JPH03153023A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH03153023A
JPH03153023A JP29290389A JP29290389A JPH03153023A JP H03153023 A JPH03153023 A JP H03153023A JP 29290389 A JP29290389 A JP 29290389A JP 29290389 A JP29290389 A JP 29290389A JP H03153023 A JPH03153023 A JP H03153023A
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JP
Japan
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silicon
layer
silicon wafer
temperature
gas
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Application number
JP29290389A
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Japanese (ja)
Inventor
Jiyunji Fukuroda
袋田 淳史
Toshihiro Sugii
寿博 杉井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To promote that a semiconductor device utilizing a heterojunction of an HBT or the like is put to practical use by a method wherein a silicon layer is deposited on one surface of a silicon substrate having a carbonized surface, the substrate is heated in an atmosphere of a hydrocarbon and the silicon layer is carbonized. CONSTITUTION:The surface of a silicon wafer 2 is carbonized; an SiC layer is produced. Then, a temperature of the silicon wafer 2 is lowered; a movable shutter 5 is opened; the surface of the silicon wafer 2 is irradiated with an Si molecular beam. An Si layer with a thickness of about 20Angstrom is deposited on a carbonized layer on the surface of the silicon wafer 2. C2H2 gas is introduced into a vacuum container 1; the temperature of the silicon wafer 2 is raised and held; after that, an introduction of the C2H2 gas is stopped; the temperature of the silicon wafer 2 is lowered. The Si layer deposited on the surface of the silicon wafer 2 is carbonized wholly and is transformed into a single-crystal SiC layer.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要] シリコン基板上に単結晶炭化珪素を成長させる方法に関
し。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to a method for growing single-crystal silicon carbide on a silicon substrate.

シリコン基板上に平坦性の優れた単結晶炭化珪素を成長
可能とすることを目的とし。
The purpose is to make it possible to grow single-crystal silicon carbide with excellent flatness on a silicon substrate.

炭化処理を施された表面を有するシリコン基板の一表面
にシリコン層を堆積する工程と、該シリコン層が堆積さ
れた該シリコン基板を炭化水素雰囲気中で加熱して該シ
リコン層を炭化処理する工程とを含むように構成する。
A step of depositing a silicon layer on one surface of a silicon substrate having a surface subjected to a carbonization treatment, and a step of heating the silicon substrate on which the silicon layer is deposited in a hydrocarbon atmosphere to carbonize the silicon layer. Configure it to include.

[産業上の利用分野] 本発明は、シリコン基板上にヘテロ接合を形成する単結
晶炭化珪素(SiC)を成長させる方法に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a method of growing single crystal silicon carbide (SiC) to form a heterojunction on a silicon substrate.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ヘテロ接合を利用した半導体装置の一つとしてヘテロバ
イポーラトランジスタ(IIBT)が考案されている。
A hetero bipolar transistor (IIBT) has been devised as one of the semiconductor devices using a hetero junction.

一方、シリコンウェハ上に炭化珪素(SiC)をエピタ
キシャル成長させる技術の開発が進められている。安定
した微細化技術が確立されているシリコンウェハにシリ
コンより大きなバンドギャップを有するSiC層を形成
し、このSiC層をエミッタとするヘテロバイポーラト
ランジスタを形成することにより、熱的に安定した高速
かつ大電力の集積回路が期待できる。
On the other hand, a technology for epitaxially growing silicon carbide (SiC) on silicon wafers is being developed. By forming a SiC layer with a larger band gap than silicon on a silicon wafer, for which stable miniaturization technology has been established, and forming a hetero bipolar transistor using this SiC layer as an emitter, thermally stable high-speed and large-scale transistors can be realized. We can expect power integrated circuits.

〔発明が解決しようとする課題] シリコンウェハ上へのSiCをエピタキシャル成長させ
る方法として、真空容器内において、加熱されたシリコ
ンウェハ面に対してシリコン(S3)の分子線を照射す
ると同時にアセチレン(C2H2)ガスを吹き付ける一
種の分子線エピタキシ(MBE)法が用いられる場合が
ある。この方法においては1Si分子線を照射する前に
、 C21(、ガスのみを吹き付けてシリコンウェハ表
面を炭化、すなわち、 SiC層を生成しておく。この
ときの真空容器内の残留ガスは、 Si分子が残留ガス
と衝突しない充分低い圧力、−船釣な大きさの成長装置
で5 X 1O−5Torr以下、であることが必要で
ある。残留ガスの大部分はCtHzであるから、 Cz
Hzの分圧をこの圧力範囲になるようにして吹き付ける
必要がある。
[Problems to be Solved by the Invention] As a method for epitaxially growing SiC on a silicon wafer, a molecular beam of silicon (S3) is irradiated onto the surface of a heated silicon wafer in a vacuum chamber, and at the same time acetylene (C2H2) A type of molecular beam epitaxy (MBE) method in which gas is blown may be used. In this method, before irradiating the 1Si molecular beam, the silicon wafer surface is carbonized by spraying only C21 gas, that is, a SiC layer is generated.The residual gas in the vacuum chamber at this time is composed of Si molecules. It is necessary that the pressure is low enough so that it does not collide with the residual gas, less than 5 X 1O-5 Torr in a boat-sized growth apparatus.Since most of the residual gas is CtHz, Cz
It is necessary to spray at a partial pressure of Hz within this pressure range.

しかしながら、上記の条件でシリコンウェハ上に成長し
たSiC層は粒状を成しており5例えば上記HBTのよ
うな半導体装置の製造に適した表面平坦性を有していな
い。
However, the SiC layer grown on the silicon wafer under the above conditions is granular and does not have a surface flatness suitable for manufacturing a semiconductor device such as the above-mentioned HBT.

本発明は、上記の?fBE装置を用いて、シリコンウェ
ハ上に平坦性のの優れた単結晶SiC層を成長可能な方
法を提供することを目的とする。
The present invention is based on the above? The object of the present invention is to provide a method capable of growing a single crystal SiC layer with excellent flatness on a silicon wafer using an fBE apparatus.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、炭化処理を施された表面を有するシリコン
基板の一表面にシリコン層を堆積する工程と、該シリコ
ン層が堆積された該シリコン基板を炭化水素雰囲気中で
加熱して該シリコン層を炭化処理する工程とを含むこと
を特徴とする本発明に係る半導体装置の製造方法、また
は、第1の温度(T、)に加熱された単結晶シリコン基
板が収容されている真空容器内に炭化水素ガスを導入し
たのち該シリコン基板を第2の温度(Tz;>T+)に
加熱して該シリコン基板表面に炭化珪素層を生成する第
1の工程と、該真空容器内に対する該炭化水素ガスの導
入を停止したのち該シリコン基板を第3の温度(’h;
Tz≧Tl>T、)に加熱するとともに該炭化珪素層上
にシリコン層を堆積する第2の工程と。
The above purpose includes a step of depositing a silicon layer on one surface of a silicon substrate having a surface subjected to carbonization treatment, and heating the silicon substrate on which the silicon layer is deposited in a hydrocarbon atmosphere to remove the silicon layer. A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, characterized in that it includes a step of carbonizing the substrate, or a step of carbonizing the substrate in a vacuum container containing a single crystal silicon substrate heated to a first temperature (T). A first step of introducing hydrogen gas and then heating the silicon substrate to a second temperature (Tz;>T+) to generate a silicon carbide layer on the surface of the silicon substrate, and introducing the hydrocarbon gas into the vacuum container. After stopping the introduction of the silicon substrate, the silicon substrate is heated to a third temperature ('h;
a second step of heating to Tz≧Tl>T, and depositing a silicon layer on the silicon carbide layer;

該シリコン層が堆積された該シリコン基板を該真空容器
内において第4の温度(T4 :Ta < 73)に保
持する第3の工程と、前記第4の温度(T4)に保持さ
れた該シリコン基板が収容されている該真空容器内に炭
化水素ガスを導入するとともに該シリコン基板を第5の
温度(TS;TS≧T、)に加熱して該シリコン層を単
結晶炭化珪素層に変換する第4の工程とを含むことを特
徴とする本発明に係る半導体装置の製造方法によって達
成される。
a third step of holding the silicon substrate on which the silicon layer is deposited at a fourth temperature (T4: Ta < 73) in the vacuum container; Hydrocarbon gas is introduced into the vacuum container in which the substrate is housed, and the silicon substrate is heated to a fifth temperature (TS; TS≧T,) to convert the silicon layer into a single-crystal silicon carbide layer. This is achieved by the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, which is characterized in that it includes a fourth step.

〔作 用〕[For production]

炭化された表面を有するシリコンウェハ表面に10− 
”Torr程度の高真空中でSi層を堆積し、このSi
層に850°CでC2N2等の炭化水素ガスを吹き付け
て炭化することにより平坦なSiC層をエピタキシャル
成長させることが可能である。したがって、Si層のエ
ピタキシャル成長とその炭化を反復することにより所望
の厚さを有する単結晶SiC層を形成することができる
10- on the surface of a silicon wafer with a carbonized surface.
``A Si layer is deposited in a high vacuum of about Torr, and this Si layer is deposited in a high vacuum of about Torr.
It is possible to epitaxially grow a flat SiC layer by carbonizing the layer by spraying a hydrocarbon gas such as C2N2 at 850°C. Therefore, by repeating the epitaxial growth of the Si layer and its carbonization, a single crystal SiC layer having a desired thickness can be formed.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施に用いたMBE装置の概要構成を
示す模式図であって1図示しない排気装置により排気さ
れる。直径約50ctrlのステンレス製の真空容器1
の内部に4例えば直径3インチのシリコンウェハ2が設
置される。真空容器l内の到達真空度はl X 10−
 ” Torrである。シリコンウェハ2は0例えばそ
の背面に設けられたヒータ3により1200°Cまで加
熱可能とされている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the general configuration of an MBE apparatus used in the implementation of the present invention, and the exhaust is exhausted by an exhaust device (not shown). Stainless steel vacuum container 1 with a diameter of approximately 50 ctrl
A silicon wafer 2 having a diameter of 4, for example, 3 inches is placed inside the wafer. The ultimate degree of vacuum in the vacuum container l is l x 10-
” Torr. The silicon wafer 2 can be heated up to 1200° C., for example, by a heater 3 provided on its back surface.

真空容器1内部には、シリコンウェハ2と対向するよう
にしてSi分子線源4が設けられておりシリコンウェハ
2とSi分子線源4間に可動シャッタ5が配置されてい
る。また1真空容器1には。
Inside the vacuum chamber 1, a Si molecular beam source 4 is provided so as to face the silicon wafer 2, and a movable shutter 5 is arranged between the silicon wafer 2 and the Si molecular beam source 4. Also in 1 vacuum container 1.

C,R2等の炭化水素ガスを導入するガス導入管6とシ
リコンウェハ2表面を観察するための、電子線銃7Aと
検知器7Bとから成る反射高速電子線回折(R11EE
D)装置が設けられている。ガス導入管6の先端は、シ
リコンウェハ2の表面にC,R2ガスを吹き付けるよう
に、真空容器1内部に延伸されている。
Reflection high-speed electron diffraction (R11EE
D) equipment is provided. The tip of the gas introduction tube 6 is extended into the vacuum chamber 1 so as to spray C and R2 gas onto the surface of the silicon wafer 2.

上記MBE装置内において、第2図に示す温度サイクル
でシリコンウェハ2を加熱し、その間にガス導入管6を
通じてのC2H2ガスの導入およびSi分子線源4から
のSi分子線の照射を間歇的に行い。
In the above MBE apparatus, the silicon wafer 2 is heated in the temperature cycle shown in FIG. conduct.

シリコンウェハ2上にSiC層をエピタキシャル成長さ
せる。
A SiC layer is epitaxially grown on a silicon wafer 2.

(実施例1) 真空容器1内をI X 10− ” Torrに排気し
つつ、この中でシリコンウェハ2を800°Cに加熱し
7表面酸化膜を除去する。次いでシリコンウェハ2の温
度を300 ’Cに下げたのち、ガス導入管6から流量
I SCCMのC2H2ガスを導入する。その結果、真
空容器1内の圧力は3 X 10− ’Torrとなる
。この圧力はC2H,ガスの分圧とみなすことができる
(Example 1) While evacuating the inside of the vacuum chamber 1 to I x 10-'' Torr, the silicon wafer 2 is heated to 800°C to remove the surface oxide film.Then, the temperature of the silicon wafer 2 is raised to 300°C. 'C, then C2H2 gas is introduced from the gas introduction pipe 6 at a flow rate of I SCCM.As a result, the pressure inside the vacuum vessel 1 becomes 3 x 10-' Torr.This pressure is the partial pressure of C2H, gas It can be considered as

シリコンウェハ2の温度を850 ’Cに上げ、この温
度で約10分間保持したのちC2H2ガスの導入を停止
する。以上により、シリコンウェハ2表面は炭化され、
 SiC層が生成する。
The temperature of the silicon wafer 2 is raised to 850'C, and after this temperature is maintained for about 10 minutes, the introduction of C2H2 gas is stopped. As a result of the above, the surface of the silicon wafer 2 is carbonized,
A SiC layer is generated.

次いでシリコンウェハ2の温度を800°Cに下げ。Next, the temperature of silicon wafer 2 was lowered to 800°C.

可動シャッタ5を約1分間開き、シリコンウェハ2表面
にSi分子線を照射する。これによりシリコンウェハ2
表面の炭化層上に厚さ約20人のSi層が堆積する。こ
のときの真空容器1内の圧力は1×10− ”Torr
であった。可動シャッタ5を閉じ、シリコンウェハ2の
温度を300°Cに下げる。
The movable shutter 5 is opened for about 1 minute, and the surface of the silicon wafer 2 is irradiated with a Si molecular beam. As a result, silicon wafer 2
A Si layer with a thickness of about 20 nm is deposited on the surface carbonized layer. At this time, the pressure inside the vacuum container 1 is 1×10-” Torr.
Met. The movable shutter 5 is closed and the temperature of the silicon wafer 2 is lowered to 300°C.

再び真空容器1内に流量I SCCMのC,R2ガスを
導入し、シリコンウェハ2の温度を850°Cに上げ。
C and R2 gases with a flow rate of I SCCM were introduced into the vacuum chamber 1 again, and the temperature of the silicon wafer 2 was raised to 850°C.

約10分間保持したのち、 C,R2ガスの導入を停止
し。
After holding for about 10 minutes, the introduction of C and R2 gas was stopped.

シリコンウェハ2の温度を少なくとも300°Cまで下
げる。
Lower the temperature of the silicon wafer 2 to at least 300°C.

シリコンウェハ2表面に堆積しているSi層が上記C!
H,ガス中における850°Cでの加熱によりすべて炭
化され、単結晶SiC層に変換する。上記工程により、
シリコンウェハ2表面に厚さ約50人の平坦なSiC層
が生成する。このSiC層は鏡面光沢を有する。RHE
EDによる観察によれば、この平坦なSiC層は単結晶
であることが確認された。
The Si layer deposited on the surface of the silicon wafer 2 is the above C!
All of the material is carbonized by heating at 850° C. in H. gas, converting it into a single crystal SiC layer. Through the above steps,
A flat SiC layer with a thickness of approximately 50 nm is formed on the surface of the silicon wafer 2. This SiC layer has specular gloss. RHE
Observation by ED confirmed that this flat SiC layer was single crystal.

(実施例2) 上記実施例1において、真空容器l内に導入するC、H
,ガスの流量を0.OISCCMとし、その他の条件は
実施例1と同様にしてシリコンウェハ2の表面にSiC
の成長を行う。上記C2H,ガスの導入時における真空
容器1内の圧力はI X 10− ’Torrとなる。
(Example 2) In the above Example 1, C, H introduced into the vacuum container l
, the gas flow rate is 0. OISCCM was used, and other conditions were the same as in Example 1 to deposit SiC on the surface of the silicon wafer 2.
grow. The pressure inside the vacuum vessel 1 at the time of introducing the C2H gas is I x 10-'Torr.

本実施例において、シリコンウェハ2表面上には約50
人のSiC層が生成するが、このSiC層は粒状性を示
し、平坦な層ではない。RHEEDによる観察によれば
、この粒状のSiC層は単結晶であることが確認された
In this example, about 50
A human SiC layer is produced, but this SiC layer shows graininess and is not a flat layer. According to observation by RHEED, it was confirmed that this granular SiC layer was a single crystal.

(実施例3) I X 10− ” Torrの高真空中においてシリ
コンウェハ2を800″Cに加熱して表面の自然酸化膜
を除去したのち、シリコンウェハ2の温度を300°C
に下げずに、ただちに850°Cに加熱するとともに流
量I SCCMのC2H,ガスを導入する。この状態で
約10分間保持したのちC,R2ガスの導入を停止し、
シリコンウェハ2の温度を800°Cに下げてからSi
分子線を約2分間照射してsi層を堆積する。
(Example 3) After heating the silicon wafer 2 to 800"C in a high vacuum of I x 10" Torr to remove the natural oxide film on the surface, the temperature of the silicon wafer 2 was increased to 300°C.
Immediately heat to 850°C without lowering the temperature to 850°C, and introduce C2H gas at a flow rate of ISCCM. After maintaining this state for about 10 minutes, the introduction of C and R2 gas was stopped.
After lowering the temperature of silicon wafer 2 to 800°C,
A molecular beam is irradiated for about 2 minutes to deposit a Si layer.

次いで、再び流量I SCCMのC2H2ガスを導入す
るとともに、シリコンウェハ2の温度を850°Cに上
昇し、この状態で約10分間保持する。そののちC,)
I、ガスの導入を停止し、シリコンウェハ2を室温まで
下げる。
Next, C2H2 gas is introduced again at a flow rate of I SCCM, and the temperature of the silicon wafer 2 is raised to 850° C. and held in this state for about 10 minutes. Then C,)
I. Stop the introduction of gas and lower the silicon wafer 2 to room temperature.

本実施例によりシリコンウェハ2に形成されたSiC層
は1粒状性を示す。
The SiC layer formed on the silicon wafer 2 according to this example exhibits monograin nature.

上記実施例2のように、 C,l+2ガスの導入量が低
くなるとシリコンウェハ2表面に粒状のSiC層が生成
するが、その実態および粒状になる理由は不明である。
As in Example 2, when the amount of C, l+2 gas introduced is low, a granular SiC layer is generated on the surface of the silicon wafer 2, but the actual situation and the reason for the granular formation are unknown.

また、シリコンウェハ2の表面またはSiC層上に堆積
されたSi層を炭化する工程に移る前に、シリコンウェ
ハ2の温度を一旦300°Cに下げることによりSiC
層の平坦性が向上する理由についても未だ明らかではな
い。
Furthermore, before proceeding to the step of carbonizing the Si layer deposited on the surface of the silicon wafer 2 or the SiC layer, the temperature of the silicon wafer 2 is once lowered to 300°C, so that the Si
The reason why the flatness of the layer improves is still not clear.

従来、上記と同様のMBE装置内において、 800°
Cのシリコン表面にC,H,ガスを吹き付けた場合。
Conventionally, in an MBE device similar to the above, 800°
When C, H, and gas are sprayed onto the silicon surface of C.

シリコン表面に凹凸が生じ、このとき、 Czllzガ
スの流量を太き(すると凹凸が小さくなると同時にその
数が増すことが知られている。(C,J、Magaba
nd H,J、Leamy、 J、Appl、Phys
、、45(1974)1075)また、シリコン表面が
炭化水素の分解により生じた水素原子と反応して5il
La (シラン)を生成するため、エツチングされるこ
とが知られている。
It is known that when unevenness occurs on the silicon surface, the flow rate of Czllz gas is increased (which causes the unevenness to become smaller and at the same time increase in number. (C, J, Magaba
nd H, J., Leamy, J., Appl., Phys.
, 45 (1974) 1075) In addition, the silicon surface reacts with hydrogen atoms generated by decomposition of hydrocarbons, resulting in 5il
It is known that it is etched to produce La (silane).

(服部佳晋ら、電気学会研究会資料EFM−89−10
,p。
(Yoshinobu Hattori et al., Institute of Electrical Engineers of Japan Research Group Material EFM-89-10
, p.

1 (1989)) これらのことから、上記実施例2のようにCzHzガス
流量が低(なると、シリコンウェハ2表面における水素
原子のエツチングが選択性を持ち、その結果1大きな凹
凸が生じ1その上にエビタキシャ>14長したSiCの
結晶粒が大きくなるのに対して、実施例1のようにC,
H,ガス流量が高い場合には、シリコンウェハ2表面に
対するエツチング選択性が低くなるため小さな凹凸が稠
密に生じ、その上に光学的波長以下の微細なSiCがエ
ピタキシャル成長するものと考えられる。
1 (1989)) For these reasons, when the CzHz gas flow rate is low (as in Example 2), the etching of hydrogen atoms on the surface of the silicon wafer 2 becomes selective, and as a result, 1 large unevenness occurs. In contrast to the fact that the crystal grains of SiC with a length of Ebitaxia>14 become larger, as in Example 1, C,
It is thought that when the H gas flow rate is high, etching selectivity to the surface of the silicon wafer 2 decreases, resulting in dense formation of small irregularities, on which fine SiC of less than the optical wavelength grows epitaxially.

また、上記第3の理由については、  C2H2ガスは
800°Cのシリコン表面に接触するとただちに分解し
て水素原子を生じ、この水素原子による表面のエツチン
グが生じるが、300°Cのシリコンでは。
Regarding the third reason above, when C2H2 gas comes into contact with a silicon surface at 800°C, it immediately decomposes to produce hydrogen atoms, and the hydrogen atoms cause etching of the surface, whereas silicon at 300°C does not.

CtHzガスは熱分解せず1 シリコンと弱い結合を生
じ、シリコン表面に対して保護作用を示す。その結果、
水素原子によるシリコン表面のエツチングが抑制される
ため、平坦なシリコン表面にSiC層が成長するものと
考えられる。
CtHz gas does not thermally decompose 1 but forms a weak bond with silicon, providing a protective effect on the silicon surface. the result,
It is considered that the SiC layer grows on the flat silicon surface because etching of the silicon surface by hydrogen atoms is suppressed.

上記実施例1におけるSi層の堆積とC,H2ガスによ
る炭化処理工程を繰り返して行うこにより所望の厚さの
平坦なSiC層を形成することができる。
By repeating the Si layer deposition and carbonization process using C and H2 gases in Example 1, a flat SiC layer with a desired thickness can be formed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、平坦性の優れたSiC層が形成された
シリコンウェハが得られ、 HBT等のへテロ接合を利
用する半導体装置の実用化を促進する効果がある。
According to the present invention, a silicon wafer on which a SiC layer with excellent flatness is formed can be obtained, which has the effect of promoting the practical use of semiconductor devices using heterojunctions such as HBTs.

4はSi分子線源。4 is a Si molecular beam source.

5は可動シャッタ。5 is a movable shutter.

6はガス導入管 7Aおよび7Bは電子線回折装置の要部である。6 is the gas introduction pipe 7A and 7B are the main parts of the electron beam diffraction apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施に用いたMBE装置の概要構成を
示す模式図。 第2図は本発明の基本的工程説明図 である。 図において。 1は真空容器。 2はシリコンウェハ。 3はヒータ。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the general configuration of an MBE apparatus used in implementing the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating the basic steps of the present invention. In fig. 1 is a vacuum container. 2 is a silicon wafer. 3 is a heater.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)炭化処理を施された表面を有するシリコン基板の
一表面にシリコン層を堆積する工程と、該シリコン層が
堆積された該シリコン基板を炭化水素雰囲気中で加熱し
て該シリコン層を炭化処理する工程 とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(1) A step of depositing a silicon layer on one surface of a silicon substrate having a carbonized surface, and heating the silicon substrate on which the silicon layer is deposited in a hydrocarbon atmosphere to carbonize the silicon layer. 1. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising the step of processing.
(2)第1の温度(T_1)に加熱された単結晶シリコ
ン基板が収容されている真空容器内に炭化水素ガスを導
入したのち該シリコン基板を第2の温度(T_2;>T
_1)に加熱して該シリコン基板表面に炭化珪素層を生
成する第1の工程と、 該真空容器内に対する該炭化水素ガスの導入を停止した
のち該シリコン基板を第3の温度(T_3;T_2≧T
_3>T_1)に加熱するとともに該炭化珪素層上にシ
リコン層を堆積する第2の工程と、 該シリコン層が堆積された該シリコン基板を該真空容器
内において第4の温度(T_4;T_4<T_3)に保
持する第3の工程と、 前記第4の温度(T_4)に保持された該シリコン基板
が収容されている該真空容器内に炭化水素ガスを導入す
るとともに該シリコン基板を第5の温度(T_5;T_
5≧T_3)に加熱して該シリコン層を単結晶炭化珪素
層に変換する第4の工程 とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(2) Hydrocarbon gas is introduced into a vacuum container containing a single crystal silicon substrate heated to a first temperature (T_1), and then the silicon substrate is heated to a second temperature (T_2;>T
A first step of heating the silicon substrate to a temperature of _1) to form a silicon carbide layer on the surface of the silicon substrate, and heating the silicon substrate to a third temperature (T_3; T_2 after stopping the introduction of the hydrocarbon gas into the vacuum vessel). ≧T
_3>T_1) and depositing a silicon layer on the silicon carbide layer, and heating the silicon substrate on which the silicon layer is deposited to a fourth temperature (T_4; T_4< a third step of holding the silicon substrate at a temperature T_3), and introducing a hydrocarbon gas into the vacuum container in which the silicon substrate held at the fourth temperature (T_4) is held, and holding the silicon substrate at a fifth temperature T_3); Temperature (T_5; T_
5≧T_3) to convert the silicon layer into a single-crystal silicon carbide layer.
(3)第2乃至第第4の工程を反復することを特徴とす
る請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
(3) The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the second to fourth steps are repeated.
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