DE102019123525A1 - Suszeptor und chemische gasphasenabscheidungsvorrichtung - Google Patents

Suszeptor und chemische gasphasenabscheidungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102019123525A1
DE102019123525A1 DE102019123525.1A DE102019123525A DE102019123525A1 DE 102019123525 A1 DE102019123525 A1 DE 102019123525A1 DE 102019123525 A DE102019123525 A DE 102019123525A DE 102019123525 A1 DE102019123525 A1 DE 102019123525A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wafer
susceptor
parts
protrusion parts
vapor deposition
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.)
Pending
Application number
DE102019123525.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Jia Yu
Naoto Ishibashi
Keisuke Fukada
Yoshikazu UMETA
Hironori ATSUMI
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.)
Resonac 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 DE102019123525A1 publication Critical patent/DE102019123525A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10—Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/36—Carbides
    • 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
    • H01L21/68735—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 edge profile or support profile
    • 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
    • C23C16/4581—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 characterised by material of construction or surface finish of the means for supporting the substrate
    • 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
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • 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
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4587—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically
    • C23C16/4588—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically the substrate being rotated
    • 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
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02293—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process formation of epitaxial layers by a deposition process
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H01L21/205—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy using reduction or decomposition of a gaseous compound yielding a solid condensate, i.e. chemical deposition
    • H01L21/2053—Expitaxial deposition of elements of Group IV of the Periodic System, e.g. Si, Ge
    • 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
    • H01L21/6875—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 plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions
    • 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

Landscapes

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

Abstract

Es wird ein Suszeptor bereitgestellt, der in einer chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung zum Züchten einer epitaktischen Schicht auf einer Hauptebene eines Wafers durch ein chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren verwendet wird, und der eine Basis und drei Vorsprungsteile, die auf einem äußeren Umfangsteil der Basis angeordnet sind und einen äußeren Umfangsteil des Wafers tragen, aufweist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Suszeptor und eine chemische Gasphasenabscheidungsvorrichtung.
  • Es wird die Priorität der am 6. September 2018 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-167035 beansprucht, deren Inhalt hierin durch Verweis aufgenommen wird.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Siliciumcarbid (SiC) weist ein um eine Zehnerpotenz größeres dielektrisches Durchschlagsfeld auf und weist im Vergleich zu Silicium (Si) die dreifache Bandlücke und etwa die dreifache Wärmeleitfähigkeit auf. Da Siliciumcarbid diese Eigenschaften aufweist, wird erwartet, dass es für Leistungsbauelemente, Hochfrequenz-Bauelemente, Hochtemperatur-Betriebsvorrichtungen und dergleichen angewendet wird. Aus diesem Grund wurde in den letzten Jahren ein SiC-Epitaxiewafer für die oben beschriebenen Halbleiterbauelemente eingesetzt.
  • Der SiC-Epitaxiewafer wird durch Aufwachsen einer SiC-Epitaxialschicht, die zu einem aktiven Bereich einer SiC-Halbleitervorrichtung wird, auf ein SiC-Substrat (ein SiC-Wafer, ein Wafer) hergestellt. Der SiC-Wafer wird durch Prozessieren aus einem massiven SiC-Einkristall erhalten, der durch ein Sublimationsverfahren oder dergleichen hergestellt wird, und die SiC-Epitaxialschicht wird mittels einer Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) gebildet.
  • Als Beispiel für eine CVD-Vorrichtung gibt es eine Vorrichtung mit einem Suszeptor (einem Waferträger), der sich um eine Rotationsachse dreht. Das Drehen eines auf dem Suszeptor angeordneten Wafers macht den Gaszufuhrzustand in einer Ebenenrichtung gleichmäßig, so dass eine gleichmäßige epitaktische Schicht auf dem Wafer aufgewachsen werden kann. Der Wafer wird manuell oder mittels eines automatischen Transportmechanismus ins Innere der CVD-Anlage transportiert und auf dem Suszeptor angeordnet. Der Suszeptor, auf dem der Wafer platziert wird, wird von seiner Rückseite erwärmt, und ein Reaktionsgas wird von oben auf eine Oberfläche des Wafers geführt, um eine Filmbildung durchzuführen.
  • So offenbaren beispielsweise die Patentdokumente 1 und 2 eine Vorrichtung mit einem Suszeptor (Halter).
  • Der in Patentdokument 1 offenbarte Suszeptor weist Substrat-tragende Teile und an den/der seitlichen Oberflächen hervorstehende Teile auf, die von einer inneren Oberfläche zur Mitte des Suszeptors hin vorstehen. Die vorstehenden Teile der seitlichen Oberfläche verhindern, dass eine seitliche Oberfläche eines Substrats in Oberflächenkontakt mit dem Suszeptor kommt. Die Wärmestrahlung ist im zentralen Teil des Substrats dominierend, und die Wärmeleitung ist in einem äußeren Umfangsteil des Substrats dominierend. Durch die Einstellung der auf dem Substrat erzeugten Temperaturverteilung aufgrund von Wärmestrahlung und Wärmeleitung wird die Temperaturverteilung in der Ebene des Substrats gleichmäßig.
  • Überdies weist ein in Patentdokument 2 offenbarter Halter an einem Abschnitt, auf dem ein Wafer angeordnet wird, ein vorstehendes Teil auf. Das vorstehende Teil bildet einen Raum zwischen dem Halter und dem Wafer und verhindert ein Haften des Halters und des Wafers.
  • [Patentdokumente]
    • [Patentdokument 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erste Veröffentlichung Nr. 2009-88088
    • [Patentdokument 2] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2009-267422
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Beim Aufwachsen einer epitaktischen Schicht auf einem SiC-Wafer liegt die Filmbildungstemperatur nahe 1600 °C. In den in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbarten Suszeptoren (Haltern) kann die Temperaturverteilung des Wafers in der Ebene in einer Hochtemperaturumgebung, in der eine SiC-Epitaxialschicht gebildet wird, nicht ausreichend gleichmäßig gestaltet werden.
  • So werden beispielsweise bei dem in Patentdokument 1 offenbarten Suszeptor die Substrat-tragenden Teile entlang eines Außenumfangs gebildet. Der Wafer wird von den Substrat-tragenden Teilen getragen, und ein Außenumfang des Wafers steht in vollständigem Oberflächenkontakt mit den Substrat-tragenden Teilen. An einem Bereich, der mit einem Substrat-tragenden Teilen in Kontakt steht, ändert sich die Temperatur aufgrund von Wärmeleitung lokal. In einer filmbildenden Umgebung erreicht der Suszeptor oft höhere Temperaturen, und um ein Substrat-tragendes Teil/Substrat-tragende Teile herum wird die Temperatur lokal hoch.
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Probleme gemacht, und durch die Erfindung werden ein Suszeptor und eine chemische Gasphasenabscheidungsvorrichtung bereitgestellt, womit die Gleichmäßigkeit einer Wafer-Innerebenen-Trägerkonzentration einer auf einem Wafer gebildeten epitaktischen Schicht verbessert werden kann.
  • Als Ergebnis ernsthafter Untersuchungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass die Gleichmäßigkeit einer Wafer-Innerebenen-Trägerkonzentration einer epitaktischen Schicht verbessert wird, indem Wafer-tragende Teile auf drei Punkte beschränkt werden.
  • Mit anderen Worten werden durch die vorliegende Erfindung die folgenden Maßnahmen zur Lösung des oben genannten Problems bereitgestellt.
    1. (1) Ein Suszeptor gemäß einer ersten Ausführungsform wird in einer chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung zum Züchten einer epitaktischen Schicht auf einer Hauptebene eines Wafers durch ein chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren verwendet und weist eine Basis und drei Vorsprungsteile, die auf einem äußeren Umfangsteil der Basis angeordnet sind, und die einen äußeren Umfangsteil des Wafers tragen, auf.
    2. (2) In dem Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform kann die Basis einen kreisförmigen konkaven Teil und einen ringförmigen äußeren Teil aufweisen, der vertikal mit einem Außenumfang des kreisförmigen konkaven Teils in Kontakt steht; und die drei Vorsprungsteile können auf dem ringförmigen äußeren Teil angeordnet sein.
    3. (3) In dem Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform kann eine Höhe eines ersten Endes der drei Vorsprungsteile in Bezug auf den kreisförmigen konkaven Teil 1 mm bis 5 mm betragen.
    4. (4) In dem Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform können die drei Vorsprungsteile konzentrisch angeordnet sein.
    5. (5) In dem Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform können die drei Vorsprungsteile in gleichen Abständen zueinander angeordnet sein.
    6. (6) In dem Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform können die drei Vorsprungsteile beim Platzieren des Wafers an anderen Stellen als einem Orientierungsabflachungsteil des Wafers angeordnet sein.
    7. (7) In dem Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform kann die Höhe jedes der drei Vorsprungsteile 0,1 mm bis 5 mm betragen.
    8. (8) In dem Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform kann eine Form der drei Vorsprungsteile eine nach oben überstehende Halbkugel sein.
    9. (9) In dem Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform kann eine Form der drei Vorsprungsteile ein nach oben überstehender Kegel sein.
    10. (10) In dem Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform kann sich weiterhin ein Haltering in einer Außenumfangsrichtung des Vorsprungsteils auf dem ringförmigen äußeren Teil befinden.
    11. (11) Eine chemische Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform beinhaltet den Suszeptor gemäß der obigen Ausführungsform.
  • Mit dem Suszeptor und der chemischen Dampfabscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Gleichmäßigkeit einer Wafer-Innerebenen-Trägerkonzentration einer auf einem Wafer gebildeten epitaktischen Schicht zu verbessern.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
    • 2 ist eine Draufsicht auf einen Suszeptor der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht des Suszeptors der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Suszeptors der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 5A ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels für einen Suszeptor der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 5B ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels für einen Suszeptor der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 6 ist eine Querschnittsansicht eines Abwandlungsbeispiels eines Suszeptors der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
    • 7 ist das Ergebnis der Messung der Innerebenen(„in-plane“)verteilung der Wachstumsrate der epitaktischen Schicht in Beispiel 1.
    • 8 ist das Ergebnis der Messung der Innerebenen(„in-plane“)verteilung der Trägerkonzentration der epitaktischen Schicht in Beispiel 1.
    • 9 ist das Ergebnis der Messung der Innerebenen(„in-plane“)verteilung der Wachstumsrate der epitaktischen Schicht in Vergleichsbeispiel 1.
    • 10 ist das Ergebnis der Messung der Innerebenen(„in-plane“)verteilung der Trägerkonzentration der epitaktischen Schicht in Vergleichsbeispiel 1.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Nachfolgend sind bevorzugte Beispiele für einen Suszeptor und eine chemische Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit geeigneter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den in der folgenden Beschreibung verwendeten Zeichnungen sind charakteristische Teile teilweise aus Gründen der Übersichtlichkeit vergrößert dargestellt, um die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung leicht verständlich zu machen, und Größenverhältnisse und dergleichen zwischen den Komponenten können von den tatsächlichen Verhältnissen abweichen. Materialien, Abmessungen und dergleichen sind in der folgenden Beschreibung nur exemplarische Beispiele, und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf eingeschränkt. So können beispielsweise Zahlen, Zahlenwerte, Mengen, Verhältnisse, Eigenschaften und dergleichen weggelassen, hinzugefügt oder geändert werden, ohne vom Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Chemische Gasphasenabscheidungsvorrichtung
  • 1 ist ein Beispiel für eine schematische Querschnittsansicht einer chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform. Die chemische Gasphasenabscheidungsvorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform weist einen Ofenkörper 30, eine Vorbereitungskammer 40 und einen Suszeptor 10, der sich zwischen dem Ofenkörper 30 und der Vorbereitungskammer 40 hin und her bewegt, auf. In 1 ist zur besseren Verständlichkeit auch ein Wafer W dargestellt.
  • Der Ofenkörper 30 bildet einen Filmbildungsraum R. Der Filmbildungsraum R ist ein Raum zum Aufwachsen einer epitaktischen Schicht (eines epitaktischen Films) auf dem Wafer. Nachfolgend kann in der vorliegenden Beschreibung das Wachsen bzw. Züchten der epitaktischen Schicht auf einer Hauptebene des Wafers als „Filmbildung“ bezeichnet sein. Der Filmbildungsraum R weist während der Filmbildung eine hohe Temperatur von ca. 1600 °C auf.
  • Im Inneren des Ofenkörpers 30 sind eine Halterung 20 und eine Säule 21 vorgesehen. Der Träger 20 trägt den Suszeptor 10 in dem Filmbildungsraum R. Der Träger 20 wird von der Säule 21 getragen. Die in 1 dargestellte Säule 21 trägt die Mitte der Halterung 20. Die Säule 21 kann einen Außenumfang des Trägers 20 tragen. Mindestens einer des Trägers 20 und der Säule 21 kann drehbar sein. In der vorliegenden Beschreibung kann eine Filmbildungsoberflächenseite des Wafers W als Oberseite und die Seite gegenüber der Filmbildungsoberfläche als Unterseite bezeichnet werden. Der Suszeptor 10 und der auf dem Träger 20 angeordnete Wafer W werden durch eine Heizung (nicht dargestellt) erhitzt.
  • In dem Ofenkörper 30 ist eine Gaszuleitung (nicht dargestellt) installiert. Die Gaszuleitung führt ein Quellgas, ein Trägergas, ein Ätzgas und dergleichen in den Filmbildungsraum R. Der Ofenkörper 30 weist einen Verschluss 31 auf. Der Verschluss 31 befindet sich zwischen dem Ofenkörper 30 und der Vorbereitungskammer 40. Der Verschluss 31 wird geöffnet, wenn der Suszeptor 10 in den Filmbildungsraum R transportiert wird, und der Verschluss 31 ist außer während des Transports geschlossen. Durch Schließen des Verschlusses 31 ist es möglich, zu verhindern, dass während der Filmbildung ein Gas aus dem Filmbildungsraum R austritt und dass der Filmbildungsraum R eine niedrige Temperatur erreicht.
  • Die Vorbereitungskammer 40 grenzt über den Verschluss 31 an den Ofenkörper 30 an.
  • Die Vorbereitungskammer 40 weist einen Arm 41 auf. Ein erster Endabschnitt des Arms 41 liegt außerhalb der Vorbereitungskammer 40 frei, und ein zweiter Endabschnitt trägt den Suszeptor 10. Der Arm 41 ist eine Vorrichtung zum Transport des Suszeptors 10 in den Ofenkörper 30.
  • 2 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel eines Suszeptors der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. 3 ist eine Querschnittsansicht des Suszeptors der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. Der in 2 dargestellte Suszeptor 10 weist eine Basis 12, ein Vorsprungsteil 14 und einen Haltering 16 auf. In der in den 2 und 3 dargestellten chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung ist auch der Wafer W dargestellt. Der Vorsprungsteil 14 ist ein Vorsprung, den der Suszeptor 10 aufweist.
  • Die in den 2 und 3 dargestellte Basis 12 weist einen kreisförmigen konkaven Teil 12a und einen ringförmigen äußeren Teil 12b auf. Unter den Teilen der Basis 12 ist der kreisförmige konkave Teil 12a ein Teil, der in einer Draufsicht von dem ringförmigen äußeren Teil 12b umgeben ist. Der ringförmige äußere Teil 12b weist in Draufsicht eine ringförmige umlaufende Form auf. Der ringförmige äußere Teil 12b ist ein Teil, der von einer ersten Oberfläche 12a1 des kreisförmigen konkaven Teils 12a entlang des Umfangs vorsteht. Der ringförmige äußere Umfangsteil 12b ist vertikal in Kontakt mit einem Außenumfang des kreisförmigen konkaven Teils 12a. Mit anderen Worten sind der kreisförmige konkave Teil 12a und der ringförmige äußere Umfangsteil 12b senkrecht zueinander. Der kreisförmige konkave Teil 12a und der ringförmige äußere Teil 12b müssen in einer Draufsicht nicht streng kreisförmig sein. So können beispielsweise der kreisförmige konkave Teil 12a und der ringförmige äußere Teil 12b teilweise gerade oder winklig sein.
  • Der kreisförmige konkave Teil 12a kann als unterer Teil der Basis 12 angesehen werden. Überdies kann der ringförmige äußere Teil 12b als Außenwand des kreisförmigen konkaven Teils 12a angesehen werden.
  • Die erste Oberfläche 12a1 des kreisförmigen konkaven Teils 12a befindet sich unterhalb einer ersten Oberfläche 12b1 des ringförmigen äußeren Teils 12b. Die Höhe von der ersten Oberfläche 12a1 des kreisförmigen konkaven Teils 12a bis zum ringförmigen äußeren Teil 12b ist bevorzugt z.B. 1 mm bis 5 mm, bevorzugter 1,5 mm bis 4,5 mm und ist noch bevorzugter 2,5 mm bis 3,5 mm.
  • Zwischen dem Wafer W und dem kreisförmigen konkaven Teil 12a wird ein Raum S gebildet. In dem Suszeptor 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Raum S zwischen dem Suszeptor und dem Wafer durch Bereitstellen des kreisförmigen konkaven Teils 12a verbreitert, im Vergleich zu Suszeptoren ohne den kreisförmigen konkaven Teil 12a. Wenn der Raum S verbreitert werden kann, ist dies dahingehend vorteilhaft, dass ein Kontakt zwischen dem Wafer W und dem Suszeptor 10 vermieden werden kann, selbst wenn der Wafer W gekrümmt ist.
  • Durch Bereitstellen des ringförmigen äußeren Teils 12b auf dem Suszeptor 10 haben der Abstand von dem Wafer W zu der ersten Oberfläche 12b 1 des ringförmigen äußeren Teils 12b des Suszeptors 10 und der Abstand von dem Wafer W zu der ersten Oberfläche 12a1 des runden konkaven Teils 12a des Suszeptors 10 unterschiedliche Werte. Gemäß dieser Konstruktion kann gleichzeitig die Wirkung erzielt werden, dass ein Strömen des Filmbildungsgases (Abscheidungsgases) mehr als nötig herum auf die Rückseite des Wafers W unterdrückt wird, und dass ein Kontakt zwischen dem Wafer W und dem Suszeptor 10 vermieden wird. Die Wirkung des Unterdrückens, dass ein Filmbildungsgas mehr als notwendig auf eine Rückseite des Wafers W strömt, hängt mit der Verkürzung des Abstands des Wafers W zu der ersten Oberfläche 12b1 des ringförmigen Außenumfangsteils 12b zusammen. Die Wirkung der Vermeidung eines Kontakts zwischen dem Wafer W und dem Suszeptor 10 hängt mit der Verlängerung des Abstands des Wafers W zu der ersten Oberfläche 12a1 des runden konkaven Teils 12a des Suszeptors 10 zusammen.
  • Die Vorsprungsteile 14 tragen einen äußeren Umfangsteil des Wafers W. Der äußere Umfangsteil des Wafers W ist ein Bereich von 5% in einer Innerebenenrichtung eines Waferdurchmessers von einem äußeren Umfangsende des Wafers. Dementsprechend befindet sich der äußere Umfangsteil an einer von der Mitte in Innerebenenrichtung des Wafers entfernten Position. Wenn beispielsweise die Größe des Wafers 6 Zoll beträgt, ist der äußere Umfangsteil beispielsweise ein Bereich/eine Fläche im Bereich von 0 mm bis 7,5 mm ab dem äußeren Umfangsende.
  • Die in 2 dargestellten Vorsprungsteile 14 tragen das äußere Umfangsende des anzuordnenden Wafers W. Wenn die Temperatur des Wafers W auf eine Filmbildungstemperatur angehoben wird, verzieht sich der Wafer W. Das Verziehen erfolgt in Richtung des Suszeptors, und der Wafer W ist in Richtung des Suszeptors 10 vorstehend gekrümmt. Wenn die Vorsprungsteile 14 das äußere Umfangsende des Wafers W tragen, krümmt sich der Wafer W ausgehend vom äußeren Umfangsende des Wafers W nach unten. Das äußere Umfangsende des Wafers W ragt nicht über die Vorsprungsteile 14 hinaus. Dementsprechend kann auch bei einer Verformung des Wafers W das äußere Umfangsende des Wafers W durch den Haltering 16 gehalten werden. Die Positionsabweichung des Wafers W ist begrenzt, und die Qualität der epitaktischen Schicht kann verbessert werden.
  • Es gibt drei Vorsprungsteile 14. Wie in 2 dargestellt ist, wird der Wafer W an drei Punkten von den Vorsprungsteilen 14 getragen.
  • Die drei Vorsprungsteile 14 sind die Mindestanzahl, die benötigt wird, um den Wafer W zu tragen. Durch das Tragen des Wafers W durch die drei Vorsprungsteile 14 werden die Kontaktpunkte zwischen dem Wafer W und dem Suszeptor 10 verringert.
  • Wie in 3 dargestellt ist, sind die drei Vorsprünge 14 auf dem ringförmigen äußeren Teil 12b angeordnet. Wenn die Vorsprungsteile 14 auf dem ringförmigen äußeren Teil 12b vorgesehen sind, wird der Raum S zwischen dem Wafer W und dem Suszeptor 10 verbreitert.
  • Wie vorstehend beschrieben, verzieht sich der Wafer W beim Erhöhen der Temperatur des Wafers W auf eine Filmbildungstemperatur. Da der Raum S zwischen dem Wafer W und dem Suszeptor 10 vorhanden ist, kann ein Kontakt zwischen dem Wafer W und dem Suszeptor 10 auch dann vermieden werden, wenn der Wafer W gekrümmt ist.
  • Die Höhe jedes der drei Vorsprungsteile 14 beträgt bevorzugt 0,1 mm bis 5 mm, bevorzugter 0,2 mm bis 3 mm und noch bevorzugter 0,3 mm bis 1 mm. Eine geringe Höhe des Vorsprungsteils 14 erhöht die Möglichkeit, dass der Suszeptor 10 den Wafer W an einem unbeabsichtigten Teil berührt. Eine große Höhe des Vorsprungs 14 erhöht die Möglichkeit, dass ein Quellgas oder dergleichen zu der Rückseite des Wafers W herumströmt.
  • Die Höhe eines ersten Endes 14a1 der drei Vorsprungsteile 14 in Bezug auf die erste Oberfläche 12a1 des kreisförmigen konkaven Teils 12a beträgt bevorzugt 1 mm bis 5 mm und bevorzugter 2 mm bis 3 mm. Entsprechend ist der Abstand von der rückseitigen Oberfläche des Wafers W zu der ersten Oberfläche 12a1 des kreisförmigen konkaven Teils 12a bevorzugt 1 mm bis 5 mmm, wenn der Wafer platziert ist. Wenn die Höhe innerhalb dieses Bereichs liegt, ist der Raum S ausreichend gewährleistet.
  • Die drei in 2 dargestellten Vorsprungsteile 14 sind konzentrisch angeordnet. Weiterhin sind die drei Vorsprungsteile 14 in gleichen Abständen voneinander angeordnet. Die Anordnung der Vorsprungsteile 14 ist nicht auf die in 2 dargestellte beschränkt, aber wenn die Vorsprungsteile in der oben beschriebenen Weise angeordnet sind, wird die Stabilität des darauf anzuordnenden Wafers W verbessert.
  • Wenn der Wafer W platziert ist, sind die drei Vorsprungsteile 14 vorzugsweise an einer anderen Position als der einer Orientierungsabflachung bzw. Orientierungsfläche OF des Wafers W angeordnet, und ein Vorsprungsteil 14 der drei Vorsprungsteile 14 befindet sich bevorzugt an einer Position, die der Orientierungsabflachung OF des anzuordnenden Wafers gegenüberliegt. Die Orientierungsabflachung OF ist eine Kerbe, die in dem Wafer W vorgesehen ist, und zeigt beispielsweise eine Kristallorientierung eines den Wafer W bildenden Kristalls an. Die Orientierungsabflachung OF ist ein Teil mit einer anderen Form des äußeren Umfangsteils des Wafers, und in diesem Teil tritt leicht eine andere Wärmeübertragung auf als in anderen Teilen des äußeren Umfangsteils des Wafers. Wenn ein Vorsprungsteil 14 von den drei Vorsprungsteilen 14, die als Substrat-tragende Teile dienen, mit dieser Position überlappt, wird es schwierig, den Wafer konzentrisch und gleichmäßig zu halten. Wenn außerdem ein Vorsprungsteil 14 der drei Vorsprungsteile, die als Substrat-tragende Teile dienen, mit der Orientierungsabflachung OF überlappt, kann es schwierig sein, die Temperaturgleichmäßigkeit aufrechtzuerhalten. Die Wärmeübertragung erfolgt über die Vorsprünge 14. Die Wärmegleichmäßigkeit des Wafers W kann verbessert werden, indem die Vorsprungsteile 14 an Positionen außerhalb der Orientierungsabflachung OF bereitgestellt werden, wo sich die Temperaturgleichmäßigkeit leicht verschlechtert. Die Anordnung der Vorsprungsteile 14 an Positionen, die der Orientierungsabflachung OF zugewandt sind, ist bevorzugt, da dann die Orientierungsebene OF und die Vorsprungsteile 14 am stärksten voneinander getrennt sind.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Suszeptors der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. Ein in 4 dargestellter Suszeptor 10A unterscheidet sich von dem in 2 dargestellten Suszeptor 10 in der Position eines Vorsprungsteils 14A. Der restliche Aufbau ist der gleiche.
  • Das in 4 dargestellte Vorsprungsteil 14A des Suszeptors 10A ist so vorgesehen, dass es sich innenseitig in einer Ebenenrichtung des äußeren Umfangsendes des anzuordnenden Wafers W befindet. Solange sich das Vorsprungsteil 14A innerhalb des äußeren Umfangsendes des Wafers W befindet, kann die Anordnung beliebig gewählt werden, da die Wirkung der Verbesserung der Temperaturgleichmäßigkeit durch eine Verringerung der Kontaktfläche zwischen dem Suszeptor 10A und dem Wafer W erreicht werden kann.
  • Weiterhin sind die 5A und 5B Querschnittsansichten noch eines weiteren Beispiels für einen Suszeptor der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. Die in den 5A und 5B dargestellten Suszeptoren 10B und 10C unterscheiden sich von dem in 2 dargestellten Suszeptor 10 in der Form der Vorsprungsteile 14B und 14C. Der restliche Aufbau ist der gleiche.
  • Das Vorsprungsteil 14B des in 5A dargestellten Suszeptors 10B ist eine nach oben vorstehende Halbkugelform. Mit anderen Worten ist die Form des Vorsprungsteils 14B eine Halbkugel. Das in 5B dargestellte Vorsprungsteil 14C des Suszeptors 10C hat eine konische Form mit einem entfernten Ende. Mit anderen Worten ist die Form des Vorsprungsteils 14C konisch. Dies ist eine Konfiguration, bei der die Kontaktfläche zwischen den Vorsprungsteilen 14B und 14C und dem Wafer W klein ist (Punktkontakt) und die Wärmeleitung von den Vorsprungsteilen 14B und 14C weiter eingeschränkt werden kann.
  • Die Form der Vorsprungsteile ist nicht auf die oben genannten Formen beschränkt. Die Form kann beispielsweise eine dreieckige pyramidenförmige Form, eine quadratische pyramidenförmige Form oder dergleichen sein. Die Form des Vorsprungs ist vorzugsweise konisch.
  • Graphit, SiC, Ta, Mo, W oder dergleichen können für die Suszeptoren 10, 10A, 10B und 10C verwendet werden. Zusätzlich zu diesen festen Materialien kann die Oberfläche mit einem Metallcarbid wie SiC oder TaC beschichtet sein. So wird beispielsweise Graphit oder TaC-beschichteter Graphit für die Suszeptoren 10, 10A, 10B und 10C verwendet.
  • Der Haltering 16 befindet sich an der Seite des Wafers W. Beispielsweise befindet sich der Haltering 16 in Außenumfangsrichtung der Vorsprungsteile auf der ersten Oberfläche 12b1 des ringförmigen äußeren Teils 12b des Wafers. Der Haltering 16 verhindert eine Abweichung des Wafers W. Der Haltering 16 kann ein vom Suszeptor 10 getrenntes separates Element sein oder in diesen integriert sein.
  • Der Haltering 16 bedeckt den Außenumfang des Wafers W. Der Haltering 16 verhindert, dass das Gas zur Rückseite des Wafers W herum strömt. Der in den 2 und 3 dargestellte Wafer W wird von drei Vorsprungsteilen 14 getragen, und andere, nicht von diesen getragene Teile weisen dabei einen Spalt zwischen dem Wafer W und dem Suszeptor 10 auf. Da sich der Haltering 16 auf der anderen Seite des Spalts befindet, kann der Gasstrom um die Rückseite des Wafers herum ausreichend begrenzt werden, auch wenn die Anzahl der Vorsprungsteile 14 klein ist.
  • Wie oben beschrieben, weist die chemische Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform den Suszeptor 10 mit den drei Vorsprungsteilen 14 auf. Der Wafer W wird von den drei Vorsprungsteilen 14 getragen. Dementsprechend wird die Kontaktfläche zwischen dem Wafer W und den Vorsprungsteilen 14 verringert. Beispielsweise erreicht bei der Bildung einer epitaktischen Schicht aus SiC deren Temperatur nahezu 1600°C. Der Wafer W wird durch Strahlung erwärmt, und die Wärme wird durch Wärmeleitung von den Vorsprungsteilen 14 abgeführt. Durch die Verringerung der Kontaktfläche zwischen dem Wafer W und den Vorsprungsteilen 14, wo Wärmestrahlung auftritt, kann die Wärmeabfuhr in einer Ebenenrichtung des Wafers W während der Filmbildung verringert werden. Die Dichte eines in die epitaktscihe Schicht dotierten Trägers wird durch die Filmbildungstemperatur beeinflusst. Durch Verringerung der Wärmeverteilung in der Innerebenenrichtung des Wafers W wird die Gleichmäßigkeit einer Trägerkonzentration in der Innerebenenrichtung (in-plane) des Wafers W verbessert.
  • Obwohl oben die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Ausführungsformen eingeschränkt. Es können verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen und geeignet kombiniert werden, um die vorliegende Erfindung im Umfang der in den Ansprüchen beschriebenen vorliegenden Erfindung durchzuführen.
  • (Abwandlungsbeispiel)
  • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Abwandlungsbeispiels eines Suszeptors der chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. In dem Suszeptor 10D gemäß dem abgewandelten Beispiel unterscheidet sich die Form der Basis 12A von der in 3 dargestellten Form der Basis 12. Der restliche Aufbau ist der gleiche, daher ist die Beschreibung davon ausgelassen.
  • Die in 6 dargestellte Basis 12A hat eine erste Oberfläche 12Aa, die eine ebene Oberfläche ist und keinen kreisförmigen konkaven Teil aufweist. Ein Vorsprungsteil 14A ragt aus der Basis 12A an einer Position heraus, die der äußere Umfangsteil des anzuordnenden Wafers W ist. Auch im Suszeptor 10D gemäß dem Abwandlungsbeispiel ist die Kontaktfläche zwischen dem Wafer W und dem Vorsprungsteil 14A klein. Dementsprechend kann bei dem Suszeptor 10D gemäß dem abgewandelten Beispiel die Wärmeabfuhr in der Ebenenrichtung des Wafers W während der Filmbildung verringert werden und die Gleichmäßigkeit der Trägerkonzentration in der Ebenenrichtung des Wafers W verbessert werden.
  • Beispiele
  • Beispiel 1
  • Wie in 2 und 3 dargestellt ist, wurde der Suszeptor 10 mit den drei Vorsprungsteilen 14 hergestellt. Die Form der Vorsprungsteile 14 wurde zu einem rechteckigen Quader mit quadratischer Form in einer Draufsicht ausgestaltet. Eine Seite des Quadrats betrug 3 mm, und die Höhe des Vorsprungsteils betrug 0,3 mm. Die Vorsprünge 14 waren konzentrisch angeordnet. Die Konstruktion erfolgte so, dass sich die Mitte der Vorsprungsteile 14 an einer Position befand, die um 0,8 mm von dem äußeren Umfangsende des Wafers W getrennt war. Ein Vorsprungsteil 14 der drei Vorsprungsteile 14 war an einer Position vorgesehen, die der Orientierungsabflachung OF gegenüberliegt. Die restlichen Vorsprungsteile wurden an Positionen bereitgestellt, die um 120° zu dem Referenz-Vorsprungsteil 14 gedreht waren. Der Wafer W war ein SiC-Wafer mit einem Durchmesser von 150 mm.
  • Auf dem SiC-Wafer wurde eine epitaktische Schicht aus SiC aufgewachsen. Es wurden die Wachstumsrate der epitaktischen Schicht und die Trägerkonzentration der epitaktischen Schicht gemessen. Die Ergebnisse sind in 7 und 8 dargestellt.
    7 ist das Ergebnis der Messung der Innerebenen-Verteilung der Wachstumsrate einer epitaktischen Schicht in Beispiel 1. 8 ist das Ergebnis der Messung der Innerebenen-Verteilung der Trägerkonzentration der epitaktischen Schicht in Beispiel 1. Die Messungen in 7 und 8 wurden entlang zweier orthogonaler Richtungen durchgeführt, die durch das Zentrum auf einer Hauptebene des SiC-Epitaxiewafers verlaufen.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Das Vergleichsbeispiel 1 unterscheidet sich von Beispiel 1 dadurch, dass die Vorsprungsteile ringförmig vorgesehen sind. Der Wafer W wurde von ringförmigen Vorsprungsteilen getragen, die entlang eines Außenumfangs gebildet waren. Die anderen Punkte waren die gleichen wie in Beispiel 1, und es wurden die Wachstumsrate der Epitaxialschicht und die Trägerkonzentration der Epitaxialschicht gemessen. Die Ergebnisse sind in 9 und 10 dargestellt. 9 ist ein Ergebnis der Messung der Innerebenen-Verteilung der Wachstumsrate einer epitaktischen Schicht in Vergleichsbeispiel 1. 10 ist das Ergebnis der Messung der Innerebenen-Verteilung der Trägerkonzentration der epitaktischen Schicht in Vergleichsbeispiel 1. Die Messungen in 9 und 10 wurden entlang zweier orthogonaler Richtungen durchgeführt, die durch die Mitte auf einer Hauptebene des SiC-Epitaxiewafers verlaufen.
  • Beim Vergleich der Diagramme von 7 und 9 wurde kein signifikanter Unterschied in der Wachstumsrate der epitaktischen Schicht zwischen dem Fall der Verwendung des Suszeptors von Beispiel 1 und dem Fall der Verwendung des Suszeptors von Vergleichsbeispiel 1 festgestellt. Wie in 7 dargestellt ist, betrug in dem Fall, in dem der Suszeptor von Beispiel 1 verwendet wurde, die Verteilung der Wachstumsrate in der Ebene 7,6%. In Bezug auf diesen Wert betrug, wie in 9 dargestellt, bei Verwendung des Suszeptors des Vergleichsbeispiels 1 die Verteilung der Wachstumsrate in der Ebene 7,5%. Die Verteilung der Wachstumsrate in der Ebene ergibt sich aus der Division der Differenz zwischen der Wachstumsrate an der Position, an der die Wachstumsrate am schnellsten ist, und der Wachstumsrate an der Position, an der die Wachstumsrate am langsamsten ist, durch den Durchschnittswert der Wachstumsraten in der Ebene.
  • Beim Vergleich der Diagramme von 8 und 10 tritt dagegen ein Unterschied in der Gleichmäßigkeit der Trägerkonzentration der epitaktischen Schicht zwischen dem Fall der Verwendung des Suszeptors von Beispiel 1 und dem Fall der Verwendung des Suszeptors von Vergleichsbeispiel 1 auf. Die Gleichmäßigkeit der Trägerkonzentration war in Beispiel 1 höher als in Vergleichsbeispiel 1. Wie in 8 dargestellt, betrug in dem Fall, in dem der Suszeptor von Beispiel 1 verwendet wurde, die Verteilung der Trägerkonzentration in der Ebene 6,1%. In Bezug auf diesen Wert betrug, wie in 10 dargestellt, bei Verwendung des Suszeptors des Vergleichsbeispiels 1 die Verteilung der Trägerkonzentration in der Ebene 11,6%. Die Verteilung der Trägerkonzentration in der Ebene wird durch Division der Differenz zwischen der Trägerkonzentration an der Position, an der die Trägerkonzentration die höchste ist, und der Trägerkonzentration an der Position, an der die Trägerkonzentration die niedrigste ist, durch den Mittelwert der Trägerkonzentrationen in der Ebene erhalten.
  • Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung oben beschrieben und dargestellt wurden, versteht sich, dass diese exemplarisch für die Erfindung sind und nicht als einschränkend anzusehen sind. Ergänzungen, Auslassungen, Substitutionen und andere Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Gedanken oder Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt anzusehen und nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche begrenzt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10, 10A, 10B, 10C, 10D
    Suszeptor
    12
    Basis
    12a
    kreisförmiger konkaver Teil
    12b
    ringförmiger äußerer Teil
    14, 14A, 14B, 14B, 14C
    Vorsprungsteil
    16
    Haltering
    20
    Träger
    21
    Säule
    30
    Ofenkörper
    31
    Verschluss
    40
    Vorbereitungskammer
    41
    Arm
    100
    Chemische Gasphasenabscheidungsvorrichtung
    OF
    Orientierungsabflachung
    R
    Filmbildungsraum (Abscheidungsraum)
    S
    Raum
    W
    Wafer
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2018167035 [0002]

Claims (11)

  1. Suszeptor, der in einer chemischen Gasphasenabscheidungsvorrichtung zum Züchten einer epitaktischen Schicht auf einer Hauptebene eines Wafers durch ein chemisches Gasphasenabscheidungsverfahren verwendet wird, wobei der Suszeptor umfasst: eine Basis; und drei Vorsprungsteile, die auf einem äußeren Umfangsteil der Basis angeordnet sind und einen äußeren Umfangsteil des Wafers tragen.
  2. Suszeptor nach Anspruch 1, wobei die Basis einen kreisförmigen konkaven Teil und einen ringförmigen äußeren Teil aufweist, der vertikal in Kontakt mit einem Außenumfang des kreisförmigen konkaven Teils ist, und die drei Vorsprungsteile auf dem ringförmigen äußeren Teil angeordnet sind.
  3. Suszeptor nach Anspruch 2, wobei eine senkrechte Höhe von einem ersten Ende der drei Vorsprungsteile zu der Oberfläche auf der Seite des kreisförmigen konkaven Teils, auf der der Wafer platziert ist, 1 mm bis 5 mm beträgt.
  4. Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die drei Vorsprungsteile konzentrisch angeordnet sind.
  5. Suszeptor nach Anspruch 4, wobei die drei Vorsprungsteile in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind.
  6. Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn der Wafer platziert wird, die drei Vorsprungsteile an anderen Stellen als einem Orientierungsabflachungsteil des Wafers angeordnet sind.
  7. Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Höhe jedes der drei Vorsprungsteile 0,1 mm bis 5 mm beträgt.
  8. Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Form der drei Vorsprungsteile eine nach oben vorstehende Halbkugel ist.
  9. Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Form der drei Vorsprungsteile ein nach oben vorstehender Kegel ist.
  10. Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welcher weiterhin einen Haltering in einer äußeren Umfangsrichtung des Vorsprungsteils auf dem ringförmigen äußeren Teil aufweist.
  11. Chemische Gasphasenabscheidungsvorrichtung, welche den Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 10 umfasst.
DE102019123525.1A 2018-09-06 2019-09-03 Suszeptor und chemische gasphasenabscheidungsvorrichtung Pending DE102019123525A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018167035A JP7322365B2 (ja) 2018-09-06 2018-09-06 サセプタ及び化学気相成長装置
JP2018-167035 2018-09-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019123525A1 true DE102019123525A1 (de) 2020-03-12

Family

ID=69621112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019123525.1A Pending DE102019123525A1 (de) 2018-09-06 2019-09-03 Suszeptor und chemische gasphasenabscheidungsvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (2) US20200083085A1 (de)
JP (1) JP7322365B2 (de)
CN (1) CN110878429A (de)
DE (1) DE102019123525A1 (de)

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5393349A (en) * 1991-08-16 1995-02-28 Tokyo Electron Sagami Kabushiki Kaisha Semiconductor wafer processing apparatus
JPH0758041A (ja) * 1993-08-20 1995-03-03 Toshiba Ceramics Co Ltd サセプタ
JP3373394B2 (ja) * 1996-06-21 2003-02-04 株式会社日立国際電気 基板処理装置および基板処理方法
DE19860163B4 (de) * 1998-02-18 2005-12-29 Sez Ag Verfahren zum Trockenätzen eines Wafers
US6197438B1 (en) * 1998-03-11 2001-03-06 Roger Faulkner Foodware with ceramic food contacting surface
US6432207B1 (en) * 2001-03-07 2002-08-13 Promos Technologies Inc. Method and structure for baking a wafer
JP4485737B2 (ja) * 2002-04-16 2010-06-23 日本エー・エス・エム株式会社 プラズマｃｖｄ装置
CN1256763C (zh) * 2002-10-24 2006-05-17 友达光电股份有限公司 支撑装置
EP1749900B1 (de) * 2004-05-18 2014-09-03 SUMCO Corporation Suszeptor für dampfabscheidungsvorrichtung
US7700376B2 (en) * 2005-04-06 2010-04-20 Applied Materials, Inc. Edge temperature compensation in thermal processing particularly useful for SOI wafers
TW200711029A (en) * 2005-08-05 2007-03-16 Tokyo Electron Ltd Substrate processing apparatus and substrate stage used therein
JP2007251078A (ja) * 2006-03-20 2007-09-27 Nuflare Technology Inc 気相成長装置
JP5143436B2 (ja) * 2007-01-29 2013-02-13 大日本スクリーン製造株式会社 熱処理装置
JP5169097B2 (ja) * 2007-09-14 2013-03-27 住友電気工業株式会社 半導体装置の製造装置および製造方法
JP2009088088A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Sharp Corp 基板処理装置および基板処理方法
JP5359698B2 (ja) 2009-08-31 2013-12-04 豊田合成株式会社 化合物半導体の製造装置、化合物半導体の製造方法及び化合物半導体
TWI541928B (zh) 2011-10-14 2016-07-11 晶元光電股份有限公司 晶圓載具
US9403251B2 (en) * 2012-10-17 2016-08-02 Applied Materials, Inc. Minimal contact edge ring for rapid thermal processing
TWI615917B (zh) * 2015-04-27 2018-02-21 Ｓｕｍｃｏ股份有限公司 承托器及磊晶生長裝置
JP6602145B2 (ja) 2015-10-13 2019-11-06 大陽日酸株式会社 基板載置台及び気相成長装置
JP6539929B2 (ja) 2015-12-21 2019-07-10 昭和電工株式会社 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

Also Published As

Publication number Publication date
JP7322365B2 (ja) 2023-08-08
US20210217648A1 (en) 2021-07-15
US20200083085A1 (en) 2020-03-12
CN110878429A (zh) 2020-03-13
JP2020043122A (ja) 2020-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112010004736B4 (de) Aufnahmefür cvd und verfahren zur herstellung eines films unterverwendung derselben
DE102016113874B4 (de) Substratträger
DE60022221T2 (de) Apparat für die bearbeitung von halbleitern
DE60123813T2 (de) Sperrschicht für glasartige werkstoffe
DE112014004068T5 (de) Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrat, Verfahren zur Herstellung eines Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrats, Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung, Siliziumkarbid-Wachstumsvorrichtung und Siliziumkarbid-Wachstumsvorrichtungselement
DE112010003694B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Epitaxialwafers
DE112005000715B4 (de) Halbleitereinkristall-Herstellungsvorrichtung
DE112014005368T5 (de) Epitaktische waferzuchtvorrichtung
DE112018001223T5 (de) Epitaxialwachstumsvorrichtung, Vorwärmring und Verfahren zum Herstellen von Epitaxialwafern unter Verwendung dieser
DE102019109544B4 (de) SiC-Einkristall-Züchtungsvorrichtung und Verfahren zur Züchtung eines SiC-Einkristalls
DE112012001845T5 (de) Vorrichtung zum Abscheiden von Materialien auf einem Substrat
DE102018129105B4 (de) SiC EPITAXIALWACHSTUMSVORRICHTUNG
DE112015004520T5 (de) Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrat
DE1956055A1 (de) Halterungsvorrichtung aus Graphit zur Erzeugung isothermer Temperaturverteilungen auf mittels Hochfrequenzenergie erhitzten,epitaktischen Prozessen zu unterwerfenden Halbleiterplaettchen
DE112008003535T5 (de) Suszeptor für das epitaxiale Wachstum
DE112010003931T5 (de) Epitaxialkammer mit Kreuzströmung
DE112012000726T5 (de) Suszeptor und Verfahren zum Herstellen eines Epitaxialwafers unter Verwendung desselben
WO2019110386A1 (de) Verfahren zum abscheiden einer epitaktischen schicht auf einer vorderseite einer halbleiterscheibe und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE102010026987A1 (de) Herstellvorrichtung und -verfahren für Halbleiterbauelement
DE112016004430T5 (de) Verfahren zur Herstellung eines Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrats, Verfahren zur Herstellung einer Siliziumkarbid-Halbleitervorrichtung und Vorrichtung zur Herstellung eines Siliziumkarbid-Epitaxiesubstrats
DE102013109155A1 (de) Substratbehandlungsvorrichtung
DE102019132933A1 (de) Suszeptor und vorrichtung zur chemischen gasphasenabscheidung
DE102011080634A1 (de) Suszeptor und Vorrichtung für chemische Gasphasenabscheidung mit dem Suszeptor
DE112018001896T5 (de) Wärmeabschirmbauteil, Einkristall-Ziehvorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Silicium-Einkristall-Ingots
DE112012004967B4 (de) Vorrichtung zur Züchtung von Ingots

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: RESONAC CORPORATION, JP

Free format text: FORMER OWNER: SHOWA DENKO K.K., TOKYO, JP