JP5955246B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
図10は、前提技術の半導体装置の製造方法を示す図であり、熱処理工程における半導体基板の配置を示している。図10において、熱処理を行う半導体基板である製品基板31〜35は、炉20内のボート21において互いに隙間を空け垂直方向に積層して設置される。そのうち最上段に設置された製品基板31の上には、隙間を空けてダミー基板22が設置される。ここではダミー基板22の代わりにモニター基板が設置されても良いし、ダミー基板22がモニター基板を兼ねても良い。
本発明の半導体装置の製造方法を、MOSFETのゲート絶縁膜形成工程に適用した例を以下に説明する。製品基板である半導体基板はSiC基板とするが、Si,GaN,GaAs等、他の基板でも良い。また、ダミー基板の材料は半導体基板と同じでも異なっていても良い。さらに、作成するデバイスはMOSFETの他、pnダイオード、SBD(Schottky Barrier diode),BJT(Bipolar Junction Transistor),JFET(Junction FET),IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等、他のデバイスでも良い。また、ゲート絶縁膜形成工程の他、メタル電極の熱処理工程等、バッチ式装置で熱処理する他の工程に本発明を適用しても良い。
図3〜9は、MOSFET100の製造工程を示す断面図である。以下、図3〜9に沿ってMOSFET100の製造工程を説明する。
熱処理を行うに際して、予めダミー基板22の裏面には無機膜22fを形成したが、表面には無機膜を形成しなくても良い。そうすれば、ダミー基板22の表面を用いて膜厚等のモニターが可能であり、ダミー基板22をモニター基板としても用いることが出来る。この場合、ダミー基板22とは別途のモニター基板を同一バッチ式装置内に設置する必要がないので、処理枚数が増え生産性が向上する。
本発明の半導体装置の製造方法は、(a)ダミー基板22および複数の半導体基板31〜35を準備する工程と、(b)ダミー基板22の裏面と複数の製品基板31〜35(半導体基板)の裏面に、熱酸化処理または熱処理の温度に耐え、酸化または還元ガス種の複数の半導体基板の裏面に到達する量が十分少なくなる膜厚を有する無機膜22f、31f〜35fを形成する工程と、(c)ダミー基板22と複数の製品基板31〜35を表面を同方向に向け互いに間隔を空けて積層するように配置する工程と、(d)工程(b)および(c)の後、酸化ガス雰囲気又は還元ガス雰囲気内で半導体基板31〜35表面の熱酸化処理又はポストアニールを行う工程と、を備える。ダミー基板22および製品基板31〜35夫々の裏面に無機膜を形成することで、加熱処理時の雰囲気ガスが各基板22,31〜35の裏面で消費されないので、製品基板31〜35の表面における雰囲気ガスの消費量が均一になり、電気的特性が均一になる。
Claims (6)
- (a)ダミー基板および、表面を(0001)面とし裏面を(000−1)面とする複数のSiC半導体基板を準備する工程と、
(b)前記ダミー基板の裏面と前記複数のSiC半導体基板の裏面に、無機膜を形成する工程と、
(c)前記ダミー基板と前記複数のSiC半導体基板を表面を同方向に向け互いに間隔を空けて積層するように配置する工程と、
(d)前記工程(b)および(c)の後、酸化ガス雰囲気又は還元ガス雰囲気内で前記SiC半導体基板表面の熱酸化処理又はポストアニールを行う工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 - 前記工程(b)は、前記無機膜として、熱酸化膜、CVD酸化膜、金属酸化膜、若しくはPSGのいずれかの絶縁膜、又は窒化膜を形成する工程である、
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記ダミー基板は前記SiC半導体基板と異なる材料の基板である、
請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記ダミー基板は前記SiC半導体基板と同一材料の基板であり、
前記SiC半導体基板の裏面に前記無機膜が形成されない状態において、前記SiC半導体基板の表面と裏面では熱酸化速度が異なる、
請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記工程(a)は、前記ダミー基板の裏面にのみ前記無機膜を形成する工程である、
請求項1〜4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。 - 前記工程(a)は、石英ガラスからなる前記ダミー基板を準備する工程であり、
前記工程(b)に代えて、
(e)前記複数のSiC半導体基板の裏面に、無機膜を形成する工程を備える、
請求項1〜5のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
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