JPH0345955Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案はたとえば半導体製造用の気相成長装置
に用いられガスを供給するノズル装置に関する。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

気相成長装置としては横型、縦型など各種のも
のが知られているが、縦型の装置は通常、ドーム
型のベルジヤとベース板とによつて気密化された
反応室を構成し、この反応室に円板状のサセプタ
とこれを加熱するためのRFワークコイルを配備
し、また、上記サセプタの中央には反応室の下部
側から配管されたガス供給用のノズルが固定的に
設けられている。

ところで、この装置によつてウエハに形成され
る気相成長膜に対し要求される条件としては、ウ
エハ内、ウエハ間での膜厚分布および抵抗率分布
が良好なことである。これは、ウエハが載置され
るサセプタ表面の均熱性およびガスの流量分布の
一様性によつて左右される。縦型の装置において
は、サセプタが回転可能であるため、ガスおよび
温度の円周方向での分布は容易に均一化でき、ま
た、サセプタの半径方向の分布に関しては温度分
布はRFワークコイルの高さ調整にて一様化が可
能であるが、ガス分布はノズルの穴（大きさ、数
量、高さ、配置）によつて決定される。

上記ノズルとしては通常、第４図および第５図
に示すように石英管１に10乃至30個の穴２……を
穿設したものが用いられている。

しかしながら、このノズルは母材が石英で、か
つ、穴２……の径がφ1〜φ3と小さいため、加工
時において穴２……のエツジ部に傷が付き易すく
ノズル間の再現性に大きな影響を与えるとともに
試行錯誤的に最適形状を見出すのに際しても穴２
……が多いということから、各穴２……から噴き
出るガス流の相互干渉が強く、穴２……の変更に
よる効果を推論し難いという欠点があつた。

〔考案の目的〕

本考案は上記事情に着目してなされたもので、
その目的とするところは、ノズルの穴の数を減ら
すことによつて構造を簡略化し各噴出口の影響力
を容易に推論でき、ノズル間の再現性に優れる気
相成長装置のノズル装置を提供しようとするもの
である。

〔考案の概要〕

本考案は上記目的を達成するため、ノズルの近
隣する複数個の噴出口を、噴出口からの反応ガス
が相互に干渉しないような間隔をとつて、その高
さ方向および周方向の位相をすべて異ならせるこ
とにより、膜厚および抵抗分布の均一化をはかり
易くすることができるようにしたものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案を第１図乃至第３図に示す一実施
例を参照して説明する。図中Ａは図示しないドー
ム型のベルジヤとベース板とによつて気密化され
た反応室である。この反応室Ａ内には、支持体と
しての回転可能なサセプタ１１が設けられ、この
サセプタ１１の中央部にはガス供給用のノズル１
２が固定的に設けられている。前記ノズル１２の
周壁には第１乃至第３の噴出口１３，１４，１５
が穿設されている。前記第１の噴出口１３は上記
サセプタ１１の上面からh₁の高さ、第２の噴出口
１４はh₂の高さ、第３の噴出口１５はh₃の高さで
それぞれ配置され、その口径は従来のものに比較
して大とされている。また、上記第１乃至第３の
噴出口１３，１４，１５は第２図に示すように周
方向の位相もそれぞれ異にされている。

また、上記サセプタ１１の上面部には、被処理
材としてのウエハ１６……が載置され、サセプタ
１１の下方部にはサセプタ１１を加熱するRFワ
ークコイル１７が配設されている。

しかして、サセプタ１１上のウエハ１６に気相
成長させる場合には、図示しないガス供給管から
ノズル１２にガスを送り、その第１乃至第３の噴
出口１３，１４，１５からガスを噴出させる。上
記第１の噴出口１３から噴出されたガスは、第２
図に符号１３Ｐで示すようなパターンを描いてサ
セプタ１１上に下降し、このガスにより形成され
るサセプタ半径方向の気相成長の膜厚分布は第３
図ａに示すようにサセプタ１１の外側に集中し、
第２の噴出口１４から噴出されたガスは、サセプ
タ１１上にパターン１４Ｐを描き、このガスによ
り形成されるサセプタ半径方向の気相成長の膜厚
分布は第３図ｂに示すようにサセプタ１１の内外
周の中間部に集中し、第３の噴出口１５から噴出
されたガスは、パターン１５Ｐを描き、このガス
により形成されるサセプタ半径方向の気相成長の
膜厚分布は第３図ｃに示すようにサセプタ１１の
内周側に集中する。ところで、サセプタ１１はノ
ズル１２の囲りを回転するので、第１乃至第３の
噴出口１３，１４，１５から噴出されるガスによ
り形成される気相成長の膜厚分布は第３図ｄに示
すように第３図ａ，ｂ，ｃに示す各膜厚分布の和
となる。なお、上記第１乃至第３の噴出口１３，
１４，１５から噴出されるガスの噴出速度を同じ
くするため、第１乃至第３の噴出口１３，１４，
１５の口径はそれぞれ異なつて調整されている。

また、サセプタ１１の半径方向の温度分布は
RFワークコイル１７の高さ調整により、均一に
調整される。

上述したように、この実施例によれば、ノズル
１２の各噴出口１３，１４，１５の口径が比較的
大きいため、そのエツジ部の損傷の影響を小さく
するように加工することが容易となり、加工精度
のバラツキも小さく押えられ、そのためガスの噴
出はより正確にコントロールされる。また、ノズ
ル１２の噴出口１３，１４，１５は３個と少な
く、しかも、各噴出口１３，１４，１５の高さ寸
法およびその周方向の位相をすべて異にするか
ら、各噴出口１３，１４，１５から噴出されるガ
ス流の相互干渉がなく、このため、各噴出口１
３，１４，１５の調整を互いに他に関係なく行な
うことができ、膜厚や抵抗分布の調整が的確にな
される。

なお、上記一実施例においては、ノズル１２の
噴出口１３，１４，１５を３個としたが、これに
限られることなく、噴出口を２乃至８個の間で自
由に選択してもよく、噴出口の数を増した場合に
は、調整は複雑になるが、均一領域を拡大できる
利点がある。また、噴出口の数が多い場合は、す
べての噴出口の高さと位相を異ならせず、例えば
左右の半分の周面はそれぞれ同じ配列とし、この
半分の周面内においてそれぞれ高さと位相を異な
らせるようにしてもよい。

その他、本考案は要旨の範囲内で種々変形実施
できることは勿論である。

〔考案の効果〕 本考案は以上説明したように、ノズルの近隣す
る複数個の噴出口を、該噴出口からの反応ガスが
相互に干渉しないような間隔をとつて、その高さ
寸法およびその周方向の位相を異ならせたことか
ら、各噴出口から噴出されるガス流が相互干渉す
ることがなくなり、各噴出口の影響力を推論し易
く、再現性の優れたノズル形状を容易に得ること
ができるという効果を奏する。また、噴出口の数
は少なく、口径を大きくできるため、噴出口の加
工時に生じるそのエツジ部の損傷による影響が相
対的に小さく加工精度を向上でき、反応ガスの噴
出をより的確にコントロールでき、膜厚分布およ
び抵抗分布を容易に改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の一実施例を示すも
ので、第１図は気相成長装置のノズル装置を示す
正面図、第２図はその平面図、第３図ａ〜ｄはサ
セプタ半径方向の膜厚分布を示すグラフ図、第４
図は従来のノズルを示す平面図、第５図はその正
面図である。 １１……サセプタ（支持体）、１６……ウエハ
（被処理材）、１２……ノズル、１３，１４，１５
……噴出口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 支持体上に載置された被処理材に対しノズル
   周壁に穿設された複数個の噴出口から略平行に
   反応ガスを噴出させて気相成長させるものにお
   いて、前記ノズルの近隣する複数個の噴出口
   を、該噴出口からの反応ガスが相互に干渉しな
   いような間隔をとつて、その高さ寸法および周
   方向の位相を異ならせたことを特徴とする気相
   成長装置のノズル装置。 (2) ノズルの噴出口の数は２乃至８個であること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第(1)項記
   載の気相成長装置のノズル装置。