[发明专利]半导体装置的制造方法以及制造装置

说明书

技术领域

本申请以日本专利申请2013－97498号（申请日：2013年5月7日）作为基础申请来要求优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。

本发明的实施方式涉及半导体装置的制造方法以及制造装置。

背景技术

在使用SiC（碳化硅、碳化物）基板形成半导体装置时，为了调整基板各部的导电型，需要对基板离子注入杂质，并实施用于使该杂质活化的活化退火。该活化退火的温度通常需要为1600～2000℃左右，由于SiC的升华温度为2200℃，所以加热到升华温度附近。因此，在活化退火中硅（Si）原子从SiC基板的表面脱离，SiC基板的表面形态（morphology）劣化，使得半导体装置的特性产生问题。

发明内容

实施方式的目的在于，提供一种特性良好的半导体装置的制造方法以及制造装置。

实施方式涉及的半导体装置的制造方法具备：对碳化硅基板注入杂质的工序；对所述碳化硅基板的一个面涂敷有机溶液的工序；通过在非氧化性气氛中对所述有机溶液进行加热，在所述碳化硅基板的所述一个面上以及另一个面上形成碳层的工序；以及使所述杂质活化的工序。

实施方式涉及的半导体装置的制造装置具备：腔室，被装入注入有杂质并在一个面涂覆了有机溶液的碳化硅基板，且内部成为非氧化性气氛；和加热器，被设在所述腔室内，通过对所述有机溶液进行加热，来在所述碳化硅基板的所述一个面上以及另一个面上形成碳层。

附图说明

图1是例示第一实施方式涉及的半导体装置的制造系统的框图。

图2是例示第一实施方式涉及的碳层形成装置的剖视图。

图3是例示第一实施方式涉及的半导体装置的制造方法的流程图。

图4（a）～（d）是例示第一实施方式涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。

图5（a）～（d）是例示第二实施方式涉及的半导体装置的制造方法的剖视图。

图6是例示第三实施方式涉及的碳层形成装置的剖视图。

图7是例示第四实施方式涉及的半导体装置的制造方法的流程图。

图8是例示第五实施方式涉及的碳层形成装置的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，对第一实施方式进行说明。

图1是例示本实施方式涉及的半导体装置的制造系统的框图。

如图1所示，在本实施方式涉及的半导体装置的制造系统100中，设有杂质注入装置101、有机溶液涂敷装置102、碳层形成装置1、杂质活化装置103、碳层去除装置104。SiC基板20是由碳化硅（SiC）构成的半导体基板，例如是单晶体的SiC晶圆。

杂质注入装置101是对SiC基板20的规定区域离子注入杂质的装置。杂质是用于调整SiC基板20的导电型的掺杂剂，例如是硼（B）、氮（N）、铝（Al）或者磷（P）等。

有机溶液涂敷装置102是对SiC基板20的表面涂敷有机溶液的装置，例如是旋涂机。

碳层形成装置1是通过在非氧化气氛中、例如在非活性气体气氛中对SiC基板20进行加热，来使涂敷到SiC基板20的表面的有机溶液气化，在SiC基板的表面形成碳层的装置。碳层形成装置1的构成以及动作将后述。

杂质活化装置103是通过将SiC基板20加热到例如1600～2000℃的温度，来使由杂质注入装置101注入到SiC基板20的杂质活化的装置。

碳层去除装置104是通过在氧气氛中将SiC基板20加热到例如400～1000℃的温度，来去除碳层的装置。

接下来，对本实施方式涉及的碳层形成装置1进行说明。

图2是例示本实施方式涉及的碳层形成装置的剖视图。

如图2所示，在碳层形成装置1中，设有由耐热性的材料构成的腔室（Chamber）10。腔室10的下端开口。

在腔室10的下方设有圆板状的升降板11。升降板11与晶舟升降机(boat elevator)（未图示）连结，能够进行上下方向的移动。升降板11在位于其移动区域的上端时将腔室10密封，在位于移动区域的下端时将腔室10开放，能够在升降板11上装卸SiC基板20。如后述那样，向腔室10装入例如被注入杂质且其一个面被涂覆了有机溶液的SiC基板20。