JP3227626B2 - 半導体基板加熱装置 - Google Patents
半導体基板加熱装置Info
- Publication number
- JP3227626B2 JP3227626B2 JP12503293A JP12503293A JP3227626B2 JP 3227626 B2 JP3227626 B2 JP 3227626B2 JP 12503293 A JP12503293 A JP 12503293A JP 12503293 A JP12503293 A JP 12503293A JP 3227626 B2 JP3227626 B2 JP 3227626B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- susceptor
- wafer
- semiconductor substrate
- substrate heating
- surface portion
- 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置を製造する装
置で半導体基板加熱装置に関する。
置で半導体基板加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エピタキシャル結晶成長させるた
めに半導体ウエハを加熱する装置で、ウエハの台とし
て、ウエハを汚染しにくく、表面に表面保護層として炭
化シリコン（SiC)をコーティングした純粋なカーボンで
出来たサセプタが用いられている。そしてウエハの加熱
はガラス管または石英管中に置かれたサセプタをコイル
で電磁的に高周波誘導加熱をサセプタに施し、そのガラ
ス管内に成長用のガスを流してウエハ上に結晶を成長さ
せている。加熱はウエハに対して均一に行う必要がある
ため、サセプタは熱容量を大きくとるように厚さが５ｃ
ｍ程度あり、テーブルも２インチウエハが４枚掲載でき
る大きさのものが用いられている。現在サセプタは高価
なものであるうえ、ウエハを載せる部分を大型にするこ
とやＳｉＣをコーティングするのが難しく、大型サセプ
タは貴重な備品となっている。
めに半導体ウエハを加熱する装置で、ウエハの台とし
て、ウエハを汚染しにくく、表面に表面保護層として炭
化シリコン（SiC)をコーティングした純粋なカーボンで
出来たサセプタが用いられている。そしてウエハの加熱
はガラス管または石英管中に置かれたサセプタをコイル
で電磁的に高周波誘導加熱をサセプタに施し、そのガラ
ス管内に成長用のガスを流してウエハ上に結晶を成長さ
せている。加熱はウエハに対して均一に行う必要がある
ため、サセプタは熱容量を大きくとるように厚さが５ｃ
ｍ程度あり、テーブルも２インチウエハが４枚掲載でき
る大きさのものが用いられている。現在サセプタは高価
なものであるうえ、ウエハを載せる部分を大型にするこ
とやＳｉＣをコーティングするのが難しく、大型サセプ
タは貴重な備品となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このサ
セプタは保護層があっても加熱されて反応し易くなるた
め、エピタキシャル成長を形成するための様々な成長ガ
スやその他の物質によって汚染されたり、熱歪みなどで
欠けたりして、数十回ほどのウエハ加熱処理を実施した
後には丸ごと新品と交換せざるを得ず、製品のコストア
ップをもたらすという問題がある。
セプタは保護層があっても加熱されて反応し易くなるた
め、エピタキシャル成長を形成するための様々な成長ガ
スやその他の物質によって汚染されたり、熱歪みなどで
欠けたりして、数十回ほどのウエハ加熱処理を実施した
後には丸ごと新品と交換せざるを得ず、製品のコストア
ップをもたらすという問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の構成は、表面保護層をコーティングしたサセ
プタにウエハ状の半導体基板を少なくとも１枚設置する
回転可動型のテーブルを有し、該サセプタを誘導加熱し
て該半導体基板を加熱処理する半導体基板加熱装置にお
いて、前記テーブルの上表面部が交換可能に形成された
少なくとも一枚の薄いウエハ台を有し、前記ウエハ台の
下面部に、前記テーブルの回転可動機構部との間で回転
運動中にずれを生じないための位置決め機構が形成さ
れ、前記テーブル以外の前記サセプタ上面部が交換可能
な少なくとも一枚の薄い汚染防止板で形成されているこ
とを特徴とする。
め本発明の構成は、表面保護層をコーティングしたサセ
プタにウエハ状の半導体基板を少なくとも１枚設置する
回転可動型のテーブルを有し、該サセプタを誘導加熱し
て該半導体基板を加熱処理する半導体基板加熱装置にお
いて、前記テーブルの上表面部が交換可能に形成された
少なくとも一枚の薄いウエハ台を有し、前記ウエハ台の
下面部に、前記テーブルの回転可動機構部との間で回転
運動中にずれを生じないための位置決め機構が形成さ
れ、前記テーブル以外の前記サセプタ上面部が交換可能
な少なくとも一枚の薄い汚染防止板で形成されているこ
とを特徴とする。
【０００５】
【作用】汚染はサセプタの表面層のみに生じ、また表面
部が欠けたとしても下の台までは及ばないので、表面層
を含む薄い交換部分のみ汚染されていない新品にする。
下の台の部分の汚染や欠けは直接ウエハに影響を与える
ことが少ないので交換率は少なくて済む。このため、サ
セプタ全体を交換する必要がない。
部が欠けたとしても下の台までは及ばないので、表面層
を含む薄い交換部分のみ汚染されていない新品にする。
下の台の部分の汚染や欠けは直接ウエハに影響を与える
ことが少ないので交換率は少なくて済む。このため、サ
セプタ全体を交換する必要がない。
【０００６】
【発明の効果】高価なサセプタを消耗せず、わずかな部
品交換のみで半導体ウエハの品質を保つことができ、ま
た製品の半導体装置のコストを下げる。また、交換が容
易なのでウエハが汚染されないよう、サセプタの汚染が
ひどくならない内に必要部分を交換できる。また更に、
サセプタの交換に手間がかからなくなり、工程の効率が
向上する。
品交換のみで半導体ウエハの品質を保つことができ、ま
た製品の半導体装置のコストを下げる。また、交換が容
易なのでウエハが汚染されないよう、サセプタの汚染が
ひどくならない内に必要部分を交換できる。また更に、
サセプタの交換に手間がかからなくなり、工程の効率が
向上する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図１は、本発明を実施した一例のカーボンサセ
プタ１の模式的見取図で、サセプタ１の中央部はウエハ
７が載るテーブル２で、その周辺はテーブル２の構造を
支える枠部分５である。その枠部分５の上面には汚染防
止板３である交換可能な薄いカーボン板が嵌め込まれて
いる。交換可能な部分は熱容量としては小さくなるた
め、下台側とは密着性を保つように構成される。またこ
れらの外表面は保護膜としてＳｉＣがコーティングされ
ている。これは高温で安定なＳｉＣ膜があるために内部
のカーボンが高温でも表面は活性化されにくく、カーボ
ン内部からのウエハに対する汚染やサセプタ自身の表面
の汚染、劣化が抑えられた構造とするために従来より行
われている。
明する。図１は、本発明を実施した一例のカーボンサセ
プタ１の模式的見取図で、サセプタ１の中央部はウエハ
７が載るテーブル２で、その周辺はテーブル２の構造を
支える枠部分５である。その枠部分５の上面には汚染防
止板３である交換可能な薄いカーボン板が嵌め込まれて
いる。交換可能な部分は熱容量としては小さくなるた
め、下台側とは密着性を保つように構成される。またこ
れらの外表面は保護膜としてＳｉＣがコーティングされ
ている。これは高温で安定なＳｉＣ膜があるために内部
のカーボンが高温でも表面は活性化されにくく、カーボ
ン内部からのウエハに対する汚染やサセプタ自身の表面
の汚染、劣化が抑えられた構造とするために従来より行
われている。
【０００８】図２はテーブル部分のみを示した説明図
で、ウエハ台であるテーブル板２は、位置決め機構であ
る嵌め込み式のピン９により下の回転機構部分の位置決
め機構としての孔１０に無理なくはめ込んで置かれる。
テーブルはウエハの加熱を均一にするために回転させる
構造となっており、テーブル台の下側にカサ歯車１２が
設けられ、サセプタの横方向からのガラス棒６の先端に
設けた歯車１３で外部より回転させる。
で、ウエハ台であるテーブル板２は、位置決め機構であ
る嵌め込み式のピン９により下の回転機構部分の位置決
め機構としての孔１０に無理なくはめ込んで置かれる。
テーブルはウエハの加熱を均一にするために回転させる
構造となっており、テーブル台の下側にカサ歯車１２が
設けられ、サセプタの横方向からのガラス棒６の先端に
設けた歯車１３で外部より回転させる。
【０００９】また図３は、本発明のサセプタのテーブル
部分以外の枠部分５の一部を示している。この表面部分
も交換可能な薄い汚染防止板３であり、汚染防止板３は
やはり下面部に位置決め機構としての嵌め込みピン１５
を設けてあり、台側の位置決め機構としての孔１６に合
わせて置かれる。なお、下台部、側面部は交換率が減っ
て、汚染等が上面よりひどくなる場合が生じるが、ウエ
ハに直接接触しないので大きな問題とはならない。
部分以外の枠部分５の一部を示している。この表面部分
も交換可能な薄い汚染防止板３であり、汚染防止板３は
やはり下面部に位置決め機構としての嵌め込みピン１５
を設けてあり、台側の位置決め機構としての孔１６に合
わせて置かれる。なお、下台部、側面部は交換率が減っ
て、汚染等が上面よりひどくなる場合が生じるが、ウエ
ハに直接接触しないので大きな問題とはならない。
【００１０】このサセプタにウエハを載せて、外部から
高周波コイルにより電磁界をかけて誘導加熱を行い、ウ
エハにエピタキシャル成長を行う。サセプタの材料が炭
素なので渦電流が流れ発熱する。このようにしてウエハ
を加熱させ、例えばウエハに結晶成長用ガスを流すと、
ウエハ部分だけでなくサセプタ部分もある程度反応を生
じてしまう。つまり、サセプタ表面には反応を起こしに
くい炭化シリコン（SiC)がコーティングされていると言
っても、加熱されているので高温のためわずかに反応等
を起こすなどして汚染されていく。使用限度としては、
使用したガスや使用温度などにも影響を受けるので決ま
った期間は特定できないが、大体数十回のオーダーで交
換せざるを得ない。
高周波コイルにより電磁界をかけて誘導加熱を行い、ウ
エハにエピタキシャル成長を行う。サセプタの材料が炭
素なので渦電流が流れ発熱する。このようにしてウエハ
を加熱させ、例えばウエハに結晶成長用ガスを流すと、
ウエハ部分だけでなくサセプタ部分もある程度反応を生
じてしまう。つまり、サセプタ表面には反応を起こしに
くい炭化シリコン（SiC)がコーティングされていると言
っても、加熱されているので高温のためわずかに反応等
を起こすなどして汚染されていく。使用限度としては、
使用したガスや使用温度などにも影響を受けるので決ま
った期間は特定できないが、大体数十回のオーダーで交
換せざるを得ない。
【００１１】従来はすべてが一体になったサセプタ構造
をしていた。このため回転機構部分を含む全体を交換し
なくてはならず、また新品であっても、例えば歪みなど
により初回の加熱でクラックがはいって均一な加熱がで
きなくなってしまうとすると、やはりサセプタすべてを
丸ごと交換しなくてはならなかったが、本発明では一部
のみの交換で済む。つまり回転機構部を含む部分はあま
り交換する必要がなく、交換部分の交換も簡単に済む。
従って工程上の損失も少ない。
をしていた。このため回転機構部分を含む全体を交換し
なくてはならず、また新品であっても、例えば歪みなど
により初回の加熱でクラックがはいって均一な加熱がで
きなくなってしまうとすると、やはりサセプタすべてを
丸ごと交換しなくてはならなかったが、本発明では一部
のみの交換で済む。つまり回転機構部を含む部分はあま
り交換する必要がなく、交換部分の交換も簡単に済む。
従って工程上の損失も少ない。
【００１２】また、本発明のような構造のサセプタであ
ると、予めウエハを数枚載せたサセプタのテーブル板を
複数用意して、テーブル板ごと入れ換えてウエハの加熱
処理を行うようにすれば、製造効率を向上させることも
可能である。また図では交換可能な部品として一枚の形
状を示してあるが、これが複数枚に分割されていても効
果は同様である。むしろ大型のパーツよりも形成しやす
い利点がある。またその他、交換した部品も洗浄した
り、表面の汚染部分を削り取り、新たにＳｉＣをコーテ
ィングし直すことで再利用でき、コストを下げる効果も
ある。
ると、予めウエハを数枚載せたサセプタのテーブル板を
複数用意して、テーブル板ごと入れ換えてウエハの加熱
処理を行うようにすれば、製造効率を向上させることも
可能である。また図では交換可能な部品として一枚の形
状を示してあるが、これが複数枚に分割されていても効
果は同様である。むしろ大型のパーツよりも形成しやす
い利点がある。またその他、交換した部品も洗浄した
り、表面の汚染部分を削り取り、新たにＳｉＣをコーテ
ィングし直すことで再利用でき、コストを下げる効果も
ある。
【００１３】以上のように、本発明は半導体装置製造に
欠かせない加熱処理を行う半導体基板加熱装置において
交換率を抑えた扱いやすい装置設備を提供できた。
欠かせない加熱処理を行う半導体基板加熱装置において
交換率を抑えた扱いやすい装置設備を提供できた。
【図１】本発明のカーボンサセプタの模式的見取図。
【図２】カーボンサセプタのテーブル部分の説明図。
【図３】カーボンサセプタの枠部分の説明図。
【符号の説明】 １ カーボンサセプタ ２ テーブル板（ウエハ台） ３ 汚染防止板（カーボン板） ４ テーブル台 ５ 枠 ６ ガラス棒 ７ ウエハ ９、１５ 位置決め機構としての嵌め込みピン １０、１６ 位置決め機構としての孔 １２ カサ歯車 １３ 歯車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205
Claims (1)
- 【請求項１】表面保護層をコーティングしたサセプタに
ウエハ状の半導体基板を少なくとも１枚設置する回転可
動型のテーブルを有し、該サセプタを誘導加熱して該半
導体基板を加熱処理する半導体基板加熱装置において、 前記テーブルの上表面部が交換可能に形成された少なく
とも一枚の薄いウエハ台を有し、 前記ウエハ台の下面部に、前記テーブルの回転可動機構
部との間で回転運動中にずれを生じないための位置決め
機構が形成され、 前記テーブル以外の前記サセプタ上面部が交換可能な少
なくとも一枚の薄い汚染防止板で形成されていることを
特徴とする半導体基板加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12503293A JP3227626B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 半導体基板加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12503293A JP3227626B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 半導体基板加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06314655A JPH06314655A (ja) | 1994-11-08 |
| JP3227626B2 true JP3227626B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=14900162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12503293A Expired - Lifetime JP3227626B2 (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | 半導体基板加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3227626B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP12503293A patent/JP3227626B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06314655A (ja) | 1994-11-08 |
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