外延碳化硅晶片的制造方法.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CN105658847A(43)申请公布日2016.06.08(21)申请号201580002205.6(51)Int.Cl.(2006.01)(22)申请日2015.02.27C30B29/36C30B25/02(2006.01)(30)优先权数据2014-0384982014.02.28JP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2016.04.12(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2015/0558932015.02.27(87)PCT国际申请的公布数据WO2015/129867JA2015.09.03(71)申请人新日铁住金株式会社地址日本东京(72)发明人蓝乡崇伊藤涉藤本辰雄(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人陈建全权利要求书1页说明书11页附图5页(54)发明名称外延碳化硅晶片的制造方法(57)摘要本发明提供在SiC基板上使SiC外延生长来制造外延SiC晶片时得到具有与以往相比进一步降低了层叠缺陷以及彗星型缺陷的高品质外延膜的外延SiC晶片的制造方法。上述外延碳化硅晶片的制造方法的特征在于，在外延生长的开始前流入到生长炉中的生长前气氛气体含有氢气，余量为不活泼气体和不可避免的杂质，其中，上述氢气的含量相对于不活泼气体为0.1～10.0体积％。CN105658847ACN105658847A权利要求书1/1页1.一种外延碳化硅晶片的制造方法，其是在生长炉内的碳化硅单晶基板上通过热CVD法使碳化硅外延生长，其特征在于，在外延生长的开始前流入到生长炉中的生长前气氛气体含有氢气，余量为不活泼气体和不可避免的杂质，其中，所述氢气的含量相对于不活泼气体为0.1～10.0体积％。2.根据权利要求1所述的外延碳化硅晶片的制造方法，其特征在于，所述生长前气氛气体还含有相对于所述不活泼气体合计为0.1～1.0体积％的硅烷系气体或烃系气体中的至少任意一种。3.根据权利要求1或2所述的外延碳化硅晶片的制造方法，其特征在于，所述生长前气氛气体还含有相对于所述不活泼气体合计为0.1～1.0体积％的氯化硅系气体、氯化烃气体以及四氯化碳气体中的至少一种。4.根据权利要求1所述的外延碳化硅晶片的制造方法，其特征在于，所述不活泼气体为氩气或氦气。5.根据权利要求2所述的外延碳化硅晶片的制造方法，其特征在于，所述硅烷系气体的成分由SixHy表示的化合物构成，其中，x、y为1以上的整数。6.根据权利要求2所述的外延碳化硅晶片的制造方法，其特征在于，所述烃系气体的成分由CxHy表示的化合物构成，其中，x、y为1以上的整数。7.根据权利要求3所述的外延碳化硅晶片的制造方法，其特征在于，所述氯化硅系气体的成分由SixHyClz表示的化合物构成，其中，x、z为1以上的整数，y为0以上的整数。8.根据权利要求3所述的外延碳化硅晶片的制造方法，其特征在于，所述氯化烃气体的成分由CxHyClz表示的化合物构成，其中，x、y、z为1以上的整数。9.根据权利要求1～8中任一项所述的外延碳化硅晶片的制造方法，其特征在于，所述碳化硅单晶基板具有相对于(0001)面向<11-20>方向倾斜的角度为4°以下的偏斜角度。10.根据权利要求1～9中任一项所述的外延碳化硅晶片的制造方法，其特征在于，通过使用了石墨制的生长炉的感应加热方式的热CVD法使碳化硅外延生长。2CN105658847A说明书1/11页外延碳化硅晶片的制造方法技术领域[0001]本发明涉及外延碳化硅晶片的制造方法。背景技术[0002]碳化硅(以下，标记为SiC)的耐热性以及机械强度优良，物理、化学上稳定，因此作为耐环境性半导体材料受到瞩目。而且，近年来，作为高频高耐压电子器件等的基板，对外延SiC晶片的需求增高。[0003]在使用SiC单晶基板(以下，称为SiC基板)制作电力器件、高频器件等的情况下，一般是：通常在SiC基板上利用被称为热CVD法(热化学蒸镀法)的方法使SiC薄膜外延生长；或者，通过离子注入法直接注入掺杂物；但是在后者的情况下，由于在注入后需要进行高温下的退火，因此多采用利用外延生长来进行薄膜形成。[0004]在使上述SiC的外延膜生长时，如果在SiC基板表面上存在晶体的紊乱，则会在外延膜中形成由其引起的层叠缺陷，因此在外延膜中存在该层叠缺陷和所谓的通常的外延缺陷。通过兼顾上述层叠缺陷与上述外延缺陷，由此确定外延碳化硅晶片对于在其上形成的电子器件的影响、即外延碳化硅晶片的性能。[0005]作为上述外延缺陷，已知有三角形缺陷、胡萝卜型缺陷、彗星型缺陷等作为代表性的缺陷。如果在器件内部存在这些缺陷，则会作为使器件特性和可靠性劣化的所谓的杀伤缺陷发挥作用，因此强烈要求降低这些缺陷。现状是：上述外延缺陷每