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この発明は、炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

炭化珪素半導体基板上にゲート絶縁膜を形成する際に、界面準位（電子トラップ）密度（Ｄｉｔ：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｔａｔｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ）が高くなり、チャネル移動度の低下や、ゲートしきい値電圧Ｖｔｈの変動ΔＶｔｈが起きるという問題がある。特許文献１、２のようにゲート絶縁膜と炭化珪素半導体との界面を窒素によって終端することで界面準位密度を低減することができる。しかしながら、界面を窒素によって終端しても界面準位密度を十分低減させることはできなかった。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる炭化珪素半導体装置は、次の特徴を有する。炭化珪素半導体装置は、炭化珪素からなる半導体基板と、前記半導体基板に接するゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜に沿って設けられ、前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体基板と対向するゲート電極と、を備える。前記ゲート電極が除去された前記ゲート絶縁膜の表面を、赤外分光法（ＩＲ）で測定したスペクトルに・・・　続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明にかかる炭化珪素半導体装置および炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、ゲート絶縁膜と炭化珪素半導体との界面の界面準位密度を低減させることができるという効果を奏する。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の構造を示す断面図である。
【図2】 実施の形態にかかる炭化珪素半導体装置の製造方法の概要を示すフローチャートである。
【図3】 ＮＯ処理時間と酸窒化膜厚さとの関係を示すグラフである。
【図4A】 実施例にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その１）。
【図4B】 実施例にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その２）。
【図4C】 実施例にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その３）。
【図4D】 実施例にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その４）。
【図4E】 実施例にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その５）。
【図5A】 比較例１にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その１）。
【図5B】 比較例１にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その２）。
【図5C】 比較例１にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その３）。
【図5D】 比較例１にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その４）。
【図6A】 比較例２にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その１）。
【図6B】 比較例２にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その２）。
【図6C】 比較例２にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その３）。
【図6D】 比較例２にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その４）。
【図6E】 比較例２にかかる炭化珪素半導体装置の製造途中の状態を示す断面図である（その５）。
【図7】 光電子分光法によるサンプルのＮ１ｓスペクトルを示すグラフである。
【図8】 光電子分光法によるサンプルのＳｉ２ｐスペクトルを示すグラフである。
【図9】 表面からの深さに対するＣＮピーク面積／Ｎ１ｓスペクトル面積を示すグラフである。
【図10】 ＡＴＲ法によるサンプルのＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図11】 ＡＴＲ法によるＳｉＣ基板のＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図12】 ＡＴＲ法による熱酸化したＳｉＣ基板のＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図13】 サンプルのＣＮのみを抽出したＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図14】 実施例と比較例１、２の測定結果を示す表である。

代表図 図1本件の代表的な図

１ ｎ+型炭化珪素基板 ２ ｎ-型炭化珪素エピタキシャル層 ３ 第１ｐ+型ベース領域 ４ 第２ｐ+型ベース領域 ５ ｎ型高濃度領域 ６ ｐ型ベース層 ７ ｎ+型ソース領域 ８ ｐ+型コンタクト領域 ９ ゲート絶縁膜 １０ ゲート電極 １１ 層間絶縁膜 １２ ソース電極 １３ 裏面電極 １４ バリアメタル １６ トレンチ １７ ｎ+型領域 １８ 炭化珪素半導体基体 ２０ 炭化珪素基板 ３０ 酸窒化膜 ４０ 堆積酸化膜 ５０ Ａｌ電極 ６０ 窒素終端層 ７０ トレンチ型ＭＯＳＦＥＴ

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