JPH0676276B2 - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
- Publication number
- JPH0676276B2 JPH0676276B2 JP10665289A JP10665289A JPH0676276B2 JP H0676276 B2 JPH0676276 B2 JP H0676276B2 JP 10665289 A JP10665289 A JP 10665289A JP 10665289 A JP10665289 A JP 10665289A JP H0676276 B2 JPH0676276 B2 JP H0676276B2
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- Japan
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- stage
- gas
- semiconductor wafer
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被処理物としての半導体ウエハに薄膜を形成
する場合に使用して好適な化学気相成長装置に関する。
する場合に使用して好適な化学気相成長装置に関する。
従来、この種の化学気相成長装置は第４図に示すように
構成されている。図において、（２）は反応生成膜（図
示せず）が形成される半導体ウエハ（１）を保持する加
熱用のステージ、（３）はこのステージ（２）を加熱す
るためのヒーター、（４）は反応室、（５）はステージ
（２）と間隔をもって設けられ、反応ガスＢを供給する
ための多数のガス吹出口（6a），（6b）を有するガスヘ
ッド、（７）は反応室（４）を囲む反応室側壁、（10）
は反応室側壁（７）に設けられ排気Ａを導出するための
排気口、（14）はステージ（２）の熱が伝導により外部
に逃げるのを防ぐためと、ステージを回転させるための
ステージすきまである。
構成されている。図において、（２）は反応生成膜（図
示せず）が形成される半導体ウエハ（１）を保持する加
熱用のステージ、（３）はこのステージ（２）を加熱す
るためのヒーター、（４）は反応室、（５）はステージ
（２）と間隔をもって設けられ、反応ガスＢを供給する
ための多数のガス吹出口（6a），（6b）を有するガスヘ
ッド、（７）は反応室（４）を囲む反応室側壁、（10）
は反応室側壁（７）に設けられ排気Ａを導出するための
排気口、（14）はステージ（２）の熱が伝導により外部
に逃げるのを防ぐためと、ステージを回転させるための
ステージすきまである。
このように構成された従来の化学気相成長装置において
は予めステージ（２）上で加熱された半導体ウエハ
（１）に対して、ガス吹出口（６）から吹き出された反
応ガスＢを供給することにより、半導体ウエハ（１）上
に反応生成膜を形成することができる。
は予めステージ（２）上で加熱された半導体ウエハ
（１）に対して、ガス吹出口（６）から吹き出された反
応ガスＢを供給することにより、半導体ウエハ（１）上
に反応生成膜を形成することができる。
ところで、この種の化学気相成長装置においては反応生
成膜の成長速度がガスヘッド（５）より半導体ウエハ
（１）に供給されるガス濃度に依存することから、反応
生成膜の膜厚を均一にする場合に、半導体ウエハ（１）
上の任意の部位で反応ガスＢの濃度を安定かつ均一にす
るために反応ガスＢの流れを安定かつ均一にする必要が
ある。
成膜の成長速度がガスヘッド（５）より半導体ウエハ
（１）に供給されるガス濃度に依存することから、反応
生成膜の膜厚を均一にする場合に、半導体ウエハ（１）
上の任意の部位で反応ガスＢの濃度を安定かつ均一にす
るために反応ガスＢの流れを安定かつ均一にする必要が
ある。
また、反応ガスＢは気相反応により反応生成物Ｄを生
じ、これが反応室内壁各部に付着し、そののち内壁部よ
りはがれ落ちて、半導体ウエハ上に付着するので、製品
の歩留り低下の原因となっている。このため反応生成物
Ｄを排気Ａとともに反応室（４）から外へ出す必要があ
る。
じ、これが反応室内壁各部に付着し、そののち内壁部よ
りはがれ落ちて、半導体ウエハ上に付着するので、製品
の歩留り低下の原因となっている。このため反応生成物
Ｄを排気Ａとともに反応室（４）から外へ出す必要があ
る。
ところが、従来の化学気相成長装置においてはステージ
（２）によって加熱されることによって比重が軽くな
り、反応室（４）の上方に移動しようとする反応ガスＢ
と、反応室側壁（７）に設けられた排気口（10）での排
気Ａとの方向が一致していないため、反応室（４）内で
の反応ガスＢの流れを乱していた。この結果、半導体ウ
エハ（１）表面での反応ガスＢの流れが不均一となり、
反応ガス濃度が不均一となるため、均一な膜厚を持つ反
応生成膜を得ることができないという問題があった。
（２）によって加熱されることによって比重が軽くな
り、反応室（４）の上方に移動しようとする反応ガスＢ
と、反応室側壁（７）に設けられた排気口（10）での排
気Ａとの方向が一致していないため、反応室（４）内で
の反応ガスＢの流れを乱していた。この結果、半導体ウ
エハ（１）表面での反応ガスＢの流れが不均一となり、
反応ガス濃度が不均一となるため、均一な膜厚を持つ反
応生成膜を得ることができないという問題があった。
また、反応室（４）内において、反応ガスＢの流れが乱
れて、反応室（４）内各部に接するため、気相反応によ
って生じた反応生成物Ｄが反応室（４）内部に多く付着
するという問題があった。
れて、反応室（４）内各部に接するため、気相反応によ
って生じた反応生成物Ｄが反応室（４）内部に多く付着
するという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、反
応室内の反応ガスの流れを安定かつ均一化することがで
き、もって均一の膜厚をもつ反応生成膜を得ることがで
き、また反応室内部への異物の付着を減少させることの
できる化学気相成長装置を提供するものである。
応室内の反応ガスの流れを安定かつ均一化することがで
き、もって均一の膜厚をもつ反応生成膜を得ることがで
き、また反応室内部への異物の付着を減少させることの
できる化学気相成長装置を提供するものである。
本発明に係る化学気相成長装置は、反応ガスによって生
成膜が形成される半導体ウエハを保持するステージと、
このステージと対向し間隔をもって設けられ、反応ガス
を供給するガス吹出口を有するガスヘッドと、前記ステ
ージと同一面かそれ以上の部所でステージを囲む全周
に、同ステージに対して外側斜め上方向の排気口を設け
たものである。
成膜が形成される半導体ウエハを保持するステージと、
このステージと対向し間隔をもって設けられ、反応ガス
を供給するガス吹出口を有するガスヘッドと、前記ステ
ージと同一面かそれ以上の部所でステージを囲む全周
に、同ステージに対して外側斜め上方向の排気口を設け
たものである。
また、排気口の先に前記排気口の開口部の断面積に比べ
て十分大きな断面積を有する排気室を設け、かつ排気室
より排気が出ていく排気排出口と前記排気口との間に抵
抗板を設けたものである。
て十分大きな断面積を有する排気室を設け、かつ排気室
より排気が出ていく排気排出口と前記排気口との間に抵
抗板を設けたものである。
また、ステージと前記排気口との間のステージ外縁部全
周より外側ななめ下方向に不活性ガスを均一に吹き出す
手段を設けたものである。
周より外側ななめ下方向に不活性ガスを均一に吹き出す
手段を設けたものである。
本発明においては、ステージに対して全外周に設けられ
た外側斜め上方向の排気口によって、ガスヘッドより半
導体ウエハに供給された反応ガスの流れる方向を乱すこ
となく排気することがきる。さらに、排気室内に抵抗板
を設けたことにより排気室内での排気の流速が均一とな
り、排気口での排気の流れを均一にできるので、半導体
ウエハ上における反応ガス濃度を均一にでき、均一な膜
厚の生成膜を得ることができる。
た外側斜め上方向の排気口によって、ガスヘッドより半
導体ウエハに供給された反応ガスの流れる方向を乱すこ
となく排気することがきる。さらに、排気室内に抵抗板
を設けたことにより排気室内での排気の流速が均一とな
り、排気口での排気の流れを均一にできるので、半導体
ウエハ上における反応ガス濃度を均一にでき、均一な膜
厚の生成膜を得ることができる。
さらに、ステージ外縁部全周より外側ななめ下方向に不
活性ガスを均一に吹き出すことにより、ステージ外縁部
の反応ガスの流れを排気口方向にのみ導くことができる
ので、反応室内壁に付着する異物を減少させることがで
きる。
活性ガスを均一に吹き出すことにより、ステージ外縁部
の反応ガスの流れを排気口方向にのみ導くことができる
ので、反応室内壁に付着する異物を減少させることがで
きる。
以下、本発明を図に示す実施例によって詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の化学気相成長装置を示す断
面図、第２図は第１図の化学気相成長装置の排気部の断
面を表わす平面図、第３図は第１図のステージ端部と排
気口部を示す拡大図である。
面図、第２図は第１図の化学気相成長装置の排気部の断
面を表わす平面図、第３図は第１図のステージ端部と排
気口部を示す拡大図である。
図中、第４図と同一の部材については同一の符号を付
し、説明は省略する。第１図、第２図、第３図におい
て、（８）は内部に排気室（９）を有し、ステージ
（２）の全外周を囲むように設けられた排気リング、
（10）は排気リング（８）下面の内側端部に全周ステー
ジより外側斜め上方向に設けられ、排気室（９）に通じ
る排気口、（11）は排気室（９）より排気Ａを排気フラ
ンジ（12）を通して排出する排気排出口、（13）は排気
室（９）内で排気口（10）と排気排出口（11）との間に
設けられて、排気Ａを均一とするための排気抵抗板であ
り、Ｃはステージすきま（14）からステージより外側な
なめ下方向に吹き出し、反応ガスＢが排気リング（８）
に当たらずに排気口（10）へ流れ、排気Ａの方向と一致
させるためのN2ガス、（16）はN2ガスＣを均一に吹き出
すために、内側に複数のN2ガス吹出口（15）を有する中
空のN2ガス吹出リングである。
し、説明は省略する。第１図、第２図、第３図におい
て、（８）は内部に排気室（９）を有し、ステージ
（２）の全外周を囲むように設けられた排気リング、
（10）は排気リング（８）下面の内側端部に全周ステー
ジより外側斜め上方向に設けられ、排気室（９）に通じ
る排気口、（11）は排気室（９）より排気Ａを排気フラ
ンジ（12）を通して排出する排気排出口、（13）は排気
室（９）内で排気口（10）と排気排出口（11）との間に
設けられて、排気Ａを均一とするための排気抵抗板であ
り、Ｃはステージすきま（14）からステージより外側な
なめ下方向に吹き出し、反応ガスＢが排気リング（８）
に当たらずに排気口（10）へ流れ、排気Ａの方向と一致
させるためのN2ガス、（16）はN2ガスＣを均一に吹き出
すために、内側に複数のN2ガス吹出口（15）を有する中
空のN2ガス吹出リングである。
このように構成された化学気相成長装置においては、反
応ガスＢは、ガスヘッド（５）のガス吹出口（６）か
ら、ステージ（２）に保持、加熱された半導体ウエハ
（１）に供給され、半導体ウエハ（１）上に反応生成膜
を形成する。反応生成膜形成後の反応ガスＢは加熱され
たことにより比重が軽くなっているのでステージ（２）
外縁部より外側ななめ上方向へ移動しようとするが、排
気口（10）をステージ（２）外周部全周に外側ななめ上
方向に開口して設けたので、反応ガスＢの自然な流れを
乱すことなく排気することが出来る。その結果、反応ガ
スＢに含まれている気相反応による反応生成物Ｄを反応
室内壁（４）に付着させることもない。
応ガスＢは、ガスヘッド（５）のガス吹出口（６）か
ら、ステージ（２）に保持、加熱された半導体ウエハ
（１）に供給され、半導体ウエハ（１）上に反応生成膜
を形成する。反応生成膜形成後の反応ガスＢは加熱され
たことにより比重が軽くなっているのでステージ（２）
外縁部より外側ななめ上方向へ移動しようとするが、排
気口（10）をステージ（２）外周部全周に外側ななめ上
方向に開口して設けたので、反応ガスＢの自然な流れを
乱すことなく排気することが出来る。その結果、反応ガ
スＢに含まれている気相反応による反応生成物Ｄを反応
室内壁（４）に付着させることもない。
また、第２図に示すように、排気口（10）と排気排出口
（11）の間の排気室（９）内に排気抵抗板（13）を設け
ることにより、排気排出口（11）の近傍部における排気
Ａの流速を弱め排気室（９）内での流速を一定にし、排
気口（10）での排気Ａを均一とすることができる。その
結果、ステージ（２）下での反応ガスＢの流れを均一に
でき、半導体ウエハ（１）における反応生成膜の膜厚を
均一にできる。
（11）の間の排気室（９）内に排気抵抗板（13）を設け
ることにより、排気排出口（11）の近傍部における排気
Ａの流速を弱め排気室（９）内での流速を一定にし、排
気口（10）での排気Ａを均一とすることができる。その
結果、ステージ（２）下での反応ガスＢの流れを均一に
でき、半導体ウエハ（１）における反応生成膜の膜厚を
均一にできる。
また、第１図に示す様にステージ（２）と排気リング
（８）との間のステージすきま（14）の上方に、内側に
複数のN2ガス吹出口（15）を有する中空のN2ガス吹出リ
ング（16）を設け、ステージすきま（14）にN2ガスＣを
吹き出す構造としたので、第３図に示すように、ステー
ジすきま（14）より外側のななめ下向きにN2ガスＣが均
一に吹き出し、反応ガスＢの流れの方向を、排気口（1
0）の位置での排気Ａとの方向と一致させるようにした
ので、反応ガスＢの排気はより良好となり反応ガスＢ中
に含まれる反応生成物Ｄを反応室内壁（７）、排気リン
グ（８）に付着させることなく排気することができる。
（８）との間のステージすきま（14）の上方に、内側に
複数のN2ガス吹出口（15）を有する中空のN2ガス吹出リ
ング（16）を設け、ステージすきま（14）にN2ガスＣを
吹き出す構造としたので、第３図に示すように、ステー
ジすきま（14）より外側のななめ下向きにN2ガスＣが均
一に吹き出し、反応ガスＢの流れの方向を、排気口（1
0）の位置での排気Ａとの方向と一致させるようにした
ので、反応ガスＢの排気はより良好となり反応ガスＢ中
に含まれる反応生成物Ｄを反応室内壁（７）、排気リン
グ（８）に付着させることなく排気することができる。
なお、本実施例においては、ステージすきま（14）よ
り、N2ガスＣを吹き出したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、成膜反応に関与しない別の不活性ガス
であってもよく、このガスの吹出部をステージすきま
（14）とせずに、別に吹出口を排気リング（８）のステ
ージ近傍部に設けてもよい。
り、N2ガスＣを吹き出したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、成膜反応に関与しない別の不活性ガス
であってもよく、このガスの吹出部をステージすきま
（14）とせずに、別に吹出口を排気リング（８）のステ
ージ近傍部に設けてもよい。
また、本実施例においては、第２図に排気排出口（11）
が２箇所の例を示したが、排気排出口は２箇所以上であ
ってもよく、それに対して排気抵抗板（13）を各々設け
てもよい。また排気抵抗板（13）の形状は任意の形状と
する。
が２箇所の例を示したが、排気排出口は２箇所以上であ
ってもよく、それに対して排気抵抗板（13）を各々設け
てもよい。また排気抵抗板（13）の形状は任意の形状と
する。
以上説明したように本発明によれば、反応室上部に反応
ガスによって生成膜が形成される半導体ウエハを保持す
る加熱用のステージと、このステージに対向する反応室
下部に多数のガス吹出口を有するガスヘッドを備え、こ
のステージのウエハ保持面と同じ高さ以上の位置で、同
ステージを囲む全外周部に同ステージに対して外側斜め
上方向の排気口を設け、全周に均一な排気を導出するよ
うにしたので、ガスヘッドより半導体ウエハに供給され
た反応ガスによる自然な流れの方向と排気との方向が一
致し、反応ガスの流れを乱すことなく、反応室の内壁等
に当てることなく排気することができるから、半導体ウ
エハ上のガス流れを安定かつ均一化することができ、均
一の膜厚をもつ反応生成膜を得ることと、気相反応によ
って生じた反応生成物の反応室内への付着を減少させる
ことができる。
ガスによって生成膜が形成される半導体ウエハを保持す
る加熱用のステージと、このステージに対向する反応室
下部に多数のガス吹出口を有するガスヘッドを備え、こ
のステージのウエハ保持面と同じ高さ以上の位置で、同
ステージを囲む全外周部に同ステージに対して外側斜め
上方向の排気口を設け、全周に均一な排気を導出するよ
うにしたので、ガスヘッドより半導体ウエハに供給され
た反応ガスによる自然な流れの方向と排気との方向が一
致し、反応ガスの流れを乱すことなく、反応室の内壁等
に当てることなく排気することができるから、半導体ウ
エハ上のガス流れを安定かつ均一化することができ、均
一の膜厚をもつ反応生成膜を得ることと、気相反応によ
って生じた反応生成物の反応室内への付着を減少させる
ことができる。
また、排気口の先に排気口の開口部の断面積に比べて十
分大きな断面積を有する排気室を設け、その排気室の排
気排出口の近傍に抵抗板を設けたので、排出口附近での
み反応ガスの流速が速かったのを緩和することができ、
排気室内での流速が均一となり、排気口における排気の
流れを均一にできる。その結果、半導体ウエハ上におけ
る反応ガス濃度が均一となり、均一な膜厚の生成膜が得
られる。
分大きな断面積を有する排気室を設け、その排気室の排
気排出口の近傍に抵抗板を設けたので、排出口附近での
み反応ガスの流速が速かったのを緩和することができ、
排気室内での流速が均一となり、排気口における排気の
流れを均一にできる。その結果、半導体ウエハ上におけ
る反応ガス濃度が均一となり、均一な膜厚の生成膜が得
られる。
また、ステージ外縁部全周より外側ななめ下方向に不活
性ガスを均一に吹き出す様にしたので、ステージ外縁部
の反応ガスを排気口にのみ導くことが出来、反応室内壁
への反応生成物の付着を減少させることが出来る。
性ガスを均一に吹き出す様にしたので、ステージ外縁部
の反応ガスを排気口にのみ導くことが出来、反応室内壁
への反応生成物の付着を減少させることが出来る。
第１図は、本発明の一実施例の化学気相成長装置を示す
断面図、第２図は第１図の化学気相成長装置の排気部の
断面を表わす平面図、第３図は第１図におけるステージ
端部と排気口部を示す拡大図、第４図は従来の化学気相
成長装置を示す断面図である。 １……半導体ウエハ、２……ステージ、３……ヒータ
ー、４……反応室、５……ガスヘッド、6a、6b……ガス
吹出口、７……反応室側壁、８……排気リング、９……
排気室、10……排気口、11……排気排出口、12……排気
フランジ、13……排気抵抗板、14……ステージすきま、
15……N2吹出口、16……N2吹出リング、Ａ……排気、、
Ｂ……反応ガス、Ｃ……N2ガス、Ｄ……反応生成物 図中、同一符号は同一または相当部分である。
断面図、第２図は第１図の化学気相成長装置の排気部の
断面を表わす平面図、第３図は第１図におけるステージ
端部と排気口部を示す拡大図、第４図は従来の化学気相
成長装置を示す断面図である。 １……半導体ウエハ、２……ステージ、３……ヒータ
ー、４……反応室、５……ガスヘッド、6a、6b……ガス
吹出口、７……反応室側壁、８……排気リング、９……
排気室、10……排気口、11……排気排出口、12……排気
フランジ、13……排気抵抗板、14……ステージすきま、
15……N2吹出口、16……N2吹出リング、Ａ……排気、、
Ｂ……反応ガス、Ｃ……N2ガス、Ｄ……反応生成物 図中、同一符号は同一または相当部分である。
Claims (3)
- 【請求項１】反応ガスによって生成膜が形成される半導
体ウエハを、枚葉で処理する反応室と、前記反応室の下
方に、半導体ウエハに反応ガスを供給するガスヘッド
と、前記反応室の上方に、前記ガスヘッドに半導体ウエ
ハの主面を対向するように保持、加熱するステージと、
前記ステージの半導体ウエハ保持面と同じ高さ以上の位
置で、同ステージを囲む全外周部に、同ステージに対し
て外側斜め上方向の排気口を設けたことを特徴とする化
学気相成長装置。 - 【請求項２】反応ガスによって生成膜が形成される半導
体ウエハを、枚葉で処理する反応室と、前記反応室の下
方に半導体ウエハに反応ガスを供給するガスヘッドと、
前記反応室の上方に前記ガスヘッドに半導体ウエハの主
面を対向するように保持、加熱するステージと、前記ス
テージの半導体ウエハ保持面と同じ高さ以上の位置で、
同ステージを囲む全外周部に、同ステージに対して外側
斜め上方向の排気口を設け、前期排気口より排気される
排気の先方向に、前記排気口の開口部の断面積に比べて
大きな容積を有する排気室を設け、さらに前記排気室よ
り外部に排気する排気排出口と前記排気口との間に抵抗
板を設けたことを特徴とする化学気相成長装置。 - 【請求項３】反応ガスによって、生成膜が形成される半
導体ウエハを、枚葉で処理する反応室と、前記反応室の
下方に、半導体ウエハに反応ガスを供給するガスヘッド
と、前記反応室の上方に、前記ガスヘッドに半導体ウエ
ハの主面を対向するように保持、加熱するステージと、
前記ステージの半導体ウエハ保持面と同じ高さ以上の位
置で、同ステージを囲む全外周部に、同ステージに対し
て外側斜め上方向の排気口を設け、ステージと前記排気
口との間のステージ外縁部全周より外側ななめ下方向に
不活性ガスを均一に吹き出すための不活性ガス供給手段
を設けたことを特徴とする化学気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10665289A JPH0676276B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | 化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10665289A JPH0676276B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | 化学気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02283696A JPH02283696A (ja) | 1990-11-21 |
| JPH0676276B2 true JPH0676276B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=14439045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10665289A Expired - Fee Related JPH0676276B2 (ja) | 1989-04-25 | 1989-04-25 | 化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676276B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04348031A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-12-03 | Mitsubishi Electric Corp | 化学気相成長装置 |
| JP2763222B2 (ja) * | 1991-12-13 | 1998-06-11 | 三菱電機株式会社 | 化学気相成長方法ならびにそのための化学気相成長処理システムおよび化学気相成長装置 |
| JPH0697080A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-04-08 | Mitsubishi Electric Corp | 化学気相成長装置用反応室および該反応室を用いた化学気相成長装置 |
| JP2934565B2 (ja) * | 1993-05-21 | 1999-08-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体製造装置及び半導体製造方法 |
-
1989
- 1989-04-25 JP JP10665289A patent/JPH0676276B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02283696A (ja) | 1990-11-21 |
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