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公開番号2024053334
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-15
出願番号2022159531
出願日2022-10-03
発明の名称半導体装置の製造方法
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類H01L 21/265 20060101AFI20240408BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体基板がガリウム化合物により構成されており、半導体基板の表面に電極と絶縁膜が設けられている場合において、半導体基板から絶縁膜へのガリウムの拡散を抑制するとともに電極と半導体基板の界面を効率的に加熱する。
【解決手段】半導体装置の製造方法であって、ガリウム化合物により構成された半導体基板の第1表面に接するように電極と絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板を透過する波長のレーザを前記第1表面とは反対側に位置する前記半導体基板の第2表面の側から前記電極と前記半導体基板の間の界面に照射して前記界面を加熱することによって前記電極の前記半導体基板に対する接触抵抗を低下させる工程、を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
半導体装置の製造方法であって、
ガリウム化合物により構成された半導体基板（１２）の第１表面（１２ａ）に接するように電極（４４）と絶縁膜（４０）を形成する工程と、
前記半導体基板を透過する波長のレーザを前記第１表面とは反対側に位置する前記半導体基板の第２表面（１２ｂ）の側から前記電極と前記半導体基板の間の界面に照射して前記界面を加熱することによって、前記電極の前記半導体基板に対する接触抵抗を低下させる工程、
を有する製造方法。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記レーザを照射する前記工程よりも前に、前記絶縁膜の表面にポリシリコン層（４２）を形成する工程をさらに有し、
前記レーザの波長が、前記半導体基板と前記絶縁膜を透過する波長であり、
前記レーザを照射する前記工程では、前記レーザを、前記第２表面の側から前記電極と前記半導体基板の間の前記界面及び前記ポリシリコン層と前記絶縁膜の間の界面に照射する、
請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記半導体基板が、ドーパントがイオン注入されたイオン注入層（２６、２８）を有し、
前記電極と前記絶縁膜を形成する前記工程では、前記イオン注入層に接する位置に前記電極を形成し、
前記電極の融点が１０００℃以上であり、
前記レーザを照射する前記工程では、前記電極と前記半導体基板の間の前記界面に照射された前記レーザによって前記イオン注入層が１０００℃以上の温度に加熱される、
請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記半導体基板が、窒化ガリウム系半導体により構成されており、
前記レーザの波長が７００ｎｍ以上である、
請求項１または２に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の技術は、半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【０００２】
表面に電極を有する半導体基板を炉により加熱する技術が知られている。また、特許文献１には、半導体基板に接する電極に対してレーザアニールを実施する技術が開示されている。これらの方法によれば、電極と半導体基板の間の界面に合金層を形成することができ、電極の半導体基板に対する接触抵抗を低下させることができる。例えば、電極を半導体基板に対してオーミック接触させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１１１６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
表面に電極を有する半導体基板を炉により加熱する技術では、半導体基板がガリウム化合物により構成されており、半導体基板の表面に絶縁膜が設けられている場合に、以下の問題が生じる。すなわち、半導体基板を炉により加熱する技術では、半導体基板全体が加熱される。半導体基板が加熱されると、半導体基板から絶縁膜にガリウムが拡散して絶縁膜の絶縁破壊電圧が低下する。
【０００５】
レーザアニールでは、レーザの照射領域を電極の表面に限定するができる。したがって、半導体基板がガリウム化合物により構成されており、半導体基板の表面に絶縁膜が設けられている場合であっても、絶縁膜にレーザを照射しないことで半導体基板から絶縁膜へのガリウムの拡散を防止できる。しかしながら、この技術では、電極の表面にレーザを照射するので、電極の表面から半導体基板まで熱が伝わり難い。このため、電極と半導体基板の間の界面の温度が上昇し難く、界面の加熱効率が悪い。
【０００６】
本明細書では、半導体基板がガリウム化合物により構成されており、半導体基板の表面に電極と絶縁膜が設けられている場合において、半導体基板から絶縁膜へのガリウムの拡散を抑制できるとともに電極と半導体基板の界面を効率的に加熱できる技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書が開示する半導体装置の製造方法は、ガリウム化合物により構成された半導体基板の第１表面に接するように電極と絶縁膜を形成する工程と、前記半導体基板を透過する波長のレーザを前記第１表面とは反対側に位置する前記半導体基板の第２表面の側から前記電極と前記半導体基板の間の界面に照射して前記界面を加熱することによって前記電極の前記半導体基板に対する接触抵抗を低下させる工程、を有する。
【０００８】
この製造方法では、半導体基板を透過する波長のレーザを第１表面（すなわち、電極が設けられた表面）とは反対側に位置する第２表面の側から電極と半導体基板の間の界面に照射して界面を加熱する。界面に直接レーザが照射されるので、界面を効率的に加熱することができる。したがって、電極の半導体基板に対する接触抵抗を効率的に低下させることができる。また、この製造方法では、レーザを使用して加熱を行うので、絶縁膜近傍の半導体基板の温度上昇を抑制することができ、半導体基板から絶縁膜へのガリウムの拡散を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
ＭＯＳＦＥＴ１０の断面図。
ＭＯＳＦＥＴ１０の製造工程の説明図。
ＭＯＳＦＥＴ１０の製造工程の説明図。
ＭＯＳＦＥＴ１０の製造工程の説明図。
ＭＯＳＦＥＴ１０の製造工程の説明図。
ＭＯＳＦＥＴ１０の製造工程の説明図。
ダイオード１００の断面図。
ダイオード１００の製造工程の説明図。
ダイオード１００の変形例の製造工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上述した製造方法は、前記レーザを照射する前記工程よりも前に前記絶縁膜の表面にポリシリコン層を形成する工程をさらに有していてもよい。前記レーザの波長が、前記半導体基板と前記絶縁膜を透過する波長であってもよい。前記レーザを照射する前記工程では、前記レーザを、前記第２表面の側から前記電極と前記半導体基板の間の前記界面及び前記ポリシリコン層と前記絶縁膜の間の界面に照射してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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