【手続補正書】
【提出日】平成19年4月26日(2007.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化ケイ素層を形成するためのホモエピタキシャル成長方法であって、炭化ケイ素前駆物質流に該炭化ケイ素前駆物質に加えて分裂エンハンサーを導入することによりケイ素クラスターを気相中で分裂させることを含むホモエピタキシャル成長方法。
【請求項２】
前記ケイ素クラスターをＳｉエッチングガスにより分裂させる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ＶＩＩ族含有成分をケイ素前駆物質と相互作用させることにより前記ケイ素クラスターを分裂させる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ＶＩＩ族含有成分を、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＦ及びこれらの化合物の２種以上の組み合わせからなる群より選ぶ、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記ＶＩＩ族含有成分が塩素含有成分である、請求項３記載の方法。
【請求項６】
前記塩素含有成分がＨＣｌである、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記ケイ素クラスターがシランを源とするケイ素から形成される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記塩素含有成分がトリクロロシラン又は四塩化ケイ素である、請求項５記載の方法。
【請求項９】
水素をトリクロロシラン又は四塩化ケイ素と混合することを更に含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記水素を前記トリクロロシラン又は四塩化ケイ素と、成長室の高温ゾーンで混合する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記塩素含有成分が四塩化ケイ素である、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
成長温度が１５００℃未満である、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
成長温度が１４００℃未満である、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
成長温度が１１００℃〜１５００℃の範囲である、請求項１記載の方法。
【請求項１５】
圧力が２００ｍｂａｒより高い、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
圧力が５００ｍｂａｒより高い、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
水素流量が５０ＳＬＭ未満である、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
水素流量が２０ＳＬＭ未満である、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
熱伝導度が０．１〜０．０１Ｗ／ｍ・Ｋの範囲のガスを前記ＶＩＩ族含有成分とともに含めることを更に含む、請求項８記載の方法。
【請求項２０】
前記ガスが不活性である、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ガスがアルゴンである、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記ＶＩＩ族含有成分をケイ素前駆物質とは別に導入する、請求項３記載の方法。
【請求項２３】
前記ＶＩＩ族含有成分を、炭化ケイ素を上に形成する試料と１０ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲の間隔をあけて導入する、請求項３記載の方法。
【請求項２４】
炭化ケイ素の成長速度が２０μｍ／ｈより大きい、請求項１記載の方法。
【請求項２５】
炭化ケイ素の成長速度が４０μｍ／ｈより大きい、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
請求項１記載の方法により形成した炭化ケイ素層を有する半導体デバイス。
【請求項２７】
当該デバイスがショットキーダイオード、ＦＥＴ、ＢＪＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＣＭＯＳ、及びＭＥＭからなる群より選ばれる、請求項２６記載の半導体デバイス。
【請求項２８】
当該デバイスがＣＭＯＳデバイスである、請求項２７記載の半導体デバイス。
【請求項２９】
当該デバイスがＭＥＭデバイスである、請求項２７記載の半導体デバイス。
【請求項３０】
ケイ素クラスターを気相中で分裂させ、１種以上のクロロシランと１種以上の炭化水素を成長室の高温ゾーンに導入し、当該高温ゾーンは１１００〜１５００℃の範囲の温度にあることを含む、炭化ケイ素層を形成するホモエピタキシャル成長方法。
【請求項３１】
前記炭化水素が水素キャリアガス中にあることを更に含む、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
成長室内で行われ、前記１種以上のクロロシランのうちの少なくとも一部と前記１種以上の炭化水素のうちの少なくとも一部とを当該成長室へ一緒に導入する、請求項３０記載の方法。
【請求項３３】
成長室で行われ、前記炭化水素を前記クロロシランと別々に導入して、当該成長室の高温ゾーンで互いに混合する、請求項３０記載の方法。
【請求項３４】
前記クロロシランが不活性キャリアガス中にある、請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記キャリアガスがヘリウムである、請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
前記高温ゾーンが、前記炭化ケイ素を成長させる表面から垂直に１０ｍｍ〜３００ｍｍの間隔をあけている、請求項３０記載の方法。
【請求項３７】
前記高温ゾーンが、前記炭化ケイ素を成長させる表面から垂直に２０ｍｍ〜１００ｍｍの間隔をあけている、請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
前記クロロシランをトリクロロシラン及び四塩化ケイ素からなる群より選ぶ、請求項３０記載の方法。
【請求項３９】
成長温度が１５００℃未満である、請求項３０記載の方法。
【請求項４０】
成長温度が１４００℃未満である、請求項３９記載の方法。
【請求項４１】
請求項３０記載の方法により形成した炭化ケイ素層を有する半導体デバイス。
【請求項４２】
ショットキーダイオード、ＦＥＴ、ＢＪＴ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ、ＣＭＯＳ、及びＭＥＭからなる群より選ばれる、請求項４１記載の半導体デバイス。
【請求項４３】
当該デバイスがＣＭＯＳデバイスである、請求項４２記載の半導体デバイス。
【請求項４４】
当該デバイスがＭＥＭデバイスである、請求項４２記載の半導体デバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
Ａｌｅｘ  Ｅｌｌｉｓｏｎにより考案された「チムニー法（ｃｈｉｍｎｅｙ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）」と呼ばれる興味深い成長技術は、非常に小さな水素流量と２００ｍｂａｒというかなり低い圧力を使用する。このシステムは垂直で入口が底部にあるが、圧力が低いために浮力が支配的な力にならず、それゆえ入口は上方からであっても同じようにうまくいくことができる。この技術の原理は、シランが入口領域で分解してケイ素クラスターを形成することである。ケイ素のこれらのクラスターはキャリアの流動により基材に向かって運ばれる。温度が上昇するにつれて（基材温度は１７００〜１９００℃である）、ケイ素クラスターは分裂して（ｄｉｓｓｏｃｉａｔｅ）成長が可能になる。ケイ素クラスターが分裂するようにガスを十分加熱することが重要である。水平反応器では、試料を逆さまに配置しない限り、この方法はうまくいかない。それらを逆さまに配置すると、降下してくるケイ素の小滴により作られる大きな固まりが基材上に現れる。この技術での成長速度は、小量のシランガスを使用して１０〜５０μｍ／ｈ程度である。ドーピングは非常に小量であるが、高温のためにキャリアの寿命は芳しくなかった。表面形態は場所により非常に良好であったが、残念ながらそれはウエハ表面の全体にわたり均一ではなかった。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の典型的な態様では、炭化水素の成長速度は約３μｍ／ｈと５０μｍ／ｈの間である。特定の態様では、成長速度は約５μｍ／ｈより大きく、更なる態様では、成長速度は約２０μｍ／ｈより大きい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
〔炭化水素エピタキシャル成長実験〕
第１の実験：  パラメーターは、シラン流量２０ｍｌ／ｍｉｎ、エチレン１２ｍｌ／ｍｉｎ、Ｈ2 ８０ＳＬＭ、温度１６００℃、圧力２００ｍｂａｒ、であった。この第１の実験はＨＣｌなしで行った。成長速度は３μｍ／ｈであり、ドーピングは小量で、５×１０14ｃｍ-3ｎ型であった。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
第２の実験：  ＨＣｌを２０ｍｌ／ｍｉｎの流量で加えたことを除き、第１の実験と同じパラメーターを使用した。この試料は、驚いたことに、３．５μｍ／ｈというより大きな成長速度と２×１０15ｃｍ-3ｎ型というより多くのドーピングをもたらした。成長速度の増大は、成長のために利用できるケイ素がより多いことを示しているものと思われる。より多くのケイ素が利用可能であれば、ＨＣｌ添加の試料については有効Ｃ／Ｓｉ比が小さくなり、従って窒素のドーピングがより多くなることが予想されるので、ドーピングの増加はこの所見と一致している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007500950.tif 000001
【図２】
2007500950.tif 000002
【図３】
2007500950.tif 000003