[发明专利]SiC半导体装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SiC半导体装置的制造方法，特别是涉及能够通过4探针法测定电阻值的SiC半导体装置的制造方法。

背景技术

在SiC(碳化硅)半导体装置的制造工序中使用的活性化退火装置，在大于或等于1600℃的温度下实施退火处理。在现有的Si(硅)半导体装置中，退火的温度最大也就是1300℃左右为止，向热处理装置的内部插入热电偶(例如，JIS标准的R类型或者B类型的热电偶)而进行温度校正。

在利用活性化退火装置在大于或等于1600℃的高温下进行热处理的情况下，能够通过钨·铼(W-Re)合金的热电偶进行温度校正，但是，由于热电偶的氧化而引起素线劣化。由此，如果将热电偶2次左右插入高温热气氛中，则由于劣化导致在素线上发生断线，因此，很难稳定地进行活性化退火装置的温度校正管理。

另外，对于衬底表面内的温度分布的测定，通过使用该热电偶的方法对带有热电偶的衬底进行测定。但是，将热电偶的素线向SiC衬底焊接的方法问题较多，难以管理应用。因此，在现有的应用中，使用下述方法，即，利用SiC衬底制成简单的图案衬底，对该衬底的C-V特性(电容电压特性)进行测定而算出衬底中的受主浓度，并置换为温度换算值。上述简单的图案衬底通过下述的工序进行制造。

首先，为了在衬底表面层上形成P型层，向SiC衬底注入Al(铝)。然后，作为退火处理的前处理，在衬底表面形成保护膜(例如石墨膜)。然后，为了使注入的杂质活性化，通过活性化退火装置在大于或等于1600℃的高温下实施退火处理。然后，将保护膜去除，在SiC衬底表面形成圆筒状的Al电极。对于SiC衬底的杂质注入、退火处理等,例如参照专利文献1、专利文献2。

对通过上述的工序而形成的SiC衬底实施C-V测定，算出衬底中的Al受主浓度，通过将其换算为温度而进行温度校正。

专利文献1：日本特开2012－231037号公报

专利文献2：日本特开2012－248648号公报

在上述现有的SiC半导体装置的制造方法中所应用的、简单的图案衬底的制造工序中，由于包含Al电极形成、图案化等很多其他工艺，因此，存在制造工序数增多的问题。

另外，衬底的面内测定也仅能够在形成有电极的部位进行测定，无法在没有电极的部分进行测定，因此，测定部位存在限制，无法实施温度的详细的表面内分布分析。

作为该监视方法的替代方法，如果能够利用在Si器件的热处理装置中所采用的4探针薄层电阻测定器对SiC衬底实施测定，则能够对衬底上的所有部位进行测定，而不需要进行Al电极的形成。但是，SiC衬底本身非常硬，无法取得与针的触点，因此，成为无法实施测定的状况。

发明内容

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种能够通过4探针法进行电阻值的测定的SiC半导体装置的制造方法。

本发明所涉及的SiC半导体装置的制造方法具有：工序(a)，在该工序中，向SiC衬底的表面层注入大于或等于1×10²⁰cm^-3浓度的杂质；工序(b)，在该工序中，在工序(a)之后，在SiC衬底的表面形成石墨膜；工序(c)，在该工序中，在工序(b)之后，通过对SiC衬底进行退火处理而使杂质活性化；工序(d)，在该工序中，在工序(c)之后，将石墨膜去除；工序(e)，在该工序中，在工序(d)之后，将SiC衬底的表面氧化而形成氧化膜；工序(f)，在该工序中，将氧化膜去除；以及工序(g)，在该工序中，在工序(f)之后，对该SiC衬底通过4探针法进行电阻值的测定。

发明的效果

根据本发明所涉及的SiC半导体装置的制造方法，能够制造SiC衬底，该SiC衬底能够通过4探针法对薄层电阻进行测定，因此，能够不需要在衬底上形成电极，而通过最小限的工序数制成温度测定用SiC衬底。另外，制成的温度测定用的SiC衬底无论对衬底上的哪个部位都可以进行测定，因此，能够在衬底表面内进行更多点的测定，能够确认衬底表面内的温度分布趋势。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的SiC半导体装置的制造方法的流程图。

图2是表示实施方式1所涉及的SiC衬底的距离表面的深度与杂质浓度的关系的图。

图3是表示实施方式1所涉及的薄层电阻值与衬底表面温度的相互关系的图。

图4是表示现有技术所涉及的受主浓度与衬底表面温度的相互关系的图。

图5是表示实施方式1所涉及的薄层电阻与受主浓度的相互关系的图。