JPH07161648A - サセプタ - Google Patents
サセプタInfo
- Publication number
- JPH07161648A JPH07161648A JP34034493A JP34034493A JPH07161648A JP H07161648 A JPH07161648 A JP H07161648A JP 34034493 A JP34034493 A JP 34034493A JP 34034493 A JP34034493 A JP 34034493A JP H07161648 A JPH07161648 A JP H07161648A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 載置した半導体ウエハの面内温度をほぼ均一
に保つことができるサセプタを提供する。 【構成】 気相成長装置内で半導体基板を支持するため
のサセプタにおいて、基材（１１）にＳｉＣ層（１４、
１６）をコーティングして全体的に円環状のウエハ支持
凸部（１８）を形成し、ウエハ支持凸部（１８）の下方
に空隙（１９）を形成したことを特徴とするサセプタ
に保つことができるサセプタを提供する。 【構成】 気相成長装置内で半導体基板を支持するため
のサセプタにおいて、基材（１１）にＳｉＣ層（１４、
１６）をコーティングして全体的に円環状のウエハ支持
凸部（１８）を形成し、ウエハ支持凸部（１８）の下方
に空隙（１９）を形成したことを特徴とするサセプタ
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気相成長装置内で半導
体基板を支持するためのサセプタに関する。
体基板を支持するためのサセプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコン基板のエピタキシャル成長は、
気相成長装置を用いて行うことができる。サセプタは、
気相成長装置内で多数のウエハを支持する。サセプタの
下方には高周波コイルが設けられ、サセプタは高周波誘
導加熱によって加熱される。サセプタ上の基板は、サセ
プタからの輻射及び伝導によって加熱される。
気相成長装置を用いて行うことができる。サセプタは、
気相成長装置内で多数のウエハを支持する。サセプタの
下方には高周波コイルが設けられ、サセプタは高周波誘
導加熱によって加熱される。サセプタ上の基板は、サセ
プタからの輻射及び伝導によって加熱される。
【０００３】図８は、エピタキシャル装置を模式的に示
す断面図である。サセプタは、グラファイト質基材とそ
の表面のＳｉＣコーティング層から構成され、サセプタ
上面にはウエハ載置部のための、多数の座ぐり部が設け
られている。
す断面図である。サセプタは、グラファイト質基材とそ
の表面のＳｉＣコーティング層から構成され、サセプタ
上面にはウエハ載置部のための、多数の座ぐり部が設け
られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、気相成長を良好
に行うためには、ウエハ加熱時に面内温度を均一に保つ
ことが重要である。従来、ウエハ面内温度の均一化のた
めに、様々な形状の座ぐり部が提案されている。例え
ば、座ぐり部の形状をウエハの弾性変形たわみに合せた
サセプタが実用化されている。
に行うためには、ウエハ加熱時に面内温度を均一に保つ
ことが重要である。従来、ウエハ面内温度の均一化のた
めに、様々な形状の座ぐり部が提案されている。例え
ば、座ぐり部の形状をウエハの弾性変形たわみに合せた
サセプタが実用化されている。
【０００５】しかしながら、前記座ぐり部においてもウ
ェーハが外周部でサセプタと接触して支持されているた
め、ウエハが局所的に高温になることがあった。その場
合には、ウエハ中央部の温度は比較的均一になるが、サ
セプタと接触するウエハ外周部は熱伝導による加熱を受
けるため、他の部分より高温になってしまう。このよう
な温度分布の偏りが、スリップ発生の一因になってい
た。
ェーハが外周部でサセプタと接触して支持されているた
め、ウエハが局所的に高温になることがあった。その場
合には、ウエハ中央部の温度は比較的均一になるが、サ
セプタと接触するウエハ外周部は熱伝導による加熱を受
けるため、他の部分より高温になってしまう。このよう
な温度分布の偏りが、スリップ発生の一因になってい
た。
【０００６】前述した従来技術の問題点に鑑み、本発明
は、載置したウエハの面内温度がほぼ均一に保たれるサ
セプタを提供することを目的としている。
は、載置したウエハの面内温度がほぼ均一に保たれるサ
セプタを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、気相成長装
置内で半導体基板を支持するためのサセプタにおいて、
基材（１１）にＳｉＣ層（１４、１６）をコーティング
して全体的に円環状のウエハ支持凸部（１８）を形成
し、ウエハ支持凸部（１８）の下方に空隙（１９）を形
成したことを特徴とするサセプタを要旨としている。
置内で半導体基板を支持するためのサセプタにおいて、
基材（１１）にＳｉＣ層（１４、１６）をコーティング
して全体的に円環状のウエハ支持凸部（１８）を形成
し、ウエハ支持凸部（１８）の下方に空隙（１９）を形
成したことを特徴とするサセプタを要旨としている。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図８は本発明のサセプタを備えた気相成長装置を
模式的に示す概念図である。気相成長装置１内には、複
数の半導体ウエハを支持するためのサセプタ１０が設け
られている。サセプタ１０は、中央に貫通穴を有する薄
肉円板形状をしている。サセプタ１０の下方には、加熱
用の高周波コイル２が配置されている。矢印Ａ，Ｂは、
装置内に導入される原料ガスの流れ及び排気ガスの流れ
を示している。
する。図８は本発明のサセプタを備えた気相成長装置を
模式的に示す概念図である。気相成長装置１内には、複
数の半導体ウエハを支持するためのサセプタ１０が設け
られている。サセプタ１０は、中央に貫通穴を有する薄
肉円板形状をしている。サセプタ１０の下方には、加熱
用の高周波コイル２が配置されている。矢印Ａ，Ｂは、
装置内に導入される原料ガスの流れ及び排気ガスの流れ
を示している。
【０００９】図６，７は本発明のサセプタ１０の座ぐり
部１２を示す部分断面図及び上面図である。サセプタ１
０は、グラファイト質の基板１１に第１，２ＳｉＣ層１
４及び１６をコーティングしたものである。サセプタ１
０の表面には２０個の座ぐり部１２が形成されており、
そこに同数のウエハを載置できる。座ぐり部１２の断面
は全体的に湾曲した形状になっている。
部１２を示す部分断面図及び上面図である。サセプタ１
０は、グラファイト質の基板１１に第１，２ＳｉＣ層１
４及び１６をコーティングしたものである。サセプタ１
０の表面には２０個の座ぐり部１２が形成されており、
そこに同数のウエハを載置できる。座ぐり部１２の断面
は全体的に湾曲した形状になっている。
【００１０】座ぐり部１２の最外周から少し内側の部分
には、全体的に環状のウエハ支持突起１８が形成されて
いる。突起１８は４つの切欠き１７で不連続になってい
る。突起１８は厚さが３０μｍ〜１０００μｍの第２Ｓ
ｉＣ層１６で形成され、その下方には深さが１．０μｍ
〜７０００μｍの空隙１９が形成されている。空隙１９
は突起１８の下側に沿って配置されている。この実施例
では、空隙１９の幅は突起１８の幅と大体同じである
が、それより多少広くても又は狭くてもよい。突起１８
の座ぐり面からの高さ（突起内側の根元からの高さ）は
１０μｍ〜６００μｍになっている。突起１８は、ウエ
ハの中心からその半径の０．７倍〜０．９８倍だけ離れ
たウエハ外周部を支持するように配置されている。
には、全体的に環状のウエハ支持突起１８が形成されて
いる。突起１８は４つの切欠き１７で不連続になってい
る。突起１８は厚さが３０μｍ〜１０００μｍの第２Ｓ
ｉＣ層１６で形成され、その下方には深さが１．０μｍ
〜７０００μｍの空隙１９が形成されている。空隙１９
は突起１８の下側に沿って配置されている。この実施例
では、空隙１９の幅は突起１８の幅と大体同じである
が、それより多少広くても又は狭くてもよい。突起１８
の座ぐり面からの高さ（突起内側の根元からの高さ）は
１０μｍ〜６００μｍになっている。突起１８は、ウエ
ハの中心からその半径の０．７倍〜０．９８倍だけ離れ
たウエハ外周部を支持するように配置されている。
【００１１】図１〜７を参照して、本発明のサセプタ１
０の望ましい形成方法を説明する。図１〜４はサセプタ
１０の座ぐり部の一部分を拡大して示した断面図、図
５，７は座ぐり部全体の上面図である。
０の望ましい形成方法を説明する。図１〜４はサセプタ
１０の座ぐり部の一部分を拡大して示した断面図、図
５，７は座ぐり部全体の上面図である。
【００１２】まず、図２に示すように、グラファイト質
の基板１１の表面に、座ぐり部１２と環状溝１３を所定
の数だけ形成する。座ぐり部１２と環状溝１３は同心で
ある。座ぐり部１２及び環状溝１３の径は、ウエハの径
に合せて決める。環状溝１３の深さは１５μｍ〜７００
０μｍ、また、環状溝１３の幅は１００μｍ〜５０００
μｍに設定するのが望ましい。
の基板１１の表面に、座ぐり部１２と環状溝１３を所定
の数だけ形成する。座ぐり部１２と環状溝１３は同心で
ある。座ぐり部１２及び環状溝１３の径は、ウエハの径
に合せて決める。環状溝１３の深さは１５μｍ〜７００
０μｍ、また、環状溝１３の幅は１００μｍ〜５０００
μｍに設定するのが望ましい。
【００１３】次に、図３に示すように基板１１の表面に
第１ＳｉＣ層１４をコーティングする。第１ＳｉＣ層１
４の厚みは、５μｍ〜５００μｍにする。そして、図４
に示すように、環状溝１３とほぼ同径でやや背の高いカ
ーボンリング１５を環状溝１３に嵌め込む。カーボンリ
ング１５の頭部は環状溝１３の外側に露出している。
第１ＳｉＣ層１４をコーティングする。第１ＳｉＣ層１
４の厚みは、５μｍ〜５００μｍにする。そして、図４
に示すように、環状溝１３とほぼ同径でやや背の高いカ
ーボンリング１５を環状溝１３に嵌め込む。カーボンリ
ング１５の頭部は環状溝１３の外側に露出している。
【００１４】その状態で、図４に示すように第１ＳｉＣ
層１４及びカーボンリング１５の露出面に、第２ＳｉＣ
層１６をコーティングする。第２ＳｉＣ層１６の厚みは
３０μｍ以上にするのが好ましい。厚みが３０μｍ未満
の場合には、次の工程で中空にするウエハ支持凸部１６
の強度が不足してしまう。
層１４及びカーボンリング１５の露出面に、第２ＳｉＣ
層１６をコーティングする。第２ＳｉＣ層１６の厚みは
３０μｍ以上にするのが好ましい。厚みが３０μｍ未満
の場合には、次の工程で中空にするウエハ支持凸部１６
の強度が不足してしまう。
【００１５】次に、座ぐり部内のウエハ支持凸部１６を
研磨し、さらに図５に示すように、カーボンリング１５
の一部及びその表面の第２ＳｉＣ層を取り除いて切欠き
１７を形成する。図５では、１個の切欠き１７を円周上
で均等に配置しているが、切欠き１７は複数個設けても
よい。切り欠きは、カーボンリング１５を焼き抜く際の
酸素取り入れ口という役割を持っている。また、切り欠
きは、熱処理するウエハの均熱伝導性のために、１個の
小さな幅を持つ切り欠きであるか、もしくは、均等間隔
で設けられることが好ましい。
研磨し、さらに図５に示すように、カーボンリング１５
の一部及びその表面の第２ＳｉＣ層を取り除いて切欠き
１７を形成する。図５では、１個の切欠き１７を円周上
で均等に配置しているが、切欠き１７は複数個設けても
よい。切り欠きは、カーボンリング１５を焼き抜く際の
酸素取り入れ口という役割を持っている。また、切り欠
きは、熱処理するウエハの均熱伝導性のために、１個の
小さな幅を持つ切り欠きであるか、もしくは、均等間隔
で設けられることが好ましい。
【００１６】最後に、カーボンリング１５を焼き抜くこ
とによって図６に示す空隙１９を形成する。空隙の深さ
はカーボンリング１５の高さとほぼ同じになるが、これ
は前述したように１０μｍ〜７０００μｍに設定するの
が好ましい。このようにして、下側に空隙１９を有する
ウエハ支持凸部１８を形成することができる。
とによって図６に示す空隙１９を形成する。空隙の深さ
はカーボンリング１５の高さとほぼ同じになるが、これ
は前述したように１０μｍ〜７０００μｍに設定するの
が好ましい。このようにして、下側に空隙１９を有する
ウエハ支持凸部１８を形成することができる。
【００１７】実施例１〜１０及び比較例１〜１０ 中心軸上に直径１００ｍｍのガス導入用ノズル穴を有す
る直径７００ｍｍ、厚さ２０ｍｍのカーボン基材を用い
て、サセプタを形成した。カーボン基材には直径１２７
ｍｍの座ぐりを２０個形成し、厚さ２０μｍの第１Ｓｉ
Ｃ層と厚さ１００μｍの第２ＳｉＣ層をコーティングし
た。その際、１０個の座ぐり部には下側に空隙をもつ前
記ウエハ支持突起を形成した。一方、他の１０個の座ぐ
り部は、従来の形状として空隙を設けなかった。
る直径７００ｍｍ、厚さ２０ｍｍのカーボン基材を用い
て、サセプタを形成した。カーボン基材には直径１２７
ｍｍの座ぐりを２０個形成し、厚さ２０μｍの第１Ｓｉ
Ｃ層と厚さ１００μｍの第２ＳｉＣ層をコーティングし
た。その際、１０個の座ぐり部には下側に空隙をもつ前
記ウエハ支持突起を形成した。一方、他の１０個の座ぐ
り部は、従来の形状として空隙を設けなかった。
【００１８】このサセプタを図８のエピタキシャル装置
にセットし、それぞれの座ぐり部に直径１２５ｍｍのシ
リコン基板を載置し、シリコンエピタキシャル成長を行
った。エピタキシャル条件は、原料のＳｉＨＣｌ3 ガス
を２０ｇ／ｍｉｎ．で供給し、キャリアガスの流量は２
００ｌ／ｍｉｎ．とした。エピタキシャル温度は１１２
０℃とし、成長時間は１００分とした。その結果、エピ
タキシャル膜厚が１００μｍとなった。
にセットし、それぞれの座ぐり部に直径１２５ｍｍのシ
リコン基板を載置し、シリコンエピタキシャル成長を行
った。エピタキシャル条件は、原料のＳｉＨＣｌ3 ガス
を２０ｇ／ｍｉｎ．で供給し、キャリアガスの流量は２
００ｌ／ｍｉｎ．とした。エピタキシャル温度は１１２
０℃とし、成長時間は１００分とした。その結果、エピ
タキシャル膜厚が１００μｍとなった。
【００１９】得られたシリコンエピタキシャルウエハを
目視しによって検査し、スリップ発生状況を調べた。そ
の結果を表１及び図１０、図１１に示す。
目視しによって検査し、スリップ発生状況を調べた。そ
の結果を表１及び図１０、図１１に示す。
【００２０】
【表１】 これらの結果を見ると、本発明のウエハ支持凸部によっ
て支持されていたウエハは従来の座ぐり部に支持されて
いたウエハと較べて、スリップの発生割合が著しく低い
ことが分かる。なお、図１０，１１で符号２０，３０は
ウエハを示し、ウエハに生じたスリップは符号２１，３
１で表示した。
て支持されていたウエハは従来の座ぐり部に支持されて
いたウエハと較べて、スリップの発生割合が著しく低い
ことが分かる。なお、図１０，１１で符号２０，３０は
ウエハを示し、ウエハに生じたスリップは符号２１，３
１で表示した。
【００２１】
【発明の効果】本発明のサセプタによれば、下方に空隙
１９を有するウエハ支持凸部１８によってウエハを支持
する構成になっている。従って、ウエハ全体の温度分布
をほぼ均一に保つことができる。なぜなら、ウエハ支持
凸部１８の下方に空隙１９を設けることによって、ウエ
ハ支持凸部１８自体の熱容量を低減し、ウエハの接触部
に伝導熱で直接伝わる熱を低減できるからである。この
ため、ウエハに生じるスリップを大幅に減少させること
が可能である。
１９を有するウエハ支持凸部１８によってウエハを支持
する構成になっている。従って、ウエハ全体の温度分布
をほぼ均一に保つことができる。なぜなら、ウエハ支持
凸部１８の下方に空隙１９を設けることによって、ウエ
ハ支持凸部１８自体の熱容量を低減し、ウエハの接触部
に伝導熱で直接伝わる熱を低減できるからである。この
ため、ウエハに生じるスリップを大幅に減少させること
が可能である。
【００２２】なお、本発明は前述の実施例に限定されな
い。例えば、ウエハ支持凸部１８は断面上部が湾曲した
形状のみならず、上部を平面状とすることもできる。
い。例えば、ウエハ支持凸部１８は断面上部が湾曲した
形状のみならず、上部を平面状とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるサセプタの製造過程における座ぐ
り部を部分的に示す断面図で、グラファイト質の基板を
示している。
り部を部分的に示す断面図で、グラファイト質の基板を
示している。
【図２】本発明によるサセプタの製造過程における座ぐ
り部を部分的に示す断面図で、第１ＳｉＣ層をコーティ
ングした状態を示している。
り部を部分的に示す断面図で、第１ＳｉＣ層をコーティ
ングした状態を示している。
【図３】本発明によるサセプタの製造過程における座ぐ
り部を部分的に示す断面図で、カーボンリングを設定し
た状態を示している。
り部を部分的に示す断面図で、カーボンリングを設定し
た状態を示している。
【図４】本発明によるサセプタの製造過程における座ぐ
り部を部分的に示す図５のＣ−Ｃ断面図で、第２ＳｉＣ
層をコーティングした状態を示している。
り部を部分的に示す図５のＣ−Ｃ断面図で、第２ＳｉＣ
層をコーティングした状態を示している。
【図５】図４における座ぐり部全体を示す上面図。
【図６】本発明のサセプタにおける座ぐり部を部分的に
示す図７のＤ−Ｄ断面図。
示す図７のＤ−Ｄ断面図。
【図７】図６の座ぐり部全体を示す上面図。
【図８】本発明のサセプタを有する気相成長装置を模式
的に示す概念図。
的に示す概念図。
【図９】従来のサセプタの座ぐり部を示す断面図。
【図１０】本発明のサセプタを用いて製造したウエハの
スリップを示す図。
スリップを示す図。
【図１１】従来のサセプタを用いて製造したウエハのス
リップを示す図。
リップを示す図。
１０ サセプタ １１ 基板 １２ 座ぐり部 １３ 環状溝 １４ 第１ＳｉＣ層 １５ カーボンリング １６ 第２ＳｉＣ層 １７ 切欠き １８ ウエハ支持凸部 １９ 空隙 ２０，３０ ウエハ ２１，３１ スリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大川 雅行 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内 (72)発明者 青沼 伸一朗 神奈川県秦野市曽屋30番地 東芝セラミッ クス株式会社開発研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 気相成長装置内で半導体基板を支持する
ためのサセプタにおいて、基材（１１）にＳｉＣ層（１
４、１６）をコーティングして全体的に円環状のウエハ
支持凸部（１８）を形成し、ウエハ支持凸部（１８）の
下方に空隙（１９）を形成したことを特徴とするサセプ
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34034493A JPH07161648A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | サセプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34034493A JPH07161648A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | サセプタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07161648A true JPH07161648A (ja) | 1995-06-23 |
Family
ID=18336042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34034493A Pending JPH07161648A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | サセプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07161648A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19606226A1 (de) * | 1995-07-21 | 1997-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | Dampfphasen-Wachstumsvorrichtung und Verbindungshalbleitervorrichtung, die durch diese hergestellt wird |
| JP2003289045A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | サセプタ、エピタキシャルウェーハの製造装置および製造方法 |
-
1993
- 1993-12-09 JP JP34034493A patent/JPH07161648A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19606226A1 (de) * | 1995-07-21 | 1997-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | Dampfphasen-Wachstumsvorrichtung und Verbindungshalbleitervorrichtung, die durch diese hergestellt wird |
| US5800622A (en) * | 1995-07-21 | 1998-09-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Vapor-phase growth apparatus and compound semiconductor device fabricated thereby |
| JP2003289045A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-10 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | サセプタ、エピタキシャルウェーハの製造装置および製造方法 |
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