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WO2015098283A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Publication number
WO2015098283A1
WO2015098283A1 PCT/JP2014/078937 JP2014078937W WO2015098283A1 WO 2015098283 A1 WO2015098283 A1 WO 2015098283A1 JP 2014078937 W JP2014078937 W JP 2014078937W WO 2015098283 A1 WO2015098283 A1 WO 2015098283A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sic
carbon
sic epitaxial
substrate
epitaxial wafer
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/078937
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
潤 乗松
晶 宮坂
慶明 影島
Original Assignee
昭和電工株式会社
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 昭和電工株式会社 filed Critical 昭和電工株式会社
Priority to US15/102,314 priority Critical patent/US10494737B2/en
Priority to CN201480070027.6A priority patent/CN105830199B/zh
Publication of WO2015098283A1 publication Critical patent/WO2015098283A1/ja

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    • C30B31/00—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor
    • C30B31/06—Diffusion or doping processes for single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure; Apparatus therefor by contacting with diffusion material in the gaseous state
    • C30B31/14—Substrate holders or susceptors

Definitions

  • the present invention relates to an SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus and an SiC epitaxial wafer manufacturing method.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2013-266010 filed in Japan on December 24, 2013, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Silicon carbide has characteristics such as a dielectric breakdown electric field that is an order of magnitude larger than silicon (Si), a band gap that is three times larger, and a thermal conductivity that is about three times higher. Therefore, silicon carbide (SiC) is expected to be applied to power devices, high frequency devices, high temperature operation devices, and the like. In recent years, SiC epitaxial wafers have been used for the above semiconductor devices.
  • a SiC epitaxial wafer is manufactured using a SiC single crystal substrate processed from a bulk single crystal of SiC produced by a sublimation method or the like as a substrate for forming a SiC epitaxial film.
  • a SiC epitaxial wafer is manufactured by growing a SiC epitaxial film serving as an active region of a SiC semiconductor device on a SiC single crystal substrate by a chemical vapor deposition (CVD) method.
  • CVD chemical vapor deposition
  • Such an epitaxial growth apparatus has a plurality of graphite made of graphite, on which a SiC single crystal substrate is placed, on a rotatable mounting plate (susceptor) made of graphite so as to surround the rotation axis of the mounting plate. Satellites are provided. A disk-shaped sealing made of graphite is disposed above the mounting plate and the satellite.
  • a gas supply unit for supplying a source gas onto the SiC single crystal substrate is provided at the center of the ceiling.
  • the SiC single crystal substrate placed on the satellite is configured to be able to rotate and revolve around the rotation axis of the mounting plate by allowing the satellite to rotate by the rotation drive mechanism, and can rotate and rotate. it can.
  • the raw material gas is supplied from the gas supply unit so that the SiC single crystal substrate passes on the SiC single crystal substrate from the outer peripheral end of the SiC single crystal substrate placed on the mounting plate.
  • Source gas is supplied.
  • an epitaxial film is formed by depositing an epitaxial material on the substrate while maintaining the SiC single crystal substrate at a high temperature by the heating means.
  • each member such as a mounting plate (susceptor) made of graphite or a satellite is exposed to a high temperature, so that deposition derived from graphite occurs in the epitaxial film.
  • these members are coated with a coating film such as TaC.
  • Patent Documents 1 and 2 describe that the surface of an epitaxial growth furnace member made of graphite is coated with SiC, TaC, or the like.
  • Patent Documents 3 and 4 describe that satellites are described as a part of a susceptor, and those whose surfaces are coated with SiC, TaC, or the like are preferably used.
  • Patent Documents 5 to 7 describe coating to protect a part of a member made of graphite.
  • the carrier concentration becomes too high in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film, that is, near the edge, and the variation of the carrier concentration in the surface of the SiC epitaxial film is large. There was a problem of becoming.
  • the decomposition of C 3 H 8 containing carbon is sufficiently advanced near the outer peripheral portion of the SiC single crystal substrate on the upstream side of the gas flow.
  • the carbon contained in the growth film is reduced.
  • the decomposition of C 3 H 8 containing carbon proceeds sufficiently, so that the carbon ratio increases relatively as compared with the vicinity of the outer peripheral portion.
  • the C / Si ratio of the raw material gas to be supplied is set on the assumption that propane (C 3 H 8 ) and silane-based gas (SiH 4 ) are sufficiently decomposed. Accordingly, the C / Si ratio is relatively low in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film. That is, the carrier concentration in the surface of the SiC epitaxial film is appropriately controlled in the vicinity of the center of the substrate where the decomposition has progressed sufficiently, but the C / Si ratio becomes low and the carrier concentration becomes high in the outer peripheral portion. is there.
  • N is generally used as a carrier, but this N is selectively introduced into a site occupied by carbon atoms.
  • the C / Si ratio is low, the amount of carbon in the source gas is relatively low, so that N serving as a carrier easily enters a site occupied by carbon in the epitaxially grown SiC film. That is, the uptake of N as a carrier increases and the carrier concentration increases. Therefore, in the conventional method, there is a problem that the carrier concentration in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film becomes high and the variation becomes large.
  • the carbon amount in the outer peripheral portion is insufficient and the carrier concentration is lowered, for example, it is considered that the C / Si ratio in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film is increased by increasing the carbon concentration of the source gas. It is done. However, by simply increasing the carbon concentration, the C / Si ratio at the center varies, and the carrier concentration difference between the wafer center and the outer periphery cannot be suppressed.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can provide a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus and a SiC epitaxial wafer, which can make the carrier concentration in the wafer surface uniform with a simple configuration and have excellent manufacturing quality and productivity.
  • the purpose is to provide.
  • the inventors of the present invention have made extensive studies in order to suppress the in-plane carrier concentration variation generated in the SiC epitaxial film of the SiC epitaxial wafer as described above.
  • the hydrocarbon gas is slow in the decomposition rate of the silane gas, so that the C / Si at the outer periphery of the wafer located upstream of the source gas flow is reduced.
  • the carrier outer peripheral portion has a higher carrier concentration than the wafer central portion. That is, the present inventors considered that it is possible to suppress variation in carrier concentration by providing a configuration in which carbon is supplemented in the vicinity of the outer periphery of the wafer.
  • a satellite 500 in which a base material 501 made of graphite is conventionally coated with a coating film 502 made of TaC or the like is used, for example. It can be considered that the material 501 is exposed. That is, as shown in the satellite 600 shown in FIG. 11, it is considered that the graphite as the base material 601 is completely exposed so that the carbon can be taken out from the satellite 600 and supplied to the source gas by the heat during the epitaxial growth. It is done. However, as shown in FIG.
  • the back surface 11b of the SiC single crystal substrate 11 placed on the satellite 600 and the graphite base material are You will be in direct contact. Therefore, it has been found that the back surface 11b of the SiC single crystal substrate 11 becomes rough. When this occurs, when various devices are manufactured in the subsequent process, it becomes difficult to obtain the electrical characteristics expected from the excellent physical properties of the SiC epitaxial wafer, and the substrate is used in the inspection process. There is also a possibility that an adsorption error of the above will occur.
  • the present invention provides the following means in order to solve the above problems.
  • a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus for growing a SiC epitaxial film on a main surface of a SiC substrate by a chemical vapor deposition method, the mounting plate having a concave accommodating portion, and disposed in the concave accommodating portion.
  • the carbon member is disposed on a bottom surface of the concave housing portion.
  • a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus for growing a SiC epitaxial film on a main surface of a SiC substrate by a chemical vapor deposition method, the mounting plate having a concave accommodating portion, and disposed in the concave accommodating portion.
  • a satellite on which an SiC substrate is placed, and the satellite is made of a carbon base material coated with a non-carbon material, and the carbon base material is exposed at a position where it does not come into contact with the placed SiC substrate.
  • a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus comprising: (5) The satellite has a counterbore formed so as not to contact the SiC substrate at a central portion of the upper surface thereof, and a support part arranged so as to surround the counterbore and supporting the SiC substrate, The SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus according to (4), wherein at least a part of a bottom surface of the spot facing portion is a portion where the carbon base material is exposed to expose the carbon base material. (6) At least a part of the back surface of the satellite is a portion where the carbon base material is exposed and the carbon base material is exposed. (4) or (5) SiC epitaxial wafer manufacturing equipment.
  • a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus for growing a SiC epitaxial film by chemical vapor deposition on a main surface of a SiC substrate, the mounting plate having a concave housing portion, and disposed in the concave housing portion A satellite on which the SiC substrate is mounted, a source gas introduction pipe for supplying a source gas of the SiC epitaxial film on the main surface of the SiC substrate mounted on the satellite, and the source gas introduction
  • a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus comprising: a carbon member disposed upstream of a source gas between a gas inlet of a tube and the satellite.
  • the SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus characterized in that it is characterized in that: (9) A SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus for growing a SiC epitaxial film by chemical vapor deposition on a main surface of a SiC substrate, the mounting plate having a concave housing portion, and disposed in the concave housing portion.
  • a SiC epitaxial wafer is manufactured by installing a substrate holding ring made of the carbon member, carbon base material or carbon material according to any one of (1) to (9) in a SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus.
  • a method for producing an SiC epitaxial wafer characterized by the above.
  • the SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus of the present invention a configuration in which a carbon member for supplying carbon is provided at a specific position is adopted. Then, by supplying carbon separately from the source gas at the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film grown on the SiC substrate, the C / Si ratio in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film can be increased. Thereby, the dispersion
  • the SiC epitaxial wafer manufacturing method of the present invention since the in-plane distribution of the carrier concentration can be improved by controlling the effective C / Si ratio, it is suitable for producing a device having excellent electrical characteristics.
  • An epitaxial wafer can be created.
  • substrate (b) is a top view of a satellite part. It is a figure which illustrates typically the manufacturing apparatus of the SiC epitaxial wafer which is 2nd Embodiment of this invention, and is the schematic which shows the other example of arrangement
  • FIG. 5B is a plan view of the front surface, and FIG. It is a figure which illustrates typically the manufacturing apparatus of the SiC epitaxial wafer which is 3rd Embodiment of this invention, and is the outline which shows the other example of the apparatus which grows a SiC epitaxial film on the main surface of a SiC substrate using CVD method FIG.
  • Example 3 is a graph which shows distribution of the carrier concentration in the radial direction of a SiC epitaxial wafer
  • (b) is a graph of the SiC epitaxial wafer with respect to the carrier concentration of a wafer center. It is the graph which showed ratio of the carrier concentration in the radial direction.
  • the manufacturing apparatus 1 of 1st Embodiment is an apparatus which grows the SiC epitaxial film 12 by the chemical vapor deposition method on the main surface 11a of the SiC substrate 11, as shown to FIG.1 and FIG.2 (a).
  • this is a horizontal rotation / revolution type epitaxial growth apparatus in which a plurality of wafers (SiC substrates) are arranged horizontally, each wafer is revolved, and the wafer itself is rotated about the center of the wafer.
  • the SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus 1 is provided with a mounting plate 2 having a concave accommodating portion 23 (see FIG. 3) and the concave accommodating portion 23, and the SiC substrate 11 is placed on the upper surface.
  • the satellite 3 and the carbon member 8 disposed in a position below the SiC substrate 11 and not in contact with the SiC substrate 11 are provided in the concave housing portion 23.
  • the carbon member 8 is a ring-shaped member disposed under the substrate holding ring 9.
  • the substrate holding ring 9 is installed close to the SiC substrate 11 in order to hold the SiC substrate 11 from the side surface.
  • a ceiling 6 is disposed above the mounting plate 2 and the satellite 3, and the ceiling 6 is disposed on the main surface 11 a of the SiC substrate 11 placed on the satellite 3 so as to penetrate the central portion 6 a.
  • a raw material gas introduction pipe 4 for supplying the raw material gas 5 is provided.
  • the rotating shaft 2A of the susceptor 2 is disposed immediately below the source gas introducing pipe 4, and the rotating shaft 2A and the source gas introducing pipe 4 are provided coaxially.
  • the source gas 5 is supplied from the source gas introduction pipe 4 to the center of the apparatus, and is configured such that the source gas flows toward the outer peripheral portion of the apparatus.
  • the mounting plate 2 is a disk-shaped member formed by coating a coating film 22 on the surface of a base material 21 made of graphite.
  • a plurality of concave accommodating portions 23 for holding the satellite 3 are provided so as to surround the rotating shaft 2A.
  • a rotating shaft 2A for rotating the susceptor by a drive mechanism (not shown) is provided.
  • the coating film 22 that coats the surface of the mounting plate 2 can be formed using, for example, conventionally known TaC, SiC, or the like.
  • the satellite 3 is also a disk-shaped member obtained by coating the surface of a base material 31 made of graphite with a coating film 32.
  • the coating film 32 that coats the surface of the satellite 3 can also be formed using conventionally known TaC, SiC, or the like, similarly to the mounting plate 2.
  • the satellite 3 is accommodated in a concave accommodating portion 23 provided on the upper surface 2a of the mounting plate 2, and can be rotated by a rotation drive mechanism (not shown). Thereby, the satellite 3 revolves around the rotating shaft 2 ⁇ / b> A of the mounting plate 2 and revolves to revolve the SiC substrate 11.
  • the ceiling 6 is disposed so as to cover the mounting plate 2 and the satellite 3 from above, thereby forming a reaction space between the ceiling 6 and the mounting plate 2 and the satellite 3.
  • the ceiling 6 is also a disk-like member formed by coating the surface of a base material made of graphite, like the mounting plate 2 and the satellite 3.
  • the coating film for coating the surface of the sealing 6 can be formed using conventionally known TaC, SiC, or the like, similarly to the mounting plate 2.
  • the sealing gas 6 is provided with the raw material gas introduction pipe 4 at the central portion 6a.
  • the source gas introduction pipe 4 sends the source gas to the space between the sealing 6, the mounting plate 2, and the satellite 3 when the source gas is introduced from an external tank (not shown), and the main surface of the SiC substrate 11.
  • the source gas 5 is supplied onto 11a.
  • a gas containing a hydrocarbon gas and a silane gas generally used as a raw material for the SiC epitaxial film can be used.
  • C 3 H 8 is used as the hydrocarbon gas.
  • SiH 4 can be used as a silane-based gas.
  • the carbon member 8 is located below the main surface 11a of the SiC substrate 11 and provided in a non-contact manner with the SiC substrate 11 as in the example shown in FIG. Even if carbon is generated from the graphite forming the carbon member 8 due to a reaction with H 2 in a high temperature atmosphere by providing the carbon member 8 below the main surface 11a of the SiC substrate 11, Carbon can be prevented from adhering to the main surface 11a of the SiC substrate 11. By providing the carbon member 8 made of graphite so as not to be in contact with the back surface of the SiC substrate 11, it is possible to prevent the surface of the SiC substrate 11 from being roughened.
  • the carbon member 8 is preferably installed at a location where it does not slide between other members and the like from the viewpoint of preventing the generation of particles.
  • Carbon member 8 is preferably arranged in a ring shape so as to surround SiC substrate 11.
  • the SiC substrate 11 By arranging the SiC substrate 11 in a ring shape so as to surround the SiC substrate 11, carbon can be supplied uniformly over the entire outer periphery of the SiC substrate 11, and variations in carrier concentration in the plane of the SiC substrate 11 can be suppressed. it can.
  • the surface of the carbon member 8 As shown in FIG. 2A, the surface of the carbon member 8 is preferably covered so that it does not come into direct contact with the source gas 5.
  • the epitaxial film 12 When the epitaxial film 12 is formed on the SiC substrate 11, the epitaxial growth also proceeds on the surface of the carbon member 8 on the source gas 5 side. Therefore, if a cover is not provided, an epitaxial film grows on the surface of the carbon member 8 on the source gas 5 side, carbon generation from the carbon member 8 is inhibited, and the carbon supply efficiency changes over time.
  • the substrate holding ring 9 is a member for holding the SiC substrate 11 so as not to slip.
  • the substrate holding ring 9 is made of graphite, silicon carbide, or the like coated with SiC or TaC so that carbon is not exposed.
  • the carbon member 8 also serves as a cover for the surface on the raw material gas side.
  • the substrate holding ring 9 is disposed on the step portion formed on the outer periphery of the satellite 3 and lower than the upper surface via the carbon member 8.
  • the substrate holding ring 9 preferably completely covers the surface of the carbon member 8 on the source gas 5 side in order to prevent a change in carbon supply efficiency over time.
  • the substrate holding ring 9 is preferably not completely in close contact with the SiC substrate 11 and the satellite 3. If they are completely in close contact with each other, a sufficient flow path for carbon generated in the carbon member 8 cannot be secured, and carbon cannot be properly supplied to the raw material gas 5 side.
  • the graphite as the material of the carbon member 8 is not particularly limited, but it is more preferable to use a high-purity graphite so that impurities other than carbon are not generated when carbon is generated by reaction with hydrogen.
  • the carbon member may be provided on the mounting plate 2 and installed on the bottom surface of the concave housing portion 23 as illustrated in FIGS. 3A and 3B.
  • the carbon member 18 is preferably arranged so as to surround the outer peripheral end of the satellite 3 in plan view. By disposing the satellite 3 so as to surround the outer peripheral end portion, it is possible to supply carbon uniformly over the outer periphery of the SiC substrate 11 and to suppress non-uniformity of the carrier concentration in the plane of the SiC substrate 11. Can do.
  • the shape may be a C-shaped ring shape, that is, an arc shape, or an O-shaped ring shape as shown in FIG.
  • the carbon member 18 is disposed outside the sliding portion when the satellite 3 rotates in the concave housing portion 23.
  • a concave portion 28 that accommodates the carbon member 18 can be provided on the bottom surface 23 b of the concave accommodating portion 23 of the satellite 2.
  • the carbon member 18 when the satellite 3 rotates, the carbon member 18 is installed in the concave portion 28 located at a position lower than the bottom surface 23b of the concave housing portion 23 on which the lower surface 3b of the satellite 3 is rubbed. Therefore, the carbon member 18 can be prevented from rubbing against the lower surface 3b of the satellite 3, and the generation of particles can be suppressed. Therefore, the height of the carbon member 18 is preferably lower than the depth of the recess 28.
  • the substrate holding ring 9 is disposed in a stepped portion formed on the outer periphery of the satellite 3 and lower than the upper surface.
  • the outer diameter of the satellite 3 and the inner diameter of the concave accommodating portion 23 are substantially the same size, and the concave accommodating portion 23 is slightly larger. If the size of the concave accommodating portion 23 is too larger than the satellite 3, the satellite 3 slips when the satellite 3 rotates, and a uniform SiC epitaxial film 12 cannot be obtained. On the other hand, if the satellite 3 and the concave accommodating portion 23 are the same, a flow path for supplying carbon generated from the carbon member 18 to the raw material gas 5 side cannot be sufficiently secured, and carbon cannot be supplied appropriately.
  • the raw material gas 5 is supplied downward from the raw material gas introduction pipe 4, so that the SiC substrate 11 is disposed from the outer peripheral end of the SiC substrate 11 placed on the satellite 3.
  • the source gas 5 is supplied so as to pass over the main surface 11a (see FIG. 2A).
  • an epitaxial film is formed by depositing an epitaxial material on the SiC substrate 11 while maintaining the SiC substrate 11 at a high temperature by a heating means including a high-frequency coil (not shown) provided below the susceptor 2. At this time, as shown in FIG.
  • carbon (C) is generated from the carbon member 8 made of graphite with heating by a heating means (not shown), and the upstream side in the gas flow of the raw material gas 5, that is, By supplying carbon toward the F1 side of the arrow F shown in FIG. 2, the C / Si ratio on the upstream (F1) side of the SiC epitaxial film 12 is increased. Since the satellite 3 rotates, the upstream side of the gas flow in the SiC epitaxial film is the outer peripheral portion of the SiC substrate.
  • the SiC epitaxial film 12 located at F1 upstream of the gas flow of the source gas 5 is used. There is a tendency that the C concentration becomes lower in the outer peripheral portion.
  • the manufacturing apparatus 1 of the present invention by adopting the above-described configuration including the carbon member 8, the SiC epitaxial film is supplied by supplying carbon toward the upstream side of the gas flow of the source gas 5. The C / Si ratio of the gas in the vicinity of the outer periphery of 12 is increased, and the SiC epitaxial film 12 is grown.
  • the variation in the C / Si ratio in the surface of SiC epitaxial film 12 resulting from the difference in decomposition speed of each component which constitutes source gas 5 can be controlled.
  • the variation in the carrier concentration of the SiC epitaxial film 12 is also reduced.
  • the wafer outer peripheral portion is on the upstream side of the gas as compared with the central portion and the outer peripheral portion of the wafer.
  • the manufacturing apparatus of the second embodiment is different from the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment only in the configuration of the satellite, and the other configurations can be the same as those of the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment.
  • the satellite according to the second embodiment is made of a carbon base material coated with a non-carbon material, and has a portion where the carbon base material is exposed at a position where it does not contact the SiC substrate to be placed.
  • a spot part 132 a formed so as not to contact the SiC substrate 11 at the center part of the upper surface 103 a of the satellite 103 and the spot part 132 a are surrounded.
  • a support portion 133 that supports the SiC substrate 11, and the carbon base material 108 is exposed at least at a part of the bottom surface of the spot facing portion 132a. Contamination of the back surface of the SiC substrate 11 can be avoided by using the support part 133 so that the carbon base material 108 and the SiC substrate 11 are not in direct contact with each other.
  • the support portion 133 is not disposed over the entire periphery of the spot facing portion 132a. In addition, it is preferable to arrange them discretely.
  • the substrate holding ring 9 is disposed in a stepped portion formed on the outer periphery of the satellite 3 and lower than the upper surface.
  • the carbon base material 118 may be exposed on at least a part of the back surface 113b opposite to the front surface 113a on which the SiC substrate 11 of the satellite 113 is installed.
  • the carbon base material 118 rubs and generates particles when the satellite 113 rotates. Therefore, it is preferable not to expose the entire back surface 113b. If the entire back surface is not exposed, there is a difference in the thickness of the coating film between the exposed carbon substrate 118 and the back surface of the satellite 113. Therefore, even if the satellite 113 rotates, the carbon substrate It is possible to avoid rubbing the material 118. It is good also as a structure which has a spot part and a support part as shown in FIG. 4 in the back surface 113b of the satellite 113, and a carbon base material exposes in a part of spot part.
  • the carbon member 8 is prepared as a separate member other than the member provided in the manufacturing apparatus used for the conventional film formation, whereas in the second embodiment, the satellite provided in the conventional manufacturing apparatus is processed.
  • the carbon substrate 108 is exposed as a carbon supply source.
  • the SiC substrate 11 is maintained at a high temperature by heating means including a high-frequency coil or the like provided below the mounting plate 2.
  • An epitaxial film is formed by depositing an epitaxial material.
  • carbon is generated from the carbon base material 108.
  • the counterbore part 132 a is in a state covered with the SiC substrate 11, so that the generated carbon is exposed from the gap of the support part 133.
  • the generated carbon is supplied to the outer peripheral portion of the SiC substrate 11 (that is, the upstream side of the source gas 5), whereby the C / Si ratio in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film 12 can be increased.
  • the carbon supply source of the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment is not located in the vicinity of the satellite but between the gas inlet and the satellite on the upstream side of the raw material gas. Is different. Other configurations can be the same as those of the manufacturing apparatus 1 of the first embodiment.
  • the manufacturing apparatus according to the third embodiment includes a mounting plate 202 having a concave housing portion, a satellite 203 that is disposed in the concave housing portion and on which the SiC substrate 11 is placed, and an SiC substrate that is placed on the satellite 203.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • the manufacturing apparatus in the third embodiment shown in FIG. 6 is a modification of the manufacturing apparatus 1 in the first embodiment shown in FIG.
  • the mounting plate 202, the satellite 203, and the like can be the same as those in the first embodiment.
  • the ceiling 206 is indicated by a dotted line to help understanding.
  • the carbon member 208 is disposed on the upstream side of the source gas 5 between the gas inlet of the source gas introduction pipe 204 and the satellite 203. If the carbon member 208 is installed in this range, carbon generated during film formation is supplied toward the outer peripheral portion (that is, upstream side) of the SiC epitaxial film 12 by the gas flow of the source gas 5. Therefore, it is possible to suppress variation in the C / Si ratio of the gas in the plane of the SiC epitaxial film 12 due to the difference in decomposition rate of each component constituting the source gas 5. As described above, as the position dependency of the C / Si ratio of the gas in the entire surface of the SiC epitaxial film 12 is reduced, the variation in the carrier concentration of the SiC epitaxial film 12 is also reduced.
  • a cover member 209 is installed on the surface of the mounting plate 202. This is used to easily replace the film deposited on the mounting plate 202 when the film is formed a plurality of times because epitaxial growth occurs also in portions other than the SiC substrate 11. Therefore, it is preferable that a part of the cover member 209 is made of carbon and functions as the carbon member 208. In this case, it is not necessary to newly form a space for installing a separate carbon member, and it can be easily applied to a conventional apparatus.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a manufacturing apparatus according to the fourth embodiment.
  • the manufacturing apparatus according to the fourth embodiment includes a mounting plate 302 having a concave housing portion, a satellite 303 arranged in the concave housing portion 323 and on which the SiC substrate 11 is placed, and a size substantially the same as the SiC substrate 11.
  • a substrate holding ring 309 made of a carbon material, which has an opening and is disposed so as to surround the side surface of the SiC substrate 11 is provided.
  • the substrate holding ring 309 is made of a carbon material and used as a carbon supply source. It is only necessary to change the ring for holding the SiC substrate 11 placed on the satellite 303 to a carbon member, and the present invention can be easily applied to a conventional apparatus.
  • the substrate holding ring 309 made of a carbon material has a coating film covering only the surface on the source gas 5 side.
  • the coating film is preferably SiC, TaC or the like.
  • the substrate holding ring 309 made of a carbon material is made of a carbon material, carbon is generated during film formation. Since the substrate holding ring 309 made of a carbon material is located on the outer peripheral portion of the SiC substrate 11, the generated carbon is supplied to the outer peripheral portion of the SiC substrate 11 (that is, the upstream side of the source gas 5), and the SiC epitaxial film 12.
  • the C / Si ratio of the gas in the vicinity of the outer periphery can be increased. Thereby, the variation in the C / Si ratio in the plane of SiC epitaxial film 12 resulting from the difference in the decomposition rate of each component constituting source gas 5 is suppressed. As described above, as the position dependency of the C / Si ratio of the gas in the entire surface of the SiC epitaxial film 12 is reduced, the variation in the carrier concentration of the SiC epitaxial film 12 is also reduced.
  • the side surface of the SiC substrate 11 may come into contact with the substrate holding ring 309 made of a carbon material and be contaminated. However, since the contamination remains on the side surface, many portions in the surface of the SiC epitaxial film 12 can be used as a SiC epitaxial film having a uniform carrier concentration.
  • the carbon supply source is provided in a non-contact manner with the back surface of the SiC substrate 11 and is directed toward the upstream side of the source gas 5 supplied from the gas supply unit 4.
  • the structure which equipped the carbon atom supply member (The carbon member, the carbon base material, and the board
  • the SiC epitaxial wafer manufactured by the SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus or the manufacturing method thereof according to the present invention has a SiC epitaxial film 12 formed on the main surface 11a of the SiC substrate 11. It is a wafer used for various semiconductor devices.
  • the main surface 11a may be a C surface or a Si surface.
  • the C plane is more susceptible to the C / Si ratio during doping than the Si plane, and it is more difficult to obtain a wafer with a uniform carrier concentration.
  • the method of improving the carrier concentration by controlling the C / Si ratio of the present invention exhibits a more remarkable effect on the C plane.
  • SiC substrate 11 used for the SiC epitaxial wafer is processed into a cylindrical shape by grinding the outer periphery of an SiC bulk single crystal ingot produced by, for example, a sublimation method, and then sliced into a disk shape using a wire saw or the like And it can manufacture by chamfering an outer peripheral part and finishing it to a predetermined diameter.
  • any polytype of SiC bulk single crystal can be used, and 4H—SiC which is mainly employed as a SiC bulk single crystal for producing a practical SiC device is used. it can.
  • the surface of the SiC substrate 11 that has been made into a disk shape by slicing is finally mirror-polished, but first, the surface is polished using a conventionally known mechanical polishing method, so that the unevenness of the polished surface is roughly determined. And the parallelism can be adjusted. Then, the surface of the SiC substrate whose surface is polished using the mechanical polishing method is mechanochemically polished by the CMP (chemical mechanical polishing) method, so that the SiC substrate 11 whose surface is mirror finished is obtained. At this time, only one surface (main surface) of the SiC substrate 11 may be polished to be a mirror surface, or may be a mirror surface having both surfaces polished.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the SiC substrate 11 has a mirror surface in which the surface of the substrate is flattened while the waviness and processing distortion generated when slicing the ingot is removed by polishing the surface.
  • the SiC substrate 11 having such a polished surface is very excellent in flatness.
  • a wafer in which various epitaxial films are formed on this SiC substrate 11 has excellent crystal characteristics of each layer.
  • the thickness of the SiC substrate 11 is not particularly limited, and can be, for example, about 300 to 800 ⁇ m as in the conventional case.
  • the off-angle of the SiC substrate 11 may be any off-angle, and is not particularly limited. However, from the viewpoint of cost reduction, a substrate having a small off-angle, for example, 4 ° to 8 ° is used. it can.
  • the inventors focused on the carrier concentration variation in the SiC epitaxial film surface.
  • an SiC epitaxial wafer in which an SiC epitaxial film is formed by a CVD method or the like about 30% of the carrier concentration in the surface of the SiC epitaxial film is observed even when the Si surface is used.
  • Such variations in carrier concentration are mainly caused by the structure of the film forming apparatus (manufacturing apparatus), the film forming conditions (film forming method), etc. It became clear that it depends on the variation of the C / Si ratio occurring between the two. That is, it has been found that by controlling the C / Si ratio in the SiC epitaxial film to reduce variations in the plane, the carrier concentration in the SiC epitaxial film can be made uniform.
  • the variation of the carrier concentration in the surface of the SiC epitaxial film 12 is 10% or less when the Si surface is used with respect to the carrier concentration in the central portion. In the case of the C plane, it is difficult to obtain an epitaxial wafer having better in-plane uniformity than the Si plane, but the in-plane uniformity can be improved to the same extent. If the variation in carrier concentration is not more than the above, excellent electrical characteristics can be stably obtained when various devices are formed using a SiC epitaxial wafer.
  • a dopant added to a SiC epitaxial wafer in order to control an electrical resistance, for example, it can be used by doping aluminum, nitrogen or the like. Nitrogen selectively enters SiC carbon sites and becomes a donor, and aluminum enters silicon sites and becomes an acceptor. Nitrogen and aluminum have opposite doping concentration dependence on the C / Si ratio, but the same is true for the C / Si ratio.
  • the carrier concentration is preferably in the range of 1 ⁇ 10 14 cm 3 to 1 ⁇ 10 18 cm 3 in consideration of electrical characteristics after device formation.
  • the total thickness of the SiC epitaxial wafer is not particularly limited.
  • the thickness of the SiC epitaxial film 12 in the SiC epitaxial wafer is not particularly limited. For example, when epitaxial growth is performed at about 4 ⁇ m / h, which is within a normal growth rate range, the film is formed for 2.5 hours. The thickness is about 10 ⁇ m.
  • SiC epitaxial wafer manufacturing method of the present invention is the same as that described in the first to fourth embodiments (FIGS. 1 to 7) in which the substrate holding ring made of the carbon member, the carbon base material, or the carbon material is attached to the SiC epitaxial wafer.
  • the SiC epitaxial film 12 is grown on the main surface 11a of the SiC substrate 11 by a chemical vapor deposition method, which is installed in a manufacturing apparatus. This manufacturing method will be described more specifically with reference to FIG.
  • the manufacturing method includes at least an epitaxial process in which the source gas 5 is supplied onto the main surface 11a of the SiC substrate 11 placed on the satellite 3 to grow the SiC epitaxial film 12, and in this epitaxial process, the source gas 5 on the upstream side of the gas flow, that is, the carbon member 8 which is a supply source for supplying carbon toward the F1 side of the arrow F shown in FIG.
  • the SiC epitaxial film 12 is grown while controlling to increase the / Si ratio.
  • SiC substrate 11 First, in preparing the SiC substrate 11, an SiC bulk single crystal ingot is prepared, and the outer periphery of the ingot is ground and processed into a cylindrical ingot. Thereafter, the ingot is sliced into a disk shape with a wire saw or the like, and the outer peripheral portion is chamfered to finish the SiC substrate 11 having a predetermined diameter. At this time, the SiC bulk single crystal growth method, the ingot grinding method, the slicing method, and the like are not particularly limited, and a conventionally known method can be employed.
  • the main surface 11a of the SiC substrate 11 before forming the later-described epitaxial layer is polished by a mechanical polishing method.
  • a mechanical polishing method such as lapping
  • a polishing process is performed to remove irregularities such as relatively large waviness and processing strain on the main surface 11a of the SiC substrate 11.
  • a known lapping apparatus is used to hold the SiC substrate on the carrier plate, supply slurry, and rotate the platen while moving the carrier plate in a planetary motion, so that one side or the other side of the SiC substrate is rotated.
  • a method of simultaneously lapping both surfaces including the side can be employed.
  • the method of performing rough polishing by lapping as described above is given as an example of the rough polishing step of the SiC substrate 11.
  • precise polishing using polish is performed after lapping.
  • a method of performing ultra-precision polishing on each surface of the SiC substrate 1 may be employed.
  • the rough polishing step of the SiC substrate as described above may be performed a plurality of times.
  • the main surface of the SiC substrate 11 is obtained by performing ultra-precision polishing (mirror polishing) by the CMP method on the SiC substrate 11 whose irregularities and parallelism are adjusted in the rough polishing step. 11a is flattened. At this time, it is possible to polish the main surface 11a of the SiC substrate 11 before the epitaxial layer is formed using the same apparatus as in the rough polishing step.
  • SiC epitaxial film 12 is grown on main surface 11a of planarized SiC substrate 11.
  • a SiC epitaxial film 12 for forming a semiconductor device is formed on the main surface 11a of the SiC substrate 11 by using a conventionally known CVD method.
  • a carbon member or a carbon base material serving as a supply source of carbon to the source gas 5 is provided.
  • the SiC epitaxial film 12 can be formed using the SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus 1 according to the present invention as shown in FIGS.
  • the SiC substrate 11 is placed on the satellite 3 of the manufacturing apparatus 1 so that the main surface 11a side faces upward.
  • the source gas 5 is supplied together with the carrier gas from the source gas introduction pipe 4 while rotating and revolving the SiC substrate 11.
  • a gas containing a hydrocarbon-based gas and a silane-based gas conventionally used for forming an SiC epitaxial film is used.
  • C 3 H 8 is used as the hydrocarbon-based gas.
  • a gas containing SiH 4 can be used as the silane-based gas.
  • Hydrogen can be introduced as a carrier gas and nitrogen as a dopant gas.
  • the C / Si molar ratio in the source gas 5 may be about 0.5 to 2.0, for example.
  • a gas containing hydrogen is preferable as the carrier gas, and hydrogen is more preferable.
  • the flow rate can be appropriately determined depending on the apparatus to be used.
  • the growth rate of the SiC epitaxial film 12 is set to 1 ⁇ m / h or more, and the growth temperature is set to 1000 ° C. to 1800 ° C., more preferably 1300 ° C. to 1700 ° C., and further preferably 1400 ° C. to 1600 ° C.
  • the atmospheric pressure is preferably reduced, and can be 300 Torr or less, more preferably 50 to 250 Torr.
  • the growth rate of SiC epitaxial film 12 can be in the range of 2 to 30 ⁇ m / h.
  • the SiC epitaxial film 12 is grown while controlling to increase the C / Si ratio in the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film 12. Thereby, the C / Si ratio can be made uniform in the plane of the SiC epitaxial film 12.
  • hydrocarbons are produced when graphite, which is a material of a substrate holding ring made of a carbon member, a carbon base material, or a carbon material, comes into contact with H 2 at a high temperature. Therefore, on the upstream side of the source gas 5, hydrocarbons supplied from a carbon member, a carbon base material, or a substrate holding ring made of a carbon material are simultaneously supplied in addition to the source gas. Since the hydrocarbon is a gas containing C, carbon can be supplied more effectively toward the upstream side of the raw material gas 5.
  • control is performed so as to increase the C / Si ratio of the outer peripheral portion of the SiC epitaxial film 12.
  • the effective C / Si ratio including the outer peripheral portion is preferably controlled so as to be in the range of 0.5 to 2.0 for the entire epitaxial wafer.
  • the carrier concentration in this area is reduced. Thereby, variation in carrier concentration in the surface of SiC epitaxial film 12 is suppressed, and a uniform carrier concentration distribution is obtained.
  • the variation in the carrier concentration in the surface of the SiC epitaxial film 12 is controlled to 10% or less with respect to the carrier concentration in the central portion. It is possible to form the SiC epitaxial film 12 having a uniform carrier concentration in the plane.
  • the SiC epitaxial wafer 10 having excellent electrical characteristics in which the carrier concentration in the plane of the SiC epitaxial film 12 is uniform can be manufactured.
  • the SiC epitaxial film in the radial direction of the SiC epitaxial wafer is used in the case of using a manufacturing apparatus having a carbon member and in the case of using a manufacturing apparatus having no carbon member.
  • the carrier concentration distribution in the epitaxial film was investigated.
  • Example 1 In Example 1, first, a lapping method is performed using a diamond slurry having a C surface of a SiC substrate (6 inch, 4H—SiC-4 ° off substrate) as a main surface and an average particle size of secondary particles of 0.25 ⁇ m. After polishing, CMP polishing was further performed. In SiC epitaxial growth on the C plane, the carrier concentration is greatly affected by the C / Si ratio, so the carrier concentration distribution becomes large. This time, in order to show the effect of improving the carrier concentration distribution by the carbon member more significantly, a C-plane wafer was used.
  • a SiC epitaxial film having a thickness of 5 ⁇ m was formed on the main surface (C surface) of the polished SiC substrate using a manufacturing apparatus (CVD film forming apparatus) as shown in FIG.
  • the SiC substrate was placed on the satellite provided on the susceptor, and the source gas was supplied together with the carrier gas while rotating and revolving the SiC substrate.
  • the growth temperature is 1600 ° C.
  • the carrier gas is hydrogen
  • the dopant gas is nitrogen
  • the C source gas is propane
  • the Si source gas is silane
  • the C / Si ratio is 1.1.
  • the satellite shown in FIG. 2 of the first embodiment was used as the satellite. That is, the carbon member 8 that is a carbon supply source is disposed at a position below the SiC substrate and not in contact with the SiC substrate, and the carbon member 8 is covered with the ring-shaped member 9.
  • ultra-high purity graphite was used as the carbon member 8 at this time.
  • the commercially available ultra-high-purity graphite has impurities of B of 0.1 ppm wt, Mg of 0.001 ppm wt or less, Al of 0.001 ppm wt or less, Ti of 0.001 ppm wt or less, and V of 0.001 ppm.
  • FIG. 8A is a graph showing the carrier concentration distribution in the radial direction of the SiC epitaxial wafer
  • FIG. 8B is a graph showing the ratio of the carrier concentration in the radial direction of the SiC epitaxial wafer to the carrier concentration at the center of the wafer.
  • Example 2 In Example 2, the satellite shown in FIGS. 4A and 4B of the second embodiment was used. That is, as the carbon supply source, the carbon base material 118 formed by exposing the entire bottom surface of the spot facing portion 132a was used. In other respects, a SiC epitaxial wafer was produced in the same procedure and conditions as in Example 1 above. Then, the carrier concentration was measured at a pitch of 10 mm from the outer peripheral end to the central portion to the outer peripheral end in the radial direction of the SiC epitaxial wafer by the same method as in Example 1, and the results are shown in FIG. And in the graph of (b).
  • Comparative Example 1 In Comparative Example 1, a SiC epitaxial wafer was produced in the same procedure and conditions as in Example 1 except that a manufacturing apparatus that did not include a carbon member was used. Then, the carrier concentration was measured at a pitch of 10 mm from the outer peripheral end to the central portion to the outer peripheral end in the radial direction of the SiC epitaxial wafer by the same method as in Example 1, and the results are shown in FIG. And in the graph of (b).
  • Comparative Example 1 although a relatively low carrier concentration is shown in the vicinity of the wafer central portion, a very high carrier concentration is shown in the outer peripheral portion of the wafer (near the edge), and in the plane of the SiC epitaxial film. It can be seen that the carrier concentration is extremely uneven.
  • Example 1 and Example 2 the carrier concentration variation was smaller than that in Comparative Example 1.
  • the carrier concentration variation difference in carrier concentration between the central portion and the outer peripheral portion
  • Example 1 20% or less
  • Example 2 it was about 10%.
  • the carrier concentration is controlled to be lower than that of Comparative Example 1 in the entire surface, and it can be seen that the carrier concentration is greatly reduced particularly in the outer peripheral portion of the wafer.
  • the reason that the carrier concentration in the outer peripheral part is particularly reduced is that the SiC epitaxial film is provided under the condition of supplying carbon to the upstream side of the source gas.
  • the C / Si ratio was increased at the wafer outer peripheral portion located upstream of the gas flow, and the carrier concentration at this position was considered to be lowered.
  • Example 3 In Example 3, first, a lapping method using a diamond slurry having a C-plane of a SiC substrate (4 inch, 4H—SiC-4 ° off substrate) as a main surface and an average particle size of secondary particles of 0.25 ⁇ m. After polishing, CMP polishing was further performed.
  • a SiC epitaxial film having a thickness of 5 ⁇ m was formed on the main surface (C surface) of the polished SiC substrate using a manufacturing apparatus (CVD film forming apparatus) as shown in FIG.
  • the SiC substrate was placed on the satellite provided on the susceptor, and the source gas was supplied together with the carrier gas while rotating and revolving the SiC substrate.
  • the film forming conditions were the same as in Example 1.
  • the cover member 209 in the vicinity of the gas introduction member 204 in FIG. 6 is made of carbon.
  • the SiC epitaxial film was grown by supplying carbon toward the upstream side of the source gas by the cover member 209 made of carbon.
  • the carbon material of the cover member was the same as the carbon member of Example 1.
  • the carrier concentration was measured at a pitch of 10 mm from the outer peripheral end to the central portion to the outer peripheral end in the radial direction of the SiC epitaxial wafer by the same method as in Example 1 above, and the results are shown in FIG. And in the graph of (b).
  • FIG. 9A is a graph showing the carrier concentration distribution in the radial direction of the SiC epitaxial wafer
  • FIG. 9B is a graph showing the ratio of the carrier concentration in the radial direction of the SiC epitaxial wafer to the carrier concentration at the center of the wafer. .
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 2, a SiC epitaxial wafer was produced in the same procedure and conditions as in Example 3 except that a manufacturing apparatus that did not include a carbon member was used. Then, the carrier concentration was measured at a pitch of 10 mm from the outer peripheral end to the central portion to the outer peripheral end in the radial direction of the SiC epitaxial wafer by the same method as in Example 1 above, and the results are shown in FIG. And in the graph of (b).
  • the SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus of the present invention can manufacture a SiC epitaxial wafer having excellent electrical characteristics with a simple apparatus with high productivity, for example, a SiC epitaxial wafer used for a power device, a high-frequency device, a high-temperature operating device, etc. Can be manufactured.
  • SYMBOLS 1 Manufacturing apparatus (SiC epitaxial wafer manufacturing apparatus); 2, 202, 302 ... Susceptor; 2A ... Rotating shaft; 2a ... Upper surface; 2b ... Lower surface; 21 ... Base material; 28; recess; 23b ... bottom; 3, 103, 113, 203, 303 ... satellite; 31 ... substrate; 32 ... coating film; 103a ... top surface; 113a ... front surface; 113b ... back surface; 133: Supporting part; 8, 18, 208 ... Carbon member; 108, 118 ... Carbon base material; 4, 204 ... Gas introduction pipe; 6, 206 ... Sealing; 11 ... SiC substrate; 11a ... Main surface; Epitaxial film; 5 ... Source gas; 9, 309 ... Substrate holding ring; 209 ... Cover member; F ... Source gas gas flow (arrow); C ... Carbon; F1 ... Upstream (source gas gas Flow)

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Abstract

本発明のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置は、簡便な構成でウェハ面内のキャリア濃度を均一化することができ、製造品質及び生産性に優れた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を提供することを目的とする。本発明のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置は、凹状収容部を有する搭載プレート（２）と、前記凹状収容部（２３）内に配置され、上面にＳｉＣ基板が載置されるサテライト（３）と、前記凹状収容部（２３）内に、ＳｉＣ基板より下方の位置であってＳｉＣ基板に接触しない位置に配置されたカーボン部材と、を備えたことを特徴とする。

Description

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
本発明は、ＳｉＣエピタキシャルウェハ製造装置及びＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法に関する。本願は、２０１３年１２月２４日に、日本に出願された特願２０１３－２６６０１０に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　炭化珪素（ＳｉＣ）は、シリコン（Ｓｉ）に比べて絶縁破壊電界が１桁大きく、バンドギャップが３倍大きく、さらに、熱伝導率が３倍程度高い等の特性を有する。そのため、炭化珪素（ＳｉＣ）は、パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等への応用が期待されている。近年、上記のような半導体デバイスにＳｉＣエピタキシャルウェハが用いられるようになっている。
　ＳｉＣエピタキシャルウェハは、ＳｉＣエピタキシャル膜を形成する基板として昇華法等で作製したＳｉＣのバルク単結晶から加工したＳｉＣ単結晶基板を用いて製造される。一般に、ＳｉＣエピタキシャルウェハは、ＳｉＣ単結晶基板上に化学的気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）によって、ＳｉＣ半導体デバイスの活性領域となるＳｉＣエピタキシャル膜を成長させることによって製造する。
　ＳｉＣエピタキシャルウェハを製造するための装置としては、複数のウェハを水平に配置し、各ウェハを公転させるとともにウェハ中心を軸にしてウェハ自体を自転させる水平自公転型のエピタキシャル成長装置が挙げられる（図１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を参照）。このようなエピタキシャル成長装置は、一般に、黒鉛からなる回転可能な搭載プレート（サセプタ）上に、この搭載プレートの回転軸を囲むように、ＳｉＣ単結晶基板の載置部である、黒鉛からなる複数のサテライトが設けられている。搭載プレート及びサテライトの上方には、黒鉛からなる円盤状のシーリングが配置されている。シーリングの中央部には、ＳｉＣ単結晶基板上に原料ガスを供給するためのガス供給部が設けられている。サテライトが回転駆動機構によって自転可能とされることにより、このサテライト上に載置されたＳｉＣ単結晶基板は、自公転可能に構成され、搭載プレートの回転軸を中心に公転するとともに自転することができる。
　上述のようなエピタキシャル成長装置においては、ガス供給部から原料ガスを供給することにより、搭載プレート上に載置されたＳｉＣ単結晶基板の外周端部から、このＳｉＣ単結晶基板上を通過するように原料ガスが供給される。この際、加熱手段によってＳｉＣ単結晶基板を高温に維持しながら、基板上にエピタキシャル材料を堆積させることでエピタキシャル膜を成膜する。
　ところで、このような装置においては、一般に、黒鉛からなる搭載プレート（サセプタ）やサテライト等の各部材が高温に曝されることで、エピタキシャル膜内に黒鉛に由来するデポジションが発生すること等を防止するため、例えば、これらの各部材をＴａＣ等の被覆膜によってコーティングすることが行われている。例えば、特許文献１および２には、黒鉛からなるエピタキシャル成長炉の部材の表面をＳｉＣやＴａＣ等でコーティングすることが記載されている。特許文献３および４には、サテライトがサセプタの一部として記載され、それらの表面をＳｉＣやＴａＣ等で被覆されたものを好適に用いていることが記載されている。特許文献５～７には、黒鉛からなる部材の一部を保護するためにコーティングすることが記載されている。
特開２０１０－１５０１０１号公報 特表２００４－５０７６１９号公報 特開２０１３－３８１５２号公報 特開２０１３－３８１５３号公報 特表２００５－５０８０９７号公報 特開２００８－２７０６８２号公報 特表平１０－５１３１４６号公報
　ここで、ＳｉＣ単結晶基板上にＳｉＣエピタキシャル膜を成長させた際、ＳｉＣエピタキシャル膜の外周部、即ちエッジ付近においてキャリア濃度が高くなり過ぎ、このＳｉＣエピタキシャル膜の面内におけるキャリア濃度のばらつきが大きくなるという問題があった。
本発明者等は、上述のようなキャリア濃度のばらつきが生じる原因について、鋭意検討を重ねた。この結果、ＳｉＣエピタキシャル膜の原料ガスとして一般的に用いられるプロパン（Ｃ３Ｈ８）とシラン系ガス（ＳｉＨ４）とでは、その分解速度が大きく異なることにその原因があることを見出した。
炭素を含むＣ３Ｈ８はＳｉＨ４よりも分解速度が遅いことが知られている。エピタキシャル成長時にＳｉＣ単結晶基板上に原料ガスが供給される際、ＳｉＣ単結晶基板は自転していることから、ＳｉＣ単結晶基板の外周端部がガスの導入口（ガスフローの上流側）に近くなる。すなわち、これら原料ガスの供給に伴ってＳｉＣエピタキシャル膜が成長する際、ガスフローの上流側となるＳｉＣ単結晶基板の外周部付近においては、炭素を含むＣ３Ｈ８の分解が十分に進んでおらず、成長膜中に含まれるカーボンが減少する。一方、下流側となる基板中心付近では、炭素を含むＣ３Ｈ８の分解が十分に進むため、外周部付近と比較して相対的にカーボン比率が増加する。
供給する原料ガスのＣ／Ｓｉ比は、プロパン（Ｃ３Ｈ８）とシラン系ガス（ＳｉＨ４）が十分に分解したものと仮定した上で設定しているため、分解速度の違いがあると、相対的にＳｉＣエピタキシャル膜の外周部においてＣ／Ｓｉ比が低い状態となる。すなわち、十分に分解が進んでいる基板中心付近ではＳｉＣエピタキシャル膜の面内におけるキャリア濃度が適正に制御されるが、外周部においてはＣ／Ｓｉ比が低くなり、キャリア濃度が高くなるという問題がある。
この外周部においてＣ／Ｓｉ比が低いためにキャリア濃度が外周部において高くなるということについて説明する。ＳｉＣエピタキシャル成長において、キャリアとしてＮを用いることが一般的であるが、このＮはカーボン原子の占有するサイトに選択的に導入される。Ｃ／Ｓｉ比が低いと、相対的に原料ガスにおけるカーボン量が低くなっていることから、キャリアとなるＮが、エピタキシャル成長するＳｉＣ膜におけるカーボンの占有するサイトに入り易くなる。すなわち、キャリアであるＮの取り込みが増え、キャリア濃度が高くなってしまう。そのため、従来の方法では、ＳｉＣエピタキシャル膜の外周部のキャリア濃度が高くなり、ばらつきが大きくなるという問題が発生する。
ここで、外周部のカーボン量が不足し、キャリア濃度が低くなることから、例えば、上記の原料ガスの炭素濃度を高めることで、ＳｉＣエピタキシャル膜の外周部におけるＣ／Ｓｉ比を高めることが考えられる。しかし、単に炭素濃度を高めるだけでは、中央部のＣ／Ｓｉ比がばらつき、ウェハ中央部と外周部のキャリア濃度差を抑制することはできない。
　上述のように、従来、ＳｉＣ単結晶基板上にＳｉＣエピタキシャル膜を成長させる際に生じる、面内におけるキャリア濃度のばらつきを抑制する装置については、何ら提案されていないのが実情であった。このため、工程の増加やコストアップを招くことなく、ＳｉＣ単結晶基板上に成長させるＳｉＣエピタキシャル膜のキャリア濃度を膜の面内において効果的に均一化できる装置及び方法が切に求められていた。
　本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、簡便な構成でウェハ面内のキャリア濃度を均一化することができ、製造品質及び生産性に優れた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を提供することを目的とする。
　本発明者等は、上述したような、ＳｉＣエピタキシャルウェハのＳｉＣエピタキシャル膜に生じる面内におけるキャリア濃度のばらつきを抑制するため、鋭意検討を重ねた。その結果、ＳｉＣエピタキシャル膜の成長に用いる原料ガスのうち、炭化水素系ガスは、シラン系ガスも分解速度が遅いため、原料ガスのフロー上流に位置するウェハ外周部におけるＣ／Ｓｉが低くなることに起因して、ウェハ外周部はウェハ中央部に比べてキャリア濃度が高くなることを見出した。即ち、本発明者等は、ウェハ外周部近傍にカーボンを補う構成を備えることで、キャリア濃度のばらつきを抑制することが可能となると考えた。
外周部近傍の炭素濃度のみを高める方法としては、図１０に示すように、従来は、黒鉛からなる基材５０１がＴａＣ等からなる被覆膜５０２でコーティングされていたサテライト５００を、例えば、基材５０１が露出した状態に構成することが考えられる。即ち、図１１に示すサテライト６００のように、基材６０１である黒鉛を完全に露出させることで、エピタキシャル成長時の熱により、サテライト６００からカーボンを取り出して原料ガスに供給できる構成とすることが考えられる。
しかしながら、図１１に示すように、サテライト６００を、基材６０１である黒鉛の表面をコーティングしない状態で使用した場合、サテライト６００に載置するＳｉＣ単結晶基板１１の裏面１１ｂと黒鉛基材とが直に接触することになる。その為、ＳｉＣ単結晶基板１１の裏面１１ｂが荒れてしまうことが判明した。このようなことが起こると、その後の工程において各種デバイスを製造した場合に、ＳｉＣエピタキシャルウェハ本来の優れた物性値から期待されるような電気的特性が得られ難くなり、また、検査工程において基板の吸着エラー等が生じるおそれもある。黒鉛材料が完全に剥き出しとなった部材を採用した場合には、黒鉛材料とＳｉＣ単結晶基板が接触すると、接触時において擦れた黒鉛が、パーティクルとなってＳｉＣエピタキシャル膜表面に付着するなど表面状態を悪化させるおそれがある。その為、サテライトの基材にコーティング処理を施さず、サテライト全体を黒鉛が露出した構成としただけでは課題は解決できない。当然ながら、ＳｉＣのＣＶＤ成長では必要とされてきたＴａＣやＳｉＣによるコーティングをやめてしまうことだけでは、不具合が生じることになる。
そこでさらに、ＳｉＣエピタキシャル膜を成長させる際に、Ｃ／Ｓｉ比の低下を補うためのより具体的な手段として、カーボン部材を特定の場所に設置することにより、ウェハ面内のキャリア濃度のばらつきを抑制できることを見出し、本発明を完成させた。
　即ち、本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
（１）ＳｉＣ基板の主面上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜を成長させるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置であって、凹状収容部を有する搭載プレートと、前記凹状収容部内に配置され、上面にＳｉＣ基板が載置されるサテライトと、前記凹状収容部内に、ＳｉＣ基板より下方の位置であってＳｉＣ基板に接触しない位置に配置されたカーボン部材と、を備えたことを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
（２）ＳｉＣ基板とほぼ同じサイズの開口部を有し、かつＳｉＣ基板の側面を囲むように配置された基板保持リングを備え、前記カーボン部材は、その基板保持リングの下に配置されたリング状部材であることを特徴とする（１）に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
（３）前記カーボン部材は、前記凹状収容部の底面に配置されていることを特徴とする（１）に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
（４）ＳｉＣ基板の主面上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜を成長させるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置であって、凹状収容部を有する搭載プレートと、前記凹状収容部内に配置され、上面にＳｉＣ基板が載置されるサテライトと、前記サテライトは、非カーボン材料で被覆されたカーボン基材からなるものであって、載置されるＳｉＣ基板に接触しない位置にカーボン基材が露出した部分を有してなることを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
（５）前記サテライトは、その上面の中央部にＳｉＣ基板と接触しないように形成されたざぐり部と、そのざぐり部を囲むように配置してＳｉＣ基板を支持する支持部とを有し、前記ざぐり部の底面の少なくとも一部はカーボン基材が露出して、前記カーボン基材が露出した部分をなしていることを特徴とする（４）に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
（６）前記サテライトの裏面の少なくとも一部はカーボン基材が露出して、前記カーボン基材が露出した部分をなしていることを特徴とする（４）又は（５）のいずれかに記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
　（７）ＳｉＣ基板の主面上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜を成長させるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置であって、凹状収容部を有する搭載プレートと、前記凹状収容部内に配置され、上面にＳｉＣ基板が載置されるサテライトと、前記サテライト上に載置されたＳｉＣ基板の主面上に、ＳｉＣエピタキシャル膜の原料ガスを供給するための原料ガス導入管と、前記原料ガス導入管のガス導入口と前記サテライトとの間の原料ガスの上流側に配置されたカーボン部材と、を備えたことを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
（８）前記搭載プレートの上面をカバーする複数のカバー部材を備え、前記複数のカバー部材のうちの一部はカーボンからなるものであり、この一部のカバー部材が前記カーボン部材をなすことを特徴とする（７）に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
（９）ＳｉＣ基板の主面上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜を成長させるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置であって、凹状収容部を有する搭載プレートと、前記凹状収容部内に配置され、上面にＳｉＣ基板が載置されるサテライトと、ＳｉＣ基板とほぼ同じサイズの開口部を有し、かつＳｉＣ基板の側面を囲むように配置された、カーボン材料からなる基板保持リングと、を備えたことを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
（１０）（１）～（９）の何れか一項に記載のカーボン部材、カーボン基材又はカーボン材料からなる基板保持リングをＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置に設置してＳｉＣエピタキシャルウェハを製造することを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。
本発明のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置によれば、カーボンを供給するカーボン部材を特定の位置に具備した構成を採用している。そして、ＳｉＣ基板上に成長するＳｉＣエピタキシャル膜の外周部において、原料ガスと別にカーボンを供給することで、ＳｉＣエピタキシャル膜の外周部におけるＣ／Ｓｉ比を高めることができる。これにより、このＳｉＣエピタキシャル膜の面内におけるキャリア濃度のばらつきを抑制することができる。従って、簡便な構成の装置で、ウェハ面内のキャリア濃度を効果的に均一化することができ、電気的特性に優れたＳｉＣエピタキシャルウェハを生産性良く製造することが可能となる。
　本発明のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法によれば、実効的なＣ／Ｓｉ比を制御することによりキャリア濃度の面内分布を改善することができるので、電気的特性に優れたデバイス作成に好適なエピタキシャルウェハを作成することできる。
本発明の実施形態であるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する図であり、ＣＶＤ法を用いてＳｉＣ基板の主面にＳｉＣエピタキシャル膜を成長させる装置の一例を示す概略図である。 本発明の第１実施形態であるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する図であり、製造装置に備えられるカーボン部材の配置の一例を示す概略図で、（ａ）はサテライト上にＳｉＣ基板を載置したサテライト部分（サテライトと基板保持リング等の近接部品を含む部分）の断面図、（ｂ）はサテライト部分の平面図である。 本発明の第１実施形態であるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する図であり、製造装置に備えられるカーボン部材の配置の他の例を示す概略図で、（ａ）はサセプタの凹状収容部とサテライト上にＳｉＣ基板を載置したサテライト部分の断面図、（ｂ）はサテライト部分の平面図である。 本発明の第２実施形態であるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する図であり、製造装置に備えられるカーボン部材の配置の一例を示す概略図で、（ａ）はサテライト上にＳｉＣ基板を載置したサテライト部分の断面図、（ｂ）はサテライト部分の平面図である。 本発明の第２実施形態であるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する図であり、製造装置に備えられるカーボン部材の配置の他の例を示す概略図で、（ａ）はサテライトの表面平面図、（ｂ）はサテライトの裏面平面図である。 本発明の第３実施形態であるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する図であり、ＣＶＤ法を用いてＳｉＣ基板の主面にＳｉＣエピタキシャル膜を成長させる装置の他の例を示す概略図である。 本発明の第４実施形態であるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する図であり、製造装置に備えられるカーボン部材の配置の一例を示す概略図であり、サセプタの凹状収容部とサテライト上にＳｉＣ基板を載置したサテライト部分の断面図である。 本発明の実施例１および実施例２を説明するための図であり、（ａ）はＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の分布を示すグラフであり、（ｂ）はウェハ中心のキャリア濃度に対するＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の比を示したグラフである。 本発明の実施例３を説明するための図であり、（ａ）はＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の分布を示すグラフであり、（ｂ）はウェハ中心のキャリア濃度に対するＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の比を示したグラフである。 従来のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する図である。 ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置を模式的に説明する図である。
　以下、本発明を適用したＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置およびその製造方法について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。
以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
＜ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置＞
（第１実施形態）
　以下に、本発明の第１実施形態のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置の一例について説明する。
第１実施形態の製造装置１は、図１及び図２（ａ）に示すように、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａ上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜１２を成長させる装置であり、図示例のように、複数のウェハ（ＳｉＣ基板）を水平に配置し、各ウェハを公転させるとともにウェハ中心を軸にしてウェハ自体を自転させる、水平自公転型のエピタキシャル成長装置である。
第１実施形態のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置１は、凹状収容部２３（図３参照）を有する搭載プレート２と、この凹状収容部２３内に配置され、上面にＳｉＣ基板１１が載置されるサテライト３と、この凹状収容部２３内に、ＳｉＣ基板１１より下方の位置であってＳｉＣ基板１１に接触しない位置に配置されたカーボン部材８とを備える。
図２（ａ）および（ｂ）に示す例では、カーボン部材８は、基板保持リング９の下に配置されたリング状部材とされている。この基板保持リング９は、ＳｉＣ基板１１をその側面から保持するために、ＳｉＣ基板１１に近接して設置される。
搭載プレート２及びサテライト３の上方にはシーリング６が配置されており、このシーリング６には、その中央部６ａを貫通するように、サテライト３に載置されたＳｉＣ基板１１の主面１１ａ上に原料ガス５を供給するための原料ガス導入管４が設けられている。図示例では、サセプタ２の回転軸２Ａは、原料ガス導入管４の直下に配置されており、この回転軸２Ａと原料ガス導入管４とが同軸で設けられている。
原料ガス５は、原料ガス導入管４から装置中央に供給され、装置の外周部に向かって原料ガスがフローするように構成されている。
搭載プレート２は、黒鉛を材料とする基材２１の表面に、被覆膜２２がコーティングされてなる円盤状部材である。搭載プレート２の上面２ａ側には、回転軸２Ａを囲むように、サテライト３を保持するための複数の凹状収容部２３が設けられている。搭載プレート２の下面２ｂ側には、図示略の駆動機構によってサセプタを回転駆動させるための回転軸２Ａが設けられている。
搭載プレート２の表面をコーティングする被覆膜２２は、例えば、従来公知のＴａＣやＳｉＣ等を用いて形成することが可能である。
サテライト３も、搭載プレート２と同様に、黒鉛を材料とする基材３１の表面に、被覆膜３２がコーティングされてなる円盤状部材である。サテライト３の表面をコーティングする被覆膜３２も、搭載プレート２と同様、従来公知のＴａＣやＳｉＣ等を用いて形成することが可能である。
　サテライト３は、搭載プレート２の上面２ａに設けられた凹状収容部２３に収容され、図示略の回転駆動機構によって自転可能とされている。これにより、サテライト３は、搭載プレート２の回転軸２Ａを中心に公転するとともに自転することで、ＳｉＣ基板１１を自公転させるように構成されている。
シーリング６は、搭載プレート２及びサテライト３を上方から覆うように配置されることで、シーリング６と搭載プレート２及びサテライト３との間に反応空間を形成する。
シーリング６も、搭載プレート２およびサテライト３と同様に、黒鉛を材料とする基材の表面をコーティングされてなる円盤状部材である。シーリング６の表面をコーティングする被覆膜も、搭載プレート２と同様、従来公知のＴａＣやＳｉＣ等を用いて形成することが可能である。
上述したように、シーリング６には、中央部６ａの位置に原料ガス導入管４が設けられている。
原料ガス導入管４は、図示略の外部タンク等から原料ガスが導入されることで、シーリング６と搭載プレート２及びサテライト３との間の空間に原料ガスを送出し、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａ上に原料ガス５を供給する。このような原料ガス５としては、ＳｉＣエピタキシャル膜の原料として一般に用いられる炭化水素系ガス及びシラン系ガスを含有するものを用いることができ、具体的には、炭化水素系ガスとしてＣ３Ｈ８を、シラン系ガスとしてＳｉＨ４を用いることができる。
カーボン部材８は、図２（ａ）に示す例のように、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａよりも下方に位置し、且つ、ＳｉＣ基板１１と非接触で設けられる。
カーボン部材８を、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａよりも下方に設けることで、高温雰囲気中でのＨ２との反応等により、カーボン部材８をなす黒鉛からカーボンが発生した場合であっても、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａにカーボンが付着するのを防止することができる。
黒鉛からなるカーボン部材８を、ＳｉＣ基板１１の裏面と非接触となるように設けることで、ＳｉＣ基板１１の表面に荒れ等が生じるのを防止することができる。
カーボン部材８は、パーティクルが生じるのを防止する観点から、他の部材等と間で摺動しない箇所に設置することが好ましい。
カーボン部材８は、ＳｉＣ基板１１を取り囲むようにリング状に配置することが好ましい。ＳｉＣ基板１１を取り囲むようにリング状に配置することで、ＳｉＣ基板１１の外周全体に渡って均一にカーボンを供給することができ、ＳｉＣ基板１１の面内でのキャリア濃度のばらつきを抑えることができる。
カーボン部材８の表面は、図２（ａ）で示すように、原料ガス５と直接接触させないようにその表面をカバーされていることが好ましい。ＳｉＣ基板１１上にエピタキシャル膜１２を形成する際に、カーボン部材８の原料ガス５側の表面にもエピタキシャル成長が進む。そのため、カバーを設けないと、カーボン部材８の原料ガス５側の表面にエピタキシャル膜が成長し、カーボン部材８からカーボンの発生が阻害され、カーボンの供給効率が経時的に変化する。
　基板保持リング９は、ＳｉＣ基板１１が横滑りしないように保持するための部材である。基板保持リング９は、炭素が露出しないようにＳｉＣやＴａＣ等でコーティングした黒鉛や、炭化珪素等を用いる。図２（ａ）で示すように、第１実施形態では、同時にカーボン部材８の原料ガス側の表面のカバーとしての役割も果たしている。図２に示す例では、基板保持リング９は、サテライト３の外周に形成された、上面より低い段差部にカーボン部材８を介して配置されている。
この基板保持リング９は、カーボンの供給効率の経時的変化を防止するために、カーボン部材８の原料ガス５側の表面を完全にカバーしていることが好ましい。
基板保持リング９は、ＳｉＣ基板１１およびサテライト３と完全に密着していないことが好ましい。これらが互いに完全に密着すると、カーボン部材８で発生したカーボンの流路を十分確保できず、原料ガス５側にカーボンを適切に供給することができなくなる。
　カーボン部材８の材料である黒鉛としては、特に制限されないが、水素との反応でカーボンが発生する際にカーボン以外の不純物が発生しないように、高純度のものを使用することがより好ましい。
カーボン部材は、図２で示される他に、図３（ａ）、（ｂ）に例示するように、搭載プレート２上に設けられ、凹状収容部２３の底面に設置してもよい。カーボン部材１８は、平面視でサテライト３の外周端部を囲むように配置することが好ましい。サテライト３の外周端部を囲むように配置することにより、ＳｉＣ基板１１の外周に渡って均一にカーボンを供給することができ、ＳｉＣ基板１１の面内でのキャリア濃度の不均一性を抑えることができる。
その形状は、Ｃ型リング状、即ち円弧状に構成しても良いし、図３（ｂ）に示すようなＯ型リング状に構成しても良い。
カーボン部材１８は、サテライト３が凹状収容部２３内を自転する際の摺動箇所外にカーボン部材１８が配置されることが好ましい。
具体的には、図３で示すように、サテライト２の凹状収容部２３の底面２３ｂに、カーボン部材１８を収容する凹部２８を設けることができる。この構成では、サテライト３が自転する際に、サテライト３の下面３ｂが擦れる凹状収容部２３の底面２３ｂより低い位置にある凹部２８内にカーボン部材１８が設置される。そのため、カーボン部材１８がサテライト３の下面３ｂと擦れることを避けることができ、パーティクルの発生を抑制できる。そのため、カーボン部材１８の高さは、凹部２８の深さより低いことが好ましい。
図３に示す例では、基板保持リング９は、サテライト３の外周に形成された、上面より低い段差部に配置されている。
　サテライト３の外径と凹状収容部２３の内径はほぼ同一のサイズとし、わずかに凹状収容部２３が大きいことが好ましい。凹状収容部２３の大きさがサテライト３より大きすぎると、サテライト３が自転する際に、サテライト３が横滑りしてしまい、均一なＳｉＣエピタキシャル膜１２を得ることができない。一方、サテライト３と凹状収容部２３が同一であると、カーボン部材１８から発生するカーボンを原料ガス５側に供給する流路を十分に確保できず、適切にカーボンを供給することができない。
　第１実施形態の製造装置１においては、原料ガス導入管４から下方に向けて原料ガス５を供給することにより、サテライト３上に載置されたＳｉＣ基板１１の外周端部から、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａ上を通過するように原料ガス５が供給される（図２（ａ）を参照）。そして、サセプタ２の下方に設けられた図示略の高周波コイル等からなる加熱手段により、ＳｉＣ基板１１を高温に維持しながら、この上にエピタキシャル材料を堆積させることによってエピタキシャル膜を成膜する。
　この際、図２（ａ）に示すように、図示略の加熱手段による加熱に伴って、黒鉛からなるカーボン部材８からカーボン（Ｃ）が発生し、原料ガス５のガスフローにおける上流側、即ち、図２中に示す矢印ＦのＦ１側に向けてカーボンを供給することで、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の上流（Ｆ１）側のＣ／Ｓｉ比を高める。サテライト３は自転しているため、ＳｉＣエピタキシャル膜においてガスフローの上流側は、ＳｉＣ基板の外周部となる。
上述したように、通常、原料ガス５を構成する炭化水素系ガスは、シラン系ガスに含まれるＳｉよりも分解速度が遅いため、原料ガス５のガスフロー上流のＦ１に位置するＳｉＣエピタキシャル膜１２の外周部においてＣ濃度が低くなる傾向がある。
　これに対し、本発明の製造装置１によれば、カーボン部材８を備えた上記構成を採用することにより、原料ガス５のガスフローの上流側に向けてカーボンを供給することで、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の外周部の近傍のガスのＣ／Ｓｉ比を高め、ＳｉＣエピタキシャル膜１２を成長させる。これにより、原料ガス５を構成する各成分の分解速度の違いに起因したＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内におけるＣ／Ｓｉ比のばらつきを抑制できる。このように、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内全体におけるガスのＣ／Ｓｉ比の位置依存性の低減に伴い、ＳｉＣエピタキシャル膜１２のキャリア濃度のばらつきも低減する。
本実施形態の様な自公転型の装置の場合、ガスは中央から公転している搭載プレートの外周側に広がり、原料ガスも分解・消費されてゆくので、ＳｉＣエピタキシャル膜の成長速度は搭載プレートの外周部に行くほど小さくなる。その為、ＳｉＣ基板の一方の側の端部に注目すると、中心側にいるときの成長の方が、寄与が大きい。サテライトが自転している場合にはある程度は平均化されるが、実質的な成長条件としてはウェハの中心部と外周部を比較してウェハ外周部がガスの上流側になっている。
（第２実施形態）
第２実施形態の製造装置は、第１の実施形態の製造装置１とサテライトの構成のみが異なっており、その他の構成は第１の実施形態の製造装置１と同様のものを用いることができる。
第２実施形態のサテライトは、非カーボン材料で被覆されたカーボン基材からなるものであって、載置されるＳｉＣ基板に接触しない位置にカーボン基材が露出した部分を有する。
その一例としては、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、サテライト１０３の上面１０３ａの中央部にＳｉＣ基板１１と接触しないように形成されたざぐり部１３２ａと、そのざぐり部１３２ａを囲むように配置してＳｉＣ基板１１を支持する支持部１３３とを有し、ざぐり部１３２ａの底面の少なくとも一部はカーボン基材１０８が露出している。
支持部１３３を用いて、カーボン基材１０８とＳｉＣ基板１１とが直接接触しないようにすることにより、ＳｉＣ基板１１の裏面を汚染することを避けることができる。
図４（ａ）に示すように、ＳｉＣ基板１１を載置すると、カーボン基材１０８は、サテライト１０３、ＳｉＣ基板１１および支持部１３３で囲まれた空間内にある。そのため、カーボン基材１０８で発生したカーボンがこの空間内に閉じ込められ、原料ガス５にカーボンを適切に供給できなくなることを防ぐために、支持部１３３は、ざぐり部１３２ａの全周に渡り配置せずに、離散的に配置することが好ましい。
図４に示す例では、基板保持リング９は、サテライト３の外周に形成された、上面より低い段差部に配置されている。
図５（ａ）、（ｂ）に例示するように、サテライト１１３のＳｉＣ基板１１が設置される表面１１３ａと反対側の裏面１１３ｂの少なくとも一部でカーボン基材１１８が露出した構成としてもよい。
　サテライトの裏面１１３ｂ全面をカーボン基材１１８が露出した構成を採用した場合には、サテライト１１３が自転する際に、カーボン基材１１８が擦れてパーティクルを生み出すことが考えられる。そのため、裏面１１３ｂ全面を露出させないことが好ましい。裏面全面を露出させなければ、露出されたカーボン基材１１８と、サテライト１１３の裏面との間には、被覆膜分の厚さの差があるため、サテライト１１３が自転しても、カーボン基材１１８が擦れることを避けることができる。サテライト１１３の裏面１１３ｂに、図４に示すようなざぐり部と支持部とを有し、ざぐり部の一部でカーボン基材が露出する構成としてもよい。
第１実施形態では、カーボン部材８を、従来の成膜に用いる製造装置に備わる部材以外の別途の部材として準備しているのに対し、第２実施形態では従来の製造装置に備わるサテライトを加工して、カーボン供給源としてカーボン基材１０８を露出させている点が異なる。
　第２実施形態の製造装置においては、第１の製造装置と同様に、搭載プレート２の下方に設けられた高周波コイル等からなる加熱手段により、ＳｉＣ基板１１を高温に維持しながら、この上にエピタキシャル材料を堆積させることによってエピタキシャル膜を成膜する。
この際、カーボン基材１０８からカーボンが発生する。ざぐり部１３２ａは、ＳｉＣ基板１１で蓋をされた状態になっているため、発生したカーボンは、支持部１３３の隙間から表出する。このように、発生したカーボンが、ＳｉＣ基板１１の外周部（すなわち、原料ガス５の上流側）に供給されることで、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の外周部におけるＣ／Ｓｉ比を高めることができる。
（第３実施形態）
第３実施形態の製造装置は、第１実施形態の製造装置１のカーボン供給源が、サテライトの近傍ではなく、より原料ガスの上流側であるガス導入口とサテライトの間に配置している点が異なる。その他の構成は第１実施形態の製造装置１と同様のものを用いることができる。
第３実施形態の製造装置は、凹状収容部を有する搭載プレート２０２と、凹状収容部内に配置され、上面にＳｉＣ基板１１が載置されるサテライト２０３と、サテライト２０３上に載置されたＳｉＣ基板１１の主面上１１ａに、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の原料ガス５を供給するための原料ガス導入管２０４と、前記原料ガス導入管２０４のガス導入口と前記サテライト２０３との間の原料ガス５の上流側に配置されたカーボン部材２０８と、を備える。
図６は第３実施形態の製造装置の一例を示す模式図である。図６で示した第３実施形態における製造装置は、図１で示した第１実施形態の製造装置１の変形例である。
搭載プレート２０２、サテライト２０３等は、第１実施形態と同様のものを用いることができる。シーリング２０６は理解の助けとなるように点線で表示した。
カーボン部材２０８は、原料ガス導入管２０４のガス導入口とサテライト２０３との間の原料ガス５の上流側に配置される。この範囲に、カーボン部材２０８を設置すれば、成膜時に発生したカーボンが、原料ガス５のガスフローにより、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の外周部（すなわち上流側）に向けて供給される。そのため、原料ガス５を構成する各成分の分解速度の違いに起因したＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内におけるガスのＣ／Ｓｉ比のばらつきを抑制できる。このように、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内全体におけるガスのＣ／Ｓｉ比の位置依存性の低減に伴い、ＳｉＣエピタキシャル膜１２のキャリア濃度のばらつきも低減する。
一般に搭載プレート２０２の表面には、カバー部材２０９が設置されている。これは、ＳｉＣ基板１１上以外の部分でも、エピタキシャル成長は生じるため、複数回成膜した際に搭載プレート２０２上に堆積した膜を容易に交換するために用いられている。
そのため、このカバー部材２０９のうちの一部をカーボンからなるものとし、カーボン部材２０８として機能させることが好ましい。この場合、新たに別途カーボン部材を設置するスペースを形成する必要がなく、従来の装置においても容易に適用することができる。
（第４実施形態）
第４実施形態の製造装置は、第１実施形態の基板保持リング９がカーボン部材を有する点が異なる。その他の構成は第１実施形態の製造装置１と同様のものを用いることができる。
図７は第４実施形態の製造装置の一例を示す模式図である。第４実施形態の製造装置は、凹状収容部を有する搭載プレート３０２と、凹状収容部３２３内に配置され、上面にＳｉＣ基板１１が載置されるサテライト３０３と、ＳｉＣ基板１１とほぼ同じサイズの開口部を有し、ＳｉＣ基板１１の側面を囲むように配置された、カーボン材料からなる基板保持リング３０９、を備える。
第４実施形態では、基板保持リング３０９をカーボン材料からなるとし、カーボンの供給源として使用する。サテライト３０３上に載置されたＳｉＣ基板１１を保持するリングをカーボン部材に変更するのみで良く、従来の装置においても容易に適用することができる。
　カーボン材料からなる基板保持リング３０９は、その原料ガス５側の表面のみを被覆膜で被覆していることが好ましい。被覆膜はＳｉＣ、ＴａＣ等が好ましい。この表面を被覆することで、エピタキシャル成長中に、カーボン材料からなる基板保持リング３０９上に、エピタキシャル膜が成長しても、その成長した膜がカーボンの供給を阻害することなくなり、経時的にカーボンの供給量を一定とすることができる。
カーボン材料からなる基板保持リング３０９はカーボン材料からなるため、成膜時にカーボンが発生する。カーボン材料からなる基板保持リング３０９は、ＳｉＣ基板１１の外周部に在るため、発生したカーボンが、ＳｉＣ基板１１の外周部（すなわち、原料ガス５の上流側）に供給され、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の外周部近傍のガスのＣ／Ｓｉ比を高めることができる。これにより、原料ガス５を構成する各成分の分解速度の違いに起因したＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内におけるＣ／Ｓｉ比のばらつきを抑制する。このように、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内全体におけるガスのＣ／Ｓｉ比の位置依存性の低減に伴い、ＳｉＣエピタキシャル膜１２のキャリア濃度のばらつきも低減する。
サテライト３０３が自転した際に、ＳｉＣ基板１１の側面が、カーボン材料からなる基板保持リング３０９に接触し、汚染されることが考えられる。しかし、汚染は側面に留まるため、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内の多くの部分はキャリア濃度の均一なＳｉＣエピタキシャル膜として使用することができる。
（作用効果）
本発明のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置１によれば、カーボンの供給源を、ＳｉＣ基板１１の裏面と非接触で設けられ、ガス供給部４から供給される原料ガス５の上流側に向けてカーボンを供給する炭素原子供給部材（カーボン部材、カーボン基材、カーボン材料からなる基板保持リング）を具備した構成を採用している。そして、ＳｉＣ基板１１上に成長するＳｉＣエピタキシャル膜１２の外周部において、Ｃ／Ｓｉ比を高めるように制御することにより、このＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内におけるキャリア濃度のばらつきを抑制することができる。従って、特別な設備を設けることなく、簡便な構成の装置でウェハ面内のキャリア濃度を効果的に均一化することができ、電気的特性に優れたＳｉＣエピタキシャルウェハ１０を生産性良く製造することが可能となる。
＜ＳｉＣエピタキシャルウェハ＞
本発明のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置又はその製造方法によって製造されるＳｉＣエピタキシャルウェハは、図２中に示すように、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａ上に、ＳｉＣエピタキシャル膜１２が形成されてなるものであり、各種の半導体デバイスに用いられるウェハである。主面１１ａはＣ面としてもＳｉ面としてもよい。Ｃ面はＳｉ面に比べ、ドーピングを行う際Ｃ／Ｓｉ比の影響を受けやすく、キャリア濃度が均一なウェハを得ることがより難しい。本発明のＣ／Ｓｉ比を制御してキャリア濃度が改善する方法は、Ｃ面でより顕著な効果を発揮する。
［ＳｉＣ基板］
ＳｉＣエピタキシャルウェハに用いられるＳｉＣ基板１１は、例えば、昇華法等によって作製したＳｉＣバルク単結晶のインゴットの外周を研削して円柱状に加工した後、ワイヤーソー等を用いて円板状にスライス加工し、外周部を面取りして所定の直径に仕上げることで製造できる。この際のＳｉＣバルク単結晶としては、何れのポリタイプのものも用いることができ、実用的なＳｉＣデバイスを作製するためのＳｉＣバルク単結晶として主に採用されている４Ｈ－ＳｉＣを用いることができる。
　スライス加工によって円板状とされたＳｉＣ基板１１は、最終的に表面が鏡面研磨されるが、まず、従来公知の機械的研磨法を用いて表面を研磨することで、研磨面の凹凸を大まかに除去するとともに平行度を整えることができる。そして、機械的研磨法を用いて表面が研磨されたＳｉＣ基板の表面が、ＣＭＰ（化学的機械研磨）法によってメカノケミカル研磨されることにより、表面が鏡面に仕上げられたＳｉＣ基板１１となる。この際、ＳｉＣ基板１１の片面（主面）のみが研磨され、鏡面とされていても良いが、両面のそれぞれが研磨された鏡面であっても良い。
　ＳｉＣ基板１１は、表面の研磨処理により、上記のインゴットをスライス加工する際に発生するうねりや加工歪が除去されるとともに、基板の表面が平坦化された鏡面となる。このような表面が鏡面に研磨されたＳｉＣ基板１１は、平坦性に非常に優れたものとなる。このＳｉＣ基板１１上に各種のエピタキシャル膜を形成したウェハは、各層の結晶特性に優れたものとなる。
　ＳｉＣ基板１１の厚さは、特に制限は無く、例えば、従来と同様、３００~８００μｍ程度とすることができる。
　ＳｉＣ基板１１のオフ角としても、何れのオフ角であっても良く、特に制限は無いが、コスト削減の観点からはオフ角が小さいもの、例えば、４°～８°のものを用いることができる。
　本発明者等は、ＳｉＣエピタキシャルウェハの物理特性（電気的特性等）を向上させるにあたり、ＳｉＣエピタキシャル膜面内におけるキャリア濃度のばらつきに着目した。そして、ＳｉＣエピタキシャル膜のキャリア濃度のばらつきを低減するためには、このＳｉＣエピタキシャル膜の成膜時に、基板全面でガスのＣ／Ｓｉ比のばらつきを低減することが有効であることを見出した。
従来、ＣＶＤ法等によってＳｉＣエピタキシャル膜が成膜されたＳｉＣエピタキシャルウェハにおいては、ＳｉＣエピタキシャル膜面内におけるキャリア濃度に、Ｓｉ面を用いた場合でも約３０％程度のばらつきが見られた。このようなキャリア濃度のばらつきは、主として、成膜装置（製造装置）の構造や成膜条件（成膜方法）等に起因し、ＳｉＣエピタキシャル膜の成膜時におけるウェハ中心部と外周部との間で生じるＣ／Ｓｉ比のばらつきに依ることが明らかとなった。即ち、ＳｉＣエピタキシャル膜におけるＣ／Ｓｉ比を制御することで、その面内におけるばらつきを低減すれば、ＳｉＣエピタキシャル膜面内におけるキャリア濃度を均一化できることを見出した。
ＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内におけるキャリア濃度のばらつきは、中心部におけるキャリア濃度に対してＳｉ面を用いた場合には１０％以下である。Ｃ面の場合は、Ｓｉ面よりも面内均一性の良いエピタキシャルウェハ得ることが難しいが、同程度まで面内均一性を向上させることができる。キャリア濃度のばらつきが上記以下であれば、ＳｉＣエピタキシャルウェハを用いて各種デバイスを形成した際、優れた電気的特性が安定して得られる。
　ＳｉＣエピタキシャルウェハに添加されるドーパントとしては、電気抵抗を制御するため、例えば、アルミニウムや窒素等をドープして用いることができる。窒素はＳｉＣのカーボンサイトに選択的に入ってドナーとなり、アルミニウムはシリコンサイトに入ってアクセプターとなる。窒素とアルミニウムではＣ／Ｓｉ比に対するドーピング濃度依存性は逆であるが、Ｃ／Ｓｉ比に対して依存性があるということは同様である。キャリア濃度としては、デバイス形成後の電気的特性等を考慮し、１×１０１４ｃｍ３～１×１０１８ｃｍ３の範囲であることが好ましい。
　ＳｉＣエピタキシャルウェハの全体の厚さとしては、特に制限されない。
　ＳｉＣエピタキシャルウェハにおけるＳｉＣエピタキシャル膜１２の厚さについても、特に制限されないが、例えば、通常の成長速度の範囲内である４μｍ／ｈ程度でエピタキシャル成長させた場合、２．５時間の成膜を行うと１０μｍ程度の厚さとなる。
＜ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法＞
本発明のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法は、第１実施形態から第４実施形態（図１～図７）において説明した、カーボン部材、カーボン基材又はカーボン材料からなる基板保持リングをＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置に設置して、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａ上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜１２を成長させる方法である。
この製造方法をより具体的に図２（ａ）を例にとって説明する。当該製造方法は、サテライト３上に載置されたＳｉＣ基板１１の主面１１ａ上に原料ガス５を供給してＳｉＣエピタキシャル膜１２を成長させるエピタキシャル工程を少なくとも具備し、このエピタキシャル工程において、原料ガス５のガスフローの上流側、即ち、図２（ａ）に示す矢印ＦのＦ１側に向けてカーボンを供給する供給源であるカーボン部材８を有することにより、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の外周部におけるＣ／Ｓｉ比を高めるように制御しながら、ＳｉＣエピタキシャル膜１２を成長させる。
［ＳｉＣ基板の準備］
　まず、ＳｉＣ基板１１を準備するにあたり、ＳｉＣバルク単結晶のインゴットを準備し、このインゴットの外周を研削して、円柱状のインゴットに加工する。その後、ワイヤーソー等により、インゴットを円板状にスライス加工し、さらに、その外周部を面取りすることで、所定の直径を有するＳｉＣ基板１１に仕上げる。この際、ＳｉＣバルク単結晶の成長方法や、インゴットの研削加工方法、スライス加工方法等については、特に限定されることなく、従来公知の方法を採用できる。
［ＳｉＣ基板の粗研磨工程］
次に、粗研磨工程では、後述のエピタキシャル層を形成する前のＳｉＣ基板１１の主面１１ａを、機械式研磨法によって研磨する。
　具体的には、例えば、ラップ研磨等の機械式研磨法により、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａにおける比較的大きなうねりや加工歪等の凹凸を除去する研磨処理を行う。この際、従来公知のラップ研磨装置を用いて、キャリアプレートにＳｉＣ基板を保持させ、スラリーを供給するとともに、キャリアプレートを遊星運動させながら定盤を回転させることにより、ＳｉＣ基板の片面、あるいは裏面側も含めた両面を同時にラップ研磨する方法を採用することができる。
　上記説明においては、ＳｉＣ基板１１の粗研磨工程として、上記のようなラップ研磨による粗研磨を行う方法を例に挙げているが、例えば、ラップ研磨の後にポリッシュを用いた精密な研磨を行うことで、ＳｉＣ基板１の各面を超精密研磨する方法としても良い。あるいは、上記のラップ研磨において、二次粒子の平均粒径が０．２５μｍ（２５０ｎｍ）程度の、ポリッシュにおいても用いられる細やかなダイヤモンドスラリーを用い、精密な研磨を行うことも可能である。上述のようなＳｉＣ基板の粗研磨工程を複数回で行っても良い。
［ＳｉＣ基板の平坦化工程］
　次に、平坦化工程においては、上記粗研磨工程において凹凸及び平行度が整えられたＳｉＣ基板１１に対して、ＣＭＰ法によって超精密研磨（鏡面研磨）を施すことで、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａを平坦化する。この際、上記の粗研磨工程と同様の装置を用いて、エピタキシャル層が形成される前のＳｉＣ基板１１の主面１１ａを研磨することが可能である。
［エピタキシャル工程］
　次に、エピタキシャル工程においては、平坦化されたＳｉＣ基板１１の主面１１ａ上に、ＳｉＣエピタキシャル膜１２を成長させる。エピタキシャル工程は、具体的には、従来公知のＣＶＤ法を用いて、ＳｉＣ基板１１の主面１１ａ上に、半導体デバイスを形成するためのＳｉＣエピタキシャル膜１２を成膜する。
　エピタキシャル工程では、原料ガス５へのカーボンの供給源となるカーボン部材またはカーボン基材を有する。例えば、図１～７に示すような本発明に係るＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置１を用いてＳｉＣエピタキシャル膜１２を成膜することができる。
　まず、ＳｉＣ基板１１を、主面１１ａ側が上方を向くように、製造装置１のサテライト３上に載置する。
　次いで、サセプタ２及びサテライト３を回転させることにより、ＳｉＣ基板１１を自公転させながら、原料ガス導入管４から原料ガス５をキャリアガスとともに供給する。この際の原料ガス５としては、従来からＳｉＣエピタキシャル膜の成膜に用いられる、炭化水素系ガス及びシラン系ガスを含有してなるものを使用し、例えば、炭化水素系ガスとしてＣ３Ｈ８、シラン系ガスとしてＳｉＨ４を含有するものを採用することができる。キャリアガスとして水素、ドーパントガスとして窒素を導入することができる。
　原料ガス５におけるＣ／Ｓｉモル比は、例えば、０．５～２．０程度とすればよい。キャリアガスとして水素を含むガスが好ましく、水素がより好ましい。流量は、用いる装置より適宜定めることができる。
　エピタキシャル成長条件としては、例えば、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の成長速度を１μｍ／ｈ以上とし、成長温度を１０００℃～１８００℃、より好ましくは１３００℃～１７００℃、さらに好ましくは１４００℃～１６００℃とする。雰囲気圧力は減圧が好ましく、３００Ｔｏｒｒ以下とすることができ、５０～２５０Ｔｏｒｒがより好ましい。ＳｉＣエピタキシャル膜１２の成長速度を２～３０μｍ／ｈの範囲とすることができる。
　ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法では、上記製造装置の説明でも記したように、エピタキシャル工程において、原料ガス５のガスフローの上流側（即ち、図２（ａ）においては矢印ＦのＦ１側）に向けてカーボンを供給するカーボン供給源であるカーボン部材またはカーボン基材を有することにより、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の外周部におけるＣ／Ｓｉ比を高めるように制御しながら、ＳｉＣエピタキシャル膜１２を成長させる。これにより、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内において、Ｃ／Ｓｉ比を均一化することができる。
本発明のエピタキシャル工程において、カーボン部材、カーボン基材又はカーボン材料からなる基板保持リングの材料である黒鉛とＨ２とが高温で接触することにより、炭化水素が生じる。そのため、原料ガス５の上流側には、カーボン部材、カーボン基材又はカーボン材料からなる基板保持リングから供給される炭化水素が、上記の原料ガスに加えて同時に供給される。炭化水素はＣを含有するガスであるので、原料ガス５の上流側に向けて、より効果的にカーボンを供給することが可能となる。固体のカーボン部材が水素と反応することによって炭化水素が生じることは知られていたが、ＳｉＣのエピタキシャル成長に用いる温度で生じる炭化水素が、Ｃ／Ｓｉ比の変化およびそれに伴うキャリア濃度変化にどの程度影響があるかは把握されておらず、それをＳｉＣエピタキシャルウェハのキャリア濃度分布制御に用いるということは試みられていなかった。炭化水素の発生をキャリア濃度分布制御に利用するためには、カーボン部材をウェハの近くに配置する必要があるが、被覆されていないカーボン部材を用いると劣化したカーボンがエピ成長に悪影響を与えることが懸念される。したがって、上記の原理を用いてキャリア濃度分布の制御を行うためには、ＳｉＣエピタキシャルウェハのキャリア濃度分布制御に効果があり、かつ悪影響を与えない位置にカーボン部材を配置する必要がある。
　ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法では、エピタキシャル工程において、ＳｉＣエピタキシャル膜１２における外周部のＣ／Ｓｉ比を高めるように制御する。この際の外周部を含めて実効的なＣ／Ｓｉ比が、エピタキシャルウェハ全体で０．５～２．０の範囲となるように制御することが好ましい。
　ＳｉＣエピタキシャル膜１２における上記範囲の外周部のＣ／Ｓｉ比を高くすることで、このエリアにおけるキャリア濃度が低減される。これにより、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内におけるキャリア濃度のばらつきが抑制され、均一なキャリア濃度分布が得られる。
　外周部のＣ／Ｓｉ比を０．５～２．０の範囲に制御することで、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内におけるキャリア濃度のばらつきを、中心部のキャリア濃度に対して１０％以下に制御することができ、面内で均一なキャリア濃度を有するＳｉＣエピタキシャル膜１２を成膜することが可能となる。
（作用効果）
以上の各工程により、ＳｉＣエピタキシャル膜１２の面内におけるキャリア濃度が均一化された、電気的特性に優れるＳｉＣエピタキシャルウェハ１０を製造することができる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　以下、本発明の効果を、実施例を用いて具体的に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
　本実施例においては、ＳｉＣエピタキシャル膜を成長させる際、カーボン部材を備える製造装置を用いた場合と、このカーボン部材を持たない製造装置を用いた場合とで、ＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向における、ＳｉＣエピタキシャル膜中のキャリア濃度分布を調査した。
［実施例１］
　実施例１においては、まず、ＳｉＣ基板（６インチ、４Ｈ－ＳｉＣ－４°ｏｆｆ基板）のＣ面を主面とし、二次粒子の平均粒径が０．２５μｍのダイヤモンドスラリーを用いてラップ式研磨を施した後、さらに、ＣＭＰ研磨を施した。
　Ｃ面上のＳｉＣエピタキシャル成長では、キャリア濃度がＣ／Ｓｉ比の影響を大きく受けるため、キャリア濃度分布が大きくなる。今回、カーボン部材によるキャリア濃度分布改善の効果をより顕著に示すため、Ｃ面ウェハを用いた。
次に、研磨後のＳｉＣ基板の主面（Ｃ面）に、図１に示すような製造装置（ＣＶＤ成膜装置）を用いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を５μｍの厚さで成膜した。この際、サセプタ上に設けられたサテライトの上にＳｉＣ基板を載置し、このＳｉＣ基板を自公転させながら、原料ガスをキャリアガスとともに供給した。
この際の成膜条件としては、成長温度を１６００℃とし、キャリアガスに水素、ドーパント用ガスとして窒素を用い、Ｃ原料ガスとしてとしてプロパンを、Ｓｉ原料ガスとしてシランを用い、Ｃ／Ｓｉ比は１．１とした。
本実施例においては、サテライトとして、第１実施形態の図２のものを使用した。すなわち、カーボンの供給源であるカーボン部材８をＳｉＣ基板より下方の位置であってＳｉＣ基板に接触しない位置に配置し、そのカーボン部材８上をリング状部材９でカバーしている。
この時のカーボン部材８は、超高純度黒鉛を用いた。市販されている超高純度黒鉛は、不純物としてＢが０．１ｐｐｍ ｗｔ、Ｍｇが０．０．００１ｐｐｍ ｗｔ以下、Ａｌが０．００１ｐｐｍ ｗｔ以下、Ｔｉが０．００１ｐｐｍ ｗｔ以下、Ｖが０．００１ｐｐｍ ｗｔ以下、Ｃｒが０．００４ｐｐｍ ｗｔ以下、Ｆｅが０．０２ｐｐｍ ｗｔ以下、Ｎｉが０．００１ｐｐｍ ｗｔ以下程度であり、さらにベークして窒素を除去したものを用いた。従って、カーボン以外の元素が供給されることは殆んどない。
そして、上記手順で得られた、ＳｉＣ基板の主面にＳｉＣエピタキシャル膜が形成されたＳｉＣエピタキシャルウェハに関し、ＣＶ測定装置を用いて、ＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向において、外周端部～中心部～外周端部に向けて、１０ｍｍピッチでキャリア濃度を測定し、結果を図８（ａ）および（ｂ）のグラフに示した。図８（ａ）はＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の分布を示すグラフであり、（ｂ）はウェハ中心のキャリア濃度に対するＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の比を示したグラフである。
［実施例２］
　実施例２においては、サテライトとして、第２実施形態の図４（ａ）および（ｂ）で示すものを用いた。すなわち、カーボンの供給源として、ざぐり部１３２ａの底面全体が露出してなるカーボン基材１１８を用いた。その他の点は、上記実施例１と同様の手順及び条件でＳｉＣエピタキシャルウェハを作製した。
　そして、上記実施例１と同様の方法で、ＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向において、外周端部～中心部～外周端部に向けて、１０ｍｍピッチでキャリア濃度を測定し、結果を図８（ａ）および（ｂ）のグラフに示した。
［比較例１］
　比較例１においては、製造装置として、カーボン部材を備えていないものを用いた点を除き、実施例１と同様の手順及び条件でＳｉＣエピタキシャルウェハを作製した。
　そして、上記実施例１と同様の方法で、ＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向において、外周端部～中心部～外周端部に向けて、１０ｍｍピッチでキャリア濃度を測定し、結果を図８（ａ）および（ｂ）のグラフに示した。
［評価結果］
　図８（ａ）および（ｂ）のグラフに示すように、本発明の製造装置を用い、原料ガスの上流にカーボンを供給しながら、ＳｉＣ基板の主面にＳｉＣエピタキシャル膜を形成することで得られた実施例１および実施例２のＳｉＣエピタキシャルウェハは、面内全体においてキャリア濃度が比較例１と比較して均一であることがわかる。
　ここで、比較例１では、ウェハ中心部付近において比較的低いキャリア濃度を示しているものの、ウェハ外周部（エッジ付近）においては非常に高いキャリア濃度を示しており、ＳｉＣエピタキシャル膜の面内におけるキャリア濃度が著しく不均一となっていることがわかる。
一方、実施例１および実施例２では、キャリア濃度のばらつきが比較例１より低減していた。図８（ｂ）に示すように、比較例１ではキャリア濃度のばらつき（中央部と外周部のキャリア濃度の差）は２５％以上であったのに対して、実施例１では２０％以下、実施例２では１０％程度だった。
特に、実施例１では、面内全体において比較例１に比べてキャリア濃度が低く制御されており、特に、ウェハ外周部において、キャリア濃度が大きく低減されていることがわかる。
　上記結果より、実施例１および実施例２で作製したＳｉＣエピタキシャルウェハにおいて、特に、外周部におけるキャリア濃度が低減されている理由としては、原料ガスの上流側にカーボンを供給する条件でＳｉＣエピタキシャル膜を成膜したことにより、ガスフローの上流側に位置するウェハ外周部においてＣ／Ｓｉ比が高められ、これに伴って、この位置のキャリア濃度が低くなったものと考えられる。
［実施例３］
　実施例３においては、まず、ＳｉＣ基板（４インチ、４Ｈ－ＳｉＣ－４°ｏｆｆ基板）のＣ面を主面とし、二次粒子の平均粒径が０．２５μｍのダイヤモンドスラリーを用いてラップ式研磨を施した後、さらに、ＣＭＰ研磨を施した。
次に、研磨後のＳｉＣ基板の主面（Ｃ面）に、図６に示すような製造装置（ＣＶＤ成膜装置）を用いて、ＳｉＣエピタキシャル膜を５μｍの厚さで成膜した。この際、サセプタ上に設けられたサテライトの上にＳｉＣ基板を載置し、このＳｉＣ基板を自公転させながら、原料ガスをキャリアガスとともに供給した。成膜条件は実施例１と同様とした。
　本実施例では、第３実施形態で示すように、図６のガス導入部材２０４の近傍のカバー部材２０９をカーボンからなるものとした。このカーボンからなるカバー部材２０９により、原料ガスの上流側に向けてカーボンを供給しながらＳｉＣエピタキシャル膜を成長させた。カバー部材のカーボンの材質は実施例１のカーボン部材と同一のものを使用した。
　そして、上記実施例１と同様の方法で、ＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向において、外周端部～中心部～外周端部に向けて、１０ｍｍピッチでキャリア濃度を測定し、結果を図９（ａ）および（ｂ）のグラフに示した。図９（ａ）はＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の分布を示すグラフであり、（ｂ）はウェハ中心のキャリア濃度に対するＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向におけるキャリア濃度の比を示したグラフである。
［比較例２］
　比較例２においては、製造装置として、カーボン部材を備えていないものを用いた点を除き、実施例３と同様の手順及び条件でＳｉＣエピタキシャルウェハを作製した。
　そして、上記実施例１と同様の方法で、ＳｉＣエピタキシャルウェハの半径方向において、外周端部～中心部～外周端部に向けて、１０ｍｍピッチでキャリア濃度を測定し、結果を図９（ａ）および（ｂ）のグラフに示した。
［評価結果］
　図９（ｂ）に示すように、比較例２ではキャリア濃度のばらつき（中央部と外周部のキャリア濃度の差）は、５０％以上であったのに対して、実施例３では２０％以下だった。
　これは実施例３では、原料ガスの上流側にカーボンを供給する条件でＳｉＣエピタキシャル膜を成膜したことにより、ガスフローの上流側に位置するウェハ外周部においてＣ／Ｓｉ比が高められ、これに伴って、この位置のキャリア濃度が低くなったものと考えられる。
本発明のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置は、電気特性に優れたＳｉＣエピタキシャルウェハを、簡便な装置で生産性良く製造できることから、例えば、パワーデバイス、高周波デバイス、高温動作デバイス等に用いられるＳｉＣエピタキシャルウェハを製造することができる。
１…製造装置（ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置）；２、２０２、３０２…サセプタ；２Ａ…回転軸；２ａ…上面；２ｂ…下面；２１…基材；２２…被覆膜；２３、３２３…凹状収容部；２８…凹部；２３ｂ…底面；３、１０３、１１３、２０３、３０３…サテライト；３１…基材；３２…被覆膜；１０３ａ…上面；１１３ａ…表面；１１３ｂ…裏面；　１３２ａ…ざぐり部；１３３…支持部；８、１８、２０８…カーボン部材；１０８、１１８…カーボン基材；４、２０４…ガス導入管；６、２０６…シーリング；１１…ＳｉＣ基板；１１ａ…主面；１２…ＳｉＣエピタキシャル膜；５…原料ガス；９、３０９…基板保持リング；２０９…カバー部材；Ｆ…原料ガスのガスフロー（矢印）；Ｃ…カーボン；Ｆ１…上流（原料ガスのガスフロー）

Claims (10)

  1. ＳｉＣ基板の主面上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜を成長させるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置であって、
    凹状収容部を有する搭載プレートと、
    　前記凹状収容部内に配置され、上面にＳｉＣ基板が載置されるサテライトと、
    前記凹状収容部内に、ＳｉＣ基板より下方の位置であってＳｉＣ基板に接触しない位置に配置されたカーボン部材と、を備えたことを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
  2. 　ＳｉＣ基板とほぼ同じサイズの開口部を有し、かつＳｉＣ基板の側面を囲むように配置された基板保持リングを備え、
    前記カーボン部材は、その基板保持リングの下に配置されたリング状部材であることを特徴とする請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
  3. 　前記カーボン部材は、前記凹状収容部の底面に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
  4. ＳｉＣ基板の主面上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜を成長させるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置であって、
    凹状収容部を有する搭載プレートと、
    　前記凹状収容部内に配置され、上面にＳｉＣ基板が載置されるサテライトと、
    　前記サテライトは、非カーボン材料で被覆されたカーボン基材からなるものであって、載置されるＳｉＣ基板に接触しない位置にカーボン基材が露出した部分を有してなることを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
  5. 　前記サテライトは、その上面の中央部にＳｉＣ基板と接触しないように形成されたざぐり部と、そのざぐり部を囲むように配置してＳｉＣ基板を支持する支持部とを有し、
    　前記ざぐり部の底面の少なくとも一部はカーボン基材が露出して、前記カーボン基材が露出した部分をなしていることを特徴とする請求項４に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
  6. 　前記サテライトの裏面の少なくとも一部はカーボン基材が露出して、前記カーボン基材が露出した部分をなしていることを特徴とする請求項４又は５のいずれかに記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
  7. ＳｉＣ基板の主面上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜を成長させるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置であって、
    凹状収容部を有する搭載プレートと、
    　前記凹状収容部内に配置され、上面にＳｉＣ基板が載置されるサテライトと、
    前記サテライト上に載置されたＳｉＣ基板の主面上に、ＳｉＣエピタキシャル膜の原料ガスを供給するための原料ガス導入管と、
    前記原料ガス導入管のガス導入口と前記サテライトとの間の原料ガスの上流側に配置されたカーボン部材と、を備えたことを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
  8. 　前記搭載プレートの上面をカバーする複数のカバー部材を備え、
    　前記複数のカバー部材のうちの一部はカーボンからなるものであり、この一部のカバー部材が前記カーボン部材をなすことを特徴とする請求項７に記載のＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
  9. ＳｉＣ基板の主面上に、化学的気相成長法によってＳｉＣエピタキシャル膜を成長させるＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置であって、
    凹状収容部を有する搭載プレートと、
    　前記凹状収容部内に配置され、上面にＳｉＣ基板が載置されるサテライトと、
    ＳｉＣ基板とほぼ同じサイズの開口部を有し、かつＳｉＣ基板の側面を囲むように配置された、カーボン材料からなる基板保持リングと、を備えたことを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置。
  10. 　請求項１～請求項９の何れか一項に記載のカーボン部材、カーボン基材又はカーボン材料からなる基板保持リングをＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置に設置してＳｉＣエピタキシャルウェハを製造することを特徴とするＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017043282A1 (ja) * 2015-09-11 2017-03-16 昭和電工株式会社 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
JP2021054668A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 東海カーボン株式会社 多結晶ＳｉＣ成形体
JP2021082793A (ja) * 2019-11-22 2021-05-27 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置及びＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6668674B2 (ja) * 2015-10-15 2020-03-18 住友電気工業株式会社 炭化珪素基板
JP6671161B2 (ja) * 2015-11-30 2020-03-25 昭和電工株式会社 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
JP6690282B2 (ja) * 2016-02-15 2020-04-28 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
JP6732483B2 (ja) * 2016-03-10 2020-07-29 大陽日酸株式会社 基板保持部材及び気相成長装置
JP6748549B2 (ja) * 2016-10-06 2020-09-02 昭和電工株式会社 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
JP6915627B2 (ja) * 2016-10-28 2021-08-04 住友電気工業株式会社 炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法
WO2018207942A1 (ja) * 2017-05-12 2018-11-15 東洋炭素株式会社 サセプタ、エピタキシャル基板の製造方法、及びエピタキシャル基板
JP6852605B2 (ja) * 2017-07-13 2021-03-31 日立金属株式会社 炭化ケイ素積層基板およびその製造方法
KR102417484B1 (ko) * 2017-09-05 2022-07-05 주식회사 엘엑스세미콘 에피택셜 웨이퍼 및 그 제조 방법
JP6812961B2 (ja) * 2017-12-25 2021-01-13 株式会社Sumco エピタキシャル成長装置およびそれを用いた半導体エピタキシャルウェーハの製造方法
CN114174565A (zh) * 2019-03-05 2022-03-11 学校法人关西学院 SiC外延衬底的制造方法及其制造装置
CN110129768B (zh) * 2019-04-22 2020-08-14 华为技术有限公司 一种用于金属有机物化学气相沉积的承载盘
CN110323167B (zh) * 2019-05-09 2021-10-01 京东方科技集团股份有限公司 3d基板输送装置及3d基板清洗机
JP6723416B2 (ja) * 2019-06-28 2020-07-15 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法
JP7176489B2 (ja) * 2019-07-12 2022-11-22 三菱電機株式会社 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
CN214300348U (zh) * 2021-01-26 2021-09-28 苏州晶湛半导体有限公司 石墨盘
JP7183358B1 (ja) * 2021-08-04 2022-12-05 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハ及びＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法
TWI832179B (zh) * 2022-03-22 2024-02-11 盛新材料科技股份有限公司 晶圓定位治具及使用其的晶圓加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006028625A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Denso Corp Ｃｖｄ装置
JP2008159947A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Tokyo Electron Ltd 成膜装置および成膜方法
JP2013038153A (ja) * 2011-08-05 2013-02-21 Showa Denko Kk エピタキシャルウェハの製造装置及び製造方法
JP2013507776A (ja) * 2009-10-09 2013-03-04 クリー インコーポレイテッド 多重回転エピタキシャル成長装置及びそれを組み込んだリアクタ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5820686A (en) * 1993-01-21 1998-10-13 Moore Epitaxial, Inc. Multi-layer susceptor for rapid thermal process reactors
SE9500326D0 (sv) 1995-01-31 1995-01-31 Abb Research Ltd Method for protecting the susceptor during epitaxial growth by CVD and a device for epitaxial growth by CVD
US6099650A (en) * 1998-03-03 2000-08-08 Concept Systems Design, Inc. Structure and method for reducing slip in semiconductor wafers
DE10043600B4 (de) * 2000-09-01 2013-12-05 Aixtron Se Vorrichtung zum Abscheiden insbesondere kristalliner Schichten auf einem oder mehreren, insbesondere ebenfalls kristallinen Substraten
US6896738B2 (en) 2001-10-30 2005-05-24 Cree, Inc. Induction heating devices and methods for controllably heating an article
DE10261362B8 (de) * 2002-12-30 2008-08-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Substrat-Halter
JP4669476B2 (ja) * 2003-08-01 2011-04-13 エスゲーエル カーボン ソシエタス ヨーロピア 半導体製造時にウェハを支持するホルダ
EP1790757B1 (en) * 2004-07-22 2013-08-14 Toyo Tanso Co., Ltd. Susceptor
DE102007009145A1 (de) * 2007-02-24 2008-08-28 Aixtron Ag Vorrichtung zum Abscheiden kristalliner Schichten wahlweise mittels MOCVD oder HVPE
JP5087983B2 (ja) 2007-04-25 2012-12-05 富士電機株式会社 炭化珪素半導体結晶膜形成装置および炭化珪素半導体結晶膜形成方法
JP5169097B2 (ja) * 2007-09-14 2013-03-27 住友電気工業株式会社 半導体装置の製造装置および製造方法
JP5161060B2 (ja) 2008-12-26 2013-03-13 電気化学工業株式会社 耐熱性黒色部材およびその製造方法
KR20120083712A (ko) * 2011-01-18 2012-07-26 삼성엘이디 주식회사 서셉터 및 이를 구비하는 화학 기상 증착 장치
JP5865625B2 (ja) 2011-08-05 2016-02-17 昭和電工株式会社 エピタキシャルウェハの製造装置及び製造方法
US11085112B2 (en) * 2011-10-28 2021-08-10 Asm Ip Holding B.V. Susceptor with ring to limit backside deposition
KR20130086806A (ko) * 2012-01-26 2013-08-05 삼성전자주식회사 박막 증착 장치
CN103074607A (zh) * 2012-02-22 2013-05-01 光达光电设备科技（嘉兴）有限公司 石墨盘、具有上述石墨盘的反应腔室
CN102747418B (zh) * 2012-07-25 2015-12-16 东莞市天域半导体科技有限公司 一种高温大面积碳化硅外延生长装置及处理方法
US9425077B2 (en) * 2013-03-15 2016-08-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor apparatus with transportable edge ring for substrate transport
ITCO20130041A1 (it) * 2013-09-27 2015-03-28 Lpe Spa Suscettore con elemento di supporto

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006028625A (ja) * 2004-07-21 2006-02-02 Denso Corp Ｃｖｄ装置
JP2008159947A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Tokyo Electron Ltd 成膜装置および成膜方法
JP2013507776A (ja) * 2009-10-09 2013-03-04 クリー インコーポレイテッド 多重回転エピタキシャル成長装置及びそれを組み込んだリアクタ
JP2013038153A (ja) * 2011-08-05 2013-02-21 Showa Denko Kk エピタキシャルウェハの製造装置及び製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017043282A1 (ja) * 2015-09-11 2017-03-16 昭和電工株式会社 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
JP2017055086A (ja) * 2015-09-11 2017-03-16 昭和電工株式会社 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
US10930492B2 (en) 2015-09-11 2021-02-23 Showa Denko K.K. Method for producing SiC epitaxial wafer and apparatus for producing SiC epitaxial wafer
JP2021054668A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 東海カーボン株式会社 多結晶ＳｉＣ成形体
JP7155089B2 (ja) 2019-09-27 2022-10-18 東海カーボン株式会社 多結晶ＳｉＣ成形体
JP2021082793A (ja) * 2019-11-22 2021-05-27 昭和電工株式会社 ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置及びＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法
JP7392417B2 (ja) 2019-11-22 2023-12-06 株式会社レゾナック ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法

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