JPS59163820A - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
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- JPS59163820A JPS59163820A JP3850783A JP3850783A JPS59163820A JP S59163820 A JPS59163820 A JP S59163820A JP 3850783 A JP3850783 A JP 3850783A JP 3850783 A JP3850783 A JP 3850783A JP S59163820 A JPS59163820 A JP S59163820A
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- Japan
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- substrate
- heating means
- chemical vapor
- heating
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- 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
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- 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
- H01L21/02612—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】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は化学気相成長装置に係シ、特に高温厚膜成長に
適した化学気相成長装置の構造に関する。
適した化学気相成長装置の構造に関する。
（ｂ） 従来技術と問題点
従来エピタキシャル成長に使用されている化学方式の縦
型（ディスク型）等がある。
型（ディスク型）等がある。
第１図（イ）は横型ＣＶＤ装置を模式的に表わしたもの
で、図中１は石英等からなる反応管、２は長方形のカー
ボン・サセプタ、３は高周波コイル、４は被処理基板、
５はガスの流れ方向を示す矢印しをそれぞれ示している
。又第１図（ロ）けバレル型ＣＶ ］）装置を模式的に
表わしたもので、図中、１′は石英等からなる透明ベル
シャー、２′は金型（釣り鏡型）カーｆぐン・サセプタ
ー、４は杉処理基板、５はガスの流れ方向矢印し、６は
回転軸、７は赤外線ランプ゛、８は反射鏡をそれぞれ示
す。又第１図ヒ→は縦型（ディスク型）ＣＶＤ装置を模
式的に表わしたもので、図中１は石英又は金属からなる
ベルシャー、２は回動可能な円板状カーがン・サセプタ
、３は高周波コイル、４は被処理基板、５はガ゛スの流
れ方向矢印しを示している。
で、図中１は石英等からなる反応管、２は長方形のカー
ボン・サセプタ、３は高周波コイル、４は被処理基板、
５はガスの流れ方向を示す矢印しをそれぞれ示している
。又第１図（ロ）けバレル型ＣＶ ］）装置を模式的に
表わしたもので、図中、１′は石英等からなる透明ベル
シャー、２′は金型（釣り鏡型）カーｆぐン・サセプタ
ー、４は杉処理基板、５はガスの流れ方向矢印し、６は
回転軸、７は赤外線ランプ゛、８は反射鏡をそれぞれ示
す。又第１図ヒ→は縦型（ディスク型）ＣＶＤ装置を模
式的に表わしたもので、図中１は石英又は金属からなる
ベルシャー、２は回動可能な円板状カーがン・サセプタ
、３は高周波コイル、４は被処理基板、５はガ゛スの流
れ方向矢印しを示している。
そしてシリコン（Ｓｉ）のエピタキシャル成長には、膜
厚の精度及び均一性、抵抗率の均−性等の面から、主と
して縦型及びバレル型のＣＶＤ装置が使用されている。
厚の精度及び均一性、抵抗率の均−性等の面から、主と
して縦型及びバレル型のＣＶＤ装置が使用されている。
一方これらＣＶＤ装置は、高制圧型の半導体ＩＣ等の形
成基板である第２図に示すような誘電体分離（絶縁層分
＊ｉ ）基板の製造にも使用される。第２図に於て、９
は多結晶Ｓｉ基板、１ｏは二酸化シリコン（Ｓｉｎ、）
膜、１１′は単結晶Ｓｉ層を示す。
成基板である第２図に示すような誘電体分離（絶縁層分
＊ｉ ）基板の製造にも使用される。第２図に於て、９
は多結晶Ｓｉ基板、１ｏは二酸化シリコン（Ｓｉｎ、）
膜、１１′は単結晶Ｓｉ層を示す。
しかし該誘電体分離基板の製造工程に於ては、第３図（
イ）に示すように数１０〔μＩｎ）程度の深さの分離領
域形成用溝１２が格子状に配設され、表面に２〜３〔μ
ｍ〕程度の厚さの５ｉｎ２膜１０が形成されている５０
０〜６５０〔μｎ＋、 ）程度の厚さの単結晶８１基板
１１上に、第３図（ロ）に示すように後に多結晶Ｓｉ基
板９となる５００〔μｍ〕程度の厚い多結晶Ｓｉ層９′
が上記ＣＶＤ装置によっで形成される。
イ）に示すように数１０〔μＩｎ）程度の深さの分離領
域形成用溝１２が格子状に配設され、表面に２〜３〔μ
ｍ〕程度の厚さの５ｉｎ２膜１０が形成されている５０
０〜６５０〔μｎ＋、 ）程度の厚さの単結晶８１基板
１１上に、第３図（ロ）に示すように後に多結晶Ｓｉ基
板９となる５００〔μｍ〕程度の厚い多結晶Ｓｉ層９′
が上記ＣＶＤ装置によっで形成される。
そのため第４図に示すように、高周波計動力日熱方式の
縦型ＣＶＤ装置を用いた場合には曲線ＨＦに示すように
多結晶８１％（Ｐ−８＋）側に基板が太きくそり、又赤
外線加熱方式のバレル型ＣＶＤ装置を用いた場合には、
曲線Ｉ Ｒに示すように単結晶Ｓｔ基板（ｓ−ｓ＋）ａ
に大きくそるという現象が生ずる。なお同図は、３〔間
〕基板に於ける値を示り、たもので、４ ［Ｉ］テｊ〕
基板の場合は更に２〔倍〕程度のそり量となる。
縦型ＣＶＤ装置を用いた場合には曲線ＨＦに示すように
多結晶８１％（Ｐ−８＋）側に基板が太きくそり、又赤
外線加熱方式のバレル型ＣＶＤ装置を用いた場合には、
曲線Ｉ Ｒに示すように単結晶Ｓｔ基板（ｓ−ｓ＋）ａ
に大きくそるという現象が生ずる。なお同図は、３〔間
〕基板に於ける値を示り、たもので、４ ［Ｉ］テｊ〕
基板の場合は更に２〔倍〕程度のそり量となる。
これは高周波誘導ツノ１′→・式に於ては、単結晶８１
基板がサセプタを介して底面から加熱され該基板内に底
面から被成長面に向う＠変分布を生じ赤外線加熱方式に
於ては赤ダ線照射されている被成長面から基板底面に向
かう温度分布を生ずることによると考えられる。
基板がサセプタを介して底面から加熱され該基板内に底
面から被成長面に向う＠変分布を生じ赤外線加熱方式に
於ては赤ダ線照射されている被成長面から基板底面に向
かう温度分布を生ずることによると考えられる。
このような基板のそりは誘電体分離基板の収率及び品質
を低下せしめ、肪電体分＠構造の半導体装置の製造歩留
まりを低下せしめる原因となる。
を低下せしめ、肪電体分＠構造の半導体装置の製造歩留
まりを低下せしめる原因となる。
（Ｃ） 発明の目的
本発明は上記問題点を除去することを目的とし、被処理
基板内に生ずる厚さ方向の温度分布を、大幅に減少せし
めることが可能な化学気相成長装置を提供する。
基板内に生ずる厚さ方向の温度分布を、大幅に減少せし
めることが可能な化学気相成長装置を提供する。
（ｄ） 発明の構成
即ち本発明は化学気相成長装置に於て、被処理基板の加
熱手段に、被処理基板を底面側から加熱する伝熱加熱手
段と、被成長面側から加熱する輻射加熱手段とを具備し
てなることを特徴とする。
熱手段に、被処理基板を底面側から加熱する伝熱加熱手
段と、被成長面側から加熱する輻射加熱手段とを具備し
てなることを特徴とする。
（ｅ） 発明の実施例
３−
以下本発明について図を用いて説明する。
第５図は本発明の化学気成長装置に於ける一実施例の要
部断面模式図（イ）及び同実施例に於ける赤外線ランプ
配置平面図（ロ）、第６図は他の一実施例に於ける要部
断面模式図である。
部断面模式図（イ）及び同実施例に於ける赤外線ランプ
配置平面図（ロ）、第６図は他の一実施例に於ける要部
断面模式図である。
本発明の化学気相成長（ＣＶＤ）装置は、例えば第５図
（イ）に示すように、上面が平面状に形成された石英等
からなる透明ペルジャー２１と基台２２とによって形成
される反応室２３内に、通常の高周波誘導加熱型のＣＶ
Ｄ装置と同様、回転軸２４に支持された回動可能なカー
ボン・サセプタ２５を有し、該サセプタの下部に通常通
シ渦巻状の高周波コイル２６が配設されている。そして
ペルジャー２１の上部には赤外線ランプ２７と反射鏡２
８からなる赤外線輻射加熱手段が配設されてなっている
。なお同図に於て２９はガス導入管、３０はガス流出口
、３１はパツキン、３２は被処理基板、３３はガスの流
れ方向矢印し、を示している。
（イ）に示すように、上面が平面状に形成された石英等
からなる透明ペルジャー２１と基台２２とによって形成
される反応室２３内に、通常の高周波誘導加熱型のＣＶ
Ｄ装置と同様、回転軸２４に支持された回動可能なカー
ボン・サセプタ２５を有し、該サセプタの下部に通常通
シ渦巻状の高周波コイル２６が配設されている。そして
ペルジャー２１の上部には赤外線ランプ２７と反射鏡２
８からなる赤外線輻射加熱手段が配設されてなっている
。なお同図に於て２９はガス導入管、３０はガス流出口
、３１はパツキン、３２は被処理基板、３３はガスの流
れ方向矢印し、を示している。
第５図（ロ）は上記赤外線加熱手段に於ける赤外線ラン
プの−・配置例を示したもので 該実施例に於４− ては赤外線ランプをＡ−、Ｂ、ｃの３群に分け、これら
をそれぞれ別々に制御するこ七により、被処理基板の加
熱を均一にする配慮がなされている。
プの−・配置例を示したもので 該実施例に於４− ては赤外線ランプをＡ−、Ｂ、ｃの３群に分け、これら
をそれぞれ別々に制御するこ七により、被処理基板の加
熱を均一にする配慮がなされている。
又本発明の特徴と有するＣＶＤ装醤け、第６図に示すよ
うに石英等からなり上面が平面状に形成された透明反応
管３４内に通電により抵抗加熱される長方形のカーボン
・サセプタ３５がやや斜めに配設されてかり、透明反応
管３４の上部に反射鏡２８を具備した赤外線ラン−ｆ２
７を整列配設した構造に形成することもできる。なお図
中２９はがス導入口］、３０はガス流出口、３２は被処
理基板、３３はがスの流れ方向矢印し、３６は通電端子
、３７は気密端子、３８はキャップを示している。
うに石英等からなり上面が平面状に形成された透明反応
管３４内に通電により抵抗加熱される長方形のカーボン
・サセプタ３５がやや斜めに配設されてかり、透明反応
管３４の上部に反射鏡２８を具備した赤外線ラン−ｆ２
７を整列配設した構造に形成することもできる。なお図
中２９はがス導入口］、３０はガス流出口、３２は被処
理基板、３３はがスの流れ方向矢印し、３６は通電端子
、３７は気密端子、３８はキャップを示している。
上記実施例に示したＣＶＤ装置に於ては、被処理基板３
２は、高周波によ、り誘導加熱された円板状カー４ぐン
・サセプタ２５、成るいは通電によシ抵抗加熱された長
方形のカーボン・サセプタ３５を介しての基板底面から
の加熱・と、赤外線輻射による成長面からの加熱が同時
に、１）−５れて膚楳温鹿に列温維持される。
２は、高周波によ、り誘導加熱された円板状カー４ぐン
・サセプタ２５、成るいは通電によシ抵抗加熱された長
方形のカーボン・サセプタ３５を介しての基板底面から
の加熱・と、赤外線輻射による成長面からの加熱が同時
に、１）−５れて膚楳温鹿に列温維持される。
従って各々の加熱電力を調節することにより、伝導加熱
によって生ずる基板底面から成長面に向う温度分布及び
、輻射加熱にＪ：って生ずる成長面から基板底面に向う
温度分布は互いに打ち消され、被処理基板全体が一様な
温度分布に近ずく。
によって生ずる基板底面から成長面に向う温度分布及び
、輻射加熱にＪ：って生ずる成長面から基板底面に向う
温度分布は互いに打ち消され、被処理基板全体が一様な
温度分布に近ずく。
その結果、上記実施例のＣＶ ：Ｉ）装置を前述した誘
電体分離基板の製作に用い４〔吋〕基板でそのることか
可能になった。
電体分離基板の製作に用い４〔吋〕基板でそのることか
可能になった。
なお上記実施例に於ける輻射加熱手段は、上記赤外線ラ
ンプに限らず抵抗体からの輻射熟成るいはエネルギー線
の照射等によって行っても良い。
ンプに限らず抵抗体からの輻射熟成るいはエネルギー線
の照射等によって行っても良い。
（ｆ） 発明の詳細
な説明したように本発明の化学気相成長装置は厚膜成長
層例えば厚さ５００〔μｍ〕程度の多結晶シリコン層を
成長する際の基板のそりを従来に比べ半減せしめること
ができる。
層例えば厚さ５００〔μｍ〕程度の多結晶シリコン層を
成長する際の基板のそりを従来に比べ半減せしめること
ができる。
従って本発明け、誘電体分離型半導体装置等の製造歩留
まりの向上に対Ｉ〜で極めて有効である。
まりの向上に対Ｉ〜で極めて有効である。
第１図（イ）は横型化学気相成長装置の模式図、第１図
（ロ）はバ１／ル型化学気相成長装置の模式図、第１図
０”）は縦型（−ビイスフ型）化学気相成長装置の模式
図、第２図は誘電体分離基板のけ１面図、第３図（ｆ）
及び（ロ）は誘電体分離基板の製造工程断面図、第４Ｖ
Ｊは成長温度と基板そり量の関係図、第５図は本発明の
化学気相成長装置に於ける一実施例の要部断面模式図（
イ）及び赤外線ランプ配置平面図（ロ）、第６図は他の
−・実施例に於ける要部断面模式図である。 図に於て、２１は透明ベルシ゛ヤー、２５はカーボン・
ザセゾタ、２６は高周波コイル、２７は赤外線ランプ、
２８は反射鏡、３４は透明反応管、３５はカーがンψサ
セフ０り、３６は通電端子を示す。 ７− 弔 Ｉ 図 ？ ８− 第２Ｚ 第３区 第４−図 〔μｍ、） １０５ρ ／／ρ０ ／１５ρ ／２／９ａ
（で〕−一一→ 成否く湿度 第５Ｚ
（ロ）はバ１／ル型化学気相成長装置の模式図、第１図
０”）は縦型（−ビイスフ型）化学気相成長装置の模式
図、第２図は誘電体分離基板のけ１面図、第３図（ｆ）
及び（ロ）は誘電体分離基板の製造工程断面図、第４Ｖ
Ｊは成長温度と基板そり量の関係図、第５図は本発明の
化学気相成長装置に於ける一実施例の要部断面模式図（
イ）及び赤外線ランプ配置平面図（ロ）、第６図は他の
−・実施例に於ける要部断面模式図である。 図に於て、２１は透明ベルシ゛ヤー、２５はカーボン・
ザセゾタ、２６は高周波コイル、２７は赤外線ランプ、
２８は反射鏡、３４は透明反応管、３５はカーがンψサ
セフ０り、３６は通電端子を示す。 ７− 弔 Ｉ 図 ？ ８− 第２Ｚ 第３区 第４−図 〔μｍ、） １０５ρ ／／ρ０ ／１５ρ ／２／９ａ
（で〕−一一→ 成否く湿度 第５Ｚ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被処理基板の加熱手段として、該被処理基板を底 栄面側から加熱する伝導加熱手段と、被成長面側から加
熱する輻射加熱手段とを具備してなることを特徴とする
化学気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3850783A JPS59163820A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3850783A JPS59163820A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 化学気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59163820A true JPS59163820A (ja) | 1984-09-14 |
Family
ID=12527179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3850783A Pending JPS59163820A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | 化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59163820A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0418541A2 (en) * | 1989-09-19 | 1991-03-27 | Watkins-Johnson Company | Multi-zone planar heater assembly and method of operation |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51149882A (en) * | 1975-06-18 | 1976-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chemical condensation apparatus |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP3850783A patent/JPS59163820A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51149882A (en) * | 1975-06-18 | 1976-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Chemical condensation apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0418541A2 (en) * | 1989-09-19 | 1991-03-27 | Watkins-Johnson Company | Multi-zone planar heater assembly and method of operation |
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