JPH07105352B2 - 気相成長方法 - Google Patents
気相成長方法Info
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- JPH07105352B2 JPH07105352B2 JP62121280A JP12128087A JPH07105352B2 JP H07105352 B2 JPH07105352 B2 JP H07105352B2 JP 62121280 A JP62121280 A JP 62121280A JP 12128087 A JP12128087 A JP 12128087A JP H07105352 B2 JPH07105352 B2 JP H07105352B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体ウエハ表面に気相成長層を形成する装置
及び方法に係り、特に気相成長層を均一に形成するのに
好適な気相成長法及びその装置に関する。
及び方法に係り、特に気相成長層を均一に形成するのに
好適な気相成長法及びその装置に関する。
プロセスコストの低減や製品歩留りの向上を目的とする
半導体ウエハ（以下ウエハと略記）径の大型化（直径６
インチ以上）とデバイスの高集積化・高速化の要求によ
り、形成する薄膜に対し、膜厚が大型ウエハにおいて均
一であることが必要となる。
半導体ウエハ（以下ウエハと略記）径の大型化（直径６
インチ以上）とデバイスの高集積化・高速化の要求によ
り、形成する薄膜に対し、膜厚が大型ウエハにおいて均
一であることが必要となる。
そのため特願昭60−30459号に記載のように、多数枚の
ウエハをその主面をほぼ水平とし、且つ等間隔で配置
し、前記ウエハを実質的に取囲むように反応容器内に設
置した筒状の加熱体により加熱し、前記ウエハ周辺の一
方の側より反応ガスを孔を有するノズルを用いて前記各
ウエハ間に供給し、前記ウエハをその主面中央を軸とし
て水平面内で回転させる方法により、一度に大量のウエ
ハに気相成長（以下CVDと略記）膜を形成するCVD法及び
その装置が提案されている。
ウエハをその主面をほぼ水平とし、且つ等間隔で配置
し、前記ウエハを実質的に取囲むように反応容器内に設
置した筒状の加熱体により加熱し、前記ウエハ周辺の一
方の側より反応ガスを孔を有するノズルを用いて前記各
ウエハ間に供給し、前記ウエハをその主面中央を軸とし
て水平面内で回転させる方法により、一度に大量のウエ
ハに気相成長（以下CVDと略記）膜を形成するCVD法及び
その装置が提案されている。
しかしながら、上記従来方式のCVO装置では、ノズルか
ら噴出する原料ガスの方向（以下主噴出方向と略記）に
ついての配慮が不十分であつた。第９図に一例を示す。
成長温度が1100℃以上では、気相成長層の膜厚は原料ガ
ス濃度に比例する。原料ガスの主噴出方向がウエハの回
転中心Ｏを通る場合、回転中心Ｏにおける原料ガス流量
の変化による原料濃度の変化は、ウエハ周辺部における
上記変化よりも大きく、気相成長層の膜厚に対する影響
が大きい（第９−ｂ図参照）。そのため原料ガスの流量
（ノズル16から噴出した原料ガス19の流量ではない）が
異なると、第９−ｃ図に示した様に膜厚分布は大きく違
つてくる。
ら噴出する原料ガスの方向（以下主噴出方向と略記）に
ついての配慮が不十分であつた。第９図に一例を示す。
成長温度が1100℃以上では、気相成長層の膜厚は原料ガ
ス濃度に比例する。原料ガスの主噴出方向がウエハの回
転中心Ｏを通る場合、回転中心Ｏにおける原料ガス流量
の変化による原料濃度の変化は、ウエハ周辺部における
上記変化よりも大きく、気相成長層の膜厚に対する影響
が大きい（第９−ｂ図参照）。そのため原料ガスの流量
（ノズル16から噴出した原料ガス19の流量ではない）が
異なると、第９−ｃ図に示した様に膜厚分布は大きく違
つてくる。
従つて上記従来方式では大型ウエハにおいて気相成長層
の膜厚を均一にすることが容易でないという問題があつ
た。
の膜厚を均一にすることが容易でないという問題があつ
た。
本発明の目的は、気相成長層の膜厚を容易に均一にする
方法を提案することにある。
方法を提案することにある。
上記目的は、原料ガスの主噴出方向が、ガス供給ノズル
とウエハ回転中心を結ぶ方向（以下ｘ軸と略記）と一致
しないようにすることにより達成される。
とウエハ回転中心を結ぶ方向（以下ｘ軸と略記）と一致
しないようにすることにより達成される。
上記主噴出方向とｘ軸との関係を第２図を用いて以下に
記す。上記噴出方向をｘ′軸とすると、ｘ軸上にあるウ
エハ回転中心からｘ′軸に下ろした垂線の長さ（以下単
に距離ｌと略記）により、噴出方向（ｘ′軸）とｘ軸の
関係を示すことができる（ただしｘ軸とｘ′軸はガス供
給ノズルの位置で交わる）。ｘ′軸がウエハ端と交差す
る点をＰとする。点Ｐからｘ′軸に垂直な方向（ｙ′軸
と略記）に関する原料ガスの濃度分布は、点Ｐから測つ
たｙ′軸方向の距離ρを用いて、 で近似できる。ただし、ｇは点Ｐにおける原料ガスの濃
度であり、δは原料ガスの濃度が1/eになる距離（以下
減衰距離δと略記）である（第10図参照）。このような
近似表現を用いれば、後で示す様に目的を達成する手段
は、上記噴出方向とｘ軸との関係を、距離ｌが減衰距離
δの約40％から約80％となるようにすることと云うこと
ができる。
記す。上記噴出方向をｘ′軸とすると、ｘ軸上にあるウ
エハ回転中心からｘ′軸に下ろした垂線の長さ（以下単
に距離ｌと略記）により、噴出方向（ｘ′軸）とｘ軸の
関係を示すことができる（ただしｘ軸とｘ′軸はガス供
給ノズルの位置で交わる）。ｘ′軸がウエハ端と交差す
る点をＰとする。点Ｐからｘ′軸に垂直な方向（ｙ′軸
と略記）に関する原料ガスの濃度分布は、点Ｐから測つ
たｙ′軸方向の距離ρを用いて、 で近似できる。ただし、ｇは点Ｐにおける原料ガスの濃
度であり、δは原料ガスの濃度が1/eになる距離（以下
減衰距離δと略記）である（第10図参照）。このような
近似表現を用いれば、後で示す様に目的を達成する手段
は、上記噴出方向とｘ軸との関係を、距離ｌが減衰距離
δの約40％から約80％となるようにすることと云うこと
ができる。
気相成長層の均一性を決定しているのは、第９図ｃから
明らかなように、ウエハ中心即ち回転中心）である。こ
れは以下の理由による。原料ガスの濃度分布は、回転に
より円周方向で平均化される。ウエハ周辺部では円周が
長いために、円周上の一点についてみると、原料ガス流
量の変化による原料ガス濃度の違いから生ずる膜厚変化
は小さい。一方ウエハ中心部では円周が短いために、円
周上の一点での上記膜厚変化は大きくなる。従つて流量
が変化すると膜厚はウエハ中心部で大きく変化するので
ある。
明らかなように、ウエハ中心即ち回転中心）である。こ
れは以下の理由による。原料ガスの濃度分布は、回転に
より円周方向で平均化される。ウエハ周辺部では円周が
長いために、円周上の一点についてみると、原料ガス流
量の変化による原料ガス濃度の違いから生ずる膜厚変化
は小さい。一方ウエハ中心部では円周が短いために、円
周上の一点での上記膜厚変化は大きくなる。従つて流量
が変化すると膜厚はウエハ中心部で大きく変化するので
ある。
これに対し、原料ガスの主噴出方向とｘ軸が一致しない
ようにすると、上記主噴出方向とｘ軸が一致した場合に
比べ、ウエハの中心部における原料ガス流量の変化によ
る原料ガス濃度の違いが絶対的に小さくなる。それによ
つてウエハ中心部における上記膜厚変化が小さくなり、
気相成形層の膜厚均一性は容易に得られるようになる。
ようにすると、上記主噴出方向とｘ軸が一致した場合に
比べ、ウエハの中心部における原料ガス流量の変化によ
る原料ガス濃度の違いが絶対的に小さくなる。それによ
つてウエハ中心部における上記膜厚変化が小さくなり、
気相成形層の膜厚均一性は容易に得られるようになる。
以下本発明を、Siのエピタキシヤル成長を実施例とし、
図に従つて説明する。
図に従つて説明する。
第１図は気相成長装置の略式縦断面図である。11はシリ
コン単結晶ウエハで、石英製ホルダ12に主面を表側とし
て２枚ずつ10段、合計20枚がセツトされる。ホルダ12は
モータ18で、ウエハ主面の中心を回転軸として回転され
ている。ウエハ１を筒状のカーボンサセプタ14で取囲
み、高周波コイル15でサセプタ14を誘導加熱し、ウエハ
１をエピタキシヤル成長温度に均一に加熱する。16は原
料ガスを供給するためのノズルであり、原料ガスの噴出
口16aを有する。17は廃ガスの排気管である。13は反応
容器となる石英製のベルジヤである。
コン単結晶ウエハで、石英製ホルダ12に主面を表側とし
て２枚ずつ10段、合計20枚がセツトされる。ホルダ12は
モータ18で、ウエハ主面の中心を回転軸として回転され
ている。ウエハ１を筒状のカーボンサセプタ14で取囲
み、高周波コイル15でサセプタ14を誘導加熱し、ウエハ
１をエピタキシヤル成長温度に均一に加熱する。16は原
料ガスを供給するためのノズルであり、原料ガスの噴出
口16aを有する。17は廃ガスの排気管である。13は反応
容器となる石英製のベルジヤである。
第２図は本発明の第１の実施例を説明するために、第１
図においてウエハ11とガス供給ノズル16だけを抽出して
示した第１図の略式横断面図である。19は噴出口から噴
出した原料ガスであり、ｘ′は原料ガスの主噴出方向で
ある。Ｏはウエア11の回転中心である。ｘはノズル16と
回転中心Ｏを結ぶ方向である。ｌは回転中心Ｏからｘ′
軸に下ろした垂線の長さである。
図においてウエハ11とガス供給ノズル16だけを抽出して
示した第１図の略式横断面図である。19は噴出口から噴
出した原料ガスであり、ｘ′は原料ガスの主噴出方向で
ある。Ｏはウエア11の回転中心である。ｘはノズル16と
回転中心Ｏを結ぶ方向である。ｌは回転中心Ｏからｘ′
軸に下ろした垂線の長さである。
直径12.7cm（５インチ）径の大口径ウエハを用いたエピ
タキシヤル成長させた時に得られる気相成長層の膜厚均
一性について説明する。ウエハ11は20rpmで回転する。
ノズル６から水素ガス40l/minを10分間供給し炉内を水
素雰囲気とした後、高周波コイル15に通電し、サセプタ
14を1150℃まで昇温する。水素ガス中にSiCl4原料を約
1.5mol％混入し、エピタキシヤル成長を開始する。この
時所定流量（25〜45l/min）の水素とSiCl4の混合原料ガ
スは、ノズル16に供給され、幅0.6mm×長さ260mmの噴出
口16aから各ウエハ11に均一に供給される。廃ガスは排
気ノズルよりベルジヤ13外に廃止される。
タキシヤル成長させた時に得られる気相成長層の膜厚均
一性について説明する。ウエハ11は20rpmで回転する。
ノズル６から水素ガス40l/minを10分間供給し炉内を水
素雰囲気とした後、高周波コイル15に通電し、サセプタ
14を1150℃まで昇温する。水素ガス中にSiCl4原料を約
1.5mol％混入し、エピタキシヤル成長を開始する。この
時所定流量（25〜45l/min）の水素とSiCl4の混合原料ガ
スは、ノズル16に供給され、幅0.6mm×長さ260mmの噴出
口16aから各ウエハ11に均一に供給される。廃ガスは排
気ノズルよりベルジヤ13外に廃止される。
所定の時間エピタキシヤル成長させた後、SiCl4の供給
を止め、サセプタ14の温度を下げ、ウエハ温度が低温と
なつたらベルジヤ13を開け、ウエハ11を取り出す。
を止め、サセプタ14の温度を下げ、ウエハ温度が低温と
なつたらベルジヤ13を開け、ウエハ11を取り出す。
以上の操作において、ｌを０から20mmまで振つた時に得
られたエピタキシヤル層の膜厚均一性を第３図に示す。
本実施例では最良で±７％の均一性しか得られないが、
例えば±10％以下の均一性で比較すると、ｌ＝0mmの場
合は32.6±0.4l/minの流量範囲でしか均一性が±10％以
下にならないのに対し、ｌ＝10mmの場合は33.5±0.5l/m
inとなり、均一になる流量範囲が25％大きくなつてい
る。
られたエピタキシヤル層の膜厚均一性を第３図に示す。
本実施例では最良で±７％の均一性しか得られないが、
例えば±10％以下の均一性で比較すると、ｌ＝0mmの場
合は32.6±0.4l/minの流量範囲でしか均一性が±10％以
下にならないのに対し、ｌ＝10mmの場合は33.5±0.5l/m
inとなり、均一になる流量範囲が25％大きくなつてい
る。
本実施例の場合、ｙ′方向の減衰距離δは約23mmであ
り、第３図で得られた結果は、l/δ0.44である。δ/l
＜0.4では±10％以下の均一性が得られる流量範囲はδ/
l＝０の場合とほぼ等しく、また、δ/l＞0.8では±10％
の均一性が得られない。δ/l＞0.8では、ウエハ中心部
の原料ガス濃度が低くなりすぎ、第４図に示したように
ガス流量を多くしてもウエハ中心部の膜厚が、ウエハ中
心から半径約20〜40mmのところの膜厚より厚くなる。も
しくは同じにならないためである。
り、第３図で得られた結果は、l/δ0.44である。δ/l
＜0.4では±10％以下の均一性が得られる流量範囲はδ/
l＝０の場合とほぼ等しく、また、δ/l＞0.8では±10％
の均一性が得られない。δ/l＞0.8では、ウエハ中心部
の原料ガス濃度が低くなりすぎ、第４図に示したように
ガス流量を多くしてもウエハ中心部の膜厚が、ウエハ中
心から半径約20〜40mmのところの膜厚より厚くなる。も
しくは同じにならないためである。
次に第２の実施例として、ガス供給ノズルが２本の場合
について、図に従い説明する。
について、図に従い説明する。
第５図は、第１図においてガス供給ノズル16が２本存在
する場合の、ウエハ11と該ノズルのみを抽出して示した
略式横断面図である。26と36はガス供給ノズルであり、
それぞれ第１の実施例と同様のガス噴出口26a,36aを有
する。x1′軸,x2′軸はそれぞれノズル26,36から噴出し
た原料ガスの主噴出方向を示す。l1,l2はそれぞれウエ
ハ11の回転中心Ｏからx1′軸及びx2′軸に下ろした垂線
の長さである。本実施例においては、l1＜l2とし、ノズ
ル26を第１ノズル、ノズル36を第２ノズルと呼ぶことに
する。
する場合の、ウエハ11と該ノズルのみを抽出して示した
略式横断面図である。26と36はガス供給ノズルであり、
それぞれ第１の実施例と同様のガス噴出口26a,36aを有
する。x1′軸,x2′軸はそれぞれノズル26,36から噴出し
た原料ガスの主噴出方向を示す。l1,l2はそれぞれウエ
ハ11の回転中心Ｏからx1′軸及びx2′軸に下ろした垂線
の長さである。本実施例においては、l1＜l2とし、ノズ
ル26を第１ノズル、ノズル36を第２ノズルと呼ぶことに
する。
第１の実施例と同様の手順で、原料ガス流量を振つて得
られた膜厚均一性を第6,第７図に示す。ただし、l2は全
て40mmとした。第６図はl1＝0mmの場合であり、第２ノ
ズル36のガス流量を４段階に分けて設定し、第１ノズル
26のガス流量を振つて得られた膜厚均一性を示したもの
である。この場合第１の実施例より膜厚均一性は大幅に
良くなり、最良で±４％が得られた。目標の均一性とし
て±５％を考えると、第２ノズル36のガス流量が32.3l/
minの時に、第１ノズル26のガス流量範囲は36.3±0.3l/
minであつた（なお、上記目標を達成する第２ノズル36
のガス流量範囲は、第１ノズルのガス流量が36.3l/min
の時32.8±1.6l/minであつた）。
られた膜厚均一性を第6,第７図に示す。ただし、l2は全
て40mmとした。第６図はl1＝0mmの場合であり、第２ノ
ズル36のガス流量を４段階に分けて設定し、第１ノズル
26のガス流量を振つて得られた膜厚均一性を示したもの
である。この場合第１の実施例より膜厚均一性は大幅に
良くなり、最良で±４％が得られた。目標の均一性とし
て±５％を考えると、第２ノズル36のガス流量が32.3l/
minの時に、第１ノズル26のガス流量範囲は36.3±0.3l/
minであつた（なお、上記目標を達成する第２ノズル36
のガス流量範囲は、第１ノズルのガス流量が36.3l/min
の時32.8±1.6l/minであつた）。
第７図は、l1＝15mmとした場合、第６図と同様にして得
られた膜厚均一性を示したものである。この場合は、l1
＝０よりさらに膜厚均一性は改善され、最良で±１％が
得られた。さらに±５％以下になる第１ノズルのガス流
量範囲は、第２ノズル36の流量が30.8l/minの時、38.4
±0.8l/minであつた。l1＝０の場合と比較すると、±５
％以下になる第１ノズルのガス流量範囲は2.7倍に向上
する。第２ノズルのガス流量範囲に関しても、３倍以上
向上する。これらの結果を明確にするために、第８図に
±５％以下の膜厚均一性が得られる第１及び第２ノズル
のガス流量の領域をl1の値をパラメータとして示す。こ
の図からわかるように、l1＝0mm及び5mmの場合に比べ、
l2＝10mm及び15mmでは、膜厚均一性が±５％以下になる
第１及び第２ノズルのガス流量範囲が著しく大きくなつ
た。
られた膜厚均一性を示したものである。この場合は、l1
＝０よりさらに膜厚均一性は改善され、最良で±１％が
得られた。さらに±５％以下になる第１ノズルのガス流
量範囲は、第２ノズル36の流量が30.8l/minの時、38.4
±0.8l/minであつた。l1＝０の場合と比較すると、±５
％以下になる第１ノズルのガス流量範囲は2.7倍に向上
する。第２ノズルのガス流量範囲に関しても、３倍以上
向上する。これらの結果を明確にするために、第８図に
±５％以下の膜厚均一性が得られる第１及び第２ノズル
のガス流量の領域をl1の値をパラメータとして示す。こ
の図からわかるように、l1＝0mm及び5mmの場合に比べ、
l2＝10mm及び15mmでは、膜厚均一性が±５％以下になる
第１及び第２ノズルのガス流量範囲が著しく大きくなつ
た。
本実施例の場合も第１の実施例と同じく、減衰距離δは
約23mmである。従つて均一な膜厚分布が得られのは以下
のようになる。原料ガスの主噴出方向に対しウエハの回
転中心から下ろした垂直の長さが最も短いガス供給ノズ
ル（即ちノズル26）において、上記垂線の長さ（即ち
l1）と減衰距離δとの比l1/δを用いると、l1/δ≦0.8
の場合は±５％以下の均一性が得られるが、l1/δ＞0.8
では均一性は±５％より大きくなる。その理由は、第１
の実施例でも示したように、ガス流量を多くしてもウエ
ハ中心部の膜厚が、ウエハ中心から半径約20〜40mmのと
ころの膜厚より厚くなる。もしくは同じになることがな
いためである。さらに膜厚が均一になるガス流量範囲の
大きさについてみると、0.4≦l1/δ≦0.8では、l1/δ＝
０の場合に比べ、上記ガス流量範囲の大きさは約2.5〜
４倍となる。
約23mmである。従つて均一な膜厚分布が得られのは以下
のようになる。原料ガスの主噴出方向に対しウエハの回
転中心から下ろした垂直の長さが最も短いガス供給ノズ
ル（即ちノズル26）において、上記垂線の長さ（即ち
l1）と減衰距離δとの比l1/δを用いると、l1/δ≦0.8
の場合は±５％以下の均一性が得られるが、l1/δ＞0.8
では均一性は±５％より大きくなる。その理由は、第１
の実施例でも示したように、ガス流量を多くしてもウエ
ハ中心部の膜厚が、ウエハ中心から半径約20〜40mmのと
ころの膜厚より厚くなる。もしくは同じになることがな
いためである。さらに膜厚が均一になるガス流量範囲の
大きさについてみると、0.4≦l1/δ≦0.8では、l1/δ＝
０の場合に比べ、上記ガス流量範囲の大きさは約2.5〜
４倍となる。
従つてガス供給ノズルが２本の場合でも、上記垂線の長
さｌが最も短いガス供給ノズルにおいて、0.4≦l1/δ≦
0.8の時に、エピタキシヤル層の膜厚は最も均一にな
り、かつ均一になる原料ガスの流量範囲が最も大きくな
る。
さｌが最も短いガス供給ノズルにおいて、0.4≦l1/δ≦
0.8の時に、エピタキシヤル層の膜厚は最も均一にな
り、かつ均一になる原料ガスの流量範囲が最も大きくな
る。
上記実施例においては、ガス供給ノズルが１本及び２本
の場合について説明したが、ガス供給ノズルが３本以上
の場合についても、効果は同様である。
の場合について説明したが、ガス供給ノズルが３本以上
の場合についても、効果は同様である。
ガスノズルが２本の場合、上記実施例２では、各ノズル
から噴出したガスの主噴出方向が、それぞれウエハ回転
中心の反対側にある場合について説明したが、反対側で
ない場合でも同様の効果を生ずる。３本以上の場合につ
いても同様である。
から噴出したガスの主噴出方向が、それぞれウエハ回転
中心の反対側にある場合について説明したが、反対側で
ない場合でも同様の効果を生ずる。３本以上の場合につ
いても同様である。
また上記実施例では12.7cm径のウエハについて説明した
が、ウエハ径がこれより大きい場合及び小さい場合も効
果は同様である。
が、ウエハ径がこれより大きい場合及び小さい場合も効
果は同様である。
さらに原料ガス濃度のガス噴出方向に垂直な方向の減衰
距離が23mmの場合について説明したが、該減衰距離がこ
れより大きい場合及び小さい場合も効果は同様である。
距離が23mmの場合について説明したが、該減衰距離がこ
れより大きい場合及び小さい場合も効果は同様である。
ガス噴出口の形状についても、上記実施例のようにスリ
ツト状のものに限らず、例えば円もしくは楕円状の孔で
あつても、効果は同様である。
ツト状のものに限らず、例えば円もしくは楕円状の孔で
あつても、効果は同様である。
上記実施例ではSiをエピタキシヤル成長させる場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限ることなく、装置構
造が第１図に示したものであれば、本発明を適用でき
る。
いて説明したが、本発明はこれに限ることなく、装置構
造が第１図に示したものであれば、本発明を適用でき
る。
以上のように本発明によれば、膜厚が均一になる原料ガ
スの流量範囲が大きくなるので、気相成長層の膜厚を、
ウエハ面内に限らず、ウエハ間に関しても容易に均一化
できるという効果がある。またガス供給ノズルが複数本
存在する場合は、本発明を適用することにより、気相成
長層の膜厚をより均一にできるという効果がある。
スの流量範囲が大きくなるので、気相成長層の膜厚を、
ウエハ面内に限らず、ウエハ間に関しても容易に均一化
できるという効果がある。またガス供給ノズルが複数本
存在する場合は、本発明を適用することにより、気相成
長層の膜厚をより均一にできるという効果がある。
第１図は本発明の第１及び第２の実施例を説明する気相
成長装置の略式縦断面図、第２図は第１図の主要部を示
す図、第３図は本発明の第１の実施例によるエピタキシ
ヤル層の膜厚均一性を示す図、第４図はエピタキシヤル
層のウエハ半径方向の膜厚分布の一例を示す図、第５図
は第２の実施例を示す第１図の主要部を抽出した図、第
６図は従来方法による膜厚均一性を示す図、第７図は本
発明の第２の実施例による膜厚均一性を示す図、第８図
は第２の実施例における均一性が±５％以下の原料ガス
流量の範囲を示す図、第９図（ａ）は従来方法を示す概
略図、第９図（ｂ）はガス噴出方向について原料ガス濃
度の分布の一例を示す図、第９図（ｃ）は従来方法によ
るエピタキシヤル層のウエハ半径方向の膜厚分布の一例
を示す図、第10図はガス噴出方向に垂直な方向について
原料ガス濃度の分布の一例を示す図である。 11……半導体ウエハ、16……ガス供給ノズル、16a……
ノズル16のガス噴出口、19……噴出口16aから噴出した
原料ガス、26……第１ガス供給ノズル、26a……ノズル2
6の噴出口、29……噴出口26aから噴出した原料ガス、36
……第２ガス供給ノズル、36a……ノズル36の噴出口、3
9……噴出口39aから噴出した原料ガス、Ｏ……ウエハの
回転中心、ｘ′……原料ガスの主噴出方向、x1′……噴
出口26aから噴出したガスの主噴出方向、x2′……噴出
口36aから噴出したガスの主噴出方向、ｌ……Ｏから
ｘ′軸に下ろした垂線の長さ、l1……Ｏからx1′軸に下
ろした垂線の長さ、l2……Ｏからx2′軸に下ろした垂線
の長さ、δ……原料ガス濃度のｘ′軸に垂直な方向の減
衰距離。
成長装置の略式縦断面図、第２図は第１図の主要部を示
す図、第３図は本発明の第１の実施例によるエピタキシ
ヤル層の膜厚均一性を示す図、第４図はエピタキシヤル
層のウエハ半径方向の膜厚分布の一例を示す図、第５図
は第２の実施例を示す第１図の主要部を抽出した図、第
６図は従来方法による膜厚均一性を示す図、第７図は本
発明の第２の実施例による膜厚均一性を示す図、第８図
は第２の実施例における均一性が±５％以下の原料ガス
流量の範囲を示す図、第９図（ａ）は従来方法を示す概
略図、第９図（ｂ）はガス噴出方向について原料ガス濃
度の分布の一例を示す図、第９図（ｃ）は従来方法によ
るエピタキシヤル層のウエハ半径方向の膜厚分布の一例
を示す図、第10図はガス噴出方向に垂直な方向について
原料ガス濃度の分布の一例を示す図である。 11……半導体ウエハ、16……ガス供給ノズル、16a……
ノズル16のガス噴出口、19……噴出口16aから噴出した
原料ガス、26……第１ガス供給ノズル、26a……ノズル2
6の噴出口、29……噴出口26aから噴出した原料ガス、36
……第２ガス供給ノズル、36a……ノズル36の噴出口、3
9……噴出口39aから噴出した原料ガス、Ｏ……ウエハの
回転中心、ｘ′……原料ガスの主噴出方向、x1′……噴
出口26aから噴出したガスの主噴出方向、x2′……噴出
口36aから噴出したガスの主噴出方向、ｌ……Ｏから
ｘ′軸に下ろした垂線の長さ、l1……Ｏからx1′軸に下
ろした垂線の長さ、l2……Ｏからx2′軸に下ろした垂線
の長さ、δ……原料ガス濃度のｘ′軸に垂直な方向の減
衰距離。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大上 三千男 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−213675（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】半導体ウェハを互いにその主面を水平かつ
平行とし、反応容器内に垂直方向に多数並べて収納し、
加熱しながら前記反応容器内に設置したガス供給ノズル
の一端から原料ガスを導入し、前記半導体ウェハをその
主面中央を軸として水平面内で回転させ前記半導体ウェ
ハ外周より主面にほぼ平行に原料ガスを供給し気相成長
層を形成する方法において、 上記ガス供給ノズルから原料ガスが噴出する方向が、上
記ガス供給ノズルと上記半導体ウェハの回転中心を結ぶ
方向と一致せず、 上記ガス供給ノズルを通り、かつ該ガス供給ノズルから
原料ガスが噴出する方向に引いた直線と、上記ウェハ回
転中心との距離が、上記直線と上記半導体ウェハの上流
端との交点における原料濃度の1/eになるような上記交
点から上記直線の垂直方向距離の、約40％から約80％で
あることを特徴とする気相成長方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、上記ガス
供給ノズルを通り、かつ該ガス供給ノズルから原料ガス
が噴出する方向に引いた直線と、上記ウェハ回転中心と
の距離が全ガス供給ノズル中最も短いガス供給ノズルに
対し、該距離が垂直方向距離の約40％から約80％である
ことを特徴とする気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121280A JPH07105352B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62121280A JPH07105352B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 気相成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63288011A JPS63288011A (ja) | 1988-11-25 |
| JPH07105352B2 true JPH07105352B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=14807346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62121280A Expired - Fee Related JPH07105352B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105352B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6902060B2 (ja) * | 2019-02-13 | 2021-07-14 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、およびプログラム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63213675A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-06 | Kyocera Corp | グロ−放電分解装置 |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP62121280A patent/JPH07105352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63288011A (ja) | 1988-11-25 |
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