JP3853453B2 - 気相成長用縦型サセプター - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコンウエーハ等の半導体ウエーハにCVDやエピタキシャル成長等の気相成長を施す際に用いられる縦型サセプターに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の気相成長用縦型サセプターは、高周波加熱によって半導体ウエーハを加熱するために黒鉛を基材として表面をCVD−SiC膜で被覆し、図2に示すように、中央にガス導入口31を設けた円板状のサセプター本体32の片面に、半導体ウエーハWを収容する深さ数mmの円形の多数のウエーハ収容凹部33を設けてなり、サセプター本体32の片面の表面粗さは、ウエーハ収容凹部33をも含めてRmax 5〜10μm程度とされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の気相成長用縦型サセプターでは、これを用いてエピタキシャルウエーハを生産する場合、エピタキシャル成長条件を求めるため、数枚の半導体ウエーハをサセプター上にセットし、サセプターを回転しながら条件出しを行い、その後半導体ウエーハをフルチャージしてルーチンエピタキシャル成長を行うのが一般的であるが、同一パワーで条件出ししてルーチンエピタキシャル成長を行うと、条件出しが数枚の半導体ウエーハのセット下で行われるので、温度が低く、ルーチンエピタキシャル成長に比べて10〜20℃の温度差を生ずる不具合がある。
かかる温度差を生ずるのは、サセプターと半導体ウエーハとでは表面の放射熱が異なるにもかかわらず、条件出しの際、半導体ウエーハがセットされた同一円周上のサセプター表面の温度が測定され、殆んどがサセプター表面の温度測定を行っていることになるからである。
これにより、膜厚、抵抗の不良が発生するので、条件出しによって求めた値にある係数を加え、ルーチンエピタキシャル成長時のパワー設定を行っているのが現状である。
そこで、本発明は、条件出し時と実際の気相成長時の温度差を縮小し得る気相成長用縦型サセプターを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の気相成長用縦型サセプターは、黒鉛基材からなる円板状のサセプター本体の片面に半導体ウエーハを収容する円形の多数のウエーハ収容凹部を設けてなる気相成長用縦型サセプターにおいて、前記ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さをRmax 0.5μm以下としたことを特徴とする。
【0005】
ここで、ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さをRmax 0.5μm以下の鏡面とするには、ダイヤモンド研摩等による。
好ましい表面粗さは、Rmax 0.1μm以下である。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る気相成長用縦型サセプターの実施の形態の一例を示す平面図である。
この気相成長用縦型サセプターは、高周波加熱による加熱によって半導体ウエーハを加熱するため、黒鉛を基材とし、中央にガス導入口1を設けた円板状のサセプター本体2の片面に、半導体ウエーハWを収容する深さ1mm程度の円形の多数のウエーハ収容凹部3を設け、該サセプターの表面に50〜300μmの厚さでCVD−SiC膜のコーティングを行い、かつウエーハ収容凹部3の表面粗さをRmax 5〜10μm、それ以外のサセプター本体2の片面の表面粗さをRmax 0.5μm以下の鏡面として構成されている。
上記気相成長用縦型サセプターは、黒鉛基材からなる円板の中央にガス導入口となる透孔を設けると共に、その片面にウエーハ収容凹部となる円形の多数の凹部を座ぐり加工により形成し、かつ円板の片面にダイヤモンドポリシングにより鏡面加工を施して製造される。
上記構成の気相成長用縦型サセプターを用いて半導体ウエーハWに気相成長を施す場合、ウエーハ収容凹部3以外のサセプター本体2の片面と半導体ウエーハWの被処理面の表面粗さがRmax 0.5μm以下とほぼ同様になり、両者からの放射熱がほぼ同様となるので、条件出し時と実際の気相成長時の温度差を大幅に縮小することができる。
【0007】
ここで、ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さを変えた本発明に係る縦型サセプターの具体的な実施例1〜4の条件出し時と実際の気相成長時の温度は、比較例1〜2及び従来例の縦型サセプターのそれを併記する表1に示すようになった。
なお、サセプター(5インチウエーハ用の場合)の寸法は、下記の通りである。
径 :600〜700mm
厚み: 8〜 14mm
ウエーハ収容凹部径:127mm
ウエーハ収容凹部個数:20個
【0008】
【表1】
【0009】
表1から、ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さをRmax0.5μm以下とすることにより、条件出し時と実際の気相成長時との温度差を5℃以下とし得、さらにRmax 0.1μm以下とすることにより、温度差を一層縮小することができ、係数を加えることなく、条件出し時と同一のパワーで実際の気相成長を行い得ることがわかる。
【0010】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の気相成長用縦型サセプターによれば、ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面と半導体ウエーハの被処理面の表面粗さがRmax 0.5μm以下とほぼ同様になり、両者からの放射熱がほぼ同様となるので、条件出し時と実際の気相成長時の温度差を大幅に縮小することができ、ひいては条件出し時と同一のパワーで実際の気相成長を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る気相成長用縦型サセプターの実施の形態の一例を示す平面図である。
【図2】従来の気相成長用縦型サセプターの平面図である。
【符号の説明】
1 ガス導入口
2 サセプター本体
3 ウエーハ収容凹部
W 半導体ウエーハ
Claims (1)
- 黒鉛基材からなる円板状のサセプター本体の片面に半導体ウエーハを収容する円形の多数のウエーハ収容凹部を設けてなる気相成長用縦型サセプターにおいて、前記ウエーハ収容凹部以外のサセプター本体の片面の表面粗さをRmax 0.5μm以下としたことを特徴とする気相成長用縦型サセプター。
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