JPH09232275A - エピタキシャル成長装置サセプターのクリーニング 装置とその方法 - Google Patents

エピタキシャル成長装置サセプターのクリーニング 装置とその方法

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JPH09232275A
JPH09232275A JP7334396A JP7334396A JPH09232275A JP H09232275 A JPH09232275 A JP H09232275A JP 7334396 A JP7334396 A JP 7334396A JP 7334396 A JP7334396 A JP 7334396A JP H09232275 A JPH09232275 A JP H09232275A
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JP
Japan
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susceptor
epitaxial growth
gas
chamber
nozzle
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Withdrawn
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JP7334396A
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English (en)
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Hachinoshin Sueyoshi
八之進 末吉
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Sumco Techxiv Corp
Original Assignee
Komatsu Electronic Metals Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコンウェーハ製造の生産性を向上し、エ
ッチングレートを増大し、HClガス、Hガスの使用
頻度を最小限に抑え、消費電力、ドライエッチング時間
を低減させる。 【解決手段】 エピタキシャル成長工程後のサセプター
2の裏面に付着したポリシリコン付着部分3を除去する
ためのドライエッチング工程において、エピタキシャル
成長炉に使用されるサセプター2と、ガス吐出位置を可
変とするドライエッチング用のガスノズル4とを内包し
たチャンバー1と、該チャンバー1の少なくとも上部、
下部、側面のいずれかに配した温度管理機能を有する出
力調節可能な加熱装置8とにより、サセプター2のクリ
ーニング装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてエピタキ
シャルウェーハを製造するための縦型のエピタキシャル
成長装置の炉内品(以後サセプターと称する)に係り、
該サセプターの裏面に付着したポリシリコンを除去する
ためのクリーニング装置とその方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、縦型タイプのエピタキシャル成長
炉を用いてエピタキシャルウェーハを製造すると、シリ
コンウェーハ上だけでなく、通常カーボンにSiCコー
ティングを施して成るサセプターの表面や裏面にも成長
ガス(SiCl,SiHCl,SiHCl,S
iH等)が廻り込みポリシリコンが付着することが知
られている。このとき、長時間のエピタキシャル成長を
長期間繰り返すと、約10mm以上の厚みのポリシリコ
ンが付着する。この傾向はパワーMOS・FETやIG
BT等の厚いエピ厚幅を要求される品種を製造するとき
に顕著に現われる。このサセプター表面に付着したポリ
シリコンは次回のエピタキシャル成長時に不具合が生じ
るため、ある一定の厚みになるとHClガスによるドラ
イエッチング方式で除去している。例えば図3に示すよ
うに、従来の縦型タイプのエピタキシャル成長炉11
は、ワークコイル12を下方に配したベース13上の略
中央に上方へ向けてガス吐出用ノズル14を突出させ、
該ガス吐出用ノズル14を中心にしてディスク状のサセ
プター15をベース13上に載置させ、その上に石英ベ
ルジャー16を被せた構造のものであった。
【0003】ところが、サセプターの裏面に付着したポ
リシリコンは表面のポリシリコンが除去された後もほと
んど残っているのが現状である。結果的にある程度のエ
ピタキシャルウェーハの製造を行った後、厚みにして約
10mm程度のポリシリコンがサセプターの裏面に付着
残留した状態となる。この結果、サセプターの変形や加
熱時のサセプター上の熱分布の不均一の原因となり、エ
ピタキシャルウェーハの品質に悪影響を及ぼす。例えば
シリコンウェーハのエピタキシャル膜厚分布のバラツキ
の要因、抵抗率分布の悪化、スリップ等の発生を誘発す
る。そこで従来はエピタキシャル成長炉に再度サセプタ
ーを裏返しに取り付け、HClガスによるドライエッチ
ング方式で、サセプターの裏面のポリシリコンをも除去
する方式(以後裏面SEと称す)を採っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、サセプター裏面のドライエッチング中は、エピタ
キシャル成長炉を再度使用するので次のエピタキシャル
ウェーハの生産が行えない状態となり生産性悪化の原因
となる。また、従来型のエピタキシャル成長炉を使用す
るため、チャンバー内が構造的に大きくなりエッチング
レートが大きくできない。さらに、裏面SEのために、
必要以上のHClガス、Hガス、消費電力、エッチン
グ時間が必要となってしまうという問題点を有してい
た。
【0005】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、シリコンウェーハ製造の生産性を向上させ、エッチ
ングレートを増大させ、HClガス、Hガスの使用頻
度を最小限に抑え、消費電力、ドライエッチング時間を
低減させるような裏面SEのためのドライエッチング方
式によるエピタキシャル成長装置サセプターのクリーニ
ング装置とその方法を提供することを目的としたもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明にあっては、底部中央に導入口を有するチ
ャンバーと、この導入口より挿入され前記チャンバー内
にガス吹き出し口が開口したガス導入管と、このガス導
入管をチャンバー外部より回転駆動する駆動機構と、ガ
ス導入管にガスを送入する送入機構とを有するクリーニ
ング装置であって、このチャンバー内部に収容される被
洗浄物に対し、前記ガス導入管が回転しながらガス吹き
出し口から腐食性ガスを吹き付けることにより被洗浄物
表面に付着した汚染物を除去するよう構成されたことを
特徴とする。
【0007】また、エピタキシャル成長工程後に、エピ
タキシャル成長炉に使用されるサセプターの裏面に付着
したポリシリコンを除去するためのドライエッチング工
程において、エピタキシャル成長炉に使用されるサセプ
ターと、ガス吐出位置を可変とするドライエッチング用
のガスノズルとを内包したチャンバーと、該チャンバー
の少なくとも上部、下部、側面のいずれかに配した温度
管理機能を有する出力調節可能な加熱装置とにより構成
されていることを特徴とする。
【0008】さらに、前記ガス吐出位置の変更をサセプ
ターまたはガスノズルのいずれかもしくは両方が回転可
能なノズル調節用可動部により行なわせる構成とした
り、前記加熱装置は、高周波誘導加熱方式または赤外線
輻射加熱方式のいずれかの構成としたり、前記チャンバ
ーに覗き窓を設けたり、前記温度管理機能は、パイロメ
ーターまたはチャンバー内に設置した熱電対によるもの
としても良い。
【0009】また、本発明のクリーニング方法にあって
は、エピタキシャル成長工程後に、エピタキシャル成長
炉に使用されるサセプターの裏面に付着したポリシリコ
ンを除去するためのドライエッチング工程を、エピタキ
シャル成長炉とは別構成の、サセプターとドライエッチ
ング用のガスノズルを内包するチャンバー内にて行なう
ことにより、エピタキシャル成長炉自体を用いて行なっ
ていたサセプター裏面のポリシリコン除去工程を代用さ
せたことを特徴とする。
【0010】本発明に係るエピタキシャル成長装置サセ
プターのメンテナンス装置とその方法にあっては、裏面
SEのためにエピタキシャル成長炉を使用する必要がな
いため、直に次回のエピタキシャル成長に取り掛かるこ
とができ、シリコンウェーハの生産性を向上させる。チ
ャンバーはサセプターが入る必要最小限のコンパクトな
大きさであり、また、HClガスのガスノズルの位置を
可変として、ポリシリコンが顕著に付着している箇所に
相当する位置に吹き付けることができるので、エッチン
グレートを大幅に増大させ、さらに、効率良くHClガ
ス、Hガス等のドライエッチング用ガスを使用するこ
とができ、使用電力、エッチング時間等を低減させる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明するに、図1、図2において1は、主と
してエピタキシャルウェーハを製造するための縦型のエ
ピタキシャル成長装置の炉内品である所謂サセプターの
裏面に付着したポリシリコンをドライエッチング方式で
除去するためのクリーニング装置本体を構成する、石英
等の材質から成るチャンバーである。このチャンバー1
内には、縦型タイプのエピタキシャル成長炉に使用する
中心部に開口を有するディスク状のサセプター2と、該
サセプター2上のポリシリコン付着部分3にHClガ
ス、Hガス等の腐食性ガスである所謂ドライエッチン
グガスを吐出させるためのガス送入機構を備えた側面略
T字形状のガスノズル4を内包する容量を有する全体を
コンパクトにした構成としている。このT字形状のガス
ノズル4は、ドライエッチングガスを導く回転可能な中
心軸パイプ5を前記サセプター2の中心部開口2Aに挿
入され、該中心軸パイプ5の上端に横向きにして1本の
ノズルパイプ6を連通状に架設したものであり、該ノズ
ルパイプ6の下側壁面には下方に配したサセプター2に
向けて単数または複数のガス吐出孔7を開穿している
(図1参照)。尚、図示を省略するが、ガスノズル4
は、サセプター2の中心からT字形状に突出させずに、
該サセプター2の角よりL字形状に突出させても良く、
あるいはサセプター2の下方にノズルパイプ6を設け、
この上側壁面に上方に配したサセプター2に向けて単数
または複数のガス吐出孔7を開穿した構成であっても良
い。
【0012】そして、ノズルパイプ6をチャンバー1外
部より回転駆動させる駆動機構が設けられていて、その
ためガスノズル4はサセプター2上で可動式となり、サ
セプター2上のポリシリコンが顕著に付着している箇所
に対応して任意の位置にガス吐出孔7を調整することが
できるようにしている(図2参照)。尚、図示は省略す
るが、前記中心軸パイプ5の上端において横向き放射方
向にノズルパイプ6が突出するように複数本のノズルパ
イプ6を連通状に架設して構成しても良い。
【0013】また、チャンバー1の周囲、例えば上部、
下部または両側面のいずれかには、略800℃〜120
0℃の温度範囲にてドライエッチング工程を行うための
赤外線ランプによる輻射加熱方式あるいは高周波による
誘導加熱方式を用いた加熱装置8を配置させている。こ
のとき、チャンバー1内部での温度管理はバイロメー
タ、あるいはチャンバー1内に設置した熱電対によって
行ない、前記加熱装置の出力調整を行うようにしてい
る。さらに、チャンバー1の適宜周壁面には覗き窓を設
け、プロセス中、ポリシリコン除去状況を確認できるよ
うにしても良い。
【0014】さらに、前記チャンバー1をSUS、Si
C、Si等の材質により構成しても良く、この場合には
前記加熱装置8は高周波加熱方式に限定される。また、
ドライエッチングガスはHFガスでも可能である。さら
に、加熱装置8を赤外線ランプ等の輻射加熱方式に限定
すれば、サセプター2以外の部品、例えば石英ノズル、
石英ベディスタル等のドライエッチング装置としても使
用できる。
【0015】尚、本実施の形態において、前記チャンバ
ー1をサセプターとガスノズルを内包する容量を有する
構成としているが、チャンバー1の大きさ、形状はサセ
プターが入るための必要最小限の大きさになることが可
能とするものであれば、これら条件に限定されることは
ないことは勿論である。
【0016】また、本実施の形態において、エピタキシ
ャル成長工程後に、エピタキシャル成長炉に使用される
サセプター2の裏面に付着したポリシリコンを除去する
ためのドライエッチング工程を、エピタキシャル成長炉
とは別構成の、サセプター2とドライエッチング用のガ
スノズル4を内包するチャンバー1内にて行なうことに
より、従来ではエピタキシャル成長炉自体に一々サセプ
ター2を裏返して取付けることにより行なっていたサセ
プター2裏面のポリシリコン除去工程を代用させたクリ
ーニング方法に特徴を有するものとしている。
【0017】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
特にシリコンウェーハ製造の生産性を向上させ、エッチ
ングレートを増大させ、HClガス、Hガスの使用頻
度を最小限に抑え、消費電力、ドライエッチング時間を
低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示したチャンバーの概略
正面図である。
【図2】同じくチャンバーの概略平面図である。
【図3】従来例の縦型タイプのエピタキシャル成長炉の
概略正面図である。
【符号の説明】
1…チャンバー 2…サセプター 3…ポリシリコン付着部分 4…ガスノズル 5…中心軸パイプ 6…ノズルパイプ 7…ガス吐出孔 8…加熱装置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底部中央に導入口を有するチャンバー
    と、この導入口より挿入され前記チャンバー内にガス吹
    き出し口が開口したガス導入管と、このガス導入管をチ
    ャンバー外部より回転駆動する駆動機構と、ガス導入管
    にガスを送入する送入機構とを有するクリーニング装置
    であって、このチャンバー内部に収容される被洗浄物に
    対し、前記ガス導入管が回転しながらガス吹き出し口か
    ら腐食性ガスを吹き付けることにより被洗浄物表面に付
    着した汚染物を除去するよう構成されたことを特徴とす
    るエピタキシャル成長装置サセプターのクリーニング装
    置。
  2. 【請求項2】 エピタキシャル成長工程後に、エピタキ
    シャル成長炉に使用されるサセプターの表面に付着した
    ポリシリコンを除去するためのドライエッチング工程に
    おいて、エピタキシャル成長炉に使用されるサセプター
    と、ガス吐出位置を可変とするドライエッチング用のガ
    スノズルとを内包したチャンバーと、該チャンバーの少
    なくとも上部、下部、側面のいずれかに配した温度管理
    機能を有する出力調節可能な加熱装置とにより構成され
    ているエピタキシャル成長装置サセプターのクリーニン
    グ装置。
  3. 【請求項3】 前記ガス吐出位置の変更をサセプターま
    たはガスノズルのいずれかもしくは両方が回転可能なノ
    ズル調節用可動部により行なわせることを特徴とする請
    求項2記載のエピタキシャル成長装置サセプターのクリ
    ーニング装置。
  4. 【請求項4】 前記加熱装置は、高周波誘導加熱方式ま
    たは赤外線輻射加熱方式のいずれかである請求項2記載
    のエピタキシャル成長装置サセプターのクリーニング装
    置。
  5. 【請求項5】 前記チャンバーに覗き窓を設けた請求項
    2記載のエピタキシャル成長装置サセプターのクリーニ
    ング装置。
  6. 【請求項6】 前記温度管理機能は、パイロメーターま
    たはチャンバー内に設置した熱電対によるものである請
    求項2記載のエピタキシャル成長装置サセプターのクリ
    ーニング装置。
  7. 【請求項7】 エピタキシャル成長工程後に、エピタキ
    シャル成長炉に使用されるサセプターの裏面に付着した
    ポリシリコンを除去するためのドライエッチング工程
    を、エピタキシャル成長炉とは別構成の、サセプターと
    ドライエッチング用のガスノズルを内包するチャンバー
    内にて行なうことにより、エピタキシャル成長炉自体を
    用いて行なっていたサセプター裏面のポリシリコン除去
    工程を代用させたことを特徴とするエピタキシャル成長
    装置サセプターのクリーニング方法。
JP7334396A 1996-02-20 1996-02-20 エピタキシャル成長装置サセプターのクリーニング 装置とその方法 Withdrawn JPH09232275A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100458982B1 (ko) * 2000-08-09 2004-12-03 주성엔지니어링(주) 회전형 가스분사기를 가지는 반도체소자 제조장치 및 이를이용한 박막증착방법
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