JPS61166021A - 気相処理装置 - Google Patents
気相処理装置Info
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- JPS61166021A JPS61166021A JP27044084A JP27044084A JPS61166021A JP S61166021 A JPS61166021 A JP S61166021A JP 27044084 A JP27044084 A JP 27044084A JP 27044084 A JP27044084 A JP 27044084A JP S61166021 A JPS61166021 A JP S61166021A
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- H01L21/02529—Silicon carbide
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は基板の気相処理装置に係り、特に処理能力を増
大せしめた気相処理装置に関する。
大せしめた気相処理装置に関する。
近時、半導体集積回路装置等の半導体装置の生産規模の
大幅な拡大に伴い、半導体基板の直径は生産能率及び製
造歩留り向上の手段として大径化の一途を辿っており、
更にその所要枚数も大幅に増大して来ている。
大幅な拡大に伴い、半導体基板の直径は生産能率及び製
造歩留り向上の手段として大径化の一途を辿っており、
更にその所要枚数も大幅に増大して来ている。
一方半導体装置の製造工程においては、半導体層のエピ
タキシャル成長、多結晶半導体層、絶縁膜、高融点金属
層、高融点金属珪化物層等の化学気相成長、各種のエツ
チング等において気相処理装置が用いられるが、上記半
導体基板の大径化に伴い装置大型化の限界寸法に制限さ
れて処理枚数が減少し、上記生産規模の拡大に応じ切れ
ないのが実情である。
タキシャル成長、多結晶半導体層、絶縁膜、高融点金属
層、高融点金属珪化物層等の化学気相成長、各種のエツ
チング等において気相処理装置が用いられるが、上記半
導体基板の大径化に伴い装置大型化の限界寸法に制限さ
れて処理枚数が減少し、上記生産規模の拡大に応じ切れ
ないのが実情である。
かかる状況において装置寸法を拡大せずに処理枚数を向
上せしめ得る、装置構造の開発が強く要望されている。
上せしめ得る、装置構造の開発が強く要望されている。
通常のシリコン層のエピタキシャル成長には、従来縦型
の気相処理装置及びバレル型の気相処理装置が主として
用いられていた。
の気相処理装置及びバレル型の気相処理装置が主として
用いられていた。
第６図は縦型の気相処理装置即ち縦型気相成長装置の要
部を示す模式側断面図で、図中、１はベルジャ、２は基
台、３はガス導入管を兼ねる回転軸、４は円板状カーボ
ン・サセプタ、５は高周波ワークコイル、６は排気管、
７は半導体被処理基板、ＲＦは高周波電源、矢印ｇは反
応ガス流、矢印ｒは回転を示す。
部を示す模式側断面図で、図中、１はベルジャ、２は基
台、３はガス導入管を兼ねる回転軸、４は円板状カーボ
ン・サセプタ、５は高周波ワークコイル、６は排気管、
７は半導体被処理基板、ＲＦは高周波電源、矢印ｇは反
応ガス流、矢印ｒは回転を示す。
また第７図はバレル型気相成長装置の要部を示す模式側
断面図で、６は排気管、７は半導体被処理基板、８は反
応容器、９は蓋板、１０はガス導入管、１１は角錐型の
釣鐘状カーボン・サセプタ、１２は回転軸、１３は赤外
線ランプ、矢印ｇは反応ガス流、矢印ｒは回転を示す。
断面図で、６は排気管、７は半導体被処理基板、８は反
応容器、９は蓋板、１０はガス導入管、１１は角錐型の
釣鐘状カーボン・サセプタ、１２は回転軸、１３は赤外
線ランプ、矢印ｇは反応ガス流、矢印ｒは回転を示す。
第６図に示すように縦型気相成長装置においては、被処
理基板が平面状に配置されるので、被処理基板の大型化
に伴って装置が著しく大型化する欠点があり、且つ被処
理基板の配置効率が悪く、処理能力が上がらないという
問題がある。
理基板が平面状に配置されるので、被処理基板の大型化
に伴って装置が著しく大型化する欠点があり、且つ被処
理基板の配置効率が悪く、処理能力が上がらないという
問題がある。
第７図に示すバレル型気相成長装置においては、被処理
基板が例えば六角錐型の釣鐘状サセプタの表面に密着し
て搭載されるので、同図に示すように搭載する被処理基
板の段数を増せばそれに比例して上記縦型よりも処理数
は増大する。しかし装置を形成する際の制約から極端に
段数を増やすことは不可能であり、前記生産数量の拡大
に応えるためには処理能力が未だ不充分であった。
基板が例えば六角錐型の釣鐘状サセプタの表面に密着し
て搭載されるので、同図に示すように搭載する被処理基
板の段数を増せばそれに比例して上記縦型よりも処理数
は増大する。しかし装置を形成する際の制約から極端に
段数を増やすことは不可能であり、前記生産数量の拡大
に応えるためには処理能力が未だ不充分であった。
本発明が解決しようとする問題点は、上記のように従来
の気相処理装置における処理能力の不足の面である。
の気相処理装置における処理能力の不足の面である。
上記問題点の解決は、少なくとも反応ガス導入手段と排
気手段とを有する反応容器内に挿入された回転軸に放射
状に被処理基板搭載用のサセプタが配設され、該反応容
器の周囲に加熱手段を具備してなる本発明による気相処
理装置によって達成される。
気手段とを有する反応容器内に挿入された回転軸に放射
状に被処理基板搭載用のサセプタが配設され、該反応容
器の周囲に加熱手段を具備してなる本発明による気相処
理装置によって達成される。
即ち本発明の気相処理装置は、反応容器内に挿入された
回転軸の周囲に複数枚のカーボン・サセプタを放射状に
植設し、該カーボン・サセプタの両面に被処理基板を固
定して気相処理を行うものであり、これによって同時処
理が可能な基板枚数は大幅に増大し、且つ従来構造に比
べ装置の大幅な縮小が図れる。
回転軸の周囲に複数枚のカーボン・サセプタを放射状に
植設し、該カーボン・サセプタの両面に被処理基板を固
定して気相処理を行うものであり、これによって同時処
理が可能な基板枚数は大幅に増大し、且つ従来構造に比
べ装置の大幅な縮小が図れる。
以下本発明を図示実施例により、具体的に説明する。
第１図は本発明に係わる気相エピタキシャル成長装置に
おける加熱手段に電気炉を用いた一実施例の要部を示す
模式側断面図、第２図は本発明に係わるサセプタ部を下
部から見た模式平面図（ａ）及びそのＡ−Ａ矢視断面図
（ｂ）、第３図は加熱手段に高周波コイルを用いた一実
施例の模式側断面図、第４図は加熱手段に赤外線ランプ
を用いた一実施例の模式側断面図、第５図は本発明の一
応用例の模式平面図（ａｌ及び模式側断面図（ｂ）であ
る。
おける加熱手段に電気炉を用いた一実施例の要部を示す
模式側断面図、第２図は本発明に係わるサセプタ部を下
部から見た模式平面図（ａ）及びそのＡ−Ａ矢視断面図
（ｂ）、第３図は加熱手段に高周波コイルを用いた一実
施例の模式側断面図、第４図は加熱手段に赤外線ランプ
を用いた一実施例の模式側断面図、第５図は本発明の一
応用例の模式平面図（ａｌ及び模式側断面図（ｂ）であ
る。
全図を通じ同一対象物は同一符号で示す。
電気炉を加熱手段に用いた本発明の気相処理装置は例え
ば第１図のように構成される。
ば第１図のように構成される。
第１図において、２１は石英等よりなる円筒状の状の反
応容器、２２は同じく石英等よりなる蓋板、２３は複数
のガス噴出孔を有する反応ガス導入管、２４は排気管、
２５は真空パツキンを介し蓋板２２上から反応容器２１
内に挿入された反応ガス導入管を兼ねるカーボン製回転
軸、２６は前記回転軸２５に放射状に植設されたカーボ
ン・サセプタ、２７は図示しない固定手段により前記カ
ーボン・サセプタ２６に搭載された被処理半導体基板、
２８は前記回転軸２５に固着され複数のガス噴出孔を有
する円板状のカーボン製反応ガス供給体、２９は反応容
器を内包する電気炉、ｒは回転を表す矢印、ｇはガス流
を表す矢印、ｐは真空パツキンを示す。
応容器、２２は同じく石英等よりなる蓋板、２３は複数
のガス噴出孔を有する反応ガス導入管、２４は排気管、
２５は真空パツキンを介し蓋板２２上から反応容器２１
内に挿入された反応ガス導入管を兼ねるカーボン製回転
軸、２６は前記回転軸２５に放射状に植設されたカーボ
ン・サセプタ、２７は図示しない固定手段により前記カ
ーボン・サセプタ２６に搭載された被処理半導体基板、
２８は前記回転軸２５に固着され複数のガス噴出孔を有
する円板状のカーボン製反応ガス供給体、２９は反応容
器を内包する電気炉、ｒは回転を表す矢印、ｇはガス流
を表す矢印、ｐは真空パツキンを示す。
また第２図は上記装置内に配設されるサセプタ部の詳細
図である。
図である。
同図に示すように該サセプタ部は、ガス導入管を兼ねる
カーボン製の回転軸２５に、被処理半導体基板２７の固
定手段である爪部３０が配設された例えば８枚のカーボ
ン・サセプタ２６が放射状に植設され、且つその上部に
ガス導入管部３１に係合し、複数のガス噴出孔３２を有
する例えば円板状のカーボン製反応ガス供給体２８が固
着されてなっている。
カーボン製の回転軸２５に、被処理半導体基板２７の固
定手段である爪部３０が配設された例えば８枚のカーボ
ン・サセプタ２６が放射状に植設され、且つその上部に
ガス導入管部３１に係合し、複数のガス噴出孔３２を有
する例えば円板状のカーボン製反応ガス供給体２８が固
着されてなっている。
なお上記カーボン材料は、通常通り総て高純度品で表面
に炭化シリコン（ＳｉＣ）の被覆がなされている。
に炭化シリコン（ＳｉＣ）の被覆がなされている。
そして直径６インチ程度の被処理半導体基板２７を８枚
搭載する第１図図示のような装置において、該被処理半
導体基板２７を１１００℃程度に昇温さ廿る際の電気炉
の出力は５０に一程度である。
搭載する第１図図示のような装置において、該被処理半
導体基板２７を１１００℃程度に昇温さ廿る際の電気炉
の出力は５０に一程度である。
第３図は加熱手段として反応容器２１の周囲に高周波コ
イル３３を配設した例である。サセプタ部は第２図と同
様である。
イル３３を配設した例である。サセプタ部は第２図と同
様である。
直径６インチ程度の被処理半導体基板２７を８枚搭載す
る第２図図示のような装置において、該被処理半導体基
板２７を１１００℃程度に昇温させる際の高周波出力は
３０ＫＨｚで１００ＫＷ程度である。なお第１図と同一
の符号は同一対象物を示す。
る第２図図示のような装置において、該被処理半導体基
板２７を１１００℃程度に昇温させる際の高周波出力は
３０ＫＨｚで１００ＫＷ程度である。なお第１図と同一
の符号は同一対象物を示す。
第４図は加熱手段として反応容器２１の周囲に赤外線ラ
ンプ３４を配設した例である。サセプタ部は第２図と同
様である。
ンプ３４を配設した例である。サセプタ部は第２図と同
様である。
この場合反応容器２１の材質は透明石英に限られる。ま
た上記同様被処理半導体基板２７を１ｉｏｏ℃程度に昇
温せしめるのに必要な４００〜５００ＫＷ程度である。
た上記同様被処理半導体基板２７を１ｉｏｏ℃程度に昇
温せしめるのに必要な４００〜５００ＫＷ程度である。
なお第１図と同一の符号は同一対象物を示す。
上記第１図乃至第４図に示す気相反応装置を用い常圧に
おいてシリコンのエピタキシャル成長を行う際には、サ
セプタが配設されている回転軸を毎分２０〜３０回転程
度の速さで回転させた状態で、例えば毎分１００１の水
素（）１□）と毎分０．５１のジクロルシラン（ＳｉＨ
ｚＣｈ）との混合ガスを、被処理半導体基板２７上のガ
ス流の分布が一様になるようにガス導入管２３とガス供
給体２８に分配して流入し、被処理半導体基板２７を約
１０００℃に昇温させて、該被処理半導体基板２７の表
面で単結晶成長反応を行わしめる。
おいてシリコンのエピタキシャル成長を行う際には、サ
セプタが配設されている回転軸を毎分２０〜３０回転程
度の速さで回転させた状態で、例えば毎分１００１の水
素（）１□）と毎分０．５１のジクロルシラン（ＳｉＨ
ｚＣｈ）との混合ガスを、被処理半導体基板２７上のガ
ス流の分布が一様になるようにガス導入管２３とガス供
給体２８に分配して流入し、被処理半導体基板２７を約
１０００℃に昇温させて、該被処理半導体基板２７の表
面で単結晶成長反応を行わしめる。
このようにして通常の用途に充分な、±１０％程度の単
結晶シリコンの成長レートの分布が得られている。
結晶シリコンの成長レートの分布が得られている。
そして上記実施例の図から明らかなように、本発明の構
造においては、被処理基板を各サセプタに一枚宛しか搭
載しない構造であっても、従来の縦型に比べ約４倍の処
理能力が得られ、バレル型に比べても２倍以上の処理能
力が得られる。この処理能力は被処理基板を多段に搭載
することによって更に向上せしめることが容易である。
造においては、被処理基板を各サセプタに一枚宛しか搭
載しない構造であっても、従来の縦型に比べ約４倍の処
理能力が得られ、バレル型に比べても２倍以上の処理能
力が得られる。この処理能力は被処理基板を多段に搭載
することによって更に向上せしめることが容易である。
第５図は本発明に係わる気相成長装置の一応用例を示し
たものである。
たものである。
上部より見た模式平面図（ａ）及び模式側断面図（ｂ）
において、５１は基台、５２はガス排気手段５３を具備
し回転機能を備えた反応容器底板、５４は排気口、５５
は反応容器底板５２上に放射状に配設される基板搭載手
段、５６はヒータ５７を内蔵しベルジャ形状を有する反
応容器、５８は回転しないガス導入管、５９はガス噴出
用のシャワーノズル、６０は反応容器上下機構、６１は
基板挿入取り出し用エア・ピンセット、６２はウェーハ
・キャリア、ｐは真空パツキン、ｒは回転方向矢印を示
す。
において、５１は基台、５２はガス排気手段５３を具備
し回転機能を備えた反応容器底板、５４は排気口、５５
は反応容器底板５２上に放射状に配設される基板搭載手
段、５６はヒータ５７を内蔵しベルジャ形状を有する反
応容器、５８は回転しないガス導入管、５９はガス噴出
用のシャワーノズル、６０は反応容器上下機構、６１は
基板挿入取り出し用エア・ピンセット、６２はウェーハ
・キャリア、ｐは真空パツキン、ｒは回転方向矢印を示
す。
該装置によって化学気相成長を行うに際しては、ヒータ
５７が予め所定の温度に昇温せしめられた状態で、先ず
反応容器５６を持ち上げ、ウェーハ・キャリア６２から
取り出された被処理半導体基板２７をエア・ビンセット
６１によって反応容器底板５２上に放射状に順次搭載し
、反応容器５６を下降して反応容器底板５２上に被せ、
該底板５２部から所定の排気を行い、且つ該底板５２を
所定の速度で回転させる。
５７が予め所定の温度に昇温せしめられた状態で、先ず
反応容器５６を持ち上げ、ウェーハ・キャリア６２から
取り出された被処理半導体基板２７をエア・ビンセット
６１によって反応容器底板５２上に放射状に順次搭載し
、反応容器５６を下降して反応容器底板５２上に被せ、
該底板５２部から所定の排気を行い、且つ該底板５２を
所定の速度で回転させる。
そしてこの状態においてガス導入管５８に所定流量の反
応ガスを供給し、これをシャワーノズル５９から噴出し
、ガス導入管５８を中心にして回転している放射状に配
設された被処理半導体基板２７上に注ぎかけ、該被処理
半導体基板２７の表面で気相成長反応を行わせる。
応ガスを供給し、これをシャワーノズル５９から噴出し
、ガス導入管５８を中心にして回転している放射状に配
設された被処理半導体基板２７上に注ぎかけ、該被処理
半導体基板２７の表面で気相成長反応を行わせる。
なお上記実施例及び応用例に示す気相処理装置は、常圧
でも又減圧でも使用することができる。
でも又減圧でも使用することができる。
ここでいう常圧とは１気圧近傍をいい、減圧とは８０〜
２００ Ｔｏｒｒ程度をいう。
２００ Ｔｏｒｒ程度をいう。
また本発明の気相処理装置は上記シリコンのエピタキシ
ャル成長に限らず、酸化シリコン、窒化シリコン、￥Ａ
珪酸ガラス、硼珪酸ガラス、多結晶シリコン、高融点金
属、高融点金属珪化物等の化学気相成長は勿論、種々の
ドライエツチングにも適用出来る。
ャル成長に限らず、酸化シリコン、窒化シリコン、￥Ａ
珪酸ガラス、硼珪酸ガラス、多結晶シリコン、高融点金
属、高融点金属珪化物等の化学気相成長は勿論、種々の
ドライエツチングにも適用出来る。
以上説明のように本発明の要旨を備えた気相処理装置に
おいては、処理能力の大幅な向上が可能であり、半導体
集積回路装置等の半導体装置の生産の拡大に極めて有効
である。
おいては、処理能力の大幅な向上が可能であり、半導体
集積回路装置等の半導体装置の生産の拡大に極めて有効
である。
第１図は本発明に係わる気相エピタキシャル成長装置に
おける加熱手段に電気炉を用いた一実施例の要部を示す
模式側断面図、 第２図は本発明に係わるサセプタ部を下部から見た模式
平面図＋ａ）及びそのＡ−Ａ矢視断面図（ｂ）、第３図
は加熱手段に高周波コイルを用いた一実施例の模式側断
面図、 第４図は加熱手段に赤外線ランプを用いた一実施例の模
式側断面図、 第５図は本発明の一応用例の模式平面図（ａｌ及び模式
側断面図（ｂ）、 第６図は従来の縦型気相成長装置の要部を示す模式側断
面図、 第７図は従来のバレル型気相成長装置の要部を示す模式
側断面図である。 図において、 ２１は反応容器、 ２２は蓋板、 ２３は反応ガス導入管、 ２４は排気管、 ２５は反応ガス導入管を兼ねる カーボン製回転軸、 ２６はカーボン・サセプタ、 ２７は被処理半導体基板、 ２８は円板状の反応ガス供給体、 ２９は電気炉、 ３０は爪部、 ３１はガス導入管部、 ３２はガス噴出孔、 ３３は高周波コイル、 ３４は赤外線ランプ、 ｒは回転を表す矢印、 ｇはガス流を表す矢印、 ｐは真空パツキン を示す。 第 １ 図 昂 、２ 図 第 ３ 区 第４図 ３５ 図
おける加熱手段に電気炉を用いた一実施例の要部を示す
模式側断面図、 第２図は本発明に係わるサセプタ部を下部から見た模式
平面図＋ａ）及びそのＡ−Ａ矢視断面図（ｂ）、第３図
は加熱手段に高周波コイルを用いた一実施例の模式側断
面図、 第４図は加熱手段に赤外線ランプを用いた一実施例の模
式側断面図、 第５図は本発明の一応用例の模式平面図（ａｌ及び模式
側断面図（ｂ）、 第６図は従来の縦型気相成長装置の要部を示す模式側断
面図、 第７図は従来のバレル型気相成長装置の要部を示す模式
側断面図である。 図において、 ２１は反応容器、 ２２は蓋板、 ２３は反応ガス導入管、 ２４は排気管、 ２５は反応ガス導入管を兼ねる カーボン製回転軸、 ２６はカーボン・サセプタ、 ２７は被処理半導体基板、 ２８は円板状の反応ガス供給体、 ２９は電気炉、 ３０は爪部、 ３１はガス導入管部、 ３２はガス噴出孔、 ３３は高周波コイル、 ３４は赤外線ランプ、 ｒは回転を表す矢印、 ｇはガス流を表す矢印、 ｐは真空パツキン を示す。 第 １ 図 昂 、２ 図 第 ３ 区 第４図 ３５ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも反応ガス導入手段と排気手段とを有する
反応容器内に挿入された回転軸に放射状に被処理基板搭
載用のサセプタが配設され、該反応容器の周囲に加熱手
段を具備してなることを特徴とする気相処理装置。 ２、上記加熱手段が電気炉よりなることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の気相処理装置。 ３、上記加熱手段が高周波コイルよりなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の気相処理装置。 ４、上記加熱手段が赤外線ランプよりなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の気相処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27044084A JPS61166021A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 気相処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27044084A JPS61166021A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 気相処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61166021A true JPS61166021A (ja) | 1986-07-26 |
Family
ID=17486307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27044084A Pending JPS61166021A (ja) | 1984-12-21 | 1984-12-21 | 気相処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61166021A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012009870A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-12 | Asm Internatl Nv | 太陽電池の処理方法 |
-
1984
- 1984-12-21 JP JP27044084A patent/JPS61166021A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012009870A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-12 | Asm Internatl Nv | 太陽電池の処理方法 |
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