(57)【要約】【課題】ウエハが移動してウエハホルダの収容部に接触した場合にウエハから収容部への熱移動を抑制できる気相成長装置を提供する。【解決手段】本発明に係る気相成長装置１において、ウエハホルダ７の表面側に形成されてウエハ５を保持する収容部２１は、ウエハホルダ７の厚さ方向に凹んだ凹部であり、底面２５と該底面２５の外周縁から厚さ方向に延びる側面２７とからなり、前記側面２７に突起２３を設けている。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハを保持するウエハホルダを備え、前記ウエハを加熱して前記ウエハに成長膜を形成する気相成長装置であって、
前記ウエハホルダには、前記ウエハが収容される収容部が形成され、
前記収容部は、底面と前記底面の外周縁から前記ウエハホルダの厚さ方向に延びる側面とからなり、
前記側面には３個以上の突起が設けられ、
前記ウエハが前記収容部の前記側面に向けて移動するときに、前記３個以上の突起の少なくとも１つに前記ウエハが当接可能な位置に前記突起を配置したことを特徴とする気相成長装置。
【請求項２】
前記突起の先端部は、円弧状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の気相成長装置。
【請求項３】
前記突起の前記先端部は、平面視で曲率半径が０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の気相成長装置。
【請求項４】
前記突起と前記収容部の前記側面とをつなぐ前記突起の周方向端部は、円弧状に形成されると共に、前記周方向端部の曲率半径は、平面視で１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項５】
前記突起の前記先端部は、前記ウエハホルダの厚さ方向において、前記側面からの突出長さが同一に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項６】
前記突起は、前記収容部の中心を基準として点対称に配置されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項７】
前記突起のうち、隣接する前記突起間の距離は、ほぼ一定であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【請求項８】
前記ウエハホルダは、炭化ケイ素から形成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の気相成長装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気相成長装置に関する。更に詳しくは、ウエハの熱引けを低減するウエハホルダを有する気相成長装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、化合物製造ラインにおいてシリコンウエハ等を高温で熱処理したりガス雰囲気中で処理を行い、ＧａＮなどの薄膜を前記シリコンウエハ等の表面に均一に成長させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。これらの処理においては、熱伝導性の高い材質で形成されると共にシリコンウエハを保持するウエハホルダが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−５５５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１においては、ウエハホルダを回転させたり搬送させる過程で、ウエハが移動してウエハホルダのポケット（収容部）の側面にウエハの外周面が接触し、その接触部分からウエハホルダへと熱が移動することによって、前記ウエハの前記接触部分の温度が低下するいわゆる熱引けと呼ばれる現象が生じる。この熱ひけによって、前記ウエハに加熱ムラができ、前記ウエハの表面に形成される薄膜の膜厚分布が均一でなくなることにより、ウエハの歩留まりの低下を招くおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ウエハがウエハホルダの収容部の側面に接触した場合にウエハから収容部への熱移動を抑制できる気相成長装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決するため、本発明は次のような特徴を有している。
【０００７】
本発明の第１の特徴は、ウエハ（ウエハ５）を保持するウエハホルダ（ウエハホルダ７）を備え、前記ウエハを加熱して前記ウエハに成長膜を形成する気相成長装置（気相成長装置１）であって、前記ウエハホルダには、前記ウエハが収容される収容部（収容部２１）が形成され、前記収容部は、底面（底面２５）と前記底面の外周縁から前記ウエハホルダの厚さ方向に延びる側面（側面２７）とからなり、前記側面には３個以上の突起（突起２３）が設けられ、前記ウエハが前記収容部の前記側面に向けて移動するときに、前記３個以上の突起の少なくとも１つに前記ウエハが当接可能な位置に前記突起を配置したことを要旨としている。
【０００８】
従って、ウエハホルダを搬送したり回転させたりしてウエハが収容部の側面に向けて移動する場合でも、ウエハは突起に当たるため、接触面積が最小限度に抑えることができる。このため、ウエハからウエハホルダへの熱移動を抑制して熱引けを防止することができ、もってウエハの表面に形成される成長膜の厚さが均一になりウエハの歩留まりが向上する。なお、前記突起が１つの場合、突起が設けられていない側の側面に向けてウエハが移動したときに、ウエハの外周面が側面に接触してしまう。また、突起が２つの場合、これら２つの突起の間の側面にウエハの外周面が接触するおそれがある。従って、突起は、少なくとも３箇所以上設けると共に、ウエハ５が収容部の側面に向けて移動するときに、突起の少なくとも１つにウエハが当接可能な位置に配置する。
【０００９】
本発明の第２の特徴では、前記突起（突起２３）の先端部（先端部３１）は、円弧状に形成されたことを要旨としている。
【００１０】
本発明の第３の特徴では、前記突起（突起２３）の前記先端部（先端部３１）は、平面視で曲率半径が０．５ｍｍ以上であることを要旨としている。
【００１１】
本発明の第４の特徴では、前記突起（突起２３）と前記収容部（収容部２１）の前記側面（側面２７）とをつなぐ前記突起の周方向端部（周方向端部３３）は、円弧状に形成されると共に、前記周方向端部の曲率半径は、平面視で１０ｍｍ以上であることを要旨としている。
【００１２】
本発明の第５の特徴では、前記突起（突起２３）の前記先端部（先端部３１）は、前記ウエハホルダの厚さ方向において、前記側面からの突出長さが同一に形成されていることを要旨としている。
【００１３】
本発明の第６の特徴では、前記突起（突起２３）は、前記収容部（収容部２１）の中心を基準として点対称に配置されたことを要旨としている。
【００１４】
本発明の第７の特徴では、前記突起（突起２３）のうち、隣接する前記突起間の距離は、ほぼ一定であることを要旨としている。
【００１５】
本発明の第８の特徴では、前記ウエハホルダ（ウエハホルダ７）は、炭化ケイ素から形成されたことを要旨としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る気相成長装置によれば、ウエハが移動してウエハホルダの収容部の側面に接触した場合にウエハから収容部への熱移動を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る気相成長装置の概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るウエハホルダの斜視図である。
【図３】図２の収容部を拡大した平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線による断面図である。
【図５】本発明の実施形態による収容部の突起を示す斜視図である。
【図６】図５の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る気相成長装置の詳細を図面に基づいて説明する。具体的には、（１）気相成長装置の全体構成、（２）ウエハホルダの詳細構成、（３）突起の詳細構成、（４）作用効果、（５）その他の実施形態について説明する。
【００１９】
但し、図面は模式的なものであり、各材料層の厚みやその比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
【００２０】
（１）気相成長装置１の全体構成
まず、本実施形態に係る気相成長装置１の全体構成について、図１を用いて説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施形態に係る気相成長装置１の概略断面図である。
【００２２】
気相成長装置１は、密閉可能な成長室３と、該成長室３の内部に配置されウエハ５を保持する収容部（ポケット）を有するウエハホルダ７と、成長室３の上側に配設され、ウエハ５に向けて原料ガスおよびキャリアガスの混合ガス９を供給するガス供給手段１１と、ウエハ５を加熱する加熱手段１３と、ウエハホルダ７を載置するウエハホルダ支持台１５と、これらのウエハホルダ７およびウエハホルダ支持台１５を回転させる回転手段１７と、成長室３の下側に配設され、原料ガスおよびキャリアガスを含む排出ガス１８を排出する排気手段１９とを備える。
【００２３】
ウエハホルダ７はウエハホルダ支持台１５上に載置されているため、回転手段１７を作動させてウエハホルダ支持台１５と共にウエハホルダ７を回転させることができる。このようにウエハホルダ７を回転させると共に加熱手段１３でウエハホルダ７を介してウエハ５を加熱しながら、ガス供給手段１１によって混合ガス９が成長室３の内部に供給されると、ウエハ５の上に薄膜が成長する。
【００２４】
（２）ウエハホルダ７の詳細構成
次いで、ウエハホルダ７の詳細構成について、図２を用いて説明する。  
図２は本発明の実施形態に係るウエハホルダ７の斜視図である。
【００２５】
ウエハホルダ７は平面視で略円盤状に形成され、その表面側に複数の収容部（ポケット）２１が設けられている。この収容部２１は、ウエハホルダ７の板厚方向に凹む凹部に形成されており、収容部２１内にウエハ５が収容される。なお、ウエハホルダ７は、例えば炭化ケイ素などの熱伝導性の高い材質のもので形成することが好ましい。
【００２６】
（３）突起の詳細構成
次いで、ウエハホルダ７の収容部２１に設けられた突起２３の詳細構成について、図３〜図６を用いて説明する。
【００２７】
図３は図２の収容部２１を拡大した平面図、図４は図３のＡ−Ａ線による断面図、図５は本発明の実施形態による収容部２１の突起２３を示す斜視図、図６は図５の平面図である。
【００２８】
図３，４に示すように、それぞれの収容部２１は、平面視で略円形状に形成され、ウエハホルダ７の厚さ方向に凹む凹部に形成されている。具体的には、収容部２１は、平面視略円形状の底面２５と、該底面２５の外周縁から表面側に延びる側面２７とからなり、底面２５は上面２９に対して下方（ウエハホルダ７の厚さ方向）に凹むように形成されている。
【００２９】
また、図３に示すように、突起２３は、収容部２１の側面２７の周方向に沿って５箇所配置されている。この突起２３は、合計で３箇所以上設けることが必要であり、また、収容部２１の中心を基準として平面視で点対称に配置することが好ましい。突起２３が１つの場合、突起２３が設けられていない側の側面２７に向けてウエハ５が移動したときに、ウエハ５の外周面が側面２７に接触してしまう。また、突起２３が２つの場合、これら２つの突起２３，２３の間の側面２７にウエハ５の外周面が接触するおそれがある。従って、突起２３は、少なくとも３箇所以上設けると共に、ウエハ５が収容部２１の側面２７に向けて移動するときに、突起２３の少なくとも１つにウエハ５が当接可能な位置に配置する。なお、例えば、ウエハ５の径が５０ｍｍの場合は突起２３は６箇所以上、径が１００ｍｍの場合は突起２３は５箇所以上、径が２００ｍｍの場合突起２３は３箇所以上配置することが好ましい。
【００３０】
また、隣接する突起２３の間における側面２７の周方向に沿った間隔（距離）は、ほぼ一定であることが好ましい。ここで、「ほぼ一定」とは、隣接する突起２３同士の間隔を全て測定し、これらの間隔の最大値と最小値との差が、側面２７の周方向に沿った全長に対して３％以下であることを意味する。
【００３１】
さらに、図４に示すように、突起２３の先端部３１は、ウエハホルダ７の厚さ方向において、側面２７からの突出長さが同一に形成されている。即ち、突起２３の先端部３１は、収容部２１の側面２７における高さ方向の下端から上端に至るまで、側面２７から径内側に突出する突出長さが同一に形成されている。突起２３は、収容部２１の側面２７から収容部２１の中心に向けて突出しているが、その先端部３１における端縁は、側面視で収容部２１の底面２５に対して直角に延びている。
【００３２】
図５は本発明の実施形態による収容部２１の突起２３を示す斜視図、図６は図５の平面図である。
【００３３】
突起２３の先端部３１は、平面視で、収容部２１の径内側に向けて突出する円弧状に形成されている。先端部３１の曲率半径はＲ１に設定されており、曲率半径Ｒ１は、０．５ｍｍ以上が好ましい。
【００３４】
一方、突起２３と収容部２１の側面２７とは、突起２３の周方向端部３３を介して繋がっている。周方向端部３３は、平面視で、径外側に凹む円弧状に形成されている。周方向端部３３の曲率半径は、Ｒ２に設定されており、曲率半径Ｒ２は、１０ｍｍ以上が好ましい。
【００３５】
（４）作用効果
以下に、本発明による作用効果を説明する。
【００３６】
本実施形態に係る気相成長装置１は、ウエハ５を保持するウエハホルダ７を備え、ウエハ５を加熱してウエハ５に成長膜を形成する気相成長装置１であって、ウエハホルダ７には、ウエハ５が収容される収容部３１が形成され、該収容部３１は、底面２５と該底面２５の外周縁からウエハホルダ７の厚さ方向に延びる側面２７とからなり、側面２７には３個以上の突起２３が設けられ、ウエハ５が収容部３１の側面２７に向けて移動するときに、３個以上の突起２３の少なくとも１つにウエハ５が当接可能な位置に突起２３を配置している。
【００３７】
従って、ウエハホルダ７を搬送したり回転させたりしてウエハ５が収容部２１の側面２７に向けて移動する場合でも、ウエハ５は突起２３に当たるため、接触面積が最小限度に抑えることができる。このため、ウエハ５からウエハホルダ７への熱移動を抑制して熱引けを防止することができ、ウエハ５に形成される膜厚が均一になり、ウエハ５の歩留まりが向上する。
【００３８】
突起２３の先端部３１は、円弧状に形成されているため、ウエハ５が突起２３の先端部３１に接触した場合に、突起２３の先端部３１から受ける衝撃力を抑制することができる。即ち、突起２３の先端部３１をあまり尖った形状にすると、接触時の衝撃によってウエハ５に欠けや割れ等が生じるおそれがあるため、円弧状にすることが望ましい。
【００３９】
突起２３の先端部３１は、平面視で曲率半径が０．５ｍｍ以上という好適な範囲の曲率半径であるため、ウエハ５が突起２３の先端部３１に接触した場合に、突起２３の先端部３１から受ける衝撃力を更に抑制することができる。
【００４０】
突起２３と収容部３１の側面２７とをつなぐ突起２３の周方向端部３３は、円弧状に形成されると共に、周方向端部３３の曲率半径Ｒ２は、平面視で１０ｍｍ以上であるため、突起２３の剛性を高めることができる。
【００４１】
突起２３の先端部３１は、ウエハホルダ７の厚さ方向において、側面２７からの突出長さが同一に形成されている。このため、ウエハ５の厚さが異なっても、ウエハ５が移動したときにウエハ５の外周面が突起２３の先端部３１に確実の接触するようになる。
【００４２】
突起２３は、収容部３１の中心を基準として点対称に配置されているため、ウエハ５がいずれの方向に移動しても突起２３に当たるようになる。
【００４３】
突起２３のうち、隣接する突起間２３，２３の距離は、ほぼ一定であるため、ウエハ５がどの方向に移動しても、確実に突起２３に当たるようになる。
【００４４】
ウエハホルダ７は、炭化ケイ素から形成されている。この炭化ケイ素は、熱伝導率が高いため、ウエハ５の表面に薄膜を均一でかつ速く形成することができる。
【００４５】
（５）その他の実施形態
なお、前述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【００４６】
本実施形態におけるウエハホルダ７には、突起２３を収容部２１の周方向に沿って略等間隔に５箇所配置したが、これに限定されず、６箇所以上配置しても良い。
【００４７】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４８】
１  気相成長装置
５  ウエハ
７  ウエハホルダ
２１  収容部
２３  突起
２５  底面
２７  側面
３１  先端部
３３  周方向端部
【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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