[發(fā)明專利]SiC外延生長裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811380441.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN109841542B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 本山和道;奧野好成;梅田喜一;深田啟介
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社力森諾科
• 主分類號(hào): H01L21/67
• 分類號(hào): H01L21/67;H01L21/687;C30B29/36;C30B25/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 張軼楠;段承恩

本發(fā)明涉及SiC外延生長裝置。本實(shí)施方式涉及的SiC外延生長裝置具備：基座，具有能夠載置晶片的載置面；和加熱器，在所述基座的與所述載置面相反側(cè)與所述基座分離地設(shè)置，在俯視時(shí)與載置于所述基座的晶片的外周部重疊的位置，在與所述加熱器的所述基座側(cè)的第1面相對(duì)的所述基座的被輻射面形成有凹凸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及SiC外延生長裝置。

本申請(qǐng)基于2017年11月24日在日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2017-225659號(hào)要求優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容援引至此。

背景技術(shù)

碳化硅(SiC)與硅(Si)相比具有以下特性：絕緣擊穿電場(chǎng)大一個(gè)數(shù)量級(jí)，另外帶隙大3倍，而且熱導(dǎo)率高3倍左右等。因此，期待著碳化硅(SiC)應(yīng)用于功率器件、高頻器件、高溫工作器件等。

為了促進(jìn)SiC器件的實(shí)用化，高品質(zhì)的SiC外延晶片以及高品質(zhì)的外延生長技術(shù)的確立是不可缺少的。

SiC器件使用SiC外延晶片來制作，該SiC外延晶片是在SiC單晶基板上通過化學(xué)氣相沉積法(Chemical?Vapor?Deposition：CVD)等生長作為器件的活性區(qū)域的外延層(膜)而得到的，該SiC單晶基板是由采用升華再結(jié)晶法等生長出的SiC的塊狀單晶進(jìn)行加工而得到的。此外，在本說明書中，SiC外延晶片是指形成外延膜后的晶片，SiC晶片是指形成外延膜前的晶片。

SiC的外延膜在1500℃左右的極高溫下進(jìn)行生長。生長溫度對(duì)外延膜的膜厚、性質(zhì)產(chǎn)生較大的影響。例如，在專利文獻(xiàn)1中記載了通過熱導(dǎo)率的差異能夠使外延生長時(shí)的晶片的溫度分布均勻的半導(dǎo)體制造裝置。另外，在專利文獻(xiàn)2中記載了通過用支承部支承晶片，能夠使外延生長時(shí)的晶片的溫度分布均勻。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2010-129764號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2012-44030號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

已進(jìn)行了將SiC外延晶片大型化為6英寸以上的尺寸的嘗試。在制造這樣大型的SiC外延晶片時(shí)，在專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2所記載的半導(dǎo)體裝置中，無法充分地抑制晶片的面內(nèi)方向的溫度差。

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于得到能夠使外延生長時(shí)的溫度分布均勻的SiC外延生長裝置。

用于解決課題的技術(shù)方案

本發(fā)明人們進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了晶片的外周部的溫度會(huì)比中央部的溫度低。于是，發(fā)現(xiàn)了通過在載置晶片的基座(suscepter)的背面的預(yù)定位置形成凹凸，來提高該部分的有效的輻射率，由此能夠使輸入熱量增加來抑制溫度降低，能夠使外延生長時(shí)的溫度分布均勻。

即，本發(fā)明為了解決上述課題，提供以下的技術(shù)方案。

(1)第1技術(shù)方案涉及的SiC外延生長裝置具備：基座，具有能夠載置晶片的載置面；和加熱器，在所述基座的與所述載置面相反側(cè)與所述基座分離地設(shè)置，在俯視時(shí)與載置于所述基座的晶片的外周部重疊的位置，在與所述加熱器的所述基座側(cè)的第1面相對(duì)的所述基座的被輻射面形成有凹凸。

所述第1技術(shù)方案的裝置優(yōu)選包含以下的特征。也優(yōu)選將下述的特征相互進(jìn)行組合。

(2)在上述技術(shù)方案涉及的SiC外延生長裝置中，也可以是，所述加熱器和載置于所述基座的晶片配置成在俯視時(shí)為同心圓狀，所述加熱器的外周端與載置于所述基座的晶片的外周端的徑向距離為所述晶片的直徑的1/12以下。