JPH06224125A - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JPH06224125A
JPH06224125A JP909393A JP909393A JPH06224125A JP H06224125 A JPH06224125 A JP H06224125A JP 909393 A JP909393 A JP 909393A JP 909393 A JP909393 A JP 909393A JP H06224125 A JPH06224125 A JP H06224125A
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JP
Japan
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wafer
semiconductor manufacturing
manufacturing apparatus
scattering
distribution
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Withdrawn
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JP909393A
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English (en)
Inventor
Keiko Akita
圭子 秋田
Yoshihiko Saito
芳彦 斉藤
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Publication of JPH06224125A publication Critical patent/JPH06224125A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ガス流を完全制御できる高速ディスク回転方式
の半導体製造装置において、スリップなどの欠陥を最小
限に抑える。 【構成】本体11は、ウェ−ハ14を搭載するための支
持部13、ウェ−ハ14の熱分布を均一化するための散
乱部16を有し、散乱部16の直下には、少なくとも二
つ以上の部分から構成され、それぞれの部分が独立に制
御されるような加熱源15A〜15Cが配置されてい
る。また、散乱部16は、支持部13直下の領域に放射
率または輻射率の低い材質から構成される低輻射領域1
6´を有している。これにより、ウェ−ハ14表面の温
度分布を均一にでき、スリップなどの欠陥を最小限に抑
えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特に裏面からウェ−ハ
を加熱しながら、当該ウェ−ハの表面上にシリコンをエ
ピタキシャル成長させる半導体製造装置の改良に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、ウェ−ハの表面上にシリコンをエ
ピタキシャル成長させる半導体製造装置は、ウェ−ハを
加熱する方法によって、高周波誘導加熱方式とランプ加
熱方式の二つの種類に大きく分けることができる。
【0003】一般に、高周波誘導加熱方式を用いる半導
体製造装置としては、例えば図5に示すようなパンケ−
キ型エピタキシャル成長装置が知られている。また、ラ
ンプ加熱方式を用いる半導体製造装置としては、例えば
図6に示すようなシリンダ−型エピタキシャル成長装置
や、図7に示すような枚葉型エピタキシャル成長装置が
知られている。
【0004】パンケ−キ型エピタキシャル成長装置の利
点は、ウェ−ハ上に形成したシリコン膜の膜厚の分布
(以下、tVG分布という。)や当該シリコン膜の抵抗
値の分布(以下、ρVG分布という。)の均一性がシリ
ンダ−型エピタキシャル成長装置に比べて良好であるこ
と、およびρVG分布については高い均一性を有するシ
リコン膜が作製できることである。一方、その欠点は、
当該装置により形成されたシリコン膜の表面にいわゆる
マウンド、スパイクなどの欠陥が形成されること、およ
びその加熱方式に起因して当該シリコン膜にいわゆるス
リップなどの欠陥が形成されることである。
【0005】シリンダ−型エピタキシャル成長装置の利
点は、ランプにより表面上からウェ−ハを加熱できるた
め面内温度分布特性に優れスリップなどの欠陥が形成さ
れ難いこと、およびウェ−ハをほぼ垂直に保持する機構
を備えているためマウンド、スパイクなどの欠陥が形成
され難いことがある。一方、その欠点は、一度に数枚の
ウェ−ハを処理するためtVG分布やρVG分布の均一
性がパンケ−キ型エピタキシャル成長装置に比べて悪い
ことがある。
【0006】枚葉型エピタキシャル成長装置の利点は、
シリンダ−型エピタキシャル成長装置の利点に加えて、
さらにシリンダ−型エピタキシャル成長装置に比べてt
VG分布の均一性が良好になることがある。
【0007】これら高周波誘導加熱方式やランプ加熱方
式を用いる半導体製造装置の共通の欠点は、ガス流の制
御に限界があるためtVG分布やρVG分布の均一性に
限界があること、およびガス流に乱流が生じるため装置
の側壁などから剥れたいわゆるパ−ティクルがウェ−ハ
に付着することがある。
【0008】ところで、ガス流を完全制御したものに高
速ディスク回転方式の半導体製造装置がある。本方式に
よれば、tVG分布やρVG分布の均一性の向上に寄与
でき、かつパ−ティクルがウェ−ハに付着するという事
態も回避できる。
【0009】しかし、高速ディスク回転方式の半導体製
造装置は、裏面からウェ−ハを加熱する構造を有してい
るため、パンケ−キ型エピタキシャル成長装置と同様
に、シリコン膜の表面にスリップなどの欠陥が形成され
易いという欠点がある。なお、図8に示すように、熱輻
射を利用した加熱方式の半導体製造装置が考案されてい
る。ここで、1はウェ−ハ、2はウェ−ハの支持部、3
は散乱部、4はヒ−タ、5は支柱である。ところが、か
かる構造では、ウェ−ハのエッジ部近傍における温度の
制御が困難であり、スリップなどの欠陥を完全になくす
までには至っていない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
ガス流を完全制御できる高速ディスク回転方式の半導体
製造装置があり、当該装置にはスリップなどの欠陥を減
少させるため熱輻射を利用した加熱方式が用いられてい
た。しかし、本方式においても、ウェ−ハのエッジ部近
傍における温度の制御が難しく、スリップなどの欠陥を
完全になくすことができない欠点があった。
【0011】本発明は、上記欠点を解決すべくなされた
もので、ガス流を完全制御できる高速ディスク回転方式
の半導体製造装置において、スリップなどの欠陥を最小
限に抑えることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の半導体製造装置は、上部にウェ−ハを搭載
するための支持部を有し、下部に前記ウェ−ハの熱分布
を均一化するための散乱部を有する本体と、前記本体を
支える支柱と、前記散乱部の直下に配置され、少なくと
も二つ以上の部分から構成され、それぞれの部分が独立
に制御されるような加熱源とを備えている。
【0013】
【作用】上記構成によれば、加熱源が少なくとも二つ以
上の部分から構成され、それぞれの部分が独立に制御さ
れている。このため、支持部に搭載されるウェ−ハの温
度を微妙に制御することができ、この結果、ウェ−ハ表
面の温度分布を均一にできる。これにより、スリップな
どの欠陥を最小限に抑えることができる。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
について詳細に説明する。
【0015】図1は、本発明の一実施例に係わる半導体
製造装置の主要部を示す断面図である。図1において、
11は本体、12は支柱、13はウェ−ハの支持部、1
4はウェ−ハ、15A〜15Cはヒ−タ、16は散乱部
である。本体11は、例えば円盤状に形成され、その中
央部に支柱12が取り付けられている。また、本体11
は、支柱12を軸として高速度で回転できるようになっ
ている。さらに、本体11は、反応炉内に配置され、高
速度ディスク回転方式の半導体製造装置が構成される。
本体11の中央部には凹部が形成され、当該凹部の周囲
を取り囲むようにしてウェ−ハの支持部13が設けられ
ている。ウェ−ハの支持部13にはウェ−ハ14が設置
される。
【0016】本体11の下部にはヒ−タが配置されてい
る。ヒ−タは、例えば三つの部分15A〜15Cを有
し、それぞれの部分は、例えば支柱12を中心とする同
心円として配置されている。これら各部分は、互いに独
立に制御されているため、ウェ−ハ14の温度分布を精
密に制御することができる。なお、ヒ−タは、例えば支
柱12を中心として螺旋状に配置されていてもよい。こ
の場合、ヒ−タは、ウェ−ハの支持部13の直下を除く
ようにして配置するのもよいし、または二つ以上の部分
に分けてそれぞれの部分を独立に制御してもよい。
【0017】凹部の底部は、ヒ−タからの熱輻射を平滑
化させる作用を有する散乱部16となっている。散乱部
16は、例えば板状に形成され、ウェ−ハ14との距離
が3mm以上に離れるようにして設けられる。散乱部1
6は、ウェ−ハの支持部13の直下に、本発明の特徴で
ある放射率または輻射率の低い材質から構成される低輻
射領域16´を有している。なお、低輻射領域16´
は、熱を遮断する効果を持つものであれば、何から構成
されていてもよい。また、低輻射領域16´が設けられ
る場所は、ヒ−タの配置される位置に応じて適切に調整
される。これにより、ウェ−ハの支持部13における部
分的な温度上昇を有効に防ぐことができ、ウェ−ハ14
の温度分布を均一に制御することができる。なお、本体
11は、例えばSiO2 、SiC、SiCをコ−ティン
グしたカ−ボンなどの耐熱材料から構成される。
【0018】このような構成によれば、ヒ−タは二つ以
上の部分を有し、それぞれの部分が独立に制御されてい
る。また、ウェ−ハとヒ−タとの間に配置される散乱部
16は、ウェ−ハの支持部13の直下に低輻射領域16
´を有している。これにより、ウェ−ハ14の熱分布を
均一にすることができ、スリップの発生率が大幅に低く
なる。また、スリップの発生率が低くなることにより、
高品質な半導体装置を提供することができる。
【0019】図2は、本発明の半導体製造装置で形成し
たエピタキシャルウェ−ハ(以下、発明品という。)と
従来の半導体製造装置で形成したエピタキシャルウェ−
ハ(以下、従来品という。)についてスリップの平均の
長さを比較して示すものである。なお、図3は、シリコ
ン膜に形成されたスリップAを概念的に示すものであ
り、図3(a)は従来品を、図3(b)は発明品をそれ
ぞれ示している。エピタキシャル成長の条件は、直径6
インチのウェ−ハを室温から1150℃へ30秒で昇温
させ、1150℃で10分間保持することとした。図2
に示すように、発明品のスリップ長は、従来品のスリッ
プ長よりも短くなっているのがわかる。これは、本体に
接触している部分のウェ−ハの温度を、ヒ−タを二つ以
上の部分に分割し、散乱部に低輻射領域を設けることに
より、適切に制御できるからである。従って、本体に搭
載されたウェ−ハの表面温度を均一化でき、従来のよう
なウェ−ハの熱分布に起因して発生していたスリップの
発生を最小限に抑えることができ、エピタキシャルウェ
−ハの高品質化が可能となった。
【0020】図4は、本発明の他の実施例に係わる半導
体製造装置の主要部を示す断面図である。図4におい
て、図1と同一の部分には同一の符号を付すことによ
り、詳細な説明は省略することとする。図4に示す半導
体製造装置は、ウェ−ハの支持部13の直下に設けられ
る低輻射領域16´に変えて、板状に形成された散乱部
16の厚さに分布を持たせたもので、他は図1に示す半
導体製造装置と何ら変わるところはない。つまり、ウェ
−ハの支持部13の直下の散乱部16の厚さを他の部分
よりも厚くしている。これにより、ウェ−ハの支持部1
3における部分的な温度上昇を有効に防ぐことができ、
ウェ−ハ14の熱分布を均一にすることができる。従っ
て、図1に示す半導体製造装置と同様の効果を得ること
ができる。なお、ヒ−タは、ウェ−ハの支持部13の部
分的な温度上昇を防ぐため、その直下には配置しないよ
うにすることもできる。
【0021】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の半導体
製造装置によれば、次のような効果を奏する。
【0022】ウェ−ハが本体に接触する部分の温度は、
散乱部に設けられた低輻射領域により、または散乱部の
厚さを部分的に変えることにより、制御されている。ま
た、ヒ−タは、精密な温度制御ができるように、二つ以
上の部分に分割され、それぞれの部分は独立に制御され
ている。これにより、ウェ−ハの温度分布を均一にで
き、スリップの発生を最小限に抑えることができるた
め、エピタキシャルウェ−ハの高品質化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる半導体製造装置の主
要部を示す断面図。
【図2】発明品と従来品とについてスリップの平均の長
さを比較して示す図。
【図3】シリコン膜に形成されたスリップを概念的に示
す図。
【図4】本発明の他の実施例に係わる半導体製造装置の
主要部を示す断面図。
【図5】従来の半導体製造装置を示す断面図。
【図6】従来の半導体製造装置を示す断面図。
【図7】従来の半導体製造装置を示す断面図。
【図8】従来の半導体製造装置の主要部を示す断面図。
【符号の説明】
11…本体、12…支柱、13…ウェ−ハの支持部、1
4…ウェ−ハ、15…ヒ−タ、16…散乱部、16´…
低輻射領域。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部にウェ−ハを搭載するための支持部
    を有し、下部に前記ウェ−ハの熱分布を均一化するため
    の散乱部を有する本体と、前記本体を支える支柱と、前
    記散乱部の直下に配置され、少なくとも二つ以上の部分
    から構成され、それぞれの部分が独立に制御されるよう
    な加熱源とを具備することを特徴とする半導体製造装
    置。
  2. 【請求項2】 前記散乱部は、前記支持部直下の領域に
    放射率または輻射率の低い材質から構成される低輻射領
    域を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体製
    造装置。
  3. 【請求項3】 前記散乱部は、板状に形成され、前記支
    持部直下の領域が他の領域に比べて厚く形成されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の半導体製造装置。
JP909393A 1993-01-22 1993-01-22 半導体製造装置 Withdrawn JPH06224125A (ja)

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JP909393A JPH06224125A (ja) 1993-01-22 1993-01-22 半導体製造装置

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JP909393A JPH06224125A (ja) 1993-01-22 1993-01-22 半導体製造装置

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JP909393A Withdrawn JPH06224125A (ja) 1993-01-22 1993-01-22 半導体製造装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016056338A1 (ja) * 2014-10-06 2016-04-14 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板載置台および半導体装置の製造方法

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WO2016056338A1 (ja) * 2014-10-06 2016-04-14 株式会社日立国際電気 基板処理装置、基板載置台および半導体装置の製造方法

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