JP6601956B2 - Wafer support, SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus and method including the same - Google Patents

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Description

本発明は、ウェハ支持台とそれを備えたSiCエピタキシャルウェハの製造装置および製造方法に関する。   The present invention relates to a wafer support and a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a SiC epitaxial wafer including the same.

基板上に薄膜を形成する手段としては、スパッタ法、真空蒸着法、化学気相成長(Chemical Vapor Deposition:CVD)法等の種々の成膜方法が一般に用いられている。   As a means for forming a thin film on a substrate, various film forming methods such as a sputtering method, a vacuum evaporation method, and a chemical vapor deposition (CVD) method are generally used.

化学気相成長方法を用いると品質の高い膜を形成することができる。半導体デバイス等は、形成される膜の厚さや組成、添加する不純物の濃度などがばらつくと、その性能が変化してしまうため、特に高品質な膜が求められており、これらの半導体層を成膜する方法として化学気相成長方法が一般に用いられている。
例えば、SiCエピタキシャルウェハは、SiCエピタキシャル膜を形成する基板として、昇華法等で作製したSiCのバルク単結晶から加工したSiC単結晶基板を用い、通常、この上に化学気相成長法(CVD)によってSiC半導体デバイスの活性領域となるSiCエピタキシャル膜を成長させる。
When a chemical vapor deposition method is used, a high quality film can be formed. Since the performance of semiconductor devices, etc. varies when the thickness and composition of the film to be formed and the concentration of added impurities vary, there is a demand for particularly high-quality films. A chemical vapor deposition method is generally used as a film forming method.
For example, a SiC epitaxial wafer uses a SiC single crystal substrate processed from a SiC bulk single crystal produced by a sublimation method or the like as a substrate on which a SiC epitaxial film is formed. Usually, a chemical vapor deposition method (CVD) is formed thereon. To grow a SiC epitaxial film which becomes an active region of the SiC semiconductor device.

このようなエピタキシャルウェハの製造工程において、ウェハの表面を平坦化させることは長年の課題であり、ウェハの有効面積を増やすために、エッジエクスクルージョン(半導体ウェハの周囲の無効領域、通常エッジからの距離で表される)を減少させることが、ウェハの大型化と共に要望されている。
エッジエクスクルージョンを減少させることができれば、チップの取れる有効面積率は増大し、半導体チップの収率は向上する。このため、エッジエクスクルージョンの幅をより小さく抑えることが近年求められている。
In such an epitaxial wafer manufacturing process, flattening the surface of the wafer has been a long-standing issue, and in order to increase the effective area of the wafer, edge exclusion (from the invalid area around the semiconductor wafer, usually the edge) It is desired to increase the size of the wafer.
If the edge exclusion can be reduced, the effective area ratio of the chip can be increased and the yield of the semiconductor chip can be improved. For this reason, in recent years, it has been required to further reduce the width of edge exclusion.

しかしながら、結晶成長においては、同条件の空間にウェハを設置しても、ウェハの中心と外周部で成長速度が異なることが観察される。単結晶ウェハにエピタキシャル成長を行うと、外周部が厚くなる、いわゆるエピクラウンが発生することが知られている。このようなエピクラウンは、エッジエクスクルージョンの幅を大きくしてしまうため除去することが求められている。   However, in crystal growth, it is observed that the growth rate differs between the center and the outer periphery of the wafer even when the wafer is placed in a space under the same conditions. It is known that when an epitaxial growth is performed on a single crystal wafer, a so-called epicrown is generated in which the outer peripheral portion becomes thick. Such an epicrown is required to be removed because it increases the width of edge exclusion.

ここで「エッジエクスクルージョンの幅が大きくなる」とは、単純にエピクラウンが形成された外周部の膜厚差による影響により大きくなる訳ではない。例えば、ステップフローの上流側にエピクラウンが形成されていると、均質なガス供給の妨げとなり、エピタキシャルウェハのエピタキシャル膜に種々の転移等による欠陥を発生することも考えられ、これら欠陥の存在に伴うエッジエクスクルージョンの幅の増大も考えられる。
またエピクラウンは搬送時に折れてウェハのエピタキシャル面を傷つけてしまう恐れや、加工時に割れの原因となるなどするため除去することが求められている。
Here, “the width of the edge exclusion increases” does not simply increase due to the influence of the film thickness difference in the outer peripheral portion where the epicrown is formed. For example, if an epicrown is formed on the upstream side of the step flow, homogeneous gas supply may be hindered, and defects due to various transitions may occur in the epitaxial film of the epitaxial wafer. The accompanying increase in the width of edge exclusion is also conceivable.
In addition, the epicrown is required to be removed because it may break during transportation and damage the epitaxial surface of the wafer or cause cracks during processing.

従来、エピクラウンの解消は、ウェハの外周部をエピクラウンの成長に合せて、その外周部を事前に除去し、エピタキシャルウェハの外周部が厚くならないようすること(例えば、特許文献1等)が行われている。また、形成されたエピクラウンをエピタキシャル成長後に、除去することが行われている(例えば、特許文献2等)。
また、化学気相成長装置においては、通常、エピタキシャル膜を成長させるウェハ(基板)は、サセプタ(基板支持部材)に凹部(ザグリ等)を設けてその中に配置されるが、その際、ウェハ表面とサセプタの表面の段差の部分においてガスの流れの乱れが生じることを懸念して、その段差を小さくすることが一般的であった(例えば特許文献3)。そのためにシリコンのエピタキシャル成長では、シリコンウェハの厚さに応じてサセプタの凹部の深さを変更し、サセプタの上面とシリコンウェハの上面との段差を小さくなるようにするようなことも行われていた(特許文献4)。
Conventionally, the elimination of the epi-crown is to remove the outer peripheral portion of the wafer in advance in accordance with the growth of the epi-crown so that the outer peripheral portion of the epitaxial wafer does not become thick (for example, Patent Document 1). Has been done. Further, the formed epicrown is removed after epitaxial growth (for example, Patent Document 2).
Further, in a chemical vapor deposition apparatus, a wafer (substrate) on which an epitaxial film is grown is usually provided in a susceptor (substrate support member) provided with a recess (such as a counterbore). It has been common to reduce the level difference because of the concern that the gas flow may be disturbed at the level difference between the surface and the surface of the susceptor (for example, Patent Document 3). Therefore, in the epitaxial growth of silicon, the depth of the concave portion of the susceptor is changed according to the thickness of the silicon wafer so that the step between the upper surface of the susceptor and the upper surface of the silicon wafer is reduced. (Patent Document 4).

特開平7−226349号公報JP 7-226349 A 特開2014−27006号公報JP 2014-27006 A 特開平4−354119号公報JP-A-4-354119 特開2003−12397号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-12397

しかしながら、例えば特許文献1のように事前に外周部の一部を除去する方法では、成膜するエピタキシャル膜の膜厚およびその際に形成されるエピクラウンの膜厚に合せて外周部を除去する必要があり、特定の厚みのエピタキシャル膜を成膜するための専用ウェハとなってしまう。実際の生産の現場では、用途および条件によって成長させるエピタキシャル膜を変化させることが一般的であり、特定の成膜条件専用のウェハを用いることは生産効率を著しく悪化させる。   However, in the method of removing a part of the outer peripheral portion in advance as in Patent Document 1, for example, the outer peripheral portion is removed in accordance with the thickness of the epitaxial film to be formed and the thickness of the epicrown formed at that time. Therefore, it becomes a dedicated wafer for forming an epitaxial film having a specific thickness. In an actual production site, it is common to change the epitaxial film to be grown depending on the application and conditions, and using a wafer dedicated to specific film formation conditions significantly deteriorates the production efficiency.

また例えば、特許文献2のようにエピタキシャル膜を成長後にエピクラウンを除去する場合、除去されたエピクラウン近傍は、研磨によって削るため、研磨時のダメージにより、エピタキシャル膜が荒れるという問題がある。このような研磨面上に積層される半導体デバイスは、性能が劣ってしまうため、製品として用いることはできない。つまり、エピクラウンを除去する目的としての、エッジエクスクルージョンを低減するという課題を解決することができない。   In addition, for example, when the epicrown is removed after growing the epitaxial film as in Patent Document 2, the vicinity of the removed epicrown is shaved by polishing, which causes a problem that the epitaxial film becomes rough due to damage during polishing. A semiconductor device laminated on such a polished surface is inferior in performance and cannot be used as a product. That is, it is impossible to solve the problem of reducing edge exclusion for the purpose of removing the epicrown.

また、いずれの方法を用いてもエピクラウンを除去する際に工数がかかるという問題があった。その加工において割れが生じやすくなるため歩留りも低下するという問題があった。さらに、研磨時に発生するパーティクル等がエピタキシャル膜の表面に付着し、半導体デバイスの欠陥の原因となるという問題もあった。   Further, there is a problem that man-hours are required to remove the epicrown regardless of which method is used. There was a problem that the yield was also lowered because cracking was likely to occur in the processing. In addition, there is a problem that particles generated during polishing adhere to the surface of the epitaxial film and cause defects in the semiconductor device.

上述のように、従来、ウェハ上にエピタキシャル膜を成長させた際に生じるエピクラウンを効率的かつ十分に抑制できる装置については、十分な提案がされていないのが実情であった。また、エッジエクスクルージョンを十分に低減することができるエピタキシャルウェハについても十分な提案がされていないのが実情であった。
このため、エピクラウンを効率的かつ十分に低減することができる製造装置が切に求められていた。
As described above, conventionally, there has been no actual proposal for an apparatus that can efficiently and sufficiently suppress the epicrown that occurs when an epitaxial film is grown on a wafer. Moreover, the actual situation is that there has not been a sufficient proposal for an epitaxial wafer that can sufficiently reduce edge exclusion.
For this reason, the manufacturing apparatus which can reduce an epicrown efficiently and fully has been calculated | required earnestly.

また、SiCエピタキシャルウェハの製造は、SiH等のSi原子含有ガスと、C等のC含有原料ガスをプロセスガスとしてSiC基板の外周端部の外側から、SiC基板上を通過するようにガスを供給している。この際、加熱手段によってSiC単結晶基板を高温に維持しながら、基板上にエピタキシャル材料を堆積させることでエピタキシャル膜を成長させている。
しかし、SiC基板上にSiCエピタキシャル膜を成長させた際、SiCエピタキシャル膜の外周部、即ちエッジ付近においてキャリア濃度が高くなり過ぎ、このSiCエピタキシャル膜の面内におけるキャリア濃度のばらつきが大きくなるという問題があった。
Also, the manufacture of the SiC epitaxial wafer is performed so as to pass over the SiC substrate from the outside of the outer peripheral edge of the SiC substrate using a Si atom-containing gas such as SiH 4 and a C-containing source gas such as C 3 H 8 as process gases. Gas is being supplied to. At this time, the epitaxial film is grown by depositing an epitaxial material on the substrate while maintaining the SiC single crystal substrate at a high temperature by the heating means.
However, when the SiC epitaxial film is grown on the SiC substrate, the carrier concentration becomes too high in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film, that is, near the edge, and the variation of the carrier concentration in the surface of the SiC epitaxial film becomes large. was there.

本発明者等は、上述のようなキャリア濃度のばらつきが生じる原因について、鋭意検討を重ねた結果、SiCエピタキシャル膜の原料ガスとして一般的に用いられるプロパン(C)とシラン系ガス(SiH)とでは、その分解速度が大きく異なることにその原因があることを見出した。
炭素を含むCはSiHよりも分解速度が遅いことが知られている。また、エピタキシャル成長時にSiC基板上に原料ガスが供給される際、SiC基板は自転していることから、SiC基板の外周端部がガスの導入口(ガスフローの上流側)に近くなる。すなわち、これら原料ガスの供給に伴ってSiCエピタキシャル膜が成長する際、ガスフローの上流側となるSiC基板の外周部付近においては、炭素を含むCの分解が十分に進んでおらず、成長膜中に含まれるカーボンが減少する。一方、下流側となる基板中心付近では、炭素を含むCの分解が十分に進むため、外周部付近と比較して相対的にカーボン比率が増加する。
供給する原料ガスのC/Si比は、プロパン(C)とシラン系ガス(SiH)が十分に分解したものと仮定した上で設定しているため、分解速度の違いがあると、相対的にSiCエピタキシャル膜の外周部においてC/Si比が低い状態となる。すなわち、十分に分解が進んでいる基板中心付近では、SiCエピタキシャル膜の面内におけるキャリア濃度が適正に制御される一方、外周部においてC/Si比が低くなり、キャリア濃度が高くなるという問題がある。
As a result of intensive studies on the cause of the carrier concentration variation as described above, the present inventors have found that propane (C 3 H 8 ) and silane-based gas (generally used as raw material gases for SiC epitaxial films) It has been found that the cause of this is that the decomposition rate is greatly different from that of SiH 4 ).
It is known that C 3 H 8 containing carbon has a slower decomposition rate than SiH 4 . In addition, when the source gas is supplied onto the SiC substrate during epitaxial growth, the SiC substrate is rotating, so that the outer peripheral end of the SiC substrate is close to the gas inlet (upstream side of the gas flow). That is, when the SiC epitaxial film grows with the supply of these source gases, the decomposition of C 3 H 8 containing carbon is not sufficiently advanced in the vicinity of the outer peripheral portion of the SiC substrate on the upstream side of the gas flow. The carbon contained in the growth film is reduced. On the other hand, in the vicinity of the substrate center on the downstream side, the decomposition of C 3 H 8 containing carbon proceeds sufficiently, so that the carbon ratio increases relatively as compared with the vicinity of the outer peripheral portion.
The C / Si ratio of the raw material gas to be supplied is set on the assumption that propane (C 3 H 8 ) and silane-based gas (SiH 4 ) are sufficiently decomposed. Accordingly, the C / Si ratio is relatively low in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film. That is, in the vicinity of the center of the substrate where the decomposition has progressed sufficiently, the carrier concentration in the plane of the SiC epitaxial film is appropriately controlled, while the C / Si ratio is lowered at the outer peripheral portion, and the carrier concentration is increased. is there.

この外周部においてC/Si比が低いためにキャリア濃度が外周部において高くなるということについて説明する。SiCエピタキシャル成長において、キャリアとしてNを用いることが一般的であるが、このNはカーボン原子の占有するサイトに選択的に導入される。C/Si比が低いと、相対的に原料ガスにおけるカーボン量が低くなっていることから、キャリアとなるNが、エピタキシャル成長するSiC膜におけるカーボンの占有するサイトに入り易くなる。すなわち、キャリアであるNの取り込みが増え、キャリア濃度が高くなってしまう。そのため、従来の方法では、SiCエピタキシャル膜の外周部のキャリア濃度が高くなり、ばらつきが大きくなるという問題が発生する。   A description will be given of the fact that the carrier concentration increases in the outer peripheral portion because the C / Si ratio is low in the outer peripheral portion. In SiC epitaxial growth, N is generally used as a carrier, but this N is selectively introduced into a site occupied by carbon atoms. When the C / Si ratio is low, the amount of carbon in the source gas is relatively low, so that N serving as a carrier easily enters a site occupied by carbon in the epitaxially grown SiC film. That is, the uptake of N as a carrier increases and the carrier concentration increases. Therefore, in the conventional method, there is a problem that the carrier concentration in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film becomes high and the variation becomes large.

ここで、外周部のカーボン量が不足するために、キャリア濃度が低くなることから、例えば、上記の原料ガスの炭素濃度を高めることで、SiCエピタキシャル膜の外周部におけるC/Si比を高めることが考えられる。しかし、単に炭素濃度を高めるだけでは、中央部のC/Si比がばらつき、ウェハ中央部と外周部のキャリア濃度差を抑制することはできない。   Here, since the amount of carbon in the outer peripheral portion is insufficient, the carrier concentration becomes low. For example, by increasing the carbon concentration of the source gas, the C / Si ratio in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film is increased. Can be considered. However, by simply increasing the carbon concentration, the C / Si ratio at the center varies, and the carrier concentration difference between the wafer center and the outer periphery cannot be suppressed.

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、エピクラウンを効率的かつ十分に低減することができ、ウェハ面内のキャリア濃度の均一化を図ることができる支持台とそれを備えたSiCエピタキシャルウェハの製造装置および製造方法の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a support base capable of efficiently and sufficiently reducing the epicrown and achieving a uniform carrier concentration in the wafer surface, and an SiC including the same. An object of the present invention is to provide an epitaxial wafer manufacturing apparatus and a manufacturing method.

本発明者等は、鋭意検討の結果、エピタキシャル膜を成長させる際にウェハを支持するための支持部材の反応空間側の上面とウェハの主面との位置関係に着目した。なお、「ウェハの主面」とは、エピタキシャル膜が形成される平坦面を意味する。ウェハ端部に面取り部が形成されている場合、面取り部の傾斜面上は主面とは言わない。
化学気相成長装置においては、エピタキシャル膜を成長させるウェハ主面と、その周囲に形成される支持部材とは、反応空間内に供給される層流を乱さないために、極力段差を発生させないことが一般的であった。また段差を設けたとしても数百μm程度に抑えることが当該分野の技術者にとって常識であった。
しかしながら、本発明者らはエピタキシャル膜を成長させる際に、ウェハを支持するための支持部材の反応空間側の上面の最もウェハ載置面から遠い部分と、エピタキシャル膜が成長するウェハの主面との段差を、当該分野の技術者にとっては非常識とも言える値である1mm以上とすることで、エピクラウンを効率的かつ十分に低減できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
As a result of intensive studies, the present inventors paid attention to the positional relationship between the upper surface on the reaction space side of the support member for supporting the wafer when growing the epitaxial film and the main surface of the wafer. The “wafer main surface” means a flat surface on which an epitaxial film is formed. When the chamfered portion is formed at the wafer end, the inclined surface of the chamfered portion is not called the main surface.
In the chemical vapor deposition apparatus, the wafer main surface on which the epitaxial film is grown and the support member formed around the wafer do not disturb the laminar flow supplied into the reaction space, so as not to generate a step as much as possible. Was common. Further, even if a step is provided, it is common knowledge for engineers in the field to suppress it to about several hundred μm.
However, the present inventors, when growing the epitaxial film, the portion of the upper surface on the reaction space side of the support member for supporting the wafer that is farthest from the wafer mounting surface, the main surface of the wafer on which the epitaxial film is grown, It was found that the epi-crown can be efficiently and sufficiently reduced by setting the step of 1 mm or more, which is a value that can be regarded as insane for engineers in the field, and completed the present invention.
That is, the present invention provides the following means in order to solve the above problems.

(1)本発明のウェハ支持台は、ウェハの主面上に、化学気相成長法によってエピタキシャル膜を成長させる化学気相成長装置に用いられるウェハ支持台であって、前記ウェハ支持台は、その上面に基板が載置されるウェハ載置面と、載置されるウェハの周囲を囲むように起立するウェハ支持部とを有し、前記ウェハ支持部の反応空間側の上面の最もウェハ載置面から遠い部分から、前記ウェハ載置面に載置されるウェハの主面までの高さが1mm以上であり、前記ウェハ支持部の少なくとも一部が前記エピタキシャル膜の構成元素の一部を含む材料からなることを特徴とする。 (1) The wafer support of the present invention is a wafer support used in a chemical vapor deposition apparatus for growing an epitaxial film on the main surface of the wafer by chemical vapor deposition, and the wafer support is The wafer has a wafer placement surface on which the substrate is placed and a wafer support portion that stands up so as to surround the periphery of the wafer to be placed. The height from the part far from the mounting surface to the main surface of the wafer mounted on the wafer mounting surface is 1 mm or more, and at least a part of the wafer support part is a part of the constituent elements of the epitaxial film. It consists of the material which contains.

(2)上記(1)のウェハ支持台は、前記ウェハがSiC単結晶基板であり、前記エピタキシャル膜がSiCエピタキシャル膜であり、前記ウェハ支持部の少なくとも一部が黒鉛からなることが好ましい。
(3)上記(1)または(2)のウェハ支持台は、前記ウェハ支持部が黒鉛から成り、前記ウェハ支持台部の少なくとも一部に被覆層が形成されて前記被覆層で覆われていない部分に黒鉛が露出されたことを特徴とする。
(2) In the wafer support base of (1), it is preferable that the wafer is a SiC single crystal substrate, the epitaxial film is a SiC epitaxial film, and at least a part of the wafer support portion is made of graphite.
(3) In the wafer support base of (1) or (2), the wafer support portion is made of graphite, and a coating layer is formed on at least a part of the wafer support base portion and is not covered with the coating layer. The graphite is exposed in the portion.

(4)本発明に係るSiCエピタキシャルウェハの製造装置は、SiC基板の主面上に、化学的気相成長法によってSiCエピタキシャル膜を成長させるSiCエピタキシャルウェハの製造装置であって、凹状収容部を有する搭載プレートと、前記凹状収容部内に配置され、上面にSiC基板が載置される上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のウェハ支持台を備えたことを特徴とする。
(5)本発明において、前記ウェハ支持台上に載置されるSiC基板の主面に対し供給されるガスの流速が、0.1m/s〜10m/sであることが好ましい。
(4) A SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus according to the present invention is a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus for growing a SiC epitaxial film on a main surface of a SiC substrate by a chemical vapor deposition method. And a wafer support base according to any one of (1) to (3) above, wherein the wafer support plate is disposed in the concave accommodating portion and on which the SiC substrate is placed.
(5) In this invention, it is preferable that the flow velocity of the gas supplied with respect to the main surface of the SiC substrate mounted on the said wafer support stand is 0.1m / s-10m / s.

(6)本発明の製造方法は、SiC基板の主面上に、化学的気相成長法によってSiCエピタキシャル膜を成長させるSiCエピタキシャルウェハの製造方法であって、凹状収容部を有する搭載プレートと、前記凹状収容部内に配置され、上面にSiC基板が載置される上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のウェハ支持台を備えたSiCエピタキシャルウェハの製造装置を用い、前記ウェハ支持部の上を乗り越えてから前記SiC基板の主面上に到達する原料ガスの流れを生成させつつ前記SiC基板上にSiCエピタキシャル膜を生成することを特徴とする。
(7)本発明の製造方法において、前記ウェハ支持台上に載置されるSiC基板の主面に対し供給されるガスの流速が、0.1m/s〜10m/sであることが好ましい。
(6) A manufacturing method of the present invention is a manufacturing method of a SiC epitaxial wafer in which a SiC epitaxial film is grown on a main surface of a SiC substrate by a chemical vapor deposition method, and includes a mounting plate having a concave housing portion, Using the SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus provided with the wafer support base according to any one of (1) to (3) above, wherein the wafer is disposed in the concave accommodating portion and on which an SiC substrate is placed. A SiC epitaxial film is formed on the SiC substrate while generating a flow of a source gas that reaches the main surface of the SiC substrate after getting over the support portion.
(7) In the manufacturing method of this invention, it is preferable that the flow velocity of the gas supplied with respect to the main surface of the SiC substrate mounted on the said wafer support stand is 0.1m / s-10m / s.

本発明のウェハ支持台に設けられているウェハ支持部は、ウェハ支持部の反応空間側の上面における最もウェハ載置面から遠い部分から前記ウェハ載置面に載置されるウェハの主面までの高さが1mm以上である。そのため、原料ガスがウェハの外周部に供給されることを抑制し、エピクラウンの成長を抑制でき、エッジエクスクルージョン幅の小さい有効面積の大きなエピタキシャルウェハを得ることができる。また、ウェハ支持台の少なくとも一部がエピタキシャル膜の構成元素の一部を含むため、エピタキシャル膜の成長時に必要な元素をウェハ支持部から補給することができ、面内方向でのキャリア濃度のばらつきを抑えたエピタキシャル膜を備えたエピタキシャルウェハを提供できる。   The wafer support provided in the wafer support of the present invention is from the portion farthest from the wafer mounting surface on the upper surface on the reaction space side of the wafer support to the main surface of the wafer mounted on the wafer mounting surface. Is 1 mm or more in height. Therefore, it is possible to suppress the source gas from being supplied to the outer peripheral portion of the wafer, to suppress the growth of the epicrown, and to obtain an epitaxial wafer having a large effective area with a small edge exclusion width. In addition, since at least a part of the wafer support base contains a part of the constituent elements of the epitaxial film, elements necessary for the growth of the epitaxial film can be supplied from the wafer support part, and the carrier concentration varies in the in-plane direction. It is possible to provide an epitaxial wafer including an epitaxial film that suppresses the above.

本発明の製造装置と製造方法によれば、前述のウェハ支持部を有する。そのため、本発明の製造装置と製造方法を用いることで、エピクラウンを効率的かつ十分に低減することができ、エッジエクスクルージョン幅の小さい有効面積の大きなSiCエピタキシャルウェハであって、面内でキャリア濃度の均一なSiCエピタキシャルウェハを得ることができる。   According to the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the present invention, the above-described wafer support portion is provided. Therefore, by using the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the present invention, the epicrown can be efficiently and sufficiently reduced, and the SiC epitaxial wafer having a large effective area with a small edge exclusion width is obtained. A SiC epitaxial wafer having a uniform carrier concentration can be obtained.

本発明の一実施形態であるSiCエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する断面図である。It is sectional drawing which illustrates typically the manufacturing apparatus of the SiC epitaxial wafer which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態であるSiCエピタキシャルウェハの製造装置の搭載プレートを平面視した模式図である。It is the schematic diagram which planarly viewed the mounting plate of the manufacturing apparatus of the SiC epitaxial wafer which is one Embodiment of this invention. 本発明に係るウェハ支持台の第1実施形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows 1st Embodiment of the wafer support stand which concerns on this invention. 本発明に係るウェハ支持台の第2実施形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows 2nd Embodiment of the wafer support stand which concerns on this invention. 本発明に係るウェハ支持台の第3実施形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows 3rd Embodiment of the wafer support stand which concerns on this invention. 本発明に係るウェハ支持台の第4実施形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows 4th Embodiment of the wafer support stand which concerns on this invention. 本発明に係るウェハ支持台の第5実施形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows 5th Embodiment of the wafer support stand which concerns on this invention. 本発明に係るウェハ支持台の第6実施形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows 6th Embodiment of the wafer support stand which concerns on this invention. エピクラウンを有するエピタキシャルウェハを、その中心を通る断面で切断した断面模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which cut | disconnected the epitaxial wafer which has an epicrown in the cross section which passes along the center. エピクラウンが形成されたウェハ周辺部を拡大した断面SEM(走査型電子顕微鏡)画像である。It is a cross-sectional SEM (scanning electron microscope) image which expanded the wafer peripheral part in which the epicrown was formed. 本発明の一実施形態に係るエピタキシャルウェハのウェハ中央を通る任意の断面の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the arbitrary cross sections which pass along the wafer center of the epitaxial wafer which concerns on one Embodiment of this invention. 本願の一実施形態に係るエピタキシャルウェハの周辺部の断面を拡大したSEM(走査型電子顕微鏡)画像である。It is a SEM (scanning electron microscope) image which expanded the cross section of the peripheral part of the epitaxial wafer which concerns on one Embodiment of this application. 本発明の実施例7および実施例8を説明するための図であり、(a)はSiCエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の分布を示すグラフであり、(b)はウェハ中心のキャリア濃度に対するSiCエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の比を示したグラフである。It is a figure for demonstrating Example 7 and Example 8 of this invention, (a) is a graph which shows distribution of the carrier concentration in the radial direction of a SiC epitaxial wafer, (b) is with respect to the carrier concentration of a wafer center. It is the graph which showed ratio of the carrier concentration in the radial direction of a SiC epitaxial wafer.

以下、本発明を適用したウェハ支持部、SiCエピタキシャルウェハの製造装置およびSiCエピタキシャルウェハの製造方法について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
本発明において「ウェハ」と言う記載は、エピタキシャル成長前の単結晶基板ウェハを指す場合と、エピタキシャル膜を有するウェハを指す場合がある。また、エピタキシャル成長途中のウェハも「ウェハ」と記載する場合がある。特に、エピタキシャル成長後のウェハを区別する場合は「エピタキシャルウェハ」と記載する。
Hereinafter, a wafer support unit, a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus, and a SiC epitaxial wafer manufacturing method to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
In the drawings used in the following description, in order to make the characteristics of the present invention easier to understand, the characteristic parts may be shown in an enlarged manner for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are different from actual ones. Sometimes. In addition, the materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are examples, and the present invention is not limited to them, and can be appropriately changed and implemented without changing the gist thereof.
In the present invention, the term “wafer” may refer to a single crystal substrate wafer before epitaxial growth or a wafer having an epitaxial film. Also, a wafer in the middle of epitaxial growth may be described as a “wafer”. In particular, when distinguishing wafers after epitaxial growth, they are described as “epitaxial wafers”.

(SiCエピタキシャルウェハの製造装置、ウェハ支持部)
図1は、本発明の一実施形態に係るSiCエピタキシャルウェハ製造装置の断面を模式的に説明する図である。本発明のSiCエピタキシャルウェハ製造装置は、図1の構成には限られないが、以下理解を容易にするために、図1の製造装置を基として本発明を説明する。
本実施形態に係るSiCエピタキシャルウェハの製造装置100は、例えば、減圧排気可能なチャンバ(成膜室)内に、原料ガスGを供給しながら、加熱されたウェハWの面上に層を堆積成長させる装置である。例えば、SiCをエピタキシャル成長させる場合、原料ガスGには、Si源にシラン(SiH)、ジクロロシラン(SiCl)、トリクロロシラン(SiCl)、四塩化ケイ素(SiCl)等を用いることができ、炭素(C)源にプロパン(C)、エタン(C)等を用いることができる。また、キャリアガスとして水素(H)を含むもの等を用いことができる。
(SiC epitaxial wafer manufacturing equipment, wafer support)
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a cross section of a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. Although the SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus of the present invention is not limited to the configuration of FIG. 1, the present invention will be described based on the manufacturing apparatus of FIG. 1 for easy understanding.
The SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus 100 according to the present embodiment, for example, deposits and grows a layer on the surface of the heated wafer W while supplying the source gas G into a chamber (deposition chamber) that can be evacuated under reduced pressure. It is a device to let you. For example, when SiC is epitaxially grown, silane (SiH 4 ), dichlorosilane (SiCl 2 H 2 ), trichlorosilane (SiCl 3 ), silicon tetrachloride (SiCl 4 ) or the like is used as the source gas G for the source gas G. Propane (C 3 H 8 ), ethane (C 2 H 6 ), or the like can be used as the carbon (C) source. A carrier gas containing hydrogen (H 2 ) or the like can be used.

この製造装置100は、チャンバの内部において、複数のウェハWが載置される搭載プレート10と、この搭載プレート10との間で反応空間Kを形成するように搭載プレート10の上面に対向して配置されたシーリング(天板)50と、ウェハ支持台20およびシーリング50の外側に位置して反応空間Kの周囲を囲むように配置された周壁60とを備えている。この例では搭載プレート10の上面側に後述するように複数のウェハ支持台20が設置されている。
また、搭載プレート10とシーリング50を囲むようにこれらの周囲に誘導コイル(加熱手段)70が設置されている。
図示を省略する高周波電源から誘導コイル70に高周波電流が供給されると、搭載プレート10およびシーリング50が高周波誘導加熱により加熱される。これら搭載プレート10およびシーリング50からの輻射や、ウェハ支持台20からの熱伝導等により、ウェハ支持台20に載置されたウェハWを加熱することができる。なお、加熱手段は、搭載プレート10(回転台13)の下面側およびシーリング50の上面側に配置された構成に限らず、これらのいずれか一方側のみに配置された構成とすることも可能である。また高周波誘導加熱に限らず、抵抗加熱によるもの等を用いてもよい。
This manufacturing apparatus 100 is opposed to the upper surface of the mounting plate 10 so as to form a reaction space K between the mounting plate 10 on which a plurality of wafers W are mounted and the mounting plate 10 inside the chamber. The sealing (top plate) 50 is disposed, and the peripheral wall 60 is disposed outside the wafer support 20 and the sealing 50 so as to surround the reaction space K. In this example, a plurality of wafer support tables 20 are installed on the upper surface side of the mounting plate 10 as will be described later.
An induction coil (heating means) 70 is provided around the mounting plate 10 and the ceiling 50 so as to surround them.
When a high frequency current is supplied to the induction coil 70 from a high frequency power supply (not shown), the mounting plate 10 and the ceiling 50 are heated by high frequency induction heating. The wafer W placed on the wafer support table 20 can be heated by radiation from the mounting plate 10 and the ceiling 50, heat conduction from the wafer support table 20, or the like. The heating means is not limited to the configuration disposed on the lower surface side of the mounting plate 10 (the turntable 13) and the upper surface side of the ceiling 50, and may be configured to be disposed only on either one of these. is there. Further, not only high-frequency induction heating but also resistance heating or the like may be used.

シーリング50の中心部を上下に貫通するようにガス導入管30が設けられ、ウェハWには、ガス導入管30から放出された原料ガスGを反応空間Kの中心側から外側に向かって放射状に流すことで、ウェハWの面内に対して平行に原料ガスGを供給することが可能となっている。チャンバ内で不要になったガスは、周壁60の外側に設けられた排気口(図示せず。)からチャンバの外へと排出することが可能となっている。   A gas introduction pipe 30 is provided so as to penetrate the center of the ceiling 50 vertically, and the raw material gas G discharged from the gas introduction pipe 30 is radially supplied to the wafer W from the center side to the outside of the reaction space K. By flowing, the source gas G can be supplied in parallel to the surface of the wafer W. The gas that is no longer necessary in the chamber can be discharged out of the chamber through an exhaust port (not shown) provided outside the peripheral wall 60.

搭載プレート10は、いわゆるプラネタリ(自公転)方式を採用し、搭載プレート10の底部中央に回転軸12が接続されている。搭載プレート10は、図示を省略する駆動モータにより回転軸12が回転駆動されると、回転台13がその中心軸周りに回転駆動され回転台13の上に一体化されている搭載プレート10も回転駆動される。
搭載プレート10の上面側には、平面視円形状をなし、回転軸12の周方向(回転方向)に等間隔に複数並んで凹状収容部11が設けられている。図2は、製造装置100の搭載プレート10を平面視した模式図である。凹状収容部11が搭載プレート10の周回りに等間隔に6個並んで設けられている場合を例示している。
The mounting plate 10 employs a so-called planetary (self-revolving) system, and a rotating shaft 12 is connected to the center of the bottom of the mounting plate 10. When the rotary shaft 12 is rotationally driven by a drive motor (not shown), the mounting plate 10 is also rotated around its central axis and the mounting plate 10 integrated on the rotary base 13 is also rotated. Driven.
On the upper surface side of the mounting plate 10, a plurality of concave accommodating portions 11 are provided in a circular shape in a plan view and arranged in a plurality at equal intervals in the circumferential direction (rotating direction) of the rotating shaft 12. FIG. 2 is a schematic view in plan view of the mounting plate 10 of the manufacturing apparatus 100. The case where the six recessed accommodating parts 11 are provided along with the circumference of the mounting plate 10 at equal intervals is illustrated.

ウェハ支持台20は、図2に示すように搭載プレート10の凹状収容部11に収容され、上面にウェハWを載置することができる。図2では、簡略化のため搭載プレート10の2つの凹状収容部11にのみウェハ支持台20を収容した状態を示したが、当該構成には限られない。
ウェハ支持台20は、原料ガスGとは別の駆動用ガスがウェハ支持台20の下面と凹状収容部11との間に供給されることにより、ウェハ支持台20の中心軸周りに回転駆動される仕組みとなっている(図示せず)。これにより、搭載プレート10の回転とは別に各ウェハ支持台20が回転されるので、ウェハ支持台20に載置されたウェハWに対して均等に成膜を行うことができる。
The wafer support 20 is accommodated in the concave accommodating portion 11 of the mounting plate 10 as shown in FIG. 2, and the wafer W can be placed on the upper surface. In FIG. 2, for the sake of simplification, a state in which the wafer support 20 is accommodated only in the two concave accommodating portions 11 of the mounting plate 10 is shown, but the configuration is not limited thereto.
The wafer support table 20 is rotationally driven around the central axis of the wafer support table 20 when a driving gas different from the source gas G is supplied between the lower surface of the wafer support table 20 and the concave accommodating portion 11. (Not shown). Thereby, since each wafer support stand 20 is rotated separately from the rotation of the mounting plate 10, film formation can be performed uniformly on the wafer W placed on the wafer support stand 20.

図3は、本発明の一実施形態に係るウェハ支持台のA−A’面(図2)の断面模式図である。ウェハ支持台20は、その上面21aに基板が載置される円盤状のウェハ載置部21と、載置されるウェハWの周囲を囲むように起立するリング状のウェハ支持部22とを有する。ウェハ載置部21は、その周縁上面側に周段部21bが形成され、この周段部21bにリング状のウェハ支持部22が挿入され、一体化されたウェハ載置部21とウェハ支持部22がともに凹状収容部11に収容されている。
ウェハ載置部21は、一例として黒鉛からなる円盤の外周面をTaCあるいはSiCの皮膜で覆った構造を採用できる。ウェハ支持部22は、一例として黒鉛からなる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the AA ′ plane (FIG. 2) of the wafer support according to the embodiment of the present invention. The wafer support 20 includes a disk-shaped wafer mounting unit 21 on which a substrate is mounted on an upper surface 21a, and a ring-shaped wafer support unit 22 standing so as to surround the periphery of the wafer W to be mounted. . The wafer mounting portion 21 is formed with a peripheral step portion 21b on the peripheral upper surface side, and a ring-shaped wafer support portion 22 is inserted into the peripheral step portion 21b, and the wafer mounting portion 21 and the wafer support portion are integrated. 22 are both accommodated in the concave accommodating portion 11.
As an example, the wafer mounting portion 21 may employ a structure in which the outer peripheral surface of a disk made of graphite is covered with a TaC or SiC film. The wafer support portion 22 is made of graphite as an example.

ウェハ支持部22の反応空間K側の上面22aにおいて最もウェハ載置面21aから遠い部分からウェハ載置面21aに載置されたウェハWの主面Waまでの高さhが1mm以上である。この高さhについて1.5mm以上であることが好ましく、2mm以上であることがより好ましい。また、高さhについて5mm以下であることが好ましい。
ウェハ支持部22の反応空間K側の上面22aにおける最もウェハ載置面21aから遠い部分からウェハ載置面21aに載置されたウェハWの主面Waまでの高さhが1mm以上であれば、原料ガスがウェハの外周部に供給されることを抑制し、エピクラウンが成長することを抑制できる。
1mm以上で、高さhが大きくなるほど、エピ層厚に対するクラウン高さの比を小さくすることができる。また、高さhが5mm超であると、化学気相成長装置内に供給されるガスの層流が乱されてしまうため好ましくない。
ここで、「反応空間側の上面における最もウェハ載置面から遠い部分」とは、ウェハ支持部において、ウェハ載置面から鉛直方向最も離れた部分を意味する。また「反応空間K側の上面22aにおける最もウェハ載置面から遠い部分からウェハ載置面21に載置されたウェハWの主面Wa」で示すウェハは、原則的には、単結晶基板の表面の主面である。
単結晶基板の厚さは一定であり、主面は平坦であるため明確に規定することができる。
一方、エピタキシャル成長は、基本的に一定値以下の表面均一性を保ちながら成長する。さらに、成長するエピタキシャル膜は、単結晶基板の厚みに対して薄いため、エピタキシャル膜が成長中及び成長後のエピタキシャルウェハの主面とみなしてもよい。すなわち、目的のエピタキシャル膜が形成されたエピタキシャルウェハ表面の主面と、ウェハ支持部の反応空間側の上面の最もウェハ載置面から遠い部分の距離を1mm以上としてもよい。
A height h from the portion farthest from the wafer placement surface 21a to the main surface Wa of the wafer W placed on the wafer placement surface 21a on the upper surface 22a on the reaction space K side of the wafer support portion 22 is 1 mm or more. The height h is preferably 1.5 mm or more, and more preferably 2 mm or more. The height h is preferably 5 mm or less.
If the height h from the portion farthest from the wafer placement surface 21a on the upper surface 22a on the reaction space K side of the wafer support portion 22 to the main surface Wa of the wafer W placed on the wafer placement surface 21a is 1 mm or more. The source gas can be suppressed from being supplied to the outer peripheral portion of the wafer, and the epicrown can be prevented from growing.
The ratio of the crown height to the epi layer thickness can be reduced as the height h is greater than 1 mm. Further, if the height h is more than 5 mm, the laminar flow of the gas supplied into the chemical vapor deposition apparatus is disturbed, which is not preferable.
Here, “the portion farthest from the wafer placement surface on the upper surface on the reaction space side” means the portion of the wafer support portion that is farthest from the wafer placement surface in the vertical direction. In addition, the wafer shown by “the main surface Wa of the wafer W placed on the wafer placement surface 21 from the portion farthest from the wafer placement surface on the upper surface 22a on the reaction space K side” is basically a single crystal substrate. The main surface.
Since the thickness of the single crystal substrate is constant and the main surface is flat, it can be clearly defined.
On the other hand, epitaxial growth basically grows while maintaining surface uniformity below a certain value. Further, since the epitaxial film to be grown is thinner than the thickness of the single crystal substrate, the epitaxial film may be regarded as the main surface of the epitaxial wafer during and after the growth. In other words, the distance between the main surface of the epitaxial wafer surface on which the target epitaxial film is formed and the uppermost surface on the reaction space side of the wafer support portion farthest from the wafer mounting surface may be 1 mm or more.

図3の場合、上面22aがウェハ載置面に対して平行な平面であるため、上面22aのいずれかの点がウェハ載置面から最も遠い部分となる。
またここでいう「高さ」とは、反応空間側の上面における最もウェハ載置面から遠い部分から、ウェハ載置面の延長線上におろした垂線の長さを意味する。
また、エピクラウンとは、エピタキシャル基板上に成長したエピタキシャル膜の周縁部に形成されたエピタキシャル膜の膜厚が厚い部分である。
図3の場合、ウェハ支持部22は断面矩形状に描かれているが断面三角形状などでも差し支えない。
In the case of FIG. 3, since the upper surface 22a is a plane parallel to the wafer placement surface, any point on the upper surface 22a is the portion farthest from the wafer placement surface.
The term “height” used herein means the length of a perpendicular line extending from the portion of the upper surface on the reaction space side that is farthest from the wafer placement surface onto the extended line of the wafer placement surface.
The epicrown is a portion where the film thickness of the epitaxial film formed on the periphery of the epitaxial film grown on the epitaxial substrate is thick.
In the case of FIG. 3, the wafer support portion 22 is drawn in a rectangular cross section, but it may be a triangular cross section.

従来、シリコンなどの従来のエピタキシャル成長においては、当該高さが数百μm程度以上であると、ガスの層流を乱すことが予想されており、当該範囲以上とすることは考えられていなかった。しかし今回、予想に反し数mm程度の段差を有していても、ウェハW上に形成されるエピタキシャル膜の性能に差が生じないことを見出した。そしてこのとき、同時にエピクラウンが成長することが効率的に抑制できていることを見出した。
このような段差による影響は、成長圧力が25kPa以下の低圧であって、また成長温度は1400℃以上と高温で行われる場合に、特に少なく、ウェハW上に形成されるエピタキシャル膜の性能に差がほとんど生じない。すなわち、上述のような条件下で作製されるSiCエピタキシャル膜の場合は、段差の影響を受けにくいことを意味する。
Conventionally, in conventional epitaxial growth of silicon or the like, if the height is about several hundred μm or more, it is expected to disturb the laminar flow of the gas, and it has not been considered to exceed the range. However, this time, it was found that there is no difference in the performance of the epitaxial film formed on the wafer W even if it has a step of about several mm contrary to expectation. At this time, the inventors have found that the epicrown can be efficiently inhibited from growing at the same time.
The effect of such a level difference is particularly small when the growth pressure is a low pressure of 25 kPa or less and the growth temperature is as high as 1400 ° C. or more, and there is a difference in the performance of the epitaxial film formed on the wafer W. Hardly occurs. That is, in the case of the SiC epitaxial film manufactured under the above-mentioned conditions, it means that it is not easily affected by the step.

図3は、本発明の一実施形態にかかるウェハ支持台の周辺の搭載プレートまで含めたA−A’面(図2)の断面模式図である。
図3に示すように、ウェハ支持部22の反応空間K側の上面22aの最高点から搭載プレート10の反応空間K側の上面10Aまでの高さHは、−1mm以上5mm以下であることが好ましく、0mm以上2mm以下であることがより好ましい。
当該高さが5mmを超えると、搭載プレート10に平行な面から供給されるガスの層流が段差により乱され、均質なエピタキシャル膜の成長が難しくなる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the AA ′ plane (FIG. 2) including the mounting plate around the wafer support base according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the height H from the highest point of the upper surface 22a on the reaction space K side of the wafer support 22 to the upper surface 10A on the reaction space K side of the mounting plate 10 is −1 mm or more and 5 mm or less. Preferably, it is 0 mm or more and 2 mm or less.
If the height exceeds 5 mm, the laminar flow of the gas supplied from the plane parallel to the mounting plate 10 is disturbed by the step, making it difficult to grow a homogeneous epitaxial film.

本実施形態のウェハ支持部22において、全体を黒鉛で構成し、ウェハ支持部22の黒鉛を全面露出させた構成としたが、図3の斜線で示すようにウェハ支持部22の上面と上縁周縁部および下面と下縁周縁部にそれぞれ被覆層22bを形成し、ウェハ支持部22の上面側の黒鉛とウェハ支持部22の下面側の黒鉛を部分的に覆い隠しても良い。被覆層としてTaCなどの金属炭化物の薄膜を用いることができる。
ウェハ支持部22の上面側と下面側の黒鉛を覆い隠すことにより、黒鉛が露出する面積を小さくできるので、被覆層22bで覆い隠す面積の大小によって成膜時のウェハ支持部22からのカーボン供給量を目的の量に調節することができる。
In the wafer support portion 22 of the present embodiment, the whole is made of graphite and the entire surface of the graphite of the wafer support portion 22 is exposed. However, as shown by the oblique lines in FIG. The covering layer 22b may be formed on the peripheral edge, the lower surface, and the lower edge peripheral edge, respectively, and the upper surface side graphite of the wafer support portion 22 and the lower surface side graphite of the wafer support portion 22 may be partially covered. A thin film of metal carbide such as TaC can be used as the coating layer.
By covering the graphite on the upper surface side and the lower surface side of the wafer support portion 22, the area where the graphite is exposed can be reduced, so that the carbon supply from the wafer support portion 22 during film formation depends on the size of the area covered by the coating layer 22b. The amount can be adjusted to the desired amount.

ウェハ支持部22は、ウェハWの主面上に形成されるエピタキシャル膜と同じ材料を含むことが好ましい。ウェハ支持部22が、ウェハWの主面上に形成されるエピタキシャル膜と同じ材料を含んでいれば、ウェハ支持部22の一部が昇華しても、ウェハWの主面上に形成されるエピタキシャル膜への影響を抑えることができる。またエピタキシャル成長させる場合、ウェハW上以外の部分でも反応は生じ、付着物が堆積する。ウェハ支持部22の材料をエピタキシャル膜と同じ材料を含むものとすることで、付着物と被付着面の界面で生じる熱膨張率差を抑制し、当該付着物が剥がれてパーティクルとなることを防ぐことができる。エピタキシャル膜と同じ材料を含むウェハ支持部として、ウェハ支持部の上面側をSiC多結晶とすることができる。   Wafer support portion 22 preferably includes the same material as the epitaxial film formed on the main surface of wafer W. If the wafer support part 22 contains the same material as the epitaxial film formed on the main surface of the wafer W, even if a part of the wafer support part 22 sublimates, it is formed on the main surface of the wafer W. The influence on the epitaxial film can be suppressed. In the case of epitaxial growth, a reaction occurs in a portion other than on the wafer W, and deposits are deposited. By including the same material as the epitaxial film as the material of the wafer support portion 22, it is possible to suppress the difference in thermal expansion coefficient that occurs at the interface between the deposit and the adherend surface and prevent the deposit from peeling off and forming particles. it can. As a wafer support part containing the same material as the epitaxial film, the upper surface side of the wafer support part can be made of SiC polycrystal.

ウェハ支持台20上に載置されるウェハWの主面Waに対し供給されるガスの流速は、0.1m/s〜10m/sであることが好ましく、0.2m/s〜5m/sであることがより好ましい。
ウェハWの主面Waに対し供給されるガスの流速が、10m/s超であると、わずかな段差でも乱流が生じやすくなる。すなわち、ウェハ支持部22の上面22aとウェハWの主面Wa間の段差が大き過ぎると乱流が発生しやすくなってしまう。
またウェハWの主面Waに対し供給されるガスの流速は、0.1m/s未満であると、本来ウェハW上でガスが反応しエピタキシャル成長を行うことが望ましいが、ウェハW上にガスが到達する前に反応が生じてしまい、ウェハ以外の部分に堆積物が付着する。これらの付着物は、剥離によりパーティクルの原因となってしまう。
The flow rate of the gas supplied to the main surface Wa of the wafer W placed on the wafer support 20 is preferably 0.1 m / s to 10 m / s, and preferably 0.2 m / s to 5 m / s. It is more preferable that
If the flow rate of the gas supplied to the main surface Wa of the wafer W is more than 10 m / s, turbulent flow is likely to occur even with a slight level difference. That is, if the level difference between the upper surface 22a of the wafer support 22 and the main surface Wa of the wafer W is too large, turbulent flow is likely to occur.
Further, if the flow rate of the gas supplied to the main surface Wa of the wafer W is less than 0.1 m / s, it is desirable that the gas reacts on the wafer W and epitaxial growth is originally performed. A reaction occurs before it reaches, and deposits adhere to parts other than the wafer. These deposits cause particles by peeling.

またウェハ支持部22は、ウェハWの周囲に沿って追従するように配置されていることが好ましい。例えば、ウェハWにオリエーテンションフラット(OF)がついている場合は、ウェハ支持部22はオリエンテーションフラットの形状を追従するように形成されていることが好ましい。ウェハWのオリエンテーションフラットが形成されている部分(以下、オリフラ部という)は、平面視した際に、エピクラウンが成長するウェハWの外周部より内側に存在する。オリエンテーションフラットの形状に追従せずウェハ支持部22を円形に形成すると、オリフラ部とウェハ支持部22の間に平面視で距離があり、ウェハ支持部22による遮蔽効果を十分に得ることが難しくなる。すなわち、オリフラ部に形成されるエピクラウンを十分に抑制することが難しくなる。
またウェハ載置面21上に、ウェハWに覆われていない部分があると、その部分にも結晶が堆積する。この堆積物によりウェハWが、載置面に対し浮く場合がある。そこで、ウェハ支持部22の内周縁は、ウェハWの周囲に沿って追従するように配置されていることにより、オリエンテーションフラットの外側の載置面に不要な結晶が堆積することを防止できる。
The wafer support 22 is preferably arranged so as to follow along the periphery of the wafer W. For example, when the wafer W has an orientation flat (OF), the wafer support portion 22 is preferably formed so as to follow the shape of the orientation flat. A portion where the orientation flat of the wafer W is formed (hereinafter referred to as an orientation flat portion) exists inside the outer peripheral portion of the wafer W on which the epicrown grows when viewed in plan. If the wafer support portion 22 is formed in a circular shape without following the orientation flat shape, there is a distance between the orientation flat portion and the wafer support portion 22 in a plan view, and it becomes difficult to obtain a sufficient shielding effect by the wafer support portion 22. . That is, it becomes difficult to sufficiently suppress the epicrown formed in the orientation flat part.
Further, if there is a portion on the wafer placement surface 21 that is not covered by the wafer W, crystals are also deposited on that portion. This deposit may cause the wafer W to float with respect to the mounting surface. Therefore, by arranging the inner peripheral edge of the wafer support portion 22 so as to follow along the periphery of the wafer W, it is possible to prevent unnecessary crystals from being deposited on the mounting surface outside the orientation flat.

また、支持部61は、周壁60の内周面に全周に亘って設けられた遮蔽板支持部であり、この遮蔽板支持部上にシーリング50の外周部が載置されている。   The support portion 61 is a shielding plate support portion provided on the inner peripheral surface of the peripheral wall 60 over the entire circumference, and the outer peripheral portion of the sealing 50 is placed on the shielding plate support portion.

本実施形態の製造装置100においては、原料のガス導入管30から下方に向けて原料ガスGを供給することにより、ウェハ支持台20上に載置されたウェハWの外周端部の外側から、ウェハWの主面Wa上を通過するように原料ガスGを供給する。そして、高周波コイル等からなる誘導コイル(加熱手段)70により、ウェハWを高温に維持しながら、この上にエピタキシャル材料を堆積させることによってエピタキシャル膜を成膜する。
この際、加熱手段による加熱に伴って、黒鉛からなるウェハ支持部22からカーボン(C)が発生し、原料ガスGのガスフローにおける上流側、即ち、図3中に示す矢印FのF1側に向けてカーボンを供給することで、上流(F1)側のC/Si比を高める。
In the manufacturing apparatus 100 of this embodiment, by supplying the source gas G from the source gas introduction pipe 30 downward, from the outside of the outer peripheral end of the wafer W placed on the wafer support 20, The source gas G is supplied so as to pass over the main surface Wa of the wafer W. Then, an epitaxial film is deposited by depositing an epitaxial material on the wafer W while maintaining the wafer W at a high temperature by an induction coil (heating means) 70 made of a high-frequency coil or the like.
At this time, carbon (C) is generated from the wafer support portion 22 made of graphite with heating by the heating means, and on the upstream side in the gas flow of the raw material gas G, that is, on the F1 side of the arrow F shown in FIG. By supplying carbon toward, the C / Si ratio on the upstream (F1) side is increased.

上述したように、通常、原料ガスGを構成する炭化水素系ガスは、シラン系ガスに含まれるSiよりも分解速度が遅いため、特に、原料ガスGのガスフロー上流側に位置するSiCエピタキシャル膜の外周部においてC濃度が低くなる傾向がある。
これに対し、本実施形態の製造装置100によれば、黒鉛からなるウェハ支持部22を備えた上記構成を採用することにより、原料ガスGのガスフローの上流(F1)側に向けてカーボンを供給することで、SiCエピタキシャル膜の外周部の近傍のガスのC/Si比を高め、SiCエピタキシャル膜を成長できる。これにより、原料ガスGを構成する各成分の分解速度の違いに起因したSiCエピタキシャル膜の面内におけるC/Si比のばらつきを抑制できる。このように、SiCエピタキシャル膜の面内全体におけるガスのC/Si比の位置依存性の低減に伴い、SiCエピタキシャル膜のキャリア濃度のばらつきも低減できる。
尚、本実施形態の様な自公転型の装置の場合、ガスは中央から公転している搭載プレートの外周側に広がり、また原料ガスも分解・消費されてゆくので、SiCエピタキシャル膜の成長速度は搭載プレートの外周部に行くほど小さくなる。その為、SiC基板の一方の側の端部に注目すると、中心側にいるときの成長の方が、寄与が大きい。ウェハ支持台20が自転している場合にはある程度は平均化されるが、実質的な成長条件としてはウェハの中心部と外周部を比較してウェハ周辺部がガスの上流側になっていて、それを反映したキャリア濃度分布となる。
As described above, since the hydrocarbon gas constituting the source gas G usually has a slower decomposition rate than Si contained in the silane gas, the SiC epitaxial film located on the upstream side of the gas flow of the source gas G in particular. There is a tendency that the C concentration becomes lower in the outer peripheral portion.
On the other hand, according to the manufacturing apparatus 100 of the present embodiment, by adopting the above-described configuration including the wafer support portion 22 made of graphite, carbon is directed toward the upstream (F1) side of the gas flow of the source gas G. By supplying, the C / Si ratio of the gas in the vicinity of the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film can be increased, and the SiC epitaxial film can be grown. Thereby, the variation in the C / Si ratio in the plane of the SiC epitaxial film due to the difference in the decomposition rate of each component constituting the source gas G can be suppressed. Thus, with the reduction in the position dependency of the C / Si ratio of the gas in the entire plane of the SiC epitaxial film, the variation in the carrier concentration of the SiC epitaxial film can be reduced.
In the case of the self-revolving type apparatus as in the present embodiment, the gas spreads from the center to the outer peripheral side of the mounting plate and the source gas is also decomposed and consumed, so the growth rate of the SiC epitaxial film Becomes smaller toward the outer periphery of the mounting plate. Therefore, when attention is paid to the end portion on one side of the SiC substrate, the growth when it is on the center side has a larger contribution. When the wafer support 20 is rotating, it is averaged to some extent. However, as a substantial growth condition, the wafer peripheral part is on the upstream side of the gas by comparing the center part and the outer peripheral part of the wafer. The carrier concentration distribution reflects this.

ウェハ支持台20は、図3に示す構成に限らず種々の構成を採用できる。
図4はウェハ支持台の第2実施形態を示すもので、この第2実施形態のウェハ支持台25は、先の実施形態と同等のウェハ設置部21とその外周部に嵌め込まれた2重リング型のウェハ支持部26からなる。ウェハ支持部26は、その内周側に設けられているリング状の内周側支持部材26Aとその外周側に設けられているリング状の外周側支持部材26Bとからなる。
この例では内周側支持部材26Aと外周側支持部材26Bの高さは同等であり、それらの上面26aにより前述の高さhが規定される。
本実施形態の支持部材26A、26Bはいずれも黒鉛からなる。
この実施形態では、例えば、内周側支持部材26Aの全面の黒鉛を露出させ、外周側支持部材26Bの全面をSiCやTaCなどの被覆層で覆うことで、成膜時にウェハ支持部26から供給するカーボン量を先の実施形態の場合から変更できる。また、内周側支持部材26Aの全面をSiCやTaCなどの被覆層で覆い、外周側支持部材26Bの全面の黒鉛を露出させてもよい。この構成により、成膜時にウェハ支持部26から供給するカーボン量を先の構造から変更できる。
The wafer support 20 is not limited to the configuration shown in FIG.
FIG. 4 shows a second embodiment of the wafer support base. The wafer support base 25 of the second embodiment includes a wafer mounting portion 21 equivalent to the previous embodiment and a double ring fitted on the outer peripheral portion thereof. It consists of a mold wafer support 26. The wafer support portion 26 includes a ring-shaped inner peripheral support member 26A provided on the inner peripheral side and a ring-shaped outer peripheral support member 26B provided on the outer peripheral side thereof.
In this example, the inner circumferential support member 26A and the outer circumferential support member 26B have the same height, and the above-described height h is defined by their upper surfaces 26a.
Support members 26A and 26B of the present embodiment are both made of graphite.
In this embodiment, for example, the graphite on the entire surface of the inner peripheral support member 26A is exposed, and the entire surface of the outer peripheral support member 26B is covered with a coating layer of SiC, TaC, or the like, and supplied from the wafer support 26 during film formation. The amount of carbon to be changed can be changed from the case of the previous embodiment. Further, the entire surface of the inner peripheral support member 26A may be covered with a coating layer such as SiC or TaC, and the graphite of the entire outer peripheral support member 26B may be exposed. With this configuration, the amount of carbon supplied from the wafer support 26 during film formation can be changed from the previous structure.

図5はウェハ支持台の第3実施形態を示すもので、この第3実施形態のウェハ支持台27は、ウェハ設置部21とその外周部に設置された多重リング型のウェハ支持部28からなる。ウェハ支持部28は、その内周側上下に設けられているいずれも黒鉛製のリング状の内周下部側支持部材28Aと内周上部側支持部材28Bとそれらの外周側に設けられているリング状の外周側支持部材28Cとからなる。
この構造では例えば内周下部側支持部材28AをTaCあるいはSiCの被覆層で覆い、内周上部側支持部材28Bの黒鉛は全面露出させることで、内周上部側支持部材28Bからのみカーボン供給ができるように構成できる。
また、例えば内周上部側支持部材28BをTaCあるいはSiCの被覆層で覆い、内周下部側支持部材28Aの黒鉛は全面露出させることで、内周下部側支持部材28Aからのみカーボン供給ができるように構成できる。
この形態では、内周下部側支持部材28Aと内周上部側支持部材28Bと外周側支持部材28Cのいずれを被覆層で覆っても良いし、いずれを露出させる構成としてもよい。被覆層で覆う支持部材を変更することで成膜時に供給するカーボン量を調整できる。
FIG. 5 shows a third embodiment of the wafer support, and the wafer support 27 according to the third embodiment comprises a wafer installation part 21 and a multi-ring type wafer support part 28 installed on the outer periphery thereof. . The wafer support portion 28 is provided on the inner circumferential upper and lower sides of the ring, and the ring-shaped inner circumferential lower support member 28A, inner circumferential upper support member 28B and rings provided on the outer circumferential side thereof are made of graphite. And an outer peripheral support member 28C.
In this structure, for example, the inner peripheral lower support member 28A is covered with a TaC or SiC coating layer, and the graphite of the inner peripheral upper support member 28B is exposed entirely, so that carbon can be supplied only from the inner peripheral upper support member 28B. It can be configured as follows.
Further, for example, by covering the inner peripheral upper side support member 28B with a TaC or SiC coating layer and exposing the entire surface of the inner peripheral lower side support member 28A, carbon can be supplied only from the inner peripheral lower side support member 28A. Can be configured.
In this embodiment, any one of the inner peripheral lower side support member 28A, the inner peripheral upper side support member 28B, and the outer peripheral side support member 28C may be covered with a coating layer, or any of them may be exposed. The amount of carbon supplied during film formation can be adjusted by changing the support member covered with the coating layer.

図6はウェハ支持台の第4実施形態を示すもので、この第4実施形態のウェハ支持台32は、ウェハ設置部21とその外周部に設置されたリング型のウェハ支持部33からなる。ウェハ支持部33は全体が黒鉛からなり、そのほぼ全面に被覆層が形成されているが、ウェハ支持部33の内面に直線状、横線状、縦線状、点列状などの被覆層除去部33bを複数形成し、黒鉛を部分的に露出させた構造とされている。
この構造によって、黒鉛の露出部分を調節することで成膜時に供給するカーボン量を目的の値に調整できる。
図7はウェハ支持台の第5実施形態を示すもので、この第5実施形態のウェハ支持台34は、ウェハ設置部21とその外周部に設置されたリング型のウェハ支持部35からなる。ウェハ支持部35は、その内周側下部に設けられている黒鉛製のリング状の内周下部側支持部材35Aとこの内周下部側支持部材35Aの上部および外周側を覆うように設けられた黒鉛製の外周側支持部材35Bとからなる。この外周側支持部材35Bの内周下部側には内周段部35Cが形成され、この内手段部35Cに嵌合するように内周下部側支持部材35Aが一体化されている。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the wafer support base, and the wafer support base 32 of this fourth embodiment comprises a wafer installation portion 21 and a ring-type wafer support portion 33 installed on the outer periphery thereof. The wafer support portion 33 is entirely made of graphite, and a coating layer is formed on almost the entire surface thereof. A plurality of 33b are formed, and the graphite is partially exposed.
With this structure, the amount of carbon supplied during film formation can be adjusted to a target value by adjusting the exposed portion of graphite.
FIG. 7 shows a fifth embodiment of the wafer support base. The wafer support base 34 of the fifth embodiment includes a wafer installation portion 21 and a ring-type wafer support portion 35 installed on the outer periphery thereof. The wafer support portion 35 is provided so as to cover a graphite ring-shaped inner peripheral lower side support member 35A provided on the inner peripheral lower portion thereof and the upper and outer peripheral sides of the inner peripheral lower support member 35A. It consists of graphite outer peripheral side support members 35B. An inner peripheral step portion 35C is formed on the inner peripheral lower portion side of the outer peripheral side support member 35B, and the inner peripheral lower portion support member 35A is integrated so as to be fitted to the inner means portion 35C.

この構造では例えば内周下部側支持部材35AをTaCあるいはSiCの被覆層で覆い、外周側支持部材35Bの黒鉛は全面露出させることで、外周側支持部材35Bからのみカーボン供給ができるように構成できる。
また、例えば外周側支持部材35BをTaCあるいはSiCの被覆層で覆い、内周下部側支持部材35Aの黒鉛は全面露出させることで、内周下部側支持部材35Aからのみカーボン供給ができるように構成できる。
In this structure, for example, the inner peripheral lower support member 35A is covered with a TaC or SiC coating layer, and the graphite of the outer peripheral support member 35B is exposed to the entire surface, so that carbon can be supplied only from the outer peripheral support member 35B. .
Further, for example, the outer peripheral support member 35B is covered with a TaC or SiC coating layer, and the graphite of the inner peripheral lower support member 35A is exposed to the entire surface, so that carbon can be supplied only from the inner peripheral lower support member 35A. it can.

図8はウェハ支持台の第6実施形態を示すもので、この第6実施形態のウェハ支持台36は、先の実施形態で用いられていたウェハ設置部21の部分とその外周部に設置されたリング型の外周支持部材が一体化され、全体が黒鉛からなる。即ち、円盤状のウェハ設置部36Aとその外周部に一体形成されたリング状のウェハ支持部36Bとからなり、ウェハ設置部36Aの上面がウェハ設置面36Cとされ、ウェハ支持部36Bの上面36aにより前述の高さhが規定されている。
図8の構成ではウェハ支持台36の全体が黒鉛からなるので、先の実施形態より多くのカーボン供給を行う場合に好適な構造となる。
FIG. 8 shows a sixth embodiment of the wafer support, and the wafer support 36 of this sixth embodiment is installed on the portion of the wafer installation section 21 used in the previous embodiment and on the outer periphery thereof. A ring-shaped outer peripheral support member is integrated, and the whole is made of graphite. That is, it is composed of a disk-shaped wafer mounting portion 36A and a ring-shaped wafer support portion 36B integrally formed on the outer peripheral portion thereof. The upper surface of the wafer installation portion 36A is the wafer installation surface 36C, and the upper surface 36a of the wafer support portion 36B. Defines the height h described above.
In the configuration of FIG. 8, since the entire wafer support 36 is made of graphite, a structure suitable for supplying more carbon than in the previous embodiment is obtained.

以上説明したように、ウェハ支持台は種々の形態を採用することができる。
また、各実施形態のウェハ支持部のA−A’面における断面の形状は、図3〜図8に示すような、四角形である必要はなく、三角形などの形状でもよい。
As described above, the wafer support can take various forms.
In addition, the cross-sectional shape of the wafer support portion of each embodiment on the AA ′ plane does not need to be a quadrangle as shown in FIGS. 3 to 8 and may be a triangle or the like.

(エピタキシャルウェハ)
図9は、ウェハ上にエピタキシャル膜を有し、エピタキシャル膜が平坦部とエピクラウンとを有する場合の断面模式図である。また図10は、エピクラウンが形成されたエピタキシャルウェハ周辺部の断面を拡大したSEM(走査型電子顕微鏡)画像(断面SEM画像)である。図9に示すように、ウェハW上にはエピタキシャル膜Eが積層されている。
エピタキシャル膜Eは、平坦部EfとエピクラウンEcを有する。エピタキシャル膜Eは平坦に形成することが基本であり、平坦部Efの膜厚はほぼ一様であり、中央Cにおける膜厚に対し±5%の範囲の厚さである。これに対しエピクラウンEcの高さは、ウェハ中央の膜厚に対し40〜100%超の膜厚を有する。
ここで、エピクラウンの高さとは、主面上のエピタキシャル層表面の水準面(図10の線b)からエピクラウンの頂面又は頂点(図10の線a)までの高さhである。
(Epitaxial wafer)
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view when an epitaxial film is provided on a wafer and the epitaxial film has a flat portion and an epicrown. FIG. 10 is an SEM (scanning electron microscope) image (cross-sectional SEM image) in which the cross section of the peripheral portion of the epitaxial wafer on which the epicrown is formed is enlarged. As shown in FIG. 9, an epitaxial film E is stacked on the wafer W.
The epitaxial film E has a flat portion Ef and an epicrown Ec. The epitaxial film E is basically formed flat, and the thickness of the flat portion Ef is substantially uniform, and the thickness is in the range of ± 5% with respect to the thickness at the center C. On the other hand, the height of the epicrown Ec has a film thickness exceeding 40 to 100% with respect to the film thickness at the center of the wafer.
Here, the height of the epi crown is the height h e from the level surface of the epitaxial layer surface on the main surface (line b in FIG. 10) to the top surface or apex of the epi crown (line a in FIG. 10) .

水準面とは、エピタキシャルウェハが形成された理想的な表面であり、水準となる面である。本来、エピタキシャル膜は中心と、その他の部分で同一膜厚であることが理想的である。水準面は、基板ウェハの主面を基準とした場合、基板ウェハの最表面である主面(図10の線c)から鉛直方向にウェハの中心におけるエピタキシャル膜厚分だけ離れた面を意味する。すなわち、「水準面からエピクラウンの頂面(頂点)までの高さ」とは言い換えると、エピクラウンの頂面(頂点)からウェハの水準面に対しておろした鉛直線の幅を意味する。なお、基板ウェハの端部が面取りされている場合にエピクラウンの頂面(頂点)が面取りされた部分の上に成長したエピタキシャル層の表面に存在するときでも、その部分の表面をエピクラウンの頂面(頂点)とし、その頂面(頂点)から、外挿された主面上のエピタキシャル層表面の水準面までの距離をエピクラウンの高さとすればよい。
またウェハ周辺部とは、ウェハの周辺であってデバイスの作製上大きな影響を及ぼす部分を意味する。ウェハにOFが形成されている場合、OF付近は、デバイス作製上、一定幅で除かれるため、実質的にはクラウンの製品品質への影響は小さいため、ウェハ周辺部に「OF部」は含まれていなくてもよい。
The level surface is an ideal surface on which an epitaxial wafer is formed and is a level surface. Originally, it is ideal that the epitaxial film has the same film thickness at the center and other parts. The level surface means a surface that is vertically separated from the main surface (line c in FIG. 10), which is the outermost surface of the substrate wafer, by the epitaxial film thickness at the center of the wafer when the main surface of the substrate wafer is used as a reference. . In other words, “the height from the level surface to the top surface (vertex) of the epicrown” means the width of the vertical line drawn from the top surface (vertex) of the epicrown to the level surface of the wafer. Note that when the edge of the substrate wafer is chamfered, even if the top surface (vertex) of the epicrown is present on the surface of the epitaxial layer grown on the chamfered portion, the surface of that portion of the epicrown The height from the top surface (vertex) to the level surface of the surface of the epitaxial layer on the extrapolated main surface may be the height of the epicrown.
The wafer peripheral portion means a portion around the wafer that has a great influence on device fabrication. When the OF is formed on the wafer, the vicinity of the OF is removed with a certain width for device fabrication, so the influence on the product quality of the crown is practically small, so the “OF part” is included in the peripheral part of the wafer. It does not have to be.

エピクラウンEcを有すると、エッジエクスクルージョンの幅が大きくなり、チップの取れる有効面積率を低下させてしまう。また種々の欠陥の起因となっている可能性もある。さらに高さが大きい場合は、デバイス形成工程で不都合を生じる。ここで、膜厚とはウェハWの主面Waに対して鉛直な方向のエピタキシャル膜の膜厚を意味する。膜厚およびエピクラウンの高さは、図10のように断面SEM画像から測定することができる。   When the epicrown Ec is provided, the width of the edge exclusion is increased, and the effective area ratio at which the chip can be taken is reduced. There is also a possibility of causing various defects. Further, when the height is large, inconvenience occurs in the device forming process. Here, the film thickness means the film thickness of the epitaxial film in a direction perpendicular to the main surface Wa of the wafer W. The film thickness and epicrown height can be measured from a cross-sectional SEM image as shown in FIG.

図11は本発明の一実施形態に係るエピタキシャルウェハのウェハ中央を通る任意の断面の断面模式図である。
本発明の一実施形態に係るエピタキシャルウェハは、ウェハWの主面Wa上にエピタキシャル膜Eを有し、前記エピクラウンの高さが、ウェハ中央Cのエピタキシャル膜の膜厚に対し30%以内である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of an arbitrary cross section passing through the wafer center of the epitaxial wafer according to one embodiment of the present invention.
The epitaxial wafer according to an embodiment of the present invention has an epitaxial film E on the main surface Wa of the wafer W, and the height of the epicrown is within 30% of the film thickness of the epitaxial film at the wafer center C. is there.

図12は本願の一実施形態に係るエピタキシャルウェハの周辺部の断面を拡大したSEM(走査型電子顕微鏡)画像である。写真撮影した部分はウェハのOF部分ではなく、OFが形成されていない周辺部である。ウェハの端部には小さな面取りがなされているため、表面の角の部分が丸みを持っている。なお、図12の写真においては、画像上周辺部が見えにくくなっているため、周辺部に対応する箇所を点線でなぞっている。
ウェハ周辺部の表面は主面の表面である水準面の延長線上にあり、エピクラウンの高さは0であり、エピクラウンの発生が抑制されている。なお、図12において一点鎖線で囲まれた部分は、劈開時に生じた凹凸等であり、エピクラウンではない。SiC単結晶は非常に硬いため、劈開時にこのような凹凸がみられる場合があるが、エピクラウンでないことは倍率等を変更しながら確認すれば、明確に判断することができる。
FIG. 12 is an SEM (scanning electron microscope) image in which the cross section of the peripheral portion of the epitaxial wafer according to an embodiment of the present application is enlarged. The photographed part is not the OF part of the wafer but the peripheral part where the OF is not formed. Since the edge of the wafer is chamfered, the corners of the surface are rounded. In the photograph of FIG. 12, since the peripheral part on the image is difficult to see, the part corresponding to the peripheral part is traced with a dotted line.
The surface of the peripheral portion of the wafer is on the extension of the level surface that is the surface of the main surface, the height of the epicrown is 0, and the generation of the epicrown is suppressed. In FIG. 12, the portion surrounded by the alternate long and short dash line is unevenness or the like generated during cleavage, and is not an epicrown. Since the SiC single crystal is very hard, such unevenness may be observed at the time of cleavage, but it can be clearly determined by confirming that it is not an epicrown while changing the magnification or the like.

ウェハ中央のエピタキシャル膜の膜厚が30μm以上であることが好ましい。エピタキシャル膜の膜厚が30μm以上であれば高耐圧のデバイスを作製することができる。特に、SiCからなるエピタキシャル膜を用いたデバイスでは、高耐圧性を要求されるため、特に好ましい。   The film thickness of the epitaxial film at the center of the wafer is preferably 30 μm or more. If the thickness of the epitaxial film is 30 μm or more, a high breakdown voltage device can be manufactured. In particular, a device using an epitaxial film made of SiC is particularly preferable because high pressure resistance is required.

エピタキシャル膜Eは、特に制限されず、Si、SiC、III−V族化合物等でもよい。またウェハWも特に制限はされない。しかし、特に成長温度が高く、成長圧力が低いSiCのエピタキシャル成長に好適に適用することができる。   The epitaxial film E is not particularly limited, and may be Si, SiC, a III-V group compound, or the like. Further, the wafer W is not particularly limited. However, it can be preferably applied to epitaxial growth of SiC having a particularly high growth temperature and a low growth pressure.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be modified or changed.

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。   Hereinafter, the effects of the present invention will be made clearer by examples. In addition, this invention is not limited to a following example, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.

(実施例1)
ウェハとして、OFを有する板厚350μmの4インチ(0001)Si面4°オフのSiC基板を用い、プラネタリ型の化学気相成長装置のウェハ支持台上に載置した。このときウェハの周囲には、ウェハ支持部として黒鉛からなるリング状部材を配置した。このリング状部材の厚みは2mmのものを用いた。リング状部材の断面は四角形であり、その反応空間側の上面からウェハ載置面に載置されたウェハの主面までの高さは1.65mmとした。リング部材は、ウェハのOF部に対応する位置に直線部を設け、リング部材の内側がウェハの周囲に沿って追従するようにした。ウェハ外周とリング部材の距離は、0.15mmとなる様にした。
原料ガスとしては、シランとプロパンの混合ガスを用い、キャリアガスとして水素ガスを用いて、成長圧力15kPa、成長温度1600℃で、ウェハの中央に相当する部分の流速2m/sでウェハに向かって供給した。
このような条件下で、エピタキシャル膜を平坦部で30μm成長させ、その時に形成されたエピクラウンの高さを測定した。その結果、SiC基板のOF面に形成されたエピクラウンの高さが6μm、OF面以外の外周面のエピクラウンの膜厚が6μmで同じであった。
Example 1
As a wafer, a 4-inch (0001) Si surface 4 ° off SiC substrate having a thickness of 350 μm with OF was used and placed on a wafer support of a planetary chemical vapor deposition apparatus. At this time, a ring-shaped member made of graphite was disposed as a wafer support portion around the wafer. The ring-shaped member having a thickness of 2 mm was used. The cross-section of the ring-shaped member is a quadrangle, and the height from the upper surface on the reaction space side to the main surface of the wafer placed on the wafer placement surface was 1.65 mm. The ring member was provided with a straight line portion at a position corresponding to the OF portion of the wafer so that the inside of the ring member followed along the periphery of the wafer. The distance between the wafer outer periphery and the ring member was set to 0.15 mm.
As the source gas, a mixed gas of silane and propane is used, and hydrogen gas is used as the carrier gas. The growth pressure is 15 kPa, the growth temperature is 1600 ° C., and the flow rate toward the wafer is 2 m / s at the portion corresponding to the center of the wafer. Supplied.
Under such conditions, the epitaxial film was grown 30 μm on the flat portion, and the height of the epicrown formed at that time was measured. As a result, the height of the epicrown formed on the OF surface of the SiC substrate was 6 μm, and the thickness of the epicrown on the outer peripheral surface other than the OF surface was 6 μm.

(実施例2)
リング状部材の内側が円形でOF部を設けなかったこと以外は、実施例1と同一の条件でエピクラウンの膜厚を測定した。
その結果、SiC基板のOF面に形成されたエピクラウンの高さが24μm、OF面以外の外周面のエピクラウンの高さが8μmであった。
(Example 2)
The thickness of the epicrown was measured under the same conditions as in Example 1 except that the inside of the ring-shaped member was circular and no OF portion was provided.
As a result, the height of the epicrown formed on the OF surface of the SiC substrate was 24 μm, and the height of the epicrown on the outer peripheral surface other than the OF surface was 8 μm.

(実施例3)
ウェハを板厚500μmのSiC基板としたこと以外は、実施例2と同一の条件でエピクラウンの膜厚を測定した。
その結果、SiC基板のOF面に形成されたエピクラウンの高さが32μm、OF面以外の外周面のエピクラウンの膜厚が9μmであった。
(Example 3)
The thickness of the epicrown was measured under the same conditions as in Example 2 except that the wafer was a SiC substrate having a thickness of 500 μm.
As a result, the height of the epicrown formed on the OF surface of the SiC substrate was 32 μm, and the thickness of the epicrown on the outer peripheral surface other than the OF surface was 9 μm.

(実施例4〜6)
リング状部材の膜厚を4mmとしたこと以外は、実施例1〜3と同様の条件でエピクラウンの膜厚を測定した。
実施例4では、エピクラウンは見られなかった。
実施例5では、OF部以外にはエピクラウンは見られなかった。
実施例6では、OF部以外にはエピクラウンは見られず、SiC基板のOF面に形成されたエピクラウンの膜厚が20μm、OF面以外の外周面のエピクラウンの膜厚が0μmであった。
(Examples 4 to 6)
The thickness of the epicrown was measured under the same conditions as in Examples 1 to 3 except that the thickness of the ring-shaped member was 4 mm.
In Example 4, no epicrown was observed.
In Example 5, no epicrown was observed except in the OF portion.
In Example 6, no epi-crown was observed except for the OF portion, the thickness of the epi-crown formed on the OF surface of the SiC substrate was 20 μm, and the thickness of the epi-crown on the outer peripheral surface other than the OF surface was 0 μm. It was.

(比較例1〜3)
リング状部材の膜厚を1mmとしたこと以外は、実施例1〜3と同様の条件でエピクラウンの膜厚を測定した。
比較例1では、SiC基板のOF面に形成されたエピクラウンの膜厚が13μm、OF面以外の外周面のエピクラウンの膜厚が13μmであった。
比較例2では、SiC基板のOF面に形成されたエピクラウンの膜厚が29μm、OF面以外の外周面のエピクラウンの膜厚が13μmであった。
比較例3では、SiC基板のOF面に形成されたエピクラウンの膜厚が50μm、OF面以外の外周面のエピクラウンの膜厚が20μmであった。
実施例1〜6および比較例1〜3の結果を表1にまとめた。
(Comparative Examples 1-3)
The thickness of the epicrown was measured under the same conditions as in Examples 1 to 3 except that the thickness of the ring-shaped member was 1 mm.
In Comparative Example 1, the thickness of the epicrown formed on the OF surface of the SiC substrate was 13 μm, and the thickness of the epicrown on the outer peripheral surface other than the OF surface was 13 μm.
In Comparative Example 2, the thickness of the epicrown formed on the OF surface of the SiC substrate was 29 μm, and the thickness of the epicrown on the outer peripheral surface other than the OF surface was 13 μm.
In Comparative Example 3, the thickness of the epicrown formed on the OF surface of the SiC substrate was 50 μm, and the thickness of the epicrown on the outer peripheral surface other than the OF surface was 20 μm.
The results of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 are summarized in Table 1.

表1からみてとれるように、ウェハ支持部上面からウェハ主面までの高さが大きくなるに従い、エピクラウンの膜厚が小さくなっていることがわかる。また比較例1〜3と比較して、ウェハ支持部上面からウェハ主面までの高さが1mm以上である実施例1〜6において、OF部分以外のエピクラウンが抑制されており、エピクラウンの高さが、ウェハ中央の膜厚に対し30%以内であることがわかる。また、リング部材の内側がウェハの周囲に沿って追従することにより、ウェハ周縁部全周にわたってクラウン高さを抑制することができる。   As can be seen from Table 1, it can be seen that as the height from the upper surface of the wafer support portion to the main surface of the wafer increases, the thickness of the epicrown decreases. Moreover, in Examples 1-6 in which the height from the wafer support portion upper surface to the wafer main surface is 1 mm or more as compared with Comparative Examples 1-3, epicrowns other than the OF portion are suppressed, It can be seen that the height is within 30% of the film thickness at the center of the wafer. Further, the inner height of the ring member follows the periphery of the wafer, whereby the crown height can be suppressed over the entire periphery of the wafer peripheral portion.

[実施例7]
実施例7においては、まず、SiC基板(6インチ、4H−SiC−4°off基板)のC面を主面とし、二次粒子の平均粒径が0.25μmのダイヤモンドスラリーを用いてラップ式研磨を施した後、さらに、CMP研磨を施した。
C面上のSiCエピタキシャル成長では、キャリア濃度がC/Si比の影響を大きく受けるため、キャリア濃度分布が大きくなる。今回、カーボン部材によるキャリア濃度分布改善の効果をより顕著に示すため、C面ウェハを用いた。
[Example 7]
In Example 7, first, a lapping method using a diamond slurry in which the C surface of a SiC substrate (6 inch, 4H—SiC-4 ° off substrate) is the main surface and the average particle size of secondary particles is 0.25 μm. After polishing, CMP polishing was further performed.
In SiC epitaxial growth on the C plane, the carrier concentration is greatly affected by the C / Si ratio, so the carrier concentration distribution becomes large. This time, in order to show the effect of improving the carrier concentration distribution by the carbon member more significantly, a C-plane wafer was used.

次に、研磨後のSiC基板の主面(C面)に、図1に示すような製造装置(CVD成膜装置)を用いて、SiCエピタキシャル膜を5μmの厚さで成膜した。この際、搭載プレート上に設けられたウェハ支持台(サテライト)の上にSiC基板を載置し、このSiC基板を自公転させながら、原料ガスをキャリアガスとともに供給した。
また、この際の成膜条件としては、成長温度を1600℃とし、キャリアガスに水素、ドーパント用ガスとして窒素を用い、C原料ガスとしてとしてプロパンを、Si原料ガスとしてシランを用い、C/Si比は1.1とした。
Next, a SiC epitaxial film having a thickness of 5 μm was formed on the main surface (C surface) of the polished SiC substrate using a manufacturing apparatus (CVD film forming apparatus) as shown in FIG. At this time, the SiC substrate was placed on a wafer support (satellite) provided on the mounting plate, and the source gas was supplied together with the carrier gas while the SiC substrate was revolving.
Further, as the film formation conditions at this time, the growth temperature is 1600 ° C., hydrogen is used as the carrier gas, nitrogen is used as the dopant gas, propane is used as the C source gas, silane is used as the Si source gas, and C / Si The ratio was 1.1.

本実施例においては、ウェハ支持台として、第1実施形態の図3のタイプのものを使用した。すなわち、ウェハ載置部21の上にリング状のウェハ支持部22を設けた構造である。
またこの時のウェハ支持台20の基材は、超高純度黒鉛からなるものを用いた。ウェハ支持台20において、ウェハ設置部21はSiCの被覆層で覆い黒鉛は露出していない。ウェハ支持部22は超高純度黒鉛が露出したカーボン供給源をもつ構造としている。すなわちリングの上面はSiCであり、その下方に黒鉛がある構造となっている。リング状部材の断面は四角形であり、その反応空間側の上面からウェハ載置面に載置されたウェハの主面までの高さは1.65mmとした。リング部材は、ウェハのOF部に対応する位置に直線部を設け、リング部材の内側がウェハの周囲に沿って追従するようにした。ウェハ外周とリング部材の距離は、0.15mmとなる様にした。
市販されている超高純度黒鉛は、不純物としてBが0.1ppm wt、Mgが0.0.001ppm wt以下、Alが0.001ppm wt以下、Tiが0.001ppm wt以下、Vが0.001ppm wt以下、Crが0.004ppm wt以下、Feが0.02ppm wt以下、Niが0.001ppm wt以下程度であり、さらにベークして窒素を除去したものを用いた。従って、カーボン以外の元素が供給されることは殆んどない。
In this example, the wafer support of the type shown in FIG. 3 of the first embodiment was used. That is, the ring-shaped wafer support portion 22 is provided on the wafer placement portion 21.
At this time, the substrate of the wafer support 20 was made of ultra high purity graphite. In the wafer support 20, the wafer setting portion 21 is covered with a SiC coating layer, and graphite is not exposed. The wafer support portion 22 has a structure having a carbon supply source from which ultra-high purity graphite is exposed. In other words, the upper surface of the ring is SiC and has a structure with graphite below. The cross-section of the ring-shaped member is a quadrangle, and the height from the upper surface on the reaction space side to the main surface of the wafer placed on the wafer placement surface was 1.65 mm. The ring member was provided with a straight line portion at a position corresponding to the OF portion of the wafer so that the inside of the ring member followed along the periphery of the wafer. The distance between the wafer outer periphery and the ring member was set to 0.15 mm.
The commercially available ultra-high-purity graphite has impurities of B of 0.1 ppm wt, Mg of 0.001 ppm wt or less, Al of 0.001 ppm wt or less, Ti of 0.001 ppm wt or less, and V of 0.001 ppm. What was less than wt, Cr was 0.004 ppm wt or less, Fe was 0.02 ppm wt or less, Ni was about 0.001 ppm wt or less, and further baked to remove nitrogen was used. Therefore, elements other than carbon are rarely supplied.

そして、上記手順で得られた、SiC基板の主面にSiCエピタキシャル膜が形成されたSiCエピタキシャルウェハに関し、CV測定装置を用いて、SiCエピタキシャルウェハの半径方向において、外周端部〜中心部〜外周端部に向けて、10mmピッチでキャリア濃度を測定し、結果を図13(a)および(b)のグラフに示した。
なお、図13(a)はSiCエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の分布を示すグラフであり、(b)はウェハ中心のキャリア濃度に対するSiCエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の比を示したグラフである。
Then, regarding the SiC epitaxial wafer obtained by the above procedure and having the SiC epitaxial film formed on the main surface of the SiC substrate, in the radial direction of the SiC epitaxial wafer, using the CV measuring device, the outer peripheral end portion to the central portion to the outer peripheral portion The carrier concentration was measured at a pitch of 10 mm toward the end, and the results are shown in the graphs of FIGS. 13 (a) and (b).
FIG. 13A is a graph showing the carrier concentration distribution in the radial direction of the SiC epitaxial wafer, and FIG. 13B is a graph showing the ratio of the carrier concentration in the radial direction of the SiC epitaxial wafer to the carrier concentration at the center of the wafer. It is.

[比較例4]
比較例4においては、製造装置として、ウェハ支持部22であるリングの表面全体がSiCであり黒鉛が露出している部分がない構造のものを用いた点を除き、実施例7と同様の手順及び条件でSiCエピタキシャルウェハを作製した。
そして、上記実施例7と同様の方法で、SiCエピタキシャルウェハの半径方向において、外周端部〜中心部〜外周端部に向けて、10mmピッチでキャリア濃度を測定し、結果を図13(a)および(b)のグラフに示した。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 4, the same procedure as in Example 7 was used, except that the manufacturing apparatus used had a structure in which the entire surface of the ring serving as the wafer support 22 was SiC and had no exposed graphite. Then, an SiC epitaxial wafer was manufactured under the conditions.
Then, the carrier concentration was measured at a pitch of 10 mm from the outer peripheral end to the central portion to the outer peripheral end in the radial direction of the SiC epitaxial wafer by the same method as in Example 7, and the results are shown in FIG. And in the graph of (b).

[評価結果]
図13(a)および(b)のグラフに示すように、本発明の製造装置を用い、原料ガスの上流にカーボンを供給しながら、SiC基板の主面にSiCエピタキシャル膜を形成することで得られた実施例7のSiCエピタキシャルウェハは、面内全体においてキャリア濃度が比較例4と比較して均一であることがわかる。
[Evaluation results]
As shown in the graphs of FIGS. 13 (a) and 13 (b), using the manufacturing apparatus of the present invention, the SiC epitaxial film is formed on the main surface of the SiC substrate while supplying carbon upstream of the source gas. It can be seen that the SiC epitaxial wafer of Example 7 thus obtained has a uniform carrier concentration as compared with Comparative Example 4 over the entire surface.

ここで、比較例4では、ウェハ中心部付近において比較的低いキャリア濃度を示しているものの、ウェハ外周部(エッジ付近)においては非常に高いキャリア濃度を示しており、SiCエピタキシャル膜の面内におけるキャリア濃度が著しく不均一となっていることがわかる。
一方、実施例7では、キャリア濃度のばらつきが比較例4より低減していた。図13(b)に示すように、比較例4ではキャリア濃度のばらつき(中央部と外周部のキャリア濃度の差)は25%以上であったのに対して、実施例7では10%程度であった。
特に、実施例7では、面内全体において比較例1に比べてキャリア濃度が低く制御されており、特に、ウェハ外周部において、キャリア濃度が大きく低減されていることがわかる。
Here, in Comparative Example 4, although a relatively low carrier concentration is shown in the vicinity of the wafer central portion, a very high carrier concentration is shown in the outer peripheral portion of the wafer (near the edge), and in the plane of the SiC epitaxial film. It can be seen that the carrier concentration is extremely uneven.
On the other hand, in Example 7, the carrier concentration variation was smaller than that in Comparative Example 4. As shown in FIG. 13B, in Comparative Example 4, the carrier concentration variation (difference in carrier concentration between the central portion and the outer peripheral portion) was 25% or more, whereas in Example 7, it was about 10%. there were.
In particular, in Example 7, the carrier concentration is controlled to be lower than that of Comparative Example 1 in the entire surface, and it can be seen that the carrier concentration is greatly reduced particularly in the outer peripheral portion of the wafer.

上記結果より、実施例7で作製したSiCエピタキシャルウェハにおいて、特に、外周部におけるキャリア濃度が低減されている理由としては、原料ガスの上流側、即ち、ウェハの周囲に黒鉛からなるウェハ支持部を設置し、ここからカーボンを供給する条件でSiCエピタキシャル膜を成膜したことにより、ガスフローの上流側に位置するウェハ外周部においてC/Si比が高められ、これに伴って、この位置のキャリア濃度が低くなったものと考えられる。   From the above results, in the SiC epitaxial wafer manufactured in Example 7, the reason that the carrier concentration in the outer peripheral portion is particularly reduced is that the wafer support portion made of graphite is formed upstream of the source gas, that is, around the wafer. By installing the SiC epitaxial film under the condition of supplying carbon from here, the C / Si ratio is increased at the wafer outer periphery located upstream of the gas flow. It is thought that the concentration was lowered.

100…製造装置、10…搭載プレート、10A…搭載プレート上面、11…凹状収容部、12…回転軸、13…回転台、20、25、27、32、34、36…ウェハ支持台、21、36A…ウェハ載置部、21a、36c…ウェハ載置面、22、26、28、33、35、36…ウェハ支持部、22a、26a、28a、33a、35a、36a…ウェハ支持部上面、30…ガス導入管、31…ガス導入口、50…シーリング、60…周壁、70…誘導コイル、G…原料ガス、K…反応空間、W…ウェハ、Wa…ウェハ主面、E…エピタキシャル膜、Ef…平坦部、Ec…エピクラウン、C…中央、R…周辺部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Manufacturing apparatus, 10 ... Mounting plate, 10A ... Mounting plate upper surface, 11 ... Concave accommodation part, 12 ... Rotating shaft, 13 ... Rotating table, 20, 25, 27, 32, 34, 36 ... Wafer support table, 21, 36A ... Wafer mounting part, 21a, 36c ... Wafer mounting surface, 22, 26, 28, 33, 35, 36 ... Wafer supporting part, 22a, 26a, 28a, 33a, 35a, 36a ... Upper surface of wafer supporting part, 30 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Gas introduction pipe, 31 ... Gas introduction port, 50 ... Sealing, 60 ... Peripheral wall, 70 ... Induction coil, G ... Source gas, K ... Reaction space, W ... Wafer, Wa ... Wafer main surface, E ... Epitaxial film, Ef ... Flat part, Ec ... Epicrown, C ... Center, R ... Peripheral part.

Claims (6)

ウェハの主面上に、化学気相成長法によってエピタキシャル膜を成長させるSiCエピタキシャルウェハの製造装置であって、
凹状収容部を有する搭載プレートと、前記凹状収容部内に配置され、上面にSiC基板が載置されるウェハ支持台を備え、
前記ウェハ支持台は、その上面に基板が載置されるウェハ載置面と、載置されるウェハの周囲を囲むように起立するウェハ支持部とを有し、
前記ウェハ支持部の反応空間側の上面の最もウェハ載置面から遠い部分から、前記ウェハ載置面に載置されるウェハの主面までの高さが1mm以上であり、
前記ウェハ支持部の反応空間側の上面の最もウェハ載置面から遠い部分から、前記搭載プレートの反応空間側の上面までの高さが0より大きく5mm以下であり、
前記ウェハ支持部の少なくとも一部が前記エピタキシャル膜の構成元素の一部を含む材料からなることを特徴とするSiCエピタキシャルウェハの製造装置
A SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus for growing an epitaxial film on a main surface of a wafer by chemical vapor deposition,
A mounting plate having a concave accommodating portion; and a wafer support table disposed in the concave accommodating portion and on which an SiC substrate is placed.
The wafer support has a wafer placement surface on which a substrate is placed, and a wafer support portion that stands up to surround the wafer to be placed,
The height from the most distant from the wafer mounting surface on the upper surface on the reaction space side of the wafer support portion to the main surface of the wafer mounted on the wafer mounting surface is 1 mm or more,
A height from a portion farthest from the wafer mounting surface on the upper surface on the reaction space side of the wafer support portion to an upper surface on the reaction space side of the mounting plate is greater than 0 and 5 mm or less;
The SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus, wherein at least a part of the wafer support part is made of a material containing a part of the constituent elements of the epitaxial film.
前記ウェハがSiC単結晶基板であり、前記エピタキシャル膜がSiCエピタキシャル膜であり、前記ウェハ支持部の少なくとも一部が黒鉛からなることを特徴とする請求項1に記載のSiCエピタキシャルウェハの製造装置2. The SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the wafer is a SiC single crystal substrate, the epitaxial film is a SiC epitaxial film, and at least a part of the wafer support portion is made of graphite. 前記ウェハ支持部が黒鉛から成り、前記ウェハ支持部の少なくとも一部に被覆層が形成されて前記被覆層で覆われていない部分に黒鉛が露出されたことを特徴とする請求項1に記載のSiCエピタキシャルウェハの製造装置The said wafer support part consists of graphite, and the coating layer was formed in at least one part of the said wafer support part, and graphite was exposed to the part which is not covered with the said coating layer. SiC epitaxial wafer manufacturing equipment . 前記ウェハ支持台上に載置されるSiC基板の主面に対し供給されるガスの流速が、0.1m/s〜10m/sであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のSiCエピタキシャルウェハの製造装置。 The flow rate of the gas supplied with respect to the main surface of the SiC substrate mounted on the said wafer support stand is 0.1 m / s-10 m / s, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus according to the item . SiC基板の主面上に、化学的気相成長法によってSiCエピタキシャル膜を成長させるSiCエピタキシャルウェハの製造方法であって、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のSiCエピタキシャルウェハの製造装置を用い、
前記ウェハ支持部の上を乗り越えてから前記SiC基板の主面上に下って到達する原料ガスの流れを生成させつつ前記SiC基板上にSiCエピタキシャル膜を生成することを特徴とするSiCエピタキシャルウェハの製造方法。
A SiC epitaxial wafer manufacturing method for growing a SiC epitaxial film on a main surface of a SiC substrate by chemical vapor deposition,
Using the SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A SiC epitaxial film is formed on the SiC substrate while generating a flow of a source gas that reaches over the main surface of the SiC substrate after overcoming the wafer support portion. Production method.
前記ウェハ支持台上に載置されるSiC基板の主面に対し供給されるガスの流速が、0.1m/s〜10m/sであることを特徴とする請求項に記載のSiCエピタキシャルウェハの製造方法。 6. The SiC epitaxial wafer according to claim 5 , wherein a flow rate of a gas supplied to a main surface of the SiC substrate placed on the wafer support is 0.1 m / s to 10 m / s. Manufacturing method.
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