JPH0322524A - 気相成長装置 - 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】 〔概要〕 エビ層又は各種被膜の成膜に用いる気相或長（ＣＶＤ）
装置に関し 反応ガスが十分に効率よくウエハ全面に均一に供給され
るようにし．膜特性の分布精度を維持しながら大口径ウ
エハの多数枚処理を可能にすることを目的とし 排気口（４）を有する反応室（１）と，該反応室内に配
列され且つ被成長ウエハを載せる複数のサセプタ（２）
と．反応ガスを該反応室内に導入して吹き出すガス導入
部とを有し．該ガス導入部（３）はサセプタを挟んで該
排気口の対向位置に設けられ且つ軸方向にサセプタのピ
ッチに合わせて開口したノズル（３２Ａ）を有する外管
（３１）と，反応室外よりガスを導入し外管内にガスを
吹き出す多数の孔３４が表面に開けられ，回転可能な内
管（３３〉とからなり，該ノズルは外側に向いて突起状
に加工されその先端が開口されているように構或する。

（産業上の利用分野〕 本発明はエビ層又は各種被膜の或膜に用いる気相成長（
ＣＶＤ）装置．特に反応ガスの供給構造に関する。

本発明のＣＶＤ装置は半導体装置製造のウエハプロセス
において．基板上にエビ層，導電層，絶縁層等の或膜に
使用できる。

近年のエビ・ＣＶＤ装置（エビタキシャル戒長装置を含
む広義のＣＶ［）装Ｗ）は，大スループント，大口径ウ
エハ処理，膜質及び膜厚分布の均一性が望まれている。

そのため，装置自体を大型化し．且つ装置内に被処理ウ
エハの稠密配置を行い．しかも上記均一性が良好になる
ような装置が要求されている。

このために，反応ガスをウエハ上全面に均一に効率よく
供給する必要がある。

〔従来の技術〕

従来のエビ・ＣＶＤ装置においては，膜厚分布を均一に
するために，ウエハを回転し，反応ガスの供給を次のよ
うに行っていた。

第５図は従来例によるエビ・ＣＶＤ装置の模式断面図で
あり，第６図はその平面図である。

図において，戒長室１内にサセプタ２が縦に多数枚配列
して保持され，ガス導入部３より反応ガスが成長室内に
導入され，排気口４より排気されて，ガス流量と排気速
度を調節して反応室内を所定のガス圧に保つようにする
。

サセプタ２は気密封止を保った状態で回転できる構造と
なっている。

ここでは特に関係がないので図示しないが．サセブタ２
は反応室１の外部より誘導加熱等により加熱される。

ガス導入部３は，サセプタ２を挾んで排気口４と対向位
置に設けられ，軸方向に開口したスリット３２を有する
外管３１と，反応室外よりガスを導入し，外管３１内に
ガスを吹き出す多数の孔３４が表面に螺旋状に開けられ
た，回転する内管３３とからなる。

ところが，ウエハが大口径化したり，サセプタ間隔を狭
くすると，反応ガスが十分に効率よくウエハ全面に均一
に供給されなくなっていた。

〔発明が解決しようとする課題］ 従って．大口径ウエハを用いた場合従来のサセプタ間隔
では，膜厚分布を±５％以内にすることができないため
，サセプタ間隔を広げ，１回で戒長できるウエハ枚数を
減らさなければならないという問題を生じていた。

本発明は，エビ・ＣＶＤ装置において反応ガスが十分に
効率よくウエハ全面に均一に供給されるようにし，膜特
性の分布精度を維持しながら大口径ウエハの稠密ローデ
ィングを可能にすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題の解決は，排気口（４）を有する反応室（１）
と，該反応室内に配列され且つ被戒長ウエハを載せる複
数のサセプタ（２）と，反応ガスを該反応室内に導入し
て吹き出すガス導入部とを有し，該ガス導入部（３）は
サセプタを挟んで該排気口の対向位置に設けられ且つ軸
方向にサセプタのピンチに合わせて開口したノズル（３
２Ａ）を有する外管（３１）と，反応室外よりガスを導
入し外管内にガスを吹き出す多数の孔３４が表面に開け
られ，回転可能な内管（３３）とからなり，該ノズルは
外側に向いて突起状に加工され，その先端が開口されて
いる気相或長装置により達威される。

〔作用〕

第１図（１），　（２）は本発明の原理図である。

図は．ガス導入部の相違を従来例と対比して示す。

第１図（１）は本発明．第１図（２）は従来例である。

矢印はガス流を示し．従来例では内管３３の孔３４より
吹き出されたガスは外管３１のスリット３２からサセプ
タ間に供給されるので，ガスの方向性が図示のように多
様であるのに対して，本発明では突起状に加工されたノ
ズル３２Ａからサセプタの間隔ごとに供給されるため，
ガスの方向性が一様化され流速が上がる。従ってザセブ
ク間隔が狭くとも２ガスはサセプタ内部にまで十分供給
されることになる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例によるエビ・ＣＶＯ装置の模
式断面図であり，第３図はその平面図である。

図において，戒長室１内にザセブタ２が縦に多数枚配列
して保持され，ガス導入部３より反応ガスが成長室内に
導入され．排気口４より排気されて，ガス流量と排気速
度を調節して反応室内を所定のガス圧に保つようにする
。

サセプタ２は気密封止を保った状態で回転できる構造と
なっている。

ここでは特に関係がないので図示しないが，ザセプタ２
は反応室１の外部より誘導加熱等により加熱される。

ガス導入部３は，サセプタ２を挾んで排気口４と対向位
置に設けられ，軸方向にサセプタのピッチに合わせて開
口したノズル３２Ａを有する外管３１と，反応室外より
ガスを導入し，外管３１内にガスを吹き出す多数の孔３
４が表面に螺旋状に開けられた，回転する内管３３とか
らなる。

ノズル３２Ａは外側に向いて突起状に加工され，その先
端が長円状に開口されている。

ここで，外管３１及び内管３３は，例えば．石英で作威
される。

第４図（１）．　（２）はノズルの構造図である。

図は，サセブタのピッチが２０　ｍｍ　（間隔は１５ｍ
ｍ）　＋サセプタの厚さ５ｍｍの装置用の外管３１を示
す。

外管３１は厚さ２ｍｍ，外径４０　ｍｍφの片閉し管を
用い，ピッチが２０　ｍｍでノズル３２Ａが外側に向い
て突起状に加工され，その先端が５　ｍｍ　Ｘ１５　ｍ
ｍの長円状に開口されている。突起の高さは２ｍｍであ
る。

次に．この装置を用いた成長例について説明する。

成長条件 ウエハ：８インチφのＳｉウエハ 処理ウエハ枚数：１０枚 威膜物質：Ｓｉ　エピ層 戒長ガス：　　Ｓｉ２１ｌａ＋Ｈｚ 成長ガスの圧力：　　４．５　Ｔｏｒｒ成長ガスの流量
：　　Ｓｉｚｌｌ６３００　ＳＣＣＭ，｝１２　　　７
５　１ｈ， 基板温度＝９００゜Ｃ 戒長速度：０．１μｍ／分 別の或長条件 ウエハ；８インチφのＳｉウエハ 処理ウエハ枚数；１０枚 或膜物質：Ｓｉ　エピ層 成長ガス：　　Ｓｉｚｌｌ６＋　Ｈｚ 或長ガスの圧力：　　１００　Ｔｏｒｒ成長ガスの流量
：　　Ｓｉｚｌｌ６１００　ＳＣＣＭ，Ｈ２７５ＭＭ． 基板温度：９００゜Ｃ 成長速度：０．１μｍ／分 上記いずれの戒長例においても，従来はサセプタのピッ
チが２５　ｍｍでないと，±５％以内の膜厚分布が得ら
れなかったのが，実施例によると，サセプタのピンチが
２０　ｍｍでもこの精度を得ることができた。

従って，１回当たり従来の１．２５倍のウエハ枚数の処
理が可能となり，スループントを増加させることができ
た。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば エビ・ＣＶＯ装置において反応ガスが十分に効率よくウ
エハ全面に均一に供給されるようになり．膜特性の分布
精度を維持しながら大口径ウエハの多数枚処理が可能と
なった。

【図面の簡単な説明】

第１図（１）．　（２）は本発明の原理図，第２図は本
発明の一実施例によるエビ・ＣＶＯ装置の模式断面図で
あり，第３図はその平面図，第４図（１），　（２）は
ノズルの構造図第５図は従来例によるエビ・ＣＶＤ装置
の模式断面図であり，第６図はその平面図である。 図において， １は戒長室 ２はサセプタ ３はガス導入部 ３１は外管 ３２Ａはノズル ３３は内管， ３４は孔 ４は排気口 １ １ ｝｝ （２）快一来例 原 ｛里 第 第 ４ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 排気口（４）を有する反応室（１）と、該反応室内に配
   列され且つ被成長ウェハを載せる複数のサセプタ（２）
   と、反応ガスを該反応室内に導入して吹き出すガス導入
   部とを有し、 該ガス導入部（３）はサセプタを挟んで該排気口の対向
   位置に設けられ且つ軸方向にサセプタのピッチに合わせ
   て開口したノズル、（３２Ａ）を有する外管（３１）と
   、反応室外よりガスを導入し外管内にガスを吹き出す多
   数の孔３４が表面に開けられ、回転可能な内管（３３）
   とからなり、 該ノズルは外側に向いて突起状に加工され、その先端が
   開口されていることを特徴とする気相成長装置。