JPH0251878B2 - - Google Patents
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- JPH0251878B2 JPH0251878B2 JP60057623A JP5762385A JPH0251878B2 JP H0251878 B2 JPH0251878 B2 JP H0251878B2 JP 60057623 A JP60057623 A JP 60057623A JP 5762385 A JP5762385 A JP 5762385A JP H0251878 B2 JPH0251878 B2 JP H0251878B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- ring
- susceptor
- shaped support
- recess
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 61
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 13
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 3
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エピタキシヤル成長およびCVDの
ための気相成長装置に係り、特に気相成長を施こ
される基板の均一加熱に関するものである。
ための気相成長装置に係り、特に気相成長を施こ
される基板の均一加熱に関するものである。
一般に気相成長装置は、抵抗ヒータ、RFコイ
ルあるいは赤外線ランプなどの加熱源によつて発
熱されるサセプタ上に基板を載置して該基板を加
熱し、この基板の表面に反応ガスを接触させて該
表面に気相成長層を形成するようになつている。
ところで、均一な厚さの気相成長層を得るため、
また基板が単結晶の場合にスリツプの発生を押え
るため、基板全体をより均一に加熱する必要があ
る。
ルあるいは赤外線ランプなどの加熱源によつて発
熱されるサセプタ上に基板を載置して該基板を加
熱し、この基板の表面に反応ガスを接触させて該
表面に気相成長層を形成するようになつている。
ところで、均一な厚さの気相成長層を得るため、
また基板が単結晶の場合にスリツプの発生を押え
るため、基板全体をより均一に加熱する必要があ
る。
基板の裏面全体がサセプタに接触するように載
置すると、サセプタの面の状態や異物の介在さら
には加熱に伴なう基板のそりなどにより基板全体
が一様に加熱されない場合が多い。そこで、従
来、基板の外周部を支持して裏面側に空間設ける
ように、サセプタの基板載置部に凹部を形成する
ことが提案され、この凹部の形状についてもより
均一な加熱を得るため種々の提案がなされてい
る。しかしながら、サセプタに凹部を設けても、
基板をサセプタに直接載置した場合には、サセプ
タとの接触部が他の部分より強く加熱され、この
接触部からスリツプが伸びたり、気相成長層の厚
さむらを生じたりする欠点がある。これに対し、
サセプタ上に石英製の棒を突出させ、この上に基
板を載置するようにしたものも提案されている
が、実験によれば、この場合には基板とサセプタ
の間にもキヤリアガスや反応ガスが流れるため、
基板全体の温度が不安定になるためか、スリツプ
を生じてしまうことが判明した。
置すると、サセプタの面の状態や異物の介在さら
には加熱に伴なう基板のそりなどにより基板全体
が一様に加熱されない場合が多い。そこで、従
来、基板の外周部を支持して裏面側に空間設ける
ように、サセプタの基板載置部に凹部を形成する
ことが提案され、この凹部の形状についてもより
均一な加熱を得るため種々の提案がなされてい
る。しかしながら、サセプタに凹部を設けても、
基板をサセプタに直接載置した場合には、サセプ
タとの接触部が他の部分より強く加熱され、この
接触部からスリツプが伸びたり、気相成長層の厚
さむらを生じたりする欠点がある。これに対し、
サセプタ上に石英製の棒を突出させ、この上に基
板を載置するようにしたものも提案されている
が、実験によれば、この場合には基板とサセプタ
の間にもキヤリアガスや反応ガスが流れるため、
基板全体の温度が不安定になるためか、スリツプ
を生じてしまうことが判明した。
本発明の目的は、基板全体をより均一に加熱し
てスリツプや気相成長層の厚さむらの発生をより
完全に押えることにある。
てスリツプや気相成長層の厚さむらの発生をより
完全に押えることにある。
前述した目的を達成するための本発明は、サセ
プタの基板載置部に形成された基板より大径の凹
部と、この凹部内に着脱可能に嵌入された石英ま
たはセラミツクスなどの耐熱熱不良導体からなる
リング状支持体と、このリング状支持体の上面に
形成された基板嵌入用の段部とを有し、リング状
支持体の外径は基板の外径より大径に形成すると
共にリング状支持体の内径は基板の外径より若干
小さく形成し、リング状支持体はその上面と段部
内に置かれた基板の表面とがそれぞれサセプタの
表面と略一致する高さとなるように形成し、かつ
段部内に置かれた基板の裏面と凹部の底面との間
にすき間を生じさせる高さに形成したものであ
り、このようにすることにより基板をきわめて均
一にかつ安定的に加熱することができる。
プタの基板載置部に形成された基板より大径の凹
部と、この凹部内に着脱可能に嵌入された石英ま
たはセラミツクスなどの耐熱熱不良導体からなる
リング状支持体と、このリング状支持体の上面に
形成された基板嵌入用の段部とを有し、リング状
支持体の外径は基板の外径より大径に形成すると
共にリング状支持体の内径は基板の外径より若干
小さく形成し、リング状支持体はその上面と段部
内に置かれた基板の表面とがそれぞれサセプタの
表面と略一致する高さとなるように形成し、かつ
段部内に置かれた基板の裏面と凹部の底面との間
にすき間を生じさせる高さに形成したものであ
り、このようにすることにより基板をきわめて均
一にかつ安定的に加熱することができる。
以下本発明の一実施例を示す第１図ないし第３
図について説明する。第１図は本発明を縦型気相
成長装置に適用した場合の概要を示すもので、１
はベースプレート、２はベルジヤで、これらによ
り反応室３を形成するようになつている。４はサ
セプタ、５はRFコイル、６は反応ガスなどを噴
出させるノズル、７は排気口である。サセプタ４
の上面には、第２図および第３図に示すように、
基板８より大形の凹部９が形成されている。凹部
９内には、同じく基板８より外径が大径の石英製
のリング状支持体（以下リングという）１０が着
脱可能に嵌入されている。このリング１０の上面
には、第３図に明示されているように、基板８を
着脱自在に嵌入する段部１１が形成され、基板８
の周縁部を支持するようになつている。この段部
１１は、基板８との接触面積をできるだけ小さく
するように形成することが好ましい。リング１０
の高さは、これを凹部９内に載置したとき、リン
グ１０の上面と該リング１０に支持されている基
板８の上面（表面）がサセプタ４の上面（表面）
と略一致すると共に基板８の下面（裏面）とこれ
に対向する凹部９の底面との間に１〜数mmの間隔
を形成するように定められている。
図について説明する。第１図は本発明を縦型気相
成長装置に適用した場合の概要を示すもので、１
はベースプレート、２はベルジヤで、これらによ
り反応室３を形成するようになつている。４はサ
セプタ、５はRFコイル、６は反応ガスなどを噴
出させるノズル、７は排気口である。サセプタ４
の上面には、第２図および第３図に示すように、
基板８より大形の凹部９が形成されている。凹部
９内には、同じく基板８より外径が大径の石英製
のリング状支持体（以下リングという）１０が着
脱可能に嵌入されている。このリング１０の上面
には、第３図に明示されているように、基板８を
着脱自在に嵌入する段部１１が形成され、基板８
の周縁部を支持するようになつている。この段部
１１は、基板８との接触面積をできるだけ小さく
するように形成することが好ましい。リング１０
の高さは、これを凹部９内に載置したとき、リン
グ１０の上面と該リング１０に支持されている基
板８の上面（表面）がサセプタ４の上面（表面）
と略一致すると共に基板８の下面（裏面）とこれ
に対向する凹部９の底面との間に１〜数mmの間隔
を形成するように定められている。
次いで本装置の作用を説明する。サセプタ４は
RFコイル５により赤熱状態に加熱される。この
とき基板８はその裏面側と外周側のいずれもリン
グ１０によつてサセプタ４との接触を阻止されて
いるため、熱伝導による加熱はサセプタ４からリ
ング１０を介して間接的に行なわれ、リング１０
は石英で熱伝導率が低いため、この伝導による加
熱の程度は比較的小さい。また、リング１０と基
板８との接触面積を小さくしておくことにより、
前記伝導による加熱は小さく押えられる。
RFコイル５により赤熱状態に加熱される。この
とき基板８はその裏面側と外周側のいずれもリン
グ１０によつてサセプタ４との接触を阻止されて
いるため、熱伝導による加熱はサセプタ４からリ
ング１０を介して間接的に行なわれ、リング１０
は石英で熱伝導率が低いため、この伝導による加
熱の程度は比較的小さい。また、リング１０と基
板８との接触面積を小さくしておくことにより、
前記伝導による加熱は小さく押えられる。
赤熱されたサセプタ４は、ピーク波長が1μｍ
近辺を比較的広い波長範囲の赤外光すなわち輻射
光を発する。この輻射光は、間隔をおいて対向さ
れている基板８の下面および外周面を均一に照射
して該基板８を加熱する。基板８がSiの場合、前
記の輻射光は50〜70％が基板８を透過してしま
い、加熱効率が悪いようであるが、このために、
基板８の上下面すなわち表裏面間の昇温速度の差
が小さく、全体がより均一に加熱される。
近辺を比較的広い波長範囲の赤外光すなわち輻射
光を発する。この輻射光は、間隔をおいて対向さ
れている基板８の下面および外周面を均一に照射
して該基板８を加熱する。基板８がSiの場合、前
記の輻射光は50〜70％が基板８を透過してしま
い、加熱効率が悪いようであるが、このために、
基板８の上下面すなわち表裏面間の昇温速度の差
が小さく、全体がより均一に加熱される。
反応室３内には、基板８を所定の気相成長温度
まで上昇させる昇温過程ではノズル６からH2ガ
スを流し、気相成長時にはキヤリアガスである
H2ガスと共に反応ガスを流すが、これらのガス
は、略同一高さになつているサセプタ４、リング
１０および基板８の表面に沿つて流れ、凹部９内
の空間１３は閉じられているため、該空間１３内
に流れ込むことはない。このため、基板８の裏面
側は常に安定した温度状態に保たれると共に、ガ
スが基板８の表面に沿つてきれいに流れる。
まで上昇させる昇温過程ではノズル６からH2ガ
スを流し、気相成長時にはキヤリアガスである
H2ガスと共に反応ガスを流すが、これらのガス
は、略同一高さになつているサセプタ４、リング
１０および基板８の表面に沿つて流れ、凹部９内
の空間１３は閉じられているため、該空間１３内
に流れ込むことはない。このため、基板８の裏面
側は常に安定した温度状態に保たれると共に、ガ
スが基板８の表面に沿つてきれいに流れる。
そこで、反応ガスなどのガスが流れても、基板
８の温度は安定しており、かつ局部的に強く加熱
されることなく全体がより均一に加熱されるた
め、基板８はスリツプを生ずることなく、均一な
厚さの気相成長層が得られる。
８の温度は安定しており、かつ局部的に強く加熱
されることなく全体がより均一に加熱されるた
め、基板８はスリツプを生ずることなく、均一な
厚さの気相成長層が得られる。
第４図および第５図は、本発明の他の実施例を
示すもので、同図においてリング１０の左方すな
わち第１図に示したノズル６から噴出されるガス
の流れＡに対して下流側に切欠き１２を設け、こ
の切欠き１２の部分から図示しない基板吸着部材
を基板８の下面側に差し入れて、該下面を吸着し
て基板８のローデイングおよびアンローデイング
を行ない得るようにしたものである。この切欠き
１２はガスの流れＡに対して下流側にあるため、
空間１３内へのガスの流入はわずかに押えられ
る。そこで、この切欠き１２を設けても、スリツ
プの発生や膜厚の不均一が助長されることはほと
んどない。
示すもので、同図においてリング１０の左方すな
わち第１図に示したノズル６から噴出されるガス
の流れＡに対して下流側に切欠き１２を設け、こ
の切欠き１２の部分から図示しない基板吸着部材
を基板８の下面側に差し入れて、該下面を吸着し
て基板８のローデイングおよびアンローデイング
を行ない得るようにしたものである。この切欠き
１２はガスの流れＡに対して下流側にあるため、
空間１３内へのガスの流入はわずかに押えられ
る。そこで、この切欠き１２を設けても、スリツ
プの発生や膜厚の不均一が助長されることはほと
んどない。
前述した実施例は、リング１０を石英で形成し
た例を示したが、これに限らずSi3N4やSi3N4と
Al2O3などの耐熱性に富みかつ熱不良導体のセラ
ミツクスまたは汚染防止のためそれらの表面に
Si3N4やSiCコートを施こしたものとしてもよい。
さらにまた、本発明は縦型に限らず横型、バレル
型など種々の気相成長装置に適用できると共に、
サセプタの加熱手段としてもRFコイルに限らず、
抵抗ヒータ、赤外線加熱など種々のものに適用で
きる。
た例を示したが、これに限らずSi3N4やSi3N4と
Al2O3などの耐熱性に富みかつ熱不良導体のセラ
ミツクスまたは汚染防止のためそれらの表面に
Si3N4やSiCコートを施こしたものとしてもよい。
さらにまた、本発明は縦型に限らず横型、バレル
型など種々の気相成長装置に適用できると共に、
サセプタの加熱手段としてもRFコイルに限らず、
抵抗ヒータ、赤外線加熱など種々のものに適用で
きる。
以上述べたように本発明によれば、基板を局部
加熱することなく、安定して加熱することがで
き、スリツプの発生および気相成長層の厚さむら
の発生をより完全に押えることができ、特に大径
の基板の気相成長における歩留を大巾に向上させ
ることができる。
加熱することなく、安定して加熱することがで
き、スリツプの発生および気相成長層の厚さむら
の発生をより完全に押えることができ、特に大径
の基板の気相成長における歩留を大巾に向上させ
ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す概要断面図、
第２図は第１図のＺ矢視による部分拡大平面図、
第３図は第２図の−線による断面図、第４図
は本発明の他の実施例を示す部分拡大平面図、第
５図は第４図の−線による断面図である。 ３……反応室、４……サセプタ、５……RFコ
イル、６……ノズル、８……基板、１０……リン
グ状支持体、１２……切欠き、９……凹部。
第２図は第１図のＺ矢視による部分拡大平面図、
第３図は第２図の−線による断面図、第４図
は本発明の他の実施例を示す部分拡大平面図、第
５図は第４図の−線による断面図である。 ３……反応室、４……サセプタ、５……RFコ
イル、６……ノズル、８……基板、１０……リン
グ状支持体、１２……切欠き、９……凹部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反応室内にあつて加熱源により加熱されるサ
セプタ上に基板を載置して該基板を加熱するよう
にした気相成長装置において、前記サセプタの基
板載置部に形成された基板より大径の凹部と、同
凹部内に着脱可能に嵌入された石英またはセラミ
ツクスなどの耐熱熱不良導体からなるリング状支
持体と、同リング状支持体の上面に形成された基
板嵌入用の段部とを有し、前記リング状支持体の
外径は前記基板の外径より大径に形成されると共
に前記リング状支持体の内径は基板の外径より若
干小さく形成され、前記リング状支持体はその上
面と前記段部内に置かれた基板の表面とがそれぞ
れ前記サセプタの表面と略一致する高さとなるよ
うに形成され、かつ前記段部内に置かれた基板の
裏面と前記凹部の底面との間にすき間を生じさせ
る高さに形成されていることを特徴とする気相成
長装置。 ２ リング状支持体の一部が切欠かれていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気相成
長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5762385A JPS61215291A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5762385A JPS61215291A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61215291A JPS61215291A (ja) | 1986-09-25 |
| JPH0251878B2 true JPH0251878B2 (ja) | 1990-11-08 |
Family
ID=13061003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5762385A Granted JPS61215291A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61215291A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5645646A (en) * | 1994-02-25 | 1997-07-08 | Applied Materials, Inc. | Susceptor for deposition apparatus |
| JPH09181155A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-07-11 | Applied Materials Inc | 堆積装置のサセプタ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5517469U (ja) * | 1978-07-20 | 1980-02-04 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57203545U (ja) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5762385A patent/JPS61215291A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5517469U (ja) * | 1978-07-20 | 1980-02-04 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61215291A (ja) | 1986-09-25 |
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