JPH04280418A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPH04280418A JPH04280418A JP4213891A JP4213891A JPH04280418A JP H04280418 A JPH04280418 A JP H04280418A JP 4213891 A JP4213891 A JP 4213891A JP 4213891 A JP4213891 A JP 4213891A JP H04280418 A JPH04280418 A JP H04280418A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- susceptor
- wafers
- film
- gas
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 21
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 10
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 6
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 22
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 abstract description 4
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N arsane Chemical compound [AsH3] RBFQJDQYXXHULB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 6
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は縦型をした気相成長装置
の改良に関する。トランジスタやＩＣなど半導体装置の
製造に当たっては薄膜成長技術，写真蝕刻技術（フォト
リソグラフィ），不純物注入技術などが使用されている
。
の改良に関する。トランジスタやＩＣなど半導体装置の
製造に当たっては薄膜成長技術，写真蝕刻技術（フォト
リソグラフィ），不純物注入技術などが使用されている
。
【０００２】こゝで、真空蒸着法やスパッタ法は物理的
な薄膜成長法であるのに対し、気相成長法（Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ 略称ＣＶ
Ｄ法）は化学的な薄膜成長法であって、多成分の薄膜を
表面段差の影響を緩和しながら成長できることから、層
間絶縁層の形成や単結晶膜の成長など広い分野に亙って
使用されている。
な薄膜成長法であるのに対し、気相成長法（Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ 略称ＣＶ
Ｄ法）は化学的な薄膜成長法であって、多成分の薄膜を
表面段差の影響を緩和しながら成長できることから、層
間絶縁層の形成や単結晶膜の成長など広い分野に亙って
使用されている。
【０００３】こゝで、気相成長を行う装置には縦型のも
のと横型のものとがあるが、本発明は縦型の装置に関す
るものである。
のと横型のものとがあるが、本発明は縦型の装置に関す
るものである。
【０００４】
【従来の技術】縦型の気相成長装置（以下略してＣＶＤ
装置）は透明石英よりなる円筒状の反応管の中にグラフ
ァイトなどからなるサセプタを設置し、この上に気相成
長を行う被処理基板を置き、この基板を回転させながら
加熱した状態で下方から真空ポンプなどの排気系により
排気し、一方、上方より反応ガスを供給すると、被処理
基板上で反応ガスの分解が行われて被処理基板上に反応
生成物が成長してゆく。
装置）は透明石英よりなる円筒状の反応管の中にグラフ
ァイトなどからなるサセプタを設置し、この上に気相成
長を行う被処理基板を置き、この基板を回転させながら
加熱した状態で下方から真空ポンプなどの排気系により
排気し、一方、上方より反応ガスを供給すると、被処理
基板上で反応ガスの分解が行われて被処理基板上に反応
生成物が成長してゆく。
【０００５】こゝで、被処理基板の加熱法としても各種
のものがあり、抵抗加熱法により加熱するものや誘導加
熱法によるものなどがある。本発明は抵抗加熱法による
縦型の気相成長装置に関するもので、図２はサセプタ１
と、これを加熱する加熱部２との関係を示している。
のものがあり、抵抗加熱法により加熱するものや誘導加
熱法によるものなどがある。本発明は抵抗加熱法による
縦型の気相成長装置に関するもので、図２はサセプタ１
と、これを加熱する加熱部２との関係を示している。
【０００６】すなわち、サセプタ１はグラファイトより
なり、回転軸３を減速回転させながらニクロム（Ｎｉ−
Ｃｒ）などの抵抗体からなるヒータ４に通電して加熱部
２を温度上昇させてサセプタ１を裏面から加熱するよう
構成されており、このサセプタ１の上に被処理基板を置
いて傍熱加熱し、被処理基板が所定の温度に達した状態
で反応管の上部から反応ガスを供給してＣＶＤを行わせ
ている。
なり、回転軸３を減速回転させながらニクロム（Ｎｉ−
Ｃｒ）などの抵抗体からなるヒータ４に通電して加熱部
２を温度上昇させてサセプタ１を裏面から加熱するよう
構成されており、このサセプタ１の上に被処理基板を置
いて傍熱加熱し、被処理基板が所定の温度に達した状態
で反応管の上部から反応ガスを供給してＣＶＤを行わせ
ている。
【０００７】然し、従来の構造では反応ガスの加熱部２
への回り込みがあり、そのために反応生成物が加熱部２
に析出し、また、ヒータ４にも侵入して特性を劣化する
と云う問題がある。
への回り込みがあり、そのために反応生成物が加熱部２
に析出し、また、ヒータ４にも侵入して特性を劣化する
と云う問題がある。
【０００８】また、加熱部２に析出した反応生成物が蒸
発してＣＶＤを行っている被処理基板上に付着してパー
ティクル（微粒子）を発生し、ＣＶＤ膜の品質を劣化さ
せると云う問題がある。
発してＣＶＤを行っている被処理基板上に付着してパー
ティクル（微粒子）を発生し、ＣＶＤ膜の品質を劣化さ
せると云う問題がある。
【０００９】そこで、この改良が必要であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】縦型のＣＶＤ装置にお
いて、被処理基板上にＣＶＤ成長を行う場合に反応ガス
の加熱部への回り込みがあり、この加熱部に反応生成物
が析出するのが原因で被処理基板上にパーティクルが発
生したり、ヒータと反応して劣化を促進するなどの問題
があり、この解決が必要であった。
いて、被処理基板上にＣＶＤ成長を行う場合に反応ガス
の加熱部への回り込みがあり、この加熱部に反応生成物
が析出するのが原因で被処理基板上にパーティクルが発
生したり、ヒータと反応して劣化を促進するなどの問題
があり、この解決が必要であった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題は気相成長装
置のサセプタが周辺部に下側へ直角に曲った側壁をもち
、この側壁により加熱部を覆うように構成し、また、従
来の上部より反応ガスを供給して被処理基板上に気相反
応生成物を成長させる構造に加え、新たにサセプタの回
転軸に沿って不活性ガスをサセプタの裏面へ供給する供
給路を設けることにより解決することができる。
置のサセプタが周辺部に下側へ直角に曲った側壁をもち
、この側壁により加熱部を覆うように構成し、また、従
来の上部より反応ガスを供給して被処理基板上に気相反
応生成物を成長させる構造に加え、新たにサセプタの回
転軸に沿って不活性ガスをサセプタの裏面へ供給する供
給路を設けることにより解決することができる。
【００１２】
【作用】図１は本発明に係るサセプタ５と加熱部２との
関係を示すもので、新たに設けた通路により水素（Ｈ２
）や窒素（ Ｎ２） などの不活性ガス６が回転軸３に
沿って上昇し、サセプタ５の側壁７に沿って下側に排気
されてゆく状態を示している。
関係を示すもので、新たに設けた通路により水素（Ｈ２
）や窒素（ Ｎ２） などの不活性ガス６が回転軸３に
沿って上昇し、サセプタ５の側壁７に沿って下側に排気
されてゆく状態を示している。
【００１３】このようにすれば、反応ガス８の回り込み
が無くなると共に理想的な流れを示すようになり、その
結果、サセプタ５の上に置いた被処理基板の温度分布が
良くなり高品質のＣＶＤ膜を成長させることができる。
が無くなると共に理想的な流れを示すようになり、その
結果、サセプタ５の上に置いた被処理基板の温度分布が
良くなり高品質のＣＶＤ膜を成長させることができる。
【００１４】
【実施例】実施例１：ＣＶＤ法はシリコン（Ｓｉ） な
どの単結晶基板（ウエハ） 上に酸化膜や窒化膜を形成
するのに止まらず、Ｓｉのような単体半導体のウエハ上
にガリウム砒素（ＧａＡｓ）のような化合物半導体膜を
形成するのにも使用されている。
どの単結晶基板（ウエハ） 上に酸化膜や窒化膜を形成
するのに止まらず、Ｓｉのような単体半導体のウエハ上
にガリウム砒素（ＧａＡｓ）のような化合物半導体膜を
形成するのにも使用されている。
【００１５】以下、径４インチのＳｉウエハ上にＧａＡ
ｓ膜を形成した場合について本発明の実施例を説明する
。図１に示す形状のサセプタ５としてはグラファイトか
らなり、直径が３００ｍｍ で厚さが１０ｍｍであり、
側壁７が下側に４０ｍｍ曲がったものを使用した。
ｓ膜を形成した場合について本発明の実施例を説明する
。図１に示す形状のサセプタ５としてはグラファイトか
らなり、直径が３００ｍｍ で厚さが１０ｍｍであり、
側壁７が下側に４０ｍｍ曲がったものを使用した。
【００１６】そして、この上に被処理基板として径４イ
ンチのＳｉウエハを６枚載置した。先ず、反応管の中に
アルシン（ＡｓＨ５） を混じたＨ２ガスを供給し、サ
セプタ５を２０ ｒｐｍの回転数で回転させ、排気系に
より排気しながらヒータ４に通電して加熱部２を加熱し
、Ｓｉウエハを１０００℃で加熱してＳｉウエハ上の酸
化膜を除去した。
ンチのＳｉウエハを６枚載置した。先ず、反応管の中に
アルシン（ＡｓＨ５） を混じたＨ２ガスを供給し、サ
セプタ５を２０ ｒｐｍの回転数で回転させ、排気系に
より排気しながらヒータ４に通電して加熱部２を加熱し
、Ｓｉウエハを１０００℃で加熱してＳｉウエハ上の酸
化膜を除去した。
【００１７】次に、４５０ ℃までＳｉウエハの温度を
降下させ、このウエハ温度で不活性ガス６としてＨ２を
用い、５００ｃｃ／分の流量で回転軸３に沿って供給し
ながら反応管の上部からＡｓＨ５とトリメチルガリウム
［（ＣＨ３）３Ｇａ）］ を供給してＳｉウエハ上に厚
さが約１００ Åの非晶質ＧａＡｓよりなる緩衝膜を形
成した。
降下させ、このウエハ温度で不活性ガス６としてＨ２を
用い、５００ｃｃ／分の流量で回転軸３に沿って供給し
ながら反応管の上部からＡｓＨ５とトリメチルガリウム
［（ＣＨ３）３Ｇａ）］ を供給してＳｉウエハ上に厚
さが約１００ Åの非晶質ＧａＡｓよりなる緩衝膜を形
成した。
【００１８】次に、Ｓｉウエハの温度を７００ ℃にま
で上げ、非晶質ＧａＡｓ膜の上に厚さが３μｍのＧａＡ
ｓ単結晶膜を形成した。そして、このＧａＡｓ単結晶膜
を従来法により得た単結晶膜とパーティクルの量を比較
した。
で上げ、非晶質ＧａＡｓ膜の上に厚さが３μｍのＧａＡ
ｓ単結晶膜を形成した。そして、このＧａＡｓ単結晶膜
を従来法により得た単結晶膜とパーティクルの量を比較
した。
【００１９】その結果、従来の方法で得たＳｉウエハに
ついてはて粒径が１μｍ 以上のパーティクルが２００
〜３００ 個、また０．５〜１μｍ のものが３００
〜５００ 個存在するのに対し、この実施例のＳｉウ
エハについてはて粒径が１μｍ 以上のパーティクルが
１００〜２００ 個、また０．５ 〜１μｍ のものが
１００ 〜２００ 個に減らすことができた。 実施例２：実施例１で示したサセプタを使用し、この上
に径３インチのＳｉウエハを置き、上から反応ガスと同
じ流量のＨ２を供給すると共に、下からＨ２を５００ｃ
ｃ／分の流量で回転軸に沿って供給しながらＳｉウエハ
を１０００℃に加熱し、反応管内を７６ ｔｏｒｒ に
排気したものと、 従来のサセプタを使用し、回転軸
に沿って下からＨ２を供給しない以外は同様に処理して
１０００℃に加熱したＳｉウエハについて、熱パイル法
を用いて温度分布を測定した。
ついてはて粒径が１μｍ 以上のパーティクルが２００
〜３００ 個、また０．５〜１μｍ のものが３００
〜５００ 個存在するのに対し、この実施例のＳｉウ
エハについてはて粒径が１μｍ 以上のパーティクルが
１００〜２００ 個、また０．５ 〜１μｍ のものが
１００ 〜２００ 個に減らすことができた。 実施例２：実施例１で示したサセプタを使用し、この上
に径３インチのＳｉウエハを置き、上から反応ガスと同
じ流量のＨ２を供給すると共に、下からＨ２を５００ｃ
ｃ／分の流量で回転軸に沿って供給しながらＳｉウエハ
を１０００℃に加熱し、反応管内を７６ ｔｏｒｒ に
排気したものと、 従来のサセプタを使用し、回転軸
に沿って下からＨ２を供給しない以外は同様に処理して
１０００℃に加熱したＳｉウエハについて、熱パイル法
を用いて温度分布を測定した。
【００２０】その結果、本発明を実施したものゝ面内の
温度差は±１．５℃であったのに対し、従来法によるも
のは±３℃と大きかった。
温度差は±１．５℃であったのに対し、従来法によるも
のは±３℃と大きかった。
【００２１】
【発明の効果】本発明の実施により反応ガスの加熱部へ
の回り込みを無くすることができ、そのため気相成長膜
へのパーティクルの発生を抑制することができる。
の回り込みを無くすることができ、そのため気相成長膜
へのパーティクルの発生を抑制することができる。
【００２２】また、反応ガスの流れが正常化するため、
被処理基板の温度分布を改善でき、これにより高品質の
ＣＶＤ膜を得ることができる。
被処理基板の温度分布を改善でき、これにより高品質の
ＣＶＤ膜を得ることができる。
【図１】本発明を実施したサセプタとガスの流れを示す
断面図である。
断面図である。
【図２】従来のサセプタと加熱部を示す断面図である。
１，５ サセプタ
２ 加熱部
３ 回転軸
４ ヒータ
６ 不活性ガス
７ 側壁
Claims (1)
- 【請求項１】 裏面側に備えた加熱部により加熱され
るサセプタ上に被処理基板を置き、該サセプタを回転さ
せ乍ら上部より反応ガスを供給し、前記被処理基板上に
気相反応生成物を成長させる反応炉において、前記サセ
プタ（５）が周辺部に加熱部側へ直角に曲った側壁（７
）を有し、該側壁（７）により加熱部（２）を覆って構
成し、前記被処理基板に対して反応ガスを供給し、該被
処理基板上に気相反応生成物を成長させる手段と、サセ
プタ（５）の回転軸（３）に沿って不活性ガスを該サセ
プタ（５）の裏面へ供給する手段を設けたことを特徴と
する気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213891A JPH04280418A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4213891A JPH04280418A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280418A true JPH04280418A (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=12627579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4213891A Withdrawn JPH04280418A (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04280418A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013093461A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
| US11219096B2 (en) | 2018-12-05 | 2022-01-04 | Kokusai Electric Corporation | Substrate processing apparatus and furnace opening assembly thereof |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP4213891A patent/JPH04280418A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013093461A (ja) * | 2011-10-26 | 2013-05-16 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置 |
| US11219096B2 (en) | 2018-12-05 | 2022-01-04 | Kokusai Electric Corporation | Substrate processing apparatus and furnace opening assembly thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5246500A (en) | Vapor phase epitaxial growth apparatus | |
| EP0606751B1 (en) | Method for depositing polysilicon films having improved uniformity and apparatus therefor | |
| JPH06302528A (ja) | 窒化ケイ素薄膜の蒸着 | |
| JPH051380A (ja) | 炭化ケイ素の成膜方法 | |
| US6287635B1 (en) | High rate silicon deposition method at low pressures | |
| JP3297288B2 (ja) | 半導体装置の製造装置および製造方法 | |
| JPH04210476A (ja) | 炭化ケイ素膜の成膜方法 | |
| JPH0786173A (ja) | 成膜方法 | |
| JPH0760804B2 (ja) | 半導体気相成長方法及びその装置 | |
| JPS6090894A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH04280418A (ja) | 気相成長装置 | |
| JP3038524B2 (ja) | 半導体製造装置 | |
| WO2020158657A1 (ja) | 成膜装置及び成膜方法 | |
| JPH1187250A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH05251359A (ja) | 気相シリコンエピタキシャル成長装置 | |
| JP3050970B2 (ja) | 気相成長方法 | |
| JPS6058613A (ja) | エピタキシャル装置 | |
| JP2013016562A (ja) | 気相成長方法 | |
| JPH10177961A (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
| JP7371510B2 (ja) | 成膜方法および基板の製造方法 | |
| JPH01253229A (ja) | 気相成長装置 | |
| JP2007019350A (ja) | エピタキシャル成長装置 | |
| JPH0637355B2 (ja) | 炭化珪素単結晶膜の製造方法 | |
| JP7392526B2 (ja) | 炭化ケイ素単結晶基板の製造方法 | |
| JPH08274033A (ja) | 気相成長方法および装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |