JPH1145859A - エピタキシャル成長装置 - Google Patents

エピタキシャル成長装置

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JPH1145859A
JPH1145859A JP20120097A JP20120097A JPH1145859A JP H1145859 A JPH1145859 A JP H1145859A JP 20120097 A JP20120097 A JP 20120097A JP 20120097 A JP20120097 A JP 20120097A JP H1145859 A JPH1145859 A JP H1145859A
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JP
Japan
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quartz window
epitaxial growth
substrate
susceptor
growth apparatus
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Withdrawn
Application number
JP20120097A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Egawa
満 江川
Takuya Fujii
卓也 藤井
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エピタキシャル成長装置に係り、特に有機金
属気相成長法(MOVPE法)による半導体薄膜成長工
程における基板加熱方法及び基板温度監視方法の改良に
関し、基板を均一に加熱して基板温度を正確に監視し、
基板温度の再現性を維持し、基板の面内温度の分布を均
一にすることが可能となるエピタキシャル成長装置の提
供を目的とする。 【解決手段】 半導体基板を搭載するサセプタを収容
し、上部に原料ガス供給部が設けられており、下部に石
英窓が設けられている反応管と、この石英窓に隣接する
ランプ加熱装置とを備えたエピタキシャル成長装置にお
いて、このサセプタとこの石英窓との間に流入するこの
原料ガスがこの石英窓と反応するのを防止する反応防止
手段を具備するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エピタキシャル成
長装置に係り、特に有機金属気相成長法(MOVPE
法)による半導体薄膜成長工程における基板加熱方法及
び基板温度監視方法の改良に関するものである。
【0002】MOVPE法は原料ガスを加熱基板上で分
解反応させて基板上に半導体薄膜を形成する結晶成長法
であるため、均一な半導体薄膜を優れた再現性により成
長させるためには、基板を均一に加熱し、基板温度を正
確に監視することが可能なエピタキシャル成長装置が要
望されている。
【0003】
【従来の技術】従来のエピタキシャル成長装置について
図3により詳細に説明する。図3は従来のエピタキシャ
ル成長装置を示す図である。
【0004】従来のエピタキシャル成長装置は図に示す
ように、反応管1の内部には処理すべき半導体基板11を
搭載するサセプタ2が設けられている。この反応管1の
上部には原料ガスを供給する原料ガス供給部3が設けら
れ、この反応管1の下部には石英窓5が設けられてお
り、この石英窓5に隣接してランプ加熱装置6が設けら
れている。
【0005】このサセプタ2はサセプタ支持部4により
支持され、搭載する半導体基板11の面内の温度分布や原
料ガスの供給を均一にするように回転されている。原料
ガス供給部3としては半導体基板11に形成される膜厚の
分布を制御することができるようにハニカム型インジェ
クタが用いられている。
【0006】ハニカム型インジェクタは図に示すように
複数のマスフローコントローラを用いて分流した原料ガ
スを、図に示すように蜂の巣状に配設した19のテーパ状
の供給管により半導体基板11の全面に原料ガスを吹き付
けるものである。
【0007】ランプ加熱装置6は5本の直線状のランプ
からなり、直径100mm の開口孔を備えた遮蔽板の開口孔
を通した光線を反応管1の下部に設けた石英窓5を通し
て反応管1内に照射させるものである。
【0008】原料ガス供給部3から反応管1内に供給さ
れた原料ガスは、反応管1の周辺部に配置された排気口
1aから排気されるが、拡散によりサセプタ2と石英窓5
との間の空間に図において矢印にて示すようにもぐり込
んでくる。
【0009】半導体基板11に面内膜厚分布が均一なエピ
タキシャル成長膜を成長させるためには、基板温度の再
現性を図ることが必要であるから、熱電対9をサセプタ
2のの下に設けて半導体基板11の温度を監視している。
【0010】熱電対9とは別に反応管1に設けたのぞき
窓1bを通して放射温度計10でも半導体基板11の温度を監
視している。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のエ
ピタキシャル成長装置においては、複数回のエピタキシ
ャル成長を繰り返して行うと、原料ガス供給部により上
部から供給され、反応管の排気口から排気されずに、拡
散によりサセプタと石英窓との間の空間にもぐり込んだ
原料ガスの、加熱された石英窓との反応により石英窓に
くもりが生じるためランプ加熱装置からの光線にバラツ
キが生じ、半導体基板の面内温度分布が悪くなり、基板
温度の再現性が悪くなるという問題点がある。
【0012】また、サセプタと石英窓との間の温度勾配
が非常に大きいので、保守作業に際して熱電対の位置が
垂直方向にずれると、基板温度の再現性を維持できなく
なり、また放射温度計の設置位置が斜め方向であるた
め、斜方向計測では基板温度の再現性を維持できず、の
ぞき窓にくもりが生じると基板温度の再現性が悪くなる
という問題点があった。
【0013】本発明は以上のような状況から、基板を均
一に加熱して基板温度を正確に監視し、基板温度の再現
性を維持し、基板の面内温度の分布を均一にすることが
可能となるエピタキシャル成長装置の提供を目的とした
ものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のエピタキシャル
成長装置は、半導体基板を搭載するサセプタを収容し、
上部に原料ガス供給部が設けられており、下部に石英窓
が設けられている反応管と、この石英窓に隣接するラン
プ加熱装置とを備えたエピタキシャル成長装置におい
て、このサセプタとこの石英窓との間に流入するこの原
料ガスがこの石英窓と反応するのを防止する反応防止手
段を具備するように構成する。
【0015】この反応防止手段が、この石英窓に接触し
て設けられた、このランプ加熱装置の光源の断面積より
も大きいカーボン板であるか、或いは噴出孔をこの石英
窓に向けて設けられた、このランプ加熱装置の光源の断
面積よりも大きいガスパージ機構であるように構成す
る。
【0016】また、この反応防止手段とこのサセプタと
の間に、熱電対を収容する熱電対収容管が設けられてい
るように構成し、このサセプタの中心とこの原料ガスの
供給部の中心とを結ぶ線上に放射温度計が設けられてい
るように構成する。
【0017】即ち本発明においては、反応管の中にサセ
プタを設けて半導体基板をこのサセプタに搭載し、反応
管の上部に設けた原料ガス供給部から原料ガスを供給
し、反応管の下部に設けた石英窓に隣接するランプ加熱
装置により処理すべき半導体基板を加熱しているが、こ
の石英窓とこのサセプタとの間にこの原料ガスがこの石
英窓と反応するのを防止する反応防止手段を設けてお
り、この反応防止手段の大きさをランプ加熱装置の光源
の断面積よりも大きくしているので、原料ガスが石英窓
と反応して石英窓にくもりが生じるのを防止することが
でき、半導体基板を均一に加熱することが可能となる。
【0018】また、この反応防止手段とこのサセプタと
の間に、熱電対収容管が設けられて熱電対を収容するよ
うになっているから、保守作業に際して熱電対の位置が
変わらないので半導体基板の温度測定の再現性を維持す
ることが可能となる。更に、放射温度計をサセプタの中
心と原料ガスの供給部の中心とを結ぶ線上に設けている
ので、半導体基板の温度を常に中心において測定するこ
とが可能となる。
【0019】
【発明の実施形態】以下図1〜図2により本発明の実施
例について詳細に説明する。図1は本発明による第1の
実施例のエピタキシャル成長装置を示す図、図2は本発
明による第2の実施例のエピタキシャル成長装置を示す
図である。
【0020】本発明による第1の実施例のエピタキシャ
ル成長装置は図1に示すように、従来のエピタキシャル
成長装置と同様に、反応管1の内部には処理すべき半導
体基板11を搭載する厚さ10mmで直径80mmのカーボンから
なるサセプタ2が設けられている。
【0021】この反応管1の上部には原料ガスを供給す
る原料ガス供給部3が設けられ、この反応管1の下部に
は直径 200mmの石英窓5が設けられており、この石英窓
5に隣接してランプ加熱装置6が設けられている。
【0022】このサセプタ2はサセプタ支持部4により
支持され、搭載する半導体基板11の面内の温度分布や原
料ガスの供給を均一にするように回転されている。原料
ガス供給部3としては従来のエピタキシャル成長装置と
同様に、半導体基板11に形成される膜厚の分布を制御す
ることができるようにハニカム型インジェクタが用いら
れており、19個の吹き出し口の直径は60mmである。
【0023】本発明による第1の実施例のエピタキシャ
ル成長装置においては、このハニカム型インジェクタの
中心の吹き出し口にT型継ぎ手を用いて焦点距離が 250
mmの放射温度計10をサセプタ2に搭載した半導体基板11
に対して垂直上方 250mmの位置に設置し、のぞき窓がく
もらないように水素パージを行っている。
【0024】ランプ加熱装置6は従来のエピタキシャル
成長装置と同様に、5本の直線状のランプからなり、直
径100mm の開口孔を備えた遮蔽板の開口孔を通した光線
を反応管1の下部に設けた石英窓5を通して反応管1内
に照射させるものである。
【0025】本実施例においては、この石英窓5に接触
させて厚さ3mmで直径 150mmの円形のカーボン板7が設
けられている。このカーボン板7はランプ加熱装置6に
より不均等に加熱されて温度分布がばらつくので、カー
ボン板7の温度のばらつきを緩和するように板厚に分布
を設けることにより、このカーボン板7からサセプタ2
に照射する熱線の強度を均等にしている。
【0026】このカーボン板7とサセプタ2との間隔を
10mmとし、このカーボン板7とサセプタ2との間に内径
2mmの直線形状の透明石英管からなる熱電対収容管9aを
設けてその中にR型のシース熱電対9を挿入した。
【0027】本発明による第1の実施例のエピタキシャ
ル成長装置では、このようにランプ加熱装置6から放射
され石英窓5を透過した光線によりカーボン板7を加熱
し、この加熱されたカーボン板7を熱源として回転され
ているサセプタ2を加熱するので、半導体基板11を均等
に加熱することが可能であり、サセプタ2とカーボン板
7の10mmの間隔に設けた熱電対収容管9aに挿入した熱電
対9によりサセプタ2の温度を測定するので、保守を行
う場合においても熱電対9の位置が変動せず、このサセ
プタ2に搭載された半導体基板11の中心部の温度を放射
温度計10により測定しているので、半導体基板11の温度
分布を制御することが可能となる。
【0028】原料ガス供給部3から反応管1内に供給さ
れた原料ガスは、反応管1の周辺部に配置された排気口
1aから排気され、加熱されたカーボン板7が石英窓5に
接触して設けられているので、拡散によりサセプタ2と
石英窓5との間の空間にもぐり込んだ原料ガスが石英窓
5と反応して石英窓5の表面にくもりを生じさせなくな
る。
【0029】本発明による第2の実施例のエピタキシャ
ル成長装置は図2に示すように、第1の実施例のエピタ
キシャル成長装置と同様な装置である。本発明による第
2の実施例のエピタキシャル成長装置においては、この
石英窓5との間に5mmの間隔を設けて、透明石英からな
る厚さ5mmで直径 150mmのガスパージ機構8が設けられ
ている。このガスパージ機構8の下面には直径1mmの噴
出孔8aを 1,000個設け、この噴出孔8aからパージガスを
噴出させ、このガスパージ機構8とサセプタ2との間に
内径2mmの直線形状の透明石英管からなる熱電対収容管
9aを設けてその中にR型のシース熱電対9を挿入した。
【0030】本発明による第2の実施例のエピタキシャ
ル成長装置では、このようにランプ加熱装置6から放射
され、石英窓5とガスパージ機構8を透過した光線によ
り回転されているサセプタ2を加熱するので、半導体基
板11を均等に加熱することが可能であり、サセプタ2と
ガスパージ機構8の間に透明石英管からなる熱電対収容
管9aを設けて、これに挿入した熱電対9によりサセプタ
2の温度を測定するので、保守を行う場合においても熱
電対9の位置が変動せず、このサセプタ2に搭載された
半導体基板11の中心部の温度を放射温度計10により測定
しているので、半導体基板11の温度分布を制御すること
が可能となる。
【0031】原料ガス供給部3から反応管1内に供給さ
れた原料ガスは、反応管1の周辺部に配置された排気口
1aから排気され、拡散によりサセプタ2と石英窓5との
間の空間にもぐり込んだ原料ガスは、ガスパージ機構8
の噴出孔8aから噴出されたパージガスにより吹き飛ばさ
れるので、原料ガスが石英窓5と反応して石英窓5の表
面にくもりを生じさせることがなくなる。
【0032】ドーピング濃度が成長温度に敏感なモノシ
ラン(SiH4)ドーピングを行って、基板加熱とその温度
モニターの再現性を第1の実施例と第2の実施例につい
てチェックした。
【0033】2インチのインジウム燐(InP)基板を用
い、成長温度 650℃で、1回当たり1μm 成長させるモ
ノシラン(SiH4)ドーピングを 100回行ったが、基板中
心のシリコン濃度と面内シリコン濃度分布は、 100回成
長した後でもほとんど変化しなかった。このことは、基
板加熱とその温度モニターの再現性が高いことを示して
いる。
【0034】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば極めて簡単な構造の変更により原料ガスが石英
窓と反応してくもりが生じるのを防止することが可能で
あり、熱電対の設置位置が安定し、半導体基板の温度測
定を中心部で行うので、半導体基板の温度を安定して正
確に測定することが可能となる利点があり、著しい経済
的及び、信頼性向上の効果が期待できるエピタキシャル
成長装置の提供が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による第1の実施例のエピタキシャル
成長装置を示す図
【図2】 本発明による第2の実施例のエピタキシャル
成長装置を示す図
【図3】 従来のエピタキシャル成長装置を示す図
【符号の説明】
1 反応管 1a 排気口 1b のぞき窓 2 サセプタ 3 原料ガス供給部 4 サセプタ支持部 5 石英窓 6 ランプ加熱装置 7 カーボン板 8 ガスパージ機構 8a 噴出孔 9 熱電対 9a 熱電対収容管 10 放射温度計 11 半導体基板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板を搭載するサセプタを収容
    し、上部に原料ガス供給部が設けられており、下部に石
    英窓が設けられている反応管と、前記石英窓に隣接する
    ランプ加熱装置とを備えたエピタキシャル成長装置にお
    いて、 前記サセプタと前記石英窓との間に流入する前記原料ガ
    スが前記石英窓と反応するのを防止する反応防止手段を
    具備することを特徴とするエピタキシャル成長装置。
  2. 【請求項2】 前記反応防止手段が、前記石英窓に接触
    して設けられた、前記ランプ加熱装置の光源の断面積よ
    りも大きいカーボン板である請求項1記載のエピタキシ
    ャル成長装置。
  3. 【請求項3】 前記反応防止手段が、噴出孔を前記石英
    窓に向けて設けられた、前記ランプ加熱装置の光源の断
    面積よりも大きいガスパージ機構である請求項1記載の
    エピタキシャル成長装置。
  4. 【請求項4】 前記反応防止手段と前記サセプタとの間
    に、熱電対を収容する熱電対収容管が設けられている請
    求項1記載のエピタキシャル成長装置。
  5. 【請求項5】 前記サセプタの中心と前記原料ガスの供
    給部の中心とを結ぶ線上に放射温度計が設けられている
    請求項1記載のエピタキシャル成長装置。
JP20120097A 1997-07-28 1997-07-28 エピタキシャル成長装置 Withdrawn JPH1145859A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004090961A1 (ja) * 2003-04-10 2004-10-21 Tokyo Electron Limited シャワーヘッド構造及び処理装置
JP2011511459A (ja) * 2008-01-31 2011-04-07 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Cvd装置
CN114918087A (zh) * 2022-04-14 2022-08-19 重庆理工大学 一种圆管外壁镀膜装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004090961A1 (ja) * 2003-04-10 2004-10-21 Tokyo Electron Limited シャワーヘッド構造及び処理装置
KR100753695B1 (ko) 2003-04-10 2007-08-30 동경 엘렉트론 주식회사 샤워 헤드 구조 및 처리 장치
US8070910B2 (en) 2003-04-10 2011-12-06 Tokyo Electron Limited Shower head structure and treating device
JP2011511459A (ja) * 2008-01-31 2011-04-07 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Cvd装置
CN114918087A (zh) * 2022-04-14 2022-08-19 重庆理工大学 一种圆管外壁镀膜装置
CN114918087B (zh) * 2022-04-14 2023-01-20 重庆理工大学 一种圆管外壁镀膜装置

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