(57)【要約】【課題】特性の安定した炭化珪素半導体装置を提供する。【解決手段】基板を加熱しながら、かつ原料ガスを成膜室３０中へ供給しながら、第１の導電型を付与するための第１の添加ガスを第１の経路２１を経由して成膜室３０中に供給することで、基板７０上に第１の導電型を有する第１の炭化珪素層が形成される。原料ガスを成膜室中へ供給しながら、第２の導電型を付与するための第２の添加ガスを第１の経路２１から独立した第２の経路２２を経由して成膜室３０中に供給することで、基板７０上に第２の導電型を有する第２の炭化珪素層が形成される。第１および第２の炭化珪素層を形成した後に、第１の経路２１に接続された第３の経路２３から第１の経路２１中へ、第１の添加ガスをパージするパージガスが導入される。【選択図】図１
2014120614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学気相成長法のための成長室中に基板を配置する工程と、
前記基板の加熱を開始する工程と、
前記基板を加熱しながら、かつ炭化珪素を生成するための原料ガスを前記成長室中へ供給しながら、第１の導電型を付与するための第１の添加ガスを第１の経路を経由して前記成長室中に供給することで、前記基板上に前記第１の導電型を有する第１の炭化珪素層を形成する工程と、
前記基板を加熱しながら、かつ炭化珪素を生成するための原料ガスを前記成長室中へ供給しながら、第２の導電型を付与するための第２の添加ガスを前記第１の経路から独立した第２の経路を経由して前記成長室中に供給することで、前記基板上に前記第２の導電型を有する第２の炭化珪素層を形成する工程と、
前記第１および第２の炭化珪素層を形成した後に、前記第１の経路に接続された第３の経路から前記第１の経路中へ、前記第１の添加ガスをパージするパージガスを導入する工程とを備える、炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記原料ガスは前記成長室中へ前記第２の経路から供給される、請求項１に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記パージガスを導入する工程は、前記基板の加熱を停止した後に前記パージガスによって前記基板を冷却する工程を含む、請求項１または２に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１の添加ガスはトリメチルアルミニウムを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記パージガスは水素ガスおよび希ガスの少なくともいずれかを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１の経路は、前記第１の添加ガスの供給源に接続された端部と、前記パージガスが導入される中間部とを有し、前記第１の経路における前記端部と前記中間部との間の距離は１００ｍｍ未満である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第２の炭化珪素層を形成する工程は、前記中間部と前記成長室との間において前記第１の経路を遮断する工程を含む、請求項６に記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項８】
基板上に炭化珪素層を成膜するための成膜装置であって、
化学気相成長法によって炭化珪素を生成するための原料ガスが供給され得る成長室と、
前記成長室内に前記基板を支持するための支持部と、
前記支持部に支持された前記基板を加熱するためのヒータと、
炭化珪素に第１の導電型を付与するための第１の添加ガスを前記成長室中に供給するための第１の経路と、
炭化珪素に第２の導電型を付与するための第２の添加ガスを前記成長室中に供給するための、前記第１の経路から独立した第２の経路と、
前記第１の経路に接続された、前記第１の経路中へ前記第１の添加ガスをパージするパージガスを導入するための第３の経路とを備える、成膜装置。
【請求項９】
前記原料ガスが前記成長室中へ前記第２の経路から供給され得るように構成されている、請求項８に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、炭化珪素半導体装置の製造方法および成膜装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−１５９９４７号公報によれば、炭化珪素（ＳｉＣ）層を形成する成膜装置が開示されている。この成膜装置は、処理容器と、これに接続された一のガスラインとを有する。一のガスラインには、ＳｉＨ4、Ｃ3Ｈ8、Ｈ2、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）およびＮ2の各々のガス供給源が接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５９９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記公報に開示された成膜装置によれば、ＳｉＣにｎ型を付与するためのＮ2と、ｐ型を付与するためのＴＭＡとの処理容器への供給が、一のガスラインから行われる。一のガスラインにＴＭＡが流されると、ガスラインの清浄度の低下が生じやすい。この理由のひとつは、ＴＭＡが常温において液体であるため、ガスライン内面上に付着しやすいことによる。高い不純物濃度を有するｐ型層が形成される場合、成膜時にＴＭＡをより多く供給する必要があることから、ガスラインの清浄度が特に低下しやすい。一のガスラインの清浄度の低下により、形成される炭化珪素層の特性にばらつきが生じる。特に、ドリフト層などの不純物濃度の低いｎ型層が形成される際に、ｐ型に寄与するＴＭＡの混入が生じると、実効的な不純物濃度が大きく変動してしまう。この結果、炭化珪素半導体装置の特性のばらつきも大きくなってしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、この発明の目的は、特性の安定した炭化珪素半導体装置を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。化学気相成長法のための成膜室中に基板が配置される。基板の加熱が開始される。基板を加熱しながら、かつ炭化珪素を生成するための原料ガスを成膜室中へ供給しながら、第１の導電型を付与するための第１の添加ガスを第１の経路を経由して成膜室中に供給することで、基板上に第１の導電型を有する第１の炭化珪素層が形成される。基板を加熱しながら、かつ炭化珪素を生成するための原料ガスを成膜室中へ供給しながら、第２の導電型を付与するための第２の添加ガスを第１の経路から独立した第２の経路を経由して成膜室中に供給することで、基板上に第２の導電型を有する第２の炭化珪素層が形成される。第１および第２の炭化珪素層を形成した後に、第１の経路に接続された第３の経路から第１の経路中へ、第１の添加ガスをパージするパージガスが導入される。
【０００７】
上記製造方法によれば、第１の導電型を付与するための第１の添加ガスを輸送するための第１の経路から第２の経路が独立している。よって第２の経路を用いて第２の導電型を有する第２の炭化珪素層を形成する際に、第１の経路の清浄度が不純物濃度に及ぼす影響を抑えることができる。また第１の経路のパージにより第１の経路の清浄度が維持されることで、炭化珪素半導体装置が繰り返し製造される際にも、炭化珪素層の不純物濃度が安定化される。よって、特性の安定した炭化珪素半導体装置を製造することができる。
【０００８】
好ましくは、原料ガスは成膜室中へ第２の経路から供給される。これにより、ガスの供給経路を単純化することができる。
【０００９】
好ましくは、パージガスを導入する工程は、基板の加熱を停止した後にパージガスによって基板を冷却する工程を含む。これにより、パージを行う工程と、基板の温度を下げる工程とを同時に行うことができる。よって炭化珪素半導体装置の製造効率を高めることができる。
【００１０】
好ましくは、第１の添加ガスはトリメチルアルミニウムを含む。この場合、特に問題となりやすいトリメチルアルミニウムによる第１の経路の清浄度の低下の影響が、上述した理由ににより抑えられる。
【００１１】
好ましくは、パージガスは水素ガスおよび希ガスの少なくともいずれかを含む。これにより、成膜への影響の少ないガスによってパージを行うことができる。
【００１２】
第１の経路は、第１の添加ガスの供給源に接続された端部と、パージガスが導入される中間部とを有してもよい。好ましくは、第１の経路における端部と中間部との間の距離は１００ｍｍ未満である。これにより、第１の経路のうちパージされにくい部分の長さを１００ｍｍ未満に小さくすることができる。
【００１３】
好ましくは、第２の炭化珪素層が形成される際に、中間部と成長室との間において第１の経路が遮断される。これにより、第２の炭化珪素層の形成に及ぼす第１の経路の影響をより抑えることができる。
【００１４】
本発明の成膜装置は、基板上に炭化珪素層を成膜するためのものである。成膜装置は、成膜室と、支持部と、ヒータと、第１の経路と、第２の経路と、第３の経路とを有する。成膜室は、化学気相成長法によって炭化珪素を生成するための原料ガスが供給され得るものである。支持部は、成膜室内に基板を支持するためのものである。ヒータは、支持部に支持された基板を加熱するためのものである。第１の経路は、炭化珪素に第１の導電型を付与するための第１の添加ガスを成膜室中に供給するためのものである。第２の経路は、炭化珪素に第２の導電型を付与するための第２の添加ガスを成膜室中に供給するためのものであり、第１の経路から独立している。第３の経路は、第１の経路に接続されており、第１の経路中へ第１の添加ガスをパージするパージガスを導入するためのものである。
【００１５】
上記の成膜装置によれば、第２の経路が第１の経路から独立している。よって第２の経路を用いて第２の炭化珪素層を形成する際に、第１の経路の清浄度が及ぼす影響を抑えることができる。また第１の経路のパージにより第１の経路の清浄度が維持されることで、第１および第２の炭化珪素層の形成が繰り返される際にも、第１および第２の炭化珪素層の特性が安定化される。よって、特性の安定した炭化珪素半導体装置を製造することができる。
【００１６】
好ましくは成膜装置は、原料ガスが成膜室中へ第２の経路から供給され得るように構成されている。これにより、ガスの供給経路を単純化することができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように本発明によれば、特性の安定した炭化珪素半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態における成膜装置の模式図である。
【図２】比較例の成膜装置の模式図である。
【図３】本発明の一実施の形態における炭化珪素半導体装置の構成を概略的に示す部分断面図である。
【図４】図３の炭化珪素半導体装置が有する炭化珪素基板の形状を概略的に示す部分斜視図である。
【図５】図３の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部分断面図である。
【図６】図３の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部分断面図である。
【図７】図３の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部分断面図である。
【図８】図３の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部分断面図である。
【図９】図３の炭化珪素半導体装置の製造方法の第５工程を概略的に示す部分断面図である。
【図１０】図３の炭化珪素半導体装置の製造方法の第６工程を概略的に示す部分断面図である。
【図１１】図３の炭化珪素半導体装置の製造方法の第７工程を概略的に示す部分断面図である。
【図１２】図３の炭化珪素半導体装置の製造方法の第８工程を概略的に示す部分断面図である。
【図１３】図３の炭化珪素半導体装置の製造方法の第９工程を概略的に示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。また、本明細書中の結晶学的記載においては、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示している。また結晶学上の指数が負であることは、通常、”−”（バー）を数字の上に付すことによって表現されるが、本明細書中では数字の前に負の符号を付している。
【００２０】
（成膜装置）
図１に示すように、ＣＶＤ（化学気相成長：Chemical  Vapor  Deposition）装置５００（成膜装置）は、単結晶基板７０（基板）上にエピタキシャル層８０（炭化珪素層）を成膜するためのものである。ＣＶＤ装置５００は、ＴＭＡ供給源１１と、Ｎ2供給源１２と、パージガス供給源１３と、Ｃ3Ｈ8供給源１４と、ＳｉＨ4供給源１５と、Ｈ2供給源１６と、ＴＭＡライン２１（第１の経路）と、主ライン２２（第２の経路）と、パージライン２３（第３の経路）と、原料ライン２４と、排気ライン２９と、成長室３０と、ステージ３１（支持部）と、ヒータ３２と、ポンプ３３と、バルブ３４とを有する。
【００２１】
成長室３０は、ＣＶＤ法によってＳｉＣを生成するための原料ガスが供給され得るものである。ステージ３１は、成長室３０内に単結晶基板７０を支持するためのものである。ヒータ３２は、ステージ３１に支持された単結晶基板７０を加熱するためのものである。
【００２２】
ＴＭＡライン２１は、ＳｉＣにｐ型（第１の導電型）を付与するためのＴＭＡガス（第１の添加ガス）を成長室３０中に供給するためのものである。ＴＭＡライン２１の上流側の端部ＰＥにはＴＭＡ供給源１１が接続されている。ＴＭＡ供給源１１は、たとえば、ＴＭＡガスと水素ガスとの混合ガスが充填されたボンベである。ＴＭＡライン２１の下流側の端部ＰＳには成長室３０が接続されている。
【００２３】
主ライン２２は、ＳｉＣにｎ型（第１の導電型と異なる第２の導電型）を付与するためのＮ2ガス（第２の添加ガス）を成長室３０中に供給するためのものである。主ライン２２の上流側にはＮ2供給源１２が接続されている。主ライン２２はＴＭＡライン２１から独立している。
【００２４】
パージライン２３はＴＭＡライン２１中へ、ＴＭＡガスをパージするパージガスを導入するためのものである。パージライン２３の上流側にはパージガス供給源１３が接続されている。パージガスは水素ガスまたは希ガスが好ましい。希ガスとしてはアルゴンが好ましい。パージライン２３は、ＴＭＡライン２１の端部ＰＥおよびＰＳの間の中間部ＰＭにおいてＴＭＡライン２１に接続されている。ＴＭＡライン２１における端部ＰＥと中間部ＰＭとの間の距離ＬＨは１００ｍｍ未満であることが好ましい。
【００２５】
原料ライン２４は、ＳｉＣの原料ガスを輸送するためのものである。原料ライン２４の上流側には、ＳｉＣの原料ガスの供給源である、Ｃ3Ｈ8供給源１４と、ＳｉＨ4供給源１５と、Ｈ2供給源１６とが配置されている。原料ライン２４は、主ライン２２の中間部ＰＢに接続されている。これによりＣＶＤ装置５００は、原料ガスが成長室３０中へ、主ライン２２から供給され得るように構成されている。
【００２６】
（炭化珪素半導体装置の構成）
図３および図４に示すように、ＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field  Effect  Transistor）２００（炭化珪素半導体装置）は、単結晶基板７０と、エピタキシャル層８０と、ゲート酸化膜９１（ゲート絶縁膜）と、ゲート電極９２と、層間絶縁膜９３と、ソース電極９４と、ソース配線層９５と、ドレイン電極９８とを有する。単結晶基板７０は、ｎ型炭化珪素からなり、好ましくはポリタイプ４Ｈを有する。エピタキシャル層８０は、単結晶基板７０上に設けられており、主面ＭＳを構成している。エピタキシャル層８０は、ｎドリフト層８１と、ｐベース層８２と、ｎソース層８３と、ｐコンタクト領域８４とを有する。
【００２７】
ｎドリフト層８１は単結晶基板７０上に設けられている。ｎドリフト層８１はｎ型を有する。ｎドリフト層８１の不純物濃度は、単結晶基板７０およびｎソース層８３の各々の不純物濃度よりも低いことが好ましい。ｎドリフト層８１のドナー濃度は、好ましくは１×１０15ｃｍ-3以上５×１０16ｃｍ-3以下であり、たとえば８×１０15ｃｍ-3である。ｐベース層８２はｐ型を有する。ｐベース層８２はｎドリフト層８１上に設けられている。ｐベース層８２の不純物濃度は、たとえば１×１０18ｃｍ-3である。ｎソース層８３はｎ型を有する。ｎソース層８３は、ｐベース層８２によってｎドリフト層８１から隔てられるようにｐベース層８２上に設けられている。ｐコンタクト領域８４はｐ型を有する。ｐコンタクト領域８４はｐベース層８２につながっている。
【００２８】
エピタキシャル層８０の主面ＭＳにはトレンチＴＲが設けられている。トレンチＴＲは側壁面ＳＷおよび底面ＢＴを有する。側壁面ＳＷはｎソース層８３およびｐベース層８２を貫通してｎドリフト層８１に至っている。側壁面ＳＷはｐベース層８２上において、ＭＯＳＦＥＴ２００のチャネル面を含む。
【００２９】
側壁面ＳＷはエピタキシャル層８０の主面ＭＳに対して傾斜しており、これによりトレンチＴＲは開口に向かってテーパ状に拡がっている。側壁面ＳＷは、特にｐベース層８２上の部分において、｛０−３３−８｝面を含むことが好ましく、（０−３３−８）面を含むことがより好ましい。底面ＢＴはｎドリフト層８１上に位置している。
【００３０】
ゲート酸化膜９１は、トレンチＴＲの側壁面ＳＷおよび底面ＢＴの各々を覆っている。ゲート電極９２はゲート酸化膜９１上に設けられている。ソース電極９４は、ｎソース層８３およびｐコンタクト領域８４の各々に接している。ソース配線層９５はソース電極９４に接している。ソース配線層９５は、たとえばアルミニウム層である。層間絶縁膜９３はゲート電極９２とソース配線層９５との間を絶縁している。
【００３１】
（炭化珪素半導体装置の製造方法）
次にＭＯＳＦＥＴ２００（図３）の製造方法について、以下に説明する。
【００３２】
図１に示すように、ＣＶＤ装置５００の成長室３０（図１）中に、平坦な表面を有する単結晶基板７０が配置される。この表面は、｛０００−１｝面から８度以内のオフ角を有することが好ましく、（０００−１）面から８度以内のオフ角を有することがより好ましい。次に単結晶基板７０の加熱が開始される。具体的には、ヒータ３２によって単結晶基板７０が成膜温度まで加熱される。成膜温度は、１４００℃程度以上が好ましく、１５００℃程度以上がより好ましい。また成膜温度は２０００℃程度以下であることが好ましい。
【００３３】
単結晶基板７０を加熱しながら、ＳｉＣを生成するための原料ガスが成長室３０中へ原料ライン２４を経由して供給される。この供給を行いながら、ｎ型を付与するための窒素ガスが、ＴＭＡライン２１から独立した主ライン２２を経由して成長室３０中に供給される。これにより、図５に示すように、単結晶基板７０上にｎドリフト層８１が形成される。
【００３４】
次に上記と同様に、単結晶基板７０を加熱しながら、ＳｉＣを生成するための原料ガスが成長室３０中へ原料ライン２４を経由して供給される。この供給を行いながら、ｐ型を付与するためのＴＭＡガスがＴＭＡライン２１を経由して成長室３０中に供給される。これにより、図６に示すように、単結晶基板７０上にｐベース層８２（第１の炭化珪素層）が形成される。
【００３５】
次に上記と同様に、単結晶基板７０を加熱しながら、ＳｉＣを生成するための原料ガスが成長室３０中へ原料ライン２４を経由して供給される。この供給を行いながら、ｎ型を付与するための窒素ガスがＴＭＡライン２１から独立した主ライン２２を経由して成長室３０中に供給される。これにより、図７に示すように、単結晶基板７０上にｎソース層８３（第２の炭化珪素層）が形成される。好ましくは、ｎソース層８３が形成される際に、中間部ＰＭと成長室３０との間においてＴＭＡライン２１がバルブ３４によって遮断される。
【００３６】
次に、ｎドリフト層８１、ｐベース層８２およびｎソース層８３が設けられた単結晶基板７０の温度を、成膜温度から下げるための冷却が行われる。具体的には、ヒータ３２がオフされることにより単結晶基板７０の加熱が停止される。次にＨ2供給源１６から原料ライン２４を経由して冷却ガスとしての水素ガスが供給される。この際に同時に、ＴＭＡライン２１のパージが行われる。具体的には、ＴＭＡライン２１に接続されたパージライン２３からＴＭＡライン２１中へ、ＴＭＡガスをパージするパージガスが導入される。このパージガスは、成長室７０中へ流れ込むことで、単結晶基板７０の冷却に寄与する。
【００３７】
図８に示すように、イオン注入によりｐコンタクト領域８４が形成される。次に、不純物を活性化するための熱処理が行われる。この熱処理の温度は、好ましくは１５００℃以上１９００℃以下であり、たとえば１７００℃程度である。熱処理の時間は、たとえば３０分程度である。熱処理の雰囲気は、好ましくは不活性ガス雰囲気であり、たとえばアルゴン（Ａｒ）雰囲気である。
【００３８】
図９に示すように、エピタキシャル層８０の主面ＭＳが、二酸化珪素からなるマスク層４０（二酸化珪素層）によって被覆される。好ましくはマスク層４０は主面ＭＳの熱酸化膜である。マスク層４０は、トレンチＴＲ（図１）の位置に対応した開口部ＯＰを有する。
【００３９】
図１０に示すように、マスク層４０を用いた熱エッチングが行われる。すなわち、開口部ＯＰが形成されたマスク層４０によって被覆された主面ＭＳを有するエピタキシャル層８０に対して、加熱下で反応性ガスの供給が行われる。反応性ガスは、加熱下において炭化珪素と反応し得るものであり、好ましくはハロゲンガスを含み、たとえば塩素ガスを含む。反応性ガスはさらに酸素ガスを含んでもよい。また反応性ガスはキャリアガスを含んでいてもよい。キャリアガスとしては、たとえば窒素ガス、アルゴンガスまたはヘリウムガスを用いることができる。エピタキシャル層８０の加熱は、たとえば７００℃程度以上１０００℃程度以下程度で行われる。この熱エッチングによりエピタキシャル層８０の主面ＭＳに、側壁面ＳＷを有するトレンチＴＲが形成される。この熱エッチングにおける炭化珪素のエッチング速度はたとえば約７０μｍ／時になる。この場合に、マスク層４０は二酸化珪素から作られていることから、その消耗が抑制される。好ましくは、トレンチＴＲの形成時に、側壁面ＳＷ上、特にｐベース層８２上において、特殊面が自己形成される。次にマスク層４０がエッチングなど任意の方法により除去される。
【００４０】
図１１に示すように、トレンチＴＲの側壁面ＳＷおよび底面ＢＴの上にゲート酸化膜９１が形成される。ゲート酸化膜９１は、熱酸化により形成されることが好ましい。
【００４１】
ゲート酸化膜９１の形成後に、雰囲気ガスとして一酸化窒素（ＮＯ）ガスを用いるＮＯアニールが行われてもよい。温度プロファイルは、たとえば、温度１１００℃以上１３００℃以下、保持時間１時間程度の条件を有する。これにより、ゲート酸化膜９１とｐベース層８２との界面領域に窒素原子が導入される。その結果、界面領域における界面準位の形成が抑制されることで、チャネル移動度を向上させることができる。なお、このような窒素原子の導入が可能であれば、ＮＯガス以外のガスが雰囲気ガスとして用いられてもよい。このＮＯアニールの後にさらに、雰囲気ガスとしてアルゴン（Ａｒ）を用いるＡｒアニールが行われてもよい。Ａｒアニールの加熱温度は、上記ＮＯアニールの加熱温度よりも高く、ゲート酸化膜９１の融点よりも低いことが好ましい。この加熱温度が保持される時間は、たとえば１時間程度である。これにより、ゲート酸化膜９１とｐベース層８２との界面領域における界面準位の形成がさらに抑制される。なお、雰囲気ガスとして、Ａｒガスに代えて窒素ガスなどの他の不活性ガスが用いられてもよい。
【００４２】
図１２に示すように、ゲート酸化膜９１上にゲート電極９２が形成される。具体的には、トレンチＴＲの内部の領域をゲート酸化膜９１を介して埋めるように、ゲート酸化膜９１上にゲート電極９２が形成される。ゲート電極９２の形成方法は、たとえば、導体またはドープトポリシリコンの成膜とＣＭＰ（Chemical  Mechanical  Polishing）とによって行い得る。
【００４３】
図１３を参照して、ゲート電極９２の露出面を覆うように、ゲート電極９２およびゲート酸化膜９１上に層間絶縁膜９３が形成される。層間絶縁膜９３およびゲート酸化膜９１に開口部が形成されるようにエッチングが行われる。この開口部により主面ＭＳ上においてｎソース層８３およびｐコンタクト領域８４の各々が露出される。次に主面ＭＳ上においてｎソース層８３およびｎコンタクト領域８４の各々に接するソース電極９４が形成される。ｎドリフト層８１上に、単結晶基板７０を介して、ドレイン電極９８が形成される。
【００４４】
再び図３を参照して、ソース配線層９５が形成される。これにより、ＭＯＳＦＥＴ２００が得られる。
【００４５】
（比較例の成膜装置）
図２に示すように、比較例の成膜装置５９９の主ライン２２は、ＴＭＡライン２１の中間部ＰＭに接続されている。よって比較例においては、主ライン２２はＴＭＡライン２１から独立していない。この結果、ｎ型を付与するためのガスと、ｐ型を付与するためのガスとが、成長室３０へと共通のラインの端部ＰＳから供給される。よって主ライン２２を用いてｎ型を有するｎソース層８３を形成する際に、ＴＭＡライン２１の清浄度が不純物濃度に及ぼす影響が大きくなる。またＭＯＳＦＥＴ２００が繰り返し製造される際に、ｎドリフト層８１、ｐベース層８２およびｎソース層８３の成膜工程（図５〜図７）において、実効的な不純物濃度が安定化されにくい。特に、不純物濃度の低いｎドリフト層８１は実効的な不純物濃度の変動割合が大きくなりやすい。よって、特性の安定したＭＯＳＦＥＴ２００を製造することが困難である。
【００４６】
（本実施の形態の作用効果）
上記比較例と異なり本実施の形態によれば、ｐ型を付与するためのＴＭＡガスを輸送するためのＴＭＡライン２１から主ライン２２が独立している。よって主ライン２２を用いてｎ型を有するｎソース層８３を形成する際に、ＴＭＡライン２１の清浄度が不純物濃度に及ぼす影響を抑えることができる。またＴＭＡライン２１のパージによりＴＭＡライン２１の清浄度が維持されることで、ＭＯＳＦＥＴ２００が繰り返し製造される際にも、ｎドリフト層８１、ｐベース層８２およびｎソース層８３の不純物濃度が安定化される。特に、不純物濃度の低いｎドリフト層８１の実効的な不純物濃度が顕著に安定化される。よって、特性の安定したＭＯＳＦＥＴ２００を製造することができる。
【００４７】
原料ガスは成長室３０中へ主ライン２２から供給される。これにより、原料ガスを成長室中へ供給するための専用のラインが設けられる場合に比して、ガスの供給経路を単純化することができる。またｎ型を付与するための窒素ガスを、ＳｉＣを生成するための原料ガスとの混合ガスとして成長室３０中へ供給することができる。
【００４８】
ＴＭＡライン２１はパージガスが導入される中間部ＰＭとを有する。これによりＴＭＡライン２１をパージすることができる。これによりＴＭＡライン２１を清浄化することができる。
【００４９】
ＴＭＡライン２１における端部ＰＥと中間部ＰＭとの間の距離は１００ｍｍ未満である。これにより、ＴＭＡライン２１のうちパージされにくい部分の長さを１００ｍｍ未満に小さくすることができる。
【００５０】
またパージガスによる単結晶基板７０の冷却が行われる。これにより、パージを行う工程と、単結晶基板７０の温度を下げる工程とを同時に行うことができる。よってＭＯＳＦＥＴ２００の製造効率を高めることができる。
【００５１】
パージガスは水素ガスおよび希ガスの少なくともいずれかを含む。これにより、成膜への影響の少ないガスによってパージを行うことができる。
【００５２】
ｎソース層８３が形成される際に、中間部ＰＭと成長室３０との間においてＴＭＡライン２１がバルブ３４によって遮断される。これにより、ｎソース層８３の形成に及ぼすＴＭＡライン２１の影響をより抑えることができる。
【００５３】
なおバルブ３４は省略されてもよい。すなわち、上述した遮断は行われなくてもよい。この場合、バルブ３４内にＴＭＡが蓄積することに起因した清浄度の低下を避けることができる。
【００５４】
今回開示された実施の形態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】
【００５５】
１１  ＴＭＡ供給源、１２  Ｎ2供給源、１３  パージガス供給源、１４  Ｃ3Ｈ8供給源、１５  ＳｉＨ4供給源、１６  Ｈ2供給源、２１  ＴＭＡライン（第１の経路）、２２  主ライン（第２の経路）、２３  パージライン（第３の経路）、２４  原料ライン、２９  排気ライン、３０  成長室、３１  ステージ（支持部）、３２  ヒータ、３３  ポンプ、３４  バルブ、４０  マスク層、７０  単結晶基板（基板）、８０  エピタキシャル層、８１  ｎドリフト層、８２  ｐベース層（第１の炭化珪素層）、８３  ｎソース層（第２の炭化珪素層）、８４  ｐコンタクト領域、９１  ゲート酸化膜（ゲート絶縁膜）、９２  ゲート電極、９３  層間絶縁膜、９４  ソース電極、９５  ソース配線層、９８  ドレイン電極、２００  ＭＯＳＦＥＴ（炭化珪素半導体装置）、５００  ＣＶＤ装置（成膜装置）、ＢＴ  底面、ＭＳ  主面、ＯＰ  開口部、ＰＢ  中間部、ＰＥ，ＰＳ  端部、ＳＷ  側壁面、ＴＲ  トレンチ。
【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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