JP2021031336A - SiC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION APPARATUS - Google Patents

Abstract

To provide a SiC chemical vapor deposition apparatus capable of continuously manufacturing a SiC epitaxial wafer having high uniformity of carrier concentration over a long term.SOLUTION: The SiC chemical vapor deposition apparatus comprises: a furnace body constituting a film deposition space; a mounting table provided in the inside of the furnace body and having a mounting surface for mounting a SiC wafer; two or more Si containing raw material gas introduction pipes for introducing a Si containing raw material gas including Si to the inside of the furnace body; and a C containing raw material gas introduction pipe for introducing a C containing raw material gas including C to the inside of the furnace body. The two or more Si containing raw material gas introduction pipes has different distances between the introduction ports of the Si containing raw material gas introduction pipes and the mounting surface of the mounting table and are arranged so that a difference between the maximum the minimum of the distances between the introduction ports and the mounting surface is 0.6 mm or more and less than 1.5 mm.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ＳｉＣ化学気相成長装置に関する。 The present invention relates to a SiC chemical vapor deposition apparatus.

炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコン（Ｓｉ）に比べて絶縁破壊電界が１桁大きく、バンドギャップが３倍大きく、熱伝導率が３倍程度高い等の特性を有する。ＳｉＣはこれらの特性を有することから、パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等への応用が期待されている。このため、近年、上記のような半導体デバイスにＳｉＣエピタキシャルウェハが用いられるようになっている。 Silicon carbide (SiC) has characteristics such as an dielectric breakdown electric field that is an order of magnitude larger, a band gap that is three times larger, and a thermal conductivity that is about three times higher than that of silicon (Si). Since SiC has these characteristics, it is expected to be applied to power devices, high-frequency devices, high-temperature operation devices, and the like. For this reason, in recent years, SiC epitaxial wafers have come to be used for the above-mentioned semiconductor devices.

ＳｉＣエピタキシャルウェハは、ＳｉＣウェハ（ＳｉＣ基板）上にＳｉＣ半導体デバイスの活性領域となるＳｉＣエピタキシャル膜を成長させることによって製造される。ＳｉＣウェハは、昇華法等で作製したＳｉＣのバルク単結晶から加工して得られ、ＳｉＣエピタキシャル膜は、化学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）装置によって形成される。 The SiC epitaxial wafer is manufactured by growing a SiC epitaxial film which is an active region of a SiC semiconductor device on a SiC wafer (SiC substrate). The SiC wafer is obtained by processing from a bulk single crystal of SiC produced by a sublimation method or the like, and the SiC epitaxial film is formed by a chemical vapor deposition (CVD) apparatus.

このようなＳｉＣ化学気相成長装置の一例として、成膜空間を構成する炉体内において、ＳｉＣウェハが載置された載置台を裏面より加熱し、ＳｉＣウェハ表面に上方から原料ガスを導入してＳｉＣエピタキシャル膜を成膜する装置が知られている。原料ガスとしては、Ｓｉ原料含有ガスとＣ原料含有ガスが用いられる。Ｓｉ原料含有ガスとＣ原料含有ガスはそれぞれ分離した複数の配管から成膜空間に導入され、ＳｉＣウェハの表面上で混合ガスを生成する。 As an example of such a SiC chemical vapor deposition apparatus, a mounting table on which a SiC wafer is placed is heated from the back surface in a furnace body constituting a film formation space, and a raw material gas is introduced from above onto the surface of the SiC wafer. An apparatus for forming a SiC epitaxial film is known. As the raw material gas, a Si raw material-containing gas and a C raw material-containing gas are used. The Si raw material-containing gas and the C raw material-containing gas are introduced into the film forming space from a plurality of separate pipes to generate a mixed gas on the surface of the SiC wafer.

特許文献１には、ＳｉＣエピタキシャル膜の成膜時のパーティクル発生の抑制と、膜厚および濃度の面内均一性の両立を図るために、Ｓｉ原料含有ガスとＣ原料含有ガスの間に原料ガス以外のガスとなる第３ガスが導入されるようにした構成のＳｉＣ半導体成膜装置が記載されている。なお、この特許文献１には、ＳｉＣ原料含有ガスを供給する供給路の長さを炉体の径方向の中央部よりも外周部において長くなるようして、ＳｉＣウェハの表面に供給される原料ガスのＣ／Ｓｉ比をＳｉＣウェハの中央部と外周部とで制御することによって、ＳｉＣウェハ面内のＣ／Ｓｉ比を制御する構成が記載されている。 Patent Document 1 describes a raw material gas between a Si raw material-containing gas and a C raw material-containing gas in order to suppress the generation of particles during film formation of a SiC epitaxial film and to achieve both in-plane uniformity of film thickness and concentration. A SiC semiconductor film forming apparatus having a configuration in which a third gas, which is a gas other than the above, is introduced is described. In Patent Document 1, the raw material supplied to the surface of the SiC wafer is provided so that the length of the supply path for supplying the SiC raw material-containing gas is longer at the outer peripheral portion than at the central portion in the radial direction of the furnace body. A configuration is described in which the C / Si ratio in the surface of the SiC wafer is controlled by controlling the C / Si ratio of the gas at the central portion and the outer peripheral portion of the SiC wafer.

特開２０１５−５６５８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-5658

近年の半導体デバイスの微細化や高密度化に伴って、ＳｉＣエピタキシャルウェハに対して、さらなる電気特性の向上、特にキャリア濃度の均一性の向上が求められている。しかしながら、本発明の発明者の検討によると、従来のＣＶＤ装置を用いてＳｉＣエピタキシャルウェハを製造すると、製造時間の経過と共に、得られるＳｉＣエピタキシャルウェハのキャリア濃度が不均一になりやすいことが判明した。 With the recent miniaturization and high density of semiconductor devices, there is a demand for further improvement of electrical characteristics, particularly improvement of carrier concentration uniformity, for SiC epitaxial wafers. However, according to the study of the inventor of the present invention, it has been found that when a SiC epitaxial wafer is manufactured using a conventional CVD apparatus, the carrier concentration of the obtained SiC epitaxial wafer tends to be non-uniform with the lapse of the manufacturing time. ..

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、キャリア濃度の均一性が高いＳｉＣエピタキシャルウェハを長期間にわたって連続的に製造することができるＳｉＣ化学気相成長装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a SiC chemical vapor deposition apparatus capable of continuously producing a SiC epitaxial wafer having high carrier concentration uniformity for a long period of time. To provide.

上記の課題を解決するために、本発明者は検討した結果、ＳｉＣ化学気相成長装置の炉体内に、２以上のＳｉ含有原料ガス導入管を設けること、そして、２以上のＳｉ含有原料ガス導入管を、Ｓｉ含有原料ガス導入管の導入口とＳｉＣウェハを載置するための載置台の載置面との距離がそれぞれ異なり、かつその導入口と載置面との距離の最大値と最小値との差が０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ未満となるように配置することが有効であることを見出して、本発明を完成させた。２以上のＳｉ含有原料ガス導入管を上記のように配置することによって、キャリア濃度の均一性が高いＳｉＣエピタキシャルウェハを長期間にわたって連続的に製造することが可能となるのは、ＳｉＣウェハの表面上に生成する混合ガスの組成が安定することにより、組成が均一なＳｉＣエピタキシャル膜を成膜することが可能となるためであると考えられる。
すなわち、本発明は、前記の課題を解決するため、以下の手段を提供する。As a result of examination in order to solve the above problems, the present inventor provides two or more Si-containing raw material gas introduction pipes in the furnace body of the SiC chemical vapor deposition apparatus, and two or more Si-containing raw material gas. The distance between the introduction port of the Si-containing raw material gas introduction pipe and the mounting surface of the mounting table for mounting the SiC wafer is different, and the maximum value of the distance between the introduction port and the mounting surface is used. The present invention has been completed by finding that it is effective to arrange the mixture so that the difference from the minimum value is 0.6 mm or more and less than 1.5 mm. By arranging two or more Si-containing raw material gas introduction pipes as described above, it is possible to continuously manufacture a SiC epitaxial wafer having a high uniformity of carrier concentration for a long period of time on the surface of the SiC wafer. It is considered that this is because the stable composition of the mixed gas generated above makes it possible to form a SiC epitaxial film having a uniform composition.
That is, the present invention provides the following means for solving the above-mentioned problems.

［１］成膜空間を構成する炉体と、前記炉体内に備えられ、ＳｉＣウェハが載置される載置面を有する載置台と、前記炉体内へＳｉを含むＳｉ含有原料ガスを導入する２以上のＳｉ含有原料ガス導入管と、前記炉体内へＣを含むＣ含有原料ガスを導入するＣ含有原料ガス導入管と、を備え、前記２以上の前記Ｓｉ含有原料ガス導入管は、前記Ｓｉ含有原料ガス導入管の導入口と前記載置台の前記載置面との距離がそれぞれ異なり、かつ前記導入口と前記載置面との距離の最大値と最小値との差が０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ未満となるように配置されていることを特徴とするＳｉＣ化学気相成長装置。[1] A Si-containing raw material gas containing Si is introduced into the furnace body constituting the film formation space, a mounting table provided in the furnace body and having a mounting surface on which a SiC wafer is placed, and the furnace body. The two or more Si-containing raw material gas introduction pipes include two or more Si-containing raw material gas introduction pipes and a C-containing raw material gas introduction pipe for introducing C-containing C-containing raw material gas into the furnace body. The distance between the introduction port of the Si-containing raw material gas introduction pipe and the front-stated mounting surface of the above-mentioned stand is different, and the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between the introduction port and the front-stated placement surface is 0.6 mm. A SiC chemical vapor deposition apparatus characterized in that it is arranged so as to be less than 1.5 mm.

［２］前記２以上の前記Ｓｉ含有原料ガス導入管のうち前記載置台の前記載置面の中心に最も近い位置に配置されているＳｉ含有原料ガス導入管は、前記導入口と前記載置面との距離が最大値を示す前記［１］に記載のＳｉＣ化学気相成長装置。[2] Of the two or more Si-containing raw material gas introduction pipes, the Si-containing raw material gas introduction pipes arranged at the positions closest to the center of the front-described mounting surface of the pre-described stand are the introduction port and the pre-described placement. The SiC chemical vapor deposition apparatus according to the above [1], wherein the distance to the surface shows the maximum value.

［３］前記２以上の前記Ｓｉ含有原料ガス導入管は、それぞれＳｉＣまたはＴａＣで被覆されたカーボンから形成されている前記［１］または［２］に記載のＳｉＣ化学気相成長装置。[3] The SiC chemical vapor deposition apparatus according to the above [1] or [2], wherein the two or more Si-containing raw material gas introduction pipes are formed of carbon coated with SiC or TaC, respectively.

本発明によれば、キャリア濃度の均一性が高いＳｉＣエピタキシャルウェハを長期間にわたって連続的に製造することができるＳｉＣ化学気相成長装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a SiC chemical vapor deposition apparatus capable of continuously producing a SiC epitaxial wafer having high carrier concentration uniformity for a long period of time.

本発明の一実施形態に係るＳｉＣ化学気相成長装置を模式的に説明する模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view schematically explaining the SiC chemical vapor deposition apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態に係るＳｉＣ化学気相成長装置について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。 Hereinafter, the SiC chemical vapor deposition apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. The drawings used in the following description may be enlarged for convenience in order to make the features of the present invention easy to understand, and the dimensional ratios of the respective components may differ from the actual ones. is there. The materials, dimensions, etc. exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited thereto, and the present invention can be appropriately modified without changing the gist thereof.

図１は、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ化学気相成長装置を模式的に説明する模式断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically illustrating a SiC chemical vapor deposition apparatus according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、本発明の一実施形態に係るＳｉＣ化学気相成長装置１００は、成膜空間を構成する炉体１０と、炉体１０内に備えられＳｉＣウェハＷを載置する載置台２０と、炉体１０内へガスを導入するガス導入管とを有する。ガス導入管としては、Ｓｉを含むＳｉ含有原料ガスを導入するＳｉ含有原料ガス導入管３０と、Ｃを含むＣ含有原料ガスを導入するＣ含有原料ガス導入管３１と、原料ガス以外の補助ガスを導入する補助ガス導入管３２を備える。また、炉体１０はガスを排出するガス排出口４０を有する。 As shown in FIG. 1, in the SiC chemicalvapor deposition apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, thefurnace body 10 constituting the film forming space and the SiC wafer W provided in thefurnace body 10 are placed. It has astand 20 and a gas introduction pipe for introducing gas into thefurnace body 10. The gas introduction pipe includes a Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 for introducing a Si-containing raw material gas containing Si, a C-containing raw materialgas introduction pipe 31 for introducing a C-containing raw material gas containing C, and an auxiliary gas other than the raw material gas. Auxiliarygas introduction pipe 32 for introducing Further, thefurnace body 10 has agas discharge port 40 for discharging gas.

［炉体］
炉体１０は、成膜空間を構成する中空部を有する。ＳｉＣエピタキシャル成膜時は、成膜空間の温度は１５００℃以上となる。このため、炉体１０の材料としては、特に限定されるものではないが、ステンレス等の耐熱性が高い金属が用いられる。[Furnace]
Thefurnace body 10 has a hollow portion that constitutes a film forming space. At the time of SiC epitaxial film formation, the temperature of the film formation space is 1500 ° C. or higher. Therefore, the material of thefurnace body 10 is not particularly limited, but a metal having high heat resistance such as stainless steel is used.

［載置台］
載置台２０は、ＳｉＣウェハＷを載置するサセプタ２１と、サセプタ２１上に載置されたＳｉＣウェハＷを加熱する加熱機構２２とを有する構成とされている。サセプタ２１は、上面にＳｉＣウェハＷが載置される載置面２１ａを有し、内部に加熱機構２２が配置される空間を有する。サセプタ２１には下方に延びる管状の支持軸が備えられ、この支持軸が図示しない回転機構に連結されることによって、サセプタ２１が回転可能とされている。加熱機構２２は、ＳｉＣウェハＷの載置面と対向するヒーターなどによって構成されており、サセプタ２１内に設置されている。加熱機構２２には、サセプタ２１の支持軸内部を通して外部から通電されている。[Mounting stand]
The mounting table 20 is configured to have asusceptor 21 on which the SiC wafer W is placed and aheating mechanism 22 for heating the SiC wafer W mounted on thesusceptor 21. Thesusceptor 21 has amounting surface 21a on which the SiC wafer W is mounted, and has a space in which theheating mechanism 22 is arranged. Thesusceptor 21 is provided with a tubular support shaft extending downward, and thesusceptor 21 is made rotatable by connecting the support shaft to a rotation mechanism (not shown). Theheating mechanism 22 is composed of a heater or the like facing the mounting surface of the SiC wafer W, and is installed in thesusceptor 21. Theheating mechanism 22 is energized from the outside through the inside of the support shaft of thesusceptor 21.

サセプタ２１の材料としては、例えば、ＳｉＣなどのセラミックス、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗなどの金属を用いることができる。また、セラミックスや金属の無垢材の他に、ＳｉＣまたはＴａＣ等の炭化金属で被覆されたカーボンを用いることができる。 As the material of thesusceptor 21, for example, ceramics such as SiC and metals such as Ta, Mo and W can be used. Further, in addition to ceramics and solid metal, carbon coated with a carbide such as SiC or TaC can be used.

［ガス導入管］
ガス導入管としては、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０と、Ｃ含有原料ガス導入管３１と、補助ガス導入管３２が配置されている。なお、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０、Ｃ含有原料ガス導入管３１および補助ガス導入管３２の配置は図１に示すものに限定されるものではない。ＳｉＣウェハＷの表面上にＳｉとＣと補助ガスを含む均一な混合ガスを生成させることができれば、これらガス導入管の配置は特に制限はなく、不規則であってもよい。ただし、ＳｉＣウェハＷの表面上に均一な混合ガスを生成させるためには、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０、Ｃ含有原料ガス導入管３１および補助ガス導入管３２は、それぞれ２以上配置することが望ましい。[Gas introduction pipe]
As the gas introduction pipe, a Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, a C-containing raw materialgas introduction pipe 31, and an auxiliarygas introduction pipe 32 are arranged. The arrangement of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, the C-containing raw materialgas introduction pipe 31, and the auxiliarygas introduction pipe 32 is not limited to that shown in FIG. As long as a uniform mixed gas containing Si, C, and an auxiliary gas can be generated on the surface of the SiC wafer W, the arrangement of these gas introduction pipes is not particularly limited and may be irregular. However, in order to generate a uniform mixed gas on the surface of the SiC wafer W, two or more Si-containing raw materialgas introduction pipes 30, C-containing raw materialgas introduction pipes 31 and auxiliarygas introduction pipes 32 may be arranged. desirable.

（Ｓｉ含有原料ガス導入管）
Ｓｉ含有原料ガス導入管３０は、Ｓｉを含むＳｉ含有原料ガスを炉体１０内に導入する。Ｓｉ含有原料ガスとしては、例えば、シラン系ガスとして、シラン（ＳｉＨ_４）を用いることができる他に、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４などのエッチング作用があるＣｌを含む塩素系Ｓｉ原料含有ガス（クロライド系原料）を用いることもできる。(Si-containing raw material gas introduction pipe)
The Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 introduces the Si-containing raw material gas containing Si into thefurnace body 10. As the Si-containing raw material gas, for example, silane (SiH₄ ) can be used as the silane-based gas, and a chlorine-based Si raw material containing Cl having an etching action such as_{SiH 2} Cl₂ , SiHCl₃ , and SiCl_4. A contained gas (chloride-based raw material) can also be used.

Ｓｉ含有原料ガス導入管３０は、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０の導入口３０ａと載置台２０の載置面２１ａとの距離Ｈ_０〜Ｈ_２がそれぞれ異なるように配置されている。導入口３０ａと載置面２１ａとの距離は、Ｈ_０が最も長く、Ｈ_１が次に長く、Ｈ_２が最も短くなっている。導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の最大値Ｈ_０と最小値Ｈ_２との差（Ｈ_０−Ｈ_２）は０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ未満とされている。なお、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離は、導入口３０ａの中心から垂直方向に載置面２１ａの表面とを結ぶ線分の長さを意味する。また、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離が異なるとは、距離の差が０．１ｍｍ以上あることを意味する。_{The Si-containing raw material gas introduction pipe 30 is arranged so that the distances H 0 to} H₂ between theintroduction port 30 a of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 and themounting surface 21 a of the mounting table 20 are different from each other. The distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a is the longest for_{H 0} , the next longest for_{H 1} , and the shortest for_{H 2.} The difference (H_{0 −} H_{2) between the maximum value H 0} and the minimum value H₂ of the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a is 0.6 mm or more and less than 1.5 mm. The distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a means the length of a line segment connecting the surface of the mountingsurface 21a in the vertical direction from the center of theintroduction port 30a. Further, the difference in the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a means that the difference in distance is 0.1 mm or more.

Ｓｉ含有原料ガス導入管３０は、ＳｉＣエピタキシャル成膜時において、導入口３０ａの開口周囲にＳｉＣを含む析出物が析出しやすい。また、導入口３０ａの開口周囲でのＳｉＣを含む析出物の析出量はＳｉ含有原料ガス導入管３０の位置によって異なる。これは、輻射熱の大きさがＳｉ含有原料ガス導入管３０の位置によって異なることによって、管の位置毎に原料ガスの分解速度および析出物の析出速度が異なるためである。このため、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０では、析出物が導入口３０ａの開口周囲に不均一に堆積することによって、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０の長さが不均一に変化し、Ｓｉ含有原料ガスの導入量が不均一になりやすい傾向がある。そこで、２以上のＳｉ含有原料ガス導入管３０を、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０と載置台２０の載置面２１ａとの距離がそれぞれ異なるように配置して、それぞれのＳｉ含有原料ガス導入管３０の導入口３０ａの開口周囲に堆積するＳｉＣ量を変えることによって、それぞれのＳｉ含有原料ガス導入管３０から導入されるＳｉ含有原料ガスの導入量が大きく変動しないようにされている。なお、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０から導入されるＳｉ含有原料ガスの導入量を均一にする方法として、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０を、析出物の付いていない新品と交換することが考えられる。しかし、この場合には、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０の交換頻度が高くなり、ＳｉＣエピタキシャルウェハの生産効率が低下する。 In the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, precipitates containing SiC are likely to precipitate around the opening of theintroduction port 30a during SiC epitaxial film formation. Further, the amount of precipitates containing SiC around the opening of theintroduction port 30a varies depending on the position of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30. This is because the magnitude of the radiant heat differs depending on the position of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, and the decomposition rate of the raw material gas and the precipitation rate of the precipitate differ depending on the position of the pipe. Therefore, in the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, the precipitates are unevenly deposited around the opening of theintroduction port 30a, so that the length of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 changes unevenly, and the Si-containing raw material is introduced. The amount of gas introduced tends to be uneven. Therefore, two or more Si-containing raw materialgas introduction pipes 30 are arranged so that the distance between the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 and the mountingsurface 21a of the mounting table 20 is different from each other, and the respective Si-containing raw material gas introduction pipes are arranged. By changing the amount of SiC deposited around the opening of theintroduction port 30a of 30, the amount of Si-containing raw material gas introduced from each Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 is prevented from being significantly changed. As a method of making the amount of the Si-containing raw material gas introduced from the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 uniform, it is conceivable to replace the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 with a new one without precipitates. .. However, in this case, the replacement frequency of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 increases, and the production efficiency of the SiC epitaxial wafer decreases.

Ｓｉ含有原料ガス導入管３０の導入口３０ａと載置台２０の載置面２１ａとの距離がそれぞれ異なるようにＳｉ含有原料ガス導入管３０を配置する場合、それぞれの導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の差が小さくなりすぎると、距離の差を設ける効果が少なくなる。また、長さが同じものを選定することが必要となるためＳｉ含有原料ガス導入管３０の部材コストが高くなる、設置位置の微妙な調整などのメンテナンスの時間が長くなるなどの問題が生じるおそれがある。一方、それぞれの導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の差が大きくなりすぎると、ＳｉＣウェハＷの表面上に生成する混合ガスの組成が不均一となり、組成が均一なＳｉＣエピタキシャル膜を成膜することが困難となるおそれがある。以上の理由に鑑み、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の最大値Ｈ_０と最小値Ｈ_２との差（Ｈ_０−Ｈ_２）を０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ未満と設定している。When the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 is arranged so that the distance between theintroduction port 30a of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 and the mountingsurface 21a of the mounting table 20 is different, therespective introduction ports 30a and the mountingsurface 21a are arranged. If the difference between the distance and the distance is too small, the effect of providing the difference in distance is reduced. In addition, since it is necessary to select the ones having the same length, there is a risk that the member cost of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 will be high, and the maintenance time such as delicate adjustment of the installation position will be long. There is. On the other hand, if the difference in distance between eachintroduction port 30a and the mountingsurface 21a becomes too large, the composition of the mixed gas generated on the surface of the SiC wafer W becomes non-uniform, forming a SiC epitaxial film having a uniform composition. It may be difficult to film. In view of the above reasons, the difference (H_{0 −} H_{2) between the maximum value H 0} and the minimum value H₂ of the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a is set to 0.6 mm or more and less than 1.5 mm. There is.

導入口と載置面２１ａとの距離が最大値Ｈ_０であるＳｉ含有原料ガス導入管３０は、載置台２０の載置面２１ａの中心に最も近い位置に配置されている。載置台２０の載置面２１ａの中心は載置台２０中でも温度が高くなりやすく、載置面２１ａの中心に近い位置にあるＳｉ含有原料ガス導入管３０の導入口３０ａはＳｉＣが析出しやすい。載置台２０の載置面２１ａの中心に最も近い位置に配置されているＳｉ含有原料ガス導入管３０は、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離が長くなっても、ＳｉＣの析出によって導入口３０ａが下方に延びた場合でもＳｉ含有原料ガスの導入量が変動しにくくなる。_{The Si-containing raw material gas introduction pipe 30 having a maximum distance of H 0} between the introduction port and the mountingsurface 21a is arranged at a position closest to the center of the mountingsurface 21a of the mounting table 20. The temperature of the center of the mountingsurface 21a of the mounting table 20 tends to be high even in the mounting table 20, and SiC is likely to be deposited at theintroduction port 30a of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 located near the center of the mountingsurface 21a. The Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 arranged at the position closest to the center of the mountingsurface 21a of the mounting table 20 is introduced by precipitation of SiC even if the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a becomes long. Even when theport 30a extends downward, the amount of the Si-containing raw material gas introduced is less likely to fluctuate.

Ｓｉ含有原料ガス導入管３０の導入口３０ａは、ヒーター（不図示）を備えていてもよい。ヒーターによって導入口３０ａを加熱して、炉体１０内の成膜空間との温度差を少なくすることによって、温度勾配によるＳｉ含有原料ガスの対流やガス拡散を抑制することができる。 Theintroduction port 30a of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 may be provided with a heater (not shown). By heating theintroduction port 30a with a heater to reduce the temperature difference from the film forming space in thefurnace body 10, convection and gas diffusion of the Si-containing raw material gas due to the temperature gradient can be suppressed.

Ｓｉ含有原料ガス導入管３０の材料としては、例えば、ＳｉＣなどのセラミックス、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗなどの金属を用いることができる。また、セラミックスや金属の無垢材の他に、ＳｉＣまたはＴａＣ等の炭化金属で被覆されたカーボンを用いることができる。Ｓｉ含有原料ガス導入管３０の材料は、ＳｉＣまたはＴａＣで被覆されたカーボンであることが好ましい。Ｓｉ含有原料ガス導入管３０がＳｉＣまたはＴａＣで被覆されたカーボンを含むことにより、炉体１０内部からの熱輻射によりＳｉ含有原料ガス導入管３０が加熱されるので、炉体１０内の成膜空間との温度差を少なくすることができる。 As the material of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, for example, ceramics such as SiC and metals such as Ta, Mo and W can be used. Further, in addition to ceramics and solid metal, carbon coated with a carbide such as SiC or TaC can be used. The material of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 is preferably carbon coated with SiC or TaC. Since the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 contains carbon coated with SiC or TaC, the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 is heated by heat radiation from the inside of thefurnace body 10, so that a film formation in thefurnace body 10 is formed. The temperature difference with the space can be reduced.

（Ｃ含有原料ガス導入管）
Ｃ含有原料ガス導入管３１は、Ｃを含むＣ含有原料ガスを炉体１０内に導入する。Ｃ含有原料ガスとしては、例えば、プロパン（Ｃ_３Ｈ_８）を用いることができる。(C-containing raw material gas introduction pipe)
The C-containing raw materialgas introduction pipe 31 introduces the C-containing raw material gas containing C into thefurnace body 10. As the C-containing raw material gas, for example, propane (C₃ H₈ ) can be used.

２以上のＣ含有原料ガス導入管３１は、導入口３１ａと載置台２０の載置面２１ａとの距離がそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。Ｃ含有原料ガス導入管３１は、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０と比較して、導入口３１ａの開口周囲にＳｉＣを含む析出物が析出しにくく、析出物が開口周囲に堆積することによって、Ｃ含有原料ガスの導入量が変動することが起こりにくいためである。また、Ｃ含有原料ガス導入管３１は、導入口３１ａにＳｉＣを含む析出物が析出しにくいため、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０と比較して交換頻度を少なくすることができる。よって、Ｃ含有原料ガス導入管３１は、導入口３１ａと載置面２１ａとの距離との差を小さくしても生産効率が低下しにくい。 The distances between theintroduction port 31a and the mountingsurface 21a of the mounting table 20 may be the same or different in the two or more C-containing raw materialgas introduction pipes 31. Compared with the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, the C-containing raw materialgas introduction pipe 31 is less likely to precipitate a precipitate containing SiC around the opening of theintroduction port 31a, and the precipitate is deposited around the opening, thereby causing C. This is because the amount of the raw material gas introduced is unlikely to fluctuate. Further, since the C-containing raw materialgas introduction pipe 31 is less likely to precipitate the precipitate containing SiC in theintroduction port 31a, the replacement frequency can be reduced as compared with the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30. Therefore, the production efficiency of the C-containing raw materialgas introduction pipe 31 is unlikely to decrease even if the difference between theintroduction port 31a and the mountingsurface 21a is reduced.

Ｃ含有原料ガス導入管３１の導入口３１ａは、ヒーター（不図示）を備えていてもよい。
Ｃ含有原料ガス導入管３１の材料としては、上述のＳｉ含有原料ガス導入管３０の材料と同じものを用いることができる。Theintroduction port 31a of the C-containing raw materialgas introduction pipe 31 may be provided with a heater (not shown).
As the material of the C-containing raw materialgas introduction pipe 31, the same material as that of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 described above can be used.

（補助ガス導入管３２）
補助ガス導入管３２は、ＳｉＣの原料となるＳｉとＣ以外の成分を含むＣ補助ガスを炉体１０内に導入する。補助ガスとしては、例えば、気相中でのＳｉの核成長を抑制し、またＳｉＣウェハＷの表面でのＳｉ液滴の発生を抑制する目的で導入されるＨＣｌガスがある。この他にも、ＳｉＣウェハＷ上に積層されるＳｉＣエピタキシャル膜の導電型を制御するための不純物ドーピングガス等を導入することもできる。不純物ドーピングガスとしては、例えば、導電型をｎ型とする場合にはＮ_２、メチルアミン（ＣＨ_５Ｎ）、ジメチルアミン（Ｃ_２Ｈ_７Ｎ）、トリメチルアミン（Ｃ_３Ｈ_９Ｎ）、アニリン（Ｃ_６Ｈ_７Ｎ）、アンモニア（ＮＨ_３）、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）、ジメチルヒドラジン（Ｃ_２Ｈ_８Ｎ_２）およびその他アミン等を用いることができる。また、ｐ型とする場合にはＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）等を用いることができる。さらに、これ以外にも、原料ガスがＳｉＣウェハＷまで効率的に供給するためにガスの流れをサポートするガスとしてキャリアガス、パージガス等を導入することもできる。キャリアガス、パージガスとしては、例えば、Ｈ_２を含むエッチング作用があるガスの他に、Ａｒ、Ｈｅなどの不活性ガス（希ガス）を用いることもできる。(Auxiliary gas introduction pipe 32)
The auxiliarygas introduction pipe 32 introduces C auxiliary gas containing components other than Si and C, which are raw materials for SiC, into thefurnace body 10. As the auxiliary gas, for example, there is an HCl gas introduced for the purpose of suppressing the nuclear growth of Si in the gas phase and suppressing the generation of Si droplets on the surface of the SiC wafer W. In addition to this, an impurity doping gas or the like for controlling the conductive type of the SiC epitaxial film laminated on the SiC wafer W can also be introduced. Examples of the impurity doping gas include N₂ , methylamine (CH₅ N), dimethylamine (C₂ H₇ N), trimethylamine (C₃ H₉ N), and aniline (when the conductive type is n type). C₆ H₇ N), ammonia (NH₃ ), hydrazine (N₂ H₄ ), dimethyl hydrazine (C₂ H₈ N₂ ) and other amines can be used. Further, in the case of p-type, TMA (trimethylaluminum) or the like can be used. Further, in addition to this, a carrier gas, a purge gas, or the like can be introduced as a gas that supports the gas flow in order to efficiently supply the raw material gas to the SiC wafer W. Carrier gas, as a purge gas, for example, the other gases have etching action containing H_2, Ar, also possible to use an inert gas such as He (dilute gas).

２以上の補助ガス導入管３２は、導入口３２ａと載置台２０の載置面２１ａとの距離がそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。補助ガス導入管３２は、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０と比較して、導入口３２ａの開口周囲にＳｉＣを含む析出物が析出しにくく、析出物が開口周囲に堆積することによって、補助ガスの導入量が変動することが起こりにくいためである。また、補助ガス導入管３２は、導入口３２ａにＳｉＣを含む析出物が析出しにくいため、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０と比較して交換頻度を少なくすることができる。よって、補助ガス導入管３２は、導入口３２ａと載置面２１ａとの距離との差を小さくしても生産効率が低下しにくい。 The distances between theintroduction port 32a and the mountingsurface 21a of the mounting table 20 may be the same or different for the two or more auxiliarygas introduction pipes 32. Compared with the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, the auxiliarygas introduction pipe 32 is less likely to deposit SiC-containing precipitates around the opening of theintroduction port 32a, and the precipitates are deposited around the opening to cause the auxiliary gas. This is because it is unlikely that the amount introduced will fluctuate. Further, since the auxiliarygas introduction pipe 32 is less likely to precipitate the precipitate containing SiC in theintroduction port 32a, the replacement frequency can be reduced as compared with the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30. Therefore, the production efficiency of the auxiliarygas introduction pipe 32 is unlikely to decrease even if the difference between theintroduction port 32a and the mountingsurface 21a is reduced.

補助ガス導入管３２の導入口３２ａは、ヒーター（不図示）を備えていてもよい。
補助ガス導入管３２の材料としては、上述のＳｉ含有原料ガス導入管３０の材料と同じものを用いることができる。Theintroduction port 32a of the auxiliarygas introduction pipe 32 may be provided with a heater (not shown).
As the material of the auxiliarygas introduction pipe 32, the same material as that of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 described above can be used.

［ガス排出口］
ガス排出口４０は、炉体１０のうち載置台２０におけるＳｉＣウェハＷの載置面よりも下方に配置されており、ＳｉＣウェハＷを通過した後の未反応ガスを排出する。またこのガス排出口４０からは真空吸引が行えるようになっており、炉体１０内部の雰囲気圧力を適宜調整することができる。[Gas outlet]
Thegas discharge port 40 is arranged below the mounting surface of the SiC wafer W on the mounting table 20 in thefurnace body 10, and discharges unreacted gas after passing through the SiC wafer W. Further, vacuum suction can be performed from thegas discharge port 40, and the atmospheric pressure inside thefurnace body 10 can be appropriately adjusted.

［ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法］
ＳｉＣ化学気相成長装置１００を用いたＳｉＣエピタキシャルウェハの製造は、例えば、次のようにして行われる。
まず、載置台２０のサセプタ２１の載置面２１ａにＳｉＣウェハＷを載置する。次いで、載置台２０の加熱機構２２を用いて、載置面２１ａに載置されたＳｉＣウェハＷを加熱する。加熱温度は、例えば、１６００℃程度である。[Manufacturing method of SiC epitaxial wafer]
The production of the SiC epitaxial wafer using the SiC chemicalvapor deposition apparatus 100 is performed, for example, as follows.
First, the SiC wafer W is placed on the mountingsurface 21a of thesusceptor 21 of the mounting table 20. Next, the SiC wafer W mounted on the mountingsurface 21a is heated by using theheating mechanism 22 of the mounting table 20. The heating temperature is, for example, about 1600 ° C.

ＳｉＣウェハＷが上記の温度に加熱された後、サセプタ２１に備えられている支持軸を回転させることにより、サセプタ２１を、支持軸を中心として回転させる。そして、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０からＳｉ含有原料ガスを、Ｃ含有原料ガス導入管３１からＣ含有原料ガスを、補助ガス導入管３２から補助ガスをそれぞれ導入して、ＳｉＣウェハＷの表面上に混合ガスを生成させ、その混合ガスとＳｉＣウェハＷの表面とを接触させることによって、ＳｉＣエピタキシャル膜を成長させる。 After the SiC wafer W is heated to the above temperature, thesusceptor 21 is rotated about the support shaft by rotating the support shaft provided on thesusceptor 21. Then, the Si-containing raw material gas is introduced from the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, the C-containing raw material gas is introduced from the C-containing raw materialgas introduction pipe 31, and the auxiliary gas is introduced from the auxiliarygas introduction pipe 32. A mixed gas is generated in the sea, and the mixed gas is brought into contact with the surface of the SiC wafer W to grow the SiC epitaxial film.

ＳｉＣエピタキシャル膜を所望の膜厚に成長させた後、Ｓｉ含有原料ガス、Ｃ含有原料ガス、補助ガスの導入を止め、次いで、支持軸の回転を停止させる。そしてＳｉＣエピタキシャル膜が成長したＳｉＣウェハＷ（ＳｉＣエピタキシャルウェハ）を放冷した後、載置面２１ａから回収する。 After the SiC epitaxial film is grown to a desired thickness, the introduction of the Si-containing raw material gas, the C-containing raw material gas, and the auxiliary gas is stopped, and then the rotation of the support shaft is stopped. Then, the SiC wafer W (SiC epitaxial wafer) on which the SiC epitaxial film has grown is allowed to cool, and then recovered from the mountingsurface 21a.

以上のような構成とされた本実施形態に係るＳｉＣ化学気相成長装置１００は、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０が、導入口３０ａと載置台２０の載置面２１ａとの距離がそれぞれ異なり、かつ導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の最大値と最小値との差が０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ未満となるように配置されているので、ＳｉＣウェハＷの表面上に生成する混合ガスの組成が長期間にわたって安定し、組成が均一なＳｉＣエピタキシャル膜を成膜することが可能となる。このため、本実施形態に係るＳｉＣ化学気相成長装置１００によれば、キャリア濃度の均一性が高いＳｉＣエピタキシャルウェハを長期間にわたって連続的に製造することができる。 In the SiC chemicalvapor deposition apparatus 100 according to the present embodiment having the above configuration, the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 has a different distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a of the mounting table 20. Moreover, since the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a is 0.6 mm or more and less than 1.5 mm, the mixture generated on the surface of the SiC wafer W is formed. The composition of the gas is stable for a long period of time, and it becomes possible to form a SiC epitaxial film having a uniform composition. Therefore, according to the SiC chemicalvapor deposition apparatus 100 according to the present embodiment, it is possible to continuously manufacture a SiC epitaxial wafer having high carrier concentration uniformity for a long period of time.

また、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０のうち載置台２０の載置面２１ａの中心に最も近い位置（通常は最もＳｉＣが析出しやすい位置）に配置されているＳｉ含有原料ガス導入管３０を、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離が最大値を示すように配置することによって、ＳｉＣの析出によって導入口３０ａが下方に延びた場合でもＳｉ含有原料ガスの導入量が変動しにくくなる。よって、ＳｉＣウェハＷの表面上に生成する混合ガスの組成が長期間にわたってより安定する。 Further, among the Si-containing raw materialgas introduction pipes 30, the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 is arranged at a position closest to the center of the mountingsurface 21a of the mounting table 20 (usually, a position where SiC is most likely to be deposited). By arranging theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a so as to show the maximum value, the introduction amount of the Si-containing raw material gas is less likely to fluctuate even when theintroduction port 30a extends downward due to the precipitation of SiC. Therefore, the composition of the mixed gas generated on the surface of the SiC wafer W becomes more stable over a long period of time.

さらに、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０が、それぞれＳｉＣまたはＴａＣで被覆されたカーボンから形成されている場合は、炉体１０内部からの熱輻射によりＳｉ含有原料ガス導入管３０が加熱されるので、炉体１０内の成膜空間との温度差を少なくすることができる。これにより、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０の温度勾配によるＳｉ含有原料ガスの対流やガス拡散を抑制することができる。よって、ＳｉＣウェハＷの表面上に生成する混合ガスの組成が長期間にわたってさらに安定する。 Further, when the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 is formed of carbon coated with SiC or TaC, respectively, the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 is heated by heat radiation from the inside of thefurnace body 10. The temperature difference from the film forming space in thefurnace body 10 can be reduced. As a result, convection and gas diffusion of the Si-containing raw material gas due to the temperature gradient of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 can be suppressed. Therefore, the composition of the mixed gas generated on the surface of the SiC wafer W is further stabilized over a long period of time.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、本実施形態では、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０のうち載置台２０の載置面２１ａの中心に最も近い位置に配置されているＳｉ含有原料ガス導入管３０を、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離が最大値を示すように配置したが、これに限定されるものではない。ただし、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離が最大値を示すように配置するＳｉ含有原料ガス導入管３０は、最もＳｉＣが析出しやすい位置にあることが好ましい。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed. For example, in the present embodiment, the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 arranged at the position closest to the center of the mountingsurface 21a of the mounting table 20 among the Si-containing raw materialgas introduction pipes 30 is placed with theintroduction port 30a. It is arranged so that the distance from thesurface 21a shows the maximum value, but the present invention is not limited to this. However, it is preferable that the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 arranged so that the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a shows the maximum value is at a position where SiC is most likely to be deposited.

［実施例１］
ＳｉＣ化学気相成長装置として、図１に示す第１実施形態のＳｉＣ化学気相成長装置１００を用意した。２つ以上のＳｉ含有原料ガス導入管３０は、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の最大値と最小値との差が０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ未満となるように配置した。２以上のＣ含有原料ガス導入管３１は、導入口３１ａと載置面２１ａとの距離の最大値と最小値との差が０．２ｍｍ未満となるように配置した。２以上の補助ガス導入管３２は、導入口３２ａと載置面２１ａとの距離の最大値と最小値との差が０．２ｍｍ未満となるように配置した。載置面２１ａにＳｉＣウェハＷ（直径：１５０ｍｍ、厚さ：約３５０μｍ）を載置した。次いで、載置台２０の加熱機構２２を用いて、ＳｉＣウェハＷを１６００℃程度に加熱した後、サセプタ２１を、支持軸を中心として回転させた。そして、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０からＳｉ含有原料ガスを、Ｃ含有原料ガス導入管３１からＣ含有原料ガスを、補助ガス導入管３２から不純物ドーピングガスとキャリアガスとの混合ガスを、それぞれ導入して、ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造した。ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造は複数回（１００回以上）行った。複数回製造終了後のＳｉ含有原料ガス導入管３０の導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の最大値と最小値との差は１．５ｍｍ未満であった。[Example 1]
As the SiC chemical vapor deposition apparatus, the SiC chemicalvapor deposition apparatus 100 of the first embodiment shown in FIG. 1 was prepared. The two or more Si-containing raw materialgas introduction pipes 30 are arranged so that the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a is 0.6 mm or more and less than 1.5 mm. The two or more C-containing raw materialgas introduction pipes 31 are arranged so that the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between theintroduction port 31a and the mountingsurface 21a is less than 0.2 mm. The two or more auxiliarygas introduction pipes 32 are arranged so that the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between theintroduction port 32a and the mountingsurface 21a is less than 0.2 mm. A SiC wafer W (diameter: 150 mm, thickness: about 350 μm) was placed on the mountingsurface 21a. Next, the SiC wafer W was heated to about 1600 ° C. using theheating mechanism 22 of the mounting table 20, and then thesusceptor 21 was rotated around the support shaft. Then, the Si-containing raw material gas is introduced from the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30, the C-containing raw material gas is introduced from the C-containing raw materialgas introduction pipe 31, and the mixed gas of the impurity doping gas and the carrier gas is introduced from the auxiliarygas introduction pipe 32. Then, a SiC epitaxial wafer was manufactured. The SiC epitaxial wafer was manufactured a plurality of times (100 times or more). The difference between the maximum value and the minimum value of the distance between theintroduction port 30a of the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 and the mountingsurface 21a after the completion of the production a plurality of times was less than 1.5 mm.

［比較例１］
２以上のＳｉ含有原料ガス導入管３０を、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の最大値と最小値との差が０．２ｍｍ未満となるように配置したこと以外は、実施例１と同様にして、ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造した。[Comparative Example 1]
Example 1 except that two or more Si-containing raw materialgas introduction pipes 30 are arranged so that the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a is less than 0.2 mm. A SiC epitaxial wafer was manufactured in the same manner as in the above.

［比較例２］
２以上のＳｉ含有原料ガス導入管３０を、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の最大値と最小値との差が１．６ｍｍ以上となるように配置したこと以外は、実施例１と同様にして、ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造した。[Comparative Example 2]
Example 1 except that two or more Si-containing raw materialgas introduction pipes 30 are arranged so that the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a is 1.6 mm or more. A SiC epitaxial wafer was manufactured in the same manner as in the above.

［評価］
実施例１および比較例１、２で製造したＳｉＣエピタキシャルウェハについて、面内のキャリア濃度のばらつきを下記のようにして測定した。その結果を表１に示す。[Evaluation]
With respect to the SiC epitaxial wafers produced in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the variation in the carrier concentration in the plane was measured as follows. The results are shown in Table 1.

（面内のキャリア濃度のばらつき）
中心で直交する２つの直線を引き、その直線の中心から外周に向けて等間隔で５点ずつ測定点を抽出した。抽出した測定点（２０点）と中心の合計２１点のキャリア濃度を測定した。得られた２１点のキャリア濃度から下記の式より面内のキャリア濃度のばらつきを算出した。
面内のキャリア濃度のばらつき＝（最大値−最小値）÷平均値(Variation of carrier concentration in the plane)
Two straight lines orthogonal to each other at the center were drawn, and five measurement points were extracted at equal intervals from the center of the straight lines toward the outer circumference. The carrier concentrations of the extracted measurement points (20 points) and a total of 21 points at the center were measured. From the obtained 21 points of carrier concentration, the in-plane carrier concentration variation was calculated from the following formula.
In-plane carrier concentration variation = (maximum value-minimum value) ÷ average value

表１に示すように、Ｓｉ含有原料ガス導入管の導入口と載置台の載置面との距離の最大値と最小値との差が本発明の範囲よりも小さい比較例１では、得られたＳｉＣエピタキシャルウェハのキャリア濃度のばらつきは８．８％であり、実施例１と同程度となった。ただし、比較例１では、Ｓｉ含有原料ガス導入管３０を、導入口３０ａと載置面２１ａとの距離の最大値と最小値との差が０．２ｍｍ未満となるように配置したが、実施例１と比較して、管の交換時に、部材の長さの調整やメンテナンス時間がかかった。 As shown in Table 1, it is obtained in Comparative Example 1 in which the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between the introduction port of the Si-containing raw material gas introduction pipe and the mounting surface of the mounting table is smaller than the range of the present invention. The variation in the carrier concentration of the SiC epitaxial wafer was 8.8%, which was about the same as in Example 1. However, in Comparative Example 1, the Si-containing raw materialgas introduction pipe 30 was arranged so that the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between theintroduction port 30a and the mountingsurface 21a was less than 0.2 mm. Compared with Example 1, it took more time to adjust the length of the member and to maintain the pipe when replacing the pipe.

また、Ｓｉ含有原料ガス導入管の導入口と載置台の載置面との距離の最大値と最小値との差が本発明の範囲よりも大きい比較例２において、得られたＳｉＣエピタキシャルウェハのキャリア濃度のばらつきは１２．７％であった。これは、ＳｉＣウェハＷの表面上に生成する混合ガスの組成が不均一となりやすいためであると考えられる。 Further, in Comparative Example 2 in which the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between the introduction port of the Si-containing raw material gas introduction pipe and the mounting surface of the mounting table is larger than the range of the present invention, the obtained SiC epitaxial wafer The variation in carrier concentration was 12.7%. It is considered that this is because the composition of the mixed gas generated on the surface of the SiC wafer W tends to be non-uniform.

これに対して、Ｓｉ含有原料ガス導入管の導入口と載置台の載置面との距離の最大値と最小値との差が本発明の範囲にある実施例１では、ＳｉＣエピタキシャルウェハのキャリア濃度のばらつきは８．２％と低くなった。これは、ＳｉＣウェハＷの表面上に生成する混合ガスの組成が均一となりやすいためであると考えられる。 On the other hand, in Example 1, the difference between the maximum value and the minimum value of the distance between the introduction port of the Si-containing raw material gas introduction pipe and the mounting surface of the mounting table is within the range of the present invention, the carrier of the SiC epitaxial wafer. The variation in concentration was as low as 8.2%. It is considered that this is because the composition of the mixed gas generated on the surface of the SiC wafer W tends to be uniform.

１００ ＳｉＣ化学気相成長装置
１０ 炉体
２０ 載置台
２１ サセプタ
２１ａ 載置面
２２ 加熱機構
３０ Ｓｉ含有原料ガス導入管
３０ａ 導入口
３１ Ｃ含有原料ガス導入管
３１ａ 導入口
３２ 補助ガス導入管
３２ａ 導入口
４０ ガス排出口
Ｗ ＳｉＣウェハ100 SiC chemicalvapor deposition equipment 10furnace body 20 mounting table 21susceptor21a mounting surface 22heating mechanism 30 Si-containing raw materialgas introduction pipe 30a introduction port 31 C-containing raw materialgas introduction pipe31a introduction port 32 auxiliarygas introduction pipe32a introduction port 40 Gas outlet W SiC wafer

Claims (3)

Translated fromJapanese

成膜空間を構成する炉体と、
前記炉体内に備えられ、ＳｉＣウェハが載置される載置面を有する載置台と、
前記炉体内へＳｉを含むＳｉ含有原料ガスを導入する２以上のＳｉ含有原料ガス導入管と、
前記炉体内へＣを含むＣ含有原料ガスを導入するＣ含有原料ガス導入管と、
を備え、
前記２以上の前記Ｓｉ含有原料ガス導入管は、前記Ｓｉ含有原料ガス導入管の導入口と前記載置台の前記載置面との距離がそれぞれ異なり、かつ前記導入口と前記載置面との距離の最大値と最小値との差が０．６ｍｍ以上１．５ｍｍ未満となるように配置されていることを特徴とするＳｉＣ化学気相成長装置。The furnace body that constitutes the film formation space and
A mounting table provided in the furnace body and having a mounting surface on which a SiC wafer is mounted,
Two or more Si-containing raw material gas introduction pipes for introducing Si-containing raw material gas into the furnace body,
A C-containing raw material gas introduction pipe for introducing C-containing raw material gas containing C into the furnace body,
With
In the two or more Si-containing raw material gas introduction pipes, the distance between the introduction port of the Si-containing raw material gas introduction pipe and the front-described mounting surface of the pre-described stand is different from each other, and the introduction port and the pre-described stand surface are different from each other. A SiC chemical vapor deposition apparatus, characterized in that it is arranged so that the difference between the maximum value and the minimum value of the distance is 0.6 mm or more and less than 1.5 mm. 前記２以上の前記Ｓｉ含有原料ガス導入管のうち前記載置台の前記載置面の中心に最も近い位置に配置されているＳｉ含有原料ガス導入管は、前記導入口と前記載置面との距離が最大値を示す請求項１に記載のＳｉＣ化学気相成長装置。 Of the two or more Si-containing raw material gas introduction pipes, the Si-containing raw material gas introduction pipe arranged at the position closest to the center of the front-stated mounting surface of the front-described stand has the introduction port and the front-stated placement surface. The SiC chemical vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the distance indicates a maximum value. 前記２以上の前記Ｓｉ含有原料ガス導入管は、それぞれＳｉＣまたはＴａＣで被覆されたカーボンから形成されている請求項１または２に記載のＳｉＣ化学気相成長装置。 The SiC chemical vapor deposition apparatus according to claim 1 or 2, wherein the two or more Si-containing raw material gas introduction pipes are formed of carbon coated with SiC or TaC, respectively.

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