(57)【要約】【課題】シリコンウェーハ上に成長させたエピタキシャル層の比抵抗や厚さの面内均一性を向上させることのできる気相成長装置用のサセプタを提供すること。【解決手段】本発明の気相成長装置用のサセプタ２は、半導体ウェーハＷを載置する凹状のウェーハ載置部２１を上面に有し、ウェーハ載置部２１の外周部には、ウェーハ載置部２１の中央部よりも熱伝導度が高い部材を主体とする高伝導部５が設けられ、高伝導部５は、ウェーハ載置部２１の底面側及びサセプタ２の下面側にそれぞれ露出していることを特徴とする。【選択図】図２
2010034337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相成長装置の反応室の内部に設置され、半導体ウェーハを載置する凹状のウェーハ載置部を上面に有するサセプタであって、
前記ウェーハ載置部の外周部には、前記ウェーハ載置部の中央部よりも熱伝導度が高い部材を主体とする高伝導部が設けられ、
前記高伝導部は、前記ウェーハ載置部の底面側及び前記サセプタの下面側にそれぞれ露出している、気相成長装置用のサセプタ。
【請求項２】
前記高伝導部は、前記サセプタの下面よりも下方に位置する放熱部を備えている請求項１記載の気相成長装置用のサセプタ。
【請求項３】
前記高伝導部は、その前記ウェーハ載置部の底面側に、該底面に近づくにつれて前記サセプタの上下方向に直交する方向の断面積が大きくなる膨出部を備えている請求項１又は２記載の気相成長装置用のサセプタ。
【請求項４】
前記膨出部は、前記ウェーハ載置部と同心の環状に形成されており、
前記高伝導部は、前記膨出部と前記放熱部とを連結する連結部を前記膨出部の周方向に離間して複数備えている請求項３記載の気相成長装置用のサセプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコンウェーハ等の半導体ウェーハ上にエピタキシャル成長を行う際に半導体ウェーハを支持する気相成長装置用のサセプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＭＯＳデバイス用のシリコンウェーハとして、極めて低い比抵抗（抵抗率）のシリコンウェーハ上に、単結晶シリコン層からなるエピタキシャル層を所定のドーパント濃度で気相成長させたエピタキシャルウェーハが用いられている。このエピタキシャルウェーハは、ウェーハに生じるＣＯＰ（Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ）等の結晶欠陥の影響が抑制でき、ＭＯＳデバイスのゲート酸化膜の歩留まりが向上するという特徴を有する。
【０００３】
このエピタキシャルウェーハの製造においては、シリコンウェーハの大口径化に伴い、従来のバッチ式ではなく枚葉式の気相成長装置が主に使用されるようになり、３００ｍｍ径等の大口径用のものが開発されている。この枚葉式の気相成長装置では、反応室の中に水平状態に配された一つのサセプタ上にシリコンウェーハを載置するとともに、反応室の周囲に配設した赤外線ランプ等の加熱源によって主にサセプタを加熱させ、該サセプタからの熱でサセプタに載置したシリコンウェーハを高温状態にしている。そして、サセプタを回転させながら高温状態のシリコンウェーハ上に反応ガスを流すことにより、気相成長を行っている。
【０００４】
ここで、エピタキシャルウェーハから半導体デバイスを作製する際に、より高い歩留まり及び信頼性の向上を実現するために、ウェーハ全面に亘って均一な厚さ及び比抵抗を有することが求められている。しかし、これまでの手法で成長させたエピタキシャル層の厚さや比抵抗の分布を調べるとウェーハの外周付近で大きく変動しており、これらの不均一性を是正する必要があった。エピタキシャル層の厚さや比抵抗が変化する要因としては、反応ガスの濃度、反応温度やウェーハ上の温度分布などの要因がある。
【０００５】
これらの要因のうちウェーハ上の温度分布に注目すると、サセプタの外周では熱が外部に逃げやすいので、ウェーハの外周は温度が低下する傾向がある。このため、ｎ型エピタキシャルウェーハにおいては、ウェーハの外周付近の比抵抗及び厚さが小さくなる傾向がある。このような傾向を改善するために、ウェーハの外周付近の温度を高くすると、今度はウェーハの外周より少し（例えば１０〜３０ｍｍ）内周側の温度まで上昇してしまうという副作用を生じる。すると、ウェーハの外周付近の比抵抗及び厚さをウェーハの中央部付近と同等にすることができたとしても、前記ウェーハの外周より少し内周側の比抵抗及び厚さが大きくなるという新たな問題を生じることになる。
【０００６】
このような問題を解決するために、例えば特許文献１には、サセプタの裏側であって、シリコンウェーハの載置部における外周付近に相当する箇所に切り欠き等を設けることにより、該載置部の中央部付近と外周付近との熱容量に差を設ける技術が提案されている。確かに、このような方法を採用することによって、エピタキシャルウェーハ面内の比抵抗やエピタキシャル層の厚さのばらつきはある程度改善する。
【０００７】
しかし近年、特にパワーＭＯＳ品種で、エピタキシャル層の比抵抗や厚さの均一性に対する要求が強くなる一方で、サセプタの裏面の切り欠きで熱容量を変化させることでは、ウェーハとサセプタの裏面の切り欠きとの間で距離が有りすぎて、的確に、微小な部分の温度分布を制御することは難しい。サセプタの表面を切り欠いてもよいが、切り欠きによりウェーハの裏面に段差ができ、フラットネスへ影響する可能性もある。さらには、前記パワーＭＯＳ品種も多種にわたるため、それぞれの基板やエピタキシャル成長の条件に合わせて比抵抗及び厚さの均一性を達成するには、特許文献１に記載されているようなサセプタを改善する方法では対応が困難になっている。
【特許文献１】特開２００１−１０８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の状況に鑑みてなされたものであり、シリコンウェーハ上に成長させたエピタキシャル層の比抵抗や厚さの面内均一性を向上させることのできる気相成長装置用のサセプタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明は、気相成長装置の反応室の内部に設置され、半導体ウェーハを載置する凹状のウェーハ載置部を上面に有する気相成長装置用のサセプタであって、前記ウェーハ載置部の外周部には、前記ウェーハ載置部の中央部よりも熱伝導度が高い部材を主体とする高伝導部が設けられ、前記高伝導部は、前記ウェーハ載置部の底面側及び前記サセプタの下面側にそれぞれ露出していることを特徴とする。
【００１０】
（２）前記高伝導部は、前記サセプタの下面よりも下方に位置する放熱部を備えていることが好ましい。
【００１１】
（３）前記高伝導部は、その前記ウェーハ載置部の底面側に、該底面に近づくにつれて前記サセプタの上下方向に直交する方向の断面積が大きくなる膨出部を備えていることが好ましい。
【００１２】
（４）前記膨出部は、前記ウェーハ載置部と同心の環状に形成されており、前記高伝導部は、前記膨出部と前記放熱部とを連結する連結部を前記膨出部の周方向に離間して複数備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の気相成長装置用のサセプタによれば、シリコンウェーハ上に成長させたエピタキシャル層の比抵抗や厚さの面内均一性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の気相成長装置用のサセプタ（以下、単に「サセプタ」ともいう）の第一実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、第一実施形態のサセプタが使用される気相成長装置について説明する。図１は、第一実施形態のサセプタが使用される気相成長装置を模式的に示した断面図である。
【００１５】
［気相成長装置］
本実施形態のサセプタ２が使用される気相成長装置１は、図１に示すように、シリコンウェーハからなる半導体ウェーハＷの主表面にエピタキシャル層ＥＰを気相成長させて、エピタキシャルウェーハＥＷを製造する装置である。この気相成長装置１は、サセプタ２と、反応室３と、加熱装置４とを備える。
【００１６】
反応室３は、その内部にサセプタ２が設置され、反応ガスを供給可能に構成されている。そして、反応室３は、サセプタ２の上に載置された半導体ウェーハＷに反応ガスを供給することで、半導体ウェーハＷの主表面にエピタキシャル層ＥＰを成長させる。この反応室３は、上側ドーム３１と、下側ドーム３２と、ドーム取付体３３と、サセプタ支持部３４とを備える。
【００１７】
上側ドーム３１及び下側ドーム３２は、石英等の透光性部材から構成される。
【００１８】
ドーム取付体３３は、上方及び下方が開放された略筒状部材から構成され、上方側の開口部分及び下方側の開口部分にて上側ドーム３１及び下側ドーム３２を支持する。
【００１９】
このドーム取付体３３の側面には、反応ガス供給管３３１が設けられており、反応ガス供給管３３１に対抗するドーム取付体３３の側面には、反応ガス排出管３３２が設けられている。反応ガス供給管３３１及び反応ガス排出管３３２は、反応室３の内部と反応室３の外部とを連通するように形成されている。
【００２０】
反応ガス供給管３３１からは、反応ガスが反応室３の内部に供給される。反応ガスは、例えばＳｉＨＣｌ３等のＳｉソースを水素ガスで希釈し、それにドーパントガスを微量混合してなる。供給された反応ガスは、サセプタ２に載置された半導体ウェーハＷの主表面を水平に通過した後、反応ガス排出管３３２から反応室３の外に排出される。
【００２１】
サセプタ２は、半導体ウェーハＷを載置する部材であり、反応室３の内部に設置される。サセプタ２は、回転軸Ｒに連なるサセプタ支持部３４によって、その下面が支持され、回転軸Ｒの駆動により回転する。サセプタ２の材質は特に限定しないが、例えば黒鉛基材の表面にＳｉＣ被膜をコーティングしたものが好ましい。
【００２２】
サセプタ支持部３４は、石英等の透光性部材から構成され、図１に示すように、反応室３の下側ドーム３２の略中央部分から反応室３の内部に突出し、サセプタ２を水平状態で反応室３の内部に支持する。そして、サセプタ支持部３４は、例えば、制御装置（図示せず）による制御のもと、回転軸Ｒを中心として回転自在に構成されている。
【００２３】
加熱装置４は、反応室３の上方側及び下方側にそれぞれ配設され、反応室３の上側ドーム３１及び下側ドーム３２を介して、サセプタ２及びその上に載置された半導体ウェーハＷを放射熱により加熱し、半導体ウェーハＷを所定温度に設定するものである。この加熱装置４としては、例えば、ハロゲンランプや赤外ランプ等を採用できる。また、加熱装置４としては、放射熱により加熱するものの他、誘導加熱により半導体ウェーハＷを加熱する高周波加熱方式を採用してもよい。
【００２４】
［第一実施形態］
次に本発明のサセプタ２の第一実施形態について図面を参照しながら説明する。図２は第一実施形態のサセプタ２の断面図である。図３は、第一実施形態のサセプタ２の平面図である。図４は、第一実施形態のサセプタ２の底面図である。
【００２５】
本実施形態のサセプタ２は、半導体ウェーハＷを載置する凹状のウェーハ載置部２１を上面に有する。ウェーハ載置部２１は、平面視で、半導体ウェーハＷの直径よりも大きい直径の円形の凹部からなる。そして、ウェーハ載置部２１の外周部には、ウェーハ載置部２１の中央部よりも熱伝導度が高い部材を主体とする高伝導部５が設けられている。そして、高伝導部５は、ウェーハ載置部２１の底面側及びサセプタ２の下面側にそれぞれ露出して上側露出面５１及び下側露出面５４を形成している。以下、本実施形態の各構成についてそれぞれ説明する。
【００２６】
高伝導部５は、ウェーハ載置部２１の中央部よりも熱伝導度の高い部材を主体とする。上記の通り、サセプタ２は、黒鉛基材の表面にＳｉＣ被膜をコーティングしたものが多く用いられるので、それよりも熱伝導度が高い部材を主体として高伝導部５を構成すればよい。そのような部材としてはグラッシーカーボン、カーボン、ＳｉＣ、ＳｉＣ被膜を有するカーボン等が例示される。
【００２７】
なお、「熱伝導度が高い部材を主体とする」とは、高伝導部５に使用される部材の一部がウェーハ載置部２１の中央部と同等かそれ以下の熱伝導度を示す場合であっても、高伝導部５の全体としてウェーハ載置部２１の中央部よりも高い熱伝導度を示せばよい。熱伝導度とは、熱伝導率ともいい、熱伝導において単位時間に単位面積を通過する熱エネルギーを温度勾配で割った物理量である。
【００２８】
ここで、ウェーハ載置部２１の中央部とは、円形のウェーハ載置部２１の中心からウェーハ載置部２１の半径の長さの５０％以下の部分を指す。ウェーハ載置部２１の中央部と、高伝導部５との熱伝導率の差は、１０００℃付近において１〜４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）が好ましく、１〜２５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）がより好ましい。この差が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であれば、十分にウェーハＷを放熱することができ、この差が４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であれば、ウェーハＷの温度均一性を損なうことなくウェーハＷを放熱することができる。
【００２９】
図２に示すように、高伝導部５は、そのウェーハ載置部２１の底面側に、該底面に近づくにつれてサセプタ２の上下方向に直交する方向の断面積が大きくなる膨出部５２を備えている。
【００３０】
膨出部５２のウェーハ載置部２１の底面側は露出しており、上側露出面５１を形成する。周方向におけるウェーハＷの温度の均一性を高めるために、膨出部５２は、ウェーハ載置部２１と同心の環状に設けられることが好ましい。この場合、上側露出面５１もまたウェーハ載置部２１と同心の環帯状となる。さらに、ウェーハＷを効率良く放熱するという観点から、膨出部５２は、ウェーハ載置部２１の底面と同一の平面となるように設置するのが好ましい。この場合、膨出部５２の一部である露出面５１は、ウェーハ載置部２１の底面と同一の平面に存在することになる。
【００３１】
また、高伝導部５は、サセプタ２の下面よりも下方に位置する放熱部５５を備えている。放熱の効率を高めるために、放熱部５５の表面積は大きいことが好ましい。具体的には、放熱部５５の幅方向の長さを、サセプタ２の径方向における下側露出面５４の幅よりも大きくすることが好ましい。また、放熱部５５が反応室３の中におけるガスの流通を阻害して乱流を引き起こす原因となるのを防止するという観点から、放熱部５５の形状は、厚さが薄く、流線形であることが好ましく、サセプタ２の厚さ方向の断面を見たときに半円形であることがより好ましい。
【００３２】
放熱部５５の材質としては、熱伝導度が高く、エピタキシャル成長における汚染源となるものでなければ特に限定されない。このような材質としては、グラッシーカーボン、カーボン、ＳｉＣ、ＳｉＣ被膜を有するカーボン等が例示される。なお、放熱部５５の表面積は、十分な放熱効果を得るという観点から４０〜１５０ｍｍ２が好ましい。さらに放熱部５５の厚さは、０．５〜５ｍｍが好ましい。また、放熱部５５が前記の半円形の形状である場合には、当該半円の半径は２〜２０ｍｍが好ましく、５〜１５ｍｍがより好ましい。
【００３３】
高伝導部５に放熱部５５を設けるには、後に説明する連結部５３に放熱部５５を嵌合したり、螺子により固定したりする方法が例示される。また、放熱部５５は、膨出部５２及び連結部５３と一体的に棒状に形成されてもよい。
【００３４】
高伝導部５は、さらに、膨出部５２と放熱部５５とを連結する連結部５３を、膨出部５２の周方向に離間して複数備えている。つまり、膨出部５２と放熱部５５とが連結部５３で連結される。連結部５３のサセプタ２の下面側は露出しており、下側露出面５４を形成する。
【００３５】
連結部５３の配置について図４を参照しながら説明する。
連結部５３は、ウェーハ載置部２１の周方向に沿って配置されている膨出部５２の底部と放熱部５５とを結合する柱状の構成部材であり、膨出部５２の周方向に沿って離間して複数設置されている。このため、放熱部５５もまた、膨出部５２の周方向に沿って離間して複数設置される。すなわち、連結部５３及び放熱部５５（以下、これらをまとめて放熱体Ｒｄと呼ぶこともある）は、膨出部５２が構成する上側露出面５１（図４において破線で示す）の周方向に沿って離間して配置されることになる。
【００３６】
放熱体Ｒｄは、複数設けられるものであり、ウェーハ載置部２１の底面に存在する上側露出面５１において温度の均一性を保つために４箇所以上設けることが好ましく、６箇所以上設けることがより好ましく、８箇所以上設けることが最も好ましい。
【００３７】
また、同じく環状の上側露出面５１の温度の均一性を保つという観点から、放熱体Ｒｄは、上側露出面５１の周方向に等間隔で配置することが好ましい。さらに、気相成長中にサセプタ２が回転するので、全ての放熱体Ｒｄについて放熱効率のばらつきを小さくするとの観点から、放熱部５５は、サセプタ２の中心を軸として放射状に設けることが好ましい。
【００３８】
ウェーハ載置部２１には、ウェーハ載置部２１と同心の環状である膨出部５２がウェーハ載置部２１の外周縁よりも内周側に設けられている。この膨出部５２によって形成される上側露出部５１の上にウェーハＷが載置されることにより、ウェーハＷの外周縁よりも内周側部分の放熱が進むことになる。
【００３９】
上側露出面５１は、そのウェーハ載置部２１の径方向の中心線がウェーハ載置部２１の外周縁２１１から１０〜２０ｍｍの箇所に位置し、かつその幅が１０〜２０ｍｍであることが好ましい。上側露出面５１がこのような位置に存在すると、ウェーハの外周部付近の加熱を強化した際に、エピタキシャル層ＥＰの厚さや比抵抗が周囲と不均一になりやすい箇所の放熱を効率良く行うことができる。
【００４０】
以上述べたような高伝導部５をサセプタ２に設けるには次のような方法が例示される。第一の方法としては、サセプタ２のウェーハ載置部２１の底面に、グラッシーカーボン等の素材で形成された膨出部５２をウェーハ載置部２１と同心の環状に埋め込み、サセプタ２の下面側から膨出部５２に向けて貫通孔を作成後、その貫通孔にグラッシーカーボン、カーボン、ＳｉＣ、ＳｉＣ被膜を有するカーボン等の素材でできた連結部５３を嵌め込むことで下側露出面５４を形成し、最後に下側露出面５４に放熱部５５を設置する方法が挙げられる。
【００４１】
なお、ウェーハ載置部２１の底面に膨出部５２を嵌め込む前に、連結部５３を嵌め込むための貫通穴をウェーハ載置部２１の底面からサセプタ２の下面側に貫通するように設けておいてもよい。
【００４２】
第二の方法としては、サセプタ２のウェーハ載置部２１に膨出部５２のための溝や貫通孔を設け、該溝や貫通孔に、膨出部５２及び連結部５３が一体となった部品を嵌め込み、連結部５３により形成される下側露出面５４に放熱部５５を設置する方法が挙げられる。各部材を構成する素材は、先に述べた第一の方法と同様である。
【００４３】
［第一実施形態の効果］
第一実施形態は、ウェーハ載置部２１の外周部に、ウェーハ載置部２１の中央部よりも熱伝導度が高い部材を主体とする高伝導部５が設けられている。そして、高伝導部５は、ウェーハ載置部２１の底面側及びサセプタ２の下面側にそれぞれ露出している。サセプタ２がこのような構造を有することにより、ウェーハＷの外周よりも少し内周側では放熱が進むことになる。
【００４４】
したがって、ウェーハＷの外周付近の温度の低下を抑制するためにその付近の加熱を強化したとしても、ウェーハＷの外周よりも少し内周側では、温度上昇が抑制されるので、比抵抗が高くなる事を抑制する事が出来る。また、ウェーハＷの外周よりも少し内周側の温度上昇が抑制されることで、該部分のエピタキシャル層が他の部分よりも厚くなることを抑制することができる。その結果、エピタキシャルウェーハＥＷのエピタキシャル層ＥＰの厚さや比抵抗の面内均一性が向上する。
【００４５】
上記実施形態において、高伝導部５は、サセプタ２の下面よりも下方に位置する放熱部５５を備えている。高伝導部５がこのような放熱部５５を備えることにより、ウェーハＷの熱は、上側露出面５１に伝えられた後、膨出部５２、連結部５３、及び下側露出面５４を通過し、最終的に放熱部５５から反応室３の中に効率良く放出される。
【００４６】
上記実施形態において、高伝導部５は、そのウェーハ載置部２１の底面側に、該底面に近づくにつれてサセプタ２の上下方向に直交する方向の断面積が大きくなる膨出部５２を備えている。高伝導部５がウェーハ載置部２１の底面付近にこのような膨出部５２を備えることにより、上側露出面５１の付近におけるウェーハＷの急激な温度低下を抑制することができ、ウェーハＷの径方向の温度安定性を向上することができる。
【００４７】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。図５は、第二実施形態のサセプタ２の底面図である。なお、本実施形態において、第一実施形態と同一の部分については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。第二実施形態においても第一実施形態と同様の効果が奏される。
【００４８】
図５に示す第二実施形態は、図４に示す第一実施形態と比べて、連結部５３が周方向に連続的に設けられている点が主として異なる。つまり、連結部５３は、略円筒形状となる。その結果、図５に示すように、サセプタ２の下側面における下側露出面５４は、サセプタ２と同心の環帯状となる。連結部５３の材質は、第一実施形態における連結部５３と同様である。
【００４９】
本実施形態のサセプタを作成するには、膨出部５２及び連結部５３が一体となった略円筒状の高伝導部５をサセプタ２に嵌合すればよい。サセプタ２の下側面には、図５で示すように環状の下側露出面５４が現れるので、ここに第一実施形態で示した放熱部５５（図５において図示せず）を設ける。
【００５０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。
【００５１】
例えば、放熱部５５は、上記実施形態では設けられていたが、設けられていなくてもよい。同様に、膨出部５２も、上記実施形態では設けられていたが、設けられていなくてもよい。また、一箇所の下側露出面５４に対して、必要に応じて複数の放熱部５５を設けてもよい。
【００５２】
また、例えば、上側露出面５１は、ウェーハ載置部２１の底面よりも下がった場所に位置してもよい。また、上述した実施形態では、上側露出面５１はウェーハ載置部２１の底面において環状に連続しているが、離間して設けてもよい。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５４】
［実施例１］
本発明の第一実施形態のサセプタ２が設置された気相成長装置を使用して、鏡面研磨を施した直径１５０ｍｍのｎタイプで結晶軸が＜１００＞のシリコンウェーハＷの表面にエピタキシャル層ＥＰを形成させた。ここで使用したシリコンウェーハＷは、ドーパントとして砒素を含み、比抵抗が２〜３ｍΩｃｍである。ここで使用したサセプタ２は、ウェーハ載置部２１の底面に設けられた上側露出面５１の幅が１０ｍｍ、上側露出面５１の幅方向の中心線がウェーハ載置部２１の外周縁２１１から１０ｍｍの位置に存在するものである。
【００５５】
連結部５３は、径が４ｍｍで長さが８ｍｍの円柱形状であり、その材質はグラッシーカーボンである。放熱部５５は、表面積６０ｍｍ２であり、その材質はグラッシーカーボンである。さらに、サセプタ２として、８個の放熱部５５が等間隔に配置されたものを使用した。また、膨出部５２の形状は、拡径を始める位置からウェーハ載置部２１の底面までの長さが２ｍｍで、ウェーハ載置部２１の底面における幅が１０ｍｍの略円錐台形であり、その材質はグラッシーカーボンである。
【００５６】
エピタキシャル層ＥＰの成長条件は次の通りである。
温度        ：１０００〜１２００℃
成長速度    ：３．０〜５．０μｍ／ｍｉｎ
ガス流速    ：５０〜１００ＳＬＭ
キャリアガス：Ｈ２
Ｓｉソースガス：ＳｉＨＣｌ３
ドーパントガス：ＰＨ３
【００５７】
以上の条件により、厚さ４μｍのエピタキシャル層ＥＰを形成し、その比抵抗（Ωｃｍ）及び厚さ（μｍ）の面内ばらつきをＣ−Ｖ法及びＦＴ−ＩＲ法により測定した。エピタキシャル層ＥＰの比抵抗についての測定結果を図６に、厚さについての測定結果を図７に、それぞれ示す。なお、図６及び図７において、ウェーハＷの中心からの距離に対する比抵抗又はエピタキシャル層の厚さは、それぞれウェーハＷの中心部における比抵抗又はエピタキシャル層の厚さを１としたときの比で表されており、無次元数である。
【００５８】
［比較例１］
高伝導部５を有しないサセプタ２を使用した以外は、実施例１と同様の条件及び方法によりエピタキシャルウェーハＥＷを作製し、評価した。エピタキシャル層ＥＰの比抵抗についての測定結果を図８に、厚さについての測定結果を図９に、それぞれ示す。図８及び図９についても、図６及び図７と同様に、ウェーハＷの中心からの距離に対する比抵抗又はエピタキシャル層の厚さは、それぞれウェーハＷの中心部における比抵抗又はエピタキシャル層の厚さを１としたときの比で表されている。
【００５９】
図６と図８とを比較すると、比較例１（図８）ではウェーハＷの中心からの距離が６０ｍｍ付近（図面内破線丸印の箇所）の比抵抗の増加が大きいのに対して、実施例１（図６）では同じ箇所の比抵抗の増加が小さいことがわかる。この領域で比抵抗が増加する理由は、上述の通り、ウェーハＷの外周における温度の低下を補うためにウェーハＷの外周付近のヒーター強度を高めると、ウェーハＷの中心から６０ｍｍの領域の温度まで上昇するためである。これにより、ウェーハＷの外周付近の比抵抗はウェーハＷの中央部と等しくなるが、ウェーハＷの中心から６０ｍｍの領域の比抵抗が上がってしまう。
【００６０】
これに対して、実施例１（図６）では、ウェーハＷの中心から６０ｍｍの領域の比抵抗の増加が小さくなっていることから、この領域の温度の上昇が抑制されて所定温度となったことがわかる。これに伴い、エピタキシャル層ＥＰの比抵抗の面内ばらつきも、比較例１が３．００％だったのに対して、実施例１では１．５１％に改善されていることがわかった。また、エピタキシャル層ＥＰの厚さのばらつきについても、比較例１（図９）に対して実施例１（図７）で改善されていることがわかった。これらのことから、本発明の気相成長装置用のサセプタ２を使用することによって、エピタキシャルウェーハＥＷにおけるエピタキシャル層ＥＰの面内ばらつきが改善されることが示された。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第一実施形態のサセプタが使用されている気相成長装置を模式的に示した断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態のサセプタ２の断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態のサセプタ２の平面図である。
【図４】本発明の第一実施形態のサセプタ２の底面図である。
【図５】本発明の第二実施形態のサセプタ２の底面図である。
【図６】実施例１のエピタキシャルウェーハＥＷにおける比抵抗の面内分布を示したグラフである。
【図７】実施例１のエピタキシャルウェーハＥＷにおけるエピタキシャル層ＥＰの厚さの面内分布を示したグラフである。
【図８】比較例１のエピタキシャルウェーハＥＷにおける比抵抗の面内分布を示したグラフである。
【図９】比較例１のエピタキシャルウェーハＥＷにおけるエピタキシャル層ＥＰの厚さの面内分布を示したグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１    気相成長装置
２    サセプタ
２１  ウェーハ載置部
３    反応室
４    加熱装置
５    高伝導部
５１  上側露出面
５２  膨出部
５３  連結部
５４  下側露出面
５５  放熱部
Ｗ    半導体ウェーハ
ＥＰ  エピタキシャル層
ＥＷ  エピタキシャルウェーハ
【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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【図９】
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