CN109841541A - SiC外延生长装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及SiC外延生长装置。本实施方式涉及的SiC外延生长装置具备：基座，具有能够载置晶片的载置面；加热器，在所述基座的与所述载置面相反侧与所述基座分离地设置；以及圆环状的辐射构件，在俯视时与载置于所述基座的晶片的外周部重叠的位置与所述基座的与所述载置面相对的背面接触，所述辐射构件的辐射率比所述基座高，从所述加热器观察时所述辐射构件的一部分露出。

Description

SiC外延生长装置
技术领域
本发明涉及SiC外延生长装置。
本申请基于2017年11月24日在日本申请的专利申请2017-225658要求优先权，将其内容援引至此。
背景技术
碳化硅(SiC)与硅(Si)相比具有以下特性：绝缘击穿电场大一个数量级，另外带隙大3倍，而且热导率高3倍左右等。因此，期待着碳化硅(SiC)应用于功率器件、高频器件、高温工作器件等。
为了促进SiC器件的实用化，高品质的SiC外延晶片以及高品质的外延生长技术的确立是不可缺少的。
SiC器件使用SiC外延晶片来制作，该SiC外延晶片是在SiC单晶基板上通过化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition：CVD)等生长作为器件的活性区域的外延层(膜)而得到的，该SiC单晶基板是由采用升华再结晶法等生长出的SiC的块状单晶进行加工而得到的。此外，在本说明书中，SiC外延晶片是指形成外延膜后的晶片，SiC晶片是指形成外延膜前的晶片。
SiC的外延膜在1500℃左右的极高温下进行生长。生长温度对外延膜的膜厚、性质产生较大的影响。例如，在专利文献1中记载了通过热导率的差异能够使外延生长时的晶片的温度分布均匀的半导体制造装置。另外，在专利文献2中记载了通过利用支承部支承晶片，能够使外延生长时的晶片的温度分布均匀。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2010-129764号公报
专利文献2：日本特开2012-44030号公报
发明内容
发明要解决的课题
已进行了将SiC外延晶片大型化为6英寸以上的尺寸的尝试。在制造这样大型的SiC外延晶片时，在专利文献1以及专利文献2所记载的半导体装置中，无法充分地抑制晶片的面内方向的温度差。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于得到能够使外延生长时的温度分布均匀的SiC外延生长装置。
用于解决课题的技术方案
本发明人们进行了深入研究，结果发现了晶片的外周部的温度会比中央部的温度低。于是，发现了通过使吸热性以及散热性优异的辐射构件与载置晶片的基座(suscepter)的背面的预定位置接触，能够使外延生长时的温度分布均匀。
即，本发明为了解决上述课题，提供以下的技术方案。
(1)第1技术方案涉及的SiC外延生长装置具备：基座，具有能够载置晶片的载置面；加热器，在所述基座的与所述载置面相反侧与所述基座分离地设置；以及环状的辐射构件，在俯视时与载置于所述基座的晶片的外周部重叠的位置与所述基座的与所述载置面相对的背面接触，所述辐射构件的辐射率比所述基座高，从所述加热器观察时所述辐射构件的一部分露出。
所述第1技术方案的装置优选包含以下的特征。也优选将下述的特征相互进行组合。
(2)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，所述加热器和载置于所述基座的晶片配置成在俯视时为同心圆状，所述加热器的外周端与载置于所述基座的晶片的外周端的径向距离为所述晶片的直径的1/12以下。
(3)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，所述辐射构件和载置于所述基座的晶片配置成在俯视时为同心圆状，所述辐射构件的外周端与载置于所述基座的晶片的外周端的径向距离为所述晶片的直径的1/6以下。
(4)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，所述辐射构件的辐射率为所述基座的辐射率的1.5倍以上。
(5)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，还具备从所述背面支承所述基座的中央部的中央支承部。
(6)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，所述辐射构件的径向宽度为载置于所述基座的晶片的半径的1/10以上且1/3以下。
(7)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，所述辐射构件嵌合于所述基座。
(8)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，还具备从所述背面支承所述基座的外周端的外周支承部。
(9)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，所述辐射构件的径向宽度为载置于所述基座的晶片的半径的1/200以上且1/5以下。
(10)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，所述辐射构件按照以从所述加热器观察时其一部分露出的状态被夹于所述基座与所述外周支承部之间的方式被保持。
(11)上述技术方案涉及的SiC外延生长装置也可以是，在所述辐射构件的所述加热器侧的面形成有凹凸。
发明效果
另外，根据本发明的一个技术方案涉及的SiC外延生长装置，能够使外延生长时的温度分布均匀。
附图说明
图1是表示第1实施方式涉及的SiC外延生长装置的优选例的概略截面示意图。
图2是将图1的SiC外延生长装置的主要部位放大后的概略截面示意图。
图3是表示第1实施方式涉及的SiC外延生长装置的其它优选例的概略截面示意图，是将辐射构件嵌合于基座的主要部位放大后的图。
图4是表示第1实施方式涉及的SiC外延生长装置的其它优选例的概略截面示意图，是将在辐射构件的一个面形成了凹凸的主要部位放大后的图。
图5A是表示SiC外延生长装置的辐射构件的优选例的概略图，是俯视一个面侧的图。
图5B是表示SiC外延生长装置的辐射构件的优选例的概略图，是俯视一个面侧的图。
图5C是表示SiC外延生长装置的辐射构件的优选例的概略图，是俯视一个面侧的图。
图5D是表示SiC外延生长装置的辐射构件的优选例的概略图，是俯视一个面侧的图。
图6是表示第2实施方式涉及的SiC外延生长装置的优选例的概略截面示意图，是将所述装置的主要部位放大后的图。
图7是表示第2实施方式涉及的SiC外延生长装置的优选的其它例的概略截面示意图，是将在所述装置中辐射构件以被夹于基座与外周支承部之间的方式被保持着的主要部位放大后的图。
图8是表示实施例1～3以及比较例1的晶片表面的温度分布的图。
图9是表示实施例2、实施例4以及比较例1的晶片表面的温度分布的图。
图10是表示实施例4、比较例1以及比较例2的晶片表面的温度分布的图。
图11是表示实施例4、实施例5以及比较例1的晶片表面的温度分布的图。
图12是表示实施例6、实施例7以及比较例1的晶片表面的温度分布的图。
图13是表示实施例8、实施例9以及比较例3的晶片表面的温度分布的图。
图14是表示实施例10、实施例11以及比较例3的晶片表面的温度分布的图。
图15是表示实施例10、比较例3以及比较例4的晶片表面的温度分布的图。
图16是表示实施例10、实施例12以及比较例4的晶片表面的温度分布的图。
图17是表示实施例13、实施例14以及比较例5的晶片表面的温度分布的图。
标号的说明
1腔室(chamber)；2气体供给口；3气体排出口；10基座；10a基座的载置面；10b基座的背面；10A第1构件；10A1第1构件的主要部分；10A2第1构件的突出部；10B第2构件；10B1第2构件的主要部分；10B2第2构件的突出部；12加热器；12c加热器的外周端；14辐射构件；14A辐射构件的第1部分；14B辐射构件的第2部分；14b辐射构件的一个面；14c辐射构件的外周端；15、15A、15B、15C、15D凹部；16中央支承部；18外周支承部；18A外周支承部的支柱；18B外周支承部的突出部；18B1外周支承部的嵌合槽；100、101SiC外延生长装置；W晶片；Wc晶片的外周端；K成膜空间；L1、L2辐射构件的径向的宽度；G气体。
具体实施方式
以下，适当参照附图对本实施方式涉及的SiC外延生长装置详细地进行说明。在以下的说明中使用的附图，为了使本发明的特征便于理解，方便起见，有时将成为特征的部分放大地进行表示，各结构要素的尺寸比率等可以与实际相同，或者也可以与实际不同。在以下的说明中例示的材质、尺寸等都是一例，本发明不限定于这些例示，在不变更其主旨的范围内能够适当变更地进行实施。
[第1实施方式]
图1是表示第1实施方式涉及的SiC外延生长装置100的概略截面示意图。图1所示的SiC外延生长装置100具备形成成膜空间K的腔室1。腔室1具有供给气体的气体供给口2和排出气体的气体排出口3。在成膜空间K内设置有基座10、加热器12、辐射构件14。另外，基座10被中央支承部16支承。以下，将与基座10的载置面垂直的方向设为z方向，将在载置面内正交的任意的两个方向设为x方向、y方向。
图2是将SiC外延生长装置100的主要部位放大后的截面示意图。在图2中，为了便于理解，将不是装置的构成物的盘状的晶片W一起进行了图示。
基座10能够在载置面10a载置晶片W。基座10能够使用公知的结构。基座10在俯视时可以是圆形。基座10对超过1500℃的高温具有耐热性，由与原料气体反应性低的材料构成。例如使用Ta、TaC、被覆TaC的碳(日语：TaCコートカーボン)、被覆TaC的Ta(日语：TaCコートTa)以及石墨等。在成膜温度范围，TaC以及被覆TaC的碳的辐射率为0.2～0.3左右，石墨的辐射率为0.7左右。
加热器12在基座10的与载置面10a相对的背面10b侧与基座10分离开地设置。加热器12能够使用公知的加热器。加热器12在俯视时可以是圆形。加热器12优选配置成在从z方向俯视时相对于基座10以及晶片W为同心圆状。通过相对于基座10以及晶片W具有相同的中心轴而配置成同心圆状，能够提高晶片W的均热性。
加热器12的外周端12c与晶片W的外周端Wc的径向距离优选为晶片W的直径的1/12以下。更优选为1/20以下。另外，进一步优选加热器12的外周端12c和晶片W的外周端Wc在从z方向俯视时一致。在加热器12的径向的大小比晶片W小时，晶片W的表面温度的均热性降低。另外，在加热器12的径向的大小比晶片W大时，在从z方向俯视时，加热器12会向外周方向突出，SiC外延生长装置100会大型化。由于使装置大型化会增大费用，因而不优选。
辐射构件14由辐射率比基座10高的材料构成。辐射构件14的辐射率优选为基座10的辐射率的1.5倍以上，且优选为7倍以下。例如，在基座10为被覆TaC的碳(辐射率0.2)的情况下，辐射构件14优选使用石墨(辐射率0.7)、被覆SiC的碳(辐射率0.8)或者SiC(辐射率0.8)等。辐射率与吸热率相等，辐射构件14与基座10等相比较，更加吸热。即，辐射构件14与基座10等相比较，吸热性高。对于辐射率而言，可以从记载了辐射率表等的文献得到辐射率的值，或者可以使用辐射温度计、接触式温度计、和/或黑体喷涂(日语：黒体スプレー)、黑体带等，通过进行实验来求出辐射率。
辐射构件14是在中央具有开口部的环状的构件。在从z方向俯视时，辐射构件14位于与晶片W的外周部重叠的位置。其中，晶片W的外周部是指从晶片W的外周端Wc开始朝向内侧具有直径的10％的宽度的圆形区域。在从z方向俯视时，辐射构件14与晶片W的外周部的至少一部分重叠即可。通过使吸热性优异的辐射构件14位于晶片W的外周侧，能够抑制晶片W的外周部的温度相对于中央部变低的情况。
辐射构件14，以从加热器12观察其一部分在空间露出的状态与基座10的背面10b接触。通过使辐射构件14的一部分露出，能够有效地吸收来自加热器12的辐射热。辐射构件14的不在空间露出的部分直接或经由粘接剂等与基座10接触。另外，辐射构件14的上表面与基座10的背面10b接触，由此通过热传导能够提高晶片W的外周部的温度。若辐射构件14不与基座10的背面10b相接触，则无法充分提高外周部的温度。可以认为这是由于辐射构件14遮挡向基座10的背面10b辐射的辐射光的一部分，而热吸收效率会降低。另外，可以认为由于基座10和辐射构件14是非接触的，因此辐射构件14无法将所吸收的热有效地向基座10传递。
辐射构件14的外周端14c和晶片W的外周端Wc的径向距离优选为晶片W的直径的1/6以下。更优选为1/20以下。另外，进一步优选辐射构件14的外周端14c和晶片W的外周端Wc在从z方向俯视时是一致的。在外延生长时，在晶片W的面内，外周端Wc成为低温。通过使辐射构件14位于靠近晶片W的外周端Wc的位置，能够抑制晶片W的外周端Wc的温度变低。
在基座10被中央支承部16支承的情况下，辐射构件14的径向宽度L1优选为晶片W的半径的1/10以上且1/3以下。根据需要，也可以为1/10以上且小于1/6或为1/6以上且1/3以下。只要辐射构件14的径向宽度L1在所述范围内，就能够使晶片W的面内方向的温度更均匀。
辐射构件14既可以与基座10的背面10b粘接，也可以嵌合于基座10。
图3是将在第1实施方式涉及的SiC外延生长装置中辐射构件14嵌合于基座10的例子中的主要部位放大后的示意图。
图3所示的基座10包括第1构件10A和第2构件10B。第1构件10A具有主要部分10A1和突出部10A2。突出部10A2从主要部分10A1向径向(x方向)突出。第2构件10B具有主要部分10B1和突出部10B2。突出部10B2从主要部分10B1向z方向突出。第1构件10A和第2构件10B优选使用相同的材料形成。
另外，辐射构件14也包括第1部分14A和第2部分14B。第1部分14A是辐射构件14的主要的部分，第2部分14B从第1部分14A向径向延伸。辐射构件14的第2部分14B嵌合于第1构件10A的突出部10A2与第2构件10B的主要部分10B1之间的间隙。辐射构件14的第1部分14A的下方部分夹于第1构件10A的突出部10A2与第2构件10B的突出部10B2之间。辐射构件14因辐射构件14的自重而支承于基座10。在该情况下，辐射构件14的径向宽度L1是指辐射构件14的在基座10的背面10b侧露出的部分的宽度。若以不使用粘接剂的方式使辐射构件14和基座10接触，则不需要粘接剂。也可以使用粘接剂，但有时由于线性热膨胀率的差而产生应力，从而会剥离。因此，期望用不借助粘接剂的方法来固定辐射构件14。通过前述的支承，在辐射构件14与基座10之间，既可以使用粘接剂，也可以不使用粘接剂。
图4是将第1实施方式涉及的SiC外延生长装置中在辐射构件14的一个面14b(下表面)形成了凹凸形状的例子中的主要部位放大后的示意图。图4所示那样的辐射构件14，在与加热器12对置的一个面14b，在多个凸部(丘部或突出部)之间具备多个凹部15(谷部)。当在辐射构件14的一个面14b形成有凹凸形状时，辐射构件14的有效的辐射率提高。这是因为吸收来自加热器12的辐射光(辐射热)的面积拓宽。在将使辐射构件14的一个面14b作为平坦面时的面积设为S0、将辐射构件14的一个面14b的实际面积设为S1的情况下，优选面积比率(S1/S0)为2以上，更优选为8以上，更优选为16以上。
另外，优选凹部15的深宽比(凹部的深度/俯视时的凹部的宽度)为1以上，更优选为5以上。若凹部15的深宽比大，则入射到凹部15内的辐射光会无法从凹部15逃逸，能够进一步提高吸热效率。
图5A至图5D是对具有各种表面形状的辐射构件14的一个面14b侧进行俯视时的概略图。此外，由于辐射构件为环状，因此在这些图中以相互平行的直线表示的部分可以是曲线，或者也可以相互不平行。图5A至图5D的坐标所示的r方向是径向，θ方向是周向。如图5A至图5D所示的例子那样，凹部15的形状不特别限定。例如，图5A所示的凹部15A形成为同心圆状。图5B所示的凹部15B形成为从中心起的辐射状。图5C所示的凹部15C在周向以及径向上分散地存在有凹部。图5D所示的凹部15D形成为越朝向外周间隔越窄的同心圆状。若凹部15D的间隔越朝向外周侧越窄，则能够有效地提高外周端的温度。
中央支承部16从基座10的背面10b侧支承基座10的中央。
中央支承部16由对于外延生长温度具有耐热性的材料构成。中央支承部16也能够作为从中央向z方向延伸的轴而旋转。通过使中央支承部16旋转，能够在使晶片W旋转的同时进行外延生长。
如上所述，根据第1实施方式涉及的SiC外延生长装置100，能够提高晶片W的面内方向的均热性。辐射构件14吸热而成为高温，由此可以抑制晶片W的外周部的温度降低。
[第2实施方式]
图6是将第2实施方式涉及的SiC外延生长装置101的主要部位放大后的截面示意图。第2实施方式涉及的SiC外延生长装置101，仅基座10不由中央支承部16支承而由外周支承部18支承的点与第1实施方式不同。其他的结构与第1实施方式涉及的SiC外延生长装置100大致同样，对于同样的结构，标注同一附图标记，并省略说明。此外，加热器也可以由在中央部支承加热器的中央支承部进行支承。外周支承部18也可以是圆环状。
外周支承部18从基座10的背面10b侧支承基座10的外周。
外周支承部18由与中央支承部16同样的材料构成。
对于第2实施方式涉及的SiC外延生长装置101而言，辐射构件14的径向宽度L2的优选的范围与第2实施方式涉及的SiC外延生长装置101不同。这是因为由于基座10通过外周支承部18支承，因此外周支承部18也接受来自加热器的辐射。
在基座10被外周支承部18支承的情况下，辐射构件14的径向宽度L2优选为晶片W的半径的1/200以上且1/5以下。根据需要，也可以是，所述比或为1/200以上且小于1/50，或为1/50以上且小于1/15，或为1/15以上且1/5以下。如果辐射构件14的径向宽度L2在所述范围内，就能够使晶片W的面内方向的温度更均匀。外周支承部18接受来自加热器12的辐射，并发热。因此，与通过中央支承部16支承基座10的情况相比较，能够使辐射构件14的径向宽度L2小。
图7是将第2实施方式涉及的SiC外延生长装置中辐射构件14以被夹于基座10与外周支承部18之间的方式进行保持的例子中的主要部位放大后的示意图。图7所示的外周支承部18具有支柱18A和突出部18B。支柱18A是在z方向上延伸的部分，是外周支承部18的主要部分。突出部18B是从支柱18A向面内方向突出的部分。在突出部18B设置有嵌合槽18B1。
在用外周支承部18支承基座10时，通过嵌合槽18B1在外周支承部18与基座10之间形成了间隙。通过向该间隙插入辐射构件14，辐射构件14因自重被支承于基座10与外周支承部18之间。辐射构件14的支承因自重而得以实现，因此，对辐射构件14可以使用粘接剂，也可以不使用粘接剂。辐射构件14的不在空间露出的部分直接或经由粘接剂等与基座10和外周支承部18接触。另外，通过将带被覆的碳的被覆膜剥离而使碳部露出也可以形成为同样的构造。
在第2实施方式涉及的SiC外延生长装置101中，加热器12的外周端12c与晶片W的外周端Wc的位置关系以及辐射构件14的外周端14c与晶片W的外周端Wc的位置关系能够设定为与第1实施方式涉及的SiC外延生长装置100同样。另外，也可以在辐射构件14的加热器12侧的面设置凹凸。
如上所述，根据第2实施方式涉及的SiC外延生长装置101，能够提高晶片W的面内方向的均热性。辐射构件14吸热而成为高温，由此可以抑制晶片W的外周部的温度降低。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了详述，但本发明不限定于特定的实施方式，在权利要求范围内所记载的本发明的要旨的范围内，可以进行各种变形、变更。
【实施例】
(实施例1)
通过模拟求出了使用图2所示的结构的SiC外延生长装置时的晶片表面的温度状态。模拟使用了通用FEM热解析软件ANSYS Mechanical(ANSYS公司制)。
对于模拟而言，将基座10的辐射率设为0.2(与被覆TaC的碳相当)，将辐射构件14的辐射率设为0.8(与被覆SiC的碳相当)。辐射构件14的径向宽度L1设为10mm。另外，在从z方向俯视时，晶片W的外周端Wc、辐射构件14的外周端14c以及加热器12的外周端12c是一致的。另外，加热器12与基座10的背面10b的距离设为15mm。晶片的半径(r)设为100mm。在所述条件下，测定了晶片的表面温度的面内分布。
(实施例2)
对于实施例2而言，使辐射构件14的径向宽度L1为20mm的点与实施例1不同。
其他的条件与实施例1同样。
(实施例3)
对于实施例3而言，使辐射构件14的径向宽度L1为30mm的点与实施例1不同。
其他的条件与实施例1同样。
(比较例1)
对于比较例1而言，没有设置辐射构件14的点与实施例1不同。其他的条件与实施例1同样。
图8是表示实施例1～3以及比较例1的晶片表面的温度分布的图。横轴是从晶片的中央起的径向的位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图8所示，通过使辐射构件14与基座10的背面接触，抑制了晶片的外周侧处的温度降低。
(实施例4)
对于实施例4而言，使辐射构件14的辐射率为0.3的点与实施例2不同。其他的条件与实施例2同样。
图9是表示实施例2、实施例4以及比较例1的晶片表面的温度分布的图。横轴是从晶片的中央起的径向位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图9所示，在使用了辐射率小的辐射构件14的情况下，也抑制了晶片的外周侧处的温度降低。
(比较例2)
对于比较例2而言，不使辐射构件14与基座10接触的点与实施例4不同。其他的条件与实施例4同样。
图10是表示实施例4、比较例1以及比较例2的晶片表面的温度分布的图。
横轴是从晶片的中央起的径向位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图10所示，不使辐射构件14接触的比较例2未能抑制晶片的外周侧处的温度降低。
(实施例5)
对于实施例5而言，在辐射构件14的加热器侧的面设置了凹凸形状的点与实施例4不同。其他的条件与实施例4同样。对于凹凸而言，设置了槽宽度以及间隔为0.2mm、深度为1.0mm的20个槽。
图11是表示实施例4、实施例5以及比较例1的晶片表面的温度分布的图。
横轴是从晶片的中央起的径向位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图11所示，通过在辐射构件14设置凹凸形状，进一步抑制了晶片的外周侧处的温度降低。
(实施例6)
对于实施例6而言，使用图3所示的结构的SiC外延生长装置而将辐射构件14嵌合于基座10的点与实施例1不同。辐射构件14的径向宽度L1设为在加热器12侧表露出的部分的宽度10mm。其他的条件与实施例1同样。
(实施例7)
对于实施例7而言，将辐射构件14的径向宽度L1设为20mm的点与实施例6不同。
其他的条件与实施例6同样。
图12是表示实施例6、实施例7以及比较例1的晶片表面的温度分布的图。
横轴是从晶片的中央起的径向位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图12所示，在图3所示的结构中，通过使辐射构件14与基座10的背面接触，抑制了晶片的外周侧处的温度降低。
表1中对研究结果进行了总结。面内温度差dT是指晶片面内的温度的最大值与最小值的温度差。
【表1】
(实施例8)
通过模拟求出了使用图6所示的结构的SiC外延生长装置时的晶片表面的温度状态。即，不用中央支承部16支承基座而用外周支承部18进行支承的点与实施例1不同。辐射构件14的径向宽度L2设为0.5mm。其他的条件与实施例1同样。
(实施例9)
对于实施例9而言，将辐射构件14的径向宽度L2设为1mm的点与实施例8不同。其他的条件与实施例8同样。
(比较例3)
对于比较例3而言，未设置辐射构件14的点与实施例8不同。其他的条件与实施例1同样。
图13是表示实施例8、实施例9以及比较例3的晶片表面的温度分布的图。
横轴是从晶片的中央起的径向位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图13所示，在图6所示的结构的SiC外延生长装置中，通过使辐射构件14与基座10的背面接触，也抑制了晶片的外周侧处的温度降低。
(实施例10)
对于实施例10而言，将辐射构件14的辐射率设为0.3并且将辐射构件14的径向宽度L2设为2mm的点与实施例8不同。其他的条件与实施例8同样。
(实施例11)
对于实施例11而言，将辐射构件14的径向宽度L2设为20mm的点与实施例10不同。其他的条件与实施例10同样。
图14是表示实施例10、实施例11以及比较例3的晶片表面的温度分布的图。横轴是从晶片的中央起的径向位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图14所示，在使用了辐射率小的辐射构件14的情况下，也抑制了晶片的外周侧处的温度降低。
(比较例4)
对于比较例4而言，不使辐射构件14与基座10接触的点与实施例10不同。其他的条件与实施例10同样。
图15是表示实施例10、比较例3以及比较例4的晶片表面的温度分布的图。横轴是从晶片的中央起的径向位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图15所示，不使辐射构件14接触的比较例4无法充分抑制晶片的外周侧处的温度降低。
(实施例12)
对于实施例12而言，在辐射构件14的加热器侧的面设置了凹凸形状的点与实施例10不同。其他的条件与实施例10同样。对于凹凸而言，设置了槽宽度以及间隔为0.1mm、深度为0.2mm的5个槽。
图16是表示实施例10、实施例12以及比较例4的晶片表面的温度分布的图。横轴是从晶片的中央起的径向位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图16所示，通过在辐射构件14设置凹凸形状，进一步抑制了晶片的外周侧处的温度降低。
(实施例13)
对于实施例13而言，使用图7所示的结构的SiC外延生长装置而将辐射构件14嵌合于基座10的点与实施例8不同。在加热器12侧表露出的辐射构件14的径向宽度L2设为0.5mm。其他的条件与实施例8同样。
(实施例14)
对于实施例14而言，将辐射构件14的径向宽度L2设为1mm的点与实施例13不同。其他的条件与实施例13同样。
(比较例5)
对于比较例5而言，使用图7所示的结构的SiC外延生长装置并且没有设置辐射构件14的点与实施例13不同。其他的条件与实施例13同样。
图17是表示实施例13、实施例14以及比较例5的晶片表面的温度分布的图。横轴是从晶片的中央起的径向位置，纵轴是该地点的晶片的表面温度。如图17所示，在图7所示的结构中，通过使辐射构件14与基座10的背面接触，也抑制了晶片的外周侧处的温度降低。
在表2中将上述的结果进行了总结。
【表2】
如上所述，本发明能够得到能够使外延生长时的温度分布均匀的SiC外延生长装置。

Claims (11)

1.一种SiC外延生长装置，具备：
基座，具有能够载置晶片的载置面；
加热器，在所述基座的与所述载置面相反侧与所述基座分离地设置；以及
圆环状的辐射构件，在俯视时与载置于所述基座的晶片的外周部重叠的位置与所述基座的与所述载置面相对的背面接触，
所述辐射构件的辐射率比所述基座高，从所述加热器观察时所述辐射构件的一部分露出。
2.根据权利要求1所述的SiC外延生长装置，
所述加热器和载置于所述基座的晶片配置成在俯视时为同心圆状，
所述加热器的外周端与载置于所述基座的晶片的外周端的径向距离为所述晶片的直径的1/12以下。
3.根据权利要求1所述的SiC外延生长装置，
所述辐射构件和载置于所述基座的晶片配置成在俯视时为同心圆状，
所述辐射构件的外周端与载置于所述基座的晶片的外周端的径向距离为所述晶片的直径的1/6以下。
4.根据权利要求1所述的SiC外延生长装置，
所述辐射构件的辐射率为所述基座的辐射率的1.5倍以上。
5.根据权利要求1所述的SiC外延生长装置，
还具备从所述背面支承所述基座的中央部的中央支承部。
6.根据权利要求5所述的SiC外延生长装置，
所述辐射构件的径向宽度为载置于所述基座的晶片的半径的1/10以上且1/3以下。
7.根据权利要求1所述的SiC外延生长装置，
所述辐射构件嵌合于所述基座。
8.根据权利要求1所述的SiC外延生长装置，
还具备从所述背面支承所述基座的外周端的外周支承部。
9.根据权利要求8所述的SiC外延生长装置，
所述辐射构件的径向宽度为载置于所述基座的晶片的半径的1/200以上且1/5以下。
10.根据权利要求8所述的SiC外延生长装置，
所述辐射构件按照以从所述加热器观察时其一部分露出的状态被夹于所述基座与所述外周支承部之间的方式被保持。
11.根据权利要求1所述的SiC外延生长装置，
在所述辐射构件的所述加热器侧的面形成有凹凸。
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