JPH0227715A - 気相成長装置用加熱ステージ - Google Patents
気相成長装置用加熱ステージInfo
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- JPH0227715A JPH0227715A JP17750488A JP17750488A JPH0227715A JP H0227715 A JPH0227715 A JP H0227715A JP 17750488 A JP17750488 A JP 17750488A JP 17750488 A JP17750488 A JP 17750488A JP H0227715 A JPH0227715 A JP H0227715A
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- Japan
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- heating stage
- heater
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- semiconductor wafer
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- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 65
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 13
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
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- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
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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。
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〕
本発明は被加工物を載置させて加熱する気相成長装置用
加熱ステージに関するものである。
加熱ステージに関するものである。
従来のこの種加熱ステージは第４図および第５図に示す
ように構成されている。
ように構成されている。
第４図は従来の半導体ウェハ用加熱ステージを一部を破
断して示す断面図、第５図は半導体ウェー・が加熱され
ている状態を示す概略構成図で、こｎらの図において１
Ｆｉ半導体ウェハ、２は加熱ステージ本体で、この加熱
ステージ本体２は平坦面からなるウェハ載置面２１＆が
形成されている。３はヒーターで、このヒーター３は前
記ウェハ載置面２ａの略全面を均一に加熱するよう略々
渦巻き状に形成され、前記加熱ステージ本体２内であっ
てウェハ載置面２＆の下方に取付けられている。
断して示す断面図、第５図は半導体ウェー・が加熱され
ている状態を示す概略構成図で、こｎらの図において１
Ｆｉ半導体ウェハ、２は加熱ステージ本体で、この加熱
ステージ本体２は平坦面からなるウェハ載置面２１＆が
形成されている。３はヒーターで、このヒーター３は前
記ウェハ載置面２ａの略全面を均一に加熱するよう略々
渦巻き状に形成され、前記加熱ステージ本体２内であっ
てウェハ載置面２＆の下方に取付けられている。
このように構成された加熱ステージは気相成長装置の反
応室（図示せず〕内に配置され、この加熱ステージによ
って半導体ウェハ１に反応生成膜を形成するにはヒータ
ー３によって加熱されたウェハ載置面２ａ上に半導体ウ
ェハ１を載置させ、この半導体ウェハ１の主面に第５図
に示すように反応ガス４を供給することによって行なわ
れる。この際、半導体ウェハ１はウェハ載置面２ａから
の熱伝導に工って加熱されることになり、加熱下にある
半導体ウェハ１の主面上で反応ガス４による化学反応が
生じ反応生成膜（図示せず）が生成されることになる。
応室（図示せず〕内に配置され、この加熱ステージによ
って半導体ウェハ１に反応生成膜を形成するにはヒータ
ー３によって加熱されたウェハ載置面２ａ上に半導体ウ
ェハ１を載置させ、この半導体ウェハ１の主面に第５図
に示すように反応ガス４を供給することによって行なわ
れる。この際、半導体ウェハ１はウェハ載置面２ａから
の熱伝導に工って加熱されることになり、加熱下にある
半導体ウェハ１の主面上で反応ガス４による化学反応が
生じ反応生成膜（図示せず）が生成されることになる。
また、従来の加熱ステージ本体２はその周側部２ｂから
ヒーター３の熱が放熱され、ウェハ載置面２ａの周側部
２ｂ側の温度が第６図に示すように低下される。このた
め、ウェハ載置面２ａのうち均一に加熱される部分の面
積が狭められることになるので、半導体ウェハ１を均一
な温度に加熱するために加熱ステージ本体２はその径が
半導体ウェハ１より大きくなるよう形成されている。
ヒーター３の熱が放熱され、ウェハ載置面２ａの周側部
２ｂ側の温度が第６図に示すように低下される。このた
め、ウェハ載置面２ａのうち均一に加熱される部分の面
積が狭められることになるので、半導体ウェハ１を均一
な温度に加熱するために加熱ステージ本体２はその径が
半導体ウェハ１より大きくなるよう形成されている。
しかるに、このように構成された従来の加熱ステージに
おいては、加熱ステージ本体２のウェハ載置面２ａにお
ける半導体ウェハ１が載置されていない部位が広く、こ
の部分にまで反応生成物が形成される。これが塵埃とな
って反応室中に飛散され半導体ウェハ１の膜形成に悪影
響を与え、またこの反応生成物を除去する際には多大な
労力を必要としかつ時間も多く費やされていた。このよ
うな不具合を解消するためには第７図（、）に示すよう
に加熱ステージ本体２を半導体ウェハ１と略同形、同寸
法に形成し、ウニへ載置面２龜における半導体ウェハ１
が載置されていない部分を減少させれば工いが、このよ
うにすると、ウェハ載置面２ｍ 、温度分布は第７図（
ｂ）に示すように加熱ステージ本体２の周側部２ｂ側で
温度が低下され均一にならないため、半導体ウェハ１上
に均一な厚みを有する反応生成膜が生成されにくくなる
。
おいては、加熱ステージ本体２のウェハ載置面２ａにお
ける半導体ウェハ１が載置されていない部位が広く、こ
の部分にまで反応生成物が形成される。これが塵埃とな
って反応室中に飛散され半導体ウェハ１の膜形成に悪影
響を与え、またこの反応生成物を除去する際には多大な
労力を必要としかつ時間も多く費やされていた。このよ
うな不具合を解消するためには第７図（、）に示すよう
に加熱ステージ本体２を半導体ウェハ１と略同形、同寸
法に形成し、ウニへ載置面２龜における半導体ウェハ１
が載置されていない部分を減少させれば工いが、このよ
うにすると、ウェハ載置面２ｍ 、温度分布は第７図（
ｂ）に示すように加熱ステージ本体２の周側部２ｂ側で
温度が低下され均一にならないため、半導体ウェハ１上
に均一な厚みを有する反応生成膜が生成されにくくなる
。
本発明に係る気相成長装置用加熱ステージは、加熱ステ
ージ内にヒーターを同心円状に複数配設し、加熱ステー
ジの被加工物載置面への伝熱量を各ヒーター毎に制御可
能にしたものである。
ージ内にヒーターを同心円状に複数配設し、加熱ステー
ジの被加工物載置面への伝熱量を各ヒーター毎に制御可
能にしたものである。
加熱ステージの被加工物載置面を所望の温度分布に応じ
て加熱するととができる。
て加熱するととができる。
以下、その構成等を図に示す実施例により詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の半導体ウェハ用加熱ステージを要部を
破断して示す断面図、第２図（、）は本発明の加熱ステ
ージによって半導体ウエノ・が加熱されている状態を示
す概略構成図、同図（ｂ）は中ヒーターお工び内側ヒー
ターのみによって加熱した際のウェハ載置面の温度分布
図、同図（ｃ）は外側ヒーターのみに工って加熱した際
のウェハ載置面の温度分布図、同図（ｄ）は全てのヒー
ターによって加熱ステージが加熱された際のウェハ載置
面の温度分布図で、これらの図において第４図および第
５図で説明したものと同一もしくは同等部材については
同一符号を付し、ここにおいて詳細な説明は省略する。
破断して示す断面図、第２図（、）は本発明の加熱ステ
ージによって半導体ウエノ・が加熱されている状態を示
す概略構成図、同図（ｂ）は中ヒーターお工び内側ヒー
ターのみによって加熱した際のウェハ載置面の温度分布
図、同図（ｃ）は外側ヒーターのみに工って加熱した際
のウェハ載置面の温度分布図、同図（ｄ）は全てのヒー
ターによって加熱ステージが加熱された際のウェハ載置
面の温度分布図で、これらの図において第４図および第
５図で説明したものと同一もしくは同等部材については
同一符号を付し、ここにおいて詳細な説明は省略する。
これらの図において、１１はヒーターで、このヒーター
１１はそれぞれ環状に形成された外側ヒーター１１ｍ、
中ヒーター１１ｂおよび内側ヒーター１１ｅとからなり
、これら各ヒーターが同心円状に配置さｎている。！た
、前記外側ヒーター１１ａ、中ヒーター１１ｂ、内側ヒ
ーター１１ｃ ｌｄそｎぞれ独立して温度が設定される
よう各々温度設定装置（図示せず）に接続されている。
１１はそれぞれ環状に形成された外側ヒーター１１ｍ、
中ヒーター１１ｂおよび内側ヒーター１１ｅとからなり
、これら各ヒーターが同心円状に配置さｎている。！た
、前記外側ヒーター１１ａ、中ヒーター１１ｂ、内側ヒ
ーター１１ｃ ｌｄそｎぞれ独立して温度が設定される
よう各々温度設定装置（図示せず）に接続されている。
すなわち、第２図（、）に示すように加熱ステージ本体
２を、ウェハ載置面２鳳の不要な露出部分が減少される
よう半導体ウェハ１と略同形、同寸法に形成すると、加
熱ステージ本体２の周側部２ｂから放熱されてウェハ載
置面２＆の周側部２ｂ側の温度が低下されることになる
が、同図（ｃ）に示すように外側ヒーターｔ１ｍを同図
（ｂ）で示す中ヒーター１１ｂおよび内側ヒーター１１
ｅの温度エフ高い温度に設定することによって、ウェハ
載［１面２＆の中央部の温度と周側部２ｂ＠の温度とを
同図（ｄ）に示すように略等しくすることができる。な
お、この際ウェハ載置面２ａの温度が均一になるため、
半導体ウェハ１上に均一な膜厚を有する反応生成膜を生
成させるために反応ガス４は半導体ウェハ１の主面の全
面にわたり均一な濃度をもって供給される。
２を、ウェハ載置面２鳳の不要な露出部分が減少される
よう半導体ウェハ１と略同形、同寸法に形成すると、加
熱ステージ本体２の周側部２ｂから放熱されてウェハ載
置面２＆の周側部２ｂ側の温度が低下されることになる
が、同図（ｃ）に示すように外側ヒーターｔ１ｍを同図
（ｂ）で示す中ヒーター１１ｂおよび内側ヒーター１１
ｅの温度エフ高い温度に設定することによって、ウェハ
載［１面２＆の中央部の温度と周側部２ｂ＠の温度とを
同図（ｄ）に示すように略等しくすることができる。な
お、この際ウェハ載置面２ａの温度が均一になるため、
半導体ウェハ１上に均一な膜厚を有する反応生成膜を生
成させるために反応ガス４は半導体ウェハ１の主面の全
面にわたり均一な濃度をもって供給される。
ｔ、ｅ、半導体ウェハ１の主面に晒される反応ガス４の
濃度は、反応ガス４の供給方法、加熱ステージと供給ヘ
ッド間の距離、排気方法等により異なり、第３図に示す
ように加熱ステージに近接されたガス供給ヘッドから反
応ガスをシャワー状に供給し、加熱ステージの周側部側
に排気させる構成とすると、反応ガスの濃度は半導体ウ
ェハの中央部ニジ周側部の方が高くなる。なお、第３図
は他の実施例を示す図で、同図（、）は反応ガスをシャ
ワー状に吹き付けている状態を示す概略構成図、同図（
ｂ）は半導体ウェハ上のガス濃度分布図、同図（ｃ）は
ウェハ載置面の温度分布図である。これらの図において
第１図および第２図で説明したものと同一もしくは同等
部材については同一符号を付した。第３図において、２
１は反応ガス供給用ヘッドで、このヘッド２１の下面に
はノズル（図示せず）が複数膜けられ、このノズルによ
って反応ガス４がシャワー状に半導体ウェハ１に吹き付
けられる工う構成されている。また反応ガス４は半導体
ウェハ１に吹き付けられた後加熱ステージ本体２の周側
部２ｂ側に排気装置（図示せず）等によって排出さｎる
↓う構成さＶ−ている。すなわち、前記ヘッド２１から
反応ガス４を半導体ウエノ・１上に供給すると、第３図
６）に示されるように反応ガス４の濃度は半導体ウエノ
・１の中央部では低く、周側部側では高くなる。特に反
応生成膜の膜厚は反応ガス４の濃度、半導体ウエノ・１
の温度に依存されるため、上述した工うな半導体ウエノ
・１上において濃度が不均一になるように反応ガス４が
供給される気相成長装置用加熱ステージにおいては、第
３図（Ｃ）に示す工うにウエノ・載置面２ａの温度を変
化させなければならない。すなわち、この工うな際には
反応ガス４の濃度分布と対応する：う各ヒーターの温度
を調整し、反応ガス４の濃度の高い部分の温度が低下さ
れる：う外側ヒーター１１ｍの温度および中ヒーター１
１ｂの温度を低下させることにより反応ガス濃度の高い
部分における反応生成膜の生成を抑制することによって
均一な膜厚を有する反応生成膜が得られる。
濃度は、反応ガス４の供給方法、加熱ステージと供給ヘ
ッド間の距離、排気方法等により異なり、第３図に示す
ように加熱ステージに近接されたガス供給ヘッドから反
応ガスをシャワー状に供給し、加熱ステージの周側部側
に排気させる構成とすると、反応ガスの濃度は半導体ウ
ェハの中央部ニジ周側部の方が高くなる。なお、第３図
は他の実施例を示す図で、同図（、）は反応ガスをシャ
ワー状に吹き付けている状態を示す概略構成図、同図（
ｂ）は半導体ウェハ上のガス濃度分布図、同図（ｃ）は
ウェハ載置面の温度分布図である。これらの図において
第１図および第２図で説明したものと同一もしくは同等
部材については同一符号を付した。第３図において、２
１は反応ガス供給用ヘッドで、このヘッド２１の下面に
はノズル（図示せず）が複数膜けられ、このノズルによ
って反応ガス４がシャワー状に半導体ウェハ１に吹き付
けられる工う構成されている。また反応ガス４は半導体
ウェハ１に吹き付けられた後加熱ステージ本体２の周側
部２ｂ側に排気装置（図示せず）等によって排出さｎる
↓う構成さＶ−ている。すなわち、前記ヘッド２１から
反応ガス４を半導体ウエノ・１上に供給すると、第３図
６）に示されるように反応ガス４の濃度は半導体ウエノ
・１の中央部では低く、周側部側では高くなる。特に反
応生成膜の膜厚は反応ガス４の濃度、半導体ウエノ・１
の温度に依存されるため、上述した工うな半導体ウエノ
・１上において濃度が不均一になるように反応ガス４が
供給される気相成長装置用加熱ステージにおいては、第
３図（Ｃ）に示す工うにウエノ・載置面２ａの温度を変
化させなければならない。すなわち、この工うな際には
反応ガス４の濃度分布と対応する：う各ヒーターの温度
を調整し、反応ガス４の濃度の高い部分の温度が低下さ
れる：う外側ヒーター１１ｍの温度および中ヒーター１
１ｂの温度を低下させることにより反応ガス濃度の高い
部分における反応生成膜の生成を抑制することによって
均一な膜厚を有する反応生成膜が得られる。
なお、ヒーター１１は外側ヒーター１１＆および内側ヒ
ーター１１ｅをウエノ・載置面２１からの距離を変えて
配置させウェハ載置面２ａへの伝熱量を変化させる構成
としてもよく、また各々の容量や種類を変えて伝熱量を
変えても同等の効果が得られる。
ーター１１ｅをウエノ・載置面２１からの距離を変えて
配置させウェハ載置面２ａへの伝熱量を変化させる構成
としてもよく、また各々の容量や種類を変えて伝熱量を
変えても同等の効果が得られる。
また、本実施例では半導体ウェハ上に反応生成膜を成長
形成させる場合について説明したが、本発明はこのよう
な限定にとられれることなく、例えば四角形状のガラス
基板上に反応生成膜を成長形成させる場合にも同様に適
用できる。
形成させる場合について説明したが、本発明はこのよう
な限定にとられれることなく、例えば四角形状のガラス
基板上に反応生成膜を成長形成させる場合にも同様に適
用できる。
以上説明したように本発明によれば、加熱ステージ内に
ヒーターを同心円状に複数配設し、加熱ステージの被加
工物載置面への伝熱量を各ヒーター毎に制御可能にした
ため、加熱ステージの被加工物載置面を、反応生成膜が
均一な膜厚をもって生成される所定の温度分布に応じて
加熱することができる。したがって、被加工物に膜厚が
均一な反応生成膜を生成させることができ、信頼性が向
上される。
ヒーターを同心円状に複数配設し、加熱ステージの被加
工物載置面への伝熱量を各ヒーター毎に制御可能にした
ため、加熱ステージの被加工物載置面を、反応生成膜が
均一な膜厚をもって生成される所定の温度分布に応じて
加熱することができる。したがって、被加工物に膜厚が
均一な反応生成膜を生成させることができ、信頼性が向
上される。
また、被加工物を加工面全面にわたり温度が均一になる
よう加熱させる加熱ステージにおいては、被加工物と略
同−形状に形成することができるため小型化が実現され
るという効果もある。
よう加熱させる加熱ステージにおいては、被加工物と略
同−形状に形成することができるため小型化が実現され
るという効果もある。
第１図は本発明の半導体ウェハ用加熱ステージを要部を
破断して示す断面図、第２図（ａ）は本発明の加熱ステ
ージによって半導体ウエノ・が加熱されている状態を示
す概略構成図、同図（ｂ）は中ヒーターお工び内側ヒー
ターのみによって加熱した際のウェハ載置面の温度分布
図、同図（ｅ）は外側ヒーターのみによって加熱した際
のウェハ載置面の温度分布図、同図（ｄ）は全てのヒー
ターによって加熱ステージが加熱された際のウェハ載置
面の温度分布図、第３図は他の実施例を示し、同図（１
）は反応ガスをシャワー状に吹き付けている状態を示す
概略構成図、同図（ｂ）は半導体ウェハ上のガス濃度分
布図、同図（ｅ）はウェハ載置面の温度分布図、第４図
は従来の半導体ウェハ用加熱ステージを一部を破断して
示す断面図、第５図は半導体ウェハが従来の加熱ステー
ジに工って加熱されている状態を示す概略構成図、第６
図は従来の加熱ステージにおけるウェハ載置面の温度分
布図、第７図（ａ）は小型化された従来の加熱ステージ
によって半導体ウェハが加熱さｎている状態を示す概略
構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示す加熱ステージに
おけるウェハ載置面の温度分布図である。 １・・・・半導体ウェハ、２・・・・加熱ステージ本体
、２ａ ・・・・ウェハ載置面、１１ａ・・・外側ヒ
ーター １１ｂ ・中ヒーター １ｅ ・内側ヒーター ２ａ−−−−ウェハ載置釦 ＠Ｉ因 ２−一一力０熱ステージＡ＼Ｑト １１０−−−りＹイ賽り Ｃ−ター １１ｂ−−一中 ヒーター １１ｃｍ−一円イｌ１１ ｕ−グー 第６図 第７ｖＪ
破断して示す断面図、第２図（ａ）は本発明の加熱ステ
ージによって半導体ウエノ・が加熱されている状態を示
す概略構成図、同図（ｂ）は中ヒーターお工び内側ヒー
ターのみによって加熱した際のウェハ載置面の温度分布
図、同図（ｅ）は外側ヒーターのみによって加熱した際
のウェハ載置面の温度分布図、同図（ｄ）は全てのヒー
ターによって加熱ステージが加熱された際のウェハ載置
面の温度分布図、第３図は他の実施例を示し、同図（１
）は反応ガスをシャワー状に吹き付けている状態を示す
概略構成図、同図（ｂ）は半導体ウェハ上のガス濃度分
布図、同図（ｅ）はウェハ載置面の温度分布図、第４図
は従来の半導体ウェハ用加熱ステージを一部を破断して
示す断面図、第５図は半導体ウェハが従来の加熱ステー
ジに工って加熱されている状態を示す概略構成図、第６
図は従来の加熱ステージにおけるウェハ載置面の温度分
布図、第７図（ａ）は小型化された従来の加熱ステージ
によって半導体ウェハが加熱さｎている状態を示す概略
構成図、同図（ｂ）は同図（ａ）に示す加熱ステージに
おけるウェハ載置面の温度分布図である。 １・・・・半導体ウェハ、２・・・・加熱ステージ本体
、２ａ ・・・・ウェハ載置面、１１ａ・・・外側ヒ
ーター １１ｂ ・中ヒーター １ｅ ・内側ヒーター ２ａ−−−−ウェハ載置釦 ＠Ｉ因 ２−一一力０熱ステージＡ＼Ｑト １１０−−−りＹイ賽り Ｃ−ター １１ｂ−−一中 ヒーター １１ｃｍ−一円イｌ１１ ｕ−グー 第６図 第７ｖＪ
Claims (1)
- ヒーターを内蔵し、被加工物を載置させて加熱する気相
成長装置用加熱ステージにおいて、前記加熱ステージ内
にヒーターを同心円状に複数配設し、加熱ステージの被
加工物載置面への伝熱量を各ヒーター毎に制御可能にし
たことを特徴とする気相成長装置用加熱ステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17750488A JPH0227715A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 気相成長装置用加熱ステージ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17750488A JPH0227715A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 気相成長装置用加熱ステージ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0227715A true JPH0227715A (ja) | 1990-01-30 |
Family
ID=16032062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17750488A Pending JPH0227715A (ja) | 1988-07-15 | 1988-07-15 | 気相成長装置用加熱ステージ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0227715A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0645261A (ja) * | 1992-07-23 | 1994-02-18 | Toshiba Corp | 半導体気相成長装置 |
| US5294778A (en) * | 1991-09-11 | 1994-03-15 | Lam Research Corporation | CVD platen heater system utilizing concentric electric heating elements |
| JPH0677148A (ja) * | 1992-07-07 | 1994-03-18 | Ngk Insulators Ltd | 半導体ウエハー加熱装置 |
| JPH06267864A (ja) * | 1993-03-15 | 1994-09-22 | Toshiba Mach Co Ltd | 気相成長装置 |
| JPH11354526A (ja) * | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Sukegawa Electric Co Ltd | 板体加熱装置 |
| US6035101A (en) * | 1997-02-12 | 2000-03-07 | Applied Materials, Inc. | High temperature multi-layered alloy heater assembly and related methods |
| WO2001078454A1 (fr) * | 2000-04-07 | 2001-10-18 | Ibiden Co., Ltd. | Dispositif chauffant ceramique |
| JP2008060245A (ja) * | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Momentive Performance Materials Japan Kk | 基板加熱装置 |
| JP2011139068A (ja) * | 2001-08-23 | 2011-07-14 | Applied Materials Inc | 薄膜均一性を制御する方法およびそれにより生産された製品 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63278322A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Fujitsu Ltd | 気相成長装置 |
-
1988
- 1988-07-15 JP JP17750488A patent/JPH0227715A/ja active Pending
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