特許 6965861 気相成長装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6965861

(24)【登録日】2021年10月25日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】気相成長装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/205 20060101AFI20211028BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/205

   H01L21/68 N

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-183689(P2018-183689)

(22)【出願日】2018年9月28日

(65)【公開番号】特開2020-53627(P2020-53627A)

(43)【公開日】2020年4月2日

【審査請求日】2020年8月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000190149

【氏名又は名称】信越半導体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131048

【弁理士】

【氏名又は名称】張川 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100174377

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 健吾

(74)【代理人】

【識別番号】100215038

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 友子

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 翔平

【審査官】 鈴木 聡一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−０６３８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３８７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０６４１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０４７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０２４５９７８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／４６１

Ｈ０１Ｌ ２１／６７−２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

気相成長の際に半導体基板を支持するサセプタと、
前記サセプタを貫通して上下方向に延びるように設けられて、搬送ロボットにより前記サセプタの上方領域に搬送された半導体基板を前記サセプタへ移動させる際に該半導体基板の裏面を一時的に支持する３つ以上のリフトピンと、
前記リフトピンを昇降させるため下から前記リフトピンを支持する支持部とを備え、
全ての前記リフトピンは互いに同じ長さであり、
前記支持部は、
鉛直方向に延びた支柱と、
前記リフトピンの個数分設けられ、前記支柱から延びて上端面で前記リフトピンの下端を支持するアームとを備え、
一部の前記リフトピンを支持する前記アームの前記上端面が、他の前記リフトピンを支持する前記アームの前記上端面よりも高い位置に設定されており、
前記リフトピンは、半導体基板を傾斜させた状態で支持し、その状態から前記半導体基板を前記サセプタ上に置く際には、前記半導体基板の、傾斜した直径方向における低位置側のエッジから高位置側のエッジに向けて徐々に前記半導体基板を前記サセプタに接触させることを特徴とする気相成長装置。

【請求項2】

前記リフトピンが前記半導体基板を前記傾斜させた状態に支持するまで前記支柱を上昇動作させ、その後、前記半導体基板が前記サセプタ上に載置されるまで前記支柱を下降動作させるアクチュエータを備える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】

前記傾斜させた状態での半導体基板の水平面に対する傾斜角度が０．１°以上、１０°未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載の気相成長装置。

【請求項4】

前記傾斜させた状態での半導体基板の水平面に対する傾斜角度が０．１°以上、１°未満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】

全ての前記リフトピンが前記サセプタの中心から互いに等距離に設けられた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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体基板の表面に薄膜を気相成長させてエピタキシャルウェーハを得る装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、コンピュータに備わるメモリ及び演算素子、並びに、デジタルカメラ及びビデオに備わる撮像素子等の様々な半導体デバイスがシリコン基板を用いて作製されている。特に先端向けの半導体デバイスを作製する場合には、シリコン基板の表面に気相成長でシリコン層を堆積させたシリコンエピタキシャルウェーハが用いられる。

【0003】

このようなエピタキシャルウェーハは、例えば、トリクロロシラン（ＴＣＳ）等の原料を１１００℃以上の高温で気相反応させ、シリコン基板の表面にシリコンエピタキシャル層を気相成長して作製される。作製されたエピタキシャルウェーハをもとに半導体デバイスが作製されるため、エピタキシャルウェーハのエピタキシャル層における膜厚と抵抗率は、半導体デバイスの特性に大きな影響を与える。それ故、半導体デバイスに用いるエピタキシャルウェーハにおいては、エピタキシャル層の膜厚と抵抗率がウェーハの面内方向において均一となる高品質なエピタキシャルウェーハが求められる。

【0004】

高品質なエピタキシャル層を成長する装置として、１枚の半導体基板（以下、単に基板という場合がある）毎に基板の表面にエピタキシャル層を成長する枚葉式の気相成長装置が知られる。このような気相成長装置においては、例えば、石英製のブレードに基板を載置した状態で基板を搬送する搬送ロボットが用いられ、搬送ロボットにより基板が反応容器内に搬送される。反応容器内に搬送された基板は、例えば、リフトピンで搬送ロボットのブレード上からサセプタに向けて搬送され、基板はサセプタ上に載置される。

【0005】

基板が載置されるサセプタには、基板より直径が大きい円盤状にサセプタの表面が窪んだザグリ部が形成され、ザグリ部の内側に基板が載置される。ザグリ部に載置される基板は、基板とザグリ部の中心を一致させ、基板とザグリ部との間に環状の隙間ができるように載置することが望ましい。しかし、基板とサセプタが接触する際には、両者の隙間にガスが存在するため、サセプタ上で基板が横滑りすることがある。この場合、基板の中心がザグリ部の中心からずれた状態で基板がザグリ部に載置され、基板とザグリ部との間に幅が不均一な環状の隙間が形成される。この状態で基板にエピタキシャル層を成長すると、基板に供給される原料ガス等の流れが隙間に起因して基板の周方向で不均一となる。その結果、成長させるエピタキシャル層の外周部で膜厚が不均一となり、膜厚の均一性が悪化する。

【0006】

ここで、特許文献１には、液晶ディスプレイやフラットパネルの製造に利用される、ガラス素材またはポリマー素材から構成される大面積基板と、これを支持する基板支持体との間からガスを追い出す技術が開示されている。特許文献１の技術では、大面積基板を基板支持体に移送する際に大面積基板の裏面を支持する第１セットのリフトピンと、第１セットのリフトピンよりも基板の内側を支持する第２セットのリフトピンとを設ける。そして、第１セットのリフトピンの長さや突出量を第２セットのリフトピンのそれよりも大きくすることで、大面積基板の断面形状を弓状に曲がった形状に制御し、大面積基板の中心から外縁にかけて徐々に基板支持体に接触させる。このように、特許文献３の技術では、基板のたわみを利用して、基板と基板支持体との間のガスを追い出している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００６−４９８６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、特許文献１の技術は、たわみの少ない半導体基板のサセプタへの移送に適用する必要はない。

【0009】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、半導体基板がサセプタ上で横滑りするの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及び発明の効果】

【0010】

上記課題を解決するため、本発明の気相成長装置は、
気相成長の際に半導体基板を支持するサセプタと、
前記サセプタを貫通して上下方向に延びるように設けられて、搬送ロボットにより前記サセプタの上方領域に搬送された半導体基板を前記サセプタへ移動させる際に該半導体基板の裏面を一時的に支持する３つ以上のリフトピンと、
前記リフトピンを昇降させるため下から前記リフトピンを支持する支持部とを備え、
全ての前記リフトピンは互いに同じ長さであり、
前記支持部は、
鉛直方向に延びた支柱と、
前記リフトピンの個数分設けられ、前記支柱から延びて上端面で前記リフトピンの下端を支持するアームとを備え、
一部の前記リフトピンを支持する前記アームの前記上端面が、他の前記リフトピンを支持する前記アームの前記上端面よりも高い位置に設定されており、
前記リフトピンは、半導体基板を傾斜させた状態で支持し、その状態から前記半導体基板を前記サセプタ上に置く際には、前記半導体基板の、傾斜した直径方向における低位置側のエッジから高位置側のエッジに向けて徐々に前記半導体基板を前記サセプタに接触させることを特徴とする。

【0011】

これによれば、半導体基板はリフトピンによって傾斜した状態からサセプタ上に置かれるので、半導体基板とサセプタとが接触する際に、両者の間にあるガスが隙間の大きいエッジ側から抜ける。これにより、半導体基板がサセプタ上で横滑りするのを抑制できる。また、半導体基板のたわみではなく、傾斜を利用してガスを逃がすので、半導体基板の性質（直径、厚み、組成など）に依存せずに半導体基板の横滑りを抑制できる。なお、「半導体基板を傾斜させた状態」とは、半導体基板のたわみが無いと仮定した場合に半導体基板の全体が一定角度（同一角度）で傾斜している状態を意味し、半導体基板がたわむことで部分的に傾斜した状態（つまりたわんだ状態）とは異なる。

【0014】

また、本発明の気相成長装置において、傾斜させた状態での半導体基板の水平面に対する傾斜角度が０．１°以上、１０°未満であるのが望ましい。半導体基板の傾斜角度を０．１°より小さくすると、半導体基板とサセプタとの間のガス抜き効果が小さい。傾斜角度を１０°以上とすると、半導体基板がリフトピン上で滑ってしまい、リフトピンから滑り落ちてしまうおそれがある。半導体基板のリフトピン上での滑りを確実に防ぐためには、傾斜角度は１°未満とするのがより望ましい。

【0015】

また、本発明の気相成長装置において、全てのリフトピンがサセプタの中心から互いに等距離に設けられたとしてもよい。特許文献３のようにサセプタ（基板支持体）の中心からの距離が異なる複数セットのリフトピンを設けると装置構成が複雑になってしまう。サセプタの中心からの距離が等しいリフトピンのみを設けることで装置構成が複雑になってしまうのを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態の気相成長装置を側方から見た断面図であって、長さの異なるリフトピンで半導体基板を傾斜させて支持した状態の図である。

【図2】変形例の気相成長装置を側方から見た断面図であって、高さの異なるリフトピン支持パーツのアームによって同一長さの各リフトピンを支持し、これらリフトピンで半導体基板を傾斜させて支持した状態の図である。

【図3】比較例の気相成長装置を側方から見た断面図であって、リフトピンで半導体基板を水平に支持した状態の図である。

【図4】別の比較例の気相成長装置を側方から見た断面図であって、サセプタにガス逃げ用の貫通孔が形成されるとともに、リフトピンで半導体基板を水平に支持した状態の図である。

【図5】実施例におけるサセプタの中心からの基板の相対位置のばらつきを示すグラフである。

【図6】比較例におけるサセプタの中心からの基板の相対位置のばらつきを示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。先ず、図１を参照して、本発明に係る気相成長装置の好適な一例としての、本実施形態の枚葉式の気相成長装置１について説明する。

【0020】

気相成長装置１は、シリコン基板等の半導体基板Ｗ（以下、基板という場合がある）の主表面にシリコン単結晶膜等の薄膜を気相成長させて、シリコンエピタキシャルウェーハ等のエピタキシャルウェーハを製造する装置である。なお、基板Ｗは例えば直径３００ｍｍ以下の円盤状の半導体基板であるが、直径３００ｍｍより大きい基板であってもよい。

【0021】

気相成長装置１は、サセプタ３と、該サセプタ３が内部に配される反応容器１１と、サセプタ３を支持するサセプタ支持パーツ４と、該サセプタ支持パーツ４を支持して回転駆動及び昇降動作させるアクチュエータ６ａと、サセプタ３を表裏に貫通するとともに該サセプタ３に対し昇降動作可能に設けられ、基板Ｗを支持した状態で昇降動作するのに伴わせて該基板Ｗをサセプタ３上に着脱するためのリフトピン５と、該リフトピン５を下から支持するリフトピン支持パーツ７と、該リフトピン支持パーツ７を支持して回転駆動及び昇降動作させるアクチュエータ６ｂと、気相成長の際に基板Ｗを成長温度に加熱するための上部加熱装置１４ａ及び下部加熱装置１４ｂ（具体的には、例えばハロゲンランプ）と、原料ガス（具体的には、例えばトリクロロシラン）およびキャリアガス（具体的には、例えば水素）を含む気相成長用ガスを反応容器１１内のサセプタ３上側の領域に導入して該サセプタ３上の基板Ｗの主表面上に供給する気相成長用ガス導入管１５と、気相成長用ガス導入管１５と反応容器１１に対し反対側に設けられ該反応容器１１からガス（気相成長用ガスおよびパージガス）を排気する排気管１６とを備えて概略構成されている。なお、ガス導入管１５は、反応容器１１の水平方向における一端側に位置して、気相成長用のガスを水平方向に導入する。排気管１６は、反応容器１１の水平方向における、ガス導入管１５の反対側に位置する。また、気相成長装置１は、反応容器１１内に基板Ｗを搬入する搬送ロボット（図示外）を備える。

【0022】

サセプタ３は気相成長の際に基板Ｗを支持するものであり、例えば炭化珪素で被覆されたグラファイトにより構成されている。サセプタ３は、例えば略円盤状に構成されており、表面及び裏面が水平となるように設けられる。サセプタ３の表面及び裏面は平坦面となっている。また、サセプタ３には、表裏を貫通するリフトピン挿入用の貫通孔３ａが、リフトピン５の個数分（３つ以上）形成されている。各貫通孔３ａは、サセプタ３の中心Ｏから等距離となる位置に形成されるとともに、中心Ｏに対する円周方向において等間隔に形成されている。つまり、例えば貫通孔３ａの個数が３つとすると、３つの貫通孔３ａは、中心Ｏに対する円周方向において１２０°間隔で形成されている。また、各貫通孔３ａの、サセプタ３の表面からの一部区間は、サセプタ３の裏面に近づくにしたがって次第に径が小さくなるテーパー孔部として形成され、残りの区間が、径が変化しない一定径孔部として形成されている。

【0023】

また、図１の例では、サセプタ３の表面に、基板Ｗを載置するためのザグリ部が形成されていないが、ザグリ部が形成されていてもよい。また、サセプタ３上に基板Ｗが載置されたときには、貫通孔３ａに対向する部分を除いて基板Ｗの裏面の全体がサセプタ３の表面に接触する。

【0024】

サセプタ支持パーツ４は、鉛直方向（上下方向）に延びた支柱４ａと、支柱４ａの上部から斜め上方に延びた３つ以上のアーム４ｂと、各アーム４ｂの先端を構成し、サセプタ３の裏面に接続された接続部４ｃとを備えている。各アーム４ｂにはリフトピン挿入用の貫通孔４ｄが形成されている。支柱４ａの軸線Ｌ上にサセプタ３の中心Ｏが位置している。

【0025】

アクチュエータ６ａは、支柱４ａの下部を支持して、基板Ｗに薄膜を気相成長させる際には支柱４ａをその軸線Ｌ回りに回転させる。アクチュエータ６ａは、サセプタ３に対して基板Ｗを着脱する際には支柱４ａを軸線Ｌの方向に移動させる。

【0026】

リフトピン５は３つ以上設けられる。各リフトピン５は、サセプタ３の貫通孔３ａ及びアーム４ｂの貫通孔４ｄに挿入されて、鉛直方向（上下方向）に延びている。また、各リフトピン５は、サセプタ３の中心Ｏ（言い換えると、サセプタ３の回転軸線Ｌ）から等距離となる位置に設けられるとともに、中心Ｏに対する円周方向において等間隔となる位置に設けられている。

【0027】

リフトピン５は、丸棒状の部分と、該部分の上端において上方にいくにしたがって次第に径が大きくなるテーパー部５ｃとを備えて構成されている。サセプタ３に対してリフトピン５が下降した状態にあるときには、このテーパー部５ｃが、貫通孔３ａのテーパー孔部に収まることで、リフトピン５の上端面がサセプタ３の表面に対して若干引っ込んだ位置となるとともに、リフトピン５がサセプタ３の下側に外れないようになっている。また、リフトピン５の下端はリフトピン支持パーツ７の先端部７ｃに固定されていなくてもよいし、固定されていてもよい。

【0028】

さらに、各リフトピン５は、基板Ｗをリフトピン５に載せた際に、基板Ｗが水平面に対して傾斜し、かつ、リフトピン５から滑り落ちないように、リフトピン５間で長さが異なっている。基板Ｗをリフトピン５に載せた際の基板Ｗの水平面に対する傾斜角度は、基板Ｗがリフトピン５から滑り落ちないようにすることと、基板Ｗとサセプタ３との隙間のガス抜き効果とを考慮すると、０．１°以上、１０°未満であることが望ましく、より望ましくは０．１°以上、１°未満である。この傾斜角度を満たすように各リフトピン５の長さが設定されている。

【0029】

より具体的には、例えば、図１のように側面視で見てリフトピン５の配置領域をサセプタ３の回転軸線Ｌを境界に２つの領域に分けたときに、一方の領域（以下第１領域という）に位置するリフトピン５ａは、他方の領域（以下第２領域という）に位置するリフトピン５ｂよりも長い。なお、第１領域に位置するリフトピン５ａの個数が複数の場合には、複数のリフトピン５ａは互いに同じ長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。同様に、第２領域に位置するリフトピン５ｂの個数が複数の場合には、複数のリフトピン５ｂは互いに同じ長さであってもよいし、異なる長さであってもよい。

【0030】

また、例えば、リフトピン５の個数が３つの場合には、長い方のリフトピン５ａの個数が１つ、短い方のリフトピン５ｂの個数が２つであってもよいし、長い方のリフトピン５ａの個数が２つ、短い方のリフトピン５ｂの個数が１つであってもよい。

【0031】

リフトピン支持パーツ７は鉛直方向に延びた支柱７ａと、支柱７ａの上部から斜め上方に延びた、リフトピン５の個数分（３つ以上）のアーム７ｂと、各アーム７ｂの先端を構成し、リフトピン５の下端を支持するための先端部７ｃとを備えている。支柱７ａは筒状に形成されており、支柱７ａの内側にサセプタ支持パーツ４の支柱４ａが設けられる。支柱７ａの軸線が、サセプタ支持パーツ４の支柱４ａの軸線Ｌに一致している。アーム７ｂ及び先端部７ｃは、サセプタ支持パーツ４のアーム４ｂの下側に位置する。また、各先端部７ｃの上面（リフトピン５との接触面）は互いに同一の高さ位置に設定されている。なお、リフトピン支持パーツ７が本発明の支持部に相当する。

【0032】

アクチュエータ６ｂは、支柱７ａの下部を支持して、基板Ｗに薄膜を気相成長させる際には支柱７ａを軸線Ｌ回りに回転させる。この際、アクチュエータ６ｂは、支柱７ａの回転速度と、支柱４ａの回転速度とを同期（一致）させる。また、アクチュエータ６ｂは、サセプタ３に対して基板Ｗを着脱する際には支柱７ａを軸線Ｌの方向に移動させる。この際、リフトピン５毎に設けられた複数のアーム７ｂ及び先端部７ｃの昇降動作（昇降速度、昇降開始時点、昇降終了時点及び位置）は全て同期（一致）している。

【0033】

以上が気相成長装置１の構成である。次に、気相成長装置１を用いたエピタキシャルウェーハの製造方法を説明する。先ず、搬送ロボットが基板Ｗを反応容器１１内のサセプタ３の上方領域まで搬送する。次に、リフトピン５が基板Ｗの裏面を支持するまで、アクチュエータ６ｂが上昇動作する。アクチュエータ６ｂが上昇動作すると、これに接続されたリフトピン支持パーツ７が上昇動作し、リフトピン支持パーツ７の先端部７ｃで支持されたリフトピン５も上昇動作してサセプタ３の表面から突出する。この際、リフトピン５は、サセプタ３の貫通孔３ａ及びサセプタ支持パーツ４の貫通孔４ｄにより、傾かないように規制される。

【0034】

上記のように一部のリフトピン５ａの長さを他のリフトピン５ｂの長さと異ならせているので、基板Ｗは、リフトピン５ａ、５ｂにより一時的に支持された状態では水平面に対して傾いた状態となる。

【0035】

その後、基板Ｗがサセプタ３上に載置されるまで、アクチュエータ６ｂが下降動作する（載置工程）。アクチュエータ６ｂが下降動作すると、これに接続されたリフトピン支持パーツ７が下降動作し、リフトピン支持パーツ７の先端部７ｃで支持されたリフトピン５及びリフトピン５に支持された基板Ｗも下降動作する。

【0036】

基板Ｗは傾斜した状態でリフトピン５に支持されるので、サセプタ３の表面に接触する際には、基板Ｗの、傾斜した直径方向における低位置側のエッジ（図１では左側のエッジ）から高位置側のエッジ（図１では右側のエッジ）に向けて徐々にサセプタ３に接触し、最終的に基板Ｗはサセプタ３に水平に保持される。これにより、基板Ｗとサセプタ３の間にあるガスが、サセプタ３との隙間の大きいエッジ（図１では右側のエッジ）側から抜ける。

【0037】

その後、加熱装置１４ａ、１４ｂにより基板Ｗを所定の成長温度（例えば１１００℃以上）に加熱し、かつ、アクチュエータ６ａ、６ｂによりサセプタ支持パーツ４、サセプタ３、リフトピン支持パーツ７及びリフトピン５を軸線Ｌ回りに回転させつつ、ガス導入管１５から気相成長用ガスを反応容器１１内に導入することで、水平に保持された基板Ｗの主表面上にシリコン単結晶膜等の薄膜を気相成長させる（成長工程）。

【0038】

その後、アクチュエータ６ｂを上昇動作させることで、気相成長後の基板Ｗ（エピタキシャルウェーハ）をサセプタ３の上方領域に突出させる。その後、搬送ロボットが基板Ｗを反応容器１１外に搬送する。

【0039】

なお、基板Ｗをサセプタ３に着脱する際には、アクチュエータ６ｂの昇降動作に加えて又は代えて、アクチュエータ６ａを昇降動作させてサセプタ支持パーツ４及びサセプタ３を昇降動作させることで、サセプタ３に対してリフトピン５を相対的に昇降動作させてもよい。

【0040】

このように、本実施形態では、基板Ｗをサセプタ３に載置する際に、両者の間にあるガスを効果的に逃がすことができるので、基板Ｗがサセプタ３上で横滑りするのを抑制できる。これにより、気相成長の際に、基板Ｗの中心と、サセプタ３の中心Ｏ（回転軸線Ｌ）とのズレを抑制できる。これにより、水平方向に導入された気相成長用ガスを、軸線Ｌの回りに回転する基板Ｗに均一に当てることができ、成長した薄膜の面内特性（膜厚、抵抗率等）を均一にできる。

【0041】

また、サセプタ３にザグリ部が形成された場合であっても、ザグリ部内において基板の横滑りを抑制でき、ザグリ部と基板との間に形成される環状の隙間を均一な幅にすることができる。これにより、基板に成長させる薄膜の外周部での膜厚を均一にできる。

【0042】

また、全てのリフトピン５がサセプタ３の中心Ｏから等距離に位置し、さらに、基板Ｗをサセプタ３に着脱する際には、全てのリフトピン５が互いに同期して昇降するので、装置構成が複雑になってしまうのを抑制できる。

【0043】

これに対して、図３に示す比較例の気相成長装置では、全てのリフトピン１３が互いに同じ長さに設定され、このリフトピン１３により基板Ｗは水平に支持されるので、基板Ｗをサセプタ３に載置する際に、両者の間にあるガスによって、両者が接触する直前に基板Ｗの浮きが発生する。そして、基板Ｗが横滑りを起こした場合、最終的に基板Ｗがサセプタ３と接触する位置がばらついてしまう。なお、図３において、図１の気相成長装置１の構成と同様の構成には同一の符号を付している。

【実施例】

【0044】

以下、実施例を挙げて具体的に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。

【0045】

（実施例）
実施例として、図１の気相成長装置１を用意した。ただし、サセプタ３としてガス逃げ用の貫通孔を有していないものを用意した。リフトピン５の個数は３つであり、そのうち１つのリフトピン５ａの長さを、残り２つのリフトピン５ｂよりも１ｍｍ長くした。直径３００ｍｍのシリコン基板Ｗを反応容器１１内にロボット搬送し、リフトピン５ａ、５ｂでシリコン基板Ｗを保持させた。このときのシリコン基板Ｗの水平面に対する傾斜角度は０．１°以上、１°未満の角度である。その後、リフトピン５ａ、５ｂを降下し、サセプタ３上にシリコン基板Ｗを載置し、サセプタ３を加熱装置１４ａ、１４ｂで１１５０℃に加熱し、原料ガスをトリクロロシランとしてシリコン単結晶膜の気相成長反応を実施した。このとき、サセプタ３の中心Ｏに対するシリコン基板Ｗの中心の相対位置を算出した。この一連の工程を複数のシリコン基板Ｗに対して行った。

【0046】

（比較例）
比較例として、Φ１．０ｍｍの貫通孔１７ａを孔ピッチ９ｍｍの間隔で基板載置面の全面に設けたサセプタ１７を備え、長さの等しいリフトピン１３を３本備えた図４の気相成長装置を用意した。実施例と同様の方法で直径３００ｍｍのシリコン基板Ｗを搬送し、気相成長を実施し、サセプタ１７の中心に対するシリコン基板Ｗの中心の相対位置を算出した。

【0047】

（結果）
実施例におけるサセプタ３の中心からのシリコン基板Ｗの相対位置のばらつきを図５に示す。比較例におけるサセプタ１７の中心からのシリコン基板Ｗの相対位置のばらつきを図６に示す。図５、図６において、Ｘ軸とＹ軸の交点がサセプタの中心を示している。また、図５、図６において、白抜きの点は、各シリコン基板Ｗの中心位置を示している。黒塗りの点は、白抜き点の位置を平均した位置を示している。図５、図６の比較により、実施例の気相成長装置１も比較例と同等のばらつきであることが確認できた。なお、比較例では、シリコン基板Ｗとサセプタ１７の間のガスがサセプタ１７の貫通孔１７ａからサセプタ１７の下方に抜けることで、実施例と同等の結果となったと考えられる。

【0048】

以上より、リフトピン支持状態にて基板Ｗに傾斜を設けることで、基板Ｗとサセプタ３の隙間にあるガスを迅速に逃がすことが可能となり、サセプタ３の中心と基板Ｗの中心の相対位置のばらつきを抑えることができた。

【0049】

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその具体的な記載に限定されることなく、例示した構成等を技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせて実施することも可能であるし、またある要素、処理を周知の形態に置き換えて実施することもできる。

【0050】

例えば、図２の気相成長装置１０のように、全てのリフトピン１２を互いに同じ長さとし、リフトピン支持パーツ８によって一部のリフトピン１２ｂの下端位置を他のリフトピン１２ａの下端位置と異なる高さ位置に設定することで、基板Ｗを傾斜させてもよい。なお、図２において、図１の気相成長装置１と同様の構成には同じ符号を付している。

【0051】

図２では、一部のリフトピン１２ｂを支持するリフトピン支持パーツ８のアーム８ａの上端面８ｂが、他のリフトピン１２ａを支持するアーム８ｃの上端面８ｄよりも高い位置に設定されている。これによって、一部のリフトピン１２ｂの上端を、他のリフトピン１２ａの上端よりも高い位置にでき、基板Ｗを傾斜させた状態で支持できる。これによっても上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0052】

また、上記実施例では、リフトピン挿入用の貫通孔以外の貫通孔を有していないサセプタを例示したが、リフトピン挿入用の貫通孔以外の貫通孔を有したサセプタを備えた気相成長装置に本発明を適用してもよい。この場合には、サセプタの貫通孔に起因するガス逃げ効果と、基板を傾斜させた状態からサセプタに載置することに起因するガス逃げ効果とが合わさって、より一層、基板がサセプタ上で横滑りするのを抑制できる。

【符号の説明】

【0053】

１、１０ 気相成長装置
３、１７ サセプタ
４ サセプタ支持パーツ
５、１２、１３ リフトピン
５ａ 長いリフトピン
５ｂ 短いリフトピン
６ａ サセプタ支持パーツと接続されたアクチュエータ
６ｂ リフトピン支持パーツと接続されたアクチュエータ
７、８ リフトピン支持パーツ（支持部）
１１ 反応容器
１４ａ 上部加熱装置
１４ｂ 下部加熱装置
１５ 気相成長用ガス導入管
１６ 排気管
Ｗ 半導体基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】