JPS62297297A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPS62297297A JPS62297297A JP14034586A JP14034586A JPS62297297A JP S62297297 A JPS62297297 A JP S62297297A JP 14034586 A JP14034586 A JP 14034586A JP 14034586 A JP14034586 A JP 14034586A JP S62297297 A JPS62297297 A JP S62297297A
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- bell jar
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- stainless steel
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- Pending
Links
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Landscapes
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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】
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明は半４体製造分野における気相成長技術に関する
ものであり、特にシリコンウェーハの表面にエピタキシ
ャル成長膜を形成するための気相成長装置に関する。
ものであり、特にシリコンウェーハの表面にエピタキシ
ャル成長膜を形成するための気相成長装置に関する。
（従来技術）
従来の縦型エピタキシセル気相成長装置は、ステンレス
ベルジャで上方を覆われて気密状態に保たれた反応室内
に、シリコンウェーハをｉｆしたグラファイトサセプタ
を回転可能に配置し、このサセプタをそれの下方に配設
されたワークコイルを用いて高周波誘導加熱するととも
に反応室内に反応ガスを導入して、シリコンウェーハの
上面にエピタキシャル成長膜を形成するようになされて
いる。
ベルジャで上方を覆われて気密状態に保たれた反応室内
に、シリコンウェーハをｉｆしたグラファイトサセプタ
を回転可能に配置し、このサセプタをそれの下方に配設
されたワークコイルを用いて高周波誘導加熱するととも
に反応室内に反応ガスを導入して、シリコンウェーハの
上面にエピタキシャル成長膜を形成するようになされて
いる。
、 ところで、上述のような気相成長装置において、
反応室内に配設されているグラファイトサセプタは、高
周波誘導加熱により１０００−１２００℃の高温に達す
るものである。このため、反応室内を気密状態に保つた
めに設けられているステンレスベルジャが、上記グラフ
ァイトサセプタからの輻射熱により熱せられてその外壁
温度が高くなるので、水冷却が可能な構造となされてい
る。しかしながら、外壁から多量の熱が大気中または水
中に放散されるので、熱効率が低く、高周波発振機が多
大の消費電力を必要とするという問題があった。
反応室内に配設されているグラファイトサセプタは、高
周波誘導加熱により１０００−１２００℃の高温に達す
るものである。このため、反応室内を気密状態に保つた
めに設けられているステンレスベルジャが、上記グラフ
ァイトサセプタからの輻射熱により熱せられてその外壁
温度が高くなるので、水冷却が可能な構造となされてい
る。しかしながら、外壁から多量の熱が大気中または水
中に放散されるので、熱効率が低く、高周波発振機が多
大の消費電力を必要とするという問題があった。
また、グラファイトサセプタによって下方から加熱され
るシリコンウェーハの表裏の温度差および径方向の温度
差のために、エピタキシャル成長膜に「スリップ」と呼
ばれる結晶欠陥が生じ易い問題もあった。
るシリコンウェーハの表裏の温度差および径方向の温度
差のために、エピタキシャル成長膜に「スリップ」と呼
ばれる結晶欠陥が生じ易い問題もあった。
（発明の目的）
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、熱効率の高
い、かつスリップ等の結晶欠陥の発生を防止することが
できる気相成長装置を提供することを目的とする。
い、かつスリップ等の結晶欠陥の発生を防止することが
できる気相成長装置を提供することを目的とする。
（発明の構成）
本発明による気相成長装置は、そのステンレスベルジャ
の内壁面に、表面粗さ０．１μｍ以下の鏡面仕上げを施
したことを特徴とする。
の内壁面に、表面粗さ０．１μｍ以下の鏡面仕上げを施
したことを特徴とする。
（発明の効果）
本発明によれば、ステンレスベルジャの内壁面が鏡面仕
上げされているため、ステンレスベルジャの内壁面から
の熱反射によりサセプタからの輻射エネルギ損失を少な
くでき、したがって高周波発振機に供給される人力電力
を低減することが可能になる。さらに、シリコンウェー
ハの表面がステンレスベルジャの内壁面から反射された
熱エネルギによって加熱されるため、シリコンウェーへ
の表裏の温度差を３℃以内に、また径方向の温度を６℃
／ａａ以内に保ことが可能になり、エピタキシャル成長
膜におけるスリップ等の結晶欠陥の発生を防止すること
ができる。
上げされているため、ステンレスベルジャの内壁面から
の熱反射によりサセプタからの輻射エネルギ損失を少な
くでき、したがって高周波発振機に供給される人力電力
を低減することが可能になる。さらに、シリコンウェー
ハの表面がステンレスベルジャの内壁面から反射された
熱エネルギによって加熱されるため、シリコンウェーへ
の表裏の温度差を３℃以内に、また径方向の温度を６℃
／ａａ以内に保ことが可能になり、エピタキシャル成長
膜におけるスリップ等の結晶欠陥の発生を防止すること
ができる。
（実 施 例）
以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明による縦型エピタキシャル気相成長装置
の概略的な縦断面図を示し、■は基台２上に設けられて
反応室３を形成するステンレスベルジャ、４はステンレ
スベルジャの内壁面に不純物が吸着されてこの不純物が
加熱時に反応室内の雰囲気に混入されるのを防止するた
めの石英製インナーベルジャ、５は基台２の中心部にお
いて反応室３内に突出している反応ガス噴射ノズルであ
り、この噴射ノズル５は下方部分において二重軸構造と
なされ、その二重軸構造の中心の固定軸６にノズル５が
取付けられ、外側の回転軸７にサセプタホルダ８が取付
けられている。サセプタホルダ８の上端には、シリコン
ウェーハ９を載置したグラファイトサセプタｌＯが着脱
可能に取付けられている。回転軸７は、基台２の下面に
取付けられた回転駆動機構１１によって垂直軸線のまわ
りで回動し、これによりサセプタ１０が回転するように
構成されている。１２はサセプタ１０を高周波誘導加熱
するためのワークコイルで、１３はワークコイル用石英
カバー、１４は基台２に設けられた排気孔、１５は排気
通路１６に設けられたバルブ、１７はのぞき窓である。
の概略的な縦断面図を示し、■は基台２上に設けられて
反応室３を形成するステンレスベルジャ、４はステンレ
スベルジャの内壁面に不純物が吸着されてこの不純物が
加熱時に反応室内の雰囲気に混入されるのを防止するた
めの石英製インナーベルジャ、５は基台２の中心部にお
いて反応室３内に突出している反応ガス噴射ノズルであ
り、この噴射ノズル５は下方部分において二重軸構造と
なされ、その二重軸構造の中心の固定軸６にノズル５が
取付けられ、外側の回転軸７にサセプタホルダ８が取付
けられている。サセプタホルダ８の上端には、シリコン
ウェーハ９を載置したグラファイトサセプタｌＯが着脱
可能に取付けられている。回転軸７は、基台２の下面に
取付けられた回転駆動機構１１によって垂直軸線のまわ
りで回動し、これによりサセプタ１０が回転するように
構成されている。１２はサセプタ１０を高周波誘導加熱
するためのワークコイルで、１３はワークコイル用石英
カバー、１４は基台２に設けられた排気孔、１５は排気
通路１６に設けられたバルブ、１７はのぞき窓である。
ステンレスベルジャ１の内壁面１ａは、パフ研磨または
電解複合研磨によって表面粗さ０．１〜０．０１μｍ程
度の鏡面仕上げが施されている。
電解複合研磨によって表面粗さ０．１〜０．０１μｍ程
度の鏡面仕上げが施されている。
以上の構成において、反応室３内を排気した後、シリコ
ンウェーハ９をサセプタ１０を介して加熱するとともに
、ノズル５から反応ガスを放射方向に噴出させて、シリ
コンウェーハ９上にエピタキシャル成長膜を成長させて
いる。
ンウェーハ９をサセプタ１０を介して加熱するとともに
、ノズル５から反応ガスを放射方向に噴出させて、シリ
コンウェーハ９上にエピタキシャル成長膜を成長させて
いる。
ところで、ステンレスへルジャ１によるシリコンウェー
ハ９に対する輻射伝熱量Ｑは下記の式によってあられさ
れる。
ハ９に対する輻射伝熱量Ｑは下記の式によってあられさ
れる。
（ｌ−εｌ）／ε＋Ａ＋＋ｌ／Ａ＋Ｆ＋□＋（ｌ−６２
）／ε２Ａ２ここでσ：ステファンボルツマン定数 ４．８８ Ｘ １０−’Ｋｃａｌ／ｍ” ｈｒ” Ｋε
、：ウエーへの輻射率（＝０．６） ε２ ：ベルジャの輻射率（＝０．９以上）Ｆ１２：ウ
ェーハのベルジャに対する形態係数Ａ１ ：ウエーハの
表面積 Ａ２ ：ベルジャの表面積 Ｔ１ ：ウエーハの温度 Ｔ２ ：ベルジャの温度 本発明によれば、ステンレスベルジャ１の内壁面１ａに
、表面＋Ｕさ０．１μｍ以下の鏡面仕上げが施されてい
ることにより、その内壁面１ａの反射率がきわめて大と
なり、反射された熱エネルギはサセプタ表面上に再投入
される。この結果、ステンレスベルジャ１の外壁温度も
低くなり、またシリコンウェーハ９に対する輻射伝熱Ｉ
Ｑが大となるので、ベルジャ内壁面の研磨度合と加熱入
力との関係を示す第２図に示すように熱効率が著しく向
上する。
）／ε２Ａ２ここでσ：ステファンボルツマン定数 ４．８８ Ｘ １０−’Ｋｃａｌ／ｍ” ｈｒ” Ｋε
、：ウエーへの輻射率（＝０．６） ε２ ：ベルジャの輻射率（＝０．９以上）Ｆ１２：ウ
ェーハのベルジャに対する形態係数Ａ１ ：ウエーハの
表面積 Ａ２ ：ベルジャの表面積 Ｔ１ ：ウエーハの温度 Ｔ２ ：ベルジャの温度 本発明によれば、ステンレスベルジャ１の内壁面１ａに
、表面＋Ｕさ０．１μｍ以下の鏡面仕上げが施されてい
ることにより、その内壁面１ａの反射率がきわめて大と
なり、反射された熱エネルギはサセプタ表面上に再投入
される。この結果、ステンレスベルジャ１の外壁温度も
低くなり、またシリコンウェーハ９に対する輻射伝熱Ｉ
Ｑが大となるので、ベルジャ内壁面の研磨度合と加熱入
力との関係を示す第２図に示すように熱効率が著しく向
上する。
また、ステンレスベルジャ１からの反射熱によってシリ
コンウェーハ９の表面温度が上昇し、高周波誘導加熱時
のウェーハ９の表裏の温度差および径方向の温度差も少
なくなり、成長膜における「スリップ」と呼ばれる結晶
欠陥の発生を防止することができる。
コンウェーハ９の表面温度が上昇し、高周波誘導加熱時
のウェーハ９の表裏の温度差および径方向の温度差も少
なくなり、成長膜における「スリップ」と呼ばれる結晶
欠陥の発生を防止することができる。
さらに、ステンレスベルジャ１の内壁面に鏡面仕上げを
施すことによって反射率を増大させているため、この内
壁面１ａに対しＡｕあるいはＡＩ等よりなる反射膜を形
成する場合のような成長膜に対する悪影響もない利点が
ある。
施すことによって反射率を増大させているため、この内
壁面１ａに対しＡｕあるいはＡＩ等よりなる反射膜を形
成する場合のような成長膜に対する悪影響もない利点が
ある。
第１図は本発明による縦型エピタキシャル成長装置の概
略的な縦断面図、第２図はベルジャ内壁面の研磨度合と
加熱入力との関係を示すグラフである。 １・−ステンレスベルジャ ２・・−基台 ３・・・反応室４−・・イ
ンナーベルジャ ５−反応ガス噴射ノズル
略的な縦断面図、第２図はベルジャ内壁面の研磨度合と
加熱入力との関係を示すグラフである。 １・−ステンレスベルジャ ２・・−基台 ３・・・反応室４−・・イ
ンナーベルジャ ５−反応ガス噴射ノズル
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ステンレスベルジャで上方を覆われて気密状態に保たれ
た反応室内に、半導体ウェーハを載置したサセプタを配
設し、このサセプタを加熱するとともに前記反応室内に
反応ガスを導入して、前記半導体ウェーハの上面に気相
成長膜を形成するようになされた気相成長装置において
、 前記ステンレスベルジャが、表面粗さ０．１μｍ以下の
鏡面仕上げの施された内壁面を有することを特徴とする
気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14034586A JPS62297297A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14034586A JPS62297297A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62297297A true JPS62297297A (ja) | 1987-12-24 |
Family
ID=15266667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14034586A Pending JPS62297297A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62297297A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011128729A1 (en) * | 2010-04-12 | 2011-10-20 | Memc Electronic Materials, S.P.A. | Bell jar for siemens reactor including thermal radiation shield |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP14034586A patent/JPS62297297A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011128729A1 (en) * | 2010-04-12 | 2011-10-20 | Memc Electronic Materials, S.P.A. | Bell jar for siemens reactor including thermal radiation shield |
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