JPH01107519A - 気相成長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体ウェハの気相成長装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、この種の気相成長装置は第３図に示すようにステ
ンレス鋼製ベルジャ１及び石英ベルジャ２内の抵抗ヒー
タ４上のサセプタ３に載置されて加熱された半導体ウェ
ハ５へ原料ガス供給管６より原料ガスを供給し該原料ガ
スにランプ１１よりある特定の波長の光を照射窓１０を
通して照射することにより光化学反応させて所望の薄膜
を気相成長せしめ、反応後のガスを原料ガス排気管１２
を通して真空排気システム９より排気させる構造のもの
であるが、照射窓１０の下面においても薄膜が気相成長
しくもりが生じてしまう。その対策として不活性ガス導
入管を設けて照射窓下面へ不活性ガスを吹きかけ原料ガ
スが照射窓に接触することを防止したりその他照射窓に
高分子樹脂を塗布する方法がとられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の気相成長装置は原料ガスの照射窓への気
相成長によりくもりが生じてＵ　Ｖ　（ＵＬＴＲＡＶＩ
ＯＲＥＴ）光源ランプの光の透過率が低下して著しく半
導体ウェハへの薄膜の成長速度が下がるのを防止するた
め、照射窓へ不活性ガス導入管より不活性ガスを吹きか
けて原料ガスが照射窓へ接触するのを防止する方法が取
られていたが、長時間−定の成長速度を維持するために
は多量の不活性ガスを原料ガスの流れに対して垂直に照
射窓へ吹きかける必要があり、原料ガスの流れを乱して
複数個の半導体ウェハの膜厚分布のバラツキが大となる
という欠点がある。また原料ガス中の不活性ガスの割合
が増加して半導体ウェハ面内膜厚のバラツキを向上させ
るため、反応圧力を下げると不活性ガス増加分のみ成長
速度が低下する。

また照射窓への高分子樹脂を塗布する方法では反応系の
清浄度を悪くするばかりでなく、製品の品質を低下させ
るという欠点がある。

本発明の目的は前記問題点を解決した気相成長装置を提
供することにある。

〔発明の従来技術に対する相違点〕

上述した従来の気相成長装置に対し、本発明は照射窓と
原料ガス供給管・排気管の間に水平・同方向に不活性ガ
ス吹出し口及び吸い込み口を用意し、不活性ガスを原料
ガス上部層に流すことにより原料ガスのガスフローを乱
すことなく照射窓への気相成長によるくもりを防止し、
また照射窓への高分子樹脂塗布の方法と違って清浄度を
維持しながら成長速度を低下させることなく均一性よい
複数個の膜厚分布を再現させるという相違点を有する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は外囲器と、前記外囲器内に設置されるサセプタ
と、サセプタを加熱する手段と、原料ガスを供給する手
段と、外囲器内部の気体を排気する排気装置からなる気
相成長装置において、外囲器に紫外光に対する透明な窓
を設け、かつ外囲器内部の前記透明窓の下部に不活性ガ
ス吹出し用と原料ガス排気用との真空排気システムを別
個に取り付けたことを特徴とする気相成長装置である。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。

（実施例１） 第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の第１の実施例を示
す図である。

図において、１はステンレス鋼製ベルジャ、２は石英ベ
ルジャである。ベルジャ１，２内には、モータ１７にて
回転駆動されるサセプタ３を設置し、さらに該サセプタ
３を加熱する抵抗ヒータ４を装備する。またサセプタ３
の上方空間に照射窓１０を設け、該照射窓１０の上方位
置にＵＶ光源ランプ１１を設置する。

さらに、サセプタ３の上流及び下流側のスペースをガス
整流板７，７により不活性ガス流路Ｑ１と原料ガス流路
Ｑ２との上下２段に区画し、サセプタ３の上流側の上段
に位置する不活性ガス流路Ｑ１に不活性ガス吹出し管８
を開口するとともに、下段に位置する原料ガス流路Ｑ２
に原料ガス供給管６を開口する。一方、サセプタ３の下
流側の上段に位置する不活性ガス流路Ｑ１に不活性ガス
排気管１３を開口するとともに、下段に位置する原料ガ
ス流路Ｑ８に原料ガス排気管１２を開口し、不活性ガス
排気管１３、原料ガス排気管１２をそれぞれ真空排気シ
ステム９，９′に接続する。

開閉自在なステンレス鋼製ベルジャ１及び石英ベルジャ
２内の円板型のサセプタ３に載置されてモータ１７より
一定方向に定速で回転しながら固定された抵抗ヒータ４
より均一よく加熱された複数個の半導体ウェハ５へ減圧
状態で原料ガス供給管６より原料ガスを供給しつつ、ま
たガス整流板７をはさんで上部に設けた不活性ガス吹出
し管８から不活性ガスを原料ガスが上部に拡散して照射
窓１０に接することのないようにそれぞれの真空排気シ
ステム９，９′の制御により実現しながら流し、ＵＶ光
源ランプ１１より半導体ウェハ５上の反応ガスへ照射窓
１０を通しである特定の波長の光を照射することにより
光化学反応させ、ウェハ５上に所望の薄膜を膜厚分布の
均一性よく気相成長させる。

一方反応後のガスを原料ガス排気管１２より、また不活
性ガスは不活性ガス排気管１３よりそれぞれ別個に排気
する。

（実施例２） 第２図は本発明の実施例２の縦断面図である。

本実施例では角型サセプタ１４に載置されて赤外線加熱
ランプ１５より加熱された半導体ウェハ５へ原料ガス供
給管６より原料ガスを供給し、原料ガス供給管６上部の
不活性ガス吹出し管８より吹き出た不活性ガスと層流状
態を実現しながら原料ガスは石英管１６上部に接するこ
となく熱分解により半導体ウェハ５へ所望の薄膜を気相
成長せしめ１反応後のガスは原料ガス排気管１２を通し
て、−六平活性ガスは不活性ガス排気管１３より排気さ
せる。

この実施例では石英管に原料ガスが気相成長せずくもら
ないため、長時間光の透過率が不変で安定した半導体ウ
ェハ上所望薄膜の成長速度を得ることができる利点があ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は照射窓の下面を不活性ガス
が水平に流れる構造とし、吹き出し量と排気量の調整に
より反応ガスとの境界面が層流となる状態を実現し下部
を流れている原料ガスが上部に拡散して照射窓に接しな
いようにすることにより、照射窓への気相成長によるく
もりを防止し。

光の透過率の低下を阻止して複数個の半導体ウェハに均
一性よく反応ガスを供給し、膜厚分布均一性を向上させ
成長速度を長時間一定に保ちスループットを向上させる
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例を示す縦断面図、
第１図（ｂ）は主要部を示す平面図、第２図は本発明の
第２の実施例を示す縦断面図、第３図は従来の気相成長
装置を示す断面図である。 １・・・ステンレス鋼製ベルジャ　２・・・石英ベルジ
ャ３．１４・・・サセプタ　　　　４・・・抵抗ヒータ
５・・・半導体ウェハ　　　６・・・原料ガス供給管７
・・・ガス整流板　　　　８・・・不活性ガス吹出し管
９．９′・・・真空排気システム　　　１０・・・照射
窓１１・Ｕ　Ｖ　（ＵＬＴＲＡ　ＶＩＯＲＥＴ）光源ラ
ンプ１２・・・原料ガス排気管　　１３・・・不活性ガ
ス排気管１５・・・赤外線加熱ランプ　１６・・・石英
管１７・・・モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）外囲器と、前記外囲器内に設置されるサセプタと
   、サセプタを加熱する手段と、原料ガスを供給する手段
   と、外囲器内部の気体を排気する排気装置からなる気相
   成長装置において、外囲器に紫外光に対する透明な窓を
   設け、かつ外囲器内部の前記透明窓の下部に不活性ガス
   吹出し用と原料ガス排気用との真空排気システムを別個
   に取り付けたことを特徴とする気相成長装置。