JPH08279465A - Vapor growth method and its device - Google Patents
Vapor growth method and its deviceInfo
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- JPH08279465A JPH08279465A JP8265495A JP8265495A JPH08279465A JP H08279465 A JPH08279465 A JP H08279465A JP 8265495 A JP8265495 A JP 8265495A JP 8265495 A JP8265495 A JP 8265495A JP H08279465 A JPH08279465 A JP H08279465A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ガスフローチャネルの
断面積を変化させてウェハ面に形成される境界層の厚さ
を一定に保つようにした気相成長方法及びその装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vapor phase growth method and apparatus for varying the cross-sectional area of a gas flow channel to keep the thickness of a boundary layer formed on a wafer surface constant. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ウェハと平行に原料ガスを流すこ
とによってウェハ上に薄膜を堆積若しくはエピタキシャ
ル成長させる横型気相成長装置においては、原料ガスの
流れるフローチャネルの厚さは、ガスの流れの上流側か
ら下流側に至るまでほぼ一定のものが用いられている。
この場合、成長する膜の厚さが上流側で厚く、下流側で
薄くなる。従って、均一な厚みの膜を得るために、従
来、ウェハをフローチャネル内で自転させるなどの機械
的操作を行っている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a horizontal vapor phase growth apparatus for depositing or epitaxially growing a thin film on a wafer by flowing a raw material gas in parallel with the wafer, the thickness of the flow channel through which the raw material gas flows is upstream of the gas flow. Almost constant from the side to the downstream side is used.
In this case, the thickness of the growing film is thicker on the upstream side and thinner on the downstream side. Therefore, in order to obtain a film having a uniform thickness, conventionally, a mechanical operation such as rotating the wafer in a flow channel is performed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術には次のような欠点があった。However, the above-mentioned prior art has the following drawbacks.
【０００４】(1) 機械的にウェハを回転させなければな
らないため、成長炉の構造が複雑になる。(1) Since the wafer has to be mechanically rotated, the structure of the growth furnace becomes complicated.
【０００５】(2) 最近、特に半導体製造の分野において
原子レベルのスケールでの制御が必要とされつつあり、
非常に薄い膜の厚み制御が重要となっているが、この制
御が困難である。すなわち、ウェハが１回転しない間に
成長した膜の厚みは、面内で均一ではない。従って、非
常に薄い膜を成長する際には、回転数を大幅に増すか、
成長速度を大幅に落とす必要がある。前者は、機械的強
度の点で困難であり、後者は一般的には膜質に悪影響を
及ぼすことが多い。(2) Recently, in particular in the field of semiconductor manufacturing, control on an atomic scale is required,
It is important to control the thickness of a very thin film, but this control is difficult. That is, the thickness of the film grown during one rotation of the wafer is not uniform in the plane. Therefore, when growing a very thin film, the number of rotations should be greatly increased,
It is necessary to significantly reduce the growth rate. The former is difficult in terms of mechanical strength, and the latter generally has a bad influence on the film quality.
【０００６】本発明の目的は、前述した従来技術の欠点
を解消し、ウェハを回転することなく均一で薄い厚みの
膜も成長できる気相成長方法を提供することにある。ま
た、本発明の目的は、構造が簡単な気相成長装置を提供
することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a vapor phase growth method capable of growing a uniform and thin film without rotating the wafer. Another object of the present invention is to provide a vapor phase growth apparatus having a simple structure.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明方法は、ウェハと
平行に原料ガスを流すことによってウェハ上に薄膜を堆
積若しくはエピタキシャル成長させる気相成長方法にお
いて、境界層の発生する上流端からの距離と、境界層以
外でのガスの流速との比を一定とすることにより、境界
層の厚さを流れ方向に一定に保つようにしたものであ
る。According to the method of the present invention, in a vapor phase growth method of depositing or epitaxially growing a thin film on a wafer by flowing a source gas in parallel with the wafer, a distance from an upstream end where a boundary layer is generated and The thickness of the boundary layer is kept constant in the flow direction by keeping the ratio with the flow velocity of the gas other than the boundary layer constant.
【０００８】また、本発明装置は、ウェハと平行に原料
ガスを流すフローチャネルを備え、フローチャネル内に
原料ガスを流すことによってウェハ上に薄膜を堆積若し
くはエピタキシャル成長させる気相成長装置において、
フローチャネルの断面積をガスが層流となり始める上流
端からの距離に反比例させたものである。この場合、フ
ローチャネルの原料ガスの流れに垂直な断面を矩形とす
るとともに、その幅を一定とし、フローチャネルの厚さ
をガスが層流となり始める上流端からの距離に反比例さ
せるようにしてもよい。Further, the apparatus of the present invention is provided with a flow channel for flowing a source gas in parallel with the wafer, and in the vapor phase growth apparatus for depositing or epitaxially growing a thin film on the wafer by flowing the source gas in the flow channel,
The cross-sectional area of the flow channel is inversely proportional to the distance from the upstream end where the gas begins to form a laminar flow. In this case, the cross section of the flow channel perpendicular to the flow of the raw material gas is made rectangular, and its width is made constant, so that the thickness of the flow channel is made inversely proportional to the distance from the upstream end where the gas becomes a laminar flow. Good.
【０００９】また、本発明装置は、成長炉が円盤状であ
って、中央から径方向外方に向かってウェハと平行に原
料ガスを流すフローチャネルを備え、フローチャネル内
に原料ガスを流すことによってウェハ上に薄膜を堆積若
しくはエピタキシャル成長させる気相成長装置におい
て、フローチャネルの厚さを、ガスが層流となり始める
上流端からの距離の２乗に反比例させたものである。Further, in the apparatus of the present invention, the growth furnace has a disk shape and is provided with a flow channel for flowing the raw material gas from the center outward in the radial direction in parallel with the wafer, and the raw material gas is caused to flow in the flow channel. In a vapor phase growth apparatus for depositing or epitaxially growing a thin film on a wafer by means of the above, the thickness of the flow channel is made inversely proportional to the square of the distance from the upstream end where the gas starts to become a laminar flow.
【００１０】また、本発明装置は、フローチャネルの断
面積または厚さを、ガスが層流となり始める上流端から
の距離、またはガスが層流となり始める上流端からの距
離の２乗に反比例させるために、ウェハと同じの側のフ
ローチャネルの上面またはウェハと反対側のフローチャ
ネルの底面に直線近似による曲面加工を施したものであ
る。Further, in the apparatus of the present invention, the cross-sectional area or the thickness of the flow channel is made inversely proportional to the distance from the upstream end where the gas becomes laminar flow or the square of the distance from the upstream end where the gas becomes laminar flow. For this reason, the upper surface of the flow channel on the same side as the wafer or the bottom surface of the flow channel on the side opposite to the wafer is subjected to curved surface processing by linear approximation.
【００１１】[0011]
【作用】半導体などの薄膜の成長では、通常、成長する
膜の厚みをもっぱら原料の供給量によって制御するよう
な成長条件のもとで成長を行う。このような条件下で、
気相成長装置により成長を行った場合、成長する膜厚の
分布を決定する大きな要因に、流体力学でいう境界層の
厚さがある。In the growth of a thin film such as a semiconductor, the growth is usually performed under the growth conditions in which the thickness of the growing film is controlled exclusively by the supply amount of the raw material. Under these conditions,
When growth is performed by a vapor phase growth apparatus, a major factor that determines the distribution of the film thickness to grow is the thickness of the boundary layer in terms of fluid dynamics.
【００１２】境界層は、ガスの粘性により、壁面の付近
で流速が低下する層である。この層の中では、流速が低
下しているため、原料は、ガスの流れにより運ばれるよ
りも主として拡散によって移動すると考えられる。拡散
現象では一般に濃度の勾配に比例して拡散により移動す
る量が増す。すなわち、成長においては、ウェハ表面近
くでの境界層中の原料ガスの濃度勾配が大きい程、ウェ
ハ表面に到達する原料の量は増し、成長する速度は速く
なる。従って、成長する膜の厚さを流れ方向で一定とす
るには、境界層の濃度勾配を上流部と下流部で同じにし
なければならない。The boundary layer is a layer in which the flow velocity decreases near the wall surface due to the viscosity of the gas. Due to the reduced flow velocity in this layer, the feedstock is believed to move primarily by diffusion rather than being carried by the gas stream. In the diffusion phenomenon, generally, the amount of movement due to diffusion increases in proportion to the concentration gradient. That is, in the growth, as the concentration gradient of the source gas in the boundary layer near the wafer surface is larger, the amount of the source material reaching the wafer surface increases and the growth rate becomes faster. Therefore, in order to make the thickness of the growing film constant in the flow direction, the concentration gradient of the boundary layer must be the same in the upstream portion and the downstream portion.
【００１３】境界層の外側、すなわちウェハから十分に
離れた部分でのガスの濃度は、原料を十分に供給すれば
上流部分と下流部分でほぼ等しくできる。従って、ウェ
ハ表面と境界層外側での原料の濃度の差は、上流部と下
流部で一定にできる。しかし、境界層の厚さは流れ方向
に徐々に厚くなることが流体力学で明かとなっており、
その関係は境界層の厚さをδ、ガスの動粘性係数をν、
境界層の発生する上流端からの距離をＬ、境界層以外で
のガスの流速をＶとするとき、 δ2 ＝ν（Ｌ／Ｖ） (1) と表される。境界層の厚さδが変化すると濃度勾配が変
ってしまう。The gas concentration outside the boundary layer, that is, in the portion sufficiently distant from the wafer, can be made substantially equal in the upstream portion and the downstream portion if the raw material is sufficiently supplied. Therefore, the difference in the concentration of the raw material between the surface of the wafer and the outside of the boundary layer can be made constant between the upstream portion and the downstream portion. However, it has been revealed by fluid dynamics that the thickness of the boundary layer gradually increases in the flow direction,
The relationship is that the boundary layer thickness is δ, the kinematic viscosity of gas is ν,
When the distance from the upstream end where the boundary layer is generated is L and the flow velocity of gas other than the boundary layer is V, δ 2 = ν (L / V) (1). When the thickness δ of the boundary layer changes, the concentration gradient changes.
【００１４】これを防ぐために、 Ｌ／Ｖ＝一定 (2) としてδを一定、すなわち濃度勾配が変らないようにす
ることが考えられる。流れ方向でのガスの流速Ｖの変化
は、ガスの流れるフローチャネルの断面形状によって一
義的に決定できる。断面積をＳとすると、ガスの総流量
Ｆは一定であるから、ＶとＳの積は Ｆ＝Ｖ・Ｓ＝一定 (3) となる。これをＶについて解いて式(2) に代入すれば、 Ｌ／Ｖ＝（Ｌ・Ｓ）／Ｆ (4) となり、ＬとＳの積を一定とすればδを一定にすること
ができる。In order to prevent this, it can be considered that L / V = constant (2) and δ is constant, that is, the concentration gradient is not changed. The change in the gas flow velocity V in the flow direction can be uniquely determined by the sectional shape of the flow channel through which the gas flows. If the cross-sectional area is S, the total gas flow rate F is constant, so the product of V and S is F = V · S = constant (3). By solving this for V and substituting it in equation (2), L / V = (L · S) / F (4), and if the product of L and S is constant, δ can be constant.
【００１５】ここに、境界層の発生する上流端Ｌは、ガ
スが層流となり始める上流端であり、これは正確には計
算機シミュレーションなどでガス吹出し口、フローチャ
ネルの詳細な形状等を勘案して流体力学により計算しな
ければならない。しかし、大部分の気相成長装置ではガ
スの吹出し口から層流となり、そうでない場合でもフロ
ーチャネル内では必ず層流となる条件で成長しているの
が普通である。従って、ガスの吹出し口またはフローチ
ャネルの上流端も、ガスが層流となり始める上流端と考
えてもよい。Here, the upstream end L where the boundary layer is generated is the upstream end where the gas starts to form a laminar flow. To be precise, in consideration of the detailed shapes of the gas outlet, the flow channel, etc., in a computer simulation or the like. Must be calculated by hydrodynamics. However, in most vapor phase growth apparatuses, it is normal to grow under the condition that a laminar flow is generated from the gas outlet and even if it is not, the flow channel always has a laminar flow. Therefore, the gas outlet or the upstream end of the flow channel may also be considered as the upstream end where the gas begins to form a laminar flow.
【００１６】以上のことから、フローチャネルの断面積
を、境界層の発生する上流端であるガスの吹出し口、ま
たはフローチャネルの上流端からの距離の関数としてガ
スの流れ方向で変化させれば、ウェハを回転することな
く、流れ方向で成長速度の均一な薄膜の成長が可能とな
る。その結果、数原子層という原子レベルの薄膜もウェ
ハ面内で容易に均一にすることができ、超格子構造等、
超薄膜の成長が容易となる。From the above, if the cross-sectional area of the flow channel is changed in the gas flow direction as a function of the distance from the gas outlet, which is the upstream end where the boundary layer is generated, or the upstream end of the flow channel, It is possible to grow a thin film having a uniform growth rate in the flow direction without rotating the wafer. As a result, even an atomic level thin film of several atomic layers can be easily made uniform within the wafer surface, and superlattice structures, etc.
It facilitates the growth of ultra-thin films.
【００１７】[0017]
【実施例】以下に本発明の気相成長装置の実施例を説明
する。EXAMPLES Examples of the vapor phase growth apparatus of the present invention will be described below.
【００１８】図１はガスの流れに垂直な断面が長方形を
しており、ガスの流れ方向で断面積が徐々に絞られるよ
うした横型気相成長装置の横型フローチャネル１を示
す。（ａ）は縦断面図、（ｂ）はＡ−Ａ′線断面図であ
る。FIG. 1 shows a horizontal flow channel 1 of a horizontal vapor phase growth apparatus in which the cross section perpendicular to the gas flow is rectangular and the cross-sectional area is gradually reduced in the gas flow direction. (A) is a longitudinal sectional view and (b) is a sectional view taken along the line AA '.
【００１９】フローチャネル１の上面５に、流れ方向に
沿ってウェハ２用の穴を複数個設け、その穴にウェハ２
をフェイスダウン（成長面を下向き）にして臨ませ、フ
ローチャネル１内の原料ガスがウェハ２と平行に流れる
ようにする。原料ガスは、フローチャネル１のガス吹出
し口３を通って排気口４から排気される。A plurality of holes for the wafer 2 are provided on the upper surface 5 of the flow channel 1 along the flow direction, and the wafer 2 is placed in the holes.
Face down (growth surface facing downward) so that the source gas in the flow channel 1 flows parallel to the wafer 2. The raw material gas is exhausted from the exhaust port 4 through the gas outlet 3 of the flow channel 1.
【００２０】ガスの吹出し口３からの距離Ｌとフローチ
ャネル１の断面積Ｓの積を一定とするために、フローチ
ャネル１の幅Ｗは一定とし、その厚さｈを距離Ｌに反比
例させる。これによりウェハ２に形成される境界層の厚
さを流れ方向に一定に保つことができる。In order to keep the product of the distance L from the gas outlet 3 and the cross-sectional area S of the flow channel 1 constant, the width W of the flow channel 1 is made constant and its thickness h is made inversely proportional to the distance L. Thereby, the thickness of the boundary layer formed on the wafer 2 can be kept constant in the flow direction.
【００２１】具体的には、フローチャネル１の幅Ｗ＝３
００mm、ガス吹出し口３から排気口４までの距離Ｌ0 ＝
１，０００mm、ｈ＝１．２×１０4 ／Ｌmmとした。ま
た、厚さｈを距離Ｌに反比例させるために、ウェハ２と
反対側のフローチャネル１の底面６を曲面加工するよう
にした。Specifically, the width W of the flow channel 1 = 3
00 mm, distance from gas outlet 3 to outlet 4 L 0 =
It was set to 1,000 mm and h = 1.2 × 10 4 / L mm. Further, in order to make the thickness h inversely proportional to the distance L, the bottom surface 6 of the flow channel 1 on the side opposite to the wafer 2 is curved.
【００２２】この装置を用いて、有機金属気相成長法に
より砒化ガリウムのエピタキシャル成長を行った。原料
として、トリメチルガリウム、アルシン、基板は砒化ガ
リウム、原料を輸送するキャリアガスは純水素、成長温
度は６００〜７００℃で行い、流れ方向にウェハを３〜
５枚並べて流れ方向での成長膜厚の変化を調べた。Using this apparatus, gallium arsenide was epitaxially grown by the metal organic chemical vapor deposition method. Trimethylgallium, arsine as a raw material, gallium arsenide as a substrate, pure hydrogen as a carrier gas for transporting the raw material, a growth temperature of 600 to 700 ° C., and a wafer of 3 to 3 in a flow direction.
The change of the grown film thickness in the flow direction was examined by arranging 5 sheets.
【００２３】その結果、図２に示すような均一な膜分布
がウェハ間及びウェハ面内で得られた。比較のため、通
常使用されている流れ方向で厚さの変らないフローチャ
ネルを用いた場合の典型的な膜厚分布を併せて示す。成
長の条件は同じである。本実施例に明らかな改善が認め
られる。As a result, a uniform film distribution as shown in FIG. 2 was obtained between the wafers and within the wafer surface. For comparison, a typical film thickness distribution is also shown when a flow channel whose thickness does not change in the flow direction that is normally used is used. The growth conditions are the same. A clear improvement is observed in this example.
【００２４】次に、成長炉が円盤状である円形横型気相
成長装置の実施例を説明する。図３に円形でガスの流れ
方向で厚さを変化させた横型フローチャネル７を示す。
（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。Next, an embodiment of a circular horizontal vapor phase growth apparatus in which the growth furnace is disk-shaped will be described. FIG. 3 shows a horizontal flow channel 7 which is circular and whose thickness is changed in the gas flow direction.
(A) is a plan view and (b) is a sectional view.
【００２５】このフローチャネル１の上面８に、流れ方
向に沿ってウェハ２用の穴を複数個放射状に設け、その
穴にウェハ２をフェイスダウンにして臨ませることによ
り、フローチャネル１内の原料ガスがウェハ２と平行に
流れるようにする。原料ガスは、フローチャネル７の中
央から供給されて、ガス吹出し口１０を通って径方向外
方に排気される。１１はそのガスの流れを示す。On the upper surface 8 of the flow channel 1, a plurality of holes for the wafer 2 are radially provided along the flow direction, and the wafer 2 is faced down to face the raw material in the flow channel 1. Allow the gas to flow parallel to the wafer 2. The raw material gas is supplied from the center of the flow channel 7 and is exhausted radially outward through the gas outlet 10. 11 shows the flow of the gas.
【００２６】ガスの吹出し口１０からの距離Ｌとフロー
チャネル１の断面積Ｓの積を一定とするために、フロー
チャネル７の厚さｈをガスの吹出し口１０からの距離Ｌ
の２乗に反比例させている（Ｌ・Ｓ＝約Ｌ・２πＬ×ｈ
＝ｈ・２πＬ2 ＝一定）。これによりウェハ２に形成さ
れる境界層の厚さを流れ方向に一定に保つことができ
る。In order to keep the product of the distance L from the gas outlet 10 and the cross-sectional area S of the flow channel 1 constant, the thickness h of the flow channel 7 is set to the distance L from the gas outlet 10.
Is inversely proportional to the square of (L · S = approximately L · 2πL × h
= H · 2πL 2 = constant). Thereby, the thickness of the boundary layer formed on the wafer 2 can be kept constant in the flow direction.
【００２７】具体的には、円盤状成長炉の直径φ＝８０
０mm、ｈ＝６．３×１０5 ／Ｌ2 mmとした。厚さｈを距
離Ｌの２乗に反比例させるために、ここでもウェハ２と
反対側のフローチャネル７の底面９を曲面加工するよう
にした。Specifically, the diameter of the disk-shaped growth furnace is φ = 80.
0 mm and h = 6.3 × 10 5 / L 2 mm. In order to make the thickness h inversely proportional to the square of the distance L, the bottom surface 9 of the flow channel 7 on the side opposite to the wafer 2 is also curved here.
【００２８】この装置を用いて、上述した実施例と同じ
条件で砒化ガリウムのエピタキシャル成長を行い、流れ
方向での成長膜厚の変化を調べた。その結果、図４に示
すような均一な膜厚分布がウェハ間及びウェハ面内で得
られた。比較のため、通常使用されている流れ方向で厚
さの変らないフローチャネルを用いた場合の典型的な膜
厚分布を併せて示す。成長の条件は同じである。本実施
例に明らかな改善が認められる。Using this apparatus, gallium arsenide was epitaxially grown under the same conditions as in the above-mentioned embodiment, and the change in the grown film thickness in the flow direction was examined. As a result, a uniform film thickness distribution as shown in FIG. 4 was obtained between the wafers and within the wafer surface. For comparison, a typical film thickness distribution is also shown when a flow channel whose thickness does not change in the flow direction that is normally used is used. The growth conditions are the same. A clear improvement is observed in this example.
【００２９】なお、上述した実施例は、いずれもウェハ
をフェイスダウンにして実施したが、本発明では上下に
本質的な意味はなく、フェイスアップでも同様の効果が
得られる。また、本実施例では砒化ガリウムをエピタキ
シャル成長した場合について説明したが、気相成長可能
な全ての材料系に適用可能であり、エピタキシャル成長
ではなく、薄膜の堆積にも適用できる。In each of the above-mentioned embodiments, the wafer is face down, but the present invention does not have the essential meaning of up and down, and the same effect can be obtained by face up. Further, although the case where gallium arsenide is epitaxially grown has been described in the present embodiment, it can be applied to all material systems capable of vapor phase growth and can be applied not only to epitaxial growth but also to thin film deposition.
【００３０】さらに、本実施例では、ウェハと反対側の
フローチャネルの底面形状を変化させることによりフロ
ーチャネルの断面積を変えるようにしたが、もちろん、
ウェハ側の上面形状を変えることでも同じ結果が得られ
る。また、本実施例では、フローチャネルを曲面加工し
ているが、より加工しやすい形状とするために直線近似
加工としてもよく、それによっても同一の効果が得られ
る。また、曲面加工または直線近似は、必ずしもフロー
チャネルの全長に亘って施す必要はなく、本質的に重要
なのはウェハの存在する部分だけであり、その部分に関
して加工が施されていればよい。Furthermore, in this embodiment, the cross-sectional area of the flow channel is changed by changing the bottom shape of the flow channel on the side opposite to the wafer.
The same result can be obtained by changing the shape of the upper surface on the wafer side. Further, in the present embodiment, the flow channel is curved, but linear approximation processing may be performed in order to make the shape easier to process, and the same effect can be obtained. Further, the curved surface processing or the linear approximation does not necessarily have to be performed over the entire length of the flow channel, and it is essentially important only for the portion where the wafer is present, and the processing may be performed for that portion.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明方法によれば、境界層の厚さを流
れ方向に一定に保つようにしたので、ウェハを回転する
ことなく、厚みの均一な薄膜を成長できる。According to the method of the present invention, since the thickness of the boundary layer is kept constant in the flow direction, a thin film having a uniform thickness can be grown without rotating the wafer.
【００３２】本発明装置によれば、フローチャネルの断
面積または厚さを、ガスが層流となり始める上流端、ま
たはガスの吹出し口、またはフローチャネルの上流端か
らの距離に反比例させるという簡単な構造で、境界層の
厚さを流れ方向に一定に保つことができる。According to the apparatus of the present invention, the cross-sectional area or thickness of the flow channel is simply made inversely proportional to the distance from the upstream end where the gas becomes laminar, or the gas outlet, or the upstream end of the flow channel. The structure allows the thickness of the boundary layer to be kept constant in the flow direction.
【００３３】本発明装置によれば、円盤状の成長炉にお
いても、フローチャネルの厚さを距離の２乗に反比例さ
せるという簡単な構造で、境界層の厚さを流れ方向に一
定に保つことができる。According to the apparatus of the present invention, even in a disk-shaped growth reactor, the thickness of the boundary layer is kept constant in the flow direction by a simple structure in which the thickness of the flow channel is inversely proportional to the square of the distance. You can
【００３４】本発明装置によれば、フローチャネルの上
面または底面に直線近似による曲面加工を施してあるの
で、フローチャネルの製作が容易である。According to the apparatus of the present invention, the upper surface or the bottom surface of the flow channel is subjected to curved surface processing by linear approximation, so that the flow channel can be easily manufactured.
【図１】本発明の実施例による横型フローチャネルの形
状を示した図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はＡ−Ａ′
線断面図である。1A and 1B are views showing the shape of a horizontal flow channel according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a longitudinal sectional view and FIG. 1B is AA ′.
It is a line sectional view.
【図２】図１の実施例と従来例で得られた成長膜厚のガ
ス流れ方向での分布を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing distributions of growth film thicknesses obtained in the example of FIG. 1 and a conventional example in a gas flow direction.
【図３】本実施例による円形横型フローチャネルの形状
を示した図で、（ａ）は上面を除いた平面図、（ｂ）は
断面図である。3A and 3B are diagrams showing the shape of a circular horizontal flow channel according to this embodiment, FIG. 3A is a plan view excluding an upper surface, and FIG. 3B is a sectional view.
【図４】図３の実施例と従来例で得られた成長膜厚のガ
スの流れ方向での分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the distribution of the growth film thickness obtained in the example of FIG. 3 and the conventional example in the gas flow direction.
１ フローチャネル ２ ウェハ ３ ガス吹出し口 ４ 排気口 ５ フローチャネルの上面 ６ フローチャネルの底面 ７ フローチャネル ８ フローチャネルの上面 ９ フローチャネルの底面 １０ ガス吹出し口 １１ ガスの流れ 1 Flow Channel 2 Wafer 3 Gas Outlet 4 Exhaust Port 5 Top of Flow Channel 6 Bottom of Flow Channel 7 Flow Channel 8 Top of Flow Channel 9 Bottom of Flow Channel 10 Gas Outlet 11 Gas Flow
Claims (7)
てウェハ上に薄膜を堆積若しくはエピタキシャル成長さ
せる気相成長方法において、境界層の発生する上流端か
らの距離と、境界層以外でのガスの流速との比を一定と
することにより、境界層の厚さを流れ方向に一定に保つ
ようにしたことを特徴とする気相成長方法。1. A vapor phase growth method for depositing or epitaxially growing a thin film on a wafer by flowing a source gas in parallel with the wafer, and a distance from an upstream end where a boundary layer is generated and a gas flow rate other than the boundary layer. The vapor phase growth method is characterized in that the thickness of the boundary layer is kept constant in the flow direction by keeping the ratio of and constant.
ネルを備え、フローチャネル内に原料ガスを流すことに
よってウェハ上に薄膜を堆積若しくはエピタキシャル成
長させる気相成長装置において、上記フローチャネルの
断面積をガスが層流となり始める上流端からの距離に反
比例させたことを特徴とする気相成長装置。2. A vapor phase growth apparatus comprising a flow channel for flowing a raw material gas in parallel with a wafer and depositing or epitaxially growing a thin film on the wafer by flowing the raw material gas in the flow channel, A vapor phase growth apparatus characterized in that the gas is made inversely proportional to the distance from the upstream end where it becomes a laminar flow.
ネルを備え、フローチャネル内に原料ガスを流すことに
よってウェハ上に薄膜を堆積若しくはエピタキシャル成
長させる気相成長装置において、上記フローチャネルの
原料ガスの流れに垂直な断面を矩形とするとともに、そ
の幅を一定とし、フローチャネルの厚さをガスが層流と
なり始める上流端からの距離に反比例させたことを特徴
とする気相成長装置。3. A vapor phase growth apparatus comprising a flow channel for flowing a raw material gas in parallel with a wafer and depositing or epitaxially growing a thin film on a wafer by flowing the raw material gas in the flow channel. A vapor phase growth apparatus, characterized in that a cross section perpendicular to the flow is rectangular, its width is constant, and the thickness of the flow channel is made inversely proportional to the distance from the upstream end where the gas becomes a laminar flow.
外方に向かってウェハと平行に原料ガスを流すフローチ
ャネルを備え、フローチャネル内に原料ガスを流すこと
によってウェハ上に薄膜を堆積若しくはエピタキシャル
成長させる気相成長装置において、上記フローチャネル
の厚さを、ガスが層流となり始める上流端からの距離の
２乗に反比例させたことを特徴とする気相成長装置。4. A growth furnace having a disk shape, provided with a flow channel for flowing a raw material gas from the center toward the outside in the radial direction in parallel with the wafer, and flowing the raw material gas into the flow channel to form a thin film on the wafer. In the vapor phase growth apparatus for depositing or epitaxially growing, the thickness of the flow channel is inversely proportional to the square of the distance from the upstream end where the gas starts to form a laminar flow.
成長装置において、上記フローチャネルの断面積または
厚さを、ガスが層流となり始める上流端からの距離、ま
たはガスが層流となり始める上流端からの距離の２乗に
反比例させるために、ウェハと同じの側のフローチャネ
ルの上面またはウェハと反対側のフローチャネルの底面
に直線近似による曲面加工を施してある気相成長装置。5. The vapor phase growth apparatus according to claim 2, wherein the cross-sectional area or thickness of the flow channel is set to a distance from an upstream end at which the gas becomes a laminar flow or a laminar flow of the gas. In order to make it inversely proportional to the square of the distance from the upstream end, the upper surface of the flow channel on the same side as the wafer or the bottom surface of the flow channel on the side opposite to the wafer is subjected to curved surface processing by linear approximation. .
成長装置において、上記ガスが層流となり始める上流端
をガスの吹出し口とした気相成長装置。6. The vapor phase growth apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the upstream end where the gas becomes a laminar flow has a gas outlet.
成長装置において、上記ガスが層流となり始める上流端
を、フローチャネルの上流端とした気相成長装置。7. The vapor phase growth apparatus according to claim 2, wherein the upstream end where the gas starts to form a laminar flow is an upstream end of a flow channel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08265495A JP3252644B2 (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Vapor phase growth method and apparatus |
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|---|---|---|---|
| JP08265495A JP3252644B2 (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Vapor phase growth method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08279465A true JPH08279465A (en) | 1996-10-22 |
| JP3252644B2 JP3252644B2 (en) | 2002-02-04 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3252644B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003104525A1 (en) * | 2002-06-10 | 2003-12-18 | 東京エレクトロン株式会社 | Processing device and processing method |
-
1995
- 1995-04-07 JP JP08265495A patent/JP3252644B2/en not_active Expired - Fee Related
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