルの膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより、第２のバリアメタルの成分を含有する第１のバリアメタルのシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、をこの順序で含むことを特徴とする。
【００３０】
このため、本発明の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法によれば、第１のバリアメタルの膜厚が１〜４０ｎｍであり極めて薄いため、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層には第２のバリアメタルの成分が容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。このため、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件としなくてよくなり、その結果、バリアメタル選択の自由度が高い絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法となる。このため、伝導度変調を起こさせるためのホールの注入量を容易に制御することができるので、所望のオン抵抗や高速スイッチング特性をもった絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを容易に製造することができる。
【００３１】
（８）上記（１）に記載の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法においては、前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることが好ましい。
【００３２】
このように構成すれば、シリサイド層を安定して形成することができ、特性の安定した絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを製造することができる。この観点からいえば、例えば第１のバリアメタルとして白金を用い第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いた場合は、第１のバリアメタルとしてモリブデンを用い第２のバリアメタルとして白金を用いた場合よりも、シリサイド層を安定して形成することができ、好ましい。
【００３３】
（９）上記（７）又は（８）に記載の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法においては、前記シリサイド層形成工程の後に、
前記第１のバリアメタルと前記第２のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程と、
前記シリコン基体の一方の表面にソース電極膜を形成するとともに、前記シリコン基体の他方の表面にドレイン電極膜を形成する電極膜形成工程と、をこの順序で含むことが好ましい。
【００３４】
未反応成分を除去せずにドレイン電極膜を形成することももちろん可能であるが、未反応成分を除去してからドレイン電極膜を形成するようにすれば、シリサイド層とドレイン電極膜とのコンタクトが安定し、特性の安定した絶縁ゲート型バイポーラトランジスタをさらに容易に製造することができる。
【００３５】
（１０）本発明の半導体装置の製造方法は、
シリコン基体の一方の表面に第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタルの膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第１のバリアメタルのシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、
前記第１のバリアメタルのシリサイド層の上面に、少なくとも第２のバリアメタルの膜を最下層に含む電極膜を形成する電極膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第２のバリアメタルの成分を前記第１のバリアメタルのシリサイド層に含有させるシリサイド層変性工程と、をこの順序で含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、第１のバリアメタルのシリサイド層の上面に少なくとも第２のバリアメタルの膜を最下層に含む電極膜を形成した後に熱処理を施しているため、第２のバリアメタルの成分が第１のバリアメタルのシリサイド層に容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。このため、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件としなくてよくなり、その結果、バリアメタル選択の自由度が高い半導体装置の製造方法となる。
【００３７】
第１のバリアメタルや第２のバリアメタルとして用いるバリアメタルの種類に特に制限はないが、第１のバリアメタルとして白金を用い、第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いれば、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することができるので、例えば電源二次側の整流用のショットキーバリアダイオードとして最適な半導体装置（ショットキーバリアダイオード）を製造することができる。また、第１のバリアメタルとして白金を用い第２のバリアメタルとしてチタンを用いても、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することができるので、例えば電源二次側の整流用のダイオードとして最適な半導体装置（ショットキーバリアダイオード）を製造することができる。
【００３８】
さらに、第１のバリアメタルの膜としては、白金の膜のように単一成分からなる膜の他に、ニッケルと白金との積層膜のような積層膜も用いることができる。
【００３９】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、特開２０００−１９６１０８号公報に記載の製造方法の場合とは異なり、第１のバリアメタルと第２のバリアメタルの組み合わせを逆にすることもできる。例えば、第１のバリアメタルとしてモリブデンを用い、第２のバリアメタルとして白金を用いても、シリサイド層変性工程において白金の成分がモリブデンのシリサイド層に容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。
【００４０】
（１１）上記（１０）に記載の半導体装置の製造方法においては、前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることが好ましい。
【００４１】
このように構成すれば、シリサイド層を安定して形成することができ、特性の安定した半導体装置を製造することができる。この観点からいえば、例えば第１のバリアメタルとして白金を用い第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いた場合は、第１のバリアメタルとしてモリブデンを用い第２のバリアメタルとして白金を用いた場合よりも、シリサイド層を安定して形成することができ、好ましい。
【００４２】
（１２）上記（１０）又は（１１）に記載の半導体装置の製造方法においては、前記シリサイド層形成工程と電極膜形成工程との間に、
前記第１のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程を含むことが好ましい。
【００４３】
第１のバリアメタルの膜厚は特に制限がなく、４０ｎｍ以下であってもよいが、それ以上であってもよい。但し、第１のバリアメタルの膜厚が厚いなどの理由で、シリサイド層形成工程において第１のバリアメタルが完全にシリサイド化されず未反応成分として残っている場合には、この未反応成分を除去する未反応成分除去工程を行うことが好ましい。これにより、第２のバリアメタルの成分が第１のバリアメタルのシリサイド層に容易に入り込むので、バリアハイトの制御を安定して行えるようになる。
【００４４】
第２のバリアメタルの膜厚も特に制限がない。第１のバリアメタルの膜厚と同じかそれよりも厚い膜厚を有してもよいし、第１のバリアメタルの膜厚よりも薄い膜厚を有してもよい。
【００４５】
（１３）本発明のショットキーバリアダイオードの製造方法は、
一方の表面にＮ−層を有するＮ＋型のシリコン基体を準備するシリコン基体準備工程と
このシリコン基体の一方の表面に、開口部を有する絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の開口部に、第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタル形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第１のバリアメタルのシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、
前記シリコン基体の一方の表面に、少なくとも第２のバリアメタルを最下層に含む膜を形成して第１の電極膜とする第１の電極膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第２のバリアメタルの成分を前記第１のバリアメタルのシリサイド層に含有させるシリサイド層変性工程と、
前記シリコン基体の他方の表面に第２の電極膜を形成する第２の電極膜形成工程と、をこの順序で含むことを特徴とする。
ショットキーバリアダイオードの製造方法。
【００４６】
本発明のショットキーバリアダイオードの製造方法によれば、バリアメタルのシリサイド層の上面に少なくとも第２のバリアメタルの膜を最下層に含む電極膜を形成した後に熱処理を施しているため、第２のバリアメタルの成分が第１のバリアメタルのシリサイド層に容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。このため、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件としなくてよくなり、その結果、バリアメタル選択の自由度が高いショットキーバリアダイオードの製造方法となる。このため、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することもできるので、例えば電源二次側の整流用のダイオードとして最適なショットキーバリアダイオードを製造することができる。
【００４７】
（１４）上記（１３）に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法において、前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることが好ましい。
【００４８】
このように構成すれば、シリサイド層を安定して形成することができ、特性の安定したショットキーバリアダイオードを製造することができる。この観点からいえば、例えば第１のバリアメタルとして白金を用い第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いた場合は、第１のバリアメタルとしてモリブデンを用い第２のバリアメタルとして白金を用いた場合よりも、シリサイド層を安定して形成することができ、好ましい。
【００４９】
（１５）上記（１３）又は（１４）に記載のショットキーバリアダイオードの製造方法においては、前記シリサイド層形成工程と第１の電極膜形成工程との間に、
前記第１のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程を含むことが好ましい。
【００５０】
未反応成分を除去せずに第１の電極膜を形成することももちろん可能であるが、未反応成分を除去してから第１の電極膜を形成するようにすれば、第２のバリアメタルの成分が第１のバリアメタルのシリサイド層に容易に入り込むので、バリアハイトの制御をさらに安定して行えるようになる。
【００５１】
（１６）上記（１３）乃至（１５）のいずれかに記載のショットキーバリアダイオードの製造方法においては、前記シリコン基体準備工程と前記絶縁膜形成工程との間に、
前記シリコン基体の一方の表面に所定のガードリング層を形成するガードリング層形成工程を含むことが好ましい。
【００５２】
このため、ショットキー接合の周縁部における電界集中が大幅に緩和され、耐圧の高いショットキーバリアダイオードを製造することができる。
【００５３】
（１７）本発明の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法は、
Ｎ−型のシリコン基体の一方の表面に、このシリコン基体の厚さ方向に流れる電流のスイッチングを行う絶縁ゲートトランジスタを有し、前記シリコン基体の他方の表面に、前記絶縁ゲートトランジスタのオン時に前記シリコン基体中にホールを注入して伝導度変調を起こさせるためのショットキー接合を有する絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法であって、
Ｎ−型のシリコン基板を準備するシリコン基板準備工程と、
このシリコン基板の一方の表面に絶縁ゲートトランジスタを形成する絶縁ゲートトランジスタ形成工程と、
前記シリコン基板の他方の表面側を表面加工することによって前記シリコン基板を薄くして、Ｎ−型のシリコン基体を形成するシリコン基体形成工程と、
前記シリコン基体の他方の表面に、第１のバリアメタルの膜を形成する第１のバリアメタル形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第１のバリアメタルのシリサイド層を形成するシリサイド層形成工程と、
前記シリコン基体の他方の表面に、少なくとも第２のバリアメタルを最下層に含む膜を形成してドレイン電極膜とするドレイン電極膜形成工程と、
前記シリコン基体に熱処理を施すことにより第２のバリアメタルの成分を前記第１のバリアメタルのシリサイド層に含有させるシリサイド層変性工程と、をこの順序で含むことを特徴とする。
【００５４】
本発明の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法によれば、バリアメタルのシリサイド層の上面に少なくとも第２のバリアメタルの膜を最下層に含む電極膜を形成した後に熱処理を施しているため、第２のバリアメタルの成分が第１のバリアメタルのシリサイド層に容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。このため、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件としなくてよくなり、その結果、バリアメタル選択の自由度が高い絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法となる。このため、伝導度変調を起こさせるためのホールの注入量を容易に制御することができるので、所望のオン抵抗や高速スイッチング特性をもった絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを容易に製造することができる。
【００５５】
（１８）上記（１７）に記載の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法においては、前記第１のバリアメタルは前記第２のバリアメタルよりもシリサイドを形成し易い金属であることが好ましい。
【００５６】
このように構成すれば、シリサイド層を安定して形成することができ、特性の安定した絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを製造することができる。この観点からいえば、例えば第１のバリアメタルとして白金を用い第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いた場合は、第１のバリアメタルとしてモリブデンを用い第２のバリアメタルとして白金を用いた場合よりも、シリサイド層を安定して形成することができ、好ましい。
【００５７】
（１９）上記（１７）又は（１８）に記載の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法においては、前記シリサイド層形成工程と第１の電極膜形成工程との間に、
前記第１のバリアメタルのうちシリサイド化されなかった未反応成分を除去する未反応成分除去工程を含むことが好ましい。
【００５８】
未反応成分を除去せずに第１の電極膜を形成することももちろん可能であるが、未反応成分を除去してから第１の電極膜を形成するようにすれば、第２のバリアメタルの成分が第１のバリアメタルのシリサイド層に容易に入り込むので、バリアハイトの制御をさらに安定して行えるようになる。
【００５９】
（２０）本発明の半導体装置は、シリコン基体と、このシリコン基体の表面に形成されたシリサイド層との界面においてショットキー接合が形成されてなる半導体装置であって、前記シリサイド層は、複数のバリアメタルの成分を含み、かつ、６０ｎｍ以下の膜厚を有するシリサイド層であることを特徴とする。
【００６０】
このため、本発明の半導体装置は、シリサイド層が複数のバリアメタルの成分を含むため、バリアハイトの調整が容易な構造となっている。さらに、シリサイド層が６０ｎｍ以下の膜厚を有するため、シリサイド層に複数のバリアメタルの成分を含有させるためのシリサイド層形成工程又はシリサイド層変性工程において、複数のバリアメタルを含有させるのが容易になり、このため、バリアメタル選択の自由度が高い構造となっている。
【００６１】
（２１）本発明の半導体装置は、シリコン基体と、このシリコン基体の表面に形成されたシリサイド層との界面においてショットキー接合が形成されてなる半導体装置であって、前記シリサイド層は、複数のバリアメタルの成分を含み、かつ、前記シリコン基体の表面に部分的に形成されたシリサイド層であることを特徴とする。
【００６２】
このため、本発明の半導体装置は、シリサイド層が複数のバリアメタルの成分を含むため、バリアハイトの調整が容易な構造となっている。さらに、シリサイド層が、「シリコン基体の表面に部分的に形成されたシリサイド層」であるため、シリコン基体の表面のうちシリサイド化された表面と、シリコン基体の表面のうちシリサイド化されていない表面とは異なったバリアハイトを有するため、さらにバリアハイトの調整の自由度が高まるとともに、バリアメタル選択の自由度が高い構造となっている。
【００６３】
ここで、「シリコン基体の表面に部分的に形成されたシリサイド層」とは、「シリコン基体の表面に部分的に形成されたバリアメタルを不均一にシリサイド化して形成されたシリサイド層」と「シリコン基体の表面に全面に形成されたバリアメタルを不均一にシリサイド化して形成されたシリサイド層」との両方を含む。
【００６４】
このうち、シリサイド層が「シリコン基体の表面に全面に形成されたバリアメタルを不均一にシリサイド化して形成されたシリサイド層」である場合、バリアメタルを部分的に形成するためのパターニングが不要になるので、特に好ましい。
【００６５】
シリコン基体の表面に全面に形成されたバリアメタルを不均一にシリサイド化する方法としては、バリアメタルを極めて薄く形成し、その後シリコン基体を熱処理する方法を採用することが好ましい。そうすることによって、バリアメタルがシリコンと反応して得られるシリサイドは、シリコン基体表面において凝集しながら成長し、その結果、シリサイド層は、シリコン基体の表面に部分的に形成されたシリサイド層となる。
【００６６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００６７】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るショットキーバリアダイオードの説明図である。図１の（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図である。なお、（ａ）においては、シリサイド層１１６のハッチングは省略している。実施形態１に係るショットキーバリアダイオード１００は、電源二次側の整流用のダイオードである。
【００６８】
図２及び図３は、そのようなショットキーバリアダイオード１００の製造工程を示す図である。図２及び図３に示されるように、ショットキーバリアダイオード１００は、以下の工程（ａ）〜（ｉ）によって製造される。以下、工程順に説明する。
【００６９】
（ａ）シリコン基体準備工程
一方の表面にＮ−層１０４を有するＮ＋型のシリコン基体１０１を準備する。
（ｂ）ガードリング形成工程
シリコン基体１０１の一方の表面に所定のガードリング層１０６を形成する。
（ｃ）絶縁膜形成工程
シリコン基体１０１の一方の表面に、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜１１０を形成し、その後所定の開口部１０８を形成する。
（ｄ）バリアメタルの膜形成工程
絶縁膜１１０の開口部１０８に、１０ｎｍの膜厚を有する白金（第１のバリアメタル）の膜１１２を形成するとともに、白金（第１のバリアメタル）の膜１１２の上面に、白金（第１のバリアメタル）の膜１１２よりも厚い２００ｎｍの膜厚を有するモリブデン（第２のバリアメタル）の膜１１４を形成する。
（ｅ）シリサイド層形成工程
シリコン基体１０１に５００度・３０分の熱処理を施すことにより、モリブデン（第２のバリアメタル）の成分を含有する白金（第１のバリアメタル）のシリサイド層１１６を形成する。
（ｆ）未反応成分除去工程
白金（第１のバリアメタル）とモリブデン（第２のバリアメタル）のうちシリサイド化されなかった未反応成分を王水を用いて除去する。
（ｇ）第１の電極膜形成工程
シリコン基体１０１の一方の表面に、蒸着法により、モリブデン及びニッケルの積層膜からなる第１の電極膜１１８，１２２を形成する。
（ｈ）第１の電極膜整形工程
フォトエッチングにより、第１の電極膜の所定部分（チップ周辺部）を除去する。
（ｉ）第２の電極膜形成工程
シリコン基体１０１の他方の表面にニッケル膜又は銀膜からなる第２の電極膜１２６を形成する。
【００７０】
実施形態１に係るショットキーバリアダイオードの製造方法によれば、白金（第１のバリアメタル）の膜厚が１〜４０ｎｍであり極めて薄いため、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層１１６にはモリブデン（第２のバリアメタル）の成分が容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができた。
【００７１】
また、実施形態１においては、第１のバリアメタルとして白金を、第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いたが、これらのバリアメタルを選択するにあたっては、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件とすることなくバリアハイトの調整を行うことができる。このため、バリアメタル選択の自由度が高いショットキーバリアダイオードの製造方法となる。
【００７２】
このため、実施形態１に係るショットキーバリアダイオードの製造方法によれば、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することもできるので、例えば電源二次側の整流用のダイオードとして最適なショットキーバリアダイオードを製造することができる。
【００７３】
なお、実施形態１における製造工程を採用するにあたっては、以下の実験例１〜５の結果を参考にした。
【００７４】
（実験例１）
図４は、実施形態１の実験例１における熱処理温度（シンター温度）とバリアハイト（φＢｎ）との関係を示す図である。すなわち、熱処理温度を変化させたときにバリアハイトが変化していく様子を示す図である。第１のバリアメタルとしては白金（膜厚５〜１０ｎｍ）を、第２のバリアメタルとしてはモリブデン（膜厚２００ｎｍ）を用いている。図４中、Ａは、蒸着法により１５０度の基板温度で白金を５ｎｍ被着させた場合のデータであり、Ｂは、蒸着法により２５０度の基板温度で白金を１０ｎｍ被着させた場合のデータであり、Ｃは、蒸着法により１５０度の基板温度で白金を１０ｎｍ被着させた場合のデータである。図４に示されるように、Ａ、Ｂ、Ｃ、いずれの場合にも、シンター温度を変化させることによりバリアハイトを制御性よく変化させることができた。
【００７５】
（実験例２）
図５は、実施形態１の実験例２における熱処理温度（シンター温度）とバリアハイト（φＢｎ）との関係を示す図である。すなわち、熱処理温度を変化させたときにバリアハイトが変化していく様子を示す図である。第１のバリアメタルとしては白金（膜厚１０〜３０ｎｍ）を、第２のバリアメタルとしてはチタン（膜厚２００ｎｍ）を用いた。図５中、Ａは、蒸着法により白金を１０ｎｍ被着させた場合のデータであり、Ｂは、蒸着法により白金を３０ｎｍ被着させた場合のデータである。図５に示されるように、Ａ、Ｂの場合ともに、シンター温度を変化させることによりバリアハイトを変化させることができた。とりわけ、Ａの場合には、シンター温度を変化させることによりバリアハイトを制御性よく変化させることができた。
【００７６】
（実験例３）
図６は、実施形態１の実験例３における熱処理温度（シンター温度）とバリアハイト（φＢｎ）との関係を示す図である。すなわち、熱処理温度を変化させたときにバリアハイトが変化していく様子を示す図である。第１のバリアメタルの膜としてはニッケル（膜厚５ｎｍ）と白金（膜厚１０ｎｍ）との積層膜を、第２のバリアメタルとしてはモリブデン（膜厚２００ｎｍ）を用いた。図６に示されるように、３５０度〜６００度の温度範囲でシンター温度を変化させることによりバリアハイトを変化させることができた。このように、実験例３においては、第１のバリアメタルの膜として、ニッケルと白金との積層膜を用いることにより、実験例１や実験例２の場合と比較して低温（３５０度）での熱処理を施すことにより、バリアハイトを制御できることがわかった。
【００７７】
（実験例４）
図７は、実施形態１の実験例４における第１のバリアメタルとしての白金の膜厚とバリアハイト（φＢｎ）との関係を示す図である。すなわち、白金の膜厚を変化させたときにバリアハイトが変化していく様子を示す図である。熱処理は５００度で行った。また、第２のバリアメタルとしては、モリブデン（膜厚２００ｎｍ）を用いた。図７に示されるように、白金の膜厚が２〜４０ｎｍの範囲でバリアハイトを変化させることができた。
【００７８】
（実験例５）
図８は、実施形態１の実験例５における白金の膜厚と逆方向漏れ電流との関係を示す図である。すなわち、白金の膜厚を変化させたときに逆方向漏れ電流が変化していく様子を示す図である。熱処理は５００度で行った。また、第２のバリアメタルとしては、モリブデン（膜厚２００ｎｍ）を用いた。図８に示されるように、第１のバリアメタルとしての白金の膜厚を薄くすると逆方向漏れ電流が増加することがわかる。
【００７９】
（実験例６）
実施形態１の実験例６においては、シリサイド層の膜厚とバリアハイト（φＢｎ）との関係を測定した。第１のバリアメタルとしての白金の膜厚は、０ｎｍ〜５０ｎｍまで変化させた（得られるシリサイド層の膜厚は０ｎｍ〜７５ｎｍである。）。熱処理は５００度で行った。また、第２のバリアメタルとしては、モリブデン（膜厚２００ｎｍ）を用いた。シリサイド層の膜厚は、断面のＳＥＭ写真より測定した。その結果、シリサイド層が６０ｎｍ以下である場合に、制御性よくバリアハイトを変化させることができることがわかった。
【００８０】
また、シリサイド層が極めて薄い場合（例えば、膜厚３ｎｍ以下の場合）には、熱処理条件などにより、シリサイドがシリコン基体表面において凝集しながら成長し、その結果、シリサイド層がシリコン基体の表面に部分的に形成された状態となる場合もあった。この場合、熱処理の条件を適切に制御することによって、制御性よくバリアハイトを変化させることができることがわかった。
【００８１】
（実施形態２）
図９及び図１０は、実施形態２に係るショットキーバリアダイオード２００の製造工程を示す図である。このショットキーバリアダイオード２００は、電源二次側の整流用のダイオードである。図２及び図３に示されるように、ショットキーバリアダイオード２００は、以下の工程（ａ）〜（ｉ）によって製造される。以下、工程順に説明する。
【００８２】
（ａ）シリコン基体準備工程
一方の表面にＮ−層２０４を有するＮ＋型のシリコン基体２０１を準備する。
（ｂ）ガードリング形成工程
シリコン基体２０１の一方の表面に所定のガードリング層２０６を形成する。
（ｃ）絶縁膜形成工程
シリコン基体２０１の一方の表面に、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜２１０を形成し、その後所定の開口部２０８を形成する。
（ｄ）第１のバリアメタルの膜形成工程
絶縁膜２１０の開口部２０８に、１００ｎｍの膜厚を有する白金（第１のバリアメタル）の膜２１２を形成する。
（ｅ）シリサイド層形成工程
シリコン基体２０１に５００度・３０分の熱処理を施すことにより、白金（第１のバリアメタル）のシリサイド層２１６を形成する。
（ｆ）未反応成分除去工程
白金（第１のバリアメタル）のうちシリサイド化されなかった未反応成分を王水を用いて除去する。
（ｇ）第１の電極膜形成工程
シリコン基体２０１の一方の表面に、蒸着法により、第２のバリアメタルとしてのモリブデン及びニッケルの積層膜からなる第１の電極膜２１８，２２２を形成する。
（ｈ）シリサイド層変性工程
シリコン基体２０１に熱処理を施すことによりモリブデン（第２のバリアメタル）の成分を白金のシリサイド層２１６に含有させて変性されたシリサイド層２１７とする。
（ｉ）第１の電極膜整形工程
フォトエッチングにより、第１の電極膜の所定部分（チップ周辺部）を除去して、整形された第１の電極膜２２４とする。
（ｊ）第２の電極膜形成工程
シリコン基体２０１の他方の表面にニッケル膜又は銀膜からなる第２の電極膜２２６を形成する。
【００８３】
実施形態２に係るショットキーバリアダイオードの製造方法によれば、白金（第１のバリアメタル）のシリサイド層の上面に少なくともモリブデン（第２のバリアメタル）の膜を最下層に含む電極膜を形成した後に熱処理を施しているため、モリブデン（第２のバリアメタル）の成分が白金（第１のバリアメタル）のシリサイド層に容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができた。
【００８４】
また、実施形態２においては、第１のバリアメタルとして白金を、第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いたが、これらのバリアメタルを選択するにあたっては、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件とすることなくバリアハイトの調整を行うことができる。このため、バリアメタル選択の自由度が高いショットキーバリアダイオードの製造方法となる。
【００８５】
このため、実施形態１に係るショットキーバリアダイオードの製造方法によれば、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することもできるので、例えば電源二次側の整流用のダイオードとして最適なショットキーバリアダイオードを製造することができる。
【００８６】
（実施形態３）
図１１乃至図１３は、本発明の実施形態３に係る絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）の製造工程を示す図である。このＩＧＢＴ３００は、Ｎ−型のシリコン基体の一方の表面に、このシリコン基体の厚さ方向に流れる電流のスイッチングを行う絶縁ゲートトランジスタを有し、前記シリコン基体の他方の表面に、前記絶縁ゲートトランジスタのオン時に前記シリコン基体中にホールを注入して伝導度変調を起こさせるためのショットキー接合を有する、いわゆるショットキー接合型のＩＧＢＴである。図１１乃至１３に示されるように、ＩＧＢＴ３００は、以下の工程（ａ）〜（ｉ）によって製造される。以下、工程順に説明する。
【００８７】
（ａ）Ｎ−型のシリコン基板準備工程
Ｎ−型のシリコン基板３０１を準備する。
（ｂ）絶縁ゲートトランジスタ形成工程
シリコン基板３０１の一方の表面に絶縁ゲートトランジスタ３５０を形成する。
（ｃ）シリコン基体形成工程
シリコン基板３０１の他方の表面側を研削・研磨等により、表面加工することによってシリコン基板３０１を薄くして、Ｎ−型のシリコン基体３０２を形成する。
（ｄ）第１及び第２のバリアメタルの膜形成工程
シリコン基体３０２の他方の表面に、１０ｎｍの膜厚を有する白金（第１のバリアメタル）の膜３１２を形成し、白金（第１のバリアメタル）の膜３１２の上面に、白金（第１のバリアメタル）の膜３１２よりも厚い２００ｎｍの膜厚を有するモリブデン（第２のバリアメタル）の膜３１４を形成する。
（ｅ）シリサイド層形成工程
シリコン基体３０２に熱処理を施すことにより、モリブデン（第２のバリアメタル）の成分を含有する白金（第１のバリアメタル）のシリサイド層３１６を形成する。
（ｆ）未反応成分除去工程
白金（第１のバリアメタル）とモリブデン（第２のバリアメタル）のうちシリサイド化されなかった未反応成分を王水を用いて除去する。
（ｇ）ソース電極膜形成工程
シリコン基体３０２の一方の表面に、アルミニウムからなるソース電極３５２を形成し、必要なパターニングを行う。
（ｈ）保護膜形成工程
シリコン基体３０２の一方の表面に保護膜３５４を形成する。
（ｉ）ドレイン電極膜形成工程
シリコン基体３０２の他方の表面に、モリブデン、アルミニウム及びニッケルの積層膜３１８，３２０，３３２からなるドレイン電極を形成する。
【００８８】
実施形態３に係る絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法によれば、白金（第１のバリアメタル）の膜厚が１０ｎｍであり極めて薄いため、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層３１６にはモリブデン（第２のバリアメタル）の成分が容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができた。
【００８９】
また、実施形態３においては、第１のバリアメタルとして白金を、第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いたが、これらのバリアメタルを選択するにあたっては、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件とすることなくバリアハイトの調整を行うことができる。このため、バリアメタル選択の自由度が高い絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法となる。
【００９０】
このため、実施形態３に係る絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法によれば、伝導度変調を起こさせるためのホールの注入量を容易に制御することができるので、所望のオン抵抗や高速スイッチング特性をもった絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを容易に製造することができる。
【００９１】
（実施形態４）
図１４及び図１５は、本発明の実施形態４に係る絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）の製造工程を示す図である。このＩＧＢＴ４００も、実施形態３に係るＩＧＢＴ３００と同様にいわゆるショットキー接合型のＩＧＢＴである。図１４及び図１５に示されるように、ＩＧＢＴ４００は、以下の工程（ａ）〜（ｉ）によって製造される。以下、工程順に説明する。なお、以下の工程（ａ）〜（ｃ）までは、実施形態３と同じであるため、図面は省略する。
【００９２】
（ａ）Ｎ−型のシリコン基板準備工程
Ｎ−型のシリコン基板を準備する。
（ｂ）絶縁ゲートトランジスタ形成工程
シリコン基板の一方の表面に絶縁ゲートトランジスタを形成する。
（ｃ）シリコン基体形成工程
シリコン基板の他方の表面側を研削・研磨等により、表面加工することによってシリコン基板を薄くして、Ｎ−型のシリコン基体３０２を形成する。
（ｄ）第１のバリアメタルの膜形成工程
シリコン基体４０２の他方の表面に、１００ｎｍの膜厚を有する白金（第１のバリアメタル）の膜４１２を形成する。
（ｅ）シリサイド層形成工程
シリコン基体４０２に熱処理を施すことにより白金（第１のバリアメタル）のシリサイド層４１６を形成する。
（ｆ）未反応成分除去工程
白金（第１のバリアメタル）のうちシリサイド化されなかった未反応成分を王水を用いて除去する。
（ｇ）ドレイン電極膜形成工程
シリコン基体４０２の他方の表面に、モリブデン（第２のバリアメタル）、アルミニウム、ニッケルの積層膜４１８，４２０，４２２からなるドレイン電極を形成する。その後、シリコン基体４０２に熱処理を施すことにより、モリブデン（第２のバリアメタル）の成分を、白金（第１のバリアメタル）のシリサイド層４１６に含有させて、変性シリサイド層４１７とする。
（ｈ）ソース電極膜形成工程
シリコン基体４０２の一方の表面に、アルミニウムからなるソース電極４５２を形成し、必要なパターニングを行う。
（ｉ）保護膜形成工程
シリコン基体４０２の一方の表面に保護膜４５４を形成する。
【００９３】
実施形態４に係る絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法によれば、白金（第１のバリアメタル）のシリサイド層の上面に少なくともモリブデン（第２のバリアメタル）の膜を最下層に含む電極膜を形成した後に熱処理を施しているため、モリブデン（第２のバリアメタル）の成分が白金（第１のバリアメタル）のシリサイド層に容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができた。
【００９４】
また、実施形態４においては、第１のバリアメタルとして白金を、第２のバリアメタルとしてモリブデンを用いたが、これらのバリアメタルを選択するにあたっては、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件とすることなくバリアハイトの調整を行うことができる。このため、バリアメタル選択の自由度が高い絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法となる。
【００９５】
このため、実施形態４に係る絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法によれば、伝導度変調を起こさせるためのホールの注入量を容易に制御することができるので、所望のオン抵抗や高速スイッチング特性をもった絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを容易に製造することができる。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体装置の製造方法によれば、第１のバリアメタルの膜厚が１〜４０ｎｍであり極めて薄いため、シリサイド層形成工程において形成されるシリサイド層には第２のバリアメタルの成分が容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。このため、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件としなくてよくなり、その結果、バリアメタル選択の自由度が高い半導体装置の製造方法となる。
【００９７】
また、本発明のショットキーバリアダイオードの製造方法によれば、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することもできるので、例えば電源二次側の整流用のダイオードとして最適なショットキーバリアダイオードを製造することができる。
【００９８】
さらにまた、本発明の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法によれば、伝導度変調を起こさせるためのホールの注入量を容易に制御することができるので、所望のオン抵抗や高速スイッチング特性をもった絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを容易に製造することができる。
【００９９】
また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、第１のバリアメタルのシリサイド層の上面に少なくとも第２のバリアメタルの膜を最下層に含む電極膜を形成した後に熱処理を施しているため、第２のバリアメタルの成分が第１のバリアメタルのシリサイド層に容易に入り込み、バリアハイトの調整を容易に行うことができる。このため、第２のバリアメタルの拡散係数が第１のバリアメタルの拡散係数より小さいことを必須要件としなくてよくなり、その結果、バリアメタル選択の自由度が高い半導体装置の製造方法となる。
【０１００】
また、本発明のショットキーバリアダイオードの製造方法によれば、逆方向漏れ電流の値を許容値以下に維持しながら、順電圧降下の値をできるだけ小さくすることができるようバリアハイトを調整することもできるので、例えば電源二次側の整流用のダイオードとして最適なショットキーバリアダイオードを製造することができる。
【０１０１】
さらにまた、本発明の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタの製造方法によれば、伝導度変調を起こさせるためのホールの注入量を容易に制御することができるので、所望のオン抵抗や高速スイッチング特性をもった絶縁ゲート型バイポーラトランジスタを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係るショットキーバリアダイオードの説明図である。
【図２】実施形態１に係るショットキーバリアダイオードの製造工程を示す図である。
【図３】実施形態１に係るショットキーバリアダイオードの製造工程を示す図である。
【図４】熱処理温度（シンター温度）とバリアハイト（φＢｎ）との関係を示す図である。
【図５】熱処理温度（シンター温度）とバリアハイトとの関係を示す図である。
【図６】熱処理温度（シンター温度）とバリアハイト（φＢｎ）との関係を示す図である。
【図７】白金の膜厚とバリアハイト（φＢｎ）との関係を示す図である。
【図８】白金の膜厚と逆方向漏れ電流との関係を示す図である。
【図９】実施形態２に係るショットキーバリアダイオードの製造工程を示す図である。
【図１０】実施形態２に係るショットキーバリアダイオードの製造工程を示す図である。
【図１１】実施形態３に係るＩＧＢＴの製造工程を示す図である。
【図１２】実施形態３に係るＩＧＢＴの製造工程を示す図である。
【図１３】実施形態３に係るＩＧＢＴの製造工程を示す図である。
【図１４】実施形態４に係るＩＧＢＴの製造工程を示す図である。
【図１５】実施形態４に係るＩＧＢＴの製造工程を示す図である。
【図１６】従来のショットキーバリアダイオードの製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１００、２００  ショットキーバリアダイオード
１０１、２０１、３０１、４０１  シリコン基体
１０２、２０２  Ｎ＋基体
１０４、２０４  Ｎ−層
１０６、２０６  ガードリング
１０８、２０８  開口部
１１０、２１０  絶縁膜
１１２、２１２、３１２、４１２  白金膜
１１４、３１４  モリブデン膜
１１６、２１６、２１７、３１６、４１６、４１７  シリサイド層
１１８、２１８、３１８、４１８  モリブデン膜
３２０、４２０  アルミニウム膜
１２２、２２２、３２２、４２２  ニッケル膜
１２４、２２４、  第１の電極膜
１２６、２２６、  第２の電極膜
３００、４００  絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
３５０  絶縁ゲートトランジスタ
３５２  ソース電極膜
３５４  保護膜
９００  シリコン基体
９０８  開口部
９１０  絶縁膜
９１２  第１のバリアメタル
９１４  第２のバリアメタル
９２４、９２６  電極
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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