(57)【要約】【課題】ウェハの偏心回転を抑制し、均熱性を向上でき、サセプタ本体の脱着が容易で、且つ製造コストも嵩むことのないサセプタを提供する。【解決手段】鉛直方向に延設される回転軸１０３と、ウェハが載置されるウェハ載置部１２１を有し、下面中央に回転軸の先端部１０３ａが係合する係合部１０１ａが形成された板状のサセプタ本体１０１と、サセプタ本体を鉛直方向から着脱自在に載置する凹部１０２ａを有し、回転軸の先端部が下方から貫通可能な貫通孔１０２ｂが中央に形成されたベースプレート１０２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延設される回転軸と、
ウェハが載置されるウェハ載置部を有し、下面中央に前記回転軸の先端部が係合する係合部が形成された板状のサセプタ本体と、
前記サセプタ本体を鉛直方向から着脱自在に載置する凹部を有し、前記回転軸の先端部が下方から貫通可能な貫通孔が中央に形成されたベースプレートと
を備えることを特徴とするサセプタ。
【請求項２】
前記回転軸の先端部および前記ベースプレートの前記貫通孔は、下方から上方に向けて先細りのテーパ形状を有することを特徴とする請求項１に記載のサセプタ。
【請求項３】
前記回転軸が下方から前記ベースプレートの前記貫通孔に差し込まれ、該回転軸の先端部が前記ベースプレートの前記貫通孔を経て、前記サセプタ本体の前記係合部に係合された状態において、前記サセプタ本体は前記ベースプレートの前記凹部から所定の間隙を挟んで離間され、前記サセプタ本体を前記回転軸の先端部のみで支持するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２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、成膜時等においてウェハを保持するサセプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ（以下、ウェハという）の表面にＧａＮ等の膜を生成する処理を行う際に、ウェハを保持するサセプタが用いられる。
【０００３】
サセプタには、高耐熱性、高耐久性、高強度性等の特性が要求されることから、高純度の炭化ケイ素（ＳｉＣ）を用いた炭化ケイ素部材や炭素素材（Ｃ）の基材にＳｉＣ被膜等をコーティングしたものが広く用いられている。
【０００４】
例えば気相成長装置を用いてウェハに薄膜を形成する場合には、サセプタ（サセプタ本体）にウェハを搭載して行われる。このような気相成長に用いられるサセプタの表面には、ウェハを収容する断面が略凹状のウェハポケット（ウェハ載置部）が設けられている。このウェハポケットは、用意したサセプタ本体の表面に、ウェハを収容するに十分な容積を備える溝を所定間隔をおいて研磨処理することにより形成されている。
【０００５】
この場合に、ウェハポケットの側面を底面に対して垂直に研磨することは技術的な困難性があり、例えば図４に示すように、サセプタ本体２０１のウェハポケット１２２の側面１２２ａと底面１２２ｂの境に断面が放物線状となるテーパ部１２２ｃが形成されてしまう。
【０００６】
そのため、サセプタ本体２０１を回転させると、ウェハＷは遠心力でウェハポケットの側面１２２ａに近づき、テーパ部１２２ｃに乗り上げて安定性を失い、ウェハＷが偏心回転してサセプタ本体２０１の外に飛び出す虞があった。
【０００７】
このような課題を解決すべく種々の技術が提案されている（特許文献１、２等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７‐３２１０４３号公報
【特許文献２】特開２００６‐２２８８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、特許文献１には、ウェハを載置するための全面が平坦な載置面を有するサセプタ本体と、サセプタ本体に設けた溝に係着されたウェハの位置決めをするための固定治具とを備えるサセプタが開示されている。このような構成とすることで、ウェハポケットの底面を平面にすることができ、ウェハの安定性を向上させることができた。
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、サセプタ本体に設けた溝に固定治具を係着する構成としていることから、サセプタを回転した際に遠心力によって固定治具の位置がずれ、ウェハの偏心回転を抑制できないという問題があった。
【００１１】
そこで、特許文献２では、ウェハを所定の位置に固定できるサセプタとして、ベースプレートに着脱可能なリングプレートを設ける構成が提案されている。
【００１２】
しかしながら、このような構成においては、ベースプレートとリングプレートと間に高度の嵌合い精度が必要であり、高度な加工技術を要し、製造コストが嵩むという不都合があった。
【００１３】
また、ベースプレート上にサセプタ本体を載置する場合に、接触面の面精度によりウェハへの熱伝導を均一とすることが難しいという問題点があった。
【００１４】
さらに、ベースプレートとサセプタ本体とが真空密着し、サセプタ本体を脱着し難いという難点もあった。
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ウェハの偏心回転を抑制し、均熱性を向上でき、サセプタ本体の脱着が容易で、且つ製造コストも嵩むことのない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】
【００１６】
第１の特徴に係るサセプタは、鉛直方向に延設される回転軸と、ウェハが載置されるウェハ載置部を有し、下面中央に前記回転軸の先端部が係合する係合部が形成された板状のサセプタ本体と、前記サセプタ本体を鉛直方向から着脱自在に載置する凹部を有し、前記回転軸の先端部が下方から貫通可能な貫通孔が中央に形成されたベースプレートとを備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ウェハの偏心回転を抑制し、均熱性を向上でき、サセプタ本体の脱着が容易で、且つ製造コストも嵩むことのないサセプタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態に係るサセプタの構成例を示す平面図である。
【図２】図１の平面図のＡ−Ａ線断面図（ａ）およびそのＢ部拡大図（ｂ）である。
【図３】実施の形態に係るサセプタの構成例において回転軸を外した状態を示す平面図である。
【図４】従来技術に係るサセプタの例を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下において、本発明の実施形態に係るサセプタについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００２０】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法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。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。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ことは勿論である。
【００２１】
［実施形態の概要］
実施形態に係るサセプタは、鉛直方向に延設される回転軸と、ウェハが載置されるウェハ載置部を有し、下面中央に前記回転軸の先端部が係合する係合部が形成された板状のサセプタ本体と、前記サセプタ本体を鉛直方向から着脱自在に載置する凹部を有し、前記回転軸の先端部が下方から貫通可能な貫通孔が中央に形成されたベースプレートとを備える。これにより、サセプタ本体の非偏心回転を行うことができる。
【００２２】
［実施の形態］
（サセプタの構成）
以下において、実施の形態に係るサセプタの構成について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
ここで、図１は実施の形態に係るサセプタ１００の構成例を示す平面図、図２は図１の平面図のＡ−Ａ線断面図（ａ）およびそのＢ部拡大図（ｂ）である。また、図３は実施の形態に係るサセプタ１００の構成例において回転軸を外した状態を示す平面図である。
【００２４】
図１および図２に示すように、実施の形態に係るサセプタ１００は、サセプタ本体１０１と、サセプタ本体１０１を載置するベースプレート１０２と、サセプタ本体１０１を回転させる回転軸１０３とから構成されている。
【００２５】
図１に示す構成例では、サセプタ本体１０１は、ウェハ（図示せず）が載置される６つのウェハ載置部（ウェハポケット）１２１ａ〜１２１ｆを有している。なお、ウェハ載置部１２１の設置数は、ウェハの大きさや用途等に応じて任意の数とすることができる。
【００２６】
また、サセプタ本体１０１の下面中央には、回転軸１０３の先端部１０３ａが係合する係合部１０１ａが形成されている。
【００２７】
ベースプレート１０２は、サセプタ本体１０１を鉛直方向から着脱自在に載置する凹部１０２ａを有している。また、ベースプレート１０２の中央には、回転軸１０３の先端部１０３ａが下方から貫通可能な貫通孔１０２ｂが形成されている。
【００２８】
なお、サセプタ本体１０１およびベースプレート１０２は、高純度の炭化ケイ素等の焼結体などで構成される。
【００２９】
回転軸１０３は、モリブデン鋼等で構成され、鉛直方向に延設される。なお、回転軸１０３は図示しない駆動装置に接続され、所定の回転速度で回転されるようになっている。
【００３０】
また、図１および図２に示すように、実施の形態に係るサセプタ１００において、回転軸１０３の先端部１０３ａおよびベースプレート１０２の貫通孔１０２ｂは、下方から上方に向けて先細りのテーパ形状を有している。
【００３１】
なお、図２（ｂ）に示すように、本実施の形態における回転軸１０３の先端部１０３ａの詳細構造は、先細りのテーパ形状部１０３ａの上方に円柱部１０３ｂを有し、当該円柱部１０３ｂの上方にさらに先細りのテーパ形状部１０３ｃが形成された構造となっている。
【００３２】
また、図２（ｂ）に示すように、本実施の形態におけるベースプレート１０２の貫通孔１０２ｂの詳細構造は、先細りのテーパ形状の内壁１０２ｂの上方に、内壁１０２ｂより大きな径を有する筒状の内壁１０２ｃが形成されている。
【００３３】
そして、図２に示すように、回転軸１０３が下方からベースプレート１０２の貫通孔１０２ｂに差し込まれ、回転軸１０３の先端部１０３ａがベースプレート１０２の貫通孔１０２ｂを経て、サセプタ本体１０１の係合部１０１ａに係合された状態において、サセプタ本体１０１はベースプレート１０２の凹部１０２ａから所定の間隙Ｃを挟んで離間され、サセプタ本体１０１を回転軸１０３の先端部１０３ａのみで支持するように構成されている。
【００３４】
より具体的には、図２（ｂ）に示す構成例では、回転軸１０３の先端部１０３ａのテーパ形状部がベースプレート１０２の貫通孔１０２ｂのテーパ形状の内壁と係合した状態において、回転軸１０３の先端部１０３ａの最上部のテーパ形状部１０３ｃがサセプタ本体１０１を持ち上げて、ベースプレート１０２の凹部１０２ａから所定の間隙Ｃを挟んだ状態で係合部１０１ａと係合するように、円柱部１０３ｂの高さが選定されている。
【００３５】
また、図３に示すように、ベースプレート１０２を矢印Ｅ方向に移動させて、回転軸１０３の先端部１０３ａとサセプタ本体１０１の係合部１０１ａおよびベースプレート１０２の貫通孔１０２ｂとの係合状態を解除すると、サセプタ本体１０１はベースプレート１０２の凹部１０２ａに保持された状態に戻るようになっている。
【００３６】
（作用及び効果）
以上述べた本実施の形態に係るサセプタ１００によれば、成膜時における加工性と、搬送性を両立させることができる。
【００３７】
即ち、図２に示すように、回転軸１０３が下方からベースプレート１０２の貫通孔１０２ｂに差し込まれ、回転軸１０３の先端部１０３ａがベースプレート１０２の貫通孔１０２ｂを経て、サセプタ本体１０１の係合部１０１ａに係合された状態で回転軸１０３およびサセプタ本体１０１がＤ１、Ｄ２方向に回転される。
【００３８】
この際に、サセプタ本体１０１はベースプレート１０２の凹部１０２ａから所定の間隙Ｃを挟んで離間され、サセプタ本体１０１を回転軸１０３の先端部１０３ａのみで支持された状態で回転されるので、ベースプレート１０２の凹部１０２ａによってサセプタ本体１０１を保持した状態で回転させる場合に比して、偏心回転を抑制することができる。
【００３９】
また、サセプタ本体１０１とベースプレート１０２の重心位置が異なる場合に、回転時において両部材が擦れ合う自体を回避することができる。
【００４０】
これにより、サセプタ本体１０１のウェハ載置部１２１ａ〜１２１ｆに載置されるウェハの回転精度を高めることができ、成膜品質を向上させることができる。
【００４１】
また、回転時において、サセプタ本体１０１は回転軸１０３の先端部１０３ａで支持されるため、従来のように回転時におけるベースプレート１０２の凹部１０２ａとサセプタ本体１０１との嵌め合い公差の精度が不要となり、製造コストを低廉化することができる。
【００４２】
また、サセプタ本体１０１は、回転時において回転軸１０３の先端部１０３ａのみで支持され、ベースプレート１０２から離間されているため、熱伝導の均等性に優れ、ウェハの均熱性を向上させ、成膜品質を向上させることができる。
【００４３】
また、ベースプレート１０２に筒状の内壁１０２ｃが形成されているので、ベースプレート１０２の凹部１０２ａにサセプタ本体１０１が接触している状態においても、筒状の内壁１０２ｃの上端部に空間が生じる。そのため、ベースプレート１０２の凹部１０２ａからサセプタ本体１０１を外す際に、真空密着によって脱着し難い状態を解消することができる。
【００４４】
また、図３に示すように、回転軸１０３の先端部１０３ａとサセプタ本体１０１の係合部１０１ａおよびベースプレート１０２の貫通孔１０２ｂとの係合状態を解除すると、サセプタ本体１０１はベースプレート１０２の凹部１０２ａによって保持される状態に戻り、搬送時における左右の揺れを抑制することができる。
【００４５】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
１００…サセプタ、１０１…サセプタ本体、１０１ａ…係合部、１０２…ベースプレート、１０２ａ…凹部、１０２ｂ…貫通孔、１０２ｃ…筒状の内壁、１０３…回転軸、１０３ａ…先端部、１２１ａ〜１２１ｆ…ウェハ載置部、Ｗ…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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