JP4360114B2 - Silicon carbide semiconductor device manufacturing apparatus and silicon carbide semiconductor device manufacturing method using the manufacturing apparatus - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭化珪素半導体装置の製造装置及び当該製造装置を用いた炭化珪素半導体装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、本発明者らが提案した熱処理装置及びこの熱処理装置を用いた半導体基板の熱処理方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６にこの熱処理装置の断面図を示す。図６中に示す熱処理装置は、石英チューブ１と、石英チューブ１の内側に配置された断熱材２及びホットウォール３と、石英チューブ１の外側に配置されたＲＦコイル４とを備えている。また、ホットウォール３の内部にウェハ５を保持するサセプタ６を備えている。このサセプタ６は図示しない搬送アームが取り付けられており、搬送アームは上下に移動可能な構成となっている。
【０００４】
ＳｉＣウェハ５に対して熱処理を行うときでは、ＲＦコイル４の通電によりホットウォール３を加熱する。これにより、ホットウォール３に挟まれた領域（空間）７を予め所望の温度に温めておく。そして、ウェハ５を保持させたサセプタ６を下降させ、高温領域７の内部にウェハ５が留まるように停止させる。これにより、ウェハ５に対して所望の時間の熱処理を行う。その後、サセプタ６を引き上げ、高温領域７からウェハ５を出し、サセプタ６とウェハ５を同時に冷却する。このようにして、ウェハ５の熱処理を行う。
【０００５】
この熱処理方法では、ウェハ５にはホットウォール３からの輻射熱が直接当たって温度が上がるため、ホットウォール３を用いず、サセプタを加熱し、このサセプタが暖まってからウェハの温度を上げる熱処理方法よりも、昇温速度が速く、短時間で熱処理を行うことができる。
【０００６】
この熱処理方法は、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）半導体装置を製造するときに用いることができる。半導体装置を製造する工程では、ＳｉＣ基板にイオン注入により不純物を導入し、熱処理により導入された不純物を活性化させることで、ＳｉＣ基板に不純物層を形成する工程がある。このとき、ＳｉＣ中においてｐ型不純物は熱処理を行っても活性化しにくいため、Ｓｉ基板を用いる場合よりも熱処理温度を高くし、活性化率を向上させる必要がある。
【０００７】
ところが、熱処理温度を高くした場合、表面荒れが発生する。これは、ＳｉＣ構成元素のＳｉが高温時に抜けることによるマイグレーション（再結晶化）が原因である。このため、表面荒れを抑制するために、高温での熱処理を短時間で行うことが必要となる。
【０００８】
そこで、上記した熱処理装置を用いた熱処理方法によれば、高温での熱処理を短時間にて行うことが可能であるため、イオン注入後の活性化熱処理にて、表面荒れの発生を抑制しながら、不純物を十分に活性化させることができる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００３−７７８５５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した熱処理方法では、ウェハ５を上から下へ搬送し、熱処理後、ウェハ５を下から上へ搬送している。このように、高温領域７へのウェハ５の搬入方向と高温領域７からのウェハ５の搬出方向とが逆方向である場合、搬入のときにウェハ５で一番最初に高温領域７に入った場所は、搬出のときに一番最後に高温領域７から出ることになる。このため、ウェハ５の面内の温度分布のばらつきが大きくなるという問題がある。
【００１１】
なお、このような問題はウェハ５を加熱するときだけでなく、チップ等の小さなサンプル状の半導体基板を用いた場合においても同様に発生する。
【００１２】
本発明は上記点に鑑みて、半導体基板の熱処理の際、半導体基板の面内温度分布のばらつきを抑制することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、炭化珪素半導体基板（５）を保持する保持手段（６）と、予め１５００〜２３００℃に加熱された高温領域（７）を生成する高温領域生成手段（３、４）とを備え、保持手段（６）と高温領域生成手段（３、４）の少なくとも一方を相対的に一方向にのみ移動させることで、高温領域生成手段（３、４）により生成された高温領域（７）内に保持手段（６）に保持された半導体基板（５）を入れ、かつ、半導体基板（５）を入れる向きと同一の向きにて高温領域（７）から半導体基板（５）を出すようにした構成であり、
半導体基板（５）として半導体ウェハを用い、半導体基板（５）を高温領域（７）内に入れる方向における高温領域（７）の幅（７ａ）は半導体ウェハ（５）の直径よりも小さいことを特徴としている。
【００１４】
このように、半導体基板を高温領域内に入れる向きと高温領域内から半導体基板を出す向きとが同一である製造装置を用いて、炭化珪素半導体基板の熱処理を行うことで、熱処理時における半導体基板の面内温度分布のばらつきを抑制することができる。
さらに、高温領域の大きさを半導体ウェハ全面が収まらない大きさとすることで、高温領域生成手段若しくは保持手段の移動距離を短くできる。また、この場合、壁材もコンパクトにすることができることから、壁材を加熱するために必要な加熱電源として、能力の小さいものを用いることができる。これにより、製造装置をコンパクトにすることができる。
【００１５】
なお、保持手段と高温領域生成手段の少なくとも一方を相対的に一方向にのみ移動させるとは、例えば、請求項２に示すように高温領域生成手段を一方向にのみ移動させたり、また、保持手段を一方向にのみ移動させたりすることを意味する。また、高温領域生成手段と保持手段とを互いにそれぞれ逆方向に移動させることも含む。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、炭化珪素半導体基板（５）を保持する保持手段（６）と、予め１５００〜２３００℃に加熱された高温領域（７）を生成する高温領域生成手段（３、４）とを備え、高温領域生成手段（３、４）を一方向にのみ移動させることで、高温領域生成手段（３、４）により生成された高温領域（７）内に保持手段（６）に保持された半導体基板（５）を入れ、かつ、半導体基板（５）を入れる向きと同一の向きにて高温領域（７）から半導体基板（５）を出すようにした構成であり、
半導体基板（５）として半導体ウェハを用い、半導体基板（５）を高温領域（７）内に入れる方向における高温領域（７）の幅（７ａ）は半導体ウェハ（５）の直径よりも小さいことを特徴としている。
【００１７】
このように、半導体基板を高温領域内に入れる向きと高温領域内から半導体基板を出す向きとが同一である製造装置を用いて、炭化珪素半導体基板の熱処理を行うことで、熱処理時における半導体基板の面内温度分布のばらつきを抑制することができる。
さらに、高温領域の大きさを半導体ウェハ全面が収まらない大きさとすることで、高温領域生成手段若しくは保持手段の移動距離を短くできる。また、この場合、壁材もコンパクトにすることができることから、壁材を加熱するために必要な加熱電源として、能力の小さいものを用いることができる。これにより、製造装置をコンパクトにすることができる。
【００１８】
請求項３に示すように、高温領域生成手段（３、４）を筒状の壁材（３）及び該壁材（３）を加熱する加熱手段（４）により構成し、加熱手段（４）により加熱された壁材（３）の輻射熱により、壁材（３）に囲まれた領域に高温領域（７）を生成させることができる。
【００１９】
このように壁材からの輻射熱を用いて半導体基板を加熱すれば、高温領域が均一な温度であれば、輻射される熱量も均一であるため、半導体基板を加熱したとき、半導体基板の面内温度分布のばらつきを抑制することができる。
【００２０】
なお、加熱手段としては、ランプ、ヒーター線、又は請求項４に示すようにＲＦコイルを用いることができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明では、高温領域（７）を通過した半導体基板（５）に対してガスを流すことで冷却を行う冷却手段を有することを特徴としている。
【００２４】
なお、高温領域を通過した半導体基板に対する冷却方法としては、自然冷却が可能である。しかし、ガスによる冷却手段を用いて冷却することで、自然冷却よりも冷却時間を短縮でき、熱処理工程にかかる時間を短縮することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれか１つに記載の炭化珪素半導体装置の製造装置を用い、予め１５００〜２３００℃に加熱された高温領域（７）に炭化珪素半導体基板（５）を入れ、かつ、前炭化珪素半導体記基板（５）を入れる向きと同一の向きにて高温領域（７）から炭化珪素半導体基板（５）を出すことで、炭化珪素半導体基板（５）の熱処理を行うことを特徴としている。
【００２６】
このように上記した請求項１〜５のいずれか１つに記載の製造装置を用いて熱処理を行うことで、請求項１〜５に記載の発明が有する効果と同様の効果を有する。
【００２７】
この熱処理工程としては、例えば、炭化珪素半導体基板にイオン注入により導入された不純物の活性化熱処理を行う工程が該当する。
【００２８】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１に第１実施形態における熱処理装置の断面図を示す。なお、図６と同様の構成部には同一の符号を付している。なお、この熱処理装置が、特許請求の範囲に記載の炭化珪素半導体装置の製造装置に相当する。
【００３０】
図１に示す熱処理装置が図６に示す熱処理装置と主に異なる点は、高温領域７を移動させることができる構成となっている点である。
【００３１】
本実施形態の熱処理装置は、石英チューブ１及びホットウォール３が略円筒形状となっている。ホットウォール３は半導体ウェハ等を輻射熱で加熱するための壁材であり、ＳｉＣウェハ３にイオン注入された不純物の活性化熱処理が行われる温度領域（１５００℃〜２３００℃）よりも高い融点を持つ材料にて構成されている。具体的には、ホットウォール３をＷ、Ｔａ、ＳｉＣ又はＣにて構成することができる。
【００３２】
高温領域生成手段としてのホットウォール３及びＲＦコイル４は、図示しないモータ等で構成された駆動機構により上下に移動可能に構成されており、ホットウォール３及びＲＦコイル４を同時に移動させることができるようになっている。これにより、高温領域７を移動させることができる。なお、本実施形態では、ＲＦコイル４が加熱手段である。また、断熱材２は、石英チューブ１の内側のうち、ホットウォール３及びＲＦコイル４が移動する領域に配置されている。
【００３３】
また、図１に示すように、サセプタ６の形状は、底面が４角形である６面体形状であり、立方体の上面を底面より小さくして、側面の傾斜角度を水平面に対して７０°から８５°の範囲（例えば８０°）にした形状となっている。これにより、ＳｉＣウェハ５の搬送中の落下等を防止することができる。
【００３４】
また、側面の４面それぞれにＳｉＣウェハ５の大きさに合わせたざぐりを入れたＳｉＣウェハ５の載置部を設けている。この載置部にＳｉＣウェハ５を載置することで４枚のＳｉＣウェハ５を同時に処理することができる。なお、ここでは底面を４角形とした場合を例示したが、例えば６角形にすれば６枚、８角形にすると８枚のウェハを同時に処理することができる。このようにサセプタ６のＳｉＣウェハ５を載せる部分の立体形状を工夫すると、さらに多くのウェハを同時に処理することができる。
【００３５】
また、この熱処理装置は、低温のガスを流すことができる構造となっている。
【００３６】
次にこのような構成の熱処理装置を用いて熱処理方法を説明する。本実施形態でも従来技術の欄にて説明したのと同様に、ＳｉＣウェハにイオン注入された不純物の活性化熱処理を行う工程を例として説明する。
【００３７】
イオン注入後のＳｉＣウェハ５をサセプタ６に保持させる。石英チューブ１の内部を不活性ガス雰囲気とし、ＲＦコイル４の通電により、ホットウォール３を加熱する。これにより、ホットウォール３に挟まれた領域に高温領域７を生成する。このとき、不活性ガスとしては、Ａｒ、Ｈｅまたはそれらの混合ガスを用いることができる。雰囲気圧力は、６６５ｈＰａ以上とする。高温領域７の温度は１５００℃〜２３００℃の範囲の所望の温度（熱処理の目的に応じた温度）とする。
【００３８】
そして、例えば、サセプタ６の位置を図１に示すように図中の中央の位置に固定した状態で、ホットウォール３及びＲＦコイル４を図中の矢印のように同時に移動させる。すなわち、ホットウォール３及びＲＦコイル４をサセプタ６よりも図中下側の位置から、サセプタ６を通り越し、サセプタ６よりも図中上側の位置に同時に移動させる。つまり、サセプタ６に保持されたＳｉＣウェハ５を高温領域７に通過させることにより、ＳｉＣウェハ５に対して熱処理を行う。
【００３９】
なお、ＳｉＣウェハ５を高温領域７に単に通過させるだけでなく、図１中に実線にて示しているように、高温領域７内にＳｉＣウェハ５が留まるように停止させることで、所望の時間（熱処理の目的に応じた時間）、熱処理を行こともできる。
【００４０】
その後、高温領域７を通過したＳｉＣウェハ５に対して低温のガスをＳｉＣウェハ５へ吹き付けることで強制的ＳｉＣウェハ５を冷却する。なお、高温領域７を通過したＳｉＣウェハ５を放置することで自然に冷却させることもできるが、ガスにより冷却することで、自然冷却よりも冷却時間を短縮することができる。これにより、熱処理工程全体にかかる時間を短縮することができる。
【００４１】
このようにして、ＳｉＣウェハ５にイオン注入された不純物の活性化熱処理を行うことができる。
【００４２】
本実施形態では、不純物の活性化のための熱処理工程において、ホットウォール３及びＲＦコイル４を同時に移動させることができる熱処理装置を用い、ホットウォール３及びＲＦコイル４を一方向にのみ移動させてＳｉＣウェハ５の熱処理を行っている。
【００４３】
このように高温領域７へのＳｉＣウェハ５の搬入の向きと、高温領域７からのＳｉＣウェハ５の搬出の向きとを同一としていることから、ウェハ５の面内におけるホットウォール３から受ける輻射熱量を均一とすることができる。これにより、ＳｉＣウェハ５の面内温度分布のばらつきを抑えることができる。
【００４４】
なお、実施形態では、ホットウォール３及びＲＦコイル４を下から上方向に移動させる場合を説明したが、上から下方向に移動させることで、ＳｉＣウェハ５が高温領域７を通過するようにすることもできる。
【００４５】
また、ホットウォール３及びＲＦコイル４を上に移動させ、ＳｉＣウェハ５が高温領域７を通過した後、ホットウォール３及びＲＦコイル４を下に移動させ、再度、ＳｉＣウェハ５が高温領域７を通過するようにして、ＳｉＣウェハ５を加熱することもできる。このように、ＳｉＣウェハ５を高温領域７に一回だけ通過させるだけでなく、複数回通過させることで、複数回熱処理を行うこともできる。
【００４６】
（第２実施形態）
図２に第２実施形態における熱処理装置の断面図を示す。
【００４７】
本実施形態の熱処理装置は、図１の熱処理装置におけるサセプタ６の形状を変更したものであり、その他の構成部は図１と同様であるため、ここでは図１と異なるところについてのみ説明し、図１と同様の構成部には同一の符号を付すことで説明を省略する。
【００４８】
図２に示すように、サセプタ６は、ＳｉＣウェハ５をセットした際に、ＳｉＣウェハ５の両面から、ホットウォール３からの輻射熱を受けるような構成となっている。すなわち、サセプタ６にはＳｉＣウェハ５のサイズと略同一サイズの貫通孔が設けられており、ＳｉＣウェハ５がこの貫通孔内にセットされた際に倒れないようにするためのガイド機構（例えばウェハの厚さと略同等の厚さの溝）が設けられている。
【００４９】
本実施形態では、このような形状のサセプタ６にＳｉＣウェハ５を保持させ、第１実施形態と同様にＳｉＣウェハ５の熱処理を行う。これにより、熱処理のとき、ＳｉＣウェハ５は、両面から輻射熱を受けるため、第１実施形態と比較して、昇温速度を高めることができる。
【００５０】
（第３実施形態）
図３に第３実施形態における熱処理装置の断面図を示す。
【００５１】
本実施形態の熱処理装置は、図１に示す熱処理装置に対して、ホットウォール３及びＲＦコイル４の大きさを変更したものであり、その他の構成部は図１と同様であるため、ここでは図１と異なるところについてのみ説明し、図１と同様の構成部には同一の符号を付すことで説明を省略する。
【００５２】
本実施形態では、図３に示すように、図中上下方向におけるホットウォール３の幅３ａの大きさをＳｉＣウェハ５の直径よりも小さくしている。具体的には、ＳｉＣウェハ５の直径は一般的に５０ｍｍであるため、ホットウォール３の幅３ａを５０ｍｍ以下とする。
【００５３】
また、ＲＦコイル４の図中上下方向の幅も図１に示す熱処理装置よりも小さくなっており、ホットウォール３の幅３ａを加熱するのに必要な分だけ配置されている。高温領域７の図中上下方向の幅７ａは、ホットウォール３の幅３ａと同じであり、５０ｍｍ以下となる。なお、図中上下方向とは、ホットウォール３及びＲＦコイル４の移動方向であり、言い換えると、ＳｉＣウェハ５を高温領域７に入れる方向である。
【００５４】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ＳｉＣウェハ５に対して熱処理を行うことができる。
【００５５】
本実施形態では、ホットウォール３及びＲＦコイル４を図中の下から上に移動させたとき、高温領域７からＳｉＣウェハ５がはみ出るようになっており、ＳｉＣウェハ５の一部のみが高温領域７中に位置するようになっている。ずなわち、高温領域７は、高温領域７中にＳｉＣウェハ５の全面が収まらない広さとなっている。
【００５６】
このように、高温領域７の広さをＳｉＣウェハ５の全面が収まらない広さとすることで、ＳｉＣウェハ５を高温領域７に入れ、高温領域７からＳｉＣウェハ５を出すときに必要なホットウォール３及びＲＦコイル４の移動距離を短くすることができる。また、第１実施形態と比較して、ホットウォール３の幅３ａが小さいため、ホットウォール３を加熱するためのＲＦコイル４をより能力の小さいもので代用できる。これらのことから、本実施形態によれば、第１実施形態に示す熱処理装置よりも熱処理装置をコンパクトにすることできる。
【００５７】
なお、本実施形態においても、図４に示すように、サセプタ６の形状を第２実施形態と同様に、ＳｉＣウェハ５の両面から、ホットウォール３からの輻射熱を受けるような構成とすることもできる。
【００５８】
（第４実施形態）
上記した各実施形態では、ホットウォール３及びＲＦコイル４を一方向に移動させることで、すなわち、高温領域７を一方向に移動させることで、ＳｉＣウェハ５を加熱する場合を説明したが、図５に示すように、ＳｉＣウェハ５を一方向に移動させることもできる。
【００５９】
図５に第４実施形態における熱処理装置の断面図を示す。本実施形態の熱処理装置は、図６に示す熱処理装置に対してサセプタ６（搬送アーム）の移動方向を変更した構成となっている。
【００６０】
本実施形態におけるＳｉＣウェハ５の熱処理方法は、上記従来技術の欄にて説明した方法に対して、サセプタ６の移動方向を変更させたものである。すなわち、ＳｉＣウェハ５を保持させたサセプタ６を下降させ、高温領域７の内部にウェハ５入れる。そして、サセプタ６をさらに下降させることで、高温領域７からＳｉＣウェハ５を出し、サセプタ６とウェハ５を同時に冷却する。このようにして、ＳｉＣウェハ５の熱処理を行う。
【００６１】
本実施形態においても、このように高温領域７へのＳｉＣウェハ５の搬入の向きと、高温領域７からのＳｉＣウェハ５の搬出の向きとを同一としていることから、ウェハ５の面内におけるホットウォール３から受ける輻射熱量を均一とすることができる。これにより、ＳｉＣウェハ５の面内温度分布のばらつきを抑えることができる。
【００６２】
（他の実施形態）
第１〜第４実施形態の図１〜５では円形のウェハ５を示しているが、ＳｉＣウェハ５の代わりに小さいチップ型のサンプルも側面にチップサイズに合うくぼみを用意することで、このようなチップ状の半導体基板に対しても熱処理することができる。
【００６３】
また、上記した各実施形態では、不活性ガス雰囲気下での熱処理を行う場合を説明したが、ＳｉＣ雰囲気中（例えば、ＳｉＨ₄＋Ｈ₂雰囲気など）で行ってもよい。このようにした場合、ＳｉＣウェハ５の内部と雰囲気との間でＳｉの平衡状態が実現され、ＳｉＣウェハ５の表面からのＳｉ抜けを抑えることができ、表面荒れの発生をさらに抑制できる。また、反応性のエッチングガス雰囲気中（例えば、Ｈ₂、ＨＣｌ雰囲気など）で熱処理を行ってもよく、その様にした場合、ＳｉＣウェハ５の表面のエッチングが行われて、表面荒れの発生をさらに抑制することができる。
【００６４】
また、第１〜３実施形態では、ＳｉＣウェハ５を固定した状態で、高温領域７を一方向にのみ移動させることで熱処理を行う場合を説明し、第４実施形態では、反対に高温領域７を固定した状態でＳｉＣウェハ５を一方向にのみ移動させることで熱処理を行う場合を説明したが、ＳｉＣウェハ５と高温領域７とを同時に逆方向に移動させることもできる。
【００６５】
要するに、相対的にＳｉＣウェハ５と高温領域７とを一方向にのみ移動させることで、高温領域７へのＳｉＣウェハ５の搬入方向と、高温領域７からのＳｉＣウェハ５の搬出方向とを同一にすることでも、上記した各実施形態と同様の効果を有する。
【００６６】
なお、上記した各実施形態では、ホットウォール３を加熱する加熱手段として、ＲＦコイル４を用いる場合を説明したが、ＲＦコイル４の代わりに、ランプやヒーター線を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における熱処理装置の断面図である。
【図２】第２実施形態における熱処理装置の断面図である。
【図３】第３実施形態の第１の例における熱処理装置の断面図である。
【図４】第３実施形態の第２の例における熱処理装置の断面図である。
【図５】第４実施形態における熱処理装置の断面図である。
【図６】従来における熱処理装置の断面図である。
【符号の説明】
１…石英チューブ、２…断熱材、３…ホットウォール、４…ＲＦコイル、
５…ＳｉＣウェハ、６…サセプタ、７…高温領域、８…搬送アーム。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a silicon carbide semiconductor device manufacturing apparatus and a silicon carbide semiconductor device manufacturing method using the manufacturing apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a heat treatment apparatus proposed by the present inventors and a semiconductor substrate heat treatment method using the heat treatment apparatus (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
FIG. 6 shows a cross-sectional view of this heat treatment apparatus. The heat treatment apparatus shown in FIG. 6 includes a quartz tube 1, a heat insulating material 2 and a hot wall 3 disposed inside the quartz tube 1, and an RF coil 4 disposed outside the quartz tube 1. A susceptor 6 that holds the wafer 5 is provided inside the hot wall 3. The susceptor 6 is provided with a transfer arm (not shown), and the transfer arm is configured to be movable up and down.
[0004]
When heat treatment is performed on the SiC wafer 5, the hot wall 3 is heated by energizing the RF coil 4. Thereby, the region (space) 7 sandwiched between the hot walls 3 is preliminarily heated to a desired temperature. Then, the susceptor 6 holding the wafer 5 is lowered and stopped so that the wafer 5 stays inside the high temperature region 7. As a result, the wafer 5 is heat-treated for a desired time. Thereafter, the susceptor 6 is pulled up, the wafer 5 is taken out from the high temperature region 7, and the susceptor 6 and the wafer 5 are simultaneously cooled. In this way, the heat treatment of the wafer 5 is performed.
[0005]
In this heat treatment method, the radiant heat from the hot wall 3 is directly applied to the wafer 5 to raise the temperature. Therefore, the susceptor is heated without using the hot wall 3 and the wafer temperature is raised after the susceptor is warmed. However, the heating rate is fast and the heat treatment can be performed in a short time.
[0006]
This heat treatment method can be used, for example, when manufacturing a silicon carbide (SiC) semiconductor device. In the process of manufacturing the semiconductor device, there is a process of forming an impurity layer on the SiC substrate by introducing impurities into the SiC substrate by ion implantation and activating the impurities introduced by the heat treatment. At this time, since the p-type impurity in SiC is difficult to activate even if heat treatment is performed, it is necessary to raise the heat treatment temperature and improve the activation rate as compared with the case of using a Si substrate.
[0007]
However, when the heat treatment temperature is increased, surface roughness occurs. This is due to migration (recrystallization) due to the removal of Si as a SiC constituent element at a high temperature. For this reason, in order to suppress surface roughness, it is necessary to perform heat processing at high temperature in a short time.
[0008]
Therefore, according to the heat treatment method using the above heat treatment apparatus, it is possible to perform the heat treatment at a high temperature in a short time, so that the generation of surface roughness is suppressed in the activation heat treatment after the ion implantation. Impurities can be sufficiently activated.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-77855
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above heat treatment method, the wafer 5 is transferred from the top to the bottom, and after the heat treatment, the wafer 5 is transferred from the bottom to the top. Thus, when the loading direction of the wafer 5 to the high temperature region 7 and the unloading direction of the wafer 5 from the high temperature region 7 are opposite directions, the wafer 5 entered the high temperature region 7 first at the time of loading. The place comes out from the high temperature region 7 last when carrying out. For this reason, there exists a problem that the dispersion | variation in the temperature distribution in the surface of the wafer 5 becomes large.
[0011]
Such a problem occurs not only when the wafer 5 is heated, but also when a small sample semiconductor substrate such as a chip is used.
[0012]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to suppress variations in in-plane temperature distribution of a semiconductor substrate during heat treatment of the semiconductor substrate.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the holding means (6) for holding the silicon carbide semiconductor substrate (5) and the high temperature region (7) heated in advance to 1500 to 2300 ° C. are generated. High temperature region generating means (3, 4), and by moving at least one of the holding means (6) and the high temperature region generating means (3, 4) relatively in only one direction, the high temperature region generating means (3 4) The semiconductor substrate (5) held by the holding means (6) is placed in the high temperature region (7) generated by 4), and the high temperature region (in the same direction as the semiconductor substrate (5) is inserted) 7) Ri configuration der you issue a semiconductor substrate (5),
A semiconductor wafer is used as the semiconductor substrate (5), and the width (7a) of the high temperature region (7) in the direction in which the semiconductor substrate (5) is placed in the high temperature region (7) is smaller than the diameter of the semiconductor wafer (5). It is a feature.
[0014]
In this way, by performing heat treatment of the silicon carbide semiconductor substrate using the manufacturing apparatus in which the direction in which the semiconductor substrate is placed in the high temperature region and the direction in which the semiconductor substrate is taken out from the high temperature region is the same, the semiconductor substrate at the time of heat treatment The variation in the in-plane temperature distribution can be suppressed.
Further, by setting the size of the high temperature region so that the entire surface of the semiconductor wafer does not fit, the moving distance of the high temperature region generating means or the holding means can be shortened. In this case, since the wall material can also be made compact, a power source having a small capacity can be used as a heating power source necessary for heating the wall material. Thereby, a manufacturing apparatus can be made compact.
[0015]
Note that moving at least one of the holding means and the high temperature region generating means relatively in only one direction means, for example, that the high temperature region generating means is moved only in one direction as shown in claim 2 or is held. It means that the means is moved only in one direction. Further, it also includes moving the high temperature region generating means and the holding means in opposite directions.
[0016]
In invention of Claim 2, the holding means (6) which hold | maintains a silicon carbide semiconductor substrate (5), and the high temperature area | region production | generation means (3, 3) which produces | generates the high temperature area | region (7) heated beforehand at 1500-2300 degreeC. 4), and the holding means (6) within the high temperature region (7) generated by the high temperature region generation means (3, 4) by moving the high temperature region generation means (3, 4) only in one direction. put a semiconductor substrate (5) which is held, and, Ri configuration der you issue a semiconductor substrate (5) from the high temperature region (7) at the direction the same direction to put the semiconductor substrate (5),
A semiconductor wafer is used as the semiconductor substrate (5), and the width (7a) of the high temperature region (7) in the direction in which the semiconductor substrate (5) is placed in the high temperature region (7) is smaller than the diameter of the semiconductor wafer (5). It is a feature.
[0017]
In this way, by performing heat treatment of the silicon carbide semiconductor substrate using the manufacturing apparatus in which the direction in which the semiconductor substrate is placed in the high temperature region and the direction in which the semiconductor substrate is taken out from the high temperature region is the same, the semiconductor substrate at the time of heat treatment The variation in the in-plane temperature distribution can be suppressed.
Further, by setting the size of the high temperature region so that the entire surface of the semiconductor wafer does not fit, the moving distance of the high temperature region generating means or the holding means can be shortened. In this case, since the wall material can also be made compact, a power source having a small capacity can be used as a heating power source necessary for heating the wall material. Thereby, a manufacturing apparatus can be made compact.
[0018]
As shown in claim 3, the high temperature region generating means (3, 4) comprises a cylindrical wall material (3) and a heating means (4) for heating the wall material (3), and the heating means (4). The high temperature region (7) can be generated in the region surrounded by the wall material (3) by the radiant heat of the wall material (3) heated by the above.
[0019]
If the semiconductor substrate is heated by using the radiant heat from the wall material in this way, the amount of heat radiated is uniform if the high-temperature region has a uniform temperature. Variations in temperature distribution can be suppressed.
[0020]
As the heating means, a lamp, a heater wire, or an RF coil as shown in claim 4 can be used.
[0023]
The invention according to claim 5 is characterized in that it has a cooling means for cooling the semiconductor substrate (5) that has passed through the high temperature region (7) by flowing a gas.
[0024]
Note that natural cooling is possible as a cooling method for the semiconductor substrate that has passed through the high temperature region. However, by using gas cooling means for cooling, the cooling time can be shortened compared to natural cooling, and the time required for the heat treatment process can be shortened.
[0025]
In invention of Claim 6 , using the silicon carbide semiconductor device manufacturing apparatus according to any one of Claims 1 to 5 , a silicon carbide semiconductor is applied to a high temperature region (7) heated in advance to 1500 to 2300 ° C. The silicon carbide semiconductor substrate (5) is taken out from the high temperature region (7) in the same direction as the direction in which the substrate (5) is inserted and the pre-silicon carbide semiconductor recording substrate (5) is inserted. The heat treatment of 5) is performed.
[0026]
By thus performing heat treatment using a manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5 as described above, has the same effect as with the invention of claim 1-5.
[0027]
As this heat treatment process, for example, a process of activating heat treatment of impurities introduced into the silicon carbide semiconductor substrate by ion implantation is applicable.
[0028]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a heat treatment apparatus in the first embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to FIG. This heat treatment apparatus corresponds to the silicon carbide semiconductor device manufacturing apparatus described in the claims.
[0030]
The main difference between the heat treatment apparatus shown in FIG. 1 and the heat treatment apparatus shown in FIG. 6 is that the high temperature region 7 can be moved.
[0031]
In the heat treatment apparatus of the present embodiment, the quartz tube 1 and the hot wall 3 have a substantially cylindrical shape. The hot wall 3 is a wall material for heating a semiconductor wafer or the like with radiant heat, and has a melting point higher than a temperature region (1500 ° C. to 2300 ° C.) in which activation heat treatment of impurities implanted into the SiC wafer 3 is performed. Consists of materials. Specifically, the hot wall 3 can be composed of W, Ta, SiC, or C.
[0032]
The hot wall 3 and the RF coil 4 as the high temperature region generating means are configured to be movable up and down by a driving mechanism composed of a motor (not shown) or the like, and the hot wall 3 and the RF coil 4 can be moved simultaneously. It is like that. Thereby, the high temperature area | region 7 can be moved. In the present embodiment, the RF coil 4 is a heating means. Moreover, the heat insulating material 2 is arrange | positioned in the area | region where the hot wall 3 and the RF coil 4 move among the inner sides of the quartz tube 1.
[0033]
Further, as shown in FIG. 1, the shape of the susceptor 6 is a hexahedron shape whose bottom surface is a quadrangle, the top surface of the cube is smaller than the bottom surface, and the inclination angle of the side surface is 70 ° to 85 ° with respect to the horizontal plane. The shape is in the range of ° (for example, 80 °). Thereby, the fall etc. during conveyance of SiC wafer 5 can be prevented.
[0034]
Moreover, the mounting part of the SiC wafer 5 which put the counterbore matched with the magnitude | size of the SiC wafer 5 is provided in each of four side surfaces. By placing the SiC wafer 5 on the placement portion, the four SiC wafers 5 can be processed simultaneously. Here, the case where the bottom surface is a quadrangular shape is illustrated, but, for example, six wafers can be processed simultaneously if the hexagonal shape is used, and eight wafers can be processed simultaneously. Thus, if the three-dimensional shape of the portion on which the SiC wafer 5 of the susceptor 6 is placed is devised, a larger number of wafers can be processed simultaneously.
[0035]
Moreover, this heat treatment apparatus has a structure that allows a low-temperature gas to flow.
[0036]
Next, a heat treatment method will be described using the heat treatment apparatus having such a configuration. In the present embodiment as well, as described in the section of the prior art, a process for activating heat treatment of impurities implanted into the SiC wafer will be described as an example.
[0037]
The SiC wafer 5 after the ion implantation is held on the susceptor 6. The inside of the quartz tube 1 is made an inert gas atmosphere, and the hot wall 3 is heated by energization of the RF coil 4. As a result, a high temperature region 7 is generated in a region sandwiched between the hot walls 3. At this time, Ar, He, or a mixed gas thereof can be used as the inert gas. The atmospheric pressure is set to 665 hPa or more. The temperature of the high temperature region 7 is a desired temperature in the range of 1500 ° C. to 2300 ° C. (temperature according to the purpose of the heat treatment).
[0038]
Then, for example, with the position of the susceptor 6 fixed at the center position in the figure as shown in FIG. 1, the hot wall 3 and the RF coil 4 are moved simultaneously as indicated by arrows in the figure. That is, the hot wall 3 and the RF coil 4 are simultaneously moved from a position below the susceptor 6 through the susceptor 6 to a position above the susceptor 6 in the figure. That is, the SiC wafer 5 held by the susceptor 6 is passed through the high temperature region 7 so that the SiC wafer 5 is heat-treated.
[0039]
Not only simply passing the SiC wafer 5 through the high temperature region 7, but also stopping the SiC wafer 5 so as to remain in the high temperature region 7 as shown by a solid line in FIG. Heat treatment can also be performed (time according to the purpose of heat treatment).
[0040]
Thereafter, the SiC wafer 5 that has passed through the high-temperature region 7 is forcedly cooled by blowing a low-temperature gas onto the SiC wafer 5. The SiC wafer 5 that has passed through the high-temperature region 7 can be naturally cooled by leaving it alone, but by cooling with gas, the cooling time can be shortened compared to natural cooling. Thereby, the time concerning the whole heat treatment process can be shortened.
[0041]
In this manner, activation heat treatment of the impurities ion-implanted into the SiC wafer 5 can be performed.
[0042]
In this embodiment, in the heat treatment process for activating the impurities, a heat treatment apparatus that can move the hot wall 3 and the RF coil 4 simultaneously is used, and the hot wall 3 and the RF coil 4 are moved only in one direction. The SiC wafer 5 is heat-treated.
[0043]
Thus, since the direction in which the SiC wafer 5 is carried into the high temperature region 7 and the direction in which the SiC wafer 5 is carried out from the high temperature region 7 are the same, the amount of radiant heat received from the hot wall 3 in the plane of the wafer 5. Can be made uniform. Thereby, the dispersion | variation in the in-plane temperature distribution of the SiC wafer 5 can be suppressed.
[0044]
In the embodiment, the case where the hot wall 3 and the RF coil 4 are moved from the bottom to the top has been described. However, the SiC wafer 5 passes through the high temperature region 7 by being moved from the top to the bottom. You can also.
[0045]
Further, the hot wall 3 and the RF coil 4 are moved upward, and after the SiC wafer 5 passes through the high temperature region 7, the hot wall 3 and the RF coil 4 are moved downward, and the SiC wafer 5 moves again through the high temperature region 7. The SiC wafer 5 can be heated so as to pass through. As described above, the SiC wafer 5 is not only passed through the high-temperature region 7 only once, but also can be heat-treated a plurality of times by passing it a plurality of times.
[0046]
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a cross-sectional view of a heat treatment apparatus in the second embodiment.
[0047]
The heat treatment apparatus of the present embodiment is obtained by changing the shape of the susceptor 6 in the heat treatment apparatus of FIG. 1, and the other components are the same as those in FIG. Components similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0048]
As shown in FIG. 2, the susceptor 6 is configured to receive radiant heat from the hot wall 3 from both sides of the SiC wafer 5 when the SiC wafer 5 is set. That is, the susceptor 6 is provided with a through hole having substantially the same size as the SiC wafer 5, and a guide mechanism (for example, a wafer) for preventing the SiC wafer 5 from falling down when set in the through hole. A groove having a thickness substantially equal to the thickness of the first groove is provided.
[0049]
In the present embodiment, the SiC wafer 5 is held on the susceptor 6 having such a shape, and the SiC wafer 5 is heat-treated as in the first embodiment. Thereby, at the time of heat processing, since the SiC wafer 5 receives radiant heat from both surfaces, compared with 1st Embodiment, a temperature increase rate can be raised.
[0050]
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a cross-sectional view of a heat treatment apparatus in the third embodiment.
[0051]
The heat treatment apparatus of the present embodiment is obtained by changing the sizes of the hot wall 3 and the RF coil 4 with respect to the heat treatment apparatus shown in FIG. 1, and the other components are the same as those in FIG. Only differences from FIG. 1 will be described, and the same components as those in FIG.
[0052]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the size of the width 3 a of the hot wall 3 in the vertical direction in the drawing is made smaller than the diameter of the SiC wafer 5. Specifically, since the diameter of the SiC wafer 5 is generally 50 mm, the width 3a of the hot wall 3 is set to 50 mm or less.
[0053]
Further, the width of the RF coil 4 in the vertical direction in the drawing is also smaller than that of the heat treatment apparatus shown in FIG. 1, and the RF coil 4 is disposed as much as necessary to heat the width 3 a of the hot wall 3. The width 7a in the vertical direction in the drawing of the high temperature region 7 is the same as the width 3a of the hot wall 3 and is 50 mm or less. In addition, the vertical direction in the figure is the moving direction of the hot wall 3 and the RF coil 4, in other words, the direction in which the SiC wafer 5 is put into the high temperature region 7.
[0054]
Also in the present embodiment, heat treatment can be performed on the SiC wafer 5 as in the first embodiment.
[0055]
In the present embodiment, when the hot wall 3 and the RF coil 4 are moved from the bottom to the top in the figure, the SiC wafer 5 protrudes from the high temperature region 7, and only a part of the SiC wafer 5 is in the high temperature region. 7 is located in the middle. In other words, the high temperature region 7 is wide enough that the entire surface of the SiC wafer 5 does not fit in the high temperature region 7.
[0056]
Thus, by setting the area of the high temperature region 7 so that the entire surface of the SiC wafer 5 cannot be accommodated, the hot wall required when the SiC wafer 5 is put into the high temperature region 7 and the SiC wafer 5 is taken out from the high temperature region 7. 3 and the moving distance of the RF coil 4 can be shortened. In addition, since the width 3a of the hot wall 3 is smaller than that of the first embodiment, the RF coil 4 for heating the hot wall 3 can be replaced with one having a smaller ability. Therefore, according to the present embodiment, the heat treatment apparatus can be made more compact than the heat treatment apparatus shown in the first embodiment.
[0057]
Also in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the shape of the susceptor 6 may be configured to receive radiant heat from the hot wall 3 from both sides of the SiC wafer 5 as in the second embodiment. it can.
[0058]
(Fourth embodiment)
In each of the above-described embodiments, the case where the SiC wafer 5 is heated by moving the hot wall 3 and the RF coil 4 in one direction, that is, by moving the high temperature region 7 in one direction has been described. As shown in FIG. 5, the SiC wafer 5 can be moved in one direction.
[0059]
FIG. 5 shows a cross-sectional view of a heat treatment apparatus in the fourth embodiment. The heat treatment apparatus of the present embodiment has a configuration in which the moving direction of the susceptor 6 (transfer arm) is changed with respect to the heat treatment apparatus shown in FIG.
[0060]
The heat treatment method of the SiC wafer 5 in the present embodiment is a method in which the moving direction of the susceptor 6 is changed with respect to the method described in the section of the related art. That is, the susceptor 6 holding the SiC wafer 5 is lowered, and the wafer 5 is placed inside the high temperature region 7. Then, by further lowering the susceptor 6, the SiC wafer 5 is taken out from the high temperature region 7, and the susceptor 6 and the wafer 5 are simultaneously cooled. In this way, the heat treatment of the SiC wafer 5 is performed.
[0061]
Also in the present embodiment, since the direction in which the SiC wafer 5 is carried into the high temperature region 7 and the direction in which the SiC wafer 5 is carried out from the high temperature region 7 are made the same as described above, The amount of radiant heat received from the wall 3 can be made uniform. Thereby, the dispersion | variation in the in-plane temperature distribution of the SiC wafer 5 can be suppressed.
[0062]
(Other embodiments)
In FIGS. 1 to 5 of the first to fourth embodiments, a circular wafer 5 is shown. However, instead of the SiC wafer 5, a small chip type sample is prepared on the side surface by providing a recess suitable for the chip size. Even a chip-shaped semiconductor substrate can be heat-treated.
[0063]
In each of the above-described embodiments, the case where the heat treatment is performed in an inert gas atmosphere has been described. However, the heat treatment may be performed in a SiC atmosphere (for example, a SiH ₄ + H ₂ atmosphere). In such a case, an equilibrium state of Si is realized between the inside of the SiC wafer 5 and the atmosphere, and Si loss from the surface of the SiC wafer 5 can be suppressed, and the occurrence of surface roughness can be further suppressed. Further, the heat treatment may be performed in a reactive etching gas atmosphere (for example, H ₂ , HCl atmosphere, etc.). In such a case, the surface of the SiC wafer 5 is etched to cause surface roughness. Further suppression can be achieved.
[0064]
In the first to third embodiments, the case where the heat treatment is performed by moving the high temperature region 7 only in one direction while the SiC wafer 5 is fixed will be described. In the fourth embodiment, the high temperature region 7 is conversely performed. Although the case where the heat treatment is performed by moving the SiC wafer 5 only in one direction in a state where is fixed is described, the SiC wafer 5 and the high temperature region 7 can be simultaneously moved in the opposite directions.
[0065]
In short, by relatively moving the SiC wafer 5 and the high temperature region 7 only in one direction, the direction in which the SiC wafer 5 is carried into the high temperature region 7 and the direction in which the SiC wafer 5 is carried out from the high temperature region 7 are the same. Even if it makes it, it has the same effect as each above-mentioned embodiment.
[0066]
In each of the embodiments described above, the case where the RF coil 4 is used as the heating means for heating the hot wall 3 has been described. However, a lamp or a heater wire can be used instead of the RF coil 4.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a heat treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a heat treatment apparatus in a second embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a heat treatment apparatus in a first example of a third embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a heat treatment apparatus in a second example of the third embodiment.
FIG. 5 is a sectional view of a heat treatment apparatus in a fourth embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional heat treatment apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Quartz tube, 2 ... Thermal insulation material, 3 ... Hot wall, 4 ... RF coil,
5 ... SiC wafer, 6 ... Susceptor, 7 ... High temperature region, 8 ... Transfer arm.

Claims (6)

炭化珪素半導体基板（５）を保持する保持手段（６）と、
予め１５００〜２３００℃に加熱された高温領域（７）を生成する高温領域生成手段（３、４）とを備え、
前記保持手段（６）と前記高温領域生成手段（３、４）の少なくとも一方を相対的に一方向にのみ移動させることで、前記高温領域生成手段（３、４）により生成された前記高温領域（７）内に前記保持手段（６）に保持された前記半導体基板（５）を入れ、かつ、前記半導体基板（５）を入れる向きと同一の向きにて前記高温領域（７）から前記半導体基板（５）を出すようにした構成であり、
前記半導体基板（５）として半導体ウェハを用い、前記半導体基板（５）を前記高温領域（７）内に入れる方向における前記高温領域（７）の幅（７ａ）は前記半導体ウェハ（５）の直径よりも小さいことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造装置。Holding means (6) for holding the silicon carbide semiconductor substrate (5);
High temperature region generating means (3, 4) for generating a high temperature region (7) heated to 1500 to 2300 ° C in advance,
The high temperature region generated by the high temperature region generating means (3, 4) by moving at least one of the holding means (6) and the high temperature region generating means (3, 4) relatively in only one direction. (7) The semiconductor substrate (5) held by the holding means (6) is put into the semiconductor substrate (5), and the semiconductor from the high temperature region (7) in the same direction as the semiconductor substrate (5) is put. Ri configuration der was to issue a board (5),
A semiconductor wafer is used as the semiconductor substrate (5), and the width (7a) of the high temperature region (7) in the direction in which the semiconductor substrate (5) is placed in the high temperature region (7) is the diameter of the semiconductor wafer (5). An apparatus for manufacturing a silicon carbide semiconductor device, characterized in that it is smaller . 炭化珪素半導体基板（５）を保持する保持手段（６）と、
予め１５００〜２３００℃に加熱された高温領域（７）を生成する高温領域生成手段（３、４）とを備え、
前記高温領域生成手段（３、４）を一方向にのみ移動させることで、前記高温領域生成手段（３、４）により生成された前記高温領域（７）内に前記保持手段（６）に保持された前記半導体基板（５）を入れ、かつ、前記半導体基板（５）を入れる向きと同一の向きにて前記高温領域（７）から前記半導体基板（５）を出すようにした構成であり、
前記半導体基板（５）として半導体ウェハを用い、前記半導体基板（５）を前記高温領域（７）内に入れる方向における前記高温領域（７）の幅（７ａ）は前記半導体ウェハ（５）の直径よりも小さいことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造装置。Holding means (6) for holding the silicon carbide semiconductor substrate (5);
High temperature region generating means (3, 4) for generating a high temperature region (7) heated to 1500 to 2300 ° C in advance,
By holding the high temperature region generating means (3, 4) in only one direction, the holding means (6) holds the high temperature region generating means (3, 4) within the high temperature region (7). by the putting semiconductor substrate (5), and said semiconductor substrate (5) Ri configuration der you issue a said semiconductor substrate (5) from said high temperature region at the put direction and the same direction (7) ,
A semiconductor wafer is used as the semiconductor substrate (5), and the width (7a) of the high temperature region (7) in the direction in which the semiconductor substrate (5) is placed in the high temperature region (7) is the diameter of the semiconductor wafer (5). An apparatus for manufacturing a silicon carbide semiconductor device, characterized in that it is smaller . 前記高温領域生成手段（３、４）は筒状の壁材（３）及び該壁材（３）を加熱する加熱手段（４）により構成され、前記加熱手段（４）により加熱された前記壁材（３）の輻射熱により、前記壁材（３）に囲まれた領域に前記高温領域（７）を生成させることを特徴とする請求項１または２に記載の炭化珪素半導体装置の製造装置。The high temperature region generating means (3, 4) includes a cylindrical wall material (3) and a heating means (4) for heating the wall material (3), and the wall heated by the heating means (4). The apparatus for manufacturing a silicon carbide semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the high temperature region (7) is generated in a region surrounded by the wall material (3) by radiant heat of the material (3). 前記加熱手段はＲＦコイル（４）であることを特徴とする請求項３に記載の炭化珪素半導体装置の製造装置。The said heating means is RF coil (4), The manufacturing apparatus of the silicon carbide semiconductor device of Claim 3 characterized by the above-mentioned . 前記高温領域（７）を通過した前記半導体基板（５）に対してガスを流すことで冷却を行う冷却手段を有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の炭化珪素半導体装置の製造装置。5. The silicon carbide according to claim 1, further comprising a cooling unit that cools the semiconductor substrate (5) that has passed through the high-temperature region (7) by flowing a gas. 6. Semiconductor device manufacturing equipment. 前記炭化珪素半導体基板（５）に熱処理を行う熱処理工程を有する炭化珪素半導体装置の製造方法において、
前記熱処理工程では、請求項１〜５のいずれか１つに記載の前記炭化珪素半導体装置の製造装置を用い、予め１５００〜２３００℃に加熱された高温領域（７）に炭化珪素半導体基板（５）を入れ、かつ、前炭化珪素半導体記基板（５）を入れる向きと同一の向きにて前記高温領域（７）から前記炭化珪素半導体基板（５）を出すことで、前記炭化珪素半導体基板（５）の熱処理を行うことを特徴とする炭化珪素半導体装置の製造方法。In the method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device having a heat treatment step of performing a heat treatment on the silicon carbide semiconductor substrate (5),
In the heat treatment step, using the silicon carbide semiconductor device manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 5, a silicon carbide semiconductor substrate (5) is applied to a high temperature region (7) heated in advance to 1500 to 2300 ° C. ) And the silicon carbide semiconductor substrate (5) is taken out from the high temperature region (7) in the same direction as the direction in which the pre-silicon carbide semiconductor recording substrate (5) is inserted. 5) A method for manufacturing a silicon carbide semiconductor device, comprising performing the heat treatment.

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