JPH0469923A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- JPH0469923A JPH0469923A JP18146790A JP18146790A JPH0469923A JP H0469923 A JPH0469923 A JP H0469923A JP 18146790 A JP18146790 A JP 18146790A JP 18146790 A JP18146790 A JP 18146790A JP H0469923 A JPH0469923 A JP H0469923A
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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］
本発明はコールドウオール型の加熱炉を有する半導体製
造装置に関するものである。
造装置に関するものである。
［従来の技術］
従来より半導体装置の製造に必要な酸化膜、窒化膜、多
結晶シリコン膜或は金属薄膜等を堆積させるために、常
圧或は減圧の化学堆積（ＣｈｅｓｌｃａｌＶａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｌｔｉｏｎ ：以下ＣＶＤと略す）装置が用
いられている。このようなＣＶＤ装置に於いては、酸化
、還元或は熱分解反応等を起こさせるために反応室に入
れた試料を加熱するが、反応室の内壁に薄膜が堆積する
ことを避けるために、反応室は加熱されないように工夫
されたコールドウオール型の加熱炉を使用することが多
い。本願発明者がすでに考案しているコールドウオール
型の加熱炉の一例を第３図に示す。試料３１を、サセプ
タ３２内に設けられたヒータで加熱するとともに、ガス
導入口３４より反応室３５内に成長ガスを導入し、必要
な薄膜を試料３１上に堆積させる。反応室３５は直接加
熱されていないためほとんど温度上昇せず、試料３１及
びサセプタ３２上のみに化学反応を起こさせて薄膜を堆
積させることが出来る。
結晶シリコン膜或は金属薄膜等を堆積させるために、常
圧或は減圧の化学堆積（ＣｈｅｓｌｃａｌＶａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｌｔｉｏｎ ：以下ＣＶＤと略す）装置が用
いられている。このようなＣＶＤ装置に於いては、酸化
、還元或は熱分解反応等を起こさせるために反応室に入
れた試料を加熱するが、反応室の内壁に薄膜が堆積する
ことを避けるために、反応室は加熱されないように工夫
されたコールドウオール型の加熱炉を使用することが多
い。本願発明者がすでに考案しているコールドウオール
型の加熱炉の一例を第３図に示す。試料３１を、サセプ
タ３２内に設けられたヒータで加熱するとともに、ガス
導入口３４より反応室３５内に成長ガスを導入し、必要
な薄膜を試料３１上に堆積させる。反応室３５は直接加
熱されていないためほとんど温度上昇せず、試料３１及
びサセプタ３２上のみに化学反応を起こさせて薄膜を堆
積させることが出来る。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このようなコールドウオール型の加熱炉
においては試料３１のみを加熱するために、ガス導入口
３４から入ってくる成長ガスは試料３１の表面もしくは
その近傍でようやく加熱されて熱化学反応を起こす。す
なわち、試料３１の表面は冷たいガスによって冷却され
ることになる。
においては試料３１のみを加熱するために、ガス導入口
３４から入ってくる成長ガスは試料３１の表面もしくは
その近傍でようやく加熱されて熱化学反応を起こす。す
なわち、試料３１の表面は冷たいガスによって冷却され
ることになる。
このような熱化学反応では試料３１の温度は反応を支配
するパラメータとしては重要なものであり、温度が低下
するということは成長速度の低下につながるし、横型炉
では上流から下流への膜厚分布にもつながる。また、試
料３１の内部から表面に向けて温度勾配が出来ることに
もなり、ストレスの原因になる。したがって、試料３１
の表面の温度変化は最小になるようにしなければならな
い。
するパラメータとしては重要なものであり、温度が低下
するということは成長速度の低下につながるし、横型炉
では上流から下流への膜厚分布にもつながる。また、試
料３１の内部から表面に向けて温度勾配が出来ることに
もなり、ストレスの原因になる。したがって、試料３１
の表面の温度変化は最小になるようにしなければならな
い。
成長温度の低下を抑えるためにはサセプタ３２の温度を
高く設定しても良いが、ガス流量の変化に対しても温度
は影響を受けることになるし、温度分布を改善すること
はできない。
高く設定しても良いが、ガス流量の変化に対しても温度
は影響を受けることになるし、温度分布を改善すること
はできない。
そのため、ガス導入用の配管を加熱する方法をとること
があるが、その場合には配管内でのガスの熱分解によっ
て配管内に堆積物が発生してしまうことがあるため好ま
しくない。
があるが、その場合には配管内でのガスの熱分解によっ
て配管内に堆積物が発生してしまうことがあるため好ま
しくない。
本発明の目的は、上述のようなコールドウオール型の加
熱炉の問題点を克服して、導入ガスの影響による試料表
面の温度変化を最小限に抑制し薄膜成長における再現性
を確保することにある。
熱炉の問題点を克服して、導入ガスの影響による試料表
面の温度変化を最小限に抑制し薄膜成長における再現性
を確保することにある。
［課題を解決するための手段と作用］
本発明は上記課題を解決するために、コールドウオール
型の加熱炉を有する半導体製造装置において、反応室内
に設けられた試料を加熱する薄膜成長用の加熱源と、前
記反応室内に導入された成長ガスを加熱する前記加熱源
とは別の加熱装置とを具備することを特徴とするもので
、試料をおくサセプタの直前にガス導入口より出た成長
ガスを予熱する加熱装置を設置することによって、試料
の温度変化を最小限に抑制し、プロセスの再現性を得る
ものである。
型の加熱炉を有する半導体製造装置において、反応室内
に設けられた試料を加熱する薄膜成長用の加熱源と、前
記反応室内に導入された成長ガスを加熱する前記加熱源
とは別の加熱装置とを具備することを特徴とするもので
、試料をおくサセプタの直前にガス導入口より出た成長
ガスを予熱する加熱装置を設置することによって、試料
の温度変化を最小限に抑制し、プロセスの再現性を得る
ものである。
［実施例〕
以下図面を用いて本発明の実施例について詳述する。
第１図は本発明の加熱炉の一つの実施例を示している。
ガス導入口１４から反応室１５内に導入された成長ガス
は、ガス加熱用のヒーター１３によって加熱された後、
サセプタ１２内に設けられたヒーターによって加熱され
た試料１１上に薄膜を成長させる。このとき、反応室１
５内の成長ガスはヒーター１３によって加熱されている
ため、試料１１上での成長ガスによる温度の低下は最小
限に抑えられる。また、薄膜成長の途中において反応室
１５内へのガス導入量を変化させた場合にも、試料１１
の温度は一定に保たれるため再現性のよい薄膜の成長が
行える。
は、ガス加熱用のヒーター１３によって加熱された後、
サセプタ１２内に設けられたヒーターによって加熱され
た試料１１上に薄膜を成長させる。このとき、反応室１
５内の成長ガスはヒーター１３によって加熱されている
ため、試料１１上での成長ガスによる温度の低下は最小
限に抑えられる。また、薄膜成長の途中において反応室
１５内へのガス導入量を変化させた場合にも、試料１１
の温度は一定に保たれるため再現性のよい薄膜の成長が
行える。
ヒーター１３の加熱温度は通常試料１１の温度よりやや
低めに設定する。反応室１５内の成長ガスが化学反応を
起こさないか、もしくは起こしても問題にならない程度
の低い温度で、かつ試料１１の表面温度を下げない程度
に設定することが望ましい。例えばＳ ｉ Ｈ４／ Ｐ
Ｈ：ｌ ／ ）ｆ ２システムを用いてリンドープの
多結晶シリコンを成長させる場合には６００℃では殆ん
ど成長が起こらないが、７００℃では約１０ ｔｖ／ｓ
ｉｎの成長速度を有する。したがって、ガス加熱用ヒー
ター１３を６００℃程度に設定し、試料１１の温度７０
０’Ｃ程度にて成長を行うことで上記の目的を達成でき
る。一般に成長の活性化エネルギーの大きい反応はど両
者の加熱用ヒーターの温度差を少なく設定できる。
低めに設定する。反応室１５内の成長ガスが化学反応を
起こさないか、もしくは起こしても問題にならない程度
の低い温度で、かつ試料１１の表面温度を下げない程度
に設定することが望ましい。例えばＳ ｉ Ｈ４／ Ｐ
Ｈ：ｌ ／ ）ｆ ２システムを用いてリンドープの
多結晶シリコンを成長させる場合には６００℃では殆ん
ど成長が起こらないが、７００℃では約１０ ｔｖ／ｓ
ｉｎの成長速度を有する。したがって、ガス加熱用ヒー
ター１３を６００℃程度に設定し、試料１１の温度７０
０’Ｃ程度にて成長を行うことで上記の目的を達成でき
る。一般に成長の活性化エネルギーの大きい反応はど両
者の加熱用ヒーターの温度差を少なく設定できる。
第２図は本発明の別の実施例を示す。上記の第１図の一
実施例と同様に、ガス導入口２４から反応室２５内に導
入された成長ガスはガス加熱用のヒーター２３によって
反応温度に近い温度まで加熱されるため、サセプタ２２
内に設けられたヒーターによって加熱された試料２１の
温度の低下は最小限に抑えられる。例えばＷＦ６ ／Ｓ
ｉ Ｈ４／Ｈ２システムを用いてタングステン薄膜を
成長させる場合、特定の圧力下では、３５０℃以下では
石英上の成長は起こらず、３８０℃以上では成長が起こ
る。したがって、ガス加熱用ヒーター２３を３５０℃程
度に設定し、試料２１の温度３８０℃程度にて成長を行
うことで上記の目的を達成できる。このように表面反応
の選択性を利用する場合には反応管の一部が加熱されて
いても問題はない。
実施例と同様に、ガス導入口２４から反応室２５内に導
入された成長ガスはガス加熱用のヒーター２３によって
反応温度に近い温度まで加熱されるため、サセプタ２２
内に設けられたヒーターによって加熱された試料２１の
温度の低下は最小限に抑えられる。例えばＷＦ６ ／Ｓ
ｉ Ｈ４／Ｈ２システムを用いてタングステン薄膜を
成長させる場合、特定の圧力下では、３５０℃以下では
石英上の成長は起こらず、３８０℃以上では成長が起こ
る。したがって、ガス加熱用ヒーター２３を３５０℃程
度に設定し、試料２１の温度３８０℃程度にて成長を行
うことで上記の目的を達成できる。このように表面反応
の選択性を利用する場合には反応管の一部が加熱されて
いても問題はない。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、コールドウオール型
の加熱炉を有する半導体製造装置においても、試料の直
前で成長ガスを予熱する事により、試料表面の冷却を抑
制でき、再現性、均一性の高い薄膜形成を実現でき、そ
の工業的価値は大きい。
の加熱炉を有する半導体製造装置においても、試料の直
前で成長ガスを予熱する事により、試料表面の冷却を抑
制でき、再現性、均一性の高い薄膜形成を実現でき、そ
の工業的価値は大きい。
第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第２図は
本発明の他の実施例を示す構成説明図、第３図は従来の
コールドウオール型加熱炉を示す構成説明図である。 １１、、．２１・・・試料、１２．２２・・・サセプタ
、１３．２３・・・ガス加熱用ヒーター １４゜２４・
・・ガス導入口、１５．２５・・・反応室。
本発明の他の実施例を示す構成説明図、第３図は従来の
コールドウオール型加熱炉を示す構成説明図である。 １１、、．２１・・・試料、１２．２２・・・サセプタ
、１３．２３・・・ガス加熱用ヒーター １４゜２４・
・・ガス導入口、１５．２５・・・反応室。
Claims (1)
- コールドウォール型の加熱炉を有する半導体製造装置に
おいて、反応室内に設けられた試料を加熱する薄膜成長
用の加熱源と、前記反応室内に導入された成長ガスを加
熱する前記加熱源とは別の加熱装置とを具備することを
特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2181467A JPH0736392B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2181467A JPH0736392B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 半導体製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0469923A true JPH0469923A (ja) | 1992-03-05 |
| JPH0736392B2 JPH0736392B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=16101266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2181467A Expired - Fee Related JPH0736392B2 (ja) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736392B2 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329476A (en) * | 1976-08-30 | 1978-03-18 | Hitachi Ltd | Number control system for control apparatus |
| JPS5796534A (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-15 | Seiko Epson Corp | Cvd device |
| JPS59112614A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
| JPS61154027A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-12 | Toshiba Corp | 半導体単結晶の気相成長方法 |
| JPS62149118A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-03 | Toshiba Mach Co Ltd | 気相成長方法 |
| JPS63196033A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-15 | Fujitsu Ltd | 気相成長装置 |
| JPS63239925A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Nec Corp | 常圧ｃｖｄ装置 |
-
1990
- 1990-07-11 JP JP2181467A patent/JPH0736392B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329476A (en) * | 1976-08-30 | 1978-03-18 | Hitachi Ltd | Number control system for control apparatus |
| JPS5796534A (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-15 | Seiko Epson Corp | Cvd device |
| JPS59112614A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 気相成長装置 |
| JPS61154027A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-12 | Toshiba Corp | 半導体単結晶の気相成長方法 |
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| JPS63196033A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-15 | Fujitsu Ltd | 気相成長装置 |
| JPS63239925A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-05 | Nec Corp | 常圧ｃｖｄ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0736392B2 (ja) | 1995-04-19 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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