(57)【要約】【課題】ベーパライザーなしでソースガスを供給できるとともに、成膜レートを安定させ、良質なカーボン膜を形成して、アニール炉内清浄化の妨げとなる炉内低温部でのタール成分の発生を抑制し、炭化珪素半導体装置の品質の安定と歩留まりの向上を実現する炭化珪素半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】ソースガスとして一酸化炭素を使用し、化学気相成長法によって炭化珪素ウエハＷＦの全表面にカーボン保護膜６を形成する。具体的には、成膜装置内を真空ポンプにより真空排気し、残存する酸素を極力除去した後、ＡｒやＨｅなどの不活性ガスを流しながら、減圧下で成膜装置内の温度を５００℃から１０００℃の範囲に加熱する。この温度に達したら、不活性ガスの流入を停止し、成膜装置内にソースガスとして一酸化炭素を流入させることで、炭化珪素ウエハＷＦの全表面にカーボン保護膜６を形成する。【選択図】図３
2011023431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(ａ)炭化珪素ウエハの表面内に不純物をイオン注入して、炭化珪素半導体装置の活性領域を形成する工程と、
(ｂ)前記工程(ａ)の後、少なくとも一酸化炭素ガスをソースガスに用いた化学気相成長法により、前記炭化珪素ウエハの全表面に所定厚さのカーボン保護膜を形成する工程と、
(ｃ)前記カーボン保護膜が形成された前記炭化珪素ウエハをアニールする工程と、を備える、炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記工程(ｂ)は、
化学気相成長を行う成膜装置内の圧力が減圧状態から大気圧までの場合は、前記ソースガスとして、前記一酸化炭素ガスとともに水素ガスを導入し、
前記成膜装置内の圧力が加圧状態の場合は、前記ソースガスとして、前記一酸化炭素ガスのみを導入する工程を含む、請求項１記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項３】
(ａ)炭化珪素ウエハの表面内に不純物をイオン注入して、炭化珪素半導体装置の活性領域を形成する工程と、
(ｂ)前記工程(ａ)の後、炭化水素ガスと酸素ガスまたは水素ガスをソースガスに用いた化学気相成長法により、前記炭化珪素ウエハの全表面に所定厚さのカーボン保護膜を形成する工程と、
(ｃ)前記カーボン保護膜が形成された前記炭化珪素ウエハをアニールする工程と、を備える、炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記工程(ｂ)は、
前記所定厚さが１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲となるように前記カーボン保護膜を形成する工程を含む、請求項１または請求項３記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記工程(ｂ)は、
複数の前記炭化珪素ウエハに対して一括して前記カーボン保護膜を形成するバッチ処理を含む、請求項１または請求項３記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記工程(ｂ)および前記工程(ｃ)は、複数の前記炭化珪素ウエハを保持する基板保持具を共通に使用する、請求項１または請求項３記載の炭化珪素半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記基板保持具は、カーボンで構成される、請求項５または請求項６記載の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、炭化珪素半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭化珪素（ＳｉＣ）は、従来の珪素（Ｓｉ）に比べ高い耐電圧特性を有する炭化珪素半導体装置が製作可能であり、次世代の高電力用半導体装置として期待されている。このような炭化珪素を用いて炭化珪素半導体装置を製造する際に、炭化珪素基板上にエピタキシャル成長させた、炭化珪素層を有する炭化珪素ウエハに対して、導電型および導電度を制御するために、ｎ型やｐ型となる不純物イオンを注入し、イオン注入後に、注入イオンを活性化し、かつイオン注入により形成された結晶欠陥を回復させるために、イオン注入した、炭化珪素ウエハをアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスの雰囲気下で、高温に曝すアニール処理工程がある。このアニール処理は、炭化珪素ウエハを用いた場合、特性を安定にするために、なるべく高温で処理したほうが良く、通常１５００℃以上、望ましくは１６００℃以上で処理される。
【０００３】
しかしながら炭化珪素ウエハを高温でアニール処理した場合、炭化珪素ウエハの表面にステップバンチングと呼ばれる凹凸面が形成される。ステップバンチングが形成される理由は次の通りである。
【０００４】
炭化珪素ウエハは、通常、炭化珪素基板上に炭化珪素層をエピタキシャル結晶成長させて得られるのであるが、この際のエピタキシャル成長は、同一結晶面内に例えば６Ｈ型や、４Ｈ型などの結晶形が混在して、発生するのを防止するために、成長する結晶軸をＣ軸方向（結晶面である〔０００１〕面に対し垂直な方向）に対して４度または８度傾けて行われる。
【０００５】
このように結晶軸を傾けて結晶成長させた炭化珪素ウエハは、アニール処理のような高温に曝されると、炭化珪素ウエハの表面から構成元素であるＳｉおよび炭素（Ｃ）が蒸発する。この蒸発の際、珪素および炭素の蒸発条件が異なり、かつ結晶軸が傾いているために、珪素および炭素の蒸発量が炭化珪素ウエハ面内で異なることになり、結果的に、炭化珪素ウエハの表面にステップバンチングが形成される。
【０００６】
このようにして形成されるステップバンチングは、アニール処理後に炭化珪素ウエハ上にゲート酸化膜を形成する際の支障となり、さらに、このゲート酸化膜上にゲート電極を形成する際の支障となる。例えば、炭化珪素ウエハとゲート酸化膜またはゲート酸化膜とゲート電極の境界面が凹凸となることによる密着性の低下やリーク特性の劣化などが生じる可能性がある。
【０００７】
このため、ステップバンチングの防止あるいは低減は、炭化珪素半導体装置の品質を安定させ、歩留まりを向上させるための大きな課題である。
【０００８】
このようなステップバンチングを防止あるいは低減する方法として、炭化珪素ウエハの表面にカーボン膜を形成し、このカーボン膜をアニール処理の際の珪素および炭素の蒸発を防止する保護膜とする方法がある。
【０００９】
特許文献１には酸素を含む炭化水素材料ガスを用いてＳｉＣに対するアニール用炭素保護膜を形成し、この膜をアニール処理の際の珪素および炭素の蒸発を防止する保護膜として用いることが開示されている。特許文献１では、酸素を含む炭化水素ガス（エチルアルコールやメチルアルコール）を用いることにより、良質なカーボン膜が得られ、アニール炉内清浄化の妨げとなる炉内低温部でのタール成分の発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−６５１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１の方法では、ソースガスが液体から供給されることから、ガス供給量、成膜レートを安定化するためにはベーパライザーが必要となり、装置が高価、複雑になってしまう。
【００１２】
この発明は上記の課題を解消するためになされたもので、ベーパライザーなしでソースガスを供給できるとともに、成膜レートを安定させ、良質なカーボン膜を形成してアニール炉内清浄化の妨げとなる炉内低温部でのタール成分の発生を抑制し、炭化珪素半導体装置の品質の安定と歩留まりの向上を実現する炭化珪素半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第１の態様は、炭化珪素ウエハの表面内に不純物をイオン注入して、前記炭化珪素半導体装置の活性領域を形成する工程(ａ)と、前記工程(ａ)の後、少なくとも一酸化炭素ガスをソースガスに用いた化学気相成長法により、前記炭化珪素ウエハの全表面に所定厚さのカーボン保護膜を形成する工程(ｂ)と、前記カーボン保護膜が形成された前記炭化珪素ウエハをアニールする工程(ｃ)とを備えている。
【００１４】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第２の態様は、炭化珪素ウエハの表面内に不純物をイオン注入して、炭化珪素半導体装置の活性領域を形成する工程(ａ)と、前記工程(ａ)の後、炭化水素ガスと酸素ガスまたは水素ガスをソースガスに用いた化学気相成長法により、前記炭化珪素ウエハの全表面に所定厚さのカーボン保護膜を形成する工程(ｂ)と、前記カーボン保護膜が形成された前記炭化珪素ウエハをアニールする工程(ｃ)と、を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第１の態様によれば、炭化珪素ウエハの全表面に所定の厚さのカーボン保護膜を形成することで、アニール処理の際に炭化珪素ウエハの表面にステップバンチングが発生することを防止できるとともに、不純物が少ない高純度で良質なカーボン保護膜が得られるため、炭化珪素半導体装置に対する汚染が防止できる。また炭化珪素ウエハに生じる不均衡な熱応力が防止できるため、この熱応力に伴う炭化珪素ウエハの結晶欠陥の増大も防止できる。よって安定した品質と歩留まりの向上が実現可能な炭化珪素半導体装置の製造方法を得ることができる。また、一酸化炭素をソースガスとして用いることにより、ベーパライザーなしでソースガスの供給が可能であり、ガス供給量、成膜レートの安定化を図ることができる。
【００１６】
本発明に係る炭化珪素半導体装置の製造方法の第２の態様によれば、炭化珪素ウエハの全表面に所定の厚さのカーボン保護膜を形成することで、アニール処理の際に炭化珪素ウエハの表面にステップバンチングが発生することを防止できる。また、不純物が少ない高純度で良質なカーボン保護膜が得られるため、炭化珪素半導体装置に対する汚染が防止できる。また炭化珪素ウエハに生じる不均衡な熱応力が防止できるため、この熱応力に伴う炭化珪素ウエハの結晶欠陥の増大も防止できる。よって安定した品質と歩留まりの向上が実現可能な炭化珪素半導体装置の製造方法を得ることができる。また、炭化水素ガスと酸素ガスまたは水素ガスをソースガスに用いることにより、ベーパライザーなしでソースガスの供給が可能であり、ガス供給量、成膜レートの安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図２】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図３】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図４】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図５】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図６】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図７】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図８】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法を説明する断面図である。
【図９】本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法に使用される製造装置の構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜実施の形態１＞
＜製造方法＞
本発明に係る実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法について、一例として、パワーＭＯＳＦＥＴ（Power Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）１００の製造工程を順に示す図１〜図８を用いて説明する。なお、パワーＭＯＳＦＥＴ１００の構成は、最終工程を説明する図８に示される。
【００１９】
ここで、「ＭＯＳ」という用語は、古くは金属／酸化物／半導体の積層構造に用いられており、Metal-Oxide-Semiconductorの頭文字を採ったものとされている。しかしながら特にＭＯＳ構造を有する電界効果トランジスタ（以下、単に「ＭＯＳトランジスタ」と称す）においては、近年の集積化や製造プロセスの改善などの観点からゲート絶縁膜やゲート電極の材料が改善されている。
【００２０】
例えばＭＯＳトランジスタにおいては、主としてソース・ドレインを自己整合的に形成する観点から、ゲート電極の材料として金属の代わりに多結晶シリコンが採用されてきている。また電気的特性を改善する観点から、ゲート絶縁膜の材料として高誘電率の材料が採用されるが、当該材料は必ずしも酸化物には限定されない。
【００２１】
従って「ＭＯＳ」という用語は必ずしも金属／酸化物／半導体の積層構造のみに限定されて採用されているわけではなく、本明細書でもそのような限定を前提としない。すなわち、技術常識に鑑みて、ここでは「ＭＯＳ」とはその語源に起因した略語としてのみならず、広く導電体／絶縁体／半導体の積層構造をも含む意義を有する。
【００２２】
まず、図１に示す工程において、ｎ型（第１導電型）不純物を比較的高濃度（ｎ+）に含む半導体基板１の一方主面上に、エピタキシャル結晶成長法を用いて、ｎ型不純物を比較的低濃度（ｎ-）に含む炭化珪素層２を形成する。ここで、半導体基板１としては、例えば、炭化珪素基板が好適である。この半導体基板１と炭化珪素層２とで、炭化珪素ウエハＷＦが構成される。
【００２３】
次に、図２に示す工程において、炭化珪素ウエハＷＦの表面内、具体的には炭化珪素層２の表面内に、レジスト（図示せず）をマスクとしてｐ型（第２導電型）の不純物をイオン注入して、互いに離間した複数のウェル領域３を選択的に形成する。イオン注入後、レジストは除去される。ここで、炭化珪素層２内でｐ型となる不純物としては、例えばボロン（Ｂ）あるいはアルミニウム（Ａｌ）が挙げられる。
【００２４】
次に、それぞれのウェル領域３の表面内に、レジスト（図示せず）をマスクとしてｎ型の不純物をイオン注入して、ソース領域４を選択的に形成する。イオン注入後、レジストは除去される。ここで、ウェル領域３内でｎ型となる不純物としては、例えばリン（Ｐ）あるいは窒素（Ｎ）が挙げられる。
【００２５】
次に、レジスト（図示せず）をマスクとして、ソース領域４が周囲に接するようにｐ型の不純物をイオン注入して、ｐ型不純物を比較的高濃度（ｐ+）に含むコンタクト領域５を形成する。イオン注入後、レジストは除去される。ここで、コンタクト領域５の不純物濃度は、ウェル領域３の不純物濃度より相対的に高くなるように設定される。このｐ型不純物としては、例えばボロン（Ｂ）あるいはアルミニウム（Ａｌ）が挙げられる。
【００２６】
次に、図３に示す工程において、ソースガスとして一酸化炭素を使用し、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などの化学気相成長法によって、炭化珪素ウエハの全表面にカーボン保護膜６を形成する。
【００２７】
具体的には、ＣＶＤを行う成膜装置内を真空ポンプにより真空排気し、残存する酸素を極力除去した後、アルゴン（Ａｒ）やヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスを流しながら、減圧下で成膜装置内の温度を５００℃から１０００℃の範囲に加熱する。この温度に達したら、不活性ガスの流入を停止し、成膜装置内にソースガスとして一酸化炭素を流入させることで、炭化珪素ウエハＷＦの全表面にカーボン保護膜６を形成する。
【００２８】
このとき成膜装置内の圧力は、１Ｐａ〜１０7Ｐａの範囲になるように制御するが、成膜装置内の圧力が減圧状態から大気圧までの場合は、一酸化炭素の分解促進のために水素ガスを添加しても良い。なお、成膜装置内の圧力が加圧状態に設定される場合は、水素ガスを添加しなくても良い。
【００２９】
水素ガスを添加する場合、一酸化炭素ガスと水素ガスの流量は、一酸化炭素ガス：水素ガスの流量比が１：１０〜１０：１、好ましくは１：４〜４：１の範囲となるように制御する。なお、一酸化炭素ガスはアルゴンガスで希釈されたものを用いても良い。
【００３０】
一酸化炭素ガスと水素ガスとをソースガスとして使用した場合、炭化水素ガスのみで得られるカーボン保護膜よりも、より欠陥の少ない炭化膜が得られる。これは、水素ガスが膜形成時のアモルファス構造の炭素とより反応して、膜の欠陥を減少させる効果があるためである。
【００３１】
さらに、成膜装置内の低温部に、未反応の炭素や高分子の炭化水素膜が付着することが減少し、生産時の成膜装置のメンテナンス性も向上する。
【００３２】
また、水素ガスを添加することで、一酸化炭素が分解しやすくなり、カーボン膜の成膜レートが向上する。
【００３３】
このようにＣＶＤなどの化学気相成長法によって形成されるカーボン保護膜６は、不純物の少ない高純度で良質なカーボン膜である。ここで良質とは、形成された膜が、アモルファス成分が少なく、グラファイト化が進んだ状態を指す。
【００３４】
なお、カーボン保護膜６の膜厚は、保護膜としての効果が生じる１ｎｍ以上で、炭化珪素ウエハに加わる温度負荷および炭化珪素ウエハＷＦに生じる温度差によりひび割れを生じない１０００ｎｍ以下が望ましく、より望ましい範囲は、膜厚制御が容易な１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下である。
【００３５】
また、炭化珪素ウエハの全表面にカーボン保護膜６を形成するため、バッチ式に複数枚の一括同時の成膜処理が可能となる。
【００３６】
具体的には、成膜装置内に、炭化珪素ウエハの全表面に均一にカーボン保護膜６が形成される間隔を保って炭化珪素ウエハＷＦを複数枚配置することで、一括しての膜形成が可能となり、スループットが向上する。
【００３７】
次に全表面にカーボン保護膜６が成膜された炭化珪素ウエハＷＦをアニール処理装置に入れて、不活性ガスの雰囲気中でアニール処理を行う。
【００３８】
ここでは、前述のカーボン保護膜形成用の成膜装置とアニール装置に使用する基板保持具を、例えばカーボンなどを用いて構成し、アニール装置と成膜装置とで共用化することにより、保持具間での炭化珪素ウエハＷＦの乗せ変え作業が不要になり、パーティクル等の付着を低減して歩留まりの向上が期待できるとともに、膜剥がれなどによる、炉内の汚染の可能性がより減少するという効果が得られる。
【００３９】
なお、基板保持具の材質にカーボンを用いるのは、アニール処理では１５００℃以上の高温に曝されるので、耐久性を考慮してのことである。
【００４０】
ここで、図９を用いて成膜装置およびアニール装置の一例を説明する。図９の(ａ)部には、カーボン保護膜６を形成するための成膜装置として、一般的なＣＶＤ装置３０の構成を示している。
【００４１】
図９に示すように、ＣＶＤ装置３０は、一酸化炭素ガスおよび必要に応じて水素ガスを導入するためのガス導入管３１、炭化珪素ウエハＷＦの全表面にカーボン保護膜６を形成するための成膜炉３２、熱分解された一酸化炭素ガスを排気するためのガス排気管３３、成膜炉３２の外周部に、一酸化炭素ガスに直接接触しないように設けられた一酸化炭素ガスを熱分解させるためのヒータ３４、炭化珪素ウエハＷＦの全表面に、カーボン保護膜６が形成可能なように保持し、かつ炭化珪素ウエハＷＦを複数枚同時にバッチ処理するための基板保持具３５を備えている。基板保持具３５は、炭化珪素ウエハＷＦの周縁部を、例えば３点で支持して保持できるようにしたものが考えられる。
【００４２】
なお、図９に示したＣＶＤ装置３０の構成は一例であり、これに相当する構成を備えていればカーボン保護膜６の形成は可能である。
【００４３】
図９の(ｃ)部には、カーボン保護膜６が成膜された炭化珪素ウエハＷＦをアニール処理するためのアニール処理装置４０の構成を示している。
【００４４】
図９において、アニール処理装置４０は、アニール炉４１、このアニール炉４１にアルゴンなどの不活性ガスを導入するガス導入管４２、アニール炉４１内を排気するためのガス排気管４３、複数の炭化珪素ウエハが載置可能であり、かつＣＶＤ装置３０と共用化されている基板保持具３５、基板保持具３５の周囲に設けられたカーボンヒータなどのヒータ４４、少なくともヒータ４４の周囲に設けられ、ヒータ４４の熱を均一に炭化珪素ウエハに与えるための石英やセラミックで構成される均熱材４５、アニール炉４１の周囲に設けられ、ヒータ４４を誘導加熱するためのコイル４６を備えている。
【００４５】
アニールは、具体的には、アニール炉４１内を排気後に、アルゴンガスをガス導入管４２から導入し、所定の圧力に設定されたアルゴン雰囲気中で、コイル４６により誘導加熱されたヒータ４４の熱で予備加熱（１０００℃程度）を行った後、所定の温度（１５００℃以上，好ましくは１７００℃程度）で所定の時間加熱し、その後速やかに冷却する。これにより、注入イオンが電気的に活性化され、かつイオン注入により形成された結晶欠陥が回復する。
【００４６】
なお、先に説明したように、基板保持具３５は、アニール処理装置４０とＣＶＤ装置３０とで共用化されており、図９の(ｂ)部に示されたように、ＣＶＤ装置３０から取り出された基板保持具３５は、そのままアニール処理装置４０内に導入される。
【００４７】
アニール処理の後、カーボン保護膜６を、９５０℃程度の酸素雰囲気中で３０分程度曝すことにより除去する。あるいは、レジスト除去に用いられる酸素プラズマを用いたアッシングにより除去する。
【００４８】
ここで、炭化珪素ウエハＷＦは、全表面にカーボン保護膜６が形成されているために、アニール処理の際に炭化珪素ウエハＷＦの表面にステップバンチングが発生することがない。
【００４９】
カーボン保護膜６を除去した後の炭化珪素ウエハＷＦの表面の凹凸をＡＦＭ（原子間力顕微鏡：Atomic Force Microscopy）で測定したところ、カーボン保護膜６を設けなかった場合は、数１０ｎｍ程度の凹凸が炭化珪素ウエハの全面に発生するのに対して、カーボン保護膜６を用いた場合は、１ｎｍ以下の凹凸しか発生せず、その効果が確認できた。
【００５０】
また、本発明に係る製造方法によれば、不純物の少ない高純度なカーボン保護膜６が形成されるため、炭化珪素半導体装置を汚染することがない。さらに、炭化珪素ウエハＷＦの全表面にカーボン保護膜６を形成するので、アニール処理の際に炭化珪素ウエハＷＦに生じる不均衡な熱応力が改善され、炭化珪素ウエハＷＦに生じる歪みが低減される。その結果、炭化珪素ウエハＷＦの結晶に生じる欠陥が増大することを防止できる。
【００５１】
次に、図４に示す工程において、カーボン保護膜６が除去された炭化珪素ウエハＷＦの一方主面、具体的にはイオン注入によりウェル領域３等が形成された側の主面上に、熱酸化法によって二酸化珪素（ＳｉＯ2）で構成されるゲート酸化膜７を形成する。この工程で形成されるゲート酸化膜７は熱酸化膜である。
【００５２】
次に、図５に示す工程において、ゲート酸化膜７上に、化学気相成長法によりポリシリコン膜を形成した後、フォトリソグラフィーによりパターニングされたレジストマスク（図示せず）を用いて、ウェットエッチング法あるいはＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などのドライエッチング法によりポリシリコン膜の不要部分を除去してゲート電極８を形成する。このとき、ゲート電極８は、対向する２つのソース領域４間に跨るように形成され、２つのソース領域４間の炭化珪素層２上およびウェル領域３上に接する。
【００５３】
次に、図６に示す工程において、ゲート酸化膜７およびゲート電極８の表面上に、ＴＥＯＳ（Tetraethoxysilane）ガスを用いた化学気相成長法により、二酸化珪素（ＳｉＯ2）で構成される層間絶縁膜９を形成する。この工程で形成される層間絶縁膜９はＴＥＯＳ酸化膜である。
【００５４】
次に、図７に示す工程において、フォトリソグラフィーによりパターニングされたレジストマスク（図示せず）を用いて、ウェットエッチング法あるいはＲＩＥなどのドライエッチング法によりコンタクト領域５および一部のソース領域４が露出するように、層間絶縁膜９およびゲート酸化膜７を除去する。このとき、ゲート酸化膜７は、対向する２つのソース領域４間に跨るとともに、ソース領域４の一部上部に接するように形成され、その上にはゲート酸化膜７上からはみ出さないようにゲート電極８が存在している。また、ゲート電極８の上面および側面を覆うように層間絶縁膜９が残されている。
【００５５】
次に、層間絶縁膜９およびゲート酸化膜７が除去された後の露出したコンタクト領域５および一部のソース領域４上を覆うように、例えばスパッタリングなどの物理気相成長法（ＰＶＤ：Physical Vapor Deposition）により導電膜を形成する。
【００５６】
その後、図８に示す工程において、フォトリソグラフィーによりパターニングされたレジストマスク（図示せず）を用いて、ウェットエッチング法あるいはＲＩＥなどのドライエッチング法により層間絶縁膜９の上面に形成された導電膜の不要部分を除去して、コンタクト領域５および一部のソース領域４上に接する、ソース電極（第１の主電極）１０を形成する。ソース電極１０は、コンタクト領域５およびソース領域４に電気的に接続されている。
【００５７】
なお、ソース電極１０の構成材料としてはニッケル（Ｎｉ）やアルミニウム（Ａｌ）が挙げられる。
【００５８】
最後に、図８に示す工程において、炭化珪素ウエハＷＦの裏面上、具体的にはイオン注入によりウェル領域３等が形成された側とは反対側の主面上に、スパッタリングなどの物理気相成長法により、導電膜を形成し、ドレイン電極（第２の主電極）１１とする。ドレイン電極１１の構成材料としてはニッケル（Ｎｉ）やアルミニウム（Ａｌ）が挙げられる。
【００５９】
以上の工程を経て、図８に示すようにパワーＭＯＳＦＥＴ１００の主要部が完成する。
【００６０】
＜効果＞
以上説明したように、実施の形態１に係る炭化珪素半導体装置の製造方法によれば、不純物のイオン注入後に、一酸化炭素ガスを熱分解させて成膜する化学気相成長法により炭化珪素ウエハＷＦの全表面に所定の厚さのカーボン保護膜６を形成する。これにより、アニール処理の際に炭化珪素ウエハＷＦの表面にステップバンチングが発生することを防止できるとともに、不純物が少ない高純度で良質なカーボン保護膜６が得られるため、炭化珪素半導体装置に対する汚染が防止できる。また炭化珪素ウエハＷＦに生じる不均衡な熱応力が防止できるため、この熱応力に伴う炭化珪素ウエハＷＦの結晶欠陥の増大も防止できる。よって安定した品質と歩留まりの向上が実現可能な炭化珪素半導体装置の製造方法を得ることができる。また、一酸化炭素をソースガスとして用いることにより、ベーパライザーなしでソースガスの供給が可能であり、ガス供給量、成膜レートの安定化を図ることができる。
【００６１】
＜実施の形態２＞
実施の形態１の炭化珪素半導体装置の製造方法では、ソースガスに一酸化炭素ガスを用いてカーボン保護膜６を形成する構成を示したが、ソースガスとして炭化水素ガスと酸素ガスを用いても良い。
【００６２】
より具体的には、図９に示したＣＶＤ装置３０を使用する場合、基板保持具３５に搭載されて炭化珪素ウエハＷＦが配置されている成膜炉３２内を減圧状態まで排気し、炉内に残存した酸素を極力排気した後、成膜炉３２内に、アルゴン（Ａｒ）やヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスをキャリアガスとして流しながら、真空排気をしながらの減圧下で装置内の温度を８５０℃から１０００℃の範囲に加熱する。その後、キャリアガスを停止もしくは流した状態で、アセチレン、メタンおよびプロパンなどの炭化水素ガスと酸素ガスを所定の圧力で供給して、炭化水素ガスを熱分解させて炭化珪素ウエハＷＦの全表面にカーボン保護膜６を形成する。なお、カーボン保護膜６の膜厚は、実施の形態１において形成したものと同じである。
【００６３】
ここで、減圧時の圧力は１００００Ｐａ以下、より好ましくは１０００Ｐａ以下にすることが望ましい。
【００６４】
ソースガスとして炭化水素ガスと酸素ガスを用いる場合は、成膜炉３２内に流入する酸素ガス：炭化水素ガスの流量比が１：１００〜４：１の範囲となり、かつガスの燃焼反応が起こらないように炭化水素ガスと酸素ガスの流量、圧力を調整する。例えば、メタンガスを使用する場合、大気圧であれば、空気との混合比（容量比）で、メタンが５％以下、１４％以上では燃焼反応が起きない。減圧中は大気圧の場合より燃焼範囲が狭くなり、例えば１０００Ｐａでは、メタンガス：酸素ガスの流量比が９：１でも燃焼反応は起きない。
【００６５】
このように、炭化水素ガスおよび酸素ガスをソースガスとして用いることにより、ベーパライザーなしでソースガスの供給が可能であり、ガス供給量、成膜レートの安定化を図ることができる。
【００６６】
また、炭化水素ガスとともに酸素ガスをソースガスとして使用した場合、炭化水素ガスのみで得られるカーボン保護膜よりも、より欠陥の少ない炭化膜が得られる。これは、酸素ガスが膜形成時のアモルファス構造の炭素とより反応して、膜の欠陥を減少させる効果があるためである。
【００６７】
さらに、成膜装置内の低温部に、未反応の炭素や高分子の炭化水素膜が付着することが減少し、生産時の成膜装置のメンテナンス性も向上する。
【００６８】
＜変形例＞
なお、酸素ガスの代わりに水素ガスを用いても同様の効果が得られる。ソースガスとして炭化水素ガスと水素ガスを用いる場合は、成膜炉３２（図９）に流入する水素ガス：炭化水素ガスの流量比が１：１００〜４：１となるように、炭化水素ガスと水素ガスの流量を制御する。
【符号の説明】
【００６９】
６  カーボン保護膜、３５  基板保持具、ＷＦ  炭化珪素ウエハ。
【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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