JPS61288416A - 半導体基板加熱用サセプタ - Google Patents
半導体基板加熱用サセプタInfo
- Publication number
- JPS61288416A JPS61288416A JP13137485A JP13137485A JPS61288416A JP S61288416 A JPS61288416 A JP S61288416A JP 13137485 A JP13137485 A JP 13137485A JP 13137485 A JP13137485 A JP 13137485A JP S61288416 A JPS61288416 A JP S61288416A
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- JP
- Japan
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- semiconductor substrate
- susceptor
- heating
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体基板加熱用サセプタ、特に半導体基板上
に被膜を形成させるための気相成長装置等に用いる加熱
用サセプタに関する。
に被膜を形成させるための気相成長装置等に用いる加熱
用サセプタに関する。
（発明の技術的背景とその問題点） ゛半導体装置の
製造工程において、半導体基板の高温処理はよく行なわ
れる工程である。特に半導体基板上に被膜を形成させる
ための気相成長工程では、基板をｉ ｏｏｏ℃以上の高
温に加熱する必要がある。一般にこれらの高温処理装置
では半導体基板を支持し、加熱するためにサセプタが用
いられる。第３図（ａ）に従来の一般的なサセプタの断
面図を示す。サセプタ１′の上面には半導体基板２を載
置するための凹部が設けられており、サセプタ１′と半
導体基板２とは、この凹部で面接触をする。第４図（ａ
）は従来の別なサセプタの断面図である。このナセブタ
１″に設けられた凹部は球面状をしており、半導体基板
２の周縁部においてのみ線接触を行う。
製造工程において、半導体基板の高温処理はよく行なわ
れる工程である。特に半導体基板上に被膜を形成させる
ための気相成長工程では、基板をｉ ｏｏｏ℃以上の高
温に加熱する必要がある。一般にこれらの高温処理装置
では半導体基板を支持し、加熱するためにサセプタが用
いられる。第３図（ａ）に従来の一般的なサセプタの断
面図を示す。サセプタ１′の上面には半導体基板２を載
置するための凹部が設けられており、サセプタ１′と半
導体基板２とは、この凹部で面接触をする。第４図（ａ
）は従来の別なサセプタの断面図である。このナセブタ
１″に設けられた凹部は球面状をしており、半導体基板
２の周縁部においてのみ線接触を行う。
しかしながら、このような従来のサセプタを用いて加熱
を行った場合には、半導体基板２の温度分布が一様にな
らないという欠点がある。これは一般に半導体基板２の
中央部は周辺部に比べて温度上昇が遅くなるためである
。従って第３図（ａ）に示すような形状のサセプタ１′
を用いた場合、半導体基板２の温度分布は第３図（ｂ）
に示すように中央部が低くなる。しかも半導体基板２に
は実際にはそりがあり、一様な面接触が得られないため
、実際の温度分布は第３図（ｂ）に示すグラフより更に
変動が激しく不均一なものとなる。第４図（ａ）に示す
ような形状のサセプタ１″を用いた場合は、周縁部にお
ける一様な線接触が得られるが、周縁部から熱が伝導す
るため、半導体基板２の温度分布は第４図（ｂ）に示す
ように周辺部が更に轟くなる。
を行った場合には、半導体基板２の温度分布が一様にな
らないという欠点がある。これは一般に半導体基板２の
中央部は周辺部に比べて温度上昇が遅くなるためである
。従って第３図（ａ）に示すような形状のサセプタ１′
を用いた場合、半導体基板２の温度分布は第３図（ｂ）
に示すように中央部が低くなる。しかも半導体基板２に
は実際にはそりがあり、一様な面接触が得られないため
、実際の温度分布は第３図（ｂ）に示すグラフより更に
変動が激しく不均一なものとなる。第４図（ａ）に示す
ような形状のサセプタ１″を用いた場合は、周縁部にお
ける一様な線接触が得られるが、周縁部から熱が伝導す
るため、半導体基板２の温度分布は第４図（ｂ）に示す
ように周辺部が更に轟くなる。
このように加熱中に半導体基板内の温度分布が一様でな
くなると、温度差に基づく熱応力が生じ、半導体基板を
構成する結晶に欠陥が発生し、更にはこれがスリップに
発展し、半導体素子の特性に著しい悪影響を与えること
になる。結果的に、製造された半導体装置の歩留り、信
頼性を低下させることになり、大きな問題を生じる。
くなると、温度差に基づく熱応力が生じ、半導体基板を
構成する結晶に欠陥が発生し、更にはこれがスリップに
発展し、半導体素子の特性に著しい悪影響を与えること
になる。結果的に、製造された半導体装置の歩留り、信
頼性を低下させることになり、大きな問題を生じる。
そこで本発明は半導体基板を一様に加熱することができ
、製造される半導体装置の歩留り、信頼性を向上させる
ことができる半導体基板加熱用サセプタを提供すること
を目的とする。
、製造される半導体装置の歩留り、信頼性を向上させる
ことができる半導体基板加熱用サセプタを提供すること
を目的とする。
（発明の概要）
本発明の特徴は、半導体基板を高温処理する装置に用い
る加熱用サセプタにおいて、半導体基板の中央部と接触
する部分における接触密度が半導体基板の周辺部と接触
する部分における接触密度より高くなるようにし、半導
体基板を一様に、加熱することができ、製造される半導
体装置の歩留り、信頼性を向上させることができるよう
にした点にある。
る加熱用サセプタにおいて、半導体基板の中央部と接触
する部分における接触密度が半導体基板の周辺部と接触
する部分における接触密度より高くなるようにし、半導
体基板を一様に、加熱することができ、製造される半導
体装置の歩留り、信頼性を向上させることができるよう
にした点にある。
以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第１
図（ａ）は本発明に係るサセプタの一実施例の断面図で
ある。サセプタ１には凹部が設けられ、この凹部に単導
体基板２が載置される。凹部は中央部Ｘと周辺部Ｙとに
分けられ、中央部Ｘは平坦面をなし半導体基板２と面接
触するが、周辺部Ｙには山状突起３が複数段けられ半導
体基板２と点接触を行う。山状突起３の密度は半導体基
板の半径が増加するに従って小さくなるようにする。こ
のようにして中央部の接触密度を周辺部の接触密度より
高めるようにしてやれば、理想的には第１図（ｂ）に示
すような一様な温度分布が得られる。
図（ａ）は本発明に係るサセプタの一実施例の断面図で
ある。サセプタ１には凹部が設けられ、この凹部に単導
体基板２が載置される。凹部は中央部Ｘと周辺部Ｙとに
分けられ、中央部Ｘは平坦面をなし半導体基板２と面接
触するが、周辺部Ｙには山状突起３が複数段けられ半導
体基板２と点接触を行う。山状突起３の密度は半導体基
板の半径が増加するに従って小さくなるようにする。こ
のようにして中央部の接触密度を周辺部の接触密度より
高めるようにしてやれば、理想的には第１図（ｂ）に示
すような一様な温度分布が得られる。
いま、半導体基板２が拡散炉のような外周部からの輻射
で加熱される場合、半導体基板２の任意の位置の温度は
式（１）の近似式で表わされる。
で加熱される場合、半導体基板２の任意の位置の温度は
式（１）の近似式で表わされる。
ここで、゛
ｒ ：半導体基板の中心からの距離（位置を表わす）
Ｔ（ｒ）：位置ｒにおける半導体基板の温度Ｔｏ ：半
導体基板の中心点の温度 Δ■ ：半導体基板の中心点の温度と周縁の温度との温
度差 Ｒ：半導体基板の半径 である。
導体基板の中心点の温度 Δ■ ：半導体基板の中心点の温度と周縁の温度との温
度差 Ｒ：半導体基板の半径 である。
また、半導体基板が面接触による熱伝導によって加熱さ
れる場合は、半導体基板２の任意の位置の温度はサセプ
タからの伝導熱によって決まる。
れる場合は、半導体基板２の任意の位置の温度はサセプ
タからの伝導熱によって決まる。
ここで、半導体基板内の温度分布の不均一性に基づく熱
応力は、輻射熱のみによって加熱される場合は（２）式
および（３）式で、熱伝導のみによって加熱される場合
は（４）式および（５）式で表わされる。
応力は、輻射熱のみによって加熱される場合は（２）式
および（３）式で、熱伝導のみによって加熱される場合
は（４）式および（５）式で表わされる。
σ、、（ｒ）＝にΔＴ（−） （５）
ここで、 σ、（ｒ）：位［ｒにおける径方向応力。
ここで、 σ、（ｒ）：位［ｒにおける径方向応力。
σθ（ｒ）三位Ｍｒにおける円周方向応力Ｋ ：半
導体基板の熱膨張率およびヤング率に基づいて定められ
る比例定数 である。
導体基板の熱膨張率およびヤング率に基づいて定められ
る比例定数 である。
いま、式（３）に着目すると、σθ（ｒ）の符号はする
ことがわかる。このような応力方向の逆転は、結晶欠陥
を発生させる大きな原因となる。そこでこの逆転を生じ
る位置、即ち、３−＝１を満たす位置から伝導機構が変
わるようにすれば、このような欠陥発生を防ぐことがで
きる。
ことがわかる。このような応力方向の逆転は、結晶欠陥
を発生させる大きな原因となる。そこでこの逆転を生じ
る位置、即ち、３−＝１を満たす位置から伝導機構が変
わるようにすれば、このような欠陥発生を防ぐことがで
きる。
第２図はこの様子を示す説明図である。
３−−１からｒ≠ｏ、６Ｒ，即ち半導体基板２の中心か
ら０．６Ｈの位置までの中央部は面接触をする平坦部を
形成し、これより外側に点接触をするための山状突起３
を設けるようにすればよい。
ら０．６Ｈの位置までの中央部は面接触をする平坦部を
形成し、これより外側に点接触をするための山状突起３
を設けるようにすればよい。
なお、実際には０．３Ｒ≦ｒ≦０．８Ｒ程度の範囲内に
とっても十分な効果が得られた。また、上述の実施例で
は周辺部に山状突起を設けて点接触を行ったが、同心円
状の突起を設けて線接触を行うようにし、半導体基板の
半径が増加するに従ってこの線接触密度が小ざくなるよ
うにしても同様の効果が得られる。
とっても十分な効果が得られた。また、上述の実施例で
は周辺部に山状突起を設けて点接触を行ったが、同心円
状の突起を設けて線接触を行うようにし、半導体基板の
半径が増加するに従ってこの線接触密度が小ざくなるよ
うにしても同様の効果が得られる。
以上のとおり本発明によれば、加熱用サセプタにおいて
、半導体基板の中央部と接触する部分における接触密度
を周辺部と接触する部分における接触密度より高くする
ようにしたため、半導体基板を一様に加熱することがで
き、製造される半導体装置の歩留°す、信頼性が向上す
る。
、半導体基板の中央部と接触する部分における接触密度
を周辺部と接触する部分における接触密度より高くする
ようにしたため、半導体基板を一様に加熱することがで
き、製造される半導体装置の歩留°す、信頼性が向上す
る。
第１図（ａ）は本発明に係るサセプタの断面図、同図（
ｂ）は該サセプタを用いて加熱した場合の半導体基板の
理想的な温度分布を示すグラフ、第２図は本発明に係る
サセプタの中央部と周辺部との関係を示す説明図、第３
図（ａ）は従来のサセプタの断面図、同図（ｂ）は該サ
セプタを用いて加熱した場合の半導体基板の温度分布を
示すグラフ、第４図（ａ）は従来の別なサセプタの断面
図、同図（ｂ）は該サセプタを用いて加熱した場合の半
導体基板の温度分布を示すグラフである。 出願人代理人 猪 股 清 （ｂ） 色 １ に も２ 図 （ａ） （ｂ） （ａ） （ｂ） ５４ 図
ｂ）は該サセプタを用いて加熱した場合の半導体基板の
理想的な温度分布を示すグラフ、第２図は本発明に係る
サセプタの中央部と周辺部との関係を示す説明図、第３
図（ａ）は従来のサセプタの断面図、同図（ｂ）は該サ
セプタを用いて加熱した場合の半導体基板の温度分布を
示すグラフ、第４図（ａ）は従来の別なサセプタの断面
図、同図（ｂ）は該サセプタを用いて加熱した場合の半
導体基板の温度分布を示すグラフである。 出願人代理人 猪 股 清 （ｂ） 色 １ に も２ 図 （ａ） （ｂ） （ａ） （ｂ） ５４ 図
Claims (6)
- １．半導体基板を高温処理する装置に用いる加熱用サセ
プタであって、前記半導体基板の中央部と接触する部分
における接触密度が前記半導体基板の周辺部と接触する
部分における接触密度より高くなる形状をしていること
を特徴とする半導体基板加熱用サセプタ。 - ２．半導体基板の中央部とは面接触をなし、周辺部とは
点接触をなす形状をしていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の半導体基板加熱用サセプタ。 - ３．周辺部における点接触密度が、半導体基板の半径が
増加するに従って小さくなることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の半導体基板加熱用サセプタ。 - ４．半導体基板の中央部とは面接触をなし、周辺部とは
線接触をなす形状をしていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の半導体基板加熱用サセプタ。 - ５．周辺部における線接触密度が、半導体基板の半径が
増加するに従つて小さくなることを特徴とする特許請求
の範囲第４項記載の半導体基板加熱用サセプタ。 - ６．半導体基板を高温処理する装置が気相成長装置であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の
いずれかに記載の半導体基板加熱用サセプタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13137485A JPS61288416A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 半導体基板加熱用サセプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13137485A JPS61288416A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 半導体基板加熱用サセプタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288416A true JPS61288416A (ja) | 1986-12-18 |
Family
ID=15056444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13137485A Pending JPS61288416A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 半導体基板加熱用サセプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288416A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001126995A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Applied Materials Inc | 半導体製造装置 |
| US6576572B2 (en) | 2000-12-28 | 2003-06-10 | Schott Lithotec Ag | Method of heating a substrate using a variable surface hot plate for improved bake uniformity |
| DE102016113874B4 (de) | 2015-07-31 | 2022-02-03 | Infineon Technologies Ag | Substratträger |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP13137485A patent/JPS61288416A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001126995A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Applied Materials Inc | 半導体製造装置 |
| US6576572B2 (en) | 2000-12-28 | 2003-06-10 | Schott Lithotec Ag | Method of heating a substrate using a variable surface hot plate for improved bake uniformity |
| WO2002054455A3 (en) * | 2000-12-28 | 2004-01-08 | Dupont Photomasks Inc | Variable surface hot plate for improved bake uniformity of substrates |
| US6758669B2 (en) | 2000-12-28 | 2004-07-06 | Schott Lithotec Ag | Variable surface hot plate for improved bake uniformity of substrates |
| CN100397555C (zh) * | 2000-12-28 | 2008-06-25 | 肖特石版印刷技术股份公司 | 用于改善衬底烘烤均匀性的可变表面热板 |
| DE102016113874B4 (de) | 2015-07-31 | 2022-02-03 | Infineon Technologies Ag | Substratträger |
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