晶片载体和使用该晶片载体的外延生长装置的制造方法_3

文档序号:9510259阅读:来源:国知局
,由于不使用烧结助剂,因此是高纯度。通过CVD法得到的β型的碳化硅覆膜具有导电性,因此,能够防止晶片载体的带电并防止颗粒的附着,进而,还能够容易地去除暂时附着的颗粒。此外,在向晶片载体插入旋转主轴并进行旋转的过程中由于摩擦而产生的颗粒大多数被蓄积在由旋转主轴和晶片载体形成的空间中。另外,碳化硅覆膜的期望的固有电阻是0.01?1 Qcm。如果为1 Qcm以下,则能够容易地使带电的晶片载体表面的电荷逃逸,能够使产生的颗粒难以附着。另外,通过参杂杂质能够容易地调整碳化硅的固有电阻。
[0071]本实施方式的晶片载体10的结合孔的锥状的壁面具有导电性,因此,能够使电荷通过旋转主轴20逃逸,能够容易地使产生的颗粒落下。在旋转主轴20为金属等导电体的情况下,电荷容易逃逸,而为有效。
[0072]本实施方式的晶片载体10优选石墨的基材构成为一体(monolithic)。石墨的基材如金属那样具有较低的固有电阻,因此,通过构成为一体,能够促进电荷移动并使电荷容易地逃逸到外部,能够防止颗粒的附着,并能够容易地去除暂时附着地颗粒。此外,在覆盖晶片载体10的表面的陶瓷覆膜2是具有导电性的碳化硅等的情况下,能够进一步维持该效果Ο
[0073]优选的是,本实施方式的晶片载体10在外周部4形成有具有朝向下侧的保持面的凸缘,陶瓷覆膜形成为,保持面处的厚度比上表面处的厚度薄。为了防止原料气体对石墨的基材的腐蚀,将晶片载体10的上表面的陶瓷覆膜2设为较厚是重要的,但是,由于原料气体不容易来到朝向下侧的保持面4b,因此,在保持面4b保护石墨的基材的必要性较小。因此,即使是固有电阻比石墨的基材高的陶瓷覆膜,通过较薄地覆盖凸缘的保持面,也能够在使用导电性的搬送夹具进行搬送时使电荷通过搬送夹具逃逸。因此,通过使保持面上形成的陶瓷覆膜形成为比所述上表面的陶瓷覆膜薄,能够发挥这样的效果。
[0074]接着,对本实施方式的外延生长装置进行说明。
[0075]本实施方式的外延生长装置100能够通过使用在上端具有开口部的旋转主轴20,捕集由于晶片载体10与旋转主轴20之间的摩擦而产生的颗粒。当使用在上端具有开口部的旋转主轴时,通过对开口部内部进行清扫能够容易地去除产生的颗粒。在上端具有开口部的旋转主轴20没有特别限定。旋转主轴可以是开口部较浅且仅在上端形成开口部的棒状的旋转主轴,也可以是开口部较深的管状的旋转主轴。
[0076]本发明的外延生长装置的旋转主轴20还具有从上端的开口部吸引气体的吸引机构30。通过具有吸引机构,能够在旋转主轴和晶片载体所形成的空间中蓄积的颗粒扩散到外延生长装置内部之前清除该颗粒。
[0077]接着,对实施方式2的晶片载体进行说明。
[0078]本发明的实施方式2的晶片载体由基材和陶瓷覆膜构成,该基材由石墨构成,且具有:上表面6,其具有用于保持晶片的一个以上的腔室6a ;下表面7,其在中心具有结合孔5,该结合孔5用于以能够取下的方式插入旋转主轴的上端;以及外周部4,其与所述上表面和所述下表面连接,该陶瓷覆膜至少覆盖所述上表面、所述下表面和所述外周部,其中,所述结合孔5由从上表面侧朝向下表面侧扩大的锥状的壁面,以及中央部比与所述壁面之间的边界深的底面构成。
[0079]本实施方式的晶片载体10直接安装在旋转主轴20上。
[0080]本实施方式的晶片载体10在晶片载体10的下表面的中心具有与旋转主轴20结合的结合孔5,以能够从外延生长装置100的外部通过自动加载器等进行搬送并容易地进行安装和取下。
[0081]本实施方式的晶片载体10在上表面具有用于载置晶片的腔室6a。腔室的形状、数量没有特别限定。腔室的形状例如与晶片的形状对应,除了圆形的腔室(参照图3(a))以夕卜,作为变形例,还可以举出如下的腔室:为了在取出晶片时容易地将刮勺(spatula)从侧面插入而将大圆和小方形组合而成的腔室(参照图3(b));将大圆和1个小圆组合而成的腔室(参照图3(c));以及将大圆和2个小圆组合而成的腔室(参照图3(d))等,腔室的形状不做特别限定。
[0082]本实施方式的晶片载体10由上表面6、下表面7、以及与上表面和下表面连接的外周部4构成。本实施方式的晶片载体10中,优选的是,除了用于载置晶片的腔室以外的部分是绕垂直于上表面和下表面的中心轴旋转对称的圆盘。换言之,本实施方式的晶片载体是如下形状:在构成为绕垂直于上表面和下表面的中心轴旋转对称的圆盘的上表面侧,形成有用于载置晶片的腔室。
[0083]本实施方式的晶片载体10的外周部4的形状没有特别限定。例如,关于外周部4的形状,可举出垂直地连接上表面和下表面的圆筒的侧面(参照图4(a))、包含中心轴的剖视图为平滑地连接上表面和下表面的圆弧的曲面(参照图4(d))、形成有具有朝向下侧的保持面的凸缘的形状(图4(b)参照)、具有凸边的形状(参照图4(c))等。其中,优选在中部也形成有具有朝向下侧的保持面的凸缘。另外,图4的晶片载体具有贯通孔作为结合孔,但是,也能够同样应用于非贯通孔的实施方式2。
[0084]当在本实施方式的晶片载体上形成有具有朝向下侧的保持面的凸缘时,能够使用如下的自动加载器容易地在外延生长装置中搬入和搬出晶片载体,其中,该自动加载器在前端具有搬送装置的保持器具的间隔大于下表面的直径且小于凸缘的直径的搬送夹具。
[0085]本实施方式的晶片载体10在下表面的中心具有结合孔5,该结合孔5用于以能够取下的方式插入旋转主轴20的上端。换言之,在构成晶片载体的圆盘的中心轴部分处形成有结合孔。
[0086]本实施方式的晶片载体的结合孔由从上表面侧朝向下表面侧扩大的锥状的壁面,以及中央部比与所述壁面之间的边界深的底面构成。本实施方式的晶片载体10的结合孔5是具有锥状的壁面5a的孔,因此,通过与具有锥状的突起的旋转主轴20结合,能够形成适度的摩擦接合。因此,不需要单独的保持单元,就能够从旋转主轴向晶片载体传递旋转力,能够容易地安装和取下。
[0087]本实施方式的晶片载体10具有由石墨构成的基材1,以及覆盖上表面6、下表面7和外周部4的陶瓷覆膜2。在本实施方式的晶片载体10中,基材由石墨构成,因此,与钼等耐热性的金属相比,能够减轻重量且减小旋转力矩。因此,能够减小对结合孔的负荷和扭矩。由此,能够减小对结合孔的壁面的摩擦力,能够减小所产生的颗粒的量。
[0088]本实施方式的晶片载体10具有覆盖上表面6、下表面7和外周部4的陶瓷覆膜2,因此,即使在使用了外延生长中所使用的氨、氢、有机金属等的情况下,也能够抑制原料气体对石墨的腐蚀。
[0089]本实施方式的晶片载体的结合孔5的底面5b的中央部比与壁面之间的边界深。中央部比与壁面5a之间的边界深是表示,相比于与结合孔的形状为锥状的壁面连接的部分,与中心轴之间的交点较深。优选的是,结合孔5的深度伴随从锥状的壁面5a朝向与中心轴之间的交点而逐渐变深。作为这样的形状,可举出底面具有从与壁面之间的边界延伸的锥面的情况(参照图7(b)、图7(c)))、底面是从与壁面之间的边界延伸的圆顶状的面的情况(图7(a)参照)等。
[0090]本实施方式的晶片载体10不限于这样的形状,例如,作为变形例,能够利用如下的晶片载体:晶片载体的上表面的中央突起,结合孔的底面比晶片载体的上表面的载置晶片的面更靠上方的晶片载体(参照图9);结合孔的开口部突出且比晶片载体的下表面更靠下方的晶片载体(参照图10(a));以及结合孔的开口部凹陷且比晶片载体的下表面更靠上的晶片载体(参照图10(a))等。
[0091]本实施方式的晶片载体10的结合孔5的底面具有从与壁面5a之间的边界延伸的锥面,或者是从与壁面之间的边界延伸的圆顶状的面,由此,能够消除容易使由磨损产生的颗粒附着的角部部分。例如通过对附着的颗粒吹送空气能够容易地去除颗粒。此外,颗粒的去除的方法不限于吹送空气,通过用刷子、布等进行擦拭能够容易地进行去除。
[0092]本实施方式的晶片载体10优选锥状的壁面5a被陶瓷覆膜2覆盖。图8 (a)是结合孔的锥状的壁面未被陶瓷覆膜而使石墨露出的晶片载体。图8(b)是结合孔的锥状的壁面被陶瓷覆膜覆盖的晶片载体。
[0093]本实施方式的晶片载体10的基材所使用的石墨在a轴方向上通过共享结合而形成碳原子的六角网面,在c轴方向上通过范德华力形成层叠的结晶构造。因此,石墨是在c轴方向上容易剥离且柔软的材料。
[0094]本实施方式的晶片载体的锥状的壁面被所述陶瓷覆膜覆盖,由此,能够通过陶瓷覆月旲使石墨不易磨损。
[0095]本实施方式的晶片载体10使用轻量的石墨作为基材,锥状的壁面5a还被所述陶瓷覆膜2覆
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