JPS6298610A - 結晶成長用基板加熱機構 - Google Patents
結晶成長用基板加熱機構Info
- Publication number
- JPS6298610A JPS6298610A JP23727885A JP23727885A JPS6298610A JP S6298610 A JPS6298610 A JP S6298610A JP 23727885 A JP23727885 A JP 23727885A JP 23727885 A JP23727885 A JP 23727885A JP S6298610 A JPS6298610 A JP S6298610A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- temperature
- heat generating
- heat
- heating
- Prior art date
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- Pending
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、分子線結晶成長に係り、特に■ｎンルダを用
いない、所謂子Ｉｎレス方式の結晶成長基板の均一な面
内温度分布を実現するに好適な、基板加熱ヒータに関す
る。
いない、所謂子Ｉｎレス方式の結晶成長基板の均一な面
内温度分布を実現するに好適な、基板加熱ヒータに関す
る。
従来の基板加熱用 −夕の構造は、第１図に示す様に、
Ｔａ、Ｗなどを発熱体１１として用いる。
Ｔａ、Ｗなどを発熱体１１として用いる。
該発熱体は通常１本のワイヤまたは、リボンで作られて
おり、ヒータ構成としては１グーンとなっている。この
様な１ゾーン惧成のヒータを工ｎレス基板の加熱に用い
る場合、該発熱体と基板１３の間に熱拡散板１２を挿入
し、基板１３０面内温度分布が均一なる様にしているが
実際には、その値は±３〜５°Ｃともめる。発明者らは
、先に熱拡散板に、熱的良導体を、畦気的不導体でくる
んだものを使用した、■ｎレス用ヒータ構造を提案し、
２インチＧａＡＳウェハにおける面内の温度分布を±１
℃まで向上した。しかし、ウェハーサイズが３インチの
場合は、基板面内の温度分布が±２ ’Ｃと太きくなっ
てしまった。
おり、ヒータ構成としては１グーンとなっている。この
様な１ゾーン惧成のヒータを工ｎレス基板の加熱に用い
る場合、該発熱体と基板１３の間に熱拡散板１２を挿入
し、基板１３０面内温度分布が均一なる様にしているが
実際には、その値は±３〜５°Ｃともめる。発明者らは
、先に熱拡散板に、熱的良導体を、畦気的不導体でくる
んだものを使用した、■ｎレス用ヒータ構造を提案し、
２インチＧａＡＳウェハにおける面内の温度分布を±１
℃まで向上した。しかし、ウェハーサイズが３インチの
場合は、基板面内の温度分布が±２ ’Ｃと太きくなっ
てしまった。
基板加熱方法の従来技術としては、特開昭６０−８１８
２０号公報に記載のものがある。
２０号公報に記載のものがある。
本発明の目的は、成長基板のサイズに関係なく艮好な成
長基板面内１品度分布を実現し得る、成長基板加熱装置
を提供することＫある。
長基板面内１品度分布を実現し得る、成長基板加熱装置
を提供することＫある。
成長基板の加熱において、均一な温度分布を得る上で最
も問題となるのはウエノ・面内での熱拡散の状態が異な
ることである。特にエッヂ部分から熱拡散は大きく、ウ
エノ・−周辺部では、例えヒーターからの加熱が一様で
あったとしても、ウエノ・中央部に比較し温度が低くな
る。この様な問題を解決するには基板ウエノ・−加熱用
のヒータの温度分布を任意に設定し得る構造とする必要
がある。
も問題となるのはウエノ・面内での熱拡散の状態が異な
ることである。特にエッヂ部分から熱拡散は大きく、ウ
エノ・−周辺部では、例えヒーターからの加熱が一様で
あったとしても、ウエノ・中央部に比較し温度が低くな
る。この様な問題を解決するには基板ウエノ・−加熱用
のヒータの温度分布を任意に設定し得る構造とする必要
がある。
即ち多ゾーンの発熱体構成とし、各々のヒータの温度を
外部より任意に設定し得る様にしなければならない。
外部より任意に設定し得る様にしなければならない。
以下本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
実施例１
第２図は、本発明の成長基板加熱機構に、被加熱ＧａＡ
Ｓウエノ・を取付だ状態を示す側断面図である。図中２
１は、ＰＢＮの円板で出来た発熱体サセプター、２２，
２３は’ｒａｎ発熱体であり、２２は内１１１１１に、
２３は外側に各々独立して巻いてあり、各々独立に温度
コントロール出来る構造となっている。２４は、内側の
発熱体の電流導入線、２５は外側の発熱体の′−電流導
入線あり、２６．２７は、各々の発熱体の測温のための
熱電対である。
Ｓウエノ・を取付だ状態を示す側断面図である。図中２
１は、ＰＢＮの円板で出来た発熱体サセプター、２２，
２３は’ｒａｎ発熱体であり、２２は内１１１１１に、
２３は外側に各々独立して巻いてあり、各々独立に温度
コントロール出来る構造となっている。２４は、内側の
発熱体の電流導入線、２５は外側の発熱体の′−電流導
入線あり、２６．２７は、各々の発熱体の測温のための
熱電対である。
２８は、熱拡散板であり、カーボン板２９０半分を例え
ばＰＢＮ３０でコーティングしたものであり、発熱体２
２．２３の固定用押え板を兼ねている。３１は効率的な
加熱を実現するためのＴａ製熱遮ヘイ板、３２は被加熱
用基板ウニ／・−であり、０．２覇厚さのｈｊ Ｏで作
ったサセプタ３３に取シ付は加熱される。該サセプター
はｈｔ ｏ裂のサセプタ取付ロッド３４に、スプリング
３５、押えリング３６で固定して取つけられている。な
お該基板３２ば、ＭＯサセプタ３３と共に例えば３７の
矢印の方向に回転できる球になっており、均熱性と成長
時の暎厚、組成の分布を均一性を確保している。
ばＰＢＮ３０でコーティングしたものであり、発熱体２
２．２３の固定用押え板を兼ねている。３１は効率的な
加熱を実現するためのＴａ製熱遮ヘイ板、３２は被加熱
用基板ウニ／・−であり、０．２覇厚さのｈｊ Ｏで作
ったサセプタ３３に取シ付は加熱される。該サセプター
はｈｔ ｏ裂のサセプタ取付ロッド３４に、スプリング
３５、押えリング３６で固定して取つけられている。な
お該基板３２ば、ＭＯサセプタ３３と共に例えば３７の
矢印の方向に回転できる球になっており、均熱性と成長
時の暎厚、組成の分布を均一性を確保している。
本加熱＋＆構の岐も大きな′＃徴は加熱ヒータが２つの
ゾーンに分れて各々別々に温度制（２）出来る点にあり
、柾板の温度分布を面内で実現出来ることである。第２
図の実施例では２ゾ一ン例を示したが、ゾーン叙は面積
の匍］約等がなければさらに多く出来ることほぎうまで
もない。
ゾーンに分れて各々別々に温度制（２）出来る点にあり
、柾板の温度分布を面内で実現出来ることである。第２
図の実施例では２ゾ一ン例を示したが、ゾーン叙は面積
の匍］約等がなければさらに多く出来ることほぎうまで
もない。
本実施例の基板加熱機構を用い３インチ径ＧａＡＳ基板
を鉄層したＭＢＥ （分子線結晶成長）においてその面
内分布を±１ ”Ｃ以下にすることが出来た。
を鉄層したＭＢＥ （分子線結晶成長）においてその面
内分布を±１ ”Ｃ以下にすることが出来た。
実施例２
第３図は、より精密な温度分布を実現するだめの最も簡
単な構造のＭＢＥ用加熱加熱機構断面図で示したもので
ある。図中４１．４２は高純度ＰＢＮ、Ａム０５等で作
られた或気的絶縁板で、Ｔａワイヤ等でなる発熱体４３
，４４．４５のサセプター、である。４６は、旨純度、
高密度のカーボン板の被加熱基板に対する面を除いて、
高純度のＰ Ｂ Ｎ 、 ｋ４０ｓ 等で枝長じた発熱
体面定押え板兼熱拡散板、４９は効率的な加熱を行うだ
めの熱シールド板である。本加熱機構の特徴は発熱体を
上下２層に分けであることである。即ち、本実施例では
熱拡散板に接する測に、被加熱ウェハの全面をほぼ同じ
程度面積をカバする様に均一に巻いた均一発熱体を、該
均一発熱体がサセプタ４２に接する面の反対側の面に接
して各々独立した面内温度分布制御用発熱体４４．４５
から成っていることである。これらの発熱体入力は、発
熱４３．５０の端子から行いその温度は熱電対５０で測
定する。発熱体４４．４５も同僚に５１．５２が入力端
子５４．５５が測温用熱電対である。
単な構造のＭＢＥ用加熱加熱機構断面図で示したもので
ある。図中４１．４２は高純度ＰＢＮ、Ａム０５等で作
られた或気的絶縁板で、Ｔａワイヤ等でなる発熱体４３
，４４．４５のサセプター、である。４６は、旨純度、
高密度のカーボン板の被加熱基板に対する面を除いて、
高純度のＰ Ｂ Ｎ 、 ｋ４０ｓ 等で枝長じた発熱
体面定押え板兼熱拡散板、４９は効率的な加熱を行うだ
めの熱シールド板である。本加熱機構の特徴は発熱体を
上下２層に分けであることである。即ち、本実施例では
熱拡散板に接する測に、被加熱ウェハの全面をほぼ同じ
程度面積をカバする様に均一に巻いた均一発熱体を、該
均一発熱体がサセプタ４２に接する面の反対側の面に接
して各々独立した面内温度分布制御用発熱体４４．４５
から成っていることである。これらの発熱体入力は、発
熱４３．５０の端子から行いその温度は熱電対５０で測
定する。発熱体４４．４５も同僚に５１．５２が入力端
子５４．５５が測温用熱電対である。
本実施例では示さなかったが実施２と同様に熱拡散板４
６に対向して成長基板ウェハが置かれることは勿調であ
る。本実施例の基板加熱機構を用いた場合の成長基板面
内の温度分布を±０，７℃まで向上することが出来た。
６に対向して成長基板ウェハが置かれることは勿調であ
る。本実施例の基板加熱機構を用いた場合の成長基板面
内の温度分布を±０，７℃まで向上することが出来た。
なお本実施例では２層の例について述べたが３層以上の
構成も可能なことは言うまでもない。
構成も可能なことは言うまでもない。
本発明によれば、ＭＢＥ（分子線結晶成長）の成長基板
の温度分布を、多ゾーン分割独立させた発熱体からの発
熱量？変えることにより任意に変えることができるので
、該成長基板面内の温度分布を制御した形で均一に出来
るという効果がある。
の温度分布を、多ゾーン分割独立させた発熱体からの発
熱量？変えることにより任意に変えることができるので
、該成長基板面内の温度分布を制御した形で均一に出来
るという効果がある。
このことは、ＩｎｘＧａ１−ｘＡ”＋ Ｉ”＋−８Ｇａ
ｘ ＡＳｙ Ｐｌ−Ｆ＋ ＩｎｘＡｔ１−ｘ ＡＳ等に
の材料の様に格子定数の整合が基板温度に大きく影響さ
れる系の基板加熱方法としてはほぼ理相に近いものであ
り、従来困−視されて。
ｘ ＡＳｙ Ｐｌ−Ｆ＋ ＩｎｘＡｔ１−ｘ ＡＳ等に
の材料の様に格子定数の整合が基板温度に大きく影響さ
れる系の基板加熱方法としてはほぼ理相に近いものであ
り、従来困−視されて。
いたＭＢＥにおける４元系化合物半導体の成長に大きな
見通しを与えるものである。なお先に述べた実施例では
Ｉｎソルダーを使用せず基板を支持する所謂る工ｎレス
方式についてのみ述べたが、ｌｎソルダーを使用する方
法でも適用ｑＷＱなことは言うまでもない。また発熱体
に関しても実施例では同じ円上に配置したものについて
述べたがこれもその様な配置に限定されるものでないこ
とも勿論である。更にゴえば、本発明の加熱機構はＭＢ
Ｅに限定されるものでなく例えばＭＯＣＶＤの成長基板
加熱にも使えることは言うまでもない。
見通しを与えるものである。なお先に述べた実施例では
Ｉｎソルダーを使用せず基板を支持する所謂る工ｎレス
方式についてのみ述べたが、ｌｎソルダーを使用する方
法でも適用ｑＷＱなことは言うまでもない。また発熱体
に関しても実施例では同じ円上に配置したものについて
述べたがこれもその様な配置に限定されるものでないこ
とも勿論である。更にゴえば、本発明の加熱機構はＭＢ
Ｅに限定されるものでなく例えばＭＯＣＶＤの成長基板
加熱にも使えることは言うまでもない。
第１図は、従来の単１ｆｌｉ均−巻き発熱体を袋層した
成長基板加熱機構の測定面図、第２図は、本発明の単層
２ゾーンの発熱体を袋層した成長基板加熱機構の側断面
図、第３図は、２層、３ゾーンの発熱体を袋層した成長
基板加ＰＡ機構の側断面図である。 １１．２２，２３，４３，４４，４５はＴａ、Ｗ等から
なる発熱体、１２，２８，４６は熱拡散板兼発熱体固疋
板、１４，２１，４１，４２は発熱体サセプタ。 啼１＼ 、 ＼ 代理人 弁理士 高橋明夫〜 ） ゝ−７ 第 １ 目 ￥Ｉ ２ 図 μ
成長基板加熱機構の測定面図、第２図は、本発明の単層
２ゾーンの発熱体を袋層した成長基板加熱機構の側断面
図、第３図は、２層、３ゾーンの発熱体を袋層した成長
基板加ＰＡ機構の側断面図である。 １１．２２，２３，４３，４４，４５はＴａ、Ｗ等から
なる発熱体、１２，２８，４６は熱拡散板兼発熱体固疋
板、１４，２１，４１，４２は発熱体サセプタ。 啼１＼ 、 ＼ 代理人 弁理士 高橋明夫〜 ） ゝ−７ 第 １ 目 ￥Ｉ ２ 図 μ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、結晶成長用基板の加熱において、発熱体が２個以上
のゾーンに独立分割され、且つ各々のゾーンを独立に温
度制御することを特徴とする結晶成長基板加熱機構。 ２、前記分割された発熱体を多層に分割して配置したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の結晶成長基
板加熱機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23727885A JPS6298610A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 結晶成長用基板加熱機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23727885A JPS6298610A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 結晶成長用基板加熱機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298610A true JPS6298610A (ja) | 1987-05-08 |
Family
ID=17013019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23727885A Pending JPS6298610A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 結晶成長用基板加熱機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6298610A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100294401B1 (ko) * | 1993-05-05 | 2001-10-24 | 조셉 제이. 스위니 | 반도체처리중에반도체기판의 전체로 열을전달하기위한방법및장치 |
| JP2016054303A (ja) * | 2009-10-21 | 2016-04-14 | ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 加熱プレートおよび基板支持体 |
| US10568163B2 (en) | 2010-10-22 | 2020-02-18 | Lam Research Corporation | Methods of fault detection for multiplexed heater array |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP23727885A patent/JPS6298610A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100294401B1 (ko) * | 1993-05-05 | 2001-10-24 | 조셉 제이. 스위니 | 반도체처리중에반도체기판의 전체로 열을전달하기위한방법및장치 |
| JP2016054303A (ja) * | 2009-10-21 | 2016-04-14 | ラム リサーチ コーポレーションＬａｍ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 加熱プレートおよび基板支持体 |
| US9392643B2 (en) | 2009-10-21 | 2016-07-12 | Lam Research Corporation | Heating plate with planar heater zones for semiconductor processing |
| US9646861B2 (en) | 2009-10-21 | 2017-05-09 | Lam Research Corporation | Heating plate with heating zones for substrate processing and method of use thereof |
| US10236193B2 (en) | 2009-10-21 | 2019-03-19 | Lam Research Corporation | Substrate supports with multi-layer structure including independent operated heater zones |
| US10720346B2 (en) | 2009-10-21 | 2020-07-21 | Lam Research Corporation | Substrate support with thermal zones for semiconductor processing |
| US10568163B2 (en) | 2010-10-22 | 2020-02-18 | Lam Research Corporation | Methods of fault detection for multiplexed heater array |
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