JPH0614475Y2 - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
- Publication number
- JPH0614475Y2 JPH0614475Y2 JP15796486U JP15796486U JPH0614475Y2 JP H0614475 Y2 JPH0614475 Y2 JP H0614475Y2 JP 15796486 U JP15796486 U JP 15796486U JP 15796486 U JP15796486 U JP 15796486U JP H0614475 Y2 JPH0614475 Y2 JP H0614475Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- susceptor
- gas
- semiconductor wafer
- pedestal
- base
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、半導体ウェーハにエピタキシャル成長層を形
成する場合等に利用される半導体製造装置に関する。
成する場合等に利用される半導体製造装置に関する。
従来の技術 半導体ウェーハ上にシリコン単結晶や多結晶を成長させ
てエピタキシャル成長層を形成する縦型エピタキシャル
成長装置の従来例を第２図から説明すると、（１）は上
面が水平な基台、（２）は基台（１）上に設置されたリ
ング状の高周波加熱装置で、高周波コイル（2a）とこれ
を囲う石英等よりなるコイルカバー（2b）で構成され
る。（３）は基台（１）と高周波加熱装置（２）の中央
部を貫通して上方に延びる円筒状のペデスタル、（４）
はペデスタル（３）の中心を貫通して上方に延びるガス
供給管、（５）はペデスタル（３）の上端外周に同軸に
固定されたターンテーブルを兼ねるリング状のサセプ
タ、（６）はペデスタル（３）を支持して回転させる回
転駆動部である。（７）はサセプタ（５）上に載置され
た複数の半導体ウェーハ、（８）はサセプタ（５）とそ
の周辺を囲繞する如く基台（１）上に着脱可能に載置さ
れる逆カップ状のベルジャである。ペデスタル（３）
は、高周波加熱装置（２）による加熱作用を受けない材
料、例えば、石英等で円筒状に構成され、このペデスタ
ル（３）の中心を貫通するガス供給管（４）内のガス
が、この中で加熱による熱分解や還元作用を受けてガス
供給管（４）の内面に付着することを防止するようにし
ている。
てエピタキシャル成長層を形成する縦型エピタキシャル
成長装置の従来例を第２図から説明すると、（１）は上
面が水平な基台、（２）は基台（１）上に設置されたリ
ング状の高周波加熱装置で、高周波コイル（2a）とこれ
を囲う石英等よりなるコイルカバー（2b）で構成され
る。（３）は基台（１）と高周波加熱装置（２）の中央
部を貫通して上方に延びる円筒状のペデスタル、（４）
はペデスタル（３）の中心を貫通して上方に延びるガス
供給管、（５）はペデスタル（３）の上端外周に同軸に
固定されたターンテーブルを兼ねるリング状のサセプ
タ、（６）はペデスタル（３）を支持して回転させる回
転駆動部である。（７）はサセプタ（５）上に載置され
た複数の半導体ウェーハ、（８）はサセプタ（５）とそ
の周辺を囲繞する如く基台（１）上に着脱可能に載置さ
れる逆カップ状のベルジャである。ペデスタル（３）
は、高周波加熱装置（２）による加熱作用を受けない材
料、例えば、石英等で円筒状に構成され、このペデスタ
ル（３）の中心を貫通するガス供給管（４）内のガス
が、この中で加熱による熱分解や還元作用を受けてガス
供給管（４）の内面に付着することを防止するようにし
ている。
ガス供給管（４）は、その基端がガス供給源に接続され
ており、その上端には、多数のガス噴射小孔（4a）を有
する。
ており、その上端には、多数のガス噴射小孔（4a）を有
する。
サセプタ（５）は、例えば、カーボン基板（5a）の表面
に炭化シリコン層（5b）を被着形成したもので、高周波
加熱装置（２）でカーボン基板（5a）が高周波誘導加熱
されて、その上に載置された半導体ウェーハ（７）を加
熱する。
に炭化シリコン層（5b）を被着形成したもので、高周波
加熱装置（２）でカーボン基板（5a）が高周波誘導加熱
されて、その上に載置された半導体ウェーハ（７）を加
熱する。
ベルジャ（８）は、小径の石英製内ベルジャ（９）に、
大径のステンレス製外ベルジャ（10）を被せた二重構造
で、内ベルジャ（９）は基台（１）との間に隙間（ｇ）
を持たせてセットされ、外ベルジャ（10）は基台（１）
との間にシール材（11）を介しシールされた状態でセッ
トされる。外ベルジャ（10）は、中空で内部に冷却水
（12）が通る水冷式（又は空冷式）のもので、これの上
部には内ベルジャ（９）との間の空間（ｍ）にＨ２ガス
等のパージガス（13）を供給するパージガス供給管（1
4）の端部が連結される。このパージガス供給管（14）
には、外部のボンベ（15）からバルブ（16）を介してパ
ージガス（13）が常温のまま送られてくる。
大径のステンレス製外ベルジャ（10）を被せた二重構造
で、内ベルジャ（９）は基台（１）との間に隙間（ｇ）
を持たせてセットされ、外ベルジャ（10）は基台（１）
との間にシール材（11）を介しシールされた状態でセッ
トされる。外ベルジャ（10）は、中空で内部に冷却水
（12）が通る水冷式（又は空冷式）のもので、これの上
部には内ベルジャ（９）との間の空間（ｍ）にＨ２ガス
等のパージガス（13）を供給するパージガス供給管（1
4）の端部が連結される。このパージガス供給管（14）
には、外部のボンベ（15）からバルブ（16）を介してパ
ージガス（13）が常温のまま送られてくる。
上記装置の動作例を説明する。第２図の状態において、
サセプタ（５）を回転させ乍ら高周波コイル（2a）に通
電してサセプタ（５）を加熱すると共に、ガス供給管
（４）よりサセプタ（５）の上空に向けエピタキシャル
成長に必要なガス（17）を噴出させる。するとガス（1
7）は半導体ウェーハ（７）上で熱分解又は還元反応し
て半導体ウェーハ（７）上に所望のエピタキシャル成長
層が成長する。例えば、ガス（17）にSiH4ガスを使用す
るとSiH4→Si＋2H2なる熱分解によりSiが半導体ウェー
ハ（７）上に成長し、ガス（17）に（SiCl4＋2H2）の混
合ガスを使用するとSiCl4＋2H2→Si＋4HClなる還元反応
によりSiが半導体ウェーハ（７）上に成長し、Ｈ２やHC
lはパージガス（13）と共に基台（１）の一部に設けた
排気口（18）から外部へ排出される。
サセプタ（５）を回転させ乍ら高周波コイル（2a）に通
電してサセプタ（５）を加熱すると共に、ガス供給管
（４）よりサセプタ（５）の上空に向けエピタキシャル
成長に必要なガス（17）を噴出させる。するとガス（1
7）は半導体ウェーハ（７）上で熱分解又は還元反応し
て半導体ウェーハ（７）上に所望のエピタキシャル成長
層が成長する。例えば、ガス（17）にSiH4ガスを使用す
るとSiH4→Si＋2H2なる熱分解によりSiが半導体ウェー
ハ（７）上に成長し、ガス（17）に（SiCl4＋2H2）の混
合ガスを使用するとSiCl4＋2H2→Si＋4HClなる還元反応
によりSiが半導体ウェーハ（７）上に成長し、Ｈ２やHC
lはパージガス（13）と共に基台（１）の一部に設けた
排気口（18）から外部へ排出される。
考案が解決しようとする問題点 ところで、サセプタ（５）はターンテーブルを兼ねるリ
ング状をなし、その内周部が高周波誘導加熱作用を受け
ないペデスタル（３）で支持されており、かつ、ガス供
給管（４）から供給される処理ガスによって冷やされる
ため、サセプタ（５）の温度分布が不均一となる傾向が
ある。
ング状をなし、その内周部が高周波誘導加熱作用を受け
ないペデスタル（３）で支持されており、かつ、ガス供
給管（４）から供給される処理ガスによって冷やされる
ため、サセプタ（５）の温度分布が不均一となる傾向が
ある。
これがため、サセプタ（５）上に載置された半導体ウェ
ーハ（７）上に形成されるエピタキシャル成長層の成形
膜厚に変化が生じるという問題点がある。
ーハ（７）上に形成されるエピタキシャル成長層の成形
膜厚に変化が生じるという問題点がある。
また、ガス供給管（４）のガス噴射小孔（4a）から吹き
出された直後の処理ガス温度は低く、この処理ガスがサ
セプタ（５）上で加熱されるが、この場合にも処理ガス
温度がサセプタ（５）の外周側ほど高温となり、このサ
セプタ（５）の内外周間での処理ガス温度の差によって
も、エピタキシャル成長層の成形膜厚に変化が生じると
いう問題点がある。
出された直後の処理ガス温度は低く、この処理ガスがサ
セプタ（５）上で加熱されるが、この場合にも処理ガス
温度がサセプタ（５）の外周側ほど高温となり、このサ
セプタ（５）の内外周間での処理ガス温度の差によって
も、エピタキシャル成長層の成形膜厚に変化が生じると
いう問題点がある。
しかも、上記内外周間での温度差に基因して、サセプタ
（５）の内周側にクラックが発生し、このサセプタ
（５）を構成するカーボン基板（5a）中のカーボン分子
が遊離して表面の炭化シリコン層（5b）のクラック部分
を通って半導体ウェーハ（７）内やエピタキシャル成長
層内に侵入し、膜質を悪化させるという問題点がある。
（５）の内周側にクラックが発生し、このサセプタ
（５）を構成するカーボン基板（5a）中のカーボン分子
が遊離して表面の炭化シリコン層（5b）のクラック部分
を通って半導体ウェーハ（７）内やエピタキシャル成長
層内に侵入し、膜質を悪化させるという問題点がある。
さらに、サセプタ（５）は高価であって、上記の如きク
ラックの発生に伴うサセプタ（５）の交換を頻繁に行う
ことになれば、製造コストをアップさせることになり、
好ましくない。
ラックの発生に伴うサセプタ（５）の交換を頻繁に行う
ことになれば、製造コストをアップさせることになり、
好ましくない。
問題点を解決するための手段 本考案は、上記サセプタの温度分布が不均一となること
によって生ずる問題点に鑑みて、なされたもので、基台
とこの基台上に被冠させたベルジャとで囲繞された処理
室内で、ペデスタルにより支持され、高周波加熱装置で
加熱されるサセプタ上に、半導体ウェーハを載置し、上
記サセプタの中心部からガス供給管を介して上記半導体
ウェーハの上空へ処理ガスを供給し、上記処理ガスによ
り、半導体ウェーハに所望の処理を施す半導体製造装置
において、 上記サセプタの中心部のペデスタル上面を、高周波誘導
加熱の可能な材料からなるガス予備加熱部材で被覆した
ことによって、上記従来の問題点を解決したものであ
る。
によって生ずる問題点に鑑みて、なされたもので、基台
とこの基台上に被冠させたベルジャとで囲繞された処理
室内で、ペデスタルにより支持され、高周波加熱装置で
加熱されるサセプタ上に、半導体ウェーハを載置し、上
記サセプタの中心部からガス供給管を介して上記半導体
ウェーハの上空へ処理ガスを供給し、上記処理ガスによ
り、半導体ウェーハに所望の処理を施す半導体製造装置
において、 上記サセプタの中心部のペデスタル上面を、高周波誘導
加熱の可能な材料からなるガス予備加熱部材で被覆した
ことによって、上記従来の問題点を解決したものであ
る。
作用 サセプタの中心部からガス供給管を介して半導体ウェー
ハの上空へ供給される処理ガスは、サセプタの中心部の
ペデスタル上面を通過するとき、ガス予備加熱部材によ
り加熱された状態でサセプタ上に載置された半導体ウェ
ーハ上に注がれる。これによって、サセプタの温度分布
が改善され、成形膜厚の均一化、クラック発生の防止及
び膜質の悪化防止が図れる。
ハの上空へ供給される処理ガスは、サセプタの中心部の
ペデスタル上面を通過するとき、ガス予備加熱部材によ
り加熱された状態でサセプタ上に載置された半導体ウェ
ーハ上に注がれる。これによって、サセプタの温度分布
が改善され、成形膜厚の均一化、クラック発生の防止及
び膜質の悪化防止が図れる。
実施例 第１図は、本考案を縦型エピタキシャル成長装置に適用
した場合の実施例を示すもので、以下の点を除いては第
２図と同様なので第２図と同一物は同一参照符号を付し
て詳細説明は省略する。この実施例の特徴は、サセプタ
（５）の中心部のペデスタル（３）の上面を、高周波誘
導加熱の可能な材料からなる環状のガス予備加熱部材
（20）で被覆したことである。
した場合の実施例を示すもので、以下の点を除いては第
２図と同様なので第２図と同一物は同一参照符号を付し
て詳細説明は省略する。この実施例の特徴は、サセプタ
（５）の中心部のペデスタル（３）の上面を、高周波誘
導加熱の可能な材料からなる環状のガス予備加熱部材
（20）で被覆したことである。
上記ガス予備加熱部材（20）の構成材料は、高周波誘導
加熱の可能な材料とするものであるが、エピタキシャル
成長層の膜質に有害な影響を与えないものでなければな
らないので、例えば、サセプタ（５）と同様な構成とす
る。
加熱の可能な材料とするものであるが、エピタキシャル
成長層の膜質に有害な影響を与えないものでなければな
らないので、例えば、サセプタ（５）と同様な構成とす
る。
上記ガス予備加熱部材（20）を、サセプタ（５）の中心
部のペデスタル（３）の上面に設置しておくことによ
り、サセプタ（５）の温度分布が良くなるため、サセプ
タ（５）の内周径を従来より大きくとり、その分、ガス
予備加熱部材（20）の領域を大きくすることができる。
部のペデスタル（３）の上面に設置しておくことによ
り、サセプタ（５）の温度分布が良くなるため、サセプ
タ（５）の内周径を従来より大きくとり、その分、ガス
予備加熱部材（20）の領域を大きくすることができる。
上記ガス予備加熱部材（20）は、サセプタ（５）の内周
部から一体的に延長形成してもよい。
部から一体的に延長形成してもよい。
而して、高周波誘導加熱作用を利用するため、サセプタ
（５）とガス予備加熱部材（20）とを一体にすると、ガ
ス予備加熱部材（20）の厚みが大きく、温度が上がり切
らなかったり、サセプタ（５）の内周の温度分布が悪化
するため、サセプタ（５）と一体にする場合は、サセプ
タ（５）の主要部よりも薄くするのが好ましく或いは、
サセプタ（５）とは分離独立したものとする方が良い場
合（損傷時の交換等）もある。
（５）とガス予備加熱部材（20）とを一体にすると、ガ
ス予備加熱部材（20）の厚みが大きく、温度が上がり切
らなかったり、サセプタ（５）の内周の温度分布が悪化
するため、サセプタ（５）と一体にする場合は、サセプ
タ（５）の主要部よりも薄くするのが好ましく或いは、
サセプタ（５）とは分離独立したものとする方が良い場
合（損傷時の交換等）もある。
上記した様に、ガス予備加熱部材（20）の設置によっ
て、サセプタ（５）の温度分布が良好となり、クラック
の発生が抑制され、エピタキシャル成長層の膜厚の悪化
も防止されると共に、サセプタ（５）の中心部からガス
供給管（４）を介して半導体ウェーハ（７）の上空へ供
給される処理ガス（17）は、加熱された半導体ウェーハ
（７）上に注がれる。これによって、エヒタキシャル成
長層の形成膜厚も均一となる。
て、サセプタ（５）の温度分布が良好となり、クラック
の発生が抑制され、エピタキシャル成長層の膜厚の悪化
も防止されると共に、サセプタ（５）の中心部からガス
供給管（４）を介して半導体ウェーハ（７）の上空へ供
給される処理ガス（17）は、加熱された半導体ウェーハ
（７）上に注がれる。これによって、エヒタキシャル成
長層の形成膜厚も均一となる。
尚、本考案は縦型エピタキシャル成長装置に限らず、他
の半導体製造装置にも適用し得る。
の半導体製造装置にも適用し得る。
考案の効果 本考案によれば、サセプタの温度分布が、ガス予備加熱
部材の設置によって良好となり、サセプタの内周部にク
ラックが発生することを抑制することができ、サセプタ
の交換頻度を低下させて半導体装置の製造コストを安価
にすることができ、かつ、エピタキシャル成長層等の形
成膜厚の均一化及び膜質の悪化防止が図れ、半導体装置
製造の歩留りを向上させ得る。
部材の設置によって良好となり、サセプタの内周部にク
ラックが発生することを抑制することができ、サセプタ
の交換頻度を低下させて半導体装置の製造コストを安価
にすることができ、かつ、エピタキシャル成長層等の形
成膜厚の均一化及び膜質の悪化防止が図れ、半導体装置
製造の歩留りを向上させ得る。
第１図は本考案に係る半導体製造装置の一実施例を示す
縦断側面図、第２図は従来の半導体製造装置の縦断側面
図である。 （１）……基台、 （２）……高周波加熱装置、 （３）……ペデスタル、 （５）……サセプタ、 （７）……半導体ウェーハ、 （８）……ベルジャ、 （20）……ガス予備加熱部材。
縦断側面図、第２図は従来の半導体製造装置の縦断側面
図である。 （１）……基台、 （２）……高周波加熱装置、 （３）……ペデスタル、 （５）……サセプタ、 （７）……半導体ウェーハ、 （８）……ベルジャ、 （20）……ガス予備加熱部材。
Claims (1)
- 【請求項１】基台とこの基台上に被冠させたベルジャと
で囲繞された処理室内で、ペデスタルにより支持され、
高周波加熱装置で加熱されるサセプタ上に、半導体ウェ
ーハを載置し、上記サセプタの中心部からガス供給管を
介して上記半導体ウェーハの上空へ処理ガスを供給し、
上記処理ガスにより、半導体ウェーハに所望の処理を施
す半導体製造装置において、 上記サセプタの中心部のペデスタル上面を、高周波誘導
加熱の可能な材料からなるガス予備加熱部材で被覆した
ことを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15796486U JPH0614475Y2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15796486U JPH0614475Y2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174435U JPS63174435U (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0614475Y2 true JPH0614475Y2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=31081004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15796486U Expired - Lifetime JPH0614475Y2 (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614475Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-10-14 JP JP15796486U patent/JPH0614475Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63174435U (ja) | 1988-11-11 |
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