JPH02291115A - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
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- JPH02291115A JPH02291115A JP11167289A JP11167289A JPH02291115A JP H02291115 A JPH02291115 A JP H02291115A JP 11167289 A JP11167289 A JP 11167289A JP 11167289 A JP11167289 A JP 11167289A JP H02291115 A JPH02291115 A JP H02291115A
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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】
〔概 要］
化学気相成長装置に関し
化学気相成長によりウェハ表面に形成される層の厚さ分
布の均一性を向上することを目的とし直線部分が設けら
れた周辺を有するウェハの表面に原料ガスの化学反応生
成物質から成る層を成長させるための装置において，複
数の該ウェハを該表面が間隙を以て且つ該直線部分が平
行になるように保持するための保持部祠と，該保持部利
に保持された該複数のウェハを収容し且つ該複数のウェ
ハの各々の前記周辺からの最短距離が実質的に同一であ
るようにされた内側面を有する外囲部材とを備えるよう
に構成する。
布の均一性を向上することを目的とし直線部分が設けら
れた周辺を有するウェハの表面に原料ガスの化学反応生
成物質から成る層を成長させるための装置において，複
数の該ウェハを該表面が間隙を以て且つ該直線部分が平
行になるように保持するための保持部祠と，該保持部利
に保持された該複数のウェハを収容し且つ該複数のウェ
ハの各々の前記周辺からの最短距離が実質的に同一であ
るようにされた内側面を有する外囲部材とを備えるよう
に構成する。
本発明は，化学気相成長装置に関する。
ハッチ処理方式の化学気相成長方法として，第５図に示
すように，パスケソト３により保持された多数のウェハ
２を反応管１内部に収容し，減圧下において一種または
複数種の原１［４ガスを熱分解あるいは相互反応させ，
ウェハ２表面に所望の物質から成る層を成長させるもの
がある。この方法によれば，ｌｍ程度の長さの反応管１
を用いて１００ないし２００枚程度のウェハを処理ずる
ことが可能である。
すように，パスケソト３により保持された多数のウェハ
２を反応管１内部に収容し，減圧下において一種または
複数種の原１［４ガスを熱分解あるいは相互反応させ，
ウェハ２表面に所望の物質から成る層を成長させるもの
がある。この方法によれば，ｌｍ程度の長さの反応管１
を用いて１００ないし２００枚程度のウェハを処理ずる
ことが可能である。
また，ハスケット３に保持されたウェハ２を第６図に示
すような蓋付ボート４内に収容し，この蓋付ボート４を
反応管１内に設置して化学気相成長を行う方法もある。
すような蓋付ボート４内に収容し，この蓋付ボート４を
反応管１内に設置して化学気相成長を行う方法もある。
蓋付ボート４はボート本体４Ａと蓋部４Ｂとに分割可能
となっており，反応管１内に導入された原料ガスは，ボ
ート本休心と蓋部４Ｂとの隙間から蓋付ボート４内部に
入り１ ウェハ２表面で化学反応を起こして，所望の層
を成長ずる。蓋イ」ボート４に，図示のような小孔４Ｃ
やスリット４Ｄが設けられる場合もある。これら小孔４
Ｃやスリノト４Ｄにより，層の成長速度が調節される。
となっており，反応管１内に導入された原料ガスは，ボ
ート本休心と蓋部４Ｂとの隙間から蓋付ボート４内部に
入り１ ウェハ２表面で化学反応を起こして，所望の層
を成長ずる。蓋イ」ボート４に，図示のような小孔４Ｃ
やスリット４Ｄが設けられる場合もある。これら小孔４
Ｃやスリノト４Ｄにより，層の成長速度が調節される。
上記のような気相成長装置を用いてウェハ上に形成され
たＳｉ０２やＳｉ＋Ｎａ等の絶縁層，あるいはボリシリ
コン層は，一般に，第７図に示すような層厚分布を有す
る。同図において，実綿Ｆは，第８図に示すようなウェ
ハ２表面におりる直線Ｆ 十．の分布，破綿Ｅは，同じ
く直線Ｅ上の分布である。
たＳｉ０２やＳｉ＋Ｎａ等の絶縁層，あるいはボリシリ
コン層は，一般に，第７図に示すような層厚分布を有す
る。同図において，実綿Ｆは，第８図に示すようなウェ
ハ２表面におりる直線Ｆ 十．の分布，破綿Ｅは，同じ
く直線Ｅ上の分布である。
上記直綿Ｆは，円形のウェハ２の周辺部に通常設けられ
ている，オリエンテーションフラッ１・と称される切り
欠き部分２１に向かう方向を示し，破線Ｅは円周部分に
向かう方向を示す。第７図の層厚分布は，ウェハ２の中
心における層厚を基準とし上記直線ＦおよびＥ上の測定
点のウェハ２中心ぐ０）からの距離に対する層厚変化率
（％）で表してある。
ている，オリエンテーションフラッ１・と称される切り
欠き部分２１に向かう方向を示し，破線Ｅは円周部分に
向かう方向を示す。第７図の層厚分布は，ウェハ２の中
心における層厚を基準とし上記直線ＦおよびＥ上の測定
点のウェハ２中心ぐ０）からの距離に対する層厚変化率
（％）で表してある。
第７図に示すように，オリエンテーションフラット２１
に向かう方向におりる層厚分布が大きくとくにウェハ２
の周辺部に近づくと象、速に層厚が増大し，中心部より
１０数％程度層厚が大きい。これに対し，円周部分に向
かう方向におりる層厚分布は，±１％程度である。第７
図の層厚分布ぱウェハ２を第６図に示すような蓋｛＝Ｊ
ボー１・４内に設置した場合でも，あるいは，設置しな
い場合でもほぼ同様である。
に向かう方向におりる層厚分布が大きくとくにウェハ２
の周辺部に近づくと象、速に層厚が増大し，中心部より
１０数％程度層厚が大きい。これに対し，円周部分に向
かう方向におりる層厚分布は，±１％程度である。第７
図の層厚分布ぱウェハ２を第６図に示すような蓋｛＝Ｊ
ボー１・４内に設置した場合でも，あるいは，設置しな
い場合でもほぼ同様である。
半導体集積回路の高密度化に伴って微細な回路パターン
の形成が要求されるが，ウェハ上の導電層あるいは絶縁
層に大きな層厚分布が存在するとウェハ全面に高精度の
微細回路パターンを形成することが困難となり，集積回
路チップの収率の低下が避けられない。
の形成が要求されるが，ウェハ上の導電層あるいは絶縁
層に大きな層厚分布が存在するとウェハ全面に高精度の
微細回路パターンを形成することが困難となり，集積回
路チップの収率の低下が避けられない。
本発明は，オリエンテーションフラットが設けられたウ
ェハ上に化学気相成長法により形成される各種層の層厚
分布を向上し，これにより高密度集積回路チップの収率
を向上可能とすることを目的とする。
ェハ上に化学気相成長法により形成される各種層の層厚
分布を向上し，これにより高密度集積回路チップの収率
を向上可能とすることを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
上記目的は，直線部分が設けられた周辺を有するウェハ
の表面に原料ガスの化学反応生成物質から成る層を成長
させるための装置において，複数の該ウェハを該表面が
間隙を以て且つ該直線部分が平行になるように保持する
ための保持部材と該保持部材に保持された該複数のうエ
ハを収容し且つ該複数のウェハの各々の前記周辺からの
最短距離が実質的に同一であるようにされた内側面を有
する外囲部材とを備えたことを特徴とする木発明に係る
化学気相成長装置によって達成される。
の表面に原料ガスの化学反応生成物質から成る層を成長
させるための装置において，複数の該ウェハを該表面が
間隙を以て且つ該直線部分が平行になるように保持する
ための保持部材と該保持部材に保持された該複数のうエ
ハを収容し且つ該複数のウェハの各々の前記周辺からの
最短距離が実質的に同一であるようにされた内側面を有
する外囲部材とを備えたことを特徴とする木発明に係る
化学気相成長装置によって達成される。
本発明者は，上記のようにオリエンテーションフラット
に向かう方向におげる層厚が大きくなる原因は，ウェハ
周囲の反応管，あるいは，前記蓋付ボートが用いられる
場合にはこの蓋イ」ボートが通常，円筒形であるためと
推定した。
に向かう方向におげる層厚が大きくなる原因は，ウェハ
周囲の反応管，あるいは，前記蓋付ボートが用いられる
場合にはこの蓋イ」ボートが通常，円筒形であるためと
推定した。
すなわち，反応管あるいは蓋付ボートが円筒形であるた
め，この内部に収容されたウェハとこれらの反応管ある
いは蓋付ボートの内壁との間の隙間，すなわち，原料ガ
スの流通路の断面積が，ウェハの周囲全体で均一でなく
，とくに，オリエンテーションフラット部分では，断面
積が大きくなっている。このことがオリエンテーション
フラント方向における層厚が大きくなる現象とどのよう
に関係しているかは，現在のところ定かではないが，原
料ガスの供給に対する抵抗が少ないため，層の成長速度
が高《なることは容易に推測できるところである。
め，この内部に収容されたウェハとこれらの反応管ある
いは蓋付ボートの内壁との間の隙間，すなわち，原料ガ
スの流通路の断面積が，ウェハの周囲全体で均一でなく
，とくに，オリエンテーションフラット部分では，断面
積が大きくなっている。このことがオリエンテーション
フラント方向における層厚が大きくなる現象とどのよう
に関係しているかは，現在のところ定かではないが，原
料ガスの供給に対する抵抗が少ないため，層の成長速度
が高《なることは容易に推測できるところである。
そこで，蓋付ポートの側面形状，正確には円筒の軸に垂
直な断面形状を，ウェハの外周形状と相似形とし，ウェ
ハ周囲における原料ガス流通路の断面積を均一にするこ
とにより，層厚分布の均一化を図ったところ，所期の効
果が得られることが確かめられた。
直な断面形状を，ウェハの外周形状と相似形とし，ウェ
ハ周囲における原料ガス流通路の断面積を均一にするこ
とにより，層厚分布の均一化を図ったところ，所期の効
果が得られることが確かめられた。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
以下の図面において，既掲の図面におけるのと同じ部分
には同一符号を付してある。
には同一符号を付してある。
第１図は本発明の化学気相成長装置の一実施例を示す要
部断面図であって，ハスケット３に支持された複数のウ
ェハ２を蓋付ボー１・６内に設置し，この蓋何ボート６
を，従来と同様の，例えば透明石英から成る反応管１内
部に収容する。反応管１の両端は，例えばステンレスか
ら成るフランジ１１および１２によって封じられている
。そして，フランジ１１に取りつけられた排気管１３を
通じて図示しない真空ポンプにより反応管１内を排気し
つつフランジ１２に取りつけられたガス導入管１４を通
して，原料ガス導入する。このとき．反応管１内におけ
る原料ガス圧が，例えば１．０Ｔｏｒｒに維持されるよ
うに制御する。
部断面図であって，ハスケット３に支持された複数のウ
ェハ２を蓋付ボー１・６内に設置し，この蓋何ボート６
を，従来と同様の，例えば透明石英から成る反応管１内
部に収容する。反応管１の両端は，例えばステンレスか
ら成るフランジ１１および１２によって封じられている
。そして，フランジ１１に取りつけられた排気管１３を
通じて図示しない真空ポンプにより反応管１内を排気し
つつフランジ１２に取りつけられたガス導入管１４を通
して，原料ガス導入する。このとき．反応管１内におけ
る原料ガス圧が，例えば１．０Ｔｏｒｒに維持されるよ
うに制御する。
本発明における蓋付ボート６は，第２図に示すように，
ボート本体６Ａと蓋部６Ｂとから成り，蓋部６Ｂの側面
がウェハ２のオリエンテーションフラット２１と平行に
なるように成形されている。すなわち，複数のウェハ２
は，各々におけるオリエンテーションフラット２１が同
一面を成すようにしてハスケット３内に設置されており
，苫部６Ｂの半円筒形側面の一部が，」二記オリエンテ
ーションフラソトの成す面と平行な平面部６０にされて
いる。その結果，蓋付ボート６の内側面とウェハ２の外
周との間の距離は，ウェハ２の周囲でほほ一様々なる。
ボート本体６Ａと蓋部６Ｂとから成り，蓋部６Ｂの側面
がウェハ２のオリエンテーションフラット２１と平行に
なるように成形されている。すなわち，複数のウェハ２
は，各々におけるオリエンテーションフラット２１が同
一面を成すようにしてハスケット３内に設置されており
，苫部６Ｂの半円筒形側面の一部が，」二記オリエンテ
ーションフラソトの成す面と平行な平面部６０にされて
いる。その結果，蓋付ボート６の内側面とウェハ２の外
周との間の距離は，ウェハ２の周囲でほほ一様々なる。
すなわち，蓋付ポーＩ〜６内における原料ガスの流通路
の断面積がウェハ２の周囲で均一となる。
の断面積がウェハ２の周囲で均一となる。
」＝記の構成を有する化学気相成長装置を用いて直径６
インチのシリコンウェハ上に成長したＳｉ０２層の層厚
分布を第３図に示す。成長原料ガスとして導入されるＳ
ｉＨ４（シラン）およびＮ２０（一酸化二窒素）を用い
た。また，蓋付ボート６内におけるウェハ２の配列ピッ
チは４．７６ｍｍである。第３図を第７図と比べると，
層厚分布の著しい改善が認められる。とくに，ウェハ２
の中心から７０ｍｍまでの範囲においては，層厚分布は
１．８％以下となっている。
インチのシリコンウェハ上に成長したＳｉ０２層の層厚
分布を第３図に示す。成長原料ガスとして導入されるＳ
ｉＨ４（シラン）およびＮ２０（一酸化二窒素）を用い
た。また，蓋付ボート６内におけるウェハ２の配列ピッ
チは４．７６ｍｍである。第３図を第７図と比べると，
層厚分布の著しい改善が認められる。とくに，ウェハ２
の中心から７０ｍｍまでの範囲においては，層厚分布は
１．８％以下となっている。
上記実施例のような蓋付ポート４を用いず，反応管１内
にウェハ２を直接設置する場合には，第４図に示すよう
に，反応管１を，その断面がウェハ２と相似形になるよ
うに成形する。すなわち反応管１の側面に，ウェハ２の
オリエンテーションフラッ１・２】に平行な平面部１０
を設ける。これにより，反応管１の内側面とウェハ２と
の間の距離は ウェハ２の周囲でほぼ一様となり，反応
管１内における原料ガスの流通路の断面積がウェハ２の
周囲で均一となる。その結果，ウェハ２表面における層
厚分布が均一化される。また，二重管方式の反応管を用
いる気相成長法の場合には．内側の反応管のみを第４図
に示す反応管１と同様の形状とすればよい。
にウェハ２を直接設置する場合には，第４図に示すよう
に，反応管１を，その断面がウェハ２と相似形になるよ
うに成形する。すなわち反応管１の側面に，ウェハ２の
オリエンテーションフラッ１・２】に平行な平面部１０
を設ける。これにより，反応管１の内側面とウェハ２と
の間の距離は ウェハ２の周囲でほぼ一様となり，反応
管１内における原料ガスの流通路の断面積がウェハ２の
周囲で均一となる。その結果，ウェハ２表面における層
厚分布が均一化される。また，二重管方式の反応管を用
いる気相成長法の場合には．内側の反応管のみを第４図
に示す反応管１と同様の形状とすればよい。
なお，上記実施例においては横型の化学気相成長装置を
例に説明したが，本発明は縦型の化学気相成長装置にも
適用可能であることは言うまでもない。
例に説明したが，本発明は縦型の化学気相成長装置にも
適用可能であることは言うまでもない。
本発明によれば，バッチ処理により多数のウェハ」二に
導電層あるいは絶縁層を形成する気相成長方法における
層厚分布が改善され．その結果．これら導電層および絶
縁層を用いて構成される高密度半導体集積回路チップの
収率を向」一可能とする効果がある。
導電層あるいは絶縁層を形成する気相成長方法における
層厚分布が改善され．その結果．これら導電層および絶
縁層を用いて構成される高密度半導体集積回路チップの
収率を向」一可能とする効果がある。
第１図は本発明の化学気相成長装置の一実施例を示す要
部断面図， 第２図は本発明における蓋付ボートの断面図，第３図は
本発明の化学気相成長装置による層厚分布の例を示すグ
ラフ， 第４図は本発明の化学気相成長装置の別の実施例を示す
要部断面図， 第５図は従来の化学気相成長装置の構造説明図，第６図
は従来の蓋付ボートｔの構造図 第７図は従来の化学気相成長装置による層厚分布を示す
グラフ， 第８図はウェハ上における層厚分布測定方向説明図， である。 図において， １は反応管． ２はウェハ ３ばハスケント ４と６は蓋付ポート４Ａと６八はボ
ート本体， ４Ｂと６Ｂは蓋部，４Ｃは小孔，
４Ｄばスリット １０と６０は平面部，１１と１２はフランジ，１３は排
気管，１４はガス導入管， ２１はオリエンテーションフラット である。
部断面図， 第２図は本発明における蓋付ボートの断面図，第３図は
本発明の化学気相成長装置による層厚分布の例を示すグ
ラフ， 第４図は本発明の化学気相成長装置の別の実施例を示す
要部断面図， 第５図は従来の化学気相成長装置の構造説明図，第６図
は従来の蓋付ボートｔの構造図 第７図は従来の化学気相成長装置による層厚分布を示す
グラフ， 第８図はウェハ上における層厚分布測定方向説明図， である。 図において， １は反応管． ２はウェハ ３ばハスケント ４と６は蓋付ポート４Ａと６八はボ
ート本体， ４Ｂと６Ｂは蓋部，４Ｃは小孔，
４Ｄばスリット １０と６０は平面部，１１と１２はフランジ，１３は排
気管，１４はガス導入管， ２１はオリエンテーションフラット である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 直線部分が設けられた周辺を有するウェハの表面に原料
ガスの化学反応生成物質から成る層を成長させるための
装置であって、 複数の該ウェハを該表面が間隙を以て且つ該直線部分が
平行になるように保持するための保持部材と、 該保持部材に保持された該複数のウェハを収容し且つ該
複数のウェハの各々の前記周辺からの最短距離が実質的
に同一であるようにされた内側面を有する外囲部材 とを備えたことを特徴とする化学気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167289A JPH02291115A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167289A JPH02291115A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 化学気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02291115A true JPH02291115A (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=14567260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11167289A Pending JPH02291115A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02291115A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01186625A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-26 | Seiko Epson Corp | 半導体製造装置 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP11167289A patent/JPH02291115A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01186625A (ja) * | 1988-01-14 | 1989-07-26 | Seiko Epson Corp | 半導体製造装置 |
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