JP2021031362A - 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 - Google Patents
炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021031362A JP2021031362A JP2019156528A JP2019156528A JP2021031362A JP 2021031362 A JP2021031362 A JP 2021031362A JP 2019156528 A JP2019156528 A JP 2019156528A JP 2019156528 A JP2019156528 A JP 2019156528A JP 2021031362 A JP2021031362 A JP 2021031362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- substrate
- carbon support
- carbide polycrystalline
- support substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 231
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 199
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 199
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 111
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 19
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 120
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 39
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MHPGUDLSTATOHA-UHFFFAOYSA-N [Si]([O-])([O-])([O-])O[Si]([O-])([O-])[O-].[Mo+6] Chemical compound [Si]([O-])([O-])([O-])O[Si]([O-])([O-])[O-].[Mo+6] MHPGUDLSTATOHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 2
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- UWGIJJRGSGDBFJ-UHFFFAOYSA-N dichloromethylsilane Chemical compound [SiH3]C(Cl)Cl UWGIJJRGSGDBFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N dichlorosilicon Chemical compound Cl[Si]Cl BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
- ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N trichloro(phenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DWAWYEUJUWLESO-UHFFFAOYSA-N trichloromethylsilane Chemical compound [SiH3]C(Cl)(Cl)Cl DWAWYEUJUWLESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
Description
(実施例1〜実施例4)
前述した実施形態の成膜装置1000を用いて、炭化ケイ素多結晶膜の成膜を行った。まず、成膜装置1000の基板ホルダー1070に、直径6インチ、厚み1mm、熱膨張係数4.0×10−6/Kのカーボン支持基板を固定した。成膜室1010内へArガスを流入させながら排気ポンプにより炉内を減圧化した後、1400℃まで加熱し、1400℃に達した後Arガスの供給を停止した。原料ガスとして、SiCl4、CH4を用い、ドーピングガスとしてN2、キャリアガスとしてH2を用いた。炭化ケイ素多結晶膜の蒸着工程においては、これらのガスの混合比をSiCl4:CH4:H2:N2=1:1:10:10として、総流入量を22slm(standard L/min)として、20時間の成膜を実施した。厚みが約1mmの炭化ケイ素多結晶膜をカーボン支持基板の両面に成膜させて、カーボン支持基板と前記炭化ケイ素多結晶膜の積層体を得た。得られた積層体を室温まで冷却させて、研削工程に供した。
比較例1においては、加熱処理工程を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして炭化ケイ素多結晶基板を製造した。また、比較例2〜比較例4においては、加熱処理工程における加熱処理の温度を変更したこと以外は、実施例1と同様にして炭化ケイ素多結晶基板を製造した。加熱処理の温度は、比較例2は1000℃、比較例3は1200℃、比較例4は1400℃とした。反り量の測定結果を、表1に示した。
炭化ケイ素多結晶基板の製造に用いた、カーボン支持基板の熱膨張係数を4.5×10−6(/K)としたこと以外は、実施例1〜実施例4と同様として炭化ケイ素多結晶基板を製造した。反り量の測定結果を、表1に示した。
炭化ケイ素多結晶基板の製造に用いた、カーボン支持基板の熱膨張係数を4.5×10−6(/K)としたこと以外は、比較例1〜比較例4と同様として炭化ケイ素多結晶基板を製造した。反り量の測定結果を、表1に示した。
炭化ケイ素多結晶基板の製造に用いた、カーボン支持基板の熱膨張係数を5.0×10−6(/K)としたこと以外は、実施例1〜実施例4と同様として炭化ケイ素多結晶基板を製造した。反り量の測定結果を、表1に示した。
炭化ケイ素多結晶基板の製造に用いた、カーボン支持基板の熱膨張係数を5.0×10−6(/K)としたこと以外は、比較例1〜比較例4と同様として炭化ケイ素多結晶基板を製造した。反り量の測定結果を、表1に示した。
以上の評価結果により、本発明の例示的態様である実施例1〜実施例12において、比較例1〜比較例12と比べて、製造された炭化ケイ素多結晶基板の反り量が小さく、反り量は0.1mmから0.4mmであった。カーボン支持基板が露出した、カーボン支持基板と炭化ケイ素多結晶膜の積層体に対して、炭化ケイ素多結晶膜の成膜温度よりも高い温度で加熱処理する加熱処理工程を行うことにより、炭化ケイ素多結晶基板に大きな反りが発生することを抑制して、反りの小さい炭化ケイ素多結晶基板を製造することができることが示された。
200 カーボン支持基板
500、500A 積層体
100A 外周部
100B 本体部
100C 炭化ケイ素多結晶基板
210 側面部
Claims (4)
- 化学的気相成長法によってカーボン支持基板上に炭化ケイ素多結晶膜を成膜して得られた、前記カーボン支持基板と前記炭化ケイ素多結晶膜を備える積層体の、前記炭化ケイ素多結晶膜に被覆された外周側面を研削して、前記外周側面において少なくとも前記カーボン支持基板の一部を露出させる研削工程と、
前記研削工程の後に、不活性ガス雰囲気下または真空雰囲気下で、前記積層体を、前記炭化ケイ素多結晶膜の成膜温度よりも高い温度で加熱処理する加熱処理工程と、を備える、炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。 - 前記研削工程おいて、前記外周側面の全周に亘って前記カーボン支持基板を露出させる、請求項1に記載の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。
- 前記加熱処理工程において、前記積層体を1600℃〜2200℃で加熱処理する、請求項1または2に記載の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。
- 前記カーボン支持基板の熱膨張係数が、4.0×10−6/K〜5.0×10−6/Kである、請求項1〜3のいずれか1項に記載の炭化ケイ素多結晶基板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019156528A JP7247819B2 (ja) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019156528A JP7247819B2 (ja) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021031362A true JP2021031362A (ja) | 2021-03-01 |
JP7247819B2 JP7247819B2 (ja) | 2023-03-29 |
Family
ID=74678527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019156528A Active JP7247819B2 (ja) | 2019-08-29 | 2019-08-29 | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7247819B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0952797A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Hoya Corp | 炭化ケイ素薄膜および炭化ケイ素薄膜積層基板の製造方法 |
JPH10251062A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-22 | Tokai Carbon Co Ltd | 炭化珪素成形体の製造方法 |
JPH1192295A (ja) * | 1997-09-09 | 1999-04-06 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | SiCダミーウェハ |
US20180040479A1 (en) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Lam Research Corporation | Partial net shape and partial near net shape silicon carbide chemical vapor deposition |
-
2019
- 2019-08-29 JP JP2019156528A patent/JP7247819B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0952797A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Hoya Corp | 炭化ケイ素薄膜および炭化ケイ素薄膜積層基板の製造方法 |
JPH10251062A (ja) * | 1997-03-11 | 1998-09-22 | Tokai Carbon Co Ltd | 炭化珪素成形体の製造方法 |
JPH1192295A (ja) * | 1997-09-09 | 1999-04-06 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | SiCダミーウェハ |
US20180040479A1 (en) * | 2016-08-04 | 2018-02-08 | Lam Research Corporation | Partial net shape and partial near net shape silicon carbide chemical vapor deposition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7247819B2 (ja) | 2023-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016067918A1 (ja) | 炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法 | |
CN104867818B (zh) | 一种减少碳化硅外延材料缺陷的方法 | |
JP7163756B2 (ja) | 積層体、積層体の製造方法および炭化珪素多結晶基板の製造方法 | |
JP7255473B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 | |
JP7400337B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 | |
JP2011023431A (ja) | 炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
JP7273267B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 | |
JP7247819B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 | |
JP7294021B2 (ja) | 黒鉛製支持基板の表面処理方法、炭化珪素多結晶膜の成膜方法および炭化珪素多結晶基板の製造方法 | |
JP7220844B2 (ja) | SiC多結晶基板の製造方法 | |
JP2022067844A (ja) | 炭化珪素多結晶膜の成膜方法および炭化珪素多結晶基板の製造方法 | |
JP7322408B2 (ja) | 炭化珪素多結晶基板、炭化珪素多結晶膜の製造方法および炭化珪素多結晶基板の製造方法 | |
JP7220845B2 (ja) | サセプタ、サセプタの再生方法、及び、成膜方法 | |
CN110117814A (zh) | 具有低密度c空位缺陷的碳化硅外延的制备方法 | |
JP7338193B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 | |
JP7413768B2 (ja) | 多結晶基板の製造方法 | |
JP7247749B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶膜の成膜方法、サセプタ、及び、成膜装置 | |
JP7367497B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶膜の成膜方法、および、炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 | |
JP7322371B2 (ja) | 炭化珪素多結晶基板の製造方法 | |
KR102417484B1 (ko) | 에피택셜 웨이퍼 및 그 제조 방법 | |
JP7279465B2 (ja) | 支持基板、支持基板の保持方法、及び、成膜方法 | |
JP7392526B2 (ja) | 炭化ケイ素単結晶基板の製造方法 | |
WO2023067876A1 (ja) | 多結晶炭化珪素基板の製造方法 | |
JP2022067842A (ja) | 炭化珪素多結晶膜の成膜方法および炭化珪素多結晶基板の製造方法 | |
JP7367541B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220525 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230216 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7247819 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |