JPH0740556B2 - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPH0740556B2 JPH0740556B2 JP9934686A JP9934686A JPH0740556B2 JP H0740556 B2 JPH0740556 B2 JP H0740556B2 JP 9934686 A JP9934686 A JP 9934686A JP 9934686 A JP9934686 A JP 9934686A JP H0740556 B2 JPH0740556 B2 JP H0740556B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- flow rate
- vapor phase
- phase growth
- reaction
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は気相成長装置の改良に関し、特に半導体デバイ
スの製造等に使用されるものである。
スの製造等に使用されるものである。
従来の気相成長装置、例えばシリコンエピタキシャル層
を成長させる気相成長装置を第2図を参照して説明す
る。
を成長させる気相成長装置を第2図を参照して説明す
る。
第2図において、反応炉1には一方の反応ガスであるメ
インH2ガスがマスフローコントローラ1を通して供給さ
れる。また、シリコン源となるSiCl4液3は容器4内に
収容されている。この容器4内にはベーパライザーコン
トローラ5を通してキャリアガスとして用いられるH2ガ
スが導入され、SiCl4液3をバブリングさせて他方の反
応ガスとなるSiCl4ガスを蒸発させる。これらキャリアH
2ガスとSiCl4ガスとの混合ガスはベーパライザーコント
ローラ5を通して反応炉1に供給される。
インH2ガスがマスフローコントローラ1を通して供給さ
れる。また、シリコン源となるSiCl4液3は容器4内に
収容されている。この容器4内にはベーパライザーコン
トローラ5を通してキャリアガスとして用いられるH2ガ
スが導入され、SiCl4液3をバブリングさせて他方の反
応ガスとなるSiCl4ガスを蒸発させる。これらキャリアH
2ガスとSiCl4ガスとの混合ガスはベーパライザーコント
ローラ5を通して反応炉1に供給される。
この気相成長装置では、前記マスフローコントローラ2
において流量設定値M(l/min)に応じて電圧変換回路
6から出力される設定値電圧VMによりメインH2ガスの流
量を調整する。一方、前記ベーパライザーコントローラ
5において流量設定値S(g/min)に応じて電圧変換回
路7から出力される設定値電圧VSにより容器4からの混
合ガス中のSiCl4ガスの流量を調整する。
において流量設定値M(l/min)に応じて電圧変換回路
6から出力される設定値電圧VMによりメインH2ガスの流
量を調整する。一方、前記ベーパライザーコントローラ
5において流量設定値S(g/min)に応じて電圧変換回
路7から出力される設定値電圧VSにより容器4からの混
合ガス中のSiCl4ガスの流量を調整する。
なお、これらの反応ガスの他にドーパントとして用いら
れるガスが流量を調整して供給される場合がある。
れるガスが流量を調整して供給される場合がある。
上述した従来の気相成長装置では、反応炉1内に供給さ
れるのはマスフローコントローラ2を通過するメインH2
ガス(流量Wl/min)、ベーパライザーコントローラ5を
通過するキャリアH2ガス(流量Cl/min)及びSiCl4ガス
(流量Sg/min)である。ところが、反応炉1内に一定流
量のSiCl4ガスを供給するために容器4内に導入すべき
キャリアH2ガスの流量Cは、容器4内のSiCl4液3の液
面位置、液温等により時々刻々変動するため反応炉1内
に供給されるSiCl4ガスとH2ガスとの比率も変動する。
れるのはマスフローコントローラ2を通過するメインH2
ガス(流量Wl/min)、ベーパライザーコントローラ5を
通過するキャリアH2ガス(流量Cl/min)及びSiCl4ガス
(流量Sg/min)である。ところが、反応炉1内に一定流
量のSiCl4ガスを供給するために容器4内に導入すべき
キャリアH2ガスの流量Cは、容器4内のSiCl4液3の液
面位置、液温等により時々刻々変動するため反応炉1内
に供給されるSiCl4ガスとH2ガスとの比率も変動する。
この結果、反応炉1内で気相反応により成長するシリコ
ンの膜厚や比抵抗値はバッチ間でのバラツキ、ウェハ内
でのバラツキが大きくなっていた。したがって、従来の
装置により製造される半導体デバイスは製品特性が不安
定になるという欠点があった。
ンの膜厚や比抵抗値はバッチ間でのバラツキ、ウェハ内
でのバラツキが大きくなっていた。したがって、従来の
装置により製造される半導体デバイスは製品特性が不安
定になるという欠点があった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、気相成長の反応ガスの流量の変動を少なくし、特性
の安定した製品を製造することのできる気相成長装置を
提供しようとするものである。
り、気相成長の反応ガスの流量の変動を少なくし、特性
の安定した製品を製造することのできる気相成長装置を
提供しようとするものである。
本発明の気相成長装置は、反応炉内に供給すべき第1の
ガスの流量に対応する設定値信号と、蒸発量調節器(ベ
ーパライザーコントローラ)を通過するキャリアガスと
して用いられる第1のガスの流量に対応する出力信号と
の差を演算する演算回路を設け、その信号を流量調節器
(マスフローコントローラ)に導入して第1のガスの流
量を調整することを特徴とするものである。
ガスの流量に対応する設定値信号と、蒸発量調節器(ベ
ーパライザーコントローラ)を通過するキャリアガスと
して用いられる第1のガスの流量に対応する出力信号と
の差を演算する演算回路を設け、その信号を流量調節器
(マスフローコントローラ)に導入して第1のガスの流
量を調整することを特徴とするものである。
このような気相成長装置によれば、流量調節器を通して
反応炉に供給される第1のガスの流量は、反応炉に供給
すべき設定流量値よりもキャリアガスとして用いられる
第1のガスの流量分だけ少ない流量であるので、反応炉
内に供給される第1のガスの流量は設定値通りとなる。
一方、第2のガスは蒸発量調節器により従来通り一定流
量に維持される。この結果、反応炉内での第1及び第2
のガスの比率は常に一定に維持され、反応炉内で気相成
長により形成される層の膜厚、その他の特性を安定化す
ることができる。
反応炉に供給される第1のガスの流量は、反応炉に供給
すべき設定流量値よりもキャリアガスとして用いられる
第1のガスの流量分だけ少ない流量であるので、反応炉
内に供給される第1のガスの流量は設定値通りとなる。
一方、第2のガスは蒸発量調節器により従来通り一定流
量に維持される。この結果、反応炉内での第1及び第2
のガスの比率は常に一定に維持され、反応炉内で気相成
長により形成される層の膜厚、その他の特性を安定化す
ることができる。
以下、本発明の実施例を第1図を参照して説明する。
第1図において、反応炉1には一方の反応ガスであるメ
インH2ガスはマスフローコントローラ1を通して供給さ
れる。また、シリコン源となるSiCl4液3は容器4内に
収容されている。この容器4内にはベーパライザーコン
トローラ5を通してキャリアガスとして用いられるH2ガ
スが導入され、SiCl4液3をバブリングさせて他方の反
応ガスとなるSiCl4ガスを蒸発させる。これらキャリアH
2ガスとSiCl4ガスとの混合ガスはベーパライザーコント
ローラ5を通して反応炉1内に供給される。
インH2ガスはマスフローコントローラ1を通して供給さ
れる。また、シリコン源となるSiCl4液3は容器4内に
収容されている。この容器4内にはベーパライザーコン
トローラ5を通してキャリアガスとして用いられるH2ガ
スが導入され、SiCl4液3をバブリングさせて他方の反
応ガスとなるSiCl4ガスを蒸発させる。これらキャリアH
2ガスとSiCl4ガスとの混合ガスはベーパライザーコント
ローラ5を通して反応炉1内に供給される。
本発明に係る気相成長装置においては、反応炉1に供給
すべきH2ガスの設定流量値Ml/minに応じて電圧変換回路
6から出力される電圧VMが演算回路11に入力される。一
方、ベーパライザーコントローラ5に導入されるキャリ
アH2ガスの流量Cl/minに対応する出力電圧VCも前記演算
回路11に入力される。この演算回路11ではVMとVC′との
差、(VM−VC′)が演算されてマスフローコントローラ
2に出力される。ここで、VC′は、VMとVCとで単位流量
当りの電圧値が異なるため、演算回路11内でVC値をVM値
に応じた単位流量当りの電圧に合わせるように換算した
ものである。マスフローコントローラ2ではこの電圧に
応じてメインH2の流量を調整する。また、前記ベーパラ
イザーコントローラ5において流量設定値S(g/min)
に応じて電圧変換回路7から出力される設定値電圧VSに
より容器4からの混合ガス中のSiCl4ガスの流量を調整
する。
すべきH2ガスの設定流量値Ml/minに応じて電圧変換回路
6から出力される電圧VMが演算回路11に入力される。一
方、ベーパライザーコントローラ5に導入されるキャリ
アH2ガスの流量Cl/minに対応する出力電圧VCも前記演算
回路11に入力される。この演算回路11ではVMとVC′との
差、(VM−VC′)が演算されてマスフローコントローラ
2に出力される。ここで、VC′は、VMとVCとで単位流量
当りの電圧値が異なるため、演算回路11内でVC値をVM値
に応じた単位流量当りの電圧に合わせるように換算した
ものである。マスフローコントローラ2ではこの電圧に
応じてメインH2の流量を調整する。また、前記ベーパラ
イザーコントローラ5において流量設定値S(g/min)
に応じて電圧変換回路7から出力される設定値電圧VSに
より容器4からの混合ガス中のSiCl4ガスの流量を調整
する。
なお、これらの反応ガスの他にドーパントとして用いら
れるガスが流量を調整して供給される場合がある。
れるガスが流量を調整して供給される場合がある。
このような気相成長装置によれば、マスフローコントロ
ーラ2から(M−C)の流量でメインH2が、またベーパ
ライザーコントローラ5から(S+C)の流量でSiCl4
ガス及びキャリアH2がそれぞれ反応炉1に供給される。
このため、反応炉1にはH2ガスとSiCl4とが常に(M+
S)の流量で供給される。したがって、容器4内でのSi
Cl4液3の液面位置あるいは液温が変化してキャリアH2
ガスの流量Cが変動しても、反応炉1内での両ガスの比
率は常に一定に維持され、反応炉1内で気相成長により
形成されるシリコンエピタキシャル層の膜厚、比抵抗等
の特性を安定化することができる。
ーラ2から(M−C)の流量でメインH2が、またベーパ
ライザーコントローラ5から(S+C)の流量でSiCl4
ガス及びキャリアH2がそれぞれ反応炉1に供給される。
このため、反応炉1にはH2ガスとSiCl4とが常に(M+
S)の流量で供給される。したがって、容器4内でのSi
Cl4液3の液面位置あるいは液温が変化してキャリアH2
ガスの流量Cが変動しても、反応炉1内での両ガスの比
率は常に一定に維持され、反応炉1内で気相成長により
形成されるシリコンエピタキシャル層の膜厚、比抵抗等
の特性を安定化することができる。
実際に従来の気相成長装置及び上記実施例の気相成長装
置を用いてシリコンエピタキシャル層を形成した場合の
成長速度、比抵抗、ウェハ内膜厚バラツキ及びウェハ内
比抵抗バラツキを第3図〜第6図に示す。なお、第3図
〜第6図において、それぞれ(a)は従来の装置を用い
た場合、(b)は上記実施例の装置を用いた場合の結果
である。また、実験はそれぞれの装置で8回づつ行な
い、計算により求めた標準偏差を同時に示す。
置を用いてシリコンエピタキシャル層を形成した場合の
成長速度、比抵抗、ウェハ内膜厚バラツキ及びウェハ内
比抵抗バラツキを第3図〜第6図に示す。なお、第3図
〜第6図において、それぞれ(a)は従来の装置を用い
た場合、(b)は上記実施例の装置を用いた場合の結果
である。また、実験はそれぞれの装置で8回づつ行な
い、計算により求めた標準偏差を同時に示す。
第3図(a)、(b)から明らかなように、従来の装置
を用いた場合にはエピタキシャル層の成長速度がバッチ
間で大きく変動しているのに対し、上記実施例の装置を
用いた場合にはエピタキシャル層の成長速度のバッチ間
での変動は従来の半分以下となっている。これは、従来
の装置では反応炉に供給される反応ガスの比率が変動す
るのに対し、上記実施例の装置では反応炉への反応ガス
の供給量が常に一定しているためである。また、ドーパ
ント量を同一とした場合のエピタキシャル層の比抵抗の
変動を示す第4図(a)、(b)も第3図(a)、
(b)と同様な傾向を示している。
を用いた場合にはエピタキシャル層の成長速度がバッチ
間で大きく変動しているのに対し、上記実施例の装置を
用いた場合にはエピタキシャル層の成長速度のバッチ間
での変動は従来の半分以下となっている。これは、従来
の装置では反応炉に供給される反応ガスの比率が変動す
るのに対し、上記実施例の装置では反応炉への反応ガス
の供給量が常に一定しているためである。また、ドーパ
ント量を同一とした場合のエピタキシャル層の比抵抗の
変動を示す第4図(a)、(b)も第3図(a)、
(b)と同様な傾向を示している。
また、第5図(a),(b)及び第6図(a),(b)
から明らかなように、従来の装置を用いた場合にはウェ
ハ内でもエピタキシャル層の膜厚のバラツキ及び比抵抗
のバラツキが大きくなることがあるのに対し、上記実施
例の装置を用いた場合にはウェハ内の膜厚バラツキ及び
比抵抗バラツキが比較的小さく、特性の安定したシリコ
ンエピタキシャル層を形成できることがわかる。
から明らかなように、従来の装置を用いた場合にはウェ
ハ内でもエピタキシャル層の膜厚のバラツキ及び比抵抗
のバラツキが大きくなることがあるのに対し、上記実施
例の装置を用いた場合にはウェハ内の膜厚バラツキ及び
比抵抗バラツキが比較的小さく、特性の安定したシリコ
ンエピタキシャル層を形成できることがわかる。
以上詳述した如く本発明の気相成長装置によれば、常に
特性の安定した半導体層等を形成でき、半導体デバイス
の特性安定化、歩留り向上を達成できる等顕著な効果を
奏するものである。
特性の安定した半導体層等を形成でき、半導体デバイス
の特性安定化、歩留り向上を達成できる等顕著な効果を
奏するものである。
第1図は本発明の実施例における気相成長装置の構成
図、第2図は従来の気相成長装置の構成図、第3図
(a)及び(b)はそれぞれ従来及び本発明の実施例の
気相成長装置を用いて形成されたシリコンエピタキシャ
ル層の成長速度のバッチ間変動を示す線図、第4図
(a)及び(b)はそれぞれ従来及び本発明の実施例の
気相成長装置を用いて形成されたシリコンエピタキシャ
ル層の比抵抗のバッチ間変動を示す線図、第5図(a)
及び(b)はそれぞれ従来及び本発明の実施例の気相成
長装置を用いて形成されたシリコンエピタキシャル層の
ウェハ内膜厚バラツキのバッチ間変動を示す線図、第6
図(a)及び(b)はそれぞれ従来及び本発明の実施例
の気相成長装置を用いて形成されたシリコンエピタキシ
ャル層のウェハ内比抵抗バラツキのバッチ間変動を示す
線図である。 1…反応炉、2…マスフローコントローラ、3…SiCl4
液、4…容器、5…ベーパライザーコントローラ、6、
7…電圧変換回路、11…演算回路。
図、第2図は従来の気相成長装置の構成図、第3図
(a)及び(b)はそれぞれ従来及び本発明の実施例の
気相成長装置を用いて形成されたシリコンエピタキシャ
ル層の成長速度のバッチ間変動を示す線図、第4図
(a)及び(b)はそれぞれ従来及び本発明の実施例の
気相成長装置を用いて形成されたシリコンエピタキシャ
ル層の比抵抗のバッチ間変動を示す線図、第5図(a)
及び(b)はそれぞれ従来及び本発明の実施例の気相成
長装置を用いて形成されたシリコンエピタキシャル層の
ウェハ内膜厚バラツキのバッチ間変動を示す線図、第6
図(a)及び(b)はそれぞれ従来及び本発明の実施例
の気相成長装置を用いて形成されたシリコンエピタキシ
ャル層のウェハ内比抵抗バラツキのバッチ間変動を示す
線図である。 1…反応炉、2…マスフローコントローラ、3…SiCl4
液、4…容器、5…ベーパライザーコントローラ、6、
7…電圧変換回路、11…演算回路。
Claims (1)
- 【請求項1】反応ガスとなる第1のガスの流量を調整し
て反応炉内に供給する流量調節器と、原料液体を収容し
た容器と、キャリアガスとして用いられる第1のガスを
通過させて前記容器に導入し、原料液体から反応ガスと
なる第2のガスを蒸発させ、これら第1及び第2のガス
の混合ガスの流量を調整して反応炉内に供給する蒸発量
調節器とを有し、反応炉内で第1及び第2のガスを反応
させる気相成長装置において、反応炉内に供給すべき第
1のガスの流量に対応する設定値信号と、前記蒸発量調
節器を通過するキャリアガスとして用いられる第1のガ
スの流量に対応する出力信号との差を演算する演算回路
を設け、その信号を前記流量調節器に導入して第1のガ
スの流量を調整することを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9934686A JPH0740556B2 (ja) | 1986-05-01 | 1986-05-01 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9934686A JPH0740556B2 (ja) | 1986-05-01 | 1986-05-01 | 気相成長装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62257719A JPS62257719A (ja) | 1987-11-10 |
JPH0740556B2 true JPH0740556B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=14245051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9934686A Expired - Lifetime JPH0740556B2 (ja) | 1986-05-01 | 1986-05-01 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0740556B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0395925A (ja) * | 1989-09-08 | 1991-04-22 | Kyushu Electron Metal Co Ltd | 気相成長装置のワークコイルガスパージ装置 |
-
1986
- 1986-05-01 JP JP9934686A patent/JPH0740556B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62257719A (ja) | 1987-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4190470A (en) | Production of epitaxial layers by vapor deposition utilizing dynamically adjusted flow rates and gas phase concentrations | |
US4517220A (en) | Deposition and diffusion source control means and method | |
US3173814A (en) | Method of controlled doping in an epitaxial vapor deposition process using a diluentgas | |
US20090081853A1 (en) | Process for depositing layers containing silicon and germanium | |
US5431733A (en) | Low vapor-pressure material feeding apparatus | |
US3192083A (en) | Method for controlling donor and acceptor impurities on gaseous vapor through the use of hydrogen halide gas | |
US3338761A (en) | Method and apparatus for making compound materials | |
KR920009652B1 (ko) | 화합물 반도체 제조 장치 | |
JPH0740556B2 (ja) | 気相成長装置 | |
US4407694A (en) | Multi-range doping of epitaxial III-V layers from a single source | |
JP3675376B2 (ja) | 気相成長装置用ガス供給方法およびその装置 | |
US3152932A (en) | Reduction in situ of a dipolar molecular gas adhering to a substrate | |
JPS6226569B2 (ja) | ||
JPH0687458B2 (ja) | 気相エピタキシヤル成長方法 | |
JPH0796477B2 (ja) | 気相成長方法及び装置 | |
JPS63283032A (ja) | アリルテルライド、及び第2−6族エピタキシヤルフイルムのmocvd成長におけるそれらの使用 | |
JPH0457640B2 (ja) | ||
JP3250271B2 (ja) | 3−5族化合物半導体への不純物拡散方法 | |
JPS62285415A (ja) | 気相成長方法及び装置 | |
JPH04162418A (ja) | 化学気相成長法 | |
JPS58191425A (ja) | 半導体気相成長方法 | |
JPH0353516A (ja) | InP系結晶の気相成長法 | |
JPS6216011B2 (ja) | ||
Koukitu et al. | Vapor-phase epitaxial growth of GaAs by the single flat temperature zone method | |
Von Münch | Chrystallization and epitaxy of GaAs from the vapour phase |