JPH0735383Y2 - 薄膜気相成長装置 - Google Patents

薄膜気相成長装置

Info

Publication number
JPH0735383Y2
JPH0735383Y2 JP11076289U JP11076289U JPH0735383Y2 JP H0735383 Y2 JPH0735383 Y2 JP H0735383Y2 JP 11076289 U JP11076289 U JP 11076289U JP 11076289 U JP11076289 U JP 11076289U JP H0735383 Y2 JPH0735383 Y2 JP H0735383Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wafer
susceptor
heater
temperature
thin film
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 - Fee Related
Application number
JP11076289U
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0350325U (ja
Inventor
清 久保田
正敏 小野田
潤一 立道
公人 西川
道夫 村田
裕治 柿野
鉄夫 信田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Electric Co Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Electric Co Ltd, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Nissin Electric Co Ltd
Priority to JP11076289U priority Critical patent/JPH0735383Y2/ja
Publication of JPH0350325U publication Critical patent/JPH0350325U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH0735383Y2 publication Critical patent/JPH0735383Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この考案は縦型の薄膜気相成長装置に関する。特にウエ
ハの面内での温度を均一にする事ができるサセプタ、ヒ
ータの構造に関する改良を与える。
【従来の技術】 縦型の薄膜気相成長装置は、第3図に示すように、従来
は、高周波加熱によりサセプタが加熱されていた。 円筒形縦型の石英リアクタ1の中に、カーボンのサセプ
タ2が回転シャフト5によって回転自在に支持されてい
る。 石英リアクタ1の外側には、高周波コイル4が巻き回し
てある。サセプタ2の上にウエハ3を載置する。高周波
コイル4に通電して、サセプタ2を誘導加熱すると、ウ
エハ3も加熱される。石英リアクタ1の上方から下方に
向けて原料ガスを流すと、薄膜がウエハの上に形成され
る。 原料ガスはウエハや薄膜の成分によって決まる。たとえ
がGaAs、InPウエハの上に薄膜形成するときは、V族元
素の水素化物ガスやIII族元素を含む有機金属ガスなど
が原料ガスとなる(キャリアガスとして水素を用いる事
が多い)。 このように、石英リアクタの外部に設置された高周波コ
イルによりサセプタ及びウエハを加熱するのは縦型の気
相成長装置に於いて、一般的に行われている。例えば特
開昭62−85422号(S.62.4.18)、実開昭63−51432号(S
63.4.7)などにも開示されている。 高周波加熱方式を採用すると、リアクタ内の機構部の構
造が単純化されるという利点がある。 高周波加熱ではなく、サセプタの中に、蚊取り線香のよ
うな形状をした抵抗加熱ヒータを密封した抵抗加熱方式
のものが提案されている。(特開昭63−278322,S63.11.
16)
【考案が解決しようとする課題】
薄膜気相成長法に於いて、生成された薄膜は、膜厚が均
一である事、電気的特性などが均一であることなどが強
く要求される。 膜厚や電気的特性などがウエハ面内で不均一であれば、
このウエハから、目的とするデバイスを歩留りよく製造
することができない。 膜厚、電気的特性を左右する要因は、温度、ガス流量、
ガス流速分布、圧力などいくつもある。しかし、膜厚、
電気的特性を決定する主要な条件は温度である。このた
め、膜厚、電気的特性を面内で均一にするため、ウエハ
面内で温度が均一であるということが特に強く要求され
る。 ところが、第3図に示すような高周波誘導加熱では、ウ
エハ面内での温度均一性を得る事が難しい。 その理由は以下のようである。 (1)サセプタ2は、高周波コイル4の交番電流により
うず電流が誘起されうず電流のジュール熱によって加熱
されるが、電流の表皮効果によりサセプタの上面周囲部
と中央部の発熱量が異なり、ウエハの面内での温度均一
性が得にくい。 (2)高周波コイルの巻き方を工夫することにより、ウ
エハ面内温度分布の均一化を増進する事は可能である。
しかし、こうするには、高周波コイルの細かな細工が必
要である。必ずしも容易ではない。 (3)さらに、サセプタ内に抵抗加熱ヒータを備える構
造においては、ヒータの水平方向の大きさが空間的に制
限される。ウエハの直径より僅かに大きな直径のものに
しかならない。サセプタの上面を均一に加熱できたとし
ても、サセプタ上面の側周部から、サセプタの側壁部へ
熱が逃げるので、ウエハの温度が均一にならない。ウエ
ハの中央で高温に、周縁で低温になる。
【課題を解決するための手段】
本考案の薄膜気相成長装置は、縦長のリアクタと、リア
クタの内部に設けられウエハを保持するためのサセプタ
と、サセプタを回転可能に支持する回転シャフトとを含
み、 (1)サセプタの内部に抵抗加熱ヒータが設けられ (2)ウエハはサセプタの上に置かれるようになってお
り、 (3)抵抗加熱ヒータはウエハに対向する上面ヒータ部
とサセプタ側壁に対向する側面ヒータ部とを有する、 ようにしている。
【作用】
サセプタの内部に抵抗加熱ヒータを設け、ヒータからの
輻射熱によってウエハを加熱する。サセプタの上方は開
放されているので、ヒータの輻射熱がウエハに到達す
る。 抵抗加熱ヒータは、単にウエハだけを加熱するのではな
く、サセプタ側壁をも加熱している。ウエハだけを加熱
するとすれば、ウエハの周縁とサセプタの接触部から、
サセプタの方へ熱が逃げ易い。このため、ウエハの周縁
ではより低温に、中央ではより高温になる。本考案では
サセプタの側壁をも加熱するので、サセプタも十分な高
温になる。ウエハの側周からサセプタに向かって熱が逃
げにくくなる。ウエハに於いて中心から側方へ向かう遠
心的な熱の流れが殆ど存在しないようになるので、ウエ
ハ面内での温度の均一性が良い。 ウエハの下面に熱電対用のポケットを形成し、ここに熱
電対の先端を差し込むようにすれば、ポケットにより周
囲の輻射の影響を受ける事なく、ウエハの温度を非接触
で応答性よく測定できる。 以上のようにしてもウエハ面内での温度が十分に均一で
ない場合は、ウエハトレイを用いこの厚みを変える。例
えば中心部を厚肉に、周縁を薄肉にすれば、ウエハ面内
での温度均一性を一層高める事ができる。
【実施例】
図面によって本考案の実施例を説明する。 第1図は本考案の実施例に係る装置の縦断面図である。 石英リアクタ1は円筒縦長の容器である。この中に円筒
形のサセプタ2が円筒軸を鉛直にするように、回転シャ
フト5によって保持されている。 サセプタ2は上壁を持っても持たなくても良いが実施例
では持たず、上方が開口している。側壁のみを持つ。 サセプタ2の開口端に実施例ではウエハトレイ9が載置
される。ウエハトレイ9の上にはウエハ3が嵌り込む凹
部13が形成されている。 ウエハトレイ9は略円板形状であるが、周縁で下方に折
れ曲がった断面形状の周段部14を持つ。ウエハトレイ9
は搬送装置(図示せず)により、サセプタから取り外し
たり、運搬したりできる。またサセプタ2に着装する事
もできる。 ウエハトレイ9をサセプタ2の上に置いた時、ウエハト
レイの周段部14がサセプタ2の上端外周壁を囲むように
なる。これによって位置決めされてウエハトレイは左右
に動かなくなる。 サセプタ2の内部には、カーボンなどの抵抗加熱ヒータ
7が設置される。抵抗加熱ヒータ7は金属製の電極8に
よって下方から支持される。ヒータ7、電極8は静止し
ている。外側にあるサセプタ2と回転シャフト5は回転
機構(図示せず)により回転することができる。当然ウ
エハトレイ9とウエハ3もサセプタ2とともに回転す
る。 ここで重要な事は、ヒータ7がウエハトレイ9を加熱す
るための上面ヒータ部19とともに、サセプタ2を加熱す
るための側面ヒータ部20を持っているという事である。
側面ヒータ部20はサセプタ2を加熱し、これを高温に保
つ作用がある。サセプタ2が高温に保たれれば、ウエハ
トレイの周縁からサセプタ2へ熱が逃げにくくなり、ウ
エハトレイの温度均一性が高まる。 ヒータの熱がウエハトレイの方へ向かうように、リフレ
クター10がヒータ7の下方に設けられる。リフレクター
10には、Ta、Moなど耐熱性に優れた金属板が用いられ
る。 石英リアクタ1の周囲には冷却水ジャケット11が設けら
れる。冷却水は冷却水入口17から入り、石英リアクタ1
の壁面を冷却し、冷却水出口18から排出される。 ウエハトレイ9の上面は、ほぼ平坦で、ウエハを収納す
るための浅い凹部13が設けてあるだけである。 ウエハトレイ9の下面はこの実施例ではいくつかの凹凸
がある。周縁には先述のような、サセプタ2の嵌り込む
ための周段部14がある。中央には下向きの円筒壁よりな
るポケット12が設けられる。ここには熱電対6の先端部
が差し込まれている。熱電対6はウエハトレイの温度を
モニタするものである。熱電対6は回転せず、ウエハト
レイ9は回転する。このため熱電対の先端はウエハトレ
イの裏面に近接しているが、接触していない。 さらに、ウエハトレイは、中央部が厚肉部15により外周
部は薄肉部16になっている。このように厚みを変えるの
は次の理由による。 ウエハトレイの下面に抵抗加熱ヒータ7があるので、ウ
エハトレイの中央がより高温に、外周部はより低温にな
る。これを避けてウエハトレイの上面の温度を均一にす
るために、ウエハトレイの中央をより厚く、周縁をより
薄くするのである。 ウエハトレイは例えばカーボンで主体を作り、P−BN、
SiCなどで表面をコートする。 さらに、この構造は、サセプタの上端面にウエハトレイ
9を置いただけであるので、接触部の熱抵抗が大きい。
ウエハトレイ9からサセプタ2の方へ熱が伝導しにく
い。つまり、実効的にウエハトレイはサセプタから切り
離されていると言うことができる。ウエハトレイの熱容
量が小さいので、ヒータのパワーを増減すると、これに
追随し速やかにウエハトレイの温度が昇降する。ヒータ
パワーに対する応答性が良い。 なお、ウエハトレイを用いず、サセプタ2に上壁を持た
せ、ここにウエハ3を直接載置するように構成しても良
い。
【考案の効果】
高周波誘導加熱でなく、内部から抵抗加熱するのでウエ
ハ面内の温度分布を均一にする事が容易になる。 さらに、ヒータ7はウエハを加熱する上面ヒータ部19の
他に、サセプタ2を加熱する側面ヒータ部20を備えてい
る。これらは、ひと続きのヒータとしても良いし、独立
の2ゾーンヒータとしても良い。1ゾーンヒータとする
と、電極が1対で済む。カーボンは柔らかくて加工し易
いので、1ゾーンヒータであっても、上面、側面を加熱
することができる。 2ゾーンヒータにすると、制御の自由度が高くなるが、
電極、リードなどが2重になる。 側面ヒータ部20によってサセプタを加熱するのでサセプ
タが高温に保たれる。このため、ウエハからサセプタへ
逃げる熱が一層少なくなり、ウエハ面内での温度均一性
が高まる。 本考案の効果を確かめるため、次のような実験を行っ
た。第1図に示すような、上方の開口したサセプタの上
にウエハトレイを置き、上面ヒータ部19と側面ヒータ部
20を持った装置(A)と、比較のため、上面が塞された
サセプタの上にウエハを置き、上面ヒータ部だけを有す
る(側面ヒータ部のない)抵抗加熱ヒータを備えた装置
(B)とを作った。 装置(B)は公知ではなく比較のために構成したもので
ある。 装置(A)と、比較例(B)について、3インチウエハ
を置き、加熱実験を行った。上方の閉じられた通常の石
英リアクタ1を使っていては温度分布を測ることが出来
ないので、上方に広い開口のある特別の石英容器でサセ
プタ、ヒータなどの機構部を覆った。そして、この容器
の上方に放射温度計を設け、ウエハの直径上の温度分布
を測定した。 装置(A)と比較例(B)についての温度分布の測定結
果を第2図に示す。横軸はウエハのある直径上における
中心Oからの左右方向への距離である。中心Oとウエハ
エッジの間に3つの点(等間隔でない)をとって、温度
を測定している。縦軸は温度(℃)である。黒丸が装置
(A)により、白丸が比較例(B)によるものである。 サセプタ上面が塞がれヒータが上面だけを加熱するもの
は、ウエハ中央部が高温になり、周縁が低温になる。温
度幅が±8℃にも達する。 装置(A)によるものは、ウエハ面内で温度がほぼ均一
になって、温度幅は±2℃に過ぎない。 装置(A)の構造のものが、ウエハ面内で温度均一性を
高める上で効果的である事が分かる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の実施例に係る薄膜気相成長装置の概略
縦断面図。 第2図は本考案の効果を確認するため上面ヒータ部と側
面ヒータ部を備えた装置(A)と比較例(B)とについ
てウエハ面内での温度分布を測定した結果を示すグラ
フ。 第3図は高周波加熱を用いる従来例に係る薄膜気相成長
装置の概略縦断面図。 1……石英リアクタ 2……サセプタ 3……ウエハ 4……高周波コイル 5……回転シャフト 6……熱電対 7……ヒータ 8……電極 9……ウエハトレイ 10……リフレクター 11……冷却水ジャケット 12……ポケット 13……凹部 14……周段部 17……冷却水入口 18……冷却水出口 19……上面ヒータ部 20……側面ヒータ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 立道 潤一 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 (72)考案者 西川 公人 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地 日 新電機株式会社内 (72)考案者 村田 道夫 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)考案者 柿野 裕治 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内 (72)考案者 信田 鉄夫 神奈川県横浜市栄区田谷町1番地 住友電 気工業株式会社横浜製作所内

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】縦長のリアクタ1とリアクタ1の中に設け
    られウエハ3を保持するためのサセプタ2と、サセプタ
    2を回転可能に支持する回転シャフト5とを含み、サセ
    プタ2の内部に抵抗加熱ヒータ7が設けられ、ウエハ3
    はサセプタ2の上に置かれるようになっており、抵抗加
    熱ヒータ7はウエハ1に対向する上面ヒータ部19とサセ
    プタ側壁に対向する側面ヒータ部20とを有する事を特徴
    とする薄膜気相成長装置。
JP11076289U 1989-09-21 1989-09-21 薄膜気相成長装置 Expired - Fee Related JPH0735383Y2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11076289U JPH0735383Y2 (ja) 1989-09-21 1989-09-21 薄膜気相成長装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11076289U JPH0735383Y2 (ja) 1989-09-21 1989-09-21 薄膜気相成長装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0350325U JPH0350325U (ja) 1991-05-16
JPH0735383Y2 true JPH0735383Y2 (ja) 1995-08-09

Family

ID=31659281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11076289U Expired - Fee Related JPH0735383Y2 (ja) 1989-09-21 1989-09-21 薄膜気相成長装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0735383Y2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5009727B2 (ja) * 2007-09-04 2012-08-22 ヤック株式会社 給油キャップホルダー
JP2013093460A (ja) * 2011-10-26 2013-05-16 Ulvac Japan Ltd 成膜装置
JP5833429B2 (ja) * 2011-12-20 2015-12-16 スタンレー電気株式会社 半導体製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0350325U (ja) 1991-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5635093A (en) Heating plate for heating an object placed on its surface and chemical treatment reactor equipped with said plate
KR0160510B1 (ko) 다구역 평면 히이터 어셈블리 및 그의 운전 방법
JPH07100863B2 (ja) 化学蒸着装置の反応室用加熱装置
WO1998037258A1 (en) A rapid thermal processing barrel reactor for processing substrates
US5676869A (en) Vertical heat treatment apparatus
KR850001929A (ko) 화학적 증착 장치
US5596673A (en) Evaporation crucible assembly
JPH0735383Y2 (ja) 薄膜気相成長装置
JPH06177056A (ja) ガス処理装置
EP1143036A2 (en) Apparatus and method for controlling the temperature of a wall of a reaction chamber
JPS63216283A (ja) 加熱装置
US3505499A (en) Device for thermal processing of disc shaped objects for semiconductors
JPH0735382Y2 (ja) 薄膜気相成長装置
JP2546414B2 (ja) 気相成長装置
JPH0338029A (ja) 気相成長装置
JP2697250B2 (ja) 熱cvd装置
JP3612788B2 (ja) 加熱炉のヒータ温度制御装置
JP3604425B2 (ja) 気相成長装置
JP3758253B2 (ja) リチウム用蒸着源
JPS5750423A (en) Vapor phase growth device
JPS61210622A (ja) 半導体製造装置
JP2514677Y2 (ja) 薄膜気相成長装置
JPH06267864A (ja) 気相成長装置
JP3846934B2 (ja) 反応チャンバの温度制御方法および装置
JP2001284257A (ja) ウェハの加熱制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees