JPS60189927A - 気相反応容器 - Google Patents
気相反応容器Info
- Publication number
- JPS60189927A JPS60189927A JP4741084A JP4741084A JPS60189927A JP S60189927 A JPS60189927 A JP S60189927A JP 4741084 A JP4741084 A JP 4741084A JP 4741084 A JP4741084 A JP 4741084A JP S60189927 A JPS60189927 A JP S60189927A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- susceptor
- semiconductor substrate
- thermal conductivity
- base
- container
- 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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Classifications
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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
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- 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
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- 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
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】
産業上の利用分野
本発明は、赤外線加熱方式を採用した気相反応容器、特
に半導体工業で利用されるシリコン（Ｓｉ）ウェハへの
赤外線加熱方式を採用した気相反応容器に関するもので
ある。
に半導体工業で利用されるシリコン（Ｓｉ）ウェハへの
赤外線加熱方式を採用した気相反応容器に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
半導体工業におけるエビタギ／ヤル装置においては１反
応ガス分子が半導体基板表面で熱により分解析出してエ
ピタキシャル層を形成するものであるが、こうして形成
される１模の厚さ、および比抵抗の均一性、スリップの
有無は、半導体基板の表面温度に犬きく影響される。従
って良質な気相成長膜を得るためには、半導体基板を全
面に渡って均−橙温度分布に保持することが必要である
。
応ガス分子が半導体基板表面で熱により分解析出してエ
ピタキシャル層を形成するものであるが、こうして形成
される１模の厚さ、および比抵抗の均一性、スリップの
有無は、半導体基板の表面温度に犬きく影響される。従
って良質な気相成長膜を得るためには、半導体基板を全
面に渡って均−橙温度分布に保持することが必要である
。
従来の赤外線加熱方式を使用したエピタキシャル装置は
、第１図にその具体構成を示すように、石英ベルジャ１
とベース板２によって完全に外気と遮断することができ
るように力っていて、ベース板２には反応ガスを供給す
るだめのガス供給口３と、反応ガスを排出するだめのガ
ス排出口４が取り付けられている。またベース板２上に
は、半導体基板５を載せるサセプタ６が設置されている
。
、第１図にその具体構成を示すように、石英ベルジャ１
とベース板２によって完全に外気と遮断することができ
るように力っていて、ベース板２には反応ガスを供給す
るだめのガス供給口３と、反応ガスを排出するだめのガ
ス排出口４が取り付けられている。またベース板２上に
は、半導体基板５を載せるサセプタ６が設置されている
。
また石英ベルジャ１の外側には、半導体基板６を加熱す
るだめの赤外線ランプγと、赤外線ランプ７の反射光線
が効率良く垂直に半導体基板上に照射するように反射鏡
８が、取り付けられている。
るだめの赤外線ランプγと、赤外線ランプ７の反射光線
が効率良く垂直に半導体基板上に照射するように反射鏡
８が、取り付けられている。
しかし々から以上のように構成さｉｔだ従来のエピタキ
シャル装置では、赤外線ランプ７によってす七ブタ６と
半導体基板５とが、１０００℃以上の温度に加熱され、
反応ガスがガス供給口３から排出口４に向かって流れる
のでこのときの半導体基板５の温度分布は赤外線ランプ
了から供給される熱エネルギーと、半導体基板６及び半
導体基板５セ が載置されている−「フタロの外周面からの伝熱、輻射
、対流、熱伝達との平衡状態によって決定され、サセプ
タ６の上面には、赤外線ランプ７からの一定の輻射熱を
受け、一方側面及び下面は遮熱されておらず、その表面
温度に対応した大量の熱が放出される。従ってサセプタ
らの表面、即ち半導体基板５の温度分布は中央部で温度
が高く外周で低いという分布となってしまう。第３図に
おいて（ａ）にこの温度分布を示す。また、赤外線ラン
プ自体に関しても端に比べて中央の方がよりフィラメン
ト温度が高い傾向がある。また、ガス供給口３から供給
されたガスが半導体基板５に最初に当った部分は温度が
低くなる。これらのため半導体基板５上にエピタキシャ
ル成長させた膜厚は中央に比べて端の方が薄いという欠
点を有１〜、また温度差による結晶学的スリップなどの
結晶欠陥を生じやすいという欠点を有してい為だ。
シャル装置では、赤外線ランプ７によってす七ブタ６と
半導体基板５とが、１０００℃以上の温度に加熱され、
反応ガスがガス供給口３から排出口４に向かって流れる
のでこのときの半導体基板５の温度分布は赤外線ランプ
了から供給される熱エネルギーと、半導体基板６及び半
導体基板５セ が載置されている−「フタロの外周面からの伝熱、輻射
、対流、熱伝達との平衡状態によって決定され、サセプ
タ６の上面には、赤外線ランプ７からの一定の輻射熱を
受け、一方側面及び下面は遮熱されておらず、その表面
温度に対応した大量の熱が放出される。従ってサセプタ
らの表面、即ち半導体基板５の温度分布は中央部で温度
が高く外周で低いという分布となってしまう。第３図に
おいて（ａ）にこの温度分布を示す。また、赤外線ラン
プ自体に関しても端に比べて中央の方がよりフィラメン
ト温度が高い傾向がある。また、ガス供給口３から供給
されたガスが半導体基板５に最初に当った部分は温度が
低くなる。これらのため半導体基板５上にエピタキシャ
ル成長させた膜厚は中央に比べて端の方が薄いという欠
点を有１〜、また温度差による結晶学的スリップなどの
結晶欠陥を生じやすいという欠点を有してい為だ。
発明の目的
本発明は、上記欠点に鑑み、半導体基板上の温度分布を
均一にすることにより、膜の厚さ及び比抵抗の均一性、
スリップの減少等、温度均一性に関する問題を解決する
だめの赤外線加熱方式を採用した気相反応容器を提供す
ることにある。
均一にすることにより、膜の厚さ及び比抵抗の均一性、
スリップの減少等、温度均一性に関する問題を解決する
だめの赤外線加熱方式を採用した気相反応容器を提供す
ることにある。
発明の構成
本発明の気相反応容器はガス供給口とガス排出口とを備
えだ少なくとも一部分が赤外光の吸収が少ない材質でで
きた気密な容器と、前記容器の外部にあって内部に赤外
光を照射する赤外線ランプと、前記容器内にあって前記
赤外線ランプが発する赤外光に表面が均一に照射される
位置に配置され、気相成長する被加工物を載置する熱伝
導率の高い材質でできたサセプタと前記サセプタの側面
及び下面を囲む熱伝導率の低い材質でできだサセプタ基
台と、前記容器の外部にあって前記サセプタ基台を水平
面上で回転させる回転装置とから構成されており、半導
体基板上の温度分布を均一にし、基板上に均一な膜厚を
成長させるという特有の効果を有している。
えだ少なくとも一部分が赤外光の吸収が少ない材質でで
きた気密な容器と、前記容器の外部にあって内部に赤外
光を照射する赤外線ランプと、前記容器内にあって前記
赤外線ランプが発する赤外光に表面が均一に照射される
位置に配置され、気相成長する被加工物を載置する熱伝
導率の高い材質でできたサセプタと前記サセプタの側面
及び下面を囲む熱伝導率の低い材質でできだサセプタ基
台と、前記容器の外部にあって前記サセプタ基台を水平
面上で回転させる回転装置とから構成されており、半導
体基板上の温度分布を均一にし、基板上に均一な膜厚を
成長させるという特有の効果を有している。
実施例％、の説明
以下に本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。第２図は本発明の一実施例の反応室の断面図で
ある。反応室１０１は、内部に水冷溝１０２が施された
ステンレスより成る壁面部材１０３と上部開閉ブロック
１０４とから構成されている。この上部開閉ブロック１
０４には、内部に赤外線ランプヒーターユニット１０６
が設置されている。赤外線ランプヒーターユニット１０
６は、赤外線ランプ１０６と赤外線ランプ１０６の反射
光を平行光線として反射させる反射鏡１０７とからなる
。またこの反応室１０１の一端にはガス供給装置（図示
せず）に連結されたガス供給管１０８とガス排気管１０
９結合されている。赤外線ランプヒーターユニット１０
５とサセプタ１１１の間には透明石英ガラス１１４が固
定具１１６により固定しである。サセプタ１１１は、グ
ラファイトでできており、その側面及び下面は不透明石
英で作られているサセプタ基台１１２に取り囲まれてい
る。半導体基板１１０は、サセプタ１１１の上に載置す
る。サセプタ基台１１２は、反応室１０１の外にある回
転装置１１６によってスピンドル１１３を介して回転す
る。
明する。第２図は本発明の一実施例の反応室の断面図で
ある。反応室１０１は、内部に水冷溝１０２が施された
ステンレスより成る壁面部材１０３と上部開閉ブロック
１０４とから構成されている。この上部開閉ブロック１
０４には、内部に赤外線ランプヒーターユニット１０６
が設置されている。赤外線ランプヒーターユニット１０
６は、赤外線ランプ１０６と赤外線ランプ１０６の反射
光を平行光線として反射させる反射鏡１０７とからなる
。またこの反応室１０１の一端にはガス供給装置（図示
せず）に連結されたガス供給管１０８とガス排気管１０
９結合されている。赤外線ランプヒーターユニット１０
５とサセプタ１１１の間には透明石英ガラス１１４が固
定具１１６により固定しである。サセプタ１１１は、グ
ラファイトでできており、その側面及び下面は不透明石
英で作られているサセプタ基台１１２に取り囲まれてい
る。半導体基板１１０は、サセプタ１１１の上に載置す
る。サセプタ基台１１２は、反応室１０１の外にある回
転装置１１６によってスピンドル１１３を介して回転す
る。
以上のように構成されたエピタキシャル装置についてそ
の動作を説明すると、サセプタ１１１上に載置された半
導体基板１１０は充分薄いためサセプタ１１１の表面温
度にほぼ等しくなる。サセブタ基台１１２がない場合を
考えるとサセプタ１１１の熱はその表面温度に応じて下
面及び側面に放散される。したがってサセプタ１１１の
温度分布は中央で高く外周部で低いものと々す、半導体
基板１１０も一様の温度分布を持つ。そこで第２図に示
すようにサセプタ基台１１２によってサセプタ１１１の
下面及び側面を遮熱することにより同方面への放熱は減
少し、半導体基板１１０を全面に渡って均一な温度分布
にでき、よって均一なエピタキシオル成長膜を得ること
ができる。第３図ｒ（おいて（ｂ）にその温度分布を示
す。
の動作を説明すると、サセプタ１１１上に載置された半
導体基板１１０は充分薄いためサセプタ１１１の表面温
度にほぼ等しくなる。サセブタ基台１１２がない場合を
考えるとサセプタ１１１の熱はその表面温度に応じて下
面及び側面に放散される。したがってサセプタ１１１の
温度分布は中央で高く外周部で低いものと々す、半導体
基板１１０も一様の温度分布を持つ。そこで第２図に示
すようにサセプタ基台１１２によってサセプタ１１１の
下面及び側面を遮熱することにより同方面への放熱は減
少し、半導体基板１１０を全面に渡って均一な温度分布
にでき、よって均一なエピタキシオル成長膜を得ること
ができる。第３図ｒ（おいて（ｂ）にその温度分布を示
す。
々お本実施例では、サセプタ１１１にグラファイトを用
いたが、熱伝導率が高い材質であればそれを代用しても
よい。
いたが、熱伝導率が高い材質であればそれを代用しても
よい。
−１だ、サセプタ基台１１２の材質は、不透明石英であ
ったが、熱伝導率の低い材質であればそれを代用しても
よい。
ったが、熱伝導率の低い材質であればそれを代用しても
よい。
発明の効果
以上のように本発明は、被加工物を載置する熱伝導率の
高い材質でできたサセプタと、前記サセプタの側面及び
下面を囲む熱伝導率の低い材質でできたす士ブタ基台を
設けることにより１半導体基板表面の均一な温度分布を
得ることができ、その結果半導体基板上に均一な膜を成
長させたり。
高い材質でできたサセプタと、前記サセプタの側面及び
下面を囲む熱伝導率の低い材質でできたす士ブタ基台を
設けることにより１半導体基板表面の均一な温度分布を
得ることができ、その結果半導体基板上に均一な膜を成
長させたり。
アニールすることができ、その実用効果は犬なるものが
ある。
ある。
第１図は従来の気相成長装置の概略図、第２図は、本発
明の一実施例における気相成長装置の概略図、第３図は
、従来の気相成長装置及び本発明の実施例における気相
成長装置をそれぞれ用いて半導体基板の表面を加熱した
際の表面温度の分布図である。 １０１・・・・・反応室、１０６・・・・・赤外線ラン
プ。 １１０ ・・・・半導体基板、１１１・・・・・サセプ
タ。 １１２・・・・・・サセプタ基台、１１６ ・・・・回
転装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ＯＢ ］ □□□□□□□４ 第；）図 １％１も引１１Ｎ置
明の一実施例における気相成長装置の概略図、第３図は
、従来の気相成長装置及び本発明の実施例における気相
成長装置をそれぞれ用いて半導体基板の表面を加熱した
際の表面温度の分布図である。 １０１・・・・・反応室、１０６・・・・・赤外線ラン
プ。 １１０ ・・・・半導体基板、１１１・・・・・サセプ
タ。 １１２・・・・・・サセプタ基台、１１６ ・・・・回
転装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第２
図 ＯＢ ］ □□□□□□□４ 第；）図 １％１も引１１Ｎ置
Claims (3)
- （１） ガス供給口とガス排出口とを備えた少なくとも
一部分が赤外光の吸収が少ない材質でできた気密々容器
と、前記容器の外部にあって内部に赤外光を照射する赤
外線ランプと１、前記容器内にあって前記赤外線ランプ
が発する赤外光に表面が略均−に照射される位置に配置
され、気相成曳する被加工物を載置する熱伝導率の高い
材質でできたサセプタと、前記サセプタの側面及び下面
を囲む熱伝導率の低い材質でできたサセプタ基台と、前
記容器の外部にあって前記す七ブタ基台を水平面上で回
転させる回転装置とからなる気相反応容器。 - （２）サセフリの熱伝導率の高い材質がグラファイトで
あり、熱伝導率の低い材質が不透明石英である特許請求
の範囲第１項記載の気相反応容器。 - （３）赤外光の吸収が少ない材質が透明石英である特許
請求の範囲第１項記載の気相反応容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4741084A JPS60189927A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 気相反応容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4741084A JPS60189927A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 気相反応容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189927A true JPS60189927A (ja) | 1985-09-27 |
Family
ID=12774353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4741084A Pending JPS60189927A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | 気相反応容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189927A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63140085A (ja) * | 1986-11-29 | 1988-06-11 | Kyocera Corp | 成膜装置 |
| US4789771A (en) * | 1985-10-07 | 1988-12-06 | Epsilon Limited Partnership | Method and apparatus for substrate heating in an axially symmetric epitaxial deposition apparatus |
| US4993355A (en) * | 1987-03-31 | 1991-02-19 | Epsilon Technology, Inc. | Susceptor with temperature sensing device |
| US5037262A (en) * | 1988-07-15 | 1991-08-06 | Balzers Aktiengesellschaft | Holding device for a disk and application therefor |
| US5318634A (en) * | 1987-03-31 | 1994-06-07 | Epsilon Technology, Inc. | Substrate supporting apparatus |
| US5374315A (en) * | 1987-03-31 | 1994-12-20 | Advanced Semiconductor Materials America, Inc. | Rotatable substrate supporting mechanism with temperature sensing device for use in chemical vapor deposition equipment |
| US5446824A (en) * | 1991-10-11 | 1995-08-29 | Texas Instruments | Lamp-heated chuck for uniform wafer processing |
| EP1544904A1 (en) * | 2002-09-24 | 2005-06-22 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP4741084A patent/JPS60189927A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4789771A (en) * | 1985-10-07 | 1988-12-06 | Epsilon Limited Partnership | Method and apparatus for substrate heating in an axially symmetric epitaxial deposition apparatus |
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| US5427620A (en) * | 1987-03-31 | 1995-06-27 | Advanced Semiconductor Materials America, Inc. | Rotatable substrate supporting mechanism with temperature sensing device for use in chemical vapor deposition equipment |
| US5902407A (en) * | 1987-03-31 | 1999-05-11 | Deboer; Wiebe B. | Rotatable substrate supporting mechanism with temperature sensing device for use in chemical vapor deposition equipment |
| US5037262A (en) * | 1988-07-15 | 1991-08-06 | Balzers Aktiengesellschaft | Holding device for a disk and application therefor |
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| EP1544904A1 (en) * | 2002-09-24 | 2005-06-22 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
| EP1544904A4 (en) * | 2002-09-24 | 2010-09-22 | Tokyo Electron Ltd | SUBSTRATE PROCESSING DEVICE |
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