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公開番号2025092140
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207831
出願日2023-12-08
発明の名称サセプタ、エピタキシャルウェハ製造装置、エピタキシャルウェハの製造方法、及び、半導体装置の製造方法
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/205 20060101AFI20250612BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】オリフラを有する半導体ウェハに形成されるエピタキシャル層の厚さのばらつきを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】サセプタは、オリフラを有する半導体ウェハが載置される載置部と、載置部から突出し、平面視における内周の形状が半導体ウェハの形状と対応する壁部とを備え、壁部のうちオリフラに対向する第1部分と、壁部のうち第1部分以外の第2部分とにおいて、高さと、内壁の載置部側への傾斜との少なくともいずれか1つが異なる。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
オリフラを有する半導体ウェハが載置される載置部と、
前記載置部から突出し、平面視における内周の形状が前記半導体ウェハの形状と対応する壁部と
を備え、
前記壁部のうち前記オリフラに対向する第１部分と、前記壁部のうち前記第１部分以外の第２部分とにおいて、高さと、内壁の前記載置部側への傾斜との少なくともいずれか１つが異なる、サセプタ。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
請求項１に記載のサセプタであって、
前記第１部分の高さは前記第２部分の高さよりも高い、サセプタ。
【請求項３】
請求項１に記載のサセプタであって、
前記第１部分の前記内壁は前記載置部側に傾斜し、前記第２部分の前記内壁は前記載置部側に傾斜しない、サセプタ。
【請求項４】
請求項１に記載のサセプタであって、
前記第１部分の高さは前記第２部分の高さよりも低い、サセプタ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のサセプタを備え、
前記載置部上のＳｉＣからなる前記半導体ウェハ上に、ＳｉＣからなるエピタキシャル層を形成する、エピタキシャルウェハ製造装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のサセプタを用いるエピタキシャルウェハの製造方法であって、
前記載置部上のＳｉＣからなる前記半導体ウェハ上に、ＳｉＣからなるエピタキシャル層を形成する、エピタキシャルウェハの製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のサセプタを用いる半導体装置の製造方法であって、
前記載置部上のＳｉＣからなる前記半導体ウェハ上に、ＳｉＣからなるエピタキシャル層を形成し、前記半導体ウェハ及び前記エピタキシャル層に半導体装置を形成する、半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、サセプタ、エピタキシャルウェハ製造装置、エピタキシャルウェハの製造方法、及び、半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、高耐圧電子デバイス等の基板としてのＳｉＣ単結晶エピタキシャルウェハ（以下「ＳｉＣエピタキシャルウェハ」と記すこともある）の需要が高まっている。一般的にその製造では、熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって、ＳｉＣ単結晶ウェハ（以下「ＳｉＣウェハ」と記すこともある）上に、ＳｉＣ単結晶薄膜（以下「エピタキシャル層」と記すこともある）がエピタキシャル成長される。このようなＳｉＣエピタキシャルウェハでは、不純物のドーピング濃度が制御されたエピタキシャル層によって、ＳｉＣウェハ上に存在する基底面転位（ＢＰＤ）が閉塞される。
【０００３】
しかしながら、サセプタのザグリ（凹部）内にＳｉＣウェハを載置した状態で、熱ＣＶＤ法によってエピタキシャル層を形成すると、ＳｉＣウェハ最外周部のエピタキシャル層が厚くなる、いわゆるエピクラウンが発生することが知られている。エピクラウンが高くなると、品質の観点から半導体装置の製造に使用できないＳｉＣウェハ外周の領域（エッジエクスクルージョンまたはエンドカットと呼ばれる領域）が大きくなる。半導体装置の製造に使用できない領域が大きくなると、ＳｉＣエピタキシャルウェハ当たりの半導体装置の収率が低下するため、エピクラウンの発生を抑制することが求められている。
【０００４】
これに対し、例えば特許文献１には、ＳｉＣウェハの上面とサセプタの上面との段差を均一に大きくする技術が提案されている。この技術では、ＳｉＣウェハの外周部への原料ガスの供給が抑制されるので、エピクラウンの発生を抑制することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１６－１１９４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の技術では、オリフラ（Orientation Flat）を有さないＳｉＣウェハについては、ＳｉＣウェハ最外周部のエピタキシャル層の厚さを抑制することができる。しかしながら、オリフラを有するＳｉＣウェハに特許文献１の技術を適用すると、ＳｉＣウェハ最外周部のエピタキシャル層の厚さを抑制できるものの、オリフラ以外の領域のウェハ外周部のエピタキシャル層の厚さに影響を与えてしまう。この結果、半導体装置の製造に使用できない領域を適切に低減できないという問題があった。
【０００７】
そこで、本開示は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、オリフラを有する半導体ウェハに形成されるエピタキシャル層の厚さのばらつきを抑制可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係るサセプタは、オリフラを有する半導体ウェハが載置される載置部と、前記載置部から突出し、平面視における内周の形状が前記半導体ウェハの形状と対応する壁部とを備え、前記壁部のうち前記オリフラに対向する第１部分と、前記壁部のうち前記第１部分以外の第２部分とにおいて、高さと、内壁の前記載置部側への傾斜との少なくともいずれか１つが異なる。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、オリフラに接するサセプタの高さ、内壁の載置部側への傾斜との少なくともいずれか１つが異なるため、その影響を受けるのはオリフラのみであり、半導体ウェハのオリフラ以外の領域が影響を受けることはない。このため、オリフラを有する半導体ウェハに形成されるエピタキシャル層の厚さのばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
関連装置の構成を示す断面模式図である。
関連装置のサセプタの構成を示す上面図及び断面図である。
エピタキシャルウェハの外周部を示す断面図である。
エピタキシャルウェハのエピクラウンの高さの測定結果を示す図である。
段差とエピクラウンの高さとの相関を調べた結果を示す図である。
段差と平均エピ厚との相関を調べた結果を示す図である。
エピタキシャルウェハのエピ厚の分布を示す図である。
エピタキシャルウェハのエピ厚の分布を示す図である。
調査用のサセプタの構成を示す上面図である。
エピタキシャルウェハのエピクラウンの高さの測定結果を示す図である。
実施の形態１に係るサセプタの構成を示す上面図、断面図及び側面図である。
実施の形態１に係るサセプタの構成を示す上面図、断面図及び側面図である。
実施の形態２に係るサセプタの構成を示す上面図及び断面図である。
実施の形態２に係るサセプタの構成を示す拡大断面図である。
実施の形態３に係るサセプタの構成を示す上面図、断面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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