JP3495501B2 - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JP3495501B2 JP3495501B2 JP09257496A JP9257496A JP3495501B2 JP 3495501 B2 JP3495501 B2 JP 3495501B2 JP 09257496 A JP09257496 A JP 09257496A JP 9257496 A JP9257496 A JP 9257496A JP 3495501 B2 JP3495501 B2 JP 3495501B2
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- Japan
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- plate
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の製
造に使用される気相成長装置に係り、特に、反応室の内
部の構造に関する。
造に使用される気相成長装置に係り、特に、反応室の内
部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、縦型気相成長装置の反応室の概
要を示す垂直断面図である。反応室１は、ベースプレー
ト２の上にベルジャ３を被せることによって形成されて
いる。ベースプレート２の中央部には回転軸１０が取付
けられ、回転軸１０はベースプレート２の中心部に設け
られた軸受（図示せず）によってベースプレート２を貫
通している。反応室１の内部には、ウェーハ５を保持す
るサセプタ４が配置され、サセプタ４は回転軸１０で支
持されて、回転軸１０により所定回転数で回転される。
反応ガスを供給するノズル１３は、回転軸１０の軸中心
部分を貫通する様に組込まれ、反応室１内に反応ガスを
供給する。サセプタ４の下側には、サセプタ４を介して
ウェーハ５を加熱するためのＲＦコイル６が配置され、
このＲＦコイル６は、石英ガラス製のＲＦコイルカバー
１１の内部に収容されている。反応室１の外部には、Ｒ
Ｆコイル６に高周波電力を供給する高周波発振機８が配
置されている。
要を示す垂直断面図である。反応室１は、ベースプレー
ト２の上にベルジャ３を被せることによって形成されて
いる。ベースプレート２の中央部には回転軸１０が取付
けられ、回転軸１０はベースプレート２の中心部に設け
られた軸受（図示せず）によってベースプレート２を貫
通している。反応室１の内部には、ウェーハ５を保持す
るサセプタ４が配置され、サセプタ４は回転軸１０で支
持されて、回転軸１０により所定回転数で回転される。
反応ガスを供給するノズル１３は、回転軸１０の軸中心
部分を貫通する様に組込まれ、反応室１内に反応ガスを
供給する。サセプタ４の下側には、サセプタ４を介して
ウェーハ５を加熱するためのＲＦコイル６が配置され、
このＲＦコイル６は、石英ガラス製のＲＦコイルカバー
１１の内部に収容されている。反応室１の外部には、Ｒ
Ｆコイル６に高周波電力を供給する高周波発振機８が配
置されている。
【０００３】ノズル１３を介して反応室１の内部に導入
された反応ガスは、熱分解あるいは化学分解によって分
解され、例えば活性化されたシリコンの様な、気相成長
に寄与する反応種は、ウェーハ５の表面に堆積して成長
する。一方、気相成長に寄与しない反応種の大半は、排
気孔１９から反応室の外部へ排出されるが、その一部
は、反応室の内部に露出されているベースプレート２あ
るいはＲＦコイルカバー１１などの上に堆積して付着す
る。この様な堆積物は、窒素ガスあるいは水素ガスの様
なプロセスガスによって舞い上がって、ウェーハ５の表
面に飛来して付着する。この様にして、ウェーハ５表面
に付着した反応生成物は、パーティクルと呼ばれ、ウェ
ーハ表面を汚染する異物の起源の一つとなっており、製
品の歩留まりを支配する重要な因子となる。
された反応ガスは、熱分解あるいは化学分解によって分
解され、例えば活性化されたシリコンの様な、気相成長
に寄与する反応種は、ウェーハ５の表面に堆積して成長
する。一方、気相成長に寄与しない反応種の大半は、排
気孔１９から反応室の外部へ排出されるが、その一部
は、反応室の内部に露出されているベースプレート２あ
るいはＲＦコイルカバー１１などの上に堆積して付着す
る。この様な堆積物は、窒素ガスあるいは水素ガスの様
なプロセスガスによって舞い上がって、ウェーハ５の表
面に飛来して付着する。この様にして、ウェーハ５表面
に付着した反応生成物は、パーティクルと呼ばれ、ウェ
ーハ表面を汚染する異物の起源の一つとなっており、製
品の歩留まりを支配する重要な因子となる。
【０００４】特に、塩素系化合物を含む反応ガスを使用
した場合には、堆積物中にも塩素が含まれる。この様な
堆積物は、空気との接触により空気中の水分を吸着して
塩化水素を放出するとともに、堆積物自体は膨脹する。
塩化水素は環境を汚染する原因となり、堆積物はパーテ
ィクルの数及びサイズを増加して、製品歩留まりに重大
な影響を与えるので問題となっている。
した場合には、堆積物中にも塩素が含まれる。この様な
堆積物は、空気との接触により空気中の水分を吸着して
塩化水素を放出するとともに、堆積物自体は膨脹する。
塩化水素は環境を汚染する原因となり、堆積物はパーテ
ィクルの数及びサイズを増加して、製品歩留まりに重大
な影響を与えるので問題となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な問
題に鑑みてなされたもので、気相成長装置において、反
応ガスの分解などによって生ずる反応生成物が反応室内
部の装置部品の表面に堆積する量を減少させることを目
的とし、そのための気相成長装置の内部の構造を提供す
ることにある。
題に鑑みてなされたもので、気相成長装置において、反
応ガスの分解などによって生ずる反応生成物が反応室内
部の装置部品の表面に堆積する量を減少させることを目
的とし、そのための気相成長装置の内部の構造を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のウェーハ処理装
置は、ベースプレート上にベルジャを被せることによっ
て形成される反応室を備えた気相成長装置において、反
応ガスを処理室から排出すべくベースプレートに設けら
れた排気孔の周囲のベースプレート表面を、セラミック
ス製の板状部材で覆うとともに、当該板状部材の裏面が
ベースプレートの表面に直接、接触しない様に、ベース
プレート表面との間に僅かな間隙を設けたことを特徴と
する。
置は、ベースプレート上にベルジャを被せることによっ
て形成される反応室を備えた気相成長装置において、反
応ガスを処理室から排出すべくベースプレートに設けら
れた排気孔の周囲のベースプレート表面を、セラミック
ス製の板状部材で覆うとともに、当該板状部材の裏面が
ベースプレートの表面に直接、接触しない様に、ベース
プレート表面との間に僅かな間隙を設けたことを特徴と
する。
【０００７】なお、前記板状の部材は、化学的安定性、
耐熱性、熱伝導性などの条件から石英ガラス製とするの
が良い。また、前記板状の部材の裏面とベースプレート
表面との間の間隙としては、０．５ｍｍ以上、１．５ｍ
ｍ以下が適当である。
耐熱性、熱伝導性などの条件から石英ガラス製とするの
が良い。また、前記板状の部材の裏面とベースプレート
表面との間の間隙としては、０．５ｍｍ以上、１．５ｍ
ｍ以下が適当である。
【０００８】本願発明者等は、気相成長装置における反
応室の内部での堆積物の挙動を調査するため、反応ガス
を輸送する担体ガスである水素量を種々変化させて実験
を行い、堆積物の付着の状況について観察した。この結
果、総じて排気孔の周囲のベースレート上に堆積物が多
いことが判明した。また、反応室内に露出されている構
成部品の内、比較的、温度が高い部品には堆積物が少な
いことも判明した。
応室の内部での堆積物の挙動を調査するため、反応ガス
を輸送する担体ガスである水素量を種々変化させて実験
を行い、堆積物の付着の状況について観察した。この結
果、総じて排気孔の周囲のベースレート上に堆積物が多
いことが判明した。また、反応室内に露出されている構
成部品の内、比較的、温度が高い部品には堆積物が少な
いことも判明した。
【０００９】従って、排気孔の周囲に位置する部材の温
度を高めに維持すれば、気相成長に寄与しない反応種な
どが、ベースプレート上に堆積することなく、排気孔に
導かれて反応室の外部へ排出されることになるので、結
果として、反応室内部の堆積物の量を減少させ、ウェー
ハ表面へ付着するパーティクルの量を減少させることが
期待できる。
度を高めに維持すれば、気相成長に寄与しない反応種な
どが、ベースプレート上に堆積することなく、排気孔に
導かれて反応室の外部へ排出されることになるので、結
果として、反応室内部の堆積物の量を減少させ、ウェー
ハ表面へ付着するパーティクルの量を減少させることが
期待できる。
【００１０】そこで、排気孔の周囲のベースレート上を
石英ガラス製の板状部材で覆い、更に、この板状部材が
ベースプレートとの接触によって冷却されない様に、板
状部材の裏面に小さな突起を設けて、板状部材の裏面と
ベースプレート表面との間に僅かな間隙を設けたとこ
ろ、反応室内部の堆積物の量が減少することが確認され
た。即ち、この板状部材は反応室内の雰囲気によって加
熱されて、比較的、高温に保たれるので、従来の装置で
問題となっていた排気孔の周辺における堆積物の量を大
幅に減少させることができた。なお、実験の結果、この
板状部材の裏面とベースプレート表面と間の間隙が、
０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下の場合に効果が大きい
ことが分った。
石英ガラス製の板状部材で覆い、更に、この板状部材が
ベースプレートとの接触によって冷却されない様に、板
状部材の裏面に小さな突起を設けて、板状部材の裏面と
ベースプレート表面との間に僅かな間隙を設けたとこ
ろ、反応室内部の堆積物の量が減少することが確認され
た。即ち、この板状部材は反応室内の雰囲気によって加
熱されて、比較的、高温に保たれるので、従来の装置で
問題となっていた排気孔の周辺における堆積物の量を大
幅に減少させることができた。なお、実験の結果、この
板状部材の裏面とベースプレート表面と間の間隙が、
０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下の場合に効果が大きい
ことが分った。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１及び図２に本発明に基く縦型
気相成長装置を示す。図１は、本発明に基づく縦型気相
成長装置のベースプレートの部分を示す水平断面図であ
り、図３のＡ−Ａ断面図に相当する。図２は、図１中の
石英ガラス製の板２１の形状を示す詳細図である。な
お、反応室１の全体的な構造については、図３に示した
一般的な構造と同一なので、共通の部分について同一の
符号を付して、その説明を省略する。
気相成長装置を示す。図１は、本発明に基づく縦型気相
成長装置のベースプレートの部分を示す水平断面図であ
り、図３のＡ−Ａ断面図に相当する。図２は、図１中の
石英ガラス製の板２１の形状を示す詳細図である。な
お、反応室１の全体的な構造については、図３に示した
一般的な構造と同一なので、共通の部分について同一の
符号を付して、その説明を省略する。
【００１２】図１に示した本発明に基づく縦型気相成長
装置では、従来の縦型気相成長装置とは異なり、ベース
プレート２に設けられた排気孔１９の周囲に石英ガラス
製の板２１（板状部材）が配置され、排気孔周辺のベー
スプレート表面は、排気孔の部分を除いてこの板２１で
覆われている。この板２１は、気相成長の処理の最中に
ベースプレート２との接触によって冷却されない様に、
図２の説明図に示す様に、その裏面側に小さな突起２２
が配置され、ベースプレート表面２３との間に１．０ｍ
ｍの間隙δが設けられている。
装置では、従来の縦型気相成長装置とは異なり、ベース
プレート２に設けられた排気孔１９の周囲に石英ガラス
製の板２１（板状部材）が配置され、排気孔周辺のベー
スプレート表面は、排気孔の部分を除いてこの板２１で
覆われている。この板２１は、気相成長の処理の最中に
ベースプレート２との接触によって冷却されない様に、
図２の説明図に示す様に、その裏面側に小さな突起２２
が配置され、ベースプレート表面２３との間に１．０ｍ
ｍの間隙δが設けられている。
【００１３】この石英ガラス製の板２１はサセプタから
の輻射熱によって加熱されて、比較的、高温に保たれる
ので、気相成長に寄与しない反応種は、ベースプレート
上に堆積することなく排気孔から排出される様になる。
の輻射熱によって加熱されて、比較的、高温に保たれる
ので、気相成長に寄与しない反応種は、ベースプレート
上に堆積することなく排気孔から排出される様になる。
【００１４】なお、上記の例では、ベースプレート表面
を覆う部材として石英ガラス製の板を使用しているが、
この他に、窒化珪素の様なセラミックス類を使用するこ
ともできる。
を覆う部材として石英ガラス製の板を使用しているが、
この他に、窒化珪素の様なセラミックス類を使用するこ
ともできる。
【００１５】
【実施例】表１は、図１及び図２に示した縦型気相成長
装置を用いて、反応ガスとしてトリクロールシラン（Ｓ
ｉＨＣｌ3 ）用いて、ウエーハ上にシリコン膜を目標膜
厚１６μｍ及び９４μｍの２水準でエピタキシャル成長
させて、処理前後でのパーティクル量を比較した結果で
ある。表１に示す様に、本発明の構造による縦型気相成
長装置では、Ｍ、Ｌのサイズについてパーティクルの量
が大幅に減少していることが分る。なお、Ｓのサイズに
ついては僅かに増加しているが、実用上、問題がない範
囲である。
装置を用いて、反応ガスとしてトリクロールシラン（Ｓ
ｉＨＣｌ3 ）用いて、ウエーハ上にシリコン膜を目標膜
厚１６μｍ及び９４μｍの２水準でエピタキシャル成長
させて、処理前後でのパーティクル量を比較した結果で
ある。表１に示す様に、本発明の構造による縦型気相成
長装置では、Ｍ、Ｌのサイズについてパーティクルの量
が大幅に減少していることが分る。なお、Ｓのサイズに
ついては僅かに増加しているが、実用上、問題がない範
囲である。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】本発明に基づく気相成長装置によれば、
堆積物が付着し易い排気孔の周囲のベースプレート表面
を、石英ガラスあるいは窒化珪素の様なセラミックス製
の板状部材で覆うとともに、当該板状部材の裏面がベー
スプレートの表面に直接、接触しない様に、ベースプレ
ート表面との間に僅かな間隙を設けた結果、この板状部
材は反応室内部の雰囲気によって加熱されて、比較的、
高温に保たれるので、堆積物が付着しにくくなり、反応
室内の堆積物が減少する。
堆積物が付着し易い排気孔の周囲のベースプレート表面
を、石英ガラスあるいは窒化珪素の様なセラミックス製
の板状部材で覆うとともに、当該板状部材の裏面がベー
スプレートの表面に直接、接触しない様に、ベースプレ
ート表面との間に僅かな間隙を設けた結果、この板状部
材は反応室内部の雰囲気によって加熱されて、比較的、
高温に保たれるので、堆積物が付着しにくくなり、反応
室内の堆積物が減少する。
【００１８】この結果、反応室の内部での堆積物の量が
減少して、ウェーハ表面へのパーティクルの付着量が減
少するので、製品の歩留まりの向上に効果がある。ま
た、反応室の内部の構成部品の清掃の間隔を延長するこ
とが可能になるので、生産性の向上にも効果もある。
減少して、ウェーハ表面へのパーティクルの付着量が減
少するので、製品の歩留まりの向上に効果がある。ま
た、反応室の内部の構成部品の清掃の間隔を延長するこ
とが可能になるので、生産性の向上にも効果もある。
【図１】本発明に基く縦型気相成長装置のベースプレー
トの部分を示す水平断面図。
トの部分を示す水平断面図。
【図２】排気孔の周囲に配置される石英ガラス製の板の
形状の詳細を説明する図。
形状の詳細を説明する図。
【図３】縦型気相成長装置の反応室の概要を示す垂直断
面図。
面図。
１・・・反応室、
２・・・ベースプレート、
３・・・ベルジャ、
４・・・サセプタ、
５・・・ウェーハ、
６・・・ＲＦコイル、
８・・・高周波発振機、
１０・・・回転軸、
１１・・・ＲＦコイルカバー、
１３・・・ノズル、
１９・・・排気孔、
２１・・・石英ガラス製の板（板状部材）、
２２・・・突起、
２３・・・ベースプレート表面、
δ・・・間隙。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−10528（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−252931（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−273037（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−157326（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/205
C23C 16/08
C23C 16/455
C30B 25/08
Claims (3)
- 【請求項１】 ベースプレート上にベルジャを被せるこ
とによって形成される反応室を備えた気相成長装置にお
いて、 ベースプレートに設けられた排気孔の周囲のベースプレ
ート表面を、セラミックス製の板状部材で覆うととも
に、この板状部材の裏面がベースプレートの表面に直
接、接触しない様に、この板状部材の裏面とベースプレ
ート表面との間に間隙を設けたことを特徴とする気相成
長装置。 - 【請求項２】 前記板状部材は、石英ガラス製の板であ
ることを特徴とする請求項１に記載の気相成長装置。 - 【請求項３】 板状部材の裏面とベースプレート表面と
の間の前記間隙は、０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下で
あることを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載
の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09257496A JP3495501B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09257496A JP3495501B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283450A JPH09283450A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3495501B2 true JP3495501B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=14058207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09257496A Expired - Lifetime JP3495501B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3495501B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5302813B2 (ja) * | 2009-07-28 | 2013-10-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 堆積物対策用カバー及びプラズマ処理装置 |
| JP2013045799A (ja) * | 2011-08-22 | 2013-03-04 | Nuflare Technology Inc | 成膜装置および成膜方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61157326U (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-30 | ||
| JPS62252931A (ja) * | 1986-04-25 | 1987-11-04 | Toshiba Corp | 化合物半導体の気相成長装置 |
| JP2593726B2 (ja) * | 1990-04-27 | 1997-03-26 | 信越半導体株式会社 | 気相成長装置および気相成長方法 |
| JP3502656B2 (ja) * | 1994-03-29 | 2004-03-02 | 川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 | 半導体基板の処理装置および方法 |
-
1996
- 1996-04-15 JP JP09257496A patent/JP3495501B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09283450A (ja) | 1997-10-31 |
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