(57)【要約】【課題】基板保持部品の交換に掛かるコストの削減を実現できると共に半導体製造のスループットを向上させることができるサセプタ及びこれを用いた半導体製造装置を提供する。【解決手段】基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置に用いられるサセプタにおいて、基板を支えるツメ部品が着脱自在に設けられるものである。【選択図】図１
2013098484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて前記基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置に用いられるサセプタにおいて、
前記基板を支えるツメ部品が着脱自在に設けられることを特徴とするサセプタ。
【請求項２】
基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて前記基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置に用いられるサセプタにおいて、
サセプタ本体と前記サセプタ本体に載置され前記基板を保持するための基板保持部品とを備え、
前記基板保持部品は、基板保持部品本体と前記基板保持部品本体に対して連結部材で着脱自在に取り付けられ前記基板を支えるツメ部品とを有することを特徴とするサセプタ。
【請求項３】
前記サセプタ本体が公転すると共に前記基板保持部品がサセプタ本体とは別に自転する自公転式であり、前記基板保持部品を自転させるための自転機構が前記基板保持部品本体に設けられる請求項２に記載のサセプタ。
【請求項４】
基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて前記基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置において、
前記基板を支えるツメ部品が着脱自在に設けられたサセプタを備えることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて前記基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置において、
サセプタ本体と前記サセプタ本体に載置され前記基板を保持するための基板保持部品とを有するサセプタを備え、
前記基板保持部品は、基板保持部品本体と前記基板保持部品本体に対して連結部材で着脱自在に取り付けられ前記基板を支えるツメ部品とを有することを特徴とする半導体製造装置。
【請求項６】
前記サセプタ本体が公転すると共に前記基板保持部品がサセプタ本体とは別に自転する自公転式であり、前記基板保持部品を自転させるための自転機構が前記基板保持部品本体に設けられる請求項５に記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェースダウン型の半導体製造装置に用いられるサセプタ及びこれを用いた半導体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置は、気相成長中のデポ（生成物が堆積したもの）が基板の表面に付き難く、半導体の製造に際して良く採用されている構造である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この半導体製造装置では、基板の表面を反応ガス中に曝すために、基板はサセプタ本体に載置された基板保持部品によって保持される。また、図３に示すように、気相成長の際にサセプタ本体３１が公転すると、基板保持部品３２のギヤ構造３３が固定された自転発生部品３４のギヤ構造３５に噛み合い、基板保持部品３２がサセプタ本体３１とは別に自転する自公転式のサセプタ３０が用いられることもある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４４７５８号公報
【特許文献２】特許第４５３７５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図４に示すように、基板保持部品３２は、半導体膜３６の気相成長領域を稼ぐために、基板３７の外周を細いツメ部３８のみによって支えるが、基板保持部品３２が窒化硼素（ＢＮ）のような機械的に加工しやすいが脆い材質からなる場合には、細いツメ部３８が欠けて基板３７を載置することができなくなり、ツメ部３８が欠ける毎に基板保持部品３２を交換するためのコストが掛かる。
【０００６】
特に、図３で示した自公転式のサセプタ３０を用いる場合には、基板保持部品３２が自転のための複雑なギヤ構造３３を有しているため、基板保持部品３２自体のコストが高く、基板保持部品３２の交換に掛かるコストが増大してしまう。
【０００７】
また、基板保持部品３２の底部３９は、基板３７の表面と共に反応ガス中に曝されて生成物が付着するため、この生成物がある程度堆積すると、この生成物を蒸発させて取り除くためのベーク処理を行う必要があり、それが連続的な半導体製造を妨げ、スループットを落としている。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、基板保持部品の交換に掛かるコストの削減を実現できると共に半導体製造のスループットを向上させることができるサセプタ及びこれを用いた半導体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために創案された本発明は、基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて前記基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置に用いられるサセプタにおいて、前記基板を支えるツメ部品が着脱自在に設けられるサセプタである。
【００１０】
また本発明は、基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて前記基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置に用いられるサセプタにおいて、サセプタ本体と前記サセプタ本体に載置され前記基板を保持するための基板保持部品とを備え、前記基板保持部品は、基板保持部品本体と前記基板保持部品本体に対して連結部材で着脱自在に取り付けられ前記基板を支えるツメ部品とを有するサセプタである。
【００１１】
前記サセプタ本体が公転すると共に前記基板保持部品がサセプタ本体とは別に自転する自公転式であり、前記基板保持部品を自転させるための自転機構が前記基板保持部品本体に設けられると良い。
【００１２】
また本発明は、基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて前記基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置において、前記基板を支えるツメ部品が着脱自在に設けられたサセプタを備える半導体製造装置である。
【００１３】
また本発明は、基板の表面をその下方の反応ガス流路に臨ませて前記基板の表面に半導体膜を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置において、サセプタ本体と前記サセプタ本体に載置され前記基板を保持するための基板保持部品とを有するサセプタを備え、前記基板保持部品は、基板保持部品本体と前記基板保持部品本体に対して連結部材で着脱自在に取り付けられ前記基板を支えるツメ部品とを有する半導体製造装置である。
【００１４】
前記サセプタ本体が公転すると共に前記基板保持部品がサセプタ本体とは別に自転する自公転式であり、前記基板保持部品を自転させるための自転機構が前記基板保持部品本体に設けられると良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板保持部品の交換に掛かるコストの削減を実現できると共に半導体製造のスループットを向上させることができるサセプタ及びこれを用いた半導体製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るサセプタを示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体製造装置を示す断面図である。
【図３】自公転式のサセプタを示す上面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
図１，２に示すように、本実施の形態に係るサセプタ１０は、基板１１の表面をその下方の反応ガス流路１２に臨ませて基板１１の表面に半導体膜１３を気相成長させるフェースダウン型の半導体製造装置２０に用いられるものであり、基板１１を支えるツメ部品１４が着脱自在に設けられることを特徴とする。
【００１９】
より具体的には、サセプタ１０は、円盤状のサセプタ本体１５とサセプタ本体１５に載置され基板１１を保持するための基板保持部品１６とを備える。サセプタ本体１５は、円周状に配置され基板保持部品１６を載置するための穴１７を有する。基板保持部品１６は、基板保持部品本体１８と基板保持部品本体１８に対して連結部材１９で着脱自在に取り付けられ基板１１を支えるツメ部品１４とを有する。連結部材１９は例えばネジからなり、ツメ部品１４の底部に設けられたネジ穴に差し込むことにより、基板保持部品本体１８とツメ部品１４とを簡便に接続できるような構造となっている。基板保持部品本体１８は、サセプタ本体１５の穴１７の外周部分にボールベアリング２１を介して載置される。基板保持部品本体１８とツメ部品１４とで形成される段差部２２には、基板１１の面内に亘って均一に熱を伝達するための均熱板２３が設けられる。
【００２０】
図３で説明したサセプタ３０と同じように、サセプタ１０もサセプタ本体１５が公転すると共に基板保持部品１６がサセプタ本体１５とは別に自転する自公転式であり、基板保持部品１６を自転させるための自転機構（例えば、ギヤ構造）２４が基板保持部品本体１８に設けられる。
【００２１】
これら基板保持部品本体１８、ツメ部品１４、及び連結部材１９を構成する材料としては、炭素（Ｃ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化硼素（ＢＮ）、熱分解窒化硼素（ＰＢＮ）、石英（ＳｉＯ2）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などが挙げられる。
【００２２】
基板保持部品本体１８、ツメ部品１４、及び連結部材１９は、それぞれ同種材料で構成されても良く、異種材料で構成されても良い。しかしながら、自転機構２４が設けられることやボールベアリング２１が接することなどを考慮すると、基板保持部品本体１８は機械的な駆動に強い材料（金属など）からなることが好ましい。また、基板１１と共に反応ガス中に曝されて生成物が付着することを考慮すると、ツメ部品１４は反応ガスに応じた生成物が堆積しにくい材料からなることが好ましい。このように基板保持部品本体１８、ツメ部品１４、及び連結部材１９を構成する材料を適宜選択することで、半導体製造の歩留まりを向上させることが可能である。
【００２３】
以上説明したサセプタ１０によれば、基板保持部品本体１８とツメ部品１４とが別体であるため、ツメ部品１４が欠けた場合でも基板保持部品１６の全体を交換する必要はなく、自転機構２４を有する高価な基板保持部品本体１８を残して低価なツメ部品１４だけを交換すれば良い。そのため、基板保持部品の交換に掛かるコストの削減を実現できる。
【００２４】
また、半導体製造によって基板１１の表面と共に反応ガス中に曝されるツメ部品１４の底部に生成物が堆積し、ベーク処理が必要になった場合にも、ツメ部品１４を交換すれば良い。そのため、ベーク処理に掛かる時間を節約し、半導体製造のスループットを向上させることができる。
【００２５】
このサセプタ１０を用いたフェースダウン型の半導体製造装置２０は、サセプタ１０の他に、サセプタ１０をその中心軸廻りに回転させる回転機構２５と、サセプタ１０の上側に設けられたヒータ２６と、サセプタ１０の下側に反応ガス流路１２を形成する反応管２７と、反応管２７を支持する反応管ステージ２８と、これらを収容する反応炉２９とを備える。
【００２６】
サセプタ１０は、反応管２７の上部壁４１に形成されたサセプタ用の開口４２に、基板１１の表面が反応ガス流路１２に臨むように設けられる。反応管２７は、反応炉２９内を水平方向に直線的に横断している。反応管２７の一端（図１では左側）には、反応ガスを供給するための導入口４３が形成され、他端（図１では右側）には、反応ガスを排出する排出口４４が形成される。
【００２７】
この半導体製造装置２０では、サセプタ１０に同心円上に複数の基板１１をセットし、回転機構２５でサセプタ１０を公転させたところに、原料供給系より反応管２７を介して基板１１の表面に反応ガスを供給し、反応ガスをヒータ２６で熱分解し、複数の基板１１の表面に半導体膜１３を気相成長させる。
【００２８】
以上説明した半導体製造装置２０によれば、基板保持部品の交換に掛かるコストの削減を実現できると共に半導体製造のスループットを向上させることができるサセプタ１０を用いているため、低コストで半導体製造を行うことができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０  サセプタ
１１  基板
１２  反応ガス流路
１３  半導体膜
１４  ツメ部品
１５  サセプタ本体
１６  基板保持部品
１７  穴
１８  基板保持部品本体
１９  連結部材
２０  半導体製造装置
２１  ボールベアリング
２２  段差部
２３  均熱板
２４  自転機構
２５  回転機構
２６  ヒータ
２７  反応管
２８  反応管ステージ
２９  反応炉
４１  上部壁
４２  開口
４３  導入口
４４  排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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