JPS62213251A - ＳｉＣ半導体膜の形成方法 - Google Patents
ＳｉＣ半導体膜の形成方法Info
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- JPS62213251A JPS62213251A JP5502686A JP5502686A JPS62213251A JP S62213251 A JPS62213251 A JP S62213251A JP 5502686 A JP5502686 A JP 5502686A JP 5502686 A JP5502686 A JP 5502686A JP S62213251 A JPS62213251 A JP S62213251A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明は、β−３ｉＣ半導体膜をエピタキシャル成長さ
せる際にその結晶性を良くするために減圧化学的気相成
長法で基板温度を１０００−１３００’Ｃにして膜形成
を行なうようにしたものである。
せる際にその結晶性を良くするために減圧化学的気相成
長法で基板温度を１０００−１３００’Ｃにして膜形成
を行なうようにしたものである。
本発明は、β−３ｉＣ（立方晶炭化ケイ素）のエピタキ
シャル膜形成に関するものである。
シャル膜形成に関するものである。
β−ＳｉＣは半導体であり、これを利用して半導体装置
を製造する場合にはシリコン半導体装置よりも高温動作
性が良い（８００℃でも動作する）ので、耐環境デバイ
ストとして期待されている。
を製造する場合にはシリコン半導体装置よりも高温動作
性が良い（８００℃でも動作する）ので、耐環境デバイ
ストとして期待されている。
β−ＳｉＣ半導体膜を単結晶基板（例えば、Ｓｉウェハ
）上にエピタキシャル成長させるには化学的気相成長（
ＣＶＤ）法で行なわれており、常圧で１３６０℃の高温
条件であった。そのために、反応管および単結晶基板に
負荷がかかりやすかった。
）上にエピタキシャル成長させるには化学的気相成長（
ＣＶＤ）法で行なわれており、常圧で１３６０℃の高温
条件であった。そのために、反応管および単結晶基板に
負荷がかかりやすかった。
また、直接に基板（Ｓｉウェハ）上にＳｉＣ膜を形成す
ると、格子不整合も原因となってはがれやすいので、基
板（Ｓｉウェハ）の浸炭（炭化）処理を行なってからＳ
ｉＣ膜のエピタキシャル成長を行なっている。
ると、格子不整合も原因となってはがれやすいので、基
板（Ｓｉウェハ）の浸炭（炭化）処理を行なってからＳ
ｉＣ膜のエピタキシャル成長を行なっている。
ＳｉＣ成長温度を下げることおよび浸炭処理なしでもは
がれの生じないことを考慮して、本出願人はβ−ＳｉＣ
のＣＶＤを減圧下で（ｌＯＴｏｒｒ以下の低圧下で）行
なうことを特願昭６０−１１５４０号にて促案じた。
がれの生じないことを考慮して、本出願人はβ−ＳｉＣ
のＣＶＤを減圧下で（ｌＯＴｏｒｒ以下の低圧下で）行
なうことを特願昭６０−１１５４０号にて促案じた。
減圧ＣＶＤ法で形成したβ−３ｉＣ半導体膜よりもさら
に結晶性の良い（すなわち、結晶欠陥のより少ない）β
−ＳｉＣ膜が求められている。
に結晶性の良い（すなわち、結晶欠陥のより少ない）β
−ＳｉＣ膜が求められている。
単結晶基板上にβ−ＳｉＣエピタキシヤル膜を形成する
方法において、単結晶基板上に薄いβ−ＳｉＣ膜を形成
してから、ケイ素化合物および有機化合物を用いる減圧
下でのＣＶＤ法によってｔｏｏｏ〜１３００℃の単結晶
基板上に所定厚さのβ−ＳｉＣ膜を形成することを特徴
とするＳｉＣ半導体膜形成方法によって結晶性の良好な
β−ＳｉＣ膜が得られる。
方法において、単結晶基板上に薄いβ−ＳｉＣ膜を形成
してから、ケイ素化合物および有機化合物を用いる減圧
下でのＣＶＤ法によってｔｏｏｏ〜１３００℃の単結晶
基板上に所定厚さのβ−ＳｉＣ膜を形成することを特徴
とするＳｉＣ半導体膜形成方法によって結晶性の良好な
β−ＳｉＣ膜が得られる。
先に形成する薄いＳｉＣ膜は、炭化水素（例えば、プロ
パンガス：ＣＪｓ）雰囲気などの炭素（Ｃ）源の存在下
で単結晶基板（Ｓｉウェハ）を高温状態にすることによ
って基板表面部分に形成する浸炭法で形成されてもよい
、また、この薄いＳｉＣＰｌｊＪを先に本出願人が提案
した減圧ＣＶＤ法で１０００〜ｉ ｔｏｏ℃の単結晶基
板上に形成してもよい、さらに、上述した浸炭法でさら
に減圧ＣＶＤ法によって（すなわち、これらの組合せに
よって）薄いＳｉＣ膜を形成することもできる。
パンガス：ＣＪｓ）雰囲気などの炭素（Ｃ）源の存在下
で単結晶基板（Ｓｉウェハ）を高温状態にすることによ
って基板表面部分に形成する浸炭法で形成されてもよい
、また、この薄いＳｉＣＰｌｊＪを先に本出願人が提案
した減圧ＣＶＤ法で１０００〜ｉ ｔｏｏ℃の単結晶基
板上に形成してもよい、さらに、上述した浸炭法でさら
に減圧ＣＶＤ法によって（すなわち、これらの組合せに
よって）薄いＳｉＣ膜を形成することもできる。
１１００−１３００℃の高温成長温度での減圧ＣＶＤ法
での圧力は１０Ｔｏｒｒ以下で、好ましくは、０．５〜
７、０ Ｔｏｒｒである。
での圧力は１０Ｔｏｒｒ以下で、好ましくは、０．５〜
７、０ Ｔｏｒｒである。
ＣＶＤ法で形成するＳｉＣＯ３ｉ源はケイ素化合物でよ
く、例えば、５ｉＨｉ、 ５ｉｔＨｉ、 ５ｉｌｌｚＣ
ｈ、 ５ｉｌｌＣ１ｉ。
く、例えば、５ｉＨｉ、 ５ｉｔＨｉ、 ５ｉｌｌｚＣ
ｈ、 ５ｉｌｌＣ１ｉ。
ＳｉＣ１４などであり、また、Ｃ源は有機化合物で、特
に、炭化水素が好ましくは、例えばＣＨ４，Ｃ，１１，
。
に、炭化水素が好ましくは、例えばＣＨ４，Ｃ，１１，
。
ＣＪＩ Ｃ４ＨＩａ、ＣＪｓ、ＣＪｚなどである。
以下、本発明の好ましい実施態様例によって本発明の詳
細な説明する。
細な説明する。
まず、Ｓｉ単結晶基板（Ｓｉウェハ）を用意して、基板
支持用カーボンサセプタに搭載し反応管内に入れる。反
応管の回りに配置したコイルに高周波電力を印加して誘
導加熱によってサセプタを加熱してその上のＳｉ基板を
加熱する０反応管内を真空ポンプで排気し、Ｓｉ基板が
１０００℃になったところで５ｉｌｌＣ１，ガスおよび
Ｃ３Ｈｌガスを希釈ガス（Ｈ２）とともに反応管内へ流
し、反応管内圧力を３ Ｔｏｒｒに維持する。この状態
でβ−５ｔＣが４０＋ｗｍＺ分の成長速度にてエピタキ
シャル成長して、５０＋ｍ〜１００ｍ＋ｗ程度厚さの薄
いＳｉＣ膜を形成する。
支持用カーボンサセプタに搭載し反応管内に入れる。反
応管の回りに配置したコイルに高周波電力を印加して誘
導加熱によってサセプタを加熱してその上のＳｉ基板を
加熱する０反応管内を真空ポンプで排気し、Ｓｉ基板が
１０００℃になったところで５ｉｌｌＣ１，ガスおよび
Ｃ３Ｈｌガスを希釈ガス（Ｈ２）とともに反応管内へ流
し、反応管内圧力を３ Ｔｏｒｒに維持する。この状態
でβ−５ｔＣが４０＋ｗｍＺ分の成長速度にてエピタキ
シャル成長して、５０＋ｍ〜１００ｍ＋ｗ程度厚さの薄
いＳｉＣ膜を形成する。
次に、上述の５ｉｌｌＣ１＋／ ＣＪａ／ Ｈｚガス流
量および反応管内圧力（３Ｔｏｒｒ）をそのままにして
、Ｓｉウェハの温度（成長温度）を１２００℃に上げ、
続けてβ−５ｔＣエピタキシヤル膜を所定厚さまで成長
させる。このときのＳｉＣ成長速度は５０ｍｍ／分であ
って、速くなっている。β−ＳｉＣの減圧ＣＶＤによっ
て低温化が可能になったにもかかわらず、１２００℃（
１０００〜１３００℃）のような高温にて減圧ＣＶＤを
行なうことによって成長速度が速くなるばかりでなくエ
ピタキシャルβ−３ｉＣ膜の結晶性が改善される（得ら
れる膜は結晶欠陥がｔｏｏｏ〜１１００℃の場合よりも
少ない）、さらに、得られたβ−ＳｉＣ膜は前もって薄
いＳｉＣ膜形成を行なっているのでＳｉ単結晶基板から
はがれることはない。
量および反応管内圧力（３Ｔｏｒｒ）をそのままにして
、Ｓｉウェハの温度（成長温度）を１２００℃に上げ、
続けてβ−５ｔＣエピタキシヤル膜を所定厚さまで成長
させる。このときのＳｉＣ成長速度は５０ｍｍ／分であ
って、速くなっている。β−ＳｉＣの減圧ＣＶＤによっ
て低温化が可能になったにもかかわらず、１２００℃（
１０００〜１３００℃）のような高温にて減圧ＣＶＤを
行なうことによって成長速度が速くなるばかりでなくエ
ピタキシャルβ−３ｉＣ膜の結晶性が改善される（得ら
れる膜は結晶欠陥がｔｏｏｏ〜１１００℃の場合よりも
少ない）、さらに、得られたβ−ＳｉＣ膜は前もって薄
いＳｉＣ膜形成を行なっているのでＳｉ単結晶基板から
はがれることはない。
１３００℃以上に加熱することも可能であるが、Ｓｉ基
板のそりを考慮して上限温度を１３００℃とするのが望
ましい。
板のそりを考慮して上限温度を１３００℃とするのが望
ましい。
上述したｔｏｏｏ℃成長温度の減圧ＣＶＤの代わりに浸
炭法によって薄いＳｉＣ膜を形成してから、１２００℃
成長温度の減圧ＣＶＤを同様に行なうことによって従来
よりも良いβ−３ｉＣ膜が得られる。
炭法によって薄いＳｉＣ膜を形成してから、１２００℃
成長温度の減圧ＣＶＤを同様に行なうことによって従来
よりも良いβ−３ｉＣ膜が得られる。
本発明によって結晶性の良いβ−ＳｉＣ半導体膜を得る
ことができ、これを利用して特性の良い半導体素子（例
えば、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタでの耐環
境デバイス、発行ダイオードなど）を製作することが可
能になる。
ことができ、これを利用して特性の良い半導体素子（例
えば、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタでの耐環
境デバイス、発行ダイオードなど）を製作することが可
能になる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、単結晶基板上にヘテロエピタキシャル成長でβ−Ｓ
ｉＣ膜を形成する方法において、前記単結晶基板上に薄
いβ−ＳｉＣ膜を形成してから、ケイ素化合物および有
機化合物を用いる減圧下での化学的気相成長法によって
１０００〜１３００℃の前記単結晶基板上に所定厚さの
β−ＳｉＣ膜を形成することを特徴とするＳｉＣ半導体
膜の形成方法。 ２、前記薄いＳｉＣ膜を浸炭法によって形成することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、前記薄いＳｉＣ膜をケイ素化合物および有機化合物
を用いる減圧下での化学的気相成長法によって１０００
〜１１００℃の前記炭結晶基板上に形成することを特徴
する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、前記薄いＳｉＣ膜を、まず浸炭法によって、次に化
学的気相成長法によって形成することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の方法。 ５、前記化学的気相成長法での減圧が１０Ｔｏｒｒ以下
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5502686A JPS62213251A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | ＳｉＣ半導体膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5502686A JPS62213251A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | ＳｉＣ半導体膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62213251A true JPS62213251A (ja) | 1987-09-19 |
Family
ID=12987154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5502686A Pending JPS62213251A (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | ＳｉＣ半導体膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62213251A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2214072A1 (es) * | 2000-06-15 | 2004-09-01 | Universidad De Cadiz, Y En Su Nombre Y Representacion El Rector D. Guillermo Martinez Massanet | Sistema para carburizacion de silicio. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61242999A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-29 | Sharp Corp | 炭化珪素単結晶基板の製造方法 |
| JPS6230699A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-09 | Sharp Corp | 炭化珪素単結晶基板の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP5502686A patent/JPS62213251A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61242999A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-29 | Sharp Corp | 炭化珪素単結晶基板の製造方法 |
| JPS6230699A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-09 | Sharp Corp | 炭化珪素単結晶基板の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2214072A1 (es) * | 2000-06-15 | 2004-09-01 | Universidad De Cadiz, Y En Su Nombre Y Representacion El Rector D. Guillermo Martinez Massanet | Sistema para carburizacion de silicio. |
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