JPH04157716A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH04157716A JPH04157716A JP28283490A JP28283490A JPH04157716A JP H04157716 A JPH04157716 A JP H04157716A JP 28283490 A JP28283490 A JP 28283490A JP 28283490 A JP28283490 A JP 28283490A JP H04157716 A JPH04157716 A JP H04157716A
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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、特に半導体ウェハー表面
上に薄膜を形成する縦型減圧気相成長装置に関する。
上に薄膜を形成する縦型減圧気相成長装置に関する。
半導体ウェハー表面上に薄膜を形成するのに縦型減圧気
相成長装置が近年多く用いられるようになってきている
。従来の縦型減圧気相成長装置の一例の断面図を第３図
に示す。
相成長装置が近年多く用いられるようになってきている
。従来の縦型減圧気相成長装置の一例の断面図を第３図
に示す。
気相成長反応室４１の外側は、上端が閉じられた円筒形
の石英製の外管４２およびそれを支持するステンレス製
台４３より成る。反応室４１内部 ゛には、両端の開か
れた円筒型の石英製の内管４４がこのステンレス敷台４
３上に配され、さらにその内部には石英製ボート４５が
配され、半導体ウェハー４６が石英製ボート４５上に水
平に配される。石英製ボート４５は、上下動可能なステ
ンレス製ハツチ４７に支持されており、気相成長中はこ
のステンレス製ハツチ４７はステンレス製台４３に密着
され、反応室内は密べいされる。また、外管４２の外部
にはヒーター４８が配置され、反応室４１内部が加熱さ
れる。原料ガスを供給するガス導入管４９が反応室４１
の外部より内管４４内部の下部へ通じ、また外管４２の
側面下部には排気口５０が設けられ、ゲートバルブ５２
を有し真空ポンプ５３へ通じる排気配管５１が接続され
ている。
の石英製の外管４２およびそれを支持するステンレス製
台４３より成る。反応室４１内部 ゛には、両端の開か
れた円筒型の石英製の内管４４がこのステンレス敷台４
３上に配され、さらにその内部には石英製ボート４５が
配され、半導体ウェハー４６が石英製ボート４５上に水
平に配される。石英製ボート４５は、上下動可能なステ
ンレス製ハツチ４７に支持されており、気相成長中はこ
のステンレス製ハツチ４７はステンレス製台４３に密着
され、反応室内は密べいされる。また、外管４２の外部
にはヒーター４８が配置され、反応室４１内部が加熱さ
れる。原料ガスを供給するガス導入管４９が反応室４１
の外部より内管４４内部の下部へ通じ、また外管４２の
側面下部には排気口５０が設けられ、ゲートバルブ５２
を有し真空ポンプ５３へ通じる排気配管５１が接続され
ている。
気相成長中は真空ポンプ５３により反応室４１内が減圧
にされ、原料ガスがガス導入管４９より内管４４内部へ
導入され、矢印に従って内管４４内を上昇しながら気相
反応により半導体ウェハー４６表面に薄膜が形成される
。未反応の原料ガスや気相反応により生じた副生成ガス
等は、内管４４と外管４２の間を下降し、排気配管５１
を通じて真空ポンプ５３で排気される。
にされ、原料ガスがガス導入管４９より内管４４内部へ
導入され、矢印に従って内管４４内を上昇しながら気相
反応により半導体ウェハー４６表面に薄膜が形成される
。未反応の原料ガスや気相反応により生じた副生成ガス
等は、内管４４と外管４２の間を下降し、排気配管５１
を通じて真空ポンプ５３で排気される。
一般にこの種の縦型気相成長装置による気相成長では、
原料ガスが半導体ウェハーの表面上への気相成長にすべ
て消費されるわけではなく、多量の未反応の原料ガスや
、気相成長反応による副生成物が内管と外管の間に流れ
こむ。従来この内管の外壁表面および外管の内壁表面は
平坦であり凹凸がないため、外管と内管の間での原料ガ
スの気相成長反応による堆積や反応副生成物の堆積はほ
とんどおこらない、そのため、多量の未反応の原料ガス
や副生成物等が排気配管内に流れこみ、第３図に示すよ
うに、堆積物５４が多く発生し、排気配管をつまらせて
しまうという問題点があった。
原料ガスが半導体ウェハーの表面上への気相成長にすべ
て消費されるわけではなく、多量の未反応の原料ガスや
、気相成長反応による副生成物が内管と外管の間に流れ
こむ。従来この内管の外壁表面および外管の内壁表面は
平坦であり凹凸がないため、外管と内管の間での原料ガ
スの気相成長反応による堆積や反応副生成物の堆積はほ
とんどおこらない、そのため、多量の未反応の原料ガス
や副生成物等が排気配管内に流れこみ、第３図に示すよ
うに、堆積物５４が多く発生し、排気配管をつまらせて
しまうという問題点があった。
本発明の気相成長装置は、反応室の外側が上端の閉じら
れた円筒形の外管とこの外管を支持する台より構成され
、前記外管内に両端が開かれた円筒形の内管が前記台上
に配され、前記内管の内部に原料ガスを導入するガス導
入管が設けられ、前記外管の一部にガス排気口を有し、
前記内管の内部に配置された半導体基板上に膜を形成す
る気相成長装置において、前記外管の内表面もしくは前
記内管の外表面の少くとも一方に凸部を設けたものであ
る。
れた円筒形の外管とこの外管を支持する台より構成され
、前記外管内に両端が開かれた円筒形の内管が前記台上
に配され、前記内管の内部に原料ガスを導入するガス導
入管が設けられ、前記外管の一部にガス排気口を有し、
前記内管の内部に配置された半導体基板上に膜を形成す
る気相成長装置において、前記外管の内表面もしくは前
記内管の外表面の少くとも一方に凸部を設けたものであ
る。
次に本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図である。
第１図に示すように、反応室１の外側は、上端が閉じら
れた円筒形の石英製の外管２とこの外管２をのせるステ
ンレス製台３より構成されている。外管２は、例えば内
径が５０ ｃｍ 、側面部分の高さが１００ｃｍであり
、その内表面には、側面下部に設けられた内径数１の排
気口１０の部分を除き幅が０．５ｃｍ高さが１１ｃｍの
凸部１５がリング状に、１１間隔で６０個設けられてい
る。そしてこの反応室１内に両端の開かれた外径２４１
．高さ１００Ｃ！ｌの円筒型の石英製の内管４がステン
レス裏白３上に配置されている。
れた円筒形の石英製の外管２とこの外管２をのせるステ
ンレス製台３より構成されている。外管２は、例えば内
径が５０ ｃｍ 、側面部分の高さが１００ｃｍであり
、その内表面には、側面下部に設けられた内径数１の排
気口１０の部分を除き幅が０．５ｃｍ高さが１１ｃｍの
凸部１５がリング状に、１１間隔で６０個設けられてい
る。そしてこの反応室１内に両端の開かれた外径２４１
．高さ１００Ｃ！ｌの円筒型の石英製の内管４がステン
レス裏白３上に配置されている。
外管２と内管４の間の表面積を考える。外管２の側面内
表面と内管４の側面外表面の表面積の和は、排気口を無
視すれば、凸部１５がない場合は２３２４８ｃａｌであ
るが、凸部１５が設けられた場合は凸部１つにつき表面
積が２６９５．５Ｃ１１！増加するなめ、凸部全体では
１６１７２９ｃｔｄ増加して１８７９７７−となる。す
なわちこの凸部により表面積が約８倍となる。
表面と内管４の側面外表面の表面積の和は、排気口を無
視すれば、凸部１５がない場合は２３２４８ｃａｌであ
るが、凸部１５が設けられた場合は凸部１つにつき表面
積が２６９５．５Ｃ１１！増加するなめ、凸部全体では
１６１７２９ｃｔｄ増加して１８７９７７−となる。す
なわちこの凸部により表面積が約８倍となる。
内管４の内部には石英製ボート５が配置され、半導体ウ
ェハー６が石英製ボート５上に配置される。この石英製
ボート５は上下動可能なステンレス製ハツチ７に支持さ
れており、気相成長中はこのステンレス製ハツチ７はス
テンレス製台３に密着され、反応室１内は密へいされる
。また外管２の外部にはヒーター８が配され、反応室１
の内部が加熱される。原料ガスを供給するガス導入管９
が反応室１の外部より内管４内部の下部へ通じている。
ェハー６が石英製ボート５上に配置される。この石英製
ボート５は上下動可能なステンレス製ハツチ７に支持さ
れており、気相成長中はこのステンレス製ハツチ７はス
テンレス製台３に密着され、反応室１内は密へいされる
。また外管２の外部にはヒーター８が配され、反応室１
の内部が加熱される。原料ガスを供給するガス導入管９
が反応室１の外部より内管４内部の下部へ通じている。
また外管２の側面下部の排気口１ｏに排気配管１１が接
続されている。排気配管工１はゲートバルブ１２を有し
真空ポンプ１３に接続されている。
続されている。排気配管工１はゲートバルブ１２を有し
真空ポンプ１３に接続されている。
気相成長の際は反応室１内が真空ポンプ１３により減圧
にされ、ガス導入管９より原料ガスが内管４内に導入さ
れ矢印に従って内管４内を上昇にしながら、半導体ウェ
ハー６表面上に気相反応により薄膜を堆積する。未反応
の原料ガスや気相反応により生じたガス状の反応副生成
物は、内管４と外管２との間を下降し、排気配管１１を
通じて真空ポンプ１３で排気される。
にされ、ガス導入管９より原料ガスが内管４内に導入さ
れ矢印に従って内管４内を上昇にしながら、半導体ウェ
ハー６表面上に気相反応により薄膜を堆積する。未反応
の原料ガスや気相反応により生じたガス状の反応副生成
物は、内管４と外管２との間を下降し、排気配管１１を
通じて真空ポンプ１３で排気される。
本草１の実施例では、外管２表面に設けられた凸部１５
により表面積が約８倍となっている。ため、未反応の原
料ガスや反応副生成物が、内管４と外管２の間を下降す
る際、外管２の表面上で原料ガスの気相反応による堆積
や、反応副生成物の堆積１４が生じやすくなり、そこで
原料ガスや反応副生成物の多くが消費されるようになる
。そのため、排気配管１１へ流れこむ原料ガスや反応副
生成物の量はきわめて少くなり、そこでの堆積は大幅に
減少する。
により表面積が約８倍となっている。ため、未反応の原
料ガスや反応副生成物が、内管４と外管２の間を下降す
る際、外管２の表面上で原料ガスの気相反応による堆積
や、反応副生成物の堆積１４が生じやすくなり、そこで
原料ガスや反応副生成物の多くが消費されるようになる
。そのため、排気配管１１へ流れこむ原料ガスや反応副
生成物の量はきわめて少くなり、そこでの堆積は大幅に
減少する。
例えば、アンモニア（ＮＨ，ｉｌ）ジクロルシラン（Ｓ
ｉＣ１２Ｈ２＞を原料ガスとして窒化けい素膜（Ｓｉ３
Ｎ４）を形成する場合、本実施例によれば、内管４の内
部で未反応であった原料ガスは、内管４と外管２の間を
下降する際、外管２の凸部１５による表面積の増大のた
め、その表面上に窒化けい素を堆積する気相反応が起る
ため、未反応の原料ガスの多くがそこで消費され、排気
配管へ流れこむ量は大幅に減少する。
ｉＣ１２Ｈ２＞を原料ガスとして窒化けい素膜（Ｓｉ３
Ｎ４）を形成する場合、本実施例によれば、内管４の内
部で未反応であった原料ガスは、内管４と外管２の間を
下降する際、外管２の凸部１５による表面積の増大のた
め、その表面上に窒化けい素を堆積する気相反応が起る
ため、未反応の原料ガスの多くがそこで消費され、排気
配管へ流れこむ量は大幅に減少する。
またこの気相反応では、副生成物として塩化アンモニウ
ム（ＮＨ４ＣＪ）を生じるが、これも多くは、内管４と
外管２の間に堆積されるため、排気管１１内に堆積する
量を大幅に減らすことができる。この場合、外管２の表
面積を８倍にすることにより、排気配管１１内に堆積す
る量は従来に比較して１１５程度になる。そのため本気
相成長装置の定期清掃頻度が大幅に低減し、稼働率が大
幅に向上するという長所がある。 第２図は本発明の第
２の実施例の断面図である。
ム（ＮＨ４ＣＪ）を生じるが、これも多くは、内管４と
外管２の間に堆積されるため、排気管１１内に堆積する
量を大幅に減らすことができる。この場合、外管２の表
面積を８倍にすることにより、排気配管１１内に堆積す
る量は従来に比較して１１５程度になる。そのため本気
相成長装置の定期清掃頻度が大幅に低減し、稼働率が大
幅に向上するという長所がある。 第２図は本発明の第
２の実施例の断面図である。
本草２の実施例では、石英製の外管２２の内壁表面およ
び石英製の内管２４の外壁表面の双方に凸部３５を設け
た場合である。内径５０ｃＩｌの外管２２の内表面に、
厚さ０．５ＣＩＩ長さ６０ｍ１の凸部３５がリング状に
１ｃｍ間隔で６０個、外径２４０Ｉの内管２４の外表面
には厚さ０．５ＣＩＩ長さ６Ｃ１ｌの凸部３５がリング
状に１ｃｍ間隔で６０個設けられている。これにより表
面積は凸部３５がない場合の２３２４８−に比べ１９０
６３２ａｄとなり、約８．２倍に増加する。
び石英製の内管２４の外壁表面の双方に凸部３５を設け
た場合である。内径５０ｃＩｌの外管２２の内表面に、
厚さ０．５ＣＩＩ長さ６０ｍ１の凸部３５がリング状に
１ｃｍ間隔で６０個、外径２４０Ｉの内管２４の外表面
には厚さ０．５ＣＩＩ長さ６Ｃ１ｌの凸部３５がリング
状に１ｃｍ間隔で６０個設けられている。これにより表
面積は凸部３５がない場合の２３２４８−に比べ１９０
６３２ａｄとなり、約８．２倍に増加する。
本草２の実施例の場合、ガスが外管２２と内管２４の間
を下降する除草１の実施例に比べ、よりガス分子が外管
２２と内管２４の表面に当たりやすくなり、更に凸部に
よりガスの流れに乱れを生じやすくなるため、外管２２
と内管２４の間での堆積がより生じやすくなる。そのた
め、排気配管３１に堆積する量を更に減少させることが
できる。
を下降する除草１の実施例に比べ、よりガス分子が外管
２２と内管２４の表面に当たりやすくなり、更に凸部に
よりガスの流れに乱れを生じやすくなるため、外管２２
と内管２４の間での堆積がより生じやすくなる。そのた
め、排気配管３１に堆積する量を更に減少させることが
できる。
以上説明したように本発明は、気相成長装置において、
石英製外管の内壁表面もしくは石英製内管の外壁表面の
少くとも一方に凸部を設けることにより、外管と内管の
間に、そこを通過する未反応の原料ガスの気相反応によ
る堆積や気相反応副生成物の堆積を効果的に生じさせる
ことができる。そのため排気配管での堆積物を大幅に減
らすことができるため、気相成長装置の稼働率を大幅に
向上させることができるという効果がある。
石英製外管の内壁表面もしくは石英製内管の外壁表面の
少くとも一方に凸部を設けることにより、外管と内管の
間に、そこを通過する未反応の原料ガスの気相反応によ
る堆積や気相反応副生成物の堆積を効果的に生じさせる
ことができる。そのため排気配管での堆積物を大幅に減
らすことができるため、気相成長装置の稼働率を大幅に
向上させることができるという効果がある。
第１図及び第２図は本発明の第１及び第２の実施例の断
面図、第３図は従来の気相成長装置の一例の断面図であ
る。 １．２１．４１・・・反応室、２，２２．４２・・・石
英製外管、３，２３．４３・・・ステンレス製台、４．
２４．４４・・・石英製内管、５，２５．４５・・・石
英製ボート、６，２６．４６・・・半導体ウェハー、７
．２７．４７・・・ステンレス製ハツチ、８゜２８．４
８・・・ヒーター、９，２９．４９・・・ガス導入管、
１０．３０．５０・・・排気口、１１．３１゜５１・・
・排気配管、１２，３２．５２・・・ゲートバルブ、１
３．３３．５３・・・真空ポンプ、５４・・・堆積物、
１５．３５・・・凸部。
面図、第３図は従来の気相成長装置の一例の断面図であ
る。 １．２１．４１・・・反応室、２，２２．４２・・・石
英製外管、３，２３．４３・・・ステンレス製台、４．
２４．４４・・・石英製内管、５，２５．４５・・・石
英製ボート、６，２６．４６・・・半導体ウェハー、７
．２７．４７・・・ステンレス製ハツチ、８゜２８．４
８・・・ヒーター、９，２９．４９・・・ガス導入管、
１０．３０．５０・・・排気口、１１．３１゜５１・・
・排気配管、１２，３２．５２・・・ゲートバルブ、１
３．３３．５３・・・真空ポンプ、５４・・・堆積物、
１５．３５・・・凸部。
Claims (1)
- 反応室の外側が上端の閉じられた円筒形の外管とこの
外管を支持する台より構成され、前記外管内に両端が開
かれた円筒形の内管が前記台上に配され、前記内管の内
部に原料ガスを導入するガス導入管が設けられ、前記外
管の一部にガス排気口を有し、前記内管の内部に配置さ
れた半導体基板上に膜を形成する気相成長装置において
、前記外管の内表面もしくは前記内管の外表面の少くと
も一方に凸部を設けたことを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28283490A JPH04157716A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28283490A JPH04157716A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04157716A true JPH04157716A (ja) | 1992-05-29 |
Family
ID=17657683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28283490A Pending JPH04157716A (ja) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04157716A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012156510A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Asm Internatl Nv | 熱処理炉およびそのライナー |
| JP2023161239A (ja) * | 2022-04-25 | 2023-11-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置 |
-
1990
- 1990-10-19 JP JP28283490A patent/JPH04157716A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012156510A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Asm Internatl Nv | 熱処理炉およびそのライナー |
| JP2023161239A (ja) * | 2022-04-25 | 2023-11-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置 |
| US12618151B2 (en) | 2022-04-25 | 2026-05-05 | Tokyo Electron Limited | Substrate processing apparatus |
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