JP2762576B2 - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JP2762576B2 JP2762576B2 JP15791489A JP15791489A JP2762576B2 JP 2762576 B2 JP2762576 B2 JP 2762576B2 JP 15791489 A JP15791489 A JP 15791489A JP 15791489 A JP15791489 A JP 15791489A JP 2762576 B2 JP2762576 B2 JP 2762576B2
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- Japan
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- reaction chamber
- wafer carrier
- pipe
- gas
- tube
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 エピ層又は各種被膜の成膜に用いる気相成長（CVD）
装置に関し， ウエハ間隔が狭くても，膜厚分布の良好な構造を提供
し，装置のスループットの向上をはかることを目的と
し， （１） 反応室（１）と，該反応室内に複数の被成長ウ
エハを載せたウエハキャリア（２）を縦に保持するウエ
ハキャリア保持台（６）と，反応ガスを該反応室内に導
入するガス導入管（３）と，該反応室室内に該ウエハキ
ャリアを囲む内管（５）と，該内管と該反応室の間から
該反応室を排気する排気管（４）と，該内管の内側に該
ウエハキャリアを囲み且つ複数の孔が開口された内々管
（８）とを有し，該内々管は頂部及び底部が閉じられ，
その外部に該ガス導入管が配設されているように構成す
る。
装置に関し， ウエハ間隔が狭くても，膜厚分布の良好な構造を提供
し，装置のスループットの向上をはかることを目的と
し， （１） 反応室（１）と，該反応室内に複数の被成長ウ
エハを載せたウエハキャリア（２）を縦に保持するウエ
ハキャリア保持台（６）と，反応ガスを該反応室内に導
入するガス導入管（３）と，該反応室室内に該ウエハキ
ャリアを囲む内管（５）と，該内管と該反応室の間から
該反応室を排気する排気管（４）と，該内管の内側に該
ウエハキャリアを囲み且つ複数の孔が開口された内々管
（８）とを有し，該内々管は頂部及び底部が閉じられ，
その外部に該ガス導入管が配設されているように構成す
る。
（２） 前記内々管は頂部が開口され底部が閉じられ，
内々管と内管の間は頂部及び底部が閉じられ且つ該ガス
導入管が導入されているように構成する。
内々管と内管の間は頂部及び底部が閉じられ且つ該ガス
導入管が導入されているように構成する。
本発明はエピ層又は各種被膜の成膜に用いる気相成長
（CVD）装置に関する。
（CVD）装置に関する。
本発明のCVD装置は半導体装置製造のウエハプロセス
において，基板上にエピ層，導電層，絶縁層等の成膜に
使用できる。
において，基板上にエピ層，導電層，絶縁層等の成膜に
使用できる。
近年のエピ・CVD装置（エピタキシャル成長装置を含
む広義のCVD装置）は，大スループット，大口径ウエハ
処理，膜質及び膜厚分布の均一性が望まれている。
む広義のCVD装置）は，大スループット，大口径ウエハ
処理，膜質及び膜厚分布の均一性が望まれている。
そのため，装置自体を大型化し，且つ装置内に被処理
ウエハの稠密配置を行い，しかも上記の均一性が良好に
なるような装置が要求されている。
ウエハの稠密配置を行い，しかも上記の均一性が良好に
なるような装置が要求されている。
従来のエピ・CVD装置においては，膜厚分布を均一に
するためにウエハを石英キャリアに載せたまま回転し，
且つ反応ガスの供給及び排気を次のように行っていた。
するためにウエハを石英キャリアに載せたまま回転し，
且つ反応ガスの供給及び排気を次のように行っていた。
第５図は従来例によるエピ・CVD装置の模式断面図で
ある。
ある。
図において，石英製の反応室１内にウエハＷを多数枚
保持した石英製のウエハキャリア２が縦にウエハキャリ
ア保持台６上に置かれ，ガス導入管３より反応ガスが成
長室内に導入され，排気管４より排気されて，ガス流量
と排気速度を調節することにより反応室内を所定のガス
圧に保つようにする。
保持した石英製のウエハキャリア２が縦にウエハキャリ
ア保持台６上に置かれ，ガス導入管３より反応ガスが成
長室内に導入され，排気管４より排気されて，ガス流量
と排気速度を調節することにより反応室内を所定のガス
圧に保つようにする。
ウエハキャリア２は気密封止を保った状態で回転でき
る構造となっている。
る構造となっている。
ウエハは反応室１の外部よりヒータ７により加熱され
る。
る。
反応室１の管壁に成長膜の付着を防止するためと，ガ
ス流を全ウエハにゆきわたらせる流路形成のために，ウ
エハキャリア２は石英製の内管５で囲まれている。
ス流を全ウエハにゆきわたらせる流路形成のために，ウ
エハキャリア２は石英製の内管５で囲まれている。
ガス導入管３は内管５の内側に導入され，排気管４は
内管５と反応室１との間より導出される。従って反応ガ
スは図示の矢印のように流れる。
内管５と反応室１との間より導出される。従って反応ガ
スは図示の矢印のように流れる。
ところが，この装置においては，ウエハ間隔を狭くす
ると，中心部の薄い膜厚分布となり，ある程度の間隔を
保つ必要があった。
ると，中心部の薄い膜厚分布となり，ある程度の間隔を
保つ必要があった。
従って，成長１回当たりのウエハ枚数を多くすること
ができず，装置のスループットを低下させていた。
ができず，装置のスループットを低下させていた。
本発明は，ウエハ間隔が狭くても，膜厚分布の良好な
構造を提供し，装置のスループットの向上をはかること
を目的とする。
構造を提供し，装置のスループットの向上をはかること
を目的とする。
上記課題の解決は， 1.反応室（１）と，該反応室内に複数の被成長ウエハを
載せたウエハキャリア（２）を縦に保持するウエハキャ
リア保持台（６）と，反応ガスを該反応室内に導入する
ガス導入管（３）と，該反応室内に該ウエハキャリアを
囲む内管（５）と，該内管と該反応室の間から該反応室
を排気する排気管（４）と，該内管の内側に該ウエハキ
ャリアを囲み且つ複数の孔が開口された内々管（８）と
を有し，該内々管は頂部及び底部が閉じられ，その外部
に該ガス導入管が配設されている気相成長装置，あるい
は 2.反応室（１）と，該反応室内に複数の被成長ウエハを
載せたウエハキャリア（２）を縦に保持するウエハキャ
リア保持台（６）と，反応ガスを該反応室内に導入する
ガス導入管（３）と，該反応室内に該ウエハキャリアを
囲む内管（５）と，該内管と該反応室の間から該反応室
を排気する排気管（４）と，該内管の内側に該ウエハキ
ャリアを囲み且つ複数の孔が開口された内々管（８）と
を有し，該内々管は頂部が開口され底部が閉じられ，該
内々管と前記内管の間は頂部及び底部が閉じられ且つ前
記ガス導入管が導入されている気相成長装置により達成
される。
載せたウエハキャリア（２）を縦に保持するウエハキャ
リア保持台（６）と，反応ガスを該反応室内に導入する
ガス導入管（３）と，該反応室内に該ウエハキャリアを
囲む内管（５）と，該内管と該反応室の間から該反応室
を排気する排気管（４）と，該内管の内側に該ウエハキ
ャリアを囲み且つ複数の孔が開口された内々管（８）と
を有し，該内々管は頂部及び底部が閉じられ，その外部
に該ガス導入管が配設されている気相成長装置，あるい
は 2.反応室（１）と，該反応室内に複数の被成長ウエハを
載せたウエハキャリア（２）を縦に保持するウエハキャ
リア保持台（６）と，反応ガスを該反応室内に導入する
ガス導入管（３）と，該反応室内に該ウエハキャリアを
囲む内管（５）と，該内管と該反応室の間から該反応室
を排気する排気管（４）と，該内管の内側に該ウエハキ
ャリアを囲み且つ複数の孔が開口された内々管（８）と
を有し，該内々管は頂部が開口され底部が閉じられ，該
内々管と前記内管の間は頂部及び底部が閉じられ且つ前
記ガス導入管が導入されている気相成長装置により達成
される。
本発明は，内管の内側に多数の孔の開いた内々管を設
け，反応ガスを内々管の外側に吹き出してガス流を内々
管の複数の開口部よりウエハ間隔の内部に拡散させるこ
とにより，ウエハ間へのガスの回り込みを改善するか，
或いは，内管と内々管の頂部及び底部を閉じて反応ガス
を内管と内々管の間に吹き出してこの部分の圧力を上げ
て内々管の孔からウエハ間にガスが均一に押し込まれる
ようにしたものである。
け，反応ガスを内々管の外側に吹き出してガス流を内々
管の複数の開口部よりウエハ間隔の内部に拡散させるこ
とにより，ウエハ間へのガスの回り込みを改善するか，
或いは，内管と内々管の頂部及び底部を閉じて反応ガス
を内管と内々管の間に吹き出してこの部分の圧力を上げ
て内々管の孔からウエハ間にガスが均一に押し込まれる
ようにしたものである。
第１図は本発明の第１の実施例によるエピ・CVD装置
の模式断面図である。
の模式断面図である。
図において，石英製の反応室１内にウエハＷを多数枚
保持した石英製のウエハキャリア２が縦にウエハキャリ
ア保持台６上に置かれ，ガス導入管３より反応ガスが成
長室内に導入され，排気管４より排気されて，ガス流量
と排気速度を調節することにより反応室内を所定のガス
圧に保つようにする。
保持した石英製のウエハキャリア２が縦にウエハキャリ
ア保持台６上に置かれ，ガス導入管３より反応ガスが成
長室内に導入され，排気管４より排気されて，ガス流量
と排気速度を調節することにより反応室内を所定のガス
圧に保つようにする。
ウエハキャリア２は気密封止を保った状態で回転でき
る構造となっている。
る構造となっている。
ウエハは反応室１の外部よりヒータ７により加熱され
る。
る。
反応室１の管壁に成長膜の付着を防止するためと，ガ
ス流を全ウエハにゆきわたらせる流路形成のために，ウ
エハキャリア２は石英製の内管５で囲まれている。
ス流を全ウエハにゆきわたらせる流路形成のために，ウ
エハキャリア２は石英製の内管５で囲まれている。
以上までは従来例と同様であるが，これと相違する点
は以下のようである。
は以下のようである。
頂部の閉じた内々管８がウエハキャリア２に被せら
れ，ガス導入管３が内々管８の外部に導入されている。
れ，ガス導入管３が内々管８の外部に導入されている。
内々管８は石英からなり，その円筒面には多数の孔ま
たはスリットが開口されている。
たはスリットが開口されている。
第２図は本発明の第２の実施例によるエピ・CVD装置
の模式断面図である。
の模式断面図である。
この例では，頂部の開いた内々管８がウエハキャリア
２の回りに置かれ，内々管８と内管５の頂部は閉じら
れ，ガス導入管３が内々管８と内管５の間に導入されて
いる。
２の回りに置かれ，内々管８と内管５の頂部は閉じら
れ，ガス導入管３が内々管８と内管５の間に導入されて
いる。
第３図（１），（２）は内々管の構造図である。
第３図（１）は正面図，第３図（２）は断面図であ
る。
る。
内々管８の円筒面には5mmφの孔81が20mmピッチで開
けられている。
けられている。
第４図（１），（２）は別の内々管の構造図である。
第４図（１）は正面図，第４図（２）は断面図であ
る。
る。
内々管８の円筒面には幅5mmの長孔（スリット）82が
８方向に開口している。
８方向に開口している。
次に，この装置を用いた成長例について説明する。
成長条件 ウエハ:6インチφのSiウエハ 処理ウエハ枚数:50枚 成膜物質：SiO2層 成長ガス：SiH4＋N2O 成長ガスの圧力:0.5 Torr 成長ガスの流量：SiH4 100 SCCM, N2O 1000 SCCM 基板温度:800℃ この成長例の他に,SiN成長の場合は反応ガスにSiHCl3
とNH3を，ポリSi成長の場合は反応ガスにSiH4を用い
る。
とNH3を，ポリSi成長の場合は反応ガスにSiH4を用い
る。
実施例の効果を示す数値例を従来例と対比して次に示
す。
す。
膜圧分布 ウエハ間隔 実施例 ±５％ 1/2インチ 従来例 ±５％ 1 インチ この結果より，約２倍のウエハが１度に処理できるよ
うになった。
うになった。
以上説明したように本発明によれば，縦型のエピ・CV
D装置においてウエハ間隔が狭くても，膜厚分布の良好
な構造が得られ，装置のスループットを向上することが
できた。
D装置においてウエハ間隔が狭くても，膜厚分布の良好
な構造が得られ，装置のスループットを向上することが
できた。
更に，内々管もウエハと同様十分熱せられており，内
々管とウエハとの間隔が狭いことから，間隔の広い内管
だけのときに比べて保温効果が上がりガスにより熱を奪
われるのを防止するため，ウエハの熱分布が向上する。
々管とウエハとの間隔が狭いことから，間隔の広い内管
だけのときに比べて保温効果が上がりガスにより熱を奪
われるのを防止するため，ウエハの熱分布が向上する。
第１図は本発明の第１の実施例によるエピ・CVD装置の
模式断面図である。 第２図は本発明の第２の実施例によるエピ・CVD装置の
模式断面図， 第３図（１），（２）は内々管の構造図， 第４図（１），（２）は別の内々管の構造図， 第５図は従来例によるエピ・CVD装置の模式断面図であ
る。 図において， １は反応室,2はウエハキャリア,3はガス導入管,4は排気
管,5は内管,6はウエハキャリア保持台,7はヒータ,8は内
々管 である。
模式断面図である。 第２図は本発明の第２の実施例によるエピ・CVD装置の
模式断面図， 第３図（１），（２）は内々管の構造図， 第４図（１），（２）は別の内々管の構造図， 第５図は従来例によるエピ・CVD装置の模式断面図であ
る。 図において， １は反応室,2はウエハキャリア,3はガス導入管,4は排気
管,5は内管,6はウエハキャリア保持台,7はヒータ,8は内
々管 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 昭夫 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−138473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−69794（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−86424（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−7517（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/365 H01L 21/469 H01L 21/86
Claims (2)
- 【請求項１】反応室と， 該反応室内に複数の被成長ウエハを載せたウエハキャリ
アを縦に保持するウエハキャリア保持台と， 反応ガスを該反応室内に導入するガス導入管と， 該反応室内に該ウエハキャリアを囲む内管と， 該内管と該反応室の間から該反応室を排気する排気管
と， 該内管の内側に該ウエハキャリアを囲み且つ複数の孔が
開口された内々管とを有し， 該内々管は頂部及び底部が閉じられ，その外部に該ガス
導入管が配設されていることを特徴とする気相成長装
置。 - 【請求項２】反応室と， 該反応室内に複数の被成長ウエハを載せたウエハキャリ
アを縦に保持するウエハキャリア保持台と， 反応ガスを該反応室内に導入するガス導入管と， 該反応室内に該ウエハキャリアを囲む内管と， 該内管と該反応室の間から該反応室を排気する排気管
と， 該内管の内側に該ウエハキャリアを囲み且つ複数の孔が
開口された内々管とを有し， 該内々管は頂部が開口され底部が閉じられ，該内々管と
該内管の間は頂部及び底部が閉じられ且つ該ガス導入管
が導入されてい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 |
|---|---|---|---|
| JP15791489A JP2762576B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15791489A JP2762576B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0322522A JPH0322522A (ja) | 1991-01-30 |
| JP2762576B2 true JP2762576B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=15660215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15791489A Expired - Lifetime JP2762576B2 (ja) | 1989-06-20 | 1989-06-20 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2762576B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5902103A (en) * | 1995-12-29 | 1999-05-11 | Kokusai Electric Co., Ltd. | Vertical furnace of a semiconductor manufacturing apparatus and a boat cover thereof |
| JP2001118836A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体製造装置用反応管、半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
| JP6749268B2 (ja) * | 2017-03-07 | 2020-09-02 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理装置 |
-
1989
- 1989-06-20 JP JP15791489A patent/JP2762576B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0322522A (ja) | 1991-01-30 |
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