JP6155553B2 - 炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents
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図1〜図8は、本発明の実施の形態にかかるMOSFETの製造途中の状態を示す断面図である。図9は、図8に続く工程後の本発明の実施の形態にかかるMOSFETの構成を示す断面図である。本発明の実施の形態にかかるMOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)の素子構造は、例えば、炭化珪素基板の(000−1)面上に形成される。まず、本発明の実施の形態にかかるMOSFETの断面構造について、図9を参照して説明する。
2 p型エピタキシャル膜
3,5 マスク
4 リンイオン
6 アルミニウムイオン
7 ドレイン領域
8 ソース領域
9 グラウンド領域
10 フィールド酸化膜
11 アクティブ領域
12 ゲート絶縁膜
13 ゲート電極
14 コンタクトメタル
15 反応層
16 パッド電極
17 裏面電極
Claims (4)
- 少なくとも酸素と水蒸気とを含むガス中で熱酸化を行うことにより、炭化珪素半導体の(000−1)面または(11−20)面上に、前記炭化珪素半導体の(000−1)面または(11−20)面に接するようにゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜を形成した後に、ゲート導電膜の形成および低抵抗化、層間絶縁膜の形成および焼締め、または、コンタクトメタルの形成および前記コンタクトメタルと前記炭化珪素半導体との反応層の形成のための400℃以上の温度で行う熱処理のうち、少なくとも1つ以上の熱処理を行う熱処理工程と、
を含み、
前記熱処理工程では、前記炭化珪素半導体の、前記ゲート絶縁膜との界面の珪素原子の未結合手を終端していた水素原子または水酸基が脱離し、
前記熱処理工程で水素原子または水酸基が脱離した前記炭化珪素半導体の前記未結合手を、前記熱処理工程の後に少なくとも水素または水蒸気を含んだ雰囲気での最終熱処理を実施して再度水素原子または水酸基で終端し、
前記最終熱処理の温度が500℃〜900℃であり、
前記最終熱処理の雰囲気は、窒素、ヘリウムおよびアルゴンのいずれかの不活性ガスと水素との混合ガスであり、
前記混合ガス中の水素濃度は、1%以上4%以下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。 - 前記炭化珪素半導体の0度〜8度のオフ角を有する(000−1)面または(11−20)面上に、前記ゲート絶縁膜を形成することを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 水蒸気を含まない乾燥酸素雰囲気中で前記炭化珪素半導体の熱酸化を行った後、水蒸気を含むガス中で前記炭化珪素半導体の熱酸化を行うことにより、前記ゲート絶縁膜を形成することを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記炭化珪素半導体の(000−1)面または(11−20)面上に前記ゲート絶縁膜となる絶縁膜を堆積させた後、水蒸気を含むガス中で熱酸化を行うことにより、前記絶縁膜との界面における前記炭化珪素半導体を前記ゲート絶縁膜に変化させることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
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