JPH05283351A - サセプター - Google Patents

サセプター

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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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栄一 外谷
Yukio Ito
幸夫 伊藤
Takeshi Inaba
毅 稲葉
Yasumi Sasaki
泰実 佐々木
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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℃
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【符号の説明】
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)

    【特許請求の範囲】
  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。
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