【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使外延层的载流子浓度均匀化的方法以及通过该方法制造的结构。
技术介绍
1、碳化硅(sic)、氮化镓(gan)、氧化镓(ga2o3)等化合物半导体作为取代硅(si)的下一代半导体材料而受到关注。
2、例如，碳化硅的介电击穿场比硅大一个数量级，带隙大三倍，导热率高约三倍。因此，碳化硅有望应用于功率器件、高频器件、高温工作器件等。
3、为了在半导体装置(器件)中实现超高击穿电压和低损耗，需要适当控制外延层中的杂质(掺杂剂)浓度。为了解决这些问题，为了控制杂质浓度的目的，已经提出了各种外延生长方法。
4、例如，专利文献1记载了以下技术：“一种碳化硅半导体基板的制造方法，其特征在于，包括：向外延生长装置内供给含有氢的气体并将所述外延生长装置的内部加热规定时间的步骤；以及将单晶碳化硅基板搬入所述外延生长装置内，通过供应原料气体、载气和含有决定导电类型的杂质的掺杂剂气体并在所述单晶碳化硅基板上外延生长单晶碳化硅膜来形成的步骤”。
5、而本申请的专利技术人等开发了与热cvd法不同的生长方法，并且已经提交了专利申请。例如，专利文献2记载了在sic-c平衡蒸气压环境下生长碳化硅外延层的技术。另外，专利文献3记载了在sic-si平衡蒸气压环境下生长碳化硅外延层的技术。
6、[现有技术文件]
7、[专利文献]
8、专利文献1：日本专利申请公开第2019-121690号公报
9、专利文献2：国际公开第2020/095872号公报
技术实现思路
1、[本专利技术要解决的问题]
2、而导通电阻特性劣化的原因之一是外延层的载流子浓度的变化。如果外延层平面内的载流子浓度存在变化，这将导致半导体装置的阈值电压和导通电阻的变化。此外，阈值电压和导通电阻的变化不仅会降低通电能力，还会导致电流集中到特定位置，从而导致半导体装置的损坏。因此，需要使外延层的载流子浓度均匀。
3、本专利技术要解决的问题是提供一种使外延层的载流子浓度均匀化的新技术。
4、[解决问题的手段]
5、解决上述问题的本专利技术是一种使外延层的载流子浓度均匀化的方法，所述方法包括：在平衡蒸气压环境下在主体层上生长外延层的生长步骤。
6、本专利技术的优选实施例包括：计量所述载流子浓度的平均值和标准偏差的计量步骤。
7、在本专利技术的优选实施例中，所述计量步骤包括：测量所述外延层的多个测量点处的所述载流子浓度的测量步骤；以及根据所述多个测量点的结果计算所述载流子浓度的平均值和标准偏差的计算步骤。
8、在本专利技术的优选实施例中，所述生长步骤是生长所述载流子浓度的变动系数为0.05以下的外延层的步骤。
9、在本专利技术的优选实施例中，所述生长步骤是生长所述载流子浓度的标准偏差为1×1017cm-3以下的外延层的步骤。
10、在本专利技术的优选实施例中，所述生长步骤是在具有至少4英寸以上的直径的主体层上生长所述外延层的步骤。
11、此外，本专利技术还涉及一种半导体基板的制造方法。即，解决上述问题的本专利技术涉及一种半导体基板的制造方法，所述制造方法包括：在平衡蒸气压环境下在主体层上生长外延层的生长步骤。
12、此外，本专利技术还涉及一种半导体基板。即，解决上述问题的本专利技术涉及一种半导体基板，其中，外延层中的载流子浓度的变动系数为0.05以下。此外，解决上述问题的本专利技术涉及一种半导体基板，其中，外延层中的所述载流子浓度的标准偏差为1×1017cm-3以下。
13、在本专利技术的优选实施例中，具有至少4英寸以上的直径。
14、此外，本专利技术还涉及一种半导体装置的制造方法。即，解决上述问题的本专利技术涉及一种半导体装置的制造方法，包括：在平衡蒸气压环境下在主体层上生长外延层以获得基板的生长步骤；以及在所述基板的至少一部分上形成器件区域的器件形成步骤。
15、此外，本专利技术还涉及一种半导体装置。即，解决上述问题的本专利技术涉及一种半导体装置，所述半导体装置具有：载流子浓度的变动系数为0.05以下的外延层。此外，解决上述问题的本专利技术涉及一种半导体装置，所述半导体装置具有：载流子浓度的标准偏差为1×1017cm-3以下的外延层。
16、[专利技术效果]
17、根据所公开的技术，可以提供一种用于使外延层的载流子浓度均匀化的新技术。
18、当结合附图和权利要求时，从下面阐述的详细描述中，其他目的、特征和优点将变得显而易见。
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1.一种使外延层的载流子浓度均匀化的方法，所述方法包括：在平衡蒸气压环境下在主体层上生长外延层的生长步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：计量所述载流子浓度的平均值和标准偏差的计量步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述计量步骤包括：测量所述外延层的多个测量点处的所述载流子浓度的测量步骤；以及
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述生长步骤是生长所述载流子浓度的变动系数为0.05以下的外延层的步骤。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述生长步骤是生长所述载流子浓度的标准偏差为1×1017cm-3以下的外延层的步骤。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述生长步骤是在具有至少4英寸以上的直径的主体层上生长所述外延层的步骤。
7.一种使用根据权利要求1至6中任一项所述的方法制造半导体基板的方法。
8.一种半导体基板，所述半导体基板为通过根据权利要求7所述的方法制造的半导体基板，并且
9.一种半导体基板，所述半导体基板为
10.一种半导体基板，所述半导体基板具有载流子浓度的变动系数为0.05以下的外延层。
11.一种半导体基板，所述半导体基板具有载流子浓度标准偏差为1×1017cm-3以下的外延层。
12.一种根据权利要求8至11中任一项所述的基板，所述基板具有至少4英寸以上的直径。
13.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，使用具有通过权利要求1至6中任一项所述的方法生长的外延层的半导体基板，其特征在于，包括：
14.一种半导体装置，所述半导体装置为通过根据权利要求13所述的方法制造的半导体装置，
15.一种半导体装置，所述半导体装置为通过根据权利要求13所述的方法制造的半导体装置，
16.一种半导体装置，所述半导体装置具备载流子浓度的变动系数为0.05以下的外延层。
17.一种半导体装置，所述半导体装置具备载流子浓度的标准偏差为1×1017cm-3以下的外延层。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种使外延层的载流子浓度均匀化的方法，所述方法包括：在平衡蒸气压环境下在主体层上生长外延层的生长步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：计量所述载流子浓度的平均值和标准偏差的计量步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述计量步骤包括：测量所述外延层的多个测量点处的所述载流子浓度的测量步骤；以及
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述生长步骤是生长所述载流子浓度的变动系数为0.05以下的外延层的步骤。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述生长步骤是生长所述载流子浓度的标准偏差为1×1017cm-3以下的外延层的步骤。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述生长步骤是在具有至少4英寸以上的直径的主体层上生长所述外延层的步骤。
7.一种使用根据权利要求1至6中任一项所述的方法制造半导体基板的方法。
8.一种半导体基板，所述半导体基板为通过根据权利要求7所述的方法制造的半导体基板，并且
【专利技术属性】
技术研发人员：金子忠昭，堂岛大地，户田晃平，佐佐木淳，小岛清，
申请(专利权)人：学校法人关西学院，
类型：发明
国别省市：
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