JPH0930893A - Vapor growth device - Google Patents
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- JPH0930893A JPH0930893A JP33608195A JP33608195A JPH0930893A JP H0930893 A JPH0930893 A JP H0930893A JP 33608195 A JP33608195 A JP 33608195A JP 33608195 A JP33608195 A JP 33608195A JP H0930893 A JPH0930893 A JP H0930893A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は気相成長装置に関す
る。更に詳細には、本発明はヒータの寿命が長く、異物
汚染を受けず、膜厚分布が均一な膜を成膜することので
きる気相成長装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vapor phase growth apparatus. More specifically, the present invention relates to a vapor phase growth apparatus capable of forming a film having a long heater life, being free from foreign matter contamination, and having a uniform film thickness distribution.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体ＩＣの製造においては、ウエハの
表面に酸化シリコンなどの薄膜を形成する工程がある。
薄膜の形成方法には化学的気相成長法（ＣＶＤ）が用い
られている。ＣＶＤ法には、常圧法、減圧法およびプラ
ズマ法の３方法がある。2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor ICs, there is a step of forming a thin film such as silicon oxide on the surface of a wafer.
Chemical vapor deposition (CVD) is used as a method of forming a thin film. There are three CVD methods, namely, an atmospheric pressure method, a reduced pressure method and a plasma method.
【０００３】シリコン酸化膜の形成材料には例えば、モ
ノシランガスのＳｉＨ4 などが使用されてきたが、半導
体デバイスの微細化に伴ってステップカバレージの低下
が問題となってきた。このモノシランガスの代わりに、
最近、液体のテトラエチルオルソシリケート（ＴＥＯ
Ｓ）［Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 ］が使用されるようになっ
てきた。ＴＥＯＳはステップカバレージに優れた緻密な
膜を形成できるためである。ＴＥＯＳを用いてシリコン
酸化膜を成膜する場合、ＴＥＯＳを加熱して気化させ、
ＴＥＯＳガスとして反応炉に供給する。また、タンタル
酸化膜のＴａ2Ｏ5膜は液体のＴａ（ＯＣ2Ｈ5）5を気化
して反応炉に導入することにより成膜される。気化され
たＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4又はＴａ（ＯＣ2Ｈ5）5ガスは酸
素ガス又はオゾンガスと混合されて成膜反応に使用され
る。For example, SiH 4 which is a monosilane gas has been used as a material for forming a silicon oxide film, but with the miniaturization of semiconductor devices, a decrease in step coverage has become a problem. Instead of this monosilane gas,
Recently, liquid tetraethyl orthosilicate (TEO
S) [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] has come into use. This is because TEOS can form a dense film having excellent step coverage. When a silicon oxide film is formed using TEOS, TEOS is heated and vaporized,
It is supplied to the reaction furnace as TEOS gas. The Ta 2 O 5 film of the tantalum oxide film is formed by vaporizing liquid Ta (OC 2 H 5 ) 5 and introducing it into the reaction furnace. The vaporized Si (OC 2 H 5 ) 4 or Ta (OC 2 H 5 ) 5 gas is mixed with oxygen gas or ozone gas and used for the film formation reaction.
【０００４】このような気化Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4又は
Ｔａ（ＯＣ2Ｈ5）5ガスを使用する従来の気相成長装置
１００の一例を図５に示す。図において、反応炉（チャ
ンバ）１１０は気密とされ、反応炉１１０のガスヘッド
ベース１０２に金属製のノズル部１３０を固定し、その
下部にアルミニウム製で、上面から下面に貫通する微小
孔１４１を多数有する円盤状のガスヘッド１４０をリン
グ１０３により支持する。An example of a conventional vapor phase growth apparatus 100 using such vaporized Si (OC 2 H 5 ) 4 or Ta (OC 2 H 5 ) 5 gas is shown in FIG. In the figure, a reaction furnace (chamber) 110 is made airtight, a metal nozzle portion 130 is fixed to a gas head base 102 of the reaction furnace 110, and a micro hole 141 penetrating from the upper surface to the lower surface is made of aluminum under the nozzle portion 130. The disk-shaped gas head 140 having a large number is supported by the ring 103.
【０００５】ガスヘッド１４０に対峙してサセプタ１２
０が配設されている。サセプタ１２０は支柱１２５によ
り支持されている。サセプタ１２０の下部にはヒータユ
ニット１２１が配設されており、サセプタ１２０とヒー
タユニット１２１の周囲にはヒータカバー１２３が設け
られている。ヒータユニット１２１は、ニクロム線など
からなるヒータを有する。The susceptor 12 faces the gas head 140.
0 is provided. The susceptor 120 is supported by columns 125. A heater unit 121 is provided below the susceptor 120, and a heater cover 123 is provided around the susceptor 120 and the heater unit 121. The heater unit 121 has a heater made of nichrome wire or the like.
【０００６】反応処理においては、反応炉１１０の側面
１０５に設けられたロードロック室１５０のゲート１５
１を開き、キャリッジ１５２により基板１０６を搬入し
てサセプタ１２０の上面略中央部に載置する。ゲート１
５１を閉じて、ダクト１０４から排気することにより反
応炉内部を所定の真空度にした後、ヒータ１２１により
サセプタ１２０が加熱され、これに載置された基板が所
定の温度になると、インレット１３４から所定の反応ガ
ス（例えば、ＴＥＯＳ及び酸素ガス）を反応炉内に送入
する。ガスはノズル部１３０を経て、ガスヘッド１４０
の微小孔１４１より基板に向けて噴射される。In the reaction process, the gate 15 of the load lock chamber 150 provided on the side surface 105 of the reaction furnace 110.
1 is opened, and the substrate 106 is carried in by the carriage 152 and placed on the upper surface of the susceptor 120 substantially at the center. Gate 1
After closing 51 and evacuating from the duct 104 to bring the inside of the reaction furnace to a predetermined degree of vacuum, the heater 121 heats the susceptor 120, and when the substrate placed on the susceptor 120 reaches a predetermined temperature, the inlet 134 is discharged from the inlet 134. A predetermined reaction gas (for example, TEOS and oxygen gas) is fed into the reaction furnace. The gas passes through the nozzle unit 130 and then the gas head 140.
It is ejected toward the substrate from the micro holes 141.
【０００７】図５に示された従来の気相成長装置１００
では、ヒータユニット１２１のヒータ（例えば、ニクロ
ム線など）が成膜反応に使用される酸素ガスにより酸化
され易く、消耗が速いために比較的頻繁に交換する必要
があった。また、ヒータに由来する重金属によりシリコ
ンウエハが汚染されることがあった。更に、ヒータユニ
ット１２１による加熱効果にロスが多いため、ウエハの
温度分布にムラが生じ易く、その結果、ウエハ表面に成
膜された膜の膜厚分布も不均一になりやすかった。ま
た、サセプタ１２０からの輻射熱が低いため、サセプタ
１２０とガスヘッド１４０との間隔を狭くしないと、ガ
スヘッド１４０から流下された反応ガスの温度が低下
し、ウエハ表面に正常な膜を成膜することが困難にな
る。このため、反応ガスはノズル１３０内で十分に混合
しておかなければならないが、この混合によりノズル１
３０内でも成膜反応が起こり、異物増加などの望ましか
らざる現象を引き起こすことがあった。A conventional vapor phase growth apparatus 100 shown in FIG.
However, since the heater (for example, a nichrome wire) of the heater unit 121 is easily oxidized by the oxygen gas used for the film formation reaction and is quickly consumed, it has been necessary to replace the heater relatively frequently. Further, the silicon wafer may be contaminated by heavy metal derived from the heater. Furthermore, since the heating effect of the heater unit 121 is large, the temperature distribution of the wafer is likely to be uneven, and as a result, the film thickness distribution of the film formed on the wafer surface is likely to be non-uniform. Further, since the radiant heat from the susceptor 120 is low, unless the space between the susceptor 120 and the gas head 140 is narrowed, the temperature of the reaction gas flowing down from the gas head 140 is lowered, and a normal film is formed on the wafer surface. Becomes difficult. Therefore, the reaction gas must be sufficiently mixed in the nozzle 130.
Even within 30, the film forming reaction sometimes occurred, causing an undesired phenomenon such as an increase in foreign matter.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、ヒータの寿命が長く、異物汚染を受けず、膜厚分布
が均一な膜を成膜することのできる気相成長装置を提供
することである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a vapor phase growth apparatus which has a long heater life, is free from foreign matter contamination, and can form a film having a uniform film thickness distribution. That is.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記課題は、反応炉を有
し、該反応炉内に、反応ガス吹出用のガスヘッドと、該
ガスヘッドと対峙して上面に基板が載置されるサセプタ
を有する気相成長装置において、前記サセプタは石英フ
ードの上面に配置され、該石英フード内にヒータが収納
されていることを特徴とする気相成長装置により解決さ
れる。Means for Solving the Problems The above-mentioned problems include a reaction furnace in which a gas head for blowing out a reaction gas and a susceptor on which an upper surface of a susceptor is placed facing the gas head. In the vapor phase growth apparatus having the above, the susceptor is arranged on an upper surface of a quartz hood, and a heater is housed in the quartz hood.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】前記のように、本発明の気相成長
装置では、ヒータが石英フード内に収納されている。従
って、反応ガス内の酸素によりヒータが酸化されたりす
ることはなくなり、ヒータの寿命をのばすことができ
る。また、石英フードによりヒータが隔離されているの
で、ヒータに由来するウエハ重金属汚染は防止される。
また、石英フードは熱伝導率が低く、一旦加熱される
と、石英フード自体が熱源となり、サセプタの加熱効果
を高め、ウエハが均一に加熱され、温度分布も均一化す
る。その結果、ウエハ表面に成膜される膜の膜厚分布が
均一になる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, in the vapor phase growth apparatus of the present invention, the heater is housed in the quartz hood. Therefore, the heater is not oxidized by the oxygen in the reaction gas, and the life of the heater can be extended. Moreover, since the heater is isolated by the quartz hood, heavy metal contamination of the wafer due to the heater is prevented.
Further, the quartz hood has a low thermal conductivity, and once heated, the quartz hood itself serves as a heat source to enhance the heating effect of the susceptor, uniformly heat the wafer, and make the temperature distribution uniform. As a result, the film thickness distribution of the film formed on the wafer surface becomes uniform.
【００１１】図１は本発明の気相成長装置１の一例の概
要断面図である。この装置も従来の装置と同様に反応炉
１０を有する。反応炉１０の上部にはガスヘッド２が設
けられている。ガスヘッド２はガスヘッドベース３の下
面側に装着され、一方、ガスヘッドベース３の上面には
ガスマニホールド４が装着されている。ガスマニホール
ド４内には気化ガス（例えば、Ｓｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4又
はＴａ（ＯＣ2Ｈ5）5）を送入するガス導路５ａと酸素
ガスを送入するガス導路５ｂが設けられている。このガ
ス導路５ａ及び５ｂはそれぞれガスヘッドベース３のガ
ス導路５ａ’及び５ｂ’にそれぞれ連通し、更にガスヘ
ッド２に設けられたガス導路５ａ’’及び５ｂ’’に連
通している。ガスヘッド２に設けられたガス導路５
ａ’’及び５ｂ’’の下端側には反応炉内に向けて開口
する微小なガス吹出口６が設けられている。また、ガス
マニホールド４及びガスヘッドベース３内には、気化ガ
スの再液化を防止するため、加熱用熱媒体を循環させる
ための導路７が設けられている。加熱媒体循環用導路７
を設ける代わりに、別の加熱手段（例えば、コイルヒー
タなど）を使用することもできる。また、図示されたよ
うなガスヘッド２、ガスヘッドベース３及びガスマニホ
ールド４の代わりに、図５に示されたようなガス給送手
段も使用できる。FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of a vapor phase growth apparatus 1 of the present invention. This apparatus also has a reaction furnace 10 like the conventional apparatus. A gas head 2 is provided above the reaction furnace 10. The gas head 2 is mounted on the lower surface side of the gas head base 3, while the gas manifold 4 is mounted on the upper surface of the gas head base 3. The gas manifold 4 is provided with a gas conduit 5a for introducing vaporized gas (for example, Si (OC 2 H 5 ) 4 or Ta (OC 2 H 5 ) 5 ) and a gas conduit 5b for introducing oxygen gas. Has been. The gas conduits 5a and 5b communicate with the gas conduits 5a ′ and 5b ′ of the gas head base 3, respectively, and further communicate with the gas conduits 5a ″ and 5b ″ provided in the gas head 2. . Gas conduit 5 provided in the gas head 2
At the lower end sides of a ″ and 5b ″, minute gas outlets 6 opening toward the inside of the reaction furnace are provided. Further, in the gas manifold 4 and the gas head base 3, a guide path 7 for circulating a heating heat medium is provided in order to prevent reliquefaction of the vaporized gas. Heating medium circulation conduit 7
Instead of providing, another heating means (for example, a coil heater or the like) can be used. Further, instead of the gas head 2, the gas head base 3 and the gas manifold 4 as shown in the figure, a gas feeding means as shown in FIG. 5 can be used.
【００１２】チャンバベース１１に石英フード１２が設
けられている。石英フード１２は締着手段１３により着
脱可能に設けられている。石英フード１２の内部にはヒ
ータ１４が収容されている。ヒータ１４の下部には石英
製の絶縁材１５が配置され、更にこの絶縁材１５の下部
には３段重ねのリフレクタ１６が配置されている。リフ
レクタ１６は必ずしも使用する必要はないが、使用する
と熱効率が高まる。使用する場合、リフレクタ１６は少
なくとも１段あればよい。リフレクタの材質は特に限定
されない。例えば、リフレクタ１６用の材料としてモリ
ブデンなどが好適に使用される。ヒータ１４は例えば、
ＳｉＣ，ニクロム線，カーボンなど公知の全てのものを
使用できる。ヒータ１４は周方向に沿って複数個に分割
されており、所望により必要箇所だけ（例えば、最外周
部分だけ）を駆動させることができる。A quartz hood 12 is provided on the chamber base 11. The quartz hood 12 is detachably provided by a fastening means 13. A heater 14 is housed inside the quartz hood 12. An insulating material 15 made of quartz is arranged below the heater 14, and a reflector 16 having three layers is arranged below the insulating material 15. Although the reflector 16 does not necessarily have to be used, its use improves the thermal efficiency. If used, the reflector 16 may have at least one stage. The material of the reflector is not particularly limited. For example, molybdenum or the like is preferably used as the material for the reflector 16. The heater 14 is, for example,
All known materials such as SiC, nichrome wire and carbon can be used. The heater 14 is divided into a plurality of pieces in the circumferential direction, and can be driven only in a necessary portion (for example, only the outermost peripheral portion) if desired.
【００１３】石英フード１２の厚さは特に限定されな
い。反応炉内の圧力変動及び石英フード１２の上面に載
置されるサセプタ１８の重量に耐えることができる強度
を有する必要十分な厚さであればよい。例えば、本発明
の気相成長装置を減圧ＣＶＤ装置として使用する場合、
反応炉１０内の圧力は１Torr程度にまで減圧されるの
で、石英フード１２の上部厚さは約２５ｍｍ程度であ
り、脚部の厚さは約１０ｍｍ程度であり、足部の厚さは
約２０ｍｍ程度である。これ以外の厚さも当然使用でき
る。炉内圧力と石英フード１２内の圧力を一致させるよ
うに調整すれば石英フード１２の厚さを薄くすることも
可能である。しかし、炉内圧力よりもフード内圧力を低
くするほうが、石英フード１２への熱放散が防止され熱
効率が向上する。このため、石英フード１２内を排気す
るための排気口１７が設けられている。The thickness of the quartz hood 12 is not particularly limited. The thickness may be a necessary and sufficient thickness that can withstand the pressure fluctuation in the reaction furnace and the weight of the susceptor 18 placed on the upper surface of the quartz hood 12. For example, when the vapor phase growth apparatus of the present invention is used as a low pressure CVD apparatus,
Since the pressure inside the reaction furnace 10 is reduced to about 1 Torr, the upper thickness of the quartz hood 12 is about 25 mm, the thickness of the legs is about 10 mm, and the thickness of the legs is about 20 mm. It is a degree. Other thicknesses can of course be used. It is also possible to reduce the thickness of the quartz hood 12 by adjusting the pressure inside the furnace and the pressure inside the quartz hood 12 to match. However, lowering the in-hood pressure than the in-furnace pressure prevents heat dissipation to the quartz hood 12 and improves thermal efficiency. Therefore, an exhaust port 17 for exhausting the inside of the quartz hood 12 is provided.
【００１４】石英フード１２の略中央部上面にはサセプ
タ１８が載置されている。サセプタ１８は、実際にウエ
ハが載置される内側サセプタ１８ａと、この内側サセプ
タを取り囲む外側サセプタ１８ｂとからなる。外側サセ
プタ１８ｂはガイドリングとも呼ばれる。内側サセプタ
１８ａ及び外側サセプタ１８ｂの形成材料は特に限定さ
れないが、ウエハが重金属で汚染されることを避けるた
めに、例えば、グラッシーカーボンなどから構成するこ
とが好ましい。石英フード１２の脇にはウエハ受け渡し
のため内側サセプタ１８ａ上のウエハを上下させる昇降
ツメ２０が配設されている。A susceptor 18 is mounted on the upper surface of the quartz hood 12 at a substantially central portion thereof. The susceptor 18 includes an inner susceptor 18a on which a wafer is actually placed and an outer susceptor 18b surrounding the inner susceptor. The outer susceptor 18b is also called a guide ring. The materials for forming the inner susceptor 18a and the outer susceptor 18b are not particularly limited, but in order to prevent the wafer from being contaminated with heavy metals, it is preferable to be composed of, for example, glassy carbon. An elevating claw 20 for raising and lowering the wafer on the inner susceptor 18a is arranged beside the quartz hood 12 for delivering the wafer.
【００１５】石英フード１２は、ヒータ１４からの熱線
の透過率が高いが、石英フード１２自体も徐々に加熱さ
れ、ヒータ１４としての機能も果たすようになり加熱効
果が一層向上する。このため、内側サセプタ１８上のウ
エハの温度変動防止効果も高まる。The quartz hood 12 has a high transmittance of heat rays from the heater 14, but the quartz hood 12 itself is gradually heated, and the quartz hood 12 also functions as the heater 14 to further improve the heating effect. Therefore, the effect of preventing the temperature variation of the wafer on the inner susceptor 18 is enhanced.
【００１６】本発明の気相成長装置の別の特徴は、ヒー
タ１４が石英フード１２内に収納されていることの他、
反応炉１０の内壁面が鏡面仕上げされていることであ
る。これは石英フード１２から放射される熱線を鏡面反
射させ、炉内を均一に加熱し、ウエハの温度分布を均一
化させる。その結果、ウエハ表面に成膜される膜の膜厚
分布も均一化する。鏡面仕上げされるのは少なくとも反
応炉の側壁部２１，ガスヘッド２，ガスヘッドベース３
の反応炉内側の全壁面である。所望によりチャンバベー
ス１１の内壁面側も鏡面仕上げすることができる。Another feature of the vapor phase growth apparatus of the present invention is that the heater 14 is housed in the quartz hood 12, and
That is, the inner wall surface of the reaction furnace 10 is mirror-finished. This specularly reflects the heat rays emitted from the quartz hood 12, uniformly heats the inside of the furnace, and makes the temperature distribution of the wafer uniform. As a result, the film thickness distribution of the film formed on the wafer surface is also made uniform. At least the side wall portion 21, the gas head 2, and the gas head base 3 of the reactor are mirror-finished.
Is the entire wall surface inside the reactor. If desired, the inner wall surface side of the chamber base 11 can also be mirror-finished.
【００１７】本発明の好ましい実施態様では、図２及び
図３に示されるように、ヒータ１４はサセプタの外側サ
セプタと略同一の直径を有し、前記サセプタの内側サセ
プタ部分に対応する部分が抜かれた円環状、すなわちド
ーナツ状に構成されている。ヒータ１４はＳｉＣヒータ
を用いることが好ましい。ＳｉＣヒータは耐熱性に優れ
ているので、１０００℃前後まで加熱でき、更に、均質
なため加工精度により均一な加熱が可能である。また、
ヒータ１４がドーナツ状であるため、ウエハはヒータ１
４により直接加熱されるのではなく、ヒータからの輻射
により加熱されるため、ウエハの温度分布が均一とな
る。ヒータ１４の円環中空部には熱伝導性に優れたＳｉ
Ｃなどからなる放射用板を挿入することもできる。ヒー
タ１４の円環中空部に熱伝導性に優れたＳｉＣを挿入す
ると、図１に示された周方向に複数個に分割されたヒー
タ１４の最外周部分だけを駆動させる実施態様に概ね相
当する。In the preferred embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, the heater 14 has a diameter that is substantially the same as the outer susceptor of the susceptor, with the portion of the susceptor corresponding to the inner susceptor portion removed. It has a circular ring shape, that is, a donut shape. The heater 14 is preferably a SiC heater. Since the SiC heater has excellent heat resistance, it can be heated up to around 1000 ° C. Further, since it is homogeneous, it can be heated uniformly depending on the processing accuracy. Also,
Since the heater 14 has a donut shape, the wafer is the heater 1.
Since it is not directly heated by 4, but is heated by the radiation from the heater, the temperature distribution of the wafer becomes uniform. The hollow hollow portion of the heater 14 is made of Si having excellent thermal conductivity.
It is also possible to insert a radiation plate made of C or the like. When SiC having excellent thermal conductivity is inserted into the hollow annular portion of the heater 14, it roughly corresponds to the embodiment shown in FIG. 1 in which only the outermost peripheral portion of the heater 14 divided in the circumferential direction is driven. .
【００１８】図４は、図２及び図３に示された本発明の
ドーナツ状ヒータと、従来の円盤状の全面発熱タイプの
ヒータとのウエハ表面における温度分布状態を示す特性
図である。図示されているように、本発明のドーナツ状
ヒータはウエハ中心部と周縁部との温度差が−１．４℃
であるのに対し、従来の全面発熱タイプにヒータを使用
すると、温度差は−３．６℃になる。この結果から、本
発明のドーナツ状ヒータはウエハの温度分布を均一化で
きることが理解できる。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the temperature distribution state on the wafer surface of the doughnut-shaped heater of the present invention shown in FIGS. 2 and 3 and the conventional disk-shaped full surface heating type heater. As shown in the figure, the doughnut-shaped heater of the present invention has a temperature difference of -1.4 ° C. between the central portion and the peripheral portion of the wafer.
On the other hand, when the heater is used for the conventional full heat generation type, the temperature difference becomes -3.6 ° C. From this result, it can be understood that the donut-shaped heater of the present invention can make the temperature distribution of the wafer uniform.
【００１９】ウエハの重金属汚染を避けるために、反応
炉１０のガスヘッドベース３，側壁部２１，チャンバベ
ース１１及びガスヘッド２は全てアルミニウムで形成す
ることが好ましい。In order to avoid heavy metal contamination of the wafer, it is preferable that the gas head base 3, side wall portion 21, chamber base 11 and gas head 2 of the reaction furnace 10 are all made of aluminum.
【００２０】石英フード１２で覆われたチャンバベース
１１の適当な箇所は切り欠かれており、その箇所には例
えば、アルミニウムまたはステンレスからなるヒータベ
ース２２が設けられている。ヒータベース２２の略中央
部には石英製の窓２３が設けられている。この窓２３に
対峙して放射温度計２４が配設されている。また、ヒー
タベース２２の石英製の窓２３に対応するヒータ１４及
びリフレクタ１６の各箇所にも開口部２５，２６がそれ
ぞれ設けられている。石英フード１２及び絶縁材１５は
それぞれ石英製であり透明なので、サセプタ１８の温度
は反応炉外部に設けられた放射温度計２４により測定す
ることができる。A suitable portion of the chamber base 11 covered with the quartz hood 12 is cut out, and a heater base 22 made of, for example, aluminum or stainless steel is provided at that portion. A window 23 made of quartz is provided substantially in the center of the heater base 22. A radiation thermometer 24 is arranged facing the window 23. Further, openings 25 and 26 are also provided at respective portions of the heater 14 and the reflector 16 corresponding to the quartz window 23 of the heater base 22. Since the quartz hood 12 and the insulating material 15 are made of quartz and are transparent, the temperature of the susceptor 18 can be measured by a radiation thermometer 24 provided outside the reaction furnace.
【００２１】本発明の気相成長装置の反応炉１０の一方
の側壁部２１にも密閉可能なロードロック室３０が設け
られており、このロードロック室３０と反応炉１０とを
区切るゲート３１を開閉することにより、ウエハの出し
入れを行う。A load lock chamber 30 which can be hermetically sealed is also provided on one side wall portion 21 of the reaction furnace 10 of the vapor phase growth apparatus of the present invention, and a gate 31 for partitioning the load lock chamber 30 and the reaction furnace 10 is provided. Wafers are taken in and out by opening and closing.
【００２２】図示されていないが、反応炉１０の炉内圧
力を調整するための真空排気系が反応炉１０に接続され
ている。従って、本発明の気相成長装置１は例えば、常
圧または減圧ＣＶＤ装置として使用することができる。Although not shown, a vacuum exhaust system for adjusting the pressure inside the reaction furnace 10 is connected to the reaction furnace 10. Therefore, the vapor phase growth apparatus 1 of the present invention can be used, for example, as a normal pressure or low pressure CVD apparatus.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の気相成長
装置は、ヒータが石英フード内に密閉収納されているの
で、ヒータ自体が成膜反応に使用される酸素ガスなどと
接触することがない。そのため、ヒータとして様々な種
類のものを使用できるばかりか、ヒータの使用寿命を延
ばすことができる。更に、ニクロム線などの金属製ヒー
タに由来するウエハの汚染も防止される。また、ドーナ
ツ状ヒータは従来の全面発熱ヒータに比べてウエハ表面
の温度分布を均一化させることができる。As described above, in the vapor phase growth apparatus of the present invention, since the heater is hermetically enclosed in the quartz hood, the heater itself should not come into contact with oxygen gas or the like used in the film forming reaction. There is no. Therefore, not only various kinds of heaters can be used as the heater but also the service life of the heater can be extended. Further, the contamination of the wafer due to the heater made of metal such as nichrome wire is prevented. Further, the doughnut-shaped heater can make the temperature distribution on the wafer surface uniform as compared with the conventional full-heat heater.
【００２４】石英フードは熱伝導率が低く、ヒータから
の熱線の透過率が高い。その結果、石英フード自体もヒ
ータとしての機能を果たすようになり加熱効果が一層向
上する。このため、サセプタ上のウエハの温度変動防止
効果も高まる。また、反応炉の内壁面が鏡面仕上げされ
ているので、石英フードから放射される熱線を鏡面反射
させ、炉内を均一に加熱し、ウエハの温度分布を均一化
させる。その結果、ウエハ表面に成膜される膜の膜厚分
布も均一化する。The quartz hood has a low thermal conductivity and a high transmittance of heat rays from the heater. As a result, the quartz hood itself also functions as a heater, and the heating effect is further improved. Therefore, the effect of preventing the temperature variation of the wafer on the susceptor is enhanced. Further, since the inner wall surface of the reaction furnace is mirror-finished, the heat rays radiated from the quartz hood are mirror-reflected to uniformly heat the inside of the furnace and uniform the temperature distribution of the wafer. As a result, the film thickness distribution of the film formed on the wafer surface is also made uniform.
【図１】本発明の気相成長装置の一例の模式的構成図で
ある。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a vapor phase growth apparatus of the present invention.
【図２】ドーナツ状ヒータを有する図１の気相成長装置
の部分断面図である。2 is a partial cross-sectional view of the vapor phase growth apparatus of FIG. 1 having a donut-shaped heater.
【図３】図２に示されたドーナツ状ヒータの斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view of the donut-shaped heater shown in FIG.
【図４】図３に示されたドーナツ状ヒータと従来の全面
発熱ヒータとのウエハ表面における温度分布を示す特性
図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing temperature distributions on a wafer surface between the doughnut-shaped heater shown in FIG. 3 and a conventional full-scale heater.
【図５】従来の気相成長装置の一例の模式的構成図であ
る。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an example of a conventional vapor phase growth apparatus.
１ 本発明の気相成長装置 ２ ガスヘッド ３ ガスヘッドベース ４ ガスマニホールド １０ 反応炉 １２ 石英フード １４ ヒータ １６ リフレクタ １８ サセプタ 1 vapor phase growth apparatus of the present invention 2 gas head 3 gas head base 4 gas manifold 10 reaction furnace 12 quartz hood 14 heater 16 reflector 18 susceptor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 栄治 東京都渋谷区東３丁目16番３号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 近藤 知美 東京都渋谷区東３丁目16番３号 日立電子 エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 笠原 修 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 國友 正人 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Eiji Sato 3-16-3 Higashi, Shibuya-ku, Tokyo Inside Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. (72) Tomomi Kondo 3-16-3 Higashi, Shibuya-ku, Tokyo Hitachi Electronic Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Kasahara 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside Hitachi Device Development Center (72) Inventor Masato Kunito 2326 Imai, Ome-shi, Tokyo Inside Hitachi Device Development Center
Claims (8)
吹出用のガスヘッドと、該ガスヘッドと対峙して上面に
基板が載置されるサセプタを有する気相成長装置におい
て、前記サセプタは石英フードの上面に配置され、該石
英フード内にヒータが収納されていることを特徴とする
気相成長装置。1. A vapor phase growth apparatus comprising a reaction furnace, and a gas head for blowing a reaction gas in the reaction furnace, and a susceptor having an upper surface facing the gas head and having a substrate mounted thereon, The vapor phase growth apparatus, wherein the susceptor is arranged on an upper surface of a quartz hood, and a heater is housed in the quartz hood.
内側外周面が鏡面仕上げされている請求項１の気相成長
装置。2. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, wherein the inner wall surface of the reaction furnace and the outer peripheral surface of the gas head inside the reaction furnace are mirror-finished.
ドと、このガスヘッドを支持するガスヘッドベースがア
ルミニウムから構成されている請求項１の気相成長装
置。3. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, wherein at least the side wall of the reactor, the gas head, and the gas head base supporting the gas head are made of aluminum.
セプタと外側サセプタからなり、ヒータはサセプタの外
側サセプタと略同一の直径を有し、前記サセプタの内側
サセプタ部分に対応する部分が抜かれた円環状に構成さ
れている請求項１の気相成長装置。4. The susceptor comprises an inner susceptor and an outer susceptor arranged concentrically, the heater has a diameter substantially the same as the outer susceptor of the susceptor, and a circle corresponding to the inner susceptor portion of the susceptor is removed. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, which is configured in an annular shape.
挿入されている請求項４の気相成長装置。5. The vapor phase growth apparatus according to claim 4, wherein a radiation plate is inserted into the hollow portion of the annular ring of the heater.
相成長装置。6. The vapor phase growth apparatus according to claim 5, wherein the radiation plate is made of SiC.
長装置。7. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, which is a low pressure CVD apparatus.
長装置。8. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, which is an atmospheric pressure CVD apparatus.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33608195A JPH0930893A (en) | 1995-05-16 | 1995-11-30 | Vapor growth device |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14118995 | 1995-05-16 | ||
| JP7-141189 | 1995-05-16 | ||
| JP33608195A JPH0930893A (en) | 1995-05-16 | 1995-11-30 | Vapor growth device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0930893A true JPH0930893A (en) | 1997-02-04 |
Family
ID=26473475
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0930893A (en) |
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