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JP2000068210A - エピタキシャルウェーハの製造装置 - Google Patents

エピタキシャルウェーハの製造装置

Info

Publication number
JP2000068210A
JP2000068210A JP10231321A JP23132198A JP2000068210A JP 2000068210 A JP2000068210 A JP 2000068210A JP 10231321 A JP10231321 A JP 10231321A JP 23132198 A JP23132198 A JP 23132198A JP 2000068210 A JP2000068210 A JP 2000068210A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
gas supply
supply port
pipe
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10231321A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Hasegawa
博之 長谷川
Hiroshi Shinyashiki
浩 新屋敷
Tomonori Yamaoka
智則 山岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Silicon Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Silicon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Silicon Corp filed Critical Mitsubishi Materials Silicon Corp
Priority to JP10231321A priority Critical patent/JP2000068210A/ja
Publication of JP2000068210A publication Critical patent/JP2000068210A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メンテナンス時の大気接触によるガス供給
口、ガス導入管等の腐食を軽減又は防止する。メンテナ
ンス後、比較的短時間のうちにシリコンウェーハの成膜
を可能にする。 【解決手段】 エピタキシャルウェーハ製造装置は、チ
ャンバ20の内部に設けられたエピタキシャル成長用の
ウェーハ23を支持する支持部材24とガス供給口26
とを有し、ガス供給口26にガス導入管28及び切換弁
29を介して接続された原料ガス供給管30より原料ガ
スをチャンバ内に供給するように構成される。切換弁2
9がガス供給口26の近傍に設けられ、原料ガス供給管
30とは別にパージガス供給管31が切換弁29を介し
てガス供給口26に接続される。ガス導入管28はハス
テロイのような耐塩酸合金が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はシリコンウェーハ表
面にエピタキシャル成長によりシリコン単結晶薄膜を形
成するエピタキシャルウェーハの製造装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のエピタキシャルウェーハ
の製造装置として、単一のシリコンウェーハ表面にエピ
タキシャル成長させる枚葉式の装置が知られている。図
3に示すように、この製造装置はチャンバ1を構成する
上部ドーム1aに連通するガス供給口2に原料ガス又は
パージガスを供給するガス導入管3の一端が接続され
る。またガス供給口2から2〜3m程度離れたガス導入
管3の他端には三方切換弁4が設けられ、この切換弁4
には原料ガス供給管5及びパージガス供給管6が接続さ
れる。この装置では、支持部材7により支持されたシリ
コンウェーハ8を加熱しながら、チャンバ1内にSiH
2Cl2又はSiHCl3のような原料ガスをB26又は
PH3のようなドーパントガス及びH2のキャリアガスと
ともに導入する。導入された原料ガスはウェーハ表面に
シリコン単結晶薄膜を形成した後、ガス排出口9を通っ
てガス排出管10より排出される。この枚葉式のエピタ
キシャルウェーハの製造装置では複数のシリコンウェー
ハを同時に成膜する場合に比較して熱源からの距離を均
一にすることができるため、シリコンウェーハの温度を
均一にして比抵抗にばらつきの小さい膜を形成すること
ができるようになっている。一方、この製造装置では多
数回成膜を行っていくと、クリーニングガスであるHC
lのようなエッチングガスをチャンバ内に流しても、チ
ャンバ内部及びガス排出口9及びガス排出管10にポリ
シリコン又はポリシランのような反応副生成物が堆積し
て残存する。このため定期的にチャンバ内部を保守・整
備するメンテナンス作業が行われる。
【0003】このメンテナンス時には、三方切換弁4を
切換えて原料ガスの供給を止めるとともにパージガス供
給管6から乾燥N2ガスのようなパージガスを流してガ
ス導入管内に残留するガスの逆流を防止しながら、図3
に示した上部ドーム1aを取外して、チャンバ内を保守
・整備している。また支持部材7は定期的に交換され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した製造
装置では、メンテナンス時に上部ドーム1aを取外す
と、大気がSUS316L製のガス供給口2、ガス導入
管3、ガス排出口9及びガス排出管10に入り込む。こ
れらのガス供給口2、ガス導入管3等には、H2の他に
SiH2Cl2又はSiHCl3、HClなどの金属腐食
性ガスが微量ながら残存しており、大気中の水分と反応
して塩酸を生じるため、この塩酸によりガス供給口2、
ガス導入管3等を腐食させることがあった。またメンテ
ナンスが終って原料ガスをチャンバ内に導入する前に、
ガス供給口2やガス導入管3に吸着された水分が完全に
除去されるまでのN2のようなパージガスを流し続け、
しばらくの間シリコンウェーハをエピタキシャル成長で
きない不具合があった。本発明の目的は、メンテナンス
時の大気接触によるガス供給口、ガス導入管等の腐食を
軽減又は防止するエピタキシャルウェーハの製造装置を
提供することにある。本発明の別の目的は、メンテナン
ス後、比較的短時間のうちにシリコンウェーハの成膜を
可能にするエピタキシャルウェーハの製造装置を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
図1に示すように上部ドーム21と下部ドーム22とに
より形成されたチャンバ20の内部にエピタキシャル成
長用のウェーハ23を支持する支持部材24が設けら
れ、チャンバ20にガス供給口26が設けられ、ガス供
給口26にガス導入管28及び第1切換弁29を介して
接続された原料ガス供給管30より原料ガスをチャンバ
内に供給するように構成されたエピタキシャルウェーハ
の製造装置の改良である。その特徴ある構成は第1切換
弁29がガス供給口26の近傍に設けられ、原料ガス供
給管30とは別にパージガス供給管31が第1切換弁2
9を介してガス供給口26に接続されたことにある。第
1切換弁29がガス供給口26の近傍に設けられている
ため、メンテナンス時に第1切換弁29を切換えて原料
ガスの供給を止めるとともにパージガス供給管31から
乾燥N2ガスのようなパージガスを流してガス導入管内
に残留するガスの逆流を防止すれば、上部ドーム21の
取外し時にガス供給口26から大気が流れ込むガス導入
管28の長さが短くなり、腐食性ガスによる腐食部位が
少なくなる。また流れ込んだ空気をパージガスにより一
掃できる。
【0006】請求項3に係る発明は、図2に示すように
上部ドーム21と下部ドーム33とにより形成されたチ
ャンバ35の内部にエピタキシャル成長用のウェーハ2
3を支持する支持部材24が設けられ、上部ドーム21
の内部に連通する原料ガス供給口26がチャンバ35に
設けられ、原料ガス供給口26にガス導入管28及び第
1切換弁32を介して接続された原料ガス供給管30よ
り原料ガスをチャンバ内に供給するように構成されたエ
ピタキシャルウェーハの製造装置の改良である。その特
徴ある構成は、第1切換弁32が原料ガス供給口26の
近傍に設けられ、原料ガス供給口26とは別に下部ドー
ム33の内部に連通するパージガス供給口34がチャン
バ35に設けられ、原料ガス供給管30とは別にパージ
ガス供給管36がパージガス供給口34の近傍に設けら
れた第2切換弁37を介してパージガス供給口34に接
続されたことにある。第1切換弁32がガス供給口26
の近傍に設けられているため、メンテナンス時に第1切
換弁32を閉止して原料ガスの供給を止め、上部ドーム
21を取外した際に、ガス供給口26から大気が流れ込
むガス導入管28の長さが短くなり、腐食性ガスによる
腐食部位が少なくなる。
【0007】請求項2又は請求項4に係る発明は、請求
項1又は請求項3に係る発明であって、ガス導入管28
が耐塩酸合金からなるエピタキシャルウェーハの製造装
置である。上部ドーム21を取外した際に、大気に曝さ
れるガス導入管28を耐塩酸合金で形成することによ
り、より確実に腐食性ガスによる腐食を防止することが
できる。
【0008】
【発明の実施の形態】次に本発明の第1の実施の形態を
図面に基づいて説明する。図1に示すように、このエピ
タキシャルウェーハの製造装置は枚葉式であって、チャ
ンバ20は上部ドーム21と下部ドーム22により構成
され、このチャンバ20の内部にはエピタキシャル成長
用の単一のシリコンウェーハ23を支持する支持部材2
4が設けられる。このチャンバ20には上部ドーム21
の内部に連通するガス供給口26及びガス排出口27が
配設される。このガス供給口26には原料ガス又はパー
ジガスを供給する長さ50cm以下、好ましくは1〜1
0cm程度のガス導入管28の一端が接続され、ガス排
出口27にはガス排出管25が接続される。ガス導入管
28はハステロイのような耐塩酸合金からなる。またガ
ス導入管28の他端には三方切換弁29が設けられ、こ
の切換弁29の一方には原料ガス供給管30が、その他
方にはパージガス供給管31が接続される。この装置で
は、図示しないが、ドーム21及び22の外側に設けら
れた熱源によりシリコンウェーハ23を加熱しながら、
原料ガス供給管30、三方切換弁29、ガス導入管28
及びガス供給口26を通してチャンバ内にSiH2Cl2
又はSiHCl3のような原料ガスをB26又はPH3
ようなドーパントガス及びH2のキャリアガスとともに
導入する。導入された原料ガス等は上部ドーム21とシ
リコンウェーハ23の間の空間を流れ、ウェーハ表面に
シリコン単結晶薄膜を形成した後、ガス排出口27を通
ってガス排出管25より排出される。
【0009】多数回エピタキシャル成長することによ
り、クリーニングガスであるHClのようなエッチング
ガスをチャンバ内に流しても、チャンバ内部及びガス排
出口27及びガス排出管25にポリシリコン又はポリシ
ランのような反応副生成物が堆積して残存するため、定
期的にチャンバ内部を保守・整備するメンテナンス作業
が行われる。このメンテナンス時には、三方切換弁29
を切換えて原料ガスの供給を止めるとともにパージガス
供給管31から乾燥N2ガスのようなパージガスを流し
てガス導入管内に残留するガスの逆流を防止しながら、
上部ドーム21を取外して、チャンバ内を保守・整備
し、必要により支持部材24を交換する。このメンテナ
ンス作業では、ガス供給口26から大気が流れ込むガス
導入管28の長さが短い上、ガス導入管28が耐塩酸合
金で形成されているため、上部ドーム21を取外した際
に、腐食性ガスによってガス導入管28が腐食しない。
また流れ込んだ空気がパージガスにより一掃されるた
め、ガス導入管28に吸着される水分を減らすことがで
きる利点もある。
【0010】図2に本発明の第2の実施の形態を示す。
図2において、図1と同一部品は同一符号を示す。この
実施の形態の特徴ある構成は、図2に示すようにハステ
ロイ製のガス導入管28と原料ガス供給管30の間に介
装される第1切換弁32が原料ガス供給口26の近傍に
設けられ、原料ガス供給口26とは別にパージガス供給
口34がチャンバ35に設けられ、原料ガス供給管30
とは別にパージガス供給管36がパージガス供給口34
の近傍に設けられた第2切換弁37及びガス導入管38
を介してパージガス供給口34に接続されたことにあ
る。パージガス供給口34が設けられる場所は例えば原
料ガス供給口26に隣接する箇所や、下部ドーム33の
内部に連通する場所などが挙げられる。この装置ではメ
ンテナンス時には第1切換弁32がガス供給口26の近
傍に設けられているため、第1切換弁32を閉止して原
料ガスの供給を止め、上部ドーム21を取外した際に、
ガス供給口26から大気が流れ込むガス導入管28の長
さが短くなり、腐食性ガスによる腐食部位が少なくな
る。
【0011】
【発明の効果】以上述べたように、SiH2Cl2又はS
iHCl3のような腐食性の原料ガスによりシリコンウ
ェーハ表面にシリコン単結晶薄膜をエピタキシャル成長
させる本発明の製造装置では、切換弁までのガス導入管
の長さを短くするため、メンテナンス時にこのガス導入
管に残留する腐食性ガスが僅かで済み、腐食性ガスによ
るガス導入管の腐食部位が少なくなる。特にこのガス導
入管を耐塩酸合金で形成すれば、メンテナンス時のガス
導入管の腐食を確実に防止することができる。また、ガ
ス導入管に吸着された水分を減らすことができる。これ
によりメンテナンス後、比較的短時間のうちにシリコン
ウェーハの成膜を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のエピタキシャルウ
ェーハ製造装置の断面構成図。
【図2】本発明の第2の実施の形態のエピタキシャルウ
ェーハ製造装置の断面構成図。
【図3】従来のエピタキシャルウェーハ製造装置の断面
構成図。
【符号の説明】
20,35 チャンバ 21 上部ドーム 22,33 下部ドーム 23 シリコンウェーハ 24 支持部材 26 ガス供給口 28 ガス導入管 29,32 第1切換弁 30 原料ガス供給管 31,36 パージガス供給管 34 パージガス供給口 37 第2切換弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山岡 智則 東京都千代田区大手町1丁目5番1号 三 菱マテリアルシリコン株式会社内 Fターム(参考) 4G077 AA03 BA04 DB05 EG22 EG23 5F045 AB02 AC05 DP04 DP27 DQ10 EC07 EE04 EE14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部ドーム(21)と下部ドーム(22)とによ
    り形成されたチャンバ(20)の内部にエピタキシャル成長
    用のウェーハ(23)を支持する支持部材(24)が設けられ、
    前記チャンバ(20)にガス供給口(26)が設けられ、前記ガ
    ス供給口(26)にガス導入管(28)及び第1切換弁(29)を介
    して接続された原料ガス供給管(30)より原料ガスを前記
    チャンバ内に供給するように構成されたエピタキシャル
    ウェーハの製造装置において、 前記第1切換弁(29)が前記ガス供給口(26)の近傍に設け
    られ、 前記原料ガス供給管(30)とは別にパージガス供給管(31)
    が前記第1切換弁(29)を介して前記ガス供給口(26)に接
    続されたことを特徴とするエピタキシャルウェーハの製
    造装置。
  2. 【請求項2】 ガス導入管(28)が耐塩酸合金からなる請
    求項1記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。
  3. 【請求項3】 上部ドーム(21)と下部ドーム(33)とによ
    り形成されたチャンバ(35)の内部にエピタキシャル成長
    用のウェーハ(23)を支持する支持部材(24)が設けられ、
    前記上部ドーム(21)の内部に連通する原料ガス供給口(2
    6)が前記チャンバ(35)に設けられ、前記原料ガス供給口
    (26)にガス導入管(28)及び第1切換弁(32)を介して接続
    された原料ガス供給管(30)より原料ガスを前記チャンバ
    内に供給するように構成されたエピタキシャルウェーハ
    の製造装置において、 前記第1切換弁(32)が前記原料ガス供給口(26)の近傍に
    設けられ、 前記原料ガス供給口(26)とは別にパージガス供給口(34)
    が前記チャンバ(35)に設けられ、 前記原料ガス供給管(30)とは別にパージガス供給管(36)
    が前記パージガス供給口(34)の近傍に設けられた第2切
    換弁(37)を介して前記パージガス供給口(34)に接続され
    たことを特徴とするエピタキシャルウェーハの製造装
    置。
  4. 【請求項4】 ガス導入管(28)が耐塩酸合金からなる請
    求項3記載のエピタキシャルウェーハの製造装置。
JP10231321A 1998-08-18 1998-08-18 エピタキシャルウェーハの製造装置 Pending JP2000068210A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005322756A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Kobe Steel Ltd 極低温装置
CN107546101A (zh) * 2016-06-23 2018-01-05 上海新昇半导体科技有限公司 一种外延生长方法

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JP2005322756A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Kobe Steel Ltd 極低温装置
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040526