JP3853453B2 - 気相成長用縦型サセプター - Google Patents
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Description
【０００１】
【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
【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】
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01178997A JP3853453B2 (ja) | 1997-01-06 | 1997-01-06 | 気相成長用縦型サセプター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01178997A JP3853453B2 (ja) | 1997-01-06 | 1997-01-06 | 気相成長用縦型サセプター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10195660A JPH10195660A (ja) | 1998-07-28 |
| JP3853453B2 true JP3853453B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=11787699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01178997A Expired - Fee Related JP3853453B2 (ja) | 1997-01-06 | 1997-01-06 | 気相成長用縦型サセプター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3853453B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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| JP4739777B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-08-03 | 東洋炭素株式会社 | サセプタ |
| JP4739776B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-08-03 | ローム株式会社 | サセプタ |
| US8021487B2 (en) * | 2007-12-12 | 2011-09-20 | Veeco Instruments Inc. | Wafer carrier with hub |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0686662B2 (ja) * | 1989-11-02 | 1994-11-02 | イビデン株式会社 | Ｃｖｄ用サセプター |
| JPH0653139A (ja) * | 1992-07-30 | 1994-02-25 | Nec Corp | サセプタ |
| JP3317781B2 (ja) * | 1994-06-08 | 2002-08-26 | 東芝セラミックス株式会社 | 半導体ウエハの熱処理用サセプタの製造方法 |
| JP3887052B2 (ja) * | 1996-12-13 | 2007-02-28 | 東洋炭素株式会社 | 気相成長用サセプター |
-
1997
- 1997-01-06 JP JP01178997A patent/JP3853453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10195660A (ja) | 1998-07-28 |
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