JPS626682Y2 - - Google Patents
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- JPS626682Y2 JPS626682Y2 JP9557880U JP9557880U JPS626682Y2 JP S626682 Y2 JPS626682 Y2 JP S626682Y2 JP 9557880 U JP9557880 U JP 9557880U JP 9557880 U JP9557880 U JP 9557880U JP S626682 Y2 JPS626682 Y2 JP S626682Y2
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- Expired
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Description
【考案の詳細な説明】
半導体デバイスの製造は多くの過程を経て行わ
れるが、その過程の１つとして化学原料ガスの還
元反応、熱分解、酸化、窒化反応などによつて単
結晶シリコン（Si）、多結晶シリコン、SiO2、
PSG（Phosphosilicate glass）、Si3N4（窒化ケイ
素）などの各種の膜をたとえば基板上に生成する
CVD（Chemical Vapor Deposition）がある。本
考案はこの過程（プロセス）をホツトウオール
（Hotwall）減圧法にて行う場合の反応管に関す
るものである。
れるが、その過程の１つとして化学原料ガスの還
元反応、熱分解、酸化、窒化反応などによつて単
結晶シリコン（Si）、多結晶シリコン、SiO2、
PSG（Phosphosilicate glass）、Si3N4（窒化ケイ
素）などの各種の膜をたとえば基板上に生成する
CVD（Chemical Vapor Deposition）がある。本
考案はこの過程（プロセス）をホツトウオール
（Hotwall）減圧法にて行う場合の反応管に関す
るものである。
第１図は従来のホツトウオール減圧CVD装置
の構成概略図である。この図において反応管２の
内部にボート治具３に垂直に立てた多数の基板４
を挿入配置し、管の外周をとり巻くヒータ１によ
つて所要の温度に加熱する。そして排気ポンプ７
によつて排気しながら反応ガスをガス注入口５お
よび６から注入する。圧力は10〜1000Paが使わ
れ、基板上にPSGなどの膜を生成させることがで
きる。この装置は周知のように多くの利点をもつ
ているが、反応ガスの注入側（図の）と排気側
（図の）とで原料ガスの分圧が異なることが欠
点で、基板の膜厚や膜質の均一性を望む場合には
実装できる基板の数が少数に限られるという悩み
があつた。すなわち反応速度の速い原料ガスを使
用した場合、たとえばSiH4−O2系によるSiO2、
PH3を添加したPSG、またはSiH4，SiH2C２な
どを原料とするエピタキシヤルの高温での反応な
どでは特に顕著になるので、温度勾配を設けて基
板間の生成速度を均一にする手段が提案されてい
るが、この場合には生成温度によつて膜の質（た
とえばPSGのＰの濃度、エピタキシヤルの場合の
結晶欠陥や比抵抗）が異なるという欠点があつ
た。
の構成概略図である。この図において反応管２の
内部にボート治具３に垂直に立てた多数の基板４
を挿入配置し、管の外周をとり巻くヒータ１によ
つて所要の温度に加熱する。そして排気ポンプ７
によつて排気しながら反応ガスをガス注入口５お
よび６から注入する。圧力は10〜1000Paが使わ
れ、基板上にPSGなどの膜を生成させることがで
きる。この装置は周知のように多くの利点をもつ
ているが、反応ガスの注入側（図の）と排気側
（図の）とで原料ガスの分圧が異なることが欠
点で、基板の膜厚や膜質の均一性を望む場合には
実装できる基板の数が少数に限られるという悩み
があつた。すなわち反応速度の速い原料ガスを使
用した場合、たとえばSiH4−O2系によるSiO2、
PH3を添加したPSG、またはSiH4，SiH2C２な
どを原料とするエピタキシヤルの高温での反応な
どでは特に顕著になるので、温度勾配を設けて基
板間の生成速度を均一にする手段が提案されてい
るが、この場合には生成温度によつて膜の質（た
とえばPSGのＰの濃度、エピタキシヤルの場合の
結晶欠陥や比抵抗）が異なるという欠点があつ
た。
本考案はこれらの欠点を解消するために行つた
もので、管内の生成部分の温度分布を均一に保ち
ながら多数枚の基板上に同一質の膜を均一の厚さ
に成長させることが特長である。
もので、管内の生成部分の温度分布を均一に保ち
ながら多数枚の基板上に同一質の膜を均一の厚さ
に成長させることが特長である。
第２図は本考案を実施したホツトウオール減圧
CVD装置の概要断面図である。本考案では反応
管２の内部にさらに内管または内部反応管８を挿
入設置し、その内部にボート治具３にのせた基板
群を配置する。内管８にはその複数個所に円周ノ
ズル９，９′，９″等を設けてある。円周ノズルに
ついては第４図にて説明するが、各個所の管壁円
周に沿つて設けた複数の吹出口より反応ガスを内
管内に噴出させるためのものである。さて膜の生
成プロセスにおいてはPSG膜を例にとれば、反応
ガスとしてHeとO2ガスを注入口５より内管内に
注入し、注入口６からはSiH4＋PH3を注入する。
注入口６よりの注入ガスは円周ノズル９，９′，
９″から内管８内に噴出され基板上にPSG膜が均
一に成長する。
CVD装置の概要断面図である。本考案では反応
管２の内部にさらに内管または内部反応管８を挿
入設置し、その内部にボート治具３にのせた基板
群を配置する。内管８にはその複数個所に円周ノ
ズル９，９′，９″等を設けてある。円周ノズルに
ついては第４図にて説明するが、各個所の管壁円
周に沿つて設けた複数の吹出口より反応ガスを内
管内に噴出させるためのものである。さて膜の生
成プロセスにおいてはPSG膜を例にとれば、反応
ガスとしてHeとO2ガスを注入口５より内管内に
注入し、注入口６からはSiH4＋PH3を注入する。
注入口６よりの注入ガスは円周ノズル９，９′，
９″から内管８内に噴出され基板上にPSG膜が均
一に成長する。
第３図は基板間の膜生成速度分布の一例図であ
るが、円周ノズル９，９′，９″より注入する量
は、ノズル９のみより注入された場合には第３図
の実線のように基板の位置がノズルより遠くなる
につれて生成速度が下ることが確められているの
で、ノズル９′よりは第３図の下降特性中のA′点
の生成速度がノズル９近くのレベルＡに達する量
だけ増量補給し、ノズル９″よりは同じくノズル
９，９′のみより注入された場合の破線で示した
下降特性中のB′点の生成速度がノズルＡに達する
量を補給する。なおこの場合Ｐ濃度も膜の生成速
度とほぼ同様の下降特性をもつので、SiH4とPH3
を同時に補給することができる。また上記の説明
ではPSG膜を例にとつたが、SiH4やSiH2C２を
原料とする単結晶シリコン膜の生成についても同
様の効果が得られる。
るが、円周ノズル９，９′，９″より注入する量
は、ノズル９のみより注入された場合には第３図
の実線のように基板の位置がノズルより遠くなる
につれて生成速度が下ることが確められているの
で、ノズル９′よりは第３図の下降特性中のA′点
の生成速度がノズル９近くのレベルＡに達する量
だけ増量補給し、ノズル９″よりは同じくノズル
９，９′のみより注入された場合の破線で示した
下降特性中のB′点の生成速度がノズルＡに達する
量を補給する。なおこの場合Ｐ濃度も膜の生成速
度とほぼ同様の下降特性をもつので、SiH4とPH3
を同時に補給することができる。また上記の説明
ではPSG膜を例にとつたが、SiH4やSiH2C２を
原料とする単結晶シリコン膜の生成についても同
様の効果が得られる。
最後に内管８と円周ノズルについて説明する。
第４図は内管８の外観図で、その長さ方向の適正
個所毎に内管の外周に沿つたリング状の円周ノズ
ル９，９′，９″等をとり付まてある。各円周ノズ
ルは反応ガス注入口６から延長された管にそれぞ
れ接続され、注入された反応ガスは各円周ノズル
およびその位置の内管の円周上等間隔（又は等角
度）にあけられた複数のガス噴出穴１０から内管
内に供給される。
第４図は内管８の外観図で、その長さ方向の適正
個所毎に内管の外周に沿つたリング状の円周ノズ
ル９，９′，９″等をとり付まてある。各円周ノズ
ルは反応ガス注入口６から延長された管にそれぞ
れ接続され、注入された反応ガスは各円周ノズル
およびその位置の内管の円周上等間隔（又は等角
度）にあけられた複数のガス噴出穴１０から内管
内に供給される。
このような本考案反応管を用いることにより、
実際に反応管内の温度分布を均一に保ちながら従
来の2.5倍の基板処理が可能となつたが、本考案
により膜生成サイクル１回当りの処理される基板
枚数は大幅に改善され、また基板間に温度差がな
いため生成された膜の特性も均一であること等実
用上著しい効果が得られる。
実際に反応管内の温度分布を均一に保ちながら従
来の2.5倍の基板処理が可能となつたが、本考案
により膜生成サイクル１回当りの処理される基板
枚数は大幅に改善され、また基板間に温度差がな
いため生成された膜の特性も均一であること等実
用上著しい効果が得られる。
第１図は従来のホツトウオール減圧CVD装置
の構成図、第２図は本考案を実施した装置の概要
断面図、第３図は基板間の膜生成速度分布図、第
４図は第２図中の内部反応管の外観図である。 １……ヒータ、２……石英反応管、３……ボー
ト治具、４……基板、５，６……反応ガス注入
口、７……排気ポンプ、８……内管または内部反
応管、９，９′，９″……円周ノズル、１０……ガ
ス噴出穴。
の構成図、第２図は本考案を実施した装置の概要
断面図、第３図は基板間の膜生成速度分布図、第
４図は第２図中の内部反応管の外観図である。 １……ヒータ、２……石英反応管、３……ボー
ト治具、４……基板、５，６……反応ガス注入
口、７……排気ポンプ、８……内管または内部反
応管、９，９′，９″……円周ノズル、１０……ガ
ス噴出穴。
Claims (1)
- 外部から加熱され、かつ一端より排気しながら
他端より内部に反応ガスを流す反応管の内部に内
管を設け、この内管にはその軸方向に沿つて複数
の円周ノズルをそれぞれ間隔をおいて設けると共
に、その各円周ノズルおよび内管にはその円周に
沿つて反応ガスを噴出させる共通の穴を等間隔に
複数設け、反応ガス供給源と上記各円周ノズルを
接続する管を介して上記共通の穴より反応ガスを
内管内に噴出させるように構成したことを特徴と
する気相成長用反応管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9557880U JPS626682Y2 (ja) | 1980-07-09 | 1980-07-09 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9557880U JPS626682Y2 (ja) | 1980-07-09 | 1980-07-09 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5720142U JPS5720142U (ja) | 1982-02-02 |
| JPS626682Y2 true JPS626682Y2 (ja) | 1987-02-16 |
Family
ID=29457455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9557880U Expired JPS626682Y2 (ja) | 1980-07-09 | 1980-07-09 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS626682Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5883141U (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-06 | 株式会社日立製作所 | 半導体拡散装置 |
-
1980
- 1980-07-09 JP JP9557880U patent/JPS626682Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5720142U (ja) | 1982-02-02 |
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