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公開番号2025168517
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-07
出願番号2025146789,2023575649
出願日2025-09-04,2022-06-10
発明の名称パワー半導体素子の製造方法
出願人ジュスンエンジニアリングカンパニーリミテッド
代理人弁理士法人はるか国際特許事務所
主分類H01L 21/205 20060101AFI20251030BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】低温下で製造することのできるパワー半導体素子の製造方法を提供すること。また、低温下で活性層を形成することのできるパワー半導体素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】
チャンバーを備える蒸着装置を用いたパワー半導体素子の製造方法であって、前記チャンバーは、透明材質から作製され、ドーム状の上胴体を備え、前記チャンバー内にGa、In、Zn及びSiのうちのいずれか1種又は2種以上を含むソースガスを噴射するステップと、前記チャンバー内にAs、P、O及びCのうちのいずれか1種又は2種以上を含むリアクタントガスを噴射するステップと、を含む、パワー半導体素子の製造方法。
【選択図】図7

特許請求の範囲【請求項１】
チャンバーを備える蒸着装置を用いたパワー半導体素子の製造方法であって、
前記チャンバーは、透明材質から作製され、ドーム状の上胴体を備え、
前記チャンバー内にＧａ、Ｉｎ、Ｚｎ及びＳｉのうちのいずれか１種又は２種以上を含むソースガスを噴射するステップと、
前記チャンバー内にＡｓ、Ｐ、Ｏ及びＣのうちのいずれか１種又は２種以上を含むリアクタントガスを噴射するステップと、
を含む、パワー半導体素子の製造方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記蒸着装置は、前記上胴体の上部に配設されたアンテナを備え、
前記ソースガスを噴射するステップ後に、前記アンテナを用いて前記チャンバー内にプラズマを生じさせるステップを含む、請求項１に記載のパワー半導体素子の製造方法。
【請求項３】
前記蒸着装置は、前記上胴体の上部に配設されたアンテナを備え、
前記リアクタントガスを噴射するステップ後に、前記アンテナを用いて前記チャンバー内にプラズマを生じさせるステップを含む、請求項１に記載のパワー半導体素子の製造方法。
【請求項４】
前記蒸着装置は、前記チャンバー内に配設された第１のガス噴射部と第２のガス噴射部を備え、
前記第１のガス噴射部を介して前記ソースガスを噴射するステップと、
前記第２のガス噴射部を介して前記リアクタントガスを噴射するステップと、
を含む、請求項１に記載のパワー半導体素子の製造方法。
【請求項５】
前記チャンバーは、幅方向の中心に向かって進むにつれて高さが次第に減少する斜面を有するドーム状の下胴体を備え、
前記蒸着装置は、前記チャンバーの外部の下側に配設された加熱部を備える、請求項１に記載のパワー半導体素子の製造方法。
【請求項６】
チャンバーと、複数本の孔を備え、前記チャンバーの内部に配置された第１のプレートと、前記複数本の孔に挿し込まれるノズルと、前記チャンバー内の上部壁と前記第１のプレートとの間に配置された第２のプレートと、を備える蒸着装置を用いたパワー半導体の製造方法であって、
前記チャンバー内にＧａ、Ｉｎ、Ｚｎ及びＳｉのうちのいずれか１種又は２種以上を含むソースガスを噴射するステップと、
前記チャンバー内にＡｓ、Ｐ、Ｏ及びＣのうちのいずれか１種又は２種以上を含むリアクタントガスを噴射するステップと、
を含む、パワー半導体素子の製造方法。
【請求項７】
前記蒸着装置は、ＲＦ電源部を備え、
前記ＲＦ電源部は第１のプレートに接続され、前記第２のプレートは接地され、
前記ソースガスを噴射するステップ後に、前記チャンバー内にプラズマを生じさせるステップを含む、請求項６に記載のパワー半導体素子の製造方法。
【請求項８】
前記蒸着装置は、ＲＦ電源部を備え、
前記ＲＦ電源部は第１のプレートに接続され、前記第２のプレートは接地され、
前記リアクタントガスを噴射するステップ後に、前記チャンバー内にプラズマを生じさせるステップを含む、請求項６に記載のパワー半導体素子の製造方法。
【請求項９】
前記蒸着装置は、前記ノズル内の通路である第１の経路及び前記孔の内部における前記ノズルの外側の空間である第２の経路を備え、
前記第１の経路を介して前記ソースガスを噴射するステップと、
前記第２の経路を介して前記リアクタントガスを噴射するステップと、
を含む、請求項６に記載のパワー半導体素子の製造方法。
【請求項１０】
前記蒸着装置は、基板を支持可能なように前記チャンバーの内部に配設された支持台及び前記支持台の内部に配設されたヒーターを備える、請求項６に記載のパワー半導体素子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー半導体素子の製造方法に関し、より詳細には、原子層蒸着法により活性層を形成するパワー半導体素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
電界効果トランジスター（ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）は、基板の上に形成された活性層と、活性層の上側に形成されたソース及びドレイン電極と、活性層の上側におけるソース電極とドレイン電極との間に位置するように形成されたゲート電極と、ソース電極及びドレイン電極と活性層との間に設けられたウェル（ｗｅｌｌ）領域と、を備える。
【０００３】
活性層は、有機金属化学気相蒸着（ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）法により形成する。このとき、基板の温度を約１２００℃の高温に調節した状態で薄膜を蒸着して活性層を蒸着する。すなわち、基板が約１２００℃の高温に保たれるときに、基板の上に活性層が蒸着されることが可能になる。
【０００４】
ところが、このように基板を高温に加熱した状態で活性層を形成することに起因して、基板又は前記基板の上に形成された薄膜が損傷されてしまうという問題が生じる。そして、これは、電界効果トランジスターの機能を低下させたり不良を引き起こしたりする要因として働く。特に、電界効果トランジスターを電子機器の電力の変換や制御の用途に用いる場合、高温下で活性層を形成する際に生じた損傷は、品質又は機能を大幅に低下させる要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第２５７１５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、低温下で製造することのできるパワー半導体素子（電力用半導体素子）の製造方法を提供する。
【０００７】
本発明は、低温下で活性層を形成することのできるパワー半導体素子の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面に係るパワー半導体素子の製造方法は、チャンバーを備える蒸着装置を用いたパワー半導体素子の製造方法であって、前記チャンバーは、透明材質から作製され、ドーム状の上胴体を備え、前記チャンバー内にＧａ、Ｉｎ、Ｚｎ及びＳｉのうちのいずれか１種又は２種以上を含むソースガスを噴射するステップと、前記チャンバー内にＡｓ、Ｐ、Ｏ及びＣのうちのいずれか１種又は２種以上を含むリアクタントガスを噴射するステップと、を含む。
【０００９】
前記蒸着装置は、前記上胴体の上部に配設されたアンテナを備え、前記ソースガスを噴射するステップ後に、前記アンテナを用いて前記チャンバー内にプラズマを生じさせるステップを含んでよい。
【００１０】
前記蒸着装置は、前記上胴体の上部に配設されたアンテナを備え、前記リアクタントガスを噴射するステップ後に、前記アンテナを用いて前記チャンバー内にプラズマを生じさせるステップを含んでよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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