JP2022078450A - 炭化珪素半導体ウェハの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】サセプタの台座にデポジットが形成されるのを抑えつつ、ウェハの裏面側での着膜を抑制可能な炭化珪素半導体ウェハの製造装置を提供する。【解決手段】炭化珪素半導体ウェハの製造装置１は、反応室１２０を形成するチャンバ１２と、反応室１２０に配置され、ウェハ１０が載置されるサセプタ１４と、サセプタ１４をウェハ１０とともに回転させる回転装置１６と、を備える。サセプタ１４は、ウェハ１０が載置される台座１４３を含むとともに、台座１４３の周囲に台座１４３に対して窪んだ有底の凹溝部１４５が形成されている。台座１４３は、基準載置状態においてウェハ１０の外周縁の内側に収まる大きさになっている。さらに、凹溝部１４５の底部には、反応室１２０の外部から凹溝部１４５へ原料以外の他のガスを導入する貫孔１４６が形成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、炭化珪素半導体ウェハの製造装置に関する。

従来、原料ガスを含む反応ガスが導入される反応室において、炭化珪素半導体ウェハをサセプタに載置した状態で回転させながら加熱することで、当該ウェハの表面に半導体層であるエピタキシャル膜を成長させる装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、サセプタにおけるウェハを載置する台座に炭化珪素のデポジット（堆積物）が形成されることを抑制するために、台座の大きさをウェハよりも小さくするとともに、台座の外側にデポジットを溜めるリング形状の溝部を形成している。

特開２０１１－１８７７２号公報

しかしながら、特許文献１の如く、サセプタの台座の大きさをウェハよりも小さくすると、ウェハの裏面の一部がサセプタとウェハの隙間から溝部に流入した原料ガスを含む反応ガスに晒されることで、ウェハの裏面の一部で着膜量が増加する。ウェハの裏面の一部に着膜量が増加すると、フォトリソグラフィ等の後工程で搬送不良が発生することから好ましくない。

本開示は、サセプタの台座にデポジットが形成されるのを抑えつつ、ウェハの裏面側での着膜を抑制可能な炭化珪素半導体ウェハの製造装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、
炭化珪素半導体ウェハの製造装置であって、
反応ガスが導入されるとともに、ウェハ（１０）の表面側に半導体層をエピタキシャル成長させる反応室（１２０）を形成する反応室形成部（１２）と、
反応室に配置され、ウェハが載置されるサセプタ（１４）と、
サセプタをウェハとともに回転させる回転装置（１６）と、を備え、
サセプタは、ウェハが載置される台座（１４３）を含むとともに、台座の周囲に台座に対して窪んだ有底の凹溝部（１４５）が形成され、
ウェハの中心がサセプタの回転中心に一致するようにウェハを前記台座に載置した状態を基準載置状態としたとき、
台座は、基準載置状態においてウェハの外周縁の内側に収まる大きさになっており、
反応ガスは、半導体層の原料となる原料ガスを含み、
凹溝部の底部には、反応室の外部から凹溝部へ原料以外の他のガスを導入する貫孔（１４６）が形成されている。

このように、台座の大きさがウェハよりも小さくなっていれば、台座への炭化珪素のデポジット（堆積物）の発生を抑制することができる。加えて、凹溝部の底部に形成された貫孔を介して凹溝部へ原料以外の他のガスが導入される構成になっている。これによれば、原料ガスを含む反応ガスのウェハの裏面への回り込みが抑制されたり、ウェハの裏面側における原料ガスが希釈されたりするので、ウェハの裏面側への着膜を抑制することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係る炭化珪素半導体の製造装置の概略構成図である。 ウェハが台座に載置された状態でのサセプタの模式的な平面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 図２のＩＶ－ＩＶ断面図である。 図４のＶ部分の拡大図である。 第２実施形態に係るサセプタの模式的な平面図である。 図２のＶＩ－ＶＩ断面図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
本実施形態について、図１～図５を参照して説明する。図１に示す装置は、炭化珪素半導体ウェハ（以下、単にウェハ１０とも呼ぶ）の製造装置１である。この製造装置１は、ウェハ１０の表面側に半導体層をエピタキシャル成長させて成膜する。半導体層は、エピタキシャル膜とも呼ばれる結晶薄膜である。

図１に示すように、製造装置１は、ウェハ１０の表面側に半導体層をエピタキシャル成長させる反応室１２０を形成するチャンバ１２を有する。チャンバ１２は、反応室１２０を形成する反応室形成部である。

チャンバ１２は、その上部にウェハ１０の表面側に結晶薄膜を成長させるための反応ガスを供給するガス供給部１２１が設けられている。反応ガスは、例えば、シラン（ＳｉＨ_４）およびプロパン（Ｃ_３Ｈ_８）からなる原料ガス、水素および塩化水素（ＨＣｌ）からなるキャリーガス、窒素（Ｎ_２）からなるドーパントガスを含んでいる。チャンバ１２は、その下部に反応後のガスを排気するためのガス排気部１２２が設けられている。図示しないが、ガス排気部１２２は、シャット弁および真空ポンプを含む排気装置が接続されている。なお、原料ガス、キャリーガス、ドーパントガスの組成は上述したものに限定されず、上述したもの以外で構成されていてもよい。

ガス供給部１２１は、チャンバ１２の上部であって、ウェハ１０の表面に対向する位置に開口している。これにより、反応室１２０には、ウェハ１０の表面に交差する方向（略直交する方向）からウェハ１０の表面に向けて反応ガスが供給される。本実施形態の製造装置１は、ウェハ１０の表面に向けて反応ガスを吹き降ろすダウンフロー型のガス供給構造になっている。

反応室１２０には、ウェハ１０を保持する基板保持治具であるサセプタ１４が配置されている。サセプタ１４は、反応室１２０において回転装置１６の上部に設置されている。サセプタ１４の詳細は後述する。

回転装置１６は、筒部１６１、回転軸１６２、および駆動部１６３を有する。筒部１６１は、サセプタ１４を支持する円筒形状の部材である。回転軸１６２は、駆動部１６３の出力によって回転する軸である。回転軸１６２は、一体に回転可能なように筒部１６１に連結されている。駆動部１６３は、回転力を出力するモータ等で構成されている。このように構成される回転装置１６では、駆動部１６３の出力によって回転軸１６２が回転すると、筒部１６１を介してサセプタ１４が回転する。

筒部１６１は、その上部にサセプタ１４が配置されると、上部に形成される開口１６１ａがサセプタ１４によって閉じられる。これにより、筒部１６１の内側に中空室１６０が形成される。この中空室１６０は、サセプタ１４および筒部１６１によって実質的に反応室１２０と隔てられた空間となる。

中空室１６０には、サセプタ１４を介してウェハ１０の裏面側を加熱する主ヒータ１８が配置されている。主ヒータ１８は、例えば、カーボン製の抵抗加熱ヒータを用いることができる。主ヒータ１８の熱は、筒部１６１やサセプタ１４を介して反応室１２０に伝わる。このため、主ヒータ１８は、反応室１２０を加熱するヒータとしても機能する。

図示しないが、中空室１６０には、搬送用ロボットによる反応室１２０へのウェハ１０が載置されたサセプタ１４の搬入や反応室１２０からのサセプタ１４の搬出を補助するためのサセプタ昇降機器が配置されている。このサセプタ昇降機器は、例えば、サセプタ１４の搬出時にサセプタ１４を上昇させて筒部１６１から引き離すことで、搬送用ロボットにサセプタ１４を受け渡す。なお、製造装置１は、ウェハ１０が載置されたサセプタ１４を搬入および搬出するものではなく、サセプタ１４を移動させずにウェハ１０だけを搬入および搬出するようになっていてもよい。

回転軸１６２は、円筒形状の部材で構成されている。回転軸１６２の内側には、中空室１６０にパージガスを供給するガス導入管２０が配置されている。ガス導入管２０は、ガス導入機構に接続され、ガス導入機構を介してパージガスが供給される。パージガスは、アルゴン（Ａｒ）、水素（Ｈ_２）、ヘリウム（Ｈｅ）等の不活性ガスを挙げることができる。

製造装置１は、反応室１２０を加熱するヒータとしての補助ヒータ２２を備える。補助ヒータ２２は、ガス供給部１２１からウェハ１０に向かう反応ガスが加熱されるように、反応室１２０におけるサセプタ１４の上方空間を囲むように配置されている。補助ヒータ２２は、反応ガスによる劣化を避けるためにチャンバ１２の外側に配置されている。なお、補助ヒータ２２自身またはその周囲に反応ガスによる劣化の対策がなされていれば、チャンバ１２の内側に補助ヒータ２２が配置されていてもよい。

具体的には、補助ヒータ２２は、ガス供給部１２１の近くに配置される上段ヒータ部２２１、サセプタ１４の近くに配置される下段ヒータ部２２２、上段ヒータ部２２１と下段ヒータ部２２２との間に配置される中段ヒータ部２２３を有する。上段ヒータ部２２１、下段ヒータ部２２２、中段ヒータ部２２３は、例えば、カーボン製の抵抗加熱ヒータを用いることができる。補助ヒータ２２を複数段のヒータ部で構成すれば、反応室１２０の温度ムラを抑えつつ、ウェハ１０の表面側を均一に加熱することができる。

このように構成される製造装置１では、ウェハ１０が載置されたサセプタ１４を回転装置１６によって６００ｒｐｍで回転させつつ、反応室１２０を主ヒータ１８および補助ヒータ２２によって約１６００℃になるまで加熱する。そして、製造装置１は、ガス供給部１２１から反応室１２０に向けて反応ガスを供給するとともに、ガス導入管２０から中空室１６０に向けてパージガスを供給する。これにより、ウェハ１０の表面側に半導体層であるエピタキシャル膜が形成される。

次に、本実施形態のサセプタ１４の詳細について説明する。サセプタ１４は、その表面が略水平となる姿勢で反応室１２０に配置されている。サセプタ１４は、高温の環境下に置かれることから、例えば、等方性黒鉛の表面に炭化珪素（ＳｉＣ）を被覆したもので構成されている。ウェハ１０は、ウェハ１０の中心がサセプタ１４の回転中心Ｏｓに一致するように台座１４３に載置される。このような載置状態を基準載置状態と呼ぶ。

図２および図３に示すように、サセプタ１４は、リング形状の外周サセプタ部１４１、外周サセプタ部１４１の開口を遮蔽する円盤形状の内周サセプタ部１４２を備える。外周サセプタ部１４１および内周サセプタ部１４２は、互いに分離可能になっている。なお、外周サセプタ部１４１および内周サセプタ部１４２は、分離不可能なように一体に構成されていてもよい。

サセプタ１４は、ウェハ１０が載置される台座１４３を有する。この台座１４３は、サセプタ１４の回転中心Ｏｓを囲むリング形状の１つの凸部で構成されている。台座１４３は、内周サセプタ部１４２の表面よりも上方に向けて突き出ている。台座１４３は、内周サセプタ部１４２と一体に成形されている。なお、台座１４３は、内周サセプタ部１４２と別体に構成されていてもよい。

また、サセプタ１４は、ウェハ１０の外周面を覆うカバー１４４を有する。カバー１４４は、サセプタ１４の回転中心Ｏｓを中心とする円筒形状である。台座１４３は、外周サセプタ部１４１および内周サセプタ部１４２の表面よりも上方に向けて突き出ている。カバー１４４は、内周サセプタ部１４２の上部に設置されている。なお、カバー１４４は、内周サセプタ部１４２と一体に成形されていてもよい。

サセプタ１４は、内周サセプタ部１４２に対して台座１４３およびカバー１４４が設けられていることで、台座１４３の周囲に台座１４３に対して窪んだ有底の凹溝部１４５が形成されている。この凹溝部１４５は、内周サセプタ部１４２の表面、台座１４３の外側面、カバー１４４の内側面によって構成されている。なお、凹溝部１４５は、例えば、内周サセプタ部１４２の表面を加工用治具等で掘り下げることで一体に形成されていてもよい。

カバー１４４の突出高さＨｃは、カバー１４４の内壁面がウェハ１０の外周面と対向する大きさになっている。すなわち、カバー１４４の突出高さＨｃは、台座１４３の突出高さＨｂよりも大きくなっている（Ｈｃ＞Ｈｂ）となっている。具体的には、カバー１４４の突出高さＨｃは、台座１４３の突出高さＨｂとウェハ１０の厚みＴｗとを足し合わせた高さと略同等になっている（Ｈｃ≒Ｈｂ＋Ｔｗ）。また、カバー１４４の内側直径Ｄｃは、ウェハ１０の直径Ｄｘおよび台座１４３の外側直径Ｄｂよりも大きくなっている。ウェハ１０の直径Ｄｗは、台座１４３の外側直径Ｄｂよりも大きくなっている（Ｄｂ＜Ｄｗ＜Ｄｃ）。なお、ウェハ１０の直径Ｄｗは、後述のオリフラ部１１を含まない部位での直径である。

凹溝部１４５の溝幅Ｄｇは、カバー１４４の内側直径Ｄｃから台座１４３の外側直径Ｄｂを差し引いた値の半分である（Ｄｇ＝（Ｄｃ－Ｄｂ）／２）。このため、ウェハ１０の直径Ｄｗは、溝幅Ｄｇを２倍にした値に台座１４３の外側直径Ｄｂを加えたものよりも小さくなっている（Ｄｗ＜Ｄｂ＋２Ｄｇ）。

本実施形態のウェハ１０は、ウェハ１０の外周縁の一部が直線状にカットされたオリフラ部１１を有する。オリフラ部１１は、ウェハ１０の結晶方位を示すために設けられている。ウェハ１０は、オリフラ部１１を含む部位での最小直径Ｄｗｏｆが直径Ｄｗよりも小さくなっている。

ここで、例えば、サセプタ１４の回転中心Ｏｓに対してウェハ１０の中心がずれた状態で、サセプタ１４を回転させると、ウェハ１０に作用する遠心力等によってウェハ１０の位置が大きくずれることがある。ウェハ１０の位置ズレが発生すると、サセプタ１４におけるウェハ１０が載置される台座１４３が反応ガスに晒されることで、台座１４３に炭化珪素のデポジット（堆積物）が発生してしまう虞がある。台座１４３にデポジットが発生すると、次にウェハ１０を台座１４３に載置した際にウェハ１０の裏面にデポジットが転写されることで、フォトリソグラフィ等の後工程で搬送不良が発生することから好ましくない。

これに対して、サセプタ１４は、ウェハ１０が台座１４３に載置された際に台座１４３が反応ガスに晒されないようになっている。すなわち、台座１４３は、基準載置状態において、台座１４３がウェハ１０の外周縁の内側に収まる大きさになっている。具体的には、図４に示すように、サセプタ１４は、ウェハ１０の最小直径Ｄｗｏｆ、台座１４３の外側直径Ｄｂ、溝幅Ｄｇが、以下の関係の数式Ｆ１を満たすように構成されている。

Ｄｂ＋Ｄｇ＜Ｄｗｏｆ＜Ｄｂ＋２Ｄｇ ・・・（Ｆ１）
ウェハ１０の最小直径Ｄｗｏｆが、台座１４３の外側直径Ｄｂに溝幅Ｄｇを加えた値よりも大きくなっていれば、仮にウェハ１０の外周面がカバー１４４に当たる位置まで位置ズレしても、台座１４３がウェハ１０で覆われる。つまり、ウェハ１０が位置ずれしても台座１４３が反応ガスに晒されることが抑制される。

但し、上述のようにサセプタ１４の台座１４３の大きさをウェハ１０よりも小さくすると、ウェハ１０の裏面の一部がサセプタ１４とウェハ１０の隙間から凹溝部１４５に流入する反応ガスに晒される。また、凹溝部１４５がウェハ１０とカバー１４４との隙間を介して反応室１２０だけに連通していると、凹溝部１４５が袋小路となることで反応ガスが滞留し易い。ウェハ１０の裏面が反応ガスに晒されると、ウェハ１０の裏面の一部で着膜量が増加する。ウェハ１０の裏面の一部に着膜量が増加すると、フォトリソグラフィ等の後工程で搬送不良が発生することから好ましくない。

これらを踏まえて、サセプタ１４は、凹溝部１４５の底部に、反応室１２０の外部から凹溝部１４５へ原料ガス以外の他のガスを導入する貫孔１４６が複数形成されている。貫孔１４６の開口形状は、回転方向Ｒｓに沿って延びる長孔形状である。貫孔１４６の開口形状は、長孔形状に限定されず、例えば、円形状や楕円形状であってもよい。

図４、図５に示すように、貫孔１４６は、サセプタ１４の表裏を貫通している。貫孔１４６は、サセプタ１４の表面側に開口する表側開口部１４７、サセプタ１４の裏面側に開口する裏側開口部１４８、表側開口部１４７から裏側開口部１４８に至る孔内壁１４９を有する。

サセプタ１４の回転中心Ｏｓを挟んで対向する貫孔１４６の内側同士の間隔Ｄｈ１は、台座１４３の外側直径Ｄｂよりも大きく、ウェハ１０の直径Ｄｗよりも小さい（Ｄｂ＜Ｄｈ１＜Ｄｗ）。また、サセプタ１４の回転中心Ｏｓを挟んで対向する貫孔１４６の外側同士の間隔Ｄｈ２は、カバー１４４の内側直径Ｄｃよりも小さい（Ｄｈ２＜Ｄｃ）。

図２に示すように、貫孔１４６は、凹溝部１４５の底部に複数形成されている。貫孔１４６は、凹溝部１４５の底部のうち回転方向Ｒｓにおいて異なる８箇所に形成されている。すなわち、サセプタ１４には、８つの貫孔１４６が形成されている。この８つの貫孔１４６は、回転対称となるようにサセプタ１４に形成されている。また、８つの貫孔１４６は、回転方向Ｒｓに等間隔をあけて形成されている。

貫孔１４６の表側開口部１４７は、サセプタ１４の凹溝部１４５の底部に開口している。また、貫孔１４６の裏側開口部１４８は、サセプタ１４のうち、中空室１６０に区画形成する部位に開口している。これにより、凹溝部１４５は、貫孔１４６を介して中空室１６０に連通している。そして、図５に示すように、筒部１６１の内側のパージガスは、凹溝部１４５に形成された貫孔１４６を介して凹溝部１４５に供給される。

貫孔１４６は、孔内壁１４９の全体がサセプタ１４の回転軸方向に沿って延びている。貫孔１４６の孔内壁１４９は、サセプタ１４の回転中心Ｏｓを中心とする径方向に沿う第１内壁１４９１、サセプタ１４の回転中心Ｏｓを中心とする周方向（すなわち、サセプタ１４の回転方向Ｒｓ）に沿う第２内壁１４９２を有する。第１内壁１４９１および第２内壁１４９２は、それぞれサセプタ１４の回転軸方向に沿って延びている。

以上説明した炭化珪素半導体ウェハの製造装置１は、台座１４３は、基準載置状態において、台座１４３がウェハ１０の外周縁の内側に収まる大きさになっている。このように、台座１４３の大きさがウェハ１０よりも小さくなっていれば、台座１４３への炭化珪素のデポジット（堆積物）の発生を抑制することができる。加えて、サセプタ１４の凹溝部１４５の底部には、反応室１２０の外部から凹溝部１４５へ原料ガス以外の他のガスを導入する貫孔１４６が形成されている。これによれば、原料ガスのウェハ１０の裏面への回り込みが抑制されたり、ウェハ１０の裏面側における原料ガスが希釈されたりするので、ウェハ１０の裏面側への着膜を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）サセプタ１４は、ウェハ１０の最小直径Ｄｗｏｆ、台座１４３の外側直径Ｄｂ、溝幅Ｄｇが、上述の数式Ｆ１を満たすように構成されている。これによれば、オリフラ部１１を有するウェハ１０を台座１４３に載置する場合であっても、台座１４３への炭化珪素のデポジット（堆積物）の発生を抑制することができる。

（２）サセプタ１４は、筒部１６１の内側のパージガスが凹溝部１４５に形成された貫孔１４６を介して凹溝部１４５に供給される。これによると、筒部１６１の内側をパージするためのパージガスを他のガスとして凹溝部１４５に供給することができるので、他のガスを凹溝部１４５に供給するための専用機器を追加することなく、ウェハ１０の裏面側への着膜を抑制することができる。

（３）本実施形態の製造装置１は、反応室１２０にウェハ１０の表面に交差する方向からウェハ１０の表面に向けて反応ガスが供給されるダウンフロー型のガス供給構造になっている。これによると、反応室１２０に供給される反応流れによる圧力がウェハ１０を台座１４３に押し付ける向きに作用する。このため、反応室１２０にウェハ１０の表面に沿う方向からウェハ１０の表面と平行に反応ガスが供給されるサイドフロー型のガス供給構造になっている場合に比べて、サセプタ１４の回転に起因するウェハ１０の位置ズレが抑制される。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図６、図７を参照して説明する。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明する。

図６および図７に示すように、本実施形態の台座１４３は、サセプタ１４の回転中心Ｏｓを囲む複数のリング形状の凸部１４３ａ、１４３ｂで構成されている。複数の凸部１４３ａ、１４３ｂは、互いに直径が異なっている。複数の凸部１４３ａ、１４３ｂは、回転中心Ｏｓを中心とする同心円形状に構成されている。本実施形態では、複数の凸部１４３ａ、１４３ｂのうち、外側の凸部１４３ａの外側直径が、台座１４３の外側直径Ｄｂに対応する。なお、複数の凸部１４３ａ、１４３ｂは、互いの中心が一致するように構成されていてもよいし、互いの中心が一致してしないように構成されていてもよい。

その他については、第１実施形態と同様である。本実施形態の製造装置１は、第１実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

また、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態では、台座１４３がサセプタ１４の回転中心Ｏｓを囲む複数のリング形状の凸部１４３ａ、１４３ｂで構成されている。これによると、台座１４３とウェハ１０との接触面積を確保して、意図しないウェハ１０の位置ズレを抑制することができる。

（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

上述の実施形態では、凹溝部１４５が貫孔１４６を介して中空室１６０に連通し、筒部１６１の内側のパージガスが貫孔１４６を介して凹溝部１４５に供給される構造になっているが、不活性ガスの供給構造は、これに限定されない。製造装置１は、サセプタ１４の裏面側に不活性ガスを導入するガス導入機構を含み、当該ガス供給機構によって、貫孔１４６を介して凹溝部１４５に不活性ガスが供給されるようになっていてもよい。また、製造装置１は、中空室１６０を介さずに、不活性ガスが流れる専用ガス経路および貫孔１４６を介して凹溝部１４５に供給される構造になっていてもよい。なお、貫孔１４６を介して凹溝部１４５に供給される他のガスは、パージガス等の不活性ガスに限らず、例えば、水素や塩化水素等のキャリーガスであってもよい。

上述の実施形態の貫孔１４６は、孔内壁１４９の全体がサセプタ１４の回転軸方向に沿って延びているが、これに限定されない。貫孔１４６は、例えば、孔内壁１４９のうち第１内壁１４９１は、少なくとも裏側開口部１４８に連なる部位がサセプタ１４の回転方向Ｒｓの後方から前方にかけて裏側開口部１４８から表側開口部１４７に向かう方向に傾斜していてもよい。これによると、サセプタ１４を回転させた際に、サセプタ１４の裏面側から凹溝部１４５に向けて不活性ガスが流れ易くなるので、反応ガスのウェハ１０の裏面への回り込みを充分に抑制することができる。

上述の実施形態のサセプタ１４は、カバー１４４を有しているが、これに限らず、カバー１４４を有していなくてもよい。また、サセプタ１４は、貫孔１４６の略全体がウェハ１０よりも内側に形成されているが、これに限定されない。サセプタ１４は、貫孔１４６の全体がウェハ１０の外側に形成されていてもよい。さらに、サセプタ１４は、８つの貫孔１４６が形成されているが、これに限らず、１～７個、９個以上の貫孔１４６が形成されていてもよい。貫孔１４６が複数形成されている場合、貫孔１４６の位置は任意に設定可能である。台座１４３は、リング形状の凸部に限らず、任意の形状（例えば、円柱形状の凸部）であってもよい。なお、サセプタ１４に載置するウェハ１０は、オリフラ部１１を含むものに限らず、例えば、オリフラ部１１がないものやオリフラ部１１の代わりにノッチが設けられたものを採用可能である。

上述の実施形態の製造装置１は、反応室１２０を加熱するヒータとして主ヒータ１８および補助ヒータ２２を有しているが、これに限らず、主ヒータ１８および補助ヒータ２２の一方を有していてもよい。

上述の実施形態の製造装置１は、ダウンフロー型のガス供給構造になっているが、これに限らず、例えば、サイドフロー型のガス供給構造になっていてもよい。

上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

１０ ウェハ
１２ チャンバ（反応室形成部）
１２０ 反応室
１４ サセプタ
１４３ 台座
１４４ 凹溝部
１４６ 貫孔
１６ 回転装置

Claims (4)

1. 炭化珪素半導体ウェハの製造装置であって、
   反応ガスが導入されるとともに、ウェハ（１０）の表面側に半導体層をエピタキシャル成長させる反応室（１２０）を形成する反応室形成部（１２）と、
   前記反応室に配置され、前記ウェハが載置されるサセプタ（１４）と、
   前記サセプタを前記ウェハとともに回転させる回転装置（１６）と、を備え、
   前記サセプタは、前記ウェハが載置される台座（１４３）を含むとともに、前記台座の周囲に前記台座に対して窪んだ有底の凹溝部（１４５）が形成され、
   前記ウェハの中心が前記サセプタの回転中心に一致するように前記ウェハを前記台座に載置した状態を基準載置状態としたとき、
   前記台座は、前記基準載置状態において前記ウェハの外周縁の内側に収まる大きさになっており、
   前記反応ガスは、前記半導体層の原料となる原料ガスを含み、
   前記凹溝部の底部には、前記反応室の外部から前記凹溝部へ前記原料ガス以外の他のガスを導入する貫孔（１４６）が形成されている、炭化珪素半導体ウェハの製造装置。
2. 前記ウェハは、前記ウェハの外周縁の一部が直線状にカットされたオリフラ部（１１）を有し、
   前記ウェハのうち、前記オリフラ部での最小直径をＤｗｏｆとし、前記台座の直径をＤｂとし、前記凹溝部の溝幅をＤｇとしたとき、Ｄｗｏｆ、Ｄｂ、Ｄｇの関係が、
   Ｄｂ＋Ｄｇ＜Ｄｗｏｆ＜Ｄｂ＋２Ｄｇ
   である、請求項１に記載の炭化珪素半導体ウェハの製造装置。
3. 前記台座は、前記サセプタの回転中心を囲む複数のリング形状の凸部（１４３ａ、１４３ｂ）で構成されている、請求項１または２に記載の炭化珪素半導体ウェハの製造装置。
4. 前記回転装置は、前記サセプタを支持する筒部（１６１）を有し、
   前記筒部の内側には、前記ウェハを加熱するヒータ（１８）が配置されるとともに、前記筒部の内側をパージするためのパージガスが前記他のガスとして供給され、
   前記筒部の内側の前記パージガスは、前記凹溝部に形成された前記貫孔を介して前記凹溝部に供給される、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の炭化珪素半導体ウェハの製造装置。

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