JPH07183232A - Furnace tube for vapor growth - Google Patents
Furnace tube for vapor growthInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、気相成長用炉芯管に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a furnace core tube for vapor phase growth.
【0002】[0002]
【従来の技術】気相成長用炉芯管は、半導体ウエハの表
面に不純物を拡散する際に用いられる。このタイプの炉
芯管は、不純物を含むキャリアガス(拡散用ガスともい
う)、たとえばO2(酸素)ガスやN2(窒素)ガスを
導入するための1本の導入管を備えている。もしくは、
この炉芯管は半導体ウエハの表面に酸化膜を形成する際
に用いられる。2. Description of the Related Art A vapor-phase growth furnace core tube is used for diffusing impurities on the surface of a semiconductor wafer. This type of furnace core tube is equipped with one introduction tube for introducing a carrier gas containing impurities (also referred to as a diffusion gas), for example, O 2 (oxygen) gas or N 2 (nitrogen) gas. Or
This furnace core tube is used when forming an oxide film on the surface of a semiconductor wafer.
【0003】導入管によって導入されたキャリアガス
は、炉芯管内に設定された半導体ウエハの表面を通るこ
とにより、表面に不純物を拡散させる。The carrier gas introduced by the introduction tube passes through the surface of the semiconductor wafer set in the furnace core tube to diffuse impurities into the surface.
【0004】また、前述の炉芯管とは別に、二重管型炉
芯管が提案されている。図12を参照すると、この二重
管型炉芯管は、内管21および外管22を備えている。
内管21は外管22に同軸状に内挿されており、内管2
1と外管22の間に筒状流路23が形成されている。キ
ャリアガスは、矢印24に沿って筒状流路23を流れて
内管21の内側に導入される。キャリアガスは、筒状流
路23を通る時に予熱される。In addition to the aforementioned furnace core tube, a double tube type furnace core tube has been proposed. Referring to FIG. 12, this double tube type furnace core tube includes an inner tube 21 and an outer tube 22.
The inner pipe 21 is coaxially inserted into the outer pipe 22, and the inner pipe 2
A tubular flow path 23 is formed between the outer tube 1 and the outer tube 22. The carrier gas flows through the tubular flow path 23 along the arrow 24 and is introduced into the inner pipe 21. The carrier gas is preheated when passing through the tubular flow path 23.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述の1本
の導入管を有する炉芯管においては、1本の導入管から
キャリアガスが導入されて、半導体ウエハのところを通
り、炉芯管に設けられた排気管側に流れるため、炉芯管
内において均一なキャリアガスの流れを得がたい。した
がって、半導体ウエハ間では拡散された不純物層の厚さ
や濃度がばらつく結果となり、半導体ウエハの品質の向
上が図れないという問題がある。However, in the above-described furnace core tube having one introduction tube, the carrier gas is introduced from one introduction tube, passes through the semiconductor wafer, and enters the furnace core tube. Since it flows toward the exhaust pipe provided, it is difficult to obtain a uniform carrier gas flow in the furnace core pipe. Therefore, the thickness and the concentration of the diffused impurity layer vary between the semiconductor wafers, which causes a problem that the quality of the semiconductor wafer cannot be improved.
【0006】しかも、導入管によって炉芯管内に導入さ
れるキャリアガスの温度が常温であり炉芯管内の温度よ
り低いので、炉芯管内の温度分布が不均一になり易い。
それによって、半導体ウエハの歩留りが悪化するという
問題がある。Moreover, since the temperature of the carrier gas introduced into the furnace core tube by the introducing tube is room temperature and lower than the temperature in the furnace core tube, the temperature distribution in the furnace core tube tends to be non-uniform.
As a result, there is a problem that the yield of semiconductor wafers deteriorates.
【0007】また、前述の二重管型炉芯管においては、
炉芯管として使用し得る比較的太い石英ガラス管を2本
用意する必要がある。この比較的太い石英ガラス管の製
造においてはクラック発生の問題が生じ易く、それを防
ぐためには炉芯管の全体のコストが高くなるという問題
がある。Further, in the above-mentioned double tube type furnace core tube,
It is necessary to prepare two relatively thick quartz glass tubes that can be used as furnace core tubes. In the production of this relatively thick quartz glass tube, the problem of cracking is likely to occur, and in order to prevent it, the overall cost of the furnace core tube becomes high.
【0008】しかも、筒状流路23において、キャリア
ガスの流れに乱流が生じ易い。そのため、半導体ウエハ
の表面に形成される不純物層の厚さや濃度がばらつき易
い。そのため、半導体ウエハの品質の向上が図れないと
いう問題がある。Moreover, in the tubular flow path 23, a turbulent flow easily occurs in the flow of the carrier gas. Therefore, the thickness and concentration of the impurity layer formed on the surface of the semiconductor wafer are likely to vary. Therefore, there is a problem that the quality of the semiconductor wafer cannot be improved.
【0009】本発明は、前述の問題点を解決するために
なされたものであり、キャリアガスの流れを均一にし、
しかも炉芯管の内側においてキャリアガスの温度分布を
均一にして、不純物層の厚さや濃度を均一にすることが
でき、しかも低コストで容易に製造することができる気
相成長用炉芯管を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and makes the carrier gas flow uniform.
Moreover, a furnace core tube for vapor phase growth, which can make the temperature distribution of the carrier gas uniform inside the furnace core tube to make the thickness and concentration of the impurity layer uniform and can be easily manufactured at low cost, is provided. The purpose is to provide.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本願の第一発明は、中空の管形状の炉芯管本体を
備え、ガスを導くための少なくとも4本の通路をそれぞ
れ炉芯管本体の外側にその外周面に沿って形成し、各通
路の一端と炉芯管本体の一端を互いに連通させたことを
特徴とする気相成長用炉芯管を要旨とする。In order to solve the above-mentioned problems, the first invention of the present application is provided with a furnace core tube main body having a hollow tube shape, and at least four passages for introducing gas are respectively provided in the furnace. A furnace core tube for vapor phase growth is characterized in that it is formed outside the core tube body along the outer peripheral surface thereof, and one end of each passage and one end of the furnace core tube body communicate with each other.
【0011】また、本願の第二発明は、中空の管形状の
炉芯管本体の外側に少なくとも4本の中空の管形状のガ
ス導入管を備え、各ガス導入管の一端と炉芯管本体の一
端を互いに連通させ、各ガス導入管の所定の部分を炉芯
管本体の外周面に沿って配置したことを特徴とする気相
成長用炉芯管を要旨とする。Further, the second invention of the present application is provided with at least four hollow tube-shaped gas introduction pipes on the outside of the hollow tube-shaped furnace core pipe main body, and one end of each gas introduction pipe and the furnace core pipe main body. The gist of the furnace core tube for vapor phase growth is characterized in that one ends of the respective tubes are communicated with each other, and a predetermined portion of each gas introduction tube is arranged along the outer peripheral surface of the furnace core tube main body.
【0012】また、本願の第三発明は、中空の管形状の
炉芯管本体と、中空の管形状のガス導入手段とを備え、
炉芯管本体をガス導入手段に同軸状に内挿し、炉芯管本
体の外周面とガス導入手段の内周面との間に少なくとも
4本の通路を形成して、炉芯管本体の外周面とガス導入
手段の内周面を少なくとも4箇所において密接させ、各
通路の一端と炉芯管本体の一端を互いに連通させたこと
を特徴とする気相成長用炉芯管。を要旨とする。A third invention of the present application comprises a hollow tube-shaped furnace core tube main body and a hollow tube-shaped gas introducing means,
The furnace core tube main body is coaxially inserted into the gas introducing means, and at least four passages are formed between the outer peripheral surface of the furnace core tube main body and the inner peripheral surface of the gas introducing means to form an outer periphery of the furnace core tube main body. A furnace core tube for vapor phase growth, characterized in that the surface and the inner peripheral surface of the gas introduction means are brought into close contact with each other at least at four places, and one end of each passage and one end of the furnace core tube body are communicated with each other. Is the gist.
【0013】[0013]
【実施例】第一実施例 本発明の第一実施例による気相成長用炉芯管について説
明する。EXAMPLES First Example A vapor-phase growth furnace core tube according to a first example of the present invention will be described.
【0014】この気相成長用炉芯管は、縦型炉に備えら
れている。縦型炉は、例えば半導体用の熱処理炉であ
る。The furnace core tube for vapor phase growth is provided in a vertical furnace. The vertical furnace is, for example, a heat treatment furnace for semiconductors.
【0015】図1を参照すると、この気相成長用炉芯管
1は、少なくとも4本のガス導入管2、炉芯管本体3お
よびキャップ4から構成されている。図示例において
は、ガス導入管2の数は、24本である。なお、図1に
おいては、ガス導入管2などの寸法が誇張して示されて
おり、実際の寸法と異なっている。Referring to FIG. 1, the vapor-phase growth furnace core tube 1 is composed of at least four gas introduction tubes 2, a furnace core tube body 3 and a cap 4. In the illustrated example, the number of gas introduction pipes 2 is 24. Note that, in FIG. 1, the dimensions of the gas introducing pipe 2 and the like are exaggeratedly shown, which is different from the actual dimensions.
【0016】ガス導入管2、炉芯管本体3およびキャッ
プ4のそれぞれの材質は、石英ガラスである。The material of the gas introduction tube 2, the furnace core tube body 3 and the cap 4 is quartz glass.
【0017】炉芯管本体3には挿入管(図示せず)が挿
入されている。この挿入管には温度測定器具(図示せ
ず)、たとえば棒状の熱伝対測温計が挿入できるように
なっている。 炉芯管本体3は、中空の円管であり、上
下方向の直線に沿った形状である。炉芯管本体3の寸法
については、従来の炉芯管、たとえば前述の二重管型炉
芯管の内管と同様の寸法に設定することができる。図示
例においては、炉芯管本体3の外周の直径は、250m
mである。An insertion tube (not shown) is inserted in the furnace core tube body 3. A temperature measuring instrument (not shown), for example, a rod-shaped thermocouple thermometer can be inserted into the insertion tube. The furnace core tube main body 3 is a hollow circular tube and has a shape along a straight line in the vertical direction. The dimensions of the furnace core tube body 3 can be set to the same dimensions as those of the conventional furnace core tube, for example, the inner tube of the above-mentioned double tube type furnace core tube. In the illustrated example, the outer diameter of the furnace core tube body 3 is 250 m.
m.
【0018】キャップ4は、球面の一部分に沿って曲が
った円板形状の部材であり、炉芯管本体3の上端に固定
されている。The cap 4 is a disk-shaped member bent along a part of a spherical surface, and is fixed to the upper end of the furnace core tube body 3.
【0019】キャップ4には、ガス導入管2と同じ数の
円形の貫通孔が形成されている。それらの貫通孔は、炉
芯管本体3と同心の円周に沿って互いに等間隔に形成さ
れており、それぞれ上下方向に貫通している。図示例に
おいては、貫通孔の数は24個であり、炉芯管本体3の
内周面に近い位置に形成されている。貫通孔の位置は、
球面状のキャップのより外周側に形成されることが好ま
しい。このことにより、より均一なガス流を得ることが
できる。The cap 4 is formed with circular through holes in the same number as the gas introducing pipes 2. These through holes are formed at equal intervals along a circumference concentric with the furnace core tube main body 3, and penetrate through each in the vertical direction. In the illustrated example, the number of through holes is 24, and the through holes are formed at positions close to the inner peripheral surface of the furnace core tube body 3. The position of the through hole is
It is preferably formed on the outer peripheral side of the spherical cap. As a result, a more uniform gas flow can be obtained.
【0020】各ガス導入管2は、中空の円管である。Each gas introduction pipe 2 is a hollow circular pipe.
【0021】各ガス導入管2の一端2aは、キャップ4
の各貫通孔に挿入されており、レーザーによってキャッ
プ4に溶接されて固定されている。各ガス導入管2の一
端2aは、キャップ4の凹状の下面において下向きに開
口している。One end 2a of each gas introduction pipe 2 is provided with a cap 4
Is inserted into each through hole and is welded and fixed to the cap 4 by a laser. One end 2 a of each gas introduction pipe 2 opens downward on the concave lower surface of the cap 4.
【0022】各ガス導入管2は、キャップ4の凸状の上
面から上方に立ち上がって、略U字形を上下方向に逆さ
にした形状に沿って半径方向に延びる形状の曲線部分2
bと、この曲線部分2bからさらに直線に沿って下方に
向かって延びるような形状の所定の部分2cを有してい
る。Each of the gas introduction pipes 2 rises upward from the convex upper surface of the cap 4 and extends in a radial direction along a shape in which a substantially U-shape is turned upside down and extends in the radial direction.
b, and a predetermined portion 2c having a shape extending downward from the curved portion 2b along a straight line.
【0023】この所定の部分2cは、炉芯管本体3の外
周面に沿って配置されている。所定の部分2cは、炉芯
管本体3の外周面に接触しているか、あるいは炉芯管本
体3の外周面から外側に間隔をおいて離れている。図示
例においては、炉芯管本体3の外周面から外側に向かっ
て1mmの間隔をおいて離れている。この間隔は、でき
る限りせまいほうが好ましい 炉芯管本体3の内側には、多数の半導体ウエハを載せた
ウエハボ―ト5が収容されるようになっている。また、
縦型炉は、気相成長用炉芯管を支持するためのベース6
を備えている。気相成長用炉芯管1はベース6に固定さ
れている。また、気相成長用炉芯管1の外側には、加熱
手段(図示せず)が配置されている。気相成長用炉芯管
1は、加熱手段によって加熱される。The predetermined portion 2c is arranged along the outer peripheral surface of the furnace core tube body 3. The predetermined portion 2c is in contact with the outer peripheral surface of the furnace core tube main body 3 or is spaced apart from the outer peripheral surface of the furnace core tube main body 3 outside. In the illustrated example, they are separated from the outer peripheral surface of the furnace core body 3 toward the outside by a distance of 1 mm. The space is preferably as narrow as possible. Inside the furnace core tube body 3, a wafer boat 5 on which a large number of semiconductor wafers are mounted is accommodated. Also,
The vertical furnace has a base 6 for supporting a furnace core tube for vapor phase growth.
Is equipped with. The vapor-phase growth furnace core tube 1 is fixed to a base 6. Further, a heating means (not shown) is arranged outside the vapor phase growth furnace core tube 1. The furnace core tube 1 for vapor phase growth is heated by a heating means.
【0024】縦型炉は、気相成長炉芯管1を除いて、従
来と同様の構成にすることができる。例えば、ウエハボ
ート5、ベース6および加熱手段は、従来と同様のもの
を採用できる。The vertical furnace can have the same structure as the conventional one except for the vapor phase growth furnace core tube 1. For example, as the wafer boat 5, the base 6 and the heating means, those similar to the conventional one can be adopted.
【0025】半導体ウエハがたとえばシリコンウエハで
ある場合、不純物たとえばリンを含むキャリアガスであ
るO2ガスやN2ガスが、ガス供給手段(図示せず)に
よって各ガス導入管2の他端に導入され、矢印7に沿っ
てガス導入管2の内側を流れ、ガス導入管2の一端を経
てキャップ4および炉芯管本体3の内側に導入される。
ガス供給手段は、従来と同様のものを採用できる。When the semiconductor wafer is, for example, a silicon wafer, O 2 gas or N 2 gas, which is a carrier gas containing impurities such as phosphorus, is introduced into the other end of each gas introduction pipe 2 by a gas supply means (not shown). Then, the gas flows inside the gas introducing pipe 2 along the arrow 7, and is introduced into the cap 4 and the furnace core tube main body 3 through one end of the gas introducing pipe 2.
The gas supply means may be the same as the conventional one.
【0026】このように、少なくとも4本のガス導入管
2によってキャリアガスがほぼ整流された状態でキャッ
プ4および炉芯管本体3の内側に導入されるので、導入
されたキャリアガスは、多数の半導体ウエハにほぼ均一
に行きわたる。しかも、隣接する半導体ウエハの隙間の
空間にも均一にキャリアガスが行きわたる。したがっ
て、各半導体ウエハの表面には、均一で良質なリンの拡
散層が形成されることになる。このあとキャリアガスは
排出口(図示せず)を通って炉芯管本体3から排出され
る。As described above, since the carrier gas is introduced into the inside of the cap 4 and the furnace core tube main body 3 in a state in which the carrier gas is substantially rectified by the at least four gas introduction pipes 2, the introduced carrier gas is in a large number. It is almost evenly distributed over the semiconductor wafer. In addition, the carrier gas evenly reaches the space between the adjacent semiconductor wafers. Therefore, a uniform and high-quality phosphorus diffusion layer is formed on the surface of each semiconductor wafer. Thereafter, the carrier gas is discharged from the furnace core tube body 3 through a discharge port (not shown).
【0027】しかも、キャリアガスは、ガス導入管2の
内側をながれる時に予熱される。そのため、炉芯管本体
3およびキャップ4の内側においてキャリアガスの温度
分布が均一になる。キャリアガスが充分に予熱されるよ
うに、ガス導入管2の寸法が設定される。図示例におい
ては、ガス導入管2の外周の直径は、8mmであり、内
周の直径は、6mmであり、軸線に沿った長さは、10
00mmである。Moreover, the carrier gas is preheated when flowing inside the gas introducing pipe 2. Therefore, the temperature distribution of the carrier gas becomes uniform inside the furnace core body 3 and the cap 4. The dimensions of the gas introduction pipe 2 are set so that the carrier gas is sufficiently preheated. In the illustrated example, the outer diameter of the gas introduction pipe 2 is 8 mm, the inner diameter thereof is 6 mm, and the length along the axis is 10 mm.
It is 00 mm.
【0028】キャップ4の貫通孔は、たとえばレ―ザ―
加工により形成される。レ―ザ―加工による場合、開口
部分に欠けやバリ等が残らず、不純物を含むキャリアガ
スが炉芯管本体3およびキャップ4の内側にスム―ズに
導入される。The through hole of the cap 4 is, for example, a laser.
It is formed by processing. In the case of laser processing, chipping, burrs, etc. do not remain in the opening, and the carrier gas containing impurities is smoothly introduced into the inside of the furnace core body 3 and the cap 4.
【0029】次に、図2ないし図6を参照して、気相成
長用炉芯管1の製造方法について説明する。Next, with reference to FIGS. 2 to 6, a method for manufacturing the furnace core tube 1 for vapor phase growth will be described.
【0030】まず、円管素材2´、炉芯管本体3および
キャップ4をそれぞれ別々に用意する。First, the circular tube material 2 ', the furnace core tube body 3 and the cap 4 are separately prepared.
【0031】円管素材2´は、直線に沿った形状の中空
の円管であり、後述のようにキャップ4に固定された後
で折り曲げられてガス導入管2を構成するものである。
つまり、円管素材2´はガス導入管2の材料であり、ガ
ス導入管2と対応する部分には同じ符号が付してある。The circular tube material 2'is a hollow circular tube having a shape along a straight line, and is fixed to the cap 4 and then bent to form the gas introduction tube 2 as described later.
That is, the circular pipe material 2 ′ is the material of the gas introduction pipe 2, and the portions corresponding to the gas introduction pipe 2 are given the same reference numerals.
【0032】その後、図2および図3に示すように、キ
ャップ4の各貫通孔に各円管素材2´の一端2aを上方
から挿入して、各円管素材2´の一端2aをキャップ4
の凹状の下面において下向きに開口させる。そして、レ
ーザーによって円管素材2´とキャップ3を互いに溶接
して固定する。Thereafter, as shown in FIGS. 2 and 3, one end 2a of each circular pipe material 2'is inserted into each through hole of the cap 4 from above, and one end 2a of each circular pipe material 2'is cap 4
Open downward on the concave lower surface of. Then, the circular tube material 2'and the cap 3 are welded and fixed to each other by a laser.
【0033】その後、図4に示すように、キャップ4を
炉芯管本体3の上端の上に配置し、レーザーによってキ
ャップ4と炉芯管本体3を互いに溶接して固定する。Thereafter, as shown in FIG. 4, the cap 4 is placed on the upper end of the furnace core tube body 3, and the cap 4 and the furnace core tube body 3 are welded and fixed to each other by a laser.
【0034】その後、図5および図6に示すように、円
管素材2´を折り曲げて、曲線部分2bおよび直線部分
2cを形成する。その結果、円管素材2´が前述のガス
導入管2を構成する。Thereafter, as shown in FIGS. 5 and 6, the circular tube material 2'is bent to form a curved portion 2b and a straight portion 2c. As a result, the circular pipe material 2'constitutes the gas introduction pipe 2 described above.
【0035】このようにして、気相成長用炉芯管1が製
造される。In this way, the vapor-phase growth furnace core tube 1 is manufactured.
【0036】次に、表1を参照して、この気相成長用炉
芯管1の製作難度、製造コスト、膜均一性について、前
述の従来の二重管型炉芯管と比較して順に説明する。Next, referring to Table 1, in terms of manufacturing difficulty, manufacturing cost, and film uniformity of the vapor phase epitaxy furnace core tube 1, as compared with the above-mentioned conventional double tube type core tube. explain.
【0037】[0037]
【表1】 まず、製作難度について説明する。この第一実施例の気
相成長用炉芯管1は、前述の従来の二重管型炉芯管と比
較して、製作過程においてクラックが発生しにくい。し
たがって、表1に示すように、この第一実施例の気相成
長用炉芯管1の製作は、前述の従来の二重管型炉芯管の
製作と比較して容易である。[Table 1] First, the manufacturing difficulty will be described. In the vapor-phase growth furnace core tube 1 of the first embodiment, cracks are less likely to occur in the manufacturing process as compared with the conventional double-tube type furnace core tube described above. Therefore, as shown in Table 1, the production of the vapor-phase growth furnace core tube 1 of the first embodiment is easier than the production of the conventional double-tube type furnace core tube described above.
【0038】なお、表1に示すように、この第一実施例
の気相成長用炉芯管1の製作難度は、隣接するガス導入
管2の接続部分の間隔によって異なり、その間隔が0.
1mm以上の場合に特に容易である。As shown in Table 1, the manufacturing difficulty of the vapor phase epitaxy furnace core tube 1 of the first embodiment differs depending on the interval between the connecting portions of the adjacent gas introduction tubes 2, and the interval is 0.
It is particularly easy when it is 1 mm or more.
【0039】次に、製造コストについて説明する。この
第一実施例においては、各ガス導入管2が炉芯管本体3
より細いので、表1に示すように、太管(炉芯管本体3
の太さ以上の太さの管)の数は、1本(炉芯管本体3)
である。それに対して、前述の従来の二重管型炉芯管の
太管(内管21の太さ以上の太さの管)の数は、2本
(内管21および外管22)である。ガス導入管2は太
管と比較して安価に製造することができるので、従来の
二重管型炉芯管と比較して、製造コストを低くすること
ができる。Next, the manufacturing cost will be described. In this first embodiment, each gas introduction tube 2 is connected to the furnace core tube body 3
Since it is thinner, as shown in Table 1, a large tube (core tube main body 3
No. of tubes with a thickness equal to or greater than the thickness of (core core tube body 3)
Is. On the other hand, the number of thick tubes (tubes having a thickness equal to or larger than that of the inner tube 21) of the above-mentioned conventional double-tube type furnace core tube is two (the inner tube 21 and the outer tube 22). Since the gas introduction pipe 2 can be manufactured at a lower cost than the thick pipe, the manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional double-tube type furnace core tube.
【0040】次に、被膜の膜均一性について説明する。
この第一実施例においては、前述のように少なくとも4
本のガス導入管2によってキャリアガスがほぼ整流され
るので、表1に示すように、拡散層の膜均一性は、前述
の従来の二重管型炉芯管と比較して良好である。隣接す
るガス導入管2の接続部分の相互の間隔がガス導入管2
の直径以下の場合に、特に良好である。Next, the film uniformity of the coating film will be described.
In this first embodiment, as described above, at least 4
Since the carrier gas is almost rectified by the gas introducing pipe 2 of the book, as shown in Table 1, the film uniformity of the diffusion layer is better than that of the conventional double-tube furnace core tube described above. The distance between the connecting portions of the adjacent gas introduction pipes 2 is determined by the distance between the gas introduction pipes 2
It is particularly good when the diameter is less than or equal to.
【0041】第二実施例 図7を参照して、本発明の第二実施例による気相成長用
炉芯管について説明する。[0041] With reference to the second embodiment FIG. 7, a description is given of a second embodiment vapor phase growth furnace core tube according to an example of the present invention.
【0042】この気相成長用炉芯管の構成は、キャップ
10を除いて、前述の第一実施例の気相成長用炉芯管の
構成と同様であるので、その説明は省略する。図7にお
いては、前述の第一実施例のものと同様のものに、それ
と同じ符号を付す。The structure of this furnace core tube for vapor phase growth is the same as the structure of the furnace core tube for vapor phase growth of the above-mentioned first embodiment except for the cap 10, and therefore its explanation is omitted. In FIG. 7, the same parts as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals.
【0043】キャップ10は、炉芯管本体3の上端の上
に配置されている。キャップ10と炉芯管本体3は、レ
ーザーによって互いに溶接されて固定されている。キャ
ップ10は、炉芯管本体3の上端を塞ぐような形状であ
り、ほぼ円板形状である。The cap 10 is arranged on the upper end of the furnace core tube body 3. The cap 10 and the furnace core tube body 3 are welded and fixed to each other by a laser. The cap 10 has a shape that closes the upper end of the furnace core tube body 3 and has a substantially disc shape.
【0044】キャップ10の円板部分には、ガス導入管
2と同じ数の円形の貫通孔が形成されている。それらの
貫通孔は、炉芯管本体3と同心の円周に沿って互いに等
間隔に形成されており、それぞれ上下方向に貫通してい
る。図示例においては、貫通孔の数は24個であり、炉
芯管本体3の内周面に近い位置に形成されている。The disk portion of the cap 10 is formed with circular through holes of the same number as the gas introducing pipes 2. These through holes are formed at equal intervals along a circumference concentric with the furnace core tube main body 3, and penetrate through each in the vertical direction. In the illustrated example, the number of through holes is 24, and the through holes are formed at positions close to the inner peripheral surface of the furnace core tube body 3.
【0045】各ガス導入管2の一端2aは、キャップ1
0の各貫通孔に挿入されており、レーザーによってキャ
ップ10に溶接されて固定されている。各ガス導入管2
の一端2aは、キャップ10の下面において下向きに開
口している。One end 2a of each gas introduction pipe 2 is provided with a cap 1
0 is inserted into each through hole, and is welded and fixed to the cap 10 by a laser. Each gas introduction pipe 2
One end 2a of the cap 10 opens downward on the lower surface of the cap 10.
【0046】第三実施例 図8ないし図11を参照して、本発明の第三実施例によ
る気相成長用炉芯管について説明する。[0046] With reference to the third embodiment FIGS. 8 to 11, a description is given of a third vapor phase growth furnace core tube according to an embodiment of the present invention.
【0047】図10および図11を参照すると、この気
相成長用炉芯管11は、炉芯管本体12、ガス導入手段
13およびキャップ14から構成されている。With reference to FIGS. 10 and 11, the vapor-phase growth furnace core tube 11 is composed of a furnace core tube body 12, a gas introducing means 13 and a cap 14.
【0048】炉芯管本体12ガス導入手段13およびキ
ャップ14のそれぞれの材質は、石英ガラスである。The material of the furnace core tube main body 12, the gas introducing means 13 and the cap 14 is quartz glass.
【0049】炉芯管本体12は、前述の第一実施例の炉
芯管本体と同様の構成である。The furnace core tube body 12 has the same structure as the furnace core tube body of the first embodiment.
【0050】ガス導入手段13は、中空の管形状であ
る。その軸線方向の長さは、炉芯管本体12と同じであ
る。ガス導入手段13の断面形状は、円周を半径方向に
起伏させて波形にしたような形状、いわゆる花形の形状
である。The gas introducing means 13 has a hollow tubular shape. Its axial length is the same as that of the furnace core tube body 12. The cross-sectional shape of the gas introducing means 13 is a so-called flower shape, which is a shape in which the circumference is undulated in the radial direction to form a waveform.
【0051】炉芯管本体12は、ガス導入手段13に同
軸状に内挿されている。炉芯管本体12の外周面とガス
導入手段13の内周面は、少なくとも4箇所の密接部1
3aにおいて互いに軸線方向の全長にわたって密接して
いる。それらの密接部13aは、円周方向に等間隔に設
けられている。図示例においては、密接部13aの数
は、8箇所である。The furnace core tube body 12 is coaxially inserted into the gas introducing means 13. The outer peripheral surface of the furnace core tube body 12 and the inner peripheral surface of the gas introducing means 13 are at least four contact portions 1
3a are in close contact with each other over the entire length in the axial direction. The close contact portions 13a are provided at equal intervals in the circumferential direction. In the illustrated example, the number of the close contact portions 13a is eight.
【0052】隣接する密接部13aの間において、ガス
導入手段13の内周面が軸線方向の全長にわたって炉芯
管本体12の外周面から半径方向に離れており、ガス導
入路15が形成されている。ガス導入路15は、ガスを
導入するための通路であり、炉芯管本体12の外周面に
沿って等間隔に形成されている。図示例においては、ガ
ス導入路15の数は8本である。Between the adjacent close parts 13a, the inner peripheral surface of the gas introducing means 13 is separated from the outer peripheral surface of the furnace core tube body 12 in the radial direction over the entire length in the axial direction, and the gas introducing passage 15 is formed. There is. The gas introduction passages 15 are passages for introducing gas, and are formed at equal intervals along the outer peripheral surface of the furnace core tube body 12. In the illustrated example, the number of gas introduction paths 15 is eight.
【0053】キャップ14は、中空の管形状であり、そ
の断面形状は、ガス導入手段13の断面形状に対応して
いる。キャップ14の上端は閉じており、下端は開口し
ている。キャップ14の下端とガス導入手段13の上端
は、レーザーによって互いに溶接されて固定されてお
り、路芯管本体12の内側とガス導入路15は、キャッ
プ14を介して互いに連通している。The cap 14 has a hollow tubular shape, and its cross-sectional shape corresponds to that of the gas introducing means 13. The upper end of the cap 14 is closed and the lower end is open. The lower end of the cap 14 and the upper end of the gas introduction means 13 are welded and fixed to each other by a laser, and the inside of the core tube main body 12 and the gas introduction path 15 are in communication with each other via the cap 14.
【0054】キャリアガスは、ガス供給手段(図示せ
ず)によって各ガス導入路15の下端に導入され、ガス
導入路15を上方に向かって流れ、矢印16に沿ってキ
ャップ14を介して炉芯管本体12の内側に導入され
る。The carrier gas is introduced into the lower end of each gas introduction path 15 by a gas supply means (not shown), flows upward in the gas introduction path 15, and moves along the arrow 16 through the cap 14 to the furnace core. It is introduced inside the tube body 12.
【0055】ところで、本発明は前述の第一実施例ない
し第三実施例に限定されるものではない。The present invention is not limited to the first to third embodiments described above.
【0056】例えば、炉芯管本体、ガス導入管、キャッ
プ、ガス導入手段などの形状は、前述の形状に限らず、
その他の形状でもよい。また、それらの材質も、石英ガ
ラスに限らず、その他の材質でもよい。For example, the shapes of the furnace core tube body, the gas introduction pipe, the cap, the gas introduction means, etc. are not limited to the above-mentioned shapes,
Other shapes may be used. Further, the materials thereof are not limited to quartz glass, and other materials may be used.
【0057】また、前述の第一実施例の製造方法に限ら
ず、その他の製造方法によって気相成長用炉芯管を製造
してもよい。例えば、前述の第一実施例の製造方法にお
いて、円管素材をキャップに固定する前に折り曲げ、そ
の後でキャップに固定してもよい。Further, the furnace core tube for vapor phase growth may be manufactured not only by the manufacturing method of the first embodiment described above but also by other manufacturing methods. For example, in the manufacturing method of the first embodiment described above, the circular pipe material may be bent before being fixed to the cap, and then fixed to the cap.
【0058】[0058]
【発明の効果】本発明によれば、ガスを導くための少な
くとも4本の通路をそれぞれ炉芯管本体の外側にその外
周面に沿って形成し、各通路の一端と炉芯管本体の一端
を互いに連通させるので、炉芯管本体の内側に半導体ウ
エハを収容し、キャリアガスを各通路の他端から一端に
向かって流し、さらにその一端を経て炉芯管本体の内側
に導入することができ、この場合、キャリアガスの流れ
が、少なくとも4本の通路によって整流されるので、複
数の半導体ウエハおよび半導体ウエハ間の隙間の空間に
均一にキャリアガスが行きわたり、複数の半導体ウエハ
の不純物層の厚さや濃度が均一で良質な拡散層が得ら
れ、半導体ウエハの品質向上を図れる。According to the present invention, at least four passages for introducing gas are formed outside the furnace core tube body along the outer peripheral surface thereof, and one end of each passage and one end of the furnace core tube body are formed. Since they are communicated with each other, it is possible to accommodate the semiconductor wafer inside the furnace core tube body, flow the carrier gas from the other end of each passage toward one end, and further introduce the carrier gas into the furnace core tube main body through that one end. In this case, since the flow of the carrier gas is rectified by at least four passages, the carrier gas is evenly distributed in the spaces between the plurality of semiconductor wafers and the gaps between the semiconductor wafers, and the impurity layers of the plurality of semiconductor wafers are formed. A high-quality diffusion layer having a uniform thickness and concentration can be obtained, and the quality of the semiconductor wafer can be improved.
【0059】また、炉芯管本体の外側に配置された少な
くとも4本の中空管状のガス導入管を備えるので、前述
の二重管型炉芯管と比較して炉芯管の製作が容易であ
る。しかも、各ガス導入管を炉芯管本体より細くするこ
とができる。この場合、前述の二重管型炉芯管と比較し
て製造コストを安くすることができる。Further, since at least four hollow tubular gas introduction tubes are provided outside the furnace core tube body, the furnace core tube can be manufactured more easily than the double tube type furnace core tube described above. is there. Moreover, each gas introduction tube can be made thinner than the furnace core tube body. In this case, the manufacturing cost can be reduced as compared with the above-mentioned double tube type furnace core tube.
【図1】本発明の第一実施例による気相成長用炉芯管を
備えた縦型炉を部分的に示す断面図。FIG. 1 is a sectional view partially showing a vertical furnace provided with a vapor-phase growth furnace core tube according to a first embodiment of the present invention.
【図2】キャップおよび円管素材を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a cap and a circular tube material.
【図3】図2に示したキャップおよび円管素材のA−A
断面図。[Fig. 3] AA of the cap and the circular tube material shown in Fig. 2.
Sectional view.
【図4】キャップ、円管素材および炉芯管本体を示す断
面図。FIG. 4 is a sectional view showing a cap, a circular tube material, and a furnace core tube main body.
【図5】図1に示した気相成長用炉芯管を示す断面図。5 is a sectional view showing the furnace core tube for vapor phase growth shown in FIG.
【図6】図5に示した気相成長用炉芯管を示す斜視図。6 is a perspective view showing the furnace core tube for vapor phase growth shown in FIG.
【図7】本発明の第二実施例による気相成長用炉芯管を
示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a furnace core tube for vapor phase growth according to a second embodiment of the present invention.
【図8】炉芯管本体を示す断面図FIG. 8 is a sectional view showing a furnace core tube body.
【図9】ガス導入手段を示す断面図FIG. 9 is a sectional view showing a gas introducing means.
【図10】本発明の第三実施例による気相成長用炉芯管
を示す断面図FIG. 10 is a sectional view showing a furnace core tube for vapor phase growth according to a third embodiment of the present invention.
【図11】図10に示した気相成長用炉芯管のB−B断
面図。11 is a BB cross-sectional view of the furnace core tube for vapor phase growth shown in FIG.
【図12】従来の二重管型炉芯管を示す断面図FIG. 12 is a sectional view showing a conventional double-tube type reactor core tube.
1,11 気相成長用炉芯管 2 ガス導入管 3,12 炉芯管本体 4,14 キャップ 5 ウエハボート 13 ガス導入手段 1,11 Vapor-phase growth furnace core tube 2 Gas introduction tube 3,12 Furnace core tube main body 4,14 Cap 5 Wafer boat 13 Gas introduction means
Claims (3)
導くための少なくとも4本の通路をそれぞれ炉芯管本体
の外側にその外周面に沿って形成し、各通路の一端と炉
芯管本体の一端を互いに連通させたことを特徴とする気
相成長用炉芯管。1. A furnace core tube main body having a hollow tube shape, wherein at least four passages for introducing gas are formed outside the furnace core tube main body along the outer peripheral surface thereof, and one end of each passage is formed. A furnace core tube for vapor phase growth, characterized in that one end of a furnace core tube main body is made to communicate with each other.
とも4本の中空の管形状のガス導入管を備え、各ガス導
入管の一端と炉芯管本体の一端を互いに連通させ、各ガ
ス導入管の所定の部分を炉芯管本体の外周面に沿って配
置したことを特徴とする気相成長用炉芯管。2. A hollow tube-shaped furnace core tube main body is provided with at least four hollow tube-shaped gas introduction tubes, and one end of each gas introduction tube and one end of the furnace core tube main body communicate with each other, A furnace core tube for vapor phase growth, wherein a predetermined portion of each gas introduction tube is arranged along the outer peripheral surface of the furnace core tube body.
状のガス導入手段とを備え、炉芯管本体をガス導入手段
に同軸状に内挿し、炉芯管本体の外周面とガス導入手段
の内周面との間に少なくとも4本の通路を形成して、炉
芯管本体の外周面とガス導入手段の内周面を少なくとも
4箇所において密接させ、各通路の一端と炉芯管本体の
一端を互いに連通させたことを特徴とする気相成長用炉
芯管。3. A furnace core tube body having a hollow tube shape and a hollow tube-shaped gas introducing means, wherein the furnace core tube body is coaxially inserted into the gas introducing means, and an outer peripheral surface of the furnace core tube body is provided. And at least four passages are formed between the inner peripheral surface of the gas introducing means and the outer peripheral surface of the core tube main body and the inner peripheral surface of the gas introducing means at at least four places, and one end of each passage is formed. A furnace core tube for vapor phase growth, characterized in that one end of a furnace core tube main body is made to communicate with each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34569093A JPH07183232A (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Furnace tube for vapor growth |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34569093A JPH07183232A (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Furnace tube for vapor growth |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183232A true JPH07183232A (en) | 1995-07-21 |
Family
ID=18378309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34569093A Pending JPH07183232A (en) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Furnace tube for vapor growth |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07183232A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008041915A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus and heat treatment method |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP34569093A patent/JPH07183232A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008041915A (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Tokyo Electron Ltd | Heat treatment apparatus and heat treatment method |
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