JPS59159980A - 気相成長装置 - Google Patents

気相成長装置

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JPS59159980A
JPS59159980A JP3540683A JP3540683A JPS59159980A JP S59159980 A JPS59159980 A JP S59159980A JP 3540683 A JP3540683 A JP 3540683A JP 3540683 A JP3540683 A JP 3540683A JP S59159980 A JPS59159980 A JP S59159980A
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JP
Japan
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gas
reaction chamber
gas supply
substrate
ports
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JP3540683A
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Junichi Nozaki
野崎 順一
Hirozo Shima
島 博三
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • 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
    • C23C16/455Chemical 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 introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45519Inert gas curtains
    • 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、気相成長装置、特に半導体工業で利用される
気相エピタキシャル成長装置に関する。
従来例の構成とその問題点 半導体工業においては、シリコン基板上に反応ガスを供
給して、その基板表面に反応物の膜を形成する工程があ
る。特にシリコン単結晶基板を通常1000℃以上の適
当な温度に加熱しておき、四塩化硅素、又はジクロール
シラン、又はモノシランと、水素との混合ガスを供給す
ることによって、シリコン単結晶膜が形成でき、エピタ
キシャル成長工程と呼ばれている。このような膜を形成
する従来の装置の反応室部分を第1図に示す。この装置
は、石英管1と、被膜形成するシリコン基板2を載せる
基台3(以下サセプタと呼ぶ)と、サセプタ3を加熱す
るワークコイル4と、ガス供給ノズル5、および排気口
6.扉7とから構成されている。ワークコイル4に高周
波電力を印加することによって、サセプタ3とシリコン
基板2とが1000℃以上の適当な温度に加熱される。
一方、図示していないガス供給装置で、四塩化硅素等の
反応ガスと、ホスフィン等のドーピングガスとを所定の
濃度で水素ガスに混合し、この混合ガスがガス供給ノズ
ル5から反応室内に供給される。
この混合ガスは、反応室全体に広がって排気口6に向か
って流れ、この時サセプタ3およびシリコン基板2に接
触して熱を奪い所定温度以上に達した反応ガス分子が分
解析出して膜を形成する。このような装置においては、
ガス供給量が少なく、ガス流速が遅い場合には、混合ガ
スの温度はサセプタ3上でガス流れ方向に沿って急激な
温度変化を示し、従ってシリコン基板表面における分解
析出に寄与するガス層の厚味の変化も大きく、膜厚・比
抵抗がガス流れ方向に沿って変化し易い。そこで、膜厚
・比抵抗の均一性を上げるために、平均流速を大きくし
てガスの流れ方向に沿う温度変化・濃度変化の勾配を抑
えることがまず第1に必要とされ、結果として、毎分1
007以上の大量のガス供給が必要となっている。更に
、サセプタ3およびシリコン基板2から離れたガス層中
の反応ガスは、未反応のまま排出されることとな9、反
応効率も低いという欠点がある。
発明の目的 本発明は、上記従来の欠点を解消するもので、簡単な構
成で、反応ガスの反応効率を上げ、全体のガス消費量を
低減し、かつ膜厚・比抵抗の均一性に優れた気相成長装
置を提供することを目的としている。
発明の構成 本発明は、キャリヤガス供給管と反応ガスを含む混合ガ
ス供給管との少くとも二系統の供給管を有するガス供給
装置と、サセプタと、サセプタおよびこれに載置される
シリコン基板とを加熱する手段と、反応室と、上記供給
管に連結された複数個のガス供給口と、ガス排出口とか
ら構成されており、更に反応室内に前記複数個のガス供
給口からそれぞれ導入されるガスを基板上迄分離ガイド
する仕切板を設置することによって、反応ガスの流れを
シリコン基板表面上のみに制限して流すようにすること
で、反応効率を上げ、ガス消費量の低減化を可能とする
ものである。
実施例の説明 以下に本発明の実施例を図面にもとすいて説明する。第
2図は、本発明の一実施例を具現化した装置における反
応室の断面図であり、反応室8は、内部に水冷溝9が施
されたステンレス等の耐熱耐食性金属より成る壁面部材
10と、上部開閉ブロック11とから構成されている。
この上部開閉ブロック11には、内部に赤外線ランプヒ
ータユニット12が設置されており、更にとの赤外線ラ
ンプヒータユニット12に近接した位置に透明石英プレ
ート13が、○リング等の既知のガスシール手段を介し
て固定具14により固定されている。
この上部開閉ブロック11は上下昇降動作が可能であり
、上方へ持ち上げることによって、反応室上部が開口し
、シリコン基板15の投入、取出しが行なわれる。
この反応室8はその一端に、ガス供給装置(図示せず)
から伸びた2本のキャリヤガス供給管16゜17にそれ
ぞれ連結されたキャリヤガス上部供給口18.キャリヤ
ガス下部供給口19を有している。又これらのキャリヤ
ガス上下供給口18.19の間には混合ガス供給管2o
に連結された混合ガス供給口21が形成されている。反
応室8の内部には、シリコン基板16を載置するサセプ
タ22が透明石英プレート13を挾んで赤外線ランプヒ
ータユニット12に対面した位置に設置されている。更
にとのサセプタ22とガス供給口18.’19゜21と
の間には透明石英より成る仕切板23が設置されており
、ガス供給口18,19.21からそれぞれ導入される
ガスをサセプタ22の直前迄分離してガイドする。又排
気側にも仕切板23と類似の排気側仕切板24が設置さ
れ、排気ガスを上下3層に分けてそれぞれ3本の排気管
25に連結されている排気口26へと導く。
本実施例の装置における反応室は以上のような構造であ
シ、エピタキシャル成長時には、反応室8内へはキャリ
ヤガス上下供給口18.19を通して水素等のキャリヤ
ガスが供給されると同時に、混合ガス供給口21からは
ジクロールシラン等のソースガスおよびホスフィン等の
ドーピングガスを適当な濃度で含有した水素ベースの混
合ガスが供給される。これらの供給ガスは、仕切板23
内を流れていく間にそれぞれ幅方向に広がって均一な流
れとなり、仕切板23の先端から放出される。
キャリヤガス上部供給口18から導入されたガスは、反
応室8の上方を流れ、キャリヤガス下部供給口19から
導入されたガスはサセプタより下位を流れていく。又混
合ガス供給口21がら導入されたガスは主にサセプタ2
2表面に沿って流れる。
このようなサセプタ22の直前迄各ガス相を仕切板23
で分離しておくことによって、サセプタ22上でもシリ
コン基板16およびサセプタ22の表面層は混合ガス相
とし、他の領域は反応ガスを含まず、反応室8内の圧力
状態或いは全体の流れ状態を規定する雰囲気ガス相とし
て維持された流れを形成することができる。更に排気側
にも入口側の仕切板23に対応した排気側仕切板24を
設置することにより、サセプタ22領域で各ガス相が混
合することが抑えられることとなる。このような流れを
形成することによって、シリコン基板15への気相成長
反応に寄与するシリコン基板150表面ガス層のみを、
反応室8全体の雰囲気とは独立して制御することが可能
となり、ソースガス量或いはドーピングガス量を必要最
小限に抑えることができる。又、成長膜の均質性を得る
ためには、毎秒1oc−n1以上の反応室内平均流速が
従来の装置では必要であるが、反応に寄与するガス層が
シリコン基板21の表面層のみであることから、本実施
例では、混合ガス供給口21から導入される混合ガス流
量のみ所定値以上にすればよく、反応室8全体の雰囲気
を維持するだめのキャリヤガス供給口18.19を通し
て導入されるキャリヤガヌ流量は必要最小限で良い。
更に、従来装置においては、反応ガスが反応室壁面にも
一様に接触するために、反応室壁面にも徐々に不必要な
反応生成物が付着していき、頻繁な洗浄保守作業を必要
としていたが、本実施例では前述のように壁面への反応
ガスの接触が阻止されるので、壁面への反応生成物の付
着がなく、保守作業が大幅に低減される。
なお、本実施例では、加熱手段として赤外線加熱方式を
採用し、それに応じた反応室構造を採用したが、本発明
は高周波加熱による装置にも適用できることは明らかで
ある。更に、本発明はシリコン単結晶成長への適用に限
らず、膜形成を必要とする装置にも適用することができ
る。
発明の効果 以上のように、本発明は、反応室内において仕切板を設
けてサセプタ表面にのみ反応ガスを含む混合ガスを流し
、他はキャリヤガスのみが流れるようにしたものであり
、気相成長反応に寄与するシリコン基板表面ガス層を個
別に制御できるので、反応効率も上が9、又全体のガス
消費量を抑えることができると共に、シリコン基板表面
のガス流速をも個別に制御して膜の均一性を向上するこ
とができる。更に反応室壁面への不必要な堆積を生ずる
こともなく、保守作業を大幅に低減できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の高周波加熱方式のエピタキシャル装置反
応室の断面図、第2図は本発明の一実施例における気相
成長装置の反応室を示す断面図である。 8・・・・・・反応室、12・・・・・・赤外線ランプ
ヒータユニット、15・・・・・シリコン基板、16,
17・・・・・・キャリヤガス供給管、20・・・・・
・混合ガス供給管、22・・・・・・サセプタ、23・
・・・・仕切板、24・・・・−・排気側仕切板、26
・・・・・・排気管。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)キャリヤガスを供給するキャリヤガス供給管およ
    び反応ガスあるいは反応ガスとキャリヤガスとの混合ガ
    スを供給する混合ガス供給管との少なくとも二系統の供
    給管を有するガス供給手段と、気相成長膜を形成する基
    板を載置する基台と、前記基板および基台を加熱する手
    段と、外気を遮断し、前記ガス供給手段より供給される
    ガス雰囲気を形成するだめの壁面部材より構成され、前
    記基台が内部に設置される反応室と、この反応室の一端
    に設けられ、前記キャリヤガス供給管および混合ガス供
    給管にそれぞれ連結された複数個のガス供給口と、これ
    らのガス供給口から基台に至る迄の間に設置され、混合
    ガスをキャリヤガスと混じり合わないよう前記基台に載
    置された基板表面と吹き付けるよう分離ガイドする仕切
    板と、前記反応室の他端にあって排気管に連結され反応
    室内のガスを排気する排気口とから成る気相成長装置。
  2. (2)前記排気口が複数個設けられ、これらの排気口と
    前記基台との間に更に上記仕切板と対応した排気側仕切
    板が設置された特許請求の範囲第1項記載の気相成長装
    置。
JP3540683A 1983-03-03 1983-03-03 気相成長装置 Pending JPS59159980A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6326369A (ja) * 1986-07-19 1988-02-03 Ulvac Corp Cvd法
JPS6326368A (ja) * 1986-07-19 1988-02-03 Ulvac Corp Cvd法
EP0255454A2 (en) * 1986-07-26 1988-02-03 Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha Apparatus for chemical vapor deposition
JPS6328868A (ja) * 1986-07-22 1988-02-06 Ulvac Corp Cvd法
EP0289963A1 (en) * 1987-05-04 1988-11-09 General Signal Corporation Apparatus for, and methods of, obtaining the movement of a substance to a substrate
US5005519A (en) * 1990-03-14 1991-04-09 Fusion Systems Corporation Reaction chamber having non-clouded window

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6326369A (ja) * 1986-07-19 1988-02-03 Ulvac Corp Cvd法
JPS6326368A (ja) * 1986-07-19 1988-02-03 Ulvac Corp Cvd法
JPS6328868A (ja) * 1986-07-22 1988-02-06 Ulvac Corp Cvd法
EP0255454A2 (en) * 1986-07-26 1988-02-03 Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha Apparatus for chemical vapor deposition
EP0289963A1 (en) * 1987-05-04 1988-11-09 General Signal Corporation Apparatus for, and methods of, obtaining the movement of a substance to a substrate
US5005519A (en) * 1990-03-14 1991-04-09 Fusion Systems Corporation Reaction chamber having non-clouded window

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