JPS62112316A - Vertical epitaxial filming device - Google Patents
Vertical epitaxial filming deviceInfo
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- JPS62112316A JPS62112316A JP25092685A JP25092685A JPS62112316A JP S62112316 A JPS62112316 A JP S62112316A JP 25092685 A JP25092685 A JP 25092685A JP 25092685 A JP25092685 A JP 25092685A JP S62112316 A JPS62112316 A JP S62112316A
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- purge gas
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の属する技術分野）
本発明は半導体デバイスの製造に用い縦形エピタキシャ
ル膜生成装置の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field to Which the Invention Pertains) The present invention relates to an improvement in a vertical epitaxial film production apparatus used for manufacturing semiconductor devices.
（従来の技術゛）
第１図は従来の縦形エピタキシャル、暎生成装置の構造
例を示す断面図である。この図の記号は１がステンレス
鋼製ベルジャ、２は石英製インナーヘルジャ、３はのぞ
き窓、４はウェハでサセプタ５の上にのせである。６は
サセプタボルダ、７は反応ガス噴出用ノズノペ８は加熱
用ワークコイル、９は反応ガス、］０はパージ用のＮ
２ ／Ｈ２ガス、１１は排気口である。(Prior Art) FIG. 1 is a sectional view showing an example of the structure of a conventional vertical epitaxial epitaxial generation device. In this figure, 1 is a stainless steel bell jar, 2 is a quartz inner bell jar, 3 is a viewing window, and 4 is a wafer placed on a susceptor 5. 6 is a susceptor bolter, 7 is a nozzle nozzle for blowing out reaction gas, 8 is a heating work coil, 9 is a reaction gas, ]0 is N for purging.
2/H2 gas, 11 is an exhaust port.
エピタキシャル膜生成に必要な反応ガス９は、反応室内
のノズルを通ってウェハ・１に供給され、エピタキシャ
ル膜がウェハ面上に形成される。反応室内にはノズルか
らのみ反応ガスが供給されるが、このため次のような問
題が発生している。A reaction gas 9 necessary for epitaxial film formation is supplied to the wafer 1 through a nozzle in the reaction chamber, and an epitaxial film is formed on the wafer surface. Reactant gas is supplied into the reaction chamber only from the nozzle, which causes the following problems.
（１）ノズルの穴方向が横向きで′あるため１反応室の
上部空間（−はガスがよどみｆｆス置換（＝時間かがへ
ること。(1) Since the hole direction of the nozzle is oriented horizontally, the upper space of one reaction chamber (- means that the gas stagnates and the gas is replaced (= time takes longer).
（２）す（・ブタＪ二のウェハし均一な膜形成を行うた
めに子晴の水素ガス（８０−１２０１／ｍ１ｎ）を必要
どするが、そのため（イ）ウェハ表面は横から直接多量
゛の１（２ガスで冷却されるためスリップが発生し易い
。（ロ）反応室上部空間では反応ガスがよどみ、原料ガ
スとしで５ＩＨ２Ｃ１２、ＳｘＣｌ！４？用いた場合に
パターンシフトが大入くなる。(2) A large amount of hydrogen gas (80-1201/m1n) is required to form a uniform film on the wafer. (1) Slip is likely to occur because it is cooled by two gases. (B) The reaction gas stagnates in the upper space of the reaction chamber, resulting in a large pattern shift when using 5IH2C12, SxCl!4? as the raw material gas. .
（３）反応ガスは反応室内上部空間で対流を起し、石英
インナーベルジャ２の内壁）二反応副生成物を付着させ
るのでフレークの原因（二なる。(3) The reaction gas causes convection in the upper space of the reaction chamber, causing reaction byproducts to adhere to the inner wall of the quartz inner bell jar 2, which causes flakes.
（発明の具体的な目的）
本発明は第２図の１２に示すよう（二、ノズルを２重構
造（二し５て外側のノズル（時ま反応ガス９を流して従
来通りウェハ表面の側方から流出させ、内側のノズルに
はパージＩｆス］−３を流して、これは石英製インナー
ベルジャ２の天井に向けて流出させるよう（−構成し、
これ（二よって次の効果を得ることが目的である。３
（１）ｊ−ｉｌ、１′−：室内−１部空間しおけで３反
応ノｆズの止ど・・７部分がなくな・・て、ガス置換の
時間が短縮される５、Ａ゛なわら従来の１づどし、３０
分・計」、Ｃ）分（二短縮する３、
（２）ウェハ表面に直接供給される１１已にｉｆ、スの
キー＼・リアである水素ガスが少！Ａ（−なＩ〕、ウー
了−へ表面の冷却効果が抑えられるので、にリップの発
生が抑えられる。(Specific Object of the Invention) The present invention has a double nozzle structure as shown in 12 in FIG. The purge If gas]-3 is flowed from the inner nozzle, and it is configured so as to flow toward the ceiling of the quartz inner belljar 2.
The purpose of this (2) is to obtain the following effect. 3 (1) j-il, 1'-: Indoors - 1 part of the space is removed, and the 3 reaction nozzle stops... 7 part disappears. ..., the time for gas replacement is shortened 5.
minutes・total'', C) minutes(2 shorten 3, (2) If, S key\rear hydrogen gas is small in the 11th direction supplied directly to the wafer surface. Since the cooling effect on the final surface is suppressed, the occurrence of rips can be suppressed.
（３）石英製インナー ぜルジ・ヤの天井に向けで、反
応ガスを含：（：ないパージ用７Ｌ素ガスな流すため、
反応室内上部空間（二反応ガスのよど７９部分がなくな
０、前記のＳ 、Ｈ２Ｃ（！ ２、Ｓ ４．Ｃ１４を原
１１がスに用いた場合のパターンジットは軽減され、イ
ンナ・−ベルジャ２の内壁（−付着する反応副生成物が
減少し、フレークが低減する３゜
（発明の構成とり３作）
第２図は本発明の実施例である縦形Ｊ−ビタキシャル膜
生成装置の構造概略１図で、図中の記号は第１図と共通
へちるが、］。２はノズル、１；３は７ノインパージ・
ガスである。(3) Inner made of quartz. Directed toward the ceiling of the room, containing reactive gas.
In the upper space of the reaction chamber (2, the stagnation part of the reaction gas is eliminated, the above-mentioned S, H2C (!2, Inner wall of 2 (- 3° which reduces adhering reaction by-products and reduces flakes (3 works according to the configuration of the invention) Fig. 2 is a structural outline of a vertical J-bitaxial film production apparatus which is an embodiment of the present invention. In Figure 1, the symbols in the figure are the same as in Figure 1, but] 2 is the nozzle, 1; 3 is the 7-no-impurge.
It's gas.
第３図は第２図中の反応室の構造図である。図中の記号
は５がサセプタ、８がワークコイルであることは第１図
と同じであるが、１４は石英製ワークコ・イルカバー、
１５は石英製デスクホルダ、］６はノズルＡ１１７はノ
ズルＢ１１８はチャックＡ、］、９はチャックＢ、２０
はインレット（引入れ）バ・イブＡ、２］はインレット
パイブＢ。FIG. 3 is a structural diagram of the reaction chamber in FIG. 2. The symbols in the figure are the same as in Figure 1: 5 is the susceptor, 8 is the work coil, but 14 is the quartz work coil cover,
15 is a quartz desk holder,] 6 is a nozzle A117 is a nozzle B118 is a chuck A, ], 9 is a chuck B, 20
is the inlet pipe A, and 2] is the inlet pipe B.
２２はインレットボー）Ａ、２３はインレアトポ−）Ｂ
、２４は回転部、２５は排気ボー トである。22 is inlet bow) A, 23 is inlet bow) B
, 24 is a rotating part, and 25 is an exhaust boat.
第３１図（二示すようにベルジャ内にはカーボン製サセ
プタ５、加熱用ワークコイ７し８、サセプタ支持用石英
デスクホルダ１５、ガス供給用ノズルＡ。FIG. 31 (As shown in FIG. 2, inside the bell jar are a carbon susceptor 5, heating work coils 7 and 8, a quartz desk holder 15 for supporting the susceptor, and a gas supply nozzle A.
Ｂ（１６，ｌ’７）、サセプタの回転機構２４などが設
けられている１、このうちノズル部分は本発明の焦点で
あるから詳細（二説明する。インレ、・ドパイブＡ（２
０）とＢ（２１）は同軸で、それぞれ独立のガスを流す
ことができる。ノズノＬ１６はチャック１Ｂを介１〜で
インレフトバーイブ２０と接続し、ノズル１７はチャッ
ク１９を介ｌ、てインレットパイプ２１と接続する。従
っ゛〔イン１．・、トポ〜１２２および２３からそれぞ
れ独立（二反ｊ、こ：ｆｉスおよびメ・インパージガス
をサセプタ！５上の反に：室に供給することができる。B (16, l'7), susceptor rotation mechanism 24, etc. are provided.
0) and B(21) are coaxial and can flow independent gases. The nozzle L16 is connected to the in left barb 20 through the chuck 1B, and the nozzle 17 is connected to the inlet pipe 21 through the chuck 19. Follow ゛〔In1. - From topo ~ 122 and 23, respectively, independently (two cylinders j, this:fis and main impurge gas can be supplied to the chamber on the susceptor !5.
。
次に本発明実施装置の動作を第、゛つ図（二Ｊ、って説
明する。. Next, the operation of the apparatus implementing the present invention will be explained with reference to FIG.
（１）ガス置換。 反応室内を大気−・窒素−・水素、
または逆に水素−窒素−・大気のガス置１イネを行゛）
場合には、インレフトボー） Ａ ２２およびインレッ
トボー１・Ｂ ２３ ｉｎ置換ガスを導入し、ノズルＡ
ｌｆｉおよび５ノズルＢ１７から同時に反応室内へガス
を噴出さ（１−ガス１西換を行う。ノズク１゜］６と〕
７から吹き出すｉｆスは、反応室中央から外（−向って
流れ、排気ボート２５より反応室外ｉ二室内のガスを押
１１．出１２、ガスの置換を・容易（二行うことができ
る。(1) Gas replacement. Inside the reaction chamber, air, nitrogen, hydrogen,
Or, conversely, place hydrogen-nitrogen-atmospheric gas (1 rice)
Introduce the displacement gas into the nozzle A 22 and the inlet bow 1/B 23 in.
Gas is simultaneously ejected into the reaction chamber from lfi and 5 nozzles B17 (1-Gas 1 West exchange is performed. Nozzles 1°] 6)
The gas blown out from the reaction chamber 7 flows outward from the center of the reaction chamber and pushes the gas inside the chamber outside the reaction chamber from the exhaust boat 25, making it easy to replace the gas.
（２）エピタキシャル膜生成。 この；１ψ生ｌル１
工ｆｔ：では反応ガスはインレフトポ−１・、Ａ ２２
に接続さね、インレ・・ドパイブ゛２０．チへ・：・り
］Ｂを経てノズ）Ｉ＝Ａ１６のノズル穴より反応室内に
吹き出される。同時にイ〉・レブトボー ） Ｂ ２３
ｒ＋）のインパージガスはインレットノくイブ２］、
チャック］９を経て２／ズルＢ１７のノズル穴より反応
室内（二吹き出される。ノズルＡ］、６から吹き出す反
応ガスは、ノズ／Ｉ／ Ｂ １７よｔ）θ）２ツインパ
ージガス（二比べて流量が少ないため、反応＋ｉスの対
流は押えられ、サセプタ５の表面に沿って流れ、排気ポ
ート２５より排出される。メインパージガスは石英イン
ナーベルジャ２の内壁に沿って流れ、排気ポート２５よ
り排出される。(2) Epitaxial film generation. This ; 1ψ birth l 1
ft: Then, the reaction gas is in left port 1, A 22
Connect to the inlet pipe 20. It is blown out into the reaction chamber from the nozzle hole (I=A16) via Nozzle B. At the same time, I〉・Rebutbo) B 23
r+) impurge gas is inlet no.2],
chuck] 9 and into the reaction chamber from the nozzle hole of 2/zzle B17. The reaction gas blown out from nozzle A] and 6 is Since the flow rate is small, the convection of reaction + gas is suppressed, flows along the surface of the susceptor 5, and is exhausted from the exhaust port 25.The main purge gas flows along the inner wall of the quartz inner bell jar 2, and is exhausted from the exhaust port 25. be discharged.
（発明の効果）
第３図のように反応室内に独立した２つのガス供給装置
を設けたこと（二上って、（１）反応室内のガス置換に
要する時間が短縮され装置の稼動率が向上した。（２）
石英製インナーベルジャ内壁（二付着する副生成物が減
少しフレークが防止される。（３）サセプタ上のウェハ
に直接あたるガスの量が減少しウェハの冷却が防止され
るのでスリップの発生が防がれる。（４） Ｓ ｌＨ２
Ｃ１２，５ＩＣ１４などの塩素系反応ガスを用いた場合
に、反応室内のガスのよどみが減少す′Ｚ）ためバター
・ンシブ！・が押ぐ−られろ１．など実用上有効な効果
が当られる１、(Effects of the invention) As shown in Fig. 3, two independent gas supply devices are provided in the reaction chamber (secondly, (1) the time required for gas replacement in the reaction chamber is shortened, and the operating rate of the device is increased. Improved.(2)
(2) The amount of adhering by-products is reduced and flakes are prevented. (3) The amount of gas that directly hits the wafer on the susceptor is reduced and cooling of the wafer is prevented, so slips are prevented. Prevented. (4) S lH2
When using a chlorine-based reaction gas such as C12, 5IC14, the stagnation of the gas in the reaction chamber is reduced.・Be pushed 1. Practically effective effects such as 1,
第１１図は従来の縦形エピタキシャル膜生成装置の構成
例図、第２図は本発明（二よる線形エピタキシャル膜生
成装置の構成例図、曙−半１七転溌框ｆキ脅千；≠↓キ
≠ｔ４牛成羞筬母潰滅士俸ｈ−第３図は第２Ｄ図内の反
応室の詳細構造とガスの流。
れの説明図である。
１・・・・ステ）ルスΩｌＹｉのベルジャ、２・・・・
石英製インナー 〈ルジ・ヤ、３・・・・のぞき窓、
４・・・・ウェハ、５−・・・サセプタ、 ６拳・・
・す七ブタホルダー、７・・・・反応ガス用ノズル、
８・・・・加熱用コイル、９φ・・−反応ガス、 １
０−・φ・パージガス、１１．２５・・・０排気口、
１２・φ・・ノズル、１３０−−メインパージガス、
〕４串・・・石英製ワークコイルカバー、１．５・１６
石英製デスクホルダー、
１６−トツズルＡ、 １７・Φ・・ノズルＢ１１８
．１９−−−−チャック、
２０拳・・・インレフトパイ−７’Ａ。
２１・・―−インレフトパイプＢ１
２１＋ ” ＩｓインレットポートＡ。
２３・争・・インレフトポートＢ、
２４・・・・回転部。
特許出願人 国際電気（体式会社
箒１図
十゛゛１１
第２図
婚３図FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional vertical epitaxial film production device, and FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a linear epitaxial film production device according to the present invention. Figure 3 is an explanatory diagram of the detailed structure and gas flow of the reaction chamber in Figure 2D. , 2...
Quartz innerwear <Ruji Ya, 3... Peephole,
4... wafer, 5-... susceptor, 6 fist...
・Sushichibuta holder, 7... Nozzle for reaction gas,
8...Heating coil, 9φ...-reactive gas, 1
0-・φ・Purge gas, 11.25...0 exhaust port,
12・φ...Nozzle, 130--Main purge gas, 4 skewers...Quartz work coil cover, 1.5・16
Quartz desk holder, 16-Totsuzuru A, 17 Φ... Nozzle B118
．． 19---Chuck, 20 fists...In left pie-7'A. 21... In left pipe B1 21+ ” Is inlet port A. 23 In left port B, 24... Rotating part. Patent applicant Kokusai Denki (Registered company Houki 1 Figure 11) No. 2 Diagram 3
Claims (1)
ークコイル、サセプタ支持用石英ディスクホルダ、ガス
供給用ノズルおよびサセプタ回転機構を収めてある縦形
エピタキシャル膜生成装置において、ガス供給用ノズル
をベルジヤの内部より反応ガスとパージカスを別々に独
立に供給できるように、垂直２重同心円筒構造とし、前
記反応ガスはノズル上部に設けたガス吹出口より直接サ
セプタ上のウェハにガスが当る量を少なくして、ウェハ
の表面を流れるように吹き出させ、また前記パージガス
は反応室内壁への反応副生成物の付着を抑えるように、
ノズル上部に設けたガス吹出かつ 口より上方より水平方向に亘ってかつ上記反応ガスに比
べて多量に吹き出させるようにしたことを特徴とする縦
形エピタキシヤル膜生成装置。[Scope of Claims] A vertical epitaxial film production apparatus in which a susceptor, a heating work coil, a quartz disk holder for supporting the susceptor, a gas supply nozzle, and a susceptor rotation mechanism are housed in a reaction chamber in an inner bellgear made of quartz. The nozzle has a vertical double concentric cylindrical structure so that the reaction gas and purge gas can be supplied separately and independently from the inside of the bell gear. The purge gas is blown out in a flowing manner over the surface of the wafer with a small amount of purge gas, and the purge gas is so as to suppress the adhesion of reaction by-products to the inner wall of the reaction chamber.
1. A vertical epitaxial film generating apparatus, characterized in that the gas is blown out horizontally from above the nozzle provided at the top of the nozzle and in a larger amount than the reaction gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25092685A JPS62112316A (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Vertical epitaxial filming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25092685A JPS62112316A (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Vertical epitaxial filming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62112316A true JPS62112316A (en) | 1987-05-23 |
Family
ID=17215076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25092685A Pending JPS62112316A (en) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | Vertical epitaxial filming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62112316A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01220433A (en) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Nec Corp | Vapor growth apparatus |
| KR100449687B1 (en) * | 2001-11-22 | 2004-09-22 | 주성엔지니어링(주) | inflow-port assembly for chamber |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP25092685A patent/JPS62112316A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01220433A (en) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Nec Corp | Vapor growth apparatus |
| JPH06103668B2 (en) * | 1988-02-29 | 1994-12-14 | 日本電気株式会社 | Vapor phase growth equipment |
| KR100449687B1 (en) * | 2001-11-22 | 2004-09-22 | 주성엔지니어링(주) | inflow-port assembly for chamber |
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