JP2671914B2 - サセプタ - Google Patents
サセプタInfo
- Publication number
- JP2671914B2 JP2671914B2 JP61018818A JP1881886A JP2671914B2 JP 2671914 B2 JP2671914 B2 JP 2671914B2 JP 61018818 A JP61018818 A JP 61018818A JP 1881886 A JP1881886 A JP 1881886A JP 2671914 B2 JP2671914 B2 JP 2671914B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- susceptor
- base material
- sic film
- carbon
- carbon base
- 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 - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/12—Substrate holders or susceptors
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体装置の製造工程におけるエピタキシヤ
ル気相成長、各種絶縁膜の気相成長等に使用されるサセ
プタの改良に関する。 〔従来の技術〕 半導体ウエハーにエピタキシヤル層を形成する装置と
しては、横形炉、バレル形炉、縦形炉等が知られてお
り、これ等の装置は高周波加熱、或いはランプ加熱を採
用している。特に高周波加熱方式のエピタキシヤル装置
は、加熱装置が単純な形状に設計でき、反応炉内をクリ
ーンに保つことも容易であることから広く用いられてい
る。最近半導体ウエハーの大形化にともないエピタキシ
ヤル装置も大形になり、電力の使用量も増大するが、発
振管式の発振器から変換効率の良い固体素子を使つた発
振器を用い、また炉の大形化に適していて、且つ作業の
安全性が高い、低い周波数を使用することにより電力も
節約できるようになつてきた。 誘導加熱されるヒーターとしては表面に緻密なSiC膜
を形成したカーボン製のサセプタが使用される。しかし
サセプタが大形になると周波数を低くして電流の浸透深
さを大きくしたにもかかわらず、誘導コイルに相対する
サセプタの外表面がうず電流の表皮効果及び磁界の干渉
により局部的に発熱し、熱膨張差によつてSiC膜にクラ
ツクが発生し、カーボンに含まれた不純物が半導体ウエ
ハーに汚染する問題が生じている。また誘導体コイルと
サセプタ間の距離を離すとサセプタにクラツクは発生し
にくくなるが、電力吸収の効率が悪く、目的の温度が得
られない。なお、従来のサセプタのカーボン基材は電気
比抵抗が1000μΩ・cm程度である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は上記実情に鑑み、加熱効率が良く、クラツク
の発生しにくい高周波加熱用サセプタを提供するもので
ある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はサセプタの炭素基材の電気比抵抗を3010〜55
00μΩ・cmとし、厚さ10μ以上の連通する気孔のない緻
密なSiC膜を形成したものであり、誘導電流の浸透深さ
は、サセプタの炭素基材の固有抵抗に比例するので、電
気比抵抗を従来の1000μΩ・cm程度から、3010〜5500μ
Ω・cmとすることにより、サセプタ内を電流が均等に流
れ、サセプタ表面に形成されているSiC被膜にクラツク
が入りにくいものである。 また、サセプタの電気比抵抗が高いので、サセプタに
吸収される電力も大きくなり、加熱効率が良く、サセプ
タと誘導コイルの距離を多少変化させても、サセプタの
縦方向の発熱にムラがないので作業性が良いものであ
る。 なお、SiC膜の厚さを10μ以上に限定するのは、10μ
以下であるとサセプタの炭素基材に含まれる不純物が加
熱されて半導体ウエハーに揮散するのを阻止できないか
らである。また、炭素基材の比抵抗が3010μΩ・cm以下
であると、サセプタがうず電流の表皮効果によつて局部
的に発熱し、SiC膜にクラツクが発生することがあり、
また加熱効率もあまり良くない。5500μΩcm以上である
と炭素基材の耐熱衝撃性が低下し、サセプタの昇温降温
時に炭素基材にクラツクが発生する。 〔実施例〕 本発明の実施例について説明する。 実施例 コークスにカーボンブラツクを配合し、バインダーを
添加して成形し、焼成後黒鉛化して、外径700mm、内径1
00mm、厚さ15mmの６種類のサセプタ用基材を得た。これ
らの電気比抵抗及びコークスとカーボンブラツクの配合
比を表−１に示す。 上記５種類の基材に緻密なSiC膜を10μｍ以上形成
し、断面が20mm×20mmの誘導コイルをうず巻き状に巻い
た縦形エピタキシヤル装置に使用し、周波数35kHz,150k
Wで30分間昇温し、室温まで放冷した。この時の誘導コ
イルとサセプタの距離を40mmとし、サセプタの外周端か
ら中心に向かつて50mmのウエハー載置面の任意の点の単
位面積あたりの最高温度を表−２に示す。但し備考欄に
昇温を繰返した場合の結果を示す。 試料６のサセプタはカーボンブラツクの配合量が多
く、電気比抵抗が高いので（電気比抵抗が6020μΩcm）
熱衝撃に弱く、耐用回数が短い。 また、試料1,試料２のサセプタは誘導コイルに近づけ
ると最高温度は容易に上昇したが、誘導コイルからの磁
界の干渉により、サセプタ表面の温度のバラツキが大き
くなり、かつ温度差による熱衝撃でサセプタが割れ易
く、耐用回数がさらに短かくなった。 〔発明の効果〕 本発明のサセプタは、炭素基材の電気比抵抗が3010μ
Ω・cm以上、5500μΩ・cm以下と高いので、誘導電流の
浸透深さが従来より大きくなり、その結果、SiC膜にク
ラツクが発生し難いものである。また、サセプタに吸収
される電力も大きくなるため、加熱効率も良好である。 さらに、SiC膜の厚さが10μｍ以上で、連通する気孔
のない緻密なものであるため、炭素基材中に含まれる不
純物が影響を与えることもない。
ル気相成長、各種絶縁膜の気相成長等に使用されるサセ
プタの改良に関する。 〔従来の技術〕 半導体ウエハーにエピタキシヤル層を形成する装置と
しては、横形炉、バレル形炉、縦形炉等が知られてお
り、これ等の装置は高周波加熱、或いはランプ加熱を採
用している。特に高周波加熱方式のエピタキシヤル装置
は、加熱装置が単純な形状に設計でき、反応炉内をクリ
ーンに保つことも容易であることから広く用いられてい
る。最近半導体ウエハーの大形化にともないエピタキシ
ヤル装置も大形になり、電力の使用量も増大するが、発
振管式の発振器から変換効率の良い固体素子を使つた発
振器を用い、また炉の大形化に適していて、且つ作業の
安全性が高い、低い周波数を使用することにより電力も
節約できるようになつてきた。 誘導加熱されるヒーターとしては表面に緻密なSiC膜
を形成したカーボン製のサセプタが使用される。しかし
サセプタが大形になると周波数を低くして電流の浸透深
さを大きくしたにもかかわらず、誘導コイルに相対する
サセプタの外表面がうず電流の表皮効果及び磁界の干渉
により局部的に発熱し、熱膨張差によつてSiC膜にクラ
ツクが発生し、カーボンに含まれた不純物が半導体ウエ
ハーに汚染する問題が生じている。また誘導体コイルと
サセプタ間の距離を離すとサセプタにクラツクは発生し
にくくなるが、電力吸収の効率が悪く、目的の温度が得
られない。なお、従来のサセプタのカーボン基材は電気
比抵抗が1000μΩ・cm程度である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は上記実情に鑑み、加熱効率が良く、クラツク
の発生しにくい高周波加熱用サセプタを提供するもので
ある。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明はサセプタの炭素基材の電気比抵抗を3010〜55
00μΩ・cmとし、厚さ10μ以上の連通する気孔のない緻
密なSiC膜を形成したものであり、誘導電流の浸透深さ
は、サセプタの炭素基材の固有抵抗に比例するので、電
気比抵抗を従来の1000μΩ・cm程度から、3010〜5500μ
Ω・cmとすることにより、サセプタ内を電流が均等に流
れ、サセプタ表面に形成されているSiC被膜にクラツク
が入りにくいものである。 また、サセプタの電気比抵抗が高いので、サセプタに
吸収される電力も大きくなり、加熱効率が良く、サセプ
タと誘導コイルの距離を多少変化させても、サセプタの
縦方向の発熱にムラがないので作業性が良いものであ
る。 なお、SiC膜の厚さを10μ以上に限定するのは、10μ
以下であるとサセプタの炭素基材に含まれる不純物が加
熱されて半導体ウエハーに揮散するのを阻止できないか
らである。また、炭素基材の比抵抗が3010μΩ・cm以下
であると、サセプタがうず電流の表皮効果によつて局部
的に発熱し、SiC膜にクラツクが発生することがあり、
また加熱効率もあまり良くない。5500μΩcm以上である
と炭素基材の耐熱衝撃性が低下し、サセプタの昇温降温
時に炭素基材にクラツクが発生する。 〔実施例〕 本発明の実施例について説明する。 実施例 コークスにカーボンブラツクを配合し、バインダーを
添加して成形し、焼成後黒鉛化して、外径700mm、内径1
00mm、厚さ15mmの６種類のサセプタ用基材を得た。これ
らの電気比抵抗及びコークスとカーボンブラツクの配合
比を表−１に示す。 上記５種類の基材に緻密なSiC膜を10μｍ以上形成
し、断面が20mm×20mmの誘導コイルをうず巻き状に巻い
た縦形エピタキシヤル装置に使用し、周波数35kHz,150k
Wで30分間昇温し、室温まで放冷した。この時の誘導コ
イルとサセプタの距離を40mmとし、サセプタの外周端か
ら中心に向かつて50mmのウエハー載置面の任意の点の単
位面積あたりの最高温度を表−２に示す。但し備考欄に
昇温を繰返した場合の結果を示す。 試料６のサセプタはカーボンブラツクの配合量が多
く、電気比抵抗が高いので（電気比抵抗が6020μΩcm）
熱衝撃に弱く、耐用回数が短い。 また、試料1,試料２のサセプタは誘導コイルに近づけ
ると最高温度は容易に上昇したが、誘導コイルからの磁
界の干渉により、サセプタ表面の温度のバラツキが大き
くなり、かつ温度差による熱衝撃でサセプタが割れ易
く、耐用回数がさらに短かくなった。 〔発明の効果〕 本発明のサセプタは、炭素基材の電気比抵抗が3010μ
Ω・cm以上、5500μΩ・cm以下と高いので、誘導電流の
浸透深さが従来より大きくなり、その結果、SiC膜にク
ラツクが発生し難いものである。また、サセプタに吸収
される電力も大きくなるため、加熱効率も良好である。 さらに、SiC膜の厚さが10μｍ以上で、連通する気孔
のない緻密なものであるため、炭素基材中に含まれる不
純物が影響を与えることもない。
フロントページの続き
(72)発明者 加藤 茂男
山形県西置賜郡小国町大字小国町378番
地 東芝セラミツクス株式会社小国製造
所内
(72)発明者 金 富雄
山形県西置賜郡小国町大字小国町378番
地 東芝セラミツクス株式会社小国製造
所内
(56)参考文献 特開 昭62−145726（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．炭素基材と、その炭素基材の表面を覆うSiC膜とを
備えてなり、高周波誘導によって加熱されるサセプタに
おいて、 前記炭素基材の電気比抵抗が3010μΩ・cm以上、5500μ
Ω・cm以下であり、 前記SiC膜の厚さが10μｍ以上で、連通する気孔のない
緻密なものである ことを特徴とするサセプタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61018818A JP2671914B2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | サセプタ |
| DE8787101145T DE3761054D1 (de) | 1986-01-30 | 1987-01-28 | Suszeptor. |
| EP19870101145 EP0235570B1 (en) | 1986-01-30 | 1987-01-28 | Susceptor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61018818A JP2671914B2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | サセプタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62177914A JPS62177914A (ja) | 1987-08-04 |
| JP2671914B2 true JP2671914B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=11982149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61018818A Expired - Lifetime JP2671914B2 (ja) | 1986-01-30 | 1986-01-30 | サセプタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0235570B1 (ja) |
| JP (1) | JP2671914B2 (ja) |
| DE (1) | DE3761054D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111918987A (zh) * | 2018-02-28 | 2020-11-10 | 胜高股份有限公司 | 硅熔液的对流图案控制方法、单晶硅的制造方法及单晶硅的提拉装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2566796B2 (ja) * | 1987-11-11 | 1996-12-25 | 東芝セラミックス株式会社 | 気相成長装置 |
| JPH02174116A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-05 | Toshiba Ceramics Co Ltd | サセプタ |
| JPH0834187B2 (ja) * | 1989-01-13 | 1996-03-29 | 東芝セラミックス株式会社 | サセプタ |
| NL1015550C2 (nl) * | 2000-06-28 | 2002-01-02 | Xycarb Ceramics B V | Werkwijze voor het vervaardigen van een uit een kern opgebouwde susceptor, aldus verkregen susceptor en een werkwijze voor het aanbrengen van actieve lagen op een halfgeleidersubstraat onder toepassing van een dergelijke susceptor. |
| KR102088493B1 (ko) * | 2017-10-18 | 2020-03-12 | 신닛뽄테크노카본 가부시키가이샤 | 서셉터 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1112016A (en) * | 1966-01-04 | 1968-05-01 | Standard Telephones Cables Ltd | Preparation of a susceptor for use in the manufacture of semiconductor devices |
| JPS5610921A (en) * | 1979-07-09 | 1981-02-03 | Toshiba Ceramics Co Ltd | Material for equipment for manufacturing semiconductor and its treating furnace |
| JPH0650731B2 (ja) * | 1985-12-20 | 1994-06-29 | 日立化成工業株式会社 | エピタキシヤル成長用サセプタ− |
-
1986
- 1986-01-30 JP JP61018818A patent/JP2671914B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-01-28 DE DE8787101145T patent/DE3761054D1/de not_active Revoked
- 1987-01-28 EP EP19870101145 patent/EP0235570B1/en not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111918987A (zh) * | 2018-02-28 | 2020-11-10 | 胜高股份有限公司 | 硅熔液的对流图案控制方法、单晶硅的制造方法及单晶硅的提拉装置 |
| CN111918987B (zh) * | 2018-02-28 | 2022-05-24 | 胜高股份有限公司 | 硅熔液的对流图案控制方法、单晶硅的制造方法及单晶硅的提拉装置 |
| US11781242B2 (en) | 2018-02-28 | 2023-10-10 | Sumco Corporation | Method for controlling convection pattern of silicon melt, method for producing silicon single crystals, and device for pulling silicon single crystals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0235570A1 (en) | 1987-09-09 |
| EP0235570B1 (en) | 1989-11-29 |
| DE3761054D1 (de) | 1990-01-04 |
| JPS62177914A (ja) | 1987-08-04 |
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