JPH043006Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、エピタキシヤル装置やCVD装置な
どの気相成長装置に係り、特に被処理体である基
板の均一加熱に関するものである。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程における基板への気相成
長は、基板の平面内における温度分布を一様にす
ると同時に厚さ方向すなわち表裏の温度差を小さ
く押さえるように加熱しないとスリツプを生じて
しまう。そこで、最近、第４図に示すように、
RFコイル１により発熱されるサセプタ２の上に
載置されて加熱される基板３の上方に赤外線ラン
プ４を設け、放熱やノズル５から反応ガスによつ
て冷却される基板３の表面を補助的に加熱した
り、または図示しないサセプタ２の上方にこれと
対峙するようにプレート状のヒータを設けて第４
図の場合と同様に基板３の表面を補助的に加熱す
ることが提案されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記の従来装置は、いずれも赤外線ランプ４や
これに代るヒータを用いているため、補助加熱の
ための電力などのエネルギーを供給する必要があ
り、特に赤外線ランプ４による場合には、第４図
に示すように反射板６を設けて調節してもサセプ
タ２上を均一に補助加熱することはむずかしかつ
た。

また、サセプタ２の上方にこれと平行に図示し
ない熱反射板を設け、サセプタ２から放出される
輻射線を基板３の表面に反射させるものも提案さ
れているが、加熱の強さおよび均一性において問
題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、サセプタなどから放射される輻射線
を有効に活用してサセプタ上に載置されている基
板の表面を所定の強さで均一に補助加熱するよう
にしたもので、サセプタおよび基板の表面に間隔
を置いて対面するカーボンまたはSiC製の輻射板
を設けると共に、反応室外に放射エネルギによつ
て前記輻射板を補助加熱するための補助加熱源を
設けたものである。

〔作用〕 カーボンまたはSiC製の輻射板は、サセプタ、
基板さらにはベルジヤなどからの輻射線を効果的
に吸収すると共に、補助加熱源によつて所望の温
度に加熱され、該輻射板から輻射線を発する。カ
ーボンまたはSiCは熱伝導率が高いので、全体が
ほぼ均一な温度になり、これから発する輻射線も
サセプタの全面に対し均一に行なわれる。そこ
で、サセプタ上の基板表面がより均一にかつ所定
強さで補助加熱され、基板の平面内および厚さ方
向のいずれの温度分布も均一になる。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を示す第１図について説
明する。なお、前述した第４図と同一部分には、
同一符号を用い説明を省略する。第１図において
７はベースプレート、８はベルジヤで、これらに
よつて反応室９を形成するようになつている。サ
セプタ２は中空軸１０に取付けられて回転を与え
られるようになつている。ノズル５は中空軸１０
内を貫通して伸びる図示しないガス供給管に接続
されてパージガスや反応ガスを噴出するようにな
つている。ノズル５の頂部には、輻射板１１が取
付けられている。この輻射板１１は、カーボンま
たはSiC好ましくはカーボン板にSiCコーテイン
グしたもので形成され、図示のように、サセプタ
に対し間隔ｌをおいて平行に配置され、かつサセ
プタ２の上部全域にわたるように形成されてい
る。

ベルジヤ８の上部外方には、補助加熱源として
の赤外線ランプ１４と反射板１５が設けられ、輻
射板１１を補助的に加熱するようになつている。

前記ノズル５の内部にはパージガス供給管（図
示せず）が下端から上端に貫通して設けられてお
り、N₂ガスやH₂ガスのパージガスを輻射板１１
の中央から矢印12で示すように上方へ噴出するよ
うになつている。

次いで本装置の作用について説明する。RFコ
イル１に通電してサセプタ２を誘導加熱する。こ
のサセプタ２の加熱すなわち発熱により、その上
に載置されている基板３がその裏面側から加熱さ
れる。

また、前記サセプタ２の発熱により、該サセプ
タ２から輻射線が発生し、この輻射線により前記
基板３と同時にその上方に配置されている輻射板
１１が加熱される。なお、サセプタ２からの輻射
線は周囲に放出されるためベースプレート７やベ
ルジヤ８にも当り、それらによつて反射した輻射
線も前記輻射板１１に当つてこれを加熱し、さら
に前記のように加熱された基板３およびサセプタ
２からの輻射線によつて加熱されたベルジヤ８な
どの部材から生ずる輻射線も前記輻射板１１に当
つてこれを加熱する。これと同時に輻射板１１は
上方の赤外線ランプ１４からの赤外線を受けて所
望の温度に加熱される。

この輻射板１１は、カーボンまたはSiCで形成
することにより前記輻射線を効果的に吸収する。
特にカーボンやSiCは、約700℃以上に加熱され
ると黒体とみなすことができ、輻射線をほぼ100
％吸収して効率よく加熱される。また、カーボン
やSiCは熱伝導率が高いため、輻射板１１に当る
輻射線の密度分布が不均一であつても、輻射板１
１内の熱の流れが遅く、該輻射板１１の温度分布
はほとんど均一になる。

このように輻射線により全体がほぼ一様の所定
温度に加熱された輻射板１１は、それ自身からも
ほぼ一様の分布で所定の強さの輻射線を生じ、こ
れに対向している基板３の表面すなわち第１図に
おいて基板３の上面を所定の強さで加熱する。

そこで、サセプタ２上に載置された基板３は、
表裏の両方から適切に加熱され、厚さ方向の温度
差が小さく押さえられると共に、輻射板１１から
はほぼ一様の分布の輻射線が発生するため基板３
の平面内における温度差も小さく押えられる。

第２図は本考案の他の実施例を示すもので、輻
射板１１を支持片１３によりベルジヤ８に着脱可
能に取付けたものである。

第３図は本考案を横型の気相成長装置に適用し
た実施例を示すもので、２０は反応管、２１は赤
外線ランプ、２２は反射板、２３は基板３を載置
するサセプタであり、このサセプタ２３の上方に
輻射板２４を設けると共に、この輻射板２４を補
助加熱する赤外線ランプ２５および反射板２６を
付加したものである。

なお、前述した実施例では、補助加熱源として
赤外線ランプ１４，２５を用い、石英製のベルジ
ヤ８や反応管２０を透過する赤外線により輻射板
１１，２４を補助加熱するようにした例を示した
が、これに限らず、RFコイルを用いて電磁波な
どの石英を透過する他の放射エネルギを加熱源と
して用いてもよい。また、これらの補助加熱手段
は、ベルジヤ８の外に設けたほうが、給電し易
く、保守も容易である。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案によれば、サセプタか
ら発散される輻射線ならびにこの輻射線などによ
つて加熱された他の部材からの輻射線と共に補助
加熱源からの放射エネルギによつてカーボンまた
はSiC製の輻射板が所望の温度に加熱され、かつ
カーボンまたはSiCは熱伝導率が高いため輻射板
は全体がより均一な温度に加熱されて、サセプタ
上の基板表面に対し均一にかつ所定の強さで輻射
線を照射することができ、基板の平面内および厚
さ方向のいずれの温度分布をもより均一にし、ス
リツプの発生を押さえることができると共に、サ
セプタからの輻射線を有効に活用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案のそれぞれ異なる
実施例を示す概要断面図、第４図は従来装置の概
要断面図である。 １……RFコイル、２，２３……サセプタ、３
……基板、４，１４，２１，２５……赤外線ラン
プ、５……ノズル、７……ベースプレート、８…
…ベルジヤ、９……反応室、１１，２４……輻射
板、２０……反応管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 反応室内に設けられて発熱するサセプタ上に基
   板を載置し、該基板の表面に薄膜を形成する気相
   成長装置において、サセプタおよび基板の表面に
   間隔を置いて対面するカーボンまたはSiC製の輻
   射板を設けると共に、反応室外に放射エネルギに
   よつて前記輻射板を補助加熱するための補助加熱
   源を設けたことを特徴とする気相成長装置。