JP2001335934A - 立方晶炭化珪素単結晶薄膜におけるスリップの低減方法 - Google Patents
立方晶炭化珪素単結晶薄膜におけるスリップの低減方法Info
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Abstract
相成長法(CVD法)を用いてSi基板上に3C−SiC
単結晶薄膜を作製する方法である。 【解決手段】 化学気相成長法(CVD法)を用いた立方
晶炭化珪素(3C−SiC)単結晶薄膜のSi基板上への
作成方法であって、溝を切ったSi基板を用いることに
より基板上に成長させた3C−SiCに導入されるスリ
ップを低減させる方法。
Description
結晶成長に関し、化学気相成長法(CVD法)を用いてS
i基板上に3C−SiC単結晶薄膜を作製する方法であ
る。
に高周波誘導加熱機構を備えた減圧気相化学成長(CV
D)装置を用いてSi基板上にエピタキシャル成長させ
る。Si基板は、カーボン製のサセプター上に置かれ、
このサセプターが高周波誘導加熱により加熱されること
により、間接的に加熱される。基板は、1300℃前後
まで加熱され、その後原料ガスを導入して結晶を成長さ
せる。このときSi基板は表面が鏡面研磨された平坦な
基板が用いられる。
用いたCVD装置では誘導加熱によりカーボン製のサセ
プターが直接加熱され、サセプター上に置かれたSi基
板は、サセプターの発熱により間接的に加熱される。そ
のため、基板の表面と裏面で温度差を生じやすい。 ま
た、サセプターは、誘導加熱により外側が初めに発熱さ
れ、その熱がサセプターの中心に伝達されることにより
全体が加熱される。このため、サセプターの温度分布を
反映して内面においても温度分布を生じやすい。この温
度分布は基板の大面積化にともなって、より発生しやす
くなる。
せるとSiと3C−SiCで熱膨張率、熱伝導率が異な
る。これら、基板の温度分布及び物性の違いにより3C
−SiC及びSi基板は熱的な応力を受ける。そして、
この応力を緩和させるために、スリップが温度の高い周
辺部から温度の低い中心部へ向かって導入される。スリ
ップは結晶の成長時間と共に基板の中心部へ向かって成
長し、やがて、基板全面に導入される。このスリップは
結晶欠陥として3C−SiCの電気特性を悪化させると
共に、Si基板を除去して3C−SiCの単独膜を作製
する際にSiCが細かく割れてしまうという悪影響を及
ぼす。
に、本発明では、Si基板の表面又は裏面に浅い溝を彫
ることで溝の部分で熱応力を緩和させ、また、発生した
スリップの進行をその溝で止めるようにした。
法)を用いた立方晶炭化珪素(3C−SiC)単結晶薄膜
のSi基板上への作成方法であって、溝を切ったSi基
板を用いることにより基板上に成長させた3C−SiC
に導入されるスリップを低減させる方法である。
裏面に格子状の溝を切った3インチSi基板を使用し
た。
用いた立方晶炭化珪素(3C−SiC)単結晶薄膜のSi
基板上への作成方法においては、縦型減圧CVD装置を
使用する。この装置では、縦型の反応管が使用され、原
料ガス及びキャリヤーガスが反応管の上部より供給さ
れ、そのガスの流れに対して垂直にSi基板が配置され
ることにより、基板全面に同時にガスが供給されるため
に基板上での成長条件の変化が少なくなり、膜厚や結晶
性の分布が少なくなる。その結果、ガス流速を遅くする
ことができるので、成長条件の最高値の幅が広くなり大
面積の3C−SiC単結晶を作製することができる。
iCを成長させた。Si基板は厚さ750ミクロンで直
径3インチのものを使用した。この実施例では、基板表
面にダイシングマシーンで深さ150ミクロンの溝を1
cm間隔で格子状に切った例を示している。この基板上
に縦型減圧CVD装置を用いて3C−SiCを成長させ
た。成長条件は基板温度1300℃、反応管内圧力10
0Torr、水素ガス流量20slm、プロパンガス流
量0.56sccm、シランガス流量0.5sccmで
行った。
板表面に溝を切っていない基板と溝を切った基板を用い
て作製したSi基板上の3C−SiCの表面写真であ
る。図2(a)では基板の外周部からスリップが導入さ
れているのに対し、図2(b)ではスリップが導入され
ていない結晶が得られた。
Si基板を用いて作製した3C−SiCである。写真上
部に見える基板の外周部から伸びている白い線が熱的な
応力により導入されたスリップである。(b)は、表面
に1cm間隔で深さ150ミクロンの溝を格子状に切った
Si基板を用いて作製した3C−SiCである。なお、
基板上に形成された結晶表面は鏡面状態にあるので、図
2(a)及び(b)における白い部分は蛍光灯が表面に
写っている状態を示している。
板上に作製した3C−SiCに導入されるスリップを低
減させることができた。
に格子状に切ったSi基板を示す図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 化学気相成長法(CVD法)を用いた立方
晶炭化珪素(3C−SiC)単結晶薄膜のSi基板上への
作成方法であって、Si基板の表面又は裏面に溝を切っ
たものを用いることにより基板上に成長させた3C−S
iCに導入されるスリップを低減させる方法。 - 【請求項2】 Si基板として3インチ基板を使用する
ことを特徴とする請求項1記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000154317A JP2001335934A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 立方晶炭化珪素単結晶薄膜におけるスリップの低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000154317A JP2001335934A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 立方晶炭化珪素単結晶薄膜におけるスリップの低減方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001335934A true JP2001335934A (ja) | 2001-12-07 |
Family
ID=18659430
Family Applications (1)
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JP2000154317A Pending JP2001335934A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 立方晶炭化珪素単結晶薄膜におけるスリップの低減方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001335934A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003069657A1 (fr) * | 2002-02-15 | 2003-08-21 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procede de formation de couche de carbure de silicium ou de nitrure d'element iii sur un substrat adapte |
JP2015162669A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 無欠陥領域を有するエピタキシャル膜を基板上に形成する方法及び無欠陥領域を有するエピタキシャル膜付き基板 |
JP2016044115A (ja) * | 2014-08-27 | 2016-04-04 | 三菱電機株式会社 | 炭化珪素エピタキシャルウエハ、炭化珪素半導体装置および炭化珪素エピタキシャルウエハの製造方法 |
-
2000
- 2000-05-25 JP JP2000154317A patent/JP2001335934A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2003069657A1 (fr) * | 2002-02-15 | 2003-08-21 | Centre National De La Recherche Scientifique | Procede de formation de couche de carbure de silicium ou de nitrure d'element iii sur un substrat adapte |
FR2836159A1 (fr) * | 2002-02-15 | 2003-08-22 | Centre Nat Rech Scient | Procede de formation de couche de carbure de silicium ou de nitrure d'element iii sur un substrat adapte |
JP2015162669A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 無欠陥領域を有するエピタキシャル膜を基板上に形成する方法及び無欠陥領域を有するエピタキシャル膜付き基板 |
JP2016044115A (ja) * | 2014-08-27 | 2016-04-04 | 三菱電機株式会社 | 炭化珪素エピタキシャルウエハ、炭化珪素半導体装置および炭化珪素エピタキシャルウエハの製造方法 |
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