(57)【要約】【課題】高速且つ高温で半導体ウェハを熱処理する場合に、半導体ウェハにおける結晶欠陥の発生を十分に抑制することができるウェハサセプタを提供すること。【解決手段】半導体ウェハを支持するためのウェハサセプタであって、平面に複数の凹部が形成されている本体部と、本体部の複数の凹部のうち少なくとも２以上の凹部に設けられ、半導体ウェハを支持するウェハ支持部とを備え、ウェハ支持部と凹部の底部との間に空間が設けられている、ウェハサセプタ。【選択図】図４
2018073925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハを支持するためのウェハサセプタであって、
平面に複数の凹部が形成されている本体部と、
前記本体部の前記複数の凹部のうち少なくとも２以上の凹部に設けられ、前記半導体ウェハを支持するウェハ支持部とを備え、
前記ウェハ支持部と前記凹部の底部との間に空間が設けられている、ウェハサセプタ。
【請求項２】
前記本体部の前記平面に直交する方向に前記ウェハ支持部を見た場合に、前記本体部に設けられる全てのウェハ支持部のうち、最も近くに存在するウェハ支持部の密度が最小である最小密度ウェハ支持部が設けられる凹部の深さが最小である、請求項１に記載のウェハサセプタ。
【請求項３】
前記ウェハ支持部が、前記平面上の点であって前記半導体ウェハの中心点と対向させるためのサセプタ中心点の周囲に配置され、
前記本体部において、前記サセプタ中心点から最も遠い位置に配置されているウェハ支持部が前記最小密度ウェハ支持部を有する、請求項２に記載のウェハサセプタ。
【請求項４】
前記本体部において、前記サセプタ中心点から最も近い位置に配置されているウェハ支持部が、最も近くに存在するウェハ支持部の密度が最も大きい最大密度ウェハ支持部を有し、
前記最大密度ウェハ支持部が設けられる凹部の深さが最大である、請求項３に記載のウェハサセプタ。
【請求項５】
前記本体部において、前記サセプタ中心点から離れるにつれて、前記ウェハ支持部における最も近くに存在するウェハ支持部の密度が小さくなり、
前記ウェハ支持部が設けられる凹部の深さも、前記サセプタ中心点から離れるにつれて小さくなる、請求項４に記載のウェハサセプタ。
【請求項６】
前記本体部の前記平面に直交する方向に前記ウェハ支持部を見た場合に、前記本体部に設けられる全てのウェハ支持部のうち、最も近くに存在するウェハ支持部の密度が最小である最小密度ウェハ支持部の高さが最小である、請求項１に記載のウェハサセプタ。
【請求項７】
前記ウェハ支持部が、前記平面上の点であって前記半導体ウェハの中心点と対向させるためのサセプタ中心点の周囲に配置され、
前記本体部において、前記サセプタ中心点から最も遠い位置に配置されているウェハ支持部が前記最小密度ウェハ支持部を有する、請求項６に記載のウェハサセプタ。
【請求項８】
前記本体部において、前記サセプタ中心点から最も近い位置に配置されているウェハ支持部が、最も近くに存在するウェハ支持部の密度が最大である最大密度ウェハ支持部を有し、
前記最大密度ウェハ支持部の高さが最大である、請求項７に記載のウェハサセプタ。
【請求項９】
前記本体部において、前記サセプタ中心点から離れるにつれて、前記ウェハ支持部における最も近くに存在するウェハ支持部の密度が小さくなり、
前記ウェハ支持部の高さも、前記サセプタ中心点から離れるにつれて小さくなる、請求項８に記載のウェハサセプタ。
【請求項１０】
前記ウェハ支持部が前記本体部の前記凹部から取外し可能に設けられている、請求項１〜９のいずれか一項に記載のウェハサセプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハを支持するためのウェハサセプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＡｓウェハなどの半導体ウェハは高速且つ高温で熱処理されることがある。その際、半導体ウェハは、ウェハサセプタによって支持された状態で熱処理される。
【０００３】
このようなウェハサセプタとして、従来、例えば下記特許文献１に記載のウェハサセプタが知られている。下記特許文献１に記載のウェハサセプタは、平面に複数の凹部が形成されている治具本体部と、ウェハを支持する凸状のウェハ支持部とを備えており、治具本体部の凹部と凸状のウェハ支持部とがねじ構造により固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９８８００号公報（図７（ｂ））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に記載のウェハサセプタは以下に示す課題を有していた。
【０００６】
すなわち、上記特許文献１に記載のウェハサセプタは、高速且つ高温で半導体ウェハを熱処理した場合に、半導体ウェハにおいて、いわゆるスリップラインと呼ばれる結晶欠陥を生じさせる場合があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高速且つ高温で半導体ウェハを熱処理する場合に、半導体ウェハにおける結晶欠陥の発生を十分に抑制することができるウェハ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】
【０００８】
本発明者は上記課題を生じさせる原因について検討した。その結果、特許文献１の図７（ｂ）に記載のウェハサセプタでは、凸状のウェハ支持部と治具本体部の凹部とがねじ構造により固定されており、このウェハ支持部の凹部側の面と凹部の内壁面とが全体にわたって密着していることに気付いた。ここで、本発明者は、ウェハ支持部の凹部側の面と凹部の内壁面とが全体にわたって密着していることで、治具本体部からの熱がウェハ支持部を通してウェハに伝わりやすくなり、その結果、半導体ウェハのうちウェハ支持部との接触点と、半導体ウェハのうちウェハ支持部と接触しない非接触領域との間で生じる温度差が大きくなって大きな熱応力が生じ、その結果、結晶欠陥が生じ易くなっているのではないかと本発明者は考えた。そこで、本発明者はさらに鋭意検討を重ねた結果、以下の発明により、上記課題を解決し得ることを見出した。
【０００９】
すなわち、本発明は、半導体ウェハを支持するためのウェハサセプタであって、平面に複数の凹部が形成されている本体部と、本体部の複数の凹部のうち少なくとも２以上の凹部に設けられ、前記半導体ウェハを支持するウェハ支持部とを備え、ウェハ支持部と凹部の底部との間に空間が設けられている、ウェハサセプタである。
【００１０】
このウェハサセプタによれば、ウェハ支持部と凹部の底部との間に空間が設けられている。このため、ウェハ支持部と本体部との接触面積が小さくなる。従って、半導体ウェハを、ウェハ支持部で支持した状態で高速且つ高温で加熱を行う場合に、本体部からの熱がウェハ支持部に伝わりにくくなる。その結果、半導体ウェハのうちウェハ支持部との接触点の温度が高くなりにくく、この接触点と、半導体ウェハのうちウェハ支持部と接触しない非接触領域との間の温度差が大きくなりすぎることを抑制することが可能となり、半導体ウェハの接触点と非接触領域との間に生じる熱応力が大きくなることを十分に抑制することが可能となる。
【００１１】
一方、半導体ウェハを高速且つ高温で加熱した後、半導体ウェハの温度が降下する場合には、半導体ウェハとウェハ支持部との接触点からの熱が本体部に逃げにくくなる。その結果、接触点の温度が低くなりにくく、この接触点と、半導体ウェハのうちウェハ支持部と接触しない非接触領域との間の温度差が大きくなりすぎることを抑制することが可能となり、半導体ウェハの接触点と非接触領域との間に生じる熱応力が大きくなることを十分に抑制することが可能となる。
【００１２】
また、本発明において、本体部の平面に形成されているのは、貫通孔ではなく底部を有する凹部である。このため、ウェハサセプタによって半導体ウェハを支持した状態で高速且つ高温で加熱を行う場合、凹部がウェハサセプタの周囲の温度変化に伴って本体部の平面に平行な方向に拡張しにくくなり、凹部に対して沈み込むウェハ支持部を十分に減らすことができる。このため、沈み込んだウェハ支持部が半導体ウェハに接触しなくなることが十分に防止される。ここで、仮にウェハ支持部が沈み込むことで半導体ウェハに接触しなくなると、ウェハ支持部から半導体ウェハへの熱の供給が遮断されるため、半導体ウェハのうちウェハ支持部が接触していた点（以下、必要に応じて「元接触点」と呼ぶ）の温度が低下する。この元接触点は半導体ウェハとウェハ支持部とが接触しない非接触領域に含まれることになる。このため、半導体ウェハの接触点と半導体ウェハの非接触領域との間の温度差が大きくなる。
【００１３】
一方、半導体ウェハを高速且つ高温で加熱した後、半導体ウェハの温度が降下する場合には、凹部がウェハサセプタの周囲の温度変化に伴って本体部の平面に平行な方向に収縮しにくくなり、凹部に対して浮き上がるウェハ支持部を十分に減少させることができる。このため、浮き上がるウェハ支持部によって他のウェハ支持部が半導体ウェハに接触しなくなることが十分に防止される。ここで、ウェハ支持部が半導体ウェハに接触しなくなる場合に半導体ウェハの接触点と半導体ウェハの非接触領域との間の温度差が大きくなるのは上述した通りである。
【００１４】
このように本発明によれば、ウェハ支持部が半導体ウェハに接触しなくなることが十分に防止される。このため、半導体ウェハのうち非接触領域の温度が低下することが十分に抑制される。このため、半導体ウェハの接触点と半導体ウェハの非接触領域との温度差が大きくなりすぎることを十分に抑制できる。その結果、半導体ウェハの接触点と半導体ウェハの非接触領域との温度差によって半導体ウェハの接触点と半導体ウェハの非接触領域との間に生じる熱応力が大きくなりすぎることを十分に抑制することができる。以上のことから、本発明のウェハサセプタによれば、高速且つ高温で半導体ウェハを熱処理する場合に、半導体ウェハにおいて結晶欠陥が発生することを十分に抑制できる。
【００１５】
上記ウェハサセプタにおいては、前記本体部の前記平面に直交する方向に前記ウェハ支持部を見た場合に、前記本体部に設けられる全てのウェハ支持部のうち、最も近くに存在するウェハ支持部の密度が最小である最小密度ウェハ支持部において、前記最少密度ウェハ支持部が設けられる凹部の深さが最小であることが好ましい。
【００１６】
この場合、半導体ウェハをウェハサセプタと対向させてウェハ支持部で支持した状態で半導体ウェハの加熱を行うと、ウェハサセプタの平面に直交する方向にウェハ支持部を見た場合におけるウェハ支持部と半導体ウェハとの接触点のうち、最小密度ウェハ支持部における接触点（以下、必要に応じて「最小密度接触点」と呼ぶ）は、その近くにおいて熱源となる接触点の数が少なくなるので加熱されにくい。一方、最小密度接触点以外の他の接触点は、その近くにおいて熱源となる接触点の数が多くなるので、加熱されやすい。そこで、本発明では、最小密度接触点における凹部（以下、「深さ最小凹部」と呼ぶ）の深さが最小となっており、本体部からウェハ支持部に熱が伝わりやすいようにしている。一方、最小密度接触点以外の他の接触点における凹部の深さは最小となっておらず、本体部からウェハ支持部に熱が伝わりにくくなる結果、他の接触点が加熱されにくくしている。以上のことから、半導体ウェハをウェハサセプタと対向させてウェハ支持部で支持した状態で半導体ウェハの加熱を行うと、最小密度接触点と他の接触点との温度差をより十分に小さくすることが可能となる。
【００１７】
また、半導体ウェハをウェハサセプタと対向させてウェハ支持部で支持した状態で半導体ウェハの加熱を行った後、半導体ウェハの温度が降下すると、最小密度接触点の近くにおいては他の接触点の数が最も少ないため、最小密度接触点では熱が逃げにくい。一方、最小密度接触点以外の他の接触点では、その近くにおいて熱源となる接触点の数が多くなるので、熱が逃げやすい。そこで、本発明では、深さ最小凹部の深さが最小となることにより、本体部から最小密度ウェハ支持部に熱が伝わりやすくなるようにして最小密度接触点で熱が逃げやすいようにしている。一方、他の接触点を形成するウェハ支持部が設けられる凹部においてはその深さが最小となっておらず、本体部からウェハ支持部に熱が伝わりにくくなるようにして他の接触点で熱が逃げにくいようにしている。以上のことから、半導体ウェハをウェハサセプタと対向させるように配置させた状態で半導体ウェハの加熱を行った後、半導体ウェハの温度が降下しても、最小密度接触点と他の接触点との温度差をより十分に小さくすることが可能となる。
【００１８】
以上より、ウェハサセプタにおいて、本体部の平面に直交する方向にウェハ支持部を見た場合に、本体部に設けられる全てのウェハ支持部のうち最小密度ウェハ支持部が設けられる凹部の深さを最小にすると、高速且つ高温で半導体ウェハを熱処理する場合に、半導体ウェハにおける結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００１９】
上記ウェハサセプタにおいては、前記ウェハ支持部が、前記平面上の点であって前記半導体ウェハの中心点と対向させるためのサセプタ中心点の周囲に配置され、前記本体部において、前記サセプタ中心点から最も遠い位置に配置されているウェハ支持部が前記最小密度ウェハ支持部を有することが好ましい。
【００２０】
半導体ウェハに発生する結晶欠陥の原因として、熱処理中のウェハ面内における温度分布が不均一であることに加え、ウェハ面に応力が加わることが挙げられるが、応力は一般的にはウェハ面のウェハ周縁部に発生しやすい。これに対し、上記のように、本体部において、サセプタ中心点から最も遠い位置に配置されているウェハ支持部が最小密度ウェハ支持部を有すると、ウェハ周縁部で応力が加わる箇所が少なくなる。このため、結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００２１】
上記ウェハサセプタにおいては、前記本体部において、前記サセプタ中心点から最も近い位置に配置されているウェハ支持部が、最も近くに存在するウェハ支持部の密度が最大である最大密度ウェハ支持部を有し、前記最大密度ウェハ支持部が設けられる凹部の深さが最大であることが好ましい。
【００２２】
この場合、半導体ウェハをウェハサセプタと対向させてウェハ支持部で支持した状態で半導体ウェハの熱処理を行う場合に、半導体ウェハの最も内側にあるウェハ支持部との接触点と、半導体ウェハの最も外側にあるウェハ支持部との接触点との間における温度差が小さくなるため、半導体ウェハ全体において結晶欠陥をより十分に抑制できる。
【００２３】
上記ウェハサセプタにおいては、前記本体部において、前記サセプタ中心点から離れるにつれて、前記ウェハ支持部における最も近くに存在するウェハ支持部の密度が小さくなり、前記ウェハ支持部が設けられる凹部の深さも、前記サセプタ中心点から離れるにつれて小さくなることが好ましい。
【００２４】
この場合、半導体ウェハ全体において結晶欠陥をより一層十分に抑制できる。
【００２５】
上記ウェハサセプタにおいては、前記本体部の前記平面に直交する方向に前記ウェハ支持部を見た場合に、前記本体部に設けられる全てのウェハ支持部のうち、最も近くに存在するウェハ支持部の密度が最小である最小密度ウェハ支持部の高さが最小であることが好ましい。
【００２６】
この場合、半導体ウェハをウェハサセプタと対向させてウェハ支持部で支持した状態で半導体ウェハの加熱を行うと、ウェハサセプタの本体部の平面に直交する方向にウェハ支持部を見た場合におけるウェハ支持部と半導体ウェハとの接触点のうち、最小密度接触点の近くにおいては熱源となる他の接触点の数が最も少なくなるので加熱されにくい。一方、最小密度接触点以外の他の接触点は、その近くにおいて熱源となる接触点の数が多くなるので、加熱されやすい。そこで、本発明では、最小密度接触点を形成する最小密度ウェハ支持部の高さが最小となっており本体部から接触点までの距離が最小となるため、本体部から最小密度接触点に熱が伝わりやすくなるようにしている。一方、他の接触点を形成するウェハ支持部においてはその高さが最小となっておらず、本体部から他の接触点が加熱されにくいようにしている。以上のことから、半導体ウェハをウェハサセプタと対向させてウェハ支持部で支持した状態で半導体ウェハの加熱を行うと、最小密度接触点と他の接触点との温度差をより十分に小さくすることが可能となる。
【００２７】
また、半導体ウェハをウェハサセプタと対向させてウェハ支持部で支持した状態で半導体ウェハの加熱を行った後、半導体ウェハの温度が降下すると、最小密度接触点の近くにおいては他の接触点の数が最も少ないため、最小密度接触点では熱が逃げにくい。一方、他の接触点では、その近くにおいて熱源となる接触点が多くなるので、熱が逃げやすい。そこで、本発明では、最小密度ウェハ支持部の高さが最小となっており、本体部から最小密度ウェハ支持部に熱が伝わりやすくなるようにして最小密度接触点では熱が逃げやすいようにしている。一方、他の接触点を形成するウェハ支持部においてはその高さが最小となっておらず、本体部からウェハ支持部に熱が伝わりにくくなるようにして他の接触点で熱が逃げにくいようにしている。以上のことから、半導体ウェハをウェハサセプタと対向させてウェハ支持部で支持した状態で半導体ウェハの加熱を行った後、半導体ウェハの温度が降下しても、最小密度接触点と他の接触点との温度差をより十分に小さくすることが可能となる。
【００２８】
以上より、ウェハサセプタにおいて、本体部の平面に直交する方向にウェハ支持部を見た場合に、本体部に設けられる全てのウェハ支持部のうち最小密度ウェハ支持部の高さを最小になるようにすると、高速且つ高温で半導体ウェハを熱処理する場合に、半導体ウェハにおける結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００２９】
上記ウェハサセプタにおいては、前記ウェハ支持部が、前記平面上の点であって前記半導体ウェハの中心点と対向させるサセプタ中心点の周囲に配置され、前記本体部において、前記サセプタ中心点から最も遠い位置に配置されているウェハ支持部が前記最小密度ウェハ支持部を有することが好ましい。
【００３０】
半導体ウェハに発生する結晶欠陥の原因として、熱処理中のウェハ面内における温度分布が不均一であることに加え、ウェハ面に応力が加わることが挙げられるが、応力は一般的にはウェハ面のウェハ周縁部に加わりやすい。これに対し、上記のように、本体部において、サセプタ中心点から最も遠い位置に配置されているウェハ支持部が最小密度ウェハ支持部を有すると、ウェハ周縁部で応力が加わる箇所が少なくなる。このため、結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００３１】
上記ウェハサセプタにおいては、前記本体部において、前記サセプタ中心点から最も近い位置に配置されているウェハ支持部が、最も近くに存在するウェハ支持部の密度が最大である最大密度ウェハ支持部を有し、前記最大密度ウェハ支持部の高さが最大であることが好ましい。
【００３２】
この場合、半導体ウェハの最も内側にあるウェハ支持部との接触点と、半導体ウェハの最も外側にあるウェハ支持部との接触点との間における温度差が小さくなるため、半導体ウェハ全体において結晶欠陥をより十分に抑制できる。
【００３３】
上記ウェハサセプタにおいては、前記本体部において、前記サセプタ中心点から離れるにつれて、前記ウェハ支持部における最も近くに存在するウェハ支持部の密度が小さくなり、前記ウェハ支持部の高さも、前記サセプタ中心点から離れるにつれて小さくなることが好ましい。
【００３４】
この場合、半導体ウェハ全体において結晶欠陥をより一層十分に抑制できる。
【００３５】
上記ウェハサセプタにおいては、前記ウェハ支持部が前記本体部の前記凹部から取外し可能に設けられていることが好ましい。
【００３６】
この場合、ウェハ支持部を本体部の凹部から取り外すことが可能であるため、半導体ウェハの口径や熱処理条件に応じて最適な数のウェハ支持部を最適な凹部に再配置させることができる。従って、異なる半導体ウェハの口径ごとに別々にウェハサセプタを用意する必要がない。すなわち、上記ウェハサセプタによれば、１つのウェハサセプタで様々な口径の半導体ウェハに適用できる。
【００３７】
なお、本発明において、「最も近くに存在するウェハ支持部の密度」とは、ウェハ支持部を、ウェハサセプタの本体部の平面に直交する方向に見た場合に、対象とするウェハ支持部を中心とし、最も近くに存在するウェハ支持部が内側に配置されるように円を描いた場合に、円の内側に配置されたウェハ支持部の面積の総和を、その円の面積で除した値を言うものとする。ここで、円は、最も近くに存在するウェハ支持部がこの円の内側に配置され且つこの円に接するように描くこととする。また、円によって横切られるウェハ支持部については、そのウェハ支持部のうち円の内側の部分の面積も上記「ウェハ支持部の面積の総和」に含まれることとする。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、高速且つ高温で半導体ウェハを熱処理する場合に、半導体ウェハにおける結晶欠陥の発生を十分に抑制することができるウェハサセプタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のウェハサセプタの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明のウェハサセプタの第１実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明のウェハサセプタの第１実施形態を示す平面図である。
【図４】図１〜３のＩＶ−ＩＶ線に沿った切断面端面図である。
【図５】本発明のウェハサセプタの第２実施形態を示す平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った切断面端面図である。
【図７】本発明のウェハサセプタの第３実施形態を示す平面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った切断面端面図である。
【図９】本発明のウェハサセプタの第４実施形態を示す平面図である。
【図１０】本発明のウェハサセプタの第５実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、本発明のウェハサセプタの実施形態について説明する。
【００４１】
＜第１実施形態＞
まず、本発明のウェハサセプタの第１実施形態について図１〜４を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
図１〜３は、本発明のウェハサセプタの第１実施形態を示す平面図、図４は、図１〜３のＩＶ−ＩＶ線に沿った切断面端面図である。
【００４３】
図１〜４に示すように、ウェハサセプタ１００は、平面１０ａに複数の凹部１１が形成されている円板状の本体部１０と、本体部１０の全ての凹部１１に設けられ、半導体ウェハＷを支持するウェハ支持部２０とを備えている。そして、ウェハ支持部２０と凹部１１の底部との間には空間Ｓが設けられている。ウェハ支持部２０は、本体部１０の凹部１１から取り外し可能に設けられている。すなわち、ウェハ支持部２０は、本体部１０の凹部１１に対し非接着状態で設けられている。
【００４４】
また、ウェハ支持部２０が設けられる全ての凹部１１において開口面積が同一となっており、全ての凹部１１（１１ａ〜１１ｃ）において深さｄが同一となっている。すなわち、全ての凹部１１は同一の容積を有している。
【００４５】
また、ウェハ支持部２０及び凹部１１は、本体部１０の平面１０ａに直交する方向に見た場合に互いに重なり合って配置されている。ここで、ウェハ支持部２０及び凹部１１を本体部１０の平面１０ａに直交する方向に見た場合に、ウェハ支持部２０の面積が凹部１１の開口面積よりも大きくなっている。
【００４６】
ここで、ウェハ支持部２０の配置についてより具体的に説明する。
【００４７】
本実施形態では、ウェハ支持部２０は、半導体ウェハＷの中心点Ｑに対向させるためのサセプタ中心点Ｐの周囲に配置されている。具体的には、複数のウェハ支持部２０は、サセプタ中心点Ｐから放射状に延びる６本の直線の各々の上に３個ずつ配置されている。そして、各直線上の３個のウェハ支持部２０のうちサセプタ中心点Ｐに最も近いウェハ支持部２０ａは、サセプタ中心点Ｐを中心とする円Ｃ１の円周上に配置されている。また、各直線上の３個のウェハ支持部２０のうちサセプタ中心点Ｐに２番目に近いウェハ支持部２０ｂは、サセプタ中心点Ｐを中心とする円Ｃ２の円周上に配置されている。さらに、各直線上の３個のウェハ支持部２０のうちサセプタ中心点Ｐから最も遠いウェハ支持部２０ｃは、サセプタ中心点Ｐを中心とする円Ｃ３の円周上に配置されている。
【００４８】
そして、ウェハ支持部２０ａにおいては、最も近くに存在するウェハ支持部２０の密度（以下、「最近接ウェハ支持部密度」と呼ぶ）が最大となっており、ウェハ支持部２０ｃにおいては、最近接ウェハ支持部密度が最小となっており、ウェハ支持部２０ｂにおいては、最近接ウェハ支持部密度がウェハ支持部２０ａの最近接ウェハ支持部密度とウェハ支持部２０ｃの最近接ウェハ支持部密度との間の値となっている。
【００４９】
ここで、ウェハ支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃの最近接ウェハ支持部密度について図１〜図３を参照しながら説明する。
【００５０】
図１に示すように、ウェハ支持部２０ｃについては、ウェハ支持部２０ｃを中心とし、二点鎖線で描かれる円の内側に存在するウェハ支持部２０の個数は１個である。ここで、ウェハ支持部２０ｃを中心とする円は、ウェハ支持部２０ｃの最も近くに存在するウェハ支持部２０ｂのみが円の内側に配置され且つウェハ支持部２０ｂが円に内接するように描かれている。また図２に示すように、ウェハ支持部２０ｂについては、ウェハ支持部２０ｂを中心とし、二点鎖線で描かれる円の内側に存在するウェハ支持部２０の個数は２個である。ここで、ウェハ支持部２０ｂを中心とする円は、ウェハ支持部２０ｂの最も近くに存在するウェハ支持部２０ａ，２０ｃが円の内側に配置され且つウェハ支持部２０ａ，２０ｃが円に内接するように描かれている。さらに図３に示すように、ウェハ支持部２０ａについては、ウェハ支持部２０ａを中心とし、二点鎖線で描かれる円の内側に存在するウェハ支持部２０の個数は３個である。ここで、ウェハ支持部２０ａを中心とする円は、ウェハ支持部２０ａの最も近くに存在するウェハ支持部２０ａ，２０ａ，２０ｂが円の内側に配置され且つウェハ支持部２０ａ，２０ａ，２０ｂが円に内接するように描かれている。ここで、ウェハ支持部２０ｂを中心とする円の内側におけるウェハ支持部２０の個数は２個であり、この個数は、ウェハ支持部２０ｃを中心とする円の内側におけるウェハ支持部２０の個数の２倍である。また、ウェハ支持部２０ａを中心とする円の内側におけるウェハ支持部２０の個数は３個であり、この個数は、ウェハ支持部２０ｃを中心とする円の内側におけるウェハ支持部２０の個数の３倍である。このため、円の内側におけるウェハ支持部２０の面積は、ウェハ支持部２０ａにおいて最大であり、ウェハ支持部２０ｃにおいて最小である。また、ウェハ支持部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを中心とする円の面積は同一である。従って、上述したように、ウェハ支持部２０ａにおいて、最近接ウェハ支持部密度が最大となり、ウェハ支持部２０ｃにおいて、最近接ウェハ支持部密度が最小となり、ウェハ支持部２０ｂにおいて、最近接ウェハ支持部密度がウェハ支持部２０ａの最近接ウェハ支持部密度とウェハ支持部２０ｃの最近接ウェハ支持部密度との間の値となる。すなわち、本体部１０においては、サセプタ中心点Ｐから離れるにつれて、ウェハ支持部２０における最近接ウェハ支持部密度が小さくなっている。ここで、ウェハ支持部２０ａが「最大密度ウェハ支持部２０ａ」であり、ウェハ支持部２０ｃが「最小密度ウェハ支持部２０ｃ」である。
【００５１】
なお、ウェハサセプタ１００においては、全てのウェハ支持部２０において、本体部１０の平面１０ａからの高さｈが互いに同一となっている。
【００５２】
このウェハサセプタ１００によれば、ウェハ支持部２０と凹部１１の底部との間に空間Ｓが設けられている。このため、ウェハ支持部２０と本体部１０との接触面積が小さくなる。従って、半導体ウェハＷを、全てのウェハ支持部２０によって半導体ウェハＷを支持した状態で高速且つ高温で加熱を行う場合に、本体部１０からの熱がウェハ支持部２０に伝わりにくくなる。その結果、半導体ウェハＷのうちウェハ支持部２０との接触点の温度が高くなりにくく、この接触点と、半導体ウェハＷのうちウェハ支持部２０と接触しない非接触領域との間の温度差が大きくなりすぎることを抑制することが可能となり、半導体ウェハＷの接触点と非接触領域との間に生じる熱応力が大きくなることを十分に抑制することが可能となる。
【００５３】
一方、半導体ウェハＷを高速且つ高温で加熱した後、半導体ウェハＷの温度が降下する場合には、半導体ウェハＷとウェハ支持部２０との接触点からの熱が本体部１０に逃げにくくなる。その結果、接触点の温度が低くなりにくく、この接触点と、半導体ウェハＷのうちウェハ支持部２０と接触しない非接触領域との間の温度差が大きくなりすぎることを抑制することが可能となり、半導体ウェハＷの接触点と非接触領域との間に生じる熱応力が大きくなることを十分に抑制することが可能となる。
【００５４】
また、ウェハサセプタ１００において、本体部１０の平面１０ａに形成されているのは、貫通孔ではなく底部を有する凹部１１である。このため、ウェハサセプタ１００によって半導体ウェハＷを支持した状態で高速且つ高温で加熱を行う場合、凹部１１がウェハサセプタ１００の周囲の温度変化に伴って本体部１０の平面１０ａに平行な方向に拡張しにくくなり、凹部１１に対して沈み込むウェハ支持部２０を十分に減らすことができる。このため、沈み込んだウェハ支持部２０が半導体ウェハＷに接触しなくなることが十分に防止される。ここで、仮にウェハ支持部２０が沈み込むことで半導体ウェハＷに接触しなくなると、ウェハ支持部２０から半導体ウェハＷへの熱の供給が遮断されるため、半導体ウェハＷのうちウェハ支持部２０が接触していた元接触点の温度が低下する。この元接触点は半導体ウェハＷとウェハ支持部２０とが接触しない非接触領域に含まれることになる。このため、半導体ウェハＷの接触点と半導体ウェハＷの非接触領域との間の温度差が大きくなる。
【００５５】
一方、半導体ウェハＷを高速且つ高温で加熱した後、半導体ウェハＷの温度が降下する場合には、凹部１１がウェハサセプタ１００の周囲の温度変化に伴って本体部１０の平面１０ａに平行な方向に収縮しにくくなり、凹部１１に対して浮き上がるウェハ支持部２０を十分に減少させることができる。このため、浮き上がるウェハ支持部２０によって他のウェハ支持部２０が半導体ウェハＷに接触しなくなることが十分に防止される。ここで、ウェハ支持部２０が半導体ウェハＷに接触しなくなる場合に半導体ウェハＷの接触点と半導体ウェハＷの非接触領域との間の温度差が大きくなるのは上述した通りである。
【００５６】
このようにウェハサセプタ１００によれば、ウェハ支持部２０が半導体ウェハＷに接触しなくなることが十分に防止される。このため、半導体ウェハＷのうち非接触領域の温度が低下することが十分に抑制される。このため、半導体ウェハＷの接触点と半導体ウェハＷの非接触領域との温度差が大きくなることを十分に抑制できる。その結果、半導体ウェハＷの接触点と半導体ウェハＷの非接触領域との温度差による熱応力の発生を十分に抑制することができる。以上のことから、ウェハサセプタ１００によれば、高速且つ高温で半導体ウェハＷを熱処理する場合に、半導体ウェハＷにおける結晶欠陥の発生を十分に抑制することができる。
【００５７】
また、ウェハサセプタ１００では、ウェハ支持部２０が本体部１０の凹部１１から取外し可能に設けられている。この場合、ウェハ支持部２０を本体部１０に対して取り外すことが可能であるため、半導体ウェハＷの口径や熱処理条件に応じて最適な数のウェハ支持部２０を最適な凹部１１に再配置させることができる。従って、異なる半導体ウェハＷの口径ごとに別々にウェハサセプタ１００を用意する必要がない。すなわち、上記ウェハサセプタ１００によれば、１つのウェハサセプタ１００で様々な口径の半導体ウェハＷに適用できる。
【００５８】
次に、半導体ウェハＷ、本体部１０及びウェハ支持部２０について詳細に説明する。
【００５９】
（半導体ウェハ）
半導体ウェハＷを構成する材料は、結晶で構成されている半導体であれば特に制限されないが、半導体ウェハＷを構成する材料としては、例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰといったＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体などが挙げられる。半導体ウェハＷは、上記材料のうちの異なる材料からなる層の積層体で構成されてもよい。
【００６０】
半導体ウェハＷの厚さは特に制限されるものではないが、通常は２００〜７００μｍの範囲内である。
【００６１】
（本体部）
本体部１０を構成する材料は、半導体ウェハＷを熱処理する際の温度（具体的には９００℃以上の温度）に対して耐久性を有する材料であれば特に制限されるものではないが、本体部１０を構成する材料としては、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）、グラファイト、グラファイトの表面をＳｉＣでコーティングしたものなどが挙げられる。これらのうち、本体部１０を構成する材料としては、グラファイトの表面をＳｉＣでコーティングしたものが好ましい。この場合、半導体ウェハＷを熱処理する場合に、グラファイトを構成する炭素原子が半導体ウェハＷにコンタミネーションとして侵入することがＳｉＣによって十分に抑制される。
【００６２】
凹部１１の深さｄは、本体部１１の厚さ未満である限り特に制限されるものではないが、本体部１０の厚さの０．５倍以下であることが好ましく、本体部１０の厚さの０．２〜０．２５倍であることがより好ましい。
【００６３】
凹部１１の開口面積は特に制限されるものではないが、０．１５〜３ｍｍ２であることが好ましく、０．５〜１．７ｍｍ２であることがより好ましい。
【００６４】
凹部１１の形状は特に制限されず、凹部１１の形状としては、例えば円柱状、四角柱状などの多角柱状が挙げられる。
【００６５】
本体部１０の厚さは特に制限されるものではないが、通常は２〜１０ｍｍであり、好ましくは２〜４ｍｍである。
【００６６】
（ウェハ支持部）
ウェハ支持部２０を構成する材料は、半導体ウェハＷを熱処理する際の温度に対して耐久性を有する材料であれば特に制限されるものではないが、本体部１０を構成する材料よりも低い熱伝導率を有するものが好ましい。この場合、ウェハ支持部２０を通して熱が逃げにくくなる。ここで、本体部１０の熱伝導率に対するウェハ支持部２０の熱伝導率の比は１より小さければ特に制限されるものではないが、好ましくは０．０１〜０．２である。
【００６７】
ウェハ支持部２０を構成する材料としては、例えば石英などのガラス、無機系のセラミックスが好適である。無機系のセラミックスとしては、例えばアルミナ、窒化ケイ素、ジルコニアなどが挙げられる。
【００６８】
ウェハ支持部２０の形状は半導体ウェハＷを支持できれば特に制限されない。このような形状としては、例えば球状、及び、凹部１１側の部分が球状で半導体ウェハＷ側の部分が柱状である形状などが挙げられる。中でも、球状が好ましい。この場合、半導体ウェハＷとウェハ支持部２０との接触面が曲面状となり、ウェハ支持部２０から半導体ウェハＷに応力が集中しにくくなり、半導体ウェハＷにおける結晶欠陥の発生がより十分に抑制される。また、ウェハ支持部２０が凹部１１に嵌まり込みやすくなり、ウェハ支持部２０が凹部１１に安定に配置される。
【００６９】
ウェハ支持部２０の平面１０ａからの高さｈは特に制限されるものではないが、通常は０．５〜２ｍｍとすればよい。
【００７０】
次に、上記ウェハサセプタ１００の製造方法について説明する。
【００７１】
まず、平面１０ａに複数の凹部１１が形成されている本体部１０を準備する。
【００７２】
一方、半導体ウェハＷを支持するためのウェハ支持部２０を準備する。ウェハ支持部２０は本体部１０に形成されている凹部１１と同数準備する。
【００７３】
そして、本体部１０の複数の凹部１１の全てに設けるように、且つ、ウェハ支持部２０と凹部１１の底部との間に空間Ｓが設けられるように、ウェハ支持部２０を配置する（ウェハ支持部配置工程）。こうしてウェハサセプタ１００が得られる。
【００７４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のウェハサセプタの第２実施形態について図５及び図６を参照しながら詳細に説明する。図５は、本発明のウェハサセプタの第２実施形態を示す平面図、図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った切断面端面図である。なお、図５及び図６において、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７５】
本実施形態のウェハサセプタ２００は、ウェハ支持部２０が設けられる凹部１１の深さｄが同一でない点で、ウェハ支持部２０が設けられる凹部１１の深さｄが同一である第１実施形態のウェハサセプタ１００と相違する。
【００７６】
具体的には、図５及び図６に示すように、本実施形態のウェハサセプタ２００においては、本体部１０の平面１０ａに直交する方向にウェハ支持部２０を見た場合に、本体部１０に設けられるウェハ支持部２０のうちの最大密度ウェハ支持部２０ａが設けられる凹部１１ａの深さｄが最大となっており、最小密度ウェハ支持部２０ｃが設けられる凹部１１ｃの深さｄが最小となっており、ウェハ支持部２０ｂが設けられる凹部１１ｂの深さｄが、凹部１１ａの深さと凹部１１ｃの深さとの間の深さとなっている。別言すると、ウェハサセプタ２００においては、本体部１０において、サセプタ中心点Ｐから離れるにつれて、ウェハ支持部２０における最近接ウェハ支持部密度が小さくなり、ウェハ支持部２０が設けられる凹部１１の深さｄも、サセプタ中心点Ｐから離れるにつれて小さくなっている。
【００７７】
本実施形態のウェハサセプタ２００においては、最小密度ウェハ支持部２０ｃが設けられる凹部１１ｃの深さｄが最小となっている。このため、半導体ウェハＷをウェハサセプタ２００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの加熱を行うと、ウェハサセプタ２００の本体部１０の平面１０ａに直交する方向にウェハ支持部２０を見た場合における最小密度ウェハ支持部２０ｃと半導体ウェハＷとの接触点（最小密度接触点）は、その近くにおいて熱源となる接触点の数が少なくなるので加熱されにくい。一方、最小密度接触点以外の他の接触点は、その近くにおいて熱源となる接触点の数が多くなるので、加熱されやすい。そこで、ウェハサセプタ２００では、最小密度接触点における凹部（深さ最小凹部）１１ｃの深さｄが最小となっており、本体部１０から最小密度ウェハ支持部２０ｃに熱が伝わりやすいようにしている。一方、最小密度接触点以外の他の接触点における凹部１１ａ，１１ｂの深さｄは凹部１１ｃの深さｄより大きくなっており、最小とはなっておらず、本体部１０からウェハ支持部２０ａ，２０ｂに熱が伝わりにくくなる結果、他の接触点が加熱されにくくなっている。以上のことから、半導体ウェハＷをウェハサセプタ２００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの加熱を行うと、最小密度接触点と他の接触点との温度差をより十分に小さくすることが可能となる。
【００７８】
また、半導体ウェハＷをウェハサセプタ２００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの加熱を行った後、半導体ウェハＷの温度が降下すると、最小密度接触点の近くにおいては、存在する他の接触点の数が最も少ないため、最小密度接触点では熱が逃げにくい。一方、最小密度接触点以外の他の接触点では、その近くにおいて熱源となる接触点の数が多くなるので、熱が逃げやすい。そこで、ウェハサセプタ２００では、深さ最小凹部である凹部１１ｃの深さｄが最小となることにより、本体部１０から最小密度ウェハ支持部２０ｃに熱が伝わりやすいようにして最小密度接触点で熱が逃げやすいようにしている。一方、他の接触点におけるウェハ支持部２０ａ，２０ｂが設けられる凹部１１ａ，１１ｂの深さｄが凹部１１ｃの深さより大きくなっており、最小となっておらず、本体部１０からウェハ支持部２０ａ，２０ｂに熱が伝わりにくくなるようにして他の接触点で熱が逃げにくいようにしている。以上のことから、半導体ウェハＷをウェハサセプタ２００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの加熱を行った後、半導体ウェハＷの温度が降下しても、最小密度接触点と他の接触点との温度差をより十分に小さくすることが可能となる。
【００７９】
以上より、ウェハサセプタ２００のウェハ支持部２０ｃにおいて凹部１１ｃの深さｄを最小にすると、高速且つ高温で半導体ウェハＷを熱処理する場合に、半導体ウェハＷにおける結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００８０】
さらに、ウェハサセプタ２００においては、サセプタ中心点Ｐから最も遠くに配置されている最小密度ウェハ支持部２０ｃが設けられる凹部１１ｃの深さが最小となっている。
【００８１】
半導体ウェハＷに発生する結晶欠陥の原因として、熱処理中のウェハ面内における温度分布が不均一であることに加え、ウェハ面に応力が加わることが挙げられるが、応力は一般的にはウェハ面のウェハ周縁部に発生しやすい。これに対し、上記のように、本体部１０において、サセプタ中心点Ｐから最も遠い位置に配置されているウェハ支持部２０ｃが最小密度ウェハ支持部であると、ウェハ周縁部で応力が加わる箇所が少なくなる。このため、結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００８２】
また、本実施形態のウェハサセプタ２００においては、最小密度ウェハ支持部２０ｃが設けられる凹部１１ｃの深さｄが最小となっていることに加え、最大密度ウェハ支持部２０ａが設けられる凹部１１ａの深さｄが最大となっている。このため、半導体ウェハＷをウェハサセプタ２００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの熱処理を行う場合に、半導体ウェハＷの最も内側にある最大密度ウェハ支持部２０ａとの接触点（最大密度接触点）と、半導体ウェハＷの最も外側にある最小密度ウェハ支持部２０ｃとの接触点（最小密度接触点）との間における温度差が小さくなるため、半導体ウェハＷ全体において結晶欠陥をより十分に抑制できる。
【００８３】
以上より、ウェハサセプタ２００の最小密度ウェハ支持部２０ｃにおいて凹部１１ｃの深さｄを最小にすることに加え、最大密度ウェハ支持部２０ａにおいて凹部１１ａの深さｄを最大にすると、高速且つ高温で半導体ウェハＷを熱処理する場合に、半導体ウェハＷにおける結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００８４】
さらに、ウェハサセプタ２００においては、本体部１０において、サセプタ中心点Ｐから離れるにつれて、ウェハ支持部２０における最近接ウェハ支持部密度が小さくなり、ウェハ支持部２０が設けられる凹部１１の深さｄも、サセプタ中心点Ｐから離れるにつれて小さくなっている。
【００８５】
このため、半導体ウェハＷ全体において結晶欠陥をより一層十分に抑制できる。
【００８６】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のウェハサセプタの第３実施形態について図７及び図８を参照しながら詳細に説明する。図７は、本発明のウェハサセプタの第３実施形態を示す平面図、図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った切断面端面図である。なお、図７及び図８において、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８７】
本実施形態のウェハサセプタ３００は、本体部１０の平面１０ａに直交する方向にウェハ支持部２０を見た場合に、全てのウェハ支持部２０の高さｈが同一でない点で、全てのウェハ支持部２０の高さｈが同一である第１実施形態のウェハサセプタ１００と相違する。
【００８８】
具体的には、図７及び図８に示すように、本実施形態のウェハサセプタ３００は、本体部１０の平面１０ａに直交する方向にウェハ支持部２０を見た場合に、本体部１０に設けられるウェハ支持部２０のうちの最大密度ウェハ支持部２０ａの高さｈが最大となっており、最小密度ウェハ支持部２０ｃの高さｈが最小となっており、ウェハ支持部２０ｂの高さｈが、ウェハ支持部２０ａの高さとウェハ支持部２０ｃの高さとの間の高さとなっている。別言すると、ウェハサセプタ３００においては、本体部１０において、サセプタ中心点Ｐから離れるにつれて、ウェハ支持部２０における最近接ウェハ支持部密度が小さくなり、ウェハ支持部２０の高さｈも、サセプタ中心点Ｐから離れるにつれて小さくなっている。
【００８９】
このウェハサセプタ３００によれば、最小密度ウェハ支持部２０ｃの高さｈが最小となっている。このため、半導体ウェハＷをウェハサセプタ３００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの加熱を行うと、ウェハサセプタ３００の平面１０ａに直交する方向にウェハ支持部２０を見た場合における最小密度ウェハ支持部２０ｃと半導体ウェハＷとの接触点（最小密度接触点）は、その近くにおいて熱源となる接触点の数が最も少なくなるので加熱されにくい。一方、最小密度接触点以外の他の接触点は、その近くにおいて熱源となる接触点の数が多くなるので、加熱されやすい。そこで、ウェハサセプタ３００では、最小密度接触点における最小密度ウェハ支持部２０ｃの高さｈが最小となっており、本体部１０から接触点までの距離が最小となるため、本体部１０から最小密度ウェハ支持部２０ｃに熱が伝わりやすくなるようにしている。一方、最小密度接触点以外の他の接触点におけるウェハ支持部２０ａ，２０ｂの高さｈはウェハ支持部２０ｃの高さより大きくなっており、最小となっておらず、本体部１０からウェハ支持部２０ａ，２０ｂに熱が伝わりにくくなる結果、他の接触点が加熱されにくくなっている。以上のことから、半導体ウェハＷをウェハサセプタ３００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの加熱を行うと、最小密度接触点と他の接触点との温度差をより十分に小さくすることが可能となる。
【００９０】
また、半導体ウェハＷをウェハサセプタ３００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの加熱を行った後、半導体ウェハＷの温度が降下すると、最小密度接触点の近くにおいては他の接触点の数が最も少ないため、最小密度接触点では熱が逃げにくい。一方、最小密度接触点以外の他の接触点では、その近くにおいて熱源となる接触点の数が多くなるので、熱が逃げやすい。そこで、ウェハサセプタ３００では、最小密度ウェハ支持部２０ｃの高さｈが最小となることにより、本体部１０から最小密度ウェハ支持部２０ｃに熱が伝わりやすくなるようにして最小密度接触点では熱が逃げやすいようにしている。一方、他の接触点におけるウェハ支持部２０ａ，２０ｂの高さｈは最小密度ウェハ支持部２０ｃの高さより大きくなっており、最小となっておらず、本体部１０からウェハ支持部２０ａ，２０ｂに熱が伝わりにくくなるようにして他の接触点で熱が逃げにくいようにしている。以上のことから、半導体ウェハＷをウェハサセプタ３００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの加熱を行った後、半導体ウェハＷの温度が降下しても、最小密度接触点と他の接触点との温度差をより十分に小さくすることが可能となる。
【００９１】
以上より、ウェハサセプタ３００のウェハ支持部２０ｃの高さｈを最小にすると、高速且つ高温で半導体ウェハＷを熱処理する場合に、半導体ウェハＷにおける結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００９２】
さらに、ウェハサセプタ３００においては、サセプタ中心点Ｐから最も遠くに配置されている最小密度ウェハ支持部２０ｃの高さｈが最小となっている。
【００９３】
半導体ウェハＷに発生する結晶欠陥の原因として、熱処理中のウェハ面内における温度分布が不均一であることに加え、ウェハ面に応力が加わることが挙げられるが、応力は一般的にはウェハ面のウェハ周縁部に発生しやすい。これに対し、上記のように、本体部１０において、サセプタ中心点Ｐから最も遠い位置に配置されているウェハ支持部２０ｃが最小密度ウェハ支持部であると、ウェハ周縁部で応力が加わる箇所が少なくなる。このため、結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００９４】
また、本実施形態のウェハサセプタ３００においては、最小密度ウェハ支持部２０ｃの高さｈが最小となっていることに加え、最大密度ウェハ支持部２０ａの高さｈが最大となっている。このため、半導体ウェハＷをウェハサセプタ３００と対向させてウェハ支持部２０で支持した状態で半導体ウェハＷの熱処理を行う場合に、半導体ウェハＷの最も内側にある最大密度ウェハ支持部２０ａとの接触点（最大密度接触点）と、半導体ウェハＷの最も外側にある最小密度ウェハ支持部２０ｃとの接触点（最小密度接触点）との間における温度差が小さくなるため、半導体ウェハＷ全体において結晶欠陥をより十分に抑制できる。
【００９５】
以上より、ウェハサセプタ３００の最小密度ウェハ支持部２０ｃの高さｈを最小にすることに加え、最大密度ウェハ支持部２０ａの高さｈを最大にすると、高速且つ高温で半導体ウェハＷを熱処理する場合に、半導体ウェハＷにおける結晶欠陥の発生をより十分に抑制することができる。
【００９６】
さらに、ウェハサセプタ３００においては、本体部１０において、サセプタ中心点Ｐから離れるにつれて、ウェハ支持部２０における最近接ウェハ支持部密度が小さくなり、ウェハ支持部２０の高さｈも、サセプタ中心点Ｐから離れるにつれて小さくなっている。
【００９７】
このため、半導体ウェハＷ全体において結晶欠陥をより一層十分に抑制できる。
【００９８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１〜第３実施形態では、本体部１０が円板状となっているが、本体部１０の形状は円板状に限らず、四角板状などの多角板状であってもよい。
【００９９】
また、上記第１〜第３実施形態では、ウェハ支持部２０が本体部１０の凹部１１に取外し可能に設けられているが、ウェハ支持部２０は本体部１０の凹部１１に固定されていてもよい。例えばウェハ支持部２０と本体部１０の凹部１１とは互いにねじ構造により固定されていてもよい。但し、この場合、凹部１１の底部とウェハ支持部２０との間に空間Ｓが必要である。
【０１００】
また上記第２実施形態では全てのウェハ支持部２０の高さｈが同一となっているが、ウェハ支持部２０の高さは同一でなくてもよい。例えば、ウェハ支持部２０ａで高さｈが最大となり、ウェハ支持部２０ｃで高さｈが最小となってもよい。
【０１０１】
さらに上記第２実施形態では、凹部１１ａの深さｄが凹部１１ｂの深さｄよりも大きくなっているが、凹部１１ａの深さは、凹部１１ｂの深さと同一であってもよいし、凹部１１ｂの深さより小さくてもよい。
【０１０２】
また上記第３実施形態では全ての凹部１１の深さｄが同一となっているが、全ての凹部１１の深さｄが同一でなくてもよい。すなわち、すべての凹部１１の容積は同一でなくてもよい。
【０１０３】
さらに上記第３実施形態では、ウェハ支持部２０ｃ以外のウェハ支持部２０ａの高さｈがウェハ支持部２０ｂの高さｈよりも大きくなっているが、ウェハ支持部２０ａの高さｈはウェハ支持部２０ｂの高さｈと同一であってもよいし、ウェハ支持部２０ｂの高さｈより小さくてもよい。
【０１０４】
さらにまた、上記第１〜第３実施形態では、サセプタ中心点Ｐから最も遠い位置に配置されているウェハ支持部２０ｃが最小密度ウェハ支持部となっているが、最小密度ウェハ支持部は、必ずしもサセプタ中心点Ｐから最も遠い位置に配置されていなくてもよい。例えば、サセプタ中心点Ｐに最も近い位置に最小密度ウェハ支持部が配置されていてもよい。
【０１０５】
さらにウェハ支持部２０の配置は上記第１〜第３実施形態に記載の配置に限定されない。例えば図９に示すウェハサセプタ４００のように、円Ｃ２及び円Ｃ３の各円周上に、第１〜第３実施形態におけるウェハ支持部２０に加えてさらにウェハ支持部２０Ａが加えられてもよい。図９において、ウェハ支持部２０Ａは黒塗りで示してある。もっとも、ウェハ支持部２０Ａを追加する場合には、ウェハ支持部２０Ａは円Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の少なくとも１つの円周上に追加されていればよい。なお、第１〜第３実施形態におけるウェハ支持部２０にウェハ支持部２０Ａがさらに加えられる場合には、本体部１０の平面１０ａにウェハ支持部２０Ａを設けるための凹部１１が形成される。
【０１０６】
さらに、上記第１〜第３実施形態においては、ウェハ支持部２０がサセプタ中心点Ｐから延びる直線上に配置されているが、直線上に配置されていなくてもよい。また、上記第１〜第３実施形態においては、ウェハ支持部２０が円Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の各円周上に配置されているが、円Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の各円周から外れた位置に配置されてもよい。
【０１０７】
また、上記第１〜第３実施形態においては、全ての凹部１１にウェハ支持部２０が設けられているが、必ずしも全ての凹部１１にウェハ支持部２０が設けられる必要はない。すなわち、２以上の凹部１１にウェハ支持部２０が設けられるのであれば、本体部１０の平面１０ａに形成されている全凹部１１のうちの一部の凹部１１にのみウェハ支持部２０が設けられていてもよい。例えば図１０に示すウェハサセプタ５００のように、円Ｃ３の円周上にのみウェハ支持部２０が配置されていなくてもよい。この場合、半導体ウェハＷの口径や熱処理条件に応じてウェハ支持部２０を過不足なく配置することができる。
【０１０８】
またウェハ支持部２０の個数は複数であればよく、上記第１〜第３実施形態で用いられるウェハ支持部２０の個数に限定されるものではない。但し、ウェハ支持部２０の個数は３個以上であることが好ましい。この場合、ウェハ支持部２０によって半導体ウェハＷを安定に支持することができる。
【０１０９】
また上記第１〜第３実施形態では、全ての凹部１１の開口面積が互いに同一となっているが、互いに異なっていてもよい。
【実施例】
【０１１０】
以下、実施例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１１１】
（実施例１）
まず、平面に３個の凹部が形成されている円板状の本体部を準備した。本体部としては、グラファイトの表面を炭化ケイ素でコーティングしたものを用いた。本体部の直径は１５０ｍｍであり、厚さは２．３ｍｍであった。また、平面上には、本体部の平面上のサセプタ中心点から半径２８ｍｍの円周上に１２０度間隔で凹部が形成されていた。凹部の直径は１．２ｍｍであり、深さは０．５ｍｍであった。
【０１１２】
一方、直径２ｍｍの石英球を３個準備した。
【０１１３】
そして、本体部の３個の凹部の全てに設けるように、且つ、ウェハ支持部と凹部の底部との間に空間が設けられるようにウェハ支持部２０を配置した。
【０１１４】
以上のようにしてウェハサセプタを作製した。
【０１１５】
＜評価＞
上記のようにして得られた実施例１のウェハサセプタに対し、直径７６ｍｍの半導体ウェハを載せた。このとき、半導体ウェハの中心点と、ウェハサセプタの本体部の中心点とが対向するように半導体ウェハを配置させた。半導体ウェハとしては、厚さ３５０μｍのＧａＡｓ基板の上に厚さ８μｍの積層体を積層したものを用いた。ここで、積層体は、ＧａＡｓ基板側から順次ＧａＡｓ層、ＡｌＧａＡｓ層、ＩｎＧａＡｓ層、ＡｌＧａＡｓ層及びＧａＡｓ層の５層を積層させて構成した。
【０１１６】
次に、ウェハサセプタを、半導体ウェハを載せた状態でランプアニール装置に入れ、室温から９００℃まで１０℃／秒の昇温速度で昇温した後、９００℃で１０秒保持してから室温まで自然冷却した。
【０１１７】
熱処理後、半導体ウェハの表面を光学顕微鏡で観察し、スリップライン（結晶欠陥）発生の有無を確認した。このとき、観察倍率は５０倍とした。また、通常の光学像に比べて表面の微細な凹凸を検出しやすくするため、ノマルスキー干渉フィルタを通した干渉像を観察した。その結果、半導体ウェハの表面にスリップラインは検出されず、高温高速の熱処理によってスリップラインが発生しないことを確認した。
【０１１８】
従って、本発明のウェハサセプタによれば、高速且つ高温で半導体ウェハを熱処理する場合に、半導体ウェハにおける結晶欠陥の発生を十分に抑制することができることが確認された。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…本体部
１０ａ…平面
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…凹部
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ…ウェハ支持部
１００，２００，３００，４００，５００…ウェハサセプタ
ｄ…凹部の深さ
ｈ…ウェハ支持部の高さ
Ｐ…サセプタ中心点
Ｑ…半導体ウェハの中心点
Ｓ…空間
Ｗ…半導体ウェハ
【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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【図１０】
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