特許 7585776 サセプタ、炭化珪素エピタキシャル層の成長方法および炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】サセプタ、炭化珪素エピタキシャル層の成長方法および炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20241112BHJP

   C30B 25/12 20060101ALI20241112BHJP

   C30B 29/36 20060101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

H01L21/205

C30B25/12

C30B29/36 A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020216479

(22)【出願日】2020-12-25

(65)【公開番号】P2022102018

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】榎薗 太郎

【審査官】原島 啓一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／２０７９４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０５３３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０４１０２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／２０５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｈ０１Ｌ ２１／３６５

Ｈ０１Ｌ ２１／４６９

Ｈ０１Ｌ ２１／６７－２１／６８３

Ｈ０１Ｌ ２１／８６

Ｃ２３Ｃ １６／００－１６／５６

Ｃ３０Ｂ １／００－３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を配置するための凹部が設けられたサセプタであって、
主面と、
前記主面に連なる内周面と、
前記内周面に連なる底面とを備え、
前記凹部は、前記内周面と前記底面とによって構成されており、
前記内周面は、前記底面に対して垂直に延びる第１側面部と、前記第１側面部および前記主面の各々に連なる第２側面部とを含み、
前記主面に対して垂直な断面において、前記第２側面部は、湾曲状であり、且つ、外側に凸である、サセプタ。

【請求項2】

前記第２側面部の曲率半径は、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下である、請求項１に記載のサセプタ。

【請求項3】

基板を配置するための凹部が設けられたサセプタであって、
主面と、
前記主面に連なる内周面と、
前記内周面に連なる底面とを備え、
前記凹部は、前記内周面と前記底面とによって構成されており、
前記内周面は、前記底面に対して垂直に延びる第１側面部と、前記第１側面部および前記主面の各々に連なる第２側面部とを含み、
前記主面に対して垂直な断面において、前記第２側面部は、直線状であり、且つ、前記主面および前記第１側面部の各々に対して傾斜しており、
前記主面に対して垂直な方向において、前記第１側面部の高さは、前記第２側面部の高さよりも大きい、サセプタ。

【請求項4】

前記主面、前記内周面および前記底面の各々は、炭化珪素により構成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のサセプタ。

【請求項5】

前記主面の算術平均粗さは、３μｍ以下である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のサセプタ。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のサセプタを準備する工程と、
前記サセプタに炭化珪素基板を配置する工程と、
前記炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程とを備えた、炭化珪素エピタキシャル層の成長方法。

【請求項7】

請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のサセプタを準備する工程と、
前記サセプタに炭化珪素基板を配置する工程と、
前記炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程とを備えた、炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、サセプタ、炭化珪素エピタキシャル層の成長方法および炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００５－３１１２９０号公報（特許文献１）には、少なくとも表面が炭化珪素で構成されたサセプタが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－３１１２９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示の目的は、寿命を長くすることができるサセプタを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示に係るサセプタは、基板を配置するための凹部が設けられたサセプタであって、主面と、内周面と、底面とを備えている。内周面は、主面に連なっている。底面は、内周面に連なっている。凹部は、内周面と底面とによって構成されている。内周面は、底面に対して垂直に延びる第１側面部と、第１側面部および主面の各々に連なる第２側面部とを含んでいる。主面に対して垂直な断面において、第２側面部は、湾曲状または直線状である。第２側面部が湾曲状の場合、第２側面部は、外側に凸である。第２側面部が直線状の場合、第２側面部は、主面および第１側面部の各々に対して傾斜している。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、寿命を長くすることができるサセプタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１実施形態に係るサセプタの構成を示す平面模式図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面模式図である。

【図3】図３は、第２実施形態に係るサセプタの構成を示す断面模式図である。

【図4】図４は、第３実施形態に係るサセプタの構成を示す断面模式図である。

【図5】図５は、第４実施形態に係るサセプタの構成を示す断面模式図である。

【図6】図６は、比較例に係るサセプタを用いてエピタキシャル成長を行った状態を示す断面模式図である。

【図7】図７は、実施例に係るサセプタを用いてエピタキシャル成長を行った状態を示す断面模式図である。

【図8】図８は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル層の成長方法を概略的に示すフロー図である。

【図9】図９は、サセプタに炭化珪素基板を配置する工程を示す一部断面模式図である。

【図10】図１０は、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程を示す一部断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［本開示の実施形態の概要］
まず本開示の実施形態の概要について説明する。本明細書の結晶学的記載においては、個別方位を［］、集合方位を＜＞、個別面を（）、集合面を｛｝でそれぞれ示す。結晶学上の指数が負であることは、通常、数字の上に”－”（バー）を付すことによって表現されるが、本明細書では数字の前に負の符号を付すことによって結晶学上の負の指数を表現する。

【0009】

（１）本開示に係るサセプタ１００は、基板を配置するための凹部６が設けられたサセプタ１００であって、主面５と、内周面３と、底面４とを備えている。内周面３は、主面５に連なっている。底面４は、内周面３に連なっている。凹部６は、内周面３と底面４とによって構成されている。内周面３は、底面４に対して垂直に延びる第１側面部１と、第１側面部１および主面５の各々に連なる第２側面部２とを含んでいる。主面５に対して垂直な断面において、第２側面部２は、湾曲状または直線状である。第２側面部２が湾曲状の場合、第２側面部２は、外側に凸である。第２側面部２が直線状の場合、第２側面部２は、主面５および第１側面部１の各々に対して傾斜している。

【0010】

（２）上記（１）に係るサセプタ１００によれば、主面５、内周面３および底面４の各々は、炭化珪素により構成されていてもよい。

【0011】

（３）上記（１）または（２）に係るサセプタ１００によれば、主面５の算術平均粗さは、３μｍ以下であってもよい。

【0012】

（４）上記（１）から（３）のいずれかに係るサセプタ１００によれば、第２側面部２は、湾曲状であってもよい。第２側面部２の曲率半径は、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であってもよい。

【0013】

（５）上記（１）から（３）のいずれかに係るサセプタ１００によれば、第２側面部２は、直線状であってもよい。主面５に対して垂直な方向において、第２側面部２の高さは、０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であってもよい。

【0014】

（６）上記（１）から（５）のいずれかに係るサセプタ１００によれば、主面５に対して垂直な方向において、第１側面部１の高さは、第２側面部２の高さよりも大きくてもよい。

【0015】

（７）本開示に係る炭化珪素エピタキシャル層の成長方法は、以下の工程を備えている。上記（１）から（６）のいずれかに記載のサセプタが準備される。サセプタに炭化珪素基板が配置される。炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層が形成される。

【0016】

（８）本開示に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法は、以下の工程を備えている。上記（１）から（６）のいずれかに記載のサセプタが準備される。サセプタに炭化珪素基板が配置される。炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層が形成される。

【0017】

［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の実施形態の詳細について説明する。以下の説明では、同一または対応する要素には同一の符号を付し、それらについて同じ説明は繰り返さない。

【0018】

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係るサセプタ１００の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係るサセプタ１００の構成を示す平面模式図である。図１に示されるように、第１実施形態に係るサセプタ１００には、基板を配置するための凹部６が設けられている。基板は、たとえば炭化珪素基板である。サセプタ１００は、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する際に使用される。サセプタ１００は、たとえばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置において使用される。サセプタ１００は、たとえばグラファイト製であってもよいし、炭化珪素製であってもよい。

【0019】

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面模式図である。図２に示す断面は、主面５に対して垂直である。図１および図２に示されるように、サセプタ１００は、主面５と、内周面３と、底面４とを主に有している。内周面３は、主面５に連なっている。底面４は、内周面３に連なっている。凹部６は、内周面３と底面４とによって構成されている。内周面３は、第１側面部１と、第２側面部２とを有している。第１側面部１は、底面４に連なっている。第１側面部１は、底面４に対して垂直に延びている。

【0020】

図２に示されるように、第２側面部２は、第１側面部１および主面５の各々に連なっている。別の観点から言えば、第２側面部２の一端は第１側面部１に連なっており、かつ第２側面部２の他端は第１側面部１に連なっている。主面５に対して垂直な方向において、第２側面部２は、第１側面部１と主面５との間に位置している。径方向において、第２側面部２は、第１側面部１と主面５との間に位置している。なお、径方向とは、主面５に対して平行な方向であって、かつ凹部６の中心から外部に向かう方向である。

【0021】

図１に示されるように、主面５に対して垂直な方向に見て、内周面３は、直線状部３２と、円弧状部３１とを有していてもよい。円弧状部３１は、直線状部３２に連なっている。上記においては、内周面３は、直線状部３２と円弧状部３１とを有している場合について説明したが、本実施形態は上記に限定されない。内周面３は、円弧状部３１のみを有しており、直線状部３２を有していなくてもよい。

【0022】

図２に示されるように、主面５に対して垂直な断面において、第２側面部２は、湾曲状であってもよい。別の観点から言えば、主面５と内周面３との境界は、Ｒ面取りされて形成されている。第２側面部２は、円弧状であってもよい。第２側面部２が湾曲状の場合、第２側面部２は、外側に凸である。

【0023】

第２側面部２の曲率半径Ｒは、たとえば０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下である。第２側面部２の曲率半径Ｒの下限は、特に限定されないが、たとえば０．１ｍｍ以上であってもよいし、０．２ｍｍ以上であってもよい。第２側面部２の曲率半径Ｒの上限は、特に限定されないが、たとえば０．９ｍｍ以下であってもよいし、０．８ｍｍ以下であってもよい。第２側面部２の曲率半径Ｒは、特に好ましくは、０．１ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である。加工の制御性および長寿命化が両立するからである。第２側面部２の曲率半径Ｒは、特に好ましくは、０．２ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。加工の制御性および長寿命化が両立するからである。

【0024】

図２に示されるように、主面５に対して垂直な方向において、第１側面部１の高さ（第１高さＨ１）は、第２側面部２の高さ（第２高さＨ２）よりも大きくてもよい。主面５に対して垂直な方向において、底面４から主面５までの高さは、第３高さＨ３である。第３高さＨ３は、凹部６の深さに対応する。第１高さＨ１は、第３高さＨ３の半分よりも大きくてもよい。第２高さＨ２は、第３高さＨ３の半分よりも小さくてもよい。第１高さＨ１の上限は、特に限定されないが、たとえば第２高さＨ２の２倍以下であってもよいし、第２高さＨ２の３倍以下であってもよい。第２高さＨ２は、好ましくは第３高さＨ３の１０％以上６０％以下である。第２高さＨ２は、特に好ましくは第３高さＨ３の２０％以上５０％以下である。

【0025】

主面５の算術平均粗さ（Ｒａ）は、たとえば３μｍ以下である。主面５の算術平均粗さ（Ｒａ）の上限は、特に限定されないが、たとえば２．７μｍ以下であってもよいし、２．４μｍ以下であってもよい。主面５の算術平均粗さ（Ｒａ）の下限は、特に限定されないが、たとえば０．１μｍ以下であってもよいし、０．３μｍ以下であってもよい。

【0026】

次に、算術平均粗さ（Ｒａ）の測定方法について説明する。算術平均粗さ（Ｒａ）は、たとえば原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて測定することができる。原子間力顕微鏡としては、たとえばＶｅｅｃｏ社製の「Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ３００」を用いることができる。カンチレバー（探針）としては、たとえばＢｒｕｋｅｒ社製の型式「ＮＣＨＶ－１０Ｖ」を用いることができる。

【0027】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係るサセプタ１００の構成について説明する。第２実施形態に係るサセプタ１００は、第２側面部２が直線状である点において、第１実施形態に係るサセプタ１００と異なっており、その他の構成については、第１実施形態に係るサセプタ１００と同様である。以下、第１実施形態に係るサセプタ１００と異なる構成を中心に説明する。

【0028】

図３は、第２実施形態に係るサセプタ１００の構成を示す断面模式図である。図３に示される断面図は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に対応する。図３に示されるように、第２側面部２は、直線状であってもよい。別の観点から言えば、主面５と内周面３との境界は、Ｃ面取りされて形成されている。図３に示されるように、第２側面部２は、主面５および第１側面部１の各々に対して傾斜している。直線状の第２側面部２の一端は、主面５に連なっている。直線状の第２側面部２の他端は、第１側面部１に連なっている。

【0029】

第１側面部１と第２側面部２とがなす角度（傾斜角θ１）は、９０°よりも大きく１８０°よりも小さい。傾斜角θ１の下限は、特に限定されないが、たとえば１００°以上であってもよいし、１１０°以上であってもよい。傾斜角θ１の上限は、特に限定されないが、たとえば１７０°以下であってもよいし、１６０°以下であってもよい。

【0030】

図３に示されるように、主面５に対して垂直な方向において、第２側面部２の高さ（第２高さＨ２）は、たとえば０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であってもよい。第２高さＨ２の下限は、特に限定されないが、たとえば０．１ｍｍ以上であってもよいし、０．２ｍｍ以上であってもよい。第２高さＨ２の上限は、特に限定されないが、たとえば０．９ｍｍ以下であってもよいし、０．８ｍｍ以下であってもよい。第２高さＨ２は、特に好ましくは０．１５ｍｍ以上０．６ｍｍ以下である。加工の制御性および長寿命化が両立するからである。第２高さＨ２は、特に好ましくは０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である。加工の制御性および長寿命化が両立するからである。第２高さＨ２は、好ましくは第３高さＨ３の１０％以上６０％以下である。第２高さＨ２は、特に好ましくは第３高さＨ３の２０％以上５０％以下である。

【0031】

図３に示されるように、径方向において、第２側面部２の幅は、第１幅Ｗである。第１幅Ｗは、第２高さＨ２と同じであってもよい。第１幅Ｗは、第２高さＨ２よりも大きくてもよいし、第２高さＨ２よりも小さくてもよい。第１幅Ｗが第２高さＨ２よりも大きい場合、傾斜角θ１は１３５°より小さくなる。第１幅Ｗが第２高さＨ２よりも小さい場合、傾斜角θ１は１３５°より大きくなる。

【0032】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係るサセプタ１００の構成について説明する。第３実施形態に係るサセプタ１００は、第１部材１０と第２部材２０とを有している点において、第１実施形態に係るサセプタ１００と異なっており、その他の構成については、第１実施形態に係るサセプタ１００と同様である。以下、第１実施形態に係るサセプタ１００と異なる構成を中心に説明する。

【0033】

図４は、第３実施形態に係るサセプタ１００の構成を示す断面模式図である。図４に示される断面図は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に対応する。図４に示されるように、サセプタ１００は、第１部材１０と、第２部材２０とを有している。第２部材２０は、第１部材１０に接している。第２部材２０は、第１部材１０を覆っている。第１部材１０は、たとえばグラファイトである。第２部材２０は、炭化珪素である。サセプタ１００は、たとえばグラファイトを炭化珪素でコーティングしたものである。

【0034】

図４に示されるように、主面５、内周面３および底面４の各々は、第２部材２０によって構成されている。別の観点から言えば、主面５、内周面３および底面４の各々は、炭化珪素により構成されている。主面５、内周面３および底面４の各々は、第１部材１０から離間している。主面５上における第２部材２０の厚み（第１厚みＴ１）は、第１高さＨ１よりも小さくてもよい。同様に、主面５上における第２部材２０の厚み（第１厚みＴ１）は、第２高さＨ２よりも小さくてもよい。第２部材２０の厚み（第１厚みＴ１）は、例えば１００μｍである。

【0035】

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係るサセプタ１００の構成について説明する。第４実施形態に係るサセプタ１００は、第１部材１０と第２部材２０とを有している点において、第２実施形態に係るサセプタ１００と異なっており、その他の構成については、第２実施形態に係るサセプタ１００と同様である。以下、第１実施形態に係るサセプタ１００と異なる構成を中心に説明する。

【0036】

図５は、第４実施形態に係るサセプタ１００の構成を示す断面模式図である。図５に示される断面図は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図に対応する。図５に示されるように、サセプタ１００は、第１部材１０と、第２部材２０とを有している。第２部材２０は、第１部材１０に接している。第２部材２０は、第１部材１０を覆っている。第１部材１０は、たとえばグラファイトである。第２部材２０は、炭化珪素である。サセプタ１００は、たとえばグラファイトを炭化珪素でコーティングしたものである。

【0037】

図５に示されるように、主面５、内周面３および底面４の各々は、第２部材２０によって構成されている。別の観点から言えば、主面５、内周面３および底面４の各々は、炭化珪素により構成されている。主面５、内周面３および底面４の各々は、第１部材１０から離間している。主面５上における第２部材２０の厚み（第１厚みＴ１）は、第１高さＨ１よりも小さくてもよい。同様に、主面５上における第２部材２０の厚み（第１厚みＴ１）は、第２高さＨ２よりも小さくてもよい。第２部材２０の厚み（第１厚みＴ１）は、例えば１００μｍである。

【0038】

次に、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル層の成長方法について説明する。

【0039】

図８は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル層の成長方法を概略的に示すフロー図である。図８に示されるように、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル層の成長方法は、サセプタを準備する工程（Ｓ１０）と、サセプタに炭化珪素基板を配置する工程（Ｓ２０）と、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程（３０）とを主に有している。

【0040】

まず、サセプタを準備する工程（Ｓ１０）が実施される。サセプタを準備する工程（Ｓ１０）においては、第１実施形態から第４実施形態のいずれかに係るサセプタ１００が準備される。

【0041】

次に、サセプタに炭化珪素基板を配置する工程（Ｓ２０）が実施される。図９は、サセプタ１００に炭化珪素基板５１を配置する工程を示す一部断面模式図である。図９に示されるように、サセプタ１００の凹部６に炭化珪素基板５１が配置される。炭化珪素基板５１は、表面６１と、裏面６２と、外周面６３とを有している。裏面６２は、表面６１の反対側にある。外周面６３は、表面６１および裏面６２の各々に連なっている。

【0042】

炭化珪素基板５１の裏面６２は、凹部６の底面４に接する。炭化珪素基板５１の外周面６３は、凹部６の内周面３に対向する。外周面６３は、内周面３に取り囲まれている。外周面６３の下部は、第１側面部１に対向する。外周面６３の上部は、第２側面部２に対向する。炭化珪素基板５１の厚み（第２厚みＴ２）は、第３高さＨ３よりも小さくてもよい。

【0043】

次に、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程（３０）が実施される。図１０は、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程を示す一部断面模式図である。まず、炭化珪素基板５１がサセプタ１００の凹部６に配置された状態で、炭化珪素基板５１およびサセプタ１００が、たとえば１６００℃以上１７００℃以下の温度まで加熱される。

【0044】

次に、たとえばシランとプロパンとアンモニアと水素とを含む混合ガスが、炭化珪素基板５１上に供給される。シランの流量は、たとえば４６ｓｃｃｍとなるように調整される。プロパンの流量は、たとえば２８ｓｃｃｍとなるように調整される。水素の流量は、１００ｓｌｍとなるように調整される。これにより、炭化珪素基板５１の表面６１上に炭化珪素エピタキシャル層５２がエピタキシャル成長によって形成される。炭化珪素エピタキシャル層５２の厚み（第３厚みＴ３）は、たとえば５μｍ以上１００μｍ以下である。以上により、炭化珪素基板５１と、炭化珪素エピタキシャル層５２とを有する炭化珪素エピタキシャル基板５０が製造される。

【0045】

次に、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法について説明する。本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法は、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル層の成長方法と実質的に同じである。具体的には、本実施形態に係る炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法は、サセプタを準備する工程（Ｓ１０）と、サセプタに炭化珪素基板を配置する工程（Ｓ２０）と、炭化珪素基板上に炭化珪素エピタキシャル層を形成する工程（３０）とを主に有している。各工程の詳細は上述の通りである。

【0046】

次に、本実施形態に係るサセプタ１００の作用効果について説明する。

【0047】

図６は、比較例に係るサセプタ１００を用いてエピタキシャル成長を行った状態を示す断面模式図である。図６に示されるように、サセプタ１００の主面５と内周面３とがなす角度θ２は９０°である。比較例に係るサセプタ１００を使用して炭化珪素基板５１上に炭化珪素エピタキシャル層５２をエピタキシャル成長により形成すると、サセプタ１００の主面５と内周面３との境界付近に炭化珪素堆積物４０が成長する。炭化珪素堆積物４０は、主面５と内周面３との境界付近から凹部６の中心側に向かって成長する。炭化珪素堆積物４０は、強固にサセプタ１００に付着しており、取り除くことは困難である。

【0048】

炭化珪素堆積物４０は、エピタキシャル成長を繰り返す毎に成長する。主面５と平行な方向において、炭化珪素堆積物４０が凹部６に突出する幅は、エピタキシャル成長した炭化珪素エピタキシャル層５２の厚み（第３厚みＴ３）の２．５倍程度である。炭化珪素堆積物４０が大きくなると、炭化珪素堆積物４０は、サセプタ１００の凹部６に配置された炭化珪素エピタキシャル基板５０に接触する。炭化珪素堆積物４０が炭化珪素エピタキシャル基板５０に接触すると、炭化珪素エピタキシャル基板５０に応力がかかる。これにより、炭化珪素エピタキシャル基板５０が破損するおそれがある。従って、炭化珪素堆積物４０が大きくなったサセプタ１００は、次回のエピタキシャル成長において使用することができない。結果として、サセプタ１００の寿命が短くなる。

【0049】

図７は、実施例に係るサセプタ１００を用いてエピタキシャル成長を行った状態を示す断面模式図である。図７に示されるように、サセプタ１００の第１側面部１と第２側面部２とがなす角度は１３５°である。図７に示されるように、実施例に係るサセプタ１００を使用して炭化珪素基板５１上に炭化珪素エピタキシャル層５２をエピタキシャル成長により形成すると、炭化珪素堆積物４０は、第１側面部１上において成長する。第１側面部１上における炭化珪素堆積物４０の厚みは、凹部６の中心に向かうにつれて小さくなる。そのため、第１側面部１と第２側面部２との境界付近から凹部６の中心側に向かって炭化珪素堆積物４０が成長することを抑制することができる。

【0050】

本実施形態に係るサセプタ１００によれば、凹部６は、内周面３と底面４とによって構成されている。内周面３は、底面４に対して垂直に延びる第１側面部１と、第１側面部１および主面５の各々に連なる第２側面部２とを含んでいる。主面５に対して垂直な断面において、第２側面部２は、湾曲状または直線状である。第２側面部２が湾曲状の場合、第２側面部２は、外側に凸である。第２側面部２が直線状の場合、第２側面部２は、主面５および第１側面部１の各々に対して傾斜している。これにより、第１側面部１と第２側面部２との境界付近から凹部６の中心側に向かって炭化珪素堆積物４０が成長することを抑制することができる。結果として、サセプタ１００の寿命を長くすることができる。

【0051】

今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0052】

１ 第１側面部
２ 第２側面部
３ 内周面
４ 底面
５ 主面
６ 凹部
１０ 第１部材
２０ 第２部材
３１ 円弧状部
３２ 直線状部
４０ 炭化珪素堆積物
５０ 炭化珪素エピタキシャル基板
５１ 炭化珪素基板
５２ 炭化珪素エピタキシャル層
６１ 表面
６２ 裏面
６３ 外周面
１００ サセプタ
Ｈ１ 第１高さ
Ｈ２ 第２高さ
Ｈ３ 第３高さ
Ｒ 曲率半径
Ｔ１ 第１厚み
Ｔ２ 第２厚み
Ｔ３ 第３厚み
Ｗ 第１幅
θ１ 傾斜角
θ２ 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】