JP5827921B2 - 炭化珪素エピタキシャルウェハの製造装置及び炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法 - Google Patents
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Description
(1)CVD法によって炭化珪素単結晶基板に炭化珪素単結晶をエピタキシャル成長させて炭化珪素エピタキシャルウェハを製造する装置において、炭化珪素単結晶基板を載置する載置台に電源が接続されて、載置した炭化珪素単結晶基板に電圧が印加されるようにしたことを特徴とする炭化珪素エピタキシャルウェハの製造装置。
(2)炭化珪素単結晶基板に印加される電圧が交番電圧であることを特徴とする(1)に記載の炭化珪素エピタキシャルウェハの製造装置。
(3)CVD法によって炭化珪素単結晶基板に炭化珪素単結晶をエピタキシャル成長させて炭化珪素エピタキシャルウェハを製造する方法において、炭化珪素単結晶基板に電圧を印加し、原料ガスに対して該基板が100V以下の電位差を有するようにしながら、炭化珪素単結晶をエピタキシャル成長させることを特徴とする炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法。
(4)炭化珪素単結晶基板に印加する電圧が100Hz以下の交番電圧であることを特徴とする(3)に記載の炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法。
(5)炭化珪素単結晶基板の電気抵抗率が0.001Ωcm以上100Ωcm以下である(3)又は(4)に記載の炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法。
SiC基板に電圧を印加しない通常のCVD法によるエピタキシャル成長では、SiC基板自体が電位的に浮遊電位にあるため、例えば2,000KでSiC基板に到達する粒子のエネルギーは0.17eV程度である(絶対温度=e/k(eは電気素量、kはボルツマン定数)を使って計算)。すなわち、初期エネルギーが全てマイグレーションエネルギーに変わったとしても、その駆動力はあまり期待できない。
まず、成長炉内を真空排気した後、水素ガスを導入して圧力を6×103〜1×104Paに調整する。その後、圧力を一定に保ちながら成長炉の温度を上げ、1500〜1600℃に達した後、圧力をエピタキシャル成長条件、例えば1000Pa程度まで低くし、所定時間保持することで成長前のSiC基板の表面のエッチングを行う。この時の圧力はエッチング効率に大きな影響を持ち、低圧ほどエッチングが進行する。従って、昇温中は圧力が高いためエッチングはほとんど進まず、圧力を下げることでエッチングをスタートさせることができる。
図1に示したように、容器6内に誘導加熱ヒーター5及び発熱体1が収容されたSiCエピタキシャルウェハの製造装置を用いて、以下のようにしてSiCエピタキシャルウェハを作製した。当該製造装置は、複数のSiC基板が縦方向に並んで配置できるようした縦型構造のCVD装置を構成しており、一体構造を有した基板ホルダー2の下部側に接点を設けて交流電源3に接続されて、載置したSiC基板に交番電圧が印加されるようにした。
実施例1と同様にしてエピタキシャル成長を行った。但し、用いたSiC基板の(0001)面からのオフ角度、及び交播電界を表1に示した条件に変更した。得られたSiCエピタキシャル膜のステップバンチングの評価結果も合わせて表中にまとめた。
実施例1と同様にしてエピタキシャル成長を行った。但し、SiC基板の(0001)面からのオフ角度を3.5°とし、また、交播電界は印加せず成長を行った。
Claims (4)
- CVD法によって炭化珪素単結晶基板に炭化珪素単結晶をエピタキシャル成長させて炭化珪素エピタキシャルウェハを製造する装置において、炭化珪素単結晶基板を載置する載置台に電源が接続されて、載置した炭化珪素単結晶基板に交番電圧が印加されるようにしたことを特徴とする炭化珪素エピタキシャルウェハの製造装置。
- CVD法によって炭化珪素単結晶基板に炭化珪素単結晶をエピタキシャル成長させて炭化珪素エピタキシャルウェハを製造する方法において、炭化珪素単結晶基板に交番電圧を印加し、原料ガスに対して該基板が100V以下の電位差を有するようにしながら、炭化珪素単結晶をエピタキシャル成長させることを特徴とする炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法。
- 炭化珪素単結晶基板に印加する電圧が100Hz以下の交番電圧であることを特徴とする請求項2に記載の炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法。
- 炭化珪素単結晶基板の電気抵抗率が0.001Ωcm以上100Ωcm以下である請求項2又は3に記載の炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法。
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