JPH0316208A - シリコンエピタキシャル成長装置 - Google Patents
シリコンエピタキシャル成長装置Info
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- JPH0316208A JPH0316208A JP15123089A JP15123089A JPH0316208A JP H0316208 A JPH0316208 A JP H0316208A JP 15123089 A JP15123089 A JP 15123089A JP 15123089 A JP15123089 A JP 15123089A JP H0316208 A JPH0316208 A JP H0316208A
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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〕
本発明は気相成長装置に関し、特に反応容器を縦に立て
たホットウォール方式のシリコンヱビタキシャル成長装
置に関するものである．〔従来の技術〕 エビタキシャル成長技術は、半導体製造プロセスにおい
てはすでに重要な技術分野となっており、特にバイボー
ラ系のデバイスではデバイス製造上必須のプロセスにな
っている。さらに近年、超高集積度、超高速デバイスの
要求から少ない消費電力で、しかも、高速Ｂｉ −ＣＭ
ＯＳ構造のＳＲＡＭ、あるいは超高集積化にともなうラ
ッチアヅプ対策からエビ構造を用いたＤＲＡＭ等の開発
が精力的に行なわれているが、これらのデバイスはいず
れもエビタキシャル或長プロセスを必要とＩ一ている．
又、デバイスチップ当りの製造プロセスコスト低減のた
め、シリコンウエー八の大口径化や製造装置に関しては
１バッチ当りの処理枚数の向上による高スルーブット化
が進められている．エビタキシャル成長装置においても
、従来のバレル型、パンケーキ型と呼ばれる装置では、
すでにスループットの点で現状の要求を満たすことは困
難となっており、最近になって種々の新しい方式の装置
が試作されるようになっている．例えば、縦型反応管を
用いたホットウォール方式で、大口径６インチウエー八
を大量に処理できる装置として、特開昭６３− ００８
６４２４号に提案されている．第５図（ａ） ． （ｂ
）はこの装置の概略を示したものである． 図において、外管１及び内管２からなる二重梢遣の反応
管内に、基板ホルダー４に単結晶基板５をある間隔で水
平に積み重ねるようにして保持し、減圧下で９００℃−
１２００℃程度に加熱してその基板５表面にジクロロシ
ラン（ＳｉＨ２ＣＱ２ ）等のシラン系のガス、水素〈
Ｈ１〉及びドーピングガスをノズル管群７にて導入して
エビタキシャル成長させるものとなっていた。３は架台
、、６は抵抗加熱炉、８はガス排出孔、９は排気口であ
る．反応管は二重構造で、外管１で真空を保持し、回転
する単結晶基板５にノズル群７を用いて反応ガスを供給
する．反応ガスは内管２の円筒面内に設けられた多数の
ガス排出孔８を通って排出される． 〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来のシリコンエピタキシャル或長装置は、抵
抗加熱炉６によるホットウォール方式であるため、或膜
時には、反応管が基板結晶とほぼ同程度の温度まで加熱
される．そのため、基板結晶に成膜が行われると同時に
、反応管へ反応生成物が堆積する，この反応生成物は、
成膜時、基板結晶ローディング時あるいはアンローディ
ング時にパーティクルを発生し成膜した膜質を劣化させ
る．また、反応管に堆積した反応生戒物に取り込まれた
ドーパントは、成膜時に気相中に再拡散して気相中のド
ーバント分圧を増大させるなど膜の抵抗率制御を困難に
する．このため、従来、無欠陥で抵抗率の制御された成
膜を得るために、数バッチ成長する度にＨＣＱ等のエッ
チングガスによる気相エッチング、あるいはエッチング
液によるウェットエッチングにより、反応管に堆積した
反応生成物を除去する工程が必要とされていた．抵抗加
熱炉６によるバッチ式の気相成長装置は、一度に大Ｉの
基板結晶を処理できることから、高スループットが期待
されながら、従来スループットの向上が見られないのは
以上の理由によるものである． 本発明の目的は前記課題を解決したシリコンエピタキシ
ャル成長装置を提供することにある．〔発明の従来技術
に対する相違点〕 上述した従来のシリコンエピタキシャル或長装置に対し
、本発明の或長装置は、従来の装置で問題となっていた
反応管への反応生戊物堆積を大幅に減少させることによ
り装置スループットを向上させるため、被或長基板結晶
面上にシラン系の成長ガスを含む反応ガスを供給するノ
ズル管群に加え、被成長基板結晶面上を避ける方向にＨ
ＣＱ等のエッチングガスを供給するノズル管群とを有し
ているという相違点を有する． 〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するため、本発明に隔るシリコンエピタ
キシャル成長装置は、外管と内管とから構成される二重
管構造の反応管をＩ置きに設置し、該反応管内に複数枚
のシリコン単結晶基板を所定の間隔でほぼ水平に積み重
ねるように保持し、その長手方向に複数本の反応ガス放
出孔を有する複数のノズル管より、前記複数枚のシリコ
ン単結晶基板のそれぞれの被戊長而にほぼ水平に前記反
応ガスを流し、前記被成長面に気相成長法で膜を或長さ
せるホットウォール方式のシリコンエピタキシャル或長
装置において、前記複数本のノズル管は、前記被成長面
上にシラン系の成長ガスを含む反応ガスを供給する第１
のノズル管群と、前記被成長面を避ける方向に塩酸（Ｈ
ＣＱ）等のエッチングガスを含む反応ガスを供給する第
２のノズル管群とから構成されるものである． また、本発明に係るシリコンエピタキシャル成長装置は
前記第２のノズル管群に属するノズル管を前記外管と内
管の間にも配置したものである．〔作用〕 以下に本発明のシリコンエピタキシャル成長装置によれ
ば、反応管に堆積する反応生戊物の量を大幅に減少させ
ることができることを述べる．反応管に堆積する反応生
或物が減少すれば、反応管エッチング頻度を減らずこと
ができ、装置スループットを大幅に向上させることが可
能となる，気相或長法で膜或長を行う場合、特に或長が
高温で行われるエビタキシャル或長のように、反応が反
応ガスの供給で律速されるような系では、反応ガスの流
特性がｒ！ｊ．ＷＡに大きく影響する．すなわち、反応
ガスの流線に沿って反応ガスと基板結晶との反応が生じ
、その他の領域でほとんど反応が起こらない．例えば、
シリコン基板面上シラン系の成長ガスを含む反応ガスを
供給した場合、ガス流線に沿った領域でのみ成膜が起こ
り、又エッチングガスを含む反応ガスを供給した場合は
その領域でエッチングが起こる。従って、基板被成長面
上に戊長ガスを供給すると同時に基板被成長面を避ける
方向にエッチングガスを供給すれば、反応管壁に堆積す
べき反応生戒物を、基板面上へのエビ膜成長に影響を与
えること無く、しかも膜成長と同時に、エッチング作用
によって防止することができる． 〔実施例〕 次に、本発明について図面を参照して説明する．（実施
ｇＩ４１） 第１図（ａ） ． （ｂ）は本発明の実施例１を示す図
である． 図において、本発明の装置は、装置を支えるための架台
３、外管１及び内管２からなる二重管楕造の反応管、単
結晶基板５を保持ずるための基板ホルダー４、抵抗加熱
炉６、反応ガスを供給するノズル管群から梢成されてい
る，反応ガスはノズル管１０より噴出され、内管２の壁
面に設けられたガス排出孔８を通り排気口９から排気さ
れる．ノズル管群は第１図（ｂ）に示すように、主とし
て成膜に寄与するＳ ｉ Ｈ ２ Ｃ Ｑ ２を含む反
応ガスを供給するためのノズル管１０及びノズル管１１
からなる第１のノズル管群と、主として反応生或物のエ
ッチングに寄与するＨＣＱを含む反応ガスを供給するた
めのノズル管１２とノズル管１３からなる第２のノズル
管群とから構成されている．各ノズル管の反応ガス噴出
方向は、反応管径、ウェーハ口径、ウェーハｗｔ載間隔
、ノズル管とウェーハとの距離等により決まるウエーハ
面上の反応ガス流に対する流れのコンダクタンスによっ
て異なるが、本実施例では、内管径２５０ ｍ、ウェー
ハロ径１５０鵬、ウェーハ積載間隔１０＋ｍ＋、ノズル
管中心軸とウェーハ中心との距ｌｌＩｉ１１５１ｍの場
合について述べる．この場合について、ガス噴出方向を
変化させてガス流線を調べた結果、ノズル管断面の中心
とウェーハ中心を通る直線とガス噴出方向とのなす角が
０゜から３０”の範囲にあるときは、ガス流線はウェー
ハ被成長面上を通り、それ以外のときは、ウェーハ被成
長面上を通らないことが明らかとなった．従って、本実
施例においては、第１図（ｂ）に示したようにノズル管
１０からはＯ゜、ノズル管１１からは３０１、ノズル管
１２及びノズル管１３からは１８０゛すなわち反応管内
壁方向に反応ガスを噴出する配置とし、さらに反応ガス
を排出するためのガス排出孔８は内管壁のノズル管対向
ｌＰ１１８０゜の領域にのみ設けた．この配置では、第
１のノズル管群（ノズル管１０及びノズル管１１）によ
りｒｌｃｐＡを行い、第２のノズル管群（ノズル管１２
及びノズル管１３）により反応管壁に＃ＩＭする反応生
戊物を防止する．この際、ガス排出孔が内管聖のノズル
管対向側のみに設けられているので、第２のノズル管群
より噴出されたエッチングガスは内管内壁に沿ってノズ
ル対向開のガス排出孔８に流れ、内管内壁の広い範囲を
効率よくエッチングすることができる． 以下に本実施例によるシリコンエピタキシャル膜の成長
例を説明する，基板ホルダー４に直径１５０噛のシリコ
ン単結晶基板５を１０ｉｍ間隔で５０枚セットし、１分
間に５回転の回転速度（５ｒｐｍ）で基板ホルダー４を
回転させ、反応管内温度を抵抗加熱炉６により１０５０
゜Ｃとした。反応ガスは、第１のノズル管群のノズル管
１０及びノズル管１１から各々Ｈｚ １０Ｑ／ｎｉｎ
， Ｓ Ｉ Ｈ２ Ｃ Ｑ２ ２００ｎＱ／ＩＳＩｎ
， Ｐ Ｈ ｓ約２ ｉＱ／ｍｉｎで流し、第２のノズ
ル管群ノズル管１２及びノズル管１３からは各々Ｈ２ｔ
ＯＱ／ｎｉｎ ， ＨＣ Ｑ２００ｎＱ ／１ｉｎで流
した．反応管内真空度は１０ｔＯｒｒとし、Ｐ型のシリ
コン単結晶基板上にＮ型のシリコンエピタキシャル膜を
５μｌ或長させた，以上のエビタキシャル成長プロセス
を繰り返し行った結果、良質のエビタキシャル膜を得る
ためには、従来の装置では５バッチ毎に反応管洗浄を必
要としたが、本発明の装置では、反応管洗浄頻度は２０
バッチ毎に減少した．しかも、従来装置では、反応管壁
に堆積した反応生成物から気相中にドーバントの再拡散
が起こるため、抵抗率を制御するためには反応ガス中の
ＰＨ，濃度をバッチ毎に微妙にコントロールする必要が
あったが、本装置の場合Ｐ Ｈ ｓ濃度を一定に保った
状態で連続２０バッチの成長を行っても抵抗率の変動は
ほとんど見られず、簡単に抵抗率制御が行えることが明
らかになった． （実施例２） 第２図（ａ） ． （ｂ）は本発明の実施例２を示す図
である． 実施例２では、第２のノズル管群（１６． １７）を第
１のノズル管群（１４． １５）の対向側、すなわちガ
ス排出孔８の近傍に設けたことが実施例１と異なる．ノ
ズル管配置以外は実施例１と同一である．この実施例で
は、第２のノズル管群（１６． １７）がガス排出孔８
の近傍にあるため、これらのノズル管からのエッチング
ガスは排出されやすいので、実施例１の場合より、さら
にエッチングガスのエビ成長に与える影響は少なくなる
．従って、同一成長速度を得るために必要とされるＳＩ
Ｈ２ｃＱ２流量を実施例１の場合よりも少なくすること
ができるという利点がある．この実施例の場合、内管壁
のガス排出孔が設けられていない領域にエッチングガス
がほとんど供給されないが、第１のノズル管群から供給
される或長ガスがウェーハ方向に噴出されているため、
結果的に成長ガスはガス排出孔方向に噴出されることに
なり、反応生成物は排出孔近傍に堆積することになるの
で、このことによる問題は少ない。
たホットウォール方式のシリコンヱビタキシャル成長装
置に関するものである．〔従来の技術〕 エビタキシャル成長技術は、半導体製造プロセスにおい
てはすでに重要な技術分野となっており、特にバイボー
ラ系のデバイスではデバイス製造上必須のプロセスにな
っている。さらに近年、超高集積度、超高速デバイスの
要求から少ない消費電力で、しかも、高速Ｂｉ −ＣＭ
ＯＳ構造のＳＲＡＭ、あるいは超高集積化にともなうラ
ッチアヅプ対策からエビ構造を用いたＤＲＡＭ等の開発
が精力的に行なわれているが、これらのデバイスはいず
れもエビタキシャル或長プロセスを必要とＩ一ている．
又、デバイスチップ当りの製造プロセスコスト低減のた
め、シリコンウエー八の大口径化や製造装置に関しては
１バッチ当りの処理枚数の向上による高スルーブット化
が進められている．エビタキシャル成長装置においても
、従来のバレル型、パンケーキ型と呼ばれる装置では、
すでにスループットの点で現状の要求を満たすことは困
難となっており、最近になって種々の新しい方式の装置
が試作されるようになっている．例えば、縦型反応管を
用いたホットウォール方式で、大口径６インチウエー八
を大量に処理できる装置として、特開昭６３− ００８
６４２４号に提案されている．第５図（ａ） ． （ｂ
）はこの装置の概略を示したものである． 図において、外管１及び内管２からなる二重梢遣の反応
管内に、基板ホルダー４に単結晶基板５をある間隔で水
平に積み重ねるようにして保持し、減圧下で９００℃−
１２００℃程度に加熱してその基板５表面にジクロロシ
ラン（ＳｉＨ２ＣＱ２ ）等のシラン系のガス、水素〈
Ｈ１〉及びドーピングガスをノズル管群７にて導入して
エビタキシャル成長させるものとなっていた。３は架台
、、６は抵抗加熱炉、８はガス排出孔、９は排気口であ
る．反応管は二重構造で、外管１で真空を保持し、回転
する単結晶基板５にノズル群７を用いて反応ガスを供給
する．反応ガスは内管２の円筒面内に設けられた多数の
ガス排出孔８を通って排出される． 〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来のシリコンエピタキシャル或長装置は、抵
抗加熱炉６によるホットウォール方式であるため、或膜
時には、反応管が基板結晶とほぼ同程度の温度まで加熱
される．そのため、基板結晶に成膜が行われると同時に
、反応管へ反応生成物が堆積する，この反応生成物は、
成膜時、基板結晶ローディング時あるいはアンローディ
ング時にパーティクルを発生し成膜した膜質を劣化させ
る．また、反応管に堆積した反応生戒物に取り込まれた
ドーパントは、成膜時に気相中に再拡散して気相中のド
ーバント分圧を増大させるなど膜の抵抗率制御を困難に
する．このため、従来、無欠陥で抵抗率の制御された成
膜を得るために、数バッチ成長する度にＨＣＱ等のエッ
チングガスによる気相エッチング、あるいはエッチング
液によるウェットエッチングにより、反応管に堆積した
反応生成物を除去する工程が必要とされていた．抵抗加
熱炉６によるバッチ式の気相成長装置は、一度に大Ｉの
基板結晶を処理できることから、高スループットが期待
されながら、従来スループットの向上が見られないのは
以上の理由によるものである． 本発明の目的は前記課題を解決したシリコンエピタキシ
ャル成長装置を提供することにある．〔発明の従来技術
に対する相違点〕 上述した従来のシリコンエピタキシャル或長装置に対し
、本発明の或長装置は、従来の装置で問題となっていた
反応管への反応生戊物堆積を大幅に減少させることによ
り装置スループットを向上させるため、被或長基板結晶
面上にシラン系の成長ガスを含む反応ガスを供給するノ
ズル管群に加え、被成長基板結晶面上を避ける方向にＨ
ＣＱ等のエッチングガスを供給するノズル管群とを有し
ているという相違点を有する． 〔課題を解決するための手段〕 前記目的を達成するため、本発明に隔るシリコンエピタ
キシャル成長装置は、外管と内管とから構成される二重
管構造の反応管をＩ置きに設置し、該反応管内に複数枚
のシリコン単結晶基板を所定の間隔でほぼ水平に積み重
ねるように保持し、その長手方向に複数本の反応ガス放
出孔を有する複数のノズル管より、前記複数枚のシリコ
ン単結晶基板のそれぞれの被戊長而にほぼ水平に前記反
応ガスを流し、前記被成長面に気相成長法で膜を或長さ
せるホットウォール方式のシリコンエピタキシャル或長
装置において、前記複数本のノズル管は、前記被成長面
上にシラン系の成長ガスを含む反応ガスを供給する第１
のノズル管群と、前記被成長面を避ける方向に塩酸（Ｈ
ＣＱ）等のエッチングガスを含む反応ガスを供給する第
２のノズル管群とから構成されるものである． また、本発明に係るシリコンエピタキシャル成長装置は
前記第２のノズル管群に属するノズル管を前記外管と内
管の間にも配置したものである．〔作用〕 以下に本発明のシリコンエピタキシャル成長装置によれ
ば、反応管に堆積する反応生戊物の量を大幅に減少させ
ることができることを述べる．反応管に堆積する反応生
或物が減少すれば、反応管エッチング頻度を減らずこと
ができ、装置スループットを大幅に向上させることが可
能となる，気相或長法で膜或長を行う場合、特に或長が
高温で行われるエビタキシャル或長のように、反応が反
応ガスの供給で律速されるような系では、反応ガスの流
特性がｒ！ｊ．ＷＡに大きく影響する．すなわち、反応
ガスの流線に沿って反応ガスと基板結晶との反応が生じ
、その他の領域でほとんど反応が起こらない．例えば、
シリコン基板面上シラン系の成長ガスを含む反応ガスを
供給した場合、ガス流線に沿った領域でのみ成膜が起こ
り、又エッチングガスを含む反応ガスを供給した場合は
その領域でエッチングが起こる。従って、基板被成長面
上に戊長ガスを供給すると同時に基板被成長面を避ける
方向にエッチングガスを供給すれば、反応管壁に堆積す
べき反応生戒物を、基板面上へのエビ膜成長に影響を与
えること無く、しかも膜成長と同時に、エッチング作用
によって防止することができる． 〔実施例〕 次に、本発明について図面を参照して説明する．（実施
ｇＩ４１） 第１図（ａ） ． （ｂ）は本発明の実施例１を示す図
である． 図において、本発明の装置は、装置を支えるための架台
３、外管１及び内管２からなる二重管楕造の反応管、単
結晶基板５を保持ずるための基板ホルダー４、抵抗加熱
炉６、反応ガスを供給するノズル管群から梢成されてい
る，反応ガスはノズル管１０より噴出され、内管２の壁
面に設けられたガス排出孔８を通り排気口９から排気さ
れる．ノズル管群は第１図（ｂ）に示すように、主とし
て成膜に寄与するＳ ｉ Ｈ ２ Ｃ Ｑ ２を含む反
応ガスを供給するためのノズル管１０及びノズル管１１
からなる第１のノズル管群と、主として反応生或物のエ
ッチングに寄与するＨＣＱを含む反応ガスを供給するた
めのノズル管１２とノズル管１３からなる第２のノズル
管群とから構成されている．各ノズル管の反応ガス噴出
方向は、反応管径、ウェーハ口径、ウェーハｗｔ載間隔
、ノズル管とウェーハとの距離等により決まるウエーハ
面上の反応ガス流に対する流れのコンダクタンスによっ
て異なるが、本実施例では、内管径２５０ ｍ、ウェー
ハロ径１５０鵬、ウェーハ積載間隔１０＋ｍ＋、ノズル
管中心軸とウェーハ中心との距ｌｌＩｉ１１５１ｍの場
合について述べる．この場合について、ガス噴出方向を
変化させてガス流線を調べた結果、ノズル管断面の中心
とウェーハ中心を通る直線とガス噴出方向とのなす角が
０゜から３０”の範囲にあるときは、ガス流線はウェー
ハ被成長面上を通り、それ以外のときは、ウェーハ被成
長面上を通らないことが明らかとなった．従って、本実
施例においては、第１図（ｂ）に示したようにノズル管
１０からはＯ゜、ノズル管１１からは３０１、ノズル管
１２及びノズル管１３からは１８０゛すなわち反応管内
壁方向に反応ガスを噴出する配置とし、さらに反応ガス
を排出するためのガス排出孔８は内管壁のノズル管対向
ｌＰ１１８０゜の領域にのみ設けた．この配置では、第
１のノズル管群（ノズル管１０及びノズル管１１）によ
りｒｌｃｐＡを行い、第２のノズル管群（ノズル管１２
及びノズル管１３）により反応管壁に＃ＩＭする反応生
戊物を防止する．この際、ガス排出孔が内管聖のノズル
管対向側のみに設けられているので、第２のノズル管群
より噴出されたエッチングガスは内管内壁に沿ってノズ
ル対向開のガス排出孔８に流れ、内管内壁の広い範囲を
効率よくエッチングすることができる． 以下に本実施例によるシリコンエピタキシャル膜の成長
例を説明する，基板ホルダー４に直径１５０噛のシリコ
ン単結晶基板５を１０ｉｍ間隔で５０枚セットし、１分
間に５回転の回転速度（５ｒｐｍ）で基板ホルダー４を
回転させ、反応管内温度を抵抗加熱炉６により１０５０
゜Ｃとした。反応ガスは、第１のノズル管群のノズル管
１０及びノズル管１１から各々Ｈｚ １０Ｑ／ｎｉｎ
， Ｓ Ｉ Ｈ２ Ｃ Ｑ２ ２００ｎＱ／ＩＳＩｎ
， Ｐ Ｈ ｓ約２ ｉＱ／ｍｉｎで流し、第２のノズ
ル管群ノズル管１２及びノズル管１３からは各々Ｈ２ｔ
ＯＱ／ｎｉｎ ， ＨＣ Ｑ２００ｎＱ ／１ｉｎで流
した．反応管内真空度は１０ｔＯｒｒとし、Ｐ型のシリ
コン単結晶基板上にＮ型のシリコンエピタキシャル膜を
５μｌ或長させた，以上のエビタキシャル成長プロセス
を繰り返し行った結果、良質のエビタキシャル膜を得る
ためには、従来の装置では５バッチ毎に反応管洗浄を必
要としたが、本発明の装置では、反応管洗浄頻度は２０
バッチ毎に減少した．しかも、従来装置では、反応管壁
に堆積した反応生成物から気相中にドーバントの再拡散
が起こるため、抵抗率を制御するためには反応ガス中の
ＰＨ，濃度をバッチ毎に微妙にコントロールする必要が
あったが、本装置の場合Ｐ Ｈ ｓ濃度を一定に保った
状態で連続２０バッチの成長を行っても抵抗率の変動は
ほとんど見られず、簡単に抵抗率制御が行えることが明
らかになった． （実施例２） 第２図（ａ） ． （ｂ）は本発明の実施例２を示す図
である． 実施例２では、第２のノズル管群（１６． １７）を第
１のノズル管群（１４． １５）の対向側、すなわちガ
ス排出孔８の近傍に設けたことが実施例１と異なる．ノ
ズル管配置以外は実施例１と同一である．この実施例で
は、第２のノズル管群（１６． １７）がガス排出孔８
の近傍にあるため、これらのノズル管からのエッチング
ガスは排出されやすいので、実施例１の場合より、さら
にエッチングガスのエビ成長に与える影響は少なくなる
．従って、同一成長速度を得るために必要とされるＳＩ
Ｈ２ｃＱ２流量を実施例１の場合よりも少なくすること
ができるという利点がある．この実施例の場合、内管壁
のガス排出孔が設けられていない領域にエッチングガス
がほとんど供給されないが、第１のノズル管群から供給
される或長ガスがウェーハ方向に噴出されているため、
結果的に成長ガスはガス排出孔方向に噴出されることに
なり、反応生成物は排出孔近傍に堆積することになるの
で、このことによる問題は少ない。
（実施例３）
第３図（ａ） ． （ｂ）は本発明の実施例３を示す図
であ゛る． 実施例３では、第２のノズル管群（２０． ２１）のう
ち１本を４５゜の方向にガスを噴出するように配置した
ことが実施例１と異なる．ノズル管配置以外は実施例１
と同一である． この実施例では、第２のノズル管群（２０． ２１）の
１８０゜方向に向いたノズル管２０により反応管壁の堆
積物をエッチングするとともに、３５゜方向を向いたノ
ズル管２１により基板ホルダー４の堆積物を各々エッチ
ングすることができるという利点がある， （実施例４） 第４図（ａ） ． （ｂ）は本発明の実施例４を示す図
である． 実施例４では、第２のノズル管群（２４． ２５）のう
ちの１本のノズル管２５を内管２と外管１の間に配置し
たことが実施例１と異なる．ノズル管配置以外は実施例
１と同一である． この実施例では、内管２のみでなく、外管１の内壁面へ
の反応生戒物堆積を防ぐ効果がある。通常のエビ成長で
は、外管壁への堆積は内管壁へのそれと比較して少ない
ため、本実施例の効果は小さいが、選択エビ成長あるい
はエピー基板界面のドーバントグロフィルを急峻にする
ために低温で成長を行う場合のように、内管内で反応ガ
スの分解が十分に行われないような成長条件では、本実
施例の効果は大きい。
であ゛る． 実施例３では、第２のノズル管群（２０． ２１）のう
ち１本を４５゜の方向にガスを噴出するように配置した
ことが実施例１と異なる．ノズル管配置以外は実施例１
と同一である． この実施例では、第２のノズル管群（２０． ２１）の
１８０゜方向に向いたノズル管２０により反応管壁の堆
積物をエッチングするとともに、３５゜方向を向いたノ
ズル管２１により基板ホルダー４の堆積物を各々エッチ
ングすることができるという利点がある， （実施例４） 第４図（ａ） ． （ｂ）は本発明の実施例４を示す図
である． 実施例４では、第２のノズル管群（２４． ２５）のう
ちの１本のノズル管２５を内管２と外管１の間に配置し
たことが実施例１と異なる．ノズル管配置以外は実施例
１と同一である． この実施例では、内管２のみでなく、外管１の内壁面へ
の反応生戒物堆積を防ぐ効果がある。通常のエビ成長で
は、外管壁への堆積は内管壁へのそれと比較して少ない
ため、本実施例の効果は小さいが、選択エビ成長あるい
はエピー基板界面のドーバントグロフィルを急峻にする
ために低温で成長を行う場合のように、内管内で反応ガ
スの分解が十分に行われないような成長条件では、本実
施例の効果は大きい。
本実麹例は、実施例２及び実施例３と組み合せて行うこ
とも可能である。尚、実施例２〜４についても実施例１
と同様堆積物を防止する効果があり、反応管洗浄頻度を
減らすことができた。
とも可能である。尚、実施例２〜４についても実施例１
と同様堆積物を防止する効果があり、反応管洗浄頻度を
減らすことができた。
以上説明したように本発明のシリコンエピタキシャル或
長装置は、被威長基板結晶面上にシラン系の成長ガスを
含む反応ガスを供給するノズル管群に加え、被成長基板
結晶面上を避ける方向にＨＣＱ等のヱッチングガスを供
給するノズル管群を有するため、戊膜と同時に反応管に
堆積する不要な反応生戒物の量を大幅に減少させる効果
がある．その結果、反応管のエッチング頻度が減り、装
置スループットを向上させることができる効果を有する
。
長装置は、被威長基板結晶面上にシラン系の成長ガスを
含む反応ガスを供給するノズル管群に加え、被成長基板
結晶面上を避ける方向にＨＣＱ等のヱッチングガスを供
給するノズル管群を有するため、戊膜と同時に反応管に
堆積する不要な反応生戒物の量を大幅に減少させる効果
がある．その結果、反応管のエッチング頻度が減り、装
置スループットを向上させることができる効果を有する
。
第１図［ａ）は本発明の実ｍ例１に係るシリコンエピタ
キシャル成長装置を示す縦断面図、第１図（ｂ）は第１
図（ａ）のａ−ａ’線断面拡大図、第２図（ａ）は本発
明の実施例２に係るシリコンエピタキシャル成長装置を
示す縦断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のａ−ａ’
４ｉ断而拡大図、第３図（ａ）は本発明の実施例３に係
るシリコンエピタキシャル成長装置を示すｌｔＩ断面図
、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のａ−ａ’ ａ断面拡大
図、第４図（ａ）は本発明の実施Ｓ４に係るシリコンエ
ピタキシャル成長装置を示す縦断面図、第４図（ｂ）は
第４図（ａ）のａ−ａ’線断面拡大図、第５図（ａ）は
従来のシリコンエピタキシャル成長装置を示す縦断面図
、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のａ−ａ’線断面拡大図
である． １・・・外管 ２・・・内管３・・・架台
４・・・基板ホルダー５・・・単結晶基
板 ６・・・抵抗加熱炉７・・・ノズル管群
８・・・ガス排出孔９・・・排気口 １０， １１， １４， １５． ２０・・・ノズル管
（第１のノズル管群） ｔ２， １３， １６， １７， ２１， ２４． ２
５・・・ノズル管（第２のノズル管群） ε，刀゛ス４非出コし （（：Ｌ） 第１ 図 （ｂ） 槃１図 ５．単結晶基板 （α） 第２図 （（Ｌ） 第３図 （ｂ） 第２図 （ｂ） 第３図 （α） 第４図 （ＣＬ） 第５図 １．グト管 （ｂ） 第４図 ４ （ｂ） 第５図
キシャル成長装置を示す縦断面図、第１図（ｂ）は第１
図（ａ）のａ−ａ’線断面拡大図、第２図（ａ）は本発
明の実施例２に係るシリコンエピタキシャル成長装置を
示す縦断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のａ−ａ’
４ｉ断而拡大図、第３図（ａ）は本発明の実施例３に係
るシリコンエピタキシャル成長装置を示すｌｔＩ断面図
、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のａ−ａ’ ａ断面拡大
図、第４図（ａ）は本発明の実施Ｓ４に係るシリコンエ
ピタキシャル成長装置を示す縦断面図、第４図（ｂ）は
第４図（ａ）のａ−ａ’線断面拡大図、第５図（ａ）は
従来のシリコンエピタキシャル成長装置を示す縦断面図
、第５図（ｂ）は第５図（ａ）のａ−ａ’線断面拡大図
である． １・・・外管 ２・・・内管３・・・架台
４・・・基板ホルダー５・・・単結晶基
板 ６・・・抵抗加熱炉７・・・ノズル管群
８・・・ガス排出孔９・・・排気口 １０， １１， １４， １５． ２０・・・ノズル管
（第１のノズル管群） ｔ２， １３， １６， １７， ２１， ２４． ２
５・・・ノズル管（第２のノズル管群） ε，刀゛ス４非出コし （（：Ｌ） 第１ 図 （ｂ） 槃１図 ５．単結晶基板 （α） 第２図 （（Ｌ） 第３図 （ｂ） 第２図 （ｂ） 第３図 （α） 第４図 （ＣＬ） 第５図 １．グト管 （ｂ） 第４図 ４ （ｂ） 第５図
Claims (2)
- （１）外管と内管とから構成される二重管構造の反応管
を縦置きに設置し、該反応管内に複数枚のシリコン単結
晶基板を所定の間隔でほぼ水平に積み重ねるように保持
し、その長手方向に複数本の反応ガス放出孔を有する複
数のノズル管より、前記複数枚のシリコン単結晶基板の
それぞれの被成長面にほぼ水平に前記反応ガスを流し、
前記被成長面に気相成長法で膜を成長させるホットウォ
ール方式のシリコンエピタキシャル成長装置において、
前記複数本のノズル管は、前記被成長面上にシラン系の
成長ガスを含む反応ガスを供給する第１のノズル管群と
、前記被成長面を避ける方向に塩酸（ＨＣｌ）等のエッ
チングガスを含む反応ガスを供給する第２のノズル管群
とから構成されることを特徴とするシリコンエピタキシ
ャル成長装置。 - （２）前記第２のノズル管群に属するノズル管を前記外
管と内管の間にも配置したことを特徴とする請求項第（
１）項記載のシリコンエピタキシャル成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15123089A JPH0316208A (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | シリコンエピタキシャル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15123089A JPH0316208A (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | シリコンエピタキシャル成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0316208A true JPH0316208A (ja) | 1991-01-24 |
Family
ID=15514091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15123089A Pending JPH0316208A (ja) | 1989-06-14 | 1989-06-14 | シリコンエピタキシャル成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0316208A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002373861A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Tokyo Electron Ltd | バッチ式熱処理装置 |
| JP2007042671A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2007130074A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Karasawa Shin | 退避表示板 |
| JP2009206489A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-09-10 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2010118462A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| KR101037961B1 (ko) * | 2008-01-31 | 2011-05-30 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
| US8461062B2 (en) | 2008-01-31 | 2013-06-11 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus and method for manufacturing semiconductor device |
| US8652258B2 (en) | 2006-11-10 | 2014-02-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate treatment device |
| JP2015517210A (ja) * | 2012-03-28 | 2015-06-18 | クックジェ エレクトリック コリア カンパニー リミテッド | 選択的エピタキシャル成長のための装置およびクラスター設備 |
| CN112640061A (zh) * | 2018-09-11 | 2021-04-09 | 株式会社国际电气 | 基板处理装置、半导体装置的制造方法及程序 |
-
1989
- 1989-06-14 JP JP15123089A patent/JPH0316208A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002373861A (ja) * | 2001-06-13 | 2002-12-26 | Tokyo Electron Ltd | バッチ式熱処理装置 |
| JP2007042671A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2007130074A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Karasawa Shin | 退避表示板 |
| US8652258B2 (en) | 2006-11-10 | 2014-02-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate treatment device |
| KR101037961B1 (ko) * | 2008-01-31 | 2011-05-30 | 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 | 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법 |
| JP2009218600A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-09-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
| US8461062B2 (en) | 2008-01-31 | 2013-06-11 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus and method for manufacturing semiconductor device |
| JP2009206489A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-09-10 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| US8828141B2 (en) | 2008-01-31 | 2014-09-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus and method for manufacturing semiconductor device |
| JP2010118462A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2015517210A (ja) * | 2012-03-28 | 2015-06-18 | クックジェ エレクトリック コリア カンパニー リミテッド | 選択的エピタキシャル成長のための装置およびクラスター設備 |
| US10006146B2 (en) | 2012-03-28 | 2018-06-26 | Kookje Electric Korea Co., Ltd. | Cluster apparatus for treating substrate |
| CN112640061A (zh) * | 2018-09-11 | 2021-04-09 | 株式会社国际电气 | 基板处理装置、半导体装置的制造方法及程序 |
| CN112640061B (zh) * | 2018-09-11 | 2024-05-14 | 株式会社国际电气 | 基板处理装置、半导体装置的制造方法及存储介质 |
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