JP2639547B2 - 気相成長装置におけるウエハ加熱方法および装置 - Google Patents
気相成長装置におけるウエハ加熱方法および装置Info
- Publication number
- JP2639547B2 JP2639547B2 JP63039798A JP3979888A JP2639547B2 JP 2639547 B2 JP2639547 B2 JP 2639547B2 JP 63039798 A JP63039798 A JP 63039798A JP 3979888 A JP3979888 A JP 3979888A JP 2639547 B2 JP2639547 B2 JP 2639547B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- susceptor
- heating
- vapor phase
- reaction gas
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体基板などのウエハに気相成長を行う
場合のウエハ加熱方法およびそのための気相成長装置に
係り、特に結晶欠陥であるスリップの発生防止に関する
ものである。
場合のウエハ加熱方法およびそのための気相成長装置に
係り、特に結晶欠陥であるスリップの発生防止に関する
ものである。
（従来の技術） 気相成長装置は、一般に横型、縦型およびバレル型に
大別されるが、これらのうち縦型およびバレル型は、ウ
エハを保持するサセプタを反応室内で低速回転させるこ
とにより、円周方向の温度分布および成長膜厚の均一化
を図るようにしている。このようにサセプタが反応室内
で回転する方式の縦型およびバレル型の気相成長装置
は、円周方向についての温度分布や成長膜厚の均一化が
サセプタの回転によって得られるため、この円周方向に
ついての加熱度合の調整は行なわれず、これと異なる方
向すなわち縦型では放射方向、バレル型では軸方向であ
るところのいずれも反応ガスがサセプタおよびウエハに
沿って流れる方向についてのみ温度の均一化を得るよう
に加熱源による加熱度合を調整を行っていた。
大別されるが、これらのうち縦型およびバレル型は、ウ
エハを保持するサセプタを反応室内で低速回転させるこ
とにより、円周方向の温度分布および成長膜厚の均一化
を図るようにしている。このようにサセプタが反応室内
で回転する方式の縦型およびバレル型の気相成長装置
は、円周方向についての温度分布や成長膜厚の均一化が
サセプタの回転によって得られるため、この円周方向に
ついての加熱度合の調整は行なわれず、これと異なる方
向すなわち縦型では放射方向、バレル型では軸方向であ
るところのいずれも反応ガスがサセプタおよびウエハに
沿って流れる方向についてのみ温度の均一化を得るよう
に加熱源による加熱度合を調整を行っていた。
（発明が解決しようとする課題） 上記のようにサセプタが回転する方式の気相成長装置
は、サセプタが１回転する毎の単位で見れば、円周方向
の温度分布の均一化を図ることができ、得られた膜厚分
布も円周方向には均一になる。しかしながら、サセプタ
の１回転以内について見ると、円周方向の温度分布は必
ずしも均一ではない。その最大の原因は、ノズルから噴
出されてウエハに沿って流れる反応ガスのウエハへの接
触度合が、円周方向について一様でないことにある。と
ころで、単結晶の半導体基板であるウエハは、気相成長
温度である1100℃前後において、ウエハ内に20℃程度の
温度差を生ずると結晶欠陥であるスリップを生じてしま
う。そこで、ウエハへの反応ガスの接触度合が円周上の
一部により強く起こる場合には、ウエハはサセプタが１
回転する間に第３図に示すように、前記反応ガスの接触
度合が強い個所Ｎにおいて温度低下を生じ、この部分を
通過する際に、スリップを生じてしまう。
は、サセプタが１回転する毎の単位で見れば、円周方向
の温度分布の均一化を図ることができ、得られた膜厚分
布も円周方向には均一になる。しかしながら、サセプタ
の１回転以内について見ると、円周方向の温度分布は必
ずしも均一ではない。その最大の原因は、ノズルから噴
出されてウエハに沿って流れる反応ガスのウエハへの接
触度合が、円周方向について一様でないことにある。と
ころで、単結晶の半導体基板であるウエハは、気相成長
温度である1100℃前後において、ウエハ内に20℃程度の
温度差を生ずると結晶欠陥であるスリップを生じてしま
う。そこで、ウエハへの反応ガスの接触度合が円周上の
一部により強く起こる場合には、ウエハはサセプタが１
回転する間に第３図に示すように、前記反応ガスの接触
度合が強い個所Ｎにおいて温度低下を生じ、この部分を
通過する際に、スリップを生じてしまう。
本発明は、上記のようにウエハへの反応ガスの接触度
合が、円周方向に一様でない場合、これに基づくスリッ
プの発生を防止するための気相成長装置におけるウエハ
加熱方法およびそのための気相成長装置を提供すること
を目的とするものである。
合が、円周方向に一様でない場合、これに基づくスリッ
プの発生を防止するための気相成長装置におけるウエハ
加熱方法およびそのための気相成長装置を提供すること
を目的とするものである。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の気相成長装置にお
けるウエハ加熱方法は、反応室内にあって回転するサセ
プタにウエハをセットし、サセプタに対応して設置され
ている加熱源によりウエハを加熱し、サセプタの円周方
向の所定位置に配置されたノズルから反応ガスを噴出さ
せてサセプタとともに回転するウエハの回転途中の所定
角度位置において反応ガスをウエハの表面に沿って流し
て気相成長を行う気相成長装置においてウエハを加熱す
るに際し、加熱源の加熱強度をサセプタの円周上で異な
らせ、前記ノズルから噴出された反応ガスがウエハに当
たる個所の円周上部分の加熱強度を他の部分より高くし
たものである。
けるウエハ加熱方法は、反応室内にあって回転するサセ
プタにウエハをセットし、サセプタに対応して設置され
ている加熱源によりウエハを加熱し、サセプタの円周方
向の所定位置に配置されたノズルから反応ガスを噴出さ
せてサセプタとともに回転するウエハの回転途中の所定
角度位置において反応ガスをウエハの表面に沿って流し
て気相成長を行う気相成長装置においてウエハを加熱す
るに際し、加熱源の加熱強度をサセプタの円周上で異な
らせ、前記ノズルから噴出された反応ガスがウエハに当
たる個所の円周上部分の加熱強度を他の部分より高くし
たものである。
また上記目的を達成するため、本発明の気相成長装置
は、反応室内にあって回転するサセプタにウエハをセッ
トし、サセプタに対応して設置されている加熱源により
ウエハを加熱し、サセプタの円周方向の所定位置に配置
されたノズルから反応ガスを噴出させてサセプタととも
に回転するウエハの回転途中の所定角度位置において反
応ガスをウエハの表面に沿って流して気相成長を行う気
相成長装置において、加熱源がサセプタの円周方向に加
熱強度の差を有し、前記ノズルから噴出された反応ガス
がウエハに当たる個所の円周上部分の加熱強度を他の部
分より高く設定可能に構成したものである。
は、反応室内にあって回転するサセプタにウエハをセッ
トし、サセプタに対応して設置されている加熱源により
ウエハを加熱し、サセプタの円周方向の所定位置に配置
されたノズルから反応ガスを噴出させてサセプタととも
に回転するウエハの回転途中の所定角度位置において反
応ガスをウエハの表面に沿って流して気相成長を行う気
相成長装置において、加熱源がサセプタの円周方向に加
熱強度の差を有し、前記ノズルから噴出された反応ガス
がウエハに当たる個所の円周上部分の加熱強度を他の部
分より高く設定可能に構成したものである。
上記装置の加熱源は、前記ノズルから噴出された反応
ガスがウエハに当たる個所の円周上部分と他の部分とで
加熱強度を別々に調整できるように構成しておくことが
好ましい。
ガスがウエハに当たる個所の円周上部分と他の部分とで
加熱強度を別々に調整できるように構成しておくことが
好ましい。
（作用） 上記の方法および装置によれば、サセプタの回転によ
りウエハにノズルから噴出された反応ガスが当たって温
度低下を生ずる個所に達すると、その個所では加熱源に
よるウエハの加熱強度が高いため、ウエハは温度低下を
免れ、所定温度に保たれたまま該個所を通過する。該個
所を通過して反応ガスの接触度合が弱まると、加熱強度
も再び低下する。これによりウエハが反応室内を１回転
する間、ウエハは一定温度に保たれる。そこで、ウエハ
内の温度分布も均一化され、スリップの発生が押えられ
る。
りウエハにノズルから噴出された反応ガスが当たって温
度低下を生ずる個所に達すると、その個所では加熱源に
よるウエハの加熱強度が高いため、ウエハは温度低下を
免れ、所定温度に保たれたまま該個所を通過する。該個
所を通過して反応ガスの接触度合が弱まると、加熱強度
も再び低下する。これによりウエハが反応室内を１回転
する間、ウエハは一定温度に保たれる。そこで、ウエハ
内の温度分布も均一化され、スリップの発生が押えられ
る。
（実施例） 以下本発明の一実施例を示す第１図ないし第２図につ
いて説明する。第１図において、１はベースで、このベ
ース１の上に反応室２を構成するための反応筒３が設置
されると共に、反応筒３の上端をフタ４によって閉じる
ようになっている。反応室２内には、バレル型のサセプ
タ５が支軸６によって吊持されている。支軸６は、図示
しない駆動装置によって低速回転を与えられるようにな
っている。サセプタ５の外側の複数の平面（第２図参
照）上には、半導体基板としてのウエハ７が載置され
る。フタ４には反応ガスおよび担体ガスを供給するノズ
ル８が設けられ、ベース１には反応後のガスを排出する
排気口９が設けられている。
いて説明する。第１図において、１はベースで、このベ
ース１の上に反応室２を構成するための反応筒３が設置
されると共に、反応筒３の上端をフタ４によって閉じる
ようになっている。反応室２内には、バレル型のサセプ
タ５が支軸６によって吊持されている。支軸６は、図示
しない駆動装置によって低速回転を与えられるようにな
っている。サセプタ５の外側の複数の平面（第２図参
照）上には、半導体基板としてのウエハ７が載置され
る。フタ４には反応ガスおよび担体ガスを供給するノズ
ル８が設けられ、ベース１には反応後のガスを排出する
排気口９が設けられている。
反応筒３の外側には、サセプタ５およびウエハ７を加
熱するための赤外線ランプなどの加熱源10が設置されて
いる。この加熱源10は、第２図に示すように、サセプタ
５を囲む円周上で、符合10a〜10fに６分割されている。
前記ノズル８は、加熱源10aの前方上方に位置し、反応
ガスや担体ガスをサセプタ５の外側表面に沿って上方か
ら下方へ流すようになっている。そこで、反応ガスや担
体ガスは、サセプタ５と反応筒３との間に形成されてい
る環状空間のうち、ノズル８の下方部分に最も強く流
れ、サセプタ５の上端から下端へ行くに従って前記環状
空間内を左右へ拡がっていくため、反応ガスや担体ガス
によるサセプタ５およびウエハ７の冷却度合は、サセプ
タ５の上部と下部とでは異なるが、総じてノズル８の下
方において最も冷却されることになる。そして、その冷
却の度合は、サセプタ５の下部へ行くに従って弱くなる
傾向を示すが、その範囲は広くなる。
熱するための赤外線ランプなどの加熱源10が設置されて
いる。この加熱源10は、第２図に示すように、サセプタ
５を囲む円周上で、符合10a〜10fに６分割されている。
前記ノズル８は、加熱源10aの前方上方に位置し、反応
ガスや担体ガスをサセプタ５の外側表面に沿って上方か
ら下方へ流すようになっている。そこで、反応ガスや担
体ガスは、サセプタ５と反応筒３との間に形成されてい
る環状空間のうち、ノズル８の下方部分に最も強く流
れ、サセプタ５の上端から下端へ行くに従って前記環状
空間内を左右へ拡がっていくため、反応ガスや担体ガス
によるサセプタ５およびウエハ７の冷却度合は、サセプ
タ５の上部と下部とでは異なるが、総じてノズル８の下
方において最も冷却されることになる。そして、その冷
却の度合は、サセプタ５の下部へ行くに従って弱くなる
傾向を示すが、その範囲は広くなる。
しかして、本実施例においては、円周上で６分割され
ている加熱源10a〜10fのうち、ノズル８からの反応ガス
や担体ガスが最も強く流れる個所に対向している加熱源
10aの加熱度合すなわち出力を他の加熱源10b〜10fより
強く設定し、さらには各加熱源10a〜10fをサセプタ５の
上下に沿う方向に出力を調整可能にし、加熱源10aにつ
いては、上部を強くし、下方へ行くに従って弱くし、加
熱源10b,10fさらに加熱源10c,10eは下方へ行くに従って
強くし、反応ガスや担体ガスによるサセプタ５およびウ
エハ７の冷却度合と加熱源10a〜10fによる加熱度合がサ
セプタ７の円周方向および上下方向において、それぞれ
釣合うように設定されている。
ている加熱源10a〜10fのうち、ノズル８からの反応ガス
や担体ガスが最も強く流れる個所に対向している加熱源
10aの加熱度合すなわち出力を他の加熱源10b〜10fより
強く設定し、さらには各加熱源10a〜10fをサセプタ５の
上下に沿う方向に出力を調整可能にし、加熱源10aにつ
いては、上部を強くし、下方へ行くに従って弱くし、加
熱源10b,10fさらに加熱源10c,10eは下方へ行くに従って
強くし、反応ガスや担体ガスによるサセプタ５およびウ
エハ７の冷却度合と加熱源10a〜10fによる加熱度合がサ
セプタ７の円周方向および上下方向において、それぞれ
釣合うように設定されている。
次いで本装置の作用と共に本発明のウエハ加熱方法に
ついて説明する。加熱源10すなわち10a〜10fの出力を上
記のように設定してサセプタ５およびウエハ７を加熱し
つつ、ノズル８から初期には担体ガスのみを吹き出し、
ウエハ７が気相成長温度に達したところで反応ガスを担
体ガスと共に吹き出して気相成長を行なう。
ついて説明する。加熱源10すなわち10a〜10fの出力を上
記のように設定してサセプタ５およびウエハ７を加熱し
つつ、ノズル８から初期には担体ガスのみを吹き出し、
ウエハ７が気相成長温度に達したところで反応ガスを担
体ガスと共に吹き出して気相成長を行なう。
サセプタ５は、支軸６の回転によって低速回転する。
そこで、上記のようにサセプタ５のウエハ７を載置して
いる各平面およびウエハ７は、ノズル８の下部を通過す
る際、反応ガスや担体ガスと最も強く接触して冷却さ
れ、温度低下を生じようとするが、この反応ガスや担体
ガスによる冷却度合が強い場合は、上記のようにそれに
対応してその部分の加熱源10a、さらには加熱源10a,10f
等のうちの下方部分の加熱度合が他より強く設定されて
いるため、上記の温度低下を生じることなく、一定温度
に保たれたまま、ノズル８の下方を通過する。
そこで、上記のようにサセプタ５のウエハ７を載置して
いる各平面およびウエハ７は、ノズル８の下部を通過す
る際、反応ガスや担体ガスと最も強く接触して冷却さ
れ、温度低下を生じようとするが、この反応ガスや担体
ガスによる冷却度合が強い場合は、上記のようにそれに
対応してその部分の加熱源10a、さらには加熱源10a,10f
等のうちの下方部分の加熱度合が他より強く設定されて
いるため、上記の温度低下を生じることなく、一定温度
に保たれたまま、ノズル８の下方を通過する。
そこで、各ウエハ７は、サセプタ５の１回転以内にお
いても温度変化を生いることがなく、ウエハ７内の温度
分布はより確実に一定に保たれ、スリップを発生しな
い。
いても温度変化を生いることがなく、ウエハ７内の温度
分布はより確実に一定に保たれ、スリップを発生しな
い。
前述した実施例は、本発明をバレル型の気相成長装置
に適用した例を示したが、本発明は縦型の気相成長装置
などのようにサセプタが回転する種々の方式の装置にお
ける気相成長に適用することができる。また、前述した
実施例においては、１本のノズル８から反応ガスをサセ
プタ５の外側表面に沿って直接流すようにした装置を示
したが、反応ガスの供給方式は種々変形可能であること
は言うまでもなく、要は反応ガスの流れがサセプタの円
周上で一様でない場合ならば、本発明を適用してその効
果を得ることができる。さらにまた、本発明によるウエ
ハ加熱方法を種々の気相成長条件において可能にするた
め、加熱源を円周上で分割し、別々にその加熱強度を調
整可能に構成しておくことが好ましい。
に適用した例を示したが、本発明は縦型の気相成長装置
などのようにサセプタが回転する種々の方式の装置にお
ける気相成長に適用することができる。また、前述した
実施例においては、１本のノズル８から反応ガスをサセ
プタ５の外側表面に沿って直接流すようにした装置を示
したが、反応ガスの供給方式は種々変形可能であること
は言うまでもなく、要は反応ガスの流れがサセプタの円
周上で一様でない場合ならば、本発明を適用してその効
果を得ることができる。さらにまた、本発明によるウエ
ハ加熱方法を種々の気相成長条件において可能にするた
め、加熱源を円周上で分割し、別々にその加熱強度を調
整可能に構成しておくことが好ましい。
以上述べたように本発明の気相成長装置におけるウエ
ハ加熱方法およびその装置によれば、サセプタが１回転
する間に生ずるウエハの温度変化を押えて、該ウエハ内
の温度分布をより確実に均一に保つとができ、スリップ
の発生を防止できる。また、加熱源を円周上で分割し、
別々にその加熱強度を調節可能にすることにより、反応
ガスの種類やその流量などが異なる種々の気相成長に対
応させるとができる。
ハ加熱方法およびその装置によれば、サセプタが１回転
する間に生ずるウエハの温度変化を押えて、該ウエハ内
の温度分布をより確実に均一に保つとができ、スリップ
の発生を防止できる。また、加熱源を円周上で分割し、
別々にその加熱強度を調節可能にすることにより、反応
ガスの種類やその流量などが異なる種々の気相成長に対
応させるとができる。
第１図は本発明を適用した気相成長装置の一例を示す概
要断面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図は
従来の気相成長時に生ずるウエハの温度変化を示す図で
ある。 ２……反応室、５……サセプタ、７……ウエハ、８……
ノズル、10,10a〜10f……加熱源。
要断面図、第２図は第１図のII−II線断面図、第３図は
従来の気相成長時に生ずるウエハの温度変化を示す図で
ある。 ２……反応室、５……サセプタ、７……ウエハ、８……
ノズル、10,10a〜10f……加熱源。
Claims (3)
- 【請求項１】反応室内にあって回転するサセプタにウエ
ハをセットし、前記サセプタに対応して設置されている
加熱源により前記ウエハを加熱し、サセプタの円周方向
の所定位置に配置されたノズルから反応ガスを噴出させ
てサセプタとともに回転する前記ウエハの回転途中の所
定角度位置において反応ガスをウエハの表面に沿って流
して気相成長を行う気相成長装置においてウエハを加熱
するに際し、前記加熱源の加熱強度をサセプタの円周上
で異ならせ、前記ノズルから噴出された反応ガスがウエ
ハに当たる個所の円周上部分の加熱強度を他の部分より
高くすることを特徴とする気相成長装置におけるウエハ
加熱方法。 - 【請求項２】反応室内にあって回転するサセプタにウエ
ハをセットし、前記サセプタに対応して設置されている
加熱源により前記ウエハを加熱し、サセプタの円周方向
の所定位置に配置されたノズルから反応ガスを噴出させ
てサセプタとともに回転する前記ウエハの回転途中の所
定角度位置において反応ガスをウエハの表面に沿って流
して気相成長を行う気相成長装置において、前記加熱源
がサセプタの円周方向に加熱強度の差を有し、前記ノズ
ルから噴出された反応ガスがウエハに当たる個所の円周
上部分の加熱強度が他の部分より高く設定可能に構成さ
れていることを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項３】加熱源が、前記ノズルから噴出された反応
ガスがウエハに当たる個所の円周上部分と他の部分とで
加熱強度を別々に調整可能に構成されていることを特徴
とする請求項２記載の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039798A JP2639547B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 気相成長装置におけるウエハ加熱方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63039798A JP2639547B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 気相成長装置におけるウエハ加熱方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215792A JPH01215792A (ja) | 1989-08-29 |
| JP2639547B2 true JP2639547B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=12562976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63039798A Expired - Fee Related JP2639547B2 (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | 気相成長装置におけるウエハ加熱方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2639547B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61157326U (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-30 |
-
1988
- 1988-02-23 JP JP63039798A patent/JP2639547B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01215792A (ja) | 1989-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR970008335A (ko) | 매엽식(枚葉式) 처리장치 | |
| WO2003073486A1 (fr) | Dispositif et procede de traitement thermique | |
| JPH07235501A (ja) | 結晶成長装置 | |
| TWI706446B (zh) | 磊晶成長裝置及使用此裝置的半導體磊晶晶圓的製造方法 | |
| WO2021225047A1 (ja) | 成膜装置およびプレート | |
| JP2639547B2 (ja) | 気相成長装置におけるウエハ加熱方法および装置 | |
| JP6789774B2 (ja) | 成膜装置 | |
| NL8503293A (nl) | Dampneerslaginrichting en dampneerslagwerkwijze. | |
| JP2018029181A (ja) | エピタキシチャンバのための上部コーン体 | |
| JP3273247B2 (ja) | エピタキシャル成長炉 | |
| KR100966370B1 (ko) | 화학 기상 증착 장치 | |
| KR20060126265A (ko) | 다중 기판의 화학 기상 증착 장치 | |
| JPS60152675A (ja) | 縦型拡散炉型気相成長装置 | |
| JPS6058613A (ja) | エピタキシャル装置 | |
| JPH02212393A (ja) | 気相成長方法及びその装置 | |
| JPH10158100A (ja) | 気相成長装置 | |
| EP0330708B1 (en) | Apparatus for forming thin films | |
| JPH03245524A (ja) | 気相成長装置の冷却方法 | |
| JPS62150711A (ja) | 気相成長法 | |
| JPH08188875A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH06349748A (ja) | 半導体気相成長装置 | |
| JPH0732128B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH0778771A (ja) | 半導体薄膜気相成長方法及び装置 | |
| JP3318741B2 (ja) | エピタキシャル成長炉 | |
| JPH0736385B2 (ja) | 気相成長装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |