DE102019132933A1

DE102019132933A1 - Suszeptor und vorrichtung zur chemischen gasphasenabscheidung

Info

Publication number: DE102019132933A1
Application number: DE102019132933.7A
Authority: DE
Inventors: Yuichiro Mabuchi; Keisuke Fukada
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2020-06-10
Also published as: CN111286723A; JP2020096181A; US20200181798A1; JP7419779B2

Abstract

Suszeptor, umfassend: einen Basisabschnitt mit einer ersten Oberfläche, auf der ein Wafer platziert ist, in dem der Basisabschnitt eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die den Basisabschnitt in einer Dickenrichtung durchdringen und ein Ar-Gas an eine Rückseite des Wafers abgeben.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Suszeptor und eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung.
Die Priorität wird auf die am 10. Dezember 2018 eingereichte japanische Patentanmeldung Nr. 2018-230897 beansprucht, deren Inhalt hierin durch Verweis aufgenommen wird.
Beschreibung des Standes der Technik
Siliziumkarbid (SiC) weist Eigenschaften auf, die ein elektrisches Durchbruchfeld von einer Größenordnung größer, eine Bandlücke von dreimal größer und eine Wärmeleitfähigkeit von dreimal höher als die von Silizium (Si) umfassen. Da SiC diese Eigenschaften aufweist, wird erwartet, dass Siliziumkarbid für eine Leistungsvorrichtung, eine Hochfrequenzvorrichtung, eine Hochtemperatur-Betriebsvorrichtung und dergleichen verwendet wird. Daher wurde in den letzten Jahren ein SiC-Epitaxiewafer für die oben genannten Halbleitervorrichtungen verwendet.
Ein SiC-Epitaxiewafer wird hergestellt, indem ein SiC-Epitaxialfilm, der zu einem aktiven Bereich einer SiC-Halbleitervorrichtung wird, auf einem SiC-Substrat aufgewachsen wird. Das SiC-Substrat wird durch Verarbeitung aus einem SiC-Masseneinkristall erhalten, der durch ein Sublimationsverfahren oder dergleichen hergestellt wird, und der SiC-Epitaxialfilm wird durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) gebildet.
In dieser Spezifikation bedeutet der SiC-Epitaxiewafer einen Wafer nach Bildung des SiC-Epitaxialfilms und der SiC-Wafer einen Wafer vor Bildung des SiC-Epitaxialfilms.
So beschreibt beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2016-50164, eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung, die einen SiC-Epitaxialfilm laminiert. Der SiC-Epitaxialfilm wird auf einem SiC-Wafer gebildet, der auf einem Suszeptor platziert ist.
So beschreibt beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2009-70915, einen Suszeptor, der in einer Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung verwendet wird. Der in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2009-70915, beschriebene Suszeptor weist eine Trennstruktur auf, in der ein innerer Suszeptor und ein äußerer Suszeptor getrennt sind. Es entsteht ein Spalt zwischen dem inneren Suszeptor und dem äußeren Suszeptor.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem Fall, in dem ein herkömmlicher Suszeptor verwendet wird, kann jedoch eine Rückseite auf der gegenüberliegenden Seite einer Oberfläche, auf die der SiC-Epitaxialfilm laminiert ist, nach Bildung des SiC-Epitaxialfilms im SiC-Epitaxiewafer aufgeraut werden.
Die Rauheit der im SiC-Epitaxiewafer erzeugten Rückfläche verursacht eine Trübung und wird bei der Oberflächeninspektion zur Ursache für Defokussierung. Darüber hinaus wird sie zu einer Ursache für das Ablösen der rückseitigen Oxidschicht bei der Herstellung einer SiC-Vorrichtung. Die Rauheit der Rückseite des SiC-Epitaxiewafers kann durch Polieren der Rückseite des SiC-Epitaxiewafers beseitigt werden. In einem Fall, in dem jedoch ein Schritt zum Polieren der Rückseite hinzugefügt wird, wird der Produktionsprozess ausgeweitet und der Durchsatz verringert.
Die vorliegende Erfindung wird unter Berücksichtigung der vorgenannten Umstände konstruiert, und ein Ziel ist es, einen Suszeptor bereitzustellen, der in der Lage ist, die Rauheit einer Rückseite eines Wafers bei der Bildung eines Epitaxialfilms auf dem Wafer durch chemische Gasphasenabscheidung zu unterdrücken.
Die Erfinder haben intensive Studien durchgeführt und als Ergebnis festgestellt, dass das Auftreten der Rauheit einer Rückseite eines Wafers unterdrückt werden kann, indem zugelassen wird, dass ein Inertgas zur Rückseite des Wafers strömt.
Das heißt, die vorliegende Erfindung stellt die folgende Vorrichtung zur Verfügung, um die oben genannten Probleme zu lösen.

(1) Ein Suszeptor gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet: einen Basisabschnitt mit einer ersten Oberfläche, auf der ein Wafer platziert ist, in dem der Basisabschnitt eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die in einer Dickenrichtung durch den Basisabschnitt hindurchgehen und ein Ar-Gas an eine Rückseite des Wafers abgeben.
(2) Im Suszeptor gemäß (1) kann der Basisabschnitt mit einem Hauptkörper und einem Vorsprung versehen werden, die Vielzahl von Öffnungen kann im Hauptkörper vorgesehen werden, und der Vorsprung kann aus dem Hauptkörper in einer Dickenrichtung herausragen und an einem Außenumfang des Basisabschnitts vorgesehen werden.
(3) Im Suszeptor gemäß (1) oder (2) kann die Vielzahl von Öffnungen entlang einer Vielzahl von virtuellen Kreisen angeordnet werden, die in Draufsicht auf die erste Oberfläche von einem Zentrum aus konzentrisch angeordnet sind.
(4) Im Suszeptor nach (3) kann ein Abstand zwischen den benachbarten virtuellen Kreisen 10 mm oder weniger betragen.
(5) Im Suszeptor gemäß (3) oder (4) können einige der Vielzahl von Öffnungen als kreisförmige Ringöffnung vorgesehen sein, die entlang des virtuellen Kreises verläuft.
(6) Im Suszeptor nach einem der (3) bis (5) können einige der Vielzahl von Öffnungen als Durchgangslöcher vorgesehen werden, die entlang des virtuellen Kreises verstreut sind.
(7) Im Suszeptor nach einem der (1) bis (6) können mindestens einige der Vielzahl von Öffnungen in der Draufsicht eine lange Achse aufweisen.
(8) Im Suszeptor nach einem der (1) bis (7) kann die Öffnung eine Breite von 1 mm oder weniger aufweisen.
(9) Ein Suszeptor gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der in einer Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung verwendet wird, die einen Epitaxialfilm auf einer Hauptoberfläche eines Wafers durch chemische Gasphasenabscheidung bildet, beinhaltet: eine erste Oberfläche, auf der der Wafer platziert ist; und eine Öffnung, die durch den Suszeptor in einer Dickenrichtung in Richtung der ersten Oberfläche eindringt und dem Wafer ein Edelgas zuführt, wobei die Öffnung eine spiralförmige Öffnung ist, die in der Draufsicht der ersten Oberfläche von einem Zentrum zu einem Außenumfang in einer Spiralform ausgebildet ist.
(10) Im Suszeptor nach (9) kann ein Abstand in radialer Richtung zwischen den benachbarten Spiralöffnungen 10 mm oder weniger betragen.
(11) Eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet: den Suszeptor gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt.

Ein Suszeptor der vorliegenden Erfindung kann die Rauheit einer Rückfläche eines Wafers bei der Bildung eines Epitaxialfilms auf dem Wafer durch chemische Gasphasenabscheidung unterdrücken.
Figurenliste

1A ist eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels eines Suszeptors gemäß einer Ausführungsform.
1B ist eine schematische Querschnittsansicht eines Beispiels des Suszeptors gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel eines Suszeptors gemäß einer Ausführungsform.
3 ist eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel eines Suszeptors gemäß einer Ausführungsform.
4 ist eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel eines Suszeptors gemäß einer Ausführungsform.
5 ist eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel eines Suszeptors gemäß einer Ausführungsform.
6 ist eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel eines Suszeptors gemäß einer Ausführungsform.
7 ist eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel eines Suszeptors gemäß einer Ausführungsform.
8 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer Ausführungsform.
9 ist ein Diagramm, das die Verteilung der Rauheitsverteilung einer Rückfläche eines SiC-Epitaxiewafers zeigt, der mit einem Suszeptor mit einer kreisringförmigen Öffnung gewachsen ist.
10 ist ein Diagramm, das die Verteilung der Rauheitsverteilung einer Rückfläche eines SiC-Epitaxiewafers zeigt, der unter Verwendung eines Suszeptors mit einer kreisförmigen Öffnung gewachsen ist.
11 ist ein Diagramm, das die Oberflächentemperaturverteilung der SiC-Epitaxiewafer während des Wachstums zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird ein Suszeptor unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den in der folgenden Beschreibung verwendeten Zeichnungen können charakteristische Abschnitte vergrößert dargestellt werden, und die Dimensionsverhältnisse der einzelnen Komponenten können von den tatsächlichen Dimensionsverhältnissen abweichen, um die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung leicht zu verstehen. Die in der folgenden Beschreibung veranschaulichten Materialien, Abmessungen und dergleichen sind nur Beispiele. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und kann im Rahmen der Möglichkeiten, die die Wirkung der vorliegenden Erfindung erzielen, entsprechend modifiziert und umgesetzt werden.
< Suszeptor>
(Erste Ausführungsform)
Ein Suszeptor gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird in einer Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung verwendet, die durch chemische Gasphasenabscheidung einen Epitaxialfilm auf einer Hauptoberfläche Wa eines Wafers W bildet.
Die 1A und 1B sind Querschnittsansichten eines Suszeptors gemäß einer ersten Ausführungsform. Die 1A und 1B zeigen einen Zustand, in dem ein Wafer W auf dem Suszeptor 1 platziert ist. Es kann eine Konfiguration, bei der der Wafer W auf einem Hauptkörper 11, wie in 1A dargestellt, platziert ist, oder eine Konfiguration, bei der der Wafer W auf einem Vorsprung 12, wie in 1B dargestellt, platziert ist, verwendet werden. Der Wafer W wird vorzugsweise auf den Vorsprung 12 gelegt.
Der Suszeptor 1 hat einen Basisabschnitt. Der Basisabschnitt weist den Hauptkörper 11, den Vorsprung 12 und einen äußeren Umfangsvorsprung 14 auf. Der Basisabschnitt erstreckt sich in eine Richtung, die im Wesentlichen parallel zu dem zu platzierenden Wafer W verläuft. Der Vorsprung 12 ragt aus dem Hauptkörper 11 in eine Richtung, die im Wesentlichen orthogonal dazu verläuft. Der Vorsprung 12 ist in einem äußeren Umfangsbereich des Basisabschnitts positioniert, wie in 2 dargestellt. Der äußere Umfangsvorsprung 14 ragt aus einer Oberseite des Vorsprungs 12 in eine Richtung, die im Wesentlichen orthogonal dazu verläuft. Der äußere Umfangsvorsprung 14 verhindert, dass der auf dem Suszeptor 1 platzierte Wafer W in radialer Richtung herausfällt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Richtung, in der der Wafer W auf dem Suszeptor 1 platziert wird, als eine erste Richtung und die Richtung entgegen der ersten Richtung als eine zweite Richtung definiert.
Der Suszeptor 1 weist eine erste Oberfläche 10a und eine zweite Oberfläche 10b auf. Die erste Oberfläche 10a ist eine Oberfläche des Suszeptors 1 in der ersten Richtung. Die erste Oberfläche 10a beinhaltet eine erste Oberfläche 11a des Hauptkörpers 11, eine erste Oberfläche 12a des Vorsprungs 12 und eine erste Oberfläche 14a des äußeren Umfangsvorsprungs 14. Die zweite Oberfläche 10b ist eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Oberfläche 10a. Ein Heizgerät oder dergleichen, das den Wafer W erwärmt, ist unter der zweiten Oberfläche 10b angeordnet.
Der Suszeptor 1 weist eine Vielzahl von Öffnungen 13 auf. Die Öffnungen 13 durchdringen den Suszeptor 1 von der ersten Oberfläche 10a bis zur zweiten Oberfläche 10b, um Durchgangslöcher zu bilden. Jede der Vielzahl von Öffnungen 13 liefert ein Edelgas zu einer Rückfläche Wb des Wafers W. Das Edelgas ist beispielsweise ein Ar-Gas. Als Edelgas kann beispielsweise ein Ar-Gas verwendet werden, das zum Schutz des Heizgerätes zum Heizen des Suszeptors der zweiten Oberfläche 10b des Suszeptors 1 zugeführt wird.
Die Querschnittsform der Öffnung 13 ist nicht besonders begrenzt. Jede der in den 1A und 1B dargestellten Öffnungen 13 ist linear in einer Dickenrichtung ausgebildet. Die Öffnung 13 kann in der Mitte in Dickenrichtung gebogen werden. Die Öffnung 13 kann in radialer Richtung des Suszeptors 1 nach innen oder außen geneigt sein. Die Strömungsrichtung des Edelgases kann durch Neigen der Öffnung 13 nach innen oder außen in radialer Richtung gesteuert werden. Das Edelgas kann der gesamten Rückfläche Wb des Wafers W ausreichend zugeführt werden, indem das Edelgas aus den jeweiligen Öffnungen 13 nacheinander nach innen oder außen in radialer Richtung zugeführt wird.
2 ist eine Draufsicht auf den Suszeptor 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Der Suszeptor 1 ist konfiguriert, um eine im Wesentlichen kreisförmige Form in der Draufsicht zu haben, wie in 2 dargestellt. Die erste Oberfläche 11a des Hauptkörpers 11 weist vorzugsweise eine im Wesentlichen kreisförmige Form mit einem linearen Abschnitt 11OF auf. Die erste Oberfläche 12a des Vorsprungs 12 weist vorzugsweise eine im Wesentlichen ringförmige Form mit einem linearen Abschnitt 12OF auf. Die linearen Abschnitte 11OF und 12OF sind gemäß einer Orientierungsebene (im Folgenden als Orientierungsebene bezeichnet) des Wafers W vorgesehen. Es kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der die erste Oberfläche 11a des Hauptkörpers 11 nicht den linearen Abschnitt 11OF aufweist. Es kann eine Konfiguration verwendet werden, bei der die erste Oberfläche 12a des Vorsprungs 12 nicht den linearen Abschnitt 12OF aufweist. In einem Fall, in dem der Wafer W keine flache Ausrichtung aufweist, kann die erste Oberfläche 11a des Hauptkörpers 11 eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweisen und die erste Oberfläche 12a des Vorsprungs 12 kann eine im Wesentlichen ringförmige Form aufweisen.
Die Anzahl der Vielzahl der Öffnungen 13 und der dazwischen liegenden Abstände kann entsprechend gewählt werden. Die Öffnungen werden vorzugsweise so angeordnet, dass die gesamte Oberfläche des Wafers W wie ein Spiegel abgebildet ist. So beträgt beispielsweise der Abstand zwischen den am meisten benachbarten Öffnungen 13 aus der Vielzahl der Öffnungen 13 10 mm oder weniger. Der Abstand zwischen den am nächsten benachbarten Öffnungen 13 aus der Vielzahl der Öffnungen 13 beträgt vorzugsweise 0,01 mm oder mehr. Darüber hinaus sind beispielsweise die Öffnungen 13 so angeordnet, dass in einem Fall, in dem ein Kreis mit einem Radius von 10 mm um alle Öffnungen 13 aus der Vielzahl der Öffnungen 13 gezogen wird, alle Positionen des zu platzierenden Wafers W in einem der Kreise enthalten sind. Einige der Öffnungen 13 sind vorzugsweise an einer Position vorgesehen, die der Mitte des Wafers W entspricht.
Die Form der Öffnung 13 ist nicht besonders begrenzt. Die Öffnung 13 hat z.B. in der Draufsicht eine kreisförmige Form. In einem Fall, in dem die Öffnung 13 in der Draufsicht eine kreisförmige Form aufweist, kann deren Durchmesser vorzugsweise auf 1 mm oder weniger eingestellt werden. Der Durchmesser ist stärker bevorzugt 0,4 mm oder weniger und noch bevorzugter 0,1 mm oder weniger. Eine untere Grenze des Durchmessers ist vorzugsweise 0,01 mm. In einem Fall, in dem die Öffnung 13 beispielsweise eine unregelmäßige Form in der Draufsicht aufweist, ist die Länge der Hauptachse der Öffnung 13 in der Draufsicht vorzugsweise 1 mm oder weniger. Die Länge der Hauptachse ist vorzugsweise 0,4 mm oder weniger und noch bevorzugter 0,1 mm oder weniger. Eine untere Grenze der Länge der Hauptachse ist vorzugsweise 0,01 mm. Der Durchmesser der Öffnung 13 und die Länge der Hauptachse der Öffnung 13 können durch die Anordnung der Öffnungen 13, den Durchfluss des Edelgases, die Temperatur oder dergleichen entsprechend gewählt werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Suszeptor 1 nach der vorliegenden Ausführungsform der Rückseite Wb des Wafers W durch die Vielzahl von Öffnungen 13 ein Edelgas ausreichend zuführen und die Rauheit der Rückseite Wb des Wafers W unterdrücken. Die Durchflussmenge des zuzuführenden Edelgases kann mit der Anordnung, der Größe oder dergleichen der Öffnungen 13 eingestellt werden, und es ist möglich, einen Unterdrückungsbereich der Rauheit der Rückseite um eine Öffnung 13 einzustellen.
Beim Züchten eines SiC-Epitaxialfilms wird dem Wafer Wein Rohmaterialgas (Si-basiertes Gas und C-basiertes Gas), ein Trägergas, ein Ätzgas oder dergleichen zugeführt. Ein Teil des Gases strömt zur Rückseite Wb des Wafers W. Eine Ursache für die Rauheit der Rückseite ist die Strömung des zugeführten Gases, um den SiC-Epitaxialfilm zur Rückseite Wb zu wachsen. Darüber hinaus kann in einem Fall, in dem ein Gas, das eine Wirkung auf das Ätzen des Wafers W hat, wie beispielsweise ein Wasserstoffgas, der Rückseite Wb des Wafers W zugeführt wird, die Rauheit der Rückseite Wb des Wafers W verursachen. Darüber hinaus können beispielsweise in einem Fall, in dem ein Teil des Rohmaterialgases zur Rückseite Wb des Wafers W strömt, ein Gleichgewicht zwischen dem Gas auf Si-Basis und dem Gas auf C-Basis verloren gehen und ein Epitaxialfilm mit schlechter Kristallinität auf der Rückseite Wb gebildet werden. Der Epitaxialfilm mit schlechter Kristallinität kann die Rauheit der Rückfläche Wb des Wafers W verursachen.
Der Suszeptor 1 nach der vorliegenden Ausführungsform liefert ein Edelgas an die Rückseite Wb des Wafers W. Das der Rückseite Wb des Wafers W zugeführte Edelgas verhindert, dass verschiedene Gase an die Rückseite Wb des Wafers W gelangen. Dadurch kann der Suszeptor 1 nach der vorliegenden Ausführungsform die Rauheit der Rückseite Wb des Wafers W unterdrücken.
(Zweite Ausführungsform)
3 ist eine Draufsicht auf einen Suszeptor 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Der Suszeptor 10 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem in 2 dargestellten Suszeptor 1 durch die Anordnung der Öffnungen 13 (13A). In 3 werden die gleichen Konfigurationen wie die des in 2 dargestellten Suszeptors 1 durch die gleichen Referenzziffern gekennzeichnet, weshalb deren Beschreibung entfällt.
Wie in 3 dargestellt, sind eine Vielzahl von Öffnungen 13A entlang einer Vielzahl von virtuellen Kreisen Vc angeordnet, die in der Draufsicht auf eine erste Fläche 10a von der Mitte aus konzentrisch vorhanden sind. Die Öffnungen 13A bedeuten Durchgangslöcher, die entlang einer Vielzahl von virtuellen Kreisen Vc angeordnet sind und die gleiche Form wie die Öffnungen 13 aufweisen.
Die Vielzahl der virtuellen Kreise Vc existiert in regelmäßigen Abständen von der Mitte des Suszeptors 10 aus. Ein Abstand L1 zwischen benachbarten virtuellen Kreisen Vc ist beispielsweise vorzugsweise 10 mm oder weniger und stärker bevorzugt 5 mm oder weniger. Eine untere Grenze des Abstandes L1 ist vorzugsweise 0,01 mm. In einem Fall, in dem der Abstand L1 zwischen den benachbarten virtuellen Kreisen Vc innerhalb dieses Bereichs liegt, kann ein Edelgas einer ganzen Rückfläche Wb eines Wafers W ausreichend zugeführt werden. Die Vielzahl der virtuellen Kreise Vc ist vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandet. Der Abstand L zwischen benachbarten virtuellen Kreisen Vc ist ein Abstand in radialer Richtung zwischen einem virtuellen Kreis Vc und einem dazu benachbarten virtuellen Kreis Vc.
So werden beispielsweise die Öffnungen 13A in gleichen Abständen in Umfangsrichtung des virtuellen Kreises Vc positioniert. Ein Abstand L2 zwischen benachbarten Öffnungen 13A in Umfangsrichtung ist beispielsweise vorzugsweise 10 mm oder weniger und stärker bevorzugt 5 mm oder weniger. Eine untere Grenze des Abstandes L2 ist vorzugsweise 0,01 mm. In einem Fall, in dem der Abstand L2 zwischen benachbarten Öffnungen 13A in Umfangsrichtung innerhalb dieses Bereichs liegt, kann der gesamten Rückfläche Wb des Wafers Wein Edelgas ausreichend zugeführt werden. Der Abstand L2 zwischen benachbarten Öffnungen 13A in Umfangsrichtung ist der kürzeste Abstand zwischen zwei benachbarten Öffnungen 13A, die auf demselben virtuellen Kreis Vc angeordnet sind. Die Öffnungen 13A sind ebenfalls vorzugsweise in der Mitte des Suszeptors 10 angeordnet.
Andere Konfigurationen des Suszeptors 10 können die gleichen sein wie die des Suszeptors 1.
(Dritte Ausführungsform)
4 ist eine Draufsicht auf einen Suszeptor 20 gemäß einer dritten Ausführungsform. Der Suszeptor 20 gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten Suszeptor 10 durch die Form der Öffnungen 13 (13A, 13B). In 4 werden die gleichen Konfigurationen wie die des in 3 dargestellten Suszeptors 10 mit den gleichen Referenzziffern bezeichnet, weshalb deren Beschreibung weggelassen wird.
Wie in 4 dargestellt, sind eine Vielzahl von Öffnungen 13B entlang einer Vielzahl von virtuellen Kreisen Vc angeordnet, die konzentrisch von der Mitte aus in der Draufsicht auf eine erste Fläche 10a vorhanden sind. In 4 sind jede der Vielzahl von Öffnungen 13B Durchgangslöcher mit einer Ringform, die sich entlang des virtuellen Kreises Vc fortsetzt (im Folgenden als kreisförmige Ringöffnungen 13B bezeichnet). Die kreisförmigen Ringöffnungen 13B können in einem anderen Abschnitt als dem Abschnitt entlang des virtuellen Kreises Vc angeordnet sein, und der Suszeptor 20 kann gleichzeitig Öffnungen 13A aufweisen.
Die kreisförmigen Ringöffnungen 13B liegen konzentrisch von der Mitte des Suszeptors 20 in regelmäßigen Abständen vor. Ein Abstand L3 zwischen benachbarten kreisförmigen Ringöffnungen 13B ist beispielsweise vorzugsweise 10 mm oder weniger und vorzugsweise 5 mm oder weniger. Eine untere Grenze des Abstandes L3 ist vorzugsweise 0,01 mm. Liegt der Abstand L3 zwischen benachbarten kreisförmigen Ringöffnungen 13B innerhalb dieses Bereichs, kann der gesamten Rückfläche Wb des Wafers Wein Edelgas ausreichend zugeführt werden. Die kreisförmigen Ringöffnungen 13B sind vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandet. Der Abstand L3 zwischen benachbarten kreisförmigen Ringöffnungen 13B ist ein Abstand in radialer Richtung zwischen einer kreisförmigen Ringöffnung 13B und einer dazu benachbarten kreisförmigen Ringöffnung 13B.
Eine Öffnung ist ebenfalls vorzugsweise in der Mitte des Suszeptors 20 vorgesehen.
Die Breite der kreisrunden Ringöffnung 13B, d.h. die Breite der kreisrunden Ringöffnung 13B in radialer Richtung, beträgt vorzugsweise 1 mm oder weniger und vorzugsweise 0,4 mm oder weniger. Die Breite ist noch bevorzugter 0,1 mm oder weniger, da verhindert werden kann, dass der Temperaturzustand in der Nähe der runden Ringöffnungen 13B stark variiert. Eine untere Grenze der Breite der kreisrunden Ringöffnung 13B ist vorzugsweise 0,01 mm.
Der Suszeptor 20 gemäß der dritten Ausführungsform kann durch die Vielzahl der kreisförmigen Ringöffnungen 13B die Rückseite Wb des Wafers W ausreichend mit Edelgas versorgen und die Rauheit der Rückseite Wb des Wafers W unterdrücken.
(Vierte Ausführungsform)
5 ist eine Draufsicht auf einen Suszeptor 30 gemäß einer vierten Ausführungsform. Der Suszeptor 30 gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten Suszeptor 10 in Form einer Öffnung 13 (13A, 13B). In 5 werden die gleichen Konfigurationen wie die des in 3 dargestellten Suszeptors 10 mit den gleichen Referenzziffern bezeichnet, weshalb die Beschreibung weggelassen wird.
Wie in 5 dargestellt, sind eine Vielzahl von Öffnungen 13 entlang einer Vielzahl von virtuellen Kreisen Vc angeordnet, die konzentrisch von der Mitte aus in Draufsicht auf eine erste Fläche 10a vorhanden sind. In 5 beinhaltet die Vielzahl der Öffnungen 13 eine kreisförmige Ringöffnung 13B, die entlang des virtuellen Kreises Vc verläuft, und eine Vielzahl von Öffnungen 13A, die entlang des virtuellen Kreises Vc verstreut sind. Der in 5 dargestellte Suszeptor 30 weist eine Kombination aus den Öffnungen 13A gemäß der zweiten Ausführungsform und der kreisförmigen Ringöffnung 13B gemäß der dritten Ausführungsform auf.
Der Suszeptor 30 ist durch eine kreisförmige Ringöffnung 13B in einen ersten Abschnitt 31 und einen zweiten Abschnitt 32 getrennt. Der erste Abschnitt 31 ist innerhalb des Suszeptors 30 vom zweiten Abschnitt 32 positioniert. Der erste Abschnitt 31 kann beispielsweise durch einen vertikalen Antriebsmechanismus (Hochdrückmechanismus) auf und ab bewegt werden. Der zweite Abschnitt 32 und ein Wafer W können voneinander getrennt werden, indem der erste Abschnitt 31 nach oben bewegt wird. In einem Fall, in dem der zweite Abschnitt 32 und der Wafer W voneinander getrennt sind, lässt sich der Wafer W während des Transports leicht anbringen oder entfernen.
Der Suszeptor 30 nach der vierten Ausführungsform kann der Rückfläche Wb des Wafers W durch die Öffnungen 13A und die kreisförmige Ringöffnung 13B ein Edelgas ausreichend zuführen und die Rauheit der Rückfläche Wb des Wafers W unterdrücken.
(Fünfte Ausführungsform)
6 ist eine Draufsicht auf einen Suszeptor gemäß einer fünften Ausführungsform. Ein Suszeptor 40 gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten Suszeptor 10 in Form einer Öffnung 13 (13C). In 6 werden die gleichen Konfigurationen wie die des in 3 dargestellten Suszeptors durch die gleichen Referenzziffern gekennzeichnet, weshalb die Beschreibung weggelassen wird.
Einige der Öffnungen 13C des Suszeptors 40 gemäß der fünften Ausführungsform haben in der Draufsicht eine lange Achse. Die Öffnungen 13C sind Durchgangslöcher mit rechteckiger Form, die die Längsachse in der Draufsicht enthalten (nachfolgend als rechteckige Öffnungen 13C bezeichnet). 6 zeigt, dass alle Öffnungen 13 die rechteckigen Öffnungen 13C sind, aber die Öffnungen 13 können eine Kombination aus der rechteckigen Öffnung 13C und den Öffnungen 13A oder den runden Ringöffnungen 13B sein.
Einige der Öffnungen 13 des Suszeptors 40 gemäß der fünften Ausführungsform sind eine rechteckige Öffnung 13C. Die rechteckigen Öffnungen 13C sind in regelmäßigen Abständen im Suszeptor 40 angeordnet. Ein Abstand L4 zwischen benachbarten rechteckigen Öffnungen 13C ist beispielsweise vorzugsweise 10 mm oder weniger und stärker bevorzugt 5 mm oder weniger. Eine untere Grenze des Abstandes L4 ist vorzugsweise 0,01 mm. Die rechteckigen Öffnungen 13C sind vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandet. Der Abstand L4 zwischen benachbarten rechteckigen Öffnungen 13C ist ein Abstand zwischen einer rechteckigen Öffnung 13C und einer dazu benachbarten rechteckigen Öffnung 13C.
Die Breite der rechteckigen Öffnung 13C (eine kurze Achse der rechteckigen Öffnung 13C) beträgt vorzugsweise 1 mm oder weniger und vorzugsweise 0,4 mm oder weniger. Eine untere Grenze der Breite ist vorzugsweise 0,01 mm. Die Breite ist noch bevorzugter 0,1 mm oder weniger, da verhindert werden kann, dass der Temperaturzustand in der Nähe der rechteckigen Öffnungen 13C stark variiert. Die Breiten der Vielzahl von rechteckigen Öffnungen 13C können sich voneinander unterscheiden.
Die Länge der rechteckigen Öffnung 13C (eine lange Achse der rechteckigen Öffnung 13C) ist vorzugsweise eine Länge, die zwei Punkte auf einem Bereich eines äußeren Umfangsabschnitts 11b eines Hauptkörpers 11 verbindet. Der äußere Umfangsabschnitt 11b des Hauptkörperteils 11 bezieht sich auf einen Bereich von 10 mm von einem äußeren Umfangsende des Hauptkörpers 11 in Richtung Mitte. Der äußere Umfangsabschnitt 11b des Hauptkörperteils 11 kann sich auf einen Bereich von 1 mm vom äußeren Umfangsende des Hauptkörpers 11 in Richtung Mitte beziehen. Die Längen der Vielzahl von rechteckigen Öffnungen 13C können unterschiedlich sein.
Die rechteckige Öffnung 13C kann keine kontinuierliche Öffnung auf der gleichen Geraden sein, sondern eine Vielzahl von Öffnungen, die intermittierend in der gleichen Geraden positioniert sind. Darüber hinaus können rechteckige Öffnungen 13C in verschiedenen Richtungen kombiniert werden. In dem in 6 dargestellten Suszeptor 40 sind alle Öffnungen 13 die rechteckigen Öffnungen 13C, aber die Öffnungen 13 können eine Kombination aus den rechteckigen Öffnungen 13C und Öffnungen mit verschiedenen Formen wie den Öffnungen 13A oder den kreisförmigen Ringöffnungen 13B sein.
Die rechteckige Öffnung 13C nach der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf die oben genannten Formen beschränkt. Die rechteckige Öffnung 13C ist ein Beispiel für eine Öffnung mit einer langen Achse in der Draufsicht. Die Öffnung mit einer langen Achse in der Draufsicht kann eine trapezförmige oder elliptische Form aufweisen. In einem Fall, in dem die Öffnungen gemäß der vorliegenden Ausführungsform die oben genannte Konfiguration aufweisen, ist es möglich, die Rauheit der Rückseite des zu platzierenden Wafers W zu unterdrücken und einen SiC-Epitaxiewafer zu züchten.
(Sechste Ausführungsform)
7 ist eine Draufsicht auf einen Suszeptor 50 gemäß einer sechsten Ausführungsform. Der Suszeptor 50 gemäß der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich von dem in 3 dargestellten Suszeptor 10 in Form einer Öffnung 13 (13D). In 7 werden die gleichen Konfigurationen wie die des in 3 dargestellten Suszeptors 10 durch die gleichen Referenzziffern gekennzeichnet, weshalb deren Beschreibung entfällt.
Wie in 7 dargestellt, ist die Öffnung 13D eine Durchgangsbohrung, die von der Mitte in Richtung Außenumfang in Draufsicht auf eine erste Fläche 10a verläuft. Die Öffnung 13D ist in Draufsicht auf die erste Fläche 10a spiralförmig ausgebildet (im Folgenden als Spiralöffnung 13D bezeichnet).
Die Spiralöffnung 13D wird vorzugsweise durch die Mitte des Suszeptors 50 gebildet.
Ein Abstand L5 in radialer Richtung zwischen der benachbarten Spiralöffnung 13D beträgt beispielsweise vorzugsweise 10 mm oder weniger und vorzugsweise 5 mm oder weniger. Eine untere Grenze des Abstandes L5 ist vorzugsweise 0,01 mm. In einem Fall, in dem der Abstand L5 in radialer Richtung zwischen benachbarten Spiralöffnungen 13D innerhalb dieses Bereichs liegt, kann der gesamten Rückfläche Wb des Wafers W ein Edelgas ausreichend zugeführt werden. Der Abstand L5 in radialer Richtung zwischen benachbarten Spiralöffnungen 13D ist ein Abstand zwischen benachbarten Öffnungen, wenn der Suszeptor 50 an einer Schnittfläche geschnitten wird, die durch die Mitte des Suszeptors verläuft.
Die Breite der Spiralöffnungen 13D, d.h. die Breite der Spiralöffnungen 13D in radialer Richtung, beträgt vorzugsweise 1 mm oder weniger und vorzugsweise 0,4 mm oder weniger. Die Breite ist noch bevorzugter 0,1 mm oder weniger, da verhindert werden kann, dass der Temperaturzustand in der Nähe der Spiralöffnungen 13D stark variiert. Eine untere Grenze der Breite der Spiralöffnungen 13D ist vorzugsweise 0,01 mm.
Der Suszeptor 50 gemäß der sechsten Ausführungsform kann der Rückseite Wb des Wafers W durch die Spiralöffnung 13D ein Edelgas ausreichend zuführen und die Rauheit der Rückseite Wb des Wafers W unterdrücken.
<Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung>
(Siebte Ausführungsform)
8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung gemäß einer siebten Ausführungsform zeigt.
8 zeigt einen Zustand, in dem ein Suszeptor 30 auf einem Träger 70 und ein Wafer W auf dem Suszeptor 30 zum einfachen Verständnis platziert ist.
Eine Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung 100 gemäß der siebten Ausführungsform weist einen Ofenkörper 60, einen Träger 70 und eine Heizung 80 auf.
Der Ofenkörper 60 weist ein Gaszufuhrrohr 61, eine Gasentlüftungsöffnung (nicht dargestellt) und eine Transportöffnung 62 auf. Als Materialien des Ofenkörpers 60 können bekannte Materialien verwendet werden, solange sie hohen Temperaturen standhalten. So können beispielsweise C, SiC, Metallkarbid, mit SiC beschichtetes C oder Metallkarbid, Edelstahl und dergleichen verwendet werden.
Die Gaszufuhrleitung 61 führt ein Rohmaterialgas oder dergleichen in den Ofenkörper 60 ein. Das zugeführte Rohmaterialgas wird dem Wafer W zugeführt, der auf dem Suszeptor 30 auf dem Träger 70 platziert ist.
Die Gaszufuhrleitung 61 liefert ein Rohmaterialgas, ein Trägergas, ein Dotierungsgas, ein Edelgas und dergleichen. Als Rohmaterialgas kann ein bekanntes Si-basiertes Gas und ein C-basiertes Gas verwendet werden. Stickstoff und dergleichen können als Trägergas und Dotierungsgas verwendet werden.
Der Träger 70 weist einen Ablageabschnitt 71 und eine Stützsäule 72 auf. Der Ablageabschnitt 71 kann einen vertikalen Antriebsmechanismus beinhalten. Der abgelegte Suszeptor 30 und der Wafer W auf dem Suszeptor 30 werden auf und ab gefahren und können während des Transports leicht entfernt werden.
In einem Fall, in dem der Ablageabschnitt 71 einen vertikalen Antriebsmechanismus aufweist, treibt der vertikale Antriebsmechanismus den Suszeptor 30 auf und ab. Der vertikale Antriebsmechanismus treibt einen ersten Abschnitt 31 des Suszeptors 30 auf und ab. Der Wafer W wird von der Transportöffnung 62 in den Ofenkörper 60 transportiert. Da nur der erste Abschnitt 31 nach oben bewegt wird, kann verhindert werden, dass ein zweiter Abschnitt 32 während des Transports mit dem Transportmechanismus in Kontakt gebracht wird und der Wafer W leicht transportiert werden kann. Aufgrund der obigen Konfiguration ist es möglich, den Wafer W zu transportieren, ohne den Ofenkörper 60 bei hoher Temperatur zu kühlen. Außerdem ist nach dem Transport kein erneutes Erwärmen auf eine hohe Temperatur erforderlich. Dadurch kann der Durchsatz in der Epitaxiewaferfertigung verbessert werden.
Der Träger 70 wird in Umfangsrichtung gedreht. In einem Fall, in dem der Träger 70 gedreht wird, wird der auf dem Träger 70 aufliegende Suszeptor 30 gedreht.
Der Träger 70 kann in Umfangsrichtung gedreht werden. Dementsprechend wird in einem Fall, in dem der Suszeptor 30, auf dem der Wafer W platziert wurde, auf dem Träger 70 platziert wird, der Wafer W während des epitaktischen Wachstums gedreht und ein Rohmaterialgas gleichmäßig dem Wafer W zugeführt. Dementsprechend kann ein Epitaxiewafer mit hoher Gleichmäßigkeit in der Ebene hergestellt werden.
Die Heizung 80 ist im Inneren des Trägers 70 vorgesehen. Ein Edelgas, das den Erhitzer 80 schützt, wird um die Heizung 80 herum zugeführt. Das Edelgas wird über die Öffnungen 13 (13A, 133B) des Suszeptors 30 der Rückseite des Wafers W zugeführt.
Die Heizung 80 erwärmt das Innere des Ofenkörpers 60 auf eine hohe Temperatur.
Die Verunreinigungskonzentration eines Elements, das um den Raum herum installiert ist, in dem das Edelgas zugeführt wird, d.h. um die Heizung 80, ist vorzugsweise gering. So ist beispielsweise die Verunreinigungskonzentration vorzugsweise 0,1 ppmw oder weniger und stärker bevorzugt 0,01 ppmw oder weniger. Verunreinigungen bestehen z.B. aus B oder Al. In einem Fall, in dem ein Edelgas in Richtung der Rückseite des Wafers W zugeführt wird, das über eine Öffnung 13B des Suszeptors 30 in einem Zustand, in dem sich eine große Anzahl von Verunreinigungen um die Heizung 80 herum befindet, platziert werden soll, besteht die Befürchtung, dass die Verunreinigungen zur Oberfläche des Wafers W strömen können. Es ist nicht vorzuziehen, dass die Verunreinigungen zur Oberfläche des Wafers W strömen, da die Befürchtung besteht, dass die Qualität eines herzustellenden SiC-Epitaxiewafers beeinträchtigt wird.
In der Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung 100 gemäß der siebten Ausführungsform wird ein Edelgas, das den Erhitzer 80 schützt, über die Öffnung 13(13A, 13B) des Suszeptors 30 einer Rückfläche eines Wafers W zugeführt. Daher kann die Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung 100 gemäß der siebten Ausführungsform die Rauheit einer Rückfläche Wb des Wafers W unterdrücken.
Beispiele
[Beispiel 1]
In einem Suszeptor nach Beispiel 1 weist ein Suszeptor 20 (siehe 4) nach der dritten Ausführungsform eine kreisförmige Ringöffnung 13B auf. Der Suszeptor gemäß der ersten Ausführungsform ist in einen ersten Abschnitt innerhalb der kreisförmigen Ringöffnung und einen zweiten Abschnitt außerhalb der kreisförmigen Ringöffnung unterteilt. Die kreisförmige Ringöffnung, die am Umfang eines in der Mitte des Suszeptors zentrierten Kreises angeordnet ist, hatte einen Radius von 40 mm, und die Breite der kreisförmigen Ringöffnung in radialer Richtung betrug 0,4 mm.
Ein 6-Zoll-SiC-Wafer wurde auf eine erste Oberfläche des Suszeptors nach Beispiel 1 aufgebracht, und ein SiC-Epitaxialfilm wurde auf einer Hauptoberfläche des SiC-Wafers durch chemische Gasphasenabscheidung aufgewachsen. Auf der Rückseite des Suszeptors wurde ein Ar-Gas zugeführt, um das Heizgerät während des Wachstums des SiC-Epitaxialfilms zu schützen. Ein Teil des Ar-Gases wurde über die kreisförmige Ringöffnung des Suszeptors auf die Rückseite des Wafers geleitet. Der Durchfluss des aus der kreisförmigen Ringöffnung austretenden Ar-Gases betrug etwa 5 ml/min. In Beispiel 1 beträgt die Dicke des gewachsenen Epitaxialfilms 30 µm.
9 ist ein Diagramm, das die Oberflächenrauheit der Rückseite des Wafers nach der Bildung des Epitaxialfilms zeigt. In 9 stellt die horizontale Achse einen Abstand von der kreisförmigen Ringöffnung in radialer Richtung und die vertikale Achse eine Oberflächenrauhigkeit der Rückseite des Wafers dar. Eine Position „0 mm“ in der horizontalen Achse zeigt eine Position des Wafers entsprechend einer Position der kreisförmigen Ringöffnung an, und die positive Richtung der horizontalen Achse ist eine Richtung zur Mitte des Wafers von der kreisförmigen Ringöffnung aus. Die Oberflächenrauheit der Rückseite des Wafers wurde mit Hilfe der Haze-Map-Funktion eines Oberflächeninspektionsgerätes (SICA) der Firma Lasertec Co. gemessen. In dem vorliegenden Beispiel wurde die Messung mit Hilfe der Haze-Karte des von Lasertec Co. Ltd. hergestellten Oberflächeninspektionsgerätes (SICA) durchgeführt, aber die Beobachtung kann mit einem Gerät mit einem ähnlichen Prinzip durchgeführt werden, wie beispielsweise einem Weißlichtinterferometersystem (Zygo) der Zygo Corporation.
Wie in 9 dargestellt, war die Oberflächenrauheit der Rückseite des Wafers in der Nähe der runden Ringöffnung gering. Der Grund dafür liegt vermutlich darin, dass die Zufuhr eines Rohmaterialgases (Si-basiertes Gas und C-basiertes Gas), eines Trägergases, eines Ätzgases oder dergleichen zur Rückseite des Wafers durch die Zufuhr eines Ar-Gases über die kreisförmige Ringöffnung verhindert wird. Insbesondere die Rückseite des Wafers hatte eine hohe Spiegelung im Bereich von 10 mm innerhalb der kreisförmigen Ringöffnung.
Dementsprechend kann in einem Fall, in dem die kreisförmige Ringöffnung in Abständen von 10 mm konzentrisch angeordnet ist, die Rückseite des Wafers wie ein Spiegel bereitgestellt werden. Der Abstand zwischen den kreisförmigen Ringöffnungen kann entsprechend der zu liefernden Ar-Menge verändert werden.
Die Oberflächenrauheit der Rückseite des Wafers ist zwischen der Innenseite und der Außenseite der kreisförmigen Ringöffnung unterschiedlich. Der Grund dafür liegt darin, dass das Rohmaterialgas (Si-basiertes Gas und C-basiertes Gas), das Trägergas, das Ätzgas und dergleichen von der äußeren Umfangsseite des Wafers zugeführt werden. Es wird angenommen, dass in einem Fall, in dem die kreisförmige Ringöffnung nach innen oder außen des Suszeptors geneigt ist, die Strömungsrichtung des Edelgases gesteuert und die Zufuhr des Trägergases, des Ätzgases oder dergleichen weiter gehemmt werden kann.
[Beispiel 2]
In einem Suszeptor nach Beispiel 2 ist in der Mitte nur eine Öffnung 13 vorgesehen. Die Öffnung ist kreisförmig, und die Breite der Öffnung in radialer Richtung, d.h. der Durchmesser der Öffnung beträgt 1,0 mm.
Ein 6-Zoll-SiC-Wafer wurde auf einer ersten Oberfläche des Suszeptors nach Beispiel 2 platziert, so dass eine Mitte des Wafers der Mitte des Suszeptors entsprach, und ein SiC-Epitaxialfilm wurde auf einer Hauptoberfläche des SiC-Wafers durch eine chemische Gasphasenabscheidung aufgewachsen. Auf der Rückseite des Suszeptors wurde ein Ar-Gas zugeführt, um das Heizgerät während des Wachstums des SiC-Epitaxialfilms zu schützen. Ein Teil des Ar-Gases wurde über die Öffnung des Suszeptors auf die Rückseite des Wafers geleitet. Der Durchfluss des aus der Öffnung austretenden Ar-Gases betrug etwa 5 ml/min. In Beispiel 2 beträgt die Dicke des gewachsenen Epitaxialfilms 10 µm.
10 ist ein Diagramm, das die Oberflächenrauheit der Rückseite des Wafers nach der Bildung des Epitaxialfilms zeigt. Die horizontale Achse stellt einen Abstand von der Mitte des Wafers dar, und die vertikale Achse stellt die Oberflächenrauhigkeit der Rückseite des Wafers dar. Die positive Richtung der horizontalen Achse ist eine radiale Richtung des Wafers. Die Oberflächenrauheit der Rückseite des Wafers wurde mit Hilfe der Haze-Map-Funktion eines Oberflächeninspektionsgerätes (SICA) der Firma Lasertec Co. gemessen. In dem vorliegenden Beispiel wurde die Messung mit Hilfe der Haze-Karte des von Lasertec Co. Ltd. hergestellten Oberflächeninspektionsgerätes (SICA) durchgeführt, aber die Beobachtung kann mit einem Gerät mit einem ähnlichen Prinzip durchgeführt werden, wie beispielsweise einem Weißlichtinterferometersystem (Zygo) der Zygo Corporation.
Wie in 10 dargestellt, war die Rauhigkeit der Rückseite des Wafers um die in der Mitte des Suszeptors vorgesehene Öffnung herum gering. Der Grund dafür liegt vermutlich darin, dass die Zufuhr eines Rohmaterialgases (Si-basiertes Gas und C-basiertes Gas), eines Trägergases, eines Ätzgases oder dergleichen zur Rückseite des Wafers durch die Zufuhr eines Ar-Gases über die Öffnung verhindert wird.
[Referenzbeispiele 1 bis 3]
In den Referenzbeispielen 1 bis 3 wurden Änderungen in der Temperaturverteilung von Wafern in einem Fall, in dem eine Breite in radialer Richtung einer kreisförmigen Ringöffnung 13B geändert wurde, durch Simulation gemessen. Referenzbeispiel 1 ist eine Temperaturverteilung des Wafers, bei der die kreisförmige Ringöffnung 13B nicht vorgesehen ist, Referenzbeispiel 2 ist eine Temperaturverteilung des Wafers, bei der die Breite in radialer Richtung der kreisförmigen Ringöffnung 13B 0,1 mm beträgt, und Referenzbeispiel 3 ist eine Temperaturverteilung des Wafers, bei der die Breite in radialer Richtung der kreisförmigen Ringöffnung 13B 0,4 mm beträgt.
11 zeigt die Ergebnisse, die durch das Messen von Änderungen in der Temperaturverteilung der Wafer der Referenzbeispiele 1 bis 3 durch Simulation erzielt wurden, in einem Fall, in dem die Breite in radialer Richtung der kreisrunden Ringöffnung 13B geändert wird. Wie in 11 dargestellt, ist in einem Fall, in dem die Breite der kreisförmigen Ringöffnung 13B 0,4 mm betrug, die Wafertemperatur in der Nähe der kreisförmigen Ringöffnung 13B gestiegen. Der Grund dafür liegt vermutlich darin, dass sich die Strahlungsrate des Suszeptors durch die Nut der kreisrunden Ringöffnung 13B verändert hat. Si ist leichter sublimierbar als C. Daher, wenn die Temperatur des Wafers hoch ist, sublimiert Si, nimmt die Kristallinität der Rückseite des SiC-Wafers ab und nimmt die Oberflächenrauhigkeit ab. Der Grund, warum die Oberflächenrauhigkeit der Rückseite des Wafers direkt über der kreisrunden Ringöffnung 13B in 9 lokal zugenommen hat, wird auf das oben genannte Phänomen zurückgeführt. Mit anderen Worten, die Oberflächenrauheit der Rückseite des Wafers kann weiter reduziert werden, wenn die Breite der kreisrunden Ringöffnung 13B in radialer Richtung 0,1 mm oder weniger beträgt.
Da ein Suszeptor nach der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die in Dickenrichtung durch den Suszeptor hindurchgehen, kann der Suszeptor das Auftreten der Rauheit einer Rückfläche eines Wafers in Filmbildung auf dem Wafer durch chemische Gasphasenabscheidung unterdrücken und einen SiC-Epitaxiewafer bereitstellen, in dem eine Defokussierung oder ein Ablösen des Rückseitenoxidfilms kaum auftritt.
Bezugszeichenliste

1, 10, 20, 30, 40, 50:: SUSZEPTOR
10a:: ERSTE OBERFLÄCHE
10b:: ZWEITE OBERFLÄCHE
11:: HAUPTKÖRPER
12:: VORSPRUNG
13:: ÖFFNUNG
13A:: ÖFFNUNG
13B:: KREISFÖRMIGE RINGÖFFNUNG
13C:: RECHTECKIGE ÖFFNUNG
13D:: SPIRALÖFFNUNG
14:: ÄUßERER PERIPHERER VORSPRUNG
31:: ERSTER ABSCHNITT
32,: ZWEITER ABSCHNITT
60:: OFENKÖRPER
70:: TRÄGER
71:: ABLAGEABSCHNITT
72:: STÜTZSÄULE
80:: HEIZUNG
Vc:: VIRTUELLER KREIS
W:: WAFER
Wb:: RÜCKSEITE

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 2018230897 [0002]

Claims

Suszeptor, umfassend: einen Basisabschnitt mit einer ersten Oberfläche, auf der ein Wafer platziert ist, wobei der Basisabschnitt eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die den Basisabschnitt in einer Dickenrichtung durchdringen und ein Ar-Gas an eine Rückfläche des Wafers abgeben.
Der Suszeptor nach Anspruch 1, wobei der Basisabschnitt mit einem Hauptkörper und einem Vorsprung versehen ist, die Vielzahl von Öffnungen im Hauptkörper vorgesehen ist und der Vorsprung aus dem Hauptkörper in einer Dickenrichtung herausragt und an einem Außenumfang des Basisabschnitts vorgesehen ist.
Der Suszeptor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vielzahl von Öffnungen entlang einer Vielzahl von virtuellen Kreisen angeordnet ist, die von einem Zentrum in der Draufsicht der ersten Oberfläche aus konzentrisch angeordnet sind.
Der Suszeptor nach Anspruch 3, wobei ein Abstand zwischen den benachbarten virtuellen Kreisen 10 mm oder weniger beträgt.
Der Suszeptor nach Anspruch 3 oder 4, wobei einige der Vielzahl von Öffnungen als kreisförmige Ringöffnung vorgesehen sind, die entlang des virtuellen Kreises verläuft.
Der Suszeptor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei einige der Vielzahl von Öffnungen als Durchgangslöcher vorgesehen sind, die entlang des virtuellen Kreises verstreut sind.
Der Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens einige der Vielzahl von Öffnungen in der Draufsicht eine lange Achse aufweisen.
Der Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Öffnung eine Weite von 1 mm oder weniger aufweist.
Suszeptor, der in einer Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung verwendet wird, die einen Epitaxialfilm auf einer Hauptoberfläche eines Wafers durch chemische Gasphasenabscheidung bildet, umfassend: eine erste Oberfläche, auf der der Wafer platziert ist; und eine Öffnung, die den Suszeptor in einer Dickenrichtung zur ersten Oberfläche hin durchdringt und dem Wafer ein Edelgas zuführt, wobei die Öffnung eine spiralförmige Öffnung ist, die in Draufsicht auf die erste Oberfläche von einem Zentrum zu einem Außenumfang in einer Spiralform ausgebildet ist.
Der Suszeptor nach Anspruch 9, wobei zwischen den benachbarten Spiralöffnungen in radialer Richtung ein Abstand 10 mm oder weniger beträgt.
Vorrichtung zur chemischen Gasphasenabscheidung, umfassend: den Suszeptor nach einem der Ansprüche 1 bis 10.