JPS6184376A - 気相成長装置 - Google Patents

気相成長装置

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JPS6184376A JP20497584A JP20497584A JPS6184376A JP S6184376 A JPS6184376 A JP S6184376A JP 20497584 A JP20497584 A JP 20497584A JP 20497584 A JP20497584 A JP 20497584A JP S6184376 A JPS6184376 A JP S6184376A
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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） 本発明は半導体工業分野での気相成長装置に関する。
（従来の技術） 従来の気相成長装置は、第４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５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６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４図や第５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、チャンど
マ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５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。
そこで発明者は上記問題点を解決すべく、反応ガス流を
被処理物表面に沿って帯状に供給するとともに、反応ガ
ス流の外側を覆ってＮ２ガスカーテン流を帯状に流して
、反応系を外界と遮断することによって、チャンバー内
壁への反応生成物付着を防止し、さらには上記の反応ガ
ス流とＮ２ガスカーテン流とを層流状態に流すことによ
って、気相中で成長した反応生成物を系外へ運び去って
、パーティクルの発生をほぼ完全なまでに抑止できる気
相成長方法を発案し、既に特許出願している。
本願は上記出願に係る発明をさらに改良するものであり
、その目的とするところは、反応ガス流とＮ２ガスとを
ほぼ完全な層流状態とすることができ、パーティクルの
発生防止を一層確実にすることができるのみならず、被
処理物表面上に皮膜を所望のパターンに送板成長させる
ことのできる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） 本発明は次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
理物側を覆ってＮ２ガスカーテンを形成するようにＮＩ
Ｌガスを供給するＮ、ガス供給ノズルと、 反応ガスとＮ、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、前記被処理
物表面に紫外線を照射する紫外線照射ランプとを具備す
ることを特徴とする。
（作用） 上記のように反応ガスを覆ってＮ、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。
このように反応ガス流とＮ２ガス流とが、あらかじめ被
処理物の表面温度付近、すなわち反応温度付近にまで加
熱されるが、この反応温度は、紫外線照射という条件が
加わって初めて反応する反応温度であるから、紫外線照
射のない、被処理物に達するまでの間は反応する”こと
なく、しがも反応温度に保って供給され、完全な層流が
形成され、パーティクルの発生が確実に防止される。
また有機シラン−０□系は紫外線照射によって上記のよ
うに低温度で反応するとともに、この反応は主として表
面反応であり、適宜なマスクを用いることによって、所
望のパターンの皮膜を被処理物表面上に送板成長させる
ことができる。
（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。
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２ｏ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。
３８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Ｎｘガスを帯状に流すもの
である。このＮ２ガスも、ＮＺ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Ｎ２ガス排出管である
。
５０は紫外線照射ランプ（Ｈｇランプ）であり、Ｎ２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２０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Ｎ２ガスを流通させるのは、０２が存在す
ると０２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Ｎｉ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
場合に両ガスかあらかしめウェハー２２表面温度付近に
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
の事態が生じない。
反応ガス系は、有機シラン（テトラエトキシシラン）＋
０２系、有機シラン＋Ｐｌ＋３　（あるいは有機リン）
＋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℃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Ｎ２ガスとは層流状態で流れ、
前記のパーティクルの発生抑止を確実にすることができ
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（皮膜が成
長し、いわゆるステップカバリッジ（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、５ｉｌｌや一０
１系（紫外線照射によって富温で反応する）　、ＳｉＨ
。
ＮよＯ，Ｃ（％　、　Ｎｏｔ　、　ＮＯ，Ｎ１１ａ系（
紫外線照射によって約４００℃で反応する）、有機シラ
ン−Ｎｏ、、　Ｃｏ、。
Ｎ、Ｏ，Ｎｏ、　Ｎｉ＋き系（間約４００℃で反応）等
が有用である。
（発明の効果） 以上のように本発明装置によれば、被処理物表面に流れ
る反応ガス流を覆ってＮ２ガス流を、両ガス流が完全に
層流状態をなすように流すことができるから、気相中で
の反応生成物はガス流とともに完全に排出され、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、パーティクル発生を完全な
までに防止できる。
さらに従来装置と比して反応チャンバーを必ずしも設け
る必要がなく、全体装置を簡易に構成できる。
また、紫外線照射とともに適宜なマスクを使用すること
によって、所望のパターンの皮膜を被処理物表面上に送
板成長させることが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
乃室第６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・・Ｎ２ガス供給ノズル、　　
　４０・・・ＮＪ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、 前記被処理物表面に紫外線を照射する紫外線照射ランプ
    とを具備することを特徴とする気相成長装置。
JP20497584A 1984-09-26 1984-09-28 気相成長装置 Granted JPS6184376A (ja)

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JP20497584A JPS6184376A (ja) 1984-09-28 1984-09-28 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

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JPH0359988B2 JPH0359988B2 (ja) 1991-09-12

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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