JPS59149020A - 縦型反応炉 - Google Patents
縦型反応炉Info
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- JPS59149020A JPS59149020A JP2275583A JP2275583A JPS59149020A JP S59149020 A JPS59149020 A JP S59149020A JP 2275583 A JP2275583 A JP 2275583A JP 2275583 A JP2275583 A JP 2275583A JP S59149020 A JPS59149020 A JP S59149020A
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- JP
- Japan
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- susceptor
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- wafer
- reaction gas
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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
- C23C16/46—Chemical 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 characterised by the method used for heating the substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
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- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02529—Silicon carbide
-
- H—ELECTRICITY
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はエピタキシャル装置、ＣＶＤ装置（気相化学成
長装置〕等における縦型構造の反応炉に関する。
長装置〕等における縦型構造の反応炉に関する。
縦型エピタキシャル反応炉は第１図に示すように、円板
状のサセプタ１上に被処理物であるシリコン薄板（ウェ
ハ）２を載置する構造となっている。サセプタ１は下方
に配設されたヒータ３によって加熱されるため、サセプ
タ１上に載置された各ウェハ２は加熱される。また、サ
セプタ１の中央部分には反応ガス供給管４が貫通配設さ
れている。この反応ガス供給管４のサセプタ１上に突出
した周面には反応ガス５を噴出する多数の噴射孔６が設
けられ反応ガス供給機構を構成している。
状のサセプタ１上に被処理物であるシリコン薄板（ウェ
ハ）２を載置する構造となっている。サセプタ１は下方
に配設されたヒータ３によって加熱されるため、サセプ
タ１上に載置された各ウェハ２は加熱される。また、サ
セプタ１の中央部分には反応ガス供給管４が貫通配設さ
れている。この反応ガス供給管４のサセプタ１上に突出
した周面には反応ガス５を噴出する多数の噴射孔６が設
けられ反応ガス供給機構を構成している。
また、サセプタ１は機台７と、この機台７に着脱（開閉
）自在のベルジャ８によって形成される反応室９の中央
に位置するようになっている。また、反応室９は機台７
に設けられた排気管１０から真空排気されて真空化され
るようになっている。そして、ウェハ２の上面にシリコ
ンのエピタキシャル層を成長させる際には、たとえば反
応室内を０．５〜１、Ｑ ｔｏｒｒの真空雰囲気にする
とともに、ウェハ２を９５０〜１０００Ｃに加熱し、反
応ガスとしてモノシラン（ＳｉＨ，）を供給してエピタ
キシャル層を成長させる。この際、反応ガス供給管４を
回転させながら各ウエノ・２に均一にエピタキシャル層
が成長するようにする。
）自在のベルジャ８によって形成される反応室９の中央
に位置するようになっている。また、反応室９は機台７
に設けられた排気管１０から真空排気されて真空化され
るようになっている。そして、ウェハ２の上面にシリコ
ンのエピタキシャル層を成長させる際には、たとえば反
応室内を０．５〜１、Ｑ ｔｏｒｒの真空雰囲気にする
とともに、ウェハ２を９５０〜１０００Ｃに加熱し、反
応ガスとしてモノシラン（ＳｉＨ，）を供給してエピタ
キシャル層を成長させる。この際、反応ガス供給管４を
回転させながら各ウエノ・２に均一にエピタキシャル層
が成長するようにする。
しかし、このような装置ではエピタキシャル層の表面に
突起が発生したり、エピタキシャル層中に結晶欠陥が発
生したりすることがわかった。
突起が発生したり、エピタキシャル層中に結晶欠陥が発
生したりすることがわかった。
これらの点について考究検討した結果、前記問題はつぎ
のようなことに起因して発生するものと推定できる。
のようなことに起因して発生するものと推定できる。
（１） ウェハはサセプタからの伝熱によっ【加熱さ
れるため、ウェハの上面（表面）と裏面（下面）の温度
差が生じてウェハが反り、熱応力転位が発生する。この
熱応力転位が発生しないようにするためには、ウェハ内
の温度差を２〜３Ｃ以内としなければならないことも判
明した。
れるため、ウェハの上面（表面）と裏面（下面）の温度
差が生じてウェハが反り、熱応力転位が発生する。この
熱応力転位が発生しないようにするためには、ウェハ内
の温度差を２〜３Ｃ以内としなければならないことも判
明した。
（２１ベルジャは図示はしてないが一般的に冷却されて
いる。このため、ベルジャ内壁部に到達したシリコンガ
スは固化してベルジャ内壁面に付着したりあるいは落下
してウェハ上面に付着する。そして、このウェハ上面へ
のシリコン微粒子の付着によって突起が発生する。
いる。このため、ベルジャ内壁部に到達したシリコンガ
スは固化してベルジャ内壁面に付着したりあるいは落下
してウェハ上面に付着する。そして、このウェハ上面へ
のシリコン微粒子の付着によって突起が発生する。
こめように、熱応力転位および突起の発生は歩留低下を
引き起す。また、突起発生はホトレジストパターン形成
時に微結パターンあるいは鮮明パターンができないこと
にも繋る。
引き起す。また、突起発生はホトレジストパターン形成
時に微結パターンあるいは鮮明パターンができないこと
にも繋る。
したがって、本発明の目的はウェハ表面への異物付着防
止を図るとともに、ウェハの均一加熱を図ることのでき
る縦型反応炉を提供することにある。
止を図るとともに、ウェハの均一加熱を図ることのでき
る縦型反応炉を提供することにある。
以下、図面により本発明を説明する。
第２図は本発明の一実施例による縦型エピタキシャル反
応炉の概要を示−ｆ概略断面図である。
応炉の概要を示−ｆ概略断面図である。
この反応炉は機台７の中央にシリコンウェハ２を上面に
載置するシリコンカー′バイトからなるサセプタ１を有
している。また、サセプタ１の中央にはサセプタ１およ
び機台７を貫通する反応ガス供給管４が配設されている
。この反応ガス供給管４は下方から反応ガス５が送り込
まれ、サセプタ１の上方に突出する部分の周面に穿たれ
た多数の噴射孔６から反応ガス５を噴出する構造となり
、反応ガス供給機構を構成している。反応ガス供給管４
の上端には鍔状のガイド１１が設けられ、噴射孔６から
噴出された反応ガス５がウェハ２の上面に沿って流れる
ように配慮されている。また、反応ガス５がウェハ上面
に均一に供給されるように、反応ガス供給管４は回転す
るようになっている。
載置するシリコンカー′バイトからなるサセプタ１を有
している。また、サセプタ１の中央にはサセプタ１およ
び機台７を貫通する反応ガス供給管４が配設されている
。この反応ガス供給管４は下方から反応ガス５が送り込
まれ、サセプタ１の上方に突出する部分の周面に穿たれ
た多数の噴射孔６から反応ガス５を噴出する構造となり
、反応ガス供給機構を構成している。反応ガス供給管４
の上端には鍔状のガイド１１が設けられ、噴射孔６から
噴出された反応ガス５がウェハ２の上面に沿って流れる
ように配慮されている。また、反応ガス５がウェハ上面
に均一に供給されるように、反応ガス供給管４は回転す
るようになっている。
一方、機台７の下方にはサセプタ１を加熱するヒータ３
が配設されているうまた、機台７上には着脱（開閉）自
在のベルジャ８（ステンレス製）が配設されている。こ
のベルジャ８はウェハ２の搬出入時に開けられる。また
、閉じられた状態ではシール体１２を介して機台７に取
り付けられるため、機台７とベルジャ８とによって形成
される反応室９内は気密性が保たれる。また、ベルジャ
８は図示はしてないが、一般公知のベルジャと同様に水
パイプ内を流れる水によって冷却される構造となってい
る。また、機台７には真空排気系に接続される排気管１
０が取り付けられている。
が配設されているうまた、機台７上には着脱（開閉）自
在のベルジャ８（ステンレス製）が配設されている。こ
のベルジャ８はウェハ２の搬出入時に開けられる。また
、閉じられた状態ではシール体１２を介して機台７に取
り付けられるため、機台７とベルジャ８とによって形成
される反応室９内は気密性が保たれる。また、ベルジャ
８は図示はしてないが、一般公知のベルジャと同様に水
パイプ内を流れる水によって冷却される構造となってい
る。また、機台７には真空排気系に接続される排気管１
０が取り付けられている。
他方、ベルジャ８にはステンレス、シリコンカー ハイ
ド、石英等からなる円板状のカバー１３が取付具１４を
介して取り付けられている。このカバー１３は閉じられ
た状態ではサセプタ１上に平行となって対峙する。また
、カバー１３はサセプタ１全体を被うようになっている
。さらに、カバー１３内にはカバー１３を加熱するヒー
タ１５が内蔵されている。
ド、石英等からなる円板状のカバー１３が取付具１４を
介して取り付けられている。このカバー１３は閉じられ
た状態ではサセプタ１上に平行となって対峙する。また
、カバー１３はサセプタ１全体を被うようになっている
。さらに、カバー１３内にはカバー１３を加熱するヒー
タ１５が内蔵されている。
このような構造の反応炉でエピタキシャル層（シリコン
）を成長させる場合は、たとえば反応室内を０．５〜１
．０ｔｏｒｒの真空雰囲気にするとともに、シリコンウ
ェハ２を９５０〜１００ＯＣに加熱し、反応ガスとして
Ｓ ｉ Ｈ４を供給してウェハ２の上面にシリコンのエ
ピタキシャル層を形成させる。この際、ウェハ２の表裏
面間温度差が２〜３Ｃよりも小さくなるように、カバー
１３をたとえば４００〜５００Ｃ程度に加熱して、ウェ
ハ上面空間を補助加熱するっ このような反応炉では、カバー１３によってウェハ２の
上面側を補助加熱する。この結果、ウェハの表裏（上下
）面間の温度差はたとえば２〜３Ｃよりも小さくなり、
エピタキシャル層内に熱応力転位は発生しな（なる。
）を成長させる場合は、たとえば反応室内を０．５〜１
．０ｔｏｒｒの真空雰囲気にするとともに、シリコンウ
ェハ２を９５０〜１００ＯＣに加熱し、反応ガスとして
Ｓ ｉ Ｈ４を供給してウェハ２の上面にシリコンのエ
ピタキシャル層を形成させる。この際、ウェハ２の表裏
面間温度差が２〜３Ｃよりも小さくなるように、カバー
１３をたとえば４００〜５００Ｃ程度に加熱して、ウェ
ハ上面空間を補助加熱するっ このような反応炉では、カバー１３によってウェハ２の
上面側を補助加熱する。この結果、ウェハの表裏（上下
）面間の温度差はたとえば２〜３Ｃよりも小さくなり、
エピタキシャル層内に熱応力転位は発生しな（なる。
また、サセプタ１の真上にはカバー１３があることから
、ベルジャ８の内壁部で固化したシリコン微粒子が落下
してもサセプタ１上には付着しない。また、カバー１３
は加熱されていることから、カバー１３とサセプタ１と
の間のシリコンガスは固化することなくガス状態を緋持
する。これらの結果から、ウェハ２の上面には固化した
シリコン（異物）は付着せず、突起の発生は防止できる
。
、ベルジャ８の内壁部で固化したシリコン微粒子が落下
してもサセプタ１上には付着しない。また、カバー１３
は加熱されていることから、カバー１３とサセプタ１と
の間のシリコンガスは固化することなくガス状態を緋持
する。これらの結果から、ウェハ２の上面には固化した
シリコン（異物）は付着せず、突起の発生は防止できる
。
なお、本発明は前記実施例に限定されない。たとえば、
前記実施例では処理温度が低い反応ガスについて説明し
たが、１１５０Ｃまたは１２００Ｃにも処理温度が達す
るジクロールシラン（Ｓｔ）Ｌ、（Ｊ、）。
前記実施例では処理温度が低い反応ガスについて説明し
たが、１１５０Ｃまたは１２００Ｃにも処理温度が達す
るジクロールシラン（Ｓｔ）Ｌ、（Ｊ、）。
トリクロロシラン（ＳＩＨ，ＣＡ、 ）、四ｍ化シリコ
ン（Ｓ ｉ Ｃ，ｇｔ ’ｙｌ）ような反応ガスによる
エピタキシャル成長時にも適用でき、同様に熱応力転位
発生防止、突起発生防止を図ることができる。
ン（Ｓ ｉ Ｃ，ｇｔ ’ｙｌ）ような反応ガスによる
エピタキシャル成長時にも適用でき、同様に熱応力転位
発生防止、突起発生防止を図ることができる。
また、本発明はＣＶＤ装置にも同様に適用することがで
き、突起発生防止、均質な被膜形成化が図れる。
き、突起発生防止、均質な被膜形成化が図れる。
以上のように、本発明によれば、ウェハ表面への異物付
着防止が図れるとともに、ウェハを均一に加熱すること
ができることがらウェハの反りの発生防止、これに伴な
う膜の均質化１品質向上化が図れる。この結果、歩留向
上が図れる縦型反応炉を提供することができる。
着防止が図れるとともに、ウェハを均一に加熱すること
ができることがらウェハの反りの発生防止、これに伴な
う膜の均質化１品質向上化が図れる。この結果、歩留向
上が図れる縦型反応炉を提供することができる。
第１図は従来の縦型エピタキシャル反応炉の概略断面図
、 第２図は本発明の一実施例による縦型エピタキシャル反
応炉の概略断面図である。 １・・・サセプタ、２・・・ウェハ、３・・・ヒータ、
４・・・反応ガス供給管、８・・・ベルジャ、１３・・
・カバー、１４・・・ヒータ。 ９５
、 第２図は本発明の一実施例による縦型エピタキシャル反
応炉の概略断面図である。 １・・・サセプタ、２・・・ウェハ、３・・・ヒータ、
４・・・反応ガス供給管、８・・・ベルジャ、１３・・
・カバー、１４・・・ヒータ。 ９５
Claims (1)
- １、開閉自在のベルジャで被われて形成される反応室と
、この反応室内に配設され被処理物を上面に載置するサ
セプタの中央部分から反応ガスを噴出する反応ガス供給
機構と、前記サセプタを加熱するヒータと、を有する縦
型反応炉において、前記サセプタの上方にサセプタと対
面して配設されたカバーと、このカバーを加熱するヒー
タと、を有することを特徴とする縦型反応炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275583A JPS59149020A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 縦型反応炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2275583A JPS59149020A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 縦型反応炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59149020A true JPS59149020A (ja) | 1984-08-25 |
Family
ID=12091498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2275583A Pending JPS59149020A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | 縦型反応炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149020A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157425A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 気相反応装置 |
| JPS63181321A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-26 | Hitachi Ltd | ベ−ク装置 |
| EP0320971A2 (en) * | 1987-12-18 | 1989-06-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Epitaxial growth apparatus |
| EP0728850A2 (en) * | 1995-02-23 | 1996-08-28 | Applied Materials, Inc. | Quasi hot wall reaction chamber |
| JP2004507897A (ja) * | 2000-09-01 | 2004-03-11 | アイクストロン、アーゲー | 特に１つ以上の結晶質の基板上に、特に結晶質の層を沈積する装置 |
| JP2011114339A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Samsung Electronics Co Ltd | ガス排気方法及びガス排気を行う基板加熱装置 |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP2275583A patent/JPS59149020A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157425A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 気相反応装置 |
| JPS63181321A (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-26 | Hitachi Ltd | ベ−ク装置 |
| EP0320971A2 (en) * | 1987-12-18 | 1989-06-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Epitaxial growth apparatus |
| EP0320971A3 (en) * | 1987-12-18 | 1990-09-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Epitaxial growth apparatus |
| EP0728850A2 (en) * | 1995-02-23 | 1996-08-28 | Applied Materials, Inc. | Quasi hot wall reaction chamber |
| EP0728850A3 (en) * | 1995-02-23 | 1997-06-04 | Applied Materials Inc | Reaction chamber with a quasi hot wall |
| JP2004507897A (ja) * | 2000-09-01 | 2004-03-11 | アイクストロン、アーゲー | 特に１つ以上の結晶質の基板上に、特に結晶質の層を沈積する装置 |
| JP2011114339A (ja) * | 2009-11-27 | 2011-06-09 | Samsung Electronics Co Ltd | ガス排気方法及びガス排気を行う基板加熱装置 |
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