JPH02161720A - 減圧気相成長装置 - 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、減圧気相成長装置、特に成膜工程において、
膜厚、膜質などが均一に形成できる装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の減圧気相成長装置としては。

減圧下で、ウェーハを加熱して化学反応を起こさせ、薄
膜を堆積させるように１例えば、第５図に示す４Ｒ造の
ものがある。

図において、１は反応炉で、この反応炉ｌの両端は、ガ
ス導入口２が形成された前蓋３と、ガス排出口４が形成
された後蓋５によって塞がれている。また、反応炉１内
には、複数の半導体基板６ａ〜６ｎを垂直に立てておく
ボート７が設けられている。

このように構成された従来の減圧気相成長装置は、ガス
導入口２よりガスを反応炉ｌ内に導入して、反応炉１内
が一定ガス圧を保持するように、ガス排出口４よりガス
を排出して、水平方向に−様なガスの流れを作り、反応
炉ｌ内にある複数の半導体基板６ａ〜６ｎ上に薄膜を形
成している。

この従来の場合は、同図中にも図示したが。

図中Ａ、Ｂ、Ｃ部分に鐙かれた部分で、半導体基板６ａ
〜６ｎ）１にｉｓを形成している。

第６図に別の従来の減圧気相成長装置を図示したが、ご
、の装置は、ガス導入口２とガス祷出口４に、それぞれ
、複数のガス噴出１’ｌ　２　ａを有する円筒状のガス
導入管８と、複数のガス排気ｒ２９ａを有する円筒状の
ガス排気管９を備えつけて、垂直方向にガスの流れを作
り、図中り。

Ｅ、Ｆ部分が置かれた部分のｔ導体基板６ａ〜・ａｎ−
７１に薄膜を形成している。

〔発明が解決しようとするＨ！題〕

−）二連した曲名の減圧気相成長装こでは、ガスの流れ
が半導体基板の面に対して垂直に流れるので、第５図中
のＡ領域でのガスの消費量が多いため、Ａ領域の後方に
あるＢ、Ｃ領域では、ガス不足になりやすい。その結果
、バッチ内の位置により、半導体基板表面内の膜厚並び
に膜質が均一に形成されないという欠点があった。

また、１−述した校名の減圧気相Ｊ＆長装置では、ガス
の流れが崖導体基板の面に対してｆ行に流れるので、前
述した従来例のような水平方向に配置した半導体基板の
設置位置によるバッチ内の不均一はない。しかし、管状
のガス導入管あるいはガス１１気管に対し、甲導体基扱
の各部が場所ごとに距離が異なるため、−ト記ガス導入
管あるいはガス排気管近傍ではガス濁度が高く、逆に、
ガス導入管あるいはガス排気管より遠のいた場所ではガ
スａ　Ｉｆが低くなるので、）Ｖ。

導体基板Ｌ−に薄膜を成長させても、膜厚、膜質とも均
一に形成で、きないという欠点があった。

本発明の［Ｊ的は１１記の事情に鑑み、バッチ内及び半
導体基板表面内の膜厚並びに膜質が均に形成できる減圧
気相成長装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の減圧気相成に装置は、半導体基板を垂直に立て
て搭載するボートを反応炉の中央にｆ＃！、ｎｕ、該ボ
ートを中に介して、複数個の開孔を１１する２枚の仕切
り板を、長ｆ方向に反応炉のＬ下側面もしくは左右側面
に対向して設け、前記イ［切り板と反応炉の内壁によっ
て区画された１室を薄膜形成元素を含むガスの導入用に
、他室？排気用に供するよ）にしたものである。

〔作用〕

減圧気相成長装置は、反応炉内に多数の開孔を有する２
枚の仕切り板を対向配置１２、仕切り板と反応炉の内壁
によって形成された一方の室にガスを導入し、他方の室
よりガスを排出する。仕切り板で区画された２つの室は
、反応炉の長「方向に延び、これらの室の間に形成され
るガス流は半導体基板の表面に対しで−・様に流れる。

したがって、反応炉内に均一１”ガスを供給すると同時
に、均一にガスを拮出して、反応炉内のガス濃度を、冬
わめ１−均一にする。

〔実施例〕

１；天下、本発明の実施例を図面を参照ｊ５で説明する
。

第１図は、木タト、明の一実施例の減圧気相成長装置の
断面図−（−５第２Ｎは第盲図中Ａ−Ａ’腺断面図であ
る。

図において、１は反応炉で、この反応炉１の両嬬（Ｊ、
−１ボ部にガス導入［］２が形成された前着：１と、下
部にガス排出［Ｘ１４が形俵４ｙれた後ｔ５によって塞
がれている。そして、仕切り板ｉｏ、ｉｉが図示のよう
に反応炉ｌの−１−下に一部内壁＃′−設□けられ、ガ
ス導入室！ＯＡ、ガス排気室１１Ａを長ｆ方向に形成し
ている。ガス導入室１０Ａはガス導入口２と、ガス排気
室１１Ａはガス排出［」４にそれぞれ連結し、また仕切
り板１０．仕切り扱１１はともに複数個のマ］・リクス
状に配こした開口群を有し、それぞれガス噴出［ＩＲ″
ｆ１０１．ガス排気口群１１１と４′−っている。

反応炉ｌの外部には、［−夕１２が設けられている２反
応炉１内には、複数のｆ導体基板ｆ；　ａ−・６ｎを１
没置するボート７が１没Ｈられている。

以Ｉのよ−う各、−構成されｆ・この一実施例の関用気
相成、長装置の動作説［５ｊを以１゛にｈなう７ボー　
ドア　Ｌ：設置された複数の半導体基Ｍｙ　６　ａ−・
−６１１は、ヒータ１２によって加熱される。、ガス導
入口２、↓、り導入、ｆｆねたガスは、仕切り板１０に
よって、ｆｉｆス導入室１０Ａの奥まで卯ばれる、そし
て、ガスは、仕切り板１０に設けられたガス噴出口群１
０１から、反応炉１中の必要領域の全域にわたって、成
分、密度が均一な状態で均一に拡散する。

このガスによって、反応炉１内の複数の半導体基板６ａ
〜６ｎ上に薄膜が均一に成長する。

反応炉ｌ内のガスは、仕切り板１１に設けられたガス排
気口群１１１から排気され、ガス排出口４より、反応炉
１の外部へ排出される。

この実施例の減圧気相成長装置は、仕切り板１０．１１
の開口の数、大きさを適当に選べば、両仕切り板１０．
１１が平行に配置しであるので、反応炉ｌに均一にガス
を供給できると同時に、均一にガスを排気できる。した
がって、半導体基板６ａ〜６ｎ上に薄膜を均一に成長で
きる。

仕切り板１０の幅文虞　、仕切り板１１の幅交２の反応
炉ｌの直径りに対する比によらす°容易に均一なガス濃
度が得られる。また、仕切り板１０の幅１＋　に対する
ガス噴出口の径ｈ１　との比や、仕切り板１１の幅文２
に対する排気口の径ｈ２との比にもよらず、均一なガス
濃度が得られ易い。

内部汚染を防止するために、反応炉１．ボート７、仕切
り板１０．１１の材質は１石英ガラスが使用されている
。

以上詳細に一実施例について説明したが、仕切り板１０
．１１は平面に限定しなくても、適当に曲率を与えても
よい。

また、第３図に示すように、ガス流に対するボート７の
影響を少なくして、ガス流の均一性をさらに向上させる
ために、ガスが左方から右方または、右方から左方へ流
れるように、仕切り板１０’、１１’を水平方向に対向
して反応炉ｌ内に配置してもよい。

この場合、第４図に図示したように、仕切り板１０′に
形成されたガス噴出口、仕切り板１１“に形成されたガ
ス排気口をそれぞれの仕切り板の面の法線に対して角度
をつけて開口すれば、反応炉ｌ内のガスの流れの均一性
をさらに向上できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明の減圧気相ｒ＆長装置は、
反応炉内に多数の開孔を有する２枚の仕切り板を対向配
置し、仕切り板と反応炉の内壁によって形成された一方
の室にガスを導入し、他方の室よりガスを排出するので
１反応炉内に均一にガスを供給すると同時に、均一にガ
スを排出して、反応炉内のガス濃度をきわめて均一にす
ることができる。このため、バッチ内及び半導体基板表
面内の膜厚並びに膜質が均一に形成できるという優れた
効果がある。

その結果、成膜工程における歩留りの向上とコストダウ
ンが図れると同時に、膜厚、膜質の安定向上により、製
品の安定性並びに信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の減圧気相成長装置の断面図
、第２図は第１図中Ａ−Ａ’線断面図、第３図〜第４図
はそれぞれの仕切り板の変形配置例の説明図、第５図〜
第６図は従来の減圧気相成長装置の断面図である。 １・・・反応炉、　　２・・・ガス導入口、３・・・前
蓋、　　　　４・・・ガス排出口、５・・・後蓋、　　
　　６ａ〜６ｎ・・・半導体基板、７・・・ボート、 ＋０．１１．１０’　　、　１１’　　、　１０’　、
　１１“・・・仕切り板。 １０Ａ・・・ガス導入室。 １１Ａ・・・ガス排気室。 １０１・・・ガス噴出口群。 ｉｌｌ・・・ガス排気口ｌ￥。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板上に薄膜を堆積させる減圧気相成長装置にお
   いて、半導体基板を垂直に立てて搭載するボートを反応
   炉の中央に配置し、該ボートを中に介して、複数個の開
   孔を有する２枚の仕切り板を、長手方向に反応炉の上下
   側面もしくは左右側面に対向して設け、前記仕切り板と
   反応炉の内壁によって区画された１室を薄膜形成元素を
   含むガスの導入用に、他室を排気用に供することを特徴
   とする減圧気相成長装置。