專利名稱：通過注入摻雜制成的碳化硅半導(dǎo)體的熱修復(fù)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于至少一種經(jīng)過注入摻雜制成的碳化硅半導(dǎo)體在氣流中進(jìn)行熱修復(fù)處理的方法。
優(yōu)良的單晶形態(tài)的碳化硅(SiC)是物理性能特別優(yōu)越的半導(dǎo)體材料，這是光電子學(xué)、高溫電子學(xué)、功率電子學(xué)特別感興趣的半導(dǎo)體材料。雖然碳化硅發(fā)光二極管在市場上可以買到，但是以碳化硅為基材的功率半導(dǎo)體元件還不能夠商品化。這主要是因為制造適用的碳化硅基片(晶片)的費(fèi)用和成本昂貴，與硅相比其工藝技術(shù)困難。
問題之一在于單晶碳化硅的摻雜困難。由于碳化硅的摻雜需要1800℃以上的溫度，所以實際上不可能采用像硅那樣采用擴(kuò)散法進(jìn)行摻雜。因此，單晶碳化硅或者是在生長過程中，特別是在升華法生長晶體(PVD)、或者化學(xué)氣相沉積(CVD)過程中摻入摻雜材料，或者進(jìn)行離子注入摻雜。
在單晶碳化硅基片上或者在預(yù)先形成的碳化硅晶體外延生長層中注入摻雜材料的離子，能夠產(chǎn)生摻雜材料濃度的縱向變化，所以能夠制成有二維結(jié)構(gòu)表面的半導(dǎo)體元件。這就為大多數(shù)半導(dǎo)體元件的制造提供了基本條件。采用注入摻雜時的問題在于結(jié)晶缺陷(結(jié)晶格子缺陷，結(jié)晶晶格缺陷)，這是由于外延生長層中的碳化硅晶體是通過高動能注入摻雜材料的原子產(chǎn)生的，這會使經(jīng)過注入的半導(dǎo)體區(qū)產(chǎn)生劣化，轉(zhuǎn)而使整個結(jié)構(gòu)元件劣化。除此以外，摻雜材料的原子或者原子核在經(jīng)過注入之后不能在碳化硅晶格中處于最佳狀態(tài)，因而只有一部分能夠電活化。
因此就開發(fā)出通過熱處理(稱為熱修復(fù)法或熱退火法)用來恢復(fù)由于注入而造成結(jié)晶缺陷，同時能以提高摻雜材料原子活化度的方法。
在“IEEE Electronic Device Letters”，Vol.13，1992，639至641頁發(fā)表了一種熱修復(fù)法，對于在500℃和1000℃的高溫范圍內(nèi)，在鋁-p摻雜6H-碳化硅-晶體中經(jīng)過注入氮離子形成的n-摻雜6H-碳化硅半導(dǎo)體區(qū)進(jìn)行熱修復(fù)。采用這種方法，將6H-碳化硅半導(dǎo)體放置在氬氣環(huán)境中于1100℃到1500℃的恒定溫度范圍內(nèi)進(jìn)行處理。為了避免經(jīng)過未控制的蒸發(fā)而形成洞腔和凹穴，將6H-碳化硅半導(dǎo)體放在一個用碳化硅制成的坩堝中。在熱處理的過程中，在6H-碳化硅半導(dǎo)體的表面與坩堝內(nèi)部的碳化硅氣氛進(jìn)行平衡。
在“Applied Surface Science“，Bd。99，1996，27至33頁介紹了在化學(xué)氣相沉積(LPCVD＝Low Pressure Chemical VaporDeposition[低壓化學(xué)蒸汽沉積])的冷卻過程中氣體組成對于碳化硅半導(dǎo)體造成的影響。冷卻過程開始于1450℃的最高溫度，相當(dāng)于離子注入后進(jìn)行熱修復(fù)的溫度。因此，取得的這項結(jié)果也可以在離子注入之后的熱修復(fù)過程中引用。在上述的試驗中發(fā)現(xiàn)，在1000℃的溫度下，在真空中或者在保護(hù)氣體中，碳化硅表面附近的原子位置缺硅，能夠在碳化硅半導(dǎo)體表面上形成一薄層石墨層。如果是在純氫氣環(huán)境中進(jìn)行同樣的處理，就可以獲得一種接近于按化學(xué)計算法的表面。
作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的任務(wù)是，根據(jù)現(xiàn)有技水平，針對經(jīng)過注入摻雜的碳化硅半導(dǎo)體，提供一種改進(jìn)的熱修復(fù)方法，用來修復(fù)由于意外出現(xiàn)的結(jié)晶取向形成的結(jié)果或凝集物。
此項任務(wù)按照本發(fā)明權(quán)利要求1的特征能夠解決。該修復(fù)方法還可以采用將至少一個碳化硅半導(dǎo)體放置在幾乎不含碳的氣流中的辦法進(jìn)行。關(guān)于“幾乎不含碳”，可以理解為相當(dāng)于在任一工藝溫度下當(dāng)碳或含碳的化合物(例如SiC2)與碳化硅半導(dǎo)體之間形成平衡分壓時的較小的碳組份。
本發(fā)明是以這樣的認(rèn)識為基礎(chǔ)，那就是當(dāng)在碳化硅半導(dǎo)體的熱修復(fù)在碳化硅氣氛下達(dá)到平衡時，或者當(dāng)送入的氣流在這樣的平衡狀態(tài)下含有至少可比的碳組份時，總是存在由于誤取向形成的碳化硅表面，例如在外延生長形成的薄層或者單晶基片，在理想條件下只有一至二個等級高度；但是，由于熱活化的表面分布，卻會意外地達(dá)到大約50nm的等級高度。在此過層中，聚集成許多小的結(jié)晶取向級，還有少量的高級結(jié)晶取向級。小的(大約兩個單層高度)結(jié)晶取向級是在外延生長中基極-碳化硅-晶體必然地誤取向的不可避免的結(jié)果。曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過減少氣流中的外來混雜碳，就是減少由外部給碳化硅半導(dǎo)體帶進(jìn)來的碳組分，可以大大約制上述晶級的生長。
采用按照本發(fā)明的氣流結(jié)構(gòu)，在經(jīng)過熱修復(fù)之后，形成的晶級高度明顯低于現(xiàn)有技術(shù)水平，特別是低3個數(shù)量級。按照本發(fā)明的熱修復(fù)法的有利的形式和改進(jìn)的措施參見與權(quán)利要求1有關(guān)的各個權(quán)利要求項。
在一個特別有利的實施例中，至少將碳化硅半導(dǎo)體摻雜區(qū)的表面暴露在一股氣流中，優(yōu)選含有一種惰性氣體和/或氮?dú)夂?或氫氣。在修復(fù)處理過程中，氣體組分可以改變，例如由惰性氣體組成改為含氫的組成，甚至改為幾乎是純氫氣。有利的是采用惰性氣體氬或氦，其體積組分接近于100％。另一種優(yōu)選的工藝方法是在惰性氣體中加熱，然后在一種接近于最高恒溫溫度下保溫，接著在一種含有按標(biāo)準(zhǔn)至少為50％的、尤其是大于80％，優(yōu)選是95％的氫氣的氣流中冷卻。經(jīng)過在氫氣環(huán)境中的冷卻，獲得一種按照計算法接近于完整無損的碳化硅半導(dǎo)體表面；若改換為在氬氣環(huán)境中冷卻，有時候會由于貧硅而導(dǎo)致在碳化硅半導(dǎo)體上形成一薄層石墨層。
為了防止摻雜原子從碳化硅半導(dǎo)體中選出，可以采用另一個有利的實施形態(tài)另加一個規(guī)定氣體分壓，這在摻雜工藝中也使用。
氣流的流速優(yōu)選在0.5cm/s至大約60cm/s之間，特別是在5cm/s至25cm/s之間?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，在這樣的氣流之下經(jīng)過修復(fù)的碳化硅半導(dǎo)體的表面較比在其他流速的氣流中進(jìn)行修復(fù)的碳化硅半導(dǎo)體有明顯的改善。在修復(fù)處理中碳化硅半導(dǎo)體采用流動氣流的優(yōu)點(diǎn)在于，與已知的方法相比，表面的溫度雖然高，但是表面質(zhì)量卻很好，由于誤取向造成的結(jié)晶等級基本上保持不變，不會凝集成較大的等級，同時也未發(fā)生其他的表面粗糙度方面的問題。上述的優(yōu)選流速范圍一方面能夠保證有足夠小的流速，以免碳化硅半導(dǎo)體受到不能容許的冷卻；另一方面又足夠大，以便將碳化硅半導(dǎo)體散發(fā)的碳原子和硅原子運(yùn)走，從而不會產(chǎn)生意外的晶級增長。
碳化硅半導(dǎo)體所在的氣體環(huán)境的工藝靜壓范圍一般有利地取在大約5000Pa至大約100000Pa(常壓)之間，優(yōu)選在大約10000Pa至大約50000Pa之間一般是有利的。設(shè)定的低壓壓力保證能以成功地降低結(jié)晶取向級別意外的增長。
在另一個有利的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將碳化硅半導(dǎo)體放置在一個容器里面，容器備有一套HF(高頻)-感應(yīng)線圈。碳化硅半導(dǎo)體在容器里面優(yōu)選用一個托盤放置。除此以外，在容器里面優(yōu)選沿著氣流的流向在托盤前面和后面分別各放置一個熱輻射屏蔽板，防止熱量意外地從容器里向外輻射。在熱輻射屏蔽板上優(yōu)選開出開孔，以供氣流流通。凡是與氣流接觸的托盤、熱輻射屏蔽板、以及容器，例如至少是容器內(nèi)壁的一部分，至少用一種金屬或者至少用一種金屬化合物制造，或者用同樣的材料包覆或鍍覆是有利的。該金屬或金屬化合物應(yīng)該在熱修復(fù)的工藝高溫下達(dá)到1800℃方才熔融。該金屬或金屬化合物應(yīng)該在1800℃的最高溫度下具有小于10-2Pa(約為10-7大氣壓)的有利蒸氣壓力。該金屬或金屬化合物應(yīng)該能夠抵抗由于在氣流中所含的氫氣組份的腐蝕。特別有利于使用的至少是鉭、鎢、鉬、鈮、錸、鋨、銥之中的一種金屬，或者是含有其中一種的碳化物。凡是接觸到流過碳化硅半導(dǎo)體的氣流的容器部件也可以用其他材料，例如石墨或碳化硅制造。所有迄今尚未列舉過、但是卻處于熱區(qū)、有時會接觸氣流的部件，同樣也優(yōu)選采用上述有利的金屬或金屬化合物制造，或者至少用其包覆。通過采用上述材料品種，就能保證流過的氣流不會從容器內(nèi)壁或托盤表面等一類的部位捕獲溶出的、或逸出的碳原子，夾帶到碳化硅半導(dǎo)體上。
在本發(fā)明的一個特別有利的實施形態(tài)中，將一個碳化硅半導(dǎo)體加熱到至少1000℃，按時間單位吸收熱量的速率(加熱速率)一般最高在100℃/分，優(yōu)選高限為30℃/分。
有利的最高溫度為1100℃至1800℃，優(yōu)選1400℃至1750℃。
碳化硅半導(dǎo)體要在2分鐘至60分鐘的時間里，特別是在15分鐘至30分鐘的時間里在至少接近最高溫度時保溫。這樣的高溫平頂區(qū)會使碳化硅半導(dǎo)體中摻雜材料的活化度有所改善。
冷卻速率的優(yōu)選是以100℃/分的最高速率為限，特別是取30℃/分為限。緩慢冷卻速度宜于取一個中間溫度為終點(diǎn)，優(yōu)選取在600℃以下。對于溫度變化(加熱速度和冷卻速度)的限制因為經(jīng)過注入摻雜以及在此以后經(jīng)過修復(fù)的碳化硅半導(dǎo)體的電學(xué)性能有所改善。
加熱速率和/或冷卻速率不一定必須保持恒定，在其過程中在一定范圍內(nèi)加以改變反而更為有利，范圍的上限規(guī)定在100℃/分，特別是規(guī)定在30℃/分。
該方法的一個特別改進(jìn)之處在于在加熱和冷卻過程中將碳化硅半導(dǎo)體的溫度至少在一個規(guī)定的溫度下進(jìn)行一次保溫。在保溫期間，加熱速率或冷卻速率幾乎為0℃/分。
以下借助


按照本發(fā)明的熱修復(fù)方法的實施例。采用示意圖表示的附圖是圖1一個容器的透視圖，在容器中有一個碳化硅半導(dǎo)體，有待通過熱修復(fù)來改進(jìn)由于先前的摻雜處理造成的晶格缺陷。
圖2圖1布置方式的縱剖面圖。
在圖1及圖2中彼此對應(yīng)的部件皆標(biāo)以同樣的標(biāo)號。
圖1中的容器13是透視圖，在其內(nèi)部放置多個有待進(jìn)行熱修復(fù)的、預(yù)先已經(jīng)經(jīng)過離子注入的碳化硅半導(dǎo)體10i(I＝1，...)。圖2所示是圖1布置方式的縱剖面圖。容器13是圓筒形結(jié)構(gòu)，也可以完全做成另外一種結(jié)構(gòu)形狀，例如長方形狀。
如圖1和圖2所示的碳化硅半導(dǎo)體10i是在未經(jīng)熱修復(fù)之前業(yè)已經(jīng)過按照以下順序的制造工序制成的1.制成一塊結(jié)晶碳化硅基片，2.任選工藝在基片上外延生成一層碳化硅層，3.有時通過多次連續(xù)的摻雜原子注入至少生成一個摻雜區(qū)。
制造碳化硅基片時，優(yōu)選采用一道升華培育工序。碳化硅基片主要是由一種專用的多晶碳化硅，特別是β-碳化硅(3維碳化硅，立方晶碳化硅)，或者一種多晶-碳化硅(六方體或菱面體碳化硅)。最適合做碳化硅基片用的多晶硅是-碳化硅4H、6H或15H。
在碳化硅基片上沉積一層碳化硅層時，要使用已知的外延生長法，優(yōu)選是采用通過氣相沉積(CVD＝Chemical Vapor Deposition)的外延生長法。例如，使用按照US-A-5,011,549的取向生長法。由于是外延生長，碳化硅層和碳化硅基片的結(jié)晶完全相同，所以是半導(dǎo)體性的。只要是將生長條件作相應(yīng)的調(diào)節(jié)，就能使碳化硅層的多晶體類型和碳化硅基片的獨(dú)特多晶體類型相同。碳化硅基片是用-碳化硅制成的，所以在一般情況下在進(jìn)行沉積碳化硅層之前采用切割和/或研磨方式進(jìn)行這樣的準(zhǔn)備工作，從而使準(zhǔn)備做生長表面之用的基片表面與(0001)-平面傾斜錯開，形成一個1°到12°之間的夾角，優(yōu)選是沿著一種<1120>-晶體的方向。采取在生長面與天然晶面(就像硅面所標(biāo)注的(0001)-晶面)或碳元素面所標(biāo)注的(0001)-晶面)之間的錯位取向，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)熱熱輻射屏蔽板1500℃的適當(dāng)生長溫度，用-碳化硅制成的碳化硅層的多晶體和碳化硅基片的相同，特別是不會出現(xiàn)同熔。在生長期間通過向碳化硅層按照所需的導(dǎo)電類型添加適當(dāng)?shù)膿诫s化合物對碳化硅層作摻雜處理。
要想制成各種不同的摻雜區(qū)要采用這樣一種注入方法，在碳化硅半導(dǎo)體10i中摻入一種或多種摻雜材料。首先可以在碳化硅半導(dǎo)體10i上設(shè)置注入掩模。然后將碳化硅半導(dǎo)體10i放入一個在圖中未曾繪出的注入設(shè)備中。在該注入設(shè)備中，按照不同的材料以及希望的注入深度，用10keV和偶然達(dá)到100keV之間的標(biāo)準(zhǔn)能源，向碳化硅半導(dǎo)體10i表面注入一種或多種摻雜材料的離子。在注入的過程中，在20℃(室溫)到大約氣流1200℃之間、優(yōu)選在20℃到600℃之間進(jìn)行保溫。
經(jīng)過在較高的能源下向碳化硅層中的碳化硅晶體注入摻雜小粒子，使在碳化硅半導(dǎo)體10i的各個摻雜區(qū)中的碳化硅晶格受損。為了對于因為注入摻雜而造成的晶體缺陷至少進(jìn)行部分“修復(fù)”和復(fù)原，于是就要將碳化硅半導(dǎo)體10i進(jìn)行一次熱修復(fù)的修復(fù)處理。
進(jìn)行修復(fù)處理時，要將碳化硅半導(dǎo)體10i放進(jìn)圖中未繪出的修復(fù)設(shè)備(修復(fù)爐，退火爐)的容器13中，放置在容器13中的氣流中所設(shè)的一個托盤16上。
在圖1和圖2中除了容器13以外，還要設(shè)置在圖1和圖2中未繪出的絕熱設(shè)施和氣流進(jìn)口，例如進(jìn)行水冷卻用的雙層石英套管。氣流進(jìn)口設(shè)施防止氣流從從出口端意外逸出容器13的器壁以外。除此以外，有利的是在容器13以及上述未繪出的設(shè)備上至少圍繞配備一套可控的HF-感應(yīng)加熱線圈18，用來對容器13進(jìn)行感應(yīng)加熱。在容器13中的碳化硅半導(dǎo)體10i也從而均勻受熱。但是也可以配備一套電阻加熱設(shè)施。
圖1及圖2所示的容器13的結(jié)構(gòu)做成一套至少是雙層的結(jié)構(gòu)也是有利的。采用外套器壁構(gòu)成的容器層21優(yōu)選采用石墨制造。這樣就能使容器13特別適合于采用HF-感應(yīng)線圈加熱，因為石墨的導(dǎo)熱性良好，有利于形成的渦流，從而導(dǎo)致使容器13受熱。另一方面，所示的容器層21是用石墨做成的，是一個很好的黑色散熱體，通過它能夠采用簡單的非接觸方式對容器13進(jìn)行測溫。在容器13的內(nèi)部設(shè)置用鉭或碳化鉭制成的復(fù)層20(參見圖2)，這樣就使優(yōu)選不含碳的氣流12不能夠從容器內(nèi)壁撲獲碳元素，轉(zhuǎn)而授給碳化硅半導(dǎo)體10i。這層的厚度一般是大于0.01mm。與已知的全石墨容器或帶碳化硅層的石墨容器相比，在于有了這一層能降低結(jié)晶石墨意外的晶級生長。針對復(fù)層20，在進(jìn)行熱修復(fù)的過程中就要結(jié)合特定的工藝條件討論其他的金屬和金屬化合物的問題。因此，除了以上所述的以外，還有其他適合使用的金屬或金屬化合物，其中至少包括鎢、鉬、鈮、錸、鋨、銥及其碳化物。與容器13完全相同，承放碳化硅半導(dǎo)體10i用的托盤16的全部或至少會有氣流12流過的部分優(yōu)選也用以上所述的金屬和金屬化合物制造。托盤16可以放置在一個支架17上，優(yōu)選也同樣將其至少與面向氣流流過的表面設(shè)置一層用上述金屬或金屬化合物制成的復(fù)層。在容器13兩端的容器內(nèi)部設(shè)置備有帶開孔19的熱輻射屏蔽板14和15。通過開孔氣流12流進(jìn)流出。熱輻射屏蔽板14和15優(yōu)選是用多件單一元件制成，例如用多塊前后排列的孔板制成。優(yōu)選盡可能緊貼容器內(nèi)壁推進(jìn)。這樣就可以使其適合于起到保護(hù)容器內(nèi)腔的作用，避免因熱輻射而造成的熱量損失。熱輻射屏蔽板14和15優(yōu)選仍舊采用上述金屬或金屬化合物制造。
在另外一個未繪出的優(yōu)選實施形態(tài)中，容器13和支架17不是雙層、而是單層結(jié)構(gòu)，而單層卻是用上述的金屬或金屬化合物制成的。
發(fā)現(xiàn)的另一種有利的辦法是當(dāng)氣流12在，例如，采用一種有利的形態(tài)流過熱輻射屏蔽板14元件逐個進(jìn)行預(yù)熱時，氣流12就不會使碳化硅半導(dǎo)體10i受到意外的冷卻。然后，通過對于碳化硅半導(dǎo)體10i在以知的有利溫度條件下進(jìn)行保溫，就可以獲得因注入損害所做修復(fù)的良好結(jié)果。結(jié)果使p-n-結(jié)的閉鎖性能得到改進(jìn)。就像在本文中未曾說明的舊有摻雜工序那樣會對中碳化硅半導(dǎo)體10i帶來那樣的結(jié)果。
除了像圖1和圖2中所示的配置方式以外，碳化硅半導(dǎo)體10i還可以采用交錯排列方式。在另一個未繪出實施形態(tài)中，可以將碳化硅半導(dǎo)體10i的有待修復(fù)的表面不按圖1和圖2所示那樣垂直排列，而是沿著氣流12的主流向轉(zhuǎn)位、傾斜或者平行排列。這樣的實施形態(tài)導(dǎo)致產(chǎn)生一種改進(jìn)的均勻流動氣流，結(jié)果使氣流12能夠捕獲從碳化硅半導(dǎo)體10i中逸散出的碳原子和硅原子，然后將其運(yùn)走。這樣就能夠省卻晶體取向工序。改變成平行的配置方式非常簡單，只要將圖1中所示的托盤16沿著它和氣流12的方位轉(zhuǎn)動90°即可。在另一個未繪出的實施形態(tài)中，不采用分體的托盤16作為碳化硅半導(dǎo)體10i的支架就足以辦到。在經(jīng)過這樣改變的方法中，碳化硅半導(dǎo)體10i是放在支架17的有利開孔中，于是使有待修復(fù)的碳化硅半導(dǎo)體10i的表面也同樣是和處在氣流12的主流向平行的方向上。在一個與未繪出的實施形態(tài)中，是將多個有開孔的支架17上下疊放，從而達(dá)成較大的流量。
采用圖示中將碳化硅半導(dǎo)體10i按照垂直于氣流12的配置方式還有一種特別有利的實施形態(tài)，只要在第一個和最后一個托盤16的支架位置上放置一個并不必須進(jìn)行修復(fù)處理的虛設(shè)碳化硅半導(dǎo)體11。這個虛設(shè)碳化硅半導(dǎo)體11的用途是用來使所有有待進(jìn)行修復(fù)的碳化硅半導(dǎo)體10i在同樣的、重現(xiàn)的氣流條件下進(jìn)行處理。這種起到擬似防護(hù)屏作用的碳化硅半導(dǎo)體11阻擋在托盤16周邊可能產(chǎn)生的渦流，使碳化硅半導(dǎo)體10i免受沖擊。另外，虛設(shè)碳化硅半導(dǎo)體11還起到熱輻射屏蔽板的作用。
按照本發(fā)明使用熱修復(fù)法經(jīng)過修復(fù)處理的碳化硅半導(dǎo)體可以有利的制成各種半導(dǎo)體元件，優(yōu)選是用在碳化硅基片的功率半導(dǎo)體元件上。這樣的半導(dǎo)體元件是p-n-二極管，二極晶體管，MOSFETs，半導(dǎo)體開關(guān)元件，IGBTs，還有MCTs。
還可以將這種注入工藝和修復(fù)工藝先后順序用在一套為這兩種工藝設(shè)計的設(shè)備上。
權(quán)利要求
1.至少將一個經(jīng)過注入摻雜的碳化硅半導(dǎo)體在氣流中進(jìn)行熱修復(fù)的方法，其特征在于將至少一個碳化硅半導(dǎo)體(10i)置入幾乎不含碳的氣流(12)中。
2.按權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于備有氣流(12)，其中至少有時含有至少一種惰性氣體和/或氮。
3.權(quán)利要求2中所述的方法，其特征在于使用氬或氦作為惰性氣體。
4.按以上權(quán)利要求方法中的一種方法，其特征在于備有氣流(12)，其中至少有時含氫。
5.按以上權(quán)利要求方法中的一種方法，其特征在于在氣流(12)中摻入至少一種對碳化硅半導(dǎo)體(10i)進(jìn)行摻雜用的元素。
6.按以上權(quán)利要求方法中的一種方法，其特征在于將氣流的流速調(diào)在0.5cm/s到60cm/s之間；優(yōu)選在5cm/s到25cm/s之間。
7.按以上權(quán)利要求方法中的一種方法，其特征在于在至少在一個碳化硅半導(dǎo)體(10i)周圍形成工藝靜壓壓力在5000Pa到100000Pa之間、優(yōu)選在10000Pa到50000Pa之間的氣體環(huán)境。
8.按以上權(quán)利要求方法中的一種方法，其特征在于至少將一個碳化硅半導(dǎo)體(10i)用一個托盤(16)放在容器(13)之中；托盤(16)和容器(13)至少與氣流(12)發(fā)生接觸的部分至少是用一種金屬或者至少是用一種金屬化合物制成的。
9.按權(quán)利要求8中所述的方法，其特征在于在容器(13)中沿著氣流的流向在托盤(16)的前方和后方分別放置一個熱輻射屏蔽板(14，15)；熱輻射屏蔽板(14，15)至少與氣流接觸的部分至少是用一種金屬或者至少是用一種金屬化合物制成的。
10.按權(quán)利要求9中所述的方法，其特征在于在熱輻射屏蔽板(14，15)上備有開孔(19)，氣流(12)通過開孔流通。
11.按權(quán)利要求8至10中的一種所述的方法，其特征在于備有熔點(diǎn)在1800℃以上的一種金屬或金屬化合物。
12.按權(quán)利要求8至11中的一種所述的方法，其特征在于備有在1800℃的溫度下蒸汽壓力小于10-2Pa的一種金屬或一種金屬化合物。
13.按權(quán)利要求8至12中的一種所述的方法，其特征在于備有一種耐氧化的金屬或者一種耐氧化的金屬化合物。
14.按權(quán)利要求8至13中的一種所述的方法，其特征在于備有一種金屬或一種金屬化合物，其中至少含有鉭、鎢、鉬、鈮、錸、鋨、銥之中的一種元素，或者至少含有這些元素中的一種碳化物。
15.按權(quán)利要求8至14中的一種所述的方法，其特征在于該容器(13)優(yōu)選采用感應(yīng)加熱。
16.按權(quán)利要求8至15中的一種所述的方法，其特征在于該氣流(12)進(jìn)入容器內(nèi)部時要進(jìn)行預(yù)熱。
17.按以上權(quán)利要求方法中的一種方法，其特征在于至少一個經(jīng)過注入摻雜的碳化硅半導(dǎo)體(10i)以100℃/分鐘，優(yōu)選30℃/分鐘的加熱速率加熱至最高溫度1000℃。
18.按權(quán)利要求17中所述的方法，其特征在于該最高溫度是在1100℃到1800℃之間，優(yōu)選在1400℃到1750℃之間。
19.按權(quán)利要求17或18中所述的方法，其特征在于一個注入摻雜碳化硅半導(dǎo)體(10i)要在規(guī)定的最高溫度下保溫到2分鐘到60分鐘。
20.按權(quán)利要求17至19中的一種所述的方法，其特征在于該至少一個碳化硅半導(dǎo)體(10i)從最高溫度起要以最高為100℃/分鐘的冷卻速率、優(yōu)選最高為30℃/分鐘的冷卻速率冷卻到最高為600℃的中間溫度。
21.按權(quán)利要求17至20中的一種所述的方法，其特征在于該至少一個碳化硅半導(dǎo)體(10i)在加熱和冷卻期間至少要在一個溫度水平至少進(jìn)行一次保溫。
全文摘要
至少將一個經(jīng)過注入摻雜的碳化硅半導(dǎo)體在氣流中進(jìn)行熱修復(fù)的方法,其特征在于:將該至少一個磁化硅半導(dǎo)體(10i)置入幾乎不含碳的氣流(12)中。并且將該至少一個碳化硅半導(dǎo)體(10i)用一個托盤(16)放在容器(13)中;放置碳化硅半導(dǎo)體(10i )用的托盤(16)和容器(13)至少與氣流(12)發(fā)生接觸的部分至少是用一種金屬或者至少是用一種金屬化合物制成的。
文檔編號C30B33/00GK1272957SQ98809723
公開日2000年11月8日 申請日期1998年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者K·赫爾茲萊恩, R·魯普, A·維登霍菲 申請人:因芬尼昂技術(shù)股份公司