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JP7604848B2 - Silicon carbide semiconductor wafer manufacturing equipment - Google Patents

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JP7604848B2
JP7604848B2 JP2020189133A JP2020189133A JP7604848B2 JP 7604848 B2 JP7604848 B2 JP 7604848B2 JP 2020189133 A JP2020189133 A JP 2020189133A JP 2020189133 A JP2020189133 A JP 2020189133A JP 7604848 B2 JP7604848 B2 JP 7604848B2
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Description

本開示は、炭化珪素半導体ウェハの製造装置に関する。 This disclosure relates to a manufacturing apparatus for silicon carbide semiconductor wafers.

従来、原料ガスを含む反応ガスが導入される反応室において、炭化珪素半導体ウェハをサセプタに載置した状態で回転させながら加熱することで、当該ウェハの表面に半導体層であるエピタキシャル膜を成長させる装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、サセプタにおけるウェハを載置する台座に炭化珪素のデポジット(堆積物)が形成されることを抑制するために、台座の大きさをウェハよりも小さくするとともに、台座の外側にデポジットを溜めるリング形状の溝部を形成している。 Conventionally, there is known an apparatus that grows an epitaxial film, which is a semiconductor layer, on the surface of a silicon carbide semiconductor wafer by heating the wafer while rotating it while placed on a susceptor in a reaction chamber into which a reactive gas containing a raw material gas is introduced (see, for example, Patent Document 1). In Patent Document 1, in order to prevent silicon carbide deposits from being formed on the pedestal of the susceptor on which the wafer is placed, the size of the pedestal is made smaller than the wafer, and a ring-shaped groove is formed on the outside of the pedestal to accumulate the deposits.

特開2011-18772号公報JP 2011-18772 A

しかしながら、特許文献1の如く、サセプタの台座の大きさをウェハよりも小さくすると、ウェハの裏面の一部がサセプタとウェハの隙間から溝部に流入した原料ガスを含む反応ガスに晒されることで、ウェハの裏面の一部で着膜量が増加する。ウェハの裏面の一部に着膜量が増加すると、フォトリソグラフィ等の後工程で搬送不良が発生することから好ましくない。 However, as in Patent Document 1, when the size of the susceptor base is made smaller than the wafer, part of the back surface of the wafer is exposed to the reaction gas, including the raw material gas, that flows into the groove from the gap between the susceptor and the wafer, and the amount of film deposition increases on that part of the back surface of the wafer. An increase in the amount of film deposition on a part of the back surface of the wafer is undesirable because it can cause transport problems in later processes such as photolithography.

本開示は、サセプタの台座にデポジットが形成されるのを抑えつつ、ウェハの裏面側での着膜を抑制可能な炭化珪素半導体ウェハの製造装置を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a silicon carbide semiconductor wafer manufacturing apparatus that can suppress the formation of deposits on the susceptor base while suppressing film formation on the back side of the wafer.

請求項1に記載の発明は、
炭化珪素半導体ウェハの製造装置であって、
反応ガスが導入されるとともに、ウェハ(10)の表面側に半導体層をエピタキシャル成長させる反応室(120)を形成する反応室形成部(12)と、
反応室に配置され、ウェハが載置されるサセプタ(14)と、
サセプタをウェハとともに回転させる回転装置(16)と、を備え、
サセプタは、ウェハが載置される台座(143)を含むとともに、台座の周囲に台座に対して窪んだ有底の凹溝部(145)が形成され、
ウェハの中心がサセプタの回転中心に一致するようにウェハを前記台座に載置した状態を基準載置状態としたとき、
台座は、基準載置状態においてウェハの外周縁の内側に収まる大きさになっており、
反応ガスは、半導体層の原料となる原料ガスを含み、
凹溝部の底部には、反応室の外部から凹溝部へ原料以外の他のガスを導入する貫孔(146)が形成されており、
ウェハは、ウェハの外周縁の一部が直線状にカットされたオリフラ部(11)を有し、
ウェハのうち、オリフラ部での最小直径をDwofとし、台座の直径をDbとし、凹溝部の溝幅をDgとしたとき、Dwof、Db、Dgの関係が、
Db+Dg<Dwof<Db+2Dg
である。
The invention described in claim 1 is
An apparatus for manufacturing silicon carbide semiconductor wafers, comprising:
a reaction chamber forming section (12) for forming a reaction chamber (120) into which a reaction gas is introduced and in which a semiconductor layer is epitaxially grown on the front surface side of the wafer (10);
a susceptor (14) disposed in the reaction chamber and on which a wafer is placed;
a rotation device (16) for rotating the susceptor together with the wafer;
The susceptor includes a base (143) on which a wafer is placed, and a bottomed groove (145) recessed relative to the base is formed around the periphery of the base.
When a state where the wafer is placed on the pedestal so that the center of the wafer coincides with the center of rotation of the susceptor is defined as a reference placement state,
The pedestal is sized to fit inside the outer edge of the wafer in a standard placement state,
The reaction gas includes a source gas that is a source of the semiconductor layer,
A through hole (146) is formed in the bottom of the groove for introducing gas other than the raw material from the outside of the reaction chamber into the groove ,
The wafer has an orientation flat portion (11) formed by cutting a part of the outer periphery of the wafer in a straight line,
When the minimum diameter of the wafer at the orientation flat is Dwof, the diameter of the pedestal is Db, and the groove width of the groove is Dg, the relationship between Dwof, Db, and Dg is as follows:
Db+Dg<Dwof<Db+2Dg
It is.

このように、台座の大きさがウェハよりも小さくなっていれば、台座への炭化珪素のデポジット(堆積物)の発生を抑制することができる。加えて、凹溝部の底部に形成された貫孔を介して凹溝部へ原料以外の他のガスが導入される構成になっている。これによれば、原料ガスを含む反応ガスのウェハの裏面への回り込みが抑制されたり、ウェハの裏面側における原料ガスが希釈されたりするので、ウェハの裏面側への着膜を抑制することができる。 In this way, if the size of the pedestal is smaller than the wafer, the occurrence of silicon carbide deposits on the pedestal can be suppressed. In addition, the configuration is such that gases other than the raw material are introduced into the groove portion through through holes formed in the bottom of the groove portion. This suppresses the reaction gas containing the raw material gas from flowing around to the back surface of the wafer and dilutes the raw material gas on the back surface of the wafer, thereby suppressing the deposition of a film on the back surface of the wafer.

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。 The reference symbols in parentheses attached to each component indicate an example of the correspondence between the component and the specific components described in the embodiments described below.

第1実施形態に係る炭化珪素半導体の製造装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a silicon carbide semiconductor manufacturing apparatus according to a first embodiment. ウェハが台座に載置された状態でのサセプタの模式的な平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view of a susceptor with a wafer placed on a pedestal. 図2のIII-III断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 図2のIV-IV断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. 図4のV部分の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a portion V in FIG. 4 . 第2実施形態に係るサセプタの模式的な平面図である。FIG. 11 is a schematic plan view of a susceptor according to a second embodiment. 図2のVI-VI断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same as or equivalent to those described in the preceding embodiments may be given the same reference numerals, and their description may be omitted. In addition, in the embodiments where only some of the components are described, the components described in the preceding embodiments may be applied to the other parts of the components. The following embodiments may be partially combined with each other, as long as the combination does not cause any problems, even if not specifically stated.

(第1実施形態)
本実施形態について、図1~図5を参照して説明する。図1に示す装置は、炭化珪素半導体ウェハ(以下、単にウェハ10とも呼ぶ)の製造装置1である。この製造装置1は、ウェハ10の表面側に半導体層をエピタキシャル成長させて成膜する。半導体層は、エピタキシャル膜とも呼ばれる結晶薄膜である。
First Embodiment
This embodiment will be described with reference to Figures 1 to 5. The apparatus shown in Figure 1 is a manufacturing apparatus 1 for a silicon carbide semiconductor wafer (hereinafter also simply referred to as a wafer 10). This manufacturing apparatus 1 epitaxially grows a semiconductor layer on the front surface side of the wafer 10. The semiconductor layer is a crystalline thin film also called an epitaxial film.

図1に示すように、製造装置1は、ウェハ10の表面側に半導体層をエピタキシャル成長させる反応室120を形成するチャンバ12を有する。チャンバ12は、反応室120を形成する反応室形成部である。 As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 1 has a chamber 12 that forms a reaction chamber 120 for epitaxially growing a semiconductor layer on the front surface side of the wafer 10. The chamber 12 is a reaction chamber forming part that forms the reaction chamber 120.

チャンバ12は、その上部にウェハ10の表面側に結晶薄膜を成長させるための反応ガスを供給するガス供給部121が設けられている。反応ガスは、例えば、シラン(SiH)およびプロパン(C)からなる原料ガス、水素および塩化水素(HCl)からなるキャリーガス、窒素(N)からなるドーパントガスを含んでいる。チャンバ12は、その下部に反応後のガスを排気するためのガス排気部122が設けられている。図示しないが、ガス排気部122は、シャット弁および真空ポンプを含む排気装置が接続されている。なお、原料ガス、キャリーガス、ドーパントガスの組成は上述したものに限定されず、上述したもの以外で構成されていてもよい。 The chamber 12 is provided at its upper part with a gas supply unit 121 for supplying a reaction gas for growing a crystal thin film on the front surface side of the wafer 10. The reaction gas includes, for example, a source gas consisting of silane (SiH 4 ) and propane (C 3 H 8 ), a carrier gas consisting of hydrogen and hydrogen chloride (HCl), and a dopant gas consisting of nitrogen (N 2 ). The chamber 12 is provided at its lower part with a gas exhaust unit 122 for exhausting the gas after the reaction. Although not shown, the gas exhaust unit 122 is connected to an exhaust device including a shutoff valve and a vacuum pump. The compositions of the source gas, carrier gas, and dopant gas are not limited to those described above, and may be other than those described above.

ガス供給部121は、チャンバ12の上部であって、ウェハ10の表面に対向する位置に開口している。これにより、反応室120には、ウェハ10の表面に交差する方向(略直交する方向)からウェハ10の表面に向けて反応ガスが供給される。本実施形態の製造装置1は、ウェハ10の表面に向けて反応ガスを吹き降ろすダウンフロー型のガス供給構造になっている。 The gas supply unit 121 is located at the top of the chamber 12 and opens at a position facing the surface of the wafer 10. This allows reactive gas to be supplied to the reaction chamber 120 toward the surface of the wafer 10 from a direction intersecting (approximately perpendicular to) the surface of the wafer 10. The manufacturing apparatus 1 of this embodiment has a downflow type gas supply structure that blows reactive gas down toward the surface of the wafer 10.

反応室120には、ウェハ10を保持する基板保持治具であるサセプタ14が配置されている。サセプタ14は、反応室120において回転装置16の上部に設置されている。サセプタ14の詳細は後述する。 A susceptor 14, which is a substrate holding jig that holds the wafer 10, is disposed in the reaction chamber 120. The susceptor 14 is installed above the rotation device 16 in the reaction chamber 120. Details of the susceptor 14 will be described later.

回転装置16は、筒部161、回転軸162、および駆動部163を有する。筒部161は、サセプタ14を支持する円筒形状の部材である。回転軸162は、駆動部163の出力によって回転する軸である。回転軸162は、一体に回転可能なように筒部161に連結されている。駆動部163は、回転力を出力するモータ等で構成されている。このように構成される回転装置16では、駆動部163の出力によって回転軸162が回転すると、筒部161を介してサセプタ14が回転する。 The rotating device 16 has a tube portion 161, a rotating shaft 162, and a driving unit 163. The tube portion 161 is a cylindrical member that supports the susceptor 14. The rotating shaft 162 is a shaft that rotates by the output of the driving unit 163. The rotating shaft 162 is connected to the tube portion 161 so that they can rotate together. The driving unit 163 is composed of a motor or the like that outputs a rotational force. In the rotating device 16 configured in this manner, when the rotating shaft 162 rotates by the output of the driving unit 163, the susceptor 14 rotates via the tube portion 161.

筒部161は、その上部にサセプタ14が配置されると、上部に形成される開口161aがサセプタ14によって閉じられる。これにより、筒部161の内側に中空室160が形成される。この中空室160は、サセプタ14および筒部161によって実質的に反応室120と隔てられた空間となる。 When the susceptor 14 is placed on top of the cylindrical portion 161, the opening 161a formed on the top is closed by the susceptor 14. This forms a hollow chamber 160 inside the cylindrical portion 161. This hollow chamber 160 is a space that is essentially separated from the reaction chamber 120 by the susceptor 14 and the cylindrical portion 161.

中空室160には、サセプタ14を介してウェハ10の裏面側を加熱する主ヒータ18が配置されている。主ヒータ18は、例えば、カーボン製の抵抗加熱ヒータを用いることができる。主ヒータ18の熱は、筒部161やサセプタ14を介して反応室120に伝わる。このため、主ヒータ18は、反応室120を加熱するヒータとしても機能する。 A main heater 18 is disposed in the hollow chamber 160 to heat the back side of the wafer 10 via the susceptor 14. The main heater 18 may be, for example, a carbon resistance heater. The heat of the main heater 18 is transferred to the reaction chamber 120 via the cylindrical portion 161 and the susceptor 14. Therefore, the main heater 18 also functions as a heater to heat the reaction chamber 120.

図示しないが、中空室160には、搬送用ロボットによる反応室120へのウェハ10が載置されたサセプタ14の搬入や反応室120からのサセプタ14の搬出を補助するためのサセプタ昇降機器が配置されている。このサセプタ昇降機器は、例えば、サセプタ14の搬出時にサセプタ14を上昇させて筒部161から引き離すことで、搬送用ロボットにサセプタ14を受け渡す。なお、製造装置1は、ウェハ10が載置されたサセプタ14を搬入および搬出するものではなく、サセプタ14を移動させずにウェハ10だけを搬入および搬出するようになっていてもよい。 Although not shown, a susceptor lifting device is disposed in the hollow chamber 160 to assist the transport robot in carrying the susceptor 14 on which the wafer 10 is placed into the reaction chamber 120 and in carrying the susceptor 14 out of the reaction chamber 120. For example, when carrying the susceptor 14 out, the susceptor lifting device raises the susceptor 14 and separates it from the cylindrical portion 161, thereby transferring the susceptor 14 to the transport robot. Note that the manufacturing apparatus 1 does not necessarily carry in and out the susceptor 14 on which the wafer 10 is placed, but may carry in and out only the wafer 10 without moving the susceptor 14.

回転軸162は、円筒形状の部材で構成されている。回転軸162の内側には、中空室160にパージガスを供給するガス導入管20が配置されている。ガス導入管20は、ガス導入機構に接続され、ガス導入機構を介してパージガスが供給される。パージガスは、アルゴン(Ar)、水素(H)、ヘリウム(He)等の不活性ガスを挙げることができる。 The rotating shaft 162 is made of a cylindrical member. A gas introduction pipe 20 for supplying a purge gas to the hollow chamber 160 is disposed inside the rotating shaft 162. The gas introduction pipe 20 is connected to a gas introduction mechanism, and the purge gas is supplied through the gas introduction mechanism. Examples of the purge gas include inert gases such as argon (Ar), hydrogen (H 2 ), and helium (He).

製造装置1は、反応室120を加熱するヒータとしての補助ヒータ22を備える。補助ヒータ22は、ガス供給部121からウェハ10に向かう反応ガスが加熱されるように、反応室120におけるサセプタ14の上方空間を囲むように配置されている。補助ヒータ22は、反応ガスによる劣化を避けるためにチャンバ12の外側に配置されている。なお、補助ヒータ22自身またはその周囲に反応ガスによる劣化の対策がなされていれば、チャンバ12の内側に補助ヒータ22が配置されていてもよい。 The manufacturing apparatus 1 is equipped with an auxiliary heater 22 as a heater for heating the reaction chamber 120. The auxiliary heater 22 is arranged to surround the space above the susceptor 14 in the reaction chamber 120 so that the reaction gas flowing from the gas supply unit 121 toward the wafer 10 is heated. The auxiliary heater 22 is arranged outside the chamber 12 to avoid deterioration due to the reaction gas. Note that the auxiliary heater 22 may be arranged inside the chamber 12 as long as measures against deterioration due to the reaction gas are taken for the auxiliary heater 22 itself or its surroundings.

具体的には、補助ヒータ22は、ガス供給部121の近くに配置される上段ヒータ部221、サセプタ14の近くに配置される下段ヒータ部222、上段ヒータ部221と下段ヒータ部222との間に配置される中段ヒータ部223を有する。上段ヒータ部221、下段ヒータ部222、中段ヒータ部223は、例えば、カーボン製の抵抗加熱ヒータを用いることができる。補助ヒータ22を複数段のヒータ部で構成すれば、反応室120の温度ムラを抑えつつ、ウェハ10の表面側を均一に加熱することができる。 Specifically, the auxiliary heater 22 has an upper heater section 221 arranged near the gas supply section 121, a lower heater section 222 arranged near the susceptor 14, and a middle heater section 223 arranged between the upper heater section 221 and the lower heater section 222. The upper heater section 221, the lower heater section 222, and the middle heater section 223 may be, for example, a carbon resistance heater. If the auxiliary heater 22 is configured with multiple heater sections, the front surface side of the wafer 10 can be heated uniformly while suppressing temperature unevenness in the reaction chamber 120.

このように構成される製造装置1では、ウェハ10が載置されたサセプタ14を回転装置16によって600rpmで回転させつつ、反応室120を主ヒータ18および補助ヒータ22によって約1600℃になるまで加熱する。そして、製造装置1は、ガス供給部121から反応室120に向けて反応ガスを供給するとともに、ガス導入管20から中空室160に向けてパージガスを供給する。これにより、ウェハ10の表面側に半導体層であるエピタキシャル膜が形成される。 In the manufacturing apparatus 1 configured in this manner, the susceptor 14 on which the wafer 10 is placed is rotated at 600 rpm by the rotating device 16, while the reaction chamber 120 is heated to approximately 1600°C by the main heater 18 and auxiliary heater 22. The manufacturing apparatus 1 then supplies a reaction gas from the gas supply unit 121 to the reaction chamber 120, and supplies a purge gas from the gas introduction pipe 20 to the hollow chamber 160. As a result, an epitaxial film, which is a semiconductor layer, is formed on the front surface side of the wafer 10.

次に、本実施形態のサセプタ14の詳細について説明する。サセプタ14は、その表面が略水平となる姿勢で反応室120に配置されている。サセプタ14は、高温の環境下に置かれることから、例えば、等方性黒鉛の表面に炭化珪素(SiC)を被覆したもので構成されている。ウェハ10は、ウェハ10の中心がサセプタ14の回転中心Osに一致するように台座143に載置される。このような載置状態を基準載置状態と呼ぶ。 Next, the details of the susceptor 14 of this embodiment will be described. The susceptor 14 is placed in the reaction chamber 120 with its surface in a substantially horizontal position. Since the susceptor 14 is placed in a high-temperature environment, it is made of, for example, isotropic graphite with a silicon carbide (SiC) coating on the surface. The wafer 10 is placed on the pedestal 143 so that the center of the wafer 10 coincides with the center of rotation Os of the susceptor 14. This placement state is called the reference placement state.

図2および図3に示すように、サセプタ14は、リング形状の外周サセプタ部141、外周サセプタ部141の開口を遮蔽する円盤形状の内周サセプタ部142を備える。外周サセプタ部141および内周サセプタ部142は、互いに分離可能になっている。なお、外周サセプタ部141および内周サセプタ部142は、分離不可能なように一体に構成されていてもよい。 As shown in Figures 2 and 3, the susceptor 14 has a ring-shaped outer peripheral susceptor portion 141 and a disk-shaped inner peripheral susceptor portion 142 that covers the opening of the outer peripheral susceptor portion 141. The outer peripheral susceptor portion 141 and the inner peripheral susceptor portion 142 are separable from each other. The outer peripheral susceptor portion 141 and the inner peripheral susceptor portion 142 may be integrally configured so as not to be separable.

サセプタ14は、ウェハ10が載置される台座143を有する。この台座143は、サセプタ14の回転中心Osを囲むリング形状の1つの凸部で構成されている。台座143は、内周サセプタ部142の表面よりも上方に向けて突き出ている。台座143は、内周サセプタ部142と一体に成形されている。なお、台座143は、内周サセプタ部142と別体に構成されていてもよい。 The susceptor 14 has a pedestal 143 on which the wafer 10 is placed. The pedestal 143 is composed of a single ring-shaped protrusion surrounding the rotation center Os of the susceptor 14. The pedestal 143 protrudes upward from the surface of the inner periphery susceptor portion 142. The pedestal 143 is molded integrally with the inner periphery susceptor portion 142. The pedestal 143 may be configured separately from the inner periphery susceptor portion 142.

また、サセプタ14は、ウェハ10の外周面を覆うカバー144を有する。カバー144は、サセプタ14の回転中心Osを中心とする円筒形状である。台座143は、外周サセプタ部141および内周サセプタ部142の表面よりも上方に向けて突き出ている。カバー144は、内周サセプタ部142の上部に設置されている。なお、カバー144は、内周サセプタ部142と一体に成形されていてもよい。 The susceptor 14 also has a cover 144 that covers the outer peripheral surface of the wafer 10. The cover 144 has a cylindrical shape centered on the rotation center Os of the susceptor 14. The base 143 protrudes upward from the surfaces of the outer peripheral susceptor portion 141 and the inner peripheral susceptor portion 142. The cover 144 is installed on the upper part of the inner peripheral susceptor portion 142. The cover 144 may be molded integrally with the inner peripheral susceptor portion 142.

サセプタ14は、内周サセプタ部142に対して台座143およびカバー144が設けられていることで、台座143の周囲に台座143に対して窪んだ有底の凹溝部145が形成されている。この凹溝部145は、内周サセプタ部142の表面、台座143の外側面、カバー144の内側面によって構成されている。なお、凹溝部145は、例えば、内周サセプタ部142の表面を加工用治具等で掘り下げることで一体に形成されていてもよい。 The susceptor 14 has a base 143 and a cover 144 provided on the inner circumferential susceptor portion 142, and a bottomed groove portion 145 recessed into the base 143 is formed around the base 143. This groove portion 145 is formed by the surface of the inner circumferential susceptor portion 142, the outer surface of the base 143, and the inner surface of the cover 144. Note that the groove portion 145 may be integrally formed, for example, by digging into the surface of the inner circumferential susceptor portion 142 with a processing jig or the like.

カバー144の突出高さHcは、カバー144の内壁面がウェハ10の外周面と対向する大きさになっている。すなわち、カバー144の突出高さHcは、台座143の突出高さHbよりも大きくなっている(Hc>Hb)となっている。具体的には、カバー144の突出高さHcは、台座143の突出高さHbとウェハ10の厚みTwとを足し合わせた高さと略同等になっている(Hc≒Hb+Tw)。また、カバー144の内側直径Dcは、ウェハ10の直径Dxおよび台座143の外側直径Dbよりも大きくなっている。ウェハ10の直径Dwは、台座143の外側直径Dbよりも大きくなっている(Db<Dw<Dc)。なお、ウェハ10の直径Dwは、後述のオリフラ部11を含まない部位での直径である。 The protruding height Hc of the cover 144 is such that the inner wall surface of the cover 144 faces the outer peripheral surface of the wafer 10. In other words, the protruding height Hc of the cover 144 is greater than the protruding height Hb of the pedestal 143 (Hc>Hb). Specifically, the protruding height Hc of the cover 144 is approximately equal to the height obtained by adding the protruding height Hb of the pedestal 143 and the thickness Tw of the wafer 10 (Hc≈Hb+Tw). The inner diameter Dc of the cover 144 is greater than the diameter Dx of the wafer 10 and the outer diameter Db of the pedestal 143. The diameter Dw of the wafer 10 is greater than the outer diameter Db of the pedestal 143 (Db<Dw<Dc). The diameter Dw of the wafer 10 is the diameter at a portion that does not include the orientation flat portion 11 described below.

凹溝部145の溝幅Dgは、カバー144の内側直径Dcから台座143の外側直径Dbを差し引いた値の半分である(Dg=(Dc-Db)/2)。このため、ウェハ10の直径Dwは、溝幅Dgを2倍にした値に台座143の外側直径Dbを加えたものよりも小さくなっている(Dw<Db+2Dg)。 The groove width Dg of the recessed groove portion 145 is half the inner diameter Dc of the cover 144 minus the outer diameter Db of the pedestal 143 (Dg = (Dc - Db) / 2). Therefore, the diameter Dw of the wafer 10 is smaller than twice the groove width Dg plus the outer diameter Db of the pedestal 143 (Dw < Db + 2Dg).

本実施形態のウェハ10は、ウェハ10の外周縁の一部が直線状にカットされたオリフラ部11を有する。オリフラ部11は、ウェハ10の結晶方位を示すために設けられている。ウェハ10は、オリフラ部11を含む部位での最小直径Dwofが直径Dwよりも小さくなっている。 In this embodiment, the wafer 10 has an orientation flat 11, which is a linear cut on part of the outer edge of the wafer 10. The orientation flat 11 is provided to indicate the crystal orientation of the wafer 10. The minimum diameter Dwof of the wafer 10 at the portion including the orientation flat 11 is smaller than the diameter Dw.

ここで、例えば、サセプタ14の回転中心Osに対してウェハ10の中心がずれた状態で、サセプタ14を回転させると、ウェハ10に作用する遠心力等によってウェハ10の位置が大きくずれることがある。ウェハ10の位置ズレが発生すると、サセプタ14におけるウェハ10が載置される台座143が反応ガスに晒されることで、台座143に炭化珪素のデポジット(堆積物)が発生してしまう虞がある。台座143にデポジットが発生すると、次にウェハ10を台座143に載置した際にウェハ10の裏面にデポジットが転写されることで、フォトリソグラフィ等の後工程で搬送不良が発生することから好ましくない。 Here, for example, if the susceptor 14 is rotated with the center of the wafer 10 misaligned with respect to the center of rotation Os of the susceptor 14, the position of the wafer 10 may be significantly misaligned due to centrifugal force acting on the wafer 10. If the wafer 10 is misaligned, the pedestal 143 on which the wafer 10 is placed in the susceptor 14 may be exposed to reaction gas, which may cause silicon carbide deposits to form on the pedestal 143. If deposits form on the pedestal 143, the next time the wafer 10 is placed on the pedestal 143, the deposits will be transferred to the back surface of the wafer 10, which may cause transport problems in subsequent processes such as photolithography, which is undesirable.

これに対して、サセプタ14は、ウェハ10が台座143に載置された際に台座143が反応ガスに晒されないようになっている。すなわち、台座143は、基準載置状態において、台座143がウェハ10の外周縁の内側に収まる大きさになっている。具体的には、図4に示すように、サセプタ14は、ウェハ10の最小直径Dwof、台座143の外側直径Db、溝幅Dgが、以下の関係の数式F1を満たすように構成されている。 In response to this, the susceptor 14 is designed so that the pedestal 143 is not exposed to the reaction gas when the wafer 10 is placed on the pedestal 143. That is, the pedestal 143 is sized so that in the standard placement state, the pedestal 143 fits inside the outer periphery of the wafer 10. Specifically, as shown in FIG. 4, the susceptor 14 is configured so that the minimum diameter Dwof of the wafer 10, the outer diameter Db of the pedestal 143, and the groove width Dg satisfy the following mathematical formula F1.

Db+Dg<Dwof<Db+2Dg ・・・(F1)
ウェハ10の最小直径Dwofが、台座143の外側直径Dbに溝幅Dgを加えた値よりも大きくなっていれば、仮にウェハ10の外周面がカバー144に当たる位置まで位置ズレしても、台座143がウェハ10で覆われる。つまり、ウェハ10が位置ずれしても台座143が反応ガスに晒されることが抑制される。
Db+Dg<Dwof<Db+2Dg...(F1)
If the minimum diameter Dwof of the wafer 10 is larger than the sum of the outer diameter Db of the pedestal 143 and the groove width Dg, even if the outer peripheral surface of the wafer 10 is displaced to a position where it hits the cover 144, the wafer 10 can be moved to the position where the outer peripheral surface of the wafer 10 hits the cover 144 without being moved to the position where the outer peripheral surface of the wafer 10 hits the cover 144. is covered with the wafer 10. In other words, even if the wafer 10 is misaligned, the pedestal 143 is prevented from being exposed to the reaction gas.

但し、上述のようにサセプタ14の台座143の大きさをウェハ10よりも小さくすると、ウェハ10の裏面の一部がサセプタ14とウェハ10の隙間から凹溝部145に流入する反応ガスに晒される。また、凹溝部145がウェハ10とカバー144との隙間を介して反応室120だけに連通していると、凹溝部145が袋小路となることで反応ガスが滞留し易い。ウェハ10の裏面が反応ガスに晒されると、ウェハ10の裏面の一部で着膜量が増加する。ウェハ10の裏面の一部に着膜量が増加すると、フォトリソグラフィ等の後工程で搬送不良が発生することから好ましくない。 However, as described above, if the size of the pedestal 143 of the susceptor 14 is made smaller than the wafer 10, a part of the back surface of the wafer 10 is exposed to the reaction gas flowing into the groove portion 145 from the gap between the susceptor 14 and the wafer 10. In addition, if the groove portion 145 is connected only to the reaction chamber 120 through the gap between the wafer 10 and the cover 144, the groove portion 145 becomes a dead end, and the reaction gas is likely to stagnate. When the back surface of the wafer 10 is exposed to the reaction gas, the amount of film deposition increases on a part of the back surface of the wafer 10. An increase in the amount of film deposition on a part of the back surface of the wafer 10 is undesirable because it can cause transport problems in later processes such as photolithography.

これらを踏まえて、サセプタ14は、凹溝部145の底部に、反応室120の外部から凹溝部145へ原料ガス以外の他のガスを導入する貫孔146が複数形成されている。貫孔146の開口形状は、回転方向Rsに沿って延びる長孔形状である。貫孔146の開口形状は、長孔形状に限定されず、例えば、円形状や楕円形状であってもよい。 In consideration of these, the susceptor 14 has a plurality of through holes 146 formed at the bottom of the groove portion 145 for introducing gases other than the source gas from outside the reaction chamber 120 into the groove portion 145. The opening shape of the through holes 146 is an elongated hole extending along the rotation direction Rs. The opening shape of the through holes 146 is not limited to an elongated hole shape, and may be, for example, a circular shape or an elliptical shape.

図4、図5に示すように、貫孔146は、サセプタ14の表裏を貫通している。貫孔146は、サセプタ14の表面側に開口する表側開口部147、サセプタ14の裏面側に開口する裏側開口部148、表側開口部147から裏側開口部148に至る孔内壁149を有する。 As shown in Figures 4 and 5, the through-hole 146 penetrates the front and back of the susceptor 14. The through-hole 146 has a front-side opening 147 that opens on the front side of the susceptor 14, a back-side opening 148 that opens on the back side of the susceptor 14, and a hole inner wall 149 that extends from the front-side opening 147 to the back-side opening 148.

サセプタ14の回転中心Osを挟んで対向する貫孔146の内側同士の間隔Dh1は、台座143の外側直径Dbよりも大きく、ウェハ10の直径Dwよりも小さい(Db<Dh1<Dw)。また、サセプタ14の回転中心Osを挟んで対向する貫孔146の外側同士の間隔Dh2は、カバー144の内側直径Dcよりも小さい(Dh2<Dc)。 The distance Dh1 between the inner sides of the through holes 146 that face each other across the center of rotation Os of the susceptor 14 is larger than the outer diameter Db of the pedestal 143 and smaller than the diameter Dw of the wafer 10 (Db<Dh1<Dw). The distance Dh2 between the outer sides of the through holes 146 that face each other across the center of rotation Os of the susceptor 14 is smaller than the inner diameter Dc of the cover 144 (Dh2<Dc).

図2に示すように、貫孔146は、凹溝部145の底部に複数形成されている。貫孔146は、凹溝部145の底部のうち回転方向Rsにおいて異なる8箇所に形成されている。すなわち、サセプタ14には、8つの貫孔146が形成されている。この8つの貫孔146は、回転対称となるようにサセプタ14に形成されている。また、8つの貫孔146は、回転方向Rsに等間隔をあけて形成されている。 As shown in FIG. 2, a plurality of through holes 146 are formed in the bottom of the groove portion 145. The through holes 146 are formed in eight different locations in the rotation direction Rs of the bottom of the groove portion 145. That is, eight through holes 146 are formed in the susceptor 14. These eight through holes 146 are formed in the susceptor 14 so as to be rotationally symmetric. Furthermore, the eight through holes 146 are formed at equal intervals in the rotation direction Rs.

貫孔146の表側開口部147は、サセプタ14の凹溝部145の底部に開口している。また、貫孔146の裏側開口部148は、サセプタ14のうち、中空室160に区画形成する部位に開口している。これにより、凹溝部145は、貫孔146を介して中空室160に連通している。そして、図5に示すように、筒部161の内側のパージガスは、凹溝部145に形成された貫孔146を介して凹溝部145に供給される。 The front opening 147 of the through hole 146 opens to the bottom of the groove portion 145 of the susceptor 14. The back opening 148 of the through hole 146 opens to a portion of the susceptor 14 that defines the hollow chamber 160. As a result, the groove portion 145 communicates with the hollow chamber 160 via the through hole 146. As shown in FIG. 5, the purge gas inside the tube portion 161 is supplied to the groove portion 145 via the through hole 146 formed in the groove portion 145.

貫孔146は、孔内壁149の全体がサセプタ14の回転軸方向に沿って延びている。貫孔146の孔内壁149は、サセプタ14の回転中心Osを中心とする径方向に沿う第1内壁1491、サセプタ14の回転中心Osを中心とする周方向(すなわち、サセプタ14の回転方向Rs)に沿う第2内壁1492を有する。第1内壁1491および第2内壁1492は、それぞれサセプタ14の回転軸方向に沿って延びている。 The entire inner wall 149 of the through hole 146 extends along the rotation axis direction of the susceptor 14. The inner wall 149 of the through hole 146 has a first inner wall 1491 extending along the radial direction centered on the rotation center Os of the susceptor 14, and a second inner wall 1492 extending along the circumferential direction centered on the rotation center Os of the susceptor 14 (i.e., the rotation direction Rs of the susceptor 14). The first inner wall 1491 and the second inner wall 1492 each extend along the rotation axis direction of the susceptor 14.

以上説明した炭化珪素半導体ウェハの製造装置1は、台座143は、基準載置状態において、台座143がウェハ10の外周縁の内側に収まる大きさになっている。このように、台座143の大きさがウェハ10よりも小さくなっていれば、台座143への炭化珪素のデポジット(堆積物)の発生を抑制することができる。加えて、サセプタ14の凹溝部145の底部には、反応室120の外部から凹溝部145へ原料ガス以外の他のガスを導入する貫孔146が形成されている。これによれば、原料ガスのウェハ10の裏面への回り込みが抑制されたり、ウェハ10の裏面側における原料ガスが希釈されたりするので、ウェハ10の裏面側への着膜を抑制することができる。 In the silicon carbide semiconductor wafer manufacturing apparatus 1 described above, the pedestal 143 is sized so that the pedestal 143 fits inside the outer periphery of the wafer 10 in the standard mounting state. In this way, if the size of the pedestal 143 is smaller than the wafer 10, the generation of silicon carbide deposits on the pedestal 143 can be suppressed. In addition, a through hole 146 is formed at the bottom of the groove portion 145 of the susceptor 14 to introduce gases other than the raw material gas from outside the reaction chamber 120 into the groove portion 145. This suppresses the raw material gas from wrapping around the back surface of the wafer 10 and dilutes the raw material gas on the back surface side of the wafer 10, thereby suppressing deposition of a film on the back surface side of the wafer 10.

また、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 In addition, this embodiment provides the following advantages:

(1)サセプタ14は、ウェハ10の最小直径Dwof、台座143の外側直径Db、溝幅Dgが、上述の数式F1を満たすように構成されている。これによれば、オリフラ部11を有するウェハ10を台座143に載置する場合であっても、台座143への炭化珪素のデポジット(堆積物)の発生を抑制することができる。 (1) The susceptor 14 is configured so that the minimum diameter Dwof of the wafer 10, the outer diameter Db of the pedestal 143, and the groove width Dg satisfy the above-mentioned formula F1. This makes it possible to suppress the occurrence of silicon carbide deposits on the pedestal 143, even when a wafer 10 having an orientation flat portion 11 is placed on the pedestal 143.

(2)サセプタ14は、筒部161の内側のパージガスが凹溝部145に形成された貫孔146を介して凹溝部145に供給される。これによると、筒部161の内側をパージするためのパージガスを他のガスとして凹溝部145に供給することができるので、他のガスを凹溝部145に供給するための専用機器を追加することなく、ウェハ10の裏面側への着膜を抑制することができる。 (2) In the susceptor 14, the purge gas inside the cylindrical portion 161 is supplied to the groove portion 145 through the through-holes 146 formed in the groove portion 145. This allows the purge gas for purging the inside of the cylindrical portion 161 to be supplied to the groove portion 145 as another gas, so that deposition of a film on the back side of the wafer 10 can be suppressed without adding a dedicated device for supplying another gas to the groove portion 145.

(3)本実施形態の製造装置1は、反応室120にウェハ10の表面に交差する方向からウェハ10の表面に向けて反応ガスが供給されるダウンフロー型のガス供給構造になっている。これによると、反応室120に供給される反応流れによる圧力がウェハ10を台座143に押し付ける向きに作用する。このため、反応室120にウェハ10の表面に沿う方向からウェハ10の表面と平行に反応ガスが供給されるサイドフロー型のガス供給構造になっている場合に比べて、サセプタ14の回転に起因するウェハ10の位置ズレが抑制される。 (3) The manufacturing apparatus 1 of this embodiment has a downflow type gas supply structure in which reactive gas is supplied to the reaction chamber 120 from a direction intersecting the surface of the wafer 10 toward the surface of the wafer 10. This causes the pressure from the reactive flow supplied to the reaction chamber 120 to act in a direction that presses the wafer 10 against the pedestal 143. Therefore, misalignment of the wafer 10 caused by the rotation of the susceptor 14 is suppressed compared to a sideflow type gas supply structure in which reactive gas is supplied to the reaction chamber 120 from a direction along the surface of the wafer 10 and parallel to the surface of the wafer 10.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図6、図7を参照して説明する。本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について主に説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described with reference to Figures 6 and 7. In this embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.

図6および図7に示すように、本実施形態の台座143は、サセプタ14の回転中心Osを囲む複数のリング形状の凸部143a、143bで構成されている。複数の凸部143a、143bは、互いに直径が異なっている。複数の凸部143a、143bは、回転中心Osを中心とする同心円形状に構成されている。本実施形態では、複数の凸部143a、143bのうち、外側の凸部143aの外側直径が、台座143の外側直径Dbに対応する。なお、複数の凸部143a、143bは、互いの中心が一致するように構成されていてもよいし、互いの中心が一致してしないように構成されていてもよい。 As shown in Figures 6 and 7, the base 143 of this embodiment is composed of multiple ring-shaped protrusions 143a, 143b surrounding the rotation center Os of the susceptor 14. The multiple protrusions 143a, 143b have different diameters. The multiple protrusions 143a, 143b are configured in a concentric circular shape centered on the rotation center Os. In this embodiment, the outer diameter of the outer protrusion 143a of the multiple protrusions 143a, 143b corresponds to the outer diameter Db of the base 143. The multiple protrusions 143a, 143b may be configured so that their centers coincide with each other, or so that their centers do not coincide with each other.

その他については、第1実施形態と同様である。本実施形態の製造装置1は、第1実施形態と共通の構成または均等な構成から奏される効果を第1実施形態と同様に得ることができる。 Otherwise, it is the same as the first embodiment. The manufacturing device 1 of this embodiment can obtain the same effects as the first embodiment, which are achieved from a common configuration or an equivalent configuration to the first embodiment.

また、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。 In addition, this embodiment provides the following advantages:

(1)本実施形態では、台座143がサセプタ14の回転中心Osを囲む複数のリング形状の凸部143a、143bで構成されている。これによると、台座143とウェハ10との接触面積を確保して、意図しないウェハ10の位置ズレを抑制することができる。 (1) In this embodiment, the pedestal 143 is composed of multiple ring-shaped protrusions 143a, 143b that surround the rotation center Os of the susceptor 14. This ensures a sufficient contact area between the pedestal 143 and the wafer 10, thereby preventing unintended misalignment of the wafer 10.

(他の実施形態)
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
Other Embodiments
Representative embodiments of the present disclosure have been described above, but the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can be modified in various ways, for example, as described below.

上述の実施形態では、凹溝部145が貫孔146を介して中空室160に連通し、筒部161の内側のパージガスが貫孔146を介して凹溝部145に供給される構造になっているが、不活性ガスの供給構造は、これに限定されない。製造装置1は、サセプタ14の裏面側に不活性ガスを導入するガス導入機構を含み、当該ガス供給機構によって、貫孔146を介して凹溝部145に不活性ガスが供給されるようになっていてもよい。また、製造装置1は、中空室160を介さずに、不活性ガスが流れる専用ガス経路および貫孔146を介して凹溝部145に供給される構造になっていてもよい。なお、貫孔146を介して凹溝部145に供給される他のガスは、パージガス等の不活性ガスに限らず、例えば、水素や塩化水素等のキャリーガスであってもよい。 In the above embodiment, the groove portion 145 communicates with the hollow chamber 160 through the through-hole 146, and the purge gas inside the tube portion 161 is supplied to the groove portion 145 through the through-hole 146, but the inert gas supply structure is not limited to this. The manufacturing apparatus 1 may include a gas introduction mechanism that introduces an inert gas to the back side of the susceptor 14, and the inert gas may be supplied to the groove portion 145 through the through-hole 146 by the gas supply mechanism. In addition, the manufacturing apparatus 1 may be structured so that the inert gas is supplied to the groove portion 145 through a dedicated gas path through which the inert gas flows and the through-hole 146 without passing through the hollow chamber 160. The other gas supplied to the groove portion 145 through the through-hole 146 is not limited to an inert gas such as a purge gas, but may be, for example, a carrier gas such as hydrogen or hydrogen chloride.

上述の実施形態の貫孔146は、孔内壁149の全体がサセプタ14の回転軸方向に沿って延びているが、これに限定されない。貫孔146は、例えば、孔内壁149のうち第1内壁1491は、少なくとも裏側開口部148に連なる部位がサセプタ14の回転方向Rsの後方から前方にかけて裏側開口部148から表側開口部147に向かう方向に傾斜していてもよい。これによると、サセプタ14を回転させた際に、サセプタ14の裏面側から凹溝部145に向けて不活性ガスが流れ易くなるので、反応ガスのウェハ10の裏面への回り込みを充分に抑制することができる。 In the above-described embodiment, the through-hole 146 has the entire hole inner wall 149 extending along the rotation axis direction of the susceptor 14, but is not limited thereto. For example, the first inner wall 1491 of the hole inner wall 149 of the through-hole 146 may have at least a portion connected to the back opening 148 inclined in the direction from the back opening 148 to the front opening 147 from the rear to the front in the rotation direction Rs of the susceptor 14. This makes it easier for the inert gas to flow from the back side of the susceptor 14 toward the groove portion 145 when the susceptor 14 is rotated, so that the inert gas can be sufficiently prevented from flowing around the back side of the wafer 10.

上述の実施形態のサセプタ14は、カバー144を有しているが、これに限らず、カバー144を有していなくてもよい。また、サセプタ14は、貫孔146の略全体がウェハ10よりも内側に形成されているが、これに限定されない。サセプタ14は、貫孔146の全体がウェハ10の外側に形成されていてもよい。さらに、サセプタ14は、8つの貫孔146が形成されているが、これに限らず、1~7個、9個以上の貫孔146が形成されていてもよい。貫孔146が複数形成されている場合、貫孔146の位置は任意に設定可能である。台座143は、リング形状の凸部に限らず、任意の形状(例えば、円柱形状の凸部)であってもよい。なお、サセプタ14に載置するウェハ10は、オリフラ部11を含むものに限らず、例えば、オリフラ部11がないものやオリフラ部11の代わりにノッチが設けられたものを採用可能である。 The susceptor 14 in the above embodiment has a cover 144, but is not limited to this, and may not have a cover 144. In addition, the susceptor 14 has the through-holes 146 formed almost entirely inside the wafer 10, but is not limited to this. The susceptor 14 may have the through-holes 146 formed entirely outside the wafer 10. Furthermore, the susceptor 14 has eight through-holes 146 formed, but is not limited to this, and may have 1 to 7, or 9 or more through-holes 146 formed. When multiple through-holes 146 are formed, the positions of the through-holes 146 can be set arbitrarily. The pedestal 143 is not limited to a ring-shaped convex portion, and may have any shape (for example, a cylindrical convex portion). The wafer 10 placed on the susceptor 14 is not limited to one that includes an orientation flat portion 11, and may be one that does not have an orientation flat portion 11 or one that has a notch instead of the orientation flat portion 11.

上述の実施形態の製造装置1は、反応室120を加熱するヒータとして主ヒータ18および補助ヒータ22を有しているが、これに限らず、主ヒータ18および補助ヒータ22の一方を有していてもよい。 The manufacturing apparatus 1 of the above embodiment has a main heater 18 and an auxiliary heater 22 as heaters for heating the reaction chamber 120, but is not limited to this, and may have either the main heater 18 or the auxiliary heater 22.

上述の実施形態の製造装置1は、ダウンフロー型のガス供給構造になっているが、これに限らず、例えば、サイドフロー型のガス供給構造になっていてもよい。 The manufacturing apparatus 1 in the above-described embodiment has a downflow type gas supply structure, but is not limited thereto, and may have, for example, a sideflow type gas supply structure.

上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 It goes without saying that in the above-described embodiments, the elements constituting the embodiments are not necessarily essential, except in cases where they are specifically stated as essential or where they are clearly considered essential in principle.

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。 In the above-described embodiments, when numerical values such as the number, values, amounts, ranges, etc. of components of the embodiments are mentioned, they are not limited to the specific numbers, except when it is expressly stated that they are essential or when they are clearly limited to a specific number in principle.

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。 In the above-described embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of components, etc., there is no limitation to those shapes, positional relationships, etc., unless specifically stated otherwise or in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc.

10 ウェハ
12 チャンバ(反応室形成部)
120 反応室
14 サセプタ
143 台座
144 凹溝部
146 貫孔
16 回転装置
10 Wafer 12 Chamber (reaction chamber forming part)
120 Reaction chamber 14 Susceptor 143 Pedestal 144 Groove portion 146 Through hole 16 Rotation device

Claims (3)

炭化珪素半導体ウェハの製造装置であって、
反応ガスが導入されるとともに、ウェハ(10)の表面側に半導体層をエピタキシャル成長させる反応室(120)を形成する反応室形成部(12)と、
前記反応室に配置され、前記ウェハが載置されるサセプタ(14)と、
前記サセプタを前記ウェハとともに回転させる回転装置(16)と、を備え、
前記サセプタは、前記ウェハが載置される台座(143)を含むとともに、前記台座の周囲に前記台座に対して窪んだ有底の凹溝部(145)が形成され、
前記ウェハの中心が前記サセプタの回転中心に一致するように前記ウェハを前記台座に載置した状態を基準載置状態としたとき、
前記台座は、前記基準載置状態において前記ウェハの外周縁の内側に収まる大きさになっており、
前記反応ガスは、前記半導体層の原料となる原料ガスを含み、
前記凹溝部の底部には、前記反応室の外部から前記凹溝部へ前記原料ガス以外の他のガスを導入する貫孔(146)が形成されており、
前記ウェハは、前記ウェハの外周縁の一部が直線状にカットされたオリフラ部(11)を有し、
前記ウェハのうち、前記オリフラ部での最小直径をDwofとし、前記台座の直径をDbとし、前記凹溝部の溝幅をDgとしたとき、Dwof、Db、Dgの関係が、
Db+Dg<Dwof<Db+2Dg
である、炭化珪素半導体ウェハの製造装置。
An apparatus for manufacturing silicon carbide semiconductor wafers, comprising:
a reaction chamber forming section (12) for forming a reaction chamber (120) into which a reaction gas is introduced and in which a semiconductor layer is epitaxially grown on the front surface side of the wafer (10);
a susceptor (14) disposed in the reaction chamber and on which the wafer is placed;
a rotation device (16) for rotating the susceptor together with the wafer;
The susceptor includes a base (143) on which the wafer is placed, and a bottomed groove (145) recessed relative to the base is formed around the periphery of the base,
When the state where the wafer is placed on the pedestal so that the center of the wafer coincides with the rotation center of the susceptor is defined as a reference placement state,
the pedestal is sized to be accommodated inside the outer periphery of the wafer in the standard placement state,
the reaction gas contains a source gas that is a source of the semiconductor layer,
a through hole (146) is formed in the bottom of the groove portion to introduce a gas other than the source gas from outside the reaction chamber into the groove portion ;
The wafer has an orientation flat portion (11) formed by cutting a part of the outer periphery of the wafer in a straight line,
When the minimum diameter of the wafer at the orientation flat portion is Dwof, the diameter of the pedestal is Db, and the groove width of the groove portion is Dg, the relationship between Dwof, Db, and Dg is as follows:
Db+Dg<Dwof<Db+2Dg
A silicon carbide semiconductor wafer manufacturing apparatus.
前記台座は、前記サセプタの回転中心を囲む複数のリング形状の凸部(143a、143b)で構成されている、請求項に記載の炭化珪素半導体ウェハの製造装置。 2. The silicon carbide semiconductor wafer manufacturing apparatus according to claim 1 , wherein the pedestal is configured with a plurality of ring-shaped protrusions (143a, 143b) surrounding a rotation center of the susceptor. 前記回転装置は、前記サセプタを支持する筒部(161)を有し、
前記筒部の内側には、前記ウェハを加熱するヒータ(18)が配置されるとともに、前記筒部の内側をパージするためのパージガスが前記他のガスとして供給され、
前記筒部の内側の前記パージガスは、前記凹溝部に形成された前記貫孔を介して前記凹溝部に供給される、請求項1または2に記載の炭化珪素半導体ウェハの製造装置。
The rotating device has a cylindrical portion (161) that supports the susceptor,
A heater (18) for heating the wafer is disposed inside the cylindrical portion, and a purge gas for purging the inside of the cylindrical portion is supplied as the other gas;
3 . The silicon carbide semiconductor wafer manufacturing apparatus according to claim 1 , wherein the purge gas inside the cylindrical portion is supplied to the groove portion via the through-hole formed in the groove portion. 4 .
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