JPS63244613A - 気相成長用支持台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、半導体ウェハー上に単結晶半導体やシリコ
ン酸化膜等の薄膜を成長させる気相成長装置における加
熱時のウェハーを支持するための加熱用支持台の改良に
係り、ウェハーの平坦度を劣化させることなく、かつハ
ロゲン化物による支持台のエツチングを減少させて長寿
命化を計った気相成長用支持台に関する。

背景技術 今日、集積回路の量産には、高温に加熱された基板を収
納したペルジャー内に、一方より原料ガスを導入し、該
基板上に特定組成の薄膜を気相化学反応により形成し、
ペルジャーの他方より排ガスを排出する構成からなる気
相成長装置が用いられている。

ペルジャー内の原料ガスの流体力学的な検討や、基板の
加熱方法などにより、横型、縦型、バレル型等の各種型
式の気相成長装置が開発され、ペルジャー内の原料ガス
の流れ状態が、薄膜厚みの均一性に悪影響を与えること
が知られており、基板上に薄膜を所要厚みに均一に形成
するには、温度、圧力、ガス濃度、ガス流れ、基板表面
などの各種要素を最適に選択、保持する必要があるとさ
れている。

特に、ウェハーの支持は加熱やガス流れの点から重要で
あり、均一に加熱されるように、あるいは結晶性をよく
するため種々の工夫が提案されてきた。

従来の支持台は、第４図に示す如く、円盤状のウェハー
を収納支持するため、例えば、円形テーブル型支持台（
１）に複数個の円形の凹部（２）を設けたり、あるいは
角柱状の支持台（３）の各側面に複数個の円形の凹部（
２）を設けた構成からなり、さらに、ウェハーの結晶性
をよくするため、各凹部（２）の底面部に円錐状の窪み
（４）を設けである。

また、前記支持台を使用した際に発生する結晶学的転移
の発生を緩和する支持台として、前記窪み部の形状を球
面状となしたものが提案（特開昭５９−５００９５号公
報）されている。

一方、前記ウェハーは円盤型であるが、その結晶方位を
明確にするため、第５図に示す如く、ウェハー（５）円
周部にオリエンティションフラット（６）あるいはノツ
チ（７）の切欠が設けである。

かかるウェハー（５）を前述の支持台（ＩＯ２）の凹部
（２）に収納支持させた場合、オリエンティションフラ
ット（６）あるいはノツチ（７）の切欠と支持台（ＩＯ
２）の凹部（２）との間に隙間が生じ、気相成長時に原
料ガスがウェハー（５）の裏面に回り込み、ウェハー（
５）の裏面がエツチングされたり、気相成長が進行する
ため、ウェハー（５）の平坦度が悪化する問題があった
。

また、ウェハー（５）の収納支持時、オリエンティショ
ンフラット（６）あるいはノツチ（７）の切欠部と支持
台（ＩＯ２）の凹部（２）との間においても、気相成長
が直接性なわれる。支持台（ＩＯ２）を連続または複数
回使用した場合、前回の前記隙間での気相成長箇所に再
びオリエンティションフラット（６）あるいはノツチ（
７）の切欠部をもってくることは極めて困難であり、ウ
ェハー（５）の収納支持時の接触精度が悪くなる。

かかる状態で支持台温度がウェハ一温度より高い条件の
気相成長反応を繰り返し行なうと、ウェハー裏面に段差
を生じ、その平坦度が著しく悪化する問題があった。

発明の目的 この発明は、気相成長装置における加熱時のウェハーを
収納支持するための加熱用支持台を改良し、連続的な気
相成長を実施しても、ウェハーの平坦度を劣化させるこ
となく、また、ハロゲン化物による支持台へのエツチン
グを減少させて支持台の長寿命化を計ることを目的とし
ている。

発明の構成と効果 この発明は、気相成長時の支持したウェハーの平坦度を
劣化させることのない形状、構成からなる支持台を目的
に種々検討した結果、収納支持するための凹部をウェハ
ーと同形となし、ウェハーの周縁部のみに接触支持する
段差部を凹部に周設スルことにより、気相成長時に原料
ガスがウェハーの裏面側の空所に回り込むのを防止でき
、また、オリエンティションフラットやノツチとの隙間
箇所でのエツチングが防止でき、さらには、連続的な気
相成長においてもオリエンティションフラットやノツチ
箇所を前回と同位置に載置でき、ウェハーの平坦度を劣
化させることが少ないことを知見し、この発明を完成し
たものである。

すなわち、この発明は、 平坦平面上にウェハーと相似形の凹部を少なくとも１つ
有し、 前記凹部の内周にウェハーの周縁部のみを接触支持する
ための段差部を周設し、 かつ該段差部の内周側に収納時のウェハー裏面に空所を
形成するための窪み部を設けてなることを特徴とする気
相成長用支持台である。

この発明において、支持台凹部のオリエンティションフ
ラットまたはノツチとの当接箇所での段差部幅Ｗ（ｍｍ
）は、３≦Ｗ≦５（工）が望ましい。

発明の図面に基づく開示 第１図はこの発明による気相成長用支持台の上面図と断
面説明図である。第２図はこの゛発明による他の気相成
長用支持台の正面説明図である。

第１図に示す支持台（１０）は、縦型気相成長装置に用
いる円形テーブル型であり、オリエンティションフラッ
トを有するウェハーを４個収納支持するため、板の一方
主面に４個の凹部（１工）が設けである。

凹部（１１）は、前記ウェハーと相似形で僅かに大きな
寸法からなり、凹部（１１）の内周面にはウェハーの裏
面周縁部のみに接触支持するための段差部（１２）を周
設してあり、さらに該段差部（１２）の内周側は収納時
のウェハー裏面側に所要の空所を形成するだめの窪み部
（１４）が設けである。

また、凹部（工１）は収納支持するウェハーと相似形で
あり、オリエンティションフラットが当接する平坦壁面
のＯＦ部（１３）が形成されるため、ウェーハーの収納
位置が常に一定となる。

第２図に示す支持台（２０）はバレル型気相成長装置に
用いる角柱状の支持台であり、ｂ図に示す支持台（２０
）にはオリエンテーションフラットを有するウェハーを
収納支持するための前記と同様構成の凹部（１１）が設
けである。

また、同ａ図に示す支持台（２０）にはノツチを有する
ウェハーを収納支持するための凹部（１５）が設けてあ
り、凹部（１５）は、前記ウェハーと相似形で僅かに大
きな寸法からなり、ウェハーのノツチが当接する突起部
（１６）が形成され、凹部（１５）の内周面にはウェハ
ーの裏面周縁部のみに接触支持するだめの段差部（１７
）を周設してあり、さらに該段差部（１７）の内周側は
収納時のウェハー裏面側に所要の空所を形成するための
窪み部が設けである。

上述の凹部（１１）（１５）は、いずれもウェハーと相
似形であり、段差部（１２Ｘ１７）を有するため、連続
的な気相成長においてもオリエンティションフラットや
ノツチ箇所を前回と同位置に載置でき、気相成長時に原
料ガスが・ウェハーの裏面側の空所に回り込むのを防止
でき、また、オリエンティションフラットやノツチとの
隙間箇所でのエツチングが防止でき、ウェハーの平坦度
を劣化させることが少ない。

実施例 直径１００ｍｍ、厚み５００ｐｒｎ、オリエンティショ
ンフラット付きシリコンウェハーの１００枚について、
第１図に示したこの発明による支持台と第４図ａ図の従
来の支持台の各支持台にて、下記条件の気相成長を行な
い、気相成長したｗｆの平坦度を測定した。その測定結
果を第３図に示す。

第３図の結果より明らかな如く、この発明による支持台
を使用して気相成長させると、原料ガスがウェハーの裏
面側の空所に回り込むのを防止でき、ウェハーの平坦度
を劣化させることが少なく、従来の支持台の使用に比較
して、ウェハーの平坦度が大きく向上していることが分
る。

サセプター；円形テーブル、直径６００ｍｍ、回転数６
／ｍｉｎ ペルジャー；ドーム型、直径７００皿、加熱時間；１時
間 加熱温度；１２００℃、 反応時間−３０分 半導体ガス：５ｉＣｅ４

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による気相成長用支持台の上面図と断
面説明図である。第２図はこの発明による他の気相成長
用支持台の正面説明図である。第３図は実施例における
平坦度とｗｆ数との関係を示すグラフであり、ａ図が従
来例、ｂ図がこの発明の場合を示す。第４図は従来の気
相成長用支持台の説明図である。第５図はウェハーの説
明図である。 １０．２０・・・支持台、１１，１５・・・凹部、１２
，１７・・・段差部、１３・・・ＯＦ部、１４・・・窪
み部、１６・・・突起部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平坦平面上にウエハーと相似形の凹部を少なくとも１つ
   有し、前記凹部の内周にウエハーの周縁部のみを接触支
   持するための段差部を周設し、かつ該段差部の内周側に
   収納時のウエハー裏面に空所を形成するための窪み部を
   設けてなることを特徴とする気相成長用支持台。