KR20080110481A - Vapor phase growing apparatus and vapor phase growing method - Google Patents

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Abstract

A vapor-phase growth equipment and a growth method are provided to reduce generation and attach of particle as to the epitaxial growth of the semiconductor wafer. A vapor-phase growth equipment comprises a gas supply inlet(12), a exhaust pipe(14), a wafer holding member and a gas rectifying plate(13) in a reactor of the cylindrical shape. The gas supply part is positioned in the reactor upper part. The exhaust pipe is positioned in the reactor lower part. The wafer holding member sets up with placing on wafer. The gas rectifying plate is positioned between the wafer holding member and gas supply inlet. The clearance of the wafer holding member and gas rectifying plate is set up so that the gas for forming the epitaxial layer in wafer becomes the rectifying state on the wafer plane or the wafer holding member.

Description

기상 성장 장치와 기상 성장 방법{VAPOR PHASE GROWING APPARATUS AND VAPOR PHASE GROWING METHOD}VAPOR PHASE GROWING APPARATUS AND VAPOR PHASE GROWING METHOD}

본 발명은 기상 성장 장치와 기상 성장 방법에 관한 것이다. 특히 반도체 기판의 에피택시얼 성장에 있어서 파티클 발생 및 부착물을 저감하고, 그 생산성의 향상을 용이하게 하는 기상 성장 장치와 성장 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vapor phase growth apparatus and a vapor phase growth method. In particular, the present invention relates to a vapor phase growth apparatus and a growth method for reducing particle generation and deposits in the epitaxial growth of a semiconductor substrate and facilitating improvement of the productivity thereof.

예를 들면 초고속 바이폴라 소자, 초고속 CMOS 소자, 파워 MOS 트랜지스터 등이 형성된 반도체 디바이스의 제조에 있어서, 불순물 농도, 막두께, 결정 결함 등이 제어된 단결정층의 애피틱시얼 성장 기술은 디바이스의 성능을 향상시키는데 있어서 불가결한 것으로 되어 있다.For example, in the fabrication of semiconductor devices in which ultrafast bipolar devices, ultrafast CMOS devices, power MOS transistors, and the like are formed, epitaxial growth techniques of single crystal layers in which impurity concentrations, film thicknesses, crystal defects, etc. are controlled are used. It is indispensable to improve.

실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼 등의 반도체 기판의 표면에 단결정 박막을 성장시켜 반도체 디바이스의 기판으로서 이용하는 에피택시얼 웨이퍼를 제조하는 에피택시얼 성장 장치에는 다수판의 웨이퍼를 한번에 처리할 수 있는 배치(batch) 처리형과, 웨이퍼를 1장씩 처리하는 장엽형(杖葉型)이 있다. 여기서 배치 처리형 에피택시얼 성장 장치는 한번에 다수장의 웨이퍼 기판을 처리할 수 있으므로 생산성이 높고 에피택시얼 웨이퍼의 제조 비용의 저감이 가능하다. 한편, 장 엽형 에피택시얼 성장 장치는 웨이퍼 기판의 대구경화에 대응하기 쉽고, 에피택시얼 성장층의 막두께 등의 균일성이 우수하다.In an epitaxial growth apparatus for producing an epitaxial wafer for growing a single crystal thin film on a surface of a semiconductor substrate such as a silicon wafer, a compound semiconductor wafer, or the like as a substrate of a semiconductor device, a batch capable of processing multiple wafers at once ) And a long leaf type for processing wafers one by one. Since the batch-type epitaxial growth apparatus can process a plurality of wafer substrates at one time, productivity is high and the manufacturing cost of the epitaxial wafer can be reduced. On the other hand, the long lobe epitaxial growth apparatus is easy to cope with the large diameter of the wafer substrate, and is excellent in uniformity such as the film thickness of the epitaxial growth layer.

최근, 실리콘 웨이퍼를 이용한 반도체 디바이스의 고집적화, 고성능화, 다기능화 등에 의해 실리콘 에피택시얼 웨이퍼의 용도가 확대되고 있다. 예를 들면, CMOS 소자로 구성된 메모리 회로를 탑재한 반도체 디바이스의 제조에서는 메모리 용량이 예를 들면 기가비트 레벨로 되어 있다. 그 제조 수율을 확보하고 나서 벌크 웨이퍼에 비해 결정성이 우수한, 예를 들면 막 두께 10 ㎛ 정도의 실리콘 에피택시얼층을 구비한 에피택시얼 웨이퍼가 많이 이용되고 있다. 또한, 소자의 미세화와 함께 초고속 CMOS 소자를 용이하게 하는, 예를 들면 실리콘·게르마늄 합금층을 갖는 이른바 변형 실리콘 에피택시얼층의 실용화가 기대되고 있다. 또는 파워 MOS 트랜지스터와 같은 고내압 소자를 갖는 반도체 디바이스에서는, 예를 들면 막두께 50~100 ㎛ 정도로 고저항율의 실리콘 에피택시얼층을 구비한 에피택시얼 웨이퍼가 이용되고 있다.Background Art In recent years, the use of silicon epitaxial wafers is expanding due to high integration, high performance, and multifunction of semiconductor devices using silicon wafers. For example, in the manufacture of a semiconductor device equipped with a memory circuit composed of CMOS elements, the memory capacity is, for example, at the gigabit level. After securing the production yield, epitaxial wafers having a silicon epitaxial layer having a crystallinity, for example, having a film thickness of about 10 μm, which are superior to bulk wafers, have been frequently used. In addition, the miniaturization of devices and the utilization of so-called strained silicon epitaxial layers having, for example, silicon-germanium alloy layers to facilitate ultrafast CMOS devices are expected. In a semiconductor device having a high breakdown voltage element such as a power MOS transistor, for example, an epitaxial wafer including a silicon epitaxial layer having a high resistivity of about 50 to 100 µm in thickness is used.

이와 같은 상황에서 웨이퍼의 예를 들면 직경 300mmφ와 같은 대구경화가 진행되고, 에피택시얼 성장층의 막 두께를 웨이퍼 표면에 걸쳐 균일하고 또 고정밀도로 제어할 필요성이 생겨 장엽형 에피택시얼 성장 장치의 비중이 높아지고 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 장엽형 에피택시얼 성장 장치는 웨이퍼의 배치 처리를 할 수 없으므로 일반적으로는 배치 처리형 에피택시얼 성장 장치에 비해 생산성이 낮다. 또한, 지금까지 장엽형 에피택시얼 성장 장치로서 생산성을 높이기 위해 에피택시얼 성장 속도를 고속으로 하는 여러 가지 에피택시얼 성장 장치가 개시되어 있다(예를 들면, 일본 공개특허공보 평11-67675호 참조). In such a situation, a large diameter such as a diameter of 300 mmφ of the wafer proceeds, and a necessity of controlling the thickness of the epitaxial growth layer uniformly and accurately over the wafer surface arises. The share is increasing. However, as described above, since the long-leaf epitaxial growth apparatus cannot perform batch processing of wafers, productivity is generally lower than that of the batch-type epitaxial growth apparatus. In addition, various epitaxial growth devices have been disclosed so as to increase the epitaxial growth speed in order to increase productivity as a long-leaf epitaxial growth device (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-67675). Reference).

상기 일본 공개특허공보 평11-67675호에 개시되어 있는 장엽형 에피택시얼 성장 장치는 예를 들면 실리콘 에피택시얼층의 성장 속도를 10㎛/min 정도로 높일 수 있다. 에피택시얼 웨이퍼 제조에 있어서 그 생산성을 높이기 위해서는 상기 에피택시얼층의 성장 속도외에도, 예를 들면 에피택시얼층의 양품(良品) 수율의 향상 또는 장치 가동률의 향상이 중요해진다.The long-leaf epitaxial growth device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 11-67675 can increase the growth rate of the silicon epitaxial layer to about 10 µm / min, for example. In order to increase the productivity in epitaxial wafer production, in addition to the growth rate of the epitaxial layer, for example, improvement of the yield of good quality of the epitaxial layer or improvement of device operation rate becomes important.

여기서, 에피택시얼층의 양품 수율은 제작되는 반도체 디바이스의 성능에도 의하지만, 통상 단결정층인 에피택시얼층의 결정 결함, 결정중의 석출물, 오염 금속 또는 파티클 등에 크게 영향을 받는다. 이 중에서 에피택시얼 성장시에 발생하기 쉬운 파티클은 상기 결정 결함, 결정중의 석출물 또는 금속 오염의 요인도 된다. 이 때문에 파티클의 발생 저감은 상기 양품 수율의 향상에 매우 큰 과제이다.Here, the yield of the epitaxial layer depends on the performance of the semiconductor device to be manufactured, but is largely influenced by crystal defects, precipitates in crystals, contaminated metals or particles in the epitaxial layer, which is usually a single crystal layer. Among these, particles that are likely to occur during epitaxial growth may also be a cause of the crystal defects, precipitates in the crystals, or metal contamination. For this reason, generation | occurrence | production reduction of particle | grains is a very big problem in the improvement of the said yield.

에피택시얼층의 성장에서는 반응로내의 소정 위치에 얹어 설치한 웨이퍼의 온도를 1000∼1200℃의 고온으로 하고, 성막용 가스를 반응로내에 공급하여 웨이퍼 표면에서 성막용 가스를 반응시켜 실시된다. 그러나, 성막용 가스는 그 일부가 반응로의 내벽에서 반응하여 석출하여 부착물이 되어 파티클원(源)이 된다. 또한, 성막용 가스 또는 그 반응 생성물(반응 부생성물도 포함)의 일부는 반응로내의 공간에서 석출하여 파티클이 된다. 이 때문에 에피택시얼 웨이퍼 제조에서는 이 에피택시얼 성장에서 필연적으로 발생하는 파티클 및 부착물을 반응로내에서 제거하여 클리닝하는 관리 작업이 필수가 된다. 따라서 반응로 내벽 또는 반응로내의 각종 부재 표면에 부착되는 파티클 등의 부착물을 저감시키는 것은 클리닝의 관리 작 업을 경감하여 장치 가동률을 향상시키는 데에 큰 과제로 되어 있다.In the growth of the epitaxial layer, the wafer is placed at a predetermined position in the reaction furnace at a high temperature of 1000 to 1200 ° C, and the film forming gas is supplied into the reactor to react the film forming gas on the wafer surface. However, part of the film forming gas reacts on the inner wall of the reaction furnace, precipitates, and becomes a deposit and becomes a particle source. In addition, part of the film forming gas or a reaction product thereof (including the reaction by-products) is precipitated in the space in the reactor to form particles. For this reason, in epitaxial wafer fabrication, a management operation for removing and cleaning particles and deposits inevitably generated in epitaxial growth in a reactor is essential. Therefore, reducing deposits such as particles adhering to the inner wall of the reactor or the surface of various members in the reactor is a major problem in reducing the cleaning management work and improving the operation rate of the apparatus.

본 발명의 목적은 반응로내의 파티클 발생 및 부착물을 저감시키고, 반도체 기판의 에피택시얼 성장의 생산성 향상을 용이하게 하는 기상 성장 장치와 성장 방법을 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a vapor phase growth apparatus and a growth method that reduce particle generation and deposits in a reactor, and facilitate the productivity improvement of epitaxial growth of a semiconductor substrate.

본 발명의 일 형태의 기상 성장 장치는 원통 형상 반응로의 상부에 가스 공급구, 그 하부에 배기구, 그 내부에 웨이퍼를 얹어 설치하는 웨이퍼 유지 부재, 이 웨이퍼 유지 부재와 가스 공급구 사이에 가스 정류판을 구비한 기상 성장 장치에 있어서, 가스 정류판과 웨이퍼 유지 부재의 이간 거리는 웨이퍼에 에피택시얼층을 성막하기 위한 성막용 가스가 웨이퍼면상 또는 웨이퍼 유지부재면상에서 정류 상태가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.A gas phase growth apparatus of one embodiment of the present invention is a wafer holding member for placing a gas supply port in an upper portion of a cylindrical reactor, an exhaust port in a lower portion thereof, and a wafer placed therein, and gas rectifying between the wafer holding member and a gas supply port. In the vapor phase growth apparatus provided with a plate, the separation distance between the gas rectifying plate and the wafer holding member is set such that the gas for film formation for forming the epitaxial layer on the wafer is in a rectified state on the wafer surface or on the wafer holding member surface. It is done.

본 발명의 일 형태의 기상 성장 방법은 원통 형상 반응로의 상부에 가스 공급구, 그 하부에 배기구, 그 내부에 웨이퍼를 얹어 설치하는 웨이퍼 유지 부재, 이 웨이퍼 유지부재와 가스 공급구 사이에 가스 정류판을 구비하는 기상 성장 장치를 이용한다. 그리고, 이 기상 성장 장치를 이용하여 성막용 가스를 가스 공급구로부터 가스 정류판을 통해 반응로내를 유하시켜 웨이퍼에 에피택시얼층을 기상 성장시키는 기상 성장 방법에 있어서, 가스 정류판과 웨이퍼 유지부재의 이간 거리는 성막용 가스가 웨이퍼면상 또는 웨이퍼 유지부재면상에서 정류(整流) 상태가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 한다.A gas phase growth method of one embodiment of the present invention is a wafer holding member for placing a gas supply port in an upper portion of a cylindrical reactor, an exhaust port in a lower portion thereof, and a wafer placed therein, and gas rectifying between the wafer holding member and a gas supply port. A vapor phase growth apparatus having a plate is used. In the vapor phase growth method, the gas rectifying plate and the wafer holding member are used in the vapor phase growth method in which the epitaxial layer is vapor phase grown on the wafer by flowing the film forming gas from the gas supply port through the gas rectifying plate. The separation distance between is set so that the film forming gas is in a rectified state on the wafer surface or the wafer holding member surface.

본 발명에 의하면, 반도체 웨이퍼의 에피택시얼 성장에 있어서 파티클의 발생 및 부착을 저감시키고, 그 생산성의 용이하게 향상시키는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to reduce the generation and adhesion of particles in epitaxial growth of a semiconductor wafer and to easily improve the productivity thereof.

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 서로 동일 또는 유사한 부분에는 공통 부호를 붙이고 중복 설명은 일부 생략된다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment of this invention is described with reference to drawings. In this case, the same or similar parts are denoted by the common reference numerals, and overlapping explanation is partially omitted.

도 1에 본 발명의 일 실시형태의 장엽형 에피택시얼 성장 장치의 구성을 도시한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 에피택시얼 성장 장치는 반응로인, 예를 들면 스테인레스제 원통형상 중공체의 처리로(11), 이 처리로(11) 내부에 그 꼭대기로부터 성막용 가스(21)를 도입하는 가스 공급구(12), 가스 공급구(12)로부터 도입된 성막용 가스를 정류하고, 하방에 배치되는 반도체 웨이퍼(W)에 예를 들면 층류(層流)로서 유하(流下)시키는 가스 정류판(13)을 구비한다. 그리고, 반도체 웨이퍼(W) 표면 등에서 반응한 후의 반응 생성물 및 일부 성막용 가스를 처리로(11) 외부에 그 저부로부터 배출하는 가스 배기구(14)를 구비한다. 여기서, 상기 가스 정류판(13)을 그 꼭대기부에 얹어 설치하여 처리로(11)의 내벽을 덮는 원통 형상의 라이너(15)가 배치되어 있다. 또한, 가스 배출구(14)는 진공 펌프(도시하지 않음)에 접속되어 있다.Fig. 1 shows the configuration of the long lobe epitaxial growth apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the epitaxial growth apparatus is a reaction furnace 11, for example, a cylindrical hollow body made of stainless steel, and the gas for deposition 21 from the top thereof inside the treatment furnace 11 is shown. ), The film-forming gas introduced from the gas supply port 12 is rectified, and flows down into the semiconductor wafer W disposed below, for example, as laminar flow. A gas rectifying plate 13 is provided. And the gas exhaust port 14 which discharges the reaction product and some film-forming gas after reaction on the surface of the semiconductor wafer W etc. from the bottom part in the process furnace 11 is provided. Here, a cylindrical liner 15 is disposed on the top of the gas rectifying plate 13 to cover the inner wall of the processing furnace 11. In addition, the gas discharge port 14 is connected to a vacuum pump (not shown).

상기 라이너(15)는 처리로(11)의 측벽을 따라서 내벽을 덮어 성막용 가스(21) 또는 반응 생성물로부터 상기 내벽을 차폐하고, 반응 생성물이 처리로(11) 의 내벽에서 석출하여 부착물로서 퇴적하는 것을 방지하는 방착판이다. 이 경우, 에피택시얼 성장 중에는 라이너(15) 내벽에 상기 부착물이 퇴적하게 된다.The liner 15 covers the inner wall along the sidewall of the treatment furnace 11 to shield the inner wall from the deposition gas 21 or the reaction product, and the reaction product precipitates on the inner wall of the treatment furnace 11 and deposits as a deposit. It is a barrier plate to prevent it. In this case, the deposit is deposited on the inner wall of the liner 15 during epitaxial growth.

상기 처리로(11) 내부에는 반도체 웨이퍼(W)를 얹어 설치하여 유지하는 웨이퍼 유지 부재의 환형상 홀더(16)를 그 상면에 배치하여 회전하는 회전체 유닛(17), 환형상 홀더(16)에 얹어 설치된 반도체 웨이퍼(W)를 복사열에 의해 가열하는 히터(18)를 구비하고 있다. 여기서, 회전체 유닛(17)은 그 회전축(17a)이 하방에 위치하는 회전 장치(도시하지 않음)에 접속되어 고속 회전이 가능하게 장착되어 있다. 원통 형상의 회전체 유닛(17)의 직경은 환형상 홀더(16)의 외주 직경과 거의 동일하면 적합하다. 또한, 이 원통 형상의 회전축(17a)은 중공의 회전체 유닛(17) 내를 배기하기 위한 진공 펌프에 접속되고, 이 흡인에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 환형상 홀더(16)에 진공 흡착하는 구성으로 되어 있어도 좋다. 또한, 회전축(17a)은 처리로(11)의 저부에 진공 시일 부재를 통해 회전 자유롭게 삽입 설치되어 있다.The rotating unit 17 and the annular holder 16 which rotate and arrange | position and rotate the annular holder 16 of the wafer holding member which mounts and holds the semiconductor wafer W in the said process furnace 11 on the upper surface. The heater 18 which heats the semiconductor wafer W mounted in the heat by radiant heat is provided. Here, the rotating unit 17 is connected to a rotating device (not shown) whose rotating shaft 17a is located below, and is mounted so that high speed rotation is possible. If the diameter of the cylindrical rotating body 17 is substantially the same as the outer diameter of the annular holder 16, it is suitable. Moreover, this cylindrical rotating shaft 17a is connected to the vacuum pump for evacuating the inside of the hollow rotating body 17, and by this suction, the semiconductor wafer W is vacuum-adsorbed to the annular holder 16 by this suction. It may be configured. The rotary shaft 17a is rotatably inserted into the bottom of the processing furnace 11 via a vacuum seal member.

그리고, 히터(18)는 회전축(17a)의 내부에 관통하는 지지축(19)의 지지대(20)상에 고정 설치되어 있다. 이 지지대(20)에는 반도체 웨이퍼(W)를 환형상 홀더(16)로부터 탈착시키기 위한 예를 들면 밀어올림 핀(도시하지 않음)이 형설(形設)되어 있다. 또한, 상기 웨이퍼 유지 부재로서는 환형상 홀더의 교체에 반도체 웨이퍼(W) 이면의 거의 전면에 접촉하는 구조의 것을 사용해도 좋다. 여기서 이 웨이퍼 유지 부재는 통상 원판 형상의 웨이퍼 기판을 얹어 설치하므로 그 테두리단의 평면 형상이 원형상이고, 히터(18)의 복사열을 차단하지 않는 재질에 의해 형성되어 있으면 적합하다.And the heater 18 is fixedly installed on the support 20 of the support shaft 19 which penetrates inside the rotating shaft 17a. In this support 20, for example, a lifting pin (not shown) for detaching the semiconductor wafer W from the annular holder 16 is formed. As the wafer holding member, one having a structure in contact with the entire surface of the back surface of the semiconductor wafer W may be used to replace the annular holder. Since the wafer holding member is usually provided with a disk-shaped wafer substrate, it is suitable that the flat shape of its edge is circular and formed of a material which does not block the radiant heat of the heater 18.

상기 장엽형 에피택시얼 성장 장치에 있어서, 가스 정류판(13)은 예를 들면 석영유리제의 원판체이고 다수의 다공형상 가스 토출구가 형성되어 있다. 그리고, 도 1에 도시한 바와 같이 거의 평행하게 대향 배치되는 환형상 홀더(16)의 상면과 가스 정류판(13)의 하면과의 이간 거리를 "H1"로 한다. 그리고, 이간 거리(H1)는 반도체 웨이퍼(W)에 에피택시얼층을 성막하기 위한 성막용 가스(21)가 반도체 웨이퍼(W)면상 또는 웨이퍼 유지 부재(16)면상에서 정류 상태가 되도록 설정되어 있다.In the long leaf type epitaxial growth apparatus, the gas rectifying plate 13 is, for example, a disk made of quartz glass, and a plurality of porous gas discharge ports are formed. And, the spacing distance between the lower surface of the annular holder 16 and the upper surface of the gas rectifying plate 13 of which is disposed substantially parallel to the counter as shown in Figure 1 is in "H 1". The separation distance H 1 is set such that the film forming gas 21 for forming the epitaxial layer on the semiconductor wafer W is in a rectified state on the semiconductor wafer W surface or the wafer holding member 16 surface. have.

여기서, 환형상 홀더(16)의 외주 직경을 "D"로 하고, 후술하는 바와 같이 H1/D≤1/5가 만족되도록 하면 적합하다. 여기서, 환형상 홀더(16)의 내주측에는 카운터보어 가공이 실시되고, 그 카운터보어면에 반도체 웨이퍼(W)의 이면이 접촉하도록 재치되므로 반도체 웨이퍼(W)의 주면은 환형상 홀더(16)의 주면과 거의 동일한 높이 위치가 된다.Here, the outer diameter of the annular holder 16 and a "D", is suitable so that if H 1 / D≤1 / 5 satisfied, as will be described later. Here, counterbore processing is performed on the inner circumferential side of the annular holder 16, and the back surface of the semiconductor wafer W is placed in contact with the counterbore surface, so that the main surface of the semiconductor wafer W is formed of the annular holder 16. It is almost the same height position as the main surface.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 환형상 홀더(16)의 외주 직경을 "D"로 하고, 라이너(15)의 내주면과 회전 유닛(17)의 외주면의 이간 거리를 "L1"로 하여, 후술하는 바와 같이 2/15≤L1/D≤1/3이 만족되도록 하면 적합하다.1, the outer peripheral diameter of the annular holder 16 is set to "D", and the distance between the inner peripheral surface of the liner 15 and the outer peripheral surface of the rotating unit 17 is set to "L 1 ". As described later, 2/15 ≦ L 1 / D ≦ 1/3 may be satisfied.

또한, 도 1에 도시한 장엽형 에피택시얼 성장 장치에서는 도시하지 않은 처리로(11)의 측벽 부분에 있어서, 반도체 웨이퍼(W)를 출입하기 위한 웨이퍼 출입구 및 게이트 밸브가 설치되어 있다. 그리고, 이 게이트 밸브로 연결하는 예를 들면 로드록실과 처리로(11)사이에 있어서, 핸들링 아임에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 반송할 수 있게 되어 있다. 여기서, 예를 들면 합성석영제 핸들링 아암은 가스 정류 판(13)과 웨이퍼 유지 부재인 환형상 홀더(16)와의 공간에 삽입되게 되므로 이간 거리(H1)는 핸들링 아암의 삽입 공간을 확보할 수 있는 크기 이상으로 할 필요가 있다.In addition, in the long leaf type epitaxial growth apparatus shown in FIG. 1, in the side wall part of the process furnace 11 which is not shown in figure, the wafer entrance and exit gate and the gate valve which pass in and out of the semiconductor wafer W are provided. For example, the semiconductor wafer W can be conveyed by the handling mechanism between the load lock chamber and the processing furnace 11 connected by the gate valve. Here, for example, the synthetic quartz handling arm is inserted into the space between the gas rectifying plate 13 and the annular holder 16 which is the wafer holding member, so that the separation distance H 1 can secure the insertion space of the handling arm. You need to do more than size.

이하, 상기 이간 거리 (H1) 및 (L1)에 대해서 구체예를 나타낸다. 반도체 웨이퍼(W)가 예를 들면 구경 200mmφ의 실리콘 웨이퍼인 경우에는 환형상 홀더(16)의 외주 직경(D)은 300mmφ로 한다. 그리고, 핸들링 아암에 의한 반송 조작에 필요한 삽입 공간을 예를 들면 10mm 정도로 하여 바람직한 이간 거리(H1)는 20mm~60mm의 범위가 된다. 마찬가지로 상기 조건에 있어서, 바람직한 이간 거리(L1)는 40mm~100mm의 범위가 된다.Hereinafter, the clearance shows a specific example with respect to the distance (H 1) and (L 1). In the case where the semiconductor wafer W is, for example, a silicon wafer having a diameter of 200 mmφ, the outer circumferential diameter D of the annular holder 16 is set to 300 mmφ. Then, the insertion distance required for the conveyance operation by the handling arm is, for example, about 10 mm, and the preferable separation distance H 1 is in the range of 20 mm to 60 mm. Similarly, in the above conditions, the preferred separation distance L 1 is in the range of 40 mm to 100 mm.

또한, 여기서 웨이퍼 유지 부재(16) 및 히터(17)를 후술하는 바와 같이(도 4 참조) 상하 이동 가능하게 한 경우, 기상 성장시의 반도체 웨이퍼(W) 표면과 가스 정류판(13)의 하면의 거리는 1mm정도라도 좋다. 그리고, 기상 성장 종료 후, 웨이퍼 유지 부재(16) 및 히터(17)를 아래로 이동하여 10mm 정도로 하면, 핸들링 아암에 의한 웨이퍼(W)의 반송 조작이 가능하다. 이 경우, 반도체 웨이퍼(W) 표면과 가스 정류판(13)의 하면의 거리가 1mm를 하회하면 기상 성장의 막두께에 변동이 생기거나 결함이 발생하므로 반도체 웨이퍼(W) 표면과 가스 정류판(13)의 하면의 거리는 1mm가 한도이다.In addition, when the wafer holding member 16 and the heater 17 are allowed to move up and down as described later (see FIG. 4), the surface of the semiconductor wafer W and the bottom surface of the gas rectifying plate 13 during gas phase growth are provided. The distance of may be about 1mm. And after completion | finish of vapor phase growth, if the wafer holding member 16 and the heater 17 are moved to about 10 mm, the conveyance operation of the wafer W by the handling arm is possible. In this case, if the distance between the surface of the semiconductor wafer W and the bottom surface of the gas rectifying plate 13 is less than 1 mm, variations or defects occur in the film thickness of the vapor phase growth, so that the surface of the semiconductor wafer W and the gas rectifying plate ( The distance of the lower surface of 13) is the limit of 1mm.

계속해서 상기 장엽형 에피택시얼 성장 장치를 이용한 에피택시얼 성장 방법 및 본 실시형태의 효과에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 장엽형 에피택시얼 성장 장치의 비교예의 구성을 도시한 종단면도이다.Subsequently, the epitaxial growth method using the long lobe epitaxial growth apparatus and the effects of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a comparative example of a long lobe epitaxial growth apparatus.

우선, 처리로(11) 내의 환형상 홀더(16)에 반도체 웨이퍼(W)를 공지된 장엽 방식에 의해 얹어 설치한다. 여기서, 처리로(11)의 상기 웨이퍼 출입구의 게이트 밸브를 개방하여 핸들링 아암에 의해, 예를 들면 로드록실 내의 반도체 웨이퍼를 처리로(11) 내로 반송한다. 그리고, 반도체 웨이퍼(W)는 예를 들면 밀어올림핀(도시하지 않음)을 이용하여 환형상 홀더(16)에 얹어 설치되어 핸들링 아암은 로드록실로 복귀되고 게이트 밸브는 폐쇄된다.First, the semiconductor wafer W is mounted on the annular holder 16 in the processing furnace 11 by a well-known long lobe system. Here, the gate valve of the said wafer entrance and exit of the process furnace 11 is opened, and a semiconductor wafer in a load lock chamber is conveyed into the process furnace 11, for example by the handling arm. The semiconductor wafer W is mounted on the annular holder 16 using, for example, a push pin (not shown) so that the handling arm returns to the load lock chamber and the gate valve is closed.

그리고, 도시하지 않은 진공 펌프를 작동하여 처리로(11) 내의 가스를 가스 배기구(14)로부터 배기하여 소정의 진공도로 한다. 환형상 홀더(16)에 얹어 설치한 반도체 웨이퍼(W)는 히터(17)에 의해 소정 온도로 예비 가열된다. 그 후, 히터(17)의 가열 출력을 올려 반도체 웨이퍼(W)를 에피택시얼 성장 온도로 승온한다. 그리고, 상기 진공 펌프에 의한 배기를 속행함과 동시에 회전체 유닛(16)을 소요의 속도로 회전시키면서 가스 공급구(12)로부터 소정의 성막용 가스(21)를 공급하고, 소정의 진공도에 있어서 반도체 웨이퍼(W) 표면에 에피택시얼층을 성장시킨다.Then, a vacuum pump (not shown) is operated to exhaust the gas in the processing furnace 11 from the gas exhaust port 14 to a predetermined vacuum degree. The semiconductor wafer W mounted on the annular holder 16 is preheated to a predetermined temperature by the heater 17. Thereafter, the heating output of the heater 17 is raised to raise the semiconductor wafer W to the epitaxial growth temperature. The film forming gas 21 is supplied from the gas supply port 12 while the rotary body unit 16 is rotated at a required speed while exhausting the vacuum pump, and at a predetermined degree of vacuum. An epitaxial layer is grown on the surface of the semiconductor wafer (W).

예를 들면, 실리콘 에피택시얼층을 성장시킬 경우에는 예비 가열의 온도는 500~900℃의 범위에서 원하는 온도로 설정되고, 에피택시얼 성장 온도는 1000~1200℃의 범위에서 원하는 온도로 설정된다. 그리고, 실리콘의 소스 가스로서는 SiH4, SiH2Cl2이나 SiHCl3, 그리고 도판트 가스로서는 B2H6, PH3 또는 AsH3이 이용된다. 또한, 캐리어 가스로서는 H2가 통상 이용된다. 이들 가스가 성막용 가스이다.For example, when growing a silicon epitaxial layer, the temperature of preheating is set to desired temperature in the range of 500-900 degreeC, and the epitaxial growth temperature is set to desired temperature in the range of 1000-1200 degreeC. As the source gas of silicon, SiH 4 , SiH 2 Cl 2 or SiHCl 3 , and as the dopant gas, B 2 H 6 , PH 3 or AsH 3 are used. In addition, the H 2 is used typically as the carrier gas. These gases are gas for film formation.

이 실리콘 에피택시얼층의 성장시의 처리로(11) 내는 약 2×103Pa(15Torr)~약 9.3×104Pa(700Torr)의 범위에서 원하는 압력으로 설정된다. 또한, 회전체 유닛(16)의 회전은 예를 들면 300~1500rpm의 범위로 원하는 회전수로 설정된다.The process 11 at the time of growth of the silicon epitaxial layer 11 is set to a desired pressure in the range of about 2 x 10 3 Pa (15 Torr) to about 9.3 x 10 4 Pa (700 Torr). In addition, rotation of the rotating body unit 16 is set to desired rotation speed in the range of 300-1500 rpm, for example.

상기 에피택시얼 성장에 있어서, 본 실시형태의 가스 정류판(13)과 환형상 홀더(16)는 이들의 이간 거리(H1)가 상기한 바와 같이 환형상 홀더(16)의 외주 직경(D)과의 관계에 있어서, H1/D≤1/5를 만족하도록 배치되어 있다. 이와 같은 배치에 의해 도 1에 도시한 성막용 가스(21)의 흐름에 관해 반도체 웨이퍼(W)상에서 난류의 발생이 거의 없어진다. 가스 정류판(13)을 통해 정류되어 유하된 성막용 가스(21)는 반도체 웨이퍼(W) 및 환형상 홀더(16)의 주면에 접촉하고, 그 후 이들의 주면(主面)을 따라 수평 방향으로 거의 층류로서 정류되어 흐르게 된다. 그리고, 이 수평 방향으로 정류된 성막용 가스의 흐름에 의해 파티클의 반도체 웨이퍼(W) 표면으로의 부착이 대폭 저감되어 에피택시얼층의 높은 양품 수율이 얻어진다.In the epitaxial growth, the gas rectifying plate 13 and the annular holder 16 of the present embodiment have the outer diameter D of the annular holder 16 as their separation distance H 1 is as described above. ) Is arranged so as to satisfy H 1 / D ≦ 1/5. This arrangement almost eliminates the generation of turbulence on the semiconductor wafer W with respect to the flow of the film forming gas 21 shown in FIG. 1. The film forming gas 21 rectified and flowed down through the gas rectifying plate 13 is in contact with the main surfaces of the semiconductor wafer W and the annular holder 16, and then horizontally along the main surfaces thereof. This flows almost rectified as laminar flow. The adhesion of the particles to the surface of the semiconductor wafer W is greatly reduced by the flow of the film forming gas rectified in the horizontal direction, thereby obtaining a high yield of the epitaxial layer.

또한, 본 실시형태의 라이너(15)와 회전 유닛(17)의 외주면은 그들의 이간 거리(L1)가 상기한 바와 같이 환형상 홀더(16)의 외주 직경(D)과의 관계에 있어서, 2/15≤L1/D≤1/3을 만족하도록 형설되어 있다. 이 때문에 라이너(15)의 내벽에 성막용 가스 또는 반응 생성물이 석출하여 형성되는 부착물(22)이 저감한다.In addition, the outer peripheral surfaces of the liner 15 and the rotary unit 17 of the present embodiment have two separation distances L 1 in relation to the outer peripheral diameter D of the annular holder 16 as described above. It is designed to satisfy / 15 ≦ L 1 / D ≦ 1/3. For this reason, the deposit 22 formed by depositing the film forming gas or the reaction product on the inner wall of the liner 15 is reduced.

여기서, 2/15≤L1/D로서 이간 거리(L1)를 종래의 비교예에 비해 크게 함으로써, 후술하는 수평 방향 가스(21a)(도 3a)의 유속(流速)이 증가에 기인하는 라이 너(15) 내벽의 부착물의 비산이 억제된다. 또한, 반도체 웨이퍼(W)상을 통과하여 승온된 성막용 가스 또는 반응 생성물의 수평 방향 가스(21a)는 라이너(15) 내벽에 가까운 정류판(13)의 다공 형상 가스 토출구로부터 유하되는 성막용 가스에 의해 가스 배기구(14) 방향으로 흘러가기 쉬워지므로 라이너(15) 내벽의 부착물(22)은 크게 저감하게 된다. 이와 같은 결과는 L1/D가 증가할수록 커지지만, 1/3〈L1/D가 되면 그 효과의 증가도는 내려간다. 오히려 이간 거리(L1)의 증가에 의한 장치의 대형화에 따른 문제가 커진다.Here, by increasing the separation distance L 1 as 2/15 ≦ L 1 / D as compared with the conventional comparative example, the lie caused by an increase in the flow velocity of the horizontal gas 21a (Fig. 3A), which will be described later. The scattering of deposits on the inner wall of the nugget 15 is suppressed. In addition, the film forming gas or the horizontal gas 21a of the reaction product heated up through the semiconductor wafer W flows down from the porous gas discharge port of the rectifying plate 13 close to the inner wall of the liner 15. Since it becomes easy to flow in the direction of the gas exhaust port 14, the deposit 22 of the inner wall of the liner 15 is largely reduced. The result is larger as L 1 / D increases, but when 1/3 < L 1 / D, the effect decreases. Rather, the greater the problem of the large size of the apparatus due to an increase of the spacing distance (L 1).

그리고, 상술한 라이너(15)의 정기적인 클리닝의 관리 작업 간격도 길고, 예를 들면 종래 기술의 경우의 2 배 정도로 하는 것이 가능해진다. 이와 같이 장치의 관리 작업이 크게 경감되므로 에피택시얼 성장 장치의 가동률이 대폭 향상된다.In addition, the interval between the regular cleaning operations of the above-described liner 15 is also long, and for example, it is possible to be about twice as large as that in the prior art. In this way, since the management work of the device is greatly reduced, the utilization rate of the epitaxial growth device is greatly improved.

이에 대해, 도 2에 도시한 장엽형 에피택시얼 성장 장치는 종래 기술의 전형적인 처리로 내를 도시하고 있지만, 가스 정류판(13)과 환형상 홀더(16)는 이들의 이간 거리(H2)가 상술한 바와 같이 환형상 홀더(16)의 외주 직경(D)과의 관계에 있어서, H2/D는 통상 1 이상이고 1/5 이하가 되는 것을 만족하고 있지 않다. 여기서, 가스 정류판(13)에서 정류된 성막용 가스(21)는 에피택시얼 성장시의 고온으로 가열된 반도체 웨이퍼(W) 표면으로부터의 복사열을 받아 상승류가 되기 쉽고, 반도체 웨이퍼(W)상에서 그 일부가 예를 들면 와류(渦流)가 된다. 성막용 가스(21)에 생기는 이와 같은 난류는 반도체 웨이퍼(W)상에서 성막용 가스 또는 반응 생성물의 석출을 발생하기 쉽게 하고, 또한 이 석출된 파티클을 반도체 웨이퍼(W)표면에 부 착하기 쉽게 한다. 그리고, 에피택시얼층의 양품 수율의 향상이 어려워지고 있다.On the other hand, by one shown in Figure 2 yeophyeong epitaxial growth apparatus, but shows the inside to the typical process of the prior art, the gas rectifying plate 13 and the ring-shaped holder 16 are those separated from the distance (H 2) As described above, in relation to the outer circumferential diameter D of the annular holder 16, H 2 / D is usually 1 or more and does not satisfy that it becomes 1/5 or less. Here, the film-forming gas 21 rectified by the gas rectifying plate 13 is prone to upward flow by receiving radiant heat from the surface of the semiconductor wafer W heated at a high temperature during epitaxial growth. Part of the phase becomes, for example, a vortex. Such turbulence generated in the film forming gas 21 easily causes deposition of the film forming gas or reaction product on the semiconductor wafer W, and also makes it easy to attach the precipitated particles to the surface of the semiconductor wafer W. In addition, it is difficult to improve the yield of the epitaxial layer.

또한, 도 2의 예에서는 라이너(15)와 회전 유닛(17)은 그것들의 이간 거리(L2)가 환형상 홀더(16)의 외주 직경(D)과의 관계에 있어서, L1/D〈2/15로 되어 있다. 이 때문에 도 1에 도시한 에피택시얼 성장 장치의 경우에 비해 반도체 웨이퍼(W)로부터의 복사열의 영향을 받기 쉬워질수도 있고 라이너(15)의 내벽에 석출되는 부착물(22)이 증대된다. 그리고, 라이너(15)의 정기적인 클리닝의 관리 작업의 간격은 짧아지고, 에피택시얼 성장 장치의 가동률의 향상이 어렵게 되어 있다.In addition, in the example of FIG. 2, in the liner 15 and the rotation unit 17, when the separation distance L 2 of them is related to the outer diameter D of the annular holder 16, L 1 / D < It is 2/15. For this reason, compared with the epitaxial growth apparatus shown in FIG. 1, it may become easy to be influenced by the radiant heat from the semiconductor wafer W, and the deposit 22 which precipitates on the inner wall of the liner 15 increases. In addition, the interval between the regular cleaning and management operations of the liner 15 is shortened, and it is difficult to improve the operation rate of the epitaxial growth apparatus.

그리고, 상기 에피택시얼 성장 후는 상기 에피택시얼층이 형성된 반도체 웨이퍼(W)의 강온(降溫)을 시작한다. 여기서, 상기 성막용 가스의 공급 및 회전체 유닛(17)의 회전을 정지시키고, 에피택시얼층이 형성된 반도체 웨이퍼(W)를 환형상 홀더(16)에 얹어 설치한 상태로 하여 히터(18)의 가열 출력을 처음으로 복귀하여 예비 가열 온도로 저하되도록 자동 조정한다.After the epitaxial growth, the temperature reduction of the semiconductor wafer W on which the epitaxial layer is formed is started. Here, the supply of the film forming gas and the rotation of the rotor unit 17 are stopped, and the semiconductor wafer W having the epitaxial layer is placed on the annular holder 16 to be installed. The heating output is returned to the beginning and automatically adjusted to lower the preheating temperature.

그리고, 이번에는 처리로(11) 내에 냉각용 가스를 가스 공급구(12)로부터 유입시켜 가스 정류판(13)에 의해 정류된 냉각용 가스에 의해 상기 반도체 웨이퍼(W)를 가스 냉각한다. 여기서 냉각용 가스는 예를 들면 상기 성막용 가스의 캐리어 가스와 동일하게 H2 가스라도 좋고, 아르곤, 헬륨과 같은 희(希)가스 또는 N2 가스라도 관계없다. 또한, 이 냉각용 가스가 유입된 처리로(11)내의 압력은 에피택시얼층의 성장시의 압력과 동일한 정도로 한다.This time, the cooling gas flows into the processing furnace 11 from the gas supply port 12, and gas-cools the said semiconductor wafer W by the cooling gas rectified by the gas rectifying plate 13. The cooling gas may be, for example, H 2 gas in the same manner as the carrier gas of the film forming gas, or may be a rare gas such as argon or helium or an N 2 gas. In addition, the pressure in the processing furnace 11 into which this cooling gas flows is made to be about the same as the pressure at the time of growth of an epitaxial layer.

계속해서, 반도체 웨이퍼(W)가 소정의 온도로 안정된 후, 예를 들면 밀어올 림 핀에 의해 반도체 웨이퍼(W)를 환형상 홀더(15)로부터 탈착시킨다. 또한, 반도체 웨이퍼(W)를 환형상 홀더(15)로부터 탈착하는데에는 밀어올림 핀이 아니라 정전 접착 방식을 이용하거나 또한 반도체 웨이퍼(W) 자체를 뜨게 하는 베루누이척 방식을 이용해도 관계없다. 그리고, 다시 게이트 밸브를 개방하여 핸들링 아암을 가스 정류판(13) 및 환형상 홀더(16) 사이에 삽입하고, 그 위에 반도체 웨이퍼(W)를 얹는다. 그리고, 반도체 웨이퍼(W)를 얹은 핸들링 아암을 로드록실로 되돌린다.Subsequently, after the semiconductor wafer W is stabilized at a predetermined temperature, the semiconductor wafer W is detached from the annular holder 15 by, for example, a push pin. The semiconductor wafer W may be detached from the annular holder 15 by using an electrostatic bonding method instead of a push pin or by a belunich chuck system that floats the semiconductor wafer W itself. Then, the gate valve is opened again, and the handling arm is inserted between the gas rectifying plate 13 and the annular holder 16, and the semiconductor wafer W is placed thereon. Then, the handling arm on which the semiconductor wafer W is placed is returned to the load lock chamber.

이상과 같이 하나의 반도체 웨이퍼에 대한 에피택시얼층의 성막 사이클이 종료된다. 그리고, 계속해서 다른 반도체 웨이퍼에 대한 성막이 상기와 동일한 프로세스 시퀀스에 따라서 실시된다.As described above, the epitaxial layer deposition cycle for one semiconductor wafer is completed. Subsequently, film formation on other semiconductor wafers is performed according to the same process sequence as described above.

상기 실시형태에서는 처리로(11)의 측벽을 따라서 라이너(15)를 배치한 경우에 대해 장엽형 에피택시얼 성장 장치를 설명했지만, 이 라이너(15)가 없는 경우에도 동일한 효과가 생긴다. 단, 이 경우에는 클리닝의 관리 작업에서는 처리로(11)의 측벽부에 퇴적하게 되는 부착물을 정기적으로 제거하게 된다.In the above embodiment, the long lobe epitaxial growth apparatus has been described for the case where the liner 15 is disposed along the sidewall of the processing furnace 11, but the same effect occurs even when the liner 15 is absent. In this case, however, in the cleaning management work, deposits deposited on the side walls of the processing furnace 11 are periodically removed.

계속해서 도 3의 개략도를 참조하여 반도체 웨이퍼의 애피틱시얼 성장시의 상기 실시형태의 장치 구조의 작용을 설명한다. 도 3의 장엽형 에피택시얼 성장 장치의 가스 정류판(13)과 반도체 웨이퍼(W)를 유지한 환형상 홀더(16) 사이의 성막용 가스(21)의 가스 흐름을 도시한 개략도이다. 여기서, 도 3a는 상기 이간 거리(H1)가 환형상 홀더(16)의 외주 직경(D)(웨이퍼 유지 부재의 직경)과의 관계에서 H1/D≤1/5을 만족하는 경우이며, 도 3b는 비교예에 도시한 바와 같이 이간 거리(H2) 가 H2/D 〉1/5가 되는 경우의 일례이다.Subsequently, the operation of the device structure of the above embodiment in the epitaxial growth of the semiconductor wafer will be described with reference to the schematic diagram of FIG. 3. It is a schematic diagram which shows the gas flow of the film-forming gas 21 between the gas rectifying plate 13 of the long leaf type epitaxial growth apparatus of FIG. 3, and the annular holder 16 which hold | maintained the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 3A is a case where the separation distance H 1 satisfies H 1 / D ≦ 1/5 in relation to the outer diameter D (diameter of the wafer holding member) of the annular holder 16, 3B is an example when the separation distance H 2 becomes H 2 / D> 1/5 as shown in the comparative example.

처리로(11)내의 성막용 가스(21)는 점성류(粘性流)이고, 가스 공급구(12)로부터 도입되어 가스 정류판(13)의 다공 형상 가스 토출구를 통해 예를 들면 층류로서 정류되어 유하한다. 여기서, 도 3a에 도시한 구성이면 유하된 성막용 가스(21)는 반도체 웨이퍼(W) 및 환형상 홀더(16)의 주면에 접촉하고, 일부는 고온의 반도체 웨이퍼(W) 표면에서 반응하여 에피택시얼층을 형성한다. 그리고, 미반응의 성막용 가스 또는 반응 생성물은 이것들의 주면을 따라서 수평 방향으로 곡절(曲折)하여 예를 들면 층류의 정류 상태를 유지한채 흐르게 된다. 또한, 환형상 홀더(15)의 외주단의 난류의 발생도 없다. 단, 이것들의 가스의 흐름은 회전 유닛(17)의 회동에 따라 상기 주면에 평행한 면에서 회전 방향으로 조금 편향한다.The film forming gas 21 in the processing furnace 11 is a viscous flow, introduced from the gas supply port 12, and rectified as a laminar flow through the porous gas discharge port of the gas rectifying plate 13, for example. You're down. Here, with the configuration shown in Fig. 3A, the film-forming gas 21 that has flowed down contacts the main surfaces of the semiconductor wafer W and the annular holder 16, and some of them react on the surface of the high temperature semiconductor wafer W to epi. Form a taxi floor. The unreacted film forming gas or reaction product is bent in the horizontal direction along these main surfaces to flow, for example, while maintaining a rectified state of laminar flow. Further, turbulence is not generated at the outer circumferential end of the annular holder 15. However, these gas flows are slightly deflected in the direction of rotation in the plane parallel to the main surface in accordance with the rotation of the rotary unit 17.

이 때문에 반도체 웨이퍼(W)의 상부에서 성막용 가스 또는 반응 생성물에 의한 석출이 억제되게 된다. 또한, 주면을 따라서 본 실시형태의 수평방향 가스(21a)의 유속은 동일한 성막용 가스량의 공급 조건하에서 도 3b의 경우의 비교예의 수평 가스(21b)의 유속보다 1자리 커지는 것이 시뮬레이션에 의해 확실해지고 있다. 이 때문에 비록 반도체 웨이퍼(W)의 상부에 석출된 파티클 발생이 있어도, 또는 라이너(15)의 내벽에 퇴적된 부착물(22)의 박리 또는 비산 등에 의해 파티클이 비래(飛來)해도 그것들은 상기 정류 상태의 가스류에 의해 수평 방향으로 배출되어 반도체 웨이퍼(W) 표면에 부착하는 것은 거의 없다. 그리고, 상기 이간 거리(L1)의 회전체 유닛(17)과 라이너(15) 사이의 가스 유로를 통해 가스 배기구(14) 로부터 배출된다.For this reason, precipitation by the film-forming gas or reaction product in the upper part of the semiconductor wafer W is suppressed. In addition, it is confirmed by simulation that the flow velocity of the horizontal gas 21a of this embodiment along the main surface becomes one digit larger than the flow velocity of the horizontal gas 21b of the comparative example in the case of FIG. 3B under the same supply conditions of the amount of gas for film formation. have. For this reason, even if there is particle generation deposited on the upper portion of the semiconductor wafer W, or even if particles are scattered due to peeling or scattering of the deposit 22 deposited on the inner wall of the liner 15, they are still rectified. It is almost discharged in the horizontal direction by the gas flow in a state and hardly adheres to the semiconductor wafer W surface. Then, the gas is discharged from the gas exhaust port 14 through the gas flow path between the rotation unit 17 and the liner 15 of the separation distance L 1 .

이에 대해, 도 3b에 도시한 구성이면 유하하는 성막용 가스(21)는 반도체 웨이퍼(W) 및 환형상 홀더(16)의 주면에서 그 정류 상태가 흐트러져 붕괴되기 쉬워진다. 그리고, 그 후 이것 등의 주면에 접촉하여 수평 방향으로 곡절하여 흐른다. 또한 상술한 바와 같이 수평방향 가스(21b)의 유속이 본 실시형태의 수평 방향 가스(21a)보다 작고, 환형상 홀더(16)의 외주단의 난류의 발생이 원래 발생하기 쉽다. 이 때문에 정류 상태에 흐트러짐이 발생하여 유하되는 성막용 가스(21)는 반도체 웨이퍼(W)의 외주측 또는 환형상 홀더(16)에 있어서 매우 용이하게 와류(23)를 생성한다. 그리고, H2/D값이 증가함에 따라 와류(23)는 반도체 웨이퍼(W)의 보다 내주상에서도 생기게 된다.On the other hand, if the structure shown in FIG. 3B is falling, the film-forming gas 21 which flows down will be disturbed by the rectified state in the main surface of the semiconductor wafer W and the annular holder 16, and will collapse easily. Then, after contact with the main surface such as this, it is bent in the horizontal direction and flows. As described above, the flow velocity of the horizontal gas 21b is smaller than the horizontal gas 21a of the present embodiment, and the occurrence of turbulence at the outer circumferential end of the annular holder 16 tends to occur. For this reason, the film-forming gas 21 which flows in the rectified state and flows down generates the vortex 23 very easily on the outer circumferential side of the semiconductor wafer W or the annular holder 16. As the H 2 / D value increases, the vortex 23 also occurs on the inner circumference of the semiconductor wafer W.

이와 같은 와류(23)의 발생 때문에 상기 에피택시얼층 성장시에 있어서, 성막용 가스 또는 반응 생성물에 의한 석출이 발생하기 쉬워진다. 이 때문에 이른바 공간 반응에 기인한 파티클이 많이 발생하게 된다. 또한, 이 와류(23)와 같은 난류는 이 반도체 웨이퍼(W)의 상부에 석출하여 발생한 파티클 또는 라이너(15)의 내벽에 퇴적한 부착물(22)의 박리 또는 비산 등에 의해 발생하는 파티클을 반도체 웨이퍼(W) 표면에 부착시키기 쉽게 한다.Due to the generation of such vortices 23, precipitation at the time of epitaxial layer growth tends to occur due to deposition gas or a reaction product. For this reason, a lot of particles due to so-called spatial reactions are generated. In addition, the turbulent flow such as the vortex 23 generates particles generated by the deposition on the upper portion of the semiconductor wafer W or particles generated by peeling or scattering of the deposit 22 deposited on the inner wall of the liner 15. (W) Makes it easy to attach to surfaces.

또한, 반도체 웨이퍼(W)의 에피택시얼 성장 후의 강온의 가스 냉각에 있어서도 상기 실시형태의 장치 구조는 이하와 같은 작용을 초래하여 효과적으로 기능한다. 이 작용의 설명에서도 도 3을 이용한다. 이 경우, 도 3의 성막용 가스(21)를 냉각용 가스로 치환하여 설명한다.Moreover, also in the gas-cooling of the low temperature after epitaxial growth of the semiconductor wafer W, the apparatus structure of the said embodiment produces the following effects, and functions effectively. 3 is also used in the explanation of this operation. In this case, the film forming gas 21 shown in FIG. 3 is replaced with the gas for cooling.

처리로(11) 내의 냉각용 가스는 점성류이고, 가스 공급구(12)로부터 도입되어 가스 정류판(13)의 다공 형상 가스 토출구를 통해 예를 들면 층류로서 정류되어 유하된다. 여기서, 도 3a에 도시한 구성이면 유하된 냉각용 가스는 반도체 웨이퍼(W) 및 환형상 홀더(16)의 주면에 접촉하고, 그 후 이들의 주면을 따라서 수평 방향으로 곡절하여 정류 상태를 유지한 채 흐르게 된다. 또한, 환형상 홀더(16)의 외주단의 난류의 발생도 없다.The gas for cooling in the processing furnace 11 is viscous flow, is introduced from the gas supply port 12, rectified as a laminar flow through the porous gas discharge port of the gas rectifying plate 13, and flows down. Here, with the configuration shown in Fig. 3A, the flowing cooling gas contacts the main surfaces of the semiconductor wafer W and the annular holder 16, and is then bent horizontally along these main surfaces to maintain a rectified state. Will flow. Further, turbulence is not generated at the outer circumferential end of the annular holder 16.

이 때문에 반도체 웨이퍼(W)에서는 그 면내에서 냉각용 가스가 균일한 온도 및 유량으로 접촉하게 되고, 냉각용 가스와의 열교환에 의한 방열이 한결같이 실시된다. 또한, 환형상 홀더(16)의 외주단의 난류의 발생에 의한 방열의 혼란은 없고, 상기 방열의 일양성(一樣性)이 유지된다. 그리고, 반도체 웨이퍼(W)의 강온에 있어서, 그 면내의 온도가 균일하게 유지된다. 또한, 반도체 웨이퍼(W) 표면으로부터의 열복사에 의한 방열은 면내에서 균일해진다.For this reason, in the semiconductor wafer W, the cooling gas comes into contact with a uniform temperature and flow rate, and heat dissipation by heat exchange with the cooling gas is performed uniformly. In addition, there is no confusion of heat dissipation due to the generation of turbulence at the outer circumferential end of the annular holder 16, and the uniformity of the heat dissipation is maintained. And at the temperature of the semiconductor wafer W, the temperature in the surface is maintained uniformly. In addition, heat radiation by heat radiation from the surface of the semiconductor wafer W becomes uniform in plane.

이에 대해, 도 3b에 도시한 구성이면 유하되는 냉각용 가스는 반도체 웨이퍼(W) 및 환형상 홀더(16)의 주면에서 그 정류의 상태가 흐트러져 붕괴되기 쉬워진다. 그리고, 그 후 이들의 주면에 접촉하여 수평 방향으로 곡절하여 흐른다. 또한, 환형상 홀더(16)의 외주단의 난류의 발생이 원래 발생하기 쉽다. 이들 때문에 정류 상태에 흐트러짐이 발생하여 유하되는 냉각용 가스는 반도체 웨이퍼(W)의 외주측 또는 환형상 홀더(16)에 있어서 매우 용이하게 와류(23)를 생성한다. 그리 고, H2/D값이 증가함에 따라 와류(23)는 반도체 웨이퍼(W)의 보다 내주상에서도 발생하게 된다.On the other hand, if it is the structure shown in FIG. 3B, the flow of cooling gas will disperse | distribute easily in the main surface of the semiconductor wafer W and the annular holder 16, and will collapse. Then, they are curved in the horizontal direction in contact with these main surfaces. In addition, generation of turbulence at the outer circumferential end of the annular holder 16 tends to occur originally. Because of these, disturbance occurs in the rectified state and the cooling gas that flows down generates the vortex 23 very easily on the outer circumferential side of the semiconductor wafer W or the annular holder 16. As the H 2 / D value increases, the vortex 23 also occurs on the inner circumference of the semiconductor wafer W.

이와 같은 와류(23)의 발생 때문에 반도체 웨이퍼(W)는 그 면내에 있어서, 냉각용 가스와의 열교환에 의한 방열이 불균일하게 실시된다. 그리고, 반도체 웨이퍼(W)의 강온에 있어서, 그 면내의 온도의 균일성이 손실된다.Due to the generation of such vortices 23, the semiconductor wafer W is unevenly radiated by heat exchange with the cooling gas in its surface. And at the temperature of the semiconductor wafer W, the uniformity of the temperature in that surface is lost.

상기와 같으므로 본 실시형태에서는 반도체 웨이퍼의 에피택시얼층 성장에 있어서, 예를 들면 반도체 웨이퍼의 상부 등의 처리로내의 공간에서 성막용 가스 또는 그 반응 생성물의 일부가 석출하는 것에 의한 파티클 발생이 크게 저감한다. 또한, 성막용 가스의 일부가 처리로의 내벽 또는 그 라이너 내벽에서 반응하여 석출하고, 파티클원이 되는 부착물의 양이 저감한다. 이 때문에 에피택시얼 성장에 있어서, 웨이퍼로의 파티클 부착이 저감하여 양품 수율이 향상된다. 또한, 이 에피택시얼 성장으로 필연적으로 발생하는 파티클 및 부착물을 처리로내에서 제거하여 클리닝하는 관리 작업이 크게 경감한다. 이와 같이 하여 에피택시얼 성장의 생산성이 향상된다.As described above, in the present embodiment, in the epitaxial layer growth of the semiconductor wafer, the generation of particles due to the deposition of a film forming gas or a part of the reaction product in the space in the processing furnace such as the upper part of the semiconductor wafer is large. Reduce. In addition, a portion of the film forming gas reacts and precipitates on the inner wall of the treatment furnace or on the inner wall of the liner, thereby reducing the amount of deposits to be a particle source. For this reason, in epitaxial growth, particle adhesion to a wafer is reduced and a yield yield is improved. In addition, the management work of removing and cleaning particles and deposits inevitably caused by epitaxial growth in the treatment furnace is greatly reduced. In this way, the productivity of epitaxial growth is improved.

또한, 본 실시형태에서는 처리로외로 반출하기 위해 반도체 웨이퍼를 강온하는 공정에 있어서, 상기 이유로 인해 종래기술의 경우에 비해 반도체 웨이퍼의 냉각 속도를 올릴 수 있고, 에피택시얼 웨이퍼 제조에서의 스루풋의 향상이 용이해진다. 또한, 에피택시얼층을 성장한 후의 반도체 웨이퍼의 강온이 종래 기술의 경우보다 안정적이고, 반도체 웨이퍼의 냉각 편차가 작아진다. 이 때문에 핸들링 아암 에 의해 반도체 웨이퍼를 로드록실에 반출할 때의 웨이퍼 균열의 발생 빈도가 크게 저감한다. 그리고, 상기 반도체 웨이퍼의 슬립 등의 결정 결함의 저감 효과와 함께 에피택시얼층의 성막의 제조 수율이 더 향상된다.Further, in the present embodiment, in the step of lowering the semiconductor wafer in order to carry it out of the processing furnace, the cooling speed of the semiconductor wafer can be increased compared with the case of the prior art because of the above reason, and the throughput in epitaxial wafer manufacturing is improved. This becomes easy. Further, the temperature drop of the semiconductor wafer after growing the epitaxial layer is more stable than in the case of the prior art, and the cooling variation of the semiconductor wafer becomes smaller. For this reason, the generation frequency of the wafer crack at the time of carrying out a semiconductor wafer to a load lock chamber by a handling arm reduces significantly. The yield of film formation of the epitaxial layer is further improved along with the effect of reducing crystal defects such as slip of the semiconductor wafer.

도 4는 본 발명의 다른 실시형태를 도시한 도면이다. 상기 실시형태에 있어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼 유지 부재(16) 및 히터(17)를 상하 이동(도면의 화살표 A, A’)가능하게 구성되어 있다. 즉, 도시되어 있지 않지만 웨이퍼 유지 부재(16) 및 히터(17)의 하단부에 에어 실린더 등의 구동 기구를 설치하여, 예를 들면 웨이퍼 유지 부재(16) 및 히터(17)가 연휴하여 상하 이동 가능하도록 제어된다.4 is a view showing another embodiment of the present invention. In the said embodiment, as shown in FIG. 4, the wafer holding member 16 and the heater 17 are comprised so that up-down movement (arrow A, A 'of drawing) is possible. That is, although not shown, a drive mechanism such as an air cylinder is provided at the lower ends of the wafer holding member 16 and the heater 17 so that, for example, the wafer holding member 16 and the heater 17 can be moved up and down. To control.

여기서, 웨이퍼 유지 부재(16) 및 히터(17)의 구동 기구에 의해 가스 정류판(13)과 반도체 웨이퍼(W)의 거리는 1mm에서 60mm까지 조정 가능하고, 성장시는 1mm에 매우 근접해도 성장 가능하다. 또한, 반도체 웨이퍼(W)의 출입시는 가스 정류판(13)과 반도체 웨이퍼(W)의 거리는 20mm 전후가 바람직하지만, 10mm정도라도 가능하다.Here, the distance between the gas rectifying plate 13 and the semiconductor wafer W can be adjusted from 1mm to 60mm by the driving mechanism of the wafer holding member 16 and the heater 17, and it can grow even if it is very close to 1mm at the time of growth. Do. Further, the distance between the gas rectifying plate 13 and the semiconductor wafer W is preferably about 20 mm at the time of entering and exiting the semiconductor wafer W, but may be about 10 mm.

도 4의 실시형태의 경우, 성장시의 가스 정류판(13)과 반도체 웨이퍼(W)의 거리는 이상적으로 좁은 쪽이 좋지만, 현실적으로는 1mm 정도가 한도이다. 이와 같이 1mm 정도로 조정할 때, 웨이퍼(W)를 유지하는 서셉터(15)와 히터(17)를 연동하여 이동하는 것도 가능하다. 또한, 가스 정류판(13)을 이동시키는 것도 가능하다.In the case of the embodiment of FIG. 4, the distance between the gas rectifying plate 13 and the semiconductor wafer W during growth is ideally narrow, but in reality, about 1 mm is the limit. In this way, when adjusting about 1 mm, it is also possible to move the susceptor 15 which hold | maintains the wafer W, and the heater 17 in cooperation. It is also possible to move the gas rectifying plate 13.

웨이퍼 유지 부재(16) 및 히터(17)의 상하 이동은 웨이퍼를 출입하기 위해 웨이퍼 유지 부재(16)로부터 웨이퍼(W)를 이탈하는 기구의 움직임, 예를 들면 밀어올림 핀의 움직임과 연동하는 것도 가능하다.The vertical movement of the wafer holding member 16 and the heater 17 may be associated with the movement of the mechanism that leaves the wafer W from the wafer holding member 16 to enter and exit the wafer, for example, the movement of the pushing pin. It is possible.

이상 설명한 본 발명의 실시형태에 의해 에피택시얼 성장시의 반응로내에서 파티클 발생 및 부착물이 저감하고, 에피택시얼 성장의 생산성 향상을 용이하게 하는 기상 성장 장치 및 성장 방법을 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, it is possible to provide a vapor phase growth apparatus and a growth method that reduce particle generation and deposits in the reaction furnace during epitaxial growth, and facilitate productivity improvement of epitaxial growth.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 상기 실시형태는 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 당업자에게 있어서는 구체적인 실시형태에서 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위로부터 이탈하지 않고 여러가지 변형·변경하는 것이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, the said embodiment does not limit this invention. Those skilled in the art can make various changes and modifications in specific embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention.

예를 들면, 상기 실시형태에 있어서 장엽형 에피택시얼 성장 장치는 게이트 밸브(21)로 예를 들면 클러스터 툴의 반송실에 연결해도 좋다.For example, in the said embodiment, you may connect the long leaf type epitaxial growth apparatus with the gate valve 21 to the conveyance chamber of a cluster tool, for example.

또한, 상기 웨이퍼 유지 부재로서는 웨이퍼 유지 부재는 환형상 홀더에 한정되지 않고, 가열 기구를 구비하여 반도체 웨이퍼 이면의 전면에 접촉하는, 이른바 서셉터라도 좋다. 환형상 홀더(중복부(中腹部)에 개구 있음)의 경우, 개구부에 박리 가능한 평판을 배치하여, 예를 들면 이 평판을 들어올리도록 하여 핸들링 아암으로 반응로 내외로 웨이퍼의 출입을 실시할 수 있도록 해도 좋다.The wafer holding member may be a so-called susceptor that is not limited to an annular holder but is provided with a heating mechanism to contact the entire surface of the back surface of the semiconductor wafer. In the case of an annular holder (with an opening in the middle portion), a flat plate that can be peeled off is disposed in the opening, and for example, the flat plate is lifted so that the handling arm can move the wafer in and out of the reactor. You may also

또한, 본 발명의 가스 공급구는 반응로의 꼭대기면이 아니라 반응로 전체의 상부이면 좋고, 예를 들면 반응로의 측면이라도 좋다. 또한, 가스 배기구는 반응로의 저면이 아니라 반응로 전체의 하부이면 좋고, 예를 들면 반응로 측면이라도 관계없다.In addition, the gas supply port of this invention should just be the upper part of the whole reaction furnace instead of the top surface of a reaction furnace, for example, may be a side surface of a reaction furnace. In addition, the gas exhaust port may be a lower part of the entire reaction furnace, not the bottom of the reactor, and may be, for example, the side of the reactor.

또한, 본 발명은 에피택시얼 성장시키는 반도체 웨이퍼가 비회전으로 고정한 웨이퍼 유지 부재상에 얹어 설치되는 구조의 장엽형 에피택시얼 성장 장치에도 동일하게 적용된다.In addition, the present invention is similarly applied to a long-leaf epitaxial growth apparatus having a structure in which a semiconductor wafer to be epitaxially grown is mounted on a non-rotationally fixed wafer holding member.

그리고, 성막되는 웨이퍼 기판으로서는 전형적으로는 실리콘 웨이퍼이지만, 탄화규소 기판 등의 실리콘 이외의 반도체 기판도 사용할 수 있다. 또한, 웨이퍼 기판상에 성막되는 박막은 실리콘막 또는 붕소, 인이나 비소 등을 불순물로 함유하는 단결정 실리콘막이 가장 일반적이지만, 폴리실리콘막을 일부에 포함하는 단결정 실리콘막 또는 그외의 박막, 예를 들면 GaAs막이나 GaAlAs막 등의 화합물 반도체라도 지장없이 적용될 수 있다.The wafer substrate to be formed is typically a silicon wafer, but semiconductor substrates other than silicon such as silicon carbide substrates can also be used. The thin film deposited on the wafer substrate is most commonly a silicon film or a single crystal silicon film containing boron, phosphorus, arsenic, or the like as an impurity, but a single crystal silicon film or other thin film containing a polysilicon film as a part, for example, GaAs Compound semiconductors such as a film or GaAlAs film can be applied without any problem.

또한, 본 발명에 있어서 에피택시얼 성장에 한정되지 않고, 일반적인 기상 성장 예를 들면 MOCVD 등이라도 좋다. 또한, 에피택시얼 성장 장치는 반드시 장엽형이 아니라도 좋다.In addition, in this invention, it is not limited to epitaxial growth, General vapor phase growth, for example, MOCVD etc. may be sufficient. In addition, the epitaxial growth apparatus may not necessarily be a long leaf type.

도 1은 실시형태의 장엽형 에피택시얼 성장 장치의 일 구성을 도시한 종단면도,1 is a longitudinal cross-sectional view showing one configuration of the long lobe epitaxial growth apparatus of the embodiment;

도 2는 장엽형 에피택시얼 성장 장치의 비교예의 구성을 도시한 종단면도,2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of a comparative example of a long lobe epitaxial growth apparatus;

도 3은 실시형태의 장엽형 에피택시얼 성장 장치의 냉각용 가스의 가스 흐름을 도시한 개략도, 및3 is a schematic diagram showing the gas flow of the gas for cooling of the long lobe epitaxial growth apparatus of the embodiment, and

도 4는 다른 실시형태를 설명하기 위한 장엽형 에피택시얼 성장 장치의 종단면도이다.4 is a longitudinal cross-sectional view of a long lobe epitaxial growth apparatus for explaining another embodiment.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11 : 처리로 12 : 가스 공급구11: treatment furnace 12: gas supply port

13 : 가스 정류판 14 : 가스 배기구13: gas rectifying plate 14: gas exhaust port

15 : 라이너 16 : 환형상 홀더15 liner 16: annular holder

17: 회전체 유닛 18 : 히터17: rotating unit 18: heater

Claims (11)

원통형상 반응로의 상부에 가스 공급구, 그 하부에 배기구, 그 내부에 웨이퍼를 얹어 설치하는 웨이퍼 유지 부재, 상기 웨이퍼 유지 부재와 상기 가스 공급구 사이에 가스 정류판을 구비한 기상 성장 장치에 있어서,In the gas phase growth apparatus provided with a gas supply port in the upper portion of the cylindrical reactor, the exhaust port in the lower portion, the wafer holding member for mounting the wafer therein, and a gas rectifying plate between the wafer holding member and the gas supply port. , 상기 가스 정류판과 상기 웨이퍼 유지 부재의 이간 거리는 상기 웨이퍼에 에피택시얼층을 성막하기 위한 성막용 가스가 상기 웨이퍼면상 또는 상기 웨이퍼 유지 부재면상에서 정류 상태가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 기상 성장 장치.The separation distance between the gas rectifying plate and the wafer holding member is set so that the film forming gas for forming an epitaxial layer on the wafer is in a rectified state on the wafer surface or on the wafer holding member surface. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 정류판과 상기 웨이퍼 유지부재의 이간 거리를 "H"로 하고, 상기 웨이퍼 유지 부재 직경을 "D"로 하여 H/D≤1/5를 만족하는 것을 특징으로 하는 기상 성장 장치.And a distance between the gas rectifying plate and the wafer holding member is " H " and the wafer holding member diameter is " D " to satisfy H / D < 1/5. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웨이퍼 유지부재는 상하 이동 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기상 성장 장치.And the wafer holding member is configured to be movable up and down. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 웨이퍼 유지 부재의 바로 아래에는 웨이퍼를 가열하기 위한 히터가 설치되고, 그 히터는 상기 웨이퍼 유지 부재와 연동하여 상하 이동 가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기상 성장 장치.A heater for heating the wafer is provided immediately below the wafer holding member, and the heater is configured to be able to move up and down in conjunction with the wafer holding member. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 웨이퍼 유지 부재 및 상기 히터의 상하 이동은 상기 웨이퍼를 출입하기 위해 상기 웨이퍼 유지 부재로부터 상기 웨이퍼를 이탈하는 기구의 움직임과 연동되어 있는 것을 특징으로 하는 기상 성장 장치.The up-and-down movement of the wafer holding member and the heater is associated with the movement of a mechanism that leaves the wafer from the wafer holding member to enter and exit the wafer. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 반응로내의 측벽과 상기 웨이퍼 유지 부재의 이간 거리, 또는 상기 측벽을 덮도록 배치되는 원통 형상의 방착판과 상기 웨이퍼 유지 부재의 이간 거리를 "L"로 하면, 2/15≤L/D≤1/3을 만족하는 것을 특징으로 하는 기상 성장 장치.When the distance between the side wall in the reactor and the wafer holding member or the distance between the cylindrical shielding plate arranged to cover the side wall and the wafer holding member is "L", 2 / 15≤L / D≤ A vapor phase growth apparatus characterized by satisfying 1/3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 정류판의 하면과 상기 웨이퍼 유지 부재의 상면과의 거리는 1mm 이상 60mm 이하로 조정 가능한 것을 특징으로 하는 기상 성장 장치.And a distance between a lower surface of the gas rectifying plate and an upper surface of the wafer holding member can be adjusted to 1 mm or more and 60 mm or less. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 가스 정류판의 하면과 상기 웨이퍼 유지 부재의 상면과의 사이에 상기 반응로 내외에 상기 웨이퍼를 출입하는 핸들링 아암을 삽입할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 기상 성장 장치.And a handling arm for entering and exiting the wafer into and out of the reactor between the lower surface of the gas rectifying plate and the upper surface of the wafer holding member. 원통형상 반응로의 상부에 가스 공급구, 그 하부에 배기구, 그 내부에 웨이퍼를 얹어 설치하는 웨이퍼 유지 부재, 상기 웨이퍼 유지 부재와 상기 가스 공급구 사이에 가스 정류판을 구비하는 기상 성장 장치를 이용하고, 성막용 가스를 상기 가스 공급구로부터 상기 가스 정류판을 통해 상기 반응로내를 유하시켜 상기 웨이퍼에 에피택시얼층을 기상 성장시키는 기상 성장 방법에 있어서,Using a gas phase growth apparatus having a gas supply port in the upper portion of the cylindrical reactor, an exhaust port in the lower portion, a wafer holding member to install a wafer therein, and a gas rectifying plate between the wafer holding member and the gas supply port. In the vapor phase growth method of depositing a gas for film formation from the gas supply port through the gas rectifying plate, the epitaxial layer is vapor-grown on the wafer. 상기 가스 정류판과 상기 웨이퍼 유지부재의 이간 거리는 상기 성막용 가스가 상기 웨이퍼면상 또는 상기 웨이퍼 유지부재면상에서 정류 상태가 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 기상 성장 방법.The separation distance between the gas rectifying plate and the wafer holding member is set so that the gas for film formation is in a rectified state on the wafer surface or on the wafer holding member surface. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 가스 정류판의 하면과 상기 웨이퍼 유지 부재의 상면과의 사이에 상기 반응로 내외에 상기 웨이퍼를 출입하는 핸들링 아암이 설치되고, 상기 핸들링 아암의 이동에 의해 상기 반응로 내외에 상기 웨이퍼의 출입을 실시하는 것을 특징으로 하는 기상 성장 방법.A handling arm is provided between the lower surface of the gas rectifying plate and the upper surface of the wafer holding member to enter and exit the wafer in and out of the reactor, and the wafer moves in and out of the reactor by moving the handling arm. The vapor phase growth method characterized by the above-mentioned. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 웨이퍼에 성막할 때는 상기 정류판과 상기 웨이퍼가 근접하고, 상기 웨 이퍼를 출입할 때는 상기 정류판과 상기 웨이퍼와의 거리가 떨어져 상기 웨이퍼의 출입을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 기상 성장 방법.And the wafer is close to the rectifying plate when the film is formed on the wafer, and when the wafer enters and exits the wafer, a distance between the rectifying plate and the wafer is separated to enable the wafer to enter and exit.
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