JPH07183223A - エピタキシヤル成長装置 - Google Patents
エピタキシヤル成長装置Info
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- JPH07183223A JPH07183223A JP5347694A JP34769493A JPH07183223A JP H07183223 A JPH07183223 A JP H07183223A JP 5347694 A JP5347694 A JP 5347694A JP 34769493 A JP34769493 A JP 34769493A JP H07183223 A JPH07183223 A JP H07183223A
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- epitaxial growth
- gas
- material gas
- semiconductor wafer
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Abstract
台座部上に載置される半導体ウエハ保持具を位置決めす
る位置決め部材に原料ガスの熱分解生成物が付着しない
ようにする。 【構成】ガス供給手段より噴出される原料ガスの流路以
外の位置及び又は原料ガスが熱分解されない温度となる
位置に位置決め部材を配設する。
Description
に関し、特に気相エピタキシヤル成長装置に適用して好
適なものである。
は、高周波誘導加熱方式によつてウエハを乗せる台(以
下、サセプタ(susceptor )という)をモノシラン(Si
H4)ガスの熱分解反応温度まで加熱するものがあり、熱
により生成されたシリコン等の単結晶をウエハ上に成長
させるようになされている。このエピタキシヤル成長装
置1は、図4に示すように反応室を外界から隔離する容
器2を主構造としている。ここで容器2は覗き窓3をも
つアウターベルジヤ2Aと冷却層4を隔てたさらに内側
に設けられたインナーベルジヤ2Bとによつて形成され
ている。
位置に垂直方向に伸びる軸穴5が形成された円筒形状の
ワークコイルカバー6が配置されている。このワークコ
イルカバー6は内側上方に取り付けられている高周波誘
導加熱コイル7を反応室から隔離している。ワークコイ
ルカバー6の中央に形成された軸穴5の底部には回転軸
8が配置されている。
の軸部9Aの下端が装着されている。またデイスクホル
ダ9の上部にはカーボンでなるドーナツ形状のサセプタ
10がワークコイルカバー6を挟んで誘導加熱コイル7
に接近するように配置されている。これによりデイスク
ホルダ9と共に回転駆動されるサセプタ10がウエハ1
1を乗せた状態で均一に加熱されるようになされてい
る。
5に示すように円筒形状の軸部9Aの上部にドーナツ形
状のデイスク部9Bが一体に形成されている。ここで軸
部9Aの外径及び内径はそれぞれ31〔mm〕及び23〔mm〕
である。またこのデイスク部9Bの上面にはデイスク部
9Bの回転軸aより外周に向かつて約35〔mm〕の位置
に、すなわち外径約70〔mm〕の位置に石英ガラスでなる
凸リング部9Cがデイスク部9Bと一体に形成されてい
る。ここで凸リング部9Cの半径方向の肉厚は3〜4
〔mm〕であり、回転軸aの方向の高さは7〜8〔mm〕で
ある。この凸リング部9Cの外周部にサセプタ10の内
周部がわずかの隙間を介してはめ込まれ、デイスク部9
Bの上面に搭載される。
のサセプタ10はドーナツ形状でなり、サセプタ10の
上面には4インチのウエハ11を円形状に配設するよう
になされている。サセプタ10の内径は凸リング部9C
の外径よりわずかに大きく形成されている。
に取り付けられており、デイスク部9Bより上方に一部
が突出するように設けられている。このガスノズル12
は固定されているため回転せず、デイスクホルダ9が回
転しているとき上方に穿孔された複数のガス噴出穴12
Aよりモノシランガス13を放射状に噴出する。
ル7で加熱されるサセプタ10の熱はデイスクホルダ9
の凸リング部9Cにも伝わることにより、凸リング部9
Cはモノシランガス13の熱分解反応温度以上の温度に
達する。またガスノズル12より供給されるモノシラン
ガス13は途中に障害物が無いことによつて凸リング部
9Cに直接流れ込む。これによりガスノズル12より供
給されるモノシランガス13は図7に示すように凸リン
グ部9Cで熱分解反応を起こし、堆積物(ポリシリコ
ン)14が凸リング部9Cの上部より内壁に亘る窪み部
を埋めるように付着されていた。
る程温度が下がつて熱分解反応が生じ難いことによつて
少なく、また回転軸aに近いもの程剥離し易い。この堆
積物14の剥離したものがモノシランガス13によつて
反応室内に拡散され、ウエハ11上に付着してウエハ1
1に形成される電子材料等が悪影響を受けるおそれがあ
つた。このためこの堆積物14は、フツ酸及び硝酸の混
合液でエツチングして除去される。
ングを繰り返すと、図8に示すように堆積物14を除去
した後の凸リング部9Cの表面に微小亀裂15が生じる
ことがある。この微小亀裂15からはダスト16が生じ
易く、ダスト16がモノシランガス13によつて反応室
内に拡散され、ウエハ11上に付着することがある。こ
のようにダスト16がウエハ11上に付着するとエピタ
キシヤル成長層の形成過程において結晶欠陥の原因とな
り、ウエハ11に形成される電子材料等が悪影響を受け
るおそれがあつた。この結果、電子材料等の歩留りが低
下することがある。
で、台座部上に載置される半導体ウエハ保持具を位置決
めする位置決め部材に原料ガスの熱分解生成物が付着す
ることを防止し得るエピタキシヤル成長装置を提案しよ
うとするものである。
め本発明においては、原料ガス13を熱分解して半導体
ウエハ11上に単結晶層を成長させるエピタキシヤル成
長装置において、反応室2B内に伸びる管の先端部分に
原料ガス噴出口12Aを有するガス供給手段12と、ガ
ス供給手段12の先端を先端開口部から突出させ、かつ
当該先端開口部に続いてガス供給手段12の根本部分を
覆うように延長する筒状部材20Aと、先端開口部に内
周面が一体に固着され、かつ当該先端開口部より筒状部
材20Aの半径方向に延長する環状の台座部20Bと、
台座部20Bの表面のうち原料ガス噴出口12Aから噴
出される原料ガス13の流路を避ける位置及び又は原料
ガス13の熱分解生成物が生じない温度となる位置にお
いて、台座部20Bの表面よりガス供給手段12の先端
方向に環状に突出し、台座部20B上に載置される半導
体ウエハ保持具21を位置決めする位置決め部材20C
とを設けるようにする。
の流路以外の位置に位置決め部材20Cを配設すること
によつて、原料ガス13が位置決め部材20Cに流れ込
んで、位置決め部材20Cに原料ガス13の熱分解生成
物14が付着することを防止し得る。これにより位置決
め部材20Cに付着する熱分解生成物14を除去する必
要が無くなり、位置決め部材20Cのエツチングによる
微小亀裂15から生じるダスト16による結晶欠陥を防
止し、半導体ウエハ11に形成される電子材料等の歩留
り低下を一段と防止できる。
する。
図1において、20は全体としてエピタキシヤル成長装
置のデイスクホルダを示す。このデイスクホルダ20は
石英ガラスでなり、円筒形状の軸部20Aの上部にドー
ナツ形状のデイスク部20Bが一体に形成されている。
ここで軸部20Aの外径及び内径はそれぞれ31〔mm〕及
び23〔mm〕である。
英ガラスでなりモノシランガス13が直接当たらないよ
うに外径が70〔mm〕より一段と小さい凸リング部20C
がデイスク部20Bと一体に形成されている。この凸リ
ング部20Cの半径方向の肉厚は3〜4〔mm〕であり、
回転軸aの方向の高さは7〜8〔mm〕である。
周部との間にわずかの隙間を介してはめ込まれ、デイス
ク部20Bの上面に搭載される。
のサセプタ21はドーナツ形状でなり、サセプタ21の
上面には4インチのウエハ11を円形状に配設するよう
になされている。またサセプタ21の内径は凸リング部
20Cの外径よりもわずかに大きく形成されている。こ
のためサセプタ21は内径が従来のサセプタ10に比し
て小さく形成され、外径が従来のサセプタ10と等しく
形成されていることになる。
ング部20Cの外周部にはめ込まれてデイスク部20B
の上面に搭載され、デイスクホルダ20と共に回転す
る。
せず、ガスノズル12の上方に穿孔された複数のガス噴
出穴12Aよりモノシランガス13を噴出する。
れると、サセプタ21の上面に乗せられたウエハ11上
に流れるモノシランガス13が熱分解反応を起こし、生
成されたシリコンがウエハ11上で成長する。ガスノズ
ル12より供給されるモノシランガス13は、凸リング
部20Cに直接当たらず、凸リング部20Cの上方を通
過し、サセプタ21の上面に配設されたウエハ11に向
かつて流れる。このようにして凸リング部20Cの内側
(すなわち凹部)にモノシランガス13が直接流れ込む
ことがないことにより凸リング部20Cにはポリシリコ
ンの堆積物14がほぼ付着しない。
ス噴出穴12Aからモノシランガス13が吹き付けられ
ない位置に凸リング部20Cを配設することによつて、
凸リング部20Cの内側(すなわち凹部)にモノシラン
ガス13が直接流れ込んで、凸リング部20Cに堆積物
14が付着することを防止できる。
4が付着しなくなり、付着した堆積物14をエツチング
して除去する必要が無くなる。従つて凸リング部20C
のエツチングによる微小亀裂15から生じるダスト16
による結晶欠陥を防止し、ウエハ11に形成される電子
材料等の歩留り低下を一段と防止できる。またデイスク
ホルダ20に微小亀裂15が生じることを防止できるこ
とにより、デイスクホルダ20の寿命を延ばすことがで
きる。
20Bの上面のうちモノシランガス13が直接当たらな
い位置に石英ガラスでなる凸リング部20Cを配設する
ものについて述べたが、本発明はこれに限らず、デイス
ク部20Bの上面のうちモノシランガス13の熱分解反
応温度より低い温度となる位置に石英ガラスでなる凸リ
ング部を配設しても上述と同様の効果を得ることができ
る。この場合、ガスノズル12より供給されるモノシラ
ンガス13は、凸リング部の設置される位置の温度が熱
分解に必要な温度未満であることによつて凸リング部の
内側及び上面では熱分解しない。従つて凸リング部にモ
ノシランガス13の熱分解生成物が付着することが防止
される。
20Bの上面のうちモノシランガス13が直接当たらな
い位置に石英ガラスでなる凸リング部20Cを配設する
ものについて述べたが、本発明はこれに限らず、デイス
ク部20Bの上面のうちモノシランガス13が直接当た
らず、モノシランガス13の熱分解反応温度より低い温
度となる位置に石英ガラスでなる凸リング部を配設して
も良い。この場合、モノシランガス13が凸リング部の
内側に流れ込むことはほとんど無く、また凸リング部の
内側及び上面では熱分解しないことにより上述と同様の
効果を得ることができる。
の内径と凸リング部30Cの内径とを揃えるようにして
も良い。このとき、サセプタ31の内径は凸リング部3
0Cの外径よりわずかに大きく形成すれば良い。またガ
スノズルと凸リング部との間にデイスク部が回転できる
だけの隙間を有する限り、凸リング部の内径をデイスク
部の内径に比して小さくしても良い。このときもドーナ
ツ形状のサセプタの内径は凸リング部の外径よりわずか
に大きく形成すれば良い。
の上面に配置するウエハの大きさは4インチのものにつ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、5インチ又はそ
れ以上の大きさの半導体ウエハを配置するためのサセプ
タでも良い。
としてモノシランガス13を供給する場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、モノシランガス以外の原
料ガスを利用するエピタキシヤル成長装置にも適用でき
る。
を誘導加熱コイルで加熱する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、サセプタを他の方式(例えば各種
ランプ、各種レーザ等を用いるもの)により加熱するエ
ピタキシヤル成長装置にも広く適用できる。
上面のうち原料ガスの流路以外の位置及び又は原料ガス
が熱分解されない温度となる位置に位置決め部材を配設
することによつて、原料ガスが位置決め部材に流れ込ん
で、位置決め部材に原料ガスの熱分解生成物が付着する
ことを防止し得るエピタキシヤル成長装置を実現でき
る。
例によるデイスクホルダの説明に供する断面図である。
説明に供する略線図である。
る断面図である。
図である。
ある。
に供する略線図である。
断面図である。
及びダストの説明に供する断面図である。
アウターベルジヤ、2B……インナーベルジヤ、3……
覗き窓、4……冷却層、5……軸穴、6……ワークコイ
ルカバー、7……高周波誘導加熱コイル、8……回転
軸、9、20、30……デイスクホルダ、9A、20
A、30A……軸部、9B、20B、30B……デイス
ク部、9C、20C、30C……凸リング部、10、2
1、31……サセプタ、11……ウエハ、12……ガス
ノズル、12A……ガス噴出穴、13……モノシランガ
ス、14……堆積物、15……微小亀裂、16……ダス
ト。
Claims (4)
- 【請求項1】原料ガスを熱分解して半導体ウエハ上に単
結晶層を成長させるエピタキシヤル成長装置において、 反応室内に伸びる管の先端部分に原料ガス噴出口を有す
るガス供給手段と、 上記ガス供給手段の先端を先端開口部から突出させ、か
つ当該先端開口部に続いて上記ガス供給手段の根本部分
を覆うように延長する筒状部材と、 上記先端開口部に内周面が一体に固着され、かつ当該先
端開口部より上記筒状部材の半径方向に延長する環状の
台座部と、 上記台座部の表面のうち上記原料ガス噴出口から噴出さ
れる上記原料ガスの流路を避ける位置及び又は上記原料
ガスの熱分解生成物が生じない温度となる位置におい
て、上記台座部の表面より上記ガス供給手段の先端方向
に環状に突出し、上記台座部上に載置される半導体ウエ
ハ保持具を位置決めする位置決め部材と、 を具えることを特徴とするエピタキシヤル成長装置。 - 【請求項2】上記位置決め部材は、上記先端開口部又は
上記台座部に底面が一体に固着されることを特徴とする
請求項1に記載のエピタキシヤル成長装置。 - 【請求項3】上記半導体ウエハ保持具は、上記位置決め
部材の外周面にはめ込まれることを特徴とする請求項1
に記載のエピタキシヤル成長装置。 - 【請求項4】上記半導体ウエハ保持具は、4インチ以上
の半導体ウエハを保持することを特徴とする請求項1に
記載のエピタキシヤル成長装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5347694A JPH07183223A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | エピタキシヤル成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5347694A JPH07183223A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | エピタキシヤル成長装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07183223A true JPH07183223A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18391947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5347694A Pending JPH07183223A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | エピタキシヤル成長装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07183223A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005333091A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Nec Electronics Corp | 半導体製造装置 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5347694A patent/JPH07183223A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005333091A (ja) * | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Nec Electronics Corp | 半導体製造装置 |
JP4673578B2 (ja) * | 2004-05-21 | 2011-04-20 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体製造装置 |
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A521 | Written amendment |
Effective date: 20040302 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
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Effective date: 20040305 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 |
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A521 | Written amendment |
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