JP2015060898A

JP2015060898A - ウエハ搭載用部材

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Publication number: JP2015060898A
Application number: JP2013192504A
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Inventors: 悟史塚田; Satoshi Tsukada
Original assignee: Covalent Materials Corp
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-03-30
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Abstract

【課題】ウエハ搭載用部材表面に形成されるＳｉＣ膜の光透過性を変化させることによって、化合物半導体の結晶を成長させるウエハ表面の温度分布の均一性をより向上させ、ウエハに形成される半導体薄膜の品質をより向上させることができるウエハ搭載用部材を提供する。
【解決手段】基体の表面に、所定膜厚のＳｉＣ膜が形成されたウエハ搭載用部材において、前記基体表面に形成された特定領域のＳｉＣ膜の光透過率と、前記基体表面に形成された特定領域以外の他の領域のＳｉＣ膜の光透過率とが異なる。
【選択図】図４

Description

本発明はウエハ搭載用部材に関し、例えば、化合物半導体の製造装置に用いられ、サファイア基板等のウエハを載置するウエハ搭載用部材に関する。

従来、特許文献１に示された化合物半導体の製造装置が提案されている。この化合物半導体の製造装置にあっては、原料ガスが供給されるプロセスチャンバの内部に、化合物半導体結晶の成長対象となる複数の基板（ウエハ）を、グラファイトで形成された基板ホルダ（ウエハ搭載用部材）にそれぞれ結晶の成長面が上方となるように搭載し、前記基板ホルダを回転させることで基板を回転させながら化合物半導体結晶の成長を行っている。

具体的には、プロセスチャンバ内に導入された原料ガスが反応することにより生成した化合半導体の結晶を、回転する前記基板ホルダを介して加熱されたサファイア基板上にエピタキシャル成長させる。
尚、前記化合半導体の結晶の成長において、前記サファイア基板（ウエハ）表面の温度を均一になすために、前記基板ホルダを回転させることで前記サファイア基板を回転させている。

また、特許文献２には、基板（ウエハ）表面の温度の均一性をより高めるために、前記基板ホルダ（ウエハ搭載用部材）と基板とが直接接触しないように、前記基板ホルダの表面に形成された所定の支持部材上に、基板を載置する技術が提案されている。

特表２００４−５０７６１９号公報特開２０１２−４４０３０号公報

ところで、特許文献２に示された、ウエハをウエハ搭載用部材の表面に形成された支持部材上に載置した場合、ウエハを支持する支持部材の位置や形状によって、ウエハの反り（変形）が異なり、その結果ウエハ表面に温度差が生じ、満足できるウエハ表面温度の均一性を得ることができなかった。
また、ウエハ毎にウエハの反り（変形）を予測し、ウエハ毎に支持する支持部材の位置や形状を変更することは、歩留まりの低下、コスト高につながるという課題があった。

また、例えば、ウエハ搭載用部材の表面に、いわゆるざぐり（例えば、底面中央部が凸状のざぐり）が形成され、ウエハを凸状に反った状態でウエハ搭載用部材に載置し、ウエハ表面に化合物半導体の結晶成長を行う場合がある。
この場合、ウエハ搭載用部材の表面の中央部が他の部分と比べて温度が高くなり、ウエハ表面温度の均一性を得ることができなかった。

そこで、本発明者は、前記した状況に鑑みて、ウエハ表面の温度差をより抑制し、化合物半導体の結晶成長の均一性をより向上させることができるウエハ搭載用部材を鋭意研究した。
尚、この研究に際しては、ウエハ搭載用部材の基体の表面に、一般的に用いられているＳｉＣ膜が形成されたウエハ搭載用部材を前提とした。

そして、ウエハ搭載用部材表面に形成されるＳｉＣ膜の光透過性を変化させることにより、即ちウエハ搭載用部材の所定領域と他の領域の光透過率を変化させることにより、前記所定領域と他の領域の熱吸収率を変化させ、ウエハ表面の温度を制御することを知見した。
その結果、化合物半導体の結晶成長の均一性がより向上し、ウエハに形成される半導体薄膜の品質をより向上させることができ、本発明を完成するに至った。

本発明の目的とするところは、ウエハ搭載用部材表面に形成されるＳｉＣ膜の光透過性を領域によって変化させることにより、化合物半導体の結晶を成長させるウエハ表面の温度分布の均一性をより向上させ、ウエハに形成される半導体薄膜の品質をより向上させることができるウエハ搭載用部材を提供することにある。

前記した課題を解決するためになされた本発明にかかるウエハ搭載用部材は、基体の表面に、所定膜厚のＳｉＣ膜が形成されたウエハ搭載用部材であって、前記基体表面に形成された特定領域のＳｉＣ膜の光透過率と、前記基体表面に形成された特定領域以外の他の領域のＳｉＣ膜の光透過率とが異なることを特徴としている。

このように、本発明にかかるウエハ搭載用部材は、基体表面に形成された特定領域のＳｉＣ膜の光透過率と、前記特定領域以外の他の領域のＳｉＣ膜の光透過率とが異なるため、特定領域と他の領域との間に、赤外線の吸収に差が生じる。
前記ＳｉＣ膜の光透過率が低い場合には、赤外線がＳｉＣ膜に吸収され易く、ウエハは加熱され難くい。前記ＳｉＣ膜の光透過率が高い場合には、赤外線がＳｉＣ膜に吸収され難く、ウエハは加熱され易い。
この性質を利用して、例えば、ウエハ搭載用部材のいわゆるザグリに、加熱しやすい領域と加熱し難い領域を設けることにより、載置されるウエハ表面の温度分布の均一性をより向上させることができる。

一般的には、ウエハ搭載用部材は、ウエハ搭載用部材の表面が全域に亘って均一な温度分布となるように、ＳｉＣ膜の光透過率も一定に設定される。
しかしながら、本発明にあっては、特定領域のＳｉＣ膜の光透過率と、前記基体表面に形成された特定領域以外の他の領域のＳｉＣ膜の光透過率とを異ならしめて、あえてウエハ搭載用部材の基体の表面上に、加熱されやすい領域と、加熱され難い領域を形成した点に顕著なる特徴がある。
即ち、化合物半導体の結晶を成長させる工程において、ウエハが加熱され易い領域に対応する、例えばウエハ搭載用部材のざぐり中央部のＳｉＣ膜の光透過率を低くすることにより、ウエハ面内の加熱の不均一性を是正しようとするものである。

この本発明にかかるウエハ搭載用部材を用いることにより、化合物半導体の結晶を成長させるウエハ表面の温度分布の均一性がより向上するため、ウエハに形成される半導体薄膜の品質をより向上させることができる。

ここで、前記ＳｉＣ膜は、カーボンあるいは多孔質ＳｉＣからなる基体の表面に、ＣＶＤ法により形成されたＳｉＣ膜であることが望ましい。
カーボンあるいは多孔質ＳｉＣからなる基体の表面に、ＳｉＣ膜をＣＶＤ法により形成することにより、特定領域、特定領域以外の領域において光透過率の異なるＳｉＣ膜を容易に得ることができる。

また、前記特定領域が前記基体の中心を含む所定半径内の中央部領域であり、特定領域以外の他の領域が所定半径外の外周部領域であって、前記中央部領域の光透過率と前記外周部領域の光透過率が異なり、かつ前記中央部領域の光透過率が、前記外周部領域の光透過率より小さいことが望ましい。

例えば、前記したように、ウエハ搭載用部材の表面に、いわゆるざぐり（例えば、底面中央部が凸状のざぐり）が形成され、ウエハを凸状に反った状態でウエハ搭載用部材に載置し、化合物半導体の結晶成長を行う場合には、ウエハ搭載用部材の中央部領域が、外周部領域に比べて温度が高くなることがある。

この場合、前記ウエハ搭載用部材の中央部領域の光透過率が、外周部領域の光透過率より小さいことによって、外周部領域よりも赤外線は透過し難く、加熱され難くなる。
ＳｉＣ膜の光透過率が小さい場合には、ＳｉＣ膜自体は加熱されやすいがウエハ載置用部材の体積の大部分を占めるカーボン基体が加熱され難く、対応した領域のウエハ表面の実際の温度は低くなる。
その結果、ウエハ搭載用部材に載置された、ウエハ表面の実際の温度差は小さくなり（抑制され）、化合物半導体の結晶成長の均一性がより向上し、ウエハに形成される半導体薄膜の品質は向上する。

また、前記外周部領域に形成されたＳｉＣ膜の光透過率が、前記中央部領域のＳｉＣ膜の光透過率の１．２倍以上２．１倍以下であることが望ましい。
外周部領域に形成されたＳｉＣ膜の光透過率が、中央部領域のＳｉＣ膜の光透過率の１．２倍未満である場合には、中央部領域の温度が低下せず、ウエハ面内の温度均一性が劣るため、好ましくない。
一方、外周部領域に形成されたＳｉＣ膜の光透過率が、中央部領域のＳｉＣ膜の光透過率が、中央部領域のＳｉＣ膜の光透過率の２．１倍を超える場合には、中央部領域の温度が低くなり過ぎてしまい、好ましくない。

また、前記基体の半径をＲとした場合、前記基体の中央部領域は、中心を含んで、半径１／５Ｒから１／２Ｒの範囲内であることが好ましい。
前記半径が１／５Ｒ未満の場合のように狭い領域において、ＳｉＣ膜の結晶成長を制御することは困難であり、一方半径が１／２Ｒを超えると、光透過率を制御したい範囲（領域）を超えるため、好ましくない。

本発明によれば、ウエハ搭載用部材表面に形成されるＳｉＣ膜の光透過率を変化させることによって、化合物半導体の結晶を成長させるウエハ表面の温度分布の均一性をより向上させ、ウエハに形成される半導体薄膜の品質をより向上させることができるウエハ搭載用部材を得ることができる。

ウエハ搭載用部材のＣＶＤ−ＳｉＣ膜の結晶粒界がβ−ＳｉＣの柱状結晶のみで形成されている場合を示す模式図である。ウエハ搭載用部材のＣＶＤ−ＳｉＣ膜の結晶粒界がβ−ＳｉＣの柱状結晶とα−ＳｉＣの微細結晶から形成されている場合を示す模式図である。ウエハ搭載用部材のＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成するＣＶＤ装置の概略構成図である。実施例１にかかるウエハ搭載用部材の光透過率を示す図である。図４に示したウエハ搭載用部材を用いて、積層されたＩｎＧａＮ系膜のＰＬ波長分布を示す図である。実施例２にかかるウエハ搭載用部材の光透過率を示す図である。図６に示したウエハ搭載用部材を用いて、積層されたＩｎＧａＮ系膜のＰＬ波長分布を示す図である。実施例３にかかるウエハ搭載用部材の光透過率を示す図である。図８に示したウエハ搭載用部材を用いて、積層されたＩｎＧａＮ系膜のＰＬ波長分布を示す図である。比較例１にかかる光透過率を示す図である。図１０に示したウエハ搭載用部材を用いて、積層されたＩｎＧａＮ系膜のＰＬ波長分布を示す図である。比較例２にかかる光透過率を示す図である。図１２に示したウエハ搭載用部材を用いて、積層されたＩｎＧａＮ系膜のＰＬ波長分布を示す図である。

本発明にかかるウエハ搭載用部材の一実施形態について説明する。
本発明にかかるウエハ搭載用部材は、基体の表面に、所定膜厚のＳｉＣ膜が形成され、かつ前記基体表面に形成された特定領域のＳｉＣ膜の光透過率と、前記基体表面に形成された特定領域以外の他の領域のＳｉＣ膜の光透過率とが異なる構成を備えている。

このウエハ搭載用部材の基体は、カーボン（黒鉛）もしくは、多孔質ＳｉＣから構成されている。
また、この基体の表面に形成されるＳｉＣ膜は、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜であり、その膜厚は４０μｍ以上１２０μｍ以下に形成されている。
この膜厚が４０μｍ未満の場合には、カーボンや多孔質ＳｉＣの基体表面をＣＶＤ−ＳｉＣ膜で隙間なく覆うことは困難であり、好ましくなく、また膜厚が１２０μｍを超える場合には、ウエハ加熱に必要な時間が延びてしまい、好ましくない。

前記ＣＶＤ−ＳｉＣ膜は、通常、基体から垂直方向に多結晶の成長が見られる。従って、結晶粒界もこの方向に存在している。そのために、光がＳｉＣ膜に入射した場合は結晶粒界が入射光とほぼ平行に位置する場合には、光の透過が阻害されることが少なく、一定の量の赤外線を透過する。
具体的には、図１示されるように、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜１の結晶粒界が入射光と平行なβ−ＳｉＣの柱状結晶２で形成されている場合には、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜１が赤外線を透過するため、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜１は加熱され難く、基体が加熱される割合が高い。その結果、基体からウエハへの伝熱量が大きい。

一方、図２示されるように、結晶粒界を基体に対して垂直方向のみでなく、基体と平行方向にα−ＳｉＣの微細結晶３を成長させることによって、入射光はこれと垂直に位置する粒界によって散乱され、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜１おいて赤外線吸収により加熱され、基体が加熱される割合は低下する。即ち、基体からウエハへの伝熱量が小さくなる。
したがって、結晶粒界が入射光と平行なβ−ＳｉＣの柱状結晶２と、結晶成長が入射光の方向と垂直の方向のα−ＳｉＣの微細結晶３の割合を変化させることにより、光透過率を変化させることができる。

また、β−ＳｉＣの柱状結晶２の大きさ、α−ＳｉＣの微細結晶３の大きさが大きくなるにつれて、断面積当りの粒界の数が減少し、入射光が粒界で散乱する割合が低減され、光透過率が高くなる。
即ち、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜１の形成の際の処理温度が１１００未満の場合には、α−ＳｉＣの微細結晶３が生成されず、１１５０℃を超えると粗大となる。一方、β−ＳｉＣの柱状結晶２は処理温度が低温では微細となり、また高温では粗大となる。

こうしたことから、図２に示すようにβ−ＳｉＣの柱状結晶２に、α−ＳｉＣの微細結晶３が併存する必要から、少なくとも前記処理温度が１１５０℃以上である必要がある。

本発明は、この結晶粒界の成長方向を制御する技術を応用して、ウエハ搭載用部材の基体表面に形成された特定領域のＳｉＣ膜の光透過率と、前記特定領域外の領域のＳｉＣ膜の光透過率とが異ならしめ、即ち、赤外線吸収を変化させ、前記特定領域と、前記特定領域以外からウエハへの伝熱量を制御する。
即ち、ウエハ搭載用部材の特定領域と特定領域以外において、この結晶粒界が入射光と平行なβ−ＳｉＣの柱状結晶２と、結晶成長が入射光の方向と垂直の方向のα−ＳｉＣの微細結晶３との割合を変化させる、あるいはβ−ＳｉＣの柱状結晶２の大きさ、α−ＳｉＣの微細結晶３の大きさを変化させることにより、ウエハへの伝熱量を制御する。
特に、前記処理温度を１３５０℃以上１５００℃以下になし、β−ＳｉＣの柱状結晶の大きさ及びα−ＳｉＣの微細結晶の大きさを変化させ、光透過率をより高くし、ウエハへの伝熱量を制御するのが好ましい。

例えば、図３に示すようなＣＶＤ装置１０によって、前記したＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成することができる。
このＣＶＤ装置１０は、石英ガラスからなる反応管１１の外部側面に設けられた発熱部（ヒータ部）１２と、前記反応管１１の側面から反応管内部に原料ガスを導入する原料ガス導入口１３、前記反応管１１の上面部中央に設けられた反応管内部の雰囲気を排気する真空排気口１４と、基体２０が載置される回転可能なテーブル１５とを備えている。
また、テーブル１５の内部には発熱部（ヒータ部）１６が設けられ、反応管１１の外部には、前記テーブル１５を回転駆動するモータ１７が設けられている。
そして、前記テーブル１５上に、例えばカーボンからなる基体２０を載置し、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜を生成させる。

原料ガスは、シラン系ガス、炭化水素ガス、水素を用い、ガス供給はパルス的供給とし、例えば３０秒間欠のパルス的供給とする。その際のガスの最大供給量と最小供給量の比率は５倍〜７倍が好ましい。

前記したように、β−ＳｉＣの柱状結晶に、α−ＳｉＣの微細結晶が併存し、より光透過率を高くするために、前記加熱温度（処理温度）が１３５０以上１５００℃以下であることが好ましい。
そして、基体が載置されるテーブルを回転させながら、基体２０の外周部から原料ガスを供給し、基体２０の表面を流れて中央部から基体２０の上方に位置する排気口１４から排気される。

このように構成されたＣＶＤ装置１０によって、前記したＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成する際、前記基体２０の表面にざぐりが形成されている場合等には、テーブルに載置された基体の温度は、中央部が低く、外周部側が高い温度となる。
即ち、基体に形成されたＣＶＤ−ＳｉＣの膜は、表面全域において柱状結晶（β−ＳｉＣ）にα−ＳｉＣが併存し、中央部（特定領域）のβ−ＳｉＣの柱状結晶及びα−ＳｉＣの結晶の大きさが、外周部（特定領域以外の）領域のβ−ＳｉＣの柱状結晶及びα−ＳｉＣの結晶の大きさより小さく形成される。

このように、前記基体表面に形成された中央部のβ−ＳｉＣの柱状結晶及びα−ＳｉＣの結晶が小さく形成されるため、前記中央部（特定領域）のＳｉＣ膜の光透過率は、前記基体表面に形成された外周部（特定領域以外）の他の領域のＳｉＣ膜の光透過率より小さくなり、熱吸収率は大きくなる。

また、共析したα−ＳｉＣ結晶が微細であっても、β−ＳｉＣと同様に基材に垂直方向に成長してしまっては、図２に示すような結晶は得られない。そこで、本発明ではα−ＳｉＣを基体と平行に成長させるために、原料ガスを間欠的（パルス的）に供給するのが好ましい。

β−ＳｉＣの柱状結晶にとって１１５０℃〜１３５０℃の処理温度は比較的安定領域であるので、原料ガスをパルス的に導入しても結晶成長に与える影響は少なく、その結晶は基体に垂直の方向に成長する。
これに対して、α−ＳｉＣ結晶は原料ガスのパルス的導入により核形成と結晶成長を交互に繰り返すこととなって、結果として基体と垂直に結晶が成長できず、β−ＳｉＣの柱状結晶を基体と見立てて、β−ＳｉＣの柱状結晶対して垂直に結晶が成長することになる。
そして、この場合のパルス導入の間隔は６０秒以下が好ましく、またガスの最大供給量と最小供給量の比率は、５倍〜７倍とすること好ましい。

（実施例１）
基体として、冷間等方圧加圧法（ＣＩＰ）にて成型した、かさ密度１．９ｇ／ｃｍ³程度のカーボン基体を用いた。また、前記カーボン基体の表面に中央部が１１μｍ凸状に盛り上がったざぐりを形成した。
そして、図３に示すＣＶＤ装置を用いて、回転させつつ、熱ＣＶＤ法によりＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成した。
原料ガスとして規定流量２．９ｓｌｍのＳｉＣｌ₄と、規定流量０．９ｓｌｍのＣ₃Ｈ₈ガスと、キャリアガスとして流量２０ｓｌｍのＨ₂を用いた。尚、前記ガス供給は３０秒間欠のパルス的供給とした。その際のガスの最大供給量と最小供給量の比率は６倍とした。
ＳｉＣｌ₄とＣ₃Ｈ₈ガスを、１３５０℃に加熱したカーボン基体に、３ｋＰａの全圧下で、ＣＶＤを行った。
そして、カーボン基体上に、８０μｍのＳｉＣ膜を形成し、ウエハ搭載部材を得た。尚、ＳｉＣ膜の表面粗さは、０．７２μｍ〜１．０５μｍであった。

その後、前記ウエハ搭載部材を酸化処理によりカーボン基体を焼き飛ばした後、酸洗浄による酸化膜除去を経てサンプルを準備した。
前記サンプルの透過率測定のための光源にはハロゲンランプを用いた。波長２．５〜２０μｍの赤外線測定結果を図４に示す。
図４に示すように、中央部が１２％、中央以外の箇所が１７．０〜１９．５％（中央部の光透過率の１．４２倍〜１．６３倍）の光透過率であった。
尚、図４は、ウエハ搭載部材の径方向の光透過率を示し、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示している。また、縦軸は、入射光に対する透過光の比率である透過率を示している。

一方、同様にして得られたウエハ搭載部材を用いて、Ａｉｘｔｒｏｎ（アイクストロン）製ＭＯＣＶＤ装置により、従来と同様にして、化合物半導体結晶をサファイア基板上成長させ、ＩｎＧａＮ系膜を形成した。
そして、得られた前記ＩｎＧａＮ系膜のＰＬ（エレクトロルミネッセンス）波長分布を得た。

その結果を図５に示す。尚、図５は、サファイア基板の径方向の発光波長を示し、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示している。また、縦軸は、発光波長を示している。
図５から明らかなように、発光波長が４４８ｎｍ〜４５１ｎｍの範囲にあり、基板の全体に亘り略一定であることが判明した。
即ち、ウエハ搭載用部材表面に形成されるＳｉＣ膜の光透過性を変化させることによって、ウエハ表面の温度分布の均一になすことができ、ウエハに形成される半導体薄膜の品質をより向上させることができることが確認された。

（実施例２）
実施例１の比較として、ＣＶＤ時の温度を１３２５℃に変更し、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成した。
そして、実施例１と同様にして透過率の測定を行った。その測定結果を図６に示す。その結果、中央部が１０．３％、中央部以外の箇所が１２．９〜１３．８％（中央部の光透過率の１．２５倍〜１．３４倍）であった。
尚、図６は、図４と同様に、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示し、縦軸は、入射光に対する透過光の比率である透過率を示している。

また、同様にして得られたウエハ搭載部材を用いて、Ａｉｘｔｒｏｎ（アイクストロン）製ＭＯＣＶＤ装置により、従来と同様にして、化合物半導体結晶をサファイア基板上成長させ、ＩｎＧａＮ系膜を形成した。
そして、得られた前記ＩｎＧａＮ系膜のＰＬ（エレクトロルミネッセンス）波長分布を得た。
その結果を図７に示す。尚、図７は、図５と同様に、サファイア基板の径方向の発光波長を示し、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示している。また、縦軸は、発光波長を示している。

図７から明らかなように、発光波長が４４９ｎｍ〜４５２ｎｍの範囲にあり、基板の全体に亘り略一定であることが判明した。

（実施例３）
実施例１の比較として、ＣＶＤ時の温度を１４５０℃に変更し、原料ガスとして規定流量１．１６ｓｌｍのＳｉＣｌ₄と、規定流量０．３６ｓｌｍのＣ₃Ｈ₈ガスと、キャリアガスとして流量８ｓｌｍのＨ₂としてＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成した。
そして、実施例１と同様にして透過率の測定を行った。その測定結果を図８に示す。その結果、中央部が１４．８％、中央部以外の箇所が２６．６〜３０．６％（中央部の光透過率の１．８０倍〜２．０７倍）であった。
尚、図８は、図４と同様に、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示し、縦軸は、

また、同様にして得られたウエハ搭載部材を用いて、Ａｉｘｔｒｏｎ（アイクストロン）製ＭＯＣＶＤ装置により、従来と同様にして、化合物半導体結晶をサファイア基板上成長させ、ＩｎＧａＮ系膜を形成した。
そして、得られた前記ＩｎＧａＮ系膜のＰＬ（エレクトロルミネッセンス）波長分布を得た。
その結果を図９に示す。尚、図９は、図５と同様に、サファイア基板の径方向の発光波長を示し、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示している。また、縦軸は、発光波長を示している。

図９から明らかなように、発光波長が４４６ｎｍ〜４４９ｎｍの範囲にあり、基板の全体に亘り略一定であることが判明した。

（比較例１）
実施例１の比較として、ＣＶＤ時の温度を１３００℃に変更し、ＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成した。尚、前記ガス供給は一定供給とした。
そして、実施例１と同様にして透過率の測定を行った。その測定結果を図１０に示す。その結果、中央部が１４．７％、中央部以外の箇所が１６〜１７．５％（中央部の光透過率の１．０９倍〜１．１９倍）であった。
尚、図１０は、図４と同様に、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示し、縦軸は、入射光に対する透過光の比率である透過率を示している。

また、同様にして得られたウエハ搭載部材を用いて、Ａｉｘｔｒｏｎ（アイクストロン）製ＭＯＣＶＤ装置により、従来と同様にして、化合物半導体結晶をサファイア基板上成長させ、ＩｎＧａＮ系膜を形成した。
そして、得られた前記ＩｎＧａＮ系膜のＰＬ（エレクトロルミネッセンス）波長分布を得た。
その結果を図１１に示す。尚、図１１は、図５と同様に、サファイア基板の径方向の発光波長を示し、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示している。また、縦軸は、発光波長を示している。

図１１から明らかなように、発光波長が４５３ｎｍ〜４６０ｎｍとＰＬ（エレクトロルミネッセンス）波長分布にばらつきがあり、半導体薄膜の品質が良好でないことが認められた。

（比較例２）
実施例１の比較として、ＣＶＤ時の温度を１５００℃に変更し、原料ガスとして規定流量１．１６ｓｌｍのＳｉＣｌ₄と、規定流量０．３６ｓｌｍのＣ₃Ｈ₈ガスと、キャリアガスとして流量８ｓｌｍのＨ₂としてＣＶＤ−ＳｉＣ膜を形成した。
そして、実施例１と同様にして透過率の測定を行った。その測定結果を図１２に示す。その結果、中央部が１９．１％、中央部以外の箇所が４３．９〜４５．８％（中央部の光透過率の２．２９倍〜２．４０倍）であった。
尚、図１２は、図４と同様に、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示し、縦軸は、入射光に対する透過光の比率である透過率を示している。

また、同様にして得られたウエハ搭載部材を用いて、Ａｉｘｔｒｏｎ（アイクストロン）製ＭＯＣＶＤ装置により、従来と同様にして、化合物半導体結晶をサファイア基板上成長させ、ＩｎＧａＮ系膜を形成した。
そして、得られた前記ＩｎＧａＮ系膜のＰＬ（エレクトロルミネッセンス）波長分布を得た。
その結果を図１３に示す。尚、図１３は、図５と同様に、サファイア基板の径方向の発光波長を示し、横軸の「０」はウエハ搭載部材の中心、「Ｒ」はウエハ搭載部材の外周端、「Ｒ／２」はウエハ搭載部材の中心と外周端の中間位置を示している。また、縦軸は、発光波長を示している。

図１３から明らかなように、発光波長が４４７ｎｍ〜４５３ｎｍとＰＬ（エレクトロルミネッセンス）波長分布にばらつきがあり、半導体薄膜の品質が良好でないことが認められた。

このように、ざぐり形状が凸状である場合、中央部領域のＣＶＤ−ＳｉＣ膜の透過率と、外周部領域のＣＶＤ−ＳｉＣ膜の透過率との、差が大きい実施例と比べて、中央部領域と外周部領域のＣＶＤ−ＳｉＣ膜の透過率の差が小さい比較例の方が、半導体の結晶を成長させるウエハ表面の温度分布にばらつきが大きくなり、半導体薄膜の品質が良好でないことが判明した。

１ＣＶＤ−ＳｉＣ膜
２ β−ＳｉＣの柱状結晶
３ α−ＳｉＣの微細結晶
１０ＣＶＤ装置
１１反応管
１２発熱部（ヒータ部）
１３原料ガス導入口
１４真空排気口
１５テーブル
１６発熱部（ヒータ部）
１７モータ

Claims

基体の表面に、所定膜厚のＳｉＣ膜が形成されたウエハ搭載用部材であって、
前記基体表面に形成された特定領域のＳｉＣ膜の光透過率と、前記基体表面に形成された特定領域以外の他の領域のＳｉＣ膜の光透過率とが異なることを特徴とするウエハ搭載用部材。
前記ＳｉＣ膜は、カーボンあるいは多孔質ＳｉＣからなる基体の表面に、ＣＶＤ法により形成されたＳｉＣ膜であることを特徴とする請求項１記載のウエハ搭載用部材。
前記特定領域が前記基体の中心を含む所定半径内の中央部領域であり、特定領域以外の他の領域が所定半径外の外周部領域であって、
前記中央部領域の光透過率と前記外周部領域の光透過率が異なり、かつ前記中央部領域の光透過率が、前記外周部領域の光透過率より小さいことを特徴とする請求項１または請求項２記載のウエハ搭載用部材。
前記外周部領域に形成されたＳｉＣ膜の光透過率が、前記中央部領域のＳｉＣ膜の光透過率の１．２倍以上２．１倍以下であることを特徴とする請求項３のいずれかに記載のウエハ搭載用部材。
前記基体の半径をＲとした場合、前記中央部領域は、中心を含んで、半径１／５Ｒから１／２Ｒの範囲内であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のウエハ搭載用部材。