JPH10513146A - Cvdによるエピタキシャル成長中にサセプターを保護する方法と装置 - Google Patents

Cvdによるエピタキシャル成長中にサセプターを保護する方法と装置

Info

Publication number
JPH10513146A
JPH10513146A JP8523457A JP52345796A JPH10513146A JP H10513146 A JPH10513146 A JP H10513146A JP 8523457 A JP8523457 A JP 8523457A JP 52345796 A JP52345796 A JP 52345796A JP H10513146 A JPH10513146 A JP H10513146A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plate
susceptor
sic
substrate
grown
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
Application number
JP8523457A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4002604B2 (ja
Inventor
コルディナ,オルレ
ハリン,クリステル
ヤンゼン,エリク
Original Assignee
エービービー リサーチ リミテッド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エービービー リサーチ リミテッド filed Critical エービービー リサーチ リミテッド
Publication of JPH10513146A publication Critical patent/JPH10513146A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4002604B2 publication Critical patent/JP4002604B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • C30B25/10Heating of the reaction chamber or the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02Epitaxial-layer growth
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/36Carbides
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S117/00Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10S117/90Apparatus characterized by composition or treatment thereof, e.g. surface finish, surface coating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T117/00Single-crystal, oriented-crystal, and epitaxy growth processes; non-coating apparatus therefor
    • Y10T117/10Apparatus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

(57)【要約】 SiC、第III族元素の窒化物又はそれらの合金が化学蒸着により、サセプター(1)の表面に配置された基板(6)の上でエピタキシャル成長せしめられるときに、該サセプターの寿命を延ばすようにそのサセプターを保護する方法。該基板とその基板に供給される該エピタキシャル成長用のガス混合物とは、そのサセプターを加熱することにより加熱される。本発明は、SiC、SiCと成長される材料との合金又はその成長される材料からできているプレート(5)をサセプター(1)の上に配置し、そして基板(6)を該プレート(5)の上に配置することを特徴とするものである。この用法によれば、サセプターからの不純物の悪影響なしに結晶層を該基板上で成長させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 CVDによるエピタキシャル成長中にサセプターを保護する方法と装置発明の技術分野と従来技術 本発明は、SiC、第III族元素の窒化物又はそれらの合金が化学蒸着でサセ プター(susceptor)の表面に配置された基板上でエピタキシャル成長せしめら れるときにそのサセプターを保護する方法にして、その基板とその基板に供給さ れるエピタキシャル成長用のガス混合物がそのサセプターを加熱することにより 加熱されるその方法、並びにそのような結晶を化学蒸着で基板上でエピタキシャ ル成長させるための、添付請求の範囲の装置に関する独立クレームの前文の装置 に関する。 従って、本発明はSiC、第III族元素の窒化物及びそれらのあらゆるタイプ の合金に適用可能であるが、高品質のそのような結晶を成長させる一般的な問題 をSiCについてここに非限定例によって更に説明することにする。 SiCの単結晶は、例えば色々なタイプのダイオード、トランジスタ及びサイ リスタのような、特にSiと比較してSiCの卓越した性質、即ち極端な条件下 でも十分に機能すると言うSiCの能力から利益を得ることが可能な用途に予定 される色々なタイプの半導体デバイスで使用するために、特に成長させる。Si Cの価電子帯(valence band)と伝導帯(conduction band)との間の禁止帯の 幅が大きいことにより、このSiC材料から造られたデバイスは高温、即ち10 00Kまでの温度で作動可能となる。 しかし、SiCを良好に配向させて成長させるには高温が必要である。化学蒸 着による炭化珪素のエピタキシャル成長は、従って、1400℃を越える温度を 使用する方式で行われる。これらの高温は、当該ガス混合物のSi−及びC−含 有前駆体ガスをクラッキングすることにより分解を達成し、かつそれら原子を基 板表面に配向様式で確実に蒸着させると言う2つのために、必要とされる。高温 は、また、色々なタイプの材料から来る不純物に関する問題も意味し、従って成 長せしめられるSiC結晶の層に望まれない不純物が入り込むのを防ぐためには 、 高温に耐える適切な材料を選ぶことが決定的に重要なことである。グラファイト が、純度が比較的高いこと、色々な大きさと形状が得られること、及び抵抗があ って加熱が容易になることから、現在最も適したサセプター材料である。しかし 、未保護グラファイトは化学蒸着によるSiCのエピタキシーには適していない ことが示されている。当該ガス混合物中に含まれるキャリヤーガスとしての水素 ガスとグラファイトのサセプター表面との間の反応により炭化水素が生成し、こ のことが当該ガス混合物の前駆体ガス類の炭素と珪素の投入比(input ratio) (C/Si比)を変化させるのである。加えて、グラファイト中に存在する不純 物(主としてホウ素とアルミニウム)がエピタキシャル層に混入される。金属を サセプター材料として使用するときも依然同じ問題が存在する。但し、この場合 は、必要とされる高温に因り他のタイプの不純物が放出されると言うことが唯一 の相違である。 グラファイト製サセプターの場合、この問題は高純度のSiC膜の成長用サセ プターとしてSiC被覆グラファイトを用いることにより解決された。SiCは 高温に耐えるその能力と、それがガス混合物と昇華後に混合されるならば何らの 不純物も構成しないだろうと言うことに因り選ばれる。このSiCのコーティン グは不純物とC/Si比の変化に対して実質的な保護になる。エピタキシーの際 に用いられる高温に因り、基板の下にあるSiCコーティングはエッチング又は 昇華され、幾らか冷たい基板の背面に蒸着せしめられる。この昇華は、サセプタ ーと基板との間に温度勾配があるため、また前駆体ガスが基板の下にあるSiC コーティングには到達せず、そのSiCコーティングと相互作用してそのコーテ ィング上での蒸着とそのコーティングからの昇華との間に、それらの他の領域に おけるような適当な平衡を得る可能性がないことから起こるものである。基板の 下にあるSiCコーティングのエッチングと昇華のこの効果は、所謂ホット−ウ ォール反応器(hot-wall reactor)を使用して基板をサセプターのチャンネルの 中に配置し、そのチャンネルを取り囲んでいるサセプターの壁を加熱し、しかし て基板とサセプターとの間の温度勾配を常用のコールド−ウォール(cold-wall )又はウォーム−ウォール(warm-wall)の反応器の場合より小さくすることに より相殺することができる。これは、しかし、上記効果を遅くするだけであるが 、 上記問題は依然として存在し、サセプターの寿命を制限する。しかして、ある一 定の時間後にはサセプターを変えることが必要であるが、それは、不純物が別に サセプターからも来て、エピタキシャル層に混入し、またSi/C比が反応器で 変わるからである。金属サセプターを使用し、グラファイトの場合と同じ理由か らSiC膜で被覆するときにも、対応する問題が存在する。この問題も第III族 元素の窒化物、第III族元素の窒化物の合金又はSiCと1種又は2種以上の第I II族元素の窒化物との合金の高品質単結晶がCVD法でエピタキシャル成長せし められるべきときにも存在する。ある場合には、温度がより低く、従って高温に 因る不純物の問題はSiCの場合ほど目立たないが、サセプター又はその保護コ ーティングのエッチング、及び基板の下にあるそのようなコーティングに起こり 得る昇華に関する問題は残っている。発明の概要 本発明の目的は、サセプターの寿命を延ばし、そして結晶層をサセプターから の不純物の悪影響なしに基板上で成長させ得るように、そのサセプターをより良 好に保護するのを可能にする、導入部で定義した方法、並びにその結晶をこの方 法を実施するための化学蒸着によりエピタキシャル成長させるための装置を提供 することである。 本発明によれば、この目的は、SiC、SiCと成長される材料との合金又は 成長されるその材料からできているプレートをサセプター上に置き、そしてその プレート上に基板を配置することにより達成される。 SiCを成長させ、そしてSiC−プレートを使用する場合、サセプターを前 記のようにSiCで一部又は全部被覆するときは、SiC−プレートの下にある サセプター表面のSiCコーティングは昇華し、そのプレートの背面に蒸着され ることはあるけれども、プレート背面のそのような蒸着はプレートが用いられな いときの基板背面に対する蒸着よりはるかに目立たないことが見いだされた。同 時に、SiC−プレートから基板背面への昇華もほとんど全く起こらず、そのた め基板の背面はエピタキシャル成長の前後で同じように見えることが認められた 。かくして、SiC−プレートを配置した結果として、サセプターの寿命が伸び 、基板上でのSiC−層のエピタキシャル成長の信頼性が改善される。サセプタ ー のSiCコーティングがない場合、そのSiC−プレートは、また、いかなる不 純物もサセプターから基板に通されず、これら不純物はそのSiC−プレートに 広がって行かなければならないことにより、そのプレートの機能を相当に改善す る。本発明は、SiCを成長させるときにSiCのプレートを使用すると、特に 良好な結果をもたらすものであるが、第III族元素の窒化物、第III族元素の窒化 物の合金、又はそのような窒化物若しくは窒化物類とSiCとの合金の成長にも 、SiC、SiCと成長される材料との合金又はその成長される材料の各プレー トの1つを用いると、SiC−プレートの場合に対応する結果を得ることができ る。 本発明の1つの好ましい態様によれば、上記のプレートは、そのプレートの平 面内で、前記ガス混合物の供給の少なくとも上流の方向に、そのプレート上に置 かれた基板より実質的に遠くに延在するように選ばれる。このことは、SiCコ ーティング又はサセプターの他の表面材料に起こる可能性のあるエッチングが上 記の方向で基板に対して相当離れた距離の所で起こり、従ってサセプターから不 純物の漏出があるとしても、この漏出は基板から相当離れた距離の所で生じ、エ ピタキシャル成長に対する影響は以前よりはるかに小さいことを意味している。 もう1つの好ましい態様によれば、前記のプレートは、そのプレートの平面内 のあらゆる方向に、そのプレート上に置かれた基板より実質的に遠くに延在する ように選ばれ、そのため基板は、それがサセプターより有意に小さいために、サ セプターから逸散して来る不純物に対して非常に効率的にかつ高い信頼性で保護 される。 本発明の更にもう1つの好ましい態様によれば、高結晶質(high crystalline quality)のプレートがサセプターに適用される。ここで、そのサセプターは、 その上にSiCコーティングがある場合、サセプター表面のSiCコーティング からそのプレートの背面への蒸着とそのプレートから基板の背面への蒸着を更に 減少させる。 本発明のもう1つの態様によれば、前記のプレートは成長される材料からでき ているか、又はその材料を実質的な成分として含んでいる。ここで、その材料は 触媒効果を生むことが見いだされており、そのためそのプレートは前駆体ガスの 分解を高める。この分解の向上は、そのプレートによる前駆体ガスの減少がプレ ートなしの場合に対して大きくなることにより分かる。この触媒効果はプレート が上記のようになっていない場合より低い温度で前駆体ガスを適性に分解するの を可能にし、従って反応器中の温度を下げることが可能となり、それによって、 不純物が壁等の中のそれらの場所から離れ易くならず基板の上のガス混合物中に 入り込むと言うことにはならなくなる。SiCが成長され、そしてそのような高 結晶質のプレートが得られるときにSiCプレートを使用する場合、そのSiC −プレートが触媒効果を有することの結果であり、かつ、その成長される材料か らできているか又はその材料を実質的成分として含んでいるプレートが高結晶質 であることの結果である成長層中への窒素混入の減少は、その触媒効果を増加さ せる。 本発明の更に他の好ましい態様によれば、前記プレートはチャンネルを備える サセプターのそのチャンネルの底に配置される。ここで、前記のガス混合物はそ のチャンネルを通って供給されるように意図され、そのチャンネルを取り囲むサ セプターの壁が加熱されるように配置されている。このプレートの使用とこの構 成を持つサセプターを組み合わせることにより、SiC又は他の保護膜により被 覆されたサセプターの寿命を更に延ばすことができる。 本発明の更なる利点と好ましい特徴は、次の説明と請求の範囲の他の従属項か ら明らかになるであろう。図面の簡単な説明 下記において、1つの実施例として挙げられる本発明の1つの好ましい態様を 添付図面を参照して具体的に説明する。 添付図面において: 図1は本発明による装置の縦断面図であり、そして 図2は図1による装置の右側から見た端面図である。本発明の好ましい態様の詳細な説明 図1は、SiC−基板上でSiCを単純化された方法で化学蒸着によりエピタ キシャル成長させるための、本発明の1つの好ましい態様による装置を示すもの である。本図から明らかなように、当該装置は、また、ポンプ類、ガス類を供給 する導管類、真空ケーシング、加熱手段等々のような他の手段を含んで成るが、 これらの本発明とは何の関係もない常用の付帯設備は、本発明の特性を明確かつ 重点的に説明するために省かれている。本発明の装置はサセプター1を含み、こ のサセプターは、この態様では、グラファイトより成り、そしてSiCの薄いコ ーティング2で被覆されている。サセプターはチャンネル3を備え、そのチャン ネルはそれを包囲する壁4を有する。チャンネル3の底面にはあたかも艶出し仕 上げされているかのように見える高結晶質のSiCプレート5が適用され、その プレート上に、上面でSiC層をエピタキシャル成長させるためのSiC基板が 載置されている。 SiCプレートの寸法はその二次元平面が基板6の寸法より実質的に大きいそ のような寸法であり、従ってその基板はプレート5の外側限界内に十分収まって いる。このケースでは、SiCプレートは長さ100mm、幅31mm及び厚さ 1mmであり、これに対して基板は長さと幅が約15mmであり、厚さが0.3 mmである。ここで重要なことは、SiCプレートが、成長用に使用されるガス 混合物の流れの上流方向に基板より実質的に遠くに延在していることである。こ れは、使用される層流がサセプターからの不純物を下流に運ぶことを可能にする だけであるからである。サセプターは、また、エピタキシャル成長が起こる真空 ケーシングへの導入中とそのケーシングからの除去中にサセプターの取り扱いを 容易にするための穴7も有する。図2には、チャンネル3に導入される成長操作 用のガス混合物と基板6の両者を加熱することができるように、サセプターを誘 導加熱するための手段8が示される。 本発明による装置は、主に高出力の半導体デバイスで使用するために、厚さ2 0〜50μmの膜を成長させるのに使用されるが、この装置の機能は次のとおり である:ガス混合物は、矢印9で示されるように、サセプターのチャンネル3を 通して供給される。このガス混合物はH2−キャリアーガスと、好ましくはプロ パンとシランの形をしたC−及びSi−含有前駆体ガスを含んでいる。加熱手段 8は、基板が1500〜1700℃、好ましくは約1550℃の温度を得、また チャンネルに導入されるガス混合物をサセプターからの放熱により加熱し、それ らにより珪素原子と炭素原子を生成させるための前駆体ガスをクラッキングし、 それら原子をSiC基板6の表面へと蒸着させるように、サセプター1を加熱す る。ガス混合物がチャンネル表面に達するそのチャンネル3の内壁表面付近では 、Si原子とC原子の蒸着と昇華に関して平衡が存在する。従来法の装置のよう に、チャンネルにSiCプレートが存在しなければ、サセプターと基板との間の 温度勾配は基板の下にあるサセプターのSiCコーティングを昇華させ、その昇 華物をサセプターより若干冷たい基板の背面に蒸着させているはずである。この ことは、少し後に、サセプターのグラファイトから炭化水素や、更にはそのグラ ファイト中に存在するホウ素及びアルミニウムのような不純物を基板付近のチャ ンネルに漏出させ、この漏出が基板表面付近のC/Si比を変化させ、それによ って基板上への良好な成長とそれら不純物のエピタキシャル層中への混入が影響 を受けているであろう。 しかし、高結晶性のSiCプレート5の適用によって、そのSiCプレートの 下にあるサセプターのSiCコーティングからの昇華によるSiCのSiCプレ ートの背面に対するSiCの蒸着をほとんど排除することが可能になった。加え て、基板の下にあるSiCプレートからのSiCの昇華によるその基板の背面に 対する蒸着も、従来法の装置での基板背面に対するSiCの蒸着に対して相当に 減少せしめられる。これは、サセプターのSiCコーティングの臨界表面が従来 法の装置に対して寿命が伸びており、そのためサセプターから出る炭化水素又は 他の不純物がガス混合物中に導入される危険が少なくなっていることを意味する 。サセプターの水素エッチングもSiCプレートの縁回りに、従って臨界場所で ない所で認められただけである。更に、後に全ての不純物が導入されるとしても 、これはSiCプレート5のそばで、従って基板6から遠く離れた所で起こり、 そのため不純物がエピタキシャル層に混入される可能性は以前よりはるかに少な くなっているだろう。更に、SiCプレート5はガス混合物中に含まれる前駆体 ガスの分解を増す触媒効果を有することも見いだされた。もっとも、このことは SiCプレートがない場合に対して前駆体ガスの減少を大きくすることに通ずる が、これは、所望ならば、サセプターの外形を異なるものとすることにより克服 することができる。しかし、この触媒効果はある所定の温度での前駆体ガスの分 解がより良好であることを意味し、従って目的とした分解を達成するのにより低 い温度を使用することが可能となるだろうし、その低い温度は、また、不純物が 反応 器の壁を離れ、サセプターのチャンネル3中のガス混合物に入り込むのを更に困 難にする。 成長した層の形態はSiCプレート5の使用によってはるかに改善されるが、 これは露出したグラファイトからの保護と、主として炭素前駆体の分解を改善す る前記触媒効果に因ると考えられる。また、SiCプレート5を使用する場合、 成長した層への窒素の混入が従来法の典型的な窒素濃度である1015cm-3から 、このSiCプレートを使用したときのより少ない1014cm-3まで低下せしめ られることも判明した。これは、恐らくは、SiCプレートの触媒効果の結果で ある。 従って、SiCプレート5とSiC被覆グラファイト製サセプターとの、発明 をなす一体使用は、グラファイト製サセプターから来る所望されない不純物と窒 素供与体に関してエピタキシャル層の汚染(impurity)を改善する。これらの利 点は、また、グラファイト若しくは金属の非被覆サセプター又は金属のSiC被 覆サセプターが使用される場合にもあるだろう。更に、サセプターの寿命が延ば され、かつ成長した層の形態が著しく改善される。 本発明は、勿論、いかなる意味でも、以上述べた装置と方法の好ましい態様に 制限されるものではなく、本発明の基本的な着想から逸脱しない範囲でこれら態 様を修正する幾つかの可能性は当業者には明白であろう。 既に述べたように、本発明は第III族元素の窒化物、第III族元素の窒化物の合 金、又はSiCと1種又は2種以上の第III族元素の窒化物との合金の成長にも 適用可能であり、そして成長されるエピタキシャル層の質に対して、発明をなす そのプレートのSiC−プレートの場合に対応するプラスの影響をもたらす。 サセプターは前記のものとは異なる形状及び寸法を有することができ、そして この発明は冷たい壁のサセプターにも、この場合温度勾配とこの温度勾配による サセプターのSiCコーティングからのSiCの昇華(これが存在する場合)が 増加するけれども、適用可能である。 プレートは、前記の好ましい態様に示されるものとは異なる他の寸法を、また 基板に関しては他の割合を有していることもできるものであり、従って請求の範 囲で定義される“プレード”はその最も広い意味において解されるべきであり、 そしてこれには基板を置くことができる表面を有するあらゆるタイプの構造が包 含される。例えば、プレートを、サセプターに導入され、そのサセプター表面の 大きな部分を保護する中空のビーム品(beam-piece)として作ることが可能であ るだろう。但し、チャンネルの“天井”と基板との間の距離が10mmを越える と、この天井からの不純物が問題にならないとは言えないだろう。 “高結晶質”のプレートとは、プレートが高純度を有するが、純粋な単結晶で あってはならず、単結晶性領域(monocrystalline regions)を有していること ができることを意味する。 SiCプレートの場合、“SiCプレート”は、プレートがSiC分子より構 成されていなければならないことを意味せず、それはC−及びSi−粉末を焼結 することによっても製造可能であって、1:1以外の他のC/Si比も有するこ とができ、例えば40:60も考えられるだろう。プレート材料に関して請求の 範囲で定義される“SiC”は、プレートが実質的にSiCのみより成るが、少 量の他の化合物、例えば第III族元素の窒化物がSiCと混合されていてもよい ことを意味する。 基板は、SiC以外の、第III族元素の窒化物のような他の材料のものであっ てもよい。 更に、プレート材料の重要な性格は、前記エピタキシー成長に使用される温度 で拡散率が小さく、かつ純度が高いことである。これはSiCのプレートで特に よく得ることが可能であるが、本発明はSiCと成長される材料との、1種若し くは数種の第III族元素の窒化物を更に含んでいてもよい合金、又は成長される 材料の合金のプレートも包含する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.SiC、第III族元素の窒化物又はそれらの合金が化学蒸着によりサセプ ター(1)の表面に配置された基板(6)の上でエピタキシャル成長せしめられ るときに該サセプター(1)を保護する方法にして、該基板とその基板に供給さ れる該エピタキシャル成長用のガス混合物とが該サセプターを加熱することによ り加熱される方法において、SiC、SiCと成長される材料との合金又はその 成長される材料からできているプレート(5)が該サセプターに置かれ、そして 該基板はそのプレートの上に配置されていることを特徴とする、上記の方法。 2.SiCがエピタキシャル成長され、そして前記プレートがSiCプレート (5)であることを特徴とする、請求の範囲第1項に記載の方法。 3.前記プレート(5)がそのプレートの平面内で、前記ガス混合物の供給の 少なくとも上流の方向に、該プレート上に設けられた基板(6)より実質的に遠 くに延在するように選ばれることを特徴とする、請求の範囲第1項又は第2項に 記載の方法。 4.前記プレート(5)がそのプレートの平面内のあらゆる方向に、該プレー ト上に置かれた基板(6)より実質的に遠くに延在するように選ばれることを特 徴とする、請求の範囲第3項に記載の方法。 5.前記サセプター(1)に高結晶質のプレート(5)が適用されていること を特徴とする、請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の方法。 6.前記サセプター(1)を被覆しているSiC層(2)よりも実質的に厚い プレート(5)が該サセプターに適用されている、請求の範囲第1〜5項のいず れかに記載の方法。 7.前記ガス混合物が通って供給されるように意図されたチャンネルを備えた サセプター(1)にして、該チャンネルを取り囲む該サセプターの壁(4)が加 熱されるように配置されているそのサセプターのチャンネル(3)の底に、前記 プレート(5)が配置されていることを特徴とする、請求の範囲第1〜6項のい ずれかに記載の方法。 8.保護用SiC層(2)により覆われているグラファイトのサセプター(1 ) 上で実施されることを特徴とする、請求の範囲第1〜7項のいずれかに記載の方 法。 9.前記プレート(5)が前記の成長される材料からできているか、又は該材 料を実質的な成分として含んでいることを特徴とする、請求の範囲第1項に記載 の方法。 10.サセプター(1)にして、その表面に基板(6)を受容できるようにな っている該サセプター、及び該サセプターを加熱し、それによって該基板とその 基板に供給されるエピタキシャル成長用のガス混合物とを加熱する手段(8)を 含んで成る、該基板(6)の上でSiC、第III族元素の窒化物又はそれらの合 金を化学蒸着によりエピタキシャル成長させるための装置において、SiC、S iCと成長される材料との合金又はその成長される材料からできているプレート (5)にして、該サセプターに適用され、かつそのプレートの上面に該基板を受 容できるようになっているプレートを更に含んでいることをことを特徴とする、 上記の装置。 11.SiCがエピタキシャル成長され、そして前記プレートがSiCプレー ト(5)であることを特徴とする、請求の範囲第10項に記載の装置。 12.前記プレート(5)がそのプレートの平面内で、前記ガス混合物の供給 の少なくとも上流の方向に、該プレートが受容するようになっている基板(6) より遠くに延在するように配置されていることを特徴とする、請求の範囲第10 項又は第11項に記載の装置。 13.前記プレート(5)がそのプレートの平面内のあらゆる方向に、該プレ ートが受容するようになっている基板(6)より実質的に遠くに延在するように 配置されていることを特徴とする、請求の範囲第12項に記載の装置。 14.前記プレート(5)が高結晶質のものからできている、請求の範囲第1 0〜13項のいずれかに記載の装置。 15.前記プレート(5)が前記サセプター(1)を被覆しているSiC層( 2)よりも実質的に厚い、請求の範囲第10〜14項のいずれかに記載の装置。 16.前記サセプター(1)が、前記ガス混合物が通って供給されるように意 図されたチャンネル(3)を備え、ここで前記加熱手段(8)が該チャンネルを 取り囲んでいる該サセプターの壁(4)を加熱するようになっており、そして前 記プレート(5)が該チャンネルの底に設けられていることを特徴とする、請求 の範囲第10〜15項のいずれかに記載の装置。 17.前記サセプター(1)が保護用SiC層(2)により被覆されたグラフ ァイトからできていることを特徴とする、請求の範囲第10〜16項のいずれか に記載の装置。 18.前記プレート(5)が前記の成長される材料からできているか、又は該 材料を実質的な成分として含んでいることを特徴とする、請求の範囲第10項に 記載の装置。
JP52345796A 1995-01-31 1996-01-24 Cvdによるエピタキシャル成長中にサセプターを保護する方法と装置 Expired - Lifetime JP4002604B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9500326-5 1995-01-31
SE9500326A SE9500326D0 (sv) 1995-01-31 1995-01-31 Method for protecting the susceptor during epitaxial growth by CVD and a device for epitaxial growth by CVD
PCT/SE1996/000069 WO1996023913A1 (en) 1995-01-31 1996-01-24 Method and device for protecting the susceptor during epitaxial growth by cvd

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10513146A true JPH10513146A (ja) 1998-12-15
JP4002604B2 JP4002604B2 (ja) 2007-11-07

Family

ID=20397015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52345796A Expired - Lifetime JP4002604B2 (ja) 1995-01-31 1996-01-24 Cvdによるエピタキシャル成長中にサセプターを保護する方法と装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5792257A (ja)
EP (1) EP0807191B1 (ja)
JP (1) JP4002604B2 (ja)
DE (1) DE69604383T2 (ja)
SE (1) SE9500326D0 (ja)
WO (1) WO1996023913A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003068669A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Denso Corp 半導体基板の熱処理方法及び装置
JP2005072468A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Koyo Thermo System Kk 半導体ウエハの熱処理装置
JP2006070325A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Epiquest:Kk 高温用cvd装置
JP2006232669A (ja) * 2000-12-18 2006-09-07 Toyo Tanso Kk 低窒素濃度黒鉛材料、低窒素濃度炭素繊維強化炭素複合材料、低窒素濃度膨張黒鉛シート
JP2007150124A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Koyo Thermo System Kk 熱処理方法、熱処理装置用管体、およびこれを用いた熱処理装置
JP2010248072A (ja) * 2000-12-18 2010-11-04 Toyo Tanso Kk 低窒素濃度黒鉛材料、及び、その保管方法
JP4759572B2 (ja) * 2004-12-24 2011-08-31 アイクストロン、アーゲー Rf−加熱されるプロセス室を備えたcvd反応装置
US10494737B2 (en) 2013-12-24 2019-12-03 Showa Denko K.K. Apparatus for producing SiC epitaxial wafer and method for producing SiC epitaxial wafer

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5989340A (en) * 1995-11-14 1999-11-23 Siemens Aktiengesellschaft Process and device for sublimation growing of silicon carbide monocrystals
SE9600704D0 (sv) * 1996-02-26 1996-02-26 Abb Research Ltd A susceptor for a device for epitaxially growing objects and such a device
SE9600705D0 (sv) * 1996-02-26 1996-02-26 Abb Research Ltd A susceptor for a device for epitaxially growing objects and such a device
US6464843B1 (en) 1998-03-31 2002-10-15 Lam Research Corporation Contamination controlling method and apparatus for a plasma processing chamber
JP4771591B2 (ja) * 1998-04-06 2011-09-14 クリー インコーポレイテッド 化学気相成長による物体のエピタキシアル成長方法及び装置
DE19934336A1 (de) * 1998-09-03 2000-03-09 Siemens Ag Vorrichtung zum Herstellen und Bearbeiten von Halbleitersubstraten
DE10043600B4 (de) * 2000-09-01 2013-12-05 Aixtron Se Vorrichtung zum Abscheiden insbesondere kristalliner Schichten auf einem oder mehreren, insbesondere ebenfalls kristallinen Substraten
DE10055182A1 (de) 2000-11-08 2002-05-29 Aixtron Ag CVD-Reaktor mit von einem Gasstrom drehgelagerten und -angetriebenen Substrathalter
US6569250B2 (en) 2001-01-08 2003-05-27 Cree, Inc. Gas-driven rotation apparatus and method for forming silicon carbide layers
US6896738B2 (en) * 2001-10-30 2005-05-24 Cree, Inc. Induction heating devices and methods for controllably heating an article
US6797069B2 (en) * 2002-04-08 2004-09-28 Cree, Inc. Gas driven planetary rotation apparatus and methods for forming silicon carbide layers
DE60237240D1 (de) * 2002-12-10 2010-09-16 E T C Epitaxial Technology Ct Suszeptorsystem
AU2002368439A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-30 Etc Srl Susceptor system
US7118781B1 (en) * 2003-04-16 2006-10-10 Cree, Inc. Methods for controlling formation of deposits in a deposition system and deposition methods including the same
EP1651802B1 (en) * 2004-06-09 2011-03-09 E.T.C. Epitaxial Technology Center SRL Support system for treatment apparatuses
JP2006303152A (ja) * 2005-04-20 2006-11-02 Fuji Electric Holdings Co Ltd エピタキシャル成膜装置およびエピタキシャル成膜方法
US8052794B2 (en) * 2005-09-12 2011-11-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Directed reagents to improve material uniformity
ITMI20061809A1 (it) * 2006-09-25 2008-03-26 E T C Srl Processo per realizzare un sustrato di carburo di silicio per applicazioni microelettroniche
US8226770B2 (en) * 2007-05-04 2012-07-24 Applied Materials, Inc. Susceptor with backside area of constant emissivity
US10100409B2 (en) 2015-02-11 2018-10-16 United Technologies Corporation Isothermal warm wall CVD reactor

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5434757A (en) * 1977-08-24 1979-03-14 Hitachi Ltd Chemical vapor-phase growth method
GB2089840B (en) * 1980-12-20 1983-12-14 Cambridge Instr Ltd Chemical vapour deposition apparatus incorporating radiant heat source for substrate
GB2162544B (en) * 1984-06-28 1987-11-18 Stc Plc Mass transport process for manufacturing semiconductor devices
US4865659A (en) * 1986-11-27 1989-09-12 Sharp Kabushiki Kaisha Heteroepitaxial growth of SiC on Si
JPS63186422A (ja) * 1987-01-28 1988-08-02 Tadahiro Omi ウエハサセプタ装置
US4846102A (en) * 1987-06-24 1989-07-11 Epsilon Technology, Inc. Reaction chambers for CVD systems
JPH0369113A (ja) * 1989-08-09 1991-03-25 Fujitsu Ltd 半導体製造装置
WO1992022922A2 (en) * 1991-06-12 1992-12-23 Case Western Reserve University Process for the controlled growth of single-crystal films of silicon carbide polytypes on silicon carbide wafers
JP2576766B2 (ja) * 1993-07-08 1997-01-29 日本電気株式会社 半導体基板の製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006232669A (ja) * 2000-12-18 2006-09-07 Toyo Tanso Kk 低窒素濃度黒鉛材料、低窒素濃度炭素繊維強化炭素複合材料、低窒素濃度膨張黒鉛シート
JP2010248072A (ja) * 2000-12-18 2010-11-04 Toyo Tanso Kk 低窒素濃度黒鉛材料、及び、その保管方法
JP2003068669A (ja) * 2001-08-27 2003-03-07 Denso Corp 半導体基板の熱処理方法及び装置
JP2005072468A (ja) * 2003-08-27 2005-03-17 Koyo Thermo System Kk 半導体ウエハの熱処理装置
JP2006070325A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Epiquest:Kk 高温用cvd装置
JP4759572B2 (ja) * 2004-12-24 2011-08-31 アイクストロン、アーゲー Rf−加熱されるプロセス室を備えたcvd反応装置
JP2007150124A (ja) * 2005-11-30 2007-06-14 Koyo Thermo System Kk 熱処理方法、熱処理装置用管体、およびこれを用いた熱処理装置
US10494737B2 (en) 2013-12-24 2019-12-03 Showa Denko K.K. Apparatus for producing SiC epitaxial wafer and method for producing SiC epitaxial wafer

Also Published As

Publication number Publication date
EP0807191A1 (en) 1997-11-19
DE69604383T2 (de) 2000-01-05
US5792257A (en) 1998-08-11
DE69604383D1 (de) 1999-10-28
JP4002604B2 (ja) 2007-11-07
WO1996023913A1 (en) 1996-08-08
EP0807191B1 (en) 1999-09-22
SE9500326D0 (sv) 1995-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4002604B2 (ja) Cvdによるエピタキシャル成長中にサセプターを保護する方法と装置
EP0865518B1 (en) A device for heat treatment of objects
EP0835336B2 (en) A device and a method for epitaxially growing objects by cvd
US8052794B2 (en) Directed reagents to improve material uniformity
CA2312790C (en) Growth of very uniform silicon carbide epitaxial layers
EP0859879B1 (en) A method for epitaxially growing objects and a device for such a growth
JP2008516877A (ja) GaN結晶またはAlGaN結晶の製造法
JP2007504081A (ja) 高純度結晶成長
US6030661A (en) Device and a method for epitaxially growing objects by CVD
JP5228583B2 (ja) サセプタおよび気相成長装置
US7247513B2 (en) Dissociation of silicon clusters in a gas phase during chemical vapor deposition homo-epitaxial growth of silicon carbide
US5759263A (en) Device and a method for epitaxially growing objects by cvd
Tischler et al. Growth and characterization of compound semiconductors by atomic layer epitaxy
KR20200125073A (ko) GaN 웨이퍼 제조용 HVPE 장치 및 그에 의한 GaN 웨이퍼 제조 방법
JP4744652B2 (ja) 対象物の熱処理装置とサセプタの製造法
JP4222630B2 (ja) 物体をエピタキシャル成長させるための方法及びそのような成長を行うための装置
JPH11513352A (ja) 物体をエピタキシャル成長させる方法及びそのような成長のための装置
JP4050318B2 (ja) デバイスなどの物体をエピタキシャル成長させる装置用のサセプタ
JPS62123094A (ja) 3―5属化合物半導体気相成長用サセプタ
JPH0239423A (ja) 半導体基板上に第3―v族化合物を付着する方法
JPS62291022A (ja) 気相成長装置
WO1996023912A1 (en) DEVICE FOR EPITAXIALLY GROWING SiC BY CVD
Sywe Epitaxial growth of layered structures of silicon carbide and aluminum nitride by metal-organic chemical vapor deposition
Zelenin et al. Some aspects of SiC CVD epitaxy
Devrajan Growth of SiC thin films on SOI substrates by RTCVD

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20031111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070227

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070412

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: 20070807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070820

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100824

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110824

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120824

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130824

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term