JPH07183231A

JPH07183231A - 半導体基板およびその製造方法

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Publication number: JPH07183231A
Application number: JP5345159A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Tomiyama; 能省富山; Hiroyuki Shiraishi; 浩之白石
Original assignee: CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU; CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU KENKYU KIKO; Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU; CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU KENKYU KIKO; Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1993-12-21
Publication date: 1995-07-21
Anticipated expiration: 2017-09-09
Also published as: JP3322740B2

Abstract

(57)【要約】【目的】完全なオーミック性を有する電極を形成する
ことができる半導体基板および半導体基板の製造方法を
提供する。【構成】単結晶シリコン基板１を準備する。この単結
晶シリコン基板１上に３Ｃ構造の単結晶炭化ケイ素層２
をエピタキシャル成長させる。この単結晶炭化ケイ素層
２上に炭素層を形成する。この後、熱処理を施す。この
結果、上記炭素層３は熱酸化され、熱酸化層４が形成さ
れる。次に、この熱酸化層４をＨＦ液にて処理して除去
する。この直後に、真空蒸着法により、Ｎｉ電極層５を
形成する。そして、Ｎｉ電極層５，５間の電流−電圧特
性を調べると、完全な直線になる。したがって、Ｎｉ電
極層５のオーミック性は完全なものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体基板および半導体
基板の製造方法に関し、特に、デバイス形成層を有する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ＳｉＣ（炭化ケイ素）は半導体である。
１２０種以上の結晶構造の炭化ケイ素が存在する。例え
ば、炭化ケイ素の結晶構造としては、４Ｈ、６Ｈ、３Ｃ
のものがある。なお、Ｈは六方晶系、Ｃは立方晶系を示
している。炭化ケイ素は２．２〜３．３ｅＶの禁制帯幅
を有している。すなわち、炭化ケイ素はシリコンよりワ
イドなエネルギーギャップを有している。また、シリコ
ンと比較して、炭化ケイ素は熱的、化学的、機械的に極
めて安定である。このため、炭化ケイ素を動作層とする
半導体素子は、シリコン素子を使用する場合の上限温度
より高温の環境下での使用に耐えられ、かつ、大電力の
制御にも耐えられる。

【０００３】また、β形炭化ケイ素（３Ｃ構造の炭化ケ
イ素）の禁制帯幅は２．２ｅＶであり、シリコンの禁制
帯幅の約２倍である。３Ｃ構造の炭化ケイ素の電子移動
度は９００ｃｍ²／Ｖ・Ｓに達するものである。これら
のため、３Ｃ構造の炭化ケイ素は高速半導体素子の動作
層として注目されている。また、α形炭化ケイ素、例え
ば６Ｈ構造の炭化ケイ素は、禁制帯幅が３．３ｅＶであ
り、３Ｃ構造の炭化ケイ素の禁制帯幅よりその値が大き
い。この結果、６Ｈ構造の炭化ケイ素は可視光から近紫
外光の間の光電変換半導体素子の動作層として期待され
ている。また、ｐ型炭化ケイ素およびｎ型炭化ケイ素は
共にｐ型シリコンおよびｎ型シリコンより安定に存在す
る材料である。これは、ワイドなエネルギギャップを有
する半導体として珍しいことである。

【０００４】従来、この炭化ケイ素を動作層とする半導
体素子は、エピタキシャル基板に形成されている。この
エピタキシャル基板は所定の基板部上に炭化ケイ素層を
エピタキシャル成長させたものである。この半導体素子
としては、特開平１−２６８１２１号公報に開示された
「炭化ケイ素半導体素子」が知られている。この炭化ケ
イ素半導体素子は、図１０に示すように、ｎ型炭化ケイ
素基板１１１と、ｎ型炭化ケイ素層１１２と、ｐ型炭化
ケイ素層１１３と、Ｔｉ層１１４と、Ａｌ−Ｓｉ合金電
極層１１５と、Ｎｉ電極層１１６とを有している。

【０００５】この炭化ケイ素半導体素子の製造方法は、
まず、ｎ型炭化ケイ素基板１１１を用意する。このｎ型
炭化ケイ素基板１１１上にｎ型炭化ケイ素層１１２をエ
ピタキシャル成長させる。このｎ型炭化ケイ素層１１２
上にｐ型炭化ケイ素層１１３をエピタキシャル成長させ
る。このとき、ｐ型炭化ケイ素層１１３上には、炭化ケ
イ素自然酸化膜が成長している。この炭化ケイ素自然酸
化膜上に、炭化ケイ素よりも強く酸素と反応するＴｉ層
１１４を積層する。この結果、Ｔｉ層１１４は、ｐ型炭
化ケイ素層１１３上に成長している炭化ケイ素自然酸化
膜中の酸素と反応し、この炭化ケイ素自然酸化膜を還元
する。さらに、このＴｉ層１１４上にＡｌ−Ｓｉ合金電
極層１１５をパターニングして形成する。なお、上記ｎ
型炭化ケイ素基板１１１下にＮｉ電極層１１６を形成す
る。この後、８００〜１０００℃で熱処理する。この結
果、Ａｌ−Ｓｉ合金電極層１１５のＡｌ−Ｓｉ合金成分
は、Ｔｉ層１１４中を均一に拡散する。そして、Ａｌ−
Ｓｉ合金電極層１１５は、炭化ケイ素自然酸化膜に妨げ
られず、ｐ型炭化ケイ素層１１３に電気的に接続され
る。

【０００６】この炭化ケイ素半導体素子において、隣合
う電極層１１５（Ａ），１１５（Ｂ）間で電流−電圧特
性を調べる。この結果、電極層１１５（Ａ），１１５
（Ｂ）間において、電流−電圧特性を示す線が直線にな
り、電極層１１５で完全なオーミック性が得られるかの
ように、上記公報には開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の炭化ケイ素半導体素子にあっては、電極層１
１５のオーミック性が完全なものではなかった。詳しく
は、従来の炭化ケイ素半導体素子の電極層１１５
（Ａ），１１５（Ｂ）間の電流−電圧特性を厳密に測定
すると、電流−電圧特性を示す線は、図１１に示す曲線
（ｂ）であった。この曲線（ｂ）は、ある程度直線に近
似したものであるが直線ではない。すなわち、ＩとＶと
は比例関係にない。したがって、従来の半導体基板にオ
ーミック電極を形成しても、そのオーミック性は不完全
なものであった。

【０００８】

【課題解決のための知見】そこで、本願発明者は、従来
の炭化ケイ素半導体素子において、Ｔｉ層１１４を積層
する前の炭化ケイ素層１１３を、ＨＦＳ（ＨＹＤＲＯＧ
ＥＮＦＯＲＷＡＲＤＳＣＡＴＴＥＲＩＮＧ：水素前
方散乱分析）法で分析した。この結果、炭化ケイ素層１
１３の表面部において、Ｓｉ、Ｃ以外にも、水素原子が
１．５％（炭化ケイ素層１１３に対する重量％）以上検
出された。この１．５％以上の水素原子は、炭化ケイ素
層１１３の表面部を変質させ、電極層１１５のオーミッ
ク不良の原因であると考えられる。

【０００９】したがって、従来のように、Ｔｉ層１１４
を用いた炭化ケイ素自然酸化膜の除去のみによっては、
完全なオーミック性を得ることはできない。炭化ケイ素
層１１３の表面部の変質の影響を排除できないものであ
る。

【００１０】そして、炭化ケイ素層１１３の表面部に水
素原子を１．５％以上含む原因は、エピタキシャル成長
で使用するＨ₂キャリアガスによるものと考えられる。
これは、炭化ケイ素層１１３をエピタキシャル成長させ
た後、炭化ケイ素基板１１１の温度をエピタキシャル成
長の温度から室温まで下げるとき、カーボンソースのガ
スおよびシリコンソースのガスの供給を停止するが、Ｈ
₂キャリアガスを供給し続けるからである。

【００１１】そこで、降温過程にて、シリコンソースの
ガスの供給を停止し、Ｈ₂キャリアガスおよびカーボン
ソースのガスを供給し続けた。この結果、炭化ケイ素層
１１３上に炭素層が形成された。この炭素層を除去した
後、炭化ケイ素層１１３の表面部をＨＦＳ法で分析し
た。この結果、水素原子が検出されなかった。すなわ
ち、水素原子の検出は０％である。さらに、炭化ケイ素
層１１３上に電極層１１５を形成し、その電流−電圧特
性を調べた。この特性結果は、図１１に示すように、電
流−電圧特性が完全な直線（ａ）になるものである。し
たがって、電極層１１５は完全なオーミック性を有す
る。よって、炭化ケイ素層１１３の表面部が水素原子を
１．５％含むと、オーミック性が不完全になり、その表
面部が水素原子を含まないと、オーミック性が完全にな
る。また、炭素層は、熱酸化してＨＦ液で簡単に除去で
きるものである。

【００１２】

【発明の目的】本発明は、かかる知見に着目してなされ
たものであり、その目的は、完全なオーミック性を有す
る電極を形成することができる半導体基板および半導体
基板の製造方法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、単結晶炭化ケイ素層を有する半導体基板において、
上記単結晶炭化ケイ素層上には、該単結晶炭化ケイ素層
の表面部の変質を防止する保護層が形成されるものであ
る。

【００１４】また、請求項２に記載の発明は、上記保護
層が炭素層である半導体基板である。

【００１５】また、請求項３に記載の発明は、上記炭素
層の層厚を５０ｎｍ以上とした半導体基板である。

【００１６】また、請求項４に記載の発明は、単結晶半
導体基板部上に単結晶炭化ケイ素層をエピタキシャル成
長させるエピタキシャル工程と、この単結晶炭化ケイ素
層上に炭素層を形成する炭素層形成工程とを有する半導
体基板の製造方法である。

【００１７】また、請求項５に記載の発明は、上記エピ
タキシャル工程では、上記単結晶半導体基板部を所定温
度に保持しつつ、シリコンソースおよびカーボンソース
を供給し、上記炭素層形成工程では、上記所定温度に
て、シリコンソースの供給を停止し、カーボンソースを
供給する半導体基板の製造方法である。

【００１８】また、請求項６に記載の発明は、上記エピ
タキシャル工程では、上記単結晶半導体基板部を所定温
度に保持しつつ、シリコンソースおよびカーボンソース
を供給し、上記炭素層形成工程では、上記単結晶半導体
基板部を上記所定温度から降温するとき、シリコンソー
スの供給を停止し、カーボンソースを供給する半導体基
板の製造方法である。

【００１９】また、請求項７に記載した発明は、上記炭
素層形成工程後、上記炭素層を熱酸化することにより熱
酸化層を形成する熱酸化層形成工程と、この熱酸化層を
除去する除去工程とを有する半導体基板の製造方法であ
る。

【００２０】

【作用】本発明に係る半導体基板にあっては、保護層
が、単結晶炭化ケイ素層の表面部の変質を防止する。こ
の変質とは、単結晶炭化ケイ素層の表面部が酸化され、
汚染され、または、単結晶炭化ケイ素層の表面部に水素
原子が１％を超えて含まれることをいう。この保護層の
ため、半導体基板の取扱を容易にすることができる。例
えば、この保護層があれば、この半導体基板を大気中に
２〜３日放置してもよい。このとき、炭化ケイ素層の表
面部は酸化されず、汚染されない。さらに、保護層を除
去して、単結晶炭化ケイ素層上にオーミック電極を形成
しても、炭化ケイ素層の表面部が変質しないため、オー
ミック性が完全なものとなっている。

【００２１】このオーミック電極としては、Ａｌ、Ａｌ
−Ｓｉ、Ａｕ、Ａｕ−Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｔａ、
ＴａＳｉ₂、Ｔｉ、ＴｉＳｉ₂、Ｗ、ＷＳｉ₂等が適して
いる。なお、このオーミック電極は、真空蒸着法または
スパッタリングなどで形成される。

【００２２】保護層が炭素層である場合、炭素層は、そ
のまま単結晶炭化ケイ素層の表面部を露出したものに比
べて、汚染され難い。また、炭素層は室温で酸化され
ず、化学的に安定である。この炭素層としてはグラファ
イトなどが適している。

【００２３】炭素層の層厚が５０ｎｍ未満のときは、単
結晶炭化ケイ素層の表面部の変質を防止することができ
ない。例えば、水素原子は、炭素層を透過して、単結晶
炭化ケイ素層の表面部に１％を超えて存在する。また、
半導体素子を形成する前、炭素層を熱酸化して除去する
が、炭素層の層厚は１００ｎｍ以下が好ましい。

【００２４】そして、本発明に係る半導体基板の製造方
法にあっては、単結晶半導体基板部上に単結晶炭化ケイ
素層をエピタキシャル成長させる。この単結晶炭化ケイ
素層上に炭素層を形成する。この結果、単結晶炭化ケイ
素層の表面部の変質を防止することができる。

【００２５】単結晶半導体基板部としては、単結晶シリ
コンまたは単結晶炭化ケイ素などの材料が適している。
また、単結晶炭化ケイ素層は４Ｈ、６Ｈまたは３Ｃなど
の結晶構造である。単結晶炭化ケイ素層のエピタキシャ
ル成長は、単結晶半導体基板部の材料の種類、その結晶
構造および単結晶炭化ケイ素層の結晶構造によって、ホ
モエピタキシャル成長またはヘテロエピタキシャル成長
するものである。このようなエピタキシャル成長には、
ＶＰＥ（気相エピタキシャル法）、ＬＰＥ（液相エピタ
キシャル法）、ＭＢＥ（分子線エピタキシャル法）が用
いられる。このＶＰＥとしては、ＣＶＤ（化学的気相成
長法）、ＰＶＤ（物理的気相成長法）がある。また、Ｌ
ＰＥとしては、ディップ法、回転ディップ法がある。

【００２６】例えば、ＣＶＤで用いるシリコンソースの
ガスとしては、ＳｉＨ₄、ＳｉＣｌ₄、ＳｉＨＣｌ₃、Ｓ
ｉＨＣｌ₂、（ＣＨ₃）₃ＳｉＣｌ、（ＣＨ₃）₂ＳｉＣｌ₂
などが適している。また、カーボンソースのガスとして
は、ＣＣｌ₄、炭化水素などが適している。この炭化水
素としては、ＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₂Ｈ₄、Ｃ₂Ｈ₆、Ｃ₃Ｈ₈
などが適している。キャリアガスとしては、Ｈ₂、Ａｒ
などが適している。

【００２７】例えば、このようなシリコンソースのガ
ス、カーボンソースのガス、キャリアガスを用いたＣＶ
Ｄで、その温度が８００〜１４００℃の単結晶シリコン
基板上に、３Ｃ構造の単結晶炭化ケイ素層をエピタキシ
ャル成長させることが可能である。また、その温度が８
００〜１４００℃の６Ｈ構造の単結晶炭化ケイ素基板上
に、３Ｃ構造の単結晶炭化ケイ素層をエピタキシャル成
長させることが可能である。また、上記カーボンソース
のガスおよびキャリアガスを用いて、その温度が８００
〜１４００℃の単結晶シリコン基板上に、薄い炭化層を
形成し、この後、上記シリコンソースのガスを加えて、
上記炭化層上に３Ｃ構造の単結晶炭化ケイ素層をエピタ
キシャル成長させることが可能である。また、その基板
温度が１２００〜１５００℃の６Ｈ構造の単結晶炭化ケ
イ素基板上に、６Ｈ構造の単結晶炭化ケイ素層をエピタ
キシャル成長させることが可能である。

【００２８】そして、炭素層の形成は、例えば、単結晶
半導体基板部をエピタキシャル成長の温度に保持しつ
つ、シリコンソースのガスの供給を停止し、カーボンソ
ースのガスを供給し続ける。さらに、単結晶炭化ケイ素
層のエピタキシャル成長から炭素層の形成までは、連続
処理可能である。さらに、製造装置の運転を停止するこ
とがないので、処理時間が短い。または、炭素層の形成
としては、単結晶半導体基板部をエピタキシャル成長の
温度から降温するときに、シリコンソースのガスの供給
を停止し、カーボンソースのガスを供給し続けることで
あってもよい。この場合、降温過程で炭素層を形成する
ので、処理時間をさらに短縮することができる。

【００２９】さらに、炭素層を熱酸化する。この結果、
炭素層の炭素が二酸化炭素または一酸化炭素として、単
結晶炭化ケイ素の外へ拡散し、単結晶炭化ケイ素層に熱
酸化層が形成される。この熱酸化層は二酸化ケイ素層で
ある。この熱酸化層を除去する。この除去方法として
は、例えば、ＨＦ系の液などに浸して化学的に除去する
ものが適している。なお、熱酸化層の除去は、研磨等に
より除去してもよい。この結果、単結晶炭化ケイ素層の
表面部が正常に形成される。すなわち、この単結晶炭化
ケイ素層上にオーミック電極を形成しても、オーミック
性は完全である。

【００３０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の第１実施例を
説明する。まず、単結晶シリコン基板１を準備する（図
１）。この単結晶シリコン基板１上に３Ｃ構造の単結晶
炭化ケイ素層２を形成し、この単結晶炭化ケイ素２上に
炭素層３を形成する（図２，図３）。

【００３１】詳しくは、単結晶炭化ケイ素層２および炭
素層３の形成は、図７に示す気相成長装置を用いて行
う。この気相成長装置は、縦型の基板水平載置タイプで
ある。１１は石英ガラス製の反応室である。この反応室
１１を形成する石英ガラス自身は、水により冷却されて
いる。この反応室１１の内部には、グラファイト製の基
板載置台１７が設けられている。この基板載置台１７上
に、上記単結晶シリコン基板１を水平に載置することが
できる。１２はこの反応室１１の上部に設けられたガス
流入管である。このガス流入管１２は、更に、第１流入
管１３、第２流入管１４、第３流入管１５に分岐してい
る。１６は反応室１１の底部に設けられたガス流出管で
ある。また、反応室１１の外側には、高周波コイル１９
が巻回配設されている。この高周波コイル１９は、基板
載置台１７を誘導加熱する。この結果、単結晶シリコン
基板１は一定の温度に保持される。

【００３２】そして、図８に示す条件および以下の
（Ｉ）〜（Ｖ）ステップで、ガス流入管１２より、反応
ガスを注入することにより、単結晶シリコン基板１上に
所望の単結晶炭化ケイ素層２がヘテロエピタキシャル成
長する。

【００３３】（Ｉ）ステップは気相エッチングであり、
単結晶シリコン基板１の温度を室温から１０００℃に昇
温するステップである。具体的には、５〜２０分間、単
結晶シリコン基板１の温度を１０００℃に保持するとと
もに、第３流入管１５より反応室１１内部にＨ₂ガスを
２．０ｌ／分だけ注入する。この気相エッチングの結
果、単結晶シリコン基板１表面の汚染物質が除去され
る。なお、このとき、Ｈ₂ガスに加えてＨＣｌガスを同
時に流してもよい。この後、単結晶シリコン基板１の温
度を１０００℃から室温まで降温する。

【００３４】（ＩＩ）ステップは、単結晶シリコン基板
１を室温から１４００℃まで昇温するとともに、昇温す
る間、反応室１１内部に、第１流入管１３よりＣ₃Ｈ₈ガ
スを９．０ｍｌ／分、および、第３流入管１５よりＨ₂
ガスを２．０ｌ／分送り込む。この結果、単結晶シリコ
ン基板１上に薄い炭化層が形成される。

【００３５】（ＩＩＩ）ステップは、薄い炭化層が形成
された単結晶シリコン基板１を、２時間、１４００℃に
保持しつつ、反応室１１内部に、第１流入管１３よりＣ
₃Ｈ₈ガスを１．５ｍｌ／分、第２流入管１４よりＳｉＨ
₄ガスを１．０ｍｌ／分、および、第３流入管１５より
Ｈ₂ガスを４．０ｌ／分送り込む。この結果、薄い炭化
層上に、約２．４μｍの層厚を有する３Ｃ構造の単結晶
炭化ケイ素層２がヘテロエピタキシャル成長する（図２
参照）。

【００３６】（ＩＶ）ステップは、３Ｃ構造の単結晶炭
化ケイ素層２を成長させた後の単結晶シリコン基板１
を、約１０分間、１４００℃に保持するとともに、反応
室１１内部に、第１流入管１３よりＣ₃Ｈ₈ガスを１．５
ｍｌ／分、および、第３流入管１５よりＨ₂ガスを４．
０ｌ／分送り続ける。なお、第２流入管１４からのＳｉ
Ｈ₄ガスの供給は停止している。この結果、３Ｃ構造の
単結晶炭化ケイ素層２上に約１００ｎｍの層厚を有する
炭素層３が形成される（図３参照）。

【００３７】この後、（Ｖ）ステップは、単結晶シリコ
ン基板１の温度を１４００℃から室温まで降温する。

【００３８】この後、Ｏ₂およびＨ₂Ｏの雰囲気にて、１
０００〜１２００℃の温度で、２〜１００時間の熱処理
を施す。この結果、上記炭素層３は熱酸化され、熱酸化
層４に形成される（図４）。次に、この熱酸化層４をＨ
Ｆ液にて処理して除去する（図５）。この直後に、真空
蒸着法により、Ｎｉ電極層５を直径０．５ｍｍ、間隔５
ｍｍに形成する（図６）。そして、上記Ｎｉ電極層５，
５間の電流−電圧特性を調べると、図１１の直線（ａ）
と同じ直線である。したがって、電極層５のオーミック
性は完全なものである。

【００３９】次に、本発明の第２実施例を説明する。

【００４０】この第２実施例は、第１実施例の（ＩＩ）
ステップまで同じ構成である。図９に示す（ＩＩＩ’）
ステップは、薄い炭化層が形成された単結晶シリコン基
板１を、２時間１０分、１４００℃に保持するととも
に、反応室１１内部に、第１流入管１３よりＣ₃Ｈ₈ガス
を１．５ｍｌ／分、第２流入管１４よりＳｉＨ₄ガスを
１．０ｍｌ／分、および、第３流入管１５よりＨ₂ガス
を４．０ｌ／分送り込む。この結果、薄い炭化層上に、
約２．６μｍの層厚を有する３Ｃ構造の単結晶炭化ケイ
素層２がヘテロエピタキシャル成長する。すなわち、こ
の（ＩＩＩ’）ステップは、第１実施例と比較すると、
第１実施例の（ＩＶ）ステップで、ＳｉＨ₄ガスの供給
を停止しないものである。

【００４１】（ＩＶ’）ステップは、３Ｃ構造の単結晶
炭化ケイ素層２を成長させた後の単結晶シリコン基板１
を、１４００℃から降温するとともに、この間に、反応
室１１内部に、第１流入管１３よりＣ₃Ｈ₈ガスを１．５
ｍｌ／分、および、第３流入管１５よりＨ₂ガスを４．
０ｌ／分送り続ける。なお、この（ＩＶ’）ステップ
で、第２流入管１４からのＳｉＨ₄ガスの供給は停止し
ている。この結果、３Ｃ構造の単結晶炭化ケイ素層２上
に降温速度によって、５０〜１００ｎｍの層厚を有する
炭素層３が形成される。この後の方法は、第１実施例と
同じである。

【００４２】

【発明の効果】本発明による炭化ケイ素基板にあって
は、完全なオーミック性を有する電極を形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る半導体基板の製造方法の一工
程を示す断面図である。

【図２】第１実施例に係る半導体基板の製造方法の一工
程を示す断面図である。

【図３】第１実施例に係る半導体基板の製造方法の一工
程を示す断面図である。

【図４】第１実施例に係る半導体基板の製造方法の一工
程を示す断面図である。

【図５】第１実施例に係る半導体基板の製造方法の一工
程を示す断面図である。

【図６】第１実施例に係る半導体基板の製造方法の一工
程を示す断面図である。

【図７】第１実施例に係る半導体基板の製造方法に用い
る気相成長装置を示した縦断面図である。

【図８】第１実施例に係る半導体基板の製造方法の炭化
ケイ素層および炭素層を形成するときの時間に対する温
度を示したグラフである。

【図９】第２実施例に係る半導体基板の製造方法の炭化
ケイ素層および炭素層を形成するときの時間に対する温
度を示したグラフである。

【図１０】従来例の半導体基板を示す断面図である。

【図１１】従来例および本発明の金属電極間の電流−電
圧特性を示すグラフである。

【符号の説明】

１単結晶シリコン基板２単結晶炭化ケイ素層３炭素層（保護層）４熱酸化層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単結晶炭化ケイ素層を有する半導体基板
において、上記単結晶炭化ケイ素層上には、該単結晶炭化ケイ素層
の表面部の変質を防止する保護層が形成されることを特
徴とする半導体基板。
【請求項２】上記保護層が炭素層である請求項１に記
載の半導体基板。
【請求項３】上記炭素層の層厚を５０ｎｍ以上とした
請求項２に記載の半導体基板。
【請求項４】単結晶半導体基板部上に単結晶炭化ケイ
素層をエピタキシャル成長させるエピタキシャル工程
と、この単結晶炭化ケイ素層上に炭素層を形成する炭素層形
成工程とを有することを特徴とする半導体基板の製造方
法。
【請求項５】上記エピタキシャル工程では、上記単結
晶半導体基板部を所定温度に保持しつつ、シリコンソー
スおよびカーボンソースを供給し、上記炭素層形成工程では、上記所定温度にて、シリコン
ソースの供給を停止し、カーボンソースを供給する請求
項４に記載の半導体基板の製造方法。
【請求項６】上記エピタキシャル工程では、上記単結
晶半導体基板部を所定温度に保持しつつ、シリコンソー
スおよびカーボンソースを供給し、上記炭素層形成工程では、上記単結晶半導体基板部を上
記所定温度から降温するとき、シリコンソースの供給を
停止し、カーボンソースを供給する請求項４に記載の半
導体基板の製造方法。
【請求項７】上記炭素層形成工程後、上記炭素層を熱
酸化することにより熱酸化層を形成する熱酸化層形成工
程と、この熱酸化層を除去する除去工程とを有する請求項４〜
請求項６のいずれかに記載の半導体基板の製造方法。