JPH01128519A - 半導体基板のエピタキシャル成長方法 - Google Patents
半導体基板のエピタキシャル成長方法Info
- Publication number
- JPH01128519A JPH01128519A JP28767687A JP28767687A JPH01128519A JP H01128519 A JPH01128519 A JP H01128519A JP 28767687 A JP28767687 A JP 28767687A JP 28767687 A JP28767687 A JP 28767687A JP H01128519 A JPH01128519 A JP H01128519A
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- Japan
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- susceptor
- flow
- outward
- reaction gas
- thin film
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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
この発明は、縦型エピタキシャル成長装置を使って薄膜
を形成する際、膜厚の均一性を向上させた半導体基板の
エピタキシャル成長方法に関する。
を形成する際、膜厚の均一性を向上させた半導体基板の
エピタキシャル成長方法に関する。
従来の技術
エピタキシャル成長装置には種々のものがあり、その中
で水素還元法による装置としては縦型エピタキシャル成
長装置がある。
で水素還元法による装置としては縦型エピタキシャル成
長装置がある。
この縦型エピタキシャル成長装置は古くから薄膜を形成
するのに使用されており、第４図、第６図に示すように
台板（２）上に石英ペルジャー（３）が載置され、その
中に中空回転軸（６）に支承されたサセプタ（４）があ
り、前記中空回転軸（６）に挿通した噴射ノズルより反
応ガスを噴射させ、前記サセプタ（４）上に載置された
半導体基板（５）上に反応ガスを流づように構成されて
いる。
するのに使用されており、第４図、第６図に示すように
台板（２）上に石英ペルジャー（３）が載置され、その
中に中空回転軸（６）に支承されたサセプタ（４）があ
り、前記中空回転軸（６）に挿通した噴射ノズルより反
応ガスを噴射させ、前記サセプタ（４）上に載置された
半導体基板（５）上に反応ガスを流づように構成されて
いる。
そして、噴射ノズルからの噴射手段として２つの方法が
あり、その１つとして第４図に示す場合の噴射ノズル（
７）は垂直上向きに噴射口が設けられており、垂直上向
きに噴射された反応ガスは石英ペルジャー（３）の天井
内面に当ったのち外向きに流れ、側壁に沿って下降し、
サセプタ（４）の外側から内向きに流れ、この内向きに
流れる際、半導体基板（５）の表面に触れて反応し薄膜
を形成する。他の１つとして第６図に示す場合の噴射ノ
ズル（８）はノズル筒体周面に多数の小径噴射孔が穿設
され、反応ガスは水平外向きに放射状に噴射され、この
外向きの流れが半導体基板（５）の表面に触れて反応し
薄膜を形成する。
あり、その１つとして第４図に示す場合の噴射ノズル（
７）は垂直上向きに噴射口が設けられており、垂直上向
きに噴射された反応ガスは石英ペルジャー（３）の天井
内面に当ったのち外向きに流れ、側壁に沿って下降し、
サセプタ（４）の外側から内向きに流れ、この内向きに
流れる際、半導体基板（５）の表面に触れて反応し薄膜
を形成する。他の１つとして第６図に示す場合の噴射ノ
ズル（８）はノズル筒体周面に多数の小径噴射孔が穿設
され、反応ガスは水平外向きに放射状に噴射され、この
外向きの流れが半導体基板（５）の表面に触れて反応し
薄膜を形成する。
発明が解決しようとする問題点
前記のごと〈従来は反応ガスを垂直上向きか、水平外向
きに噴射させるが、第４図に示す垂直上向き噴射の場合
は、反応ガスがサセプタ（４）の外側から内方へ流れる
ため、外側の堆積量が多く、第５図に示すように膜厚は
サセプタの内側が薄く外側はど厚くなり、サセプタの内
側に置かれた半導体基板と外側に置かれた半導体基板と
では膜厚が異なるばかりか、同じ半導体基板内において
も膜厚は不均一となる。又、第６図に示す水平外向き噴
射の場合は、反応ガスがサセプタの内側から外側へ流れ
るため、膜厚は前記とは逆にサセプタの内側が厚く外側
はど薄くなり、前記と同様に半導体基板の膜厚は不均一
となる欠点があった。
きに噴射させるが、第４図に示す垂直上向き噴射の場合
は、反応ガスがサセプタ（４）の外側から内方へ流れる
ため、外側の堆積量が多く、第５図に示すように膜厚は
サセプタの内側が薄く外側はど厚くなり、サセプタの内
側に置かれた半導体基板と外側に置かれた半導体基板と
では膜厚が異なるばかりか、同じ半導体基板内において
も膜厚は不均一となる。又、第６図に示す水平外向き噴
射の場合は、反応ガスがサセプタの内側から外側へ流れ
るため、膜厚は前記とは逆にサセプタの内側が厚く外側
はど薄くなり、前記と同様に半導体基板の膜厚は不均一
となる欠点があった。
この発明は、かかる欠点を排除し、サセプタの半径方向
のどの位置にあっても、はぼ一定の膜厚が得られ、半導
体基板に均一性の高い薄膜を形成し得るエピタキシャル
成長方法を提供するものである。
のどの位置にあっても、はぼ一定の膜厚が得られ、半導
体基板に均一性の高い薄膜を形成し得るエピタキシャル
成長方法を提供するものである。
問題点を解決するための手段
この発明は、縦型エピタキシャル成長装置において、サ
セプタ中心に縦設した噴射ノズルより反応ガスを水平外
向きに放射状と垂直上向きの２方向に噴射せしめ、反応
ガスをサセプタの内側から外向きと外側から内向きの２
方向に流しながら薄膜を形成することにある。
セプタ中心に縦設した噴射ノズルより反応ガスを水平外
向きに放射状と垂直上向きの２方向に噴射せしめ、反応
ガスをサセプタの内側から外向きと外側から内向きの２
方向に流しながら薄膜を形成することにある。
作 用
この発明においては、反応ガスをサセプタの内側から外
向きと外側から内向きの２方向に流しながら半導体塞板
表面に作用させるから、ザプタ表面の外側と内側におけ
る反応ガス濃度が均一に保たれ、その結果生成した薄膜
の膜厚はサセプタの外側と内側とにおける差がほとんど
なく、サセプタ上のすべての半導体基板にほぼ均一の薄
膜を形成させることができる。
向きと外側から内向きの２方向に流しながら半導体塞板
表面に作用させるから、ザプタ表面の外側と内側におけ
る反応ガス濃度が均一に保たれ、その結果生成した薄膜
の膜厚はサセプタの外側と内側とにおける差がほとんど
なく、サセプタ上のすべての半導体基板にほぼ均一の薄
膜を形成させることができる。
実施例
この発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図は、この発明の方法を実施するための縦型エピタ
キシャル成長装置の要部を示したものであり、台板（２
）上にｆ５芙ペルジャー（３）が載置され、その中に中
空回転軸（６）に支承されたサセプタ（４）があり、前
記中空回転軸（６）に噴射ノズル（１）を挿通し、その
先端部をサセプタ表面より上方に突出させる。
キシャル成長装置の要部を示したものであり、台板（２
）上にｆ５芙ペルジャー（３）が載置され、その中に中
空回転軸（６）に支承されたサセプタ（４）があり、前
記中空回転軸（６）に噴射ノズル（１）を挿通し、その
先端部をサセプタ表面より上方に突出させる。
前記噴射ノズル（１）は第２図に示すように、内径への
管の先端部を絞り、孔径Ｂの上向きの噴射孔（１＝１）
を形成し、その下（Ｉｆｆに複数（図面には４箇所を示
す）の孔径Ｃの噴射孔（１−２）を水平面上で放射状に
突設してなる。したがって、噴射ノズル（１）から噴出
する反応ガスは、噴射孔（１−１）から上向きの垂直流
と、噴射孔（１−２）から外向きの水平流との２方向に
噴射される。
管の先端部を絞り、孔径Ｂの上向きの噴射孔（１＝１）
を形成し、その下（Ｉｆｆに複数（図面には４箇所を示
す）の孔径Ｃの噴射孔（１−２）を水平面上で放射状に
突設してなる。したがって、噴射ノズル（１）から噴出
する反応ガスは、噴射孔（１−１）から上向きの垂直流
と、噴射孔（１−２）から外向きの水平流との２方向に
噴射される。
前記垂直流は石英ペルジャー（３）の天井に当って外向
きに流れ、側壁に沿って下降し、サセプタ（４）上で内
方へ反転し内向きに流れる。その結果、反応ガスはサセ
プタ（４）上でサセプタの外側から内向きの流れとサセ
プタの内側から外向きの流れの２方向に流れることによ
り、サセプタ上の各位置における反応ガス濃度はほぼ一
定しており、サセプタ（４）にＩＲ置された半導体基板
（５）は内側位置、外側位置のいずれにＪ３いても膜厚
一定の薄膜を形成することができる。
きに流れ、側壁に沿って下降し、サセプタ（４）上で内
方へ反転し内向きに流れる。その結果、反応ガスはサセ
プタ（４）上でサセプタの外側から内向きの流れとサセ
プタの内側から外向きの流れの２方向に流れることによ
り、サセプタ上の各位置における反応ガス濃度はほぼ一
定しており、サセプタ（４）にＩＲ置された半導体基板
（５）は内側位置、外側位置のいずれにＪ３いても膜厚
一定の薄膜を形成することができる。
なお、噴射ノズル（１）の寸法は実験の結果によれば、
管内径Ａ〉孔径Ｂ〉孔径Ｃの関係あり、又噴射孔（１＝
２）の設置位置の管径りは管内径Ａ＞管内径Ｄ〉孔径Ｃ
を満足する大きさとすることが望ましい。そして、噴射
孔（１−２）の設置数はサセプタの直径、石英ペルジャ
ーの形状等の条件により任意に決定する。
管内径Ａ〉孔径Ｂ〉孔径Ｃの関係あり、又噴射孔（１＝
２）の設置位置の管径りは管内径Ａ＞管内径Ｄ〉孔径Ｃ
を満足する大きさとすることが望ましい。そして、噴射
孔（１−２）の設置数はサセプタの直径、石英ペルジャ
ーの形状等の条件により任意に決定する。
今、管内径Δ＝１０ｍ、噴射孔（１−１）の内径Ｂ＝５
ｍ、噴射孔（１−２）の内径Ｃ−２＃の噴射ノズル（１
）、直径６００Ｍの沓ナセプタを有する第１図に示り縦
型エピタキシャル成長装置に直径４インチのシリコン基
板を内側と外側の２列配置で載設し、１１３０’Ｃに加
熱しサセプタを回転させながら噴射ノズルよりＳＬ源＝
ＳＬ（Ｊ４、Ｈ２ガス−９０１ｊ／ｍｉｎ ５ＧＲ＝０
．４μｍ／ｍ！ｎの反応ガスを噴射して薄膜を形成した
。そして、第３図に示すようにサセプタの内側と外側に
置かれたシリコン基板をサセプタ載置状態で膜厚を測定
した。その結果は、第３図に示すように、１ナセプタの
内側と外側では膜厚にはほとんど差かなくほぼ均一であ
ることがわかる。
ｍ、噴射孔（１−２）の内径Ｃ−２＃の噴射ノズル（１
）、直径６００Ｍの沓ナセプタを有する第１図に示り縦
型エピタキシャル成長装置に直径４インチのシリコン基
板を内側と外側の２列配置で載設し、１１３０’Ｃに加
熱しサセプタを回転させながら噴射ノズルよりＳＬ源＝
ＳＬ（Ｊ４、Ｈ２ガス−９０１ｊ／ｍｉｎ ５ＧＲ＝０
．４μｍ／ｍ！ｎの反応ガスを噴射して薄膜を形成した
。そして、第３図に示すようにサセプタの内側と外側に
置かれたシリコン基板をサセプタ載置状態で膜厚を測定
した。その結果は、第３図に示すように、１ナセプタの
内側と外側では膜厚にはほとんど差かなくほぼ均一であ
ることがわかる。
一方、噴射ノズル以外は前記実施例と同一条件のもとで
、第４図に示す垂直上向き噴射ノズルを使用した場合と
第６図に示す水平外向き放射状噴射ノズルを使用した場
合について比較試験を行った。その結果を第５図、第７
図に示す。この結果より前者の垂直上向き噴射の場合は
サセプタの外側が膜厚大で内側になるほど薄くなり、又
後者の水平外向き噴射の場合は逆にサセプタの内側が膜
厚大で外側になるほど薄くなっており、いずれの場合も
膜厚のばらつきが大きいことがわかる。
、第４図に示す垂直上向き噴射ノズルを使用した場合と
第６図に示す水平外向き放射状噴射ノズルを使用した場
合について比較試験を行った。その結果を第５図、第７
図に示す。この結果より前者の垂直上向き噴射の場合は
サセプタの外側が膜厚大で内側になるほど薄くなり、又
後者の水平外向き噴射の場合は逆にサセプタの内側が膜
厚大で外側になるほど薄くなっており、いずれの場合も
膜厚のばらつきが大きいことがわかる。
発明の効果
この発明は、縦型エピタキシャル成長装置により半導体
基板へ薄膜を形成する際、反応ガスをサセプタの内側か
ら外向きと、外側から内向きの２方向に流して反応させ
ることにより、膜厚にばらつきがなく均一な厚さの薄膜
を形成することができ、エピタキシャル成長基板の高精
度化が図れると共に、装置の大型化が可能となり、生産
性を向上できる。
基板へ薄膜を形成する際、反応ガスをサセプタの内側か
ら外向きと、外側から内向きの２方向に流して反応させ
ることにより、膜厚にばらつきがなく均一な厚さの薄膜
を形成することができ、エピタキシャル成長基板の高精
度化が図れると共に、装置の大型化が可能となり、生産
性を向上できる。
第１図はこの発明を実施するための縦型エピタキシャル
成長装置の要部を示す断面図、第２図は同上の噴射ノズ
ル先端部の詳細を示す断面図（Ａ図）及び平面図（８図
）、第３図はこの発明の実施により生成した薄膜の膜厚
のばらつきを示すグラフ、第４図は従来の垂直上向き噴
射ノズルを有する縦型エピタキシャル成長装置の要部を
示す断面図、第５図は同上により生成した薄膜の膜厚の
ばらつきを示すグラフ、第６図は従来の水平外向き放射
状噴射ノズルを有する縦型エピタキシャル成長装置の要
部を示す断面図、第７図は同上により生成したＦａ＠の
膜厚のばらつきを示すグラフである。 １・・・噴射ノズル ２・・・台板３・・・石英
ペルジャー ４・・・サセプタ５・・・半導体基板
６・・・中空回転軸膜厚（μｍ） Ｎ４図 第５図 扉６図 Ｍ７図
成長装置の要部を示す断面図、第２図は同上の噴射ノズ
ル先端部の詳細を示す断面図（Ａ図）及び平面図（８図
）、第３図はこの発明の実施により生成した薄膜の膜厚
のばらつきを示すグラフ、第４図は従来の垂直上向き噴
射ノズルを有する縦型エピタキシャル成長装置の要部を
示す断面図、第５図は同上により生成した薄膜の膜厚の
ばらつきを示すグラフ、第６図は従来の水平外向き放射
状噴射ノズルを有する縦型エピタキシャル成長装置の要
部を示す断面図、第７図は同上により生成したＦａ＠の
膜厚のばらつきを示すグラフである。 １・・・噴射ノズル ２・・・台板３・・・石英
ペルジャー ４・・・サセプタ５・・・半導体基板
６・・・中空回転軸膜厚（μｍ） Ｎ４図 第５図 扉６図 Ｍ７図
Claims (1)
- 縦型エピタキシャル成長装置において、サセプタ中心
に縦設した噴射ノズルより反応ガスを水平外向きに放射
状と垂直上向きの２方向に噴射せしめ、反応ガスをサセ
プタの内側から外向きと外側から内向きの２方向に流し
ながら薄膜を形成することを特徴とする半導体基板のエ
ピタキシャル成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287676A JP2681469B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 半導体基板のエピタキシャル成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287676A JP2681469B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 半導体基板のエピタキシャル成長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01128519A true JPH01128519A (ja) | 1989-05-22 |
| JP2681469B2 JP2681469B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=17720276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62287676A Expired - Fee Related JP2681469B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 半導体基板のエピタキシャル成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681469B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7361228B2 (en) | 2004-02-24 | 2008-04-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Showerheads for providing a gas to a substrate and apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102758192B (zh) * | 2012-06-05 | 2014-08-20 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种半导体外延片载片盘及其支撑装置及mocvd反应室 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151434U (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-11 | 東芝機械株式会社 | 気相成長装置のノズル |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP62287676A patent/JP2681469B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151434U (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-11 | 東芝機械株式会社 | 気相成長装置のノズル |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7361228B2 (en) | 2004-02-24 | 2008-04-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Showerheads for providing a gas to a substrate and apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2681469B2 (ja) | 1997-11-26 |
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