(57)【要約】【課題】高いチャネル移動度を有する半導体装置を提供する。【解決手段】実施形態の半導体装置は、第１導電形の第１半導体領域と、前記第１半導体領域の上に設けられ、第２導電形の第２半導体領域と、前記第２半導体領域の上に設けられ、前記第１半導体領域よりも不純物濃度が高く、第１導電形の第３半導体領域と、前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域に接し、窒素を含み、前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域との接合部から離れるにつれて前記窒素の濃度が低濃度になる領域があるゲート絶縁膜と、前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域に、前記ゲート絶縁膜を介して接するゲート電極と、を備える。【選択図】図１
2015177073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電形の第１半導体領域と、
前記第１半導体領域の上に設けられ、第２導電形の第２半導体領域と、
前記第２半導体領域の上に設けられ、前記第１半導体領域よりも不純物濃度が高く、第１導電形の第３半導体領域と、
前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域に接し、窒素を含み、前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域との接合部から離れるにつれて前記窒素の濃度が低濃度になる領域があるゲート絶縁膜と、
前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域に、前記ゲート絶縁膜を介して接するゲート電極と、
を備えた半導体装置。
【請求項２】
第１導電形の第１半導体領域と、
前記第１半導体領域の上に設けられ、第２導電形の第２半導体領域と、
前記第２半導体領域の上に設けられ、前記第１半導体領域よりも不純物濃度が高く、第１導電形の第３半導体領域と、
前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域に接する窒素含有層と、
前記窒素含有層に接するゲート絶縁膜と、
前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域に前記窒素含有層および前記ゲート絶縁膜を介して接するゲート電極と、
を備えた半導体装置。
【請求項３】
前記窒素含有層は、酸化物層を窒化した層である請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記窒素含有層は、前記第２半導体領域の表層を窒化した層である請求項２に記載の半導体装置。
【請求項５】
第１導電形の第１半導体領域と、前記第１半導体領域の上に設けられ、第２導電形の第２半導体領域と、を準備する工程と、
前記第２半導体領域に接するゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記第２半導体領域および前記ゲート絶縁膜を、窒素含有ガスの雰囲気で加熱する工程と、
前記第２半導体領域および前記ゲート絶縁膜を、窒素酸素含有ガスの雰囲気で加熱する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１半導体領域および前記第２半導体領域を有する積層体および前記ゲート絶縁膜を、前記窒素酸素含有ガスの雰囲気で加熱した後に、
前記ゲート絶縁膜中の窒素濃度が前記積層体と前記ゲート絶縁膜との接合部分から離れるにつれて低濃度になる領域があるように、前記窒素濃度を制御する請求項５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
第１導電形の第１半導体領域と、前記第１半導体領域の上に設けられ、第２導電形の第２半導体領域と、を準備する工程と、
前記第２半導体領域の上に、窒素含有層を形成する工程と、
前記窒素含有層に接するゲート絶縁膜を形成する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記第２半導体領域の上に酸化物層を形成し、前記酸化物層を窒化させて前記窒素含有層を形成する請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第２半導体領域の表面を窒化させて前記窒素含有層を形成する請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーＭＯＳＦＥＴの材料として、ＳｉからＳｉＣへの転換が検討されている。これは、ＳｉＣはＳｉと比較して、禁制帯幅が大きく、絶縁破壊電界、飽和ドリフト速度、熱伝導度が高いこと等による。ＳｉＣを用いたＭＯＳＦＥＴの課題の１つに、チャネル抵抗の高さがある。例えば、半導体基板として、４Ｈ−ＳｉＣのＳｉ面が最表面となる結晶が用いられているが、ＳｉＣ基板とゲート絶縁膜との間には、界面準位が存在し、この界面準位がＳｉＣを用いたＭＯＳＦＥＴのチャネル移動度（μ）を下げていると考えられている。ＳｉＣを用いたＭＯＳＦＥＴにおいては、チャネル移動度をより上昇させることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７８４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、高いチャネル移動度を有する半導体装置およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の半導体装置は、第１導電形の第１半導体領域と、前記第１半導体領域の上に設けられ、第２導電形の第２半導体領域と、前記第２半導体領域の上に設けられ、前記第１半導体領域よりも不純物濃度が高く、第１導電形の第３半導体領域と、前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域に接し、窒素を含み、前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域との接合部から離れるにつれて前記窒素の濃度が低濃度になる領域があるゲート絶縁膜と、前記第３半導体領域、前記第２半導体領域、および前記第１半導体領域に、前記ゲート絶縁膜を介して接するゲート電極と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１（ａ）は、第１実施形態に係る半導体装置を表す模式的断面図であり、図１（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体装置のゲート絶縁膜中の窒素濃度の濃度プロファイルを表す図である。
【図２】図２（ａ）〜図２（ｃ）は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を表す模式的断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るベース領域の窒素終端を模式的に表した図である。
【図４】図４は、界面準位エネルギーと界面準位密度との関係の一例を表す図である。
【図５】図５（ａ）は、ベース領域、ゲート絶縁膜、およびゲート電極のバンド構造の一例を表す模式図であり、図５（ｂ）は、ゲートストレス電圧印加時間と、ゲート電極の閾値電位の変動と、の関係を表す図である。
【図６】図６は、閾値電位変動の様子の一例を表す図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係る半導体装置を表す模式的断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第２実施形態に係る半導体装置の製造方法を表す模式的断面図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、第３実施形態に係る半導体装置の製造方法を表す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
【０００８】
（第１実施形態）  
図１（ａ）は、第１実施形態に係る半導体装置を表す模式的断面図であり、図１（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体装置のゲート絶縁膜中の窒素濃度プロファイルを表す図である。
【０００９】
図１（ｂ）の不純物濃度は、図１（ａ）のＡ−Ｂ間における窒素濃度プロファイルが表されている。図１（ｂ）の不純物濃度は、横軸として任意値（a.u.:arbitrary units）で表されている。
【００１０】
図１（ａ）に表す半導体装置１は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を有する上下電極構造のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。ここでは、一例として、ｎチャネル形のＭＯＳＦＥＴが表されている。
【００１１】
半導体装置１は、Ｚ方向に並ぶドレイン電極１０とソース電極１１とを備える。ドレイン電極１０とソース電極１１との間には、ｎ形のドリフト領域２０（第１半導体領域）が設けられている。ドレイン電極１０とドリフト領域２０の間には、ｎ＋形のドレイン領域２１が設けられている。
【００１２】
ドリフト領域２０の上には、ｐ形のベース領域３０（第２半導体領域）が設けられている。ベース領域３０の上には、ｎ＋形のソース領域４０（第３半導体領域）が設けられている。ソース領域４０の不純物濃度は、ドリフト領域２０の不純物濃度よりも高い。また、ベース領域３０とソース電極１１との間には、ｐ＋形のコンタクト領域３５が設けられている。コンタクト領域３５は、ソース領域４０の横に位置している。コンタクト領域３５の不純物濃度は、ベース領域３０の不純物濃度よりも高い。また、ソース電極１１と、ソース領域４０およびコンタクト領域３５との間には、シリサイド膜３６が設けられている。
【００１３】
図１（ｂ）に表すように、ソース領域４０、ベース領域３０、およびドリフト領域２０には、ゲート絶縁膜５１を介してゲート電極５０が接している。ここで、ゲート絶縁膜５１は、窒素（Ｎ）を含んでいる。ゲート電極５０の上部および側部は、層間絶縁膜５２によって覆われ、ソース電極１１との絶縁が保たれている。
【００１４】
ゲート絶縁膜５１中の窒素濃度においては、ソース領域４０、ベース領域３０、およびドリフト領域２０と、ゲート絶縁膜５１との接合部５１ｃから離れるにつれ、低濃度になる領域がある。また、ゲート絶縁膜５１側のベース領域３０の表面には、窒素で終端された領域３０ｎがある。
【００１５】
実施形態では、ｎ＋形、およびｎ形については、第１導電形、ｐ＋形、およびｐ形については、第２導電形と、称してもよい。ここで、ｎ＋形、ｎ形の順、およびｐ＋形、ｐ形の順に、不純物濃度が低くなることを意味している。
【００１６】
また、上述した「不純物濃度」とは、半導体材料の導電性に寄与する不純物元素の実効的な濃度をいう。例えば、半導体材料にドナーとなる不純物元素とアクセプタとなる不純物元素とが含有されている場合には、活性化した不純物元素のうち、ドナーとアクセプタとの相殺分を除いた濃度を不純物濃度とする。
【００１７】
また、ドリフト領域２０、ドレイン領域２１、ベース領域３０、ソース領域４０、およびコンタクト領域３５のそれぞれの主成分は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含む。
【００１８】
第１導電形の不純物元素としては、例えば、燐（Ｐ）、窒素（Ｎ）等が適用される。第２導電形の不純物元素としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、ホウ素（Ｂ）等が適用される。
【００１９】
ゲート電極５０は、不純物元素が導入されたポリシリコン、金属等を含む。また、実施形態において、絶縁膜とは、例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）等を含む絶縁膜である。
【００２０】
図２（ａ）〜図２（ｃ）は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法を表す模式的断面図である。
【００２１】
まず、図２（ａ）に表すように、炭化ケイ素を含むドリフト領域２０と、炭化ケイ素を含むベース領域３０と、を有する積層体６０を準備する。ベース領域３０は、ドリフト領域２０の上に設けられている。続いて、積層体６０中のベース領域３０に接するように、ゲート絶縁膜５１を、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって形成する。ゲート絶縁膜５１の厚さは、例えば、２０ｎｍ〜１００ｎｍであり、例えば、６０ｎｍである。ゲート絶縁膜５１の形成時には、積層体６０を、７００℃〜９００℃、例えば、８００℃で加熱してもよい。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に表すように、ベース領域３０およびゲート絶縁膜５１を、窒素含有ガス（例えば、アンモニア（ＮＨ３）、窒素（Ｎ２）等）の雰囲気で加熱する。ここで、窒素含有ガスとは、酸素を含まず、窒素を含むガスで定義される。加熱温度は、例えば、９００℃〜１５００℃であり、例えば、１１００℃〜１３００℃である。加熱時間は、例えば、０．５〜３時間であり、例えば、１時間である。これにより、窒素含有ガスがゲート絶縁膜５１の表面からベース領域３０に拡散し、ゲート絶縁膜５１側のベース領域３０の表面が窒素（Ｎ）で終端される。
【００２３】
また、ゲート絶縁膜５１の中には、窒素（Ｎ）が残存する。例えば、図２（ｂ）の右図に、Ａ−Ｂ間における窒素濃度プロファイルの一例を示す。ゲート絶縁膜５１中の窒素濃度は、ＡからＢに向かって、ほぼ均一になっている。
【００２４】
次に、図２（ｃ）に表すように、ベース領域３０およびゲート絶縁膜５１を、窒素酸素含有ガスの雰囲気で加熱する。窒素酸素含有ガスは、例えば、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）等である。ここでは、これらの窒素含有ガスから複数種類を混在して、窒素酸素含有ガスの窒素酸素の分圧を調整してもよい。さらに、Ａｒ等の希ガスを混在させることで窒素酸素の分圧を調整してもよい。加熱温度は、例えば、９００℃〜１５００℃であり、例えば、１２００℃である。加熱時間は、例えば、０．５〜５時間である。これにより、ゲート絶縁膜５１中の窒素がゲート絶縁膜５１の表面から放出される。これにより、ゲート絶縁膜５１中の窒素濃度プロファイルは、図２（ｃ）の右図に示す状態になる。
【００２５】
つまり、第１実施形態では、積層体６０およびゲート絶縁膜５１を、窒素酸素含有ガスの雰囲気で加熱した後に、ゲート絶縁膜５１側のベース領域３０の表面を効率よく窒素で終端する。さらに、ゲート絶縁膜５１中の窒素濃度が積層体６０とゲート絶縁膜５１との接合部５１ｃから離れるにつれ低濃度になる領域があるように、ゲート絶縁膜５１中の窒素濃度が制御される。
【００２６】
第１実施形態の効果を説明する。  
図３は、第１実施形態に係るベース領域の窒素終端を模式的に表した図である。
【００２７】
例えば、半導体装置１のベース領域３０は、４Ｈ−ＳｉＣ結晶を含み、そのＳｉ面が最表面になっている。最表面のＳｉ面は、効率よく窒素（Ｎ）によって終端されている。
【００２８】
図４は、界面準位エネルギーと界面準位密度との関係の一例を表す図である。
【００２９】
図４には、加熱温度を１１００℃〜１３００℃の範囲で変化させ、アンモニア雰囲気を高濃度と低濃度とに分けた場合の界面準位エネルギー（ｅＶ）と界面準位密度（ｃｍ−２・ｅＶ−１）との関係が表されている。ここで、加熱時間は全条件で同じである。
【００３０】
図４から、アンモニア雰囲気が高濃度になり、加熱温度が高くなるほど、界面準位密度が低減することが分かる。例えば、チャネル移動度への影響が大きい、コンダクションバンド端近傍の界面準位エネルギーが０．２（ｅＶ）では、高濃度アンモニア雰囲気で加熱温度が１３００℃の条件で、最も界面準位密度が低くなっている。これは、ゲート絶縁膜５１とベース領域３０（４Ｈ−ＳｉＣ結晶）に存在する欠陥（例えば、ダングリングボンド）が効率よく窒素によって終端されることを意味する。つまり、アンモニア雰囲気のみでの加熱により、チャネル移動度（μ）が高いＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを形成することができる。
【００３１】
しかし、図２（ｂ）に表す窒素濃度プロファイルのように、ゲート絶縁膜５１に窒素が残存していると、ゲート電極５０に負バイアスを印加し続けた場合、ＭＯＳＦＥＴのゲート閾値電位（Ｖｔｈ）が変動する可能性がある。
【００３２】
図５（ａ）は、ベース領域、ゲート絶縁膜、およびゲート電極のバンド構造の一例を表す模式図であり、図５（ｂ）は、ゲートストレス電圧印加時間と、ゲート電極の閾値電位の変動と、の関係を表す図である。
【００３３】
例えば、図５（ａ）に表すように、ゲート絶縁膜に、窒素が残存している場合、伝導帯近傍には、窒素を起因とするエネルギー準位（Ｎ）が形成されている可能性がある。窒素を起因とするエネルギー準位には、正孔が捕獲されやすく、この正孔の捕獲によってゲート絶縁膜が電荷を帯びる場合がある。つまり、アンモニア雰囲気のみでの加熱では、図５（ｂ）に表すように、ゲートストレス電圧の印加時間の経過とともにゲート電極の閾値電位（Ｖｔｈ）が変動し易くなる。
【００３４】
これに対し、図５（ｂ）には、亜酸化窒素雰囲気のみでの閾値電位変動の様子が表されている。ここで、図５（ｂ）の横軸は、ゲートストレス電圧の印加時間であり、縦軸は、閾値電位のシフト量（任意値）が表されている。亜酸化窒素雰囲気のみでの加熱では、アンモニア雰囲気ほど、ゲート絶縁膜に窒素が残存しない。これにより、閾値電位変動が起き難くなる。但し、亜酸化窒素雰囲気のみでの加熱では、亜酸化窒素分子が酸素を含むことから、アンモニアに比べてベース領域の表面が充分に窒素で終端されず、目的とする充分なチャネル移動度が得られない場合がある。
【００３５】
これに対して、第１実施形態では、窒素含有ガスと窒素酸素含有ガスとを用い、それぞれの加熱条件（温度、時間、雰囲気濃度等）を適切に調整する。これにより、ベース領域３０のゲート絶縁膜５１側の表面が高濃度に窒素（Ｎ）によって終端され、且つ、ゲート絶縁膜５１中の窒素濃度を低減させた構造を形成することができる。すなわち、信頼性の高い半導体装置が実現する。
【００３６】
図６は、閾値電位変動の様子の一例を表す図である。
【００３７】
図６の横軸は、ゲートストレス電圧の印加後の閾値電位（Ｖｔｈ）のシフト量（ΔＶｔｈ）が表され、図中のバーは、ゲート電極に、例えば、−２０Ｖを印加したときの閾値電位の変動を意味する。図中の（Ａ）は、窒素含有ガス（例えば、ＮＨ３／Ｎ２）雰囲気のみで加熱処理を行ったときの結果である。図中の（Ｂ）は、窒素含有ガス（例えば、ＮＨ３／Ｎ２）雰囲気で加熱処理を行った後、窒素酸素含有ガス（例えば、Ｎ２Ｏ／Ｎ２）雰囲気で加熱処理を行ったときの結果である。
【００３８】
図６の結果から、窒素含有ガス雰囲気で加熱処理を行った後、窒素酸素含有ガス雰囲気で加熱処理を行った場合（Ｂ）は、窒素含有ガス雰囲気のみで加熱処理を行ったとき場合（Ａ）に比べて、閾値電位の変動が５分の１程度になることが分かった。
【００３９】
このように、窒素含有ガスのみを用いた場合は、チャネル移動度は高くなるものの、ゲート電極に負バイアスを印加したときに、その閾値電位の変動が起き易くなる。また、窒素酸素含有ガスのみを用いた場合は、チャネル移動度は窒素含有ガスのみほど高くならないものの、閾値電位の変動は起き難くなる。これ対して、第１実施形態のごとく、窒素含有ガスと窒素酸素含有ガスとを用いた場合は、チャネル移動度は高くなり、閾値電位の変動も起き難くなる。
【００４０】
（第２実施形態）  
図７は、第２実施形態に係る半導体装置を表す模式的断面図である。
【００４１】
半導体装置２は、半導体装置１の構造に加えて、ソース領域４０、ベース領域３０、およびドリフト領域２０に接する窒素含有層３１を備える。ゲート電極５０は、ソース領域４０、ベース領域３０、およびドリフト領域２０に、窒素含有層３１およびゲート絶縁膜５１を介して接している。ここで、窒素含有層３１は、酸化物層を窒化した層である。
【００４２】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、第２実施形態に係る半導体装置の製造方法を表す模式的断面図である。
【００４３】
図８（ａ）〜図８（ｃ）には、ベース領域３０の表面に設けられた酸化物層の窒化を表し、ソース領域４０、ドリフト領域２０については図示を省略している。
【００４４】
まず、図８（ａ）に表すように、ドリフト領域２０とベース領域３０とを有する積層体６０を準備する。続いて、ベース領域３０に接するように、酸化物層３１ａを、例えば熱酸化ＣＶＤによって形成する。酸化物層３１ａの厚さは、例えば、０．４ｎｍ〜１０ｎｍであり、例えば、１ｎｍである。
【００４５】
次に、図８（ｂ）に表すように、ベース領域３０および酸化物層３１ａを、窒素含有ガス（例えば、アンモニア（ＮＨ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、窒素（Ｎ２）等）の雰囲気で加熱する。加熱温度は、例えば、９００℃〜１５００℃であり、例えば、１１００℃〜１３００℃である。加熱時間は、例えば、０．５〜３時間である。これにより、窒素含有ガスが酸化物層３１ａ内に拡散し、酸化物層３１ａが窒化されて窒素含有層３１に転移する。さらに、ゲート絶縁膜５１側のベース領域３０の表面が窒素（Ｎ）で終端される。
【００４６】
次に、図８（ｃ）に表すように、窒素含有層３１に接するように、ゲート絶縁膜５１を例えば、ＣＶＤによって形成する。ゲート絶縁膜５１の厚さは、例えば、２０ｎｍ〜１００ｎｍであり、例えば、６０ｎｍである。第２実施形態においては、ベース領域３０からゲート絶縁膜５１までの窒素濃度プロファイルは、図８（ｃ）の右図のようになる。
【００４７】
第２実施形態では、ベース領域３０に接する酸化物層３１ａを窒化するので、ゲート絶縁膜５１側のベース領域３０の表面が効率よく窒素で終端される。さらに、窒素含有層３１を形成してから、ゲート絶縁膜５１を形成するので、ゲート絶縁膜５１中には、窒素が含有せずに、ゲート電極５０の閾値電位の変動が抑えられる。
【００４８】
（第３実施形態）  
上述した窒素含有層３１は、第２実施形態に限らず、以下に例示する方法によって形成することができる。
【００４９】
図９（ａ）〜図９（ｃ）は、第３実施形態に係る半導体装置の製造方法を表す模式的断面図である。
【００５０】
図９（ａ）〜図９（ｃ）には、ベース領域３０の表面に設けられた酸化物層の窒化を表し、ソース領域４０、ドリフト領域２０については図示を省略している。
【００５１】
まず、図９（ａ）に表すように、ドリフト領域２０とベース領域３０とを有する積層体６０を準備する。
【００５２】
次に、図９（ｂ）に表すように、ベース領域３０の表面に、窒素含有ガス（例えば、アンモニア（ＮＨ３）、亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）、一酸化窒素（ＮＯ）、窒素（Ｎ２）等）を晒し、窒素含有ガスの雰囲気で加熱する。加熱温度は、例えば、９００℃〜１５００℃であり、例えば、１１００℃〜１３００℃である。加熱時間は、例えば、０．５〜３時間である。これにより、ゲート絶縁膜５１側のベース領域３０の表面が窒素（Ｎ）で終端された窒素含有層３２が形成される。
【００５３】
なお、ベース領域３０の表面を窒化する前に、ベース領域３０の表面に酸洗浄を施し、ベース領域３０の表面に形成されている自然酸化膜を除去してもよい。
【００５４】
次に、図９（ｃ）に表すように、窒素含有層３２に接するように、ゲート絶縁膜５１を形成する。第３実施形態においては、ベース領域３０からゲート絶縁膜５１までの窒素濃度プロファイルは、図９（ｃ）の右図のようになる。窒素含有層３２の厚さは、窒素含有層３１よりも薄くなる。
【００５５】
第３実施形態では、ベース領域３０の表層を直接窒化するので、ゲート絶縁膜５１側のベース領域３０の表面が効率よく窒素で終端される。さらに、窒素含有層３２を形成してから、ゲート絶縁膜５１を形成するので、ゲート絶縁膜５１中には、窒素が含有せずに、ゲート電極５０の閾値電位の変動が抑えられる。
【００５６】
実施形態では、プレーナゲート構造の縦型ＭＯＳＦＥＴを示したが、ゲート電極５０は、トレンチゲート構造であっても同様の効果が得られる。また、ドレイン電極１０とドレイン領域２１との間に、ｐ＋形のコレクタ領域を介在させ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）としてもよい。
【００５７】
実施形態では、半導体基板として、４Ｈ−ＳｉＣのＳｉ面、すなわちミラー指数表記では（０００１）面が最表面となる結晶を用いたプレーナーゲート構造の縦型ＭＯＳＦＥＴを示したが、最表面となる結晶面はあらゆる結晶面から選択して用いても良い。例えば４Ｈ−ＳｉＣの｛０００１｝、｛１１−２０｝、｛１０−１０｝、｛０３−３８｝等の結晶面、さらにこれらのオフカット面が最表面となる結晶を用いたＭＯＳＦＥＴであっても同様の効果が得られる。
【００５８】
上記の実施形態では、「部位Ａは部位Ｂの上に設けられている」と表現された場合の「の上に」とは、部位Ａが部位Ｂに接触して、部位Ａが部位Ｂの上に設けられている場合の他に、部位Ａが部位Ｂに接触せず、部位Ａが部位Ｂの上方に設けられている場合との意味で用いられる場合がある。また、「部位Ａは部位Ｂの上に設けられている」は、部位Ａと部位Ｂとを反転させて部位Ａが部位Ｂの下に位置した場合や、部位Ａと部位Ｂとが横に並んだ場合にも適用される場合がある。これは、実施形態に係る半導体装置を回転しても、回転前後において半導体装置の構造は変わらないからである。
【００５９】
以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明した。しかし、実施形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、実施形態の特徴を備えている限り、実施形態の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【００６０】
また、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて複合させることができ、これらを組み合わせたものも実施形態の特徴を含む限り実施形態の範囲に包含される。その他、実施形態の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても実施形態の範囲に属するものと了解される。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６２】
１、２  半導体装置  １０  ドレイン電極  １１  ソース電極  ２０  ドリフト領域  ２１  ドレイン領域  ３０  ベース領域  ３０ｎ  領域  ３１ａ  酸化物層  ３１、３２  窒素含有層  ３５  コンタクト領域  ３６  シリサイド膜  ４０  ソース領域  ５０  ゲート電極  ５１  ゲート絶縁膜  ５１ｃ  接合部  ６０  積層体  
【図１】
2015177073.tif 000003
【図２】
2015177073.tif 000004
【図３】
2015177073.tif 000005
【図４】
2015177073.tif 000006
【図５】
2015177073.tif 000007
【図６】
2015177073.tif 000008
【図７】
2015177073.tif 000009
【図８】
2015177073.tif 000010
【図９】
2015177073.tif 000011