JPS627685B2 - - Google Patents
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- JPS627685B2 JPS627685B2 JP55126696A JP12669680A JPS627685B2 JP S627685 B2 JPS627685 B2 JP S627685B2 JP 55126696 A JP55126696 A JP 55126696A JP 12669680 A JP12669680 A JP 12669680A JP S627685 B2 JPS627685 B2 JP S627685B2
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- bell gear
- gear
- bell
- heating
- reaction gas
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation by radiant heating of the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、三重の石英ベルジヤーを有し、外側
の石英ベルジヤーの内面に一様に反射効率の高い
金属膜を被着し、その内側に取り付けられた加熱
ヒータにより内側のベルジヤー内の加熱板に載置
された半導体ウエーハを直接的に、また、金属膜
により反射された、熱線により間接的に加熱する
機構を取り入れた縦型の気相成長装置に関するも
のである。
の石英ベルジヤーの内面に一様に反射効率の高い
金属膜を被着し、その内側に取り付けられた加熱
ヒータにより内側のベルジヤー内の加熱板に載置
された半導体ウエーハを直接的に、また、金属膜
により反射された、熱線により間接的に加熱する
機構を取り入れた縦型の気相成長装置に関するも
のである。
第１図ａ，ｂは加熱ヒータを備えた従来の横型
気相成長装置の一例の斜射図とそのＡ−Ａ断面図
である。
気相成長装置の一例の斜射図とそのＡ−Ａ断面図
である。
第１図ａ，ｂにおいて、横位置に置かれた石英
製の反応管３１の外側の上下に複数個の石英ヒー
タ３２が横に並べられて配置され、反応管３１の
内部に斜めに置かれた加熱板３３の上に載置され
た複数個の半導体ウエーハ３０は、加熱ヒータ３
２の通電により高温に加熱されると共に、反応管
３１の広い開口の方から流入される高温の反応ガ
ス１８に接触し、反応ガスそれ自身または反応ガ
スとウエーハとの間の化学反応による所望物質を
ウエーハ３０の上に気相成長させる。
製の反応管３１の外側の上下に複数個の石英ヒー
タ３２が横に並べられて配置され、反応管３１の
内部に斜めに置かれた加熱板３３の上に載置され
た複数個の半導体ウエーハ３０は、加熱ヒータ３
２の通電により高温に加熱されると共に、反応管
３１の広い開口の方から流入される高温の反応ガ
ス１８に接触し、反応ガスそれ自身または反応ガ
スとウエーハとの間の化学反応による所望物質を
ウエーハ３０の上に気相成長させる。
第２図は従来の縦型気相成長装置の一例の断面
図であり、石英製のベルジヤー３４が載置された
ベースプレート３５の中央を貫通して反応ガス導
入管３６および導入管３６の外側を囲む加熱板回
転軸３７が設けられ、加熱板回転軸３７に支持さ
れた加熱板３８の上に半導体ウエーハ３０が載置
され、加熱板３８の回転と共にウエーハ３０は回
転し、加熱板３８の下に設けられたうず巻き形の
高周波コイル３９の通電によりカーボン製の加熱
板は加熱され、高温の加熱板３８により加熱され
たウエーハ３０に、反応ガス導入管３６を通して
導入され排気管４０を通して排気される反応ガス
１８が接触し、反応ガス１８に即応した所望物質
がウエーハ３０の上に気相成長される。
図であり、石英製のベルジヤー３４が載置された
ベースプレート３５の中央を貫通して反応ガス導
入管３６および導入管３６の外側を囲む加熱板回
転軸３７が設けられ、加熱板回転軸３７に支持さ
れた加熱板３８の上に半導体ウエーハ３０が載置
され、加熱板３８の回転と共にウエーハ３０は回
転し、加熱板３８の下に設けられたうず巻き形の
高周波コイル３９の通電によりカーボン製の加熱
板は加熱され、高温の加熱板３８により加熱され
たウエーハ３０に、反応ガス導入管３６を通して
導入され排気管４０を通して排気される反応ガス
１８が接触し、反応ガス１８に即応した所望物質
がウエーハ３０の上に気相成長される。
以上説明した従来の横形および縦形の気相成長
装置のうち、第１図の抵抗ヒータ加熱では、各加
熱ヒータの抵抗のばらつき、個々の加熱ヒータの
発熱不良により、また、第２図に示した高周波加
熱では、高周波コイルの巻き内径、巻き間隔およ
び加熱板に対する相互位置関係などにより、加熱
板上の温度分布を均一にすることが難しく、した
がつて、半導体ウエーハの温度分布も不均一にな
り、半導体ウエーハ内、半導体ウエーハ間および
気相成長工程間において、成長膜厚および抵抗率
を均一にすることが困難であつた。
装置のうち、第１図の抵抗ヒータ加熱では、各加
熱ヒータの抵抗のばらつき、個々の加熱ヒータの
発熱不良により、また、第２図に示した高周波加
熱では、高周波コイルの巻き内径、巻き間隔およ
び加熱板に対する相互位置関係などにより、加熱
板上の温度分布を均一にすることが難しく、した
がつて、半導体ウエーハの温度分布も不均一にな
り、半導体ウエーハ内、半導体ウエーハ間および
気相成長工程間において、成長膜厚および抵抗率
を均一にすることが困難であつた。
また、高周波加熱では約百キロワツトの加熱電
力を必要とするのに比べ加熱ヒータによる加熱で
は数十キロワツトと少いが、その代わり加熱ヒー
タは温度容量が大きいため、急速加熱、急冷の面
において非能率的であつた。
力を必要とするのに比べ加熱ヒータによる加熱で
は数十キロワツトと少いが、その代わり加熱ヒー
タは温度容量が大きいため、急速加熱、急冷の面
において非能率的であつた。
本発明の目的は、比較的消費電力が少くて済
み、しかも急速加熱、急冷が可能で、かつ、膜厚
および抵抗率のばらつきの少い気相成長が行なわ
れる気相成長装置を提供するにある。
み、しかも急速加熱、急冷が可能で、かつ、膜厚
および抵抗率のばらつきの少い気相成長が行なわ
れる気相成長装置を提供するにある。
本発明の気相成長装置は、内側のベルジヤー
と、この内側のベルジヤーの外側に配置された中
央のベルジヤーと、この中央のベルジヤーの外側
に配置され且つ内面に反射効率の高い金属膜が被
着された外側のベルジヤーと、前記内側のベルジ
ヤー内に設けられた加熱板機能を有する成長基板
載置台（以下、ウエーハ加熱板と称す）と、前記
内側のベルジヤーと前記中央のベルジヤーとの間
に冷却用気体を流す冷却手段と、前記中央のベル
ジヤーと前記外側のベルジヤーとの間に設けられ
た加熱ヒータと、前記内側のベルジヤー内に反応
ガスを導入するための反応ガス導入管と、前記内
側のベルジヤー内からガスを排出するための排出
管とを含む構成を有する。
と、この内側のベルジヤーの外側に配置された中
央のベルジヤーと、この中央のベルジヤーの外側
に配置され且つ内面に反射効率の高い金属膜が被
着された外側のベルジヤーと、前記内側のベルジ
ヤー内に設けられた加熱板機能を有する成長基板
載置台（以下、ウエーハ加熱板と称す）と、前記
内側のベルジヤーと前記中央のベルジヤーとの間
に冷却用気体を流す冷却手段と、前記中央のベル
ジヤーと前記外側のベルジヤーとの間に設けられ
た加熱ヒータと、前記内側のベルジヤー内に反応
ガスを導入するための反応ガス導入管と、前記内
側のベルジヤー内からガスを排出するための排出
管とを含む構成を有する。
本発明によれば、内側のベルジヤー内にある回
転する加熱板に載置された半導体ウエーハは、中
央のベルジヤーと外側のベルジヤーとの間に設け
られた加熱ヒータにより直接および外側のベルジ
ヤーの内面に被着された金属膜により反射された
熱線により開接的に加熱されるので、その温度上
昇は急速でかつ均一な温度分布を有し、少ない消
費電力で効率的な加熱が行われる気相成長装置が
得られる。
転する加熱板に載置された半導体ウエーハは、中
央のベルジヤーと外側のベルジヤーとの間に設け
られた加熱ヒータにより直接および外側のベルジ
ヤーの内面に被着された金属膜により反射された
熱線により開接的に加熱されるので、その温度上
昇は急速でかつ均一な温度分布を有し、少ない消
費電力で効率的な加熱が行われる気相成長装置が
得られる。
つぎに、本発明を実施例により説明する。
第３図は本発明の一実施例の断面図である。第
３図において、ベースプレート６の上にシール用
のゴムリング８を介して内側のベルジヤー１が載
置され、内側のベルジヤー１の下部フランジは、
固定爪７に係止されてベースプレート６に完全気
密に固定されている。内側のベルジヤー１の根元
の外側の支持筒体９の上辺には、平板リング１０
を介して中央のベルジヤー２とその外側に、外側
のベルジヤー３が取付けられ、さらに、中央のベ
ルジヤー２と外側のベルジヤー３との間には加熱
ヒータ４が、また、外側のベルジヤー３の内面に
は反射効率の高い金属膜、例えば金の被膜５が設
けられている。支持筒体９の外周の一箇所に冷却
気体導入口１１が設けられ、これの排出筒１２は
中央のベルジヤー２の頂部に設けられ、かつ、排
出筒の外周の一部を水冷装置１３により囲まれて
いる。
３図において、ベースプレート６の上にシール用
のゴムリング８を介して内側のベルジヤー１が載
置され、内側のベルジヤー１の下部フランジは、
固定爪７に係止されてベースプレート６に完全気
密に固定されている。内側のベルジヤー１の根元
の外側の支持筒体９の上辺には、平板リング１０
を介して中央のベルジヤー２とその外側に、外側
のベルジヤー３が取付けられ、さらに、中央のベ
ルジヤー２と外側のベルジヤー３との間には加熱
ヒータ４が、また、外側のベルジヤー３の内面に
は反射効率の高い金属膜、例えば金の被膜５が設
けられている。支持筒体９の外周の一箇所に冷却
気体導入口１１が設けられ、これの排出筒１２は
中央のベルジヤー２の頂部に設けられ、かつ、排
出筒の外周の一部を水冷装置１３により囲まれて
いる。
上記のベースプレート６、内側のベルジヤー
１、中央のベルジヤー２、外側のベルジヤー３、
支持筒体９などを構成要素として一体的なベルジ
ヤー組立１４は、本体ベースプレート２０の上に
シール用ゴムリング１９を介して気密に載置さ
れ、かつ、駆動装置１５により本体ベースプレー
ト２０から離されて上昇可能とされている。本体
ベースプレート２０のほぼ中央位置には、ウエー
ハ加熱板２１に直結された回転軸２２が貫通さ
れ、回転軸はモータ２３により回転駆動される。
１、中央のベルジヤー２、外側のベルジヤー３、
支持筒体９などを構成要素として一体的なベルジ
ヤー組立１４は、本体ベースプレート２０の上に
シール用ゴムリング１９を介して気密に載置さ
れ、かつ、駆動装置１５により本体ベースプレー
ト２０から離されて上昇可能とされている。本体
ベースプレート２０のほぼ中央位置には、ウエー
ハ加熱板２１に直結された回転軸２２が貫通さ
れ、回転軸はモータ２３により回転駆動される。
次に半導体ウエーハ３０を取りつける手順を記
載する。上記に述べた、ベルジヤー組立１４を、
本体ベースプレート２０に取付けられた石英反応
管用ベースプレート上下駆動装置１５により上昇
させ、内側のベルジヤー１内の反応室を大気開放
して、加熱板回転軸２２に直結された加熱板２１
上に半導体ウエーハ３０を載せる。続いて、ベル
ジヤー組立１４と本体ベースプレートとのシール
用ゴムリング１９を本体ベースプレート２０に刻
ざまれたゴムリング溝に取り付け、ベルジヤー組
立１４を下降させて本体ベースプレート２０と完
全に密着シールする。
載する。上記に述べた、ベルジヤー組立１４を、
本体ベースプレート２０に取付けられた石英反応
管用ベースプレート上下駆動装置１５により上昇
させ、内側のベルジヤー１内の反応室を大気開放
して、加熱板回転軸２２に直結された加熱板２１
上に半導体ウエーハ３０を載せる。続いて、ベル
ジヤー組立１４と本体ベースプレートとのシール
用ゴムリング１９を本体ベースプレート２０に刻
ざまれたゴムリング溝に取り付け、ベルジヤー組
立１４を下降させて本体ベースプレート２０と完
全に密着シールする。
次に半導体ウエーハ３０を気相成長させるに
は、加熱板回転軸２２をモータ２３により連続回
転させつつ反応ガス導入口１６から反応ガス１８
を流し、反応ガス排出口１７から回収する。それ
と同時に、冷却気体導入口１１から空気又は窒素
等の気体を圧入し、水冷装置１３で冷却されてい
る冷却気体排出口１２から外部へ排出させつつ、
別に設置されているヒータ加熱電源に接続された
加熱ヒータ４を発熱加熱し、半導体ウエーハ３０
上に反応ガスに即応した物質を気相成長させる。
は、加熱板回転軸２２をモータ２３により連続回
転させつつ反応ガス導入口１６から反応ガス１８
を流し、反応ガス排出口１７から回収する。それ
と同時に、冷却気体導入口１１から空気又は窒素
等の気体を圧入し、水冷装置１３で冷却されてい
る冷却気体排出口１２から外部へ排出させつつ、
別に設置されているヒータ加熱電源に接続された
加熱ヒータ４を発熱加熱し、半導体ウエーハ３０
上に反応ガスに即応した物質を気相成長させる。
ヒータ加熱電源には、自動温度調節器が取り付
けられており、内側のベルジヤー１内に突出され
ている温度測定端子２４にて測定された温度情報
がフイードバツクされ、あらかじめ設定された温
度に自動制御される構造となつている。なお、冷
却気体として空気又は窒素を使用する際、あらか
じめ、冷凍機又は熱交換器を通すことにより室温
より低い温度に冷却させた気体を使用すれば、加
熱ヒータ及び内側、中央、外側の石英ベルジヤー
をより効果的に冷却することが出来、その上内側
ベルジヤー１の内面に析出する気相成長膜を極力
少なくすることが可能である。
けられており、内側のベルジヤー１内に突出され
ている温度測定端子２４にて測定された温度情報
がフイードバツクされ、あらかじめ設定された温
度に自動制御される構造となつている。なお、冷
却気体として空気又は窒素を使用する際、あらか
じめ、冷凍機又は熱交換器を通すことにより室温
より低い温度に冷却させた気体を使用すれば、加
熱ヒータ及び内側、中央、外側の石英ベルジヤー
をより効果的に冷却することが出来、その上内側
ベルジヤー１の内面に析出する気相成長膜を極力
少なくすることが可能である。
以上説明したように、本発明によれば、半導体
ウエーハを少ない電力で効率よくしかも短時間で
均一に所定の気相成長温度に上昇させ、連続して
自動温度制御をすることが出来る為、半導体ウエ
ーハ内の膜厚及び比抵抗等の諸特性の分布が均一
化され、しかも再現性のよい気相成長膜を有する
半導体ウエーハを連続して入手することが出来、
大幅な能率向上が達せられる。
ウエーハを少ない電力で効率よくしかも短時間で
均一に所定の気相成長温度に上昇させ、連続して
自動温度制御をすることが出来る為、半導体ウエ
ーハ内の膜厚及び比抵抗等の諸特性の分布が均一
化され、しかも再現性のよい気相成長膜を有する
半導体ウエーハを連続して入手することが出来、
大幅な能率向上が達せられる。
第１図ａ，ｂは従来の横形気相成長装置の一例
の斜視図およびそのＡ−Ａ断面図、第２図は従来
の縦形気相成長装置の一例の断面図、第３図は本
発明の一実施例の断面図である。 １……内側ベルジヤー、２……中央ベルジヤ
ー、３……外側ベルジヤー、４……加熱ヒータ、
５……金属反射膜、６……ベースプレート、７…
…係止爪、８，１９……シール用ゴムリング、９
……支持筒体、１０……平板リング、１１……冷
却気体導入口、１２……冷却気体排出筒、１３…
…水冷装置、１４……ベルジヤー組立、１５……
駆動装置、１６……反応ガス導入管、１７……ガ
ス排出管、１８……反応ガス、２０……本体ベー
スプレート、２１……ウエーハ加熱板、２２……
回転軸、２３……モータ、２４……温度測定端
子、３０……半導体ウエーハ。
の斜視図およびそのＡ−Ａ断面図、第２図は従来
の縦形気相成長装置の一例の断面図、第３図は本
発明の一実施例の断面図である。 １……内側ベルジヤー、２……中央ベルジヤ
ー、３……外側ベルジヤー、４……加熱ヒータ、
５……金属反射膜、６……ベースプレート、７…
…係止爪、８，１９……シール用ゴムリング、９
……支持筒体、１０……平板リング、１１……冷
却気体導入口、１２……冷却気体排出筒、１３…
…水冷装置、１４……ベルジヤー組立、１５……
駆動装置、１６……反応ガス導入管、１７……ガ
ス排出管、１８……反応ガス、２０……本体ベー
スプレート、２１……ウエーハ加熱板、２２……
回転軸、２３……モータ、２４……温度測定端
子、３０……半導体ウエーハ。
Claims (1)
- １ 内側のベルジヤーと、この内側のベルジヤー
の外側に配置された中央のベルジヤーと、この中
央のベルジヤーの外側に配置され且つ内面に反射
効率の高い金属膜が被着された外側のベルジヤー
と、前記内側のベルジヤー内に設けられた成長基
板載置台と、前記内側のベルジヤーと前記中央の
ベルジヤーとの間に冷却用気体を流す冷却手段
と、前記中央のベルジヤーと前記外側のベルジヤ
ーとの間に設けられた加熱ヒーターと、前記内側
のベルジヤー内に反応ガスを導入するための反応
ガス導入管と、前記内側のベルジヤー内からガス
を排出するための排出管とを含むことを特徴とす
る気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12669680A JPS5750423A (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | Vapor phase growth device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12669680A JPS5750423A (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | Vapor phase growth device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5750423A JPS5750423A (en) | 1982-03-24 |
| JPS627685B2 true JPS627685B2 (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=14941577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12669680A Granted JPS5750423A (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | Vapor phase growth device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5750423A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59200424A (ja) * | 1983-04-28 | 1984-11-13 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | Ｃｖｄ装置 |
| JPH0674504B2 (ja) * | 1983-07-21 | 1994-09-21 | キヤノン株式会社 | 堆積膜の製造方法 |
| JPS61246370A (ja) * | 1985-04-23 | 1986-11-01 | Sakaguchi Dennetsu Kk | 気相化学反応炉 |
| JPS61250170A (ja) * | 1985-04-30 | 1986-11-07 | Sakaguchi Dennetsu Kk | 気相化学反応炉 |
| JPS62296413A (ja) * | 1986-06-16 | 1987-12-23 | Toshiba Ceramics Co Ltd | エピタキシヤル装置用保護ベルジヤ− |
| JPH0772351B2 (ja) * | 1986-12-01 | 1995-08-02 | 株式会社日立製作所 | 金属薄膜選択成長方法 |
| CN102869608A (zh) * | 2010-04-12 | 2013-01-09 | Memc电子材料有限公司 | 包括热辐射屏蔽的用于西门子反应器的钟罩 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5275176A (en) * | 1975-12-18 | 1977-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for vapor phase epitaxial growth |
-
1980
- 1980-09-12 JP JP12669680A patent/JPS5750423A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5750423A (en) | 1982-03-24 |
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