JP5098295B2 - 炭化珪素半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態は、SiC半導体装置を構成するプレーナ型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1に、プレーナ型MOSFETの断面構成を示すと共に、図2〜図3に、図1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。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してSiC半導体装置の構造および製造方法の一部を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分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、第1実施形態に対してSiC半導体装置の構造および製造方法の一部を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、第2実施形態の製造方法について、第3実施形態で示した遮断膜を構成する窒化膜20を備えるようにしたものである。このため、ここでは第2実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、プレーナ型MOSFETの構造自体は図8と同様となる。
上記第1〜第4実施形態では、図4に示すプロファイルにて、ウェット酸化の雰囲気および温度コントロールを行っている。しかしながら、これは単なる一例を示したものであり、他のプロファイルとしても構わない。図11〜図14は、他のプロファイル例を示したグラフである。
Claims (12)
- 炭化珪素からなる基板(1)と、
前記基板(1)に形成された炭化珪素からなるチャネル領域(4)と、
前記チャネル領域(4)を電流経路として、該電流経路の上下流に配置された第1不純物領域(6、7)および第2不純物領域(1、13)と、
前記チャネル領域(4)の表面に備えたゲート絶縁膜(8)と、
前記ゲート絶縁膜(8)の上に形成されたゲート電極(9)と、を備えることで構成したMOS構造を有し、
前記ゲート電極(9)への印加電圧を制御することで前記チャネル領域(4)に形成されるチャネルを制御し、前記第1不純物領域(6、7)および前記第2不純物領域(1、13)の間に流れる電流を制御する炭化珪素半導体装置の製造方法であって、
前記ゲート電極(9)の上を含む前記半導体素子の上に層間絶縁膜(10)の形成材料を成膜したのち、室温から700℃以上の温度になるまで昇温させたのち再び室温まで降温させるというリフロー処理を行う工程を含み、
前記リフロー処理を行う工程では、当該リフロー処理中の700℃以上となっている期間中はウェット雰囲気を維持した状態とし、該リフロー処理の温度が700℃以下に降温したら前記ウェット雰囲気を不活性ガス雰囲気に置換して熱処理を続けることで前記層間絶縁膜(10)内の水分の脱水処理を行う工程を含んでいることを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。 - 前記不活性ガス雰囲気として窒素雰囲気を用い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。
- 前記不活性ガス雰囲気としてアルゴン雰囲気を用い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。
- 前記リフロー処理の際に700℃以下まで降温させるレートを10℃/min以下とすることを特徴とする請求項1ないし3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。
- 前記リフロー処理の際に700℃以下まで降温したのち、前記不活性ガス雰囲気に置換した熱処理時に10℃/min以下のレートで降温させることを特徴とする請求項1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。
- 前記不活性ガス雰囲気に置換した熱処理時に10℃/min以下のレートで単調に降温させ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。
- 前記不活性ガス雰囲気に置換した熱処理時に10℃/min以下の第1レートで降温させる工程と、さらに第1レートよりも遅い第2レートで降温させる工程とを含む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。
- 前記不活性ガス雰囲気に置換した熱処理時に、再度昇温させ、その後さらに10℃/min以下のレートで降温させ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。
- 前記再度昇温させたときの温度を700℃以下とすることを特徴とする請求項8に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記再度昇温させたとき、その温度を一定に保持する工程を含んでいることを特徴とする請求項9に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
- 前記不活性ガス雰囲気に置換した熱処理時に、温度を一定に保持する工程を含んでいることを特徴とする請求項7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。
- 前記基板(1)のa面を用いて前記半導体素子を形成することを特徴とする請求項1ないし11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。
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