JPH097956A - 半導体熱処理用電気抵抗発熱体 - Google Patents
半導体熱処理用電気抵抗発熱体Info
- Publication number
- JPH097956A JPH097956A JP7171591A JP17159195A JPH097956A JP H097956 A JPH097956 A JP H097956A JP 7171591 A JP7171591 A JP 7171591A JP 17159195 A JP17159195 A JP 17159195A JP H097956 A JPH097956 A JP H097956A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- silicon carbide
- base material
- carbide film
- heating element
- 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.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 7
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 45
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 claims description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 14
- 229910021431 alpha silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 238000004098 selected area electron diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
熱処理用電気抵抗発熱体を提供する。 【構成】 ウエハをウエハ保持部材で支持し、該ウエハ
保持部材の下方に配置する発熱体によりウエハを加熱し
て、ウエハ表面に気相成長膜を形成する気相成長装置に
用いる発熱体において、発熱体が、炭素基材と、その表
面に設けた炭化珪素質膜からなり、炭化珪素質膜の熱膨
張係数よりも炭素基材の熱膨張係数を高くし、その炭素
基材の熱膨張係数を4.3〜6.0×10-6/℃(20
℃〜450℃)にすることを特徴とする半導体熱処理用
電気抵抗発熱体。
Description
エピタキシャル成長装置に用いられる発熱体に関する。
は、例えば特開平5−152207号に示されている。
ウエハはウエハ保持部材で支持して、該ウエハ保持部材
の下方に配置する発熱体により加熱して、ウエハ表面に
気相成長膜を形成する。
下面に上方に向かって伸びる中空円筒体が取付けられ、
その上端に発熱体支えが取付けられており、その上方に
は皿状の反射板が配置され、その内部に発熱体を収容す
ると共に上端に均熱板が取付けられている。上記皿状の
反射板の上端は上記均熱板の上方に位置し、この上端に
はリング状のサセプタが嵌着されている。サセプタの内
周側にはザグリが形成され、この内にウエハが配置され
る。反応室内は50〜400Torrの減圧雰囲気が形
成され、ガス導入口からジクロルシラン等の原料ガスと
水素等のキャリアガスが多量に導入され、気相成長が行
われる。ウエハ温度は1150℃程度に加熱される。
は、発熱体として、高純度化処理された炭素材料あるい
はこの炭素材料の表面に炭化珪素質膜をコーティングし
た材料が用いられていた。
うな気相成長装置においても、大量生産性が重要課題で
あり、そのためにウエハの急熱、急冷が加速され、ま
た、製造過程において処理するウエハの挿入間隔が短縮
化されてきている。
をコーティングした炭素からなる発熱体では、最近の急
熱急冷の過酷な使用条件下で熱膨張の違いから使用時の
炭化珪素質膜と炭素基材との強度が重要になってきた。
炭化珪素質膜の強度が50〜400MPaで炭素基材の
強度が20〜60MPaと少ない為に、高温の過酷な使
用条件下で基材から膜にクラックが発生しやすくなり、
充分な寿命が確保できなかった。
を確保できる半導体熱処理用電気抵抗発熱体を提供する
ことである。
ハ保持部材で支持し、ウエハを加熱して、ウエハ表面に
気相成長膜を形成する気相成長装置において、ウエハを
加熱するための発熱体が、炭素基材と、その表面に設け
た炭化珪素質膜からなり、炭化珪素質膜の熱膨張係数よ
りも炭素基材の熱膨張係数を高くし、その炭素基材の熱
膨張係数を4.3〜6.0×10-6/℃(20℃〜45
0℃)にすることを特徴とする半導体熱処理用電気抵抗
発熱体を要旨とする。
晶粒子の中にα−SiCを筋状に介在させた複合組織の
ものである。
部材で支持し、ウエハ保持部材の下方に配置する発熱体
によりウエハを加熱して、ウエハ表面に気相成長膜を形
成する気相成長装置に用いる。発熱体が、炭素基材と、
その表面に設けた炭化珪素質膜からなる。
10-6/℃(20℃〜450℃)である等方性炭素を基
材として使用し、その炭素基材の表面にCVDコーティ
ング法により炭化珪素質膜を形成し、炭素基材が炭化珪
素質膜で覆われている。炭化珪素質膜の熱膨張係よりも
炭素基材の熱膨張係数を高くする。これにより、膜に残
留応力が残るようになり、高温の過酷な使用条件下で充
分な寿命が確保できる。なお、本発明の炭化珪素質膜の
熱膨張係数は、3.8×10-6/℃(20℃〜450
℃)である。
の複合組織であって、かつ少量のα−SiCがβ−Si
Cの中に点在している状態にする。たとえば、α−Si
Cは炭化珪素質膜全体の中で0.01〜5容量%、好ま
しくは約0.1〜2容量%を占めるようにする。
ルを示しており、粉末のほとんどがβ−SiC(白丸で
示している)であるが、トレース程度のα−SiC(黒
丸で示す6H及び15R)が存在する形で検出されてい
る。
像で、筋状の黒線部分がα−SiC結晶である。
ある。横縞部分がα−SiC結晶である。
である。白く流れる線の存在がα−SiC結晶を示す。
ある。
における変形が少なくなり、耐浸食性が向上するなど高
温安定性が向上する。
つ、従来の温度(たとえば約1300℃)よりも高温
(たとえば1600〜1900℃)でCVDコーティン
グ法により形成する。
45〜300μmにするのが望ましい。
晶炭化珪素質膜が前述のようにβ−SiCとα−SiC
の特別な複合組織で構成されていて、1400℃以上の
非酸化性雰囲気においてβ−SiC結晶の昇華を抑制で
き高寿命となる。
に向かって伸びる中空円筒体11が取付けられ、その上
端にヒータ支え12が取付けられている。ヒータ支え1
2には絶縁棒13、反射板14及び絶縁棒15を介して
ヒータ16が取付けられている。中空円筒体11の下端
はフタ18によって閉じられ、中空円筒体11の内部に
はフタ18を貫通してヒータ16に接続された給電用配
線17が設けられている。
転軸20が設けられ、中空回転軸20はベアリング21
により中空円筒体11と無関係に回転自在にベース10
に取付けられている。中空回転軸20にはプーリ22が
取付けられ、ベルト23により図示しないモータにより
回転を与えられるようになっている。
ベルジャ24によってベース10の上面上方に形成され
る反応室25内に伸び、その上端にはキー26を介して
炭素製の支持円盤27が固着されている。支持円盤27
には石英ガラス、炭素又はセラミックス製の支持リング
28が支持円盤27と一体的に回転可能に取付けられて
いる。
板14及びヒータ16の外周を囲んで、ヒータ16より
上方へ伸びている。支持リング28の内周面の上方寄り
の途中には段部29が形成され、段部29に加熱板30
が嵌着されている。加熱板30はヒータ16と間隔を置
いてほぼ平行に配置され、ヒータ16に非接触で加熱さ
れるようになっている。
され、段部31にリング状のウエハ保持板32が嵌着さ
れ、ウエハ保持板32の上面内周寄りに形成された段部
33内にウエハWを保持するようになっている。ウエハ
保持板32に支持されたウエハWは、加熱板30と好ま
しくは3mm以上の所定の間隔Cを有するように置かれ
る。
って円筒状の保温筒40が同心状に配置されている。
説明する。
ると共に、中空回転軸20を回転させ、加熱板30、ウ
エハ保持板32及びウエハWを回転させる。ウエハWと
ウエハ保持板32は加熱板30によって加熱される。
つようにウエハWを支持すると共に、加熱板30によっ
て加熱され、ウエハWの外周を加熱して該外周の温度低
下を抑え、ウエハWの中心から外周までの全域にわた
り、均一な温度分布とする役目を有している。
形成されていると、次のような効果が得られる。すなわ
ち、炭素基材の表面に形成した炭化珪素質膜の強度が顕
著である。とくに高温の使用条件下で膜の強度が安定し
ており、粒子の形状が乱されない。特に渦巻形状等の複
雑な形状の場合に効果がある。膜形成時の条件を適切に
選択して気相成長の条件下で炭化珪素質膜に所望の残留
応力が残るようにすると、強度がさらに大となる。膜に
残留応力が残るようになり、高温の過酷な使用条件下で
充分な寿命が確保できる。
を示すX線強度スペクトルのグラフ。
部材で支持し、ウエハ保持部材の下方に配置する発熱体
によりウエハを加熱して、ウエハ表面に気相成長膜を形
成する気相成長装置に用いる。発熱体は、炭素基材と、
その表面に設けた炭化珪素質膜からなる。炭化珪素質膜
の熱膨張係数よりも炭素基材の熱膨張係数を高くする。
炭素基材の熱膨張係数は、4.3〜6.0×10−6/
℃(20℃〜450℃)で、炭化珪素質膜の熱膨張係数
は、3.8×10−6/℃(20℃〜450℃)にする
のが好ましい。
である。図4、図5及び図6から明らかなように、α−
SiCがβ−SiC結晶粒子の中に筋状に介在されてい
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 ウエハをウエハ保持部材で支持し、ウエ
ハを加熱して、ウエハ表面に気相成長膜を形成する気相
成長装置において、ウエハを加熱するための発熱体が、
炭素基材と、その表面に設けた炭化珪素質膜からなり、
炭化珪素質膜の熱膨張係数よりも炭素基材の熱膨張係数
を高くし、炭素基材の熱膨張係数を4.3〜6.0×1
0-6/℃(20℃〜450℃)にすることを特徴とする
半導体熱処理用電気抵抗発熱体。 - 【請求項2】 ウエハをウエハ保持部材で支持し、ウエ
ハを加熱して、ウエハ表面に気相成長膜を形成する気相
成長装置において、ウエハを加熱するための発熱体が、
炭素基材と、その表面に設けた炭化珪素質膜からなり、
炭化珪素質膜がβ−SiC結晶粒子の中にα−SiCを
筋状に介在させた複合組織であることを特徴とする半導
体熱処理用電気抵抗発熱体。 - 【請求項3】室温で−50〜−400MPaの残留応力
が残るように炭化珪素質膜が炭素基材の表面に形成され
ている請求項1〜2のいずれか1項に記載の半導体熱処
理用電気抵抗発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7171591A JPH097956A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 半導体熱処理用電気抵抗発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7171591A JPH097956A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 半導体熱処理用電気抵抗発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097956A true JPH097956A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15926006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7171591A Pending JPH097956A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | 半導体熱処理用電気抵抗発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH097956A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10212181A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Toyo Tanso Kk | アンモニア雰囲気炉用炭素複合材料 |
| US6541344B2 (en) | 2000-10-19 | 2003-04-01 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method |
| JP2006156686A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Chemitoronics Co Ltd | 熱処理システム |
| CN111501004A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-07 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 温度控制方法和系统、半导体设备 |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP7171591A patent/JPH097956A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10212181A (ja) * | 1997-01-30 | 1998-08-11 | Toyo Tanso Kk | アンモニア雰囲気炉用炭素複合材料 |
| US6541344B2 (en) | 2000-10-19 | 2003-04-01 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method |
| JP2006156686A (ja) * | 2004-11-29 | 2006-06-15 | Chemitoronics Co Ltd | 熱処理システム |
| CN111501004A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-07 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 温度控制方法和系统、半导体设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI232891B (en) | SiC material, semiconductor device fabricating system and SiC material forming method | |
| US5904769A (en) | Epitaxial growth method | |
| TW200845145A (en) | Microbatch deposition chamber with radiant heating | |
| JPH1012563A (ja) | 高純度CVD−SiC質の半導体熱処理用部材及びその製造方法 | |
| JP3984820B2 (ja) | 縦型減圧cvd装置 | |
| JP3317781B2 (ja) | 半導体ウエハの熱処理用サセプタの製造方法 | |
| US5882807A (en) | Jig for heat treatment and process for fabricating the jig | |
| JPH0758040A (ja) | 気相成長装置用サセプタ | |
| TWI891900B (zh) | 用於生長單晶之方法 | |
| KR100251877B1 (ko) | 기상성장장치 | |
| EP1416520B1 (en) | Heating apparatus with electrostatic attraction function and method for producing it | |
| JPH09219369A (ja) | 半導体装置の製造装置および製造方法 | |
| US20010052324A1 (en) | Device for producing and processing semiconductor substrates | |
| JPH097956A (ja) | 半導体熱処理用電気抵抗発熱体 | |
| JP3693739B2 (ja) | 高周波誘導加熱炉 | |
| JP3694985B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JP3110978B2 (ja) | 気相成長装置用発熱体 | |
| JPH0658884B2 (ja) | 気相エピタキシヤル成長装置 | |
| JP7247819B2 (ja) | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法 | |
| JP2764416B2 (ja) | サセプタ | |
| JPH0570287A (ja) | 気相成長用ウエハ加熱装置 | |
| JP3230162B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JP2008260665A (ja) | 炭化ケイ素単結晶の製造方法および製造装置 | |
| JP3810752B2 (ja) | 気相成長装置および気相成長方法 | |
| JPH097955A (ja) | 半導体熱処理用の電気抵抗式ガラス状カーボン製ヒータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071105 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081105 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091105 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091105 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101105 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101105 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111105 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111105 Year of fee payment: 12 |