JPH118199A - 薄膜成長装置 - Google Patents
薄膜成長装置Info
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- JPH118199A JPH118199A JP15961297A JP15961297A JPH118199A JP H118199 A JPH118199 A JP H118199A JP 15961297 A JP15961297 A JP 15961297A JP 15961297 A JP15961297 A JP 15961297A JP H118199 A JPH118199 A JP H118199A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡便な手段により、ウェハ面内を均熱化する
ことができる薄膜成長装置を提供する。 【解決手段】 ウェハトレイ１０の裏側で、かつサセプ
タ２と接触する周辺部とウェハ載置部５の周との間に溝
状の断熱部８を設け、ウェハトレイ１０がサセプタ２に
収容された時に、サセプタ２とウェハトレイ１０との間
に断熱部８により間隙が生じるようにした。それによっ
て、ウェハ載置部５の周辺部からサセプタ２ヘ熱が逃げ
るのを抑制し、ウェハ表面の温度を均一に保つようにし
た。
ことができる薄膜成長装置を提供する。 【解決手段】 ウェハトレイ１０の裏側で、かつサセプ
タ２と接触する周辺部とウェハ載置部５の周との間に溝
状の断熱部８を設け、ウェハトレイ１０がサセプタ２に
収容された時に、サセプタ２とウェハトレイ１０との間
に断熱部８により間隙が生じるようにした。それによっ
て、ウェハ載置部５の周辺部からサセプタ２ヘ熱が逃げ
るのを抑制し、ウェハ表面の温度を均一に保つようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜成長装置さら
にはウェハ面内を均熱化するウェハホルダを備えた気相
成長装置に関し、例えばウェハが自転または自公転する
機構を有する化合物半導体結晶成長用のＭＯＣＶＤ（有
機金属気相成長）法に使用される装置に適用して有用な
技術に関する。
にはウェハ面内を均熱化するウェハホルダを備えた気相
成長装置に関し、例えばウェハが自転または自公転する
機構を有する化合物半導体結晶成長用のＭＯＣＶＤ（有
機金属気相成長）法に使用される装置に適用して有用な
技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５には、従来の熱幅射型基板加熱方式
の化合物半導体結晶成長用ＭＯＣＶＤ装置が示されてい
る。このＭＯＣＶＤ装置は、ウェハが載置されるグラフ
ァイト製等のウェハトレイ１、複数のウェハトレイ１を
支持するグラファイト製等のサセプタ２、サセプタ２を
裏側から加熱する複数の同心円状のヒータ３、及びサセ
プタ２を回転可能に支持する支持軸４を有している。ウ
ェハトレイ１、サセプタ２及びヒータ３はリアクタ６に
収納されており、そのリアクタ６の周囲は水冷されてい
る。この装置では、ウェハは、支持軸４の回りを公転、
あるいは公転とともに自転しながら、ヒータ３からの幅
射熱により加熱される。
の化合物半導体結晶成長用ＭＯＣＶＤ装置が示されてい
る。このＭＯＣＶＤ装置は、ウェハが載置されるグラフ
ァイト製等のウェハトレイ１、複数のウェハトレイ１を
支持するグラファイト製等のサセプタ２、サセプタ２を
裏側から加熱する複数の同心円状のヒータ３、及びサセ
プタ２を回転可能に支持する支持軸４を有している。ウ
ェハトレイ１、サセプタ２及びヒータ３はリアクタ６に
収納されており、そのリアクタ６の周囲は水冷されてい
る。この装置では、ウェハは、支持軸４の回りを公転、
あるいは公転とともに自転しながら、ヒータ３からの幅
射熱により加熱される。
【０００３】ウェハトレイ１は、図６に示すように、ウ
ェハを載置する平面形状円形で凹状のウェハ載置部５を
有しているとともに、その裏側にはサセプタ２と嵌合す
る突起部７を有している。一方、サセプタ２には、トレ
イ１の突起部７が嵌入される凹部が形成されている。
ェハを載置する平面形状円形で凹状のウェハ載置部５を
有しているとともに、その裏側にはサセプタ２と嵌合す
る突起部７を有している。一方、サセプタ２には、トレ
イ１の突起部７が嵌入される凹部が形成されている。
【０００４】原料ガスは、リアクタ６の中心部上部のガ
ス導入口より導入され、ウェハ上で化学反応して結晶を
析出する。そしてその反応により生成したガスや未反応
ガスは、リアクタ６の側部に設けられたガス排出口を介
して外部に排出される。
ス導入口より導入され、ウェハ上で化学反応して結晶を
析出する。そしてその反応により生成したガスや未反応
ガスは、リアクタ６の側部に設けられたガス排出口を介
して外部に排出される。
【０００５】ＭＯＣＶＤ法では、成膜された膜の組成や
特性は、ウェハの温度に敏感であるため、ウェハ全面に
均一な膜を成長させるには、成膜中のウェハ表面の温度
分布を均一に保つ必要がある。
特性は、ウェハの温度に敏感であるため、ウェハ全面に
均一な膜を成長させるには、成膜中のウェハ表面の温度
分布を均一に保つ必要がある。
【０００６】しかし、上述した構成の装置の場合、同心
円状のヒータ３の出力比を調整しても、ウェハ中心部の
温度が最も高く、周辺部の温度が最も低くなるような温
度分布となってしまい、成長した膜の組成や特性は不均
一になってしまう。
円状のヒータ３の出力比を調整しても、ウェハ中心部の
温度が最も高く、周辺部の温度が最も低くなるような温
度分布となってしまい、成長した膜の組成や特性は不均
一になってしまう。
【０００７】そこで、気相成長法において、成膜時のウ
ェハ表面の温度分布を均一に保つようにした提案が種々
なされている。特公昭５５−２８５４６号公報には、サ
セプタを支持する支持板付近のサセプタの厚さを薄くす
るか、もしくはサセプタに溝を設けることにより、サセ
プタから支持板への熱伝導を抑制するようにしたＣＶＤ
装置について開示されている。特開平１−２０３２９１
号公報には、基板ホルダの、基板受け部の周囲の表面上
に、フローガスを受け入れる凹凸の溝を形成し、そのガ
スフローにより半導体基板の温度分布を均一化するよう
にした基板ホルダについて開示されている。特開平１−
２９１４２１号公報には、サセプタの、基板を保持する
座ぐり部の周辺に溝を形成し、その溝に反応生成物が落
下補集されることにより、基板とサセプタとを密着させ
て基板の温度分布を均一化するようにした気相成長装置
について開示されている。特公平４−５０００号公報に
は、サセプタの基板設置部分に、基板中心部との間隔が
基板外周部との間隔よりも大きくなるような凹部を形成
し、基板外周部の温度が基板中心部の温度よりも低くな
るのを防ぐようにした気相成長装置について開示されて
いる。特開平９−３６０４９号公報には、サセプタに該
当するウェハホルダの、ウェハを受けるウェハポケット
の裏面全域に凸部を形成し、ウェハポケットの肉厚を厚
くすることにより、ウェハ周辺部での高温化を防ぐよう
にした気相成長装置について開示されている。特開平７
−２７７８８５号公報には、サセプタ内部に、基板中央
部から外周に向かってテーパ状に広がる空洞を形成し、
サセプタの径方向に生じる温度差を補償することによ
り、基板表面の温度を均一化するようにした気相エピタ
キシャル装置について開示されている。
ェハ表面の温度分布を均一に保つようにした提案が種々
なされている。特公昭５５−２８５４６号公報には、サ
セプタを支持する支持板付近のサセプタの厚さを薄くす
るか、もしくはサセプタに溝を設けることにより、サセ
プタから支持板への熱伝導を抑制するようにしたＣＶＤ
装置について開示されている。特開平１−２０３２９１
号公報には、基板ホルダの、基板受け部の周囲の表面上
に、フローガスを受け入れる凹凸の溝を形成し、そのガ
スフローにより半導体基板の温度分布を均一化するよう
にした基板ホルダについて開示されている。特開平１−
２９１４２１号公報には、サセプタの、基板を保持する
座ぐり部の周辺に溝を形成し、その溝に反応生成物が落
下補集されることにより、基板とサセプタとを密着させ
て基板の温度分布を均一化するようにした気相成長装置
について開示されている。特公平４−５０００号公報に
は、サセプタの基板設置部分に、基板中心部との間隔が
基板外周部との間隔よりも大きくなるような凹部を形成
し、基板外周部の温度が基板中心部の温度よりも低くな
るのを防ぐようにした気相成長装置について開示されて
いる。特開平９−３６０４９号公報には、サセプタに該
当するウェハホルダの、ウェハを受けるウェハポケット
の裏面全域に凸部を形成し、ウェハポケットの肉厚を厚
くすることにより、ウェハ周辺部での高温化を防ぐよう
にした気相成長装置について開示されている。特開平７
−２７７８８５号公報には、サセプタ内部に、基板中央
部から外周に向かってテーパ状に広がる空洞を形成し、
サセプタの径方向に生じる温度差を補償することによ
り、基板表面の温度を均一化するようにした気相エピタ
キシャル装置について開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記何
れの公報に記載された技術においても、サセプタを加工
するか、またはサセプタを専用に設計して作製しなけれ
ばならないという欠点がある。また、ウェハ表面の温度
分布を均一化する効果も、十分に得られない。
れの公報に記載された技術においても、サセプタを加工
するか、またはサセプタを専用に設計して作製しなけれ
ばならないという欠点がある。また、ウェハ表面の温度
分布を均一化する効果も、十分に得られない。
【０００９】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、簡便な手段により、ウェハ
面内を均熱化することができる薄膜成長装置を提供する
ことにある。
されたもので、その目的は、簡便な手段により、ウェハ
面内を均熱化することができる薄膜成長装置を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するにあ
たり、本発明者らは、サセプタ上のウェハ表面の温度分
布が不均一になる原因は、リアクタ中心部から外側に向
かって放射状に放散される熱の量が多いからである、と
考えた。そこで、リアクタの中心よりも外側に位置する
ウェハトレイのウェハ載置部の周辺部から、熱の良伝導
体であるサセプタヘ熱が逃げるのを制限すれば良いと考
え、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。
たり、本発明者らは、サセプタ上のウェハ表面の温度分
布が不均一になる原因は、リアクタ中心部から外側に向
かって放射状に放散される熱の量が多いからである、と
考えた。そこで、リアクタの中心よりも外側に位置する
ウェハトレイのウェハ載置部の周辺部から、熱の良伝導
体であるサセプタヘ熱が逃げるのを制限すれば良いと考
え、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。
【００１１】すなわち、本発明は、薄板状のウェハが載
置されるウェハトレイと、該ウェハトレイを所定位置に
保持するサセプタとを備えた薄膜成長装置において、前
記ウェハトレイの表側にウェハ載置部が設けられ、かつ
同ウェハトレイの裏側に、ウェハトレイからの熱の放散
を遮断する断熱部が設けられており、前記断熱部は、前
記サセプタと接触する周辺部よりも内側で、かつ前記ウ
ェハ載置部よりも外側に設けられていることを特徴とす
るものである。
置されるウェハトレイと、該ウェハトレイを所定位置に
保持するサセプタとを備えた薄膜成長装置において、前
記ウェハトレイの表側にウェハ載置部が設けられ、かつ
同ウェハトレイの裏側に、ウェハトレイからの熱の放散
を遮断する断熱部が設けられており、前記断熱部は、前
記サセプタと接触する周辺部よりも内側で、かつ前記ウ
ェハ載置部よりも外側に設けられていることを特徴とす
るものである。
【００１２】この発明によれば、ウェハトレイからの殆
どの熱はサセプタと接触する周辺部を介してサセプタヘ
放散すると考えられるため、その内側に断熱部が設けら
れていることにより、ウェハトレイのウェハ載置部の周
辺部からサセプタヘ逃げる熱の量が減少するので、ウェ
ハ周辺部の温度が上昇し、ウェハ表面の温度を均一にす
ることができる。
どの熱はサセプタと接触する周辺部を介してサセプタヘ
放散すると考えられるため、その内側に断熱部が設けら
れていることにより、ウェハトレイのウェハ載置部の周
辺部からサセプタヘ逃げる熱の量が減少するので、ウェ
ハ周辺部の温度が上昇し、ウェハ表面の温度を均一にす
ることができる。
【００１３】また、この発明によれば、サセプタを改造
する必要がないため、既存の薄膜成長装置をそのまま使
用することができる。そして、ウェハの種類や成膜条件
等に応じて適切に設計されたウェハトレイを用意するこ
とにより、ウェハ温度の均一化を図ることができるの
で、その有用性は非常に高い。
する必要がないため、既存の薄膜成長装置をそのまま使
用することができる。そして、ウェハの種類や成膜条件
等に応じて適切に設計されたウェハトレイを用意するこ
とにより、ウェハ温度の均一化を図ることができるの
で、その有用性は非常に高い。
【００１４】なお、ウェハトレイのウェハ載置部より内
側に断熱部が設けられている場合には、その断熱部より
も外側のウェハ周縁の温度が低下してしまい、ウェハ表
面の温度プロファイルがＭ型になってしまうので、好ま
しくない。また、ウェハトレイの突起部より外側に断熱
部がある場合には、当然のことながら、ウェハトレイの
ウェハ載置部の周辺部からサセプタヘ逃げる熱の量を減
少させることはできないので、ウェハ表面の温度を均一
化する効果が得られない。
側に断熱部が設けられている場合には、その断熱部より
も外側のウェハ周縁の温度が低下してしまい、ウェハ表
面の温度プロファイルがＭ型になってしまうので、好ま
しくない。また、ウェハトレイの突起部より外側に断熱
部がある場合には、当然のことながら、ウェハトレイの
ウェハ載置部の周辺部からサセプタヘ逃げる熱の量を減
少させることはできないので、ウェハ表面の温度を均一
化する効果が得られない。
【００１５】上記発明において、前記断熱部が溝で形成
されていてもよい。そうすれば、最も簡便にウェハ表面
の温度を均一化する効果が得られる。ここで、溝の深さ
及び位置等については、それぞれの薄膜成長装置の構造
等に応じて、予備実験等により決定する。
されていてもよい。そうすれば、最も簡便にウェハ表面
の温度を均一化する効果が得られる。ここで、溝の深さ
及び位置等については、それぞれの薄膜成長装置の構造
等に応じて、予備実験等により決定する。
【００１６】なお、溝を形成する以外にも、ウェハトレ
イの一部を熱の不導体で形成することにより、断熱部を
形成するようにしてもよい。
イの一部を熱の不導体で形成することにより、断熱部を
形成するようにしてもよい。
【００１７】また、ウェハトレイの表面に溝を設けるの
は、原料ガスの流れを乱すことになるため、好ましくな
い。
は、原料ガスの流れを乱すことになるため、好ましくな
い。
【００１８】さらに、本発明は、有機金属気相成長法に
おいて使用される装置に適用するものであってもよい。
そうすれば、ウェハ表面の温度を均一な状態に保ちなが
ら薄膜を成長させることができるＭＯＣＶＤ装置が得ら
れる。
おいて使用される装置に適用するものであってもよい。
そうすれば、ウェハ表面の温度を均一な状態に保ちなが
ら薄膜を成長させることができるＭＯＣＶＤ装置が得ら
れる。
【００１９】ところで、特開平４−１８２３８６号公報
には、サセプタの、基板の周縁部に対応する位置に溝を
形成し、基板周縁部がサセプタに接触しないようにする
ことにより、クラックの発生を防ぐようにした発明につ
いて開示されている。しかし、この発明は、基板周縁部
の温度を中心部よりも不安定にすることにより、基板周
縁部の結晶性を悪くするものであり、本発明とは技術的
思想が全く異なる。
には、サセプタの、基板の周縁部に対応する位置に溝を
形成し、基板周縁部がサセプタに接触しないようにする
ことにより、クラックの発生を防ぐようにした発明につ
いて開示されている。しかし、この発明は、基板周縁部
の温度を中心部よりも不安定にすることにより、基板周
縁部の結晶性を悪くするものであり、本発明とは技術的
思想が全く異なる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態の一例を説明す
る。
る。
【００２１】図１には、本発明を適用した熱幅射型基板
加熱方式の化合物半導体結晶成長用ＭＯＣＶＤ装置の一
例が示されている。このＭＯＣＶＤ装置は、従来同様、
ウェハが載置されるグラファイト製等のウェハトレイ１
０、複数のウェハトレイ１０を支持するグラファイト製
等のサセプタ２、サセプタ２を裏側から加熱する複数の
同心円状のヒータ３、及びサセプタ２を回転可能に支持
する支持軸４を有している。ウェハトレイ１０、サセプ
タ２及びヒータ３は、従来同様、リアクタ６に収納され
ており、そのリアクタ６の周囲は水冷されている。この
装置では、ウェハは、支持軸４の回りを公転、あるいは
公転とともに自転しながら、ヒータ３からの幅射熱によ
り加熱される。
加熱方式の化合物半導体結晶成長用ＭＯＣＶＤ装置の一
例が示されている。このＭＯＣＶＤ装置は、従来同様、
ウェハが載置されるグラファイト製等のウェハトレイ１
０、複数のウェハトレイ１０を支持するグラファイト製
等のサセプタ２、サセプタ２を裏側から加熱する複数の
同心円状のヒータ３、及びサセプタ２を回転可能に支持
する支持軸４を有している。ウェハトレイ１０、サセプ
タ２及びヒータ３は、従来同様、リアクタ６に収納され
ており、そのリアクタ６の周囲は水冷されている。この
装置では、ウェハは、支持軸４の回りを公転、あるいは
公転とともに自転しながら、ヒータ３からの幅射熱によ
り加熱される。
【００２２】ウェハトレイ１０は、図２に示すように、
ウェハを載置する平面形状円形で凹状のウェハ載置部５
を有しているとともに、その裏側にはサセプタ２と嵌合
する突起部７、及びその突起部７、すなわちサセプタと
接触する周辺部よりも内側でかつウェハ載置部５の周よ
りも外側に断熱部８を有している。
ウェハを載置する平面形状円形で凹状のウェハ載置部５
を有しているとともに、その裏側にはサセプタ２と嵌合
する突起部７、及びその突起部７、すなわちサセプタと
接触する周辺部よりも内側でかつウェハ載置部５の周よ
りも外側に断熱部８を有している。
【００２３】断熱部８は、例えば溝により構成されてい
る。この溝は、例えばウェハ載置部５の周と同心円をな
すように形成されている。
る。この溝は、例えばウェハ載置部５の周と同心円をな
すように形成されている。
【００２４】サセプタ２には、ウェハトレイ１０を収容
する平面形状円形で凹状のトレイ受部９が複数箇所、例
えば図３に示すように３枚のウェハトレイを収容可能な
ように、３箇所に形成されている。なお、サセプタ２に
は、トレイ受部が２箇所に設けられていてもよいし、４
箇所以上に設けられていてもよい。
する平面形状円形で凹状のトレイ受部９が複数箇所、例
えば図３に示すように３枚のウェハトレイを収容可能な
ように、３箇所に形成されている。なお、サセプタ２に
は、トレイ受部が２箇所に設けられていてもよいし、４
箇所以上に設けられていてもよい。
【００２５】サセプタ２の、トレイ受部９には、従来同
様、トレイ１０の突起部７が嵌入される凹部が形成され
ている。その凹部にウェハトレイ１０の突起部７が嵌入
されることにより、ウェハトレイ１０は、サセプタ上の
所定位置に位置決めされる。そして、サセプタ２とウェ
ハトレイ１０との間には、ウェハトレイ１０の断熱部８
により生じた間隙が存在することとなる。この間隙があ
ることにより、ウェハトレイ１０のウェハ載置部５の周
辺部からサセプタ２ヘ熱が逃げるのが抑制される。
様、トレイ１０の突起部７が嵌入される凹部が形成され
ている。その凹部にウェハトレイ１０の突起部７が嵌入
されることにより、ウェハトレイ１０は、サセプタ上の
所定位置に位置決めされる。そして、サセプタ２とウェ
ハトレイ１０との間には、ウェハトレイ１０の断熱部８
により生じた間隙が存在することとなる。この間隙があ
ることにより、ウェハトレイ１０のウェハ載置部５の周
辺部からサセプタ２ヘ熱が逃げるのが抑制される。
【００２６】リアクタ６に対するガスの導入及び排出に
ついては従来同様である。すなわち、原料ガスは、リア
クタ６の中心部上部のガス導入口より導入され、ウェハ
上で化学反応して結晶を析出する。そしてその反応によ
り生成したガスや未反応ガスは、リアクタ６の側部に設
けられたガス排出口を介して外部に排出される。
ついては従来同様である。すなわち、原料ガスは、リア
クタ６の中心部上部のガス導入口より導入され、ウェハ
上で化学反応して結晶を析出する。そしてその反応によ
り生成したガスや未反応ガスは、リアクタ６の側部に設
けられたガス排出口を介して外部に排出される。
【００２７】上記実施形態によれば、ウェハトレイ１０
の裏側で、かつサセプタ２と接触する周辺部とウェハ載
置部５の周との間に溝状の断熱部８が設けられているた
め、このウェハトレイ１０がサセプタ２に収容された状
態では、サセプタ２とウェハトレイ１０との間に断熱部
８により生じた間隙が存在することとなり、ウェハ載置
部５の周辺部からサセプタ２ヘ逃げる熱の量が減少し、
ウェハ周辺部の温度が上昇するので、ウェハ表面の温度
を均一にすることができる。従って、ウェハ面内におけ
る化合物半導体等の結晶の組成や特性の均一性を向上さ
せることができる。
の裏側で、かつサセプタ２と接触する周辺部とウェハ載
置部５の周との間に溝状の断熱部８が設けられているた
め、このウェハトレイ１０がサセプタ２に収容された状
態では、サセプタ２とウェハトレイ１０との間に断熱部
８により生じた間隙が存在することとなり、ウェハ載置
部５の周辺部からサセプタ２ヘ逃げる熱の量が減少し、
ウェハ周辺部の温度が上昇するので、ウェハ表面の温度
を均一にすることができる。従って、ウェハ面内におけ
る化合物半導体等の結晶の組成や特性の均一性を向上さ
せることができる。
【００２８】なお、断熱部８は、上述したような溝に限
らず、ウェハ載置部５の周辺部からサセプタ２ヘ熱が逃
げるのを抑制することができれば、ウェハトレイ１０の
一部を熱の不導体で形成することにより構成されていて
もよい。
らず、ウェハ載置部５の周辺部からサセプタ２ヘ熱が逃
げるのを抑制することができれば、ウェハトレイ１０の
一部を熱の不導体で形成することにより構成されていて
もよい。
【００２９】
【実施例】以下に、ＭＯＣＶＤ装置を用いて本発明者ら
が行った、ウェハ表面の温度プロファイルの測定結果に
ついて説明する。ＭＯＣＶＤ装置として、図１に示す構
成の縦型ＭＯＣＶＤ装置を用いた。サセプタ２はグラフ
ァイト製のものであり、ウェハトレイ１０は図２に示す
構成でカーボン製のものを用いた。ウェハトレイ１０の
ウェハ載置部５は、直径１０１mmの円形状の凹部をなす
よう形成されていた。ウェハトレイ１０の断熱部８は、
ウェハトレイ１０の突起部７の内側近傍に形成された同
心円上の溝で構成されており、その溝の幅は２mmであ
り、かつその深さは４mmであった。ウェハとして、熱電
対を埋め込んだシリコンウェハを用い、これをウェハト
レイ１０のウェハ載置部５に載置した。
が行った、ウェハ表面の温度プロファイルの測定結果に
ついて説明する。ＭＯＣＶＤ装置として、図１に示す構
成の縦型ＭＯＣＶＤ装置を用いた。サセプタ２はグラフ
ァイト製のものであり、ウェハトレイ１０は図２に示す
構成でカーボン製のものを用いた。ウェハトレイ１０の
ウェハ載置部５は、直径１０１mmの円形状の凹部をなす
よう形成されていた。ウェハトレイ１０の断熱部８は、
ウェハトレイ１０の突起部７の内側近傍に形成された同
心円上の溝で構成されており、その溝の幅は２mmであ
り、かつその深さは４mmであった。ウェハとして、熱電
対を埋め込んだシリコンウェハを用い、これをウェハト
レイ１０のウェハ載置部５に載置した。
【００３０】温度プロファイルの測定を、３０TorrのＨ
2 減圧雰囲気下において、ウェハトレイ中央部の温度を
約７００℃と約６５０℃の２通りに設定して行った。比
較のため、断熱部８の溝がないウェハトレイ（図６参
照）を用いて、同じ装置及び同じ条件で温度プロファイ
ルの測定を行った。
2 減圧雰囲気下において、ウェハトレイ中央部の温度を
約７００℃と約６５０℃の２通りに設定して行った。比
較のため、断熱部８の溝がないウェハトレイ（図６参
照）を用いて、同じ装置及び同じ条件で温度プロファイ
ルの測定を行った。
【００３１】プロファイルの測定結果を図４に示す。図
４において、横軸の位置が０（ゼロ）の点はウェハの中
心点に対応しており、−４０mmと＋４０mmの点はそれぞ
れウェハの中心点を挟んで相対するウェハ周縁部に対応
している。また、図４において、上側のプロットは設定
温度を約７００℃としたものであり、下側のプロットは
設定温度を約６５０℃としたものである。さらに、図４
において、黒丸（●）のプロットは、断熱部８の溝を有
する、本発明に係るウェハトレイ１０を用いたものであ
り、白丸（○）のプロットは、断熱部のないウェハトレ
イ（図６参照）を用いたものである（比較例）。
４において、横軸の位置が０（ゼロ）の点はウェハの中
心点に対応しており、−４０mmと＋４０mmの点はそれぞ
れウェハの中心点を挟んで相対するウェハ周縁部に対応
している。また、図４において、上側のプロットは設定
温度を約７００℃としたものであり、下側のプロットは
設定温度を約６５０℃としたものである。さらに、図４
において、黒丸（●）のプロットは、断熱部８の溝を有
する、本発明に係るウェハトレイ１０を用いたものであ
り、白丸（○）のプロットは、断熱部のないウェハトレ
イ（図６参照）を用いたものである（比較例）。
【００３２】図４から明らかなように、ウェハトレイ１
０の中心部（０の点）と周縁部（−４０mmと＋４０mmの
点）との温度差は、トレー中心部の設定温度が７００℃
の場合には、２０℃から１２℃であり、またトレー中心
部の設定温度が６５０℃の場合には、１４℃から３℃で
あり、何れの場合にも、断熱部を設けていない比較例に
比べて大幅に改善されていることがわかった。
０の中心部（０の点）と周縁部（−４０mmと＋４０mmの
点）との温度差は、トレー中心部の設定温度が７００℃
の場合には、２０℃から１２℃であり、またトレー中心
部の設定温度が６５０℃の場合には、１４℃から３℃で
あり、何れの場合にも、断熱部を設けていない比較例に
比べて大幅に改善されていることがわかった。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、薄板状のウェハが載置
されるウェハトレイと、該ウェハトレイを所定位置に保
持するサセプタとを備えた薄膜成長装置において、前記
ウェハトレイの表側にウェハ載置部が設けられ、かつ同
ウェハトレイの裏側に、ウェハトレイからの熱の放散を
遮断する断熱部が設けられており、前記断熱部は、前記
サセプタと接触する周辺部よりも内側で、かつ前記ウェ
ハ載置部よりも外側に設けられているため、ウェハトレ
イのウェハ載置部の周辺部からサセプタヘ逃げる熱の量
が減少し、ウェハ周辺部の温度が上昇するので、ウェハ
表面の温度を均一にすることができ、従ってウェハ面内
における化合物半導体等の結晶の組成や特性の均一性を
向上させることができる。
されるウェハトレイと、該ウェハトレイを所定位置に保
持するサセプタとを備えた薄膜成長装置において、前記
ウェハトレイの表側にウェハ載置部が設けられ、かつ同
ウェハトレイの裏側に、ウェハトレイからの熱の放散を
遮断する断熱部が設けられており、前記断熱部は、前記
サセプタと接触する周辺部よりも内側で、かつ前記ウェ
ハ載置部よりも外側に設けられているため、ウェハトレ
イのウェハ載置部の周辺部からサセプタヘ逃げる熱の量
が減少し、ウェハ周辺部の温度が上昇するので、ウェハ
表面の温度を均一にすることができ、従ってウェハ面内
における化合物半導体等の結晶の組成や特性の均一性を
向上させることができる。
【図１】本発明に係る薄膜成長装置の一例の概略を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明に係る薄膜成長装置において使用される
ウェハトレイの一例を示す断面図である。
ウェハトレイの一例を示す断面図である。
【図３】サセプタとウェハトレイとヒータとの位置関係
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図４】本発明に係る薄膜成長装置と従来の薄膜成長装
置の温度プロファイルを示す特性図である。
置の温度プロファイルを示す特性図である。
【図５】従来の薄膜成長装置の概略を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来のウェハトレイを示す断面図である。
２ サセプタ ３ ヒータ ４ 支持軸 ５ ウェハ載置部 ６ リアクタ ７ 突起部 ８ 断熱部 ９ トレイ受部 １０ ウェハトレイ
Claims (3)
- 【請求項１】 薄板状のウェハが載置されるウェハトレ
イと、該ウェハトレイを所定位置に保持するサセプタと
を備えた薄膜成長装置において、前記ウェハトレイの表
側にウェハ載置部が設けられ、かつ同ウェハトレイの裏
側に、ウェハトレイからの熱の放散を遮断する断熱部が
設けられており、前記断熱部は、前記サセプタと接触す
る周辺部よりも内側で、かつ前記ウェハ載置部よりも外
側に設けられていることを特徴とする薄膜成長装置。 - 【請求項２】 前記断熱部は、溝で形成されていること
を特徴とする請求項１記載の薄膜成長装置。 - 【請求項３】 有機金属気相成長法において使用される
装置であることを特徴とする請求項１または２記載の薄
膜成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15961297A JP3603216B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 薄膜成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15961297A JP3603216B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 薄膜成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118199A true JPH118199A (ja) | 1999-01-12 |
| JP3603216B2 JP3603216B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=15697525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15961297A Expired - Fee Related JP3603216B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 薄膜成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3603216B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086522A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Sumitomo Chem Co Ltd | 半導体製造装置 |
| JP2008249304A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Koyo Thermo System Kk | 連続熱処理装置 |
| CN101906622A (zh) * | 2010-08-20 | 2010-12-08 | 华晟光电设备(香港)有限公司 | 用于mocvd系统中控制外延片温度及均匀性的装置与方法 |
| JP2014144880A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 単結晶の製造装置およびそれを用いた炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP2021125517A (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-30 | 日本碍子株式会社 | セラミックヒータ |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP15961297A patent/JP3603216B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086522A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-20 | Sumitomo Chem Co Ltd | 半導体製造装置 |
| JP2008249304A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Koyo Thermo System Kk | 連続熱処理装置 |
| CN101906622A (zh) * | 2010-08-20 | 2010-12-08 | 华晟光电设备(香港)有限公司 | 用于mocvd系统中控制外延片温度及均匀性的装置与方法 |
| JP2014144880A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Mitsubishi Electric Corp | 単結晶の製造装置およびそれを用いた炭化珪素単結晶の製造方法 |
| JP2021125517A (ja) * | 2020-02-04 | 2021-08-30 | 日本碍子株式会社 | セラミックヒータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3603216B2 (ja) | 2004-12-22 |
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