JPH0427117A - 光気相成長装置 - 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〕 本発明は、光入射用窓に被着した物質の除去を可能にす
る光気相成長装置に関し。

窓に被着した物質を効率良く除去して、窓洗浄に伴う付
帯作業時間を減らし、高稼働率の光気相成長装置を提供
することを目的とし。

■反応室が光入射用の窓を複数個有し、一つの窓が目的
とする膜形成用の窓として用いられ、他の窓の少なくと
も一つがエツチング用の窓として。

前記膜形成用の窓に堆積した物質除去のための光励起エ
ツチング用に用いられる構造を有するように。

■前記膜形成用の窓および前記エツチング用の窓から入
射される光源は、それぞれ膜形成用ガスおよびエツチン
グ用ガスの吸収波長域内で大きな強度を有する光源であ
るように。

■前記エツチング用の窓から入射する光が、前記膜形成
用の窓に内側から直接当たるように配置されている構造
を有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、光入射用窓に被着した物質の除去を可能にす
る光気相成長装置に関する。

近年、半導体装置の高速化、高集積化に伴い。

その製造時の熱工程での低温化が必要になってきている
。主要な膜形成工程である気相成長（ＣＶＤ）では、ダ
メージがなく、且つ低温での方法として光気相成長法が
、従来の熱気相成長法やプラズマ気相成長法に替わって
要求されている。

光気相成長法では、基板上に堆積する膜と同じ物質が光
入射用窓に被着しやすく、特に、窓の近傍では反応ガス
による吸収がないために光が強く。

窓内面への被着速度が大きい。そのため、基板上に膜を
成長するにしたがい、窓での光の透過率が下がってきて
、成長速度が落ちたり、膜が変質してくるために、定期
的に窓を洗浄する必要がある。

〔従来の技術〕

第３図は従来例の説明図である。

図において、１２は反応室、１３は窓、　１４は基板。

１５は生成膜、　１６は反応生成物、１７は水銀ランプ
。

１８はガス導入口、　１９は排気口である。

第３図に示す従来の光気相成長装置は、基板１４上に生
成膜】５を被着するときに９反応室１２に設けられた光
入射用の窓１３に反応生成物が付着し、水銀ランプ１７
からの光の入射両に影響が出てきたときに窓１３を反応
室１！から取り外して、薬品に浸して洗浄していた。

ところが、窓１３を付は替えるためには、多くの時間と
労力を費やさねばならず、また、付は替えた後では水分
の除去のためには反応室全体を高温で乾燥しなければな
らず、著しく作業能率が劣っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、光気相成長法で基板上に膜形成する場合、他の
方法に比べて成長時間以外の付帯作業時間の割合が多（
、装置の稼働率を低くしていた。

本発明は、窓に被着した物質を効率良く除去して、窓洗
浄に伴う付帯作業時間を減らし、高稼働率の光気相成長
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

図において、■は反応室、２は膜形成用の窓。

３はエツチング用の窓、４は基板、５は生成膜。

６は反応生成物、７はガス導入口、８は排気口。

９は低圧水銀ランプ、　１０は高圧水銀ランプである。

本発明の光気相成長装置は反応室ｌが光入射用の窓を複
数個有し、一つの窓が目的とする膜形成用の窓２として
用いられ、他の窓の少なくとも一つがエツチング用の窓
３として、前記膜形成用の窓２に堆積した物質除去のた
めの光励起エツチング用に用いられる構造を有すること
により。

また、前記膜形成用の窓２および前記エツチング用の窓
３から入射される光源は、それぞれ膜形成用ガスおよび
エツチング用ガスの吸収波長域内で大きな強度を有する
光源であることにより。

或いは、前記エツチング用の窓３から入射する光が、前
記膜形成用の窓２に内側から直接当たるように配置され
ている構造を有することにより特徴づけらる。

〔作用〕

本発明では、膜形成用の窓に被着した物質の除去に際し
、エツチング用の窓から入射した光による光化学反応に
よって発生したラジカル（活性な中性粒子）を用いる。

膜形成時には、エツチング用の窓からは１反応に寄与す
る波長の光を入射しないようにするために、エツチング
用の窓にはほとんど被着しない。このために、エツチン
グ用の窓から入射する光は、窓に被着した物質による減
衰を受けることなく、ラジカル発生に有効に作用し、膜
形成用の窓に堆積した物質を効率良く除去する。

従って９本発明によれば、膜形成用の窓に被着した物質
の除去に際し、膜形成用の窓を取り外す必要がないため
に、それに要する時間と労力を節減でき、高稼働率の光
気相成長装置を実現できる。

〔実施例〕

第２図は本発明の装置の一実施例の模式構成図であり９
枚葉式光気相成長装置の反応室を示している。

図において、１は反応室、２は膜形成用の窓。

３はエツチング用の窓、４は基板、７はガス導入口、８
は排気口、９は低圧水銀ランプ、　１０は高圧水銀ラン
プ、１１は赤外線ランプである。

真空になっているステンレス製の反応室１にガス導入ロ
アから水素（Ｈ２）ガスを導入して圧力を２００　Ｔｏ
ｒｒにし、赤外線ランプ１１によりシリコン（Ｓｉ）の
基板４を６５０℃に加熱する。

続いて、ガス導入ロアを通して、それぞれのガスインレ
ットから、ジシラン（Ｓｉ２Ｈａ）とホスフィン（ＰＨ
，）をそれぞれ３０ｍＡ　／ｍｉｎ、　２ｍｆ　／ｍｉ
ｎ導入した後、膜形成用の窓２を通して、低圧水銀ラン
プより紫外光をＳｉ基板４に照射する。

このとき、　Ｓｉ、Ｈ，とＰＨ，が分解して、Ｓｉ基板
４の表面に生成膜としてｎ型のＳｉエピタキシャル膜が
１．０００人の厚さに成長する。

所定の膜厚に達したところで、光の照射を止め。

導入ガスを全て停止し、１枚の基板上の成長処理を終え
９次の基板を搬送して９次の成長に備える。

このようにして、多数枚のエピタキシャル成長を続けて
行くと、膜形成用の窓２の内側にもＳｉが被着し１段々
厚（成ってくる。

このようになると、紫外光の透過が妨げられ。

光の入射量が減衰してエピタキシャル膜の成長速度が落
ちるばかりでなく、良質なエピタキシャル膜が得られな
い。

このため、光を減衰する影響が現れる前に、膜形成用の
窓２を洗浄して９反応生成物を除去する必要がある。

この洗浄は９反応室１内にＳｉ基板４がない状態で、真
空になっている反応室ｌにガス導入ロアから塩素（ＣＩ
！２）を導入し、　１００Ｔｏｒｒの真空度にして。

赤外線ランプ１１によって、Ｓｉの反応生成物が被着し
ている膜形成用の窓２を１５０℃に加熱する。

続いて、エツチング用の窓３から高圧水銀ランプｌＯを
用いて紫外光を反応室ｌ内に照射すると。

反応室１内の塩素が分解して塩素原子となり、膜形成用
の窓２の内側に付着しているＳｉと反応して。

反応生成物が塩化物となって蒸発し、膜形成用の窓２が
洗浄される。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、光気相成長装置
内の膜形成用の窓に堆積した物質を、エツチング用の窓
からの入射光を利用してエツチングすることにより、効
率良（除去し、高稼働率の光気相成長装置の実現に寄与
するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図は本発明の装置の一実施例の模式構成図。 第３図は従来例の説明図 である。 図において。 ｌは反応室、　　　　　２は膜形成用の窓。 ３はエツチング用の窓。 ４は基板、　　　　　　５は生成膜。 ６は反応生成物、　　　７はガス導入口。 ８は排気口、　　　　　９は低圧水銀ランプ。 １０は高圧水銀ランプ、　ＩＩは赤外線ランプｑ低圧宸
韻うレブ 未発明Ｏ原捏説岨図 葛　１　図 １６反定性成物 夜来４デ１の脱ｏｆ４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）反応室（１）が光入射用の窓を複数個有し、一つの
   窓が目的とする膜形成用の窓（２）として用いられ、他
   の窓の少なくとも一つがエッチング用の窓（３）として
   、前記膜形成用の窓（２）に堆積した物質除去のための
   光励起エッチング用に用いられる構造を有することを特
   徴とする光気相成長装置。 ２）前記膜形成用の窓（２）および前記エッチング用の
   窓（３）から入射される光源は、それぞれ膜形成用ガス
   およびエッチング用ガスの吸収波長域内で大きな強度を
   有する光源であることを特徴とする請求項１記載の光気
   相成長装置 ３）前記エッチング用の窓（３）から入射する光か、前
   記膜形成用の窓（２）に内側から直接当たるように配置
   されている構造を有することを特徴とする請求項１記載
   の光気相成長装置。