JPH1053489A - エピタキシャル成長炉用サセプタ及びエピタキシャル成長炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱による歪みの問題が生じ難く、また、エピ
タキシャル成長炉への搬出入時には半導体搬送に伴う汚
れ等の問題が生じ難いエピタキシャル成長炉用サセプタ
を提供する。 【解決手段】 搬送手段によってエピタキシャル成長炉
の外部から内部へ搬出入される半導体ウエハを所定位置
に載置するサセプタであって、このサセプタがエピタキ
シャル成長炉から着脱自在に設置され、半導体ウエハを
載置させたままエピタキシャル成長炉内に搬出入される
もの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エピタキシャルウ
エハを製造するためのエピタキシャル成長炉に設置され
るサセプタ及び成長炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの製造工程では、半導体単
結晶から切り出された半導体ウエハに単結晶薄膜を成長
させるため、エピタキシャル成長法が用いられている。
このエピタキシャル成長法とは、大直径の半導体ウエハ
の場合、次のような方式で行うのが一般的である。

【０００３】先ず、単結晶引上げ法等により製造された
半導体単結晶、例えばシリコン単結晶から半導体ウエハ
を切り出し、この半導体ウエハの表面を研磨する。そし
て、研磨により仕上げられた半導体ウエハを、所定の余
熱温度（約７００〜８００℃）に加熱されたエピタキシ
ャル成長炉内に挿入してカーボン製のサセプタ上に設置
する。

【０００４】次に、エピタキシャル成長炉内に、ＳｉＨ
₄ 、ＳｉＨＣｌ₃ 等のＳｉを含んだ反応ガスを注入し、
所定の反応温度（約１１００℃）まで加熱する。このと
き、反応ガスによる還元又は熱分解によって、半導体ウ
エハ上にシリコンが析出して単結晶薄膜がエピタキシャ
ル成長しエピタキシャルウエハが製造される。

【０００５】そして、成長炉内の温度を反応温度から余
熱温度程度に下げ、このエピタキシャルウエハをサセプ
タ上から取り外し、エピタキシャル成長炉から外部へ搬
出する。

【０００６】従来のエピタキシャルウエハ製造工程で
は、半導体単結晶から切り出されたウエハを、エピタキ
シャル成長炉への搬出入のためのロボットハンドにより
直接ハンドリングしていた。すなわち、ロボットハンド
のアーム上にウエハを直接載置すると共に、半導体ウエ
ハを部分的に支持しながら、エピタキシャル成長炉内へ
の搬出入を行っていた。

【０００７】また、エピタキシャル成長炉内では、ロボ
ットハンドから半導体ウエハを取り外し、この半導体ウ
エハをカーボン製のサセプタに直接設置し、サセプタに
より部分的に支持しながら半導体ウエハの加熱を行い、
エピタキシャル成長させていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエピタキシャルウエハの製造には、次のよう
な問題があった。

【０００９】まず、半導体ウエハは、直接ロボットハン
ドに接してエピタキシャル成長炉内に移動されるため、
ロボットハンドとの接触によって、ウエハの裏面に汚れ
が付着しやすい問題がある。さらに、接触時にキズが生
じ、このキズが転位等の欠陥の発生原因となる場合があ
る。

【００１０】また、搬送中の半導体ウエハは、ロボット
ハンドで部分的に支持されているため、半導体ウエハに
撓みや歪みなどが生じ、エピタキシャル成長に悪影響を
及ぼす場合がある。更に、搬入時にはエピタキシャル成
長炉内（のサセプタ）は、約７００〜８００℃に加熱さ
れているため、半導体ウエハをエピタキシャル成長炉内
のサセプタに直接設置した場合、半導体ウエハはサセプ
タに接触する部分から熱が伝導される。

【００１１】このため、ウエハには室温から炉内の高温
雰囲気のみならず、サセプタからの急激な熱伝導による
温度変化の熱影響がある。例えば、ウエハ自体の急激な
熱変化による変成や、サセプタとの部分的接触部分とそ
れ以外の部分での熱影響分布が一定でなくなるため、部
分的な温度差により、半導体ウエハ内に欠陥が生じた
り、時にはウエハのひびや割れ等の問題が生ずる場合が
ある。

【００１２】このような半導体ウエハの欠陥等の発生を
防止するために、エピタキシャル成長炉内の搬入時の余
熱温度を下げることが考えられるが、搬入後の再加熱な
どに時間がかかるので、エピタキシャルウエハの生産効
率が低下するという問題がある。

【００１３】ところで、近年、直径４００ｍｍ以上のい
わゆる大直径半導体ウエハを製造することが試みられて
いる。このような大直径半導体ウエハは、直径約２００
ｍｍ程度の通常の半導体ウエハの約４倍以上の面積を有
するにも関わらず、その厚さは、約８００μｍ強とする
ことが予定されている。この大直径半導体ウエハの厚さ
は、通常の半導体ウエハの厚さ（約７２５μｍ）と比較
しても大幅に厚いものではない。これは、厚くするとそ
の後の半導体製造工程に応用が難しくなるためであり、
厚みを増すことによる強度の増加は難しい。

【００１４】このため、大直径のウエハは、従来のウエ
ハに比較すると格段に強度が弱いので、物理的な変形に
よる歪みや撓みが生じやすい。また、熱伝導なども大き
い分だけ遅くなるので、従来より熱による影響が大きく
なり、加熱等により割れや欠陥が生じやすいという性質
がある。

【００１５】更に、半導体ウエハが大直径になると、そ
れだけゴミなどが付着する面積も大きくなるので、小直
径の半導体ウエハでは問題とならなかったようなゴミ
や、汚れ、傷等が目立つようになり、新たな障害となっ
てくる。以上のような問題から、従来からのエピタキシ
ャルウエハ製造では、大直径のエピタキシャルウエハの
製造が困難であった。

【００１６】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、大直径の半導体ウエハのエピタキシャ
ル成長に適し、熱による歪みの問題が生じ難く、また、
エピタキシャル成長炉への搬出入時には半導体搬送に伴
う汚れ等の問題が生じ難いエピタキシャル成長炉用サセ
プタ及びエピタキシャル成長炉を提供することを目的と
する。更に、半導体ウエハの保管の際にも使用できるエ
ピタキシャル成長炉用サセプタを提供することを目的と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るエピタキシ
ャル成長炉用サセプタは、搬送手段によってエピタキシ
ャル成長炉の外部から内部へ搬出入される半導体ウエハ
を所定位置に載置するサセプタであって、このサセプタ
がエピタキシャル成長炉から着脱自在に設置され、半導
体ウエハを載置させたままエピタキシャル成長炉内に搬
出入されるものである。

【００１８】従って、本発明では、半導体ウエハを着脱
自在のサセプタに載置させたまま、この半導体ウエハと
サセプタとをエピタキシャル成長炉内に搬出入すること
ができる。このため、半導体ウエハは、同時に炉内へ搬
入された着脱自在のサセプタと共に熱せられる。即ち、
炉内に搬入されたウエハは、ウエハと共に熱せられる着
脱自在のサセプタを介した直接的な熱伝達と、炉内の雰
囲気や輻射熱等による間接的な熱伝達のみとなるので、
急激且つ部分的な熱変化は生じにくいものとなる。従っ
て、従来のように高温に熱せられたサセプタから直接接
触による急激な温度変化が生じない。

【００１９】この際、当然着脱自在のサセプタも、炉内
で熱せられて温度上昇するが、ウエハに接した状態でウ
エハと共に温度上昇するので、仮に、着脱自在のサセプ
タがウエハに部分的に接するものであっても、ウエハに
部分的且つ急激な温度変化は生じない。

【００２０】これにより、本発明のエピタキシャル成長
炉用サセプタでは、炉内の所定位置への設置の際の局所
的な温度変化による半導体ウエハの割れや欠陥等の発生
をも防止することができる。

【００２１】更に、本発明のエピタキシャル成長炉用サ
セプタでは、半導体ウエハを着脱自在のサセプタに載置
された状態でエピタキシャル成長炉に搬出入する。すな
わち、本発明における着脱自在のサセプタは、エピタキ
シャル成長炉内では、従来のサセプタと同様に使用され
るものであり、搬入前又は搬出後は半導体ウエハを載置
する半導体ウエハのホルダとして利用することができ
る。

【００２２】このように本発明の成長工程では、半導体
ウエハは、着脱自在のサセプタのみによって支持され、
エピタキシャル成長炉内の高温保持された部位、例え
ば、サセプタの保持具等が半導体ウエハに直接接触する
ことはない。従って、半導体ウエハに局所的な温度勾配
が生じることは無い。また、ウエハの支持状態が変わら
ないので、設置時にもウエハに新たなたわみや歪みが生
じないため、割れや欠陥等の発生を防止することができ
る。

【００２３】本発明の搬出工程は、エピタキシャル成長
させた半導体ウエハ（エピタキシャルウエハ）を着脱自
在のサセプタごと炉内の所定位置から取り外す（取り外
し工程）と共に、エピタキシャル成長炉から外部へ搬出
している（搬出時）ため、搬出工程においてもウエハの
支持状態は変わらない。

【００２４】即ち、従来のように、エピタキシャルウエ
ハをエピタキシャル成長炉内のサセプタ等の保持具から
直接取り外す必要がない。このため、半導体ウエハに接
触によるキズや汚れを生じることはない。更に、着脱自
在のサセプタによって半導体ウエハ全体が支持されてい
ることから、半導体ウエハに新たな撓み、歪みが発生す
ることを防止することができる。また、余熱程度に維持
されたウエハに外部から室温程度の部材が直接接触する
ことがないので、設置時と同様に急激な温度変化や温度
分布などの熱的悪影響が防止される。

【００２５】本発明に使用する着脱自在のサセプタは、
半導体ウエハ、特に４００ｍｍ以上の大直径の半導体ウ
エハを支持するとともに、エピタキシャル成長炉内で
は、サセプタとして使用されるため、高強度性及び高熱
伝導性を有する材質であることが好ましい。例えば、本
発明の着脱自在のサセプタとして、カーボン、シリコン
カーバイド、石英、あるいはこれらの複合部材からなる
ものを使用することができる。

【００２６】また、本発明におけるエピタキシャル成長
炉の限定はない。エピタキシャル成長炉としては、種々
のタイプのものが存在するが、本発明で用いるエピタキ
シャル成長炉は、半導体ウエハを着脱自在のサセプタ上
に保持された状態でエピタキシャル成長させることがで
きるものであれば、その態様は特に限定されるものでは
ない。例えば、本発明におけるエピタキシャル成長炉
は、炉の形式として、横型炉、縦（ディスク）型炉、バ
レル型炉若しくは毎葉式炉等を応用するものを使用する
ことができる。

【００２７】更に、本発明における着脱自在のサセプタ
に関する形状，大きさ等の制限はない。半導体ウエハを
支持する半導体ウエハに応じた支持構造を備えたもので
あればよい。また、本発明における着脱自在のサセプタ
の着脱の機構についても、何の制限もない。半導体ウエ
ハを載置した状態で成長炉内の予め定められた取付け位
置に着脱自在に保持される取付け手段を備えればよい。
例えば、縦（ディスク）型炉、バレル型炉若しくは毎葉
式炉等のエピタキシャル成長炉では、均一にガスと接触
させるために、サセプタを回転軸で支えて回転させる。
このような場合には、回転軸に着脱自在に装着させて、
装着した際にサセプタを回転させるようにする。更に、
種々のタイプのエピタキシャル成長炉に合致して用いる
ことができ、着脱して炉内への搬出入が容易に行なわれ
るものであればよい。即ち、半導体ウエハを載置した状
態で成長炉内に取付け位置と外部との間を移動させる搬
送手段により保持可能な保持構造を備えればよい。

【００２８】従って、具体的な本発明のエピタキシャル
成長炉用サセプタは、エピタキシャル成長炉内に搬送さ
れる半導体ウエハを前記炉内の予め定められた位置に保
持するためのサセプタであって、前記半導体ウエハを支
持するための支持構造と、前記支持構造により半導体ウ
エハを載置した状態で前記炉内の予め定められた取付け
位置に着脱自在の保持されるための取付け手段と、前記
支持構造により半導体ウエハを載置した状態で前記エピ
タキシャル成長炉内の取付け位置と外部との間を移動さ
せる搬送手段により保持可能な保持構造とを備えたもの
であればよい。

【００２９】具体的なサセプタの支持構造と半導体ウエ
ハとの関係として、本発明では前記着脱自在のサセプタ
の半導体ウエハの下面部に当接する支持部が、ウエハの
下面の全てに当接する一平面を有するものが開示され
る。即ち、着脱自在のサセプタはウエハよりも大きな平
面を有し、この部分で半導体ウエハを載置するものが具
体的に上げられる。

【００３０】また、別の本発明では、前記着脱自在のサ
セプタの半導体ウエハの下面部に当接する支持部が、ウ
エハの下面の一部に当接する平面を有するものが具体的
に開示される。即ち、着脱自在のサセプタのウエハへの
当接をより小さな平面で行なうものである。この場合、
サセプタのウエハへの当接は、ウエハの支持に歪みを起
こさせないように、均等に当接させる必要がある。

【００３１】これにより、サセプタがウエハよりも早く
熱せられた場合にサセプタの熱をウエハへ伝達し難くし
て、サセプタの熱によるウエハの歪みを防止する効果を
有する。また、ウエハ下面への当接面積が小さいため、
仮にサセプタ上面に汚染物質が付着した場合でも、ウエ
ハに当接する平面上に付着していない場合には、ウエハ
への汚染が防止される利点もある。

【００３２】この別の本発明の具体例として、前記着脱
自在のサセプタの半導体ウエハの下面部に当接する支持
部が、ウエハの下面部にほぼ均等に当接する複数の平面
を有するもの、前記着脱自在のサセプタの半導体ウエハ
の下面部に当接する支持部が、ウエハの下面部のほぼ中
心から放射状に配置された１つ以上の平面を有するも
の、前記着脱自在のサセプタの半導体ウエハの下面部に
当接する支持部が、ウエハの下面部のほぼ中心から同心
円又は渦巻き状に配置された１つ以上の平面を有するも
のが開示される。

【００３３】また、具体的なサセプタの取付け手段と
は、半導体ウエハを載置した状態で成長炉内の予め定め
られた取付け位置に着脱自在に保持されるものであれば
よい。例えば、縦（ディスク）型炉、バレル型炉若しく
は毎葉式炉等のサセプタを回転軸で支えて回転させる成
長炉では、例えば回転軸の上部に一部を切欠いた取付け
板を備え、サセプタの下部にこの取付け板と合致する取
付け穴を備えて、これらを着脱自在に装着させて、装着
した際にサセプタを回転させるようにする。

【００３４】更に、具体的な搬送手段による保持構造と
は、例えば半導体ウエハを載置させたサセプタの下部又
は側部に搬送手段であるロボットハンドが半導体ウエハ
に接触しないように挟持することのできる挟持片を取付
けてもよいが、サセプタの支持部を半導体ウエハ平面よ
りも大きくし、その周縁部分を挟持するようにしてもよ
い。

【００３５】また、本発明のエピタキシャル成長炉は、
半導体ウエハを保持するサセプタを着脱自在に保持する
装着手段と、所定の搬送手段により半導体ウエハを載置
した状態のサセプタを炉の内外に搬出入可能な搬送出入
口とを備えているものであればよい。半導体ウエハを保
持するサセプタは、例えば前述したサセプタを用いれば
よく、この半導体ウエハを載置した状態のサセプタを搬
出入可能な出入り口を備えていればよい。これにより、
前述の通り、半導体ウエハを着脱自在のサセプタに載置
させたまま、この半導体ウエハとサセプタとをエピタキ
シャル成長炉内に搬出入することができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について、図示例とともに説明する。図１には本発明の
一実施形態に係るエピタキシャル成長炉用サセプタを用
いたエピタキシャル成長装置の概略構成図を示してい
る。

【００３７】このエピタキシャルウエハ成長装置は、ウ
エハ搬送手段としてのロボットハンド１及びウエハハン
ドリングチャンバー１１を備えており、エピタキシャル
成長炉３、及びウエハ保存手段を兼ねたウエハ保管手段
としてのウエハカセット５等から概略構成されている。

【００３８】本実施形態において、エピタキシャル成長
炉３は、毎葉式炉に応用したものを使用している。そし
て、従来のサセプタの位置には、サセプタ９ｂを着脱自
在に保持するサセプタ保持部１３が設けられており、こ
のサセプタ保持部１３に設置された着脱自在のサセプタ
９ｂ上に載置されたウエハ７ｂが、従来のサセプタ上に
載置されたウエハと同じ位置関係になるように配置され
ている。

【００３９】ウエハ搬送手段としてのロボットハンド１
は、ウエハ保管手段としてのウエハカセット５とエピタ
キシャル成長炉３内のサセプタ保持部１３の間を伸縮移
動できるように構成されている。ロボットハンド１に
は、ウエハハンドリングチャンバー１１が設けられてお
り、このウエハハンドリングチャンバー１１の上にサセ
プタ９ａが着脱自在に設置され、サセプタ９ａの上にシ
リコンウエハ７ａが載置されるものである。

【００４０】即ち、この搬送手段としてのロボットハン
ド１は、ウエハ７が載置された着脱自在のサセプタ９を
下部から支承して保持するものであり、着脱自在のサセ
プタのみを支持してウエハに接触していないものとなっ
ている。

【００４１】ウエハカセット５内部には、着脱自在のサ
セプタ９ｃ上に載置されたシリコンウエハ７ｃが、サセ
プタごとウエハ収納部６に多段構造に格納されており、
ウエハ収納部６は、エレベータ式に上昇及び下降可能に
構成されている。ウエハ搬送手段としてのロボットハン
ド１は、ウエハカセット５内部の任意のウエハ収納部６
から、単結晶から切り出されたシリコンウエハを着脱自
在のサセプタごと取り出す。また、エピタキシャル成長
後のシリコンウエハを着脱自在のサセプタごとウエハ収
納部６の空きスペースに格納するものである。

【００４２】エピタキシャル成長炉３の内部には、回転
シャフト２１によって回転可能なサセプタ保持部１３が
設けられており、ロボットハンド１により搬入されてき
たシリコンウエハ７ａが載置された着脱自在のサセプタ
９ａがサセプタ保持部１３上に搬送されてここに設置さ
れる。

【００４３】また、エピタキシャル成長炉３内部には、
複数の赤外線ランプ１９が設けられており、この赤外線
ランプ１９により、エピタキシャル成長炉内部は、搬入
時には約７００℃〜８００℃程度に加熱（余熱）されて
いる。その後、ウエハが着脱自在のサセプタごとサセプ
タ保持部１３上に設置され、挿入口からロボットハンド
１が退去した後に内部が密閉され、注入口１５からは、
反応ガス（ＳｉＨＣｌ₃ 等）がエピタキシャル成長炉内
部に注入される。さらに、成長炉３の内部が、反応温度
である約１１００℃〜１２００℃に加熱されると共に、
反応ガスの還元、熱分解作用により、シリコンウエハ７
ｂ上にエピタキシャル層が成長する。

【００４４】エピタキシャル成長した後のシリコンウエ
ハ７は、炉内のガス抜きと余熱温度まで温度が下げられ
た後、再び搬入口から侵入してきたロボットハンド１に
よりサセプタ保持部１３から着脱自在のサセプタごと取
り外され、さらに、保存手段を兼ねたウエハカセット５
の空きスペースに搬送されて収納される。

【００４５】次に、本実施形態におけるエピタキシャル
ウエハ製造装置を使用して、エピタキシャルウエハを製
造する方法について時系列的に説明する。図２は、本実
施形態におけるエピタキシャルウエハ製造の工程を示し
たものである。

【００４６】まず、載置工程として、シリコン単結晶か
ら切り出されたシリコンウエハを着脱自在のサセプタに
載置し、これをサセプタごとウエハ収納部６に格納す
る。この実施形態では、保管手段としてのウエハカセッ
ト５の外部でウエハを着脱自在のサセプタに載置した後
（図示せず）、ウエハ収納部６の空きスペースに収納し
ている。

【００４７】次に、搬送工程では、ロボットハンド１に
よりウエハハンドリングチャンバー１１をウエハカセッ
ト５内部のウエハ収納部５内に移動し、シリコンウエハ
７ｃが載置された着脱自在のサセプタ９ｃをウエハハン
ドリングチャンバー１１上に設置する。

【００４８】次に、搬送工程の搬送時には、ロボットハ
ンド１を着脱自在のサセプタ９を保持したままエピタキ
シャル成長炉３内に移動し、シリコンウエハを載置した
着脱自在のサセプタ９を炉内に搬入する。さらに、設置
時には、ロボットハンド１によりシリコンウエハ７ｂを
着脱自在のサセプタごとサセプタ保持部１３上に移動さ
せると共に、着脱自在のサセプタ１３の上部に当接さ
せ、着脱自在のサセプタ１３の固定手段（図示せず）に
より着脱自在のサセプタ１３上に設置する。

【００４９】成長工程として、ロボットハンド１などを
炉外に退出させて密閉した後、所定の反応ガス（ＳｉＨ
Ｃｌ₃ 等）注入と加熱を行う。このとき、回転シャフト
２１によりサセプタ保持部１３を回転させ、従来のサセ
プタ上で回転するウエハと同様な状態で、シリコンウエ
ハ７ｂをエピタキシャル成長させる。

【００５０】その後、搬出工程として、エピタキシャル
成長が終了すると、反応ガス排気口１７からのガス抜き
と余熱温度までの冷却が行われた後、再びロボットハン
ド１が炉内に侵入して、着脱自在のサセプタ支持部１３
上の着脱自在のサセプタを取り外すことによりウエハを
取り外す。

【００５１】そして、エピタキシャル成長させたウエハ
が載置された状態の着脱自在のサセプタを保持したま
ま、ロボットハンド１をエピタキシャル成長炉３の外部
へ移動することで、シリコンウエハ（エピタキシャルウ
エハ）を着脱自在のサセプタごと炉外へ搬出する。

【００５２】尚、この実施形態では、再びウエハカセッ
ト５内の空きスペースに移動させ、着脱自在のサセプタ
ごとエピタキシャルウエハをウエハ収納部６内に収納し
て保存する。このような動作を、ウエハカセット５に収
納されているすべてのシリコンウエハについて、繰り返
す。

【００５３】本実施形態では、ウエハカセット５にシリ
コンウエハを着脱自在のサセプタごと格納しているが、
ウエハカセットには、シリコンウエハのみを格納し、ウ
エハカセットから取り出す際に、シリコンウエハを着脱
自在のサセプタに載置して取り出すように構成してもよ
い。この場合には、着脱自在のサセプタを洗浄すること
により、一つの着脱自在のサセプタを繰り返し使用する
ことができる。

【００５４】ところで、図３は図１で用いた着脱自在の
サセプタの平面及び断面を示す説明図である。図３に示
す通り、本実施形態の着脱自在のサセプタ９ａ〜９ｃと
しては、シリコンウエハ７ａ〜７ｃの全面を支持するこ
とができる円板形状の着脱自在のサセプタを使用してい
る。尚、円板の周囲部は縁高になっており、この縁高部
分の内側にウエハが嵌り込み、保持している。この形式
に限定されるものではなく他の形式の着脱自在のサセプ
タを用いても本発明の効果は達成できる。

【００５５】例えば、半導体ウエハの一部を支持するも
のが考慮される。これにより、サセプタがウエハよりも
早く熱せられた場合にサセプタの熱をウエハへ伝達し難
くして、サセプタの熱によるウエハの歪みを防止する。
また、ウエハ下面への当接面積が小さいため、もしサセ
プタ上面に汚染物質が付着した場合でも、ウエハに当接
する平面上に付着していない場合には、ウエハへの汚染
が防止される。

【００５６】図４〜図８は各々着脱自在のサセプタの別
の実施形態の平面及び断面を示す説明図である。図４に
示す通り、着脱自在のサセプタ４９には、上面の周縁に
二点鎖線で示した半導体ウエハ４７が嵌り込むことので
きる縁高部分４１が形成されている。その内側には同じ
高さの円柱状の支持部４２をほぼ均等に配置して備えて
いる。即ち、二点鎖線で示した半導体ウエハ４７の下面
部に当接する支持部４２は、ウエハ４７の下面部にほぼ
均等に当接する複数の円形の平面４３を有している。
尚、円柱状の支持部４２はほぼ均一に配置され、しか
も、全て同じ高さであれば、その大きさや平面形状には
何の制限もない。

【００５７】また、図５に示す通り、着脱自在のサセプ
タ５９には、上面の周縁に二点鎖線で示した半導体ウエ
ハ５７が嵌り込むことのできる縁高部分５１が形成され
ている。その内側にはほぼ中央から放射状に配置された
複数の扇形の支持部５２を配置して備えている。また、
図５と逆に、図６では、着脱自在のサセプタ６９には、
上面の周縁に二点鎖線で示した半導体ウエハ６７が嵌り
込むことのできる縁高部分６１が形成されている。その
内側には、ほぼ中央から放射状に配置された複数の帯状
の支持部６２を配置して備えている。即ち、二点鎖線で
示した半導体ウエハ５７，６７の下面部に当接する支持
部５２，６２は、ウエハ５７，６７の下面部のほぼ中心
から放射状に配置された１つ以上の平面５３，６３を有
している。

【００５８】更に、図７に示す通り、着脱自在のサセプ
タ７９には、上面の周縁に二点鎖線で示した半導体ウエ
ハ７７が嵌り込むことのできる縁高部分７１が形成され
ている。その内側には、中心を同一とする複数の円帯状
の支持部７２を配置して備えている。即ち、二点鎖線で
示した半導体ウエハ７７の下面部に当接する支持部７２
は、ウエハ７７の下面部のほぼ中心から同心円状に配置
された１つ以上の平面７３を有している。

【００５９】また、着脱自在のサセプタとして円板形状
のものを使用しているが、これに限定されるものではな
い。図８では、着脱自在のサセプタ８９には、上面の周
縁に二点鎖線で示した半導体ウエハ８７が嵌り込むこと
のできる縁高部分８１が形成されている。その内側に
は、中心が貫通した貫通部８２により円環形状の（即ち
ドーナツ状の）支持平面８３を備えている。即ち、二点
鎖線で示した半導体ウエハ８７の下面部に当接する支持
部８２は、ウエハ８７の下面部の周囲を支える支持部８
２を有している。これによりサセプタ８９の軽量化が図
れる。

【００６０】このように、本発明の実施形態によれば、
シリコンウエハの搬入、サセプタへの設置、成長、及び
搬出は、着脱自在のサセプタごと一体に行われている。
ウエハ搬送手段としてのロボットハンド１は、シリコン
ウエハに直接接触することはないため、シリコンウエハ
にハンドリング時の接触によるキズ、汚れ等が生じるこ
とはない。また、シリコンウエハは、その全体が着脱自
在のサセプタで支持されているため、搬入、サセプタへ
の設置、搬出の動作中等のハンドリング時に、シリコン
ウエハに撓み、歪み等が生じることはない。

【００６１】尚、本実施形態では、着脱自在のサセプタ
として円板形状のものを使用しているが、これに限定さ
れるものではなく、軽量化を図るため、例えば、図８に
示したような円環形状の着脱自在のサセプタ、円管状が
同心状に複数連なった着脱自在のサセプタ等を使用する
ことができる。本実施形態では、エピタキシャル成長炉
として毎葉式炉を使用しているが、この他にも横型炉、
縦（ディスク）型炉、バレル炉等を使用できることはい
うまでもない。

【００６２】

【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、熱による
歪みの問題が生じ難く、また、エピタキシャル成長炉へ
の搬出入時には半導体搬送に伴う汚れ等の問題が生じ難
く、半導体ウエハの保管の際にも使用できるエピタキシ
ャル成長炉用サセプタを提供することができるという効
果がある。また、このエピタキシャル成長炉用サセプタ
は、特に大直径の半導体ウエハのエピタキシャル成長に
適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るエピタキシャル成長
炉用サセプタを用いたエピタキシャル成長装置の概略構
成図である。

【図２】本実施形態におけるエピタキシャルウエハ製造
の工程を示した工程図である。

【図３】図１で用いたエピタキシャル成長炉用サセプタ
の平面及び断面を示す説明図である。

【図４】エピタキシャル成長炉用サセプタの別の実施形
態の平面及び断面を示す説明図である。

【図５】エピタキシャル成長炉用サセプタの別の実施形
態の平面及び断面を示す説明図である。

【図６】エピタキシャル成長炉用サセプタの別の実施形
態の平面及び断面を示す説明図である。

【図７】エピタキシャル成長炉用サセプタの別の実施形
態の平面及び断面を示す説明図である。

【図８】エピタキシャル成長炉用サセプタの別の実施形
態の平面及び断面を示す説明図である。

【符号の説明】

１…ロボットハンド、 ３…エピタキシャル成長炉、 ５…ウエハカセット、 ６…ウエハ収納部、 ７ａ，７ｂ，７ｃ…ウエハ、 ９ａ，９ｂ，９ｃ…サセプタ、 １１…ウエハハンドリングチャンバー、 １３…サセプタ保持部、 １５…反応ガス注入口、 １７…反応ガス排気口 １９…赤外線ランプ、 ２１…回転シャフト、 ４１，５１，６１，７１，８１…縁高部分、 ４２，５２，６２，７２…支持部、 ８２…貫通部、 ４３，５３，６３，７３，８３…支持平面、 ４７，５７，６７，７７，８７…ウエハ、 ４９，５９，６９，７９，８９…サセプタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 和俊 東京都千代田区丸の内１−４−２ 株式会 社スーパーシリコン研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送手段によってエピタキシャル成長炉
   の外部から内部へ搬出入される半導体ウエハを所定位置
   に載置するサセプタであって、 このサセプタが、エピタキシャル成長炉から着脱自在に
   設置され、半導体ウエハを載置させたままエピタキシャ
   ル成長炉内に搬出入されることを特徴とするエピタキシ
   ャル成長炉用サセプタ。
2. 【請求項２】 前記サセプタの半導体ウエハの下面部に
   当接する支持部が、ウエハの下面の全てに当接する一平
   面を有することを特徴とする請求項１に記載のエピタキ
   シャル成長炉用サセプタ。
3. 【請求項３】 前記サセプタの半導体ウエハの下面部に
   当接する支持部が、ウエハの下面の一部に当接する平面
   を有することを特徴とする請求項１に記載のエピタキシ
   ャル成長炉用サセプタ。
4. 【請求項４】 前記サセプタの半導体ウエハの下面部に
   当接する支持部が、ウエハの下面部にほぼ均等に当接す
   る複数の平面を有することを特徴とする請求項３に記載
   のエピタキシャル成長炉用サセプタ。
5. 【請求項５】 前記サセプタの半導体ウエハの下面部に
   当接する支持部が、ウエハの下面部のほぼ中心から放射
   状に配置された１つ以上の平面を有することを特徴とす
   る請求項３に記載のエピタキシャル成長炉用サセプタ。
6. 【請求項６】 前記サセプタの半導体ウエハの下面部に
   当接する支持部が、ウエハの下面部のほぼ中心から同心
   円又は渦巻き状に配置された１つ以上の平面を有するこ
   とを特徴とする請求項３に記載のエピタキシャル成長炉
   用サセプタ。
7. 【請求項７】 エピタキシャル成長炉内に搬送される半
   導体ウエハを前記炉内の予め定められた位置に保持する
   ためのサセプタであって、 前記半導体ウエハを支持するための支持構造と、 前記支持構造により半導体ウエハを載置した状態で前記
   炉内の予め定められた取付け位置に着脱自在の保持され
   るための取付け手段と、 前記支持構造により半導体ウエハを載置した状態で前記
   エピタキシャル成長炉内の取付け位置と外部との間を移
   動させる搬送手段により保持可能な保持構造と、を備え
   たことを特徴とするエピタキシャル成長炉用サセプタ。
8. 【請求項８】 半導体ウエハを保持するサセプタを着脱
   自在に保持する装着手段と、 所定の搬送手段により半導体ウエハを載置した状態のサ
   セプタを炉の内外に搬出入可能な搬送出入口とを備えて
   いるエピタキシャル成長炉。