SiC外延生长装置制造方法及图纸

本发明专利技术的SiC外延生长装置具备载置SiC晶片的载置台和覆盖所述载置台的炉体，所述炉体具备原料气体供给口、第1吹扫气体供给口和第2吹扫气体供给口，所述原料气体供给口位于与所述载置台相对的位置，向所述生长空间供给原料气体，所述第1吹扫气体供给口包围所述原料气体供给口的周围，向所述生长空间供给吹扫气体，所述第2吹扫气体供给口包围所述第1吹扫气体供给口的周围，向所述生长空间供给吹扫气体。

SiC epitaxial growth device

【技术实现步骤摘要】
SiC外延生长装置
本专利技术涉及SiC外延生长装置。本申请基于2018年11月30日在日本提出的专利申请2018-225520号主张优先权，将其内容引用于此。
技术介绍
碳化硅(SiC)具有与硅(Si)相比绝缘击穿电场大1个数量级，并且带隙大3倍，而且热传导率高3倍左右等特性。因此，期待碳化硅(SiC)应用于功率器件、高频器件、高温工作器件等。要促进SiC器件的实用化，确立高品质的SiC外延晶片和高品质的外延生长技术是不可缺少的。SiC器件是使用SiC外延晶片制作的，所述SiC外延晶片是从采用升华再结晶法等生长出的SiC的体单晶加工得到SiC晶片，并采用化学气相生长法(ChemicalVaporDeposition：CVD)等在上述得到的SiC晶片上生长成为器件活性区域的外延膜而得到的。再者，本说明书中，SiC外延晶片是指外延膜形成后的晶片，SiC晶片是指外延膜形成前的晶片。专利文献1记载了一种碳化硅半导体的制造装置，其具有朝向生长室侧逐渐展开的导入口。专利文献1所记载的碳化硅半导体的制造装置，能够通过扩展各种气体的导入范围，来抑制SiC半导体基板中的载流子密度的面内分布差。现有技术文献专利文献1：日本特开2017-11182号公报
技术实现思路
原料气体在生长室内分解之后反应，变为SiC。Si系原料气体和C系原料气体在气体的供给口附近分解并反应时，在气体的供给口附近产生SiC的附着物。SiC的附着物扰乱原料气体等的流动。原料气体等的流动是决定SiC外延膜品质的主要原因之一。为了提高生产效率，SiC外延生长装置难以每形成1枚膜就进行清扫。SiC的附着物在刚清扫后的状态和形成多枚膜后的状态不同。要求无论在刚清扫后还是形成多枚膜后生长条件的变动都少的SiC外延生长装置。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于得到生长条件的变动少的SiC外延生长装置。本专利技术人专心研究，结果发现，通过在原料气体的供给口周围双重地设置吹扫气体的供给口，能够实现生长条件变动少的SiC外延制造装置。即，本专利技术为了上述课题，提供以下手段。(1)第1方案的SiC外延生长装置，具备载置台和炉体，所述载置台用于载置SiC晶片，所述炉体遮盖所述载置台，并在内部具有生长空间，所述炉体具备：原料气体供给口，其位于与所述载置台相对的位置，向所述生长空间供给原料气体；第1吹扫气体供给口，其包围所述原料气体供给口的周围，向所述生长空间供给吹扫气体；第2吹扫气体供给口，其包围所述第1吹扫气体供给口的周围，向所述生长空间供给吹扫气体。(2)上述方案的SiC外延生长装置中，可以是：从所述第2吹扫气体供给口供给的吹扫气体的流速比从所述第1吹扫气体供给口供给的吹扫气体的流速慢。(3)上述方案的SiC外延生长装置中，可以是：所述第1吹扫气体供给口以10m/s以上且100m/s以下的流速向所述生长空间供给吹扫气体，所述第2吹扫气体供给口以0.1m/s以上且10m/s以下的流速向所述生长空间供给吹扫气体。(4)上述方案的SiC外延生长装置中，可以是：所述第2吹扫气体供给口位于距离所述第1吹扫气体供给口的外周为0.5mm以上的外侧。(5)上述方案的SiC外延生长装置中，可以是：所述第1吹扫气体供给口连续地包围所述原料气体供给口的外周，所述第2吹扫气体供给口散布在所述第1吹扫气体供给口的周围。(6)上述方案的SiC外延生长装置中，可以是：所述原料气体供给口是向所述生长空间供给原料气体的原料气体供给管的第1端，第1吹扫气体供给口是向所述生长空间供给吹扫气体的第1吹扫气体供给管的第1端，所述第2吹扫气体供给口是在将生长空间与预处理室隔开的隔壁上形成的贯穿孔。(7)上述方案的SiC外延生长装置中，可以是：具有多个所述原料气体供给口，多个所述原料气体供给口具有Si系气体供给口和C系气体供给口，所述第2吹扫气体供给口位于所述Si系气体供给口的周围。本专利技术一方案的SiC外延生长装置中，生长条件的变动少。附图说明图1是第1实施方式的SiC外延生长装置的截面图。图2是将第1实施方式的SiC外延生长装置的气体供给部附近放大了的截面图。图3是从生长空间侧观察第1实施方式的SiC外延生长装置的隔壁的平面图。图4是第1实施方式的SiC外延生长装置的变形例的截面图。图5是将第1实施方式的SiC外延生长装置的变形例中的气体供给部附近放大了的截面图。图6是从生长空间侧观察第1实施方式的SiC外延生长装置的变形例的顶棚部的平面图。图7是从生长空间侧观察第1实施方式的SiC外延生长装置的变形例的隔壁的平面图。附图标记说明10炉体10A第1孔10B第2孔10C第3孔11顶棚部12、42、52气体供给部13隔壁13A、48A第2吹扫气体供给口14侧壁部14A第1部分14B第2部分14C第3部分15底部15A孔部16、46原料气体供给管16A、46A原料气体供给口17、47、56、58第1吹扫气体供给管17A、47A、56A、58A第1吹扫气体供给口16a、17a、46a、47a第1端20载置台20a载置面21支持体22支持轴30加热器31第1加热器32第2加热器48A第2吹扫气体供给口53Si系气体供给部54C系气体供给部55Si系气体供给管55ASi系气体供给口57Si系气体供给管57ASi系气体供给口100、101SiC外延生长装置G原料气体G2第2原料气体K生长空间p1、p2吹扫气体P预处理室WSiC晶片具体实施方式以下，一边适当参照附图，一边对本实施方式的SiC外延生长装置进行详细说明。为了容易理解本专利技术的特征，以下说明中使用的附图有时方便起见地将成为特征的部分放大表示，各构成要素的尺寸比率等有时与实际不同。以下说明中例示的材质、尺寸等为一例，本专利技术不限定于此，在不变更其主旨的范围能够适当变更地实施。对于方向进行定义。+z方向是在与载置晶片的载置面20a垂直的方向上，朝向后述的顶棚部11的方向。-z方向是与+z方向相反的方向。在不对它们加以区别的情况下，简单地记为“z方向”。另外，有时将+z方向称为“上”，将-z方向称为“下”。x方向是与z方向正交的任意一个方向。y方向是与x方向和z方向正交的方向。“第1实施方式”图1是第1实施方式的SiC外延生长装置100的截面示意图。图1同时图示了形成SiC外延膜的SiC晶片W。SiC外延生长装置100具有炉体10、载置台20和加热器30。(炉体)炉体10具有顶棚部11、气体供给部12、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SiC外延生长装置，具备载置台和炉体，所述载置台用于载置SiC晶片，所述炉体遮盖所述载置台，并在内部具有生长空间，/n所述炉体具备：/n原料气体供给口，其位于与所述载置台相对的位置，向所述生长空间供给原料气体，/n第1吹扫气体供给口，其包围所述原料气体供给口的周围，向所述生长空间供给吹扫气体，/n第2吹扫气体供给口，其包围所述第1吹扫气体供给口的周围，向所述生长空间供给吹扫气体。/n

【技术特征摘要】
20181130 JP 2018-2255201.一种SiC外延生长装置，具备载置台和炉体，所述载置台用于载置SiC晶片，所述炉体遮盖所述载置台，并在内部具有生长空间，
所述炉体具备：
原料气体供给口，其位于与所述载置台相对的位置，向所述生长空间供给原料气体，
第1吹扫气体供给口，其包围所述原料气体供给口的周围，向所述生长空间供给吹扫气体，
第2吹扫气体供给口，其包围所述第1吹扫气体供给口的周围，向所述生长空间供给吹扫气体。


2.根据权利要求1所述的SiC外延生长装置，
从所述第2吹扫气体供给口供给的吹扫气体的流速比从所述第1吹扫气体供给口供给的吹扫气体的流速慢。


3.根据权利要求1或2所述的SiC外延生长装置，
所述第1吹扫气体供给口以10m/s以上且100m/s以下的流速向所述生长空间供给吹扫气体，
所述第2吹扫气体供给口以0.1m/s以上且10m/s以下的流速向所述生长空间供给吹扫气体。
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【专利技术属性】
技术研发人员：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