JP2011211212A - 炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents
炭化珪素半導体装置の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011211212A JP2011211212A JP2011113343A JP2011113343A JP2011211212A JP 2011211212 A JP2011211212 A JP 2011211212A JP 2011113343 A JP2011113343 A JP 2011113343A JP 2011113343 A JP2011113343 A JP 2011113343A JP 2011211212 A JP2011211212 A JP 2011211212A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- atmosphere
- insulating film
- silicon carbide
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 60
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 55
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 218
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 111
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 55
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 55
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 46
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 36
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 28
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 27
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 25
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 claims description 24
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 238000003795 desorption Methods 0.000 abstract description 63
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 88
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 84
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 9
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 6
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005380 borophosphosilicate glass Substances 0.000 description 4
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 3
- 229910003855 HfAlO Inorganic materials 0.000 description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 102000004129 N-Type Calcium Channels Human genes 0.000 description 2
- 108090000699 N-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004883 computer application Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000407 epitaxy Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66053—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide
- H01L29/66068—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising crystalline silicon carbide the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/0445—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising crystalline silicon carbide
- H01L21/048—Making electrodes
- H01L21/049—Conductor-insulator-semiconductor electrodes, e.g. MIS contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/04—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes
- H01L29/045—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their crystalline structure, e.g. polycrystalline, cubic or particular orientation of crystalline planes by their particular orientation of crystalline planes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/51—Insulating materials associated therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7827—Vertical transistors
- H01L29/7828—Vertical transistors without inversion channel, e.g. vertical ACCUFETs, normally-on vertical MISFETs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/7838—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate without inversion channel, e.g. buried channel lateral MISFETs, normally-on lateral MISFETs, depletion-mode lateral MISFETs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
- H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/107—Substrate region of field-effect devices
- H01L29/1075—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors
- H01L29/1079—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/1083—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate with an inactive supplementary region, e.g. for preventing punch-through, improving capacity effect or leakage current
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
- H01L29/10—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
- H01L29/107—Substrate region of field-effect devices
- H01L29/1075—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors
- H01L29/1079—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
- H01L29/1087—Substrate region of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate characterised by the contact structure of the substrate region, e.g. for controlling or preventing bipolar effect
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L29/1608—Silicon carbide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S438/00—Semiconductor device manufacturing: process
- Y10S438/931—Silicon carbide semiconductor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
【解決手段】ゲート酸化膜形成工程の降温時に、ウェット雰囲気を維持したまま、終端・脱離温度(650〜850℃)以下まで降温させる。これにより、ゲート酸化膜とチャネル領域を構成するp型ベース層の界面のダングリングボンドをHもしくはOHの元素で終端させることが可能となる。このため、高いチャネル移動度の反転型ラテラルMOSFETとすることが可能となる。
【選択図】図4
Description
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態では、反転型ラテラルMOSFETに本発明の一実施形態を適用したものである。図1に、反転型ラテラルMOSFETの断面構成を示すと共に、図2、図3に、図1に示す反転型ラテラルMOSFETの製造工程を示し、これらを参照して、本実施形態の反転型ラテラルMOSFETの構造および製造方法について説明する。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態も反転型ラテラルMOSFETに対して本発明の一実施形態を適用したものであるが、第1実施形態に対して、反転型ラテラルMOSFETの製造方法を一部変更した点が異なり、反転型ラテラルMOSFETの構造などについては同様である。以下、本実施形態の反転型ラテラルMOSFETについて説明するが、第1実施形態と異なる点についてのみ説明し、同様の部分については説明を省略する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態も反転型ラテラルMOSFETに対して本発明の一実施形態を適用したものであるが、第1または第2実施形態に対して、反転型ラテラルMOSFETの製造方法を一部変更した点が異なり、反転型ラテラルMOSFETの構造などについては同様である。以下、本実施形態の反転型ラテラルMOSFETについて説明するが、第1または第2実施形態と異なる点についてのみ説明し、同様の部分については説明を省略する。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、蓄積型ラテラルMOSFETに対して本発明の一実施形態を適用したものである。図10に、蓄積型ラテラルMOSFETの断面構成を示すと共に、図11〜図13に、図10に示す蓄積型ラテラルMOSFETの製造工程を示し、これらを参照して、本実施形態の蓄積型ラテラルMOSFETの構造および製造方法について説明する。
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、プレーナ型MOSFETに対して本発明の一実施形態を適用したものである。図14に、プレーナ型MOSFETの断面構成を示すと共に、図15〜図19に、図14に示すプレーナ型MOSFETの製造工程を示し、これらを参照して、本実施形態のプレーナ型MOSFETの構造および製造方法について説明する。
(1)上記実施形態では、ゲート酸化膜6、38、68をウェット酸化によって形成する場合について説明したが、ゲート酸化膜形成工程中にゲート酸化膜6、38、68とp型ベース層2やチャネルエピ層34、64との界面のダングリングボンドをHもしくはOHの元素で終端させたいのであれば、少なくともゲート酸化膜形成工程の降温時にウェット雰囲気もしくは水素雰囲気が維持されるようにすればよい。
(4)上記各実施形態では、ウェット雰囲気をパイロジェニック法によって形成しているが、H2Oを沸騰させたバブリング法によってウェット雰囲気を形成しても良い。
Claims (20)
- 炭化珪素からなる基板(1、31、61)を用意する工程と、
前記基板(1、31、61)上に、(000−1)C面をチャネル面とする炭化珪素からなるチャネル領域(2、34、64)を形成する工程と、
前記チャネル領域(2、34、64)を電流経路として、該電流経路の上下流に配置される第1不純物領域(4、36、66、67)および第2不純物領域(5、37、73)を形成する工程と、
前記チャネル領域(2、34、64)の表面にゲート絶縁膜(6、38、68)を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜(6、38、68)の上にゲート(7、35、65)を形成する工程とを行うことでMOS構造を構成し、
前記ゲート(7、35、65)への印加電圧を制御することで前記チャネル領域(2、34、64)に形成されるチャネルを制御し、前記第1不純物領域(4、36、66、67)および前記第2不純物領域(5、37、73)の間に流れる電流を制御する炭化珪素半導体装置を製造する炭化珪素半導体装置の製造方法において、
熱処理工程を含み、該熱処理工程における降温時に、650〜850℃の温度域でウェット雰囲気もしくは水素雰囲気を維持し続けるようにし、
少なくとも、ゲート表面を丸める丸め酸化工程、層間絶縁膜のリフロー工程、電極アニール工程のいずれか一つを含み、前記ゲート絶縁膜形成工程後に650℃以上の工程を行うに際し、650℃以上の温度域ではウェット雰囲気もしくは水素雰囲気を維持し続けることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記熱処理工程を前記ゲート絶縁膜形成工程の熱処理として行い、該ゲート絶縁膜形成工程の降温時の650〜850℃の温度域でウェット雰囲気もしくは水素雰囲気を維持し続け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。
- 前記ゲート絶縁膜形成工程の降温時に、650℃以下に降温するまでウェット雰囲気もしくは水素雰囲気を維持し続けることを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記ゲート絶縁膜形成工程の降温時に、600℃以下に降温するまでウェット雰囲気もしくは水素雰囲気を維持し続けることを特徴とする請求項3に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記ゲート絶縁膜形成工程では、ウェット雰囲気中で850℃以上に昇温させるウェット酸化を行うことで、前記ゲート絶縁膜(6、38、68)としてゲート酸化膜を形成することを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記ゲート絶縁膜形成工程では、前記ウェット酸化を行うための前記ウェット雰囲気を降温時にも維持することを特徴とする請求項5に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記ゲート絶縁膜形成工程では、ウェット雰囲気を用いたウェット酸化とは異なる手法で前記ゲート絶縁膜を形成することを特徴とする請求項2ないし4のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記ゲート絶縁膜形成工程では、N2O雰囲気もしくはNO雰囲気中での酸化を行うことで、前記ゲート絶縁膜(6、38、68)としてゲート酸化膜を形成することを特徴とする請求項7に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記ゲート絶縁膜形成工程では、前記ゲート絶縁膜の少なくとも一部をデポジションによるLTO、TEOS、HTOにより形成することを特徴とする請求項2ないし8のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記ゲート絶縁膜形成工程の降温時に、650〜850℃の温度範囲内の所定温度を所定時間保持することを特徴とする請求項2ないし9のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記熱処理工程を、前記ゲート絶縁膜形成工程の後に前記ゲート絶縁膜(6、38、68)と前記チャネル領域(2、34、64)との界面の特性改善のためのアニール処理として行うことを特徴とする請求項2ないし10のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記熱処理工程を前記アニール処理として行い、該アニール処理の降温時の650〜850℃の温度域でウェット雰囲気もしくは水素雰囲気を維持し続けることを特徴とする請求項11に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記アニール処理の降温時に、600℃以下に降温するまでウェット雰囲気もしくは水素雰囲気を維持し続けることを特徴とする請求項11に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記アニール処理の昇温時から降温時にかけて、650℃以上の温度域でウェット雰囲気もしくは水素雰囲気を維持し続けることを特徴とする請求項11ないし13のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記アニール処理の降温時に、650〜850℃の温度範囲内の所定温度を所定時間保持することを特徴とする請求項11ないし14のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記ゲート絶縁膜形成工程後に行う工程すべてを650℃以下で行うことを特徴する請求項1ないし10のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記熱処理工程の後、ウェット雰囲気とは異なる雰囲気にて650℃以下のアニール工程を行うことを特徴とする請求項1ないし16のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記基板(1、31、61)として主表面が(000−1)C面のものを用いることを特徴とする請求項1ないし17のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記基板(1、31、61)として主表面が(000−1)C面と垂直なものを用い、該基板(1、31、61)に対してトレンチを形成して、該トレンチの側面を(000−1)C面とすることで前記チャネル面を(000−1)C面とすることを特徴とする請求項1ないし17のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記熱処理工程では、前記ゲート絶縁膜(6、38、68)と前記チャネル領域(2、34、64)との界面のダングリングボンドをHもしくはOHの元素によって終端することを特徴とする請求項1ないし19のいずれか1つに記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011113343A JP5541224B2 (ja) | 2007-02-28 | 2011-05-20 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007049705 | 2007-02-28 | ||
JP2007049705 | 2007-02-28 | ||
JP2011113343A JP5541224B2 (ja) | 2007-02-28 | 2011-05-20 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008040097A Division JP2008244456A (ja) | 2007-02-28 | 2008-02-21 | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011211212A true JP2011211212A (ja) | 2011-10-20 |
JP5541224B2 JP5541224B2 (ja) | 2014-07-09 |
Family
ID=39670333
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008040097A Pending JP2008244456A (ja) | 2007-02-28 | 2008-02-21 | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP2011113343A Expired - Fee Related JP5541224B2 (ja) | 2007-02-28 | 2011-05-20 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008040097A Pending JP2008244456A (ja) | 2007-02-28 | 2008-02-21 | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8133787B2 (ja) |
JP (2) | JP2008244456A (ja) |
DE (1) | DE102008011648B4 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013157539A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 炭化ケイ素半導体装置の製造方法 |
JP2013232554A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 炭化珪素半導体装置の製造方法および炭化珪素半導体装置 |
JP2015072974A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2016530712A (ja) * | 2013-07-26 | 2016-09-29 | クリー インコーポレイテッドCree Inc. | 炭化ケイ素への制御されたイオン注入 |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008244456A (ja) | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP2008244455A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP5157843B2 (ja) * | 2007-12-04 | 2013-03-06 | 住友電気工業株式会社 | 炭化ケイ素半導体装置およびその製造方法 |
JP4858791B2 (ja) * | 2009-05-22 | 2012-01-18 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
US8841682B2 (en) * | 2009-08-27 | 2014-09-23 | Cree, Inc. | Transistors with a gate insulation layer having a channel depleting interfacial charge and related fabrication methods |
JP5464579B2 (ja) | 2009-08-28 | 2014-04-09 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | リセスゲート型炭化珪素電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
JP5322169B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2013-10-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 炭化珪素絶縁ゲート電界効果トランジスタを用いたインバータ回路および論理ゲート回路 |
WO2011074237A1 (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-23 | 国立大学法人奈良先端科学技術大学院大学 | SiC半導体素子およびその作製方法 |
JP5316428B2 (ja) * | 2010-01-12 | 2013-10-16 | 三菱電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP5192615B2 (ja) * | 2011-06-27 | 2013-05-08 | パナソニック株式会社 | 炭化珪素半導体素子及びその製造方法 |
JP5704003B2 (ja) * | 2011-07-15 | 2015-04-22 | 住友電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2013045789A (ja) * | 2011-08-22 | 2013-03-04 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 炭化ケイ素半導体装置の製造方法 |
JP5975460B2 (ja) * | 2012-01-31 | 2016-08-23 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 炭化ケイ素半導体装置の製造方法 |
JP6050018B2 (ja) | 2012-04-04 | 2016-12-21 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置および半導体装置の製造方法 |
JP6155553B2 (ja) * | 2012-04-27 | 2017-07-05 | 富士電機株式会社 | 炭化珪素半導体装置の製造方法 |
JP5955452B2 (ja) * | 2013-02-28 | 2016-07-20 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
JP6025007B2 (ja) * | 2013-07-11 | 2016-11-16 | 富士電機株式会社 | 炭化ケイ素半導体装置の製造方法 |
JP2015060996A (ja) * | 2013-09-19 | 2015-03-30 | 株式会社東芝 | 表示装置及び半導体装置 |
JP6237046B2 (ja) * | 2013-09-25 | 2017-11-29 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP6107767B2 (ja) | 2013-12-27 | 2017-04-05 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置とその製造方法 |
US20150236151A1 (en) * | 2014-02-18 | 2015-08-20 | General Electric Company | Silicon carbide semiconductor devices, and methods for manufacturing thereof |
JP6505466B2 (ja) * | 2015-02-24 | 2019-04-24 | 株式会社東芝 | 半導体装置及びその製造方法 |
JP6573578B2 (ja) * | 2016-05-31 | 2019-09-11 | 株式会社Kokusai Electric | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、およびプログラム |
CN116153789B (zh) * | 2023-01-17 | 2023-08-29 | 浙江大学 | 一种改善4H-SiC MOSFET沟道载流子迁移率及栅极漏电的工艺方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1131691A (ja) * | 1997-05-14 | 1999-02-02 | Fuji Electric Co Ltd | 炭化けい素半導体装置の熱酸化膜形成方法 |
JP2002222945A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 絶縁ゲート型半導体装置のゲート酸化膜の製造方法 |
WO2004003989A1 (ja) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 半導体装置及びその製造方法 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2910573B2 (ja) * | 1993-09-10 | 1999-06-23 | 株式会社日立製作所 | 電界効果トランジスタ及びその製造方法 |
US5736753A (en) | 1994-09-12 | 1998-04-07 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device for improved power conversion having a hexagonal-system single-crystal silicon carbide |
US5907188A (en) * | 1995-08-25 | 1999-05-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device with conductive oxidation preventing film and method for manufacturing the same |
US6573534B1 (en) | 1995-09-06 | 2003-06-03 | Denso Corporation | Silicon carbide semiconductor device |
FR2738394B1 (fr) | 1995-09-06 | 1998-06-26 | Nippon Denso Co | Dispositif a semi-conducteur en carbure de silicium, et son procede de fabrication |
JP3525149B2 (ja) * | 1996-08-12 | 2004-05-10 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 炭化ケイ素半導体装置の製造方法 |
JP3085272B2 (ja) * | 1997-12-19 | 2000-09-04 | 富士電機株式会社 | 炭化けい素半導体装置の熱酸化膜形成方法 |
JP3211888B2 (ja) * | 1998-12-07 | 2001-09-25 | 日本電気株式会社 | 半導体集積回路装置の製造方法 |
JP3443589B2 (ja) * | 1999-03-01 | 2003-09-02 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 半導体装置の製造方法 |
JP2000286258A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-10-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体デバイスの製造方法、mosデバイス、半導体製造装置 |
JP4100652B2 (ja) * | 1999-08-10 | 2008-06-11 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | SiCショットキーダイオード |
WO2002073696A1 (fr) | 2001-03-12 | 2002-09-19 | Hitachi, Ltd. | Procede pour fabriquer un dispositif semi-conducteur a circuit integre |
JP4525958B2 (ja) | 2001-08-27 | 2010-08-18 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 半導体装置の製造方法 |
JP2003086792A (ja) | 2001-09-10 | 2003-03-20 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 半導体装置の作製法 |
JP4029595B2 (ja) * | 2001-10-15 | 2008-01-09 | 株式会社デンソー | SiC半導体装置の製造方法 |
JP4340757B2 (ja) | 2002-11-25 | 2009-10-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 半導体装置 |
JP2005166930A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | SiC−MISFET及びその製造方法 |
JP2006269641A (ja) | 2005-03-23 | 2006-10-05 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 半導体装置及びその製造方法 |
JP2007096263A (ja) | 2005-08-31 | 2007-04-12 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法。 |
JP5017823B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2012-09-05 | 富士電機株式会社 | 半導体素子の製造方法 |
JP2008244456A (ja) | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
JP2008244455A (ja) | 2007-02-28 | 2008-10-09 | Denso Corp | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 |
-
2008
- 2008-02-21 JP JP2008040097A patent/JP2008244456A/ja active Pending
- 2008-02-26 US US12/071,718 patent/US8133787B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-02-28 DE DE102008011648.3A patent/DE102008011648B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-05-20 JP JP2011113343A patent/JP5541224B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1131691A (ja) * | 1997-05-14 | 1999-02-02 | Fuji Electric Co Ltd | 炭化けい素半導体装置の熱酸化膜形成方法 |
JP2002222945A (ja) * | 2001-01-29 | 2002-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 絶縁ゲート型半導体装置のゲート酸化膜の製造方法 |
WO2004003989A1 (ja) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 半導体装置及びその製造方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013157539A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 炭化ケイ素半導体装置の製造方法 |
JP2013232554A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-14 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 炭化珪素半導体装置の製造方法および炭化珪素半導体装置 |
JP2016530712A (ja) * | 2013-07-26 | 2016-09-29 | クリー インコーポレイテッドCree Inc. | 炭化ケイ素への制御されたイオン注入 |
US9768259B2 (en) | 2013-07-26 | 2017-09-19 | Cree, Inc. | Controlled ion implantation into silicon carbide using channeling and devices fabricated using controlled ion implantation into silicon carbide using channeling |
US10103230B2 (en) | 2013-07-26 | 2018-10-16 | Cree, Inc. | Methods of forming buried junction devices in silicon carbide using ion implant channeling and silicon carbide devices including buried junctions |
US10217824B2 (en) | 2013-07-26 | 2019-02-26 | Cree, Inc. | Controlled ion implantation into silicon carbide using channeling and devices fabricated using controlled ion implantation into silicon carbide using channeling |
JP2015072974A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | 日産自動車株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102008011648A1 (de) | 2008-09-04 |
JP5541224B2 (ja) | 2014-07-09 |
US8133787B2 (en) | 2012-03-13 |
US20080203441A1 (en) | 2008-08-28 |
JP2008244456A (ja) | 2008-10-09 |
DE102008011648B4 (de) | 2014-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5541224B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP2008244455A (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法 | |
JP2007096263A (ja) | 炭化珪素半導体装置およびその製造方法。 | |
JP4647211B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP5452062B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
US7645658B2 (en) | Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
US7811874B2 (en) | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device, and silicon carbide semiconductor device | |
JP6025007B2 (ja) | 炭化ケイ素半導体装置の製造方法 | |
US7713805B2 (en) | Method of manufacturing silicon carbide semiconductor device | |
JP2011082454A (ja) | 絶縁膜構造体及びこれを用いた半導体装置 | |
KR102324000B1 (ko) | 실리콘 탄화물 반도체 디바이스 및 그 제조 방법 | |
JP2011091186A (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP2008117878A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2005166930A (ja) | SiC−MISFET及びその製造方法 | |
JP4549167B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
KR101915916B1 (ko) | 탄화규소 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
JP5728153B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP6757928B2 (ja) | 半導体装置の製造方法及びこれに用いる半導体製造装置 | |
JP2016201500A (ja) | 炭化ケイ素mos型半導体装置およびその製造方法 | |
JP6270667B2 (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP6155553B2 (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP2021086896A (ja) | 絶縁ゲート型半導体装置及び絶縁ゲート型半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130402 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140306 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140408 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140421 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5541224 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |