JPH0230456Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は、シリコン等でなる薄板状の基板に気
相成長ガスを吹き付けて成膜し、IC、LSI等の半
導体素子を製造する際に前記基板の保持と加熱の
ために用いるサセプタの改良に関する。 〔従来の技術〕 一般に、気相成長は加熱した基板に気相成長ガ
スを吹き付けて行なうが、以下第５図を用いて説
明する。 第５図は基板に気相成長を実施する縦型炉の一
例を示す断面図で、石英製でなるベルジヤ１は、
その頂部に処理ガス導入管２を、下部に排ガス導
出管３を、外周部には冷却用の冷却水流路４を有
する。また、ベルジヤ１内には円柱状のサセプタ
５が設けられ、その上面には基板Ａが設置される
と共に下端部が回転軸６に連接して回転自在に保
持されており、かつ、ベルジヤ１の外周にサセプ
タ５と同軸に配置された高周波加熱コイル（RF
コイル）７からの高周波を吸収して誘導加熱さ
れ、該熱を基板Ａに熱伝導する。なお８，９は冷
却水入口、冷却水出口である。 上記縦型炉において、気相成長はRFコイル７
によつてサセプタ５を加熱して基板Ａを加熱し、
かつサセプタ５を回転させつつ基板Ａに処理ガス
導入管２からの気相成長ガスを垂直に供給して行
なう。 〔考案が解決しようとする問題点〕 上記したように基板Ａの加熱がサセプタ５を介
して行なわれ、かつサセプタ５の外周部がRFコ
イル７からの高周波を吸収して昇温し、次いで中
心部に熱伝導していくので、サセプタ５の上面の
温度は中心部から外周部に向けて高温になるため
均一な温度分布とならない。これは、基板Ａ上の
成膜が均一な膜厚にならない不都合をもたらすば
かりか、複数の成分からなる気相成長ガスを用い
た場合には、成膜成分の割合が基板Ａ上で異なつ
てしまい均質な成膜にならない不都合がある。従
つていかにして基板Ａ上に均一膜厚で、かつ均質
な成膜を行なうかが長年の技術的課題であつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本考案は上記に鑑みてなされたもので、基板の
温度分布を均一化して良好な気相成長を実施し得
るサセプタを提供するものであり、その特徴は、
サセプタ外周に形成される誘導加熱部の上部内側
に同心状の適宜な間隙でなる非伝導部を設けると
共に、該非伝導部の内側のサセプタ上面中央部に
基板の載置部を形成したことにある。 〔実施例〕 以下実施例を説明する。 第１実施例 第１図、第２図は本考案に係るサセプタの第１
実施例で、第１図はその斜視図、第２図は第１図
の中央断面図である。 第１図、第２図において、１１はサセプタ外周
と同心状で、かつ上面から適宜の深さをもつ細溝
で、該細溝１１の位置はRFコイルによつて誘導
加熱される誘導加熱部１２の内側とする。このよ
うに、細溝１１を設けることによりサセプタ上面
中央部１３はその側面よりの熱伝導を直接受け難
くなる。即ち、細溝１１により非伝導部が構成さ
れる。この非伝導部を構成する細溝１１の深さ
は、深いと中央部１３の温度分布は均一度が増す
もの誘導加熱部１２からの伝熱量が少なく温度が
低くなり、また、浅いと中央部１３の温度は高く
なるものの温度分布の均一度は低下するので基板
の処理温度及びその他の条件に応じて適宜の深さ
とする。次に細溝１１の幅は、サセプタ上面の中
央部１３を誘導加熱部１２から分離し得る任意の
幅として良い。そして、前記細溝１１の内側のサ
セプタ上面中央部１３に凹部を形成してこれを基
板Ａの載置部１３ａとしている。即ち、基板Ａは
このサセプタ上面中央部１３の載置部１３ａ内に
納まり、細溝１１側にはみ出さないように載置さ
れる。なお、載置部１３ａは、気相成長時にサセ
プタを回転した際に基板Ａが滑らないようにする
ため、または、サセプタ上に処理済基板と未処理
の移し替えを行う際の基板の位置決めを容易にす
るため従来と同様に設けるもので、深さ、大きさ
等は基板Ａの大きさに応じて適宜定める。 上述の如く構成したサセプタによると、誘導加
熱部１２のうちサセプタ上面に近い部分の誘導加
熱部１２ａからの熱は、第２図矢印で図示した如
く細溝１１でなる非伝導部のためサセプタ上面で
は伝熱され難く細溝１１の下部を通つてサセプタ
内部に伝熱し、また、誘導加熱部１２の中部、下
部の熱もサセプタ内部に伝熱するのでサセプタ上
面の中央部１３に伝熱されるまでにほぼ平均的な
温度になり、中央部１３の温度分布はほぼ均一に
なる。従つて中央部１３に基板を載置した場合、
基板の温度分布もほぼ均一になる。 なお、上記構成において、サセプタの形状は一
般的に多用されている円柱状の場合で説明した
が、これに限定されることなく、楕円柱状又は角
柱状のサセプタにも同様に実施できるが、いずれ
の形状のサセプタであつても細溝は誘導加熱部の
内側に形成することは言うまでもない。 次に本実施例のサセプタにおける中央部１３の
温度分布を従来のサセプタと比較実験したので説
明する。 実施例 従来のサセプタとして直径60mm、高さ50mmの円
柱状のカーボンでなるものを使用し、本実施例の
サセプタとして前記従来のサセプタの上面に幅１
mm、深さ５mm、直径40mmで細溝を設けたものを使
用する。次にこれらのサセプタを第５図の縦型炉
内に配置して70KHzの高周波で加熱し、このとき
の各サセプタ上面の中心部と中心から20mm部分の
温度を測定した。なお、中心から20mmの部分は本
実施例のサセプタにおける中央部１３の外周部に
相当する。 上記実験の結果は第１表の通りである。

【表】 いずれの場合も上面中心部から外周に向う程高
温となるが、第１表の如く、従来のサセプタでは
本実施例のサセプタの中央部１３に相当する部分
で最大50℃の温度差になるのに対し本実施例のも
のでは50℃となり従来に比べ大幅に均一な温度分
布になつていることが判る。 第２実施例 第３図、第４図は本考案に係る第２実施例で、
第３図はサセプタを基台２１とリング２２に分離
して示した斜視図、第４図はこれらを一体化した
状態での中央断面図である。 第３図、第４図において、本実施例のサセプタ
は金属又はカーボンのような導電性物質でなる基
台２１とリング２２とから構成され、これらを一
体化して使用するものである。円柱状の基台２１
は上面中央部に円柱状の突設部２３を有し、該突
設部２３はRFコイルからの高周波によつて誘導
加熱される基台２１の誘導加熱部２４の内側に形
成すると共に、その上面２５には前記同様の載置
部２５ａを形成して該載置部２５ａに基板を載置
する。 突設部２３の高さは、高いと上面２４の温度分
布は均一度が増すものの温度は高くならず、ま
た、低いと上面２５の温度は高くなるが温度分布
の均一度は低下するので、基板の処理温度及びそ
の他の条件に応じて適宜の高さとする。 次にリング２２は基台２１の突設部２３に適宜
な間隙をもつて嵌合するリング状部材で、該リン
グ２２の外径は任意で良いが、基台２１とほぼ同
径にすると取扱い易い。また、リング２２の高さ
は突設部２３とほぼ同程度にする。 上記の如く基台２１にリング２２を嵌合した本
実施例のサセプタは、非伝導部をリング２２を突
設部２３に適宜な間隙をもつて嵌合することによ
り構成するものであり、第４図に図示した如くリ
ング２２の誘導加熱部２６よりの熱は非伝熱部に
より突設部２３へ伝熱され難くなる。なお、基台
２１とリング２２との嵌合状態により突設部２３
外周面とリング２２内周面とが点接触状態となる
場合もあるが、このような場合であつても非接触
の場合と大差はない。 一方、基台２１の突設部２３より下方の側面に
形成される誘導加熱部２４からの熱は基台２１の
内部に伝熱しつつ突設部２３の上面２５に到達す
るので、この過程で平均化され上面２５の温度分
布はほぼ均一化する。したがつて、上面２５に載
置された基板の温度分布もほぼ均一になる。な
お、本実施例では円柱状サセプタで説明したが、
第１実施例同様に形状は限定されない。 （考案の効果） 上述の如く、本考案に係るサセプタによれば、
基板を載置する面の温度分布をほぼ均一化できる
ので基板の温度分布もほぼ均一になる。これによ
り、基板上に均一な膜厚で、かつ均質な成膜を行
なうことができる。 なお、第１実施例に係るサセプタでは従来のサ
セプタの上面に溝を形成するだけの簡単な加工に
よつて良好な成膜が行なえるので極めて実用的で
ある。第２実施例のサセプタでは基板とリングが
簡単に分離でき清掃が容易なので、基板への成膜
時に多量の微粉が生ずる場合に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案のサセプタの第１実
施例を示すもので、第１図は斜視図、第２図は第
１図の中央断面図、第３図及び第４図は本考案の
サセプタの第２実施例を示すもので、第３図は基
台とリングを分離した状態の斜視図、第４図はこ
れらを一体化した状態の断面図、第５図は基板に
気相成長を実施する縦型炉の従来例を示す断面図
である。 １……ベルシヤ、２……処理ガス導入管、３…
…排ガス導出管、４……冷却水流路、５……サセ
プタ、６……回転軸、７……高周波加熱コイル、
８……冷却水入口、９……冷却水出口、１１……
細溝、１２……誘導加熱部、１３……サセプタ上
面中央部、２１……基台、２２……リング、２３
……突設部、２４……基台の加熱部、２５……突
設部の上面、２６……リングの加熱部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 基板を載置すると共に、外周に同軸配置した
   高周波加熱コイルからの高周波を吸収して誘導
   加熱されるサセプタであつて、該サセプタ外周
   に形成される誘導加熱部の上部内側に同心状の
   適宜な間隙でなる非伝導部を設け、該非伝導部
   の内側のサセプタ上面中央部に前記基板の載置
   部を形成したことを特徴とするサセプタ。 ２ 前記非伝導部がサセプタ外周と同心状で適宜
   な深さをもつ細溝で構成されたことを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載のサセプ
   タ。 ３ 前記非伝導部がサセプタ上部に突設部を設
   け、該突設部に適宜な間隙をもつてリング状部
   材を嵌合することにより構成されたことを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載のサ
   セプタ。