JPS631024A - エピタキシヤル成長装置 - Google Patents

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】 〔概要〕 エピタキシャル成長炉において、炉内でウェハに相対す
る部分にシリコン（Ｓｉ）製の反射板を設けることによ
りスリップライン（結晶欠陥）の発生を抑える。

〔産業上の利用分野〕

本発明はエピタキシャル成長装置に関するもので、さら
に詳しく言えばＳｉエピタキシャル成長装置の改良に関
するものである。

〔従来の技術〕

化学気相成長法を用いるＳｉエピタキシャル装置として
は第３図に示される縦形装置が知られ、図中、１１はペ
ルジャー、１２は例えばＳｉＣコートしたグラファイト
のサセプタ、１３はサセプタ１２上に置かれたＳｔウェ
ハ（以下単にウェハという）、１４は加熱用のＲＦコイ
ル、１５はヒータ、１６は反応ガス導入部、１７は排気
口ζ１８はサセプタ１２を回す回転軸であり、ペルジャ
ー１１内は１２００°Ｃ程度の温度に保たれる。

反応ガス（例えばＳｉαｕ　＋　Ｈ２）は中央のノズル
１９から放射状に噴出し、回転するサセプタ１２上のウ
ェハ１３に均等に当り、ウェハ１３上にＳｉがエピタキ
シャル成長する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した装置を用いるエピタキシャル成長において、ウ
ェハにスリップラインが入り、その部分にデバイスを作
ってもデバイスが不良品となる問題がある。

本発明者はスリップラインの発生を抑えるについて実験
を重ね、次の事実を確認した。第４図に示されるサセプ
タ１２上のウェハ１３のエピタキシャル成長中の温度分
布をみると、ウェハのほぼ中央部分の温度をｔｌ、サセ
プタに接するウェハの図に見て底面の温度をｔ２、ウェ
ハのエツジ（縁）部分の温度をｔ３としたとき、 ｔ２＞　ｔｌ＞　ｔ３ の温度分布が存在し、このような不均一な温度分布のた
めにスリップラインが発生するのである。

前記した如きスリップラインの抑制のためには、例えば
第５図に示されるバレル形装置が開発された。第５図に
おいて、３１は石英シリンダ、３２はサセプタ、３３は
熱電対、３４はウェハ、３５は加熱用のランプ、３６は
反応ガス導入部、３７は排気口、３８はサセプタ３２を
回転するためのモータである。

第５図の装置においては、サセプタ３２に対して縦にウ
ェハ３４を数段たて掛けるもので、ウェハ３４に対して
はその全面に対してランプ３５からの熱が照射されるの
で、ウェハ３４の温度分布をみると、温度ｔｌ、　ｔ２
．　ｔ３は第４図に示す場合と同様だとして、 ｔ２＜　ｔｌ＝　ｔ３ の関係がみられ、ウェハのエツジと中央部分は同じ温度
に保たれる。

さらには、第５図のランプに代えてランプの位置にＲＦ
コイルを配置し、石英シリンダ３！の内側に金（Ａｕ）
箔を張って炉内の温度分布を均一化する改良例も開発さ
れている。

しかし、装置のコストをみると、第３図に示した縦形装
置に比べて、第５図の装置は２倍程度、また第５図の装
置の改良例は５倍程度と高価になる問題がある。さらに
、第５図の装置とその改良例はいずれも装置が複雑であ
る問題もある。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、従来
の縦形エピタキシャル成長装置を用いてウェハのスリッ
プラインの発生を抑えることのできる手段を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図と第２図は本発明実施例の断面図と斜視図で、図
中、シリコン製の反射部材２０には反射板２１が形成さ
れている。

本発明においては、縦形エピタキシャル成長装置の炉す
なわちベルジャ−１１内において、反射板２１が形成さ
れた反射部材２０でもってサセプタ１２上に配置された
ウェハ１３を覆う構成とする。

〔作用〕

前記反射部材を用いると、第１図に示される如く、ウェ
ハ１３から放射される熱は反射部材２０の反射板２１に
よってウェハのエツジに向けられるので、エツジの温度
ｔ３は中央部分の温度ｔ２にほぼ等しくなり、ウェハ１
３上で均一な温度分布が得られてスリップラインの発生
が抑えられるのである。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

本発明においては、第１図と第２図に示される反射部材
２０を用意する。反射部材２０はＳｉで作った椀または
るつぼの底を開口した、第１図に見て上部と下部が開か
れた、すなわち上方開口部２２と下方開口部２３が形成
された形状のもので、上方開口部２２の下方に反射板２
１が形成されている。そして、下方開口部２３の中央部
分内にウェハ１３が同心円的に位置する如くに部材２０
とウェハ１３を配置する。

第１図に示ず状態で、部材２０にはその下方からサセプ
タ１２の熱が伝わり、またその反射板２１と側壁２４に
はまわりの熱が伝わり、部材２０材はほぼ均一に加熱さ
れている。ウェハ１３から放射される熱は、反射板２１
によってウェハのエツジに向けて反射される如くに反射
板２１の角度を設定する。

従来例において、ウェハのエツジの温度Ｌ３が中央部分
の温度ｔ１より小であった理由は、エツジからの熱放射
が中央部分からの熱放射より大であったことによるので
あったが、第１図に示す状態で、エツジから放射される
熱がまたエツジに向けて反射されるだけでなく、ウェハ
の中央部分から放射される熱もエツジに向けて反射され
るので、エツジの温度Ｌ３が中央部分の温度Ｌ１にほぼ
等しくなり、スリップラインの発生が抑えられる。

反射部材２０はＳｉで作られたものであるので、その上
にもＳｉがエピタキシャル成長するが、Ｓｉの上にＳｉ
が成長するのであるから、反射板２１がくもって熱反射
効率が低下することはない。

反射部材２０は複数個用意しておき、サセプタ上におか
れるウェハのそれぞれを第２図に示す如くに覆う。第２
図には図の簡略化のために４枚のウェハしか示されない
が、通常の作業ではより多くのウェハがおかれるので、
そのウェハに対応した数の部材２０を用意してウェハの
１枚ずつを覆うようにする。なお、部材２０はＳｉＯ＋
で作ることも可能である。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように本発明によれば、従来の縦形のエ
ピタキシャル装置を用い、ウェハ上にスリップラインの
発生を抑えてＳｉエピタキシャル成長することが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例断面図、 第２図は本発明実施例斜視図、 第３図は縦形エピタキシャル成長装置の断面図、第４図
は従来例の問題点を示す図、 第５図はバレル形エビクキシャル装置の断面図である。 第１図ないし第３図において、 １１はペルジャー、 １２はサセプタ、 １３はウェハ、 １４はＲＦコイル、 １５はヒータ、 １６は反応ガス導入部、 １７は排気口、 １８は回転軸、 １９はノズル、 ２０は反射部材、 ２１は反射板、 ２２は上方開口部、 ２３は下方開口部、 ２４は側壁である。 代理人　　弁理士　　久木元　　　彰 復代理人　弁理士　　大　菅　義　之 峯梠萌嶋田フ１ｊ灯旬目 第１Ｚ オ≦ンオ≦日珂喫擾Ｉ！イクリ４砕斗才見ル■第２図 話野胱・タキシ１嗜゛勧は釦醒 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 炉（１１）内で化学気相成長法でウェハ（１３）上にシ
   リコン（Ｓｉ）をエピタキシャル成長させる装置におい
   て、 下方開口部（２３）とそれより小なる上方開口部（２２
   ）をもち、直立する側壁（２４）から傾斜して上方開口
   部（２２）に延びる反射板（２１）をもった反射部材（
   ２０）が加熱されたサセプタ（１２）上のウェハ（１３
   ）を覆う構成としたことを特徴とするエピタキシャル成
   長装置。