JP6269854B2 - 炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法 - Google Patents
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Description
図1Aは、実施の形態にかかる炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法の一例を示す工程図である。図1Bは、実施の形態にかかる炭化珪素エピタキシャル膜の成長途中の状態を模式的に示す断面図である。まず、炭化珪素基板1を用意し、一般的な有機洗浄やRCA洗浄法で炭化珪素基板1をよく洗浄する。炭化珪素基板1の一例として、炭化珪素の四層周期六方晶、Si面、4°オフ基板が挙げられる。なお、炭化珪素基板1は、他のオフ角の基板であってもよい。
実施の形態で説明した炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法に従って、3インチウエハーの炭化珪素基板1上に、約40μm/hの成長速度で約11.5μmの膜厚の炭化珪素エピタキシャル膜2を成長させた。ただし、図1に示すステップS8を行わずに、1回のステップS7のエピタキシャル成長において、約11.5μm厚の炭化珪素エピタキシャル膜2を連続して成長させた。
実施の形態で説明した炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法に従って、炭化珪素基板1上に、40μm/hの成長速度で約12μmの膜厚の炭化珪素エピタキシャル膜2を成長させた。ただし、図1に示すステップS8を行わずに、ステップS7を1回だけ行って約12μm厚の炭化珪素エピタキシャル膜2を連続して成長させた。
実施の形態で説明した炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法に従って、炭化珪素基板1上に、40μm/hの成長速度で約12μmの膜厚の炭化珪素エピタキシャル膜2を、6μmずつ2回に分けて成長させた。すなわち、ステップS6の後、ステップS7、ステップS8、ステップS7を行った。ステップS8では、1分間、SiH4ガス及びC3H8ガスの供給を停止して水素及び塩化水素雰囲気中で保持した。
実施の形態で説明した炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法に従って、炭化珪素基板1上に、40μm/hの成長速度で約12μmの膜厚の炭化珪素エピタキシャル膜2を、4μmずつ3回に分けて成長させた。すなわち、ステップS6の後、ステップS7、ステップS8、ステップS7、ステップS8、ステップS7を行った。ステップS8では、1分間、SiH4ガス及びC3H8ガスの供給を停止して水素及び塩化水素雰囲気中で保持した。
実施の形態で説明した炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法に従って、炭化珪素基板1上に、40μm/hの成長速度で約12μmの膜厚の炭化珪素エピタキシャル膜2を、2μmずつ6回に分けて成長させた。すなわち、ステップS6の後、ステップS7、ステップS8、ステップS7、ステップS8、ステップS7、ステップS8、ステップS7、ステップS8、ステップS7、ステップS8、ステップS7を行った。ステップS8では、1分間、SiH4ガス及びC3H8ガスの供給を停止して水素及び塩化水素雰囲気中で保持した。
実施の形態で説明した炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法に従って、炭化珪素基板1上に、40μm/hの成長速度で12μmの膜厚の炭化珪素エピタキシャル膜2を、4μmずつ3回に分けて成長させた。すなわち、ステップS6の後、ステップS7、ステップS8、ステップS7、ステップS8、ステップS7を行った。ステップS8では、15秒間、SiH4ガス及びC3H8ガスの供給を停止して水素及び塩化水素雰囲気中で保持した。
実施例6と同様にして、炭化珪素基板1上に炭化珪素エピタキシャル膜2を、4μmずつ3回に分けて成長させた。ステップS8では、30秒間、SiH4ガス及びC3H8ガスの供給を停止して水素及び塩化水素雰囲気中で保持した。
実施例6と同様にして、炭化珪素基板1上に炭化珪素エピタキシャル膜2を、4μmずつ3回に分けて成長させた。ステップS8では、1分間、SiH4ガス及びC3H8ガスの供給を停止して水素及び塩化水素雰囲気中で保持した。
実施例6と同様にして、炭化珪素基板1上に炭化珪素エピタキシャル膜2を、4μmずつ3回に分けて成長させた。ステップS8では、2分間、SiH4ガス及びC3H8ガスの供給を停止して水素及び塩化水素雰囲気中で保持した。
実施の形態で説明した炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法に従って、ステップS7及びステップS8を複数回、繰り返して、3インチウエハーの炭化珪素基板1上に約23μmの膜厚の炭化珪素エピタキシャル膜2を成長させた。ステップS7では、約40μm/hの成長速度で1回当たり4μmの厚さの炭化珪素エピタキシャル膜2を成長させた。ステップS8では、毎回、SiH4ガス及びC3H8ガスの供給を1分間停止した。
2 炭化珪素エピタキシャル膜
3 ガス
Claims (4)
- 反応容器内に珪素を含むガス、炭素を含むガス及び塩素を含むガスを含む原料ガスを導入し、前記反応容器内の炭化珪素基板上に単結晶炭化珪素エピタキシャル膜を、化学気相成長法により成長させるにあたり、
前記単結晶炭化珪素エピタキシャル膜の成長開始から終了までの間に、
前記反応容器内へ前記原料ガスを導入してエピタキシャル成長を行う工程と、
前記原料ガスのうち、珪素を含むガス及び炭素を含むガスの前記反応容器内への供給を停止し、炉内温度を保持したまま、水素のみ、または水素及び塩化水素を含むガス雰囲気中で処理する工程と、
を交互に行い、応力値が±7.8MPa以内になるように、前記炭化珪素基板の珪素面に前記単結晶炭化珪素エピタキシャル膜を成長させることを特徴とする炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法。 - 前記応力値は、ラマン分光装置により前記単結晶炭化珪素エピタキシャル膜の断面を、前記炭化珪素基板と前記単結晶炭化珪素エピタキシャル膜との界面から前記単結晶炭化珪素エピタキシャル膜の表面まで線分析した場合のピークシフト値を換算した値であり、
前記ピークシフト値は、±0.03cm-1以内であることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法。 - 前記反応容器内へ前記原料ガスを導入してエピタキシャル成長を行う工程では、前記単結晶炭化珪素エピタキシャル膜を1回当たり4μm以下の厚さに成長させることを特徴とする請求項1に記載の炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法。
- 前記原料ガスのうち、珪素を含むガス及び炭素を含むガスの前記反応容器内への供給を停止する時間は、30秒以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の炭化珪素エピタキシャル膜の成長方法。
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