DE3446961C2

DE3446961C2 -

Info

Publication number: DE3446961C2
Application number: DE3446961A
Authority: DE
Inventors: Akira Nara Jp Suzuki; Katsuki Sakai Osaka Jp Furukawa
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1983-12-23
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1990-01-04
Also published as: US4966860A; US4762806A; DE3446961A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Siliciumcarbid(SiC)-Halbleitervorrichtung, bei dem man einen Siliciumcarbid(SiC)-Einkristallfilm auf ein Silicium(Si)-Ein kristallsubstrat aufwachsen läßt.

Halbleitermaterialien, wie z.B. Silicium (Si), Galliumarse nid (GaAs) und Galliumphosphid (GaP), werden in großem Um fange zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen, beispiels weise Dioden, Transistoren, integrierten Schaltkreisen (IC), LSI-Schaltkreisen, Licht emittierenden Dioden, Halbleiterla sern und CCD-Kupplungsvorrichtungen verwendet, die insbeson dere in der Elektronikindustrie in vielfältiger Weise einge setzt werden.

Diese bekannten Halbleitermaterialien haben jedoch den Nach teil, daß sie thermisch, chemisch und mechanisch und insbe sondere gegenüber Strahlung keine ausreichende Stabilität aufweisen, so daß sie den diesbezüglichen ständig steigenden Anforderungen nicht mehr genügen.

Es ist auch bereits bekannt, daß Siliciumcarbid (SiC) ein ausgezeichnetes Halbleitermaterial darstellt, das thermisch, chemisch und mechanisch besonders stabil und widerstandsfä hig gegen Strahlungsschäden ist.

Eine Halbleitervorrichtung aus Siliciumcarbid ist unter stren gen Umgebungsbedingungen, d.h. selbst bei hoher Temperatur, bei hohen elektrischen Energieanforderungen und hoher Strah lenbelastung, verwendbar, unter denen normalerweise bei Halb leitervorrichtungen aus anderen Halbleitermaterialien Schwie rigkeiten auftreten. Auch weist Siliciumcarbid eine breitere Energielücke von 2,3 bis 3,3 eV auf als die anderen bekannten Halbleitermaterialien, so daß daraus Halbleitervorrichtungen mit hoher Betriebssicherheit und einer hohen Stabilität her gestellt werden können.

Obgleich bereits seit längerem bekannt ist, daß Siliciumcar bid-Halbleitervorrichtungen viele technische Vorteile haben und technische Möglichkeiten bieten, ist die Herstellung von Siliciumcarbid-Halbleitervorrichtungen in großtechnischem Maßstab bisher an den qualitativen Anforderungen gescheitert, die an derartige Siliciumcarbid-Einkristalle mit einer großen Oberfläche und einer guten technischen Reproduzierbarkeit ge stellt werden.

Um diese Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, wurden bereits viele Versuche unternommen, die jedoch alle letztlich nicht zu einem technisch befriedigenden Ergebnis geführt haben. So können zwar beispielsweise Dioden und Transistoren im Labormaßstab hergestellt werden unter Ver wendung eines durch Sublimation hergestellten Siliciumcar bid-Einkristalls (Lely-Verfahren) und/oder unter Verwendung eines durch chemische Dampfablagerung, flüssige Phasenepita xie oder dgl. auf einem Siliciumcarbid-Substrat erzeugten Siliciumcarbid-Einkristalls (vgl. R.B. Campbell und H.-C. Chang "Silicon Carbide Junction Devices" in "Semiconductors and Semimetals" von R.K. Willardson und A.C. Beer (Acade mic Press, New York, 1971), Band 7, Teil B, Kapitel 9, Sei ten 625-683). Bei diesen bekannten Verfahren werden jedoch nur Einkristalle mit einer kleinen Oberfläche gebildet, und es können damit keine Einkristalle in der gewünschten Größe und/oder Form erzeugt werden. Außerdem ist es bei Anwendung dieser Verfahren schwierig, die Polytypie der Einkristalle und die Konzentration der in den Siliciumcarbid-Einkristal len enthaltenen Verunreinigungen zu kontrollieren, so daß es sich bisher als unmöglich erwiesen hat, Halbleitervorrichtun gen aus Siliciumcarbid-Einkristallen in kommerziellem Maßstab herzustellen.

In den letzten Jahren ist es gelungen, Verfahren zu entwickeln, mit denen große Siliciumcarbid-Einkristalle einer guten Quali tät gezüchtet werden können. So ist es beispielsweise aus dem "Japanese Journal of Applied Physics", Band 19, Nr. 7, Seiten L353-L356 (Juli 1980); bekannt, auf einem 6H-SiC-Substrat un ter Anwendung des SiCl₄-C₃H₈-H₂-Systems epitaxiale Schichten der n- und p-Typen aus 6H-SiC-Einkristallen unter Anwendung des chemischen Dampfabscheidungsverfahrens bei 1 800° C herzu stellen.

Aus dem "Journal of Crystal Growth", 45 (1978), Seiten 138 - 143, ist es bekannt, β-SiC-Einkristalle auf Si-Substraten bei Temperaturen von etwa 1390° C herzustellen.

Diese bekannten Verfahren sind jedoch immer noch technisch zu aufwendig und die damit erzielbaren SiC-Einkristalle weisen noch zu viele Störungen auf und ihre Reproduzierbarkeit ist unzureichend.

Aus "Appl. Phys. Lett." 42 (5), Seiten 460 - 462 (1. März 1983) ist ein reproduzierbares Verfahren zur Herstellung ei ner dicken Einkristall-Schicht aus kubischem SiC auf einem Einkristall-Si-Waver durch chemische Dampfabscheidung be kannt. Bei diesem Verfahren muß jedoch zwischen der kubischen SiC-Überzugsschicht und dem Si-Substrat eine in situ herge stellte Pufferschicht verwendet werden, um den dabei auftre tenden Gitterfehlanordnungs-Effekt minimal zu halten. Damit können bis zu 34 µm dicke und mehrere cm² große Schichten aus einem SiC-Einkristall hergestellt werden.

Die Qualität und Größe der damit erzielbaren SiC-Einkristalle ist aber immer noch nicht ausreichend, und das bekannte Verfah ren ist verhältnismäßig aufwendig.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zu ent wickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, verhältnismäßig dicke, qualitativ hochwertige SiC-Einkristallfilme herzu stellen, aus denen im Rahmen eines großtechnisch durchführ baren Verfahrens reproduzierbare SiC-Halbleitervorrichtun gen mit hervorragenden Eigenschaften hergestellt werden kön nen.

Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß da durch gelöst werden kann, daß die gesamte Operationsfläche der Halbleitervorrichtung vollständig in oder auf einem Si liciumcarbid-Einkristall gebildet wird, der auf ein Silici um-Einkristallsubstrat aufwachsen gelassen worden ist, wo bei dann anschließend auf der Operationsfläche des SiC-Ein kristallfilms Elektroden gebildet werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Siliciumcarbid(SiC)-Halbleitervorrichtung, bei dem man einen Siliciumcarbid(SiC)-Einkristallfilm auf ein Silicium (Si)-Einkristallsubstrat aufwachsen läßt, das dadurch ge kennzeichnet ist, daß man in dem Siliciumcarbid(SiC)-Ein kristallfilm die gesamte Operationsfläche der aktiven Halb leitervorrichtung bildet und dann auf dem Siliciumcarbid (SiC)-Einkristallfilm Elektroden bildet.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Sili ciumcarbid-Einkristall-Halbleitervorrichtung ist den ande ren bekannten Halbleitervorrichtungen aus SiC sowie auch solchen aus Si, GaAs und GaP insofern eindeutig und in ei ner auch für den Fachmann nicht vorhersehbaren Weise überle gen, als sie thermisch, chemisch und mechanisch außerordent lich stabil ist und auch eine hohe Beständigkeit gegen Schädigung durch Bestrahlung aufweist. Sie ist unter stren gen Umgebungsbedingungen, d.h. bei einer hohen Temperatur, bei hohen elektrischen Energieanforderungen und/oder bei ho her Strahlenbelastung, verwendbar, unter denen normalerweise bei den bekannten Halbleitervorrichtungen Schwierigkeiten auf treten. Die erfindungsgemäß hergestellten Halbleitervorrich tungen können somit in einem wesentlich breiteren Anwendungs bereich eingesetzt werden als dies bei den Halbleitervorrich tungen gemäß Stand der Technik der Fall ist, darüber hinaus weisen sie eine deutlich verbesserte Zuverlässigkeit und Sta bilität auf.

Um eine Halbleitervorrichtung mit den vorgenannten charakte ristischen Eigenschaften eines SiC-Halbleiters zu erhalten, ist es zwingend erforderlich, daß die Operationsfläche der Halbleiter-Vorrichtung aus einem SiC-Einkristall besteht. Insbesondere muß sie vollständig in oder auf dem SiC-Ein kristallfilm gebildet werden, d. h. das Si-Einkristall-Sub strat darf nicht Teil der Operationsfläche der Halbleiter vorrichtung sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Operationsfläche in oder auf dem SiC-Einkristallfilm durch eine Ätzbehandlung, die vorzugsweise unter Anwendung eines photolithographischen Verfahrens durchgeführt wird, gebildet, wobei anschließend dann auf dem SiC-Einkristallfilm vorzugs weise Emitter-, Kollektor- oder Basiselektroden gebildet wer den.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden auf dem SiC-Einkristallfilm Kanalbereiche gebildet, auf denen dann Quellen-, Senken- oder Steuerelektroden gebil det werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der SiC-Einkristallfilm vorzugsweise unter Anwendung der chemischen Aufdampfmethode auf das Si-Einkristallsubstrat aufwachsen ge lassen. Als Ausgangsmaterial wird dabei ein Gemisch aus Mono silangas und Propan der Oberfläche des Si-Einkristallsubstrats zusammen mit Wasserstoff als Trägergas zugeführt.

Ein Abschnitt des dabei gebildeten SiC-Einkristallfilms wird anschließend einer Ätzbehandlung unterzogen, um Emitter-, Kollektor- oder Basiselektroden darauf aufzubringen, wobei ein SiC-Bipolar-Transistor erhalten wird. Die Ätzbehandlung wird vorzugsweise unter Anwendung eines photolithographischen Ver fahrens durchgeführt.

Es ist auch möglich, auf dem SiC-Einkristallfilm Kanalbereiche zu bilden, um Quellen-, Senken- oder Steuerelektroden darauf aufzubringen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die großtechnische Herstellung von SiC-Halbleitervorrichtungen auf wirtschaftli che Weise und erschließt den dabei erhaltenen SiC-Halbleiter vorrichtungen breite Anwendungsbereiche aufgrund der außer ordentlich guten Eigenschaften, beispielsweise der ausge zeichneten thermischen, chemischen und mechanischen Stabili tät, der dabei erhaltenen Vorrichtung, die mit anderen Halb leitern, beispielsweise aus Silicium, Galliumarsenid und Galliumphosphid, nicht erreichbar sind.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1(A) bis 1(G) schematische Schnittansichten, die das er findungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines bipolaren Transistors erläutern;

Fig. 2(A) bis 2(C) schematische Schnittansichten, die das er findungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekt-Transistors vom JG-Typ er läutern;

Fig. 3(A) bis 3(C) schematische Schnittansichten, die das er findungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekt-Transistors vom Schottky- Typ erläutern und

Fig. 4(A) bis 4(E) schematische Schnittansichten, die das er findungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Feldeffekt-Transistors vom IG-Typ er läutern.

Ein bipolarer Transistor und ein Feldeffekt-Transistor können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wie folgt hergestellt werden:

Bipolarer Transistor

Die Fig. 1(A) bis 1(G) zeigen das erfindungsgemäße Verfah ren zur Herstellung eines bipolaren SiC-Transistors, wobei ein Siliciumcarbid-Einkristallfilm gezüch tet wird auf einem Silicium-Einkristallsubstrat durch chemisches Aufdampfen (CVD-Methode).

Gemäß der Erfindung wird ein Silicium-Einkristallsub strat 1 in ein Reaktionsrohr gegeben, dann wird zuerst als Ausgangsgas ein Gemisch aus einem Silicongas, z. B. SiH₄, und einem kohlenstoffhaltigen Gas, z. B. Propan, und einem Trägergas, z. B. Wasserstoff, in das Reaktions rohr für etwa 1 h eingeführt, bis sich ein n-SiC-Einkri stallfilm 2 mit einer Dicke von etwa 2µm auf dem Sili ciumsubstrat 1 gebildet hat (vgl. Fig. 1(A)). Dann wird ein p-SiC-Einkristallfilm 3 auf dem n-SiC-Einkristall film 2 gezüchtet, wie in Fig. 1(B) dargestellt, und durch ein photolithographisches Verfahren geätzt, um Ril len in einer Stärke von 0,5 bis 1,0 µm zu bilden, die als Operationsfläche dienen (vgl. Fig. 1(C)). Auf dem p-SiC-Ein kristallfilm 3 wird ein n-SiC-Einkristallfilm 4 gezüchtet, wie dies in Fig. 1(D) dargestellt ist, und zwar mit einer Schichtdicke von etwa 2 µm. Die äußeren Bereiche des n-SiC-Einkristallfilms 4, des p-SiC-Einkristallfilms 3 und des n-SiC-Einkristallfilms 2 werden mesa-geätzt mit tels eines photolithographischen Verfahrens, wie in Fig. 1(E) dargestellt. Dann werden mit der gleichen Ätzmetho de wie oben die Endabschnitte des n-SiC-Ein kristallfilms 4 und des p-SiC-Einkristallfilms 3 entfernt, um terrassenartige Wachstumsabschnitte zu bilden, wie in Fig. 1(F) dargestellt. Dann werden eine Emitterelektrode 5 und eine Kollektorelektrode 7, die beide aus Nickel be stehen, in die Rille bzw. die Vertiefung des n-SiC-Einkri stallfilms 4 bzw. den Terrassenabschnitt des n-SiC-Einkri stallfilms 2 aufgedampft. Danach wird eine Basiselektrode 6 aus einer Aluminiumsiliciumlegierung (Al-Si) aufgedampft auf die freigelegte bzw. behandelte Oberfläche des p-SiC- Einkristallfilms 3, wie in Fig. 1(G) dargestellt. Es wer den Bleidrähte mit den Elektroden 5, 6 und 7 verbunden, und auf diese Weise wird ein bipolarer Transistor vom n-p-n- Typ hergestellt, in dem der n-SiC-Einkristallfilm 4 als Emitter, der p-SiC-Einkristallfilm 3 als Basis und der n-SiC-Einkristallfilm 2 als Kollektor fungiert.

Diboran, Aluminiumtrichlorid, ein organisches Aluminium gas oder ähnliche Verbindungen wurden als p-Typ-Verunrei nigungen, PH₃, N₂, NH₃ und ähnliche Gase wurden als n-Typ- Verunreinigungen hinzugegeben als Dotierungsmittel für die Siliciumcarbid-Einkristallfilme.

In dem obenangegebenen Beispiel wurde das CVD-Verfahren für die Züchtung der Siliciumcarbid-Einkristallfilme auf dem Silicium-Einkristallsubstrat und/oder für das Wachs tum der verschiedenen leitenden Siliciumcarbid-Einkri stallfilme auf dem Siliciumcarbid-Einkristallfilm verwen det, wobei jedoch auch andere Verfahren, z. B. die Flüssig phasenepitaxie, angewendet werden können. Die Emitter-, Ba sis- und Kollektorbereiche können in üblicher Weise ge bildet werden, z. B. durch ein Verunreinigungs-Diffusions verfahren, ein Ionenimplantationsverfahren, die auch ange wendet werden für die Herstellung von Transistoren, die aus Siliciumhalbleitern bestehen. Die Elektrodenmateria lien für die Emitter-, Basis- und Kollektor-Bereiche sind nicht auf die obenangegebenen Materialien beschränkt.

Obwohl die Herstellung eines Siliciumcarbid-Bipolartran sistors mit einer Basisstruktur oben beispielsweise erläutert worden ist, können auch bipolare Transistoren mit einer verbesserten oder einer weiterentwickelten Struk tur, die z. B. verwendet werden für bipolare Transistoren aus Siliciumhalbleitern, und/oder andere bipolare Transi storen, wie sie z. B. für integrierte Schaltkreise, LSI-Schaltkreise und VLSI-Schaltkreise, verwendet werden, nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren zur Herstellung von SiC-Bipolartransistoren herge stellt werden.

Feldeffekttransistor

Die Fig. 2 bis 4 zeigen das Herstellungsverfahren für einen Siliciumcarbid-Feldeffekttransistor gemäß der Er findung, wobei ein Siliciumcarbid-Einkristallfilm 2 zu erst gezüchtet wird auf einem Silicium-Einkristallsubstrat 1 mittels der CVD-Methode, bei der ein Gemisch aus einem Silicongas (z. B. SiH₄) und einem kohlenstoffhaltigen Gas (z. B. Propan) als Ausgangsgas und einem Trägergas (z. B. Wasserstoff) eingeführt werden in ein Reaktionsrohr für 30 min bis 1 h, um einen Siliciumcarbid-Einkristallfilm mit einer Schichtdicke von 0,5 bis 2 µm zu bilden. Quelle-, Steuer- und Senke-Bereiche werden in oder auf dem Siliciumcarbid-Einkristallfilm gebildet, um so einen Feldeffekttransistor herzustellen. Die einzelnen Feldeffekttransistoren, z. B. vom JG-Typ, Schottky-Sperr gate-Typ und vom IG-Typ werden nachfolgend näher erläutert.

Feldeffekttransistoren vom JG-Typ

Die Fig. 2(A) bis 2(C) zeigen das Herstellungsverfahren für den Feldeffekttransistor vom Junctiongate-Typ. Unter Verwendung der oben erläuterten Kristallzüchtungsmethode werden nacheinander ein SiC-Einkristallfilm 2 vom p-Typ mit einer Schichtdicke von etwa 1 bis 2 µm und dann ein Sili ciumcarbid-Einkristallfilm 3 vom n-Typ mit einer Schicht dicke von etwa 0,5 bis 1 µm und danach ein Siliciumcarbid- Einkristallfilm 4 vom p-Typ auf einem Silicium-Einkristall substrat 1 vom p-Typ gebildet (vgl. Fig. 2(A)). Dann wird der Siliciumcarbid-Einkristallfilm 4 vom p-Typ geätzt mittels eines photolithographischen Verfahrens, und zwar in der Weise, daß der mittlere Teil des Einkristallfilms 4 vom p-Typ auf dem Mittelabschnitt 3′ des Einkristallfilms 3 vom n-Typ erhalten bleibt unter Bildung eines mesa-Abschnitts 4′ (vgl. Fig. 2(B)). Dann werden eine Quellenelektrode 5 und eine Senkelektrode 6, die beide aus Nickel bestehen, als Ohm'sches Elektrodenmaterial aufgedampft unter Verwendung einer Maske auf den Quellenbereich 3″ bzw. dem Senkebe reich 3′′′, wobei jeder der Bereiche angeordnet ist auf dem Endabschnitt des Siliciumcarbid-Einkristallfilms 3 vom n-Typ. Dann wird eine Steuerelektrode 7 aus einer Aluminium-Sili ciumlegierung (Al-Si) als Ohm'sches Elektrodenmaterial auf den mesa-Abschnitt 4′ des Siliciumcarbid-Einkristallfilms 4 vom p-Typ aufgedampft, und dann wird eine Gegenelektrode 8 aus Nickel als Ohm'sches Elektrodenmaterial auf dem Sili ciumsubstrat 1 nach einem Plattierungsverfahren gebildet. Es werden Bleidrähte mit jeder der Elektroden 5, 6, 7 und 8 verbunden und so ein Feldeffekttransistor vom Junctiongate Typ hergestellt (vgl. Fig. 2(C)). Diboran, Aluminiumtrichlo rid und ein organisches Aluminiumgas oder ähnliche Gase wer den als Verunreinigungen vom p-Typ verwendet, während als Verunreinigungen vom n-Typ PH₃, N₂ oder NH₃ verwendet werden. Diese Verunreinigungen werden als Trägergas in das Reaktions rohr eingeführt, um die Siliciumcarbid-Einkristalle damit zu dotieren.

Feldeffekttransistoren vom Schottky-Sperrgate-Typ:

Die Fig. 3(A) bis 3(C) zeigen ein Herstellungsverfahren für einen Feldeffekttransistor vom Schottky-Sperrgate- Typ gemäß der Erfindung. Unter Verwendung der obenange gebenen Kristallwachstumsmethode züchtet man einen Sili ciumcarbid-Einkristallfilm 2 vom p-Typ mit einer Schicht dicke von mehreren µm und einen Siliciumcarbid-Einkristall film 3 vom n-Typ mit einer Schichtdicke von etwa 0,5 bis 1 µm auf einem Silicium-Einkristallsubstrat vom p-Typ 1. Das Laminat wird mesa-geätzt unter Verwendung einer Ätz technik mittels eines photolithographischen Verfahrens, um die äußeren Bereiche von beiden Siliciumcarbid-Einkri stallfilmen 3, 2 vom n-Typ 3 zu entfernen, wobei nur der aktive Bereich des Siliciumcarbid-Einkristallfilms vom n-Typ 3 übrigbleibt (vgl. Fig. 3(B)). Eine Quelle-Elektrode 5 und eine Senk-Elektrode 6, die beide aus Nickel bestehen, werden dann als Ohm'sches Elektro denmaterial auf die Endabschnitte des aktiven Bereichs des Siliciumcarbid-Einkristallfilms 3 vom n-Typ aufgedampft. Eine Schottky-Sperrgate-Elektrode 7 aus Gold wird dann aufgedampft auf den aktiven Bereich des Films 3 zwischen der Quelle-Elektrode 5 und der Senk-Elektrode 6. Danach werden Bleidrähte mit jeder der Elektroden 5, 6 bzw. 7 verbunden, und auf diese Weise wird ein Feldeffekttransistor vom Schottky-Sperrgate-Typ hergestellt (vgl. Fig. 3(C)).

Feldeffekttransistoren vom IG-Typ

Die Fig. 4(A) bis 4(E) zeigen das Herstellungsverfahren für einen Feldeffekttransistor mit isolierter Steuer elektrode gemäß der Erfindung. Wie in Fig. 4(A) darge stellt, wird zuerst unter Verwendung der obenangegebenen Kristallwachstumsmethode ein Siliciumcarbid-Einkristall film 12 vom p-Typ mit einer Schichtdicke von mehreren µm auf dem Silicium-Einkristallsubstrat vom n-Typ 11 gezüch tet. Dann werden unter Verwendung einer Maske Stickstoff ionen in den Siliciumcarbid-Einkristallfilm 12 implan tiert, um n-Typ-Bereiche zu bilden, wobei jeder der Be reiche als Quellenbereich 13 und Senkbereich 14 dient (vgl. Fig. 4(B)). Dann wird die Oberfläche des Silicium carbid-Einkristallfilms 12 einer thermischen Oxidations behandlung unterzogen, um einen Siliciumdioxidfilm 15 mit einer Schichtdicke von etwa 100 nm als Isolationsfilm zu bilden (vgl. Fig. 4(C)). Der Anteil des Siliciumdioxid films 15, der auf dem Quellebereich und Senkbereich 13 bzw. 14 positioniert ist, wird durch eine Ätztechnik unter Anwendung eines üblichen photolithographischen Verfahrens entfernt, und dabei werden der Quellebereich 13 und der Senkbereich 14, wie in der Fig. 4(D) dargestellt, freigelegt. Danach werden eine Quelle-Elektrode 16 und eine Senk-Elektrode 17, die beide aus Nickel bestehen, als Ohmsches Elektrodenmaterial auf den Quellebereich 13 und den Senkbereich 14 aufgedampft. Eine Steuerelektrode 18 aus Aluminium wird danach aufgedampft auf den Silicium dioxidfilm 15 zwischen der Quelle-Elektrode 16 und der Senk-Elektrode 17. Es werden Bleidrähte verbunden mit jeder der Elektroden 16, 17 und 18, und auf diese Weise wird ein Feldeffekttransistor mit isolierter Steuerelektrode hergestellt.

Bei diesem Verfahren wurde die CVD-Methode für das Züch ten der Siliciumcarbid-Einkristallfilme auf einem Sili cium-Einkristallsubstrat und/oder für die Züchtung von verschieden leitenden Siliciumcarbid-Einkristallfilmen auf einem Siliciumcarbid-Einkristallfilm angewen det. Es ist aber auch möglich, andere Wachstumsmethoden, z. B. die Flüssigphasenepitaxie, dafür anzuwenden. Die Quelle-, die Senk- und die Steuerbereiche in jedem der obengenannten Feldeffekttransistoren können nach bekann ten Verfahren, z. B. nach dem Verunreinigungs-Diffusions verfahren oder dem Ionenimplantationsverfahren, die für die Bildung von Feldeffekttransistoren aus Siliciumhalb leitern, Galliumarsenid-Halbleitern oder ähnlichen Halb leitern bekannt sind, gebildet werden. Die Elektrodenma terialien für die Quelle-, die Senk- und die Steuerbe reiche sind nicht auf die obenangegebenen Materialien be schränkt.

Auch der Steuerisolationsfilm auf dem Feldeffekttransistor vom IG-Typ ist nicht auf Siliciumdioxid beschränkt.

Obwohl oben die Herstellung eines Feldeffekttransistors mit einer Basisstruktur beispielhaft erläutert wurde, können auch Feldeffekttransistoren mit verbesserten oder weiterentwickelten Strukturen, wie sie für Feldeffekttransisto ren aus Siliciumhalbleitern oder Galliumarsenid-Halbleitern eingesetzt werden, und/oder andere Feldeffekttran sistoren, die für integrierte Schalt kreise, LSI-Schaltkreise und VLSI-Schaltkreise (hergestellt aus diesen Transistoren der verbesserten oder weiterent wickelten Struktur) eingesetzt werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren für die Herstellung von Siliciumcarbid-Feldeffekttransisto ren hergestellt werden.

Die oben beschriebenen Verfahren für die Herstellung von Transistoren sind nur ein Beispiel für ein Herstellungs verfahren gemäß der Erfindung. Halbleitervorrichtungen, z. B. Dioden, Transistoren, lichtemittierende Dioden, Laser und CCD-Kupplungsvorrichtungen aus Halbleitermaterialien ein schließlich Siliciumhalbleitern und IC-, LSI- und VLSI- Schaltkreise (herstellbar durch Integration der obengenann ten Halbleitervorrichtungen) können in einfacher Weise nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer SiC-Halbleitervor richtung, bei dem man einen Siliciumcarbid(SiC)-Einkri stallfilm auf ein Silicium(Si)-Einkristallsubstrat auf wachsen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem Siliciumcarbid-Einkristallfilm die gesamte Opera tionsfläche der aktiven Halbleitervorrichtung bildet und dann auf dem Siliciumcarbid-Einkristallfilm Elektroden bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Operationsfläche der aktiven Halbleitervorrich tung durch Ätzen des Siliciumcarbid- Einkristallfilms ge bildet wird und daß auf dem freigelegten Teil des Sili ciumcarbid-Einkristallfilms Emitter-, Kollektor- oder Basiselektroden gebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das Ätzen unter Anwendung eines photolithographi schen Verfahrens durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß nach Bildung von Kanalbereichen auf dem Siliciumcarbid-Einkristallfilm Quellen-, Senken- oder Steuer elektroden gebildet werden.