JP5840366B2 - 炭化珪素半導体基板の製造方法および炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態におけるSiC半導体装置の断面構成を示す図である。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態のSiC半導体装置は、第1実施形態に対して縦型電流駆動用の半導体素子が形成されたものでり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。図4は、本実施形態におけるSiC半導体装置の断面構成を示す図であり、(a)はゲートがOFFの状態を示す図、(b)はゲートがONの状態を示す図である。
上記第2実施形態では、n+型SiC層2の上にn−型ドリフト層3を形成したSiC半導体装置について説明したが、p+型SiC層の上にn−型ドリフト層を形成したSiC半導体装置を上記のような製造方法によって製造することもできる。また、上記第1実施形態ではpチャネルタイプのSiC半導体装置を例に挙げて説明し、上記第2実施形態ではnチャネルタイプのSiC半導体装置を例に挙げて説明したが、各部の導電型を逆にしたチャネルタイプのSiC半導体装置とすることもできる。
2 n+型SiC層
3 n−型ドリフト層
4 P+型ソース領域
5 P+型ドレイン領域
6 ゲート絶縁膜
7 ゲート電極
8 層間絶縁膜
9 ソース電極
10 ドレイン電極
14 p+型ベース領域
15 n+型ソース領域
16 n型表面層
17 表面チャネル層
Claims (6)
- 単結晶炭化珪素基板(11)を用意し、前記単結晶炭化珪素基板(11)の主表面から水素イオンを注入して水素イオン注入層(13)を形成する水素イオン注入層形成工程と、
前記単結晶炭化珪素基板(11)の主表面に支持基板(1)を接合する接合工程と、
熱処理することにより、前記水素イオン注入層(13)で前記単結晶炭化珪素基板(11)を剥離し、前記単結晶炭化珪素基板(11)の一部によって構成される単結晶炭化珪素層(2)を前記支持基板(1)上に備えた構造とする剥離工程と、
前記単結晶炭化珪素層(2)上に、炭化珪素をエピタキシャル成長させて活性層(3)を形成する工程と、
半導体素子の構成要素(4〜10、14〜17)を形成する工程と、を含み、
前記支持基板(1)として、多結晶または非晶質炭化珪素を用い、
前記接合工程は、前記単結晶炭化珪素基板(11)と前記支持基板(1)を真空チャンバ内に搬送して当該真空チャンバ内を真空引きする工程と、前記単結晶炭化珪素基板(11)の主表面と前記支持基板(1)のうちの前記単結晶炭化珪素基板(11)と接合される側の一面に不活性ガスのイオンビームを照射することにより、前記単結晶炭化珪素基板(11)の主表面および前記支持基板(1)のうちの前記単結晶炭化珪素基板(11)と接合される側の一面に付着している不純物を除去すると共に、前記単結晶炭化珪素基板(11)の主表面および前記支持基板(1)のうちの前記単結晶炭化珪素基板(11)と接合される側の一面に露出した原子の化学結合を形成する結合手の一部が結合相手を失った状態とする工程と、200℃以下の温度において、真空中で前記単結晶炭化珪素基板(11)の主表面と前記支持基板(1)のうちの前記単結晶炭化珪素基板(11)と接合される側の一面とを対向させて貼り合せることにより、前記単結晶炭化珪素基板(11)の主表面および前記支持基板(1)のうちの前記単結晶炭化珪素基板(11)と接合される側の一面に露出した原子の結合相手を失った結合手同士を化学結合させることで前記単結晶炭化珪素基板(11)と前記支持基板(1)とを直接接合する工程と、を行うことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記剥離工程は、真空中あるいは不活性ガス雰囲気中で行うことを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記剥離工程は、750℃以上の温度で行うことを特徴とする請求項1または2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記支持基板(1)として、炭化珪素からなる粉末を焼結することにより構成された多結晶炭化珪素を用いることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記半導体素子の構成要素(4〜10、14〜17)を形成する工程では、縦型電流駆動用の構成要素(6〜10、14〜17)を形成し、
前記支持基板(1)として、単結晶炭化珪素よりも比抵抗の低いものを用いることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 請求項1ないし5のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法に使用される炭化珪素半導体基板の製造方法であって、
前記水素イオン注入層形成工程と、前記接合工程と、前記剥離工程と、前記活性層(3)を形成する工程と、を行うことを特徴とする炭化珪素半導体基板の製造方法。
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