JPH05102044A - エピタキシヤル成長装置 - Google Patents
エピタキシヤル成長装置Info
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- JPH05102044A JPH05102044A JP26218791A JP26218791A JPH05102044A JP H05102044 A JPH05102044 A JP H05102044A JP 26218791 A JP26218791 A JP 26218791A JP 26218791 A JP26218791 A JP 26218791A JP H05102044 A JPH05102044 A JP H05102044A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、信頼性の高いエピタキシャル成長
層を形成することのできるエピタキシャル成長装置を提
供することを目的とする。 【構成】 本発明では、基板の反りを検出する反り検出
手段８，９をもうけ、基板１の反りが所定の値を越えな
いようにエピタキシャル成長温度までの昇温およびエピ
タキシャル成長温度からの降温を制御するようにしてい
る。
層を形成することのできるエピタキシャル成長装置を提
供することを目的とする。 【構成】 本発明では、基板の反りを検出する反り検出
手段８，９をもうけ、基板１の反りが所定の値を越えな
いようにエピタキシャル成長温度までの昇温およびエピ
タキシャル成長温度からの降温を制御するようにしてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エピタキシャル成長装
置に係り、特にその基板温度の制御に関する。
置に係り、特にその基板温度の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、エピタキシャル成長装置として
は、図９に示すように、基板１を１０００〜１２００℃
の高温に加熱し、化学的気相成長（ＣＶＤ）法によって
基板１表面にエピタキシャル成長層を形成するものであ
る。例えばシリコン基板表面にシリコンのエピタキシャ
ル層を成長させる場合、シリコン基板１とシリコンの塩
化物または水素化合物とを高温で反応させ、シリコン基
板表面に反応物を生成せしめるという方法がとられる。
ところで、シリコン基板１表面を高温に維持する方法と
して、この装置では高周波誘導加熱装置を用いて基板１
の裏面から基板支持台２を通して熱伝導の形で加熱を行
うようになっている。
は、図９に示すように、基板１を１０００〜１２００℃
の高温に加熱し、化学的気相成長（ＣＶＤ）法によって
基板１表面にエピタキシャル成長層を形成するものであ
る。例えばシリコン基板表面にシリコンのエピタキシャ
ル層を成長させる場合、シリコン基板１とシリコンの塩
化物または水素化合物とを高温で反応させ、シリコン基
板表面に反応物を生成せしめるという方法がとられる。
ところで、シリコン基板１表面を高温に維持する方法と
して、この装置では高周波誘導加熱装置を用いて基板１
の裏面から基板支持台２を通して熱伝導の形で加熱を行
うようになっている。
【０００３】このような高温の化学反応によって作製さ
れるエピタキシャル成長層は反応温度によりその膜質に
違いが現れる。そこで正確な温度制御を行うため、放射
温度計からなる温度検知器５と、制御装置４とを備え、
温度検知器５からの検知信号に応じて制御装置４から出
力される制御信号によって加熱装置３による加熱作動を
調整する。
れるエピタキシャル成長層は反応温度によりその膜質に
違いが現れる。そこで正確な温度制御を行うため、放射
温度計からなる温度検知器５と、制御装置４とを備え、
温度検知器５からの検知信号に応じて制御装置４から出
力される制御信号によって加熱装置３による加熱作動を
調整する。
【０００４】この制御装置４のフローチャートを図１０
に示す。
に示す。
【０００５】まず、エピタキシャル成長に必要な温度Ｔ
EPI と基板１の温度上昇時間ｔUPとエピタキシャル成長
を行う時間ｔEPIと基板１の温度下降時間ｔDOWNを予め
制御装置４に入力しておく（ステップ１０１）。
EPI と基板１の温度上昇時間ｔUPとエピタキシャル成長
を行う時間ｔEPIと基板１の温度下降時間ｔDOWNを予め
制御装置４に入力しておく（ステップ１０１）。
【０００６】そして加熱装置３を作動させると共にタイ
マーをスタートさせ（ステップ１０２）、温度上昇制御
を開始する（ステップ１０３）。
マーをスタートさせ（ステップ１０２）、温度上昇制御
を開始する（ステップ１０３）。
【０００７】このときの温度傾斜はＴEPI ／温度上昇時
間ｔUPで決定される。そしてタイマーの出力ｔ1 が温度
上昇時間ｔUPよりも大きいか否かを判断する（ステップ
１０４）。ここでタイマーの出力ｔ1 が温度上昇時間ｔ
UPよりも小さいときは加熱を持続し、ステップ１０３に
戻る。
間ｔUPで決定される。そしてタイマーの出力ｔ1 が温度
上昇時間ｔUPよりも大きいか否かを判断する（ステップ
１０４）。ここでタイマーの出力ｔ1 が温度上昇時間ｔ
UPよりも小さいときは加熱を持続し、ステップ１０３に
戻る。
【０００８】このようにして温度傾斜を制御し、エピタ
キシャル成長温度まで昇温する。
キシャル成長温度まで昇温する。
【０００９】そして、タイマーの出力ｔ1 が温度上昇時
間ｔUPに達するとエピタキシャル成長温度ＴEPI に達し
たと判断し、別のタイマーをスタートさせる（ステップ
１０５）。これからエピタキシャル成長が開始される。
間ｔUPに達するとエピタキシャル成長温度ＴEPI に達し
たと判断し、別のタイマーをスタートさせる（ステップ
１０５）。これからエピタキシャル成長が開始される。
【００１０】そして温度をエピタキシャル成長温度Ｔ
EPI に制御しながら、成長を続行する（ステップ１０
６）。
EPI に制御しながら、成長を続行する（ステップ１０
６）。
【００１１】そして、エピタキシャル成長時間ｔEPI よ
りもタイマーの指示値ｔ2 が大きいか否かを判断し（ス
テップ１０７）、エピタキシャル成長時間ｔEPI に達し
たら、更に別のタイマーをスタートさせ（ステップ１０
８）、温度下降を開始し制御する（ステップ１０９）。
りもタイマーの指示値ｔ2 が大きいか否かを判断し（ス
テップ１０７）、エピタキシャル成長時間ｔEPI に達し
たら、更に別のタイマーをスタートさせ（ステップ１０
８）、温度下降を開始し制御する（ステップ１０９）。
【００１２】そして、タイマーの出力ｔ3 が温度降下時
間ｔDOWNを越えるまで、ステップ１０６へ戻り温度下降
制御を繰り返し、タイマーの出力が温度降下時間ｔDOWN
に達したら温度降下を終了する。
間ｔDOWNを越えるまで、ステップ１０６へ戻り温度下降
制御を繰り返し、タイマーの出力が温度降下時間ｔDOWN
に達したら温度降下を終了する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエピタキシャル成長装置においては、エピタ
キシャル成長中は正確な温度制御を行うことができる
が、温度上昇および下降を一定の傾斜を行い、時間のみ
で制御するという方法をとっていたため、温度上昇また
は下降による急激な温度変化によって基板が凹状または
凸状となり、基板１の中央部と外周部で基板１の温度に
差が生じ、この温度差に起因した熱応力により基板１内
にスリップ転位が発生する（文献：サイエンスフォーラ
ム社，超ＬＳＩプロセスデータハンドブック ｐ４００
〜４０１）。
うな従来のエピタキシャル成長装置においては、エピタ
キシャル成長中は正確な温度制御を行うことができる
が、温度上昇および下降を一定の傾斜を行い、時間のみ
で制御するという方法をとっていたため、温度上昇また
は下降による急激な温度変化によって基板が凹状または
凸状となり、基板１の中央部と外周部で基板１の温度に
差が生じ、この温度差に起因した熱応力により基板１内
にスリップ転位が発生する（文献：サイエンスフォーラ
ム社，超ＬＳＩプロセスデータハンドブック ｐ４００
〜４０１）。
【００１４】なお、温度上昇時間または温度降下時間を
長く設定することで急激な温度変化を避け基板１が凹状
または凸状になることを防ぐことも可能であるが、この
場合、スリップ転位の発生にはほとんど関係のない低温
領域での加熱時間が長くなり無駄が生じるという問題が
ある。
長く設定することで急激な温度変化を避け基板１が凹状
または凸状になることを防ぐことも可能であるが、この
場合、スリップ転位の発生にはほとんど関係のない低温
領域での加熱時間が長くなり無駄が生じるという問題が
ある。
【００１５】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、信頼性の高いエピタキシャル成長層を形成すること
のできるエピタキシャル成長装置を提供することを目的
とする。
で、信頼性の高いエピタキシャル成長層を形成すること
のできるエピタキシャル成長装置を提供することを目的
とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明では、基板の反り
を検出する反り検出手段をもうけ、基板の反りが所定の
値を越えないようにエピタキシャル成長温度までの昇温
およびエピタキシャル成長温度からの降温を制御するよ
うにしている。
を検出する反り検出手段をもうけ、基板の反りが所定の
値を越えないようにエピタキシャル成長温度までの昇温
およびエピタキシャル成長温度からの降温を制御するよ
うにしている。
【００１７】例えば基板の中央部と周縁部とで表面温度
を検出し、これらの検出値を比較することによって温度
差がある設定値を越えたとき温度上昇または温度降下を
停止するように、加熱装置の駆動を制御している。
を検出し、これらの検出値を比較することによって温度
差がある設定値を越えたとき温度上昇または温度降下を
停止するように、加熱装置の駆動を制御している。
【００１８】またレーザビームをウェハの数箇所に照射
し、その反射光の変化からウェハの反りを検知し、ある
設定値を越えたとき温度上昇または温度降下を停止する
ように、加熱装置の駆動を制御している。
し、その反射光の変化からウェハの反りを検知し、ある
設定値を越えたとき温度上昇または温度降下を停止する
ように、加熱装置の駆動を制御している。
【００１９】
【作用】このように、基板の反りを検出する反り検出手
段をもうけ、基板の反りが所定の値を越えないようにエ
ピタキシャル成長温度までの昇温およびエピタキシャル
成長温度からの降温を制御するようにしているため、温
度上昇時に生じる凹状変化および温度下降時に生じる凸
状変化をなくし、基板の熱応力からくるスリップ転位の
発生を抑えることができる。
段をもうけ、基板の反りが所定の値を越えないようにエ
ピタキシャル成長温度までの昇温およびエピタキシャル
成長温度からの降温を制御するようにしているため、温
度上昇時に生じる凹状変化および温度下降時に生じる凸
状変化をなくし、基板の熱応力からくるスリップ転位の
発生を抑えることができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
つつ詳細に説明する。
【００２１】図１は本発明の第１の実施例に係るエピタ
キシャル成長装置の構成を示す図である。
キシャル成長装置の構成を示す図である。
【００２２】このエピタキシャル成長装置は、レーザ光
を用いて基板１の反りを検出し、この反り量が所定の値
以上にならないように温度傾斜を制御するようにしたこ
とを特徴とするもので、図８に示した従来のエピタキシ
ャル成長装置において、このレーザ検出手段が付加され
ている。
を用いて基板１の反りを検出し、この反り量が所定の値
以上にならないように温度傾斜を制御するようにしたこ
とを特徴とするもので、図８に示した従来のエピタキシ
ャル成長装置において、このレーザ検出手段が付加され
ている。
【００２３】すなわちシリコン基板１を載置する基板支
持台２と、この基板支持台２を高周波加熱によって加熱
する加熱装置３と、この加熱装置３の作動を制御する制
御装置４１とレーザ検出手段とから構成されている。制
御装置４１は、放射温度計からなる温度検知器５からの
検知信号とレーザ検出器９からの出力信号とに応じて制
御信号によって加熱装置３による加熱作動を調整するも
のである。
持台２と、この基板支持台２を高周波加熱によって加熱
する加熱装置３と、この加熱装置３の作動を制御する制
御装置４１とレーザ検出手段とから構成されている。制
御装置４１は、放射温度計からなる温度検知器５からの
検知信号とレーザ検出器９からの出力信号とに応じて制
御信号によって加熱装置３による加熱作動を調整するも
のである。
【００２４】レーザ検出手段は、基板表面の数点にレー
ザ光を照射するレーザ照射部８と、基板からの反射光を
検出する検出器９とから構成され、この数点からの出力
に基づいて光天秤法で反り量を測定するものである。
ザ光を照射するレーザ照射部８と、基板からの反射光を
検出する検出器９とから構成され、この数点からの出力
に基づいて光天秤法で反り量を測定するものである。
【００２５】次に、本実施例の作用を図２に示す制御装
置４１の制御フローチャートを用いて説明する。
置４１の制御フローチャートを用いて説明する。
【００２６】まず、エピタキシャル成長に必要な温度Ｔ
EPI と、そのときの転位が発生する基板内の反り（σ
MAX ）、基板１の温度上昇時間ｔUPとエピタキシャル成
長を行う時間ｔEPI と基板１の温度下降時間ｔDOWNを予
め制御装置４１に入力しておく（ステップ２０１）。
EPI と、そのときの転位が発生する基板内の反り（σ
MAX ）、基板１の温度上昇時間ｔUPとエピタキシャル成
長を行う時間ｔEPI と基板１の温度下降時間ｔDOWNを予
め制御装置４１に入力しておく（ステップ２０１）。
【００２７】この後、加熱装置３を作動させ温度上昇制
御を開始する（ステップ２０２）。
御を開始する（ステップ２０２）。
【００２８】このときの温度傾斜はＴEPI ／温度上昇時
間ｔUPである。
間ｔUPである。
【００２９】そして、レーザ検出器９の出力から基板１
の反り量を求め、この反り量が転位が発生する基板内の
反りσMAX 以下であるか否かを判断する（ステップ２０
３）。検出された反り量σがσMAX 以下でないときは温
度上昇を停止し（ステップ２０４）、ステップ２０３に
戻る。
の反り量を求め、この反り量が転位が発生する基板内の
反りσMAX 以下であるか否かを判断する（ステップ２０
３）。検出された反り量σがσMAX 以下でないときは温
度上昇を停止し（ステップ２０４）、ステップ２０３に
戻る。
【００３０】一方検出された反り量σがσMAX 以下であ
るときは、次に温度検知信号からある時刻での測定値Ｔ
がエピタキシャル成長温度ＴEPI 以上であるか否かを判
断し（ステップ２０５）、Ｔ≧ＴEPI となったとき、タ
イマーをスタートさせ（ステップ２０６）、エピタキシ
ャル成長を開始させる。
るときは、次に温度検知信号からある時刻での測定値Ｔ
がエピタキシャル成長温度ＴEPI 以上であるか否かを判
断し（ステップ２０５）、Ｔ≧ＴEPI となったとき、タ
イマーをスタートさせ（ステップ２０６）、エピタキシ
ャル成長を開始させる。
【００３１】そして、温度をエピタキシャル成長温度Ｔ
EPI に制御しながら、成長を続行させる（ステップ２０
７）。
EPI に制御しながら、成長を続行させる（ステップ２０
７）。
【００３２】そして、エピタキシャル成長時間ｔEPI よ
りもタイマーの指示値ｔが大きいか否かを判断（ステッ
プ２０８）し、エピタキシャル成長時間ｔEPI に達した
ら温度下降を開始させる（ステップ２０９）。
りもタイマーの指示値ｔが大きいか否かを判断（ステッ
プ２０８）し、エピタキシャル成長時間ｔEPI に達した
ら温度下降を開始させる（ステップ２０９）。
【００３３】この後、再びレーザ検出器９の出力から基
板１の反り量を求め、この反り量がこの転位が発生する
基板内の反りσMAX 以下であるか否かを判断する（ステ
ップ２１０）。検出された反り量σがσMAX 以下でない
ときは温度降下を停止し（ステップ２１１）、ステップ
２１０に戻る。
板１の反り量を求め、この反り量がこの転位が発生する
基板内の反りσMAX 以下であるか否かを判断する（ステ
ップ２１０）。検出された反り量σがσMAX 以下でない
ときは温度降下を停止し（ステップ２１１）、ステップ
２１０に戻る。
【００３４】逆に、検出された反り量σがσMAX 以下で
あるときは温度降下を続行する。そして、基板温度Ｔが
エピタキシャル成長停止温度Ｔstop以下であるか否かを
判断し（ステップ２１２）、エピタキシャル成長停止温
度Ｔstop以下となったとき加熱装置３を止め温度制御を
終了する。
あるときは温度降下を続行する。そして、基板温度Ｔが
エピタキシャル成長停止温度Ｔstop以下であるか否かを
判断し（ステップ２１２）、エピタキシャル成長停止温
度Ｔstop以下となったとき加熱装置３を止め温度制御を
終了する。
【００３５】このようにして形成されたエピタキシャル
成長層はスリップ転位の発生もなく極めて良好な半導体
層となっている。
成長層はスリップ転位の発生もなく極めて良好な半導体
層となっている。
【００３６】ところで、スリップ転移の発生は複雑な現
象であり、多くの要因が複合的に関与している（例えば
Klaus K,Schueraf,HandBook Of THIN FILM DEPOSITION
PROCESS AND TECHNIQUS,P58 ）。前述の熱応力による
基板１の反りが主な要因であると考えられるが、他に例
えば製造工程において基板、特にその周縁部に発生する
潜在欠陥等の影響を無視することができないと考えられ
ている。
象であり、多くの要因が複合的に関与している（例えば
Klaus K,Schueraf,HandBook Of THIN FILM DEPOSITION
PROCESS AND TECHNIQUS,P58 ）。前述の熱応力による
基板１の反りが主な要因であると考えられるが、他に例
えば製造工程において基板、特にその周縁部に発生する
潜在欠陥等の影響を無視することができないと考えられ
ている。
【００３７】また、基板の反りが同一であってもエピタ
キシャル成長条件の違いにより発生するスリップ転位に
差異があるため、基板の反りは絶対値のみによって単純
に推定できない要因がある。
キシャル成長条件の違いにより発生するスリップ転位に
差異があるため、基板の反りは絶対値のみによって単純
に推定できない要因がある。
【００３８】そのため全ての基板に適用可能なσMAX を
設定することは困難であり、例えば同一の装置による同
時期の引上げ、スライス、ポリッシュ、ラッピング、面
取り等の製造工程を経た同一のロット内の基板１に対す
るσMAX を設定する。
設定することは困難であり、例えば同一の装置による同
時期の引上げ、スライス、ポリッシュ、ラッピング、面
取り等の製造工程を経た同一のロット内の基板１に対す
るσMAX を設定する。
【００３９】つまり数十枚もしくは数百枚で構成される
同一ロット内の数枚の基板に対してその反り量σとスリ
ップ転移の発生量をモニタすると図３のような傾向があ
る。そこでこのグラフからスリップ発生の起こるσMAX
を設定する。
同一ロット内の数枚の基板に対してその反り量σとスリ
ップ転移の発生量をモニタすると図３のような傾向があ
る。そこでこのグラフからスリップ発生の起こるσMAX
を設定する。
【００４０】このσMAX に安全係数（例えば０．５〜
０．７）を乗算することで、ロットの残りの処理におい
てスリップ転移の発生を効率的に防止することが可能と
なる。
０．７）を乗算することで、ロットの残りの処理におい
てスリップ転移の発生を効率的に防止することが可能と
なる。
【００４１】次に本発明の第２の実施例のエピタキシャ
ル成長装置について説明する。
ル成長装置について説明する。
【００４２】このエピタキシャル成長装置は、図４に示
すように放射温度計５ａ，５ｂを用いてそれぞれ基板１
の中央部と周縁部の温度を検出し、これらの差に応じ
て、基板１の反りを検出し、この反り量が所定の値以上
にならないように温度傾斜を制御するようにしたことを
特徴とするものである。
すように放射温度計５ａ，５ｂを用いてそれぞれ基板１
の中央部と周縁部の温度を検出し、これらの差に応じ
て、基板１の反りを検出し、この反り量が所定の値以上
にならないように温度傾斜を制御するようにしたことを
特徴とするものである。
【００４３】次に、本実施例の作用を図５に示す制御装
置４２の制御フローチャートを用いて説明する。。
置４２の制御フローチャートを用いて説明する。。
【００４４】まず、エピタキシャル成長に必要な温度Ｔ
EPI と、そのときの転位が発生する基板内の温度差ｄＴ
とエピタキシャル成長を行う時間ｔEPI と基板１の温度
下降時間ｔDOWNを予め制御装置４に入力しておく（ステ
ップ３０１）。
EPI と、そのときの転位が発生する基板内の温度差ｄＴ
とエピタキシャル成長を行う時間ｔEPI と基板１の温度
下降時間ｔDOWNを予め制御装置４に入力しておく（ステ
ップ３０１）。
【００４５】ここで、転移が発生する温度差ｄＴは第１
の実施例と同様に実験の結果（例えば図６）からスリッ
プ転移の起こる温度差ｄＴを設定する。
の実施例と同様に実験の結果（例えば図６）からスリッ
プ転移の起こる温度差ｄＴを設定する。
【００４６】この後、加熱装置３を作動させ温度上昇制
御を開始する（ステップ３０２）。
御を開始する（ステップ３０２）。
【００４７】このときの温度傾斜はＴEPI ／温度上昇時
間ｔUPである。
間ｔUPである。
【００４８】そして、放射温度計５ａ，５ｂの出力から
基板１の中央部と周縁部とでの基板１の温度差を求め、
この温度差が転位が発生する温度差ｄＴ以下であるか否
かを判断する（ステップ３０３）。検出された温度差が
ｄＴ以下でないときは温度上昇を停止し（ステップ３０
４）、ステップ３０３に戻る。
基板１の中央部と周縁部とでの基板１の温度差を求め、
この温度差が転位が発生する温度差ｄＴ以下であるか否
かを判断する（ステップ３０３）。検出された温度差が
ｄＴ以下でないときは温度上昇を停止し（ステップ３０
４）、ステップ３０３に戻る。
【００４９】一方、検出された温度差が転位が発生する
温度差ｄＴ以下であるときは、放射温度計５ａによるあ
る時刻での基板中央部の測定値Ｔがエピタキシャル成長
温度ＴEPI 以上であるか否かを判断し（ステップ３０
５）、Ｔ≧ＴEPI となったとき、タイマーをスタートさ
せ（ステップ３０６）、エピタキシャル成長を開始させ
る。
温度差ｄＴ以下であるときは、放射温度計５ａによるあ
る時刻での基板中央部の測定値Ｔがエピタキシャル成長
温度ＴEPI 以上であるか否かを判断し（ステップ３０
５）、Ｔ≧ＴEPI となったとき、タイマーをスタートさ
せ（ステップ３０６）、エピタキシャル成長を開始させ
る。
【００５０】そして、温度をエピタキシャル成長温度Ｔ
EPI に制御しながら、成長を続行させる（ステップ３０
７）。
EPI に制御しながら、成長を続行させる（ステップ３０
７）。
【００５１】そして、エピタキシャル成長時間ｔEPI よ
りもタイマーの指示値ｔが大きいか否かを判断（ステッ
プ３０８）し、エピタキシャル成長時間ｔEPI に達した
ら温度下降を開始させる（ステップ３０９）。
りもタイマーの指示値ｔが大きいか否かを判断（ステッ
プ３０８）し、エピタキシャル成長時間ｔEPI に達した
ら温度下降を開始させる（ステップ３０９）。
【００５２】この後、再び放射温度計５ａ，５ｂの出力
から基板１の中央部と周縁部とでの基板１の温度差を求
め、この温度差が転位が発生する温度差ｄＴ以下である
か否かを判断する（ステップ３１０）。検出された温度
差がｄＴ以下でないときは温度降下を停止し（ステップ
３１１）、ステップ３１０に戻る。
から基板１の中央部と周縁部とでの基板１の温度差を求
め、この温度差が転位が発生する温度差ｄＴ以下である
か否かを判断する（ステップ３１０）。検出された温度
差がｄＴ以下でないときは温度降下を停止し（ステップ
３１１）、ステップ３１０に戻る。
【００５３】逆に、検出された温度差が転位が発生する
温度差ｄＴ以下であるときは温度降下を続行する。そし
て、基板中央部の測定値Ｔがエピタキシャル成長停止温
度Ｔstop以下であるか否かを判断し（ステップ３１
２）、エピタキシャル成長停止温度Ｔstop以下となった
とき加熱装置３を止め温度制御を終了する。
温度差ｄＴ以下であるときは温度降下を続行する。そし
て、基板中央部の測定値Ｔがエピタキシャル成長停止温
度Ｔstop以下であるか否かを判断し（ステップ３１
２）、エピタキシャル成長停止温度Ｔstop以下となった
とき加熱装置３を止め温度制御を終了する。
【００５４】このようにして形成されたエピタキシャル
成長層はスリップ転位の発生もなく極めて良好な半導体
層となっている。
成長層はスリップ転位の発生もなく極めて良好な半導体
層となっている。
【００５５】次に本発明の第３の実施例について説明す
る。
る。
【００５６】このエピタキシャル成長装置は、図７に示
すように、第１の実施例の構造に加え、基板１の表面側
から加熱する副加熱器２１を備え、基板の反りがσMAX
を越えた場合、制御装置４３からの出力信号によってこ
の副加熱器２１を駆動し反りを矯正するようにしたこと
を特徴とする。
すように、第１の実施例の構造に加え、基板１の表面側
から加熱する副加熱器２１を備え、基板の反りがσMAX
を越えた場合、制御装置４３からの出力信号によってこ
の副加熱器２１を駆動し反りを矯正するようにしたこと
を特徴とする。
【００５７】次に、本実施例の作用を図８に示す制御装
置４３の制御フローチャートを用いて説明する。
置４３の制御フローチャートを用いて説明する。
【００５８】まず、エピタキシャル成長に必要な温度Ｔ
EPI と、そのときの転位が発生する基板内の反り（σ
MAX ）、基板１の温度上昇時間ｔUPとエピタキシャル成
長を行う時間ｔEPI と基板１の温度下降時間ｔDOWNを予
め制御装置４に入力しておく（ステップ４０１）。
EPI と、そのときの転位が発生する基板内の反り（σ
MAX ）、基板１の温度上昇時間ｔUPとエピタキシャル成
長を行う時間ｔEPI と基板１の温度下降時間ｔDOWNを予
め制御装置４に入力しておく（ステップ４０１）。
【００５９】この後、加熱装置３を作動させると共にタ
イマーをスタートさせ（ステップ４０２）、温度上昇制
御を開始する（ステップ４０３）。
イマーをスタートさせ（ステップ４０２）、温度上昇制
御を開始する（ステップ４０３）。
【００６０】このときの温度傾斜はＴEPI ／温度上昇時
間ｔUPである。
間ｔUPである。
【００６１】そして、レーザ検出器９の出力から基板１
の反り量を求め、この反り量が転位が発生する基板内の
反りσMAX 以下であるか否かを判断する（ステップ４０
４）。検出された反り量σがσMAX 以下でないときは副
加熱器２１を作動させ（ステップ４０５）、反りの矯正
を行う。
の反り量を求め、この反り量が転位が発生する基板内の
反りσMAX 以下であるか否かを判断する（ステップ４０
４）。検出された反り量σがσMAX 以下でないときは副
加熱器２１を作動させ（ステップ４０５）、反りの矯正
を行う。
【００６２】一方、検出された反り量σがσMAX 以下で
あるときは、タイマーの指示値ｔ1 が基板１の温度上昇
時間ｔUP以下であるか否かを判断し（ステップ４０
６）、温度上昇時間ｔUP以下である場合は温度上昇を制
御するステップ４０３にもどる。
あるときは、タイマーの指示値ｔ1 が基板１の温度上昇
時間ｔUP以下であるか否かを判断し（ステップ４０
６）、温度上昇時間ｔUP以下である場合は温度上昇を制
御するステップ４０３にもどる。
【００６３】逆に、温度上昇時間ｔUPを越えた場合は、
別のタイマーをスタートさせ（ステップ４０７）、エピ
タキシャル成長を開始させる。ここでは反りを矯正する
副加熱器２１を配設しているため、温度上昇は、温度傾
斜（ＴEPI ／温度上昇時間ｔUP）をもち常に一定となる
ようにした。
別のタイマーをスタートさせ（ステップ４０７）、エピ
タキシャル成長を開始させる。ここでは反りを矯正する
副加熱器２１を配設しているため、温度上昇は、温度傾
斜（ＴEPI ／温度上昇時間ｔUP）をもち常に一定となる
ようにした。
【００６４】そして、温度をエピタキシャル成長温度Ｔ
EPI に制御しながら、成長を続行する（ステップ４０
８）。
EPI に制御しながら、成長を続行する（ステップ４０
８）。
【００６５】そして、エピタキシャル成長時間ｔEPI よ
りもタイマーの指示値ｔ2 が大きいか否かを判断し（ス
テップ４０９）、エピタキシャル成長時間ｔEPI に達し
たら、さらに別のタイマーをセットし温度下降工程に入
る（ステップ４１０，４１１）。
りもタイマーの指示値ｔ2 が大きいか否かを判断し（ス
テップ４０９）、エピタキシャル成長時間ｔEPI に達し
たら、さらに別のタイマーをセットし温度下降工程に入
る（ステップ４１０，４１１）。
【００６６】この後、再びレーザ検出器９の出力から基
板１の反り量を求め、この反り量が転位が発生する基板
内の反りσMAX 以下であるか否かを判断する（ステップ
４１２）。検出された反り量σがσMAX 以下でないとき
は副加熱器２１を作動させ（ステップ４１３）、反りの
矯正を行う。
板１の反り量を求め、この反り量が転位が発生する基板
内の反りσMAX 以下であるか否かを判断する（ステップ
４１２）。検出された反り量σがσMAX 以下でないとき
は副加熱器２１を作動させ（ステップ４１３）、反りの
矯正を行う。
【００６７】逆に、検出された反り量σがσMAX 以下で
あるときは、タイマーの指示値ｔ3 が温度下降時間ｔ
DOWN以下であるか否かを判断し（ステップ４１４）、温
度下降時間ｔDOWNに達したら加熱装置３の作動を止め温
度制御を終了する。
あるときは、タイマーの指示値ｔ3 が温度下降時間ｔ
DOWN以下であるか否かを判断し（ステップ４１４）、温
度下降時間ｔDOWNに達したら加熱装置３の作動を止め温
度制御を終了する。
【００６８】このようにして形成されたエピタキシャル
成長層はスリップ転位の発生もなく極めて良好な半導体
層となっている。
成長層はスリップ転位の発生もなく極めて良好な半導体
層となっている。
【００６９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、基板の反りを検出する反り検出手段を具備し、基板
の反りが所定の値を越えないようにエピタキシャル成長
温度までの昇温およびエピタキシャル成長温度からの降
温を制御するようにしているため、スリップ転位ない信
頼性の高いエピタキシャル成長層を形成することができ
る。
ば、基板の反りを検出する反り検出手段を具備し、基板
の反りが所定の値を越えないようにエピタキシャル成長
温度までの昇温およびエピタキシャル成長温度からの降
温を制御するようにしているため、スリップ転位ない信
頼性の高いエピタキシャル成長層を形成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のエピタキシャル成長装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例のエピタキシャル成長装
置のフローチャート図である。
置のフローチャート図である。
【図３】本発明実施例におけるスリップ転位の発生と反
り量との関係を示す図である。
り量との関係を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例のエピタキシャル成長装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施例のエピタキシャル成長装
置のフローチャート図である。
置のフローチャート図である。
【図６】本発明実施例におけるスリップ転位の発生と温
度差との関係を示す図である。
度差との関係を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施例のエピタキシャル成長装
置を示すブロック図である。
置を示すブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施例のエピタキシャル成長装
置のフローチャート図である。
置のフローチャート図である。
【図９】従来例のエピタキシャル成長装置を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１０】従来例のエピタキシャル成長装置のフローチ
ャート図である。
ャート図である。
１ 基板 ２ 基板支持台 ３ 加熱装置 ４，４１，４２，４３ 制御装置 ５ 温度計 ５ａ 温度計 ５ｂ 温度計 ８ レーザ照射部 ９ レーザ検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 基板を載置する基板支持台と、基板支持
台を加熱し熱伝導により基板を加熱する加熱手段と、基
板表面に反応性ガスを供給するガス供給手段とを具備し
たエピタキシャル成長装置において、 前記基板の反りを検出する反り検出手段と、 前記反り検出手段の検出出力に基づき、基板の反りが所
定の値を越えないようにエピタキシャル成長温度までの
昇温およびエピタキシャル成長温度からの温度降下を制
御する制御手段とを有することを特徴とするエピタキシ
ャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26218791A JPH05102044A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26218791A JPH05102044A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | エピタキシヤル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102044A true JPH05102044A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17372281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26218791A Pending JPH05102044A (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05102044A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003037073A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2008116354A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Nec Electronics Corp | 反り測定システム、成膜システム、及び反り測定方法 |
| JP2009295685A (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 成膜装置 |
| WO2011016121A1 (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | 住友電気工業株式会社 | 成膜装置 |
| US7957827B2 (en) * | 2007-12-27 | 2011-06-07 | United Microelectronics Corp. | Method of controlling statuses of wafers |
| JP2011238731A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Amaya Corp | 常圧気相成長装置 |
| CN108281366A (zh) * | 2018-01-06 | 2018-07-13 | 李丹丹 | 一种改善led发光波长的方法及其装置 |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP26218791A patent/JPH05102044A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003037073A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| US6863734B2 (en) * | 2001-07-25 | 2005-03-08 | Hitachi Kokusai Electric, Inc. | Substrate processing apparatus and method for manufacturing semiconductor device |
| JP2008116354A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Nec Electronics Corp | 反り測定システム、成膜システム、及び反り測定方法 |
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| WO2011016121A1 (ja) * | 2009-08-06 | 2011-02-10 | 住友電気工業株式会社 | 成膜装置 |
| JP2011238731A (ja) * | 2010-05-10 | 2011-11-24 | Amaya Corp | 常圧気相成長装置 |
| CN108281366A (zh) * | 2018-01-06 | 2018-07-13 | 李丹丹 | 一种改善led发光波长的方法及其装置 |
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