JPS5870831A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPS5870831A JPS5870831A JP16722481A JP16722481A JPS5870831A JP S5870831 A JPS5870831 A JP S5870831A JP 16722481 A JP16722481 A JP 16722481A JP 16722481 A JP16722481 A JP 16722481A JP S5870831 A JPS5870831 A JP S5870831A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vapor phase
- phase growth
- tube
- inner tube
- growth apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4587—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically
- C23C16/4588—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically the substrate being rotated
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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】
本発Ｆ！Ａはたとえば半導体製品の製造に用いる気相成
長装置ｔｌｃ関する。
長装置ｔｌｃ関する。
従来、気相成長装置としては種々のものがある。
その中で、バレル型またはシリンダー型と称する気相成
長装置としては、第１図に示すように円筒状の石英ガラ
ス製反応管１の内部にシリコン（８１）ウェーハ３およ
びサセプタ４を装着した石英治具２を吊下げ、外部より
赤外鉋ラング５で輻射加熱し、石英治具２をモーター６
で回転しなから反応ガス７をノズル８より導入し、温度
センサー９で温度を検出して赤外鍜ランプ５の電力を制
御するものかめる。このような気相成長装＃は多数枚の
Ｓ１ウエーハを同時に処理できると云う特徴はあるが、
反応管１の内壁に反応生成物が付着し易く、とぐに低温
で分解し易い５ｉｎ４（また１ｄＢｉ…冨Ｏ１りｆ反応
ガスとして用いた場合にはＳｌか付着し易く、一旦付着
が始筐ると付着層が赤外１ラング５で加かされるためま
すます付Ｓが激しくなる。このため８１ウエーノ・３上
の成長層の膜厚および抵抗率の均一性が悪化すると共に
、赤外線ランプ５からの赤外◎の一部が付着層で吸収さ
れるため８１ウエーハの温度制御か困難になる。ま九加
熱方法が赤外紺ランプ加熱でめるので大電力か必要とな
る（最近の大型装置−では２００ＫＶム以上の電力か必
要）と云う欠点がおった。
長装置としては、第１図に示すように円筒状の石英ガラ
ス製反応管１の内部にシリコン（８１）ウェーハ３およ
びサセプタ４を装着した石英治具２を吊下げ、外部より
赤外鉋ラング５で輻射加熱し、石英治具２をモーター６
で回転しなから反応ガス７をノズル８より導入し、温度
センサー９で温度を検出して赤外鍜ランプ５の電力を制
御するものかめる。このような気相成長装＃は多数枚の
Ｓ１ウエーハを同時に処理できると云う特徴はあるが、
反応管１の内壁に反応生成物が付着し易く、とぐに低温
で分解し易い５ｉｎ４（また１ｄＢｉ…冨Ｏ１りｆ反応
ガスとして用いた場合にはＳｌか付着し易く、一旦付着
が始筐ると付着層が赤外１ラング５で加かされるためま
すます付Ｓが激しくなる。このため８１ウエーノ・３上
の成長層の膜厚および抵抗率の均一性が悪化すると共に
、赤外線ランプ５からの赤外◎の一部が付着層で吸収さ
れるため８１ウエーハの温度制御か困難になる。ま九加
熱方法が赤外紺ランプ加熱でめるので大電力か必要とな
る（最近の大型装置−では２００ＫＶム以上の電力か必
要）と云う欠点がおった。
本発明はこのような気相成長装置の欠点を解決するもの
であって、本発明の目的は気オｌ：ｌ故長層の膜厚およ
び抵抗率の均一性か良好で、芒らに加熱用の電力か少く
てすむ気相成長装置ＩＬを提供することにある５また、
本発明の他の目的はエピタキシャル成長の場合に上記に
加えてオートドーピングの少ない気相成長装置を提供す
ることにある。
であって、本発明の目的は気オｌ：ｌ故長層の膜厚およ
び抵抗率の均一性か良好で、芒らに加熱用の電力か少く
てすむ気相成長装置ＩＬを提供することにある５また、
本発明の他の目的はエピタキシャル成長の場合に上記に
加えてオートドーピングの少ない気相成長装置を提供す
ることにある。
このような目的を達成するため本発明は、気相成長用の
反応管を有する気相成長装置において、前記反応管を内
側管と外側管との二重構造とし、内側管の外壁ＶＣ様処
理物体を装置し、内側管内Ｖζ加熱手段を役けたごとを
特徴とする気相成長装置である。
反応管を有する気相成長装置において、前記反応管を内
側管と外側管との二重構造とし、内側管の外壁ＶＣ様処
理物体を装置し、内側管内Ｖζ加熱手段を役けたごとを
特徴とする気相成長装置である。
以下、本発−〇実施列を添付図面により飲明する。第２
図は本発明の気相成長装置の生機Ｓを示す断面図で、石
英ガラス裂の反応管は円筒状の外１１１１Ｗ１１トペル
ジャー状の内ｉ［ｉｌ［１２の二重管構造となっており
、内側管１２の外壁にシリコン（ａｔ ）ウェーハ１３
およびサセプタＬ４を装着しである。内側管１２の内部
に抵抗加熱ヒーター」５および冷却用Ｎ２配管２０が設
けてあり、このヒーターによりＳ１ウエーハｔ３ｊ？よ
びサセプタ【４を加熱する。内側管１２は下部で支える
と共に回転機構Ｌ６で回転しながら反応ガス【７を上部
のｌｉＫ円周状に設けたノズル１ｄより均一に導入する
。強制空冷＋段（図示せず）で冷却してるる外向管１１
の外部に設置した温度セン＋ｊ−１９で温度を検出し、
抵抗加熱ヒーター１５の電力を制御している。
図は本発明の気相成長装置の生機Ｓを示す断面図で、石
英ガラス裂の反応管は円筒状の外１１１１Ｗ１１トペル
ジャー状の内ｉ［ｉｌ［１２の二重管構造となっており
、内側管１２の外壁にシリコン（ａｔ ）ウェーハ１３
およびサセプタＬ４を装着しである。内側管１２の内部
に抵抗加熱ヒーター」５および冷却用Ｎ２配管２０が設
けてあり、このヒーターによりＳ１ウエーハｔ３ｊ？よ
びサセプタ【４を加熱する。内側管１２は下部で支える
と共に回転機構Ｌ６で回転しながら反応ガス【７を上部
のｌｉＫ円周状に設けたノズル１ｄより均一に導入する
。強制空冷＋段（図示せず）で冷却してるる外向管１１
の外部に設置した温度セン＋ｊ−１９で温度を検出し、
抵抗加熱ヒーター１５の電力を制御している。
本装置による気相成長作用は次の通りである。
まず、内側管１２を回転し、キャリアガス（Ｈ：。
Ｎ ＠ ＊ ” ｅ 等）を流しながら、常圧（７６
０Ｔｏｒｒ ）または図示してない真空ポンプで約０．
１乃至３００’ｒｏｒｒの範囲の一定圧力に保持した似
圧中で所定の温度（反応ガス、目的によって異なるか約
５００乃至１２００℃の範１の一定温膚）Ｋ加熱した後
、キャリアガス内にソースガスを混入して外−管」ｔと
内側管Ｌ２との間に故人させ、反応ガス１７’ｔ−常圧
または低圧下で反応させて８１ウエーハ１３の上に気相
成長させる。
０Ｔｏｒｒ ）または図示してない真空ポンプで約０．
１乃至３００’ｒｏｒｒの範囲の一定圧力に保持した似
圧中で所定の温度（反応ガス、目的によって異なるか約
５００乃至１２００℃の範１の一定温膚）Ｋ加熱した後
、キャリアガス内にソースガスを混入して外−管」ｔと
内側管Ｌ２との間に故人させ、反応ガス１７’ｔ−常圧
または低圧下で反応させて８１ウエーハ１３の上に気相
成長させる。
前記の反応ガス１７は例えは蓋処理物体である日１ウェ
ーハ１３上ＫＳｉ多結晶ｔ−成長させる場合にはＮ１＋
８１Ｈ４を、８１ 半結晶を成長させる場合ＶＣは、Ｈ
！＋１ｉＨ４＋ドーパン） （ＦＢＩ ＋ＢＩＢ、等）
を使用する。なおＨ！の代ＤＫｋｌｅｔ、８ｉＨ４の代
りにｓｉｇｚａｚ！、 ８ＬＨＯ１ｓ 、 ８１０ｔ。
ーハ１３上ＫＳｉ多結晶ｔ−成長させる場合にはＮ１＋
８１Ｈ４を、８１ 半結晶を成長させる場合ＶＣは、Ｈ
！＋１ｉＨ４＋ドーパン） （ＦＢＩ ＋ＢＩＢ、等）
を使用する。なおＨ！の代ＤＫｋｌｅｔ、８ｉＨ４の代
りにｓｉｇｚａｚ！、 ８ＬＨＯ１ｓ 、 ８１０ｔ。
等ｆ用いてもよい。
第３図は本発明の他の実施列であって、内側管１２を上
部の蓋より吊下げる七共に、回転機構１６を上部ＶＣ設
けた構造のものである。本実施列の場合には加熱方法と
して高周波誘導加熱を採用しているため内側管１２の中
に高周波コイルＬ５Ａが設けである。また外向管【ｌお
よび内側管１２は共にそれぞれ冷却水２１．２２ｔ−ｆ
ｉして冷却しである。
部の蓋より吊下げる七共に、回転機構１６を上部ＶＣ設
けた構造のものである。本実施列の場合には加熱方法と
して高周波誘導加熱を採用しているため内側管１２の中
に高周波コイルＬ５Ａが設けである。また外向管【ｌお
よび内側管１２は共にそれぞれ冷却水２１．２２ｔ−ｆ
ｉして冷却しである。
上記株々な実′１／ｓ的で示したように本発明の気相成
長装置によれは、外向管１１はほとんど温度が上昇しな
いので、外側管１１の内＊ＶＣ／ｄ反応生成物の付着は
なく、外部の温度センサー１９による加熱手段の温度制
御が容易に行なえる。このため成長層の膜厚および抵抗
率の均一性が向上すると云う効果かＴｏ９、半導体装置
の歩留りか向上する。
長装置によれは、外向管１１はほとんど温度が上昇しな
いので、外側管１１の内＊ＶＣ／ｄ反応生成物の付着は
なく、外部の温度センサー１９による加熱手段の温度制
御が容易に行なえる。このため成長層の膜厚および抵抗
率の均一性が向上すると云う効果かＴｏ９、半導体装置
の歩留りか向上する。
また加熱方法として抵抗加熱または高周波誘導加Ｓｔ−
採用しているので、加熱電力は少なくてよいと云う特徴
がある。抵抗加熱、高層−波加熱および亦外姻ランプ加
熱の所要電力は経験的ＶＣ＃よソ（：２：３の割合であ
る。すなわち本発明の気相ｆｆｉ長装置は省電力装置で
あると云える。
採用しているので、加熱電力は少なくてよいと云う特徴
がある。抵抗加熱、高層−波加熱および亦外姻ランプ加
熱の所要電力は経験的ＶＣ＃よソ（：２：３の割合であ
る。すなわち本発明の気相ｆｆｉ長装置は省電力装置で
あると云える。
さらにＳｌのエピタキシャル成長の場合に本発明の気相
成長装置１は低圧下での成長が行なえるため、膜厚の均
一性が向上すると共に基板のＢ１ウェーハからのオート
ドーピングか減少すると云う効果がある。このことは半
導体装置の特性向上に有効であり、前述の歩留向上、省
電力と相まって工業上大きな効果を発揮する。
成長装置１は低圧下での成長が行なえるため、膜厚の均
一性が向上すると共に基板のＢ１ウェーハからのオート
ドーピングか減少すると云う効果がある。このことは半
導体装置の特性向上に有効であり、前述の歩留向上、省
電力と相まって工業上大きな効果を発揮する。
＠１図は従来のバレル型気相成長装置の断面図、第２図
および第３図はそれぞれ本発明の気相成長装置の第１．
第２実施例の断面図で衿る、１１・・・外鉤管、１２・
・・内側管、１３・・・日１つ工−ハ、１４・・・サセ
７り、【５・・・抵抗加熱ヒーター、ｔ５Ａ・・・高周
波コイル、Ｌ６・・回転４！ｉ！麹、」７・・・反応ガ
ス、１８・・・ノズル、１９・・・温壌センサー、２０
・・・冷却用Ｎ、配管、２１・・・冷却水、２２・・・
耐却水。 第 １ 図 第 ２ 図
および第３図はそれぞれ本発明の気相成長装置の第１．
第２実施例の断面図で衿る、１１・・・外鉤管、１２・
・・内側管、１３・・・日１つ工−ハ、１４・・・サセ
７り、【５・・・抵抗加熱ヒーター、ｔ５Ａ・・・高周
波コイル、Ｌ６・・回転４！ｉ！麹、」７・・・反応ガ
ス、１８・・・ノズル、１９・・・温壌センサー、２０
・・・冷却用Ｎ、配管、２１・・・冷却水、２２・・・
耐却水。 第 １ 図 第 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、気相成長用の反応管を有する気相成長装置において
、反応管を内側管と外側管の二重構造とし、内側管の外
壁に被処理物体を装着し、核内−管の゛内部に加熱手段
を設けたことを特徴とする気相成長装置。 ２、前記内側管と前記外側管との間に反応ガスを流し、
前記内側管を回転させることを特徴とする特許請求の範
囲第１ＪＪＩ記載の気相成長装置。 ３、前記加熱手段は、抵抗加熱手段またはｉｌｌ、周波
誘導加熱手段であることを特徴とする特許―求の範囲第
１項記載の気相成長装置。 ４、 日ｔａ４、ｓｔｇ、ａｚ＝、ＢＬＨＯＬ、、日１
ｃｔ４等から辿ばれた少くとも１つのンースガスを水素
、窒素、ヘリウム等のキャリアガスと共に前記内−管と
＊＆；外ｇ４１Ｉ官との間に流入烙せ、前記僚処理物体
上にシリコン層′に成長させることを特徴とする特許請
求の範囲第【項記載の気相成長装置。 ５、前記内側管と前記外側管との間の圧力を常圧またｒ
ｉｏ、 を乃至３００Ｔｏｒｒの低圧に保つことｔ−％
１ｉ１とする特許請求の範囲第４項記載の気相成長装置
。 ６、前記内側管と前記外側管は冷却手段を有しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気相成長装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16722481A JPS5870831A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16722481A JPS5870831A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5870831A true JPS5870831A (ja) | 1983-04-27 |
Family
ID=15845739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16722481A Pending JPS5870831A (ja) | 1981-10-21 | 1981-10-21 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5870831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6489320A (en) * | 1987-09-29 | 1989-04-03 | Nec Corp | Vapor growth method |
-
1981
- 1981-10-21 JP JP16722481A patent/JPS5870831A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6489320A (en) * | 1987-09-29 | 1989-04-03 | Nec Corp | Vapor growth method |
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