JP2727011B2 - 気相成長装置用サセプタ - Google Patents

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、複数のウェハ基板等の試料を載置する気相
成長装置用サセプタに係り、特に試料内および試料間の
膜厚分布等のバラツキを防止するためのサセプタ構造に
関するものである。

（従来の技術） エピタキシャル等の気相成長装置は、加熱源によって
加熱されるサセプタ上に試料を載置して該試料を加熱す
ることによって気相成長を行なっている。現在実用され
ているサセプタは、部材の高温強度、形状的精度等の点
から全体をカーボンによって形成している。

（発明が解決しようとする課題） 近年、装置は大形化の傾向にあり、それに伴ってサセ
プタも大形化している。この大形化によりサセプタの均
熱化すなわち温度ムラの低減が大きな問題となってい
る。サセプタ表面温度の均熱化は、試料の均熱加熱に不
可欠であり、それによってスリップ等の欠陥の発生を抑
えることができると共に、成長膜の膜厚および膜質の均
一化が達成できる。サセプタの均熱化には、加熱法を含
む加熱源の構造と、サセプタ自体の寸法精度および材質
の均一性とがある。ここで現在最も制御の困難なものの
１つが、サセプタの大形化に伴う材質の均一性にある。
すなわち、サセプタが小さいときには、サセプタを均質
なカーボオンブロックから切り出すことが容易であった
が、大形化するに連れて、均質なカーボンブロックを製
作すること自体が困難になっている。そのため、大形サ
セプタにおいては、場所による材質の不均一に依存した
温度の不均一が発生し易くなり、それに伴う諸問題が開
発を困難にし、長期化させていた。

本発明は、カーボン製サセプタの種々の長所を生か
し、かつ前述した材質の不均一による温度の不均一を除
去することのできるサセプタを提供することを目的とし
ている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、複数の試料を載
置すると共に加熱源によって加熱され試料を加熱する気
相成長装置用サセプタにおいて、試料を載置する部分に
対応する複数のカーボン製嵌め込み部材と、これらの嵌
め込み部材をそれぞれ嵌入保持する貫通穴を有するカー
ボン製本体とによって構成したものである。

（作用） 本体はサセプタの大きさに対応した大きさであるた
め、前述したように全体が均質なものを得ることは困難
である。しかし、嵌め込み部材は小形であるため、少な
くとも個々の各該部材内の材質が均質なものを得ること
はできる。また、前記本体内の材質の不均一および個々
の嵌め込み部材間の材質や位置の差による温度差は、該
嵌め込み部材が本体の貫通穴に嵌入保持され、試料を載
置する表面側とそれと反対の裏面側が共に露出して本体
に対しより独立的に加熱されるため、個々の嵌め込み部
材の厚さや表裏面の形状等を変えることにより、解消す
ることができる。

そこで、個々の試料内および試料間のいずれにおいて
も均熱化を達成でき、サセプタは全体としてカーボン製
であるため、それが有する長所をほとんどそのまま保持
し、良好な気相成長が行なわれる。

（実施例） 以下本発明の実施例について第１図ないし第３図を参
照して説明する。第１図は、本発明をバレル型のサセプ
タに適用した例を示すもので、11はサセプタ本体、12は
嵌め込み部材、20は試料であり、本体11と嵌め込み部材
12は共にカーボン製である。

本体11は、通常のバレル型サセプタとほぼ同様に形成
されており、試料20を載置する位置に、第２図および第
３図に示すように、段付きの貫通穴11aが明けられてい
る。

第２図，第３図は、それぞれ形状の異なる嵌め込み部
材12A,12Bが、前記貫通穴11aに嵌入保持されている状態
を示すもので、嵌め込み部材12A,12Bの表面13A,13Bはも
ちろん、裏面14A,14Bも本体11から露出するようになっ
ている。これらの嵌め込み部材12A,12Bの表面13A,13Bに
は、試料20を載置するためのザグリ15A,15Bが設けられ
ている。

次いで、上記サセプタの作用について説明する。本体
11および嵌め込み部材12は、本体11の内周面または外周
面に沿って巻回された図示しないRFコイルや外周面に向
けて設けた図示しない赤外線ランプ等の加熱源によって
加熱される。このとき、本体11は材質の不均一、さらに
は表面に沿って流れる反応ガスなどにより全体が均熱に
なることはなく、例えば、第１図において上下方向に数
度ないし10数度程度の温度ムラを生じ、これを完全に除
去することは非常に困難である。

しかるに、上記サセプタは、試料20を載置する部分が
嵌め込み部材12によって別に形成され、これらは小形で
あるために個々の嵌め込み部材12内の材質は容易に均一
にできる。しかも嵌め込み部材12と本体11は単に嵌入に
よる周面部の接触であるため、嵌め込み部材12は本体11
の温度の影響を若干緩和して受ける。そこで、本体11に
温度ムラがあっても、各嵌め込み部材12内の個々の均熱
化は比較的容易に得られる。

また、個々の嵌め込み部材12内に温度ムラを生じる場
合は、それぞれの嵌め込み部材12の厚さを部分的に変え
ることによって、均熱化でき、この処置は小形の嵌め込
み部材12の加工であるため、比較的容易に行なえる。

さらにまた、個々の嵌め込み部材12間の温度差は、嵌
め込み部材12の全体的な厚さを変えることによって解決
される。

なお、試料20上の成長膜の厚さは、温度と共に反応ガ
スとの接触度合によっても変化する。このような場合に
は、第２図および第３図に示すように、個々の嵌め込み
部材12A,12Bのザグリ15A,15Bの深さを変えたり、また試
料20の表面から嵌め込み部材12A,12Bの表面13A,13Bまで
の距離を試料20の外周上で部分的に変化させたりするこ
とによって改善することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、本体と嵌め込み部
材を共にカーボンによって形成しているため、高温強度
や形状的精度などカーボン製サセプタが有する長所を生
かしながら、サセプタが大形化しても複数の試料をより
均一に加熱することができ、また個々の試料に対する反
応ガスの接触度合の調整も容易にでき、このためスリッ
プ等の欠陥が少なく膜厚および膜質がより均一な成長膜
を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す気相成長装置用サセプ
タの斜視図、第２図および第３図はそれぞれ異なる嵌め
込み部材を用いた例を示す第１図の要部部分拡大断面図
である。 11……サセプタ本体、11a……貫通穴、 12,12A,12B……嵌め込み部材、 15A,15B……ザグリ、20……試料。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の試料を載置すると共に加熱源によっ
   て加熱され前記試料を加熱する気相成長装置用サセプタ
   において、試料を載置する部分に対応する複数のカーボ
   ン製嵌め込み部材と、同嵌め込み部材をそれぞれ嵌入保
   持する貫通穴を有するカーボン製本体とによって構成さ
   れていることを特徴とする気相成長装置用サセプタ。