JPH11157989A - 気相成長用サセプター及びその製造方法 - Google Patents
気相成長用サセプター及びその製造方法Info
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- JPH11157989A JPH11157989A JP32273297A JP32273297A JPH11157989A JP H11157989 A JPH11157989 A JP H11157989A JP 32273297 A JP32273297 A JP 32273297A JP 32273297 A JP32273297 A JP 32273297A JP H11157989 A JPH11157989 A JP H11157989A
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- film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｓｉウェハの抵抗異常のバラツキを極力小さ
くすると共に、ノンドープ不良の発生を回避し、さらに
ＳｉＣ膜のピンホール発生を十分に抑制し延命化された
新規かつ有用な気相成長用サセプターを提供する。 【解決手段】 本発明の気相成長用サセプターは、黒鉛
基材の表面にＣＶＤ法により炭化ケイ素膜が被覆された
気相成長用サセプターにおいて、前記黒鉛基材と前記Ｓ
ｉＣ膜との界面及び前記ＳｉＣ膜の表面を純化処理した
もの（好ましくは表面の不純物量がすべての元素におい
て１×１０11atoms ／cm2 以下）である。本発明の製造
方法は、黒鉛基材表面に複数回のコーティングで所定厚
みのＳｉＣ膜を形成する際に、各コーティングの開始前
と終了後に被コーティング表面の純化処理を行う（好ま
しくは同一のＣＶＤ炉内でハロゲンを含む高温ガスによ
り乾式洗浄する）ものである。
くすると共に、ノンドープ不良の発生を回避し、さらに
ＳｉＣ膜のピンホール発生を十分に抑制し延命化された
新規かつ有用な気相成長用サセプターを提供する。 【解決手段】 本発明の気相成長用サセプターは、黒鉛
基材の表面にＣＶＤ法により炭化ケイ素膜が被覆された
気相成長用サセプターにおいて、前記黒鉛基材と前記Ｓ
ｉＣ膜との界面及び前記ＳｉＣ膜の表面を純化処理した
もの（好ましくは表面の不純物量がすべての元素におい
て１×１０11atoms ／cm2 以下）である。本発明の製造
方法は、黒鉛基材表面に複数回のコーティングで所定厚
みのＳｉＣ膜を形成する際に、各コーティングの開始前
と終了後に被コーティング表面の純化処理を行う（好ま
しくは同一のＣＶＤ炉内でハロゲンを含む高温ガスによ
り乾式洗浄する）ものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｓｉ（シリコン）
ウェハ等の半導体ウェハにＣＶＤ法によりエピタキシャ
ル膜を成長させる際に、その半導体ウェハを収納載置す
るための改良された気相成長用サセプターに関するもの
である。
ウェハ等の半導体ウェハにＣＶＤ法によりエピタキシャ
ル膜を成長させる際に、その半導体ウェハを収納載置す
るための改良された気相成長用サセプターに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の気相成長用サセプター
（以下単に「サセプター」という。）は、主として黒鉛
を基材とするサセプター本体に半導体ウェハを収納配置
する円形の座ぐり凹部を複数設け、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
ウェハが汚染されないようにするため、サセプター本体
に対し、予めＣＶＤ法により緻密質の炭化ケイ素膜（以
下「ＳｉＣ膜」という。）を一定の厚み（例えば３０〜
３００μｍ程度の厚み）にコーティングしたものが使用
されている。
（以下単に「サセプター」という。）は、主として黒鉛
を基材とするサセプター本体に半導体ウェハを収納配置
する円形の座ぐり凹部を複数設け、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
ウェハが汚染されないようにするため、サセプター本体
に対し、予めＣＶＤ法により緻密質の炭化ケイ素膜（以
下「ＳｉＣ膜」という。）を一定の厚み（例えば３０〜
３００μｍ程度の厚み）にコーティングしたものが使用
されている。
【０００３】ところで、このようなサセプターの製作時
のコーティングは、通常、以下の要領で行なわれる。即
ち、予め成形さた黒鉛製サセプターを適当な治具で支持
してＣＶＤ炉内に挿入し所定位置にセットした後、最初
のコーティングを行い、黒鉛基材の表面にＳｉＣ膜を所
定厚みだけ形成する。この場合、黒鉛基材の表面のうち
治具による支持跡、つまり治具で支持していた部分に相
当する範囲の表面にはＳｉＣコーティングガスが流れな
いため、ＳｉＣ膜の形成が不十分となる。そこで、１層
のＳｉＣ膜が形成されたサセプターを一旦炉出しした
後、ＣＶＤ炉の運転条件（ＣＶＤ操作条件）を上記支持
跡に相当する黒鉛基材の表面上にも十分なＳｉＣ膜が形
成できるように設定し直す。そして、上記１層のＳｉＣ
膜が形成されたサセプターを上記支持跡が露出するよう
にして再びＣＶＤ炉内にセットし、２回目のコーティン
グを行い、先に形成された１回目のＳｉＣ膜の表面にさ
らにＳｉＣ膜を所定厚みだけ積層するように形成する。
このようにして通常２回（必要に応じてそれ以上の回
数）のコーティングを行って、ＳｉＣ膜の表面むらを無
くすと同時に目的の厚み分に達すればコーティングを終
了する。
のコーティングは、通常、以下の要領で行なわれる。即
ち、予め成形さた黒鉛製サセプターを適当な治具で支持
してＣＶＤ炉内に挿入し所定位置にセットした後、最初
のコーティングを行い、黒鉛基材の表面にＳｉＣ膜を所
定厚みだけ形成する。この場合、黒鉛基材の表面のうち
治具による支持跡、つまり治具で支持していた部分に相
当する範囲の表面にはＳｉＣコーティングガスが流れな
いため、ＳｉＣ膜の形成が不十分となる。そこで、１層
のＳｉＣ膜が形成されたサセプターを一旦炉出しした
後、ＣＶＤ炉の運転条件（ＣＶＤ操作条件）を上記支持
跡に相当する黒鉛基材の表面上にも十分なＳｉＣ膜が形
成できるように設定し直す。そして、上記１層のＳｉＣ
膜が形成されたサセプターを上記支持跡が露出するよう
にして再びＣＶＤ炉内にセットし、２回目のコーティン
グを行い、先に形成された１回目のＳｉＣ膜の表面にさ
らにＳｉＣ膜を所定厚みだけ積層するように形成する。
このようにして通常２回（必要に応じてそれ以上の回
数）のコーティングを行って、ＳｉＣ膜の表面むらを無
くすと同時に目的の厚み分に達すればコーティングを終
了する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のサセプ
ターでは、Ｓｉウェハ等の半導体ウェハ（以下、Ｓｉウ
ェハで代表する。）をセットしてエピタキシャル膜成長
処理を施した場合、形成されたエピタキシャル膜成長層
の抵抗値が目的抵抗値から大きくはずれ、ばらつくよう
な現象、いわゆるＳｉウェハの抵抗異常が度々発生し、
問題とされていた。また、いわゆるノンドープテストと
称される予備的なエピタキシャル膜成長確認実験でもノ
ンドープ不良の事実が度々確認され、エピタキシャル膜
成長処理の効率、ひいては半導体製品の生産性にも悪影
響が生じることがあった。さらには、サセプター自体に
も、使用開始後、比較的早期にＳｉＣ膜にピンホールが
発生する場合があった。このようなピンホールが発生す
れば、もはやサセプターとしては機能し得ないため新し
いサセプターと交換しなければならず、このことも半導
体製品の価格を高くする一因とされていた。
ターでは、Ｓｉウェハ等の半導体ウェハ（以下、Ｓｉウ
ェハで代表する。）をセットしてエピタキシャル膜成長
処理を施した場合、形成されたエピタキシャル膜成長層
の抵抗値が目的抵抗値から大きくはずれ、ばらつくよう
な現象、いわゆるＳｉウェハの抵抗異常が度々発生し、
問題とされていた。また、いわゆるノンドープテストと
称される予備的なエピタキシャル膜成長確認実験でもノ
ンドープ不良の事実が度々確認され、エピタキシャル膜
成長処理の効率、ひいては半導体製品の生産性にも悪影
響が生じることがあった。さらには、サセプター自体に
も、使用開始後、比較的早期にＳｉＣ膜にピンホールが
発生する場合があった。このようなピンホールが発生す
れば、もはやサセプターとしては機能し得ないため新し
いサセプターと交換しなければならず、このことも半導
体製品の価格を高くする一因とされていた。
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、Ｓｉウェハの抵抗
異常やノンドープ不良の発生を回避し、さらにＳｉＣ膜
のピンホール発生を十分に抑制し延命化された新規かつ
有用なサセプターを提供する点にある。
のであり、その目的とするところは、Ｓｉウェハの抵抗
異常やノンドープ不良の発生を回避し、さらにＳｉＣ膜
のピンホール発生を十分に抑制し延命化された新規かつ
有用なサセプターを提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のＳｉ
ウェハの抵抗異常やノンドープ不良さらにはＳｉＣ膜の
ピンホール発生によるサセプターのライフエンド・取替
えという事態が発生する原因について様々な角度から検
討してきた。その結果、以下の点に大きな原因があるこ
とが分かった。 従来のサセプターでは、サセプター本体である黒鉛基
材そのものについては、当然、半導体用サセプターとし
て製造の最終段階で必要な純化処理がなされているわけ
であるが、ＳｉＣコーティングの前にその黒鉛基材の表
面をさらに純化処理することは一般に行なわれていない
こと。 また、２回目のコーティングの際にサセプターを炉出
して治具による支持位置を変更した後、再び炉入れする
という作業が行なわれること。
ウェハの抵抗異常やノンドープ不良さらにはＳｉＣ膜の
ピンホール発生によるサセプターのライフエンド・取替
えという事態が発生する原因について様々な角度から検
討してきた。その結果、以下の点に大きな原因があるこ
とが分かった。 従来のサセプターでは、サセプター本体である黒鉛基
材そのものについては、当然、半導体用サセプターとし
て製造の最終段階で必要な純化処理がなされているわけ
であるが、ＳｉＣコーティングの前にその黒鉛基材の表
面をさらに純化処理することは一般に行なわれていない
こと。 また、２回目のコーティングの際にサセプターを炉出
して治具による支持位置を変更した後、再び炉入れする
という作業が行なわれること。
【０００７】即ち、黒鉛基材そのものをある程度純化処
理しても、その表面には時には、微量の不純物やパーテ
ィクルが付着しており、この状態の黒鉛基材の表面に対
し特別の配慮なしにいきなりＳｉＣ膜を形成すると、黒
鉛基材とＳｉＣ膜（第１層）との界面にその微量の不純
物やパーティクルがそのまま残ってしまうことがある。
さらに、この場合は、２回目のコーティング直前の炉出
しの間にＳｉＣ膜（第１層）表面に新たな不純物やパー
ティクルが付着・混入し、この状態の表面にＳｉＣ層
（第２層）が積層され、炉出しされる。従って、ＳｉＣ
膜全体としてその内部にも最上面にも無視できない不純
物やパーティクルが混入し付着したままのサセプターと
なっており、この不純物やパーティクルの混入・付着が
最大の原因であることを見い出した。そこで、本発明者
は、その不純物やパーティクルの混入・付着量を極めて
少なくするための技術を開発すべくさらに検討を重ねた
末、本発明を完成したものである。
理しても、その表面には時には、微量の不純物やパーテ
ィクルが付着しており、この状態の黒鉛基材の表面に対
し特別の配慮なしにいきなりＳｉＣ膜を形成すると、黒
鉛基材とＳｉＣ膜（第１層）との界面にその微量の不純
物やパーティクルがそのまま残ってしまうことがある。
さらに、この場合は、２回目のコーティング直前の炉出
しの間にＳｉＣ膜（第１層）表面に新たな不純物やパー
ティクルが付着・混入し、この状態の表面にＳｉＣ層
（第２層）が積層され、炉出しされる。従って、ＳｉＣ
膜全体としてその内部にも最上面にも無視できない不純
物やパーティクルが混入し付着したままのサセプターと
なっており、この不純物やパーティクルの混入・付着が
最大の原因であることを見い出した。そこで、本発明者
は、その不純物やパーティクルの混入・付着量を極めて
少なくするための技術を開発すべくさらに検討を重ねた
末、本発明を完成したものである。
【０００８】即ち、本発明のうち請求項１記載の発明の
サセプターは、黒鉛基材の表面にＣＶＤ法によりＳｉＣ
膜が被覆された気相成長用サセプターにおいて、前記黒
鉛基材とＳｉＣ膜との界面及びＳｉＣ膜の表面が純化処
理されてなることを特徴とする。これにより、まずＳｉ
Ｃ膜の最表面には、従来のサセプターで時折見られたよ
うな不純物やパーティクルは確実に取り除かれており、
この結果、不純物等の存在ゆえに度々発生していたＳｉ
ウェハの抵抗異常やノンドープ不良を回避し、エピタキ
シャル膜成長処理の効率を著しく改善することができ
る。
サセプターは、黒鉛基材の表面にＣＶＤ法によりＳｉＣ
膜が被覆された気相成長用サセプターにおいて、前記黒
鉛基材とＳｉＣ膜との界面及びＳｉＣ膜の表面が純化処
理されてなることを特徴とする。これにより、まずＳｉ
Ｃ膜の最表面には、従来のサセプターで時折見られたよ
うな不純物やパーティクルは確実に取り除かれており、
この結果、不純物等の存在ゆえに度々発生していたＳｉ
ウェハの抵抗異常やノンドープ不良を回避し、エピタキ
シャル膜成長処理の効率を著しく改善することができ
る。
【０００９】また、ＳｉＣ膜中にも不純物はほとんど存
在しないので、ＳｉＣ膜にピンホールの発生する可能性
を極めて小さくすることができる。即ち、従来のサセプ
ターの場合、１０００〜１２００°Ｃという高温下での
エピタキシャル成長処理にＳｉＣ膜中の不純物等がＳｉ
Ｃと反応し、ＳｉＣ膜が局部的に消耗してピンホールと
なっていたわけである。
在しないので、ＳｉＣ膜にピンホールの発生する可能性
を極めて小さくすることができる。即ち、従来のサセプ
ターの場合、１０００〜１２００°Ｃという高温下での
エピタキシャル成長処理にＳｉＣ膜中の不純物等がＳｉ
Ｃと反応し、ＳｉＣ膜が局部的に消耗してピンホールと
なっていたわけである。
【００１０】これに対し、本発明のサセプターでは、上
記のとおりＳｉＣ膜中には不純物がほとんど混入してお
らず、言い換えれば混入量は極微量であるため、高温下
でのＳｉＣとの反応速度は極めて緩やかであり、従って
ピンホール発生までの期間が非常に長くなり、寿命の長
いサセプターとすることができる。結局、本発明のサセ
プターのよれば、Ｓｉウェハの生産コストの低減化に貢
献することができる。
記のとおりＳｉＣ膜中には不純物がほとんど混入してお
らず、言い換えれば混入量は極微量であるため、高温下
でのＳｉＣとの反応速度は極めて緩やかであり、従って
ピンホール発生までの期間が非常に長くなり、寿命の長
いサセプターとすることができる。結局、本発明のサセ
プターのよれば、Ｓｉウェハの生産コストの低減化に貢
献することができる。
【００１１】また、請求項２記載の発明のサセプター
は、請求項１記載の発明の構成のうち、純化処理のレベ
ルが、ＳｉＣ膜の表面の不純物量を基準としてすべての
元素において１×１０11atoms ／cm2 以下であることを
特徴とする。これにより、請求項１記載の発明の効果を
一層確実、顕著なものとすることができる。
は、請求項１記載の発明の構成のうち、純化処理のレベ
ルが、ＳｉＣ膜の表面の不純物量を基準としてすべての
元素において１×１０11atoms ／cm2 以下であることを
特徴とする。これにより、請求項１記載の発明の効果を
一層確実、顕著なものとすることができる。
【００１２】また、請求項３記載の発明のサセプターの
製造方法は、座ぐり凹部が形成された黒鉛基材の表面
に、ＣＶＤ法によりＳｉＣ膜を複数回コーティングする
ことにより所定厚みの炭化ケイ素膜が被覆された気相成
長用サセプターを製造する方法において、各コーティン
グの開始前と終了後に表面の純化処理を行うことを特徴
とする。これにより、黒鉛基材とＳｉＣ膜との界面をは
じめＳｉＣ膜の内部及びその表面から不純物等が十分に
除かれた状態のサセプター（請求項１記載の発明）を確
実に得ることができる。
製造方法は、座ぐり凹部が形成された黒鉛基材の表面
に、ＣＶＤ法によりＳｉＣ膜を複数回コーティングする
ことにより所定厚みの炭化ケイ素膜が被覆された気相成
長用サセプターを製造する方法において、各コーティン
グの開始前と終了後に表面の純化処理を行うことを特徴
とする。これにより、黒鉛基材とＳｉＣ膜との界面をは
じめＳｉＣ膜の内部及びその表面から不純物等が十分に
除かれた状態のサセプター（請求項１記載の発明）を確
実に得ることができる。
【００１３】また、請求項４記載の発明のサセプターの
製造方法は、請求項３記載の発明の構成のうち、各純化
処理を、同一のＣＶＤ炉内の高温下でハロゲンを含むガ
スで乾式洗浄することを特徴とする。これにより、本発
明にかかるサセプターを一層効率良く経済的に得ること
ができる。
製造方法は、請求項３記載の発明の構成のうち、各純化
処理を、同一のＣＶＤ炉内の高温下でハロゲンを含むガ
スで乾式洗浄することを特徴とする。これにより、本発
明にかかるサセプターを一層効率良く経済的に得ること
ができる。
【００１４】さらに、請求項５記載の発明のサセプター
の製造方法は、請求項４記載の発明の構成のうち、ハロ
ゲンを含むガスが塩素ガスであることを特徴とする。入
手しやすい塩素ガスを使用することで、ランニングコス
トをできる限り抑制することができ、ひいてはＳｉウェ
ハの生産コストの低減化に貢献することができる。
の製造方法は、請求項４記載の発明の構成のうち、ハロ
ゲンを含むガスが塩素ガスであることを特徴とする。入
手しやすい塩素ガスを使用することで、ランニングコス
トをできる限り抑制することができ、ひいてはＳｉウェ
ハの生産コストの低減化に貢献することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係るサセプタ
ーの製作時のコーティングの状況を示す要部（座ぐり凹
部の上面側）断面模式図である。図１において、予め円
形の座ぐり凹部が周方向に複数設けられた黒鉛製サセプ
ター本体１をＣＶＤ炉にセットした後、炉内を９００〜
１３００°Ｃ及び１００ｈＰａ程度に昇温昇圧し、サセ
プター本体１の表面１ａに対して５〜１０％程度の濃度
のハロゲンガス（塩素ガス）をキャリアガス（水素ガ
ス）と共に２０〜６０分間程度吹きつけることにより、
表面洗浄を行った。この洗浄により、黒鉛サセプター本
体１の表面１ａに付着していた微量の不純物やパーティ
クルを確実に除去する。
を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係るサセプタ
ーの製作時のコーティングの状況を示す要部（座ぐり凹
部の上面側）断面模式図である。図１において、予め円
形の座ぐり凹部が周方向に複数設けられた黒鉛製サセプ
ター本体１をＣＶＤ炉にセットした後、炉内を９００〜
１３００°Ｃ及び１００ｈＰａ程度に昇温昇圧し、サセ
プター本体１の表面１ａに対して５〜１０％程度の濃度
のハロゲンガス（塩素ガス）をキャリアガス（水素ガ
ス）と共に２０〜６０分間程度吹きつけることにより、
表面洗浄を行った。この洗浄により、黒鉛サセプター本
体１の表面１ａに付着していた微量の不純物やパーティ
クルを確実に除去する。
【００１６】表面洗浄が終われば、サセプターを炉出し
することなく昇温昇圧状態のままでＣＶＤ炉の運転に切
り換える。つまり、ＣＶＤ処理用の原料ガスとしては、
例えば、三塩化シラン（ＳｉＨＣｌ3 ），水素ガス及び
プロパンガス（Ｃ3 Ｈ8 ）の組み合わせが挙げられる。
ＣＶＤ炉の運転が終了した時点では、サセプター本体１
とＳｉＣ膜２の界面（表面１ａに相当）からは不純物等
が確実に除去された状態にある。
することなく昇温昇圧状態のままでＣＶＤ炉の運転に切
り換える。つまり、ＣＶＤ処理用の原料ガスとしては、
例えば、三塩化シラン（ＳｉＨＣｌ3 ），水素ガス及び
プロパンガス（Ｃ3 Ｈ8 ）の組み合わせが挙げられる。
ＣＶＤ炉の運転が終了した時点では、サセプター本体１
とＳｉＣ膜２の界面（表面１ａに相当）からは不純物等
が確実に除去された状態にある。
【００１７】次に、サセプター本体１の治具による支持
跡を変更するためにＣＶＤ炉を一旦冷却した後炉出し
て、所定の支持跡の位置変更を行い、再びＣＶＤ炉内に
セットする。この後、上記と同様の昇温昇圧条件の下
で、ＳｉＣ膜２の表面２ａに対して、サセプター本体１
の表面１ａに対して行った塩素ガス洗浄と同様の洗浄を
行い、炉出しの間に表面２ａに新たに付着した不純物等
を除去する。表面２ａの洗浄が終われば、上記と同様に
再びＣＶＤ処理運転（第２回目のＣＶＤ運転）に切り換
え、ＳｉＣ膜３を形成する。
跡を変更するためにＣＶＤ炉を一旦冷却した後炉出し
て、所定の支持跡の位置変更を行い、再びＣＶＤ炉内に
セットする。この後、上記と同様の昇温昇圧条件の下
で、ＳｉＣ膜２の表面２ａに対して、サセプター本体１
の表面１ａに対して行った塩素ガス洗浄と同様の洗浄を
行い、炉出しの間に表面２ａに新たに付着した不純物等
を除去する。表面２ａの洗浄が終われば、上記と同様に
再びＣＶＤ処理運転（第２回目のＣＶＤ運転）に切り換
え、ＳｉＣ膜３を形成する。
【００１８】次に、昇温昇圧状態を保持したままで、Ｓ
ｉＣ膜３の表面３ａに対して、ＳｉＣ膜２の表面２ａに
対して行った塩素ガス洗浄と同様の洗浄を行い、第２回
目のＣＶＤ処理の間に表面３ａに付着した微量の不純物
やパーティクルを確実に除去する。但し、最終的な洗浄
でもある表面３ａの洗浄に際しては、洗浄後の表面３ａ
が表面不純物量にしてＢ，Ｃａ，Ｆｅ等のすべての元素
において１×１０11atoms ／cm2 以下となるように配慮
することが望ましい。この程度の表面純度を確保すれ
ば、本発明の目的であるＳｉウェハの抵抗異常やノンド
ープ不良の発生を１００％確実に回避することができる
からである。
ｉＣ膜３の表面３ａに対して、ＳｉＣ膜２の表面２ａに
対して行った塩素ガス洗浄と同様の洗浄を行い、第２回
目のＣＶＤ処理の間に表面３ａに付着した微量の不純物
やパーティクルを確実に除去する。但し、最終的な洗浄
でもある表面３ａの洗浄に際しては、洗浄後の表面３ａ
が表面不純物量にしてＢ，Ｃａ，Ｆｅ等のすべての元素
において１×１０11atoms ／cm2 以下となるように配慮
することが望ましい。この程度の表面純度を確保すれ
ば、本発明の目的であるＳｉウェハの抵抗異常やノンド
ープ不良の発生を１００％確実に回避することができる
からである。
【００１９】上記のように本発明では、同一ＣＶＤ炉を
使用して複数回のコーティングによりサセプター本体１
の表面１ａ上にＳｉＣ膜（２，３，４）を順々に積層形
成する際に、積層の界面，ＳｉＣ膜及びその最上面、つ
まりサセプター本体１の表面１ａ，厚みＬのＳｉＣ膜
（２，３）内及びＳｉＣ膜（２，３）の表面３ａを塩素
ガスで純化するものである。
使用して複数回のコーティングによりサセプター本体１
の表面１ａ上にＳｉＣ膜（２，３，４）を順々に積層形
成する際に、積層の界面，ＳｉＣ膜及びその最上面、つ
まりサセプター本体１の表面１ａ，厚みＬのＳｉＣ膜
（２，３）内及びＳｉＣ膜（２，３）の表面３ａを塩素
ガスで純化するものである。
【００２０】従って、黒鉛サセプター本体１とＳｉＣ膜
（２，３）との界面をはじめＳｉＣ膜（２，３）の内部
及びその表面３ａから不純物等を確実かつ十分に除いた
状態のサセプター（請求項１記載の発明）が得られるこ
とになる。これにより、ＳｉＣ膜（２，３）の表面３ａ
には、従来のサセプターで見られたような不純物やパー
ティクルは十分に取り除かれており、この結果、不純物
等の存在ゆえに度々発生していたＳｉウェハの抵抗異常
やノンドープ不良を確実に回避し、エピタキシャル成長
処理の効率を著しく改善することができる。
（２，３）との界面をはじめＳｉＣ膜（２，３）の内部
及びその表面３ａから不純物等を確実かつ十分に除いた
状態のサセプター（請求項１記載の発明）が得られるこ
とになる。これにより、ＳｉＣ膜（２，３）の表面３ａ
には、従来のサセプターで見られたような不純物やパー
ティクルは十分に取り除かれており、この結果、不純物
等の存在ゆえに度々発生していたＳｉウェハの抵抗異常
やノンドープ不良を確実に回避し、エピタキシャル成長
処理の効率を著しく改善することができる。
【００２１】また、ＳｉＣ膜（２，３）内からも不純物
を確実に除去しているので、ＳｉＣ膜（２，３）にピン
ホールの発生する可能性は極めて少ない。即ち、従来の
サセプターの場合、１０００〜１２００°Ｃという高温
下でのエピタキシャル膜成長処理にＳｉＣ膜中の不純物
等がＳｉＣと反応し、ＳｉＣ膜が局部的に消耗してピン
ホールとなっていたわけである。
を確実に除去しているので、ＳｉＣ膜（２，３）にピン
ホールの発生する可能性は極めて少ない。即ち、従来の
サセプターの場合、１０００〜１２００°Ｃという高温
下でのエピタキシャル膜成長処理にＳｉＣ膜中の不純物
等がＳｉＣと反応し、ＳｉＣ膜が局部的に消耗してピン
ホールとなっていたわけである。
【００２２】これに対し、本発明のサセプターでは、上
記のとおりＳｉＣ膜中には不純物がほとんど混入してお
らず、言い換えれば混入量は極微量であるため、高温下
でのＳｉＣとの反応速度は極めて緩やかであり、従って
ピンホール発生までの期間が非常に長くなり、寿命の長
いサセプターとすることができる。
記のとおりＳｉＣ膜中には不純物がほとんど混入してお
らず、言い換えれば混入量は極微量であるため、高温下
でのＳｉＣとの反応速度は極めて緩やかであり、従って
ピンホール発生までの期間が非常に長くなり、寿命の長
いサセプターとすることができる。
【００２３】
【実施例】（実施例）１２．５μΩｍ（室温時）及び１
２．０μΩｍ（１１５０℃）の固有抵抗を有し、嵩密度
が１８００ｋｇ／ｍ3 の等方性黒鉛を円盤状（直径７４
０ｍｍ，厚み１８ｍｍ）に削り出した後、エンドミルに
て直径１５０ｍｍ、深さ０．７ｍｍのウェハ収納載置用
座ぐり凹部を複数加工した。さらに、ハロゲン含有ガス
雰囲気中２４００℃に加熱して高純度処理した高純度黒
鉛基材からなるパンケーキ型のサセプター本体（図１の
１に相当）を得た。
２．０μΩｍ（１１５０℃）の固有抵抗を有し、嵩密度
が１８００ｋｇ／ｍ3 の等方性黒鉛を円盤状（直径７４
０ｍｍ，厚み１８ｍｍ）に削り出した後、エンドミルに
て直径１５０ｍｍ、深さ０．７ｍｍのウェハ収納載置用
座ぐり凹部を複数加工した。さらに、ハロゲン含有ガス
雰囲気中２４００℃に加熱して高純度処理した高純度黒
鉛基材からなるパンケーキ型のサセプター本体（図１の
１に相当）を得た。
【００２４】コストのサセプター本体を治具によりＣＶ
Ｄ炉内にセットし、以下〜の条件でサセプター本体
の乾式表面洗浄を行った。 〔表面洗浄条件〕： 使用ガスとその濃度：塩素ガス（Ｃｌ2 濃度：７％） キャリアガス：水素ガス 洗浄温度：１２００℃ 洗浄圧力：１００ｈＰａ 洗浄時間：３０分
Ｄ炉内にセットし、以下〜の条件でサセプター本体
の乾式表面洗浄を行った。 〔表面洗浄条件〕： 使用ガスとその濃度：塩素ガス（Ｃｌ2 濃度：７％） キャリアガス：水素ガス 洗浄温度：１２００℃ 洗浄圧力：１００ｈＰａ 洗浄時間：３０分
【００２５】次に、表面洗浄が終われば、温度を下げる
ことなくＣＶＤ炉内での洗浄運転をＣＶＤ処理運転に切
り換えた。ＣＶＤ条件は、以下の〜のとおりであ
る。 〔ＣＶＤ条件〕： 原料ガス：三塩化シラン（ＳｉＨＣｌ3 ），水素ガス
及びプロパンガス（Ｃ 3 Ｈ8 ） 温度：１３００℃ 時間：９０分 炉内圧力：１０ｋＰａ（ダイアフラム式圧力計にて測
定）
ことなくＣＶＤ炉内での洗浄運転をＣＶＤ処理運転に切
り換えた。ＣＶＤ条件は、以下の〜のとおりであ
る。 〔ＣＶＤ条件〕： 原料ガス：三塩化シラン（ＳｉＨＣｌ3 ），水素ガス
及びプロパンガス（Ｃ 3 Ｈ8 ） 温度：１３００℃ 時間：９０分 炉内圧力：１０ｋＰａ（ダイアフラム式圧力計にて測
定）
【００２６】上記のＣＶＤ処理より約５０μｍのＳｉＣ
膜（第１層）が形成されたサセプターを一旦炉出しした
後、先の治具による支持跡が露出するようにして再びＣ
ＶＤ炉内にセットした。この後、再昇温及び昇圧し、上
記と同一の条件で塩素ガスによる表面洗浄，ＣＶＤ処理
によるＳｉＣ膜（第２層）の形成を順次実施し、さらに
最後にＳｉＣ膜（第２層）の表面を同様に塩素洗浄して
本発明のサセプターを得た。
膜（第１層）が形成されたサセプターを一旦炉出しした
後、先の治具による支持跡が露出するようにして再びＣ
ＶＤ炉内にセットした。この後、再昇温及び昇圧し、上
記と同一の条件で塩素ガスによる表面洗浄，ＣＶＤ処理
によるＳｉＣ膜（第２層）の形成を順次実施し、さらに
最後にＳｉＣ膜（第２層）の表面を同様に塩素洗浄して
本発明のサセプターを得た。
【００２７】（比較例）実施例１で得たサセプター本体
に対し、従来の方法で直ちにＣＶＤ処理して、その表面
にＳｉＣ膜を１層，２層と順次コーティングし、同一厚
みのＳｉＣ膜が形成されたサセプター（従来型サセプタ
ー）を得た。
に対し、従来の方法で直ちにＣＶＤ処理して、その表面
にＳｉＣ膜を１層，２層と順次コーティングし、同一厚
みのＳｉＣ膜が形成されたサセプター（従来型サセプタ
ー）を得た。
【００２８】本発明のサセプターと従来型サセプターの
各ＳｉＣ膜表面の純度を調べ、分析を行った。その結果
を表１に示す。また、ノンドープテストを行って、ノン
ドープ不良率の割合を調べると共に、サセプターのＳｉ
Ｃ膜にピンホールが発生するまでの回数、即ち寿命の程
度を調べた。それぞれの結果を表２に併せて示す。
各ＳｉＣ膜表面の純度を調べ、分析を行った。その結果
を表１に示す。また、ノンドープテストを行って、ノン
ドープ不良率の割合を調べると共に、サセプターのＳｉ
Ｃ膜にピンホールが発生するまでの回数、即ち寿命の程
度を調べた。それぞれの結果を表２に併せて示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】表１からも明らかなように、本発明に係る
サセプターでは、ＳｉＣ膜の表面が従来型サセプターに
比べて著しく純化されていることが分かる。この結果、
ノンドープ不良が完全に回避され、しかも２倍以上の寿
命を有する改良型サセプターが得られていることが分か
る。
サセプターでは、ＳｉＣ膜の表面が従来型サセプターに
比べて著しく純化されていることが分かる。この結果、
ノンドープ不良が完全に回避され、しかも２倍以上の寿
命を有する改良型サセプターが得られていることが分か
る。
【００３２】上記の実施例では、パンケーキ型のサセプ
ターを取り上げて説明したが、本発明のサセプターは、
このパンケーキ型に限られることなく、バレル型や枚葉
型等のサセプターにも有効に適用することができる。
ターを取り上げて説明したが、本発明のサセプターは、
このパンケーキ型に限られることなく、バレル型や枚葉
型等のサセプターにも有効に適用することができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明のうち請求項１記載の発明の気相
成長用サセプターは、黒鉛基材とＳｉＣ膜との界面，Ｓ
ｉＣ膜内及びＳｉＣ膜の表面がすべて純化処理されたも
のである。従って、本発明のサセプターのＳｉＣ膜の表
面には、従来のサセプターで時折見られたような不純物
やパーティクルは確実に取り除かれており、この結果、
不純物等の存在ゆえに度々発生していたＳｉウェハの抵
抗異常やノンドープ不良を回避し、エピタキシャル膜成
長処理の効率を著しく改善することができる。
成長用サセプターは、黒鉛基材とＳｉＣ膜との界面，Ｓ
ｉＣ膜内及びＳｉＣ膜の表面がすべて純化処理されたも
のである。従って、本発明のサセプターのＳｉＣ膜の表
面には、従来のサセプターで時折見られたような不純物
やパーティクルは確実に取り除かれており、この結果、
不純物等の存在ゆえに度々発生していたＳｉウェハの抵
抗異常やノンドープ不良を回避し、エピタキシャル膜成
長処理の効率を著しく改善することができる。
【００３４】また、ＳｉＣ膜中にも不純物はほとんど存
在しないので、ＳｉＣ膜にピンホールが発生する可能性
を極めて小さくすることができる。言い換えればＣＶＤ
処理中に不純物の混入があるとしてもその混入量は極微
量であるため、高温下でのＳｉＣとの反応速度は極めて
緩やかであり、従ってピンホール発生までの期間が非常
に長くなり、寿命の長いサセプターとすることができ
る。
在しないので、ＳｉＣ膜にピンホールが発生する可能性
を極めて小さくすることができる。言い換えればＣＶＤ
処理中に不純物の混入があるとしてもその混入量は極微
量であるため、高温下でのＳｉＣとの反応速度は極めて
緩やかであり、従ってピンホール発生までの期間が非常
に長くなり、寿命の長いサセプターとすることができ
る。
【００３５】また、請求項２記載の発明の気相成長用サ
セプターは、請求項１記載の発明の構成のうち、純化処
理されたＳｉＣ膜の最も外側の表面の不純物量がすべて
の元素において１×１０11atoms ／cm2 以下であること
を特徴とする。従って、請求項１記載の発明の効果を一
層確実、顕著なものとすることができる。
セプターは、請求項１記載の発明の構成のうち、純化処
理されたＳｉＣ膜の最も外側の表面の不純物量がすべて
の元素において１×１０11atoms ／cm2 以下であること
を特徴とする。従って、請求項１記載の発明の効果を一
層確実、顕著なものとすることができる。
【００３６】また、請求項３記載の発明のサセプターの
製造方法は、要するに黒鉛基材表面に複数回のコーティ
ングで所定厚みのＳｉＣ膜を形成する際に、各コーティ
ングの開始前と終了後に被コーティング表面の純化処理
を行うものである。従って、黒鉛サセプター本体とＳｉ
Ｃ膜との界面をはじめＳｉＣ膜の内部及びその表面から
不純物等が十分に除かれた状態のサセプター（請求項１
記載の発明）を確実に得ることができる。
製造方法は、要するに黒鉛基材表面に複数回のコーティ
ングで所定厚みのＳｉＣ膜を形成する際に、各コーティ
ングの開始前と終了後に被コーティング表面の純化処理
を行うものである。従って、黒鉛サセプター本体とＳｉ
Ｃ膜との界面をはじめＳｉＣ膜の内部及びその表面から
不純物等が十分に除かれた状態のサセプター（請求項１
記載の発明）を確実に得ることができる。
【００３７】また、請求項４記載の発明のサセプターの
製造方法は、各純化処理を、同一のＣＶＤ炉内の高温下
でハロゲンを含むガスで乾式洗浄するものである。従っ
て、本発明にかかるサセプターを一層効率良く経済的に
得ることができる。
製造方法は、各純化処理を、同一のＣＶＤ炉内の高温下
でハロゲンを含むガスで乾式洗浄するものである。従っ
て、本発明にかかるサセプターを一層効率良く経済的に
得ることができる。
【００３８】さらに、請求項５記載の発明のサセプター
の製造方法は、ハロゲンを含むガスとして塩素ガスを使
用するものである。即ち、入手しやすい塩素ガスを使用
することで、ランニングコストをできる限り抑制するこ
とができ、ひいてはＳｉウェハの生産コストの低減化に
貢献することができる。
の製造方法は、ハロゲンを含むガスとして塩素ガスを使
用するものである。即ち、入手しやすい塩素ガスを使用
することで、ランニングコストをできる限り抑制するこ
とができ、ひいてはＳｉウェハの生産コストの低減化に
貢献することができる。
【図１】本発明に係るサセプターの製作時のコーティン
グの状況を示す要部（座ぐり凹部の上面側）断面模式図
である。
グの状況を示す要部（座ぐり凹部の上面側）断面模式図
である。
１ 黒鉛製サセプター本体 １ａ サセプター本体の表面 ２ ＳｉＣ膜（第１層） ２ａ ＳｉＣ膜（第１層）の表面 ３ ＳｉＣ膜（第２層） ３ａ ＳｉＣ膜（第２層）の表面 Ｌ ＳｉＣ膜全体の厚み
Claims (5)
- 【請求項１】 黒鉛基材の表面にＣＶＤ法により炭化ケ
イ素膜が被覆された気相成長用サセプターにおいて、前
記黒鉛基材と前記炭化ケイ素との界面及び前記炭化ケイ
素膜の表面が純化処理されてなることを特徴とする気相
成長用サセプター。 - 【請求項２】 炭化ケイ素膜の表面の不純物量がすべて
の元素において１×１０11atoms ／cm2 以下である請求
項１に記載の気相成長用サセプター。 - 【請求項３】 座ぐり凹部が形成された黒鉛基材の表面
に、ＣＶＤ法により炭化ケイ素膜を複数回コーティング
することにより所定厚みの炭化ケイ素膜が被覆された気
相成長用サセプターを製造する方法において、各コーテ
ィングの開始前と終了後に被コーティング表面の純化処
理を行うことを特徴とする気相成長用サセプターの製造
方法。 - 【請求項４】 各純化処理を、同一のＣＶＤ炉内の高温
下でハロゲンを含むガスにより乾式洗浄するものである
請求項３に記載の気相成長用サセプターの製造方法。 - 【請求項５】 ハロゲンを含むガスが塩素ガスである請
求項４に記載の気相成長用サセプターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32273297A JPH11157989A (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 気相成長用サセプター及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32273297A JPH11157989A (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 気相成長用サセプター及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008016270A Division JP4880624B2 (ja) | 2008-01-28 | 2008-01-28 | 気相成長用サセプター及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11157989A true JPH11157989A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18147013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32273297A Pending JPH11157989A (ja) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | 気相成長用サセプター及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11157989A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1015550C2 (nl) * | 2000-06-28 | 2002-01-02 | Xycarb Ceramics B V | Werkwijze voor het vervaardigen van een uit een kern opgebouwde susceptor, aldus verkregen susceptor en een werkwijze voor het aanbrengen van actieve lagen op een halfgeleidersubstraat onder toepassing van een dergelijke susceptor. |
| JP2004111686A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体処理用部材及び半導体処理用部材の洗浄方法 |
| JP2005294508A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toyo Tanso Kk | サセプタ |
| US7387835B2 (en) | 2003-10-28 | 2008-06-17 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Silicon carbide-coated carbonaceous material and carbonaceous material to be coated with silicon carbide |
| JP2010248072A (ja) * | 2000-12-18 | 2010-11-04 | Toyo Tanso Kk | 低窒素濃度黒鉛材料、及び、その保管方法 |
| JP2011523214A (ja) * | 2008-06-04 | 2011-08-04 | ダウ・コーニング・コーポレイション | 半導体エピタキシーにおけるメモリ効果の低減方法 |
| WO2016063632A1 (ja) * | 2014-10-23 | 2016-04-28 | 住友電気工業株式会社 | 炭化珪素基板およびその製造方法 |
| CN106024681A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-10-12 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 叠层膜、包含其的石墨舟及其制备方法、及石墨舟清洗方法 |
| JP2019526525A (ja) * | 2016-08-18 | 2019-09-19 | トカイ カーボン コリア カンパニー，リミティド | ＳｉＣ素材及びＳｉＣ複合素材 |
-
1997
- 1997-11-25 JP JP32273297A patent/JPH11157989A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US10113249B2 (en) | 2014-10-23 | 2018-10-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Silicon carbide substrate and method for manufacturing the same |
| US10704163B2 (en) | 2014-10-23 | 2020-07-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Silicon carbide substrate and method for manufacturing the same |
| CN106024681A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-10-12 | 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 | 叠层膜、包含其的石墨舟及其制备方法、及石墨舟清洗方法 |
| JP2019526525A (ja) * | 2016-08-18 | 2019-09-19 | トカイ カーボン コリア カンパニー，リミティド | ＳｉＣ素材及びＳｉＣ複合素材 |
| US11591227B2 (en) | 2016-08-18 | 2023-02-28 | Tokai Carbon Korea Co., Ltd. | SiC material and SiC composite material |
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