JPH03169008A - 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】 〔概要〕 半導体装置の製造等に用いられる気相成長装置に関し， ウェハ周辺の膜厚が所望値より厚くならないようにウェ
ハ内の膜厚分布を改善し，製造歩留の向上を目的とし． 反応管（１）と，該反応管内に該反応管と略同心に保持
された二重内管（２Ａ）　，　（２Ｂ）と，該二重内管
の内側に複数枚のウェハ（４）を該二重内管の軸に垂直
に且つ相互に間隔を開けて保持するサセブタ（３）と，
該二重内管の上部内側に反応ガスを導入する反応ガス導
入管（５）と，該反応管の下部より排気する排気管（６
）とを有し，該二重内管は相互にスライ゛ド可能な両端
開放の二重の管であって，それぞれの管に複数の通気孔
（７）が開口され，二重の管を相互にスライドすること
により該二重内管を貫通する開口数を変化させて該二重
内管からの反応ガス流出量を制御でき且つ該開口数は反
応ガス導入側は多く排気側が少なく調節できるように構
或する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体装置の製造等に用いられる気相成長装置
に関する。

近年，　ＬＳＩの微細化にともない，化学気相成長膜の
薄膜化が要求されるようになった。このため戒膜のウェ
ハ内膜厚分布は数％の良好な分布が要求される。

本発明は膜厚分布を向上した減圧化学気相成長装置に適
用することができる。

（従来の技術〕 第４図は従来例による装置の斜視図である。

従来の減圧気相成長装置は図のように単芯の反応管ｌ内
にウェハ４を複数枚反応管に垂直に保持し．反応ガス導
入管５より反応管内に反応ガスを導入し．排気管６より
排気して反応管内の反応ガス圧を所定の値に保ってウェ
ハ４上に或膜していた。

第５図は従来装置内の反応ガスの流れを説明する断面図
である。

反応ガスは反応管の上から下に向かって矢印のように流
れる。

［発明が解決しようとする課題］ このときの反応ガスの流れは第５図に示すように，ウェ
ハ周辺でのガスの量は多く，ウエＡ中心部にまわり込ん
でくる流れは少ない。このため，ウェハ周辺部の膜厚は
中心部に比べて厚くなる傾向にあった。

本発明はウェハ周辺の膜厚が所望値より厚くならないよ
うにウェハ内の膜厚分布を改善し．製造歩留の向上を目
的とする。

（課題を解決するための手段〕 上記課題の解決は，反応管（１）と，該反応管内に該反
応管と略同心に保持された二重内管（２Ａ）．（２Ｂ）
と，該二重内管の内側に複数枚のウェハ（４）を該二重
内管の軸に垂直に且つ相互に間隔を開けて保持するサセ
プタ（３）と．該二重内管の上部内側に反応ガスを導入
する反応ガス導入管（５）と．該反応管の下部より排気
する排気管（６）とを有し，該二重内管は相互にスライ
ド可能な両端開放の二重の管であって，それぞれの管に
複数の通気孔（７）が開口され，二重の管を相互にスラ
イドすることにより該二重内管を貫通する開口数を変化
させて該二重内管からの反応ガス流出量を制御でき且つ
該開口数は反応ガス導入側は多く排気側が少なく調節で
きるように構成されている気相威長装置により達成され
る。

上記構或は，二重内管の内管及び外管の通気孔（７）の
形状と数と配置を変えることにより可能となり，内管及
び外管の種々の相対位置で実際の戒膜実験を行い，膜厚
分布を求めて相対位置の最適化を行う。

〔作用〕

本発明は反応管内に二重内管を設け，ウェハを二重内管
内におき，反応ガスを二重内管内に導入し，二重内管の
外管及び内管には多数の通気孔を設け且つ通気孔の形状
と数と配置を変えて形成し．二重内管を相互にスライド
することにより二重内管を貫通する開口数を調整できる
ようにして，ウェハ周辺のガス量を実験的に減少させる
ことによリウェハ内膜厚分布を向上したものである。

又，ウェハ間の膜厚分布を良くするために，二重内管は
反応ガスの導入側は開口数を多く，排気側に向かって開
口数は少なくできるように構成しておく。

〔実施例］ 第１図は本発明の一実施例による装置の斜視図である。

従来の減圧気相成長装置の反応管１内に二重内管２Ａ，
　２Ｂを設け，二重内管内にウェハ４を複数枚内管の内
外を排気して反応管内の反応ガス圧を所定の値に保って
ウェハ４上に或膜する。

二重内管はそれぞれ多数の通気孔７が開けられており，
相互にスライドすることにより二重内管の開口（貫通孔
）の数が調整できるようにしている。

二重内管の開口は上記の調整後．反応ガス導入側は多く
，排気側は少なくなるようする。

反応管Ｉは石英からなり，ウェハ４は石英製のサセプタ
３に保持され，反応管ｌの外部より抵抗加熱炉で加熱さ
れる。

或いは，ウェハ４は高周波加熱が可能な材料でできたサ
セプタ３上に置かれ，反応管の外側から高周波加熱され
る。

又，二重内管は石英で作製される。

第２図は実施例の装置内の反応ガスの流れを説明する断
面図である。

図は反応ガスの流れの一例を示し，二重内管内に導入さ
れた反応ガスは矢印のようにウェハ中央部にもゆきわた
り，ガス流は二重内管の内側の管と外側の管の両方を貫
通する孔を通って二重内管と反応管の間隙を通って排気
される系統と，二重内管内のウェハ周辺の間隙を通って
排気される系統に分割され，各部の流量を貫通孔の開口
位置を調節して実験的に分布が均一になるように決定す
る。

第３図は実施例と従来例のウェハ内膜厚分布を示す図で
ある。

図は，６インチウェハを５０枚同時に或膜したときのウ
ェハ内膜厚分布を示し，（１）は実施例，（２）は従来
例である。

次に，二重内管の外管と内管の通気孔の配置の一例を第
６図に示す。

第６図（１），　（２）は二重内管の外管と内管の通気
孔の配置例を示す展開図である。

図は簡明のために，ウェハ１２枚を４０ｍｍピッチで保
持する場合に対応する二重内管の展開図を示している。

第６図（１）は内管の展開図で，通気孔はすべて５ｍｍ
φの丸孔でガス流方向に４０ｍｍピッチで配置され，ガ
スの上流側（図の上側）より下流側に向かって３段階で
通気孔の数を増やしている。

第ｌ段階は円周方向に９０１ピッチ，第２段階は円周方
向に５７１ピッチ，第３段階は円周方向に４０ｍｍピッ
チとした。

一方，第６図（２）は外管の展開図で，通気孔はすべて
５　ｍｍ　Ｘ　４０ｍｍの楕円孔でガス流方向に４０ｎ
ｕａビッチで配置され，円周方向には９０ｍｍピッチで
ガスの上流側より下流側に向かって均等に配置されてい
る。

ここで，通気孔は内管も外管もｌ列おきに千鳥に配置さ
れている。

以上の孔配置により，内管と外管をスライドすることに
より，上記各段階の二重内管の開口数が調節でき，且つ
下流側の開口数を上流側より少なくすることができる。

実施例では二重内管の開口数を調節したが．この代わり
に開口面積を調節しても同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば，ウェハ周辺の膜厚
が所望値より厚くならないようにしてウェハ内の膜厚分
布を良＜シ，製造歩留を向上することができた。

【図面の簡単な説明】

第■図は本発明の一実施例による装置の斜視図．第２図
は実施例の装置内の反応ガスの流れを説明する断面図 第３図は実施例と従来例のウェハ内膜厚分布を示す図． 第４図は従来例による装置の斜視図， 第５図は従来装置内の反応ガスの流れを説明する断面図
， 第６図（１），　（２）は二重内管の外管と内管の通気
孔の配置例を示す展開図である。 図において， １は反応管， ２，３は二重内管， ４はウェハ ５ば反応ガス導入管， ６は排気管 ７は通気孔 Ｋ確例の＃ｆ慢図 第１図 ウェハの直径り向の顕岨 朕厚カ弔 第３図 従来例の斜視図 弟４図 二璽内管の通乳孔の配置例と示す康開図第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　反応管（１）と、該反応管内に該反応管と略同心に保
   持された二重内管（２Ａ）、（２Ｂ）と、該二重内管の
   内側に複数枚のウェハ（４）を該二重内管の軸に垂直に
   且つ相互に間隔を開けて保持するサセプタ（３）と、該
   二重内管の上部内側に反応ガスを導入する反応ガス導入
   管（５）と、該反応管の下部より排気する排気管（６）
   とを有し、 該二重内管は相互にスライド可能な両端開放の二重の管
   であって、それぞれの管に複数の通気孔（７）が開口さ
   れ、二重の管を相互にスライドすることにより該二重内
   管を貫通する開口数を変化させて該二重内管からの反応
   ガス流出量を制御でき且つ該開口数は反応ガス導入側は
   多く排気側が少なく調節できるように構成されているこ
   とを特徴とする気相成長装置。