JP2000182966A - Method and device for vapor-phase growth - Google Patents

Method and device for vapor-phase growth

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JP2000182966A
JP2000182966A JP10356517A JP35651798A JP2000182966A JP 2000182966 A JP2000182966 A JP 2000182966A JP 10356517 A JP10356517 A JP 10356517A JP 35651798 A JP35651798 A JP 35651798A JP 2000182966 A JP2000182966 A JP 2000182966A
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Japan
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load lock
reaction chamber
phase growth
vapor phase
chamber
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Japanese (ja)
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Hideo Yamagata
秀夫 山縣
Takeyoshi Kawamoto
健芳 河本
Seiichi Takahashi
誠一 高橋
Tetsuo Mihashi
哲雄 三橋
Shin Asari
伸 浅利
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Sony Corp
Ulvac Inc
Original Assignee
Sony Corp
Ulvac Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vapor-phase growth method of excellent crystallinity by improving control efficiency for the partial pressure of water content and oxygen. SOLUTION: A reactive chamber 13 which is, comprising a heating means 15, connected to first and second high-vacuum exhausting means 31 and 32, and at least first and second load lock chambers 11 and 12 wherein a substrate 1 for vapor-phase growth is carried into the reactive chamber 13 in vacuum condition, are provided. Here, with a third high-vacuum exhausting means 33 connected to the first load lock chamber 11, the reactive chamber 13 and the load lock chamber 11 are efficiently exhausted with additional high-vacuum exhausting means so that the water content and oxygen partial pressure are lowered sufficiently in a short time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、気相成長方法およ
び気相成長装置、特に超高真空化学気相成長(以下、U
HV−CVDと称する)法とその気相成長装置に係わ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vapor phase growth method and a vapor phase growth apparatus, and in particular, to an ultra-high vacuum chemical vapor deposition (hereinafter referred to as "U").
HV-CVD method) and its vapor phase growth apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シリコン層のエピタキシャル成長
は、1000℃〜1200℃の高温にて行われている。
しかし、高温でシリコン層のエピタキシャル成長を行っ
た場合、次のような問題が生じる。まず、第一にエピタ
キシャル層を形成する際の加熱により、基板中の不純物
が一旦、雰囲気ガス中に飛び出し、それが再びエピタキ
シャル層に取り込まれる現象いわゆるオートドーピング
現象により、所望の濃度のエピタキシャル層の形成が困
難となる。第二に、エピタキシャル層を付着させる基板
からの不純物が、エピタキシャル層中に移動し、または
その逆の移動をし、その移動が温度とともに増大する傾
向がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, the epitaxial growth of a silicon layer has been performed at a high temperature of 1000.degree.
However, when the silicon layer is epitaxially grown at a high temperature, the following problems occur. First, by heating at the time of forming the epitaxial layer, the impurity in the substrate once jumps out into the atmospheric gas, and is taken in the epitaxial layer again. It is difficult to form. Second, impurities from the substrate onto which the epitaxial layer is deposited tend to move into the epitaxial layer or vice versa, with the movement increasing with temperature.

【0003】更に、集積回路ICに用いられるバイポー
ラトランジスタの高速化のためには、高濃度且つ薄いベ
ース層の形成が不可欠である。しかし、従来のイオン注
入技術では、注入不純物のチャネリングのため40nm
以下のベース幅を実現することは困難であった。
Further, in order to increase the speed of a bipolar transistor used in an integrated circuit IC, it is essential to form a high-concentration and thin base layer. However, in the conventional ion implantation technology, 40 nm is used due to channeling of implanted impurities.
It has been difficult to achieve the following base widths.

【0004】近年、ベース層をチャネリングの無いエピ
タキシャル技術を用いて形成する方法の提案がなされ、
更に盛んに研究が進められている。また、一方では、M
OSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor)においても、ショートチャネルに有利なエ
ピタキシャルウエーハやソース・ドレイン部の選択エピ
タキシャル成長が期待され、その研究が進められてい
る。
In recent years, there has been proposed a method of forming a base layer using an epitaxial technique without channeling.
Research is being actively pursued. On the other hand, M
OSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect
Transistor) is also expected to be selective epitaxial growth of an epitaxial wafer and a source / drain portion which is advantageous for a short channel, and is being studied.

【0005】従来の一般的なシリコンエピタキシャル成
長は、上述したように通常1000℃〜1200℃の高
温且つ大量の高純度水素雰囲気下にて成膜を行うため、
シリコンエピタキシャル成長を行う基板表面のダメージ
層や重金属の汚染が無い限りその結晶性が悪化すること
はほとんど発生しない。
[0005] In the conventional general silicon epitaxial growth, as described above, film formation is performed at a high temperature of usually 1000 ° C to 1200 ° C and in a large amount of high-purity hydrogen atmosphere.
As long as there is no damage layer or heavy metal contamination on the substrate surface where silicon epitaxial growth is performed, the crystallinity hardly deteriorates.

【0006】しかし、上述したバイポーラトランジスタ
のベース層をエピタキシャル成長させる場合には、急峻
な不純物プロファイルを得ることが必要である。このた
め、熱処理をできるだけ低くしなければならず、550
℃〜900℃という低温でのシリコンエピタキシャル成
長がなされている。
However, when the base layer of the bipolar transistor is epitaxially grown, it is necessary to obtain a steep impurity profile. Therefore, the heat treatment must be as low as possible.
Silicon epitaxial growth has been performed at a low temperature of from 900C to 900C.

【0007】このように、低温でシリコンエピタキシャ
ル成長を行うためには、きわめて清浄度の高い雰囲気で
成膜しなければならない。特に、成膜装置内部の水分や
酸素の分圧を十分に低減し、管理しなければ良好な結晶
性を有するエピタキシャル成長とはならない。
As described above, in order to perform silicon epitaxial growth at a low temperature, a film must be formed in an atmosphere having a very high cleanliness. In particular, unless the partial pressure of moisture or oxygen inside the film forming apparatus is sufficiently reduced and controlled, epitaxial growth having good crystallinity cannot be achieved.

【0008】上述したように、低温でシリコンエピタキ
シャル成長を行うためには、清浄度の高い雰囲気で行わ
なければならない理由を図3を参照して説明する。図3
A〜Cは、シリコン基板1に対するエピタキシャル成長
過程を示す模式的な概要断面図である。
As described above, the reason why silicon epitaxial growth must be performed in a highly clean atmosphere in order to perform silicon epitaxial growth at a low temperature will be described with reference to FIG. FIG.
FIGS. 3A to 3C are schematic cross-sectional views schematically showing an epitaxial growth process on the silicon substrate 1.

【0009】図3Aに示すシリコン基板1上に、低温で
シリコンエピタキシャル成長を行うためには、例えばシ
リコン基板1をエピタキシャル成長装置に導入する前
に、その表面を希フツ酸処理等によって清浄な表面を出
し行っても、エピタキシャル成長装置内部の水分や酸素
の分圧が高い場合は、図3Bに示すように、エピタキシ
ャル成長前にシリコン基板1の表面が再び酸化されて、
酸化膜が生じたり、エピタキシャル成長途中で島状に酸
化膜2が形成される。このような酸化膜2が発生する
と、図3Cに示すように、シリコン結晶成長が阻害され
て基板1上に成長されたシリコン成長層3内に積層欠陥
4が発生し易くなる。そしてこのような積層欠陥が発生
すれば、シリコン成長層3の表面ラフネス(表面粗さ)
が大きくなり、その表面が悪化し良好な結晶性が得られ
ない。
In order to perform silicon epitaxial growth on the silicon substrate 1 shown in FIG. 3A at a low temperature, for example, before introducing the silicon substrate 1 into an epitaxial growth apparatus, the surface thereof is exposed to a dilute hydrofluoric acid treatment to obtain a clean surface. Even if it is performed, when the partial pressure of moisture or oxygen inside the epitaxial growth apparatus is high, as shown in FIG. 3B, the surface of the silicon substrate 1 is oxidized again before the epitaxial growth,
An oxide film is formed, or the oxide film 2 is formed in an island shape during the epitaxial growth. When such an oxide film 2 is generated, as shown in FIG. 3C, silicon crystal growth is hindered, and stacking faults 4 are easily generated in the silicon growth layer 3 grown on the substrate 1. If such stacking faults occur, the surface roughness (surface roughness) of the silicon growth layer 3
And its surface deteriorates, and good crystallinity cannot be obtained.

【0010】このようなエピタキシャル成長の可否と、
成長温度と、雰囲気中の水分分圧との関係については、
G.Ghidini and F.W.Smith によって報告されている(J.
Electrochem.Soc.vol.131,pp.2924(1984)。図4は、こ
の文献における上記の関係を示す図である。
Whether or not such epitaxial growth is possible,
Regarding the relationship between the growth temperature and the partial pressure of water in the atmosphere,
Reported by G. Ghidini and FWSmith (J.
Electrochem. Soc. Vol. 131, pp. 2924 (1984). FIG. 4 is a diagram showing the above relationship in this document.

【0011】これによれば、エピタキシャル成長の可否
の境界直線aで示されるように、設定した成膜の温度条
件(横軸)において直線a上の水分分圧以下の水分分圧
で成膜しなければ酸化され易く、表面のラフネスが悪く
なるすなわち単結晶結晶成長しない傾向があることを示
し、シリコンエピタキシャル成長を低温で行う程、水分
分圧を低くしないと酸化が生じ易くなることを示してい
る。
According to this, as shown by the boundary line a indicating whether or not epitaxial growth is possible, the film must be formed at a moisture partial pressure equal to or less than the moisture partial pressure on the straight line a under the set temperature condition (horizontal axis) of the film formation. This indicates that the silicon oxide is liable to be oxidized and the surface roughness is deteriorated, that is, there is a tendency not to grow a single crystal. The lower the moisture partial pressure is, the lower the silicon epitaxial growth is.

【0012】上述した低温エピタキシャル成長における
水分分圧を低減するための解決策の一つとして、UHV
−CVD技術が、B.S.Meyersonによって報告されている
(例えばAppl.Phys.Lett.48,pp.797(1986)、米国特許第
5,298,452号、日本国特許第2,510,04
7号 )。
One of the solutions for reducing the water partial pressure in the above-mentioned low temperature epitaxial growth is UHV.
-CVD techniques are reported by BSMeyerson (e.g. Appl. Phys. Lett. 48, pp. 797 (1986), U.S. Patent No. 5,298,452, Japanese Patent No. 2,510,04).
No. 7).

【0013】このUHV−CVD装置は、例えばバッチ
式であり、装置構成としては、シリコン基板の出し入れ
をするためのロードロック室と加熱手段とを有する成膜
チャンバーがあり、それぞれに高真空排気をする手段が
設けられている。これによる、エピタキシャル成長方法
は、まず、複数枚のシリコン基板を搭載したボートをロ
ードロック室に搬入し、ターボ分子ポンプとロータリー
ポンプによって排気し、シリコン基板搬入時に混入した
大気およびシリコン基板表面に吸着した水分を除去す
る。続いて、ロードロック室と成膜チャンバーの間を仕
切っているゲートバルブを開けて成膜チャンバー内に、
シリコン基板を搭載したボードを搬入する。この時、成
膜チャンバー内は、ターボ分子ポンプ、メカニカルブー
スターポンプおよびロータリーポンプによる排気系を用
いて水分および酸素分圧が1.33×10-6Paより低
く十分清浄化された状態にある。続いて、成膜チャンバ
ー内を、成膜を行うための温度に設定して、成膜の原料
ガスを導入してシリコン基板上にエピタキシャル成長を
行う。
This UHV-CVD apparatus is, for example, of a batch type, and has a film-forming chamber having a load lock chamber for taking in and out a silicon substrate and a heating means. Means are provided for performing the operations. According to the epitaxial growth method, a boat loaded with a plurality of silicon substrates is first loaded into a load lock chamber, evacuated by a turbo molecular pump and a rotary pump, and adsorbed to the atmosphere mixed with the silicon substrate and the surface of the silicon substrate. Remove moisture. Next, open the gate valve that separates the load lock chamber and the deposition chamber, and into the deposition chamber,
A board with a silicon substrate is loaded. At this time, the inside of the film formation chamber is in a state where the water and oxygen partial pressures are lower than 1.33 × 10 −6 Pa and sufficiently cleaned using an exhaust system including a turbo molecular pump, a mechanical booster pump, and a rotary pump. Subsequently, the inside of the film formation chamber is set to a temperature for performing film formation, and a source gas for film formation is introduced to perform epitaxial growth on the silicon substrate.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述したバッチ式UH
V−CVD装置は、シリコン基板の大口径化に伴い成膜
チャンバーの容積が大きくなる。例えば、8インチのシ
リコン基板を処理するためには約37リットルもの成膜
チャンバー容積が必要である。更に、成膜チャンバー容
積が増加すると表面積も増加するので水分の吸着や成膜
チャンバーを構成している材質から放出ガスの影響が大
きくなるという問題が発生する。
The above-mentioned batch type UH
In a V-CVD apparatus, the volume of a film formation chamber increases as the diameter of a silicon substrate increases. For example, processing an 8 inch silicon substrate requires a deposition chamber volume of about 37 liters. Further, since the surface area increases as the volume of the film forming chamber increases, there arises a problem that the influence of the released gas increases due to the adsorption of moisture and the material constituting the film forming chamber.

【0015】また、連続的に成膜を繰り返すことでロー
ドロック室側から持ち込む水分が成膜チャンバー内部に
蓄積されたり、成膜に用いる原料ガス中に含まれる水分
や酸素の蓄積も無視できなくなるという問題が発生す
る。
Further, by continuously repeating film formation, moisture brought in from the load lock chamber side is accumulated in the film formation chamber, and accumulation of moisture and oxygen contained in the source gas used for film formation cannot be ignored. The problem occurs.

【0016】そこで、排気速度の大きなターボ分子ポン
プを用いるとか、あるいは時間を掛けて十分に水分や酸
素分圧が低減されるまで放置する等の対策が考えられ
る。しかし、前者においては装置本体が大型になり、装
置コストが上がることと、実際の成膜で使用するガスの
総量が少ないことから、水分や酸素の分圧の低減を目的
に排気速度の大きなターボ分子ポンプを用いると、成膜
中の圧力制御が難しくなること、更に維持費の高いクリ
ーンルームスペースの有効活用ができないなどの問題が
発生する。また、後者においては、装置のスループット
が低下するという問題ある。
Therefore, it is conceivable to take measures such as using a turbo-molecular pump having a high pumping speed, or leaving the system for a long time until the moisture and oxygen partial pressures are sufficiently reduced. However, in the former case, the turbocharger has a large pumping speed in order to reduce the partial pressure of moisture and oxygen, because the size of the device itself becomes large, the cost of the device increases, and the total amount of gas used in actual film formation is small. When a molecular pump is used, problems such as difficulty in controlling pressure during film formation and inability to effectively utilize a clean room space where maintenance costs are high occur. In the latter case, there is a problem that the throughput of the device is reduced.

【0017】本発明は、上述した諸問題の解決を図り、
水分や酸素の分圧の制御を効率良く行い、結晶性にすぐ
れた気相成長方法および気相成長装置を提供するもので
ある。
The present invention seeks to solve the above-mentioned problems,
An object of the present invention is to provide a vapor-phase growth method and a vapor-phase growth apparatus which efficiently control the partial pressures of water and oxygen and have excellent crystallinity.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明による気相成長方
法は、低温で気相成長を行う反応チャンバー内部を、ガ
スの供給を行わない状態で、2以上の高真空排気手段を
併用して排気して前記成膜チャンバー内部の水分や酸素
の分圧を制御し、その後、目的とする気相成長を行う原
料ガスの供給を行って気相成長を行う。
In the vapor phase growth method according to the present invention, two or more high vacuum evacuation means are used together in a reaction chamber for performing vapor phase growth at a low temperature without supplying gas. The gas is evacuated to control the partial pressure of moisture or oxygen inside the film forming chamber, and thereafter, a source gas for performing a desired vapor phase growth is supplied to perform the vapor phase growth.

【0019】また、本発明による気相成長装置は、加熱
手段を有し第1および第2の高真空排気手段が連結され
た反応チャンバーと、気相成長を行う基板を反応チャン
バーに真空状態にて搬送可能とした少なくとも第1およ
び第2のロードロック室とを有して成り、第1のロード
ロック室には、第3の高真空排気手段が連結されて成
る。そして、反応チャンバー内にガスを供給しない状態
で前記第1および第2の高真空排気手段とを併用して前
記反応チャンバー内を高真空度化し、反応チャンバー内
で気相成長を行う際に前記第1の高真空排気手段による
排気を行う。
Further, in the vapor phase growth apparatus according to the present invention, a reaction chamber having heating means and connected to the first and second high vacuum evacuation means, and a substrate for performing vapor phase growth are placed in a vacuum state in the reaction chamber. And at least a first and a second load lock chamber which can be transported by the first load lock chamber, and a third high vacuum exhaust means is connected to the first load lock chamber. Then, in a state where gas is not supplied into the reaction chamber, the first and second high vacuum evacuation means are used together to increase the degree of vacuum in the reaction chamber, and when performing vapor phase growth in the reaction chamber, Evacuation is performed by the first high vacuum evacuation unit.

【0020】第2および第3の高真空排気手段は、高速
排気ポンプを用いる。
The second and third high vacuum evacuation means use a high-speed evacuation pump.

【0021】すなわち、本発明は、例えば連続成膜にお
いて成膜チャンバー内部に蓄積される水分や残留ガス
を、高排気速度ポンプを併用した2以上の排気手段によ
って、短時間排気することによって、確実に、水分およ
び酸素分圧の制御がなされ、結晶性にすぐれた気相成長
を、高いスループットをもって行うことができるように
するものである。
That is, the present invention provides a reliable method of evacuating water or residual gas accumulated in a film formation chamber in a continuous film formation for a short period of time by two or more exhaust means combined with a high pumping speed pump. In addition, the moisture and oxygen partial pressures are controlled so that vapor phase growth with excellent crystallinity can be performed with high throughput.

【0022】また、大気に開放されるロードロック室
に、高排気速度のポンプを併用することで、より装置内
部に持ち込む水分や酸素を短時間で排出することを可能
にするものである。
By using a pump with a high pumping speed in combination with the load lock chamber opened to the atmosphere, it is possible to discharge moisture and oxygen brought into the apparatus in a shorter time.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明方法および装置の実施の形
態を説明する。本発明方法および装置は、低温でエピタ
キシャル成長を行うバッチ式UHV−CVDにおいて、
成膜チャンバー内部にガスの供給を行わない状態の時
に、高速排気ポンプのクライオポンプを併用して排気を
行い、成膜チャンバー内部の水分や酸素の分圧を制御す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the method and the apparatus of the present invention will be described. The method and apparatus of the present invention are used in batch type UHV-CVD for epitaxial growth at low temperature,
When gas is not supplied into the film forming chamber, the gas is evacuated by using a cryopump of a high-speed pump to control the partial pressure of moisture and oxygen in the film forming chamber.

【0024】図1は、縦型UHV−CVD装置に適用し
た本発明装置の一例の概略構成図を示す。この装置は、
反応炉本体10と、第1のロードロック室11と、第2
のロードロック室12とを有する。反応炉本体10は、
石英製の例えば吊鐘形状をなす反応チャンバー13が、
例えばほぼ円筒形状をなす載置台14上に載置され、反
応チャンバー13の外周には加熱手段、例えば通電ヒー
タが配置されて成る。反応チャンバー13内には、外部
からガスが供給されるガス導入ノズル16が配置され
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the apparatus of the present invention applied to a vertical UHV-CVD apparatus. This device is
The reactor main body 10, the first load lock chamber 11, and the second
And a load lock chamber 12. The reactor body 10
A reaction chamber 13 made of quartz, for example, in the shape of a hanging bell,
For example, it is mounted on a mounting table 14 having a substantially cylindrical shape, and a heating means, for example, an energized heater is arranged on the outer periphery of the reaction chamber 13. Inside the reaction chamber 13, a gas introduction nozzle 16 to which a gas is supplied from the outside is arranged.

【0025】第1のロードロック室11には、外部に対
する開閉がなされる第1のゲートバルブ81が設けら
れ、この第1のロードロック室11は、第2のロードロ
ック室12に、第2のゲートバルブ82を介して連結さ
れる。また、第2のロードロック室12は、反応チャン
バー13下に配置され、第3のゲートバルブ83を介し
て、反応チャンバー13に連結される。
The first load lock chamber 11 is provided with a first gate valve 81 that opens and closes to the outside. The first load lock chamber 11 is connected to the second load lock chamber 12 by a second gate valve 81. Are connected via a gate valve 82. Further, the second load lock chamber 12 is disposed below the reaction chamber 13 and is connected to the reaction chamber 13 via a third gate valve 83.

【0026】反応チャンバー13には、第1の高真空排
気手段31の例えばターボ分子ポンプがバルブ51を介
して連結され、更にバルブ52を介して第2の高真空排
気手段32の特に高速度排気ポンプのクライオポンプが
連結される。
To the reaction chamber 13, for example, a turbo molecular pump of the first high vacuum evacuation means 31 is connected via a valve 51, and further via the valve 52 the second high vacuum evacuation means 32, particularly high speed evacuation, is provided. The cryopump of the pump is connected.

【0027】第1の高真空排気手段31のターボ分子ポ
ンプには、バルブ53を介してメカニカルブースタポン
プ40およびドライポンプ41が連結されて、外部EX
Hに排気されるようになされている。
A mechanical booster pump 40 and a dry pump 41 are connected via a valve 53 to the turbo molecular pump of the first high vacuum evacuation means 31, so that the external EX
H is exhausted.

【0028】一方、反応チャンバー13とバルブ51と
の間の排気通路から、分路が設けられ、この分路がバル
ブ54および55を介してメカニカルブースタポンプ4
2およびドライポンプ43が連結される。
On the other hand, a shunt is provided from the exhaust passage between the reaction chamber 13 and the valve 51, and this shunt is provided via the valves 54 and 55 to the mechanical booster pump 4.
2 and the dry pump 43 are connected.

【0029】一方、第1のロードロック室11には、バ
ルブ56を介してメカニカルブースタポンプ44および
ドライポンプ45が連結され、外部EXHに排気するよ
うになされている。また、バルブ57を介して第3の高
真空排気手段33の高速度排気ポンプのクライオポンプ
が連結されている。
On the other hand, a mechanical booster pump 44 and a dry pump 45 are connected to the first load lock chamber 11 via a valve 56 so as to exhaust air to the external EXH. In addition, a cryopump of a high-speed exhaust pump of the third high vacuum exhaust unit 33 is connected via a valve 57.

【0030】第2および第3の高真空排気手段32およ
び33の排気側には、それぞれバルブ59および58が
配置されている。
Valves 59 and 58 are arranged on the exhaust side of the second and third high vacuum exhaust means 32 and 33, respectively.

【0031】また、第2のロードロック室12は、バル
ブ60および61を介して前記メカニカルブースタポン
プ42およびドライポンプ43が連結され、更に、この
第2のロードロック室12はバルブ62を介して例えば
ターボ分子ポンプによる第4の高真空排気手段34が連
結される。この第4の高真空排気手段34には、バルブ
63を介してメカニカルブースタポンプ46およびドラ
イポンプ47が連結されて、外部EXHに排気されるよ
うになされている。
The mechanical load booster pump 42 and the dry pump 43 are connected to the second load lock chamber 12 via valves 60 and 61, and the second load lock chamber 12 is connected to the second load lock chamber 12 via a valve 62. For example, a fourth high vacuum evacuation unit 34 using a turbo molecular pump is connected. A mechanical booster pump 46 and a dry pump 47 are connected to the fourth high vacuum evacuation means 34 via a valve 63 so as to be evacuated to an external EXH.

【0032】反応チャンバー13の下方に配置された第
2のロードロック室12には、気相成長がなされる多数
の基板、例えば半導体基板例えばシリコン基板1が搭載
されたボード17を反応チャンバー13内に対して、出
入させるボート昇降機18が配置される。このボート昇
降機18には、ボート17を上昇させてこのボート17
を反応チャンバー13内に配置させた状態で、反応チャ
ンバー13の筒状載置台14を閉蓋する蓋体19配置さ
れ、この蓋体19上に、例えば筒状の断熱体20を介し
てボート17が配置される。
In the second load lock chamber 12 disposed below the reaction chamber 13, a large number of substrates on which vapor phase growth is to be performed, for example, a board 17 on which a semiconductor substrate, for example, a silicon substrate 1, is mounted. , A boat elevator 18 to be moved in and out is arranged. The boat 17 is lifted by the boat
Is placed in the reaction chamber 13, and a lid 19 for closing the cylindrical mounting table 14 of the reaction chamber 13 is arranged. On this lid 19, for example, a boat 17 is inserted via a cylindrical heat insulator 20. Is arranged.

【0033】次に、この構成による気相成長装置を用い
て基板1例えばシリコン基板上に、例えばシリコン半導
体層を気相成長させる方法について説明する。まず、基
板1を搭載するためのボート17を、第1のロードロッ
ク室11内に配置する。第1のゲートバルブ81、第2
および第3のゲートバルブ82および83を閉じ、第1
のロードロック室11内を、バルブ56を開放して、所
定の圧力までポンプ44および45を動作させて排気し
た後、バルブ56を閉じバルブ57を開放して、第3の
高真空排気手段33のクライオポンプを動作して排気す
ると共に、第2のロードロック室12についても、バル
ブ62、63を開放して、第4の高真空排気手段34の
ターボ分子ポンプとポンプ46、47を用いて、両ロー
ドロック室11および12内を、約10-6Paに排気す
る。
Next, a method of growing a silicon semiconductor layer, for example, on a substrate 1, for example, a silicon substrate, using the vapor phase growth apparatus having the above configuration will be described. First, a boat 17 for mounting the substrate 1 is arranged in the first load lock chamber 11. The first gate valve 81, the second
And the third gate valves 82 and 83 are closed, and the first
After the valve 56 is opened and the pumps 44 and 45 are operated to evacuate the interior of the load lock chamber 11 to a predetermined pressure, the valve 56 is closed and the valve 57 is opened to open the third high vacuum evacuation unit 33. Of the second load lock chamber 12, the valves 62 and 63 are opened, and the turbo molecular pump and the pumps 46 and 47 of the fourth high vacuum exhaust means 34 are used. Then, the interior of both load lock chambers 11 and 12 is evacuated to about 10 -6 Pa.

【0034】これと同時に、反応チャンバー13内を、
ガス供給がなされない状態で、バルブ51、52を開放
して、第1の高真空排気手段31のターボ分子ポンプ3
1と同時に特に第2の高真空排気手段32のクライオポ
ンプを動作して、反応チャンバー13内を約10-7Pa
程度に排気する。また、反応チャンバー13の内部は、
加熱手段15によって約400℃に加熱しておく。
At the same time, the inside of the reaction chamber 13 is
In a state where the gas is not supplied, the valves 51 and 52 are opened, and the turbo molecular pump 3 of the first high vacuum exhaust unit 31 is opened.
At the same time as 1, in particular, the cryopump of the second high vacuum evacuation means 32 is operated to evacuate the inside of the reaction chamber 13 to about 10 −7 Pa
Exhaust to a degree. The inside of the reaction chamber 13 is
It is heated to about 400 ° C. by the heating means 15.

【0035】一方、気相成長を行う基板1例えばシリコ
ン基板を、縦型UHV−CVD装置外において、所要の
温度に加熱した硫酸一過酸化水素液にて処理して基板表
面に付着されている有機物を除去する。更に、その後、
所要の温度に加熱したアンモニア−過酸化水素水溶液で
パーティクル除去を行い、希フツ酸処理して基板表面の
金属汚染物の除去、および基板表面に生じた自然酸化膜
の除去を行う。
On the other hand, a substrate 1 to be subjected to vapor phase growth, for example, a silicon substrate, is treated with a sulfuric acid / hydrogen peroxide solution heated to a required temperature outside the vertical UHV-CVD apparatus and adhered to the substrate surface. Remove organics. And then,
Particles are removed with an ammonia-hydrogen peroxide aqueous solution heated to a required temperature, dilute hydrofluoric acid treatment is performed to remove metal contaminants on the substrate surface, and to remove a natural oxide film formed on the substrate surface.

【0036】次に、第1のロードロック室11内を大気
圧にし、第1のゲートバルブ81を開けて第1のロード
ロック室11内のボート17に、上述した洗浄処理済の
シリコン基板1を多数枚搭載する。
Next, the interior of the first load lock chamber 11 is set to atmospheric pressure, the first gate valve 81 is opened, and the boat 17 in the first load lock chamber 11 is placed in the boat 17 in the first load lock chamber 11. Are mounted.

【0037】その後、第1のゲートバルブ81を閉じて
から、第1ロードロック室11を、真空排気手段33を
併用して約10-6Paの圧力にする。
Thereafter, after the first gate valve 81 is closed, the first load lock chamber 11 is brought to a pressure of about 10 -6 Pa using the vacuum exhaust means 33 together.

【0038】このようにして第1および第2のロードロ
ック室11および12内を、約10 -6Paとした状態で
第2のゲートバルブ82を開けて、基板1を搭載したボ
ート17を、第1ロードロック室11内部のボード移載
機(図示せず)を用いて第2ロードロック室12内に移
動する。その後、第2のゲートバルブ82を閉じて、第
2ロードロック室12内を上述したと同様の方法によっ
て約10-6Paの圧力にする。
In this manner, the first and second load rollers
About 10 lock chambers 11 and 12 -6In the state of Pa
The second gate valve 82 is opened, and the button on which the substrate 1 is mounted is opened.
Transfer the board 17 inside the first load lock chamber 11
Into the second load lock chamber 12 using a machine (not shown).
Move. After that, the second gate valve 82 is closed, and the second gate valve 82 is closed.
2 The interior of the load lock chamber 12 is
About 10-6The pressure is Pa.

【0039】次に、第3のゲートバルブ83を開けて、
反応チャンバー13内のガス導入ノズル16から水素ガ
スを導入しながら、ボート昇降機18を上昇させて、基
板1を搭載したボート17を、反応チャンバー13に移
動する。このボート17の移動中は、バルブ51、5
2、54,55を閉じ、バルブ60および61を開けて
メカニカルブースターポンプ42およびドライポンプ4
3を動作させて排気を行う。
Next, the third gate valve 83 is opened,
While introducing hydrogen gas from the gas introduction nozzle 16 in the reaction chamber 13, the boat elevator 18 is raised, and the boat 17 on which the substrate 1 is mounted is moved to the reaction chamber 13. During the movement of the boat 17, the valves 51, 5
2, 54 and 55 are closed, valves 60 and 61 are opened, and mechanical booster pump 42 and dry pump 4
3 is operated to exhaust air.

【0040】このようにして、ボート昇降機18が上昇
した状態で、蓋体19が、載置台14に当接し、反応チ
ャンバー13を閉塞すると同時に、ガス導入ノズル16
からの水素ガス導入を停止してバルブ60および61を
閉じる。
In this manner, with the boat elevator 18 raised, the lid 19 abuts on the mounting table 14 to close the reaction chamber 13 and at the same time, the gas introduction nozzle 16
The introduction of hydrogen gas from is stopped, and valves 60 and 61 are closed.

【0041】次に、バルブ54および55を開けて所望
の圧力まで反応チャンバー13内部を排気した後、バル
ブ54および55を閉じて、バルブ51および53を開
けて高真空排気を行い、約1×10-5Paとなったとこ
ろで、バルブ52を開けて第2の高真空排気手段32の
クライオポンプを併用して高真空排気を所望の圧力とな
るまで行い、その後バルブ52を閉じる。
Next, after opening the valves 54 and 55 to evacuate the interior of the reaction chamber 13 to a desired pressure, the valves 54 and 55 are closed, and the valves 51 and 53 are opened to perform high vacuum evacuation. When the pressure reaches 10 -5 Pa, the valve 52 is opened, high vacuum evacuation is performed using the cryopump of the second high vacuum evacuation unit 32 until the desired pressure is reached, and then the valve 52 is closed.

【0042】次に、反応チャンバー13内に、ガス導入
ノズル16から水素ガスを導入しながら例えば900℃
程度まで加熱してシリコン基板表面に形成された自然酸
化膜を還元除去する。その後、所望の成膜温度まで降温
する。
Next, while introducing hydrogen gas from the gas introduction nozzle 16 into the reaction chamber 13, for example, at 900 ° C.
By heating to a degree, the natural oxide film formed on the surface of the silicon substrate is reduced and removed. Thereafter, the temperature is lowered to a desired film forming temperature.

【0043】次に、反応チャンバー13内を、第1の高
真空排気手段31のターボ分子ポンプ側を高真空排気
し、ガス導入ノズル16から成膜に必要なガスを供給す
る。この時、エピタキシャル成長のための原料ガスは、
分子流領域となる圧力となるように設定する。
Next, the inside of the reaction chamber 13 is evacuated to high pressure on the turbo molecular pump side of the first high vacuum evacuation means 31, and a gas necessary for film formation is supplied from the gas introduction nozzle 16. At this time, the source gas for epitaxial growth is:
The pressure is set so as to be a molecular flow region.

【0044】また、シリコンエピタキシャル成長を行う
ためには、シリコン原料ガスとしてモノシラン(SiH
4 )やジシラン(Si2 6 )を用いることができる。
シリコン−ゲルマニウム混晶層を形成するためには、前
記シラン系原料ガスと同時にゲルマン(GeH4 )ガス
を供給すれば良い。更に、前記エピタキシャル成長層に
ドーパントのボロン(B)や、りん(P)をドープする
場合には、その供給ガスとしてジボラン(B2 6
や、ホスフィン(PH3 )等を導入することができる。
In order to perform silicon epitaxial growth, monosilane (SiH) is used as a silicon source gas.
4 ) and disilane (Si 2 H 6 ) can be used.
In order to form a silicon-germanium mixed crystal layer, a germane (GeH 4 ) gas may be supplied simultaneously with the silane-based source gas. Further, when the epitaxial growth layer is doped with a dopant such as boron (B) or phosphorus (P), diborane (B 2 H 6 ) is used as a supply gas.
Alternatively, phosphine (PH 3 ) or the like can be introduced.

【0045】このようにして、基板1例えばシリコン基
板上に、所望の例えばシリコン層、あるいはシリコン−
ゲルマニウム混晶層を成膜する。このようにして気相成
長による成膜を行った後、反応チャンバー13内の温度
を降温し、ボート17を第2のロードロック室12に移
動する。その後、基板1を、前述した大気から反応チャ
ンバー13内部への搬送手順とは逆の手順を行い、エピ
タキシャル成長による成膜層を有する基板1例えばシリ
コン基板縦型UHV−CVD装置から搬出する。
In this manner, a desired silicon layer or silicon layer is formed on the substrate 1 such as a silicon substrate.
A germanium mixed crystal layer is formed. After the film formation by the vapor phase growth is performed in this manner, the temperature in the reaction chamber 13 is lowered, and the boat 17 is moved to the second load lock chamber 12. Thereafter, the substrate 1 is carried out from the substrate 1 having a film formation layer formed by epitaxial growth, for example, a silicon substrate vertical UHV-CVD apparatus, by performing a procedure reverse to the procedure for transporting the substrate 1 from the atmosphere to the inside of the reaction chamber 13.

【0046】上述したように、本発明装置においては、
第1および第2の高真空排気手段31および32、すな
わち、具体的にはターボ分子ポンプとクライオポンプの
併用により、効果的に反応チャンバー13内の排気を行
うことができ、水分分圧の制御が可能となる。したがっ
て、スループットの改善を効果的に行うことができる。
As described above, in the apparatus of the present invention,
By using the first and second high vacuum evacuation means 31 and 32, specifically, the combined use of a turbo molecular pump and a cryopump, the inside of the reaction chamber 13 can be effectively evacuated, and the water partial pressure can be controlled. Becomes possible. Therefore, the throughput can be effectively improved.

【0047】上述したように、本発明方法、および装置
においては、大気中から第1のロードロック室11およ
び第2のロードロック室12を経て、反応チャンバー1
3に内に搬送される。このとき、第1のロードロック室
11および第2のロードロック室12も反応チャンバー
13と同様に高真空排気がなされるが、ロードロック室
11および12は、室温状態にあるため、常時加熱され
ている反応チャンバー13と比べると水分分圧が高い。
As described above, in the method and apparatus of the present invention, the reaction chamber 1 is supplied from the atmosphere through the first load lock chamber 11 and the second load lock chamber 12.
3 to be transported. At this time, the first load lock chamber 11 and the second load lock chamber 12 are also evacuated to a high vacuum in the same manner as the reaction chamber 13, but since the load lock chambers 11 and 12 are at room temperature, they are constantly heated. The water partial pressure is higher than that of the reaction chamber 13.

【0048】また、反応チャンバー13における成膜後
の基板1を載置したボート17は、第2のロードロック
室12に移動されるが、この際には、基板1、ボート1
7および断熱体20は、例えば400℃程度に加熱され
た状態であるために、これら加熱された基板1、ボート
17および断熱体20によって第2のロードロック室1
2の内部に吸着していた水分が加熱されて放出されると
いう問題が発生する。
The boat 17 on which the film-formed substrate 1 is placed in the reaction chamber 13 is moved to the second load lock chamber 12, where the substrate 1 and the boat 1
7 and the heat insulator 20 are heated to, for example, about 400 ° C., so that the heated substrate 1, the boat 17 and the heat insulator 20 allow the second load lock chamber 1 to be heated.
There is a problem that the moisture adsorbed in the interior of the heating device 2 is heated and released.

【0049】更に、別の問題としては、成膜に用いられ
るガスは、水分や酸素を吸着除去するための精製ユニッ
ト(図示せず)を介して、その水分や酸素が除去された
状態で、反応チャンバー13に供給されるものである
が、実際にはガス供給配管内部に蓄積された水分等が反
応チャンバー13に同時に送り込まれるという問題があ
る。
Further, as another problem, the gas used for film formation is passed through a purification unit (not shown) for adsorbing and removing moisture and oxygen while the moisture and oxygen are removed. Although it is supplied to the reaction chamber 13, there is a problem that water and the like accumulated in the gas supply pipe are simultaneously sent into the reaction chamber 13.

【0050】したがって、上述した成膜作業を、繰り返
し連続的に行うと、反応チャンバー13の内部に水分等
が蓄積されるという問題がある。このような水分除去
は、従来構成におけるように、図1における第1の高真
空排気手段31のターボ分子ポンプのみが設けられた構
成では、上述した反応チャンバー13内に蓄積された水
分を十分除去するための排気時間は、きわめて長時間を
必要とし、スループットが低下する。
Therefore, when the above-described film forming operation is repeatedly and continuously performed, there is a problem that moisture and the like are accumulated in the reaction chamber 13. In such a configuration in which only the turbo molecular pump of the first high vacuum evacuation unit 31 in FIG. 1 is provided as in the conventional configuration, such water removal is performed by sufficiently removing the water accumulated in the reaction chamber 13 described above. This requires an extremely long exhaust time, which lowers the throughput.

【0051】これに比し、本発明によれば、例えば第1
の高真空排気手段31のターボ分子ポンプの水分に対す
る排気速度は、1500〔l(リットル)/s〕であ
り、第2の高真空排気手段32のクライオポンプの水分
に対する排気速度は、6900〔l/s〕である。
In contrast, according to the present invention, for example, the first
The pumping speed of the high molecular vacuum pumping means 31 for the moisture of the turbo molecular pump is 1500 [l (liter) / s], and the pumping speed of the second high vacuum pumping means 32 for the water of the cryopump is 6900 [l / S].

【0052】図2は、連続成膜を行った場合において、
前述の手順により大気中から反応チャンバー13にシリ
コン基板1を搬送して、反応チャンバー13内部での高
真空排気をした際の排気時間と反応チャンバー13内部
の全圧と水分および酸素分圧の関係を示したものであ
る。図2中の、☆印、○印、□印は、それぞれターボ分
子ポンプのみで高真空排気をした場合、★印、●印、黒
塗り□印は、それぞれ上述した本発明装置の例における
ターボ分子ポンプとクライオポンプを併用して排気した
場合を示す。これによって明らかなように、本発明によ
るターボ分子ポンプとクライオポンプを併用したとき
は、トータルの排気速度が高いので短時間で所望の真空
度が得られることがわかる。
FIG. 2 shows a case where continuous film formation is performed.
The relationship between the evacuation time when the silicon substrate 1 is transported from the atmosphere to the reaction chamber 13 from the atmosphere to the reaction chamber 13 and the inside of the reaction chamber 13 is evacuated to high pressure, the total pressure inside the reaction chamber 13 and the partial pressure of moisture and oxygen. It is shown. In FIG. 2, ☆, ○, and □ marks indicate the case where high vacuum evacuation was performed using only the turbo molecular pump. This shows a case where exhaust is performed using both a molecular pump and a cryopump. As is clear from this, when the turbo molecular pump and the cryopump according to the present invention are used together, the desired degree of vacuum can be obtained in a short time because the total pumping speed is high.

【0053】したがって、本発明によれば、連続的に成
膜を行った場合に、反応チャンバー13の内部に蓄積さ
れた水分除去のために必要な能力を有する大型のターボ
分子ポンプを設ける必要がなく、成膜に必要なガスを所
望の圧力で排気が可能な能力を有するターボ分子ポンプ
を設ければ良い。
Therefore, according to the present invention, it is necessary to provide a large turbo-molecular pump having a necessary capacity for removing water accumulated in the reaction chamber 13 when a film is continuously formed. Instead, it is sufficient to provide a turbo-molecular pump capable of exhausting a gas required for film formation at a desired pressure.

【0054】また、上述の本発明装置においては、第1
のロードロック室に、第3の高真空排気手段33のクラ
イオポンプを設けたことにより、例えばターボ分子ポン
プに比し大気中から持ち込む水分に対する排気速度が高
められることにより、その水分排除を含む排気を短時間
で行える。これによりUHV−CVD装置内の第2のロ
ードロック室12や反応チャンバー13に蓄積される水
分を効果的に低減できる。
Further, in the above-mentioned device of the present invention, the first
Is provided with a cryopump of the third high vacuum evacuation means 33 in the load lock chamber, so that the evacuation speed for the moisture brought in from the atmosphere is increased as compared with, for example, a turbo molecular pump, so that the evacuation including the water exclusion Can be performed in a short time. Thereby, the moisture accumulated in the second load lock chamber 12 and the reaction chamber 13 in the UHV-CVD apparatus can be effectively reduced.

【0055】尚、上述した例では、本発明を、縦型のU
HV−CVD装置構成とした場合であるが、例えば横型
のUH−CVD装置に適用することもできるなど、上述
した例に限らず、種々の変形変更を行うことができる。
In the above-described example, the present invention is applied to a vertical U
Although the configuration is an HV-CVD apparatus, the present invention is not limited to the above-described example, and can be variously modified, for example, can be applied to a horizontal UH-CVD apparatus.

【0056】[0056]

【発明の効果】上述したように、本発明方法によれば、
低温で気相成長を行う成膜チャンバー内部を、ガスの供
給を行わない状態で、2以上の高真空排気手段を併用し
て排気する方法によることから、水分や酸素の分圧の制
御、すなわち排除を短時間で、効果的に行うことができ
ることから、例えば結晶性にすぐれたエピタキシャル成
長等の気相成長を行うことができる。
As described above, according to the method of the present invention,
Controlling the partial pressure of moisture and oxygen, that is, the method of evacuating the inside of a film forming chamber for performing vapor phase growth at a low temperature by using two or more high-vacuum evacuating means in a state where gas is not supplied, that is, Since the elimination can be performed effectively in a short time, vapor phase growth such as epitaxial growth having excellent crystallinity can be performed.

【0057】また、本発明装置によれば、UHV−CV
D装置おいて問題となる低温エピタキシャル成長を連続
的に行った際の装置内部に蓄積された水分の除去を短時
間で確実に行うことができることから、スループットの
高い装置が提供される。
According to the apparatus of the present invention, the UHV-CV
Since high-speed epitaxial growth, which is a problem in the D apparatus, can be reliably performed in a short time in removing moisture accumulated inside the apparatus, a high-throughput apparatus is provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による気相成長装置の一例の概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a vapor phase growth apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の効果の説明に供する排気時間と反応チ
ャンバー内部の全圧と水分および酸素分圧の関係を示し
た図である。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the evacuation time, the total pressure inside the reaction chamber, and the partial pressures of water and oxygen for explaining the effect of the present invention.

【図3】A〜Cは、シリコン基板に対するエピタキシャ
ル成長過程を示す模式的な概要断面図である。
FIGS. 3A to 3C are schematic schematic cross-sectional views showing an epitaxial growth process on a silicon substrate.

【図4】エピタキシャル成長の可否と、成長温度と、雰
囲気中の水分分圧との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the propriety of epitaxial growth, the growth temperature, and the partial pressure of water in the atmosphere.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・基板、2・・・酸化膜、3・・・シリコン成長
膜、4・・・欠陥、10・・・反応炉本体、11・・・
第1のロードロック室、12・・・第2のロードロック
室、13・・・反応チャンバー、14・・・載置台、1
5・・・加熱手段、16・・・ガス導入ノズル、17・
・・ボート、18・・・昇降機、19・・・蓋体、20
・・・断熱体、31・・・第1の高真空排気手段、32
・・・第2の高真空排気手段、33・・・第3の高真空
排気手段、40,42,44,46・・・メカニカルブ
ースタポンプ、41,43,45,47・・・ドライポ
ンプ、51,52,53,54,55,56,57,5
8,59,60,61,62,63・・・バルブ、81
・・・第1のゲートバルブ、82・・・第2のゲートバ
ルブ、83・・・第3のゲートバルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate, 2 ... Oxide film, 3 ... Silicon growth film, 4 ... Defect, 10 ... Reactor main body, 11 ...
First load lock chamber, 12: second load lock chamber, 13: reaction chamber, 14: mounting table, 1
5 ... heating means, 16 ... gas introduction nozzle, 17
..Boats, 18 elevators, 19 lids, 20
... heat insulator, 31 ... first high vacuum exhaust means, 32
... second high vacuum evacuation means, 33 ... third high vacuum evacuation means, 40, 42, 44, 46 ... mechanical booster pumps, 41, 43, 45, 47 ... dry pumps 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 5
8, 59, 60, 61, 62, 63 ... valve, 81
... first gate valve, 82 ... second gate valve, 83 ... third gate valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河本 健芳 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 高橋 誠一 千葉県山武郡山武町横田523番地 日本真 空技術株式会社千葉超材料研究所内 (72)発明者 三橋 哲雄 千葉県山武郡山武町横田523番地 日本真 空技術株式会社千葉超材料研究所内 (72)発明者 浅利 伸 千葉県山武郡山武町横田523番地 日本真 空技術株式会社千葉超材料研究所内 Fターム(参考) 4K030 AA05 AA06 BA09 BA29 BB01 CA04 EA11 FA10 GA02 GA12 JA09 KA23 KA28 4M104 BB01 DD44 5F045 AA07 AB02 AC01 AC19 BB12 EB08 EG03 EG05 5F103 AA04 BB47 BB49 DD16 DD30 GG01 HH03 NN05 RR06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takeyoshi Kawamoto 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Seiichi Takahashi 523 Yokota, Sanmu-cho, Sanmu-gun, Chiba Japan Inside Chiba Super Materials Research Institute, Technology Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuo Mihashi 523 Yokota, Yamatake-cho, Sanmu-gun, Chiba Prefecture Inside Japan Sky Technology Co., Ltd. Address Nippon Masaki Technology Co., Ltd. Chiba Super Materials Research Laboratory F-term (reference) 4K030 AA05 AA06 BA09 BA29 BB01 CA04 EA11 FA10 GA02 GA12 JA09 KA23 KA28 4M104 BB01 DD44 5F045 AA07 AB02 AC01 AC19 BB12 EB08 EG03 EG05 5F103 AA04 DD47 HH03 NN05 RR06

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 低温で気相成長を行う反応チャンバー内
部を、ガスの供給を行わない状態で、2以上の高真空排
気手段を併用して排気して前記反応チャンバー内部の水
分や酸素の分圧を制御することを特徴とする気相成長方
法。
1. A reaction chamber for performing vapor phase growth at a low temperature is evacuated using a combination of two or more high-vacuum evacuation means in a state where gas is not supplied. A vapor phase growth method comprising controlling a pressure.
【請求項2】 前記気相成長が、シリコンもしくはシリ
コン−ゲルマニウム混晶エピタキシャル成長であること
を特徴とする請求項1に記載の気相成長方法。
2. The vapor phase growth method according to claim 1, wherein said vapor phase growth is silicon or silicon-germanium mixed crystal epitaxial growth.
【請求項3】 加熱手段を有し第1および第2の高真空
排気手段が連結された反応チャンバーと、 気相成長がなされる基板を前記反応チャンバーに真空状
態にて搬送可能とした少なくとも第1および第2のロー
ドロック室とを有し、 前記第1のロードロック室には、第3の高真空排気手段
が連結されて成り、 前記反応チャンバー内にガスを供給しない状態で前記第
1および第2の高真空排気手段とを併用して前記反応チ
ャンバー内を高真空度化し、前記反応チャンバー内で気
相成長を行う際に前記第1の高真空排気手段による排気
を行うことを特徴とする気相成長装置。
3. A reaction chamber having a heating means and connected to the first and second high vacuum evacuation means, and at least a reaction chamber capable of transporting a substrate on which vapor phase growth is performed to the reaction chamber in a vacuum state. First and second load lock chambers, and the first load lock chamber is connected to a third high vacuum evacuation unit, and the first load lock chamber is connected to the first load lock chamber without supplying gas to the reaction chamber. And the second high vacuum evacuation unit is used in combination to increase the degree of vacuum in the reaction chamber, and when performing vapor phase growth in the reaction chamber, evacuation is performed by the first high vacuum evacuation unit. Vapor growth apparatus.
【請求項4】 前記第2および第3の高真空排気手段
は、高速排気ポンプによることを特徴とする請求項3に
記載の気相成長装置。
4. The vapor phase growth apparatus according to claim 3, wherein said second and third high vacuum evacuation means are constituted by a high-speed evacuation pump.
【請求項5】 前記第2および第3の高真空排気手段
は、クライオポンプであることを特徴とする請求項3に
記載の気相成長装置。
5. The vapor phase growth apparatus according to claim 3, wherein said second and third high vacuum evacuation means are cryopumps.
【請求項6】 前記気相成長が、シリコンもしくはシリ
コン−ゲルマニウム混晶エピタキシャル成長であること
を特徴とする請求項3に記載の気相成長装置。
6. The vapor phase growth apparatus according to claim 3, wherein the vapor phase growth is silicon or silicon-germanium mixed crystal epitaxial growth.
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