Patent DE-102011082289-B4 (DE)
Title: Verfahren zur Herstellung einer SiC-Halbleitervorrichtung
Inventor: TAKAYA HIDEFUMI
IPC: H01L29/40
Filed: 2011-09-07
Granted: 2023-04-06
Abstract: Verfahren zur Herstellung einer SiC-Halbleitervorrichtung, aufweisend:Ausbilden einer Driftschicht (2) eines ersten Leitfähigkeitstyps auf einem SiC-Substrat (1) mit einem ersten Leitfähigkeitstyp oder einem zweiten Leitfähigkeitstyp, wobei die Driftschicht (2) aus SiC ist und eine Verunreinigungskonzentration niedriger als diejenige des Substrats (1) hat;Ausbilden eines Basisbereichs (3) des zweiten Leitfähigkeitstyps auf der Driftschicht (2), wobei der Basisbereich (3) aus SiC ist;Ausbilden eines Sourcebereichs (4) in einem Oberflächenabschnitt des Basisbereichs (3) durch Implantieren einer Verunreinigung des ersten Leitfähigkeitstyps in den Oberflächenabschnitt des Basisbereichs (3), wobei der Sourcebereich (4) aus SiC ist, den ersten Leitfähigkeitstyp hat und eine höhere Verunreinigungskonzentration als die Driftschicht (2) hat, wobei das Ausbilden des Sourcebereichs (4) ein Ausbilden eines ersten Sourcebereichs (4a) und ein Ausbilden eines zweiten Sourcebereichs (4b) aufweist;Ausbilden einer Kontaktschicht (5), die eine elektrische Verbindung zwischen dem Sourcebereich (4) und dem Basisbereich (3) herstellt und in einem anderen Oberflächenabschnitt des Basisbereichs (3) angeordnet ist;Ausbilden eines Grabens (6) in einer Oberfläche des Sourcebereichs (4) in einer Längsrichtung, um den Sourcebereich (4) und den Basisbereich (3) zu durchdringen und zu der Driftschicht (2) zu reichen;Entfernen einer Schadensschicht mittels eines Schadensentfernungsprozesses an einer Innenwand des Grabens (6);Ausbilden eines Gateisolationsfilms (7) an der Innenwand des Grabens (6);Ausbilden einer Gateelektrode (8) in dem Graben (6) mit dem Gateisolationsfilm (7) dazwischen;Ausbilden eines Isolationszwischenfilms (10) aus einem Oxid, der die Gateelektrode (8) bedeckt;Ausbilden einer Kontaktöffnung unter Verwendung eines ersten Ätzgases in dem Isolationszwischenfilm (10) derart, dass der Sourcebereich (4) und die Kontaktschicht (5) über die Kontaktöffnung teilweise von dem Isolationszwischenfilm (10) freiliegen, und derart, dass der zweite Sourcebereich (4b) in einem ersten Teil mit dem Isolationszwischenfilm (10) bedeckt ist und in einem zweiten Teil unter der Kontaktöffnung angeordnet ist;Ausbilden einer Konkavität (40) unter Verwendung eines zweiten Ätzgases in einer Oberfläche des Sourcebereichs (4) und einer Oberfläche der Kontaktschicht (5), welche über die Kontaktöffnung frei von dem Isolationszwischenfilm (10) sind, wobei der Isolationszwischenfilm (10) als eine Maske verwendet wird, so dass ein erster Abschnitt des zweiten Sourcebereichs (4b), der über die Kontaktöffnung von dem Isolationszwischenfilm (10) freiliegt, entfernt wird und ein Entfernungsbetrag der Dicke des Sourcebereichs (4) und der Kontaktschicht (5) größer ist als die Dicke des verbleibenden Teils eines des zweiten Abschnitts nach dem Schadensentfernungsprozess, wobei das zweite Ätzgas mit einer hohen Ätzselektivität bezüglich des Isolationszwischenfilms ätzt;Ausbilden einer Sourceelektrode (9) auf dem Isolationszwischenfilm (10) zur elektrischen Verbindung mit dem Sourcebereich (4) und der Kontaktschicht (5) über die Kontaktöffnung; undAusbilden einer Drainelektrode (11) an einer Rückseite des Substrats (1) gegenüberliegend zu der Driftschicht (2), wobeider zweite Sourcebereich (4b) mit einer Verunreinigungskonzentration höher als der erste Sourcebereich (4a) ausgebildet wird;der zweite Sourcebereich (4b) an einer weniger tiefen Position als der erste Sourcebereich (4a) angeordnet wird;wobei das Ausbilden des zweiten Sourcebereichs (4b) aufweist:Ausbilden des ersten Abschnitts an einer ersten Position nahe einer Oberfläche des zweiten Sourcebereichs (4b) und des zweiten Abschnitts an einer zweiten Position tiefer als der erste Abschnitt;der erste Abschnitt des zweiten Sourcebereichs (4b) mit einer Verunreinigungskonzentration niedriger als der zweite Abschnitt des zweiten Sourcebereichs (4b) ausgebildet wird;eine Reaktion eines Teils des zweiten Abschnitts des zweiten Teils des zweiten Sourcebereichs (4b), der über die Kontaktöffnung von dem Isolationszwischenfilm (10) freiliegt, und eines Metalls in der Sourceelektrode (9) durchgeführt wird derart, dass in einer Silicidausbildungsreaktion ein Metallsilicidfilm (30) ausgebildet wird;der Metallsilicidfilm (30) eine Dicke aufweist, welche größer als die Dicke des ersten Abschnitts des ersten Teils des zweiten Sourcebereichs (4b) wird; undder Metallsilicidfilm (30) direkt mit dem zweiten Abschnitt des zweiten Sourcebereichs (4b) verbunden wird.