[發明專利]涂覆的襯托器和抗彎曲法

在審

• 申請號: 201480053217.7
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN105637118A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 弗朗西斯科·科里亞;D·克里帕;勞拉·戈博;M·毛切里;溫森佐·奧格里阿里;弗蘭科·佩雷蒂;馬爾科·普利西;卡爾梅洛·韋基奧
• 申請（專利權）人: LPE公司
• 主分類號: C23C16/458
• 分類號: C23C16/458;C30B25/12;H01L21/687
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張瑞;鄭霞

描述

發明領域

本發明涉及涂覆有碳化硅并且具有用于接收將經受碳化硅的“外延生長”的基底 的至少一個區的襯托器，并且涉及用于在基底支撐元件的壽命期間(即，還在已經被用于碳 化硅的外延生長的許多工藝之后)限制該基底支撐元件的向外彎曲的方法。

現有技術

外延生長和用于獲得它的反應器已經已知許多年；它們基于被稱作“CVD”(化學氣 相沉積)的技術。

其中它們被使用的技術領域是生產電子部件的技術領域；用于該應用的工藝和反 應器是特定的，因為需要非常高質量的沉積層并且質量要求不斷地在上升。

一種類型的外延反應器使用被插入反應室中并且支撐將經受外延生長的一個或 更多個基底的“襯托器”(參見圖1.1A中的參考數字10和1000)；如已知的，基底可以完全是 圓形的或常常具有“平坦面”(參見圖1.1B中的基底1000)。

本發明事實上涉及這樣的襯托器，其特別地用于碳化硅的高溫(1550℃-1750℃) 外延生長。

通常，具有熱壁反應室的反應器用于碳化硅的高溫外延生長；室和襯托器的加熱 通常借助于電磁感應或電阻來獲得。

大部分現有技術(圖1)涉及在多達1250℃的工藝溫度下的硅的外延生長，并且涉 及相應的反應器；事實上，僅僅最近，碳化硅的電子部件才開始略微地較廣泛地使用。

在剛剛開始時，即數十年前，襯托器全部由石墨制成。

然而，在那時，發現石墨污染基底，因為存在于襯托器的石墨中的雜質在外延生長 工藝期間部分地遷移到疊加的基底中。

因此，想到的是，通過沉積碳化硅的薄層來涂覆全部由石墨制成的襯托器(在圖1A 中，虛線指示外部碳化硅和內部石墨之間的邊界)；涂層涉及襯托器的全部表面。這樣的解 決方案證明在這幾十年期間、即大體上直到當前是令人滿意的。

概述

最近，本申請人認識到，在碳化硅的高溫外延生長的情況下，還鑒于生長的基底質 量和生產工藝質量和速度方面的越來越嚴格的要求，襯托器的與經受外延生長的碳化硅基 底接觸的碳化硅的層引起某些問題；第一個問題涉及基底傾向于粘至襯托器的事實；第二 個問題涉及層中的碳化硅傾向于朝向疊加的基底遷移(假定首先發生升華并且然后發生凝 固)的事實。

最近，本申請人因此想到用碳化鉭的薄層代替碳化硅的薄層整體地涂覆全部由石 墨制成的襯托器。

這樣的材料的使用大體上解決了上文提及的兩個問題；然而，新的問題已經出現； 在碳化硅的外延生長的工藝期間，碳化硅不僅僅沉積在基底上，而且還沉積在暴露至前體 氣體的襯托器的面上，即在鄰近于基底的襯托器的表面上(參見圖17A)；在襯托器的面上的 碳化硅的逐漸累積(在工藝之后的工藝)引起襯托器的逐漸向外的彎曲(即，使得中心區相 對于周邊區升高-參見圖17B)；換句話說，在給定數目的外延生長工藝之后，襯托器是輕微 地凸出的，即凸狀的(參見圖17B)。

襯托器的形狀的此種變化產生對于反應器的操作和外延生長過程的質量和均勻 性兩者的問題。

本申請人因此設定了解決上文描述的問題的目的。

此目的借助具有在所附的權利要求中陳述的技術特征的襯托器被大體上實現，所 附的權利要求形成本公開內容的主要部分。

在本發明下的理念是預先使由石墨制成的襯托器僅部分地涂覆有碳化硅；為了接 收將經受外延生長的基底，至少一個特定區被包括，該至少一個特定區可以相對于圍繞它 的襯托器的部分被降低，或被升高，或可能地甚至在相同水平。

因此，本發明的目的還是一種在基底支撐元件的壽命期間(即，還在已經被用于碳 化硅的外延生長的許多工藝之后)避免該基底支撐元件(具體地，襯托器)的彎曲的方法。

附圖清單

本發明根據結合附圖考慮的以下詳細描述將變得更明顯，在附圖中：

圖1示出根據現有技術的襯托器的圓盤形主體的簡化的剖視圖和局部頂視圖，其 中基底被插入襯托器的凹進部中，

圖2示出根據本發明的第一實施方案的襯托器的圓盤形主體的示意性(剖視)圖- 該圖明顯地不是按比例的，

圖3示出根據本發明的第二實施方案的襯托器的圓盤形主體的示意性(剖視)圖- 該圖明顯地不是按比例的，

圖4示出將與襯托器主體組合地使用的基底支撐元件的第一實施例的簡化的剖視 圖，