JPH0561774B2 - - Google Patents

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JPH0561774B2
JPH0561774B2 JP20477787A JP20477787A JPH0561774B2 JP H0561774 B2 JPH0561774 B2 JP H0561774B2 JP 20477787 A JP20477787 A JP 20477787A JP 20477787 A JP20477787 A JP 20477787A JP H0561774 B2 JPH0561774 B2 JP H0561774B2
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JP
Japan
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susceptor
surface roughness
cvd
carbon
thin film
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP20477787A
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English (en)
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JPS6447019A (en
Inventor
Yoichi Ogata
Akira Kobayashi
Ryuichi Terasaki
Kazumi Nozawa
Shinsei Sato
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、たとえば半導体の製造工程において
使用されるサセプターに関する。 〔従来の技術〕 一般にサセプターはシリコンウエーハー等の半
導体材料を直接載置し、エピタキシヤル気相成長
や各種絶縁膜の気相成長等を行う際に使用され
る。従つて、高純度であること、耐熱性の高いこ
と、耐腐食性の優れていることなどが要求され
る。 これらの要求に応えるものとして従来から炭素
基材の上に化学気相蒸着(CVD)法による炭化
硅素を被覆したサセプターが使用されている(参
考文献例:特開昭56−10921号公報)。しかし炭化
硅素被覆サセプターは炭化曹素被覆層と炭素基材
との熱膨張係数が異なつているために繰り返し使
用による熱サイクルで、被覆層にクラツクが発生
し、そのクラツクを通して炭素基材から不純物が
滲みだし製品を汚染するという欠点を有してい
た。さらに、炭化硅素被覆層はCVD法により形
成されるため膜の均一性が劣り、ピンホールが発
生しやすいので、近年とみに要求が高まりつつあ
るサセプターの大型化に対応することが困難であ
るという欠点があつた。 これらの欠点を補う手段として、炭素基材にガ
ラス状炭素を被覆する提案がある(特公昭52−
39684号公報)。この方法で得られるガラス状炭素
被覆サセプターは、上記炭化硅素被覆サセプター
と比較して被覆層の均一性が優れており、また被
覆層の気体通気率が2桁程度小さいので、炭素基
材からの不純物の汚染を減少できるという利点を
有している。 しかしながら、サセプターをCVD法による各
種絶縁膜形成時のウエハー載置台として使用して
いると、サセプターの表面にもCVDによる薄膜
が生成し、この薄膜の剥離による障害が発生す
る。たとえばSiO2絶縁膜の場合は5回程度また
は10μm程度CVDを行うと、サセプター上に生成
したSiO2薄膜が剥離を起こし易くなりダスト発
生の原因となる。これを防ぐためにしばしばエツ
チング(被覆除去作業)を行いサセプター上に生
成した薄膜を除去しなければならないという欠点
があつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、サセプター上にCVD法によ
り形成される薄膜が剥離し難いガラス状炭素被覆
サセプターを提供することにある。 〔問題点を解決するための手段〕 発明者は各種材料のCVDを行つたとき、サセ
プター上に生成する薄膜の剥離によるダストの発
生がCVDの回数に対してばらつきのあることに
気付き、これを検討した結果、サセプターの表面
粗さと関連のあることを見出した。すなわち本発
明は、炭素基材の表面にガラス状炭素を被覆して
なるサセプターにおいて、該サセプターの平均表
面粗さRaが0.1μm以上5μm以下で、最大表面粗
さRnaxが1μm以上50μm以下であることを特徴と
するガラス状炭素被覆サセプターである。 以下本発明について詳しく説明する。ガラス状
炭素を炭素基材に被覆するには炭素前駆体となる
有機高分子を炭素基材に塗布し、非酸化性気体中
または真空中で焼成すればよい。ここで非酸化性
気体とはH2、N2、希ガス類またはこれらの混合
気体をさす。用いる有機高分子に限定はないが、
炭素含有量が30重量%以上のものが好ましく、例
えばポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポ
リ酢酸ビニル、アルキルフエノールなどがある。
さらに、これらの有機高分子を適度に熱分解させ
たピツチ状物質(以下PCと略す)は炭素含有量
が80重量%以上である上に、ベンゼン、クロロホ
ルム等の有機溶剤に溶けるため塗布法により簡単
に被膜を形成できる。特にガラス状炭素被覆体の
使途が半導体用治具、サセプター等の場合には、
不純物の面からポリ塩化ビニルを熱分解させた
PCがとりわけ好ましい。熱分解は、不活性気体
中で200〜500℃で30分以上加熱して行なう。 前記PCを溶剤に100〜800g/の濃度で溶か
して炭素基材に塗布するが、溶剤としては溶解
性、揮発性の点でトリクレンなどの脂肪族塩素系
のものが好ましい。塗布方法は超音波含浸、はけ
塗り、スプレー、浸漬などでよく、塗布後に比較
的低温(50〜150℃程度)で乾燥することが好ま
しい。ついで、非酸化性気体中または真空中で
600〜1300℃程度の温度で30分以上焼成する。 炭素基材は、その用途がサセプターであること
から、加工精度、通気率等を考慮すると、密度
1.6〜2.1g/cm3のモールドまたは等方性黒鉛が好
ましい。サセプターの表面粗さを前記の通りにす
るために、炭素基材の表面粗さの調整が重要であ
る。サセプターの表面粗さは炭素基材の表面粗さ
とほぼ同じになるが、ガラス状炭素の被覆の条件
によつて多少変る。したがつて、まず平均表面粗
さRaが0.1μm〜5μm、最大表面粗さRnaxが1μm
〜50μm程度の炭素基材を用いて、この表面にガ
ラス状炭素を被覆してサセプターとし、その平均
表面粗さと最大表面粗さを測定し、その結果によ
り最適な基材の表面粗さを定めればよい。炭素基
材の表面粗さを調整する方法はフライス盤、旋盤
等での加工、研磨紙等による表面研磨、サンドブ
ラストなどでよい。 サセプターの平均表面粗さRaは0.1μm以上5μ
m以下、好ましくは0.5μm以上3μm以下で、かつ
最大表面粗さRnaxは1μm以上50μm以下、このま
しくは5μm以上30μm以下である。Raが0.1μm未
満またはRnaxが1μm未満であると、サセプター
表面に生成したCVD薄膜が剥離し易くなる。ま
た、Raが5μmを越えると、またはRnaxが50μm越
えるとサセプターからウエハーへの伝熱が不均一
になり、ウエハー上に生成するCVD膜の均質性
が悪くなる。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例1〜10及び比較例1〜6 炭素基材として市販の等方性黒鉛SIC−6(東
洋炭素製)を用い、直径250mm、厚さ10mmの円板
状に加工したのち、サンドブラストまたはサンド
ペーパーにより表1に示す16種類の表面粗さのサ
ンプルを調製した。表面粗さは電子式表面粗さ計
(三豊製 サーフテスト タイプ201)を用い、
JIS B−0601にしたがつて測定した。この基材を
トリクレンおよびアセトンで超音波洗浄し表面汚
染物を除去した後、1800℃、アルゴン雰囲気下で
一時間焼成した。 いつぽう有機高分子として、電気化学工業(株)製
の塩化ビニル樹脂(SS−110)を窒素気中390℃、
90分熱分解して得られたPCを用いた。このPCを
トリクレンに溶解し、濃度20%のPC溶液を調製
した。このPC溶液に上記各基材を超音波浸漬し
たのち乾燥し、その後アルゴン雰囲気下1200℃で
一時間焼成して、ガラス状炭素被覆サセプターを
得た。得られたサセプターの平均表面粗さおよび
最大表面粗さは表1に示すとおりである。 このようにして作成したサセプターをプラズマ
CVD装置(サムコインターナシヨナル製Model
PD−10)に装着し、さらに該サセプター上に直
径2インチのシリコンウエハーを置き、表2に示
す条件で窒化ケイ素または酸化ケイ素のCVDを
行なつた。なお、いずれの場合もプラズマ発生用
電力の周波数は13.56MHz、出力は70W、サセプ
ターの温度は350℃であつた。得られたCVD薄膜
の厚さは表2に示すとおりである。 CVDを終えた後サセプター及びシリコンウエ
ハー上の表面観察を目視及び顕微鏡で行つた。シ
リコンウエハーはCVDを終えるごとに毎回交換
したが、サセプターは表面観察後何の処理もせず
に再度CVDに用いた。そして、何回のCVDでサ
セプター表面の薄膜にクラツクや剥離が発生する
かを調た。また、シリコンウエハー上のCVD薄
膜の膜厚分布についても断面観察により調べた。
その結果を表2に示す。 表2を見ると分るようにサセプター表面のRa
が0.1μm未満、またはRnaxが1μm未満であると
(比較例1〜3)、CVDの回数は10回未満で薄膜
面にクラツクが剥離が認められた。しかし薄膜の
均一性は膜厚偏差を見ると分るように実施例と同
様優れていた。これに対し、Raが5μmを越える
か、またはRnaxが50μmを越えると(比較例4〜
6)CVDの回数は50回でも薄膜面にクラツクや
剥離は認められず、ダストの発生も認められなか
つたが、薄膜の均一性の点でかなり劣ることが分
る。なお、シリコンウエハーは剥離が生じた場合
を除き鏡面状態を保つていた。
【表】
【表】
【表】 〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように、サセプターの
表面粗さのRaが0.1μm以上5μm以下、Rnaxが1μ
m以上50μm以下に制御された本発明のサセプタ
ーは、CVD法によりその表面に生成する薄膜の
付着力が強固であり、剥離し難いので、被膜剥離
によるダスト発生のおそれがない。このため、
CVD作業に本発明のサセプターを用いると、エ
ツチングの回数を大幅に減らすことができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 炭素基材の表面にガラス状炭素を被覆してな
    るサセプターにおいて、該サセプターの平均表面
    粗さRaが0.1μm以上5μm以下で、最大表面粗さ
    Rnaxが1μm以上50μm以下であることを特徴とす
    るガラス状炭素被覆サセプター。
JP20477787A 1987-08-18 1987-08-18 Glassy carbon coated susceptor Granted JPS6447019A (en)

Priority Applications (1)

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JP20477787A JPS6447019A (en) 1987-08-18 1987-08-18 Glassy carbon coated susceptor

Applications Claiming Priority (1)

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JP20477787A JPS6447019A (en) 1987-08-18 1987-08-18 Glassy carbon coated susceptor

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Publication Number Publication Date
JPS6447019A JPS6447019A (en) 1989-02-21
JPH0561774B2 true JPH0561774B2 (ja) 1993-09-07

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JPS6447019A (en) 1989-02-21

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