JPS5961120A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPS5961120A JPS5961120A JP17122282A JP17122282A JPS5961120A JP S5961120 A JPS5961120 A JP S5961120A JP 17122282 A JP17122282 A JP 17122282A JP 17122282 A JP17122282 A JP 17122282A JP S5961120 A JPS5961120 A JP S5961120A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- reaction tube
- tube
- gas
- semiconductor wafer
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- 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
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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】
＋ａ＋ 発明の技術分野
本発明は半導体ウェハ等の試料上にシリコン酸化膜、多
結晶シリコン、ＰＳＧ （リンガラス）。
結晶シリコン、ＰＳＧ （リンガラス）。
シリコン窒化膜等を成膜さ一已る気相成長装置（ＣＶＤ
装置： Ｃｂｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｉ）ｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ ）に係り、特に良質のエピタキシャル層
を得るに有効なＣＶ Ｄ装置の構成に関する。
装置： Ｃｂｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｉ）ｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ ）に係り、特に良質のエピタキシャル層
を得るに有効なＣＶ Ｄ装置の構成に関する。
ｔｂ＋ 技術の背景
ＣＶ Ｉ）法による薄膜形成技術は気相中の熱分解ある
いは化学反応を利用して半導体ウェハ上に多結晶シリコ
ン膜及び各種の絶縁膜を被着形成させるのに主として用
いられる。
いは化学反応を利用して半導体ウェハ上に多結晶シリコ
ン膜及び各種の絶縁膜を被着形成させるのに主として用
いられる。
処理室内を常圧下で膜形成を行う常圧ＣＶＤ装置に対し
減圧下で膜形成を行う減圧ＣＶＤ装置は減圧下（通常は
０．５〜１．００ Ｔｏｒｒ ）で反応ガス分子の平均
自由行程か重圧下の場合に比し１０００〜１５００倍長
くなって１反応カスの拡散速度が増大する結果反応炉内
でのガス濃度の均一性がよくなる。またバッチ当りの処
理枚数が増加し膜厚分布の均一性は重圧ＣＶＤ法に比し
向上する等の利点から減圧ＣＶＤ法が多用される。近年
半導体素子に実装される集積回路は微細加工技術の進展
に伴い、極限まで微細化された回路パターンで構成され
るため絶縁膜形成においては、膜組成、膜欠陥密度、膜
厚均一性等の膜質パラメータをより−ｉ向」ニさせるこ
とが要請される。
減圧下で膜形成を行う減圧ＣＶＤ装置は減圧下（通常は
０．５〜１．００ Ｔｏｒｒ ）で反応ガス分子の平均
自由行程か重圧下の場合に比し１０００〜１５００倍長
くなって１反応カスの拡散速度が増大する結果反応炉内
でのガス濃度の均一性がよくなる。またバッチ当りの処
理枚数が増加し膜厚分布の均一性は重圧ＣＶＤ法に比し
向上する等の利点から減圧ＣＶＤ法が多用される。近年
半導体素子に実装される集積回路は微細加工技術の進展
に伴い、極限まで微細化された回路パターンで構成され
るため絶縁膜形成においては、膜組成、膜欠陥密度、膜
厚均一性等の膜質パラメータをより−ｉ向」ニさせるこ
とが要請される。
ｆｃｌ 従来技術と問題点
第１図は従来のＣＶＤ装置を示す構成図である。
半導体ウェハ１を数ミリ間隔でザセプク２に縦方向に装
着し１石英で形成される反応管３内に図のように配置し
エンドキャップ４を閉して密閉する。反応管３の外部周
辺に沿ってヒータ５を取代レノ、反応管３の内部及び内
部に設置した半導体ウェハｌを一定温度に加熱し、重圧
又は減圧した反応管３内に反応ガスを導入する。ガス導
入管６ ｔＪ反応カスによる汚染を防止するため耐熱性
石英パイプで構成されジャワ′一式の噴出口６′により
反応ガスが平均して半導体ウェハ１に拡散され均一な膜
厚分布が得られるようにする。
着し１石英で形成される反応管３内に図のように配置し
エンドキャップ４を閉して密閉する。反応管３の外部周
辺に沿ってヒータ５を取代レノ、反応管３の内部及び内
部に設置した半導体ウェハｌを一定温度に加熱し、重圧
又は減圧した反応管３内に反応ガスを導入する。ガス導
入管６ ｔＪ反応カスによる汚染を防止するため耐熱性
石英パイプで構成されジャワ′一式の噴出口６′により
反応ガスが平均して半導体ウェハ１に拡散され均一な膜
厚分布が得られるようにする。
しかし、この方法は特にＣＶＤ法によるエピタキシャル
層の均一な膜厚分布又は良質の膜質を得るには不充分で
更に反応ガスの拡散効果を高める処置９例えばガス導入
管６を上下に配設して二重構成としたり１反応管３内に
更に反応質を設ける等の工夫がなされるが何れも装置が
大川りとなり。
層の均一な膜厚分布又は良質の膜質を得るには不充分で
更に反応ガスの拡散効果を高める処置９例えばガス導入
管６を上下に配設して二重構成としたり１反応管３内に
更に反応質を設ける等の工夫がなされるが何れも装置が
大川りとなり。
装置の保守も容易でない。
（（１）発明の目的
本発明は」１記の点に湘の、ＣＶＤ法により半導体ウェ
ハ」二に均一・な膜厚分布及び良質な膜質の絶縁膜を被
着させるに有効な気相成長装置の提供を目１°白とする
。
ハ」二に均一・な膜厚分布及び良質な膜質の絶縁膜を被
着させるに有効な気相成長装置の提供を目１°白とする
。
ｔｅｌ 発明の構成
上記目的は本考案によれば、上下に分割可能なリング状
の石英反応管と該反応管の上面周辺に沿って取付けられ
るガス導入管と、該反応管の上下に１奄回される加熱用
ヒータで構成されることによって達せられらる。
の石英反応管と該反応管の上面周辺に沿って取付けられ
るガス導入管と、該反応管の上下に１奄回される加熱用
ヒータで構成されることによって達せられらる。
（［１発明の実施例
以下本発明の実施例を図面により８′ｌ＝述する。
第２図は本発明の一実施例であるＣＶＤ装置を示す平面
図、第３図は第２図の八−Δ′部の断面図である。
図、第３図は第２図の八−Δ′部の断面図である。
図中、下部反応管１３に上部反応管１２を重ねてドーナ
ツ型の反応管形状としたＣＶＤ装置１１であって、上部
反応管１２の内壁上面に石英パイプで構成されるガス導
入管１４を融着固定しガス導入管１４の上面に配設した
複数のガス導入口１５より反応ガスを導入する。導入さ
れた反応ガスはガス導入管１４の下面に備えたノヤヮ一
式の噴出口１４′により反応管１２．１３内にＭ出され
る。第３図に示すように下部反応管１３の底部に反応ガ
スのυ［気及び減圧用の排気口１６を設りる。
ツ型の反応管形状としたＣＶＤ装置１１であって、上部
反応管１２の内壁上面に石英パイプで構成されるガス導
入管１４を融着固定しガス導入管１４の上面に配設した
複数のガス導入口１５より反応ガスを導入する。導入さ
れた反応ガスはガス導入管１４の下面に備えたノヤヮ一
式の噴出口１４′により反応管１２．１３内にＭ出され
る。第３図に示すように下部反応管１３の底部に反応ガ
スのυ［気及び減圧用の排気口１６を設りる。
また−１一部、下部反Ｌｉｄ、管１２．＋３には加熱用
ヒータ１７．１８をそれぞれ装着し１反応テ１内に載置
する半導体ウェハ１９及び反応管内を一定ｔ１Ｗ１度に
加ｔｈ！シする。
ヒータ１７．１８をそれぞれ装着し１反応テ１内に載置
する半導体ウェハ１９及び反応管内を一定ｔ１Ｗ１度に
加ｔｈ！シする。
第４図は本発明の一実施例である加熱用ヒータ形状を示
す平面図である。図示するような形状に形成した加熱し
−タ１７．１Ｂの中央部を折曲してｒ−ナラ形状の反応
管１２．１３に装着するものである。これにより平均し
た温度分布をなして加熱することが可能である。
す平面図である。図示するような形状に形成した加熱し
−タ１７．１Ｂの中央部を折曲してｒ−ナラ形状の反応
管１２．１３に装着するものである。これにより平均し
た温度分布をなして加熱することが可能である。
第５図は本発明の一実施例である半導体ウエノ＼を載置
するサセプタを示す平面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ’
部を示す側面図である。
するサセプタを示す平面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ’
部を示す側面図である。
中央を円形にくり抜いた円板状のサセプタ２０に才導体
ウェハ１９を等間隔に図のように配設し反応管内に収容
し２所望の絶縁膜を被着形成さ・けるものである。
ウェハ１９を等間隔に図のように配設し反応管内に収容
し２所望の絶縁膜を被着形成さ・けるものである。
その操作手順は下部反応管１２を用いて半導体ウェハ１
９を載置するサセプタ２０を下部反応管１３内に設置し
、上部反応管１２を閉じ密閉する。
９を載置するサセプタ２０を下部反応管１３内に設置し
、上部反応管１２を閉じ密閉する。
排気口１６を介して反応管内を減圧もしくは重圧とし、
上部、下部ヒータ１７．１８により半導体ウェハ１９及
び反応室内を一定温度に加熱する。
上部、下部ヒータ１７．１８により半導体ウェハ１９及
び反応室内を一定温度に加熱する。
しかる後に反応ガスを上部反応管１２の周辺に備えた複
数のガス導入口１５より導入しガス導入管１４の噴出口
１４′より反応管内に放出することにより反応ガスは効
率よく半導体ウェハ１９を包むように全面にわたって供
給される。このため被膜成長速度を早め被着する膜厚分
布は従来に比して均一性が得られ、半導体ウェハ１９間
のバラツキを低減させ良質の膜質が得られる大きな効果
がえる。このように均一な膜厚分布１反応ガス濃度の均
一性が得られるため高温の雰囲気（１０００〜１２００
’ｃ）内でシリコン基板上にソリコン単結晶を成長さ・
ＵるＣ Ｖ Ｉ）エピタキシャル層の形成に効果がある
。
数のガス導入口１５より導入しガス導入管１４の噴出口
１４′より反応管内に放出することにより反応ガスは効
率よく半導体ウェハ１９を包むように全面にわたって供
給される。このため被膜成長速度を早め被着する膜厚分
布は従来に比して均一性が得られ、半導体ウェハ１９間
のバラツキを低減させ良質の膜質が得られる大きな効果
がえる。このように均一な膜厚分布１反応ガス濃度の均
一性が得られるため高温の雰囲気（１０００〜１２００
’ｃ）内でシリコン基板上にソリコン単結晶を成長さ・
ＵるＣ Ｖ Ｉ）エピタキシャル層の形成に効果がある
。
本実施例でばＣＶＤ装置として説明したが、熱分布及び
ガス流量分布が向上するためドライ又はウェットによる
熱酸化膜を形成する熱拡散炉又はイオン打込によって生
ずる格子欠陥の再結晶化（活化化）するアニール処理に
も適応できその応用範囲は極めて大きい。
ガス流量分布が向上するためドライ又はウェットによる
熱酸化膜を形成する熱拡散炉又はイオン打込によって生
ずる格子欠陥の再結晶化（活化化）するアニール処理に
も適応できその応用範囲は極めて大きい。
（ｆｆ＋ 発明のり）果
以」二詳細に説明したように気相成長装置の反応管を本
発明のｌ・−ナラ型形状とすることにより。
発明のｌ・−ナラ型形状とすることにより。
半導体ウェハ上に成膜される膜厚分布は均一化し１バラ
ツキの少ない良質の膜質が得られる優れた効果がある。
ツキの少ない良質の膜質が得られる優れた効果がある。
第１図は従来のＣＶＬ）装置を示す構成図、第２図は本
発明の一実施例であるＣＶＤ装欝を示す５１７而図、第
３図は第２図の八−Δ′曲部断面図。４し）は本発明の
一実施例である加熱用ヒータ形状を示す甲面し１．第５
図は本発明の一実施例である半導体ウェハを載置するザ
セプタを示す平面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ’部を示
す側面図である。 図中ｌｌ−ＣＶＤ装置、１２−上部反応管、１３Ｆ ｘ
＋＋＋反応簀反応４＝−ガス導入管、１５−カス導入口
３１６−排気０．１７．１８−加熱用ヒータ。 １９−半導体ウェハ、２０−”）セプタ。 篤１図 り 第２図 １３ 図
発明の一実施例であるＣＶＤ装欝を示す５１７而図、第
３図は第２図の八−Δ′曲部断面図。４し）は本発明の
一実施例である加熱用ヒータ形状を示す甲面し１．第５
図は本発明の一実施例である半導体ウェハを載置するザ
セプタを示す平面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ’部を示
す側面図である。 図中ｌｌ−ＣＶＤ装置、１２−上部反応管、１３Ｆ ｘ
＋＋＋反応簀反応４＝−ガス導入管、１５−カス導入口
３１６−排気０．１７．１８−加熱用ヒータ。 １９−半導体ウェハ、２０−”）セプタ。 篤１図 り 第２図 １３ 図
Claims (1)
- ｊ１下に分割可能なリング状の石英反応管と、該反応管
の上面９周辺に沿って取イ」りれるガス導入管と１該反
応管の上下に降口される加熱用ヒータで構成されること
を特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17122282A JPS5961120A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17122282A JPS5961120A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5961120A true JPS5961120A (ja) | 1984-04-07 |
Family
ID=15919302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17122282A Pending JPS5961120A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5961120A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5507639A (en) * | 1993-06-30 | 1996-04-16 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Heat treatment apparatus and method thereof |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP17122282A patent/JPS5961120A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5507639A (en) * | 1993-06-30 | 1996-04-16 | Tokyo Electron Kabushiki Kaisha | Heat treatment apparatus and method thereof |
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