JPH02246322A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH02246322A JPH02246322A JP6834489A JP6834489A JPH02246322A JP H02246322 A JPH02246322 A JP H02246322A JP 6834489 A JP6834489 A JP 6834489A JP 6834489 A JP6834489 A JP 6834489A JP H02246322 A JPH02246322 A JP H02246322A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［概要］
気相成長装置に関し、
基板温度を気相成長温度に瞬時に昇温することによって
、良好なエピタキシャル成長層を基板上に成長させるこ
とができる気相成長装置を提供することを目的とし、 被加熱基板を担持してチャンバー内を高周波誘導コイル
の領域に移動可能なサセプターと、前記高周波誘導コイ
ルの領域においてチャンバー内に配置された予備加熱用
サセプターとを備え、予め、加熱された予備加熱用サセ
プターと前記サセプターとがその対向面にて密着して一
体のサセプターを構成した状態で基板上にｙｔｍを成長
するようにする。
、良好なエピタキシャル成長層を基板上に成長させるこ
とができる気相成長装置を提供することを目的とし、 被加熱基板を担持してチャンバー内を高周波誘導コイル
の領域に移動可能なサセプターと、前記高周波誘導コイ
ルの領域においてチャンバー内に配置された予備加熱用
サセプターとを備え、予め、加熱された予備加熱用サセ
プターと前記サセプターとがその対向面にて密着して一
体のサセプターを構成した状態で基板上にｙｔｍを成長
するようにする。
［産業上の利用骨デ］
本発明は気相成長装置に関するものであり、さらに詳し
く述べるならば、化合物半導体、有機金属などの気相成
長装置の昇温速度を改善提案に関する。
く述べるならば、化合物半導体、有機金属などの気相成
長装置の昇温速度を改善提案に関する。
従来、半導体装置を製造する際、半導体基板上に半導体
層、絶縁層や配線層を形成させるために気相成長法は広
く採用されており、半導体製造の基本的技術となってい
る。気相成長法は化合物、半導体などに適用されるエピ
タキシャル成長法と配線金属などに適用される非エピタ
キシャル成長法に分けられる。また、半導体基板加熱方
式としてはＲＦ誘導方式と直接加熱方式がある。前者は
熱伝導性が悪い被加熱物や急速加熱が望ましい場合に採
用され、後者は加熱による熱歪によって欠陥が発生する
被加熱物に適用される。
層、絶縁層や配線層を形成させるために気相成長法は広
く採用されており、半導体製造の基本的技術となってい
る。気相成長法は化合物、半導体などに適用されるエピ
タキシャル成長法と配線金属などに適用される非エピタ
キシャル成長法に分けられる。また、半導体基板加熱方
式としてはＲＦ誘導方式と直接加熱方式がある。前者は
熱伝導性が悪い被加熱物や急速加熱が望ましい場合に採
用され、後者は加熱による熱歪によって欠陥が発生する
被加熱物に適用される。
エピタキシャル成長法のうち有機金属を用いて気相成長
を行なう有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ ： １ｌｅｔ
ａｌｏｒ（ａ＊ｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｃｐｏｓｉｔｉｏｓ）装置では、本来、基板以外の場
所での温度上昇は、原料間の付加反応や原料ガスの流れ
を乱すため好ましくない、ＲＦ誘導方法は、基板のみを
加熱できることと、加熱部の構造が簡単なためであり、
このためＲＦ誘導加熱が採用されることが多い。
を行なう有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ ： １ｌｅｔ
ａｌｏｒ（ａ＊ｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｃｐｏｓｉｔｉｏｓ）装置では、本来、基板以外の場
所での温度上昇は、原料間の付加反応や原料ガスの流れ
を乱すため好ましくない、ＲＦ誘導方法は、基板のみを
加熱できることと、加熱部の構造が簡単なためであり、
このためＲＦ誘導加熱が採用されることが多い。
［従来の技術］
気相成長装置では、サセプターに支持された基板に所望
の薄膜を成長させるように構成され、第２図は縦形ＭＯ
ＣＶＤ装置の例を概要断面図で示しており、１は石英反
応管、２はサセプタ、３はＲＦ誘導コイル、４は基板、
５は原料導入口、６は排気口である。
の薄膜を成長させるように構成され、第２図は縦形ＭＯ
ＣＶＤ装置の例を概要断面図で示しており、１は石英反
応管、２はサセプタ、３はＲＦ誘導コイル、４は基板、
５は原料導入口、６は排気口である。
［発明が解決しようとする課題］
従来のＲＦ誘導方式の気相成長装置において、半導体基
板上にエピタキシャル成長をする場合、もしくは、−度
成長させ、エツチングなどの加工をほどこしたエピタキ
シャル層上に再度エピタキシャル層を成長させる場合、
エピタキシャル層の種類、段差の有無などの下地形状、
下地性質によっては、基板温度を成長温度まで上昇させ
ている間に下地の表面が変形、劣化を引き起こすことが
あった。ＭＯＣＶＤの場合、基板表面の劣化を防ぐため
、例えば、ＧａＡｓ基板の場合＾ｓｌｌ、ガス、１ｉＰ
基板ならＰＩ、ガスなどの原料ガスを流しながら昇温す
る。しかし、これは通常の基板を用いる時はよいが、形
状基板のような場合、昇温中に形状の変形を起こすこと
があった。特に、その変形はエピタキシャル層を堆積さ
せる前の昇温から温度を安定させるまでの時間が長いほ
ど変形が大きくなる。この対策として、従来は、ＲＦ誘
導コイル３のパワー、ＲＦ周波数サセプター３の材質、
寸法などのＲＦ回路条件を調節していたが、限界があっ
た。
板上にエピタキシャル成長をする場合、もしくは、−度
成長させ、エツチングなどの加工をほどこしたエピタキ
シャル層上に再度エピタキシャル層を成長させる場合、
エピタキシャル層の種類、段差の有無などの下地形状、
下地性質によっては、基板温度を成長温度まで上昇させ
ている間に下地の表面が変形、劣化を引き起こすことが
あった。ＭＯＣＶＤの場合、基板表面の劣化を防ぐため
、例えば、ＧａＡｓ基板の場合＾ｓｌｌ、ガス、１ｉＰ
基板ならＰＩ、ガスなどの原料ガスを流しながら昇温す
る。しかし、これは通常の基板を用いる時はよいが、形
状基板のような場合、昇温中に形状の変形を起こすこと
があった。特に、その変形はエピタキシャル層を堆積さ
せる前の昇温から温度を安定させるまでの時間が長いほ
ど変形が大きくなる。この対策として、従来は、ＲＦ誘
導コイル３のパワー、ＲＦ周波数サセプター３の材質、
寸法などのＲＦ回路条件を調節していたが、限界があっ
た。
よって、本発明は、基板温度を気相成長温度に瞬時に昇
温することによって、良好なエピタキシャル成長層を基
板上に成長させることができる気相成長装置を提供する
ことを目的とする。
温することによって、良好なエピタキシャル成長層を基
板上に成長させることができる気相成長装置を提供する
ことを目的とする。
［ｉ１ｍ！題を解決する為めの手段］
上記問題点は、予め、加熱しであるサセプタに、熱伝導
のよい基板の乗った別のサセプタを結合させることで解
決される。具体的には、被加熱基板を担持してチャンバ
ー内を高周波誘導コイルの領域に移動可能なサセプター
と、高周波誘導コイルの領域においてチャンバー内に配
置された予備加熱用サセプターとを備え、予め加熱され
た予備加熱用サセプターとサセプターとがその対向面に
て密着して一体のサセプターを構成した状態で基板上に
薄膜を成長するさせることにより解決される。
のよい基板の乗った別のサセプタを結合させることで解
決される。具体的には、被加熱基板を担持してチャンバ
ー内を高周波誘導コイルの領域に移動可能なサセプター
と、高周波誘導コイルの領域においてチャンバー内に配
置された予備加熱用サセプターとを備え、予め加熱され
た予備加熱用サセプターとサセプターとがその対向面に
て密着して一体のサセプターを構成した状態で基板上に
薄膜を成長するさせることにより解決される。
以下、本発明の構成を具体的に説明する。
予備加熱用サセプターはＲＦコイルの領域に配置されて
、予めＲＦコイルにより加熱される。
、予めＲＦコイルにより加熱される。
このサセプターの材質は従来サセプターに使用されてい
るカーボンなどを使用することができる。
るカーボンなどを使用することができる。
また、カーボンに限らすＲＦ誘導加熱可能な材質も予備
加熱用サセプターとして使用することができる。予備加
熱用サセプターから基板支持サセプターへの伝熱量を多
くすると、基板の昇温速度が一層速められるから、予備
加熱用サセプターは寸法ができるだけ大きくかつ基板支
持サセプターとの接触面積が大きいことが望ましい。
加熱用サセプターとして使用することができる。予備加
熱用サセプターから基板支持サセプターへの伝熱量を多
くすると、基板の昇温速度が一層速められるから、予備
加熱用サセプターは寸法ができるだけ大きくかつ基板支
持サセプターとの接触面積が大きいことが望ましい。
基板支持サセプターは、予備加熱用サセプターからの熱
伝導を良好にするため熱伝導の良い材料であることが必
要であり、また加熱用サセプターと組み合わせる時、Ｒ
Ｆコイルのインダクタンスを変えないものであることが
必要である。ＲＦコイルのインダクタンスが変化すると
、予備加熱の効果が失われ再び気相成長温度に昇温しな
ければならない、基板支持サセプターが磁性材料の場合
はキュリー点を越える昇温により上記インダクタンスが
変化し、また電気伝導性材料の場合、やはり上記インダ
クタンスが変化する。このような現象を招かないために
は基板支持用サセプターはＲＦ誘導効果がない絶縁物質
が好ましい、又、基板支持用サセプターは熱伝導性が良
好でなければならない、このような要求を満たす材料と
してはＢＮ、ＰＢＮなどがある。
伝導を良好にするため熱伝導の良い材料であることが必
要であり、また加熱用サセプターと組み合わせる時、Ｒ
Ｆコイルのインダクタンスを変えないものであることが
必要である。ＲＦコイルのインダクタンスが変化すると
、予備加熱の効果が失われ再び気相成長温度に昇温しな
ければならない、基板支持サセプターが磁性材料の場合
はキュリー点を越える昇温により上記インダクタンスが
変化し、また電気伝導性材料の場合、やはり上記インダ
クタンスが変化する。このような現象を招かないために
は基板支持用サセプターはＲＦ誘導効果がない絶縁物質
が好ましい、又、基板支持用サセプターは熱伝導性が良
好でなければならない、このような要求を満たす材料と
してはＢＮ、ＰＢＮなどがある。
予備加熱用サセプターと基板支持用サセプターが密着す
ると前者から後者へ伝熱が直ちに起こり−１これに件っ
て基板が瞬時に成長温度に加熱される。
ると前者から後者へ伝熱が直ちに起こり−１これに件っ
て基板が瞬時に成長温度に加熱される。
［作用］
ＲＦ誘導加熱方式を用いるなめ、導電性のあるサセプタ
ーとしてのカーボンなどを成長位置に待機させ、予め成
長温度に加熱しておく、この場合、基板が末だＲＦコイ
ルの領域に郡動していないから昇温め遅速は問題になら
ない０次に、基板を乗せである熱伝導の良い材料ででき
たサセプターを、予備加熱しであるサセプターと密着さ
せる。この際、後者のサセプターは高周波誘導電流が流
れないので、成長温度にあるいはより高温に予備加熱さ
れている前者のサセプターからの熱伝導だけにより迅速
い成長温度に昇温せしぬられる。
ーとしてのカーボンなどを成長位置に待機させ、予め成
長温度に加熱しておく、この場合、基板が末だＲＦコイ
ルの領域に郡動していないから昇温め遅速は問題になら
ない０次に、基板を乗せである熱伝導の良い材料ででき
たサセプターを、予備加熱しであるサセプターと密着さ
せる。この際、後者のサセプターは高周波誘導電流が流
れないので、成長温度にあるいはより高温に予備加熱さ
れている前者のサセプターからの熱伝導だけにより迅速
い成長温度に昇温せしぬられる。
［実施例コ
以下、第１図（Ａ）、（Ｂ）を参照として縦型ＭＯＣＶ
Ｄ装置の実施例を説明する０図は概要断面図であり１図
中、１は石英反応管、３はＲＦ誘導コイル、４は基板、
５は原料導入口、６は排気口、７は予備加熱用サセプタ
ー、８は基板保持用サセプター、９は加熱用サセプター
を数ケ所で保持するための石英棒である。同図（Ａ）は
待機予備加熱時の様子を示し、（Ｂ）は、気相成長時の
様子を示す、基板４の載っている基板担持用サセプター
８の材質は、熱伝導が良く、絶縁性である。このす七ブ
タ−８をロッド１１を上昇させて予備加熱用サセプター
７と対向面で密着させて、機械的に一体のサセプターと
する。このように両す七ブタ−７，８が電気回路内で組
み合わせる時、ＲＦコイルのインダクタンスを変えない
材質とするために基板担持用サセプター８をＢＮ、ＰＢ
Ｎなどの絶縁性物質とする。密着後に基板担持用サセプ
ター８をさらに上昇させてゆき、一体のサセプターを９
から１〜２ｍｍ浮かせ、このことで基板の回転を可能に
させる。この状態でロッド１１を枢動させてサセプター
を回転させ、基板温度と成長速度を基板面上で均一化す
る。
Ｄ装置の実施例を説明する０図は概要断面図であり１図
中、１は石英反応管、３はＲＦ誘導コイル、４は基板、
５は原料導入口、６は排気口、７は予備加熱用サセプタ
ー、８は基板保持用サセプター、９は加熱用サセプター
を数ケ所で保持するための石英棒である。同図（Ａ）は
待機予備加熱時の様子を示し、（Ｂ）は、気相成長時の
様子を示す、基板４の載っている基板担持用サセプター
８の材質は、熱伝導が良く、絶縁性である。このす七ブ
タ−８をロッド１１を上昇させて予備加熱用サセプター
７と対向面で密着させて、機械的に一体のサセプターと
する。このように両す七ブタ−７，８が電気回路内で組
み合わせる時、ＲＦコイルのインダクタンスを変えない
材質とするために基板担持用サセプター８をＢＮ、ＰＢ
Ｎなどの絶縁性物質とする。密着後に基板担持用サセプ
ター８をさらに上昇させてゆき、一体のサセプターを９
から１〜２ｍｍ浮かせ、このことで基板の回転を可能に
させる。この状態でロッド１１を枢動させてサセプター
を回転させ、基板温度と成長速度を基板面上で均一化す
る。
［発明の効果］
本発明は上述のように、基板を担持しない予備加熱用サ
セプターと、基板を担持し予備加熱されない（熱伝導に
より瞬時に成長温度まで加熱される）サセプターとを使
用するものであるから、気相成長温度までの昇温中に起
こる基板の変形や変質を有効に防止することができ、こ
れにより品質を安定化しかつ歩留まりを向上することが
できる。
セプターと、基板を担持し予備加熱されない（熱伝導に
より瞬時に成長温度まで加熱される）サセプターとを使
用するものであるから、気相成長温度までの昇温中に起
こる基板の変形や変質を有効に防止することができ、こ
れにより品質を安定化しかつ歩留まりを向上することが
できる。
第１図（Ａ）および（Ｂ）は本発明の実施口に係る縦形
気相成長装置を示しくＡ）図は予備加熱状態、（Ｂ）図
は気相成長状態をそれぞれ示す図面、 第２図は従来の気相成長装置の図面である。 １−石英反応管、３−ＲＦ誘導コイル、４一基板、５−
原料導入口、６−排気口、７−予備加熱用サセプター、
８一基板保持用サセプター、９−加熱用サセプター保持
用石英棒
気相成長装置を示しくＡ）図は予備加熱状態、（Ｂ）図
は気相成長状態をそれぞれ示す図面、 第２図は従来の気相成長装置の図面である。 １−石英反応管、３−ＲＦ誘導コイル、４一基板、５−
原料導入口、６−排気口、７−予備加熱用サセプター、
８一基板保持用サセプター、９−加熱用サセプター保持
用石英棒
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、サセプターに支持された基板上に薄膜を気相成長す
る気相成長装置において、 被加熱基板を担持してチャンバー内を高周波誘導コイル
の領域に移動可能なサセプターと、前記高周波誘導コイ
ルの領域においてチャンバー内に配置された予備加熱用
サセプターとを備え、 予め加熱された前記予備加熱用サセプターと前記サセプ
ターとがその対向面にて密着して一体のサセプターを構
成した状態で前記基板上に薄膜を成長することを特徴と
する気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6834489A JPH02246322A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6834489A JPH02246322A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02246322A true JPH02246322A (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=13371126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6834489A Pending JPH02246322A (ja) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02246322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5576059A (en) * | 1993-01-13 | 1996-11-19 | Applied Materials, Inc. | Depositing polysilicon films having improved uniformity and apparatus therefor |
| KR100442961B1 (ko) * | 2001-12-31 | 2004-08-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 박막 형성방법 |
-
1989
- 1989-03-20 JP JP6834489A patent/JPH02246322A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5576059A (en) * | 1993-01-13 | 1996-11-19 | Applied Materials, Inc. | Depositing polysilicon films having improved uniformity and apparatus therefor |
| EP0606751B1 (en) * | 1993-01-13 | 2002-03-06 | Applied Materials, Inc. | Method for depositing polysilicon films having improved uniformity and apparatus therefor |
| US6402850B1 (en) | 1993-01-13 | 2002-06-11 | Applied Materials, Inc. | Depositing polysilicon films having improved uniformity and apparatus therefor |
| KR100442961B1 (ko) * | 2001-12-31 | 2004-08-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 박막 형성방법 |
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