[发明专利]碳化硅半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于制造碳化硅半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤：

提供碳化硅衬底；

在所述碳化硅衬底上形成ONO绝缘膜；

在所述ONO绝缘膜上形成由多晶硅构成的栅电极；

其中，通过以下步骤形成所述ONO绝缘膜：

形成第一二氧化硅膜，

形成SiN膜，以及

形成SiN热氧化膜，

其特征在于，通过以下步骤在所述碳化硅衬底上形成所述第一二氧化硅膜：

通过以下子操作中的一个形成薄二氧化硅膜：

在形成先驱二氧化硅膜之后并且在沉积所述SiN膜之前的时间段内，在氧化氮气体氛围中进行热处理，

在形成先驱二氧化硅膜之后并且在沉积所述SiN膜之前的时间段内，在氧化氮气体氛围中进行再氧化，以及

在氧化氮气体氛围中，对所述碳化硅衬底的表面进行热氧化，以及

在所述薄二氧化硅膜上沉积通过热氧化之外的操作而形成的另一二氧化硅膜。

2.根据权利要求1所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，所述第一二氧化硅膜的厚度为3.5nm到25nm。

3.根据权利要求2所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，所述第一二氧化硅膜的厚度为4nm到10nm。

4.根据权利要求1所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，所述第一二氧化硅膜是密度增大的非SiC热氧化膜。

5.根据权利要求1所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，所述碳化硅半导体器件是MOS电容器，所述MOS表示金属氧化物半导体。

6.根据权利要求1所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，所述碳化硅半导体器件是表示金属氧化物半导体场效应晶体管的MOSFET。

7.根据权利要求1所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，所述碳化硅半导体器件是表示绝缘栅极双极型晶体管的IGBT。

8.根据权利要求1所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，通过供给如下气体中的一种来形成所述氧化氮(NO_X)气体氛围：

N₂O(一氧化二氮)，

NO(一氧化氮)，

NO₂(二氧化氮)，

N₂O、NO和NO₂中的至少两种的混合气体，

N₂O、NO和NO₂中的任意一种的稀释气体，以及

所述N₂O、NO和NO₂中的至少两种的混合气体的稀释气体。

9.根据权利要求1所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，在1000℃到1400℃的温度范围进行所述氧化氮(NO_X)气体氛围中的所述热处理。

10.根据权利要求9所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，在1100℃到1350℃的温度范围进行所述氧化氮(NO_X)气体氛围中的所述热处理。

11.根据权利要求1所述的用于制造碳化硅半导体器件的方法，其特征在于，以低于或者等于所述氧化氮(NO_X)气体氛围中的所述热处理的温度的温度，来进行形成所述第一二氧化硅膜之后的操作。