JPS59191325A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPS59191325A JPS59191325A JP6526483A JP6526483A JPS59191325A JP S59191325 A JPS59191325 A JP S59191325A JP 6526483 A JP6526483 A JP 6526483A JP 6526483 A JP6526483 A JP 6526483A JP S59191325 A JPS59191325 A JP S59191325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction tube
- wafer
- growth apparatus
- vapor phase
- phase growth
- Prior art date
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- Pending
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- 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
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
-
- 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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- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明はウェハに薄膜を形成する際に用いられる気相成
長装置に関する。
長装置に関する。
半導体装置を製造する場合にはウェハに薄膜を形成する
工程が不可欠である。薄膜を形成する方法には蒸着、ス
パッタリング等があるがｓ Ｓｔを含んだ膜を形成す
る鈴には気相成長法が用いられることが多い。気相成長
法は反応管内にウェハを収容した後反応管内に反応ガス
を流して薄膜を形成するものであり、反応管内の圧力や
温度を適宜選択することによシ所望の薄膜を得ることが
できる。以下第１図を用いて従来の低圧タイプの気相成
長装置の一例を説明する。中空の反応管１はその中央部
に円筒状のウェハ収容部２を有しており、一端にはキャ
ップ６が着脱自在に配置され、他端はロータリーポンプ
７に接続されている。反応管１のキャップ６が配置され
ている側の端部付近にはキャリアガスケ反応管１に供給
するため、キャリアカス菅９が配設されている。また、
ウェハ収容部２の上部には反応ガスを供給するだめの反
応ガス管８が配設されている。また反応管１の周囲には
ヒーター５が配置されている。この装置でＡｓを含んだ
ポリＳｉ膜を形成するには、まずギャップ６を反応管ｌ
より取りはずしウェハ４が載置装着し、ロータリーポン
グアにより反応ｖＩ内を０．２Ｔｏｌａ度に減圧する。
工程が不可欠である。薄膜を形成する方法には蒸着、ス
パッタリング等があるがｓ Ｓｔを含んだ膜を形成す
る鈴には気相成長法が用いられることが多い。気相成長
法は反応管内にウェハを収容した後反応管内に反応ガス
を流して薄膜を形成するものであり、反応管内の圧力や
温度を適宜選択することによシ所望の薄膜を得ることが
できる。以下第１図を用いて従来の低圧タイプの気相成
長装置の一例を説明する。中空の反応管１はその中央部
に円筒状のウェハ収容部２を有しており、一端にはキャ
ップ６が着脱自在に配置され、他端はロータリーポンプ
７に接続されている。反応管１のキャップ６が配置され
ている側の端部付近にはキャリアガスケ反応管１に供給
するため、キャリアカス菅９が配設されている。また、
ウェハ収容部２の上部には反応ガスを供給するだめの反
応ガス管８が配設されている。また反応管１の周囲には
ヒーター５が配置されている。この装置でＡｓを含んだ
ポリＳｉ膜を形成するには、まずギャップ６を反応管ｌ
より取りはずしウェハ４が載置装着し、ロータリーポン
グアにより反応ｖＩ内を０．２Ｔｏｌａ度に減圧する。
同時にヒーター５によりウェハ収容部２の温度を６４ｏ
Ｏにする。この温度圧力下でキャリアガスとしてＮ２ガ
スを６ｃｃ／ｍｉｎ。
Ｏにする。この温度圧力下でキャリアガスとしてＮ２ガ
スを６ｃｃ／ｍｉｎ。
反応ガスとしてＳｉＨ４を５０ ｃｃ／ｍｉｎ 、 Ａ
ｓＨ３を１０ｃｃ／ｍｉｎ反応管１に供給して、ウェハ
４表面に八８を含んだポリＳｉ膜を形成する。
ｓＨ３を１０ｃｃ／ｍｉｎ反応管１に供給して、ウェハ
４表面に八８を含んだポリＳｉ膜を形成する。
ところがこのような薄膜形成方法には次のような欠点が
ある。すなわち従来の気相成長装置においてはウェハ収
容部の断面積は一定であり、またキャリアカス及び反応
ガスは常に一方向にのみ流れるため、ウェハ収容部２の
圧力に勾配が生じ、ガスの流れる方向に関して上流側の
圧力が下流側の圧力よりも高くなってしまう。このため
上流側大きくなってしまう。例えばボート長が８０ｃｍ
の膜厚やシート抵抗がこのようにばらつくと、所期の性
能を持った半導体装置を得ることができなくなるためこ
のようなばらつきをなくす手段が求められていた。
ある。すなわち従来の気相成長装置においてはウェハ収
容部の断面積は一定であり、またキャリアカス及び反応
ガスは常に一方向にのみ流れるため、ウェハ収容部２の
圧力に勾配が生じ、ガスの流れる方向に関して上流側の
圧力が下流側の圧力よりも高くなってしまう。このため
上流側大きくなってしまう。例えばボート長が８０ｃｍ
の膜厚やシート抵抗がこのようにばらつくと、所期の性
能を持った半導体装置を得ることができなくなるためこ
のようなばらつきをなくす手段が求められていた。
膜厚を一定にする方法としてはウェハ収容部２に温度勾
配を持たせる方法がある。すなわち、ウェハ収容部２の
上流側端部の温度を下流側端部の温度よりも低くするの
である。今例えは上流側端部、下流側端部の温度がそれ
ぞれ６３５，６４５”Ｃとなるように温度勾配を持たせ
て薄膜を形成するならば、膜厚のばらつきは３０００〜
３３００Ｘと小さくなる。しかしこの方法は温度制御が
難しく、さらにウェハ収容部における温度・圧力それぞ
れに勾配があるため、ポリＳｉ膜中のＡｓ ＯＡ度のば
らつＰ。
配を持たせる方法がある。すなわち、ウェハ収容部２の
上流側端部の温度を下流側端部の温度よりも低くするの
である。今例えは上流側端部、下流側端部の温度がそれ
ぞれ６３５，６４５”Ｃとなるように温度勾配を持たせ
て薄膜を形成するならば、膜厚のばらつきは３０００〜
３３００Ｘと小さくなる。しかしこの方法は温度制御が
難しく、さらにウェハ収容部における温度・圧力それぞ
れに勾配があるため、ポリＳｉ膜中のＡｓ ＯＡ度のば
らつＰ。
きが大きくなり、効は１８〜２８Ω／口となってしまう
・このように従来の気相成長装置においては、ウェハ収
容部の断面積が一定であるため圧力に勾配が生じること
が避けられず、所望の薄膜を得るのが困難であった。
・このように従来の気相成長装置においては、ウェハ収
容部の断面積が一定であるため圧力に勾配が生じること
が避けられず、所望の薄膜を得るのが困難であった。
本発明は上記の事情を鑑みてなされたもので、反応管の
ウェハ収容部における圧力状態が改善された気相成長装
置を提供することを目的とする。
ウェハ収容部における圧力状態が改善された気相成長装
置を提供することを目的とする。
ウェハ収容部を有した中空の反応管と、この反応管に反
応ガスを流す手段とを具備した気相成長装置において、
反応管としてウェハ収容部の両端部で断面積が異ったも
のを用いる。ウェハ収容部にウェハを収容した後、ウェ
ハ収容部の断面積が大きい側から小さい側へ反応ガスを
流して、薄膜を形成する。
応ガスを流す手段とを具備した気相成長装置において、
反応管としてウェハ収容部の両端部で断面積が異ったも
のを用いる。ウェハ収容部にウェハを収容した後、ウェ
ハ収容部の断面積が大きい側から小さい側へ反応ガスを
流して、薄膜を形成する。
第２図を用いて本発明の第一の実施例を説明する。反応
管１１は円型台状のウェハ収容部１２を肩している。ウ
ェハ収容部１２の端部の断面積が大きい側の反応管１１
端にはキャップ６が着脱自在に配置されており、また反
応管１１の他端にはロータリーポンプ７が接続されてい
る。キャップ６の側方にはキャリアガス管９が、まだウ
ェハ収゛容部１２の上部には反応ガス管８が配設されて
いる。反応管１１の周囲には毛−ター５が配置されてい
る。本装置を用いてＡｓを含んだポリＳｉ膜を形成する
方法を以下で説明する。まずキャップ６を取りはずして
、ウェノ・４が載置されているボート３をウェハ収容部
１２へ挿入、載置する。キャップ６を反応管１１に装着
した後ロータリーポンプ７により反応管１１内を０．２
Ｔｏｌ程度に減圧する。
管１１は円型台状のウェハ収容部１２を肩している。ウ
ェハ収容部１２の端部の断面積が大きい側の反応管１１
端にはキャップ６が着脱自在に配置されており、また反
応管１１の他端にはロータリーポンプ７が接続されてい
る。キャップ６の側方にはキャリアガス管９が、まだウ
ェハ収゛容部１２の上部には反応ガス管８が配設されて
いる。反応管１１の周囲には毛−ター５が配置されてい
る。本装置を用いてＡｓを含んだポリＳｉ膜を形成する
方法を以下で説明する。まずキャップ６を取りはずして
、ウェノ・４が載置されているボート３をウェハ収容部
１２へ挿入、載置する。キャップ６を反応管１１に装着
した後ロータリーポンプ７により反応管１１内を０．２
Ｔｏｌ程度に減圧する。
同時にヒーター５によりウェア収容部１２の温度を６４
０°Ｃにする。この温度、圧力下でキャリアーガスとし
てＮ２ガスを６ ｃｃ／ｍｉｎ 、反応ガスとしてＳｉ
Ｈ４を５０ ｃｃ／ｍｉ ｎ 、 ＡｓＨ３を１０ ｃ
ｃ／ｍｉｎ反応管ｌｌ内に供給してウェハ４にＡｓを含
んだポリＳｊ膜を形成する。
０°Ｃにする。この温度、圧力下でキャリアーガスとし
てＮ２ガスを６ ｃｃ／ｍｉｎ 、反応ガスとしてＳｉ
Ｈ４を５０ ｃｃ／ｍｉ ｎ 、 ＡｓＨ３を１０ ｃ
ｃ／ｍｉｎ反応管ｌｌ内に供給してウェハ４にＡｓを含
んだポリＳｊ膜を形成する。
本実施例においてはウェハ収容部１２は同乗台状である
ので、反応ガス及びキャリアガスの流れに起因する圧力
差は小さく、その勾配はなめらかである。このだめポリ
Ｓｉ膜の成長速度及びＡｓのｓ シート抵抗能のばらつきは小さくなる。今、例えが可能
である。
ので、反応ガス及びキャリアガスの流れに起因する圧力
差は小さく、その勾配はなめらかである。このだめポリ
Ｓｉ膜の成長速度及びＡｓのｓ シート抵抗能のばらつきは小さくなる。今、例えが可能
である。
第３図に本発明の第二の実施例を示す。反応管１３は直
径の異なる２つの管が接続されたもので、その接続部に
は段部１４が形成されでいる。ボート３はこの段部」４
にまたがって載置される。その他の部分は第１の実施例
と同様であるので、説明を省略する。本実施例では段部
１４における圧力勾配が第１の実施例に比べて大きくな
ってし甘うが、反応管１３の製造は容易であり、安価に
得ることができる。
径の異なる２つの管が接続されたもので、その接続部に
は段部１４が形成されでいる。ボート３はこの段部」４
にまたがって載置される。その他の部分は第１の実施例
と同様であるので、説明を省略する。本実施例では段部
１４における圧力勾配が第１の実施例に比べて大きくな
ってし甘うが、反応管１３の製造は容易であり、安価に
得ることができる。
上記の第−及び第二の実施例においては反応ガスをウェ
ハ収容部の上部より供給したが、第４図に示すように反
応゛ガスをキャリアガスと共に、反応管１５の一端部に
設けられたガス管１６より供給してもよい。また反応管
の断面は円形に限らず、例えば角形でもよい。さらに本
発明は常圧タイプの気相成長装置に適用することも可能
である。なお本発明は不純物を含まないポリＳｉ膜はも
ちろん単結晶Ｓｉ膜、５ｉ０２膜、Ｓｉ３Ｎ４膜等を形
成する際にも適用可能である。
ハ収容部の上部より供給したが、第４図に示すように反
応゛ガスをキャリアガスと共に、反応管１５の一端部に
設けられたガス管１６より供給してもよい。また反応管
の断面は円形に限らず、例えば角形でもよい。さらに本
発明は常圧タイプの気相成長装置に適用することも可能
である。なお本発明は不純物を含まないポリＳｉ膜はも
ちろん単結晶Ｓｉ膜、５ｉ０２膜、Ｓｉ３Ｎ４膜等を形
成する際にも適用可能である。
本発明によれば反応管内のウェハ収容部における圧力を
ほぼ一定にすることができるため、薄膜の成長速度のば
らつきは小さくなり、膜厚の制御性が向上する。さらに
本発明を不純−物を含んだポリＳｉ膜形成に適用すれば
不純物濃度のばらつき防止に有効である。
ほぼ一定にすることができるため、薄膜の成長速度のば
らつきは小さくなり、膜厚の制御性が向上する。さらに
本発明を不純−物を含んだポリＳｉ膜形成に適用すれば
不純物濃度のばらつき防止に有効である。
第１図は従来の気相成長装置の一例を示す断面図、ｊ！
！ ２図は本発明の第一の実施例を示す断面図、ｘ３図
は本発明の第二の実施例を示す断面図、第４図は変形例
を示す断面図である。 １１．１：う、■り・・・反応管、 １２・・・ウェハ収容部、 １４・・段部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （Ｗ″、Ｉか１名） ７７ 口 ２ 頁 ３ 図 ′１Ｆ ４ 図 ｒ
！ ２図は本発明の第一の実施例を示す断面図、ｘ３図
は本発明の第二の実施例を示す断面図、第４図は変形例
を示す断面図である。 １１．１：う、■り・・・反応管、 １２・・・ウェハ収容部、 １４・・段部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （Ｗ″、Ｉか１名） ７７ 口 ２ 頁 ３ 図 ′１Ｆ ４ 図 ｒ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 ウェハ収容部を有した中空の反応管と、該反応管
に反応ガスを流す手段とを具備した気相成長装置におい
て、前記ウェハ収容部の両端部で前記反応管の長さ方向
の断面積が異なって）す、断面積の大きい側から小さい
側へ反応ガスを流しながらウェハに薄膜を形成すること
を特徴とする気相成長装置。 ２、前記反応管の長さ方向の断面が円形であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の気相成長装置。 ３、前記反応管の外形が同乗台状であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の気相成長装
置。 ４、前記反応管は断面積が異なる２つの管が段部を介し
て接続されたものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6526483A JPS59191325A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6526483A JPS59191325A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59191325A true JPS59191325A (ja) | 1984-10-30 |
Family
ID=13281879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6526483A Pending JPS59191325A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59191325A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100664769B1 (ko) * | 2001-06-25 | 2007-01-04 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체웨이퍼 제조용 확산로 |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP6526483A patent/JPS59191325A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100664769B1 (ko) * | 2001-06-25 | 2007-01-04 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체웨이퍼 제조용 확산로 |
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