[发明专利]半导体装置

说明书

关联申请

本申请要求以日本专利申请第2013-61114号（申请日：2013年3月22日）为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。

技术领域

实施方式涉及半导体装置。

背景技术

作为功率器件所使用的半导体装置，具有高耐压特性并且具有低损失以及高速特性是所期望的。例如，在FRD（First Recovery Diode：快恢复二极管）中，正向电压Vf低、低损失是所追求的。然而，在FRD中，在耐压与正向电压之间存在折中（tradeoff）选择，同时实现高耐压和低损失性是比较困难的。

发明内容

发明所要解决的问题

实施方式提供一种实现了高耐压和低损失性这两者的半导体装置。

用于解决问题的手段

实施方式涉及的半导体装置具备：第1导电型的第1半导体层；第2半导体层，具有设置于所述第1半导体层之上的立方晶体结构；电极，设置于所述第2半导体层之上；以及反应部，设置于所述第2半导体层与所述电极之间。所述第2半导体层具有相对于（100）晶面倾斜的上表面。所述反应部含有构成所述第2半导体层的至少1种元素和构成所述电极的至少1种元素，具有向所述第2半导体层侧延伸的突起。

附图说明

图1是表示实施方式涉及的半导体装置的示意剖面图。

图2是表示实施方式涉及的半导体装置的制造过程的示意剖面图。

图3是继续图2的制造过程的示意剖面图。

图4是表示实施方式涉及的半导体装置的反应部的形状的SEM图像（Scanning Electron Microscope image：扫描电子显微镜图像）以及示意图。

图5表示实施方式涉及的另一半导体装置的反应部的形状的示意图。

图6是表示实施方式涉及的半导体装置的反应部的特性的曲线图。

图7是表示实施方式涉及的半导体装置的反应部的特性的另一曲线图。

具体实施方式

以下，关于实施方式参照附图进行说明。需要说明的是，对附图中的同一部分标记为同一编号，其详细说明适当省略，关于不同部分进行说明。需要说明的是，在以下的实施方式中，第1导电型是n型，第2导电型是p型。另外，实施方式对此并不进行限定，也可以是第1导电型为p型，第2导电型为n型。

图1（a）以及图1（b）是表示实施方式涉及的半导体装置1的示意剖视图。图1（b）是放大表示图1（b）所示的圆A所包围的部分。半导体装置1是例如将硅（Si）作为材料的FRD。

半导体装置1具备n型的第1半导体层（以下，半导体层10）、p型的第2半导体层（以下，半导体层20）、以及电极（以下，阳极电极30）。

半导体层10是例如硅层。半导体层10也可以是设置于硅基板之上的外延层，也可以是硅基板其本身。

半导体层20具有立方晶体结构，设置于半导体层10之上。进一步，半导体层20具有相对于（100）晶面倾斜的上表面20a。即，如图1中所示，在上表面20a的面方位D_S与[100]晶向之间具有倾斜角θ。

半导体层20例如，通过在半导体层10的上表面10a上选择性的掺杂p型杂质而形成。而且，半导体层10也具有相对于（100）晶面倾斜的上表面10a。

阳极电极30设置于半导体层20的上表面20a之上，例如包含铝（Al）。而且，如图1（b）所示，在半导体层20与电极30之间，存在反应部40。反应部40含有构成半导体层20的至少1个元素和构成电极30的至少1个元素，具有向半导体层20侧延伸的突起。反应部40与电极30的界面可以采用平坦的面的情况、对电极30凸状的情况、对电极30凹状的情况等各式各样的形状。进一步，也有在反应部40与电极30之间，元素组成逐渐地变化，不形成明显的界面的情况。

阳极电极30是例如Al膜，半导体层20是硅层。而且，在阳极电极30与半导体层20之间，存在反应部40。而且，反应部40具有至少包含Al和Si的突起，即所谓Al尖峰（AL-spike）。由此，能够减少阳极电极30与半导体层20之间的接触电阻，降低正向电压Vf。