基座的制作方法

本发明涉及用于半导体的制造的基座。

背景技术：

例如，为了制造良好的led，使层叠在成为半导体芯片的晶片的表面的薄膜结晶层的外延生长均匀地进行是重要的。因此，就用于半导体的制造的基座而言，为了进行外延生长以对膜厚均匀的薄膜结晶层进行制膜，需要对晶片施加传导热和辐射热来均匀地进行加热。然而，由于从与凹陷部(pokect)接触的部分对载置于基座的凹陷部的晶片施加传导热，因此，在与凹陷部接触的外周部分和不与凹陷部接触的中央部分之间，晶片的温度容易变得不均匀。具体而言，从晶片的外周朝向内侧3mm左右的区域容易产生温度差，因此半导体芯片的成品率差。

因此，进行了专利文献1中记载的晶片载具(基座)等、与凹陷部的形状有关的各种提案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国公开特许公报“特开2013-138224号公报”

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

但是，本发明人进行研究，知晓了专利文献1中记载的晶片载具中，支承载置于凹陷部的晶片的支承部分和与晶片的侧面接触的接触部分相邻地形成，因此容易对晶片局部地施加传导热。因此，知晓了具有在与凹陷部接触的外周部分和不与凹陷部接触的中央部分之间，在晶片产生温度差，而半导体芯片的成品率变差的这一技术问题。

另外，在制造半导体时基座旋转。因此，如果基座与晶片的接触部分太小，则当在各种处理时使基座旋转时，因离心力导致的应力集中在与载置于凹陷部的晶片的接触部分(碰撞部分)。因此，发现在专利文献1中记载的晶片载具(基座)中，也具有在该接触部分中在基座、晶片上可能产生缺口(缺损，chipping)这一问题。

本发明的一方面的目的在于，提供一种能够提高从晶片制作的半导体芯片的成品率的基座。此外，本发明的一方面的目的在于，提供一种不易产生缺口(缺损)，寿命长的基座。

用于解决技术问题的技术方案

为了解决上述技术问题，本发明包含下述＜1＞～＜3＞所示的发明。

＜1＞具有载置晶片的凹陷部的基座，其中，上述凹陷部中的至少一个具有：支承晶片的多个支承部；与晶片的侧面接触的多个接触部；和不与晶片的侧面接触的多个非接触部，上述接触部和非接触部交替地形成于凹陷部的内周壁，上述支承部中的至少两个形成于从上方观察基座时连结凹陷部的中心和非接触部的线上。

＜2＞如＜1＞上述的基座，其中，一个接触部的周向的长度为2mm以上。

＜3＞如＜1＞或＜2＞上述的基座，其中，凹陷部的圆周上的上述多个接触部的周向的长度的合计的比例为1.5～50％。

发明效果

依照本发明的一方面，在基座，在凹陷部的内周壁交替地形成接触部和非接触部，在从上方观察基座时连结凹陷部的中心和非接触部的线上形成有支承部中的至少两个。因此，晶片在与凹陷部接触的外周部分和不与凹陷部接触的中央部分之间不易产生温度差，所以品质提高。因此，起到能够提供可提高从晶片制作的半导体芯片的成品率的基座这一效果。此外，由于多个接触部和多个非接触部交替地形成于凹陷部的内周壁，因此对与载置于凹陷部的晶片的接触部分(碰撞部分)的由离心力导致的应力集中降低。因此，起到能够提供在基座、晶片不易产生缺口(缺损)，且寿命长的基座这一效果。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的基座的一例，(a)、(b)均为概略的俯视图。

图2是表示形成于上述基座的凹陷部内的一个(实施例1、比较例1、2)的图，(a)为上述凹陷部的概略的俯视图，(b)为沿着(a)的a－a线箭头观察的截面图。

图3是表示上述凹陷部(实施例1)的主要部分的图，(a)～(c)为支承部的概略的俯视图，(d)～(f)为接触部的概略的剖视图。

图4是表示本发明的其它实施方式即上述凹陷部的变形例和实施例2的图，(a)为上述凹陷部的概略的俯视图，(b)为沿着(a)的a－a线箭头观察的截面图。

具体实施方式

下面，对本发明的一实施方式进行说明，但本发明不限定于此。本发明不限定于以下说明的各实施方式和各结构，而在权利要求书所给出的范围内能够进行各种变更，将不同的实施方式、实施例中分别公开的技术方案适当组合而得到的实施方式、实施例也包含在本发明的技术范围内。另外，本说明书中记载的学术文献和专利文献全部在本说明书中被引用为参考文献。另外，只要本说明书中没有特别记载，表示数值范围的“a～b”就指“a以上、b以下”。

〔实施方式1〕

以下对本发明的一实施方式进行说明。

本发明的一实施方式的基座为具有载置晶片的凹陷部的基座，其中上述凹陷部中的至少一个具有：支承晶片的多个支承部；与晶片的侧面接触的多个接触部；和不与晶片的侧面接触的多个非接触部，上述接触部和非接触部交替地形成于凹陷部的内周壁，上述支承部中的至少两个形成于从上方观察基座时连结凹陷部的中心和非接触部的线上。

如图1所示，圆盘状的基座(susceptor，还称为“台座”、“基片支承体”、“晶片载具”等)1是用于半导体的制造的例如安装于mocvd装置等制造装置的部件，由高纯度的各向同性石墨和碳化硅烧结体等碳系材料形成。具体而言，例如，优选在高纯度的各向同性石墨的表面涂敷了sic的基座。基座1的直径根据半导体的制造装置来适当设定，因此，没有特别限定。

基座1用于在半导体制造工艺中载置蓝宝石晶片、氮化镓晶片、硅晶片等半导体晶片(以下简记为晶片)，进行加热并且在水平方向上旋转，以在该晶片的表面使薄膜结晶层外延生长并层叠。此外，基座1也用于在晶片的表面形成氧化物层、氮化物层的表面改性、除去附着于晶片的表面的污染物的表面清洁、或者进行退火时。

在基座1的上表面至少形成有一个或多个凹陷部(还被称为“凹部”、“沉陷部”等)2，在该凹陷部2载置晶片并进行各种处理。在基座1的下方设置有对该基座1进行加热的加热器和高频感应线圈等加热装置(未图示)。对于基座1，设计了凹陷部2的个数和配置、以及加热装置的配置，以能够对载置的所有晶片均等地进行加热。此外，凹陷部2的个数和配置被决定为根据基座1和晶片的大小而形成最多的凹陷部2即可，没有特别限定。因此，形成于图1所示的基座1的凹陷部2的个数、配置和大小(尺寸)只不过为一例。

凹陷部2的直径是指形成有接触部4的部分的内周壁的直径(不是形成有非接触部5的部分的内周壁的直径)。此外，当将凹陷部2的直径设为100时，载置于该凹陷部2的最小的晶片10的直径通常为98以上且小于100。如果晶片10的直径小于98，则存在在基座1开始旋转时和旋转结束时等，在基座1和晶片10容易产生由碰撞引起的缺口(缺损)的情况。另外，在本说明书中简记为“内周壁”时，是指形成有接触部4的部分的内周壁。

多个凹陷部2在从上方观察基座1时为大致圆形形状，可以如图1的(a)所示彼此独立地形成，也可以如图1的(b)所示以彼此连通的方式形成。凹陷部2通过考虑载置有晶片的状态下的气体的流动和温度分布而对每个凹陷部2使其深度或深或浅来形成。

以凹陷部2彼此独立地形成的情况为例进一步进行说明。作为实施例1，如图2所示，凹陷部2中的至少一个具有：支承晶片10的多个支承部3；与晶片10的侧面10a接触的多个接触部4；和不与晶片10的侧面10a接触的多个非接触部5。上述接触部4和非接触部5交替地形成在凹陷部2的内周壁，上述支承部3中的至少两个形成于从上方观察基座1时连结凹陷部2的中心o和非接触部5的线上。此外，支承部3、接触部4和非接触部5的个数及配置根据基座1上的凹陷部2的形成位置、加热装置的位置等适当决定即可，没有特别限定。因此，图2所示的支承部3、接触部4和非接触部5以各6个等间隔地配置的凹陷部2(实施例1)只不过为一例。

支承部(也称为“突部(tab)”)3在一个基座1形成有多个，与该晶片10的下表面接触，以支承载置于凹陷部2的晶片10。就支承部3的个数而言，为了能够稳定地所支承载置的晶片10，为至少三个即可，没有特别限定。考虑晶片10的翘曲，支承部3距凹陷部2的底面2a的高度为来自底面2a的辐射热适当地施加到晶片10的程度的高度即可，例如为0.02～1.5mm的范围内，优选为0.02～0.5mm的范围内即可。但是，支承部3距凹陷部2的底面2a的高度只要为晶片10与底部2a不接触的高度即可，没有特别限定。就支承部3的与晶片10的接触面积而言，能够将晶片10稳定地支承于支承部3，并且由于从支承部3传导传导热，只要为使来自该支承部3的传导热尽可能变少的面积即可，没有特别限定。

如图3的(a)～(c)所示，支承部3的形状(从上方观察凹陷部2时的形状)虽然具有山型等各种形状，但没有特别限定。此外，在图3的(a)～(c)中，支承部3虽然从底面2a突出并与非接触部5接触地形成，但也可以不与非接触部5接触地，形成于凹陷部2中的与非接触部5的形成位置相邻的位置。即，支承部3中的至少两个，特别优选多个支承部3全部形成在从上方观察基座1时连结凹陷部2的中心o和非接触部5的线上即可，不需要与非接触部5接触。此外，在从上方观察基座1时，支承部3也可以不位于非接触部5的中心部分。

接触部4构成凹陷部2的内周壁，至少在基座1旋转时与晶片10的侧面10a接触，优选与晶片10的侧面10a面接触。即，在凹陷部2中，接触部4与载置于凹陷部2的晶片10的侧面10a接触，优选成为面接触。此处，“面接触”包含实际上面接触的状态。具体而言，以凹陷部2的直径(形成有接触部4的部分的内周壁的直径)为基准，跟晶片10接触的接触部4上的任意点与载置于凹陷部2的晶片10的侧面10a的最短距离，是指接近从0(接触部4与晶片10的侧面10a物理地接触的状态)至上述直径的2％以下为止的距离，优选至1％以下为止的距离的状态。因此，不需要该接触部4以遍及接触部4整体的方式与晶片10的侧面10a物理地接触。

为了降低对晶片10的接触部分的由离心力导致的应力集中，一个接触部4的周向的长度(从上方观察凹陷部2时的周向的长度)优选为2mm以上。接触部4的个数和各个接触部4的周向的长度被设定为能够使晶片10的温度均匀即可，没有特别限定。此外，凹陷部2的圆周(形成有接触部4的部位的圆的圆周)上的、上述多个接触部4的周向的长度的合计的比例，优选为1.5～50％。

凹陷部2中的形成有接触部4的部分的内周壁的截面形状，可以如图3的(d)所示从底面2a向上地垂直，也可以如图3的(e)所示设置有从底面2a向上而扩展的倾斜，还可以如图3的(f)所示设置有从底面2a向上而变窄的倾斜。此外，关于上述倾斜的角度，将从底面2a向上垂直地形成了内周壁的情况设为0°，优选为﹣10°～10°左右，。

非接触部5形成于凹陷部2的内周壁的与支承部3的形成位置相邻的位置。因此，在形成有支承部3处没有形成接触部4。因此，在凹陷部2中，因为支承部3和接触部4没有相邻地形成，所以不会对晶片10局部地施加传导热。

非接触部5与晶片10隔开间隔，以使得晶片10不受来自该非接触部5的传导热的影响。即，非接触部5形成在比接触部4远离凹陷部2的中心o的位置即可。

为了进行接触部4的分割等，非接触部5也可以根据需要形成于不与支承部3的形成位置相邻的位置(没有形成有支承部3处)。此外，如图1的(b)所示，在多个凹陷部2彼此连通的情况下，连通部分a也相当于非接触部，在该连通部分a也可以不形成支承部3。

另外，在凹陷部2中存在多个以本实施方式的配置形成有支承部3、接触部4和非接触部5的部位即可。即，在本实施方式的凹陷部2中也可以存在以现有的配置形成有支承部、接触部和非接触部的部位。而且，在基座1上设置有多个凹陷部2的情况下，在该基座1上形成至少一个本实施方式的凹陷部2即可。即，在形成有至少一个本实施方式的凹陷部2的基座1，还可以形成以现有的个数和配置形成有支承部、接触部和非接触部的凹陷部。因此，具有多个载置晶片10的凹陷部2，且这些凹陷部2内的至少一个具有上述结构的支承部3、接触部4和非接触部5的基座，也包含在本发明的实施方式中。

本发明的一实施方式的基座用于半导体的制造。半导体的制造装置至少包括：具有排气口的腔室；收纳在腔室内的基座；对腔室内供给原料气体的原料气体供给装置；对腔室内供给载气的载气供给装置；使基座旋转的旋转装置；和对腔室内进行加热的腔室加热装置。半导体的制造装置一边使基座旋转，一边在载置于该基座的晶片的表面上将薄膜结晶层进行制膜并层叠，来制造半导体。即，半导体是通过使基座旋转，对载置于该基座的晶片进行加热，在表面上将薄膜结晶层进行制膜并层叠的方法来制造的。

将由上述制造装置实施了各种处理的晶片芯片化、封装(模块)化来制成半导体器件，例如制成led等各种产品。

〔实施方式2〕

下面，对本发明的另一实施方式进行说明。此外，为了方便说明，对具有与实施方式1中说明的部件相同的功能的部件，标注相同的附图标记，省略其说明。

实施方式1中说明的支承部3、接触部4和非接触部5不需要在凹陷部2内等间隔(例如，从上方观察凹陷部2时成为线对称或点对称)地形成，根据基座1中的该凹陷部2的形成位置、加热装置的位置等适当设定其个数、配置和大小(长度)，以使得能够对晶片10均匀地施加传导热。因此，在基座1设置有多个凹陷部2的情况下，各个凹陷部2的支承部3、接触部4和非接触部5的个数、配置、大小(长度)也可以彼此不同。

具体而言，用于进行实施方式1的说明的支承部3、接触部4和非接触部5各6个(偶数)等间隔地配置的凹陷部2(图2的实施例1)，只不过为一例。本发明的另一个实施方式，作为上述凹陷部2的变形例(模式：pattern)，如图4所示，例如能够举出支承部3、接触部4和非接触部5各5个(奇数)配置的凹陷部2(变形例1)、支承部3、接触部4和非接触部5各6个以非等间隔的间隔配置的凹陷部2(变形例2)等各种例子。

实施例

下面，关于本发明的基座，给出实施例和比较例，进一步详细地进行说明，但本发明不仅限定于该实施例。

〔实施例1〕

作为在基座上独立地形成的凹陷部的实施例1，制作了图2的(a)、(b)所示的凹陷部2。即，制作了在高纯度的各向同性石墨的表面上涂敷了sic的基座，该基座中，凹陷部2的直径为50mm，在凹陷部2设有六个支承部3，在与该支承部3的形成位置相邻的凹陷部2的内周壁形成六个非接触部5，在该非接触部5之间形成有六个接触部4，一个接触部4的长度(从上方观察凹陷部时的周向的长度)为13mm，圆周上的接触部4的周向的长度的合计的比例为约50％。然后，如果图2的(b)所示，使用在凹陷部2载置有晶片10的上述基座制造了半导体。

〔实施例2〕

作为实施例2，如图4的(a)、(b)所示，除使凹陷部2的直径为200mm，使各接触部4的长度为2mm以外，与实施例1同样，制作圆周上的接触部4的周向的长度的合计的比例为约1.9％的基座，制造了半导体。

〔比较例1〕

作为在基座独立地形成的凹陷部的比较例1，制作了图2的(a)所示的凹陷部2’。即，制作了在高纯度的各向同性石墨的表面上涂敷了sic的基座，该基座在凹陷部2’设有六个支承部3’，在与该支承部3’的形成位置相邻的凹陷部2’的内周壁形成六个接触部4’，一个接触部4’的长度(从上方观察凹陷部时的周向的长度)为1mm，在该接触部4’之间形成六个非接触部5’。然后，如图2的(b)所示，使用在凹陷部2’载置有晶片10的上述基座制造了半导体。

〔比较例2〕

作为在基座独立地形成的凹陷部的比较例2，制作了图2的(a)所示的凹陷部2”。即，制作了在高纯度的各向同性石墨的表面上涂敷了sic的基座，该基座在凹陷部2”设有六个支承部3”，遍及凹陷部2”的整个内周壁地形成了接触部4”。然后，如图2的(b)所示，使用在凹陷部2”载置有晶片10的上述基座制造了半导体。

(结果)

与比较例1的基座相比较，实施例1的基座的寿命为二倍。此外，从晶片制作的半导体芯片的成品率提高了10％。

与比较例2的基座相比较，实施例1的基座的寿命为同程度，但是由晶片制作的半导体芯片的成品率提高了20％。

与比较例1的基座相比较，实施例2的基座的寿命为二倍。此外，从晶片制作的半导体芯片的成品率提高了15％。

与比较例2的基座相比较，实施例2的基座的寿命为同程度，但是从晶片制作的半导体芯片的成品率提高了25％。

关于比较例1的基座，一个接触部4’的长度短至1mm，而且在形成有支承部3’处也形成有接触部4’，因此，容易对晶片10局部地施加传导热。因此，在与凹陷部2’接触的外周部分和不与凹陷部2’接触的中央部分之间，在晶片10中产生温度差，半导体芯片的成品率变差。此外，由于一个接触部4’的长度短至1mm，因此当在各种处理时使基座旋转时，由离心力导致的应力集中在该接触部4’，在基座和晶片10容易产生缺口。

关于比较例2的基座，遍及凹陷部2”的内周壁整周地形成有接触部4”，因此，不仅遍及晶片10的整周地施加大量的传导热，而且在支承部3”的附近也施加来自该支承部3”的传导热，在与凹陷部2”接触的外周部分和不与凹陷部2”接触的中央部分之间，在晶片10产生大的温度差，半导体芯片的成品率变差。

产业上的可利用性

本发明的基座能够广泛用于半导体的制造。

附图标记说明

1基座

2凹陷部

3支承部

4接触部

5非接触部

10晶片。