JPH0777197B2 - 薄膜成長装置 - Google Patents

薄膜成長装置

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JPH0777197B2
JPH0777197B2 JP59176007A JP17600784A JPH0777197B2 JP H0777197 B2 JPH0777197 B2 JP H0777197B2 JP 59176007 A JP59176007 A JP 59176007A JP 17600784 A JP17600784 A JP 17600784A JP H0777197 B2 JPH0777197 B2 JP H0777197B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は薄膜成長装置に関する。
半導体装置の製造工程において、例えば試料上に化学気
相成長法によって薄膜を成長することが行われ、それに
は複数の試料を同時に処理するバッチ方式と、1枚の試
料毎に薄膜を成長させる1枚どり方式とがある。本発明
は1枚どり方式における薄膜成長装置の改良に関する。
〔従来の技術〕
従来の気相成長装置としては、ヒータープレート上に半
導体基板を表面を上にして載せてベルジャー内にセット
し、これに上方の入口から反応ガスを導入し、下方の排
気口から吸引排気する装置が知られている。しかし、こ
の装置では、反応ガスが常温または低温で反応して生成
した白色粉末がベルジャー内壁に沈着し、振動や衝撃で
基板上に落下したり沈積する問題があった。
上記の問題を解決するものとして、実開昭51-124353号
公報に開示された装置がある。当該装置は、反応ガス入
口と排気口を有する上方に開いたベルジャーと、その上
方に設けられた半導体基板加熱用ヒータープレートから
成り、ベルジャーとヒータープレートとの中間に半導体
基板を気相成長面を下向きにセットする構成のもので、
当該装置において、反応ガスによる白色粉末の生成とそ
れがベルジャー内壁に沈着することは防止された。しか
し、反応ガスは、ベルジャーの中央部分では真っ直ぐ上
向きに、またベルジャーの側壁の近傍では当該側壁に沿
って整然と流れるために、二種以上の反応ガスを使用す
る場合に反応ガスが十分に混合せず、成長する薄膜の膜
厚が半導体基板にわたり均一でないことが判明した。
次いで1枚どり方式のCVD装置としては第2図に断面図
で示されるものが開発された。同図において、11は反応
室、12はガス噴出口、13はガス噴出口に反応ガス(以下
ガスという)を供給するマスフローコントローラー(MF
C)、14はその上に試料(例えばウエハ)15がのせられ
るヒーター、16は排気口、16aは排気管を示し、ガスは
図に矢印で示す方向に流れる。ガスは1種類のガスのこ
ともあり、または何種類かのガスの混合ガスのこともあ
る。ガス噴出口の試料15に面する側には複数の孔12aが
あけられ、これらの孔12aからガスが噴出する構成とな
っている。ヒーター14には図に模式的に示す如く複数の
加熱用電線14aが埋没されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、第2図を参照してなされた上記の説明か
ら理解されるように、反応室11内でのガスの流れは噴出
口から排気口に向けほぼ一定方向であり、特に試料の上
でガスの乱流が発生したりすることはない。従って、試
料からみると、より多量のガスと接触する部分とより少
量のガスと接触する部分とがあり、試料上に成長する薄
膜の膜厚が、試料全面にわたって均一でないことが見出
された。第3図を参照すると、試料上に成長する薄膜17
が、同図(a)と(b)に示す如く中央で薄くなったり
または厚くなったりすることが確認された。
最近、半導体集積回路の集積度を高める目的で集積回路
は微細化される傾向にある一方で、ウエハは大口経化
し、例えば直径6インチ、8インチのウエハが用いられ
るようになってきた。そこで、反応室の上部から試料上
に堆積物が落下して試料を汚染する問題の解決ととも
に、ウエハ上に成長される薄膜の膜厚がウエハ全面にわ
たって均一であることが要望されている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点は、反応室に反応ガスを送り反応室内に配置
された試料上に薄膜を成長する薄膜成長装置において、
前記試料の薄膜を形成する側の表面が下向きになるよう
に、前記試料を載置する試料台と、前記試料台と対向し
て配置され、前記試料の薄膜を形成する側の表面に向か
い前記試料の下方よりガスを噴出する多孔板を有するガ
ス噴出口と、前記試料台と対向する側で、かつ、前記試
料台に対し前記ガス噴出口より後方に設けられる排気口
と、を具えてなることを特徴とする薄膜成長装置を提供
することによって解決される。
〔作用〕
上記した装置では、ガスの噴出口と排気口とを同一側に
設け、ガスの流れを一方向とせずガスの流れを乱すこと
により、何種類かのガスを使用する場合にはその混合を
良くし、また、反応室内でのガスの回りを乱すことによ
り膜厚の均一性を向上させる。更に、ガスの噴出口と排
気口とを一方側に集中させるため、反応側が自由にな
り、余分の部品を配置しなくてもすむからゴミ対策上有
利である。例えば下からガスを噴出し、下方向に排気す
る場合は、上面が自由になるから、そこに試料をセット
すると、ゴミの落下による試料の汚染を防止することが
できる。
〔実施例〕
以下、図面を算出して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
第1図に本発明にかかる薄膜成長装置が断面図で示さ
れ、同図において、1は反応室、2は試料(例えばウエ
ハ)、3はヒーター、4はガス噴出口、5はガス供給
管、6は排気口を示し、ガス供給管5は従来例の場合の
如くMFC7に連結され、ヒーター3は従来例と同じ構造の
加熱電線3aが配置されている。ガス噴出口4は従来例の
ガス噴出口と同じ構成のもので、図に見て上側に複数の
孔4aがあけてある。
操作においては、ヒーター3上に試料2をセットした後
に、ガス噴出口4から図に見て上向に矢印方向にガスを
噴出する。排気口6は噴出口4と同じ側(図に見て下
方)に配置され、そこからガスを排気するが、例えばガ
スの流れを整えて案内するベルジャーの側壁の如き手段
は設けられていないし、またガスの流れは噴出口から排
気口に向け一定方向でないので、ガスの流れは図に矢印
で示す如くになり、試料2の下で向きを変えようとする
から、試料2と接触するガスは乱流状態にある。その結
果、試料2はその全部分がほぼ均一量のガスと接触する
ことになり、試料上には均一の厚さで薄膜が成長する。
そしてガスが混合ガスであるときは、この乱流によって
何種類かのガスの混合状態が良くなり、均質な薄膜が成
長する。
また、試料2は反応室の上方に位置しその表面は下に向
いているので、反応室の上壁やガス噴出口にあるゴミが
試料上に落下することは全く無く、ゴミによる試料の汚
染は完全に防止される。
上記例では、ウエハ上に薄膜を成長する場合であった
が、本発明の運用範囲はその場合に限定されるものでな
く、その他の試料上に薄膜を成長する場合に及ぶ。ま
た、ガス噴出口と試料の配置は図示の場合に限定される
ものでなく、その他の配置をとってもよい。要は、ガス
の噴出口と排気口とが同一側に配置されることである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、薄膜成長装置にお
いて、反応ガスの噴出口と排気口とを同一側に配置し、
試料と接触するガスの乱気流を発生させることにより、
試料上に均一の膜厚の薄膜を成長することが可能とな
り、本発明装置は大口径ウエハ上の薄膜成長などに特に
有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の断面図、第2図は従来のCVD装
置の断面図、第3図(a)と(b)は従来方法によりウ
エハ上に成長した薄膜を模式的に示す断面図である。 図中、 1は反応室、2は試料、3はヒーター、4はガス噴出
口、5はガス供給管、6は排気口、7はマスフローコン
トローラー、 をそれぞれ示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】反応室に反応ガスを送り反応室内に配置さ
    れた試料上に薄膜を成長する薄膜成長装置において、 前記試料の薄膜を形成する側の表面が下向きになるよう
    に、前記試料を載置する試料台と、 前記試料台と対向して配置され、前記試料の薄膜を形成
    する側の表面に向かい前記試料の下方よりガスを噴出す
    る多孔板を有するガス噴出口と、 前記試料台と対向する側で、かつ、前記試料台に対し前
    記ガス噴出口より後方に設けられる排気口と、 を具えてなることを特徴とする薄膜成長装置。
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DE10016971A1 (de) * 2000-04-06 2001-10-11 Angew Solarenergie Ase Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten und/oder Behandeln eines Substrats

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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