JP2003017417A - エピタキシャルウェハ製造装置 - Google Patents
エピタキシャルウェハ製造装置Info
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- JP2003017417A JP2003017417A JP2001202515A JP2001202515A JP2003017417A JP 2003017417 A JP2003017417 A JP 2003017417A JP 2001202515 A JP2001202515 A JP 2001202515A JP 2001202515 A JP2001202515 A JP 2001202515A JP 2003017417 A JP2003017417 A JP 2003017417A
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- material gas
- epitaxial wafer
- wafer manufacturing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上に堆積するエピタキシャル膜の厚さが
均一なエピタキシャルウェハ製造装置を提供する。 【解決手段】 反応炉内を流れる原料ガス１０のガス流
に対して直交する方向の反応炉の断面積が原料ガス１０
の上流側より下流側の方が小さいので、反応炉８内の原
料ガス１０の下流側の材料濃度が補償され、サセプタ１
５上に搭載された基板６上に堆積するエピタキシャル膜
の厚さが均一になる。
均一なエピタキシャルウェハ製造装置を提供する。 【解決手段】 反応炉内を流れる原料ガス１０のガス流
に対して直交する方向の反応炉の断面積が原料ガス１０
の上流側より下流側の方が小さいので、反応炉８内の原
料ガス１０の下流側の材料濃度が補償され、サセプタ１
５上に搭載された基板６上に堆積するエピタキシャル膜
の厚さが均一になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エピタキシャルウ
ェハ製造装置に関する。
ェハ製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エピタキシャルウェハ製造装置の一種
に、有機金属やキャリアガス等の原料ガスを反応炉内で
分解することによりエピタキシャル成長させるエピタキ
シャルウェハ製造装置がある。
に、有機金属やキャリアガス等の原料ガスを反応炉内で
分解することによりエピタキシャル成長させるエピタキ
シャルウェハ製造装置がある。
【０００３】図４はエピタキシャルウェハ製造装置の従
来例の平面模式図である。
来例の平面模式図である。
【０００４】この製造装置が作動すると、キャリアガス
精製装置１から供給されるキャリアガスと、有機金属材
料供給装置２からの有機金属等の蒸気と、ガス材料供給
装置３からのガス材料とが混合した原料ガス４が直方体
状の反応炉５内の一端（図では左端）に導入される。原
料ガス４は図中の矢印の向き、すなわち、紙面上の左か
ら右へ流れる。反応炉５内に配置されたサセプタ１５上
に搭載された基板６上に原料がエピタキシャル成長して
堆積する。残りの余分な原料ガスは反応炉５の他端（図
では右端）から排出され、除害装置７により無害化され
た後大気中に放出される。
精製装置１から供給されるキャリアガスと、有機金属材
料供給装置２からの有機金属等の蒸気と、ガス材料供給
装置３からのガス材料とが混合した原料ガス４が直方体
状の反応炉５内の一端（図では左端）に導入される。原
料ガス４は図中の矢印の向き、すなわち、紙面上の左か
ら右へ流れる。反応炉５内に配置されたサセプタ１５上
に搭載された基板６上に原料がエピタキシャル成長して
堆積する。残りの余分な原料ガスは反応炉５の他端（図
では右端）から排出され、除害装置７により無害化され
た後大気中に放出される。
【０００５】図５はエピタキシャルウェハ製造装置の他
の従来例の側面模式図である。
の従来例の側面模式図である。
【０００６】キャリアガス精製装置１から供給されるキ
ャリアガスと、有機金属材料供給装置２からの有機金属
等の蒸気と、ガス材料供給装置３からのガス材料とが混
合した原料ガス９が円盤状の反応炉８内に導入される。
原料ガス９は図中の矢印の向き、すなわち円盤の中心か
ら外周に向かって流れる。この原料ガス９にエネルギー
を加えることにより分解反応を起こし、分解された材料
の一部は反応炉８内に配置されたサセプタ１５上に搭載
された基板６上にエピタキシャル成長して堆積する。残
りの余分な原料ガスは除害装置７によって無害化され、
大気中に開放される。
ャリアガスと、有機金属材料供給装置２からの有機金属
等の蒸気と、ガス材料供給装置３からのガス材料とが混
合した原料ガス９が円盤状の反応炉８内に導入される。
原料ガス９は図中の矢印の向き、すなわち円盤の中心か
ら外周に向かって流れる。この原料ガス９にエネルギー
を加えることにより分解反応を起こし、分解された材料
の一部は反応炉８内に配置されたサセプタ１５上に搭載
された基板６上にエピタキシャル成長して堆積する。残
りの余分な原料ガスは除害装置７によって無害化され、
大気中に開放される。
【０００７】図５に示すタイプの反応炉８は、円状にサ
セプタ１５を配置できるため、図４に示したタイプの反
応炉５に比べてスペース効率がよく量産性が高い。
セプタ１５を配置できるため、図４に示したタイプの反
応炉５に比べてスペース効率がよく量産性が高い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、材料の分解が進んだ下流側で材料として導入
した有機金属蒸気やガス材料等の濃度が低下し、特に分
解しやすい材料を用いた場合、基板上に堆積するエピタ
キシャル膜の厚さが下流側で極端に薄くなる問題があ
る。特に図４に示したタイプの反応炉では、下流側ほど
ガス流に対して直交する方向の反応炉の断面積が大きく
なるため、材料の濃度低下が著しい。それに伴い、下流
側でのエピタキシャル膜の厚さ低下も著しいという問題
があった。
技術では、材料の分解が進んだ下流側で材料として導入
した有機金属蒸気やガス材料等の濃度が低下し、特に分
解しやすい材料を用いた場合、基板上に堆積するエピタ
キシャル膜の厚さが下流側で極端に薄くなる問題があ
る。特に図４に示したタイプの反応炉では、下流側ほど
ガス流に対して直交する方向の反応炉の断面積が大きく
なるため、材料の濃度低下が著しい。それに伴い、下流
側でのエピタキシャル膜の厚さ低下も著しいという問題
があった。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、基板上に堆積するエピタキシャル膜の厚さが均一な
エピタキシャルウェハ製造装置を提供することにある。
し、基板上に堆積するエピタキシャル膜の厚さが均一な
エピタキシャルウェハ製造装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のエピタキシャルウェハ製造装置は、エピタキ
シャル成長させる基板を収容する反応炉と、反応炉内に
原料ガスを供給する原料ガス供給装置と、反応炉からの
余分な原料ガスを無害化する除害装置とを備えたエピタ
キシャルウェハ製造装置において、反応炉は原料ガスの
下流側における容積が上流側の容積より小さいものであ
る。
に本発明のエピタキシャルウェハ製造装置は、エピタキ
シャル成長させる基板を収容する反応炉と、反応炉内に
原料ガスを供給する原料ガス供給装置と、反応炉からの
余分な原料ガスを無害化する除害装置とを備えたエピタ
キシャルウェハ製造装置において、反応炉は原料ガスの
下流側における容積が上流側の容積より小さいものであ
る。
【００１１】上記構成に加え本発明のエピタキシャルウ
ェハ製造装置の反応炉の形状は円盤状であり、円盤の外
周側から原料ガスが導入され、円盤の中心から余分な原
料ガスが排出されてもよい。
ェハ製造装置の反応炉の形状は円盤状であり、円盤の外
周側から原料ガスが導入され、円盤の中心から余分な原
料ガスが排出されてもよい。
【００１２】上記構成に加え本発明のエピタキシャルウ
ェハ製造装置の反応炉の形状は略扇形状であり、扇の外
周側から原料ガスが導入され、扇の中心から余分な原料
ガスが排出されてもよい。
ェハ製造装置の反応炉の形状は略扇形状であり、扇の外
周側から原料ガスが導入され、扇の中心から余分な原料
ガスが排出されてもよい。
【００１３】上記構成に加え本発明のエピタキシャルウ
ェハ製造装置の反応炉は外周から中心に向かって厚さが
薄くなっていてもよい。
ェハ製造装置の反応炉は外周から中心に向かって厚さが
薄くなっていてもよい。
【００１４】上記構成に加え本発明のエピタキシャルウ
ェハ製造装置の反応炉は、略くさび形状であり、くさび
の広い方の端部から原料ガスが導入され、狭い方の端部
から余分な原料ガスが排出されてもよい。
ェハ製造装置の反応炉は、略くさび形状であり、くさび
の広い方の端部から原料ガスが導入され、狭い方の端部
から余分な原料ガスが排出されてもよい。
【００１５】本発明によれば、反応炉内を流れるガス流
に対して直交する方向の反応炉の断面積が原料ガスの上
流側より下流側の方が小さいので、反応炉内の原料ガス
の下流側の材料濃度が補償され、基板上に堆積するエピ
タキシャル膜の厚さが均一になる。
に対して直交する方向の反応炉の断面積が原料ガスの上
流側より下流側の方が小さいので、反応炉内の原料ガス
の下流側の材料濃度が補償され、基板上に堆積するエピ
タキシャル膜の厚さが均一になる。
【００１６】通常、混合された材料ガスは単一の導入口
から反応炉に導入される。このため、反応炉内で材料は
点源から供給される形態となり、下流側で広がる形態以
外とりにくい。本発明では、一度混合した原料ガスを複
数の管に再分配し、幅を持った供給源とすることによ
り、下流側で狭くなる反応炉の形状を実現するものであ
る。
から反応炉に導入される。このため、反応炉内で材料は
点源から供給される形態となり、下流側で広がる形態以
外とりにくい。本発明では、一度混合した原料ガスを複
数の管に再分配し、幅を持った供給源とすることによ
り、下流側で狭くなる反応炉の形状を実現するものであ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１８】図１は本発明のエピタキシャルウェハ製造
装置の側面模式図である。
装置の側面模式図である。
【００１９】同図に示すエピタキシャルウェハ製造装置
は、エピタキシャル成長させる基板６を搭載したサセプ
タ１５を収容する円盤状の反応炉８と、反応炉８内に外
周からキャリアガスを供給するキャリアガス供給装置１
と、反応炉８内に外周から有機金属等の蒸気を供給する
有機金属材料供給装置２と、有機金属等の蒸気と混合し
て原料ガスとなるガス材料を反応炉８内に外周から供給
するガス材料供給装置３と、反応炉８の中心から排気さ
れる余分な原料ガスを無害化する除害装置７とを備えた
エピタキシャルウェハ製造装置である。すなわち、本エ
ピタキシャルウェハ製造装置の反応炉８は原料ガスの下
流側における容積が上流側より小さくなっている点に特
徴がある。
は、エピタキシャル成長させる基板６を搭載したサセプ
タ１５を収容する円盤状の反応炉８と、反応炉８内に外
周からキャリアガスを供給するキャリアガス供給装置１
と、反応炉８内に外周から有機金属等の蒸気を供給する
有機金属材料供給装置２と、有機金属等の蒸気と混合し
て原料ガスとなるガス材料を反応炉８内に外周から供給
するガス材料供給装置３と、反応炉８の中心から排気さ
れる余分な原料ガスを無害化する除害装置７とを備えた
エピタキシャルウェハ製造装置である。すなわち、本エ
ピタキシャルウェハ製造装置の反応炉８は原料ガスの下
流側における容積が上流側より小さくなっている点に特
徴がある。
【００２０】この製造装置が作動すると、原料ガスは図
中の矢印１０の向き、すなわち円盤状の反応炉８の外周
から中心に向かって流れる。この原料ガス１０にエネル
ギーを加えることにより分解反応を起こし、分解された
材料の一部はサセプタ１５上に搭載された基板６上にエ
ピタキシャル堆積する。残りの原料ガスは除害装置７に
よって無害化されて大気中に開放される。
中の矢印１０の向き、すなわち円盤状の反応炉８の外周
から中心に向かって流れる。この原料ガス１０にエネル
ギーを加えることにより分解反応を起こし、分解された
材料の一部はサセプタ１５上に搭載された基板６上にエ
ピタキシャル堆積する。残りの原料ガスは除害装置７に
よって無害化されて大気中に開放される。
【００２１】図２は本発明のエピタキシャルウェハ製造
装置の他の実施の形態を示す平面模式図である。
装置の他の実施の形態を示す平面模式図である。
【００２２】図１に示した実施の形態との相違点は、反
応炉１１の形状が略扇形状であり、扇の外周側から原料
ガス１２が導入され、扇の中心から余分な原料ガスが排
出されるようにした点である。
応炉１１の形状が略扇形状であり、扇の外周側から原料
ガス１２が導入され、扇の中心から余分な原料ガスが排
出されるようにした点である。
【００２３】このように構成しても図１に示したエピタ
キシャルウェハ製造装置と同様の効果が期待できる。
キシャルウェハ製造装置と同様の効果が期待できる。
【００２４】図３は本発明のエピタキシャルウェハ製造
装置の他の実施の形態を示す側面模式図である。
装置の他の実施の形態を示す側面模式図である。
【００２５】図１に示した実施の形態との相違点は、反
応炉１３の断面形状が略くさび形状であり、くさびの広
い方の端部から原料ガス１４が導入され、狭い方の端部
から余分な原料ガスが排出される点である。
応炉１３の断面形状が略くさび形状であり、くさびの広
い方の端部から原料ガス１４が導入され、狭い方の端部
から余分な原料ガスが排出される点である。
【００２６】このように構成しても図１に示したエピタ
キシャルウェハ製造装置と同様の効果が期待できる。
キシャルウェハ製造装置と同様の効果が期待できる。
【００２７】ここで、図１から図３に示した各反応炉
８、１１、１３内に導入された原料ガスは、下流に向か
って分解が進んでいく。通常、分解は原料ガスが流れた
距離に比例するため、未分解材料は距離に比例して減少
する。図５に示した従来のエピタキシャルウェハ製造装
置の反応炉８に対して図１に示すように外周から原料ガ
ス１０を導入すると、ガス流に直交する方向の断面積は
原料ガスが流れた距離に比例して減少する。このよう
に、材料に合わせて断面積も減少するため、ガス流中の
材料濃度は変化せず、一定の堆積速度が得られる。その
結果、本エピタキシャル製造装置によれば、基板上に堆
積するエピタキシャル膜の厚さが均一なエピタキシャル
ウェハが得られる。
８、１１、１３内に導入された原料ガスは、下流に向か
って分解が進んでいく。通常、分解は原料ガスが流れた
距離に比例するため、未分解材料は距離に比例して減少
する。図５に示した従来のエピタキシャルウェハ製造装
置の反応炉８に対して図１に示すように外周から原料ガ
ス１０を導入すると、ガス流に直交する方向の断面積は
原料ガスが流れた距離に比例して減少する。このよう
に、材料に合わせて断面積も減少するため、ガス流中の
材料濃度は変化せず、一定の堆積速度が得られる。その
結果、本エピタキシャル製造装置によれば、基板上に堆
積するエピタキシャル膜の厚さが均一なエピタキシャル
ウェハが得られる。
【００２８】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００２９】基板上に堆積するエピタキシャル膜の厚さ
が均一なエピタキシャルウェハ製造装置の提供を実現す
ることができる。
が均一なエピタキシャルウェハ製造装置の提供を実現す
ることができる。
【図１】本発明のエピタキシャルウェハ製造装置の模式
図である。
図である。
【図２】本発明のエピタキシャルウェハ製造装置の他の
実施の形態を示す模式図である。
実施の形態を示す模式図である。
【図３】本発明のエピタキシャルウェハ製造装置の他の
実施の形態を示す模式図である。
実施の形態を示す模式図である。
【図４】エピタキシャルウェハ製造装置の従来例の模式
図である。
図である。
【図５】エピタキシャルウェハ製造装置の他の従来例の
模式図である。
模式図である。
１ キャリアガス供給装置
２ 有機金属材料供給装置
３ ガス材料供給装置
６ 基板
７ 除害装置
８ 反応炉
１０ 原料ガス
１５ サセプタ
Claims (5)
- 【請求項１】 エピタキシャル成長させる基板を収容す
る反応炉と、該反応炉内に原料ガスを供給する原料ガス
供給装置と、上記反応炉からの余分な原料ガスを無害化
する除害装置とを備えたエピタキシャルウェハ製造装置
において、上記反応炉は上記原料ガスの下流側における
容積が上流側の容積より小さいことを特徴とするエピタ
キシャルウェハ製造装置。 - 【請求項２】 上記反応炉の形状は円盤状であり、円盤
の外周側から上記原料ガスが導入され、円盤の中心から
余分な原料ガスが排出される請求項１に記載のエピタキ
シャルウェハ製造装置。 - 【請求項３】 上記反応炉の形状は略扇形状であり、扇
の外周側から上記原料ガスが導入され、扇の中心から余
分な原料ガスが排出される請求項１に記載のエピタキシ
ャルウェハ製造装置。 - 【請求項４】 上記反応炉は外周から中心に向かって厚
さが薄くなっている請求項１から３のいずれかに記載の
エピタキシャルウェハ製造装置。 - 【請求項５】 上記反応炉は、略くさび形状であり、く
さびの広い方の端部から上記原料ガスが導入され、狭い
方の端部から余分な原料ガスが排出される請求項１に記
載のエピタキシャルウェハ製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202515A JP2003017417A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | エピタキシャルウェハ製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202515A JP2003017417A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | エピタキシャルウェハ製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003017417A true JP2003017417A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19039309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001202515A Pending JP2003017417A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | エピタキシャルウェハ製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003017417A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021278A (ja) * | 2003-04-16 | 2011-02-03 | Cree Inc | 堆積システムにおける堆積物の形成を制御するための方法および装置、ならびにそれらを含む堆積システムおよび方法 |
-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001202515A patent/JP2003017417A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011021278A (ja) * | 2003-04-16 | 2011-02-03 | Cree Inc | 堆積システムにおける堆積物の形成を制御するための方法および装置、ならびにそれらを含む堆積システムおよび方法 |
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