JPH01157519A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH01157519A JPH01157519A JP22086288A JP22086288A JPH01157519A JP H01157519 A JPH01157519 A JP H01157519A JP 22086288 A JP22086288 A JP 22086288A JP 22086288 A JP22086288 A JP 22086288A JP H01157519 A JPH01157519 A JP H01157519A
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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。
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〕
本発明は気相成長装置に関し、特に反応容器を縦に立て
た気相成長装置に関するものである。
た気相成長装置に関するものである。
第５及び６図は従来の気相成長装置を示したものである
。この種の縦型の気相成長装置は、種々の成膜に使われ
ているが、Ｓ １エピタキシヤル成長について説明する
。基板ホルダー４に単結晶基板５をある間隔で水平に積
み重ねる様に保持し、減圧下で９００℃〜１２００℃程
度に加熱してその基板表面にジク四ロシラン（Ｓ ｉ
Ｈ２ＣＡ ２） 等のシラン系ガス、水素（Ｈ２）及び
ドーピングガスを導入してエピタキシャル成長させるも
のとなっていた。
。この種の縦型の気相成長装置は、種々の成膜に使われ
ているが、Ｓ １エピタキシヤル成長について説明する
。基板ホルダー４に単結晶基板５をある間隔で水平に積
み重ねる様に保持し、減圧下で９００℃〜１２００℃程
度に加熱してその基板表面にジク四ロシラン（Ｓ ｉ
Ｈ２ＣＡ ２） 等のシラン系ガス、水素（Ｈ２）及び
ドーピングガスを導入してエピタキシャル成長させるも
のとなっていた。
反応容器は２重構造で、外管１で真空を保持し回転する
単結晶基板５にノズル管７を用いて反応ガスを供給する
。反応ガスは内管２の円筒面に設けられた多数のガス排
出孔８を通って排出される。
単結晶基板５にノズル管７を用いて反応ガスを供給する
。反応ガスは内管２の円筒面に設けられた多数のガス排
出孔８を通って排出される。
上述した従来の気相エピタキシャル成長装置は、基板結
晶５に反応ガスを供給するためのノズル管７が一本であ
るため、反応容器を高くして多数−の基板結晶にエピタ
キシャル成長させようとすると、ノズル７が長くなり、
反応ガスはノズル管上流である下側の放出孔１０から主
に放出されノズル管下流である上側の放出孔１０から噴
出されるガスの流量が減少するとう欠点がある。気相成
長法で基板結晶間の膜厚を均一にするためには各基板結
晶に供給する反応ガス流を一定にすることが必要である
が、従来の装置では、ノズル管の各放出孔から噴出され
る反応ガスの流量を一定にすることがむづかしく、基板
間の膜厚均一性が上がらないという欠点がある。
晶５に反応ガスを供給するためのノズル管７が一本であ
るため、反応容器を高くして多数−の基板結晶にエピタ
キシャル成長させようとすると、ノズル７が長くなり、
反応ガスはノズル管上流である下側の放出孔１０から主
に放出されノズル管下流である上側の放出孔１０から噴
出されるガスの流量が減少するとう欠点がある。気相成
長法で基板結晶間の膜厚を均一にするためには各基板結
晶に供給する反応ガス流を一定にすることが必要である
が、従来の装置では、ノズル管の各放出孔から噴出され
る反応ガスの流量を一定にすることがむづかしく、基板
間の膜厚均一性が上がらないという欠点がある。
本発明によれば、複数枚の被気相成長基板を所定の間隔
で水平に積み重ねるように保持し、複数の反応ガス放出
孔を有するノズル管より複数枚の被気相成長基板のそれ
ぞれの被気相成長面にほぼ平行に前記反応ガスを流し、
被気相成長面に膜を気相成長させる気相成長装置におい
て、ノズル管はその側面の長手方向に複数の反応ガス放
出孔を着し、その両端部より反応ガスが導入される構造
となっている気相成長装置を得る。
で水平に積み重ねるように保持し、複数の反応ガス放出
孔を有するノズル管より複数枚の被気相成長基板のそれ
ぞれの被気相成長面にほぼ平行に前記反応ガスを流し、
被気相成長面に膜を気相成長させる気相成長装置におい
て、ノズル管はその側面の長手方向に複数の反応ガス放
出孔を着し、その両端部より反応ガスが導入される構造
となっている気相成長装置を得る。
また、両端部より反応ガスが導入される構造は、ノズル
管の上部及び下部に他の管が接続され、他の管に反応ガ
スの導入口を有するようにして形成することができる。
管の上部及び下部に他の管が接続され、他の管に反応ガ
スの導入口を有するようにして形成することができる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例の縦断面図である。本装
置は、装置を支えるための架台３、外管１と内管２から
成る２重管構造の反応管、単結晶基板５を保持するため
の基板ホルダー４、抵抗加熱炉６及び反応ガスを供給す
るノズル管７から構成される。反応ガスはノズル管７よ
り噴出され内管壁面に設けられたガス排出孔８を通り排
気口９から排気される。ノズル管７は第２図に示すよう
に、最上部及び最下部が接続されたほぼ平行な２本のノ
ズル管から構成されており、一方には単結晶基板５が設
けられる位置に対応した反応ガス放出孔を有し、他方は
反応ガス導入口をその中央部に有している。そのため、
ノズル管７の上部の先端付近の放出孔１０から噴出され
る反応ガスであっても噴出流量が減少せずすべての基板
５に供給される反応ガス量が一定となるため、基板結晶
５間の膜厚均一性が高いエピタキシャル膜を量産できる
。
置は、装置を支えるための架台３、外管１と内管２から
成る２重管構造の反応管、単結晶基板５を保持するため
の基板ホルダー４、抵抗加熱炉６及び反応ガスを供給す
るノズル管７から構成される。反応ガスはノズル管７よ
り噴出され内管壁面に設けられたガス排出孔８を通り排
気口９から排気される。ノズル管７は第２図に示すよう
に、最上部及び最下部が接続されたほぼ平行な２本のノ
ズル管から構成されており、一方には単結晶基板５が設
けられる位置に対応した反応ガス放出孔を有し、他方は
反応ガス導入口をその中央部に有している。そのため、
ノズル管７の上部の先端付近の放出孔１０から噴出され
る反応ガスであっても噴出流量が減少せずすべての基板
５に供給される反応ガス量が一定となるため、基板結晶
５間の膜厚均一性が高いエピタキシャル膜を量産できる
。
以下に、本実施例による気相成長装置を使用したエピタ
キシャル膜の成長例を説明する。基板ホルダー４に直径
１５０鵬のシリコン結晶基板５を８胴間隔で１００枚セ
ットし、１分間に５回転の回転数（５ｒｐｍ）で基板ホ
ルダー４を回転させ、反応管内温度を抵抗加熱炉６によ
り１０５０℃とした。ノズル管７よりＨ２を２０Ａ／ｍ
ｉｒ；、５ｉＨ２Ｃ！！２を２００ｍβ／ｍｉｎ Ｐ
Ｈ３を２ｍ１／−で流し５ ｔｏｒｒ圧力でシリコン単
結晶基板５上にＮ型のシリコンエピタキシャル膜を厚さ
５μｍ成長させた。この結果を第５図、第６図に示した
従来の装置でエピタキシャル膜を成長させた場合の結果
と比較して説明する。第３図は従来の成長装置及び本実
施例の成長装置を用いた場合の基板間膜厚分布を示した
ものである。従来の成長装置を用いた場合、ノズル管上
流側である下段に配置した５０枚の基板間膜厚分布は良
好であったが、下流側である上段に配置した基板では、
下流はど膜厚が徐々に減少し膜厚分布が大きい。これに
対し、本実施例の成長装置では、基板間膜厚分布が著し
く改善され、全領域の基板に対し±５％の良好な膜厚分
布が得られた。又基板間の抵抗分布も同様に改善された
。
キシャル膜の成長例を説明する。基板ホルダー４に直径
１５０鵬のシリコン結晶基板５を８胴間隔で１００枚セ
ットし、１分間に５回転の回転数（５ｒｐｍ）で基板ホ
ルダー４を回転させ、反応管内温度を抵抗加熱炉６によ
り１０５０℃とした。ノズル管７よりＨ２を２０Ａ／ｍ
ｉｒ；、５ｉＨ２Ｃ！！２を２００ｍβ／ｍｉｎ Ｐ
Ｈ３を２ｍ１／−で流し５ ｔｏｒｒ圧力でシリコン単
結晶基板５上にＮ型のシリコンエピタキシャル膜を厚さ
５μｍ成長させた。この結果を第５図、第６図に示した
従来の装置でエピタキシャル膜を成長させた場合の結果
と比較して説明する。第３図は従来の成長装置及び本実
施例の成長装置を用いた場合の基板間膜厚分布を示した
ものである。従来の成長装置を用いた場合、ノズル管上
流側である下段に配置した５０枚の基板間膜厚分布は良
好であったが、下流側である上段に配置した基板では、
下流はど膜厚が徐々に減少し膜厚分布が大きい。これに
対し、本実施例の成長装置では、基板間膜厚分布が著し
く改善され、全領域の基板に対し±５％の良好な膜厚分
布が得られた。又基板間の抵抗分布も同様に改善された
。
次に、反応ガス種をＨ２２０β／ｖｍ、 Ｓ ｉ Ｈ２
Ｃ１２，２００ｍＡ／ｍｉｎ、Ｅ２Ｈ８，２ｍ（１／ｌ
ｒｉｍとして、Ｐ型シリコンエピタキシャル膜を成長し
た本発明の第２の実施例について説明する。反応ガス以
外は第１の実施例と同条件で成長した。この場合におい
ても同様に基板間膜厚均一性の高いエピタキシャル膜を
成長できた。
Ｃ１２，２００ｍＡ／ｍｉｎ、Ｅ２Ｈ８，２ｍ（１／ｌ
ｒｉｍとして、Ｐ型シリコンエピタキシャル膜を成長し
た本発明の第２の実施例について説明する。反応ガス以
外は第１の実施例と同条件で成長した。この場合におい
ても同様に基板間膜厚均一性の高いエピタキシャル膜を
成長できた。
第４図は本発明の第３の実施例のノズル管拡大概略図で
ある。反応ガス放出孔１０の付いたノズ外管最下部でガ
ス流を分岐するバイパス管を付けた構造になっている。
ある。反応ガス放出孔１０の付いたノズ外管最下部でガ
ス流を分岐するバイパス管を付けた構造になっている。
ノズル管以外は第１の実施例と同一構造とした。この場
合も、第１あるいは第２の実施例と同等の基板間膜厚均
一性、抵抗率均一性を有するエピタキシャル膜を成長で
きた。
合も、第１あるいは第２の実施例と同等の基板間膜厚均
一性、抵抗率均一性を有するエピタキシャル膜を成長で
きた。
本実施例のノズル管は、第１の実施例のそれと比較して
、構造が単純であるため、製造時の加工が簡単であり、
しかも第１の実施例の場合とほぼ同等の膜厚や抵抗率の
均一性を得ることができるという利点がある。
、構造が単純であるため、製造時の加工が簡単であり、
しかも第１の実施例の場合とほぼ同等の膜厚や抵抗率の
均一性を得ることができるという利点がある。
以上説明したように本発明は、気相成長装置のノズル管
が最上部及び最下部で接続されたほぼ平行な２本のノズ
ル管から構成されており、一方はガス放出孔を有し他方
は反応ガス導入口を有するため、反応ガスは、全基板結
晶に対し均一に供給される。その結果、基板間の膜厚均
一性を向上させる効果がある。
が最上部及び最下部で接続されたほぼ平行な２本のノズ
ル管から構成されており、一方はガス放出孔を有し他方
は反応ガス導入口を有するため、反応ガスは、全基板結
晶に対し均一に供給される。その結果、基板間の膜厚均
一性を向上させる効果がある。
また、以上シリコンエピタキシャル成長を例に説明して
きたが、各種の酸化膜、窒化膜、ポリシリコン膜、アモ
ルファスシリコン膜などの成膜にも適用できるものであ
り、その応用価値はきわめて大きい。
きたが、各種の酸化膜、窒化膜、ポリシリコン膜、アモ
ルファスシリコン膜などの成膜にも適用できるものであ
り、その応用価値はきわめて大きい。
第１図は本発明の一実施例の気相エピタキシャル成長装
置の縦断面図、第２図は本発明の第１の実施例の気相エ
ピタキシャル成長装置のノズル管拡大概略図、第３図は
本発明の第１の実施例による気相エピタキシャル成長装
置を用いて成長した基板間膜厚分布を示した図、第４図
は本発明の第３の実施例の気相エピタキシャル成長装置
のノズル管拡大概観図、第５図は従来の気相エピタキシ
ャル成長装置の縦断面図、第６図は従来の気相エピタキ
シャル成長装置のノズル拡大概観図である。 １・・・・・・外管、２・・・・・・内管、３・・・・
・・架台、４・・・・・・基板ホルダー、訃・・・単結
晶基板、６・・・・・・抵抗加熱炉、７・・・ノズル管
、８・・・・・・ガス排出孔、９・・・・・・排気口、
１０・・・・・・ガス放出孔。 代理人 弁理士 内 原 晋 第３図 Ｍ４図
置の縦断面図、第２図は本発明の第１の実施例の気相エ
ピタキシャル成長装置のノズル管拡大概略図、第３図は
本発明の第１の実施例による気相エピタキシャル成長装
置を用いて成長した基板間膜厚分布を示した図、第４図
は本発明の第３の実施例の気相エピタキシャル成長装置
のノズル管拡大概観図、第５図は従来の気相エピタキシ
ャル成長装置の縦断面図、第６図は従来の気相エピタキ
シャル成長装置のノズル拡大概観図である。 １・・・・・・外管、２・・・・・・内管、３・・・・
・・架台、４・・・・・・基板ホルダー、訃・・・単結
晶基板、６・・・・・・抵抗加熱炉、７・・・ノズル管
、８・・・・・・ガス排出孔、９・・・・・・排気口、
１０・・・・・・ガス放出孔。 代理人 弁理士 内 原 晋 第３図 Ｍ４図
Claims (2)
- （１）複数枚の被気相成長基板を所定の間隔で水平に積
み重ねるように保持し、複数の反応ガス放出孔を有する
ノズル管より前記複数枚の被気相成長基板のそれぞれの
被気相成長面にほぼ平行に前記反応ガスを流し、前記被
気相成長面に膜を気相成長させる気相成長装置において
、前記ノズル管はその側面の長手方向に前記複数の反応
ガス放出孔を有し、その両端部より前記反応ガスが導入
される構造となっていることを特徴とする気相成長装置
。 - （２）前記両端部より前記反応ガスが導入される構造は
、前記ノズル管の上部及び下部に他の管が接続され、該
他の管に前記反応ガスの導入口を有する構造である請求
項１記載の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63220862A JPH0727872B2 (ja) | 1987-09-22 | 1988-09-02 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23960387 | 1987-09-22 | ||
| JP62-239603 | 1987-09-22 | ||
| JP63220862A JPH0727872B2 (ja) | 1987-09-22 | 1988-09-02 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01157519A true JPH01157519A (ja) | 1989-06-20 |
| JPH0727872B2 JPH0727872B2 (ja) | 1995-03-29 |
Family
ID=26523951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63220862A Expired - Fee Related JPH0727872B2 (ja) | 1987-09-22 | 1988-09-02 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0727872B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0997768A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-08 | Nec Kyushu Ltd | 縦型拡散炉 |
| JP2008285735A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2010141223A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
| US8586401B2 (en) | 2010-10-14 | 2013-11-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Gas injection device and solar cell manufacturing method using the same |
| KR102256105B1 (ko) * | 2019-12-13 | 2021-05-27 | 주식회사 금강쿼츠 | 반도체 제조에 사용되는 예열용 2중관 노즐 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817612A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-01 | Toshiba Corp | グロ−放電による膜形成装置 |
-
1988
- 1988-09-02 JP JP63220862A patent/JPH0727872B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5817612A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-01 | Toshiba Corp | グロ−放電による膜形成装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0997768A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-08 | Nec Kyushu Ltd | 縦型拡散炉 |
| JP2008285735A (ja) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2010141223A (ja) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
| US8586401B2 (en) | 2010-10-14 | 2013-11-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Gas injection device and solar cell manufacturing method using the same |
| KR102256105B1 (ko) * | 2019-12-13 | 2021-05-27 | 주식회사 금강쿼츠 | 반도체 제조에 사용되는 예열용 2중관 노즐 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0727872B2 (ja) | 1995-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |