JP2007027630A - バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007027630A JP2007027630A JP2005211296A JP2005211296A JP2007027630A JP 2007027630 A JP2007027630 A JP 2007027630A JP 2005211296 A JP2005211296 A JP 2005211296A JP 2005211296 A JP2005211296 A JP 2005211296A JP 2007027630 A JP2007027630 A JP 2007027630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epitaxial film
- silicon carbide
- conductivity type
- type silicon
- carbide epitaxial
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
【解決手段】 化学気相蒸着法によって第1導電型の炭化珪素単結晶基板1の表面から成長させた第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜2における少なくとも種欠陥密度が高い表層4を除去した後、表層4を除去した炭化珪素エピタキシャル膜2の表面から第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜3を成長させる。また、第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜3を成長させた後、この第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜3における少なくとも種欠陥密度が高い表層6を除去する。
【選択図】 図1
Description
イスした基板の表面に、CVD法によりエピタキシャル単結晶膜を成長させたSiC単結晶基板が使用されている。
0]方向あるいは[01−10]方向に数度傾けた結晶面が使用されることが多い。
キシャル膜の内部に存在している。
化学気相蒸着法によって前記第1導電型の炭化珪素単結晶基板の表面から成長させた第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における少なくとも種欠陥密度が高い表層が除去された第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜と、
前記表層が除去された第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜の上に形成された第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜と、を備えることを特徴とする。
前記第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における少なくとも種欠陥密度が高い表層を除去する工程と、
前記表層を除去した第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜の表面から第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜を成長させる工程と、を含むことを特徴とする。
で加熱して気化し、種結晶の表面に典型的には0.8〜1mm/hの速度で堆積させてバルク成長させる。得られたインゴットを所定の厚さに、所望の結晶面が表出するようにスライスする。エピタキシャル膜へのベーサルプレーン転位の伝播を抑制するために、切り出したウエハの表面を、研磨砥粒を用いた研磨処理、水素エッチング、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)などにより処理して鏡面状に平滑化する。
10]方向、[11−20]方向、あるいは[01−10]方向と[11−20]方向との中間
方向のオフ方位に、例えば1〜12°のオフ角で傾斜させて切り出した基板を使用し、この結晶面からステップフロー成長技術によりSiCをエピタキシャル成長させる。
50nmの厚さを有しているが、エピタキシャル成長技術の進展に伴って、例えば種欠陥が高密度に存在する表層領域の厚さが10nmのものが得られた場合には、第1導電型のSiCエピタキシャル膜の表面から除去する深さ範囲は10nm以上であればよい。
、その反応層を除去する方法などを挙げることができる。
したがって、第2導電型のSiCエピタキシャル膜の表層を予め除去しておくことにより、当該表層における新たな積層欠陥の発生および面積拡大が抑止できると考えられる。
次に、表層を除去した後の窒素ドープn型SiCエピタキシャル膜(ドリフト層23:ドナー密度5×1014cm-3、膜厚40μm)の上に、CVD法によってアルミニウムドープp型SiCエピタキシャル膜を成長させる。
をドリフト層23に達するまで除去してメサ構造を形成する。
1)、GTOサイリスタ(図5(b)、符号42)、IGBT(図5(c)、符号43)の概略断面図を示した。同図において、51はn型層、52はp型層、53はカソード電極、54はアノード電極、55はゲート電極、56はエミッタ電極、57はコレクタ電極、58は酸化膜である。これらのSiCバイポーラ型半導体素子は、種欠陥が高密度に存在する表層が除去された第1導電型のSiCエピタキシャル膜の上に第2導電型のSiCエピタキシャル膜を形成した基板を用いて、メサ構造の形成、酸化膜の形成、電極の形成などの素子の種類に応じた加工をすることによって作製される。
なお、本明細書において、「バイポーラ型半導体素子」という場合には基板に形成された単一のpnダイオードなど、単一の半導体素子を表すものとし、「バイポーラ型半導体装置」という場合には、この単一の半導体素子の他、基板に複数の素子構造が形成されている素子構造全体、および、素子が形成された基板がパッケージに収納されたものなど、より広義な形態を含むものとする。
2 第1導電型のSiCエピタキシャル膜
3 第2導電型のSiCエピタキシャル膜
4 表層
5 積層欠陥
6 表層
21 基板
23 ドリフト層
24 p型接合層
25 p+型コンタクト層
26 JTE
27 酸化膜
28 カソード電極
29 アノード電極
41 サイリスタ
42 GTOサイリスタ
43 IGBT
51 n型層
52 p型層
53 カソード電極
54 アノード電極
55 ゲート電極
56 エミッタ電極
57 コレクタ電極
58 酸化膜
A1,A2 レーザ照射領域
S1,S2 表面
Claims (8)
- 第1導電型の炭化珪素単結晶基板と、
化学気相蒸着法によって前記第1導電型の炭化珪素単結晶基板の表面から成長させた第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における少なくとも種欠陥密度が高い表層が除去された第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜と、
前記表層が除去された第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜の上に形成された第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜と、を備えることを特徴とするバイポーラ型半導体装置。 - 前記第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜は、化学気相蒸着法によって前記第1導電型の炭化珪素単結晶基板の表面から成長させた第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における表面から50nm〜5μmまでの深さ範囲が除去された膜であることを特徴とする請求項1に記載のバイポーラ型半導体装置。
- 前記第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜は、化学気相蒸着法によって前記第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜の表面から成長させた第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における少なくとも種欠陥密度が高い表層が除去された膜であることを特徴とする請求項1または2に記載のバイポーラ型半導体装置。
- 前記第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜は、化学気相蒸着法によって前記第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜の表面から成長させた第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における表面から50nm〜5μmまでの深さ範囲が除去された膜であることを特徴とする請求項3に記載のバイポーラ型半導体装置。
- 第1導電型の炭化珪素単結晶基板の表面から化学気相蒸着法によって第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜を成長させる工程と、
前記第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における少なくとも種欠陥密度が高い表層を除去する工程と、
前記表層を除去した第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜の表面から、化学気相蒸着法によって第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜を成長させる工程と、を含むことを特徴とするバイポーラ型半導体装置の製造方法。 - 前記第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における少なくとも種欠陥密度が高い表層を除去する工程において、該炭化珪素エピタキシャル膜の表面から50nm〜5μmまでの深さ範囲を除去することを特徴とする請求項5に記載のバイポーラ型半導体装置の製造方法。
- 前記表層を除去した第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜の表面から第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜を成長させた後、該第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における少なくとも種欠陥密度が高い表層を除去することを特徴とする請求項6に記載のバイポーラ型半導体装置の製造方法。
- 前記表層を除去した第1導電型の炭化珪素エピタキシャル膜の表面から第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜を成長させた後、該第2導電型の炭化珪素エピタキシャル膜における表面から50nm〜5μmまでの深さ範囲を除去することを特徴とする請求項7に記載のバイポーラ型半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005211296A JP2007027630A (ja) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005211296A JP2007027630A (ja) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007027630A true JP2007027630A (ja) | 2007-02-01 |
Family
ID=37787956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005211296A Pending JP2007027630A (ja) | 2005-07-21 | 2005-07-21 | バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007027630A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011060939A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
WO2012014645A1 (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板および半導体装置ならびにこれらの製造方法 |
JP2014045183A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-03-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 半導体構造物、半導体装置及び該半導体構造物の製造方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1064840A (ja) * | 1996-08-23 | 1998-03-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | n型不純物層を有する炭化珪素半導体の製造方法 |
JPH10120496A (ja) * | 1996-10-17 | 1998-05-12 | Denso Corp | 炭化珪素基板の欠陥除去方法 |
JP2000150393A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 炭化珪素膜の製造方法 |
JP2003243654A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-08-29 | Nissan Motor Co Ltd | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP2004200234A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Hoya Advanced Semiconductor Technologies Co Ltd | 半導体及び半導体基板、その製造方法、並びに半導体素子 |
JP2005167035A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 炭化珪素半導体素子およびその製造方法 |
-
2005
- 2005-07-21 JP JP2005211296A patent/JP2007027630A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1064840A (ja) * | 1996-08-23 | 1998-03-06 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | n型不純物層を有する炭化珪素半導体の製造方法 |
JPH10120496A (ja) * | 1996-10-17 | 1998-05-12 | Denso Corp | 炭化珪素基板の欠陥除去方法 |
JP2000150393A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 炭化珪素膜の製造方法 |
JP2003243654A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-08-29 | Nissan Motor Co Ltd | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP2004200234A (ja) * | 2002-12-16 | 2004-07-15 | Hoya Advanced Semiconductor Technologies Co Ltd | 半導体及び半導体基板、その製造方法、並びに半導体素子 |
JP2005167035A (ja) * | 2003-12-03 | 2005-06-23 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 炭化珪素半導体素子およびその製造方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011060939A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
WO2012014645A1 (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-02 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板および半導体装置ならびにこれらの製造方法 |
JPWO2012014645A1 (ja) * | 2010-07-29 | 2013-09-12 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板および半導体装置の製造方法 |
US8969103B2 (en) | 2010-07-29 | 2015-03-03 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for manufacturing silicon carbide substrate and method for manufacturing semiconductor device |
JP5928335B2 (ja) * | 2010-07-29 | 2016-06-01 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板の製造方法および半導体装置の製造方法 |
JP2014045183A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-03-13 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 半導体構造物、半導体装置及び該半導体構造物の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5011493B2 (ja) | 炭化珪素半導体素子の製造方法 | |
KR100853991B1 (ko) | 바이폴라형 반도체 장치 및 그의 제조방법 | |
JP5285202B2 (ja) | バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 | |
JP3854508B2 (ja) | SiCウエハ、SiC半導体デバイス、およびSiCウエハの製造方法 | |
JP4185215B2 (ja) | SiCウエハ、SiC半導体デバイス、および、SiCウエハの製造方法 | |
EP1981076B1 (en) | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
JP4879507B2 (ja) | バイポーラ型半導体装置の順方向電圧回復方法、積層欠陥縮小方法およびバイポーラ型半導体装置 | |
JP3692076B2 (ja) | SiC単結晶およびその成長方法 | |
WO2017073749A1 (ja) | エピタキシャルウェハの製造方法、エピタキシャルウェハ、半導体装置の製造方法及び半導体装置 | |
JP6904774B2 (ja) | 炭化珪素エピタキシャルウェハ、炭化珪素絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ及びこれらの製造方法 | |
US20170179236A1 (en) | Method of producing silicon carbide epitaxial substrate, silicon carbide epitaxial substrate, and silicon carbide semiconductor device | |
JP2009088223A (ja) | 炭化珪素半導体基板およびそれを用いた炭化珪素半導体装置 | |
US20160254148A1 (en) | Silicon carbide semiconductor device and manufacturing method for same | |
JP2009295728A (ja) | 炭化珪素半導体基板およびその製造方法 | |
JP2005303010A (ja) | 炭化珪素素子及びその製造方法 | |
KR100887384B1 (ko) | 고주파 다이오드 및 그 제조방법 | |
KR20120124352A (ko) | 탄화규소 기판의 제조 방법 | |
US8455269B2 (en) | Method for recovering an on-state forward voltage and, shrinking stacking faults in bipolar semiconductor devices, and the bipolar semiconductor devices | |
US20110306181A1 (en) | Method of manufacturing silicon carbide substrate | |
JP2007027630A (ja) | バイポーラ型半導体装置およびその製造方法 | |
WO2008015765A1 (fr) | Dispositif a semi-conducteurs bipolaire et son procédé de production | |
JP2011023502A (ja) | 炭化珪素半導体素子及びその製造方法並びに炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法 | |
JP2006237125A (ja) | バイポーラ型半導体装置の運転方法およびバイポーラ型半導体装置 | |
JP5540296B2 (ja) | ダイヤモンド電子素子及びその製造方法 | |
JP2009049219A (ja) | 炭化珪素半導体素子の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20080528 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111213 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120203 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20120302 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120403 |