基座和具备该基座的MOCVD装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种通过涂层来减少支承面上的温度偏差的基座和具备该基座的MOCVD装置。根据本发明专利技术一实施例的基座，可以是，具有与基板接触的同时支承所述基板的支承面以及与所述支承面连接的侧面，所述基座构成为被感应线圈感应加热从而对所述基板进行支承的同时加热。可以是，所述基座包括：母材，由能够响应于所述感应线圈而感应加热的材质制成；以及涂层，涂布在所述母材的一部分或者全部表面而形成所述支承面的一部分或者全部，并具有与所述母材的磁性不同的磁性。根据本发明专利技术的基座和具备该基座的MOCVD装置，通过减少支承基板的支承面上的温度不均匀性，能够在基板上生长具有更均匀特性的薄膜，通过使用基于MOCVD工艺生长的基板，能够在元件制作时获得高产率。另外，根据本发明专利技术的MOCVD装置，能够测定正确的支承面上的温度。

Base and MOCVD device with the base

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基座和具备该基座的MOCVD装置
本专利技术涉及一种基座和具备该基座的MOCVD装置，更具体地涉及一种通过涂层来减少支承面上的温度偏差并能够测定正确的支承面上的温度的基座和具备该基座的MOCVD装置。
技术介绍
化学气相沉积(CVD；ChemicalVaporDeposition)是指使原料气体在被覆的基板上流动并通过赋予外部能量来分解原料气体从而通过气相化学反应形成薄膜的技术。为了正常进行化学反应，需要精确控制各种工艺条件以及环境，并需要供应用于活性化的能量以使原料气体自发引起化学反应。化学气相沉积可以分为利用几～几百个mTorr的低压力的LPCVD(LowPressureCVD；低压化学气相沉积)、利用等离子体使原料气体活性化的PECVD(Plasma-EnhancedCVD；等离子体增强化学气相沉积)、将在金属元素上键合有机物反应基团形态的气体分子用作原料的MOCVD(Metal-OrganicCVD；金属有机化学气相沉积)等。其中，MOCVD装置是指将III族烷基(有机金属原料气体)以及V族原料气体与高纯度的载气进行混合并提供到反应腔室内而在加热的基板上进行热分解来使化合物半导体晶体生长的装置。图1示出常规MOCVD装置的反应器构成的概要剖面图。参照图1，常规MOCVD装置的反应器10构成为包括：反应腔室1，使反应气体流入并进行反应之后流出；基座(susceptor)2，以使基板W暴露在反应腔室1的方式支承基板W；以及加热机构3，将热施加到所述基座2。为了使反应气体在基板W上反应，需要将基板W加热到高温，因此可以通过热阻方式或者感应加热方式的加热机构3来加热基座2，由此加热基板W。其中，可以将使用钨、铼等金属材质的热丝的电阻加热式加热器用作加热机构3，但是存在在超过1200℃的超高温区域的工艺条件下寿命短的问题，根据热丝的布置可能发生温度不均匀性问题。由此，并不适于需要超高温的大容量大面积的制造工艺。为了解决这种问题，使用感应加热方式的加热机构，在超过1200℃的超高温设备中用作主要加热机构。与以往的电阻加热式加热器相比，通过使用感应加热方式的加热机构可以减少支承基板的支承面上的温度偏差，但是基板的支承面上的温度不均匀性仍然存在。蒸镀在基板上的薄膜的蒸镀率以及结晶度受基板W温度的影响大，尤其是安放有基板W的基座2的支承面的温度均匀性是决定基板上的薄膜均匀度的最大因素。另外，其即将决定元件的产率，随着最近元件工艺的设计规则(designrule)减少，趋势是元件企业对温度均匀度的要求逐渐提高，因此具有优异的温度均匀度的感应加热式基座的开发对于产业界来说可能是一个当前课题。另一方面，为了制造射出紫外线的发光二极管以及激光二极管，通常使用基于氮化铝(AlN)的物质。为了抑制用作铝的前体(precursor)的TMAl和用作N的前体的NH3的寄生反应，需要使NH3的流量最小化，为了生长高质量的氮化铝，由于NH3的低裂解(Cracking)效率，需要在1400℃以上的高温下生长。为了实现这种温度，通常使用在基座周边布置热阻方式加热器或者通过感应加热方式使石墨材料自身发热的方法。但是，在1400℃以上的高温区域中，由于前面提及的热阻方式加热器的耐久性问题，主要使用RF感应加热方式。作为这种RF感应加热方式，存在有在基座下方布置感应线圈的扁平(pancake)方式和以包裹基座侧面的方式布置感应线圈的级联(cascade)方式。扁平方式中通常主要使用圆板形基座，级联方式中通常主要使用圆筒形基座。就热效率而言，对级联方式的感应线圈使用圆筒形基座是有利的。然而，在使用级联方式的感应线圈的情况下，当由于基座内部的感应电流的不均衡，使用具有100mm以上直径的圆筒形基座时，存在基座上面的中心部的温度相比边缘部显著低的问题点。即，存在如下问题：感应电流的不均衡导致基座上面的温度不均匀性，该温度不均匀性扩展至放置在基座支承面上的基板的温度不均匀性，导致特性均匀度降低以及产率降低，由此存在制造成本高的问题。(专利文献1)韩国授权专利第10-0676404号(半导体基板的温度升降控制方法及其装置)
技术实现思路
本专利技术是为了解决如上所述那样的当前问题而提出，本专利技术要解决的课题在于，提供一种通过涂层来减少支承面上的温度偏差并能够测定正确的支承面上的温度的基座和具备该基座的MOCVD装置。本专利技术的课题并不限于以上所提及的课题，通过以下记载，本领域技术人员能够清楚地理解未提及的其它课题。根据用于解决所述课题的本专利技术一实施例的基座，可以是，具有与基板接触的同时支承所述基板的支承面以及与所述支承面连接的侧面，所述基座构成为被感应线圈感应加热从而对所述基板进行支承的同时加热。可以是，所述基座包括：母材，由能够响应于所述感应线圈而感应加热的材质制成；以及涂层，涂布在所述母材的一部分或者全部表面而形成所述支承面的一部分或者全部，并具有与所述母材的磁性不同的磁性。根据本专利技术的另一特征，可以是，所述感应线圈布置成围绕所述侧面。根据本专利技术的又另一特征，可以是，所述母材具有反磁性和顺磁性中任意一个磁性，所述涂层具有与所述母材的磁性不同的磁性。根据本专利技术的又另一特征，可以是，所述母材由石墨制成，所述涂层包含碳化钽。根据本专利技术的又另一特征，可以是，所述碳化钽为TaCx，x大于0.9。根据本专利技术的又另一特征，可以是，所述涂层为第一涂层，所述基座还包括由碳化硅(SiliconCarbide)制成的第二涂层，所述第一涂层形成为覆盖所述母材的一部分，所述第二涂层形成为至少覆盖未涂布有所述第一涂层的所述母材的表面。根据本专利技术的又另一特征，可以是，所述第一涂层位于所述支承面的边缘部分，所述第二涂层位于所述支承面的中心部分。根据用于解决所述课题的本专利技术另一实施例的基座，可以是，具有与基板接触的同时支承所述基板的支承面以及与所述支承面连接的侧面，所述基座构成为被以围绕所述侧面的方式布置的感应线圈感应加热从而对所述基板进行支承的同时加热。可以是，所述基座包括：母材，由能够响应于所述感应线圈而感应加热的材质制成；以及涂层，涂布形成在所述母材的至少一部分上，并包含碳化钽，所述支承面的一部分或者全部由所述涂层形成。根据本专利技术的又另一特征，可以是，所述支承面的宽度为100mm以上。根据本专利技术的又另一特征，可以是，所述支承面的宽度相对于所述基座的高度的比率为5以下。根据用于解决所述课题的本专利技术一实施例的MOCVD装置，可以是，包括：反应腔室；基座，具有以使基板暴露于所述反应腔室的方式与所述基板接触的同时支承所述基板的支承面以及与所述支承面连接的侧面；以及感应线圈，布置成围绕所述侧面以感应加热所述基座，所述基座为上述的基座。根据本专利技术的另一特征，MOCVD装置还包括：温度测定模组，测定具备所述基座的支承面的上面的温度；以及辐射率测定模组，测定所述基座的底面的辐射率。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基座，具有与基板接触的同时支承所述基板的支承面以及与所述支承面连接的侧面，所述基座构成为被感应线圈感应加热从而对所述基板进行支承的同时加热，/n所述基座包括：/n母材，由能够响应于所述感应线圈而感应加热的材质制成；以及/n涂层，涂布在所述母材的一部分或者全部表面而形成所述支承面的一部分或者全部，并具有与所述母材的磁性不同的磁性。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170921 KR 10-2017-0122061;20180913 KR 10-2018-011.一种基座，具有与基板接触的同时支承所述基板的支承面以及与所述支承面连接的侧面，所述基座构成为被感应线圈感应加热从而对所述基板进行支承的同时加热，
所述基座包括：
母材，由能够响应于所述感应线圈而感应加热的材质制成；以及
涂层，涂布在所述母材的一部分或者全部表面而形成所述支承面的一部分或者全部，并具有与所述母材的磁性不同的磁性。


2.根据权利要求1所述的基座，其中，
所述感应线圈布置成围绕所述侧面。


3.根据权利要求1所述的基座，其中，
所述母材具有反磁性和顺磁性中任意一个磁性，
所述涂层具有另一个磁性。


4.根据权利要求1所述的基座，其中，
所述母材由石墨制成，
所述涂层包含碳化钽。


5.根据权利要求4所述的基座，其中，
所述碳化钽为TaCx，x大于0.9。


6.根据权利要求2所述的基座，其中，
所述涂层为第一涂层，
所述基座还包括由碳化硅制成的第二涂层，
所述第一涂层形成为覆盖所述母材的一部分，
所述第二涂层形成为至少覆盖未涂布有所述第一涂层的所述母材的表面。


7.根据权利要求6所述的基座，其中，
所述第一涂层位于所述支承面的边缘部分，
所述第二涂层位于所述支承面的中心部分。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵广一，金南绪，崔成哲，
申请(专利权)人：TES股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR