基座和化学气相生长装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供基座和化学气相生长装置。该基座是被用于在晶片的主面上采用化学气相生长法使外延膜生长的化学气相生长装置的基座，具有基台和配置于所述基台的外周部的用于支持所述晶片的外周部的3个突起部。

Base and chemical vapor growth device

【技术实现步骤摘要】
基座和化学气相生长装置
本专利技术涉及基座和化学气相生长装置。本申请基于2018年9月6日在日本提出的专利申请2018-167035要求优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
碳化硅(SiC)具有绝缘击穿电场比硅(Si)大1个数量级、带隙比硅(Si)大3倍、导热率比硅(Si)高3倍左右等特性。碳化硅(SiC)由于具有这些特性，从而被期待应用于功率器件、高频器件、高温工作器件等。因此近年来，如上所述半导体器件使用SiC外延晶片。SiC外延晶片是通过在SiC基板(SiC晶片、晶片)上使成为SiC半导体器件的活性区域的SiC外延膜生长而制造的。SiC晶片是由采用升华法等制作的SiC的体单晶加工而得到的，SiC外延膜是通过化学气相生长(ChemicalVaporDeposition：CVD)装置而形成的。作为CVD装置的一例，有具备以旋转轴为中心旋转的基座(晶片支持台)的装置。通过载置于基座上的晶片旋转，能够使面内方向的气体供给状态均匀化，在晶片上生长均匀的外延膜。晶片通过手动或自动的输送机构而输送到CVD装置内部，配置于基座上。从背面加热载置有晶片的基座，并从上方向晶片表面供给反应气体，由此进行成膜。例如，专利文献1和2记载了具有基座(支架)的装置。专利文献1记载的基座，具有基板支持部和从内侧面向中央突出的侧面凸部。侧面凸部抑制基板侧面与基座面接触。调整基板支持部和侧面凸部的形状、数量，使基板的面内温度分布的均匀性提高。在基板中央部热辐射占主导，在基板外周部热传导占主导。调整通过热辐射在基板产生的温度分布和通过热传导在基板产生的温度分布，由此使基板的面内温度分布均匀化。另外，专利文献2记载的支架，在载置晶片的部分具有凸部。凸部在支架与晶片之间形成空间，防止支架与晶片贴合。在先技术文献专利文献1：日本特开2009-88088号公报专利文献2：日本特开2009-267422号公报
技术实现思路
在SiC晶片上生长外延膜的情况下，成膜温度接近1600℃。专利文献1和2记载的基座(支架)，在使SiC外延膜成膜的高温环境下，无法使晶片的面内温度分布充分均匀。例如，专利文献1记载的基座，基板支持部沿着外周而形成。晶片由基板支持部支持，晶片的外周在整个面与基板支持部接触。在与基板支持部接触的部分，通过热传导会使局部温度发生变化。在成膜环境下基座常常成为高温，在基板支持部周边会局部成为高温。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，目的是提供能够提高在晶片上成膜的外延层的晶片面内的载流子浓度的均匀性的基座和化学气相生长装置。本专利技术人研究后法线通过将支持晶片的部分限定为3点，外延层的晶片面内的载流子浓度的均匀性得到提高。即、本专利技术为解决上述课题，提供以下手段。(1)第1技术方案涉及的基座，是被用于在晶片的主面上采用化学气相生长法使外延膜生长的化学气相生长装置的基座，其具有基台和配置在所述基台的外周部的用于支持所述晶片的外周部的3个突起部。(2)上述技术方案涉及的基座，可以设为：所述基台具有圆状凹部和从所述圆状凹部的外周立起的圆环状外周部，所述3个突起部配置在所述圆环状外周部上。(3)上述技术方案涉及的基座，可以设为：从所述3个突起部的第1端到所述圆状凹部的载置所述晶片一侧的面垂下的垂线的高度为1mm以上且5mm以下。(4)上述技术方案涉及的基座，可以设为：所述3个突起部排列为同心圆状。(5)上述技术方案涉及的基座，可以设为：所述3个突起部以等间隔排列。(6)上述技术方案涉及的基座，可以设为：所述3个突起部在载置有所述晶片时，配置在所述晶片的定向平坦部以外的位置。(7)上述技术方案涉及的基座，可以设为：所述3个突起部各自的高度为0.1mm以上且5mm以下。(8)上述技术方案涉及的基座，可以设为：所述3个突起部的形状为向上凸的半球。(9)上述技术方案涉及的基座，可以设为：所述3个突起部的形状为向上凸的圆锥。(10)上述技术方案涉及的基座，可以设为：在所述圆环状外周部上的比所述突起部靠外周方向处具有保持环。(11)第2技术方案涉及的化学气相生长装置，具备上述技术方案涉及的基座。根据本专利技术的一技术方案涉及的基座和化学气相生长装置，能够提高在晶片上成膜的外延层的晶片面内的载流子浓度的均匀性。附图说明图1是第1实施方式涉及的化学气相生长装置的截面示意图。图2是第1实施方式涉及的化学气相生长装置的基座的平面图。图3是第1实施方式涉及的化学气相生长装置的基座的截面图。图4是第1实施方式涉及的化学气相生长装置的另一例的基座的截面图。图5A是第1实施方式涉及的化学气相生长装置的另一例的基座的截面图。图5B是第1实施方式涉及的化学气相生长装置的另一例的基座的截面图。图6是第1实施方式涉及的化学气相生长装置的变形例的基座的截面图。图7是测定实施例1中的外延膜的生长速度的面内分布的结果。图8是测定实施例1中的外延膜的载流子浓度的面内分布的结果。图9是测定比较例1中的外延膜的生长速度的面内分布的结果。图10是测定比较例1中的外延膜的载流子浓度的面内分布的结果。附图标记说明10、10A、10B、10C、10D…基座12…基台12a…圆状凹部12b…圆环状外周部14、14A、14B、14C…突起部16…保持环20…支持体21…支柱30…炉体31…开闭器40…准备室41…臂100…化学气相生长装置OF…定向平面R…成膜空间S…空间W…晶片具体实施方式以下，适当参照附图对本专利技术的一技术方案涉及的基座、化学气相生长装置的优选例进行详细说明。以下的说明中使用的附图，有时为了便于理解本专利技术的特征会将特征部分放大表示，各构成要素的尺寸比率等会与实际不同。以下的说明中例示的材料、尺寸等只是一例，本专利技术并不限定于此。例如，可以在不脱离本专利技术的主旨的范围内对数量、数值、量、比例、特性等适当省略、追加、变更而实施。＜化学气相生长装置＞图1是第1实施方式涉及的化学气相生长装置的截面示意图。第1实施方式涉及的化学气相生长装置100具备炉体30、准备室40以及在炉体30和准备室40中往来的基座10。图1中为了便于理解同时图示出晶片W。炉体30形成成膜空间R。成膜空间R是在晶片上使外延膜生长的空间。以下，本说明书中有时将在晶片的主面上使外延膜生长称为“成膜”。成膜空间R在成膜期间会成为1600℃左右的高温。在炉体30的内部设有支持体20和支柱21。支持体20在成膜空间R内支持基座10。支持体20被支柱21支持。图1所示的支柱21支持支持体20的中心。支柱21也可以支持支持体20的外周。支持体20和支柱21中的至少一者能够旋转。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基座，是被用于采用化学气相生长法在晶片的主面上使外延膜生长的化学气相生长装置的基座，其具有基台和配置在所述基台的外周部的用于支持所述晶片的外周部的3个突起部。/n

【技术特征摘要】
20180906 JP 2018-1670351.一种基座，是被用于采用化学气相生长法在晶片的主面上使外延膜生长的化学气相生长装置的基座，其具有基台和配置在所述基台的外周部的用于支持所述晶片的外周部的3个突起部。


2.根据权利要求1所述的基座，
所述基台具有圆状凹部和从所述圆状凹部的外周立起的圆环状外周部，
所述3个突起部配置在所述圆环状外周部上。


3.根据权利要求2所述的基座，
从所述3个突起部的第1端到所述圆状凹部的载置所述晶片一侧的面垂下的垂线的高度为1mm以上且5mm以下。


4.根据权利要求1～3的任一项所述的基座，
所述3个突起部排列为同心圆状。


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【专利技术属性】
技术研发人员：余佳，石桥直人，深田启介，梅田喜一，渥美广范，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP