JPH07312347A - 基板及び基板の製造方法 - Google Patents
基板及び基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH07312347A JPH07312347A JP10416594A JP10416594A JPH07312347A JP H07312347 A JPH07312347 A JP H07312347A JP 10416594 A JP10416594 A JP 10416594A JP 10416594 A JP10416594 A JP 10416594A JP H07312347 A JPH07312347 A JP H07312347A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- single crystal
- layer
- silicon carbide
- sic
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリコン基板上に、良好な結晶性を有するβ
型炭化シリコンをヘテロエピタキシャル成長させた基板
及びその製造方法。 【構成】 ＣＦ4 −ＣＨＦ3 −Ａｒ系ガスをプラズマ照
射装置に導入してプラズマを発生せしめ、シリコン基板
１表面にＳｉＣ層２を形成する。このときの反応温度は
200℃程度である。このプラズマ照射により形成された
炭化層基板ＷをＣＶＤ装置に装入し、ＳｉＨ4 −Ｃ3 Ｈ
8 −Ｈ2 系の反応ガスを用いて略1200℃でβ−ＳｉＣ単
結晶をエピタキシャル成長させる。
型炭化シリコンをヘテロエピタキシャル成長させた基板
及びその製造方法。 【構成】 ＣＦ4 −ＣＨＦ3 −Ａｒ系ガスをプラズマ照
射装置に導入してプラズマを発生せしめ、シリコン基板
１表面にＳｉＣ層２を形成する。このときの反応温度は
200℃程度である。このプラズマ照射により形成された
炭化層基板ＷをＣＶＤ装置に装入し、ＳｉＨ4 −Ｃ3 Ｈ
8 −Ｈ2 系の反応ガスを用いて略1200℃でβ−ＳｉＣ単
結晶をエピタキシャル成長させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン基板上にβ−
ＳｉＣをヘテロエピタキシャル成長させた基板及びその
製造方法に関する。
ＳｉＣをヘテロエピタキシャル成長させた基板及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】β−ＳｉＣ単結晶は２．２ｅＶのバンド
ギャップを有し、これはＳｉと比較して大きく、耐薬品
性、耐放射線性に優れている。また、電子移動度がＳｉ
と略同程度の1000cm2 /V・sec.であり、高温で動作可能
な素子として評価され、研究が進められている。一般に
ＳｉＣは大面積の均質な基板を形成しにくく、このこと
が半導体装置への応用を困難にしている。
ギャップを有し、これはＳｉと比較して大きく、耐薬品
性、耐放射線性に優れている。また、電子移動度がＳｉ
と略同程度の1000cm2 /V・sec.であり、高温で動作可能
な素子として評価され、研究が進められている。一般に
ＳｉＣは大面積の均質な基板を形成しにくく、このこと
が半導体装置への応用を困難にしている。
【０００３】β−ＳｉＣの単結晶構造が亜鉛セレン型構
造を有し、Ｓｉの単結晶構造がβ−ＳｉＣと類似するダ
イアモンド型構造を有することに着眼して、Ｓｉ基板上
にβ−ＳｉＣをヘテロエピタキシャル成長せしめ、大面
積基板を形成する方法が考えられている。しかしなが
ら、Ｓｉの格子定数がａ0 ＝5.430 Åであり、β−Ｓｉ
Ｃの格子定数がａ0 ＝4.358 Åであり、両者間では略20
％の格子不整合を有するために、Ｓｉ基板上に直接β−
ＳｉＣの単結晶層を形成することは困難である。
造を有し、Ｓｉの単結晶構造がβ−ＳｉＣと類似するダ
イアモンド型構造を有することに着眼して、Ｓｉ基板上
にβ−ＳｉＣをヘテロエピタキシャル成長せしめ、大面
積基板を形成する方法が考えられている。しかしなが
ら、Ｓｉの格子定数がａ0 ＝5.430 Åであり、β−Ｓｉ
Ｃの格子定数がａ0 ＝4.358 Åであり、両者間では略20
％の格子不整合を有するために、Ｓｉ基板上に直接β−
ＳｉＣの単結晶層を形成することは困難である。
【０００４】そこで、Ｓｉ基板表面を炭化させてＳｉＣ
層をバッファ層として形成し、その上に例えばＣＶＤ法
によりβ−ＳｉＣの単結晶を成長させる方法が考えられ
ている（Nishino, J.A.Powell,and H.A.Will, Appl.Phy
s.Lett.,42,460(1983)) 。ここでバッファ層は格子定数
の緩和の目的で形成されるものであり、この方法ではバ
ッファ層はキャリアガスに水素（Ｈ2 ）を用い、Ｓｉ基
板にプロパン（Ｃ3 Ｈ 8 ）を供給しつつ1250℃以上に加
熱して形成される。その後ＳｉＨ4 −Ｃ3 Ｈ8−Ｈ2 ガ
スを供給し、バッファ層上にβ−ＳｉＣ単結晶を成長さ
せる。このバッファ層により格子定数が緩和されて大面
積のβ−ＳｉＣ単結晶層を形成することができる。
層をバッファ層として形成し、その上に例えばＣＶＤ法
によりβ−ＳｉＣの単結晶を成長させる方法が考えられ
ている（Nishino, J.A.Powell,and H.A.Will, Appl.Phy
s.Lett.,42,460(1983)) 。ここでバッファ層は格子定数
の緩和の目的で形成されるものであり、この方法ではバ
ッファ層はキャリアガスに水素（Ｈ2 ）を用い、Ｓｉ基
板にプロパン（Ｃ3 Ｈ 8 ）を供給しつつ1250℃以上に加
熱して形成される。その後ＳｉＨ4 −Ｃ3 Ｈ8−Ｈ2 ガ
スを供給し、バッファ層上にβ−ＳｉＣ単結晶を成長さ
せる。このバッファ層により格子定数が緩和されて大面
積のβ−ＳｉＣ単結晶層を形成することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この方法により大面積
のβ−ＳｉＣ単結晶層は形成されるが、形成されたβ−
ＳｉＣ単結晶層の結晶性は充分ではないという問題があ
った。これは、上述したようにバッファ層が1250℃以上
の高温で形成されるためである。高温で形成されたバッ
ファ層は多結晶化され、単結晶Ｓｉ（１００）面に対し
て単結晶β−ＳｉＣ（１００）面がグレイン成長する。
グレイン成長とは、単結晶が夫々の配向面の結晶軸が90
°異なる方位を示す境界面を有して成長することであ
り、このグレイン成長がβ−ＳｉＣ単結晶の結晶性を不
充分にしている。
のβ−ＳｉＣ単結晶層は形成されるが、形成されたβ−
ＳｉＣ単結晶層の結晶性は充分ではないという問題があ
った。これは、上述したようにバッファ層が1250℃以上
の高温で形成されるためである。高温で形成されたバッ
ファ層は多結晶化され、単結晶Ｓｉ（１００）面に対し
て単結晶β−ＳｉＣ（１００）面がグレイン成長する。
グレイン成長とは、単結晶が夫々の配向面の結晶軸が90
°異なる方位を示す境界面を有して成長することであ
り、このグレイン成長がβ−ＳｉＣ単結晶の結晶性を不
充分にしている。
【０００６】このバッファ層の多結晶化を防止するため
に、加熱工程を低温で行った場合は、Ｓｉ基板がＣ3 Ｈ
8 と充分に反応しないためにバッファ層が形成されない
という問題があった。
に、加熱工程を低温で行った場合は、Ｓｉ基板がＣ3 Ｈ
8 と充分に反応しないためにバッファ層が形成されない
という問題があった。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、良好な結晶性を有するβ型炭化シリコン単結
晶をシリコン基板上にヘテロエピタキシャル成長せしめ
た基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
のであり、良好な結晶性を有するβ型炭化シリコン単結
晶をシリコン基板上にヘテロエピタキシャル成長せしめ
た基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１発明に係る基板は、
シリコン基板表面に形成された炭化シリコン層と、該炭
化シリコン層上に成長せしめられたβ型炭化シリコン単
結晶とを備えることを特徴とする。
シリコン基板表面に形成された炭化シリコン層と、該炭
化シリコン層上に成長せしめられたβ型炭化シリコン単
結晶とを備えることを特徴とする。
【０００９】第２発明に係る基板の製造方法は、シリコ
ン基板上にβ型炭化シリコン単結晶を成長せしめ、基板
を製造する方法において、プラズマ照射により前記シリ
コン基板表面に炭化シリコン層を形成する工程と、該炭
化シリコン層上にβ型炭化シリコン単結晶を成長せしめ
る工程とを備えることを特徴とする。
ン基板上にβ型炭化シリコン単結晶を成長せしめ、基板
を製造する方法において、プラズマ照射により前記シリ
コン基板表面に炭化シリコン層を形成する工程と、該炭
化シリコン層上にβ型炭化シリコン単結晶を成長せしめ
る工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】第３発明に係る基板の製造方法は、シリコ
ン基板上にβ型炭化シリコン単結晶を成長せしめ、基板
を製造する方法において、炭素系ガスを用いてプラズマ
を生ぜしめる工程と、該プラズマにより前記シリコン基
板表面に炭化シリコン層を形成する工程と、該炭化シリ
コン層上にβ型炭化シリコン単結晶を気相エピタキシャ
ル成長せしめる工程とを備えることを特徴とする。
ン基板上にβ型炭化シリコン単結晶を成長せしめ、基板
を製造する方法において、炭素系ガスを用いてプラズマ
を生ぜしめる工程と、該プラズマにより前記シリコン基
板表面に炭化シリコン層を形成する工程と、該炭化シリ
コン層上にβ型炭化シリコン単結晶を気相エピタキシャ
ル成長せしめる工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の基板及びその製造方法では、シリコン
基板に炭素系ガスを用いて生ぜしめたプラズマを照射
し、プラズマ中の炭素がシリコンと反応して炭化シリコ
ンが形成される。この反応は比較的低温で進行するの
で、従来の炭化工程よりも低温で炭化シリコン層が形成
される。これにより、結晶の歪みに起因する結晶性不良
を引き起こすことがなく、炭化シリコン層上に良好な結
晶性を有するβ型炭化シリコン単結晶が形成され、優れ
た性能を有する基板を得ることができる。また、前記反
応ガスにＣＦ4 、ＣＨＦ3 及びＡｒガスを用いることに
より、プラズマ発生が安定して行われる。
基板に炭素系ガスを用いて生ぜしめたプラズマを照射
し、プラズマ中の炭素がシリコンと反応して炭化シリコ
ンが形成される。この反応は比較的低温で進行するの
で、従来の炭化工程よりも低温で炭化シリコン層が形成
される。これにより、結晶の歪みに起因する結晶性不良
を引き起こすことがなく、炭化シリコン層上に良好な結
晶性を有するβ型炭化シリコン単結晶が形成され、優れ
た性能を有する基板を得ることができる。また、前記反
応ガスにＣＦ4 、ＣＨＦ3 及びＡｒガスを用いることに
より、プラズマ発生が安定して行われる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図１は本発明方法により形成され
た半導体基板の構造を示す模式的断面図である。Ｓｉ基
板１表面にＳｉＣ層２が形成され、ＳｉＣ層２上にβ−
ＳｉＣ単結晶層３がエピタキシャル成長する。このよう
な構造の半導体基板を製造する方法について以下に説明
する。
き具体的に説明する。図１は本発明方法により形成され
た半導体基板の構造を示す模式的断面図である。Ｓｉ基
板１表面にＳｉＣ層２が形成され、ＳｉＣ層２上にβ−
ＳｉＣ単結晶層３がエピタキシャル成長する。このよう
な構造の半導体基板を製造する方法について以下に説明
する。
【００１３】図２は本発明方法の実施に用いるプラズマ
照射装置である。図中５はチャンバであり、チャンバ５
は側壁にガス導入系６を設け、底面に排気系７を設けて
いる。チャンバ５内にはプラズマ発生用の高周波電極８
と、その上方にこれと平行な対向電極９が配設されてお
り、高周波電極８上に被処理基板が載置されるようにな
っている。高周波電極８には高周波電源１０が接続され
ており、高周波電源１０及び対向電極９は接地されてい
る。排気系７には真空ポンプ１１が取り付けられ、チャ
ンバ５内圧力を調整できるようになっている。
照射装置である。図中５はチャンバであり、チャンバ５
は側壁にガス導入系６を設け、底面に排気系７を設けて
いる。チャンバ５内にはプラズマ発生用の高周波電極８
と、その上方にこれと平行な対向電極９が配設されてお
り、高周波電極８上に被処理基板が載置されるようにな
っている。高周波電極８には高周波電源１０が接続され
ており、高周波電源１０及び対向電極９は接地されてい
る。排気系７には真空ポンプ１１が取り付けられ、チャ
ンバ５内圧力を調整できるようになっている。
【００１４】以上の装置を用いてＳｉ基板１の表面を炭
化する。まず、高周波電極８上にＳｉ基板１を載置す
る。そしてガス導入系６からＣＦ4 −ＣＨＦ3 −Ａｒ系
の反応ガスを導入し、高周波電極８に高周波電圧を印加
してプラズマを発生せしめる。このプラズマ中の炭素と
Ｓｉとが反応してＳｉ基板１の表面がＳｉＣ化される。
このプラズマ照射の条件は、 チャンバ圧力：２５０ mTorr 温度：２００℃ 高周波出力：８００Ｗ ガス流量 ＣＦ4 ：２０ sccm ＣＨＦ3 ：２０ sccm Ａｒ：４００ sccm 処理時間：２分間 である。
化する。まず、高周波電極８上にＳｉ基板１を載置す
る。そしてガス導入系６からＣＦ4 −ＣＨＦ3 −Ａｒ系
の反応ガスを導入し、高周波電極８に高周波電圧を印加
してプラズマを発生せしめる。このプラズマ中の炭素と
Ｓｉとが反応してＳｉ基板１の表面がＳｉＣ化される。
このプラズマ照射の条件は、 チャンバ圧力：２５０ mTorr 温度：２００℃ 高周波出力：８００Ｗ ガス流量 ＣＦ4 ：２０ sccm ＣＨＦ3 ：２０ sccm Ａｒ：４００ sccm 処理時間：２分間 である。
【００１５】以上の如きプラズマ照射工程におけるＳｉ
基板１の構造を、図３及び図４の模式的断面図に示す。
図３に示すように、Ｓｉ基板１の表面にプラズマが照射
される。その結果、図４に示すようにＳｉ基板１の表面
が炭化され、バッファ層であるＳｉＣ層２が形成され
る。
基板１の構造を、図３及び図４の模式的断面図に示す。
図３に示すように、Ｓｉ基板１の表面にプラズマが照射
される。その結果、図４に示すようにＳｉ基板１の表面
が炭化され、バッファ層であるＳｉＣ層２が形成され
る。
【００１６】次に、プラズマ照射工程により表面にＳｉ
Ｃ層２が形成された炭化層基板Ｗ上に、ＣＶＤ法により
エピタキシャル成長を行う。図５は本発明方法の実施に
用いるＣＶＤ装置である。１２は釣鐘状のチャンバであ
り、上部にガス導入系１３を設け、底部に排気系１４を
設けている。チャンバ１２内には被処理物を載置する載
置台１５が配置され、チャンバ１２の外周には加熱用の
高周波コイル１６が巻回されてチャンバ１２内を加熱す
るようになっている。また、排気系１４にはバルブ１
８，１８を介して真空ポンプ１７が取り付けられ、これ
らの操作によりチャンバ１２内の圧力が調整されるよう
になっている。
Ｃ層２が形成された炭化層基板Ｗ上に、ＣＶＤ法により
エピタキシャル成長を行う。図５は本発明方法の実施に
用いるＣＶＤ装置である。１２は釣鐘状のチャンバであ
り、上部にガス導入系１３を設け、底部に排気系１４を
設けている。チャンバ１２内には被処理物を載置する載
置台１５が配置され、チャンバ１２の外周には加熱用の
高周波コイル１６が巻回されてチャンバ１２内を加熱す
るようになっている。また、排気系１４にはバルブ１
８，１８を介して真空ポンプ１７が取り付けられ、これ
らの操作によりチャンバ１２内の圧力が調整されるよう
になっている。
【００１７】以上の装置を用いて炭化層基板Ｗの表面に
単結晶を成長させる。まず、炭化層基板Ｗを載置台１５
上に載置する。そしてガス導入系１３からＳｉＨ4 −Ｃ
3 Ｈ 8 −Ｈ2 系の反応ガスを導入し、炭化層基板Ｗ上に
およそ 1.0μｍの厚みのβ−ＳｉＣ単結晶を成長させ
る。このＣＶＤ成長の条件は、 基板温度：１２００℃ ガス流量 ＳｉＨ4 ：１０ sccm Ｃ3 Ｈ8 ：１０ sccm Ｈ2 ：１０ slm 処理時間：９０分間 である。
単結晶を成長させる。まず、炭化層基板Ｗを載置台１５
上に載置する。そしてガス導入系１３からＳｉＨ4 −Ｃ
3 Ｈ 8 −Ｈ2 系の反応ガスを導入し、炭化層基板Ｗ上に
およそ 1.0μｍの厚みのβ−ＳｉＣ単結晶を成長させ
る。このＣＶＤ成長の条件は、 基板温度：１２００℃ ガス流量 ＳｉＨ4 ：１０ sccm Ｃ3 Ｈ8 ：１０ sccm Ｈ2 ：１０ slm 処理時間：９０分間 である。
【００１８】以上の如きプラズマ照射工程及びエピタキ
シャル成長工程を経て、上述の図１に示す構造の半導体
基板が形成される。形成された半導体基板のＳｉＣ層
２、β−ＳｉＣ単結晶層３について、結合状態及び結晶
性を測定した結果を以下に示す。
シャル成長工程を経て、上述の図１に示す構造の半導体
基板が形成される。形成された半導体基板のＳｉＣ層
２、β−ＳｉＣ単結晶層３について、結合状態及び結晶
性を測定した結果を以下に示す。
【００１９】まず、上述のプラズマ照射工程により形成
された炭化層基板Ｗの表面の炭素結合の様子を調べた結
果を説明する。図６は、炭化層基板ＷのＣ1sのＸ線電子
分光測定の結果を示すグラフである。横軸は結合エネル
ギー値を示し、縦軸はピーク強度を示している。図６か
ら明らかなように２８３ｅＶ付近にＳｉ−Ｃ結合による
ピークが認められ、炭化層基板Ｗ表面にＳｉＣ層２が形
成されていることが判る。なお、２８５ｅＶに認められ
るピークはＣ−Ｈ2 結合のピークである。
された炭化層基板Ｗの表面の炭素結合の様子を調べた結
果を説明する。図６は、炭化層基板ＷのＣ1sのＸ線電子
分光測定の結果を示すグラフである。横軸は結合エネル
ギー値を示し、縦軸はピーク強度を示している。図６か
ら明らかなように２８３ｅＶ付近にＳｉ−Ｃ結合による
ピークが認められ、炭化層基板Ｗ表面にＳｉＣ層２が形
成されていることが判る。なお、２８５ｅＶに認められ
るピークはＣ−Ｈ2 結合のピークである。
【００２０】このプラズマ照射工程において、炭化層基
板Ｗ表面からの深さ方向の炭素濃度分布を測定した。図
７は基板の深さ方向の炭素濃度分布を表すグラフであ
る。縦軸に炭素イオン濃度を示し、横軸にＳｉＣ層２の
表面からの深さを示している。他の条件は上述と同様
で、高周波出力を５００Ｗ、８００Ｗ及び９００Ｗの場
合について測定した。図７から明らかなように、高周波
出力を高めることにより炭化層基板Ｗ表面の炭素濃度は
高くなることが判る。また、炭素濃度は表面から深くな
る程低下し、炭素濃度が一定となる深さは表面から略２
００Åであり、これはどの高周波出力値の場合も一定で
あることが判る。図６及び図７に示すように、プラズマ
照射工程により、従来よりも低温度で、ＳｉＣ層２がＳ
ｉ基板１表面に安定に形成されていることが判る。
板Ｗ表面からの深さ方向の炭素濃度分布を測定した。図
７は基板の深さ方向の炭素濃度分布を表すグラフであ
る。縦軸に炭素イオン濃度を示し、横軸にＳｉＣ層２の
表面からの深さを示している。他の条件は上述と同様
で、高周波出力を５００Ｗ、８００Ｗ及び９００Ｗの場
合について測定した。図７から明らかなように、高周波
出力を高めることにより炭化層基板Ｗ表面の炭素濃度は
高くなることが判る。また、炭素濃度は表面から深くな
る程低下し、炭素濃度が一定となる深さは表面から略２
００Åであり、これはどの高周波出力値の場合も一定で
あることが判る。図６及び図７に示すように、プラズマ
照射工程により、従来よりも低温度で、ＳｉＣ層２がＳ
ｉ基板１表面に安定に形成されていることが判る。
【００２１】次に、上述のエピタキシャル成長工程によ
り形成されたβ−ＳｉＣ単結晶の成長温度と成長速度と
の関係を調べた結果を説明する。図８は、β−ＳｉＣ単
結晶の成長温度と成長速度との関係を示すグラフであ
り、横軸は成長温度を示し、縦軸は成長速度を示してい
る。図８から、成長温度即ち基板温度の上昇に伴い成長
膜厚は増加しており、成長温度が1050℃より高温のとき
にβ−ＳｉＣ単結晶が成長していることが判る。この温
度は、従来の1400℃と比較して低温度であると言える。
り形成されたβ−ＳｉＣ単結晶の成長温度と成長速度と
の関係を調べた結果を説明する。図８は、β−ＳｉＣ単
結晶の成長温度と成長速度との関係を示すグラフであ
り、横軸は成長温度を示し、縦軸は成長速度を示してい
る。図８から、成長温度即ち基板温度の上昇に伴い成長
膜厚は増加しており、成長温度が1050℃より高温のとき
にβ−ＳｉＣ単結晶が成長していることが判る。この温
度は、従来の1400℃と比較して低温度であると言える。
【００２２】図９は、上述のエピタキシャル成長工程に
より形成されたノンドープβ−ＳｉＣ単結晶層のホール
移動度と成長温度との関係を示したグラフである。横軸
には成長温度を示し、縦軸にはホール移動度を示してい
る。ノンドープβ−ＳｉＣ単結晶層は 1.5μｍの厚みに
形成されている。図９から、成長温度が1200℃程度でホ
ール移動度はおよそ800 cm2/(V・sec)であり、従来例の
380 cm2/(V・sec)と比較してホール移動度が高まってい
ることが判る。これにより本発明方法により形成された
β−ＳｉＣ単結晶層は、結晶性が向上していると言え
る。また、図９からホール移動度は、成長温度の上昇に
伴い1200℃を越えるまでは増加するが、略1250℃より高
くなると減少する傾向を示す。これは、略1250℃より高
温でＳｉＣ層２が多結晶化され、β−ＳｉＣ単結晶層３
の結晶性が低下したためであると考えられる。これによ
り、エピタキシャル成長工程は1200℃程度で行うことが
望ましい。
より形成されたノンドープβ−ＳｉＣ単結晶層のホール
移動度と成長温度との関係を示したグラフである。横軸
には成長温度を示し、縦軸にはホール移動度を示してい
る。ノンドープβ−ＳｉＣ単結晶層は 1.5μｍの厚みに
形成されている。図９から、成長温度が1200℃程度でホ
ール移動度はおよそ800 cm2/(V・sec)であり、従来例の
380 cm2/(V・sec)と比較してホール移動度が高まってい
ることが判る。これにより本発明方法により形成された
β−ＳｉＣ単結晶層は、結晶性が向上していると言え
る。また、図９からホール移動度は、成長温度の上昇に
伴い1200℃を越えるまでは増加するが、略1250℃より高
くなると減少する傾向を示す。これは、略1250℃より高
温でＳｉＣ層２が多結晶化され、β−ＳｉＣ単結晶層３
の結晶性が低下したためであると考えられる。これによ
り、エピタキシャル成長工程は1200℃程度で行うことが
望ましい。
【００２３】以上の結果から、本実施例の方法で形成さ
れた半導体基板は、低温にて形成されたＳｉＣ層２の上
にβ−ＳｉＣ単結晶層を成長させているので、その結晶
性が良好であると言える。
れた半導体基板は、低温にて形成されたＳｉＣ層２の上
にβ−ＳｉＣ単結晶層を成長させているので、その結晶
性が良好であると言える。
【００２４】なお、上述の実施例ではＳｉＣ層を形成す
るために、ＣＦ4 −ＣＨＦ3 −Ａｒ系の反応ガスを用い
ているが、これに限るものではなく、ＣＨ4 、Ｃ
2 Ｈ6 、Ｃ 3 Ｈ8 又はＣＨ2 Ｆ2 等炭素を含むガスであ
って、安定してプラズマを生ぜしめるものであれば良
い。
るために、ＣＦ4 −ＣＨＦ3 −Ａｒ系の反応ガスを用い
ているが、これに限るものではなく、ＣＨ4 、Ｃ
2 Ｈ6 、Ｃ 3 Ｈ8 又はＣＨ2 Ｆ2 等炭素を含むガスであ
って、安定してプラズマを生ぜしめるものであれば良
い。
【００２５】また、上述の実施例ではβ−ＳｉＣ単結晶
層を形成するためにＣＶＤ法を用いた場合を説明してい
るが、これに限るものではなく、レーザ光による光励起
ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ又はＭＢＥ法等の気相エピタキ
シャル成長法であれば良い。
層を形成するためにＣＶＤ法を用いた場合を説明してい
るが、これに限るものではなく、レーザ光による光励起
ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ又はＭＢＥ法等の気相エピタキ
シャル成長法であれば良い。
【００２６】
【発明の効果】以上のように、本発明においては、従来
よりも極めて低温でＳｉＣ層が形成されるので、ＳｉＣ
層上に成長するβ−ＳｉＣ単結晶層が良好な結晶性を有
し、本発明は優れた効果を奏する。
よりも極めて低温でＳｉＣ層が形成されるので、ＳｉＣ
層上に成長するβ−ＳｉＣ単結晶層が良好な結晶性を有
し、本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明方法に係る半導体基板の構造を示す模式
的断面図である。
的断面図である。
【図２】本発明方法の実施に用いるプラズマ照射装置で
ある。
ある。
【図３】本実施例に係る半導体基板の形成段階の構造を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図４】本実施例に係る半導体基板の形成段階の構造を
示す模式的断面図である。
示す模式的断面図である。
【図５】本発明方法の実施に用いるＣＶＤ装置である。
【図６】本発明に係る半導体基板のＣ1sのＸ線電子分光
測定の結果を示すグラフである。
測定の結果を示すグラフである。
【図７】本発明に係る半導体基板の深さ方向の炭素濃度
分布を表すグラフである。
分布を表すグラフである。
【図８】本発明に係るβ−ＳｉＣ単結晶の成長温度と成
長速度との関係を示すグラフである。
長速度との関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係るβ−ＳｉＣ単結晶層のホール移動
度と成長温度との関係を示したグラフである。
度と成長温度との関係を示したグラフである。
１ Ｓｉ基板 ２ ＳｉＣ層 ３ β−ＳｉＣ単結晶層 ５ チャンバ ６ ガス導入系 ８ 高周波電極 ９ 対向電極 １０ 高周波電源 Ｗ 炭化層基板
Claims (3)
- 【請求項１】 シリコン基板表面に形成された炭化シリ
コン層と、該炭化シリコン層上に成長せしめられたβ型
炭化シリコン単結晶とを備える基板。 - 【請求項２】 シリコン基板上にβ型炭化シリコン単結
晶を成長せしめ、基板を製造する方法において、プラズ
マ照射により前記シリコン基板表面に炭化シリコン層を
形成する工程と、該炭化シリコン層上にβ型炭化シリコ
ン単結晶を成長せしめる工程とを備えることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 シリコン基板上にβ型炭化シリコン単結
晶を成長せしめ、基板を製造する方法において、炭素系
ガスを用いてプラズマを生ぜしめる工程と、該プラズマ
により前記シリコン基板表面に炭化シリコン層を形成す
る工程と、該炭化シリコン層上にβ型炭化シリコン単結
晶を気相エピタキシャル成長せしめる工程とを備えるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10416594A JPH07312347A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 基板及び基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10416594A JPH07312347A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 基板及び基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07312347A true JPH07312347A (ja) | 1995-11-28 |
Family
ID=14373443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10416594A Pending JPH07312347A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 基板及び基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07312347A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015115961A1 (de) | 2014-09-22 | 2016-03-24 | Sumco Corporation | Verfahren zur Herstellung eines einkristallinen SiC-Wafers |
-
1994
- 1994-05-18 JP JP10416594A patent/JPH07312347A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102015115961A1 (de) | 2014-09-22 | 2016-03-24 | Sumco Corporation | Verfahren zur Herstellung eines einkristallinen SiC-Wafers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4855254A (en) | Method of growing a single crystalline β-SiC layer on a silicon substrate | |
| KR100284374B1 (ko) | 결정상 탄화규소 피막의 형성방법 | |
| US20100028240A1 (en) | Process for producing silicon carbide single crystal | |
| WO2008096884A1 (ja) | ｎ型導電性窒化アルミニウム半導体結晶及びその製造方法 | |
| KR20080110921A (ko) | 탄화 규소 단결정의 제조방법 | |
| JPS6329928A (ja) | シリコン上にガリウムヒ素をエピタキシヤル成長せしめる方法 | |
| JP3508519B2 (ja) | エピタキシャル成長装置およびエピタキシャル成長法 | |
| JP3508356B2 (ja) | 半導体結晶成長方法及び半導体薄膜 | |
| JP2003332234A (ja) | 窒化層を有するサファイア基板およびその製造方法 | |
| JPH07312347A (ja) | 基板及び基板の製造方法 | |
| JP6927429B2 (ja) | ＳｉＣエピタキシャル基板の製造方法 | |
| JP3000143B2 (ja) | 化合物半導体の製膜方法 | |
| JPH0455155B2 (ja) | ||
| JPH06216043A (ja) | 半導体薄膜の作成方法 | |
| JPS634454B2 (ja) | ||
| JP3055158B2 (ja) | 炭化珪素半導体膜の製造方法 | |
| CN117448955B (zh) | 一种碳化硅外延结构的制备方法 | |
| JPS5941773B2 (ja) | 気相成長方法及び装置 | |
| JPH0637355B2 (ja) | 炭化珪素単結晶膜の製造方法 | |
| JPS62213252A (ja) | ＳｉＣ半導体膜の形成方法 | |
| JP2917900B2 (ja) | Ｉｉｉ −ｖ族化合物半導体基板の表面処理方法 | |
| JPS62202894A (ja) | 第３・ｖ族化合物半導体の気相成長法 | |
| JPH11228297A (ja) | 立方晶炭化珪素単結晶薄膜の作製方法 | |
| JPH01158721A (ja) | 光照射型低温ｍｏｃｖｄ方法および装置 | |
| JPS6325914A (ja) | 半導体装置の製造方法 |