碳化硅半导体装置的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102194669102194669B(45)授权公告日2014.11.05(21)申请号201110003496.4(56)对比文件US2007015373A1,2007.01.18,(22)申请日2011.01.10US7275861B2,2007.10.02,(30)优先权数据US7695564B1,2010.04.13,2010-0513712010.03.09JPUS7449361B2,2008.11.11,(73)专利权人三菱电机株式会社US5246884A,1993.09.21,地址日本东京都审查员李晓明(72)发明人宇田幸生关谷晃一小林和雄樽井阳一郎(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理有限公司11112代理人何立波张天舒(51)Int.Cl.H01L21/04(2006.01)H01L21/66(2006.01)C23C16/26(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图3页附图3页(54)发明名称碳化硅半导体装置的制造方法(57)摘要本发明提供一种碳化硅半导体装置的制造方法，能够精度良好且低成本地进行防止在退火处理时硅以及碳发生蒸发的保护膜的膜厚测定。在衬底保持器（35）上搭载晶片（WF）并置于成膜炉（32）内，利用真空泵经由气体排出部（33）对成膜炉（32）内进行真空排气，在极力除去残存的氧之后，一边经由气体导入部（31）导入Ar或氦（He）等的非活性气体，一边在减压下将成膜炉（32）内的温度加热到800℃～950℃的范围。达到该温度后，使非活性气体的流入停止，经由气体导入部（31）向成膜炉（32）内导入气化后的乙醇作为源气体，由此，在晶片（WF）的整个表面形成石墨膜。CN102194669BCN102946BCN102194669B权利要求书1/2页1.一种碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，具备：工序（a），在碳化硅晶片的表面内离子注入杂质，形成碳化硅半导体装置的活性区域；工序（b），在形成所述活性区域后的所述碳化硅晶片的整个表面以及膜厚监测器用的硅晶片的整个表面，利用化学气相沉积法形成石墨膜；以及工序（c），评价所述石墨膜的厚度，所述工序（b）包括：使所述化学气相沉积法的成膜温度为950℃以下，形成所述石墨膜的工序，所述工序（c）包括：对在所述硅晶片上形成的所述石墨膜的厚度进行测定，由此，推定在所述碳化硅晶片上形成的所述石墨膜的厚度的工序。2.如权利要求1所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序（b）包括：以厚度为30nm以上且500nm以下的方式形成所述石墨膜的工序。3.如权利要求1所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序（b）包括：使所述成膜温度为800℃以上且950℃以下形成所述石墨膜的工序。4.如权利要求1所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序（b）包括：将气化后的乙醇作为所述化学气相沉积法的源气体形成所述石墨膜的工序。5.一种碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，具备：工序（a），在碳化硅晶片的表面内离子注入杂质，形成碳化硅半导体装置的活性区域；工序（b），在形成所述活性区域后的所述碳化硅晶片的整个表面以及膜厚监测器用的硅晶片的整个表面，利用化学气相沉积法形成石墨膜；以及工序（c），评价所述石墨膜的厚度，所述工序（b）包括：工序（b-1），使所述化学气相沉积法的成膜温度为950℃以下，形成第一厚度的第一层石墨膜；以及工序（b-2），在形成所述第一层石墨膜后，使所述化学气相沉积法的成膜温度为1000℃以上，形成第二厚度的第二层石墨膜，由所述第一层石墨膜和所述第二层石墨膜构成所述石墨膜，所述工序（c）包括：对在所述硅晶片上形成的所述石墨膜的厚度进行测定，由此，推定在所述碳化硅晶片上形成的所述石墨膜的厚度的工序。6.如权利要求5所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序（b）包括：以所述第一厚度和所述第二厚度的总计为30nm以上且500nm以下的方式形成所述石墨膜的工序。7.如权利要求6所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序（b）包括：以厚度为8nm以上且10nm以下的方式形成所述第一层石墨膜的工序。8.如权利要求5所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序（b-1）包括：使所述成膜温度为800℃以上且950℃以下形成所述第一层石墨膜的工序，所述工序（b-2）包括：使所述成膜温度为1000℃以上且1400℃以下形成所述第二层石墨膜的工序。2CN102194669B权利要求书2/2页9.如权利要求5所述的碳化硅半导体装置的制造方法，其特征在于，所述工序（b）包括：将气化后的乙醇作为