JP6885288B2 - 窒化珪素パッシベーション膜の成膜方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る成膜方法によって形成されるSiNパッシベーション膜を示す側面図である。このSiNパッシベーション膜3は、窒化物半導体層5の表面と接しており、窒化物半導体層5の表面上に減圧CVD法によって成膜されたものである。窒化物半導体層5は、例えば炭化シリコン(SiC)などの基板7上に成長した層であって、例えばGaN層である。窒化物半導体層5及び基板7は、エピタキシャルウェハ9を構成する。
なお、この関係を取得するに際して、昇温時の炉内圧力を100kPa(大気圧)とした。また、ジクロロシランを供給して成膜を開始するまでの間、窒化物半導体層5の表面を減圧下(第2の圧力)に晒す時間の合計を5分とした。
次に、第2実施形態として、上記第1実施形態によるSiNパッシベーション膜3の成膜方法を含む、窒化物半導体を主構成材料とする半導体装置の製造方法を説明する。図10〜図12は、本実施形態による製造方法の各工程を示す図である。本実施形態は、半導体装置としてGaN−HEMTを例示する。
Claims (8)
- 窒化物半導体に接する窒化珪素パッシベーション膜を成膜する方法であって、
前記窒化物半導体を500℃以下の第1の温度に設定された反応炉内に導入する工程と、
前記反応炉内を窒素(N2)雰囲気とし、前記反応炉内の圧力を30kPa以上の第1の圧力に維持しつつ、前記反応炉内の温度を750℃以上の第2の温度に変更する工程と、
前記反応炉内の温度を前記第2の温度に維持しつつ、前記反応炉内の前記窒素雰囲気からアンモニア(NH3)雰囲気への置換を20分以内で行うとともに、圧力を100Pa以下の第2の圧力に減圧する置換工程と、
前記反応炉内にジクロロシラン(SiH2Cl2)を供給して前記窒化珪素パッシベーション膜を成膜する工程と、
を含む、窒化珪素パッシベーション膜の成膜方法。 - 前記第2の温度が900℃以下である、請求項1に記載の窒化珪素パッシベーション膜の成膜方法。
- 前記置換工程において、前記反応炉内の圧力を20Pa以下に真空引きする工程と、前記反応炉内にアンモニアガスを導入する工程とを繰り返す、請求項1または2に記載の窒化珪素パッシベーション膜の成膜方法。
- 前記窒化珪素パッシベーション膜を成膜する工程では、アンモニアの供給量とジクロロシランの供給量とを互いに等しくする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の窒化珪素パッシベーション膜の成膜方法。
- 前記反応炉内の圧力を前記第1の圧力とした後、前記第2の温度への昇温の前に、前記反応炉のリーク検査を行う、請求項1〜4のいずれか一項に記載の窒化珪素パッシベーション膜の成膜方法。
- 前記窒化珪素パッシベーション膜を成膜する工程の後、ジクロロシランの供給を遮断して前記反応炉内の雰囲気をアンモニア雰囲気とし、前記第2の温度で前記反応炉内の雰囲気を窒素雰囲気に置換する工程を更に含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の成膜方法。
- 前記窒化珪素パッシベーション膜を成膜する工程の後、ジクロロシランの供給を遮断して前記反応炉内の雰囲気をアンモニア雰囲気とし、前記反応炉内の温度を前記第2の温度より低い温度に降温した後、前記反応炉内の雰囲気を窒素雰囲気に置換する工程を更に含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の成膜方法。
- 窒化物半導体を主構成材料とする半導体装置の製造方法であって、
複数の窒化物半導体層を含む積層構造を基板上に成長する工程と、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法を用いて、前記積層構造に接する窒化珪素パッシベーション膜を成膜する工程と、
前記窒化珪素パッシベーション膜に開口を形成し、該開口を介して前記積層構造に接触する電極を形成する工程と、
を含む、半導体装置の製造方法。
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