JP2003086524A - 気相成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法 - Google Patents
気相成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的単純な機構によりながら、良好な膜厚
分布を確保できる気相成長装置を提供する。 【解決手段】 気相成長装置１においては、ガス導入口
２１Ａ，２１Ｂからの原料ガスＧ１、Ｇ２が、堤部材２
３の外周面２３ｂに当たって上面側に乗り上げた後、サ
セプタ１２上の基板Ｗの主表面に沿って流れる。ガス導
入口２１Ａ，２１Ｂと堤部材２３との間には、幅方向Ｗ
Ｌにおいて水平基準線ＨＳＬに対し左右に振り分けた形
にて、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌが配置されている。
ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌには、基板Ｗに向かう原料
ガスＧ１、Ｇ２の流れを、幅方向ＷＬにて仕切るガス案
内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌが設けられている。ガス
案内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌは、ガス案内部材２４
Ｒ，２４Ｌにおける原料ガスＧの流れ方向上流側の端に
その一端が位置し、他端が原料ガスＧの流れ方向上流側
から下流側の端への中途に位置し、かつ幅方向ＷＬにお
いて水平基準線ＨＳＬに対し左右対称に、各々堤部材２
３の外周面２３ｂに向かって延びる形態にて配置されて
いる。
分布を確保できる気相成長装置を提供する。 【解決手段】 気相成長装置１においては、ガス導入口
２１Ａ，２１Ｂからの原料ガスＧ１、Ｇ２が、堤部材２
３の外周面２３ｂに当たって上面側に乗り上げた後、サ
セプタ１２上の基板Ｗの主表面に沿って流れる。ガス導
入口２１Ａ，２１Ｂと堤部材２３との間には、幅方向Ｗ
Ｌにおいて水平基準線ＨＳＬに対し左右に振り分けた形
にて、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌが配置されている。
ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌには、基板Ｗに向かう原料
ガスＧ１、Ｇ２の流れを、幅方向ＷＬにて仕切るガス案
内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌが設けられている。ガス
案内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌは、ガス案内部材２４
Ｒ，２４Ｌにおける原料ガスＧの流れ方向上流側の端に
その一端が位置し、他端が原料ガスＧの流れ方向上流側
から下流側の端への中途に位置し、かつ幅方向ＷＬにお
いて水平基準線ＨＳＬに対し左右対称に、各々堤部材２
３の外周面２３ｂに向かって延びる形態にて配置されて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン単結晶基
板の主表面にシリコン単結晶薄膜を気相成長させるため
の気相成長装置と、それを用いて実現されるシリコンエ
ピタキシャルウェーハの製造方法に関するものである。
板の主表面にシリコン単結晶薄膜を気相成長させるため
の気相成長装置と、それを用いて実現されるシリコンエ
ピタキシャルウェーハの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】シリコン単結晶基板（以下、単に「基
板」と略称することがある）の主表面に、気相成長法に
よりシリコン単結晶薄膜（以下、単に「薄膜」あるいは
「エピタキシャル層」と略称する）を形成したシリコン
エピタキシャルウェーハ（以下、単に「エピタキシャル
ウェーハ」と略称することがある）は、バイポーラＩＣ
やＭＯＳ−ＩＣ等の電子デバイスに広く使用されてい
る。そして、電子デバイスの微細化等に伴い、素子を作
りこむエピタキシャルウェーハ主表面のフラットネスに
対する要求がますます厳しくなりつつある。フラットネ
スに影響を及ぼす因子としては、基板の平坦度と薄膜の
膜厚分布とがある。ところで、近年、例えば直径が２０
０ｍｍないしそれ以上のエピタキシャルウェーハの製造
においては、複数枚のウェーハをバッチ処理する方法に
代えて、枚葉式気相成長装置が主流になりつつある。こ
れは、反応容器内に１枚の基板を水平に回転保持し、反
応容器の一端から他端へ原料ガスを略水平かつ一方向に
供給しながら薄膜を気相成長させるものである。
板」と略称することがある）の主表面に、気相成長法に
よりシリコン単結晶薄膜（以下、単に「薄膜」あるいは
「エピタキシャル層」と略称する）を形成したシリコン
エピタキシャルウェーハ（以下、単に「エピタキシャル
ウェーハ」と略称することがある）は、バイポーラＩＣ
やＭＯＳ−ＩＣ等の電子デバイスに広く使用されてい
る。そして、電子デバイスの微細化等に伴い、素子を作
りこむエピタキシャルウェーハ主表面のフラットネスに
対する要求がますます厳しくなりつつある。フラットネ
スに影響を及ぼす因子としては、基板の平坦度と薄膜の
膜厚分布とがある。ところで、近年、例えば直径が２０
０ｍｍないしそれ以上のエピタキシャルウェーハの製造
においては、複数枚のウェーハをバッチ処理する方法に
代えて、枚葉式気相成長装置が主流になりつつある。こ
れは、反応容器内に１枚の基板を水平に回転保持し、反
応容器の一端から他端へ原料ガスを略水平かつ一方向に
供給しながら薄膜を気相成長させるものである。
【０００３】上記のような枚葉式気相成長装置におい
て、形成される薄膜の膜厚均一化を図る上で重要な因子
として、反応容器内における原料ガスの流量あるいは流
量分布がある。枚葉式気相成長装置においては、通常、
ガス供給管を介して反応容器の一端部に形成されたガス
導入口から原料ガスが供給され、基板表面に沿って原料
ガスが流れた後、容器他端側の排出口から排出される構
造となっている。このような構造の場合、ガス流量はガ
ス導入口もしくはその延長線上において局所的に高くな
りやすく、ガス流方向に対し水平に直交する向き（以
下、幅方向という）に流量のムラが生じやすい問題があ
る。これを解消するために、従来より、ガス導入口の下
流側に多数の孔を形成した分散板を設けたり、あるいは
ガス流を幅方向に仕切る仕切板を設けたりした装置が提
案されている。
て、形成される薄膜の膜厚均一化を図る上で重要な因子
として、反応容器内における原料ガスの流量あるいは流
量分布がある。枚葉式気相成長装置においては、通常、
ガス供給管を介して反応容器の一端部に形成されたガス
導入口から原料ガスが供給され、基板表面に沿って原料
ガスが流れた後、容器他端側の排出口から排出される構
造となっている。このような構造の場合、ガス流量はガ
ス導入口もしくはその延長線上において局所的に高くな
りやすく、ガス流方向に対し水平に直交する向き（以
下、幅方向という）に流量のムラが生じやすい問題があ
る。これを解消するために、従来より、ガス導入口の下
流側に多数の孔を形成した分散板を設けたり、あるいは
ガス流を幅方向に仕切る仕切板を設けたりした装置が提
案されている。
【０００４】また、特開平７−１９３０１５号公報に
は、ガス導入口からの原料ガスを、基板を支持するサセ
プタの周囲に配置された堤部材の外周面に向けて流し、
堤部材を乗り越えさせる形で基板の表面に原料ガスを供
給する装置の構成が開示されている。この方法の主旨
は、原料ガス流を堤部材の外周面に当てることで分散さ
せ、流量のムラを解消しようというものである。
は、ガス導入口からの原料ガスを、基板を支持するサセ
プタの周囲に配置された堤部材の外周面に向けて流し、
堤部材を乗り越えさせる形で基板の表面に原料ガスを供
給する装置の構成が開示されている。この方法の主旨
は、原料ガス流を堤部材の外周面に当てることで分散さ
せ、流量のムラを解消しようというものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記特開平７−１９３
０１５号公報の装置の場合、堤部材の外周面に当たった
原料ガスは、堤部材を乗り越えようとする流れと、外周
面に沿って横方向に向かおうとする流れとを生ずる形に
なる。この場合、その横方向の流れにより、堤部材の外
周面ひいては上記の幅方向に沿って原料ガスが均等に分
散することが、流量ムラを解消する上で重要である。し
かしながら、堤部材の外周面形状によっては原料ガスが
必ずしも幅方向に均等に分散せず、流れに偏りを生じて
しまうことがある。特に、図７に示すように、堤部材の
外周面２３ｂの形状が円筒面状である場合、幅方向ＷＬ
における両端付近は、外周面２３ｂが大きく傾斜してい
るため、当たったガスＧが外側へ逃げやすく、流量ムラ
ひいては膜厚の不均一を生じやすい問題がある。
０１５号公報の装置の場合、堤部材の外周面に当たった
原料ガスは、堤部材を乗り越えようとする流れと、外周
面に沿って横方向に向かおうとする流れとを生ずる形に
なる。この場合、その横方向の流れにより、堤部材の外
周面ひいては上記の幅方向に沿って原料ガスが均等に分
散することが、流量ムラを解消する上で重要である。し
かしながら、堤部材の外周面形状によっては原料ガスが
必ずしも幅方向に均等に分散せず、流れに偏りを生じて
しまうことがある。特に、図７に示すように、堤部材の
外周面２３ｂの形状が円筒面状である場合、幅方向ＷＬ
における両端付近は、外周面２３ｂが大きく傾斜してい
るため、当たったガスＧが外側へ逃げやすく、流量ムラ
ひいては膜厚の不均一を生じやすい問題がある。
【０００６】本発明の課題は、比較的単純な機構により
ながら、良好な膜厚分布を確保できる気相成長装置と、
それを用いたエピタキシャルウェーハの製造方法とを提
供することにある。
ながら、良好な膜厚分布を確保できる気相成長装置と、
それを用いたエピタキシャルウェーハの製造方法とを提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】上記課題
を解決するために本発明の気相成長装置の第１構成は、
シリコン単結晶基板の主表面にシリコン単結晶薄膜を気
相成長させる気相成長装置であって、水平方向における
第一端部側にガス導入口が形成され、同じく第二端部側
にガス排出口が形成された反応容器本体を有し、シリコ
ン単結晶薄膜形成のための原料ガスがガス導入口から反
応容器本体内に導入され、該反応容器本体の内部空間に
て略水平に回転保持されるシリコン単結晶基板の主表面
に沿って原料ガスが流れた後、ガス排出口から排出され
るように構成され、内部空間内にて回転駆動される円盤
状のサセプタ上にシリコン単結晶基板が配置される一
方、サセプタを取り囲むとともに、上面が該サセプタの
上面と一致する位置関係にて堤部材が配置され、さら
に、ガス導入口は堤部材の外周面に対向する形にて開口
し、該ガス導入口からの原料ガスが、堤部材の外周面に
当たって上面側に乗り上げた後、サセプタ上のシリコン
単結晶基板の主表面に沿って流れるように構成され、か
つ、反応容器本体の第一端部からサセプタの回転軸線と
直交して第二端部に至る原料ガスの流れ方向に沿った仮
想的な中心線を水平基準線とし、該水平基準線と回転軸
線との双方に直交する方向を幅方向と定義したときに、
ガス導入口からの原料ガスを堤部材の外周面に向けて導
くガス案内部材が、幅方向において水平基準線に対し左
右に振り分けた形にてガス導入口と堤部材との間に配置
され、ガス案内部材の内側に形成されたガス案内空間の
各々に原料ガスの流れを幅方向にて仕切るガス案内部材
側仕切板が設けられた気相成長装置において、ガス案内
部材側仕切板は、ガス案内部材における原料ガスの流れ
方向上流側の端にその一端が位置し、ガス案内部材にお
ける原料ガスの流れ方向上流側の端から下流側の端への
中途にその他端が位置し、かつ幅方向において水平基準
線に対し左右対称に、各々堤部材の外周面に向かって延
びる形態にて配置されることを特徴とする。
を解決するために本発明の気相成長装置の第１構成は、
シリコン単結晶基板の主表面にシリコン単結晶薄膜を気
相成長させる気相成長装置であって、水平方向における
第一端部側にガス導入口が形成され、同じく第二端部側
にガス排出口が形成された反応容器本体を有し、シリコ
ン単結晶薄膜形成のための原料ガスがガス導入口から反
応容器本体内に導入され、該反応容器本体の内部空間に
て略水平に回転保持されるシリコン単結晶基板の主表面
に沿って原料ガスが流れた後、ガス排出口から排出され
るように構成され、内部空間内にて回転駆動される円盤
状のサセプタ上にシリコン単結晶基板が配置される一
方、サセプタを取り囲むとともに、上面が該サセプタの
上面と一致する位置関係にて堤部材が配置され、さら
に、ガス導入口は堤部材の外周面に対向する形にて開口
し、該ガス導入口からの原料ガスが、堤部材の外周面に
当たって上面側に乗り上げた後、サセプタ上のシリコン
単結晶基板の主表面に沿って流れるように構成され、か
つ、反応容器本体の第一端部からサセプタの回転軸線と
直交して第二端部に至る原料ガスの流れ方向に沿った仮
想的な中心線を水平基準線とし、該水平基準線と回転軸
線との双方に直交する方向を幅方向と定義したときに、
ガス導入口からの原料ガスを堤部材の外周面に向けて導
くガス案内部材が、幅方向において水平基準線に対し左
右に振り分けた形にてガス導入口と堤部材との間に配置
され、ガス案内部材の内側に形成されたガス案内空間の
各々に原料ガスの流れを幅方向にて仕切るガス案内部材
側仕切板が設けられた気相成長装置において、ガス案内
部材側仕切板は、ガス案内部材における原料ガスの流れ
方向上流側の端にその一端が位置し、ガス案内部材にお
ける原料ガスの流れ方向上流側の端から下流側の端への
中途にその他端が位置し、かつ幅方向において水平基準
線に対し左右対称に、各々堤部材の外周面に向かって延
びる形態にて配置されることを特徴とする。
【０００８】同じく課題を解決するために本発明の気相
成長装置の第２構成は、シリコン単結晶基板の主表面に
シリコン単結晶薄膜を気相成長させる気相成長装置であ
って、水平方向における第一端部側にガス導入口が形成
され、同じく第二端部側にガス排出口が形成された反応
容器本体を有し、シリコン単結晶薄膜形成のための原料
ガスがガス導入口から反応容器本体内に導入され、該反
応容器本体の内部空間にて略水平に回転保持されるシリ
コン単結晶基板の主表面に沿って原料ガスが流れた後、
ガス排出口から排出されるように構成され、内部空間内
にて回転駆動される円盤状のサセプタ上にシリコン単結
晶基板が配置される一方、サセプタを取り囲むととも
に、上面が該サセプタの上面と一致する位置関係にて堤
部材が配置され、さらに、ガス導入口は堤部材の外周面
に対向する形にて開口し、該ガス導入口からの原料ガス
が、堤部材の外周面に当たって上面側に乗り上げた後、
サセプタ上のシリコン単結晶基板の主表面に沿って流れ
るように構成され、かつ、反応容器本体の第一端部から
サセプタの回転軸線と直交して第二端部に至る原料ガス
の流れ方向に沿った仮想的な中心線を水平基準線とし、
該水平基準線と回転軸線との双方に直交する方向を幅方
向と定義したときに、ガス導入口からの原料ガスを堤部
材の外周面に向けて導くガス案内部材が、幅方向におい
て水平基準線に対し左右に振り分けた形にてガス導入口
と堤部材との間に配置され、ガス案内部材の内側に形成
されたガス案内空間の各々に原料ガスの流れを幅方向に
て仕切るガス案内部材側仕切板が設けられた気相成長装
置において、ガス案内部材側仕切板によって仕切られた
ガス案内空間内を流通する原料ガスを水平基準線側に招
き寄せるガイド部材が、幅方向において水平基準線に対
し左右対称に、かつ各々堤部材の外周面に向かって延び
る形態にて配置されることを特徴とする。
成長装置の第２構成は、シリコン単結晶基板の主表面に
シリコン単結晶薄膜を気相成長させる気相成長装置であ
って、水平方向における第一端部側にガス導入口が形成
され、同じく第二端部側にガス排出口が形成された反応
容器本体を有し、シリコン単結晶薄膜形成のための原料
ガスがガス導入口から反応容器本体内に導入され、該反
応容器本体の内部空間にて略水平に回転保持されるシリ
コン単結晶基板の主表面に沿って原料ガスが流れた後、
ガス排出口から排出されるように構成され、内部空間内
にて回転駆動される円盤状のサセプタ上にシリコン単結
晶基板が配置される一方、サセプタを取り囲むととも
に、上面が該サセプタの上面と一致する位置関係にて堤
部材が配置され、さらに、ガス導入口は堤部材の外周面
に対向する形にて開口し、該ガス導入口からの原料ガス
が、堤部材の外周面に当たって上面側に乗り上げた後、
サセプタ上のシリコン単結晶基板の主表面に沿って流れ
るように構成され、かつ、反応容器本体の第一端部から
サセプタの回転軸線と直交して第二端部に至る原料ガス
の流れ方向に沿った仮想的な中心線を水平基準線とし、
該水平基準線と回転軸線との双方に直交する方向を幅方
向と定義したときに、ガス導入口からの原料ガスを堤部
材の外周面に向けて導くガス案内部材が、幅方向におい
て水平基準線に対し左右に振り分けた形にてガス導入口
と堤部材との間に配置され、ガス案内部材の内側に形成
されたガス案内空間の各々に原料ガスの流れを幅方向に
て仕切るガス案内部材側仕切板が設けられた気相成長装
置において、ガス案内部材側仕切板によって仕切られた
ガス案内空間内を流通する原料ガスを水平基準線側に招
き寄せるガイド部材が、幅方向において水平基準線に対
し左右対称に、かつ各々堤部材の外周面に向かって延び
る形態にて配置されることを特徴とする。
【０００９】同じく課題を解決するために本発明の気相
成長装置の第３構成は、シリコン単結晶基板の主表面に
シリコン単結晶薄膜を気相成長させる気相成長装置であ
って、水平方向における第一端部側にガス導入口が形成
され、同じく第二端部側にガス排出口が形成された反応
容器本体を有し、シリコン単結晶薄膜形成のための原料
ガスがガス導入口から反応容器本体内に導入され、該反
応容器本体の内部空間にて略水平に回転保持されるシリ
コン単結晶基板の主表面に沿って原料ガスが流れた後、
ガス排出口から排出されるように構成され、内部空間内
にて回転駆動される円盤状のサセプタ上にシリコン単結
晶基板が配置される一方、サセプタを取り囲むととも
に、上面が該サセプタの上面と一致する位置関係にて堤
部材が配置され、さらに、ガス導入口は堤部材の外周面
に対向する形にて開口し、該ガス導入口からの原料ガス
が、堤部材の外周面に当たって上面側に乗り上げた後、
サセプタ上のシリコン単結晶基板の主表面に沿って流れ
るように構成され、かつ、反応容器本体の第一端部から
サセプタの回転軸線と直交して第二端部に至る原料ガス
の流れ方向に沿った仮想的な中心線を水平基準線とし、
該水平基準線と回転軸線との双方に直交する方向を幅方
向と定義したときに、ガス導入口からの原料ガスを堤部
材の外周面に向けて導くガス案内部材が、幅方向におい
て水平基準線に対し左右に振り分けた形にてガス導入口
と堤部材との間に配置され、ガス案内部材の内側に形成
されたガス案内空間の各々に原料ガスの流れを幅方向に
て仕切るガス案内部材側仕切板が、幅方向において水平
基準線に対し左右対称に設けられた気相成長装置におい
て、ガス案内部材側仕切板は、ガス案内部材における原
料ガスの流れ方向上流側の端から下流側の端への中途
に、欠落領域を有することを特徴とする。
成長装置の第３構成は、シリコン単結晶基板の主表面に
シリコン単結晶薄膜を気相成長させる気相成長装置であ
って、水平方向における第一端部側にガス導入口が形成
され、同じく第二端部側にガス排出口が形成された反応
容器本体を有し、シリコン単結晶薄膜形成のための原料
ガスがガス導入口から反応容器本体内に導入され、該反
応容器本体の内部空間にて略水平に回転保持されるシリ
コン単結晶基板の主表面に沿って原料ガスが流れた後、
ガス排出口から排出されるように構成され、内部空間内
にて回転駆動される円盤状のサセプタ上にシリコン単結
晶基板が配置される一方、サセプタを取り囲むととも
に、上面が該サセプタの上面と一致する位置関係にて堤
部材が配置され、さらに、ガス導入口は堤部材の外周面
に対向する形にて開口し、該ガス導入口からの原料ガス
が、堤部材の外周面に当たって上面側に乗り上げた後、
サセプタ上のシリコン単結晶基板の主表面に沿って流れ
るように構成され、かつ、反応容器本体の第一端部から
サセプタの回転軸線と直交して第二端部に至る原料ガス
の流れ方向に沿った仮想的な中心線を水平基準線とし、
該水平基準線と回転軸線との双方に直交する方向を幅方
向と定義したときに、ガス導入口からの原料ガスを堤部
材の外周面に向けて導くガス案内部材が、幅方向におい
て水平基準線に対し左右に振り分けた形にてガス導入口
と堤部材との間に配置され、ガス案内部材の内側に形成
されたガス案内空間の各々に原料ガスの流れを幅方向に
て仕切るガス案内部材側仕切板が、幅方向において水平
基準線に対し左右対称に設けられた気相成長装置におい
て、ガス案内部材側仕切板は、ガス案内部材における原
料ガスの流れ方向上流側の端から下流側の端への中途
に、欠落領域を有することを特徴とする。
【００１０】また、本発明のエピタキシャルウェーハの
製造方法は、上記の気相成長装置の反応容器内にシリコ
ン単結晶基板を配置し、該反応容器内に原料ガスを流通
させてシリコン単結晶基板上にシリコン単結晶薄膜を気
相エピタキシャル成長させることによりエピタキシャル
ウェーハを得ることを特徴とする。
製造方法は、上記の気相成長装置の反応容器内にシリコ
ン単結晶基板を配置し、該反応容器内に原料ガスを流通
させてシリコン単結晶基板上にシリコン単結晶薄膜を気
相エピタキシャル成長させることによりエピタキシャル
ウェーハを得ることを特徴とする。
【００１１】上記第１、第２及び第３のいずれの構成に
おいても、ガス導入口からの原料ガスが堤部材の外周面
に当たって上面側に乗り上げるので、原料ガス流は上記
幅方向へ分散する。その際、堤部材の外周面上の特定位
置に原料ガスが極端に集中して当たる不具合が生じない
よう、基板に向かう原料ガスの流れを、ガス案内部材側
仕切板により仕切る。
おいても、ガス導入口からの原料ガスが堤部材の外周面
に当たって上面側に乗り上げるので、原料ガス流は上記
幅方向へ分散する。その際、堤部材の外周面上の特定位
置に原料ガスが極端に集中して当たる不具合が生じない
よう、基板に向かう原料ガスの流れを、ガス案内部材側
仕切板により仕切る。
【００１２】上記第１構成においては、そのガス案内部
材側仕切板がガス案内部材の内部で途切れた形とされて
いるので、その途切れた部分よりも下流側では、幅方向
への原料ガスの流通が可能である。これにより、原料ガ
スを堤部材の外側に到達する以前に水平基準線側に招き
寄せておくことが可能となる。すなわち、堤部材の外周
面に沿って外側へ逃げようとする原料ガスの割合を減じ
ることができ、幅方向の流量ムラを抑制することができ
るので、より均一な膜厚分布の薄膜を得ることができ
る。このような作用と効果は、上記した第３構成につい
ても全く同様に述べることができる。
材側仕切板がガス案内部材の内部で途切れた形とされて
いるので、その途切れた部分よりも下流側では、幅方向
への原料ガスの流通が可能である。これにより、原料ガ
スを堤部材の外側に到達する以前に水平基準線側に招き
寄せておくことが可能となる。すなわち、堤部材の外周
面に沿って外側へ逃げようとする原料ガスの割合を減じ
ることができ、幅方向の流量ムラを抑制することができ
るので、より均一な膜厚分布の薄膜を得ることができ
る。このような作用と効果は、上記した第３構成につい
ても全く同様に述べることができる。
【００１３】第２構成においては、原料ガスを水平基準
線側へ招き寄せるためのガイド部材が、より直接的な手
段として設けられており、第１構成と同様、堤部材の外
周面に沿って外側へ逃げようとする原料ガスの割合を減
じることができ、幅方向の流量ムラを抑制することがで
きる。
線側へ招き寄せるためのガイド部材が、より直接的な手
段として設けられており、第１構成と同様、堤部材の外
周面に沿って外側へ逃げようとする原料ガスの割合を減
じることができ、幅方向の流量ムラを抑制することがで
きる。
【００１４】なお、「上面がサセプタの上面と一致する
位置関係にて堤部材が配置され」とは、堤部材の上面と
サセプタの上面とが完全に一致することを必ずしも意味
するのではなく、例えば２ｍｍ程度までの位置の違いは
一致しているとみなす。
位置関係にて堤部材が配置され」とは、堤部材の上面と
サセプタの上面とが完全に一致することを必ずしも意味
するのではなく、例えば２ｍｍ程度までの位置の違いは
一致しているとみなす。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付の図面に基づき説明する。図１〜図４は、本発明に係
る気相成長装置１の一例を模式的に示すものである。図
１はその側面断面図、図２は図１の原料ガス導入部付近
の拡大図、図３は図１の要部を取り出して示す平面図、
図４は、気相成長装置１の主要構成部材である堤部材２
３の詳細説明図である。この気相成長装置１は、図１に
示すように、水平方向における第一端部３１側にガス導
入口２１が形成され、同じく第二端部３２側にガス排出
口３６が形成された反応容器本体２を有する。薄膜形成
のための原料ガスＧは、ガス導入口２１から反応容器本
体２内に導入され、該反応容器本体２の内部空間５にて
略水平に回転保持される基板Ｗの主表面に沿う方向に沿
って流れた後、ガス排出口３６から排出管７を経て排出
されるように構成されている。
付の図面に基づき説明する。図１〜図４は、本発明に係
る気相成長装置１の一例を模式的に示すものである。図
１はその側面断面図、図２は図１の原料ガス導入部付近
の拡大図、図３は図１の要部を取り出して示す平面図、
図４は、気相成長装置１の主要構成部材である堤部材２
３の詳細説明図である。この気相成長装置１は、図１に
示すように、水平方向における第一端部３１側にガス導
入口２１が形成され、同じく第二端部３２側にガス排出
口３６が形成された反応容器本体２を有する。薄膜形成
のための原料ガスＧは、ガス導入口２１から反応容器本
体２内に導入され、該反応容器本体２の内部空間５にて
略水平に回転保持される基板Ｗの主表面に沿う方向に沿
って流れた後、ガス排出口３６から排出管７を経て排出
されるように構成されている。
【００１６】原料ガスＧは、上記の基板Ｗ上にシリコン
単結晶薄膜を気相成長させるためのものであり、ＳｉＨ
Ｃｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨ４等のシ
リコン化合物の中から選択される。原料ガスＧには、ド
ーパンドガスとしてのＢ２Ｈ ６あるいはＰＨ３や、希釈
ガスとしてのＨ２、Ｎ２、Ａｒ等が適宜配合される。ま
た、薄膜の気相成長処理に先立って基板前処理（例えば
自然酸化膜や付着有機物の除去処理）を行う際には、Ｈ
Ｃｌ、ＨＦ、ＣｌＦ３、ＮＦ３等から適宜選択された腐
蝕性ガスを希釈ガスにて希釈した前処理用ガスを反応容
器本体２内に供給するか、または、Ｈ２雰囲気中で高温
熱処理を施す。
単結晶薄膜を気相成長させるためのものであり、ＳｉＨ
Ｃｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨ４等のシ
リコン化合物の中から選択される。原料ガスＧには、ド
ーパンドガスとしてのＢ２Ｈ ６あるいはＰＨ３や、希釈
ガスとしてのＨ２、Ｎ２、Ａｒ等が適宜配合される。ま
た、薄膜の気相成長処理に先立って基板前処理（例えば
自然酸化膜や付着有機物の除去処理）を行う際には、Ｈ
Ｃｌ、ＨＦ、ＣｌＦ３、ＮＦ３等から適宜選択された腐
蝕性ガスを希釈ガスにて希釈した前処理用ガスを反応容
器本体２内に供給するか、または、Ｈ２雰囲気中で高温
熱処理を施す。
【００１７】図１に示すように、反応容器本体２の内部
空間５には、垂直な回転軸線Ｏの周りにモータ１３によ
り回転駆動される円盤状のサセプタ１２が配置され、そ
の上面に形成された浅い座ぐり１２ｂ内に、シリコンエ
ピタキシャルウェーハを製造するための基板Ｗが１枚の
み配置される。すなわち、該気相成長装置１は水平枚葉
型気相成長装置として構成されている。座ぐり１２ｂの
深さは、基板Ｗの厚さよりも大きくするか、サセプタの
上面１２ａが基板Ｗの上面とほぼ面一となるように調整
することができる。基板Ｗは、例えば直径が１００ｍｍ
あるいはそれ以上のものである。また、基板Ｗの配置領
域に対応して容器本体２の上下には、基板加熱のための
赤外線加熱ランプ１１が所定間隔にて配置されている。
空間５には、垂直な回転軸線Ｏの周りにモータ１３によ
り回転駆動される円盤状のサセプタ１２が配置され、そ
の上面に形成された浅い座ぐり１２ｂ内に、シリコンエ
ピタキシャルウェーハを製造するための基板Ｗが１枚の
み配置される。すなわち、該気相成長装置１は水平枚葉
型気相成長装置として構成されている。座ぐり１２ｂの
深さは、基板Ｗの厚さよりも大きくするか、サセプタの
上面１２ａが基板Ｗの上面とほぼ面一となるように調整
することができる。基板Ｗは、例えば直径が１００ｍｍ
あるいはそれ以上のものである。また、基板Ｗの配置領
域に対応して容器本体２の上下には、基板加熱のための
赤外線加熱ランプ１１が所定間隔にて配置されている。
【００１８】内部空間５内には、図３に示すようにサセ
プタ１２を取り囲むように堤部材２３が配置されてい
る。図２に示すように、堤部材２３は、その上面２３ａ
がサセプタ１２の上面１２ａ（ひいては基板Ｗの主表
面）と略一致する位置関係にて配置される。図１に示す
ように、ガス導入口２１は、堤部材２３の外周面２３ｂ
に対向する形にて開口しており、該ガス導入口２１から
の原料ガスＧは、図２あるいは図４に示すように、堤部
材２３の外周面２３ｂに当たって上面２３ａ側に乗り上
げた後、サセプタ１２上の基板Ｗの主表面に沿って流れ
るようになっている。本実施形態では、堤部材２３の外
周面２３ｂは、サセプタ１２の形状に対応した円筒面状
とされている。なお、堤部材２３の内周縁に沿って、板
状に形成された均熱用の予熱リング２２が配置され、そ
の内側に配置されるサセプタ１２の上面１２ａが、該予
熱リング２２の上面２２ａと略同一面となっている。
プタ１２を取り囲むように堤部材２３が配置されてい
る。図２に示すように、堤部材２３は、その上面２３ａ
がサセプタ１２の上面１２ａ（ひいては基板Ｗの主表
面）と略一致する位置関係にて配置される。図１に示す
ように、ガス導入口２１は、堤部材２３の外周面２３ｂ
に対向する形にて開口しており、該ガス導入口２１から
の原料ガスＧは、図２あるいは図４に示すように、堤部
材２３の外周面２３ｂに当たって上面２３ａ側に乗り上
げた後、サセプタ１２上の基板Ｗの主表面に沿って流れ
るようになっている。本実施形態では、堤部材２３の外
周面２３ｂは、サセプタ１２の形状に対応した円筒面状
とされている。なお、堤部材２３の内周縁に沿って、板
状に形成された均熱用の予熱リング２２が配置され、そ
の内側に配置されるサセプタ１２の上面１２ａが、該予
熱リング２２の上面２２ａと略同一面となっている。
【００１９】次に、図１に示すように、反応容器本体２
の第一端部３１からサセプタ１２の回転軸線Ｏと直交し
て第二端部３２に至る原料ガスＧの流れ方向に沿った仮
想的な中心線を水平基準線ＨＳＬとして定める。また、
図３に示すように、該水平基準線ＨＳＬと回転軸線Ｏと
の双方に直交する方向を幅方向ＷＬとして定義する。本
実施形態の気相成長装置１には、ガス導入口２１からの
原料ガスＧを堤部材２３の外周面２３ｂに向けて導く１
対のガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌが、幅方向ＷＬにおい
て水平基準線ＨＳＬに対し左右に振り分けた形にてガス
導入口２１（図１）と堤部材２３との間に配置され、ガ
ス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの内側に形成されたガス案内
空間２４Ｓ，２４Ｓの各々に原料ガスＧの流れを幅方向
ＷＬにおいて仕切るガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４
Ｌが設けられている（図３、図４）。
の第一端部３１からサセプタ１２の回転軸線Ｏと直交し
て第二端部３２に至る原料ガスＧの流れ方向に沿った仮
想的な中心線を水平基準線ＨＳＬとして定める。また、
図３に示すように、該水平基準線ＨＳＬと回転軸線Ｏと
の双方に直交する方向を幅方向ＷＬとして定義する。本
実施形態の気相成長装置１には、ガス導入口２１からの
原料ガスＧを堤部材２３の外周面２３ｂに向けて導く１
対のガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌが、幅方向ＷＬにおい
て水平基準線ＨＳＬに対し左右に振り分けた形にてガス
導入口２１（図１）と堤部材２３との間に配置され、ガ
ス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの内側に形成されたガス案内
空間２４Ｓ，２４Ｓの各々に原料ガスＧの流れを幅方向
ＷＬにおいて仕切るガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４
Ｌが設けられている（図３、図４）。
【００２０】図４に示すように、これらのガス案内部材
側仕切板３４Ｒ，３４Ｌは、ガス案内部材２４の原料ガ
スＧの流れ方向上流側の端にその一端が位置し、ガス案
内部材２４における原料ガスＧの流れ方向上流側の端か
ら下流側の端への中途にその他端が位置し、かつ幅方向
ＷＬにおいて水平基準線ＨＳＬに対し左右対称に、各々
堤部材２３の外周面２３ｂに向かって延びる形態にて配
置されている。すなわち、ガス案内部材２４のガスの流
れ方向下流側においては幅方向ＷＬにガス案内部材側仕
切板３４Ｒ，３４Ｌが存在しない領域が形成され、ガス
案内空間２４Ｓ，２４Ｓのそれぞれに個別に導入された
原料ガスＧの幅方向ＷＬへの流通が可能とされている。
側仕切板３４Ｒ，３４Ｌは、ガス案内部材２４の原料ガ
スＧの流れ方向上流側の端にその一端が位置し、ガス案
内部材２４における原料ガスＧの流れ方向上流側の端か
ら下流側の端への中途にその他端が位置し、かつ幅方向
ＷＬにおいて水平基準線ＨＳＬに対し左右対称に、各々
堤部材２３の外周面２３ｂに向かって延びる形態にて配
置されている。すなわち、ガス案内部材２４のガスの流
れ方向下流側においては幅方向ＷＬにガス案内部材側仕
切板３４Ｒ，３４Ｌが存在しない領域が形成され、ガス
案内空間２４Ｓ，２４Ｓのそれぞれに個別に導入された
原料ガスＧの幅方向ＷＬへの流通が可能とされている。
【００２１】ガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌは、
ガス案内部材２４における原料ガスＧの流れ方向上流側
の端と下流側の端とを結ぶ中間位置に、その端が位置す
るように配置される形態がより望ましい形として例示で
きる。
ガス案内部材２４における原料ガスＧの流れ方向上流側
の端と下流側の端とを結ぶ中間位置に、その端が位置す
るように配置される形態がより望ましい形として例示で
きる。
【００２２】なお、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの、堤
部材２３の外周面２３ｂとの対向面は、該外周面２３ｂ
に対応した円筒面状に形成されている。また、幅方向Ｗ
Ｌにおいて、左右のガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの間に
は、位置決め用のスペーサ３３が反応容器本体２に対し
て一体的に設けられている。この位置決め用のスペーサ
も一種の仕切り板として機能していると見ることもでき
る。
部材２３の外周面２３ｂとの対向面は、該外周面２３ｂ
に対応した円筒面状に形成されている。また、幅方向Ｗ
Ｌにおいて、左右のガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの間に
は、位置決め用のスペーサ３３が反応容器本体２に対し
て一体的に設けられている。この位置決め用のスペーサ
も一種の仕切り板として機能していると見ることもでき
る。
【００２３】図３に示すように、右側の仕切板３４Ｒと
左側の仕切板３４Ｌとのそれぞれに個別に対応してガス
導入口２１Ａ，２１Ｂが形成されている。具体的には、
原料ガスＧは、ガス配管５０を経て各ガス導入口２１
Ａ，２１Ｂから内部空間５に導かれる。本実施形態で
は、ガス配管５０は、幅方向ＷＬにおける内側領域にガ
スを供給する内側配管５３と、同じく外側領域にガスを
供給する外側配管５１とに分岐し、各々原料ガスの流量
を、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）５２，５４によ
り独立に制御できるようにしている。ここで、ＭＦＣ５
２、５４の代わりに手動バルブを使用してもよい。ま
た、内側配管５３及び外側配管５１は、それぞれ分岐配
管５６，５６及び分岐配管５５，５５にさらに分れ、水
平基準線ＨＳＬに対して両側にそれぞれ内側ガス導入口
２１Ａ，２１Ａ及び外側ガス導入口２１Ｂ，２１Ｂを開
口している。
左側の仕切板３４Ｌとのそれぞれに個別に対応してガス
導入口２１Ａ，２１Ｂが形成されている。具体的には、
原料ガスＧは、ガス配管５０を経て各ガス導入口２１
Ａ，２１Ｂから内部空間５に導かれる。本実施形態で
は、ガス配管５０は、幅方向ＷＬにおける内側領域にガ
スを供給する内側配管５３と、同じく外側領域にガスを
供給する外側配管５１とに分岐し、各々原料ガスの流量
を、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）５２，５４によ
り独立に制御できるようにしている。ここで、ＭＦＣ５
２、５４の代わりに手動バルブを使用してもよい。ま
た、内側配管５３及び外側配管５１は、それぞれ分岐配
管５６，５６及び分岐配管５５，５５にさらに分れ、水
平基準線ＨＳＬに対して両側にそれぞれ内側ガス導入口
２１Ａ，２１Ａ及び外側ガス導入口２１Ｂ，２１Ｂを開
口している。
【００２４】図１、図３及び図４に示すように、内部に
ガス案内空間２４Ｓが形成されたガス案内部材２４は、
ガス導入口２１と堤部材２３との間に配置されており、
ガス導入口２１Ａ，２１Ｂからの原料ガスＧ１，Ｇ
２は、このガス案内空間２４Ｓを経て堤部材２３の外周
面２３ｂに向けて導かれる。ガス案内部材側仕切板３４
Ｒ，３４Ｌはこのガス案内空間２４Ｓに設けられる形と
なっている。図４に示すように、ガス案内部材２４は、
ガス導入口２１側と堤部材２３側とにそれぞれ開口する
横長状断面を有する石英製の筒であり、ガス案内部材側
仕切板３４Ｒ，３４Ｌは、互いに略平行に配置された上
面板２４ａと下面板２４ｂとの上端面と下端面とが各々
溶接される形、もしくは点支持される形にて配置されて
いる。ガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌが一体化さ
れたガス案内部材２４を、反応容器本体２に対して着脱
可能に配置することで、例えばガス案内部材側仕切板３
４Ｒ，３４Ｌの位置を変更したい場合には、ガス案内部
材２４の交換により簡単に対応することができる。
ガス案内空間２４Ｓが形成されたガス案内部材２４は、
ガス導入口２１と堤部材２３との間に配置されており、
ガス導入口２１Ａ，２１Ｂからの原料ガスＧ１，Ｇ
２は、このガス案内空間２４Ｓを経て堤部材２３の外周
面２３ｂに向けて導かれる。ガス案内部材側仕切板３４
Ｒ，３４Ｌはこのガス案内空間２４Ｓに設けられる形と
なっている。図４に示すように、ガス案内部材２４は、
ガス導入口２１側と堤部材２３側とにそれぞれ開口する
横長状断面を有する石英製の筒であり、ガス案内部材側
仕切板３４Ｒ，３４Ｌは、互いに略平行に配置された上
面板２４ａと下面板２４ｂとの上端面と下端面とが各々
溶接される形、もしくは点支持される形にて配置されて
いる。ガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌが一体化さ
れたガス案内部材２４を、反応容器本体２に対して着脱
可能に配置することで、例えばガス案内部材側仕切板３
４Ｒ，３４Ｌの位置を変更したい場合には、ガス案内部
材２４の交換により簡単に対応することができる。
【００２５】次に、図３〜図６、図８、図９、図１３、
図１６及び図１７に示すように、堤部材２３の外周面２
３ｂには、水平基準線ＨＳＬに対し左右対称に振り分け
た形にて、原料ガスＧの流れを幅方向ＷＬにおける複数
個所にて仕切る堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌが配置さ
れている。原料ガスＧ１，Ｇ２は、堤部材２３の上面２
３ａに乗り上げる際に幅方向ＷＬに逃げやすく、流量分
布にムラを生じやすい。そこで、前述したガス案内部材
側仕切板３４Ｒ，３４Ｌとともに、堤部材側仕切板３５
Ｒ，３５Ｌを設けることにより、原料ガスＧ１，Ｇ２の
幅方向ＷＬへ流れていく割合を減じ、幅方向ＷＬにおけ
る流量分布にムラを生じにくくしている。
図１６及び図１７に示すように、堤部材２３の外周面２
３ｂには、水平基準線ＨＳＬに対し左右対称に振り分け
た形にて、原料ガスＧの流れを幅方向ＷＬにおける複数
個所にて仕切る堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌが配置さ
れている。原料ガスＧ１，Ｇ２は、堤部材２３の上面２
３ａに乗り上げる際に幅方向ＷＬに逃げやすく、流量分
布にムラを生じやすい。そこで、前述したガス案内部材
側仕切板３４Ｒ，３４Ｌとともに、堤部材側仕切板３５
Ｒ，３５Ｌを設けることにより、原料ガスＧ１，Ｇ２の
幅方向ＷＬへ流れていく割合を減じ、幅方向ＷＬにおけ
る流量分布にムラを生じにくくしている。
【００２６】この堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌは、幅
方向ＷＬにおいて水平基準線ＨＳＬに関し左右対称に各
々１箇所ずつ配置することができる。例えば、図５
（ｂ）に示すような形で生じようとする内側のガス流Ｇ
１の外方向への逃げを、図５（ａ）に示すように左右の
堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌにより挟み込むことで効
果的に防止ないし抑制できる。これら堤部材側仕切板３
５Ｒ，３５Ｌの水平基準線ＨＳＬからの距離ｄは、例え
ばガス案内部材２４に設けられたガス案内部材側仕切板
３４Ｒ，３４Ｌの水平基準線ＨＳＬからの距離Ｄに等し
く設定されるとよい（図３参照）。すなわち、図３、図
６、図８、図９、図１６及び図１７に示すように、水平
基準線ＨＳＬと平行かつ幅方向ＷＬに垂直な同一平面の
面内に堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌとガス案内部材側
仕切板３４Ｒ，３４Ｌとが配置される。
方向ＷＬにおいて水平基準線ＨＳＬに関し左右対称に各
々１箇所ずつ配置することができる。例えば、図５
（ｂ）に示すような形で生じようとする内側のガス流Ｇ
１の外方向への逃げを、図５（ａ）に示すように左右の
堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌにより挟み込むことで効
果的に防止ないし抑制できる。これら堤部材側仕切板３
５Ｒ，３５Ｌの水平基準線ＨＳＬからの距離ｄは、例え
ばガス案内部材２４に設けられたガス案内部材側仕切板
３４Ｒ，３４Ｌの水平基準線ＨＳＬからの距離Ｄに等し
く設定されるとよい（図３参照）。すなわち、図３、図
６、図８、図９、図１６及び図１７に示すように、水平
基準線ＨＳＬと平行かつ幅方向ＷＬに垂直な同一平面の
面内に堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌとガス案内部材側
仕切板３４Ｒ，３４Ｌとが配置される。
【００２７】ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌにおける原料
ガスＧの流れ方向上流側の端に一端が位置し、上流側の
端から下流側の端への中間位置に他端が位置するガス案
内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌを使用したとき、堤部材
側仕切板３５Ｒ，３５Ｌは、ガス案内部材側仕切板３４
Ｒ，３４Ｌよりも外側に５ｍｍ以内の範囲で配置しても
よい（図１３参照）。堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌ
を、ガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌの位置よりも
水平基準線ＨＳＬに関し少しだけ外側に配置することに
より、内側のガス流Ｇ１を堤部材側仕切板３５Ｒ，３５
Ｌで少しだけ外側に流すことができるので、図１４に示
すように、ウェーハ中心と外周部の略中間位置における
膜厚を厚くすることができる。その結果、図１５に示す
ように膜厚分布は、堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌを、
ガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌよりも１ｍｍ以上
２．５ｍｍ以下外側に配置したときに好適となるが、２
ｍｍ外側に配置したときに最も良くなる。ところが、堤
部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌを、ガス案内部材側仕切板
３４Ｒ，３４Ｌに比べて５ｍｍより外側に配置すると、
水平基準線ＨＳＬから同じ距離に配置した場合に比べ
て、膜厚分布が逆に悪くなってしまう。
ガスＧの流れ方向上流側の端に一端が位置し、上流側の
端から下流側の端への中間位置に他端が位置するガス案
内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌを使用したとき、堤部材
側仕切板３５Ｒ，３５Ｌは、ガス案内部材側仕切板３４
Ｒ，３４Ｌよりも外側に５ｍｍ以内の範囲で配置しても
よい（図１３参照）。堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌ
を、ガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌの位置よりも
水平基準線ＨＳＬに関し少しだけ外側に配置することに
より、内側のガス流Ｇ１を堤部材側仕切板３５Ｒ，３５
Ｌで少しだけ外側に流すことができるので、図１４に示
すように、ウェーハ中心と外周部の略中間位置における
膜厚を厚くすることができる。その結果、図１５に示す
ように膜厚分布は、堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌを、
ガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌよりも１ｍｍ以上
２．５ｍｍ以下外側に配置したときに好適となるが、２
ｍｍ外側に配置したときに最も良くなる。ところが、堤
部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌを、ガス案内部材側仕切板
３４Ｒ，３４Ｌに比べて５ｍｍより外側に配置すると、
水平基準線ＨＳＬから同じ距離に配置した場合に比べ
て、膜厚分布が逆に悪くなってしまう。
【００２８】本実施形態においては、図４に示すよう
に、堤部材２３の上面２３ａの外周縁部を、ガス案内部
材２４との対向区間において凹状に切り欠くことにより
弓形の切欠部２３ｋが形成されている。図１に示すよう
に、反応容器本体２は、下部ケース３と上部ケース４と
からなり、堤部材２３は下部ケース３の内周面に沿って
配置されている。図２に示すように、切欠部２３ｋの底
面２３ｃは、ガス案内部材２４の下面板２４ｂの内面の
延長に略一致する形となっており、ガス案内面の役割を
果たす。そして、原料ガスＧは切欠部２３ｋの側面２３
ｂに当たって上面２３ａに乗り上げる。なお、上部ケー
ス４には、堤部材２３の上面２３ａに対向する第一面４
ａと、切欠部２３ｋの側面２３ｂに対向する第二面４ｂ
と、同じく底面２３ｃに対向する第三面４ｃとを有する
段部４ｄを有し、切欠部２３ｋとの間にクランク状の断
面を有するガス通路５１を形成している。図４に示すよ
うに、堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌは、ガス通路５１
に対応したＬ字状（あるいは上面２３ａ側まで延びるク
ランク状形態としてもよい）に形成されている。この構
造によると、原料ガスＧの流れが、Ｌ字型の狭いガス通
路５１を通過することにより横方向につぶれやすくな
り、流量分布の極端な偏りを生じにくくすることができ
る。
に、堤部材２３の上面２３ａの外周縁部を、ガス案内部
材２４との対向区間において凹状に切り欠くことにより
弓形の切欠部２３ｋが形成されている。図１に示すよう
に、反応容器本体２は、下部ケース３と上部ケース４と
からなり、堤部材２３は下部ケース３の内周面に沿って
配置されている。図２に示すように、切欠部２３ｋの底
面２３ｃは、ガス案内部材２４の下面板２４ｂの内面の
延長に略一致する形となっており、ガス案内面の役割を
果たす。そして、原料ガスＧは切欠部２３ｋの側面２３
ｂに当たって上面２３ａに乗り上げる。なお、上部ケー
ス４には、堤部材２３の上面２３ａに対向する第一面４
ａと、切欠部２３ｋの側面２３ｂに対向する第二面４ｂ
と、同じく底面２３ｃに対向する第三面４ｃとを有する
段部４ｄを有し、切欠部２３ｋとの間にクランク状の断
面を有するガス通路５１を形成している。図４に示すよ
うに、堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌは、ガス通路５１
に対応したＬ字状（あるいは上面２３ａ側まで延びるク
ランク状形態としてもよい）に形成されている。この構
造によると、原料ガスＧの流れが、Ｌ字型の狭いガス通
路５１を通過することにより横方向につぶれやすくな
り、流量分布の極端な偏りを生じにくくすることができ
る。
【００２９】また、図３に示すように、ガス導入口２１
Ａ，２１Ｂとガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌとの間には、
分散板２６が配置されている。図４あるいは図６に示す
ように、分散板２６は、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの
開口部に対応した横長に形成されており、長手方向に沿
って所定の間隔で複数のガス流通孔２６ａが形成されて
いる。なお、ガス流通孔２６ａは、ガス案内部材側仕切
板３４Ｒ，３４Ｌと干渉しない位置に形成されている。
一方、図３に示すように、堤部材２３とガス排出口３６
との間には、排出側ガス案内部材２５が配置されてい
る。
Ａ，２１Ｂとガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌとの間には、
分散板２６が配置されている。図４あるいは図６に示す
ように、分散板２６は、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの
開口部に対応した横長に形成されており、長手方向に沿
って所定の間隔で複数のガス流通孔２６ａが形成されて
いる。なお、ガス流通孔２６ａは、ガス案内部材側仕切
板３４Ｒ，３４Ｌと干渉しない位置に形成されている。
一方、図３に示すように、堤部材２３とガス排出口３６
との間には、排出側ガス案内部材２５が配置されてい
る。
【００３０】以下、上記気相成長装置１の作用について
説明する。図１〜４に示すように、サセプタ１２上に基
板Ｗをセットし、必要に応じ自然酸化膜除去等の前処理
を行った後、基板Ｗを回転させながら赤外線加熱ランプ
１１により所定の反応温度に加熱する。その状態で、各
ガス導入口２１Ａ，２１Ｂから原料ガスＧを所定の流速
にて導入する。
説明する。図１〜４に示すように、サセプタ１２上に基
板Ｗをセットし、必要に応じ自然酸化膜除去等の前処理
を行った後、基板Ｗを回転させながら赤外線加熱ランプ
１１により所定の反応温度に加熱する。その状態で、各
ガス導入口２１Ａ，２１Ｂから原料ガスＧを所定の流速
にて導入する。
【００３１】原料ガスＧは、分散板２６を通り、ガス案
内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌの間を通る内側ガス流Ｇ
１と、同じく外側を通る外側ガス流Ｇ２とに仕切られ
て、さらに堤部材２３の外周面２３ｂに向けて流れる。
外周面２３ｂに当たったガス流Ｇ１及びＧ２は、堤部材
２３の上面２３ａに乗り上げて、基板Ｗの主表面に沿っ
て流れ、排出側ガス案内部材２５を経て排出管７に集め
られ、排出される。
内部材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌの間を通る内側ガス流Ｇ
１と、同じく外側を通る外側ガス流Ｇ２とに仕切られ
て、さらに堤部材２３の外周面２３ｂに向けて流れる。
外周面２３ｂに当たったガス流Ｇ１及びＧ２は、堤部材
２３の上面２３ａに乗り上げて、基板Ｗの主表面に沿っ
て流れ、排出側ガス案内部材２５を経て排出管７に集め
られ、排出される。
【００３２】例えば、図８（ｃ）に示すように、ガス案
内部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌがガス案内部材２４Ｒ，
２４Ｌの内部を完全に仕切る場合を考えると、外側ガス
流Ｇ ２は堤部材２３の円筒面状の外周面２３ｂに対し、
幅方向ＷＬにおける端部の大きく傾いた面に当たるの
で、外側に大きく逃げる形となる。他方、内側ガス流Ｇ
１は、幅方向ＷＬにおける中央付近の、それほど傾斜の
強くない位置にて外周面２３ｂに直角に近い形態にて当
たることと、ガス案内部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌ及び
堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌにより外側への逃げが抑
制されることから、直進しようとする傾向が強くなる。
その結果、ガス流量の幅方向ＷＬにおける分布には、図
８（ｂ）に示すように、ガスの直進傾向が強いガス案内
部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌの間の領域においては第一
の高流量部Ｈ１が、横方向に逃げたガスが集中する左右
の端部付近には第二の高流量部Ｈ２が現われ、それらの
間の区間には谷状の低流量部Ｌ１が現われる。流量分布
は、水平基準線ＨＳＬに関してほぼ左右対称となるか
ら、軸線Ｏ周りに回転する基板の主表面上において右側
の高流量部Ｈ１，Ｈ２及び低流量部Ｌ１に、左側の高流
量部Ｈ１，Ｈ２及び低流量部Ｌ１が重なり、形成される
エピタキシャル層の厚さ分布には、図８（ａ）に示すよ
うに、ガス流量分布に対応した大きなムラが発生するこ
ととなる。
内部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌがガス案内部材２４Ｒ，
２４Ｌの内部を完全に仕切る場合を考えると、外側ガス
流Ｇ ２は堤部材２３の円筒面状の外周面２３ｂに対し、
幅方向ＷＬにおける端部の大きく傾いた面に当たるの
で、外側に大きく逃げる形となる。他方、内側ガス流Ｇ
１は、幅方向ＷＬにおける中央付近の、それほど傾斜の
強くない位置にて外周面２３ｂに直角に近い形態にて当
たることと、ガス案内部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌ及び
堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌにより外側への逃げが抑
制されることから、直進しようとする傾向が強くなる。
その結果、ガス流量の幅方向ＷＬにおける分布には、図
８（ｂ）に示すように、ガスの直進傾向が強いガス案内
部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌの間の領域においては第一
の高流量部Ｈ１が、横方向に逃げたガスが集中する左右
の端部付近には第二の高流量部Ｈ２が現われ、それらの
間の区間には谷状の低流量部Ｌ１が現われる。流量分布
は、水平基準線ＨＳＬに関してほぼ左右対称となるか
ら、軸線Ｏ周りに回転する基板の主表面上において右側
の高流量部Ｈ１，Ｈ２及び低流量部Ｌ１に、左側の高流
量部Ｈ１，Ｈ２及び低流量部Ｌ１が重なり、形成される
エピタキシャル層の厚さ分布には、図８（ａ）に示すよ
うに、ガス流量分布に対応した大きなムラが発生するこ
ととなる。
【００３３】しかしながら、図９（ｃ）に示すように本
実施形態の気相成長装置１において、ガス案内部材側仕
切板３４Ｒ，３４Ｌは、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの
原料ガスＧの流れ方向上流側の端にその一端が位置し、
ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの原料ガスＧの流れ方向上
流側の端と下流側の端とを結ぶ線の概ね中間に他端が位
置するように配置されている。この形態において、内側
ガス流Ｇ１の流速が外側ガス流Ｇ２の流速よりも大きい
場合、流体力学的な効果により外側ガス流Ｇ２は、内側
ガス流Ｇ１寄りに招き寄せられる。すなわち、ガス案内
空間２４Ｓの幅方向ＷＬにおける外側に導入され、そこ
を流通する外側ガス流Ｇ２の一部は、ガス案内部材側仕
切板３４Ｒ，３４Ｌが存在しない開放空間部を流通して
内側ガス流Ｇ１と混ざりあったのち、堤部材２３に到達
する。このような流れの変化に伴い、全体として外側ガ
ス流Ｇ２は、ガス流通経路が完全に仕切られているとき
（図８参照）よりも内側（水平基準線ＨＳＬより）寄り
の流量を増加させる。結果として、図９（ｂ）に示すよ
うに基板中央付近がガス流量の最も多い領域となる。そ
して、このようなガス流量分布のもとで、軸線Ｏ周りに
回転する基板の主表面上にエピタキシャル成長を行なう
と、図９（ａ）に示すように、形成されるエピタキシャ
ル層の厚さ分布はより均一なものとなる。
実施形態の気相成長装置１において、ガス案内部材側仕
切板３４Ｒ，３４Ｌは、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの
原料ガスＧの流れ方向上流側の端にその一端が位置し、
ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの原料ガスＧの流れ方向上
流側の端と下流側の端とを結ぶ線の概ね中間に他端が位
置するように配置されている。この形態において、内側
ガス流Ｇ１の流速が外側ガス流Ｇ２の流速よりも大きい
場合、流体力学的な効果により外側ガス流Ｇ２は、内側
ガス流Ｇ１寄りに招き寄せられる。すなわち、ガス案内
空間２４Ｓの幅方向ＷＬにおける外側に導入され、そこ
を流通する外側ガス流Ｇ２の一部は、ガス案内部材側仕
切板３４Ｒ，３４Ｌが存在しない開放空間部を流通して
内側ガス流Ｇ１と混ざりあったのち、堤部材２３に到達
する。このような流れの変化に伴い、全体として外側ガ
ス流Ｇ２は、ガス流通経路が完全に仕切られているとき
（図８参照）よりも内側（水平基準線ＨＳＬより）寄り
の流量を増加させる。結果として、図９（ｂ）に示すよ
うに基板中央付近がガス流量の最も多い領域となる。そ
して、このようなガス流量分布のもとで、軸線Ｏ周りに
回転する基板の主表面上にエピタキシャル成長を行なう
と、図９（ａ）に示すように、形成されるエピタキシャ
ル層の厚さ分布はより均一なものとなる。
【００３４】また、図１６及び図１７に示す形態を採用
することにより、図９（ｃ）に示した形態と同様の理由
から、外側ガス流Ｇ２の流れを内よりに変化させること
ができる。図１６に示す形態は、前述した中間位置より
も下流側に延ばしたガス案内部材側仕切板７２Ｒ，７２
Ｌを採用した例である。ガス案内部材側仕切板７２Ｒ，
７２Ｌは、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌにおける原料ガ
スの流れ方向上流側の端にその一端が位置し、上流側の
端と下流側の端とを結ぶ中間位置よりも下流側にその他
端が位置するように配置されている。
することにより、図９（ｃ）に示した形態と同様の理由
から、外側ガス流Ｇ２の流れを内よりに変化させること
ができる。図１６に示す形態は、前述した中間位置より
も下流側に延ばしたガス案内部材側仕切板７２Ｒ，７２
Ｌを採用した例である。ガス案内部材側仕切板７２Ｒ，
７２Ｌは、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌにおける原料ガ
スの流れ方向上流側の端にその一端が位置し、上流側の
端と下流側の端とを結ぶ中間位置よりも下流側にその他
端が位置するように配置されている。
【００３５】原料ガスＧの流れ方向下流側におけるガス
案内部材側仕切板７２Ｒ，７２Ｌの端は、前記水平基準
線と平行かつ該仕切板の延長方向に関し、ガス案内部材
２４Ｒ，２４Ｌの下流側の端から５ｍｍより離れて位置
することが望ましい。なぜならば、図１６中に示す距離
ｃ１を種々調整することにより、基板Ｗに気相成長され
るエピタキシャル層の膜厚分布を最適化することができ
るが、距離ｃ１が５ｍｍ以下になると、外側ガス流Ｇ２
を水平基準線ＨＳＬ側に十分に招き寄せることができな
くなり、エピタキシャルウェーハ中心部の膜厚が薄くな
ってくるからである。
案内部材側仕切板７２Ｒ，７２Ｌの端は、前記水平基準
線と平行かつ該仕切板の延長方向に関し、ガス案内部材
２４Ｒ，２４Ｌの下流側の端から５ｍｍより離れて位置
することが望ましい。なぜならば、図１６中に示す距離
ｃ１を種々調整することにより、基板Ｗに気相成長され
るエピタキシャル層の膜厚分布を最適化することができ
るが、距離ｃ１が５ｍｍ以下になると、外側ガス流Ｇ２
を水平基準線ＨＳＬ側に十分に招き寄せることができな
くなり、エピタキシャルウェーハ中心部の膜厚が薄くな
ってくるからである。
【００３６】次に図１７（ａ）は、ガス案内部材２４
Ｒ，２４Ｌにおける原料ガスＧの流れ方向上流側の端か
ら下流側の端への中途に、欠落領域ＬＥを有するガス案
内部材側仕切板８０Ｒ，８０Ｌを配置した形態を説明す
る図である。この形態によれば、欠落領域ＬＥを通じ
て、外側ガス流Ｇ２を水平基準線ＨＳＬ側に招き寄せる
ことができる。もちろん、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌ
における原料ガスＧの流れ方向上流側の端と下流側の端
とを結ぶ中間位置よりも下流側に、欠落領域ＬＥを形成
する形態、中間位置から始まって下流側の端よりも上流
側で途切れるように欠落領域ＬＥを形成する形態、のい
ずれの形態も採用することができる。図１７（ａ）に示
す距離ｃ２で表される欠落領域ＬＥの広さを調整するこ
とにより、エピタキシャル層の膜厚分布を比較的簡単に
最適化することができる。また、図１７（ｂ）に示すよ
うに、欠落領域ＬＥを２箇所以上に形成することなど、
欠落領域ＬＥの形成位置や形成個数を種々調整すること
により、エピタキシャル層の膜厚分布を最適化すること
ができる。欠落領域ＬＥは、厚さ方向の貫通孔としても
よいが図１７（ａ）に示す実施形態では、ガス案内部材
側仕切板８０Ｒが、上流側部分３４Ｒと下流側部分７６
Ｒとに分割されることによって生じる隙間として形成さ
れている（ガス案内部材側仕切板８０Ｌ側も同様）。上
流側部分３４Ｒ，３４Ｌは、図９（ｃ）に示したガス案
内部材側仕切板そのものであり、上流側の端にその一端
が位置し、中間位置に他端が位置するものである。他
方、下流側部分７６Ｒ，７６Ｌは、上流側部分３４Ｒ，
３４Ｌから距離ｃ２だけ離れて配置されている。
Ｒ，２４Ｌにおける原料ガスＧの流れ方向上流側の端か
ら下流側の端への中途に、欠落領域ＬＥを有するガス案
内部材側仕切板８０Ｒ，８０Ｌを配置した形態を説明す
る図である。この形態によれば、欠落領域ＬＥを通じ
て、外側ガス流Ｇ２を水平基準線ＨＳＬ側に招き寄せる
ことができる。もちろん、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌ
における原料ガスＧの流れ方向上流側の端と下流側の端
とを結ぶ中間位置よりも下流側に、欠落領域ＬＥを形成
する形態、中間位置から始まって下流側の端よりも上流
側で途切れるように欠落領域ＬＥを形成する形態、のい
ずれの形態も採用することができる。図１７（ａ）に示
す距離ｃ２で表される欠落領域ＬＥの広さを調整するこ
とにより、エピタキシャル層の膜厚分布を比較的簡単に
最適化することができる。また、図１７（ｂ）に示すよ
うに、欠落領域ＬＥを２箇所以上に形成することなど、
欠落領域ＬＥの形成位置や形成個数を種々調整すること
により、エピタキシャル層の膜厚分布を最適化すること
ができる。欠落領域ＬＥは、厚さ方向の貫通孔としても
よいが図１７（ａ）に示す実施形態では、ガス案内部材
側仕切板８０Ｒが、上流側部分３４Ｒと下流側部分７６
Ｒとに分割されることによって生じる隙間として形成さ
れている（ガス案内部材側仕切板８０Ｌ側も同様）。上
流側部分３４Ｒ，３４Ｌは、図９（ｃ）に示したガス案
内部材側仕切板そのものであり、上流側の端にその一端
が位置し、中間位置に他端が位置するものである。他
方、下流側部分７６Ｒ，７６Ｌは、上流側部分３４Ｒ，
３４Ｌから距離ｃ２だけ離れて配置されている。
【００３７】このように、外側ガス流Ｇ２の流通経路を
水平基準線ＨＳＬ寄りに変化させて、原料ガスＧが堤部
材２３において左右に逃げようとすることを抑制するた
めの他の形態として、さらに図１０に示すような形態を
例示できる。図１０（ａ）または図１０（ｂ）に示す形
態においては、ガス案内部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌに
よって仕切られたガス案内空間２４Ｓ，２４Ｓ内を流通
する原料ガスＧを水平基準線ＨＳＬ側に招き寄せるガイ
ド部材１３４Ｒ，１３４Ｌ及び１３５Ｒ，１３５Ｌが、
幅方向ＷＬにおいて水平基準線ＨＳＬに対し左右対称
に、かつ各々堤部材２３の外周面２３ｂに向かって延び
る形態にて配置されている。それらガイド部材１３４
Ｒ，１３４Ｌ及び１３５Ｒ，１３５Ｌは板状をなし、原
料ガスＧの流れ方向における下流側の端１３４ｈ及び１
３５ｈが、上流側の端１３４ｊ及び１３５ｊよりも幅方
向ＷＬにおいて水平基準線ＨＳＬ寄りに配置され、かつ
ガス案内部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌよりも水平基準線
ＨＳＬから離れた位置に配置されている。
水平基準線ＨＳＬ寄りに変化させて、原料ガスＧが堤部
材２３において左右に逃げようとすることを抑制するた
めの他の形態として、さらに図１０に示すような形態を
例示できる。図１０（ａ）または図１０（ｂ）に示す形
態においては、ガス案内部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌに
よって仕切られたガス案内空間２４Ｓ，２４Ｓ内を流通
する原料ガスＧを水平基準線ＨＳＬ側に招き寄せるガイ
ド部材１３４Ｒ，１３４Ｌ及び１３５Ｒ，１３５Ｌが、
幅方向ＷＬにおいて水平基準線ＨＳＬに対し左右対称
に、かつ各々堤部材２３の外周面２３ｂに向かって延び
る形態にて配置されている。それらガイド部材１３４
Ｒ，１３４Ｌ及び１３５Ｒ，１３５Ｌは板状をなし、原
料ガスＧの流れ方向における下流側の端１３４ｈ及び１
３５ｈが、上流側の端１３４ｊ及び１３５ｊよりも幅方
向ＷＬにおいて水平基準線ＨＳＬ寄りに配置され、かつ
ガス案内部材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌよりも水平基準線
ＨＳＬから離れた位置に配置されている。
【００３８】上記図１０に示したような形態において
も、前述した形態と同様に、堤部材２３の外周面２３ｂ
に、水平基準線ＨＳＬに対し左右対称に振り分けた形に
て、原料ガスＧの流れを幅方向ＷＬにて仕切る堤部材側
仕切板３５Ｒ，３５Ｌを設けることができる。
も、前述した形態と同様に、堤部材２３の外周面２３ｂ
に、水平基準線ＨＳＬに対し左右対称に振り分けた形に
て、原料ガスＧの流れを幅方向ＷＬにて仕切る堤部材側
仕切板３５Ｒ，３５Ｌを設けることができる。
【００３９】詳しくは、ガス導入口２１からの原料ガス
Ｇを堤部材２３の外周面２３ｂに向けて導くガス案内部
材２４が、前記幅方向において前記水平基準線に対し左
右に振り分けた形にて、ガス導入口２１と堤部材２３と
の間に配置され、ガス案内部材２４の内側に形成された
ガス案内空間２４Ｓ，２４Ｓの各々にガス案内部材側仕
切板７０Ｒ，７０Ｌとガイド部材１３４Ｒ，１３４Ｌ及
び１３５Ｒ，１３５Ｌとが配置される。
Ｇを堤部材２３の外周面２３ｂに向けて導くガス案内部
材２４が、前記幅方向において前記水平基準線に対し左
右に振り分けた形にて、ガス導入口２１と堤部材２３と
の間に配置され、ガス案内部材２４の内側に形成された
ガス案内空間２４Ｓ，２４Ｓの各々にガス案内部材側仕
切板７０Ｒ，７０Ｌとガイド部材１３４Ｒ，１３４Ｌ及
び１３５Ｒ，１３５Ｌとが配置される。
【００４０】図１０（ａ）に示す例においては、ガス案
内部材２４Ｌ，２４Ｒのガス入り口側の端からガス出口
側の端に至る傾斜した長いガイド部材１３４Ｌ，１３４
Ｒをそれぞれ１枚のみ使用していたが、図１０（ｂ）に
示すように、ガス流方向の中間位置からガス出口側の端
に至る傾斜した短い仕切板１３５Ｌ，１３５Ｒを設けて
もよい。この実施形態では、このような仕切板１３５
Ｌ，１３５Ｒを幅方向ＷＬにおいて所定の間隔で複数枚
配置している。いずれの形態においても、幅方向ＷＬに
おいて外側に逃げようとするガス流Ｇが、ガイド部材１
３４Ｌ，１３４Ｒ及び１３５Ｒ，１３５Ｌにより内側に
招き寄せられるので、図８（ｂ）のような高流量部Ｈ２
や低流量部Ｌ１が形成されにくくなり、ガス流量分布の
均一化を図ることができる。
内部材２４Ｌ，２４Ｒのガス入り口側の端からガス出口
側の端に至る傾斜した長いガイド部材１３４Ｌ，１３４
Ｒをそれぞれ１枚のみ使用していたが、図１０（ｂ）に
示すように、ガス流方向の中間位置からガス出口側の端
に至る傾斜した短い仕切板１３５Ｌ，１３５Ｒを設けて
もよい。この実施形態では、このような仕切板１３５
Ｌ，１３５Ｒを幅方向ＷＬにおいて所定の間隔で複数枚
配置している。いずれの形態においても、幅方向ＷＬに
おいて外側に逃げようとするガス流Ｇが、ガイド部材１
３４Ｌ，１３４Ｒ及び１３５Ｒ，１３５Ｌにより内側に
招き寄せられるので、図８（ｂ）のような高流量部Ｈ２
や低流量部Ｌ１が形成されにくくなり、ガス流量分布の
均一化を図ることができる。
【００４１】
【実施例】(実施例１）ＣＺ法により作製した直径２０
０ｍｍのシリコン単結晶基板Ｗを、図１〜図４に示す気
相成長装置１内に配置した。なお、左右のガス案内部材
側仕切板３４Ｒ，３４Ｌの設置領域は、図９（ｃ）に示
すように、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの原料ガス流れ
方向上流側の端から下流側の端に至る中間の位置までと
した。これにより、その中間位置から堤部材２３に至る
までの領域は幅方向ＷＬ方向へのガスの流通が可能とさ
れる。
０ｍｍのシリコン単結晶基板Ｗを、図１〜図４に示す気
相成長装置１内に配置した。なお、左右のガス案内部材
側仕切板３４Ｒ，３４Ｌの設置領域は、図９（ｃ）に示
すように、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの原料ガス流れ
方向上流側の端から下流側の端に至る中間の位置までと
した。これにより、その中間位置から堤部材２３に至る
までの領域は幅方向ＷＬ方向へのガスの流通が可能とさ
れる。
【００４２】そして、下記の手順にて試験を行った。ま
ず、赤外線加熱ランプ１１（図１）に通電して基板Ｗの
温度を１１００℃に昇温し、水素雰囲気中で基板Ｗ表面
の自然酸化膜を除去した。その後、基板Ｗの温度を１１
００℃に保持したまま内側ガス導入口２１Ａ及び外側ガ
ス導入口２１Ｂから原料ガスとしてトリクロロシランガ
スを含有する水素ガスを流通して、基板Ｗ上にシリコン
単結晶薄膜を気相エピタキシャル成長させた。内側ガス
導入口２１Ａと外側ガス導入口２１Ｂとの供給流量比
は、内側ガス導入口２１Ａからの供給流量を高めに保ち
ながら種々に変えてシリコン単結晶薄膜の成長を行い、
膜厚分布が最適となるものを選択するようにした。
ず、赤外線加熱ランプ１１（図１）に通電して基板Ｗの
温度を１１００℃に昇温し、水素雰囲気中で基板Ｗ表面
の自然酸化膜を除去した。その後、基板Ｗの温度を１１
００℃に保持したまま内側ガス導入口２１Ａ及び外側ガ
ス導入口２１Ｂから原料ガスとしてトリクロロシランガ
スを含有する水素ガスを流通して、基板Ｗ上にシリコン
単結晶薄膜を気相エピタキシャル成長させた。内側ガス
導入口２１Ａと外側ガス導入口２１Ｂとの供給流量比
は、内側ガス導入口２１Ａからの供給流量を高めに保ち
ながら種々に変えてシリコン単結晶薄膜の成長を行い、
膜厚分布が最適となるものを選択するようにした。
【００４３】（比較例１）実施例１と同じ気相成長装置
において、図８（ｃ）に示すように、ガス案内部材側仕
切板７０Ｒ，７０Ｌを、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの
原料ガスの流れ方向上流側の端と下流側の端とにまたが
ってその内部を完全に仕切る形態に配置し、上記実施例
１と同様の手順にてシリコンエピタキシャルウェーハを
作製した。
において、図８（ｃ）に示すように、ガス案内部材側仕
切板７０Ｒ，７０Ｌを、ガス案内部材２４Ｒ，２４Ｌの
原料ガスの流れ方向上流側の端と下流側の端とにまたが
ってその内部を完全に仕切る形態に配置し、上記実施例
１と同様の手順にてシリコンエピタキシャルウェーハを
作製した。
【００４４】実施例１及び比較例１により得られたエピ
タキシャルウェーハの、直径方向の膜厚分布プロファイ
ルをＦＴ−ＩＲ法により測定し、グラフにプロットし
た。測定結果を図１１に示す。本発明の実施例１である
図１１（ａ）は、比較例１である図１１（ｂ）よりも膜
厚の位置的な変動、特にウェーハ中央部の平坦性が向上
し、より均一な分布が得られていることがわかる。実施
例１において、そのガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４
Ｌの構成によると、該仕切板３４Ｒ，３４Ｌの外側から
内側へガスが流れ込むようになり、ウェーハ中心の膜厚
が厚くなる。そこで、キャリアガスとして使用する水素
ガスの流量を、従来膜厚分布に最適の条件であった４０
ｓｌｍ（standard liter/min；１ａｔｍ、０℃ におけ
る１分間あたりの流量をリットルで表示した単位）から
２５ｓｌｍに下げることにより、図１１（ａ）の膜厚分
布を得た。すなわち、実施例１に示す構造のガス案内部
材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌを使用することにより、キャ
リアガスの使用量を削減することができる。
タキシャルウェーハの、直径方向の膜厚分布プロファイ
ルをＦＴ−ＩＲ法により測定し、グラフにプロットし
た。測定結果を図１１に示す。本発明の実施例１である
図１１（ａ）は、比較例１である図１１（ｂ）よりも膜
厚の位置的な変動、特にウェーハ中央部の平坦性が向上
し、より均一な分布が得られていることがわかる。実施
例１において、そのガス案内部材側仕切板３４Ｒ，３４
Ｌの構成によると、該仕切板３４Ｒ，３４Ｌの外側から
内側へガスが流れ込むようになり、ウェーハ中心の膜厚
が厚くなる。そこで、キャリアガスとして使用する水素
ガスの流量を、従来膜厚分布に最適の条件であった４０
ｓｌｍ（standard liter/min；１ａｔｍ、０℃ におけ
る１分間あたりの流量をリットルで表示した単位）から
２５ｓｌｍに下げることにより、図１１（ａ）の膜厚分
布を得た。すなわち、実施例１に示す構造のガス案内部
材側仕切板３４Ｒ，３４Ｌを使用することにより、キャ
リアガスの使用量を削減することができる。
【００４５】（実施例２）続いて、ガス案内部材２４
Ｌ，２４Ｒにおける仕切板とガイド部材とを、図１０
（ｂ）に示す態様に変更し、実施例１と同様の気相成長
装置１を使用して実施例１と同様の手順にてシリコン単
結晶薄膜を気相エピタキシャル成長させ、エピタキシャ
ルウェーハを得た。得られたエピタキシャルウェーハの
膜厚分布プロファイルを示すグラフを図１２に示す。本
実施例２においては、先に示した実施例１の図１１
（ａ）ほどではないものの、比較例１（図１１（ｂ）参
照）よりも膜厚の位置的な変動、特にウェーハの中央部
の平坦性が向上し、厚さ分布のより均一なウェーハが得
られた。
Ｌ，２４Ｒにおける仕切板とガイド部材とを、図１０
（ｂ）に示す態様に変更し、実施例１と同様の気相成長
装置１を使用して実施例１と同様の手順にてシリコン単
結晶薄膜を気相エピタキシャル成長させ、エピタキシャ
ルウェーハを得た。得られたエピタキシャルウェーハの
膜厚分布プロファイルを示すグラフを図１２に示す。本
実施例２においては、先に示した実施例１の図１１
（ａ）ほどではないものの、比較例１（図１１（ｂ）参
照）よりも膜厚の位置的な変動、特にウェーハの中央部
の平坦性が向上し、厚さ分布のより均一なウェーハが得
られた。
【００４６】（実施例３）続いて、堤部材側仕切板３５
Ｒ，３５Ｌを、図１３に示すようにガス案内部材側仕切
板３４Ｒ，３４Ｌよりも外側に種々の距離に配置し、実
施例１と同様の気相成長装置１を使用して実施例１と同
様の手順にてシリコン単結晶薄膜を気相エピタキシャル
成長させ、エピタキシャルウェーハを得た。得られたエ
ピタキシャルウェーハの膜厚分布プロファイルから、膜
厚分布（膜厚のばらつきの度合い）を見積もった。結果
を図１５に示す。図１４は堤部材側仕切板３５Ｒ，３５
Ｌの移動距離が２ｍｍの形態での膜厚分布プロファイル
である。堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌを２ｍｍ外側に
移動させた形態において、膜厚分布が最も改善された。
堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌの移動距離が５ｍｍを超
えると、全く移動させない形態、すなわち図６に示す形
態よりも膜厚分布が悪化した。また、堤部材側仕切板３
５Ｒ，３５Ｌの移動距離が２ｍｍの場合、キャリアガス
の流量が２０ｓｌｍのときに膜厚分布が最小になった。
このキャリアガスの流量は、実施例１の流量よりもさら
に５ｓｌｍ少ない。すなわち、堤部材側仕切板３５Ｒ，
３５Ｌを少しだけ外側に配置することにより、キャリア
ガスの使用量をさらに削減することができる。
Ｒ，３５Ｌを、図１３に示すようにガス案内部材側仕切
板３４Ｒ，３４Ｌよりも外側に種々の距離に配置し、実
施例１と同様の気相成長装置１を使用して実施例１と同
様の手順にてシリコン単結晶薄膜を気相エピタキシャル
成長させ、エピタキシャルウェーハを得た。得られたエ
ピタキシャルウェーハの膜厚分布プロファイルから、膜
厚分布（膜厚のばらつきの度合い）を見積もった。結果
を図１５に示す。図１４は堤部材側仕切板３５Ｒ，３５
Ｌの移動距離が２ｍｍの形態での膜厚分布プロファイル
である。堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌを２ｍｍ外側に
移動させた形態において、膜厚分布が最も改善された。
堤部材側仕切板３５Ｒ，３５Ｌの移動距離が５ｍｍを超
えると、全く移動させない形態、すなわち図６に示す形
態よりも膜厚分布が悪化した。また、堤部材側仕切板３
５Ｒ，３５Ｌの移動距離が２ｍｍの場合、キャリアガス
の流量が２０ｓｌｍのときに膜厚分布が最小になった。
このキャリアガスの流量は、実施例１の流量よりもさら
に５ｓｌｍ少ない。すなわち、堤部材側仕切板３５Ｒ，
３５Ｌを少しだけ外側に配置することにより、キャリア
ガスの使用量をさらに削減することができる。
【００４７】なお、以上の実施例３まで、気相成長装置
１のサセプタ１２の座ぐり１２ｂの深さは、シリコン単
結晶基板Ｗの厚さよりも若干小さいものに統一した。
１のサセプタ１２の座ぐり１２ｂの深さは、シリコン単
結晶基板Ｗの厚さよりも若干小さいものに統一した。
【００４８】（実施例４）実施例１と同じ気相成長装置
において、図８（ｃ）に示すように、従来のガス案内部
材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌを配置し、座ぐり１２ｂの深
さをシリコン単結晶基板Ｗの厚さよりも若干小さくした
サセプタ１２、あるいは若干大きくしたサセプタ１２を
使用して、実施例１と同様の手順によりエピタキシャル
ウェーハを作製した。ただし、エピタキシャル層の厚さ
は、６μｍを目標値に設定した。そして、得られたエピ
タキシャルウェーハの膜厚分布を測定した。その結果を
図１８に示す。図１８（ａ）は座ぐり１２ｂの深さを基
板Ｗの厚さよりも若干小さくした場合、図１８（ｂ）は
座ぐり１２ｂの深さを基板Ｗの厚さよりも若干大きくし
た場合の膜厚分布を示す。
において、図８（ｃ）に示すように、従来のガス案内部
材側仕切板７０Ｒ，７０Ｌを配置し、座ぐり１２ｂの深
さをシリコン単結晶基板Ｗの厚さよりも若干小さくした
サセプタ１２、あるいは若干大きくしたサセプタ１２を
使用して、実施例１と同様の手順によりエピタキシャル
ウェーハを作製した。ただし、エピタキシャル層の厚さ
は、６μｍを目標値に設定した。そして、得られたエピ
タキシャルウェーハの膜厚分布を測定した。その結果を
図１８に示す。図１８（ａ）は座ぐり１２ｂの深さを基
板Ｗの厚さよりも若干小さくした場合、図１８（ｂ）は
座ぐり１２ｂの深さを基板Ｗの厚さよりも若干大きくし
た場合の膜厚分布を示す。
【００４９】図１８（ａ）と（ｂ）を比較すると、座ぐ
り１２ｂの深さが基板Ｗの厚さよりも若干大きいサセプ
タ１２を使用することにより、エピタキシャル層の周辺
部において、膜厚の局部的な増加を抑制できることが判
る。また、エピタキシャル層の最大膜厚値をｔmax、同
じく最小膜厚値をｔminとし、１００×（ｔmax−ｔmi
n）／（ｔmax＋ｔmin）で定義される値をエピタキシャ
ル層の膜厚分布（±％）としたとき、図１８（ａ）のプ
ロファイルから±０．５８（％）、図１８（ｂ）のプロ
ファイルから±０．４２（％）という値がそれぞれ導出
された。つまり、座ぐり１２ｂの深さを基板Ｗの厚さよ
りもやや大きくすることにより、エピタキシャル層の膜
厚分布が改善された。
り１２ｂの深さが基板Ｗの厚さよりも若干大きいサセプ
タ１２を使用することにより、エピタキシャル層の周辺
部において、膜厚の局部的な増加を抑制できることが判
る。また、エピタキシャル層の最大膜厚値をｔmax、同
じく最小膜厚値をｔminとし、１００×（ｔmax−ｔmi
n）／（ｔmax＋ｔmin）で定義される値をエピタキシャ
ル層の膜厚分布（±％）としたとき、図１８（ａ）のプ
ロファイルから±０．５８（％）、図１８（ｂ）のプロ
ファイルから±０．４２（％）という値がそれぞれ導出
された。つまり、座ぐり１２ｂの深さを基板Ｗの厚さよ
りもやや大きくすることにより、エピタキシャル層の膜
厚分布が改善された。
【００５０】（実施例５）次に、座ぐり１２ｂの深さが
基板Ｗの厚さよりも若干大きいサセプタ１２を使用し、
ガス案内部材側仕切板を図１６あるいは図１７に示す形
態に変更して、実施例１と同様の手順にてシリコン単結
晶薄膜を気相エピタキシャル成長させ、エピタキシャル
ウェーハを作製した。そして、それらのエピタキシャル
ウェーハの膜厚分布を測定した。結果を図１９に示す。
ただし図１９（ａ）は、図１６に示す形態において距離
ｃ１を１０ｍｍに設定し、なおかつ水素ガスの導入量を
３０ｓｌｍに調整した場合であり、図１９（ｂ）は距離
ｃ１を５ｍｍに設定した場合であり、図１９（ｃ）は、
図１７（ａ）に示す形態において中間位置から始まる欠
落領域ＬＥの距離ｃ２を５ｍｍに設定した場合である。
基板Ｗの厚さよりも若干大きいサセプタ１２を使用し、
ガス案内部材側仕切板を図１６あるいは図１７に示す形
態に変更して、実施例１と同様の手順にてシリコン単結
晶薄膜を気相エピタキシャル成長させ、エピタキシャル
ウェーハを作製した。そして、それらのエピタキシャル
ウェーハの膜厚分布を測定した。結果を図１９に示す。
ただし図１９（ａ）は、図１６に示す形態において距離
ｃ１を１０ｍｍに設定し、なおかつ水素ガスの導入量を
３０ｓｌｍに調整した場合であり、図１９（ｂ）は距離
ｃ１を５ｍｍに設定した場合であり、図１９（ｃ）は、
図１７（ａ）に示す形態において中間位置から始まる欠
落領域ＬＥの距離ｃ２を５ｍｍに設定した場合である。
【００５１】図１６に示す形態において、距離ｃ１を１
０ｍｍとしたときに得られたエピタキシャルウェーハ
は、膜厚分布が±０．２５（％）という極めて良好な結
果であった。一方、距離ｃ１を５ｍｍとして作製したエ
ピタキシャルウェーハの膜厚分布（図１９（ｂ））は、
エピタキシャルウェーハ中心部の膜厚が薄い図１８
（ｂ）のプロファイルに類似しており、外側ガス流Ｇ２
を中心側に十分招き寄せることができないことが判明し
た。これらの結果より、図１６に示す形態においては、
距離ｃ１を５ｍｍより大きくした場合に、外側ガス流Ｇ
２を水平基準線ＨＳＬ側に効果的に招き寄せることがで
きるといえる。
０ｍｍとしたときに得られたエピタキシャルウェーハ
は、膜厚分布が±０．２５（％）という極めて良好な結
果であった。一方、距離ｃ１を５ｍｍとして作製したエ
ピタキシャルウェーハの膜厚分布（図１９（ｂ））は、
エピタキシャルウェーハ中心部の膜厚が薄い図１８
（ｂ）のプロファイルに類似しており、外側ガス流Ｇ２
を中心側に十分招き寄せることができないことが判明し
た。これらの結果より、図１６に示す形態においては、
距離ｃ１を５ｍｍより大きくした場合に、外側ガス流Ｇ
２を水平基準線ＨＳＬ側に効果的に招き寄せることがで
きるといえる。
【００５２】また、図１７（ａ）に示す形態において、
中間位置から始まる欠落領域ＬＥの距離ｃ２を５ｍｍに
設定して作製したエピタキシャルウェーハの膜厚分布
（図１９（ｃ））は、図１９（ａ）に示す結果ほどの改
善は見られなかったが、エピタキシャルウェーハの中心
部における膜厚の大きなうねりは消失しており、外側ガ
ス流Ｇ２を内側に招き寄せる効果がある。
中間位置から始まる欠落領域ＬＥの距離ｃ２を５ｍｍに
設定して作製したエピタキシャルウェーハの膜厚分布
（図１９（ｃ））は、図１９（ａ）に示す結果ほどの改
善は見られなかったが、エピタキシャルウェーハの中心
部における膜厚の大きなうねりは消失しており、外側ガ
ス流Ｇ２を内側に招き寄せる効果がある。
【図１】本発明の気相成長装置の一例を示す側面断面
図。
図。
【図２】図１の要部を拡大した断面図。
【図３】図１の平面図。
【図４】図１の装置の要部を一部切り欠いて示す分解斜
視図。
視図。
【図５】堤部材側仕切板の作用説明図。
【図６】左右のガス案内部材側仕切板及び堤部材側仕切
板の配置形態を説明する図。
板の配置形態を説明する図。
【図７】円筒面状の外周面を有する堤部材の問題点を説
明する図。
明する図。
【図８】従来の仕切板配置形態を採用した場合の問題点
を説明する図。
を説明する図。
【図９】本発明の仕切板配置形態を採用することにより
達成される効果を説明する図。
達成される効果を説明する図。
【図１０】外側ガス流を内側に招き寄せるための種々の
仕切板の配置形態を示す平面模式図。
仕切板の配置形態を示す平面模式図。
【図１１】実施例１及び比較例１で得られたエピタキシ
ャルウェーハの膜厚分布を示すグラフ。
ャルウェーハの膜厚分布を示すグラフ。
【図１２】実施例２で得られたエピタキシャルウェーハ
の膜厚分布を示すグラフ。
の膜厚分布を示すグラフ。
【図１３】堤部材側仕切板の配置形態の別例を説明する
図。
図。
【図１４】堤部材側仕切板を図６に示す位置よりも外側
に移動させて得られるエピタキシャルウェーハの膜厚分
布を示すグラフ。
に移動させて得られるエピタキシャルウェーハの膜厚分
布を示すグラフ。
【図１５】堤部材側仕切板の移動距離に対する膜厚分布
の変化を示すグラフ。
の変化を示すグラフ。
【図１６】ガス案内部材側仕切り板の配置形態の別例を
説明する図。
説明する図。
【図１７】ガス案内部材側仕切り板の配置形態の別例を
説明する図。
説明する図。
【図１８】サセプタの座ぐりの深さを変更して得られる
エピタキシャルウェーハの膜厚分布を示すグラフ。
エピタキシャルウェーハの膜厚分布を示すグラフ。
【図１９】ガス案内部材側仕切板の配置形態を種々変更
して得られるエピタキシャルウェーハの膜厚分布を示す
グラフ。
して得られるエピタキシャルウェーハの膜厚分布を示す
グラフ。
１ 気相成長装置
２ 反応容器本体
５ 内部空間
１２ サセプタ
１２ａ サセプタの上面
２１ ガス導入口
２３ 堤部材
２３ａ 堤部材の上面
２３ｂ 堤部材の外周面
２４，２４Ｒ，２４Ｌ ガス案内部材
２４Ｓ ガス案内空間
３１ 第一端部
３２ 第二端部
３４Ｒ，３４Ｌ，７０Ｒ，７０Ｌ，７２Ｒ，７２Ｌ，７
６Ｒ，７６Ｌ，８０Ｒ，８０Ｌ ガス案内部材側仕切板 ３５Ｒ，３５Ｌ 堤部材側仕切板 ３６ ガス排出口 １３４Ｌ，１３４Ｒ，１３５Ｌ，１３５Ｒ ガイド部材 １３４ｈ ガイド部材１３４Ｌ，１３４Ｒの下流側の端 １３４ｊ ガイド部材１３４Ｌ，１３４Ｒの上流側の端 １３５ｈ ガイド部材１３５Ｌ，１３５Ｒの下流側の端 １３５ｊ ガイド部材１３５Ｌ，１３５Ｒの上流側の端 Ｗ 基板 Ｇ 原料ガス Ｏ 回転軸線 ＨＳＬ 水平基準線 ＷＬ 幅方向 ＬＥ ガス案内部材側仕切板の欠落領域
６Ｒ，７６Ｌ，８０Ｒ，８０Ｌ ガス案内部材側仕切板 ３５Ｒ，３５Ｌ 堤部材側仕切板 ３６ ガス排出口 １３４Ｌ，１３４Ｒ，１３５Ｌ，１３５Ｒ ガイド部材 １３４ｈ ガイド部材１３４Ｌ，１３４Ｒの下流側の端 １３４ｊ ガイド部材１３４Ｌ，１３４Ｒの上流側の端 １３５ｈ ガイド部材１３５Ｌ，１３５Ｒの下流側の端 １３５ｊ ガイド部材１３５Ｌ，１３５Ｒの上流側の端 Ｗ 基板 Ｇ 原料ガス Ｏ 回転軸線 ＨＳＬ 水平基準線 ＷＬ 幅方向 ＬＥ ガス案内部材側仕切板の欠落領域
フロントページの続き
(72)発明者 神田 貴裕
長野県更埴市大字屋代1393番地 長野電子
工業株式会社内
(72)発明者 中澤 一志
長野県更埴市大字屋代1393番地 長野電子
工業株式会社内
(72)発明者 山口 進一
長野県更埴市大字屋代1393番地 長野電子
工業株式会社内
Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA17 BA29 BB02 CA04
EA03 FA10 KA12 LA15
5F045 AA03 AB02 AC01 AC03 AC05
AC15 AC16 AC19 AF03 BB02
DP04 DQ10 DQ11 EF14 HA03
Claims (15)
- 【請求項１】 シリコン単結晶基板の主表面にシリコン
単結晶薄膜を気相成長させる気相成長装置であって、 水平方向における第一端部側にガス導入口が形成され、
同じく第二端部側にガス排出口が形成された反応容器本
体を有し、シリコン単結晶薄膜形成のための原料ガスが
前記ガス導入口から前記反応容器本体内に導入され、該
反応容器本体の内部空間にて略水平に回転保持される前
記シリコン単結晶基板の前記主表面に沿って前記原料ガ
スが流れた後、前記ガス排出口から排出されるように構
成され、 前記内部空間内にて回転駆動される円盤状のサセプタ上
に前記シリコン単結晶基板が配置される一方、前記サセ
プタを取り囲むとともに、上面が該サセプタの上面と一
致する位置関係にて堤部材が配置され、 さらに、前記ガス導入口は前記堤部材の外周面に対向す
る形にて開口し、該ガス導入口からの前記原料ガスが、
前記堤部材の外周面に当たって上面側に乗り上げた後、
前記サセプタ上の前記シリコン単結晶基板の主表面に沿
って流れるように構成され、 かつ、前記反応容器本体の前記第一端部から前記サセプ
タの回転軸線と直交して前記第二端部に至る前記原料ガ
スの流れ方向に沿った仮想的な中心線を水平基準線と
し、該水平基準線と前記回転軸線との双方に直交する方
向を幅方向と定義したときに、前記ガス導入口からの前
記原料ガスを前記堤部材の外周面に向けて導くガス案内
部材が、前記幅方向において前記水平基準線に対し左右
に振り分けた形にて前記ガス導入口と前記堤部材との間
に配置され、前記ガス案内部材の内側に形成されたガス
案内空間の各々に前記原料ガスの流れを前記幅方向にて
仕切るガス案内部材側仕切板が設けられた気相成長装置
において、 前記ガス案内部材側仕切板は、前記ガス案内部材におけ
る前記原料ガスの流れ方向上流側の端にその一端が位置
し、前記ガス案内部材における前記原料ガスの流れ方向
上流側の端から下流側の端への中途にその他端が位置
し、かつ前記幅方向において前記水平基準線に対し左右
対称に、各々前記堤部材の外周面に向かって延びる形態
にて配置されることを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項２】 前記ガス案内部材側仕切板は、前記ガス
案内部材における前記原料ガスの流れ方向上流側の端と
下流側の端とを結ぶ中間位置に、前記他端が位置するよ
うに配置されることを特徴とする請求項１記載の気相成
長装置。 - 【請求項３】 前記ガス案内部材側仕切板は、前記ガス
案内部材における前記原料ガスの流れ方向上流側の端と
下流側の端とを結ぶ中間位置よりも下流側に前記他端が
位置するように配置されることを特徴とする請求項１記
載の気相成長装置。 - 【請求項４】 前記ガス案内部材側仕切板の前記他端
は、前記水平基準線と平行かつ該仕切板の延長方向に関
し、前記ガス案内部材の下流側の端から５ｍｍより離れ
て位置することを特徴とする請求項３記載の気相成長装
置。 - 【請求項５】 シリコン単結晶基板の主表面にシリコン
単結晶薄膜を気相成長させる気相成長装置であって、 水平方向における第一端部側にガス導入口が形成され、
同じく第二端部側にガス排出口が形成された反応容器本
体を有し、シリコン単結晶薄膜形成のための原料ガスが
前記ガス導入口から前記反応容器本体内に導入され、該
反応容器本体の内部空間にて略水平に回転保持される前
記シリコン単結晶基板の前記主表面に沿って前記原料ガ
スが流れた後、前記ガス排出口から排出されるように構
成され、 前記内部空間内にて回転駆動される円盤状のサセプタ上
に前記シリコン単結晶基板が配置される一方、前記サセ
プタを取り囲むとともに、上面が該サセプタの上面と一
致する位置関係にて堤部材が配置され、 さらに、前記ガス導入口は前記堤部材の外周面に対向す
る形にて開口し、該ガス導入口からの前記原料ガスが、
前記堤部材の外周面に当たって上面側に乗り上げた後、
前記サセプタ上の前記シリコン単結晶基板の主表面に沿
って流れるように構成され、 かつ、前記反応容器本体の前記第一端部から前記サセプ
タの回転軸線と直交して前記第二端部に至る前記原料ガ
スの流れ方向に沿った仮想的な中心線を水平基準線と
し、該水平基準線と前記回転軸線との双方に直交する方
向を幅方向と定義したときに、前記ガス導入口からの前
記原料ガスを前記堤部材の外周面に向けて導くガス案内
部材が、前記幅方向において前記水平基準線に対し左右
に振り分けた形にて前記ガス導入口と前記堤部材との間
に配置され、前記ガス案内部材の内側に形成されたガス
案内空間の各々に前記原料ガスの流れを前記幅方向にて
仕切るガス案内部材側仕切板が、前記幅方向において前
記水平基準線に対し左右対称に設けられた気相成長装置
において、 前記ガス案内部材側仕切板は、前記ガス案内部材におけ
る前記原料ガスの流れ方向上流側の端から下流側の端へ
の中途に、欠落領域を有することを特徴とする気相成長
装置。 - 【請求項６】 前記欠落領域は、前記ガス案内部材にお
ける前記原料ガスの流れ方向上流側の端と下流側の端と
を結ぶ中間位置よりも下流側に形成されていることを特
徴とする請求項５記載の気相成長装置。 - 【請求項７】 前記欠落領域は、前記中間位置から始ま
って前記下流側の端よりも上流側で途切れるように形成
されていることを特徴とする請求項５記載の気相成長装
置。 - 【請求項８】 前記堤部材の外周面には、前記水平基準
線に対し左右対称に振り分けた形にて、前記原料ガスの
流れを前記幅方向における複数個所にて仕切る堤部材側
仕切板が配置されることを特徴とする請求項１ないし７
のいずれか１項に記載の気相成長装置。 - 【請求項９】 前記水平基準線と平行かつ前記幅方向に
垂直な同一平面の面内に前記堤部材側仕切板と前記ガス
案内部材側仕切板とが配置されることを特徴とする請求
項８記載の気相成長装置。 - 【請求項１０】 前記堤部材の外周面には、前記水平基
準線に対し左右対称に振り分けた形にて、前記原料ガス
の流れを前記幅方向における複数個所にて仕切る堤部材
側仕切板が配置され、その堤部材側仕切板は、前記ガス
案内部材側仕切板よりも外側に５ｍｍ以内の範囲で配置
されることを特徴とする請求項２記載の気相成長装置。 - 【請求項１１】 シリコン単結晶基板の主表面にシリコ
ン単結晶薄膜を気相成長させる気相成長装置であって、 水平方向における第一端部側にガス導入口が形成され、
同じく第二端部側にガス排出口が形成された反応容器本
体を有し、シリコン単結晶薄膜形成のための原料ガスが
前記ガス導入口から前記反応容器本体内に導入され、該
反応容器本体の内部空間にて略水平に回転保持される前
記シリコン単結晶基板の前記主表面に沿って前記原料ガ
スが流れた後、前記ガス排出口から排出されるように構
成され、 前記内部空間内にて回転駆動される円盤状のサセプタ上
に前記シリコン単結晶基板が配置される一方、前記サセ
プタを取り囲むとともに、上面が該サセプタの上面と一
致する位置関係にて堤部材が配置され、 さらに、前記ガス導入口は前記堤部材の外周面に対向す
る形にて開口し、該ガス導入口からの前記原料ガスが、
前記堤部材の外周面に当たって上面側に乗り上げた後、
前記サセプタ上の前記シリコン単結晶基板の主表面に沿
って流れるように構成され、 かつ、前記反応容器本体の前記第一端部から前記サセプ
タの回転軸線と直交して前記第二端部に至る前記原料ガ
スの流れ方向に沿った仮想的な中心線を水平基準線と
し、該水平基準線と前記回転軸線との双方に直交する方
向を幅方向と定義したときに、前記ガス導入口からの前
記原料ガスを前記堤部材の外周面に向けて導くガス案内
部材が、前記幅方向において前記水平基準線に対し左右
に振り分けた形にて前記ガス導入口と前記堤部材との間
に配置され、前記ガス案内部材の内側に形成されたガス
案内空間の各々に前記原料ガスの流れを前記幅方向にて
仕切るガス案内部材側仕切板が設けられた気相成長装置
において、 前記ガス案内部材側仕切板によって仕切られた前記ガス
案内空間内を流通する前記原料ガスを前記水平基準線側
に招き寄せるガイド部材が、前記幅方向において前記水
平基準線に対し左右対称に、かつ各々前記堤部材の外周
面に向かって延びる形態にて配置されることを特徴とす
る気相成長装置。 - 【請求項１２】 前記ガイド部材は板状をなし、前記原
料ガスの流れ方向における下流側の端が上流側の端より
も前記幅方向において前記水平基準線寄りに配置され、
かつ前記ガス案内部材側仕切板よりも前記水平基準線か
ら離れた位置に配置されることを特徴とする請求項１１
記載の気相成長装置。 - 【請求項１３】 前記堤部材の外周面には、前記水平基
準線に対し左右対称に振り分けた形にて、前記原料ガス
の流れを前記幅方向にて仕切る堤部材側仕切板が配置さ
れることを特徴とする請求項１１または１２記載の気相
成長装置。 - 【請求項１４】 前記ガス導入口からの前記原料ガスを
前記堤部材の外周面に向けて導くガス案内部材が、前記
幅方向において前記水平基準線に対し左右に振り分けた
形にて、前記ガス導入口と前記堤部材との間に配置さ
れ、前記ガス案内部材の内側に形成されたガス案内空間
の各々に前記ガス案内部材側仕切板と前記ガイド部材と
が配置されることを特徴とする請求項１１ないし１３の
いずれか１項に記載の気相成長装置。 - 【請求項１５】 請求項１ないし１４のいずれか１項に
記載の気相成長装置の反応容器内に前記シリコン単結晶
基板を配置し、該反応容器内に前記原料ガスを流通させ
て前記シリコン単結晶基板上に前記シリコン単結晶薄膜
を気相エピタキシャル成長させることによりエピタキシ
ャルウェーハを得ることを特徴とするエピタキシャルウ
ェーハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002191300A JP3801957B2 (ja) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | 気相成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001198102 | 2001-06-29 | ||
| JP2001-198102 | 2001-06-29 | ||
| JP2002191300A JP3801957B2 (ja) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | 気相成長装置及びエピタキシャルウェーハの製造方法 |
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|---|---|
| JP2003086524A true JP2003086524A (ja) | 2003-03-20 |
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|---|---|
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