JPH02279588A - Vapor growth device - Google Patents

Vapor growth device

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JPH02279588A
JPH02279588A JP10121589A JP10121589A JPH02279588A JP H02279588 A JPH02279588 A JP H02279588A JP 10121589 A JP10121589 A JP 10121589A JP 10121589 A JP10121589 A JP 10121589A JP H02279588 A JPH02279588 A JP H02279588A
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JP
Japan
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susceptor
wafer
temperature
temp
temperature measuring
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Application number
JP10121589A
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Japanese (ja)
Inventor
Kaoru Ikegami
池上 薫
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH02279588A publication Critical patent/JPH02279588A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve the uniformity of the distributions of the film thickness and specific resistance of the film formed on a wafer mounted on a susceptor by providing a temp. measuring plate having the same shape as the shape of the susceptor in proximity to the susceptor and controlling the temp. of the susceptor in accordance with the measured value thereof. CONSTITUTION:Gaseous raw materials are caused to flow horizontally with the susceptor 5 disposed in a device body 2. The gaseous raw materials are thermally cracked on the abovementioned susceptor 5 and the epitaxial film is formed on the surface of the wafer 3 mounted thereon. The temp. measuring plate 9 having the same shape as the shape of the susceptor 5 is disposed in proximity to the susceptor 5 of the abovementioned vapor growth device. Since plural pieces of temp.-measuring elements (thermocouple) 20 are built in this temp.-measuring plate 9, the temps. in the respective parts of the susceptor 5 are exactly measured. The temp. of the susceptor 5 is controlled in accordance therewith, by which the temp. distribution is made uniform. the distributions of the film thickness and specific resistance of the film formed on the wafer 3 are thus made uniform.

Description

【発明の詳細な説明】 直呈上公且里公I 本発明はウェハ表面にエピタキシャル膜を形成する気相
成長装置、特に所謂水平式気相成長装置、及び該装置の
使用方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a vapor phase growth apparatus for forming an epitaxial film on a wafer surface, particularly a so-called horizontal vapor phase growth apparatus, and a method of using the apparatus.

藍衷五弦蓋 エピタキシャル膜とは、シリコン等の単結晶を基板(ウ
ェハ)として、その上にさらに単結晶を気相成長させて
形成された薄膜をいい、このエピタキシャル膜の形成は
、CCD、Bi−CMO5等のICデバイスの製造過程
において重要な工程の一つである。
The blue five-string lid epitaxial film is a thin film formed by using a single crystal such as silicon as a substrate (wafer) and growing a single crystal in a vapor phase on top of it. This is one of the important steps in the manufacturing process of IC devices such as Bi-CMO5.

この種エピタキシャル膜の形成には従来から水平式気相
成長装置と呼称される形式の気相成長装置が広範に使用
されている。
Conventionally, a type of vapor phase growth apparatus called a horizontal vapor phase growth apparatus has been widely used for forming this type of epitaxial film.

該水平式気相成長装置は、装置本体内に配設されたサセ
プタに対して原料ガスが略水平方向から流され、さらに
該原料ガスが前記サセプタ上で熱分解されて前記サセプ
タに装着されたウェハの表面にエピタキシャル膜を形成
するものである。
In the horizontal vapor phase growth apparatus, raw material gas is flowed from a substantially horizontal direction to a susceptor disposed within the apparatus main body, and the raw material gas is thermally decomposed on the susceptor and attached to the susceptor. An epitaxial film is formed on the surface of a wafer.

このエピタキシャル膜は、製品間で性能のバラツキが生
じないように、その膜厚分布の均一性が要求される。
This epitaxial film is required to have a uniform film thickness distribution so as to prevent variations in performance between products.

さらに、このエピタキシャル膜において、所望の高品質
を有する製品を得るためには、比抵抗分布の均一・性が
要求される。
Furthermore, in order to obtain a product with the desired high quality in this epitaxial film, uniformity and goodness of resistivity distribution are required.

しかして、均一な膜厚分布、均一な比抵抗分布を有した
ウェハを得るためには膿の形成条件が一様でなければな
らず、そのためには前記サセプタ上における原料ガスの
速度分布の均一性が要求されると共に、前記サセプタに
おける温度分布も均一性を有することが必要となる。
Therefore, in order to obtain a wafer with a uniform film thickness distribution and a uniform resistivity distribution, the conditions for formation of pus must be uniform, and for this purpose, the velocity distribution of the source gas on the susceptor must be uniform. In addition to this, it is also necessary that the temperature distribution in the susceptor be uniform.

そこで、この種気相成長装置においては、従来から種々
の方策でもってサセプタ上の温度分布を制御する試みが
なされている。
Therefore, in this type of vapor phase growth apparatus, attempts have been made to control the temperature distribution on the susceptor using various measures.

第7図はこのような濃度分布の制御機構を備えた、現在
市販されている水平式気相成長装置の主要部を模式的に
示した断面図(第1の従来例)であって、該気相成長装
置は、矢印X方向に回転駆動するサセプタ52が装置本
体51内に配設されると共に、炭化ケイ素が被覆された
炭素からなるリング部材53が前記サセプタ52の周囲
に設けられ、さらに該リング部材53の適数箇所に熱電
対54a・・・が埋め込まれ、かつサセプタ52の回転
軸55内にも熱電対54bが導入されてサセプタ52の
周縁部及び中心部の温度測定が可能とされている。すな
わち、この気相成長装置においては、円周方向の温度分
布が均一となるように矢印X方向にサセプタ52を回転
駆動させながら膜形成が行なわれ、前記リング部材53
内に埋め込まれた適数個の熱電対54a・・・と、回転
軸55から導入された熱電対54bとでもって、ヒータ
部56からの熱により加熱されたサセプタ52の温度を
検知し、温度制御を行なっていた。
FIG. 7 is a cross-sectional view (first conventional example) schematically showing the main parts of a currently commercially available horizontal vapor phase growth apparatus equipped with such a concentration distribution control mechanism. In the vapor phase growth apparatus, a susceptor 52 that is rotationally driven in the direction of arrow X is disposed within the apparatus main body 51, and a ring member 53 made of carbon coated with silicon carbide is provided around the susceptor 52. Thermocouples 54a are embedded in an appropriate number of locations in the ring member 53, and thermocouples 54b are also introduced into the rotating shaft 55 of the susceptor 52, making it possible to measure the temperature of the periphery and center of the susceptor 52. has been done. That is, in this vapor phase growth apparatus, film formation is performed while rotating the susceptor 52 in the direction of the arrow X so that the temperature distribution in the circumferential direction is uniform.
An appropriate number of thermocouples 54a embedded therein and a thermocouple 54b introduced from the rotating shaft 55 detect the temperature of the susceptor 52 heated by the heat from the heater section 56, and determine the temperature. was in control.

また、第8図は別の従来例(第2の従来例)を示した水
平式気相成長装置であって、該気相成長装置は、角形形
状に形成されたサセプタ62が装置本体51内に下流側
が高くなった傾斜状に固着されると共に、該サセプタ6
2に複数個の熱電対54c・・・が埋め込まれたもので
ある。すなわち、この気相成長装置においては、サセプ
タ62に熱電対54c・・・を埋め込み、サセプタ62
の各部の温度を直接的に測定することによって、ヒータ
部56からの熱により加熱されたサセプタ62の温度を
検知し、温度制御を行なっている。
FIG. 8 shows another conventional example (second conventional example) of a horizontal vapor phase growth apparatus, in which a susceptor 62 formed in a rectangular shape is located inside the apparatus main body 51. The susceptor 6 is fixed to the susceptor 6 in an inclined shape with a higher downstream side.
A plurality of thermocouples 54c... are embedded in 2. That is, in this vapor phase growth apparatus, the thermocouples 54c... are embedded in the susceptor 62, and the susceptor 62
By directly measuring the temperature of each part of the susceptor 62, the temperature of the susceptor 62 heated by the heat from the heater part 56 is detected and temperature control is performed.

尚、サセプタ62を傾斜した状態に設けているのは、下
流側の流速過通断面積を絞ることにより、流れ方向(矢
印Yで示す)の流速が低下して停滞層(Stagnan
t Layer)の厚さが厚くなるのを防止するためで
あり、流れ方向における膿の成長速度が低下するのを防
止するためである。
Note that the reason why the susceptor 62 is provided in an inclined state is that by narrowing the cross-sectional area of the flow velocity on the downstream side, the flow velocity in the flow direction (indicated by arrow Y) decreases and a stagnation layer is created.
This is to prevent the thickness of the pus layer from increasing, and to prevent the growth rate of pus from decreasing in the flow direction.

日が ”しよ と る 第1の従来例においては、複数個のウェハ57・・・が
載置可能な大型のサセプタ52を使用する場合であって
も、サセプタ52の中心部58とサセプタ52の周縁部
59近傍しか温度が測定できなかった。゛従って、サセ
プタ52の中心部58とサセプタ52の周縁部59との
中間位置の温度が正確に判らないため、温度分布の制御
を的確に行なうことができないという問題点があった。
In the first conventional example, even when using a large susceptor 52 on which a plurality of wafers 57 can be placed, the center 58 of the susceptor 52 and the susceptor 52 The temperature could only be measured near the peripheral edge 59 of the susceptor 52. Therefore, since the temperature at the intermediate position between the center 58 of the susceptor 52 and the peripheral edge 59 of the susceptor 52 cannot be accurately determined, it is difficult to accurately control the temperature distribution. The problem was that it could not be done.

また、第2の従来例においては、サセプタ62の複数箇
所に直接熱電対54c・・・を埋め込んでいるため、サ
セプタ62の各部の温度を正確に測定することが可能で
あり、温度制御も的確に行なうことが可能である。しか
し、サセプタ62を水平方向に傾斜させた状態に配設し
て流れ方向における膜の成長速度の均一化を図ってはい
るものの、サセプタ62を回転させることができず、速
度分布が急激に変化した場合等においてはその速度分布
の変化に対応させることができず、常に均一な膜厚分布
を有するエピタキシャル膜を形成することは困難であっ
た。すなわち、第2の従来例においては、流れ方向及び
幅方向に対する原料ガスの速度分布が不均一となること
が多く、的確に温度制御を行なうことができても均一な
膜厚分布を有するエピタキシャル膜を常にウェハ57上
に形成することは困難であるという問題点があった。
In addition, in the second conventional example, since the thermocouples 54c are directly embedded in multiple locations of the susceptor 62, it is possible to accurately measure the temperature of each part of the susceptor 62, and the temperature can also be controlled accurately. It is possible to do so. However, although the susceptor 62 is arranged horizontally inclined to equalize the film growth rate in the flow direction, the susceptor 62 cannot be rotated, and the velocity distribution changes rapidly. In such cases, it is impossible to adapt to changes in the velocity distribution, and it is difficult to form an epitaxial film that always has a uniform thickness distribution. That is, in the second conventional example, the velocity distribution of the raw material gas in the flow direction and the width direction is often nonuniform, and even if temperature control is performed accurately, the epitaxial film has a uniform thickness distribution. There was a problem in that it was difficult to always form the wafer 57 on the wafer 57.

さらに、上記第1及び第2の従来例においては、いずれ
もサセプタ52.62上にウェハ57が載置されている
ため、原料ガスの拡散により該装置本体51の上板60
に付着した結晶薄片が、該上板60から剥離してウェハ
57・・・上に落下することがある。このため、前記結
晶薄片がウェハ57・・・上のエピタキシャル膜中に混
入する虞があるという問題点があった。
Furthermore, in both the first and second conventional examples, since the wafer 57 is placed on the susceptor 52, 62, the upper plate 60 of the apparatus main body 51 is
Crystal flakes attached to the wafers 57 may peel off from the upper plate 60 and fall onto the wafers 57 . Therefore, there is a problem that the crystal flakes may be mixed into the epitaxial film on the wafer 57.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、ウェハ上における反応温度分布の均一化を図ること
により、膜厚分布及び比抵抗分布の均一性が向上した、
高品質のエピタキシャル膜を形成することができる気相
成長装置とその使用方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of these problems, and by making the reaction temperature distribution uniform on the wafer, the uniformity of the film thickness distribution and resistivity distribution is improved.
An object of the present invention is to provide a vapor phase growth apparatus capable of forming a high quality epitaxial film and a method for using the same.

課題を解決するための r 上記目的を達成するために本発明に係る気相成長装置は
、装置本体内に配設されたサセプタに対して原料ガスが
略水平方向から流され、さらに該原料ガスが前記サセプ
タ上で熱分解されて前記サセプタに装着されたウェハの
表面にエピタキシャル膜が形成される気相成長装置であ
って、前記サセプタと略同一形状の測温板が、前記サセ
プタの平面部に対向状かつ近接して配設されると共に、
前記測温板に複数個の測温用素子が内蔵されていること
を第1の特徴としている。
To solve the problems r In order to achieve the above object, a vapor phase growth apparatus according to the present invention has a method in which a raw material gas is flowed from a substantially horizontal direction to a susceptor disposed in the main body of the apparatus, and further the raw material gas is is thermally decomposed on the susceptor to form an epitaxial film on the surface of a wafer mounted on the susceptor, wherein a temperature measuring plate having substantially the same shape as the susceptor is attached to a flat surface of the susceptor. are arranged opposite to and in close proximity to,
The first feature is that the temperature measuring plate includes a plurality of temperature measuring elements.

さらに、本発明に係る気相成長装置は、上記気相成長装
置において、ウニへの表面を下向きにした状態で、サセ
プタの下面側に前記ウェハが装着されていることを第2
の特徴としている。
Furthermore, in the vapor phase growth apparatus according to the present invention, the wafer is mounted on the lower surface side of the susceptor with the surface facing the sea urchin facing downward.
It is a feature of

伍■ 上記構成によれば、サセプタと略同一形状の測温板が、
前記サセプタの平面部に対向状かつ近接して配設される
と共に、前記測温板に複数個の測温用素子が内蔵されて
いるので、サセプタの各部の温度が高い精度でもって測
定可能となる。
5■ According to the above configuration, the temperature measurement plate having approximately the same shape as the susceptor,
The temperature measuring plate is disposed opposite to and close to the flat surface of the susceptor, and has a plurality of temperature measuring elements built into the temperature measuring plate, so that the temperature of each part of the susceptor can be measured with high accuracy. Become.

さらに、ウェハの表面を下向きにした状態で、サセプタ
の下面側に前記ウェハを装着することにより、原料ガス
の拡散により装置本体の上板に付着した結晶薄片がたと
え該上板から剥離落下しても、これら結晶薄片がエピタ
キシャル膜中へ混入することはない。
Furthermore, by mounting the wafer on the lower surface side of the susceptor with the surface of the wafer facing downward, crystal flakes attached to the upper plate of the apparatus main body due to the diffusion of the raw material gas may peel off and fall from the upper plate. However, these crystal flakes do not mix into the epitaxial film.

る。Ru.

第1図は本発明に係る水平式気相成長装置を示した正面
断面図であって、該気相成長装置は、石英製の装置本体
2と、複数個のウェハ3・・・をその上面に載置するサ
セプタ5と、装置本体2内部を加熱するヒータ部6と、
前記サセプタ5の下面側の平面部5aに対向状に近接し
て配設された測温板9と、原料ガス(キャリヤガスを含
む)を装置本体2内に供給する注入配管10と、測温板
9の温度を検知してヒータ部6の出力を適宜制御する制
御部(図示省略)を主要部として構成されている。
FIG. 1 is a front sectional view showing a horizontal vapor phase growth apparatus according to the present invention, which includes an apparatus body 2 made of quartz and a plurality of wafers 3... a susceptor 5 placed on the susceptor 5; a heater section 6 that heats the inside of the device main body 2;
A temperature measuring plate 9 disposed close to and opposite to the flat part 5a on the lower surface side of the susceptor 5, an injection pipe 10 for supplying raw material gas (including carrier gas) into the apparatus main body 2, and a temperature measuring plate The main part is a control section (not shown) that detects the temperature of the plate 9 and controls the output of the heater section 6 as appropriate.

装置本体2は、断面矩形形状の反応管11と、注入配管
IOが接続される側壁部12と、未反応の原料ガスを矢
印り方向に排気する排気部13とから構成されている。
The apparatus main body 2 includes a reaction tube 11 having a rectangular cross section, a side wall portion 12 to which an injection pipe IO is connected, and an exhaust portion 13 that exhausts unreacted source gas in the direction of the arrow.

サセプタ5は、炭化ケイ素が被覆された炭素からなり、
平面視円形状に形成されており、矢印E方向に回転可能
となっている。14は該サセプタ5の軸受シール部であ
る。
The susceptor 5 is made of carbon coated with silicon carbide,
It is formed into a circular shape in plan view and is rotatable in the direction of arrow E. 14 is a bearing seal portion of the susceptor 5.

ヒータ部6は、装置本体2の上方及び下方に幅方向に列
設された複数個の赤外線ランプ15・・・と、これら赤
外線ランプ15・・・の熱を反射して装置本体2内部の
加熱に寄与する反射板16とを主要部として構成されて
いる。さらに、ヒータ部6は複数個のゾーンに分割され
、前記制御部により、測温板9の各部温度に応じて夫々
のゾーン毎に赤外線ランプ15・・・の出力が適宜制御
され、サセプタ5の温度が制御される。
The heater section 6 includes a plurality of infrared lamps 15 arranged in a row in the width direction above and below the device main body 2, and heats the inside of the device main body 2 by reflecting the heat of these infrared lamps 15. The main part is a reflecting plate 16 that contributes to the reflection. Further, the heater part 6 is divided into a plurality of zones, and the control part appropriately controls the output of the infrared lamps 15 for each zone according to the temperature of each part of the temperature measuring plate 9. Temperature controlled.

しかして、測温板9は、サセプタ5と同様、炭化ケイ素
が被覆された炭素からなり、形状もサセプタ5と同一形
状の平面視円形状に形成され、支持部材17aを介して
反応管11の底板18に固着されている。
Similarly to the susceptor 5, the temperature measuring plate 9 is made of carbon coated with silicon carbide and has the same circular shape as the susceptor 5 in plan view. It is fixed to the bottom plate 18.

さらに、測温板9には、複数個の熱電対20・・・が埋
め込まれている。すなわち、この実施例では、第2図に
示すように、測温板9には、サセプタ5の回転軸19が
挿通可能となるように、中央部に孔が貫設され、さらに
原料ガスの流れ方向(矢印Fで示す)及び流れ方向と直
交する方向(矢印Gで示す)の各部の温度が測定可能と
なるように12個の熱雷対20・・・が埋め込まれ、か
つこれら熱電対20・・・は石英製のガラス管21・・
・で被覆されている。
Furthermore, a plurality of thermocouples 20... are embedded in the temperature measuring plate 9. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 2, a hole is provided in the center of the temperature measuring plate 9 so that the rotating shaft 19 of the susceptor 5 can be inserted therethrough, and a hole is provided in the center of the temperature measuring plate 9 to allow the flow of the raw material gas. Twelve thermocouples 20 are embedded so that the temperature of each part in the direction (indicated by arrow F) and the direction perpendicular to the flow direction (indicated by arrow G) can be measured, and these thermocouples 20 ...is a quartz glass tube 21...
・Covered with

このように構成された気相成長装置においては、以下の
ようにしてエピタキシャル膜がウェハ3の表面に形成さ
れる。
In the vapor phase growth apparatus configured as described above, an epitaxial film is formed on the surface of the wafer 3 in the following manner.

まず、複数個のウェハ3・・・をサセプタ5上に装着し
た後、サセプタ5を矢印E方向に回転駆動させると共に
、ヒータ部6の電源をrONJ L、てウェハ3・・・
及びサセプタ5を約1000℃に加熱する。そしてこの
後、5IH4,5LHC11等のシリコン系ガスとH7
、He等のキャリヤガスとからなる原料ガスを注入配管
lOから装置本体2内に供給する。
First, after mounting a plurality of wafers 3... on the susceptor 5, the susceptor 5 is driven to rotate in the direction of arrow E, and the power source of the heater unit 6 is turned on to turn the wafers 3...
and heat the susceptor 5 to about 1000°C. After this, silicon gas such as 5IH4, 5LHC11 and H7
, He, etc., and a carrier gas such as He is supplied into the apparatus main body 2 from the injection pipe IO.

そしてこの原料ガスがサセプタ5の上方に到達すると、
ヒータ部6からの熱によって前記シリコン系ガスが分解
反応を起こし、シリコンがサセプタ5上のウェハ3・・
・の表面に堆積して、エピタキシャル膜が形成される。
When this raw material gas reaches above the susceptor 5,
The silicon-based gas causes a decomposition reaction due to the heat from the heater section 6, and the silicon is transferred to the wafer 3 on the susceptor 5.
・is deposited on the surface of the epitaxial film to form an epitaxial film.

しかして、本発明に係る気相成長装置を使用することに
より、サセプタ上における温度分布の均一化を図ること
ができ、膜厚分布及び比抵抗分布の均一性が向上したエ
ピタキシャル膜を得ることができる。
Therefore, by using the vapor phase growth apparatus according to the present invention, it is possible to make the temperature distribution on the susceptor uniform, and it is possible to obtain an epitaxial film with improved uniformity in film thickness distribution and resistivity distribution. can.

すなわち、測温板9に埋め込まれた複数個の熱電対20
・・・でもってサセプタ5各部の近似温度を測定し、こ
れら温度測定値を電気信号に変換して前記制御部(図示
省略)に送信する。さらに該制御部によって、複数ゾー
ンに分割された前記ヒータ部6の夫々のゾーンにおける
赤外線ランプ15・・・の出力を制御し、サセプタ5上
の温度分布を均一化する。測温板9の各部の温度は厳密
にはサセプタ5の温度とは異なるが、その温度分布はサ
セプタ5上の温度分布と高い相関関係があると考太られ
る。したがって、サセプタ5と略同一形状の測温板9を
サセプタ5の下面側の平面部5aに対向状に近接して配
設し、測温板9の温度を測定制御することにより、サセ
プタ5における温度分布の均一化を図ることができる。
That is, a plurality of thermocouples 20 embedded in the temperature measuring plate 9
. . . The approximate temperature of each part of the susceptor 5 is measured, and these temperature measurements are converted into electrical signals and sent to the control section (not shown). Furthermore, the control section controls the output of the infrared lamps 15 in each zone of the heater section 6 divided into a plurality of zones, thereby making the temperature distribution on the susceptor 5 uniform. Strictly speaking, the temperature of each part of the temperature measuring plate 9 is different from the temperature of the susceptor 5, but the temperature distribution is considered to have a high correlation with the temperature distribution on the susceptor 5. Therefore, by disposing a temperature measuring plate 9 having substantially the same shape as the susceptor 5 in the vicinity of the flat part 5a on the lower surface side of the susceptor 5, and measuring and controlling the temperature of the temperature measuring plate 9, the temperature of the susceptor 5 can be measured. Uniform temperature distribution can be achieved.

第1表は本発明に係る気相成長装置を使用して温度制御
を行なった場合における膜厚分布及び比抵抗分布の実験
結果をサセプタ5の周囲にリング部材を配設した従来例
(第7図)との比較において示したものである。尚、こ
の実験は、ウェハ3を水素で前処理した後、膜形成を行
なったものであり、原料ガスとしては、5iHC1i”
Hgを使用した。
Table 1 shows the experimental results of film thickness distribution and resistivity distribution when the temperature is controlled using the vapor phase growth apparatus according to the present invention. This is shown in comparison with Figure). In this experiment, the film was formed after pre-treating the wafer 3 with hydrogen, and the raw material gas was 5iHC1i''
Hg was used.

第1表から明らかなように、本発明に係る気相成長装置
を使用することにより、従来例に比べ膜厚分布及び比抵
抗分布の均一性が向上したエピタキシャル膜を形成する
ことができるのが判る。
As is clear from Table 1, by using the vapor phase growth apparatus according to the present invention, it is possible to form an epitaxial film with improved uniformity of film thickness distribution and resistivity distribution compared to the conventional example. I understand.

このように本発明に係る気相成長装置を使用することに
よって、サセプタ5上における温度分布の均一化がなさ
れ、膜厚分布の均一性が向上すると共に、エピタキシャ
ル膜への不純物の混入確率も一定化され比抵抗分布の均
一性も向上する。
As described above, by using the vapor phase growth apparatus according to the present invention, the temperature distribution on the susceptor 5 is made uniform, the uniformity of the film thickness distribution is improved, and the probability of impurities being mixed into the epitaxial film is also constant. This also improves the uniformity of the resistivity distribution.

第3図は第2の実施例を示した正面断面図であって、該
気相成長装置は、ウェハ3の表面22を下向きにした状
態で、サセプタ30の下面側に前記ウェハ3が装着され
たものである。
FIG. 3 is a front cross-sectional view showing a second embodiment, in which the wafer 3 is mounted on the lower surface side of a susceptor 30 with the front surface 22 of the wafer 3 facing downward. It is something that

具体的には、このサセプタ30は、第4図に示すように
、所定のピッチでもって所定の径を有する複数個の孔2
3・・・が形成されたサセプタ本体24と、該サセプタ
本体24の上面25で孔23の上部に載置される下側に
円柱形状の突起を有する複数個の押え板26・・・とか
らなる。さらに、前記孔23には、ウェハ3が係止可能
となるように鍔部27が形成されている。そして、ウェ
ハ3は、その表面(エピタキシャル膜が形成される面)
22を下向きにした状態で、サセプタ本体24の鍔部2
7に係止されると共に、前記押え板26でもってサセプ
タ30に固定される。尚、これらサセプタ本体24及び
押え扱26・・・は、共に炭化ケイ素が被覆された炭素
で形成されている。
Specifically, as shown in FIG.
3... formed thereon, and a plurality of holding plates 26 having cylindrical protrusions on the lower side, which are placed on the upper surface 25 of the susceptor body 24 above the holes 23. Become. Further, a flange portion 27 is formed in the hole 23 so that the wafer 3 can be locked therein. The surface of the wafer 3 (the surface on which the epitaxial film is formed)
With 22 facing downward, remove the flange 2 of the susceptor body 24.
7 and is also fixed to the susceptor 30 by the presser plate 26. The susceptor body 24 and the presser foot 26 are both made of carbon coated with silicon carbide.

このようにウェハ3が表面22を下向きにした状態で、
サセプタ30の下面7側にウェハ3が装着されているの
で、反応管11の上板28に付着している結晶薄片が該
上板28から剥離落下しても、ウェハ3の表面22に形
成されたエピタキシャル膜中への結晶薄片の混入を防止
することができ、ウェハ3の表面22には高品質のエピ
タキシャル膜を形成することができる。
With the wafer 3 facing downward with its surface 22,
Since the wafer 3 is mounted on the lower surface 7 side of the susceptor 30, even if crystal flakes attached to the upper plate 28 of the reaction tube 11 peel off and fall from the upper plate 28, they will not be formed on the surface 22 of the wafer 3. It is possible to prevent crystal flakes from being mixed into the epitaxial film, and a high quality epitaxial film can be formed on the surface 22 of the wafer 3.

第5図は第3の実施例を示した正面断面図であって、測
温板35がサセプタ30の上面側の平面部30aに近接
して配設されたものである。すなわち、測温板35は、
支持部材17bを介して反応管11の上板28に固着さ
れている。上記第2の実施例においては、サセプタ30
と測温板9との間に原石ガスを流す必要があるため、サ
セプタ30と測温板9との近接距離には一定の限界があ
る。しかし、この第3の実施例においては、サセプタ3
0に接触しない範囲において測温板35をサセプタ30
に近接させることが可能となり、測温板35の温度とサ
セプタ30の温度とはより近い値となり、高精度の温度
制御を行なうことが可能となる。しかも、測温板35は
反応管11の上板28に固着されているので、第6図に
示すように、測温板35の中央部に孔を設ける必要がな
くサセプタ30中央部の温度も一点で測定できる。
FIG. 5 is a front sectional view showing the third embodiment, in which a temperature measuring plate 35 is disposed close to the flat portion 30a on the upper surface side of the susceptor 30. That is, the temperature measurement plate 35 is
It is fixed to the upper plate 28 of the reaction tube 11 via the support member 17b. In the second embodiment, the susceptor 30
Since it is necessary to flow raw gas between the susceptor 30 and the temperature measurement plate 9, there is a certain limit to the proximity distance between the susceptor 30 and the temperature measurement plate 9. However, in this third embodiment, the susceptor 3
The temperature measuring plate 35 is connected to the susceptor 30 within the range where it does not touch the temperature.
As a result, the temperature of the temperature measuring plate 35 and the temperature of the susceptor 30 become closer to each other, making it possible to perform highly accurate temperature control. Moreover, since the temperature measuring plate 35 is fixed to the upper plate 28 of the reaction tube 11, there is no need to provide a hole in the center of the temperature measuring plate 35, as shown in FIG. Can be measured at one point.

また、第2の実施例と同様、ウェハ3がサセプタ30の
下面側に装着されているので、結晶薄片のエピタキシャ
ル膜中への混入を防止することができるのはいうまでも
ない。
Furthermore, as in the second embodiment, since the wafer 3 is attached to the lower surface of the susceptor 30, it goes without saying that it is possible to prevent crystal flakes from entering the epitaxial film.

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく要旨
を逸脱しない役回において変更可能なことはいうまでも
ない。また、サセプタの大きさに対応して、より多くの
測定点を設けて温度制御することができる。さらに、上
記実施例では測温用素子として熱電対を使用したが、光
フアイバー温度計等、他の測温用素子を使用しても上述
と同様、所期の目的を達成することができる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and may be modified without departing from the scope of the invention. Furthermore, temperature control can be performed by providing more measurement points depending on the size of the susceptor. Furthermore, although a thermocouple was used as the temperature measuring element in the above embodiment, other temperature measuring elements such as an optical fiber thermometer may also be used to achieve the intended purpose in the same manner as described above.

光肛辺盈呈 以上詳述したように本発明に係る気相成長装置は、サセ
プタと略同一形状の測温板が、前記サセプタの平面部に
対向状かつ近接して配設されると共に、前記測温板に複
数個の測温用素子が内蔵されているので、サセプタが回
転する形式の装置であってもサセプタの各部の温度を高
い精度でもって正確に測定することができる。
As described in detail above, in the vapor phase growth apparatus according to the present invention, a temperature measuring plate having substantially the same shape as the susceptor is disposed opposite to and close to the flat part of the susceptor, and Since a plurality of temperature measuring elements are built into the temperature measuring plate, the temperature of each part of the susceptor can be accurately measured with high precision even in a device in which the susceptor rotates.

そして、前記測温板の複数箇所の温度を複数個の1ii
i記測温用素子により測定し、前記測温板の温度でもっ
てサセプタの温度を制御することにより、サセプタにお
ける各部の温度分布を均一化することができ、ウェハ上
に形成されるエピタキシャル膜の膜厚分布及び比抵抗分
布の均一性向上を図ることができる。
Then, the temperature at a plurality of locations on the temperature measuring plate is measured using a plurality of 1ii
By controlling the temperature of the susceptor using the temperature of the temperature measuring plate, the temperature distribution of each part of the susceptor can be made uniform, and the temperature distribution of the epitaxial film formed on the wafer can be made uniform. The uniformity of film thickness distribution and resistivity distribution can be improved.

また、ウェハの表面を下向きにした状態で、サセプタの
下面側に前記ウェハが装着されることにより、原料ガス
の拡散により装置本体の上板に付着した結晶薄片が、た
とえ該上板から剥離落下しても、これら結晶薄片がエピ
タキシャル膜中へ混入することはなく、前記ウェハの表
面には高品質のエピタキシャル膜を形成することができ
る。
In addition, by mounting the wafer on the lower surface side of the susceptor with the surface of the wafer facing downward, crystal flakes attached to the upper plate of the apparatus main body due to the diffusion of the raw material gas may peel off from the upper plate and fall. However, these crystal flakes do not mix into the epitaxial film, and a high quality epitaxial film can be formed on the surface of the wafer.

そして、本発明の気相成長装置なCCDやB1−CMO
S等のICデバイスの製造工程に適用することにより、
高性能のICデバイスを製造することができるという顕
著な効果がある。
And, the vapor phase growth apparatus of the present invention such as CCD and B1-CMO
By applying it to the manufacturing process of IC devices such as S,
A remarkable effect is that high-performance IC devices can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す正面断面図。 第2図は第1図のII −TI矢視図、第3図は第2の
実施例を示す正面断面図、第4図は第3図の要部(B部
)拡大断面図、第5図は第3の実施例を示す正面断面図
、第6図は第5図のIV−IV矢視図、第7図は第1の
従来例を示す正面断面図、第8図は第2の従来例を示す
正面断面図である。 2・・・装置本体、3・・・ウェハ、5.30・・・サ
セプタ、5a、30a・・・平面部、9.35・・・測
温板、20・・・熱電対(測温用素子)、22・・・ウ
ェハの表面。 特許出願人 ・ 住友金属工業株式会社代 理 人 :
 弁理士  弁内 龍二弔 図 第2図 第5図 第3図 第7図
FIG. 1 is a front sectional view showing one embodiment of the present invention. 2 is a view taken along arrows II-TI in FIG. 1, FIG. 3 is a front sectional view showing the second embodiment, FIG. 4 is an enlarged sectional view of the main part (part B) in FIG. 3, and FIG. 6 is a front sectional view showing the third embodiment, FIG. 6 is a view along the IV-IV arrow in FIG. 5, FIG. 7 is a front sectional view showing the first conventional example, and FIG. 8 is a front sectional view showing the second conventional example. It is a front sectional view showing a conventional example. 2... Apparatus main body, 3... Wafer, 5.30... Susceptor, 5a, 30a... Flat part, 9.35... Temperature measurement plate, 20... Thermocouple (for temperature measurement) element), 22... surface of the wafer. Patent applicant/Sumitomo Metal Industries Co., Ltd. Agent:
Patent attorney Ryuji Bennai's funeral map Figure 2 Figure 5 Figure 3 Figure 7

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)装置本体内に配設されたサセプタに対して原料ガ
スが略水平方向から流され、さらに該原料ガスが前記サ
セプタ上で熱分解されて前記サセプタに装着されたウェ
ハの表面にエピタキシャル膜が形成される気相成長装置
であって、 前記サセプタと略同一形状の測温板が、前記サセプタの
平面部に対向状かつ近接して配設されると共に、 前記測温板に複数個の測温用素子が内蔵されていること
を特徴とする気相成長装置。
(1) Raw material gas is flowed from a substantially horizontal direction to a susceptor disposed within the apparatus main body, and the raw material gas is thermally decomposed on the susceptor to form an epitaxial film on the surface of the wafer mounted on the susceptor. is formed, wherein a temperature measuring plate having substantially the same shape as the susceptor is disposed opposite to and close to a flat surface of the susceptor, and a plurality of temperature measuring plates are provided on the temperature measuring plate. A vapor phase growth apparatus characterized by having a built-in temperature measuring element.
(2)請求項1記載の気相成長装置において、ウェハの
表面を下向きにした状態で、サセプタの下面側に前記ウ
ェハが装着されていることを特徴とする気相成長装置。
(2) The vapor phase growth apparatus according to claim 1, wherein the wafer is mounted on the lower surface side of the susceptor with the surface of the wafer facing downward.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6090211A (en) * 1996-03-27 2000-07-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for forming semiconductor thin layer

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH025518A (en) * 1988-06-24 1990-01-10 Nec Corp Vapor growth device

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