JPS61216420A - 気相成長装置 - Google Patents

気相成長装置

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JPS61216420A
JPS61216420A JP5791285A JP5791285A JPS61216420A JP S61216420 A JPS61216420 A JP S61216420A JP 5791285 A JP5791285 A JP 5791285A JP 5791285 A JP5791285 A JP 5791285A JP S61216420 A JPS61216420 A JP S61216420A
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oscillation coil
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Masayuki Nozawa
野沢 昌幸
Isao Sekiya
関谷 功
Kotei Iwata
岩田 公弟
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/46Chemical 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 characterised by the method used for heating the substrate

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野) 本発明は、半導体基板(以後、単に基板という)に単、
結晶膜等)を気相成長させる気相成長装置に係わり、特
に基板支持体(サセプタ)を改良した気相成長装置に関
する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
気相成長装置の1つとして、グラハイド、カーボンなど
の材料からなる基板支持体(サセプタ)を、高周波発振
コイルからの誘導加熱で所定のほぼ一定の温度に加熱す
ることで、この基板支持体の適当な位置に配列載置した
半導体基板を所定の温度に加熱せしめるとともに、基板
上に反応ガスを通過作用せしめることで基板上に所定の
単結晶膜を成長せしめる構成のものがある。
しかしながら、従来のこの種装置は、米国特許3.64
5.230号公報および米国特許3,424.629号
公報に見られるように、円筒状の基板支持体を使用する
ようになっている。このため、基板が基板支持体から落
下さないように垂直線に対して2°〜3°の傾斜の座ぐ
りを設けるが、円筒形状の場合は基板の径が大きいと円
筒外周面と座ぐりの深さに大きな段差が生じ、反応ガス
の流れに影響をきたし良質の単結晶膜の成長が困難にな
る。また、基板の径が100.w以上のにもなってくる
と現実的に置載することが困難となるといった問題があ
る。
〔発明の目的〕
本発明は、前記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、比較的簡単な構成でありながら、大
きな径の基板でも反応ガスの流れに影響を与えることな
く確実に置載でき、しかも高周波発振コイルによる誘導
加熱状態を損うことなく均一に加熱でき、良好かつ安定
した気相成長が行なえる気相成長装置を提供しようとす
るものである。
〔発明の概要〕
本発明は、前記目的を達成すべく、基板支持体を、高周
波発振コイルからの誘導加熱で所定のほぼ一定の温度に
加熱することで、この基板支持体の適当な位置に配列載
置した半導体基板を所定の温度に加熱せしめるとともに
、基板上に反応ガスを通過作用せしめることで基板上に
所定の単結晶膜を成長せしめる構成とした気相成長装置
において、前記基板支持体の半導体基板が配列載置され
る外周部を多角錐形状とし、かつ、高周波発振コイルが
収納される内周面を円錐形状に構成とするとともに前記
高周波発振コイルを基板支持体の内周面とほぼ相似形状
に構成したするようにしたものである。
(発明の実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
1図はバレル型気相成長装置の構成を概略的に示すもの
で、図中1はステンレス製のベースプレートであり、こ
のベースプレート1上には、石英製のケーシング2、石
英製の反応外筒(シリンダ)3、および石英製の略釣鐘
状(逆コツプ状)に形成された反応内筒(コイルカバー
))4が同心状に設置された状態となっている。また、
ケーシング2および反応外筒3の上端開口部はステンレ
ス製の蓋5によって開閉される構成となっており、前記
反応外筒3および反応内筒4との間で反応室6を形成し
た状態となっている。
さらに、前記蓋5には、複数の基板7・・・が配列載置
される基板支持部8aを反応外筒3と反応内筒4との相
互対向部によって形成される環状空間6a内に位置させ
た状態に基板支持体(サセプタ)8が取付けられており
、この基板支持体8は中空軸9を介して蓋5の上面中央
部に設けられた駆動装置10により1分間に5〜10回
転するように駆動される構成となっている。
また、蓋5には反応全6内の上部に噴出口を臨ませた反
応ガスAを供給する反応ガス導入管(ノズル)11が、
また、ベースプレート1には反応ガスA等を導出するガ
ス導出口12がそれぞれ複数個所設けられた状態となっ
ており、反応ガスAは実線矢印で示すように環状空間6
aの上部から下に向かって流れる構成となっている。
また、反応内筒4の内側には内部加熱源としての高周波
発振コイル13が設けられており基板支持体8を誘導加
熱するようになっている。高周波コイル13は、ベース
プレート1上に固定部材14を介して立設された4本の
ブラケット15・・・にボルト、ナツトなどの固定具1
6・・・を介して均一加熱するのに適切な状態に移動可
能に固定されている。
また、高周波コイル13は、反応ガスAの影響を遮断す
べく全体が石英製の反応内I!14によって覆われた状
態となっているとともに、反応ガスAからの影響や反応
ガスAへの影響を遮断すべく反応内筒4内に必要に応じ
て不活性ガス(通常窒素ガス)や反応ガスのキャリアガ
ス(通常水素ガス)を適宜流入および排出することがで
きる構成となっている。
また、反応外筒3の外側には、補助加熱源としての赤外
線ランプ17・・・が設けられている。これら赤外線ラ
ンプ17・・・は数個縦方向に配置された状態で反応外
筒3の周方向に複数個所配置されるようにケーシング2
に取付けられている。そして、反応外筒3を透過して基
板支持体8及び基板7・・・を照射加熱する所定温度に
加熱する構成となっている。
なお、この時、発熱光の一部は、反射板18・・・によ
り有効に基板支持体8、および基板7・・・のみを加熱
し、他の部分を加熱しないように構成されている。
また、20はケーシング2内上部に先端開口部を臨ませ
た状態に設けられた冷却空気導入管で有り、反応外筒3
とケーシング2との闇に冷却用の空気Bを供給するよう
になっている。21はケーシング2内下部に先端開口部
を臨ませた状態に設けられた冷却空気排出管で有り、反
応外筒3とケーシング2との間に送り込まれた冷却用の
空気Bを排出する構成となっている。
また、22はパージガス導入管であり、このパージガス
導入管22を介して送り込まれたパージガスCは破翰矢
印で示すよう、粁基板支持体、8を吊持する中空軸9内
およびこの中空軸9とこれを囲繞する石英製のカバー2
3間を通って基板支持体8と反応内筒4との間に送り込
まれるようになっている。
また、反応外筒3と反応内筒4との藺に形成される環状
空間6の下端側は多数の透孔24・・・を有した石英製
の仕切り部材25によって仕切られ、環状空116aに
流れる反応ガスAの流れを円滑にするようになっている
また、前記蓋5も石英製のカバー28で覆われていて、
反応室6内は実質的に石英で構成された状態となってい
て、金属部材と反応ガスAとの接触は全くなくなり、高
品質の気相成長層を得ることを可能ならしめた。
さらに、カバー28で覆われた前記蓋5の内面は、金メ
ッキなどにより反射面となっており、加熱により高温に
赤熱された基板支持体8aからの光を効率的に反射せし
めることにより反応室6内での反応ガスAの反応を光と
雰囲気の高温化により促進することを可能ならしめた。
さらに、この反射により負担の温度上昇をある程度低減
し、冷却を容易にした。なお、ベースプレート1の内部
には、冷却媒体が導通される構成となってい、る。
しかして、反応外筒3と反応内筒4との闇に形成された
環状空間6aに、基板7・・・を配列載置した基板支持
部8aが介在した状態で基板支持体8が回転駆動する。
一方、この時、基板支持体8.涯よび基板7・・・を高
周波発振コイル、13による誘導加熱および赤外線ラン
プ17・・・の輻′射熱によって所定の温度に加熱する
と哀もに反応”室6の上部に ・噴出口を臨ませた反応
ガス導入W(ノズル:)11・・・から噴出された反応
ガスAは反応ガス導入管11・・・の噴出口から離れる
につれて広がり□ながら進み、適当な広がりを持った所
で前記環状空間6aを反応ガスAが上から下に向け、て
円滑に流れ回転している基板支持体8に接触し、次いで
基板支持体8に配列載置された基板7・・・に作用し高
温下で分解又は還元により基板7・・・に単結晶膜を成
長せしめることになる。
なお、作用後の反応ガスAは、反応室6底部のベースプ
レート1に設けられたガス導出口12・・・および導出
管19・・・を介して排出せしめられる。
また、前記基板支持体8は、第2図に示すように基板7
・・・が配列載!される外周部が、基板の落下防止のた
めに2°〜3°の傾斜を有した8角錐形状となっており
、比較的大きな径の基板7・・・を反応ガスの流れに影
響を与えない状態に確実に保持できる構成となっている
一方、高周波発振コイル13が収納される内周面は円錐
形状に構成されているとともに前記高周波発振コイル1
3も基板支持体8の内周面とほぼ相似形状に構成された
状態となっており、高周波発振コイル13のコイルピッ
チの変更のみにより基板支持体8の均一加熱調整が行な
えるようになっている。すなわち、基板支持体8の温度
を調整すべく高周波発振コイル13のコイルピッチなど
を変えた場合に、基板支持体8の内面と高周波発振コイ
ル13との距離の変動幅が少なく、あたかも円筒形の場
合と同じような温度調整が行なえることになる。
このように、比較的簡単な構成でありながら、大きな径
の基板7・・・でも反応ガスAの流れに影響を与えるこ
となく確実に置載でき、しかも高周波発振コイル13に
よる誘導加熱状態を損うことなく均一に加熱でき、良好
かつ安定した気相成長が行なえることになる。
なお、上述の一実施例の説明において、基板支持体を8
角錐形状にしたものについて説明したが、本発明は、こ
れに限らず基板の大きざに適応した8角以外の多角錐形
状としても良いことは勿論である。
その他、本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々変
形実施可能なことは勿論である。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように、基板支持体を、高周波
発振コイルからの誘導加熱で所定のほぼ一定の温度に加
熱することで、この基板支持体の適当な位置に配列載置
した半導体基板を所定の温度に加熱せしめるとともに、
基板上に反応ガスを通過作用せしめることで基板上に所
定の単結晶層を成長せしめる構成とした気相成長装置に
おいて、前記基板支持体の半導体基板が配列載置される
外周部を多角錐形状とし、かつ、高周波発振コイルが収
納される内周面を円錐形状に構成とするとともに前記高
周波発振コイルを基板支持体の内周面とほぼ相似形状に
構成したするようにしたものである。したものである。
したがって、比較的簡単な構成でありながら、大きな径
の基板でも反応ガスの流れに影響を与えることなく確実
に置載でき、しかも高周波発振コイルによる誘導加熱状
態を損うことなく均一に加熱でき、良好かつ安定した気
相成長が行なえる気相成長装置を提供できるといった効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明の一実施例を示すもので、第1因は概略
的縦断正面図、第2図は第1図のI[−If線に沿う断
面図である。 1・・・ベースプレート、3・・・反応外筒、4・・・
反応内筒、5・・・蓋、6・・・反応室、7・・・基板
、8・・・基板支持体、8a・・・基板支持部、13・
・・高周波発振コイル、A・・・反応ガス。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板支持体を、高周波発振コイルからの誘導加熱
    で所定のほぼ一定の温度に加熱することで、この基板支
    持体の適当な位置に配列載置した半導体基板を所定の温
    度に加熱せしめるとともに、基板上に反応ガスを通過作
    用せしめることで基板上に所定の単結晶膜を成長せしめ
    る構成とした気相成長装置において、前記基板支持体の
    半導体基板が配列載置される外周部を多角錐形状とし、
    かつ、高周波発振コイルが収納される内周面を円錐形状
    に構成とするとともに前記高周波発振コイルを基板支持
    体の内周面とほぼ相似形状に構成したことを特徴とする
    気相成長装置。
  2. (2)基板支持体の外周部が、8角錐形状であることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の気相成長装置。
  3. (3)高周波発振コイルが、移動可能に取付けられてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の気相成
    長装置。
JP5791285A 1985-03-22 1985-03-22 気相成長装置 Expired - Lifetime JPH0736383B2 (ja)

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JP5791285A JPH0736383B2 (ja) 1985-03-22 1985-03-22 気相成長装置

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JP5791285A JPH0736383B2 (ja) 1985-03-22 1985-03-22 気相成長装置

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JPS61216420A true JPS61216420A (ja) 1986-09-26
JPH0736383B2 JPH0736383B2 (ja) 1995-04-19

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JP5791285A Expired - Lifetime JPH0736383B2 (ja) 1985-03-22 1985-03-22 気相成長装置

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JP (1) JPH0736383B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102560436A (zh) * 2010-12-13 2012-07-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种气相沉积设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102560436A (zh) * 2010-12-13 2012-07-11 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 一种气相沉积设备

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JPH0736383B2 (ja) 1995-04-19

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