JPS5842225A - 外熱形の横型半導体気相成長装置 - Google Patents
外熱形の横型半導体気相成長装置Info
- Publication number
- JPS5842225A JPS5842225A JP13954081A JP13954081A JPS5842225A JP S5842225 A JPS5842225 A JP S5842225A JP 13954081 A JP13954081 A JP 13954081A JP 13954081 A JP13954081 A JP 13954081A JP S5842225 A JPS5842225 A JP S5842225A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction tube
- growth apparatus
- vapor phase
- phase growth
- horizontal semiconductor
- 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
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation by radiant heating of the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02529—Silicon carbide
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- H—ELECTRICITY
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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】
本発明は外熱形の横型半導体気相成長装置の改良に関す
るものである。
るものである。
従来の外熱形の横型半導体気相成長装置の構成は第１図
の通りで、１は反応管、２は抵抗加熱ヒータ、３は真空
ポンプ、４はガス導入管、５は半導体基板（ウェハ）、
６は＆−１，７はストップバルブである。この装置で気
相成長を行う場合の操作を説明すると、まずがス導入管
のストップパルプ４−１を閉じ、真空ポンプで反応管内
を−たん真空にして空気を抜き、その後にストップバル
ブ４−１を開いてキャリヤガスを導入して反応管内をキ
ャリヤガスで充満させる。このような状態にしてから抵
抗加熱ヒータ２に通電して反応管１の管壁な通して内部
に載置されたウェハ５を気相成長に必要な温度になるま
で加熱する。所定温度に到達後に反応ガスのパルプ（図
示せず）を開き前記キャリヤガスに混合して反応管内に
導入する。
の通りで、１は反応管、２は抵抗加熱ヒータ、３は真空
ポンプ、４はガス導入管、５は半導体基板（ウェハ）、
６は＆−１，７はストップバルブである。この装置で気
相成長を行う場合の操作を説明すると、まずがス導入管
のストップパルプ４−１を閉じ、真空ポンプで反応管内
を−たん真空にして空気を抜き、その後にストップバル
ブ４−１を開いてキャリヤガスを導入して反応管内をキ
ャリヤガスで充満させる。このような状態にしてから抵
抗加熱ヒータ２に通電して反応管１の管壁な通して内部
に載置されたウェハ５を気相成長に必要な温度になるま
で加熱する。所定温度に到達後に反応ガスのパルプ（図
示せず）を開き前記キャリヤガスに混合して反応管内に
導入する。
気相成長終了後はまず図示してない反応ガスのパルプを
閉じ１反応管内がキャリヤガスのみになってから抵抗加
熱ヒータの通電を止め、内部のウェハがほぼ常温になっ
た後に反応管内からウェハを取シ出す。
閉じ１反応管内がキャリヤガスのみになってから抵抗加
熱ヒータの通電を止め、内部のウェハがほぼ常温になっ
た後に反応管内からウェハを取シ出す。
この一作業サイクル中で通電開始してからウェハが所定
温度になるまでの昇温時間と１通電停止してからウェハ
が常温になるまでの降温時間は気相成長に直接関係しな
いロスタイムであるので、この時間がなるべく短いこと
が望ましい。
温度になるまでの昇温時間と１通電停止してからウェハ
が常温になるまでの降温時間は気相成長に直接関係しな
いロスタイムであるので、この時間がなるべく短いこと
が望ましい。
しかし従来の加熱方法ではヒータ自身の温度が１２００
〜１３００℃位であり、発熱量のうち輻射熱の占める割
合がさほど大きくなく、相当量の熱量は対流や伝導など
によって、まず反応管が加熱され、この反応管からの内
部への輻射によってウェハが加熱されるので、ウエノ・
が所定温度に達するまでの昇温時間が長い。
〜１３００℃位であり、発熱量のうち輻射熱の占める割
合がさほど大きくなく、相当量の熱量は対流や伝導など
によって、まず反応管が加熱され、この反応管からの内
部への輻射によってウェハが加熱されるので、ウエノ・
が所定温度に達するまでの昇温時間が長い。
また通電停止してヒータの発熱を停止しても、前記の通
り反応管自身が高温に加熱されているため、キャリヤガ
スによシこの熱量が持ち去られて常温にもどるまでの降
温時間が非常に長い。
り反応管自身が高温に加熱されているため、キャリヤガ
スによシこの熱量が持ち去られて常温にもどるまでの降
温時間が非常に長い。
このように生産そのものに直接関係しないロスタイムの
ために装置の稼動効率向上の大きな支障となっている。
ために装置の稼動効率向上の大きな支障となっている。
このロスタイムを除くため従来の改良案によると第２図
のように従来の抵抗加熱炉の入口に自動開閉扉８を設け
、これに続いて真空予備室９．が−トロープ・アンロー
ダ１０などを設けた自動ウェハチャージ方式もあるが、
装置が大がかシとなり、且つ複雑となる欠点がある。
のように従来の抵抗加熱炉の入口に自動開閉扉８を設け
、これに続いて真空予備室９．が−トロープ・アンロー
ダ１０などを設けた自動ウェハチャージ方式もあるが、
装置が大がかシとなり、且つ複雑となる欠点がある。
されたもので、昇温、降温時間の短い外熱形の横型半導
体気相成長装置を提供するものである。以下図面によシ
詳細に説明する。
体気相成長装置を提供するものである。以下図面によシ
詳細に説明する。
第３図は本発明による気相成長装置の反応管の管軸に垂
直な面の断面図である。反応管、排気系及びガス導入系
は従来のものと同一であるが、加熱系及び反応管内に挿
入する半導体基板保持装置が大きく相異するものである
。ここで加熱系は本発明の最大の特徴であるが、保持装
置に関しては本案では必要条件ではあるが、従来方式の
気相成長装置に使用しても差支えないのである。
直な面の断面図である。反応管、排気系及びガス導入系
は従来のものと同一であるが、加熱系及び反応管内に挿
入する半導体基板保持装置が大きく相異するものである
。ここで加熱系は本発明の最大の特徴であるが、保持装
置に関しては本案では必要条件ではあるが、従来方式の
気相成長装置に使用しても差支えないのである。
図において】１は反応管と平行に配置された管状ランプ
で、本実施例では反応管に近接して均等間隔に複数本配
置したものである。この管状ランプの長さは反応管の内
部に挿入する半導体基板を搭載した基板保持装置より長
いことが必要であるが長さ方向に例えば３分割し各端部
が少し重ね合わされて配置されても良い。またこのラン
プは例えばハロゲンランプのような長寿命のものが望ま
しい。１２は反射鏡で反応管内への照射量を増すための
ものである。１３は半導体基板を載置したサセプタで、
管状ラングの照射により発熱させるもので、 ＳｉＣ
コートをほどこしたグラファイトなどの照射光を吸収し
、且つ熱伝導の良い材質で作られたものである０１４は
サセプタ支持ゲートで石英などの照射光を透過させるも
ので作られている。なお１の反応管は透明度の良い石英
製で、ランプからの照射光を損失なく内部のサセプタに
照射させることが望ましいＯ従って反応管自身は発熱せ
ず、ランプ及びサセプタからの対流により加熱されるの
みで従来装置の反応管はど高温にはならない０また１３
，１４よシなる半導体基板の保持装置は本発明者が別の
目的で提案したもの即ち気相成長膜の膜厚不均衡を生じ
させないために反応ガスのガス流に平行して半導体基板
を搭載した複数のサセプタを互いに平行して一つのカー
ト上に垂直に配置した保持装置を材質を前記の通り限定
して使用するものである。
で、本実施例では反応管に近接して均等間隔に複数本配
置したものである。この管状ランプの長さは反応管の内
部に挿入する半導体基板を搭載した基板保持装置より長
いことが必要であるが長さ方向に例えば３分割し各端部
が少し重ね合わされて配置されても良い。またこのラン
プは例えばハロゲンランプのような長寿命のものが望ま
しい。１２は反射鏡で反応管内への照射量を増すための
ものである。１３は半導体基板を載置したサセプタで、
管状ラングの照射により発熱させるもので、 ＳｉＣ
コートをほどこしたグラファイトなどの照射光を吸収し
、且つ熱伝導の良い材質で作られたものである０１４は
サセプタ支持ゲートで石英などの照射光を透過させるも
ので作られている。なお１の反応管は透明度の良い石英
製で、ランプからの照射光を損失なく内部のサセプタに
照射させることが望ましいＯ従って反応管自身は発熱せ
ず、ランプ及びサセプタからの対流により加熱されるの
みで従来装置の反応管はど高温にはならない０また１３
，１４よシなる半導体基板の保持装置は本発明者が別の
目的で提案したもの即ち気相成長膜の膜厚不均衡を生じ
させないために反応ガスのガス流に平行して半導体基板
を搭載した複数のサセプタを互いに平行して一つのカー
ト上に垂直に配置した保持装置を材質を前記の通り限定
して使用するものである。
このような気相成長を行う場合の操作手順は従来の第１
図の場合と全く同じであるが、半導体基板の昇温時間及
び降温時間が著しく短いものである。これは熱源となる
ラングのフィラメントは従来のヒータの抵抗線より著し
く高温となり輻射熱量が極めて大きいため、・反応管内
のサセプタ及び半導体基板は直接加熱されるので昇温時
間が著しく短縮されるものである。また電源を断にする
と従来の抵抗線よυ早くフィラメント温度が低下するの
で、輻射熱量が急速に減少し反応管内のサセプタ及び半
導体基板の熱量がキャリヤガスにより持ち去られる時間
が著しく短縮されるものである。
図の場合と全く同じであるが、半導体基板の昇温時間及
び降温時間が著しく短いものである。これは熱源となる
ラングのフィラメントは従来のヒータの抵抗線より著し
く高温となり輻射熱量が極めて大きいため、・反応管内
のサセプタ及び半導体基板は直接加熱されるので昇温時
間が著しく短縮されるものである。また電源を断にする
と従来の抵抗線よυ早くフィラメント温度が低下するの
で、輻射熱量が急速に減少し反応管内のサセプタ及び半
導体基板の熱量がキャリヤガスにより持ち去られる時間
が著しく短縮されるものである。
以上のように本発明によれば基板の装填、取出し及び気
相成長などの実作業のほかに昇温、降温の準備作業の時
間が著しく短縮されるので、一定の実作業時間を確保し
ても一連の作業サイクルの時間は相当に短縮され、気相
成長装置の稼動率の大幅な向上を図ることができるので
、・実用上極めて有効で唇る０
相成長などの実作業のほかに昇温、降温の準備作業の時
間が著しく短縮されるので、一定の実作業時間を確保し
ても一連の作業サイクルの時間は相当に短縮され、気相
成長装置の稼動率の大幅な向上を図ることができるので
、・実用上極めて有効で唇る０
第１図は従来の一般的な横型半導体気相成長装置の構成
図、第２図は第１図の装置に自動ウエノ・チャーノ装置
を取付けた装置の構成図、第３図（ま本発明の加熱ラン
プ及び反応管の軸に垂直な面の断面図である。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士 山 元 俊 化 第１図 第２図 第３図
図、第２図は第１図の装置に自動ウエノ・チャーノ装置
を取付けた装置の構成図、第３図（ま本発明の加熱ラン
プ及び反応管の軸に垂直な面の断面図である。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士 山 元 俊 化 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- 外熱形の横型半導体気相成長装置において、透明石英よ
りなる反応管と、この反応管に近接してかつ反応管の管
軸に実質的に平行して配置された複数の棒状の加熱ラン
グと、この加熱ランプによシ照射される半導体基板保持
装置は照射光を吸収し易くかつ熱伝導の良好な材質より
＆るサセプタとを有することを特徴とする外熱形の横型
半導体気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13954081A JPS5842225A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 外熱形の横型半導体気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13954081A JPS5842225A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 外熱形の横型半導体気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5842225A true JPS5842225A (ja) | 1983-03-11 |
Family
ID=15247641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13954081A Pending JPS5842225A (ja) | 1981-09-04 | 1981-09-04 | 外熱形の横型半導体気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5842225A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60151130U (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-07 | 株式会社日立国際電気 | エピタキシヤル成長装置 |
| JPS622614A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外線加熱装置 |
| JPH027419A (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-11 | Toshiba Mach Co Ltd | 気相成長装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5143718U (ja) * | 1974-09-27 | 1976-03-31 | ||
| JPS5648128A (en) * | 1979-09-27 | 1981-05-01 | Pioneer Electronic Corp | Heating treatment |
-
1981
- 1981-09-04 JP JP13954081A patent/JPS5842225A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5143718U (ja) * | 1974-09-27 | 1976-03-31 | ||
| JPS5648128A (en) * | 1979-09-27 | 1981-05-01 | Pioneer Electronic Corp | Heating treatment |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60151130U (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-07 | 株式会社日立国際電気 | エピタキシヤル成長装置 |
| JPS622614A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外線加熱装置 |
| JPH027419A (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-11 | Toshiba Mach Co Ltd | 気相成長装置 |
| JPH0532902B2 (ja) * | 1988-06-24 | 1993-05-18 | Toshiba Machine Co Ltd |
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