[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置的制造方法，包括：

在碳化硅基板上形成氧化硅膜的工序；

在包含氢的气体中对所述碳化硅基板以及所述氧化硅膜进行退火的工序；和

在所述碳化硅基板以及所述氧化硅膜的退火后，在所述氧化硅膜上形成氮氧化铝膜的工序。

2.根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中

还包括对所述氮氧化铝膜进行退火的工序。

3.根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其中

所述碳化硅基板以及所述氧化硅膜的退火，在混合了氢和氮的合成气体中在450～1000℃的温度条件下进行。

4.根据权利要求3所述的半导体装置的制造方法，其中

所述合成气体以小于爆炸界限的比例来包含氢。

5.根据权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其中

所述合成气体包含3％的氢和97％的氮，

所述碳化硅基板以及所述氧化硅膜的退火，在1000℃的温度条件下进行30分钟之后、在450℃的温度条件下进行30分钟。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的半导体装置的制造方法，其中

还包括：在所述碳化硅基板以及所述氧化硅膜的退火之前，向所述氧化硅膜照射氮等离子体的工序。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的半导体装置的制造方法，其中

所述氧化硅膜是通过使用了包含氮氧化物的气体的热氧化法来形成的。

8.一种半导体装置，包括：

碳化硅基板；

在所述碳化硅基板上形成的氧化硅膜；和

在所述氧化硅膜上形成的氮氧化铝膜，

使所述碳化硅基板与所述氧化硅膜的界面氢终端。

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中

还包括由包含铝的金属材料来构成的栅电极，该栅电极形成在所述氮氧化铝膜上。

10.根据权利要求9所述的半导体装置，其中

还包括：

半导体层，其设置在所述碳化硅基板并由第1导电型的SiC构成；

第2导电型的阱区域，其形成在所述半导体层的表层部；

第1导电型的源区域，其形成在所述阱区域的表层部；和

栅绝缘膜，其包含所述氧化硅膜以及所述氮氧化铝膜，并形成在所述半导体层上，

所述栅电极，夹着所述栅绝缘膜与所述阱区域中的形成有沟道的沟道区域对置，

在所述源区域中，与所述沟道区域相邻的给定宽度的第1区域的杂质浓度比该第1区域以外的第2区域的杂质浓度低。

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中

在所述第1区域的表面与所述第2区域的表面之间形成有阶梯。

12.根据权利要求10或11所述的半导体装置，其中

所述源区域以及所述沟道区域，在沿着所述半导体层的上表面的方向上相邻地形成，

所述栅绝缘膜形成在所述半导体层的上表面。

13.根据权利要求10或11所述的半导体装置，其中

所述源区域以及所述沟道区域，在与所述半导体层的上表面正交的方向上相邻地形成，

在所述半导体层，形成有从所述源区域的上表面往下挖掘而贯穿所述源区域以及所述阱区域的沟渠，

所述栅绝缘膜形成在所述沟渠的内面。

14.一种半导体装置，包括：

碳化硅层；

氮氧化硅膜，其形成在所述碳化硅层上；

氧化硅膜，其形成在所述氮氧化硅膜上；

高介电常数绝缘膜，其形成在所述氧化硅膜上；和

栅电极，其形成在所述高介电常数绝缘膜上。

15.根据权利要求14所述的半导体装置，其中

所述氮氧化硅膜以及所述氧化硅膜的合计厚度是1nm以上且10nm以下。

16.根据权利要求14或15所述的半导体装置，其中

所述高介电常数绝缘膜是氮氧化铝膜。