JP2009135229A - Vapor-phase growth device and vapor-phase growth method - Google Patents

Vapor-phase growth device and vapor-phase growth method Download PDF

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Hideaki Nishikawa
秀昭 西川
Hideki Ito
英樹 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vapor-phase growth device for efficiently manufacturing a laminatingly-formed semiconductor device by a vapor-phase growth method while reducing time required for laminatingly forming a vapor-phase grown film, and a vapor-phase growth method. <P>SOLUTION: The vapor-phase growth device includes a chamber 2 into which a wafer W is inserted, a gas introduction means 3 for introducing at least any one of material gas, carrier gas, and dopant gas into the chamber 2, a vapor-phase-grown-film forming means 1 for forming a vapor-phase grown film on the wafer W by the gas introduction means 3, a purge means 3 for purging the inside of the chamber 2 by carrier gas, a rotation drive means 6 for rotating the wafer W at a prescribed rotational speed, and a heating means 8 for heating the wafer W. The rotation drive means 6 controls such that a first rotational speed in the vapor-phase-grown-film forming means 1 is faster than a second rotational speed in the purge means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、気相成長装置および気相成長方法に関し、特に気相成長膜を積層形成する上で問題となる成膜工程間のガス置換時間を短縮し、効率よく気相成長膜を積層形成することを可能とする気相成長装置および気相成長方法に関する。   The present invention relates to a vapor phase growth apparatus and a vapor phase growth method, and in particular, shortens the gas replacement time between film formation processes which is a problem when forming a vapor deposition film in a stacked manner, and efficiently forms a vapor deposition film. The present invention relates to a vapor phase growth apparatus and a vapor phase growth method.

半導体の一種である、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)に代表されるパワーデバイスは、エピタキシャル気相成長法により積層形成される。パワーデバイス向けエピタキシャルウェーハの製造では、エピタキシャル気相成長膜の厚みが厚く、複数の気相成長膜を積層形成することが頻繁に発生する。 この複数の気相成長膜を積層形成する場合、シリコン原料ガスを用いてシリコン(Si)の結晶膜、あるいは窒化膜、酸化膜を積層形成することにより、半導体を製造する。例えば、これらパワーデバイス向けエピタキシャルウェーハとして、特許文献1に開示される技術がある。このSi結晶膜形成においては、Siを形成するウェーハを収容したサセプタを高速回転すると共に、約1200℃程度まで加熱し、気相成長反応によりSiを積層形成する。この半導体形成において、第一層目の成膜プロセスを実行した後、第二層目の成膜プロセスを実行する。第一層目の成膜プロセスの前には、気相成長反応に十分なガス圧となるキャリアガスを半導体製造装置となるチャンバ内に導入する。次に、キャリアガスを供給し続けながら第一層目の成膜プロセス時に、第一層の成膜プロセスに必要な原料ガス(Si系ガス)とドーパントガス(ホスフィン、ジボラン、ヒ素化合物等)をチャンバ内に供給し、第一層の成膜プロセスを実行する。その後、チャンバ内のガス雰囲気はキャリアガス、原料ガス、ドーパントガスが混在した状態となる。次に、第一層の成膜プロセスで使用された古いガスを完全に排気すると共に、キャリアガスを供給し続け第二層の成膜プロセス前に、良好な第二層の成膜プロセスを実行できる新鮮なキャリアガスに置換しなければならない。   A power device typified by an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), which is a kind of semiconductor, is stacked by an epitaxial vapor deposition method. In the manufacture of epitaxial wafers for power devices, the thickness of the epitaxial vapor-deposition film is large, and a plurality of vapor-deposition films are frequently laminated. In the case of stacking the plurality of vapor phase growth films, a semiconductor is manufactured by stacking a silicon (Si) crystal film, a nitride film, or an oxide film using a silicon source gas. For example, there is a technique disclosed in Patent Document 1 as an epitaxial wafer for these power devices. In this Si crystal film formation, a susceptor containing a wafer for forming Si is rotated at a high speed and heated to about 1200 ° C., and Si is laminated and formed by a vapor phase growth reaction. In this semiconductor formation, after the first layer deposition process is performed, the second layer deposition process is performed. Before the first-layer film forming process, a carrier gas having a gas pressure sufficient for a vapor phase growth reaction is introduced into a chamber serving as a semiconductor manufacturing apparatus. Next, the source gas (Si-based gas) and dopant gas (phosphine, diborane, arsenic compound, etc.) necessary for the first layer film formation process are supplied during the first layer film formation process while continuing to supply the carrier gas. The film is supplied into the chamber and the first layer deposition process is performed. Thereafter, the gas atmosphere in the chamber is in a state in which carrier gas, source gas, and dopant gas are mixed. Next, the old gas used in the first layer deposition process is completely evacuated and the carrier gas is continuously supplied before the second layer deposition process is executed. It must be replaced with a fresh carrier gas that is possible.

特開2001−139399号公報JP 2001-139399 A

しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、第一層の成膜プロセス後、チャンバ内のガス雰囲気はキャリアガス、原料ガスおよびドーパントガスが混在したガスが多く残留しており、キャリアガスを供給し続けるものの、第二層の成膜プロセス前に新鮮なキャリアガス雰囲気にするために長い所要時間を要していた。すなわち、第一層の成膜プロセスで混在したガスがサセプタの高速回転による遠心力でチャンバの内壁近傍に引き寄せられ、チャンバ内の中央部とチャンバ内の内壁に近い領域で還流が発生し、第一層の成膜プロセス後のチャンバ内のガスを第二層の成膜プロセスのための新鮮なガス雰囲気に置換するには長い所要時間を要する。そして、このガス置換に要する所要時間が半導体製造プロセスにおける生産性向上の上で大きな問題となっていた。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, after the film formation process of the first layer, the gas atmosphere in the chamber contains a large amount of mixed gas of carrier gas, source gas, and dopant gas, and the carrier gas is removed. Although it continues to be supplied, it takes a long time to obtain a fresh carrier gas atmosphere before the film formation process of the second layer. That is, the gas mixed in the film formation process of the first layer is attracted to the vicinity of the inner wall of the chamber by the centrifugal force due to the high-speed rotation of the susceptor, and reflux occurs in the central portion of the chamber and the region near the inner wall of the chamber. It takes a long time to replace the gas in the chamber after the one-layer deposition process with a fresh gas atmosphere for the second-layer deposition process. The time required for this gas replacement has been a major problem in improving productivity in the semiconductor manufacturing process.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、気相成長膜を積層形成する所要時間を短縮し、効率的に気相成長法による積層形成の半導体素子を製造することを可能とする気相成長装置および気相成長方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can reduce the time required for forming a vapor-deposited film in a stacked manner and efficiently manufacture a stacked-layer semiconductor element by a vapor-deposition method. An object is to provide a vapor phase growth apparatus and a vapor phase growth method.

上記課題を解決し目的を達成するために、本発明にかかる気相成長装置および気相成長方法は次のように構成されている。   In order to solve the above problems and achieve the object, a vapor phase growth apparatus and a vapor phase growth method according to the present invention are configured as follows.

(1)本発明にかかる気相成長装置は、ウェーハが挿入されるチャンバと、前記チャンバ内に原料ガス、キャリアガスもしくはドーパントガスのうち少なくともいずれかを導入するガス導入手段と、前記ガス導入手段により前記ウェーハ上に気相成長膜を形成する気相成長膜形成手段と、前記チャンバ内をキャリアガスでパージするパージ手段と、前記ウェーハを所定の回転速度で回転させる回転駆動手段と、前記ウェーハを加熱する加熱手段と、を備え、前記回転駆動手段は、前記気相成長膜形成手段における第一の回転速度が、前記パージ手段における第二の回転速度より速い回転速度に制御することを特徴とする。   (1) A vapor phase growth apparatus according to the present invention includes a chamber into which a wafer is inserted, a gas introduction unit that introduces at least one of a source gas, a carrier gas, and a dopant gas into the chamber, and the gas introduction unit. Vapor deposition film forming means for forming a vapor deposition film on the wafer, purge means for purging the chamber with a carrier gas, rotation driving means for rotating the wafer at a predetermined rotational speed, and the wafer Heating means, and the rotation driving means controls the first rotation speed in the vapor deposition film forming means to be higher than the second rotation speed in the purge means. And

(2)上記(1)に記載の気相成長装置において、前記チャンバの側面内壁に、ガスの還流が発生しないようにガス流方向を制限するガス流調整手段を備えたことが望ましい。   (2) In the vapor phase growth apparatus as described in (1) above, it is desirable that gas flow adjusting means for restricting the gas flow direction is provided on the inner wall of the side surface of the chamber so as not to cause gas recirculation.

(3)本発明にかかる気相成長方法は、ウェーハが挿入されるチャンバと、前記チャンバ内に原料ガス、キャリアガスもしくはドーパントガスのうち少なくともいずれかを導入するガス導入手段と、前記ガス導入手段により前記ウェーハ上に気相成長膜を形成する気相成長膜形成手段と、前記チャンバ内をキャリアガスでパージするパージ手段と、前記ウェーハを所定の回転速度で回転させる回転駆動手段と、前記ウェーハを加熱する加熱手段とを備えた気相成長装置を用いて、前記ウェーハ上に気相成長膜を形成する方法であって、 前記回転駆動手段により駆動される第一の回転速度で、前記ウェーハ上に第一の気相成長膜を形成する第一の成膜工程と、前記第一の成膜工程における前記第一の回転速度より遅い第二の回転速度で、前記チャンバ内をキャリアガスでパージするパージ工程と、前記パージ工程後に、前記第二の回転速度よりも速い回転速度で、前記第一の気相成長膜上に第二の気相成長膜を形成する第二の成膜工程と、を備えたことを特徴とする。   (3) A vapor phase growth method according to the present invention includes a chamber into which a wafer is inserted, a gas introduction unit that introduces at least one of a source gas, a carrier gas, and a dopant gas into the chamber, and the gas introduction unit. Vapor deposition film forming means for forming a vapor deposition film on the wafer, purge means for purging the chamber with a carrier gas, rotation driving means for rotating the wafer at a predetermined rotational speed, and the wafer Using a vapor phase growth apparatus comprising a heating means for heating the wafer, wherein a vapor phase growth film is formed on the wafer at a first rotational speed driven by the rotation driving means. A first film forming step of forming a first vapor growth film thereon, and a second rotation speed slower than the first rotation speed in the first film forming process, A purge step of purging the inside of the chamber with a carrier gas, and after the purge step, a second vapor growth film is formed on the first vapor growth film at a rotation speed higher than the second rotation speed. And a second film forming step.

(4)上記(3)に記載の気相成長方法において、前記第一の回転速度は300rpm以上であり、前記第二の回転速度は100rpm以下であることが望ましい。   (4) In the vapor phase growth method described in (3) above, it is desirable that the first rotation speed is 300 rpm or more and the second rotation speed is 100 rpm or less.

(5)上記(3)に記載の気相成長方法において、前記原料ガスは、四塩化シリコン(SiCl)、ジクロールシラン(SiH2Cl2)、トリクロールシラン(SiHCl)、シラン(SiH)のうちいずれか1つであり、前記ドーパントガスは、ホスフィン(PH)、ジボラン(B)、ヒ素(As)化合物のうちいずれか1つであることが望ましい。 (5) In the vapor phase growth method described in (3) above, the source gas is silicon tetrachloride (SiCl 4 ), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), trichlorsilane (SiHCl 3 ), silane (SiH 4 ), and the dopant gas is preferably any one of phosphine (PH 3 ), diborane (B 2 H 6 ), and an arsenic (As) compound.

本発明によれば、気相成長膜を積層形成する成膜プロセスの間にチャンバ内を新鮮なキャリアガスに置換する際、ウェーハを高速回転させる回転胴の回転速度を低速に切り替える速度制御を行うことにより、チャンバ内の古いガスを完全に排気すると共に新鮮なキャリアガスに置換される所要時間を短縮し気相成長膜を積層形成する際の生産性を向上する気相成長装置および気相成長方法を提供するという効果を奏する。   According to the present invention, when replacing the inside of a chamber with a fresh carrier gas during a film forming process for forming a vapor-deposited film, speed control is performed to switch the rotation speed of a rotating drum that rotates the wafer to a low speed. This makes it possible to exhaust the old gas in the chamber completely and shorten the time required to replace it with a fresh carrier gas, thereby improving the productivity when forming a vapor deposition film and vapor deposition. The effect is to provide a method.

以下、本発明にかかる気相成長装置および気相成長方法の実施の形態につき、添付図面に基づき説明する。   Embodiments of a vapor phase growth apparatus and a vapor phase growth method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

(第一の実施の形態)
以下、第一の実施の形態にかかる気相成長装置について詳細に説明する。図1は、第一の実施の形態にかかる気相成長装置1の概略構成を示す断面図である。気相成長装置1は、例えば、高純度単結晶シリコン(以下、Siと記載する)のウェーハW上に気相成長膜を形成する装置であり、チャンバ2と、チャンバ2に接続されたガス供給管3と、ガス排気管7と、を備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, the vapor phase growth apparatus according to the first embodiment will be described in detail. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a vapor phase growth apparatus 1 according to the first embodiment. The vapor phase growth apparatus 1 is an apparatus for forming a vapor phase growth film on a wafer W of high-purity single crystal silicon (hereinafter referred to as Si), for example, and includes a chamber 2 and a gas supply connected to the chamber 2. A pipe 3 and a gas exhaust pipe 7 are provided.

ガス供給管3は、チャンバ2内の上部、水平方向の略中央部に配設され、原料ガス、キャリアガスおよびドーパントガスがチャンバ2内に供給されるように、チャンバ2外部のガス供給制御装置(図示省略)と接続されている。そして、ガス供給制御装置(図示省略)からは、気相成長装置1において形成する気相成長膜の種類に応じて、原料ガス、キャリアガスおよびドーパントガスが図1のA方向に供給される。第一の実施の形態においては、気相成長法によるSi結晶膜積層の実施形態を基に説明する。原料ガスとしては、主に四塩化シリコン(SiCl)、その他ジクロールシラン(SiH2Cl2)、トリクロールシラン(SiHCl)、シラン(SiH)を適宜選択して使用する。また、キャリアガスは、水素(H2)が使用される。ドーパントガスは、ホスフィン(PH)、ジボラン(B)、ヒ素(As)化合物等を適宜選択して使用する。 The gas supply pipe 3 is disposed at an upper portion in the chamber 2 and at a substantially central portion in the horizontal direction, and a gas supply control device outside the chamber 2 so that source gas, carrier gas, and dopant gas are supplied into the chamber 2. (Not shown). Then, from a gas supply control device (not shown), a source gas, a carrier gas, and a dopant gas are supplied in the direction A in FIG. 1 in accordance with the type of the vapor deposition film formed in the vapor deposition device 1. The first embodiment will be described based on the embodiment of the Si crystal film lamination by the vapor phase growth method. As source gases, silicon tetrachloride (SiCl 4 ), other dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), trichlorosilane (SiHCl 3 ), and silane (SiH 4 ) are appropriately selected and used. Further, hydrogen (H 2 ) is used as the carrier gas. As the dopant gas, phosphine (PH 3 ), diborane (B 2 H 6 ), an arsenic (As) compound, or the like is appropriately selected and used.

ガス排気管7は、チャンバ2内の下部、図1の左右に分かれて2箇所に配設され、チャンバ2内部でシリコン原料ガスとキャリアガスHが反応した結果生成される塩化水素(以下、HClと記載する)、キャリアガス、原料ガスおよびドーパントガスを排気する。これらガスをチャンバ2外部に排出するように、チャンバ2外部のガス排気制御装置(図示省略)と接続されている。そして、ガス排気制御装置(図示省略)と接続されていることにより、図1のB方向に排出されたガスは、廃棄される。 Gas exhaust pipe 7, a lower portion of the chamber 2 is disposed in the two places are divided into right and left in FIG. 1, hydrogen chloride silicon raw material gas and the H 2 carrier gas is generated as a result of reacting inside the chamber 2 (hereinafter, The carrier gas, source gas, and dopant gas are exhausted. A gas exhaust control device (not shown) outside the chamber 2 is connected to discharge these gases to the outside of the chamber 2. And by connecting with the gas exhaust control apparatus (illustration omitted), the gas discharged | emitted by the B direction of FIG. 1 is discarded.

更に、チャンバ2は、その内部にウェーハWと、整流板4と、サセプタ5と、回転胴6と、ヒーター8と、ウェーハ突き上げ機構9と、温度センサ10と、を備えている。   The chamber 2 further includes a wafer W, a rectifying plate 4, a susceptor 5, a rotating drum 6, a heater 8, a wafer push-up mechanism 9, and a temperature sensor 10 therein.

整流板4は、ガス供給管3から供給された後、上記の原料ガス、キャリアガスおよびドーパントガスをウェーハW上方に均一に流入させる部材であり、ガス供給管3とサセプタ5の間の、チャンバ2の内部壁面に固定されている。また、ウェーハWに対向する範囲の全域にわたって多数の開口部が設けられており、ウェーハW全域にわたって均一なガス流量になるように開口面積が調整されている。   The rectifying plate 4 is a member that uniformly supplies the raw material gas, the carrier gas, and the dopant gas to the upper portion of the wafer W after being supplied from the gas supply pipe 3, and is a chamber between the gas supply pipe 3 and the susceptor 5. 2 is fixed to the inner wall surface. In addition, a large number of openings are provided over the entire area facing the wafer W, and the opening area is adjusted so that the gas flow rate is uniform over the entire area of the wafer W.

温度センサ10は、放射温度計等を使用して、チャンバ2外壁に設けられた透明石英窓からウェーハの表面温度を遠隔検知する。ヒーター8は、サセプタ5上に固定されたウェーハWを背面側からプロセス温度に達するまで加熱する加熱器であり、温度センサ10の検知温度に従い、チャンバ2の外部に備えられた加熱回路(図示省略)から供給される定電流によって加熱する。上記プロセス温度は、原料ガスによって異なり、約900〜1250℃の間である。なお、ヒーター8は、ウェーハ突き上げ機構9がウェーハWを押し上げるため複数の開口部を有する。   The temperature sensor 10 remotely detects the surface temperature of the wafer from a transparent quartz window provided on the outer wall of the chamber 2 using a radiation thermometer or the like. The heater 8 is a heater that heats the wafer W fixed on the susceptor 5 from the back side until reaching the process temperature, and a heating circuit (not shown) provided outside the chamber 2 according to the temperature detected by the temperature sensor 10. It is heated by a constant current supplied from). The process temperature depends on the source gas and is between about 900 and 1250 ° C. The heater 8 has a plurality of openings for the wafer push-up mechanism 9 to push up the wafer W.

ウェーハWは、気相成長膜を形成する基材であり、高純度単結晶Siである。ウェーハW上に気相成長膜を形成するため、ヒーター8の加熱により上記プロセス温度まで加熱される。通常、FZ法、あるいはCZ法で引上げ育成したシリコンインゴットをスライスし、ラッピング処理もしくはエッチング処理を施したものである。   The wafer W is a base material on which a vapor growth film is formed, and is high purity single crystal Si. In order to form a vapor growth film on the wafer W, the heater 8 is heated to the process temperature. Usually, a silicon ingot pulled up and grown by the FZ method or the CZ method is sliced and lapped or etched.

ウェーハ突き上げ機構9は、ウェーハWをヒーター8の下方から押し上げる機構を有し、下方からのウェーハW押し上げによりウェーハWを搬送する機能を有する。   The wafer push-up mechanism 9 has a mechanism for pushing up the wafer W from below the heater 8 and has a function of transporting the wafer W by pushing up the wafer W from below.

サセプタ5は、ウェーハWを支持するものであり、ウェーハWを所定の位置に固定する機能を有する。サセプタ5の材質としては、熱伝導性、熱膨張性、耐熱性、高純度製造性等の観点から、炭素の基材上に炭化珪素(以下、SiCと記載する)を皮膜したもの、基材をSiCとしたもの、もしくはシリコン含浸炭化珪素のうちいずれかが使用される。   The susceptor 5 supports the wafer W and has a function of fixing the wafer W at a predetermined position. The material of the susceptor 5 is a carbon substrate coated with silicon carbide (hereinafter referred to as SiC) from the viewpoint of thermal conductivity, thermal expansibility, heat resistance, high purity manufacturability, etc. Either SiC or SiC-impregnated silicon carbide is used.

回転胴6は、上記ウェーハWを回転させる回転体であり、ウェーハW上の気相成長膜が均一に生成されるように、図1のC方向に一定の回転速度で高速回転させる駆動機能を有する。なお、回転速度は、第一の実施の形態にかかる気相成長装置を実用するにあたって、均一性の高い気相成長膜を効率的に形成するためには、成膜時300rpm以上の速度で回転させることが好ましい。回転胴6は、第一の実施の形態にかかる気相成長装置においては、プロセスのステップに応じて回転速度を制御する。回転胴駆動機構11は、上記回転胴6を回転させる駆動手段であり、駆動モーターとモーター制御回路から構成される。回転胴6に回転の駆動力を伝達するように駆動伝達手段を有し、気相成長膜の成膜時は、300rpm以上の回転速度で回転胴6を回転させることが好ましい。   The rotating drum 6 is a rotating body that rotates the wafer W, and has a driving function of rotating at a constant rotation speed in the direction C in FIG. 1 so that the vapor growth film on the wafer W is uniformly generated. Have. In order to efficiently form a highly uniform vapor deposition film when the vapor deposition apparatus according to the first embodiment is put into practical use, the rotation speed is rotated at a speed of 300 rpm or more. It is preferable to make it. In the vapor phase growth apparatus according to the first embodiment, the rotation cylinder 6 controls the rotation speed in accordance with the process steps. The rotary drum drive mechanism 11 is a drive unit that rotates the rotary drum 6 and includes a drive motor and a motor control circuit. It is preferable to have a drive transmission means for transmitting the rotational driving force to the rotary drum 6 and to rotate the rotary drum 6 at a rotational speed of 300 rpm or more when forming the vapor phase growth film.

以下、第一の実施の形態にかかる気相成長装置1の各ステップの所要時間を表1に示す。
Table 1 shows the time required for each step of the vapor phase growth apparatus 1 according to the first embodiment.

以下、第一の実施の形態にかかる気相成長方法について詳細に説明する。表1は、第一の実施の形態にかかる気相成長方法の処理手順を示している。常時キャリアガスHを供給する状態で、ヒーター8をアイドル状態(低い出力電流でヒーター8に通電し約500〜800℃程度に加熱)で、回転胴6を50rpmで低速回転させる(ステップS100)。ウェーハWをウェーハ突き上げ機構9とウェーハ搬送ロボット(図示省略)を使ってサセプタ5上に搬入する(ステップS101)。ヒーター8を加熱しウェーハWの温度をプロセス温度(約900〜1250℃の間)に昇温する(ステップS102)。回転胴6の回転速度を1000rpmに上昇させる(ステップS103)。第一層目の気相成長膜を形成する(ステップS104)。回転胴6の回転速度を50rpmに低下させる(ステップS105)。チャンバ内を新鮮なキャリアガスHへ置換するガス置換待ち時間(ステップS106)。回転胴6の回転速度を1000rpmに上昇させる(ステップS107)。第二層目の気相成長膜を形成する(ステップS108)。回転胴6の回転速度を50rpmに低下させる(ステップS109)。ヒーター8への出力電流を下げて降温する(ステップS110)。ウェーハWを取り外し搬出する(ステップS111)。ダミーウェーハを搬入する(ステップS112)。エッチング前処理を行う(ステップS113)。エッチング処理を行う(ステップS114)。エッチング後処理を行う(ステップS115)。ダミーウェーハを搬出する(ステップS116)。 Hereinafter, the vapor phase growth method according to the first embodiment will be described in detail. Table 1 shows a processing procedure of the vapor phase growth method according to the first embodiment. While supplying the carrier gas H 2 constantly, the heater 8 is in an idle state (the heater 8 is energized with a low output current and heated to about 500 to 800 ° C.), and the rotating drum 6 is rotated at a low speed of 50 rpm (step S100). . The wafer W is loaded onto the susceptor 5 using the wafer push-up mechanism 9 and a wafer transfer robot (not shown) (step S101). The heater 8 is heated to raise the temperature of the wafer W to the process temperature (between about 900 to 1250 ° C.) (step S102). The rotational speed of the rotating drum 6 is increased to 1000 rpm (step S103). A first vapor phase growth film is formed (step S104). The rotational speed of the rotating drum 6 is reduced to 50 rpm (step S105). Gas replacement waiting time for replacing the inside of the chamber with fresh carrier gas H 2 (step S106). The rotational speed of the rotating drum 6 is increased to 1000 rpm (step S107). A second-layer vapor growth film is formed (step S108). The rotational speed of the rotating drum 6 is reduced to 50 rpm (step S109). The output current to the heater 8 is lowered to lower the temperature (step S110). The wafer W is removed and carried out (step S111). A dummy wafer is carried in (step S112). Etching pretreatment is performed (step S113). Etching is performed (step S114). A post-etching process is performed (step S115). The dummy wafer is unloaded (step S116).

上記表1に示すように、第一の実施の形態にかかる気相成長方法は、全工程で総計1000secの所要時間を要する。第一の実施の形態にかかる気相成長方法は、第一層と第二層の成膜プロセス間にチャンバ内を新鮮なキャリアガスに置換する層間パージステップに40secを要する。なお、従来の実施の形態にかかる気相成長装置は、回転胴6の回転速度を制御せず、回転速度1000rpmで回転させたまま定速回転させていたため層間パージステップに120secを要していた。従って、第一の実施の形態によれば、約80secの所要時間短縮が可能となり、製造工数の低減となる。この時間短縮は、半導体の積層数が多くなればなるほど、効果が大きくなる。この所要時間短縮により、1割程度生産性を向上することが可能となり、これは半導体製造工程上大きな生産性向上効果である。   As shown in Table 1 above, the vapor phase growth method according to the first embodiment requires a total time of 1000 seconds in all steps. In the vapor phase growth method according to the first embodiment, an interlayer purge step for replacing the inside of the chamber with a fresh carrier gas during the film formation process of the first layer and the second layer requires 40 seconds. Note that the vapor phase growth apparatus according to the conventional embodiment does not control the rotation speed of the rotating cylinder 6 and rotates at a constant speed while rotating at a rotation speed of 1000 rpm, and therefore requires 120 seconds for the interlayer purge step. . Therefore, according to the first embodiment, the required time can be shortened by about 80 seconds, and the number of manufacturing steps can be reduced. This reduction in time becomes more effective as the number of stacked semiconductor layers increases. By shortening the required time, it becomes possible to improve productivity by about 10%, which is a great productivity improvement effect in the semiconductor manufacturing process.

以下、層間パージステップについて詳細に説明する。図2は、気相成長装置における層間パージステップが不完全の状態で積層半導体を製造した際の電気特性グラフである。横軸は半導体の深さ(μm)を示し、縦軸は拡がり抵抗値SR(Spreading Resistance)を示している。第一層の上に第二層を形成すると、第一層と第二層の境界部で抵抗特性が急激に変化せず電気特性不良の半導体が製造される。一方、図3は、気相成長装置における層間パージステップが完全の状態で積層半導体を製造した際の電気特性グラフである。層間パージステップを完了させた場合、図3のごとく第一層と第二層の境界部で抵抗特性が急激に変化し、電気特性の良好な半導体が製造できる。従って、層間パージステップは、半導体製造の上で重要な工程である。   Hereinafter, the interlayer purge step will be described in detail. FIG. 2 is an electrical characteristic graph when a laminated semiconductor is manufactured in an incomplete state of the interlayer purge step in the vapor phase growth apparatus. The horizontal axis indicates the depth (μm) of the semiconductor, and the vertical axis indicates the spreading resistance value SR (Spreading Resistance). When the second layer is formed on the first layer, the resistance characteristics do not change abruptly at the boundary between the first layer and the second layer, and a semiconductor with poor electrical characteristics is manufactured. On the other hand, FIG. 3 is an electric characteristic graph when a laminated semiconductor is manufactured in a state where the interlayer purge step in the vapor phase growth apparatus is complete. When the interlayer purge step is completed, the resistance characteristics change abruptly at the boundary between the first layer and the second layer as shown in FIG. 3, and a semiconductor with good electrical characteristics can be manufactured. Therefore, the interlayer purge step is an important process in semiconductor manufacturing.

以下、従来の実施の形態にかかる回転胴6の回転によるガス流の動きを詳細に説明する。図4は、従来の実施の形態にかかる気相成長装置のガスの流れを示す断面図である。なお、流量の単位は、slmを使用する。これは、Standard Liter per Minute、すなわち、気圧1atm、0℃における1分間あたりの流量をリットルで表示した単位である。原料ガス、キャリアガスおよびドーパントガスは、図4のD方向にガス供給管3からX(slm)のガス流量で供給されるとする。供給されたガスは、ウェーハW表面に吹き付けられ、回転胴6の高速回転による遠心力でE方向、すなわち、ウェーハWの中心から遠ざかる方向へ4X(slm)のガス流となる。このガス流は、チャンバ2の内壁にあたって上下両方向に分割される。チャンバ2の内壁上方に3X(slm)、下方にX(slm)のガス流が発生する。従って、3X(slm)のガス流は、整流板4下部のチャンバ2内壁近傍の空間に流れ、またウェーハWの表面近傍に戻るという還流を発生させる。図4に示すようなガス還流の結果、第一層の成膜プロセス後のガス(Si原料ガス、キャリアガスおよびドーパントガスの混在したガス)はなかなか排出されず、新鮮なキャリアガスへの置換に長い時間を要する。チャンバ2内で反応に使用されたガス濃度が0%になり、キャリアガスHの濃度が100%になった段階で層間パージステップは完了となる。 Hereinafter, the movement of the gas flow caused by the rotation of the rotary drum 6 according to the conventional embodiment will be described in detail. FIG. 4 is a cross-sectional view showing the gas flow of the vapor phase growth apparatus according to the conventional embodiment. The unit of flow rate is slm. This is a standard liter per minute, that is, a unit in which the flow rate per minute at a pressure of 1 atm and 0 ° C. is expressed in liters. The source gas, the carrier gas, and the dopant gas are supplied from the gas supply pipe 3 at a gas flow rate of X (slm) in the direction D of FIG. The supplied gas is blown onto the surface of the wafer W, and becomes a gas flow of 4X (slm) in the E direction, that is, in the direction away from the center of the wafer W by the centrifugal force generated by the high speed rotation of the rotating drum 6. This gas flow is divided in both the upper and lower directions on the inner wall of the chamber 2. A gas flow of 3X (slm) is generated above the inner wall of the chamber 2 and X (slm) is generated downward. Therefore, the gas flow of 3X (slm) flows to the space near the inner wall of the chamber 2 below the rectifying plate 4 and returns to the vicinity of the surface of the wafer W. As a result of the gas recirculation as shown in FIG. 4, the gas after the film formation process of the first layer (a gas in which Si source gas, carrier gas and dopant gas are mixed) is not easily exhausted, and can be replaced with fresh carrier gas. It takes a long time. The interlayer purge step is completed when the concentration of the gas used for the reaction in the chamber 2 becomes 0% and the concentration of the carrier gas H 2 reaches 100%.

以下、第一の実施の形態にかかる回転胴6の回転によるガス流の動きを詳細に説明する。図5は、第一の実施の形態にかかる気相成長装置のガスの流れを示す断面図である。ガス供給管3から供給されたガスは、整流板4を通過してウェーハWの上方に吹き付けられ、一部はチャンバ2内の内壁に近い領域に流れる。第一の実施の形態においては、回転胴6の回転による遠心力が小さくウェーハWと整流板4の下部内壁との間で還流がほとんど発生しないため第一層の成膜プロセスで使用されたガスは排気され、チャンバ2内が新鮮なキャリアガスHに置換されやすくなる。図5において、還流Fのように整流板4下部内壁周辺で小さな還流は発生するものの、図4のような大きな還流は発生しないため層間パージステップに要する所要時間は短縮される。 Hereinafter, the movement of the gas flow caused by the rotation of the rotary drum 6 according to the first embodiment will be described in detail. FIG. 5 is a sectional view showing a gas flow of the vapor phase growth apparatus according to the first embodiment. The gas supplied from the gas supply pipe 3 passes through the rectifying plate 4 and is blown above the wafer W, and a part of the gas flows to a region near the inner wall in the chamber 2. In the first embodiment, since the centrifugal force due to the rotation of the rotating drum 6 is small and almost no reflux occurs between the wafer W and the lower inner wall of the rectifying plate 4, the gas used in the film forming process of the first layer is used. Is exhausted, and the inside of the chamber 2 is easily replaced with fresh carrier gas H 2 . In FIG. 5, although a small reflux occurs around the inner wall of the lower part of the rectifying plate 4 like the reflux F, a large reflux as shown in FIG. 4 does not occur, so the time required for the interlayer purge step is shortened.

上述のごとく、回転胴6の回転速度により、チャンバ2内のガス還流に差異が発生する理由は遠心力によるものである。回転胴6の遠心力Fは、回転速度vとの間には、以下の関係が成立する。
As described above, the reason for the difference in the gas recirculation in the chamber 2 depending on the rotational speed of the rotary drum 6 is due to the centrifugal force. The following relationship is established between the centrifugal force F of the rotating drum 6 and the rotational speed v.

従って、回転胴6を回転速度1000rpmで定速回転させたまま層間パージステップを実行する構成では、回転胴6の回転速度の2乗に比例する遠心力は非常に大きい。従って、回転胴6の回転速度が遅いほど、遠心力は小さくなる。第一の実施の形態においては、回転速度と遠心力の関係から、気相成長時の回転速度1000rpmと層間パージステップ時の回転速度50rpmで約400倍の遠心力の差が発生する。従って、遠心力が大きいほど、チャンバ2内部におけるガス還流が大きくなり、チャンバ2内で反応に使用されたガス濃度を0%まで低下させるのに長い所要時間を要することとなる。   Therefore, in the configuration in which the interlayer purge step is performed while rotating the rotary drum 6 at a constant rotation speed of 1000 rpm, the centrifugal force proportional to the square of the rotation speed of the rotary drum 6 is very large. Accordingly, the slower the rotational speed of the rotating drum 6, the smaller the centrifugal force. In the first embodiment, due to the relationship between the rotational speed and the centrifugal force, a centrifugal force difference of about 400 times occurs between the rotational speed of 1000 rpm during vapor phase growth and the rotational speed of 50 rpm during the interlayer purge step. Therefore, as the centrifugal force increases, the gas reflux inside the chamber 2 increases, and it takes a long time to reduce the gas concentration used for the reaction in the chamber 2 to 0%.

以上述べたように、第一の実施の形態によれば、気相成長膜を積層形成する際の成膜ステップ間の層間パージステップに、回転胴の回転速度低下、回転胴の低速回転、回転胴の回転速度上昇といった段階的な回転速度制御を組み入れたことにより、層間パージステップの所要時間を大きく低減し気相成長膜の積層形成の生産性向上を可能とする気相成長装置を提供する。   As described above, according to the first embodiment, the rotation speed of the rotating cylinder is decreased, the rotating speed of the rotating cylinder is reduced, and the rotation is performed in the interlayer purging step between the film forming steps when the vapor deposition film is formed. Provided is a vapor phase growth apparatus capable of greatly reducing the time required for an interlayer purge step by incorporating stepwise rotation speed control such as increasing the rotation speed of a cylinder and improving the productivity of vapor deposition film stacking. .

(第二の実施の形態)
以下、第二の実施の形態を詳細に説明する。第二の実施の形態が第一の実施の形態と異なる点は、チャンバ2内のガス還流を更に低減するため傾斜壁を取り付けた構成である。図6は、第二の実施の形態にかかる気相成長装置12の概略構成を示す断面図である。気相成長装置12内部の整流板4の下部内壁に傾斜壁13を取り付けた構成を示している。その他の構成は第一の実施の形態と同様である。同じ符号は同じ要素を示し詳細の説明を省略する。
(Second embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described in detail. The second embodiment is different from the first embodiment in a configuration in which an inclined wall is attached in order to further reduce the gas reflux in the chamber 2. FIG. 6 is a sectional view showing a schematic configuration of the vapor phase growth apparatus 12 according to the second embodiment. The structure which attached the inclination wall 13 to the lower inner wall of the baffle plate 4 inside the vapor phase growth apparatus 12 is shown. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The same reference numerals denote the same elements, and detailed description thereof is omitted.

以下、第二の実施の形態にかかる気相成長装置12の各ステップの所要時間を表2に示す。
Table 2 shows the time required for each step of the vapor phase growth apparatus 12 according to the second embodiment.

以下、第二の実施の形態にかかる気相成長方法について詳細に説明する。表2は、第二の実施の形態にかかる気相成長方法の処理手順を示している。常時キャリアガスHを導入した状態で、ヒーター8をアイドル状態(低い出力電流でヒーター8に通電し約500〜800℃程度に加熱)で、回転胴6を50rpmで低速回転させる(ステップS200)。ウェーハWをウェーハ突き上げ機構9とウェーハ搬送ロボット(図示省略)を使ってサセプタ5上に搬入する(ステップS201)。ヒーター8を加熱しウェーハWの温度をプロセス温度(約900〜1250℃の間)に昇温する(ステップS202)。回転胴6の回転速度を1000rpmに上昇させる(ステップS203)。第一層目の気相成長膜を形成する(ステップS204)。回転胴6の回転速度を50rpmに低下させる(ステップS205)。回転胴6の回転速度を1000rpmに上昇させる(ステップS206)。第二層目の気相成長膜を形成する(ステップS207)。回転胴6の回転速度を50rpmに低下させる(ステップS208)。ヒーター8への出力電流を下げて降温する(ステップS209)。ウェーハWを取り外し搬出する(ステップS210)。ダミーウェーハを搬入する(ステップS211)。エッチング前処理を行う(ステップS212)。エッチング処理を行う(ステップS213)。エッチング後処理を行う(ステップS214)。ダミーウェーハを搬出する(ステップS215)。 Hereinafter, the vapor phase growth method according to the second embodiment will be described in detail. Table 2 shows a processing procedure of the vapor phase growth method according to the second embodiment. While introducing a constant carrier gas H 2, in the heater 8 idle (energized heater 8 at a lower output current heating to about 500 to 800 ° C.), to a low speed rotation of the rotary drum 6 at 50 rpm (step S200) . The wafer W is loaded onto the susceptor 5 using the wafer push-up mechanism 9 and a wafer transfer robot (not shown) (step S201). The heater 8 is heated to raise the temperature of the wafer W to the process temperature (between about 900 to 1250 ° C.) (step S202). The rotational speed of the rotating drum 6 is increased to 1000 rpm (step S203). A first-layer vapor deposition film is formed (step S204). The rotational speed of the rotating drum 6 is reduced to 50 rpm (step S205). The rotational speed of the rotating drum 6 is increased to 1000 rpm (step S206). A second vapor phase growth film is formed (step S207). The rotational speed of the rotating drum 6 is reduced to 50 rpm (step S208). The output current to the heater 8 is lowered to lower the temperature (step S209). The wafer W is removed and carried out (step S210). A dummy wafer is carried in (step S211). Etching pretreatment is performed (step S212). Etching is performed (step S213). A post-etching process is performed (step S214). The dummy wafer is unloaded (step S215).

以下、第二の実施の形態にかかる気相成長装置12におけるガスの流れを詳細に説明する。図7は、第二の実施の形態にかかる気相成長装置12のガスの流れを示す断面図である。図7において、整流板4の下部内壁に傾斜壁13を取り付けたことにより、図5で見られたチャンバ2内の整流板4下部内壁で発生している還流Fがなくなり、ガス還流が第一の実施の形態よりも更に低減される。従って、層間パージステップに要する所要時間は更に低減され、従来の実施の形態において要していた120secは、30secとなる。   Hereinafter, the gas flow in the vapor phase growth apparatus 12 according to the second embodiment will be described in detail. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the gas flow of the vapor phase growth apparatus 12 according to the second embodiment. In FIG. 7, by attaching the inclined wall 13 to the lower inner wall of the rectifying plate 4, the reflux F generated on the lower inner wall of the rectifying plate 4 in the chamber 2 as seen in FIG. It is further reduced than the embodiment. Therefore, the time required for the interlayer purge step is further reduced, and 120 sec required in the conventional embodiment is 30 sec.

以上述べたように、第二の実施の形態によれば、チャンバ2内の整流板4下部内壁に傾斜壁13を設け、気相成長膜を積層形成する際の成膜ステップ間の層間パージステップに、回転胴の回転速度低下、回転胴の回転速度上昇の回転速度制御を組み入れたことにより、層間パージステップの所要時間を大きく低減し気相成長膜の積層形成の生産性向上を可能とする気相成長装置を提供する。   As described above, according to the second embodiment, the inclined wall 13 is provided on the lower inner wall of the rectifying plate 4 in the chamber 2, and the interlayer purge step between the film forming steps when the vapor phase growth film is laminated is formed. In addition, by incorporating rotational speed control for lowering the rotational speed of the rotary cylinder and increasing the rotational speed of the rotary cylinder, the time required for the interlayer purge step can be greatly reduced, and the productivity of vapor deposition film stacking can be improved. A vapor deposition apparatus is provided.

なお、本発明においては、回転胴6の回転速度制御を気相成長膜形成時1000rpmと層間パージステップ時50rpmの2段階設けた構成を図示して実施の形態を説明したが、気相成長膜形成時、層間パージステップ時のそれぞれの回転速度は、本発明にかかる実施の形態に限定されるものではない。気相成長膜形成時の回転速度を更に上げれば、気相成長膜を形成するプロセスウィンドウが拡張され、高品質の半導体を更に効率的に製造可能となる。層間パージステップの回転速度は、チャンバ2の中央部からチャンバ2内壁近傍へのガス流を発生させない程度であればよい。   In the present invention, the embodiment in which the rotational speed control of the rotary drum 6 is provided in two stages, ie, 1000 rpm at the time of vapor deposition film formation and 50 rpm at the time of interlayer purge step has been described. The respective rotation speeds at the time of formation and the interlayer purge step are not limited to the embodiment according to the present invention. If the rotational speed at the time of vapor deposition film formation is further increased, the process window for forming the vapor deposition film is expanded, and a high-quality semiconductor can be manufactured more efficiently. The rotational speed of the interlayer purge step may be such that a gas flow from the central portion of the chamber 2 to the vicinity of the inner wall of the chamber 2 is not generated.

また、本発明においては、高純度単結晶Siの気相成長膜を形成するための原料ガスとして、四塩化シリコン(SiCl)、ジクロールシラン(SiH2Cl2)、トリクロールシラン(SiHCl)、シラン(SiH)を適宜選択して使用する実施の形態を説明した。また、不純物層を形成するためのドーパントガスとして、ホスフィン(PH)、ジボラン(B)、ヒ素(As)化合物を適宜選択して使用する実施の形態を説明したが、これら上記の原料ガスもしくはドーパントガスの種類は、本発明にかかる実施の形態に限定されるものではない。 In the present invention, as a raw material gas for forming a high-purity single crystal Si vapor growth film, silicon tetrachloride (SiCl 4 ), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), trichlorosilane (SiHCl 3) are used. ), An embodiment in which silane (SiH 4 ) is appropriately selected and used has been described. In addition, although embodiments in which phosphine (PH 3 ), diborane (B 2 H 6 ), and an arsenic (As) compound are appropriately selected and used as the dopant gas for forming the impurity layer have been described, The kind of source gas or dopant gas is not limited to the embodiment according to the present invention.

第一の実施の形態にかかる気相成長装置1の概略構成を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a vapor phase growth apparatus 1 according to a first embodiment. 気相成長装置における層間パージステップが不完全の状態で積層半導体を製造した際の電気特性グラフ。The electrical characteristic graph at the time of manufacturing a laminated semiconductor in the state in which the interlayer purge step in a vapor phase growth apparatus is incomplete. 気相成長装置における層間パージステップが完全の状態で積層半導体を製造した際の電気特性グラフ。The electrical characteristic graph at the time of manufacturing a laminated semiconductor in the state where the interlayer purge step in a vapor phase growth apparatus is perfect. 従来の実施の形態にかかる気相成長装置のガスの流れを示す断面図。Sectional drawing which shows the flow of the gas of the vapor phase growth apparatus concerning the conventional embodiment. 第一の実施の形態にかかる気相成長装置1のガスの流れを示す断面図。Sectional drawing which shows the flow of the gas of the vapor phase growth apparatus 1 concerning 1st embodiment. 第二の実施の形態にかかる気相成長装置12の概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the vapor phase growth apparatus 12 concerning 2nd embodiment. 第二の実施の形態にかかる気相成長装置12のガスの流れを示す断面図。Sectional drawing which shows the flow of the gas of the vapor phase growth apparatus 12 concerning 2nd embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 気相成長装置
2 チャンバ
3 ガス供給管
4 整流板
5 サセプタ
6 回転胴
7 ガス排気管
8 ヒーター
9 ウェーハ突き上げ機構
10 温度センサ
11 回転胴駆動機構
12 気相成長装置
13 傾斜壁
W ウェーハ
A ガス供給方向
B ガス排気方向
C 回転胴回転方向
D ガス流入方向
E 遠心力によるガス流方向
F 整流板4下部内壁近傍のガス還流
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vapor growth apparatus 2 Chamber 3 Gas supply pipe 4 Rectification plate 5 Susceptor 6 Rotating drum 7 Gas exhaust pipe 8 Heater 9 Wafer raising mechanism 10 Temperature sensor 11 Rotating drum driving mechanism 12 Vapor growth apparatus 13 Inclined wall W Wafer A Gas supply Direction B Gas exhaust direction C Rotary drum rotation direction D Gas inflow direction E Gas flow direction by centrifugal force F Gas reflux near the lower inner wall of the rectifying plate 4

Claims (5)

ウェーハが挿入されるチャンバと、
前記チャンバ内に原料ガス、キャリアガスもしくはドーパントガスのうち少なくともいずれかを導入するガス導入手段と、
前記ガス導入手段により前記ウェーハ上に気相成長膜を形成する気相成長膜形成手段と、
前記チャンバ内をキャリアガスでパージするパージ手段と、
前記ウェーハを所定の回転速度で回転させる回転駆動手段と、
前記ウェーハを加熱する加熱手段と、を備え、
前記回転駆動手段は、前記気相成長膜形成手段における第一の回転速度が、前記パージ手段における第二の回転速度より速い回転速度に制御することを特徴とする気相成長装置。
A chamber into which the wafer is inserted;
A gas introduction means for introducing at least one of a source gas, a carrier gas, and a dopant gas into the chamber;
A vapor deposition film forming means for forming a vapor deposition film on the wafer by the gas introducing means;
Purge means for purging the chamber with a carrier gas;
A rotation driving means for rotating the wafer at a predetermined rotation speed;
Heating means for heating the wafer,
The rotation driving means controls the vapor phase growth apparatus so that the first rotation speed in the vapor growth film forming means is higher than the second rotation speed in the purge means.
前記チャンバの側面内壁に、ガスの還流が発生しないようにガス流方向を制限するガス流調整手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の気相成長装置。   2. The vapor phase growth apparatus according to claim 1, further comprising a gas flow adjusting unit configured to restrict a gas flow direction on the inner wall of the side surface of the chamber so as not to generate gas reflux. ウェーハが挿入されるチャンバと、
前記チャンバ内に原料ガス、キャリアガスもしくはドーパントガスのうち少なくともいずれかを導入するガス導入手段と、
前記ガス導入手段により前記ウェーハ上に気相成長膜を形成する気相成長膜形成手段と、
前記チャンバ内をキャリアガスでパージするパージ手段と、
前記ウェーハを所定の回転速度で回転させる回転駆動手段と、
前記ウェーハを加熱する加熱手段とを備えた気相成長装置を用いて、前記ウェーハ上に気相成長膜を形成する方法であって、
前記回転駆動手段により駆動される第一の回転速度で、前記ウェーハ上に第一の気相成長膜を形成する第一の成膜工程と、
前記第一の成膜工程における前記第一の回転速度より遅い第二の回転速度で、前記チャンバ内をキャリアガスでパージするパージ工程と、
前記パージ工程後に、前記第二の回転速度よりも速い回転速度で、前記第一の気相成長膜上に第二の気相成長膜を形成する第二の成膜工程と、
を備えたことを特徴とする気相成長方法。
A chamber into which the wafer is inserted;
A gas introduction means for introducing at least one of a source gas, a carrier gas, and a dopant gas into the chamber;
A vapor deposition film forming means for forming a vapor deposition film on the wafer by the gas introducing means;
Purge means for purging the chamber with a carrier gas;
A rotation driving means for rotating the wafer at a predetermined rotation speed;
A method of forming a vapor phase growth film on the wafer using a vapor phase growth apparatus provided with a heating means for heating the wafer,
A first film forming step of forming a first vapor growth film on the wafer at a first rotation speed driven by the rotation driving means;
A purge step of purging the inside of the chamber with a carrier gas at a second rotational speed that is slower than the first rotational speed in the first film-forming step;
A second film-forming step of forming a second vapor-phase growth film on the first vapor-phase growth film at a rotation speed higher than the second rotation speed after the purge step;
A vapor phase growth method comprising:
前記第一の回転速度は300rpm以上であり、前記第二の回転速度は100rpm以下であることを特徴とする請求項3に記載の気相成長方法。   The vapor phase growth method according to claim 3, wherein the first rotation speed is 300 rpm or more and the second rotation speed is 100 rpm or less. 前記原料ガスは、四塩化シリコン(SiCl)、ジクロールシラン(SiH2Cl2)、トリクロールシラン(SiHCl)、シラン(SiH)のうちいずれか1つであり、前記ドーパントガスは、ホスフィン(PH)、ジボラン(B)、ヒ素(As)化合物のうちいずれか1つであることを特徴とする請求項3に記載の気相成長方法。

The source gas is any one of silicon tetrachloride (SiCl 4 ), dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 ), trichlorosilane (SiHCl 3 ), and silane (SiH 4 ), and the dopant gas is The vapor phase growth method according to claim 3, wherein the vapor phase growth method is any one of phosphine (PH 3 ), diborane (B 2 H 6 ), and arsenic (As) compounds.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011074466A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Nuflare Technology Inc Film-forming apparatus and film-forming method
US20120052659A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Yoshikazu Moriyama Manufacturing method and apparatus for semiconductor device
US9243326B2 (en) 2010-03-26 2016-01-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Surface treatment apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011074466A (en) * 2009-09-30 2011-04-14 Nuflare Technology Inc Film-forming apparatus and film-forming method
US9243326B2 (en) 2010-03-26 2016-01-26 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Surface treatment apparatus
US20120052659A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-01 Yoshikazu Moriyama Manufacturing method and apparatus for semiconductor device
JP2012054327A (en) * 2010-08-31 2012-03-15 Nuflare Technology Inc Semiconductor manufacturing method
KR101237091B1 (en) * 2010-08-31 2013-02-25 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 Semiconductor manufacturing method
US8951353B2 (en) 2010-08-31 2015-02-10 Nuflare Technology, Inc. Manufacturing method and apparatus for semiconductor device

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