JPH0720912Y2 - 半導体基板の回転サセプタ - Google Patents
半導体基板の回転サセプタInfo
- Publication number
- JPH0720912Y2 JPH0720912Y2 JP1988062443U JP6244388U JPH0720912Y2 JP H0720912 Y2 JPH0720912 Y2 JP H0720912Y2 JP 1988062443 U JP1988062443 U JP 1988062443U JP 6244388 U JP6244388 U JP 6244388U JP H0720912 Y2 JPH0720912 Y2 JP H0720912Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- substrate
- rotary
- susceptor
- rotating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 〔概要〕 本考案は気相エピタキシャル成長装置用の回転型半導体
基板サセプタに関し、 基板支持台の回転に伴って発生する微細異物が原因であ
るエピタキシャル成長面の欠陥発生の抑止を目的とし、 基板の回転支持台とその周囲の固定台との間の環状空隙
の幅を0.5mmよりも大とし、或いは回転支持台の形状を
円錐型として、両者が摩擦する部位を結晶成長面から遠
ざける構成とする。
基板サセプタに関し、 基板支持台の回転に伴って発生する微細異物が原因であ
るエピタキシャル成長面の欠陥発生の抑止を目的とし、 基板の回転支持台とその周囲の固定台との間の環状空隙
の幅を0.5mmよりも大とし、或いは回転支持台の形状を
円錐型として、両者が摩擦する部位を結晶成長面から遠
ざける構成とする。
半導体、特に化合物半導体の気相エピタキシャル成長に
於いては、ウェハサイズが３インチφと大型化したのに
対応して、成長膜厚の分布を均一なものとする目的で、
基板ウェハを回転させながら結晶成長を進行させること
が通常行われている。
於いては、ウェハサイズが３インチφと大型化したのに
対応して、成長膜厚の分布を均一なものとする目的で、
基板ウェハを回転させながら結晶成長を進行させること
が通常行われている。
基板支持台の構成としては、第１図或いは第３図から容
易に理解されるように、回転駆動棒４を反応管の軸方向
に延長し、該棒の回転をラック7,7′の咬み合わせによ
って支持台２に伝え、支持台を回転させる構造のものが
多い。回転速度は、管内のガス流速が数十cm/sの場合、
数〜十数r.p.m.程度である。
易に理解されるように、回転駆動棒４を反応管の軸方向
に延長し、該棒の回転をラック7,7′の咬み合わせによ
って支持台２に伝え、支持台を回転させる構造のものが
多い。回転速度は、管内のガス流速が数十cm/sの場合、
数〜十数r.p.m.程度である。
また、この種の半導体基板サセプタを形成する材料に
は、グラファイトが用いられることが多い。これは、高
純度の材料が容易に入手出来る点や、熱伝導率が大でウ
ェハの温度分布を均一にするのに有利である点を評価し
ての選択であるが、摩擦係数が小さい点も、上記のよう
な構造体で回転動作を円滑に行うのに有利である。
は、グラファイトが用いられることが多い。これは、高
純度の材料が容易に入手出来る点や、熱伝導率が大でウ
ェハの温度分布を均一にするのに有利である点を評価し
ての選択であるが、摩擦係数が小さい点も、上記のよう
な構造体で回転動作を円滑に行うのに有利である。
第３図に公知の回転型基板サセプタの構造を示す。同図
（ａ）は上面図であり、同図（ｂ）はそのＸ−Ｘ′断面
図である。１はサセプタ本体である固定台、２は基板支
持台である回転台である。固定台の中心部にはホゾ穴が
あり、回転台の中心部には突起があって、両者が嵌め合
わされた部分を中心として回転台が回転する。
（ａ）は上面図であり、同図（ｂ）はそのＸ−Ｘ′断面
図である。１はサセプタ本体である固定台、２は基板支
持台である回転台である。固定台の中心部にはホゾ穴が
あり、回転台の中心部には突起があって、両者が嵌め合
わされた部分を中心として回転台が回転する。
回転の動力は駆動棒４によって外部から伝えられるが、
該棒４の先端および回転台の底部にはラック7,7′が形
成されていて、両者の咬み合わせによって回転力が伝達
される。
該棒４の先端および回転台の底部にはラック7,7′が形
成されていて、両者の咬み合わせによって回転力が伝達
される。
また、基板が載置される回転台上面と固定台の上面とは
ほゞ同平面になるような構成である。これは反応管内の
ガスの流れを滑らかにするためである。
ほゞ同平面になるような構成である。これは反応管内の
ガスの流れを滑らかにするためである。
このような構造の基板サセプタを用いてエピタキシャル
成長を行うと、成長面に細かな窪み或いは突起が生じる
ことがある。この表面欠陥は常に発生するものではない
が、集積回路を形成した時に不良チップの原因となるも
のであり、製造歩留まりを向上させるには、この種の欠
陥発生を極力防止することが要求される。
成長を行うと、成長面に細かな窪み或いは突起が生じる
ことがある。この表面欠陥は常に発生するものではない
が、集積回路を形成した時に不良チップの原因となるも
のであり、製造歩留まりを向上させるには、この種の欠
陥発生を極力防止することが要求される。
この要求に応えるため、本考案の基板サセプタは 基板の回転支持台とその周囲の固定台との間の環状空隙
の幅を0.5mmよりも大とし、 或いは回転支持台の形状を円錐型としている。
の幅を0.5mmよりも大とし、 或いは回転支持台の形状を円錐型としている。
〔作用〕 本考案者は、上記の窪み或いは突起の発生原因が、回転
台と固定台の摩擦によって微細な異物が気流中に放出さ
れ、基板上に落下するものであることを見出した。以
下、本明細書ではこれ等の窪みや突起を表面欠陥と総称
する。
台と固定台の摩擦によって微細な異物が気流中に放出さ
れ、基板上に落下するものであることを見出した。以
下、本明細書ではこれ等の窪みや突起を表面欠陥と総称
する。
従来の回転型サセプタでは、第３図のように、回転台２
と固定台１の嵌め合わせた間の空隙５を極力小とした構
造となっている。これは成長層の組成を変化させたい時
に、回転台下方の空間に反応ガスが残留すると、結晶組
成の急峻な変化が得難いとの配慮から、該空間に反応ガ
スが入り込み難い構造として採用されたものである。
と固定台１の嵌め合わせた間の空隙５を極力小とした構
造となっている。これは成長層の組成を変化させたい時
に、回転台下方の空間に反応ガスが残留すると、結晶組
成の急峻な変化が得難いとの配慮から、該空間に反応ガ
スが入り込み難い構造として採用されたものである。
サセプタを形成する材料は、既述したようにグラファイ
トであるから、結晶成長が進行する前は、摩擦も少なく
滑らかに回転する。しかしながら結晶成長が進行する
と、サセプタ上面にも反応生成物が堆積し、回転に伴っ
てこれが削り取られ、気流中に飛散することが起こる。
トであるから、結晶成長が進行する前は、摩擦も少なく
滑らかに回転する。しかしながら結晶成長が進行する
と、サセプタ上面にも反応生成物が堆積し、回転に伴っ
てこれが削り取られ、気流中に飛散することが起こる。
こうして飛散した微小粒が基板表面に落下すると、その
部分の結晶成長が阻害され或いは異常成長が起こる結
果、窪みや突起を生ずるのである。
部分の結晶成長が阻害され或いは異常成長が起こる結
果、窪みや突起を生ずるのである。
そこで、第１図の本考案の如く、回転台と固定台の間の
環状空隙６を十分に大きくしておけば、これ等の各部分
に堆積が進行しても、それが削り取られて気流中に飛散
することはない。そのため表面欠陥の原因となる異物の
落下が大幅に抑制され、表面欠陥の発生も著しく減少す
る。
環状空隙６を十分に大きくしておけば、これ等の各部分
に堆積が進行しても、それが削り取られて気流中に飛散
することはない。そのため表面欠陥の原因となる異物の
落下が大幅に抑制され、表面欠陥の発生も著しく減少す
る。
また第２図の如く、主に摩擦の生ずる部分を回転台の背
面に移せば、異物の堆積と飛散を低減することなり、表
面欠陥の発生を減少させることが出来る。
面に移せば、異物の堆積と飛散を低減することなり、表
面欠陥の発生を減少させることが出来る。
第１図に本考案の第１の実施例を示す。図の１はサセプ
タ本体である固定台、２は回転台である基板支持台であ
って、固定台の中心部のホゾ穴と回転台のの中心部の突
起が嵌め合わされた部分を中心として基板支持台が回転
する点は従来の装置と同じである。更に、回転駆動棒４
の先端のラック７と回転台の背面のラック７′の咬み合
わせによって駆動棒４の回転力が伝達される点も変わら
ない。なお、基板支持面の大きさは３インチφのウェハ
を載置し得る程度のものである。
タ本体である固定台、２は回転台である基板支持台であ
って、固定台の中心部のホゾ穴と回転台のの中心部の突
起が嵌め合わされた部分を中心として基板支持台が回転
する点は従来の装置と同じである。更に、回転駆動棒４
の先端のラック７と回転台の背面のラック７′の咬み合
わせによって駆動棒４の回転力が伝達される点も変わら
ない。なお、基板支持面の大きさは３インチφのウェハ
を載置し得る程度のものである。
本実施例では回転台と固定台の間に環状空隙６が意図的
に設けられており、この点が従来の装置と異なってい
る。ここでは該空隙の幅は0.5mmに設定されているが、
これは目標値であり、グラファイト加工時の誤差によっ
て1mm程度まで拡がっても、格別の支障が出来するとい
うものではない。
に設けられており、この点が従来の装置と異なってい
る。ここでは該空隙の幅は0.5mmに設定されているが、
これは目標値であり、グラファイト加工時の誤差によっ
て1mm程度まで拡がっても、格別の支障が出来するとい
うものではない。
この程度の空隙を設けた場合、従来憂慮されていた反応
ガスの滞留の問題も、実際に使用した結果から判断する
と、従来見込まれていたような不都合は発生しないこと
が判明した。
ガスの滞留の問題も、実際に使用した結果から判断する
と、従来見込まれていたような不都合は発生しないこと
が判明した。
第２図は本考案の第２の実施例を示す断面模式図であ
る。該図面においても第１図、第３図と同じ番号の部位
は同等機能の構成要素であることを示す。なお、基板支
持台背面の円錐の頂角はここでは170度である（傾角５
度）。
る。該図面においても第１図、第３図と同じ番号の部位
は同等機能の構成要素であることを示す。なお、基板支
持台背面の円錐の頂角はここでは170度である（傾角５
度）。
該実施例では、回転する支持台は背面の円錐形部分で支
えられ、固定台と擦れ合う構造となっている。摩擦部分
が基板支持台の背面側であり、基板表面から遠いこと
と、摩擦部分の堆積が小であることとに因って、気流中
に微細異物が飛散することが少なく、エピタキシャル成
長面に細かな表面欠陥が生ずることも低減される。
えられ、固定台と擦れ合う構造となっている。摩擦部分
が基板支持台の背面側であり、基板表面から遠いこと
と、摩擦部分の堆積が小であることとに因って、気流中
に微細異物が飛散することが少なく、エピタキシャル成
長面に細かな表面欠陥が生ずることも低減される。
以上説明したように、本考案の回転型基板サセプタを使
用すれば、結晶成長面に微細な窪み或いは突起の発生す
ることが抑制され、低欠陥のエピタキシャル結晶が得ら
れる。
用すれば、結晶成長面に微細な窪み或いは突起の発生す
ることが抑制され、低欠陥のエピタキシャル結晶が得ら
れる。
従来の装置によれば、この種の欠陥密度は60〜1000/cm2
であったが、本考案のサセプタを使用した場合には、こ
れが50〜100/cm2となった。即ち従来の装置ではロット
間のばらつきが大で、高密度側に分布していたのが、本
考案の装置では低い方に安定した値を示している。
であったが、本考案のサセプタを使用した場合には、こ
れが50〜100/cm2となった。即ち従来の装置ではロット
間のばらつきが大で、高密度側に分布していたのが、本
考案の装置では低い方に安定した値を示している。
第１図は第１の実施例のサセプタの構造を示す断面模式
図、 第２図は第２の実施例のサセプタの構造を示す断面模式
図、 第３図は従来のサセプタの構造を示す断面模式図 であって、 図に於いて １は固定台、２は基板支持台、３はGaAsウェハ、４は回
転駆動棒、5,6は空隙、7,7′はラック である。
図、 第２図は第２の実施例のサセプタの構造を示す断面模式
図、 第３図は従来のサセプタの構造を示す断面模式図 であって、 図に於いて １は固定台、２は基板支持台、３はGaAsウェハ、４は回
転駆動棒、5,6は空隙、7,7′はラック である。
Claims (2)
- 【請求項１】反応管内に配置され、 ガス流にほゞ平行な基板支持面を有し、該面内で回転す
る円形基板支持台（２）と、 該支持台を囲み且つ前記基板支持面にほゞ一致する平面
を表面とする固定台（１）と、 前記支持台の回転軸にほゞ直交する回転軸を有し且つ自
身の回転によって前記回転台を回転せしめる回転駆動棒
（４）とを包有する気相成長用の半導体基板サセプタで
あって、 前記基板支持台と前記固定台との間に幅0.5mm以上の環
状空隙を設けた事を特徴とする半導体基板の回転サセプ
タ。 - 【請求項２】反応管内に配置され、 ガス流にほゞ平行な基板支持面を有し、該面内で回転す
る円形基板支持台（２）と、 該支持台を囲み且つ前記基板支持面にほゞ一致する平面
を表面とする固定台（１）と、 前記支持台の回転軸にほゞ直交する回転軸を有し且つ自
身の回転によって前記回転台を回転せしめる回転駆動棒
（４）とを包有する気相成長用の半導体基板サセプタで
あって、 前記基板支持台の基板支持面の背面側の形状が回転軸部
分で最大の厚みを有する円錐型であることを特徴とする
半導体基板の回転サセプタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988062443U JPH0720912Y2 (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 半導体基板の回転サセプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988062443U JPH0720912Y2 (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 半導体基板の回転サセプタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01165622U JPH01165622U (ja) | 1989-11-20 |
| JPH0720912Y2 true JPH0720912Y2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=31288052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988062443U Expired - Lifetime JPH0720912Y2 (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 半導体基板の回転サセプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720912Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021190547A (ja) * | 2020-05-29 | 2021-12-13 | 昭和電工株式会社 | サセプタ、化学気相成長装置及びエピタキシャルウェハの製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754803B2 (ja) * | 1986-05-15 | 1995-06-07 | 富士通株式会社 | 気相成長方法 |
-
1988
- 1988-05-12 JP JP1988062443U patent/JPH0720912Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021190547A (ja) * | 2020-05-29 | 2021-12-13 | 昭和電工株式会社 | サセプタ、化学気相成長装置及びエピタキシャルウェハの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01165622U (ja) | 1989-11-20 |
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