JPS6179771A - 気相成長装置 - Google Patents

気相成長装置

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JPS6179771A
JPS6179771A JP20123084A JP20123084A JPS6179771A JP S6179771 A JPS6179771 A JP S6179771A JP 20123084 A JP20123084 A JP 20123084A JP 20123084 A JP20123084 A JP 20123084A JP S6179771 A JPS6179771 A JP S6179771A
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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） 本発明は気相成長方法およびその装置に関し、一層詳細
には、反応チャンバーを用いる替りに、Ｎｉガスの高速
カーテン流により外界と内部反応領域とを区切ることに
よって、パーティクルの発生をほぼ完全になくすること
ができる気相成長方法およびその装置に関するものであ
る。
（従来の技術） 従来の気相成長装置は、第５図に示すように、反応チャ
ンバー（図示せず）内において、サセプタ１０と平行に
配置した分散板１２によって反応ガスを分散して、反応
ガスをウェハー１４表面に向けて垂直に供給する装置や
、第６図に示すように、反応チャンバー（図示せず）内
において、ノズル１６から反応ガスをウェハー１４に放
射状に供給する装置、あるいは第７図に示すように反応
管１８中において、ウェハー１４表面と平行な方向に反
応ガ、スを流す装置等がある。
（発明が解決すべき問題点） しかしながら上記の気相成長装置には以下のごとき問題
点がある。
すなわち、第５図や第６図に示す装置においては、反応
ガス中で生成した気相反応生成物（粒子）や、チャンバ
ーの壁面へ付着した反応生成物が、反応ガスの流れに乗
って、あるいは反応ガスの吹き上げによって、被処理物
表面に成長した皮膜上に落下して付着する、いわゆるパ
ーティクルの発生をみる問題点がある。また第６図に示
す装置においては、反応生成物がノズル１６に付着して
、ノズル１６の目詰まりが生ずる問題もある。
第７図に示す装置においては、反応ガス中で生成した気
相反応生成物は反応ガス流に乗って比較的排出され易い
ものではあるが、一般的に反応ガス流は乱流状態で供給
されるから（反応ガスがウェハ−１４近辺で加熱される
ことにより、−Ｎ乱流状態となる）、気相中で生成した
粒子がやはりウェハー１４上の成長皮膜上に落下付着し
て、パーティクルの発生をみることがある。また反応管
１８内壁に付着した反応生成物が、反応ガスの乱流によ
って剥がれ、落下して皮膜上に付着するパーティクルの
発生を免れない。
そこで本発明は上記環々の問題点を解決すべくなされた
ものであり、その目的とするところは、パーティクルの
発生がほぼ完全なまでに抑止されるのみならず、装置の
簡略化をも図ることができる、気相成長方法およびその
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および作用）以上の問題
点を解決するため、本発明における第１の発明は次のよ
うな構成を備える。すなわち、被処理物表面に反応ガス
を流通させて被処理物表面に皮膜を成長させる気相成長
方法において、前記反応ガスを被処理物表面に沿うよう
に被処理物表面と平行な方向に流すとともに、この反応
ガス流の少なくとも反被処理物側を覆って、Ｎ２ガスを
反応ガス流と層流をなすように流すことを特徴とする。
上記の構成によって、反応ガス流中で生、成した反応生
成物は反応ガス流とともに排出される。また反応ガス流
はにガスカーテンで外部を区切られる。したがって従来
のように反応チャンバは必要でなく、気相中での反応生
成物がチャンバ内壁に付着し、これが落下してパーティ
クルの発生をみるという問題点が解消される。
次に本発明における第２の発明は以下のような構成を備
える。
被処理物表面に反応ガスを流通させて被処理物表面に皮
膜を成長させる気相成長装置において、反応ガスを被処
理物表面に沿って被処理物表面と平行な方向に流す反応
ガス供給ノズルと、この反応ガス流の少なくとも反被処
理物例を覆ってＮＺガスカーテンを形成するようにＮ２
ガスを供給するＮ２ガス供給ノズルと、反応ガス流とＮ
２ガス流とが層流をなすように、反応ガスとＮ２ガスと
をあらかじめ被処理物表面温度とほぼ等しい温度にまで
加熱する加熱手段とを具備することを特徴とする。
上記のように反応ガスを覆ってＮ２ガス流が供給される
が、加熱手段によって反応ガス流とＮ２ガスとがあらか
じめほぼ等しい温度にまで加熱されて供給されるから、
反応ガス流とＮ２ガス流との間で乱流をなしたり、どち
らか一方が上昇気流を生じてしまうことがなく、両者が
層流をなして供給される。したがって気相中で生じた反
応生成物が排出ガスとともに排出され、パーティクルの
発生を防止できる。
（実施例） 以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。
なお本発明方法は本発明装置と軌を−にするので本発明
装置と共に説明する。
第１図は本発明装置の概要を示す説明図である。
２０はホットプレートであり、その上面にウェハー２２
を載置する。ホットプレート２０はウェハー２２を反応
温度付近にまで加熱する。
２４は反応ガス供給ノズルであり、ホットプレート２０
側方に配置され、反応ガスをウェハー２２表面に沿って
ウェハー２２表面と平行に流す。反応ガス供給ノズル２
４は、中空状のガス留め２６を有し、このガス留め２６
に連通ずる多数のスリット状あるいは小孔状をなすガス
噴出口２８を有するノズル本体３０にガス供給管３２が
連結されてなる（第１図、第２図）。ノズル本体３０か
らはノズル本体３０前方に厚さ数ｍｍの帯状の反応ガス
流がウェハー２２表面に沿って流せるようになっている
。
３４は反応ガス加熱用コイルであり、ガス供給管３２の
適所に巻回され、反応ガスをあらかじめウェハー２２表
面温度付近にまで加熱してウェハー２２表面上を通過さ
せるものである。
３６はウェハー２２を挟んで反応ガス供給ノズル２４と
対向して配置された排出管であり、未反応ガス、気相中
の反応生成物を排出する。
３日はＮ２ガス供給ノズルであり、反応ガス供給ノズル
２４とほぼ同様に構成され、反応ガス供給ノズル２４の
上方に配置されて、反応ガス供給ノズル２４から流出す
る反応ガス流の上方を覆ってＮｚガスを帯状に流すもの
である。このＮ２ガスも、Ｎ２ガス供給管４０に巻回さ
れた加熱用コイル４２によって、反応ガスとほぼ同温度
にまで加熱されて供給される。
４４は上記のＮ２ガスを排出するＮ、ガス排出管である
。
本実施例は上記のように構成される。
しかして反応ガスをあらかじめ加熱して、反応ガス供給
ノズル２４から、ウェハー２２表面に沿って帯状に流し
、Ｎ２ガスをあらかじめ加熱してＮ２ガス供給ノズル２
４から反応ガス上方を覆って帯状に流して、ウェハー２
２表面上に所望の皮膜を形成させることができる。この
場合に両ガスがあらかじめ同温度付近にまで加熱されて
いるから、両ガス間で上昇気流等による乱流が生じるこ
とがなく、したがって層流状態で供給されるから、反応
ガス気相中で生成した反応生成物がウェハー２２表面上
に落下して、パーティクルが発生する等の事態が生しな
い。
反応ガス系は５ｉＨ４−０り系、、　　ＳｉＨ４−ＰＨ
，−０ユ系のような無機シラン系による、Ｓｉｎ、膜、
　　ＰＳＧ膜の形成が可能である。
なお上記の場合、例えばＳｉＨ＋−０８系において、加
熱用コイル３４によって反応ガスをあらかじめ約４００
’Ｃの反応温度にまで加熱してしまうと、例えば反応ガ
ス供給ノズル２４内で反応してしまうことが考えられる
から、加熱用コイル３４によっては、反応が起こらない
温度、例えば約２００°Ｃ程度に加Ｒ％　（Ｎ２ガスも
２００℃程度に加熱する）して供給し、ウェハー２２近
傍で他の適宜な加熱源によって反応温度にまで加熱する
のが望ましい。
第４図はさらに他の実施例を示す。
本実施例は紫外線照射ランプを設けた他は前記実施例と
同じである。
紫外線照射ランプ５０（Ｈｇランプ）はＮｚガス流のさ
らに上方に位置するように設けられ、ホットプレート２
０上に載置されるウェハ−２２上面に紫外線を照射する
ものである。５２は反射板である。
５４は上記紫外線照射ランプ５０を収納するボックスで
あり、ボックス５４内にはＮ２ガスが流通される。ボッ
クス５４内にＮ、ガスを流通させるのは、０スが存在す
るとＯｚガスによって紫外線が吸収されるからである。
、 ５６は石英ガラス製のカバーであり、該カバー５６の周
縁部には紫外線を透過しない例えばクロム蒸着皮膜が形
成され、中央透過部から紫外線をウェハー２２表面上に
照射するようになっている。
本実施例においては、紫外線照射によって励起される反
応ガス系が好適に用いられる。
例えば、有機シラン（テトラエトキシシラン）＋０２系
、有機シラン＋ＰＨ３（あるいは有機リン）十０２系等
の反応ガス系が有用である。
このような有機シラン系は一般的に７００℃以上の高温
条件でなければ反応しない。しかしながら発明者は、こ
のような有機シラン系においても、紫外線を照射するこ
とによって４００°Ｃ程度の低温条件でも充分に反応が
進行することを見出した。
本実施例においては上記事実は極めて有用である。すな
わち反応ガス、　Ｎ２ガスを上記の４００℃程度にまで
予熱して供給できる。この温度では反応ガス系は反応せ
ず、紫外線ランプ５０の紫外線照射領域において初めて
、必要な反応を起こし、ウェハー２２上に皮膜を生成す
るからである。このように反応ガスおよびＮ２ガスを、
反応ガスの後に起こる反応の反応温度にまであらかじめ
予熱して供給しうるから、他の加熱源は全く不要である
とともに、反応ガス流とＮｚガスとは層流状態で流れ、
前記実施例と同様に、パーティクルの発生を抑止するこ
とができる。
また上記有機シラン系に紫外線を照射して起こる反応は
、被処理物の表面で起こる表面反応である。このためこ
の反応においては、凹部にも凸部と変わりなく皮膜が成
長し、いわゆるステンプカパリッジ（均一被着性）にす
ぐれる。
さらにこの実施例においては、ウェハー２２の若干上方
に、適宜なマスク（図示せず）をおくことによって、マ
スクのパターン通りに皮膜をウェハー２２上に成長させ
ることも可能である。マスクは石英ガラス等の紫外線を
透過する素材のものを用い、前記のカバー５６と同様に
クロム蒸着等によって紫外線非透過部を形成して用いる
。
本実施例における反応系は上記の他に、ＳｉＨ＋−０２
系（紫外線照射によって常温で反応する）　、ＳｉＨ，
−Ｎ、０．　Ｃｏッ、　ＮＯ！、　Ｎｏ、　ＮＨ，系（
紫外線照射によって約４００℃で反応する）、有機シラ
ン−ＮＯｘ、　ＣＯｔ。
Ｎ２０．Ｎｏ、　ＮＨ３系（間約４００°Ｃで反応）等
が有用である。
（発明の効果） 以上のように本発明方法によれば、被処理物表面に流れ
る反応ガス流を覆ってＮ２ガス流を、両者が層流状態を
なすように流すから、気相中での反応生成物は反応ガス
流とともに排出され、また従来のように反応チャンバー
内壁等に反応生成物が付着して落下することがないから
、パーティクルの発生をほぼ完全なまでに抑止できる。
また本発明装置によれば、上記の効果に加えて、あらか
じめＮ、ガスと反応ガスとを加熱する加熱手段を設けた
から、上昇気流を生じさせず、確実に反応ガスとＮ２ガ
スとの層流を得ることができる。
さらに従来装置と比して反応チャンバを必ずしも設ける
必要がなく、全体装置を簡易に構成できるなど種々の著
効を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の概要を示す説明図、第３図はその
平面図、第２図は反応ガス供給ノズルの説明図、第４図
は本発明装置の他の実施例を示す説明図である。第５図
乃至第７図はそれぞれ従来の気相成長装置を示す説明で
ある。 １０・・・サセプタ、　　　１２・・・分散板。 １４・・・ウェハー、　　１６・・・ノズル、１８・・
・反応管、　　２０・・・ホットプレート。 ２２・・・ウェハー、　　２４・・・反応ガス供給ノズ
ル、　　２６・・・ガス留め、　　２８・・・ガス噴出
口、　　３０・・・ノズル本体、　　３２・・・ガス供
給管、　　３４・・・反応ガス加熱用コイル、　　３６
・・・排出管、　　３８・・Ｎｊガス供給ノズル、　　
　４０・・・Ｎ２ガス供給管、　　４２・・・加熱用コ
イル、　　４４・・・Ｎ２ガス排出管。 ５０・・・紫外線照射ランプ、　　５２・・・反射板、
　　５４・・・ボックス、　　５６・・・カバー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、被処理物表面に反応ガスを流通させて被処理物表面
    に皮膜を成長させる気相成長方法において、前記反応ガ
    スを被処理物表面に沿うように被処理物表面と平行な方
    向に流すとともに、この反応ガス流の少なくとも反被処
    理物側を覆って、Ｎ＿２ガスを反応ガス流と層流をなす
    ように流すことを特徴とする気相成長方法。 ２、被処理物表面に反応ガスを流通させて被処理物表面
    に被膜を成長させる気相成長装置において、 反応ガスを被処理物表面に沿って被処理物表面と平行な
    方向に流す反応ガス供給ノズルと、 この反応ガス流の少なくとも反被処理物側を覆ってＮ＿
    ２ガスカーテンを形成するようにＮ＿２ガスを供給する
    Ｎ＿２ガス供給ノズルと、 反応ガス流とＮ＿２ガス流とが層流をなすように、反応
    ガスとＮ＿２ガスとをあらかじめ被処理物表面温度とほ
    ぼ等しい温度にまで加熱する加熱手段と を具備することを特徴とする気相成長装置。
JP20123084A 1984-09-26 1984-09-26 気相成長装置 Granted JPS6179771A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20123084A JPS6179771A (ja) 1984-09-26 1984-09-26 気相成長装置
US06/780,205 US4731255A (en) 1984-09-26 1985-09-26 Gas-phase growth process and an apparatus for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20123084A JPS6179771A (ja) 1984-09-26 1984-09-26 気相成長装置

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Publication Number Publication Date
JPS6179771A true JPS6179771A (ja) 1986-04-23
JPS6338430B2 JPS6338430B2 (ja) 1988-07-29

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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