JPS63150912A - 薄膜生成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、例えば反応ガス相互の化学反応又は反応ガス
と基板との化学反応により半導体ウェハその他の基板上
に酸化膜や絶縁膜、又基板と同一の結晶方位を有する単
結晶膜（エピタキシャル）等を生成する気相成長装置、
酸化拡散炉その他の薄膜成長方法及びその装置に係り、
特に多数枚の基板に均質な被膜が生成可能な薄膜生成方
法及びその装置に関する。

ｒ従来の技術」 従来より、周囲に高周波誘導加熱体を囲設したベルジャ
型の反応容器内に円板状のサセプタ板を回転可能に配置
し、前記誘導加熱体によりサセプタ板とともに該サセプ
タ上に密着戴置させた基板を高温域（１１００〜１２０
０℃）に加熱維持させながら、基板表面に反応ガスを流
し、所定の気相成長を行う装置（以下第１従来技術とい
う）や、又周囲に高周波誘導加熱体を囲設した円筒状の
反応管内に、軸線に沿って多角形錐台状のサセプタを回
転可能に配置し、該サセプタの前記加熱体と対面する側
面に夫々複数枚の基板を密着させて取り付けた基板表面
に反応ガスを流し、所定の気相成長を行う装置（以下第
２従来技術という）が存在する。

しかしながら第１従来技術においては、反応容器軸線と
直交する単一平面上に基板を配置する構成を取る為に基
板処理枚数が必然的に少なく、而も基板の大口径化が進
むにつれサセプタ有効利用面積が低下する問題も生じる
。

又第２従来技術においても、多角形錐台の夫々の面に基
板を取り付ける構成を取る為に、基板を大口径化すれば
するほどその有効利用面積が低下するとともに、基板配
列が複雑になる為に自動ハンドリング操作が困難になる
。

又前記いずれの従来技術も基板がその加熱体であるサセ
プタ上に密着して配置される為に、基板装着／脱着の際
に基板表面に何等かの搬送部材を接触せねばならず、該
接触により基板の汚染や歩留まりの低下を引き起こし易
い。

この為、例えば第６図に示す如く、外周部に抵抗加熱体
その他の加熱源１０１を配した円筒状反応容器１０２内
に、該容器１０２軸線と一致する軸線を有する基板支持
治具１０３を設け、該支持治具１０３内に、容器１０２
軸線とほぼ直交させて多段状に平行に基板１０４を積層
配置するとともに、容器１０２上端部に取り付けたノズ
ル１０５より容器１０２下端側のガス排気口１０６へ向
け、反応ガスを流しながら基板１０４上に所定の気相成
長を行うようにした装置が提案されている。（特開昭８
０−１５２８７５号他、以下第３従来技術という） かかる装置によれば円筒状容器１０２軸線とほぼ直交さ
せて多段状に、基板１０４を積層配置する為に前記２つ
の従来技術に比較して基板処理枚数が数段増大するとと
もに、大口径化に対応出来る縦型薄膜生成装置を提供出
来る。

「発明が解決しようとする問題点」 しかしながらかかる従来技術によれば反応容器と同軸上
に基板を積層配置する構成を取る為に、基板収納枚数を
多くすればする程、反応容器やその周囲に囲繞する加熱
源を縦長に配置しなければならず、その分反応容器内の
温度管理が困難になり、この結果上下に配設した基板相
互間の反応ガス温度の不均一化が生じ、基板相互間での
均−且つ均質な膜厚形成が困難になるという問題が生じ
る。

又前記従来技術においては反応容器上端より導入された
ガスを基板配設面と直角方向（軸線方向）に流しながら
反応容器下端側の排出口より排出する構成を取る為に、
上端側の基板の気相成長により原料ガスが消費されたガ
ス流が順次下方の基板面に移動、言い換えればガス流が
下方に移動すればする程原料ガス濃度が薄くなり、基板
相互間の膜厚のバラツキが生じ易い。

又前記原料ガス濃度の低減に反比例して気相成長により
生じた副生成物の濃度が太きくなり、ガス温度も上昇す
る為に、ガス流方向の不純物濃度の差、言い換えれば抵
抗率のバラツキも生じ易い。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、基板処理枚数を
著しく増大させるとともに、大口径化に対応出来る縦型
薄膜生成方法及びその装置を提供する２１■を目的とす
る。

又、本発明の他の目的とする所は、基板相互間と各基板
毎の膜厚と膜質の均一化あるいは前記特性の実現と抵抗
率のバラツキ等を解消し得る薄膜生成方法及びその装置
を提供する事にある。

更に本発明の他の目的とする所は装着／脱着の際のハン
ドリング操作の容易化と該装着／脱着の際において基板
の汚染や歩留まりの低下を生じせしめる恐れのない薄膜
生成方法及びその装置を提供する事にある。

「問題点を解決する為の手段」 本第１発明はかかる技術的課題を達成する為に、活性化
された空間における反応ガス相互の化学反応又は反応ガ
スと基板との化学反応を利用して例えばＣＶＤ　（化学
的気相成長）法や酸化鉱υ法に基づいて半導体ウェハそ
の他の基板上に薄膜を生成する薄膜生成方法において、 ■前記活性空間の中心部位より半径方向に所定距離隔て
た周囲空間上に、上下に縦列状に積層配置させた基板群
を位置させた点、 ■前記空間の周辺部位から中心部位又はその逆方向へ向
け反応ガスを流すようにし、好ましくは少なくとも単一
の基板表面の反応域を通過した反応ガスが、他の基板表
面の反応域を通過する事なく活性空間外に排出されるよ
うにした点 を必須構成要件とする薄膜生成方法を提案する。

この場合前記活性空間とはドーム状の閉塞空間、管状の
開放空間のいずれも含み、又活性化させる手段には加圧
、常圧又は減圧下における加熱手段、プラズマ、光、Ｐ
ｈｏｔｏ等のいずれも含む。

又、基板を積層配置するには後記実施例に示すようにカ
セット化された基板支持治具を用いて積層配置してもも
よく、又反応炉内の中心軸より放射状に伸びる枝状の支
持部材を設け、該支持部材上に基板を積層配置させても
よい。

尚反応ガスとは原料ガスやドーピングガスのみを指すの
ではなく、キャリアガス中にこれらのガスが混入された
ものをいう。

又第２発明においては、かかる生成方法を具体化する為
に好ましい構成を示し、その必須構成要件とする所は、
例えば加圧、常圧又は減圧下におｉｔ　ル熱ＣＶＤ、プ
ラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ、Ｐｈｏｔｏ−ＣＶＤ、ＭＯＣ
ＶＤ、基板上に酸化膜を形成する酸化拡散炉等に適用さ
れる、いわゆる縦型構造の薄膜生成装置において ■上下に縦列に積層配置した基板群を容器軸線周囲の容
器内空間上に複数組配置した点、尚、前記反応容器とは
、ドーム状の反応容器の他に管状の反応容器も含む。

■少なくとも容器中心部位側又は／及び容器周辺部位側
に反応ガス排出手段を設けた点、■導入管路より容器内
に分散された反応ガスが積層配置された基板表面の反応
域を通過する際にほぼ容器半径方向に沿って流れるよう
に構成した点言い変えれば反応ガスの流れ方向が、容器
中心部位より周辺部位へ向け、又は容器周辺部位より中
心部位へ向け筺れるように構成した点を必須構成要件と
する薄膜生成装置を提案する。

尚、本発明の好ましい実施例においては、前記反応ガス
の分散手段と排出手段とを容器中心部位側又は／及び容
器周辺部位側にの適宜位置に配設し、前記反応ガスが単
一の基板表面の反応域を通過後、他の基板表面の反応域
を通過する事なく容器外に排出可能に構成するのがよい
。

第３発明は前記第２発明の主要部を主要構成要素としつ
つ、更に一層均一な膜分布と抵抗分布を得んとするもの
で、その主要構成要素とする所は、 ■上下に縦列に積層配置した基板群を、反応容器の中心
より半径方向に所定比離隔てた周囲空間に位置させた点
、 ■該基板群が容器軸線を中心として公転しつつ且つ好ま
しくは該基板群自体が公転／自転可能に構成した点、に
ある。

又第４発明は前記第２発明の主要部を主要構成要素とし
つつ、第３発明と同様に更に一層均一な膜分布と抵抗分
布を得んとするもので、その主要構成要素とする所は、 ■上下に縦列にａ層配置した基板群を、反応容器の中心
より半径方向に所定比離隔てた周囲空間に位置させると
ともに、 ■該基板群が、該基板軸線を中心として夫々自転可能に
構成した点にある。

「発明の効果」 前記第１発明によれば 垂直方向に積層配置した基板群を、反応容器と同軸上に
配置する事なく、活性空間の中心部位より半径方向に所
定比離隔てた周囲空間上に前記基板群を位置させる為に
、前記第３従来技術と異なり基板収納枚数を多くしても
、活性空間を形成する反応容器（管）の長さが１７２〜
１７４程度になり、その分活性空間内の温度管理が容易
になり、この結果基板相互間の反応ガス温度の均一化が
達成され、基板相互間での均−且つ均質な膜厚形成が容
易になる。

又前記技術手段によれば、前記活性空間の中心部位と周
縁部位間に夫々基板が空間軸線方向に平行に位置する番
となる為に、前記空間の周辺部位から中心部位又はその
逆方向へ向け反応ガスを流す事により、少なくとも単一
の基板表面の反応域を通過した反応ガスが、他の基板表
面の反応域を通過する番なく活性空間外に排出される、
言い変えれば生ガスのみが基板表面の反応域を通過させ
る事が出来る為に、均一の原料ガス濃度での気相成長が
可能である為に、基板相互間の膜厚のバラツキが生じる
恐れがなく、而も気相成長により生じた副生成物が他の
基板に接触する事なく外部に排出される為に、温度管理
も容易になり、且つ、ガス流方向の不純物濃度の差から
起因する抵抗率のバラツキも生ぜず、各基板毎での抵抗
率分布や幕圧分布において均一性がよく欠陥のない均質
な薄膜生成が容易になり、この結果、基板の大口径化に
も対応出来るとともに、膜生成が一層困難なエピタキシ
ャル膜の生成が容易になる。またこの効果を更にエピタ
キシャル膜の生成のみならず、基板の成分と気相反応ガ
スとの化学反応による単結晶または非単結晶薄膜を形成
する場合にも、表面反応が律速でない場合や表面律速で
あっても副生成物を生成する場合には同様な効果が顕著
に現れる。

又前記基板群は中心部位の周囲に同一配列方向で配列さ
れている為に、基板配列が簡単化し、而も所定間隔存し
て平行に各基板が配設されている為に装着／脱着動作が
容易になり、この結果自動ハンドリング操作が容易にな
るとともに、層流状態で基板表面の反応域に反応ガスを
通過させる事が出来、各基板毎の膜質に均一化が一層向
上する。

又第２発明においては、 前記した第１発明の効果に加えてカセット化した基板支
持治具を用いる事により、該支持治具毎に基板を交換す
る事が出来、一層効率的に装着／脱着が可能になるとと
もに、後記実施例にしめすように平板状の支持板を介し
て基板を支持部材に装着する事により、基板装着／脱着
の際に基板表面に何等かの搬送部材を接触させる必要が
なく、基板の汚染や歩留まりの低下を引き起す余地がな
い。

更に本発明の好ましい実施例においては、前記支持部材
上に積層配置した基板が僅かに容器外側に傾斜させて配
設した場合において支持部材にストッパーを設けること
によって、ウニ／＼が反応中一定の位置に保持される。

またウニ／Ｘが反応空間で静置または公転（自転を含ま
ず）されている場合には、ウェハの傾斜を最高２０″　
ぐらいまでに選ぶことによって反応ガスの流れをスムー
ズにすることが可能である。

更に第３及び第４発明においては、 前記した第１発明の効果に加えて、基板群が反応ガスの
流れに沿って、公転、公転且つ自転若しくは自転する為
に、個々の基板上を波れるガス流の方向性をなくし、ま
たウェハの温度分布の均一化を達成し特にＣＶＤ成長層
の膜厚均質化、またはそれらを含め不純物濃度分布、言
いかえれば抵抗分布の均一化が達成し得る。

この場合前記基板群を公転／自転させる手段はそのいず
れも、反応ガスに接触せぬよう反応空間に近接して形成
することが必要であり、これによりパーティ、タルの付
着等に起因する成長層の欠陥を防止し得る。

更に本第３発明の好ましい実施例によれば、反応容器の
軸線上に沿って容器内に侵入するガス導入管とと反応容
器間が反応容器軸線を中心として相対的に回転しながら
基板群を公転させるように構成する事により、前記基板
群の公転若しくは自公転に加えてガス流方向も周方向に
変化する車になる為に、前記効果がより一層効果的に達
成出来る。

等の種々の著効を有す。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている構
成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに
限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

第１図乃至第３図は末弟１及び第２発明の実施例に係る
ホットウォール型の減圧ＣＶＤ装置を示す。

本装置はガス導入管４を支持し、排気口６を有する基台
１と、該基台１上にシール手段７を介して載設された内
容器２と外容器３よりなる反応炉と、前記内容器２に収
容される基板支持治具５とからなり、これらの部材はい
ずれも石英ガラス材で形成されている。

基台１は、その上面に円筒台状の内容器取付台１１を設
けるとともに、該取付台１１の中心部を貫通する如く、
吸引ポンプ１２が連結された排気口６を設け、該排気口
θ内に軸線上に沿って内容器２内の反応室上方位置にま
で延設するガス導入管５を配設支持する。

そして前記ガス導入管４の先端部を球状に膨出させると
ともにその周面上に多数の貫通孔１３ａを穿設してガス
導入口１３を形成するとともに、該導入口１３より反応
室ＩＡ内に分散された反応ガスが、内容器２内壁に沿っ
て放射状に反応室ＩＡ周縁側に導かれるよう構成する。

又前記ガス導入口１３直下には、鏡板状のガイド板９が
取り付けられている、 ガイド板９は、その下方に位置する基板支持治具５配設
空間とほぼ同一か僅かに大なる直径を有する鏡板状をな
し、その周端部を垂直下方に腕曲させる事により、前記
ガス導入口１３より反応室ＩＡ内に導入された反応ガス
が、前記ガイド板９に沿って反応室ＩＡ周縁側に分散さ
れた後、その終端位置で内容器２内壁に沿って反応ガス
が垂直下方に向け流れるように構成する。

尚、ガイド板９は石英ガラス材で形成してもよいが、吸
熱可能な高純度のグラファイト（表面にＳｉＣコートす
ると良い）で形成する事により前記熱源ｌＯよりの輻射
熱がガイド板θ自体にも吸収され、反応室ＩＡ内の均熱
化がより一層達成される。

またこのガイド板９は反応室を汚染しないグラファイト
以外の断熱材を選ぶことも良い。

一方前記取付台１１の内部には石英綿１４その他の断熱
材を封入し、反応室ＩＡ内の熱が基台１側に逃げないよ
うに構成している。

外容器３は、赤外線の吸収を低く抑えた透明石英ガラス
材を用いて円筒ドーム状に形成され、基端側より所定間
隔離隔させた外周囲に赤外線ランプその他の輻射熱源１
０を囲繞する。尚、前記外容器３は赤外線の吸収を低く
抑えた透明石英ガラス材のみに限定されるものではなく
、気泡を含んだ半透明石英ガラス材も用いる事が出来、
これにより外容器３透過後の赤外線が散乱し、均熱性が
一層向上する。

又前記外容器３の基端側は基台１上に取り付けられたリ
ング状耐圧シール手段７により密封封止されている。

内容器２も赤外線吸収性のよい石英ガラス材又はシリコ
ン材等を用いて、外容器３に対し相似形に縮小された円
筒ドーム状に形成するとともに。

その基端側を隔室と通気可能にして塵埃等が侵入不可能
な程度に取付台ｌｌ上に密着戴置させる。

尚、前記内容器２も外容器３と同様に気密的にシールし
て、内容器２に外容器３間に囲まれる隔室２Ａ内にパー
ジガスが、又反応室ＩＡ内に反応ガスが揄れるように構
成してもよい。

基板支持治具５は第３図に示す如く、所定間陽春して上
下に水平に配置された底板１５と天板１６間に３木の棒
状キール部材１８を直立して固設し、該キール部材１日
の内周面側に多数の支持溝１９を刻設して、円板状のサ
セプタ２１により支持された半導体ウェハ２０が軸線と
ほぼ直交する平面上に沿って２０〜数十枚積層して配置
可能に構成する。

前記支持治具５は、ハンドリング操作の容易化を図る為
に、キール部材１８を容器中央側に片寄せて配置し、容
器２周面側の側方位置より、ウェハ２０を支持するサセ
プタ２１を装着／抜出可能に構成するとともに、ウェハ
が反応中安定してその位置が保持されるようわずかに傾
斜させである。またウェハ保持具が自転しない場合には
、ガスフローの全体バランスから反応容器軸線に直交す
る反応容器軸線上で中心方向または外側方向に下方に最
高２０″程度傾斜させると反応ガスをスムーズに流すこ
とができる。

そしてかかる支持治具５を排気口６を挟んでその周囲空
間上の反応室ＩＡ内に２〜４台夫々対称位置に戴置させ
る。

尚、前記ウェハ２０を支持するサセプタ２１は石英ガラ
ス材で形成してもよいが、吸熱可能なグラファイトで形
成する車により前記熱源１０よりの複写熱がサセプタ２
１自体にも吸収され、ウェハ２０の均熱化がより一層達
成される。

次にかかる実施例の作用を説明する 先ず、反応室ＩＡ内をパージガスで置換し、次いで前記
反応室ＩＡ内にＨ２ガスをガスガス導入管５より流しな
がら、反応室ＩＡ及び隔室２Ａ内を１〜１０ｔｏｒｒ前
後の減圧下に置き、外容器３外周囲に囲設した輻射熱源
ｌＯにより外容器３を介して内容器２を加熱し、反応室
ＩＡ内を所定温度（１１００〜１２００℃）まで加熱維
持させた後、キャリアガス（Ｈ２ガス）内に原料ガスと
ドーピングガスを所定割合で混入した反応ガスを前記ガ
スガス導入管５より反応室ＩＡ内に導入する。

そしてガスガス導入管５先端に位置する前記ガス導入口
１３より反応室ＩＡ内内方方位置導入された反応ガスは
、前記ガイド板８に沿って反応室ＩＡＡ縁側に分散され
層流化されながら、その終端位置で内容器２内壁に沿っ
て反応ガスが垂直下方に向けカーテン状に流れ、そして
該容器周縁部位と対面するウェハ積層間隔位置２２より
順次各ウェハ２０表面の反応域に流れ込み、層流化され
且つ未反応の生ガスにより気送成長成長を行った後、単
一のウェハ２０表面の反応域を通過した反応ガスが他の
ウェハ２０表面の反応域を通過する事なく中央空間より
排気口６を通って容器外に排出される。

かかる実施例によれば、反応ガスが筒状の内容器２内壁
面に沿って垂直下方に向けカーテン状に流れる為に、下
方に位置するウェハ２０にも順次未反応の生ガスが供給
可能であるが、上方位置にあるウェハ２０表面の反応域
を通過し中央空間に滞留した反応ガスの一部が下方に位
置するウェハ２０表面の反応域に再度入り込む場合があ
る。

第４図はかかる欠点を解消したもので、その構成を前記
実施例との差異を中心に説明する。

反応室ＩＡＡ央部位の排気口８延長線上には、ガイド板
９下面にまで達する円筒管３０が連接されており、該円
筒管３０の周面上の、支持治具５のウェハ積層間隔位置
２２と対応する部位に貫通孔３１を穿設する。

又内容器取付台ｌｌ上の内容器周縁部位と対応する位置
には多数の小孔３３が円周方向に環状に穿設されており
、該小孔３３は取付台１１内部に形成されたリング状空
隙輪３４と連通させ、該空隙幅３４は排出管３５を介し
て吸引ポンプ３Ｂと連結されている。

かかる実施例によれば、例えば前記排気口８よりの吸引
力と、小孔３３と連通ずる排出管３５よりの吸引力を、
所定割合に配分する事により、前記ガス導入口１３より
反応室ＩＡ内内方方位置導入され、ガイド板９に沿って
反応室ＩＡＡ縁側に分散された反応ガスが小孔３３の吸
引力により内容器２内壁に沿って確実にカーテン状に涼
れ、下方に位置するウニ八積層間隔位置２２内にも確実
に、層流化され且つ未反応の生ガスが流れ込むとともに
、各ウェハ２０表面の反応域を通過した反応ガスは円筒
管３０の周面上に穿孔した貫通孔３１より容器外に確実
に排出され、ウェハ２０表面で反応したガスの一部が下
方に位置するウェハ２０表面の反応域に再度入り込む恐
れを確実に解消し得る。

更に上方位置にあるウェハ２０表面の反応域を通過し、
中央空間に滞留したガスの一部がウェハ支持台の間隙を
通し、下方のウェハ表面に影響を与えることを妨げるも
う一つの手段として、排気管を複数並列しあるいは同心
円状配置の多重構造としてその上端の排気孔をウェハ毎
、または隣接するウェハのグループ毎に設け、それぞれ
から一定の排ガスｆｌｔ量で排気することも採用できる
。

第５図は第３発明の実施例に係る減圧ＣＶＤ装置を示し
、前記実施例との差異を中心に説明するに、本実施例は
、シール手段７を介して外容器３を戴置する基台４０と
、該基台４０中心軸上に環状シール４１を介して回転可
能に軸支され、その先端部に前記ガイド板９が連接され
た円筒管４２と、該円筒管４２の途中位置に固設され、
前記円筒管４２の回転に追従して回転する内容器戴置台
４３と、前記円筒管４２より半径方向に所定距離隔てた
内容器戴置台４３上に、支軸４４を介して回転可能に軸
支された治具取付台４５とからなる。

そして内容器戴置台４３上方に位置する円筒管４２周面
上には、前記第２実施例と同様に支持治具５のウェハ積
層間隔位置２２と対応する部位に貫通孔３１が穿設され
ている。

又前記円筒管４２の基台４０下方位置にはモータ歯車４
６と噛合する第１の歯車４７が回心状に嵌着されており
、又基台４０と内容器戴置台４３間に挟まれる隔室内に
は、且つ円筒管４２を貫通させる中心孔４９ａを介して
円筒管４２軸線と同心状に基台４θ上に固設された第２
の歯車４９を有し、該第２の歯車４９は、内容器戴置台
４３に軸支された支軸４４下端に取り付けられた歯車４
８と噛合している。

前記円筒管４２内の軸線上には前述したガス導入管５が
挿設されており、該導入管５の先端部に設けたガス導入
口１３をガイド板９の中心に穿設した穴５１よりその上
方位置まで延設させるとともに、該ガス導入管５は前記
円筒ｖ４２の回転に追従して回転する事なく図示しない
支持手段により所定位置に固定回走に支持させている。

かかる実施例によれば、前記モータ５０の回転により、
モータ歯車４８−第１の歯車４７−円筒管４２を介して
内容器戴置台４３と該戴置台４３に戴置された内容器２
が回転し、容器軸線を中心として基板支持治具５の公転
をなすとともに、該基板支持治具５の回転に追従して、
基台４０上に固設された第２の歯車４８の周囲を同心状
に支軸４４が移動（公転）しながら、該第２の歯車４３
に噛合している歯車４８が従動回転し、これにより歯車
４８−支軸４４−治具取付台４５を介して、基板支持治
具５が前記公転に追従して自転する事となる。

一方、前記ガス導入管５は前記円筒管４２の回転に追従
して回転する事なく所定位置に固定されている為に、前
記内容器２の回転によりガス流方向が相対的に周方向に
変化し、前述した本発明の効果が円滑に達成される。

尚、本実施例においては、基板支持治具５に積層支持さ
れる基板２０が自転する為に、前記実施例にように該基
板を僅かに容器中心部側に傾斜させる必要はなく、略水
平状態を維持すればよい。

第７図は第４発明の実施例に係る減圧ＣＶＤ装置を示し
、前記第３発明の実施例との差異を中心に説明するに、
内容器戴置台５３は支持棒５８により基台４０上に固定
されており、一方円部間４２は環状シール４１及び５３
ａを介して軸線上に挿通されており、基台４０と内容器
ｊ！置台５３に挟まれる隔室内に中継歯車５９を連結し
、該中継歯車５３を治具取付台５５側の歯車４８と噛合
させている。

かかる構成によれば、円筒管４２の回転により中継歯車
５９が従動回転し、該中継歯車５９の回転により歯車４
日が夫々回転し、支軸４４を介して治具取付台５５、基
板支持治具５が回転し、基板群を夫々自転させる。尚、
この際、内容器戴置台５３は支持棒５６により基台４０
上に固定されている為に公転せず、基板支持治具５を介
した基板群の自転のみが行われる。

以上記載した如く、−前述したいずれの実施例において
も前述した夫々の発明の効果が円滑に達成されるが、こ
れらの実施例はかかる効果に加えて下記のような効果を
併せ有す。

即ち前記実施例はいずれも内容器２と外容器３からなる
二重容器で形成され且つシール手段７が外容器３のみで
ある為に、内容器２と外容器３の内圧をほぼ同一に設定
出来る為に、交換の必要性のほとんどない外容器３さえ
丈夫であれば、内容器２は薄肉の異形容器でも使用可能
であり、この結果製造コストの低減とともに内容器２の
形状を自由に設定出来る為に、例えばガスを均一にウェ
ハ２０表面に流すのに都合のよい形状に設定する事も可
能である。

又ウェハ２０が内容器２の横断面に沿っておおよそ配置
されている為に、同一ウェハ２０内の均熱性がよくスリ
ップライン等の欠陥が発生しにくい。

而もウェハ２０はガス流れ方向に対し上向きに数°の角
度をもって平行に配置されている為に、ガスはウェハ積
層間隔位置２２５７内に侵入し易くウェハ２０面上を炉
管中央に向かっておおよそ層流状態で通過させる事が出
来る０等の効果を上げる事が出来る 更に前記いずれの実施例についても基板２０の表面（薄
層の成長される側）が上側となるよう配置されているが
、これを逆に下側になるよう配置することも可能である
。この場合には、基板の周辺でできるだけ少ない接触部
で保持したり、また背面に薄膜の成長がないよう適当な
カバーが必要となるが、しばしばウェハー表面が上側に
配置されている場合に多発する突起状の結晶欠陥の原因
となる反応ガスまたは反応ガスの稀釈ガスによるウェー
ハ表面上への微粒子の搬入着地が妨げられるという効果
が発生する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第２図は水弟１及び第２発明の実施第４図は
前記実施例の変形例を示す正面断面図である。 第５図は第３発明の実施例に係る減圧ＣＶＤ装置を示す
断面図である。 第７図は第４発明の実施例に係る減圧ＣＶＤ装若を示す
断面図である。 第３図はこれらの実施例に使用される基板支持治具を示
す概略斜視図である。 第６図は従来技術を示す正面断面図である。 特許出願人：信越半導体株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第７ 第６図 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）活性化された空間における反応ガスの相互化学反応
   、または半導体ウェハその他の基板との化学反応によっ
   て当該基板上に薄膜を生成する薄膜生成方法において、
   該空間の中心部位より半径方向に所定距離隔てた周囲空
   間内に、上下に縦列状に積層配置させた基板群を位置さ
   せるとともに、前記空間の周辺部位から中心部位又はそ
   の逆方向へ向け反応ガスを流すようにした事を特徴とす
   る薄膜生成方法 ２）少なくとも単一の基板表面の反応域を通過した反応
   ガスが、他の基板表面の反応域を通過する事なく活性空
   間外に排出されるようにした事を特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の薄膜生成方法 ３）垂直方向に軸線を有する反応容器を用いて複数の基
   板表面に薄膜を生成する薄膜生成装置において、上下に
   縦列に積層配置した基板群を容器軸線周囲の容器内空間
   上に複数組配置するとともに、少なくとも容器中心部位
   側又は／及び容器周辺部位側に反応ガス排出手段を設け
   、前記積層配置された基板表面の反応域を通過する反応
   ガスがほぼ容器半径方向に沿って流れるように構成した
   事を特徴とする薄膜生成装置 ４）前記上下に縦列に積層配置した基板群が、カセット
   化した基板支持治具に装着されている特許請求の範囲第
   ３項記載の薄膜生成装置 ５）前記反応ガスの分散手段と排出手段とを容器中心部
   位側又は／及び容器周辺部位側にの適宜位置に配設し、
   前記反応ガスが単一の基板表面の反応域を通過後、他の
   基板表面の反応域を通過する事なく容器外に排出可能に
   構成した特許請求の範囲第３項又は第４項記載の薄膜生
   成事を特徴とする薄膜生成装置 ６）垂直方向に軸線を有する反応容器を用いて複数の基
   板表面に薄膜を生成する薄膜生成装置において、上下に
   縦列に積層配置した基板群を、反応容器の中心より半径
   方向に所定距離隔てた周囲空間に位置させるとともに、
   該基板群が容器軸線を中心として公転可能に構成した事
   を特徴とする薄膜生成装置 ７）前記基板群が容器軸線を中心として公転しつつ且つ
   該基板群自体が自転可能に構成した特許請求の範囲第６
   項記載の薄膜生成装置 ８）反応容器の軸線上に沿って容器内に侵入するガス導
   入管と前記反応容器間が容器軸線を中心として相対的に
   回転しながら基板群を公転させるように構成した特許請
   求の範囲第６項又は第７項記載の薄膜生成装置 ９）前記基板群を公転させる手段と自転させる手段のい
   ずれもが、反応ガスに接触せぬよう反応空間に近接して
   形成されている特許請求の範囲第６項から第８項までの
   いずれか１項記載の薄膜生成装置。 １０）垂直方向に軸線を有する反応容器を用いて複数の
   基板表面に薄膜を生成する薄膜生成装置において、上下
   に縦列に積層配置した基板群を、反応容器の中心より半
   径方向に所定距離隔てた周囲空間に位置させるとともに
   、該基板群が、該基板軸線を中心として夫々自転可能に
   構成した事を特徴とする薄膜生成装置