JPS62214613A - ＳｉＯバツフア層の形成方法 - Google Patents
ＳｉＯバツフア層の形成方法Info
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- JPS62214613A JPS62214613A JP5686986A JP5686986A JPS62214613A JP S62214613 A JPS62214613 A JP S62214613A JP 5686986 A JP5686986 A JP 5686986A JP 5686986 A JP5686986 A JP 5686986A JP S62214613 A JPS62214613 A JP S62214613A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
シリコン単結晶基板表面上にβ−ＳｉＣバツフア層を形
成するために、炭素の固体ソースをシリコン基板と接触
させて高温加熱を行なう。
成するために、炭素の固体ソースをシリコン基板と接触
させて高温加熱を行なう。
（産業上の利用分野〕
本発明は、β−ＳｉＣ（立方晶炭化ケイ素）層形成、よ
り詳しくは、シリコン単結晶基板表面上に薄いβ−Ｓｉ
Ｃバツフア層を形成する方法に関するものである。
り詳しくは、シリコン単結晶基板表面上に薄いβ−Ｓｉ
Ｃバツフア層を形成する方法に関するものである。
β−ＳｉＣエピタキシヤル成長膜を利用して半導体装置
を製造する場合にはシリコン半導体装置よりも高温動作
特性が良い（８００℃でも動作する）耐環境デバイスと
して期待されており、そのために所定厚さの良好なβ−
ＳｉＣ膜を形成する必要があり、単結晶基板とβ−３ｉ
Ｃ膜との間にバッファＳｉＣ層を形成しておく。
を製造する場合にはシリコン半導体装置よりも高温動作
特性が良い（８００℃でも動作する）耐環境デバイスと
して期待されており、そのために所定厚さの良好なβ−
ＳｉＣ膜を形成する必要があり、単結晶基板とβ−３ｉ
Ｃ膜との間にバッファＳｉＣ層を形成しておく。
β−ＳｉＣ膜を単結晶基板（Ｓｉウヱハ）上にエピタキ
シャル成長させるには、常圧の化学的気相成長（ＣＶＤ
）法で行なわれている。この方法でＳｉ基板上に直接に
ＳｉＣ膜を形成すると、成長温度が１３６０℃と高いこ
とまた格子不整合であることなどによってはがれやすい
。そこで、Ｓｉ基板の浸炭（炭化）処理を行なって薄い
ＳｉＣバッファ層を先に形成しておくことではがれを防
止している。この浸炭（炭化）処理では、炭化水素雰囲
気などのガスソース（気体炭素源）のもとでＳｉ基板を
高温加熱して表面部分にβ−３ｉＣバツフア層を形成し
ている。
シャル成長させるには、常圧の化学的気相成長（ＣＶＤ
）法で行なわれている。この方法でＳｉ基板上に直接に
ＳｉＣ膜を形成すると、成長温度が１３６０℃と高いこ
とまた格子不整合であることなどによってはがれやすい
。そこで、Ｓｉ基板の浸炭（炭化）処理を行なって薄い
ＳｉＣバッファ層を先に形成しておくことではがれを防
止している。この浸炭（炭化）処理では、炭化水素雰囲
気などのガスソース（気体炭素源）のもとでＳｉ基板を
高温加熱して表面部分にβ−３ｉＣバツフア層を形成し
ている。
ガスソースに代って固体ソース（固体炭素源）を用いて
Ｓｉ単結晶基板上にβ−ＳｉＣバツフア層を形成する方
法を提供することが本発明の目的である。
Ｓｉ単結晶基板上にβ−ＳｉＣバツフア層を形成する方
法を提供することが本発明の目的である。
上述の目的が、高純度カーボン板上にシリコン単結晶基
板を載せて、非酸化性雰囲気中で加熱して該シリコン単
結晶基板の高純度カーボン板側表面にβ−３ｉＣ層を形
成することを特徴とするＳｉＣバッファ層の形成方法に
よって達成される。
板を載せて、非酸化性雰囲気中で加熱して該シリコン単
結晶基板の高純度カーボン板側表面にβ−３ｉＣ層を形
成することを特徴とするＳｉＣバッファ層の形成方法に
よって達成される。
非酸化性雰囲気が窒素（Ｎ２）および／又は水素（１１
□）のガス雰囲気であり、高温にカーボン板およびシリ
コン基板を加熱したときにこれらが酸化されるのを防止
する。また、そのガス雰囲気の圧力は低圧であるのが好
ましく、それだけ物質移動が容易になる。
□）のガス雰囲気であり、高温にカーボン板およびシリ
コン基板を加熱したときにこれらが酸化されるのを防止
する。また、そのガス雰囲気の圧力は低圧であるのが好
ましく、それだけ物質移動が容易になる。
加熱は１３００〜１４００°Ｃの温度に行なうのが望ま
しく、シリコンの融点が１４２０°Ｃであるので融解し
ない程度での１４００℃が上限であり、基板シリコンと
カーボン板の炭素との相互拡散（主とし・てＳｉの拡散
）の進行速度があまり遅くならないように１３００℃を
下限とする。
しく、シリコンの融点が１４２０°Ｃであるので融解し
ない程度での１４００℃が上限であり、基板シリコンと
カーボン板の炭素との相互拡散（主とし・てＳｉの拡散
）の進行速度があまり遅くならないように１３００℃を
下限とする。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施態様例
によって本発明の詳細な説明する。
によって本発明の詳細な説明する。
第１図および第２図は本発明に係るＳｉＣバッファ層形
成方法の工程を説明する概略断面図である。
成方法の工程を説明する概略断面図である。
シリコン単結晶基板１およびこの基板を支持するカセプ
タで誘導加熱で発熱する高純度カーボン板２を用意する
。これらと高周波コイルを備えた真空チャンバー（図示
せず）内に入れ、真空チャンバー内を真空ポンプで排気
する。シリコン基板１およびカーボン板２の表面洗浄の
ために適切なエツチングガスを流し、エツチングガスを
窒素（Ｎ２）ガスでパージして、Ｎ２不活性雰囲気とし
その圧力を約１０Ｔｏｒｒに維持する。シリコン基板１
をカーボン板２上に載せ（第１図）、高周波電力をコイ
ルに印加してカーボン板２を誘電加熱で１３６０℃にす
る。このような高温状態にすることによって接触してい
るシリコン基板１のシリコンとカーボン板２の炭素が固
相拡散して、シリコン基板１上に薄いβ−ＳｉＣ層３が
形成される。ＳｉＣ層の成長機構は主としてＳｊがＳｉ
Ｃ層を通して外拡散し表面で新しく ＳｉＣを形成する
ことによる。シリコン基板およびカーボン板はその表面
を平坦に製作するので全面接触するわけであるが、高温
状態ではそりが発生ずにことがあり接触しない部分が生
じてしまう。このような接触しなくなるシリコン基板表
面であっても減圧下であり高温状態のカーボン板からの
炭素によってβ−ＳｉＣ層を形成する。
タで誘導加熱で発熱する高純度カーボン板２を用意する
。これらと高周波コイルを備えた真空チャンバー（図示
せず）内に入れ、真空チャンバー内を真空ポンプで排気
する。シリコン基板１およびカーボン板２の表面洗浄の
ために適切なエツチングガスを流し、エツチングガスを
窒素（Ｎ２）ガスでパージして、Ｎ２不活性雰囲気とし
その圧力を約１０Ｔｏｒｒに維持する。シリコン基板１
をカーボン板２上に載せ（第１図）、高周波電力をコイ
ルに印加してカーボン板２を誘電加熱で１３６０℃にす
る。このような高温状態にすることによって接触してい
るシリコン基板１のシリコンとカーボン板２の炭素が固
相拡散して、シリコン基板１上に薄いβ−ＳｉＣ層３が
形成される。ＳｉＣ層の成長機構は主としてＳｊがＳｉ
Ｃ層を通して外拡散し表面で新しく ＳｉＣを形成する
ことによる。シリコン基板およびカーボン板はその表面
を平坦に製作するので全面接触するわけであるが、高温
状態ではそりが発生ずにことがあり接触しない部分が生
じてしまう。このような接触しなくなるシリコン基板表
面であっても減圧下であり高温状態のカーボン板からの
炭素によってβ−ＳｉＣ層を形成する。
したがって、シリコン基板全体でのＳｉＣＦｉ３はその
厚さが最も厚いところで２０ｎｍである不均一なもので
あるが、全面に形成されている。冷却してからシリコン
基板１をカーボン板１から持ち上げることによって、β
−ＳｉＣ層３を有するシリコン基板１を得ることができ
る。
厚さが最も厚いところで２０ｎｍである不均一なもので
あるが、全面に形成されている。冷却してからシリコン
基板１をカーボン板１から持ち上げることによって、β
−ＳｉＣ層３を有するシリコン基板１を得ることができ
る。
次に、得られたシリコン基板１をＣｖＤ装置（図示せず
）内に入れて、ケイ素含有ガス（例えば、Ｓ ｉ ＩＩ
４ガス）および炭素含有ガス（例えば、Ｃ３ＩＩ ｎ
ガス）を流しシリコン基板をエピタキシャル成長温度に
加熱しておくことによって、β−３ｉＣバツフア層３上
にβ−ＳｉＣ膜４を所定厚さまで形成する（第３図）。
）内に入れて、ケイ素含有ガス（例えば、Ｓ ｉ ＩＩ
４ガス）および炭素含有ガス（例えば、Ｃ３ＩＩ ｎ
ガス）を流しシリコン基板をエピタキシャル成長温度に
加熱しておくことによって、β−３ｉＣバツフア層３上
にβ−ＳｉＣ膜４を所定厚さまで形成する（第３図）。
このＳｉＣ膜形成を常圧ＣＶＤ法で１３６０℃の温度で
行なってもはがれのトラブルはなく、得られるＳｉＣ膜
の結晶性も問題はない。
行なってもはがれのトラブルはなく、得られるＳｉＣ膜
の結晶性も問題はない。
本発明によれば、炭素ソースガス（例えば、Ｃ、Ｉ＋
、ガス）を使用することなく単にカーボン板上にシリコ
ン単結晶基板を載せて固相拡散でβ−ＳｉＣバツフア層
を形成することができる。
、ガス）を使用することなく単にカーボン板上にシリコ
ン単結晶基板を載せて固相拡散でβ−ＳｉＣバツフア層
を形成することができる。
第１図はカーボン板上にシリコン基板を載せた状態の概
略断面図であり、第２図は本発明にしたがってＳｉＣバ
ッファ層を形成したシリコン基板およびカーボン板の概
略断面図であり、第３図はＳｉＣバッファ層上にＳｉＣ
膜を形成したときのシリコン基板の概略断面図である。 ｌ・・・シリコン基板、 ２・・・カーボン板、 ３・・・ＳｉＣバッファ層、 ４・・・β−ＳｉＣ膜。 第１図 第２図 １・・・シリコン基板 ２・・・カーボン板 ３・・・ＳｉＣバッファ層 ４・・・β−ＳｉＣ膜
略断面図であり、第２図は本発明にしたがってＳｉＣバ
ッファ層を形成したシリコン基板およびカーボン板の概
略断面図であり、第３図はＳｉＣバッファ層上にＳｉＣ
膜を形成したときのシリコン基板の概略断面図である。 ｌ・・・シリコン基板、 ２・・・カーボン板、 ３・・・ＳｉＣバッファ層、 ４・・・β−ＳｉＣ膜。 第１図 第２図 １・・・シリコン基板 ２・・・カーボン板 ３・・・ＳｉＣバッファ層 ４・・・β−ＳｉＣ膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シリコン単結晶基板表面上にバッファＳｉＣ層を形
成する方法において、高純度カーボン板上にシリコン単
結晶基板を載せて、非酸化性雰囲気中で加熱して前記シ
リコン単結晶基板の高純度カーボン板側表面にβ−Ｓｉ
Ｃ層を形成することを特徴とするＳｉＣバッファ層の形
成方法。 ２、前記非酸化性雰囲気が窒素および／又は水素のガス
雰囲気であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の方法。 ３、前記加熱を１３００〜１４００℃の温度にて行なう
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5686986A JPS62214613A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | ＳｉＯバツフア層の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5686986A JPS62214613A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | ＳｉＯバツフア層の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62214613A true JPS62214613A (ja) | 1987-09-21 |
Family
ID=13039429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5686986A Pending JPS62214613A (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | ＳｉＯバツフア層の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62214613A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000319099A (ja) * | 1999-05-07 | 2000-11-21 | Hiroyuki Matsunami | ＳｉＣウエハ、ＳｉＣ半導体デバイス、および、ＳｉＣウエハの製造方法 |
| JP2004148494A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-27 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 硬化ナノインプリントスタンプ |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP5686986A patent/JPS62214613A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000319099A (ja) * | 1999-05-07 | 2000-11-21 | Hiroyuki Matsunami | ＳｉＣウエハ、ＳｉＣ半導体デバイス、および、ＳｉＣウエハの製造方法 |
| JP2004148494A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-27 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 硬化ナノインプリントスタンプ |
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