气相外延生长方法及带有外延层的基板的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114351248A(43)申请公布日2022.04.15(21)申请号202111339283.9(51)Int.Cl.(22)申请日2017.04.27C30B25/02(2006.01)C30B29/36(2006.01)(30)优先权数据C30B25/08(2006.01)2016-0920732016.04.28JPC30B25/18(2006.01)(62)分案原申请数据C30B25/20(2006.01)201780026022.72017.04.27C30B25/10(2006.01)(71)申请人学校法人关西学院H01L21/02(2006.01)地址日本兵库县申请人丰田通商株式会社(72)发明人金子忠昭久津间保德芦田晃嗣桥本辽(74)专利代理机构北京尚诚知识产权代理有限公司11322代理人龙淳谢弘权利要求书1页说明书9页附图10页(54)发明名称气相外延生长方法及带有外延层的基板的制备方法(57)摘要本发明提供一种SiC基板的制造装置，其包括：在加热处理时使内部空间产生Si蒸气和C蒸气的SiC容器；和能够在Si环境下对所述SiC容器进行加热的高温真空炉。CN114351248ACN114351248A权利要求书1/1页1.一种SiC基板的制造装置，其特征在于，包括：在加热处理时使内部空间产生Si蒸气和C蒸气的SiC容器；和能够在Si环境下对所述SiC容器进行加热的高温真空炉。2.根据权利要求1所述的SiC基板的制造装置，其特征在于：所述高温真空炉能够在所述SiC容器内形成温度梯度。3.根据权利要求1或2所述的SiC基板的制造装置，其特征在于：所述高温真空炉具有在加热处理时使内部空间产生Si蒸气的TaC容器。4.一种SiC基板的制造装置，其特征在于，包括：在加热处理时使内部空间产生Si蒸气和C蒸气的SiC容器；和在加热处理时使内部空间产生Si蒸气的TaC容器。5.根据权利要求3或4所述的SiC基板的制造装置，其特征在于：所述TaC容器具有TaC层和Si的供给源。6.根据权利要求3～5中任一项所述的SiC基板的制造装置，其特征在于：所述SiC容器配置在所述TaC容器的内部。7.根据权利要求1～6中任一项所述的SiC基板的制造装置，其特征在于：所述SiC容器由包含多晶SiC的材料组成。8.根据权利要求1～7中任一项所述的SiC基板的制造装置，其特征在于：所述SiC容器构成为能够收容多片衬底基板。2CN114351248A说明书1/9页气相外延生长方法及带有外延层的基板的制备方法[0001]本案是申请日为2017年4月27日、申请号为201780026022.7(PCT/JP2017/016738)、发明名称为气相外延生长方法及带有外延层的基板的制备方法的专利申请的分案申请。技术领域[0002]本发明主要涉及一种在衬底基板上气相生长单晶SiC的外延层的方法。背景技术[0003]近年来，碳化硅(SiC)作为一种半导体芯片的材料，备受瞩目。SiCSiC具有优异的机械强度和耐辐射性。另外，SiC具有下面的特征：通过添加杂质也能容易控制电子和空穴的价电子，并具有宽的禁带宽度(例如，对于3C型的单晶SiC为2.2eV)、高击穿电场、电子的饱和漂移速率。由于这些因素，SiC有望成为利用于下一代功率器件的材料，其能够实现所述现有的半导体材料中无法实现的高温、高频、耐电压和耐环境性。另外，作为用于LED(发光二极管)的基板，也已引起关注。[0004]过往，在使用SiC的半导体芯片的制备方法中，已知形成外延层的方法。专利文献1及2公开了一种形成SiC的外延层的方法。[0005]专利文献1中，通过CVD(ChemicalVaporDeposition、化学气相沉积)方法形成SiC的外延层。在生长外延层的工艺中，通过引入生长速率被控制在1μm/h以下的缺陷产生抑制层，能够形成缺陷更少的外延层。[0006]另外，作为生长外延层的其他技术，已知以下的方法。也就是说，该外延层的形成方法，包括使用种晶添加升华技术来生长SiC的块状晶体(bulkcrystal)的工艺、和在块状晶体表面液相生长外延层的工艺。在生长外延层的工艺中，通过进行液相生长，能阻挡从所述种晶传播到块状晶体基板的微管缺陷，进而能够形成微管缺陷少的SiC的外延层。[0007][现有技术文献][0008][专利文献][0009]专利文献1：日本专利特开2007‑284298号公报发明内容[0010]发明所要解决的技术问题[0011]然而，由于专利文献1的CVD方法的生长速率慢，特别是在形成相对较厚的外延层时，会增加处理时间。因此，不仅制造成本上升并且不适合大规模生产。另外，在使用CVD方法的情况下，由于原