KR20130014488A - 반도체 박막의 제조 방법, 반도체 박막의 제조 장치, 서셉터, 및 서셉터 유지구 - Google Patents

반도체 박막의 제조 방법, 반도체 박막의 제조 장치, 서셉터, 및 서셉터 유지구 Download PDF

Info

Publication number
KR20130014488A
KR20130014488A KR1020127013178A KR20127013178A KR20130014488A KR 20130014488 A KR20130014488 A KR 20130014488A KR 1020127013178 A KR1020127013178 A KR 1020127013178A KR 20127013178 A KR20127013178 A KR 20127013178A KR 20130014488 A KR20130014488 A KR 20130014488A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
susceptors
semiconductor thin
thin film
susceptor
manufacturing
Prior art date
Application number
KR1020127013178A
Other languages
English (en)
Inventor
히로무 시오미
야스히코 센다
사토미 이토
가즈히로 후지카와
시게키 시마다
준 겐바
다케미 데라오
마사루 후루쇼
Original Assignee
스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미토모덴키고교가부시키가이샤 filed Critical 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Publication of KR20130014488A publication Critical patent/KR20130014488A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C23C16/45504—Laminar flow
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
    • C23C16/481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation by radiant heating of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/12—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/16—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed including, apart from doping materials or other impurities, only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L29/1608—Silicon carbide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes
    • H01L29/872—Schottky diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02378—Silicon carbide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02529—Silicon carbide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02658—Pretreatments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

복수의 서셉터(20～22) 각각에 기판(10～12)이 탑재된다. 각각에 기판이 탑재된 복수의 서셉터가 서로 상하 방향으로 정해진 간격이 마련되도록 회전 기구에 배치된다. 복수의 서셉터가 배치된 회전 기구가 회전한다. 각각에 기판이 탑재된 복수의 서셉터가 가열된다. 회전하면서 가열되는 서셉터의 각각에, 경로 길이가 대략 같은 가스 유로를 경유하면서 가열된 원료 가스를 공급함으로써, 반도체 박막이 퇴적된다.

Description

반도체 박막의 제조 방법, 반도체 박막의 제조 장치, 서셉터, 및 서셉터 유지구{SEMICONDUCTOR THIN-FILM MANUFACTURING METHOD, SEMICONDUCTOR THIN-FILM MANUFACTURING APPARATUS, SUSCEPTOR, AND SUSCEPTOR HOLDING TOOL}
본 발명은 반도체 박막의 제조 방법, 반도체 박막의 제조 장치, 서셉터 및 서셉터 유지구에 관한 것이다. 특히, 서셉터 위에서 단결정의 반도체 박막을 에피택셜 성장시키는 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 기초하는 반도체 박막의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것으로, 또한 상기 제조 장치에 이용되는 서셉터 및 서셉터 유지구에 관한 것이다.
SiC(탄화규소)를 이용한 반도체 기판은 Si(실리콘) 등을 이용한 반도체 기판에 비교하여 밴드갭이 높고, 내열성, 열전도성 등도 양호하기 때문에, 연구가 활발히 행해지고 있다.
이 SiC로 이루어진 반도체 기판(이하, 「SiC 기판」이라고 한다)의 제조에서는, 종래부터 핫월(hot-wall) 방식의 CVD 장치가 이용되고 있다.
이 핫월식 CVD 장치를 이용한 SiC 기판의 제조에 관하여, 도 12를 참조하면서 설명한다. 도 12는 종래의 핫월식 CVD 장치의 주요부를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 12에 있어서, 기판(10)은 SiC를 에피택셜 성장시키기 위한 종(種)기판으로서의 단결정이다.
그리고, 서셉터(20)는 기판(10)을 배치하기 위한 것으로서, SiC나 TaC(탄화탄탈)을 코팅한 C(탄소) 등으로 이루어져 있고, 하부의 워크 코일(70)로부터의 고주파 유도 가열에 의해 발열하여 기판(10)을 가열한다.
또한, 가열판(30)은 서셉터(20)에 대향하여 배치되어 있고, 서셉터(20)와 마찬가지로, SiC나 TaC을 코팅한 C 등으로 이루어져 있고, 상부의 워크 코일(32)로부터의 고주파 유도 가열에 의해 발열한다. 또 이 장치에는, 단열재(31, 60)와, 스테인리스강제의 차폐판(실드)(33, 71)과, 냉각관(34, 72)과, 석영관(80)과, 장치벽(90)과, 가스 도입구(95)와, 가스 배출구(96)가 마련되어 있다.
온도 1500～1600℃, 진공도 13.3～26.6 ㎪(100～200 Torr)로 설정된 장치 내에, 가스 도입구(95)로부터 원료 가스 SiH4와 C3H8 및 캐리어 가스인 H2가 도입되고, 서셉터(20)에 적재된 기판(10)의 표면에 SiC 단결정이 에피택셜 성장한다. 그 후, 가스는 가스 배출구(96)로부터 장치 밖으로 배출된다.
그러나, 이 핫월 방식에는 이하와 같은 문제점이 있었다. 즉, 도입된 원료 가스는 기판(10) 상에 SiC 단결정을 형성하고, 기판(10)에 대향하여 배치된 가열판(30)의 표면에 다결정 SiC를 형성하며, 이 가열판(30)에 형성된 다결정 SiC가 파티클이 되어 SiC 단결정이 성장하는 기판(10) 상에 낙하할 우려가 있었다. SiC 단결정에 다결정 SiC가 혼재하면, SiC 기판의 품질이 저하한다. 이 때문에, 장치 내부를 정기적으로 청소하여, 파티클의 낙하를 방지해야 했다.
또한, 서셉터(20) 상에 복수의 기판(10)을 배치하여 생산 효율의 향상을 도모하고자 한 경우, 예컨대, 직경 50 ㎜(2 인치) 정도의 기판을 6장 배치하는 정도라면, 너무 큰 사이즈의 서셉터를 필요로 하지 않지만, 직경 150 ㎜(6 인치) 정도의 기판을 6장 배치하고자 하면 매우 큰 사이즈의 서셉터가 필요하게 된다. 그리고, 이러한 큰 사이즈의 서셉터는 표면적이 크기 때문에, 복사열이 손실되기 쉬워 에너지 비용을 악화시키는 문제도 있다.
이들 문제에 대처하기 위해서, 기판이 배치되는 복수의 플레이트를 다단으로 설치하여, 단위 체적당 서셉터의 표면적을 작게 함으로써, 열 손실을 적게 하여 효율적으로 가열하고, 공간 절약화를 도모하며, 또한 상측의 플레이트일수록 가스 흐름의 상류측에 보다 많이 비어져 나오도록 배치함으로써, SiC 분진의 기판 상에의 낙하를 회피하여 다수의 기판에 에피택셜막을 형성하는 기술이 개시되어 있다[일본국 특허 공개 제2008-311542호 공보(특허 문헌 1)].
또한, 기판을 얹어 놓은 복수의 서셉터를 다단으로 배치하고, 복수조(組)의 원료 가스의 도입구와 배출구를 다른 방향에 형성함으로써, 다수의 기판에 에피택셜막을 형성하는 기술도 개시되어 있다[일본 특허 공개 제2009-158726호 공보(특허 문헌 2)].
일본 특허 공개 제2008-311542호 공보 일본 특허 공개 제2009-158726호 공보
그러나, 일본 특허 공개 제2008-311542호 공보의 기술에서는, 기판 사이즈가 커지면, 가스의 상류와 하류의 위치에서 가스의 조성이 변화하기 때문에, 에피택셜막의 막질이나 막 두께, 더 나아가 불순물 농도에 차가 발생하여, 안정된 품질의 제품을 얻는 것이 어렵다. 또한, 파티클의 부착은 억제하고 있지만, 파티클의 발생 자체를 억제하는 것은 아니다.
또한, 일본 특허 공개 제2009-158726호 공보의 기술에서는, 원료 가스의 도입구와 배출구를 복수조 형성한다고 해도 수에 한도가 있기 때문에, 원료 가스의 경로 길이를 동일하게 할 수 없고, 가스 흐름의 혼란과 더불어, 균일한 에피택셜막을 얻을 수 없다. 그리고, 원료 가스가 충분히 가열되지 않은 상태에서 각 기판 상에 도달한 경우, 기판 상에서도 계속해서 가스 온도의 상승이 진행하고, 에피택셜막의 막 두께 분포, 불순물 농도 분포가 발생하여, 균일한 에피택셜막을 얻을 수 없다.
이 때문에, 파티클의 발생을 억제하여, 막질이나 막 두께, 더 나아가 불순물 농도 등의 균일성이 우수한 에피택셜막을, 에너지의 낭비를 억제해 양산성 높게 제작하는 기술의 개발이 요구되고 있었다.
본 발명의 반도체 박막의 제조 방법은 이하의 공정을 포함한다.
복수의 서셉터 각각에 기판이 탑재된다. 각각에 기판이 탑재된 복수의 서셉터가, 서로 상하 방향으로 정해진 간격이 마련되도록 회전 기구에 배치된다. 복수의 서셉터가 배치된 회전 기구가 회전한다. 각각에 기판이 탑재된 복수의 서셉터가 가열된다. 회전하면서 가열되는 서셉터의 각각에, 경로 길이가 대략 같은 가스 유로를 경유하면서 가열된 원료 가스를 공급함으로써, 반도체 박막이 퇴적된다.
본 제조 방법에 따르면, 기판이 탑재되는 서셉터를 복수개 이용하여, 다수매의 반도체 기판(웨이퍼)을 동시에 형성하기 때문에, 우수한 양산성을 발휘할 수 있다.
그리고, 복수의 서셉터를, 상하 방향으로 정해진 간격을 마련하여 배치하기 때문에, 에너지의 낭비를 억제할 수 있다.
또한, 경로 길이가 대략 같은 가스 유로를 경유하여 정해진 성막 온도에 가까운 온도까지 가열된 원료 가스를 복수의 서셉터 각각의 간극에 도입하고 있기 때문에, 서셉터의 상하 위치에 관계없이 각 서셉터에, 충분히 가열된 동일 조건의 원료 가스가 도입된다. 이 때문에, 상하 위치에 관계없이 기판 상에 막질이나 막 두께, 더 나아가 불순물 농도가 균일한 에피택셜막을 형성할 수 있다. 또한, 회전 기구에 의해 기판을 회전시켜기 때문에, 서셉터에 도입된 원료 가스를 기판면 전체에 균일하게 분포시킬 수 있다. 그 결과, 기판 간뿐만 아니라, 기판 내에서도 막 두께 등의 균일성이 우수한 에피택셜막을 형성할 수 있다.
또, 다단 방식에 관해서, 본 발명자가 행한 실험의 일례에서는, 100 slm의 수소 베이스의 가스를 흘린 경우의 열량으로서, 다단으로 배치하지 않는 평탄 배치의 경우의 약 13 kW에 대하여, 다단으로 배치한 경우에는 약 7 kW로 대략 반감하는 것이 확인되었다.
복수의 서셉터 각각에 공급되는 원료 가스는 층류(層流) 상태가 되더라도 좋다.
원료 가스를 층류 상태로 함으로써, 서셉터의 상하 위치에 관계없이 각 서셉터에, 충분히 가열된 동일 조건의 원료 가스를 도입할 수 있다.
구체적으로는, 예컨대 서셉터 사이의 간격과 동일한 간격으로 설치된 복수의 고정 정류판(整流板)을, 회전하면서 가열되는 서셉터의 직전에 배치하여, 원료 가스를 통과시킴으로써, 층류 상태로 할 수 있다.
기판을 탑재하는 공정은 복수 서셉터 중 적어도 하나의 양면 각각에 기판을 배치하는 공정을 포함하더라도 좋다.
서셉터의 양면 각각에 기판(단결정 기판)을 배치하기 때문에, 원료 가스는 마주 보는 기판 사이를 통과하게 되고, 각각의 기판 상에 균일한 단결정의 막을 형성할 수 있다. 그 결과, 서셉터에서의 다결정의 형성이 억제되어, 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 그리고, 서셉터의 양면에서 균일한 단결정의 막을 형성할 수 있기 때문에, 양산성이 더욱 향상된다.
복수의 서셉터 및 원료 가스 중 적어도 어느 하나는 저항 가열에 의한 복수의 면으로부터의 복사 가열에 의해서 가열되더라도 좋다.
가열 방식으로서 유도 가열 방식을 채용한 경우, 본 발명과 같이 회전 기구가 도입되어 있으면, 유도 전류가 흐르는 경로의 대칭성이 무너져, 유도 가열도 비대칭적이 되기 때문에, 온도 분포가 발생하여, 균일한 가열을 할 수 없게 된다. 또한, 회전 기구에 유도 전류가 흘러서 부분적으로 과가열될 가능성도 있다.
이에 반해, 저항 가열 방식은 히터로부터의 복사 가열이기 때문에, 이러한 문제가 발생할 우려가 없고, 용이하게 온도 분포가 없는 균일한 가열을 할 수 있다. 또한, 적어도 2면, 예컨대 상하 2면에서 가열함으로써, 서셉터를 가열하는 균열판(均熱板)의 비대칭성을 보상하여, 균열판의 온도 분포를 작게 할 수 있다.
저항 가열은 서로 독립적으로 제어된 복수의 저항 가열 히터에 의해서 행해지더라도 좋다.
저항 가열 히터에 의한 가열을, 독립된 온도 제어에 기초하여 투입 전력의 밸런스를 도모하면서 행함으로써, 회전 기구에 의한 열 손실의 비대칭성을 보상하여, 균일한 가열을 할 수 있다.
전술한 유도 가열 방식에서는, 독립된 온도 제어를 하기 위해서는, 고가의 전원을 복수개 필요로 한다. 또한, 유도 가열 방식을 이용하여 2면으로부터의 가열을 행한 경우, 각각의 고주파 코일로부터의 고주파의 완충이 발생하기 때문에, 독립된 제어를 하기 어렵지만, 저항 가열 방식에서는 이러한 문제가 없다.
복수의 서셉터 및 원료 가스 중 적어도 어느 하나는 고주파 가열에 의해서 가열되더라도 좋다. 이에 따라, 단시간에 가열을 할 수 있기 때문에, 반도체 박막의 제조 효율을 높일 수 있다.
복수의 서셉터의 외주의 회전 원주 속도는 복수의 서셉터에 공급되는 원료 가스의 유속 이하이더라도 좋다.
서셉터의 외주의 회전 원주 속도를 원료 가스의 유속 이하로 제어함으로써, 원료 가스를 층류(層流) 상태로 할 수 있다. 또한, 추가로 서셉터의 바로 앞에 고체 정류판이 설치되어 있는 경우에는, 고체 정류판에 의해 층류 상태가 된 원료 가스의 층류 상태를 유지할 수 있다. 이에, 기판 상에 두께, 막질, 불순물 농도 등의 균일성이 우수한 에피택셜막을 형성할 수 있다.
복수의 서셉터를 회전 기구에 배치하는 공정은, 회전 기구를 수납하는 챔버(55) 내에 복수의 서셉터를 반입하는 공정을 포함하더라도 좋다. 반도체 박막을 퇴적하는 공정 후에, 복수의 서셉터가 반출되더라도 좋다. 복수의 서셉터를 반입하는 공정 및 복수의 서셉터를 반출하는 공정의 각각에서, 챔버 내의 분위기 온도가 200℃ 이상으로 유지되더라도 좋다.
서셉터의 반입 반출시, 실온 근처의 저온 분위기에서 작업을 한 경우, 승온, 강온 시의 온도차에 의한 열팽창, 수축에 기초하는 스트레스가 발생해서, 기판 이외의 서셉터, 가스 도입로, 정류판 등에 부착된 다결정 SiC 등의 부착물이 박리되어, 파티클의 발생원이 될 우려가 있다.
분위기 온도가 200℃ 이상으로 유지되면, 부착물의 박리가 억제되어, 파티클의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 이러한 온도에서는 기판에 수분이 부착하지 않기 때문, 수분으로 기인하는 파티클의 발생도 억제할 수 있다. 분위기 온도가 300℃ 이상이면 보다 바람직하다.
또, 전술한 유도 가열 방식은 고주파 가열이기 때문에, 고주파 전압을 인가한 상태로 서셉터를 이동시키면 고주파의 매칭이 어긋날 가능성이 있다. 이 때문에, 취출 시에는, 고주파 가열을 오프해야 하고, 일정한 온도를 유지하는 것이 곤란하다. 이에 대하여, 저항 가열을 이용하는 경우에는, 통전에 의해 일정한 온도를 유지할 수 있다.
상기한 제조 방법은 반도체 박막을 퇴적하는 공정 후에, 700℃ 이상의 온도를 갖는 복수의 서셉터를 반출하는 공정을 더 포함하더라도 좋다. 이에 따라 반도체 박막의 제조 효율을 보다 높일 수 있다.
반도체 박막을 퇴적하는 공정은 탄화규소 및 질화물 중 어느 하나를 퇴적함으로써 행해지더라도 좋다.
탄화규소나 질화물 반도체의 와이드밴드 갭 반도체는 결합 에너지가 크기 때문에, 그 막의 퇴적에는 충분히 원료 가스를 가열해야 한다. 본 발명에서는, 상기한 바와 같이, 회전하는 서셉터의 사이에 충분히 가열된 원료 가스를 공급할 수 있기 때문에, 이들 와이드밴드 갭 반도체를 제조하는 방법으로서 적합하다.
본 발명의 반도체 박막의 제조 장치는 기판 상에 원료 가스를 공급함으로써 반도체 박막을 형성하는 반도체 박막의 제조 장치로서, 복수의 서셉터와, 회전 기구와, 가열 기구와, 원료 가스 도입 기구를 갖는다. 복수의 서셉터(20～22)는 각각이 기판을 탑재하는 것이다. 회전 기구는 복수의 서셉터를 서로 상하 방향으로 정해진 간격을 마련하여 배치하고, 또한 회전시키는 것이다. 가열 기구는 복수의 서셉터 각각 및 원료 가스를 정해진 온도로 가열하는 것이다. 원료 가스 도입 기구는 복수의 서셉터 각각에 경로 길이가 대략 같은 가스 유로를 경유하면서 가열된 원료 가스를 공급하는 것이다.
상기와 같은 구성을 갖춘 반도체 박막의 제조 장치는 상기한 바와 같이, 기판 간뿐만 아니라, 기판 내에서도 막질, 막 두께, 불순물 농도 등의 균일성이 우수한 에피택셜막을 형성한 반도체를 양산성 높게 제공할 수 있다.
또한, 복수의 서셉터를, 상하 방향으로 정해진 간격을 마련하여 배치하기 때문에, 상기한 바와 같이, 에너지의 낭비를 억제하여 효율적인 가열을 행하고, 장치의 컴팩트화를 도모할 수 있다.
원료 가스 도입 기구는 복수의 서셉터 각각에 공급되는 원료 가스를 층류 상태로 하는 층류 상태 형성 기구를 포함하더라도 좋다.
예컨대, 서셉터 사이의 간격과 동일한 간격으로 설치된 복수의 고정 정류판을, 회전하면서 가열되는 서셉터의 직전에 배치하여, 원료 가스를 층류 상태로 함으로써, 상기한 바와 같이, 서셉터의 상하 위치에 관계없이 각 서셉터에 충분히 가열된 동일 조건의 원료 가스를 도입할 수 있다.
가열 기구는 저항 가열 히터를 포함하더라도 좋다. 저항 가열 히터는 복수의 면으로부터의 복사 가열을 할 수 있도록 구성되어 있더라도 좋다.
저항 가열 히터로부터의 복사 가열로 함으로써, 상기한 바와 같이, 유도 가열방식을 채용한 경우의 가열의 비대칭성 등의 문제 발생도 없고, 용이하게 균일한 가열 상태로 할 수 있다.
상기한 제조 장치는 금속의 챔버와, 단열재를 더 갖더라도 좋다. 챔버는 수냉(水冷)되고 저항 가열 히터를 수납하는 것이다. 단열재는 저항 가열 히터와 챔버 사이에 배치된다.
저항 가열 히터가 수냉된 금속의 챔버에 수납되기 때문에, 챔버의 가열을 막고, 가열 컨트롤을 하기 쉽다. 그 결과, 안전성을 높일 수 있다. 또한, 원료 가스의 누설을 막아 원료 가스의 낭비를 억제할 수 있다.
그리고, 단열재를 사이에 두고 수납되기 때문에, 저항 가열 히터로부터의 열을 일정 환경에 가두어서, 효율적인 가열을 실현할 수 있다.
또한, 공간 절약화를 도모할 수 있는 저항 가열 히터를 채용해서, 수냉된 금속의 챔버에, 단열재를 사이에 두고 수납함으로써, 각 서셉터를 정해진 간격을 마련하여 세로 방향으로 배치하는 회전 기구의 채용과 더불어, 보다 콤팩트한 반도체 박막의 제조 장치를 제공하는 것이 가능해진다.
또, 고주파 가열(유도 가열 방식)의 경우에는, 금속 챔버에 고주파가 유기(誘起)되기 때문에, 가열부를 금속 챔버에 넣기 어렵고, 일반적으로 수냉된 금속 챔버에 비해 안전성이 뒤떨어지는 석영관, 또는 석영창이 이용되고 있다.
가열 기구는 고주파 가열 기구이더라도 좋다.
상기한 제조 장치는 회전 기구에 구동력을 전달하기 위한 회전 구동축을 더 갖더라도 좋다. 회전 구동축은 탄소로 이루어지고, 5 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하의 직경을 갖더라도 좋다.
상기한 제조 장치는 복수의 서셉터를 승강시키기 위한 승강 기구를 더 갖더라도 좋다.
본 발명의 서셉터는, 상기 제조 장치에 이용되는 것으로서, 판형 본체 및 걸림 돌기를 갖는다. 판형 본체에는, 기판을 탑재할 수 있도록 형성된 구멍(20b)이 마련되어 있다. 걸림 돌기는 구멍으로부터 기판이 낙하하는 것을 막기 위한, 판형 본체로부터 구멍 안을 향해서 돌출한 것이다.
이러한 간단한 구성의 서셉터를 이용함으로써, 1장의 서셉터에 2장의 기판을 용이하게 배치하여, 상하에서 동시에 에피택셜막을 형성할 수 있기 때문에, 양산성이 크게 향상된다.
구체적으로는, 우선 서셉터의 구멍에 제1 기판을 기판 표면이 하향이 되도록 배치한다. 다음에, 스페이서를 배치하고, 또한, 제2 기판을 기판 표면이 상향이 되도록 배치한다. 이때, 서셉터의 내벽면 하부의 적어도 3개소에 걸림 돌기가 형성되어 있기 때문에, 이들 기판이나 스페이서가 낙하하지 않고, 2장의 기판을 배치할 수 있다.
본 발명의 서셉터 유지구는, 상기 제조 장치의 회전 기구에 이용되는 것이다. 서셉터 유지구는, 복수의 서셉터가 서로 상하 방향으로 정해진 간격을 마련하여 배치되도록 복수의 서셉터 각각을 유지한다. 서셉터 유지구에는, 복수의 서셉터를 반입 및 반출하는 데 이용할 수 있도록, 돌출부가 꼭대기부에 형성되어 있다.
모든 서셉터를 상하 방향에 정해진 간격으로 유지한 상태로, 균일하게 회전시킴으로써, 각 서셉터에 배치된 기판의 각각에, 두께 등의 변동이 없는 반도체막을 형성할 수 있다.
또한, 이 상태에서, 반입 반출이 가능하기 때문에, 전술한 200℃ 이상의 분위기 온도 하에서 용이하게 서셉터를 반입 반출할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 서셉터 유지구의 꼭대기부에 T자형의 돌출부를 형성하고, 아암이 이 돌출부를 그 내부에 끼워서, 서셉터를 반입 반출한다.
본 발명에 따르면, 파티클의 발생을 억제하여, 각 기판 간에서도, 또한 기판 내에서도, 막질, 막 두께, 불순물 농도 등의 균일성이 우수한 에피택셜막을, 콤팩트한 장치에 의해, 에너지나 원료 가스의 낭비를 억제해, 양산성 높게 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에서의 반도체 박막의 제조 장치의 개략을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에서의 반도체 박막의 제조 장치의 챔버와 그 근방을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에서의 반도체 박막의 제조 장치의 챔버의 주요부를 모식적으로 도시한 도면(A) 및 그 일부 확대도(B)이다.
도 4는 원료 가스가 균일하게 공급되는 양태를 개념적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에서의 반도체 박막의 제조 장치의 서셉터에의 원료 가스의 도입을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 1에서의 반도체 박막의 제조 장치의 중간부의 서셉터의 일례의 개요를 모식적으로 도시하는 분해 사시도(A) 및 그 단면도(B)이다.
도 7은 본 발명의 실시형태 1에서의 반도체 박막의 제조 장치의 중간부의 서셉터의 다른 일례의 개요를 모식적으로 도시하는 분해 사시도(A) 및 그 단면도(B)이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 1에서의 반도체 박막의 제조 장치의 하부의 서셉터의 개요를 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 9는 기판 회전과 원료 가스 예열의 효과를 설명하기 위한 도면으로서, 원료 가스의 흐름 방향의 거리와 반도체 박막의 두께와의 관계의 일례를 도시하는 그래프도(A), 및 원료 가스의 흐름 방향의 거리와 원료 가스의 온도와의 관계의 일례를 도시하는 그래프도(B)이다.
도 10은 본 발명의 실시형태 2에서의 반도체 박막의 제조 장치의 개략을 모식적으로 도시하는 일부 단면도이다.
도 11은 도 10의 고주파 가열부의 근방을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 12는 비교예의 SiC 반도체 기판의 제조 양태를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시형태에 기초하여 구체적으로 설명한다.
(실시형태 1)
1. 반도체 박막의 제조 장치
(1) 전체 구성
우선, 본 실시형태의 반도체 박막의 제조 장치로서의 CVD 장치(이하, 단순히 「장치」라고도 한다)의 전체에 대해서, 도 1, 도 2를 이용하여 설명한다. 또, 도 1은 본 실시형태에서의 반도체 박막의 제조 장치의 개략을 모식적으로 도시하는 단면도이며, 도 2는 반도체 박막의 제조 장치의 주요부인 챔버와 그 근방을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서의 반도체 박막의 제조 장치는, SUS제의 챔버(55)와, 기판을 회전시키기 위한 회전 기구(50), 원료 가스가 도입되는 가스 도입구(95), 원료 가스를 미리 가열하는 예열부(77), 가스를 배기하기 위한 터보 분자 펌프(97) 및 배기 덕트(98)를 구비하고, 에피택셜 성장한 기판을 취출하기 위한 글러브 박스(52), 패스 박스(54)를 더 구비하고 있다.
그리고, 예열부(77)는 도입 가스가 균일하고 또한 충분히 가열되도록, 정해진 길이로 설계되어 있다. 또한, 각 서셉터 사이에 동일 조건에서의 원료 가스를 도입하기 위해서, 상하 방향으로 배치되어 서셉터 유지구에 의해 고정된 서셉터 세트보다 단면이 크게 설계되어 있다.
상하의 내벽을 따라서 수냉 재킷(42)이 설치된 챔버(55) 내에는, 탄소 펠트제의 단열재(75)에 둘러싸인 저항 가열 방식의 히터(76)가 설치되어 있다. 상하에 설치된 2개의 히터(76) 사이에 서셉터가 세팅된다.
(2) 챔버
다음에, 챔버(55)내의 구성에 관하여, 도 3의 (A) 및 도 3의 (B)을 이용하여 설명한다. 도 3의 (A) 및 도 3의 (B)은 챔버의 주요부를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 3의 (A)에 도시한 바와 같이, 단열재(75)에 둘러싸인 히터(76)에 접하여, 균열판(勻熱板)(41)이 설치되어 있다. 그리고, 아래쪽의 균열판(41)에는 회전 플레이트(59)가 설치되어 있다. 회전 플레이트(59) 위에 서셉터가 배치된다. 회전 플레이트(59)는 회전 기구(50)의 회전축(46)에 연결되고, 회전축(46)은 상부가 탄소봉(40)으로 이루어지고, 석영 조인트(47)를 통해 SUS제의 샤프트(45)에 연결되고, 또한 자기 유체 시일(43)을 통해 모터(44)에 연결된다. 즉, 모터(44)의 회전에 따라서, 자기 유체 시일(43)을 통해 회전 플레이트(59)가 회전한다.
서셉터는 회전 정류판(94)을 겸하고 있고, 고정 정류판(93)에 근접하여 동일한 수평면을 형성하도록 배치되어 있다. 이 양태를 도 3의 (B)에 도시한다. 정류판에 의해, 도입된 원료 가스가 층류가 되어, 각 서셉터에 대략 동일한 온도의 원료 가스가 균등하게 도입된다. 각 회전 정류판(94)(서셉터)은 서셉터 유지구(25)에 의해 서셉터 세트로서 일체적으로 회전하도록 서로 고정되어 있다.
이와 같이, 서셉터 유지구(25)는 회전 기구(50)에 이용되는 것이다. 서셉터 유지구(25)는 서셉터[회전 정류판(94)]가 서로 상하 방향으로 정해진 간격을 마련하여 배치되도록 복수의 서셉터 각각을 유지한다. 서셉터 유지구(25)에는, 복수의 서셉터를 반입 및 반출하는 데 이용할 수 있도록, 돌출부(85)가 꼭대기부에 형성되어 있다.
도 4에, 이 원료 가스가 균일하게 공급되는 양태를 개념적으로 도시한다. 도 4에 있어서, 상하의 기판을 제외하고, 기판(11, 12)은 스페이서(13)를 사이에 두고 1장의 서셉터에 배치되어 있다. 원료 가스가 가스 도입구(95)로부터 긴 예열부(도시 생략)를 지나서 각 서셉터 사이에, 온도, 유속 등의 조건이 같은 상태로 도입되기 때문에, 각 기판 상에 동일한 조건에서 에피택셜막이 형성된다. 또한, 서셉터가 회전하고 있기 때문에, 각 기판의 전면(全面)에 걸쳐서 균일하게 원료 가스를 분포시킬 수 있다. 그 결과, 기판 간뿐만 아니라, 기판 내에서도 두께, 막질, 불순물 농도 등의 균일성이 우수한 에피택셜막을 형성할 수 있다.
또한, 도 3의 (B)에 도시하는 바와 같이, 각 서셉터의 바로 앞에 고정 정류판(93)이 설치되어 있기 때문에, 원료 가스가 층류가 되어 각 서셉터에 도입된다. 이 때문에, 보다 균일성이 우수한 에피택셜막을 형성할 수 있다.
(3) 서셉터
다음에, 서셉터에 관하여, 도 5, 도 6의 (A), 도 6의 (B), 도 7의 (A) 및 도 7의 (B)를 이용하여 설명한다.
도 5는 서셉터에의 원료 가스의 도입을 모식적으로 도시하는 도면이며, 도 4의 개념도에 대응한다. 본 실시형태의 제조 장치에서, 원료 가스의 흐름은 정류 유닛(100)에 의해서 제어된다. 정류 유닛(100)은 서셉터(20～22)와, 복수의 고정 정류판(93)을 갖는다. 기판(12)이 배치되어 회전하고 있는 서셉터(20～22)에, 고정 정류판(93)을 경유한 원료 가스가 도입되어, 각 서셉터 상에 배치된 기판 상에서 단결정이 에피택셜 성장한다. 또, 도 5에 있어서, 도면부호 20은 상하 2장의 기판이 배치된 중간부의 서셉터이며, 도면부호 21은 상면에만 기판이 배치된 하부의 서셉터이며, 도면부호 22는 하면에만 기판이 배치된 상부의 서셉터이다.
복수의 고정 정류판(93)의 각각은 서셉터(20～22)에 대응하여 배치되어 있다. 서셉터(21 및 22) 사이의 공간의 높이(HS)는 가장 아래에 위치하는 고정 정류판(93)과, 가장 위에 위치하는 고정 정류판(93) 사이의 공간의 높이(HI)와 대략 같다. 예를 들면, 높이(HI)는 높이(HS)±10%의 범위에 있다.
다음에, 도 6의 (A) 및 도 6의 (B)의 각각에, 중간부의 서셉터(20)의 개요의 사시도 및 단면도를 도시한다. 도 6의 (A) 및 도 6의 (B)에 도시하는 바와 같이, 중간부의 서셉터(20)는 정해진 판 두께를 갖는 원판형의 서셉터 본체(20a)를 구비하고 있고, 서셉터 본체(20a)에는 기판(11, 12)을 세팅하기 위한 구멍(20b)이 형성되고, 본체(20a)로부터 구멍(20b) 안을 향해서 돌출한 걸림 돌기(20c)가 적어도 3개소에 설치되어 있다. 또, 도 7의 (A) 및 도 7의 (B)에 도시하는 바와 같이, 서셉터 본체(20a) 하부의 내주 전체에 링형으로 걸림 돌기(20d)가 형성되어 있더라도 좋다.
수평으로 배치된 서셉터(20)의 구멍(20b)에 제1 기판(11)이 기판 표면을 하향으로 하여 배치된다. 그리고, 기판(11) 위에 스페이서(13)가 배치되고, 또한 그 위에, 제2 기판(12)이 기판 표면을 상향으로 하여 배치된다. 스페이서(13)의 재질로서는, 서셉터와 동일한 재질이 바람직하고, 두께는 2장의 기판 두께와 합해서 서셉터와 동일한 두께가 되도록 한다. 이에 따라, 각 기판면과 서셉터면을 동일 평면에 배치시킬 수 있다.
기판이 세팅된 구멍(20b)에는 3개소 이상의 걸림 돌기(20c)가 형성되어 있기 때문에, 들어올리더라도 2장의 기판이 낙하하는 일은 없다.
하부의 서셉터(21)에서의 기판 부착을 도 8에 도시한다. 하부 서셉터(21)의 하면은 회전 플레이트와 접하기 때문에, 여기서는 1장의 기판만 세팅된다. 서셉터(21)의 상면에는, 관통 구멍(20b)[도 6의 (A)] 대신에, 볼트 장착 구멍(21b)이 형성되어 있다. 또 서셉터(22)의 하면에도 같은 볼트 장착 구멍이 형성되어 있다.
2. 기판에의 반도체 박막 제조(에피택셜 성장)
다음에, 상기한 장치를 이용한 반도체 박막의 제조(에피택셜 성장)에 관하여 설명한다.
먼저, 각 서셉터에 2장의 기판(상하 서셉터에서는 1장)을 세팅한다. 기판이 세팅된 복수의 서셉터를 서셉터 유지구를 이용하여 상하 방향으로 정해진 간격으로 고정한 후(서셉터 세트), 챔버 내로 반송하여, 회전 플레이트에 장착한다.
다음에, 터보 분자 펌프를 이용해서, 챔버, 글러브 박스 및 패스 박스 내의 잔류 가스를 배기시켜 고진공으로 한다.
그 후, 회전 기구에 의해 서셉터 세트를 회전시키면서, 히터에 의해 챔버 내부를 정해진 온도까지 가열한다.
그 후, 원료 가스를 가스 도입구로부터 챔버 내에 도입한다. 이때, 원료 가스는 예열부에서 미리 충분히 가열되어 있다. 원료 가스를 흘린 후에는, 터보 분자 펌프 대신에 드라이 펌프를 이용하여 배기 덕트로부터 배기한다.
가열된 원료 가스를, 고정 정류판을 경유하여 회전 정류판(서셉터)에 도입한다. 이때, 예열부는 서셉터 세트보다 크게 설계되어 있기 때문에, 각 고정 정류판 및 각 서셉터에 동일한 조건으로 원료 가스가 도입된다. 또한, 고정 정류판을 경유함으로써, 원료 가스가 층류가 되고, 서셉터의 외주의 회전 원주 속도를 원료 가스의 유속 이하로 제어함으로써, 원료 가스가 층류를 교란시키는 일없이, 회전하는 서셉터의 사이로 흐른다.
도입된 균일한 원료 가스에 의해, 각 기판 상에서 막질, 막 두께, 불순물 농도 등의 균일성이 우수한 단결정이 에피택셜 성장한다.
여기서, 원료 가스의 가열 상태로 인한 막 두께에의 영향에 관하여, 도 9의 (A)및 도 9의 (B)에 기초하여 설명한다. 도 9의 (A) 및 도 9의 (B)에 있어서, 횡축은 원료 가스의 흐름 방향의 위치를 나타내고 있다. 또한, 종축은, 도 9의 (A)에서는 기판 상에 형성된 반도체 박막의 막 두께를, 도 9의 (B)에서는 기판상의 가스 온도를 나타내고 있다.
가스가 충분히 가열된 경우에는, 도 9의 (B)의 실선과 같이, 기판 상에 일정한 온도의 가스가 도입된다. 이 경우에 있어서의 막 두께는, 회전시키지 않는 경우에는, 도 9의 (A)의 일점 쇄선과 같이, 가스의 소비에 따라 두께가 서서히 얇아진다. 그러나, 회전시킨 경우에는, 도 9의 (A)의 실선과 같이, 균일한 두께로 성막된다.
이에 대하여, 가스가 충분히 가열되지 않은 경우에는, 회전시킨다고 해도, 도 9의 (B)의 파선과 같이, 초기에는 회전에 의해서도 충분한 두께의 막을 성막시킬 수 없다. 또한, 기판 종단부 부근에서도, 가스의 소비에 따라 막 두께가 얇아진다.
정해진 두께의 단결정막을 형성한 후에는, Ar 가스 등의 불활성 가스 분위기의 글러브 박스까지, 서셉터 세트를 200℃ 이상의 온도로 반출한다. 고온으로 반출함으로써, 서셉터, 히터, 균열판 등에 수분이 부착하는 것이 억제되고, 계속해서 고순도의 에피택셜막의 형성이 가능해진다. 또한, 200℃ 정도에서 온도의 저하 속도가 내려가기 때문에, 이러한 높은 온도로 반출하고, 또한 다음 서셉터 세트를 반입할 수 있으므로 장치의 작업 처리량을 높일 수 있다.
또한 로(爐) 내부를 실온 가까이까지 내리지 않음으로써, 온도 변화에 따른 부착물 박리에 기인하는 파티클 발생을 억제할 수 있다.
고온으로 반출된 서셉터 세트는 글러브 박스 내에서 실온까지 냉각된다. 그 후, 패스 박스에 떨어뜨려지고, 글러브 박스에 대기가 혼입되지 않도록 취출된다.
상기한 각 공정에서, 히터가 탄소 펠트 단열재로 단열되기 때문에, 각 공정에서의 열손실이 적다. 또한, 가열되는 개소가 수냉 재킷에 둘러싸이기 때문에, 장치를 소형화할 수 있고, 게다가, 장치가 설치되어 있는 실내의 온도 상승도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다.
본 실시형태에 따르면, 원료 가스가 기판군에 도달하기 전에 서셉터 온도에 가까운 온도로까지 가열되는 동안, 각각의 기판에 공급되는 원료 가스의 흐름의 경로 길이가 대략 같아진다. 이에 따라, 기판에 도달하는 시점에서의 원료 가스의 온도의 변동이 기판 간에 작아진다. 따라서 기판 간의 성막 조건의 변동을 작게 할 수 있다.
또 경로 길이가 대략 같다고 하는 것은, 구체적으로는 경로 길이가 원료 가스의 가열 관점에서 실질적으로 같은 것을 의미하고, 예를 들면, 경로 길이의 변동이 하나의 값에 대하여 ±10% 이내인 것에 대응한다.
(실시형태 2)
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 실시형태에서의 반도체 박막의 제조 장치는 석영관(255)(챔버)과, 고주파 코일(274)과, 단열재(275, 276 및 276v)와, 회전 기구인 탄소봉(240)과, 고주파 가열부(241a 및 241b)와, 회전 구동축(245)과, 회전 방향 변환부(247)와, 반송 아암(265)과, 승강 기구(257)를 갖는다. 승강 기구(257)는 제어봉(258) 및 변위봉(250)을 갖는다.
회전 구동축(245)은 탄소로 이루어지고, 5 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하의 직경 D를 갖더라도 좋다. 회전 구동축(245)은 자신의 축 주위로 회전함으로써 구동력을 전달하는 것이다. 회전 구동축(245)에 의해서 전달된 구동력은 회전 방향 변환부(247)에 의해서 회전 방향이 변환되어, 회전 기구인 탄소봉(240)의 회전력이 된다.
본 실시형태에서는, 정류 유닛(100)에 포함되는 서셉터(20～22) 및 복수의 고정 정류판(93)(도 5)은 고주파 가열에 의해서 가열된다. 또한 복수의 고정 정류판(93)이 가열됨으로써, 그 사이를 통하는 원료 가스가 가열된다. 화살표 fa로 표시한 바와 같이 도입된 원료 가스는 가열되어 성막에 이용된 후, 화살표 fb로 표시한 바와 같이 배출된다. 고주파 가열은, 구체적으로는 고주파 가열부(241a 및 241b) 각각에서 고주파 코일(274)에 의한 유도 전류를 이용하여 행해진다. 유도 전류는 고주파 가열부(241a)의 공동부(CVa)와, 고주파 가열부(241b)의 공동부(CVb) 각각의 주위를 순환하도록 흐른다(도 11의 화살표 참조).
전술한 가열 및 원료 가스의 공급에 의해 반도체 박막이 퇴적된 직후에 서셉터(20～22)는 높은 온도를 갖고 있다. 본 실시형태에서는, 반도체 박막을 퇴적한 후에, 700℃ 이상의 온도를 갖는 서셉터(20～22)가 반출되더라도 좋다. 구체적으로는, 우선 승강 기구(257)에 의해서 탄소봉(240)이 상측으로 끌어 올려진다. 이에 따라 회전 플레이트(59)가 들어 올려지고, 그 결과, 서셉터(20～22)가 상승한다. 다음에 반송 아암(265)이 화살표(도 10)로 표시한 바와 같이 이동함으로써, 회전 플레이트(59)의 아래쪽으로 삽입된다. 다음에 승강 기구(257)에 의한 탄소봉(240)의 밀어 올리기가 해제됨으로써, 서셉터(20～22)와 회전 플레이트(59)가 하강하여 반송 아암(265) 상에 배치된다. 다음에 반송 아암(265)을 변위시킴으로써 회전 플레이트(59)와 함께, 기판이 탑재된 서셉터(20～22)가 반출된다. 바람직하게는, 원료 가스의 흐름의 하류측(화살표 fb측)으로 반출이 이루어진다.
전술한 바와 같이, 서셉터(20～22)를 승강시키기 위한 승강 기구(257)가 설치됨으로써, 반송 아암(265)을 서셉터(20～22)의 아래쪽으로 삽입하는 동작이 가능해지고, 따라서 반송 아암(265)을 이용한 반출이 가능해진다.
또, 상기 이외의 구성에 대해서는, 전술한 실시형태 1의 구성과 거의 동일하기 때문에, 동일 또는 대응하는 요소에 관해서 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는다.
본 실시형태에 따르면, 고주파 가열을 이용함으로써 보다 단시간에 가열을 할 수 있다. 이에 따라 반도체 박막의 제조 효율을 높일 수 있다.
또한 승강 기구(257)가 설치됨으로써 서셉터(20～22)를 용이하게 반출할 수 있기 때문에, 서셉터(20～22)의 온도가 1000℃ 정도라도 반출이 가능하고, 예를 들면 700℃ 이상에서 반출함으로써 제조 효율을 더욱 높일 수 있다.
실시예
전술한 실시형태 1에 대응하는 실시예를 이하에 나타낸다. 본 실시예에서는, 상기한 장치를 이용하여, 동시에 6장의 SiC 기판에 단결정 SiC 막을 형성한다.
개량 렐리법(Lely method)에 의해 성장시킨 잉곳으로부터 추출하고, 경면 연마를 실시한 후, 유기 용매, 소위 RCA 세정, 및 플루오르화수소산으로 순서대로 세정한 후, 탈이온수로 린스함으로써, 6장의 4H-SiC{0001} 기판(직경 150 ㎜×두께 600 ㎛)을 제작하고, 서셉터에 세팅했다. 또, 이 기판에 있어서의 저항율은 0.017 Ωcm였다.
서셉터는 TaC 코팅된 탄소판(직경 200 ㎜×두께 2 ㎜)으로 형성되고, 중앙부에는 기판을 배치하기 위한 구멍이 형성되어 있다. 그리고, 구멍의 주위에는, 3개소의 걸림 돌기가 내측을 향해서 형성되어 있다.
2장의 기판의 서셉터에의 배치에 있어서, 먼저 서셉터의 구멍에 제1 기판을 기판 표면이 하향이 되도록 배치한다. 다음에, 제1 기판 위에, TaC 코팅된 원반(두께 1 ㎜)을 스페이서로서 배치한다. 마지막으로, 스페이서 위에 제2 기판을 기판 표면이 상향이 되도록 배치한다. 이에 따라, 2장의 기판과 스페이서 두께의 합계를 서셉터의 두께에 맞출 수 있다. 상기한 바와 같이, 서셉터의 구멍에는 돌기가 형성되어 있기 때문에, 이들 기판이나 스페이서가 낙하하는 일은 없다. 이와 같이, 1장의 서셉터에 2장의 기판을 배치함으로써, 상하로 동시에 2장의 기판 상에 SiC 막을 형성하는 것이 가능해진다.
합계 6장의 기판을 수용한 3장의 서셉터를 회전 기구에 등간격으로 상하 방향으로 배치하고, 상하 2면에 설치된 저항 가열 히터에 의해 1550℃로 가열했다.
도입하는 원료 가스로서, H2, SiH4, C3H8 및 N2의 혼합 가스를 이용하여, H2=150 slm, SiH4=45 sccm, C3H8=22.5 sccm, N2=80 sccm의 유량으로 도입하고, 압력은 10 ㎪(100 mbar)로 유지했다.
또한, 서셉터의 회전 속도는 원료 가스의 유속 이하가 되도록 100 rpm으로 했다.
이상과 같은 조건 하에서, 성장 시간 120분으로, 6장의 각 기판 상에 두께 11 ㎛의 SiC 단결정막을 형성했다.
SiC 단결정막이 형성된 6장의 기판 사이의 두께의 변동을 측정한 바, 중심부에서 (최대-최소)/평균<3%였다. 또한, 중심부의 불순물 농도를 측정한 바, 평균 캐리어 밀도는 9×1015cm-2이며, 그 변동은 (최대-최소)/평균<5%였다.
또한, 기판 내의 변동을 측정한 바, 두께의 변동은 (최대-최소)/평균<3%, 불순물 농도의 변동은 (최대-최소)/평균<4%였다.
상기한 바와 같이, 변동이 작은 6장의 SiC 단결정 기판을 얻을 수 있었다. 그 이유는, 6장의 기판 각각에 대한 단결정의 에피택셜 성장 조건이 서로 거의 동일해졌기 때문이라고 생각된다. 구체적으로는, 기판 온도의 변동과, 기판에 도달하는 시점에서의 원료 가스의 온도의 변동이 기판 간에 작았기 때문이라고 생각된다. 기판의 온도 변동은 각 기판이 서셉터에 부착되어 있었기 때문에 억제되었다고 생각된다. 또한, 원료 가스의 온도의 변동은, 원료 가스가 기판군에 도달하기 전에 서셉터 온도에 가까운 온도에까지 가열되는 동안, 각각의 기판에 공급되는 원료 가스의 흐름의 경로 길이가 대략 같았기 때문에 억제되었다고 생각된다.
또, 각 기판의 두께의 측정은 SiC 단결정막이 형성된 직경 150 ㎜의 기판의 외주부로부터 7 ㎜ 내측의 5점을 선택하여 두께를 측정했다. 그리고, 각 기판의 불순물 농도의 측정은 C-V 측정 방법에 의해 이루어졌다.
에피택셜 성장으로 발생한 파티클 결함의 밀도는 6장의 웨이퍼에서 평균 0.4 cm-2였다. 또, 파티클 결함은 파티클 기인으로 인한 에피택셜 성장막의 결함이며, 상기 에피택셜 성장막의 결함은, 광학 현미경으로 배율×500배로, 돌기로서 관측되고, 대략 크기 1 ㎛×1 ㎛ 이상, 또는 직경 1 ㎛ 이상의 결함을 기판 전면에서 카운트하고, 단위 평방 센티미터당 환산하여 표기하였다.
그 후, 본 실시예에서 얻어진 SiC 에피택셜막을 이용하여, 표면측에 직경 2.4 ㎜의 Ti 쇼트키 전극을, 이면측에 Ni 오믹 전극을 형성하고, 쇼트키 다이오드를 제작했다. 또, 쇼트키 전극의 주위에는, Al의 이온 주입에 의해 3중의 가드 링을 형성했다. 이 쇼트키 다이오드는, 내압 1200 V를 얻을 수 있고, 또한, 500 A/㎠에서의 온(ON) 전압은 1.7 V를 얻을 수 있어, 우수한 특성의 쇼트키 다이오드인 것이 확인되었다.
〈비교예〉
본 비교예는 핫월 방식을 이용하여 기판 상에 SiC 단결정을 에피택셜 성장시킨 예이다.
도 12에 도시하는 장치를 이용하여, 기판 상에 SiC 단결정을 성장시켜, 비교예의 SiC 기판을 제작했다. 이 장치는 상기한 바와 같이, 가열 방식으로서 고주파 유도 가열 방식을 채용하였다. 또한, 기판은 상하 방향에 다단으로 배치되는 것은 아니고, 동일한 평면에 배치되었다.
본 비교예에서는 회전을 실시하지 않았다. 이것은, 서셉터가 고주파 코일에 둘러싸여, 하부로부터의 회전 도입이 곤란하기 때문이다.
그리고, 가스가 통과하는 채널의 높이를, 실시예에서의 균열판이나 정류판의 간격과 동일하게 설정하고, 그 외는 실시예와 동일한 조건으로, 두께 12 ㎛의 SiC 단결정막을 형성했다.
본 비교예에 있어서는, 성장 속도는 실시예와 비교하여, 10% 정도 높은 속도지만, 동일한 가스 소비량으로, 상류와 하류에서 각각 1장 밖에 에피택셜 성장시킬 수 없기 때문에, 그 생산성은 실시예의 약 1/3이라고 할 수 있다. 또한 상류와 하류에서 막 두께 분포에 있어서 10%, 불순물 농도 분포에 있어서 20%의 차이가 있었다. 파티클 결함에 관해서는, 가열판(30)으로부터의 낙하로 추측되는 다결정 SiC가 기판에 부착해 있고, 그 밀도는 평균 5 cm-2였다.
이번 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것은 아니라고 생각할 수 있다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구범위에 서 정해지며, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
10, 11, 12 : 기판 13 : 스페이서
20～22 : 서셉터 20a : 서셉터 본체
20b : 구멍 20c, 20d : 걸림 돌기
25 : 서셉터 유지구 30 : 가열판
32, 70 : 워크 코일 31, 60, 75 : 단열재
33, 71 : 차폐판(실드) 34, 72 : 냉각관
40 : 탄소봉 41 : 균열판
42 : 수냉 재킷 43 : 자기 유체 시일
44 : 모터 45 : 샤프트
46 : 회전축 47 : 석영 조인트
50, 240 : 회전 기구 52 : 글러브 박스
54 : 패스 박스 55 : 챔버
59 : 회전 플레이트 76 : 히터
77 : 예열부 85 : 돌출부
93 : 고정 정류판 94 : 회전 정류판
95 : 가스 도입구 96 : 가스 배출구
97 : 터보 분자 펌프 98 : 배기 덕트
245 : 회전 구동축 257 : 승강 기구

Claims (19)

  1. 복수의 서셉터(20～22) 각각에 기판(10～12)을 탑재하는 공정과,
    각각에 상기 기판이 탑재된 상기 복수의 서셉터를, 서로 상하 방향으로 정해진 간격이 마련되도록 회전 기구(50)에 배치하는 공정과,
    상기 복수의 서셉터가 배치된 상기 회전 기구(50)를 회전시키는 공정과,
    각각에 상기 기판이 탑재된 상기 복수의 서셉터를 가열하는 공정과,
    회전하면서 가열되는 상기 서셉터 각각에, 경로 길이가 대략 같은 가스 유로를 경유하면서 가열된 원료 가스를 공급함으로써, 반도체 박막을 퇴적하는 공정
    을 포함하는 반도체 박막의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 서셉터 각각에 공급되는 상기 원료 가스는 층류(層流) 상태가 되는 것인 반도체 박막의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판을 탑재하는 공정은, 상기 복수의 서셉터 중 적어도 하나의 양면 각각에 상기 기판을 배치하는 공정을 포함하는 것인 반도체 박막의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 서셉터 및 상기 원료 가스 중 적어도 어느 하나는, 저항 가열에 의한 복수의 면으로부터의 복사 가열에 의해서 가열되는 것인 반도체 박막의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 저항 가열은 서로 독립적으로 제어된 복수의 저항 가열 히터(76)에 의해서 행해지는 것인 반도체 박막의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 서셉터 및 상기 원료 가스 중 적어도 어느 하나는, 고주파 가열에 의해서 가열되는 것인 반도체 박막의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 서셉터의 외주의 회전 원주 속도는, 상기 복수의 서셉터에 공급되는 상기 원료 가스의 유속 이하인 것인 반도체 박막의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 복수의 서셉터를 상기 회전 기구에 배치하는 공정은, 상기 회전 기구를 수납하는 챔버(55) 내에 상기 복수의 서셉터를 반입하는 공정을 포함하고,
    상기 반도체 박막의 제조 방법은 상기 반도체 박막을 퇴적하는 공정 후에, 상기 복수의 서셉터를 반출하는 공정을 더 포함하고,
    상기 복수의 서셉터를 반입하는 공정 및 상기 복수의 서셉터를 반출하는 공정의 각각에서, 상기 챔버 내의 분위기 온도는 200℃ 이상으로 유지되는 것인 반도체 박막의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반도체 박막을 퇴적하는 공정 후에, 700℃ 이상의 온도를 갖는 상기 복수의 서셉터를 반출하는 공정을 더 포함하는 반도체 박막의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 반도체 박막을 퇴적하는 공정은, 탄화규소 및 질화물 중 어느 하나를 퇴적함으로써 행해지는 것인 반도체 박막의 제조 방법.
  11. 기판(10～12) 상에 원료 가스를 공급함으로써 반도체 박막을 형성하는 반도체 박막의 제조 장치에 있어서,
    각각이 상기 기판을 탑재하는 복수의 서셉터(20～22)와,
    상기 복수의 서셉터를, 서로 상하 방향으로 정해진 간격을 마련하여 배치하고, 회전시키는 회전 기구(50)와,
    상기 복수의 서셉터 각각 및 상기 원료 가스를 정해진 온도로 가열하는 가열 기구와,
    상기 복수의 서셉터 각각에, 경로 길이가 대략 같은 가스 유로를 경유하면서 가열된 상기 원료 가스를 공급하는 원료 가스 도입 기구
    를 구비하는 반도체 박막의 제조 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 원료 가스 도입 기구는, 상기 복수의 서셉터 각각에 공급되는 상기 원료 가스를 층류 상태로 하는 층류 상태 형성 기구를 포함하는 것인 반도체 박막의 제조 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 가열 기구는 저항 가열 히터(76)를 포함하고, 상기 저항 가열 히터는 복수의 면으로부터의 복사 가열을 행할 수 있도록 구성되는 것인 반도체 박막의 제조 장치.
  14. 제13항에 있어서, 수냉(水冷)되고, 상기 저항 가열 히터를 수납하는 금속 챔버(55)와,
    상기 저항 가열 히터와 상기 챔버 사이에 배치된 단열재(75)
    를 더 구비하는 반도체 박막의 제조 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 가열 기구는 고주파 가열 기구인 것인 반도체 박막의 제조 장치.
  16. 제11항에 있어서, 상기 회전 기구(240)에 구동력을 전달하기 위한 회전 구동축(245)을 더 구비하고,
    상기 회전 구동축은 탄소로 이루어지고, 5 ㎜ 이상 20 ㎜ 이하의 직경을 갖는 것인 반도체 박막의 제조 장치.
  17. 제11항에 있어서, 상기 복수의 서셉터를 승강시키기 위한 승강 기구(257)를 더 구비하는 반도체 박막의 제조 장치.
  18. 제11항에 기재된 반도체 박막의 제조 장치에 이용되는 서셉터에 있어서,
    상기 기판을 탑재할 수 있도록 형성된 구멍(20b)이 마련된 판형 본체(20a)와,
    상기 구멍으로부터 상기 기판이 낙하하는 것을 막기 위한, 상기 판형 본체로부터 상기 구멍 안을 향해서 돌출한 걸림 돌기(20c)
    를 구비하는 서셉터(20).
  19. 제11항에 기재된 반도체 박막의 제조 장치의 회전 기구에 이용되는 서셉터 유지구에 있어서,
    상기 복수의 서셉터가 서로 상하 방향으로 정해진 간격을 마련하여 배치되도록 상기 복수의 서셉터 각각을 유지하고,
    상기 복수의 서셉터를 반입 및 반출하는 데 이용할 수 있도록, 돌출부(85)가 꼭대기부에 형성되어 있는 것인 서셉터 유지구(25).
KR1020127013178A 2010-03-15 2011-02-25 반도체 박막의 제조 방법, 반도체 박막의 제조 장치, 서셉터, 및 서셉터 유지구 KR20130014488A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-058023 2010-03-15
JP2010058023 2010-03-15
PCT/JP2011/054272 WO2011114858A1 (ja) 2010-03-15 2011-02-25 半導体薄膜の製造方法、半導体薄膜の製造装置、サセプター、およびサセプター保持具

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130014488A true KR20130014488A (ko) 2013-02-07

Family

ID=44648964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127013178A KR20130014488A (ko) 2010-03-15 2011-02-25 반도체 박막의 제조 방법, 반도체 박막의 제조 장치, 서셉터, 및 서셉터 유지구

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20120231615A1 (ko)
EP (1) EP2549522A4 (ko)
JP (1) JPWO2011114858A1 (ko)
KR (1) KR20130014488A (ko)
CN (1) CN102668033A (ko)
CA (1) CA2781663A1 (ko)
TW (1) TW201145447A (ko)
WO (1) WO2011114858A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101971613B1 (ko) * 2011-09-27 2019-04-24 엘지이노텍 주식회사 증착 장치
US9487885B2 (en) 2012-06-14 2016-11-08 Tivra Corporation Substrate structures and methods
US9879357B2 (en) 2013-03-11 2018-01-30 Tivra Corporation Methods and systems for thin film deposition processes
JP6037671B2 (ja) * 2012-06-19 2016-12-07 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハ及びその製造方法
CN103074595A (zh) * 2012-09-07 2013-05-01 光达光电设备科技（嘉兴）有限公司 用于气相沉积工艺的反应腔室
CN103074597A (zh) * 2012-12-26 2013-05-01 光达光电设备科技（嘉兴）有限公司 反应腔室
CN103074599A (zh) * 2012-12-29 2013-05-01 光达光电设备科技（嘉兴）有限公司 反应腔室
CN103436862B (zh) * 2013-08-06 2015-04-22 中国电子科技集团公司第四十八研究所 一种用于mocvd反应器的支撑轴及mocvd反应器
JP6257075B2 (ja) * 2013-12-19 2018-01-10 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法
JP6309833B2 (ja) * 2014-06-18 2018-04-11 大陽日酸株式会社 炭化珪素除去装置
JP6444641B2 (ja) * 2014-07-24 2018-12-26 株式会社ニューフレアテクノロジー 成膜装置、サセプタ、及び成膜方法
JP6584253B2 (ja) 2015-09-16 2019-10-02 ローム株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハ、ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置、ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法、および半導体装置
WO2017090285A1 (ja) * 2015-11-24 2017-06-01 住友電気工業株式会社 炭化珪素エピタキシャル基板および炭化珪素半導体装置の製造方法
JP7065857B2 (ja) * 2016-09-19 2022-05-12 キング・アブドゥッラー・ユニバーシティ・オブ・サイエンス・アンド・テクノロジー サセプター
JP6967403B2 (ja) * 2017-08-30 2021-11-17 株式会社ニューフレアテクノロジー 気相成長方法
DE102018201997B4 (de) * 2018-02-08 2021-07-15 Infineon Technologies Ag Emitterstruktur und Herstellungsverfahren
JP6850845B2 (ja) * 2019-09-03 2021-03-31 ローム株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハおよび半導体装置
CN114959888B (zh) * 2021-09-06 2023-11-10 江苏汉印机电科技股份有限公司 一种SiC外延薄膜的生产工艺

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0610140A (ja) * 1992-06-24 1994-01-18 Fuji Film Micro Device Kk 薄膜堆積装置
JPH06244269A (ja) * 1992-09-07 1994-09-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体製造装置並びに半導体製造装置におけるウエハ真空チャック装置及びガスクリーニング方法及び窒化膜形成方法
JP3473251B2 (ja) * 1996-03-08 2003-12-02 日立電線株式会社 マルチチャージ横型気相成長方法及びその装置
US6176929B1 (en) * 1997-07-22 2001-01-23 Ebara Corporation Thin-film deposition apparatus
US20030049372A1 (en) * 1997-08-11 2003-03-13 Cook Robert C. High rate deposition at low pressures in a small batch reactor
JP4220075B2 (ja) * 1999-08-20 2009-02-04 東京エレクトロン株式会社 成膜方法および成膜装置
JP2001262353A (ja) * 2000-03-14 2001-09-26 Sumitomo Metal Ind Ltd 化学気相成長方法及び化学気相成長装置
JP2002222806A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Ebara Corp 基板処理装置
JP4668471B2 (ja) * 2001-07-17 2011-04-13 富士通セミコンダクター株式会社 縦型炉
WO2004075272A1 (ja) * 2003-02-21 2004-09-02 Hitachi Kokusai Electric Inc. 基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法
EP1824960A2 (en) * 2004-11-22 2007-08-29 Applied Materials, Inc. Substrate processing apparatus using a batch processing chamber
JP4858325B2 (ja) 2007-06-18 2012-01-18 富士電機株式会社 ＳｉＣエピタキシャル成膜装置およびこのエピタキシャル成膜装置を用いるＳｉＣ半導体装置の製造方法
JP5024032B2 (ja) 2007-12-27 2012-09-12 富士電機株式会社 半導体装置の製造装置および半導体装置の製造方法
JP5107185B2 (ja) * 2008-09-04 2012-12-26 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、基板処理装置、成膜方法及びこの成膜方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
JP2010153467A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置および半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011114858A1 (ja) 2011-09-22
US20120231615A1 (en) 2012-09-13
JPWO2011114858A1 (ja) 2013-06-27
CA2781663A1 (en) 2011-09-22
EP2549522A1 (en) 2013-01-23
EP2549522A4 (en) 2013-07-31
CN102668033A (zh) 2012-09-12
TW201145447A (en) 2011-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130014488A (ko) 반도체 박막의 제조 방법, 반도체 박막의 제조 장치, 서셉터, 및 서셉터 유지구
EP2741316B1 (en) Epitaxial wafer manufacturing device and manufacturing method
JP6018909B2 (ja) 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
US20100282166A1 (en) Heat treatment apparatus and method of heat treatment
KR101447663B1 (ko) 성막 방법 및 성막 장치
US20200185220A1 (en) Vapor phase growth method
WO2005096356A1 (ja) サセプタ
JP2006196807A (ja) 真空成膜装置および薄膜形成方法
JP7176489B2 (ja) 炭化珪素エピタキシャル成長装置及び炭化珪素エピタキシャルウエハの製造方法
US20140319544A1 (en) Apparatus and method for fabricating epi wafer and epi wafer
JPH11157988A (ja) 結晶成長装置および結晶成長法
JP2014027028A (ja) ＳｉＣエピタキシャル基板製造装置、ＳｉＣエピタキシャル基板の製造方法、ＳｉＣエピタキシャル基板
JP5867913B2 (ja) 炭化珪素膜のｃｖｄ装置
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
JP2009135229A (ja) 気相成長装置および気相成長方法
JP2006196806A (ja) 真空成膜装置および薄膜形成方法
JP2013235947A (ja) 回転ブレード気相成長装置
JP2013016562A (ja) 気相成長方法
JP2004103708A (ja) 半導体装置製造用治具
JP2022121078A (ja) サセプタ、成膜装置および基板成膜方法
JP2021103720A (ja) エピタキシャル膜成長用ウエハ、エピタキシャル膜成長方法、除去方法、および、エピタキシャルウエハの製造方法
JP2004063985A (ja) ホットウオール加熱型化学気相成長装置、およびその装置を用いて行うエピタキシャルウェーハの作製方法。
KR101905823B1 (ko) 웨이퍼 제조 장치 및 웨이퍼 제조 방법
JP2021116464A (ja) 成膜方法および基板の製造方法
JP2020161543A (ja) 成膜装置および成膜方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid