JPH01202814A

JPH01202814A - 間接加熱型半導体ウェーハ処理装置

Info

Publication number: JPH01202814A
Application number: JP2669488A
Authority: JP
Inventors: Kenji Koyama; 小山　堅二; Atsuhiro Tsukune; 敦弘筑根; Masahide Nishimura; 西村　正秀
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-02-09
Filing date: 1988-02-09
Publication date: 1989-08-15

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】〔概要〕半導体ウェーへの熱処理工程、気相成長工程等に使用さ
れる間接加熱型半導体ウェーハ処理装置の改良に関し、制御装置が複雑化することなく、サセプタ上の温度が均
一になるように改良した、間接加熱型半導体ウェーハ処
理装置を提供することを目的とし、反応ガス導入口と反
応ガス導出口とを有する反応管と、該反応管の内部に設
けられたサセプタと、前記反応管の内部に設けられた輻
射熱発生源と該輻射熱発生源と前記サセプタとの間に設
けられた均熱板とを具備してなる間接加熱型半導体ウェ
ーハ処理装置において、前記均熱板の周辺にそって均熱
リングを設けるか、前記均熱板の輻射熱発生源に対向す
る面の中央部に、セラミック、石英等の熱伝導率の低い
材料よりなる円板を設けるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体ウェーハの熱処理工程、気相成長工程
等に使用される間接加熱型半導体ウェーハ処理装置の改
良に関する。特に、半導体ウェーハを載置するサセプタ
の温度を均一にする改良に関する。

〔従来の技術〕

従来技術に係る間接加熱型ウエーノ＼処理装置の１例と
して、半導体ウェーハをｉｔするサセプタが直接加熱さ
れるのではなく、輻射熱によって間接的に加熱される間
接加熱型ウェー１１処理装置について説明する。

第６図参照反応ガス導入口６と導出ロアとを有し、石英よりなる反
応管１の内部に、サセプタ２と輻射熱発生源３とが設け
られている。サセプタ２上に半導体ウェーハ４を載置し
、輻射熱発生源３が発生する輻射熱をもって、半導体ウ
ェーハ４を加熱してアニールをなすか、または、サセプ
タ２に載置される半導体ウェーハ４に接触するように、
反応管１の内部に反応ガスを導入して気相成長をおこな
う。

この場合、サセプタ２の周辺部からの放熱によって、サ
セプタ２の周辺部の温度が、中心部より低くなり、サセ
プタ２の温度は、全面に亘って均一とはならない。した
がって、サセプタ２上に載置される半導体ウェーハ４は
、載置される場所によって加熱温度に差が生じる。

そこで、サセプタ２上の各部の温度を均一にするため、
次の方法が使用されている。

第１■ 第７図参照第１例は、輻射熱発生源３を同心円状に複数ゾーン２．
．２．　　・・・・Ｚｌに分割し、内側のゾーンから外
側のゾーンにむかって次第に発熱量が大きくなるように
、各ゾーンの温度を個別に制御することによって、サセ
プタ周辺部が受ける熱量を中心部が受ける熱量より多く
し、サセプタ２の温度の均一化を図るゾーンコントロー
ル法である。

メ」ヒ叶第８図参照第２例は、輻射熱発生ｆＩＸ３とサセプタ２との間に熱
容量の大きな均熱板５を設けることにより、サセプタ２
の周辺部の温度低下を防ぎ、サセプタ２の温度の均一化
を図る均熱板法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の第１例においては、サセプタ２上の温度を均一に
するためには、輻射熱発生ａ３を多数のゾーンに分割し
て、それぞれを個別に温度制御しなければならないので
、多数の温度制御装置を必要とし、装置が複雑になると
言う欠点がある。

前記の第２例においては、サセプタ２の周辺部からの放
熱による周辺部の温度低下は避けられず、均一温度領域
が限定され、半導体ウェーハの処理枚数が減少すると言
う欠点がある。

本発明の目的は、これらの欠点を解消することにあり、
制御装置が複雑化することなく、サセプタ上の温度が均
一になるように改良した、間接加熱型半導体ウェーハ処
理装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、反応ガス導入口（６）と反応ガス導出口
（７）とを有する反応管（１）と、この発生源（３）と
、この輻射熱発生源（３）と前記サセプタ（２）との間
に設けられた均熱板（５）とを具備している間接加熱型
半導体ウェーハ処理装置において、（イ）前記均熱板（
５）の周辺にそって均熱リング（５ａ）を設けるか、ま
たは、（ロ）前記均熱板（５）の輻射熱発生源（３）に
対向する面の中央部に、セラミック、石英等の熱伝導率
の低い材料よりなる円板（５ｂ）を設けることによって
達成される。

上記（イ）の手法にあっては、さらに、前記輻射熱発生
源（３）と前記均熱板（５）とに狭まれた空間の中央部
に、不活性ガスを導入することが有効である。

〔作用〕

熱伝導率の高い材料よりなる均熱リング５ａを設けるこ
とにより、サセプタ２の周辺部に中心部より多くの熱量
が伝達されるようにして、周辺部の温度低下を防ぐか、
または、逆に、均熱板５の中央部に熱伝導率の低い材料
よりなる円板５ｂを設けることにより、サセプタ２の中
央部に、周辺部より少ない熱量が伝達されるようにして
サセプタ２の温度の均一化を図る。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつ一１本発明の一実施例に係る間接
加熱型半導体ウェニハ処理装置について説明する。

■上撚第１図参照反応ガス導入口６と、反応ガス導出ロアとを有する反応
管１の中に、半導体ウェーハ４を！３１！！するサセプ
タ２と、サセプタ２を間接的に加熱する輻射熱発生ａＳ
と、サセプタ２を均一に加熱するための均熱板５とを有
する間接加熱型半導体ウェーハ処理装置において、輻射
熱発生源３とサセプタ２との間に設けられた均熱板５の
輻射熱発生源３に対応する面の周辺部に均熱リング５ａ
を着接する。均熱リング５ａの材質としては、均熱板５
と同様、熱伝導率の高いアルミニウム等が適している。

熱伝導の良好な均熱リング５ａが、均熱板５の周辺部に
設けられることによって、輻射熱発生源３から均熱板５
を介してサセプタ２の周辺部への熱伝導が中央部より多
くなり、サセプタ２の周辺部の温度低下が防止される。

茅呈■ 第２図参照第１例に示した間接加熱型半導体ウェーハ処理装置にお
いて、均熱リング５ａと輻射熱発生源３との間の熱伝導
を均一化するため、ヘリウム等の不活性ガスを、均熱ｔ
ｆｆ１５の輻射熱発生源３に対応する側の中央部に導入
し均熱板５の外周に向かうて流出させるための不活性ガ
ス導入口８を、輻射熱発生源３の中央部に設けたもので
ある。

呈主■ 第３図参照第１図に示した間接加熱型半導体ウェーハ処理装置にお
いて、均熱リング５ａを均熱板５のサセプタ２側に着接
するもので第１例と同一の効果が得られる。

】し口外第４図参照第１例に示した間接加熱型半導体ウェーハ処理装置にお
いて、均熱リング５ａを均熱板５に着接せず、輻射熱発
生源３と均熱板５との間に独立して設けるもので、第１
例にｌＦ＋１ｕした効果が得られる。

第５例第５図参照反応ガス導入口６と、反応ガス導出ロアとを有する反応
管１の中に、半導体ウェーハ４をｉ３ｉ置するサセプタ
２と、サセプタ２を間接的に加熱する輻射熱発生源３と
、サセプタ２を均一に加熱するための均熱板５とを有す
る間接加熱型半導体ウェーハ処理装置において、均熱板
５の中央部に、セラミックス、石英等の熱伝導率の小さ
い材料よりなる円板５ｂを接着する。均熱板５の中央部
に・熱伝導率の小さいセラミックス、石英等からなる円
板があるため、均熱板５の周辺部が中央部より高温とな
り、これと対接するサセプタ２の周辺部の温度低下が補
償され、サセプタ２は均一に加熱される。

〔発明の効果〕

以上説明せるとおり、本発明に係る間接加熱型半導体ウ
ェーハ処理装置においては、均熱リングを設けることに
より、サセプタの周辺部に、中央部より多くの熱が伝達
されるようにするか、均熱板の中央部に、熱伝導率の低
い円板を設け、サセプタの中央部に少ない熱が伝達され
るようにすることによって、サセプタの温度の均一化が
図られ、また、付加的制御装置も特に必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例に係る間接加熱型半導体
ウェーハ処理装置の構造図である。第２図は、本発明の第２実施例に係る間接加熱型半導体
ウェーハ処理装置の構造図である。第３図は、本発明の第３実施例に係る間接加熱型半導体
ウェーハ処理装置の均熱板の構造図である。第４図は、本発明の第４の実施例に係る間接加熱型半導
体ウェーハ処理装置の均熱板の構造図である。第５図は、本発明の第５の実施例に係る間接加熱型半導
体ウェーハ処理装置の均熱板の構造図である。第６図は、従来技術に係る間接加熱型半導体つ工−ハ処
理装置の構造図である。第７ａ図は、従来技術に係る間接加熱型半導体ウェーハ
処理装置の輻射熱発生源の構造を示す側面図である。第７ｂ図は、従来技術に係る間接加熱型半導体ウェーハ
処理装置の輻射熱発生源の構造を示す平面図である。第８図は、従来技術に係る間接加熱型半導体ウェーハ処
理装置の均熱板の配置図である。１・・・反応管、２・・・サセプタ、３・・・輻射熱発生源、４・・・半導体ウェーハ、５・・・均熱板、５ａ・・・均熱リング、５ｂ・・・円板、６・・・反応ガス導入口、７・・・反応ガス導出口、８・・・不活性ガス導入口。

Claims

【特許請求の範囲】［１］反応ガス導入口（６）と反応ガス導出口（７）と
を有する反応管（１）と、該反応管（１）の内部に設けられたサセプタ（２）と、前記反応管（１）の内部に設けられた輻射熱発生源（３
）と、該輻射熱発生源（３）と前記サセプタ（２）との間に設
けられた均熱板（５）とを具備してなる間接加熱型半導体ウェーハ処理装置にお
いて、前記均熱板（５）の周辺にそって均熱リング（５ａ）を具備してなることを特徴とする間接加熱型半導体ウェ
ーハ処理装置。［２］反応ガス導入口（６）と反応ガス導出口（７）を
有する反応管（１）と、該反応管（１）の内部に設けられたサセプタ（２）と、前記反応管（１）の内部に設けられた輻射熱発生源（３
）と、該輻射熱発生源（３）と前記サセプタ（２）との間に設
けられた均熱板（５）とを具備してなる間接加熱型半導体ウェーハ処理装置にお
いて、前記均熱板（５）の輻射熱発生源（３）に対向する面の
中央部に、熱伝導率の低い材料よりなる円板（５ｂ）が
着接されてなることを特徴とする間接加熱型半導体ウェーハ処理装置。