[发明专利]基座及其制造方法

说明书

本发明提供一种温度控制的响应性提升了的基座及其制造方法，且目的在于无损生产性而获得高品质的晶片制品。所述基座，通过感应加热而发热，所述基座的特征在于具有石墨基材与陶瓷涂布层，且石墨基材的室温下的面内的比电阻分布的偏差(ρ_max/ρ_min)为1.00～1.05，800℃与1600℃下的比电阻的高温变化率(ρ₁₆₀₀/ρ₈₀₀)为1.14～1.30。

技术领域

本发明涉及一种基座(susceptor)，其在发光二极管(light emitting diode，LED)、功率装置(power device)等的制造领域中被用于用以使半导体被膜在晶片上外延成长(epitaxial growth)的化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)装置内，其搭载晶片并通过感应加热而发热。

背景技术

关于利用外延成长的半导体被膜，除Si以外，已知有GaN或SiC等的化合物半导体，为了降低成本，提出有一种可将多个晶片搭载于大型基座并加热处理至1600℃的外延成长装置(专利文献1)。

在外延成长装置设置有用以搭载晶片的基座，利用源自通过感应加热而发热的基座的导热将晶片加热，并利用金属有机化学气相沉积法(metal organic chemical vapordeposition，MOCVD法)在晶片上形成半导体被膜，从而制造晶片制品。形成有所述半导体被膜的晶片制品视用途而被切断为一定尺寸的芯片(chip)，并被供于LED或功率装置的半导体零件。

关于被供于白色LED的晶片制品，通常将蓝宝石基板搭载于基座来进行加热，并使作为载气的氢、作为原料气体的氨与三甲基镓(trimethyl gallium，TMG)在蓝宝石基板上流动，由此形成GaN被膜，为了使作为LED的功能显现出来，例如将掺杂有Al的缓冲层、掺杂有Si的n型层、掺杂有In的活性层、掺杂有Mg的p型层依此顺序层叠(专利文献2)。

关于所述含有成分不同的GaN被膜，可通过将晶片加热为最优选温度并成膜来保持品质，并通过按照各被膜的层叠迅速调整基座温度来维持生产性。

为了能够迅速进行温度调节，基座采用具备耐热性与导电性的石墨基材，并通过感应加热而发热。另外，对外延成长装置进行如下的装置设计，所述装置设计是用以通过使感应加热线圈成为多个并分割发热区域、或者相对于感应加热线圈而使基座旋转驱动，从而使基座的温度分布均匀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2004-507619号公报

专利文献2：日本专利特开2004-281863号公报

发明内容

但是，即便在外延成长装置中进行了均匀加热的设计，由于在感应加热的情况下基座的发热特性直接影响晶片的温度，因此若不将构成基座的石墨基材的比电阻的特性最佳化，则无法进行精密的温度控制。关于基座，为了在有限的工艺时间内使半导体被膜层叠于晶片，需要迅速调节晶片温度，就晶片制品的品质与生产性的观点而言，针对温度控制而要求良好的响应性。

另一方面，石墨基材的比电阻有温度依存性，若石墨基材的比电阻不适合于伴随感应加热的温度变化，则响应性良好的温度控制变得困难，并发生由偏离最优选温度所导致的晶片制品的品质下降或者由工艺时间的延长所致的生产性的下降。另外，若石墨基材的比电阻分布的偏差大，则发热产生不均且基座面内的温差变大，通过热应力而基座破损等耐久性的问题也产生。

本发明提供一种通过使石墨基材的高温下的比电阻适合于感应加热，提升温度控制的响应性的基座，且目的在于无损生产性而获得高品质的晶片制品。