JPS6191920A - エピタキシヤル成長方法 - Google Patents
エピタキシヤル成長方法Info
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- JPS6191920A JPS6191920A JP21475184A JP21475184A JPS6191920A JP S6191920 A JPS6191920 A JP S6191920A JP 21475184 A JP21475184 A JP 21475184A JP 21475184 A JP21475184 A JP 21475184A JP S6191920 A JPS6191920 A JP S6191920A
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- JP
- Japan
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- wafer
- susceptor
- epitaxial growth
- ring
- film
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
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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］
本発明はエピタキシャル成長方法に係り、特に高周波誘
導加熱によるエピタキシャル成長方法に関する。
導加熱によるエピタキシャル成長方法に関する。
周知のように、半導体装置を製造する際、結晶基板に沿
って半導体膜をエピタキシャル成長するエピタキシャル
成長法が知られており、これは半導体製造方法における
最も基本的な技術である。
って半導体膜をエピタキシャル成長するエピタキシャル
成長法が知られており、これは半導体製造方法における
最も基本的な技術である。
例えば、バイポーラ形トランジスタからなる半導体集積
回路（ＩＣ）では、−導電型の半導体ウェハー（以下、
ウェハーと略称する）の−面に、異種導電型のエピタキ
シャル成長層を積層して、そのエピタキシャル成長層に
多数のトランジスタや抵抗を形成している。また、化合
物半導体装置では順次に異種半導体層を成長して、ヘテ
ロ接合を形成している。
回路（ＩＣ）では、−導電型の半導体ウェハー（以下、
ウェハーと略称する）の−面に、異種導電型のエピタキ
シャル成長層を積層して、そのエピタキシャル成長層に
多数のトランジスタや抵抗を形成している。また、化合
物半導体装置では順次に異種半導体層を成長して、ヘテ
ロ接合を形成している。
従って、このようなエピタキシャル成長層（成長ＩＮ）
は半導体製造の基礎であり、その膜質が高品位であるこ
と、特に均一な膜厚を有することが強く要望されており
、それはＩＣ特性に大きな影響を与えるものである−、
８ ［従来の技術］ 第３図は従来から用いられているエピタキシャル成長装
置の一例の概要図を示しており、１は反応管、２はサセ
プタ、３はウェハー、４は反応ガス流入口、５は排気０
．６はＲＦコイルで、本例は横型反応管にサセプタ２の
両面にウェハー３を載置し、高周波誘導によってカーボ
ン製サセプタ２を加熱し、サセプタ上のウェハー３面で
反応ガスを高温分解させて、エピタキシャル成長させる
減圧方式の成長装置である。
は半導体製造の基礎であり、その膜質が高品位であるこ
と、特に均一な膜厚を有することが強く要望されており
、それはＩＣ特性に大きな影響を与えるものである−、
８ ［従来の技術］ 第３図は従来から用いられているエピタキシャル成長装
置の一例の概要図を示しており、１は反応管、２はサセ
プタ、３はウェハー、４は反応ガス流入口、５は排気０
．６はＲＦコイルで、本例は横型反応管にサセプタ２の
両面にウェハー３を載置し、高周波誘導によってカーボ
ン製サセプタ２を加熱し、サセプタ上のウェハー３面で
反応ガスを高温分解させて、エピタキシャル成長させる
減圧方式の成長装置である。
例えば、シリコンウェハー面にシリコン膜をエピタキシ
ャル成長する場合は、四塩化シリコンをキャリヤガスと
共に流入させ、反応管内の減圧度をＩ Ｔｏｒｒ程度に
してウェハー表面で反応ガスを分解して、エピタキシャ
ル膜を成長させる。
ャル成長する場合は、四塩化シリコンをキャリヤガスと
共に流入させ、反応管内の減圧度をＩ Ｔｏｒｒ程度に
してウェハー表面で反応ガスを分解して、エピタキシャ
ル膜を成長させる。
その他に、ベルジャ型反応炉を用いた縦型成長装置も知
られているが、加熱方式は一般に高周波加熱が多く、そ
れは熱効率が良いためである。
られているが、加熱方式は一般に高周波加熱が多く、そ
れは熱効率が良いためである。
このようなエピタキシャル成長装置は、半導体装置の発
展に伴って益々大型化しており、第２図に例示した成長
装置においても、１０〜２０個のサセプタが装入され、
２０〜４０枚のウェハーが同時に処理される量産用成長
装置となっている。
展に伴って益々大型化しており、第２図に例示した成長
装置においても、１０〜２０個のサセプタが装入され、
２０〜４０枚のウェハーが同時に処理される量産用成長
装置となっている。
第４図はそのうち、ウェハー３を載せたサセプタ２の断
面図を示し、通常、サセプタはシリコンカーバイドを被
覆したカーボンで作成されて、例えば５エンロ径のウェ
ハーに成長する場合には、直径１６０鶴φ、厚さ５〜１
０削のサセプタが用いられている。
面図を示し、通常、サセプタはシリコンカーバイドを被
覆したカーボンで作成されて、例えば５エンロ径のウェ
ハーに成長する場合には、直径１６０鶴φ、厚さ５〜１
０削のサセプタが用いられている。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、このようなサセプタを用い、高周波加熱して
、ウェハー面にエピタキシャル成長させる場合、ウェハ
ー面の成長膜厚が一定にならず、不均一になる問題があ
る。
、ウェハー面にエピタキシャル成長させる場合、ウェハ
ー面の成長膜厚が一定にならず、不均一になる問題があ
る。
特に、シリコン塩化物系反応ガスを使用して、シリコン
膜を成長する場合には、その膜厚の不均一化が著しく、
例えば５）ンロ径のウェハーの中央部分に厚さ２μｍ位
のエピタキシャル成長膜を成長させると、ウェハー周縁
の幅Ｉｏｎの間は、４μｍ程度の大変厚いエピタキシャ
ル成長膜が形成される。
膜を成長する場合には、その膜厚の不均一化が著しく、
例えば５）ンロ径のウェハーの中央部分に厚さ２μｍ位
のエピタキシャル成長膜を成長させると、ウェハー周縁
の幅Ｉｏｎの間は、４μｍ程度の大変厚いエピタキシャ
ル成長膜が形成される。
これはマストランスファ現象が生じているものと推定さ
れ、サセプタ面の温度がウェハー面より高くて、ウェハ
ー周囲のサセプタ面に被着したシリコンが、再び蒸発し
てウェハー面に被着し、そのためにウェハー周縁にのみ
厚いエピタキシャル成長膜が成長するものと考えられる
。尚、上記のシリコン塩化物ガスとは四塩化シリコン（
ＳｉＣ１４）、トリクロールシラン（ＳｉＨＣ１３Ｌジ
クロールシラン（Ｓｉ Ｈ，Ｃ１２）などである。
れ、サセプタ面の温度がウェハー面より高くて、ウェハ
ー周囲のサセプタ面に被着したシリコンが、再び蒸発し
てウェハー面に被着し、そのためにウェハー周縁にのみ
厚いエピタキシャル成長膜が成長するものと考えられる
。尚、上記のシリコン塩化物ガスとは四塩化シリコン（
ＳｉＣ１４）、トリクロールシラン（ＳｉＨＣ１３Ｌジ
クロールシラン（Ｓｉ Ｈ，Ｃ１２）などである。
しかし、このように、エピタキシャル成長膜の膜厚が不
均一に形成されると、そのウェハーから得られる半導体
チップの収率（歩留）が悪化する。
均一に形成されると、そのウェハーから得られる半導体
チップの収率（歩留）が悪化する。
従って、本発明はこの欠点を解消させるエピタキシャル
成長方法を提案するものである。
成長方法を提案するものである。
［問題点を解決するための手段］
その問題は、高周波誘導によってサセプタを加熱し、該
サセプタに載置した半導体ウェハー面にエピタキシャル
結晶層を成長するエピタキシャル成長方法において、前
記サセプタ上に前記半導体ウェハーの周縁に接した熱遮
蔽用リングを配置して、前記半導体ウェハー面にエピタ
キシャル成長するようにしたエピタキシャル成長方法に
よって解決される。
サセプタに載置した半導体ウェハー面にエピタキシャル
結晶層を成長するエピタキシャル成長方法において、前
記サセプタ上に前記半導体ウェハーの周縁に接した熱遮
蔽用リングを配置して、前記半導体ウェハー面にエピタ
キシャル成長するようにしたエピタキシャル成長方法に
よって解決される。
［作用］
即ち、ウェハー面に接したサセプタ面上に、少なくとも
ウェハーより熱伝導の悪い熱遮蔽用リングを載置する。
ウェハーより熱伝導の悪い熱遮蔽用リングを載置する。
そうして、エピタキシャル成長を行なうと、ウェハー面
とサセプタ表面の温゛度は同程度、あるいはそれより低
くなるから、マストランスファ現象が抑制されて、ウェ
ハー面のエピタキシャル成長膜の膜厚が均一化される。
とサセプタ表面の温゛度は同程度、あるいはそれより低
くなるから、マストランスファ現象が抑制されて、ウェ
ハー面のエピタキシャル成長膜の膜厚が均一化される。
［実施例］
以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図（ａｌは本発明にかかる熱遮蔽用リング１０を配
置したサセプタ１２の斜視図、第１図（ｂ）はその断面
図である。図のように、ウェハー３の周縁に接して熱遮
蔽用リング１０を載置すると、サセプタ面上のリング１
０表面の温度はウェハーの温度（１１００℃程度）に同
じか、あるいはそれより低くなる。
置したサセプタ１２の斜視図、第１図（ｂ）はその断面
図である。図のように、ウェハー３の周縁に接して熱遮
蔽用リング１０を載置すると、サセプタ面上のリング１
０表面の温度はウェハーの温度（１１００℃程度）に同
じか、あるいはそれより低くなる。
この熱遮蔽用リングｌＯは少なくともシリコンより熱伝
導度の悪い材料、例えば厚さ１鶴１幅ＩＱｍｓの石英リ
ングに窒化シリコン膜を被覆したもので作成する。又、
窒化シリコンだけで作成してもよい。
導度の悪い材料、例えば厚さ１鶴１幅ＩＱｍｓの石英リ
ングに窒化シリコン膜を被覆したもので作成する。又、
窒化シリコンだけで作成してもよい。
このような窒化シリコンや石英（Ｓｉ ０２成分）は金
属シリコンより熱伝導度が悪いから、カーボンサセプタ
が１２００℃に加熱されていても、１１００℃あるいは
それ以下の表面温度になって、ウェハー面と同等あるい
はそれより低くなる。従って、マストランスファ現象が
起こらなくなって、ウェハー周縁の成長膜の膜厚もウェ
ハーの中央部分と同じになって、均一化される。
属シリコンより熱伝導度が悪いから、カーボンサセプタ
が１２００℃に加熱されていても、１１００℃あるいは
それ以下の表面温度になって、ウェハー面と同等あるい
はそれより低くなる。従って、マストランスファ現象が
起こらなくなって、ウェハー周縁の成長膜の膜厚もウェ
ハーの中央部分と同じになって、均一化される。
第２図は本発明にかかる熱遮蔽用リング１０を配置した
他の例のサセプタ２２の断面図を示し、本例はリング１
０をウェハー周縁に隣接して設けており、ウェハーが載
置されていないサセプタ面にはリングを載置していない
ことを例示している。
他の例のサセプタ２２の断面図を示し、本例はリング１
０をウェハー周縁に隣接して設けており、ウェハーが載
置されていないサセプタ面にはリングを載置していない
ことを例示している。
このように、熱遮蔽用リング１０をサセプタに載置して
、エピタキシャル成長すれば、その成長膜の膜厚は均一
され、チップ歩留が向上する。
、エピタキシャル成長すれば、その成長膜の膜厚は均一
され、チップ歩留が向上する。
［発明の効果］
従って、上記説明から明らかなように、本発明にかかる
成長方法によればエピタキシャル成長膜の膜厚が均一化
され、ウェハーのチップ歩留を向上することができて、
半導体装置のコストダウンを図ることができる。
成長方法によればエピタキシャル成長膜の膜厚が均一化
され、ウェハーのチップ歩留を向上することができて、
半導体装置のコストダウンを図ることができる。
第１図（ａ）は本発明にかかるサセプタの斜視図、第１
回申）はその断面図、 第２図は本発明にかかる他の例のサセプタの断面図、 第３図はエピタキシャル成長装置の概要図、第４図は従
来のサセプタの断面図である。 図において、 １は反応管、 ２．１２．２２はサセプタ、
３はウェハー、 ４は反応ガス流入口、５は排
気口、 ６はＲＦコイル、１０は熱遮蔽用リン
グ を示している。 ＠１ｒ４ 第 ２ｖ４ 第３図 第４図
回申）はその断面図、 第２図は本発明にかかる他の例のサセプタの断面図、 第３図はエピタキシャル成長装置の概要図、第４図は従
来のサセプタの断面図である。 図において、 １は反応管、 ２．１２．２２はサセプタ、
３はウェハー、 ４は反応ガス流入口、５は排
気口、 ６はＲＦコイル、１０は熱遮蔽用リン
グ を示している。 ＠１ｒ４ 第 ２ｖ４ 第３図 第４図
Claims (1)
- 高周波誘導によつてサセプタを加熱し、該サセプタに
載置した半導体ウェハー面にエピタキシャル結晶層を成
長するエピタキシャル成長方法において、前記サセプタ
上に前記半導体ウェハーの周縁に接した熱遮蔽用リング
を配置して、前記半導体ウェハー面にエピタキシャル成
長するようにしたことを特徴とするエピタキシャル成長
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21475184A JPS6191920A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | エピタキシヤル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21475184A JPS6191920A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | エピタキシヤル成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191920A true JPS6191920A (ja) | 1986-05-10 |
Family
ID=16660968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21475184A Pending JPS6191920A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | エピタキシヤル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191920A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02185973A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Tokyo Electron Ltd | 金属シリサイド膜の形成方法 |
| US8658951B2 (en) | 2008-10-23 | 2014-02-25 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus |
| US8674273B2 (en) | 2008-09-04 | 2014-03-18 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP21475184A patent/JPS6191920A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02185973A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-20 | Tokyo Electron Ltd | 金属シリサイド膜の形成方法 |
| US8674273B2 (en) | 2008-09-04 | 2014-03-18 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus |
| US8658951B2 (en) | 2008-10-23 | 2014-02-25 | Tokyo Electron Limited | Heat treatment apparatus |
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