JPH01133999A - 反応管 - 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 この発明は、エピタキシャル成長装置などの半導体製造
装置に関するもので、更に述べると半導体製造装置の反
応管に関するものである。

従来の技術 エピタキシャル成長装置（ＬＰＥ装ｒＩ！、）によりウ
ェハを処理する場合には、反応管の外側に設けたヒータ
により反応管を加熱すると共に原料ガス（以下、生ガス
と言う）即ち、反応管内の温度より６低い温度のガスを
尾管より供給しなからウェハの熱処理を行う。

発明が解決しようとする問題点 従来例では、前述のように反応管内の温度と生ガスの温
度との間に差が生じるので、反応管内において乱流が生
じ、反応管内の温度が不均一になったり、不安定になっ
たりする。

そのため、均熱長や断面均熱に影響が生じ、ウェハの膜
成長にも悪影響を与える。

この発明は、上記事情に鑑み、反応管内に熱伝達に関す
る非定常な流れ場の形成を減少せしめることを目的とす
る。

問題点を解決するための手段 この発明は、原料ガスの供給路に熱伝達手段を設けるこ
とにより、上記問題を解決せんとするものである。

作用 ヒータにより反応管を加熱し、管内を所定温度にすると
共に供給路を通る生ガスを予め加熱し所定温度にした後
、管内に供給する。

実施例 この発明の一実施例を添付図面により説明すると、ヒー
タ４を駆動して反応管４内を所定温度にした後、ウェハ
の入ったカーボンボート１をボート操作棒２で操作しな
がら、エピタキシャル反応装置の石英反応管３の所定位
置にセットする。

次に、加熱管５のバルブ６を開は生ガスを加熱管内に流
すと、該ガスは矢印Ａ５に示すように蛇行しながら管５
内に供給される。

この時、生ガスは、管５内を流れながらヒータ４により
加熱され反応管３内の温度と略々等しくなるので、生ガ
スによる熱伝達手段に関する非定常な流れを形成しない
。

なお、第１図において、７は、シール手段８付の蓋であ
る。

第２図は、この発明の第２実施例を示す図であるが、第
１実施例と異なるところは、加熱管５ａがほぼ反応管３
の全長にわたって設けられていることである。

この実施例では、生ガスが十分暖められて反応管３内に
供給されるので、反応管内の温度分布に均一的に影響を
与え、温度特性的には、変化がなくなる。

なお、資料ＩＡのセット位置により、この加熱管３の底
部にセットされることがある。

第３図は、この発明の第３実施例を示す図で第１実施例
と異なる点は、加熱管５ｂがスパイラル状になっている
ことである。

この実施例では、生ガスが反応管に供給される迄に十分
暖められるので、反応管内の温度分布が良くなる。

また、加熱管５ｂの反応管内への突出量を小さく出来る
ため、加熱管５ｂが資料などと接触する事故を防止でき
る。

第４図は、この発明の第４実施例を示す図で、第３実施
例と異なる点は、スパイラル状の加熱管５Ｃの両側に、
バッファ１０．１１を設けたこと及び加熱管５Ｃの出口
１２が入口１３側に向いていることである。

この実施例では、出口１２から供給される生ガスは、入
口１３側に向かって流れる。

そして、バッファ１０に衝突して進路を変えバッファ１
１の孔１４から矢印Ａ５方向に流れる。

このバッファ１１は、半透明ガラス製で、熱放散を防止
する機能を有する。

第５図は、第５実施例を示す図で、第１図と異なる点は
、加熱管５ｄがジャバラ状の石英管１６に内蔵されたス
パイラルヒータ１５である点である。

この実施例では、加熱管５ｄの生ガスとの接触面積が増
大し、かつ、反応管のヒータ４とは、別個のスパイラル
ヒータを用いるので、生ガスの温度を適切にコントロー
ルすることが出来る。

第６図は、第６実施例を示す図で、第１実施例とことな
る点は、生ガスの供給路２０の出口付近、即ち、反応管
３の尾管２１にブレヒータ２２を設けたことである。

この実施例では一生ガスは、ブレヒータ２２で予熱され
た後、反応管３内に流れ込むがその際流量センサ２３と
温度センサ２４によりその質量流量と温度が測定される
。

予め、予備実験において、成膜時温度別に生ガスの流量
及び温度をパラメータとしてとらえておけば、カーボン
ボートの温度均熱性、更には、成長するエピタキシャル
膜の膜厚、膜質をとらえておけば各種条件設定にも応用
でき、反応管用電気炉ヒータとリンクさせてプレヒータ
２２を制御すれば、デバイスの歩留まりの向上を図るこ
とが出来る。

発明の効果 この発明は、以上のように、原料ガスの供給路に熱伝達
手段を設けたので、原料ガスを反応管内の温度と同程度
に加熱した後、反応管内に供給させることができる。

従って、反応管内に原料ガスが供給されても温度差が生
じないので、熱伝達に関する非定常な流れ場を形成しな
い。

それ故、均熱長、断面均熱等に悪影響が生じないので、
反応管内にセットされているウェハは温度的に安定し、
バッチ間の再現性にも良い結果が得られ、歩留の向上を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例を示す図、第２図は、
第２実施例を示す図、第３図は、第３実施例を示す図、
第４図は、第４実施例を示す図、第５図は、第５実施例
を示す図、第６図は、第６実施例を示ず図である。 ３　・・・・・・・・・石英反応管 ５　・・・・・・・・・加熱管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料ガスの供給路に熱伝達手段を設けたことを特
   徴とする反応管。
2. （２）原料ガスの供給路が、反応管内に挿入された加熱
   管により形成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の反応管。
3. （３）加熱管が、蛇行していることを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の反応管。
4. （４）熱伝達手段が、反応管の尾管に設けられているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の反応管。