JPS6089920A - 蒸気沈積装置 - Google Patents
蒸気沈積装置Info
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- JPS6089920A JPS6089920A JP59165552A JP16555284A JPS6089920A JP S6089920 A JPS6089920 A JP S6089920A JP 59165552 A JP59165552 A JP 59165552A JP 16555284 A JP16555284 A JP 16555284A JP S6089920 A JPS6089920 A JP S6089920A
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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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
- C23C14/541—Heating or cooling of the substrates
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
- C30B25/105—Heating of the reaction chamber or the substrate by irradiation or electric discharge
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は電磁放射を用いる蒸気沈積装置で半導体ウェ
ーハを加熱する装置、更に具体的に云えば、この放射を
透過する冷却式光学窓に関する。
ーハを加熱する装置、更に具体的に云えば、この放射を
透過する冷却式光学窓に関する。
典型的なエピタキシャル反応器では、沈積しようとする
ウェーハとウェーハに隣接した支持基板を収容する為に
真空にひいた石英のペルジャーを使うのが普通である。
ウェーハとウェーハに隣接した支持基板を収容する為に
真空にひいた石英のペルジャーを使うのが普通である。
この後、ウェーハと基板を外部の源によって、一般的に
は赤外線で照射して。
は赤外線で照射して。
所望の化学反応が起る様にするのに必要な温度にウェー
ハを持って来る。最も普通の形式では、ウェーハはシリ
コンであるのが典型的であり、基板は黒鉛又は炭化珪素
で被覆した黒鉛であり、シリコンの加熱に典型的に使わ
れる波長は一般的に約２乃至１０マイクロメータである
。
ハを持って来る。最も普通の形式では、ウェーハはシリ
コンであるのが典型的であり、基板は黒鉛又は炭化珪素
で被覆した黒鉛であり、シリコンの加熱に典型的に使わ
れる波長は一般的に約２乃至１０マイクロメータである
。
然し、この形式はシリコン・ウェーハの加熱の効率が非
常に悪い。これは、赤外線のこういう波長の範囲では、
シリコンが略透明であり、吸収効率が典型的には１００
／ｃｒｎより小さく、約１０ ／ ｃｍより小さい場合
が更に多い。この様に吸収効率が小さいことを考えると
、ウェーハの゛加熱のかなりの部分は、赤外線をウェー
ハ自体に吸収することよりも、良好な吸収体として作用
する黒鉛の基板からの伝導によって起ると考えられる。
常に悪い。これは、赤外線のこういう波長の範囲では、
シリコンが略透明であり、吸収効率が典型的には１００
／ｃｒｎより小さく、約１０ ／ ｃｍより小さい場合
が更に多い。この様に吸収効率が小さいことを考えると
、ウェーハの゛加熱のかなりの部分は、赤外線をウェー
ハ自体に吸収することよりも、良好な吸収体として作用
する黒鉛の基板からの伝導によって起ると考えられる。
この様などちらかと云えば間接的な加熱過程の為１反応
器の設計は、適尚な基板材料を選択する微妙な技術にな
る場合が多い。
器の設計は、適尚な基板材料を選択する微妙な技術にな
る場合が多い。
技術的及び経済的な理由で、ウェーハを伝導によって加
熱する為の支持基板を使わずに、直接的に反応ガスの流
れの中で半導体ウェーハを加熱することが出来れば、非
常に有利である。特に、こうすれば、ウェーハと加熱さ
れた基板の両方ではなく、加熱されたウェーハの表面だ
けで、直接的に化学反応が起る様にすることが出来る。
熱する為の支持基板を使わずに、直接的に反応ガスの流
れの中で半導体ウェーハを加熱することが出来れば、非
常に有利である。特に、こうすれば、ウェーハと加熱さ
れた基板の両方ではなく、加熱されたウェーハの表面だ
けで、直接的に化学反応が起る様にすることが出来る。
この発明の好ましい実施例では、半導体ウェーハを加熱
する為に電磁放射を用いる蒸気沈積装置を提供する。放
射が反射器によって、沈積室の片側を形成する窓を介し
て差し向けられ、ウェーッーの表面に直接的に入射する
。窓はウェーハの加熱に希望する周波数では略透明であ
る様に選ぶのが典型的であるが、成る程度の吸収は起り
、こうして窓も加熱される。従って、沈積の化学量論的
な制御の為、窓は相隔たる２枚の板で構成して、その間
を水が流れる様にし、こうして窓を所望の温度に保つの
が典型的である。
する為に電磁放射を用いる蒸気沈積装置を提供する。放
射が反射器によって、沈積室の片側を形成する窓を介し
て差し向けられ、ウェーッーの表面に直接的に入射する
。窓はウェーハの加熱に希望する周波数では略透明であ
る様に選ぶのが典型的であるが、成る程度の吸収は起り
、こうして窓も加熱される。従って、沈積の化学量論的
な制御の為、窓は相隔たる２枚の板で構成して、その間
を水が流れる様にし、こうして窓を所望の温度に保つの
が典型的である。
電磁放射の源は、０，３乃至０．９マイクロメータの範
囲内の波長に対応する色温度を持つハロゲン化金属灯に
するのが典型的である。別の改良点として、特定の半導
体を更に効率よく加熱する為す色温度はこの範囲内で、
ウェーハを構成するのに使われた半導体材料の価電子帯
から導電帯への遷移を招くのに必要なエネルギよりも大
きなエネルギに対応する様に、更に好ましくは１価電子
帯から導電帯への垂直の遷移に必要なエネルギと大体等
しいか又はそれより高いエネルギに対応する色温度に選
ぶことが出来、こうして入射する放射の吸収を非常に高
くすると共に、ウェーハの直接加熱を非常に効率のよい
ものにすることが出来る。
囲内の波長に対応する色温度を持つハロゲン化金属灯に
するのが典型的である。別の改良点として、特定の半導
体を更に効率よく加熱する為す色温度はこの範囲内で、
ウェーハを構成するのに使われた半導体材料の価電子帯
から導電帯への遷移を招くのに必要なエネルギよりも大
きなエネルギに対応する様に、更に好ましくは１価電子
帯から導電帯への垂直の遷移に必要なエネルギと大体等
しいか又はそれより高いエネルギに対応する色温度に選
ぶことが出来、こうして入射する放射の吸収を非常に高
くすると共に、ウェーハの直接加熱を非常に効率のよい
ものにすることが出来る。
ウェーハに熱を伝導する為の基板を必要としない。
第１図に示すこの発明の好ましい実施例では。
典型的にはアルミニウムで構成された沈積室１１に半導
体ウェーハ１２が収容されている。ウェーハは。
体ウェーハ１２が収容されている。ウェーハは。
ハウジング１１の中央近くに配置された支持スタンド１
４によって、その周縁で最小限の支持作用がなされてい
る。反応ガスが拡散室１５を介して沈積室内に導入され
る。
４によって、その周縁で最小限の支持作用がなされてい
る。反応ガスが拡散室１５を介して沈積室内に導入され
る。
支持手段１４は全体的に縁で接触する点接触形でおって
、ウェーハの表面の９９％近くが直接的に露出する様に
し、ウェーハに伝導によって熱を伝える為に、ウェーハ
の表面に直接当てた基板を使わない。室１１の片側が窓
１６によって区切られており。
、ウェーハの表面の９９％近くが直接的に露出する様に
し、ウェーハに伝導によって熱を伝える為に、ウェーハ
の表面に直接当てた基板を使わない。室１１の片側が窓
１６によって区切られており。
この窓は関心のおる周波数で透明な石英の２枚の平行な
板１７．１８で構成されるのが典型的である。
板１７．１８で構成されるのが典型的である。
各々の板が板の周辺に外接するスペーサ１９に溶接され
ていて、その間に空所を形成する。窓１６は底に入口部
を持つと共に頂部に出口２１を持っていて。
ていて、その間に空所を形成する。窓１６は底に入口部
を持つと共に頂部に出口２１を持っていて。
最適の沈積が出来る様に、窓１６の温度を積極的に制御
する為に、ポンプ２２からの温度制御流体、好ましくけ
水をこの空所に通す。典型的な温度制御流体は水、空気
等であるが、水が好ましい。石英板は約８乃至１５吋平
方で、厚さが１／４乃至１／２吋であるのが普通であり
、スペーサは典型的には幅が１／２乃至１吋であって、
同じ寸法の空所を作る。スペーサの典型的な材料は石英
並びに／又は金属である。
する為に、ポンプ２２からの温度制御流体、好ましくけ
水をこの空所に通す。典型的な温度制御流体は水、空気
等であるが、水が好ましい。石英板は約８乃至１５吋平
方で、厚さが１／４乃至１／２吋であるのが普通であり
、スペーサは典型的には幅が１／２乃至１吋であって、
同じ寸法の空所を作る。スペーサの典型的な材料は石英
並びに／又は金属である。
懇１６の反対側に電灯内及び反射器部を収容する第２の
室羽がおる。電灯内はウェーハ】２を加熱する放射エネ
ルギを供給する為に使われ１反射器部は電灯消からのエ
ネルギをウェーハに差し向ける為のものである。従来の
典型的な装置と異なり。
室羽がおる。電灯内はウェーハ】２を加熱する放射エネ
ルギを供給する為に使われ１反射器部は電灯消からのエ
ネルギをウェーハに差し向ける為のものである。従来の
典型的な装置と異なり。
電灯内は赤外線装置ではなく、ハロゲン化金属種であり
、大抵の半導体ウェーハにとっては、略可視領域、即ち
、０．３乃至０．９マイクロメータの範囲内の光を発生
する様に選ぶのが典型的である。
、大抵の半導体ウェーハにとっては、略可視領域、即ち
、０．３乃至０．９マイクロメータの範囲内の光を発生
する様に選ぶのが典型的である。
シリコンｆは、この領域の動作により、ウェーッ・の加
熱効率が高くなる。これは、約０．３マイクロメータ乃
至０．９マイクロメータの光にとっては。
熱効率が高くなる。これは、約０．３マイクロメータ乃
至０．９マイクロメータの光にとっては。
シリコンの吸収係数が４００／譚乃至１，０００，００
０／ｃｒｎであり、波長の短い方で吸収係数が大きくな
るからである。これに対して、約１．１マイクロメータ
より高い赤外線では、吸収係数が急に減少し、シリコン
は実質的に透明になる（第２図参照）。
０／ｃｒｎであり、波長の短い方で吸収係数が大きくな
るからである。これに対して、約１．１マイクロメータ
より高い赤外線では、吸収係数が急に減少し、シリコン
は実質的に透明になる（第２図参照）。
この様な高い吸収は、担体が価電子帯から導電帯に上が
る為でおると考えられる。シリコンのバンド・ギャップ
は約１，１５・Ｖであり、約１．０８マイクロメータの
波長に対応する。然し、第３図に示したシリコンのバン
ド構造から判る様に、この最低のバンド・ギャップは垂
直の遷移では起らず。
る為でおると考えられる。シリコンのバンド・ギャップ
は約１，１５・Ｖであり、約１．０８マイクロメータの
波長に対応する。然し、第３図に示したシリコンのバン
ド構造から判る様に、この最低のバンド・ギャップは垂
直の遷移では起らず。
相異なる波ベクトルの所で起り、この為、２つの状態を
許容光学（垂直）遷移によって結ぶことが出来ない。こ
の場合１強い光学的な吸収に対する閾値エネルギＥＴは
、垂直遷移に対する最低エネルギの近くで起ると予想さ
れる。これは約２，５・Ｖ又はそれに対応して約０．５
０マイクロメータの波長の所で起る。このことは−吸収
曲線の勾配の急な増加が０．５０マイクロメータの所で
起ることに注意すれば（第２図参照）、検証されると思
われる。一層低いエネルギでは、即ち、ＥＴより低い所
では、吸収の増加は７オノンの助けを借りた遷移による
ものと考えられる。即ち、フォトンを吸収することによ
って垂直に遷移し、その後、十分大きな波ベクトルを持
つフォノンの放出又は吸収により１価電子帯内の適尚な
最小値に遷移する。
許容光学（垂直）遷移によって結ぶことが出来ない。こ
の場合１強い光学的な吸収に対する閾値エネルギＥＴは
、垂直遷移に対する最低エネルギの近くで起ると予想さ
れる。これは約２，５・Ｖ又はそれに対応して約０．５
０マイクロメータの波長の所で起る。このことは−吸収
曲線の勾配の急な増加が０．５０マイクロメータの所で
起ることに注意すれば（第２図参照）、検証されると思
われる。一層低いエネルギでは、即ち、ＥＴより低い所
では、吸収の増加は７オノンの助けを借りた遷移による
ものと考えられる。即ち、フォトンを吸収することによ
って垂直に遷移し、その後、十分大きな波ベクトルを持
つフォノンの放出又は吸収により１価電子帯内の適尚な
最小値に遷移する。
然し、この様なフォノンの助けを借りた遷移の確率は、
典型的には直接的な（垂直の）遷移よりも小さく、この
為吸収効率が一層小さいことに通ずる。こういう遷移は
、遷移確率が結晶内でのフォノン状態の占有度に関係す
る為に、幾分かの温度依存性を持っている。
典型的には直接的な（垂直の）遷移よりも小さく、この
為吸収効率が一層小さいことに通ずる。こういう遷移は
、遷移確率が結晶内でのフォノン状態の占有度に関係す
る為に、幾分かの温度依存性を持っている。
電子が上側のエネルギ帯に上がるのと同時に。
下側のエネルギ帯に正−６来、典型的には束縛された電
子と正孔の対、或いは入射する放射のエネルギが更に高
い場合は、略自由な電子と自由な空孔とを招く。関心の
ある温度では、電子及び正孔と格子振動との相互作用が
、束縛状態又は自由な担体としての電子及び正孔の寿命
を実効的に制限する程高いと考えられ、この為、その運
動エネルギのかなりの部分が熱エネルギに忽ち変換され
。
子と正孔の対、或いは入射する放射のエネルギが更に高
い場合は、略自由な電子と自由な空孔とを招く。関心の
ある温度では、電子及び正孔と格子振動との相互作用が
、束縛状態又は自由な担体としての電子及び正孔の寿命
を実効的に制限する程高いと考えられ、この為、その運
動エネルギのかなりの部分が熱エネルギに忽ち変換され
。
こうして結晶の温度を高める。従って、バンド・ギャッ
プより低いエネルギを持つ赤外線対では々〈、バンド・
ギャップより大きなエネルギ、或いは更に好ましくは１
価電子帯と導電帯の間の直接的な遷移に対するエネルギ
か或いはこのエネルギより高いエネルギに対応する周波
数を持つ電灯を使うことが非常に有利である。然し、火
際問題として、エネルギの大きい電灯は、単一周波数よ
り多くの周波数で放出する様なエネルギ・スペクトルを
持つのが普通であり、との為希望としては。
プより低いエネルギを持つ赤外線対では々〈、バンド・
ギャップより大きなエネルギ、或いは更に好ましくは１
価電子帯と導電帯の間の直接的な遷移に対するエネルギ
か或いはこのエネルギより高いエネルギに対応する周波
数を持つ電灯を使うことが非常に有利である。然し、火
際問題として、エネルギの大きい電灯は、単一周波数よ
り多くの周波数で放出する様なエネルギ・スペクトルを
持つのが普通であり、との為希望としては。
ウェーハの吸収が大きい頭載に対応する周波数範囲を持
つ電灯である。この仁とを念頭において。
つ電灯である。この仁とを念頭において。
スペクトル密度１例えばそのウニイン色温度に関係する
目安で、電灯の出力を論する方が有用である。この為、
半導体ウェーハを効率よく加熱する為の実用的な電灯は
、バンド・ギャップより高いエネルギに対応する色温度
（シリコンでは、約２０００°により高い色温度に対応
する）を持ち、好ましくは１価電子帯と導電帯の間の直
接遷移に対するエネルギに大体等しいか又はそれより高
いエネルギに対応する色温度（これは約５８００°にの
色温度に対応する）を持つものと特徴づけることが出来
る。
目安で、電灯の出力を論する方が有用である。この為、
半導体ウェーハを効率よく加熱する為の実用的な電灯は
、バンド・ギャップより高いエネルギに対応する色温度
（シリコンでは、約２０００°により高い色温度に対応
する）を持ち、好ましくは１価電子帯と導電帯の間の直
接遷移に対するエネルギに大体等しいか又はそれより高
いエネルギに対応する色温度（これは約５８００°にの
色温度に対応する）を持つものと特徴づけることが出来
る。
実験により、シリコン・ウェーハを加熱する為の特に効
率のよい装置は、約５６００°にの色温度ヲ持つハロゲ
ン化タングステン・アーク灯を使うことであることが判
った。例えば、この特性温度を持つ１，５ＫＷのアーク
灯では、窓から約２吋の所に配置したウェーハは、約７
０秒で約５００℃まで加熱することが出来、同じ種類の
２．５Ｗの電灯を用いると、約匍秒でウェーハの温度を
約７００℃まで高めることが出来る。更に、とれより更
に高いウェーハ温度も容易に達成し得る様に思われる。
率のよい装置は、約５６００°にの色温度ヲ持つハロゲ
ン化タングステン・アーク灯を使うことであることが判
った。例えば、この特性温度を持つ１，５ＫＷのアーク
灯では、窓から約２吋の所に配置したウェーハは、約７
０秒で約５００℃まで加熱することが出来、同じ種類の
２．５Ｗの電灯を用いると、約匍秒でウェーハの温度を
約７００℃まで高めることが出来る。更に、とれより更
に高いウェーハ温度も容易に達成し得る様に思われる。
更に、５６００°にというこの色温度は、前に述べた最
適範囲より幾分低いが、電灯のエネルギ分布の尾部が直
接遷移の為の工′ネルギより高い領域まで十分型なって
いるので、ウェーハを加熱する効率が非常によいことは
驚くべきことでもない。
適範囲より幾分低いが、電灯のエネルギ分布の尾部が直
接遷移の為の工′ネルギより高い領域まで十分型なって
いるので、ウェーハを加熱する効率が非常によいことは
驚くべきことでもない。
これは一般的に云えることであると考えられ、この為１
選んだ色温度が直接遷移に対する温度より２０％も低く
ても、加熱は依然として非常に効率がよい。更に具体的
に云えば、直接遷移に必要なエネルギに対応する色温度
がＴ１であれば、電灯あに選んだ色温度の下限が約０．
８Ｔ１より高ければ、加熱効率にとって有利であり、Ｔ
ｌより大きく選べば、尚更好ましい。
選んだ色温度が直接遷移に対する温度より２０％も低く
ても、加熱は依然として非常に効率がよい。更に具体的
に云えば、直接遷移に必要なエネルギに対応する色温度
がＴ１であれば、電灯あに選んだ色温度の下限が約０．
８Ｔ１より高ければ、加熱効率にとって有利であり、Ｔ
ｌより大きく選べば、尚更好ましい。
色温度が電灯の所望の特性を記述する有用なパ→メータ
であるのと同じ理由で、窓１６の組成も関連ｌまた点で
ある。電灯々は典型的には赤外線で少なくとも幾分かの
放射を放出し、室１１に導入された出来るだけ多くの放
射が室壁ではなく、ウェーハによって吸収される仁とが
望ましいので、電灯囚からの赤外線を窓１６で吸収すれ
ば非常に有利である。水は赤外線の吸収が強いととが知
られているので１反射器５に隣接した窓１６の板１７が
赤外線を透過すれば、赤外線が直接的に水に吸収される
。
であるのと同じ理由で、窓１６の組成も関連ｌまた点で
ある。電灯々は典型的には赤外線で少なくとも幾分かの
放射を放出し、室１１に導入された出来るだけ多くの放
射が室壁ではなく、ウェーハによって吸収される仁とが
望ましいので、電灯囚からの赤外線を窓１６で吸収すれ
ば非常に有利である。水は赤外線の吸収が強いととが知
られているので１反射器５に隣接した窓１６の板１７が
赤外線を透過すれば、赤外線が直接的に水に吸収される
。
同様に、ウェーハの効率のよい加熱には、窓１６に使う
両方の板が、最高のウェーハ加熱に対応するエネルギで
非常に透過性がよいことが必要である。
両方の板が、最高のウェーハ加熱に対応するエネルギで
非常に透過性がよいことが必要である。
こういう理由で、前にも述べた様に、板を構成するには
石英が非常に望ましいことが判った。然し。
石英が非常に望ましいことが判った。然し。
他の材料も使うことが出来、その１例は硝子である。
温度制御ｌまた窓を介してウェーハを直接的に加熱し、
ウェーハに熱を伝導する為の基板を使わずに済ますこと
の特に重要な利点は、沈積室内にあって実質的な面積を
持つ全ての面を、希望する温度が幾らであっても、この
温度に容易に保つととが出来ることである。窓は圧送流
体によって保たれ、沈積室１１の残りの部分はどんな手
段を選んでも−その手段によって保つことが出来る。こ
の制御は沈積された材料の所望の化学量論的な組成を得
る上で非常に有利である。
ウェーハに熱を伝導する為の基板を使わずに済ますこと
の特に重要な利点は、沈積室内にあって実質的な面積を
持つ全ての面を、希望する温度が幾らであっても、この
温度に容易に保つととが出来ることである。窓は圧送流
体によって保たれ、沈積室１１の残りの部分はどんな手
段を選んでも−その手段によって保つことが出来る。こ
の制御は沈積された材料の所望の化学量論的な組成を得
る上で非常に有利である。
当業者であれば１以上説明した考えは、シリコン以外の
半導体、例えば砒化ガリウムにも適用されることが理解
されよう。例えば、砒化ガリウムのバンド・ギャップ（
蛋びに直接遷移の閾値エネルギ）は約１，４ｅＶであり
、約３２８０°にの望１１゜い最低色温度に対応する。
半導体、例えば砒化ガリウムにも適用されることが理解
されよう。例えば、砒化ガリウムのバンド・ギャップ（
蛋びに直接遷移の閾値エネルギ）は約１，４ｅＶであり
、約３２８０°にの望１１゜い最低色温度に対応する。
従って、前に述べた例の様に５６００″にの色温度を持
つ電灯も、この望ましい最低の色温度より高いので、そ
のま＼満足し得るものであると予想される。
つ電灯も、この望ましい最低の色温度より高いので、そ
のま＼満足し得るものであると予想される。
第１図はこの発明の化学的な蒸気沈積室を示す図、第２
図は波長に対してシリコンの室温光学吸収係数を示すグ
ラフ、第３図はシリコンのノくンド構造を示す図である
。 主な符号の説明 １１・・・ハウジング １２・・・ウ エーノ１ １６・・・窓 Ｕ・・・電灯 特許出願人 代理人 ＦＩＧ １ ＦＩＧ、３ 手続補正書（自発） 昭和５９年１１月Ｚ日 特許庁長官 志賀 学 殿 事件との関係 特許出願人 名 称 ジェニアス インコーホレイテッド４、代理人 （１）明細書全文の浄書（但し、内容についての変更は
ない。）７、補正の内容 別紙の通り ８、添付書類 （１）浄書明細書 １通
図は波長に対してシリコンの室温光学吸収係数を示すグ
ラフ、第３図はシリコンのノくンド構造を示す図である
。 主な符号の説明 １１・・・ハウジング １２・・・ウ エーノ１ １６・・・窓 Ｕ・・・電灯 特許出願人 代理人 ＦＩＧ １ ＦＩＧ、３ 手続補正書（自発） 昭和５９年１１月Ｚ日 特許庁長官 志賀 学 殿 事件との関係 特許出願人 名 称 ジェニアス インコーホレイテッド４、代理人 （１）明細書全文の浄書（但し、内容についての変更は
ない。）７、補正の内容 別紙の通り ８、添付書類 （１）浄書明細書 １通
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）半導体材料のウェーハを収容するノークジング手
段と、該ハウジング手段の外部にあって電磁放射を発生
する加熱手段と一前記ハウジング手段の少なくとも一部
分を形成していて、前記加熱手段及び前記ウェーハの間
に介在配置されていて、前記電磁放射を前記ハウジング
手段の内部に且つ前記ウェーハの方向に伝達する窓手段
とを有し、該窓手段は該窓手段の温度を積極的に制御す
る温度制御手段を持っている蒸気沈積装置。 （２、特許請求の範囲（１）ｌ／ｃ記載した蒸気沈積装
置に於て、前記窓手段がその間に空間のめる第１の板及
び第２の板を持っていて、温度制御流体の流れを通す様
にした蒸気沈積装置。 （３）特許請求の範囲（２）に記載した蒸気沈積装置に
於て、前記第１の板が石英で構成されている蒸気沈積装
置。 （４）特許請求の範囲（３）に記載した蒸気沈積装置に
於て、前記第２の板が石英で構成されている蒸気沈積装
置。 （５）特許請求の範囲（２）に記載した蒸気沈積装置に
於て、前記温度制御流体を前記空間拠圧送するポンプ手
段を有する蒸気沈積装置。 （６）特許請求の範囲（２）に記載した蒸気沈積装置に
於て、前記電磁放射が前記ウェーハに向って通過する際
に前記温度制御流体を通過する蒸気沈積装置。 （力特許請求の範囲（６）に記載した蒸気沈積装置に於
て、前記温度制御流体が水で構成される蒸気沈積装置。 （８）特許請求の範囲（７）に記載した蒸気沈積装置に
於て一前記半導体がシリコン及び砒化ガリウムから成る
群から選ばれている蒸気沈積装置。 （９）特許請求の範囲（８）に記載した蒸気沈積装置に
於て、前記加熱手段がハロゲン化金属灯で構成されてい
る蒸気沈積装置。 Ｑ０特許請求の範囲（力に記載した蒸気沈積装置に於て
、前記加熱手段が前記電磁放射を前記ウェーハに差し向
ける反射器を持っている蒸気沈積装置。 （１１）特許請求の範囲（１）に記載した蒸気沈積装置
に於て、前記電磁放射が０．３乃至０．９マイクロメー
タの範囲内の波長に対応する色温度を持っている蒸気沈
積装置。 αの特許請求の範囲ａυに記載した蒸気沈積装置に於て
、前記色温度が前記半導体材料の価電子帯から導電帯へ
の電子遷移を招くのに要するエネルギよりも大きなエネ
ルギに対応している蒸気沈積装置。 ａ３特許請求の範囲αυに記載した蒸気沈積装置に於て
、前記色温度が、前記半導体材料の価電子帯から導電帯
への直接的な遷移に要するエネルギに対応する温度より
２０％低い値より高いエネルギに対応している蒸気沈積
装置。 （１４％許請求の範囲（１３）Ｋ記載した蒸気沈積装置
に於て、前記半導体材料がシリコン及び砒化ガリウムか
ら成る群から選ばれている蒸気沈積装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/522,638 US4550684A (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | Cooled optical window for semiconductor wafer heating |
| US522638 | 2000-03-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6089920A true JPS6089920A (ja) | 1985-05-20 |
| JPH088212B2 JPH088212B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=24081688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59165552A Expired - Lifetime JPH088212B2 (ja) | 1983-08-11 | 1984-08-07 | 半導体集積素子の製造における蒸気沈積装置 |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US4550684A (ja) |
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| JP (1) | JPH088212B2 (ja) |
| DE (1) | DE3474163D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018190991A (ja) * | 2009-10-09 | 2018-11-29 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 基板の加熱および冷却の制御改善のための装置および方法 |
Families Citing this family (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4680447A (en) * | 1983-08-11 | 1987-07-14 | Genus, Inc. | Cooled optical window for semiconductor wafer heating |
| US5780313A (en) | 1985-02-14 | 1998-07-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method of fabricating semiconductor device |
| US6784033B1 (en) | 1984-02-15 | 2004-08-31 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for the manufacture of an insulated gate field effect semiconductor device |
| US5259881A (en) * | 1991-05-17 | 1993-11-09 | Materials Research Corporation | Wafer processing cluster tool batch preheating and degassing apparatus |
| JPS61101410A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-20 | Hiroshi Ishizuka | 多結晶珪素の製造法及びそのための装置 |
| JPH0752718B2 (ja) | 1984-11-26 | 1995-06-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 薄膜形成方法 |
| US6786997B1 (en) | 1984-11-26 | 2004-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Plasma processing apparatus |
| JPH0669025B2 (ja) * | 1984-12-07 | 1994-08-31 | シャープ株式会社 | 半導体結晶成長装置 |
| US4653428A (en) * | 1985-05-10 | 1987-03-31 | General Electric Company | Selective chemical vapor deposition apparatus |
| EP0223787B1 (en) * | 1985-05-10 | 1992-03-18 | General Electric Company | Selective chemical vapor deposition method and apparatus |
| US6230650B1 (en) | 1985-10-14 | 2001-05-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Microwave enhanced CVD system under magnetic field |
| US6673722B1 (en) | 1985-10-14 | 2004-01-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Microwave enhanced CVD system under magnetic field |
| US5000113A (en) | 1986-12-19 | 1991-03-19 | Applied Materials, Inc. | Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process |
| US5871811A (en) * | 1986-12-19 | 1999-02-16 | Applied Materials, Inc. | Method for protecting against deposition on a selected region of a substrate |
| US4820906A (en) * | 1987-03-13 | 1989-04-11 | Peak Systems, Inc. | Long arc lamp for semiconductor heating |
| US5073831A (en) * | 1989-05-03 | 1991-12-17 | Martin Marietta Corporation | Cooled transmissive mirrors, beam splitters, windows, and refractive elements for high-power applications |
| CA2001009C (en) * | 1989-10-19 | 2000-11-28 | Richard S. Adams | Infrared window |
| US5155336A (en) * | 1990-01-19 | 1992-10-13 | Applied Materials, Inc. | Rapid thermal heating apparatus and method |
| US5171609A (en) * | 1990-12-04 | 1992-12-15 | Fusion Systems Corp. | Fiber curing with fluid flow |
| FR2686967B1 (fr) * | 1992-02-04 | 1999-04-09 | France Telecom | Dispositif de refroidissement d'un four de traitement d'un element et four equipe d'un tel dispositif. |
| US5561735A (en) * | 1994-08-30 | 1996-10-01 | Vortek Industries Ltd. | Rapid thermal processing apparatus and method |
| US5951896A (en) * | 1996-12-04 | 1999-09-14 | Micro C Technologies, Inc. | Rapid thermal processing heater technology and method of use |
| US5954982A (en) * | 1997-02-12 | 1999-09-21 | Nikon Corporation | Method and apparatus for efficiently heating semiconductor wafers or reticles |
| US5960158A (en) * | 1997-07-11 | 1999-09-28 | Ag Associates | Apparatus and method for filtering light in a thermal processing chamber |
| US6530994B1 (en) | 1997-08-15 | 2003-03-11 | Micro C Technologies, Inc. | Platform for supporting a semiconductor substrate and method of supporting a substrate during rapid high temperature processing |
| US6007635A (en) * | 1997-11-26 | 1999-12-28 | Micro C Technologies, Inc. | Platform for supporting a semiconductor substrate and method of supporting a substrate during rapid high temperature processing |
| US5814365A (en) * | 1997-08-15 | 1998-09-29 | Micro C Technologies, Inc. | Reactor and method of processing a semiconductor substate |
| US6090212A (en) * | 1997-08-15 | 2000-07-18 | Micro C Technologies, Inc. | Substrate platform for a semiconductor substrate during rapid high temperature processing and method of supporting a substrate |
| US5970214A (en) * | 1998-05-14 | 1999-10-19 | Ag Associates | Heating device for semiconductor wafers |
| US5930456A (en) * | 1998-05-14 | 1999-07-27 | Ag Associates | Heating device for semiconductor wafers |
| US6210484B1 (en) | 1998-09-09 | 2001-04-03 | Steag Rtp Systems, Inc. | Heating device containing a multi-lamp cone for heating semiconductor wafers |
| US6303411B1 (en) | 1999-05-03 | 2001-10-16 | Vortek Industries Ltd. | Spatially resolved temperature measurement and irradiance control |
| DE19923400A1 (de) * | 1999-05-21 | 2000-11-30 | Steag Rtp Systems Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum thermischen Behandeln von Substraten |
| US6284051B1 (en) | 1999-05-27 | 2001-09-04 | Ag Associates (Israel) Ltd. | Cooled window |
| US6259062B1 (en) | 1999-12-03 | 2001-07-10 | Asm America, Inc. | Process chamber cooling |
| US6783627B1 (en) | 2000-01-20 | 2004-08-31 | Kokusai Semiconductor Equipment Corporation | Reactor with remote plasma system and method of processing a semiconductor substrate |
| US6544339B1 (en) | 2000-03-22 | 2003-04-08 | Micro C Technologies, Inc. | Rectilinear wedge geometry for optimal process control in chemical vapor deposition and rapid thermal processing |
| US6310323B1 (en) | 2000-03-24 | 2001-10-30 | Micro C Technologies, Inc. | Water cooled support for lamps and rapid thermal processing chamber |
| US6594446B2 (en) | 2000-12-04 | 2003-07-15 | Vortek Industries Ltd. | Heat-treating methods and systems |
| DE10197002B3 (de) * | 2000-12-04 | 2017-11-23 | Mattson Technology Inc. | Verfahren und System zur Wärmebehandlung |
| US7015422B2 (en) * | 2000-12-21 | 2006-03-21 | Mattson Technology, Inc. | System and process for heating semiconductor wafers by optimizing absorption of electromagnetic energy |
| US6970644B2 (en) * | 2000-12-21 | 2005-11-29 | Mattson Technology, Inc. | Heating configuration for use in thermal processing chambers |
| KR100887813B1 (ko) | 2001-02-12 | 2009-03-09 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 매우 신속한 열 처리 챔버 및 사용 방법 |
| TW564471B (en) | 2001-07-16 | 2003-12-01 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device and peeling off method and method of manufacturing semiconductor device |
| US6563092B1 (en) | 2001-11-28 | 2003-05-13 | Novellus Systems, Inc. | Measurement of substrate temperature in a process chamber using non-contact filtered infrared pyrometry |
| US7445382B2 (en) | 2001-12-26 | 2008-11-04 | Mattson Technology Canada, Inc. | Temperature measurement and heat-treating methods and system |
| US6879777B2 (en) | 2002-10-03 | 2005-04-12 | Asm America, Inc. | Localized heating of substrates using optics |
| US6720531B1 (en) | 2002-12-11 | 2004-04-13 | Asm America, Inc. | Light scattering process chamber walls |
| KR101163682B1 (ko) | 2002-12-20 | 2012-07-09 | 맷슨 테크날러지 캐나다 인코퍼레이티드 | 피가공물 지지 장치 |
| JP5630935B2 (ja) | 2003-12-19 | 2014-11-26 | マトソン テクノロジー、インコーポレイテッド | 工作物の熱誘起運動を抑制する機器及び装置 |
| US7781947B2 (en) * | 2004-02-12 | 2010-08-24 | Mattson Technology Canada, Inc. | Apparatus and methods for producing electromagnetic radiation |
| EP2495212A3 (en) | 2005-07-22 | 2012-10-31 | QUALCOMM MEMS Technologies, Inc. | Mems devices having support structures and methods of fabricating the same |
| US8454356B2 (en) | 2006-11-15 | 2013-06-04 | Mattson Technology, Inc. | Systems and methods for supporting a workpiece during heat-treating |
| US7763869B2 (en) * | 2007-03-23 | 2010-07-27 | Asm Japan K.K. | UV light irradiating apparatus with liquid filter |
| CN102089873A (zh) | 2008-05-16 | 2011-06-08 | 加拿大马特森技术有限公司 | 工件破损防止方法及设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS499589A (ja) * | 1972-03-23 | 1974-01-28 | ||
| JPS5143718U (ja) * | 1974-09-27 | 1976-03-31 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3105916A (en) * | 1960-09-08 | 1963-10-01 | High Voltage Engineering Corp | Radiation beam window |
| US3316387A (en) * | 1963-11-26 | 1967-04-25 | North American Aviation Inc | Electric lamp having directly heated sheet radiator |
| US3862397A (en) * | 1972-03-24 | 1975-01-21 | Applied Materials Tech | Cool wall radiantly heated reactor |
| DE2849240C2 (de) * | 1978-11-13 | 1983-01-13 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | CVD-Beschichtungsvorrichtung für Kleinteile und ihre Verwendung |
| CA1159012A (en) * | 1980-05-02 | 1983-12-20 | Seitaro Matsuo | Plasma deposition apparatus |
| US4409511A (en) * | 1981-02-23 | 1983-10-11 | Rpc Industries | Phase transition cooled window for broad beam electron gun |
| JPS5833829A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-28 | Toshiba Corp | 薄膜形成装置 |
-
1983
- 1983-08-11 US US06/522,638 patent/US4550684A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-07-25 DE DE8484305062T patent/DE3474163D1/de not_active Expired
- 1984-07-25 EP EP84305062A patent/EP0135308B1/en not_active Expired
- 1984-08-07 JP JP59165552A patent/JPH088212B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS499589A (ja) * | 1972-03-23 | 1974-01-28 | ||
| JPS5143718U (ja) * | 1974-09-27 | 1976-03-31 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018190991A (ja) * | 2009-10-09 | 2018-11-29 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 基板の加熱および冷却の制御改善のための装置および方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3474163D1 (en) | 1988-10-27 |
| EP0135308A1 (en) | 1985-03-27 |
| EP0135308B1 (en) | 1988-09-21 |
| US4550684A (en) | 1985-11-05 |
| JPH088212B2 (ja) | 1996-01-29 |
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