JPH01169922A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は半導体製造装置に関し、特に気相エピタキシ
ャル結晶成長装置におけるマルチピース型サセプタの構
造に関するものである。

［従来の技術］ 従来から、基板上に材料を気相状態で反応させて気相エ
ビタキャル成長させるために、基板を保持する支持体と
してマルチピース型サセプタが用いられている。第３図
はこの従来のマルチピース型サセプタの構造の一例を示
す斜視図である。図において、マルチピース型サセプタ
はサイドプレート１とトッププレート２とボトムプレー
ト８とから構成されている。サイドプレート１には、そ
の上にエピタキシャル成長させられる基板としてのウェ
ハ４が保持されるウェハホルダ６が設けられている。ト
ッププレート２には回転軸が取付けられるように、移動
可能なトッププレートスライド７が取付けられている。

また、このサセプタのサイドプレート１は、材料ガスが
すべてのウェハ４の表面上を流れるとともに、その材料
ガスの流れによってウェハ４が移動しないように、ボト
ムプレート８が取付けられる端部からトッププレート２
が取付けられる端部にかけて勾配をもつように組立てら
れている。

次に、第３図に示されるサセプタを用いてウェハ４の上
にエピタキシャル成長させる動作について説明する。第
４図は第３図のサセプタを有する気相エピタキシャル成
長装置を示す概略図である。

反応容器５には反応ガスを噴射させるジェットノズル３
が設けられている。たとえば、材料ガスとして５ｉＨ２
Ｃ１１２ガスとＨ２ガスとがジェットノズル３から噴射
され、１０００℃以上の温度になるように加熱されたサ
セプタの頂上部、すなわち、トッププレート２の表面上
に当てられる。トッププレート２に当てられた反応ガス
は乱流となり、矢印で示すようにサセプタの下部方向へ
流れる。サイドプレート１の表面上に流れる反応ガスは
ウェハ４の上で反応し、たとえば、上記の材料ガスによ
ればＳｔの単結晶からなる薄膜が成長する。このとき、
ウェハ４の上で均一な単結晶成長反応が起こるように、
反応中は、サセプタの頂上部に取付けられた回転軸９が
矢印Ａで示す方向に回転することにより、サセプタが回
転し、サセプタのサイドプレート１の上に取付けられた
ウェハ４が回転させられる。反応容器５内に導入された
反応ガスは反応後、出口１０から流出する。

このようにして、ウェハ４の上にＳｔなどの材料からな
る単結晶層がエピタキシャル成長する。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のマルチピース型サセプタは以上のように構成され
ているので、ジェットノズル３より噴射された反応ガス
は、赤外線ランプ等により加熱されたサセプタの頂上部
に当たることにより加熱される。しかしながら、サセプ
タの頂上部に当たる反応ガスは、速やかにサセプタの側
面に沿って流れ出すため、その温度が十分上昇せず、ウ
ェハ上において温度勾配が生じることになる。また、噴
射された反応ガスが反応容器中に十分分散されないので
、サセプタの回転によっても均一な反応が起こり難いと
いう問題点があった。

そこで、この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、反応ガスがウェハ上に達するまでに
十分加熱され、反応温度に達することができるとともに
、反応容器内に均一に分散させることが可能な半導体製
造装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に従った半導体製造装置は、その上に気相エピ
タキシャル成長させられる基板を保持する、複数個の部
材からなる柱状の支持体の頂上部が凹形状であることを
特徴とするものである。

［作用］ この発明における半導体製造装置は、基板を保持する支
持体の頂上部が凹形状になっている。その頂上部に噴射
させられた気相状態の材料は、頂上部において一度、滞
留した後に支持体の側面に流れる。そのため、その気相
状態の材料は支持体の頂上部で十分加熱させられる。ま
た、気相状態の材料はその頂上部で滞留した後に、基板
が保持されている支持体の側面に沿って流れるので、材
料の分散が良好になり、より均一な単結晶成長反応が起
こり得る。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明に従ったマルチピース型のサセプタの構造
を示す斜視図である。図において、サイドプレート１は
第３図で示される従来のサセプタよりもその上端が長く
なっている。そのため、サセプタの頂上部においてはサ
イドプレート１の上端面とトッププレート２の平面とか
ら凹形状が作られている。サセプタのその他の部分は第
３図で示した部分と同様であるので説明を省略する。

第２図は、この発明に従ったマルチピース型サセプタを
用いて構成される気相エピタキシャル成長装置を示す概
略図である。この図に従って、ウェハ４の上にエピタキ
シャル成長させる動作について説明する。反応容器５に
設けられたジェットノズル３より噴出された反応ガスは
、サセプタの頂上部であるトッププレート２の表面上に
当たる。

このとき、頂上部は凹形状になっているため、反応ガス
は一度、この凹部に滞留した後、サイドプレート１の表
面上に沿って下方へ流れる。サイドプレート１の上に沿
って流れる反応ガスはウェハ４の表面上に達すると、そ
の表面上で反応し、単結晶層が形成される。この場合、
サセプタが赤外線ランプ等により加熱されているので、
反応ガスは、サセプタの項−Ｌ部において滞留すること
により十分に加熱され、反応温度に達する。そのため、
ウェハ４の上において反応ガスの温度勾配を小さくする
ことが可能である。また、反応ガスはサセプタの頂上部
で滞留した後、下方に流れる。サセプタはその頂上部に
取付けられた回転軸９により回転させられている。その
ため、反応ガスは反応容器５内で放射状に、かつ、均一
に分散することが可能となる。したがって、ウェハ４の
表面上に流れる反応ガスの濃度をより均一な状態にする
ことができる。

なお、上記実施例においては、サイドプレートの上端部
をトッププレートの面より突き出すことにより、サセプ
タの頂上部を凹形状に形成したが、逆にトッププレート
の中央部を凹ませることによってサセプタの頂上部を凹
形状に形成しても同様の効果を奏することは言うまでも
ない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば基板が保持される支持
体の頂上部が凹形状になっているので、その頂上部に噴
射される反応ガスは基板上に達するまでに、十分に反応
温度に達するまで加熱されるとともに、基板上には均一
にエピタキシャル成長した薄膜を形成することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すサセプタの斜視図、
第２図は第１図のサセプタを用いた気相エピタキシャル
成長装置を示す概略図、第３図は従来のサセプタを示す
斜視図、第４図は第３図に示された従来のサセプタを用
いた気相エピタキシャル成長装置を示す概略図である。 図において、１はサイドプレート、２はトッププレート
、３はジェットノズル、４はウェハ、５は反応容器、６
はウェハホルダである。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個の部材からなる柱状の支持体の側面に基板
   が保持され、前記支持体の頂上部に気相状態の材料を噴
   射させることにより、前記基板の上でその材料を反応さ
   せて気相エピタキシャル成長させる半導体製造装置にお
   いて、 前記支持体の頂上部が凹形状であることを特徴とする半
   導体製造装置。