JPS6054919B2 - 低圧反応装置 - Google Patents
低圧反応装置Info
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- JPS6054919B2 JPS6054919B2 JP9319776A JP9319776A JPS6054919B2 JP S6054919 B2 JPS6054919 B2 JP S6054919B2 JP 9319776 A JP9319776 A JP 9319776A JP 9319776 A JP9319776 A JP 9319776A JP S6054919 B2 JPS6054919 B2 JP S6054919B2
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- Japan
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- gas
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-
- 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
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低圧反応装置及びそれによる反応処理方法例
えは低圧反応装置による半導体装置の製造方法に関する
。
えは低圧反応装置による半導体装置の製造方法に関する
。
低圧反応装置としては第１図に示すように石英ガラス
で円筒状に形成した反応管２を横方向に設け、この中の
サセプタ４にＳｉウェーハ５を支持させて挿入しウェー
ハ５に気相成長（Ｓｉエピタキシャル、Ｓｉ多結晶など
）を行うものが考えられる。
で円筒状に形成した反応管２を横方向に設け、この中の
サセプタ４にＳｉウェーハ５を支持させて挿入しウェー
ハ５に気相成長（Ｓｉエピタキシャル、Ｓｉ多結晶など
）を行うものが考えられる。
しかし、このような低圧反応装置においては、反応管
２の内壁に反応物質が付着し易く、とくにモノシラン（
ＳｉＨ、）と反応ガスとして用いた場合には、その分解
温度が４００℃以下と低いためにとくに付着が激しく、
このため反応ガスの流れ方向に沿つて成長層の厚さのば
らつきが生じることが判つた。また一方反応管として角
形の反応管を用いた場合にはその耐圧が低いため、低圧
反応にはむかないことが判つた。 本発明はこのような
反応装置の欠点を解消する ものであつて、その目的と
するところは気相成長層の厚さのばらつきが少なくかつ
反応管内の汚染度の少ない低圧反応装置を提供するにあ
る。
２の内壁に反応物質が付着し易く、とくにモノシラン（
ＳｉＨ、）と反応ガスとして用いた場合には、その分解
温度が４００℃以下と低いためにとくに付着が激しく、
このため反応ガスの流れ方向に沿つて成長層の厚さのば
らつきが生じることが判つた。また一方反応管として角
形の反応管を用いた場合にはその耐圧が低いため、低圧
反応にはむかないことが判つた。 本発明はこのような
反応装置の欠点を解消する ものであつて、その目的と
するところは気相成長層の厚さのばらつきが少なくかつ
反応管内の汚染度の少ない低圧反応装置を提供するにあ
る。
また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低圧エピタキシャル装置を
提供するにある。 このような目的を達成するための本
発明の要旨は、被処理体を収納し、反応ガスが導入され
る内側管と、上記内側管を囲む外側管と、上記外側管外
部に存在する加熱源とを有し、上記内側管と外側管との
間にガスを流しかつ上記内側管内に反応ガスを導入して
上記被処理体を処理することを特徴とする低圧反応装置
にある。
てオートドーピングの少ない低圧エピタキシャル装置を
提供するにある。 このような目的を達成するための本
発明の要旨は、被処理体を収納し、反応ガスが導入され
る内側管と、上記内側管を囲む外側管と、上記外側管外
部に存在する加熱源とを有し、上記内側管と外側管との
間にガスを流しかつ上記内側管内に反応ガスを導入して
上記被処理体を処理することを特徴とする低圧反応装置
にある。
以下添付図面に関連して本発明の実施例について説明す
る。 第２図は本発明の低圧反応装置の一部を省略した
斜視図、第３図は第２図を矢印方向から見た図である。
る。 第２図は本発明の低圧反応装置の一部を省略した
斜視図、第３図は第２図を矢印方向から見た図である。
この低圧反応装置１０は石英ガラスでつくつた円形ない
しは楕円の筒状保護管１１を有し、これを横にねかせて
配置し、この内側には石”英ガラスて矩形筒状に形成し
た角形反応管１２を保護管１１の中心軸に沿うように挿
入し、角形反応管１２の外側に高周波誘導加熱用の高周
波コイル（ＲＦコイル）１３をまきつけて管１２内には
シリコンカーバイトＳｉＣをコートしたグラフアイ、ト
製のサセプタ１４を入れ、その上にＳｉウェーハ１５を
載置する。そして、角形反応管１２内に鴇またはＮ２な
どのキャリヤガスを流しながら図示しない真空ポンプで
、たとえば０．１〜３００Ｔ′０ｍの範囲の一定圧力の
低圧に保持する。また、角形反応管１２と保護管１１の
間も同時に低圧に保持しながら鴇またはＮ２などの冷却
ガスを流し、この際、反応管１２の破壊を防止するため
反応管１２の内外の圧力のバランスを取る。すなわち、
内外管の間の圧力は反応管１２と同等かまたは多少高い
たとえば１．１〜２倍程度にする。そして、高周波コイ
ル（ＲＦコイル）１３の高周波誘導加熱によりサセプタ
１４を所定の温度（反応目的、反応ガスによつて異なる
が約５００〜１２００゜Ｃの範囲の一定温度）に加熱し
、反応管１２内に流した反応ガスで低圧下で反応させ、
Ｓｆウェーハ１５上に気層成長層を形成する。
しは楕円の筒状保護管１１を有し、これを横にねかせて
配置し、この内側には石”英ガラスて矩形筒状に形成し
た角形反応管１２を保護管１１の中心軸に沿うように挿
入し、角形反応管１２の外側に高周波誘導加熱用の高周
波コイル（ＲＦコイル）１３をまきつけて管１２内には
シリコンカーバイトＳｉＣをコートしたグラフアイ、ト
製のサセプタ１４を入れ、その上にＳｉウェーハ１５を
載置する。そして、角形反応管１２内に鴇またはＮ２な
どのキャリヤガスを流しながら図示しない真空ポンプで
、たとえば０．１〜３００Ｔ′０ｍの範囲の一定圧力の
低圧に保持する。また、角形反応管１２と保護管１１の
間も同時に低圧に保持しながら鴇またはＮ２などの冷却
ガスを流し、この際、反応管１２の破壊を防止するため
反応管１２の内外の圧力のバランスを取る。すなわち、
内外管の間の圧力は反応管１２と同等かまたは多少高い
たとえば１．１〜２倍程度にする。そして、高周波コイ
ル（ＲＦコイル）１３の高周波誘導加熱によりサセプタ
１４を所定の温度（反応目的、反応ガスによつて異なる
が約５００〜１２００゜Ｃの範囲の一定温度）に加熱し
、反応管１２内に流した反応ガスで低圧下で反応させ、
Ｓｆウェーハ１５上に気層成長層を形成する。
前述した反応ガスはたとえば、被処理体であるＳｉウェ
ーハ上にＳｉ多結晶を成長させる場合にはＮ２＋ＳｉＨ
４を、Ｓｉ単結晶を成長させる場合にはＨ２＋Ｓｉ桟＋
ドーパワト（ＰＨ３、Ｂ５Ｈ６など）を用いる。
ーハ上にＳｉ多結晶を成長させる場合にはＮ２＋ＳｉＨ
４を、Ｓｉ単結晶を成長させる場合にはＨ２＋Ｓｉ桟＋
ドーパワト（ＰＨ３、Ｂ５Ｈ６など）を用いる。
なおＳｆＨ４の代りにＳｉＣｌ４，ＳｉＨＣｌ３，Ｓｉ
Ｈ２Ｃｌ２などを使用してもよい。また、高周波コイル
（ＲＦコイル）１３は保護管１１の外側に巻いてもよく
、この高周波コイル（ＲＦコイル）１３に代えてランプ
で加熱する構造のものでもよい。また、冷却ガスはＨ２
，Ｈ２以外にＨ２Ｏｌフレオンなどの蒸気でもよく、成
長させる材料はＳｉのみでなくＳｌ３Ｎ４，ＳｉＯ２，
Ａｆ２Ｏ３のような化合物（ＣＶＤ成長）でもよく。
Ｈ２Ｃｌ２などを使用してもよい。また、高周波コイル
（ＲＦコイル）１３は保護管１１の外側に巻いてもよく
、この高周波コイル（ＲＦコイル）１３に代えてランプ
で加熱する構造のものでもよい。また、冷却ガスはＨ２
，Ｈ２以外にＨ２Ｏｌフレオンなどの蒸気でもよく、成
長させる材料はＳｉのみでなくＳｌ３Ｎ４，ＳｉＯ２，
Ａｆ２Ｏ３のような化合物（ＣＶＤ成長）でもよく。
ＧａＡ３，ＧａＰのような化合物半導体（とくに有機化
合物を反応ガスとするもの）の成長てもよい。なお、前
記実施例においては外側の保護管１１を石英ガラスでつ
くつているが、これを金属管とし、図示しない温度測定
用の窓を設けたものでもよい。
合物を反応ガスとするもの）の成長てもよい。なお、前
記実施例においては外側の保護管１１を石英ガラスでつ
くつているが、これを金属管とし、図示しない温度測定
用の窓を設けたものでもよい。
このような金属管においては耐圧が高いから角形管が使
用でき、装置が大形の場合には金属，管の方が製造し易
い利点がある。第４図は本発明の他の実施例であつて、
反応管１２、保護管１１はともに石英ガラスでつくり、
これらを溶接して一体化し、高周波コイル（ＲＦコイル
）１３を保護管１１の外側に巻いたものである。第５図
、第６図は本発明のさらに他の実施態様である。
用でき、装置が大形の場合には金属，管の方が製造し易
い利点がある。第４図は本発明の他の実施例であつて、
反応管１２、保護管１１はともに石英ガラスでつくり、
これらを溶接して一体化し、高周波コイル（ＲＦコイル
）１３を保護管１１の外側に巻いたものである。第５図
、第６図は本発明のさらに他の実施態様である。
第５図において、反応管１２、保護管１１はともに石英
ガラス製で溶接し、反応ガス供給室１６、反応室１７、
排気ガス排出室１８および冷却室１９に区分したもので
ある。反応ガス供給室１６と反応室１７との間に石英ガ
ラスの多孔質板からなるガス分配器２０を設け、反応ガ
スがウェーハ１５の列の直角方向から均一に流れるよう
にしてある。この様子は第６図の平面図で図示してある
が、また反応室１７と排気ガス排出室１８との間に石英
ガラスの穴あき板２１を設け、反応後の排気ガスを真空
ポンプですみやかに排出する・造のものである。この場
合には反応ガスが各ウェーハ１５に均一に流れるので成
長層のばらつきが非常に少なくなる。上記種々な実施例
で示したように本発明の低圧反応装置は以下のような特
長を有している。
ガラス製で溶接し、反応ガス供給室１６、反応室１７、
排気ガス排出室１８および冷却室１９に区分したもので
ある。反応ガス供給室１６と反応室１７との間に石英ガ
ラスの多孔質板からなるガス分配器２０を設け、反応ガ
スがウェーハ１５の列の直角方向から均一に流れるよう
にしてある。この様子は第６図の平面図で図示してある
が、また反応室１７と排気ガス排出室１８との間に石英
ガラスの穴あき板２１を設け、反応後の排気ガスを真空
ポンプですみやかに排出する・造のものである。この場
合には反応ガスが各ウェーハ１５に均一に流れるので成
長層のばらつきが非常に少なくなる。上記種々な実施例
で示したように本発明の低圧反応装置は以下のような特
長を有している。
反応管１２と保護管１１の二重構造とし、しかもその間
を反応管内部の低圧とバランスをとつた低圧にすること
から反応管１２に耐圧の低い石英ガラス製の角形構造を
とることができること、また反応管１２と保護管１１の
間に冷却ガスを流すために反応管１２の内壁への反応物
質の付着を防止でき、反応ガスの流れ方向の厚さのばら
つきが少なくなること、しかも角形反応管１２てあるた
め反応ガスの直角方向のばらつきが少なくなること、反
応管１２は石英ガラスてしかも構造が簡単てあるため、
装置内部からの汚染の少ない反応装置てあることなど数
々の効果が得られる。また本発明を低圧エピタキシャル
装置とする場合には上記効果に加えて低圧成長であるた
めオートドーピングが少なくなるという効果を発揮する
。又、第７図に示すように本発明を縦型反応装置に適用
した場合には、上記利点の他に、内側の管内の圧力をよ
り低圧にすることができる。
を反応管内部の低圧とバランスをとつた低圧にすること
から反応管１２に耐圧の低い石英ガラス製の角形構造を
とることができること、また反応管１２と保護管１１の
間に冷却ガスを流すために反応管１２の内壁への反応物
質の付着を防止でき、反応ガスの流れ方向の厚さのばら
つきが少なくなること、しかも角形反応管１２てあるた
め反応ガスの直角方向のばらつきが少なくなること、反
応管１２は石英ガラスてしかも構造が簡単てあるため、
装置内部からの汚染の少ない反応装置てあることなど数
々の効果が得られる。また本発明を低圧エピタキシャル
装置とする場合には上記効果に加えて低圧成長であるた
めオートドーピングが少なくなるという効果を発揮する
。又、第７図に示すように本発明を縦型反応装置に適用
した場合には、上記利点の他に、内側の管内の圧力をよ
り低圧にすることができる。
第１図は低圧反応装置の断面図、第２図は本発明の低圧
反応装置の一部を省略した斜視図、第３図は第２図を矢
印方向に見た拡大図、第４図〜第７図は本発明の反応装
置の他の実施例を示す図である。 ２・・・・・・反応管、４・・・・・・サセプタ、５・
・・・・・Ｓｉウェーハ、１０・・・・・・低圧反応装
置、１１・・・・・・筒形保護管、１２・・・・・・角
形反応管、１３・・・・・・高周波コイル（ＲＦコイル
）、１４・・・・・・サセプタ、１５・・・・・・Ｓｉ
ウェーハ、１６・・・・・・反応ガス供給室、１７・・
・・・・反応室、１８・・・・・・排気ガス排出室、１
９・・・・・・冷却室、２０・・・・・・ガス分配器、
２１・・・・・・穴あき板、２２・・・●●●ベルジヤ
ー。
反応装置の一部を省略した斜視図、第３図は第２図を矢
印方向に見た拡大図、第４図〜第７図は本発明の反応装
置の他の実施例を示す図である。 ２・・・・・・反応管、４・・・・・・サセプタ、５・
・・・・・Ｓｉウェーハ、１０・・・・・・低圧反応装
置、１１・・・・・・筒形保護管、１２・・・・・・角
形反応管、１３・・・・・・高周波コイル（ＲＦコイル
）、１４・・・・・・サセプタ、１５・・・・・・Ｓｉ
ウェーハ、１６・・・・・・反応ガス供給室、１７・・
・・・・反応室、１８・・・・・・排気ガス排出室、１
９・・・・・・冷却室、２０・・・・・・ガス分配器、
２１・・・・・・穴あき板、２２・・・●●●ベルジヤ
ー。
Claims (1)
- １ 被処理体を収納し、反応ガスが導入される内側管と
、上記内側管を囲む外側管と、上記外側管外部に存在す
る加熱源とを有し、上記内側管と外側管との間にガスを
流しかつ上記内側管内に反応ガスを導入して上記被処理
体を処理することを特徴とする低圧反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9319776A JPS6054919B2 (ja) | 1976-08-06 | 1976-08-06 | 低圧反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9319776A JPS6054919B2 (ja) | 1976-08-06 | 1976-08-06 | 低圧反応装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5319181A JPS5319181A (en) | 1978-02-22 |
| JPS6054919B2 true JPS6054919B2 (ja) | 1985-12-02 |
Family
ID=14075844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9319776A Expired JPS6054919B2 (ja) | 1976-08-06 | 1976-08-06 | 低圧反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6054919B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5591815A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-11 | Fujitsu Ltd | Silicon epitaxial growth |
| JPS5648127A (en) * | 1979-09-26 | 1981-05-01 | Fujitsu Ltd | Epitaxial growth |
| JPS5698823A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-08 | Nec Corp | Method of vapor growth of semiconductor of 3-5 group compound |
| JPS5773174A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Manufacturing apparatus for coating film |
| JPS57184213A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-12 | Kokusai Electric Co Ltd | Vapor growth device for semiconductor |
| JPS58169907A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-06 | Fujitsu Ltd | 薄膜生成装置 |
| JPS58181796A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 結晶成長方法 |
| JPS58209113A (ja) * | 1982-05-31 | 1983-12-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体用反応性気体精製方法 |
| JPS59104117A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-15 | Agency Of Ind Science & Technol | 減圧堆積装置 |
| JPS59158437U (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-24 | 富士通株式会社 | 気相成長装置 |
| JP2526219B2 (ja) * | 1986-10-23 | 1996-08-21 | 日立フェライト 株式会社 | 集中定数型サ−キユレ−タ及びアイソレ−タ |
| JPS63164426A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-07 | Fujitsu Ltd | 気相成長方法 |
| JPH027419A (ja) * | 1988-06-24 | 1990-01-11 | Toshiba Mach Co Ltd | 気相成長装置 |
| US5781693A (en) * | 1996-07-24 | 1998-07-14 | Applied Materials, Inc. | Gas introduction showerhead for an RTP chamber with upper and lower transparent plates and gas flow therebetween |
-
1976
- 1976-08-06 JP JP9319776A patent/JPS6054919B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5319181A (en) | 1978-02-22 |
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