化合物半导体的制造装置以及晶片保持体制造方法及图纸

本发明专利技术的课题是抑制使化合物半导体外延生长时的组成不均匀。一种在MOCVD装置中保持晶片（W）的晶片保持体（30），具备：装载晶片（W）的装载部件（40）；和被装载于装载部件（40），并且限制装载部件（40）所装载的晶片（W）的移动的环状的限制部件（50）。在装载部件（40）的上表面设有装载晶片（W）的晶片装载面和装载限制部件（50）的环形装载面，晶片装载面相比于环形装载面向上方突出地形成，并且具有与周缘部相比中央部隆起的凸状的形状，晶片装载面的算术平均粗糙度（Ra）被设定在0.5μm以下。

Device for producing compound semiconductor and wafer holder

The subject of the present invention is to inhibit the inhomogeneous composition of a compound semiconductor during epitaxial growth. A chip in the MOCVD device (W) wafer holding body (30), with: (W) the wafer loading loading member (40); and is mounted on the mounting member (40), and the limit loading member (40) wafer loading (W) limit ring of mobile components (50). In the loading member (40) is arranged on the upper surface of the wafer loading (W) wafer surface loading and loading member (50) of the annular mounting surface is in the ring than the wafer loading loading for the above outstanding form, and is compared with the Zhou Yuanbu central uplift of the convex shape of the surface of the wafer, loading the arithmetical average degree (Ra) was set at 0.5 m.

【技术实现步骤摘要】
化合物半导体的制造装置以及晶片保持体
本专利技术涉及化合物半导体的制造装置以及晶片保持体。
技术介绍
近年，使用化合物半导体的LED（LightEmittingDiode）、FET（FieldEffectTransistor）、HEMT（HighElectronMobilityTransistor）等的各种半导体元件逐渐被广泛应用。作为使这样的化合物半导体晶体生长的方法之一，已知化学气相生长法（ChemicalVaporDeposition：以下称作CVD法）。在CVD法中，将成为化合物半导体晶体的原料的原料气体与载气一起向反应室内供给，在反应室内在被加热了的基板的附近对原料气体进行热分解，在基板上使化合物半导体晶体外延生长，由此得到化合物半导体晶片。作为公报记载的现有技术，有一种处理装置，其具有：定位环部件，其将成为基板的被处理体载置于载置台的支持区域，并且对沿载置于支持区域的被处理体的一面的移动进行规定；和移动限制机构，其设于定位环部件和载置台，容许定位环部件的热收缩差所导致的向定位环部件和载置台的径向的相对移动、且限制沿环部件的相对移动（参照专利文献1）。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特表2001-525997号公报
技术实现思路
在CVD法中，通常为了在基板的附近对原料气体进行热分解而对基板进行加热。此时，如果在基板上的不同的位置（例如周缘侧和中央侧）基板温度存在差异，则基板上所形成的化合物半导体层的组成有时根据在基板上的位置而发生变动。在这里，若在基板上所形成的化合物半导体层产生组成不均匀（组成偏差），则在为如LED那样的发光元件的情况下，会因在基板上的位置，发光波长产生差异，在为FET、HEMT那样的能动元件的情况下，会因在基板上的位置，电子、空穴的移动度产生差异的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是抑制使化合物半导体外延生长时的组成不均匀。本专利技术为一种化合物半导体的制造装置，是使用化学气相生长法在晶片上形成化合物半导体层的化合物半导体的制造装置，其特征在于，具有：在内部收容所述晶片的反应容器；配置在所述反应容器内，以所述晶片中的所述化合物半导体层的被形成面朝向上方的方式保持该晶片的晶片保持体；从外部向所述反应容器内供给成为所述化合物半导体层的原料的原料气体的供给部；和对所述晶片保持体进行加热的加热部，所述晶片保持体包括：装载所述晶片的装载部件；被装载于所述装载部件，并且通过包围被装载于该装载部件的所述晶片的周面而限制该晶片的移动的限制部件，所述装载部件具有装载所述晶片的第1装载面、和设在该第1装载面的周围并且装载所述限制部件的第2装载面，所述第1装载面，比所述第2装载面突出地形成，并且具有与周缘侧相比中央侧隆起的凸状的面形状，该第1装载面的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以下。在这样的化合物半导体的制造装置中，能使其特征在于，还具有：能够旋转地配置在所述反应容器内，能够旋转地支持所述晶片保持体的支持体，所述供给部从所述支持体的上方或侧方供给所述原料气体。另外，能使其特征在于，所述加热部将所述晶片加热到700℃以上1200℃以下。从其他观点考虑，本专利技术为一种晶片保持体，其是在使用化学气相生长法在晶片上形成化合物半导体层的化合物半导体的制造装置中使用，对该晶片进行保持的晶片保持体，其特征在于，包括：装载所述晶片的装载部件；被装载于所述装载部件，并且通过包围被装载于该装载部件的所述晶片的周面而限制该晶片的移动的限制部件，所述装载部件具有：装载所述晶片的第1装载面、和设在该晶片装载面的周围并且装载所述限制部件的第2装载面，所述第1装载面比所述第2装载面突出地形成，并且具有与周缘侧相比中央侧隆起的凸状的面形状，该第1装载面的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以下。在这样的晶片保持体中，能使其特征在于，所述化学气相生长法为有机金属气相生长法，所述化合物半导体层为III族氮化物半导体层。另外，能使其特征在于，所述晶片由在基板上预先形成了化合物半导体层的板材构成。进而，能使其特征在于，所述装载部件是在由碳构成的基材的表面形成由SiC构成的被覆层而构成，所述限制部件由石英构成。根据本专利技术，能够抑制使化合物半导体外延生长时的组成不均匀。附图说明图1是表示MOCVD（MetalOrganicChemicalVaporDeposition）装置的截面构成的一例的概要图。图2是图1所示的MOCVD装置的II-II截面图。图3是用于说明用于在MOCVD装置中保持晶片的晶片保持体的构成的一例的图。图4是晶片保持体的分解立体图。图5是用于说明晶片保持体中的装载部件的构成的图。图6是用于说明晶片保持体中的限制部件的构成的图。图7是晶片保持体的纵截面图。图8是用于说明装载部件中的晶片装载面的构成的一例的图。图9是表示利用MOCVD装置制造的叠层半导体晶片的构成的一例的截面图。图10是表示实施例1以及比较例1～比较例3各自中的、晶片保持体的晶片装载面的三维形状和所得到的叠层半导体晶片中的PL波长分布的关系的图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。＜MOCVD装置的构成＞图1是表示使用作为化学气相生长法之一的MOCVD（MetalOrganicChemicalVaporDeposition：有机金属气相生长法）的、MOCVD装置1的截面构成的图。另外，图2是图1所示的MOCVD装置1的II-II截面图。该MOCVD装置1具有下述构成：以晶片W（由后述的基板110（参照图9）或在基板110之上形成1层以上的化合物半导体层而成的叠层基板100（参照图9）构成）的结晶生长面朝向上方的方式配置，将成为进行外延生长的成为化合物半导体晶体的原料的原料气体从晶片W的上方或侧方向晶片W的上表面侧供给。MOCVD装置1具有：在内部形成有反应室的反应容器10；和配置在反应容器10的反应室内，支持后述的晶片保持体30的支持体20。其中，反应容器10具有：收容部11，其具有圆筒状的形状且形成有朝向上方的开口并且在其内部收容支持体20；盖部12，其具有圆板状的形状且安装在该收容部11的上部。在这里，收容部11以及盖部12由不锈钢等的金属构成。另外，盖部12相对于收容部11开闭自如地安装，在相对于收容部11关闭的情况下，与收容部11一起形成反应室。此外，在收容部11和盖部12相对的部位，安装有未图示的O形环等的密封件。另外，在盖部12的中央部形成有用于从设在外部的气体供给机构（未图示）向反应室内部供给原料气体的贯通孔。而且，作为供给部的一例的供给管13被连接于该贯通孔。而且，在从盖部12的中央部偏倚的位置上也形成有用于从外部观察反应室内部的贯通孔。另一方面，在收容部11的底面，贯通形成有用于将供给到反应室内的原料气体向反应室的外部排出的多个排气管。而且，在收容部11的底面中央部也形成有用于使后述的轴21通过的贯通孔（未图示）。在这里，说明MOCVD装置1中所使用的原料气体。在本实施方式中，在晶片W（基板110或叠层基板100）上，利用MOCVD装置1，形成作为化合物半导体层的一例的III族氮化物半导体层。为此，作为原料，使用包含III族元素的有机金属和包含氮的氨NH3。但是，由于有机金属主要为液体原料，所以在液态的有机金属中采用氮N本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物半导体的制造装置，是使用化学气相生长法在晶片上形成化合物半导体层的化合物半导体的制造装置，其特征在于，具备：在内部收容所述晶片的反应容器；配置在所述反应容器内，以所述晶片中的所述化合物半导体层的被形成面朝向上方的方式保持该晶片的晶片保持体；从外部向所述反应容器内供给成为所述化合物半导体层的原料的原料气体的供给部；和对所述晶片保持体进行加热的加热部，所述晶片保持体包括：装载所述晶片的装载部件；和被装载于所述装载部件，并且通过包围被装载于该装载部件的所述晶片的周面而限制该晶片的移动的限制部件，所述装载部件具备：装载所述晶片的第1装载面、和设在该第1装载面的周围并且装载所述限制部件的第2装载面，所述第1装载面，比所述第2装载面突出地形成，并且具有与周缘侧相比中央侧隆起的凸状的面形状，该第1装载面的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以下，所述第2装载面比所述第1装载面的算术平均粗糙度Ra的值大，在所述装载部件的底面侧形成外侧相对面和内侧相对面，所述装载部件的外周侧和内周侧的厚度与其他的部位不同。

【技术特征摘要】
2012.11.22 JP 256390/20121.一种化合物半导体的制造装置，是使用化学气相生长法在晶片上形成化合物半导体层的化合物半导体的制造装置，其特征在于，具备：在内部收容所述晶片的反应容器；配置在所述反应容器内，以所述晶片中的所述化合物半导体层的被形成面朝向上方的方式保持该晶片的晶片保持体；从外部向所述反应容器内供给成为所述化合物半导体层的原料的原料气体的供给部；和对所述晶片保持体进行加热的加热部，所述晶片保持体包括：装载所述晶片的装载部件；和被装载于所述装载部件，并且通过包围被装载于该装载部件的所述晶片的周面而限制该晶片的移动的限制部件，所述装载部件具备：装载所述晶片的第1装载面、和设在该第1装载面的周围并且装载所述限制部件的第2装载面，所述第1装载面，比所述第2装载面突出地形成，并且具有与周缘侧相比中央侧隆起的凸状的面形状，该第1装载面的算术平均粗糙度Ra为0.5μm以下，所述第2装载面比所述第1装载面的算术平均粗糙度Ra的值大，在所述装载部件的底面侧形成外侧相对面和内侧相对面，所述装载部件的外周侧和内周侧的厚度与其他的部位不同。2.根据权利要求1所述的化合物半导体的制造装置，其特征在于，还具备支持体，所述支持体能够旋转地配置在所述反应容器内，且能够旋转地支持所述晶片保持体，所述供给部从所述支持体的上方或...

【专利技术属性】
技术研发人员：安原秀树，吉村和孝，
申请(专利权)人：丰田合成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP