(57)【要約】【課題】サセプタにおけるザグリ内に載置されたウェハが回転や移動等しても、ウェハの切り欠き部の端部や、ザグリ内壁の破損を防止するサセプタを提供することである。【解決手段】本発明は、円板の一部に平らな面を有する切り欠き部を備えるウェハに熱処理を行う際、前記ウェハを載置する窪みを備えるサセプタであって、前記窪みの内側に、前記切り欠き部の平らな面を接触させる凸部が形成されたものである。前記凸部は、くの字形状であることが好ましく、前記切り欠き部と面接触自在の平面を備えるものであることが好ましい。さらには、前記凸部の先端部が円弧形状であることが好ましい。また、本発明のサセプタは、ウェハにエピタキシャル成長を行ったり、ウェハに表面改質、表面清浄あるいはアニーリングを行ったりする際に使用されることが好ましい。【選択図】図１
2006013020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板の一部に平らな面を有する切り欠き部を備えるウェハに熱処理を行う際、前記ウェハを載置する窪みを備えるサセプタであって、
前記窪みの内側に、前記切り欠き部の平らな面を接触させる凸部が形成されたサセプタ。
【請求項２】
前記凸部が、くの字形状である請求項１記載のサセプタ。
【請求項３】
前記凸部が、前記切り欠き部と面接触自在の平面を備える請求項１〜２のいずれかに記載のサセプタ。
【請求項４】
前記凸部の先端部が円弧形状である請求項１〜３のいずれかに記載のサセプタ。
【請求項５】
ウェハにエピタキシャル成長を行う際に使用する請求項１〜４のいずれかに記載のサセプタ。
【請求項６】
ウェハに表面改質、表面清浄あるいはアニーリングを行う際に使用する請求項１〜４のいずれかに記載のサセプタ。
【請求項７】
パンケーキ型あるいは枚葉式である請求項１〜６のいずれかに記載のサセプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造に用いるサセプタに関し、特に、ウェハの切り欠き部の端部や、ザグリ内壁が破損することを防止するサセプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に開示されるサセプタがある。この特許文献１には、円板の一部にオリエンテーションフラット（切り欠き）を有するウェハに、エピタキシャル成長を行う場合において、ウェハをサセプタに設けられたウェハの直径よりもわずかに大きな直径の窪み（以下、ザグリという。）上に配置し、ウェハのオリエンテーションフラット部とサセプタとの間に生じた空隙を埋めるような形状の補助板を設置せしめてなるエピタキシャル成長用補助板を有するサセプタが開示されている。
【特許文献１】実開昭６４−３０８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１のものは、ザグリ内に載置されたウェハが回転や移動等した際、そのウェハのオリエンテーションフラット部の端部が補助板の平面部に衝突し、ウェハ又は補助板、又はこれらのどちらもが破損することがあった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、サセプタにおけるザグリ内に載置されたウェハが回転や移動等しても、ウェハの切り欠き部の端部や、ザグリ内壁の破損を防止するサセプタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、円板の一部に平らな面を有する切り欠き部を備えるウェハに熱処理を行う際、前記ウェハを載置する窪みを備えるサセプタであって、前記窪みの内側に、前記切り欠き部の平らな面を接触させる凸部が形成されたものである。前記凸部は、くの字形状であることが好ましく、前記切り欠き部と面接触自在の平面を備えるものであることが好ましい。さらには、前記凸部の先端部が円弧形状であることが好ましい。また、本発明のサセプタは、ウェハにエピタキシャル成長を行ったり、ウェハに表面改質、表面清浄あるいはアニーリングを行ったりする際に使用されることが好ましい。また、本発明のサセプタは、パンケーキ型あるいは枚葉式であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
上記構成により、本発明のサセプタによれば、サセプタにおけるザグリ内に載置された切り欠き部を有するウェハが回転や移動等しても、ザグリ内壁とウェハとの接触時に発生する局所的な応力の集中を避けることができるので、ウェハの切り欠き部の端部や、ザグリ内壁の破損を防止できる。また、ウェハ回転時の隙間を小さくでき、ガスの流れを安定化させることができる。さらに、ザグリからウェハを取り出す際に必要な隙間を確保した状態を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るサセプタを説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るパンケーキ型サセプタを用いたエピタキシャル成長用パンケーキ型縦型炉を示す概略図、図２は、図１のサセプタを示す平面図である。図３（ａ）は、図１のサセプタの一部を示す拡大図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のサセプタのザグリ内に切り欠き部を有するウェハを載置した場合を示す拡大平面図、図４は、図３（ｂ）の部分拡大図である。
【０００８】
パンケーキ型縦型炉１０は、ガスの給排気が可能な石英ベルジャ１と、本実施形態に係るパンケーキ型のサセプタ２と、このサセプタ２を加熱する高周波誘導コイル３とを備えてなる。石英ベルジャ１は、その中央部にサセプタ２の中央部を貫通し、回転自在に支持し、石英ベルジャ１内にガスを給気できる筒であるガス給気筒５を有している。また、石英ベルジャ１下部には、使用済みのガスを排気できる排気口１ａが複数設けられている。
【０００９】
サセプタ２は、基材として炭素系材料が用いられている。炭素系材料としては高純度の等方性黒鉛が好ましい。サセプタに含まれる不純物が少ない程、汚染によるエピタキシャル成長層の品位低下を防ぐことができるため、サセプタの全灰分は少ない方が良い。通常は灰分２０ｐｐｍ以下のものが使用される。図２には、サセプタ２の上面に凹状に加工されているザグリ６を５つ設けるものを示したが、ザグリの数は５つに限られるものではない。図２においては、サセプタ２の上面中央部には、エピタキシャル成長用等のガスが導入されるガス給気筒５が貫設されている。なお、この基材の表面は、ＣＶＤ法等によりＳｉＣ膜等が被覆されていることが好ましい。このＣＶＤ法等により被覆されるＳｉＣ膜とは、ＣＶＤ等処理時に原料ガスから生成されるＳｉＣの核が、基材表面に析出し、析出した核が成長して行くことにより形成される膜である。
【００１０】
ザグリ６は、図３（ａ）に示すように、ザグリ６の円形状内周壁の一部において内側に形成された凸部７を備えるものである。なお、ウェハ４は、図３（ｂ）に示すように、円板の一部に平らな面を有する切り欠き部４ａを備え、ザグリ６内部に載置されるものである。
【００１１】
凸部７は、図４に示すように、くの字形状であって、ウェハ４の切り欠き部４ａの平らな面が面接触する平面部８を、凸部７の先端部を図４の紙面上における上下方向に通過する線を中心として左右対称に２面備えてなる。また、凸部７の先端部は半径Ｒの円弧形状を有している。この半径Ｒの大きさは、使用されるウェハによって変更される。
【００１２】
次に、サセプタ２の作用について説明する。サセプタ２のザグリ６内にウェハ４を載置する際、凸部７の先端部は半径Ｒの円弧形状であるため、例え、ウェハ４の切り欠き部４ａの平面部と凸部７の先端部とが接触しても、局所的な応力の集中を避けることができる。また、例えば、図３（ｂ）の状態に載置されたウェハ４が反時計回りに回転したとしても、図４に示す部分拡大図のように、ウェハ４の切り欠き部４ａの平面部と凸部７の平面部とが面接触するので、局所的な応力の集中を避けることができる。また、図示しないが、ウェハ４が時計回りに回転したとしても、作用は同様である。また、ウェハ回転時のウェハとザグリ内壁との隙間を小さくできるので、ガスの流れが安定化する。
【００１３】
上記構成の本実施形態のサセプタ２によれば、ザグリ６内に載置された切り欠き部４ａを有するウェハ４が回転や移動等しても、ザグリ６内壁とウェハ４との接触時に発生する局所的な応力の集中を避けることができるので、ウェハ４の切り欠き部４ａの端部や、ザグリ６内壁の破損を防止できる。また、ウェハ４回転時の隙間を小さくでき、ガスの流れを安定化させることができるので、エピタキシャル成長させる際、ウェハ４上に均一な膜厚のエピタキシャル成長層を形成させることができる。さらに、ザグリ６からウェハ４を取り出す際に必要な隙間を確保した状態を維持できる。また、ウェハ４にエピタキシャル成長を行ったり、ウェハ４に表面改質、表面清浄あるいはアニーリングを行ったりするのに適している。表面改質はウェハ表面に酸化物層や窒化物層等を形成させる処理であり、表面清浄はウェハ表面に付着した汚染物を塩化水素を水素で希釈した混合ガス等を用いて除去する処理である。アニーリングはウェハに熱処理を施すことにより、例えばウェハ内の不純物を均一に拡散させる等の効果をもたらす処理である。
【００１４】
なお、図示しないが、本実施形態の変形例として、凸部７の２つの平面部８が、凸部７の先端部を図４の紙面上における上下方向に通過する線を中心として左右非対称であってもよい。この場合でも、凸部７の２つの平面部８のいずれとも、ウェハ４の切り欠き部４ａが面接触させることができるので、上記実施形態と同様の作用及び効果が得られる。なお、下記実施形態においても同様である。
【００１５】
次に、本発明の別実施形態に係るサセプタについて説明する。なお、上記実施形態と同様の部分については説明を省略する。図５は、本発明の別実施形態に係る枚葉式サセプタを用いたエピタキシャル成長用枚葉式縦型炉を示す概略図、図６は、図５のサセプタを示す平面図である。
【００１６】
枚葉式縦型炉２０は、ガスの給排気が可能な筒形状の石英ベルジャ１１と、本実施形態に係る枚葉式のサセプタ１２と、このサセプタ１２を加熱する高周波誘導コイル１３とを備えてなる。サセプタ１２は、上記実施形態のサセプタ２のザグリ６と同形状のザグリ１６を有し、一枚のウェハ１４のみ載置自在なものである。また、サセプタ１２は、その下部に取り付けられた回転軸１５によって、地面と水平に自在に回転できるようになっている。石英ベルジャ１１上部には、ガスを給気できる給気口が設けられ、石英ベルジャ１１下部には、使用済みのガスを排気できる排気口が設けられている。高周波誘導コイル１３は、石英ベルジャ１１の軸方向中心付近外側に設けられている。なお、枚葉式反応炉は処理が良好に制御できるため、ウェハ上に欠陥の少ない高品質のエピタキシャル成長層を形成させることができる。
【００１７】
本実施形態によれば、上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００１８】
なお、本発明のサセプタは、上述したパンケーキ型サセプタ、枚葉式サセプタの他に、バレル型サセプタ、ＭＯＣＶＤ用サセプタ等の半導体製造用サセプタ全般に用いられるものである。特に、枚葉式サセプタではウェハがサセプタの中心に位置し、サセプタの回転運動が直接的にウェハの回転運動につながり、ザグリ内壁との接触の影響が大きくなるため、枚葉式サセプタで用いられるのが最適である。
【００１９】
本発明のサセプタの製造方法としては、例えば基材の切削加工による方法があげられる。ザグリ部分は、凸部形状の先端部分よりも中心側をＵ軸加工によって同心円状に加工した後、エンドミルにてザグリ内壁部を所定の凸部形状に加工することによって得られる。
【００２０】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るパンケーキ型サセプタを用いたエピタキシャル成長用パンケーキ型縦型炉を示す概略図である。
【図２】図１のサセプタを示す平面図である。
【図３】（ａ）は、図２のサセプタの一部を示す拡大平面図、（ｂ）は、（ａ）のサセプタのザグリ内に切り欠き部を有するウェハを載置した場合を示す拡大平面図である。
【図４】図３（ｂ）の部分拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る枚葉式サセプタを用いたエピタキシャル成長用枚葉式縦型炉を示す概略図である。
【図６】図５のサセプタを示す平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１、１１    石英ベルジャ
２、１２    サセプタ
３、１３    高周波誘導コイル
４、１４    ウェハ
４ａ  切り欠き部
５    ガス給気筒
６、１６    ザグリ
７    凸部
８    平面部
１０  パンケーキ型縦型炉
１５  回転軸
２０  枚葉式縦型炉
【図１】
2006013020.tif 000003
【図２】
2006013020.tif 000004
【図３】
2006013020.tif 000005
【図４】
2006013020.tif 000006
【図５】
2006013020.tif 000007
【図６】
2006013020.tif 000008