JP2021100009A - 炭化珪素半導体装置の製造方法、炭化珪素半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施の形態1に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によって製造される炭化珪素半導体装置の素子構造の例を示す図である。炭化珪素半導体装置の一例として、nチャネル炭化珪素MOSFETの断面構造を示す。
・熱処理工程における熱処理時間を再酸化工程の熱処理時間より短くする。一例によれば、熱処理工程における最高温度保持時間を2分未満とする。別の例によれば熱処理工程での最高温度保持時間を1分未満とする。
・熱処理工程をアルゴン雰囲気で実施する。
図8は、実施の形態2に係る炭化珪素半導体装置の断面図である。実施の形態1の一例はSiC−MOSFETであるが、実施の形態2はSiC−IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のデバイスに関する。図8の炭化珪素半導体装置はIGBTである。このIGBTは、n−層であるドリフト層20と、その下面側に、n+層であるバッファ層22、p+層であるコレクタ層24及びコレクタ電極26とを備えている。ドリフト層20の上面側には、n型の電荷蓄積層30、p型のチャネルドープ層32、n+層であるエミッタ層40及びp+層42が設けられている。電荷蓄積層30とチャネルドープ層32を貫通するトレンチ溝が形成され、この溝の壁面には酸化膜34が形成されている。酸化膜34に接するゲート電極36がトレンチ溝を埋めている。エミッタ層40は導体50によってエミッタ電極54に接続されている。ゲート電極36とエミッタ電極54の間には絶縁膜52が設けられ、ゲート電極36とエミッタ電極54を電気的に絶縁している。
Claims (11)
- 炭化珪素層が形成されたウエハの前記炭化珪素層上に二酸化珪素膜を成膜し、前記二酸化珪素膜の形成と同時又は前記二酸化珪素膜の形成後に窒化処理を行う酸窒化処理工程と、
前記ウエハを、水蒸気を含んだ酸素雰囲気中で熱処理する再酸化工程と、
前記二酸化珪素膜の上に金属膜を形成する金属膜形成工程と、
前記再酸化工程より高温かつ短時間で前記金属膜を熱処理する熱処理工程と、をこの順に備えた炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記熱処理工程での最高温度保持時間が2分未満であ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。
- 前記熱処理工程での最高温度保持時間が1分未満であ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。
- 前記熱処理工程での最高温度は1000℃よりも高いことを特徴とする請求項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。
- 前記熱処理工程での最高温度は1100℃以下であることを特徴とする請求項4に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記熱処理工程はアルゴン雰囲気で実施することを特徴とする請求項1から5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。
- 前記金属膜はNiであることを特徴とする請求項6に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記熱処理工程はラピッドサーマルアニールで実施する請求項1から7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。
- 前記熱処理工程の温度のオーバーシュートを20℃以内とした請求項1から8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。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の方法で作製した炭化珪素半導体装置。
- 前記炭化珪素半導体装置は、MOSFET又はIGBTであることを特徴とする請求項10に記載の炭化珪素半導体装置。
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