(57)【要約】【課題】気相成長処理時におけるサセプタ支持部材に対するサセプタの位置ずれを抑制できる気相成長装置を提供すること。【解決手段】気相成長装置は、円板状のサセプタ３と、サセプタ３を支持して回転させるサセプタ支持部材とを備え、サセプタ３には、複数の嵌合溝３２が設けられ、サセプタ支持部材には、複数の嵌合溝３２のそれぞれに嵌め込まれる複数の支持ピン５３が設けられ、嵌合溝３２には、サセプタ３の自重によって、支持ピン５３が接触した状態を維持したまま、当該支持ピン５３を当該嵌合溝３２に対してサセプタ３の周方向に相対移動させる傾斜部３２１Ｂと、傾斜部３２１Ｂによって相対移動させられた支持ピン５３を周方向の特定位置に位置決めする位置決め部３２１Ａとが設けられ、傾斜部３２１Ｂおよび位置決め部３２１Ａは、サセプタ３の径方向に連続的に形成されている。【選択図】図３
2020102590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンウェーハにエピタキシャル膜を形成する気相成長装置であって、
前記シリコンウェーハが載置される円板状のサセプタと、
前記サセプタを支持して回転させるサセプタ支持部材とを備え、
前記サセプタおよび前記サセプタ支持部材のうち一方には、複数の嵌合溝が設けられ、他方には、前記複数の嵌合溝のそれぞれに嵌め込まれる複数の嵌合凸部が設けられ、
前記嵌合溝には、前記サセプタにおける前記シリコンウェーハの載置面に対して傾斜するように形成され、前記サセプタの自重によって、前記嵌合凸部が接触した状態を維持したまま、当該嵌合凸部を当該嵌合溝に対して前記サセプタの周方向に相対移動させる傾斜部と、前記傾斜部によって相対移動させられた前記嵌合凸部を前記周方向の特定位置に位置決めする位置決め部とが設けられ、
前記傾斜部および前記位置決め部は、前記サセプタの径方向に連続的に形成されていることを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
請求項１に記載の気相成長装置において、
前記嵌合凸部における前記傾斜部との接触部分は、凸曲面状に形成されていることを特徴とする気相成長装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の気相成長装置において、
前記傾斜部および前記位置決め部の表面粗さＲａは、２μｍ以下であることを特徴とする気相成長装置。
【請求項４】
シリコンウェーハにエピタキシャル膜を形成するエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法であって、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の気相成長装置を用いて、前記シリコンウェーハにエピタキシャル膜を形成することを特徴とするエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気相成長装置およびエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
気相成長装置では、シリコンウェーハが載置される円板状のサセプタは、サセプタ支持部材によって下方から支持されており、サセプタ支持部材とともに回転するようになっている。このような構成において、サセプタ支持部材による回転中心とサセプタの中心との位置ずれを抑制する検討がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１の気相成長装置において、サセプタの下面には、円環状の環状溝が設けられている。環状溝は、サセプタの径方向に沿う縦断面形状が、円弧状となるように形成されている。サセプタ支持部材には、環状溝に嵌め込まれる３個の頭部が、サセプタの周方向に沿って等間隔で設けられている。頭部の先端は、環状溝の円弧の半径よりも小さい半径の球面状に形成されている。
このような環状溝および頭部の構造によって、サセプタの自重によって頭部と環状溝との当接部分を環状溝の底部に移動させ、サセプタ支持部材による回転中心とサセプタの中心との位置ずれを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５７５２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のような構成では、サセプタに対する昇温降温処理時にサセプタが膨張収縮すると、環状溝の底部が頭部に対してサセプタの径方向外側や内側にずれてしまい、サセプタ支持部材の頭部が環状溝から出てしまうおそれがある。このような場合、サセプタが所望の位置からずれてしまい、サセプタの中心とサセプタ支持部材の回転軸とがずれた状態で気相成長処理が行われ、エピタキシャル膜の厚さの均一化を図れないおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、気相成長処理時におけるサセプタ支持部材に対するサセプタの位置ずれを抑制できる気相成長装置およびエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の気相成長装置は、シリコンウェーハにエピタキシャル膜を形成する気相成長装置であって、前記シリコンウェーハが載置される円板状のサセプタと、前記サセプタを支持して回転させるサセプタ支持部材とを備え、前記サセプタおよび前記サセプタ支持部材のうち一方には、複数の嵌合溝が設けられ、他方には、前記複数の嵌合溝のそれぞれに嵌め込まれる複数の嵌合凸部が設けられ、前記嵌合溝には、前記サセプタにおける前記シリコンウェーハの載置面に対して傾斜するように形成され、前記サセプタの自重によって、前記嵌合凸部が接触した状態を維持したまま、当該嵌合凸部を当該嵌合溝に対して前記サセプタの周方向に相対移動させる傾斜部と、前記傾斜部によって相対移動させられた前記嵌合凸部を前記周方向の特定位置に位置決めする位置決め部とが設けられ、前記傾斜部および前記位置決め部は、前記サセプタの径方向に連続的に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、嵌合凸部は、サセプタの自重によって嵌合溝の傾斜部に倣って相対移動し、位置決め部によってサセプタの周方向の特定位置に位置決めされる。また、傾斜部および位置決め部がサセプタの径方向に連続的に形成されているため、サセプタの熱膨張前後において、嵌合凸部がサセプタの周方向の特定位置に位置決めされる。したがって、気相成長処理時におけるサセプタ支持部材に対するサセプタの位置ずれを抑制できる。
【０００９】
本発明の気相成長装置において、前記嵌合凸部における前記傾斜部との接触部分は、凸曲面状に形成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明によれば、嵌合凸部が傾斜部に対する相対移動によって摩耗することを抑制でき、サセプタ支持部材に対するサセプタの経時的な位置ずれを抑制できる。
【００１１】
本発明の気相成長装置において、前記傾斜部および前記位置決め部の表面粗さＲａは、２μｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、嵌合凸部が傾斜部および位置決め部に対する相対移動によって摩耗することを抑制でき、サセプタ支持部材に対するサセプタの経時的な位置ずれを抑制できる。
【００１３】
本発明のエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法は、シリコンウェーハにエピタキシャル膜を形成するエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法であって、上述の気相成長装置を用いて、前記シリコンウェーハにエピタキシャル膜を形成することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、サセプタが所望の位置からずれることが抑制されるため、サセプタ上のシリコンウェーハの載置位置のずれを抑制でき、エピタキシャル膜の厚さの均一化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る気相成長装置の模式図。
【図２】前記気相成長装置のサセプタおよびサセプタ支持部材の斜視図。
【図３】（Ａ）はサセプタの嵌合溝に支持ピンが嵌め込まれている状態を下方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のIIIB−IIIB線に沿う断面図。
【図４】サセプタの嵌合溝に支持ピンが嵌め込まれている状態を下方から見た図であり、（Ａ）は常温時、（Ｂ）は搬送時設定温度に加熱したとき、（Ｃ）は成膜時設定温度に加熱したときの状態を示す。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は本発明の変形例に係るサセプタと支持ピンとの嵌合状態を示す模式図。
【図６】本発明の実施例における比較例のサセプタと支持ピンとの嵌合状態を示す模式図。
【図７】前記実施例における最初の２５枚のシリコンウェーハを処理したときのサセプタ上の目標載置位置に対する載置位置の分布を示し、（Ａ）は比較例の分布、（Ｂ）は実施例の分布を表す。
【図８】前記実施例におけるシリコンウェーハ２５枚処理ごとのサセプタ上の目標載置位置に対する平均の載置位置の遷移を示し、（Ａ）は比較例の遷移、（Ｂ）は実施例の遷移を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施形態］
以下、本発明の一実施形態について説明する。
〔気相成長装置の構成〕
図１に示すように、気相成長装置１は、チャンバ２と、サセプタ３と、加熱部４と、サセプタ支持部材５と、３本のリフトピン６と、リフトピン支持部材７と、駆動手段８とを備えている。
【００１７】
チャンバ２は、上ドーム２１と、下ドーム２２と、各ドーム２１，２２の外縁同士を固定するドーム固定体２３とを備え、これらによってエピタキシャル膜形成室２０が区画されている。
上ドーム２１および下ドーム２２は、石英によって形成されている。
下ドーム２２の中央には、下方に延びて、後述するリフトピン支持部材７の主柱７１が挿通される筒部２２１が設けられている。
ドーム固定体２３は、エピタキシャル膜形成室２０内に反応ガスを供給するためのガス供給口２４と、エピタキシャル膜形成室２０から反応ガスを排出するためのガス排出口２５とを備えている。
【００１８】
サセプタ３は、図２に示すように、シリコンカーバイドで被覆されたカーボンによって円板状に形成されている。
サセプタ３の一方の主面には、シリコンウェーハＷが収容される円形状のザグリ部３１が形成されている。ザグリ部３１の直径は、シリコンウェーハＷの直径よりも大きくなっている。
サセプタ３の他方の主面の外縁近傍には、後述する支持ピン５３が嵌め込まれる３個の嵌合溝３２が設けられている。嵌合溝３２は、サセプタ３の周方向に１２０°間隔で設けられている。なお、嵌合溝３２のさらに詳細な構成については後述する。
また、サセプタ３には、両主面を貫通する３個の貫通孔３３が設けられている。
各貫通孔３３は、ザグリ部３１内において、サセプタ３の周方向に１２０°間隔で設けられている。各貫通孔３３は、図１の部分拡大図に示すように、シリコンウェーハＷが載置されるザグリ部３１の載置面３１Ａからサセプタ３の厚さ方向中心に向かうにしたがって内径が小さくなる円錐状のテーパ部３３Ａと、サセプタ３の厚さ方向で内径が等しい軸孔部３３Ｂとを備えている。
【００１９】
加熱部４は、チャンバ２の上側に設けられた上ヒータ４１と、下側に設けられた下ヒータ４２とを備えている。上ヒータ４１および下ヒータ４２は、赤外ランプやハロゲンランプによって構成されている。
【００２０】
サセプタ支持部材５は、石英で形成されている。サセプタ支持部材５は、図２に示すように、円柱状の主柱５１と、当該主柱５１の先端から放射状に延びる３本のアーム５２と、各アーム５２の先端に設けられた嵌合凸部としての支持ピン５３とを備えている。
アーム５２は、主柱５１の周方向に１２０°間隔で斜め上方に延びるように設けられている。アーム５２の中央よりも支持ピン５３側には、当該アーム５２を貫通する貫通孔５２Ａが設けられている。
各支持ピン５３は、無垢のＳｉＣで形成されており、サセプタ３の各嵌合溝３２にそれぞれ嵌め込まれることで、当該サセプタ３を支持する。なお、支持ピン５３のさらに詳細な構成については後述する。
【００２１】
リフトピン６は、例えばシリコンカーバイドで被覆されたカーボンによって棒状に形成されている。リフトピン６は、図１の部分拡大図に示すように、円錐台状の頭部６１と、当該頭部６１における直径が小さい方の端部から円柱状に延びる軸部６２とを備えている。
リフトピン６は、軸部６２が貫通孔３３の軸孔部３３Ｂに挿通され、その自重によって頭部６１がテーパ部３３Ａに当接することによって、サセプタ３で支持される。
【００２２】
リフトピン支持部材７は、石英で形成されている。リフトピン支持部材７は、円筒状の主柱７１と、当該主柱７１の先端から放射状に延びる３本のアーム７２と、各アーム７２の先端に設けられた当接部７３とを備えている。
各アーム７２は、主柱７１の周方向に１２０°間隔で斜め上方に延びるように設けられている。
当接部７３は、リフトピン６を下方から支持する。
【００２３】
主柱７１は、下ドーム２２の筒部２２１に挿通されている。主柱７１の内部には、各アーム７２がサセプタ支持部材５の各アーム５２の下方に位置する状態で、かつ、サセプタ３で支持された各リフトピン６の下端が各当接部７３に当接可能な状態で、主柱５１が挿通されている。
【００２４】
駆動手段８は、サセプタ支持部材５およびリフトピン支持部材７を回転させたり、リフトピン支持部材７を昇降させたりする。
【００２５】
〔嵌合溝および支持ピンの詳細な構成〕
嵌合溝３２は、図３（Ａ）に示すように、下面視においてサセプタ３の径方向に延びる長方形状に形成されている。３個の嵌合溝３２のうち、１個の嵌合溝３２は、サセプタ３の中心を通りかつシリコンウェーハＷの搬入方向Ｄと平行な仮想線上、かつ、サセプタ３の中心よりも搬入方向Ｄ側に位置している。また、嵌合溝３２は、図３（Ｂ）に示すように、当該嵌合溝３２が延びる方向に直交する縦断面視で半円状の円弧面部３２１と、円弧面部３２１の両端からそれぞれ下方に延びる平面部３２２とを備えている。この円弧面部３２１および平面部３２２は、サセプタ３の径方向に沿って同じ形状で連続的に形成されている。円弧面部３２１および平面部３２２の表面粗さＲａは、２μｍ以下になっている。
円弧面部３２１を構成する部分のうち、高さ方向の最も高い位置に存在する部分は、位置決め部３２１Ａを構成している。円弧面部３２１を構成する部分のうち、位置決め部３２１Ａ以外の部分は、傾斜部３２１Ｂを構成している。傾斜部３２１Ｂは、サセプタ３におけるシリコンウェーハＷの載置面３１Ａに対して傾斜している。
【００２６】
支持ピン５３は、アーム５２から上方に円柱状に延びる基部５３１と、基部５３１の先端に設けられた半球状の摺接頭部５３２とを備えている。
嵌合溝３２や支持ピン５３の部材精度のばらつきによって、支持ピン５３が嵌合溝３２に嵌め込まれないという不具合を防止するために、基部５３１および摺接頭部５３２の直径は、嵌合溝３２の円弧面部３２１の直径および一対の平面部３２２間の距離よりも小さくなっている。
【００２７】
〔エピタキシャルシリコンウェーハの製造方法〕
次に、気相成長装置１を用いたエピタキシャルシリコンウェーハの製造方法について説明する。
まず、シリコンウェーハＷを準備する。シリコンウェーハＷの直径は、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４５０ｍｍなど、いずれの大きさであってもよい。
気相成長装置１のエピタキシャル膜形成室２０が加熱部４で加熱されていない常温時には、図４（Ａ）に示すように、支持ピン５３は、嵌合溝３２におけるサセプタ３の径方向外側に位置している。また、サセプタ３が支持ピン５３に載置されると、最初に摺接頭部５３２が嵌合溝３２の傾斜部３２１Ｂに接触する場合があるが、サセプタ３の自重により、摺接頭部５３２と嵌合溝３２との接触部分が位置決め部３２１Ａの方向に移動する。そして、摺接頭部５３２の頂部が位置決め部３２１Ａに接触すると、各支持ピン５３は、嵌合溝３２内においてサセプタ３の周方向の特定位置に位置決めされる。この各支持ピン５３の位置決めによって、サセプタ３は、その中心とサセプタ支持部材５の回転軸とが重なり、当該サセプタ３に載置されたシリコンウェーハＷの主面が水平面と平行となるように、サセプタ支持部材５で支持される。
【００２８】
次に、気相成長装置１の加熱部４は、シリコンウェーハＷをエピタキシャル膜形成室２０内に搬入する事前準備として、エピタキシャル膜形成室２０を搬送時設定温度まで加熱する。搬送時設定温度は、一般的に６５０℃以上８００℃以下である。この加熱時において、サセプタ３の構成材料の熱膨張係数がサセプタ支持部材５の構成材料よりも大きいため、図４（Ｂ）に示すように、サセプタ支持部材５よりもサセプタ３の方が大きく膨張し、嵌合溝３２内で支持ピン５３がサセプタ３の径方向内側に相対的に移動する。しかし、サセプタ３の自重による上述の作用によって、各支持ピン５３が嵌合溝３２内でサセプタ３の周方向の特定位置に位置決めされるため、サセプタ３の中心とサセプタ支持部材５の回転軸とが重なった状態が維持される。
【００２９】
その後、図示しない搬送手段の支持部材が、チャンバ２の図示しないウェーハ搬入出口を介して、シリコンウェーハＷをエピタキシャル膜形成室２０内に搬入し、サセプタ３のザグリ部３１上で停止させる。そして、駆動手段８がリフトピン支持部材７を上昇させ、サセプタ３で支持されているリフトピン６を上昇させることで、シリコンウェーハＷを支持部材から持ち上げる。搬送手段が支持部材をチャンバ２の外部に移動させた後、駆動手段８がリフトピン支持部材７を下降させることで、シリコンウェーハＷをサセプタ３のザグリ部３１内に載置する。
【００３０】
次に、加熱部４は、エピタキシャル膜形成処理の事前準備として、エピタキシャル膜形成室２０を成膜時設定温度までさらに加熱する。成膜時設定温度は、一般的に１０５０℃以上１１５０℃以下である。この加熱時においても、図４（Ｃ）に示すように、サセプタ支持部材５よりもサセプタ３の方が大きく膨張し、嵌合溝３２内で支持ピン５３がさらにサセプタ３の径方向内側に相対的に移動する。このときにも、サセプタ３の自重による上述の作用によって、サセプタ３の中心とサセプタ支持部材５の回転軸とが重なった状態が維持される。
【００３１】
そして、ガス供給口２４からキャリアガスとしての水素ガスを連続的に導入しつつ、ガス排出口２５から排出することで、エピタキシャル膜形成室２０内を水素雰囲気にする。その後、エピタキシャル膜形成室２０内の温度を上昇させ、キャリアガスとともに、原料ガス、ドーピングガスをエピタキシャル膜形成室２０内に導入するとともに、駆動手段８がサセプタ支持部材５およびリフトピン支持部材７を回転させることによって、シリコンウェーハＷにエピタキシャル膜を形成する。
【００３２】
エピタキシャル膜の形成後、加熱部４がエピタキシャル膜形成室２０を成膜時設定温度から搬送時設定温度まで下げると、駆動手段８は、リフトピン支持部材７を上昇させて、リフトピン６でシリコンウェーハＷをサセプタ３から持ち上げる。その後、ゲートバルブが開くと、搬送手段が支持部材をエピタキシャル膜形成室２０内部に移動させて、シリコンウェーハＷの下方で停止させる。そして、駆動手段８がリフトピン支持部材７を下降させてシリコンウェーハＷを支持部材に受け渡すと、搬送手段が支持部材をシリコンウェーハＷとともにエピタキシャル膜形成室２０に外部に搬出し、１枚のエピタキシャルシリコンウェーハの製造処理が終了する。
この後、搬送手段が新しいシリコンウェーハＷをエピタキシャル膜形成室２０内に搬入すると、上述の処理が行われ、エピタキシャルシリコンウェーハが製造される。
【００３３】
上述のように、複数のエピタキシャルシリコンウェーハを連続的に製造する場合、搬送時設定温度と成膜時設定温度との間でエピタキシャル膜形成室２０の昇温降温が繰り返されるが、特に、成膜時設定温度から搬送時設定温度への降温時や、搬送時設定温度から常温への降温時におけるサセプタ３の収縮に伴い、サセプタ３が支持ピン５３に対してずれやすくなる。しかし、位置決め部３２１Ａおよび傾斜部３２１Ｂがサセプタ３の径方向に同じ形状で連続的に形成されているため、サセプタ３の膨張時および収縮時のいずれにおいても、上述の作用によって、支持ピン５３は、嵌合溝３２内におけるサセプタ３の周方向の特定位置に位置決めされる。その結果、常に、サセプタ３の中心とサセプタ支持部材５の回転軸とが重なった状態が維持される。したがって、シリコンウェーハＷがサセプタ３上の同じ位置に載置された状態で気相成長処理が行われ、エピタキシャル膜の厚さの均一化を図れる。
また、摺接頭部５３２を半球状に形成しているため、摺接頭部５３２が円弧面部３２１に対する相対移動によって摩耗することを抑制でき、サセプタ支持部材５に対するサセプタ３の経時的な位置ずれを抑制できる。
【００３４】
［変形例］
なお、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の改良ならびに設計の変更などが可能である。
【００３５】
例えば、図５（Ａ）に示すように、支持ピン５３の代わりに、基部５３１と、基部５３１の先端に設けられた円錐状の摺接頭部５４２とを有する支持ピン５４を適用してもよい。
図５（Ｂ）に示すように、嵌合溝３２の代わりに、縦断面視でサセプタ３の下面から斜め上方、かつ、互いに近づく方向に延びるとともに、サセプタ３の径方向に同じ形状で連続的に形成された一対の傾斜部３４１Ｂを有する嵌合溝３４を適用してもよい。
図５（Ｃ）に示すように、嵌合溝３２の代わりに嵌合溝３４を適用するとともに、支持ピン５３の代わりに、基部５３１のみで構成された嵌合凸部としての支持ピン５５を適用してもよい。
図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す構成において、支持ピン５４，５３，５５に対するサセプタ３の下降が規制された状態において、嵌合溝３２，３４，３４における支持ピン５４，５３，５５との接触部分が位置決め部３２１Ａ，３４１Ａ，３４１Ａを構成する。
支持ピン５３，５４，５５の基部５３１は、多角柱状であってもよいし、摺接頭部５４２は多角錘状であってもよい。
サセプタ３に摺接頭部５３２，摺接頭部５４２と同じあるいは似た形状の嵌合凸部を設けて、サセプタ支持部材５に嵌合溝３２，３４，３４を設けてもよい。
嵌合溝３２，３４，３４および支持ピン５３，５４，５５を４個ずつ以上設けてもよい。
【実施例】
【００３６】
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００３７】
〔実施例〕
上記実施形態と同様の構成を有し、直径３００ｍｍのシリコンウェーハＷ用の気相成長装置を準備した。
サセプタ３の嵌合溝３２を、サセプタ３径方向と直交する縦断面視での開口幅が５．５ｍｍとなるように形成した。また、嵌合溝３２を、サセプタ３径方向の長さが１０ｍｍとなるように形成した。
支持ピン５３を、基部５３１および摺接頭部５３２の直径が５ｍｍとなるように形成した。
以上の構成によって、図３（Ｂ）に示すように、支持ピン５３が嵌合溝３２に対して位置決めされたときの、嵌合溝３２の開口縁と支持ピン５３の基部５３１とのクリアランスＣAは、０．２５ｍｍずつになる。
【００３８】
そして、２５枚のエピタキシャルシリコンウェーハを連続的に製造した。
具体的には、まず、支持ピン５３の摺接頭部５３２が、嵌合溝３２内におけるサセプタ３の周方向の特定位置に位置決めされた状態において、エピタキシャル膜形成室２０を常温から搬送時設定温度の７００℃まで昇温した。次に、シリコンウェーハＷをエピタキシャル膜形成室２０内に搬入した後、成膜時設定温度の１１００℃まで昇温して気相成長処理を行い、搬送時設定温度まで降温した。その後、エピタキシャル膜形成室２０からエピタキシャルシリコンウェーハを搬出してから、シリコンウェーハＷをエピタキシャル膜形成室２０内に搬入し、気相成長処理を行った。同様の処理を繰り返し、２５枚目のエピタキシャルシリコンウェーハをエピタキシャル膜形成室２０から搬出した後、エピタキシャル膜形成室２０を常温まで降温した。
その後、サセプタ３の位置を変えずに、２５枚のエピタキシャルシリコンウェーハを連続的に製造するごとに、エピタキシャル膜形成室２０を一旦常温まで降温し、合計で１００枚のエピタキシャルシリコンウェーハを製造した。
【００３９】
〔比較例〕
嵌合溝３２および支持ピン５３のそれぞれの代わりに、図６に示すような嵌合溝３９および支持ピン５９を適用したこと以外は、実施例と同様の条件で１００枚のエピタキシャルシリコンウェーハを製造した。
嵌合溝３９は、下面視において、嵌合溝３２と同じ形かつ同じ大きさの長方形状に形成されている。嵌合溝３９は、サセプタ３の径方向と直交する縦断面視で、サセプタ３の下面に対して直交する方向に延びる一対の側面部３９１と、一対の側面部３９１の上端同士を接続し、サセプタ３の下面と平行な底面部３９２とを備えている。
支持ピン５９は、円柱状の基部５９１を有し、その上面５９１Ａは基部５９１の軸と直交する平面状に形成されている。
【００４０】
嵌合溝３９のサセプタ３の径方向と直交する縦断面視での開口幅と、支持ピン５９の基部５９１の直径とが、それぞれ嵌合溝３２、支持ピン５３と同様の大きさとなるように、嵌合溝３９、支持ピン５９を形成した。
以上の構成によって、図６に示す縦断面視において、支持ピン５９が嵌合溝３９の中央に位置決めされたときの、嵌合溝３９の開口縁と基部５９１とのクリアランスＣBは、クリアランスＣAと同じ０．２５ｍｍずつになる。
【００４１】
〔評価〕
実施例、比較例において、シリコンウェーハＷのサセプタ３上の目標載置位置に対する載置位置のずれを、測定装置（Epicrew社製  Edge Zoom）を用いてサセプタ３上方から測定した。ここで、シリコンウェーハＷ搬入時のサセプタ３上での停止位置は全処理において同じ位置であることから、シリコンウェーハＷの載置位置が目標載置位置からずれている場合、サセプタ３がサセプタ支持部材５に対してずれていることを表す。
【００４２】
比較例における最初の２５枚処理時におけるシリコンウェーハＷの載置位置の分布を図７（Ａ）に示し、実施例における同分布を図７（Ｂ）に示す。
また、比較例における２５枚処理ごとの平均のずれ位置（ずれ量、ずれ方向）の遷移を図８（Ａ）に示し、実施例における同遷移を図８（Ｂ）に示す。
なお、図７（Ａ），（Ｂ）、図８（Ａ），（Ｂ）において、縦軸Ｙおよび横軸Ｘの値は、図１、図３、図４（Ａ）〜（Ｃ）のＸＹＺ軸を基準とした値である。すなわち、縦軸Ｙの正の値は、シリコンウェーハＷの搬出方向へのずれを示し、負の値は、シリコンウェーハＷの搬入方向Ｄ（図３（Ａ）参照）へのずれを示す。また、横軸Ｘの正の値は、搬入方向と直交する一方の方向へのずれを示し、負の値は、搬入方向と直交する他方の方向へのずれを示す。
また、横軸および縦軸の位置がともに０ｍｍの場合、載置位置が目標載置位置からずれていないことを表す。
【００４３】
図７（Ａ）に示す比較例の載置位置のばらつきは、図７（Ｂ）に示す実施例のばらつきよりも小さかった。ばらつきの標準偏差を比較しても、比較例が０．０８４ｍｍであったのに対し、実施例は０．０６３ｍｍであった。
また、図８（Ａ）に示すように、比較例では、処理枚数が増えるごとに、載置位置の目標載置位置からのずれが大きくなり、１００枚の処理が終了した時点でのずれ量は０．７５ｍｍであった。これに対し、図８（Ｂ）に示すように、実施例では、載置位置の目標載置位置からのずれが比較例よりも小さく、１００枚の処理が終了した時点でのずれ量は０．２５ｍｍであった。
以上の結果から、以下のことが確認できた。
【００４４】
比較例および実施例のいずれにおいても、エピタキシャル膜形成室２０の昇温降温時におけるサセプタ３の膨張収縮に伴い、サセプタ３が支持ピン５３，５９に対してずれやすくなる。
比較例では、嵌合溝３９の底面部３９２と支持ピン５９の上面５９１Ａとが、サセプタ３の下面、つまり水平面と平行なため、サセプタ３が支持ピン５９に対してずれると、そのずれた状態が維持されたまま、次の処理が行われる。その結果、目標載置位置からのシリコンウェーハＷの載置位置のずれが徐々に大きくなることがわかった。
【００４５】
一方、実施例では、サセプタ３が支持ピン５３に対して一時的にずれても、サセプタ３の自重により、摺接頭部５３２と嵌合溝３２との接触部分が徐々に相対的に移動し、摺接頭部５３２の頂部が位置決め部３２１Ａに接触することによって、支持ピン５３がサセプタ３の周方向の特定位置、つまり位置ずれ前の位置に位置決めされる。その結果、気相成長処理が繰り返されても、目標載置位置からのシリコンウェーハＷの載置位置のずれが比較例と比べて小さくなることがわかった。
【符号の説明】
【００４６】
１…気相成長処理、３…サセプタ、５…サセプタ支持部材、３２，３４…嵌合溝、３２１Ａ，３４１Ａ…位置決め部、３２１Ｂ，３４１Ｂ…傾斜部、５３，５４…支持ピン（嵌合凸部）、Ｗ…シリコンウェーハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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