JPH0758041A

JPH0758041A - サセプタ

Info

Publication number: JPH0758041A
Application number: JP22670593A
Authority: JP
Inventors: Taira Shin; 平辛; Tateo Hayashi; 健郎林; Eiichi Sotodani; 栄一外谷; Yukio Ito; 幸夫伊藤; Takeshi Inaba; 毅稲葉; Katsuyuki Takamura; 勝之高村
Original assignee: TOKUYAMA CERAMICS CO Ltd; TOKUYAMA CERAMICS KK; Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: TOKUYAMA CERAMICS CO Ltd; TOKUYAMA CERAMICS KK; Coorstek KK
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1995-03-03

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、半導体ウエハの裏面に傷やはん点
状の跡が形成されたり、スリップ現象が生じたりするこ
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。【構成】半導体ウエハの平面部を支持するサセプタに
おいて、半導体ウエハを位置決め支持する座ぐり部を有
するサセプタ本体と、上記座ぐり部上に着脱自在に配置
され、その上に半導体ウエハを載置する支持部材から構
成され、かつ上記支持部材のソリ量が５００μｍ以下で
あ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
るためのサセプタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、蒸着膜（デポジション膜）などの
被膜を半導体ウエハの表面に形成するエピタキシャル工
程において、サセプタによって半導体ウエハを支持して
いる。

【０００３】次に説明するように、従来は、３種類のサ
セプタがそれぞれ使用されている。

【０００４】まず、図１８を参照して、第１の従来例に
ついて説明すると、サセプタ６１は、カーボンを基材６
１ａとし、その表面に炭化珪素（ＳｉＣ）質の被膜６１
ｂを有している。

【０００５】サセプタ６１には、座ぐり部６２が設けら
れている。座ぐり部６２の底面は、平面部６２ａと凹部
６２ｂから構成されている。半導体ウエハ６３は、その
裏面を下向きにして、座ぐり部６２の平面部６２ａに載
置されている。半導体ウエハ６３の裏面は、座ぐり部６
２の平面部６２ａと面接触している。

【０００６】次に、図１９（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７１は、カーボンを基材７
１ａとし、その表面にＳｉＣ（炭化珪素）被膜７１ｂ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７２の底面は、平面になるように研磨され
ている。

【０００７】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７１ｂ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。

【０００８】次に、図２０（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３の従来例に
ついて説明すると、サセプタ８１は、円板形状であり、
カーボンを基材８１ａとし、その表面にＳｉＣ被膜８１
ｂを有する。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８
３が設けられている。半導体ウエハ８４は、座ぐり部８
２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。

【０００９】

【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、座ぐり部６２の平面部６２ａをフラットにす
るために表面研磨しているが、座ぐり部６２を形成する
ときに生じる表面ひずみを完全に解消することはできな
い。そのため、平面部６２ａと半導体ウエハ６３を実質
的に面接触させることは困難である。

【００１０】しかも、半導体ウエハ６３の加熱処理を繰
り返し行うと、その熱履歴によって、サセプタ６１に反
りやひずみが生じて座ぐり部６２が変形し易い。それに
よって、座ぐり部６２の平面部６２ａと半導体ウエハ６
３の接触状態が、面接触ではなくて、角部での線接触あ
るいは点接触の状態になり易い。

【００１１】このような状態で加熱処理を行うと、半導
体ウエハ６３の裏面における熱応力が、線接触あるいは
点接触している部分に集中するので、半導体ウエハ６３
にスリップ現象が発生し易いという問題が生じる。

【００１２】この問題を解消するために、座ぐり部６２
の平面部６２ａを研磨加工することによって、前述の変
形をなくして面接触させることが提案されている。しか
しながら、その作業は困難なものであり、しかもその研
磨によってサセプタ表面の炭化珪素質の被膜が削れてカ
ーボンの基材が露出する危険があるので、前述の問題を
実用上充分に解消することはできない。

【００１３】また、前述の第２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。

【００１４】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。

【００１５】また、前述の第３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２の従来例にお
ける問題は解消されている。

【００１６】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。

【００１７】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たり、スリップ現象が生じたりする
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。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本願の第１発明は、半導体ウエハの平面部を支持
するサセプタにおいて、半導体ウエハを位置決め支持す
る座ぐり部を有するサセプタ本体と、上記座ぐり部上に
着脱自在に配置され、その上に半導体ウエハを載置する
支持部材から構成され、かつ上記支持部材のソリ量が５
００μｍ以下であることを特徴とするサセプタを要旨と
する。

【００１９】本願の第２発明は、半導体ウエハの平面部
を支持するサセプタにおいて、半導体ウエハを位置決め
支持する半径：ｎの座ぐり部を有するサセプタ本体と、
上記座ぐり部上に着脱自在に配置され、その上に半導体
ウエハを載置する支持部材から構成され、かつ上記支持
部材の外周半径が上記ｎより小さく内周半径が上記半径
ｎの５０〜９５％の範囲内である事を特徴とするサセプ
タ。を要旨とする。

【００２０】本願の第３発明は、半導体ウエハの平面部
を支持するサセプタにおいて、半導体ウエハを位置決め
支持する座ぐり部を有する主として炭素材料からなるサ
セプタ本体と、上記座ぐり部上に着脱自在に配置され、
その上に半導体ウエハを載置する炭化珪素、窒化珪素、
石英ガラスもしくはこれらの複合材より成る支持部材か
ら構成される事を特徴とするサセプタを要旨とする。

【００２１】

【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。

【００２２】図１および図２の２Ａを参照すると、支持
部材１は、円環形の板状であり、その一方の面が支持面
１ａである。図２の２Ｂ及び２Ｃは、それぞれ支持部材
１の反り量を誇張して示す。

【００２３】支持部材１の反り量は、５００μｍ以下で
あり、好ましくは１００μｍ以下であり、さらに好まし
くは、３０μｍ以下である。反り量とは、支持部材１の
厚さ方向に変形した寸法である。なお、図２の２Ｂおよ
び２Ｃに示すように単純な反りの場合は容易に測定でき
るが、単純でない反りの場合にはモワレ縞法による光学
式ウエハの反り測定装置により測定できる。

【００２４】図３および図４を参照すると、半導体ウエ
ハ２が、枚葉式のサセプタ１０によって支持されてい
る。枚葉式のサセプタ１０は、支持部材１およびサセプ
タ本体３から構成されている。枚葉式のサセプタとは、
半導体ウエハを１枚ずつ支持するサセプタである。

【００２５】半導体ウエハ２は、一部に切欠きを有する
円板形状であり、その表面２ａおよび裏面２ｂはそれぞ
れ平面状である。その直径は、８インチ（ｉｎｃｈ）で
あり（つまり、半径Ｒｗは１０１．６ｍｍ）、その厚さ
は、７２５μｍである。半導体ウエハ２の材質などにつ
いては、従来と同様である。

【００２６】サセプタ本体３は、カーボンを基材３ａと
し、その表面に高純度で緻密な炭化珪素質の被膜３ｂを
有している。

【００２７】サセプタ本体３は、直径２５０ｍｍの円板
形状であり、その上面３ｃに円形の座ぐり部４を有して
いる。座ぐり部４の半径ｎは、１０２．５ｍｍであり、
サセプタ本体３の上面３ｃから底ぐり部４の平面部４ａ
までの深さ（以下、座ぐり部４の深さという）は、９０
０μｍである。座ぐり部４の底面は、平面部４ａと凹部
４ｂから構成されている。

【００２８】支持部材１は、その支持面１ａを上向きに
して、座ぐり部４の平面部４ａに載置されている。支持
面１ａは、円環形の平面状であり、高い平坦性を有して
いる。

【００２９】サセプタ本体３は、主として炭素材料から
成る。例えば、炭素材を炭化珪素（ＳｉＣ）あるいは窒
化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）の被膜でコートしたものや、黒鉛
などである。このサセプタ本体３を高周波誘導加熱によ
り発熱させて、半導体ウエハを処理する場合に、支持部
材１の材質を炭化珪素、窒化珪素、石英ガラスもしくは
これらの複合材で構成することにより、例えばエピタキ
シャル工程においてウエハの均熱性が格段に向上する。

【００３０】支持部材１は、炭化珪素、窒化珪素、石英
ガラスもしくはこれらの複合材からなる。例えば、支持
部材１の材質は、次に示す材質１〜材質１１のいずれか
を採用できる。

【００３１】材質１．炭化珪素（ＳｉＣ）材質２．ＣＶＤ・ＳｉＣ膜から成る部材材質３．炭化珪素質の基材をＣＶＤ法によって炭化珪素
で被膜したもの（ＳｉＣ＋ＣＶＤ・ＳｉＣ膜）材質４．炭化珪素質の基材をＣＶＤ法によって窒化珪素
で被膜したもの（ＳｉＣ＋ＣＶＤ・Ｓｉ₃Ｎ₄膜）材質５．炭化珪素質の基材をＣＶＤ法によって石英ガラ
ス（ＳｉＯ₂）で被膜したもの（ＳｉＣ＋ＣＶＤ・Ｓｉ
Ｏ₂膜）材質６．窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）材質７．ＣＶＤ・Ｓｉ₃Ｎ₄膜から成る部材材質８．窒化珪素質の基材をＣＶＤ法によって窒化珪
素で被膜したもの（Ｓｉ₃Ｎ₄＋ＣＶＤ・Ｓｉ₃Ｎ
₄膜）材質９．窒化珪素質の基材をＣＶＤ法によって炭化珪
素で被膜したもの（Ｓｉ₃Ｎ₄＋ＣＶＤ・ＳｉＣ膜）材質１０．窒化珪素質の基材をＣＶＤ法によって石英ガ
ラスで被膜したもの（Ｓｉ₃Ｎ₄＋ＣＶＤ・ＳｉＯ
₂膜）材質１１．石英ガラス（ＳｉＯ₂）半導体ウエハ２は、その表面２ａを上向きにして、支持
部材１の支持面１ａ上に載置されている。支持部材１の
弾性によって、支持部材１の支持面１ａと半導体ウエハ
２の裏面２ｂが、面接触している。つまり、支持面１ａ
は、半導体ウエハ２の裏面２ｂの形状に追従するように
変形する。

【００３２】半導体ウエハ２の裏面２ｂの高さ（上下方
向の位置）が、サセプタ本体３の上面３ｃの高さより高
くならないように、座ぐり部４の深さおよび支持部材１
の厚さを設定する。

【００３３】サセプタ１０は、エピタキシャル工程で使
用される気相成長装置（図示せず）に備えられる。サセ
プタ１０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。次に、エピタキシャル工程について
説明する。

【００３４】気相成長装置は、誘導加熱機構（図示せ
ず）を備えている。半導体ウエハ２をサセプタ１０によ
って支持した状態で、誘導加熱機構によって、サセプタ
本体３を加熱する。サセプタ本体３からの熱伝導によっ
て、半導体ウエハ２を加熱する。

【００３５】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２の表面２ａ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。

【００３６】次に、支持部材１について詳しく説明す
る。

【００３７】支持部材１は、単一種類の材質から構成さ
れるのが好ましい。さらに好ましくは、支持部材１の材
質は、炭化珪素（ＳｉＣ）あるいは窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ
₄）であり、例えば前述の材質１、２、６あるいは７で
ある。

【００３８】前述の材質２あるいは材質７で形成された
支持部材１は、ＣＶＤ法（化学気相法）を利用した製造
方法によって製造される。材質２の製造方法について次
に詳しく説明する。

【００３９】まず、ＣＶＤ法によって第１コーティング
膜を形成する。すなわち、反応炉内でリング形状のカー
ボンの基材を加熱し、その表面に、水素ガスをキャリア
ガスとしてトリクロルメチルシランを供給して、炭化珪
素の第１コーティング膜を気相成長させる。基材の表面
は、円環形の平らな面である。

【００４０】次に、カーボンの基材を、酸化雰囲気中で
約８００℃の温度に加熱することによって、焼き抜いて
除去し、第１コーティング膜を、リング形状の単体にす
る。この第１コーティング膜の焼き抜き面（基材を焼き
抜いた面）に、第１コーティング膜と同様にして炭化珪
素質の第２コーティング膜を形成する。

【００４１】次に、これらの２つのコーティング膜のう
ちのいずれか一方の表面を研磨して、１００μｍの厚さ
の支持部材１を得る。なお、研磨された一方の表面が、
支持面１ａである。

【００４２】第１コーティング膜および第２コーティン
グ膜の形成方法は、前述のＣＶＤ法に限らず、その他の
従来のＣＶＤ法を採用できる。材質７の製造方法は、材
質２の製造方法と同様である。

【００４３】前述の材質１で支持部材１を形成する場合
は、このようなＣＶＤ法を利用した製造方法ではなく、
その他の従来の炭化珪素材の製造方法によって製造す
る。例えば、高純度の炭化珪素粉を成形・焼成し、スラ
イス・研磨等を施すことによって、支持部材１を製造で
きる。ただし、この場合は、前述のＣＶＤ法を利用した
製造方法の場合と比較して、支持部材１の純度が低い。
前述の材質６の場合についても、同様である。

【００４４】前述の材質３、４、５、８、９あるいは１
０の製造方法について説明する。

【００４５】炭化珪素質あるいは窒化珪素質の基材を製
造し、その基材の全面にＣＶＤ法によってコーティング
膜を形成して、支持部材を得る。このコーティング膜の
材質は、炭化珪素、窒化珪素あるいは石英ガラスであ
る。

【００４６】基材は、従来の製造方法によって製造され
る。例えば、高純度の炭化珪素粉をリング形状に成形・
焼成し、スライス・研磨等を施すことによって製造す
る。また、ＣＶＤ法は、従来のＣＶＤ法を採用できる。

【００４７】支持部材１の厚さは、好ましくは５０μｍ
〜１０００μｍの範囲内であり、より好ましくは７０μ
ｍ〜４００μｍの範囲内であり、さらに好ましくは７０
μｍ〜１５０μｍの範囲内である。このように支持部材
１の厚さを設定することにより、支持部材１に適当な弾
性と強度を持たせることができる。それによって、サセ
プタ３の座ぐり部４に表面ひずみがある場合でも、前述
のように支持面１ａと半導体ウエハ２の裏面２ｂを面接
触させることができる。しかも、表面研摩などの作業に
おける支持部材１のハンドリング（取り扱い性）を向上
させて、支持部材１の表面研磨を容易に行うことができ
る。したがって、支持部材１を安定して供給（製造）す
ることができる。

【００４８】支持部材１の支持面１ａの表面粗さＲａ
（中心線平均粗さ）は、好ましくは２０μｍ以下であ
り、より好ましくは１μｍ以下である。このようにする
と、支持面１ａにおける凹凸の差が小さいので、半導体
ウエハ２の裏面２ｂと支持面１ａが実質的に面接触す
る。表面粗さＲａが２０μｍを超えると、支持面１ａに
おける凹凸の差が大きいので、半導体ウエハ２の裏面２
ｂと支持面１ａの接触状態が、支持面１ａの凸部分にお
ける点接触になり、実質的に面接触にはならない。その
ため、半導体ウエハ２を加熱処理するときに、その裏面
２ｂにおいて、点接触部に熱応力が集中してスリップ現
象が発生し易くなる。

【００４９】半導体ウエハ２の裏面２ｂにおける支持部
材１の内周の内側に対応する部分が、支持部材１と接触
せずに、支持部材１によってサセプタ本体３から所定の
間隔で配置されるので、サセプタ本体３から半導体ウエ
ハ２に対する熱伝導を均一にすることができる。

【００５０】支持部材１の外周の半径Ｒ₁は、座ぐり部
４の半径ｎより小さい。

【００５１】支持部材１の内周の半径Ｒ₂は、好ましく
は座ぐり部４の半径ｎに対して５０％〜９５％の範囲内
の長さであり、より好ましくは６０％〜７５％の範囲内
の長さである。５０％未満である場合は、サセプタ本体
３から半導体ウエハ２に対する熱伝導が不均一になり易
い。９５％を超える範囲である場合は、支持部材１の半
径方向の幅（支持部材１の外周の半径Ｒ₁と内周の半径
Ｒ₂の差Ｒ₁−Ｒ₂）が、座ぐり部４の半径ｎに対して
５％未満の長さになるので、支持部材１の強度が不充分
になり易い。

【００５２】支持部材１の半径方向の幅は、好ましくは
座ぐり部４の半径ｎに対して５％〜２５％の範囲内であ
り、より好ましくは５％〜１５％の範囲内である。５％
未満の場合は、前述のように支持部材１の強度が不充分
である。しかも、支持部材１と半導体ウエハ２の接触面
積が小さいので、スリップ現象が発生し易く、この点で
実質的に線接触している場合と同じである。２５％を超
えると、支持部材１が弾性変形しにくいので、半導体ウ
エハ２の裏面２ａに対する追従性がよくない。したがっ
て、安定した面接触状態にならない。

【００５３】次に、この第１実施例によるサセプタを用
いて行った実験について説明する。

【００５４】支持部材を、前述のＣＶＤ法を用いた製造
方法によって製造した。第１コーティング膜および第２
コーティング膜の厚さは、それぞれ約７０μｍであっ
た。第２コーティング膜を研磨して支持面にした。

【００５５】支持部材の外周の半径は７６．５ｍｍであ
り、内周の半径は６６．５ｍｍであり、半径方向の幅は
１０ｍｍであり、厚さは１００μｍであり、材質は炭化
珪素であった。支持部材の支持面の表面粗さＲａは１μ
ｍであった。

【００５６】その他の構成については、前述と同様にし
た。

【００５７】前述のエピタキシャル工程を、５００回繰
り返した。半導体ウエハの歩留りは、９９．５％であっ
た。

【００５８】比較例前述の第１実施例において、支持部材を用いず、サセプ
タ本体の座ぐり部の底面の平面部に直接的に半導体ウエ
ハを載置した。

【００５９】その他の構成については、前述の第１実施
例と同様にした。

【００６０】前述の実験と同様に、エピタキシャル工程
を５００回繰り返した。半導体ウエハの歩留りは、９５
％であった。

【００６１】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。

【００６２】リング形状のカーボン製の基材を製造し、
その基材の全面にコーティング膜を形成して、支持部材
を得る。このコーティング膜は、従来のＣＶＤ法によっ
て形成される。

【００６３】コーティング膜の材質は、好ましくは、炭
化珪素あるいは窒化珪素である。

【００６４】その他の構成については、前述の第１実施
例と同様である。

【００６５】基材とコーティング膜の熱膨張係数が互い
に異なるので、前述の第１実施例と比較して、熱履歴に
よるひずみや反りが支持部材に生じ易い。

【００６６】このようなひずみや反りが生じて、支持部
材が不良になったときは、支持部材だけを交換すればよ
い。

【００６７】第３実施例本発明の第３実施例によるサセプタについて説明する。

【００６８】図５を参照すると、支持部材１１に、スリ
ット１１ａが設けられている。スリット１１ａは、支持
部材１１の内周から外周にわたって半径方向に形成され
ている。つまり、支持部材１１は略Ｃ字形の板状であ
る。

【００６９】その他の構成については、前述の第１実施
例あるいは第２実施例と同様である。

【００７０】スリット１１ａの円周方向の幅は、０．１
〜１．０ｍｍが好ましい。

【００７１】支持部材１１が加熱されたときに、その円
周方向の熱膨張によって生じる応力がスリット１１ａの
分だけ緩和されるので、熱膨張による支持部材１１の破
損を防止できる。

【００７２】第４実施例本発明の第４実施例によるサセプタについて説明する。

【００７３】図６および図７を参照すると、支持部材２
１の支持面２１ａに１６本のガス放出用溝２１ｂが形成
されている。その他の構成については、前述の第１実施
例あるいは第２実施例と同様である。

【００７４】ガス放出用溝２１ｂは、それぞれ支持部材
２１の内周から外周にわたって設けられ、半径方向に沿
った形状である。ガス放出用溝２１ｂの幅は、０．５×
１．０ｍｍであり、また深さは、０．０５〜０．２ｍｍ
である。

【００７５】ガス放出用溝２１ａは、支持部材２１の中
心２１ｃに関して２本ずつ互いに点対称に設けられてい
る。しかも、円周方向に等間隔に設けられている。

【００７６】支持部材２１の支持面２１ａに半導体ウエ
ハを載置するときに、ガス放出用溝２１ｂによって空気
抜きをスムースに行えるので、半導体ウエハの載置を安
定して行って、半導体ウエハに傷がつくことを防止でき
る。

【００７７】第５実施例本発明の第５実施例によるサセプタについて説明する。

【００７８】図８を参照すると、サセプタ本体１３の座
ぐり部１４の底面は平面状になっている。その他の構成
については、第１実施例ないし第４実施例のいずれかと
同様である。

【００７９】本発明は、前述の第１実施例ないし第５実
施例に限定されるものではない。

【００８０】例えば、サセプタ本体は、前述のものに限
らず、従来のサセプタを採用できる。この場合、必要に
応じて、座ぐり部の深さを支持部材の厚さなどに応じて
適当に設定するとよい。材質も種々のものが採用でき
る。また、枚葉式に限らない。

【００８１】また、スリットは、前述のものに限らず、
支持部材の半径方向に対して傾斜するように設けてもよ
い。

【００８２】また、ガス放出用溝は、前述のものに限ら
ず、支持部材の半径方向に対して傾斜するように設けて
もよい。また、その数も、前述の１８本に限らないが、
偶数であることが好ましい。この場合も、ガス放出用溝
を、２本ずつ、支持部材の中心に関して点対象に設ける
とよい。

【００８３】また、ガス放出用溝を、支持部材の支持面
ではなく、その裏面に形成してもよい。あるいは、支持
面およびその裏面の両方に形成してもよい。

【００８４】また、誘導加熱機構に限らず、その他の加
熱機構、例えばランプ加熱装置を採用できる。

【００８５】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。

【００８６】第６実施例図９を参照して、本発明の第６実施例によるサセプタに
ついて説明する。

【００８７】このサセプタは、サセプタ本体３０および
支持部材４０から構成されている。

【００８８】サセプタ本体３０は、高周波誘導発熱材
料、例えば黒鉛で形成されており、高周波によって発熱
する。

【００８９】支持部材４０は、高周波によって発熱しな
い材料、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）または窒化珪素（Ｓ
ｉ₃Ｎ₄）で形成されている。

【００９０】これに限らず、サセプタ３０および支持部
材４０のそれぞれの材質は、前述の第１実施例と同様の
ものを採用できる。

【００９１】サセプタ本体３０は、ほぼ円板形状であ
る。サセプタ本体３０の一方の面には、複数（例えば１
２個）の円形の座ぐり部３１が、円周に沿って設けられ
ている。

【００９２】図９には、サセプタ本体３０の一部分が示
されている。

【００９３】座ぐり部３１には、それぞれ支持部材４０
が載置されている。支持部材４０は、試料基板３２を支
持するためのものであり、その形状は、リング形状など
種々の形状を採用できる。

【００９４】まず、支持部材４０が、リング形状である
場合について説明する。

【００９５】試料基板３２の裏面が座ぐり部３１の底面
４３と接触しないように、試料基板３２は、支持部材４
０により支持される。この状態で、前述の第１実施例と
同様の気相成長を行う。

【００９６】試料基板３２の直径は、座ぐり部３１の直
径より小さい。試料基板３２は、凹状の座ぐり部３１内
に位置し、気相成長中に安定して支持される。

【００９７】試料基板３２は、例えば半導体ウエハであ
る。

【００９８】次に、図１０を参照して、支持部材４０
が、前述の図９に示した支持部材の一部分に対応する形
状の小片である場合について説明する。

【００９９】座ぐり部１１には、ぞれぞれ３個の支持部
材４０が載置されている。それらの支持部材４０は、座
ぐり部３１の周縁に沿って互いにほぼ等間隔に配置され
ている。試料基板３２は、３個の支持部材４０により支
持される。この支持状態を安定させるために、支持部材
４０の個数を、３個以上にしてもよい。

【０１００】また、支持部材は周縁に沿って配置する限
定がない。支持部材の所定の円周は好ましくは座ぐり部
３１の半径の７０％にする。

【０１０１】次に、座ぐり部３１の底面４３について説
明する。

【０１０２】試料基板３２が気相成長においてたわむ場
合に、その試料基板３２のたわみ曲面に応じた形状に、
座ぐり部３１の底面４３を形成することが好ましい。そ
れによって、たわんだ試料基板３２と座ぐり部３１の底
面４３との間に、一定の幅δのギャップ４１（間隙）が
形成される。このように気相成長において、ギャップ４
１を試料基板３２の全面にわたって均一にするので、ギ
ャップ４１の中のガスによる熱伝導が均一になる。

【０１０３】試料基板３２のたわみ量が小さい（例え
ば、十数μｍ）場合は、図１１に示すように、座ぐり部
３１の底面４３を平面形状にしてもよい。この場合、サ
セプタの座ぐり加工を容易に行うことができる。

【０１０４】好ましくは、座ぐり部３１の底面４３を、
図１２に示すように、球面形状にするとよい。試料基板
３２のたわみ曲面は、近似的に球面である。前述のたわ
み曲面に応じた形状の座ぐり加工と比較して、球面座ぐ
りの加工は、比較的に容易である。この場合、底面４３
の球面の半径Ｒは、次の式により決定される。

【０１０５】Ｒ＝（ｒ²＋ｄ²）／（２ｄ）ここで、ｒは、試料基板３２の半径であり、ｄは、試料
基板３２のたわみ量である。

【０１０６】ギャップ４１の幅δは、試料基板３２と座
ぐり部３１の底面４３の上下方向の距離である。

【０１０７】ギャップ４１の幅δ（座ぐり部３１の底面
４３が球面形状である場合は、底面４３の周縁における
ギャップ４１の幅δ）は、座ぐり部３１の底面２３の加
工公差より大きな値にする。ただし、この幅δが、大き
過ぎると、試料基板３２の加熱効率が下がると同時に、
支持部４０の近傍の試料基板３２の受熱とその他の部分
の受熱のバランスを取ることが難しくなる。したがっ
て、幅δを、底面４３の寸法公差に対して、数μｍから
数十μｍの範囲内の値だけ大きな値にすることが好まし
い。

【０１０８】次に、支持部材４０の半径方向の断面形状
について説明する。高周波によってサセプタ本体３０を
加熱する場合、ギャップ４１により、ギャップ４１に対
応する範囲の試料基板３２の温度は座ぐり部３１の底面
４３の温度より低くなる。これらの温度差を、ΔＴとす
る。試料基板３２の面内温度分布を小さくすることが好
ましい。したがって、支持部材４０の熱流束とギャップ
４１の熱流束が一致するように、支持部材４０の熱伝導
率と断面形状を決定する。支持部材４０の高さｈがギャ
ップ４１の幅δより大きい場合は、座ぐり部品３１の底
面４３に溝を設けて、その溝に支持部材４０を載置す
る。

【０１０９】支持部材４０を載置するための溝の深さδ
₁は、サセプタ３０の厚さに応じて上限がある。また、
加工方法による制約や強度を得るための制約があるの
で、支持部品４０の寸法に下限がある。従って、このよ
うな寸法の範囲内で、具体的な使用環境に応じて支持部
材４０の断面形状を調節する。

【０１１０】例えば、支持部材４０の断面形状を、図１
３ないし図１７にそれぞれ示すような形状にする。これ
らの形状について次に説明する。

【０１１１】まず、図１３を参照すると、支持部材４０
の半径方向の断面形状は、四角形であり、完全に座ぐり
部３１の底面４３の溝と嵌合する形状である。支持部材
４０の半径方向の幅ｂは、溝の幅と等しい。この場合、
支持部材４０は、その底面だけでなく、その両側面にお
いてもサセプタ本体３０から接触伝熱を受ける。

【０１１２】次に、図１４を参照すると、支持部材４０
の半径方向の幅ｂは、溝の幅ｂ₁よりも小さい。支持部
材４０の両側面は、サセプタ本体３０から離れている。
この場合、支持部材４０の両側面は、サセプタ本体３０
から接触伝熱を受けない。したがって、前述の図１３に
示す形状の支持部材に比べて、この形状の支持部材４０
は、小さな高さｈで、支持部材４０の上面と下面の温度
差を小さくすることができる。

【０１１３】次に、図１５を参照すると、支持部材４０
の両側面の下端にそれぞれ半径方向に突起する形状のリ
ブが設けられている。リブが設けられている部分の半径
方向の幅ｂ₁は、溝の幅と同じであり、その他の部分の
半径方向の幅ｂは溝の幅より小さい。リブを設けること
によって、支持部材４０を、安定的に溝に嵌合できる。
前述の図１４に示す支持部材と比較して、この支持部材
４０は、安定性に関して改善されている。

【０１１４】次に、図１６を参照すると、支持部材４０
の半径方向の断面形状は円形である。前述の図１３ない
し図１５に示した支持部材と比較して、この形状の支持
部材４０の受熱面積は、最小であるので、小さな高さｈ
で、支持部材４０の上部の接触面と下部の接触面の温度
差を、小さくすることができる。

【０１１５】次に、図１７を参照すると、２段の上部表
面を有する支持部材４０が示されている。支持部材４０
の上部表面の段部に試料基板３２が載置されている。支
持部材４０の段部によって、サセプタ本体３０から試料
基板３２の外周側面への伝熱を遮断している。

【０１１６】本発明は、この第６実施例に限定されるも
のではない。例えば、サセプタの形状は、前述のものに
限定されず、その他の種々の形状を採用できる。

【０１１７】また、このサセプタは、特に高周波による
加熱に適用することが好ましいが、これに限定されるこ
となく、その他の加熱、例えば赤外線ランプによる加熱
にも適用できる。

【０１１８】また、サセプタ本体および支持部材の材質
は、前述のものに限定されず、その他の種々の材質を採
用できる。

【０１１９】

【発明の効果】本願の第１発明ないし第３発明のいずれ
かによれば、支持部材が座ぐり部の上に固定されずに載
置されるので、半導体ウエハの加熱処理によって、座ぐ
り部に反りやひずみが生じた場合でも、支持部材と半導
体ウエハの平面部を安定した状態で接触させることがで
きる。

【０１２０】本願の第１発明によれば、従来の如くサセ
プタ本体に座ぐり部を形成していたものに比べ、平坦性
の高い（ソリ量の少ない）ウエハ支持部を、格段に容易
に形成することが可能である。それによって、半導体ウ
エハのエピタキシャル工程における歩留りを各段に向上
させることができる。さらに、半導体ウエハの加熱処理
を繰り返し行った場合に、サセプタ本体の座ぐり部に反
り等が発生したとしても、サセプタ本体を交換すること
なく支持部材の交換によって対応できる。なお、本発明
は、高周波誘導加熱及びランプ加熱いずれにおいても効
果を奏する。

【０１２１】また、本願の第２発明によれば、サセプタ
が半導体ウエハを支持した状態で、支持部材の内周の内
側において半導体ウエハの平面部がサセプタと接触しな
いので、半導体ウエハを加熱処理する場合に、半導体ウ
エハ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。

【０１２２】さらに、支持部材の内周半径により、半導
体ウエハの変形を最小に抑制できる。例えば、エピタキ
シャル工程でのウエハの変形（ソリ）を最小に抑制でき
る。これにより、エピタキシャル工程後の冷却（室温）
において、ウエハ表面に形成されたシリコン（Ｓｉ）エ
ピタキシャル膜にひっぱり応力が働くことを防止して、
クラックが生ずることを防止できる。

【０１２３】また、本願の第３発明によれば、サセプタ
本体が、主として炭素材料から成り、支持部材の材質が
炭化珪素、窒化珪素、石英ガラスもしくはこれらの複合
材で構成されるので、例えばエピタキシャル工程におい
てサセプタ本体を高周波誘導加熱により発熱させて、半
導体ウエハを処理する場合に、ウエハの均熱性を格段に
向上することができる。

【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の支持部材
を示す平面図。

【図２】図１に示した支持部材のＡ−Ａ線に沿った断面
図。

【図３】本発明の第１実施例によるサセプタを示す平面
図。

【図４】図３に示したサセプタのＢ−Ｂ線に沿った断面
図。

【図５】本発明の第３実施例によるサセプタの支持部材
を示す平面図。

【図６】本発明の第４実施例によるサセプタの支持部材
を示す平面図。

【図７】図６に示した支持部材のＣ−Ｃ線に沿った断面
図。

【図８】本発明の第５実施例によるサセプタを示す断面
図。

【図９】本発明の第６実施例によるサセプタを部分的に
示す平面図。

【図１０】３個の支持部材を備えたサセプタを部分的に
示す平面図。

【図１１】図９に示したＤ−Ｄ線、あるいは図１０に示
したＥ−Ｅ線に沿った断面図。

【図１２】球面形状の座ぐり部の底面を備えたサセプタ
を示す部分断面図。

【図１３】座ぐり部の溝に完全に嵌合する支持部材を備
えたサセプタを示す部分断面図。

【図１４】支持部材の両側面とサセプタ本体が接触しな
いサセプタを示す部分断面図。

【図１５】リブを有する支持部材を備えたサセプタを示
す部分断面図。

【図１６】円形の断面形状を有する支持部材を備えたサ
セプタを示す部分断面図。

【図１７】段部を有する支持部材を備えたサセプタを示
す部分断面図。

【図１８】第１の従来例のサセプタを示す断面図。

【図１９】第２の従来例のサセプタを示す断面図。

【図２０】第３の従来例のサセプタを示す断面図。

【符号の説明】

１，１１，２１支持部材１ａ支持面２半導体ウエハ３サセプタ本体４座ぐり部１０サセプタ１１ａスリット２１ｂガス放出用溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｎ (72)発明者林健郎神奈川県秦野市曽屋30番地東芝セラミックス株式会社開発研究所内 (72)発明者外谷栄一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 (72)発明者稲葉毅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)発明者高村勝之山口県徳山市大字徳山字江口開作8231−５徳山セラミックス株式会社内

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サセプ
タにおいて、半導体ウエハを位置決め支持する座ぐり部
を有するサセプタ本体と、上記座ぐり部上に着脱自在に
配置され、その上に半導体ウエハを載置する支持部材か
ら構成され、かつ上記支持部材のソリ量が５００μｍ以
下であることを特徴とするサセプタ。
【請求項２】半導体ウエハの平面部を支持するサセプ
タにおいて、半導体ウエハを位置決め支持する半径：ｎ
の座ぐり部を有するサセプタ本体と、上記座ぐり部上に
着脱自在に配置され、その上に半導体ウエハを載置する
支持部材から構成され、かつ上記支持部材の外周半径が
上記ｎより小さく内周半径が上記半径ｎの５０〜９５％
の範囲内である事を特徴とするサセプタ。
【請求項３】半導体ウエハの平面部を支持するサセプ
タにおいて、半導体ウエハを位置決め支持する座ぐり部
を有する主として炭素材料からなるサセプタ本体と、上
記座ぐり部上に着脱自在に配置され、その上に半導体ウ
エハを載置する炭化珪素、窒化珪素、石英ガラスもしく
はこれらの複合材より成る支持部材から構成される事を
特徴とするサセプタ。