JPH05283351A - サセプター - Google Patents
サセプターInfo
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- JPH05283351A JPH05283351A JP10849392A JP10849392A JPH05283351A JP H05283351 A JPH05283351 A JP H05283351A JP 10849392 A JP10849392 A JP 10849392A JP 10849392 A JP10849392 A JP 10849392A JP H05283351 A JPH05283351 A JP H05283351A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体ウェーハに欠陥を生じさせることな
く、かつサセプターを長寿命にする。 【構成】 カーボンを基材とするサセプター本体１の少
なくともウェーハ収容凹部３の表面に、ＣＶＤ法により
コーティングされ、かつ表面を研磨された所要厚さの研
磨ＳｉＣ膜５，７が２層以上積層されていることによ
り、各層のＳｉＣ膜の結晶の成長や異方性を抑制し、Ｓ
ｉＣ膜全体の厚さが厚くなっても凹部やマイクロクラッ
ク等の欠陥を少なくする。
く、かつサセプターを長寿命にする。 【構成】 カーボンを基材とするサセプター本体１の少
なくともウェーハ収容凹部３の表面に、ＣＶＤ法により
コーティングされ、かつ表面を研磨された所要厚さの研
磨ＳｉＣ膜５，７が２層以上積層されていることによ
り、各層のＳｉＣ膜の結晶の成長や異方性を抑制し、Ｓ
ｉＣ膜全体の厚さが厚くなっても凹部やマイクロクラッ
ク等の欠陥を少なくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウェーハ等の
半導体ウェーハにＣＶＤ（化学蒸着）法等によりエピタ
キシャル成長を施す際等に、半導体ウェーハを載置する
サセプターに関する。
半導体ウェーハにＣＶＤ（化学蒸着）法等によりエピタ
キシャル成長を施す際等に、半導体ウェーハを載置する
サセプターに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のサセプターは、黒鉛等の
カーボンを基材とするサセプター本体に半導体ウェーハ
を収容する円形の複数のウェーハ収容凹部を設け、かつ
サセプター本体の吸蔵ガスがエピタキシャル処理中に放
出されて半導体ウェーハに汚染が生ずるのを防止するた
め、サセプター本体をＣＶＤ法によるＳｉＣ膜でコーテ
ィグし、かつ所要個所に研磨を施して構成されている。
カーボンを基材とするサセプター本体に半導体ウェーハ
を収容する円形の複数のウェーハ収容凹部を設け、かつ
サセプター本体の吸蔵ガスがエピタキシャル処理中に放
出されて半導体ウェーハに汚染が生ずるのを防止するた
め、サセプター本体をＣＶＤ法によるＳｉＣ膜でコーテ
ィグし、かつ所要個所に研磨を施して構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サセプターでは、単に１層のＣＶＤコートによって所望
の厚さのＳｉＣ膜を得ているため、部分的にＳｉＣ結晶
粒の異常成長が起こり、この上面を研磨するとチッピン
グ等により、ＳｉＣ膜に凹部やマイクロクラック等の欠
陥が生ずる。そして、このサセプターを半導体ウェーハ
のエピタキシャル処理や熱酸化処理等に用いた場合、上
記凹部あるいはマイクロクラック部分が半導体ウェーハ
表面と接触すると、ウェーハ面において部分的な熱膨張
差が生じ、半導体ウェーハにスリップが発生するという
問題があった。
サセプターでは、単に１層のＣＶＤコートによって所望
の厚さのＳｉＣ膜を得ているため、部分的にＳｉＣ結晶
粒の異常成長が起こり、この上面を研磨するとチッピン
グ等により、ＳｉＣ膜に凹部やマイクロクラック等の欠
陥が生ずる。そして、このサセプターを半導体ウェーハ
のエピタキシャル処理や熱酸化処理等に用いた場合、上
記凹部あるいはマイクロクラック部分が半導体ウェーハ
表面と接触すると、ウェーハ面において部分的な熱膨張
差が生じ、半導体ウェーハにスリップが発生するという
問題があった。
【０００４】又、平坦度を高めるためにＳｉＣ膜の表面
研磨を繰り返して行うと、チッピングにより、サセプタ
ー本体が部分的に露出した状態が生ずることもある。そ
して、このサセプターを半導体ウェーハの表面酸化処理
に用いた場合、カーボンよりなるサセプター本体の酸化
消耗が起きたり、あるいはサセプター本体からの放出ガ
スによって半導体ウェーハの汚染が生ずるという問題が
あった。そこで、本発明は、半導体ウェーハに欠陥を生
じさせることなく、かつ長寿命のサセプターの提供を目
的とする。
研磨を繰り返して行うと、チッピングにより、サセプタ
ー本体が部分的に露出した状態が生ずることもある。そ
して、このサセプターを半導体ウェーハの表面酸化処理
に用いた場合、カーボンよりなるサセプター本体の酸化
消耗が起きたり、あるいはサセプター本体からの放出ガ
スによって半導体ウェーハの汚染が生ずるという問題が
あった。そこで、本発明は、半導体ウェーハに欠陥を生
じさせることなく、かつ長寿命のサセプターの提供を目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のサセプターは、カーボンを基材とするサセ
プター本体の少なくともウェーハ収容凹部の表面に、Ｃ
ＶＤ法によりコーティングされ、かつ表面を研磨された
所要厚さの研磨ＳｉＣ膜が２層以上積層されているもの
である。
め、本発明のサセプターは、カーボンを基材とするサセ
プター本体の少なくともウェーハ収容凹部の表面に、Ｃ
ＶＤ法によりコーティングされ、かつ表面を研磨された
所要厚さの研磨ＳｉＣ膜が２層以上積層されているもの
である。
【０００６】
【作用】上記手段においては、各層のＳｉＣ膜の結晶の
成長や異方性を抑制され、ＳｉＣ膜全体の厚さが厚くな
っても凹部やマイクロクラック等の欠陥が少なくなる。
各層のＳｉＣ膜の厚さは、３０〜３００μｍが好まし
い。３０μｍ未満であると、平坦度を高めの研磨時に下
層表面が露出したりする一方、３００μｍを超えると、
結晶の成長や異方性を抑制できず、研磨後に凹部あるい
はマイクロクラック等の欠陥の発生率が高くなる。
成長や異方性を抑制され、ＳｉＣ膜全体の厚さが厚くな
っても凹部やマイクロクラック等の欠陥が少なくなる。
各層のＳｉＣ膜の厚さは、３０〜３００μｍが好まし
い。３０μｍ未満であると、平坦度を高めの研磨時に下
層表面が露出したりする一方、３００μｍを超えると、
結晶の成長や異方性を抑制できず、研磨後に凹部あるい
はマイクロクラック等の欠陥の発生率が高くなる。
【０００７】各層の表面粗さＲａは、０．０１〜７．０
μｍが好ましい。０．０１μｍ未満であると、加工が困
難となる一方、７．０μｍを超えると、スリップの発生
率が大きくなる。より好ましくは、Ｒａ＝０．０１〜
１．０μｍである。
μｍが好ましい。０．０１μｍ未満であると、加工が困
難となる一方、７．０μｍを超えると、スリップの発生
率が大きくなる。より好ましくは、Ｒａ＝０．０１〜
１．０μｍである。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１、図２は本発明の一実施例のサセプターの要部
の断面図、そのウェーハ収容凹部の底部の拡大断面図で
ある。このサセプターは、黒鉛又は等方性カーボンから
なるサセプター本体１の上面に、半導体ウェーハ２を収
容する複数の円形のウェーハ収容凹部３を、座ぐり加工
によって底部が凹球面状を呈するように設ける一方、全
表面にＣＶＤ法により厚さ３０〜３００μｍのＳｉＣ膜
４をコーティングし、かつウェーハ収容凹部３のＳｉＣ
膜４の表面を表面粗さＲａが０．０１〜７．０μｍとな
るように研磨して研磨ＳｉＣ膜５とし、更に、ＳｉＣ膜
４及び研磨ＳｉＣ膜５の表面に、同様にＣＶＤ法により
厚さ３０〜３００μｍのＳｉＣ膜６をコーティングし、
かつウェーハ収容凹部３のＳｉＣ膜６の表面を表面粗さ
Ｒａが０．０１〜７．０μｍとなるように研磨して研磨
ＳｉＣ膜７とした、いわばサセプター本体１のウェーハ
収容凹部３を除く表面にＳｉＣ膜４，６を２層積層し、
かつウェーハ収容凹部３の表面に研磨ＳｉＣ膜５，７を
２層積層した構造とされている。
る。図１、図２は本発明の一実施例のサセプターの要部
の断面図、そのウェーハ収容凹部の底部の拡大断面図で
ある。このサセプターは、黒鉛又は等方性カーボンから
なるサセプター本体１の上面に、半導体ウェーハ２を収
容する複数の円形のウェーハ収容凹部３を、座ぐり加工
によって底部が凹球面状を呈するように設ける一方、全
表面にＣＶＤ法により厚さ３０〜３００μｍのＳｉＣ膜
４をコーティングし、かつウェーハ収容凹部３のＳｉＣ
膜４の表面を表面粗さＲａが０．０１〜７．０μｍとな
るように研磨して研磨ＳｉＣ膜５とし、更に、ＳｉＣ膜
４及び研磨ＳｉＣ膜５の表面に、同様にＣＶＤ法により
厚さ３０〜３００μｍのＳｉＣ膜６をコーティングし、
かつウェーハ収容凹部３のＳｉＣ膜６の表面を表面粗さ
Ｒａが０．０１〜７．０μｍとなるように研磨して研磨
ＳｉＣ膜７とした、いわばサセプター本体１のウェーハ
収容凹部３を除く表面にＳｉＣ膜４，６を２層積層し、
かつウェーハ収容凹部３の表面に研磨ＳｉＣ膜５，７を
２層積層した構造とされている。
【０００９】ここで、ウェーハ収容凹部３の中間層とな
る研磨ＳｉＣ膜５の表面粗さＲａは、０．１〜５．０μ
ｍが好ましい。０．１μｍ未満であると、加工費がかか
ってコスト的に採算がとれなくなる一方、５．０μｍを
超えると、表面の凹凸がその上に積層されるＳｉＣ膜６
の結晶形態に影響を及ぼし、結晶の成長や異方性を抑制
できず、上層の研磨後に結晶粒界でのチッピング等によ
る凹部あるいはマイクロクラック等の欠陥の発生率が高
くなる。
る研磨ＳｉＣ膜５の表面粗さＲａは、０．１〜５．０μ
ｍが好ましい。０．１μｍ未満であると、加工費がかか
ってコスト的に採算がとれなくなる一方、５．０μｍを
超えると、表面の凹凸がその上に積層されるＳｉＣ膜６
の結晶形態に影響を及ぼし、結晶の成長や異方性を抑制
できず、上層の研磨後に結晶粒界でのチッピング等によ
る凹部あるいはマイクロクラック等の欠陥の発生率が高
くなる。
【００１０】上記構成のサセプターの製造に際しては、
先ず、黒鉛材を所要の寸法形状に加工して複数のサセプ
ター本体とし、これらを１２５０℃の温度下でＨＣｌガ
スを用いて洗浄処理した後、ＣＶＤ法により処理時間を
変えて種々の厚さのＳｉＣ膜を全面にコーティングし
た。ＣＶＤ条件は次の通りである。 原料ガス：ＳｉＣｌ4 ０．２４ ｌ／ｍｉｎ ＣＨ4 ０．２４ ｌ／ｍｉｎ Ｈ2 １０．０ ｌ／ｍｉｎ 温度：１５００℃
先ず、黒鉛材を所要の寸法形状に加工して複数のサセプ
ター本体とし、これらを１２５０℃の温度下でＨＣｌガ
スを用いて洗浄処理した後、ＣＶＤ法により処理時間を
変えて種々の厚さのＳｉＣ膜を全面にコーティングし
た。ＣＶＤ条件は次の通りである。 原料ガス：ＳｉＣｌ4 ０．２４ ｌ／ｍｉｎ ＣＨ4 ０．２４ ｌ／ｍｉｎ Ｈ2 １０．０ ｌ／ｍｉｎ 温度：１５００℃
【００１１】次いで、各サセプター本体のウェーハ収容
凹部の表面のＳｉＣ膜に、ダイヤモンドペーパー及びダ
イヤモンドペーストによる研磨を行った。表１にこの時
の研磨ＳｉＣ膜の厚さと、その表面で観察された凹部あ
るいはマイクロクラック等の欠陥数との関係を示した。
凹部の表面のＳｉＣ膜に、ダイヤモンドペーパー及びダ
イヤモンドペーストによる研磨を行った。表１にこの時
の研磨ＳｉＣ膜の厚さと、その表面で観察された凹部あ
るいはマイクロクラック等の欠陥数との関係を示した。
【００１２】
【表１】
【００１３】従って、試料Ｎｏ．２〜４の厚さのもの
が、欠陥数の点で優れていることがわかった。次に、厚
さ４５μｍのＳｉＣ膜を上述したＣＶＤ条件でコーティ
ングし、かつ上述した研磨方法でウェーハ収容凹部のＳ
ｉＣ膜を種々の表面粗さ研磨した後、サセプター本体の
全表面にＣＶＤ法により４５μｍの２層目のＳｉＣ膜を
コーティングした。
が、欠陥数の点で優れていることがわかった。次に、厚
さ４５μｍのＳｉＣ膜を上述したＣＶＤ条件でコーティ
ングし、かつ上述した研磨方法でウェーハ収容凹部のＳ
ｉＣ膜を種々の表面粗さ研磨した後、サセプター本体の
全表面にＣＶＤ法により４５μｍの２層目のＳｉＣ膜を
コーティングした。
【００１４】ＣＶＤ条件は、次の通りである。 原料ガス：ＭＴＣＳ（トリメチルクロロシラン） ０．２４ ｌ／ｍｉｎ Ｈ2 ０．７０ ｌ／ｍｉｎ 温度：１３００℃ 次いで、各サセプター本体のウェーハ収容凹部の表面の
２層目のＳｉＣ膜を上述した研磨方法で研磨し、表面粗
さＲａが、１．０μｍの２層目の研磨ＳｉＣ膜とした
後、１２５０℃の温度下でＨＣｌガスを用いて洗浄処理
し、サセプターを得た。各サセプターの研磨ＳｉＣ膜の
表面のスリップ発生率を測定したところ、表２の結果を
得た。
２層目のＳｉＣ膜を上述した研磨方法で研磨し、表面粗
さＲａが、１．０μｍの２層目の研磨ＳｉＣ膜とした
後、１２５０℃の温度下でＨＣｌガスを用いて洗浄処理
し、サセプターを得た。各サセプターの研磨ＳｉＣ膜の
表面のスリップ発生率を測定したところ、表２の結果を
得た。
【００１５】
【表２】
【００１６】従って、界面となる１層目の研磨ＳｉＣ膜
の表面粗さＲａは、０．１〜５．０μｍが好ましく、よ
り好ましくは０．１〜１．０μｍであることがわかる。
一方、サセプター本体にコーティングするＳｉＣ膜を１
層、２層及び３層とすると共に、それぞれの厚さを９０
μｍ、４５μｍ及び３０μｍとし、かつウェーハ収容凹
部の表面の表面粗さＲａがいずれも１．０μｍとなるよ
うに研磨したサセプターをエピタキシャル装置内に納置
し、洗浄ガス（Ｈ2 ：１０ ｌ／ｍｉｎ＋ＨＣｌ：０．
５ ｌ／ｍｉｎ）を流しながら冷熱サイクル（室温→昇
温（約２０ｍｉｎ）→１２００℃（１０ｍｉｎ保持）→
降温（約６０ｍｉｎ）→室温）を加えたところ、マイク
ロクラック発生までの回数は、表３に示すようになっ
た。
の表面粗さＲａは、０．１〜５．０μｍが好ましく、よ
り好ましくは０．１〜１．０μｍであることがわかる。
一方、サセプター本体にコーティングするＳｉＣ膜を１
層、２層及び３層とすると共に、それぞれの厚さを９０
μｍ、４５μｍ及び３０μｍとし、かつウェーハ収容凹
部の表面の表面粗さＲａがいずれも１．０μｍとなるよ
うに研磨したサセプターをエピタキシャル装置内に納置
し、洗浄ガス（Ｈ2 ：１０ ｌ／ｍｉｎ＋ＨＣｌ：０．
５ ｌ／ｍｉｎ）を流しながら冷熱サイクル（室温→昇
温（約２０ｍｉｎ）→１２００℃（１０ｍｉｎ保持）→
降温（約６０ｍｉｎ）→室温）を加えたところ、マイク
ロクラック発生までの回数は、表３に示すようになっ
た。
【００１７】
【表３】
【００１８】従って、ＳｉＣ膜を２層以上積層すると共
に、各層の厚さを３０〜３００μｍとし、かつウェーハ
収容凹部の表面のＳｉＣ膜の表面粗さＲａが０．０１〜
７．０μｍとなるように研磨することによって、サセプ
ターの寿命を従来のものの２倍以上にできることがわか
る。なお、上述した実施例においては、１層目と２層目
のＳｉＣ膜をＣＶＤコーティングする際の原料ガス等を
異ならせているが、いずれか一方の原料ガスのみを用い
てＣＶＤコーティングするようにしてもよい。
に、各層の厚さを３０〜３００μｍとし、かつウェーハ
収容凹部の表面のＳｉＣ膜の表面粗さＲａが０．０１〜
７．０μｍとなるように研磨することによって、サセプ
ターの寿命を従来のものの２倍以上にできることがわか
る。なお、上述した実施例においては、１層目と２層目
のＳｉＣ膜をＣＶＤコーティングする際の原料ガス等を
異ならせているが、いずれか一方の原料ガスのみを用い
てＣＶＤコーティングするようにしてもよい。
【００１９】又、ウェーハ収容凹部の表面のＳｉＣ膜の
研磨は、全面に行う場合に限らず、実質的に半導体ウェ
ーハと接触する最外層の底面の外周部のみを、ウェーハ
収容凹部径の１０〜２０％程度の幅で研磨するようにし
てもよい。このようにすることにより、加工時間及び経
費の軽減を図ることができる。
研磨は、全面に行う場合に限らず、実質的に半導体ウェ
ーハと接触する最外層の底面の外周部のみを、ウェーハ
収容凹部径の１０〜２０％程度の幅で研磨するようにし
てもよい。このようにすることにより、加工時間及び経
費の軽減を図ることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のサセプタ
ーによれば、各層のＳｉＣ膜の結晶の成長や異方性を抑
制され、ＳｉＣ膜全体の厚さが厚くなっても凹部やマイ
クロクラック等の欠陥が少なくなるので、半導体ウェー
ハに欠陥を生じさせることが少なくなり、かつサセプタ
ーを長寿命とすることができる効果がある。
ーによれば、各層のＳｉＣ膜の結晶の成長や異方性を抑
制され、ＳｉＣ膜全体の厚さが厚くなっても凹部やマイ
クロクラック等の欠陥が少なくなるので、半導体ウェー
ハに欠陥を生じさせることが少なくなり、かつサセプタ
ーを長寿命とすることができる効果がある。
【図１】本発明の一実施例のサセプター要部の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の一実施例のサセプターのウェーハ収容
凹部の底部の断面図である。
凹部の底部の断面図である。
１ サセプター本体 ２ 半導体ウェーハ ３ ウェーハ収容凹部 ４ ＳｉＣ膜 ５ 研磨ＳｉＣ膜 ６ ＳｉＣ膜 ７ 研磨ＳｉＣ膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 泰実 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
Claims (1)
- 【請求項１】 カーボンを基材とするサセプター本体の
少なくともウェーハ収容凹部の表面に、ＣＶＤ法により
コーティングされ、かつ表面を研磨された所要厚さの研
磨ＳｉＣ膜が２層以上積層されていることを特徴とする
サセプター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10849392A JP3094312B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | サセプター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10849392A JP3094312B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | サセプター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283351A true JPH05283351A (ja) | 1993-10-29 |
| JP3094312B2 JP3094312B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=14486177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10849392A Expired - Fee Related JP3094312B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | サセプター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3094312B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07335572A (ja) * | 1994-06-08 | 1995-12-22 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体ウエハの熱処理用サセプタ及びその製造方法 |
| JPH09219438A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-08-19 | Tera Tec:Kk | サンプル支持用治具 |
| JPH10167886A (ja) * | 1996-12-13 | 1998-06-23 | Toyo Tanso Kk | 気相成長用サセプター |
| JPH10223546A (ja) * | 1997-02-10 | 1998-08-21 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 気相成長用のサセプタ |
| JP2005320208A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Ibiden Co Ltd | 炭素複合部材 |
| JP2006041358A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | サセプタおよび化学気相成長方法 |
| JP2015146416A (ja) * | 2014-01-06 | 2015-08-13 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板用支持部材、炭化珪素成長装置用部材、および炭化珪素エピタキシャル基板の製造方法 |
| JP2021082793A (ja) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 昭和電工株式会社 | ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置及びＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法 |
| JP2021141271A (ja) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | 信越半導体株式会社 | シリコンエピタキシャルウェーハ製造用サセプタの製造方法及びシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP10849392A patent/JP3094312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4619036B2 (ja) * | 2004-05-10 | 2011-01-26 | イビデン株式会社 | 炭素複合部材 |
| JP2006041358A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | サセプタおよび化学気相成長方法 |
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| JP2021082793A (ja) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | 昭和電工株式会社 | ＳｉＣエピタキシャルウェハの製造装置及びＳｉＣエピタキシャルウェハの製造方法 |
| JP2021141271A (ja) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 | 信越半導体株式会社 | シリコンエピタキシャルウェーハ製造用サセプタの製造方法及びシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3094312B2 (ja) | 2000-10-03 |
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