JP2010186949A - Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing method - Google Patents

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Naohisa Iketani
尚久 池谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing method which can achieve high productivity and improve film thickness uniformity. <P>SOLUTION: The apparatus includes a reaction chamber 11 where a wafer w is introduced and subjected to a film forming process, a rotating body 12 on the top of which a holder 13 for holding the wafer w is located and in which heaters 15, 16 for heating the wafer w are located, a rotation drive mechanism 17 connected to the rotating body 12 to rotate the wafer w, a gas supply mechanism for supplying a predetermined flow rate of process gas from above the reaction chamber 11 into the reaction chamber 11, a gas discharging mechanism for discharging the gas from under the reaction chamber to control pressure in the reaction chamber to a predetermined value, a first rectifier plate 20 for rectifying the supplied process gas and supplying the rectified gas to the wafer w held by the holder 13, and a second rectifier plate 21 provided between an inner wall of the reaction chamber 11 and the rotating body 12 and having an opening 21a located to have different opening densities in a horizontal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば半導体ウェーハ上に、加熱しながらプロセスガスを供給し、高速回転しながら成膜を行なう半導体製造装置および半導体製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing method for forming a film while supplying a process gas while heating, for example, on a semiconductor wafer and rotating at high speed.

近年、半導体装置の低価格化、高性能化の要求に伴い、膜厚均一性の向上、ダストの低減などとともに成膜工程における高い生産性が要求されている。   In recent years, along with demands for lower prices and higher performance of semiconductor devices, there has been a demand for high productivity in a film forming process as well as improvement in film thickness uniformity and reduction of dust.

このような要求を満たすために、枚葉式のエピタキシャル成膜装置を用い、高速回転しながら加熱し、上方よりソースガスを供給して成膜する手法が用いられている(例えば特許文献1など参照)。そして、例えばφ300mmの大口径ウェーハを用いるとともに、安価なトリクロロシラン(以下TCSと記す)、ジクロロシランなどのCl系ソースガスを用いることにより、さらなる生産性の向上を図っている。   In order to satisfy such a requirement, a method is used in which a single-wafer type epitaxial film forming apparatus is used, heated while rotating at high speed, and a source gas is supplied from above to form a film (see, for example, Patent Document 1). ). For example, while using a large-diameter wafer having a diameter of 300 mm and using a Cl-based source gas such as inexpensive trichlorosilane (hereinafter referred to as TCS) or dichlorosilane, the productivity is further improved.

特開平11−67675号公報JP-A-11-67675

しかしながら、例えばIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)などに用いられる150μmを超えるような厚膜のエピタキシャル膜を形成する際、特にウェーハの外周部において、膜厚減少が生じ、高い生産性と膜厚均一性の向上の両立を図ることが困難であるという問題がある。   However, when forming a thick epitaxial film exceeding 150 μm, which is used for IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), for example, the film thickness is reduced especially in the outer peripheral portion of the wafer, and high productivity and uniform film thickness are produced. There is a problem that it is difficult to achieve both improvement in performance.

本発明は、高い生産性とともに、膜厚均一性の向上を図ることが可能な半導体製造装置および半導体製造方法を提供することを目的とするものである。   An object of this invention is to provide the semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor manufacturing method which can aim at the improvement of film thickness uniformity with high productivity.

本発明の半導体製造装置は、ウェーハが導入され、成膜処理が行われる反応室と、ウェーハを保持するホルダーが上部に、ウェーハを加熱するヒータが内部に設置される回転体と、回転体に接続され、ウェーハを回転させる回転駆動機構と、反応室上方より反応室に所定流量のプロセスガスを供給するガス供給機構と、反応室下方よりガスを排出し、反応室内を所定の圧力に制御するガス排出機構と、供給されたプロセスガスを整流してホルダーに保持されたウェーハ上に供給する第1の整流板と、反応室の内壁と回転体の間に設けられ、水平方向で開口密度が異なるように配置された開口部を有する第2の整流板と、を備えることを特徴とする。   The semiconductor manufacturing apparatus of the present invention includes a reaction chamber in which a wafer is introduced and a film forming process is performed, a holder for holding the wafer at the top, a rotating body in which a heater for heating the wafer is installed, and a rotating body. A rotary drive mechanism that is connected to rotate the wafer, a gas supply mechanism that supplies process gas at a predetermined flow rate to the reaction chamber from above the reaction chamber, and gas is discharged from below the reaction chamber to control the reaction chamber to a predetermined pressure. A gas discharge mechanism, a first rectifying plate that rectifies the supplied process gas and supplies it to the wafer held by the holder, and is provided between the inner wall of the reaction chamber and the rotating body, and has an opening density in the horizontal direction. And a second rectifying plate having openings that are arranged differently.

本発明の半導体製造装置において、反応室の下方に設けられ、ガス排出機構と接続されるガス排出口を備え、第2の整流板において、ガス排出口上の開口密度が、他の領域における開口密度より小さいことが望ましい。   In the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, a gas discharge port provided below the reaction chamber and connected to the gas discharge mechanism is provided. In the second rectifying plate, the opening density on the gas discharge port is an opening in another region. Desirably less than density.

また、本発明の半導体製造装置において、開口密度は、開口部の面積、あるいは開口部の数を変動させることにより制御されることができる。   In the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention, the opening density can be controlled by changing the area of the opening or the number of openings.

また、本発明の半導体製造方法は、反応室内でウェーハを保持し、反応室内を、所定の圧力に制御し、ウェーハを加熱し、回転させながら、上方からウェーハ上にプロセスガスを整流して供給し、余剰なプロセスガスおよびプロセスガスより生成された反応副生成物を含むウェーハ上の排ガスを、ウェーハの回転によりウェーハ上より外周方向に排出し、外周方向に排出された排ガスを、ウェーハの外周下部における排出速度が等しくなるように制御して、下方に排出し、反応室の下方の所定位置より、外部に排出することを特徴とする。   The semiconductor manufacturing method of the present invention also holds the wafer in the reaction chamber, controls the reaction chamber to a predetermined pressure, heats the wafer, rotates it, and rectifies and supplies the process gas onto the wafer from above. Exhaust gas on the wafer containing surplus process gas and reaction by-products generated from the process gas is discharged from the wafer toward the outer periphery by rotating the wafer, and the exhaust gas discharged in the outer peripheral direction is discharged to the outer periphery of the wafer. Control is made so that the discharge speeds in the lower part are equal to each other, the liquid is discharged downward, and discharged from a predetermined position below the reaction chamber.

本発明の半導体製造方法において、反応室の下方の所定位置上における排出速度を抑制することにより、ウェーハの外周下部における排出速度が等しくなるように制御されることが望ましい。   In the semiconductor manufacturing method of the present invention, it is desirable to control the discharge speed at the lower peripheral portion of the wafer to be equal by suppressing the discharge speed on a predetermined position below the reaction chamber.

本発明の半導体製造装置および半導体製造方法を用いることにより、高い生産性とともに、膜厚均一性の向上を図ることが可能となる。   By using the semiconductor manufacturing apparatus and the semiconductor manufacturing method of the present invention, it is possible to improve the film thickness uniformity as well as high productivity.

本発明の一態様による半導体製造装置の断面図である。It is sectional drawing of the semiconductor manufacturing apparatus by 1 aspect of this invention. 本発明の一態様における整流板の上面図である。It is a top view of the baffle plate in 1 aspect of this invention. 従来の排ガスの流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the conventional waste gas. 本発明の一態様における排ガスの流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the waste gas in 1 aspect of this invention. 本発明の一態様における整流板の上面図である。It is a top view of the baffle plate in 1 aspect of this invention. 本発明の一態様における整流板の上面図である。It is a top view of the baffle plate in 1 aspect of this invention.

以下本発明の実施形態について、図を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1に本実施形態の半導体製造装置の断面図を示す。図1に示すように、ウェーハwが成膜処理される反応室11には、回転体12が設置されている。回転体12の上部は、導入されたウェーハを保持するホルダー(サセプタ)13が設けられ、その下部にホルダー13を支持するリング14が設けられている。このリング14の内部には、ウェーハを加熱するインヒータ15、アウトヒータ16などが設置されている。そして、この回転体12は、反応室11下部の開口部を介して、ウェーハwを回転させる回転駆動機構17と接続されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the semiconductor manufacturing apparatus of this embodiment. As shown in FIG. 1, a rotating body 12 is installed in a reaction chamber 11 in which a wafer w is formed. A holder (susceptor) 13 for holding the introduced wafer is provided at the upper part of the rotating body 12, and a ring 14 for supporting the holder 13 is provided at the lower part. An in-heater 15 and an out-heater 16 that heat the wafer are installed inside the ring 14. The rotating body 12 is connected to a rotation driving mechanism 17 that rotates the wafer w through an opening at the bottom of the reaction chamber 11.

反応室11上部には、反応室11内に所定流量のソースガス、希釈ガスを含むプロセスガスを導入するガス供給口18が配置されている。ガス供給口18は、ガス源(図示せず)、ガス種およびその流量を制御する流量計(図示せず)などと接続され、ガス供給機構が構成されている。反応室11下部には、反応室11よりガスを排出するガス排出口19が例えば2カ所配置されている。ガス排出口19は、反応室11内を所定の圧力に制御する圧力計(図示せず)、ポンプ(図示せず)などと接続され、ガス排出機構が構成されている。   A gas supply port 18 for introducing a process gas including a source gas and a dilution gas at a predetermined flow rate is arranged in the reaction chamber 11 at the upper part of the reaction chamber 11. The gas supply port 18 is connected to a gas source (not shown), a gas type and a flow meter (not shown) for controlling the flow rate thereof, and the like, and a gas supply mechanism is configured. In the lower part of the reaction chamber 11, for example, two gas discharge ports 19 for discharging gas from the reaction chamber 11 are arranged. The gas discharge port 19 is connected to a pressure gauge (not shown) for controlling the inside of the reaction chamber 11 to a predetermined pressure, a pump (not shown), etc., and a gas discharge mechanism is configured.

回転体12の上方には、供給されたプロセスガスを整流してウェーハ上に供給する整流板20が設けられている。   A rectifying plate 20 is provided above the rotating body 12 to rectify the supplied process gas and supply it to the wafer.

反応室11の内壁と回転体12の間は、排気を整流する整流板21が設けられ、反応室11に固定されている。整流板21は、複数の円形の開口部21aを有しており、開口部21aの開口径は、水平方向で異なっている。すなわち、図2に整流板の上面図を示すように、破線で示すガス排出口19の上方で、開口部21aの開口径が小さくなるように、ガス排出口19からの距離に応じて開口部21aの開口径を変動させている。このように、反応室11の内壁と回転体12の間の面積に対する開口部の面積(以下開口密度と記す)が、ガス排出口19からの距離に応じて小さくなるように、開口部21aが配置されている。   Between the inner wall of the reaction chamber 11 and the rotator 12, a rectifying plate 21 that rectifies the exhaust gas is provided and fixed to the reaction chamber 11. The rectifying plate 21 has a plurality of circular openings 21a, and the opening diameters of the openings 21a are different in the horizontal direction. That is, as shown in the top view of the rectifying plate in FIG. 2, the opening portion is formed in accordance with the distance from the gas discharge port 19 so that the opening diameter of the opening portion 21a becomes small above the gas discharge port 19 indicated by the broken line. The opening diameter of 21a is varied. In this way, the opening 21 a is formed so that the area of the opening relative to the area between the inner wall of the reaction chamber 11 and the rotator 12 (hereinafter referred to as opening density) decreases according to the distance from the gas discharge port 19. Has been placed.

このような半導体製造装置を用いて、例えばSiウェーハ上にSiエピタキシャル膜を形成する。先ず、例えばφ200mmのウェーハwを、反応室11に導入し、ホルダー13上に載置する。次いで、ライナー21を降下させて、整流板20とウェーハ、および整流フィン22と回転体12上面を近づけ、所定の距離となるように制御する。そして、ウェーハwの温度が1100℃となるように、インヒータ15、アウトヒータ16の温度を制御するとともに、ウェーハwを、回転駆動機構17により例えば900rpmで回転させる。   Using such a semiconductor manufacturing apparatus, for example, a Si epitaxial film is formed on a Si wafer. First, for example, a φ200 mm wafer w is introduced into the reaction chamber 11 and placed on the holder 13. Next, the liner 21 is lowered, and the flow control plate 20 and the wafer, and the flow control fin 22 and the upper surface of the rotating body 12 are brought closer to each other and controlled so as to be a predetermined distance. And while controlling the temperature of the in-heater 15 and the out-heater 16 so that the temperature of the wafer w may be 1100 degreeC, the wafer w is rotated by 900 rpm by the rotation drive mechanism 17, for example.

そして、ガス供給口18より、例えばTCS濃度が2.5%となるように希釈ガスにより希釈されて調製されたプロセスガスを、例えば50SLMで導入し、整流板20を介して整流状態でウェーハw上供給し、ウェーハw上にSiエピタキシャル膜を成長させる。   Then, a process gas prepared by diluting with a diluting gas so that the TCS concentration becomes 2.5%, for example, is introduced from the gas supply port 18, for example, by 50 SLM, and the wafer w is rectified through the rectifying plate 20. Then, an Si epitaxial film is grown on the wafer w.

ウェーハw上に供給され、余剰となったTCS、希釈ガスなどのプロセスガス、反応副生成物であるHClなどのガス(排ガス)は、ウェーハwの回転により外周方向に排出され、下方のガス排出口19より排出され、反応室11内が常圧に保持される。しかしながら、このとき、一部のガスが乱流を起こすことにより、排出されずにウェーハw上に滞留する。   Excess process gas such as TCS, dilution gas, and reaction by-product such as HCl (exhaust gas) supplied onto the wafer w are exhausted in the outer peripheral direction by the rotation of the wafer w, and the lower gas is exhausted. It is discharged from the outlet 19 and the inside of the reaction chamber 11 is maintained at normal pressure. However, at this time, a part of the gas turbulently flows and stays on the wafer w without being discharged.

Cl系ソースガスを用いたエピタキシャル成長において、例えばTCSを用いた場合、TCSとHを供給すると、
SiHCl+H→Si+3HCl・・・(1)
の反応が右側に進行することにより、Siエピタキシャル膜が形成されるが、SiとともにHClが生成される。(1)に示される反応は、複数の反応からなる平衡反応であるため、排出されるべきHClが滞留すると、ウェーハw上のHClモル比が高くなり、平衡は左側にシフトする。従って、Siの生成反応の進行が抑えられ、HClの滞留の影響を受けやすいウェーハw外周部において、エピタキシャル成長率が低下すると考えられる。
In the epitaxial growth using a Cl-based source gas, for example, when TCS is used, when TCS and H 2 are supplied,
SiHCl 3 + H 2 → Si + 3HCl (1)
When the reaction proceeds to the right side, a Si epitaxial film is formed, but HCl is generated together with Si. Since the reaction shown in (1) is an equilibrium reaction composed of a plurality of reactions, when HCl to be discharged stays, the HCl molar ratio on the wafer w increases and the equilibrium shifts to the left. Accordingly, it is considered that the progress of the Si formation reaction is suppressed, and the epitaxial growth rate is reduced at the outer peripheral portion of the wafer w that is easily affected by the retention of HCl.

特に、排ガスが排出されるガス排出口19から離れた領域においては、図3に示すように排出方向が斜めになり、排出速度が低下するため、乱流が生じ、HClが滞留しやすくなる。そして、Siの進行が抑えられるとともに、Siやその他の反応副生成物がウェーハw外周の領域に堆積し易くなる。   In particular, in the region away from the gas discharge port 19 where the exhaust gas is discharged, the discharge direction is slanted as shown in FIG. 3 and the discharge speed is lowered, so that turbulent flow occurs and HCl tends to stay. And while progress of Si is suppressed, Si and other reaction by-products become easy to accumulate in the area | region of the wafer w outer periphery.

本実施形態において、反応室11の内壁と回転体12の間に、排気を整流する整流板21が設けられているため、図4に示すように排出方向が垂直となり、排ガスが乱流を生じることなく、効率よく排出される。そして、整流板21におけるガス排出口19上の開口部21aの開口径を小さくすることにより、排出速度を低下させることができるため、排出速度のばらつきを抑えることができる。さらに、ガス排出口19からの距離に応じて変動させることにより、排出速度が等しくなるように制御することができ、乱流の発生を抑えることが可能となる。   In the present embodiment, since the rectifying plate 21 for rectifying the exhaust gas is provided between the inner wall of the reaction chamber 11 and the rotating body 12, the exhaust direction is vertical as shown in FIG. Without being discharged efficiently. And since discharge speed can be reduced by making the opening diameter of the opening part 21a on the gas discharge port 19 in the baffle plate 21 small, the dispersion | variation in discharge speed can be suppressed. Furthermore, by varying the distance according to the distance from the gas discharge port 19, it is possible to control the discharge speed to be equal, and to suppress the occurrence of turbulence.

従って、高い生産性を有する枚葉式のエピタキシャル成膜装置でCl系ソースガスを用いた場合であっても、ウェーハwの外周部における膜厚減少を抑え、膜厚均一性を向上させることが可能となる。さらに反応室壁面への堆積物量を減少させることにより、ダストの発生を抑えることが可能となる。   Therefore, even when a Cl-based source gas is used in a single-wafer epitaxial deposition apparatus with high productivity, it is possible to suppress film thickness reduction at the outer peripheral portion of the wafer w and improve film thickness uniformity. It becomes. Further, it is possible to suppress the generation of dust by reducing the amount of deposits on the reaction chamber wall surface.

(実施形態2)
図5に本実施形態の半導体製造装置における排気を整流する整流板の上面図を示す。図5に示すように、整流板51の開口部51aのパターンが実施形態1と異なっている。すなわち、実施形態1においては、開口部の開口径を変動させているが、本実施形態においては、開口部51aの開口径は同じであるが、単位面積当たりの数を変動させることにより、開口密度を変動させている。
(Embodiment 2)
FIG. 5 shows a top view of a rectifying plate that rectifies exhaust in the semiconductor manufacturing apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 5, the pattern of the opening 51 a of the rectifying plate 51 is different from that of the first embodiment. That is, in Embodiment 1, the opening diameter of the opening is changed. In this embodiment, the opening diameter of the opening 51a is the same, but the number of openings per unit area is changed. The density is varied.

このような整流板を用いた半導体製造装置を用いて、実施形態1と同様に例えばSiウェーハ上にSiエピタキシャル膜を形成することができ、実施形態1と同様の効果を得ることができる。   Using a semiconductor manufacturing apparatus using such a rectifying plate, for example, a Si epitaxial film can be formed on a Si wafer as in the first embodiment, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

(実施形態3)
図6に本実施形態の半導体製造装置における排気を整流する整流板の上面図を示す。図6に示すように、整流板61の開口部61aのパターンが実施形態1と異なっている。すなわち、実施形態1においては、開口部が円形状であるが、本実施形態においては、開口部をスリット状として開口密度を変動させている。
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows a top view of a rectifying plate that rectifies the exhaust gas in the semiconductor manufacturing apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 6, the pattern of the opening 61 a of the rectifying plate 61 is different from that of the first embodiment. That is, in Embodiment 1, the opening is circular, but in this embodiment, the opening density is changed by making the opening into a slit shape.

このような整流板を用いた半導体製造装置を用いて、実施形態1と同様に例えばSiウェーハ上にSiエピタキシャル膜を形成することができ、実施形態1と同様の効果を得ることができる。   Using a semiconductor manufacturing apparatus using such a rectifying plate, for example, a Si epitaxial film can be formed on a Si wafer as in the first embodiment, and the same effect as in the first embodiment can be obtained.

なお、これら実施形態において、排気を整流する整流板の開口部の形状を円形または円心方向のスリット状としているが、これらに限定されるものではなく、楕円状や、円周方向のスリット状であってもよい。またこれらの組合せでもよい。   In these embodiments, the shape of the opening of the rectifying plate that rectifies the exhaust gas is a circular shape or a slit shape in the center direction, but is not limited thereto, and is not limited to this, but an elliptical shape or a slit shape in the circumferential direction. It may be. A combination of these may also be used.

また、反応室の内壁にライナーを設けたり、回転体の外周に熱効率を向上させるための反射板を設けてもよい。この場合、排気を整流する整流板は、ライナーの内側、反射板の外側に設置される。   Further, a liner may be provided on the inner wall of the reaction chamber, or a reflector for improving the thermal efficiency may be provided on the outer periphery of the rotating body. In this case, the rectifying plate that rectifies the exhaust gas is installed inside the liner and outside the reflecting plate.

さらに、成膜に用いられるソースガスのガス種に応じて、開口密度を変えることも有効である。例えば、ソースガスとしてより堆積物が生じやすいモノシランを用いる場合には、堆積分を考慮して、TCSを用いる場合より開口密度を大きくしてもよい。   Furthermore, it is also effective to change the aperture density in accordance with the source gas type used for film formation. For example, when monosilane that is more likely to cause deposits is used as the source gas, the opening density may be made larger than when TCS is used in consideration of the deposit.

これら実施形態によれば、半導体ウェーハwにエピタキシャル膜などの膜を高い生産性で形成するとともに、膜厚均一性を向上させることが可能となる。そして、ウェーハの歩留り向上と共に、素子形成工程及び素子分離工程を経て形成される半導体装置の歩留りの向上、素子特性の安定を図ることが可能となる。   According to these embodiments, it is possible to form a film such as an epitaxial film on the semiconductor wafer w with high productivity and improve the film thickness uniformity. As well as improving the yield of the wafer, it is possible to improve the yield of the semiconductor device formed through the element formation process and the element isolation process and to stabilize the element characteristics.

特にN型ベース領域、P型ベース領域や、絶縁分離領域などに100μm以上の厚膜成長が必要な、パワーMOSFETやIGBTなどのパワー半導体装置のエピタキシャル形成工程に適用されることにより、良好な素子特性を得ることが可能となる。   In particular, an excellent element can be obtained by being applied to an epitaxial formation process of a power semiconductor device such as a power MOSFET or IGBT that requires a thick film growth of 100 μm or more in an N-type base region, a P-type base region, an insulating isolation region, or the like. It becomes possible to obtain characteristics.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、Si基板上にSi単結晶層を形成する場合を説明したが、ポリSi層形成時にも適用できる。また、化合物半導体基板上に、例えばGaAs層、GaAlAsやInGaAsなど他の化合物半導体層を形成する場合にも適用可能である。さらに、例えばSi基板上にSiO膜やSi膜を形成する場合にも適用可能であり、SiO膜を形成する場合、プロセスガスとして、シラン系ガスの他、N、O、Arガスを供給し、Si膜を形成する場合、シラン系ガスの他、NH、N、O、Arガスなどを供給すればよい。その他要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, in the above-described embodiment, the case where the Si single crystal layer is formed on the Si substrate has been described. The present invention is also applicable to the case where other compound semiconductor layers such as a GaAs layer, GaAlAs, and InGaAs are formed on the compound semiconductor substrate. Furthermore, for example, the present invention can also be applied to the case where a SiO 2 film or a Si 3 N 4 film is formed on a Si substrate. When forming a SiO 2 film, N 2 , O 2 in addition to a silane-based gas as a process gas. When Ar gas is supplied to form a Si 3 N 4 film, NH 3 , N 2 , O 2 , Ar gas, etc. may be supplied in addition to the silane-based gas. Various other modifications can be made without departing from the scope of the invention.

w…ウェーハ
11…反応室
12…回転体
13…ホルダー
14…リング
15…インヒータ
16…アウトヒータ
17…回転駆動機構
18…ガス供給口
19…ガス排出口
20、21、51、61…整流板
21a、51a、61a…開口部
w ... wafer 11 ... reaction chamber 12 ... rotor 13 ... holder 14 ... ring 15 ... in heater 16 ... out heater 17 ... rotation drive mechanism 18 ... gas supply port 19 ... gas discharge ports 20, 21, 51, 61 ... rectifying plate 21a , 51a, 61a ... opening

Claims (5)

ウェーハが導入され、成膜処理が行われる反応室と、
前記ウェーハを保持するホルダーが上部に、前記ウェーハを加熱するヒータが内部に設置される回転体と、
前記回転体に接続され、前記ウェーハを回転させる回転駆動機構と、
前記反応室上方より前記反応室に所定流量のプロセスガスを供給するガス供給機構と、
前記反応室下方よりガスを排出し、前記反応室内を所定の圧力に制御するガス排出機構と、
供給された前記プロセスガスを整流して前記ホルダーに保持された前記ウェーハ上に供給する整流板と、
前記反応室の内壁と前記回転体の間に設けられ、水平方向で開口密度が異なるように配置された開口部を有する整流板と、を備えることを特徴とする半導体製造装置。
A reaction chamber in which a wafer is introduced and film formation is performed;
A rotating body in which a holder for holding the wafer is installed at the top and a heater for heating the wafer is installed therein,
A rotation drive mechanism connected to the rotating body and rotating the wafer;
A gas supply mechanism for supplying a predetermined flow rate of process gas to the reaction chamber from above the reaction chamber;
A gas discharge mechanism for discharging gas from below the reaction chamber and controlling the reaction chamber at a predetermined pressure;
A rectifying plate that rectifies the supplied process gas and supplies the process gas onto the wafer held by the holder;
A semiconductor manufacturing apparatus comprising: a rectifying plate provided between an inner wall of the reaction chamber and the rotator, and having an opening portion arranged to have different opening densities in a horizontal direction.
前記反応室の下方に設けられ、前記ガス排出機構と接続されるガス排出口を備え、前記ガス排出口上の前記開口密度が、他の領域における前記開口密度より小さいことを特徴とする請求項1に記載の半導体製造装置。   The gas discharge port provided below the reaction chamber and connected to the gas discharge mechanism, wherein the opening density on the gas discharge port is smaller than the opening density in other regions. 2. The semiconductor manufacturing apparatus according to 1. 前記開口密度は、開口部の面積、あるいは開口部の数を変動させることにより制御されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体製造装置。   3. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the opening density is controlled by changing an area of the opening or a number of the openings. 反応室内でウェーハを保持し、
前記反応室内を、所定の圧力に制御し、
前記ウェーハを加熱し、回転させながら、上方から前記ウェーハ上にプロセスガスを整流して供給し、
余剰な前記プロセスガスおよび前記プロセスガスより生成された反応副生成物を含む前記ウェーハ上の排ガスを、前記ウェーハの回転により前記ウェーハ上より外周方向に排出し、
前記外周方向に排出された前記排ガスを、前記ウェーハの外周下部における排出速度が等しくなるように制御して、下方に排出し、
前記反応室の下方の所定位置より、外部に排出することを特徴とする半導体製造方法。
Hold the wafer in the reaction chamber,
Controlling the reaction chamber to a predetermined pressure;
While heating and rotating the wafer, the process gas is rectified and supplied onto the wafer from above,
Exhaust gas on the wafer containing surplus process gas and reaction by-products generated from the process gas is discharged from the wafer in the outer peripheral direction by rotation of the wafer,
The exhaust gas discharged in the outer peripheral direction is controlled so that the discharge speed at the lower outer periphery of the wafer is equal, and discharged downward,
A semiconductor manufacturing method, wherein the semiconductor material is discharged outside from a predetermined position below the reaction chamber.
前記反応室の下方の所定位置上における前記排出速度を抑制することにより、前記ウェーハの外周下部における排出速度が等しくなるように制御されることを特徴とする請求項4に記載の半導体製造方法。   5. The semiconductor manufacturing method according to claim 4, wherein the discharge speed at a lower peripheral portion of the wafer is controlled to be equal by suppressing the discharge speed on a predetermined position below the reaction chamber.
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