JPH07183221A - Polygonal susceptor type vapor phase growth system - Google Patents
Polygonal susceptor type vapor phase growth systemInfo
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- JPH07183221A JPH07183221A JP32807793A JP32807793A JPH07183221A JP H07183221 A JPH07183221 A JP H07183221A JP 32807793 A JP32807793 A JP 32807793A JP 32807793 A JP32807793 A JP 32807793A JP H07183221 A JPH07183221 A JP H07183221A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ウエハ上の膜厚のばらつきを低下させること
ができる多角形サセプタ型気相成長装置を提供する。
【構成】 リアクタ1内に多角形サセプタ2を公転しな
いように設ける。リアクタ1の一端側には多角形サセプ
タ2の各平面部2aに原料ガスを供給する原料ガス供給
口を設ける。多角形サセプタ2の各平面部2aには、ウ
エハ3を支持する自転トレー4を多角形サセプタ2に対
して自転自在に支持させる。自転トレー4にはこれを自
転させるトレー自転駆動機構30を連結する。リアクタ
1内には多角形サセプタ2の各平面部2aに対向する平
面部37aをもつ多角形インナーチューブ37を配置す
る。
(57) [Summary] [Object] To provide a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus capable of reducing variations in film thickness on a wafer. [Structure] The polygonal susceptor 2 is provided in the reactor 1 so as not to revolve. A raw material gas supply port for supplying a raw material gas to each flat surface portion 2 a of the polygonal susceptor 2 is provided on one end side of the reactor 1. On each flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2, a rotation tray 4 that supports the wafer 3 is rotatably supported on the polygonal susceptor 2. A tray rotation drive mechanism 30 for rotating the rotation tray 4 is connected to the rotation tray 4. Inside the reactor 1, a polygonal inner tube 37 having a flat surface portion 37 a facing each flat surface portion 2 a of the polygonal susceptor 2 is arranged.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、リアクタ内の多角形サ
セプタに支持されているトレーを自転させて、該トレー
上のウエハに気相成長を行わせる多角形サセプタ型気相
成長装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus for rotating a tray supported by a polygonal susceptor in a reactor and performing vapor phase growth on a wafer on the tray. Is.
【0002】[0002]
【従来の技術】リアクタ内のサセプタの表面にGaAs
ウエハを支持させ、該サセプタを例えば600 ℃〜800 ℃
の高温に加熱した状態で、該リアクタ内にAsH3 (ア
ルシン),TMG(トリメチルガリウム),TMAl
(トリメチルアルミニウム)等の原料ガスを水素よりな
るキャリアガスと共に流し、GaAsウエハにエピタキ
シャル成長させて形成されたエピタキシャルウエハは、
衛星放送用,携帯電話用等のFET,HEMTデバイス
の材料として使われている。2. Description of the Related Art GaAs is formed on the surface of a susceptor in a reactor.
The wafer is supported, and the susceptor is held at, for example, 600 ° C to 800 ° C.
Of AsH 3 (arsine), TMG (trimethylgallium), and TMAl in a state of being heated to the high temperature of
An epitaxial wafer formed by flowing a source gas such as (trimethylaluminum) together with a carrier gas made of hydrogen and epitaxially growing the GaAs wafer is
It is used as a material for FETs and HEMT devices for satellite broadcasting and mobile phones.
【0003】原価低減のためには、サセプタ上に多数枚
のウエハを乗せて気相成長処理を行うことが有利である
ため、該サセプタとしてはバレル型の多角形サセプタが
使用されている。In order to reduce the cost, it is advantageous to place a large number of wafers on the susceptor and perform the vapor phase growth process. Therefore, a barrel type polygonal susceptor is used as the susceptor.
【0004】近年、このエピタキシャルウエハの使用量
の増加と品質向上が求められている。品質の中では、膜
厚の均一性とキャリア濃度の均一性等が重要である。In recent years, it has been required to increase the amount of the epitaxial wafer used and to improve the quality. Among the qualities, the uniformity of film thickness and the uniformity of carrier concentration are important.
【0005】このような品質向上のために、図9に示す
ような多角形サセプタ型気相成長装置が提案されてい
る。この多角形サセプタ型気相成長装置は、横断面が円
形のリアクタ1内にバレル型の多角形サセプタ2が設け
られ、該多角形サセプタ2は図示しないサセプタ支持軸
によりその軸心の回りに公転自在に支持され、該リアク
タ1の上端には該多角形サセプタ2の各平面部2aに原
料ガスを供給する図示しない原料ガス供給口が設けら
れ、該多角形サセプタ2の各平面部2aにはウエハ3を
支持する自転トレー4が該多角形サセプタ2に対して自
転自在に支持され、自転トレー4にはこれを自転させる
ために図示しないトレー自転駆動機構が連結された構造
になっている。In order to improve such quality, a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus as shown in FIG. 9 has been proposed. In this polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus, a barrel-shaped polygonal susceptor 2 is provided in a reactor 1 having a circular cross section, and the polygonal susceptor 2 is revolved around its axis by a susceptor support shaft (not shown). A raw material gas supply port (not shown) for supplying a raw material gas to each flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2 is provided at an upper end of the reactor 1, and the flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2 is supported. A rotation tray 4 that supports the wafer 3 is rotatably supported by the polygonal susceptor 2, and a tray rotation drive mechanism (not shown) is connected to the rotation tray 4 to rotate the rotation tray 4.
【0006】このような多角形サセプタ型気相成長装置
は、多角形サセプタ2を公転させつつ、該多角形サセプ
タ2上で自転トレー4を自転させるため、該多角形サセ
プタ2の各平面部2aにおける各自転トレー4上の各ウ
エハ3の表面に対する原料ガスの流れの方向性がなくな
り、しかも原料ガスに触れる条件がほぼ一様になり、薄
膜成長を均一化でき、得られるエピタキシャルウエハの
品質向上を図ることができる。[0006] In such a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus, since the polygonal susceptor 2 is revolved and the rotating tray 4 is rotated on the polygonal susceptor 2, each flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2 is rotated. There is no directionality of the flow of the raw material gas with respect to the surface of each wafer 3 on each rotation tray 4 in the above, and the conditions for contacting the raw material gas are almost uniform, the thin film growth can be made uniform, and the quality of the obtained epitaxial wafer is improved. Can be achieved.
【0007】この装置により得られるエピタキシャルウ
エハの膜厚のばらつきは±3〜4%のとなり、公転タイ
プの装置の場合のエピタキシャルウエハの膜厚のばらつ
きが±5〜7%であったものに比べて改善されている。The variation in the film thickness of the epitaxial wafer obtained by this apparatus is ± 3 to 4%, which is different from the variation in the film thickness of the epitaxial wafer in the case of the revolution type apparatus being ± 5 to 7%. Have been improved.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の多角形サセプタ型気相成長装置においては、
横断面が円形のリアクタ1内に多角形サセプタ2が設け
られた構造になっているので、図10に示すように、多
角形サセプタ2の平面部2aとリアクタ1との間隔が、
平面部2aの中央部での間隔aと端部での間隔bとでは
距離が異なり、このため図11に示すようにウエハ3上
の膜厚のばらつきを±3%以下に低下させることができ
ず、±2%程度を要求しているユーザの要求に答えられ
ない問題点があった。However, in such a conventional polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus,
Since the polygonal susceptor 2 is provided in the reactor 1 having a circular cross section, the distance between the flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2 and the reactor 1 is as shown in FIG.
The distance a is different between the distance a at the center of the plane portion 2a and the distance b at the ends, so that the variation in the film thickness on the wafer 3 can be reduced to ± 3% or less as shown in FIG. Therefore, there is a problem that the request of the user requesting about ± 2% cannot be answered.
【0009】本発明の目的は、ウエハ上の膜厚のばらつ
きを低下させることができる多角形サセプタ型気相成長
装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus capable of reducing variations in film thickness on a wafer.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成を説明すると、次の通りである。The constitution of the present invention which achieves the above object will be described as follows.
【0011】請求項1に記載の多角形サセプタ型気相成
長装置は、リアクタ内に多角形サセプタが公転しないよ
うに設けられ、前記リアクタの一端側には前記多角形サ
セプタの各平面部に原料ガスを供給する原料ガス供給口
が設けられ、前記多角形サセプタの各平面部にはウエハ
を支持する自転トレーが該多角形サセプタに対して自転
自在に支持され、前記自転トレーにはこれを自転させる
トレー自転駆動機構が連結され、前記リアクタ内には前
記多角形サセプタの各平面部に対向する平面部をもつ多
角形インナーチューブが配置されていることを特徴とす
る。The polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to claim 1 is provided in the reactor so that the polygonal susceptor does not revolve, and one end of the reactor is provided with a raw material on each flat surface portion of the polygonal susceptor. A raw material gas supply port for supplying gas is provided, and a rotating tray for supporting a wafer is rotatably supported on each of the plane portions of the polygonal susceptor, and the rotation tray rotates the tray. The tray rotation drive mechanism is connected, and a polygonal inner tube having a flat surface portion facing each flat surface portion of the polygonal susceptor is arranged in the reactor.
【0012】請求項2に記載の多角形サセプタ型気相成
長装置は、請求項1において、前記多角形サセプタと前
記多角形インナーチューブとの各角部の対向箇所には仕
切り体が配置されていることを特徴とする。A polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to a second aspect is the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the first aspect, wherein a partition is disposed at a position where each corner of the polygonal susceptor and the polygonal inner tube faces each other. It is characterized by being
【0013】[0013]
【作用】請求項1に記載の発明のように、リアクタ内に
公転しないように多角形サセプタを配置し、該リアクタ
内に該多角形サセプタの各平面部に対向する平面部をも
つ多角形インナーチューブを配置すると、多角形サセプ
タの各平面部と多角形インナーチューブの各平面部との
間隔が、原料ガスの流れ方向の各位置で、該流れ方向に
直交する方向ではほぼ一定になり、しかもウエハを支持
する自転トレーを多角形サセプタの各平面部で自転させ
るので、薄膜成長を均一化でき、得られるエピタキシャ
ルウエハの膜厚のばらつきをユーザが要求している程度
まで低下させることができる。According to the first aspect of the present invention, the polygonal susceptor is arranged in the reactor so as not to revolve, and the polygonal inner has a flat surface portion facing each flat surface portion of the polygonal susceptor in the reactor. When the tubes are arranged, the distance between each flat surface portion of the polygonal susceptor and each flat surface portion of the polygonal inner tube becomes substantially constant at each position in the flow direction of the raw material gas and in the direction orthogonal to the flow direction. Since the rotation tray supporting the wafer is rotated on each flat surface of the polygonal susceptor, the thin film growth can be made uniform, and the variation in the thickness of the obtained epitaxial wafer can be reduced to the extent required by the user.
【0014】また、多角形サセプタの各平面部と多角形
インナーチューブの各平面部との間隔が、原料ガスの流
れ方向の各位置で、該流れ方向に直交する方向ではほぼ
一定になると、原料ガスの切替え時にガスの切替わりが
早くなり、このためエピタキシャルウエハの膜の界面の
急峻性が向上する。Further, when the distance between each flat surface portion of the polygonal susceptor and each flat surface portion of the polygonal inner tube becomes substantially constant at each position in the flow direction of the raw material gas in the direction orthogonal to the flow direction, the raw material When the gas is switched, the switching of the gas is accelerated, which improves the steepness of the film interface of the epitaxial wafer.
【0015】請求項2に記載の発明のように、多角形サ
セプタと多角形インナーチューブとの各角部の対向箇所
に仕切り体を配置すると、多角形サセプタの隣り合う平
面部側の相互影響を回避して気相成長を行わせることが
でき、エピタキシャルウエハの膜厚のばらつきをより低
下させることができる。As in the invention described in claim 2, when the partition bodies are arranged at the opposite positions of the respective corners of the polygonal susceptor and the polygonal inner tube, mutual influence on the adjacent flat surface side of the polygonal susceptor is prevented. It is possible to avoid the vapor phase growth and to further reduce the variation in the film thickness of the epitaxial wafer.
【0016】[0016]
【実施例】図1〜図3は、本発明に係る多角形サセプタ
型気相成長装置の第1実施例を示したものである。本実
施例の多角形サセプタ型気相成長装置では、横断面が円
形のリアクタ1を備え、該リアクタ1は石英ガラス等の
誘導加熱され難く且つ不純ガスを発生し難い非金属で形
成されたリアクタ本体部5とその下部に設けられている
ステンレス等の金属製のチャンバ部6とで構成されてい
る。リアクタ本体部5の上下方向の途中には拡径段部5
aが設けられ、該拡径段部5aより下のリアクタ本体部
5は上部より拡径されている。リアクタ本体部5の上部
には、原料ガス供給口7が設けられている。該原料ガス
供給口7に対応してリアクタ本体部5の上部には、原料
ガス吹出し突部8が該リアクタ本体部5内に突出させて
設けられている。該原料ガス吹出し突部8には、複数の
原料ガス吹出し孔8aが設けられている。1 to 3 show a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to a first embodiment of the present invention. The polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus of this embodiment includes a reactor 1 having a circular cross section, and the reactor 1 is made of a non-metal material such as quartz glass which is hard to be induction-heated and to generate impure gas. It is composed of a main body 5 and a chamber 6 made of metal such as stainless steel, which is provided below the main body 5. In the middle of the reactor main body 5 in the vertical direction, the expanded diameter step 5
a is provided, and the reactor main body portion 5 below the expanded diameter step portion 5a is expanded in diameter from the upper portion. A source gas supply port 7 is provided above the reactor body 5. Corresponding to the raw material gas supply port 7, a raw material gas blowing projection 8 is provided above the reactor main body 5 so as to project into the reactor main body 5. The raw material gas blowing projection 8 is provided with a plurality of raw material gas blowing holes 8a.
【0017】該リアクタ本体部5内にはカーボン等の誘
導加熱され易い素材で形成された六角形の多角形サセプ
タ2が配置されている。該多角形サセプタ2はサセプタ
支持軸9により支持されている。該サセプタ支持軸9は
少なくとも上部が石英ガラス等の非金属で形成する必要
があるが、下部はステンレス等の金属で形成することが
できる。サセプタ支持軸9の先端には受け部10が設け
られ、該受け部10が多角形サセプタ2の下面の突部1
1に嵌合されて、多角形サセプタ2がサセプタ支持軸9
で支持されている。該サセプタ支持軸9の下部は、リア
クタ1のチャンバ部6における底面を貫通するようにな
っている。A hexagonal polygonal susceptor 2 made of a material such as carbon which is easily heated by induction is disposed in the reactor body 5. The polygonal susceptor 2 is supported by a susceptor support shaft 9. At least the upper portion of the susceptor support shaft 9 needs to be formed of a non-metal such as quartz glass, but the lower portion can be formed of a metal such as stainless steel. A receiving portion 10 is provided at the tip of the susceptor supporting shaft 9, and the receiving portion 10 is provided on the lower surface of the polygonal susceptor 2.
1, the polygonal susceptor 2 is attached to the susceptor support shaft 9
Supported by. The lower portion of the susceptor support shaft 9 penetrates the bottom surface of the chamber portion 6 of the reactor 1.
【0018】サセプタ支持軸9の軸心には孔13があけ
られ、この孔13を利用して多角形サセプタ2の下面に
設けられた図示しない熱電対等の温度センサのリード線
が通されるようになっている。A hole 13 is formed in the shaft center of the susceptor support shaft 9 so that a lead wire of a temperature sensor such as a thermocouple (not shown) provided on the lower surface of the polygonal susceptor 2 can be passed through the hole 13. It has become.
【0019】チャンバ部6の下には、図2に示すように
多角形サセプタ2をサセプタ支持軸9を介して昇降させ
るサセプタ昇降機構14が設けられている。該サセプタ
昇降機構14は、サセプタ支持軸9を支持した昇降ブラ
ケット15と、該昇降ブラケット15を回り止めしつつ
ガイドする昇降ガイド16と、該昇降ブラケット15に
ネジ結合部で貫通されていて回転運動を該ネジ結合部で
直線運動に変換して該昇降ブラケット15に与えるスク
リュー17と、該スクリュー17を回転する図示しない
モータとで構成されている。A susceptor elevating mechanism 14 for elevating the polygonal susceptor 2 via a susceptor support shaft 9 is provided below the chamber portion 6 as shown in FIG. The susceptor elevating mechanism 14 has an elevating bracket 15 that supports the susceptor support shaft 9, an elevating guide 16 that guides the elevating bracket 15 while preventing it from rotating, and a rotative movement that is penetrated by the elevating bracket 15 with a screw coupling portion. Is converted into a linear motion by the screw coupling part and applied to the elevating bracket 15, and a motor (not shown) that rotates the screw 17.
【0020】多角形サセプタ2の各平面部2aには凹部
18が設けられ、該凹部18にはウエハ3を支持するカ
ーボン等からなる自転トレー4が回転自在に支持されて
いる。自転トレー4に回転力を伝えるカーボン等からな
るトレー自転軸19は、多角形サセプタ2を回転自在に
貫通して裏面側の歯車室20に導出されている。多角形
サセプタ2の裏面側に導出されたトレー自転軸19の端
部には、石英ガラス等からなるトレー自転遊星歯車21
が取付けられている。A concave portion 18 is provided in each flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2, and a rotating tray 4 made of carbon or the like for supporting the wafer 3 is rotatably supported in the concave portion 18. A tray rotation shaft 19 made of carbon or the like for transmitting a rotational force to the rotation tray 4 is rotatably penetrating the polygonal susceptor 2 and led out to a gear chamber 20 on the rear surface side. At the end of the tray rotation shaft 19 led out to the back side of the polygonal susceptor 2, a tray rotation planetary gear 21 made of quartz glass or the like is provided.
Is installed.
【0021】サセプタ支持軸9の上軸部外周には、トレ
ー自転遊星歯車21を噛み合わせるカーボン等からなる
太陽歯車22が同軸配置されている。サセプタ支持軸9
の外周には、筒状の太陽歯車支持体23が同軸配置され
ている。該太陽歯車支持体23は、石英ガラス等の非金
属からなる上部支持体部23aと、ステンレス等の金属
からなる下部支持体部23bとで構成されている。該太
陽歯車支持体23の上部支持体部23aにおける上端に
太陽歯車22が支持されている。該太陽歯車支持体23
の下部支持体部23bとサセプタ支持軸9との間には軸
受24が介在されている。On the outer periphery of the upper shaft portion of the susceptor support shaft 9, a sun gear 22 made of carbon or the like that meshes with the tray rotation planetary gear 21 is coaxially arranged. Susceptor support shaft 9
A cylindrical sun gear support 23 is coaxially arranged on the outer periphery of the. The sun gear support 23 is composed of an upper support part 23a made of a non-metal such as quartz glass and a lower support part 23b made of a metal such as stainless steel. The sun gear 22 is supported on the upper end of the upper support portion 23 a of the sun gear support 23. The sun gear support 23
A bearing 24 is interposed between the lower support portion 23b and the susceptor support shaft 9.
【0022】該太陽歯車支持体23の下部支持体部23
bは、リアクタ1のチャンバ部6における底面をシール
部25を介して貫通するようになっている。太陽歯車支
持体23の下部支持体部23bとサセプタ支持軸9との
間にもシール部26が設けられている。Lower support portion 23 of the sun gear support 23
b penetrates the bottom surface of the chamber portion 6 of the reactor 1 via the seal portion 25. A seal portion 26 is also provided between the lower support portion 23b of the sun gear support 23 and the susceptor support shaft 9.
【0023】チャンバ部6の底面から外に出ている下部
支持体部23bの外周には歯車27が取付けられ、該歯
車27には歯車28が噛み合わされている。該歯車28
は、モータ29で回転駆動されるようになっている。A gear 27 is attached to the outer periphery of the lower support portion 23b protruding from the bottom surface of the chamber portion 6, and a gear 28 is meshed with the gear 27. The gear 28
Are rotated by a motor 29.
【0024】これらトレー自転軸19,トレー自転遊星
歯車21,太陽歯車22,太陽歯車支持体23,歯車2
7,歯車28,モータ29にて、自転トレー4を自転駆
動させるトレー自転駆動機構30が構成されている。These tray rotation shaft 19, tray rotation planetary gear 21, sun gear 22, sun gear support 23, gear 2
A tray rotation drive mechanism 30 configured to rotate the rotation tray 4 by the 7, gear 28, and motor 29 is configured.
【0025】多角形サセプタ2の上部には、断面円形の
キャップ31が設置されている。該キャップ31の頂部
には原料ガス吹出し突部8を嵌め込むキャップ凹部32
が設けられ、該キャップ凹部32内には原料ガス吹出し
突部8の表面に沿ってガス流路33が形成されている。On the upper portion of the polygonal susceptor 2, a cap 31 having a circular cross section is installed. A cap recess 32 into which the raw material gas blowing projection 8 is fitted is provided on the top of the cap 31.
And a gas flow path 33 is formed in the cap recess 32 along the surface of the raw material gas blowing projection 8.
【0026】リアクタ本体部5の下部に隣接したチャン
バ部6には、排気口34が設けられている。この排気口
34に対応して太陽歯車支持体23における上部支持体
部23aの外周には、リアクタ本体部5内から下降する
排気ガスを排気口34側にガイドするフローガイド35
が設けられている。An exhaust port 34 is provided in the chamber portion 6 adjacent to the lower portion of the reactor main body portion 5. A flow guide 35 for guiding the exhaust gas descending from the inside of the reactor main body 5 to the exhaust port 34 side is provided on the outer periphery of the upper support portion 23a of the sun gear support 23 corresponding to the exhaust port 34.
Is provided.
【0027】リアクタ本体部5の外周には、多角形サセ
プタ2を加熱する加熱器としての高周波加熱コイル36
が配置されている。A high frequency heating coil 36 as a heater for heating the polygonal susceptor 2 is provided on the outer circumference of the reactor main body 5.
Are arranged.
【0028】特に、リアクタ本体部5の拡径段部5aよ
り下の該リアクタ本体部5の拡径部内には、多角形サセ
プタ2の各平面部2aに対向する平面部37aをもつ多
角形インナーチューブ37が、その上端を拡径段部5a
に当接させ、その下端をチャンバ6の上端のフランジ3
8に設けたインナーチューブホルダ39に支持させて配
置されている。該多角形インナーチューブ37は石英ガ
ラス等で形成されている。In particular, inside the enlarged diameter portion of the reactor main body 5 below the enlarged diameter step portion 5a of the reactor main body portion 5, a polygonal inner having a flat surface portion 37a facing each flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2. The tube 37 has its upper end expanded-diameter step 5a
The lower end of the chamber 6 and the flange 3 at the upper end of the chamber 6.
The inner tube holder 39 provided in FIG. The polygonal inner tube 37 is made of quartz glass or the like.
【0029】なお、50は多角形サセプタ2の下で上部
支持体部23aの外周に設けられたガス整流用のスカー
ト部である。Reference numeral 50 is a skirt portion for gas rectification provided under the polygonal susceptor 2 and on the outer periphery of the upper support portion 23a.
【0030】このような多角形サセプタ型気相成長装置
においては、多角形サセプタ2を回転させず、トレー自
転駆動機構30のモータ29を駆動して自転トレー4を
ウエハ3と共に自転駆動させる。In such a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus, the motor 29 of the tray rotation drive mechanism 30 is driven to rotate the rotation tray 4 together with the wafer 3 without rotating the polygonal susceptor 2.
【0031】リアクタ本体部5内には、その上部の原料
ガス供給口7から原料ガスを供給する。原料ガス供給口
7に供給された原料ガスは、原料ガス吹出し突部8の原
料ガス吹出し孔8aからキャップ凹部32内に吹出され
てキャップ31の表面の全周に一様に流れ下ることにな
る。このため、多角形サセプタ2を公転しなくともその
各平面部2aに一様に原料ガスを流すことができる。A raw material gas is supplied into the reactor main body 5 from a raw material gas supply port 7 provided above the main body 5. The raw material gas supplied to the raw material gas supply port 7 is blown into the cap recess 32 from the raw material gas blowing hole 8 a of the raw material gas blowing projection 8 and flows down uniformly over the entire circumference of the surface of the cap 31. . For this reason, the source gas can be made to flow uniformly to each flat surface portion 2a without revolving the polygonal susceptor 2.
【0032】一方、該多角形サセプタ2は高周波加熱コ
イル36によって例えば600 〜800℃に加熱し、これに
よりウエハ3を加熱する。このとき多角形サセプタ2の
温度を図示しない温度センサで測定し、高周波加熱コイ
ル36への通電を制御して該多角形サセプタ2の温度を
一定に制御する。On the other hand, the polygonal susceptor 2 is heated to, for example, 600 to 800 ° C. by the high frequency heating coil 36, so that the wafer 3 is heated. At this time, the temperature of the polygonal susceptor 2 is measured by a temperature sensor (not shown), and the energization of the high frequency heating coil 36 is controlled to control the temperature of the polygonal susceptor 2 to be constant.
【0033】加熱されているウエハ3の表面に原料ガス
が流れると、ウエハ3の表面で気相成長が行われ、エピ
タキシャルウエハが得られる。When the source gas flows on the heated surface of the wafer 3, vapor phase growth is performed on the surface of the wafer 3 to obtain an epitaxial wafer.
【0034】このとき、リアクタ本体部5内には、多角
形サセプタ2の各平面部2aに対向する平面部37aを
もつ多角形インナーチューブ37が配置されているの
で、該多角形サセプタ2の各平面部2aと多角形インナ
ーチューブ37の各平面部37aとの間隔が、原料ガス
の流れ方向の各位置で、該流れ方向に直交する方向では
ほぼ一定になり、しかもウエハ3を支持する自転トレー
4を多角形サセプタ2の各平面部2aで自転させるの
で、薄膜成長を均一化でき、得られるエピタキシャルウ
エハの膜厚のばらつきを、図4に示すようにユーザが要
求している±2%程度まで低下させることができた。At this time, since the polygonal inner tube 37 having the flat surface portion 37a facing each flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2 is arranged in the reactor main body portion 5, each of the polygonal susceptor 2 is arranged. The distance between the flat surface portion 2a and each flat surface portion 37a of the polygonal inner tube 37 is substantially constant in each position in the flow direction of the source gas in the direction orthogonal to the flow direction, and moreover, the rotation tray supporting the wafer 3 is provided. 4 is rotated on each flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2, thin film growth can be made uniform, and the variation in film thickness of the obtained epitaxial wafer is about ± 2% required by the user as shown in FIG. Could be reduced to.
【0035】また、多角形サセプタ2の各平面部2aと
多角形インナーチューブ37の各平面部37aとの間隔
が、原料ガスの流れ方向の各位置で、該流れ方向に直交
する方向ではほぼ一定になると、原料ガスの切替え時に
ガスの切替わりが早くなり、このためエピタキシャルウ
エハの膜の界面の急峻性が向上する。The distance between each flat surface portion 2a of the polygonal susceptor 2 and each flat surface portion 37a of the polygonal inner tube 37 is substantially constant at each position in the flow direction of the source gas and in the direction orthogonal to the flow direction. In this case, the gas switching becomes quicker when the source gas is switched, so that the steepness of the interface of the film of the epitaxial wafer is improved.
【0036】多角形サセプタ2上のウエハ3の着脱は、
該多角形サセプタ2をサセプタ昇降機構14の駆動によ
ってチャンバ6内に下降させることにより行う。To attach and detach the wafer 3 on the polygonal susceptor 2,
The polygonal susceptor 2 is moved down into the chamber 6 by driving the susceptor lifting mechanism 14.
【0037】このようなウエハ3の着脱時に、多角形イ
ンナーチューブ37も着脱してクリーニングの済んだも
のに交換することが好ましい。多角形インナーチューブ
37が長くて、着脱に不便な場合には、該多角形インナ
ーチューブ37を上下に分割した構造にすればよい。At the time of attaching and detaching the wafer 3 as described above, it is preferable that the polygonal inner tube 37 is also attached and detached and replaced with a cleaned one. If the polygonal inner tube 37 is long and inconvenient to attach and detach, the polygonal inner tube 37 may be divided into upper and lower structures.
【0038】図5及び図6は、本発明に係る多角形サセ
プタ型気相成長装置の第2実施例を示したものである。
本実施例の多角形サセプタ型気相成長装置では、多角形
インナーチューブ37の下端を支えるインナーチューブ
ホルダ39が太陽歯車支持体23側のスカート部50
(スカート部50がないときには上部支持体部23a)
に設けられている点に特徴がある。この場合、インナー
チューブホルダ39は放射状に形成されていて、その間
に放射状に排気間隙40を持ち、インナーチューブ37
内を下降する排気ガスを該排気間隙40を経て排気口3
4側に排気するようになっている。この場合、インナー
チューブホルダ39の上端は、リアクタ本体部5の上部
肩部に当接されている。FIG. 5 and FIG. 6 show a second embodiment of the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present invention.
In the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus of this embodiment, the inner tube holder 39 supporting the lower end of the polygonal inner tube 37 has a skirt portion 50 on the sun gear support 23 side.
(When there is no skirt portion 50, the upper support portion 23a)
The feature is that it is provided in. In this case, the inner tube holder 39 is formed in a radial shape, and an exhaust gap 40 is radially formed between the inner tube holder 39 and the inner tube 37.
The exhaust gas descending inside passes through the exhaust gap 40 and the exhaust port 3
It is designed to exhaust to the 4 side. In this case, the upper end of the inner tube holder 39 is in contact with the upper shoulder of the reactor body 5.
【0039】このような構造にすると、多角形サセプタ
2の昇降時に、多角形インナーチューブ37を一緒に昇
降させることができる。このようにすると、汚れた多角
形インナーチューブ37の交換を容易に行うことができ
る。With this structure, when the polygonal susceptor 2 is moved up and down, the polygonal inner tube 37 can be moved up and down together. In this way, the dirty polygonal inner tube 37 can be easily replaced.
【0040】図7は、本発明に係る多角形サセプタ型気
相成長装置の第3実施例を示したものである。本実施例
の多角形サセプタ型気相成長装置では、排気ガスを排気
口34へガイドするフローガイド35が、多角形インナ
ーチューブ37の下端を支えるインナーチューブホルダ
を兼ねている点に特徴がある。これに伴い多角形インナ
ーチューブ37の下部に排気口41が設けられている。FIG. 7 shows a third embodiment of a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present invention. The polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus of this embodiment is characterized in that the flow guide 35 for guiding the exhaust gas to the exhaust port 34 also serves as an inner tube holder that supports the lower end of the polygonal inner tube 37. Along with this, an exhaust port 41 is provided below the polygonal inner tube 37.
【0041】このような構造にすると、特殊な構造をし
たインナーチューブホルダ39を設ける必要がなくな
る。With such a structure, it is not necessary to provide the inner tube holder 39 having a special structure.
【0042】また、この構造の場合も、多角形サセプタ
2の昇降時に、多角形インナーチューブ37を一緒に昇
降させることができ、汚れた多角形インナーチューブ3
7の交換を容易に行うことができる。Also in this structure, when the polygonal susceptor 2 is moved up and down, the polygonal inner tube 37 can be moved up and down together, and the dirty polygonal inner tube 3 can be moved.
7 can be easily replaced.
【0043】図8は、本発明に係る多角形サセプタ型気
相成長装置の第4実施例を示したものである。本実施例
の多角形サセプタ型気相成長装置では、多角形インナー
チューブ37の各角部の内面に突起よりなる仕切り体4
1が突設されている例を示したものである。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present invention. In the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present embodiment, the partition body 4 having protrusions on the inner surface of each corner of the polygonal inner tube 37.
1 shows an example in which 1 is projected.
【0044】なお、この仕切り体41は多角形サセプタ
2の各角部に突設することもできる。或いは、この仕切
り体41は多角形インナーチューブ37の各角部と多角
形サセプタ2の各角部に共に突設することもできる。The partition body 41 may be provided so as to project at each corner of the polygonal susceptor 2. Alternatively, the partition body 41 can be provided so as to project at both corners of the polygonal inner tube 37 and at each corner of the polygonal susceptor 2.
【0045】このように、多角形サセプタ2と多角形イ
ンナーチューブ37との各角部の対向箇所に仕切り体4
1を配置すると、該多角形サセプタ2の隣り合う平面部
2a側の相互影響を回避して気相成長を行わせることが
でき、エピタキシャルウエハの膜厚のばらつきをより低
下させることができる。As described above, the partition member 4 is provided at a position where the corners of the polygonal susceptor 2 and the polygonal inner tube 37 face each other.
By disposing No. 1, it is possible to avoid mutual influences on the adjacent flat surface portions 2a side of the polygonal susceptor 2 and to perform vapor phase growth, and further reduce the variation in film thickness of the epitaxial wafer.
【0046】上記各実施例では、多角形サセプタ2と多
角形インナーチューブ37とを六角形としたが、これに
限定されるものではなく、八角形等でもよいことは勿論
である。In each of the above embodiments, the polygonal susceptor 2 and the polygonal inner tube 37 are hexagonal. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that they may be octagonal or the like.
【0047】また、リアクタ本体5内の上部に原料ガス
供給口7に連通する原料ガス吹出し突部8を設け、キャ
ップ31にキャップ凹部32を設ける構造は、第1実施
例だけでなく、第2〜第4実施例にも同様に適用するこ
とができる。Further, the structure in which the raw material gas blowing projection 8 communicating with the raw material gas supply port 7 is provided in the upper portion of the reactor main body 5 and the cap concave portion 32 is provided in the cap 31 is not limited to the second embodiment. ~ The same can be applied to the fourth embodiment.
【0048】このようにすると、多角形サセプタ2やキ
ャップ31がリアクタ本体部5内で多少偏心していて
も、該多角形サセプタ2の各平面部2aに一様に原料ガ
スを流すことができ、多角形サセプタ2を公転させない
デメリットを解消することができる。By doing so, even if the polygonal susceptor 2 and the cap 31 are slightly eccentric in the reactor main body 5, the raw material gas can be made to flow uniformly to each flat surface 2a of the polygonal susceptor 2. The disadvantage of not revolving the polygonal susceptor 2 can be eliminated.
【0049】[0049]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る多角形
サセプタ型気相成長装置によれば、下記のような優れた
効果を達成することができる。As described above, the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present invention can achieve the following excellent effects.
【0050】請求項1に記載の発明では、リアクタ内に
公転しないように多角形サセプタを配置し、該リアクタ
内に該多角形サセプタの各平面部に対向する平面部をも
つ多角形インナーチューブを配置しているので、多角形
サセプタの各平面部と多角形インナーチューブの各平面
部との間隔を、原料ガスの流れ方向の各位置で、該流れ
方向に直交する方向ではほぼ一定にすることができ、し
かもウエハを支持する自転トレーを多角形サセプタの各
平面部で自転させるため、薄膜成長を均一化でき、得ら
れるエピタキシャルウエハの膜厚のばらつきをユーザが
要求している程度まで低下させることができる。According to the first aspect of the invention, the polygonal susceptor is arranged in the reactor so as not to revolve, and the polygonal inner tube having the flat surface portion facing each flat surface portion of the polygonal susceptor is provided in the reactor. Since they are arranged, the distance between each flat surface portion of the polygonal susceptor and each flat surface portion of the polygonal inner tube should be substantially constant at each position in the flow direction of the raw material gas and in the direction orthogonal to the flow direction. In addition, since the rotation tray supporting the wafer is rotated on each flat surface of the polygonal susceptor, thin film growth can be made uniform, and the variation in the thickness of the obtained epitaxial wafer can be reduced to the degree required by the user. be able to.
【0051】また、本発明によれば、このような特性向
上と同時にエピタキシャルウエハの膜の界面の急峻性も
向上させることができる。その結果、後工程の成膜,エ
ッチング工程によってエピタキシャルウエハの歩留りを
向上させることができる。Further, according to the present invention, it is possible to improve the characteristics and simultaneously improve the steepness of the interface of the film of the epitaxial wafer. As a result, the yield of the epitaxial wafer can be improved by the film forming and etching steps in the subsequent steps.
【0052】請求項2に記載の発明のように、多角形サ
セプタと多角形インナーチューブとの各角部の対向箇所
に仕切り体を配置したので、多角形サセプタの隣り合う
平面部側の相互影響を回避して気相成長を行わせること
ができ、エピタキシャルウエハの膜厚のばらつきをより
低下させることができる。According to the second aspect of the present invention, since the partition bodies are arranged at the positions where the corners of the polygonal susceptor and the polygonal inner tube face each other, mutual influences on the adjacent flat surface side of the polygonal susceptor. The vapor phase growth can be performed while avoiding the above, and the variation in the film thickness of the epitaxial wafer can be further reduced.
【図1】本発明に係る多角形サセプタ型気相成長装置の
第1実施例の上部構造の一例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an example of an upper structure of a first embodiment of a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present invention.
【図2】本発明に係る多角形サセプタ型気相成長装置の
第1実施例の下部構造の一例を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an example of the lower structure of the first embodiment of the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present invention.
【図3】本実施例で用いている多角形サセプタと多角形
インナーチューブとの配置状態を示す横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an arrangement state of a polygonal susceptor and a polygonal inner tube used in this embodiment.
【図4】本実施例の多角形サセプタ型気相成長装置で製
造されたエピタキシャルウエハの膜厚の分布を示す線図
である。FIG. 4 is a diagram showing a film thickness distribution of an epitaxial wafer manufactured by the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus of this example.
【図5】本発明に係る多角形サセプタ型気相成長装置の
第2実施例の上部構造の一例を示す縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing an example of the upper structure of the second embodiment of the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present invention.
【図6】図5のインナーチューブホルダの構造を示す横
断面図である。6 is a cross-sectional view showing the structure of the inner tube holder of FIG.
【図7】本発明に係る多角形サセプタ型気相成長装置の
第3実施例の上部構造の一例を示す縦断面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing an example of the upper structure of the third embodiment of the polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present invention.
【図8】本発明に係る多角形サセプタ型気相成長装置の
第4実施例を示す要部横断面図である。FIG. 8 is a lateral cross-sectional view of a main part showing a fourth embodiment of a polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus according to the present invention.
【図9】従来の多角形サセプタ型気相成長装置の要部構
成を示す横断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of a conventional polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus.
【図10】図9に示す従来の装置における多角形サセプ
タとリアクタとの関係を示す要部横断面図である。10 is a cross-sectional view of essential parts showing the relationship between the polygonal susceptor and the reactor in the conventional apparatus shown in FIG.
【図11】従来の多角形サセプタ型気相成長装置で製造
されたエピタキシャルウエハの膜厚の分布を示す線図で
ある。FIG. 11 is a diagram showing a film thickness distribution of an epitaxial wafer manufactured by a conventional polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus.
1 リアクタ 2 多角形サセプタ 2a 平面部 3 ウエハ 4 自転トレー 5 リアクタ本体部 5a 拡径段部 6 チャンバ部 7 原料ガス供給口 8 原料ガス吹出し突部 8a 原料ガス吹出し孔 9 サセプタ支持軸 10 受け部 11 突部 13 孔 14 サセプタ昇降機構 15 昇降ブラケット 16 昇降ガイド 17 スクリュー 18 凹部 19 トレー自転軸 20 歯車室 21 トレー自転遊星歯車 22 太陽歯車 23 太陽歯車支持体 23a 上部支持体部 23b 下部支持体部 24 軸受 25,26 シール部 27,28 歯車 29 モータ 30 トレー自転駆動機構 31 キャップ 32 キャップ凹部 33 ガス流路 34 排気口 35 フローガイド 36 高周波加熱コイル 37 多角形インナーチューブ 37a 平面部 38 フランジ 39 インナーチューブホルダ 40 排気間隙 41 排気口 50 スカート部 1 Reactor 2 Polygonal susceptor 2a Flat part 3 Wafer 4 Rotating tray 5 Reactor body part 5a Expanding step part 6 Chamber part 7 Raw material gas supply port 8 Raw material gas blowing projection 8a Raw material gas blowing hole 9 Susceptor support shaft 10 Receiving part 11 Projection 13 Hole 14 Susceptor Lifting Mechanism 15 Lifting Bracket 16 Lifting Guide 17 Screw 18 Recess 19 Tray Rotating Shaft 20 Gear Chamber 21 Tray Rotating Planetary Gear 22 Sun Gear 23 Sun Gear Support 23a Upper Support 23b Lower Support 24 Bearing 25, 26 Seal part 27, 28 Gear 29 Motor 30 Tray rotation drive mechanism 31 Cap 32 Cap recess 33 Gas flow path 34 Exhaust port 35 Flow guide 36 High frequency heating coil 37 Polygonal inner tube 37a Flat part 38 Flange 39 Inner tube ho Da 40 exhaust gap 41 outlet 50 skirt
Claims (2)
いように設けられ、前記リアクタの一端側には前記多角
形サセプタの各平面部に原料ガスを供給する原料ガス供
給口が設けられ、前記多角形サセプタの各平面部にはウ
エハを支持する自転トレーが該多角形サセプタに対して
自転自在に支持され、前記自転トレーにはこれを自転さ
せるトレー自転駆動機構が連結され、前記リアクタ内に
は前記多角形サセプタの各平面部に対向する平面部をも
つ多角形インナーチューブが配置されていることを特徴
とする多角形サセプタ型気相成長装置。1. A polygonal susceptor is provided in the reactor so as not to revolve, and a raw material gas supply port for supplying a raw material gas to each flat surface portion of the polygonal susceptor is provided at one end of the reactor. A rotation tray for supporting a wafer is rotatably supported on the polygonal susceptor on each flat surface of the rectangular susceptor, and a tray rotation drive mechanism for rotating the rotation tray is connected to the rotation tray. A polygonal susceptor type vapor phase growth apparatus, wherein a polygonal inner tube having a flat surface portion facing each flat surface portion of the polygonal susceptor is arranged.
ーチューブとの各角部の対向箇所には仕切り体が配置さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の多角形サセ
プタ型気相成長装置。2. The polygonal susceptor type vapor phase epitaxy according to claim 1, wherein a partition body is disposed at a position where each corner of the polygonal susceptor and the polygonal inner tube faces each other. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32807793A JPH07183221A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Polygonal susceptor type vapor phase growth system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32807793A JPH07183221A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Polygonal susceptor type vapor phase growth system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183221A true JPH07183221A (en) | 1995-07-21 |
Family
ID=18206259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32807793A Pending JPH07183221A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Polygonal susceptor type vapor phase growth system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07183221A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002324801A (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Method for gas flow pattern recognition in furnace |
| JP2013219217A (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Vapor growth equipment |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32807793A patent/JPH07183221A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002324801A (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-08 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | Method for gas flow pattern recognition in furnace |
| JP2013219217A (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Vapor growth equipment |
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