JPH07131067A - 炭化ケイ素ウエハの製造方法及び炭化ケイ素発光ダイオード素子の製造方法 - Google Patents
炭化ケイ素ウエハの製造方法及び炭化ケイ素発光ダイオード素子の製造方法Info
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- JPH07131067A JPH07131067A JP27869993A JP27869993A JPH07131067A JP H07131067 A JPH07131067 A JP H07131067A JP 27869993 A JP27869993 A JP 27869993A JP 27869993 A JP27869993 A JP 27869993A JP H07131067 A JPH07131067 A JP H07131067A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高キャリア濃度のｐ型六方晶ＳｉＣ単結晶層
が得られるＳｉＣウエハの製造方法及びｐ型六方晶Ｓｉ
Ｃ単結晶層の高キャリア濃度化が可能なＳｉＣ発光ダイ
オード素子の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 ｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板１の（０００
１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上１０度以下傾
斜した面１ａ上にｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層３をＣＶ
Ｄ法によりエピタキシャル成長する。
が得られるＳｉＣウエハの製造方法及びｐ型六方晶Ｓｉ
Ｃ単結晶層の高キャリア濃度化が可能なＳｉＣ発光ダイ
オード素子の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 ｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板１の（０００
１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上１０度以下傾
斜した面１ａ上にｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層３をＣＶ
Ｄ法によりエピタキシャル成長する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭化ケイ素ウエハの製造
方法及び炭化ケイ素発光ダイオード素子の製造方法に関
する。
方法及び炭化ケイ素発光ダイオード素子の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、炭化ケイ素（ＳｉＣ）は、耐熱
性及び機械的強度に優れ、放射線に対して強いなどの物
理的、化学的性質から耐環境性半導体材料として注目さ
れている。
性及び機械的強度に優れ、放射線に対して強いなどの物
理的、化学的性質から耐環境性半導体材料として注目さ
れている。
【０００３】しかもＳｉＣ結晶は間接遷移型のIV−IV化
合物であり、ＳｉＣ結晶は４Ｈ形、６Ｈ形等の六方晶の
他、各種の結晶多形が存在し、その禁制帯幅は２．４〜
３．３ｅＶと広範囲に亘ると共に、ｐ型及びｎ型の結晶
が得られてｐｎ接合の形成が可能であることから、赤色
から青色までのすべての波長範囲の可視光を発する発光
ダイオード材料として有望視されている。なかでも室温
において約３ｅＶの禁制帯幅を有する６Ｈ形のＳｉＣ結
晶は、青色発光ダイオード素子の材料として用いられて
いる。
合物であり、ＳｉＣ結晶は４Ｈ形、６Ｈ形等の六方晶の
他、各種の結晶多形が存在し、その禁制帯幅は２．４〜
３．３ｅＶと広範囲に亘ると共に、ｐ型及びｎ型の結晶
が得られてｐｎ接合の形成が可能であることから、赤色
から青色までのすべての波長範囲の可視光を発する発光
ダイオード材料として有望視されている。なかでも室温
において約３ｅＶの禁制帯幅を有する６Ｈ形のＳｉＣ結
晶は、青色発光ダイオード素子の材料として用いられて
いる。
【０００４】そして、ｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板の
一主面上に、ｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層（発光層）及
びｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層をこの順序にエピタキシ
ャル成長して発光ダイオード素子を製造する方法とし
て、例えば特開平２−２９００８４号（Ｈ０１Ｌ３３／
００）公報には、液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ
法）の一種であるディップ法により製造することが開示
されている。
一主面上に、ｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層（発光層）及
びｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層をこの順序にエピタキシ
ャル成長して発光ダイオード素子を製造する方法とし
て、例えば特開平２−２９００８４号（Ｈ０１Ｌ３３／
００）公報には、液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ
法）の一種であるディップ法により製造することが開示
されている。
【０００５】特に、この公報には、（０００１）面又は
（０００−１）面（（０００バー１）面）から＜１１−
２０＞（＜１１バー２０＞）方向あるいは＜１０−１０
＞（（＜１０バー１０＞）方向に傾斜した一主面上に液
相エピタキシャル成長法によｎ型ＳｉＣ単結晶層を形成
する場合、この層の結晶性がよくなり、この結果、発光
ダイオード素子の発光強度が高くなることが記載されて
いる。
（０００−１）面（（０００バー１）面）から＜１１−
２０＞（＜１１バー２０＞）方向あるいは＜１０−１０
＞（（＜１０バー１０＞）方向に傾斜した一主面上に液
相エピタキシャル成長法によｎ型ＳｉＣ単結晶層を形成
する場合、この層の結晶性がよくなり、この結果、発光
ダイオード素子の発光強度が高くなることが記載されて
いる。
【０００６】また、気相エピタキシャル成長法の一種で
ある気相化学反応堆積法（ＣＶＤ法）により同様の発光
ダイオード素子を製造することも知られている。この場
合、（０００１）面又は（０００−１）面から＜１１−
２０＞方向に傾斜した一主面が結晶成長面として用いら
れている。
ある気相化学反応堆積法（ＣＶＤ法）により同様の発光
ダイオード素子を製造することも知られている。この場
合、（０００１）面又は（０００−１）面から＜１１−
２０＞方向に傾斜した一主面が結晶成長面として用いら
れている。
【０００７】この理由は、雑誌「応用物理」第５９巻，
第８号，１９９０年の第１０５１（５７）頁〜第１０５
６（６２）頁に記載されているように、ＣＶＤ法の場合
には、（０００１）面又は（０００−１）面から＜１１
−２０＞方向に傾斜した面上には平坦性の優れたモホロ
ジーを有する６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層が形成されるが、
（０００１）面又は（０００−１）面から＜１０−１０
＞方向に傾斜した面上には、多数のピットが生じ、特に
長時間成長させた場合にはモホロジーはドメインを有す
るようになるためである。従って、ＬＰＥ法とは異なっ
てＣＶＤ法を用いた発光ダイオード素子の製造では、＜
１０−１０＞方向に傾斜した面を結晶成長面として使用
することがなく、またドープする試みも成されなかっ
た。
第８号，１９９０年の第１０５１（５７）頁〜第１０５
６（６２）頁に記載されているように、ＣＶＤ法の場合
には、（０００１）面又は（０００−１）面から＜１１
−２０＞方向に傾斜した面上には平坦性の優れたモホロ
ジーを有する６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層が形成されるが、
（０００１）面又は（０００−１）面から＜１０−１０
＞方向に傾斜した面上には、多数のピットが生じ、特に
長時間成長させた場合にはモホロジーはドメインを有す
るようになるためである。従って、ＬＰＥ法とは異なっ
てＣＶＤ法を用いた発光ダイオード素子の製造では、＜
１０−１０＞方向に傾斜した面を結晶成長面として使用
することがなく、またドープする試みも成されなかっ
た。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにして製造された発光ダイオード素子は、ｐ型の６
Ｈ形ＳｉＣ単結晶層のキャリア濃度を大きくすることが
できなかった。この結果、従来素子では、ｐ型ＳｉＣ単
結晶層のキャリア濃度が小さいので、発光層へのホール
の注入効率が悪くなって発光強度が小さくなるといった
問題があった。
ようにして製造された発光ダイオード素子は、ｐ型の６
Ｈ形ＳｉＣ単結晶層のキャリア濃度を大きくすることが
できなかった。この結果、従来素子では、ｐ型ＳｉＣ単
結晶層のキャリア濃度が小さいので、発光層へのホール
の注入効率が悪くなって発光強度が小さくなるといった
問題があった。
【０００９】従って、本発明は上述の問題点を鑑みてな
されたものであり、高キャリア濃度のｐ型六方晶ＳｉＣ
単結晶層が得られるＳｉＣウエハの製造方法及びｐ型六
方晶ＳｉＣ単結晶層の高キャリア濃度化が可能なＳｉＣ
発光ダイオード素子の製造方法を提供することを目的と
する。
されたものであり、高キャリア濃度のｐ型六方晶ＳｉＣ
単結晶層が得られるＳｉＣウエハの製造方法及びｐ型六
方晶ＳｉＣ単結晶層の高キャリア濃度化が可能なＳｉＣ
発光ダイオード素子の製造方法を提供することを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の炭化ケイ素ウエ
ハの製造方法は、六方晶炭化ケイ素単結晶基板の（００
０１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上１０度以下
傾斜した面上に、ｐ型六方晶炭化ケイ素単結晶層を気相
エピタキシャル成長法によりエピタキシャル成長するこ
とを特徴とする。
ハの製造方法は、六方晶炭化ケイ素単結晶基板の（００
０１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上１０度以下
傾斜した面上に、ｐ型六方晶炭化ケイ素単結晶層を気相
エピタキシャル成長法によりエピタキシャル成長するこ
とを特徴とする。
【００１１】本発明の炭化ケイ素発光ダイオード素子の
製造方法は、第１導電型の六方晶炭化ケイ素単結晶基板
の（０００１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上１
０度以下傾斜した面上に、第１導電型の六方晶炭化ケイ
素単結晶層及び第１導電型とは逆導電型の六方晶炭化ケ
イ素単結晶層を気相エピタキシャル成長法によりこの順
序でエピタキシャル成長することを特徴とする。特に、
前記傾斜した面は、（０００１）面から＜１０−１０＞
方向に３度以上６度以下傾斜したことを特徴とする。
製造方法は、第１導電型の六方晶炭化ケイ素単結晶基板
の（０００１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上１
０度以下傾斜した面上に、第１導電型の六方晶炭化ケイ
素単結晶層及び第１導電型とは逆導電型の六方晶炭化ケ
イ素単結晶層を気相エピタキシャル成長法によりこの順
序でエピタキシャル成長することを特徴とする。特に、
前記傾斜した面は、（０００１）面から＜１０−１０＞
方向に３度以上６度以下傾斜したことを特徴とする。
【００１２】
【作用】六方晶炭化ケイ素単結晶基板の（０００１）面
から＜１０−１０＞方向に１度以上１０度以下傾斜した
面上に、気相エピタキシャル成長法によりエピタキシャ
ル成長したｐ型六方晶炭化ケイ素単結晶層は、理由は明
らかでないが、高キャリア濃度化が可能となる。
から＜１０−１０＞方向に１度以上１０度以下傾斜した
面上に、気相エピタキシャル成長法によりエピタキシャ
ル成長したｐ型六方晶炭化ケイ素単結晶層は、理由は明
らかでないが、高キャリア濃度化が可能となる。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例に係る炭化ケイ素ウエハの
製造方法について説明する。
製造方法について説明する。
【００１４】まず、最初に（０００１）面を有するノン
ドープの６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板を準備し、この基板の
（０００１）面を＜１０−１０＞方向に研摩し、この面
から＜１０−１０＞方向に１〜１０度、好ましくは３〜
６度傾斜した傾斜面を形成する。しかる後、４００〜５
００℃のＫＯＨ溶液、あるいは１５００〜１８００℃の
ＨＣｌ又はＨ2雰囲気等でエッチングして前記傾斜面の
研摩損傷を除去して、（０００１）面から＜１０−１０
＞方向に１〜１０度、好ましくは３〜６度傾斜した面
（ケイ素が露出したケイ素面）を一主面とする。尚、本
実施例では、前記一主面は５度傾斜した面である。
ドープの６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板を準備し、この基板の
（０００１）面を＜１０−１０＞方向に研摩し、この面
から＜１０−１０＞方向に１〜１０度、好ましくは３〜
６度傾斜した傾斜面を形成する。しかる後、４００〜５
００℃のＫＯＨ溶液、あるいは１５００〜１８００℃の
ＨＣｌ又はＨ2雰囲気等でエッチングして前記傾斜面の
研摩損傷を除去して、（０００１）面から＜１０−１０
＞方向に１〜１０度、好ましくは３〜６度傾斜した面
（ケイ素が露出したケイ素面）を一主面とする。尚、本
実施例では、前記一主面は５度傾斜した面である。
【００１５】次に、ドーパントガスとしてトリメチルア
ルミニウム（（ＣＨ3）3Ａｌ）を用いた従来周知のＣＶ
Ｄ法により、前記一主面上にｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶
層をエピタキシャル成長した。ここで成長条件は、キャ
リアガスとしての水素（Ｈ2）ガスの供給量は、１〜４
ＳＬＭ（典型的には、３ＳＬＭ）、ケイ素原料ガスとし
てのモノシラン（ＳｉＨ4）の供給量は、０．２〜１．
０ｓｃｃｍ（典型的には、０．５ｓｃｃｍ）、炭素原料
ガスとしてのプロパン（Ｃ3Ｈ8）の供給量は、０．１〜
０．８ｓｃｃｍ（典型的には、０．３ｓｃｃｍ）、基板
温度は１４５０〜１６５０℃（典型的には、１５００
℃）、圧力は略大気圧、成長速度は１〜３μｍ／ｈ（典
型的には、２μｍ／ｈ）である。
ルミニウム（（ＣＨ3）3Ａｌ）を用いた従来周知のＣＶ
Ｄ法により、前記一主面上にｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶
層をエピタキシャル成長した。ここで成長条件は、キャ
リアガスとしての水素（Ｈ2）ガスの供給量は、１〜４
ＳＬＭ（典型的には、３ＳＬＭ）、ケイ素原料ガスとし
てのモノシラン（ＳｉＨ4）の供給量は、０．２〜１．
０ｓｃｃｍ（典型的には、０．５ｓｃｃｍ）、炭素原料
ガスとしてのプロパン（Ｃ3Ｈ8）の供給量は、０．１〜
０．８ｓｃｃｍ（典型的には、０．３ｓｃｃｍ）、基板
温度は１４５０〜１６５０℃（典型的には、１５００
℃）、圧力は略大気圧、成長速度は１〜３μｍ／ｈ（典
型的には、２μｍ／ｈ）である。
【００１６】表１に、斯る製造方法で作成したウエハの
ｐ型ＳｉＣ単結晶層中のＡｌドープ量と、（０００１）
面を＜１１−２０＞方向に５度傾斜した面（ケイ素が露
出したケイ素面）を一主面とした以外は同じ条件で作成
したウエハのｐ型ＳｉＣ単結晶層中のＡｌドープ量を示
す。尚、ドーパントガスの供給量は同じとした。
ｐ型ＳｉＣ単結晶層中のＡｌドープ量と、（０００１）
面を＜１１−２０＞方向に５度傾斜した面（ケイ素が露
出したケイ素面）を一主面とした以外は同じ条件で作成
したウエハのｐ型ＳｉＣ単結晶層中のＡｌドープ量を示
す。尚、ドーパントガスの供給量は同じとした。
【００１７】
【表１】
【００１８】この表１から、同一ドーパントガス供給量
において、Ａｌドープ量は傾斜が＜１０−１０＞方向で
ある場合が＜１１−２０＞方向の場合より顕著に大きく
なることが判る。尚、＜１１−２０＞方向の場合にはド
ーパントガス供給量を増やしてもＡｌは十分にドープさ
れなかった。またＬＰＥ法においても同じくＡｌドープ
量は大きくできなかった。
において、Ａｌドープ量は傾斜が＜１０−１０＞方向で
ある場合が＜１１−２０＞方向の場合より顕著に大きく
なることが判る。尚、＜１１−２０＞方向の場合にはド
ーパントガス供給量を増やしてもＡｌは十分にドープさ
れなかった。またＬＰＥ法においても同じくＡｌドープ
量は大きくできなかった。
【００１９】更に、（０００−１）面からこれらの方向
に傾斜した面上に、ｐ型ＳｉＣ単結晶をエピタキシャル
成長してそのドープ量を調べたが、この場合にも（００
０１）面から傾斜した場合に比べてドープ量が小さかっ
た。
に傾斜した面上に、ｐ型ＳｉＣ単結晶をエピタキシャル
成長してそのドープ量を調べたが、この場合にも（００
０１）面から傾斜した場合に比べてドープ量が小さかっ
た。
【００２０】次に、ドーパントガスを窒素ガス（Ｎ2）
としてｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層に代えてｎ型の６Ｈ
形ＳｉＣ単結晶層をエピタキシャル成長した。尚、他の
条件は上述と同じである。
としてｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層に代えてｎ型の６Ｈ
形ＳｉＣ単結晶層をエピタキシャル成長した。尚、他の
条件は上述と同じである。
【００２１】表２に、傾斜が＜１０−１０＞方向である
場合と、傾斜が＜１１−２０＞方向である場合のｎ型Ｓ
ｉＣ単結晶層中の窒素ドープ量を示す。
場合と、傾斜が＜１１−２０＞方向である場合のｎ型Ｓ
ｉＣ単結晶層中の窒素ドープ量を示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】この表２から、このｎ型ＳｉＣ単結晶層の
場合もｐ型ＳｉＣ単結晶層の場合と同じく、＜１０−１
０＞方向の場合の方が、＜１１−２０＞方向の場合より
もドープが容易であることが判る他、両場合において発
光ダイオード素子等に用いて問題がないｎ型ＳｉＣ単結
晶層のドープ量（キャリア濃度）が得られることが判
る。
場合もｐ型ＳｉＣ単結晶層の場合と同じく、＜１０−１
０＞方向の場合の方が、＜１１−２０＞方向の場合より
もドープが容易であることが判る他、両場合において発
光ダイオード素子等に用いて問題がないｎ型ＳｉＣ単結
晶層のドープ量（キャリア濃度）が得られることが判
る。
【００２４】上述では傾斜角度が５度の場合について説
明したが、（０００１）面から＜１０−１０＞方向に１
〜１０度、好ましくは３〜６度傾斜した傾斜面（ケイ素
が露出したケイ素面）上にｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層
をＣＶＤ法によりエピタキシャル成長した場合、同様に
ｐ型ＳｉＣ単結晶層中のアクセプタードープ量を大きく
することができ、従来よりｐ型キャリア濃度を大きくで
きる。更に、傾斜面とｐ型ＳｉＣ単結晶層の間に他のＳ
ｉＣ単結晶層が介在しても同様の効果がある。また、斯
る傾斜面上にｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層をＣＶＤ法に
よりエピタキシャル成長した場合にも、十分のキャリア
濃度が得られる。
明したが、（０００１）面から＜１０−１０＞方向に１
〜１０度、好ましくは３〜６度傾斜した傾斜面（ケイ素
が露出したケイ素面）上にｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層
をＣＶＤ法によりエピタキシャル成長した場合、同様に
ｐ型ＳｉＣ単結晶層中のアクセプタードープ量を大きく
することができ、従来よりｐ型キャリア濃度を大きくで
きる。更に、傾斜面とｐ型ＳｉＣ単結晶層の間に他のＳ
ｉＣ単結晶層が介在しても同様の効果がある。また、斯
る傾斜面上にｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層をＣＶＤ法に
よりエピタキシャル成長した場合にも、十分のキャリア
濃度が得られる。
【００２５】次に、上述の方法を用いてＳｉＣ発光ダイ
オード素子を製造した。図１はその製造工程図である。
オード素子を製造した。図１はその製造工程図である。
【００２６】最初に、図１（ａ）に示すように、（００
０１）面を有する厚さ３５０〜５００μｍのｎ型の６Ｈ
形ＳｉＣ単結晶基板１を準備した後、この基板１の（０
００１）面を＜１０−１０＞方向に研摩し、この面から
＜１０−１０＞方向に１〜１０度、好ましくは３〜６度
傾斜した傾斜面を形成する。しかる後、４００〜５００
℃のＫＯＨ溶液あるいは１５００〜１８００℃のＨ2又
はＨＣｌ雰囲気等でエッチングして前記傾斜面の研摩損
傷を除去して、（０００１）面から＜１０−１０＞方向
に１〜１０度、好ましくは３〜６度傾斜した傾斜面を一
主面１ａとする。尚、この一主面１ａはケイ素（Ｓｉ）
が露出したケイ素面である。
０１）面を有する厚さ３５０〜５００μｍのｎ型の６Ｈ
形ＳｉＣ単結晶基板１を準備した後、この基板１の（０
００１）面を＜１０−１０＞方向に研摩し、この面から
＜１０−１０＞方向に１〜１０度、好ましくは３〜６度
傾斜した傾斜面を形成する。しかる後、４００〜５００
℃のＫＯＨ溶液あるいは１５００〜１８００℃のＨ2又
はＨＣｌ雰囲気等でエッチングして前記傾斜面の研摩損
傷を除去して、（０００１）面から＜１０−１０＞方向
に１〜１０度、好ましくは３〜６度傾斜した傾斜面を一
主面１ａとする。尚、この一主面１ａはケイ素（Ｓｉ）
が露出したケイ素面である。
【００２７】次に、図１（ｂ）に示すように、ドーパン
トガスとしてトリメチルアルミニウムと窒素ガス
（Ｎ2）を用いたＣＶＤ法により前記一主面１ａ上に、
ドナー不純物としての窒素と導電型が逆転しない程度の
発光センターとなる少量のＡｌが含有されてなる層厚が
２〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍのｎ型の６Ｈ形
ＳｉＣ単結晶層（発光層）２をエピタキシャル成長す
る。その後、ドーパントガスとしてトリメチルアルミニ
ウムを用いたＣＶＤ法により前記ｎ型ＳｉＣ単結晶層２
上に、アクセプアター不純物としてのＡｌが含有されて
なる層厚が２〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍの高
キャリア濃度のｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層３をエピタ
キシャル成長する。ここで、成長条件は共に上述と同じ
とした。
トガスとしてトリメチルアルミニウムと窒素ガス
（Ｎ2）を用いたＣＶＤ法により前記一主面１ａ上に、
ドナー不純物としての窒素と導電型が逆転しない程度の
発光センターとなる少量のＡｌが含有されてなる層厚が
２〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍのｎ型の６Ｈ形
ＳｉＣ単結晶層（発光層）２をエピタキシャル成長す
る。その後、ドーパントガスとしてトリメチルアルミニ
ウムを用いたＣＶＤ法により前記ｎ型ＳｉＣ単結晶層２
上に、アクセプアター不純物としてのＡｌが含有されて
なる層厚が２〜１５μｍ、好ましくは５〜１０μｍの高
キャリア濃度のｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層３をエピタ
キシャル成長する。ここで、成長条件は共に上述と同じ
とした。
【００２８】次に、図１（ｃ）に示すように、前記基板
１の他の一主面１ｂ上及び前記ｐ型ＳｉＣ単結晶層３上
にそれぞれＡｕ／Ｎｉからなるｎ型側オーミック電極
４、Ａｌ／Ｓｉからなるｐ型側オーミック電極５を形成
する。
１の他の一主面１ｂ上及び前記ｐ型ＳｉＣ単結晶層３上
にそれぞれＡｕ／Ｎｉからなるｎ型側オーミック電極
４、Ａｌ／Ｓｉからなるｐ型側オーミック電極５を形成
する。
【００２９】斯る発光ダイオード素子は、結晶成長面に
（０００１）面から＜１０−１０＞方向に１〜１０度、
好ましくは３〜６度傾斜した面（ケイ素面）を用い、Ｃ
ＶＤ法によりｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層２、ｐ型の６
Ｈ形ＳｉＣ単結晶層３を形成するので、ｎ型ＳｉＣ単結
晶層２は従来と同様に十分なキャリア濃度が得られると
共に、ｐ型ＳｉＣ単結晶層３は従来に比べて高キャリア
濃度が可能となる。この結果、ｐ型ＳｉＣ単結晶層３か
ら発光層となるｎ型ＳｉＣ単結晶層２へのホールの注入
効率が高くなり、従来に比べて発光ダイオード素子の高
輝度化が図れる。従って、このことから従来知られてい
た結晶性の低下は高輝度化を妨げる程度には至らないこ
とが判る。
（０００１）面から＜１０−１０＞方向に１〜１０度、
好ましくは３〜６度傾斜した面（ケイ素面）を用い、Ｃ
ＶＤ法によりｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層２、ｐ型の６
Ｈ形ＳｉＣ単結晶層３を形成するので、ｎ型ＳｉＣ単結
晶層２は従来と同様に十分なキャリア濃度が得られると
共に、ｐ型ＳｉＣ単結晶層３は従来に比べて高キャリア
濃度が可能となる。この結果、ｐ型ＳｉＣ単結晶層３か
ら発光層となるｎ型ＳｉＣ単結晶層２へのホールの注入
効率が高くなり、従来に比べて発光ダイオード素子の高
輝度化が図れる。従って、このことから従来知られてい
た結晶性の低下は高輝度化を妨げる程度には至らないこ
とが判る。
【００３０】ところで、上述の発光ダイオード素子は、
ｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板上にｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ
単結晶層及びｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層をこの順序で
形成した構成であるが、ｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板
上にｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層及びｎ型の６Ｈ形Ｓｉ
Ｃ単結晶層（発光層）をこの順序で形成した構成でもよ
い。この場合でもｎ型ＳｉＣ単結晶層は従来と同様に十
分なキャリア濃度が得られ、ｐ型ＳｉＣ単結晶層も従来
に比べて高キャリア濃度が可能となるので、同様の理由
で高輝度化が図れる。
ｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板上にｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ
単結晶層及びｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層をこの順序で
形成した構成であるが、ｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板
上にｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層及びｎ型の６Ｈ形Ｓｉ
Ｃ単結晶層（発光層）をこの順序で形成した構成でもよ
い。この場合でもｎ型ＳｉＣ単結晶層は従来と同様に十
分なキャリア濃度が得られ、ｐ型ＳｉＣ単結晶層も従来
に比べて高キャリア濃度が可能となるので、同様の理由
で高輝度化が図れる。
【００３１】尚、上記６Ｈ形のＳｉＣ単結晶基板以外の
他の六方晶ＳｉＣ単結晶基板上にｐ型の六方晶ＳｉＣ単
結晶層を設ける場合も同様の効果があり、従って六方晶
ＳｉＣ発光ダイオード素子でも高輝度化が図れる。また
ドーパントガスとしてトリエチルアルミニウム（（Ｃ2
Ｈ5）3Ａｌ）、窒素ガス（ＮＨ3）など他のものを用い
ることもできる。
他の六方晶ＳｉＣ単結晶基板上にｐ型の六方晶ＳｉＣ単
結晶層を設ける場合も同様の効果があり、従って六方晶
ＳｉＣ発光ダイオード素子でも高輝度化が図れる。また
ドーパントガスとしてトリエチルアルミニウム（（Ｃ2
Ｈ5）3Ａｌ）、窒素ガス（ＮＨ3）など他のものを用い
ることもできる。
【００３２】
【発明の効果】本発明のＳｉＣウエハーの製造方法は、
六方晶ＳｉＣ単結晶基板の（０００１）面から＜１０−
１０＞方向に１度以上１０度以下傾斜した面上に、ｐ型
六方晶ＳｉＣ単結晶層を気相エピタキシャル成長法によ
りエピタキシャル成長するので、このｐ型ＳｉＣ単結晶
層中にアクセプター不純物を従来に比べて多くドープで
き、キャリア濃度が従来に比べて大きくできる。
六方晶ＳｉＣ単結晶基板の（０００１）面から＜１０−
１０＞方向に１度以上１０度以下傾斜した面上に、ｐ型
六方晶ＳｉＣ単結晶層を気相エピタキシャル成長法によ
りエピタキシャル成長するので、このｐ型ＳｉＣ単結晶
層中にアクセプター不純物を従来に比べて多くドープで
き、キャリア濃度が従来に比べて大きくできる。
【００３３】また、本発明の炭化ケイ素発光ダイオード
素子の製造方法は、第１導電型の六方晶ＳｉＣ単結晶基
板の（０００１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上
１０度以上傾斜した面上に、第１導電型の六方晶ＳｉＣ
単結晶層及び第１導電型とは逆導電型の六方晶ＳｉＣ単
結晶層を気相エピタキシャル成長法によりこの順序でエ
ピタキシャル成長するので、ｐ型ＳｉＣ単結晶層のキャ
リア濃度が従来に比べて大きくできる。この結果、ｐ型
ＳｉＣ単結晶層から発光層となるｎ型ＳｉＣ単結晶層へ
のホールの注入効率が高くなり、従来に比べて発光ダイ
オード素子の高輝度化が図れる。
素子の製造方法は、第１導電型の六方晶ＳｉＣ単結晶基
板の（０００１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上
１０度以上傾斜した面上に、第１導電型の六方晶ＳｉＣ
単結晶層及び第１導電型とは逆導電型の六方晶ＳｉＣ単
結晶層を気相エピタキシャル成長法によりこの順序でエ
ピタキシャル成長するので、ｐ型ＳｉＣ単結晶層のキャ
リア濃度が従来に比べて大きくできる。この結果、ｐ型
ＳｉＣ単結晶層から発光層となるｎ型ＳｉＣ単結晶層へ
のホールの注入効率が高くなり、従来に比べて発光ダイ
オード素子の高輝度化が図れる。
【００３４】特に、前記傾斜した面が、（０００１）面
から＜１０−１０＞方向に３度以上６度以下傾斜した場
合、ｐ型ＳｉＣ単結晶層のキャリア濃度を大きくできる
ので、望ましい。
から＜１０−１０＞方向に３度以上６度以下傾斜した場
合、ｐ型ＳｉＣ単結晶層のキャリア濃度を大きくできる
ので、望ましい。
【図１】本発明の一実施例に係るＳｉＣ発光ダイオード
素子の製造工程図である。
素子の製造工程図である。
１ ｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶基板 １ａ 一主面（傾斜面） ２ ｎ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層 ３ ｐ型の６Ｈ形ＳｉＣ単結晶層
Claims (3)
- 【請求項１】 六方晶炭化ケイ素単結晶基板の（０００
１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上１０度以下傾
斜した面上に、ｐ型六方晶炭化ケイ素単結晶層を気相エ
ピタキシャル成長法によりエピタキシャル成長すること
を特徴とする炭化ケイ素ウエハの製造方法。 - 【請求項２】 第１導電型の六方晶炭化ケイ素単結晶基
板の（０００１）面から＜１０−１０＞方向に１度以上
１０度以下傾斜した面上に、第１導電型の六方晶炭化ケ
イ素単結晶層及び第１導電型とは逆導電型の六方晶炭化
ケイ素単結晶層を気相エピタキシャル成長法によりこの
順序でエピタキシャル成長することを特徴とする炭化ケ
イ素発光ダイオード素子の製造方法。 - 【請求項３】 前記傾斜した面は、（０００１）面から
＜１０−１０＞方向に３度以上６度以下傾斜したことを
特徴とする請求項２記載の炭化ケイ素発光ダイオード素
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27869993A JPH07131067A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 炭化ケイ素ウエハの製造方法及び炭化ケイ素発光ダイオード素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27869993A JPH07131067A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 炭化ケイ素ウエハの製造方法及び炭化ケイ素発光ダイオード素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07131067A true JPH07131067A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17600958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27869993A Pending JPH07131067A (ja) | 1993-11-08 | 1993-11-08 | 炭化ケイ素ウエハの製造方法及び炭化ケイ素発光ダイオード素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07131067A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997039476A1 (fr) * | 1996-04-18 | 1997-10-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ELEMENT EN SiC ET SON PROCEDE DE PRODUCTION |
| US6273950B1 (en) | 1996-04-18 | 2001-08-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | SiC device and method for manufacturing the same |
| JP2002179498A (ja) * | 2000-12-12 | 2002-06-26 | Denso Corp | 炭化珪素単結晶の製造方法 |
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| JP2006261612A (ja) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Shikusuon:Kk | 炭化珪素半導体およびその製造方法と製造装置 |
| JP2007506289A (ja) * | 2003-09-22 | 2007-03-15 | クリー インコーポレイテッド | 積層欠陥核生成サイトを減らして、バイポーラデバイスのＶｆドリフトを低減する方法 |
| JP2013211500A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 炭化珪素基板への成膜方法 |
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| CN109087850A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-12-25 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | SiC表面欧姆接触优化方法 |
-
1993
- 1993-11-08 JP JP27869993A patent/JPH07131067A/ja active Pending
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