DE102008036744B4 - Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung, welches enthält: einen Schritt zur Ionenimplantation von einer Störstelle in eine Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer, um mindestens eine Well-Region (3) auszubilden; einen Schritt zum Ausbilden von einem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) von einer vorbestimmten Dicke oberhalb aller Oberflächen von dem Siliziumcarbid-Wafer, welcher mit der Störstelle ionenimplantiert wurde, durch ein chemisches Dampfablagerungsverfahren, welches einen Film durch ein Pyrolisieren von einem Kohlenwasserstoffgas ablagert; einen Schritt zum Ausglühen des Siliziumcarbid-Wafers, welcher mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) ausgebildet wurde; und einen Schritt zum Entfernen des Kohlenstoff-Schutzfilms (16) von dem Siliziumcarbid-Wafer.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung.
  • Beschreibung zum Stand der Technik
  • Siliziumcarbid (SiC) erlaubt die Herstellung von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung, welche, verglichen mit der Verwendung von herkömmlichem Silizium (Si), eine höhere Durchschlagspannung-Charakterisik hat, und welches als ein Material für eine Hochleistungs-Halbleitervorrichtung der nächsten Generation angesehen wird. Bei der Herstellung von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung aus einem solchen Siliziumcarbid, wird, um dessen Leitfähigkeitstyp und Leitfähigkeit zu steuern, eine n-Typ- oder eine p-Typ-Störstelle in einen Siliziumcarbid-Wafer ionenimplantiert, welcher Siliziumcarbidschichten enthält, welche durch ein Epitaxie-Kristallwachstum auf einem Siliziumcarbid-Substrat ausgebildet sind. Nach der Ionenimplantation wird, um das implantierte Ion zu aktivieren und Kristalldefekte zu entfernen, welche aufgrund von der Ionenimplantation erzeugt wurden, der Siliziumcarbid-Wafer durch eine Ausglühbehandlung verarbeitet, bei welcher der Wafer einer heißen Atmosphäre von einem Edelgas, wie beispielsweise Argon (Ar), ausgesetzt wird. Eine solche Ausglühbehandlung von einem Siliziumcarbid-Wafer wird vorzugsweise bei einer Temperatur durchgeführt, welche so hoch wie möglich ist, in den meisten Fällen bei mehr als 1500°C, vorzugsweise bei mehr als 1600°C, um die Eigenschaft davon zu stabilisieren.
  • Das Ausglühen eines Siliziumcarbid-Wafers bei einer solch hohen Temperatur erzeugt jedoch eine Unebenheit, welche eine Stufenbündelung genannt wird, auf der Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer. Der Grund für die Erzeugung von einer Stufenbündelung ist wie folgt.
  • Ein Siliziumcarbid-Wafer wird typischerweise durch die Ausbildung von Silizium-Schichten durch ein Epitaxie-Kristallwachstum auf einem Siliziumcarbid-Substrat erlangt. Das Epitaxie-Kristallwachstum wird auf eine solche Art und Weise durchgeführt, indem die Kristallachse um ungefähr vier oder acht Grad mit Bezug auf die C-Achse, welche zu der (0001)-Kristallebene senkrecht ist, geneigt wird, um zu verhindern, dass Kristalle von beispielsweise dem 6H- und 4H-Typ gemischt auf der gleichen Kristalloberfläche wachsen.
  • Wenn der Siliziumcarbid-Wafer, welcher derart mit seiner geneigten Kristallachse kristallisiert ist, bei den Ausglüh-Behandlungen einer solch hohen Temperatur ausgesetzt wird, verdampfen das Silizium (Si) und der Kohlenstoff (C), welche die ausbildenden Elemente davon sind, von der Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer. Bei dem Verdampfen unterscheiden sich die Verdampfungsraten von Silizium und Kohlenstoff zueinander in der Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer, da Silizium und Kohlenstoff unterschiedliche Verdampfungsbedingungen haben und die Kristallachse geneigt ist. Daraus folgend wird eine Stufenbündelung auf der Siliziumcarbid-Wafer-Oberfläche erzeugt.
  • Die somit erzeugte Stufenbündelung gestaltet sich als ein Hindernis bei der Ausbildung eines Gate-Oxidfilms auf dem Siliziumcarbid-Wafer, welcher ausgeglüht wurde, und gestaltet sich ferner als ein Hindernis beim Ausbilden von einer Gate-Elektrode auf dem Gate-Oxidfilm. Es gibt beispielsweise eine Möglichkeit von einer Kontaktfähigkeit-Reduktion und von einer Leckeigenschaft-Verschlechterung aufgrund von einer Unebenheit in den Grenzoberflächen zwischen dem Siliziumcarbid-Wafer und dem Gate-Oxidfilm oder dem Gate-Oxidfilm und der Gate-Elektrode.
  • Aus diesem Grund wurde die Verhinderung oder Reduktion der Stufenbündelung ein Hauptanliegen zur Qualitätsstabilisierung von Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtungen und zur Verbesserung ihrer Herstellungserträge.
  • Als ein Verfahren zum Verhindern oder Reduzieren von einer solchen Stufenbündelung wurde eine Technologie beispielsweise im Patentdokument 1 ( japanische Patentnummer 3760688 ) offenbart, bei welcher ein diamantenförmiger Kohlenstofffilm oder ein organischer Film auf der Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer als ein Schutzfilm ausgebildet wird, welcher ein Verdampfen von Silizium und Kohlenstoff während einer Ausglüh-Behandlung verhindert.
  • Eine weitere Technologie wurde im Patentdokument 2 ( japanische Patentanmeldung-Veröffentlichung Nr. 2005-353771 ) offenbart, bei welcher ein Kohlenstoff-Film auf einer ionenimplantierten Seite von einem Siliziumcarbid-Wafer durch ein Sputter-Verfahren als ein Schutzfilm ausgebildet wird, welcher das Verdampfen von Silizium und Kohlenstoff während einer Ausglüh-Behandlung verhindert.
  • Patentdokument 3 ( US 2007/0015373 A1 ) offenbart ein Verfahren zur Verarbeitung eines Halbleitersubtrats. Das Verfahren umfasst dabei das Ablagern einer amorphen hydrierten Kohlenstoffschicht auf einem Halbleitersubstrat unter Verwendung eines Niedrig-Temperaturplasma-Ablagerungsverfahrens und das Durchführen zumindest eines Hoch-Temperatur-Verarbeitungsschritts auf dem Halbleitersubtrat. Das SiC-Substrat wird verarbeitet, indem zumindest eine Art eines Sortierstoffes in zumindest eine ausgewählte Region des SiC-Subtrats implantiert wird und ein amorpher hydrierter Kohlenstofffilm auf dem SiC-Substrat abgelagert wird.
  • Patentdokument 4 ( US 4,837,230 A ) offenbart die Einsetzung eines Schutzfilms auf einer Silicion-Carbid-Keramik-Matrix, um eine Rissausbreitung zu vermeiden und die Biegefestigkeit zu steigern. Dabei ist auch offenbart, dass das fertige Produkt ein Schichtverbund mit abwechselnden Schichten von Schutzschicht und Silicon-Carbid-Keramik-Matrix aufweist.
  • Patentdokument 5 ( US 2005/0142361 A1 ) offenbart ein mit amorphen Kohlenstoff beschichtetes Element und ein Verfahren zum Ausbilden einer amorphen Kohlenstoffschicht. Der amorphe Kohlenstoff umfasst Kohlenstoff als eine Hauptkomponente und Wasserstoff in einem Anteil von mehr als 30 atomaren % bis zu 60 atomaren %.
  • Der Wikipedia-Artikel unter de.wikipedia.org/wiki/PECVD offenbart allgemeine Grundlagen zur plasmaunterstützen chemischen Gasphasenabscheidung. Gasphasenabscheidungsverfahren werden im Folgenden auch als Dampfablagerungsverfahren bezeichnet.
  • Bei dem Verfahren von Patentdokument 1 wird jedoch ein carbonisierter Fotolack als ein Schutzfilm verwendet. Ein Schutzfilm enthält für gewöhnlich eine Anzahl von Elementen, welche sich von Kohlenstoff und Wasserstoff unterscheiden, um dessen optische Aktivität und Kontaktfähigkeit zu verbessern. Diese Elemente, welche sich von Kohlenstoff und Wasserstoff unterscheiden, verbleiben als Kontaminationen in dem Schutzfilm, welcher aus dem carbonisierten Fotolack ausgebildet ist. Aus diesem Grund werden die Kontaminationen während einer Ausglüh-Behandlung verdampft oder verstreut, wobei sie eine Kontaminations-Quelle auf die Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung werden.
  • Darüber hinaus wird bei dem Verfahren von Patentdokument 2, während ein Kohlenstofffilm, welcher durch ein Sputter-Verfahren ausgebildet ist, als ein Schutzfilm verwendet wird, ein Sputter-Verfahren ebenfalls ein Teil von Materialien versprühen (beispielsweise Metallmaterialien, wie beispielsweise Aluminium und rostfreier Stahl), welche die Sputter-Einrichtung ausmachen. Demgemäß verstreuen sich diese versprühten Materialien als Kontaminationen, wobei sie eine Kontaminations-Quelle auf die Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung werden.
  • Ferner wird bei den Verfahren von den Patentdokumenten 1 und 2 ein Schutzfilm auf einer Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet, genauer gesagt auf einer Seite, welche mit einer Störstelle ionenimplantiert ist, von dem Siliziumcarbid-Wafer. Wenn ein Schutzfilm somit lediglich auf einer Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet wird, wird eine unausgeglichene Wärmebelastung in dem Siliziumcarbid-Wafer während einer Ausglüh-Behandlung aufgrund von einem Temperaturgradienten, welcher darin erzeugt wird, und einer Differenz zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten von dem Siliziumcarbid-Wafer und dem Schutzfilm erzeugt, welches zu einer Zunahme von Kristalldefekten in dem Siliziumcarbid-Wafer führt.
  • Ein solcher Zugang von Kontaminationen und eine solche Zunahme von Kristalldefekten sind Faktoren, welche zu einer instabilen Qualität von Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtungen als auch zu einer Reduktion bei Herstellungserträgen davon beitragen.
  • Umriss der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung dient zum Lösen der obigen Probleme, und es ist eine Aufgabe von der Erfindung ein Verfahren zum Ausbilden eines Schutzfilms auf einem Siliziumcarbid-Wafer bereitzustellen, welcher eine extrem geringe Kontamination hat und keine unausgeglichenen Wärmebelastungen in dem Siliziumcarbid-Wafer bewirkt, um die Erzeugung von einer Stufenbündelung während einer Ausglühbehandlung zu verhindern, und dadurch ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung zu erlangen, welche in ihrer Qualitätsstabilität und ihren Herstellungserträgen Verbesserungen erzielt.
  • Ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Schritt einer Ionenimplantation von einer Störstelle in eine Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer; einen Schritt zum Ausbilden eines Kohlenstoff-Schutzfilms von einer vorbestimmten Dicke über die gesamte Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer, welcher mit der Störstelle ionenimplantiert ist, durch ein chemisches Dampf-Ablagerungsverfahren, welches einen Film durch Pyrolisieren eines Kohlenwasserstoffgases ablagert; und einen Schritt zum Ausglühen des Siliziumcarbid-Wafers, welcher mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm ausgebildet wurde.
  • Gemäß der Erfindung enthält ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung einen Schritt zum Ausbilden eines Kohlenstoff-Schutzfilms von einer vorbestimmten Dicke über die gesamte Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer, welcher mit einer Störstelle ionenimplantiert ist, unter Verwendung eines chemischen Dampf-Ablagerungsverfahrens, welches einen Film durch Pyrolisieren eines Kohlenwasserstoffgases ablagert. Dadurch kann ein Kohlenstoff-Schutzfilm von einer hohen Reinheit und einer hohen Qualität erlangt werden, welches verhindert, dass die Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung kontaminiert wird. Darüber hinaus, da ebenfalls eine unausgeglichene Wärmebelastung, welche in dem Siliziumcarbid-Wafer erzeugt wird, unterdrückt werden kann, wird ein Anstieg von Kristalldefekten in Zusammenhang mit der Wärmebelastung in dem Siliziumcarbid-Wafer verhindert. Daher kann ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung erlangt werden, welches Verbesserungen in ihrer Qualitätsstabilität und ihren Herstellungserträgen erzielt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Darstellung eines Ablaufs in einem Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen 1 bis 4 von der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine Darstellung eines Ablaufs in dem Verfahren zum Herstellen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen 1 bis 4 von der Erfindung.
  • 3 ist eine Darstellung eines Ablaufs in dem Verfahren zum Herstellen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen 1 bis 4 von der Erfindung.
  • 4 ist eine Darstellung eines Ablaufs in dem Verfahren zum Herstellen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen 1 bis 4 von der Erfindung.
  • 5 ist eine Darstellung eines Ablaufs in dem Verfahren zum Herstellen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen 1 bis 4 von der Erfindung.
  • 6 ist eine Darstellung eines Ablaufs in dem Verfahren zum Herstellen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen 1 bis 4 von der Erfindung.
  • 7 ist eine Darstellung eines Ablaufs in dem Verfahren zum Herstellen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen 1 bis 4 von der Erfindung.
  • 8 ist eine Darstellung eines Ablaufs in dem Verfahren zum Herstellen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsformen 1 bis 4 von der Erfindung.
  • 9 ist eine schematische Ansicht, welche eine Ablagerungseinrichtung gemäß Ausführungsform 2 von der Erfindung darstellt.
  • 10 ist eine schematische Ansicht, welche eine Ablagerungseinrichtung gemäß Ausführungsform 3 von der Erfindung darstellt.
  • 11 ist eine schematische Ansicht, welche eine Ausglüheinrichtung gemäß Ausführungsform 5 von der Erfindung darstellt.
  • Genaue Beschreibung von den bevorzugten Ausführungsformen
  • Ausführungsform 1
  • Ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Hier wird ein Verfahren zum Herstellen eines Leistungs-Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (Leistungs-MOSFET) als ein Beispiel mit Bezug auf 1 bis 8 erläutert.
  • Zunächst wird eine n-Typ (ein erster Leitfähigkeitstyp) Siliziumcarbid-Schicht 2, welche aus Siliziumcarbid erstellt ist, auf einer Oberfläche von einem n+-Typ (ein erster Leitfähigkeitstyp) Halbleitersubstrat 1 durch ein Epitaxie-Kristallwachstum ausgebildet, wie in 1 gezeigt. Als das Halbleitersubstrat 1 ist beispielsweise ein n+-Typ-Siliziumcarbid-Substrat bevorzugt. Ein Siliziumcarbid-Wafer wird aus dem Halbleitersubstrat 1 und der Siliziumcarbid-Schicht 2 erstellt.
  • Als Nächstes wird eine p-Typ (ein zweiter Leitfähigkeitstyp) Well-Region 3 durch eine Ionenimplantation von einer Störstelle in eine Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer unter Verwendung von einem Fotolack als eine Maske für die Well-Region ausgebildet. Genauer gesagt, wird die Störstelle selektiv in einen Abschnitt außerhalb eines vorbestimmten Radius auf der Oberfläche von der Siliziumcarbid-Schicht 2, welche den Siliziumcarbid-Wafer ausbildet, ionenimplantiert, wie in 2 gezeigt. Als eine Störstelle, welche ein p-Typ in der Siliziumcarbid-Schicht 2 wird, wird beispielsweise Bor (B) oder Aluminium (Al) vorgegeben. Der Fotolack wird nach der Ionenimplantation entfernt.
  • Als Nächstes wird eine n-Typ (ein erster Leitfähigkeitstyp) Source-Region 4 durch eine Ionenimplantation von einer Störstelle, selektiv in die Oberfläche von der Well-Region 3 unter Verwendung eines Fotolacks als eine Maske für die Source-Region ausgebildet, wie in 2 gezeigt. Als eine Störstelle, welche ein n-Typ in der Well-Region 3 wird, wird beispielsweise Phosphor (P) oder Stickstoff (N) vorgegeben. Nach der Ionenimplantation wird der Fotolack entfernt.
  • Als Nächstes wird eine p+-Typ (ein zweiter Leitfähigkeitstyp) Kontaktregion 5 zusammenhängend mit dem Außenumfang von der Source-Region 4 durch eine Ionenimplantation von einer p-Typ (ein zweiter Leitfähigkeitstyp) Störstelle in die Oberfläche von der Well-Region 3 unter Verwendung eines Fotolacks als eine Maske für die Kontakt-Region ausgebildet, wie in 2 gezeigt. Eine Konzentration von der Störstelle in der Kontakt-Region 5 wird hier derart eingestellt, so dass sie relativ höher als jene in der Well-Region 3 ist. Als eine Störstelle, welche ein p-Typ in der Well-Region 3 wird, wird beispielsweise Bor (B) oder Aluminium (Al) vorgegeben. Nach der Ionenimplantation wird der Fotolack entfernt.
  • Als Nächstes wird ein Kohlenstoff-Schutzfilm 6 über der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer durch ein chemisches Dampf-Ablagerung(CVD)-Verfahren oder dergleichen unter Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases, wie beispielsweise Acetylen (C2H2), Methan (CH4) und Propan (C3H8) ausgebildet, wie in 3 gezeigt. Genauer gesagt, wird die Innenseite von der Ablagerungseinrichtung, welche die CVD durchführt, auf eine Temperatur im Bereich zwischen 900°C bis 1000°C unter einem atmosphärischen oder reduziertem Druck ausgebildet, während ein Edelgas, wie beispielsweise Argon (Ar) als ein Trägergas zum Einfluss in die Ablagerungseinrichtung eingeführt wird. Die Erwärmungszeit beträgt ungefähr 20 Minuten. Danach wird das Kohlenwasserstoffgas mit einer Konzentration von ungefähr 10% in das Fließ-Trägergas eingeführt, und wird das Kohlenwasserstoffgas pyrolisiert. Dadurch wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 auf eine vorbestimmte Dicke über der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet. Die vorbestimmte Dicke beträgt hierbei vorzugsweise von ein Nanometer, bei welcher die Wirkung von dem Schutzfilm herbeigeführt wird, bis zu eintausend Nanometer, bei welcher Brüche aufgrund der Wärmebelastung, welche auf den Siliziumcarbid-Wafer auferlegt wird, und der Temperaturdifferenz, welche darin auftritt, nicht in dem Schutzfilm erzeugt werden. Ein Bereich von zehn bis fünfhundert Nanometern ist weiter bevorzugt, wobei die Dicke in diesem Bereich einfach zu steuern ist. Da ein Kohlenwasserstoffgas von einer hohen Reinheit somit in einem CVD-Verfahren oder dergleichen verwendet werden kann, wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 derart ausgebildet, dass er von einer hohen Qualität ist und eine hohe Reinheit mit wenigen Kontaminationen hat. Die hohe Qualität erliegt hier einem fortgeschrittenen Zustand einer Graphitisierung auf. Darüber hinaus, da der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 über der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet ist, kann die Film-Ausbildung in einem Stapelbetrieb durchgeführt werden. Mit anderen Worten, kann die Film-Ausbildung zusammen für eine Mehrzahl von Siliziumcarbid-Wafern durchgeführt werden, indem sie innerhalb einer Ablagerungseinrichtung bei Abständen platziert werden, so dass der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 gleichförmig über der gesamten Oberfläche von jedem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet werden kann, wodurch der Durchsatz von der Film-Ausbildung verbessert wird.
  • Als Nächstes wird der Siliziumcarbid-Wafer, auf welchem der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 über die gesamte Oberfläche davon abgelagert wurde, in eine Ausglüheinrichtung platziert, um in einer Edelgas-Atmosphäre ausgeglüht zu werden. Genauer gesagt, wird der Wafer in einer Argon-Atmosphäre, nachdem er auf ungefähr 1000°C vorgewärmt wurde, für eine vorbestimmte Zeit (ungefähr 30 Minuten) bei einer vorbestimmten Temperatur (über 1500°C, vorzugsweise etwa 1700°C) auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt und dann unmittelbar gekühlt. Dadurch wird das implantierte Ion elektrisch aktiviert, und werden Kristalldefekte, welche aufgrund der Ionenimplantation erzeugt sind, entfernt. Nach der Ausglüh-Behandlung wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 entfernt, indem er einer Sauerstoffatmosphäre bei ungefähr 950°C für etwa 30 Minuten ausgesetzt wird. Andererseits kann der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 ebenfalls entfernt werden, indem Sauerstoffplasma verascht wird, welches zur Entfernung des Fotolacks verwendet wird. Während der Ausglüh-Behandlung wird, da der Siliziumcarbid-Wafer somit mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 über die gesamte Oberfläche davon bedeckt ist, keine Schrittbündelung auf der Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer erzeugt. Eine Messung über die Unebenheit auf der Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer durch eine Atom-Mikroskopie (AFM), nachdem der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 entfernt ist, enthüllt, dass, während eine Unebenheit auf das Ausmaß von mehreren dutzend Nanometer über der gesamten Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer erzeugt wurde, in einem Fall ohne den Kohlenstoff-Schutzfilm 6, eine Unebenheit von weniger als ein Nanometer, in dem Fall mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6, gemäß der Erfindung erzeugt wurde, wodurch die Wirkung von dem Film verifiziert wurde. Darüber hinaus, da der Kohlenstoff-Schutzfilm 6, welcher eine hohe Reinheit mit wenigen Kontaminationen hat, ausgebildet ist, wird die Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung nicht kontaminiert. Ferner wird, da der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 über der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet ist, eine unausgeglichene Wärmebelastung, welche darin während der Ausglüh-Behandlung erzeugt wird, entlastet, so dass eine in dem Siliziumcarbid-Wafer erzeugte Störung reduziert wird. Aus diesem Grund nehmen Kristalldefekte, welche in dem Siliziumcarbid-Wafer erzeugt sind, nicht zu.
  • Als Nächstes wird ein Gate-Oxidfilm 7, welcher aus Siliziumdioxid (SiO2) erstellt ist, auf einer Oberfläche, genauer gesagt auf der ionenimplantierten Seite von dem Siliziumcarbid-Wafer, ausgebildet, von welchem der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 durch die Wärmeoxidation entfernt wurde, wie in 4 gezeigt. Der somit bei diesem Ablauf ausgebildete Gate-Oxidfilm 7 ist ein Wärmeoxidationsfilm.
  • Als Nächstes wird ein Polysiliziumfilm zeitweilig auf dem Gate-Oxidfilm 7 durch ein CVD-Verfahren ausgebildet. Dann wird eine Gate-Elektrode 8 ausgebildet, nachdem ein unnötiger Abschnitt von dem Polysiliziumfilm durch ein Nassätzverfahren oder ein Trockenätzverfahren, wie beispielsweise ein Reaktionsion-Ätzen (RIE), entfernt wurde, unter Verwendung von einem Fotolack als eine Maske für die Gate-Elektrode, wie in 5 gezeigt.
  • Als Nächstes wird ein Zwischenschicht-Isolierfilm, welcher aus Siliziumdioxid (SiO2) erstellt ist, auf dem Gate-Oxidfilm 7 und der Gate-Elektrode 8 durch ein CVD-Verfahren unter Verwendung von einem Tetraethoxysilan(TEOS)-Gas ausgebildet, wie in 6 gezeigt.
  • Der Zwischenschicht-Isolierfilm 9, welcher in diesem Ablauf ausgebildet ist, ist ein TEOS-Oxidfilm.
  • Als Nächstes werden der Zwischenschicht-Isolierfilm 9 und der Gate-Oxidfilm 7 durch ein Nassätz-Verfahren oder ein Trockenätz-Verfahren, wie beispielsweise ein RIE, unter Verwendung von einem Fotolack als eine Maske, zum Belichten der Kontakt-Region 5 und eines Teils von der Source-Region 4 entfernt, wie in 7 gezeigt. Danach wird der Fotolack ebenfalls entfernt.
  • Als Nächstes wird ein Leitfilm auf der Kontakt-Region 5 und dem Teil von der Source-Region 4, welche durch ein Entfernen von dem Zwischenschicht-Isolierfilm 9 und dem Gate-Oxidfilm 7 belichtet wurden, durch ein physikalisches Dampfablagerungsverfahren (PVD-Verfahren), wie beispielsweise ein Sputterverfahren, ausgebildet. Danach wird eine Source-Elektrode 10 (eine erste Hauptelektrode) auf der Kontakt-Region 5 und dem Teil von der Source-Region 4 durch ein Entfernen eines unnötigen Abschnittes von dem Leitfilm, welcher auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm 9 ausgebildet wurde, durch ein Nassätzverfahren oder ein Trockenätzverfahren, wie beispielsweise RIE, unter Verwendung von einem Fotolack als eine Maske für die Source-Elektrode, ausgebildet, wie in 8 gezeigt. Die Source-Elektrode 10 ist elektrisch mit der Kontakt-Region 5 und der Source-Region 4 verbunden. Es wird Nickel (Ni) oder Aluminium (Al) als ein Material für die Source-Elektrode 10 angegeben.
  • Schließlich wird eine Drain-Elektrode 11 (eine zweite Hauptelektrode), welche aus einem Leitfilm erstellt ist, auf der Siliziumcarbid-Wafer-Oberfläche gegenüberliegend zu der Source-Elektrode durch ein PVD-Verfahren, wie beispielsweise ein Sputter-Verfahren, ausgebildet, wie in 8 gezeigt. Es wird Nickel (Ni) oder Aluminium (Al) als ein Material für die Drain-Elektrode 11 angegeben.
  • Durch den oben beschriebenen Ablauf wird der Hauptteil von dem MOSFET, d. h. die Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 von der Erfindung, vollendet.
  • Ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 1 von der Erfindung enthält einen Ablauf zum Ausbilden von einem Kohlenstoff-Schutzfilm von einer vorbestimmten Dicke über der gesamten Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer, welcher mit einer Störstelle durch ein CVD-Verfahren ionenimplantiert wurde, welches einen Film durch ein Pyrolisieren eines Kohlenwasserstoffgases ablagert. Da der Kohlenstoff-Schutzfilm 6, welcher eine hohe Qualität und eine hohe Reinheit mit wenigen Kontaminationen hat, dadurch erlangt werden kann, kann verhindert werden, dass die Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung kontaminiert wird. Darüber hinaus, da eine unausgeglichene Wärmebelastung, welche in dem Siliziumcarbid-Wafer erzeugt ist, unterdrückt werden kann, kann ein Anstieg von Kristalldefekten im Zusammenhang mit der Wärmebelastung in dem Siliziumcarbid-Wafer ebenfalls verhindert werden. Daher kann das Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung erlangt werden, welches Verbesserungen in ihrer Qualitätsstabilität und ihren Herstellungserträgen erzielt.
  • Ausführungsform 2
  • In Ausführungsform 1 wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 von einer hohen Qualität und einer hohen Reinheit über der gesamten Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer durch ein Pyrolisieren eines Kohlenwasserstoffgases, wie beispielsweise Acetylen oder Methan, bei einer Temperatur im Bereich zwischen 900°C und 1000°C ausgebildet. Darüber hinaus wird in Ausführungsform 1 angenommen, dass die Pyrolyse von dem Kohlenwasserstoffgas und die Ausbildung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 in einer CVD-Ablagerungseinrichtung zur gleichen Zeit und im gleichen Ablauf durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu ist Ausführungsform 2 dadurch gekennzeichnet, dass eine CVD-Ablagerungseinrichtung durch einen Gas-Pyrolyseofen und einen Ablagerungsofen, jeweils auf der Stromaufwärts- und der Stromabwärts-Seite mit Bezug auf einen Kohlenwasserstoffgasfluss, gebildet ist, um die Pyrolyse von dem Kohlenwasserstoffgas und die Ausbildung von einem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 in unterschiedlichen Abläufen in den jeweiligen Öfen durchzuführen. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Ausbilden des Kohlenstoff-Schutzfilmes 6 gemäß Ausführungsform 2 mit Bezug auf die Darstellung von der Ablagerungseinrichtung, wie in 9 gezeigt, erläutert. In Ausführungsform 2 sind Abläufe, welche sich von der Ausbildung des Kohlenstoff-Schutzfilms 6 durch Pyrolyse des Kohlenwasserstoffgases unterscheiden, gleich jenen, wie in Ausführungsform 1 erläutert, wobei Erläuterungen derer ausgelassen werden.
  • Eine Ablagerungseinrichtung 20 zur Ausbildung des Kohlenstoff-Schutzfilms 6 ist in 9 dargestellt. Die Ablagerungseinrichtung 20 ist mit einem Gaspyrolyseofen 21 zum Pyrolisieren eines Kohlenwasserstoffgases, wie beispielsweise Acetylen und Methan, einem Ablagerungsofen 22 zum Ablagern des Kohlenstoff-Schutzfilms 6 über der gesamten Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer, einer Verbindungsröhre 23 zum Einführen des Gases von dem Gaspyrolyseofen 21 in den Ablagerungsofen 22, welches von dem Kohlenwasserstoffgas pyrolisiert wurde, einer Gaseinlassröhre 24 zum Einführen des Kohlenwasserstoffgases in den Gaspyrolyseofen 21, und einer Abgasröhre 25 zum Ausstoßen des pyrolisierten Kohlenwasserstoffgases in den Ablagerungsofen 22 bereitgestellt.
  • Der Gaspyrolyseofen 21 ist mit einem Erwärmer 26 und Wärmespreizern 27 zur gleichförmigen Erwärmung des Innenraumes des Gaspyrolyseofens 21 durch ein Aufnehmen von einer Wärme von dem Erwärmer 26 bereitgestellt. Der Erwärmer 26 ist um den Innenumfang von dem Gaspyrolyseofen 21 derart angeordnet, so dass er nicht direkt dem Kohlenwasserstoffgas ausgesetzt ist. Die Wärmespreizer 27 sind aus Quarzglas oder Keramiken erstellt und in dem Gaspyrolyseofen 21 angeordnet. Der somit aufgebaute Gaspyrolyseofen 21 überführt die Wärme gleichförmig von dem Erwärmer 26 zu dem Kohlenwasserstoffgas über die Wärmespreizer 27, wodurch eine vollständige Pyrolyse von dem Kohlenwasserstoffgas ermöglicht wird.
  • Der Ablagerungsofen 22 ist mit einem Erwärmer 27, welcher um den Innenumfang davon derart angeordnet ist, so dass er nicht direkt dem pyrolisierten Kohlenstoffwassergas ausgesetzt ist, und einem Wafer-Boot, in der Figur nicht angezeigt, bereitgestellt, auf welchem Siliziumcarbid-Wafer für einen Stapelbetrieb platziert werden, so dass der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 über der gesamten Oberfläche von jedem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet werden kann.
  • Der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 wird auf die folgende Art und Weise durch eine solche Ablagerungseinrichtung 20 ausgebildet.
  • Ein Edelgas, wie beispielsweise Argon (Ar), wird als ein Trägergas in den Innenraum von der Ablagerungseinrichtung 20 über die Gaseinlassröhre 24 eingeführt. Der Druck innerhalb der Ablagerungseinrichtung 20 wird durch Einstellen der Abgasrate an der Abgasröhre 25 derart gesteuert, so dass er ein atmosphärischer oder ein reduzierter Druck ist. Die Innenräume von dem Gaspyrolyseofen 21 und dem Ablagerungsofen 22 werden für etwa 20 Minuten auf eine Temperatur von ungefähr 800°C und auf eine Temperatur im Bereich von 500°C bis 800°C jeweils unter dem atmosphärischen oder dem reduzierten Druck in der Ablagerungseinrichtung 20 erwärmt. Danach wird ein Kohlenwasserstoffgas, wie beispielsweise Acetylen oder Methan, bei einer Konzentration von ungefähr 10% in das Flussträgergas eingeführt, um in dem Gaspyrolyseofen 21 pyrolisiert zu werden. Das Kohlenwasserstoffgas kann derart eingeführt werden, so dass es von Beginn an in dem Trägergas fließt. Das Kohlenwasserstoffgas wird fast vollständig aufgrund der Wärmespreizer 27 pyrolisiert. Das Kohlenwasserstoffgas, welches in dem Gaspyrolyseofen 21 pyrolisiert wurde, wird dann über die Verbindungsröhre 23 in den Ablagerungsofen 22 eingeführt. Das in den Ablagerungsofen 22 eingeführte pyrolisierte Kohlenwasserstoffgas wird über der gesamten Oberfläche von jedem Siliziumcarbid-Wafer, welcher in dem Ablagerungsofen 22 platziert ist, abgelagert, so dass der Kohlenstoff-Schutzfilm 6, welcher von einer hohen Qualität und einer hohen Reinheit mit wenigen Kontaminationen ist, auf eine vorbestimmte Dicke ausgebildet wird. Die vorbestimmte Dicke liegt vorzugsweise im Bereich von ein Nanometer, wobei oberhalb dessen die Wirkung von dem Schutzfilm erbracht wird, bis eintausend Nanometer, wobei unterhalb dessen keine Brüche aufgrund der Wärmebelastung, welche auf den Siliziumcarbid-Wafer auferlegt wird, und der Temperaturdifferenz, welche darin auftritt, in dem Schutzfilm erzeugt werden. Es wird am meisten bevorzugt, dass sie zehn bis fünfhundert Nanometer beträgt, wobei die Dicke in diesem Bereich einfach zu steuern ist. Zusätzlich legt die hohe Qualität einen fortgeschrittenen Zustand einer Graphitisierung auf. Nachdem der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 mit der vorbestimmten Dicke ausgebildet ist, wird das Gas innerhalb der Ablagerungseinrichtung 20 unmittelbar ausgestoßen, und wird der Innenraum von der Ablagerungseinrichtung 20 gleichzeitig auf eine Temperatur herabgekühlt, bei welcher der Siliziumcarbid-Wafer daraus entnommen werden kann.
  • Gemäß der Ausführungsform 2, da eine Ablagerungseinrichtung in den Gaspyrolyseofen 21 und den Ablagerungsofen 22 unterteilt ist, und ein Ablauf zum Pyrolisieren eines Kohlenwasserstoffgases, wie beispielsweise Acetylen oder Methan, zuvor vor der Ausbildung des Kohlenstoff-Schutzfilms 6 bereitgestellt ist, kann ein Kohlenstoff-Schutzfilm 6, welcher eine Wirkung gleich jener von Ausführungsform 1 hat, bei einer Temperatur ausgebildet werden, welche geringer ist als jene darin. Daher kann ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung erlangt werden, welches Verbesserungen in ihrer Qualitätsstabilität und ihren Herstellungserträgen erzielt.
  • Darüber hinaus, wenn der Innenraum von dem Ablagerungsofen 22 auf eine Temperatur von beispielsweise gleich jener von Ausführungsform 1 eingestellt wird, kann der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 erlangt werden, welcher eine höhere Qualität hat, genauer gesagt, verglichen mit Ausführungsform 1, eine verbesserte Graphitisierung hat. Daher kann ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung erlangt werden, welches weitere Verbesserungen in ihrer Qualitätsstabilität und ihren Herstellungserträgen erzielt.
  • Ausführungsform 3
  • Während in der Ausführungsform 1 und der Ausführungsform 2 die Fälle der Verwendung eines Kohlenwasserstoffgases, wie beispielsweise Acetylen, Methan und Propan, als Beispiele erläutert wurden, kann ebenfalls ein geringerer Alkohol, wie beispielsweise Ethylalkohol (C2H5OH: Ethanol) und Methylalkohol (CH3OH: Methanol), welcher einer von sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffen ist, verwendet werden. Hier wird ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung unter Verwendung von Ethanol oder Methanol für einen Fall mit einem Leistungs-MOSFET als ein Beispiel beschrieben. Das Verfahren zum Herstellen des Leistungs-MOSFET ist, mit Ausnahme eines Ablaufes zum Ausbilden von einem Kohlenstoff-Schutzfilm, gleich jenem wie in 1 bis 8 in der Ausführungsform 1 gezeigt, wodurch somit die Beschreibung mit Bezug auf 1 bis 8 vorgenommen wird.
  • Zunächst wird eine n-Typ (ein erster Leitfähigkeitstyp) Siliziumcarbidschicht 2, welche aus Siliziumcarbid erstellt ist, auf einer Oberfläche von einem n+-Typ (ein erster Leitfähigkeitstyp) Halbleitersubstrat 1 durch ein Epitaxie-Kristallwachstum ausgebildet, wie in 1 gezeigt. Als Halbleitersubstrat 1 ist beispielsweise ein n+-Typ-Siliziumcarbid-Substrat bevorzugt. Ein Siliziumcarbid-Wafer wird aus dem Halbleitersubstrat 1 und der Siliziumcarbid-Schicht 2 erstellt.
  • Als Nächstes wird eine p-Typ (ein zweiter Leitfähigkeitstyp) Well-Region 3 durch eine Ionenimplantation von einer Störstelle in eine Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer unter Verwendung eines Fotolacks als ein Muster für die Well-Region ausgebildet. Genauer gesagt, wird die Störstelle selektiv in einen Abschnitt außerhalb eines vorbestimmten Radius auf die Oberfläche von der Siliziumcarbidschicht 2, welche den Siliziumcarbid-Wafer ausbildet, ionenimplantiert, wie in 2 gezeigt. Als eine Störstelle, welche ein p-Typ in der Siliziumcarbidschicht 2 wird, wird beispielsweise Bor (B) oder Aluminium (Al) angegeben. Der Fotolack wird nach der Ionenimplantation entfernt.
  • Als Nächstes wird eine n-Typ (ein erster Leitfähigkeitstyp) Source-Region 4 durch eine Ionenimplantation von einer Störstelle, selektiv in die Oberfläche von der Well-Region 3, unter Verwendung von einem Fotolack als eine Maske für die Source-Region ausgebildet, wie in 2 gezeigt. Als eine Störstelle, welche ein n-Typ in der Well-Region 3 wird, wird beispielsweise Phosphor (P) oder Stickstoff (N) angegeben. Nach der Ionenimplantation wird der Fotolack entfernt.
  • Als Nächstes wird eine p+-Typ (ein zweiter Leitfähigkeitstyp) Kontaktregion 5 durchgängig mit dem Außenumfang von der Source-Region 4 durch eine Ionenimplantation von einer p-Typ (ein zweiter Leitfähigkeitstyp) Störstelle in die Oberfläche von der Well-Region 3 unter Verwendung eines Fotolacks als eine Maske für die Kontaktregion ausgebildet, wie in 2 gezeigt. Eine Konzentration von der Störstelle in der Kontaktregion 5 wird hier derart eingestellt, so dass sie in Relation höher ist als jene in der Well-Region 3. Als eine Störstelle, welche ein p-Typ in der Well-Region 3 wird, wird beispielsweise Bor (B) oder Aluminium (Al) angegeben. Nach der Ionenimplantation wird der Fotolack entfernt.
  • Als Nächstes wird ein Kohlenstoff-Schutzfilm 6 über der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer durch ein CVD-Verfahren oder dergleichen unter Verwendung eines sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffgases, wie beispielsweise Ethanol und Methanol, ausgebildet, wie in 3 gezeigt.
  • Genauer gesagt, während ein Edelgas, wie beispielsweise Argon (Ar), als ein Trägergas zum Einfluss in die Ablagerungseinrichtung, welche ein CVD durchführt, eingeführt wird, wird der Innenraum von der Ablagerungseinrichtung auf eine Temperatur im Bereich von 850°C bis 1000°C unter einem reduzierten Druck unterhalb von 1,33 × 104 Pa (100 Torr), vorzugsweise unterhalb von 6,67 × 103 Pa (50 Torr), weiter bevorzugt unterhalb von 1,33 × 103 Pa (10 Torr) erwärmt. Die Erwärmungszeit beträgt ungefähr zwanzig Minuten. Danach wird, während das Trägergas abgesperrt ist oder fließt, das sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffgas zugeführt, und wird das Kohlenwasserstoffgas dann unter dem oben erwähnten reduzierten Druck pyrolisiert, wobei der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 auf eine vorbestimmte Dicke oberhalb der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet wird. Die vorbestimmte Dicke beträgt hier vorzugsweise von ein Nanometer, oberhalb dessen die Wirkung des Schutzfilms erbracht wird, bis eintausend Nanometer, unterhalb dessen Brüche aufgrund der Wärmebelastung, welche auf den Siliziumcarbid-Wafer auferlegt wird, und der Temperaturdifferenz, welche darin auftritt, nicht in dem Schutzfilm erzeugt werden. Es ist weiter bevorzugt, dass sie zehn bis fünfhundert Nanometer beträgt, wobei in diesem Bereich die Dicke einfach zu steuern ist. Da das Kohlenwasserstoffgas einer hohen Reinheit somit in einem CVD-Verfahren oder dergleichen verwendet werden kann, wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 von einer hohen Qualität und einer hohen Reinheit mit wenigen Kontaminationen ausgebildet. Die hohe Qualität erlegt hier einen fortgeschrittenen Zustand einer Graphitisierung auf. Darüber hinaus, da der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 oberhalb der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet ist, kann die Filmausbildung in einem Stapelbetrieb durchgeführt werden. Mit anderen Worten, kann die Filmausbildung für eine Mehrzahl von Siliziumcarbid-Wafern zusammen durchgeführt werden, indem sie innerhalb einer Ablagerungseinrichtung bei Abständen platziert werden, so dass der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 gleichförmig oberhalb der gesamten Oberfläche von jedem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet werden kann, wodurch der Durchsatz von der Filmausbildung verbessert wird.
  • Hier wird eine Ablagerungseinrichtung, welche zur Ausbildung des Kohlenstoff-Schutzfilms 6 geeignet ist, in 6 als ein Beispiel in Ausführungsform 3 dargestellt.
  • Bezug nehmend auf 10, dient eine Ablagerungseinrichtung 30 zur Ausbildung des Kohlenstoff-Schutzfilms 6. Die Ablagerungseinrichtung 30 ist mit einer Gaseinlassröhre 31 zum Einführen eines sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffgases, wie beispielsweise Ethanol und Methanol, in die Ablagerungseinrichtung; einem Ablagerungsofen 32 zum Ausbilden des Kohlenstoff-Schutzfilms 6 oberhalb der gesamten Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer; einer Abgasröhre 33 zum Ausstoßen des pyrolisierten Kohlenwasserstoffgases; einem Erwärmer 34, welcher um den Umfang von dem Ablagerungsofen 32 derart angeordnet ist, so dass er dem Kohlenwasserstoffgas nicht direkt ausgesetzt ist, zum Pyrolisieren des Kohlenwasserstoffgases; und einem Substrathalter 35 zum Halten der Siliziumcarbid-Wafer auf eine derartige Art und Weise, so dass der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 oberhalb der gesamten Oberfläche von jedem Wafer in einem Stapelbetrieb ausgebildet werden kann, bereitgestellt. Es ist vorstellbar, dass der Substrathalter 35 die Siliziumcarbid-Wafer hält, indem ihre Umfänge beispielsweise an drei Punkten von jedem Umfang gelagert werden. Zusätzlich hat der Substrathalter 35 eine Funktion gleich jener von dem Wafer-Boot für Siliziumcarbid-Wafer, welche darauf platziert werden, welche in Ausführungsform 1 und Ausführungsform 2 erwähnt ist.
  • Die Ausbildung des Kohlenstoff-Schutzfilms 6 durch die Ablagerungseinrichtung 30 ist wie folgt.
  • Ein Edelgas, wie beispielsweise Argon (Ar), wird als ein Trägergas in den Innenraum von dem Ablagerungsofen 32 über die Gaseinlassröhre 31 eingeführt. Der Druck innerhalb des Ablagerungsofens 32 wird durch ein Einstellen der Rate des Abgases an der Abgasröhre 33 derart gesteuert, um in einem reduzierten Druckzustand zu sein (unterhalb von 1,33 × 104 Pa (100 Torr), vorzugsweise unterhalb von 6,67 × 103 Pa (50 Torr), weiter bevorzugt unterhalb von 1,33 × 103 Pa (10 Torr)). Der Innenraum des Ablagerungsofens 32 wird durch den Erwärmer 34 für ungefähr dreißig Minuten auf eine Temperatur im Bereich von 800°C bis 1000°C unter der Bedingung des oben erwähnten reduzierten Drucks erwärmt. Zu dem Zeitpunkt, bei welchem der Innenraum des Ablagerungsofens 32 eine vorbestimmte Temperatur erreicht, wird der Trägergasfluss abgesperrt. Dann wird das sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffgas, wie beispielsweise Ethanol und Methanol, über die Gaseinlassröhre 31 in den Ablagerungsofen 32 eingeführt, und wird der Innenraum davon auf einen vorbestimmten Druck eingestellt, beispielsweise auf den oben erwähnten reduzierten Druck. Das sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffgas, welches in dem Ablagerungsofen 32 eingeführt ist, wird darin pyrolisiert, so dass der Kohlenstoff-Schutzfilm 6, welcher eine hohe Qualität und hohe Reinheit mit wenigen Kontaminationen hat, auf die vorbestimmte Dicke oberhalb der gesamten Oberfläche von jedem von einer Mehrzahl von solchen Siliziumcarbid-Wafern, welche auf dem Substrathalter 35 platziert sind, ausgebildet wird. Die vorbestimmte Dicke ist hier, wie oben erwähnt, vorzugsweise von ein Nanometer, oberhalb dessen die Wirkung von dem Schutzfilm erbracht wird, bis eintausend Nanometer, unterhalb dessen Brüche aufgrund von der Wärmebelastung, welche auf den Siliziumcarbid-Wafer auferlegt wird, und die Temperaturdifferenz, welche darin auftritt, in dem Schutzfilm nicht erzeugt werden. Es ist weiter bevorzugt, dass sie zehn bis fünfhundert Nanometer beträgt, wobei die Dicke in diesem Bereich einfach zu steuern ist. Zusätzlich erlegt die hohe Qualität einen fortgeschrittenen Zustand einer Graphitisierung auf. Nachdem der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 von der vorbestimmten Dicke ausgebildet ist, wird das Gas innerhalb der Ablagerungseinrichtung 32 unmittelbar ausgestoßen, und wird das Trägergas gleichzeitig abermals eingeführt, und wird der Innenraum davon auf eine Temperatur herabgekühlt, bei welcher die Siliziumcarbid-Wafer daraus entnommen werden können. Auf diese Art und Weise wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 der hohen Qualität und der hohen Reinheit mit wenigen Kontaminationen auf die vorbestimmte Dicke oberhalb der gesamten Oberfläche von jedem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet. Zusätzlich kann der Aufbau von der in 10 gezeigten Ablagerungseinrichtung 30 ebenfalls zur Ausbildung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6, wie in Ausführungsform 1 gezeigt, angewendet werden. Es ist zu erwähnen, dass der Aufbau von der in 10 gezeigten Ablagerungseinrichtung 30 nur ein Beispiel ist, wodurch somit keine spezifische Beschränkung auf den Aufbau auferlegt wird. Eine Ablagerungseinrichtung kann mit einem Aufbau bereitgestellt werden, welcher äquivalent zu jenem von der in 10 gezeigten Ablagerungseinrichtung 30 ist.
  • Als Nächstes wird der Siliziumcarbid-Wafer, welcher mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 oberhalb der gesamten Oberfläche davon abgelagert wurde, in eine Ausglüheinrichtung platziert, um bei einer Edelgas-Atmosphäre ausgeglüht zu werden.
  • Genauer gesagt, wird der Wafer in einer Argon-Atmosphäre, nachdem er bei ungefähr 1000°C zuvor erwärmt wurde, für eine vorbestimmte Zeit (ungefähr 30 Minuten) bei einer vorbestimmten Temperatur (oberhalb von 1500°C, vorzugsweise etwa 1700°C) erwärmt, und wird dann unmittelbar abgekühlt. Dadurch wird das implantierte Ion elektrisch aktiviert und werden Kristalldefekte, welche durch die Ionenimplantation erzeugt sind, entfernt.
  • Nach der Ausglühbehandlung wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 entfernt, indem er einer Sauerstoff-Atmosphäre bei ungefähr 950°C für ungefähr dreißig Minuten ausgesetzt wird.
  • Andererseits kann der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 ebenfalls durch Veraschung unter Verwendung von Sauerstoff-Plasma entfernt werden, welches zur Entfernung des Fotolacks verwendet wird.
  • Während der Ausglühbehandlung wird, da der Siliziumcarbid-Wafer mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 bedeckt ist, welcher oberhalb der gesamten Oberfläche davon abgelagert ist, keine Stufenbündelung auf der Siliziumcarbid-Wafer-Oberfläche erzeugt. Eine Messung der Unebenheit auf der Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer durch eine Atom-Mikroskopie (AFM) nach dem Entfernen von dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 enthüllt, dass, während eine Unebenheit auf das Ausmaß von mehreren dutzend Nanometern oberhalb der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer in einem Fall ohne den Kohlenstoff-Schutzfilm 6 erzeugt wurde, eine Unebenheit von weniger als ein Nanometer in dem Fall mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 gemäß der Erfindung erzeugt wurde, wodurch die Wirkung von dem Film verifiziert wurde. Darüber hinaus, da der Kohlenstoff-Schutzfilm 6, welcher eine hohe Reinheit mit wenigen Kontaminationen hat, ausgebildet ist, wird die Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung nicht kontaminiert. Ferner, da der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 oberhalb der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet ist, wird eine unausgeglichene Wärmebelastung, welche darin während der Ausglühbehandlung erzeugt ist, entspannt, so dass eine Störung, welche in dem Siliziumcarbid-Wafer erzeugt ist, reduziert wird. Aus diesem Grund steigen Kristalldefekte, welche in dem Siliziumcarbid-Wafer erzeugt sind, nicht an.
  • Als Nächstes wird ein Gate-Oxidfilm 7, welcher aus Siliziumdioxid (SiO2) erstellt ist, an einer Oberfläche von speziell einer ionenimplantierten Seite von dem Siliziumcarbid-Wafer ausgebildet, wobei der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 von dieser Seite durch die Wärmeoxidation, wie in 4 gezeigt, entfernt wurde. Der somit in diesem Ablauf ausgebildete Gate-Oxidfilm 7 ist ein Wärmeoxidationsfilm.
  • Als Nächstes wird ein Polysiliziumfilm zeitweilig auf dem Gate-Oxidfilm 7 durch ein CVD-Verfahren ausgebildet. Dann wird eine Gate-Elektrode 8 ausgebildet, nachdem ein unnötiger Abschnitt von dem Polysiliziumfilm durch ein Nassätzverfahren oder ein Trockenätzverfahren, wie beispielsweise ein Reaktiv-Ion-Ätzen (RIE), unter Verwendung von einem Fotolack als eine Maske für die Gate-Elektrode entfernt wurde, wie in 5 gezeigt.
  • Als Nächstes wird ein Zwischenschicht-Isolierfilm 9, welcher aus Siliziumdioxid (SiO2) erstellt ist, auf dem Gate-Oxidfilm 7 und der Gate-Elektrode 8 durch ein CVD-Verfahren unter Verwendung von einem TEOS-Gas ausgebildet, wie in 6 gezeigt. Der Zwischenschicht-Isolierfilm 9, welcher in diesem Ablauf ausgebildet ist, ist ein TEOS-Oxidfilm.
  • Als Nächstes werden der Zwischenschicht-Isolierfilm 9 und der Gate-Oxidfilm 7 durch ein Nassätzverfahren oder ein Trockenätzverfahren, wie beispielsweise ein RIE, unter Verwendung von einem Fotolack als eine Maske zum Belichten von der Kontaktregion 9 und einem Teil von der Source-Region 4 entfernt, wie in 4 gezeigt. Danach wird der Fotolack ebenfalls entfernt.
  • Als Nächstes wird ein leitfähiger Film auf der Kontaktregion 5 und dem Teil von der Source-Region 4, welche belichtet wurden, ausgebildet, indem der Zwischenschicht-Isolierfilm 9 und der Gate-Oxidfilm 7 durch ein PVD-Verfahren, wie beispielsweise ein Sputterverfahren, entfernt werden. Danach wird eine Source-Elektrode 10 (eine erste Hauptelektrode) auf der Kontaktregion 5 und dem Teil von der Source-Region 4 ausgebildet, indem ein unnötiger Abschnitt von dem leitfähigen Film, welcher auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm 9 ausgebildet ist, durch ein Nassätzverfahren oder ein Trockenätzverfahren, wie beispielsweise ein RIE, unter Verwendung von einem Fotolack als eine Maske für die Source-Elektrode entfernt wird, wie in 8 gezeigt. Die Source-Elektrode 10 ist elektrisch mit der Kontakt-Region 5 und der Source-Region 4 verbunden. Es wird Nickel (Ni) oder Aluminium (Al) als ein Material für die Source-Elektrode 10 angegeben.
  • Schließlich wird eine Drain-Elektrode 11 (eine zweite Hauptelektrode), welche aus einem leitfähigen Film erstellt ist, auf der Siliziumcarbid-Wafer-Oberfläche entgegengesetzt zur Source-Elektrode durch ein PVD-Verfahren, wie beispielsweise ein Sputterverfahren, ausgebildet, wie in 8 gezeigt. Es wird Nickel (Ni) oder Aluminium (Al) als ein Material für die Drain-Elektrode 11 angegeben.
  • Durch den oben beschriebenen Ablauf wird der Hauptteil von dem Leistungs-MOSFET, das heißt die Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung, gemäß Ausführungsform 3 von der Erfindung vollendet.
  • Ein Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung gemäß Ausführungsform 3 von der Erfindung enthält einen Ablauf zum Ausbilden von einem Kohlenstoff-Schutzfilm von einer vorbestimmten Dicke über der gesamten Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer, welcher mit einer Störstelle ionenimplantiert wurde, durch ein CVD-Verfahren, welches einen Film durch ein Pyrolisieren von einem sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffgas ablagert. Da der Kohlenstoff-Schutzfilm 6, welcher eine hohe Qualität und eine hohe Reinheit mit wenigen Kontaminationen hat, dadurch erlangt werden kann, kann verhindert werden, dass die Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung kontaminiert wird. Darüber hinaus, da eine unausgeglichene Wärmebelastung, welche in dem Siliziumcarbid-Wafer erzeugt wird, unterdrückt werden kann, können Kristalldefekte in Zusammenhang mit der Wärmebelastung in dem Siliziumcarbid-Wafer ebenfalls daran gehindert werden, anzusteigen. Daher kann das Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung erlangt werden, welches Verbesserungen in ihrer Qualitätsstabilität und ihren Herstellungserträgen erzielt.
  • Darüber hinaus hat der Kohlenstoff-Schutzfilm, welcher von einem sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffgas abgelagert wurde, weniger Defekte als jener, welcher von einem allgemeinen Kohlenwasserstoffgas ohne Sauerstoff abgelagert wurde.
  • Dies liegt anhand der Tatsache, dass aktivierter Sauerstoff, welcher während der Pyrolyse von dem sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffgas bei einer hohen Temperatur erzeugt wurde, mit dem abgelagerten amorphen Kohlenstoff reagiert, um Kohlenstoffmonoxid zu erzeugen, welches zur Reduktion von Defekten in dem Kohlenstoff-Schutzfilm beiträgt.
  • Darüber hinaus verringert eine Verwendung eines sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffgases zum Ausbilden von einem Kohlenstoff-Schutzfilm die Erzeugung von nicht reagiertem Kohlenwasserstoff während der Ausbildung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm durch ein CVD, welches ein Anhaften von dem nicht reagierten Kohlenstoff und einem höheren Kohlenwasserstofffilm zur Innenseite von der Ablagerungseinrichtung reduziert. Daher wird ebenfalls eine Wirkung erbracht, welche eine Wartung von der Ablagerungseinrichtung verbessert.
  • Obwohl der Fall der Verwendung eines geringeren Alkohols, wie beispielsweise Ethanol und Methanol, als ein sauerstoffhaltiges Kohlenwasserstoffgas als ein Beispiel in Ausführungsform 3 erläutert ist, kann ein Gas, welches Sauerstoff, Kohlenstoff und Wasserstoff enthält, als ein sauerstoffhaltiges Kohlenwasserstoffgas verwendet werden, beispielsweise kann ein höherer Alkohol, wie beispielsweise Cetanol, eine Hydroxylsäure, eine Carboxylsäure, ein Keton, ein Aldehyd, ein Phenol, ein Ester oder ein Ether, ebenfalls durch ein Aufdampfen derer verwendet werden. Für einen solchen Fall ist ein Herstellungsverfahren, welches jenem von Ausführungsform 3 äquivalent ist, verwendbar und kann die gleiche Wirkung erbringen. Es ist zu erwähnen, dass in der praktischen Anwendung ein höher sauerstoffhaltiger Kohlenwasserstoff eher ungewünscht ist; ein geringeres, welches zehn oder weniger Kohlenstoffe in einem Molekül enthält, vorteilhaft ist, und zusätzlich ein geringeres, welches einen höheren Dampfdruck hat, weiter bevorzugt ist. Von diesem Gesichtspunkt aus betrachtet, kann angegeben werden, dass ein geringerer Alkohol, wie beispielsweise Ethylalkohol und Methylalkohol, vorteilhaft ist.
  • Ausführungsform 4
  • Während in Ausführungsform 3 eine Erläuterung über die Ausbildung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 unter Verwendung von einem sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffgas, wie beispielsweise Ethanol und Methanol, in einem Fall einer Verwendung von einer zyklischen Ether-Zusammensetzung, wie beispielsweise Tetrahydrofuran (THF), als ein sauerstoffhaltiges Kohlenwasserstoffgas abgegeben wurde, wird ein Kohlenstoff-Schutzfilm 6 unter leicht unterschiedlichen Bedingungen ausgebildet. Ein Ablauf, welcher sich von jenem bei dem Verfahren zum Herstellen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung in Ausführungsform 3 unterscheidet, das heißt die Ausbildung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 unter Verwendung von Tetrahydrofuran, wird im Folgenden mit Bezug auf 1 bis 8 und 10 erläutert. Die weiteren Abläufe bei dem Verfahren zum Herstellen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung sind gleich jenen wie in Ausführungsform 3 erläutert, wobei ihre Erläuterungen daher ausgelassen werden.
  • Nachdem ein Siliziumcarbid-Wafer bis zu der in 2 in Ausführungsform 3 angezeigten Stufe hergestellt ist, wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 über der gesamten Oberfläche von dem Siliziumcarbid-Wafer unter Verwendung von Tetrahydrofuran als ein sauerstoffhaltiges Kohlenwasserstoffgas durch ein CVD-Verfahren oder dergleichen ausgebildet, wie in 3 gezeigt.
  • Genauer gesagt, während ein Edelgas, wie beispielsweise Argon (Ar), als ein Trägergas zum Einfluss in dem Ablagerungsofen 32, welcher ein CVD durchführt, eingeführt wird, wird der Innenraum von der Ablagerungseinrichtung auf eine Temperatur im Bereich von 850°C bis 1000°C unter Verwendung des Erwärmers 34 unter einem reduzierten Druck erwärmt. Die Erwärmungszeit beträgt ungefähr 20 Minuten. Danach wird ein mit Druck beaufschlagtes Tetrahydrofuran stufenförmig in einem Verdampfer von einem Zuführer, welche nicht angezeigt sind, zugeführt, um in dem Verdampfer bei 120°C zu verdampfen, und wird dann in den Ablagerungsofen 32 über die Gaseinlassröhre 31 eingeführt. Um eine Kondensation zu verhindern, werden die Röhren von dem Verdampfer zu dem Ablagerungsofen 32, welche die Gaseinlassröhre 31 enthalten, durch die Erwärmer, welche nicht angezeigt sind, welche um die Röhren herum bereitgestellt sind, auf mehr als 100°C erwärmt. Das Tetrahydrofuran muss unter einem Druck von weniger als 1,33 × 104 Pa (100 Torr) im Ablagerungsofen 32 pyrolisiert und abgelagert werden. Weiter bevorzugt wird der Druck darin auf 7 × 103 Pa (52,5 Torr) eingestellt, welches die Ablagerungsrate erhöht. Auf diese Art und Weise wird das sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffgas, welches in dem Ablagerungsofen 32 eingeführt ist, darin pyrolisiert, um die Kohlenstoff-Schutzfilme 6, welche von hoher Qualität und hoher Reinheit mit wenigen Kontaminationen sind, auf eine vorbestimmte Dicke oberhalb der gesamten Oberfläche von jedem von einer Mehrzahl von Siliziumcarbid-Wafern, welche auf dem Substrathalter 35 platziert sind, auszubilden. Die vorbestimmte Dicke beträgt hier, wie zuvor erwähnt, ein Nanometer, wobei oberhalb dessen die Wirkung von dem Schutzfilm erbracht wird, bis eintausend Nanometer, unterhalb dessen Brüche aufgrund von der Wärmebelastung, welche auf dem Siliziumcarbid-Wafer auferlegt wird, und der Temperaturdifferenz, welche darin auftritt, nicht in dem Schutzfilm erzeugt werden. Es ist weiter bevorzugt, dass sie zehn bis fünfhundert Nanometer beträgt, wobei die Dicke in diesem Bereich einfach zu steuern ist. Zusätzlich erlegt die hohe Qualität einen fortgeschrittenen Zustand von einer Graphitisierung auf. Nachdem der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 von der vorbestimmten Dicke ausgebildet ist, wird die Zufuhr des Tetrahydrofuran von dem Zuführer beendet, und wird der Innenraum von dem Ablagerungsofen 32 auf eine Temperatur herabgekühlt, bei welcher die Siliziumcarbid-Wafer daraus entnommen werden können.
  • Dadurch kann der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 ausgebildet werden, welcher die gleiche Wirkung wie jene von Ausführungsform 3 erbringt. Abläufe, welche jenen nachfolgen, sind gleich der Ausglühbehandlung und jenen danach nachfolgenden in Ausführungsform 3.
  • Ausführungsform 5
  • Gemäß Ausführungsform 1 bis Ausführungsform 4 werden, nachdem der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 oberhalb der gesamten Oberfläche von jedem von den Siliziumcarbid-Wafern in der Ablagerungseinrichtung ausgebildet wurde, die Siliziumcarbid-Wafer in die Ausglüheinrichtung überführt. Aus diesem Grund kann der Kohlenstoff-Schutzfilm 6, welcher auf den Siliziumcarbid-Wafer-Oberflächen ausgebildet ist, einem Abziehen oder einer Teilbeschädigung aufgrund von einer Reibung während der Überführung unterzogen werden, welches ein Anlass für ein Bedenken gibt, dass die Qualität und Herstellungserträge von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung abnehmen.
  • Ein Verfahren zum Verhindern von solchen Beschädigungen liegt darin, einen Substrathalter 35 zwischen der Ablagerungseinrichtung, welche den Kohlenstoff-Schutzfilm 6 oberhalb der gesamten Oberfläche von den Siliziumcarbid-Wafern ablagert, und der Ausglüheinrichtung, welche die Siliziumcarbid-Wafer ausglüht, welche mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 darauf abgelagert wurden, gemeinsam zu benutzen.
  • Mit anderen Worten, wird der Substrathalter 35, welcher ermöglicht, dass der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 oberhalb der gesamten Oberfläche von jedem von der Mehrzahl von Siliziumcarbid-Wafern abzulagern ist, und ermöglicht, dass die Wafer für einen Stapelbetrieb auf dem Halter platziert werden, sowohl in der Ablagerungs- und Ausglüheinrichtung, wie in Ausführungsform 1 bis Ausführungsform 4 gezeigt, verwendbar bereitgestellt.
  • 11 zeigt ein Beispiel von einer typischen Ausglüheinrichtung. In 11 wird eine Ausglüheinrichtung 40 mit einem Ausglühofen 41, einer Gaseinlassröhre 42 zum Einführen eines Edelgases, wie beispielsweise Argon, in den Ausglühofen 41, und einer Abgasröhre 43 zum Ausstoßen von Gasen innerhalb des Ausglühofens 41 dadurch, dem Substrathalter 35, auf welchem die Mehrzahl von Siliziumcarbid-Wafern platziert werden kann, und welcher ebenfalls für die Ablagerungseinrichtung verwendbar ist, einem Erwärmer 44, wie beispielsweise ein Kohlenstoff-Erwärmer, welcher derart angeordnet ist, so dass er den Substrathalter 35 umgibt, Wärmespreizern 45, welche aus Quarz, Keramik oder dergleichen erstellt sind, welche zumindest um den Erwärmer 44 herum angeordnet sind, um gleichförmig eine Wärme von dem Erwärmer 44 zu dem Siliziumcarbid-Wafern zu überführen, und einer Spule 46, welche um den Umfang von dem Ausglühofen 41 herum angeordnet ist, um den Erwärmer 44 durch Induktion zu erwärmen, bereitgestellt.
  • Bei einem Verwenden einer derart aufgebauten Ausglüheinrichtung 40 wird nach einem Ausstoßen von Gasen innerhalb des Ausglühofens 41, Argongas über die Gaseinlassröhre 42 eingeführt. Dann wird eine Wärme von dem Erwärmer 44, welcher durch die Spule 46 induktiv erwärmt ist, gleichförmig durch die Wärmespreizer 45 verteilt, so dass die Siliziumcarbid-Wafer, welche auf dem Substrathalter 35 platziert sind, isothermisch in der Argon-Atmosphäre erwärmt werden, welche auf einen vorbestimmten Druck eingestellt ist, wobei eine gewünschte Ausglühbehandlung durchgeführt wird. Zusätzlich wurde der Substrathalter 35, welcher bei der Ausglühbehandlung verwendet ist, in der Ablagerungseinrichtung verwendet.
  • Auf diese Art und Weise können durch ein gemeinsames Verwenden des Substrathalters 35 zwischen dem Ablagerungs- und Ausglühablauf, die Siliziumcarbid-Wafer, welche auf dem Substrathalter 35 platziert sind, von der Ablagerungseinrichtung zu der Ausglüheinrichtung überführt werden, ohne den Substrathalter zu wechseln. Daher wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6, welcher auf jeder Siliziumcarbid-Wafer-Oberfläche ausgebildet ist, keinem Abziehen oder keiner Teilbeschädigung aufgrund von einer Reibung während der Überführung unterworfen, welches weitere Verbesserungen bei der Qualitätsstabilität und bei den Herstellungserträgen von der Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung erzielt. Darüber hinaus, da die Innenräume von der Ablagerungs- und Ausglüheinrichtung weniger kontaminiert werden, kann die Produktionswirksamkeit ebenfalls verbessert werden.
  • Es ist zu erwähnen, dass der Siliziumcarbid-Wafer in jeder Ausführungsform durch den Substrathalter während einer Ablagerung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm 6 gelagert wird. Aus diesem Grund wird der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 nicht oder spärlich auf Abschnitten ausgebildet, bei welchen der Substrathalter den Siliziumcarbid-Wafer berührt. Jedoch sind jene Kontaktabschnitte ein kleiner Bereich mit Bezug auf den gesamten Bereich von dem Siliziumcarbid-Wafer, welches die Wirkung von der Erfindung überhaupt nicht beeinflusst. Daher enthält der Ausdruck ”der Siliziumcarbid-Wafer, welcher mit dem Kohlenschutz-Schutzfilm 6 über der gesamten Oberfläche davon ausgebildet ist”, wie in der Erfindung angegeben, ebenfalls einen Siliziumcarbid-Wafer, welcher Abschnitte hat, bei welchen der Substrathalter ihn berührt, auf welchen der Kohlenstoff-Schutzfilm 6 nicht ausgebildet wird oder bei einem dünneren Film ausgebildet wird, und zwar aufgrund von einer Schwierigkeit bei der Ablagerung.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung, welches enthält: einen Schritt zur Ionenimplantation von einer Störstelle in eine Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer, um mindestens eine Well-Region (3) auszubilden; einen Schritt zum Ausbilden von einem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) von einer vorbestimmten Dicke oberhalb aller Oberflächen von dem Siliziumcarbid-Wafer, welcher mit der Störstelle ionenimplantiert wurde, durch ein chemisches Dampfablagerungsverfahren, welches einen Film durch ein Pyrolisieren von einem Kohlenwasserstoffgas ablagert; einen Schritt zum Ausglühen des Siliziumcarbid-Wafers, welcher mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) ausgebildet wurde; und einen Schritt zum Entfernen des Kohlenstoff-Schutzfilms (16) von dem Siliziumcarbid-Wafer.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Ausbildung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) unter Verwendung von einem Gaspyrolyseofen (21) zum Pyrolisieren des Kohlenwasserstoffgases und einem Ablagerungsofens (22) zum Ablagern des Kohlenstoff-Schutzfilms (6) auf dem Siliziumcarbid-Wafer durch Einführen des pyrolisierten Kohlenwasserstoffgases durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die vorbestimmte Dicke des Kohlenstoff-Schutzfilms (6) im Bereich von einem Nanometer bis eintausend Nanometer ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem das Kohlenwasserstoffgas gleich Acetylen, Methan oder Propan ist.
  5. Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Ausbildung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) für eine Mehrzahl von solchen Siliziumcarbid-Wafern zusammen durchgeführt wird, indem sie innerhalb einer Ablagerungseinrichtung in Abständen angeordnet werden.
  6. Verfahren zum Herstellen von einer Siliziumcarbid-Halbleitervorrichtung, welches enthält: einen Schritt zur Ionenimplantation von einer Störstelle in eine Oberfläche von einem Siliziumcarbid-Wafer, um mindestens eine Well-Region (3) auszubilden; einen Schritt zum Ausbilden von einem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) von einer vorbestimmten Dicke oberhalb aller Oberflächen von dem Siliziumcarbid-Wafer, welcher mit der Störstelle ionenimplantiert wurde, durch ein chemisches Dampfablagerungsverfahren, welches einen Film durch ein Pyrolisieren von einem sauerstoffhaltigen Kohlenwasserstoffgas ablagert; einen Schritt zum Ausglühen des Siliziumcarbid-Wafers, welcher mit dem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) ausgebildet wurde; und einen Schritt zum Entfernen des Kohlenstoff-Schutzfilms (6) von dem Siliziumcarbid-Wafer.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die Ausbildung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) unter einem reduzierten Druck von 1,33 × 104 Pa oder weniger durchgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei welchem die vorbestimmte Dicke des Kohlenstoff-Schutzfilms (6) im Bereich von einem Nanometer bis eintausend Nanometer ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei welchem das sauerstoffhaltige Kohlenwasserstoffgas gleich Methylalkohol, Ethylalkohol, Cetanol, Hydroxysäure, Carbonsäure, Keton, Aldehyd, Phenol, Ester, Ether oder eine zyklische Ether-Zusammensetzung, wie beispielsweise Tetrahydrofuran ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei welchem die Ausbildung von dem Kohlenstoff-Schutzfilm (6) für eine Mehrzahl von solchen Siliziumcarbid-Wafern zusammen durchgeführt wird, indem sie innerhalb einer Ablagerungseinrichtung in Abständen angeordnet werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem ein Substrathalter (35) gemeinsam bei den Schritten eines Ausbildens des Kohlenstoff-Schutzfilms (6) auf dem Siliziumcarbid-Wafer und eines Ausglühens des Siliziumcarbid-Wafers, auf welchem der Kohlenstoff-Schutzfilm (6) abgelagert wurde, verwendet wird.
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