JPS624315A

JPS624315A - 気相成長装置用サセプタ

Info

Publication number: JPS624315A
Application number: JP14376285A
Authority: JP
Inventors: Hideki Shirai; 秀樹白井; Yoshiaki Matsushita; 松下　嘉明; Yuichi Mikata; 見方　裕一; Shuichi Samata; 秀一佐俣
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-29
Filing date: 1985-06-29
Publication date: 1987-01-10

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〕本発明は高温下での気相成長により半導体基板表面に被
膜を形成させる際に用いられる気相成長装置用サセプタ
の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

気相成長装置用サセプタでは１円板状のサセプタ本体表
面に複数の円形の溝を設けて半導体基板の受容部を形成
している。

従来、サセプタ１の受容部の底面の形状は第４図（８）
又は第５図（暑）に示すように、平面２又は凹面２′で
あった０しかし、このような受容部が形成されたサセプ
タを用いて基板３をｍ熱すると、基板３円の温度分布、
が均一とならず、基板ＪＫｆｆｌ性変形が起り、スリッ
プが発生していたＯすなわち、受容部の底面の形状が平面２の場合には、基
板の１熱は主にサセプタからの伝導熱による。ところが
、一般にサセプタ内の温度分布は均一になりにくいため
、基板内での温度分布の不均一を招き、基板内の温度分
布は例えば第４図価）に示すようなものとなる。この温
度分布の不均一が基板を変形させる一因となっていた〇また、受容部の底面の形状が凹皿２′の場合には、基板
の加熱は主にサセプタからの輻射熱による九め、受容部
の底面が平面の場合に比べて基板内の温度分布は均一と
なる。しかし、基板の温度分布は第５図（ｂ）に示すよ
うに中央部で低く１周縁部で高くなる傾向があり、場合
によっては型性変形を防ぐに充分な均一性があるとはい
えない。しかも、基板の周縁部とサセプタの受容部が接
する九め、基板の周縁部において発生し九応力を解放す
るのが困難であり、スリップが発生し申すかう九〇このように基板内にスリップが発生すると。

基板の結晶性が損なわれて電気的特性が劣化する九め、
製品の歩留りの低下をひきおこしていた◎ 〔発明の目的〕本発明は上記欠点を解消するためになされたものであり
、気相成長の際に１熱する基板内の温度分布を均一にし
、スリップの発生を防止して製品の歩留り及び信頼性を
同上し得る気相成長装置用サセプタを提供しようとする
ものであるＯ〔発明の概要〕本発明の気相放炎装置用サセプタは、サセプタ本体表面
に設けられる基板受容部の底面の形状を凸面とし、かつ
この底面の一部に基板を支持する突起部を設けたことを
特徴とするものである。

このような気相放炎装置用サセプタによれば。

サセプタからの輻射熱により基板を加熱すること、ま九
比較的温度の上昇しやすい基板の周縁部とサセプタとの
距離が基板の中央部とす七ブタとの距離よりも大きいこ
とから、基板内の温度分布を従来よりも著しく均一化す
ることができる。したがって、基板にスリップが発生す
るのを防止して製品の歩留り及び信頼性を同上すること
がズきる〇なお１本発明において突起部と半導体尾根との接触位置
の基板中心からの距離ｒは、基板の半径をＲとして、０
．５≦ｒ≦０．７ＲＯ範囲とすることが望ましい０これ
は基板内の上記範囲で示される領域では１ｍＬ度差に起
因して発生する応力が比較的小さく、この領域で突起部
による支持を行なえばスリップの発生をより確実に防止
することができる念めである。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の実施例を図面を参照して説明するＯ第１図（ａ）に示すように本発明に係るサセプタ１１の
基板受容部の底面１２の形状は凸面ｆｔなしている。ま
た、底面１２の一部には突起部１３が設けられ、この突
起部１３によりシリコン基板１４を支持するようになっ
ている。

ところで、一般に、シリコン基板が拡散炉内でのように
周囲からの輻射熱によって加熱される場合、その面内温
度分布は以下の近似式で４見られる。

Ｔ　（ｒ）＝　Ｔ　ｏ＋ΔＴ（ゴ）・・・・・・・・・
・・・・・・■ここで　Ｔ（ｒ）：基板中心からの距離
ｒの位置における温度８Ｔｏ　：基板中心部の温度。

ΔＴ二基板中心部と周縁部との温度差。

Ｒ：基板半径そして、基板内の応力は上述した基板内の温度分布に起
因して発生し、その大きさは以下のγ２ σ、（ｒ）＝−）ＫΔＴ（１−３１）・・・・・・・・
・・・・・・・■ここで、σヤ（ｒ）：位置ｒにおける
径方向応力σ、（ｒ）：位置ｒにおける周辺方向応力に
：シリコン基板の熱膨張率、ヤフグ率によって表わされる比例定数上記■、■式の関係を示したものが第３図である。第３
図かられかるようにｒ　＝　０．５７　Ｒでは周辺方向
応力がＯとなりひずみが発生しない。

したがりて、この位置近傍で基板が支持されるようにす
れば１周辺方回厄力が最大となる基板周縁部を支持する
第５図（ａＪ図示の従来のサセグタに比べて型性変形を
防止する効果が高くなる。

上述したような効果を考慮して、第２図に示すように前
記突起部１３は、基板１４の突起部１３との接触位置の
基板Ｉ４中心からの距離ｒがγ＝Ｑ、５７Ｒとなるよう
な位置に設け、その幅は５襲とし念。

また、凸面をなす底面１２の形状は４次関数とした。こ
れはサセプタ１１からの輻射熱はサセプタ＆度の４次に
比例することから求められた形状である。

以上のような構成を有するサセプタによれば。

サセプタ１１からの輻射熱により基板１４を１熱するこ
と、ま九比較的温度の上昇しやすい基板１４の周縁部と
サセプタ１１との距離が基板１４の中央部とサセプタ１
１との距離よりも大きいことから、基板１４内の温度分
布を１例えば第１図（ｂ）に示すように著しく均一化す
ることができる。し九がって、基板１４にスリップが発
生するのを防止して製品の歩留り及び信頼性を同上する
ことができる。

また、上記実施例のサセプタでは基板１４に周辺方向応
力が発生しない位置で突起部１３により基板１４を支持
しており、しかも基板１４周縁部がフリーである九め、
基板１４内に発生する応力を解放することができるので
、更にスリップの発生を防止する効果を高くすることが
できる。

なお、上記実施例では突起部１３を、基板１４の突起部
１３との接触位置の基板１４中心からの距離ｒｔγ＝０
．５７Ｒとし九が、この距離ｒは０．５Ｒ≦γ≦０，７
Ｒとしても充分な効果が得られ比。また、突起部１３の
幅ｔを５〜２０Ｉｌｌｌとしても充分な効果が得られた
。更に。

上記実施例では受容部の底面１２の形状を４次関数とし
たが、この形状は２次又は球形であっても充分な効果が
得られた。

発明の効果〕以上詳述した如く本発明の気相放炎装置用サセプタによ
れば、７ＪＯ熱する半導体基板にスリップが発生するの
を防止して製品の歩留り及び信頼性を大幅に同上できる
等顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ｊｌ）は本発明の実施例における気相成長装置
用サセプタの断面図、同図（ｂ）は同サセプタにより１
熱される半導体基板の温度分布を示す線図、耳２図は同
サセプタの突起部の設置位置。幅を示す説明図、茗３図は半導体基板内で発生する応力
を示す線図、第４図（−は従来の気相底長装置用サセプ
タの断面図、同図（ｂ）は同サセプタにより１熱される
半導体基板の温度分布を示す線図、第５図（ａ）は従来
の他の気相底長装置用サセプタの断面図、同図（ｂ）は
同サセプタにより１熱される半導体基板の温度分布を示
す線図である。１１・・・サセプタ、１２・・・底面、１３・・・突起
部。１４・・・半導体基板。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図第２図第４図イ立　　１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）サセプタ本体の表面に溝を設けて半導体基板の受
容部を形成し、高温下での気相成長により前記半導体基
板表面に被膜を形成させる気相成長装置用サセプタにお
いて、前記受容部の底面の形状を凸面とし、かつ該底面
の一部に半導体基板を支持する突起部を設けたことを特
徴とする気相成長装置用サセプタ。
（２）突起部と半導体基板との接触位置の基板中心から
の距離ｒが、半導体基板の半径をＲとして、０．５Ｒ≦
ｒ≦０．７Ｒの範囲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用サセプタ。