JP2002289550A - 不純物イオン注入層の活性化法 - Google Patents
不純物イオン注入層の活性化法Info
- Publication number
- JP2002289550A JP2002289550A JP2001090747A JP2001090747A JP2002289550A JP 2002289550 A JP2002289550 A JP 2002289550A JP 2001090747 A JP2001090747 A JP 2001090747A JP 2001090747 A JP2001090747 A JP 2001090747A JP 2002289550 A JP2002289550 A JP 2002289550A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion implantation
- power density
- semiconductor
- impurity
- ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 57
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 39
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 37
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 24
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 abstract description 68
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 46
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 25
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 16
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 15
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 13
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 12
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 10
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 6
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000000089 atomic force micrograph Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005280 amorphization Methods 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 235000013367 dietary fats Nutrition 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010520 ghee Substances 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
- H01L21/048—Making electrodes
- H01L21/0485—Ohmic electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の目的は、SiC、ダイヤモンド、GaN等
のワイドギャップ半導体への不純物イオン注入層の活性
化を効率よく行い、実デバイスプロセスへの応用を可能
にする手法を提供することである。 【解決手段】 本発明に係る不純物イオン注入層の活性
化法は、所定の不純物元素をイオン注入によりドーピン
グした半導体材料に対して、その半導体材料のバンドギ
ャップと同じか、またはそれよりも高いエネルギーのレ
ーザ光を、その半導体材料を加熱した状態で照射するも
のである。さらに、照射するレーザ光のパワー密度を段
階的に変化させながら照射することにより半導体材料の
表面構成元素の蒸発を防ぎつつ、より深い位置に注入さ
れた不純物を電気的に活性化させるものである。
のワイドギャップ半導体への不純物イオン注入層の活性
化を効率よく行い、実デバイスプロセスへの応用を可能
にする手法を提供することである。 【解決手段】 本発明に係る不純物イオン注入層の活性
化法は、所定の不純物元素をイオン注入によりドーピン
グした半導体材料に対して、その半導体材料のバンドギ
ャップと同じか、またはそれよりも高いエネルギーのレ
ーザ光を、その半導体材料を加熱した状態で照射するも
のである。さらに、照射するレーザ光のパワー密度を段
階的に変化させながら照射することにより半導体材料の
表面構成元素の蒸発を防ぎつつ、より深い位置に注入さ
れた不純物を電気的に活性化させるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、イオン注入による
伝導性制御が可能なワイドバンドギャップ半導体におけ
る不純物イオン注入層の活性化法に関する。
伝導性制御が可能なワイドバンドギャップ半導体におけ
る不純物イオン注入層の活性化法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体に対する不純物イオン注入法は、
不純物濃度や深さ分布を精度良く制御できることから、
選択的な伝導性制御方法として、拡散法と並んで周知の
技術である。一般的に、半導体にイオン注入法により不
純物を導入する場合、加速イオンと標的原子との衝突に
より格子間原子や格子欠陥等の結晶欠陥が発生し、この
ままでは不純物が電気的に活性化せず、キャリアが発生
しない。
不純物濃度や深さ分布を精度良く制御できることから、
選択的な伝導性制御方法として、拡散法と並んで周知の
技術である。一般的に、半導体にイオン注入法により不
純物を導入する場合、加速イオンと標的原子との衝突に
より格子間原子や格子欠陥等の結晶欠陥が発生し、この
ままでは不純物が電気的に活性化せず、キャリアが発生
しない。
【０００３】そこで、熱アニールにより結晶性を回復さ
せ、かつ不純物を活性化させる事により伝導性制御が可
能となる。実際Siのイオン注入による伝導性制御プロセ
スにおいてはこの技術が活用されている。しかし、炭化
珪素（SiC）、ダイヤモンド、窒化ガリウム（GaN）等の
ワイドギャップ半導体と呼ばれている材料においては、
単純に熱アニールを行えば結晶性が回復し不純物が活性
化できるわけではない。例えば、SiCにおいては、キャ
リアの活性化のためには1500℃以上という非常に高温の
熱アニール処理が必要であり、実デバイスプロセスへ組
み入れるにはかなりの問題がある。例えば、SiO2/SiCと
SiO2/Siの貼り合わせ、及びスマートカット法を用いたS
iCOI（SiC on insulator）の作成技術は既に確立されて
いるが、SiO2膜及びSi基板はイオン注入後の活性化アニ
ールの温度では溶融してしまうため、現在の技術ではSi
COI基板にイオン注入による不純物導入を行うことは困
難である。また、高温処理後にも大きな結晶欠陥が残留
していたり、高温処理による表面Si元素の蒸発、さらに
はイオン注入した不純物の再分布等の問題点も指摘され
ている。
せ、かつ不純物を活性化させる事により伝導性制御が可
能となる。実際Siのイオン注入による伝導性制御プロセ
スにおいてはこの技術が活用されている。しかし、炭化
珪素（SiC）、ダイヤモンド、窒化ガリウム（GaN）等の
ワイドギャップ半導体と呼ばれている材料においては、
単純に熱アニールを行えば結晶性が回復し不純物が活性
化できるわけではない。例えば、SiCにおいては、キャ
リアの活性化のためには1500℃以上という非常に高温の
熱アニール処理が必要であり、実デバイスプロセスへ組
み入れるにはかなりの問題がある。例えば、SiO2/SiCと
SiO2/Siの貼り合わせ、及びスマートカット法を用いたS
iCOI（SiC on insulator）の作成技術は既に確立されて
いるが、SiO2膜及びSi基板はイオン注入後の活性化アニ
ールの温度では溶融してしまうため、現在の技術ではSi
COI基板にイオン注入による不純物導入を行うことは困
難である。また、高温処理後にも大きな結晶欠陥が残留
していたり、高温処理による表面Si元素の蒸発、さらに
はイオン注入した不純物の再分布等の問題点も指摘され
ている。
【０００４】レーザアニールによるイオン注入層の結晶
性の回復及び不純物活性化に関しては、特にSiにおいて
古くから研究が行われており、SiC等のワイドギャップ
半導体においても最近研究が盛んになってきている。菱
田らは（特許公開2000-277448参照）、イオン注入したS
iCに、表面元素が蒸発しない程度の照射パワー密度のKr
F及びXeClエキシマレーザを照射することにより、イオ
ン注入層の結晶性の回復及び不純物の電気的活性化を明
らかにした。
性の回復及び不純物活性化に関しては、特にSiにおいて
古くから研究が行われており、SiC等のワイドギャップ
半導体においても最近研究が盛んになってきている。菱
田らは（特許公開2000-277448参照）、イオン注入したS
iCに、表面元素が蒸発しない程度の照射パワー密度のKr
F及びXeClエキシマレーザを照射することにより、イオ
ン注入層の結晶性の回復及び不純物の電気的活性化を明
らかにした。
【０００５】しかし、彼らの研究においては、Al＋イオ
ンにおいて50kV、N＋イオンにおいて30kVと非常に低い
エネルギーによりイオン注入を行っているため、イオン
注入層の深さは、両方とも50nm程度と比較的浅い。した
がって、それより深いイオン注入層のアニーリングには
そのままでは応用することができない。さらに、彼らの
研究においては、イオン注入を室温で行っているため、
電気抵抗を出来るだけ減らすために、さらに注入量を増
やしたい場合、イオン注入層は完全にアモルファス化し
てしまい、アニーリング後再び結晶性を回復させ、不純
物を活性化させることは非常に困難であると考えられ
る。
ンにおいて50kV、N＋イオンにおいて30kVと非常に低い
エネルギーによりイオン注入を行っているため、イオン
注入層の深さは、両方とも50nm程度と比較的浅い。した
がって、それより深いイオン注入層のアニーリングには
そのままでは応用することができない。さらに、彼らの
研究においては、イオン注入を室温で行っているため、
電気抵抗を出来るだけ減らすために、さらに注入量を増
やしたい場合、イオン注入層は完全にアモルファス化し
てしまい、アニーリング後再び結晶性を回復させ、不純
物を活性化させることは非常に困難であると考えられ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、SiC、
ダイヤモンド、GaN等のワイドギャップ半導体へのイオ
ン注入による伝導性制御技術の応用にはいくつかの問題
点が残っており、エキシマレーザ照射によるアニーリン
グ技術においてはさらに問題点が多い。そのため、現在
のところ、実際のデバイスプロセスには応用されていな
い。本発明の目的は、SiC、ダイヤモンド、GaN等のワイ
ドギャップ半導体への不純物イオン注入層の活性化を効
率よく行い、実デバイスプロセスへの応用を可能にする
手法を提供することである。
ダイヤモンド、GaN等のワイドギャップ半導体へのイオ
ン注入による伝導性制御技術の応用にはいくつかの問題
点が残っており、エキシマレーザ照射によるアニーリン
グ技術においてはさらに問題点が多い。そのため、現在
のところ、実際のデバイスプロセスには応用されていな
い。本発明の目的は、SiC、ダイヤモンド、GaN等のワイ
ドギャップ半導体への不純物イオン注入層の活性化を効
率よく行い、実デバイスプロセスへの応用を可能にする
手法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る不純物イオ
ン注入層の活性化法は、所定の不純物元素をイオン注入
によりドーピングした半導体材料に対して、その半導体
材料のバンドギャップと同じか、またはそれよりも高い
エネルギーのレーザ光を、その半導体材料を加熱した状
態で照射するものである。さらに、照射するレーザ光の
パワー密度を段階的に変化させながら照射することによ
り半導体材料の表面構成元素の蒸発を防ぎつつ、より深
い位置に注入された不純物を電気的に活性化させるもの
である。
ン注入層の活性化法は、所定の不純物元素をイオン注入
によりドーピングした半導体材料に対して、その半導体
材料のバンドギャップと同じか、またはそれよりも高い
エネルギーのレーザ光を、その半導体材料を加熱した状
態で照射するものである。さらに、照射するレーザ光の
パワー密度を段階的に変化させながら照射することによ
り半導体材料の表面構成元素の蒸発を防ぎつつ、より深
い位置に注入された不純物を電気的に活性化させるもの
である。
【０００８】本発明に係わる不純物イオン注入層の活性
化法においては、イオン注入は、室温または100℃〜100
0℃の高温環境下において行われる。特に、半導体デバ
イスにおける電流の出入り口になるオーミック電極を作
製する際に、イオン注入による局所的な高濃度不純物層
が必要な場合においては、高濃度イオン注入による残留
欠陥を極力少なくするために高温においてのイオン注入
が望ましい。
化法においては、イオン注入は、室温または100℃〜100
0℃の高温環境下において行われる。特に、半導体デバ
イスにおける電流の出入り口になるオーミック電極を作
製する際に、イオン注入による局所的な高濃度不純物層
が必要な場合においては、高濃度イオン注入による残留
欠陥を極力少なくするために高温においてのイオン注入
が望ましい。
【０００９】レーザ光を半導体材料に照射する際には、
照射するレーザ光のパワー密度を低い値から高い値に段
階的に変化させながら照射することが重要である。不純
物イオン注入された半導体材料はイオンの照射損傷によ
り、注入された領域においては光の透過率が低くなって
いる。この状態において、いきなり高いパワー密度のレ
ーザ光を照射すると、極表面層においてのみレーザ光の
エネルギーが吸収されるため、半導体材料の表面構成元
素が蒸発しやすくなる。そこで、まず、低いパワー密度
で不純物イオン注入された半導体材料の極表面のみを表
面構成元素の蒸発を防ぎつつ電気的に活性化させ、さら
に、段階的にレーザ光のパワー密度を増加させることに
より、より深い不純物イオン注入層を段階的に電気的に
活性化させることが出来る。この際、一定パワー密度に
よるレーザ光照射において、半導体材料の表面構成元素
が蒸発する程度のパワー密度照射を、多段階パワー密度
照射の最終段として行った場合においても半導体材料の
表面構成元素の蒸発は観察されない。つまり、一定パワ
ー密度のレーザ光照射よりも多段階パワー密度照射の方
がより多くのパワーを半導体材料に与えることが出来る
ため、不純物の電気的活性化率の向上に効果が有り、さ
らに深い不純物イオン注入層の電気的活性化が可能とな
る。
照射するレーザ光のパワー密度を低い値から高い値に段
階的に変化させながら照射することが重要である。不純
物イオン注入された半導体材料はイオンの照射損傷によ
り、注入された領域においては光の透過率が低くなって
いる。この状態において、いきなり高いパワー密度のレ
ーザ光を照射すると、極表面層においてのみレーザ光の
エネルギーが吸収されるため、半導体材料の表面構成元
素が蒸発しやすくなる。そこで、まず、低いパワー密度
で不純物イオン注入された半導体材料の極表面のみを表
面構成元素の蒸発を防ぎつつ電気的に活性化させ、さら
に、段階的にレーザ光のパワー密度を増加させることに
より、より深い不純物イオン注入層を段階的に電気的に
活性化させることが出来る。この際、一定パワー密度に
よるレーザ光照射において、半導体材料の表面構成元素
が蒸発する程度のパワー密度照射を、多段階パワー密度
照射の最終段として行った場合においても半導体材料の
表面構成元素の蒸発は観察されない。つまり、一定パワ
ー密度のレーザ光照射よりも多段階パワー密度照射の方
がより多くのパワーを半導体材料に与えることが出来る
ため、不純物の電気的活性化率の向上に効果が有り、さ
らに深い不純物イオン注入層の電気的活性化が可能とな
る。
【００１０】レーザを照射する際には、対象となる半導
体材料を100℃〜1000℃に加熱することが重要である。
加熱することによる熱エネルギーが半導体材料中の定常
的な格子振動を誘起し、さらにパルスレーザによる光エ
ネルギーが短時間に加えられることにより原子間の結合
が弱められ、イオン注入された不純物及び反跳された格
子間原子の拡散が容易になることで不純物が格子位置に
収まる。その結果、不純物イオン注入層が所望の伝導型
を持った伝導層になる。対象となる半導体材料を加熱せ
ずにパルスレーザを照射した場合、同じパワー密度でレ
ーザ照射しても、加熱した場合と比較して不純物の電気
的活性化率は低く、所望の電気的特性は得られなかっ
た。
体材料を100℃〜1000℃に加熱することが重要である。
加熱することによる熱エネルギーが半導体材料中の定常
的な格子振動を誘起し、さらにパルスレーザによる光エ
ネルギーが短時間に加えられることにより原子間の結合
が弱められ、イオン注入された不純物及び反跳された格
子間原子の拡散が容易になることで不純物が格子位置に
収まる。その結果、不純物イオン注入層が所望の伝導型
を持った伝導層になる。対象となる半導体材料を加熱せ
ずにパルスレーザを照射した場合、同じパワー密度でレ
ーザ照射しても、加熱した場合と比較して不純物の電気
的活性化率は低く、所望の電気的特性は得られなかっ
た。
【００１１】また、レーザ光を照射する際には、半導体
表面をSiO2膜のようなレーザ光の吸収がないマスク材で
覆った状態でイオン注入層を電気的に活性化させること
が可能である。この際、レーザ光はマスク材ではほとん
ど吸収されず通過し、半導体中でのみ吸収が起こるため
マスク材を蒸発させることなくイオン注入層をアニール
することが出来る。この手法により、半導体表面を最外
層にさらすことなくアニールプロセスを行うことが出来
るようになり、付着物等の表面汚染を防ぐことが出来
る。また、イオン注入及び電極蒸着を共通のマスク材で
行うプロセス、いわゆるセルフアラインメントプロセス
への応用も可能となる。
表面をSiO2膜のようなレーザ光の吸収がないマスク材で
覆った状態でイオン注入層を電気的に活性化させること
が可能である。この際、レーザ光はマスク材ではほとん
ど吸収されず通過し、半導体中でのみ吸収が起こるため
マスク材を蒸発させることなくイオン注入層をアニール
することが出来る。この手法により、半導体表面を最外
層にさらすことなくアニールプロセスを行うことが出来
るようになり、付着物等の表面汚染を防ぐことが出来
る。また、イオン注入及び電極蒸着を共通のマスク材で
行うプロセス、いわゆるセルフアラインメントプロセス
への応用も可能となる。
【００１２】炭化珪素(SiC)の場合、0.4〜1.3J/cm2のパ
ワー密度の範囲において、2段階以上の多段階パワー密
度照射することが重要である。各々のパワー密度では1
回もしくは2回以上の照射が必要である。これにより、
半導体表面構成元素の蒸発を防ぎ、かつ1000Å以上の深
さのイオン注入層を効率よく活性化できる。従来の熱的
なアニール手法では半導体基板全体が1500℃以上の高温
に加熱されるが、波長の短い、かつ短パルスレーザ光照
射では、アニールされる領域は対象となるイオン注入層
のみに限られる。従って、高温アニールに耐えられない
材料を含む基板、例えばSiCOI基板、においてもイオン
注入による不純物導入が可能となる。
ワー密度の範囲において、2段階以上の多段階パワー密
度照射することが重要である。各々のパワー密度では1
回もしくは2回以上の照射が必要である。これにより、
半導体表面構成元素の蒸発を防ぎ、かつ1000Å以上の深
さのイオン注入層を効率よく活性化できる。従来の熱的
なアニール手法では半導体基板全体が1500℃以上の高温
に加熱されるが、波長の短い、かつ短パルスレーザ光照
射では、アニールされる領域は対象となるイオン注入層
のみに限られる。従って、高温アニールに耐えられない
材料を含む基板、例えばSiCOI基板、においてもイオン
注入による不純物導入が可能となる。
【００１３】SiCにイオン注入される不純物元素は、窒
素(N)、リン(P)、砒素(As)、ホウ素(B)、アルミニウム
(Al)、ガリウム(Ga)、ベリリウム(Be)、硫黄(S)、バナ
ジウム(V)、酸素(O)、炭素(C)、ケイ素(Si)の内いずれ
か1種類または複数種類の元素である。それにより、n
型、p型または半絶縁性のSiCが得られる。
素(N)、リン(P)、砒素(As)、ホウ素(B)、アルミニウム
(Al)、ガリウム(Ga)、ベリリウム(Be)、硫黄(S)、バナ
ジウム(V)、酸素(O)、炭素(C)、ケイ素(Si)の内いずれ
か1種類または複数種類の元素である。それにより、n
型、p型または半絶縁性のSiCが得られる。
【００１４】対象となる半導体材料が窒化ガリウム(Ga
N)でもよい。この場合も、半導体表面構成元素の蒸発を
防ぎ、かつ深いイオン注入層を効率よく活性化できる。
GaNにイオン注入される不純物元素は、酸素(O)、硫黄
(S)、セレン(Se)、テルル(Te)、ベリリウム(Be)、マグ
ネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、炭素(C)、ケイ素(S
i)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)の内いずれか1種類ま
たは複数種類の元素である。それによりn型またはp型の
GaNが得られる。
N)でもよい。この場合も、半導体表面構成元素の蒸発を
防ぎ、かつ深いイオン注入層を効率よく活性化できる。
GaNにイオン注入される不純物元素は、酸素(O)、硫黄
(S)、セレン(Se)、テルル(Te)、ベリリウム(Be)、マグ
ネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、炭素(C)、ケイ素(S
i)、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)の内いずれか1種類ま
たは複数種類の元素である。それによりn型またはp型の
GaNが得られる。
【００１５】対象となる半導体材料がダイヤモンドでも
よい。この場合も、半導体表面構成元素の蒸発を防ぎ、
かつ深いイオン注入層を効率よく活性化できる。ダイヤ
モンドにイオン注入される不純物元素は、窒素(N)、リ
ン(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)、ホウ素(B)、アルミ
ニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、ベリリウ
ム(Be)、硫黄(S)、酸素(O)の内いずれか1種類または複
数種類の元素である。それによりn型またはp型のダイヤ
モンドが得られる。
よい。この場合も、半導体表面構成元素の蒸発を防ぎ、
かつ深いイオン注入層を効率よく活性化できる。ダイヤ
モンドにイオン注入される不純物元素は、窒素(N)、リ
ン(P)、砒素(As)、アンチモン(Sb)、ホウ素(B)、アルミ
ニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、ベリリウ
ム(Be)、硫黄(S)、酸素(O)の内いずれか1種類または複
数種類の元素である。それによりn型またはp型のダイヤ
モンドが得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるワイドバン
ドギャップ半導体への不純物イオン注入層の活性化法の
実施例を説明する。
ドギャップ半導体への不純物イオン注入層の活性化法の
実施例を説明する。
【ＳｉＣの場合】第１の形態として、まずSiCへ伝導性
を制御するための不純物のイオン注入を行う。不純物元
素はN、 P、As、B、Al、Ga、Be、S、V、O、C、Siの内い
ずれか1種類または複数種類の元素である。イオン注入
は室温または100℃〜1000℃の高温環境下で行われる。
特に、半導体デバイスにおける電流の出入り口になるオ
ーミック電極を作製する際にイオン注入による局所的な
高濃度不純物層が必要な場合においては、高濃度イオン
注入による残留欠陥を極力少なくするために高温でのイ
オン注入が望ましい。イオン注入を行う際は、表面汚染
を防ぐために100〜200Å程度のマスク材で覆い、その上
からイオン注入を行うことが望ましい。マスク材として
はSiC表面を熱酸化した際に形成されるSiO2膜、またはC
VD法で蒸着するSiO2膜等が好ましい。また、MOSFETのソ
ース、ドレイン領域のようにある深さまで一様な不純物
密度分布が必要な場合は2段階以上のエネルギーを用い
た多段階イオン注入を行う必要がある。
を制御するための不純物のイオン注入を行う。不純物元
素はN、 P、As、B、Al、Ga、Be、S、V、O、C、Siの内い
ずれか1種類または複数種類の元素である。イオン注入
は室温または100℃〜1000℃の高温環境下で行われる。
特に、半導体デバイスにおける電流の出入り口になるオ
ーミック電極を作製する際にイオン注入による局所的な
高濃度不純物層が必要な場合においては、高濃度イオン
注入による残留欠陥を極力少なくするために高温でのイ
オン注入が望ましい。イオン注入を行う際は、表面汚染
を防ぐために100〜200Å程度のマスク材で覆い、その上
からイオン注入を行うことが望ましい。マスク材として
はSiC表面を熱酸化した際に形成されるSiO2膜、またはC
VD法で蒸着するSiO2膜等が好ましい。また、MOSFETのソ
ース、ドレイン領域のようにある深さまで一様な不純物
密度分布が必要な場合は2段階以上のエネルギーを用い
た多段階イオン注入を行う必要がある。
【００１７】イオン注入を行った後、SiCに対してXeCl
エキシマレーザ（波長が308nm）またはそれ以上の波長
を持つパルスレーザ光を照射する。XeClより波長の長い
パルスレーザ光を用いることによりSiC中のレーザ光の
進入長は長くなり、より深いイオン注入層の活性化を行
うことができる。レーザ光を照射する際はSiC試料を100
℃〜1000℃の範囲で加熱する。さらに、レーザ光は0.4
〜1.3J/cm2のパワー密度の範囲で2段階以上の多段階パ
ワー密度照射を行う。各々のパワー密度では1回もしく
は2回以上の照射が必要である。高温加熱及び多段階パ
ワー密度レーザ光照射により半導体表面構成元素の蒸発
を防ぎ、かつ1000Å以上の深さのイオン注入層を効率よ
く活性化できる。
エキシマレーザ（波長が308nm）またはそれ以上の波長
を持つパルスレーザ光を照射する。XeClより波長の長い
パルスレーザ光を用いることによりSiC中のレーザ光の
進入長は長くなり、より深いイオン注入層の活性化を行
うことができる。レーザ光を照射する際はSiC試料を100
℃〜1000℃の範囲で加熱する。さらに、レーザ光は0.4
〜1.3J/cm2のパワー密度の範囲で2段階以上の多段階パ
ワー密度照射を行う。各々のパワー密度では1回もしく
は2回以上の照射が必要である。高温加熱及び多段階パ
ワー密度レーザ光照射により半導体表面構成元素の蒸発
を防ぎ、かつ1000Å以上の深さのイオン注入層を効率よ
く活性化できる。
【００１８】また、レーザ光を照射する際には半導体表
面をSiO2膜のようなレーザ光の吸収がないマスク材で覆
った状態でイオン注入層を電気的に活性化させることも
可能である。この際、レーザ光はマスク材ではほとんど
吸収されず通過し、半導体中でのみ吸収が起こるためマ
スク材を蒸発させることなくイオン注入層をアニールす
ることが出来る。この手法により、半導体表面を最外層
にさらすことなくアニールプロセスを行うことが出来る
ようになり、付着物等の表面汚染を防ぐことが出来る。
また、イオン注入及び電極蒸着を共通のマスク材で行う
プロセス、いわゆるセルフアラインメントプロセスへの
応用も可能となる。このような不純物活性化手法を用い
ることによりSiCによる各種半導体素子を作成すること
ができる。特に、高温アニールに耐えられない材料を含
む基板、例えばSiCOI基板、においてもイオン注入によ
る不純物導入が可能となり、実用的なデバイスが作製可
能になる。
面をSiO2膜のようなレーザ光の吸収がないマスク材で覆
った状態でイオン注入層を電気的に活性化させることも
可能である。この際、レーザ光はマスク材ではほとんど
吸収されず通過し、半導体中でのみ吸収が起こるためマ
スク材を蒸発させることなくイオン注入層をアニールす
ることが出来る。この手法により、半導体表面を最外層
にさらすことなくアニールプロセスを行うことが出来る
ようになり、付着物等の表面汚染を防ぐことが出来る。
また、イオン注入及び電極蒸着を共通のマスク材で行う
プロセス、いわゆるセルフアラインメントプロセスへの
応用も可能となる。このような不純物活性化手法を用い
ることによりSiCによる各種半導体素子を作成すること
ができる。特に、高温アニールに耐えられない材料を含
む基板、例えばSiCOI基板、においてもイオン注入によ
る不純物導入が可能となり、実用的なデバイスが作製可
能になる。
【００１９】
【ＧａＮの場合】第2の形態として、GaNへ伝導性を制御
するための不純物のイオン注入を行う。不純物はO、S、
Se、Te、Be、Mg、Ca、C、Si、Ge、Snの内いずれか1種類
または複数種類の元素である。イオン注入は室温または
100℃〜1000℃の高温環境下で行われる。特に、半導体
デバイスにおける電流の出入り口になるオーミック電極
を作製する際に、イオン注入による局所的な高濃度不純
物層が必要な場合においては、高濃度イオン注入による
残留欠陥を極力少なくするために高温でのイオン注入が
望ましい。イオン注入を行う際は、表面汚染を防ぐため
に100〜200Å程度のマスク材で覆い、その上からイオン
注入を行うことが望ましい。また、MOSFETのソース、ド
レイン領域のようにある深さまで一様な不純物密度分布
が必要な場合は2段階以上のエネルギーを用いた多段階
イオン注入を行う必要がある。イオン注入を行った後、
GaNに対してそのバンドギャップと同じか、またはそれ
よりも高いエネルギーのレーザ光を照射する。レーザ光
を照射する際は、GaN試料を100℃〜1000℃の範囲で加熱
する。さらに、レーザ光は、GaNに対し所定のパワー密
度の範囲で2段階以上の多段階パワー密度照射を行う。
各々のパワー密度においては1回もしくは2回以上の照射
が必要である。高温加熱及び多段階パワー密度レーザ光
照射により半導体表面構成元素の蒸発を防ぎ、単一パワ
ー密度レーザ光照射においては実現できない、深いイオ
ン注入層を効率よく活性化できる。この不純物活性化手
法を用いることによりGaNによる各種半導体素子を作成
することができる。
するための不純物のイオン注入を行う。不純物はO、S、
Se、Te、Be、Mg、Ca、C、Si、Ge、Snの内いずれか1種類
または複数種類の元素である。イオン注入は室温または
100℃〜1000℃の高温環境下で行われる。特に、半導体
デバイスにおける電流の出入り口になるオーミック電極
を作製する際に、イオン注入による局所的な高濃度不純
物層が必要な場合においては、高濃度イオン注入による
残留欠陥を極力少なくするために高温でのイオン注入が
望ましい。イオン注入を行う際は、表面汚染を防ぐため
に100〜200Å程度のマスク材で覆い、その上からイオン
注入を行うことが望ましい。また、MOSFETのソース、ド
レイン領域のようにある深さまで一様な不純物密度分布
が必要な場合は2段階以上のエネルギーを用いた多段階
イオン注入を行う必要がある。イオン注入を行った後、
GaNに対してそのバンドギャップと同じか、またはそれ
よりも高いエネルギーのレーザ光を照射する。レーザ光
を照射する際は、GaN試料を100℃〜1000℃の範囲で加熱
する。さらに、レーザ光は、GaNに対し所定のパワー密
度の範囲で2段階以上の多段階パワー密度照射を行う。
各々のパワー密度においては1回もしくは2回以上の照射
が必要である。高温加熱及び多段階パワー密度レーザ光
照射により半導体表面構成元素の蒸発を防ぎ、単一パワ
ー密度レーザ光照射においては実現できない、深いイオ
ン注入層を効率よく活性化できる。この不純物活性化手
法を用いることによりGaNによる各種半導体素子を作成
することができる。
【００２０】
【ダイヤモンドの場合】第3の形態として、ダイヤモン
ドへ伝導性を制御するための不純物のイオン注入を行
う。不純物はN、P、As、Sb、B、Al、Ga、In、Be、S、O
の内いずれか1種類または複数種類の元素である。イオ
ン注入は室温または100℃〜1000℃の高温環境下におい
て行われる。特に、半導体デバイスにおける電流の出入
り口になるオーミック電極を作製する際にイオン注入に
よる局所的な高濃度不純物層が必要な場合においては、
高濃度イオン注入による残留欠陥を極力少なくするため
に高温においてのイオン注入が望ましい。イオン注入を
行う際は、表面汚染を防ぐために100〜200Å程度のマス
ク材により覆い、その上からイオン注入を行うことが望
ましい。また、MOSFETのソース、ドレイン領域のように
ある深さまで一様な不純物密度分布が必要な場合は2段
階以上のエネルギーを用いた多段階イオン注入を行う必
要がある。イオン注入を行った後、ダイヤモンドに対し
てそのバンドギャップと同じか、またはそれよりも高い
エネルギーのレーザ光を照射する。レーザ光を照射する
際はダイヤモンド試料を100℃〜1000℃の範囲において
加熱する。さらに、レーザ光はダイヤモンドに対し所定
のパワー密度の範囲において2段階以上の多段階パワー
密度照射を行う。各々のパワー密度において1回もしく
は2回以上の照射が必要である。高温加熱及び多段階パ
ワー密度レーザ光照射により半導体表面構成元素の蒸発
を防ぎ、単一パワー密度レーザ光照射においては実現で
きない、深いイオン注入層を効率よく活性化できる。こ
の不純物活性化手法を用いることによりダイヤモンドに
よる各種半導体素子を作成することができる。
ドへ伝導性を制御するための不純物のイオン注入を行
う。不純物はN、P、As、Sb、B、Al、Ga、In、Be、S、O
の内いずれか1種類または複数種類の元素である。イオ
ン注入は室温または100℃〜1000℃の高温環境下におい
て行われる。特に、半導体デバイスにおける電流の出入
り口になるオーミック電極を作製する際にイオン注入に
よる局所的な高濃度不純物層が必要な場合においては、
高濃度イオン注入による残留欠陥を極力少なくするため
に高温においてのイオン注入が望ましい。イオン注入を
行う際は、表面汚染を防ぐために100〜200Å程度のマス
ク材により覆い、その上からイオン注入を行うことが望
ましい。また、MOSFETのソース、ドレイン領域のように
ある深さまで一様な不純物密度分布が必要な場合は2段
階以上のエネルギーを用いた多段階イオン注入を行う必
要がある。イオン注入を行った後、ダイヤモンドに対し
てそのバンドギャップと同じか、またはそれよりも高い
エネルギーのレーザ光を照射する。レーザ光を照射する
際はダイヤモンド試料を100℃〜1000℃の範囲において
加熱する。さらに、レーザ光はダイヤモンドに対し所定
のパワー密度の範囲において2段階以上の多段階パワー
密度照射を行う。各々のパワー密度において1回もしく
は2回以上の照射が必要である。高温加熱及び多段階パ
ワー密度レーザ光照射により半導体表面構成元素の蒸発
を防ぎ、単一パワー密度レーザ光照射においては実現で
きない、深いイオン注入層を効率よく活性化できる。こ
の不純物活性化手法を用いることによりダイヤモンドに
よる各種半導体素子を作成することができる。
【００２１】
【第一の実施例】第一の実施例として、4H-SiCへAl+を
イオン注入した試料に対してレーザアニールを試みた。
4x4mm2にカットされたn型4H-SiC基板（エピタキシャル
膜:4.9μm、Nd-Na=4.0x1015/cm3）に対してAl+イオンを
30-100kVの加速エネルギーの範囲でトータルドーズ5.0x
1015/cm2の多段階エネルギーイオン注入を行った。この
際、基板温度は基板のアモルファス化を抑制するために
500℃に加熱した。また、イオン注入中の基板汚染を防
ぐため、かつSiC表面付近で所望の不純物密度を得るた
めにSiC表面上に200Åの熱酸化膜（SiO2）を形成し、そ
の上からイオン注入を行った。この条件でイオン注入し
た場合におけるAl原子の深さ分布のシミュレーション計
算結果を図１に示す。この結果より、イオン注入領域の
深さは、SiO2を除いて約1500Åであることが分かる。
イオン注入した試料に対してレーザアニールを試みた。
4x4mm2にカットされたn型4H-SiC基板（エピタキシャル
膜:4.9μm、Nd-Na=4.0x1015/cm3）に対してAl+イオンを
30-100kVの加速エネルギーの範囲でトータルドーズ5.0x
1015/cm2の多段階エネルギーイオン注入を行った。この
際、基板温度は基板のアモルファス化を抑制するために
500℃に加熱した。また、イオン注入中の基板汚染を防
ぐため、かつSiC表面付近で所望の不純物密度を得るた
めにSiC表面上に200Åの熱酸化膜（SiO2）を形成し、そ
の上からイオン注入を行った。この条件でイオン注入し
た場合におけるAl原子の深さ分布のシミュレーション計
算結果を図１に示す。この結果より、イオン注入領域の
深さは、SiO2を除いて約1500Åであることが分かる。
【００２２】次に、イオン注入したSiC試料を真空チェ
ンバー中に格納し1.0x10-7Torrまで真空引きを行い、波
長308nmのXeClエキシマレーザ光照射を行った。図２に
基板温度を700℃に保った状態で1.3J/cm2のパワー密度
でエキシマレーザ光を600ショット照射した際のSiC表面
の顕微鏡像を示す。SiC表面からのSi及びCの蒸発により
表面の凹凸が激しいことが分かる。
ンバー中に格納し1.0x10-7Torrまで真空引きを行い、波
長308nmのXeClエキシマレーザ光照射を行った。図２に
基板温度を700℃に保った状態で1.3J/cm2のパワー密度
でエキシマレーザ光を600ショット照射した際のSiC表面
の顕微鏡像を示す。SiC表面からのSi及びCの蒸発により
表面の凹凸が激しいことが分かる。
【００２３】一方、同じく700℃に保った状態で0.8J/cm
2、1.0J/cm2、1.2J/cm2、1.3J/cm2の順番で徐々に照射
パワー密度を上げながらエキシマレーザ光を合計2400シ
ョット（各々のパワー密度で600ショットずつ）照射し
た際のSiC表面では図２において観察されたような表面
モフォロジーの悪化は観察されず、エキシマレーザ光照
射前の表面状態と変化はなかった。以上のことより、単
一パワー密度照射の場合には表面元素の蒸発を防ぐため
に1.3J/cm2未満のパワー密度で照射する必要があるが、
多段階パワー密度照射の場合には最大1.3J/cm2でのエキ
シマレーザ光照射が可能である事が分かる。つまり、多
段階パワー密度照射の方がSiC基板に与えるトータルパ
ワーが大きくなり、イオン注入した不純物元素を深い領
域まで効率よく電気的活性化させることが可能となる。
2、1.0J/cm2、1.2J/cm2、1.3J/cm2の順番で徐々に照射
パワー密度を上げながらエキシマレーザ光を合計2400シ
ョット（各々のパワー密度で600ショットずつ）照射し
た際のSiC表面では図２において観察されたような表面
モフォロジーの悪化は観察されず、エキシマレーザ光照
射前の表面状態と変化はなかった。以上のことより、単
一パワー密度照射の場合には表面元素の蒸発を防ぐため
に1.3J/cm2未満のパワー密度で照射する必要があるが、
多段階パワー密度照射の場合には最大1.3J/cm2でのエキ
シマレーザ光照射が可能である事が分かる。つまり、多
段階パワー密度照射の方がSiC基板に与えるトータルパ
ワーが大きくなり、イオン注入した不純物元素を深い領
域まで効率よく電気的活性化させることが可能となる。
【００２４】前述のように、多段階パワー密度照射した
SiC試料の電気特性を調べるために電圧・電流測定を行
った。図３に電圧・電流測定を行った試料の電極等の配
置図を示す。n+型基板４（Nd-Na=1.0x1019/cm3）上のn-
エピタキシャル層３（4.9μm、Nd-Na=4.0x1015/cm3）に
形成されたAl+イオン注入層２を基板温度700℃で多段階
パワー密度レーザ光照射し、その上にAl/Ti/Al電極１
（1000 Å /500 Å /1000 Å）を電子ビーム蒸着した後
1000℃、1分間のシンタリングアニールを行った。な
お、ここでレーザ光照射時の基板温度（700℃）及び電
極シンタリング時の温度（1000℃）のみが不純物の活性
化に与える影響は全く観察されなかった。
SiC試料の電気特性を調べるために電圧・電流測定を行
った。図３に電圧・電流測定を行った試料の電極等の配
置図を示す。n+型基板４（Nd-Na=1.0x1019/cm3）上のn-
エピタキシャル層３（4.9μm、Nd-Na=4.0x1015/cm3）に
形成されたAl+イオン注入層２を基板温度700℃で多段階
パワー密度レーザ光照射し、その上にAl/Ti/Al電極１
（1000 Å /500 Å /1000 Å）を電子ビーム蒸着した後
1000℃、1分間のシンタリングアニールを行った。な
お、ここでレーザ光照射時の基板温度（700℃）及び電
極シンタリング時の温度（1000℃）のみが不純物の活性
化に与える影響は全く観察されなかった。
【００２５】図４は、これらの表面電極１間の電圧・電
流特性を測定した結果である。2段階（0.8、1.0J/c
m2）、3段階（0.8、1.0、1.2J/cm2）、4段階（0.8、1.
0、1.2、1.3J/cm2）で多段階パワー密度照射した試料、
及び比較のために1700℃で通常の炉アニールを行った試
料に対する測定結果を示す。エキシマレーザ光照射前に
は全く電流は流れなかったが、照射後には何れの照射条
件においてもきれいなオーミック特性が得られており、
エキシマレーザ光照射による不純物の電気的活性化が確
認された。また、照射するエキシマレーザ光の最大パワ
ー密度が増加するに従って抵抗が減少し電流が多く流れ
ていること、さらに最大パワー密度が1.3J/cm2の条件で
は通常の炉アニールした試料とほぼ同等の特性が得られ
ていることが確認された。
流特性を測定した結果である。2段階（0.8、1.0J/c
m2）、3段階（0.8、1.0、1.2J/cm2）、4段階（0.8、1.
0、1.2、1.3J/cm2）で多段階パワー密度照射した試料、
及び比較のために1700℃で通常の炉アニールを行った試
料に対する測定結果を示す。エキシマレーザ光照射前に
は全く電流は流れなかったが、照射後には何れの照射条
件においてもきれいなオーミック特性が得られており、
エキシマレーザ光照射による不純物の電気的活性化が確
認された。また、照射するエキシマレーザ光の最大パワ
ー密度が増加するに従って抵抗が減少し電流が多く流れ
ていること、さらに最大パワー密度が1.3J/cm2の条件で
は通常の炉アニールした試料とほぼ同等の特性が得られ
ていることが確認された。
【００２６】さらに伝導型、及びキャリア密度を明らか
にするために上記の試料の内、4段階パワー密度照射を
した試料、及び1700℃で炉アニールをした試料に対して
vander Pauwによるホール測定を行った。その結果伝導
型は何れもp型を示し、キャリア密度はレーザ照射試料
が2.38x1018/cm3、炉アニール試料が2.04x1018/cm3とほ
ぼ同じ値を示した。以上の結果より、高温加熱（700
℃）及び多段階パワー密度レーザ光照射の相乗効果によ
り、深さ1500ÅのAl+イオン注入層は通常のSiCプロセス
で用いられている炉アニールと同程度の活性化率が得ら
れていることが明らかになった。
にするために上記の試料の内、4段階パワー密度照射を
した試料、及び1700℃で炉アニールをした試料に対して
vander Pauwによるホール測定を行った。その結果伝導
型は何れもp型を示し、キャリア密度はレーザ照射試料
が2.38x1018/cm3、炉アニール試料が2.04x1018/cm3とほ
ぼ同じ値を示した。以上の結果より、高温加熱（700
℃）及び多段階パワー密度レーザ光照射の相乗効果によ
り、深さ1500ÅのAl+イオン注入層は通常のSiCプロセス
で用いられている炉アニールと同程度の活性化率が得ら
れていることが明らかになった。
【００２７】さらに、ホール測定を行った上記2種類の
試料に対して原子間力顕微鏡（AFM）で表面モフォロジ
ーの観察を行った。図５は炉アニールを行った試料のAF
M像であるが、表面Si及びC元素の脱離によるステップバ
ンチングが起こり300〜400Å程度の大きなステップが観
察され、表面凹凸の指標であるRmsも10.35nmと非常に大
きな値になっている。一方、レーザアニールを行った試
料のAFM像では（図６）上記のようなステップバンチン
グは全く観察されず、Rmsも0.992nmと非常に小さな値に
なっておりレーザ照射前とほとんど同じである。このよ
うな表面凹凸は電極を付ける場合にコンタクト抵抗の増
加を招くおそれがありデバイスプロセスにおいても大き
な問題となる。この点においてもレーザアニールの優位
性が確認された。
試料に対して原子間力顕微鏡（AFM）で表面モフォロジ
ーの観察を行った。図５は炉アニールを行った試料のAF
M像であるが、表面Si及びC元素の脱離によるステップバ
ンチングが起こり300〜400Å程度の大きなステップが観
察され、表面凹凸の指標であるRmsも10.35nmと非常に大
きな値になっている。一方、レーザアニールを行った試
料のAFM像では（図６）上記のようなステップバンチン
グは全く観察されず、Rmsも0.992nmと非常に小さな値に
なっておりレーザ照射前とほとんど同じである。このよ
うな表面凹凸は電極を付ける場合にコンタクト抵抗の増
加を招くおそれがありデバイスプロセスにおいても大き
な問題となる。この点においてもレーザアニールの優位
性が確認された。
【００２８】次に実際のデバイスへの応用を試みるため
レーザアニールを用いてpnダイオードを作製し電圧・電
流特性を測定した。図７にpnダイオードの素子断面を示
す。n+型基板８（Nd-Na=1.0x1019/cm3）上のn-エピタキ
シャル層７（4.9μm、Nd-Na=4.0x1015/cm3）に形成され
たAl+イオン注入層６（注入条件は同上）を基板温度700
℃で多段階パワー密度レーザ光照射（4段階：0.8、1.
0、1.2、1.3J/cm2）し、表面にはAl/Ti/Al電極５（1000
Å /500 Å /1000 Å）を、裏面にはNi電極９（2000
Å）を電子ビーム蒸着した。さらに、表面電極をマスク
材として反応性イオンエッチング法によりメサ型にエッ
チングを行い、電極のシンタリングアニール（1000℃）
を行った後、表面電極５と裏面電極９の間の電圧・電流
特性を測定した。
レーザアニールを用いてpnダイオードを作製し電圧・電
流特性を測定した。図７にpnダイオードの素子断面を示
す。n+型基板８（Nd-Na=1.0x1019/cm3）上のn-エピタキ
シャル層７（4.9μm、Nd-Na=4.0x1015/cm3）に形成され
たAl+イオン注入層６（注入条件は同上）を基板温度700
℃で多段階パワー密度レーザ光照射（4段階：0.8、1.
0、1.2、1.3J/cm2）し、表面にはAl/Ti/Al電極５（1000
Å /500 Å /1000 Å）を、裏面にはNi電極９（2000
Å）を電子ビーム蒸着した。さらに、表面電極をマスク
材として反応性イオンエッチング法によりメサ型にエッ
チングを行い、電極のシンタリングアニール（1000℃）
を行った後、表面電極５と裏面電極９の間の電圧・電流
特性を測定した。
【００２９】図８は、順方向特性、図９は、逆方向特性
であり、いくつかの表面電極で測定を行った。これらの
図から明らかなように作製した素子は、整流性を示して
おり、レーザアニールによるpnダイオードが作製可能で
あることを確認した。さらに、逆漏れ電流は、-100Vで
1.59x10-6A/cm2、逆耐圧は、少なくとも450V以上あり、
かなり良い特性が得られた。
であり、いくつかの表面電極で測定を行った。これらの
図から明らかなように作製した素子は、整流性を示して
おり、レーザアニールによるpnダイオードが作製可能で
あることを確認した。さらに、逆漏れ電流は、-100Vで
1.59x10-6A/cm2、逆耐圧は、少なくとも450V以上あり、
かなり良い特性が得られた。
【００３０】
【第二の実施例】4H-SiCへN+をイオン注入した試料に対
してレーザアニールを試みた。4x4mm2にカットされたp
型4H-SiC基板（エピタキシャル膜:4.9μm、Na -Nd-=5.0
x1015/cm3）に対してN+イオンを30-100kVの加速エネル
ギーの範囲でトータルドーズ4.0x10 15/cm2の多段階エネ
ルギーイオン注入を行った。この際、基板温度は基板の
アモルファス化を抑制するために500℃に加熱した。ま
た、イオン注入中の基板汚染を防ぐため、かつSiC表面
付近で所望の不純物密度を得るためにSiC表面上に200Å
の熱酸化膜（SiO2）を形成し、その上からイオン注入を
行った。この時のイオン注入層の厚みはシミュレーショ
ンより2000Åと見積もられた。
してレーザアニールを試みた。4x4mm2にカットされたp
型4H-SiC基板（エピタキシャル膜:4.9μm、Na -Nd-=5.0
x1015/cm3）に対してN+イオンを30-100kVの加速エネル
ギーの範囲でトータルドーズ4.0x10 15/cm2の多段階エネ
ルギーイオン注入を行った。この際、基板温度は基板の
アモルファス化を抑制するために500℃に加熱した。ま
た、イオン注入中の基板汚染を防ぐため、かつSiC表面
付近で所望の不純物密度を得るためにSiC表面上に200Å
の熱酸化膜（SiO2）を形成し、その上からイオン注入を
行った。この時のイオン注入層の厚みはシミュレーショ
ンより2000Åと見積もられた。
【００３１】次に、イオン注入したSiC試料を真空チェ
ンバー中に格納し1.0x10-7Torrまで真空引きを行い、波
長308nmのXeClエキシマレーザ光照射を行った。700℃に
保った状態で0.8J/cm2、1.0J/cm2、1.2J/cm2、1.3J/cm2
の順番で徐々に照射パワー密度を上げながらエキシマレ
ーザ光を合計2400ショット（各々のパワー密度で600シ
ョットずつ）照射した試料、及び1600℃、5分間の炉ア
ニールを行った試料のN原子の深さ分布をSIMSにより測
定した結果を図１０に示す。レーザアニールした試料は
シミュレーション結果とほぼ一致した分布をしている
が、炉アニールした試料では全体的に表面側にシフトし
たような分布が観察された。これは、炉アニールにより
表面構成元素が蒸発し一部表面層が消失している事が原
因であると考えられる。この結果より、炉アニールでは
表面元素の蒸発を考慮に入れた素子設計が必要であるの
に対し、レーザアニールではその必要がないことが明ら
かになった。
ンバー中に格納し1.0x10-7Torrまで真空引きを行い、波
長308nmのXeClエキシマレーザ光照射を行った。700℃に
保った状態で0.8J/cm2、1.0J/cm2、1.2J/cm2、1.3J/cm2
の順番で徐々に照射パワー密度を上げながらエキシマレ
ーザ光を合計2400ショット（各々のパワー密度で600シ
ョットずつ）照射した試料、及び1600℃、5分間の炉ア
ニールを行った試料のN原子の深さ分布をSIMSにより測
定した結果を図１０に示す。レーザアニールした試料は
シミュレーション結果とほぼ一致した分布をしている
が、炉アニールした試料では全体的に表面側にシフトし
たような分布が観察された。これは、炉アニールにより
表面構成元素が蒸発し一部表面層が消失している事が原
因であると考えられる。この結果より、炉アニールでは
表面元素の蒸発を考慮に入れた素子設計が必要であるの
に対し、レーザアニールではその必要がないことが明ら
かになった。
【００３２】さらに、伝導型、シート抵抗及びキャリア
密度を明らかにするためにレーザアニールした試料に対
してvan der Pauwによるホール測定を行った。その結果
伝導型はｎ型を示し、既に炉アニールで報告されている
値と比較しても、シート抵抗は474Ω/□と低く、キャリ
ア密度は3.20x1020/cm3と高い値が得られた。以上の結
果より、高温加熱（700℃）及び多段階パワー密度レー
ザ光照射の相乗効果により、深さ2000ÅのN+イオン注入
層は通常のSiCプロセスで用いられている炉アニールと
同程度か、またはそれ以上の活性化率が得られているこ
とが明らかになった。
密度を明らかにするためにレーザアニールした試料に対
してvan der Pauwによるホール測定を行った。その結果
伝導型はｎ型を示し、既に炉アニールで報告されている
値と比較しても、シート抵抗は474Ω/□と低く、キャリ
ア密度は3.20x1020/cm3と高い値が得られた。以上の結
果より、高温加熱（700℃）及び多段階パワー密度レー
ザ光照射の相乗効果により、深さ2000ÅのN+イオン注入
層は通常のSiCプロセスで用いられている炉アニールと
同程度か、またはそれ以上の活性化率が得られているこ
とが明らかになった。
【００３３】
【第三の実施例】4H-SiCへP+をイオン注入した試料に対
してレーザアニールを試みた。4x4mm2にカットされたp
型4H-SiC基板（エピタキシャル膜:4.9μm、Na -Nd-=5.0
x1015/cm3）に対してP+イオンを30-100kVの加速エネル
ギーの範囲でトータルドーズ5.7x10 15/cm2の多段階エネ
ルギーイオン注入を行った。この際、基板温度は基板の
アモルファス化を抑制するために500℃に加熱した。ま
た、イオン注入中の基板汚染を防ぐため、かつSiC表面
付近で所望の不純物密度を得るためにSiC表面上に200Å
の熱酸化膜（SiO2）を形成し、その上からイオン注入を
行った。この時のイオン注入層の厚みはシミュレーショ
ンより1300Åと見積もられた。
してレーザアニールを試みた。4x4mm2にカットされたp
型4H-SiC基板（エピタキシャル膜:4.9μm、Na -Nd-=5.0
x1015/cm3）に対してP+イオンを30-100kVの加速エネル
ギーの範囲でトータルドーズ5.7x10 15/cm2の多段階エネ
ルギーイオン注入を行った。この際、基板温度は基板の
アモルファス化を抑制するために500℃に加熱した。ま
た、イオン注入中の基板汚染を防ぐため、かつSiC表面
付近で所望の不純物密度を得るためにSiC表面上に200Å
の熱酸化膜（SiO2）を形成し、その上からイオン注入を
行った。この時のイオン注入層の厚みはシミュレーショ
ンより1300Åと見積もられた。
【００３４】次に、イオン注入したSiC試料を真空チェ
ンバー中に格納し1.0x10-7Torrまで真空引きを行い、波
長308nmのXeClエキシマレーザ光照射を行った。700℃に
保った状態で0.8J/cm2、1.0J/cm2、1.2J/cm2、1.3J/cm2
の順番で徐々に照射パワー密度を上げながらエキシマレ
ーザ光を合計2400ショット（各々のパワー密度で600シ
ョットずつ）照射した試料、及び1600℃、5分間の炉ア
ニールを行った試料の伝導型、シート抵抗及びキャリア
密度を明らかにするために、それぞれの試料に対してva
n der Pauwによるホール測定を行った。その結果伝導型
はいずれもｎ型を示し、レーザアニールした試料はシー
ト抵抗は153Ω/□、キャリア密度は2.45x1020/cm3、一
方炉アニールした試料はシート抵抗は135Ω/□、キャリ
ア密度は1.13x1020/cm3という値が得られた。炉アニー
ルした試料は、シート抵抗ではレーザアニールした試料
よりも低く特性はよいが、キャリアの活性化率ではレー
ザアニールした試料よりも低く劣っている。以上の結果
より、高温加熱（700℃）及び多段階パワー密度レーザ
光照射の相乗効果により、深さ1300ÅのP+イオン注入層
は通常のSiCプロセスで用いられている炉アニール以上
の活性化率が得られていることが明らかになった。
ンバー中に格納し1.0x10-7Torrまで真空引きを行い、波
長308nmのXeClエキシマレーザ光照射を行った。700℃に
保った状態で0.8J/cm2、1.0J/cm2、1.2J/cm2、1.3J/cm2
の順番で徐々に照射パワー密度を上げながらエキシマレ
ーザ光を合計2400ショット（各々のパワー密度で600シ
ョットずつ）照射した試料、及び1600℃、5分間の炉ア
ニールを行った試料の伝導型、シート抵抗及びキャリア
密度を明らかにするために、それぞれの試料に対してva
n der Pauwによるホール測定を行った。その結果伝導型
はいずれもｎ型を示し、レーザアニールした試料はシー
ト抵抗は153Ω/□、キャリア密度は2.45x1020/cm3、一
方炉アニールした試料はシート抵抗は135Ω/□、キャリ
ア密度は1.13x1020/cm3という値が得られた。炉アニー
ルした試料は、シート抵抗ではレーザアニールした試料
よりも低く特性はよいが、キャリアの活性化率ではレー
ザアニールした試料よりも低く劣っている。以上の結果
より、高温加熱（700℃）及び多段階パワー密度レーザ
光照射の相乗効果により、深さ1300ÅのP+イオン注入層
は通常のSiCプロセスで用いられている炉アニール以上
の活性化率が得られていることが明らかになった。
【００３５】
【発明の効果】高温加熱及び多段階パワー密度レーザ光
照射の相乗効果により、かなり深いイオン注入層におい
ても通常のSiCプロセスで用いられている炉アニール以
上の活性化率が得ることができる。
照射の相乗効果により、かなり深いイオン注入層におい
ても通常のSiCプロセスで用いられている炉アニール以
上の活性化率が得ることができる。
【図１】Al原子の深さ分布シミュレーション計算結果
【図２】均一な光照射後のSiC表面の顕微鏡像
【図３】試料の電極等の配置図
【図４】表面電極間の電圧・電流特性図
【図５】炉アニールを行った試料のAFM像
【図６】レーザアニールを行った試料のAFM像
【図７】pn接合ダイオードの素子断面図
【図８】順方向電流電圧特性図
【図９】逆方向電流電圧特性図
【図１０】炉アニールを行った試料におけるN原子の深
さ分布をSIMSにより測定した結果図
さ分布をSIMSにより測定した結果図
１・・・Ａｌ電極 ２・・・Ａｌ＋イオン注入層 ３・・・ｎ―エピタキシャル層 ４・・・ｎ＋型基板 ５・・・Ａｌ／Ｔｉ／Ａｌ電極 ６・・・Ａｌ＋イオン注入層 ７・・・ｎ―エピタキシャル層 ８・・・ｎ＋型基板 ９・・・Ｎｉ電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599137471 田上 尚男 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院電子技術総合研究所内 (71)出願人 599101922 小林 直人 茨城県つくば市東１ー１−１ 独立行政法 人産業技術総合研究所 (72)発明者 田中 保宣 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 経済産 業省産業技術総合研究所電子技術総合研究 所内 (72)発明者 荒井 和雄 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 経済産 業省産業技術総合研究所電子技術総合研究 所内 (72)発明者 田上 尚男 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 経済産 業省産業技術総合研究所電子技術総合研究 所内 (72)発明者 小林 直人 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 経済産 業省産業技術総合研究所電子技術総合研究 所内
Claims (7)
- 【請求項１】不純物イオンを注入されたワイドギャップ
半導体に対し、該半導体を加熱した状態において、該半
導体材料のバンドギャップエネルギー以上のエネルギー
を有するレーザ光を照射することにより該半導体を電気
的に活性化することを特徴とする不純物イオン注入層の
活性化方法。 - 【請求項２】上記レーザ光のパワー密度を変化させて照
射することを特徴とする請求項１記載の不純物イオン注
入層の活性化方法。 - 【請求項３】上記レーザ光のパワー密度を段階的に増加
させることを特徴とする請求項２記載の不純物イオン注
入層の活性化方法。 - 【請求項４】上記半導体材料が炭化シリコン、窒化ガリ
ウム又はダイヤモンドであることを特徴とする請求項１
記載の不純物イオン注入層の活性化方法。 - 【請求項５】上記レーザは、パルスレーザであることを
特徴とする請求項１記載の不純物イオン注入層の活性化
方法。 - 【請求項６】加熱温度は１００乃至１０００℃であるこ
とを特徴とする請求項１記載の不純物イオン注入層の活
性化方法。 - 【請求項７】上記半導体の表面にレーザ光をほとんど吸
収しないマスクを被覆した状態でレーザ光を照射するこ
とを特徴とする請求項１記載の不純物イオン注入層の活
性化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001090747A JP3820424B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 不純物イオン注入層の活性化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001090747A JP3820424B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 不純物イオン注入層の活性化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002289550A true JP2002289550A (ja) | 2002-10-04 |
| JP3820424B2 JP3820424B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=18945493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001090747A Expired - Lifetime JP3820424B2 (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 不純物イオン注入層の活性化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3820424B2 (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004335815A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素ショットキーバリアダイオードの製造方法 |
| JP2006237179A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ダイヤモンドのオーム性接合部の形成方法 |
| JP2006324585A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Nissan Motor Co Ltd | 炭化珪素半導体装置及びその製造方法 |
| JP2009246034A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| JP2009252811A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素半導体装置及びその製造方法 |
| US7718450B2 (en) | 2005-05-09 | 2010-05-18 | Rohm Co., Ltd. | Method for manufacturing nitride semiconductor device |
| WO2010082476A1 (ja) | 2009-01-16 | 2010-07-22 | 昭和電工株式会社 | 半導体素子の製造方法及び半導体素子、並びに半導体装置 |
| US7833866B2 (en) | 2006-12-18 | 2010-11-16 | Renesas Electronics Corporation | Manufacture of semiconductor device |
| JP2010537447A (ja) * | 2007-08-29 | 2010-12-02 | クリー， インコーポレイティッド | 窒化物ベースのｈｅｍｔの高温イオン注入 |
| US7888250B2 (en) | 2006-02-23 | 2011-02-15 | Ihi Corporation | Method and apparatus for activating compound semiconductor |
| DE102010042136A1 (de) | 2009-10-20 | 2011-04-21 | Denso Corporation, Kariya-City | Verfahren zur Herstellung einer Siliciumcarbidhalbleitervorrichtung |
| JP2011176337A (ja) * | 2005-06-20 | 2011-09-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ダイヤモンド半導体素子およびその製造方法 |
| JP2011204809A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | 枚葉型熱処理装置 |
| JP2012004185A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| WO2012077443A1 (ja) | 2010-12-07 | 2012-06-14 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2012231037A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Kyushu Institute Of Technology | 半導体基板及びその製造方法 |
| US8941122B2 (en) | 2012-04-03 | 2015-01-27 | Denso Corporation | Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US9105558B2 (en) | 2013-04-08 | 2015-08-11 | Denso Corporation | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method of the same |
| JP2015185693A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 住友重機械工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2017208429A (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | 富士電機株式会社 | 処理装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2019094254A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | ダイヤモンド半導体基板の製造方法 |
| US11201223B2 (en) | 2019-08-27 | 2021-12-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device, inverter circuit, drive device, vehicle, and elevator each having a threshold-voltage-increasing portion in silicon carbide layer |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5432480B2 (ja) * | 2008-07-02 | 2014-03-05 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Ｓｉ基板上のＧａＮ系デバイスの熱処理方法 |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001090747A patent/JP3820424B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (34)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4506100B2 (ja) * | 2003-05-09 | 2010-07-21 | 三菱電機株式会社 | 炭化珪素ショットキーバリアダイオードの製造方法 |
| JP2004335815A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素ショットキーバリアダイオードの製造方法 |
| JP2006237179A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ダイヤモンドのオーム性接合部の形成方法 |
| US7718450B2 (en) | 2005-05-09 | 2010-05-18 | Rohm Co., Ltd. | Method for manufacturing nitride semiconductor device |
| JP2006324585A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Nissan Motor Co Ltd | 炭化珪素半導体装置及びその製造方法 |
| JP2011176337A (ja) * | 2005-06-20 | 2011-09-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ダイヤモンド半導体素子およびその製造方法 |
| US7888250B2 (en) | 2006-02-23 | 2011-02-15 | Ihi Corporation | Method and apparatus for activating compound semiconductor |
| US7833866B2 (en) | 2006-12-18 | 2010-11-16 | Renesas Electronics Corporation | Manufacture of semiconductor device |
| JP2010537447A (ja) * | 2007-08-29 | 2010-12-02 | クリー， インコーポレイティッド | 窒化物ベースのｈｅｍｔの高温イオン注入 |
| EP2690653A3 (en) * | 2007-08-29 | 2014-03-05 | Cree, Inc. | High temperature ion implantation of nitride based HEMTS |
| US7998848B2 (en) * | 2008-03-28 | 2011-08-16 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Method of producing field effect transistor |
| JP2009246034A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電界効果トランジスタの製造方法 |
| US8252672B2 (en) | 2008-04-02 | 2012-08-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Silicon carbide semiconductor device comprising silicon carbide layer and method of manufacturing the same |
| JP2009252811A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 炭化珪素半導体装置及びその製造方法 |
| US8679882B2 (en) | 2009-01-16 | 2014-03-25 | Show A Denko K.K. | Method of manufacturing semiconductor device, semiconductor device, and semiconductor apparatus |
| WO2010082476A1 (ja) | 2009-01-16 | 2010-07-22 | 昭和電工株式会社 | 半導体素子の製造方法及び半導体素子、並びに半導体装置 |
| DE102010042136A1 (de) | 2009-10-20 | 2011-04-21 | Denso Corporation, Kariya-City | Verfahren zur Herstellung einer Siliciumcarbidhalbleitervorrichtung |
| DE102010042136B4 (de) | 2009-10-20 | 2018-06-28 | Denso Corporation | Verfahren zur herstellung einer siliciumcarbidhalbleitervorrichtung und eine nach dem verfahren hergestellte halbleitervorrichtung |
| US8216929B2 (en) | 2009-10-20 | 2012-07-10 | Denso Corporation | Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device |
| JP2011204809A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | 枚葉型熱処理装置 |
| JP2012004185A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
| CN102859660A (zh) * | 2010-12-07 | 2013-01-02 | 住友电气工业株式会社 | 制造半导体器件的方法 |
| US8609521B2 (en) | 2010-12-07 | 2013-12-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of manufacturing semiconductor device |
| JP2012124263A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| WO2012077443A1 (ja) | 2010-12-07 | 2012-06-14 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2012231037A (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-22 | Kyushu Institute Of Technology | 半導体基板及びその製造方法 |
| US9263267B2 (en) | 2012-04-03 | 2016-02-16 | Denso Corporation | Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US8941122B2 (en) | 2012-04-03 | 2015-01-27 | Denso Corporation | Silicon carbide semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US9105558B2 (en) | 2013-04-08 | 2015-08-11 | Denso Corporation | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method of the same |
| JP2015185693A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 住友重機械工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP2017208429A (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-24 | 富士電機株式会社 | 処理装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2019094254A (ja) * | 2017-11-17 | 2019-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | ダイヤモンド半導体基板の製造方法 |
| JP7096143B2 (ja) | 2017-11-17 | 2022-07-05 | トヨタ自動車株式会社 | ダイヤモンド半導体基板の製造方法 |
| US11201223B2 (en) | 2019-08-27 | 2021-12-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device, inverter circuit, drive device, vehicle, and elevator each having a threshold-voltage-increasing portion in silicon carbide layer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3820424B2 (ja) | 2006-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3820424B2 (ja) | 不純物イオン注入層の活性化法 | |
| US6037640A (en) | Ultra-shallow semiconductor junction formation | |
| US5087576A (en) | Implantation and electrical activation of dopants into monocrystalline silicon carbide | |
| US7795124B2 (en) | Methods for contact resistance reduction of advanced CMOS devices | |
| JP3184320B2 (ja) | ダイヤモンド電界効果トランジスタ | |
| WO2013108911A1 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| Desimoni et al. | Ion beam synthesis of cubic FeSi2 | |
| JP2012146716A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6577386B2 (en) | Method and apparatus for activating semiconductor impurities | |
| JP2016063110A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| CN115692181A (zh) | 在碳化硅（SiC）衬底上制造欧姆接触的方法 | |
| Cho et al. | Fabrication of 50-nm gate SOI n-MOSFETs using novel plasma-doping technique | |
| US6835626B2 (en) | Method to overcome instability of ultra-shallow semiconductor junctions | |
| Tanaka et al. | Electrical activation of the ion-implanted phosphorus in 4H-SiC by excimer laser annealing | |
| JP6870286B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
| JP6686581B2 (ja) | 炭化珪素半導体素子および炭化珪素半導体素子の製造方法 | |
| Godignon et al. | Silicon carbide doping by ion implantation | |
| JP3539738B2 (ja) | 不純物添加方法 | |
| US20230298887A1 (en) | Process for working a wafer of 4h-sic material to form a 3c-sic layer in direct contact with the 4h-sic material | |
| JP6903254B1 (ja) | 半導体装置の製造方法、及び、半導体装置 | |
| Russell et al. | In situ boron incorporation and activation in silicon carbide using excimer laser recrystallization | |
| KR102421173B1 (ko) | 반도체 소자의 콘택 및 반도체 소자의 콘택 형성 방법 | |
| Tabata et al. | UV excimer laser annealing for next generation power electronics | |
| US11862477B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device having gallium oxide-based semiconductor layer | |
| Harada et al. | Recrystallization and electrical properties of MeV P implanted 6H–SiC |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031202 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040107 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040413 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060314 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060330 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060330 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3820424 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |