制造半导体器件的方法_2

文档序号:8207867阅读:来源:国知局
物膜之间的界面的区域中。因此,氮化处理气体可以是包含相对容易处理的见1 3的气体。
[0025] 在上述制造半导体器件的方法中,在引入氮原子的步骤中,可以在通过加热由NH3 和n2以及作为剩余物的杂质构成的氮化处理气体而形成的气氛气体中加热衬底,来将氮原 子引入到包括了衬底和栅极氧化物膜之间的界面的区域中。
[0026] 因此,由于由NH3气体产生氮,因此可以抑制在将氮原子引入到包括了衬底和栅极 氧化物膜之间的界面的区域中的有效性的降低。因此,可以更有效地将氮原子引入到包括 了衬底和栅极氧化物膜之间的界面的区域中。
[0027] 在上述制造半导体器件的方法中,在形成栅极氧化物膜的步骤中,栅极氧化物膜 可以被形成为与衬底的表面接触,该表面由形成衬底的碳化硅的碳面侧上的表面形成。此 夕卜,在上述制造半导体器件的方法中,在形成栅极氧化物膜的步骤中,栅极氧化物膜可以被 形成为与衬底的表面接触,该表面相对于形成衬底的碳化硅的{0001}面的偏离角不小于 50°且不大于65°。而且,在上述制造半导体器件的方法中,在形成栅极氧化物膜的步骤 中,栅极氧化物膜可以被形成为与衬底的表面接触,该表面由形成衬底的碳化硅的{11-20} 面形成。
[0028] 因为氧化倾向于在由这种晶面形成的衬底的表面处进行,因此可合适地采用根据 本发明的半导体器件的制造方法。
[0029] 这里,六方单晶碳化硅的(0001)面被定义为硅面,并且其(000-1)面被定义为碳 面。此外,碳面侧上的表面是指相对于被定义为碳面的(000-1)面形成的角度不大于10° 的表面。而且,由{11-20}面形成的衬底的表面是指相对于形成衬底的碳化硅的{11-20} 面具有不小于0°且不大于10°的偏离角的衬底的表面。
[0030] 在上述制造半导体器件的方法中,在引入氮原子的步骤中,可以通过加热被布置 在具有由利用CVD形成的碳化硅构成芯管的炉中的衬底,来将氮原子引入到包括了栅极绝 缘膜和衬底的界面的区域中。
[0031] 因此,通过在引入氮原子的步骤中采用具有优良热阻的芯管的炉,可以将氮化处 理气体更容易地加热至上述温度范围。
[0032] 发明的有益效果
[0033] 如从上述清楚得知到,根据本发明的制造半导体器件的方法,可以提供能提高沟 道迀移率的半导体器件的制造方法。
【附图说明】
[0034] 图1是示意性示出制造MOSFET的方法的流程图。
[0035] 图2是用于说明制造MOSFET的方法的示意性截面图。
[0036] 图3是用于说明制造MOSFET的方法的示意性截面图。
[0037] 图4是用于说明制造MOSFET的方法的示意性截面图。
[0038] 图5是用于说明制造MOSFET的方法的示意性截面图。
[0039] 图6是用于说明制造MOSFET的方法的示意性截面图。
[0040] 图7是用于说明制造MOSFET的方法的示意性截面图。
[0041] 图8是用于说明制造MOSFET的方法的示意性截面图。
[0042] 图9是用于说明制造MOSFET的方法的示意性截面图。
【具体实施方式】
[0043] 将在下文参考【附图说明】本发明的实施例。注意到在以下附图中,相同或相应的元 件分配有相同的参考标记,并且将不再重复其说明。此外,本文中分别以[]、〈>、()和{} 示出单个取向、取向族、单个晶面以及晶面族。而且,根据晶体学,负指数应由上面具有横杠 "一 "的数字表示,但是本文中由数字之前的负号表示。
[0044] 以下将说明根据本发明的一个实施例的制造半导体器件的方法。参考图1,首先, 作为步骤(S10),执行衬底制备步骤。在本步骤(S10)中,执行下述步骤(SI1)和(S12),以 制备由碳化硅构成且具有相对于{0001}面的偏离角不大于8°的主表面10A的衬底10。
[0045] 首先,作为步骤(S11),执行基础衬底制备步骤。在本步骤(S11)中,参考图2,例 如,通过切割由4H-SiC构成的晶锭(未示出)而制备由碳化硅构成的基础衬底11。
[0046] 随后,作为步骤(S12),执行外延生长层形成步骤。在本步骤(S12)中,参考图2,通 过外延生长将半导体层12形成在基础衬底11的主表面11A上。因此,制备包括了基础衬 底11和半导体层12的衬底10。
[0047] 随后,作为步骤(S20),执行有源区形成步骤。在本步骤(S20)中,执行下述步骤 (S21)和(S22)以在衬底10中形成有源区。
[0048] 首先,作为步骤(S21),执行离子注入步骤。在本步骤(S21)中,参考图3,首先,例 如,将A1 (铝)离子注入包括衬底10的主表面10A的区域中,由此形成p型体区14。随后, 例如,将P(磷)离子注入到体区14内小于上述A1 (铝)离子注入深度的注入深度,从而在 体区14中形成n型源区15。随后,例如将A1 (铝)离子注入到体区14内与上述P(磷)离 子的注入深度相同的注入深度,从而形成相邻于源区15的p型接触区16。半导体层12中 的没有体区14、源区15以及接触区16的区域形成为漂移区13。
[0049] 随后,作为步骤(S22),执行活化退火步骤。在本步骤(S22)中,通过加热衬底10 而活化在上述步骤(S21)中引入的杂质。因此,在已经引入杂质的区域中产生所需载流子。 因此在衬底10中形成有源区。
[0050] 随后,作为步骤(S30 ),执行栅极氧化物膜形成步骤。在本步骤(S30 )中,参考图4, 例如,通过在包含氧的气氛中加热衬底10,来形成与衬底10的主表面10A接触并且由Si02 (二氧化硅)构成的栅极氧化物膜20。
[0051] 随后,作为步骤(S40),执行氮原子引入步骤。在本步骤(S40)中,例如,在通过将 诸如NH3气体的、包含氮原子但不包含氧原子的氮化处理气体加热至超过1200°C的温度而 形成的气氛气体中加热上面已经形成栅极氧化物膜20的衬底10,使得将氮原子引入到包 括了衬底10和栅极氧化物膜20之间的界面的区域中。具体而言,参考图5,首先,将衬底 10布置在具有由利用CVD(化学气相沉积)形成的碳化硅构成的芯管4的炉3内的支撑基 底5上。随后,如图中箭头所示将氮化处理气体引入芯管4中。随后,在通过将氮化处理气 体加热至超过1200°C的温度而形成的气氛气体中加热衬底10,使得将氮原子引入到包括 了衬底10和栅极氧化物膜20之间的界面的区域中。因此,通过在本步骤(S40)中采用具 有优良热阻的芯管4的炉3,氮化处理气体可以被更容易地加热至上述温度范围。
[0052] 此外,在本步骤(S40)中,可以在通过将氮化处理气体加热至不高于1400°C的温 度并且更优选不高于1300°C的温度而形成的大体气体中加热衬底10。因此,加热氮化处理 气体的温度可以被设定在可以抑制由于加热而造成栅极氧化物膜20损坏的温度范围内。
[0053] 如上所述,氮化处理气体可以包含相对容易处理的见13气,但是,氮化处理气体不 限于此。例如,氮化处理气体可以是由NH3气和N2气以及作为剩余物的杂质构成的气体。 这里,册13气的分压例如被设定为不低于6X103Pa且不高于6X104Pa。通过由此将N2气加 入氮化处理气体以稀释順3气,可以抑制由NH3气产生\气。因此,可以抑制在包括了衬底 10和栅极氧化物膜20之间的界面的区域中引入氮原子中有效性的降低,并且因此可以更 有效地将氮原子引入到包括了衬底10和栅极氧化物膜20之间的界面的区域中。而且,氮 化处理气体可以包括作为包含氮原子但不包含氧原子的气体的NH#P联氨的一种气体或多 种气体,并且可以进一步包含:不包含氮原子和氧原子的一种气体或多种气体,诸如Ar(氩) 和He(氦)。
[0054] 随后,作为步骤(S50),执行栅电极形成步骤。在本步骤(S50)中,参考图6,例如利 用LP(低压)CVD形成已经添加了杂质的多晶硅膜。因此,栅电极30形成在与其接触的栅 极氧化物膜20上,以便在栅极氧化物膜20上从一个体区14延伸至另一体区14。
[0055] 随后,作为步骤(S60),执行层间绝缘膜形成步骤。在本步骤(S60)中,参考图7,例 如利用CVD形成由Si02 (二氧化硅)构成的层间绝缘膜40,以便与栅极绝缘膜20 -起围绕 栅电极30。
[0
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1