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公開番号2024085308
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-26
出願番号2022199773
出願日2022-12-14
発明の名称サセプタ
出願人クアーズテック合同会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/683 20060101AFI20240619BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】サセプタのウエハを載置するポケット部に傾斜を設けるとともにウエハを位置ずれさせることなく保持し、半導体ウエハに傷等の損傷なく、均一なエピタキシャル膜を成膜することができるサセプタを提供する。
【解決手段】基体2の上面に径方向外側に向かって下方に傾斜した複数のポケット部1と、前記ポケット部の内壁に形成され、半導体ウエハWの外周部を支持する複数の突起部3と、を有し、前記複数の突起部は、傾斜する前記ポケット部の下部側に配置されている。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
基体の上面に径方向外側に向かって下方に傾斜した複数のポケット部と、
前記ポケット部の内壁に形成され、半導体ウエハの外周部を支持する複数の突起部と、を有し、
前記複数の突起部は、傾斜する前記ポケット部の下部側に配置されていることを特徴とするサセプタ。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
前記ポケット部に形成された突起部は、前記基体の中心と前記ポケット部の中心を結んだ線を境に左右対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載されたサセプタ。
【請求項３】
前記ポケット部に形成された突起部の数は、２個乃至６個であることを特徴とする請求項１に記載されたサセプタ。
【請求項４】
前記突起部の幅寸法ｃは、前記ポケット部の直径ａ、半導体ウエハの直径ｂに対して、（ａ－ｂ）／４＜ｃ＜（ａ－ｂ）／２の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載されたサセプタ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板上に均一な半導体エピタキシャル膜を形成することができるサセプタに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の微細化に伴い、ウエハ表面の結晶欠陥の低減が求められている。この要求に応えるために、ウエハの表面およびその近傍に、結晶欠陥を高度に制御したエピタキシャル膜を成膜する技術が求められる。
【０００３】
エピタキシャルウエハは、図９に示すような気相エピタキシャル成長装置５０を用いて、サセプタ５２上に載せたシリコンウエハＷの表面にエピタキシャル膜ＥＰを気相成長させることによって製造される。シリコンウエハＷは、サセプタ上面の中央部に形成された円形凹部（ポケット部と呼ぶ）に載せる。ポケット部は、円形の底壁とこれを取り囲む側壁とから構成され、底壁は平坦、または若干湾曲した形状を有し、側壁はサセプタの上面を所定の深さまで直角に切り込んで形成されている。そして、回転軸５４を中心としてサセプタ５２およびシリコンウエハＷを所定方向に回転させ、チャンバ５１の外側（図示せず）よりシリコンウエハＷを加熱しつつ、反応ガス供給管５５から排気管５６へと水平に反応ガスＧを供給する。このようにして、シリコンウエハＷの表面上にエピタキシャル膜ＥＰが気相成長する。
【０００４】
従来から、ウエハ表面に形成されるエピタキシャル膜の膜厚を均一にし、かつ、結晶欠陥を低減するため、サセプタについて、種々の提案がなされている。
特許文献１では、有機金属気相成長法により加熱された基板上に半導体結晶をエピタキシャル成長させる半導体気相成長装置において、図１０に示すように、回転する板状のサセプタ２０に、複数の基板Ｗを周方向に配置し、かつ、サセプタ２０中心を下方に膨らませて基板Ｗの結晶成長面を、原料ガスＧの流れ方向に対してθ＝５°傾けることが記載されている。
【０００５】
しかしながら、基板を原料ガスの流れ方向に対して５°傾斜させると、サセプタ中心の成長速度がサセプタ外周部よりも大きくなり、均一なエピタキシャル膜を製造することが困難となる。また、ウエハを載せるポケット部が傾斜しているのに対して、サセプタ底面が水平であるために、サセプタの厚さが一定でなく、熱伝導が不均一となり、均一なエピタキシャル膜を製造することが困難である。
【０００６】
また、特許文献１の技術においてもなお、ウエハの結晶方位に起因する、エピタキシャルウエハの外周部の膜厚のばらつきにより、エピタキシャルウエハの外周部の領域を、半導体素子に使用することができないという課題があった。
【０００７】
このような課題に対し、特許文献２には、サセプタのウエハを載せるポケット部に傾斜を設けてウエハの結晶成長面を原料ガスの流れ方向に対して傾けることにより、サセプタ外周部および中心部におけるウエハのエピタキシャル膜の成長速度が同一となるように調節し、均一なエピタキシャル膜を製造しうるサセプタが開示されている。
具体的には、図１１に示すように、回転する板状のサセプタ３０の上面に周方向に、複数の半導体ウエハＷを配置するためのポケット部３１を有し、水平方向に対する各ポケット部３１の傾斜角θが２．５°以上３．５°以下であり、かつ、サセプタ３０の底面と上面とが平行である構成となされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００４－２０７５４５号公報
特開２０２２－１５９９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に開示されるように、回転する板状のサセプタの上面に周方向に、複数の半導体ウエハを配置するためのポケット部を設け、水平方向に対する各ポケット部の傾斜角を２．５°以上３．５°以下とし、かつ、サセプタの底面と上面とを平行とすることにより、均一なエピタキシャル膜を形成することができる。
【００１０】
しかしながら、特許文献２に開示されるサセプタにあっては、半導体ウエハを配置するポケット部が水平方向に対し傾斜しているため、サセプタの回転で発生する遠心力により、半導体ウエハが滑って位置ずれし、エピタキシャル膜の厚さにばらつきが生じるという課題があった。
（【００１１】以降は省略されています）

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