(57)【要約】【課題】炭化珪素基板の表面を保護することができる方法を提供する。【解決手段】炭化珪素基板８０が準備される。２μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する雰囲気に炭化珪素基板８０をさらすことによって、炭化珪素基板８０上に酸化膜７０が形成される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化珪素基板を準備する工程と、
２μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する雰囲気に前記炭化珪素基板をさらすことによって、前記炭化珪素基板上に酸化膜を形成する工程とを備える、炭化珪素基板の製造方法。
【請求項２】
前記雰囲気は５μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する、請求項１に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項３】
前記雰囲気は１０μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する、請求項２に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項４】
前記雰囲気は１８体積％以上の酸素濃度を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項５】
前記雰囲気は２５ｇ／ｍ3以上の水蒸気濃度を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項６】
前記酸化膜を形成する工程は、前記雰囲気中に前記炭化珪素基板を２時間以上さらす工程を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項７】
前記雰囲気は２ｍｇ／ｍ3以下の二酸化窒素濃度を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の炭化珪素基板の製造方法。
【請求項８】
炭化珪素基板を準備する工程と、
２μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する雰囲気に前記炭化珪素基板をさらすことによって、前記炭化珪素基板上に酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜が形成された前記炭化珪素基板を搬送する工程と、
前記炭化珪素基板を搬送する工程の後に、前記酸化膜を除去する工程とを備える、炭化珪素半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炭化珪素基板の製造方法および炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板が製造される場所と、この半導体基板を用いて半導体装置が製造される場所とは、互いに異なることが多い。このため、製造された半導体基板はいったん保管され、その後に半導体装置の製造場所へと搬送される。
【０００３】
半導体基板を保管する方法は、たとえば特開２００９−１８２３４１号公報に開示されている。この方法によると、ＧａＮ基板が、酸素濃度が１８体積％以下および／または水蒸気濃度が２５ｇ／ｍ3以下の雰囲気下で保存される。この公報によれば、ＧａＮ基板の表面の酸化を抑制することができ、特性のよい半導体デバイスの製造が可能となる、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８２３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体装置の製造場所へと半導体基板が搬送される際に、この搬送によって半導体基板の表面が何らかの影響を受け、その結果、半導体装置の特性に悪影響が生じることがある。具体的には、搬送中に半導体基板の表面が受ける汚染または機械的ダメージに起因して、半導体装置の特性が劣化することがある。このような悪影響は半導体基板が炭化珪素基板である場合に特に深刻となり得る。たとえば炭化珪素基板の表面が機械的ダメージを受けると、この基板を用いた半導体装置の製造におけるアニール（たとえば活性化アニール）において、積層欠陥が伸展し得る。積層欠陥が存在すると、半導体装置の信頼性が低下し得る。またこの炭化珪素基板上にエピタキシャル成長が行われる場合、表面の汚染または機械的ダメージは、エピタキシャル層の結晶性の低下を招き得る。
【０００６】
そこで本発明の一の目的は、半導体装置の特性に及ぼす搬送による影響を抑制することができる、半導体装置の製造方法を提供することである。また本発明の他の目的は、汚れまたは機械的ダメージなどから炭化珪素基板の表面を保護することができる、炭化珪素基板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】
【０００７】
本発明の炭化珪素基板の製造方法は、次の工程を有する。炭化珪素基板が準備される。２μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する雰囲気に炭化珪素基板をさらすことによって、炭化珪素基板上に酸化膜が形成される。
【０００８】
本炭化珪素基板の製造方法によれば、２μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する雰囲気に炭化珪素基板をさらすことによって、熱酸化処理を必須とすることなく、炭化珪素基板の表面を保護するのに必要な厚さを有する酸化膜を形成することができる。
【０００９】
好ましくは雰囲気は５μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有し、より好ましくは雰囲気は１０μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する。これにより、より十分な厚さを有する酸化膜を形成することができる。
【００１０】
好ましくは雰囲気は１８体積％以上の酸素濃度を有する。これにより、酸化膜をより速やかに形成することができる。
【００１１】
好ましくは雰囲気は２５ｇ／ｍ3以上の水蒸気濃度を有する。これにより、酸化膜をより速やかに形成することができる。
【００１２】
好ましくは酸化膜が形成される際に、雰囲気中に炭化珪素基板が２時間以上さらされる。これにより、形成される酸化膜の厚さをおおよそ飽和させることができる。
【００１３】
好ましくは雰囲気は２ｍｇ／ｍ3以下の二酸化窒素濃度を有する。これにより雰囲気が過度に高い二酸化窒素濃度を有することがないので、作業性を高めることができる。
【００１４】
本発明の炭化珪素半導体装置の製造方法は、次の工程を有する。炭化珪素基板が準備される。２μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する雰囲気に炭化珪素基板をさらすことによって、炭化珪素基板上に酸化膜が形成される。酸化膜が形成された炭化珪素基板が搬送される。炭化珪素基板が搬送された後に、酸化膜が除去される。
【００１５】
本炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、炭化珪素基板が搬送される際に、炭化珪素基板に酸化膜が形成されている。よって搬送による影響は主に酸化膜に対して生じるので、搬送後に酸化膜を除去することで、炭化珪素半導体装置の特性に及ぼす搬送による影響を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上述したように、十分な厚さを有する酸化膜によって炭化珪素基板の表面を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】図１の炭化珪素基板の使用方法を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第１工程を概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法に用いられる製造装置としての基板保管庫の構成を概略的に示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第２工程を概略的に示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における炭化珪素基板の製造方法の第３工程を概略的に示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２における炭化珪素基板の構成を概略的に示す断面図である。
【図８】図７の炭化珪素基板の使用方法を概略的に示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３における炭化珪素半導体装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における炭化珪素半導体装置の製造方法を概略的に示すフロー図である。
【図１１】本発明の実施の形態３における炭化珪素半導体装置の製造方法の第１工程を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３における炭化珪素半導体装置の製造方法の第２工程を概略的に示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における炭化珪素半導体装置の製造方法の第３工程を概略的に示す断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態３における炭化珪素半導体装置の製造方法の第４工程を概略的に示す断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態４における炭化珪素半導体装置の製造方法を概略的に示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
（実施の形態１）
図１に示すように、本実施の形態の炭化珪素基板８９は単結晶基板８０および酸化膜７０を有する。単結晶基板８０は表面および裏面を有する。酸化膜７０はこの表面および裏面の各々の上に設けられている。
【００１９】
次に炭化珪素基板８９の使用方法について説明する。炭化珪素基板８９は、酸化膜７０が設けられた状態で搬送される。この搬送は、たとえば、炭化珪素基板８９が製造された場所から、炭化珪素基板８９を用いて半導体装置を製造する場所まで行われる。
【００２０】
搬送後に酸化膜７０が除去されることで、図２に示すように、単結晶基板８０の表面および裏面の少なくともいずれかが露出される。この目的で、たとえば、いわゆるＳＰＭ(Sulfuric  acid  Peroxide  Mixture)洗浄が行われる。言い換えると、硫酸および過酸化水素の混合薬液による洗浄が行われる。この後、単結晶基板８０の表面および裏面の少なくともいずれかに対して半導体プロセスが行われることで、半導体装置が製造される。
【００２１】
次に炭化珪素基板８９の製造方法について、以下に説明する。
図３に示すように、炭化珪素単結晶３００が準備される。炭化珪素単結晶３００は、たとえば、炭化珪素から作られた種結晶を用いた昇華再結晶法によって形成され得る。次に炭化珪素単結晶３００を用いて単結晶基板８０（炭化珪素基板）が準備される。単結晶基板８０は、たとえば炭化珪素単結晶３００がスライスされることによって形成され得る。
【００２２】
また図４に示すように、基板保管庫２０（炭化珪素基板の製造装置）が準備される。基板保管庫２０は、容器３０と、固定具３１と、排気系４０と、二酸化窒素ガス源４１と、酸素ガス源４２と、キャリアガス源４３と、湿度調節器４４と、バルブ５０〜５３とを有する。この構成により容器３０内の雰囲気は二酸化窒素を含有することができ、さらに酸素および水蒸気の少なくともいずれかを含有することができる。またたとえば容器３０に扉が設けられることで、容器３０内に基板を搬入したり容器３０外に基板を搬出したりすることができる。キャリアガス源４３は、たとえば、窒素ガス源である。キャリアガスは、二酸化窒素ガスを安定的に輸送するのに用いることができる。またこのキャリアガスは、容器３０を開放する前に容器３０内の二酸化窒素濃度を低くするためのパージガスとして用いられてもよい。
【００２３】
固定具３１は、基板を容器３０中において保持するためのものである。好ましくは固定具３１は基板の側面を保持するように構成されている。言い換えると、好ましくは固定具３１は基板の主表面に接することなく基板を保持するように構成されている。
【００２４】
次に図５に示すように、単結晶基板８０が容器３０内に収められる。次に容器３０内の雰囲気が、２μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有するものとされる。二酸化窒素濃度は、好ましくは５μｇ／ｍ3以上とされ、より好ましくは１０μｇ／ｍ3以上とされる。また好ましくは二酸化窒素濃度は２ｍｇ／ｍ3以下とされる。また好ましくは、この雰囲気は１８体積％以上の酸素濃度を有する。また好ましくはこの雰囲気は２５ｇ／ｍ3以上の水蒸気濃度を有する。また好ましくは、雰囲気の温度は常温である。
【００２５】
単結晶基板８０（炭化珪素基板）が上記雰囲気にさらされる結果、図６に示すように、単結晶基板８０（炭化珪素基板）上に酸化膜７０が形成される。好ましくは単結晶基板８０は雰囲気中に２時間以上さらされる。
【００２６】
次に、酸化膜７０が形成された単結晶基板８０が容器３０から取り出される。これにより炭化珪素基板８９（図１）が得られる。
【００２７】
本実施の形態によれば、２μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する雰囲気に単結晶基板８０をさらすことによって、単結晶基板８０の表面を保護するのに必要な厚さを有する酸化膜７０を形成することができる。より具体的にいうと、積層欠陥の起点となり得るダメージを単結晶基板８０の表面に形成されにくくするために、１ｎｍ以上の厚さを有する酸化膜７０を形成することができる。好ましくは雰囲気は５μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有し、より好ましくは雰囲気は１０μｇ／ｍ3以上の二酸化窒素濃度を有する。これにより、より十分な厚さを有する酸化膜７０を形成することができる。
【００２８】
また酸化膜７０の形成を常温あるいはそれに近い温度で行うことができる。よって酸化膜の形成が熱酸化によって行われる場合に比して、より簡素な工程で酸化膜を形成することができる。
【００２９】
また基板保管庫２０（図６）を用いることで、酸化膜７０の形成と基板の保管とを同時に行うことができる。言い換えると、酸化膜７０（図１）の形成後に炭化珪素基板８９を基板保管庫へと移す必要がない。
【００３０】
好ましくは雰囲気は１８体積％以上の酸素濃度を有する。これにより酸化膜７０をより速やかに形成することができる。
【００３１】
好ましくは雰囲気は２５ｇ／ｍ3以上の水蒸気濃度を有する。これにより、酸化膜７０をより速やかに形成することができる。
【００３２】
好ましくは酸化膜７０が形成される際に、雰囲気中に単結晶基板８０が２時間以上さらされる。これにより、形成される酸化膜７０の厚さをおおよそ飽和させることができる。
【００３３】
好ましくは雰囲気は２ｍｇ／ｍ3以下の二酸化窒素濃度を有する。これにより雰囲気が過度に高い二酸化窒素濃度を有することがないので、作業性を高めることができる。具体的には、仮に容器３０内の雰囲気を置換せずに容器３０を開放しても、環境中への二酸化窒素の拡散をほぼ無視し得るものとすることができる。
【００３４】
なお本実施の形態における炭化珪素基板８９の製造装置である基板保管庫２０（図４）においては容器３０の外部に二酸化窒素ガス源４１が設けられるが、二酸化窒素の供給源は容器３０の内部に配置されてもよい。たとえば、二酸化窒素の供給源としての硝酸が容器３０内に配置されてもよく、この場合、炭化珪素基板８９の製造装置の構成がより簡素化される。
【００３５】
（実施の形態２）
図７に示すように、本実施の形態の炭化珪素基板９９はエピタキシャル基板９０および酸化膜７０を有する。酸化膜７０はエピタキシャル基板の表面および裏面の各々の上に設けられている。エピタキシャル基板９０は単結晶基板８０およびエピタキシャル層８１を有する。エピタキシャル層８１はバッファ層１２１および耐圧保持層１２２を有する。
【００３６】
次に炭化珪素基板９９の使用方法について説明する。炭化珪素基板９９は、酸化膜７０が設けられた状態で、搬送される。この搬送は、たとえば、炭化珪素基板９９が製造された場所から、炭化珪素基板９９を用いて半導体装置を製造する場所まで行われる。搬送後、酸化膜７０が除去されることで、図８に示すようにエピタキシャル基板９０上に設けられたエピタキシャル層８１の表面が露出される。すなわち、酸化膜７０が除去されたエピタキシャル基板９０が得られる。この後、エピタキシャル基板９０のエピタキシャル層８１に対して半導体プロセスが行われることで、半導体装置が製造される。
【００３７】
次に炭化珪素基板９９の製造方法について説明する。まず実施の形態１において説明した方法によって単結晶基板８０が形成される（図３）。次に単結晶基板８０上にエピタキシャル層８１が形成されることで、エピタキシャル基板９０が形成される（図８）。次に、実施の形態１において単結晶基板８０上に酸化膜７０が形成されたのと同様の方法によって（図６）、エピタキシャル基板９０上に酸化膜７０が形成される（図７）。これにより炭化珪素基板９９が得られる。
【００３８】
本実施の形態によれば、エピタキシャル層８１を有する炭化珪素基板９９、すなわちエピタキシャル基板において、実施の形態１とほぼ同様の効果が得られる。
【００３９】
（実施の形態３）
図９に示すように、本実施の形態の半導体装置は、ＭＯＳＦＥＴ１００であり、具体的には、縦型ＤｉＭＯＳＦＥＴ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｉｍｐｌａｎｔｅｄ  ＭＯＳＦＥＴ）である。ＭＯＳＦＥＴ１００は、エピタキシャル基板９０、ゲート絶縁膜１２６、ソース電極１１１、上部ソース電極１２７、ゲート電極１１０、およびドレイン電極１１２を有する。エピタキシャル基板９０は、単結晶基板８０、バッファ層１２１、耐圧保持層１２２、ｐ領域１２３、ｎ+領域１２４、およびｐ+領域１２５を有する。
【００４０】
単結晶基板８０およびバッファ層１２１はｎ型の導電型を有する。バッファ層１２１におけるｎ型の導電性不純物の濃度は、たとえば５×１０17ｃｍ-3である。またバッファ層１２１の厚さは、たとえば０．５μｍである。
【００４１】
耐圧保持層１２２は、バッファ層１２１上に形成されており、また導電型がｎ型の炭化珪素からなる。たとえば、耐圧保持層１２２の厚さは１０μｍであり、そのｎ型の導電性不純物の濃度は５×１０15ｃｍ-3である。
【００４２】
この耐圧保持層１２２の表面には、導電型がｐ型である複数のｐ領域１２３が互いに間隔を隔てて形成されている。ｐ領域１２３の内部において、ｐ領域１２３の表面層にｎ+領域１２４が形成されている。また、このｎ+領域１２４に隣接する位置には、ｐ+領域１２５が形成されている。複数のｐ領域１２３の間から露出する耐圧保持層１２２上にはゲート絶縁膜１２６が形成されている。具体的には、ゲート絶縁膜１２６は、一方のｐ領域１２３におけるｎ+領域１２４上から、ｐ領域１２３、２つのｐ領域１２３の間において露出する耐圧保持層１２２、他方のｐ領域１２３および当該他方のｐ領域１２３におけるｎ+領域１２４上にまで延在するように形成されている。ゲート絶縁膜１２６上にはゲート電極１１０が形成されている。また、ｎ+領域１２４およびｐ+領域１２５上にはソース電極１１１が形成されている。このソース電極１１１上には上部ソース電極１２７が形成されている。
【００４３】
ゲート絶縁膜１２６と、半導体層としてのｎ+領域１２４、ｐ+領域１２５、ｐ領域１２３および耐圧保持層１２２との界面から１０ｎｍ以内の領域における窒素原子濃度の最大値は１×１０21ｃｍ-3以上となっている。これにより、特にゲート絶縁膜１２６下のチャネル領域（ゲート絶縁膜１２６に接する部分であって、ｎ+領域１２４と耐圧保持層１２２との間のｐ領域１２３の部分）の移動度を向上させることができる。
【００４４】
次にＭＯＳＦＥＴ１００の製造方法について、以下に説明する。
まず実施の形態１で説明した炭化珪素基板８９が準備される（図１０：ステップＳ１１０）。次に、炭化珪素基板８９が製造された場所から、この炭化珪素基板８９を用いてＭＯＳＦＥＴ１００を製造する場所へと、炭化珪素基板８９が搬送される（図１０：ステップＳ１２０）。次に実施の形態１で説明したように酸化膜７０が除去される（図１０：ステップＳ１３０）。
【００４５】
次に図１１に示すように、単結晶基板８０上にエピタキシャル層８１が形成される。具体的には、単結晶基板８０上にバッファ層１２１が形成され、バッファ層１２１上に耐圧保持層１２２が形成される。これによりエピタキシャル基板９０が形成される（図１０：ステップＳ１４０）。
【００４６】
バッファ層１２１は、導電型がｎ型の炭化珪素からなり、その厚さは、たとえば０．５μｍとされる。またバッファ層１２１における導電型不純物の濃度は、たとえば５×１０17ｃｍ-3とされる。耐圧保持層１２２の厚さは、たとえば１０μｍとされる。また耐圧保持層１２２におけるｎ型の導電性不純物の濃度は、たとえば５×１０15ｃｍ-3とされる。
【００４７】
図１２に示すように、注入工程（図１０：ステップＳ１５０）により、ｐ領域１２３と、ｎ+領域１２４と、ｐ+領域１２５とが、以下のように形成される。
【００４８】
まずｐ型の導電性不純物が耐圧保持層１２２の一部に選択的に注入されることで、ｐ領域１２３が形成される。次に、ｎ型の導電性不純物を所定の領域に選択的に注入することによってｎ+領域１２４が形成され、またｐ型の導電性不純物を所定の領域に選択的に注入することによってｐ+領域１２５が形成される。なお不純物の選択的な注入は、たとえば酸化膜からなるマスクを用いて行われる。
【００４９】
このような注入工程の後、活性化アニール処理が行われる。たとえば、アルゴン雰囲気中、加熱温度１７００℃で３０分間のアニールが行われる。
【００５０】
図１３に示すように、ゲート絶縁膜形成工程（図１０：ステップＳ１６０）が行われる。具体的には、耐圧保持層１２２と、ｐ領域１２３と、ｎ+領域１２４と、ｐ+領域１２５との上を覆うように、ゲート絶縁膜１２６が形成される。この形成はドライ酸化（熱酸化）により行われてもよい。ドライ酸化の条件は、たとえば、加熱温度が１２００℃であり、また加熱時間が３０分である。
【００５１】
その後、窒化アニール工程（図１０：ステップＳ１７０）が行われる。具体的には、一酸化窒素（ＮＯ）雰囲気中でのアニール処理が行われる。この処理の条件は、たとえば加熱温度が１１００℃であり、加熱時間が１２０分である。この結果、耐圧保持層１２２、ｐ領域１２３、ｎ+領域１２４、およびｐ+領域１２５の各々と、ゲート絶縁膜１２６との界面近傍に、窒素原子が導入される。
【００５２】
なおこの一酸化窒素を用いたアニール工程の後、さらに不活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスを用いたアニール処理が行われてもよい。この処理の条件は、たとえば、加熱温度が１１００℃であり、加熱時間が６０分である。
【００５３】
図１４に示すように、電極形成工程（図１０：ステップＳ１８０）により、ソース電極１１１およびドレイン電極１１２が、以下のように形成される。
【００５４】
ゲート絶縁膜１２６上に、フォトリソグラフィ法を用いて、パターンを有するレジスト膜が形成される。このレジスト膜をマスクとして用いて、ゲート絶縁膜１２６のうちｎ+領域１２４およびｐ+領域１２５上に位置する部分がエッチングにより除去される。これによりゲート絶縁膜１２６に開口部が形成される。次に、この開口部においてｎ+領域１２４およびｐ+領域１２５の各々と接触するように導体膜が形成される。次にレジスト膜を除去することにより、上記導体膜のうちレジスト膜上に位置していた部分の除去（リフトオフ）が行われる。この導体膜は、金属膜であってもよく、たとえばニッケル（Ｎｉ）からなる。このリフトオフの結果、ソース電極１１１が形成される。
【００５５】
なお、ここでアロイ化のための熱処理が行なわれることが好ましい。たとえば、不活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスの雰囲気中、加熱温度９５０℃で２分の熱処理が行なわれる。
【００５６】
再び図９を参照して、ソース電極１１１上に上部ソース電極１２７が形成される。また、ゲート絶縁膜１２６上にゲート電極１１０が形成される。また、単結晶基板８０の裏面（図中、下面）上にドレイン電極１１２が形成される。
【００５７】
以上によりＭＯＳＦＥＴ１００が得られる。
本実施の形態によれば、炭化珪素基板８９（図１）が搬送される際に、炭化珪素基板８９に酸化膜７０が形成されている。よって搬送による影響は主に酸化膜７０に対して生じるので、搬送後に酸化膜７０を除去することで、ＭＯＳＦＥＴ１００の特性に及ぼす搬送による影響を抑制することができる。
【００５８】
より具体的には、たとえば活性化アニールのような１０００℃程度以上の温度でのアニールが行われる前に、炭化珪素基板８９の搬送時（図１０：ステップＳ１２０）に生じた機械的な傷が、酸化膜７０の除去（図１０：ステップＳ１３０）によって除去される。これにより、アニールの際に、機械的な傷を起点として炭化珪素単結晶中において積層欠陥が伸展してしまうことを防止することができる。よってＭＯＳＦＥＴ１００中の積層欠陥を少なくすることができるので、ＭＯＳＦＥＴ１００の信頼性を高めることができる。
【００５９】
（実施の形態４）
本実施の形態においても、実施の形態３のＭＯＳＦＥＴ１００（図９）と同様のものが製造される。以下に、本実施の形態におけるＭＯＳＦＥＴ１００の製造方法について説明する。
【００６０】
まず実施の形態２で説明したように炭化珪素基板９９（図７）が準備される（図１５：ステップＳ１１１）。次に、炭化珪素基板９９が製造された場所から、この炭化珪素基板９９を用いてＭＯＳＦＥＴ１００（図９）を製造するための場所へと、炭化珪素基板９９が搬送される（図１５：ステップＳ１２０）。次に実施の形態２で説明したように酸化膜７０が除去される（図１５：ステップＳ１３０）。
【００６１】
この後、実施の形態１の図１２〜図１４と同様の工程を経て（図１５：ステップＳ１５０〜Ｓ１８０）、ＭＯＳＦＥＴ（図９）が得られる。
【００６２】
本実施の形態においても、実施の形態３と同様の効果が得られる。
なお実施の形態３および４において、導電型が入れ替えられた構成、すなわちｐ型とｎ型とが入れ替えられた構成を用いることもできる。またＭＯＳＦＥＴ１００について詳しく説明したが、半導体装置はＭＯＳＦＥＴ以外のＭＩＳＦＥＴ(Metal  Insulator  Semiconductor FET)であってもよい。また半導体装置はＭＩＳＦＥＴに限定されるものではなく、たとえばＩＧＢＴ(Insulated  Gate  Bipolar  Transistor)またはＪＦＥＴ(Junction  FET)であってもよい。
【実施例】
【００６３】
（実施例１）
容器３０（図５）内の雰囲気の二酸化窒素濃度を積極的に増大させ、この雰囲気下で単結晶基板８０を２時間保存した。なお酸素濃度は２０体積％に固定した。
【００６４】
その結果、単結晶基板８０上に酸化膜７０（図６）が形成された。二酸化窒素濃度の値が２μｇ／ｍ3、５μｇ／ｍ3および１０μｇ／ｍ3のそれぞれの場合、酸化膜７０の厚さは１．３ｎｍ、１．４ｎｍおよび１．６ｎｍであった。すなわち酸化膜７０の厚さは１ｎｍ以上であった。
【００６５】
（比較例１）
上記実施例１と異なり、雰囲気中の二酸化窒素濃度を積極的には増大させなかった。その結果、二酸化窒素濃度は０．３μｇ／ｍ3であり、酸化膜７０（図６）の厚さは０．７ｎｍであった。すなわち酸化膜７０の厚さは１ｎｍ未満であった。
【００６６】
実施例１および比較例１で得た、酸化膜７０付きの単結晶基板８０をＳＰＭ洗浄することで、酸化膜７０を除去した。その後、各単結晶基板８０を１０００℃で２時間加熱した。この加熱による、単結晶基板８０の表面からの積層欠陥の伸展を観察した。比較例１の単結晶基板８０における積層欠陥の伸展に比して、実施例１の単結晶基板８０における積層欠陥の伸展は、二酸化窒素濃度の値が２μｇ／ｍ3、５μｇ／ｍ3および１０μｇ／ｍ3のそれぞれの場合、６７％、６５％および６０％に抑制されていた。
【００６７】
（実施例２）
容器３０（図５）内の雰囲気の酸素濃度を積極的に調整し、この雰囲気下で単結晶基板８０を２時間保存した。なお二酸化窒素濃度は２μｇ／ｍ3に固定した。
【００６８】
その結果、単結晶基板８０上に酸化膜７０（図６）が形成された。酸素濃度の値が１８体積％濃度、２０体積％濃度および２２体積％のそれぞれの場合、酸化膜７０の厚さは１．１ｎｍ、１．３ｎｍおよび１．３ｎｍであった。すなわち酸化膜７０の厚さは１ｎｍ以上であった。
【００６９】
（比較例２）
容器３０（図５）内の雰囲気の二酸化窒素濃度を２μｇ／ｍ3、酸素濃度を１６体積％とし、この雰囲気下で単結晶基板８０を２時間保存した。その結果単結晶基板８０上に形成された酸化膜７０（図６）の厚さは、０．８ｎｍであった。すなわち酸化膜７０の厚さは１ｎｍ未満であった。
【００７０】
（実施例３）
容器３０（図５）内の雰囲気の水蒸気濃度を積極的に調整し、この雰囲気下で単結晶基板８０を２時間保存した。なお二酸化窒素濃度は２μｇ／ｍ3に固定した。
【００７１】
その結果、単結晶基板８０上に酸化膜７０（図６）が形成された。水蒸気濃度の値が２５ｇ／ｍ3および３０ｇ／ｍ3のそれぞれの場合、酸化膜７０の厚さは１．２ｎｍおよび１．３ｎｍであった。すなわち酸化膜７０の厚さは１ｎｍ以上であった。
【００７２】
（比較例３）
容器３０（図５）内の雰囲気の二酸化窒素濃度を２μｇ／ｍ3、酸素濃度を１６体積％、水蒸気濃度を２０ｇ／ｍ3とし、この雰囲気下で単結晶基板８０を２時間保存した。その結果単結晶基板８０上に形成された酸化膜７０（図６）の厚さは、０．９ｎｍであった。すなわち酸化膜７０の厚さは１ｎｍ未満であった。
【００７３】
（実施例４）
容器３０（図５）内の雰囲気の二酸化窒素濃度を２μｇ／ｍ3、酸素濃度を２０体積％とし、この雰囲気下で単結晶基板８０上に形成される酸化膜７０の厚さの時間変化を調べた。３０分後、６０分後、９０分後、１２０分後、１５０分後および１８０分後のそれぞれの時点で、酸化膜７０の厚さは０．４ｎｍ、０．８ｎｍ、１．１ｎｍ、１．３ｎｍ、１．３ｎｍおよび１．３ｎｍであった。また二酸化窒素濃度を５μｇ／ｍ3に変更した場合は、３０分後、６０分後、９０分後、１２０分後、１５０分後および１８０分後のそれぞれの時点で、酸化膜７０の厚さは０．４ｎｍ、０．９ｎｍ、１．２ｎｍ、１．４ｎｍ、１．４ｎｍおよび１．４ｎｍであった。また二酸化窒素濃度を１０μｇ／ｍ3に変更した場合は、３０分後、６０分後、９０分後、１２０分後、１５０分後および１８０分後のそれぞれの時点で、酸化膜７０の厚さは０．８ｎｍ、１．２ｎｍ、１．５ｎｍ、１．６ｎｍ、１．７ｎｍおよび１．７ｎｍであった。
【００７４】
以上から、２時間経過後には酸化膜７０の厚さがほぼ飽和することがわかった。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７５】
２０  基板保管庫、３０  容器、３１  固定具、４０  排気系、４１  二酸化窒素ガス源、４２  酸素ガス源、４３  キャリアガス源、４４  湿度調節器、５０  バルブ、７０  酸化膜、８０  単結晶基板（炭化珪素基板）、８１  エピタキシャル層、８９  炭化珪素基板、９０  エピタキシャル基板、９９  炭化珪素基板、１００  半導体装置、３００  炭化珪素単結晶。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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