JPH0758039A

JPH0758039A - サセプタ

Info

Publication number: JPH0758039A
Application number: JP22666693A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Sotodani; 栄一外谷; Masayuki Sumiya; 雅之角谷; Masami Amano; 正美天野; Hiroyuki Ichikawa; 浩行市川; Shigeo Kato; 茂男加藤; Yukio Ito; 幸夫伊藤
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】半導体ウエハの裏面に傷やはん点状の跡が形
成されることを防止して、半導体ウエハを良好な状態に
保つことができるサセプタを提供する。【構成】半導体ウエハの平面部を支持する座ぐり部２
を有するサセプタ１において、前記座ぐり部内に所定の
円周５に沿って半導体ウエハを支持する少くとも３つの
支持部３を備えていることを特徴とするサセプタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハを支持す
るサセプタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハの表面にエピタキシ
ャル成長膜などの被膜を形成する工程において、サセプ
タに半導体ウエハを載置した状態で、半導体ウエハを加
熱処理することが行われている。

【０００３】次に説明するように、従来は、２種類のサ
セプタが用いられている。

【０００４】まず、図７（図を見やすくするために寸法
が誇張して示してある）を参照して、第１の従来例につ
いて説明すると、サセプタ７１は、カーボンを基材と
し、その表面にＳｉＣ（炭化珪素）被膜を有する。サセ
プタ７１には、座ぐり部７２が設けてある。座ぐり部７
２の底面は、平面になるように研磨されている。

【０００５】しかしながら、従来の研磨では充分に平滑
にすることができず、座ぐり部７２の底面には、ＳｉＣ
被膜のＳｉＣ結晶の突起物が除去されずに残っている。
半導体ウエハ７４は、その裏面を下向きにして、座ぐり
部７２の底面に載置される。半導体ウエハ７４の裏面の
全面は、座ぐり部７２の底面と接触している。

【０００６】次に、図８および図９（図を見やすくする
ために寸法が誇張して示してある）を参照して、第２の
従来例について説明すると、サセプタ８１は、円板形状
である。サセプタ８１には、円形の座ぐり部８２が設け
られている。座ぐり部８２の底面には格子状の溝８３が
設けられている。半導体ウエハ８４は、座ぐり部８２の
底面に載置される。半導体ウエハ８４の裏面は、格子状
の溝８３により区画された多数の接触部８５と接触して
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の第１の従来例に
おいては、サセプタ７１の座ぐり部７２に半導体ウエハ
７４を載置する際に、座ぐり部７２の底面と半導体ウエ
ハ７４の裏面との間に存在する空気が瞬間的には除去さ
れないので、半導体ウエハ７４がその空気の上に浮いた
り滑ったりするような状態になり易い。このような状態
で、座ぐり部７２の底面のＳｉＣ結晶の突起物と半導体
ウエハ７４の裏面が接触すると、半導体ウエハ７４の裏
面が傷つくという問題が生じる。

【０００８】さらに、この接触によって半導体ウエハ７
４からパーティクル（粒子）が発生する。それらのパー
ティクルが、半導体ウエハ７４の表面に付着した場合
は、半導体ウエハ７４の表面に被膜を形成するときに結
晶欠陥が生じるという問題がある。

【０００９】また、前述の第２の従来例においては、半
導体ウエハ８４を載置する際に、格子状の溝８３が空気
の逃げ道として機能するので、前述の第１の従来例にお
ける問題は解消されている。

【００１０】しかしながら、半導体ウエハ８４の裏面
が、サセプタ８１の多数の接触部分８５と接触している
ので、半導体ウエハ８４を加熱処理することによって、
半導体ウエハ８４の裏面に、はん点状の跡が形成される
という問題がある。

【００１１】本発明は、半導体ウエハの裏面に傷やはん
点状の跡が形成されることを防止して、半導体ウエハを
良好な状態に保つことができるサセプタを提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】半導体ウエハの平面部を
支持する座ぐり部を有するサセプタにおいて、前記座ぐ
り部内に所定の円周に沿って半導体ウエハを支持する少
くとも３つの支持部を備えていることを特徴とするサセ
プタ。

【００１３】

【実施例】第１実施例本発明の第１実施例によるサセプタについて説明する。

【００１４】図１を参照すると、枚葉式のサセプタ１
は、円板形状である。サセプタ１の上面１ａには、円形
の座ぐり部２が設けられている。サセプタ１は、座ぐり
部２の底面に３個の凸状支持部３を有している。サセプ
タ１は、カーボンを基材として一体成型され、その表面
に炭化珪素（ＳｉＣ）の被膜を有している。枚葉式のサ
セプタとは、半導体ウエハを１枚づつ支持する構成のサ
セプタである。

【００１５】図２を参照すると、半導体ウエハ４が、そ
の表面４ａを上向きにして、サセプタ１に載置されてい
る。半導体ウエハ４は、３個の凸状支持部３によって支
持されている。半導体ウエハ４の裏面４ｂが、サセプタ
１の上面１ａより高くならないように、座ぐり部２の深
さおよび凸状支持部３の高さを設定する。

【００１６】半導体ウエハ４は、円板形状のものであ
る。半導体ウエハ４の材質などについては、従来と同様
である。

【００１７】凸状支持部３は、座ぐり部２の底面から球
面状に突起した形状になっていて、半導体ウエハ４の裏
面４ｂと点接触している。これらの凸状支持部３のそれ
ぞれの球面の半径は、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内の長さ
であることが好ましい。この半径が１ｍｍ未満である場
合は、凸状支持部３によって半導体ウエハ４の裏面４ｂ
に傷がつき易くなる。さらに、凸状支持部３に対する半
導体ウエハ４の重量による応力によって、半導体ウエハ
４にスリップ現象が発生し易くなる。半径が１０ｍｍを
超える場合は、半導体ウエハ４の裏面４ｂと座ぐり部２
の底面の間における空気（ガス）の流れが潤滑でなくな
り、半導体ウエハ４の裏面４ｂが不良になり易くなる。

【００１８】サセプタ１は、気相成長装置（図示せず）
に備えられる。サセプタ１を除いた気相成長装置の構成
は、従来と同様のものを採用できる。

【００１９】気相成長装置は、赤外線ランプ加熱機構
（図示せず）を備え、その加熱機構によって、半導体ウ
エハ４をサセプタ１によって支持された状態で上下方向
の両側から加熱する。この加熱によって、半導体ウエハ
４が熱変形する。

【００２０】このように加熱した状態で、原料ガスをキ
ャリアガスとともに半導体ウエハ４の表面に供給してシ
リコン（Ｓｉ）のエピタキシャル成長膜を気相成長させ
る。原料ガスおよびキャリアガスは、従来と同様のもの
を採用できる。例えば、原料ガスとしてジクロロシラン
（ＳｉＨ₂Ｃｌ₂）を用い、キャリアガスとして水素を
用いる。

【００２１】３個の凸状支持部３は、座ぐり部２と同心
円周５上に配置されている。好ましくは、所定の円周５
の中心に関して１２０度の角度Ｃ（３６０度の３等分）
で等間隔に３つの基準位置を設定し、それぞれの基準位
置から所定の円周５に沿った一方の方向あるいは他方の
方向に、１２度（角度Ｃの０．１倍）の角度Ｅの範囲内
に、凸状支持部３を配置する。このように配置した場合
は、半導体ウエハ４の中心から外周に向かう方向におけ
る形状（つまり、直径方向の断面形状）が、その中心軸
線に関してほぼ対称になるように、半導体ウエハ４が熱
変形する。１２度の角度Ｅを超える位置に配置した場合
は、熱変形によって、前述の対称性が損なわれ、半導体
ウエハ４の全体的な反りが大きくなり易い。そのため、
前述のエピタキシャル成長膜の厚さが不均一になり易
い。

【００２２】所定の円周５の半径は、座ぐり部２の半径
の５０％〜９５％の範囲内の長さに設定することが好ま
しい。より好ましくは、６０％〜８０％の範囲内であ
る。６０％未満の範囲では、半導体ウエハ４を安定して
支持することが難しい。９５％を超える範囲では、後述
のようにエピタキシャル成長膜にクラックが生じやすく
なる。

【００２３】次に説明するように、半導体ウエハ４の熱
変形の状態は、前述の所定の円周５の半径の長さによっ
ても異なる。

【００２４】まず、所定の円周５の半径が、座ぐり部２
の半径に対して６０％〜８０％の範囲内の長さである場
合について説明する。

【００２５】前述の加熱によって、図３に誇張して示す
ように、半導体ウエハ４が熱変形する。半導体ウエハ４
の中心付近の部分４ｃおよび外周付近の部分４ｄは、凸
状支持体３の上端よりも下方へ落ち込むように変形する
ので、半導体ウエハ４の表面４ａにおいて最も高い位置
と最も低い位置の高低差Ｔ_Aを比較的小さくできる。

【００２６】したがって、エピタキシャル成長膜を気相
成長させた後に、半導体ウエハ４を室温まで下げても、
熱変形によってエピタキシャル成長膜にクラックが生じ
ることはない。

【００２７】次に、所定の円周５の半径が、座ぐり部２
の半径に対して８０％を超える範囲の長さである場合に
ついて説明する。

【００２８】前述の加熱によって図４に誇張して示すよ
うに、半導体ウエハ４が、全体的に上方に反りかえるよ
うに熱変形する。そのため、エピタキシャル成長膜を気
相成長させた後に、半導体ウエハ４を室温まで下げる
と、半導体ウエハ４の熱変形の程度に応じてエピタキシ
ャル成長膜に対して引張応力が働く。

【００２９】所定の円周５の半径が、座ぐり部２の半径
に対して８０％〜９５％の範囲内の長さである場合は、
半導体ウエハ４の表面４ａにおいて最も高い位置と最も
低い位置の高低差Ｔ_Bが比較的小さいので、前述の引張
応力によってエピタキシャル成長膜にクラックが生じる
ことはないが、９５％を超える範囲の長さである場合
は、高低差Ｔ_Bが大きくなり、前述の引張応力によっ
て、エピタキシャル成長膜にクラックが生じ易くなる。

【００３０】第２実施例本発明の第２実施例によるサセプタについて説明する。

【００３１】図５および図６を参照すると、サセプタ１
０は、サセプタ本体１１と支持ピン１３から構成されて
いる。サセプタ本体１１は、円板形状である。サセプタ
本体１１の上面１１ａには、円形の座ぐり部１２が設け
られている。サセプタ本体１１は、座ぐり部１２の底面
に５個の凹部１２ａを有している。サセプタ本体１１
は、カーボンを基材として、一体成形されたものであ
り、その表面に炭化珪素の被膜を有している。支持ピン
１３もまた、カーボンを基材としてその表面に炭化珪素
の被膜を有したものでもよく、また、炭化珪素のみから
なるものでもよい。

【００３２】５個の凹部１２ａには、それぞれ支持ピン
１３が挿入されている。支持ピン１３の上部は、座ぐり
部１２の底面から上方に突起しており、前述の第１実施
例の凸状支持部３と同様の形状である。

【００３３】５個の支持ピン１３の上端部は、座ぐり部
１２と同心の所定の円周１５上に位置し、しかも所定の
円周１５の中心に関して７２度の角度Ｄで等間隔に位置
するように設けられている。

【００３４】半導体ウエハ１４が、その表面を上向きに
してサセプタ１１の表側に載置されている。半導体ウエ
ハ１４は、５個の支持ピン１３によって支持されてい
る。

【００３５】所定の円周１５の半径の長さは、前述の第
１実施例と同様である。その他の構成についても、前述
の第１実施例と同様である。

【００３６】本発明は、前述の第１実施例および第２実
施例に限定されるものではない。例えば、支持体（第１
実施例の凸状支持部３や、第２実施例の支持ピン１３）
の数は、３個あるいは５個に限定されるものではなく、
３個以上の個数ｎであればよい。この場合、ｎ個の支持
体を、所定の円周の中心に関して３６０度のｎ等分の角
度（３６０／ｎ度）で、所定の円周上に等間隔にｎ個の
基準位置を設定する。これらの基準位置から所定の円周
に沿った一方の方向あるいは他方の方向に、｛（３６０
／ｎ）×０．１｝度以下の角度の位置に、支持部を配置
すればよい。

【００３７】また、支持体は、球面形状でなくてもよ
く、円柱形状や角柱形状であってもよい。

【００３８】また、サセプタの構成は、支持体を除い
て、従来のサセプタの構成を採用できる。例えば、枚葉
式に限らず、その他のサセプタを採用できる。材質も種
々のものが採用できる。

【００３９】また、ランプ加熱機構に限らず、その他の
加熱機構、例えば誘導加熱（高周波加熱）装置を採用で
きる。

【００４０】また、本発明は、気相成長装置等のデポジ
ション装置に使用されるサセプタに限定されるものでは
なく、半導体ウエハを製造、加工するための装置に使用
されるサセプタにも広く適用できる。例えば、半導体ウ
エハを加熱処理してその表面に酸化膜を形成する装置に
使用されるサセプタにも適用できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明は、サエプタが半導体ウエハを支
持した状態で、サセプタと半導体ウエハの裏面が、所定
の円周の内側および外側において接触しないようにする
ことができる。それによって、半導体ウエハを加熱処理
する場合に、半導体ウエハの裏面にはん点状の跡が生じ
ることを防止できる。しかも、サセプタに半導体ウエハ
を載置するときに、それらの間の空気抜きを良好に行っ
て、半導体ウエハのスリップ現象を防止できる。したが
って、半導体ウエハの裏面を良好な状態に保つことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例によるサセプタを示す平面
図。

【図２】図１に示したサセプタのＡ−Ａ線に沿った断面
図。

【図３】半導体ウエハが、その周縁部と中心部において
下方に落ち込むように熱変形した状態を示す断面図。

【図４】半導体ウエハが全体的に反りかえるように熱変
形した状態を示す断面図。

【図５】本発明の第２実施例によるサセプタを示す平面
図。

【図６】図５に示したサセプタのＢ−Ｂ線に沿った断面
図。

【図７】第１の従来例のサセプタを示す断面図。

【図８】第２の従来例のサセプタを示す断面図。

【図９】図８に示したサセプタの平面図。

【符号の説明】

１，１０サセプタ２，１２座ぐり部３凸状支持部１３支持ピン４，１４半導体ウエハ５，１５所定の円周

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市川浩行山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者加藤茂男山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内 (72)発明者伊藤幸夫山形県西置賜郡小国町大字小国町378番地東芝セラミックス株式会社小国製造所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体ウエハの平面部を支持する座ぐり
部を有するサセプタにおいて、前記座ぐり部内に所定の
円周に沿って半導体ウエハを支持する少くとも３つの支
持部を備えていることを特徴とするサセプタ。