JPS6079713A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPS6079713A JPS6079713A JP58186723A JP18672383A JPS6079713A JP S6079713 A JPS6079713 A JP S6079713A JP 58186723 A JP58186723 A JP 58186723A JP 18672383 A JP18672383 A JP 18672383A JP S6079713 A JPS6079713 A JP S6079713A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bell jar
- susceptor
- processed
- wall
- temperature
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
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】
〔技術分野〕
本発明は気相成長装置、特に半導体基板にエピタキシャ
ル成長あるいはデポジションなどを施して半導体基板の
表面に各種被膜を形成する継型気相成長装置に関する。
ル成長あるいはデポジションなどを施して半導体基板の
表面に各種被膜を形成する継型気相成長装置に関する。
半導体装置製造において、半導体基板（ウェハ）の表面
にエピタキシャル層を成長させたり、あるいは酸化膜等
の被Ｒ′に一被着する装置の一つとして、たとえば、「
電子材料Ｊ１９７８年１１月号、７０〜７８頁１エピタ
キシヤル・ＯＶＤ装置」にも記載されているように、加
熱されるサセプタ上に載置されるウェハを石英のベルジ
ャで被う縦型気相成長装置が知られ工いる。
にエピタキシャル層を成長させたり、あるいは酸化膜等
の被Ｒ′に一被着する装置の一つとして、たとえば、「
電子材料Ｊ１９７８年１１月号、７０〜７８頁１エピタ
キシヤル・ＯＶＤ装置」にも記載されているように、加
熱されるサセプタ上に載置されるウェハを石英のベルジ
ャで被う縦型気相成長装置が知られ工いる。
ところで、このような装置は、処理ガスが高温状態にあ
るベルジャ内壁に接触すると熱分解を起してその放生物
がベルジャ内壁に析出する。そこで、従来はベルジャの
低温化を図るために、不透明ペルジャの外周部に冷却水
が流れるパイプを配設したり、あるいはベルジャタ透明
体として輻射熱の透過を図ることによってベルジャの低
温化を図っている。
るベルジャ内壁に接触すると熱分解を起してその放生物
がベルジャ内壁に析出する。そこで、従来はベルジャの
低温化を図るために、不透明ペルジャの外周部に冷却水
が流れるパイプを配設したり、あるいはベルジャタ透明
体として輻射熱の透過を図ることによってベルジャの低
温化を図っている。
しかし、前記のような装置ではつぎのような問題が生じ
ることが本発明者によってあきらかとされた。
ることが本発明者によってあきらかとされた。
｛１｝、ベルジャを水冷する縦型気相成長装置は装置が
小型化できるが、ベルジャが不透明であることから、ベ
ルジャ内に熱がこもり、ベルジャ内壁部分で処理ガスが
熱分解を生じ易く、ベルジャ内壁に反応物が析出し易く
なる。ベルジャへの反応生成物の析出は、析出物のベル
ジャからの剥離によるウェハへの付着を引き起し、被膜
形成において、膜の異常成長へと発展し、歩留の低下の
原因となる。また、この装置は、析出物のウェハ付着を
できるだけ少なくするために、頻繁にベルジャを洗浄し
て析出物除去を行なう必要も生じ、工数が増大する。
小型化できるが、ベルジャが不透明であることから、ベ
ルジャ内に熱がこもり、ベルジャ内壁部分で処理ガスが
熱分解を生じ易く、ベルジャ内壁に反応物が析出し易く
なる。ベルジャへの反応生成物の析出は、析出物のベル
ジャからの剥離によるウェハへの付着を引き起し、被膜
形成において、膜の異常成長へと発展し、歩留の低下の
原因となる。また、この装置は、析出物のウェハ付着を
できるだけ少なくするために、頻繁にベルジャを洗浄し
て析出物除去を行なう必要も生じ、工数が増大する。
（２）、ベルジャを透明体とした装置は、熱がベルジャ
を透過するため、熱はベルジャ内壁部分にこもらなくな
り、熱分解による反応物のベルジャへの析出は生じ難く
なる。しかし、この構造はベルジャ外に洩れ出る多量の
熱の処理機構が必要となり、ベルジャを取り囲むカバー
（炉体）構造が複雑かつ大型化する欠点がある。すなわ
ち、カバーの存在がベルジャにおける熱放射に支障を来
たさないようにするためには、ベルジャ外壁面とカバー
の内壁面との間隔はできるだけ大きい方がよいことから
、カバーは大型となる。また、カバーには冷却装置を設
けてベルジャから放射（輻射）される熱の除去を図る必
要がある。
を透過するため、熱はベルジャ内壁部分にこもらなくな
り、熱分解による反応物のベルジャへの析出は生じ難く
なる。しかし、この構造はベルジャ外に洩れ出る多量の
熱の処理機構が必要となり、ベルジャを取り囲むカバー
（炉体）構造が複雑かつ大型化する欠点がある。すなわ
ち、カバーの存在がベルジャにおける熱放射に支障を来
たさないようにするためには、ベルジャ外壁面とカバー
の内壁面との間隔はできるだけ大きい方がよいことから
、カバーは大型となる。また、カバーには冷却装置を設
けてベルジャから放射（輻射）される熱の除去を図る必
要がある。
本発明の目的は、反応生成物がベルジャの内壁に析出し
難い縦型気相成長装置を提供することにある。
難い縦型気相成長装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は装置全体が小型となる。縦型
気相成長装置を提供することにある。
気相成長装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本願に分いて開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明はベルジャｔその内壁部分で処理ガス
（反応ガス）が熱分解！生じない程度の温度となるよう
に、適宜な熱放射がなされる半透明体とすることにより
、ベルジャ内壁面への反応生成物の析出防止を“図ると
ともに、ベルジャの外に放出される熱放射量を最小限と
することにより、ベルジャ舎被う水冷機構等を有するカ
バー（炉体）の小型化を達成するものである。
（反応ガス）が熱分解！生じない程度の温度となるよう
に、適宜な熱放射がなされる半透明体とすることにより
、ベルジャ内壁面への反応生成物の析出防止を“図ると
ともに、ベルジャの外に放出される熱放射量を最小限と
することにより、ベルジャ舎被う水冷機構等を有するカ
バー（炉体）の小型化を達成するものである。
第１図は本発明の一実施例による縦型気相成長装置の概
要を示す断面図である。
要を示す断面図である。
この縦型気相成長装置は、同図に示すように、石英から
なる基台１と、この基台、１上に０−ＩＪソングを介し
て着脱自在でかつ気密的に取り付けられるベルジャ３と
、によって反応室４を構成する反応容器５を有している
。前記ベルジャ３は半透明となってい又、輻射熱（放射
熱）の一部は透過させ、一部はベルジャ３の内壁面で反
射させる構造となり、後述するように、ベルジャ３の内
壁面部分では処理ガス６が熱分解しない程度の温度とな
るような熱放射を行なう透明度となっ℃いる。
なる基台１と、この基台、１上に０−ＩＪソングを介し
て着脱自在でかつ気密的に取り付けられるベルジャ３と
、によって反応室４を構成する反応容器５を有している
。前記ベルジャ３は半透明となってい又、輻射熱（放射
熱）の一部は透過させ、一部はベルジャ３の内壁面で反
射させる構造となり、後述するように、ベルジャ３の内
壁面部分では処理ガス６が熱分解しない程度の温度とな
るような熱放射を行なう透明度となっ℃いる。
一方、基台１の中心部には上部のノズル７から処理ガス
（反応ガス）６を放出するガス供給管８が貫通状態で固
定されている。また、基台ｌには排気口９が配設され、
熱処理時には強制排気によって反応室４内を所望の雰囲
気、たとえばモノシランによるシリコンのエピタキシャ
ル成長では３ｉＨ４＋Ｈ，の雰囲気とするようになって
いる。
（反応ガス）６を放出するガス供給管８が貫通状態で固
定されている。また、基台ｌには排気口９が配設され、
熱処理時には強制排気によって反応室４内を所望の雰囲
気、たとえばモノシランによるシリコンのエピタキシャ
ル成長では３ｉＨ４＋Ｈ，の雰囲気とするようになって
いる。
他方、基台１の主面（上面）側にはドーナツ状板からな
る石英製のサセプタ１０がベデルスタ１０ａＫ支えられ
前記ガス供給管８を取り囲むように同心円的に設けられ
ている。このサセプタ１０上には被処理物であるシリコ
ン基板（ウェハ）１１が載置される。また、サセプタ１
０の下方にはサセプタｌＯおよびウェハ１１を加熱する
高周波コイルヒータ１２が配設され１いる。
る石英製のサセプタ１０がベデルスタ１０ａＫ支えられ
前記ガス供給管８を取り囲むように同心円的に設けられ
ている。このサセプタ１０上には被処理物であるシリコ
ン基板（ウェハ）１１が載置される。また、サセプタ１
０の下方にはサセプタｌＯおよびウェハ１１を加熱する
高周波コイルヒータ１２が配設され１いる。
なお、反応容器５はカバー（炉体）１３に取り囲まれて
いる。このカバー１３は特に図示はしないが、冷却水で
カバー１３’Ｙ冷却するような冷却機構を有し、ベルジ
ャ３を透過してきた輻射熱を冷却するようになっている
。゛ このような装置は、たとえばノズル７からＳｉＨ４およ
びＨ，を反応室４内に放出しなからウェハ１１面にシリ
コンからなるエピタキシャル層を成長させる。この熱処
理時、ベルジャ３は半透明体となっていることから、輻
射熱の一部はベルジャ３の内壁面で反射し℃ベルジャ３
内に戻り、一部ハヘルジャ３′（１１′透過して外部に
放射される。
いる。このカバー１３は特に図示はしないが、冷却水で
カバー１３’Ｙ冷却するような冷却機構を有し、ベルジ
ャ３を透過してきた輻射熱を冷却するようになっている
。゛ このような装置は、たとえばノズル７からＳｉＨ４およ
びＨ，を反応室４内に放出しなからウェハ１１面にシリ
コンからなるエピタキシャル層を成長させる。この熱処
理時、ベルジャ３は半透明体となっていることから、輻
射熱の一部はベルジャ３の内壁面で反射し℃ベルジャ３
内に戻り、一部ハヘルジャ３′（１１′透過して外部に
放射される。
ベルジャ３は半透明体となっているため、ベルジャ壁内
での吸熱は少なく、ベルジャ３の内壁面近傍Ｇ！ＳｉＨ
４が熱分解する程の高温度とはならず、ベルジャ温度が
高温である結果生じるベルジャ壁面へのシリコンの析出
は起キナイ。
での吸熱は少なく、ベルジャ３の内壁面近傍Ｇ！ＳｉＨ
４が熱分解する程の高温度とはならず、ベルジャ温度が
高温である結果生じるベルジャ壁面へのシリコンの析出
は起キナイ。
（１）、本発明はベルジャを半透明体として反応室内か
ら放出される輻射熱の一部をベルジャ外に放射させ、ベ
ルジャの内壁近傍で処理ガスの熱分解が生じない程度の
温度にベルジャ温度を維持させる結果、ベルジャ内壁へ
の反応生成物の析出は生じ難くなる。
ら放出される輻射熱の一部をベルジャ外に放射させ、ベ
ルジャの内壁近傍で処理ガスの熱分解が生じない程度の
温度にベルジャ温度を維持させる結果、ベルジャ内壁へ
の反応生成物の析出は生じ難くなる。
（２）、前記（１）から、ベルジャの反応生成物付着汚
染が少ないため、ベルジャの洗浄頻度が少なくなり、装
置の稼動率の向上が図れる。
染が少ないため、ベルジャの洗浄頻度が少なくなり、装
置の稼動率の向上が図れる。
（３）、前記（１）から、ベルジャの反応生成物付着汚
染が少ないため、ベルジャに付着している反応生成物の
剥離脱落によるウェハの汚染が少なくなり、品質の高い
被膜形成を高歩留で製造することができる効果が得られ
る。
染が少ないため、ベルジャに付着している反応生成物の
剥離脱落によるウェハの汚染が少なくなり、品質の高い
被膜形成を高歩留で製造することができる効果が得られ
る。
（４）、本発明の装置はベルジャが半透明体となってい
ることから、透明ベルジャに比較してベルジャ外への熱
の輻射量は少ない。この結果、ベルジャを被うカバーは
従来装置のようにベルジャから大きく引き離す必要も１
ｊ＜なり、カバーの小型化、換言すれば縦型気相成長装
置全体の小型化が図れる効果が得られる。
ることから、透明ベルジャに比較してベルジャ外への熱
の輻射量は少ない。この結果、ベルジャを被うカバーは
従来装置のようにベルジャから大きく引き離す必要も１
ｊ＜なり、カバーの小型化、換言すれば縦型気相成長装
置全体の小型化が図れる効果が得られる。
（５）、本発明はベルジャタ１への熱の放射量は少なく
なるため、熱の有効利用化が図ｊ、結果としてヒータの
出力低減も可能とｔ、（す、省エネルギー化が図れる。
なるため、熱の有効利用化が図ｊ、結果としてヒータの
出力低減も可能とｔ、（す、省エネルギー化が図れる。
（６）、上記（１）〜（５）より、装置の小型化による
設備費低減化、省エネルギー化、装置稼動率の同士化。
設備費低減化、省エネルギー化、装置稼動率の同士化。
製品歩留の向上化によって、製品コストの低減という相
乗効果が得ら才する。
乗効果が得ら才する。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものでは１；ｃ ＜、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であることはいうまでも１ｆい。たとえば、第
２図に示すように、ベルジャ３の上部（天井部）は熱放
射率が更に高い透明体とし、他は半透明体とすることに
より、天井部分のベルジャの温度低下によって、反応生
成物付着防止化をさらＶｃ確実化することができる。ま
た、この構造では、天井部分は透明体となっていること
からベルジャ内を観察するための覗き窓ともなる効果を
奏する。
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものでは１；ｃ ＜、その要旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であることはいうまでも１ｆい。たとえば、第
２図に示すように、ベルジャ３の上部（天井部）は熱放
射率が更に高い透明体とし、他は半透明体とすることに
より、天井部分のベルジャの温度低下によって、反応生
成物付着防止化をさらＶｃ確実化することができる。ま
た、この構造では、天井部分は透明体となっていること
からベルジャ内を観察するための覗き窓ともなる効果を
奏する。
また、第３図に示すように、半透明体ベルジャ３の下部
、すなわち、ヒータ１２やサセプタ１０を取り囲むベル
ジャ部分は不透明体１４とすることによって、ベルジャ
３の下部では熱放射率を極めて少なくし、ベルジャ３の
内壁面での輻射熱の°反射を多くして、熱の逃げ防止に
よって熱の有効利用化、換言するならば省エネルギー化
ｔｔ図るようにしてもよい。
、すなわち、ヒータ１２やサセプタ１０を取り囲むベル
ジャ部分は不透明体１４とすることによって、ベルジャ
３の下部では熱放射率を極めて少なくし、ベルジャ３の
内壁面での輻射熱の°反射を多くして、熱の逃げ防止に
よって熱の有効利用化、換言するならば省エネルギー化
ｔｔ図るようにしてもよい。
なお、本発明は覗き窓は必ずしもベルジャの天井部分だ
けでなく、ベルジャの側部に設けて、他の装置との関係
にかいて見易（してもよい。−〔利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるエピタキシャル成長
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、たとえば、０ＶＤ（気相化学成長）
装置等にも同様に適用できる。
けでなく、ベルジャの側部に設けて、他の装置との関係
にかいて見易（してもよい。−〔利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるエピタキシャル成長
技術に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、たとえば、０ＶＤ（気相化学成長）
装置等にも同様に適用できる。
第１図は本発明の一実施例による縦型気相成長装置の概
要を示す断面図、 第２図は本発明の他の実施例による縦型気相成長装置の
概要を示す断面図、 第３図は本発明のさらに他の実施例による縦型気相成長
装置の概要を示す断面図である。 １・・・基台、２・・・０−リング、３・・・ベルジャ
、４・・・反応室、５・・・反応容器、６・・・処理ガ
ス、７・・・ノズ／Ｉ／、８・・・ガス供給管、９・・
・排気口、１０・・・サセプタ、１０ａ・・・ベデルス
タ、１１・・・シリコン基板（ウェハ）、１２・・・高
周波コイルヒータ、１３・・・カバ、−１１４・・・不
透明体。 代理人 弁理士 高 橋 明 夫＜’、ｌ’ ”：’゛
、。
要を示す断面図、 第２図は本発明の他の実施例による縦型気相成長装置の
概要を示す断面図、 第３図は本発明のさらに他の実施例による縦型気相成長
装置の概要を示す断面図である。 １・・・基台、２・・・０−リング、３・・・ベルジャ
、４・・・反応室、５・・・反応容器、６・・・処理ガ
ス、７・・・ノズ／Ｉ／、８・・・ガス供給管、９・・
・排気口、１０・・・サセプタ、１０ａ・・・ベデルス
タ、１１・・・シリコン基板（ウェハ）、１２・・・高
周波コイルヒータ、１３・・・カバ、−１１４・・・不
透明体。 代理人 弁理士 高 橋 明 夫＜’、ｌ’ ”：’゛
、。
Claims (1)
- １、ベルジャを有する気相成長装置であって、前記ベル
ジャの少なくとも一部は半透明体であることを特徴とす
る気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186723A JPS6079713A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58186723A JPS6079713A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079713A true JPS6079713A (ja) | 1985-05-07 |
Family
ID=16193504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58186723A Pending JPS6079713A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079713A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4979466A (en) * | 1986-12-01 | 1990-12-25 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for selective deposition of metal thin film |
| US4987421A (en) * | 1988-06-09 | 1991-01-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Microstrip antenna |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP58186723A patent/JPS6079713A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4979466A (en) * | 1986-12-01 | 1990-12-25 | Hitachi, Ltd. | Apparatus for selective deposition of metal thin film |
| US4987421A (en) * | 1988-06-09 | 1991-01-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Microstrip antenna |
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