[发明专利]涂覆的衬托器和抗弯曲法

说明书

描述

发明领域

本发明涉及涂覆有碳化硅并且具有用于接收将经受碳化硅的“外延生长”的基底 的至少一个区的衬托器，并且涉及用于在基底支撑元件的寿命期间(即，还在已经被用于碳 化硅的外延生长的许多工艺之后)限制该基底支撑元件的向外弯曲的方法。

现有技术

外延生长和用于获得它的反应器已经已知许多年；它们基于被称作“CVD”(化学气 相沉积)的技术。

其中它们被使用的技术领域是生产电子部件的技术领域；用于该应用的工艺和反 应器是特定的，因为需要非常高质量的沉积层并且质量要求不断地在上升。

一种类型的外延反应器使用被插入反应室中并且支撑将经受外延生长的一个或 更多个基底的“衬托器”(参见图1.1A中的参考数字10和1000)；如已知的，基底可以完全是 圆形的或常常具有“平坦面”(参见图1.1B中的基底1000)。

本发明事实上涉及这样的衬托器，其特别地用于碳化硅的高温(1550℃-1750℃) 外延生长。

通常，具有热壁反应室的反应器用于碳化硅的高温外延生长；室和衬托器的加热 通常借助于电磁感应或电阻来获得。

大部分现有技术(图1)涉及在多达1250℃的工艺温度下的硅的外延生长，并且涉 及相应的反应器；事实上，仅仅最近，碳化硅的电子部件才开始略微地较广泛地使用。

在刚刚开始时，即数十年前，衬托器全部由石墨制成。

然而，在那时，发现石墨污染基底，因为存在于衬托器的石墨中的杂质在外延生长 工艺期间部分地迁移到叠加的基底中。

因此，想到的是，通过沉积碳化硅的薄层来涂覆全部由石墨制成的衬托器(在图1A 中，虚线指示外部碳化硅和内部石墨之间的边界)；涂层涉及衬托器的全部表面。这样的解 决方案证明在这几十年期间、即大体上直到当前是令人满意的。

概述

最近，本申请人认识到，在碳化硅的高温外延生长的情况下，还鉴于生长的基底质 量和生产工艺质量和速度方面的越来越严格的要求，衬托器的与经受外延生长的碳化硅基 底接触的碳化硅的层引起某些问题；第一个问题涉及基底倾向于粘至衬托器的事实；第二 个问题涉及层中的碳化硅倾向于朝向叠加的基底迁移(假定首先发生升华并且然后发生凝 固)的事实。

最近，本申请人因此想到用碳化钽的薄层代替碳化硅的薄层整体地涂覆全部由石 墨制成的衬托器。

这样的材料的使用大体上解决了上文提及的两个问题；然而，新的问题已经出现； 在碳化硅的外延生长的工艺期间，碳化硅不仅仅沉积在基底上，而且还沉积在暴露至前体 气体的衬托器的面上，即在邻近于基底的衬托器的表面上(参见图17A)；在衬托器的面上的 碳化硅的逐渐累积(在工艺之后的工艺)引起衬托器的逐渐向外的弯曲(即，使得中心区相 对于周边区升高-参见图17B)；换句话说，在给定数目的外延生长工艺之后，衬托器是轻微 地凸出的，即凸状的(参见图17B)。

衬托器的形状的此种变化产生对于反应器的操作和外延生长过程的质量和均匀 性两者的问题。

本申请人因此设定了解决上文描述的问题的目的。

此目的借助具有在所附的权利要求中陈述的技术特征的衬托器被大体上实现，所 附的权利要求形成本公开内容的主要部分。

在本发明下的理念是预先使由石墨制成的衬托器仅部分地涂覆有碳化硅；为了接 收将经受外延生长的基底，至少一个特定区被包括，该至少一个特定区可以相对于围绕它 的衬托器的部分被降低，或被升高，或可能地甚至在相同水平。

因此，本发明的目的还是一种在基底支撑元件的寿命期间(即，还在已经被用于碳 化硅的外延生长的许多工艺之后)避免该基底支撑元件(具体地，衬托器)的弯曲的方法。

附图清单

本发明根据结合附图考虑的以下详细描述将变得更明显，在附图中：

图1示出根据现有技术的衬托器的圆盘形主体的简化的剖视图和局部顶视图，其 中基底被插入衬托器的凹进部中，

图2示出根据本发明的第一实施方案的衬托器的圆盘形主体的示意性(剖视)图- 该图明显地不是按比例的，

图3示出根据本发明的第二实施方案的衬托器的圆盘形主体的示意性(剖视)图- 该图明显地不是按比例的，

图4示出将与衬托器主体组合地使用的基底支撑元件的第一实施例的简化的剖视 图，