JP5057903B2 - 炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
この発明の実施の形態1に係る炭化珪素半導体装置の製造方法について説明する。ここでは、パワーMOSFET(Power Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を例として、その製造方法を説明した後、この発明に係る特徴的な製造方法について詳細に説明する。まず、パワーMOSFETの製造方法を図1から図7を参照して、説明する。
この発明の実施の形態2に係る炭化珪素半導体装置の製造方法について説明する。この実施の形態2において、実施の形態1と相違する工程は、注入イオンを活性化する熱処理後に炭化珪素半導体基板の表層部を除去する工程にある。これにより、熱処理後の炭化珪素半導体基板の表面状態が改善される。以下では、図9を参照し、実施の形態1と相違する工程について説明する。なお図9において、実施の形態1で示した図8と同等な工程については、同じ符号を付して、ここでの説明は省略する。
この発明の実施の形態3に係る炭化珪素半導体装置の製造方法について説明する。この実施の形態3において、実施の形態1と相違する工程は、ゲート絶縁膜6を構成する厚膜の第2の酸化膜を形成後、窒素を含むガスを用いて、ゲート絶縁膜6に対し窒化処理を行う工程にある。これにより、酸化膜中及び酸化膜と炭化珪素半導体基板の界面における欠陥や準位を低減することができる。以下では、図10を参照し、実施の形態1と相違する工程について説明する。なお図10において、実施の形態1で示した図8と同等な工程については、同じ符号を付して、ここでの説明は省略する。
Claims (7)
- 熱処理炉内に熱処理用ガスを供給し、不純物がイオン注入された炭化珪素半導体基板に熱処理を行う工程と、
前記熱処理工程の後、前記熱処理炉内に酸素を含むガスを供給し、前記熱処理炉内で前記炭化珪素半導体基板の一方面上にゲート絶縁膜となる薄膜の第1の酸化膜を形成する工程と、
前記第1の酸化膜の形成後、前記熱処理炉内に前記酸素を含むガスと珪素を含むガスを供給し、前記熱処理炉内で前記第1の酸化膜上に前記ゲート絶縁膜となる厚膜の第2の酸化膜を形成する工程と、
を含み、
前記熱処理は、少なくとも20℃/秒の昇温速度を有する熱処理炉を用いて行うことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記熱処理は、ランプ加熱による熱処理であることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 請求項1又は2のいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記第1の酸化膜の形成工程では、活性化酸素による酸化によって前記第1の酸化膜を形成し、
前記熱処理工程と、前記第1の酸化膜の形成工程と、前記第2の酸化膜の形成工程とを、一つの熱処理炉内で順次行うことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記第1の酸化膜の厚さは1nmから5nmであり、前記第1の酸化膜と前記第2の酸化膜を合わせた厚さが20nmから100nmであることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記熱処理工程と前記第1の酸化膜の形成工程との間に、
前記熱処理炉内に水素を含むガスを供給し、前記炭化珪素半導体基板の表層部を除去する工程、
を含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 請求項5に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
除去される前記表層部の厚さは10nmから100nmであることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記第2の酸化膜の形成工程の後に、
前記熱処理炉内に窒素を含むガスを供給し、前記第1の酸化膜及び前記第2の酸化膜を窒化する窒化処理工程、
を含むことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。
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