JPH0319324A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH0319324A JPH0319324A JP15364189A JP15364189A JPH0319324A JP H0319324 A JPH0319324 A JP H0319324A JP 15364189 A JP15364189 A JP 15364189A JP 15364189 A JP15364189 A JP 15364189A JP H0319324 A JPH0319324 A JP H0319324A
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- single crystal
- nozzle tubes
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- Pending
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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、特に反応容器を縦置きに
した気相成長装置に関するものである。
した気相成長装置に関するものである。
［従来の技術］
第５図（ａ）， （ｂ）， （ｃ）は従来の気相或長装
置を示したものである。この種の縦型の気相成長装置は
、ポリシリコン等の種々の成膜に使われているが、以下
はＳｉエビタキシャル成長について説明する。
置を示したものである。この種の縦型の気相成長装置は
、ポリシリコン等の種々の成膜に使われているが、以下
はＳｉエビタキシャル成長について説明する。
架台３上には、１回の成長で数十枚の単結晶基板５を処
理するための縦に長い円筒ドーム形の外管ｌ及び内管２
からなる石英製の炉心管を２重に配し、その回りを抵抗
加熱炉６で囲い９００℃〜１２００℃程度まで加熱する
。内管２の中心には基板ホルダー１１が、単結晶基板５
をある間隔で水平に積み重ねるように保持している。基
板ホルダー１１の下の中心軸は、架台３の下まで伸びて
おり、そこを中心に回転できるようになっている。また
架台３の下からは、縦長の細いノズルＩＷ７が内ｖ２の
壁に沿うように伸びており、多数のガス放出孔１０が縦
方向に並んでいる。その多数のガス放出孔１０からノズ
ル管７を通ってきたジクロロシラン（ＳｉＨ，ＣＦＩ，
）等のシラン系ガス、水素（Ｈ．）及びドーピングガス
を各単結晶基板５に向かって放出し、各単結晶基板５上
でエビタキシャル成長させる。成長に関与しなかったガ
スは、内管２の縦方向に開孔した多数のガス排出孔８を
通って、さらに外側の外管ｌの下部の排気口９から排気
される。
理するための縦に長い円筒ドーム形の外管ｌ及び内管２
からなる石英製の炉心管を２重に配し、その回りを抵抗
加熱炉６で囲い９００℃〜１２００℃程度まで加熱する
。内管２の中心には基板ホルダー１１が、単結晶基板５
をある間隔で水平に積み重ねるように保持している。基
板ホルダー１１の下の中心軸は、架台３の下まで伸びて
おり、そこを中心に回転できるようになっている。また
架台３の下からは、縦長の細いノズルＩＷ７が内ｖ２の
壁に沿うように伸びており、多数のガス放出孔１０が縦
方向に並んでいる。その多数のガス放出孔１０からノズ
ル管７を通ってきたジクロロシラン（ＳｉＨ，ＣＦＩ，
）等のシラン系ガス、水素（Ｈ．）及びドーピングガス
を各単結晶基板５に向かって放出し、各単結晶基板５上
でエビタキシャル成長させる。成長に関与しなかったガ
スは、内管２の縦方向に開孔した多数のガス排出孔８を
通って、さらに外側の外管ｌの下部の排気口９から排気
される。
尚、以上の要求に応えるＣＶＤ装置として特開昭６２
− ２６３６２９号公報に示されるような装置が提案さ
れている。
− ２６３６２９号公報に示されるような装置が提案さ
れている。
このような気相成長装置は、ガスの流れの状態が成長さ
せる結晶に大きく影響する。第５図（ｂ），（Ｃ）に示
すように、従来の基板ホルダー１１では、単結晶基板５
を支える基板ホルダー柱ｌ２がノズル管７との間に存在
するので、反応ガスの流れがその柱の影響を受け、単結
晶基板５に反応ガスを均一に送れないという欠点がある
。そのため、単結晶基板５上に成長させる結晶の膜厚、
抵抗値が基板面内に均一にならないという問題が生じて
いる．特に第３図（ｂ）に示すように抵抗値の均一性に
大きな問題を生じ、半導体デバイスの良品率の低下につ
ながっている． 本発明の目的は前記課題を解決した気相成長装置を提供
することにある。
せる結晶に大きく影響する。第５図（ｂ），（Ｃ）に示
すように、従来の基板ホルダー１１では、単結晶基板５
を支える基板ホルダー柱ｌ２がノズル管７との間に存在
するので、反応ガスの流れがその柱の影響を受け、単結
晶基板５に反応ガスを均一に送れないという欠点がある
。そのため、単結晶基板５上に成長させる結晶の膜厚、
抵抗値が基板面内に均一にならないという問題が生じて
いる．特に第３図（ｂ）に示すように抵抗値の均一性に
大きな問題を生じ、半導体デバイスの良品率の低下につ
ながっている． 本発明の目的は前記課題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］
上述した従来の縦型気相成長装置の単結晶基板を支える
基板ホルダーに対し、本発明ではその基板ホルダーの代
わりに複数のノズル管の間にサセプタを配し、該サセプ
タにより単結晶基板を支えるという相違点を有する。
基板ホルダーに対し、本発明ではその基板ホルダーの代
わりに複数のノズル管の間にサセプタを配し、該サセプ
タにより単結晶基板を支えるという相違点を有する。
〔課題を解決するための手段］
前記目的を達成するため、本発明に係る気相成長装置に
おいては、半導体基板を保持するサセプタをノズル管で
支えて上下複数段に配設し、該ノズル管に、各段のサセ
プタに沿って反応ガスを放出する反応ガス放出孔を有す
るものである。
おいては、半導体基板を保持するサセプタをノズル管で
支えて上下複数段に配設し、該ノズル管に、各段のサセ
プタに沿って反応ガスを放出する反応ガス放出孔を有す
るものである。
〔実施例］
次に本発明について図面を参照して説明する。
（実施例ｌ）
第１図は本発明の実施例ｌに係る気相成長装置を示す縦
断面図であり、第２図（ａ）はサセプタ４とノズル管７
を示した図であり、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＡ−
Ａ’線断面図である。
断面図であり、第２図（ａ）はサセプタ４とノズル管７
を示した図であり、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＡ−
Ａ’線断面図である。
図において、本装置は架台３上に円筒ドーム形の外管ｌ
及び内管２からなる石英製の炉心管を縦置きに配し、そ
の回りを抵抗加熱炉６で取り囲んでいる。内管２の中に
は、架台３の下から縦長の細い数本のノズル管７が内管
２の壁に沿うように伸びており、多数のガス放出孔１０
が縦方向に一定の間隔で並んでいる。各ノズル管７の間
にはサセプタ４がガス放出孔の間を埋めるように一定間
隔で水平に配置し、その上の単結晶基板５をある間隔で
水平に積み重ねるように保持している。その使用方法は
、ガス放出孔１０からノズル管７を通ってきたジクロロ
シラン（Ｓｉｌｌ，ＣＱ．）等のシラン系ガス、水素（
Ｈ．）及びドーピングガスを各単結晶基板５に向かって
放出し、各単結晶基板５上でエビタキシャル成長させる
。成長に関与しなかったガスは、内管２の縦方向に開孔
ｔた多数のガス排出孔８を通って、さらに外側の外管ｌ
の下部の排気口９から排気される。
及び内管２からなる石英製の炉心管を縦置きに配し、そ
の回りを抵抗加熱炉６で取り囲んでいる。内管２の中に
は、架台３の下から縦長の細い数本のノズル管７が内管
２の壁に沿うように伸びており、多数のガス放出孔１０
が縦方向に一定の間隔で並んでいる。各ノズル管７の間
にはサセプタ４がガス放出孔の間を埋めるように一定間
隔で水平に配置し、その上の単結晶基板５をある間隔で
水平に積み重ねるように保持している。その使用方法は
、ガス放出孔１０からノズル管７を通ってきたジクロロ
シラン（Ｓｉｌｌ，ＣＱ．）等のシラン系ガス、水素（
Ｈ．）及びドーピングガスを各単結晶基板５に向かって
放出し、各単結晶基板５上でエビタキシャル成長させる
。成長に関与しなかったガスは、内管２の縦方向に開孔
ｔた多数のガス排出孔８を通って、さらに外側の外管ｌ
の下部の排気口９から排気される。
以下に本実施例による気相威長装置を使用したエビタキ
シャル膜の成長例を説明する。サセプタ４上に直径１５
０閣のシリコン単結晶基板５を１０ｍｍ間隔で５０枚セ
ットし、反応管内温度を抵抗加熱炉６によって１０００
℃とした。第２図（ｂ）に示すように１つの単結晶基板
５に対して各々２つの反応ガス放出孔をもつ３本のノズ
ル管７よりＨ，を２０ｆｆ／ｎ＋ｉｎ， ＳｉＨ，ＣＩ
２，を２００＋ａＲ／ｗｉｎ， ＰＨ，を２ ｉＱ／ｗ
ｉｎで流し、圧力５Ｔｏｒｒでシリコン単結晶基板５上
にＮ型抵抗率５Ω印のシリコンエビタキシャル膜を５ｐ
ｍ成長させた。この結果を第５図に示した従来の装置で
エビ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（ａ）． （ｂ）は各々従来の成長装置
及び本発明の成長装置を用いて直径＋５０ ｍｎの単結
晶基板５上に成長した場合の基板面内抵抗率分布を示し
たもので、抵抗値の等しい点を０．０５Ω（１）間隔で
結んだ図である。第３図（ｂ）に示す従来の装置の場合
に比べ第３図（ａ）に示す本発明の成長装置では、基板
ホルダー柱１２の影響がなくなり、良好な面内抵抗率分
布が得られたことがわかる。
シャル膜の成長例を説明する。サセプタ４上に直径１５
０閣のシリコン単結晶基板５を１０ｍｍ間隔で５０枚セ
ットし、反応管内温度を抵抗加熱炉６によって１０００
℃とした。第２図（ｂ）に示すように１つの単結晶基板
５に対して各々２つの反応ガス放出孔をもつ３本のノズ
ル管７よりＨ，を２０ｆｆ／ｎ＋ｉｎ， ＳｉＨ，ＣＩ
２，を２００＋ａＲ／ｗｉｎ， ＰＨ，を２ ｉＱ／ｗ
ｉｎで流し、圧力５Ｔｏｒｒでシリコン単結晶基板５上
にＮ型抵抗率５Ω印のシリコンエビタキシャル膜を５ｐ
ｍ成長させた。この結果を第５図に示した従来の装置で
エビ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（ａ）． （ｂ）は各々従来の成長装置
及び本発明の成長装置を用いて直径＋５０ ｍｎの単結
晶基板５上に成長した場合の基板面内抵抗率分布を示し
たもので、抵抗値の等しい点を０．０５Ω（１）間隔で
結んだ図である。第３図（ｂ）に示す従来の装置の場合
に比べ第３図（ａ）に示す本発明の成長装置では、基板
ホルダー柱１２の影響がなくなり、良好な面内抵抗率分
布が得られたことがわかる。
（実施例２）
第４図（ａ）， （ｂ）， （ｃ）は本発明の実施例２
を示す図である。
を示す図である。
２つの反応ガス放出孔をもつノズル管７を正方形状に４
本配置する。本実施例によれば、ノズル管７が３本より
１本増えたことにより、ガスの流しかたの自由度が増し
てさらに膜厚、抵抗率の制御がしやすくなった。ガスの
流量は実施例１と同じで、この場合も第４図（ｃ）に示
すとおり良好な抵抗率分布が得られた。
本配置する。本実施例によれば、ノズル管７が３本より
１本増えたことにより、ガスの流しかたの自由度が増し
てさらに膜厚、抵抗率の制御がしやすくなった。ガスの
流量は実施例１と同じで、この場合も第４図（ｃ）に示
すとおり良好な抵抗率分布が得られた。
また以上はシリコンエビタキシャル成長を例に説明して
きたが、本発明の気相成長装置は各種の酸化膜、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
にも適応できるものである。
きたが、本発明の気相成長装置は各種の酸化膜、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
にも適応できるものである。
（Ｊｌ！明の効果）
以上説明したように本発明は、ノズル管と基板との間に
障害をなくすことにより、反応ガスが基板表面のほぼ全
領域に均一に供給され、第３図（ａ）に示すように基板
面内の膜厚、抵抗率を均一にできる効果がある。その結
果、本装置を用いることにより半導体デバイスの良品率
が向上できる効果を有する。
障害をなくすことにより、反応ガスが基板表面のほぼ全
領域に均一に供給され、第３図（ａ）に示すように基板
面内の膜厚、抵抗率を均一にできる効果がある。その結
果、本装置を用いることにより半導体デバイスの良品率
が向上できる効果を有する。
第ｌ図は本発明の実施例１に係る気相戒長装置を示す縦
断面図、第２図（ａ）は本発明の実施例ｌに係る気相成
長装置のサセプタ，ノズルを示す図、第２図（ｂ）は第
２図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、第３図（ａ）， （ｂ
）は従来と本発明による気相成長装置を用いて成長した
単結晶基板の面内抵抗率分布を示す図、第４図（ａ）は
本発明の実施例２に係る気相成長装置のサセプタ，ノズ
ルを示す図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）のＡ−Ａ ’
線断面図、第４図（ｃ）は面内抵抗率分布図、第５図（
ａ）は従来の気相成長装置を示す縦断面図、第５図（ｂ
）は基板ホルダーを示す図、第５図（Ｃ）は第５図（ｂ
）のｃ−ｃ ’線断面図である。
断面図、第２図（ａ）は本発明の実施例ｌに係る気相成
長装置のサセプタ，ノズルを示す図、第２図（ｂ）は第
２図（ａ）のＡ−Ａ’線断面図、第３図（ａ）， （ｂ
）は従来と本発明による気相成長装置を用いて成長した
単結晶基板の面内抵抗率分布を示す図、第４図（ａ）は
本発明の実施例２に係る気相成長装置のサセプタ，ノズ
ルを示す図、第４図（ｂ）は第４図（ａ）のＡ−Ａ ’
線断面図、第４図（ｃ）は面内抵抗率分布図、第５図（
ａ）は従来の気相成長装置を示す縦断面図、第５図（ｂ
）は基板ホルダーを示す図、第５図（Ｃ）は第５図（ｂ
）のｃ−ｃ ’線断面図である。
Claims (1)
- （１）半導体基板を保持するサセプタをノズル管で支え
て上下複数段に配設し、該ノズル管に、各段のサセプタ
に沿って反応ガスを放出する反応ガス放出孔を有するこ
とを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15364189A JPH0319324A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15364189A JPH0319324A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0319324A true JPH0319324A (ja) | 1991-01-28 |
Family
ID=15566963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15364189A Pending JPH0319324A (ja) | 1989-06-16 | 1989-06-16 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0319324A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296659A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2009135157A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Nuflare Technology Inc | 気相成長装置及び気相成長方法 |
| JP2010050439A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-03-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
-
1989
- 1989-06-16 JP JP15364189A patent/JPH0319324A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296659A (ja) * | 2003-03-26 | 2004-10-21 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 |
| JP2009135157A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Nuflare Technology Inc | 気相成長装置及び気相成長方法 |
| JP2010050439A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-03-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
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