SiC半導体へのイオン注入による不純物ドーピング

Impurity doping into SiC semiconductor by means of ion implantation

伊藤 久義; 大島 武

Ito, Hisayoshi; Oshima, Takeshi

炭化ケイ素(SiC)半導体の素子化に不可欠なプロセス要素技術としてイオン注入技術の研究開発を行った。六方晶SiC(6H-SiC)単結晶に室温から1200の温度範囲でリン(P)イオン注入を行い、注入層の電気特性をホール測定で評価した結果、高温注入によりPドナーの活性化率が向上することがわかった。この効果は注入P濃度に依存し、低抵抗層形成に要する高濃度ドーピングでは高温注入が有効であることを明示できた。また、6H-SiCにアルミニウム(Al)とCイオンの共注入を行い、ホール測定を実施した結果、付加的C導入でAlアクセプターの活性化率が増大し、注入層に正孔濃度が増加することを見いだした。これより、C共注入によりP型電気特性が大幅に改善できることが明らかになった。さらに、高温P注入を用いて良好な特性の電界効果トランジスタ(MOSFET)が試作できた。以上より、SiCへの高温注入とC共注入は極めて有効な不純物導入技術と結論できる。

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