JP2002134423A - Epitaxial growth system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの表
面にエピタキシャル層を形成するためのエピタキシャル
成長装置に関するものであり、特に独立した反応空間か
ら材料ガスの外部への流れを遮断する遮蔽手段に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an epitaxial growth apparatus for forming an epitaxial layer on the surface of a semiconductor wafer, and more particularly to a shielding means for blocking a flow of a material gas from an independent reaction space to the outside.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、高温に加熱されたシリコン基板上
に水素キャリアにより、SiCl4 ,SiHCl3,SiH2Cl2
またはSiH4等のシリコンソースガス(材料ガス)を供
給し、基板上でH−Si−Cl系の反応を通じてシリコ
ン単結晶を堆積、成長させるH−Si−Cl系CVD法
(Chemical vapor deposition)がシリコンエピタキシャ
ル成長方法として最も広く研究、応用されている。At present, the hydrogen carrier on a silicon substrate heated to a high temperature, SiCl 4, SiHCl 3, SiH 2 Cl 2
Alternatively, an H-Si-Cl-based CVD method (Chemical vapor deposition) in which a silicon source gas (material gas) such as SiH 4 is supplied, and a silicon single crystal is deposited and grown on the substrate through an H-Si-Cl-based reaction. It is most widely studied and applied as a silicon epitaxial growth method.
【0003】このようなエピタキシャル成長方法を利用
した従来のエピタキシャル成長装置としては、シールド
チャンバー内で一対の半導体ウエハをその成長対象表面
を対向させて配置することにより、一対の半導体ウエハ
の間に独立した反応空間を形成する一対のウエハホルダ
と、この反応空間に材料ガスを供給するガス供給ノズル
と、反応空間を所定の成長温度まで加熱するヒータとを
備えた装置がある。このようなエピタキシャル成長装置
では、反応空間を加熱しながら半導体ウエハを回転テー
ブルによってウエハホルダごと回転させ、この反応空間
にガス供給ノズルから材料ガスを供給する。材料ガス
は、半導体ウエハの成長対象表面に供給され、その表面
上にエピタキシャル成長層が形成される。In a conventional epitaxial growth apparatus using such an epitaxial growth method, a pair of semiconductor wafers are arranged in a shield chamber with their surfaces to be opposed to each other, so that an independent reaction between the pair of semiconductor wafers is achieved. There is an apparatus provided with a pair of wafer holders forming a space, a gas supply nozzle for supplying a material gas to the reaction space, and a heater for heating the reaction space to a predetermined growth temperature. In such an epitaxial growth apparatus, a semiconductor wafer is rotated together with a wafer holder by a rotary table while heating a reaction space, and a material gas is supplied to the reaction space from a gas supply nozzle. The material gas is supplied to a growth target surface of the semiconductor wafer, and an epitaxial growth layer is formed on the surface.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このような従来のエピ
タキシャル成長装置は、独立した反応空間で半導体ウエ
ハにエピタキシャル成長処理を施しているので、反応空
間は外部から遮断され、ウエハに対するパーティクルの
付着を防止できる点で優れている。In such a conventional epitaxial growth apparatus, since the semiconductor wafer is subjected to the epitaxial growth processing in an independent reaction space, the reaction space is cut off from the outside, and the adhesion of particles to the wafer can be prevented. Excellent in point.
【0005】しかしながら、反応空間は外部と遮断され
ているとはいっても、反応空間の上部又は下部ではウエ
ハホルダとガス供給ノズルとの間に微少な間隙が依然存
在する。このため、反応空間に供給された材料ガスは、
この微少な間隙を通って反応空間外部に回り込み漏洩す
ることがある。この結果、漏洩した材料ガスは、ガス供
給ノズルの外面及び石英製回転テーブル等、反応空間外
部の装置部品に生成物を付着させてしまう。このような
生成物は、パーティクル発生の原因となり、発生したパ
ーティクルはウエハホルダとガス供給ノズルとの間隙か
ら反応空間に紛れ込んで半導体ウエハに付着する場合が
あり、エピタキシャルウエハの品質の低下を招く恐れが
ある。[0005] However, even though the reaction space is isolated from the outside, a minute gap still exists between the wafer holder and the gas supply nozzle in the upper or lower part of the reaction space. For this reason, the material gas supplied to the reaction space is
There is a case where the liquid leaks out of the reaction space through the minute gap. As a result, the leaked material gas causes the product to adhere to equipment parts outside the reaction space, such as the outer surface of the gas supply nozzle and the quartz rotary table. Such products may cause the generation of particles, and the generated particles may enter the reaction space from the gap between the wafer holder and the gas supply nozzle and adhere to the semiconductor wafer, which may cause a decrease in the quality of the epitaxial wafer. is there.
【0006】このため、エピタキシャル成長処理を実行
するごとに、ガス供給ノズルや回転テーブル等を洗浄し
て、付着した生成物を除去する作業が頻繁に必要となる
が、これでは装置のメンテナンス作業が煩雑化してしま
う。For this reason, every time the epitaxial growth process is performed, it is necessary to frequently clean the gas supply nozzle, the rotary table, and the like to remove adhered products, but this requires complicated maintenance work of the apparatus. It will be.
【0007】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、反応空間外部への材料ガスの漏洩を完全
に阻止して、パーティクルの発生を防止できるエピタキ
シャル成長装置を提供することを主な目的とする。本発
明の別の目的は、装置のメンテナンス作業の簡略化を図
ることができるエピタキシャル成長装置を提供すること
である。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an epitaxial growth apparatus capable of completely preventing leakage of a material gas to the outside of a reaction space and preventing generation of particles. Purpose. Another object of the present invention is to provide an epitaxial growth apparatus capable of simplifying maintenance work of the apparatus.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項1に係る発明は、シールドチャンバー内に設
置された半導体ウエハの成長対象表面に高温下で材料ガ
スを供給することにより前記成長対象表面にエピタキシ
ャル層を形成するエピタキシャル成長装置において、一
対の半導体ウエハを、各成長対象表面を対向させた状態
でウエハ外周側から支持して、独立した反応空間を形成
する一対のウエハホルダと、前記反応空間に材料ガスを
導入し、前記導入された材料ガスを前記反応空間外部へ
導出するガス流形成手段と、前記ガス流形成手段と前記
一対のウエハホルダとが互いに嵌り込んで、前記ガス流
形成手段と前記一対のウエハホルダの間隙を閉鎖する遮
蔽手段と、を備えたことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is to supply a material gas at a high temperature to a growth target surface of a semiconductor wafer installed in a shield chamber. In an epitaxial growth apparatus for forming an epitaxial layer on a growth target surface, a pair of semiconductor wafers is supported from the wafer outer peripheral side with the respective growth target surfaces facing each other, and a pair of wafer holders forming independent reaction spaces, A gas flow forming means for introducing a material gas into the reaction space, and leading the introduced material gas out of the reaction space; and the gas flow forming means and the pair of wafer holders are fitted into each other to form the gas flow. And a shielding means for closing a gap between the pair of wafer holders.
【0009】この請求項1に係る発明では、遮蔽手段に
よってガス流形成手段と一対のウエハホルダとが互いに
嵌り込んで両者の間隙を閉鎖している。即ち、ガス流形
成手段とウエハホルダとの間隙を閉鎖する部材等を単に
設けるだけでは、当該閉鎖部材とウエハホルダ、及び閉
鎖部材とガス流形成手段との間には依然間隙が生じてし
まうので、完全な密閉性を確保することができない。本
発明では、遮蔽手段によってガス流形成手段と一対のウ
エハホルダとが互いに嵌り込んでいるので、両者の間隙
は完全に閉鎖され、これによって反応空間に導入された
材料ガスが前記間隙から反応空間外部へ漏洩することを
完全に防止している。このため、材料ガスの漏洩による
ガス流形成手段や回転機構等の装置部品への生成物の付
着を完全に防止でき、パーティクルの発生を防止するこ
とができる。また、このためエピタキシャル成長処理を
実行する度に、装置部品の洗浄を行う必要もなく、装置
のメンテナンス作業が簡略化される。In the invention according to the first aspect, the gas flow forming means and the pair of wafer holders are fitted into each other by the shielding means to close the gap therebetween. That is, simply providing a member or the like that closes the gap between the gas flow forming means and the wafer holder still creates a gap between the closing member and the wafer holder, and between the closing member and the gas flow forming means. It is not possible to ensure a proper airtightness. In the present invention, since the gas flow forming means and the pair of wafer holders are fitted into each other by the shielding means, the gap between the two is completely closed, so that the material gas introduced into the reaction space flows out of the reaction space from the reaction space. It completely prevents leakage to the public. For this reason, it is possible to completely prevent the product from adhering to the device components such as the gas flow forming means and the rotating mechanism due to the leakage of the material gas, and to prevent the generation of particles. In addition, every time the epitaxial growth process is performed, it is not necessary to clean the device parts, and the maintenance work of the device is simplified.
【0010】ここで、本発明における反応空間とは、一
対の半導体ウエハの各成長対象表面を対向させることに
より形成される空間をいい、ウエハ成長対象表面も反応
空間に含まれる。[0010] Here, the reaction space in the present invention refers to a space formed by making the respective growth target surfaces of a pair of semiconductor wafers face each other, and the wafer growth target surface is also included in the reaction space.
【0011】本発明におけるウエハホルダは、半導体ウ
エハを水平状態に保持するものの他、垂直状態に保持し
たり、傾斜状態で保持するもののいずれも含まれる。The wafer holder according to the present invention includes a wafer holder that holds a semiconductor wafer in a horizontal state, a wafer holder that holds a semiconductor wafer in a vertical state, and a holder that holds a semiconductor wafer in an inclined state.
【0012】本発明における遮蔽手段は、一対のウエハ
ホルダとガス流形成手段とが互いに嵌り込んで両者の間
隙を閉鎖するものであれば良く、例えば、ガス流形成手
段に外方に向かう突出部を設け、突出部がウエハホルダ
に設けた溝部等に嵌り込むように構成したり、ガス流形
成手段の先端部がウエハホルダの外側縁部に設けた溝部
に嵌り込むように構成することができる。また、逆にウ
エハホルダに突出部を設け、この突出部が嵌る溝部をガ
ス流形成手段に形成しても良い。The shielding means in the present invention may be any as long as the pair of wafer holders and the gas flow forming means fit into each other to close the gap therebetween. For example, the gas flow forming means may be provided with an outwardly projecting portion. The gas flow forming means may be configured to fit into a groove provided on the outer edge of the wafer holder, or the protrusion may be configured to fit into a groove or the like provided in the wafer holder. Conversely, a projection may be provided on the wafer holder, and a groove in which the projection fits may be formed in the gas flow forming means.
【0013】ガス流形成手段は、例えば反応空間に材料
ガスを導入する導入ノズルと反応空間から外部へ材料ガ
スを導出する排気ノズルとから構成することができ、こ
の場合には、導入ノズルとウエハホルダ、及び排気ノズ
ルとウエハホルダがそれぞれ上述のような態様で互いに
嵌り込むように構成することができる。このような遮蔽
手段の具体的な態様としては以下のものがあげられる。The gas flow forming means can be composed of, for example, an introduction nozzle for introducing the material gas into the reaction space and an exhaust nozzle for extracting the material gas from the reaction space to the outside. In this case, the introduction nozzle and the wafer holder , And the exhaust nozzle and the wafer holder can be configured to fit into each other in the above-described manner. The following are specific examples of such a shielding means.
【0014】請求項2に係る発明は、請求項1に記載の
エピタキシャル成長装置において、前記遮蔽手段は、前
記ガス流形成手段の先端部近傍で前記ウエハホルダ側に
突設されたつば部と、前記ウエハホルダの前記つば部の
対向位置に刻設され、前記つば部を受け入れる第1の溝
部とを備えたものであることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the epitaxial growth apparatus according to the first aspect, the shielding means includes a flange protruding toward the wafer holder near a tip end of the gas flow forming means, and the wafer holder. And a first groove which is engraved at a position facing the collar portion and receives the collar portion.
【0015】この請求項2に係る発明では、つば部がガ
ス流形成手段の先端近傍のウエハホルダ側に突設され、
そのつば部がウエハホルダの第1の溝部に受け入れられ
るので、反応空間の材料ガスがウエハホルダとガス流形
成手段との間隙は完全に閉鎖されガスの漏洩が遮断され
る。According to the second aspect of the present invention, the flange is provided on the wafer holder side near the tip of the gas flow forming means,
Since the collar portion is received in the first groove of the wafer holder, the gap between the wafer holder and the gas flow forming means for the source gas in the reaction space is completely closed, and leakage of the gas is blocked.
【0016】本発明におけるつば部は、ガス流形成手段
の先端部近傍に設けられていれば良く、ガス流形成手段
の前記先端部から一定距離だけ離れた部位に設けること
ができるが、ガス流形成手段へ材料ガスが接触すること
を完全に防止するため、ガス流形成手段の前記先端部に
設けることが好ましい。In the present invention, the collar portion may be provided near the tip of the gas flow forming means, and may be provided at a position separated by a certain distance from the tip of the gas flow forming means. In order to completely prevent the material gas from coming into contact with the forming means, it is preferable to provide the gas flow forming means at the tip end.
【0017】また、つば部は、ウエハホルダ側に突設さ
れていれば良く、ウエハホルダとガス流形成手段の間隙
の形状に合わせて任意の形状にすることができ、ガス流
形成手段の開口部の全周に亘り突出する形状とすること
ができる。更に、ガス流形成手段が複数のノズルから構
成される場合には、反応空間外部への材料ガスの回り込
みを完全に防止するため、ノズル毎につば部を設けた
り、複数のノズルの外径を包含するようにつば部を形成
することが好ましい。Further, the collar portion may be formed so as to protrude toward the wafer holder, and can have any shape in accordance with the shape of the gap between the wafer holder and the gas flow forming means. It can be shaped to protrude all around. Further, when the gas flow forming means is composed of a plurality of nozzles, in order to completely prevent the material gas from flowing outside the reaction space, a flange portion is provided for each nozzle, or the outer diameter of the plurality of nozzles is reduced. It is preferable to form a brim portion so as to include it.
【0018】本発明における溝部は、つば部を嵌めるも
のであればその構成は特に限定されるものではない。ガ
ス流形成手段が前述のガス導入ノズルとガス排気ノズル
とから構成されている場合には、つば部をガス導入ノズ
ルの先端部近傍とガス排気ノズルの先端部近傍の両方に
設けたり、ガス導入ノズル先端部のみにつば部を設け、
ガス排気ノズル側は他の手段によってガス排気ノズルと
ウエハホルダとの間隙を閉鎖するように構成しても良
い。The configuration of the groove in the present invention is not particularly limited as long as the groove can be fitted therein. When the gas flow forming means is composed of the gas introduction nozzle and the gas exhaust nozzle described above, the flange is provided both near the tip of the gas introduction nozzle and near the tip of the gas exhaust nozzle, A collar is provided only at the nozzle tip,
The gas exhaust nozzle side may be configured to close the gap between the gas exhaust nozzle and the wafer holder by other means.
【0019】請求項3に係る発明は、請求項2に記載の
エピタキシャル成長装置において、前記第1の溝部は、
前記ウエハホルダの周方向に亘り刻設されており、前記
つば部を遊嵌するものであることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the epitaxial growth apparatus according to the second aspect, the first groove portion includes:
The wafer holder is engraved in a circumferential direction of the wafer holder, and the collar is loosely fitted.
【0020】この請求項3に係る発明では、第1の溝部
はつば部を遊嵌するので、つば部を受け入れた状態で溝
部とつば部とには微少な間隙があり、このためつば部は
溝部内を移動可能である。そして第1の溝部は、ウエハ
ホルダの周方向に刻設されているので、ウエハホルダを
周方向に回転させることが可能となる。従って、反応空
間外部への材料ガスの漏洩を遮断しながらウエハホルダ
を半導体ウエハごと回転させてエピタキシャル成長処理
を実行できる。According to the third aspect of the present invention, since the first groove portion loosely fits the collar portion, there is a small gap between the groove portion and the collar portion in a state where the collar portion is received. It is movable in the groove. Since the first groove is formed in the circumferential direction of the wafer holder, it is possible to rotate the wafer holder in the circumferential direction. Therefore, the epitaxial growth process can be performed by rotating the wafer holder together with the semiconductor wafer while preventing leakage of the material gas to the outside of the reaction space.
【0021】本発明における溝部は、材料ガスの反応空
間外部への流れを確実に遮断するため、ウエハホルダの
回転によりつば部と溝部とが接触しない程度の微少な間
隙を有するように構成することが好ましい。In order to reliably block the flow of the material gas to the outside of the reaction space, the groove in the present invention may have a small gap such that the collar does not come into contact with the groove due to the rotation of the wafer holder. preferable.
【0022】請求項4にかかる発明は、請求項3に記載
のエピタキシャル成長装置において、前記一対のウエハ
ホルダを相対的に接近離反させる移動手段を更に備えて
いることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the epitaxial growth apparatus according to the third aspect, a moving means for relatively moving the pair of wafer holders toward and away from each other is further provided.
【0023】この請求項4に係る発明では、移動手段に
よって一対のウエハホルダを離した状態で、ガス流形成
手段をウエハホルダ間に挿入し、その後移動手段によっ
て、一対のウエハホルダを接近させていくと、ガス流形
成手段のつば部がウエハホルダの溝部内に挿入される。
これにより、反応空間が形成されると共に、つば部と溝
部とによって反応空間は密閉状態となる。このように本
発明では、移動手段によって、エピタキシャル成長処理
開始時の反応空間の形成及び溝部とつば部とによる反応
空間の密閉性確保を同時に行うことが可能となる。According to the fourth aspect of the present invention, when the gas flow forming means is inserted between the wafer holders with the pair of wafer holders separated by the moving means, and then the pair of wafer holders are moved closer by the moving means, The flange of the gas flow forming means is inserted into the groove of the wafer holder.
As a result, a reaction space is formed, and the reaction space is closed by the flange and the groove. As described above, in the present invention, it is possible to simultaneously form the reaction space at the start of the epitaxial growth process and secure the hermeticity of the reaction space by the groove and the flange by the moving means.
【0024】請求項5に係る発明は、請求項3又は4に
記載のエピタキシャル成長装置において、前記ガス流形
成手段は、前記反応空間に材料ガスを導入するガス導入
ノズルと、前記導入された材料ガスを前記反応空間外部
へ導出するガス排気ノズルとを有するものであり、前記
つば部は、前記ガス導入ノズルの先端部近傍に設けられ
ており、前記一対のウエハホルダには、更にその外側縁
部に前記ガス排気ノズルの先端部を遊嵌する第2の溝部
が刻設されていることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in the epitaxial growth apparatus according to the third or fourth aspect, the gas flow forming means comprises: a gas introduction nozzle for introducing a material gas into the reaction space; And a gas exhaust nozzle that guides the gas to the outside of the reaction space.The collar is provided near the tip of the gas introduction nozzle, and the pair of wafer holders further includes an outer edge portion. A second groove for loosely fitting the tip of the gas exhaust nozzle is provided.
【0025】この請求項5に係る発明では、ウエハホル
ダの外側縁部に第2の溝部が設けられているので、この
第2の溝部にガス排気ノズルの先端部を遊嵌することに
より、ガス排気ノズルとウエハホルダとの隙間が遮蔽さ
れる。このため、第2の溝部に嵌められたウエハホルダ
によって、反応空間のガス下流側においても反応空間外
部に向かう材料ガスの流れを遮断することができ、より
完全な反応空間の密閉性を確保することができる。According to the fifth aspect of the present invention, since the second groove is provided on the outer edge of the wafer holder, the tip of the gas exhaust nozzle is loosely fitted in the second groove, so that the gas exhaust is performed. The gap between the nozzle and the wafer holder is shielded. For this reason, the flow of the material gas toward the outside of the reaction space can be blocked by the wafer holder fitted in the second groove even on the gas downstream side of the reaction space, and a more complete sealing of the reaction space can be ensured. Can be.
【0026】また、第2の溝部はガス排気ノズルを遊嵌
するので、第2の溝部にガス排気ノズル先端を受け入れ
た状態で、ウエハホルダを回転させることができ、完全
に密閉された反応空間で半導体ウエハを回転させながら
エピタキシャル成長処理を実行することが可能となる。Further, since the gas exhaust nozzle is loosely fitted in the second groove, the wafer holder can be rotated with the tip of the gas exhaust nozzle received in the second groove, so that the reaction space can be completely sealed. The epitaxial growth process can be performed while rotating the semiconductor wafer.
【0027】本発明における第2の溝部も、材料ガスの
反応空間外部への流れを確実に遮断するため、ウエハホ
ルダの回転によりウエハホルダの先端と第2の溝部とが
接触しない程度の微少な間隙を有するように構成するこ
とが好ましい。The second groove in the present invention also has a small gap such that the tip of the wafer holder does not come into contact with the second groove due to the rotation of the wafer holder in order to reliably block the flow of the material gas to the outside of the reaction space. It is preferable to have such a configuration.
【0028】請求項6に係る発明は、請求項1に記載の
エピタキシャル成長装置において、前記ガス流形成手段
は、前記反応空間に材料ガスを導入するガス導入ノズル
と、前記導入された材料ガスを前記反応空間外部へ導出
するガス排気ノズルとを有するものであり、前記遮蔽手
段は、前記ウエハホルダの外周縁部に周方向に亘り刻設
され、ガス導入ノズルの先端部とガス排気ノズルの先端
部を遊嵌する第3の溝部を備えたものであることを特徴
とする。According to a sixth aspect of the present invention, in the epitaxial growth apparatus according to the first aspect, the gas flow forming means includes: a gas introduction nozzle for introducing a material gas into the reaction space; A gas exhaust nozzle leading to the outside of the reaction space, wherein the shielding means is engraved in a circumferential direction on an outer peripheral edge of the wafer holder, and a tip of the gas introduction nozzle and a tip of the gas exhaust nozzle are provided. It is characterized by having a third groove portion for loose fitting.
【0029】この請求項6に係る発明では、第3の溝部
にガス導入ノズルの先端部が嵌り込むことにより、反応
空間のガス流導入側でウエハホルダとガス導入ノズルと
の間隙が閉鎖される。また、第3の溝部にガス排気ノズ
ルの先端部が嵌り込むことにより、反応空間のガス排気
導入側でウエハホルダとガス導入ノズルとの間隙が閉鎖
される。このため反応空間は外部から完全に密閉される
ことになり、材料ガスが反応空間から外部に回り込んで
漏洩することが防止される。In the invention according to claim 6, the gap between the wafer holder and the gas introduction nozzle is closed on the gas flow introduction side of the reaction space by fitting the tip of the gas introduction nozzle into the third groove. In addition, since the tip of the gas exhaust nozzle fits into the third groove, the gap between the wafer holder and the gas introduction nozzle is closed on the gas exhaust introduction side of the reaction space. Therefore, the reaction space is completely sealed from the outside, and the material gas is prevented from sneaking out of the reaction space and leaking.
【0030】また、第3の溝部はウエハホルダの外周縁
部に周方向に亘り刻設されており、ガス導入ノズルの先
端部とガス排気ノズルの先端部を遊嵌するので、第3の
溝部にガス導入ノズルとガス排気ノズルの各先端を受け
入れた状態で、ウエハホルダを回転させることができ、
完全に密閉された反応空間で半導体ウエハを回転させな
がらエピタキシャル成長処理を実行することが可能とな
る。The third groove is formed in the outer peripheral edge of the wafer holder in the circumferential direction, and the tip of the gas introduction nozzle and the tip of the gas exhaust nozzle are loosely fitted. The wafer holder can be rotated while receiving the tips of the gas introduction nozzle and the gas exhaust nozzle,
The epitaxial growth process can be performed while rotating the semiconductor wafer in a completely enclosed reaction space.
【0031】また、ガス導入ノズルをウエハの成長対象
表面付近まで挿入する場合には、エピタキシャル成長処
理実行時にガス導入ノズル自身も加熱されてしまうた
め、ノズル内面にも生成物が付着してしまいパーティク
ル発生の原因となってしまう。しかし、本発明では、ガ
ス導入ノズルの先端部がウエハホルダの外周縁部に刻設
された第3の溝部に遊嵌することにより反応空間を外部
から遮蔽するので、ガス導入ノズルを反応空間のウエハ
に接近させる必要はない。このため、材料ガスはウエハ
ホルダにより予熱された後にウエハの成長対象表面に到
達し、材料ガスによってウエハ成長対象表面が冷却され
ることがなく、冷却によるエピタキシャル成長層の品質
劣化を防止することができる。When the gas introduction nozzle is inserted close to the growth surface of the wafer, the gas introduction nozzle itself is also heated during the epitaxial growth process, so that the product adheres to the inner surface of the nozzle and particles are generated. Cause it. However, in the present invention, since the reaction space is shielded from the outside by freely fitting the tip of the gas introduction nozzle into the third groove formed in the outer peripheral edge of the wafer holder, the gas introduction nozzle is connected to the wafer in the reaction space. There is no need to approach. For this reason, the material gas reaches the growth target surface of the wafer after being preheated by the wafer holder, and the material growth gas does not cool the wafer growth target surface, thereby preventing quality deterioration of the epitaxial growth layer due to cooling.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】(第1実施形態)本発明の好まし
い実施形態について、以下図示例とともに説明する。図
4は第1実施形態に係るエピタキシャル成長装置の概略
構成図である。本実施形態のエピタキシャル成長装置
は、縦置き型のチャンバー1を用い、2枚の直径約40
0mmのシリコンウエハ10を夫々垂直に立てた状態で
成長対象表面10aにエピタキシャル層を形成させるも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the epitaxial growth apparatus according to the first embodiment. The epitaxial growth apparatus of the present embodiment uses a vertical type chamber 1 and two
An epitaxial layer is formed on the growth target surface 10a in a state where the 0-mm silicon wafers 10 are vertically set.
【0033】本実施形態のエピタキシャル成長装置は、
図4に示すように、2枚一対のシリコンウエハ10の夫
々を、各成長対象表面10aが対面するように保持する
一対のウエハホルダ11と、一対のウエハホルダ11の
夫々をその外周から支持する一対の回転テーブル12
と、上部から一対のウエハ10の成長対象表面10aの
間に材料ガスとしてのシリコンソースガスを噴射するガ
ス導入ノズル6と、ガス導入ノズル6にシリコンソース
ガスを導入するガス供給管5と、ウエハ10の成長対象
表面10a間に供給されたシリコンソースガスを装置外
部に吸引排気するためのガス排気ノズル8と、各シリコ
ンウエハ10を裏面側から加熱する加熱源としての2個
の抵抗加熱ヒータ9と、一対の回転テーブル12を互い
に接近離反させる本発明の移動手段としてのボールネジ
機構とを主に備えている。The epitaxial growth apparatus of the present embodiment
As shown in FIG. 4, a pair of wafer holders 11 for holding each of a pair of two silicon wafers 10 so that respective growth target surfaces 10a face each other, and a pair of wafer holders for supporting each of the pair of wafer holders 11 from the outer periphery thereof. Rotary table 12
A gas introduction nozzle 6 for injecting a silicon source gas as a material gas between the growth target surfaces 10a of the pair of wafers 10 from above, a gas supply pipe 5 for introducing a silicon source gas to the gas introduction nozzle 6, A gas exhaust nozzle 8 for sucking and exhausting the silicon source gas supplied between the growth target surfaces 10a to the outside of the apparatus, and two resistance heaters 9 as heating sources for heating each silicon wafer 10 from the back side. And a ball screw mechanism as moving means of the present invention for moving the pair of rotary tables 12 toward and away from each other.
【0034】図1は、本実施形態のエピタキシャル成長
装置におけるウエハホルダ11、5個のガス導入ノズル
6、ガス排気ノズル8、ウエハホルダ11に保持された
シリコンウエハ10の部分を示すものであり、図4の装
置を右側面側からみた拡大透視図である。図2(a)は
図1におけるA−A部分の矢視拡大断面図である。FIG. 1 shows a wafer holder 11, five gas introduction nozzles 6, a gas exhaust nozzle 8, and a portion of a silicon wafer 10 held by the wafer holder 11 in the epitaxial growth apparatus of the present embodiment. FIG. 3 is an enlarged perspective view of the device as viewed from the right side. FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
【0035】図1及び図2(a)に示すように、一対の
ウエハホルダ11は夫々円環形状となっており、各内側
縁部でウエハ10の周縁部を保持している。更にウエハ
ホルダ11の内側縁部には複数の石英バネが設けられて
おり、その弾性力によってウエハ10を付勢しウエハ1
0がウエハホルダ11から容易に脱落しないようになっ
ている。As shown in FIGS. 1 and 2A, each of the pair of wafer holders 11 has an annular shape, and holds the peripheral edge of the wafer 10 at each inner edge. Further, a plurality of quartz springs are provided on the inner edge portion of the wafer holder 11, and the elastic force of the quartz spring urges the wafer 10 so that the wafer 1
0 does not easily fall off the wafer holder 11.
【0036】ウエハホルダ11の外側周辺部は、回転テ
ーブル12の開口部周縁によって解除可能に挟持され
る。即ち、回転テーブル12の開口部を塞ぐようにそれ
ぞれ一対のシリコンウエハ10が各成長対象表面10a
を対面させてウエハホルダ11によって垂直方向に立て
て固定されている。このように、本実施形態において
は、チャンバー1内において、回転テーブル12とウエ
ハホルダ11と一対のウエハ10とによって、ウエハ1
0の成長対象表面10a間が周囲から独立した反応空間
7が形成されている。ここで、反応空間7とは、一対の
ウエハ10の各成長対象表面10aを対向させることに
より形成される空間をいい、ウエハの成長対象表面10
aも反応空間に含まれる。The outer peripheral portion of the wafer holder 11 is releasably held by the periphery of the opening of the rotary table 12. That is, a pair of silicon wafers 10 are respectively placed on the respective growth target surfaces 10a so as to cover the openings of the turntable 12.
Are vertically fixed by the wafer holder 11 so as to face each other. As described above, in the present embodiment, in the chamber 1, the rotating table 12, the wafer holder 11, and the pair of wafers 10
A reaction space 7 independent from the surroundings is formed between the 0 growth target surfaces 10a. Here, the reaction space 7 refers to a space formed by making the respective growth target surfaces 10a of the pair of wafers 10 face each other.
a is also included in the reaction space.
【0037】一対のウエハホルダ11の対向面には、後
述するウエハ10導入ノズルのつば部21を遊嵌する第
1溝部22が、円周方向に亘り刻設されている。また、
ウエハホルダ11の外側縁部には円周方向に亘り、後述
するガス排気ノズル8の先端部を遊嵌する第2溝部23
が刻設されている。On the opposing surfaces of the pair of wafer holders 11, a first groove portion 22 for loosely fitting a flange portion 21 of a wafer 10 introduction nozzle described later is formed in the circumferential direction. Also,
A second groove portion 23 in which a distal end portion of a gas exhaust nozzle 8 described later is loosely fitted to an outer edge portion of the wafer holder 11 in a circumferential direction.
Is engraved.
【0038】各回転テーブル12の外側縁部は、上部頂
点の1箇所で軸受3aの外周面と、装置下部の前面側と
後面側の2箇所に設けられた軸受3bの外周面に接して
いる。これら3個の軸受はいずれも回転可能に構成され
ている。尚、図4には装置前面側に設けられた軸受3b
のみを示しており、装置後面側の軸受3aと同じ高さに
も軸受が設けられているが、これについては省略してい
る。下部の軸受のうち、装置後面側の軸受(図示せず)
は電動モータ(図示せず)の駆動によって水平軸周りに
回転し、回転テーブル12を水平軸周りに回転させ、こ
れによってウエハホルダ11と共に垂直面内に保持され
ているシリコンウエハ10も水平軸回りに回転する。The outer edge of each rotary table 12 is in contact with the outer peripheral surface of the bearing 3a at one location at the top apex, and the outer peripheral surface of the bearing 3b provided at two locations on the front and rear sides of the lower part of the apparatus. . All three bearings are configured to be rotatable. FIG. 4 shows a bearing 3b provided on the front side of the apparatus.
Only a bearing is provided at the same height as the bearing 3a on the rear surface side of the apparatus, but this is omitted. Of the lower bearings, bearings on the rear side of the device (not shown)
Is rotated about a horizontal axis by the driving of an electric motor (not shown), and the rotary table 12 is rotated about the horizontal axis, whereby the silicon wafer 10 held in the vertical plane together with the wafer holder 11 is also rotated about the horizontal axis. Rotate.
【0039】各回転テーブル12は、夫々ボールネジ機
構によって図4の左右方向に移動可能であり、一対の回
転テーブル12が互いに接近離反するようになってい
る。即ち、各回転テーブル12の外側縁部にはナット1
6が外接しており、このナット16は水平方向に延在す
るネジ棒15に螺合している。そして、ネジ棒15を電
動モータ17aにより軸回転させることによりナット1
6が左右に移動し、その結果回転テーブル12及び回転
テーブル12に保持されたウエハホルダ11がウエハ1
0ごと左右方向に移動する。従って、一対の回転テーブ
ル12、一対のウエハホルダ11及び一対のウエハ10
は互いに接近離反可能となっている。このボールネジ機
構(ナット16、ネジ棒15)と電動モータ17aは本
発明の移動手段を構成する。Each of the rotary tables 12 can be moved in the left-right direction in FIG. 4 by a ball screw mechanism, and the pair of rotary tables 12 approach and move away from each other. That is, the nut 1 is provided on the outer edge of each turntable 12.
6 is circumscribed, and the nut 16 is screwed to a threaded rod 15 extending in the horizontal direction. The nut 1 is rotated by rotating the screw rod 15 by the electric motor 17a.
6 moves left and right, and as a result, the rotary table 12 and the wafer holder 11 held by the rotary table 12
It moves left and right by 0. Therefore, the pair of rotary tables 12, the pair of wafer holders 11, and the pair of wafers 10
Can be approached and separated from each other. The ball screw mechanism (the nut 16 and the screw rod 15) and the electric motor 17a constitute the moving means of the present invention.
【0040】図3(a)は、本実施形態のエピタキシャ
ル成長装置に使用するガス導入ノズル6の構成を示す正
面図であり、図4の装置側方からの透視図である。図3
(b)はガス導入ノズル6の斜視図、図3(c)は、図
3(a)におけるB−B部分の矢視断面図である。図1
に示すように、各ガス導入ノズル6の上端は、チャンバ
ー1上部から内部へ貫通挿入されたガス供給管5に接続
されており、各ガス導入ノズル6の下部は、前記反応空
間7に挿入され、シリコンソースガスを反応空間7に噴
射する。図3(b)に示すように、各ガス導入ノズルの
噴射口6aの断面形状は、略長方形状となっている。FIG. 3A is a front view showing the configuration of the gas introduction nozzle 6 used in the epitaxial growth apparatus of the present embodiment, and is a perspective view from the side of the apparatus in FIG. FIG.
3B is a perspective view of the gas introduction nozzle 6, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3A. FIG.
As shown in the figure, the upper end of each gas introduction nozzle 6 is connected to a gas supply pipe 5 penetrated from the upper part of the chamber 1 to the inside, and the lower part of each gas introduction nozzle 6 is inserted into the reaction space 7. Then, a silicon source gas is injected into the reaction space 7. As shown in FIG. 3B, the cross-sectional shape of the injection port 6a of each gas introduction nozzle is substantially rectangular.
【0041】図1、図3(a)及び(b)に示すよう
に、5個のガス導入ノズル6は、ウエハ10の片側半周
を包囲するように並列配置されており、各ノズル先端の
形状は、ウエハホルダ11及びウエハ10の外周に沿っ
て夫々円弧状となっている。即ち、並列した5個のガス
導入ノズル6の先端部全体が、ウエハ10外周と同心状
の上方略半円の円弧状をなしており、ウエハ10の片側
半周が包囲されている。これはガス導入ノズル6から噴
射されたシリコンソースガスの流れを乱さずにウエハ1
0の成長対象表面10aに導くようにするためである。As shown in FIGS. 1, 3 (a) and 3 (b), five gas introduction nozzles 6 are arranged in parallel so as to surround a half circumference of one side of the wafer 10, and the shape of the tip of each nozzle is Are arc-shaped along the outer circumferences of the wafer holder 11 and the wafer 10, respectively. That is, the entire distal end portion of the five gas introduction nozzles 6 arranged in parallel has an arc shape of a substantially semicircular upper side concentric with the outer periphery of the wafer 10, and the half circumference of one side of the wafer 10 is surrounded. This is because the flow of the silicon source gas injected from the gas introduction nozzle 6 is not disturbed and the wafer 1
This is for leading to the zero growth target surface 10a.
【0042】図3(c)に示すように、ガス導入ノズル
6はその上部から下方に向かうに従って緩やかな先細テ
ーパ形状をなしている。このテーパ状部下端から下方は
噴射口に向けて流路断面積が次第に広くなるように拡開
するテーパ形状をなし、噴射口の幅は、一対のウエハホ
ルダ11の間隔及び一対のウエハ成長対象表面10aの
間隔にほぼ等しくなっている。これは、ガス流路断面積
に急激な変化を生じさせないようにして、ガス導入ノズ
ル6から噴射されたシリコンソースガスのガス流の乱れ
を防止するためである。As shown in FIG. 3 (c), the gas introduction nozzle 6 has a gradually tapered shape from the upper part to the lower part. The lower part from the lower end of the tapered portion has a tapered shape that expands so that the cross-sectional area of the flow path gradually increases toward the injection port, and the width of the injection port is the distance between the pair of wafer holders 11 and the pair of wafer growth target surfaces. It is almost equal to the interval of 10a. This is to prevent a sudden change in the gas flow path cross-sectional area from occurring and to prevent the gas flow of the silicon source gas injected from the gas introduction nozzle 6 from being disturbed.
【0043】そして、各ガス導入ノズル6の先端部は、
一対のウエハ10及び一対のウエハホルダ11により形
成された反応空間7のガス流路を塞ぐように両側外方
(ウエハ成長対象表面10aと垂直な方向)につば部2
1が張り出している。このつば部21は、並列配置され
た5個のガス導入ノズル6の先端の形状に合わせて上方
略半円の円弧状に延在している。The tip of each gas introduction nozzle 6 is
The flange portions 2 are provided outward on both sides (in a direction perpendicular to the wafer growth target surface 10a) so as to close the gas flow path of the reaction space 7 formed by the pair of wafers 10 and the pair of wafer holders 11.
One is overhanging. The flange portion 21 extends in an arc shape of a substantially semicircular upper portion according to the shape of the tip of the five gas introduction nozzles 6 arranged in parallel.
【0044】また、エピタキシャル成長処理実行時に
は、図2(a)に示すように、つば部21は、一対のウ
エハ10を対面させてウエハホルダ11で保持した状態
でウエハホルダ11の第1溝部22に遊嵌される。この
状態で、つば部21と第1溝部22には微少な間隙が存
在するが、この間隙は屈曲しているため、反応空間7の
シリコンソースガスは当該間隙を通過することが困難と
なり、従って反応空間7はつば部21とつば部21を遊
嵌した第1溝部22とによって外部から遮蔽され、シリ
コンソースガスが反応空間7外部に回り込むことが阻止
される。このように、エピタキシャル成長処理実行時に
は、反応空間7はガス上流側で外部から遮蔽された状態
となっている。When the epitaxial growth process is performed, as shown in FIG. 2A, the flange portion 21 is loosely fitted in the first groove portion 22 of the wafer holder 11 with the pair of wafers 10 facing each other and held by the wafer holder 11. Is done. In this state, there is a minute gap between the flange 21 and the first groove 22, but since the gap is bent, it becomes difficult for the silicon source gas in the reaction space 7 to pass through the gap. The reaction space 7 is shielded from the outside by the flange portion 21 and the first groove portion 22 into which the collar portion 21 is loosely fitted, so that the silicon source gas is prevented from flowing outside the reaction space 7. As described above, when the epitaxial growth process is performed, the reaction space 7 is shielded from the outside on the gas upstream side.
【0045】ガス排気ノズル8は、反応空間7のシリコ
ンソースガスを吸引して装置外部に排気するものであ
る。ガス排気ノズル8の先端開口部は、一対のウエハ1
0の各成長対象表面10a間で前記ガス導入ノズル先端
の円弧状に繋がるように、ウエハ10外周形状に合わせ
た残りの下方略半円の円弧状に延在している。このた
め、ガス導入ノズル6とガス排気ノズル8は両端部で互
いに対向している。The gas exhaust nozzle 8 is for sucking the silicon source gas in the reaction space 7 and exhausting it outside the apparatus. The tip opening of the gas exhaust nozzle 8 is
0 so as to be connected in an arc shape at the tip of the gas introduction nozzle between the respective growth target surfaces 10a, and extends in a remaining substantially semicircular arc shape corresponding to the outer peripheral shape of the wafer 10. For this reason, the gas introduction nozzle 6 and the gas exhaust nozzle 8 face each other at both ends.
【0046】ガス排気ノズル8は、装置外部の電動モー
タ(図示せず)により上下移動可能となっており、エピ
タキシャル成長処理実行時には上方へ移動して、ノズル
先端部がウエハホルダ11外周面に刻設されている第2
溝部23に遊嵌されるようになっている。この状態で、
ガス排気ノズル8と第2溝部23とには微少な間隙が存
在するが、この間隙は屈曲しているため、反応空間7の
シリコンソースガスは当該間隙を通過することが困難と
なり、反応空間7のシリコンソースガスは外部に回り込
むことが阻止される。このように、エピタキシャル成長
処理実行時には、反応空間7はガス下流側でも外部から
遮蔽された状態となっている。The gas exhaust nozzle 8 can be moved up and down by an electric motor (not shown) outside the apparatus. When the epitaxial growth process is performed, the gas exhaust nozzle 8 moves upward, and the tip of the nozzle is engraved on the outer peripheral surface of the wafer holder 11. Second
The groove 23 is loosely fitted. In this state,
Although a minute gap exists between the gas exhaust nozzle 8 and the second groove 23, the gap is bent, so that it becomes difficult for the silicon source gas in the reaction space 7 to pass through the gap, and the reaction space 7 Of the silicon source gas is prevented from flowing outside. As described above, when the epitaxial growth process is performed, the reaction space 7 is shielded from the outside even on the gas downstream side.
【0047】また、つば部21は第1溝部22に遊嵌さ
れており、同様にガス排気ノズル8先端部も第2溝部2
3に遊嵌されているので、ウエハ10をウエハホルダ1
1で保持した状態で回転させながらエピタキシャル成長
処理を実行することが可能である。The flange 21 is loosely fitted in the first groove 22, and the tip of the gas exhaust nozzle 8 is similarly fitted in the second groove 2.
3 is loosely fitted to the wafer holder 1
It is possible to execute the epitaxial growth process while rotating the wafer while holding it at 1.
【0048】図4に示すように、ヒータカバー9aの内
部では、抵抗加熱ヒータ9が支持部材18によって支持
されている。ヒータ9は、水平方向に延在する軸回転可
能な第2ネジ棒19とこのネジ棒19に螺合する第2ナ
ット20からなる第2ボールネジ機構と第2ネジ棒19
を軸回転させる電動モータとによって、ヒータカバー9
aごと図4における左右方向に移動可能となっており、
ヒータ9とウエハ10との相対距離を変更することによ
り、ウエハ10に対する加熱温度を調整している。As shown in FIG. 4, inside the heater cover 9a, the resistance heater 9 is supported by a support member 18. The heater 9 has a second ball screw mechanism including a second screw rod 19 extending in the horizontal direction and rotatable about an axis, and a second nut 20 screwed to the screw rod 19, and a second screw rod 19.
And an electric motor for rotating the shaft of the
a can be moved in the left-right direction in FIG.
The heating temperature of the wafer 10 is adjusted by changing the relative distance between the heater 9 and the wafer 10.
【0049】次に、以上のように構成された本実施形態
のエピタキシャル成長装置を使用したシリコンウエハ1
0のエピタキシャル成長処理について説明する。まず、
表面酸化膜の除去、ポリッシング、最終洗浄等の各種製
造工程を経たシリコンウエハ10をロボットハンド等
(図示せず)でチャンバー1内部に搬送するが、このと
きチャンバー1内部では、ヒータカバー9a及びヒータ
9はウエハ10から最も離れた位置にあり、チャンバー
1内が予熱温度(約300〜800℃)に維持されてい
る。Next, the silicon wafer 1 using the epitaxial growth apparatus of the present embodiment configured as described above is used.
The zero epitaxial growth process will be described. First,
The silicon wafer 10 that has undergone various manufacturing processes such as removal of a surface oxide film, polishing, and final cleaning is transferred into the chamber 1 by a robot hand or the like (not shown). At this time, the heater cover 9a and the heater Reference numeral 9 denotes a position farthest from the wafer 10, and the inside of the chamber 1 is maintained at a preheating temperature (about 300 to 800 ° C.).
【0050】図2(b)はウエハ10のチャンバー1内
への搬送時におけるウエハ10、ウエハホルダ11、回
転テーブル12及びガス排気ノズル8の位置を示す説明
図である。図2(b)に示すように、ウエハ10の搬入
時には一対のウエハホルダ11及び回転テーブル12
は、前記ボールネジ機構によって最も相対距離が長い位
置にある(以下、「ローディング位置」という)。この
状態でチャンバー1外部のロボットハンドがウエハ10
をローディング位置まで搬入し、ウエハホルダ11の内
側縁部に嵌める。これにより、搬入されたウエハ10は
ウエハホルダ11によって保持される。また、このとき
排気ノズルは、下方に移動した状態となっている。FIG. 2B is an explanatory view showing the positions of the wafer 10, the wafer holder 11, the rotary table 12, and the gas exhaust nozzle 8 when the wafer 10 is transferred into the chamber 1. As shown in FIG. 2B, when the wafer 10 is loaded, a pair of the wafer holder 11 and the rotary table 12 are provided.
Is located at a position where the relative distance is longest by the ball screw mechanism (hereinafter, referred to as “loading position”). In this state, the robot hand outside the chamber 1
Is loaded into the loading position and fitted on the inner edge of the wafer holder 11. Thus, the loaded wafer 10 is held by the wafer holder 11. At this time, the exhaust nozzle has been moved downward.
【0051】次いで、ボールネジ機構により、一対の回
転テーブル12を移動し互いに接近させる。これによ
り、ウエハ10を保持した状態で一対のウエハホルダ1
1も次第にその相対間隔が狭まり、その最も相対距離が
短い位置(以下、「プロセス位置」という)まで接近し
たら移動を停止する。このときの一対の回転テーブル1
2、一対のウエハホルダ11、一対のウエハ10及びガ
ス排気ノズル8の位置は図2(a)に示すとおりであ
る。Next, the pair of rotary tables 12 are moved by the ball screw mechanism to approach each other. Thus, the pair of wafer holders 1 holding the wafer 10 is held.
When the relative distance gradually becomes narrower and approaches a position where the relative distance is shortest (hereinafter, referred to as a “process position”), the movement of 1 is stopped. At this time, a pair of rotary tables 1
2, the positions of the pair of wafer holders 11, the pair of wafers 10, and the gas exhaust nozzle 8 are as shown in FIG.
【0052】図2(a)に示すように、プロセス位置で
は、一対のウエハ10、一対のウエハホルダ11の相対
間隔は、つば部21の幅よりも短いが、ウエハホルダ1
1には、第1溝部22がつば部21に対応する位置に円
周方向に亘り刻設されているので、つば部21は第1溝
部22内に遊嵌される。また、このとき排気ノズルが電
動モータ(図示せず)の駆動によって上方に移動し、排
気ノズル先端部がウエハホルダ11の第2溝部23内に
遊嵌される。As shown in FIG. 2A, at the process position, the relative distance between the pair of wafers 10 and the pair of wafer holders 11 is shorter than the width of the flange 21 but the wafer holder 1
In FIG. 1, the first groove portion 22 is engraved in the circumferential direction at a position corresponding to the collar portion 21, so that the collar portion 21 is loosely fitted in the first groove portion 22. At this time, the exhaust nozzle is moved upward by the driving of the electric motor (not shown), and the tip of the exhaust nozzle is loosely fitted in the second groove 23 of the wafer holder 11.
【0053】そして、かかるプロセス位置において、ガ
ス導入ノズル6からウエハを含む反応空間7に、例え
ば、SiCl4,SiHCl2,SiH2Cl2,SiH4等のシリコンソ
ースガスの注入を開始する。次いで、ヒータカバー9a
を次第にウエハ10に近づけ、最も接近した位置に維持
する。また、回転機構によって回転テーブル12をウエ
ハ10ごと回転させる。これにより、シリコンウエハ1
0が反応温度(約900〜1100℃)まで次第に昇温
し、回転する一対のウエハ成長対象表面10aには次第
にエピタキシャル層が形成されていく。Then, at this process position, the injection of a silicon source gas such as SiCl 4 , SiHCl 2 , SiH 2 Cl 2 , SiH 4 from the gas introduction nozzle 6 into the reaction space 7 including the wafer is started. Next, the heater cover 9a
Gradually approaches the wafer 10 and is maintained at the closest position. Further, the rotating table 12 is rotated together with the wafer 10 by the rotating mechanism. Thereby, the silicon wafer 1
0 gradually rises to a reaction temperature (about 900 to 1100 ° C.), and an epitaxial layer is gradually formed on the rotating pair of wafer growth target surfaces 10a.
【0054】エピタキシャル層がウエハ10に形成され
たら、ヒータカバー9aを遠ざけるように移動してシリ
コンウエハ10の加熱温度を降温する。そして、ボール
ネジ機構によって、一対の回転テーブル12を互いに離
れるように移動して、一対のウエハ10及び一対のウエ
ハホルダ11をローディング位置まで戻す。次いで、チ
ャンバー1外部のロボットハンドによりウエハ10をウ
エハホルダ11から外し、チャンバー1外部へ排出す
る。これにより、一連のエピタキシャル成長処理が完了
する。After the epitaxial layer is formed on the wafer 10, the heater cover 9a is moved away from the wafer 10 to lower the heating temperature of the silicon wafer 10. Then, the pair of rotary tables 12 are moved away from each other by the ball screw mechanism to return the pair of wafers 10 and the pair of wafer holders 11 to the loading position. Next, the wafer 10 is removed from the wafer holder 11 by a robot hand outside the chamber 1 and is discharged outside the chamber 1. Thus, a series of epitaxial growth processes is completed.
【0055】このように本実施形態のエピタキシャル成
長装置では、エピタキシャル成長処理実行時において、
ウエハホルダ11に刻設された第1溝部22と第1溝部
22に遊嵌されたガス導入ノズル6のつば部21とによ
って反応空間7の上部開口が遮蔽され、反応空間7に供
給されたシリコンソースガスがガス上流側から反応空間
7外部へ流出することを防止し、またウエハホルダ11
外周側面に刻設された第2溝部23と第2溝部23に遊
嵌されるガス排気ノズル8先端部とによって反応空間7
の下部開口が遮蔽され、反応空間7のシリコンソースガ
スがガス下流側から反応空間7外部へ漏洩することが防
止される。このため、反応空間7外部の回転テーブル1
2等の装置部品にシリコンソースガスが接触することも
なく、パーティクルの発生を未然に防止することが可能
となる。また、反応空間7外部の装置部品にパーティク
ルが付着しないので、エピタキシャル成長処理を実行す
るたびに、装置部品を洗浄する必要もなく、装置のメン
テナンス回数も減少する。As described above, in the epitaxial growth apparatus of this embodiment, when the epitaxial growth process is performed,
The upper opening of the reaction space 7 is shielded by the first groove 22 formed in the wafer holder 11 and the flange 21 of the gas introduction nozzle 6 loosely fitted in the first groove 22, and the silicon source supplied to the reaction space 7 Gas is prevented from flowing out of the reaction space 7 from the gas upstream side, and the wafer holder 11
The reaction space 7 is formed by a second groove 23 engraved on the outer peripheral side surface and a tip end of the gas exhaust nozzle 8 loosely fitted in the second groove 23.
Of the reaction space 7 is prevented from leaking from the gas downstream side to the outside of the reaction space 7. For this reason, the rotary table 1 outside the reaction space 7
Thus, it is possible to prevent the generation of particles before the silicon source gas comes into contact with the device components such as 2. Further, since particles do not adhere to the device components outside the reaction space 7, it is not necessary to clean the device components every time the epitaxial growth process is performed, and the number of maintenance of the device is reduced.
【0056】また、本実施形態に係るエピタキシャル成
長装置では、エピタキシャル成長処理実行時に、ガス導
入ノズル6のつば部21は第1溝部22に遊嵌され、同
様にガス排気ノズル8先端部も第2溝部23に遊嵌され
るので、反応空間7を外部から遮蔽した状態でウエハ1
0を回転させてエピタキシャル成長処理を実行すること
ができる。このため、パーティクルの発生を防止しつ
つ、均一なエピタキシャル層をウエハ10に形成するこ
とが可能となる。In the epitaxial growth apparatus according to this embodiment, the flange 21 of the gas introduction nozzle 6 is loosely fitted in the first groove 22 during the epitaxial growth process, and the tip of the gas exhaust nozzle 8 is similarly fitted to the second groove 23. The reaction space 7 is shielded from the outside so that the wafer 1
By rotating 0, the epitaxial growth process can be performed. Therefore, it is possible to form a uniform epitaxial layer on the wafer 10 while preventing generation of particles.
【0057】尚、本実施形態のエピタキシャル成長装置
では、ガス導入ノズル6の先端につば部21を形成して
いるが、図6に示すようにガス導入ノズル6の先端から
一定距離だけ離れた部位につば部21を形成してもよ
い。In the epitaxial growth apparatus of the present embodiment, the flange 21 is formed at the tip of the gas introduction nozzle 6, but as shown in FIG. The collar 21 may be formed.
【0058】(第2実施形態)次に、第2実施形態に係
るエピタキシャル成長装置について説明する。第2実施
形態のエピタキシャル成長装置では、ガス導入ノズル
6、ウエハホルダ11のみが第1実施形態の装置と異な
る。図7は、第2実施形態のエピタキシャル成長装置に
おけるエピタキシャル成長処理実行時のウエハ10、ウ
エハホルダ11、ガス導入ノズル6及びガス排気ノズル
8の状態を示す拡大断面図である。その他の構成は第1
実施形態のエピタキシャル成長装置と同様なので説明を
省略する。(Second Embodiment) Next, an epitaxial growth apparatus according to a second embodiment will be described. In the epitaxial growth apparatus of the second embodiment, only the gas introduction nozzle 6 and the wafer holder 11 are different from the apparatus of the first embodiment. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the states of the wafer 10, the wafer holder 11, the gas introduction nozzle 6, and the gas exhaust nozzle 8 when performing the epitaxial growth process in the epitaxial growth apparatus of the second embodiment. Other configurations are first
The description is omitted because it is the same as the epitaxial growth apparatus of the embodiment.
【0059】第2実施形態のエピタキシャル成長装置で
は、図7に示すように、第3溝部25がウエハホルダの
外周側面に周方向に亘って刻設されている。ガス導入ノ
ズル6は、ウエハホルダの上方位置で左右に屈曲して水
平方向に延在し、第3溝部25の上方位置で下方に屈曲
してノズル先端部が第3溝部内に遊嵌されている。ま
た、ガス排気ノズル8は、第1実施形態の装置と同様に
ウエハホルダ11の下方から第3溝部25内に遊嵌され
ている。ガス導入ノズル6は移動機構(図示せず)によ
って上下方向に移動可能となっており、ウエハ10の搬
送時には上方位置にあり、エピタキシャル成長処理実行
時に下方に移動してノズル先端部が第3溝部25に遊嵌
するようになっている。ガス排気ノズル8も、第1実施
形態と同様に上下に移動可能であり、ウエハ10の搬送
時には下方位置にあり、エピタキシャル成長処理実行時
に上方に移動してノズル先端部が第3溝部25に遊嵌す
るようになっている。In the epitaxial growth apparatus of the second embodiment, as shown in FIG. 7, a third groove 25 is formed on the outer peripheral side surface of the wafer holder in the circumferential direction. The gas introduction nozzle 6 is bent left and right at a position above the wafer holder and extends in the horizontal direction, and bent downward at a position above the third groove 25 so that the nozzle tip is loosely fitted in the third groove. . Further, the gas exhaust nozzle 8 is loosely fitted into the third groove 25 from below the wafer holder 11 similarly to the apparatus of the first embodiment. The gas introducing nozzle 6 can be moved vertically by a moving mechanism (not shown). The gas introducing nozzle 6 is at an upper position when the wafer 10 is transferred, moves downward when the epitaxial growth process is performed, and the tip of the nozzle is moved to the third groove 25. It is designed to fit loosely. The gas exhaust nozzle 8 can also be moved up and down as in the first embodiment, and is at a lower position when the wafer 10 is transferred, moves upward during the epitaxial growth process, and the tip of the nozzle is loosely fitted into the third groove 25. It is supposed to.
【0060】図5(a)は、第2実施形態のエピタキシ
ャル成長装置におけるガス導入ノズル6とガス排気ノズ
ル8の両端部の状態を示す拡大図である。図5(a)に
示すように、ガス導入ノズル6とガス排気ノズル8の両
端部には夫々段差部24a,24bが設けられており、
両方の段差部24a,24bが微少間隙をもって嵌り合
っている。この間隙は段差部24a,24bが対向して
いることにより屈曲しているため、材料ガスが間隙を通
過することが困難であり、このため反応空間は密閉され
た状態となる。従って、ガス導入ノズルとガス排気ノズ
ルとの間から材料ガスが漏洩することが防止される。
尚、本実施形態ではガス導入ノズルとガス排気ノズルの
各両端部に段差部を設けてるが、図5(b)に示すよう
に、各両端部をテーパ状に形成して対向させるように構
成しても良い。FIG. 5A is an enlarged view showing the state of both ends of the gas introduction nozzle 6 and the gas exhaust nozzle 8 in the epitaxial growth apparatus of the second embodiment. As shown in FIG. 5A, step portions 24a and 24b are provided at both ends of the gas introduction nozzle 6 and the gas exhaust nozzle 8, respectively.
Both step portions 24a and 24b are fitted with a minute gap. Since the gap is bent due to the step portions 24a and 24b being opposed to each other, it is difficult for the material gas to pass through the gap, so that the reaction space is closed. Therefore, leakage of the material gas from between the gas introduction nozzle and the gas exhaust nozzle is prevented.
In this embodiment, steps are provided at both ends of the gas introduction nozzle and the gas exhaust nozzle. However, as shown in FIG. 5B, both ends are formed in a tapered shape and are opposed to each other. You may.
【0061】このように本実施形態のエピタキシャル成
長装置では、エピタキシャル成長処理実行時において、
ウエハホルダ11の外周側面に刻設された第3溝部に遊
嵌されたガス導入ノズルによって反応空間7の上部開口
が遮蔽され、反応空間7に供給されたシリコンソースガ
スがガス上流側から反応空間7外部へ流出することを防
止している。また第3溝部に遊嵌されるガス排気ノズル
先端部によって反応空間7の下部開口が遮蔽され、反応
空間7のシリコンソースガスがガス下流側から反応空間
7外部へ漏洩することが防止される。このため、反応空
間7外部の回転テーブル12等の装置部品にシリコンソ
ースガスが接触することもなく、パーティクルの発生を
未然に防止することが可能となる。また、反応空間7外
部の装置部品にパーティクルが付着しないので、エピタ
キシャル成長処理を実行するたびに、装置部品を洗浄す
る必要もなく、装置のメンテナンス回数も減少する。As described above, in the epitaxial growth apparatus of this embodiment, when the epitaxial growth process is performed,
The upper opening of the reaction space 7 is shielded by a gas introduction nozzle loosely fitted in a third groove formed in the outer peripheral side surface of the wafer holder 11, and the silicon source gas supplied to the reaction space 7 is supplied from the gas upstream side to the reaction space 7. It prevents leakage to the outside. Further, the lower opening of the reaction space 7 is shielded by the tip of the gas exhaust nozzle loosely fitted in the third groove portion, so that the silicon source gas in the reaction space 7 is prevented from leaking from the gas downstream side to the outside of the reaction space 7. Therefore, the silicon source gas does not come into contact with the device components such as the rotary table 12 outside the reaction space 7, and it is possible to prevent the generation of particles. Further, since particles do not adhere to the device components outside the reaction space 7, it is not necessary to clean the device components every time the epitaxial growth process is performed, and the number of maintenance of the device is reduced.
【0062】更に本実施形態では、ガス導入ノズル6が
ウエハホルダ11の手前位置にあり、反応空間7まで挿
入されないので、シリコンソースガスはウエハホルダ1
1により予熱された状態でウエハ10の成長対象表面1
0aに到達し、シリコンソースガスによってウエハ成長
対象表面10aが冷却されることがなく、冷却によるエ
ピタキシャル成長層の品質劣化を防止することができ
る。Further, in this embodiment, since the gas introduction nozzle 6 is located at a position before the wafer holder 11 and is not inserted into the reaction space 7, the silicon source gas is supplied to the wafer holder 1.
Surface 1 to be grown of wafer 10 in a state preheated by
0a, and the wafer growth target surface 10a is not cooled by the silicon source gas, so that deterioration of the quality of the epitaxial growth layer due to cooling can be prevented.
【0063】第1実施形態及び第2実施形態のエピタキ
シャル成長装置では、大径のウエハにエピタキシャル成
長処理を施しているが、これに限定されるものではな
く、直径400mm以下のウエハにエピタキシャル成長
処理を施すように設計することは任意である。In the epitaxial growth apparatuses of the first and second embodiments, the large-diameter wafer is subjected to the epitaxial growth processing. However, the present invention is not limited to this, and the epitaxial growth processing may be performed for the wafer having a diameter of 400 mm or less. It is optional to design.
【0064】また、第1実施形態及び第2実施形態で
は、本発明を一対のウエハを垂直に保持した状態でエピ
タキシャル成長処理を実行する装置に適用しているが、
チャンバー1内部に独立した反応空間を有し、その反応
空間で一対のウエハを水平あるいは傾斜させた状態でエ
ピタキシャル成長処理を施す装置であれば、本発明を適
用することができる。In the first and second embodiments, the present invention is applied to an apparatus that performs an epitaxial growth process while holding a pair of wafers vertically.
The present invention can be applied to any apparatus having an independent reaction space inside the chamber 1 and performing an epitaxial growth process in a state where a pair of wafers are horizontally or inclined in the reaction space.
【0065】[0065]
【発明の効果】以上説明したとおり、請求項1に係る発
明は、遮蔽手段によってガス流形成手段と一対のウエハ
ホルダとが互いに嵌り込んで両者の間隙を閉鎖している
ので、材料ガスの漏洩によるガス流形成手段や回転機構
等の装置部品への生成物の付着を完全に防止でき、パー
ティクルの発生を防止できるという効果を奏する。ま
た、エピタキシャル成長処理を実行する度に、装置部品
の洗浄を行う必要もなく、装置のメンテナンス作業が簡
略化されるという効果を奏する。As described above, according to the first aspect of the present invention, since the gas flow forming means and the pair of wafer holders fit into each other by the shielding means to close the gap therebetween, the material gas leaks. It is possible to completely prevent the products from adhering to the device parts such as the gas flow forming means and the rotating mechanism, and to prevent the generation of particles. In addition, it is not necessary to clean the device parts every time the epitaxial growth process is performed, so that the maintenance work of the device is simplified.
【0066】特に請求項2に係る発明では、ガス流形成
手段の先端部近傍でウエハホルダ側に突設されたつば部
と、ウエハホルダの前記つば部の対向位置に刻設され、
つば部を受け入れる第1の溝部とを備えたものであるの
で、反応空間の材料ガスがウエハホルダとガス流形成手
段との間隙は完全に閉鎖されガスの漏洩が遮断されると
いう効果を奏する。In particular, in the invention according to the second aspect, the collar is formed at a position protruding from the wafer holder in the vicinity of the front end of the gas flow forming means and at a position opposite to the flange of the wafer holder.
Since it has the first groove for receiving the collar portion, the gap between the wafer holder and the gas flow forming means for the material gas in the reaction space is completely closed, and the gas leakage is prevented.
【0067】請求項3に係る発明では、第1の溝部は、
ウエハホルダの周方向に亘り刻設されており、つば部を
遊嵌するものであるので、反応空間外部への材料ガスの
漏洩を遮断しながら半導体ウエハを回転させながらエピ
タキシャル成長処理を実行でき、その結果パーティクル
の発生を防止しつつ均一なエピタキシャル成長層を形成
できるという効果を奏する。In the invention according to claim 3, the first groove portion is
Since it is engraved in the circumferential direction of the wafer holder and the flange portion is loosely fitted, the epitaxial growth process can be performed while rotating the semiconductor wafer while blocking the leakage of the material gas to the outside of the reaction space. As a result, There is an effect that a uniform epitaxial growth layer can be formed while preventing generation of particles.
【0068】請求項4にかかる発明は、一対のウエハホ
ルダを相対的に接近離反させる移動手段を有するので、
エピタキシャル成長処理開始時の反応空間の形成及び溝
部とつば部とによる反応空間の密閉性確保を同時に行う
ことができるという効果を奏する。According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a moving means for relatively moving the pair of wafer holders toward and away from each other.
This has the effect of simultaneously forming the reaction space at the start of the epitaxial growth process and ensuring the hermeticity of the reaction space by the groove and the flange.
【0069】請求項5に係る発明は、つば部がガス導入
ノズルの先端部近傍に設けられており、一対のウエハホ
ルダには、その外側縁部にガス排気ノズルの先端部を遊
嵌する第2の溝部が刻設されているので、反応空間のガ
ス上流側の他、反応空間のガス下流側においても反応空
間外部への材料ガスの漏洩を完全に遮断して、より完全
な反応空間の密閉性を確保できるという効果を奏する。
また、このように完全に密閉された反応空間で半導体ウ
エハを回転させながらエピタキシャル成長処理を実行す
ることができ、パーティクルの発生を防止しつつ、均一
なエピタキシャル成長層を形成できるという効果を奏す
る。According to a fifth aspect of the present invention, the collar portion is provided near the tip of the gas introduction nozzle, and the pair of wafer holders has the second edge for loosely fitting the tip of the gas exhaust nozzle to the outer edge thereof. The groove is cut out, so that the leakage of the material gas to the outside of the reaction space can be completely blocked not only on the gas upstream side of the reaction space but also on the downstream side of the gas in the reaction space, so that the reaction space is more completely sealed. The effect that the property can be secured is produced.
In addition, the epitaxial growth process can be performed while rotating the semiconductor wafer in the reaction space that is completely sealed in this way, and there is an effect that a uniform epitaxial growth layer can be formed while preventing generation of particles.
【0070】請求項6に係る発明は、遮蔽手段がウエハ
ホルダの外周縁部に周方向に亘り刻設され、ガス導入ノ
ズルの先端部とガス排気ノズルの先端部を遊嵌する第3
の溝部を備えているので、反応空間のガス上流側とガス
下流側において反応空間外部への材料ガスの漏洩を遮断
して、より完全な反応空間の密閉性を確保できるという
効果を奏する。また、完全に密閉された反応空間で半導
体ウエハを回転させながらエピタキシャル成長処理を実
行することができ、パーティクルの発生を防止しつつ、
均一なエピタキシャル成長層を形成できるという効果を
奏する。According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect, the shielding means is engraved on the outer peripheral edge of the wafer holder in the circumferential direction, and the tip of the gas introduction nozzle and the tip of the gas exhaust nozzle are loosely fitted.
Since the groove portion is provided, leakage of the material gas to the outside of the reaction space on the gas upstream side and the gas downstream side of the reaction space is shut off, so that a more complete airtightness of the reaction space can be secured. In addition, the epitaxial growth process can be performed while rotating the semiconductor wafer in a completely enclosed reaction space, and while preventing generation of particles,
There is an effect that a uniform epitaxial growth layer can be formed.
【0071】更に、本発明では、ガス導入ノズルを反応
空間のウエハに接近させる必要はないため、冷却による
エピタキシャル成長層の品質劣化を防止し、高品質なエ
ピタキシャル成長層を形成できるという効果を奏する。Further, according to the present invention, since it is not necessary to bring the gas introduction nozzle close to the wafer in the reaction space, the quality of the epitaxially grown layer can be prevented from being deteriorated by cooling, and the effect of forming a high quality epitaxially grown layer can be obtained.
【図1】第1実施形態のエピタキシャル成長装置におけ
るウエハホルダ、ウエハ、回転テーブル、ガス導入ノズ
ルの拡大透視図である。FIG. 1 is an enlarged perspective view of a wafer holder, a wafer, a rotary table, and a gas introduction nozzle in an epitaxial growth apparatus of a first embodiment.
【図2】図2(a)は第1実施形態のエピタキシャル成
長装置におけるエピタキシャル成長処理実行時のウエ
ハ、ウエハホルダ、ガス導入ノズル及びガス排気ノズル
の状態を示す図1のA−A矢視拡大断面図であり、図2
(b)は、搬送時におけるウエハ、ウエハホルダ、ガス
導入ノズル及びガス排気ノズルの状態を示す拡大断面図
である。FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 and shows states of a wafer, a wafer holder, a gas introduction nozzle, and a gas exhaust nozzle when an epitaxial growth process is performed in the epitaxial growth apparatus of the first embodiment. Yes, Figure 2
(B) is an enlarged sectional view showing the state of a wafer, a wafer holder, a gas introduction nozzle, and a gas exhaust nozzle during transfer.
【図3】図3(a)は、第1実施形態のエピタキシャル
成長装置に使用するガス導入ノズルの構成を示す正面図
であり、図3(b)はガス導入ノズル6の斜視図であ
り、図3(c)は、図3(a)のB−B矢視断面図であ
る。FIG. 3A is a front view showing a configuration of a gas introduction nozzle used in the epitaxial growth apparatus of the first embodiment, and FIG. 3B is a perspective view of the gas introduction nozzle 6, and FIG. FIG. 3C is a sectional view taken along the line BB in FIG.
【図4】第1実施形態に係るエピタキシャル成長装置の
全体構成を示す透視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the overall configuration of the epitaxial growth apparatus according to the first embodiment.
【図5】図5(a)は、第2実施形態のエピタキシャル
成長装置におけるガス導入ノズルとガス排気ノズルの両
端部の状態を示す拡大図であり、図5(b)は他の態様
を示す拡大図である。FIG. 5A is an enlarged view showing a state of both ends of a gas introduction nozzle and a gas exhaust nozzle in the epitaxial growth apparatus of the second embodiment, and FIG. 5B is an enlarged view showing another aspect. FIG.
【図6】第1実施形態のエピタキシャル成長装置に使用
するつば部を有するガス導入ノズルの他の態様を示す拡
大断面図であるFIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing another aspect of the gas introduction nozzle having a flange used in the epitaxial growth apparatus of the first embodiment.
【図7】第2実施形態のエピタキシャル成長装置におけ
るエピタキシャル成長処理実行時のウエハ、ウエハホル
ダ、ガス導入ノズル及びガス排気ノズルの状態を示す拡
大断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a state of a wafer, a wafer holder, a gas introduction nozzle, and a gas exhaust nozzle when an epitaxial growth process is performed in the epitaxial growth apparatus of the second embodiment.
1:チャンバー 3a,3b:軸受 5:ガス供給管 6:ガス導入ノズル 6a:噴射口 7:反応空間 8:ガス排気ノズル 9:抵抗加熱ヒータ 9a:ヒータカバー 10:シリコンウエハ 10a:成長対象表面 11:ウエハホルダ 12:回転テーブル 15:ネジ棒 16:ナット 17a:ホルダ移動用電動モータ 17b:ヒータ移動用電動モータ 18:支持部材 19:第2ネジ棒 20:第2ナット 21:つば部 22:第1溝部 23:第2溝部 24a,24b:段差部 25:第3溝部 1: chamber 3a, 3b: bearing 5: gas supply pipe 6: gas introduction nozzle 6a: injection port 7: reaction space 8: gas exhaust nozzle 9: resistance heater 9a: heater cover 10: silicon wafer 10a: growth target surface 11 : Wafer holder 12: Rotary table 15: Screw rod 16: Nut 17 a: Electric motor for moving holder 17 b: Electric motor for moving heater 18: Support member 19: Second screw rod 20: Second nut 21: Collar 22: First Groove 23: Second groove 24a, 24b: Step 25: Third groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 正人 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 中原 信司 群馬県安中市中野谷555番地の1 株式会 社スーパーシリコン研究所内 (72)発明者 井澗 新一 神奈川県川崎市中原区市ノ坪370番地 東 横化学株式会社内 Fターム(参考) 4K030 AA03 AA06 BA29 BB02 CA04 EA03 FA10 KA04 KA10 KA45 LA15 5F045 AA03 AB02 AC01 AC03 AD13 AD14 AD15 AF03 BB15 DP11 EC07 EM03 EM10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masato Imai 555-1 Nakanoya, Annaka-shi, Gunma Inside the Super Silicon Research Laboratories Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Nakahara 1-555, Nakanoya, Annaka-shi, Gunma Inside the Super Silicon Research Laboratories (72) Inventor Shinichi Igan 370 Notsubo, Ichitsubo, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture F-term (reference) 4Y030 Chemical Co., Ltd. AB02 AC01 AC03 AD13 AD14 AD15 AF03 BB15 DP11 EC07 EM03 EM10
Claims (6)
体ウエハの成長対象表面に高温下で材料ガスを供給する
ことにより前記成長対象表面にエピタキシャル層を形成
するエピタキシャル成長装置において、 一対の半導体ウエハを、各成長対象表面を対向させた状
態でウエハ外周側から支持して、独立した反応空間を形
成する一対のウエハホルダと、 前記反応空間に材料ガスを導入し、前記導入された材料
ガスを前記反応空間外部へ導出するガス流形成手段と、 前記ガス流形成手段と前記一対のウエハホルダとが互い
に嵌り込んで、前記ガス流形成手段と前記一対のウエハ
ホルダの間隙を閉鎖する遮蔽手段と、を備えたことを特
徴とするエピタキシャル成長装置。1. An epitaxial growth apparatus for forming an epitaxial layer on a growth target surface by supplying a material gas at a high temperature to a growth target surface of a semiconductor wafer installed in a shield chamber, comprising: A pair of wafer holders that form an independent reaction space by supporting the growth target surface from the wafer outer peripheral side in an opposed state, introducing a material gas into the reaction space, and disposing the introduced material gas outside the reaction space Gas flow forming means for guiding the gas flow forming means and the pair of wafer holders to each other, and shielding means for closing a gap between the gas flow forming means and the pair of wafer holders. Characteristic epitaxial growth equipment.
に突設されたつば部と、 前記ウエハホルダの前記つば部の対向位置に刻設され、
前記つば部を受け入れる第1の溝部とを備えたものであ
ることを特徴とするエピタキシャル成長装置。2. The method according to claim 1, wherein the shielding means is engraved at a position protruding toward the wafer holder near a tip end of the gas flow forming means, and at a position facing the collar part of the wafer holder.
An epitaxial growth apparatus comprising: a first groove configured to receive the collar.
周方向に亘り刻設されており、前記つば部を遊嵌するも
のであることを特徴とする請求項2に記載のエピタキシ
ャル成長装置。3. The epitaxial growth apparatus according to claim 2, wherein the first groove is formed in a circumferential direction of the wafer holder, and the flange is loosely fitted.
離反させる移動手段を更に備えていることを特徴とする
請求項3に記載のエピタキシャル成長装置。4. The epitaxial growth apparatus according to claim 3, further comprising moving means for relatively moving the pair of wafer holders toward and away from each other.
材料ガスを導入するガス導入ノズルと、前記導入された
材料ガスを前記反応空間外部へ導出するガス排気ノズル
とを有するものであり、 前記つば部は、前記ガス導入ノズルの先端部近傍に設け
られており、 前記一対のウエハホルダには、更にその外側縁部に前記
ガス排気ノズルの先端部を遊嵌する第2の溝部が刻設さ
れていることを特徴とする請求項3又は4に記載のエピ
タキシャル成長装置。5. The gas flow forming means includes a gas introduction nozzle for introducing a material gas into the reaction space, and a gas exhaust nozzle for leading the introduced material gas out of the reaction space. The collar portion is provided near a tip portion of the gas introduction nozzle. The pair of wafer holders is further provided with a second groove portion for loosely fitting the tip portion of the gas exhaust nozzle at an outer edge thereof. The epitaxial growth apparatus according to claim 3, wherein the apparatus is formed.
材料ガスを導入するガス導入ノズルと、前記導入された
材料ガスを前記反応空間外部へ導出するガス排気ノズル
とを有するものであり、 前記遮蔽手段は、前記ウエハホルダの外周縁部に周方向
に亘り刻設され、ガス導入ノズルの先端部とガス排気ノ
ズルの先端部を遊嵌する第3の溝部を備えたものである
ことを特徴とする請求項1に記載のエピタキシャル成長
装置。6. The gas flow forming means includes a gas introduction nozzle for introducing a material gas into the reaction space, and a gas exhaust nozzle for leading the introduced material gas to the outside of the reaction space. The shielding means is provided on the outer peripheral edge of the wafer holder in a circumferential direction, and has a third groove for loosely fitting the tip of the gas introduction nozzle and the tip of the gas exhaust nozzle. The epitaxial growth apparatus according to claim 1, wherein
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