JP2017100899A - 炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー及びエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法 - Google Patents
炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー及びエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017100899A JP2017100899A JP2015233919A JP2015233919A JP2017100899A JP 2017100899 A JP2017100899 A JP 2017100899A JP 2015233919 A JP2015233919 A JP 2015233919A JP 2015233919 A JP2015233919 A JP 2015233919A JP 2017100899 A JP2017100899 A JP 2017100899A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon carbide
- substrate
- single crystal
- sic
- carbide single
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 224
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 10
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 225
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 title claims description 225
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 5
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 21
- 239000010408 film Substances 0.000 description 19
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 5
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 5
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
(1)熱化学蒸着装置の成長室内に配置されて、炭化珪素をエピタキシャル成長させる炭化珪素単結晶基板を保持するための基板ホルダーであって、前記炭化珪素単結晶基板を保持する第一の凹部を備えて、該第一の凹部は、炭化珪素単結晶基板の周辺部が載置されて高さ方向の位置決めをする位置決め段差を有し、この位置決め段差の内側には、前記炭化珪素単結晶基板より小さい炭化珪素ダミー基板を保持するための第二の凹部を備えて、該第二の凹部の深さが前記炭化珪素ダミー基板の厚さよりも深く、前記炭化珪素単結晶基板と前記炭化珪素ダミー基板とが非接触の状態でそれぞれ保持されることを特徴とする炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー。
(2)前記第一の凹部を同一平面内に複数備えて、複数の炭化珪素単結晶基板を炭化珪素ダミー基板と共に保持することができる(1)に記載の炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー。
(3)該基板ホルダーが、炭化珪素で被覆された炭素材料からなる(1)又は(2)に記載の炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー。
(4)熱化学蒸着装置の成長室内に配置された基板ホルダーに炭化珪素単結晶基板を保持して、熱化学蒸着法により炭化珪素単結晶基板上に炭化珪素をエピタキシャル成長させてエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハを製造する方法であって、前記基板ホルダーが、炭化珪素単結晶基板を保持する第一の凹部を備えて、該第一の凹部は、炭化珪素単結晶基板の周辺部が載置されて高さ方向の位置決めをする位置決め段差を有し、この位置決め段差の内側には、前記炭化珪素単結晶基板より小さい炭化珪素ダミー基板を保持する第二の凹部を備えて、該第二の凹部の深さが前記炭化珪素ダミー基板の厚さよりも深く、前記炭化珪素単結晶基板と前記炭化珪素ダミー基板とが非接触の状態でそれぞれ保持されるようにしてエピタキシャル成長を行い、前記炭化珪素ダミー基板として、前記炭化珪素単結晶基板と略同じドーピング密度を有するものを用いることを特徴とするエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法。
(5)前記基板ホルダーが第一の凹部を同一平面内に複数備えて、複数の炭化珪素単結晶基板を炭化珪素ダミー基板と共に保持することができる(4)に記載のエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法。
(6)前記基板ホルダーが、炭化珪素で被覆された炭素材料からなる(4)又は(5)に記載のエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法。
図1は、本発明の詳細を説明するため、基板ホルダーの断面図を示したものである。基板ホルダー1の第一の凹部3にSiC基板2が配置され、第一の凹部4に更に第二の凹部5を設けることで、SiC基板2の裏面は空間6に面している。空間6には、SiC基板2とほぼ同じドーピング密度を持ったSiCダミー基板7が置かれる。エピタキシャル成長時の高温状態のもとでは、このダミー基板7から昇華ガスが発生し、空間6は実質的にSiC基板2の組成と同等の気体で満たされることになる。
100μm>(“第二の凹部の深さh2”−“SiCダミー基板の厚さ”)>0μm
図2に示したように、同一平面内に3枚のSiC基板1をSiCダミー基板7と共に保持することができる基板ホルダー1を用いて、熱化学蒸着法によりエピタキシャルSiC単結晶ウェハを製造した。この基板ホルダー1は、直径350mm、厚さ3mmの円盤状の炭素材料を用いたものであり、SiC基板2が搭載される第一の凹部3とSiCダミー基板7が搭載される第二の凹部5との組み合わせが3箇所に設けられて、これらの凹部3,5を含めた基板ホルダー1の表面には、窒素濃度(ドーピング密度)が1E16cm−3(1×1016cm-3)のSiC被覆層が約50μmの厚さで形成されている。このうち、第一の凹部3の直径R1は105mmであり、深さ(高さ)h1=400μmの位置に幅w1=5mmの位置決め段差4を備えている。また、第二の凹部5の直径R2は95mmであり、深さ(高さ)h2=300μmである。
第二の凹部5が形成されておらず、直径R1=105mm、深さ(高さ)h1=400μmの第一の凹部3のみを備えた以外は実施例1と同様である基板ホルダーを用いて、3つのSiC基板2に対して熱化学蒸着法によりエピタキシャル成長膜を成長させた。エピタキシャル成長の条件は、SiCダミー基板7を使用しない以外は実施例1と同様にした。
Claims (6)
- 熱化学蒸着装置の成長室内に配置されて、炭化珪素をエピタキシャル成長させる炭化珪素単結晶基板を保持するための基板ホルダーであって、前記炭化珪素単結晶基板を保持する第一の凹部を備えて、該第一の凹部は、炭化珪素単結晶基板の周辺部が載置されて高さ方向の位置決めをする位置決め段差を有し、この位置決め段差の内側には、前記炭化珪素単結晶基板より小さい炭化珪素ダミー基板を保持するための第二の凹部を備えて、該第二の凹部の深さが前記炭化珪素ダミー基板の厚さよりも深く、前記炭化珪素単結晶基板と前記炭化珪素ダミー基板とが非接触の状態でそれぞれ保持されることを特徴とする炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー。
- 前記第一の凹部を同一平面内に複数備えて、複数の炭化珪素単結晶基板を炭化珪素ダミー基板と共に保持することができる請求項1に記載の炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー。
- 該基板ホルダーが、炭化珪素で被覆された炭素材料からなる請求項1又は2に記載の炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー。
- 熱化学蒸着装置の成長室内に配置された基板ホルダーに炭化珪素単結晶基板を保持して、熱化学蒸着法により炭化珪素単結晶基板上に炭化珪素をエピタキシャル成長させてエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハを製造する方法であって、前記基板ホルダーが、炭化珪素単結晶基板を保持する第一の凹部を備えて、該第一の凹部は、炭化珪素単結晶基板の周辺部が載置されて高さ方向の位置決めをする位置決め段差を有し、この位置決め段差の内側には、前記炭化珪素単結晶基板より小さい炭化珪素ダミー基板を保持する第二の凹部を備えて、該第二の凹部の深さが前記炭化珪素ダミー基板の厚さよりも深く、前記炭化珪素単結晶基板と前記炭化珪素ダミー基板とが非接触の状態でそれぞれ保持されるようにしてエピタキシャル成長を行い、前記炭化珪素ダミー基板として、前記炭化珪素単結晶基板と略同じドーピング密度を有するものを用いることを特徴とするエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法。
- 前記基板ホルダーが第一の凹部を同一平面内に複数備えて、複数の炭化珪素単結晶基板を炭化珪素ダミー基板と共に保持することができる請求項4に記載のエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法。
- 前記基板ホルダーが、炭化珪素で被覆された炭素材料からなる請求項4又は5に記載のエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015233919A JP6671161B2 (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー及びエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015233919A JP6671161B2 (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー及びエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017100899A true JP2017100899A (ja) | 2017-06-08 |
JP6671161B2 JP6671161B2 (ja) | 2020-03-25 |
Family
ID=59016947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015233919A Active JP6671161B2 (ja) | 2015-11-30 | 2015-11-30 | 炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー及びエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6671161B2 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012151227A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Bridgestone Corp | 炭化珪素単結晶ウエハの製造方法 |
JP2014144880A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 単結晶の製造装置およびそれを用いた炭化珪素単結晶の製造方法 |
JP2015093806A (ja) * | 2013-11-12 | 2015-05-18 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板の製造装置および製造方法 |
JP2015122443A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 昭和電工株式会社 | SiCエピタキシャルウェハの製造装置およびSiCエピタキシャルウェハの製造方法 |
JP2015146416A (ja) * | 2014-01-06 | 2015-08-13 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板用支持部材、炭化珪素成長装置用部材、および炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法 |
JP2015198213A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 新日鐵住金株式会社 | エピタキシャル炭化珪素ウェハの製造方法及びそれに用いる炭化珪素単結晶基板のホルダー |
JP2015207695A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 住友電気工業株式会社 | エピタキシャルウエハの製造方法およびエピタキシャルウエハ |
-
2015
- 2015-11-30 JP JP2015233919A patent/JP6671161B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012151227A (ja) * | 2011-01-18 | 2012-08-09 | Bridgestone Corp | 炭化珪素単結晶ウエハの製造方法 |
JP2014144880A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 単結晶の製造装置およびそれを用いた炭化珪素単結晶の製造方法 |
JP2015093806A (ja) * | 2013-11-12 | 2015-05-18 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板の製造装置および製造方法 |
JP2015122443A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-07-02 | 昭和電工株式会社 | SiCエピタキシャルウェハの製造装置およびSiCエピタキシャルウェハの製造方法 |
JP2015146416A (ja) * | 2014-01-06 | 2015-08-13 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板用支持部材、炭化珪素成長装置用部材、および炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法 |
JP2015198213A (ja) * | 2014-04-03 | 2015-11-09 | 新日鐵住金株式会社 | エピタキシャル炭化珪素ウェハの製造方法及びそれに用いる炭化珪素単結晶基板のホルダー |
JP2015207695A (ja) * | 2014-04-22 | 2015-11-19 | 住友電気工業株式会社 | エピタキシャルウエハの製造方法およびエピタキシャルウエハ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6671161B2 (ja) | 2020-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6097681B2 (ja) | SiCエピタキシャルウェハの製造装置およびSiCエピタキシャルウェハの製造方法 | |
JP5955463B2 (ja) | SiCエピタキシャル膜を有するSiC基板 | |
JP2018507562A5 (ja) | ||
KR101971597B1 (ko) | 웨이퍼 및 박막 제조 방법 | |
JP5865796B2 (ja) | エピタキシャル成長装置および炭化珪素エピタキシャルウエハ製造方法 | |
JP5910430B2 (ja) | エピタキシャル炭化珪素ウエハの製造方法 | |
JP2017055086A (ja) | SiCエピタキシャルウェハの製造方法及びSiCエピタキシャルウェハの製造装置 | |
CN110592665A (zh) | 一种半导体薄膜平坦度改善的方法 | |
JP5161748B2 (ja) | 気相成長用サセプタ及び気相成長装置並びにエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
JP2016119472A (ja) | ウェハ支持台とそれを備えたSiCエピタキシャルウェハの製造装置および製造方法 | |
JP5996406B2 (ja) | 炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法 | |
JP2018108916A (ja) | 炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法 | |
JP2020033208A (ja) | トレイ、半導体基板の製造方法、半導体装置の製造方法および半導体製造装置 | |
JP2015207695A (ja) | エピタキシャルウエハの製造方法およびエピタキシャルウエハ | |
JP2015198213A (ja) | エピタキシャル炭化珪素ウェハの製造方法及びそれに用いる炭化珪素単結晶基板のホルダー | |
JP6671161B2 (ja) | 炭化珪素エピタキシャル成長用基板ホルダー及びエピタキシャル炭化珪素単結晶ウェハの製造方法 | |
US20210040643A1 (en) | Susceptor, method for producing epitaxial substrate, and epitaxial substrate | |
JP2017017084A (ja) | 炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法およびエピタキシャル成長装置 | |
JP2023042593A (ja) | SiCエピタキシャルウェハ | |
JP2019169743A (ja) | SiCエピタキシャルウェハの製造方法 | |
JP2020100528A (ja) | 積層体、積層体の製造方法および炭化珪素多結晶基板の製造方法 | |
JP6832770B2 (ja) | 熱化学蒸着装置の基板ホルダー | |
JP2013216554A (ja) | 炭化珪素エピタキシャルウェハの製造装置及び炭化珪素エピタキシャルウェハの製造方法 | |
JP3198796U (ja) | 基板キャリアのためのダイヤモンドライクカーボンコーティング | |
CN113279055B (zh) | 一种外延基座 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20180227 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180621 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20180628 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180801 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190710 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190723 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190920 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200303 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6671161 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |