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公開番号2025123133
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-22
出願番号2024019027
出願日2024-02-09
発明の名称炭化珪素半導体装置の製造方法
出願人富士電機株式会社
代理人個人
主分類H10D 30/01 20250101AFI20250815BHJP()
要約【課題】プラズマ放電によるSiCウェハへの欠損を抑制できる炭化珪素半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】炭化珪素半導体装置の製造方法は、第1導電型の出発基板のおもて面側に、出発基板より低不純物濃度の第1導電型の第1半導体層が設けられた炭化珪素半導体基板を用意する第1工程と、第1半導体層内に、第1導電型および第2導電型の半導体領域をイオン注入で形成する第2工程と、炭化珪素半導体基板のおもて面側にトレンチを形成する第3工程と、炭化珪素半導体基板のおもて面にカーボン膜を形成する第4工程と、炭化珪素半導体基板をサイクルパージする第5工程と、炭化珪素半導体基板を取り出す第6工程と、イオン注入で形成した半導体領域を活性化する第7工程と、を含む。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
第１導電型の出発基板のおもて面側に、前記出発基板より低不純物濃度の第１導電型の第１半導体層が設けられた炭化珪素半導体基板を用意する第１工程と、
前記第１半導体層内に、第１導電型および第２導電型の半導体領域をイオン注入で形成する第２工程と、
前記炭化珪素半導体基板のおもて面側にトレンチを形成する第３工程と、
前記炭化珪素半導体基板のおもて面にカーボン膜を形成する第４工程と、
前記炭化珪素半導体基板をサイクルパージする第５工程と、
前記炭化珪素半導体基板を取り出す第６工程と、
イオン注入で形成した前記半導体領域を活性化する第７工程と、
を含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
続きを表示（約 460 文字）【請求項２】
前記第５工程では、前記炭化珪素半導体基板を成膜室内に残したままサイクルパージする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。
【請求項３】
前記第５工程では、ＡｒガスまたはＮ
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ガスを使用する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。
【請求項４】
前記第５工程では、スパッタガス導入口よりガスを導入する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。
【請求項５】
前記第５工程のガス流量は、前記第４工程のガス流量よりも大きい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。
【請求項６】
前記第５工程では、サイクルパージを複数回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。
【請求項７】
前記炭化珪素半導体装置は、ＦＥＴ、ＩＧＢＴもしくはダイオードである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。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この開示は、炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、表面にダイヤモンドライクカーボン膜または有機膜の保護膜を堆積してアニールを行う技術が公知である（例えば、下記特許文献１参照）。また、基板の熱膨張が飽和するまで大気状態に保持し、次いで炉本体内を真空引きし、その後炉本体内に成膜の原料となるガスを供給し、化学反応により基板の表面に薄膜を生成する技術が公知である（例えば、下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許３７６０６８８号公報
特開２００５－８５７９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の炭化珪素半導体装置の製造方法では、ＳｉＣ（炭化珪素）ウェハへプラズマ放電でスパッタを行う際、ＳｉＣウェハにダメージを与え、欠損が形成されるという課題があった。この開示は、プラズマ放電によるＳｉＣウェハへの欠損を抑制できる炭化珪素半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、本開示の目的を達成するため、この開示にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法は、次の特徴を有する。まず、第１導電型の出発基板のおもて面側に、前記出発基板より低不純物濃度の第１導電型の第１半導体層が設けられた炭化珪素半導体基板を用意する第１工程を行う。次に、前記第１半導体層内に、第１導電型および第２導電型の半導体領域をイオン注入で形成する第２工程を行う。次に、前記炭化珪素半導体基板のおもて面側にトレンチを形成する第３工程を行う。次に、前記炭化珪素半導体基板のおもて面にカーボン膜を形成する第４工程を行う。次に、前記炭化珪素半導体基板をサイクルパージする第５工程を行う。次に、前記炭化珪素半導体基板を取り出す第６工程を行う。次に、イオン注入で形成した前記半導体領域を活性化する第７工程を行う。
【０００６】
上述した開示によれば、カーボン膜堆積後、サイクルパージを行い、ターゲットやチャンバー内に堆積した不安定状態の異物を排出する。これにより、チャンバー内の異物が低減し、ＳｉＣウェハ上に異物が付着する事が抑制される。このため、プラズマ着火時の異常放電が抑制されるため、トレンチ側壁の一部が欠けることを抑制し、歩留り改善をすることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、プラズマ放電によるＳｉＣウェハへの欠損を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の構成を示す断面図である。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を模式的に示す断面図である（その１）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を模式的に示す断面図である（その２）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を模式的に示す断面図である（その３）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を模式的に示す断面図である（その４）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を模式的に示す断面図である（その５）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を模式的に示す断面図である（その６）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を模式的に示す断面図である（その７）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を模式的に示す断面図である（その８）。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。
実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法で用いるスパッタ装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜本開示の実施形態の概要＞
上述した課題を解決し、本開示の目的を達成するため、この開示にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法は、次の特徴を有する。まず、第１導電型の出発基板のおもて面側に、前記出発基板より低不純物濃度の第１導電型の第１半導体層が設けられた炭化珪素半導体基板を用意する第１工程を行う。次に、前記第１半導体層内に、第１導電型および第２導電型の半導体領域をイオン注入で形成する第２工程を行う。次に、前記炭化珪素半導体基板のおもて面側にトレンチを形成する第３工程を行う。次に、前記炭化珪素半導体基板のおもて面にカーボン膜を形成する第４工程を行う。次に、前記炭化珪素半導体基板をサイクルパージする第５工程を行う。次に、前記炭化珪素半導体基板を取り出す第６工程を行う。次に、イオン注入で形成した前記半導体領域を活性化する第７工程を行う。
【００１０】
上述した開示によれば、カーボン膜堆積後、サイクルパージを行い、ターゲットやチャンバー内に堆積した不安定状態の異物を排出する。これにより、チャンバー内の異物が低減し、ＳｉＣウェハ上に異物が付着する事が抑制される。このため、プラズマ着火時の異常放電が抑制されるため、トレンチ側壁の一部が欠けることを抑制し、歩留り改善をすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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