JP2014127612A - Wafer holder and apparatus of manufacturing epitaxial wafer - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer holder which allows for stabilized deposition growth of a high quality epitaxial layer on the wafer surface, and for adjustment of the deposition growth conditions of an epitaxial layer by using a small size wafer, and to provide an apparatus of manufacturing an epitaxial wafer including the same.SOLUTION: A wafer holder includes a planar support portion 9b covering a part of the wafer mounting surface 7a of a wafer support table 7, and having an opening 9a for mounting a SiC wafer W on the wafer mounting surface 7a side of the wafer support table 7, and an annular outer fitting portion 9c having the same periphery as that of the wafer support table 7. The support portion 9b and outer fitting portion 9c are formed integrally, the end of the opening 9a is located at a position in contact with the periphery of the wafer mounting surface 7a of the wafer support table 7, in the plan view, and the diameter of the opening 9a is larger than 0.5 times and smaller than 1.0 time of the diameter of the wafer mounting surface 7a of the wafer support table 7.

Description

本発明は、チャンバ内に原料ガスを供給しながら、加熱されたウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させるエピタキシャルウェハの製造装置に用いられるウェハホルダー、および、そのウェハホルダーを備えたエピタキシャルウェハの製造装置に関する。  The present invention relates to a wafer holder used in an epitaxial wafer manufacturing apparatus for depositing and growing an epitaxial layer on the surface of a heated wafer while supplying a source gas into the chamber, and an epitaxial wafer including the wafer holder. It relates to a manufacturing apparatus.

例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコン（Ｓｉ）に対して、バンドギャップが約３倍、絶縁破壊電界強度が約１０倍、熱伝導度が約３倍という優れた物性を有しており、パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等への応用が期待されている。  For example, silicon carbide (SiC) has excellent physical properties of about 3 times the band gap, about 10 times the dielectric breakdown electric field strength, and about 3 times the thermal conductivity of silicon (Si). Applications to power devices, high-frequency devices, high-temperature operating devices, etc. are expected.

このようなＳｉＣ半導体デバイスの製造には、通常、ＳｉＣエピタキシャルウェハが用いられる。このＳｉＣエピタキシャルウェハは、昇華再結晶法等を用いて作製されたＳｉＣ単結晶基板（ＳｉＣウェハ）の面上に、ＳｉＣ半導体デバイスの活性領域となるＳｉＣ単結晶薄膜（ＳｉＣエピタキシャル層）をエピタキシャル成長させることで作製される。  A SiC epitaxial wafer is usually used for manufacturing such a SiC semiconductor device. This SiC epitaxial wafer is obtained by epitaxially growing a SiC single crystal thin film (SiC epitaxial layer) serving as an active region of a SiC semiconductor device on the surface of a SiC single crystal substrate (SiC wafer) manufactured using a sublimation recrystallization method or the like. It is produced by.

また、エピタキシャルウェハの製造装置としては、チャンバ内に原料ガスを供給しながら、加熱されたＳｉＣウェハの面上にＳｉＣエピタキシャル層を堆積成長させる化学的気相成長（ＣＶＤ）装置が用いられる。
ＳｉＣのエピタキシャル成長は、１５００℃以上の高温で行われる。ＳｉＣのエピタキシャル成長に用いられるＣＶＤ法としては、横方向にガスを流す方法や縦方向にガスを流す方法等、種々の形態が挙げられる。特許文献１や特許文献２に記載されている横型のホットウオール法や、特許文献３〜５に記載されている自公転型のＣＶＤ装置は、その典型的なものである。いずれの方法においても、高温度に保持されたＳｉＣ基板上に材料ガスを流通させてエピタキシャル成長が行われる。その際、ガスの上流側と下流側でエピタキシャル成長の膜厚が変化したり、ドーピング濃度が変化したりするということが起こるため、最近の装置では、ウェハを載置したウェハ支持台（サセプター）を回転させることにより、結晶成長中にＳｉＣ基板を回転させている（特許文献２参照）。 As an epitaxial wafer manufacturing apparatus, a chemical vapor deposition (CVD) apparatus is used that deposits and grows an SiC epitaxial layer on the surface of a heated SiC wafer while supplying a source gas into the chamber.
The epitaxial growth of SiC is performed at a high temperature of 1500 ° C. or higher. As a CVD method used for epitaxial growth of SiC, there are various forms such as a method of flowing a gas in the horizontal direction and a method of flowing a gas in the vertical direction. The horizontal hot wall method described in Patent Document 1 and Patent Document 2 and the self-revolving CVD apparatus described in Patent Documents 3 to 5 are typical. In either method, epitaxial growth is performed by circulating a material gas on a SiC substrate maintained at a high temperature. At that time, since the film thickness of epitaxial growth changes or the doping concentration changes between the upstream side and the downstream side of the gas, in a recent apparatus, a wafer support (susceptor) on which a wafer is mounted is provided. By rotating, the SiC substrate is rotated during crystal growth (see Patent Document 2).

これらの装置において、ウェハはウェハ支持台の上に載置されているが、ウェハが回転により移動しないように、ウェハ支持台に円形凹状の座繰り加工部を設ける等してウェハを支持している。  In these apparatuses, the wafer is placed on the wafer support table, but the wafer support table is supported by providing a circular concave countersunk portion or the like so that the wafer does not move by rotation. Yes.

また、複数枚の基板を同時にエピタキシャル成長させる装置では、複数のウェハ支持台を乗せた搭載プレートが回転（公転）し、さらにウェハ支持台自体が回転(自転)する、自公転型のものが用いられる（特許文献３〜５参照）。  In addition, an apparatus for epitaxially growing a plurality of substrates simultaneously uses a self-revolving type device in which a mounting plate on which a plurality of wafer support bases are mounted rotates (revolves) and the wafer support base itself rotates (revolves). (See Patent Documents 3 to 5).

この自公転型のＣＶＤ装置では、ウェハ支持台（基板ホルダ）を収容するための複数の凹状の収容部を有する搭載プレートに、基板ホルダが自転可能な状態で収容され、基板ホルダ上にＳｉＣウェハが搭載されてエピタキシャル成長が行われる。引用文献４では、基板ホルダの中央に円形凹状の座繰り加工部が設けられ、その座繰り加工部にＳｉＣウェハが載置される。また、座繰り加工部の代わりに、基板部分の周辺部の凸部分を別のリング状の部品で構成する場合もある。
また、別の基板ホルダの形態である引用文献５に記載されている装置では、ＳｉＣウェハが載置されるウェハ支持台（基板ホルダ）を収容する複数の凹状の収容部を有する搭載プレートに、基板ホルダを支持するために、収容部と、収容部に収容された基板ホルダとの間に中心リングを挿入し、中心リングを収容部の内側面に当接するとともに、中心リングで基板ホルダの側面を囲んでいる。さらに、中心リングの上面および基板ホルダの外縁を覆うように、中心リングとは別体のカバーリング（ダミー基板）を配置する。このカバーリングにおける、中心リングの上面および基板ホルダの外縁を覆っていない部分（カバーリングの内側）にＳｉＣウェハが収容され、基板ホルダ上にＳｉＣウェハが載置される（特許文献５参照）。 In this self-revolving type CVD apparatus, the substrate holder is accommodated in a state capable of rotating on a mounting plate having a plurality of concave accommodating portions for accommodating a wafer support (substrate holder), and an SiC wafer is placed on the substrate holder. Is mounted and epitaxial growth is performed. In Cited Document 4, a circular concave countersunk portion is provided in the center of the substrate holder, and a SiC wafer is placed on the countersink portion. Further, instead of the countersinking portion, the convex portion in the peripheral portion of the substrate portion may be constituted by another ring-shaped component.
Moreover, in the apparatus described in the cited document 5 which is a form of another substrate holder, on the mounting plate having a plurality of concave accommodating portions for accommodating the wafer support (substrate holder) on which the SiC wafer is placed, In order to support the substrate holder, a central ring is inserted between the accommodating portion and the substrate holder accommodated in the accommodating portion, the central ring abuts on the inner surface of the accommodating portion, and the side surface of the substrate holder is supported by the central ring. Is enclosed. Further, a cover ring (dummy substrate) separate from the center ring is disposed so as to cover the upper surface of the center ring and the outer edge of the substrate holder. The SiC wafer is accommodated in a portion of the cover ring that does not cover the upper surface of the center ring and the outer edge of the substrate holder (inside the cover ring), and the SiC wafer is placed on the substrate holder (see Patent Document 5).

ところで、ＣＶＤ装置では、成膜中に、搭載プレートがその中心軸周りに回転駆動されるとともに、複数の基板ホルダが各々の中心軸周りに回転駆動される。そのため、特許文献５に記載の発明では、この回転駆動に伴って、中心リングと基板ホルダが擦れ合って、パーティクルと呼ばれる微細な屑が生じることがあった。このようなパーティクルが、ＳｉＣウェハの面上やＳｉＣエピタキシャル層の面上に付着すると、ＳｉＣエピタキシャル層の膜質が著しく低下する。  Incidentally, in the CVD apparatus, during film formation, the mounting plate is rotationally driven around its central axis, and the plurality of substrate holders are rotationally driven around their central axes. Therefore, in the invention described in Patent Document 5, with this rotational drive, the center ring and the substrate holder may rub against each other, and fine debris called particles may be generated. When such particles adhere to the surface of the SiC wafer or the surface of the SiC epitaxial layer, the film quality of the SiC epitaxial layer is significantly deteriorated.

また、ＳｉＣウェハは高価であり、サイズが大きくなるほど高価である。そのため、ＳｉＣウェハの面上にＳｉＣエピタキシャル層を堆積成長させる条件を調整する際には、実際のエピタキシャルウェハの製造時に用いられるものよりもサイズが小さいＳｉＣウェハを用いることにより、コストを削減することが望まれていた。  Further, the SiC wafer is expensive, and the cost increases as the size increases. Therefore, when adjusting the conditions for depositing and growing the SiC epitaxial layer on the surface of the SiC wafer, the cost can be reduced by using a SiC wafer having a smaller size than that used when manufacturing the actual epitaxial wafer. Was desired.

特開２００８−２７０６８２号公報JP 2008-270682 A 特開２０１１−１８７７２号公報JP 2011-18772 A 特開平１−２７８４９８号公報JP-A-1-278498 米国特許第５７９９７７号明細書US Pat. No. 5,799,777 特表２００４−５０７６１９号公報JP-T-2004-507619

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、上述したパーティクルの低減を図ることによって、高品質なエピタキシャル層をウェハの面上に安定して堆積成長させることが可能であるとともに、サイズが小さいウェハを用いてエピタキシャル層を堆積成長させる条件を調整することが可能なウェハホルダー、および、そのようなウェハホルダーを用いることによって、製品歩留まりの更なる向上を可能とするとともに、低コストでエピタキシャル層を堆積成長させる条件を調整することを可能としたエピタキシャルウェハの製造装置を提供することを目的とする。  The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and by reducing the above-described particles, it is possible to stably deposit and grow a high-quality epitaxial layer on the surface of the wafer. In addition, a wafer holder capable of adjusting the conditions for depositing and growing an epitaxial layer using a wafer having a small size, and further improving the product yield by using such a wafer holder. In addition, an object of the present invention is to provide an epitaxial wafer manufacturing apparatus capable of adjusting conditions for depositing and growing an epitaxial layer at low cost.

本発明は、以下の手段を提供する。
（１）チャンバ内に原料ガスを供給しながら、加熱されたウェハ支持台の上に搭載されたウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させるエピタキシャルウェハの製造装置において、前記ウェハ支持台の上に載置されるウェハホルダーであって、
前記ウェハ支持台は、その上面の中央にウェハ載置面を有するとともに、周辺部に段差面を有し、
前記ウェハホルダーは、前記ウェハ支持台の上面の一部を覆うとともに、前記ウェハ支持台の上面側に前記ウェハを載置する平面視円形状の開口部を有する平板状の支持部、および、前記ウェハ支持台の外周と同じ外周を有する円環状の外嵌部を備え、
前記支持部と前記外嵌部は一体に形成され、
前記開口部の端部が平面視で前記ウェハ支持台のウェハ載置面の外周に接する位置にあり、
前記開口部の直径は、前記ウェハ支持台のウェハ載置面の直径の０．５倍より大きくかつ１倍未満であることを特徴とするウェハホルダー。
（２）チャンバ内に原料ガスを供給しながら、加熱されたウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させるエピタキシャルウェハの製造装置において、前記ウェハが載置されるウェハ支持台を収容する複数の凹状の収容部を有する搭載プレート上に、前記ウェハ支持台および前記ウェハを支持するために用いられるウェハホルダーであって、
前記ウェハ支持台は、その上面の中央にウェハ載置面を有するとともに、周辺部に段差面を有し、
前記ウェハ支持台の上面の一部を覆うとともに、前記ウェハ支持台の上面側に前記ウェハを載置する平面視円形状の開口部を有する平板状の支持部、および、前記ウェハ支持台の外周と同じ外周を有する円環状の外嵌部を備え、
前記支持部と前記外嵌部は一体に形成され、
前記開口部の端部が平面視で前記ウェハ支持台のウェハ載置面の外周に接する位置にあり、
前記開口部の直径は、前記ウェハ支持台のウェハ載置面の直径の０．５倍より大きくかつ１倍未満であることを特徴とするウェハホルダー。
（３）前記支持部と前記外嵌部は炭化珪素が用いられていることを特徴とする前項（１）または（２）に記載のウェハホルダー。
（４）チャンバ内に原料ガスを供給しながら、加熱されたウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させるエピタキシャルウェハの製造装置であって、
前記ウェハが載置されるウェハ支持台を収容する複数の凹状の収容部を有し、これら複数の収容部が周方向に並んで配置された搭載プレートと、
前記搭載プレートとの間で反応空間を形成するように、前記搭載プレートの上面に対向して配置された天板と、
前記搭載プレートの下面側と前記天板の上面側のいずれか一方または両方に配置されて、前記ウェハ支持台に載置されたウェハを加熱する加熱手段と、
前記天板の上面中央部から前記反応空間内に前記原料ガスを導入するガス導入口を有して、このガス導入口から放出された原料ガスを前記反応空間の内側から外側に向かって供給するガス供給手段と、を備え、
前記ウェハ支持台および前記ウェハは、前項（１）〜（３）のいずれか１項に記載のウェハホルダーによって、前記搭載プレートに支持されることを特徴とするエピタキシャルウェハの製造装置。 The present invention provides the following means.
(1) In an epitaxial wafer manufacturing apparatus in which an epitaxial layer is deposited and grown on the surface of a wafer mounted on a heated wafer support table while supplying a source gas into the chamber, A wafer holder to be placed;
The wafer support has a wafer mounting surface at the center of the upper surface thereof, and has a stepped surface at the periphery.
The wafer holder covers a part of the upper surface of the wafer support table and has a flat plate-shaped support unit having an opening having a circular shape in plan view on the upper surface side of the wafer support table, and An annular outer fitting portion having the same outer periphery as the outer periphery of the wafer support base,
The support portion and the outer fitting portion are integrally formed,
The end of the opening is in a position in contact with the outer periphery of the wafer mounting surface of the wafer support in plan view,
The diameter of the opening is larger than 0.5 and less than 1 times the diameter of the wafer mounting surface of the wafer support.
(2) In an epitaxial wafer manufacturing apparatus in which an epitaxial layer is deposited and grown on the surface of a heated wafer while supplying a source gas into the chamber, a plurality of concave shapes for accommodating a wafer support on which the wafer is placed A wafer holder used to support the wafer support and the wafer on a mounting plate having a storage portion of:
The wafer support has a wafer mounting surface at the center of the upper surface thereof, and has a stepped surface at the periphery.
A flat plate-like support part that covers a part of the upper surface of the wafer support table and has a circular opening in a plan view for mounting the wafer on the upper surface side of the wafer support table, and an outer periphery of the wafer support table An annular outer fitting portion having the same outer periphery as
The support portion and the outer fitting portion are integrally formed,
The end of the opening is in a position in contact with the outer periphery of the wafer mounting surface of the wafer support in plan view,
The diameter of the opening is larger than 0.5 and less than 1 times the diameter of the wafer mounting surface of the wafer support.
(3) The wafer holder as described in (1) or (2) above, wherein silicon carbide is used for the support portion and the external fitting portion.
(4) An epitaxial wafer manufacturing apparatus for depositing and growing an epitaxial layer on the surface of a heated wafer while supplying a source gas into the chamber,
A plurality of concave accommodating portions for accommodating a wafer support on which the wafer is placed, and a plurality of the accommodating portions arranged in a circumferential direction; a mounting plate;
A top plate disposed to face the upper surface of the mounting plate so as to form a reaction space with the mounting plate;
A heating means that heats a wafer placed on the wafer support, disposed on either or both of the lower surface side of the mounting plate and the upper surface side of the top plate;
A gas inlet for introducing the source gas into the reaction space from the center of the top surface of the top plate is provided, and the source gas discharged from the gas inlet is supplied from the inside to the outside of the reaction space. A gas supply means,
The said wafer support stand and the said wafer are supported by the said mounting plate by the wafer holder of any one of said clause (1)-(3), The manufacturing apparatus of the epitaxial wafer characterized by the above-mentioned.

このウェハホルダーでは、開口部の端部が平面視でウェハ支持台のウェハ載置面の外周に接する位置にあり、開口部の直径が、ウェハ支持台のウェハ載置面の直径の０．５倍より大きくかつ１倍未満であることから、実際のエピタキシャルウェハの製造時に用いられるものよりもサイズが小さいウェハを用いて、ウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させる条件を調整することが可能である。すなわち、ウェハ支持台が自転しているので、ウェハ支持台のウェハ載置面の面内の分布（成長層厚やキャリア濃度）が回転対称であるため、ウェハ支持台の回転中心からウェハ載置面の外周までのデータがすべて測定され、ウェハ支持台の載置面のデータ全てを推定できる。これにより、高価である大口径のウェハを用いることなく、エピタキシャル層を堆積成長させる条件の調整を行うことができるため、費用を削減することができる。また、生産工程においても、このウェハホルダーを用いることにより、生産する基板の口径を簡単に変更することが可能になる。  In this wafer holder, the end of the opening is in a position in contact with the outer periphery of the wafer mounting surface of the wafer support in plan view, and the diameter of the opening is 0.5 of the diameter of the wafer mounting surface of the wafer support. It is possible to adjust the conditions for depositing and growing the epitaxial layer on the surface of the wafer by using a wafer having a size smaller than that used in the production of an actual epitaxial wafer. It is. That is, since the wafer support table rotates, the distribution (growth layer thickness and carrier concentration) of the wafer support surface in the surface of the wafer support table is rotationally symmetric. All the data up to the outer periphery of the surface is measured, and all the data on the mounting surface of the wafer support can be estimated. Accordingly, the conditions for depositing and growing the epitaxial layer can be adjusted without using an expensive large-diameter wafer, so that the cost can be reduced. Also in the production process, by using this wafer holder, the diameter of the substrate to be produced can be easily changed.

本発明に係るウェハホルダーは、ウェハが自転しながら成長する方式のエピタキシャル装置に適用することができる。図２に示すようなウェハがプラネタリ（自公転）せずに、自転のみする場合に適用しても、上記の効果が得られる。  The wafer holder according to the present invention can be applied to an epitaxial apparatus in which a wafer grows while rotating. Even if the present invention is applied to the case where the wafer as shown in FIG.

また、本発明に係るウェハホルダーでは、支持部と外嵌部が一体に形成されていることから、搭載プレートが自公転する場合において、支持部と外嵌部が擦れ合って、パーティクルが生じることがない。また、支持部と外嵌部が一体に成形されているため、支持部の強度が補強され、開口部の大きさを大きくとっても破損し難い。  Further, in the wafer holder according to the present invention, since the support portion and the outer fitting portion are integrally formed, when the mounting plate rotates and revolves, the support portion and the outer fitting portion rub against each other to generate particles. There is no. Moreover, since the support part and the external fitting part are integrally molded, the strength of the support part is reinforced, and even if the size of the opening is large, it is difficult to break.

また、本発明に係るエピタキシャルウェハの製造装置では、本発明に係るウェハホルダーによって一体として、ウェハ支持台およびウェハを搭載プレートに支持させていることから、ウェハ上にエピタキシャル層を堆積成長させる際に、搭載プレートが自公転しても、ウェハ位置が固定されて、がたつきが少なくパーティクルが生じることがないので、ウェハの面上に、パーティクルが埋め込まれることなく、高品質のエピタキシャル層を薄膜形成することが可能である。  Further, in the epitaxial wafer manufacturing apparatus according to the present invention, the wafer support base and the wafer are supported by the mounting plate as a unit by the wafer holder according to the present invention, so that when the epitaxial layer is deposited and grown on the wafer. Even if the mounting plate rotates and revolves, the wafer position is fixed, and there is little rattling and particles are not generated. Therefore, a high quality epitaxial layer is formed on the wafer surface without embedding particles. It is possible to form.

本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造装置の第一の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 manufacturing apparatus of the epitaxial wafer to which this invention is applied. 本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造装置の第一の実施形態を構成する搭載プレートの一例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows an example of the mounting plate which comprises 1st embodiment of the manufacturing apparatus of the epitaxial wafer to which this invention is applied. 本発明を適用したウェハホルダーの一例を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is a schematic diagram which shows an example of the wafer holder to which this invention is applied, (a) is a top view, (b) is sectional drawing which follows the AA line of (a). 本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造装置の第二の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 manufacturing apparatus of the epitaxial wafer to which this invention is applied. 実施例において、ＳｉＣエピタキシャル層を形成した後の４インチのＳｉＣウェハについて膜厚を測定した位置を示す平面模式図である。In an Example, it is a plane schematic diagram which shows the position which measured the film thickness about the 4-inch SiC wafer after forming a SiC epitaxial layer. 実施例および比較例において、ＳｉＣエピタキシャル層を形成した後のＳｉＣウェハについて膜厚分布を示すグラフである。In an Example and a comparative example, it is a graph which shows film thickness distribution about the SiC wafer after forming a SiC epitaxial layer. 比較例において、ＳｉＣエピタキシャル層を形成した後の６インチのＳｉＣウェハについて膜厚を測定した位置を示す平面模式図である。In a comparative example, it is a mimetic diagram showing a position which measured a film thickness about a 6-inch SiC wafer after forming a SiC epitaxial layer. 実施例および比較例において、ＳｉＣエピタキシャル層を形成する際、ＳｉＣウェハ上におけるキャリア濃度分布を示すグラフである。In an Example and a comparative example, when forming a SiC epitaxial layer, it is a graph which shows carrier concentration distribution on a SiC wafer.

以下、本発明を適用したウェハホルダーおよびエピタキシャルウェハの製造装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴を分かり易くするために、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等が実際と同じであるとは限らない。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、本発明はそれらに必ずしも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。 Hereinafter, a wafer holder and an epitaxial wafer manufacturing apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the characteristics easy to understand, there are cases where the characteristic portions are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios and the like of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent. In addition, the materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not necessarily limited thereto, and can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention. .

（１）第一の実施形態
（エピタキシャルウェハの製造装置、ウェハホルダー）
図１は、本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造装置の第一の実施形態を示す断面模式図である。図２は、本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造装置の第一の実施形態を構成する搭載プレートの一例を示す平面模式図である。図３は、本発明を適用したウェハホルダーの一例を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造装置は、例えば、図１に示すようなＣＶＤ装置１であり、図示を省略する減圧排気可能なチャンバ（成膜室）内に、ＳｉＣの原料ガスＧを供給しながら、加熱されたＳｉＣウェハＷの面上にＳｉＣエピタキシャル層（図示せず。）を堆積成長させるものである。なお、原料ガスＧには、例えば、Ｓｉ源にシラン（ＳｉＨ４）、炭素（Ｃ）源にプロパン（Ｃ３Ｈ８）を含むものを用いることができ、さらに、キャリアガスとして水素（Ｈ２）を含むものを用いことができる。 (1) First embodiment (epitaxial wafer manufacturing apparatus, wafer holder)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of an epitaxial wafer manufacturing apparatus to which the present invention is applied. FIG. 2 is a schematic plan view showing an example of a mounting plate constituting the first embodiment of the epitaxial wafer manufacturing apparatus to which the present invention is applied. 3A and 3B are schematic views showing an example of a wafer holder to which the present invention is applied. FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
An epitaxial wafer manufacturing apparatus to which the present invention is applied is, for example, a CVD apparatus 1 as shown in FIG. 1, and supplies SiC source gas G into a chamber (deposition chamber) that can be evacuated under reduced pressure (not shown). On the other hand, a SiC epitaxial layer (not shown) is deposited and grown on the surface of the heated SiC wafer W. As the source gas G, for example, a gas containing silane (SiH 4 ) as a Si source and propane (C 3 H 8 ) as a carbon (C) source can be used, and hydrogen (H 2 ) is used as a carrier gas. ) Can be used.

具体的に、このＣＶＤ装置１は、チャンバの内部において、複数のＳｉＣウェハＷが載置される搭載プレート２と、この搭載プレート２との間で反応空間Ｋを形成するように、搭載プレート２の上面に対向して配置されたシーリング（天板）３と、搭載プレート２およびシーリング３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４とを備えている。  Specifically, the CVD apparatus 1 includes a mounting plate 2 so as to form a reaction space K between the mounting plate 2 on which a plurality of SiC wafers W are mounted and the mounting plate 2 inside the chamber. A ceiling (top plate) 3 disposed opposite to the upper surface of the substrate 3 and a peripheral wall 4 disposed outside the mounting plate 2 and the ceiling 3 so as to surround the reaction space K.

搭載プレート２は、円盤状の回転台５と、この回転台５の下面５ｂ中央部に取り付けられた回転軸６とを有し、回転台５は、この回転軸６と一体に回転自在に支持されている。また、回転台５の上面５ａ側には、ＳｉＣウェハＷが載置される円盤状のウェハ支持台（基板ホルダ）７を収容する複数の凹状の収容部８が設けられている。  The mounting plate 2 has a disk-shaped rotating table 5 and a rotating shaft 6 attached to the center of the lower surface 5b of the rotating table 5. The rotating table 5 is rotatably supported integrally with the rotating shaft 6. Has been. Further, on the upper surface 5 a side of the turntable 5, a plurality of concave accommodating portions 8 for accommodating a disk-shaped wafer support base (substrate holder) 7 on which the SiC wafer W is placed are provided.

収容部８は、平面視（回転台５の上面５ａ側から見て）円形状をなし、回転台５の周方向（回転方向）に等間隔に複数並んで設けられている。図２では、収容部８が等間隔に６個並んで設けられている場合を例示する。
ウェハ支持台７の上面は、後述するウェハホルダー９の外嵌部９ｃの内径よりも小さなウェハ載置面７ａと、外嵌部９ｃが嵌り込む段差部７ｂとを有する。
また、ウェハ支持台７は、回転台５の収容部８の内径よりも僅かに小さい外径を有し、収容部８の底面の中央部にあるピン状の小突起（図示せず）によって下から支えられることにより、回転台５の収容部８に、各々の中心軸周りに回転自在に支持されている。 The accommodating portions 8 have a circular shape in plan view (as viewed from the upper surface 5a side of the turntable 5), and are provided in a plurality at equal intervals in the circumferential direction (rotation direction) of the turntable 5. In FIG. 2, the case where the six accommodating parts 8 are provided along with equal intervals is illustrated.
The upper surface of the wafer support 7 has a wafer placement surface 7a that is smaller than the inner diameter of an outer fitting portion 9c of the wafer holder 9, which will be described later, and a step portion 7b into which the outer fitting portion 9c is fitted.
Further, the wafer support base 7 has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the accommodating portion 8 of the turntable 5, and is lowered by a pin-like small protrusion (not shown) at the center of the bottom surface of the accommodating portion 8. Is supported by the housing portion 8 of the turntable 5 so as to be rotatable around each central axis.

ウェハホルダー９は、ウェハ支持台７の上面、すなわち、ウェハ載置面７ａの一部（主に外縁部）を覆うとともに、ウェハ支持台７のウェハ載置面７ａ側にＳｉＣウェハＷを載置する平面視円形状の開口部９ａを有する、平面視した外形が円形状の支持部９ｂ、および、支持部９ｂに対して垂直に設けられ、ウェハ支持台７の段差部７ｂとの間に挿入され、支持部９ｂと同じ外径を有し、収容部８の内側面８ａに当接するとともに、平面視円環状の外嵌部９ｃを備えている。
また、支持部９ｂと外嵌部９ｃは一体に形成されている。ここで、支持部９ｂと外嵌部９ｃが一体に形成されているとは、支持部９ｂと外嵌部９ｃが同一の材料で連続して（境目がなく）形成されていること、および、支持部９ｂと外嵌部９ｃが同一の材料または異なる材料で形成され、接着剤による接着、溶着、溶接等によって一体化されていることを言う。 The wafer holder 9 covers the upper surface of the wafer support base 7, that is, a part of the wafer placement surface 7 a (mainly the outer edge), and places the SiC wafer W on the wafer placement surface 7 a side of the wafer support base 7. The planar view has an opening 9a having a circular shape in plan view, and is provided between the circular support portion 9b and the support portion 9b so as to be perpendicular to the step portion 7b of the wafer support base 7. The outer portion 9c has the same outer diameter as the support portion 9b, contacts the inner side surface 8a of the housing portion 8, and has an annular outer fitting portion 9c.
Moreover, the support part 9b and the external fitting part 9c are integrally formed. Here, the support portion 9b and the outer fitting portion 9c are integrally formed, that the support portion 9b and the outer fitting portion 9c are continuously formed of the same material (without a boundary), and The support portion 9b and the outer fitting portion 9c are formed of the same material or different materials, and are integrated by adhesion, welding, welding, or the like using an adhesive.

また、図３に示すように、ウェハホルダー９の開口部９ａのなす円Ｘ１は、回転台５の収容部８に収容されたウェハ支持台７のウェハ載置面７ａのなす円Ｘ２に内接し、開口部９ａの直径Ｄ１は、ウェハ支持台７の直径Ｄ２の０．５倍より大きくかつ１倍未満である。なお、ウェハホルダー９の開口部９ａのなす円Ｘ１が、回転台５の収容部８に収容されたウェハ支持台７のウェハ載置面７ａのなす円Ｘ２に内接するとは、すなわち、ウェハホルダー９の開口部９ａのなす円Ｘ１が、ウェハホルダー９の外嵌部９ｃの内側面がなす円Ｘ３に内接していることを言う。これにより、ウェハホルダー９の開口部９ａのなす円Ｘ１の中心Ｃ１は、回転台５の収容部８に収容されたウェハ支持台７のウェハ載置面７ａのなす円Ｘ２の中心Ｃ２と重なることなく、ずれて配置される。 Further, as shown in FIG. 3, the circle formed by X 1 in the opening 9a of the wafer holder 9, the circle formed X 2 of the wafer mounting surface 7a of the wafer support table 7 stored in the storage portion 8 of the turntable 5 Inscribed, the diameter D 1 of the opening 9 a is larger than 0.5 times and smaller than 1 times the diameter D 2 of the wafer support 7. Incidentally, circle formed X 1 of the opening 9a of the wafer holder 9, and inscribed in the wafer mounting surface 7a circle formed X 2 of the wafer support table 7 stored in the storage portion 8 of the turntable 5, i.e., circle formed X 1 of the opening 9a of the wafer holder 9, it means that inscribed in circle X 3 formed by the inner surface of the outer fitting portion 9c of the wafer holder 9. As a result, the center C 1 of the circle X 1 formed by the opening 9 a of the wafer holder 9 is the center C of the circle X 2 formed by the wafer mounting surface 7 a of the wafer support 7 accommodated in the housing 8 of the turntable 5. Without being overlapped with two .

また、ウェハホルダー９の開口部９ａのなす円Ｘ１が、回転台５の収容部８に収容されたウェハ支持台７のなす円Ｘ２に内接し、ウェハホルダー９の開口部９ａの直径Ｄ１が、ウェハ支持台７のウェハ載置面７ａの直径Ｄ２の０．５倍より大きくかつ１倍未満であることにより、開口部９ａ内に載置されたＳｉＣウェハＷは、回転台５の上面５ａ側において、少なくとも、ウェハ支持台７の上面７ａ全面を覆うように載置されたＳｉＣウェハの中心から外周に渡る領域（ウェハ支持台７のウェハ載置面７ａ全面を覆うように載置されたＳｉＣウェハの半径方向の領域）に重なるように配置される。 Further, the circle formed by X 1 in the opening 9a of the wafer holder 9, inscribed in the circle formed by X 2 of the wafer support table 7 stored in the storage portion 8 of the turntable 5, the diameter D of the opening 9a of the wafer holder 9 1, by less than large and 1 times than 0.5 times the diameter D 2 of the wafer mounting surface 7a of the wafer support table 7, SiC wafers W placed in the opening portion 9a, the turntable 5 On the upper surface 5a side, a region extending from the center to the outer periphery of the SiC wafer placed so as to cover at least the entire upper surface 7a of the wafer support 7 (mounting so as to cover the entire wafer placement surface 7a of the wafer support 7). It arrange | positions so that it may overlap with the area | region of the radial direction of the placed SiC wafer.

ウェハホルダー９の支持部９ｂの厚さ、言い換えれば、ウェハホルダー９がウェハ支持台７に支持された状態で、ウェハ支持台７のウェハ載置面７ａから支持部９ｂにおけるウェハ支持台７のウェハ載置面７ａと対向する面とは反対側の面（上面）９ｄまでの高さは、ＳｉＣウェハの厚さＷに対して、５０％以上かつ１５０％以下であることが好ましく、８０％以上かつ１３０％以下であることがより好ましく、９０％以上かつ１１０％以下であることがさらに好ましい。本実施形態では、ウェハホルダー９の開口部９ａおよびＳｉＣウェハは回転中心に対して偏った位置に配置されるため、ウェハホルダー９の支持部９ｂの厚さとＳｉＣウェハの厚さが大きく異なると、ウェハ支持台７の重心が回転中心からずれてしまい回転が変則的になってしまうためである。特に、駆動用ガスによりウェハ支持台７を回転駆動させる機構の場合、駆動力が小さいため、回転が変則的になると、複数のウェハ支持台７間で回転の差が生じやすくなる。複数のウェハ支持台７間で回転の差があると、複数のウェハ支持台７間で特性の差が生じてしまうので好ましくない。  The thickness of the support portion 9b of the wafer holder 9, in other words, the wafer holder 7 is supported by the wafer support base 7, and the wafer on the wafer support base 7 in the support portion 9b from the wafer mounting surface 7a. The height to the surface (upper surface) 9d opposite to the surface facing the mounting surface 7a is preferably 50% or more and 150% or less with respect to the thickness W of the SiC wafer, and is 80% or more. Further, it is more preferably 130% or less, and further preferably 90% or more and 110% or less. In the present embodiment, the opening 9a of the wafer holder 9 and the SiC wafer are arranged at a position deviated from the rotation center. Therefore, if the thickness of the support 9b of the wafer holder 9 and the thickness of the SiC wafer are greatly different, This is because the center of gravity of the wafer support 7 is shifted from the center of rotation, and the rotation becomes irregular. Particularly, in the case of a mechanism that rotationally drives the wafer support 7 with the driving gas, since the driving force is small, if the rotation becomes irregular, a difference in rotation is likely to occur between the plurality of wafer support 7. If there is a difference in rotation between the plurality of wafer support tables 7, a difference in characteristics occurs between the plurality of wafer support tables 7, which is not preferable.

また、図１に示すように、ウェハホルダー９の上面９ｄは、回転台５の上面５ａと同一面か、それよりも下側にあることが好ましい。ＳｉＣウェハが支持部９ｂより高い場合、ＳｉＣウェハ端部で原料ガスの流れの乱れ（層流の乱れ）が生じやすく、ＳｉＣウェハ端部のエピタキシャル層の特性が内側と差が生じてしまう場合がある。さらに、ＳｉＣウェハがウェハホルダー９の上面９ｄと略同一面上にあることが最も好ましい。この場合、原料ガスの流れを乱さない。  Further, as shown in FIG. 1, the upper surface 9 d of the wafer holder 9 is preferably on the same plane as the upper surface 5 a of the turntable 5 or on the lower side thereof. When the SiC wafer is higher than the support portion 9b, the raw material gas flow disturbance (laminar flow disturbance) tends to occur at the SiC wafer end, and the characteristics of the epitaxial layer at the SiC wafer end may differ from the inside. is there. Furthermore, it is most preferable that the SiC wafer is substantially flush with the upper surface 9 d of the wafer holder 9. In this case, the flow of the source gas is not disturbed.

ウェハホルダー９の開口部９ａは、円形であることが望ましい。また、ＳｉＣウェハとして、オリエーテンションフラット（ＯＦ）がついている場合は、ＳｉＣウェハと相似形でＯＦに対応する直線部があってもよい。ウェハ支持台７のウェハ載置面７ａ上に、ＳｉＣウェハにも支持部９ｂにも覆われていない部分があると、その部分にＳｉＣ結晶が堆積するため、ＳｉＣウェハがウェハ載置面７ａに対し浮く場合がある。そこで、この直線部を設けることにより、ＯＦの外側のウェハ載置面７ａに不要な炭化珪素が堆積することを防止できる。また、直線部は、ウェハホルダー９の支持部９ｂにおける、ウェハ支持台７のウェハ載置面７ａの外周と接する面とは反対側に設けられることが好ましい。直線部は、面内分布のデータを不足させることがないためである。  The opening 9a of the wafer holder 9 is preferably circular. Further, when an orientation flat (OF) is attached as the SiC wafer, there may be a straight line portion similar to the SiC wafer and corresponding to the OF. If there is a portion on the wafer placement surface 7a of the wafer support 7 that is not covered by the SiC wafer or the support portion 9b, SiC crystals are deposited on the portion, so that the SiC wafer is deposited on the wafer placement surface 7a. May float. Therefore, by providing this straight portion, unnecessary silicon carbide can be prevented from being deposited on the wafer placement surface 7a outside the OF. The linear portion is preferably provided on the opposite side of the support portion 9 b of the wafer holder 9 from the surface in contact with the outer periphery of the wafer mounting surface 7 a of the wafer support 7. This is because the straight line portion does not run out of in-plane distribution data.

ウェハホルダー９には、炭化珪素を用いるのが望ましい。ウェハホルダー９の支持部９ｂの表面をＳｉＣウェハと同じ材料で形成することにより、ＳｉＣウェハ周辺部の特性のばらつきを小さくすることができる。また、ウェハホルダー９の支持部９ｂの表面に堆積したＳｉＣは強固に付着するため、剥離してパーティクルとなることが少ない。  It is desirable to use silicon carbide for the wafer holder 9. By forming the surface of the support portion 9b of the wafer holder 9 with the same material as that of the SiC wafer, it is possible to reduce variations in the characteristics of the peripheral portion of the SiC wafer. Moreover, since SiC deposited on the surface of the support portion 9b of the wafer holder 9 adheres firmly, it rarely peels off and becomes particles.

そして、搭載プレート２は、いわゆるプラネタリ（自公転）方式を採用している。搭載プレート２は、図示を省略する駆動モータにより回転軸６が回転駆動されると、回転台５がその中心軸周りに回転駆動される。複数のウェハ支持台７は、原料ガスとは別の駆動用ガスが各々のウェハ支持台７の下面と収容部との間に供給されることにより、各々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、複数のウェハ支持台７に載置された各ＳｉＣウェハＷに対して均等に成膜を行うことが可能である。  The mounting plate 2 employs a so-called planetary (automatic revolution) system. When the rotation shaft 6 is rotationally driven by the drive motor (not shown), the mounting plate 2 is rotationally driven around its central axis. The plurality of wafer support bases 7 are rotationally driven around their respective central axes when a driving gas different from the source gas is supplied between the lower surface of each wafer support base 7 and the accommodating portion. (Not shown). Thereby, it is possible to form a film evenly on each SiC wafer W placed on the plurality of wafer support tables 7.

シーリング３は、搭載プレート２の回転台５と略一致した径を有する円盤状の部材であり、回転台５の上面と相対向しながら、搭載プレート２との間で扁平状の反応空間Ｋを形成している。周壁４は、搭載プレート２およびシーリング３の外周部を取り囲むリング状の部材である。  The ceiling 3 is a disk-shaped member having a diameter substantially coincident with the turntable 5 of the mounting plate 2, and forms a flat reaction space K between the mounting plate 2 and the upper surface of the turntable 5. Forming. The peripheral wall 4 is a ring-shaped member that surrounds the outer periphery of the mounting plate 2 and the ceiling 3.

ＣＶＤ装置１は、ウェハ支持台７に載置されたＳｉＣウェハＷを加熱する加熱手段として、高周波誘導加熱により搭載プレート２およびシーリング３を加熱するための誘導コイル１０を備えている。この誘導コイル１０は、搭載プレート２（回転台５）の下面およびシーリング３の上面に、それぞれ近接した状態で対向配置されている。  The CVD apparatus 1 includes an induction coil 10 for heating the mounting plate 2 and the ceiling 3 by high frequency induction heating as a heating means for heating the SiC wafer W mounted on the wafer support 7. The induction coil 10 is disposed to face the lower surface of the mounting plate 2 (the turntable 5) and the upper surface of the ceiling 3 in a state of being close to each other.

そして、このＣＶＤ装置１では、図示を省略する高周波電源から誘導コイル１０に高周波電流が供給されると、搭載プレート２（回転台５およびウェハ支持台７）およびシーリング３が高周波誘導加熱により加熱されて、これら搭載プレート２およびシーリング３からの輻射や、ウェハ支持台７からの熱伝導等により、ウェハ支持台７に載置されたＳｉＣウェハＷを加熱することが可能となっている。  In this CVD apparatus 1, when a high frequency current is supplied from a high frequency power supply (not shown) to the induction coil 10, the mounting plate 2 (the rotary table 5 and the wafer support table 7) and the ceiling 3 are heated by high frequency induction heating. The SiC wafer W placed on the wafer support 7 can be heated by radiation from the mounting plate 2 and the ceiling 3, heat conduction from the wafer support 7 or the like.

なお、搭載プレート２（回転台５およびウェハ支持台７）およびシーリング３には、高周波誘導加熱に適した材料として、耐熱性に優れなおかつ熱伝導率の良いグラファイト（カーボン）材料からなるものを用いることができ、さらにグラファイト（カーボン）からのパーティクル等の発生を防ぐため、表面がＳｉＣやＴａＣ等で被覆されたものを好適に用いることができる。また、ＳｉＣウェハＷの加熱手段としては、上述した高周波誘導加熱によるものに限らず、抵抗加熱よるもの等を用いてもよい。また、加熱手段は、搭載プレート２（回転台５）の下面側およびシーリング３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。  The mounting plate 2 (the rotary table 5 and the wafer support table 7) and the ceiling 3 are made of a graphite (carbon) material having excellent heat resistance and good thermal conductivity as a material suitable for high-frequency induction heating. Further, in order to prevent generation of particles or the like from graphite (carbon), those whose surface is coated with SiC, TaC or the like can be suitably used. Further, the heating means for the SiC wafer W is not limited to the above-described high frequency induction heating, but may be resistance heating. Also, the heating means is not limited to the configuration disposed on the lower surface side of the mounting plate 2 (the turntable 5) and the upper surface side of the ceiling 3, but may be configured to be disposed only on either one of these. is there.

ＣＶＤ装置１は、チャンバ内に原料ガスＧを供給するガス供給手段として、シーリング３の上面中央部から反応空間Ｋ内に原料ガスＧを導入するガス導入管（ガス導入口）１１を備えている。このガス導入管１１は、円筒状に形成されて、シーリング３の中央部に設けられた円形状の開口部１２を貫通した状態で、その先端部（下端部）が反応空間Ｋの内側に臨んで配置されている。  The CVD apparatus 1 includes a gas introduction pipe (gas introduction port) 11 for introducing the source gas G into the reaction space K from the center of the upper surface of the ceiling 3 as gas supply means for supplying the source gas G into the chamber. . The gas introduction pipe 11 is formed in a cylindrical shape and passes through a circular opening 12 provided at the center of the ceiling 3, and its tip (lower end) faces the inside of the reaction space K. Is arranged in.

また、ガス導入管１１の先端部（下端部）には、拡径方向に突出されたフランジ部１１ａが設けられている。このフランジ部１１ａは、ガス導入管１１の下端部から鉛直下向きに放出された原料ガスＧを、その対向する回転台５との間で水平方向に放射状に流すためのものである。  Further, a flange portion 11 a that protrudes in the diameter increasing direction is provided at the distal end portion (lower end portion) of the gas introduction pipe 11. The flange portion 11 a is for causing the raw material gas G released vertically downward from the lower end portion of the gas introduction pipe 11 to flow radially between the opposing turntables 5.

そして、このＣＶＤ装置１では、ガス導入管１１から放出された原料ガスＧを反応空間Ｋの内側から外側に向かって放射状に流すことで、ＳｉＣ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。また、チャンバ内で不要になったガスは、周壁４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。  In the CVD apparatus 1, the source gas G discharged from the gas introduction pipe 11 is caused to flow radially from the inside to the outside of the reaction space K, so that the source gas G is parallel to the in-plane of the SiC wafer W. It is possible to supply. Further, 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 4.

ここで、シーリング３は、誘導コイル１０により高温で加熱されるものの、その内周部（開口部１２が形成された中央部）が原料ガスＧを導入するために低温とされたガス導入管１１とは非接触とされている。また、シーリング３は、ガス導入管１１の外周部に取り付けられた支持リング（支持部材）１３の上に、その内周部が載置されることによって、鉛直上向きに支持されている。さらに、このシーリング３は、上下方向に移動させることが可能となっている。  Here, the sealing 3 is heated at a high temperature by the induction coil 10, but the gas introduction pipe 11 whose inner peripheral portion (the central portion where the opening 12 is formed) has been cooled to introduce the raw material gas G. And non-contact. Further, the sealing 3 is supported vertically upward by placing the inner peripheral portion thereof on a support ring (support member) 13 attached to the outer peripheral portion of the gas introduction pipe 11. Further, the ceiling 3 can be moved in the vertical direction.

ＣＶＤ装置１は、シーリング３の下面に近接して配置された遮蔽板１４を備えている。
この遮蔽板１４は、表面がＳｉＣ膜で被覆された円盤状のグラファイト（カーボン）基板からなり、その中央部には、ガス導入管１１を貫通させる円形状の開口部１５が設けられている。 The CVD apparatus 1 includes a shielding plate 14 disposed close to the lower surface of the ceiling 3.
The shielding plate 14 is made of a disc-shaped graphite (carbon) substrate whose surface is covered with a SiC film, and a circular opening 15 through which the gas introduction pipe 11 passes is provided at the center.

そして、この遮蔽板１４は、チャンバ内に着脱自在に取り付けられている。具体的に、この遮蔽板１４は、周壁４の内周面から突出して設けられた支持部１６の上に、その外周部が載置されることによって、鉛直上向きに支持されている。この場合、遮蔽板１４の外周部のみを支持することによって、誘導コイル１０により加熱されて高温となる遮蔽板１
４に対して、原料ガスＧを導入するために低温とされたガス導入管１１と、この遮蔽板１４の内周部（開口部１５が形成された中央部）との接触を回避しながら、遮蔽板１４をチャンバ内に着脱自在に取り付けることが可能となっている。
この遮蔽板１４は、シーリング３の下面に反応空間からの堆積物が堆積するのを阻止して、その下面に堆積物を堆積させることができる。そして、従来のようなシーリングの下面に堆積した堆積物を除去するといった面倒なクリーニング作業を行わずに、遮蔽板を交換するといった簡便なメンテナンス作業を行うだけで、シーリング下面から落下してＳｉＣエピタキシャル層内に入り込むダウンフォールの低減を図ることが可能である。 The shielding plate 14 is detachably attached in the chamber. Specifically, the shielding plate 14 is supported vertically upward by placing the outer peripheral portion thereof on a support portion 16 provided so as to protrude from the inner peripheral surface of the peripheral wall 4. In this case, the shielding plate 1 is heated by the induction coil 10 and becomes a high temperature by supporting only the outer peripheral portion of the shielding plate 14.
4, while avoiding contact between the gas introduction pipe 11, which has been cooled to introduce the raw material gas G, and the inner peripheral portion of the shielding plate 14 (center portion where the opening 15 is formed) The shielding plate 14 can be detachably attached to the chamber.
The shielding plate 14 can prevent deposits from the reaction space from depositing on the lower surface of the ceiling 3 and deposit deposits on the lower surface thereof. Then, without performing a troublesome cleaning operation such as removing the deposits deposited on the lower surface of the sealing as in the conventional case, the SiC epitaxial layer falls from the lower surface of the sealing by simply performing a simple maintenance operation such as replacing the shielding plate. It is possible to reduce downfall entering the layer.

また、支持部１６は、周壁４の内周面に全周に亘って設けられた段差部であり、この段差部上に遮蔽板１４の外周部が載置されている。この場合、遮蔽板１４の外周部が支持部（段差部）１６と全周に亘って接触した状態となることから、この遮蔽板１４の外周部側からシーリング３との間に向かってガスが流れ込むのを防ぐことが可能である。  Further, the support portion 16 is a step portion provided on the inner peripheral surface of the peripheral wall 4 over the entire circumference, and the outer peripheral portion of the shielding plate 14 is placed on the step portion. In this case, since the outer peripheral portion of the shielding plate 14 is in contact with the support portion (stepped portion) 16 over the entire circumference, gas flows from the outer peripheral portion side of the shielding plate 14 to the ceiling 3. It is possible to prevent inflow.

一方、シーリング３の下面中央部には、遮蔽板１４の開口部１５の内側に位置するように、円筒状のスリーブ部１７が突出して設けられている。このスリーブ部１７は、遮蔽板１４の内周部側からシーリング３との間に向かってガスを流れ込み難くするためのものである。  On the other hand, a cylindrical sleeve portion 17 projects from the center portion of the lower surface of the ceiling 3 so as to be positioned inside the opening 15 of the shielding plate 14. The sleeve portion 17 is for making it difficult for gas to flow from the inner peripheral side of the shielding plate 14 to the ceiling 3.

なお、ＣＶＤ装置１では、遮蔽板１４が設けられていなくてもよく、遮蔽板１４を介さずに、搭載プレート２の上面に対向してシーリング３が配置されていてもよい。  In the CVD apparatus 1, the shielding plate 14 may not be provided, and the sealing 3 may be disposed to face the upper surface of the mounting plate 2 without using the shielding plate 14.

以上のような構造を有するＣＶＤ装置１では、ウェハ支持台７を回転台５の収容部８に支持するとともに、ＳｉＣウェハＷをウェハ支持台７のウェハ載置面７ａ上に支持するために用いられるウェハホルダー９において、ウェハ支持台７のウェハ載置面７ａの一部を覆う支持部９ｂと、ウェハ支持台７の段差部７ｂと嵌る外嵌部９ｃとが一体に形成されているので、ＣＶＤ装置１によりＳｉＣエピタキシャル層を堆積成長させる際に、サセプタ２が、いわゆるプラネタリ（自公転）運動しても、支持部９ｂと外嵌部９ｃが擦れ合って、パーティクルが生じることがない。これにより、ＳｉＣウェハＷの面上に、パーティクルが埋め込まれることなく、高品質のＳｉＣエピタキシャル層を薄膜形成することが可能である。  In the CVD apparatus 1 having the structure as described above, the wafer support base 7 is supported by the accommodating portion 8 of the turntable 5 and used to support the SiC wafer W on the wafer placement surface 7 a of the wafer support base 7. In the wafer holder 9 that is formed, a support portion 9b that covers a part of the wafer mounting surface 7a of the wafer support base 7 and an outer fitting portion 9c that fits into the stepped portion 7b of the wafer support base 7 are integrally formed. When the SiC epitaxial layer is deposited and grown by the CVD apparatus 1, even if the susceptor 2 performs a so-called planetary (self-revolving) motion, the support portion 9b and the external fitting portion 9c rub against each other and particles are not generated. As a result, a high-quality SiC epitaxial layer can be formed in a thin film on the surface of the SiC wafer W without being embedded with particles.

また、ウェハホルダー９の開口部９ａのなす円Ｘ１が、回転台５の収容部８に収容されたウェハ支持台７のなす円Ｘ２に内接し、ウェハホルダー９の開口部９ａの直径Ｄ１が、ウェハ支持台７の直径Ｄ２の０．５倍より大きくかつ１倍未満であることにより、開口部９ａ内に載置されたＳｉＣウェハＷは、回転台５の上面５ａ側において、少なくとも、ウェハ支持台７のウェハ載置面７ａ全面を覆うように載置されたＳｉＣウェハＷの中心から外周に渡る領域に重なるように配置することができる。なお、ＳｉＣエピタキシャル層は、その中心軸周りに回転するＳｉＣウェハＷ上に形成されるため、条件が同一であれば、ＳｉＣウェハＷの中心から外周に渡る領域において、ＳｉＣエピタキシャル層の形成状態は全域（ＳｉＣウェハＷ上のＳｉＣエピタキシャル層の全体）に渡って均一であると考えられる。したがって、ＣＶＤ装置１によれば、実際のエピタキシャルウェハの製造時に用いられるものよりもサイズが小さいＳｉＣウェハを用いて、ＳｉＣウェハの面上にＳｉＣエピタキシャル層を堆積成長させる条件を調整することが可能である。例えば、６インチのＳｉＣウェハの面上にＳｉＣエピタキシャル層を堆積成長させる条件を調整するために、４インチのＳｉＣウェハを用いてＳｉＣエピタキシャル層を堆積成長させる条件を調整することが可能である。これにより、６インチのＳｉＣウェハの代わりに４インチのＳｉＣウェハを用いてＳｉＣエピタキシャル層を堆積成長させる条件を調整することができるので、コストを削減することができる。
また、収容部８毎に異なる開口部９ａを有するウェハホルダー９を用いることにより、同一バッチ内で、異なる大きさのエピタキシャルウェハを製造することができる。 Further, the circle formed by X 1 in the opening 9a of the wafer holder 9, inscribed in the circle formed by X 2 of the wafer support table 7 stored in the storage portion 8 of the turntable 5, the diameter D of the opening 9a of the wafer holder 9 1, by a greater and less than 1 times than 0.5 times the diameter D 2 of the wafer support table 7, SiC wafers W placed in the opening portion 9a, the upper surface 5a side of the turntable 5, At least, it can be disposed so as to overlap with the region extending from the center to the outer periphery of the SiC wafer W placed so as to cover the entire wafer placement surface 7a of the wafer support base 7. Since the SiC epitaxial layer is formed on the SiC wafer W rotating around its central axis, if the conditions are the same, in the region extending from the center of the SiC wafer W to the outer periphery, the formation state of the SiC epitaxial layer is It is considered to be uniform over the entire region (the entire SiC epitaxial layer on the SiC wafer W). Therefore, according to the CVD apparatus 1, it is possible to adjust the conditions for depositing and growing the SiC epitaxial layer on the surface of the SiC wafer by using the SiC wafer having a smaller size than that used in manufacturing the actual epitaxial wafer. It is. For example, in order to adjust conditions for depositing and growing a SiC epitaxial layer on the surface of a 6-inch SiC wafer, it is possible to adjust conditions for depositing and growing a SiC epitaxial layer using a 4-inch SiC wafer. As a result, the conditions for depositing and growing the SiC epitaxial layer using a 4-inch SiC wafer instead of the 6-inch SiC wafer can be adjusted, thereby reducing the cost.
In addition, by using the wafer holder 9 having different opening portions 9a for each of the accommodating portions 8, it is possible to manufacture epitaxial wafers having different sizes in the same batch.

（エピタキシャルウェハの製造方法）
本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造方法の第一の実施形態は、上記のＣＶＤ装置１を用いて、ウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させる工程を含む方法である。 (Epitaxial wafer manufacturing method)
The first embodiment of the method for manufacturing an epitaxial wafer to which the present invention is applied is a method including a step of depositing and growing an epitaxial layer on the surface of the wafer using the CVD apparatus 1 described above.

エピタキシャルウェハを製造する際は、昇華再結晶法等を用いて作製されたＳｉＣインゴットを円盤状にスライスした後、その表面に研磨加工等を施したＳｉＣウェハを作製または用意する。そして、このＳｉＣウェハＷの面上に、ＣＶＤ装置１を用いてＳｉＣエピタキシャル層を堆積成長（エピタキシャル成長）させることで、エピタキシャルウェハを作製することができる。  When an epitaxial wafer is manufactured, a SiC ingot produced using a sublimation recrystallization method or the like is sliced into a disk shape, and then a SiC wafer having a surface subjected to polishing or the like is produced or prepared. An epitaxial wafer can be produced by depositing and growing (epitaxially growing) an SiC epitaxial layer on the surface of the SiC wafer W using the CVD apparatus 1.

本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造方法では、ＣＶＤ装置１を用いることによって、高品質なＳｉＣエピタキシャル層をＳｉＣウェハＷの面上に安定して堆積成長させることが可能である。そして、ＣＶＤ装置１のメンテナンスにかかる時間も短縮できることから、エピタキシャルウェハの製品歩留まりを更に向上させることが可能である。  In the method for manufacturing an epitaxial wafer to which the present invention is applied, it is possible to stably deposit and grow a high-quality SiC epitaxial layer on the surface of the SiC wafer W by using the CVD apparatus 1. Since the time required for the maintenance of the CVD apparatus 1 can be shortened, the product yield of the epitaxial wafer can be further improved.

（２）第二の実施形態
（エピタキシャルウェハの製造装置）
図４は、本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造装置の第二の実施形態を示す断面模式図である。
本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造装置は、例えば、図４に示すようなＣＶＤ装置２０であり、図示を省略する減圧排気可能なチャンバ（成膜室）内に、ＳｉＣの原料ガスＧを供給しながら、加熱されたＳｉＣウェハＷの面上にＳｉＣエピタキシャル層（図示せず。）を堆積成長させるものである。なお、原料ガスＧには、上述の第一の実施形態と同様のものが用いられる。 (2) Second embodiment (Epitaxial wafer manufacturing apparatus)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of an epitaxial wafer manufacturing apparatus to which the present invention is applied.
An epitaxial wafer manufacturing apparatus to which the present invention is applied is, for example, a CVD apparatus 20 as shown in FIG. 4, and supplies SiC source gas G into a chamber (deposition chamber) that can be evacuated under reduced pressure (not shown). On the other hand, a SiC epitaxial layer (not shown) is deposited and grown on the surface of the heated SiC wafer W. The source gas G is the same as that in the first embodiment described above.

具体的に、このＣＶＤ装置２０は、チャンバの内部において、ＳｉＣウェハＷが載置される搭載プレート２１と、この搭載プレート２１を収容して反応空間Ｋを形成するように、搭載プレート２１を収容した石英管２２と、搭載プレート２１と石英管２２との間に介在し、搭載プレート２１を囲むように配置されたグラファイトヒーター２３と、グラファイトヒーター２３と石英管２２との間に介在し、グラファイトヒーター２３を囲むように配置された断熱材２４とを備えている。  Specifically, the CVD apparatus 20 accommodates the mounting plate 21 on which the SiC wafer W is placed and the mounting plate 21 so as to form the reaction space K by accommodating the mounting plate 21 inside the chamber. The graphite tube 22 is interposed between the mounting plate 21 and the quartz tube 22, and is disposed between the graphite heater 23 and the quartz tube 22. And a heat insulating material 24 arranged so as to surround the heater 23.

搭載プレート２１は、円盤状の基台２５と、この基台２５の中央部に形成された、平面視（基台２５の上面２５ａ側から見て）円形状の収容部２６と、収容部２６に収容されたウェハ支持台２７と、収容部２６の底面２６ａに取り付けられた回転軸２８と、収容部２６の底面２６ａ近傍に連通し、回転軸２８を中心にしてウェハ支持台２７を回転させるための駆動用ガスを供給する回転駆動用ガス配管２９とを有している。  The mounting plate 21 includes a disk-shaped base 25, a circular storage part 26 formed in the center of the base 25, as viewed in plan (viewed from the upper surface 25 a side of the base 25), and a storage part 26. The wafer support 27 accommodated in the housing 26, the rotating shaft 28 attached to the bottom surface 26a of the accommodating portion 26, and the vicinity of the bottom surface 26a of the accommodating portion 26 are communicated with each other, and the wafer supporting table 27 is rotated around the rotating shaft 28. And a rotational drive gas pipe 29 for supplying a drive gas for the purpose.

上述の第一の実施形態と同様にして、ウェハ支持台２７のウェハ載置面２７ａにＳｉＣウェハＷが載置されると、上述の第一の実施形態と同様の構成のウェハホルダー４０によって、ウェハ載置面２７ａ上にＳｉＣウェハＷが支持される。  When the SiC wafer W is placed on the wafer placement surface 27a of the wafer support table 27 in the same manner as in the first embodiment described above, the wafer holder 40 having the same configuration as in the first embodiment described above SiC wafer W is supported on wafer mounting surface 27a.

ＣＶＤ装置２０は、ウェハ支持台２７に載置されたＳｉＣウェハＷを加熱する加熱手段として、高周波誘導加熱により搭載プレート２１を加熱するための誘導コイル３０を備えている。この誘導コイル３０は、石英管２２の外周面に、それぞれ近接した状態で対向配置されている。  The CVD apparatus 20 includes an induction coil 30 for heating the mounting plate 21 by high-frequency induction heating as a heating means for heating the SiC wafer W placed on the wafer support 27. The induction coil 30 is disposed opposite to the outer peripheral surface of the quartz tube 22 so as to be close to each other.

本実施形態では、搭載プレート２１を囲むように配置された高周波誘導加熱に適した材料からなるグラファイトヒーター２３が配設されているので、誘導コイル３０により、グラファイトヒーター２３を高周波誘導加熱して、そのグラファイトヒーター２３に生じた熱により搭載プレート２１を加熱することができる。ここでも、搭載プレート２１には、高周波誘導加熱に適した材料として、耐熱性に優れなおかつ熱伝導率の良いグラファイト（カーボン）材料からなるものを用いることが好ましい。  In the present embodiment, since the graphite heater 23 made of a material suitable for high frequency induction heating is disposed so as to surround the mounting plate 21, the induction heater 30 causes the graphite heater 23 to be high frequency induction heated, The mounting plate 21 can be heated by the heat generated in the graphite heater 23. Here, it is preferable to use a material made of a graphite (carbon) material having excellent heat resistance and good thermal conductivity as the material suitable for the high frequency induction heating.

また、このＣＶＤ装置２０では、石英管２２の一端部に設けられた給気口（図示せず。）から内部に、原料ガスＧを石英管２２の長手方向に沿って流すことで、ＳｉＣ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。また、チャンバ内で不要になったガスは、石英管２２の他端部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。  Further, in this CVD apparatus 20, the raw material gas G is caused to flow along the longitudinal direction of the quartz tube 22 from an air supply port (not shown) provided at one end of the quartz tube 22, thereby allowing the SiC wafer to flow. It is possible to supply the source gas G in parallel to the W plane. Further, the gas that is no longer necessary in the chamber can be discharged out of the chamber through an exhaust port (not shown) provided at the other end of the quartz tube 22.

以上のような構造を有するＣＶＤ装置２０においても、上述の第一の実施形態のＣＶＤ装置１と同様の効果が得られる。  Even in the CVD apparatus 20 having the above-described structure, the same effect as the CVD apparatus 1 of the first embodiment described above can be obtained.

（エピタキシャルウェハの製造方法）
本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造方法の第二の実施形態は、上記のＣＶＤ装置２０を用いて、ウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させる工程を含む方法である。 (Epitaxial wafer manufacturing method)
The second embodiment of the method for manufacturing an epitaxial wafer to which the present invention is applied is a method including the step of depositing and growing an epitaxial layer on the surface of the wafer using the CVD apparatus 20 described above.

エピタキシャルウェハを製造する際は、上述の第一の実施形態のエピタキシャルウェハの製造方法と同様の工程を行う。  When manufacturing an epitaxial wafer, the same process as the manufacturing method of the epitaxial wafer of the above-mentioned first embodiment is performed.

本発明を適用したエピタキシャルウェハの製造方法では、ＣＶＤ装置２０を用いることによって、上述の第一の実施形態のエピタキシャルウェハの製造方法と同様の効果が得られる。  In the epitaxial wafer manufacturing method to which the present invention is applied, by using the CVD apparatus 20, the same effects as those of the epitaxial wafer manufacturing method of the first embodiment described above can be obtained.

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。  In addition, this invention is not necessarily limited to the thing of the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。  EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

「実施例」
図１に示すＣＶＤ装置１を用いて、４インチのＳｉＣウェハＷ１上に、ＳｉＣエピタキシャル層を形成した。
本実施例では、搭載プレート２のウェハ支持台７のウェハ載置面７ａに、ウェハホルダー９を用いて、４インチのＳｉＣウェハＷ１を支持した。
４インチのＳｉＣウェハＷ１としては、４Ｈ−ＳｉＣ単結晶基板、ｃ面（（０００１）面）が＜１１−２０＞方向に４°傾斜したＳｉ面を主面とする、直径４インチ（１００ｍｍ）、厚さ３３５μｍのものを用いた。また、この４インチのＳｉＣウェハＷ１は、両面研磨が施されたものであった。
また、ウェハホルダー９としては、支持部９ｂの厚さが０．６ｍｍ、外嵌部の９ｃ厚さが０．４ｍｍのものを用いた。 "Example"
Using a CVD device 1 shown in FIG. 1, on a 4-inch SiC wafer W 1, to form a SiC epitaxial layer.
In this example, a 4-inch SiC wafer W 1 was supported on the wafer mounting surface 7 a of the wafer support 7 of the mounting plate 2 using the wafer holder 9.
As the 4-inch SiC wafer W 1 , a 4H-SiC single crystal substrate, a c-plane ((0001) plane) having a Si plane inclined by 4 ° in the <11-20> direction as a main surface, has a diameter of 4 inches (100 mm). ), Having a thickness of 335 μm. Also, SiC wafers W 1 of the four-inch, were those double-side polishing is performed.
As the wafer holder 9, a wafer holder 9 having a thickness of 0.6 mm and an outer fitting portion 9c having a thickness of 0.4 mm was used.

４インチのＳｉＣウェハＷ１には、有機溶剤洗浄、酸・アルカリ洗浄および十分な水洗による前処理を施した。
キャリアガスとしては水素（Ｈ２）を用いた。炭化ケイ素の原料としてはモノシラン（ＳｉＨ４）とプロパン（Ｃ３Ｈ８）との混合ガスを用いた。ドーパントとしては、窒素（Ｎ２）を用いた。
モノシラン（ＳｉＨ４）とプロパン（Ｃ３Ｈ８）の濃度比を、Ｃ／Ｓｉ＝１．１５を満たすように調整した。
モノシラン（ＳｉＨ４）と塩化水素（ＨＣｌ）の濃度比を、Ｃｌ／Ｓｉ＝３を満たすように調整した。
成膜室内の圧力を１５０ｍｂｒ、成長温度を１５５０℃、成長時間を１ｈとして、４インチのＳｉＣウェハＷ１上に、ＳｉＣエピタキシャル層を形成した。 The 4-inch SiC wafer W 1 was pretreated by organic solvent cleaning, acid / alkali cleaning, and sufficient water cleaning.
Hydrogen (H 2 ) was used as the carrier gas. As a raw material for silicon carbide, a mixed gas of monosilane (SiH 4 ) and propane (C 3 H 8 ) was used. Nitrogen (N 2 ) was used as the dopant.
The concentration ratio of monosilane (SiH 4 ) and propane (C 3 H 8 ) was adjusted to satisfy C / Si = 1.15.
The concentration ratio of monosilane (SiH 4 ) and hydrogen chloride (HCl) was adjusted so as to satisfy Cl / Si = 3.
A SiC epitaxial layer was formed on a 4-inch SiC wafer W 1 with a pressure in the film forming chamber of 150 mbr, a growth temperature of 1550 ° C., and a growth time of 1 h.

ＳｉＣエピタキシャル層を形成した後の４インチのＳｉＣウェハＷ１について、図５に数字で示す位置における膜厚を測定した。結果を、図６に示す。
また、４インチのＳｉＣウェハＷ１の中心からの距離（ｍｍ）と、その位置におけるキャリア濃度（ｃｍ−３）との関係を測定した。結果を、図８に示す。キャリア濃度は、ＣＶ測定法を用いて測定している。 With respect to the 4-inch SiC wafer W 1 after the formation of the SiC epitaxial layer, the film thickness at the positions indicated by numerals in FIG. 5 was measured. The results are shown in FIG.
Further, the relationship between the distance (mm) from the center of the 4-inch SiC wafer W 1 and the carrier concentration (cm −3 ) at that position was measured. The results are shown in FIG. The carrier concentration is measured using a CV measurement method.

「比較例」
図１に示すＣＶＤ装置１を用いて、６インチのＳｉＣウェハＷ２上に、ＳｉＣエピタキシャル層を形成した。
本比較例では、搭載プレート２のウェハ支持台７のウェハ載置面７ａに、ウェハホルダー９を用いて、６インチのＳｉＣウェハＷ２を支持した。
６インチのＳｉＣウェハＷ２としては、４Ｈ−ＳｉＣ単結晶基板、ｃ面（（０００１）面）が＜１１−２０＞方向に４°傾斜したＳｉ面を主面とする、直径６インチ（１５０ｍｍ）、厚さ５２５μｍのものを用いた。また、この６インチのＳｉＣウェハＷ２は、両面研磨が施されたものであった。
また、ウェハホルダー９を用いなかった。 "Comparative example"
Using a CVD device 1 shown in FIG. 1, on the SiC wafer W 2 of 6 inches to form a SiC epitaxial layer.
In this comparative example, a 6-inch SiC wafer W 2 was supported on the wafer placement surface 7 a of the wafer support 7 of the mounting plate 2 using the wafer holder 9.
The SiC wafer W 2 6-inch, 4H-SiC single crystal substrate, c plane ((0001) plane) as a principal 4 ° inclined Si surface <11-20> direction, a 6-inch diameter (150 mm ), With a thickness of 525 μm. Also, SiC wafers W 2 of the six inch, were those double-side polishing is performed.
Further, the wafer holder 9 was not used.

以下、実施例と同一の装置内で、実施例と同様の条件、かつ、実施例と同時に、６インチのＳｉＣウェハＷ２上に、ＳｉＣエピタキシャル層を形成した。 Hereinafter, in the same apparatus as in Example, the same conditions as in Example, and, at the same time as examples, on the SiC wafer W 2 of 6 inches to form a SiC epitaxial layer.

ＳｉＣエピタキシャル層を形成した後の６インチのＳｉＣウェハＷ２について、図７に数字で示す位置における膜厚を測定した。結果を、図６に示す。
また、６インチのＳｉＣウェハＷ２の中心からの距離（ｍｍ）と、その位置におけるキャリア濃度（ｃｍ−３）との関係を測定した。結果を、図８に示す。 For SiC wafers W 2 of 6 inches after the formation of the SiC epitaxial layer was measured film thickness at the position indicated by numeral in Figure 7. The results are shown in FIG.
Further, a distance (mm) from the center of the SiC wafer W 2 of 6 inches was measured the relation between the carrier concentration at the position (cm -3). The results are shown in FIG.

図６および図８の結果から、４インチのＳｉＣウェハＷ１および６インチのＳｉＣウェハＷ２は回転しているため、膜厚分布およびキャリア濃度の分布は回転対称となっており、回転の中心部も含めて、４インチのＳｉＣウェハＷ１と６インチのＳｉＣウェハＷ２は同じ膜厚分布およびキャリア濃度の分布になっていることが確認された。また、ウェハホルダー９を用いた実施例でも、特に回転に起因するパーティクルによる欠陥の発生はないことが確認された。 From the results of FIGS. 6 and 8, since four-inch SiC wafers W 1 and 6 inch SiC wafer W 2 is rotated, the film thickness distribution and carrier density distribution has a rotational symmetry, the center of rotation parts included, a 4-inch SiC wafer W 1 and 6-inch SiC wafers W 2 was confirmed to have become the distribution of the same film thickness distribution and carrier density. Also, in the example using the wafer holder 9, it was confirmed that no defect caused by particles caused by the rotation was generated.

１・・・ＣＶＤ装置（エピタキシャルウェハの製造装置） ２・・・搭載プレート ３・・・シーリング（天板） ４・・・周壁 ５・・・回転台 ６・・・回転軸 ７・・・ウェハ支持台（基板ホルダ） ８・・・収容部 ９・・・ウェハホルダー ９ａ・・・開口部 ９ｂ・・・支持部 ９ｃ・・・外嵌部 １０・・・誘導コイル（加熱手段） １１・・・ガス導入管（ガス導入口） １２・・・開口部 １３・・・支持リング（支持部材） １４・・・遮蔽板 １５・・・開口部 １６・・・支持部（段差部） １７・・・スリーブ部 Ｇ・・・反応ガス Ｋ・・・反応空間 Ｗ・・・ＳｉＣウェハ（ウェハ）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CVD apparatus (Epitaxial wafer manufacturing apparatus) 2 ... Mounting plate 3 ... Sealing (top plate) 4 ... Perimeter wall 5 ... Turntable 6 ... Rotating shaft 7 ... Wafer Support base (substrate holder) 8... Receiving portion 9... Wafer holder 9 a... Opening 9 b .. support portion 9 c .. external fitting portion 10 .. induction coil (heating means) 11.・ Gas introduction pipe (gas introduction port) 12... Opening portion 13... Support ring (support member) 14... Shielding plate 15. -Sleeve part G ... Reaction gas K ... Reaction space W ... SiC wafer (wafer).

Claims (4)

チャンバ内に原料ガスを供給しながら、加熱されたウェハ支持台の上に搭載されたウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させるエピタキシャルウェハの製造装置において、前記ウェハ支持台の上に載置されるウェハホルダーであって、
前記ウェハ支持台は、その上面の中央にウェハ載置面を有するとともに、周辺部に段差面を有し、
前記ウェハホルダーは、前記ウェハ支持台の上面の一部を覆うとともに、前記ウェハ支持台の上面側に前記ウェハを載置する平面視円形状の開口部を有する平板状の支持部、および、前記ウェハ支持台の外周と同じ外周を有する円環状の外嵌部を備え、
前記支持部と前記外嵌部は一体に形成され、
前記開口部の端部が平面視で前記ウェハ支持台のウェハ載置面の外周に接する位置にあり、
前記開口部の直径は、前記ウェハ支持台のウェハ載置面の直径の０．５倍より大きくかつ１倍未満であることを特徴とするウェハホルダー。 In an epitaxial wafer manufacturing apparatus in which an epitaxial layer is deposited and grown on a surface of a wafer mounted on a heated wafer support table while supplying a source gas into the chamber, the wafer is placed on the wafer support table. A wafer holder,
The wafer support has a wafer mounting surface at the center of the upper surface thereof, and has a stepped surface at the periphery.
The wafer holder covers a part of the upper surface of the wafer support table and has a flat plate-shaped support unit having an opening having a circular shape in plan view on the upper surface side of the wafer support table, and An annular outer fitting portion having the same outer periphery as the outer periphery of the wafer support base,
The support portion and the outer fitting portion are integrally formed,
The end of the opening is in a position in contact with the outer periphery of the wafer mounting surface of the wafer support in plan view,
The diameter of the opening is larger than 0.5 and less than 1 times the diameter of the wafer mounting surface of the wafer support. チャンバ内に原料ガスを供給しながら、加熱されたウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させるエピタキシャルウェハの製造装置において、前記ウェハが載置されるウェハ支持台を収容する複数の凹状の収容部を有する搭載プレート上に、前記ウェハ支持台および前記ウェハを支持するために用いられるウェハホルダーであって、
前記ウェハ支持台は、その上面の中央にウェハ載置面を有するとともに、周辺部に段差面を有し、
前記ウェハ支持台の上面の一部を覆うとともに、前記ウェハ支持台の上面側に前記ウェハを載置する平面視円形状の開口部を有する平板状の支持部、および、前記ウェハ支持台の外周と同じ外周を有する円環状の外嵌部を備え、
前記支持部と前記外嵌部は一体に形成され、
前記開口部の端部が平面視で前記ウェハ支持台のウェハ載置面の外周に接する位置にあり、
前記開口部の直径は、前記ウェハ支持台のウェハ載置面の直径の０．５倍より大きくかつ１倍未満であることを特徴とするウェハホルダー。 In an epitaxial wafer manufacturing apparatus in which an epitaxial layer is deposited and grown on the surface of a heated wafer while supplying a source gas into the chamber, a plurality of concave accommodating portions that accommodate a wafer support on which the wafer is placed A wafer holder used to support the wafer support and the wafer on a mounting plate having:
The wafer support has a wafer mounting surface at the center of the upper surface thereof, and has a stepped surface at the periphery.
A flat plate-like support part that covers a part of the upper surface of the wafer support table and has a circular opening in a plan view for mounting the wafer on the upper surface side of the wafer support table, and an outer periphery of the wafer support table An annular outer fitting portion having the same outer periphery as
The support portion and the outer fitting portion are integrally formed,
The end of the opening is in a position in contact with the outer periphery of the wafer mounting surface of the wafer support in plan view,
The diameter of the opening is larger than 0.5 and less than 1 times the diameter of the wafer mounting surface of the wafer support. 前記支持部と前記外嵌部は炭化珪素が用いられていることを特徴とする請求項１または２に記載のウェハホルダー。  The wafer holder according to claim 1, wherein silicon carbide is used for the support portion and the outer fitting portion. チャンバ内に原料ガスを供給しながら、加熱されたウェハの面上にエピタキシャル層を堆積成長させるエピタキシャルウェハの製造装置であって、
前記ウェハが載置されるウェハ支持台を収容する複数の凹状の収容部を有し、これら複数の収容部が周方向に並んで配置された搭載プレートと、
前記搭載プレートとの間で反応空間を形成するように、前記搭載プレートの上面に対向して配置された天板と、
前記搭載プレートの下面側と前記天板の上面側のいずれか一方または両方に配置されて、前記ウェハ支持台に載置されたウェハを加熱する加熱手段と、
前記天板の上面中央部から前記反応空間内に前記原料ガスを導入するガス導入口を有して、このガス導入口から放出された原料ガスを前記反応空間の内側から外側に向かって供給するガス供給手段と、を備え、
前記ウェハ支持台および前記ウェハは、請求項１〜３のいずれか１項に記載のウェハホルダーによって、前記搭載プレートに支持されることを特徴とするエピタキシャルウェハの製造装置。 An epitaxial wafer manufacturing apparatus for depositing and growing an epitaxial layer on a heated wafer surface while supplying a source gas into a chamber,
A plurality of concave accommodating portions for accommodating a wafer support on which the wafer is placed, and a plurality of the accommodating portions arranged in a circumferential direction; a mounting plate;
A top plate disposed to face the upper surface of the mounting plate so as to form a reaction space with the mounting plate;
A heating means that heats a wafer placed on the wafer support, disposed on either or both of the lower surface side of the mounting plate and the upper surface side of the top plate;
A gas inlet for introducing the source gas into the reaction space from the center of the top surface of the top plate is provided, and the source gas discharged from the gas inlet is supplied from the inside to the outside of the reaction space. A gas supply means,
The said wafer support stand and the said wafer are supported by the said mounting plate by the wafer holder of any one of Claims 1-3, The manufacturing apparatus of the epitaxial wafer characterized by the above-mentioned.
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