JP6034771B2 - 半導体製造装置、半導体製造方法、および半導体ウェーハホルダ - Google Patents

半導体製造装置、半導体製造方法、および半導体ウェーハホルダ Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、半導体製造装置、半導体製造方法、および半導体ウェーハホルダに関する。
半導体ウェーハ等の半導体基板に結晶膜を気相成長させるエピタキシャル成長法がある。エピタキシャル成長法を実施する半導体製造装置は、例えば、チャンバの中に回転体ユニットがあり、回転体ユニットの上面には半導体ウェーハを保持する半導体ウェーハ保持部があり、半導体ウェーハ保持部の下方には半導体ウェーハを加熱するためのヒータがある。チャンバには、原料ガスを導入し、回転体ユニットと共に半導体ウェーハを回転させながら半導体ウェーハ上に結晶膜を生成する。
ＩＧＢＴ素子などのパワー半導体では１０μｍ程度の厚膜のシリコンのエピタキシャル膜を成膜する必要がある。シリコンウェーハはホルダと呼ばれる保持部材に保持され、原料ガスの熱分解反応などによりシリコンウェーハの表面にシリコン単結晶膜を成膜する。半導体ウェーハを高速で回転させることで、半導体ウェーハ表面への原料ガスの供給を促進させ、反応速度を向上させている。
しかし、回転数を上昇させると、遠心力によってシリコンウェーハの中心とホルダの中心とがずれて、シリコンウェーハの外縁がホルダ支持部の内側面に接触してしまう。シリコンウェーハとホルダ間に入り込んだ原料ガスの影響で、両者の接触部に成膜が起きる。厚膜を成膜するときにはシリコンウェーハとホルダとが厚い被膜によって固着し、半導体ウェーハを半導体ウェーハ保持部から取り除く際にエピタキシャル膜に結晶欠陥が生じたり、シリコンウェーハもしくはホルダに欠けが発生したりする場合があった。
特開２００７−１９３５０号公報
本発明が解決しようとする課題は、半導体ウェーハと半導体ウェーハ保持部材間の固着を防止し、生産性の高い半導体製造装置、半導体製造方法、および半導体ウェーハホルダを提供することである。
実施形態の半導体製造装置は、チャンバと、前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内に反応ガスを導入する反応ガス導入口と、前記チャンバに設けられ、前記反応ガスを排出するガス排気口と、前記チャンバ内に設けられた回転体ユニットと、前記回転体ユニットの上部に設けられ、半導体ウェーハを保持する半導体ウェーハホルダと、前記回転体ユニット、半導体ウェーハホルダ、および前記半導体ウェーハとによって囲まれる空間にパージガスを供給するパージガス導入口と、を備える。
前記半導体ウェーハホルダは、前記半導体ウェーハを支持する第１保持領域部と、前記第１保持領域を囲み、前記回転体ユニットに支持される第２保持領域部と、を有し、前記第１保持領域部と前記第２保持領域部とには、段差があり、前記第１保持領域部には、前記半導体ウェーハが前記第１保持領域部に支持されたときの前記半導体ウェーハの外縁の位置に複数の通気孔が設けられ、前記段差の構造は、前記第１保持領域部の上面と、前記第２保持領域部の上面と、前記第１保持領域部の前記上面と前記第２保持領域部の前記上面とに連なる前記第２保持領域部の内側面と、を有し、前記複数の通気孔のそれぞれの上に、前記第２保持領域部の前記内側面から前記第１保持領域部の側に向かう突起部が設けられ、前記半導体ウェーハが前記第１保持領域部に支持されたときに、前記半導体ウェーハの前記外縁と前記突起部とが対向し、前記通気孔の開口の形状は、前記突起部の中心の位置を基準として非対称であり、前記開口の面積を前記突起部の中心の位置を基準として前記回転体ユニットが回転する回転方向と前記回転方向とは反対の反回転方向とに分けたときに、前記開口の前記回転方向の面積は、前記開口の前記反回転方向の面積よりも大きくなるように設けられている。
図１は、第１実施形態に係る半導体製造装置を表す模式図である。 図２（ａ）は、第１実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図２（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。 図３（ａ）は、参考例に係る半導体製造装置の作用を表す図であり、図３（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体製造装置の作用を表す図である。 図４（ａ）は、第２実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図４（ｂ）は、第２実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図の拡大図であり、図４（ｃ）は、第２実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。 図５（ａ）は、第３実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図５（ｂ）は、第３実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図の拡大図であり、図５（ｃ）は、第３実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。 図６（ａ）は、第４実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図６（ｂ）は、第４実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図の拡大図である。 図７（ａ）は、第５実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的立体図であり、図７（ｂ）は、第５実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。 図８（ａ）は、第６実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図８（ｂ）は、第６実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。 図９は、第７実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図である。 図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、半導体ウェーハホルダの効果を表す図である。 図１１は、半導体ウェーハホルダの効果を表す図である。 図１２は、半導体ウェーハホルダの効果を表す図である。
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る半導体製造装置を表す模式図である。
第１実施形態に係る半導体製造装置１は、半導体ウェーハの上に半導体層をエピタキシャル成長させる半導体製造装置である。半導体製造装置１は、チャンバ１０と、反応ガス導入口２０と、ガス排気口３０と、回転体ユニット４０と、半導体ウェーハホルダ１００と、ヒータ５０と、パージガス導入口６０と、を備える。
チャンバ（真空容器）１０には、反応ガス導入口２０が設けられている。原料ガスは、反応ガス導入口２０からチャンバ１０内に導入される。チャンバ１０にはガス排気口３０が設けられている。反応ガスは、ガス排気口３０から排出される。
チャンバ１０内には、回転体ユニット４０が設けられている。回転体ユニット４０の上部には、半導体ウェーハホルダ１００が設けられている。シリコンウェーハ等の半導体ウェーハ７０は、半導体ウェーハホルダ１００に保持される。
回転体ユニット４０が回転することによって、回転体ユニット４０に支持された半導体ウェーハホルダ１００と、半導体ウェーハホルダ１００に支持された半導体ウェーハ７０が回転する。回転体ユニット４０の回転数は、例えば、５００ｒｐｍ以上で調整可能である。実施形態では、一例として、反時計周りに回る方向を「回転方向」とし、時計周りに回る方向を「反回転方向」とする。なお、反時計周りに回る方向を「反回転方向」とし、時計周りに回る方向を「回転方向」としてもよい。
回転体ユニット４０の内部には、ヒータ５０が設けられている。ヒータ５０によって半導体ウェーハ７０の裏面が加熱されることにより、その熱が半導体ウェーハ７０の表面側まで伝導して半導体ウェーハ７０の表面が加熱される。半導体ウェーハ７０の表面温度Ｔｓは、例えば、５００〜２０００℃に設定することが可能である。
チャンバ１０には、パージガス導入口６０が設けられている。パージガス導入口６０を経由して、回転体ユニット４０、半導体ウェーハホルダ１００、および半導体ウェーハ７０とによって囲まれた空間８０にパージガスを供給することができる。空間８０の外側であってチャンバ１０によって囲まれた空間をプロセス空間８１とする。
半導体ウェーハホルダ１００について詳細に説明する。
図２（ａ）は、第１実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図２（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。
図２（ｂ）には、図２（ａ）のＡ−Ｂ線に沿った位置の断面が表されている。図２（ｂ）には、半導体ウェーハホルダ１００のほか、半導体ウェーハ７０の一部および回転体ユニット４０の一部が表示されている。
図２（ａ）および図２（ｂ）では、三次元空間座標が導入されている。例えば、半導体ウェーハホルダ１００の平面に平行な方向をＸ軸もしくはＹ軸で表し、半導体ウェーハホルダ１００の平面に対しての法線をＺ軸で表している。実施形態では、Ｘ軸とＹ軸とで構成させる面を「Ｘ−Ｙ平面」あるいは、単に「平面」として定義し、Ｚ軸の正の方向を「上方向」、負の方向を「下方向」としている。また、「Ｘ−Ｙ平面」あるいは「平面」における形状を「平面形状」と呼ぶ。
半導体ウェーハホルダ１００は、半導体ウェーハ７０を支持する第１保持領域部１００ａと、回転体ユニット４０に支持される第２保持領域部１００ｂと、を有する。第１保持領域部１００ａは、第２保持領域部１００ｂに囲まれている。第１保持領域部１００ａの平面形状は環状である。環状の第１保持領域部１００ａによって半導体ウェーハ７０の外周が支持される。半導体ウェーハホルダ１００の材料は、例えば、炭化シリコン（ＳｉＣ）等のセラミック、炭素（Ｃ）等を含む。
半導体ウェーハホルダ１００においては、第１保持領域部１００ａと第２保持領域部１００ｂとによって段差１００ｓｐが形成されている。段差１００ｓｐの構造は、第１保持領域部１００ａの上面１００ａｕと、第２保持領域部１００ｂの上面１００ｂｕと、第１保持領域部１００ａの上面１００ａｕと第２保持領域部１００ｂの上面１００ｂｕとに連なる第２保持領域部１００ｂの内側面１００ｂｗと、を有する。
換言すれば、半導体ウェーハホルダ１００の第１保持領域部１００ａは、半導体ウェーハホルダ１００が半導体ウェーハ７０の外径よりも大きな径で堀削された領域である。堀削の深さｄは、適宜調整される。図２（ｂ）では、半導体ウェーハ７０の厚さと、深さｄと、が略同じ長さである状態が表されているが、これは一例である。深さｄについては適宜変えてよい。
第２保持領域部１００ｂの内側面１００ｂｗは、傾斜面になっている。例えば、第１保持領域部１００ａの上面１００ａｕから第２保持領域部１００ｂの側に引き出した引き出し線１００Ｌと内側面１００ｂｗとのなす角θは９０°以下になっている。このような傾斜面を設ければ、半導体ウェーハ７０を第１保持領域部１００ａ上に載置するときに、半導体ウェーハ７０を半導体ウェーハホルダ１００の上方から円滑に第１保持領域部１００ａ上に置き易くなる。半導体ウェーハ７０が第１保持領域部１００ａに載置されると、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅは、第２保持領域部１００ｂの内側面１００ｂｗに対向する。
また、第１保持領域部１００ａには、半導体ウェーハ７０が第１保持領域部１００ａに支持されたときの半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの位置に、パージガスを空間８０の外に放出させることが可能な複数の通気孔１００ｈが設けられている。通気孔１００ｈは、第１保持領域部１００ａの下面と上面とを貫通する貫通孔である。
半導体製造装置１の作用について説明する。
図３（ａ）は、参考例に係る半導体製造装置の作用を表す図であり、図３（ｂ）は、第１実施形態に係る半導体製造装置の作用を表す図である。
例えば、図３（ａ）のように、通気孔１００ｈが設けられていない半導体ウェーハホルダ１００を用いる場合を想定してみる。
このような状態で、ＳｉＨ２Ｃｌ２等の原料ガス２００が反応ガス導入口２０から導入して、回転体ユニット４０によって半導体ウェーハ７０を回転させながら、半導体ウェーハ７０の上にエピタキシャル膜７１を形成させる。
半導体ウェーハ７０は、回転体ユニット４０によって高速回転するため、遠心力によって成膜中に半導体ウェーハ７０の中心と回転体ユニット４０の中心とがずれる。このため、半導体ウェーハ７０は、第２保持領域部１００ｂの内側面１００ｂｗに接近するか、あるいは接触してしまう。そして、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間に原料ガス２００が入り込む。
このような状態で成膜を続けると、エピタキシャル膜７１は、半導体ウェーハ７０および半導体ウェーハホルダ１００のそれぞれの上面のほか、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間にも形成されてしまう。
エピタキシャル膜７１の膜厚が厚くなるほど、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００とが半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間を跨ぐエピタキシャル膜７１によってより強く固着される。
成膜が終了した半導体ウェーハ７０を半導体製造装置１の外に搬送させるには、半導体ウェーハホルダ１００から半導体ウェーハ７０を離さなければならない。ところが、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間を跨ぐエピタキシャル膜７１が存在すると、半導体ウェーハ７０を半導体ウェーハホルダ１００から円滑に離すことができなくなる。
これにより、搬送前の半導体ウェーハ７０上のエピタキシャル膜７１には、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間を跨ぐエピタキシャル膜７１の影響を受け、欠陥が生じる場合がある。あるいは、半導体ウェーハホルダ１００もしくは半導体ウェーハ７０が欠けたりする場合がある。
これに対し、第１実施形態の半導体ウェーハホルダ１００には、通気孔１００ｈが設けられている。このような状態で、ＳｉＨ２Ｃｌ２等の原料ガス２００を反応ガス導入口２０から導入し、回転体ユニット４０によって半導体ウェーハ７０を回転させながら、半導体ウェーハ７０の上にエピタキシャル膜７１を形成させる。また、半導体ウェーハ７０は、回転体ユニット４０によって高速回転しているため、遠心力によって第２保持領域部１００ｂの内側面１００ｂｗに接近するか、あるいは接触する。
しかし、第１実施形態では、原料ガス２００を反応ガス導入口２０から導入するほか、例えば、水素（Ｈ２）等のパージガス３００をパージガス導入口６０から回転体ユニット４０内に導入する。ここで、空間８０の雰囲気は、空間８０外の圧力よりも高く設定されている。このため、パージガス３００は空間８０から通気孔１００ｈを経由し、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間を通ってプロセス空間８１に流出される。その結果、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの上方において、原料ガス２００とパージガス３００との間に境界部２５０が形成される。つまり、境界部２５０から下側（すなわち、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅ付近）は、原料ガス２００がパージガス３００によって希釈される。
これにより、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの付近にはエピタキシャル膜７１が形成され難くなる。つまり、パージガス３００の流出によって半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間に原料ガス２００が入り込み難くなる。これにより、エピタキシャル膜７１は、半導体ウェーハ７０および半導体ウェーハホルダ１００のそれぞれの上面に形成される。
従って、半導体ウェーハ７０を半導体ウェーハホルダ１００から離す際に、半導体ウェーハ７０上のエピタキシャル膜７１は、半導体ウェーハ７０上のエピタキシャル膜７１以外の被膜の影響を受けない。これにより、半導体ウェーハ７０上のエピタキシャル膜７１には欠陥が生じ難くなる。また、半導体ウェーハホルダ１００もしくは半導体ウェーハ７０にも欠けが生じ難くなる。つまり、半導体ウェーハホルダ１００を用いれば、半導体形成の生産性がより高くなる。
上述したように、パージガス３００の一例として水素を挙げて説明したが、パージガス３００は希ガスなどの不活性ガスを使用しても実施可能である。特に，パージガス３００にたとえばアルゴン（Ａｒ）などの比較的分子量が大きい希ガスを使用した場合、原料ガス２００の拡散を抑えることが可能となり、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間に原料ガス２００が入り込むことをさらに抑制することが可能となる。また、原料ガス２００の拡散を抑制できるため、ヒータ５０近傍への反応ガスの侵入を低減でき、ヒータ５０近傍への反応物の生成やヒータ５０などの部品の損耗を防止する効果も有する。
（第２実施形態）
上述したように、半導体ウェーハ７０は、回転体ユニット４０によって高速回転している。このため、遠心力によって成膜中に半導体ウェーハ７０の中心と回転体ユニット４０の中心とがずれる。
第１実施形態では、このずれによって半導体ウェーハ７０が半導体ウェーハホルダ１００の内側面１００ｂｗに接近もしくは接した箇所の直下に通気孔１００ｈが旨く位置した場合には、パージガスの効果により半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間の成膜抑制が効果的に起きる。
従って、第１実施形態において、より確実に半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１００との間の被膜形成を抑えるには、半導体ウェーハ７０が内側面１０１ｂｗに接近もしくは接した箇所の直下に必ず通気孔１００ｈが位置するように、より多数の通気孔１００ｈを第１保持領域部１００ａに設けることが望ましい。
しかし、通気孔１００ｈを多数設けることは、半導体ウェーハホルダの製造コスト上昇につながる。また、通気孔１００ｈを多数設けるほど、第１保持領域部１００ａとｂ第２保持領域部１００ｂとの接合強度が落ちてしまう。
第２実施形態においては、半導体ウェーハホルダ上の半導体ウェーハ７０の位置をより正確に決めることができる突起部を半導体ウェーハホルダに設けている。そして、複数の突起部のそれぞれの下側に、通気孔を設けている。
図４（ａ）は、第２実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図４（ｂ）は、第２実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図の拡大図であり、図４（ｃ）は、第２実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。図４（ｂ）、（ｃ）には、図４（ａ）のＡ−Ｂ線に沿った位置の断面が表されている。
半導体ウェーハホルダ１０１は、半導体ウェーハ７０を支持する第１保持領域部１０１ａと、回転体ユニット４０に支持される第２保持領域部１０１ｂと、を有する。第１保持領域部１０１ａは、第２保持領域部１０１ｂに囲まれている。第１保持領域部１０１ａの平面形状は環状である。環状の第１保持領域部１０１ａによって半導体ウェーハ７０の外周が支持される。半導体ウェーハホルダ１０１の材料は、例えば、炭化シリコン（ＳｉＣ）等のセラミック、炭素（Ｃ）等を含む。
ルダ１０１においては、第１保持領域部１０１ａと第２保持領域部１０１ｂとによって段差１０１ｓｐが形成されている。段差１０１ｓｐの構造は、第１保持領域部１０１ａの上面１０１ａｕと、第２保持領域部１０１ｂの上面１０１ｂｕと、第１保持領域部１０１ａの上面１０１ａｕと第２保持領域部１０１ｂの上面１０１ｂｕとに連なる第２保持領域部１０１ｂの内側面１０１ｂｗと、を有する。
換言すれば、半導体ウェーハホルダ１０１の第１保持領域部１０１ａは、半導体ウェーハホルダ１０１が半導体ウェーハ７０の外径よりも大きな径で堀削された領域である。堀削の深さｄは、適宜調整される。図４（ｃ）では、半導体ウェーハ７０の厚さと、深さｄと、が略同じ長さである状態が表されているが、これは一例である。深さｄについては適宜変えてよい。
第２保持領域部１０１ｂの内側面１０１ｂｗは、傾斜面になっている。そして、内側面１０１ｂｗから半導体ウェーハ７０の側に向かって突起部１０１ｔが突出している。突起部１０１ｔの内側面１０１ｔｗは、傾斜面になっている。例えば、第１保持領域部１０１ａの上面１０１ａｕから第２保持領域部１０１ｂの側に引き出した引き出し線１０１Ｌと内側面１０１ｔｗとのなす角θは９０°以下になっている。突起部１０１ｔは、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの外側にある。このような傾斜面を備えた突起部１０１ｔを設ければ、半導体ウェーハ７０を第１保持領域部１０１ａ上に載置するときに、半導体ウェーハ７０を半導体ウェーハホルダ１０１の上方から円滑に第１保持領域部１０１ａ上に置き易くなる。
半導体ウェーハ７０が第１保持領域部１０１ａに載置されると、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅは、突起部１０１ｔの内側面１０１ｔｗに対向する。換言すれば、半導体ウェーハ７０を第１保持領域部１０１ａに載置した後、半導体ウェーハ７０は、突起部１０１ｔによって第１保持領域部１０１ａの上において位置決めされる。
また、第１保持領域部１０１ａには、半導体ウェーハ７０が第１保持領域部１０１ａに支持されたときの半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの位置に、パージガスを空間８０の外に放出させることが可能な複数の通気孔１０１ｈが設けられている。
複数の通気孔１０１ｈのそれぞれの上には突起部１０１ｔが設けられている。突起部１０１ｔは、第２保持領域部１０１ｂの内側面１０１ｂｗから第１保持領域部１０１ａの側に向かって突起している。
このような半導体ウェーハホルダ１０１を用いて、半導体ウェーハ７０の上にエピタキシャル膜７１を試みる。例えば、ＳｉＨ２Ｃｌ２等の原料ガス２００を反応ガス導入口２０から導入し、回転体ユニット４０によって半導体ウェーハ７０を回転させながら、半導体ウェーハ７０の上にエピタキシャル膜７１を形成させる。
半導体ウェーハ７０は、回転体ユニット４０によって高速回転しているため、遠心力によって第２保持領域部１０１ｂの突起部１０１ｔの内側面１０１ｔｗに接近するか、あるいは接触する。そして、半導体ウェーハホルダ１０１を用いれば、半導体ウェーハ７０が第２保持領域部１０１ｂの突起部１０１ｔの内側面１０１ｔｗに接近するとともに、突起部１０１ｔの下側に通気孔１０１ｈが必ず位置する。
続いて、第２実施形態では、原料ガス２００を反応ガス導入口２０から導入するほか、例えば、水素（Ｈ２）やアルゴン（Ａｒ）等のパージガス３００をパージガス導入口６０から回転体ユニット４０内に導入する。ここで、空間８０の雰囲気は、空間８０外の圧力よりも高く設定されている。このため、パージガス３００は空間８０から通気孔１０１ｈを経由し、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１０１との間を通ってプロセス空間８１に流出される。その結果、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの上方において、原料ガス２００とパージガス３００との間に境界部が形成される（図３（ｂ）と同じ現象）。境界部から下側（すなわち、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅ付近）は、原料ガス２００がパージガス３００によって希釈される。
これにより、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの付近にはエピタキシャル膜７１が形成され難くなる。つまり、パージガス３００の流出によって半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１０１との間に原料ガス２００が入り込み難くなる。これにより、エピタキシャル膜７１は、半導体ウェーハ７０および半導体ウェーハホルダ１０１のそれぞれの上面に形成される。
従って、半導体ウェーハ７０を半導体ウェーハホルダ１０１から離す際に、半導体ウェーハ７０上のエピタキシャル膜７１は、半導体ウェーハ７０上のエピタキシャル膜７１以外の被膜の影響を受けない。これにより、半導体ウェーハ７０上のエピタキシャル膜７１には欠陥が生じ難くなる。また、半導体ウェーハホルダ１０１もしくは半導体ウェーハ７０にも欠けが生じ難くなる。つまり、半導体ウェーハホルダ１０１を用いれば、半導体形成の生産性がより高くなる。
複数の突起部１０１ｔは、半導体ウェーハ７０の位置決めを図る支持部位として機能する。回転体ユニット４０の高速回転によって生じる半導体ウェーハ７０のずれは、半導体ウェーハ７０を、その周りから取り囲む複数の突起部１０１ｔによって抑止できる。
例えば、最低３個の突起部１０１ｔを準備し、この３個の突起部１０１ｔのそれぞれを１２０°おきに等間隔で配置し、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅを、この３つの突起部１０１ｔのそれぞれによっておさえることも可能である。そして、通気孔１０１ｈの数は、突起部１０１ｔの数に対応させる。
従って、突起部１０１ｔおよび通気孔１０１ｈは多数設ける必要はなく、半導体ウェーハホルダの製造コスト上昇が起きることがない。また、第１保持領域部１０１ａとｂ第２保持領域部１０１ｂとの接合強度が落ちることもない。
（第３実施形態）
通気孔は、上述した貫通孔型の通気孔のほか、切り欠き状の通気孔であってもよい。
図５（ａ）は、第３実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図５（ｂ）は、第３実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図の拡大図であり、図５（ｃ）は、第３実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。図５（ｂ）、（ｃ）には、図５（ａ）のＡ−Ｂ線に沿った位置の断面が表されている。
半導体ウェーハホルダ１０２Ａは、半導体ウェーハ７０を支持する第１保持領域部１０２ａと、回転体ユニット４０に支持される第２保持領域部１０２ｂと、を有する。第１保持領域部１０２ａは、第２保持領域部１０２ｂに囲まれている。第１保持領域部１０２ａの平面形状は環状である。環状の第１保持領域部１０２ａによって半導体ウェーハ７０の外周が支持される。半導体ウェーハホルダ１０２Ａの材料は、例えば、炭化シリコン（ＳｉＣ）等のセラミック、炭素（Ｃ）等を含む。
半導体ウェーハホルダ１０２Ａの第１保持領域部１０２ａは、半導体ウェーハホルダ１０２Ａが半導体ウェーハ７０の外径よりも大きな径で堀削された領域である。堀削の深さｄは、適宜調整される。図５（ｃ）では、半導体ウェーハ７０の厚さと、深さｄと、が略同じ長さである状態が表されているが、これは一例である。深さｄについては適宜変えてよい。
第２保持領域部１０２ｂの内側面１０２ｂｗは、傾斜面になっている。また、第２保持領域部１０２ｂには、突起部１０１ｔと同じ構造の突起部１０２ｔが設けられている。
半導体ウェーハ７０が第１保持領域部１０２ａに載置されると、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅは、突起部１０２ｔの内側面１０２ｔｗに対向する。半導体ウェーハ７０を第１保持領域部１０２ａに載置した後、半導体ウェーハ７０は、突起部１０２ｔによって第１保持領域部１０２ａの上において位置決めされる。
また、第１保持領域部１０２ａには、半導体ウェーハ７０が第１保持領域部１０２ａに支持されたときの半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの位置に、パージガスを空間８０の外に放出させることが可能な複数の通気孔１０２ｈが設けられている。また、第３実施形態に係る通気孔１０２ｈは、環状の第１保持領域部１０２ａの内周から外周に向かって切り欠かれた切り欠きである。例えば、第１保持領域部１０２ａの内側面１０２ａｗから第２保持領域部１０２ｂの側に切り欠きが設けられ、この切り欠きを通気孔１０２ｈとしている。
複数の通気孔１０２ｈのそれぞれの上には突起部１０２ｔが設けられている。突起部１０２ｔは、第２保持領域部１０２ｂの内側面１０２ｂｗから第１保持領域部１０２ａの側に向かって突起している。
このような通気孔１０２ｈであっても、パージガス３００が空間８０から通気孔１０２ｈを経由し、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１０２Ａとの間を通ってプロセス空間８１に流出される。その結果、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの上方において、原料ガス２００とパージガス３００との間に境界部が形成される（図３（ｂ）と同じ現象）。つまり、境界部から下側（すなわち、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅ付近）は、原料ガス２００がパージガス３００によって希釈される。
これにより、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの付近にはエピタキシャル膜７１が形成され難くなる。つまり、パージガス３００の流出によって半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１０２Ａとの間に原料ガス２００が入り込み難くなる。これにより、エピタキシャル膜７１は、半導体ウェーハ７０および半導体ウェーハホルダ１０２Ａのそれぞれの上面に形成される。つまり、半導体ウェーハホルダ１０２Ａを用いれば、半導体形成の生産性がより高くなる。
また、半導体ウェーハホルダ１０２Ａの通気孔付近には、熱応力が局所的に印加される場合がある。この熱応力は、半導体ウェーハ７０を加熱したり、放熱したりするときの温度差によって生じる。ここで、切り欠き状の通気孔１０２ｈと貫通孔型の通気孔１０１ｈとを比較すると、切り欠き状の通気孔１０２ｈでは、通気孔内の側面の一部が半導体ウェーハホルダ１０２Ａの中心に向かって開放されている。従って、切り欠き状の通気孔１０２ｈを有する半導体ウェーハホルダ１０２Ａにおいては、通気孔付近における熱応力が緩和される。半導体ウェーハホルダ１０２Ａでは、熱応力に対する耐性がより高くなっており、より破損し難い構造になっている。
（第４実施形態）
通気孔の平面形状は突起部の中心に対して対称になっている必要はなく、例えば、突起部を二分する中心線に対して非対称であってもよい。
図６（ａ）は、第４実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図６（ｂ）は、第４実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図の拡大図である。
例えば、通気孔１０２ｈを突起部１０２ｔの中心（例えば、中心線Ｃ）の位置を基準として回転方向と反回転方向とに分けたときに、通気孔１０２ｈは、通気孔１０２ｈａと、通気孔１０２ｈｂと、からなる。
第４実施形態に係る通気孔１０２ｈの平面形状（開口形状）は、突起部１０２ｔの中心（例えば、中心線Ｃ）の位置を基準として、回転体ユニット４０が回転する回転方向（図中の矢印Ａの方向）と、回転方向とは反対の反回転方向（図中の矢印Ａの逆方向）と、に非対称になっている。
切り欠き状の通気孔の平面面積（開口面積）を次のように定義する。「通気孔の平面面積」とは、第１保持領域部１０２ａの内側面１０２ａｗと同じ曲率の曲線Ｂと、半導体ウェーハホルダ１０２Ｂと、によってＸ−Ｙ平面における通気孔１０２ｈの領域を囲んだ場合、この囲まれた領域の面積を言う。
第４実施形態では、通気孔１０２ｈの回転方向の平面面積（通気孔１０２ｈａの面積）は、通気孔１０２ｈの反回転方向の平面面積（通気孔１０２ｈｂの面積）よりも大きくなっている。換言すれば、通気孔１０２ｈは、半導体ウェーハホルダ１０２Ｂの回転方向に向かって、その平面面積を拡大させている。
半導体ウェーハホルダ１０２Ｂが回転すると、回転方向において常に突起部１０２ｔの前に平面面積の大きい通気孔１０２ｈａがある。従って、半導体ウェーハホルダ１０２Ｂが回転すると、平面面積の大きい通気孔１０２ｈａからパージガスが流出されて、その後、パージガスは突起部１０２ｔの上方に回り込む。すなわち、第４実施形態に係る半導体ウェーハホルダ１０２Ｂによれば、より大量のパージガスが突起部１０２ｔの上方に流出することになる。従って、突起部１０２ｔ上の原料ガス２００の希釈効果がさらに増加し、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの付近のエピタキシャル膜７１がより形成され難くなる。
なお、図６（ａ）および図６（ｂ）には、切り欠き状の通気孔１０２ｈを例示にしたが、貫通孔型の通気孔１００ｈ、１０１ｈについても、突起部の中心を基準として左右非対称の平面形状にしてもよい。
（第５実施形態）
図７（ａ）は、第５実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的立体図であり、図７（ｂ）は、第５実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。
図７（ｂ）には、図７（ａ）のＡ−Ｂ線に沿った位置での断面が表されている。
第５実施形態においては、突起部１０２ｔの上端１０２ｔｕは、第２保持領域部１０２ｂの上面１０２ｂｕより上側にある。換言すれば、突起部１０２ｔは、第２保持領域部１０２ｂの内側面１０２ｂｗから突出した突起部１０２ｔａと、突起部１０２ｔａの上に設けられた突起部１０２ｔｂと、を含む。
第５実施形態においては、第１保持領域部１０２ａの上面１０２ａｕから第２保持領域部１０２ｂの側に引き出した引き出し線１０２Ｌと、突起部１０２ｔａの内側面１０２ｔａｗとのなす角θ１は、９０°以下になっている。
また、第２保持領域部１０２ｂの上面１０２ｂｕと、突起部１０２ｔｂの内側面１０２ｔｂｗとのなす角θ２は、θ１と同じ値でもよく、違う値でもよい。例えば、角θ２を９０°以上にしてもよい。具体的には、θ２をθ１よりも大きな角度にする。これにより、回転ユニット４０の回転による遠心力により半導体ウェーハ７０が突起部１０２ｔａを滑り飛散することを防止することができる．但し、突起部１０２ｔａおよび突起部１０２ｔｂのそれぞれは、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの外側に位置するように設定する。
このような構造であれば、突起部１０２ｔが第２保持領域部１０２ｂの上面１０２ｂｕよりも上方に伸びたために、半導体ウェーハ７０と半導体ウェーハホルダ１０２Ｃとの間への原料ガス２００の侵入をさらに妨げることができる。つまり、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅ付近においては、原料ガス２００とパージガス３００との間の境界部がさらに上方に移動して、パージガス３００による原料ガス２００の希釈効果がさらに増加する。これにより、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの付近にはエピタキシャル膜７１がさらに形成され難くなる。また、突起部１０２ｔが延びたことで、半導体ウェーハホルダ１０２Ｃの回転中に半導体ウェーハ７０が半導体ウェーハホルダ１０２Ｃから外れて飛散するリスクを回避できる。
（第６実施形態）
図８（ａ）は、第６実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図であり、図８（ｂ）は、第６実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的断面図である。
図８（ｂ）には、図８（ａ）のＡ−Ｂ線に沿った位置での断面が表されている。
第６実施形態に係る半導体ウェーハホルダ１０２Ｄにおいては、環状の第１保持領域部１０２ａが半導体ウェーハ７０の裏面と局所的に接触する複数の凸部（サセプタ）１５０を有している。例えば、複数の凸部１５０のそれぞれは、環状の第１保持領域部１０２ａの円周方向に等配されて配置されている。第１保持領域部１０２ａにおいて複数の凸部１５０のそれぞれが配置された箇所と、通気孔１０２ｈが配置された箇所とは、異なっている。例えば、複数の凸部１５０の回転方向における位相と、複数の通気孔１０２ｈの回転方向における位相とが異なっている。
半導体ウェーハ７０は、半導体ウェーハ７０の下側に設けられたヒータ５０からの輻射熱によって加熱される。同時に、半導体ウェーハホルダ１０２Ｄもヒータ５０によって加熱される。従って、半導体ウェーハ７０が第１保持領域部１０２ａに直接的に接していると、半導体ウェーハホルダ１０２Ｄの余熱によって、半導体ウェーハ７０の内外周に温度むらが形成される可能性がある。
しかし、第６実施形態では、半導体ウェーハホルダ１０２Ｄに凸部１５０を設け、半導体ウェーハ７０を凸部１５０を介して半導体ウェーハホルダ１０２Ｄに支持している。従って、半導体ウェーハ７０の外周は、半導体ウェーハホルダ１０２Ｄの余熱の影響を受け難くなる。これにより、成膜中の半導体ウェーハ７０の面内温度分布がより均一になる。なお、このような凸部１５０は、上述した半導体ウェーハホルダ１０１、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃにも設けてもよい。
（第７実施形態）
図９は、第７実施形態に係る半導体ウェーハホルダを表す模式的平面図である。
第７実施形態に係る半導体ウェーハホルダ１０３は、第１保持領域部１０３ａと第２保持領域部１０３ｂとを有している。第１保持領域部１０３ａは通気孔１０３ｈを備える。第２保持領域部１０３ｂの内側面１０３ｂｗからは突起部１０３ｔが突出している。
半導体ウェーハホルダ１０３の第１保持領域部１０３ａは、中空になっていない。つまり、半導体ウェーハホルダ１０３の第１保持領域部１０３ａは、環状になっていない。従って、半導体ウェーハ７０の裏面全域が第１保持領域部１０３ａによって支持される。このような半導体ウェーハホルダ１０３も実施形態に含まれる。
以上、説明した半導体ウェーハホルダを用いて、半導体ウェーハ７０の上に、半導体層が形成される。
半導体ウェーハホルダの効果について説明する。
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、半導体ウェーハホルダの効果を表す図である。
図１０（ｂ）に表す半導体ウェーハホルダのＮｏ．１、２の形状は、半導体ウェーハホルダ１０２Ａに対応している。但し、Ｎｏ．２のほうがＮｏ．１よりも通気孔の平面面積が広くなっている。半導体ウェーハホルダのＮｏ．３の形状は、半導体ウェーハホルダ１０２Ｂに対応している。半導体ウェーハホルダのＮｏ．４の形状は、半導体ウェーハホルダ１０２Ｃに対応している。
図１０（ａ）には、半導体ウェーハホルダのＮｏ．１〜４のそれぞれと、突起部１０２ｔの内側面１０２ｔｗに堆積するエピタキシャル膜７１の膜厚と、の関係が表されている。膜厚の単位は任意値（a.u．）である。図１０（ａ）の結果は、流体解析によるシミュレーションで求められたものである。半導体ウェーハとしては、φ２００ｍｍの半導体ウェーハを想定している。
図１０（ａ）の結果から、通気孔がない半導体ウェーハホルダを用いたときの膜厚が最も厚くなることが判った。次いで、Ｎｏ．１では、通気孔がない半導体ウェーハホルダの膜厚の半分程度になることが判った。さらに、Ｎｏ．１よりも通気孔の面積を拡大させたＮｏ．２では、膜厚がより減少することが判った。
また、通気孔の面積を回転方向に拡大させたＮｏ．３では、Ｎｏ．２に比べてさらに膜厚が減少することが判った。そして、突起部を半導体ウェーハホルダの上面より上側に延在させたＮｏ．４において、最も膜厚が薄くなることが判った。
図１１は、半導体ウェーハホルダの効果を表す図である。
図１１の横軸には、通気孔の平面面積と突起部の内側面に堆積するエピタキシャル膜７１の膜厚と、の関係が表されている。図１１の結果は、流体解析によるシミュレーションで求められたものである。横縦軸の単位は、任意値（a.u.）である。平面面積の定義は上記の通りである。
図１１（ａ）の結果から、通気孔がない半導体ウェーハホルダを用いたときの膜厚が最も厚くなることが判った。次いで、通気孔の面積を増加させるほど、膜厚が減少することが判った。膜厚は、通気孔の面積が所定の値（例えば、ｄ１）になると最も薄くなることが判った。ｄ１は、例えば、９ｍｍ２である。従って、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの付近の被膜形成を抑えるには、通気孔の平面面積を９ｍｍ２以上にすることが望ましい。
図１２は、半導体ウェーハホルダの効果を表す図である。
図１２には、半導体ウェーハホルダの上記Ｎｏ．１〜４のそれぞれと、パージガスによる浮力の関係が表されている。図１２の結果は、流体解析によるシミュレーションで求められたものである。浮力の単位は、任意値である。
実施形態の半導体製造装置１ではパージガス導入口６０からパージガスを供給することにより、回転体ユニット４０の内部の空間８０をプロセス空間８１よりも陽圧にし、パージガスを半導体ウェーハホルダの貫通孔から流出させ、半導体ウェーハ７０の外縁７０ｅの付近の原料ガス２００の濃度を希釈している。
しかし、パージガスの流量を増加させると半導体ウェーハ７０には、空間８０とプロセス空間８１との圧力差による浮力が生じ、半導体ウェーハが半導体ウェーハホルダから飛散する可能性がある。
図１２の結果から、上記Ｎｏ．１〜４のそれぞれの条件での浮力は、半導体ウェーハ７０の重量の１／３以下となることが判った。従って、半導体ウェーハ７０は、半導体ウェーハホルダから飛散することなく、確実に半導体ウェーハホルダによって半導体ウェーハ７０が支持されることが判った。
このように、実施形態の半導体製造装置１において、半導体ウェーハホルダの突起部付近に通気孔を設け、パージガスにより原料ガスを希釈する構造にすることで、半導体ウェーハと半導体ウェーハホルダの固着、または半導体ウェーハの半導体ウェーハホルダからの飛散を防止しつつ、高速成膜を可能にしている。その結果、生産性の高い半導体製造装置が実現する。また、製造コストも低減する。
また、実施形態の半導体製造装置では、シリコンのエピタキシャル成長を例示したが、その他の種類の被膜を形成するＣＶＤ装置にも適用できる。
以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明した。しかし、実施形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、実施形態の特徴を備えている限り、実施形態の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、「部位Ａは部位Ｂの上に設けられている」という場合の「の上に」とは、部位Ａが部位Ｂに接触して、部位Ａが部位Ｂの上に設けられている場合と、部位Ａが部位Ｂに接触せず、部位Ａが部位Ｂの上方に設けられている場合との意味で用いられている。
また、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて複合させることができ、これらを組み合わせたものも実施形態の特徴を含む限り実施形態の範囲に包含される。その他、実施形態の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても実施形態の範囲に属するものと了解される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１ 半導体製造装置、 １０ チャンバ、 ２０ 反応ガス導入口、 ３０ ガス排気口、 ４０ 回転体ユニット、 ５０ ヒータ、 ６０ パージガス導入口、 ７０ 半導体ウェーハ、 ７０ｅ 外縁、 ７１ エピタキシャル膜、 ８０ 空間、 ８１ プロセス空間、 １００、１０１、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、１０２Ｄ、１０３ 半導体ウェーハホルダ、 １００Ｌ、１０１Ｌ、１０２Ｌ 引き出し線、 １００ａ、１０１ａ、１０２ａ、１０３ａ 第１保持領域部、 １００ａｕ、１０１ａｕ、１０２ａｕ 上面、 １００ｂ、１０１ｂ、１０２ｂ、１０３ｂ 第２保持領域部、 １００ｂｕ、１０１ｂｕ、１０２ｂｕ 上面、 １００ｂｗ、１０１ｂｗ、１０２ｂｗ、１０２ａｗ、１０２ｔａｗ、１０２ｔｂｗ、１０３ｂｗ 内側面、 １００ｈ、１０１ｈ、１０２ｈ、１０２ｈａ、１０２ｈｂ、１０３ｈ 通気孔、 １００ｓｐ、１０１ｓｐ 段差、 １０１ｔ、１０２ｔ、１０２ｔａ、１０２ｔｂ、１０３ｔ 突起部、 １０１ｔｗ、１０２ｔｗ 内側面、 １０２ａｗ 内側面、 １０２ｔｕ 上端、 ２００ 原料ガス、 ２５０ 境界部、 ３００ パージガス

Claims (12)

  1. チャンバと、
    前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内に反応ガスを導入する反応ガス導入口と、
    前記チャンバに設けられ、前記反応ガスを排出するガス排気口と、
    前記チャンバ内に設けられた回転体ユニットと、
    前記回転体ユニットの上部に設けられ、半導体ウェーハを保持する半導体ウェーハホルダと、
    前記回転体ユニット、半導体ウェーハホルダ、および前記半導体ウェーハとによって囲まれる空間にパージガスを供給するパージガス導入口と、
    を備え、
    前記半導体ウェーハホルダは、
    前記半導体ウェーハを支持する第１保持領域部と、
    前記第１保持領域を囲み、前記回転体ユニットに支持される第２保持領域部と、
    を有し、
    前記第１保持領域部と前記第２保持領域部とには、段差があり、
    前記第１保持領域部には、前記半導体ウェーハが前記第１保持領域部に支持されたときの前記半導体ウェーハの外縁の位置に複数の通気孔が設けられ、
    前記段差の構造は、前記第１保持領域部の上面と、前記第２保持領域部の上面と、前記第１保持領域部の前記上面と前記第２保持領域部の前記上面とに連なる前記第２保持領域部の内側面と、を有し、
    前記複数の通気孔のそれぞれの上に、前記第２保持領域部の前記内側面から前記第１保持領域部の側に向かう突起部が設けられ、
    前記半導体ウェーハが前記第１保持領域部に支持されたときに、前記半導体ウェーハの前記外縁と前記突起部とが対向し、
    前記通気孔の開口の形状は、前記突起部の中心の位置を基準として非対称であり、
    前記開口の面積を前記突起部の中心の位置を基準として前記回転体ユニットが回転する回転方向と前記回転方向とは反対の反回転方向とに分けたときに、前記開口の前記回転方向の面積は、前記開口の前記反回転方向の面積よりも大きくなるように設けられた半導体製造装置。
  2. チャンバと、
    前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内に反応ガスを導入する反応ガス導入口と、
    前記チャンバに設けられ、前記反応ガスを排出するガス排気口と、
    前記チャンバ内に設けられた回転体ユニットと、
    前記回転体ユニットの上部に設けられ、半導体ウェーハを保持する半導体ウェーハホルダと、
    前記回転体ユニット、半導体ウェーハホルダ、および前記半導体ウェーハとによって囲まれる空間にパージガスを供給するパージガス導入口と、
    を備え、
    前記半導体ウェーハホルダは、
    前記半導体ウェーハを支持する第１保持領域部と、
    前記第１保持領域を囲み、前記回転体ユニットに支持される第２保持領域部と、
    を有し、
    前記第１保持領域部と前記第２保持領域部とには、段差があり、
    前記第１保持領域部には、前記半導体ウェーハが前記第１保持領域部に支持されたときの前記半導体ウェーハの外縁の位置に複数の通気孔が設けられ、
    前記段差の構造は、前記第１保持領域部の上面と、前記第２保持領域部の上面と、前記第１保持領域部の前記上面と前記第２保持領域部の前記上面とに連なる前記第２保持領域部の内側面と、を有し、
    前記複数の通気孔のそれぞれの上に、前記第２保持領域部の前記内側面から前記第１保持領域部の側に向かう突起部が設けられ、
    前記半導体ウェーハが前記第１保持領域部に支持されたときに、前記半導体ウェーハの前記外縁と前記突起部とが対向し、
    前記突起部の上端は、第２保持領域部の上面より上側に位置するように設けられた半導体製造装置。
  3. 前記通気孔の開口の形状は、前記突起部の中心の位置を基準として非対称であり、
    前記開口の面積を前記突起部の中心の位置を基準として前記回転体ユニットが回転する回転方向と前記回転方向とは反対の反回転方向とに分けたときに、前記開口の前記回転方向の面積は、前記開口の前記反回転方向の面積よりも大きい請求項２に記載の半導体製造装置。
  4. 前記突起部の上端は、第２保持領域部の上面より上側にある請求項１に記載の半導体製造装置。
  5. 前記第１保持領域部の平面形状は環状であり、
    環状の前記第１保持領域部によって前記半導体ウェーハの外周が支持される請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体製造装置。
  6. 前記通気孔は、環状の前記第１保持領域部の内周から外周に向かって切り欠かれた切り欠きである請求項５に記載の半導体製造装置。
  7. 環状の前記第１保持領域部は、前記半導体ウェーハの裏面と局所的に接触する複数の凸部を有し、
    前記複数の凸部のそれぞれは、環状の前記第１保持領域部の円周方向に等配されて配置されている請求項５または６に記載の半導体製造装置。
  8. 前記第１保持領域部において前記複数の凸部のそれぞれが配置された箇所と、前記通気孔が配置された箇所とが異なる請求項７に記載の半導体製造装置。
  9. 前記第１保持領域部によって、前記半導体ウェーハの裏面が支持される請求項１または２に記載の半導体製造装置。
  10. 請求項１〜９のいずれか１つの半導体製造装置を用いて、前記半導体ウェーハの上に半導体層を形成する半導体製造方法。
  11. 半導体製造装置内に設置される半導体ウェーハホルダであり、
    半導体ウェーハを支持する第１保持領域部と、
    前記第１保持領域を囲み、前記半導体製造装置内に設けられた回転体ユニットに支持される第２保持領域部と、
    を備え、
    前記第１保持領域部と前記第２保持領域部とには段差があり、
    前記第１保持領域部には、前記半導体ウェーハが前記第１保持領域部に支持されたときの前記半導体ウェーハの外縁の位置に複数の通気孔が設けられており、
    前記段差の構造は、前記第１保持領域部の上面と、前記第２保持領域部の上面と、前記第１保持領域部の前記上面と前記第２保持領域部の前記上面とに連なる前記第２保持領域部の内側面と、を有し、
    前記複数の通気孔のそれぞれの上に、前記第２保持領域部の前記内側面から前記第１保持領域部の側に向かう突起部が設けられ、
    前記通気孔の開口の形状は、前記突起部の中心の位置を基準として非対称であり、
    前記開口の面積を前記突起部の中心の位置を基準として前記回転体ユニットが回転する回転方向と前記回転方向とは反対の反回転方向とに分けたときに、前記開口の前記回転方向の面積は、前記開口の前記反回転方向の面積よりも大きくなるように設けられた半導体ウェーハホルダ。
  12. 半導体製造装置内に設置される半導体ウェーハホルダであり、
    半導体ウェーハを支持する第１保持領域部と、
    前記第１保持領域を囲み、前記半導体製造装置内に設けられた回転体ユニットに支持される第２保持領域部と、
    を備え、
    前記第１保持領域部と前記第２保持領域部とには段差があり、
    前記第１保持領域部には、前記半導体ウェーハが前記第１保持領域部に支持されたときの前記半導体ウェーハの外縁の位置に複数の通気孔が設けられており、
    前記段差の構造は、前記第１保持領域部の上面と、前記第２保持領域部の上面と、前記第１保持領域部の前記上面と前記第２保持領域部の前記上面とに連なる前記第２保持領域部の内側面と、を有し、
    前記複数の通気孔のそれぞれの上に、前記第２保持領域部の前記内側面から前記第１保持領域部の側に向かう突起部が設けられ、
    前記突起部の上端は、第２保持領域部の上面より上側に位置するように設けられた半導体ウェーハホルダ。
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