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JPH05243166A - 半導体基板の気相成長装置 - Google Patents

半導体基板の気相成長装置

Info

Publication number
JPH05243166A
JPH05243166A JP4075200A JP7520092A JPH05243166A JP H05243166 A JPH05243166 A JP H05243166A JP 4075200 A JP4075200 A JP 4075200A JP 7520092 A JP7520092 A JP 7520092A JP H05243166 A JPH05243166 A JP H05243166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor substrate
infrared lamp
susceptor
lamp house
reaction
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
Application number
JP4075200A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Fujie
公司 藤江
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP4075200A priority Critical patent/JPH05243166A/ja
Priority to US08/047,552 priority patent/US5587019A/en
Publication of JPH05243166A publication Critical patent/JPH05243166A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/10—Heating of the reaction chamber or 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
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    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反応容器内部での発塵を抑え、かつ反応ガス
の半導体基板表面での乱流を抑える。 【構成】 反応容器１１上部に赤外線ランプハウス１８
を設置し、内部に赤外線ランプ１４を組み込み、上部に
回転軸１７と回転機構部２６を設置する。赤外線ランプ
ハウス１８の下部及び反応容器１１上部は石英製の窓１
３で覆い、赤外線ランプ１４から放射された赤外線が反
応容器１１内部に載置された半導体基板１５表面上に照
射される。反応容器１１内部にはサセプター２４が設置
され、サセプター２４上面に半導体基板１５が載置され
ている。 【効果】 赤外線ランプハウス１８を回転させた際に反
応容器内での発塵が生じず、コンタミネーションの無い
気相成長薄膜が形成され、かつ半導体基板１５が回転し
ないので反応ガスの乱流が生じず、均一な膜厚の気相成
長薄膜が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体基板の気相成長
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の半導体基板の気相成長装
置を示す縦断面図である。
【０００３】回転軸１７の上端には、シリコンカーバイ
ドによって表面をコーティングされた高純度カーボン製
のサセプター２４が設置され、その上面には、所定の半
導体基板１５が載置されるように構成されており、サセ
プター２４は回転軸１７によって回転できるようになっ
ている。
【０００４】一方、反応容器１１は、サセプター２４を
取り囲むように設置され、その内側には石英製容器１２
が納まっている。反応容器１１の側面には、反応ガス供
給管２０が反応容器１１を挿通して、その噴射端を反応
容器１１に臨ませて配設されている。
【０００５】この反応ガス供給管２０は、反応ガス供給
源（図示せず）に接続されており、この反応ガス供給源
から供給される反応ガス１９は、反応ガス供給管２０を
介して反応容器１１内に導入される。
【０００６】導入された反応ガス１９は、反応容器１１
内で半導体基板１５と反応した後、排気口２５を介して
排出される。
【０００７】さらに反応容器１１の上面には、石英製窓
１３が設置されている。反応容器１１の上部には、赤外
線ランプ１４が複数本設置された赤外線ランプハウス１
８が設置されており、赤外線ランプハウス１８の下面に
は、石英製窓１３が設置されている。
【０００８】このように構成された従来の半導体基板の
気相成長装置においては、サセプター２４の上面に気相
成長を行うべき半導体基板１５を載置し、サセプター２
４を回転軸１７によって回転させる。
【０００９】次に、反応ガス供給管２０から反応容器１
１内に反応ガス１９を供給した後、赤外線ランプハウス
１８内の赤外線ランプ１４を点灯させ、反応容器１１内
を昇温させる。そうすると、この反応ガスが前記半導体
基板１５の表面と反応して、前記半導体基板１５の表面
上に薄膜が成長する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体基板
の気相成長装置においては、半導体基板１５内の熱分布
を均一にするためにサセプター２４を回転軸１７によっ
て回転させているが、回転機構部２６が反応容器１１と
接続されているために、回転機構部２６から発生したゴ
ミが、半導体基板１５表面上に付着しコンタミネーショ
ンの原因になるという問題点があった。
【００１１】さらに、サセプター２４が回転軸１７によ
って回転するために、半導体基板１５表面上で反応ガス
１９の流れが乱流４１となって半導体基板１５表面上に
気相成長した薄膜の膜厚均一性が悪くなるという問題点
があった。
【００１２】本発明の目的は、反応容器内での発塵を抑
え、かつ反応ガスの半導体基板表面での乱流を抑えた気
相成長装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る半導体基板の気相成長装置は、半導体
基板を収納する反応容器と、反応容器内で半導体基板を
支持する治具と、反応容器の外部から該反応容器の内部
を加熱する発熱体容器と、発熱体容器を回転させる回転
機構部とを有するものである。
【００１４】
【作用】発熱体容器を回転させることにより、半導体基
板表面の熱均一性を維持する。
【００１５】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【００１６】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
係る半導体基板の気相成長装置を示す縦断面図である。
【００１７】図１において、反応容器１１は、シリコン
カーバイドによって表面をコーティングされた高純度カ
ーボン製サセプター２４を取り囲むように設置され、そ
の内側には石英製容器１２が納まっている。
【００１８】反応容器１１の上面は、石英製窓１３によ
って覆われ、反応容器１１内部が見えるような構造にな
っている。
【００１９】反応容器１１の側面には反応ガス供給管２
０が反応容器１１を挿通してその噴射端を反応容器１１
に臨ませて配設されている。この反応ガス供給管２０
は、反応ガス供給源（図示せず）に接続されており、こ
の反応ガス供給源から供給される反応ガス１９は、反応
ガス供給管２０を介して反応容器１１内に導入される。
【００２０】導入された反応ガス１９は、排気口２５を
介して排出される。反応容器１１内部には、石英製のサ
セプター支持台１６が固定され、その上部には、サセプ
ター２４が設置されている。
【００２１】サセプター２４の上面には、例えば８イン
チ半導体基板１枚分の座ぐりが形成され、８インチ半導
体基板１枚が載置されている。
【００２２】また、反応容器１１の上部には、赤外線ラ
ンプハウス１８が設置され、その内部には赤外線ランプ
１４が、例えば５本組み込まれている。
【００２３】赤外線ランプハウス１８の下面は、石英製
の窓１３で覆われており、赤外線ランプ１４から放射さ
れた赤外線が赤外線ランプハウス１８の石英製窓１３と
反応容器１１上面の石英製窓１３を透過し、半導体基板
１５に照射され、昇温される。
【００２４】さらに赤外線ランプハウス１８上部には、
回転機構部２６が接続され、回転軸１７によって前記赤
外線ランプハウス１８が回転するようになっている。
【００２５】このように構成された半導体基板の気相成
長装置においては、赤外線ランプ１４の点灯と同時に、
赤外線ランプハウス１８を約１０〜２０ｒｐｍで回転さ
せる。
【００２６】これにより、半導体基板１５表面の熱均一
性が保たれることになる。さらに、サセプター２４を回
転させる機構が反応容器１１内部に存在しないので、発
塵の問題が全く生じない。
【００２７】このようにして、半導体基板１５の表面上
に、コンタミネーションの無い良質な気相成長薄膜が形
成される。
【００２８】さらに、半導体基板１５を回転する必要が
ないので、半導体基板１５が回転することによって半導
体基板１５表面で発生する反応ガス１９の乱流を抑える
ことができ、気相成長薄膜の膜厚均一性を向上できる。
【００２９】実際にこの装置を使用して半導体基板上に
気相成長薄膜であるエピタキシャル成長薄膜を形成した
ところ、レーザー式パーティクル検査装置にてエピタキ
シャル成長薄膜表面上で従来の約１００乃至２００ヶが
約０乃至５ヶとなり、コンタミネーションを大幅に低減
することができた。
【００３０】さらに、エピタキシャル成長膜厚の均一性
は、従来の約２乃至３％が約１乃至２％となり、エピタ
キシャル成長薄膜の膜厚均一性を向上させることができ
た。
【００３１】（実施例２）図２は、本発明の実施例２に
係る半導体基板の気相成長装置を示す縦断面図である。
【００３２】本実施例は半導体基板を載置する治具が、
実施例１と異なり、その他の構成は実施例１と基本的に
同一である。
【００３３】半導体基板１５は、石英製の半導体基板支
持台２７に載置されている。この半導体基板支持台２７
は、円筒形で、かつ半導体基板１５を端から約２〜５ミ
リの部分を円周縁で保持する構造となっている。
【００３４】このように構成された半導体基板の気相成
長装置においては、半導体基板１５は端から約２〜５ミ
リのみが清浄な石英に接触するだけである。実施例１に
おける半導体基板１５の載置方法は、重金属不純物を石
英に比べてはるかに多く含むシリコンカーバイドによっ
て被覆されたサセプターを使用しており、半導体基板の
裏全面がサセプター面に接触するようになっているた
め、石英の場合に比べてはるかに汚染度が高い。
【００３５】これに対して、実施例２においては、実施
例１に較べてより汚染度の少ない気相成長薄膜を形成す
ることができる。
【００３６】実際にこの装置を使用して半導体基板上に
気相成長薄膜であるエピタキシャル成長薄膜を形成した
ところ、エピタキシャル成長薄膜表面汚染濃度は、従来
の１×１０10乃至５×１０10原子／ｃｍ2 が１×１０9
原子／ｃｍ2 以下となり、エピタキシャル成長薄膜表面
汚染度を低減することができた。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、発熱体容
器が回転する機構を持つことにより、半導体基板を回転
させることなく、半導体基板表面の熱均一性を保つこと
ができるので、反応容器内部に半導体基板回転機構をも
つことによる発塵の問題が無く、コンタミネーションの
無い良質な気相成長薄膜を形成できる。
【００３８】また、半導体基板を回転する必要が無いの
で、反応ガスの乱流の発生を抑えることができ、気相成
長薄膜の膜厚均一性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係る半導体基板の気相成長
装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施例２に係る半導体基板の気相成長
装置を示す縦断面図である。
【図３】従来の半導体基板の気相成長装置を示す縦断面
図である。
【符号の説明】
１１ 反応容器 １２ 石英製容器 １３ 石英製窓 １４ 赤外線ランプ １５ 半導体基板 １６ 石英製サセプター支持台 １７ 回転軸 １８ 赤外線ランプハウス １９ 反応ガス ２０ 反応ガス供給管 ２４ サセプター ２５ 排気口 ２６ 回転機構部 ２７ 石英製半導体基板支持台 ４１ 乱流

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板を収納する反応容器と、 反応容器内で半導体基板を支持する治具と、 反応容器の外部から該反応容器の内部を加熱する発熱体
    容器と、 発熱体容器を回転させる回転機構部とを有することを特
    徴とする半導体基板の気相成長装置。
JP4075200A 1992-02-26 1992-02-26 半導体基板の気相成長装置 Pending JPH05243166A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4075200A JPH05243166A (ja) 1992-02-26 1992-02-26 半導体基板の気相成長装置
US08/047,552 US5587019A (en) 1992-02-26 1993-02-23 Apparatus for use in epitaxial crystal growth

Applications Claiming Priority (1)

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JP4075200A JPH05243166A (ja) 1992-02-26 1992-02-26 半導体基板の気相成長装置

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JPH05243166A true JPH05243166A (ja) 1993-09-21

Family

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JP4075200A Pending JPH05243166A (ja) 1992-02-26 1992-02-26 半導体基板の気相成長装置

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JP (1) JPH05243166A (ja)

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