JP2004128271A - サセプタ - Google Patents

Abstract

【課題】スリップの発生を確実に防ぐことができ、ウエハとの接触面積を小さくすることができ、しかも加工が容易であり、寿命を長くすることができるサセプタを提供する。
【解決手段】本体１１と、本体１１に設けられたウエハＷを保持するための保持部とからなるサセプタ１０であって、本体１１に、その上面と底面との間を貫通する貫通孔１１ｈ　が形成されており、保持部１２が、その内端が、本体１１の貫通孔１１ｈ　の内面から貫通孔１１ｈ　の中心に向けて突出するように設けられており、保持部１２の突出長さが、本体１１の貫通孔１１ｈ　の半径よりも短い。ウエハＷの裏面と保持部上面との間に空気の流れが発生しないから、スリップが発生することを確実に防ぐことができる。ウエハＷを均一に加熱することができるし、ウエハＷにおいてエピタキシャル成長膜が形成される部分を多くすることができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サセプタに関する。さらに詳しくは、半導体基板（ウエハ）に有機金属をエピタキシャル成長（Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｎ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ＭＯＣＶＤ）させる際に使用するサセプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４（Ａ）に示すように、半導体基板（ウエハ）に有機金属をエピタキシャル成長（Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｎ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ＭＯＣＶＤ）させる際に使用するサセプタ１００　には、その本体１０１　に、上面から凹んだ座ぐり部１０２　が形成されており、この座ぐり部１０２　内にウエハＷを配置した状態でウエハＷ表面にエピタキシャル成長膜が形成される。
ところが、このサセプタ１００　の座ぐり部１０２　にウエハＷを載置する際に、座ぐり部１０２　の底面とウエハＷ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。すると、ウエハＷがその空気の上に浮いたり滑ったり（以下、単にスリップという）するので、スリップした状態でウエハＷが座ぐり部１０２　の底面に接触すれば、ウエハＷの裏面が傷つくという問題が生じる。
また、ウエハＷは、その裏面全体が座グリ部１０２　の底面と接触する。すると、ウエハＷと座グリ部１０２　の底面との接触状態によって両者の間の熱伝導状態が変化してしまうので、ウエハＷの加熱状態を均一にすることが困難であるという問題がある。
【０００３】
上記のごとき問題を解決するサセプタとして、以下に示す従来例１のサセプタ（特許文献１参照）や従来例２のサセプタ（特許文献２参照）がある。
図５に示すように、従来例１のサセプタは、本体１２０　に形成されたザグリ１２１　の底面に、リング状の突起部１２２　が形成されたものである。また、図６に示すように、従来例２のサセプタは、本体１３０　に形成された座ぐり部１３１　の底面に、所定の円周１３５　に沿って支持部１３３　が形成されたものである。
従来例１のサセプタおよび従来例２のサセプタによれば、ウェハＷは突起部１２２　や支持部１３３　の頂点とだけ接触するから、ウェハＷとサセプタとの接触面積を小さくすることができる。よって、サセプタとの接触によるウエハＷ局部加熱を極めてわずかに押えられ、スリップの発生も押えることができる。
【特許文献１】
特開平５−２３８８８２号公報
【特許文献２】
特開平７−５８０３９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、従来例１のサセプタ、従来例２のサセプタは、いずれもカーボン製であり、ウエハＷを支持するための突起部１２２，１３２　が、本体１２０，１３０　と一体で形成されている。しかも、ウエハＷとの接触面積を小さくするために、突起部１２３，１３２　はその頂点ができるだけ細くなるように形成されている。ところが、カーボンは非常に脆いため、上記のごとき加工を行うのは非常に困難であり、サセプタが非常に高価になるという問題がある。
また、突起部１２２，１３２　は細いから破損しやすいので取扱いが難しいし、突起部１２２，１３２　が本体１２０，１３０　と一体に成形されているから、もし突起部１２２，１３２　が破損してしまえは、サセプタの本体１２０，１３０　に全く破損等がなくてももサセプタ全体を交換しなければならない。そして、上述したようにサセプタは非常に高価であるから、ランニングコストが高くなるという問題がある。
さらに、従来例１のサセプタおよび従来例２のサセプタのように、たとえ突起部１２２，１３２　でウエハＷを支持するようにしたとしても、ウエハＷの裏面とザグリ１２１，１３１　底面との間には必ず空気の層が存在するから、空気の流れによるスリップを完全に防ぐことは困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑み、スリップの発生を確実に防ぐことができ、ウエハとの接触面積を小さくすることができ、しかも加工が容易であり、寿命を長くすることができるサセプタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１のサセプタは、本体と、該本体に設けられたウエハを保持するための保持部とからなるサセプタであって、前記本体に、その上面と底面との間を貫通する貫通孔が形成されており、前記保持部が、その内端が、前記本体の貫通孔の内面から該貫通孔の中心に向けて突出するように設けられており、前記保持部の突出長さが、前記本体の貫通孔の半径よりも短いことを特徴とする。
請求項２のサセプタは、請求項１記載の発明において、前記保持部が、複数の突起状部材によって形成されていることを特徴とする。
請求項３のサセプタは、請求項１記載の発明において、前記保持部が、前記本体の貫通孔の内面全周に形成されていることを特徴とする。
請求項４のサセプタは、請求項１記載の発明において、前記保持部が、前記本体に対して着脱可能に設けられていることを特徴とする。
請求項５のサセプタは、請求項４記載の発明において、前記保持部が、固定部材によって前記本体に取り付けられており、前記保持部、前記本体および前記固定部材の素材が、全て同じであることを特徴とする。
請求項６のサセプタは、請求項５記載の発明において、前記保持部、前記本体および前記固定部材の素材が、カーボンであることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明によれば、保持部の内端と本体の貫通孔の内面との間の距離が、本体の貫通孔の中心軸から貫通孔の内面までの距離よりも短いので、保持部にウエハを保持させたときに、ウエハ裏面と保持部との間に空気の層ができない。よって、ウエハの裏面と保持部上面との間に空気の流れが発生しないから、スリップが発生することを確実に防ぐことができる。しかも、ウエハと保持部、つまりウエハとサセプタとの接触面積も少なくなるから、ウエハを均一に加熱することができるし、ウエハにおいてエピタキシャル成長膜が形成される部分を多くすることができる。
請求項２の発明によれば、ウエハとサセプタとの接触面積をさらに少なくすることができるから、ウエハをより均一に加熱することができるし、ウエハにおいてエピタキシャル成長膜が形成される部分をさらに多くすることができる。
請求項３の発明によれば、保持部がウエハの外周端部全体と接触するから、ウエハを安定した状態で保持することができる。
請求項４の発明によれば、保持部が本体に対して着脱可能であるから、保持部が破損した場合には、保持部のみを交換すれば、本体はそのまま使用することができる。逆に、本体が破損した場合には、本体のみを交換すれば保持部はそのまま使用することができる。よって、損傷した部材だけを交換すればよいから、サセプタの寿命を長くすることができるし、ランニングコストを安くすることができる。また、本体および保持部を別々に加工することができるから、本体および保持部の形状の自由度を高くすることができる。しかも、本体や保持部の素材が脆性材料であっても加工が容易になるから、材料の歩留まりを向上させることができる。
請求項５の発明によれば、保持部、本体および固定部材の素材が、全て同じであるから、サセプタが加熱されたときに各部材をほぼ同じ割合で変形させることができる。よって、サセプタが加熱されたときに、保持部と固定部材との連結部分、本体と固定部材との連結部分が割れたり、互いの連結が外れたりすることを防ぐことができる。
請求項６の発明によれば、各部材の素材がカーボンであるから、ＭＯＣＶＤ用のサセプタとして使用することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本実施形態のサセプタ１０の説明図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は底面図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１および図２において、符号１１は、本実施形態のサセプタ１０の本体を示している。この本体１０は、円筒状に形成された部材であり、その上面と底面との間を貫通する貫通孔１１ｈ　が形成されている。
なお、本体１０の貫通孔１１ｈ　は円形断面に形成されているが、貫通孔１１ｈ　の断面形状は円形に限られず、ウエハＷを収容することができる形状であればどのような形状でもよい。
【０００９】
図１に示すように、前記本体１１の底面には、４つの溝１１ｇ　が形成されている。この４つの溝１１ｇ　は、その軸方向が本体１１の貫通孔１１ｈ　の中心軸を通るように形成されている。各溝１１ｇ　には、棒状の保持部１２が、ボルト１３によって着脱可能に取り付けられている。この保持部１２は、溝１１ｇ　に取り付けた状態において、その内端が、本体１１の貫通孔１１ｈ　の内面から貫通孔１１ｈ　の中心に向けて突出するように、それぞれ取り付けられている。つまり、本体１１の貫通孔１１ｈ　の内面には、保持部１２によって突起が形成されるのである。
そして、保持部１２は、その突出長さ、つまり貫通孔１１ｈ　の半径方向における貫通孔１１ｈ　の内面から保持部１２の内端までの長さＬ１が、本体１１の貫通孔１１ｈ　の半径よりも短くなるように形成されている。しかも、保持部１２は、本体１１の貫通孔１１ｈ　の中心軸から保持部１２の内端までの長さＬ２がウエハＷの半径よりも短くなるように形成されている。
【００１０】
このため、４つの保持部１２の内端部上にウエハＷを載せると、４つの保持部１２によってウエハＷを保持することができる。しかも、保持部１２の突出長さＬ１が本体１１の貫通孔１１ｈ　の半径よりも短いので、４つの保持部１２の内端間には、本体１１の上面と底面との間を連通する連通空間が形成されている。よって、ウエハＷを４つの保持部１２の内端部上に載せたときに、ウエハＷの裏面と保持部１２との間に空気の層ができない。したがって、ウエハＷの裏面と保持部１２の上面との間に空気の流れが発生しないから、スリップが発生することを確実に防ぐことができる。
なお、保持部１２の数は４つに限られず、２つや３つでもよいし、４つ以上設けてもよく、ウエハＷを支持することができればよい。とくに、本体１１の貫通孔１１ｈ　の中心軸に対して等角度間隔に設ければ、安定してウエハＷを保持することができる。
【００１１】
また、ウエハＷは保持部１２の内端のみと接触する、つまりウエハＷとサセプタ１０との接触面積が少なくなるので、ウエハＷにおいてエピタキシャル成長膜が形成される部分を多くすることができる。
しかも、ウエハＷが加熱されたときに、ウエハＷからサセプタ１０に逃げる熱や、逆にサセプタ１０からウエハＷに供給される熱を少なくするすることができるから、ウエハＷを均一に加熱することができる。
【００１２】
さらに、保持部１２は、ボルト１３によって本体１１の溝１１ｇ　に対して着脱可能であるから、保持部１２が破損した場合には、保持部１２のみを交換すれば、本体１１はそのまま使用することができる。逆に、本体１１が破損した場合には、本体１１のみを交換すれば保持部１２はそのまま使用することができる。
よって、損傷した部材だけを交換すればよいから、サセプタ１０の寿命を長くすることができるし、ランニングコストを安くすることができる。しかも、本体１１および保持部１２を別々に加工することができるから、本体１１および保持部１２の形状の自由度を高くすることができるし、本体１１や保持部１２の素材が脆性材料であっても加工が容易になるから、材料の歩留まりを向上させることができる。
上記のボルト１３が特許請求の範囲にいう固定部材である。
【００１３】
そして、保持部１２、本体１１およびボルト１３を、すべて同じ素材とすれば、サセプタ１０が加熱されたときに各部材をほぼ同じ割合で変形させることができる。よって、サセプタ１０が加熱されたときに、保持部１２とボルト１３との連結部分、本体１１とボルト１３との連結部分が割れたり、互いの連結が外れたりすることを防ぐことができる。
とくに、各部材をカーボン製とすれば、耐熱性、耐蝕性が良好であるから、ＭＯＣＶＤに最適なサセプタ１０とすることができる。
【００１４】
なお、固定部材はボルト１３に限られず、保持部１２を本体１１に着脱可能に取り付けることができものであれば、特に限定はない。
さらになお、保持部１２を本体１１に対して着脱可能としなくてもよく、この場合には保持部１２を接着剤によって本体１１に固定してもよい。
【００１５】
また、図３に示すように、保持部１２をドーナッツ状、つまり保持部１２の内端が、本体１１の貫通孔１１ｈ　の内面全周に存在するように形成すれば、ウエハＷの外周端部全体が保持部１２と接触して支持されるから、ウエハＷを安定した状態で保持することができる。
なお、保持部１２の形状は、上記のごとき形状に限られず、その内端が本体１１の貫通孔１１ｈ　の内面から貫通孔１１ｈ　の中心に向けて突出するように設けられ、その突出長さが本体の本体１１の貫通孔１１ｈ　の半径よりも短かくなるように形成されていればよい。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ウエハの裏面と保持部上面との間に空気の流れが発生しないから、スリップが発生することを確実に防ぐことができる。しかも、ウエハを均一に加熱することができるし、ウエハにおいてエピタキシャル成長膜が形成される部分を多くすることができる。
請求項２の発明によれば、ウエハとサセプタとの接触面積をさらに少なくすることができるから、ウエハをより均一に加熱することができるし、ウエハにおいてエピタキシャル成長膜が形成される部分をさらに多くすることができる。
請求項３の発明によれば、保持部がウエハの外周端部全体と接触するから、ウエハを安定した状態で保持することができる。
請求項４の発明によれば、損傷した部材だけを交換すればよいから、サセプタの寿命を長くすることができるし、ランニングコストを安くすることができ、本体および保持部の形状の自由度を高くすることができ、材料の歩留まりを向上させることができる。
請求項５の発明によれば、サセプタが加熱されたときに、保持部と固定部材との連結部分、本体と固定部材との連結部分が割れたり、互いの連結が外れたりすることを防ぐことができる。
請求項６の発明によれば、各部材の素材がカーボンであるから、ＭＯＣＶＤ用のサセプタとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のサセプタ１０の説明図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は底面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】他の実施形態のサセプタ１０の説明図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は縦断面図である。
【図４】従来のサセプタ１００　の概略説明図である。
【図５】従来例１のサセプタの概略説明図である。
【図６】従来例２のサセプタの概略説明図である。
【符号の説明】
１０　　　サセプタ
１１　　　本体
１１ｈ　　貫通孔
１２　　　保持部
１３　　　ボルト
Ｗ　　　　ウエハ

Claims (6)

1. 本体と、該本体に設けられたウエハを保持するための保持部とからなるサセプタであって、
   前記本体に、その上面と底面との間を貫通する貫通孔が形成されており、
   前記保持部が、その内端が、前記本体の貫通孔の内面から該貫通孔の中心に向けて突出するように設けられており、
   前記保持部の突出長さが、前記本体の貫通孔の半径よりも短い
   ことを特徴とするサセプタ。
2. 前記保持部が、複数の突起状部材によって形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載のサセプタ。
3. 前記保持部が、前記本体の貫通孔の内面全周に形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載のサセプタ。
4. 前記保持部が、前記本体に対して着脱可能に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載のサセプタ。
5. 前記保持部が、固定部材によって前記本体に取り付けられており、
   前記保持部、前記本体および前記固定部材の素材が、全て同じである
   ことを特徴とする請求項４記載のサセプタ。
6. 前記保持部、前記本体および前記固定部材の素材が、カーボンである
   ことを特徴とする請求項５記載のサセプタ。

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