JPS60200519A - 発熱体 - Google Patents
発熱体Info
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- JPS60200519A JPS60200519A JP5601984A JP5601984A JPS60200519A JP S60200519 A JPS60200519 A JP S60200519A JP 5601984 A JP5601984 A JP 5601984A JP 5601984 A JP5601984 A JP 5601984A JP S60200519 A JPS60200519 A JP S60200519A
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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】
〔技術分野〕
本発明は半導体製造用の発熱体に関し、特にエピタキシ
ャル成長装置および化学的成膜装置のサセプタとして用
いて好適な発熱体に関するものである。
ャル成長装置および化学的成膜装置のサセプタとして用
いて好適な発熱体に関するものである。
一般にＳｔ（シリコン）エピタキシャル成長装置やＣＶ
Ｄ等の化学的成膜装置には、被処理物としてのＳｔウェ
ーハ等を加熱するためのサセプタが必要とされる。サセ
プタとして５表面にＳｔや８ｉＣをコーティングしたグ
ラファイト（黒鉛）や多結晶シリコンを使用することが
考えられる。しかしながら、グラファイトはＳｔやＳＩ
Ｃとは熱膨張係数が大きく異なるために発熱したときに
ＳｔやＳＩＣ膜とグラファイトの間で熱応力が生じ、Ｓ
ｌやＳＩＣ膜にクラックが生じ易い。そして、このクラ
ックが生じるとグラファイトが露呈されることになり１
次のような問題が生じることが本発明者によって明らか
にされた。即ちグラファイトは多孔質のためガスを吸蔵
し易く、この吸蔵されたガスが反応装置内において放出
され、これがエピタキシャル膜やＣＶＤ膜内に取り込ま
れて膜質劣化の原因忙なる。また、グラファイト中に含
まれる不純物が出てＳｔウェーハに付着し、結晶欠陥を
誘起せしめることもある。
Ｄ等の化学的成膜装置には、被処理物としてのＳｔウェ
ーハ等を加熱するためのサセプタが必要とされる。サセ
プタとして５表面にＳｔや８ｉＣをコーティングしたグ
ラファイト（黒鉛）や多結晶シリコンを使用することが
考えられる。しかしながら、グラファイトはＳｔやＳＩ
Ｃとは熱膨張係数が大きく異なるために発熱したときに
ＳｔやＳＩＣ膜とグラファイトの間で熱応力が生じ、Ｓ
ｌやＳＩＣ膜にクラックが生じ易い。そして、このクラ
ックが生じるとグラファイトが露呈されることになり１
次のような問題が生じることが本発明者によって明らか
にされた。即ちグラファイトは多孔質のためガスを吸蔵
し易く、この吸蔵されたガスが反応装置内において放出
され、これがエピタキシャル膜やＣＶＤ膜内に取り込ま
れて膜質劣化の原因忙なる。また、グラファイト中に含
まれる不純物が出てＳｔウェーハに付着し、結晶欠陥を
誘起せしめることもある。
一方、多結晶シリコンを用いた場合には、これが半導体
であることがら高温条件下では抵抗率が下がり、サセプ
タ、つまり抵抗発熱体としての機能が低下して実用上の
障害忙なるという問題があることも本発明者によって明
らかにされた。
であることがら高温条件下では抵抗率が下がり、サセプ
タ、つまり抵抗発熱体としての機能が低下して実用上の
障害忙なるという問題があることも本発明者によって明
らかにされた。
本発明の目的は膜質劣化や結晶欠陥が生じることがなく
しかも一方では発熱効率が良好で、エピタキシャル成長
装置や化学的成膜装置のサセプタとして有効な発熱体を
提供することにある。
しかも一方では発熱効率が良好で、エピタキシャル成長
装置や化学的成膜装置のサセプタとして有効な発熱体を
提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらか圧なるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらか圧なるであ
ろう。
本願罠おいて開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、発熱体としてＢｅｄ（酸化ベリリウム）また
はＢＮ（窒化ホウ素）を添加した５ＩＣ（炭化ケイ素）
を主体とし、この表面に８１やｓｌｃをコーティングし
た構成とすることにより、ＳｔやＳｉＣ膜と主体との熱
膨張係数な略等しくしてコーティングＳ ｉ 、ＳｉＣ
膜におけるクラックの発生を防止し、これにより膜質劣
化や結晶欠陥を防止する一方、加熱条件の高温化にも拘
らず有効な抵抗発熱を生じさせてサセプタとして有効に
機能することができるものである。
はＢＮ（窒化ホウ素）を添加した５ＩＣ（炭化ケイ素）
を主体とし、この表面に８１やｓｌｃをコーティングし
た構成とすることにより、ＳｔやＳｉＣ膜と主体との熱
膨張係数な略等しくしてコーティングＳ ｉ 、ＳｉＣ
膜におけるクラックの発生を防止し、これにより膜質劣
化や結晶欠陥を防止する一方、加熱条件の高温化にも拘
らず有効な抵抗発熱を生じさせてサセプタとして有効に
機能することができるものである。
本発明の発熱体の基本構成はＳｉＣを主成分とし、これ
ＫＢｅＯ（特開昭５７−２５９１号公報、ＳｔＣにＢ
ｅ Ｏｋ 印加し、ホットプレス後のＢ ｅ カ０．１
〜３．５重量％含まれるようにする）またはＢＮを添加
した焼結体を発熱体の主体とし、この主体の表面にＳＩ
ＣやＳｉをコーティングしたことＫある。ＢｅＯやＢＮ
を添加したｓｉｃは、熱膨張率が３×１０″′ｙ℃でｓ
ｉの熱膨張率２〜３ Ｘ １０−６ ／”Ｃと殆んど一
致している。また、ｓｉｃは何も添加しなければ半導体
でありその電気抵抗率が１〜１ｏΩ・副程度であるが、
ＢｅＯやＢＮを添加することＫより１〜１０１！Ω：５
１の範囲で自由に制御でき、ここでは１〜１０００Ω・
鋸程度とする。更ＫＢｅＯやＢＮを添加したＳＩＣは機
械的強度（３点曲げ）が５５Ｋｙ ／ｍ”と大きく、板
状に加工して適当な強度を保持する上で好ましい。
ＫＢｅＯ（特開昭５７−２５９１号公報、ＳｔＣにＢ
ｅ Ｏｋ 印加し、ホットプレス後のＢ ｅ カ０．１
〜３．５重量％含まれるようにする）またはＢＮを添加
した焼結体を発熱体の主体とし、この主体の表面にＳＩ
ＣやＳｉをコーティングしたことＫある。ＢｅＯやＢＮ
を添加したｓｉｃは、熱膨張率が３×１０″′ｙ℃でｓ
ｉの熱膨張率２〜３ Ｘ １０−６ ／”Ｃと殆んど一
致している。また、ｓｉｃは何も添加しなければ半導体
でありその電気抵抗率が１〜１ｏΩ・副程度であるが、
ＢｅＯやＢＮを添加することＫより１〜１０１！Ω：５
１の範囲で自由に制御でき、ここでは１〜１０００Ω・
鋸程度とする。更ＫＢｅＯやＢＮを添加したＳＩＣは機
械的強度（３点曲げ）が５５Ｋｙ ／ｍ”と大きく、板
状に加工して適当な強度を保持する上で好ましい。
第１図および第２図は本発明を縦型ＣＶＤ成膜装置に適
用した例であり、ベルジャ１内に上、下電極２，３を夫
々対向配置し両電極２，３間延高周波電源（ＲＦ電源）
４により、高周波電力を印加している。また、ベルジャ
１内にはガス供給口５から所要のガスを供給でき、かつ
一方では排気口６から排気を行なってベルジャ１内、つ
まり反応室内を所要のガス圧に設定する。
用した例であり、ベルジャ１内に上、下電極２，３を夫
々対向配置し両電極２，３間延高周波電源（ＲＦ電源）
４により、高周波電力を印加している。また、ベルジャ
１内にはガス供給口５から所要のガスを供給でき、かつ
一方では排気口６から排気を行なってベルジャ１内、つ
まり反応室内を所要のガス圧に設定する。
発熱体としてのサセプタ７は前記下部電極３上に固定さ
れ、その上面にウェーハ等の被処理物Ｗを載置する。こ
のサセプタ７は、第２図のようにＢｅＯまたはＢＮを添
加した前述のような焼結体の５ｉＣ８を円板状に形成し
て主体となし、この８１Ｃ８の表面に高純度の５ｔＣ９
をコーティングしたものである。５ｉＣ９のコーティン
グは、例えば次式に示すようなＣＶＤ成膜法が利用され
る。
れ、その上面にウェーハ等の被処理物Ｗを載置する。こ
のサセプタ７は、第２図のようにＢｅＯまたはＢＮを添
加した前述のような焼結体の５ｉＣ８を円板状に形成し
て主体となし、この８１Ｃ８の表面に高純度の５ｔＣ９
をコーティングしたものである。５ｉＣ９のコーティン
グは、例えば次式に示すようなＣＶＤ成膜法が利用され
る。
５ｉｃｅ４＋ＣＣ−ｅ４＋４Ｈｚ→ＳｉＣ＋８Ｈ（ＩＳ
ｉ Ｈ，ＣＡ！＋ ＣＣｌ３． ＋２Ｈ，→ＳｉＣ＋
６ＨＣＡ・ま・□た、この場合、ＢｅＯやＢＮの添加率
を適宜変えることにより、前述の抵抗率を制御できる。
ｉ Ｈ，ＣＡ！＋ ＣＣｌ３． ＋２Ｈ，→ＳｉＣ＋
６ＨＣＡ・ま・□た、この場合、ＢｅＯやＢＮの添加率
を適宜変えることにより、前述の抵抗率を制御できる。
このようＫして構成したサセプタ７は、 ＢｅＯやＢＮ
の添加によって電気抵抗体として構成されるため、高周
波電力の印加によって発熱しウェーハＷ等を加熱する。
の添加によって電気抵抗体として構成されるため、高周
波電力の印加によって発熱しウェーハＷ等を加熱する。
このとき、８１０は既に半導体領域から脱しているので
、加熱によって抵抗率が低下し発熱側率が下がることも
ない。また、熱膨張率もＣＶＤ法によりコーティングし
た高純度のＳＩＣ膜に近似しているため、加熱によって
も熱応力の発生は小さく、コーティングＳＩＣ膜９のク
ラックの発生が抑止できる。したがって、焼結体で構成
した主体としてのｓｉｃ＋ｓの吸蔵ガスや不純物が反応
室内に飛散されることはなく、ウェーハにおける膜質劣
化や結晶欠陥を防止できる。
、加熱によって抵抗率が低下し発熱側率が下がることも
ない。また、熱膨張率もＣＶＤ法によりコーティングし
た高純度のＳＩＣ膜に近似しているため、加熱によって
も熱応力の発生は小さく、コーティングＳＩＣ膜９のク
ラックの発生が抑止できる。したがって、焼結体で構成
した主体としてのｓｉｃ＋ｓの吸蔵ガスや不純物が反応
室内に飛散されることはなく、ウェーハにおける膜質劣
化や結晶欠陥を防止できる。
第３図および第４図は本発明を横型エピタキシャル成長
装置に適用した例であり、横方向に設置した石英管１０
内に板状のサセプタ１１を設置し、その上にウェーハＷ
を並置している。石英管１０にはガス供給口１２と排気
口１３を設けてあり、内部を所定のガお圧に保持してい
る。前記サセプタ１１はＢｅＯまたはＢＮを添加した焼
結体５ｉＣ１４を主体とし、この表面に高純度のＳｔ膜
１５を例えばＣＶＤ法によってコーティングしている。
装置に適用した例であり、横方向に設置した石英管１０
内に板状のサセプタ１１を設置し、その上にウェーハＷ
を並置している。石英管１０にはガス供給口１２と排気
口１３を設けてあり、内部を所定のガお圧に保持してい
る。前記サセプタ１１はＢｅＯまたはＢＮを添加した焼
結体５ｉＣ１４を主体とし、この表面に高純度のＳｔ膜
１５を例えばＣＶＤ法によってコーティングしている。
したがって、このサセプタＩＩＫＲＦコイル１６を介し
て高周波電源１７により高周波電力を印加すれば、前例
と同様に有効な発熱が得られる。また、主体としての５
ｉＣ１４の熱膨張率が８１膜１５と一致しているので％
Ｓｔ膜１５に熱応力によるクラックが発生することは全
くなく、膜質劣化や結晶欠陥が防止できる。なお１本装
置の場合、第４図のようにサセプタ１１の端を成形し、
この部分を水冷した電極でしめつけて連結しサセプタ１
１に直接通電して加熱を行なうようにしてもよい。
て高周波電源１７により高周波電力を印加すれば、前例
と同様に有効な発熱が得られる。また、主体としての５
ｉＣ１４の熱膨張率が８１膜１５と一致しているので％
Ｓｔ膜１５に熱応力によるクラックが発生することは全
くなく、膜質劣化や結晶欠陥が防止できる。なお１本装
置の場合、第４図のようにサセプタ１１の端を成形し、
この部分を水冷した電極でしめつけて連結しサセプタ１
１に直接通電して加熱を行なうようにしてもよい。
（１） ＢｅＯまたはＢＮを添加したＳｉＣを主体とし
。
。
これに高純度のＳｉＣやＳｉをコーティングしてサセプ
タを構成しているので、主体としてのＳＩＣの熱膨張率
を高純度でかつコーティングしたＳｉＣや８１膜の熱膨
張率に近似ないし一致させることができ、これにより加
熱された場合にも主体とコーテイング膜との間の熱膨張
率差による熱応力の発生がなく、コーテイング膜におけ
るクラックの発生を防止して主体ＳＩＣの露呈を防止し
、これにより被処理物における膜質劣化や結晶欠陥を防
止できる。
タを構成しているので、主体としてのＳＩＣの熱膨張率
を高純度でかつコーティングしたＳｉＣや８１膜の熱膨
張率に近似ないし一致させることができ、これにより加
熱された場合にも主体とコーテイング膜との間の熱膨張
率差による熱応力の発生がなく、コーテイング膜におけ
るクラックの発生を防止して主体ＳＩＣの露呈を防止し
、これにより被処理物における膜質劣化や結晶欠陥を防
止できる。
（２１ＢｅＯやＢＮを添加したＳｉＣは半導体領域から
導電体領域に変化されるので、加熱条件下にあっても抵
抗の低下現像が生じることはなく、有効な発熱機能を確
保することができる。
導電体領域に変化されるので、加熱条件下にあっても抵
抗の低下現像が生じることはなく、有効な発熱機能を確
保することができる。
（３）主体としてのＳＩＣは機械的強度が高いため。
サセプタを薄く形成しても充分な強度を確保でき。
装置の軽量化、信頼性向上に有効となる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが１本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、サセプタと
しての形状は前記実施例形状に限定されるものではなく
１反応装置の形状、構造に応じて種々に変更できる。
具体的に説明したが１本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、サセプタと
しての形状は前記実施例形状に限定されるものではなく
１反応装置の形状、構造に応じて種々に変更できる。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるエピタキシャル成長
、ＣＶＤ成膜等の装置に適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく一被処理物を加熱し
て反応させる装置であれば−々の装置に適用することが
できる。たとえば赤外線ランプで輻射加熱するエピタキ
シャル装置、ＣＶＤ装置等にも同様に適用できる。
をその背景となった利用分野であるエピタキシャル成長
、ＣＶＤ成膜等の装置に適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではなく一被処理物を加熱し
て反応させる装置であれば−々の装置に適用することが
できる。たとえば赤外線ランプで輻射加熱するエピタキ
シャル装置、ＣＶＤ装置等にも同様に適用できる。
第１図は本発明を適用した縦型反応装置の断面図、
第２図はそのサセプタの破断斜視図、
第３図は本発明を適用した横型反応装置の断面図、
第４図はそのサセプタの破断斜視図である。
１・・・ベルジャ、２・・・上部電極、３・・・下部電
極、４．１７・・・高周波電源、７・・・サセプタ（発
熱体）、８・・・主体としての５ｉＣ５９・・・コーテ
ィングＳｉＣ膜、１０・・・石英管、１１・・・サセプ
タ、１４・・・主体としてのＳｉＣ，１５・・・コーテ
ィングＳｉ［、Ｗ・・・ウェーハ。 代理人 弁理士 高 橋 明 夫 パ−＼
極、４．１７・・・高周波電源、７・・・サセプタ（発
熱体）、８・・・主体としての５ｉＣ５９・・・コーテ
ィングＳｉＣ膜、１０・・・石英管、１１・・・サセプ
タ、１４・・・主体としてのＳｉＣ，１５・・・コーテ
ィングＳｉ［、Ｗ・・・ウェーハ。 代理人 弁理士 高 橋 明 夫 パ−＼
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反応装置内に配設し、通電または高周波電力の印加
によって発熱する発熱体であって、ＢｅＯまたはＢＮを
添加したＳｉＣの焼結体を主体とし。 この表面にＳｉ’Ｐ８１Ｃをコーティングしたことを特
徴とする発熱体。 ２、ＢｅＯまたはＢＮを添加したＳＩＣの電気抵抗が１
〜１０００Ωの範囲にある特許請求の範囲第１項記載の
発熱体。 ３、ＢｅＯまたはＢＮを添加したＳＩＣの熱膨張率が３
Ｘ １０−’ ／”ＣＫ近い値である特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5601984A JPS60200519A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5601984A JPS60200519A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200519A true JPS60200519A (ja) | 1985-10-11 |
Family
ID=13015349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5601984A Pending JPS60200519A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | 発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200519A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62189726A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-19 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 半導体気相成長用サセプタ |
| JPS63186874A (ja) * | 1987-01-29 | 1988-08-02 | Denki Kogyo Kk | 炭素皮膜の気相合成装置 |
| JPH0574725A (ja) * | 1991-09-18 | 1993-03-26 | Nec Yamagata Ltd | 減圧式ｃｖｄ装置 |
| EP0821397A2 (en) * | 1996-07-26 | 1998-01-28 | Applied Materials, Inc. | Silicon carbide composite article particularly useful for plasma reactors |
| US6464843B1 (en) | 1998-03-31 | 2002-10-15 | Lam Research Corporation | Contamination controlling method and apparatus for a plasma processing chamber |
| US6506254B1 (en) | 2000-06-30 | 2003-01-14 | Lam Research Corporation | Semiconductor processing equipment having improved particle performance |
| US6673198B1 (en) | 1999-12-22 | 2004-01-06 | Lam Research Corporation | Semiconductor processing equipment having improved process drift control |
| US6890861B1 (en) | 2000-06-30 | 2005-05-10 | Lam Research Corporation | Semiconductor processing equipment having improved particle performance |
| JP2010153699A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-08 | Denki Kagaku Kogyo Kk | ３−５族化合物半導体の製造装置用耐熱耐摩耗部材 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP5601984A patent/JPS60200519A/ja active Pending
Cited By (14)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0666265B2 (ja) * | 1986-02-17 | 1994-08-24 | 東芝セラミツクス株式会社 | 半導体気相成長用サセプタ |
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| US5904778A (en) * | 1996-07-26 | 1999-05-18 | Applied Materials, Inc. | Silicon carbide composite article particularly useful for plasma reactors |
| EP0821397A3 (en) * | 1996-07-26 | 1998-07-29 | Applied Materials, Inc. | Silicon carbide composite article particularly useful for plasma reactors |
| EP0821397A2 (en) * | 1996-07-26 | 1998-01-28 | Applied Materials, Inc. | Silicon carbide composite article particularly useful for plasma reactors |
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