JP2013162073A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体装置の特性ばらつきが抑制された炭化珪素半導体装置を提供する。
【解決手段】 半導体装置１００は、酸化珪素膜形成工程と、酸化アルミニウム膜形成工程と、熱処理工程を経て製造される。酸化珪素膜形成工程では、炭化珪素層１２の表面に第１酸化珪素膜２２を形成する。酸化アルミニウム膜形成工程では、第１酸化珪素膜２２の表面に非晶質の酸化アルミニウム膜２４を形成する。その後、炭化珪素層１２と第１酸化珪素膜２２と酸化アルミニウム膜２４の積層体を、窒化物ガスを含む雰囲気で熱処理する。
【選択図】図１

Description

本明細書は、炭化珪素層を有する半導体装置、及びその製造方法に関する技術を開示する。

耐圧に優れた半導体装置を実現するために、炭化珪素（ＳｉＣ）を用いた半導体装置の開発が進められている。炭化珪素半導体装置では、例えば絶縁ゲート部を形成するために、炭化珪素層の表面に酸化珪素膜が形成されることがある。しかしながら、炭化珪素層と酸化珪素膜の接合面において、界面準位密度が大きくなるという問題がある。界面準位密度を低減させるために、炭化珪素層と酸化珪素膜の積層体を窒素酸化物ガスを含む雰囲気で熱処理する技術が知られている。

この技術は、炭化珪素層と酸化珪素膜の積層体を窒素酸化物ガスを含む雰囲気で熱処理し、炭化珪素層と酸化珪素膜の接合界面を窒化せせることで、界面準位密度を低減しようとするものである。しかしながら、窒素酸化物ガスが分解して生じた酸素が酸化珪素層と反応して、新たな界面準位を形成することがある。

上記した問題を解決するために、酸化珪素膜の表面に酸素の拡散を抑制する膜を形成した状態で熱処理を行う技術が開発されており、その一例が特許文献１に開示されている。酸素拡散抑制膜を用いることにより、炭化珪素層と酸化珪素膜の接合界面に酸素が供給されることを抑制している。特許文献１には、酸素拡散抑制膜の一例として、結晶性の酸化アルミニウム（αアルミナ）膜が開示されている。

特開２０１０−２５１５８９号公報

完全に結晶化した酸化アルミニウム膜を得ることは難しい。通常は、結晶の方向が変化したり、格子欠陥が生じることにより、結晶性の酸化アルミニウム膜は、不均一な結晶粒界を有している。炭化珪素層と酸化珪素膜の接合界面に導入される窒素は、不均一な結晶粒界を通過するので、接合界面に導入される窒素の量が不均一になる。特許文献１の技術では、接合界面の窒化が十分に行われる部分と、窒化が不十分な部分が生じる。その結果、半導体装置の特性にばらつきが生じることがある。本明細書では、炭化珪素層と酸化珪素膜の接合界面が均一に窒化された炭化珪素半導体装置、及びその炭化珪素半導体装置の製造方法を開示する。

本明細書で開示する技術は、酸化珪素膜の表面に非晶質の酸化アルミニウム膜を形成した状態で、炭化珪素層と酸化珪素膜の接合界面を窒化させることを特徴とする。非晶質の酸化アルミニウムは、不均一な結晶粒界を有していない。そのため、炭化珪素層と酸化珪素膜の接合界面を窒化させるときに、接合界面を均一に窒化させることができる。その結果、接合界面の特性を均一にすることができる。

本明細書で開示する炭化珪素半導体装置の製造方法は、炭化珪素層の表面に第１酸化珪素膜を形成する酸化珪素膜形成工程と、第１酸化珪素膜の表面に非晶質の酸化アルミニウム膜を形成する酸化アルミニウム膜形成工程と、炭化珪素層と第１酸化珪素膜と酸化アルミニウム膜の積層体を窒化物ガスを含む雰囲気で熱処理する熱処理工程を備える。

本明細書で開示する技術は、炭化珪素半導体装置に具現化することができる。この半導体装置は、炭化珪素層と、炭化珪素層の表面に形成されている酸化珪素膜と、酸化珪素膜の表面に形成されている非晶質の酸化アルミニウム膜を備えている。非晶質の酸化アルミニウム膜を備えた半導体装置は、本明細書で開示される技術を用いて製造されたことを反映している。

本明細書で開示される技術によると、半導体装置の特性ばらつきが抑制された炭化珪素半導体装置を提供することができる。

第１実施例の半導体装置の断面図を示す。 第１実施例の半導体装置の製造工程を示す（１）。 第１実施例の半導体装置の製造工程を示す（２）。 第１実施例の半導体装置の製造工程を示す（３）。 第１実施例の半導体装置の製造工程を示す（４）。 熱処理温度と酸化膜内のガスの拡散深さの関係を示す。 第１実施例の半導体装置の製造工程を示す（５）。 第１実施例の半導体装置の製造工程を示す（６）。 第１実施例の半導体装置の製造工程を示す（７）。 第２実施例の半導体装置の断面図を示す。 第２実施例の半導体装置の製造工程を示す。

以下、本明細書で開示する実施例の技術的特徴の幾つかを記す。なお、以下に記す事項は、各々単独で技術的な有用性を有している。

（特徴１）炭化珪素層の表面に第１酸化珪素膜を形成する酸化珪素膜形成工程と、第１酸化珪素膜の表面に非晶質の酸化アルミニウム膜を形成する酸化アルミニウム膜形成工程と、炭化珪素層と第１酸化珪素膜と酸化アルミニウム膜の積層体を窒化物ガスを含む雰囲気で熱処理する熱処理工程を備えていてもよい。
（特徴２）第１酸化珪素膜と酸化アルミニウム膜を介して炭化珪素層に対向するゲート電極を形成する工程を備えていてもよい。この工程により、炭化珪素層と第１酸化珪素膜の接合界面が均一に窒化された部分に、ゲート電極を対向させることができる。ゲート電極の閾値電圧を安定化させることができる。
（特徴３）酸化アルミニウム膜の表面に第２酸化珪素膜を形成する工程を備えていてもよい。この工程により、酸化アルミニウム膜の表面が覆われた状態で、半導体装置の製造を行うことができる。
（特徴４）酸化アルミニウム膜の厚みは、１ｎｍ以上、且つ１００ｎｍ以下である。このような厚みにすることにより、炭化珪素層と酸化珪素膜の接合界面の窒化をスムーズに行うことができる。

（第１実施例）
図１に示すように、半導体装置１００は縦型であり、半導体層１２と、半導体層１２の裏面に設けられているドレイン電極２と、半導体層１２の表面に設けられているソース電極２０と、半導体層１２の表面に設けられているゲート部３０を備えている。

半導体層１２の材料は炭化珪素（ＳｉＣ）であり、ｎ^＋型のドレイン領域４と、ｎ⁻型のドリフト領域６と、ｐ型のベース領域８と、ｎ^＋型のソース領域１０を備えている。ドレイン領域４に含まれるｎ型不純物の濃度は、およそ１×１０^１９ｃｍ^−３に調整されている。ｎ型不純物として、リン（Ｐ）,窒素（Ｎ）等が利用されている。ドレイン領域４の厚みは特に限定されないが、本実施例では、およそ１００〜３００μｍである。

ドリフト領域６に含まれるｎ型不純物の濃度は、およそ１×１０^１５ｃｍ^−３〜１×１０^１６ｃｍ^−３に調整されている。ｎ型不純物として、リン，窒素等が利用されている。ドリフト領域６の不純物濃度は、半導体装置１００の厚さ方向（ドレイン電極２とソース電極２０を結ぶ方向）で均一であってもよい。あるいは、ドリフト領域６の不純物濃度は、厚さ方向で連続的に変化していてもよい。ドリフト領域６の厚みは、耐圧等の特性に応じて任意に選択することができる。本実施例では、ドリフト領域６の厚みは、およそ１０μｍである。

ベース領域８は、半導体層１２の表面側に分散して設けられている。ベース領域８のｐ型不純物の濃度は、およそ１×１０^１５ｃｍ^−３〜１×１０^１９ｃｍ^−３に調整されている。ｐ型不純物として、アルミニウム，ホウ素（Ｂ）等が利用されている。なお、ベース領域８は、イオン注入技術を用いて、ｐ型不純物を半導体層１２に導入することにより形成されている。そのため、ベース領域８の不純物濃度は、半導体層１２の表面で濃く、半導体層１２の裏面に向かうに従って薄くなっている。ベース領域８の厚みは、特性に応じて任意に選択することができる。本実施例では、ベース領域８の厚みは、およそ０．５〜３．０μｍである。

ソース領域１０は、半導体層１２の表面側に分散して設けられており、ベース領域８によってドリフト領域６から分離されている。ソース領域１０のｎ型不純物の濃度は、およそ１×１０^２１ｃｍ^−３〜３×１０^２１ｃｍ^−３に調整されている。ｎ型不純物として、リン，窒素等が利用されている。ソース領域１０は、イオン注入技術を用いて、ｎ型不純物を半導体層１２に導入することにより形成されている。そのため、ソース領域１０の不純物濃度は、半導体層１２の表面で濃く、半導体層１２の裏面に向かうに従って薄くなっている。本実施例では、ソース領域１０の厚みは、およそ０．３〜０．５μｍである。

ドレイン電極２は、ニッケル（Ｎｉ），チタン（Ｔｉ）及びアルミニウム（Ａｌ）がこの順に積層された積層体である。ニッケルが、半導体層１２側に位置しており、半導体層１２とシリサイド化している。そのため、ドレイン電極２は、ドレイン領域４とオーミック接続している。

ソース電極２０は、ソース接続部１６とソース引出部１８を備えている。ソース接続部１６の材料はニッケルである。ソース接続部１６は、半導体層１２とシリサイド化している。ソース引出部１８は、ソース接続部１６上に設けられている。ソース引出部１８は、チタン及びアルミニウムの積層体であり、チタンがソース接続部１６上に位置している。ソース電極２０は、ソース領域１０とオーミック接続している。ソース引出部１８は、酸化珪素（ＳｉＯ_２）膜１４によって、ソース領域１０及びベース領域８から絶縁されている。

プレーナ型のゲート部３０は、第１酸化珪素膜２２と、非晶質の酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）膜２４と、ゲート電極２６と、ゲート引出部２８を備えている。第１酸化珪素膜２２の厚みはおよそ５〜１００ｎｍである。酸化アルミニウム膜２４は、第１酸化珪素膜２２上に設けられている。酸化アルミニウム膜２４の厚みはおよそ１〜１００ｎｍである。第１酸化珪素膜２２と酸化アルミニウム膜２４によって、ゲート絶縁膜が構成されている。

ゲート電極２６は、酸化アルミニウム膜２４上に設けられている。ゲート電極２６の材料は多結晶シリコンであり、厚みはおよそ２００〜４００ｎｍである。ゲート電極２６は、第１酸化珪素膜２２と酸化アルミニウム膜２４を介して、ソース領域１０とドリフト領域６を分断しているベース領域８に対向している。ゲート電極２６は、ソース領域１０の一部と、ベース領域８間のドリフト領域６にも対向している。ゲート引出部２８は、ゲート電極２６上に設けられている。ゲート引出部２８は、チタン及びアルミニウムの積層体であり、チタンがゲート電極２６上に位置している。ソース電極２０とゲート部３０は、酸化珪素膜１４によって、絶縁されている。

（第１製造方法）
半導体装置１００の製造方法について説明する。まず、図２に示すように、ｎ^＋型の炭化珪素基板４の表面に、ｎ⁻型の炭化珪素層６を結晶成長させる。炭化珪素層６は、公知の方法を用いて作製することができる。炭化珪素基板４として、６Ｈ−ＳｉＣ，４Ｈ−ＳｉＣ，３Ｃ−ＳｉＣ等を使用することができる。また、炭化珪素基板４の面方位は、（０００１），（０００−１），（１１−２０）等であってよい。さらに、炭化珪素基板４は、基板面に対して０°のオン基板、基板面に対して２°〜８°のオフ基板等を使用することができる。炭化珪素基板４は、図１のドレイン領域４に相当する。

次に、図３に示すように、炭化珪素層６の表面に開口４０ａを有するマスク層４０を形成する。マスク層４０の材料の一例として、酸化珪素が挙げられる。その後、炭化珪素層６に向けて、ｐ型の不純物（アルミニウム、ホウ素等）をイオン注入し、ｐ型領域８を形成する。ｐ型領域８が形成されたことによる炭化珪素層６の残部が、図１のドリフト領域６に相当する。

ｐ型領域８を形成するときに、加速エネルギーが異なるイオン注入を、複数回行ってもよい。その場合、各イオン注入時のドーズ量を１×１０^１１ｃｍ^−２〜１×１０^１３ｃｍ^−２に調整し、加速エネルギーの範囲を５０〜１３００ｋｅＶに調整してもよい。これにより、炭化珪素層６の表面から１μｍの深さにおいて、ｐ型不純物の濃度をおよそ１×１０^１７ｃｍ^−３に調整することができる。なお、ｐ型の不純物をイオン注入するときに、炭化珪素基板４及び炭化珪素層６を、およそ５００℃で加熱してもよい。およそ５００℃に加熱することによって、欠陥密度の増大を抑制することができる。

マスク層４０を除去した後に、図４に示すように、ドリフト領域６の表面に開口４２ａを有するマスク層４２を形成する。マスク層４２の材料の一例として、酸化珪素が挙げられる。マスク層４２は、ドリフト領域６とｐ型領域８の境界部分と、ドリフト領域６の表面を覆うように形成する。その後、ｐ型領域８に向けて、ｎ型の不純物（リン,窒素等）をイオン注入し、ｎ^＋型のソース領域１０を形成する。ソース領域１０が形成されたことによるｐ型領域８の残部が、図１のベース領域８に相当する。これにより、図１に示す半導体層１２が完成する。

ソース領域１０を形成するときに、加速エネルギーが異なるイオン注入を、複数回行ってもよい。その場合、各イオン注入時のドーズ量を１×１０^１４ｃｍ^−２〜１×１０^１５ｃｍ^−２に調整し、加速エネルギーの範囲を２０〜５００ｋｅＶに調整してもよい。これにより、ｐ型領域８の表面から０．５μｍの深さにおいて、ｎ型不純物の濃度をおよそ１×１０^２０ｃｍ^−３〜１×１０^２１ｃｍ^−３に調整することができる。なお、ｎ型の不純物をイオン注入するときに、炭化珪素基板４及び炭化珪素層６を、およそ５００℃で加熱してもよい。およそ５００℃に加熱することによって、欠陥密度の発生を抑制することができる。

マスク層４２を除去した後に、不活性ガス雰囲気中で、１３００℃〜１８００℃の温度で１０〜１２０分間熱処理を行う。熱処理によって、イオン注入された不純物が、電気的に活性化する。

次に、図５に示すように、半導体層１２の表面に、第１酸化珪素膜２２を形成する（酸化珪素膜形成工程）。第１酸化珪素膜２２は、酸素（Ｏ_２）又は水蒸気（Ｈ_２Ｏ）雰囲気中で、１０００℃〜１３００℃の温度で熱処理を行うことにより形成することができる。あるいは、亜酸化窒素（Ｎ_２Ｏ）又は一酸化窒素（ＮＯ）雰囲気中で、１０００℃〜１３００℃の温度で熱処理を行ってもよい。他の方法として、第１酸化珪素膜２２は、ＣＶＤ法、スパッタ法を用いて形成してもよい。

その後、第１酸化珪素膜２２の表面に、非晶質の酸化アルミニウム膜２４を形成する（酸化アルミニウム膜形成工程）。非晶質の酸化アルミニウム膜２４は、ＣＶＤ法、スパッタ法を用いて形成することができる。例えば、原子層堆積法を用いて、非晶質の酸化アルミニウム膜２４を形成することができる。原子層堆積法は、ＣＶＤ法の一種である。具体的には、半導体層１２と第１酸化珪素膜２２をおよそ２００℃に加熱し、トリメチルアルミニウム「（ＣＨ_３）_３Ａｌ」と水分（例えば、水蒸気）を第１酸化珪素膜２２の表面に交互に供給する。これにより、膜厚を原子層レベルで制御した状態で、非晶質の酸化アルミニウム膜２４を形成することができる。

次に、熱処理炉内を使用して、半導体層１２と第１酸化珪素膜２２と酸化アルミニウム膜２４を、窒化物ガスを含む雰囲気で、９００℃〜１４００℃の温度で熱処理を行う（熱処理工程）。窒化物ガスとして、一酸化窒素，亜酸化窒素,アンモニア（ＮＨ_３），窒素（Ｎ_２）等、又は、これらの混合ガスを使用することができる。なお、窒化物ガスをプラズマ励起させた状態で熱処理を行ってもよい。熱処理を所定時間行った後、熱処理炉内を不活性ガス雰囲気に置換し、室温まで降温する。不活性ガスの一例として、アルゴン（Ａｒ）が挙げられる。

窒化物ガスで熱処理を行うことにより、第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面に生じた界面準位密度を低減することができる。なお、熱処理の時間は、酸化アルミニウム膜２４の厚みと、熱処理温度によって、およそ１分〜５時間の間で適宜選択することができる。熱処理は、窒化物ガスが酸化アルミニウム膜２４と第１酸化珪素膜２２を通過して第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面に到達し、酸素ガスが第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面に到達しないような条件で行われる。一例として、酸化アルミニウム膜２４の厚みが１０ｎｍであり、熱処理温度が１２００℃であり、熱処理時間が３０分以下であれば、酸素ガスが第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面に到達することを抑制することができる。

図６は、窒化物ガスと酸素ガスについて、熱処理を３０分行ったときの、熱処理温度と酸化膜内の拡散深さの関係を示す。グラフの横軸は熱処理温度（℃）を示し、縦軸は拡散深さ（ｎｍ）を示す。直線５０は非晶質の酸化アルミニウム内の酸素ガスの拡散深さ示し、直線５２は酸化珪素膜内の酸素ガスの拡散深さを示し、直線５４は酸化珪素膜内のＮＯガスの拡散深さを示し、直線５６は酸化珪素膜内のＮ_２ガスの拡散深さを示している。

直線５０及び５２から明らかなように、酸化珪素膜内の酸素ガスの拡散速度は、非晶質の酸化アルミニウム内の拡散速度のおよそ１０００倍である。そのため、熱処理工程において、酸素ガスが第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面に達するか否かは、酸化アルミニウム膜２４の厚みによって決定する。直線５０に示すように、熱処理温度が１２００℃で熱処理時間が３０分の場合、酸素ガスの拡散深さは１０ｎｍである。そのため、上記一例で示した条件であれば、酸素ガスが、第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面に達することを抑制することができる。

なお、直線５２,５４及び５６に示すように、酸化珪素膜内の窒化物ガスの拡散速度は、酸化珪素膜内の酸素ガスの拡散速度よりも速い。同様に、非晶質の酸化アルミニウム内の窒化物ガスの拡散速度は、非晶質の酸化アルミニウム内の酸素ガスの拡散速度よりも速い。そのため、上記一例で示した条件であっても、窒化物ガスは、第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面に達し、界面準位密度を低減することができる。

次に、図７に示すように、酸化アルミニウム膜２４の表面に多結晶シリコン２６を形成し、フォトリソグラフィー及びプラズマエッチング工程を使用して、ソース領域１０の一部及びベース領域８の一部を露出させる。この工程により、図１に示すゲート絶縁膜（第１酸化珪素膜２２と酸化アルミニウム膜２４）及びゲート電極２６が完成する。

次に、図８に示すように、開口１４ａ及び１４ｂを有する絶縁膜１４を形成する。開口１４ａは、ソース領域１０の一部が露出するように形成する。また、開口１４ｂは、ゲート電極２６の全面が露出するように形成する。開口１４ａ及び１４ｂは、フォトリソグラフィー工程，プラズマエッチング工程，ウェットエッチング工程等を使用して形成される。絶縁膜１４の一例として、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を原料とした酸化珪素膜が挙げられる。

次に、図９に示すように、開口１４ａによって露出したソース領域１０の表面に、ニッケル膜（ソース接続部）１６を形成する。ニッケル膜１６は、スパッタ法、蒸着法等を使用して形成することができる。ニッケル膜１６を形成した後に、５００℃〜１０００℃の温度で１分〜１０分間熱処理を行う。熱処理によって、ニッケル膜１６とソース領域１０がシリサイド化し、ニッケル膜１６とソース領域１０が電気的に接続する。これにより、図１に示すソース接続部１６が完成する。なお、ニッケル膜１６の厚みは、ソース領域１０と十分にシリサイド化する厚みであればよい。一例として、ニッケル膜１６の厚みは、１０ｎｍ〜２００ｎｍにすることができる。

その後、ゲート電極２６の表面及びニッケル膜１６の表面に、スパッタ法、蒸着法等を使用して、チタンとアルミニウムの積層体を形成する。これにより、図１に示すゲート部３０及びソース電極２０が完成する。チタンとアルミニウムの積層体の厚みは、１０〜３００ｎｍの間で任意に選択することができる。

また、半導体層１２の裏面にもニッケル膜を形成してシリサイド化を行った後に、チタンとアルミニウムの積層体を形成することにより、図１に示すドレイン電極が完成する。

半導体装置１００の特徴を説明する。上記したように、半導体装置１００では、半導体層１２の表面を第１酸化珪素膜２２と非晶質の酸化アルミニウム膜２４で覆った状態で、窒化物ガスで熱処理を行う。酸化アルミニウムは、酸素の拡散速度が低い。そのため、第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面が再酸化することを抑制しながら、第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面を窒化させることができる。それにより、第１酸化珪素膜２２と半導体層１２の界面準位密度を低減させることができる。なお、非晶質の酸化アルミニウムは、結晶粒界を有していない。そのため、窒化物ガスで熱処理を行うときに、窒素ガスが、半導体層１２の全体に均一に到達する。非晶質の酸化アルミニウム膜２４で覆った状態で窒化処理を行うことにより、結晶質の酸化アルミニウム膜で覆った状態で窒化処理を行うよりも、均一に界面準位密度を低減させることができる。その結果、ゲート部３０の閾値電圧がばらつくことを抑制することができる。

上記したように、非晶質の酸化アルミニウム膜２４は結晶粒界を有していないので、ゲート部３０にリーク電流が流れることを抑制することができる。また、結晶粒界に電荷がトラップされて、閾値電圧が変動するような不具合が生じることも抑制することができる。

（第２実施例）
図１０に示す半導体装置１００ａは、ゲート部３０ａの形態が半導体装置１００と異なる。半導体装置１００ａは、第１酸化珪素膜２２と、非晶質の酸化アルミニウム膜２４と、第２酸化珪素膜２５と、ゲート電極２６と、ゲート引出部２８を備えている。第１酸化珪素膜２２，酸化アルミニウム膜２４，ゲート電極２６及びゲート引出部２８の材料は、半導体装置１００と同じである。第２酸化珪素膜の厚みはおよそ１０ｎｍである。

（第２製造方法）
半導体装置１００ａの製造方法について説明する。酸化アルミニウム膜２４を形成するまでの工程（図５）は、半導体装置１００と同じである。その後、窒化物ガスで熱処理を行う前に、図１１に示すように、非晶質の酸化アルミニウム膜２４の表面に第２酸化珪素膜２５を形成する。その後、非晶質の酸化アルミニウム膜２４の表面を第２酸化珪素膜２５で覆った状態で、半導体装置１００ａの製造を行う。なお、その後の工程は、半導体装置１００と実質的に同じなので省略する。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１２：炭化珪素層
２２：第１酸化珪素膜
２４：酸化アルミニウム膜
２５：第２酸化珪素膜
２６：ゲート電極
１００：半導体装置

Claims (6)

1. 炭化珪素層の表面に第１酸化珪素膜を形成する酸化珪素膜形成工程と、
   前記第１酸化珪素膜の表面に非晶質の酸化アルミニウム膜を形成する酸化アルミニウム膜形成工程と、
   前記炭化珪素層と第１酸化珪素膜と酸化アルミニウム膜の積層体を窒化物ガスを含む雰囲気で熱処理する熱処理工程と、
   を備える炭化珪素半導体装置の製造方法。
2. 前記第１酸化珪素膜と前記酸化アルミニウム膜を介して前記炭化珪素層に対向するゲート電極を形成する工程をさらに備える請求項１に記載の製造方法。
3. 前記酸化アルミニウム膜の表面に第２酸化珪素膜を形成する工程をさらに備える請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記酸化アルミニウム膜の厚みが、１ｎｍ以上、且つ１００ｎｍ以下である請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
5. 炭化珪素層と、
   前記炭化珪素層の表面に形成されている酸化珪素膜と、
   前記酸化珪素膜の表面に形成されている非晶質の酸化アルミニウム膜と、
   を備える炭化珪素半導体装置。
6. 前記酸化珪素膜と前記酸化アルミニウム膜を介して前記炭化珪素層に対向するゲート電極をさらに備える請求項５に記載の炭化珪素半導体装置。

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