JP2000256860A - Double zone reactor for organometallic vapor growth device - Google Patents

Double zone reactor for organometallic vapor growth device

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JP2000256860A
JP2000256860A JP11103023A JP10302399A JP2000256860A JP 2000256860 A JP2000256860 A JP 2000256860A JP 11103023 A JP11103023 A JP 11103023A JP 10302399 A JP10302399 A JP 10302399A JP 2000256860 A JP2000256860 A JP 2000256860A
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Japan
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gas
zone
wafer
annealing
film
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Akira Yamamoto
暁 山本
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MICRO SYSTEM KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a film of a uniform compd. of >= three dimensions having high quality, in an organometallic vapor growth device, by linearly irradiating a wafer with plural gases to form a film in a film forming zone, modifying the passed wafer while being applied with the irradiation by radiant energy in an annealing zone adjacently set in a same container and repeating the film forming stage and the annealing stage. SOLUTION: A film forming zone 1 and an annealing zone 2 are adjacently set horizontally in the same reaction vessel 9 at intervals with a barrier 3, and a wafer 4 reciprocates between the film forming zone 1 and the annealing zone 2, by which film formation and annealing are alternately executed. Organometallic gas is fed from two linear gas irradiating nozzles set in parallel to the film forming zone 1 and is mixed with reaction gas flowed from the annealing zone 2 to form a film. In the annealing zone 2, the wafer 4 is modified by radiant energy from a radiation source 23 for annealing.

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、有機金属気相成長
装置に関し、詳細には、低温にて減圧気相成長を必要と
し、気相成長後、熱的処理、及び光やラジカルによる改
質処理等のアニールを必要とする3元以上の化合物の薄
膜形成に使用される反応器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metalorganic vapor phase epitaxy apparatus, and more particularly, to a method requiring low-pressure vapor phase epitaxy at a low temperature. The present invention relates to a reactor used for forming a thin film of a ternary or more compound requiring annealing such as treatment.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の有機金属気相成長装置において
は、成膜装置とアニール装置はそれぞれ別々に存在する
か、ウェーハ搬送装置を間に入れて接続されていた。こ
のため、ウェーハのアニールは成膜後に行うかもしくは
成膜の途中でアニール装置に搬送して行っていた。
2. Description of the Related Art In a conventional metal organic chemical vapor deposition apparatus, a film forming apparatus and an annealing apparatus are separately provided, or are connected with a wafer transfer apparatus interposed therebetween. For this reason, the wafer is annealed after the film formation or carried to an annealing apparatus during the film formation.

【0003】また、ガス照射は、ウェーハに対向して設
置された面に均等に小孔を配置しガスを放出するシャワ
ー状のノズルにより行っていた。
In addition, gas irradiation has been performed by a shower-shaped nozzle which uniformly arranges small holes on a surface provided opposite to the wafer and discharges gas.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の有機金属気相成
長装置においては、成膜の工程とアニールの工程はそれ
ぞれ別々の装置により行われていたので、成膜後の搬送
工程の時間や、成膜途中において任意の膜厚でアニール
する場合、搬送工程数が多くなる問題点があった。ま
た、シャワー状のノズルから照射される複数のガスは、
個々のガスの反応条件の違いにより、ウェーハ面積の拡
大に従い中心と外側において、膜厚及び、組成の違いが
生じる問題点があった。
In the conventional metalorganic vapor phase epitaxy apparatus, the film forming step and the annealing step are performed by separate apparatuses, respectively. When annealing is performed at an arbitrary film thickness during film formation, there is a problem that the number of transport steps increases. Also, the plurality of gases emitted from the shower-like nozzle are:
There is a problem in that the film thickness and the composition differ between the center and the outside as the wafer area increases due to the difference in the reaction conditions of each gas.

【0005】本発明は、同一の反応容器内で成膜の途中
でアニールを行い表面改質し、表面改質後にまた成膜す
る工程を繰返すことで、高品質の化合物薄膜を高い生産
性で均一に提供することを目的としている。
According to the present invention, a high quality compound thin film can be produced with high productivity by repeating annealing and surface reforming in the same reaction vessel during the film formation and repeating the film formation after the surface modification. The purpose is to provide evenly.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の有機金属気相成長装置用二重ゾーン反応器
においては、従来別々に存在していた成膜装置とアニー
ル装置を1つの反応容器内に組み込んでいる。反応容器
内では成膜ゾーンとアニールゾーンを隣接して設置し、
成膜ゾーンからアニールゾーンにガスが流入することを
防止するための障壁をゾーンの間に設け、ウェーハ保持
物は両方のゾーンを往復移動する。成膜ゾーンのガス照
射ノズルはウェーハの移動方向に対して直角に直線状に
配置する。ウェーハの加熱は裏面側の熱源から放射エネ
ルギーを供給することにより行い、アニールゾーンにお
いては表面側の赤外線源から放射エネルギーを供給して
熱による表面改質処理を行うか、または、紫外線源から
の放射エネルギーやラジカルな反応ガスにより表面改質
処理を行う。
In order to achieve the above object, in the dual zone reactor for a metal organic chemical vapor deposition apparatus of the present invention, a film forming apparatus and an annealing apparatus which have conventionally existed separately are provided. In one reaction vessel. A deposition zone and an annealing zone are installed adjacent to each other in the reaction vessel,
A barrier is provided between the deposition zones to prevent gas from flowing into the annealing zone between the zones, and the wafer holder reciprocates in both zones. The gas irradiation nozzles in the film forming zone are arranged linearly at right angles to the moving direction of the wafer. Heating of the wafer is performed by supplying radiant energy from the heat source on the back side, and in the annealing zone, radiant energy is supplied from the infrared source on the front side to perform surface modification treatment by heat, or from the ultraviolet source. The surface modification treatment is performed using radiant energy or radical reaction gas.

【0007】本発明が具体化される特定の事例に従っ
て、成膜ゾーンに供給されるガスは、ガス照射ノズルか
らウェーハ表面に直線状に照射され、ウェーハが往復移
動することにより全面に成膜する。このとき、直線状に
照射されたガスによる成膜の分布は必ずしも平らになら
ず、ガス分流器によって分流された数の凹凸を生じる。
この凹凸を緩和するために、もう一台のガス照射ノズル
を並列にずらして設置することにより均一な成膜を行
う。すなわち、2つのガス照射ノズルにより成膜を行い
相互に膜厚の凹凸を補う。
According to a specific case in which the present invention is embodied, a gas supplied to a film forming zone is linearly irradiated on a wafer surface from a gas irradiation nozzle, and the wafer is reciprocated to form a film over the entire surface. . At this time, the distribution of the film formed by the gas radiated linearly is not always flat, and the number of irregularities divided by the gas diverter is generated.
In order to alleviate the irregularities, another gas irradiation nozzle is placed in parallel and shifted to perform uniform film formation. That is, the film formation is performed by the two gas irradiation nozzles, and the unevenness of the film thickness is mutually compensated.

【0008】本発明は、直線状のガス照射ノズルに対し
てウェーハを往復移動することにより成膜する。このた
め、ウェーハのどの部分においてもガス照射ノズルと排
気口との距離は一定である。このことにより、ウェーハ
面積の拡大にはガス照射ノズルの長さと排気口の長さを
伸ばすことで対応できるので反応条件に違いが生じな
い。
In the present invention, a film is formed by reciprocating a wafer with respect to a linear gas irradiation nozzle. For this reason, the distance between the gas irradiation nozzle and the exhaust port is constant in any part of the wafer. Thus, an increase in the wafer area can be dealt with by increasing the length of the gas irradiation nozzle and the length of the exhaust port, so that there is no difference in the reaction conditions.

【0009】本発明の方法により、ガスはガス照射ノズ
ルを構成するガス分流器に供給され、ガス分流器内の溝
により直線状に分流される。ガス分流器の出口にはスリ
ットがネジ止めされていて、スリットにより分流器の出
口の開口を調整することで均一に分流する。分流された
ガスは角パイプ状のガス整流器を通過してウェーハに照
射される。
According to the method of the present invention, gas is supplied to a gas diverter constituting a gas irradiation nozzle, and is diverted linearly by a groove in the gas diverter. A slit is screwed to the outlet of the gas distributor, and the slit is used to adjust the opening of the outlet of the distributor to divide the flow uniformly. The diverted gas passes through a gas rectifier in the shape of a square pipe to irradiate the wafer.

【0010】反応ゾーンに供給するガスは化合物の成膜
の場合複数存在し、混合すると室温においても相互に反
応するガスがある。このため上記ガス分流器とスリット
とガス整流器は2組用意し背中合わせに接合し、板状ヒ
ーターで挿みこむ。2種類のガスはそれぞれ別々に上記
ガス分流器に供給される。通常上記2組のガス分流器と
上記2組のスリットと上記2組のガス整流器と上記2組
の板状ヒーターにより1台のガス照射ノズルを構成す
る。
A plurality of gases are supplied to the reaction zone in the case of forming a compound, and some gases react with each other when mixed at room temperature. For this purpose, two sets of the gas distributor, the slit and the gas rectifier are prepared, joined back to back, and inserted with a plate heater. The two types of gases are separately supplied to the gas distributor. Usually, one gas irradiation nozzle is constituted by the two sets of gas flow dividers, the two sets of slits, the two sets of gas rectifiers, and the two sets of plate heaters.

【0011】本発明は、ウェーハの往復移動によりウェ
ーハ全面に成膜する。1周期の往復移動による膜厚は非
常に薄く、所定の膜厚を確保するまで繰返す。また、ウ
ェーハは1周期の往復移動中にアニールゾーンに入る。
このため、薄い膜厚でアニールすることができるので表
面改質の効果が大きくなる。
In the present invention, a film is formed on the entire surface of the wafer by reciprocating the wafer. The film thickness due to one cycle of reciprocating movement is extremely thin, and is repeated until a predetermined film thickness is secured. Also, the wafer enters the annealing zone during one cycle of reciprocation.
Therefore, annealing can be performed with a small film thickness, so that the effect of surface modification is enhanced.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例にもと
ずき図面を参照して説明する。図1において、成膜ゾー
ン1は、2つのアニールゾーン2と、2つの障壁3を隔
てて、水平に設置される。ウェーハ4は、表面を下向き
にして、ウェーハ保持手段5に置かれ、裏面側に、均熱
板6が載せられる。ウェーハ保持手段5は、連結器7に
よって、シャフト8に結合され、反応容器9の外に設置
された、駆動手段10によって、成膜ゾーン1と、2つ
のアニールゾーン2の間で、往復移動する。ウェーハ保
持手段5の上部に、石英製の付着防止板11と、加熱源
12と、熱反射板13と、電流導入端子14と、熱電対
15とからなる、加熱手段があり、ウェーハ保持手段5
と、均熱板6を、放射エネルギーにより加熱し、間接的
に、ウェーハ4を加熱する。有機金属を含んだキャリア
ガスは、ベローズ16により、反応容器9と結合した、
ガス供給フランジ17から、ガス供給管18を通して、
2台のガス照射ノズル19に供給される。成膜ゾーン1
において、有機金属を含んだキャリアガスは、2つのア
ニールゾーン2から、障壁3と、ウェーハ保持手段5
の、隙間を通って、流入する反応ガスと混ざり合い、ウ
ェーハ4の表面に、化合物の薄膜が成膜する。反応後の
ガスは、2台のガス照射ノズル19に挿まれた、ガス排
気口20を通して、ガス排気管21から排出処理され
る。アニールゾーン2において、反応ガスは、不透明石
英製のガスシャワーノズル22から、アニールゾーン2
に供給される。アニールゾーン2に、移動してきたウェ
ーハ4は、アニール用放射源23からの、放射エネルギ
ーにより加熱された、ガスシャワーノズル22に接近
し、アニール処理される。アニール用放射源23には、
赤外線ランプを使用している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings based on embodiments. In FIG. 1, a film formation zone 1 is provided horizontally with two annealing zones 2 and two barriers 3 therebetween. The wafer 4 is placed on the wafer holding means 5 with the front surface facing downward, and the soaking plate 6 is placed on the back surface. The wafer holding means 5 is connected to the shaft 8 by the coupler 7 and reciprocates between the film forming zone 1 and the two annealing zones 2 by the driving means 10 installed outside the reaction vessel 9. . Above the wafer holding means 5, there is a heating means comprising an adhesion preventing plate 11 made of quartz, a heating source 12, a heat reflecting plate 13, a current introduction terminal 14, and a thermocouple 15.
Then, the soaking plate 6 is heated by the radiant energy, and the wafer 4 is indirectly heated. The carrier gas containing the organic metal was combined with the reaction vessel 9 by the bellows 16,
From the gas supply flange 17 through the gas supply pipe 18,
The gas is supplied to two gas irradiation nozzles 19. Film formation zone 1
In the above, the carrier gas containing the organic metal is supplied from the two annealing zones 2 to the barrier 3 and the wafer holding means 5.
Then, it mixes with the flowing reactant gas through the gap, and a thin film of the compound is formed on the surface of the wafer 4. The gas after the reaction is discharged from a gas exhaust pipe 21 through a gas exhaust port 20 inserted into two gas irradiation nozzles 19. In the annealing zone 2, the reaction gas is supplied from an opaque quartz gas shower nozzle 22 to the annealing zone 2.
Supplied to The wafer 4 that has moved to the annealing zone 2 approaches the gas shower nozzle 22 heated by radiant energy from the annealing radiation source 23 and is annealed. The annealing radiation source 23 includes:
You are using an infrared lamp.

【0013】図2に示される実施例では、ウェーハ4の
移動状態を示している。(a)は、ウェーハ4が、アニ
ールゾーン2にある状態を示している。(b)は、ウェ
ーハ4が、成膜ゾーン1にある状態を示している。
(c)は、ウェーハ4が、もう一方のアニールゾーン2
にある状態を示している。
In the embodiment shown in FIG. 2, the moving state of the wafer 4 is shown. (A) shows a state where the wafer 4 is in the annealing zone 2. (B) shows a state where the wafer 4 is in the film formation zone 1.
(C) shows that the wafer 4 has the other annealing zone 2
Is shown.

【0014】図3に示される実施例では、ガス照射ノズ
ル19を構成する、ガス分流器24と、板状ヒーター2
5を示している。2種類のガスは、それぞれ別々に、ガ
ス供給管18を通り、ガス分流器24の両側より供給さ
れる。ガス分流器24は、ステンレス製で、内部に、幅
5ミリメートル、深さ3ミリメートルの、ガス分流溝2
6が、2ミリメートル隔てて、両側に彫られている。ガ
スは、ガス供給部27から入り、ガス分流溝26によ
り、10ミリメートル間隔で、16分割され、スリット
止めネジ28で固定された、開口29の調整ができる、
スリット30により、分配量を調整する。そして、ガス
分流器24を、2台の板状ヒーター25で挿みこむ。
In the embodiment shown in FIG. 3, the gas diverter 24 and the plate heater
5 is shown. The two types of gases are separately supplied through the gas supply pipe 18 from both sides of the gas distributor 24. The gas diverter 24 is made of stainless steel and has therein a gas distribution groove 2 having a width of 5 mm and a depth of 3 mm.
6 are carved on both sides, separated by 2 mm. The gas enters from the gas supply unit 27, is divided into 16 at 10 mm intervals by the gas distribution groove 26, and can be adjusted in the opening 29 fixed with the slit screw 28.
The distribution amount is adjusted by the slit 30. Then, the gas distributor 24 is inserted by two plate heaters 25.

【0015】図4に示される実施例では、上記ガス分流
器24に、ガス整流器31を取り付けた、ガス照射ノズ
ル19を示している。分配されたガスは、整流器サポー
ト32で固定された、10ミリメートル角で、長さ80
ミリメートルの、角パイプ状の、ガス整流器31を通過
して照射される。
In the embodiment shown in FIG. 4, a gas irradiating nozzle 19 in which a gas rectifier 31 is attached to the gas diverter 24 is shown. The dispensed gas is 10 mm square, 80 mm long, secured by rectifier support 32.
It is illuminated through a millimeter, square pipe-shaped gas rectifier 31.

【0016】図5に示される実施例では、不活性ガスで
あるアルゴンガスは、ガス供給口33に供給され、空気
作動弁34、質量流量計35により流量調整される。室
温で液体状態の有機金属原料は、原料容器36に収納さ
れ、恒温槽37で、30度に保たれ、アルゴンガスのバ
ブリングにより輸送され、ガス供給管18を通って、ガ
ス照射ノズル19に供給される。このとき、有機金属原
料の圧力は、圧力調節弁38と、制御用圧力計39によ
り、大気圧に保たれる。室温で固体状態の有機金属原料
は、原料気化器40に収納され、240度に加熱され
た、オーブン41の中に設置される。アルゴンガスは、
熱交換器42により、240度に加熱される。加熱され
たアルゴンガスは、高温型空気作動弁43の開閉によ
り、原料気化器40に供給され、有機金属原料を含み、
250度に保温された、ガス供給管18を通って、ガス
照射ノズル19に供給される。また、各ガス配管の詰ま
りを監視するために、監視用圧力計44を設置してい
る。配管及び各部品は、ステンレス製のものを使用し、
各部品の接続には、金属ガスケット継手を使用してい
る。室温で気体である反応ガスは、ガス加熱器45によ
り、320度に加熱され、ガスシャワーノズル22に供
給される。また、反応ガスは、ラジカル発生器46にも
供給され、活性な反応ガスが、ガスシャワーノズル22
に供給される。反応後のガスは、ガス排気管21を通
り、集塵器47、反応圧力調節弁48を通って、真空ポ
ンプ49で排気処理される。
In the embodiment shown in FIG. 5, argon gas, which is an inert gas, is supplied to a gas supply port 33, and its flow rate is adjusted by an air-operated valve 34 and a mass flow meter 35. The organometallic raw material in a liquid state at room temperature is stored in a raw material container 36, kept at 30 ° C. in a thermostat 37, transported by bubbling argon gas, and supplied to a gas irradiation nozzle 19 through a gas supply pipe 18. Is done. At this time, the pressure of the organometallic raw material is maintained at atmospheric pressure by a pressure control valve 38 and a control pressure gauge 39. The organometallic raw material in a solid state at room temperature is housed in a raw material vaporizer 40 and placed in an oven 41 heated to 240 degrees. Argon gas is
Heated to 240 degrees by the heat exchanger 42. The heated argon gas is supplied to the raw material vaporizer 40 by opening and closing the high-temperature air-operated valve 43, and contains the organometallic raw material.
The gas is supplied to a gas irradiation nozzle 19 through a gas supply pipe 18 kept at a temperature of 250 degrees. In addition, a monitoring pressure gauge 44 is provided to monitor clogging of each gas pipe. Use stainless steel pipes and parts.
Metal gasket joints are used to connect the parts. The reaction gas, which is a gas at room temperature, is heated to 320 degrees by the gas heater 45 and supplied to the gas shower nozzle 22. The reaction gas is also supplied to the radical generator 46, and the active reaction gas is supplied to the gas shower nozzle 22.
Supplied to The gas after the reaction passes through the gas exhaust pipe 21, passes through the dust collector 47 and the reaction pressure control valve 48, and is exhausted by the vacuum pump 49.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0018】成膜ゾーンとアニールゾーンを同一の反応
容器内に隣接して設置したことにより、ウェーハの搬送
にかかる時間と昇温降温にかかる時間をなくすことがで
きる。
Since the film formation zone and the annealing zone are disposed adjacent to each other in the same reaction vessel, the time required for transporting the wafer and the time required for raising and lowering the temperature can be eliminated.

【0019】また、表面処理の効果が高い薄い膜厚でア
ニールすることができる。
Further, the annealing can be performed with a thin film thickness which is highly effective for the surface treatment.

【0020】そして、ガス照射ノズルは直線構造をして
いるので、ウェーハ面積の拡大に容易に対応することが
できる。また、ノズルの任意の場所でガスの分配量を変
えることができるので、成膜の結果に応じて膜厚分布や
組成分布を均一に調整することができる。
Since the gas irradiation nozzle has a linear structure, it can easily cope with an increase in the wafer area. Further, since the gas distribution amount can be changed at any position of the nozzle, the film thickness distribution and the composition distribution can be uniformly adjusted according to the result of film formation.

【0021】さらに、ガス照射ノズルは、並列に複数台
設置することができるので、相互に反応するガスであっ
ても、別々に使用することができる。
Furthermore, since a plurality of gas irradiation nozzles can be installed in parallel, even gas that reacts with each other can be used separately.

【0022】そして、複数台の並列に配置したガス照射
ノズルは、相互に膜厚の凹凸を補い、均一な成膜をする
ことができる。
The plurality of gas irradiation nozzles arranged in parallel can mutually compensate for unevenness in film thickness, and can form a uniform film.

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

【図1】本発明による反応器の断面図である。 (a)XX’断面の上面図 (b)横断面図FIG. 1 is a sectional view of a reactor according to the present invention. (A) Top view of section XX '(b) Cross section

【図2】反応器において、ウェーハの往復移動を示す断
面図である。 (a)ウェーハが、アニールゾーンにある状態を示して
いる。 (b)ウェーハが、成膜ゾーンにある状態を示してい
る。 (c)ウェーハが、もう一方のアニールゾーンにある状
態を示している。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a reciprocating movement of a wafer in a reactor. (A) shows a state where the wafer is in the annealing zone. (B) shows a state where the wafer is in the film formation zone. (C) shows a state where the wafer is in the other annealing zone.

【図3】ガス照射ノズルのガス分流器の詳細図である。 (a)上面図 (b)XX’断面図 (c)YY’断面図FIG. 3 is a detailed view of a gas splitter of a gas irradiation nozzle. (A) Top view (b) XX 'sectional view (c) YY' sectional view

【図4】ガス分流器にガス整流器を取り付けたガス照射
ノズルの詳細図である。 (a)上面図 (b)XX’断面図 (c)YY’断面図
FIG. 4 is a detailed view of a gas irradiation nozzle in which a gas rectifier is attached to a gas diverter. (A) Top view (b) XX 'sectional view (c) YY' sectional view

【図5】本発明の反応器をもつ有機金属気相成長装置の
実施例を示すガス系統図である。
FIG. 5 is a gas system diagram showing an embodiment of a metal organic chemical vapor deposition apparatus having a reactor of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 成膜ゾーン 2 アニール
ゾーン 3 障壁 4 ウェーハ 5 ウェーハ保持手段 6 均熱板 7 連結器 8 シャフト 9 反応容器 10 駆動手段 11 付着防止板 12 加熱源 13 熱反射板 14 電流導
入端子 15 熱電対 16 ベロー
ズ 17 ガス供給フランジ 18 ガス供
給管 19 ガス照射ノズル 20 ガス排
気口 21 ガス排気管 22 ガスシ
ャワーノズル 23 アニール用放射源 24 ガス分
流器 25 板状ヒーター 26 ガス分
流溝 27 ガス供給部 28 スリッ
ト止めネジ 29 開口 30 スリッ
ト 31 ガス整流器 32 整流器
サポート 33 ガス供給口 34 空気作
動弁 35 質量流量計 36 原料容
器 37 恒温槽 38 圧力調
節弁 39 制御用圧力計 40 原料気
化器 41 オーブン 42 熱交換
器 43 高温型空気作動弁 44 監視用
圧力計 45 ガス加熱器 46 ラジカ
ル発生器 47 集塵器 48 反応圧
力調節弁 49 真空ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Film-forming zone 2 Annealing zone 3 Barrier 4 Wafer 5 Wafer holding means 6 Heat equalizing plate 7 Coupler 8 Shaft 9 Reaction vessel 10 Driving means 11 Anti-adhesion plate 12 Heat source 13 Heat reflection plate 14 Current introduction terminal 15 Thermocouple 16 Bellows Reference Signs List 17 gas supply flange 18 gas supply pipe 19 gas irradiation nozzle 20 gas exhaust port 21 gas exhaust pipe 22 gas shower nozzle 23 annealing radiation source 24 gas splitter 25 plate heater 26 gas distribution groove 27 gas supply section 28 slit screw 29 Opening 30 Slit 31 Gas rectifier 32 Rectifier support 33 Gas supply port 34 Air-operated valve 35 Mass flow meter 36 Raw material container 37 Constant temperature bath 38 Pressure control valve 39 Control pressure gauge 40 Raw material vaporizer 41 Oven 42 Heat exchanger 43 High temperature air Operating valve 44 Monitoring pressure gauge 45 Gas heater 46 Radical generator 47 Dust collector 48 Reaction pressure control valve 49 Vacuum pump

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応室を形成する反応容器であって、前
記反応容器が成膜ゾーンとアニールゾーンとから成り、
前記成膜ゾーンと前記アニールゾーンが機械的に接合し
ている前記反応容器と、第1面と第2面とを有するウェ
ーハを保持するウェーハ保持手段であって、前記ウェー
ハ保持手段が前記成膜ゾーンと前記アニールゾーンとの
間で往復移動する駆動手段と、前記成膜ゾーンのガス処
理手段であってガス照射ノズルが前記第1面にガスを照
射しまた前記成膜ゾーンからガスを排気するガス処理手
段と、前記アニールゾーンのガス処理手段であってガス
シャワーノズルが前記第1面にガスを照射しまた前記ア
ニールゾーンからガスを排気するガス処理手段と、前記
第1面より前記ウェーハを改質する改質手段と、前記第
2面より前記ウェーハを加熱する加熱手段とより構成さ
れていて、前記ウェーハが前記成膜ゾーンで成膜され、
前記反応容器内に設置された前記アニールゾーンに移動
し、前記アニールゾーンで前記ウェーハが改質され、成
膜工程と改質工程を繰返すことで、3元以上の化合物を
成膜する有機金属気相成長装置用の反応器。
1. A reaction vessel forming a reaction chamber, wherein the reaction vessel comprises a film formation zone and an annealing zone,
A reaction container in which the film formation zone and the annealing zone are mechanically joined to each other; and a wafer holding means for holding a wafer having a first surface and a second surface, wherein the wafer holding means A driving unit reciprocating between a zone and the annealing zone; and a gas processing unit for the film forming zone, wherein a gas irradiation nozzle irradiates the gas to the first surface and exhausts the gas from the film forming zone. Gas treatment means, gas treatment means for the annealing zone, wherein a gas shower nozzle irradiates gas to the first surface and exhausts gas from the annealing zone; and Reforming means for reforming, and heating means for heating the wafer from the second surface, the wafer is formed in the film forming zone,
Moving to the annealing zone installed in the reaction vessel, the wafer is reformed in the annealing zone, and by repeating the film forming step and the reforming step, an organometallic vapor that forms a ternary or more compound film is formed. Reactor for phase growth equipment.
【請求項2】 前記反応容器が前記成膜ゾーンと前記ア
ニールゾーンとから成り、前記成膜ゾーンが前記アニー
ルゾーンと障壁により仕切られ、隣接して設置されるこ
とを特徴とする請求項1に記載の反応器。
2. The method according to claim 1, wherein the reaction vessel comprises the film forming zone and the annealing zone, and the film forming zone is separated from the annealing zone by a barrier and is installed adjacent to the film. The reactor as described.
【請求項3】 前記成膜ゾーンと前記アニールゾーンが
水平面または垂直面を共有するように前記反応ゾーンと
前記アニールゾーンが機械的に接合している前記反応容
器と、前記ウェーハ保持手段が前記水平面または前記垂
直面に沿って前記成膜ゾーンと前記アニールゾーンとの
間を往復移動する駆動手段をもつことを特徴とする請求
項1に記載の反応器。
3. The reaction vessel wherein the reaction zone and the annealing zone are mechanically joined so that the film formation zone and the annealing zone share a horizontal plane or a vertical plane, and wherein the wafer holding means is provided on the horizontal plane. 2. The reactor according to claim 1, further comprising a driving unit that reciprocates between the film forming zone and the annealing zone along the vertical plane. 3.
【請求項4】 前記成膜ゾーンのガス処理手段が、前記
第1面の前記ウェーハに直線状にガスを照射するよう配
置され、且つ複数台並列に設置された前記ガス照射ノズ
ルより成ることを特徴とする請求項1に記載の反応器。
4. The method according to claim 1, wherein the gas processing means in the film forming zone comprises a plurality of gas irradiation nozzles arranged in parallel to irradiate the wafer on the first surface with gas. A reactor according to claim 1, characterized in that:
【請求項5】 前記ガス照射ノズルのそれぞれが、ガス
を分流するための内部に溝を有したガス分流器と、分流
量を調整するスリットと、分流したガスを整流するガス
整流器を持ち、反対側にもう1組のガスを分流するため
の内部に溝を有したガス分流器と、分流量を調整するス
リットと、分流したガスを整流するガス整流器をもつこ
とを特徴とする請求項4に記載の反応器。
5. Each of the gas irradiation nozzles has a gas diverter having a groove therein for diverting a gas, a slit for adjusting a diverted flow rate, and a gas rectifier for rectifying the diverted gas. 5. A gas diverter having a groove therein for diverting another set of gases on its side, a slit for adjusting a diverted flow, and a gas rectifier for rectifying the diverted gas. The reactor as described.
【請求項6】 前記ガス照射ノズルのそれぞれが、別々
の有機金属原料を供給し、異なる温度で制御できる加熱
源をもち、室温で液体または固体の前記有機金属原料
が、前記ガス照射ノズルの出口では、気体である温度勾
配を持つことを特徴とする請求項4に記載の反応器。
6. Each of said gas irradiation nozzles supplies a separate organometallic raw material and has a heating source which can be controlled at different temperatures, and the liquid or solid organometallic raw material at room temperature is supplied to an outlet of said gas irradiation nozzle. The reactor according to claim 4, wherein the reactor has a temperature gradient that is a gas.
【請求項7】 前記第2面より前記ウェーハを加熱する
加熱手段が、赤外線放射エネルギーを供給するランプに
より加熱されることを特徴とする請求項1に記載の反応
器。
7. The reactor according to claim 1, wherein the heating means for heating the wafer from the second surface is heated by a lamp supplying infrared radiation energy.
【請求項8】 前記アニールゾーンの改質手段が、赤外
線放射エネルギーを供給するランプと、前記赤外線放射
エネルギーを受ける加熱板を持ち、前記ウェーハの前記
第1面が、前記加熱板に接近することにより改質される
ことを特徴とする請求項1に記載の反応器。
8. The method according to claim 1, wherein the reforming means of the annealing zone has a lamp for supplying infrared radiation energy and a heating plate for receiving the infrared radiation energy, wherein the first surface of the wafer is close to the heating plate. The reactor according to claim 1, wherein the reactor is reformed by:
【請求項9】 前記アニールゾーンの改質手段が、紫外
線放射エネルギーを供給するランプを持ち、前記ウェー
ハの前記第1面が前記紫外線放射エネルギーにより直接
照射されることにより改質されることを特徴とする請求
項1に記載の反応器。
9. The annealing zone modifying means has a lamp for supplying ultraviolet radiation energy, and the first surface of the wafer is modified by being directly irradiated with the ultraviolet radiation energy. The reactor according to claim 1, wherein
【請求項10】 前記ウェーハがガラスであり、前記成
膜ゾーンにおいて、CaGa2S4,SrS,ZnS及
び他の不純物元素を含む材料を大気圧以下で成膜するこ
とを特徴とする請求項1に記載の反応器。
10. The method according to claim 1, wherein the wafer is glass, and a film containing CaGa2S4, SrS, ZnS and other impurity elements is formed at a pressure lower than the atmospheric pressure in the film formation zone. Reactor.
【請求項11】 前記ウェーハがシリコンであり、前記
成膜ゾーンにおいて、PbZrTiO3,SrBiTa
O9,BaSrTiO3及び他の不純物元素を含む材料
を大気圧以下で成膜することを特徴とする請求項1に記
載の反応器。
11. The wafer is made of silicon, and PbZrTiO3, SrBiTa is formed in the film formation zone.
2. The reactor according to claim 1, wherein a film containing O9, BaSrTiO3, and another impurity element is formed under atmospheric pressure.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004079904A (en) * 2002-08-21 2004-03-11 Sony Corp Film forming device
KR100819318B1 (en) * 2002-02-28 2008-04-03 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 Manufacturing method of semiconductor apparatus

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