JPH0562915A - 薄膜成長装置 - Google Patents
薄膜成長装置Info
- Publication number
- JPH0562915A JPH0562915A JP24464891A JP24464891A JPH0562915A JP H0562915 A JPH0562915 A JP H0562915A JP 24464891 A JP24464891 A JP 24464891A JP 24464891 A JP24464891 A JP 24464891A JP H0562915 A JPH0562915 A JP H0562915A
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- JP
- Japan
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- film
- thin film
- flow
- substrate
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- Pending
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の基板１を２枚ずつその成膜面を対向さ
せて鉛直方向に配置して１度に薄膜を成長させる縦形薄
膜成長装置において、ばらつきの少ない均一な薄膜を再
現性良く安定成長させるようにする。 【構成】 鉛直方向に対向して２枚の基板１を保持す
る。対向する２枚の基板の成膜面が少なくとも水平断面
内において相互にほぼ平行となるように各基板１が保持
される。
せて鉛直方向に配置して１度に薄膜を成長させる縦形薄
膜成長装置において、ばらつきの少ない均一な薄膜を再
現性良く安定成長させるようにする。 【構成】 鉛直方向に対向して２枚の基板１を保持す
る。対向する２枚の基板の成膜面が少なくとも水平断面
内において相互にほぼ平行となるように各基板１が保持
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの製造
プロセス等において、原料ガスから基板上に各種の薄膜
を成長させるために用いられる薄膜成長装置に関する。
プロセス等において、原料ガスから基板上に各種の薄膜
を成長させるために用いられる薄膜成長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の薄膜成長装置、例えばシリコン
半導体単結晶などからなる基板上に同種もしくは異種の
単結晶を成膜するエピタキシャル成長装置として、従
来、図５に示すようなものが用いられている。図５に示
す装置は、多数の基板（ウエハ）１を１度に処理する量
産装置で、各基板１はド−ム上の装置の中心軸に関して
回転対称的に配設される。すなわち水平断面で見ると半
径方向に放射状に配置されたサセプタ２の表裏に基板１
は固定されて鉛直方向に配置されている。
半導体単結晶などからなる基板上に同種もしくは異種の
単結晶を成膜するエピタキシャル成長装置として、従
来、図５に示すようなものが用いられている。図５に示
す装置は、多数の基板（ウエハ）１を１度に処理する量
産装置で、各基板１はド−ム上の装置の中心軸に関して
回転対称的に配設される。すなわち水平断面で見ると半
径方向に放射状に配置されたサセプタ２の表裏に基板１
は固定されて鉛直方向に配置されている。
【０００３】反応ガスは、任意の箇所よりノズル３等に
より導入される。基板１を下面から高周波コイルなどに
より加熱する場合は、外壁４を外側から冷却する。高温
の基板１上で反応ガスが熱分解し、所望の単結晶薄膜が
当該基板１上に生成される。シリコンの場合であれば水
素をキャリアガスとし、モノシラン等のシラン系ガスを
原料ガス（結晶ソ−スガス）として、１０００℃程度の
基板温度において成膜が行われる。なおこの場合、ド−
パントガスとしてはジボラン、ホスフィンあるいはアル
シンなどが用いられる。
より導入される。基板１を下面から高周波コイルなどに
より加熱する場合は、外壁４を外側から冷却する。高温
の基板１上で反応ガスが熱分解し、所望の単結晶薄膜が
当該基板１上に生成される。シリコンの場合であれば水
素をキャリアガスとし、モノシラン等のシラン系ガスを
原料ガス（結晶ソ−スガス）として、１０００℃程度の
基板温度において成膜が行われる。なおこの場合、ド−
パントガスとしてはジボラン、ホスフィンあるいはアル
シンなどが用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の薄膜成長装置では、相互に成膜面を対向させる
２枚の隣接基板１は、装置の中心から外周に向けて放射
状に配置されたサセプタ２に固定されることから、相互
に平行とはならず、両者間の間隔は装置の中心で狭く、
外周に行くほど広くなっている。このため、反応性ガス
の流動状態を均一にコントロ−ルすることが困難で、装
置内の流れを充分に制御できないまま成膜を行うため
に、基板内および基板間で膜厚や膜質にばらつきが生じ
やすく、バッチ間での再現性も乏しいという問題があっ
た。
た従来の薄膜成長装置では、相互に成膜面を対向させる
２枚の隣接基板１は、装置の中心から外周に向けて放射
状に配置されたサセプタ２に固定されることから、相互
に平行とはならず、両者間の間隔は装置の中心で狭く、
外周に行くほど広くなっている。このため、反応性ガス
の流動状態を均一にコントロ−ルすることが困難で、装
置内の流れを充分に制御できないまま成膜を行うため
に、基板内および基板間で膜厚や膜質にばらつきが生じ
やすく、バッチ間での再現性も乏しいという問題があっ
た。
【０００５】本発明の目的は、装置内のガス流動の制御
性を高めて、ばらつきの少ない均一な薄膜を再現性良く
安定に大量生産できる薄膜成長装置を提供することにあ
る。
性を高めて、ばらつきの少ない均一な薄膜を再現性良く
安定に大量生産できる薄膜成長装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応付けて本発明を説明すると、本発明は、対向する２枚
の基板１の成膜面が、少なくとも水平断面内においては
相互にほぼ平行となるように各基板１を保持するもので
ある。
応付けて本発明を説明すると、本発明は、対向する２枚
の基板１の成膜面が、少なくとも水平断面内においては
相互にほぼ平行となるように各基板１を保持するもので
ある。
【０００７】
【作用】どの水平断面をとっても、その平面内で対向す
る２枚の基板１の成膜面は相互に平行で両者間の間隔は
一定であり、したがって、ガス流動性がコントロ−ルし
やすくなるなど、成膜条件は均一に保たれる。
る２枚の基板１の成膜面は相互に平行で両者間の間隔は
一定であり、したがって、ガス流動性がコントロ−ルし
やすくなるなど、成膜条件は均一に保たれる。
【０００８】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
解決するための手段と作用の項では、本発明を分かり易
くするために実施例の図を用いたが、これにより本発明
が実施例に限定されるものではない。
【０００９】
【実施例】図１および図２により本発明の一実施例を説
明する。図１および図２はともに本実施例の薄膜成長装
置の構造を示す断面図で、図１が水平面I-I（図２）で
切った横断面図、図２が鉛直面II-II（図１）で切った
縦断面図である。成膜用基板１は縦形のサセプタ１１
に、２枚ずつそれぞれ成膜面をほぼ平行に対向させて固
定してある。１２は外壁、１３は隔壁であり、これらに
囲まれた流路（チャンバ−）１４中を、供給パイプ１５
より供給された原料ガスが排気パイプ１６へと流れる。
サセプタ１１の内部には加熱用の高周波コイル等を設置
し、基板１をエピタキシャル成長用の反応温度に加熱す
る。
明する。図１および図２はともに本実施例の薄膜成長装
置の構造を示す断面図で、図１が水平面I-I（図２）で
切った横断面図、図２が鉛直面II-II（図１）で切った
縦断面図である。成膜用基板１は縦形のサセプタ１１
に、２枚ずつそれぞれ成膜面をほぼ平行に対向させて固
定してある。１２は外壁、１３は隔壁であり、これらに
囲まれた流路（チャンバ−）１４中を、供給パイプ１５
より供給された原料ガスが排気パイプ１６へと流れる。
サセプタ１１の内部には加熱用の高周波コイル等を設置
し、基板１をエピタキシャル成長用の反応温度に加熱す
る。
【００１０】多数の基板１を鉛直方向に配置し、その間
に原料ガスを流すことで大量の基板を同時に処理するこ
とが可能である。のみならず、原料ガスの供給を制御性
の良好な鉛直一方向のみの流れとし、しかも下から上ま
でどの水平断面をとっても、対向する２枚の成膜面は相
互に平行で、両者間の間隔、つまりチャンバ−１４の幅
が一定となるように構成することにより、その平面内で
成膜条件はどこも均一に保たれる。したがって、基板内
および基板間におけるばらつきの少ない、安定した、し
かも再現性の良いエピタキシャル成長が可能となる。
に原料ガスを流すことで大量の基板を同時に処理するこ
とが可能である。のみならず、原料ガスの供給を制御性
の良好な鉛直一方向のみの流れとし、しかも下から上ま
でどの水平断面をとっても、対向する２枚の成膜面は相
互に平行で、両者間の間隔、つまりチャンバ−１４の幅
が一定となるように構成することにより、その平面内で
成膜条件はどこも均一に保たれる。したがって、基板内
および基板間におけるばらつきの少ない、安定した、し
かも再現性の良いエピタキシャル成長が可能となる。
【００１１】なお、基板１は１つのチャンバ−１４内に
２対以上配置する構成としてもよい。また原料ガスは上
方から下方へ流すようにしてもよい。さらに、相互に対
向する基板１を保持するサセプタ１１の対向面同志は、
例えば原料ガスを下方から供給する場合には上方へ行く
ほどガス濃度が低下することを考慮し、上方ほど間隔を
狭くして線流速が大きくなるようにしてもよい。ただし
この場合も、各水平断面内においては図１に示したよう
に隣接するサセプタ１１の対向面同志、したがってそれ
らに保持される基板１の成膜面同志は相互に平行である
ようにする。
２対以上配置する構成としてもよい。また原料ガスは上
方から下方へ流すようにしてもよい。さらに、相互に対
向する基板１を保持するサセプタ１１の対向面同志は、
例えば原料ガスを下方から供給する場合には上方へ行く
ほどガス濃度が低下することを考慮し、上方ほど間隔を
狭くして線流速が大きくなるようにしてもよい。ただし
この場合も、各水平断面内においては図１に示したよう
に隣接するサセプタ１１の対向面同志、したがってそれ
らに保持される基板１の成膜面同志は相互に平行である
ようにする。
【００１２】図３および図４により他の実施例を説明す
る。図３は水平面III-III（図４）で切った横断面図、
図４は鉛直面IV-IV（図３）で切った縦断面図であり、
２１はサセプタ、２２は外壁、２４はチャンバ−を示
し、２５および２６は供給および排気パイプをそれぞれ
示している。第１の実施例がチャンバ−１４を環状に配
置していたのに対し、本実施例ではチャンバ−２５は直
線状に並列に配置されている。隔壁を兼ねる各サセプタ
２１、したがってそれらに保持される各基板１は相互に
平行に対向しており、原料ガスは供給パイプ２５より供
給され、対向する基板１間を下方から上方に向かって流
れて排気パイプ２６より排出される。
る。図３は水平面III-III（図４）で切った横断面図、
図４は鉛直面IV-IV（図３）で切った縦断面図であり、
２１はサセプタ、２２は外壁、２４はチャンバ−を示
し、２５および２６は供給および排気パイプをそれぞれ
示している。第１の実施例がチャンバ−１４を環状に配
置していたのに対し、本実施例ではチャンバ−２５は直
線状に並列に配置されている。隔壁を兼ねる各サセプタ
２１、したがってそれらに保持される各基板１は相互に
平行に対向しており、原料ガスは供給パイプ２５より供
給され、対向する基板１間を下方から上方に向かって流
れて排気パイプ２６より排出される。
【００１３】この場合も、１つのチャンバ−２５内に２
対以上の基板１を配置する構成とし、また原料ガスを上
方から下方へ流すようにしても、さらに対向する基板１
の相互間隔が原料ガスの流れに応じて上方（あるいは下
方）へ行くほど狭くなるように構成してもよいことは第
１の実施例と同様である。
対以上の基板１を配置する構成とし、また原料ガスを上
方から下方へ流すようにしても、さらに対向する基板１
の相互間隔が原料ガスの流れに応じて上方（あるいは下
方）へ行くほど狭くなるように構成してもよいことは第
１の実施例と同様である。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、複数の基板を２枚ずつ
その成膜面を対向させてほぼ鉛直方向に配置して１度に
薄膜を成長させる縦形薄膜成長装置において、対向する
２枚の基板の成膜面が少なくとも水平断面内においては
相互にほぼ平行となるように各基板を保持するようにし
たので、ばらつきの少ない均一な薄膜を再現性良く安定
に大量生産することが可能になる。
その成膜面を対向させてほぼ鉛直方向に配置して１度に
薄膜を成長させる縦形薄膜成長装置において、対向する
２枚の基板の成膜面が少なくとも水平断面内においては
相互にほぼ平行となるように各基板を保持するようにし
たので、ばらつきの少ない均一な薄膜を再現性良く安定
に大量生産することが可能になる。
【図１】本発明の一実施例を示す薄膜成長装置の横断面
図
図
【図２】図１の薄膜成長装置の縦断面図
【図３】他の実施例を示す薄膜成長装置の横断面図
【図４】図３の薄膜成長装置の縦断面図
【図５】従来例を示す一部切欠き斜視図
１ 基板 １１，２１ サセプタ １４，２４ チャンバ− １５，２５ 供給パイプ １６，２６ 排気パイプ
Claims (1)
- 【請求項１】 成膜用の基板を、２枚ずつその成膜面を
対向させてほぼ鉛直方向に配置し、これらの基板間に原
料ガスを導いて当該基板の成膜面上に薄膜を成長させる
薄膜成長装置において、対向する２枚の基板の成膜面
が、少なくとも水平断面内において相互にほぼ平行とな
るように各基板を保持する構成としたことを特徴とする
薄膜成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24464891A JPH0562915A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 薄膜成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24464891A JPH0562915A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 薄膜成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562915A true JPH0562915A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=17121876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24464891A Pending JPH0562915A (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 薄膜成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562915A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023153369A1 (ja) * | 2022-02-10 | 2023-08-17 | 株式会社シー・ヴィ・リサーチ | 成膜装置及び成膜方法 |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP24464891A patent/JPH0562915A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023153369A1 (ja) * | 2022-02-10 | 2023-08-17 | 株式会社シー・ヴィ・リサーチ | 成膜装置及び成膜方法 |
| JP2023117347A (ja) * | 2022-02-10 | 2023-08-23 | 株式会社シー・ヴィ・リサーチ | 成膜装置、成膜方法及びガスノズル |
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