碳化硅半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种碳化硅半导体装置的制造方法。本发明专利技术公开了一种具有高可靠性和更长的针对栅极氧化膜的ＴＤＤＢ的寿命的ＭＯＳ型ＳｉＣ半导体装置。该半导体装置包括ＭＯＳ（金属氧化物半导体）结构，ＭＯＳ结构具有碳化硅（ＳｉＣ）衬底、多晶硅栅电极、插入在ＳｉＣ衬底与多晶硅栅电极之间的且通过热氧化ＳｉＣ衬底的表面所形成的栅极氧化膜、以及与ＳｉＣ衬底电接触的欧姆触点。该半导体装置还包括通过氧化多晶硅栅电极的表面所形成的多晶硅热氧化膜。栅极氧化膜的厚度为２０ｎｍ或更薄，优选为１５ｎｍ或更薄。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的来说涉及 一 种用于制造碳化硅(S i c)半导体装置的方法，尤其涉及 一 种用于制造具有M()S(Metal-Oxide-Semiconductor ，金属氧化物半导体)结构的 SiC半导体装置的栅极氧化膜的方法。
技术介绍
存在能够在高压和高温下以极低损耗运行的碳化硅装置。 这是由于使用了大直径晶片(目前为直径达到4英寸的4H-SiC)， 由于MOS界面的j氐沟道迁移率(low channel mobility ),因而之 前使用大直径晶片存在问题。在SiC装置中，可以容易地驱动 SiC-MOS装置(MOSFET或IGBT),并且可以利用现有的Si-IGBT 简单代替SiC-MOS装置。因此，考虑将SiC-MOS装置作为具有 几kV或更低功率区(power region)的首选切换装置之一。碳化硅半导体装置是能够通过热氧化生成二氧化硅的仅 有的宽间隙(gap)半导体装置，这是维护碳化硅半导体装置优势 的有力基础。
技术实现思路
根据在此实现的本专利技术的一个方面，形成一种具有包括 SiC衬底的金属氧化物半导体(MOS)结构的碳化硅(SiC)半导体 装置。在SiC衬底的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造具有金属氧化物半导体即ＭＯＳ结构的碳化硅即ＳｉＣ半导体装置的方法，所述ＭＯＳ结构包括ＳｉＣ衬底、在所述ＳｉＣ衬底的表面上形成的栅极氧化膜以及在所述栅极氧化膜上形成的栅电极，所述方法包括：在将所述ＳｉＣ衬底维持在惰性气体气氛里的同时，将温度升高到至少预定温度；当温度升高到至少所述预定温度时，通过引入氧化气体热氧化所述ＳｉＣ衬底，来形成所述栅极氧化膜；以及当所述栅极氧化膜的厚度变成预定厚度时，通过停止热氧化所述ＳｉＣ衬底来降低温度，同时停止所述氧化气体的引入并重新建立所述惰性气体气氛。

【技术特征摘要】
JP 2007-3-16 2007-0685721.一种用于制造具有金属氧化物半导体即MOS结构的碳化硅即SiC半导体装置的方法，所述MOS结构包括SiC衬底、在所述SiC衬底的表面上形成的栅极氧化膜以及在所述栅极氧化膜上形成的栅电极，所述方法包括在将所述SiC衬底维持在惰性气体气氛里的同时，将温度升高到至少预定温度；当温度升高到至少所述预定温度时，通过引入氧化气体热氧化所述SiC衬底，来形成所述栅极氧化膜；以及当所述栅极氧化膜的厚度变成预定厚度时，通过停止热氧化所述SiC衬底来降低温度，同时停止所述氧化气体的引入并重新建立所述惰性气体气氛。2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，热氧化所述 SiC衬底包括利用所述氧化气体在干燥气氛里进行干式氧化，其中，所 述氧化气体为氧、 一氧化二氮、 一氧化氮、二氧化氮及其混合 物，或者为通过利用惰性气体稀释氧、 一氧化二氮、 一氧化氮、 二氧化氮或其混合物所形成的气体。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在1,000。C 1,280 。C的温度下进行所述SiC衬底的热氧化。4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括 在所述SiC衬底的主表面上初始形成外延层，其中，通过热氧化所述外延层的表面层来形成所述栅极氧化膜。5. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，在高于后续 处理步骤中的其它温度的温度下进行所述S i C衬底的热氧化。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：谷本智，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]