CN108475635A - 晶片支承机构、化学气相沉积装置和外延晶片的制造方法 - Google Patents

晶片支承机构、化学气相沉积装置和外延晶片的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108475635A
CN108475635A CN201680071748.8A CN201680071748A CN108475635A CN 108475635 A CN108475635 A CN 108475635A CN 201680071748 A CN201680071748 A CN 201680071748A CN 108475635 A CN108475635 A CN 108475635A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
wafer supporting
chip
supporting portion
transport
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680071748.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108475635B (zh
Inventor
余佳
石桥直人
深田启介
歌代智也
渥美广范
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lishennoco Co ltd
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Publication of CN108475635A publication Critical patent/CN108475635A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108475635B publication Critical patent/CN108475635B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
    • C30B25/105—Heating of the reaction chamber or the substrate by irradiation or electric discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/12—Substrate holders or susceptors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/673—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders
    • H01L21/67346—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere using specially adapted carriers or holders; Fixing the workpieces on such carriers or holders characterized by being specially adapted for supporting a single substrate or by comprising a stack of such individual supports
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

一种晶片支承机构，具备：晶片支承台；和由所述晶片支承台支承的可动部，所述晶片支承台具有运送用晶片支承部，所述运送用晶片支承部从所述晶片支承台的与所载置的晶片的背面对向的第1面立起，且设置在比所载置的晶片的外周端靠内侧的位置，所述可动部具有成膜用晶片支承部，且能够在所述运送用晶片支承部的立起方向上相对于所述晶片支承台相对地移动，所述成膜用晶片支承部位于比所述运送用晶片支承部靠所载置的晶片的外周侧的位置。

Description

晶片支承机构、化学气相沉积装置和外延晶片的制造方法
技术领域
本发明涉及晶片支承机构、化学气相沉积装置和外延晶片的制造方法。本申请基于在2015年12月21日在日本提出的专利申请2015-249024要求优先权，将其内容援引于此。
背景技术
作为在基板上形成薄膜的层的手段，已知化学气相沉积(CVD)法。例如，使用化学气相沉积装置在SiC晶片上形成SiC外延层，来制作SiC外延晶片。
化学气相沉积，进行下述循环：向外延反应炉内的反应空间每次插入1枚或同时插入多枚晶片，在所插入的晶片上进行外延层的成膜，在成膜结束后取出晶片。
以下，在本说明书中，将形成外延层之前的晶片简称为“晶片”，将形成外延层之后的晶片称为“外延晶片”。
在生产现场，为了增加每单位时间的生产枚数，提高生产效率，要求缩短化学气相沉积中的从晶片的插入到取出为止的一次循环。因此，为了缩短成膜空间内的升温和降温所需的时间，将成膜空间内维持在高温，并进行向高温的成膜空间运送晶片的高温运送。
但是，如果仅将晶片以单体向高温的成膜空间内运送，则有时受到急剧的热变化从而晶片产生变形、挠曲等形状变化。这些的晶片形状变化特别是在大口径的晶片中较显著。专利文献1记载了：为抑制与高温运送相伴的晶片的形状变化，将基板设置于基座(晶片支承台)而进行运送，并以该状态进行成膜。
成膜空间与外部环境的温度差越大，高温运送时的晶片的形状变化越显著。例如，在制作SiC外延晶片的情况下，成膜空间内的温度上升至1500℃以上。即使是高温运送时，成膜空间的温度也为700～1200℃的高温。专利文献2记载了：在用于制造需要高温生长的SiC外延晶片的CVD装置中，利用搬运机器人运送设置有晶片的基座。
专利文献3记载了：如果将晶片整个面设置于基座，则晶片由于来自背面的加热而在晶片表面侧翘曲成凹状。另外，作为抑制由这样的翘曲所致的问题的手段，记载了：仅在晶片的周缘部支承晶片。
在先技术文献
专利文献1：日本特开平10-22226号公报
专利文献2：日本特开2012-28385号公报
专利文献3：日本特开2011-14682号公报
发明内容
但是，专利文献1～3记载的基座，具有不能够充分地将施加于晶片的热应力缓和，在使外延层生长之前晶片破裂等问题。这样的问题在成膜空间的温度为高温的情况以及大口径的晶片中较显著。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的是提供能够抑制由施加于晶片的热应力引起的晶片的破损的晶片支承机构、化学气相沉积装置、以及外延晶片的制造方法。
本发明人进行研究的结果，发现：通过改变在高温运送时支承晶片的位置和在成膜处理时支承晶片的位置，能够抑制由施加于晶片的热应力引起的晶片的破损。
即，本发明为解决上述课题，提供以下方案。
(1)本发明的一方式涉及的晶片支承机构，具备晶片支承台和由所述晶片支承台支承的可动部，所述晶片支承台具有运送用晶片支承部，所述运送用晶片支承部从所述晶片支承台的与所载置的晶片的背面对向的第1面立起，且设置在比所载置的晶片的外周端靠内侧的位置，所述可动部具有成膜用晶片支承部，且能够在所述运送用晶片支承部的立起方向上相对于所述晶片支承台相对地移动，所述成膜用晶片支承部位于比所述运送用晶片支承部靠所载置的晶片的外周侧的位置。
(2)在上述(1)所述的晶片支承机构中，由所述运送用晶片支承部形成的圆的直径可以为所载置的晶片的直径的97％以下。
(3)上述(1)或(2)的任一项所述的晶片支承机构中，所述可动部的至少一部分可以从所述晶片支承台的与第1面相反侧的第2面突出，形成上推部。
(4)在上述(1)～(3)的任一项所述的晶片支承机构中，可以：还具有设置所述晶片支承机构的设置部，通过在所述设置部设置所述晶片支承机构，能够利用所述设置部上推所述可动部，并将所述晶片的支承位置从所述运送用晶片支承部切换为所述成膜用晶片支承部。
(5)本发明的一方式涉及的晶片支承机构，具有形成有贯通孔的晶片支承台、运送用晶片支承部、能够插入到所述贯通孔的成膜用晶片支承部、和设置所述晶片支承台的设置部，所述运送用晶片支承部从所述晶片支承台的与由所述晶片支承台载置的晶片的背面对向的第1面立起，且设置在比所载置的晶片的外周端和所述贯通孔靠内侧的位置，通过在所述设置部设置所述晶片支承台，能够将所述成膜用晶片支承部插入到所述晶片支承台的贯通孔，并将所述晶片的支承位置从所述运送用晶片支承部切换为所述成膜用晶片支承部。
(6)本发明的一方式涉及的化学气相沉积装置，具备上述(1)～(5)的任一项所述的晶片支承机构。
(7)本发明的一方式涉及的外延晶片的制造方法，具有：
载置工序，该载置工序将晶片载置于晶片支承台的运送用晶片支承部；
运送工序，该运送工序将所述晶片连同所述晶片支承台一起从所述运送用空间向比所述运送用空间高温的成膜空间运送；和
成膜工序，该成膜工序将被运送来的所述晶片支承台设置在所述成膜空间内，并在所述晶片上形成层，
在从所述运送工序到所述成膜工序的过程中，将支承所述晶片的位置从所述运送用晶片支承部切换为成膜用晶片支承部，所述成膜用晶片支承部位于比所述运送用晶片支承部靠晶片的外周侧的位置。
(8)在上述(7)所述的外延晶片的制造方法中，所述成膜空间的温度可以为700℃以上。
根据本发明的一方式涉及的晶片支承机构、化学气相沉积装置、以及外延晶片的制造方法，能够抑制由施加于晶片的热应力引起的晶片的破损。
附图说明
图1是本发明的一方式涉及的化学气相沉积装置的截面示意图。
图2是本发明的一方式涉及的晶片支承机构的截面示意图。
图3是本发明的一方式涉及的晶片支承机构的平面示意图。
图4A是运送时的支承晶片的晶片支承机构的截面示意图。
图4B是成膜时的支承晶片的晶片支承机构的截面示意图。
图5是本发明的一方式涉及的晶片支承机构的变形例的截面示意图。
图6是本发明的另一方式涉及的晶片支承机构的截面示意图，是表示即将在设置部设置基座之前的状态的图。
图7是本发明的一方式涉及的晶片支承机构的变形例的平面示意图。
图8是用于模拟的晶片支承台的截面图。
图9是表示在比较例1-1的条件下进行模拟的结果的图。
图10是表示在实施例1-1的条件下进行模拟的结果的图。
图11是表示在实施例1-2的条件下进行模拟的结果的图。
图12是表示在比较例2-1的条件下进行模拟的结果的图。
图13是表示在实施例2-1的条件下进行模拟的结果的图。
图14是表示在实施例2-2的条件下进行模拟的结果的图。
具体实施方式
以下，适当参照附图对本发明的一方式涉及的晶片支承机构、化学气相沉积装置以及外延晶片的制造方法进行详细说明。在以下的说明中使用的附图，为了容易理解本发明的特征，为方便起见有时将成为特征的部分放大表示，各构成要素的尺寸比率等有时与实际不同。在以下的说明中例示的材料、尺寸等只是一例，本发明并不被其限定，能够在不变更其主旨的范围内适当变更而实施。
＜化学气相沉积装置＞
图1是本发明的一方式涉及的化学气相沉积装置的截面示意图。
图1所示的化学气相沉积装置100，具有：形成成膜空间R的炉体30、和形成运送用空间P的准备室40。炉体30与准备室40之间被挡板(闸门：shutter)31分隔。在炉体30的下方设有设置部20，所述设置部20用于设置载置了晶片W的晶片支承机构10。设置部20被支柱21支撑，支柱21能够旋转。在炉体30设置有省略图示的气体供给管和加热器等。气体供给管向成膜空间R供给原料气体、载气、蚀刻气体等，加热器将成膜空间R内加热。
在本说明书中，有时将晶片W的成膜面侧表达为上方，将与成膜面相反的那侧表达为下方。
晶片W被载置于晶片支承机构10上。载置有晶片W的晶片支承机构10，在将准备室40与炉体30之间的挡板31打开之后，通过臂41向炉体30中运送。
图2是本发明的一方式涉及的晶片支承机构的截面示意图。图3是本实施方式涉及的晶片支承机构的平面示意图。在图2和图3中，为了容易理解，同时图示了晶片W。图2所示的晶片支承机构10，被分离为晶片支承台11和可动部15而构成。
晶片支承台11具有从它的与所载置的晶片W的背面Wb对向的第1面11a立起的运送用晶片支承部12。如图3所示，运送用晶片支承部12，在俯视时，设置于比所载置的晶片W的外周靠内侧的位置。具体而言，运送用晶片支承部12的外周优选存在于比晶片W的外周靠内侧2mm以上的位置，更优选存在于比晶片W的外周靠内侧6mm以上的位置。另外，由运送用晶片支承部12形成的圆的直径，优选为所载置的晶片W的直径的97％以下，更优选为92％以下，更优选为80％以下。
运送用晶片支承部的宽度和位置，可根据晶片的大小、被晶片支承台支承的可动部和成膜用晶片支承部的结构来选择合适的宽度和位置。
再者，运送用晶片支承部在径向上具有宽度的面接触的情况下，“运送用晶片支承部的外周”表示支承部的外周端。另外，同样地，“由运送用晶片支承部形成的圆的直径”表示成为运送用晶片支承部的外周的圆的直径。而且，在具有宽度的运送用晶片支承部不是圆而是圆弧的集合的情况下，将其外切圆视为外周来同样地定义。
在将晶片W进行高温运送时施加于晶片W的热应力，在支承晶片W的部分最大。一般地晶片支承机构10与晶片W相比热容量大，在高温运送时与晶片相比难以升温。因此，在高温运送时，晶片支承机构10成为温度比晶片W的温度低的状态。因此，晶片W的热从与运送用晶片支承部12接触的部分向温度相对低的支承部逸散。其结果，与运送用晶片支承部12接触的部分的晶片温度变低，在晶片W内形成温度分布。施加于晶片W的热应力在支承晶片W的部分最大正是起因于该温度分布。
另外，晶片W的外周部的破坏强度(断裂强度)比内部的破坏强度小。因此，相比于内周部，应力施加于外周部时，晶片容易破裂。为抑制晶片的破裂，使外周部的应力降低变得重要。通过将在运送时支承晶片W的运送用晶片支承部12的位置设在比所载置的晶片W的外周靠内侧的位置，能够使外周部的应力降低，能够抑制晶片破裂。
另一方面，在运送用晶片支承部12存在于比晶片W的外周大大地靠内侧的情况下，运送时的晶片W的稳定性降低。因此，由运送用晶片支承部12形成的圆的直径，优选为所载置的晶片W的直径的30％以上，更优选为50％以上。
在此，运送用晶片支承部是指在即将将晶片设置于外延生长时的位置之前的状态下进行晶片的支承的晶片支承部。运送用晶片支承部，为了在晶片和运送用支承部的温度发生变化的状态时抑制晶片的破裂，在比晶片的外周端靠内侧的位置支承晶片。例如，也会想到在将晶片向炉内运送时，在途中进行换载晶片的操作的情况，但那时用于最终使晶片移动至外延生长时的位置的支承部是本实施方式涉及的运送用晶片支承部。
可动部15位于晶片支承台11的外周。图2所示的可动部15，由从晶片支承台11的外周端朝向中央沿着晶片支承台延伸的延伸部15a、和从延伸部15a向下方悬挂的悬挂部15b构成。可动部15通过延伸部15a悬挂于晶片支承台11而被支承。悬挂部15b的一部分从晶片支承台11的背面(第2面)11b突出，作为上推部17发挥作用。
在延伸部15a的、晶片支承台11的中央侧的端部，设有朝向晶片W立起的成膜用晶片支承部16。成膜用晶片支承部16位于比运送用晶片支承部12靠晶片W的外周侧的位置。成膜用晶片支承部16的晶片W侧的上表面16a，在可动部15悬挂于晶片支承台11的状态下，存在于比运送用晶片支承部12的晶片W侧的上表面12a靠下方的位置。
可动部15能够在运送用晶片支承部12的立起方向上相对于晶片支承台11相对地移动。如果可动部15向上方移动，则成膜用晶片支承部16与可动部15一起向上方移动，成膜用晶片支承部16的上表面16a与晶片W的背面Wb接触。若进一步地使成膜用晶片支承部16向上方移动，则成膜用晶片支承部16支承晶片W。即，支承晶片W的位置从运送用晶片支承部12变为成膜用晶片支承部16。
以下，利用图4A和图4B，对在设置部20设置晶片支承机构10时的晶片支承机构的动作进行具体说明。图4A是运送时的支承晶片的晶片支承机构的截面示意图，图4B是成膜时的支承晶片的晶片支承机构的截面示意图。
如图4A所示，晶片支承机构10由臂41支承并被运送。在运送状态下，可动部15处于悬挂于晶片支承台11的状态。因此，与图2同样地，可动部15的一部分从晶片支承台11的第2面11b突出。突出的部分为上推部17。
在运送状态下，晶片W被运送用晶片支承部12支承。因此，即使图1中的成膜空间R为高温，也能够减小所产生的热应力本身，并且能够减小由热应力产生的力矩。其结果，能够防止晶片W的破损。
另一方面，在成膜时，晶片支承机构10设置在图1所示的炉体30的设置部20上。因此，从晶片支承台11的第2面11b突出的上推部17被设置部20上推。与此相伴，可动部15整体被向上方上推。其结果，支承晶片W的部位从运送用晶片支承部12变为成膜用晶片支承部16。
如果在成膜时，采用位于比运送用晶片支承部12靠晶片W的外周侧的位置的成膜用晶片支承部16支承晶片W，则具有以下优点。
如果使晶片升温至成膜温度，则晶片以设置部20为基准弯曲成凹状。如果在成膜时晶片支承部位于晶片的内周侧，则弯曲了的晶片的外周部的位置，有时比为了抑制晶片的位置偏移而设置在晶片的外周侧的晶片侧面支承部的上表面靠上方。在该情况下，没有从侧面抑制晶片的位置偏移的部件，产生位置偏移的可能性提高。如果在外延生长中晶片从规定的位置偏移，则不能够实现目标的成膜品质。另一方面，如果使晶片支承部在晶片的外周侧进行支承，则即使晶片弯曲，也只是晶片的中央部向下方偏移，晶片外周部的位置不会从被晶片支承部支承的位置变化。即，晶片外周部与晶片侧面支承部的位置关系不变，难以发生晶片位置偏移。
再者，在高温环境下运送晶片W，时间经过一会儿之后，晶片W的面内温度均热化，因此热应力被缓和。因此，即使在晶片W的外周端部支承晶片W，晶片W也不会由于热应力而破损。
优选：成膜用晶片支承部16的位置位于比运送用晶片支承部12靠所载置的晶片W的外周侧的位置，成膜用晶片支承部16的至少一部分与晶片W的外周端接触。通过成膜用晶片支承部16的至少一部分与晶片W的外周端接触，能够抑制晶片的位置偏移。
另外，为了提高晶片W的成膜时的稳定性，优选在晶片支承机构10上设置上述那样的支承晶片W的侧面的晶片侧面支承部。
如上所述，本实施方式涉及的化学气相沉积装置，由于利用设置在比所载置的晶片W的外周靠内侧的位置的运送用晶片支承部12来支承运送时的晶片W，因此能够避免与热应力相伴的晶片的破损。特别是在使用大口径的晶片的情况、和运送前的温度与运送后的温度差别大的情况下，效果显著地表现出来。另外，在成膜时，由于利用配置在比运送用晶片支承部12靠所载置的晶片W的外周侧的位置的成膜用晶片支承部16来支承晶片W，因此能够提高所得到的外延晶片的品质。
本实施方式涉及的化学气相沉积装置，能够用于向外延反应炉内的反应空间每次插入一枚晶片的化学气相沉积，也能够用于向外延反应炉内的反应空间同时插入多枚晶片的化学气相沉积。特别是在一枚一枚地运送晶片的装置的情况下，由于运送次数多，因此效果大。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了详述，但本发明并不限定于特定的实施方式，能够在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形、变更。
(变形例)
例如，也可以将晶片支承机构的构成设为图5所示的构成。图5是本发明的一方式涉及的晶片支承机构的变形例的截面示意图。图5所示的晶片支承机构110，在设置于晶片支承台11的贯通孔11A中，插入了具有成膜用晶片支承部116的可动部115。可动部115在运送时通过在晶片支承台11的面内方向立起的突起部116b而悬挂于晶片支承台11。
在成膜时，将晶片支承机构110设置在设置部。可动部115之中的、从晶片支承台11的第2面11b突出的上推部117被设置部上推。其结果，可动部115整体被上推，成膜用晶片支承部116也向上方移动。然后，成膜用晶片支承部116的上表面116a与晶片W接触，支承晶片W的部位从运送用晶片支承部12变为成膜用晶片支承部116。
由于图5所示的晶片支承机构110的运送用晶片支承部12设置在比所载置的晶片的外周端靠内侧的位置，因此能够避免由于热应力而导致晶片W破裂。另外，由于晶片支承机构110中的成膜用晶片支承部116配置在比运送用晶片支承部12靠所载置的晶片W的外周侧的位置，因此能够提高所得到的外延晶片的品质。
另外，如图6所示，也可以通过晶片支承机构和设置晶片支承机构的设置部，来实现运送时和成膜时的晶片的支承位置的变更。
图6是本发明的另一方式涉及的晶片支承机构的截面示意图，是表示基座即将设置于设置部之前的状态的截面示意图。
图6所示的晶片支承台120，具有从它的与晶片W的背面Wb对向的第1面120a突出、且设置在比所载置的晶片的外周端靠内侧的位置的运送用晶片支承部122，在比运送用晶片支承部122靠所载置的晶片W的外周侧的位置设有贯通孔120A。
在设置晶片支承台120的设置部20，设有从设置部20的成膜方向侧的表面立起的成膜用晶片支承部126。成膜用晶片支承部126的位置与晶片支承台120的贯通孔120A的位置对应。
图6所示的晶片支承台120由臂41运送。在被运送时，晶片W由晶片支承台120的运送用晶片支承部122支承。由于运送用晶片支承部122设置在比所载置的晶片的外周端靠内侧的位置，因此能够避免由于热应力而导致晶片W破裂。
在将晶片支承台120设置于设置部20时，将成膜用晶片支承部126插入到晶片支承台120的贯通孔120A。所插入的成膜用晶片支承部126贯穿贯通孔120A，并支承晶片W。此时，成膜用晶片支承部126的高度比将运送用晶片支承部122和贯通孔120A加在一起的厚度大。其结果，设置于设置部20的成膜用晶片支承部126的上表面126a与晶片W接触，支承晶片W的部位从运送用晶片支承部122变为成膜用晶片支承部126。
由于成膜用晶片支承部126配置在比运送用晶片支承部122靠所载置的晶片W的外周侧的位置，因此能够提高所得到的外延晶片的品质。
此外，也可以设为通过电驱动来使成膜用晶片支承部在上下方向移动的构成。但是，在形成SiC外延晶片等的情况下，由于炉体30内的温度上升至1500℃附近，因此需要将驱动电路等隔热。
另外，晶片支承机构的俯视时的形状也能够进行各种变更。
例如，在图3中，运送用晶片支承部12和成膜用晶片支承部16都形成为圆环状。运送用晶片支承部12和成膜用晶片支承部16不一定需要为圆环状，如图7所示，运送用晶片支承部132也可以分散存在。运送用晶片支承部132可以任意地分散存在，但从稳定性的观点出发，优选存在于同心圆上。在该情况下，“由运送用晶片支承部形成的圆的直径”意指能够将分散存在的运送用晶片支承部132连接绘制的最大的圆的直径。
成膜用晶片支承部16也可以与图7所示的运送用晶片支承部132同样地为圆环的一部分开槽口了的形状。
另外，设置部20只要能够支承晶片支承机构10就不特别限定。例如可以采取圆板状、圆环状等各种的形状。
(外延晶片的制造方法)
本实施方式涉及的外延晶片的制造方法，是将晶片从运送用空间向比运送用空间高温的成膜空间运送，并在成膜空间内在晶片上形成层的外延晶片的制造方法。
本实施方式涉及的外延晶片的制造方法，具有：将晶片载置于晶片支承台的运送用晶片支承部的载置工序；将晶片连同晶片支承台一起从运送用空间向成膜空间运送的运送工序；和将运送来的晶片支承台设置在成膜空间内，并在晶片上形成层的成膜工序。以下，以图1所示的化学气相沉积装置和图2所示的晶片支承机构为例，对外延晶片的制造方法进行具体说明。
首先，将晶片W载置于晶片支承台11的运送用晶片支承部12。此时，运送用晶片支承部12位于比所载置的晶片W的外周靠内侧的位置。优选：由运送用晶片支承部12形成的圆的中心与所载置的晶片W的中心一致。通过使它们的中心一致，容易使支撑设置部20的支柱21的旋转轴与晶片W的中心一致，能够使所得到的外延晶片均质。另外，也能够提高运送时的晶片W的稳定性。
然后，将载置了晶片W的晶片支承机构10向运送用空间P导入，并设置于运送用的臂41。臂41和晶片支承机构10的设置不特别限制。例如，可在晶片支承机构10设置螺纹孔，并将臂41螺入到该螺纹孔，从而将晶片支承机构10设置于臂41。
此时，运送用空间P内的温度，从作业性的观点出发优选为人能够进行作业的程度的温度，例如优选为室温。
接着，打开将炉体30和准备室40分隔的挡板31，将晶片W连同晶片支承机构10一起从运送用空间P向成膜空间R运送。此时，根据需要将运送用空间P进行减压处理等等。
为了提高生产效率，优选尽可能减少由炉体30包围的成膜空间R的温度的升降温。因此，成膜空间R的温度与运送用空间P相比成为高温。具体而言，例如在制作SiC外延晶片的情况下，进行外延生长的温度为1500℃以上。因此，成膜空间R的温度即使在运送时也优选为700℃以上。
在运送用空间P与成膜空间R之间，存在数百℃程度的温度差。由于温度差，导致对载置于基座10上的晶片W施加热应力。与晶片支承机构10接触的部分，相比于没有与其接触的部分，相对地冷，在晶片中产生温度分布。温度差越大，施加于晶片W的热应力越大。
施加于晶片W的热应力，在支承晶片W的部分中最大。本实施方式涉及的外延晶片的制造方法，在载置工序中，运送用晶片支承部12以位于比所载置的晶片W的外周靠内侧的位置方式进行载置。因此，能够避免对晶片W施加过度的力矩，能够避免晶片W破裂。
抑制晶片W破裂的效果，如果是在具有温度差的环境之间进行运送时则能够发挥效果。其中，在制作SiC外延晶片等的外延生长需要1500℃左右的非常高的温度的外延晶片时，该效果特别显著。在制作SiC外延晶片的情况下，如上述那样运送时的成膜空间R的温度优选为700℃以上。例如在制作SiC外延晶片的成膜装置中，运送用空间P与成膜空间R的温度差为650℃以上。
运送到成膜空间R内的晶片支承机构10，设置于在炉体30内设置的设置部20。在该过程中，将支承晶片的位置从运送用晶片支承部12切换为成膜用晶片支承部16。切换方向不特别限定，例如可通过使用图2、图5、图6所示的晶片支承机构等来实现。再者，成膜用晶片支承部16位于比运送用晶片支承部12靠晶片W的外周侧的位置。
而且，在切换了支承晶片W的位置之后，在晶片W上形成外延层。将支承晶片W的部位从在运送时支承晶片W的运送用晶片支承部12变为晶片W的外周侧。
外延层的形成方法可采用公知的化学气相沉积(CVD)法等。例如在SiC晶片上使外延层生长的情况下，将原料气体、掺杂气体、蚀刻气体、载气等向炉体30内导入并且进行加热。通过加热而分解的原料气体在SiC晶片表面进行反应，由此外延层生长，得到SiC外延晶片。本实施方式涉及的晶片支承机构和化学气相沉积装置，除了应用于SiC的外延SiC生长装置以外也能够应用于其它的外延生长，但在外延生长温度为高温的SiC外延生长方面特别有效，优选采用。
根据本实施方式涉及的SiC外延晶片的制造方法，能够避免在运送时晶片破裂。另外，能够使在成膜时生长的外延层均质。
以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于特定的实施方式，能够在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内进行各种变形、变更。
实施例
在高温运送晶片时，通过模拟来求出施加于晶片的应力。图8是用于模拟的晶片支承台的截面图。晶片支承台140的晶片支承部141的宽度w设为2mm。而且，将晶片支承台140的下方的温度设为1000℃，将其侧方的温度设为900℃。下方的温度与化学气相沉积装置中的用于加热基座的加热器对应，侧方的温度与来自炉体侧面的放射加热对应。
另外，由于模拟结果以晶片的中央为中心左右对称，因此为了抑制计算负担，对从晶片的中央到一端进行了模拟。
在以下的实施例等中，一边改变从晶片W的外周端到晶片支承部141的外周端的距离d，一边模拟了施加于晶片W的应力。
(比较例1-1)
求出将直径为100mm的晶片载置于晶片支承台上的情况下的应力。晶片支承部支承的部分处于与晶片的中央相距48～50mm的位置。即，晶片支承部的外周设置在与所载置的晶片的外周相距0mm的位置。由晶片支承部形成的圆的半径(50mm)，为所载置的晶片的半径(50mm)的100％。
(实施例1-1)
求出将直径为100mm的晶片载置于晶片支承台上的情况下的应力。晶片支承部支承的部分处于与晶片的中央相距46～48mm的位置。即，晶片支承部的外周设置在与所载置的晶片的外周相距2mm的位置。由晶片支承部形成的圆的半径(48mm)，为所载置的晶片的半径(50mm)的96％。
(实施例1-2)
求出将直径为100mm的晶片载置于晶片支承台上的情况下的应力。晶片支承部支承的部分处于与晶片的中央相距44～46mm的位置。即，晶片支承部的外周设置在与所载置的晶片的外周相距4mm的位置。由晶片支承部形成的圆的半径(46mm)，为所载置的晶片的半径(50mm)的92％。
图9～图11是表示在比较例1-1、实施例1-1和1-2的条件下进行模拟的结果的图。图9与比较例1-1相对应，图10与实施例1-1相对应，图11与实施例1-2相对应。
如图9～图11所示，在与晶片支承部接触的部分，晶片W的温度最低。这是由于与晶片支承部接触的部分和没有与其接触的部分的热传导率不同的缘故。
另外，由于与晶片支承部接触的部分成为最低温，因此对与晶片支承部接触的部分施加着最大的应力。比较例1-1(图9)的最大应力比实施例1-1和实施例1-2(图10、图11)大。如图10和图11所示，成为最低温的部分存在于晶片的径向途中的情况下，其周围的温度也平稳地变化，因此应力在晶片的径向上分散。与此相对，如图9所示，成为最低温的部分存在于晶片的端部的情况下，不能够分散应力，最大应力变大。
另外，比较晶片端部的主应力，比较例1-1(图9)为180MPa，实施例1-1(图10)为125MPa，实施例1-2(图11)为75MPa。晶片的外周部的破坏强度比内部的破坏强度小。因此，相比于内周部，应力施加于外周部时晶片容易破裂。为了抑制晶片的破裂，降低外周部的应力变得重要。通过将晶片支承部的位置设在比所载置的晶片的外周靠内侧的位置，能够降低外周部的应力，能够抑制晶片破裂。
接着，将晶片尺寸变更为6英寸，来进行了同样的模拟。
(比较例2-1)
求出将直径为150mm的晶片载置于晶片支承台上的情况下的应力。晶片支承部支承的部分处于与晶片的中央相距73～75mm的位置。即，晶片支承部的外周设置在与所载置的晶片的外周相距0mm的位置。由晶片支承部形成的圆的半径(75mm)，为所载置的晶片的半径(75mm)的100％。
(实施例2-1)
求出将直径为150mm的晶片载置于晶片支承台上的情况下的应力。晶片支承部支承的部分处于与晶片的中央相距71～73mm的位置。即，晶片支承部的外周设置在与所载置的晶片的外周相距2mm的位置。由晶片支承部形成的圆的半径(73mm)，为所载置的晶片的半径(75mm)的97％。
(实施例2-2)
求出将6英寸(直径为152.4mm)的晶片载置于晶片支承台上的情况下的应力。晶片支承部支承的部分处于与晶片的中央相距69～71mm的位置。即，晶片支承部的外周设置在与所载置的晶片的外周相距4mm的位置。由晶片支承部形成的圆的半径(71mm)，为所载置的晶片的半径(75mm)95％。
图12～图14是表示在比较例2-1、实施例2-1和2-2的条件下进行模拟的结果的图。图12与比较例2-1相对应，图13与实施例2-1相对应，图14与实施例2-2相对应。
如图12～图14所示，即使增大晶片尺寸，也在与晶片支承部接触的部分，晶片W的温度成为最低。
另外，关于最大应力，比较例2-1(图12)比实施例2-1和实施例2-2(图13、图14)大。认为这是由于成为最低温的部分存在于晶片的端部，因此不能够分散应力的缘故。
另外，比较晶片端部的主应力，比较例2-1(图12)为180MPa，实施例2-1(图13)为150MPa，实施例2-2(图14)为110MPa。晶片的外周部的破坏强度比内部的破坏强度小。因此，相比于内周部，应力施加于外周部时晶片容易破裂。为了抑制晶片的破裂，降低外周部的应力变得重要。通过将晶片支承部的位置设在比所载置的晶片的外周靠内侧的位置，能够降低外周部的应力，能够抑制晶片破裂。
附图标记说明
100…化学气相沉积装置，10、110…晶片支承机构，11、120、140…晶片支承台，11a、120a…第1面，11b…第2面，11A、120A…贯通孔，12、122、132…运送用晶片支承部，12a、16a、116a、126a…上表面，15、115…可动部，15a…延伸部，15b…悬挂部，16、116、126…成膜用晶片支承部，115b…突起部，17、117…上推部，20…设置部，21…支柱，30…炉体，31…挡板，40…准备室，41…臂，141…晶片支承部，P…运送用空间，R…成膜空间，W…晶片，Wb…背面。

Claims (8)

1.一种晶片支承机构，具备：
晶片支承台；和
由所述晶片支承台支承的可动部，
所述晶片支承台具有运送用晶片支承部，所述运送用晶片支承部从所述晶片支承台的与所载置的晶片的背面对向的第1面立起，且设置在比所载置的晶片的外周端靠内侧的位置，
所述可动部具有成膜用晶片支承部，且能够在所述运送用晶片支承部的立起方向上相对于所述晶片支承台相对地移动，所述成膜用晶片支承部位于比所述运送用晶片支承部靠所载置的晶片的外周侧的位置。
2.根据权利要求1所述的晶片支承机构，由所述运送用晶片支承部形成的圆的直径为所载置的晶片的直径的97％以下。
3.根据权利要求1或2所述的晶片支承机构，所述可动部的至少一部分从所述晶片支承台的与第1面相反侧的第2面突出，形成上推部。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的晶片支承机构，
还具有设置所述晶片支承机构的设置部，
通过在所述设置部设置所述晶片支承机构，能够利用所述设置部上推所述可动部，并将所述晶片的支承位置从所述运送用晶片支承部切换为所述成膜用晶片支承部。
5.一种晶片支承机构，具有：
形成有贯通孔的晶片支承台；
运送用晶片支承部，所述运送用晶片支承部从所述晶片支承台的与由所述晶片支承台载置的晶片的背面对向的第1面立起，且设置在比所载置的晶片的外周端和所述贯通孔靠内侧的位置；
能够插入到所述贯通孔的成膜用晶片支承部；和
设置所述晶片支承台的设置部，
通过在所述设置部设置所述晶片支承台，能够将所述成膜用晶片支承部插入到所述晶片支承台的贯通孔，并将所述晶片的支承位置从所述运送用晶片支承部切换为所述成膜用晶片支承部。
6.一种化学气相沉积装置，具备权利要求1～5的任一项所述的晶片支承机构。
7.一种外延晶片的制造方法，具有：
载置工序，该载置工序将晶片载置于晶片支承台的运送用晶片支承部；
运送工序，该运送工序将所述晶片连同所述晶片支承台一起从所述运送用空间向比所述运送用空间高温的成膜空间运送；和
成膜工序，该成膜工序将被运送来的所述晶片支承台设置在所述成膜空间内，并在所述晶片上形成层，
在从所述运送工序到所述成膜工序的过程中，将支承所述晶片的位置从所述运送用晶片支承部切换为成膜用晶片支承部，所述成膜用晶片支承部位于比所述运送用晶片支承部靠晶片的外周侧的位置。
8.根据权利要求7所述的外延晶片的制造方法，所述成膜空间的温度为700℃以上。
CN201680071748.8A 2015-12-21 2016-12-12 晶片支承机构、化学气相沉积装置和外延晶片的制造方法 Active CN108475635B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015249024A JP6539929B2 (ja) 2015-12-21 2015-12-21 ウェハ支持機構、化学気相成長装置およびエピタキシャルウェハの製造方法
JP2015-249024 2015-12-21
PCT/JP2016/086898 WO2017110552A1 (ja) 2015-12-21 2016-12-12 ウェハ支持機構、化学気相成長装置およびエピタキシャルウェハの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108475635A true CN108475635A (zh) 2018-08-31
CN108475635B CN108475635B (zh) 2022-08-02

Family

ID=59090209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680071748.8A Active CN108475635B (zh) 2015-12-21 2016-12-12 晶片支承机构、化学气相沉积装置和外延晶片的制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11427929B2 (zh)
EP (1) EP3396703B1 (zh)
JP (1) JP6539929B2 (zh)
KR (1) KR102143287B1 (zh)
CN (1) CN108475635B (zh)
WO (1) WO2017110552A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111286723A (zh) * 2018-12-10 2020-06-16 昭和电工株式会社 基座和化学气相沉积装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109423626B (zh) * 2017-08-30 2021-07-09 胜高股份有限公司 成膜装置、成膜用托盘、成膜方法、成膜用托盘的制造方法
JP7322365B2 (ja) * 2018-09-06 2023-08-08 株式会社レゾナック サセプタ及び化学気相成長装置
KR102412341B1 (ko) * 2019-06-25 2022-06-23 피코순 오와이 기판 후면 보호
JP7325260B2 (ja) * 2019-08-21 2023-08-14 株式会社ニューフレアテクノロジー 真空装置
JP2022133684A (ja) * 2021-03-02 2022-09-14 株式会社ジェイテクトサーモシステム 熱処理装置
JP2022133685A (ja) 2021-03-02 2022-09-14 株式会社ジェイテクトサーモシステム 熱処理装置
CN117096073B (zh) * 2023-10-16 2023-12-19 凯德芯贝(沈阳)石英有限公司 一种半导体芯片气相沉积石英架及其制备和使用方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999026280A1 (fr) * 1997-11-19 1999-05-27 Super Silicon Crystal Research Institute Corp. Dispositif de support pour plaquette de semiconducteur
WO2000043567A1 (fr) * 1999-01-19 2000-07-27 Tokyo Electron Limited Dispositif filmogene
JP2001300869A (ja) * 2000-04-19 2001-10-30 Sony Corp ウエハ劈開用のけがき線形成装置
JP2005223142A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Tokyo Electron Ltd 基板保持具、成膜処理装置及び処理装置
EP1877600A1 (en) * 2005-04-14 2008-01-16 Lpe Spa Susceptor for epitaxial reactors and tool for the handling thereof
CN101123175A (zh) * 2006-08-08 2008-02-13 日东电工株式会社 半导体晶圆的保持方法及其装置与半导体晶圆保持结构体
JP2008211109A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Nuflare Technology Inc 気相成長装置および気相成長方法
US20090272323A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Hideki Ito Susceptor, semiconductor manufacturing apparatus, and semiconductor manufacturing method
US20100075509A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Hironobu Hirata Manufacturing method and manufacturing apparatus for semiconductor device
US20110114014A1 (en) * 2008-07-31 2011-05-19 Sumco Corporation Method for manufacturing epitaxial wafer and wafer holder used in the method
JP2012084691A (ja) * 2010-10-12 2012-04-26 Toyota Motor Corp 成膜装置と成膜装置用の支持台
US20130000546A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Kunihiko Suzuki Method of vapor phase epitaxy and vapor phase epitaxy device
KR20130051570A (ko) * 2011-11-10 2013-05-21 주식회사 엘지실트론 에피텍셜 반응기 및 에피텍셜 반응기의 써셉터 지지장치
CN103210475A (zh) * 2010-11-15 2013-07-17 信越半导体股份有限公司 衬托器和外延晶片的制造方法
WO2015001975A1 (ja) * 2013-07-05 2015-01-08 昭和電工株式会社 ウェハ支持台、およびそのウェハ支持台が用いられてなる化学的気相成長装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2583675Y2 (ja) 1993-12-08 1998-10-27 日新電機株式会社 薄膜気相成長装置
JPH0992625A (ja) 1995-09-20 1997-04-04 Tokyo Electron Ltd 熱処理用ボ−ト
JPH1022226A (ja) 1996-07-05 1998-01-23 Super Silicon Kenkyusho:Kk エピタキシャルウエハ製造方法及び装置
US6309163B1 (en) * 1997-10-30 2001-10-30 Applied Materials, Inc. Wafer positioning device with storage capability
JP2001176808A (ja) 1999-12-21 2001-06-29 Toshiba Ceramics Co Ltd 気相薄膜成長装置におけるウエハ搬送方法およびそれに用いるウエハ支持部材
JP2001210597A (ja) * 2000-01-28 2001-08-03 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置及び半導体装置の製造方法
JP3956350B2 (ja) * 2002-03-25 2007-08-08 東京エレクトロン株式会社 位置決め機能を有する基板処理装置及び位置決め機能を有する基板処理方法
KR100549273B1 (ko) * 2004-01-15 2006-02-03 주식회사 테라세미콘 반도체 제조장치의 기판홀더
KR101397124B1 (ko) * 2007-02-28 2014-05-19 주성엔지니어링(주) 기판지지프레임 및 이를 포함하는 기판처리장치, 이를이용한 기판의 로딩 및 언로딩 방법
JP5038365B2 (ja) 2009-07-01 2012-10-03 株式会社東芝 サセプタおよび成膜装置
KR101094279B1 (ko) * 2009-11-06 2011-12-19 삼성모바일디스플레이주식회사 가열 수단 및 이를 포함하는 기판 가공 장치
JP5542560B2 (ja) 2010-07-20 2014-07-09 株式会社ニューフレアテクノロジー 半導体製造装置およびサセプタのクリーニング方法
WO2012134663A2 (en) * 2011-03-16 2012-10-04 Applied Materials, Inc Method and apparatus utilizing a single lift mechanism for processing and transfer of substrates
JP6003011B2 (ja) * 2011-03-31 2016-10-05 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置
DE102013012082A1 (de) * 2013-07-22 2015-01-22 Aixtron Se Vorrichtung zum thermischen Behandeln eines Halbleitersubstrates, insbesondere zum Aufbringen einer Beschichtung

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999026280A1 (fr) * 1997-11-19 1999-05-27 Super Silicon Crystal Research Institute Corp. Dispositif de support pour plaquette de semiconducteur
WO2000043567A1 (fr) * 1999-01-19 2000-07-27 Tokyo Electron Limited Dispositif filmogene
JP2001300869A (ja) * 2000-04-19 2001-10-30 Sony Corp ウエハ劈開用のけがき線形成装置
JP2005223142A (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Tokyo Electron Ltd 基板保持具、成膜処理装置及び処理装置
WO2005076343A1 (ja) * 2004-02-05 2005-08-18 Tokyo Electron Limited 半導体処理用の基板保持具及び処理装置
EP1877600A1 (en) * 2005-04-14 2008-01-16 Lpe Spa Susceptor for epitaxial reactors and tool for the handling thereof
CN101123175A (zh) * 2006-08-08 2008-02-13 日东电工株式会社 半导体晶圆的保持方法及其装置与半导体晶圆保持结构体
JP2008211109A (ja) * 2007-02-28 2008-09-11 Nuflare Technology Inc 気相成長装置および気相成長方法
US20090272323A1 (en) * 2008-05-02 2009-11-05 Hideki Ito Susceptor, semiconductor manufacturing apparatus, and semiconductor manufacturing method
US20110114014A1 (en) * 2008-07-31 2011-05-19 Sumco Corporation Method for manufacturing epitaxial wafer and wafer holder used in the method
US20100075509A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Hironobu Hirata Manufacturing method and manufacturing apparatus for semiconductor device
JP2012084691A (ja) * 2010-10-12 2012-04-26 Toyota Motor Corp 成膜装置と成膜装置用の支持台
CN103210475A (zh) * 2010-11-15 2013-07-17 信越半导体股份有限公司 衬托器和外延晶片的制造方法
US20130000546A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Kunihiko Suzuki Method of vapor phase epitaxy and vapor phase epitaxy device
KR20130051570A (ko) * 2011-11-10 2013-05-21 주식회사 엘지실트론 에피텍셜 반응기 및 에피텍셜 반응기의 써셉터 지지장치
WO2015001975A1 (ja) * 2013-07-05 2015-01-08 昭和電工株式会社 ウェハ支持台、およびそのウェハ支持台が用いられてなる化学的気相成長装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史永贵等: "物理气相传输(PVT)法生长碳化硅的晶体形态热应力分析", 《西安交通大学学报》 *
范晨阳等: "基于弹性支撑结构的微机械滑块闭锁机构", 《探测与控制学报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111286723A (zh) * 2018-12-10 2020-06-16 昭和电工株式会社 基座和化学气相沉积装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102143287B1 (ko) 2020-08-10
WO2017110552A1 (ja) 2017-06-29
JP2017117850A (ja) 2017-06-29
EP3396703A1 (en) 2018-10-31
KR20180082574A (ko) 2018-07-18
EP3396703A4 (en) 2019-08-21
JP6539929B2 (ja) 2019-07-10
US20180371640A1 (en) 2018-12-27
CN108475635B (zh) 2022-08-02
US11427929B2 (en) 2022-08-30
EP3396703B1 (en) 2023-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108475635A (zh) 晶片支承机构、化学气相沉积装置和外延晶片的制造方法
CN2914322Y (zh) 隔热壁体、发热体保持构造体、加热装置及基板处理装置
US10159112B2 (en) Wafer holder with tapered region
EP2008969A1 (en) Trichlorosilane production apparatus
US8455293B2 (en) Method for processing solar cell substrates
US20150270150A1 (en) Boat
US9779970B2 (en) Heater supporting device
CN102842523A (zh) 热处理炉及热处理装置
TW202025367A (zh) 半導體多站處理腔體
CN102856231A (zh) 热处理炉以及热处理装置
US10861727B2 (en) Segmented vertical wafer boat
JP3215599B2 (ja) 熱処理用基板保持具、熱処理方法および熱処理装置
US20120061377A1 (en) Thermal processing apparatus with optimized structural support mechanism
CN103773923A (zh) 用于热处理的快速升降温炉体
CN108088247B (zh) 炉管装置
JP2018107383A (ja) 縦型ウエハボート
JPH10242067A (ja) 熱処理用基板支持具
KR20100094696A (ko) 보트
JP4627309B2 (ja) 半導体製造装置、半導体製造方法及び被処理基板ホルダ
KR101521464B1 (ko) 열처리 장치
JP5060600B2 (ja) 被処理基板の処理装置、半導体製造方法、被処理基板ホルダ及び被処理基板の処理方法
JP2018026503A (ja) サセプタ、エピタキシャル成長装置、及びエピタキシャルウェーハの製造方法
JP2008258280A (ja) 加熱装置
JP4027372B2 (ja) 縦型ウェーハホルダ
JP5691637B2 (ja) 熱処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Lishennoco Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Showa electrical materials Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230505

Address after: Tokyo, Japan

Patentee after: Showa electrical materials Co.,Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: SHOWA DENKO Kabushiki Kaisha

TR01 Transfer of patent right