JP2013053355A - Vapor phase deposition apparatus - Google Patents
Vapor phase deposition apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013053355A JP2013053355A JP2011193100A JP2011193100A JP2013053355A JP 2013053355 A JP2013053355 A JP 2013053355A JP 2011193100 A JP2011193100 A JP 2011193100A JP 2011193100 A JP2011193100 A JP 2011193100A JP 2013053355 A JP2013053355 A JP 2013053355A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- vapor phase
- holding member
- growth apparatus
- phase growth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
Description
本発明は、気相成長装置に関し、詳しくは、加熱手段によって加熱される基板保持部材を介して基板を加熱する気相成長装置に関する。 The present invention relates to a vapor phase growth apparatus, and more particularly to a vapor phase growth apparatus that heats a substrate via a substrate holding member heated by a heating unit.
加熱手段によって加熱される基板保持部材を介して基板を加熱する気相成長装置において、基板の温度均一性及び温度再現性を向上させるため、基板保持部材(基板ホルダ)と基板との間に複数個の微小な支持突起を介在させ、基板保持部材と基板との接触面積をできる限り小さくして接触熱伝導を最小限とした基板支持構造が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In a vapor phase growth apparatus that heats a substrate via a substrate holding member heated by a heating means, a plurality of substrates are provided between the substrate holding member (substrate holder) and the substrate in order to improve temperature uniformity and temperature reproducibility of the substrate. There is known a substrate support structure in which a small support protrusion is interposed to minimize the contact heat conduction by minimizing the contact area between the substrate holding member and the substrate (see, for example, Patent Document 1). .
しかし、特許文献1に記載された基板支持構造では、全体的な基板温度の均一化を図ることは可能であるが、支持突起を介して基板保持部材に接触する部分及びその周辺の温度が高くなるため、この部分に形成された薄膜を製品として使用することができず、歩留まりが低下するという問題がある。
However, in the substrate support structure described in
そこで本発明は、基板の温度均一性を更に向上させて基板表面の面内温度分布を解消し、基板表面に形成する薄膜の面内均一性を向上させて歩留まりを改善することができる気相成長装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention further improves the temperature uniformity of the substrate to eliminate the in-plane temperature distribution on the substrate surface, and improves the in-plane uniformity of the thin film formed on the substrate surface to improve the yield. It aims to provide a growth device.
上記目的を達成するため、本発明の気相成長装置は、基板保持部材に設けた基板保持凹部に基板を保持し、加熱手段によって加熱される前記基板保持部材を介して前記基板を加熱するとともに、該基板上に原料ガスを供給して前記基板の表面に薄膜を形成する気相成長装置において、前記基板保持凹部は、前記基板の裏面に平行な平面部と、該平面部から上方に突出して上端に基板載置部が設けられた基板支持凸部と、該基板支持凸部の隣接する前記平面部に設けられた凹溝部とを備えていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the vapor phase growth apparatus of the present invention holds a substrate in a substrate holding recess provided in the substrate holding member and heats the substrate via the substrate holding member heated by a heating means. In the vapor phase growth apparatus for supplying a source gas onto the substrate to form a thin film on the surface of the substrate, the substrate holding recess protrudes upward from the flat portion parallel to the back surface of the substrate and the flat portion. And a substrate supporting convex portion provided with a substrate mounting portion at the upper end, and a concave groove portion provided in the planar portion adjacent to the substrate supporting convex portion.
さらに、本発明の気相成長装置は、前記基板支持凸部が円柱状に形成されていること、前記凹溝部が、前記円柱状の基板支持凸部の周囲にリング状に設けられていることを特徴としている。 Furthermore, in the vapor phase growth apparatus of the present invention, the substrate support convex portion is formed in a columnar shape, and the concave groove portion is provided in a ring shape around the columnar substrate support convex portion. It is characterized by.
本発明の気相成長装置によれば、基板支持凸部に隣接する平面部に設けた凹溝部の底面と基板の裏面との距離が、平面部と基板の裏面との距離よりも離れた状態になるため、平面部からの輻射加熱量に比べて凹溝部からの輻射加熱量が小さくなり、基板支持凸部との接触によって温度が上昇しやすい部分の周辺の加熱量が減少することから、基板支持凸部に接触した部分の温度とその周辺の温度とを平均化することができる。また、基板支持凸部を円柱状に形成することによって、基板支持凸部と基板との接触面積を小さくすることができ、さらに、円柱状の基板支持凸部の周囲にリング状に凹溝部を設けることにより、基板支持凸部に接触している基板部分の周囲全体の加熱量を少なくできるので、基板支持凸部に接触した部分の温度とその周辺の温度とをより確実に平均化することができる。 According to the vapor phase growth apparatus of the present invention, the distance between the bottom surface of the recessed groove portion provided in the flat surface portion adjacent to the substrate supporting convex portion and the back surface of the substrate is greater than the distance between the flat surface portion and the back surface of the substrate. Therefore, compared to the amount of radiant heating from the flat portion, the amount of radiant heat from the concave groove portion becomes smaller, and the amount of heating around the portion where the temperature tends to rise due to contact with the substrate support convex portion decreases, It is possible to average the temperature of the portion in contact with the substrate support convex portion and the surrounding temperature. In addition, by forming the substrate support convex portion in a cylindrical shape, the contact area between the substrate support convex portion and the substrate can be reduced, and furthermore, a concave groove portion is formed in a ring shape around the cylindrical substrate support convex portion. By providing, it is possible to reduce the amount of heating of the entire periphery of the substrate part in contact with the substrate support convex part, so that the temperature of the part in contact with the substrate support convex part and the temperature in the vicinity thereof can be more reliably averaged. Can do.
まず、図1乃至図3に示す第1形態例において、本形態例に示す気相成長装置は、自公転機構を備えた自公転型気相成長装置であって、石英ガラスで覆われた偏平円筒状のチャンバー11内に、チャンバー11の底面部分を貫通した回転軸12により支持された円盤状の回転部材13を回転可能に設け、前記チャンバー11の中央上部に原料ガス導入部14を設けるとともに、チャンバ11の外周部にガス排出部15を設けている。回転部材13の下方には、回転軸12を囲むようにしてヒーター16や温度計17が設けられるとともに、ヒーター16の周囲にはリフレクター18が設けられている。
First, in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the vapor phase growth apparatus shown in the present embodiment is a self-revolving vapor phase growth apparatus having a self-revolving mechanism, and is flattened covered with quartz glass. In the
回転部材13の上面外周部には、平面視円形の収容凹部13aが周方向に等間隔で設けられており、各収容凹部13a内には、リング状の転動溝19a、19b内を転動する転動部材19を介して基板保持部材20を回転可能に支持するガイド部材21がそれぞれ収容されている。基板保持部材20の上面には、基板22を保持するための基板保持凹部23が形成され、基板保持部材20の下部外周には、回転部材13の外周に設けられたリング状の固定歯車部材24に形成された内歯車24aに歯合する外歯車20aが形成されている。また、外歯車20a及び内歯車24aの上部には、各歯車を覆うカバー材25が設けられている。
On the outer peripheral portion of the upper surface of the rotating
前記基板保持凹部23の底面部には、前記基板22の裏面に平行な平面部26と、該平面部26から上方に突出した複数の基板支持凸部27と、該基板支持凸部27の周囲に設けられた凹溝部28とが設けられている。基板支持凸部27は、上端に基板載置部27aを有する円柱状に形成されており、円形状の平面部26における外周部の周方向に等間隔で4箇所に設けられている。基板保持凹部23の深さ及び基板支持凸部27の高さは、基板支持凸部27の基板載置部27aに基板22を載置したときに、基板22の裏面と平面部26との間に、接触熱伝導を防止するのに十分な距離を形成するとともに、基板22の上面、回転部材13の上面、基板保持部材20の上面、カバー材25の上面が面一になるように設定されている。
The bottom surface of the
円柱状に形成した基板支持凸部27の直径や高さは、基板22の材質や直径、薄膜成長時の基板加熱温度などの条件によって異なるが、通常は、直径が1〜5mm、好ましくは3mm程度、高さが50〜200μm、好ましくは100μm程度である。この基板支持凸部27の設置数は、基板22を安定した状態で支持できればよく、通常は、3〜6個、好ましくは4個程度である。さらに、基板支持凸部27における直径を小さくすることによって接触熱伝導面積をより小さくすることができるが、加工が困難であったり、使用中に破損したりするおそれがある。
The diameter and height of the substrate support convex
また、凹溝部28の開口幅及び深さは、基板支持凸部27の直径や高さ、基板22の材質や直径、基板加熱温度などの条件に応じて最適な寸法に設定され、例えば、基板支持凸部27の直径が3mm、高さが100μmの場合は、開口幅及び深さは共に1mm程度が最適である。この凹溝部28の開口幅及び深さを小さくしすぎると、凹溝部28を設けた効果を十分に発揮することが困難となり、開口幅及び深さを大きくしすぎても凹溝部28を設けた効果を十分に発揮することができない。
The opening width and depth of the
この気相成長装置を使用して基板22の表面に薄膜を形成する際には、基板22を基板支持凸部27に載置して基板保持凹部23内に基板22を保持した状態とし、ヒーター16により回転部材13や基板保持部材20を介して基板22をあらかじめ設定された温度に加熱しながら、ガス導入部14からチャンバ11内に原料ガスを導入し、排気ガスをガス排出部15を通してチャンバ11内から排出する。このとき、回転軸12によって回転部材13を回転駆動することにより、回転軸12を中心として基板保持部材20が公転するとともに、基板保持部材20の外歯車20aが内歯車24aに噛み合って基板保持部材20が自転することにより、基板保持部材20に保持された基板22がチャンバー11内で自公転する状態になる。
When a thin film is formed on the surface of the
基板加熱時における基板保持部材20は、基板22の設定温度より高い温度となっており、基板支持凸部27と接触している部分及び凹溝部28に対向する部分を除いた基板22の大部分は、平面部26からの放射熱伝導によって均一に加熱された状態となる。一方、基板支持凸部27に載置された基板裏面部分は、基板載置部27aからの接触熱伝導によって加熱され、基板支持凸部27の周囲に設けられた凹溝部28に対向する基板裏面部分は、凹溝部28の底面からの放射熱伝導によって加熱された状態となる。
The
したがって、平面部26からの放射熱伝導によって加熱される基板裏面の加熱量に対して、基板載置部27aからの接触熱伝導によって加熱される基板裏面部分の加熱量は多くなり、基板22の裏面と凹溝部28の底面との間の距離が、基板22の裏面と平面部26との間の距離に比べて離れている凹溝部28に対向する基板裏面部分の放射熱伝導による加熱量は少なくなる。
Therefore, the heating amount of the substrate back surface portion heated by the contact heat conduction from the
このため、基板22の裏面においては、基板保持凹部23の平面部26に対向した部分の温度に比べて、基板支持凸部27の基板載置部27aに接した部分の温度が高く、凹溝部28に対向した部分の温度が低くなる傾向となるが、温度の高い部分と低い部分とが隣接しているため、基板22の内部で熱伝導が発生し、基板載置部27aに接した温度の高い部分から凹溝部28に対向した温度の低い部分に熱エネルギーが移動する。
For this reason, on the back surface of the
これにより、基板載置部27aに接した部分の温度が低下するとともに、凹溝部28に対向した部分の温度が上昇し、基板22の表面では、基板載置部27aに接した部分の温度と凹溝部28に対向した部分の温度とが平均化され、両者の温度が平面部26に対向した部分の温度に近付くことになる。すなわち、基板支持凸部27の周囲に凹溝部28を設け、これらの形状や寸法を最適に設定することにより、基板22の表面における面内温度分布を解消することができ、基板22の表面に形成する薄膜の面内均一性を向上させることができ、歩留まりを改善することができる。
As a result, the temperature of the portion in contact with the
図4及び図5は、本発明の第2形態例を示すもので、以下の説明において、前記第1形態例に示した気相成長装置の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 4 and 5 show a second embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are given to the same components as those of the vapor phase growth apparatus shown in the first embodiment. Detailed description will be omitted.
本形態例では、基板保持凹部23における平面部26の外周部に、周方向に等間隔で4箇所に基板支持凸部31を設けるとともに、平面部26の外周縁にリング状に連続した凹溝部32を形成している。このように、平面部26の外周縁に凹溝部32を形成することによっても、基板支持凸部31からの接触熱伝導によって温度が高くなる部分の温度を低くすることができ、基板22の表面における面内温度分布を解消することが可能である。
In this embodiment, the substrate support
図6及び図7は、本発明の第2形態例を示すもので、本形態例では、基板保持凹部23における平面部26の外周部に、リング状に連続した基板支持凸部41を設けるとともに、該基板支持凸部41の外周に隣接させてリング状に凹溝部42を形成している。このように、基板支持凸部41及び凹溝部42をリング状に形成することによっても、基板支持凸部31からの接触熱伝導によって温度が高くなる部分の温度を低くすることができ、基板22の表面における面内温度分布を解消することが可能である。
6 and 7 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a substrate support
なお、各凹溝部の断面形状は4角形に限るものではなく、V字状、U字状の溝であってもよい。また、第2形態例及び第3形態例では、基板支持凸部に隣接させて凹溝部を形成することもできる。また、複数の凹溝部を二重、三重にして設けることもでき、リング状に連続させることなく円弧状に形成することもできる。さらに、基板支持凸部の基板載置部や凹溝部は、平面視が円形である必要はなく、多角形状であってもよく、基板載置部が球面状になっていてもよい。また、各形態例では、自公転型の気相成長装置で回転部材と基板保持部材とを別体で形成したものを例示しているが、自転のみあるいは公転のみの気相成長装置で、基板保持部材と回転部材とが一体となっているものであってもよく、基板を回転させないものであってもよい。 In addition, the cross-sectional shape of each concave groove part is not restricted to a tetragon | quadrangle, A V-shaped and U-shaped groove | channel may be sufficient. Further, in the second embodiment and the third embodiment, the groove portion can be formed adjacent to the substrate support protrusion. Also, the plurality of concave grooves can be provided in double or triple, and can be formed in an arc shape without being continuous in a ring shape. Furthermore, the substrate mounting portion and the groove portion of the substrate supporting convex portion need not be circular in plan view, and may be polygonal, or the substrate mounting portion may be spherical. In each embodiment, the rotation member and the substrate holding member are separately formed in a self-revolution type vapor phase growth apparatus. However, in the vapor growth apparatus for only rotation or only rotation, the substrate The holding member and the rotating member may be integrated, or the substrate may not be rotated.
11…チャンバー、12…回転軸、13…回転部材、13a…収容凹部、14…ガス導入部、15…ガス排出部、16…ヒーター、17…温度計、18…リフレクター、19…転動部材、19a,19b…転動溝、20…基板保持部材、20a…外歯車、21…ガイド部材、22…基板、23…基板保持凹部、24…固定歯車部材、24a…内歯車、25…カバー材、26…平面部、27…基板支持凸部、27a…基板載置部、28…凹溝部、31,41…基板支持凸部、32,42…凹溝部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011193100A JP2013053355A (en) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | Vapor phase deposition apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011193100A JP2013053355A (en) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | Vapor phase deposition apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013053355A true JP2013053355A (en) | 2013-03-21 |
Family
ID=48130609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011193100A Pending JP2013053355A (en) | 2011-09-05 | 2011-09-05 | Vapor phase deposition apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013053355A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015095599A (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | シャープ株式会社 | Compound semiconductor thin film growth apparatus |
KR20170088419A (en) * | 2014-11-28 | 2017-08-01 | 아익스트론 에스이 | Substrate holding device |
DE102018131987A1 (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | Aixtron Se | Substrate holder for use in a CVD reactor |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0758041A (en) * | 1993-08-20 | 1995-03-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Susceptor |
JP2005530335A (en) * | 2002-05-07 | 2005-10-06 | マットソン テクノロジイ インコーポレイテッド | Process and system for heating a semiconductor substrate in a processing chamber including a susceptor |
JP2009088088A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Sharp Corp | Substrate treating device and method |
JP2012004403A (en) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Method of manufacturing semiconductor element, method of manufacturing semiconductor memory, and semiconductor element |
-
2011
- 2011-09-05 JP JP2011193100A patent/JP2013053355A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0758041A (en) * | 1993-08-20 | 1995-03-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Susceptor |
JP2005530335A (en) * | 2002-05-07 | 2005-10-06 | マットソン テクノロジイ インコーポレイテッド | Process and system for heating a semiconductor substrate in a processing chamber including a susceptor |
JP2009088088A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Sharp Corp | Substrate treating device and method |
JP2012004403A (en) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Method of manufacturing semiconductor element, method of manufacturing semiconductor memory, and semiconductor element |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015095599A (en) * | 2013-11-13 | 2015-05-18 | シャープ株式会社 | Compound semiconductor thin film growth apparatus |
KR20170088419A (en) * | 2014-11-28 | 2017-08-01 | 아익스트론 에스이 | Substrate holding device |
JP2017539086A (en) * | 2014-11-28 | 2017-12-28 | アイクストロン、エスイー | Substrate holding device |
KR102442025B1 (en) | 2014-11-28 | 2022-09-07 | 아익스트론 에스이 | Substrate holding device |
DE102018131987A1 (en) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | Aixtron Se | Substrate holder for use in a CVD reactor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6169809B2 (en) | Epitaxial wafer growth system | |
JP2009087989A (en) | Method of forming epitaxial growth film | |
US8744250B2 (en) | Edge ring for a thermal processing chamber | |
JP5358427B2 (en) | Apparatus and method for controlling substrate surface temperature in process chamber | |
US9567673B2 (en) | Substrate susceptor and deposition apparatus having same | |
JP5436043B2 (en) | Vapor growth equipment | |
US20160068996A1 (en) | Susceptor and pre-heat ring for thermal processing of substrates | |
JP6153931B2 (en) | Susceptor | |
CN105810625A (en) | Wafer tray | |
JP2004327761A (en) | Susceptor for epitaxial growth | |
JP2013053355A (en) | Vapor phase deposition apparatus | |
KR20060052948A (en) | Vapor deposition apparatus and vapor deposition method | |
JP2013138114A (en) | Semiconductor manufacturing apparatus and susceptor supporting member | |
TWM558256U (en) | Wafer carrier and chemical vapor phase deposition apparatus or epitaxial growth apparatus | |
JP2009275255A (en) | Vapor phase growth apparatus | |
TWM545140U (en) | Device for holding the substrate used in the process chamber of a CVD or PVD reactor | |
TW201725620A (en) | Heat treatment vessel for single-crystal silicon carbide substrate and etching method | |
KR20140092704A (en) | Susceptor and epitaxial reactor inclusing the same | |
JP2000260720A (en) | Apparatus for manufacturing semiconductor | |
JP6732483B2 (en) | Substrate holding member and vapor phase growth apparatus | |
JP5218148B2 (en) | Semiconductor manufacturing equipment | |
JP6587354B2 (en) | Susceptor | |
KR101238842B1 (en) | Susceptor for manufacturing semiconductor and apparatus comprising the same | |
JP2009275254A (en) | Vapor phase growth device | |
JP2009130257A (en) | Semiconductor manufacturing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140703 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150325 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150908 |