JPH0322429A - 化学的気相成長装置 - Google Patents
化学的気相成長装置Info
- Publication number
- JPH0322429A JPH0322429A JP15646889A JP15646889A JPH0322429A JP H0322429 A JPH0322429 A JP H0322429A JP 15646889 A JP15646889 A JP 15646889A JP 15646889 A JP15646889 A JP 15646889A JP H0322429 A JPH0322429 A JP H0322429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor substrate
- susceptor
- quartz
- guartz
- thermal conductivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 title description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims abstract description 21
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 6
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- VJBCNMFKFZIXHC-UHFFFAOYSA-N azanium;2-(4-methyl-5-oxo-4-propan-2-yl-1h-imidazol-2-yl)quinoline-3-carboxylate Chemical compound N.N1C(=O)C(C(C)C)(C)N=C1C1=NC2=CC=CC=C2C=C1C(O)=O VJBCNMFKFZIXHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical compound Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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、化学的気相成長法により、半導体基板上に半
導体薄膜や絶縁膜を形成する化学的気相成長装置に関し
、特に気相成長時の半導体基板の破壊を少なくしようと
する装置に関するものである。
導体薄膜や絶縁膜を形成する化学的気相成長装置に関し
、特に気相成長時の半導体基板の破壊を少なくしようと
する装置に関するものである。
従来の技術
従来、化学的気相成長装置において、半導体基板上に半
導体薄膜あるいは、Ｈ！．縁膜などを形成する際、半導
体保持台（ザセプター）としては、高熱伝導率でかつ耐
化学薬品性の高い焼結型力ーボン台もしくはチタン等の
金属台が用いられている。このように半導体保持台とし
ては、高い熱伝導率の材質とするのは、半導体基板の前
面が均一な温度となるようにするためである。また耐化
学薬品性の材料とするのは、気相成長中に腐食し、半導
体基板に悪影響を与えない為である。
導体薄膜あるいは、Ｈ！．縁膜などを形成する際、半導
体保持台（ザセプター）としては、高熱伝導率でかつ耐
化学薬品性の高い焼結型力ーボン台もしくはチタン等の
金属台が用いられている。このように半導体保持台とし
ては、高い熱伝導率の材質とするのは、半導体基板の前
面が均一な温度となるようにするためである。また耐化
学薬品性の材料とするのは、気相成長中に腐食し、半導
体基板に悪影響を与えない為である。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、熱伝導率の高いサセプター上に半導体基
板を置き、熱処理すると気相成長中にしばしば半導体基
板の破損を招く。例えば、１１００℃でモノクロルシラ
ンと水素との化学反応によって、グラファイト上に設置
したシリコンウェハーの上にシリコンをエビタキシャル
戒長させた場合、平均０．８％のシリコンウェハーの破
損となった。またグラファイト上に設置したＧａＡｓウ
ェハニの上に８００℃の温度でＳｉＨ４とアンモニアガ
スを用いてＳｉ３Ｎ４を気相戒長させた場合、平均１．
２％のＧａＡｓウェハーの破損となった。これらの現象
は、サセプターは高い熱伝導率であるため急激に加熱さ
れるのに対し、シリコンウェハーやＧａＡｓウェハーは
熱伝導率が低いため、ザセプターと半導体基板との間の
温度差によりウェハーに歪を与え、破壊に至るものと理
解できる。
板を置き、熱処理すると気相成長中にしばしば半導体基
板の破損を招く。例えば、１１００℃でモノクロルシラ
ンと水素との化学反応によって、グラファイト上に設置
したシリコンウェハーの上にシリコンをエビタキシャル
戒長させた場合、平均０．８％のシリコンウェハーの破
損となった。またグラファイト上に設置したＧａＡｓウ
ェハニの上に８００℃の温度でＳｉＨ４とアンモニアガ
スを用いてＳｉ３Ｎ４を気相戒長させた場合、平均１．
２％のＧａＡｓウェハーの破損となった。これらの現象
は、サセプターは高い熱伝導率であるため急激に加熱さ
れるのに対し、シリコンウェハーやＧａＡｓウェハーは
熱伝導率が低いため、ザセプターと半導体基板との間の
温度差によりウェハーに歪を与え、破壊に至るものと理
解できる。
第１表に各種材料の熱伝導率を示す。
第１表 各種材料の熱伝導率
表からわかるように、熱伝導率はサセプターとして用い
られるカーボンやチタンに比較して、半導体基板のそれ
は著しく低い。そのため気相成長中にサセプターは急激
に加熱されるのに対し、半導体基板は徐々に加熱され、
半導体基板内に大きな温度差を持ち、歪の発生、やがて
は半導体基板の破損となる。
られるカーボンやチタンに比較して、半導体基板のそれ
は著しく低い。そのため気相成長中にサセプターは急激
に加熱されるのに対し、半導体基板は徐々に加熱され、
半導体基板内に大きな温度差を持ち、歪の発生、やがて
は半導体基板の破損となる。
課題を解決するための手段
本発明の化学的気相成長装置は、石英のような熱伝導率
の低い化学的にも安定な石英板をサセプター上に置き、
その石英板の上に半導体基板を設置したものである。
の低い化学的にも安定な石英板をサセプター上に置き、
その石英板の上に半導体基板を設置したものである。
作用
この装置によれば、サセプターの急激な温度上昇は、石
英板で緩和されてゆるやかな速度で半導体基板に伝熱さ
れる。その結果、半導体基板の破損が著しく減少できる
わけである。この場合石英板の大きさは半導体基板より
も大きいことが望ましく、また石英板の厚みは０．２〜
１ ｍｍが適当である。
英板で緩和されてゆるやかな速度で半導体基板に伝熱さ
れる。その結果、半導体基板の破損が著しく減少できる
わけである。この場合石英板の大きさは半導体基板より
も大きいことが望ましく、また石英板の厚みは０．２〜
１ ｍｍが適当である。
実施例
第１図に本発明による化学的気相成長装置の一実施例を
示す。すなわち、石英反応管１の中の石英棒２の先端に
カーボンによる半導体基板保持台３と石英板４さらにシ
リコン基板５が設置され、石英反応管１の外側より電気
炉または誘導コイルなどの加熱炉６によって半導体基板
５が加熱される構造となっている。第１図においてシリ
コン基板５は直径４インチであり、石英板４は直径４．
５インチ、厚みは０ ． ６ ｍｍである。
示す。すなわち、石英反応管１の中の石英棒２の先端に
カーボンによる半導体基板保持台３と石英板４さらにシ
リコン基板５が設置され、石英反応管１の外側より電気
炉または誘導コイルなどの加熱炉６によって半導体基板
５が加熱される構造となっている。第１図においてシリ
コン基板５は直径４インチであり、石英板４は直径４．
５インチ、厚みは０ ． ６ ｍｍである。
次に、この装置を用いた製造方法を説明する。
この反応管において、シランガス（ＳｉＨ４）を３ｅ／
分、７：／モ．−アガス（ＮＨ３）を１０ｅ／分流しな
がら加熱炉６によって９２０℃で約３０分間加熱し、半
導体基板上にＳｉ３Ｎ４膜を０．６μｍ成長させる。
分、７：／モ．−アガス（ＮＨ３）を１０ｅ／分流しな
がら加熱炉６によって９２０℃で約３０分間加熱し、半
導体基板上にＳｉ３Ｎ４膜を０．６μｍ成長させる。
なお、第１図において石英板４が存在しない構造が従来
の装置であるが、従来の場合、同じ膜厚を得るのに９２
０℃で２８分間の戒長時間を必要とした。従来装置に比
べて本発明の装置によれば、若干戒長時間が長くなるの
は石英板３をシリコン基板５とサセプタ−３の間に挿入
したため熱伝導が悪く、基板温度が所定温度に達するの
に時間がかかるものと考えられる。
の装置であるが、従来の場合、同じ膜厚を得るのに９２
０℃で２８分間の戒長時間を必要とした。従来装置に比
べて本発明の装置によれば、若干戒長時間が長くなるの
は石英板３をシリコン基板５とサセプタ−３の間に挿入
したため熱伝導が悪く、基板温度が所定温度に達するの
に時間がかかるものと考えられる。
なお、第１図の実施例で、４インチのシリコン基板にＳ
ｉ３Ｎ４膜を形成した場合のＳｉ３Ｎ４膜中のクラック
数を比較すると、本発明では、ｌケ／ウェハー、従来で
は２３ケ／ウェハーであった。
ｉ３Ｎ４膜を形成した場合のＳｉ３Ｎ４膜中のクラック
数を比較すると、本発明では、ｌケ／ウェハー、従来で
は２３ケ／ウェハーであった。
発明の効果
本発明の化学的気相成長装置によれば、半導体基板とサ
セプターの間に熱伝導率の低い石英板を挿入することに
より、加熱時にはサセプターからの伝熱をゆるやかにし
、また冷却時は放熱をゆるやかにしようとしたものであ
る。その結果、気相成長時の半導体基板の破損を皆無と
することができた。また当然気相戒長によって得られた
薄膜中の歪も少なくなり、製造歩留も向上させることが
できた。
セプターの間に熱伝導率の低い石英板を挿入することに
より、加熱時にはサセプターからの伝熱をゆるやかにし
、また冷却時は放熱をゆるやかにしようとしたものであ
る。その結果、気相成長時の半導体基板の破損を皆無と
することができた。また当然気相戒長によって得られた
薄膜中の歪も少なくなり、製造歩留も向上させることが
できた。
第１図は本発明の化学的気相成長装置の実施例を示す断
面図である。 １・・・・・・石英反応管、２・・・・・・石英棒、３
・・・・・・力一ボンによる半導体基板保持台（サセプ
ター）、４５ ６ ・・・・・・石英板、 ５ ・・シリコン基板、 ６・・・・・ 加熱 炉。
面図である。 １・・・・・・石英反応管、２・・・・・・石英棒、３
・・・・・・力一ボンによる半導体基板保持台（サセプ
ター）、４５ ６ ・・・・・・石英板、 ５ ・・シリコン基板、 ６・・・・・ 加熱 炉。
Claims (1)
- 薄膜を形成する反応管の中の半導体基板保持台の上に
熱伝導率の低い石英製の基板が設置され、同石英製の基
板の上に半導体基板が配置されたことを特徴とする化学
的気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15646889A JPH0322429A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 化学的気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15646889A JPH0322429A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 化学的気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322429A true JPH0322429A (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=15628407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15646889A Pending JPH0322429A (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | 化学的気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0322429A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0347968A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-28 | Tokyo Electron Ltd | 成膜処理装置及び方法 |
| US6932872B2 (en) * | 2001-11-16 | 2005-08-23 | Kobe Steel, Ltd. | Heating apparatus using induction heating |
| CN103436862A (zh) * | 2013-08-06 | 2013-12-11 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种用于mocvd反应器的支撑轴及mocvd反应器 |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP15646889A patent/JPH0322429A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0347968A (ja) * | 1989-07-14 | 1991-02-28 | Tokyo Electron Ltd | 成膜処理装置及び方法 |
| US6932872B2 (en) * | 2001-11-16 | 2005-08-23 | Kobe Steel, Ltd. | Heating apparatus using induction heating |
| CN103436862A (zh) * | 2013-08-06 | 2013-12-11 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种用于mocvd反应器的支撑轴及mocvd反应器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH1012563A (ja) | 高純度ＣＶＤ−ＳｉＣ質の半導体熱処理用部材及びその製造方法 | |
| JP2001518706A (ja) | インプランテーションによってドープされたシリコンカーバード半導体を熱的に回復させる方法 | |
| JPH04210476A (ja) | 炭化ケイ素膜の成膜方法 | |
| JPH0322429A (ja) | 化学的気相成長装置 | |
| JPS5884111A (ja) | ケイ素の改良されたプラズマ析出法 | |
| JP2005132703A (ja) | 炭化珪素基板の製造方法および炭化珪素基板 | |
| JPS60200519A (ja) | 発熱体 | |
| US3635757A (en) | Epitaxial deposition method | |
| JPH06140325A (ja) | 多結晶シリコン薄膜およびその形成法 | |
| JP2528912B2 (ja) | 半導体成長装置 | |
| JP2504489B2 (ja) | 化学気相成長法 | |
| JP2570873B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JP2963310B2 (ja) | 化学気相成長装置 | |
| JPH02246322A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH04182386A (ja) | エピタキシャル成長基板サセプタ | |
| CN116988147A (zh) | 一种具备等离子电场的碳化硅晶体生长装置及方法 | |
| JPH0443879B2 (ja) | ||
| JP3778992B2 (ja) | 窒化ガリウム系半導体薄膜製造用気相成長装置のヒーター | |
| JP4888219B2 (ja) | 膜形成装置および炭化珪素半導体装置の製造方法 | |
| JPS58212125A (ja) | 熱処理用治具 | |
| JPS62214613A (ja) | ＳｉＯバツフア層の形成方法 | |
| JPS62134924A (ja) | 基板加熱ホルダ | |
| JPS60211823A (ja) | 薄膜半導体形成装置 | |
| JPS6272115A (ja) | 化学的気相成長装置 | |
| JP2010056129A (ja) | 窒化物系化合物半導体の結晶成長に用いる基板および窒化物系化合物半導体の結晶成長方法 |