JPS61289624A - 気相成長装置 - Google Patents

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 本発明は半導体製造特に薄膜の気相成長技術に関するも
のである。

穐来の技術 近年半導体製造工程において、シリコン酸化膜、ポリシ
リコン膜、シリコン窒化膜等々の薄膜形成は、減圧ＣＶ
Ｄ技術により行なわれている。

元来、減圧ＣＶＤ装置は、大量処理、膜厚の均一化をね
らってチューブ型反応室内に半導体ウニへ−を直立させ
て多数並べ、ガス流れが拡散流となる圧力領域で薄膜形
成を行なっていた。したがってガスが希薄なため薄膜の
成長速度が小さかった。これに対し反応圧力を粘性流の
領域Ｋまで増大させれば成長速度は大きくなるので（・
るが、粘性流によるガス流れの方向性が薄膜に転写さ臼
、均一性の劣化につながる。よって半導体ウェハー表面
に対して方向性のあるガス流れを発生させない装置が考
えられてきた。以下４図を参照してこのような装置の従
来例を説明する。

第６図において、７は反応室、８はガス供給口、９は半
導体ウェハー、１０はサセプター、１１はベースプレー
ト、１２は排気口、１３はヒーターである。

以上のように構成された気相成長装置について第６図及
び第７図を用いてその動作を説明する。

ガス供給口８は反応室７の上部中央に位置しており、反
応ガスを供給する。半導体ウェハー９はサセプター１０
に保持されている。サセプター１０は回転運動を行い又
サセプター１０を保持しているベースプレート１１も回
転する。半導体ウエノ＼−９はサセプター１０及びベー
スプレート１１を介してヒーター１３により加熱される
。

第７図は第６図のＢ−Ｂ／　断面図である。第４図にお
いて１４はガス流れを示している。サセプター１０とベ
ースプレート１１０回転による半導体ウニ・・−９の自
公転により第７図に示したガス流れ１３の方向性を打ち
消し、ガス流れの影響の残らない均一性良好な膜が得ら
れる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、反応室内に複雑な
メカニズムを有し、またそれによるダストの発生及びメ
ンテナンスの難しさを伴なうＯまた複雑な構造であるた
め、高温での動作の安全性。

信頼性が高くない。特に１０００″Ｃ付近の温度を必要
とするエピタキシャル成長等を行なうことができない。

また半導体ウェハーの加熱はサセプターとベースプレー
トを介して行なわれるため均熱性が悪くなる。

従来例においては以上のような問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、半導体ウェノ・−の均熱性
を向上させつつ、構造が簡単でダストの発生が少なくメ
ンテナンスも容易で高温での信頼性も優れた気相成長装
置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の気相成長装置は、
外部より加熱可能なドーム型反応室内に回転可能なサセ
プターと、揺動もしくは回転可能なガス供給口という構
成を備えたものである。

作　　用 本発明は、上記した構成によって下記のごとく作用する
。

反応ガスは、揺動するガス供給口から回転するサセプタ
ー上に保持された半導体ウエノ・−表面に垂直に当って
流れる。半導体ウェノ・−を載置したサセプターは回転
しておシ、一方、ガス供給口より流れ出す反応ガスは、
半導体ウェノ・−上を走査するように往復運動する。従
って反応圧力が粘性流の領域であっても時間的に累積す
れば反応ガスは半導体ウニ・・−上で特別な方向性を持
たない・よってウェハー表面に均一なガス流れを作り出
し、膜厚の均一性を損なうことなく薄膜の成長速度を大
きくできる。

またドーム型反応室をその周囲から等温加熱することに
より反応室内のすべての場所で温度が一定となり、従っ
て半導体ウェノ・−の温度分布が均一となり、膜質の均
一性がさらに向上する。

実施例 以下本発明の一実施例の気相成長装置について図面を参
照しながら説明する。第１図は本発明の一実施例の気相
成長装置である。第１図において、１は加熱手段、例え
ば抵抗加熱線、２はドーム型反応室、３は半導体ウェノ
・−５４はサセプター例えば多面体サセプター、５は排
気口、６はガス供給口である。

以上のように構成された気相成長装置においてその動作
を説明する。

ヒーター１により周囲から等温加熱されているドーム型
反応室２の内部で、半導体ウェハー３は凹型の多面体サ
セプター４の内側に保持されている。

多面体サセプター４は、ドーム型反応室２の外部にある
゛モーターによって回転される。ドーム型反応室２の排
気は、多面体サセプター４の下部に位置する排気口６に
より行ない、ガス供給は揺動可能なガス供給口６により
行なう。ガス供給口６は、筒状石英に穴を一列に配した
形状であり、多面体サセプター４の上側に位置し、多面
体サセプター４の回転軸の直角方向を軸として揺動する
。

第２図は、第１図のＡ−Ａ／断面図である。ガス供給口
６の揺動により反応ガスはサセプター４に向かって第２
図に示す範囲で供給される。第３図はサセプター４を上
から見た図である、矢印２０は、反応ガスの供給される
部分を示しており、ガス供給口６の揺動にともなって時
間の経過とともに第３図のようにサセプター４上を移動
してゆく。以上のように本実施例によれば、周囲にヒー
ター１を配置レドーム型反応室２の一部に揺動可能なガ
ス供給口６と多面体サセプター４とを設けることにより
、均一性良好な気相成長が可能となシ、又、装造構造が
簡単であるためダストが減少しメンテナンスが容易とな
る。

なお、ガス供給口６の運動は揺動としたが回転や直線往
復運動であってもよい。又運動の方向は多面体サセプタ
ー４の回転軸に直角としたが、半導体ウェハー３表面に
対してガス流れが方向性を持たなければ、多面体サセプ
ター４の回転軸に直角と限らすともよい。又、本実施例
ではサセプターは、多面体サセプターとしたが、第４図
に示すように平面サセプターでもよい。また多面体であ
っても凹型に限らず第６図に示すように凸型サセプター
でもよい。

発明の効果 以上のように本発明は周囲より等温加熱できるドーム型
反応室内に回転可能なサセプターと揺動可能なガス供給
口を設けることによシ半導体つェ・・−上へのガスの流
れの影響がなくなシ均−性良く薄膜の成長速度を大きく
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の気相成長装置の断面図、第
２図は第１図のＡ−Ａ’断面図、第３図はサセプターの
上面図、第４図ａは平面サセプターの平面図、第４図す
は同正面図、第６図ａは凸型の多面体サセプターの平面
図、第６図すは同正面図、第６図は従来例における気相
成長装置の要部断面図、第７図は第６図のＢ−Ｂ／断面
図である。 １・・・・・・ヒーター、２・・・・・・ドーム型反応
室、４・・・・・・多面体サセプター、６・・・・・・
ガス供給口。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名６−
ｒχ峰＃Ｄ 第２図 第３図 第４図 第　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空排気可能なドーム形反応室と、前記ドーム形反応室
   を外部より加熱する加熱手段と、前記ドーム形反応室内
   にあり半導体ウェハーを保持でき、かつ回転可能なサセ
   プターと、前記サセプターの回転軸とおよそ直交して揺
   動もしくは回転可能なガス供給口とを備えた気相成長装
   置。