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公開番号2025125910
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024022174
出願日2024-02-16
発明の名称炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法および炭化珪素半導体装置の製造方法
出願人住友電気工業株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類C30B 29/36 20060101AFI20250821BHJP(結晶成長)
要約【課題】炭化珪素半導体装置の歩留まりを向上可能な炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法および炭化珪素半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法は、以下の工程を有している。炭化珪素基板が搬送待機チャンバに配置される。炭化珪素基板が搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送される。成長チャンバにおいて、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層が形成される。炭化珪素基板を搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程において、成長チャンバの温度は、300℃以上であり、且つ、炭化珪素基板の少なくとも一部が成長チャンバに入った状態で炭化珪素基板の搬送を一時的に停止する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
炭化珪素基板を搬送待機チャンバに配置する工程と、
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程と、
前記成長チャンバにおいて、前記炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程と、を備え、
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程において、前記成長チャンバの温度は、３００℃以上であり、且つ、前記炭化珪素基板の少なくとも一部が前記成長チャンバに入った状態で前記炭化珪素基板の搬送を一時的に停止する、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記成長チャンバは、断熱材を含み、
前記炭化珪素基板が前記断熱材に囲まれた空間に入る前に、前記炭化珪素基板の搬送を一時的に停止する、請求項１に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項３】
炭化珪素基板を搬送待機チャンバに配置する工程と、
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程と、
前記成長チャンバにおいて、前記炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程と、を備え、
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程において、前記成長チャンバの温度は、３００℃以上であり、
前記炭化珪素基板を搬送待機チャンバに配置する工程において、前記搬送待機チャンバの温度は、１０℃以上である、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項４】
前記炭化珪素基板を搬送待機チャンバに配置する工程において、前記搬送待機チャンバの温度は、３００℃以上である、請求項３に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項５】
炭化珪素基板を搬送待機チャンバに配置する工程と、
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程と、
前記成長チャンバにおいて、前記炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程と、を備え、
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程において、前記成長チャンバの温度は、３００℃以上であり、且つ、前記炭化珪素基板の搬送速度は、２００ｍｍ／秒以下である、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項６】
炭化珪素基板を搬送待機チャンバに配置する工程と、
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程と、
前記成長チャンバにおいて、前記炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程と、を備え、
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程において、前記成長チャンバの温度は、３００℃以上であり、前記炭化珪素基板は、第１搬送速度で搬送された後、前記第１搬送速度よりも遅い第２搬送速度で搬送され、
前記第１搬送速度は、２００ｍｍ／秒以下である、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２搬送速度は、１００ｍｍ／秒以下である、請求項６に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項８】
前記成長チャンバは、発熱体を有し、
前記発熱体の内部には、前記炭化珪素基板が配置される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項９】
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程において、前記成長チャンバの温度は、５００℃以上である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
【請求項１０】
前記炭化珪素基板を前記搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程において、前記成長チャンバの温度は、１２００℃以下である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。
（【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】
本開示は、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法および炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１７－１４５１５０号公報（特許文献１）には、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－１４５１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示の目的は、炭化珪素半導体装置の歩留まりを向上可能な炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法および炭化珪素半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法は、以下の工程を備えている。炭化珪素基板が搬送待機チャンバに配置される。炭化珪素基板が搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送される。成長チャンバにおいて、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層が形成される。炭化珪素基板を搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程において、成長チャンバの温度は、３００℃以上であり、且つ、炭化珪素基板の少なくとも一部が成長チャンバに入った状態で炭化珪素基板の搬送を一時的に停止する。これにより、炭化珪素基板上に炭化珪素異物が落下することを抑制することができる。結果として、炭化珪素半導体装置の歩留まりを向上することができる。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、炭化珪素半導体装置の歩留まりを向上可能な炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法および炭化珪素半導体装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、炭化珪素基板の構成を示す平面模式図である。
図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面模式図である。
図３は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造装置の構成を示す断面模式図である。
図４は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法を説明するフロー図である。
図５は、炭化珪素基板を成長チャンバに搬送する工程を示す断面模式図である。
図６は、炭化珪素基板の搬送速度と時間との第１例の関係を示す図である。
図７は、ホルダがステージに載せられた状態を示す断面模式図である。
図８は、炭化珪素エピタキシャル基板の構成を示す断面模式図である。
図９は、炭化珪素基板の搬送速度と時間との第２例の関係を示す図である。
図１０は、炭化珪素基板の搬送速度と時間との第３例の関係を示す図である。
図１１は、本実施形態に係る炭化珪素半導体装置の構成を示す断面模式図である。
図１２は、本実施形態に係る炭化珪素半導体装置の製造方法を概略的に示す模式図である。
図１３は、ボディ領域を形成する工程を示す断面模式図である。
図１４は、ソース領域を形成する工程を示す断面模式図である。
図１５は、第１主面１にトレンチを形成する工程を示す断面模式図である。
図１６は、ゲート絶縁膜を形成する工程を示す断面模式図である。
図１７は、ゲート電極および層間絶縁膜を形成する工程を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［本開示の実施形態の概要］
まず本開示の実施形態の概要について説明する。本明細書の結晶学的記載においては、個別方位を［］、集合方位を＜＞、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示す。結晶学上の指数が負であることは、通常、数字の上に”－”（バー）を付すことによって表現されるが、本明細書では数字の前に負の符号を付すことによって結晶学上の負の指数を表現する。
【０００９】
（１）本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法は、以下の工程を備えている。炭化珪素基板が搬送待機チャンバに配置される。炭化珪素基板が搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送される。成長チャンバにおいて、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層が形成される。炭化珪素基板を搬送待機チャンバから成長チャンバに搬送する工程において、成長チャンバの温度は、３００℃以上であり、且つ、炭化珪素基板の少なくとも一部が成長チャンバに入った状態で炭化珪素基板の搬送を一時的に停止する。これにより、炭化珪素基板上に炭化珪素異物が落下することを抑制することができる。結果として、炭化珪素半導体装置の歩留まりを向上することができる。
【００１０】
（２）上記（１）に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法において、成長チャンバは、断熱材を含んでもよい。炭化珪素基板が断熱材に囲まれた空間に入る前に、炭化珪素基板の搬送が一時的に停止されてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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