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公開番号2025175425
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-03
出願番号2024081527
出願日2024-05-20
発明の名称窒化物半導体装置の製造方法
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類H10D 30/01 20250101AFI20251126BHJP()
要約【課題】窒化物半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】方法は、窒化物半導体層25の上方に、シリコンを含むアモルファスの保護膜30を設ける段階と、熱間等方加圧装置110で、1MPa以上、1GPa以下の圧力条件及び1200℃以上、1500℃以下の温度条件において、保護膜が設けられた窒化物半導体層を熱処理する段階と、を備える。保護膜は、窒化物半導体層と接していてよく、SiO₂、SiNまたはSiONの少なくとも1つを含む。
【選択図】図3C
特許請求の範囲【請求項１】
窒化物半導体層の上方に、シリコンを含むアモルファスの保護膜を設ける段階と、
１ＭＰａ以上、１ＧＰａ以下の圧力条件および、１２００℃以上、１５００℃以下の温度条件において、前記保護膜が設けられた前記窒化物半導体層を熱処理する段階と
を備える
窒化物半導体装置の製造方法。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記保護膜は、前記窒化物半導体層と接する
請求項１に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記保護膜は、ＳｉＯ
２
、ＳｉＮまたはＳｉＯＮの少なくとも１つを含む
請求項１に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜は単層である
請求項１に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記保護膜を設ける段階は、
前記窒化物半導体層と接する第１保護層を設ける段階と、
前記第１保護層の上方において、前記第１保護層と異なる材料を含む第２保護層を設ける段階と
を含む
請求項１に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１保護層は、ＳｉＯ
２
、ＳｉＮまたはＳｉＯＮの少なくとも１つを含む
請求項５に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２保護層は、ＳｉＯ
２
、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＡｌＮ、Ａｌ
２
Ｏ
３
またはＡｌＧａＮの少なくとも１つを含む
請求項５に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記保護膜の厚さは、１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下である
請求項１から７のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記保護膜の厚さは、１０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下である
請求項１から７のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記熱処理する段階における圧力は、前記窒化物半導体層の平衡蒸気圧の０．１％以上、１０００％以下である
請求項１から７のいずれか一項に記載の窒化物半導体装置の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には「ＡｌＮ（窒化アルミニウム）膜である」保護膜を用いて「予め定められた温度および圧力において一定時間ＧａＮ層１２を含む被処理積層体６０をアニールする」と記載されている。特許文献２には「キャップ層２０としてＳｉＯ
２
を用いる」窒化物半導体装置の製造方法であって、「１，２００℃以下で熱処理する」と記載されている。特許文献３には「アモルファスのアニール用保護膜４２」を用いて「１２００℃以上の温度であって、アンモニア雰囲気下、且つ、１０ｋＰａ未満の低い圧力で窒化物半導体層２０を加熱する」と記載されている。
【０００３】
特許文献２には「なお、キャップ層２０を設けていたとしても、１，２００℃よりも高い温度で積層体１０を熱処理すると主面１５の結晶構造に荒れが生じる」と記載されている。また、特許文献３には「アニール処理工程が実施されると、アモルファスであったアニール用保護膜４２が結晶化する」と記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特許第６９１１２８１号公報
［特許文献２］特許第６２１７７１９号公報
［特許文献３］国際公開第２０２１／１６１５０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
窒化物半導体装置の製造方法において、熱処理する段階における窒化物半導体層の熱分解を抑制することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様においては、窒化物半導体層の上方に、シリコンを含むアモルファスの保護膜を設ける段階と、１ＭＰａ以上、１ＧＰａ以下の圧力条件および、１２００℃以上、１５００℃以下の温度条件において、前記保護膜が設けられた前記窒化物半導体層を熱処理する段階とを備える、窒化物半導体装置の製造方法を提供する。
【０００６】
上記窒化物半導体装置の製造方法において、前記保護膜は、前記窒化物半導体層と接してよい。
【０００７】
上記いずれかの窒化物半導体装置の製造方法において、前記保護膜は、ＳｉＯ
２
、ＳｉＮまたはＳｉＯＮの少なくとも１つを含んでよい。
【０００８】
上記いずれかの窒化物半導体装置の製造方法において、前記保護膜は単層であってよい。
【０００９】
上記いずれかの窒化物半導体装置の製造方法において、前記保護膜を設ける段階は、前記窒化物半導体層と接する第１保護層を設ける段階と、前記第１保護層の上方において、前記第１保護層と異なる材料を含む第２保護層を設ける段階とを含んでよい。
【００１０】
上記いずれかの窒化物半導体装置の製造方法において、前記第１保護層は、ＳｉＯ
２
、ＳｉＮまたはＳｉＯＮの少なくとも１つを含んでよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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