收容容器、收容容器的制造方法、半導(dǎo)體的制造方法以及半導(dǎo)體制造裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及對單晶SiC基板的表面進(jìn)行蝕刻時收容該單晶SiC基板的收容容器。
【背景技術(shù)】
[0002]與Si (硅)等相比，SiC(碳化硅)具有優(yōu)異的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度，故而作為新的半導(dǎo)體材料而受到矚目。然而，單晶SiC基板的表面最初可能存在結(jié)晶缺陷等。
[0003]專利文獻(xiàn)I公開了對該單晶SiC基板的表面進(jìn)行平坦加工(修復(fù))的表面平坦加工方法。該表面平坦加工方法是，藉由在被收容容器所收容的單晶SiC基板上形成碳化層以及犧牲生長層，并對該犧牲生長層進(jìn)行蝕刻而使表面平坦。由此，能夠生產(chǎn)外延生長用的尚質(zhì)量晶種基板。
[0004]此外，在形成犧牲生長層時等，有必要進(jìn)行Si蒸汽壓力下的加熱處理。專利文獻(xiàn)I中，為了形成Si蒸汽壓力而采用了圖6所示的收容容器。如圖6所示，收容單晶SiC基板94的收容容器90具有能夠相互嵌合的上容器91和下容器92。上容器91和下容器92中，構(gòu)成其內(nèi)部空間部分的壁面上，固著有Si93?；谠摻Y(jié)構(gòu)，加熱處理時Si93蒸發(fā)，能夠在收容容器90的內(nèi)部空間內(nèi)形成Si蒸汽壓力。
[0005]一般情況下，對如上所述生產(chǎn)的晶種進(jìn)行外延生長、離子注入以及離子激活等處理。
[0006]專利文獻(xiàn)2公開了一種藉由在單晶SiC基板的表面形成碳層(石墨蓋)之后進(jìn)行上述離子激活，而抑制離子激活時的Si和SiC的升華的方法。其后，該方法為了去除碳層，并去除離子注入不足部分，而在Si蒸汽壓力下對單晶SiC基板的表面進(jìn)行蝕刻。此外，專利文獻(xiàn)2公開了為了形成Si蒸汽壓力，而在收容容器中配置Si顆粒的方法。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]【專利文獻(xiàn)I】:日本特開2008-230944號公報
[0009]【專利文獻(xiàn)2】:日本特開2011-233780號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]然而，如用專利文獻(xiàn)I的方式，將Si固著在內(nèi)部空間的壁面上，則加熱處理時該Si有時會熔化。尤其是，如內(nèi)部空間的上方的壁面上固著的Si熔化，則Si會落到單晶SiC基板上。而如不將Si固著在內(nèi)部空間的上方的壁面上，則Si的壓力分布會不均勻，從而無法恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行加熱處理。
[0012]此外，專利文獻(xiàn)2是在收容容器的內(nèi)部配置Si顆粒，但該方法也會使Si的壓力分布不均勻，不能恰當(dāng)進(jìn)行加熱處理。因而，專利文獻(xiàn)I以及專利文獻(xiàn)2中，不能均勻地進(jìn)行蝕刻。
[0013]此外，專利文獻(xiàn)2中，需要形成碳層的工序以及去除碳層的工序，因而工序繁瑣。
[0014]本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的發(fā)明，其主要目的在于，提供一種Si不會落到單晶SiC基板上，且能使其內(nèi)部空間內(nèi)的Si的壓力分布均勻的收容容器。
[0015]用于解決課題的技術(shù)手段和效果
[0016]本發(fā)明所要解決的課題如上所述，以下對用于解決該課題的技術(shù)手段和其效果進(jìn)行說明。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第I觀點，對用于收容藉由Si的蒸汽壓力下的加熱處理而被蝕刻的單晶SiC基板的收容容器，提供以下結(jié)構(gòu)。即，該收容容器由鉭金屬構(gòu)成，且在內(nèi)部空間側(cè)設(shè)置有碳化鉭層，該碳化鉭層的更靠內(nèi)部空間側(cè)設(shè)置有硅化鉭層。
[0018]如以往一樣將Si固著在收容容器內(nèi)面上來進(jìn)行Si的供給的結(jié)構(gòu)會因Si熔化而對單晶SiC基板產(chǎn)生不良影響，但是，以本申請的方式，利用硅化鉭層來在內(nèi)部空間進(jìn)行Si的供給，便能防止不良影響。
[0019]上述收容容器中，優(yōu)選的是，被收容的上述單晶SiC基板的至少上方的壁面上，設(shè)置有上述硅化鉭層。
[0020]由此，能夠防止熔化后的Si落到單晶SiC基板上，同時能夠形成Si蒸汽壓力。
[0021]上述收容容器中，優(yōu)選的是，形成內(nèi)部空間的壁面的整體上，均設(shè)置有上述硅化鉭層O
[0022]由此，能使內(nèi)部空間內(nèi)的Si的壓力均勻，所以能夠均勻地進(jìn)行蝕刻。
[0023]優(yōu)選的是，上述收容容器被用于，在將注入離子后的上述單晶SiC基板的表面的離子注入不足部分去除的蝕刻工序中收容上述單晶SiC基板。
[0024]由此，在去除離子注入不足部分的蝕刻工程中，上述功效能夠得到發(fā)揮。另外，藉由使內(nèi)部空間的Si的壓力均勻，能夠抑制單晶SiC基板的碳化，所以，不用形成碳化層(石墨蓋)便能進(jìn)行離子激活處理。
[0025]優(yōu)選的是，上述收容容器被用于，在對形成外延層之前的上述單晶SiC基板進(jìn)行的蝕刻工序中收容上述單晶SiC基板。
[0026]由此，在外延層形成前的蝕刻中，能夠使上述功效得到發(fā)揮。
[0027]上述收容容器中，優(yōu)選的是，上述娃化鉭層的厚度被設(shè)定為，I μπι到300 μm。
[0028]藉由設(shè)置上述厚度的硅化鉭層，既能充分確保在內(nèi)部空間供給的Si，又能夠恰當(dāng)?shù)胤乐故杖萑萜鞯钠屏选?br>[0029]上述收容容器中，優(yōu)選的是，上述硅化鉭層由TaSi2構(gòu)成。
[0030]由此，只要使其接觸熔化后的Si并進(jìn)行加熱，便能夠形成硅化鉭層。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第2觀點，提供一種用于收容藉由Si的蒸汽壓力下的加熱處理而被蝕刻的單晶SiC基板的收容容器的制造方法。即，該制造方法包括，在使構(gòu)成收容容器的一部分的碳化鉭層接觸熔化后的Si的狀態(tài)下進(jìn)行加熱而形成硅化鉭層的工序。
[0032]由此，能夠簡單且低價地制成加熱處理時Si不會熔化的收容容器。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的第3觀點，提供一種使用上述收容容器，藉由在Si的蒸汽壓力下的加熱處理而進(jìn)行蝕刻的半導(dǎo)體的制造方法。
[0034]由此，能使上述功效得到發(fā)揮，并進(jìn)行蝕刻來制造半導(dǎo)體。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的第4觀點，提供一種具有上述收容容器的半導(dǎo)體制造裝置。
[0036]由此，能夠提供能發(fā)揮上述功效的半導(dǎo)體制造裝置。
【附圖說明】
[0037]圖1是說明使用本發(fā)明的表面處理方法的高溫真空爐的概要圖。
[0038]圖2是表示坩禍的結(jié)構(gòu)的圖。
[0039]圖3是在1000°C下Iatm中的Ta、S1、C的相圖。
[0040]圖4是表示加熱溫度、與從硅化鉭升華的Si的蒸汽壓力的分壓的曲線。
[0041]圖5是表不各工序中的基板的狀況的不意圖。
[0042]圖6是表示以往例中的收容容器的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0043]附圖標(biāo)記說明
[0044]10高溫真空爐(半導(dǎo)體制造裝置)
[0045]21主加熱室
[0046]22預(yù)加熱室
[0047]30坩禍(收容容器)
[0048]40單晶SiC基板
[0049]41外延層
[0050]42離子注入部分
【具體實施方式】
[0051]下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
[0052]首先，參照圖1，對本實施方式的加熱處理中使用的高溫真空爐(半導(dǎo)體制造裝置)10以及坩禍30進(jìn)行說明。圖1是說明本發(fā)明的表面處理方法所使用的高溫真空爐的概要圖。圖2是表示坩禍30的結(jié)構(gòu)的圖。
[0053]如圖1所示，高溫真空爐10具備主加熱室21和預(yù)加熱室22。主加熱室21能夠?qū)尉iC基板加熱到1000°C以上2300°C以下的溫度。預(yù)加熱室22是將單晶SiC基板在主加熱室21進(jìn)行加熱之前對其進(jìn)行預(yù)備加熱用的空間。
[0054]主加熱室21與真空形成用閥23、惰性氣體注入用閥24、真空計25連接。藉由真空形成用閥23可以對主加熱室21的真空度進(jìn)行調(diào)節(jié)。藉由惰性氣體注入用閥24可以對主加熱室21內(nèi)的惰性氣體(例如Ar氣)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。藉由真空計25可以檢測主加熱室21內(nèi)的真空度。
[0055]主加熱室21內(nèi)部具有加熱器26。此外，主加熱室21的側(cè)壁或天花板上固定有無圖示的熱反射金屬板，利用該熱反射金屬板，加熱器26的熱被反射到主加熱室21的中央部。由此，能夠?qū)尉iC基板進(jìn)行較強(qiáng)且均勻的加熱，并能將溫度升到1000°C以上2300°C以下。在此，作為加熱器26，例如，可使用電阻加熱式的加熱器或高頻感應(yīng)加熱式的加熱器。
[0056]此外，單晶SiC基板以被收容在坩禍(收容容器)30中的狀態(tài)被加熱。坩禍30被放置在適宜的支撐座等上，藉由移動該支撐座，至少能夠從預(yù)加熱室移動到主加熱室。
[0057]坩禍30具有能夠相互嵌合的上容器31和下容器32。此外，坩禍30中如圖2所示，按坩禍30的外部側(cè)到內(nèi)部空間側(cè)的順序，設(shè)有鉭層(Ta)、碳化鉭層(TaC以及Ta2C)、以及娃化鉭層(TaSi2)。
[0058]以往已知有由鉭層以及碳化鉭層構(gòu)成的坩禍，但本實施方式的坩禍30進(jìn)一步形成有硅化鉭層。該硅化鉭層用于在坩禍30的內(nèi)部空間形成Si蒸汽壓力，相當(dāng)于專利文獻(xiàn)I中在內(nèi)壁上固著的Si，專利文獻(xiàn)2中的Si顆粒。
[0059]以下，對硅化鉭層的形成方法進(jìn)行說明。硅化鉭層是使熔化后的Si與坩禍的內(nèi)壁面接觸，并在1800°C以上2000°C以下左右進(jìn)行加熱而形成的。由此，能夠獲得由1&5“構(gòu)成的娃化鉭層。在本實施方式中，形成厚度為30 μπι到50 μm左右的娃化鉭層，但與其內(nèi)部空間的體積等相對應(yīng)，例如也可為I ym到300 μπι的厚度。
[0060]藉由進(jìn)行如上所述的