JPS587818A - シリコン半導体の気相成長方法及び気相成長用スペ−サ - Google Patents
シリコン半導体の気相成長方法及び気相成長用スペ−サInfo
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- JPS587818A JPS587818A JP10522281A JP10522281A JPS587818A JP S587818 A JPS587818 A JP S587818A JP 10522281 A JP10522281 A JP 10522281A JP 10522281 A JP10522281 A JP 10522281A JP S587818 A JPS587818 A JP S587818A
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- silicon semiconductor
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- 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
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-
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- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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】
本発明はシリコン半導体の製造過程における気相成長の
方法に関するものである。
方法に関するものである。
従来半導体基板の製造過程で気相エピタキシャル成長を
行う場合には表面をシリコンカーバイトで被覆されたグ
ラファイト製のサセプタの上にシリコン半導体基板をな
らべ、このサセプタを高周波誘導加熱によって加熱する
ことによシ、この発熱体となったサセプタの熱で前記シ
リコン半導体基板を所定温度まで加熱して気相成長を行
うものである。第１図はサセプタの上に載置されたシリ
コン半導体基板の状態を示す部分的な断面図で、１はグ
ラファイトでサセプタの主体である。２はサセプタの′
表面のシリコンカーバイ丸の被覆部分、３は載置された
シリコン半導体基板である。ここでグラファイト１とシ
リコンカーバイト被覆２とは物理的にも、熱学的にも密
着して一体となシ、サセプタを構成するものである−が
、シリコン半導体基板３は単にシリコンカーバイト被覆
２の上に載置されたものであシ、シリコンカーバイト被
覆面の微細な凹凸が存在するために少なくとも熱学的に
は全面にわたって一様に密着したものではない。
行う場合には表面をシリコンカーバイトで被覆されたグ
ラファイト製のサセプタの上にシリコン半導体基板をな
らべ、このサセプタを高周波誘導加熱によって加熱する
ことによシ、この発熱体となったサセプタの熱で前記シ
リコン半導体基板を所定温度まで加熱して気相成長を行
うものである。第１図はサセプタの上に載置されたシリ
コン半導体基板の状態を示す部分的な断面図で、１はグ
ラファイトでサセプタの主体である。２はサセプタの′
表面のシリコンカーバイ丸の被覆部分、３は載置された
シリコン半導体基板である。ここでグラファイト１とシ
リコンカーバイト被覆２とは物理的にも、熱学的にも密
着して一体となシ、サセプタを構成するものである−が
、シリコン半導体基板３は単にシリコンカーバイト被覆
２の上に載置されたものであシ、シリコンカーバイト被
覆面の微細な凹凸が存在するために少なくとも熱学的に
は全面にわたって一様に密着したものではない。
またシリコン半導体基板の露出面はキャリヤガスや反応
ガスで常に冷却されるので、この基板の露出面とサセプ
タ側の接触面との温度差は大きく、従ってこの両面の膨
張の差によシ基板はわん曲し、ますますサセプタとの全
面接触が困難となる。
ガスで常に冷却されるので、この基板の露出面とサセプ
タ側の接触面との温度差は大きく、従ってこの両面の膨
張の差によシ基板はわん曲し、ますますサセプタとの全
面接触が困難となる。
以上の２つの理由によりシリコン半導体基板上の温度分
布は極めて複雑なものとなシ、この結果基板上に成長す
る気相成長膜の膜厚が不均一なものになるばかシでなく
、熱歪によって気相成長膜にスリップと称する小さな段
差が多数発生し、歩留り低下の大きな原因となるもので
ある。
布は極めて複雑なものとなシ、この結果基板上に成長す
る気相成長膜の膜厚が不均一なものになるばかシでなく
、熱歪によって気相成長膜にスリップと称する小さな段
差が多数発生し、歩留り低下の大きな原因となるもので
ある。
これらの問題を解決するために従来いろいろな方法が提
案されている。第２図は従来の改善提案の一つで、サセ
プタの表面に深さがシリコン半導体基板の厚み程度で、
大きさは基板の大きさよシわずかに大きい程度のざぐシ
を設け、とのざぐシの底面にさらに窪みを設けたもので
ある。このざぐり部分に半導体基板を入れると、基板は
その周辺部のみで支えられ、中央部の大部分はサセプタ
と直接接触しないために、接触の不均一や基板のそシに
基づく基板の温度むらは改善されるが、基板の周辺部は
依然として高温のサセプタと直接に接触しているため、
基板上での周辺部と中央部の温度差が大きく、このため
に周辺部にスリップが発生し易く、歩留シ向上のきめ手
とはなシにくい。
案されている。第２図は従来の改善提案の一つで、サセ
プタの表面に深さがシリコン半導体基板の厚み程度で、
大きさは基板の大きさよシわずかに大きい程度のざぐシ
を設け、とのざぐシの底面にさらに窪みを設けたもので
ある。このざぐり部分に半導体基板を入れると、基板は
その周辺部のみで支えられ、中央部の大部分はサセプタ
と直接接触しないために、接触の不均一や基板のそシに
基づく基板の温度むらは改善されるが、基板の周辺部は
依然として高温のサセプタと直接に接触しているため、
基板上での周辺部と中央部の温度差が大きく、このため
に周辺部にスリップが発生し易く、歩留シ向上のきめ手
とはなシにくい。
第３図は従来の別の方法で、サセプタ、の゛ざぐシの深
さは半導体基板の厚さの２倍程度で、中央部に窪みを設
けたもので、とのざぐシの中に半導体基板よりわずかに
大きいスペーサ４を置き、この上に半導体基板を置いた
ものである。このようにするとスペーサ４の表面は研磨
によシ半導体基板と同程度の平滑面に仕上げることは容
易であるので。
さは半導体基板の厚さの２倍程度で、中央部に窪みを設
けたもので、とのざぐシの中に半導体基板よりわずかに
大きいスペーサ４を置き、この上に半導体基板を置いた
ものである。このようにするとスペーサ４の表面は研磨
によシ半導体基板と同程度の平滑面に仕上げることは容
易であるので。
微細な凹凸による密着性の劣化はさけられるが。
半導体基板そのもののそシに基づく密着性の劣化を解消
することはできない。これらの改善方法は第１図の方法
にくらべれば改善されていることは事実であるが、なお
不充分である。
することはできない。これらの改善方法は第１図の方法
にくらべれば改善されていることは事実であるが、なお
不充分である。
さらにサセプタにざぐシを設けることは非常に手間のか
かる問題であるが、第２図、第３図の方法ではこのざぐ
シが２重となり、大きな問題である。
かる問題であるが、第２図、第３図の方法ではこのざぐ
シが２重となり、大きな問題である。
本発明は以上の問題を解決するためになされたもので、
スリップなどの欠陥の少ない半導体基板を作る方法なら
びに治具を提供するものである。
スリップなどの欠陥の少ない半導体基板を作る方法なら
びに治具を提供するものである。
以下図面によシ本発明の方法ならびに治具について詳細
に説明する。
に説明する。
第４図は本発明を実施した場合の部分断面図を示したも
のである。図において（Ａ）、 （Ｂ）ともサセプタ
は同じで、半導体基板の厚さの２倍程度の深さで半導体
基板よシわずかに大きいざぐシを設けたもので、第２図
、第３図のような２重のざぐシは設けない。このざぐシ
の中に半導体基板と同程度の外径をもつス被−サを入れ
、このス被−サの上に半導体基板を載置するものである
。この場合図の（Ａ）と（Ｂ）とはスペーサが相違する
ものでざる。（Ａ）の場合のスペーサは第５図の（Ａ）
に示す通シ環状のもので、外径は半導体基板の外径と同
程度でかつこれを使用するサセプタのざぐシの直径よシ
小さいものである。内径は半導体基板の直径よ勺小さい
ことは勿論であるが、このスＲ−サを取シ扱う際に必要
とする強度を維持する限シなるべく大きい方が良い。な
お、第５図（Ａ）の場合の環状スペーサの上、下の面は
平坦な面であるが、強度を維持するために環状の内径を
小さくする場合にはスペーサの上、下の面は極めて粗い
粗面または数個所に小突起を設けるとよい。第４図（Ｂ
）の場合は円板状のスペーサを使用する場合である。こ
の円板状スペーサの外径は同図（Ａ）の環状ス４−サの
外径と同じ考え方で良いが、円板の少なくとも片面（上
面）には半導体基板の直径よシわずかに小さい直径の円
形の窪みを設けたものである。第５図（Ｂ）に示すもの
である。この窪みの代シに、窪みの周辺部でほぼ等間隔
に数個所の突起を設けても良い。
のである。図において（Ａ）、 （Ｂ）ともサセプタ
は同じで、半導体基板の厚さの２倍程度の深さで半導体
基板よシわずかに大きいざぐシを設けたもので、第２図
、第３図のような２重のざぐシは設けない。このざぐシ
の中に半導体基板と同程度の外径をもつス被−サを入れ
、このス被−サの上に半導体基板を載置するものである
。この場合図の（Ａ）と（Ｂ）とはスペーサが相違する
ものでざる。（Ａ）の場合のスペーサは第５図の（Ａ）
に示す通シ環状のもので、外径は半導体基板の外径と同
程度でかつこれを使用するサセプタのざぐシの直径よシ
小さいものである。内径は半導体基板の直径よ勺小さい
ことは勿論であるが、このスＲ−サを取シ扱う際に必要
とする強度を維持する限シなるべく大きい方が良い。な
お、第５図（Ａ）の場合の環状スペーサの上、下の面は
平坦な面であるが、強度を維持するために環状の内径を
小さくする場合にはスペーサの上、下の面は極めて粗い
粗面または数個所に小突起を設けるとよい。第４図（Ｂ
）の場合は円板状のスペーサを使用する場合である。こ
の円板状スペーサの外径は同図（Ａ）の環状ス４−サの
外径と同じ考え方で良いが、円板の少なくとも片面（上
面）には半導体基板の直径よシわずかに小さい直径の円
形の窪みを設けたものである。第５図（Ｂ）に示すもの
である。この窪みの代シに、窪みの周辺部でほぼ等間隔
に数個所の突起を設けても良い。
これらのス４−サの材質は実際に使用する程度の高温で
は軟化せず、かつ高温においても化学的に安定な物質な
らば良く、実例では石英、シリコンカーバイト、シリコ
ンカーバイトで被覆したグラファイト、シリコン等が使
用された。
は軟化せず、かつ高温においても化学的に安定な物質な
らば良く、実例では石英、シリコンカーバイト、シリコ
ンカーバイトで被覆したグラファイト、シリコン等が使
用された。
次に本発明の効果について説明する。
従来の例ではサセプタからの熱の移動は伝導が主体か、
もしくは伝導と輻射の併用であった。この併用の場合で
も伝導の占る割合が大きく、このことはス４−サおよび
サセプタ（ざぐシの底面を含む）表面の平滑度と基板の
そりが大きな影響を−もたらして基板表面の温度むらを
生じ気相成長膜厚の不均一やスリップの原因となる。
もしくは伝導と輻射の併用であった。この併用の場合で
も伝導の占る割合が大きく、このことはス４−サおよび
サセプタ（ざぐシの底面を含む）表面の平滑度と基板の
そりが大きな影響を−もたらして基板表面の温度むらを
生じ気相成長膜厚の不均一やスリップの原因となる。
第４図、−第５図の本発明の場合は、熱の移動は輻射が
主体で、伝導による伝熱は半導体基板の周辺部のごく限
られた部分だけであるため、表面の不平滑による・伝熱
のむらはほとんど嫉視される程度となる。さらにスペー
サ周辺部の突起により半導体基板・を支えている場合は
上記伝熱むらの影響はさらに小さく、事実上無きに等し
いものである。
主体で、伝導による伝熱は半導体基板の周辺部のごく限
られた部分だけであるため、表面の不平滑による・伝熱
のむらはほとんど嫉視される程度となる。さらにスペー
サ周辺部の突起により半導体基板・を支えている場合は
上記伝熱むらの影響はさらに小さく、事実上無きに等し
いものである。
そして伝熱のほとんど全部が輻射にたよっているので、
基板全面に一様に伝熱されるので、基板内に局部的な応
力が発生せず、これに基づくスリップなどの欠陥がほと
んど発生しない。またサセプタとの間のスＲ−サが熱の
緩衝材となるのでサセプタの熱が急激に半導体基板に伝
わらないので、キャリヤガス、反応がス等によシ半導体
基板の片面が冷却されても基板の表裏面間の温度差はそ
れほど大きくならず、基板のそシが発生しにくい。
基板全面に一様に伝熱されるので、基板内に局部的な応
力が発生せず、これに基づくスリップなどの欠陥がほと
んど発生しない。またサセプタとの間のスＲ−サが熱の
緩衝材となるのでサセプタの熱が急激に半導体基板に伝
わらないので、キャリヤガス、反応がス等によシ半導体
基板の片面が冷却されても基板の表裏面間の温度差はそ
れほど大きくならず、基板のそシが発生しにくい。
従ってスリップなども発生しにくいものである。
以上のようにシリコン半導体基板の製造過程で発生する
スリップ等の欠陥を最少限に留めることができ、基板製
造過程の歩留り向上に大きく貢献するので、・実用上極
めて有効である０
スリップ等の欠陥を最少限に留めることができ、基板製
造過程の歩留り向上に大きく貢献するので、・実用上極
めて有効である０
第１図は従来方法でサセプタの上に載置されたシリコン
半導体基板の状態を示す部分断面図、第２図は従来の改
善された方法を示す部分断面図、第３図は従来の改善さ
れた別の方法を示す部分断面図、第４図は本発明の方法
を示す部分断面図、第５図は第４図のスペーサを示す図
である。 図面において、１はサセプタ（主体）、２はサセプタの
シリコンカーノ（イト被覆層、３は半導体基板、４は従
来のスペーサ、５は本発明の環状スペーサ、６は本発明
の板状スペーサである。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士 山 元 俊 仁 第１図 ス 第２図 第３図 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図 （ａ） （ｂ） ロニ＝＝口 ２≧ヨ２コ
半導体基板の状態を示す部分断面図、第２図は従来の改
善された方法を示す部分断面図、第３図は従来の改善さ
れた別の方法を示す部分断面図、第４図は本発明の方法
を示す部分断面図、第５図は第４図のスペーサを示す図
である。 図面において、１はサセプタ（主体）、２はサセプタの
シリコンカーノ（イト被覆層、３は半導体基板、４は従
来のスペーサ、５は本発明の環状スペーサ、６は本発明
の板状スペーサである。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 弁理士 山 元 俊 仁 第１図 ス 第２図 第３図 第４図 （ａ） （ｂ） 第５図 （ａ） （ｂ） ロニ＝＝口 ２≧ヨ２コ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 シリコン半導体基板の製造過程における気相成長
において、サセプタのざぐｐの底部に熱伝導が極小とな
るようなス（−サを入れ、このスに−サの上にシリコン
半導体基板を載置して輻射による熱の移動を主体とした
前記シリコン半導体基板を加熱することを特徴とするシ
リコン半導体の気相成長方法。 ２、シリコン半導体基板の製造過程における気相成長に
おいて、サセプタとシリコン半導体基板との間に挿入す
るスペーサで、前記シリコン半導体基板との接触部分を
その周辺部のみに限定しかつ接触面積を極小とすること
を特徴とするシリコン半導体の気相成長用スペーサ。 ３、前記スペーサにおいて、中央部の大部分をスペーサ
の外周と同心円をなす円形で貫通したことを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載のシリコン半導体の気相成長
用ス被−サ。 ４、前記スに一すにおいて、中央部の大部分をス（−サ
の外周・と同心円をなす円形の窪みを設けたことを特徴
とする特許請求の範囲第２項記載のシリコン半導体の気
相成長用ス４−サ。 ５、前記スに一すにおいて、その周辺部にほぼ等間隔に
突起を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第３項も
しくは第４項記載のシリコン半導体の気相成長用スペー
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10522281A JPS587818A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | シリコン半導体の気相成長方法及び気相成長用スペ−サ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10522281A JPS587818A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | シリコン半導体の気相成長方法及び気相成長用スペ−サ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS587818A true JPS587818A (ja) | 1983-01-17 |
Family
ID=14401634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10522281A Pending JPS587818A (ja) | 1981-07-06 | 1981-07-06 | シリコン半導体の気相成長方法及び気相成長用スペ−サ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587818A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5474612A (en) * | 1990-03-19 | 1995-12-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vapor-phase deposition apparatus and vapor-phase deposition method |
| JP2000021788A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 薄膜成長装置およびこれを用いた薄膜成長方法 |
-
1981
- 1981-07-06 JP JP10522281A patent/JPS587818A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5474612A (en) * | 1990-03-19 | 1995-12-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vapor-phase deposition apparatus and vapor-phase deposition method |
| US5527393A (en) * | 1990-03-19 | 1996-06-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vapor-phase deposition apparatus and vapor-phase deposition method |
| JP2000021788A (ja) * | 1998-06-26 | 2000-01-21 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 薄膜成長装置およびこれを用いた薄膜成長方法 |
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