JPS63108712A - 半導体基板加熱方法及び装置 - Google Patents

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】 この発明は、半導体基板を一様に加熱する熱伝達モジュ
ールを含む改良された熱源および方法に関し、かつ半導
体薄膜処理装置ならびに熱伝達モジュールを含む方法に
関する。さらに詳１ノく述べれば、１つの特定な応用に
おける本発明の分野はエピタキシャル・シリコン膜の蒸
着を意味し、集積回路（ＩＣ）の製造に用いられるシリ
ニ］ン・ウェーへのような半導体基板の仏心加熱に用い
られるモジュール表面の全面積にわたり極めて低い温度
勾配を持つ熱伝達モジュールを利用している。

いろいろな半導体組立法において、半導体基板すなわち
ウェーハが加熱される。通常、ウェーハの全質ωおよび
全表面にわたって均一にウェーハを加熱することが大切
である。エピタキシャル・シリコン膜の化学蒸着のよう
なある種の方法では、均一でない加熱が不均一な蒸着を
生むことがある。

化学蒸着法では、コールドウオール（冷壁）形反応空の
中で蒸着反応を実行して、反応室壁を通して放射加熱エ
ネルギーを伝送するとともに反応室壁土の膜が蒸着する
のを回避することが強く要望されている。コールドウオ
ール方式からさらに望ましいのは、これを用いることで
エピタキシャル・シリコン膜および二酸化シリコン膜の
ような純度の高い膜の蒸着を可能にするからである。ホ
ットウォール（熱壁）方式では、加熱された反応室壁か
ら不純物が発生したり、壁を通って侵入することがある
。かかる不純物は−１−ティングの純度を阻害して悪影
響を及ぼし、かつバーティクによる汚染を生じさゼるの
で、かかる不純物拡散または侵入およびパーティクル落
下を無くするため、冷壁反応室が使用されている。

反応室内に置かれた基板の加熱を可能にすると同時に反
応室壁を加熱しない化学蒸着工程は以前に開発された。

最初、エピタキシャル・シリコンのような工程は反応室
内に置かれた導電加熱台（サセプター）の無線周波（Ｒ
Ｆ）誘導加熱を使用したが、反応室の壁は石英のような
非導電すなわち絶縁材料で作られた。

しかし、かかるＲＦ加熱法は一般に冷壁反応室内に上述
の実在を作る一方、いくつかの固有の重大な不利を有し
、多くの環境でＲＦ加熱も望ましくないものにした。例
えば、ＲＦ発生器は製造および保守が極めて高価につく
とともに、サイズが極めて大きくなり、それによってク
リーンルーム内の高価な床空間の大きな面積を占め、か
つエピタキシャル反応器の近くに置かれなければならな
い。その上、ＲＦコイルに必要な高電圧は操作者に重大
な危険をもたらし、エネルギー効率も悪クシ、さらに隣
接電子機器をしばしば妨害した。

次に、ＲＦ加熱の固有の不利を克服する短い波長の赤外
線（ＩＲ）放射エネルＶ−が開発された。ＩＲ加熱演は
、最小の吸熱で石英を通過し得る約１ミクロンのＩＲを
発生させる高強度、１％温のランプを使用し、かくて化
学蒸＠　（ＣＶＤ）反応器のコールドウオール型の基準
条件を維持した。ランプは固体電源および制御器から電
力を受け、それによってＲＦの使用が回避された。ＲＥ
加熱と同様、コーティングすべき基板を支持しかつ加熱
台を持つ間接ＲＦ結合と同様に転送されるＩＲエネルギ
ーを吸収するために反応室の内側に加熱台を設ける必要
があった。

しかし、経験が示すところによれば、ＩＲ加熱熱演ＲＦ
法にとって代わるが、それ自身固有の欠点を数多く有し
ている。これらの欠点は、高価なｌ！ｌｊ造および保守
、エネルギー効率の不良、および基板支持とエネルｒ−
吸収のための加熱台の必要性など、ＲＦ法と共通して見
られる。ＩＲ法独自の追加の欠点は、温度の非均一性、
加熱台および基板を回転させる必要性、基板表面のむら
、ランプの頻繁な故障率、低いシステム信頼度、および
プロセス各工程自動化の困難性などである。ＩＲエネル
ギーを用いて大型基板を処理する自動プロセスにおける
加熱の不拘−性Ｑ問題は、直径３．４および５インチの
在来形ウェーハに比べて直径６および８イ゛ノチの大形
ウェーハを利用する新しいウェーハ製造プロセスにおい
てより大きな問題となる。

本発明は、加熱に用いられる装置表面の全面積にわたり
極めて小さい調度勾配を持つ改良された加熱装置および
方法に関するものである。本発明は温度が均一であると
いう特徴を持ち、この特徴は、いろいろな薄膜、すなわ
ちエピタキシャル・シリコン、二酸化シリコン層などを
持つＩＣウェーハのような基板の薄膜化学蒸着用反応器
に用いるのに特に好適であり、ＩＣの基本電子構造を形
成する。これらのＩＣ応用では、熱を供給する装置が加
熱する為に用いられる表面の全体にわたって温度を極め
て均一に保つことが最も重要であり、その結実装置の表
面と直接接触する基板は伝導および放射によって均一に
加熱され、それによってＩＣを含む基板の表面に均一な
薄膜が蒸着される。

従来の方法に比べて、本発明の熱源の外壁に基板支持デ
バイスが接続されており、この熱源が反応室の内側に配
２されるため、加熱台の使用が不要となる一方、コール
ドウオール形の基準条件が維持される。本発明によつる
室壁はＩＲを通したり熱を吸収しないものとする必要は
なく、また非導電である必要もない。実際に、好適な実
施例では、加熱装置の室壁と容器はいずれも固体炭化シ
リコン、鋼又は、チタンのようにセラミック及び石英に
対し不活性で共通な、エッチ材で望ましいない蒸着物を
除去できる金属により構成することができる。

従来技術と比べた本発明の利点は顕著である。

前述の利点に加えて、装置の製造および一般保守の費用
はＲ「ならびにＩＲを用いる場合に比べて格段安い。さ
らに、本発明の装置および方法はエネルギー効率が高く
、信頼性が高く、システム的故障が少ない。また、この
発明は基板表面に極めて均一な蒸着層を作り、それによ
ってかなりのＩＣ歩留り損が除かれる。さらに、本発明
の方法および装置は基板処理動作の自動化を可能にする
。

本発明はＣｖＯ反応器について開示されているが、言う
までもなく本発明は加熱する必要のあるどんな半導体の
処理方法および装置にも適用できる。

すなわち、本発明はいろいろな形の既知の膜と共に基板
上に薄膜を蒸着するＣＶＤ方式に関して特に利用される
が、その利用はそれだけに制限されない。同様に、本発
明は特殊な形のＣｖＯ反応器に関してここに開示されて
いるが、言うまでもなく他の形式および構造の反応器に
関する本発明の利用も意図されている。

以下、付図に関して本発明の実施例を詳しく説明する。

最も均一に温度を伝えるように設計された改良形加熱装
置および最も均一薄膜を形成する蒸着法の好適な実施例
がここに説明される。この実施例は、コーティングすべ
き基板を支持する加熱装置が中に置かれている気相化学
反応室を使用することを前提としている。反応室および
改良形加熱装置は共に機能するので、以下、「反応シス
テム」と呼ぶ。

反応システム内で行われる化学エビタキシャル蒸着法の
手順は一般に、他の既知の蒸着法の手順で従来使用され
たものと同じである。エピタキシャル膜成長の詳細な作
用は化学蒸着技術でよく知られかつ理解されているので
、これらは本開示から省略する。

図面の特に第１図〜第４図から、反応システム（１１）
および加熱装ｆＮ（１５）が全体として略凹の形で示さ
れている。反応システムには、反応材料の入口（１３）
および出口（１４）を備えている反応室（１２）が含ま
れている。適当なガス弁、電力源、および他の付属機構
は省略されている。ｆｆｌ１のために、本発明を説明す
るのに必要な加熱装置（１５）の部分のみが図面に含ま
れている。言うまでもなく、示されたすべての部分は従
来の機能を果たすように反応室内に支持されている。

加熱装置（１５）は離隔する前後壁（１７）および（１
８）を持つハウジングすなわち容器（１６）を含み、そ
の容器の下方端は半円形でありかつその側部および下方
端は壁（１９）によって結合されている。壁（１７）、
　（１８）および（１９）の上方端を囲み、これらの壁
の上端に固定されているフランジ（２２）にぴったりシ
ーリングして固定される取外し可能な上部閉止部材（２
１）は、容器（１６）の内部への接近を可能にする。

装置の壁は、固体炭化シリコンのような高導電特性を右
する材料から作られることが望ましい。

かかる導電性表面は、壁（１７）および（１８）の外部
表面に、またその上に置かれるウェーハまたは半導体基
板Ｓに熱を最大限に伝えることが望ましい。

容器（１６）は低融点、高沸点の媒体すなわら材料（２
３）で事実上溝たされている。半導体基板またはｌウェ
ーハを処理するために、材料（２３）は３５０℃以下の
融点および１０００℃以上の沸点を有する。好適な材料
は本質的にはインジウムであるが、ビスマスおよびイン
ジウムとビスマスとの共融混合物ならびにスズのような
低融点、高沸点材料でもよい。

少なくも１個の絶縁された抵抗発熱体（２４）が容器（
１６）にある材料（２３）の中に直接置かれている。

発熱体（２４）は材料（２３）を融解してその材料（２
３）を蒸発させずに十分高い温度まで加熱する高温を発
生し、それによって容器の壁（１７）および（１８）の
外部表面と直接接触して置かれた半導体ウェーハまたは
基板がその処理に必要な高い温度まで加熱されるように
する。

第１図〜第４図に示された実施例では、発熱体は上部閉
止部材（２１）のソケット（２５）の中に等間隔に置か
れる一連の直線ロンド素子（２４Ａ〜２４Ｅ）を含むの
で、上部閉止部材（２１）が容器（１６）の上部を閉じ
る位置にあるとき、該素子は容器（１６）の中に下がり
かつ材料（２３）内を通って容器の底付近までのびてい
る。前壁（１７）および後壁（１８）の下方端は半円形
であるので、一連の素子の内の中央ロッド素子（２４Ｂ
〜２４Ｄ）は素子（２４Ａ）および（２４Ｅ）よりも長
い。電力源から前記素子までの接続は図示されていない
が、かかる接続は在来通りである。さらに、液体媒体の
温度を監視する熱電対（図示されていない）が含まれて
いるので、液体温度は容器の外壁に対して置かれたウェ
ーハまたは基板を所望の温度まで加熱するように制御す
ることができる。

容器の前壁（１７）および後壁（１８）の下方縁が半円
形である第１図〜第４図の好適な実施例では、流体媒体
（２３）から容器の壁（１７）および（１８）を経−ζ
位置（１７Ａ）ならびに（１８＾）まで伝導される熱に
よって基板Ｓを均一に伝導加熱するように、容器（１６
）の外壁表面と直接接触１ノてウェーハまたは基板Ｓを
置く円形ウェーハまたは基板加熱位置（１７＾）および
（１８Ａ）がそれぞ具備されている。液体は容器の壁ま
で熱を均一に伝える。媒体の中に等間隔に−・連の発熱
体を置くことによって、加熱位置（１７Ａ）およ・び（
１８Ａ）における濃度の均一性を高める。

加熱位１ｉ（１７Ａ）および（１８Ａ）での基板Ｓの支
持を助けるために、１対の留め（ぎ（２６）が加熱位置
（１７Ａ）および（１８Ａ）の下方半円形の周囲に沿っ
て具備される。基板Ｓの縁は１対の留めくぎ（２６）の
上に載る。さらに、容器（１６）の下方端は第４図に示
される通り上方端より少し厚いので、壁（１１）および
（１８）ならびに基板Ｓは上方が少し内方に傾斜してい
る。

加熱位置（１７Ａ）および（Ｌ８Ａ）から基板Ｓを取外
すのを助けるために、ボート（２７）が加熱位置内の容
器壁にあり、壁通路（２８）を経てガス源に通じている
が、ガス源の典型的なものは基板Ｓを取外すボート（２
７）からガスを噴出するプロセス・ガス（図示されてい
ない）である。

反応システム（１１）における基板Ｓの化学蒸着処理で
は、１対の基板が留めくぎ（２６）の上に置かれて、ボ
ート（２７）からガスを引き入れることによって加熱位
置（１７）および（１８）に引き入れられる。

熱伝達媒体（２３）は抵抗発熱体によって蒸発を生じさ
せない温度まで加熱されるので、熱は対流により容器（
１６）の内壁に均一に伝達される。次に、容器の壁（１
７）および（１８）の伝導特性によって、熱は壁を介し
基板Ｓの表面に均一に分布される。反応ガスは入口（１
３）および出口（１４）を経てそれぞれ反応室（１２）
に汲み入れかつ汲み出しされる。順次、処理すべき表面
を持つ基板の加熱され、露出された表面は、反応室に系
統的に導入されるガスと反応して、所望の薄膜で均一な
コーティングを生成する。反応ガスの流れが停止される
と、反応室はパージングされ、開かれ、ボート（２７）
からガスを吹き出して基板Ｓを取外せるようになる。

純インジウムはその固有の特性により、熱伝達媒体とし
て好適である。ビスマス、またはインジウムとビスマス
あるいはインジウムとスズの共融混合物も使用可能であ
る。インジウムは水と同様、融点を少し上回る温度の融
解状態でさえ、極めて低い粘度を有する。低粘度が重要
であるのは、伝導および対流の熱伝達特性が熱伝達の均
一性に反比例するからである。したがって、媒体の粘度
が低いほど、熱伝達媒体の流れずなわら熱伝達に対する
抵抗が減り、熱伝達の効率が向上する。

さらに、インジウムおよびビスマスはいずれも反応プロ
セスに必要な融点３５０℃未満であって沸点１０００℃
を越えるという不可欠な温度範囲を有する。インジウム
およびビスマスの融点値はそれぞれ１５６℃ならびに２
７１℃であり、またそれらの沸点値はそれぞれ２０８７
℃ならびに１４２０℃である。５０重騎％のインジウム
とビスマスとの共融混合物の融点は約８９℃であり、沸
点は１５００℃を越える。インジウムは、ビスマスまた
は多くの他の金属のような毒性を示さない。

熱伝速媒体として金属を選択する際に考慮されかつ最大
のシステムおよび製品効率を保証するのにふされしい他
の材料特性には、反応に用いられる材料および容器材料
に対して反応しない金属であること、かかる材料を扱う
者に対して無毒で危険のない金属であること、容器の壁
を浸透せずに容Ｖ９ｉ壁の材料を溶かさない金属である
こと、および１２００℃を越える温度で低い蒸気圧を持
つ熱伝導性の金属であることなどが含まれる。ざらに、
金属がこぼれでるなどして汚染された場合のほか、イン
ジウムおよびビスマスは容易に酸化されず、したがって
無限に使用可能である。

本出願の好適な実施例は薄膜化学蒸着法に関して説明さ
れたが、物理蒸着、プラズマ強化化学蒸着および熱酸化
のような他の半導体熱気組立法にも等しく適用できる。

本発明は基板の加熱位置および区域を通常均一な温度に
する。第５Ａ図は加熱装置（１５）の表面上の指定され
た位置で測定された種々の温度を示す。

第５Ｂ図は加熱器（１６）の上に置かれた直径４インチ
（約１０．２６０）のシリコン・ウェーハの露出面で測
定された種々の温度を示す。

第５Ａ図において、加熱装置（１５）の概略がこれも表
面、ヒに示される６インチ（約１５．２４ｃ！＋）のつ
工−ハの概略と共に示されている。溶接後熱処理された
３０４ステンレス鋼製の幅１０インチ（約２５．４ｒＩ
Ｒ）、高さ１１インヂ　（約２７．９４　、　）　、厚
さ　１−３７４インチ（約４．４５ＣＩ！りの容器（１
６）を用いて試験が行われたが、容Ｂ　（１６）の１つ
のウェーハ側の壁の厚さは１７４インチ（約０．６４ｃ
ｍ）でありかつ他の側の壁の厚さは１７２インチ（約１
．２７ｃｍ）であった。容器は第３図に示される一般形
状の直径１７２インチ（約１．２７．）の５本の１−］
ツドを有し、その内訳は長さ８インチ（約２０．３２０
）のロッド２本と、長さ１０インチ（約２５．４ｃｒＲ
）のロッド２木と、長さ１２インチ（約３０．４８ｃｍ
）のロッド１本であり、容器（１６）の中の深さ約９イ
ンチ（約２２．８６ａｒｔ　）にある純インジウムの熱
伝達媒体の中に置かれた。容器は、金めつきされたステ
ンレス鋼の熱遮蔽物の内側に装置された。５本の各ロッ
ドに１５ｋＷが加えられかつ特定の試験では、加熱媒体
に５に一未満が加えられた。ロッドは、イリノイ州のフ
ァスト・ヒート・オブφエルムハースト（Ｆａｓｔ　ｔ
ｌｅａｔ　ｏｆ　Ｅｌｉｈｕｒｓｔ）によって販売され
た高湿カートリッジ・ヒータ、モデルＣＭ　１／２イン
チ（約１．２７ｃ！Ｒ）絶縁ステンレス鋼ロッドであっ
た。

容器（１６）の前壁の５個所の指定された各位置で異な
る２組の温度測定が行われた。長方形で囲まれている第
１の温度測定は、ヒータ・ロッドに加えられるエネルギ
ーおよび７９８℃となるように熱雷対ＴＣで定められた
容器内側のインジウムの温度によって行われた。この温
度でかつ示された構造での測定は、容！（１Ｂ）の面の
ウェーハ加熱位置で±０．３８％を越えない変化を示す
。

円で囲まれている第２紺の温度の値はヒータの電力がタ
ーン・オノされてから取られ、熱雷対な介したインジウ
ムの温度の値は３３６℃まで降下して加熱位置で±０．
９％を越えない温度変化を示す。

第５Ｂ図は第５Ａ図に示す上述の装置を用いて測定され
た温度の値を示すが、ただし熱遮蔽物は使用されずかつ
温度測定は加熱装置（１５）の前面に置かれた直径４イ
ンチ（約１０．１６α）のウェーハの表面で直接行われ
た。この試験に使用された５個のカートリッジ・ヒータ
はすべて、ペンシルベニア州ピッツバーグ市のクロマロ
クス・インダストリアル・ヒーティング・プロダクツ（
ＣｈｒＯＩｌａｌＯＸＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｈｅａｔ
ｉｎｇＰｒｏｄｕｃｔｓ）製のタイプＣＩＲ直径３７８
インチ（約０．９５１）のヒータであった。

２本の８インチ（約２０．３２α）ロッド・タイプ２０
８０．２本の１０インチ（約２５．４（：Ｉりロッド・
タイプ２１０１、および１本の１２インチ（約３０．４
８ｃｍ）ロッド・タイプ２１２１であった。８インチの
各ロッドには０．７ｋＷが加えられ、他の３本の各【」
ラドには１ｋＷが加えられた。長方形の中に示される値
は、ヒータ・ロッドにエネルギーを加えかつ熱雷対ＴＣ
により決定される４５９℃でインジウムの温度を安定さ
せて取られたものである。温度変化は±０．１２％未満
であった。円で囲まれた温度値の組は、インジウムが加
熱されるにつれてとられ、３５０℃になるまで読まれた
。ウェーハ全体の湿度変化は０．１１％未満であった。

明らかに、第１図〜第４図の好適な実施例に示された通
り、本発明でいろいろな変形を作ることができる。例え
ば、発熱体（２４）は熱伝達媒体（２３）の中を上方に
のびる構成としてもよく、また熱伝達媒体内に直接発熱
体を設置することが好適であるが、素子は媒体のスリー
ブ内に設置することもできる。かかる構造は第６図およ
び第７図に示されており、ここで容器は第１図〜第４図
の容器実施例に比べて上下が逆になっていて、容器閉止
部材（２１’）の位置はｖｔ置の底になる。発熱体（２
４’）は、閉止部材（２１’）に固着されている中空の
円筒形スリーブ（２４″）の中を上方にのび、従って熱
伝達媒体（２３’）の中に位置する。発熱体（２４’）
はスリーブ（２４”）と伝導接触することができる。

第８八図、第８Ｂ図および第８Ｃ図は第１図〜第４図の
好適実施例で示された直線ロッド構造に代わる選択的な
発熱体構造を示す概略正面図である。第８Ａ図において
、室（１６ａ）は完全円形であり、その中にある発熱体
（２４ａ）は螺旋形状に配列されている。

第８Ｂ図では、室（１６ｂ）は半円形であり、ある部分
が直線である部分が曲った発熱体（２４ｂ）を含む。第
８Ｃ図に示される構造では、容器（１６ｃ）は同じ（半
円形であり、ヒータ・ロッドは室内にループ（２４ｃ）
として配列されている。

第９図は、反応室（ｌｌａ）が支持台（１０）のヒに置
かれるペルジャー（１２ａ）と、ペルジャー内に置かれ
るヒータ装置（１５）とから成る、もう１つの実施例を
示す。

熱伝達媒体の中に実際に浸された発熱体による抵抗加熱
が本発明の好適実施例であるが、放射エネルギー、ＲＦ
加熱、赤外線加熱、マイクロ波加熱などのような熱伝達
媒体を加熱する他の方法も利用することができる。

本発明の加熱方法および装置は、半導体１！板またはウ
ェーハの製造プ【コセスにおけるあらゆる製造工程の自
動化に容易に適応可能である。自動化より適した構成が
第１０図に示されており、この図において、加熱袋＠（
３５）は一対の対応室（３２）の間に配置される前壁及
び後壁（３７，３８）を持つ容器（３６）を持ち、この
反応器の一つの一部が図示されている。反応室（３２）
には、中が中空となったベルのような形をした外方壁（
５１）があるが、その大きい方の開口端は、加熱袋［（
３５）の三辺を囲みこれと接続しているが、（５２）で
示す第４辺は、ウェーハＳを反応室（３２）内に移動さ
せ加熱装置の前後壁（３７，３８）の１つに配置できる
ように開いている。

外方壁（５１）の内側には、同様な形をしているもう一
つの内方壁（５３）があり、反応材の排気の為、これら
の壁の間に空間ができるより、外方壁より小さなサイズ
で構成される。内方壁（５３）は、中空円筒ステム（５
４）を有し、このステムは、反応室の対向するより大き
い開口に位置するウェーハに向ける方向に反応材ガスを
導く導入口として働く。つ工−ハＳの面に均一にゆきわ
たるように反応剤ガスを拡散・分布する分散板（５５）
が、反応室（５３）のより大きな部分に占めているが図
に示されている。

中空の円筒スリーブ（５６）はウェーハＳの位置から遠
く離れた室（５１）の端にシールされて接続され、また
曲げジヨイント（５７）によって内部室（５３）のステ
ム（５４）の上にある７ランジ（５８）に接続されてい
る。横方向の出口（５９）がスリーブ（５Ｇ）からのび
、この出口は室（５１）と（５３）との間の空間に順次
つながるスリーブ（５Ｇ）とステム（５４）との間の環
状領域に連通ずる。処理ガスはステム（５４）を通って
室（５３）の内部に、ざらに拡散板（５５）を通ってつ
Ｕ　−ハＳの面に直接当たるように導かれる。ガスは室
（５１）と（５３）との間の空間を通りウェーハＳの面
に隣接する領域から排出されて排気口である出口（５９
）に出る。曲げジヨイント（５７）は加熱装置（５Ｇ）
の口側にある外部室壁（５１）の少なくとも−・部の移
動できるようにし、ウェーハを反応室に挿入させかつヒ
ータ装置（３５）の壁の上に置き、次に適当な処理工程
後に反応室から除去させる領域の開閉を可能にする。ウ
ェーハは在来のキャリヤまたはカセットに入れて反応シ
ステムに出し入れすることができ、また実際に反応室で
処理する直前に洗浄するため同様な構造の処理室を通っ
て移動するようにすることもできる。熱伝達媒体（３３
）を加熱するヒータは第１０図の実施例には示されてい
ない。

ここに使用された用語および表現は説明のための用語と
して使用され、制限的なものではなく、またかかる用語
および表現の使用において、図示されかつ説明された特
徴あるいはその部分の同義語を排除する意図はなく、本
発明の特許請求の範囲内でいろいろな変形が可能である
ことが認められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の加熱装置の上のウェーハを示す一部切
り間かれた反応システムの正面略図、第２図は第１図に
示された加熱装置の一部切り開かれた斜視図、第３図は
第２図に示された装置の正面断面図、第４図は矢印の方
向に線３−３に沿ってとられた第３図に示された構成の
断面図、第５Ａ図および第５Ｂ図は第１図〜第４図に示
された加熱装置のウェーハ加熱表面に得られる温度の一
様性を示す略図、第６図は本発明の別の実施例を示す一
部切り開かれた端面図、第７図は同Ｅの萌面図、第８Ａ
図、第８Ｂ図および第８Ｃ図は発熱体のいろいろな構造
を示す概略正面図、第９図は反応室内の加熱装置の別の
配列を示す概略正面図、第１０図は本発明のなおもう１
つの別な実施例の１ｒ面図である。 主な符号の説明： Ｓ・・・基板　　　　　　　１１・・・反応システム１
２・・・反応室　　　　　　１５・・・加熱装置１６・
・・容器　　　　　　　１７．１８．１９・・・壁２３
・・・材料　　　　　　　２４・・・発熱体図面の浄書
（内容に変更なし） ゴミエロ’ｒ−Ｅ５−　　　１＝工Ｃｒ−−”？　−１
ヨエ［３−−５ＥＬ−１Ｆ工３−　５Ｂ−Ｐエロ１ｌＢ
Ａ−Ｉ”エロ＝−ＥＳ　Ｂ−Ｅ”エロ１−８Ｃ−１Ｆ工
［ジー　−５３− 其 １＝エロテ−１０− 手続補正書（口元） 昭和６２年１１月２０日

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板を加熱する装置であって：熱伝導材料
   から成る加熱容器と； 基板加熱位置で前記容器の外面に向かつて少なくとも１
   個の基板を支持する支持装置と；前記容器および前記基
   板加熱位置に熱を均一に伝達するように少なくとも基板
   加熱位置の最上部のレベルまで前記容器の壁と接触しな
   がら前記容器内に含まれる低融点、高沸点の金属を含む
   熱伝達装置と； 前記熱伝達装置を加熱する加熱装置と、 を含むことを特徴とする半導体基板加熱装置。
2. （２）前記熱伝達装置は本質的にインジウムを含む、こ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載による半導体
   基板加熱装置。
3. （３）前記熱伝達装置は本質的にビスマスを含む、こと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載による半導体基
   板加熱装置。
4. （４）前記熱伝達装置は本質的にインジウムとビスマス
   との共融混合物を含む、ことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載による半導体基板加熱装置。
5. （５）前記熱伝達装置は３５０℃未満の融点および１０
   ００℃より高い沸点を有する、ことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載による半導体基板加熱装置。
6. （６）前記容器表面は固体炭化シリコンである、ことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載による半導体基板
   加熱装置。
7. （７）前記支持装置は事実上垂直な配向に少なくとも１
   個の基板を支持する働きをし、かつ前記基板加熱位置で
   前記容器の外面に位置する少なくとも１個のガス口を含
   み、かつガス源に連通し、および前記口からプロセス・
   ガスを押し出して前記加熱位置から基板を押す装置につ
   ながる、ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載に
   よる半導体基板加熱装置。
8. （８）半導体基板の表面に均一に熱を伝達する方法であ
   つて： 低融点、高沸点の、熱をよく伝える熱伝達媒体をある液
   体温度まで加熱し； 前記伝達媒体から容器の壁を経て前記容器の壁に接触し
   て位置する半導体基板の表面まで熱を伝達する、 ことを特徴とする均一に熱を伝達する方法。
9. （９）前記熱伝達媒体は融解するだけ十分加熱されるが
   蒸発しない、ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記
   載による均一に熱を伝達する方法。
10. （１０）低融点、高沸点媒体は本質的にビスマスから成
    る、ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載による
    均一に熱を伝達する方法。
11. （１１）低融点、高沸点媒体は本質的にインジウムから
    成る、ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載によ
    る均一に熱を伝達する方法。
12. （１２）前記金属は３５０℃以下の融点および１０００
    ℃以上の沸点を有する、ことを特徴とする特許請求の範
    囲第８項記載の方法。
13. （１３）前記金属は本質的にインジウムとビスマスとの
    共融体から成る、ことを特徴とする特許請求の範囲第８
    項記載の方法。
14. （１４）反応材料を前記半導体基板に向けて導入するこ
    とを含む、ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載
    の方法。