JP2550024B2 - 減圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
減圧ｃｖｄ装置Info
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- JP2550024B2 JP2550024B2 JP61056873A JP5687386A JP2550024B2 JP 2550024 B2 JP2550024 B2 JP 2550024B2 JP 61056873 A JP61056873 A JP 61056873A JP 5687386 A JP5687386 A JP 5687386A JP 2550024 B2 JP2550024 B2 JP 2550024B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 単結晶基板上にβ−SiCエピタキシャル膜を形成する
ための減圧CVD装置であって、反応管を穴のあいた内側
管と外側管の２重管構造として大面積かつ大量の単結晶
基板上にβ−SiC膜を形成する。
ための減圧CVD装置であって、反応管を穴のあいた内側
管と外側管の２重管構造として大面積かつ大量の単結晶
基板上にβ−SiC膜を形成する。
本発明は、CVD（化学的気相成長）装置、より詳しく
は、β−SiC（立方晶炭化ケイ素）のエピタキシャル膜
を形成するための減圧CVD装置に関するものである。
は、β−SiC（立方晶炭化ケイ素）のエピタキシャル膜
を形成するための減圧CVD装置に関するものである。
β−SiCは半導体であり、その単結晶（エピタキシャ
ル成長）膜を利用して半導体装置を製造する場合にはシ
リコン半導体装置よりも高温動作性が良い（800℃でも
動作する）ので、耐環境デバイスとして期待されてい
る。そして、β−SiC膜を大面積でかつ同時に多数枚の
単結晶基板上に形成することができる成長装置が求めら
れている。
ル成長）膜を利用して半導体装置を製造する場合にはシ
リコン半導体装置よりも高温動作性が良い（800℃でも
動作する）ので、耐環境デバイスとして期待されてい
る。そして、β−SiC膜を大面積でかつ同時に多数枚の
単結晶基板上に形成することができる成長装置が求めら
れている。
β−SiC膜を単結晶基板（例えば、Si単結晶ウェハ）
上にエピタキシャル成長させるには、CVD法で行なわれ
ており、常圧で1360℃もの高温の成長条件であった。こ
の常温CVD装置では、装入する単結晶基板はそのサイズ
が２インチ程度であり、処理枚数が数枚（10枚以下）で
ある。
上にエピタキシャル成長させるには、CVD法で行なわれ
ており、常圧で1360℃もの高温の成長条件であった。こ
の常温CVD装置では、装入する単結晶基板はそのサイズ
が２インチ程度であり、処理枚数が数枚（10枚以下）で
ある。
そこで、（ａ）SiC成長温度を下げること、（ｂ）上
述の常圧CVD法で行なわれている浸炭処理がなくてもよ
いこと、（ｃ）より大きなサイズのSiC膜形成を可能に
すること、などを考慮して、本出願人は減圧CVD法（10T
orr以下の低圧下）によってβ−SiCエピタキシャル成長
膜を形成することを特開昭60−298071号（特開昭62−15
5512号公報）にして提案した。
述の常圧CVD法で行なわれている浸炭処理がなくてもよ
いこと、（ｃ）より大きなサイズのSiC膜形成を可能に
すること、などを考慮して、本出願人は減圧CVD法（10T
orr以下の低圧下）によってβ−SiCエピタキシャル成長
膜を形成することを特開昭60−298071号（特開昭62−15
5512号公報）にして提案した。
提案した減圧CVD法では従来公知の横型減圧CVD装置を
使用しており、大量枚数の単結晶基板を装入した場合に
は下流側の基板上に成長するβ−SiC膜は上流側の基板
よりも薄くなりかつ同一板上でも厚さが均一でない。す
なわち、この膜厚均一は減圧CVD法であるので常圧CVDよ
りもかなり良いわけであるが、ウェハ内、バッチ内で大
量処理の場合により良くすることが求められている。
使用しており、大量枚数の単結晶基板を装入した場合に
は下流側の基板上に成長するβ−SiC膜は上流側の基板
よりも薄くなりかつ同一板上でも厚さが均一でない。す
なわち、この膜厚均一は減圧CVD法であるので常圧CVDよ
りもかなり良いわけであるが、ウェハ内、バッチ内で大
量処理の場合により良くすることが求められている。
真空ポンプに連通した反応管、該反応管内に装入され
る単結晶基板を搭載したサセプタ、該サセプタを誘導加
熱するために前記反応管の外周に配置されたコイル、お
よび反応ガスを前記反応管内へ供給するためのガス供給
管を含んでなる減圧CVD装置において、前記反応管が複
数の穴のあいた内側管と、該内側管を覆うように配置さ
れた外側管とからなり、前記単結晶基板上にβ−SiCエ
ピタキシャル膜を形成するためのケイ素含有ガスを前記
内側管内に流すために、該内側管内に接続された第１ガ
ス供給管と、炭素含有ガスを該内側管と前記外側管との
間に流す第２ガス供給管とが設けられていることを特徴
とする減圧CVD装置によってより均一性の高いβ−SiC膜
が大量枚数の単結晶基板上に得られる。
る単結晶基板を搭載したサセプタ、該サセプタを誘導加
熱するために前記反応管の外周に配置されたコイル、お
よび反応ガスを前記反応管内へ供給するためのガス供給
管を含んでなる減圧CVD装置において、前記反応管が複
数の穴のあいた内側管と、該内側管を覆うように配置さ
れた外側管とからなり、前記単結晶基板上にβ−SiCエ
ピタキシャル膜を形成するためのケイ素含有ガスを前記
内側管内に流すために、該内側管内に接続された第１ガ
ス供給管と、炭素含有ガスを該内側管と前記外側管との
間に流す第２ガス供給管とが設けられていることを特徴
とする減圧CVD装置によってより均一性の高いβ−SiC膜
が大量枚数の単結晶基板上に得られる。
サセプタはカーボン製であり、単結晶基板を反応管に
多数収容するために鉛直に担持するようになっているの
が好ましい。
多数収容するために鉛直に担持するようになっているの
が好ましい。
炭素含有ガスを構成する炭素化合物はCH4,C2H6,C3H8,
C4H10,C2H4,C2H2などであり、ケイ素含有ガスを構成す
るケイ素化合物はSiH4,Si2H6,SiH2Cl2,SiHCl3,SiCl4な
どであるのが好ましい。
C4H10,C2H4,C2H2などであり、ケイ素含有ガスを構成す
るケイ素化合物はSiH4,Si2H6,SiH2Cl2,SiHCl3,SiCl4な
どであるのが好ましい。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施態様
例によって本発明を詳しく説明する。
例によって本発明を詳しく説明する。
第１図は本発明に係るβ−SiCエピタキシャル成長用
の減圧CVD装置の概略図である。
の減圧CVD装置の概略図である。
第１図に示すように、本発明に係る減圧CVD装置の反
応管１は穴２のあいた内側管３と外側管５との２重管構
造となっている。穴２は複数列（例えば、120度の角度
で３列）で複数箇所（第１図で５ケ所）あけられてい
る。この反応管１には上流側蓋５および下流側蓋６が取
付けられている。上流側蓋５には内側管３内へケイ素含
有ガス（例えば、SiHCl3）を導入するためのガス供給管
７がその中央部に貫通して取付けられ、かつ内側管３と
外側管４との間に炭素ガス含有ガス（例えば、C3H8）を
導入するためのガス供給管８が貫通して取付けられてい
る。下流側蓋６には真空ポンプ９に接続された排気管10
が貫通して取付けられている。反応管１内にてβ−SiC
エピタキシャル膜を形成するための単結晶基板（シリコ
ンウェハ）21がカーボン製サセプタ22で担持され、この
サセプタ22を多数枚搭載するボート23に担持されている
（第１図、第２図および第３図）。このボート23は溶融
石英棒を組立てたものであり、サセプタ22であるカーボ
ン円板を鉛直に担持するようになっている。サセプタ22
の突起体24によって２枚の基板21がサセプタ22の両面に
担持されている（第２図および第３図）。反応管１の周
りに誘導加熱用コイル25（第１図）が配置されており、
これら高周波電力を印加することによって反応管１内の
カーボン製サセプタ22を所定温度まで加熱し、それによ
って基板21を加熱できる。
応管１は穴２のあいた内側管３と外側管５との２重管構
造となっている。穴２は複数列（例えば、120度の角度
で３列）で複数箇所（第１図で５ケ所）あけられてい
る。この反応管１には上流側蓋５および下流側蓋６が取
付けられている。上流側蓋５には内側管３内へケイ素含
有ガス（例えば、SiHCl3）を導入するためのガス供給管
７がその中央部に貫通して取付けられ、かつ内側管３と
外側管４との間に炭素ガス含有ガス（例えば、C3H8）を
導入するためのガス供給管８が貫通して取付けられてい
る。下流側蓋６には真空ポンプ９に接続された排気管10
が貫通して取付けられている。反応管１内にてβ−SiC
エピタキシャル膜を形成するための単結晶基板（シリコ
ンウェハ）21がカーボン製サセプタ22で担持され、この
サセプタ22を多数枚搭載するボート23に担持されている
（第１図、第２図および第３図）。このボート23は溶融
石英棒を組立てたものであり、サセプタ22であるカーボ
ン円板を鉛直に担持するようになっている。サセプタ22
の突起体24によって２枚の基板21がサセプタ22の両面に
担持されている（第２図および第３図）。反応管１の周
りに誘導加熱用コイル25（第１図）が配置されており、
これら高周波電力を印加することによって反応管１内の
カーボン製サセプタ22を所定温度まで加熱し、それによ
って基板21を加熱できる。
β−SiCエピタキシャル膜を単結晶基板21上に形成す
ることが次のようにして行なわれる。
ることが次のようにして行なわれる。
まず、基板（シリコンウェハ）21を第２図および第３
図に示すようにカーボン製サセプタ22の両面に取付け、
それを多数用意してボート23に搭載する。このボート23
を反応管１内に装入する（第１図）。反応管１内を真空
ポンプ９を用いて排気し、反応管内圧力を7.0Torrにす
る。コイル25に高周波電力（8KHZ）を印加してカーボン
製サセプタ22を誘導加熱して基板21を1000℃に加熱し、
反応ガスを反応管１内へ流す。SiHCl3ガスをガス供給管
７に通して内側管３内へ流し、同時に、C3H8ガスをガス
供給管８を通して外側管４と内側管３との管へ流し、こ
れが穴２を通って内側管３の内側へ流入する。このとき
の反応管１内圧力を3Torrに維持する。この状態でβ−S
iCが40nm/分の成長速度にて基板21上にエピタキシャル
成長して、SiC膜を形成する。C3H8ガスの通る穴２が内
側管３にほぼボート23の全長にわたって設けられている
ので、多数の基板21のどこでもほぼ同じように反応して
β−SiCが均一に成長して均一なSiC膜が得られる。
図に示すようにカーボン製サセプタ22の両面に取付け、
それを多数用意してボート23に搭載する。このボート23
を反応管１内に装入する（第１図）。反応管１内を真空
ポンプ９を用いて排気し、反応管内圧力を7.0Torrにす
る。コイル25に高周波電力（8KHZ）を印加してカーボン
製サセプタ22を誘導加熱して基板21を1000℃に加熱し、
反応ガスを反応管１内へ流す。SiHCl3ガスをガス供給管
７に通して内側管３内へ流し、同時に、C3H8ガスをガス
供給管８を通して外側管４と内側管３との管へ流し、こ
れが穴２を通って内側管３の内側へ流入する。このとき
の反応管１内圧力を3Torrに維持する。この状態でβ−S
iCが40nm/分の成長速度にて基板21上にエピタキシャル
成長して、SiC膜を形成する。C3H8ガスの通る穴２が内
側管３にほぼボート23の全長にわたって設けられている
ので、多数の基板21のどこでもほぼ同じように反応して
β−SiCが均一に成長して均一なSiC膜が得られる。
本発明に係る減圧CVD装置によってβ−SiCエピタキシ
ャル膜を基板（ウェハ）内、バッチ内でほぼ均一に形成
することができ、その基板サイズが６インチでかつ基板
枚数が20枚以上であってもβ−SiC膜をそのように形成
することが可能になる。
ャル膜を基板（ウェハ）内、バッチ内でほぼ均一に形成
することができ、その基板サイズが６インチでかつ基板
枚数が20枚以上であってもβ−SiC膜をそのように形成
することが可能になる。
第１図は本発明に係る減圧CVD装置の概略図であり、 第２図は第１図中線II−IIのシリコン基板を担持してい
るサセプタの正面図であり、 第３図は第２図中線III−IIIでのシリコン基板およびサ
セプタの断面図である。 １……反応管 ２……穴 ３……内側管 ４……外側管 7,8……ガス供給管 21……単結晶基板 22……サセプタ 23……ボート 25……コイル
るサセプタの正面図であり、 第３図は第２図中線III−IIIでのシリコン基板およびサ
セプタの断面図である。 １……反応管 ２……穴 ３……内側管 ４……外側管 7,8……ガス供給管 21……単結晶基板 22……サセプタ 23……ボート 25……コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中沢 努 川崎市中原区上小田中1015番地 富士通 株式会社内 (72)発明者 伊藤 喜久雄 川崎市中原区上小田中1015番地 富士通 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−54328（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】真空ポンプに連通した反応管、該反応管内
に装入される単結晶基板を搭載したサセプタ、該サセプ
タを誘導加熱するために前記反応管の外周に配置された
コイル、および反応ガスを前記反応管内へ供給するため
のガス供給管を含んでなる減圧CVD装置において、 前記反応管が複数の穴のあいた内側管と、該内側管を覆
うように配置された外側管とからなり、 前記単結晶基板上にβ−SiCエピタキシャル膜を形成す
るためのケイ素含有ガスを前記内側管内に流すために、
該内側管内に接続された第１ガス供給管と、 炭素含有ガスを該内側管と前記外側管との間に流す第２
ガス供給管とが設けられていることを特徴とする減圧CV
D装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61056873A JP2550024B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61056873A JP2550024B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62214614A JPS62214614A (ja) | 1987-09-21 |
| JP2550024B2 true JP2550024B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=13039540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61056873A Expired - Fee Related JP2550024B2 (ja) | 1986-03-17 | 1986-03-17 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2550024B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE36328E (en) * | 1988-03-31 | 1999-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor manufacturing apparatus including temperature control mechanism |
| ES2214072B1 (es) * | 2000-06-15 | 2005-11-01 | Universidad De Cadiz | Sistema para carburizacion de silicio. |
| JP5564311B2 (ja) | 2009-05-19 | 2014-07-30 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置及び基板の製造方法 |
| JP5500953B2 (ja) * | 2009-11-19 | 2014-05-21 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 成膜装置および成膜方法 |
| SE536605C2 (sv) * | 2012-01-30 | 2014-03-25 | Odling av kiselkarbidkristall i en CVD-reaktor vid användning av klorineringskemi | |
| CN104131336A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-05 | 西安电子科技大学 | 一种控制氢气流量n型低掺杂碳化硅薄膜外延制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5754328A (ja) * | 1980-09-19 | 1982-03-31 | Hitachi Ltd | Genatsukisoseichosochi |
-
1986
- 1986-03-17 JP JP61056873A patent/JP2550024B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62214614A (ja) | 1987-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |