JPS62235728A - 気相エピタキシヤル成長装置 - Google Patents
気相エピタキシヤル成長装置Info
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- JPS62235728A JPS62235728A JP8051686A JP8051686A JPS62235728A JP S62235728 A JPS62235728 A JP S62235728A JP 8051686 A JP8051686 A JP 8051686A JP 8051686 A JP8051686 A JP 8051686A JP S62235728 A JPS62235728 A JP S62235728A
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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〕
本発明は気相エピタキシャル成長装置に関し。
特にシリコンの気相エピタキシャル成長装置に関するも
のである。
のである。
従来、この種のシリコン気相エピタキシャル成長装置は
、ある間隔で積み重ねたシリコン単結晶基板ｖｉｏｏｏ
〜１２００℃に加熱し、その基板表面にシラン系反応ガ
ス（８ｉＨ４，８１Ｈ２ｃＪ ｚ 。
、ある間隔で積み重ねたシリコン単結晶基板ｖｉｏｏｏ
〜１２００℃に加熱し、その基板表面にシラン系反応ガ
ス（８ｉＨ４，８１Ｈ２ｃＪ ｚ 。
８ｉＨＣ１ｘ、５ｉ（Ｊ’４）、及び水素（Ｈｚ ’）
１に導入してシリコンをエピタキシャル成長させるも
のとなっていた。この種のシリコン呈ピタキシャル成長
装置では、シリコンエピタキシャル膜の膜厚分布。
１に導入してシリコンをエピタキシャル成長させるも
のとなっていた。この種のシリコン呈ピタキシャル成長
装置では、シリコンエピタキシャル膜の膜厚分布。
電気抵抗分布を各基板内及び基板間で均一化するため反
応ガスの導入法、シリコン単結晶基板の保持方法に種々
の工夫がなされている。例としては第４図に示した様に
、減圧した反応管１５内で多数枚のシリコン単結晶基板
１８’＆ある間隔で積み重ねる様に保持し１反応管内壁
とシリコン単結晶基板１８との間に１本のガス導入用ノ
ズル１６を設け、第５図（ａ）、第６図（ｂ）に示すよ
うにそのノズル？固定あるいは首振り運動させながら、
シリコン単結晶基板１８にガスを吹きつける方式の装置
が提案されている。これらの方式によって成長した場合
のエピタキシャル膜の膜厚は、それぞれ第５図（ｂ）、
第６図（ｂ）に示す形状となる。すなわち固定ノズル方
式では、シリコン単結晶基板２７の中央部にシリコンエ
ピタキシャル膜２７が厚く付き。
応ガスの導入法、シリコン単結晶基板の保持方法に種々
の工夫がなされている。例としては第４図に示した様に
、減圧した反応管１５内で多数枚のシリコン単結晶基板
１８’＆ある間隔で積み重ねる様に保持し１反応管内壁
とシリコン単結晶基板１８との間に１本のガス導入用ノ
ズル１６を設け、第５図（ａ）、第６図（ｂ）に示すよ
うにそのノズル？固定あるいは首振り運動させながら、
シリコン単結晶基板１８にガスを吹きつける方式の装置
が提案されている。これらの方式によって成長した場合
のエピタキシャル膜の膜厚は、それぞれ第５図（ｂ）、
第６図（ｂ）に示す形状となる。すなわち固定ノズル方
式では、シリコン単結晶基板２７の中央部にシリコンエ
ピタキシャル膜２７が厚く付き。
首振りノズル方式ではシリコン単結晶基板３２の上面に
ほぼ均一にシリコンエピタキシャル膜３１が付く。
ほぼ均一にシリコンエピタキシャル膜３１が付く。
上述した従来のシリコンエピタキシャル成長装置では、
エピタキシャル膜の膜厚及び電気抵抗を均一にするため
１反応ガスを首振り機構の付いたノズルを用いているが
、そのため、装置の構造が複雑になるという欠点がある
。また、この首振運動を真空内へ導入するために使用さ
れる真空シール材の摩擦による損耗で発生ずる微粒子、
極微束の大気のリークにより発生ずる反応生成物の微粒
子が、エピタキシャル膜の結晶性を劣化させるという欠
点がある。
エピタキシャル膜の膜厚及び電気抵抗を均一にするため
１反応ガスを首振り機構の付いたノズルを用いているが
、そのため、装置の構造が複雑になるという欠点がある
。また、この首振運動を真空内へ導入するために使用さ
れる真空シール材の摩擦による損耗で発生ずる微粒子、
極微束の大気のリークにより発生ずる反応生成物の微粒
子が、エピタキシャル膜の結晶性を劣化させるという欠
点がある。
本発明は１以上の様な欠点を改善し、均一な膜厚及び電
気抵抗を有するシリコンエピタキシャル膜を形成できる
気相エピタキシャル成長装置を提供するものである。
気抵抗を有するシリコンエピタキシャル膜を形成できる
気相エピタキシャル成長装置を提供するものである。
本発明の気相エピタキシャル成長装置は、複数枚の半導
体基板を任意の間隔で平行に積み重ねる様に保持する方
式の気相エピタキシャル成長装置において、複数の固定
式ノズルを通して導入される反応ガスの濃度？反応ガス
流を垂直に横断する任意の位置座標軸上の半導体基板表
面上に２いて半導体基板端部上を半導体基板中心部上よ
り高濃度となる手段を有することＶ特徴とする。
体基板を任意の間隔で平行に積み重ねる様に保持する方
式の気相エピタキシャル成長装置において、複数の固定
式ノズルを通して導入される反応ガスの濃度？反応ガス
流を垂直に横断する任意の位置座標軸上の半導体基板表
面上に２いて半導体基板端部上を半導体基板中心部上よ
り高濃度となる手段を有することＶ特徴とする。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第２図は１本発明の一実施例の縦断面図である。
反応管１は縦型抵抗加熱炉２の内部に設置してあり、架
台３に固定されている。シリコン単結晶基板４は回転可
能な基板ホルダー５に水平に保持されて８ｔ）、反応ガ
スはガス導入口６を通して、固定式ノズル７よリシリコ
ン単結晶基板４０表面に供給され、ガス排気口８より真
空排気される。なＲ１反応管１．基板ホルダー５．固定
式ノズル７は反応管１の内部が真空排気されても気密が
保たれている。
台３に固定されている。シリコン単結晶基板４は回転可
能な基板ホルダー５に水平に保持されて８ｔ）、反応ガ
スはガス導入口６を通して、固定式ノズル７よリシリコ
ン単結晶基板４０表面に供給され、ガス排気口８より真
空排気される。なＲ１反応管１．基板ホルダー５．固定
式ノズル７は反応管１の内部が真空排気されても気密が
保たれている。
第２図は第１図の実施例の横断面図である。反応管１の
中央部分にシリコン単結晶基板４が保持され、固定式ノ
ズル７．９のノズル開口部１ｏは。
中央部分にシリコン単結晶基板４が保持され、固定式ノ
ズル７．９のノズル開口部１ｏは。
放出される反応ガス流の中心線１１が各ノズルで平行に
なる様設置されている。な？、ノズル７より放出される
反応ガス流量は、ノズル９より放出される反応ガス流量
より低減される様調整されている。
なる様設置されている。な？、ノズル７より放出される
反応ガス流量は、ノズル９より放出される反応ガス流量
より低減される様調整されている。
この気相エピタキシャル成長装置は、複数の固定式ノズ
ルを通して反応管に導入される反応ガスが１面の中心を
軸として回転するシリコン単結晶基板表面に、特定の浸
度分布で供給できる事により、均一な膜厚、電気抵抗の
シリコンエピタキシャル膜が成長できる。
ルを通して反応管に導入される反応ガスが１面の中心を
軸として回転するシリコン単結晶基板表面に、特定の浸
度分布で供給できる事により、均一な膜厚、電気抵抗の
シリコンエピタキシャル膜が成長できる。
複数のノズルから放出される反応ガス流の中心線は、各
々平行、もしくは、扇状に開かれて３す。
々平行、もしくは、扇状に開かれて３す。
第３図（ａ）に示すようなガス流を垂直に横断する任意
の位置座標軸上において、第３図（ｂ）乃至第３図（ｆ
）に示すように、シリコン単結晶基板中心部の反応ガス
濃度が、シリコン単結晶基板端部より低濃度に調整され
てやる。この調整は、各ノズルの配置、及び各ノズルか
ら放出される反応ガス量によって行なわれる。
の位置座標軸上において、第３図（ｂ）乃至第３図（ｆ
）に示すように、シリコン単結晶基板中心部の反応ガス
濃度が、シリコン単結晶基板端部より低濃度に調整され
てやる。この調整は、各ノズルの配置、及び各ノズルか
ら放出される反応ガス量によって行なわれる。
以下にシリコンエピタキシャル成長の一例を示す。基板
ホルダー５に直径１５０１ｊｌＫのシリコン単結晶基板
４ ’ｊｆ ９．５ ｍ間隔で７５枚保持し、基板ホル
ダー５を毎分１０回転させ１反応管１の内部をｔ ｘ
１０−”ｔｏｒｒまで真空排気した。次に、ノズル７．
９よりＲ２ｆ ３０ Ｊ／ろ１０で流しながら反応管内
温度’Ｙ１１５０℃とする。次いで、ＨＡＹ２０７／ｍ
ｉｎ 、ＨＣＩ １に０．２ｊ！／ｍｉｎで流し１反応
管内圧力ｗ１ｔｏｒｒとしてシリコン単結晶基板４を洗
浄シタ後−Ｈ” ｌ’ ２０１７ｍ” ｅ ＳｉＨ”’
ｌ ” ’ｔ’１ ｌ／ｍｉｎ 、 ＨＣ１″４ｆ１．
３４／ｍｉ ｎ 、 ＰＨｓ ’ｋ Ｏ，０１１／ｍ
ｉ ｎ 、 各々流し１反応管内圧力を２ ｔｏｒｒ
としてシリコンのエピタキシャルの成長を行なった。
ホルダー５に直径１５０１ｊｌＫのシリコン単結晶基板
４ ’ｊｆ ９．５ ｍ間隔で７５枚保持し、基板ホル
ダー５を毎分１０回転させ１反応管１の内部をｔ ｘ
１０−”ｔｏｒｒまで真空排気した。次に、ノズル７．
９よりＲ２ｆ ３０ Ｊ／ろ１０で流しながら反応管内
温度’Ｙ１１５０℃とする。次いで、ＨＡＹ２０７／ｍ
ｉｎ 、ＨＣＩ １に０．２ｊ！／ｍｉｎで流し１反応
管内圧力ｗ１ｔｏｒｒとしてシリコン単結晶基板４を洗
浄シタ後−Ｈ” ｌ’ ２０１７ｍ” ｅ ＳｉＨ”’
ｌ ” ’ｔ’１ ｌ／ｍｉｎ 、 ＨＣ１″４ｆ１．
３４／ｍｉ ｎ 、 ＰＨｓ ’ｋ Ｏ，０１１／ｍ
ｉ ｎ 、 各々流し１反応管内圧力を２ ｔｏｒｒ
としてシリコンのエピタキシャルの成長を行なった。
な８．ノズル７からの反応ガス流量は、ノズル９からの
反応ガス流量の６５〜４５％となる様流量計により調整
した。その結果、７５枚全てのシリコン単結晶基板にお
いて、エピタキシャル膜の模本エピタキシャルでは、縦
型の抵抗加熱炉を用いたが、横型の炉、また、高周波加
熱方式、ランプ加熱方式の炉を用いても同様の結果が得
られた。
反応ガス流量の６５〜４５％となる様流量計により調整
した。その結果、７５枚全てのシリコン単結晶基板にお
いて、エピタキシャル膜の模本エピタキシャルでは、縦
型の抵抗加熱炉を用いたが、横型の炉、また、高周波加
熱方式、ランプ加熱方式の炉を用いても同様の結果が得
られた。
さらにノズルから放出される反応ガス流の中心線が平行
である場合の例を示したが、基板の中心に向って各中心
線が２°〜３° 扇状に開いた形にノズルが配置されて
いる場合に？いても同等の結果が得られた〇 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は１面の中心を軸として回転
するシリコン単結晶基板表面に、複数の固定式ノズルを
用いて、導入された反応ガスが。
である場合の例を示したが、基板の中心に向って各中心
線が２°〜３° 扇状に開いた形にノズルが配置されて
いる場合に？いても同等の結果が得られた〇 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は１面の中心を軸として回転
するシリコン単結晶基板表面に、複数の固定式ノズルを
用いて、導入された反応ガスが。
反応ガス流を垂直に横断する任意の位置座標軸上の基板
端部で基板中心部より高濃度となる分布形状で供給でき
る事によって、多数枚のシリコン単結晶基板をある間隔
で積み重ねる様に保持する方式の気相エピタキシャル成
長装置に２いても均一な膜質で、微粒子欠陥の無いシリ
コンエピタキシャル膜を成長できる効果がある。
端部で基板中心部より高濃度となる分布形状で供給でき
る事によって、多数枚のシリコン単結晶基板をある間隔
で積み重ねる様に保持する方式の気相エピタキシャル成
長装置に２いても均一な膜質で、微粒子欠陥の無いシリ
コンエピタキシャル膜を成長できる効果がある。
また、本発明による気相エピタキシャル成長装置は、シ
リコンエピタキシャル基板を極めて量産性よ（かつ安価
に作製できる事により、従来高価格であるため、限定さ
れていたシリコンエピタキシャル基板の応用範囲を著し
く拡大する効果がある。
リコンエピタキシャル基板を極めて量産性よ（かつ安価
に作製できる事により、従来高価格であるため、限定さ
れていたシリコンエピタキシャル基板の応用範囲を著し
く拡大する効果がある。
第１図は、本発明の一実施例の気相エピタキシャル成長
装置の縦断面図、第２図は、第１図の横断面図、第３図
（ａ）は１回転するシリコン単結晶基板上の位置を表示
するための座標軸を示した平面図、第３図（ｂ）〜（ｆ
）ハ、第３図（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃ，ａ。 ｂ 、 ｂ’軸に８ける反応ガス濃度分布を示した濃度
分布を示した濃度分布図、第４図は、従来の気相エピタ
キシャル成長装置の縦断面図、第５図（ａ）は。 第４図の装置に８ける固定ノズル方式の説明図。 説明図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）の方式による膜厚
分布図である。 １・−・・・・反応管、２・・・・・・抵抗加熱炉、３
・・・・−・架台。 ４・・・・・・シリコン単結晶基板、５・・・・・・基
板ホルダー。 ６・・・・・・ガス導入口、７，９・・・・・・ノズル
、８・・・・・・ガス排気口、１０・・・・・・ノズル
開口部、１１・・・・・・反応ガス流の中心線、１５・
・・・・・反応管、１６・・・・・・ノズル、１７・・
・・・・ノズル開口部、１８・・・・・・シリコン単結
晶基板、１９・・・・・・ガス導入口、２０・・・・・
・ガス排気口、２１・・・・・・高周波コイル、２２・
・・・・・基板ホルダー、２３・・・・・・反応管、２
４・・・・・・シリコン単結晶板、２５・・・・・・固
定ノズル、２６・・・・・・シリコンエピタキシャル膜
％２７・・・・・・シリコン単結晶基板。 ２８・・・・・・反応管、２９・−・・・・シリコン単
結晶基板。 ３０・・・・・・首振りノズル、３１・・・・・・シリ
コン単結晶板 ／ ■ 第４図 ２Ｂ 第Ｉ図 第２ 図
装置の縦断面図、第２図は、第１図の横断面図、第３図
（ａ）は１回転するシリコン単結晶基板上の位置を表示
するための座標軸を示した平面図、第３図（ｂ）〜（ｆ
）ハ、第３図（ａ）のＡ、Ｂ、Ｃ，ａ。 ｂ 、 ｂ’軸に８ける反応ガス濃度分布を示した濃度
分布を示した濃度分布図、第４図は、従来の気相エピタ
キシャル成長装置の縦断面図、第５図（ａ）は。 第４図の装置に８ける固定ノズル方式の説明図。 説明図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）の方式による膜厚
分布図である。 １・−・・・・反応管、２・・・・・・抵抗加熱炉、３
・・・・−・架台。 ４・・・・・・シリコン単結晶基板、５・・・・・・基
板ホルダー。 ６・・・・・・ガス導入口、７，９・・・・・・ノズル
、８・・・・・・ガス排気口、１０・・・・・・ノズル
開口部、１１・・・・・・反応ガス流の中心線、１５・
・・・・・反応管、１６・・・・・・ノズル、１７・・
・・・・ノズル開口部、１８・・・・・・シリコン単結
晶基板、１９・・・・・・ガス導入口、２０・・・・・
・ガス排気口、２１・・・・・・高周波コイル、２２・
・・・・・基板ホルダー、２３・・・・・・反応管、２
４・・・・・・シリコン単結晶板、２５・・・・・・固
定ノズル、２６・・・・・・シリコンエピタキシャル膜
％２７・・・・・・シリコン単結晶基板。 ２８・・・・・・反応管、２９・−・・・・シリコン単
結晶基板。 ３０・・・・・・首振りノズル、３１・・・・・・シリ
コン単結晶板 ／ ■ 第４図 ２Ｂ 第Ｉ図 第２ 図
Claims (1)
- 複数枚の半導体基板を任意の間隔で平行に積み重ねる様
に保持する方式の気相エピタキシャル成長装置において
、複数の固定式ノズルを通して導入される反応ガスの濃
度を反応ガス流を垂直に横断する任意の位置座標軸上の
半導体基板表面上において半導体基板端部上を半導体基
板中心部上より高濃度とする手段を有することを特徴と
する気相エピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051686A JPH0616491B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 気相エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051686A JPH0616491B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 気相エピタキシヤル成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62235728A true JPS62235728A (ja) | 1987-10-15 |
| JPH0616491B2 JPH0616491B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=13720477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8051686A Expired - Fee Related JPH0616491B2 (ja) | 1986-04-07 | 1986-04-07 | 気相エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616491B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119017A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Tokyo Electron Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
| US5252133A (en) * | 1990-12-19 | 1993-10-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Vertically oriented CVD apparatus including gas inlet tube having gas injection holes |
| EP0731492A2 (en) * | 1995-03-10 | 1996-09-11 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Method of growing a single crystal thin film with a uniform thickness, in the vapor phase |
| US5925188A (en) * | 1995-10-30 | 1999-07-20 | Tokyo Electron Limited | Film forming apparatus |
| US7422635B2 (en) * | 2003-08-28 | 2008-09-09 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces, e.g., for depositing materials on microfeature workpieces |
| KR100941207B1 (ko) | 2003-01-28 | 2010-02-10 | 엘지전자 주식회사 | 질화갈륨 기판 제조 장치 |
| US9023436B2 (en) | 2004-05-06 | 2015-05-05 | Micron Technology, Inc. | Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces |
-
1986
- 1986-04-07 JP JP8051686A patent/JPH0616491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119017A (ja) * | 1987-10-31 | 1989-05-11 | Tokyo Electron Ltd | シリコン単結晶の製造方法 |
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| EP0731492A2 (en) * | 1995-03-10 | 1996-09-11 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Method of growing a single crystal thin film with a uniform thickness, in the vapor phase |
| EP0731492A3 (en) * | 1995-03-10 | 1998-04-08 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Method of growing a single crystal thin film with a uniform thickness, in the vapor phase |
| US5925188A (en) * | 1995-10-30 | 1999-07-20 | Tokyo Electron Limited | Film forming apparatus |
| KR100941207B1 (ko) | 2003-01-28 | 2010-02-10 | 엘지전자 주식회사 | 질화갈륨 기판 제조 장치 |
| US7422635B2 (en) * | 2003-08-28 | 2008-09-09 | Micron Technology, Inc. | Methods and apparatus for processing microfeature workpieces, e.g., for depositing materials on microfeature workpieces |
| US9023436B2 (en) | 2004-05-06 | 2015-05-05 | Micron Technology, Inc. | Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0616491B2 (ja) | 1994-03-02 |
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