JP2002175995A - 縦型エピタキシャル成長装置 - Google Patents
縦型エピタキシャル成長装置Info
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- JP2002175995A JP2002175995A JP2001021650A JP2001021650A JP2002175995A JP 2002175995 A JP2002175995 A JP 2002175995A JP 2001021650 A JP2001021650 A JP 2001021650A JP 2001021650 A JP2001021650 A JP 2001021650A JP 2002175995 A JP2002175995 A JP 2002175995A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウエハ間の良好な膜厚分布を維持して、エピ
タキシャル成長層を成膜できる縦型エピタキシャル成長
装置を提供する。 【解決手段】 本縦型エピタキシャル成長装置は、ウエ
ハＷを水平に保持し、垂直方向回転軸と共に回転するサ
セプタと、サセプタを加熱、昇温するワークコイルと、
エピタキシャル成長用の材料ガスを導入する石英ノズル
３０とを備えている。石英ノズル３０は、１４個のノズ
ル孔を備えていることを除いて、従来の石英ノズルと同
じ構成を備えている。つまり、石英ノズル３０は、従来
からある１２個のノズル孔１８ａに加えて、０°方向の
最下端のノズル孔１８ａの下方に同じピッチで同じ口径
のノズル孔３０ａを１個、また１８０°方向の最下端の
ノズル孔１８ａの下方に同じピッチで同じ口径のノズル
孔３０ａを１個、それぞれ、備える。ノズル孔３０ａ
は、サセプタ１２から上方に１０ｍｍから２０ｍｍの範
囲にある。
タキシャル成長層を成膜できる縦型エピタキシャル成長
装置を提供する。 【解決手段】 本縦型エピタキシャル成長装置は、ウエ
ハＷを水平に保持し、垂直方向回転軸と共に回転するサ
セプタと、サセプタを加熱、昇温するワークコイルと、
エピタキシャル成長用の材料ガスを導入する石英ノズル
３０とを備えている。石英ノズル３０は、１４個のノズ
ル孔を備えていることを除いて、従来の石英ノズルと同
じ構成を備えている。つまり、石英ノズル３０は、従来
からある１２個のノズル孔１８ａに加えて、０°方向の
最下端のノズル孔１８ａの下方に同じピッチで同じ口径
のノズル孔３０ａを１個、また１８０°方向の最下端の
ノズル孔１８ａの下方に同じピッチで同じ口径のノズル
孔３０ａを１個、それぞれ、備える。ノズル孔３０ａ
は、サセプタ１２から上方に１０ｍｍから２０ｍｍの範
囲にある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サセプタに保持さ
れたウエハ上に、エピタキシャル成長層を成膜する縦型
エピタキシャル成長装置に関し、更に詳細には、サセプ
タ上の各ウエハのエピタキシャル成長層の膜厚がウエハ
間でばらつかないような、即ちウエハ間の膜厚分布が良
好な状態でエピタキシャル成長層を成長させることがで
きる縦型エピタキシャル成長装置に関するものである。
れたウエハ上に、エピタキシャル成長層を成膜する縦型
エピタキシャル成長装置に関し、更に詳細には、サセプ
タ上の各ウエハのエピタキシャル成長層の膜厚がウエハ
間でばらつかないような、即ちウエハ間の膜厚分布が良
好な状態でエピタキシャル成長層を成長させることがで
きる縦型エピタキシャル成長装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造過程では、縦型エピタ
キシャル成長装置を使って基板上に半導体層をエピタキ
シャル成長させることが多い。特に、化合物半導体層を
ＧａＡｓ基板とかＩｎＰ基板とかの化合物半導体基板上
に成膜する際には、通常、縦型エピタキシャル成長装置
を使って基板上に化合物半導体層をエピタキシャル成長
させている。
キシャル成長装置を使って基板上に半導体層をエピタキ
シャル成長させることが多い。特に、化合物半導体層を
ＧａＡｓ基板とかＩｎＰ基板とかの化合物半導体基板上
に成膜する際には、通常、縦型エピタキシャル成長装置
を使って基板上に化合物半導体層をエピタキシャル成長
させている。
【０００３】ここで、図３を参照して、従来の縦型エピ
タキシャル成長装置の構成を説明する。図３は従来の縦
型エピタキシャル成長装置の構成を示す模式的断面図で
ある。従来の縦型エピタキシャル成長装置１０は、図３
に示すように、複数枚（図３では２枚のみ図示）のウエ
ハＷを水平に保持し、垂直方向回転軸１１と共に回転す
る直径４００ｍｍから８００ｍｍのカーボン製サセプタ
１２と、サセプタ１２の下方にあって、高周波コイルを
有し、高周波による誘導加熱によって、サセプタ１２を
加熱、昇温するワークコイル１４と、ワークコイル１４
を覆うワークコイルカバー１６と、エピタキシャル成長
用の材料ガスをノズル孔から流出させる石英ノズル１８
とを備えている。更に、縦型エピタキシャル成長装置１
０は、カーボン製サセプタ１２、ワークコイル１４、ワ
ークコイルカバー１６、及び石英ノズル１８を覆うカバ
ーとして、石英ガラス等で形成され、断面半楕円形の天
井壁を有する円筒状のベルジャ２０を基台２２上に備え
ている。また、基台２２には、ベルジャ２０内のガスを
排気する２個の排気口２４が、サセプタ１２に関しほぼ
対称な位置に設けてある。
タキシャル成長装置の構成を説明する。図３は従来の縦
型エピタキシャル成長装置の構成を示す模式的断面図で
ある。従来の縦型エピタキシャル成長装置１０は、図３
に示すように、複数枚（図３では２枚のみ図示）のウエ
ハＷを水平に保持し、垂直方向回転軸１１と共に回転す
る直径４００ｍｍから８００ｍｍのカーボン製サセプタ
１２と、サセプタ１２の下方にあって、高周波コイルを
有し、高周波による誘導加熱によって、サセプタ１２を
加熱、昇温するワークコイル１４と、ワークコイル１４
を覆うワークコイルカバー１６と、エピタキシャル成長
用の材料ガスをノズル孔から流出させる石英ノズル１８
とを備えている。更に、縦型エピタキシャル成長装置１
０は、カーボン製サセプタ１２、ワークコイル１４、ワ
ークコイルカバー１６、及び石英ノズル１８を覆うカバ
ーとして、石英ガラス等で形成され、断面半楕円形の天
井壁を有する円筒状のベルジャ２０を基台２２上に備え
ている。また、基台２２には、ベルジャ２０内のガスを
排気する２個の排気口２４が、サセプタ１２に関しほぼ
対称な位置に設けてある。
【０００４】ワークコイル１４には、図示しない高周波
発振機から、制御された所定の条件下で高周波が供給さ
れる。石英ノズル１８は、例えば中子式等の伸長自在な
構造になっていて、回転軸１１を通ってサセプタ１２に
達し、更にサセプタ１２より上方に伸びていて、通常、
石英ノズル１８の頂部の高さは、サセプタ１２から上方
に１００ｍｍから２００ｍｍの範囲にある。石英ノズル
１８は、図４に示すように、ノズル円筒体１８ａの内径
が１０ｍｍで、ノズル円筒体１８ａの円筒面に９０°間
隔で４方向に、直径２．０ｍｍのノズル孔１８ｂが、一
方向につきピッチ２０ｍｍから５０ｍｍで３個づつ設け
てあって、合計１２個のノズル孔１８ｂが設けてある。
発振機から、制御された所定の条件下で高周波が供給さ
れる。石英ノズル１８は、例えば中子式等の伸長自在な
構造になっていて、回転軸１１を通ってサセプタ１２に
達し、更にサセプタ１２より上方に伸びていて、通常、
石英ノズル１８の頂部の高さは、サセプタ１２から上方
に１００ｍｍから２００ｍｍの範囲にある。石英ノズル
１８は、図４に示すように、ノズル円筒体１８ａの内径
が１０ｍｍで、ノズル円筒体１８ａの円筒面に９０°間
隔で４方向に、直径２．０ｍｍのノズル孔１８ｂが、一
方向につきピッチ２０ｍｍから５０ｍｍで３個づつ設け
てあって、合計１２個のノズル孔１８ｂが設けてある。
【０００５】ところで、ウエハ間で膜厚分布の良好な半
導体層をウエハＷ上にエピタキシャル成長させるには、
ベルジャ２０内の材料ガスの流れが問題になる。材料ガ
スの流れは、石英ノズル１８の高さによって規制される
ので、上述の縦型エピタキシャル成長装置１０を使っ
て、ウエハＷ上に半導体層をエピタキシャル成長させる
際には、石英ノズル１８の高さの調節が必要になる。
導体層をウエハＷ上にエピタキシャル成長させるには、
ベルジャ２０内の材料ガスの流れが問題になる。材料ガ
スの流れは、石英ノズル１８の高さによって規制される
ので、上述の縦型エピタキシャル成長装置１０を使っ
て、ウエハＷ上に半導体層をエピタキシャル成長させる
際には、石英ノズル１８の高さの調節が必要になる。
【０００６】そこで、図３を参照して、石英ノズル１８
の高さの調節方法を説明する。 （１）先ず、ベルジャ２０を持ち上げて、サセプタ１２
にテストウエハＷを載置し、続いてベルジャ２０を下降
させて基台２２上に下ろす。そして、装置の運転シーケ
ンスを開始する。 （２）高周波発振機（図示せず）から制御された高周波
パワーをワークコイル１４に供給し、高周波誘導加熱に
より、サセプタ１２を加熱、昇温させる。 （３）ワークコイル１４の加熱により、ベルジャ２０内
の温度が設定温度に達すると、石英ノズル１８からエピ
タキシャル成長用に必要な所定流量の材料ガスをベルジ
ャ２０内に導入して、ウエハＷ上に所望の半導体層をエ
ピタキシャル成長させる。
の高さの調節方法を説明する。 （１）先ず、ベルジャ２０を持ち上げて、サセプタ１２
にテストウエハＷを載置し、続いてベルジャ２０を下降
させて基台２２上に下ろす。そして、装置の運転シーケ
ンスを開始する。 （２）高周波発振機（図示せず）から制御された高周波
パワーをワークコイル１４に供給し、高周波誘導加熱に
より、サセプタ１２を加熱、昇温させる。 （３）ワークコイル１４の加熱により、ベルジャ２０内
の温度が設定温度に達すると、石英ノズル１８からエピ
タキシャル成長用に必要な所定流量の材料ガスをベルジ
ャ２０内に導入して、ウエハＷ上に所望の半導体層をエ
ピタキシャル成長させる。
【０００７】（４）所定時間が経過して、運転シーケン
スが終了すると、ベルジャ２０を上昇させてサセプタ１
２に載置されたウエハＷを取り出す。 （５） 膜厚測定器でウエハＷ上のエピタキシャル半導
体成長層の膜厚を測定する。 （６）ウエハ間でウエハＷ上のエピタキシャル半導体成
長層の膜厚分布が悪い場合には、石英ノズル１８の高さ
を調整する。 （７）上述の（１）から（６）の手順を繰り返して、良
好な膜厚分布になるように石英ノズル１８の高さを調節
する。
スが終了すると、ベルジャ２０を上昇させてサセプタ１
２に載置されたウエハＷを取り出す。 （５） 膜厚測定器でウエハＷ上のエピタキシャル半導
体成長層の膜厚を測定する。 （６）ウエハ間でウエハＷ上のエピタキシャル半導体成
長層の膜厚分布が悪い場合には、石英ノズル１８の高さ
を調整する。 （７）上述の（１）から（６）の手順を繰り返して、良
好な膜厚分布になるように石英ノズル１８の高さを調節
する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の縦型エピタキシャル成長装置には、以下のような石英
ノズルに付随する問題があった。 （１）第１の問題は、ウエハ間のエピタキシャル成長層
の膜厚分布が悪いということである。サセプタには、ウ
エハＷを載置させる場所が、図５に示すように回転軸、
つまり石英ノズルに最も近い最内円周上、中間の円周
上、及び最外円周上に設けてあって、ウエハＷがそれぞ
れの円周上に載置されている。前述したように、石英ノ
ズルの高さを調節しても、エピタキシャル成長層の膜厚
は、中間の円周上に載置したウエハで最も厚くなり、最
内周及び最外周上のウエハでは薄くなる。そして、最も
厚い膜厚と最も薄い膜厚との差は、３％から４％程度に
もなる。
の縦型エピタキシャル成長装置には、以下のような石英
ノズルに付随する問題があった。 （１）第１の問題は、ウエハ間のエピタキシャル成長層
の膜厚分布が悪いということである。サセプタには、ウ
エハＷを載置させる場所が、図５に示すように回転軸、
つまり石英ノズルに最も近い最内円周上、中間の円周
上、及び最外円周上に設けてあって、ウエハＷがそれぞ
れの円周上に載置されている。前述したように、石英ノ
ズルの高さを調節しても、エピタキシャル成長層の膜厚
は、中間の円周上に載置したウエハで最も厚くなり、最
内周及び最外周上のウエハでは薄くなる。そして、最も
厚い膜厚と最も薄い膜厚との差は、３％から４％程度に
もなる。
【０００９】（２）第２の問題は、ウエハ間の膜厚分布
が悪いために、ウエハ間の膜質の均一性が悪くなること
である。例えば、エピタキシャル成長層の密度（ρ）分
布も悪く、最も密度の高いウエハの密度と最も低い密度
のウエハの密度との差は、３％から４％程度になる。 （３）第３の問題は、石英ノズルの高さの微妙な調整が
必要になり、しかもウエハの表面異常、例えば突起、く
もり、結晶欠陥等が発生し易いことである。ウエハの表
面異常が発生した場合、炉内のクリーニングが必要とな
って、クリーニングのためにガスや薬品を大量に使用す
ることが必要になる。また、クリーニングで停止した設
備を立上げる迄に５時間から６時間が必要となり、生産
性の向上の妨げになる。
が悪いために、ウエハ間の膜質の均一性が悪くなること
である。例えば、エピタキシャル成長層の密度（ρ）分
布も悪く、最も密度の高いウエハの密度と最も低い密度
のウエハの密度との差は、３％から４％程度になる。 （３）第３の問題は、石英ノズルの高さの微妙な調整が
必要になり、しかもウエハの表面異常、例えば突起、く
もり、結晶欠陥等が発生し易いことである。ウエハの表
面異常が発生した場合、炉内のクリーニングが必要とな
って、クリーニングのためにガスや薬品を大量に使用す
ることが必要になる。また、クリーニングで停止した設
備を立上げる迄に５時間から６時間が必要となり、生産
性の向上の妨げになる。
【００１０】そこで、本発明の目的は、ウエハ間の良好
な膜厚分布を維持しつつ、良好な膜質のエピタキシャル
成長層を成膜できる縦型エピタキシャル成長装置を提供
することである。
な膜厚分布を維持しつつ、良好な膜質のエピタキシャル
成長層を成膜できる縦型エピタキシャル成長装置を提供
することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ウエハ間の
膜厚分布が悪くなる原因を調べた研究した結果、図５に
示すように、従来の石英ノズルの最下端ノズル孔の位置
が、サセプタ上の最内周のウエハ位置に比べて高過ぎ
る結果、最外周のウエハ位置にあるウエハの膜厚と最
内周ウエハ位置にあるウエハの膜厚とが等しくなるよ
うに石英ノズルの高さを調節すると、ウエハ位置及び
のウエハの膜厚に比べて、中間周のウエハ位置にあ
るウエハの膜厚が厚くなることを見い出した。換言すれ
ば、ガスが最内周ウエハ位置に流れ難いことが判っ
た。尚、従来の石英ノズルの最下端のノズル孔とサセプ
タとの距離Ｄは、３０ｍｍから６０ｍｍであった。
膜厚分布が悪くなる原因を調べた研究した結果、図５に
示すように、従来の石英ノズルの最下端ノズル孔の位置
が、サセプタ上の最内周のウエハ位置に比べて高過ぎ
る結果、最外周のウエハ位置にあるウエハの膜厚と最
内周ウエハ位置にあるウエハの膜厚とが等しくなるよ
うに石英ノズルの高さを調節すると、ウエハ位置及び
のウエハの膜厚に比べて、中間周のウエハ位置にあ
るウエハの膜厚が厚くなることを見い出した。換言すれ
ば、ガスが最内周ウエハ位置に流れ難いことが判っ
た。尚、従来の石英ノズルの最下端のノズル孔とサセプ
タとの距離Ｄは、３０ｍｍから６０ｍｍであった。
【００１２】そして、図２に示すように、石英ノズルの
０°及び９０°方向の従来のノズル孔に加えて、その最
下端のノズル孔より下方に同じピッチで同じ口径のノズ
ル孔をそれぞれ１個づつ更に設けることにより、つまり
サセプタから最下端のノズル孔までの距離ｄを１０ｍｍ
から２０ｍｍの範囲にして、従来の１２個のノズル孔に
２個増やした１４個のノズル孔にすることにより、ウエ
ハ間の膜厚分布を改善できることを見い出した。
０°及び９０°方向の従来のノズル孔に加えて、その最
下端のノズル孔より下方に同じピッチで同じ口径のノズ
ル孔をそれぞれ１個づつ更に設けることにより、つまり
サセプタから最下端のノズル孔までの距離ｄを１０ｍｍ
から２０ｍｍの範囲にして、従来の１２個のノズル孔に
２個増やした１４個のノズル孔にすることにより、ウエ
ハ間の膜厚分布を改善できることを見い出した。
【００１３】そこで、上記目的を達成するために、上述
の知見に基づいて、本発明に係る縦型エピタキシャル成
長装置は、複数枚のウエハを水平に保持し、垂直方向に
伸びる回転軸と共に回転するサセプタと、サセプタの下
方にあって、サセプタを加熱、昇温する発熱体と、サセ
プタの中心を貫通して上方に突出し、エピタキシャル成
長用の材料ガスをノズル孔から流出させる円筒状石英ノ
ズルとを備え、サセプタに保持されたウエハ上に、エピ
タキシャル成長層を成膜する縦型エピタキシャル成長装
置において、石英ノズルが、石英ノズルの円筒面に、半
径方向に等角度の間隔で、かつ上下方向に所定のピッチ
で離隔して、所定口径の複数個のノズル孔を備え、最下
端のノズル孔が、サセプタから上方に２０ｍｍ以下の距
離で離れた位置に設けられていることを特徴としてい
る。
の知見に基づいて、本発明に係る縦型エピタキシャル成
長装置は、複数枚のウエハを水平に保持し、垂直方向に
伸びる回転軸と共に回転するサセプタと、サセプタの下
方にあって、サセプタを加熱、昇温する発熱体と、サセ
プタの中心を貫通して上方に突出し、エピタキシャル成
長用の材料ガスをノズル孔から流出させる円筒状石英ノ
ズルとを備え、サセプタに保持されたウエハ上に、エピ
タキシャル成長層を成膜する縦型エピタキシャル成長装
置において、石英ノズルが、石英ノズルの円筒面に、半
径方向に等角度の間隔で、かつ上下方向に所定のピッチ
で離隔して、所定口径の複数個のノズル孔を備え、最下
端のノズル孔が、サセプタから上方に２０ｍｍ以下の距
離で離れた位置に設けられていることを特徴としてい
る。
【００１４】最下端のノズル孔とサセプタとの距離を２
０ｍｍ以下の範囲にすることにより、石英ノズルのノズ
ル孔から流出するガス流れのサセプタ上の分布が、従来
に比べて、一様均一で良好な分布になる。これにより、
サセプタ全面にわたるウエハ間の膜厚分布を良好に維持
しつつ、ウエハ上にエピタキシャル成長層を成膜するこ
とができる。
０ｍｍ以下の範囲にすることにより、石英ノズルのノズ
ル孔から流出するガス流れのサセプタ上の分布が、従来
に比べて、一様均一で良好な分布になる。これにより、
サセプタ全面にわたるウエハ間の膜厚分布を良好に維持
しつつ、ウエハ上にエピタキシャル成長層を成膜するこ
とができる。
【００１５】石英ノズルに設けるノズル孔の数を増や
し、かつ最下端のノズル孔とサセプタとの距離を短縮す
る代わりに、 （１）石英ノズルの径を細くして、ガス流量を減少し
て、ガス流れ分布を改善する方法 （２）ノズル孔の口径を細くしてガス流出量を減少さ
せ、ガス流れ分布を改善する方法 （３）石英ノズルをＬ型に変えて、ガス流れ分布を改善
する方法 （４）石英ノズルをＴ型に変えて、ガス流れ分布を改善
する方法等の方法を適用することもできる。
し、かつ最下端のノズル孔とサセプタとの距離を短縮す
る代わりに、 （１）石英ノズルの径を細くして、ガス流量を減少し
て、ガス流れ分布を改善する方法 （２）ノズル孔の口径を細くしてガス流出量を減少さ
せ、ガス流れ分布を改善する方法 （３）石英ノズルをＬ型に変えて、ガス流れ分布を改善
する方法 （４）石英ノズルをＴ型に変えて、ガス流れ分布を改善
する方法等の方法を適用することもできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る縦型エピタキシャル成長
装置の実施形態の一例であって、図１は本実施形態例の
縦型エピタキシャル成長装置の要部として設けた石英ノ
ズルの構成を示す断面側面図、及び図２は実施形態例の
石英ノズルから流れ出るガス流れの様子を示す模式図で
ある。本実施形態例の縦型エピタキシャル成長装置は、
石英ノズル３０の構成を除いて従来の縦型エピタキシャ
ル成長装置１０と同じ構成を備えている。
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る縦型エピタキシャル成長
装置の実施形態の一例であって、図１は本実施形態例の
縦型エピタキシャル成長装置の要部として設けた石英ノ
ズルの構成を示す断面側面図、及び図２は実施形態例の
石英ノズルから流れ出るガス流れの様子を示す模式図で
ある。本実施形態例の縦型エピタキシャル成長装置は、
石英ノズル３０の構成を除いて従来の縦型エピタキシャ
ル成長装置１０と同じ構成を備えている。
【００１７】石英ノズル３０は、１４個のノズル孔を備
えていることを除いて、従来の石英ノズル１８と同じ構
成を備えている。つまり、石英ノズル３０は、従来から
ある１２個のノズル孔１８ａに加えて、０°方向の最下
端のノズル孔１８ａの下方に同じピッチで同じ口径のノ
ズル孔３０ａを１個、また１８０°方向の最下端のノズ
ル孔１８ａの下方に同じピッチで同じ口径のノズル孔３
０ａを１個、それぞれ、備えている。ノズル孔３０ａ
は、サセプタ１２から上方に１０ｍｍから２０ｍｍの範
囲にある。
えていることを除いて、従来の石英ノズル１８と同じ構
成を備えている。つまり、石英ノズル３０は、従来から
ある１２個のノズル孔１８ａに加えて、０°方向の最下
端のノズル孔１８ａの下方に同じピッチで同じ口径のノ
ズル孔３０ａを１個、また１８０°方向の最下端のノズ
ル孔１８ａの下方に同じピッチで同じ口径のノズル孔３
０ａを１個、それぞれ、備えている。ノズル孔３０ａ
は、サセプタ１２から上方に１０ｍｍから２０ｍｍの範
囲にある。
【００１８】本実施形態例の縦型エピタキシャル成長装
置に設けた石英ノズル３０は、ノズル孔の数が従来の石
英ノズル１８よりも多く、しかもノズル孔３０ａがサセ
プタ１２から近い距離にあるので、図２に示すように、
ガス流れが、サセプタ全面に均等一様に流れ、従って最
外周、中間周及び最内周のウエハ位置上をガスが
均等に流れ、ウエハ間のエピタキシャル成長層の膜厚分
布及び密度分布が、著しく改善される。
置に設けた石英ノズル３０は、ノズル孔の数が従来の石
英ノズル１８よりも多く、しかもノズル孔３０ａがサセ
プタ１２から近い距離にあるので、図２に示すように、
ガス流れが、サセプタ全面に均等一様に流れ、従って最
外周、中間周及び最内周のウエハ位置上をガスが
均等に流れ、ウエハ間のエピタキシャル成長層の膜厚分
布及び密度分布が、著しく改善される。
【００１９】本実施形態例の石英ノズル３０を使って、
エピタキシャル成長層を成長させる実験を行ったとこ
ろ、以下の効果を確認することができた。 （１）ウエハ間のエピタキシャル成長層の膜厚分布が改
善され、最も厚い膜厚のエピタキシャル成長層を有する
ウエハのエピタキシャル成長層の膜厚と、最も薄い膜厚
のエピタキシャル成長層を有するウエハのエピタキシャ
ル成長層の膜厚との膜厚差は、１％乃至２％に低下し
た。 （２）また、エピタキシャル成長層の膜厚分布が改善さ
れることにより、エピタキシャル成長層の密度（ρ）分
布も改善され、最も高い密度のエピタキシャル成長層を
有するウエハのエピタキシャル成長層の密度と、最も低
い密度のエピタキシャル成長層を有するウエハのエピタ
キシャル成長層の密度との密度差は、１％乃至２％に低
下した。 （３）従来のように、石英ノズルの高さを調整する必要
がなくなり、突起、くもり、結晶欠陥等のウエハの表面
異常も発生しなかった。従って、ウエハの表面異常が発
生しないので、成長炉内のクリーニングが不要となり、
作業員の工数、ガス、薬品の消費量を削減することがで
きる。更には、従来のように、クリーニングのために縦
型エピタキシャル成長装置を停止することが必要でなく
なったので、縦型エピタキシャル成長装置の立ち上げに
要する余分な時間、例えば５時間から６時間が無くな
り、生産性を向上させることができた。
エピタキシャル成長層を成長させる実験を行ったとこ
ろ、以下の効果を確認することができた。 （１）ウエハ間のエピタキシャル成長層の膜厚分布が改
善され、最も厚い膜厚のエピタキシャル成長層を有する
ウエハのエピタキシャル成長層の膜厚と、最も薄い膜厚
のエピタキシャル成長層を有するウエハのエピタキシャ
ル成長層の膜厚との膜厚差は、１％乃至２％に低下し
た。 （２）また、エピタキシャル成長層の膜厚分布が改善さ
れることにより、エピタキシャル成長層の密度（ρ）分
布も改善され、最も高い密度のエピタキシャル成長層を
有するウエハのエピタキシャル成長層の密度と、最も低
い密度のエピタキシャル成長層を有するウエハのエピタ
キシャル成長層の密度との密度差は、１％乃至２％に低
下した。 （３）従来のように、石英ノズルの高さを調整する必要
がなくなり、突起、くもり、結晶欠陥等のウエハの表面
異常も発生しなかった。従って、ウエハの表面異常が発
生しないので、成長炉内のクリーニングが不要となり、
作業員の工数、ガス、薬品の消費量を削減することがで
きる。更には、従来のように、クリーニングのために縦
型エピタキシャル成長装置を停止することが必要でなく
なったので、縦型エピタキシャル成長装置の立ち上げに
要する余分な時間、例えば５時間から６時間が無くな
り、生産性を向上させることができた。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、従来の石英ノズルより
ノズル孔の数を増やし、かつサセプタから上方に１０ｍ
ｍ以上２０ｍｍ以下の距離の離れた位置に最下端のノズ
ル孔を設けたことにより、サセプタ上のウエハ間のエピ
タキシャル成長層の膜厚分布を向上させて、ウエハ上に
良好なエピタキシャル成長層を成長させることができる
縦型エピタキシャル成長装置を実現している。
ノズル孔の数を増やし、かつサセプタから上方に１０ｍ
ｍ以上２０ｍｍ以下の距離の離れた位置に最下端のノズ
ル孔を設けたことにより、サセプタ上のウエハ間のエピ
タキシャル成長層の膜厚分布を向上させて、ウエハ上に
良好なエピタキシャル成長層を成長させることができる
縦型エピタキシャル成長装置を実現している。
【図１】実施形態例の縦型エピタキシャル成長装置の要
部として設けた石英ノズルの構成を示す断面側面図であ
る。
部として設けた石英ノズルの構成を示す断面側面図であ
る。
【図２】実施形態例の石英ノズルから流れ出るガス流れ
の様子を示す模式図である。
の様子を示す模式図である。
【図３】従来の縦型エピタキシャル成長装置の構成を示
す模式的断面図である。
す模式的断面図である。
【図４】従来の縦型エピタキシャル成長装置の要部とし
て設けた石英ノズルの構成を示す断面側面図である。
て設けた石英ノズルの構成を示す断面側面図である。
【図５】従来の縦型エピタキシャル成長装置に設けた石
英ノズルから流れ出るガス流れの様子を示す模式図であ
る。
英ノズルから流れ出るガス流れの様子を示す模式図であ
る。
１０……従来の縦型エピタキシャル成長装置、１１……
回転軸、１２……サセプタ、１４……ワークコイル、１
６……ワークコイルカバー、１８……石英ノズル、１８
ａ……ノズル孔、２０……ベルジャ、２２……基台、２
４……排気口、３０……実施形態例の縦型エピタキシャ
ル成長装置に設けた石英ノズル、３０ａ……ノズル孔。
回転軸、１２……サセプタ、１４……ワークコイル、１
６……ワークコイルカバー、１８……石英ノズル、１８
ａ……ノズル孔、２０……ベルジャ、２２……基台、２
４……排気口、３０……実施形態例の縦型エピタキシャ
ル成長装置に設けた石英ノズル、３０ａ……ノズル孔。
Claims (2)
- 【請求項１】 複数枚のウエハを水平に保持し、垂直方
向に伸びる回転軸と共に回転するサセプタと、該サセプ
タの下方にあって、サセプタを加熱、昇温する発熱体
と、サセプタの中心を貫通して上方に突出し、エピタキ
シャル成長用の材料ガスをノズル孔から流出させる円筒
状石英ノズルとを備え、サセプタに保持されたウエハ上
に、エピタキシャル成長層を成膜する縦型エピタキシャ
ル成長装置において、 石英ノズルが、該石英ノズルの円筒面に、半径方向に等
角度の間隔で、かつ上下方向に所定のピッチで離隔し
て、所定口径の複数個のノズル孔を備え、 最下端のノズル孔が、サセプタから上方に２０ｍｍ以下
の距離で離れた位置に設けられていることを特徴とする
縦型エピタキシャル成長装置。 - 【請求項２】 サセプタの径が４００ｍｍ以上８００ｍ
ｍ以下であって、石英ノズルが、上下方向に２０ｍｍ以
上５０ｍｍ以下のピッチで、口径２．０ｍｍのノズル孔
を、０°方向に４個、９０°方向に３個、１８０°方向
に４個、及び２７０°方向に３個、それぞれ、備えてい
ることを特徴とする請求項１に記載の縦型エピタキシャ
ル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001021650A JP2002175995A (ja) | 2000-09-27 | 2001-01-30 | 縦型エピタキシャル成長装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-294158 | 2000-09-27 | ||
| JP2000294158 | 2000-09-27 | ||
| JP2001021650A JP2002175995A (ja) | 2000-09-27 | 2001-01-30 | 縦型エピタキシャル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002175995A true JP2002175995A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=26600835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001021650A Pending JP2002175995A (ja) | 2000-09-27 | 2001-01-30 | 縦型エピタキシャル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002175995A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010267750A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Ulvac Japan Ltd | 真空搬送装置 |
-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001021650A patent/JP2002175995A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010267750A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Ulvac Japan Ltd | 真空搬送装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040316 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040604 |
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