JPS61196525A - Semiconductor epitaxial growth apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、半導体エピタキシャル成長装置の改良に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to improvements in semiconductor epitaxial growth apparatus.
従来、シリコンのエピタキシャル成長は５ｉＣＪ２＋の
水素還元又は５ｉＨ２Ｃ１２＋、ＳｉＨ＋の熱分解によ
り基板ウェハ全面にシリコン層を一様に成長させる方法
が採用されていた。Conventionally, for epitaxial growth of silicon, a method has been adopted in which a silicon layer is uniformly grown over the entire surface of a substrate wafer by hydrogen reduction of 5iCJ2+ or thermal decomposition of 5iH2C12+ or SiH+.
また、選択的にシリコンをエピタキシャル成長させるに
は、次に示す第３図（ａ）〜（Ｃ）の方法が採用されて
いた。まず、第３図（ａ）に示すようにシリコン基板〈
ウェハ）１を熱酸化処理してその表面に酸化膜２を形成
する。つづいて、この酸化膜２を写真蝕刻法により形成
したレジスパターン（図示せず）をマスクとして選択的
にエツチング除去して選択成長すべき開口部３を形成す
る（同図（ｂ）図示）。次いで、エピタキシャル成長装
置のチャンバ内に前記ウェハを設置し、該チャンバ内に
に塩化水素ガスを微ＩＩ混入したキャリアカスと共に：
５ｉｃｆｆｉ＋又４；ｔｓ ｉ Ｎ２ Ｃ（１２ｆｔチ
ヤンバ内に導入してシリコン層を成長させる。Further, in order to selectively epitaxially grow silicon, the following method shown in FIGS. 3(a) to 3(C) has been adopted. First, as shown in FIG. 3(a), a silicon substrate
A wafer 1 is thermally oxidized to form an oxide film 2 on its surface. Subsequently, this oxide film 2 is selectively etched away using a resist pattern (not shown) formed by photolithography as a mask to form an opening 3 to be selectively grown (as shown in FIG. 3B). Next, the wafer is placed in a chamber of an epitaxial growth apparatus, and together with a carrier scum containing a small amount of hydrogen chloride gas in the chamber:
5icffi + 4; ts i N2 C (introduced into a 12 ft chamber to grow a silicon layer.
この時、同図（Ｃ）に示すようにシリコンウェハ１の露
出表面にはシリコン層４がエピタキシャル成長するが、
酸化膜２上には塩化水素ガスのエツチング作用によりシ
リコン層は成長せず、選択的なエピタキシャル成長がな
される。At this time, a silicon layer 4 is epitaxially grown on the exposed surface of the silicon wafer 1, as shown in FIG.
A silicon layer does not grow on the oxide film 2 due to the etching action of hydrogen chloride gas, but selective epitaxial growth occurs.
前述した基板ウェハ上にシリコン層を一様にエピタキシ
ャル成長する際には、１０分間程度で１１５０℃まで昇
温し、エピタキシャル成長した後、１５〜２０分間程度
で空温まで冷却する。この時、熱歪みが起り、シリコン
層中にスリップが導入される。特に、ウェハの口径が太
き（（１２５Ｉｇｍφ以上）になると、熱歪みの大きく
なり、スリップの発生領域も拡大する。このようにシリ
コン層中にスリップが発生すると、該シリコン層に素子
を形成した場合、パターンの段切れやｐｎ接合のリーク
等の原因となり、素子に致命的な悪影響を及ぼす。When uniformly epitaxially growing a silicon layer on the substrate wafer described above, the temperature is raised to 1150° C. for about 10 minutes, and after epitaxial growth, it is cooled to air temperature for about 15 to 20 minutes. At this time, thermal strain occurs and slip is introduced into the silicon layer. In particular, when the diameter of the wafer becomes large ((125 Igmφ or more)), thermal strain increases and the region where slip occurs also expands.When slip occurs in the silicon layer in this way, it is difficult to form devices on the silicon layer. In this case, it may cause pattern breakage, pn junction leakage, etc., and have a fatal adverse effect on the device.
一方、前述した選択エピタキシャル成長を行う場合には
、既述の如くシリコンウェハ表面に酸化性雰囲気中で熱
処理して酸化膜を形成し、該酸化膜を選択的にエツチン
グしてシリコンウェハ表面の一部を露出させ、その後エ
ピタキシャル成長装置のチャンバ内でシリコン層を成長
させるため、ウェハ表面が汚染される可能性があり、シ
リコン層中に積層欠陥や第３図（Ｃ）に示すように酸化
！ＩＩ２と接するシリコン層４部分に転位５が発生する
。また、ウェハ表面に酸化膜が形成されているため、エ
ピタキシャル工程中の昇温、岬温過程で大きな熱歪みが
発生し、スリップの発生の原因となる。On the other hand, when performing the selective epitaxial growth described above, as described above, the surface of the silicon wafer is heat treated in an oxidizing atmosphere to form an oxide film, and the oxide film is selectively etched to form a part of the surface of the silicon wafer. Because the silicon layer is then grown in the chamber of an epitaxial growth apparatus, the wafer surface may be contaminated, and stacking faults or oxidation may occur in the silicon layer as shown in Figure 3(C). Dislocations 5 occur in the portion of the silicon layer 4 that is in contact with II2. Furthermore, since an oxide film is formed on the wafer surface, large thermal distortion occurs during the temperature rise during the epitaxial process and the cape temperature process, which causes slip.
本発明は、スリップの発生のない高品質のシリコン層等
をエピタキシャル成長し得る半導体エピタキシャル成長
装置を提供しようとするものである。The present invention aims to provide a semiconductor epitaxial growth apparatus that can epitaxially grow a high quality silicon layer or the like without occurrence of slip.
本発明は、チャンバと、このチャンバ内に設けられた基
板を設置するためのサセプタと、このサセプタ上に設置
された基板を加熱するための加熱手段と、前記チャンバ
に連結され、原料ガスを該チャンバ内に導入するための
ガス導入管と、前記チャンバの外部に配置され、５００
０人より短波長の紫外光を放出する光源と、この光源か
らの紫外光の光路上に配置され、該紫外光を前記チャン
バ内に照射する反射ミラーとを具備したことを特徴とす
るものである。かかる本発明の装置によれば、８００℃
以下の低温エピタキシャル成長が可能となり、既述の如
くスリップの発生のない高信頼性のシリコン層等を成長
することができる。The present invention includes a chamber, a susceptor provided in the chamber for placing a substrate, a heating means for heating the substrate placed on the susceptor, and a heating means connected to the chamber to heat the source gas. a gas introduction pipe for introducing into the chamber; and a gas introduction pipe arranged outside the chamber, 500
It is characterized by comprising a light source that emits ultraviolet light with a wavelength shorter than 0, and a reflecting mirror that is placed on the optical path of the ultraviolet light from the light source and irradiates the ultraviolet light into the chamber. be. According to the apparatus of the present invention, 800°C
The following low-temperature epitaxial growth becomes possible, and as described above, it is possible to grow a highly reliable silicon layer and the like without occurrence of slip.
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施例１
第１図は本発明の実施例′１の半導体エピタキシャル成
長装置を示す概略図であり、図中の１１は、例えば石英
ガラスからなるチャンバである。このチャンバ１１内に
は、頂部に壁面を有する円筒形の架台１２が固定されて
いる。この架台１２上方には、サセプタ１３が設置され
ている。このサセプタ１３の中心には、先端付近のガス
排出孔を開口した円筒型の回転軸１４が前記チャンバ１
１の底面の外から前記架台１２を貫通して挿着されてい
る。この回転軸１４内には、先端付近にガス排出孔を開
口したガス導入管１５が挿入されている。Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic diagram showing a semiconductor epitaxial growth apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and numeral 11 in the figure is a chamber made of, for example, quartz glass. A cylindrical frame 12 having a wall surface at the top is fixed within the chamber 11 . A susceptor 13 is installed above this pedestal 12. At the center of this susceptor 13, a cylindrical rotating shaft 14 with a gas exhaust hole near the tip is connected to the chamber 1.
It is inserted through the pedestal 12 from the outside of the bottom surface of the mount 12. A gas introduction pipe 15 having a gas discharge hole opened near its tip is inserted into the rotating shaft 14 .
このガス導入管１５には、バルブ１６ａを介して０２ボ
ンベ１７、Ｎ２ボンベ１８が連結され、かつバルブ１６
ｋ）を介してＮ２ボンベ１９、Ｈ２ボンベ２０、Ｓ ｉ
Ｈ４ボンベ２１．５ｉ２Ｈｓボンベ２２、ＰＨ３ボン
ベ２３．８２ Ｈ６ボンベ２４、ＨＣ！２ボンベ２５が
連結されている。また、前記架台１２の内側には前記サ
セプタ１３上のウェハ等を加熱するための高周波誘導コ
イル２６が配設されている。前記チャンバ１１の上方に
は、光源である例えば超高圧水銀ランプ２７が配設され
ている。前記チャンバ１１の上方には、前記ランプ２７
から放出された紫外光を該チャンバ１１内に照射するた
めの反射ミラー２８が配設されている。A 02 cylinder 17 and an N2 cylinder 18 are connected to this gas introduction pipe 15 via a valve 16a, and a valve 16
k) via N2 cylinder 19, H2 cylinder 20, Si
H4 cylinder 21.5i2Hs cylinder 22, PH3 cylinder 23.82 H6 cylinder 24, HC! Two cylinders 25 are connected. Further, a high frequency induction coil 26 for heating the wafer etc. on the susceptor 13 is disposed inside the pedestal 12. Above the chamber 11, a light source such as an ultra-high pressure mercury lamp 27 is disposed. Above the chamber 11 is the lamp 27.
A reflecting mirror 28 is provided for irradiating ultraviolet light emitted from the chamber 11 into the chamber 11.
更に、前記チャンバ１１には該チャンバ１１内を減圧状
態にするためのロータリーポンプ２９が連結されている
。Further, a rotary pump 29 is connected to the chamber 11 to reduce the pressure inside the chamber 11.
次に、前述した第１図図示のエピタキシャル成長装置を
用いてシリコンのエピタキシャル成長を説明する。Next, epitaxial growth of silicon will be explained using the epitaxial growth apparatus shown in FIG. 1 described above.
まず、サセプタ１３上に複数枚のシリコンウェハ３０を
設置し、ロータリーポンプ２９を作動してチャンバ１１
内を所定の減圧状態とした後、回転軸１４によりサセプ
タ１３．を回転させながら、高周波誘導コイル２６に通
電してサセプタ１３上のウェハ３０を８５０℃まで加熱
する。つづいて、Ｈ２ボンベ２０及びＳｉＨ４ボンベ２
１からＨ２ガスとＳｉＨ４ガスを１５０ｃｃ／ｗｉｎの
流層でガス導入管１５を通してチャンバ１７内に導入す
る。First, a plurality of silicon wafers 30 are placed on the susceptor 13, and the rotary pump 29 is activated to pump the chamber 11.
After reducing the pressure inside the susceptor 13. While rotating, the high frequency induction coil 26 is energized to heat the wafer 30 on the susceptor 13 to 850°C. Next, H2 cylinder 20 and SiH4 cylinder 2
1, H2 gas and SiH4 gas are introduced into the chamber 17 through the gas introduction pipe 15 in a flow rate of 150 cc/win.
同時に、超高圧水銀ランプ２７を点灯して４５００人よ
りも短波長の紫外光を反射ミラー２８で反射させ、チャ
ンバ１１内のウェハ３０上面に一様に照射する。これに
より、チャンバ１１内のＳ ｉ Ｈ４ガスが紫外光で励
起、分解されてシリコンウェハ３０上にシリコン層がエ
ピタキシャル成長される。この後、高周波誘導コイル２
６への通電を停止し、ウェハ３０を冷却してｖ温まで下
げ、チャンバ１１からシリコン層がエピタキシャル成長
されたウェハを取出した。At the same time, the ultra-high pressure mercury lamp 27 is turned on, and the ultraviolet light having a wavelength shorter than that of 4,500 people is reflected by the reflecting mirror 28, and is uniformly irradiated onto the upper surface of the wafer 30 in the chamber 11. As a result, the S i H4 gas in the chamber 11 is excited and decomposed by ultraviolet light, and a silicon layer is epitaxially grown on the silicon wafer 30 . After this, high frequency induction coil 2
6 was stopped, the wafer 30 was cooled to a temperature of v, and the wafer on which a silicon layer was epitaxially grown was taken out from the chamber 11.
しかして、本発明によればシリコンウェハ上に低温（例
えば８５０℃）でシリコン層をエピタキシャル成長でき
るため、ウェハ３０を室温まで下げても熟歪みが少なく
、スリップの発生が全くない高品質のシリコン層を成長
できる。According to the present invention, a silicon layer can be epitaxially grown on a silicon wafer at a low temperature (for example, 850° C.), so even if the wafer 30 is lowered to room temperature, a high-quality silicon layer with little ripening distortion and no slippage can be produced. can grow.
また、シリコンウェハ３０を温度を６００℃に下げても
エピタキシャル成長を行うことができ、スリップの発生
のないシリコン層をシリコンウェハ上に成長することが
可能であった。Further, epitaxial growth could be performed even when the temperature of the silicon wafer 30 was lowered to 600° C., and it was possible to grow a silicon layer without occurrence of slip on the silicon wafer.
なお、上記実施例おいてＳｉＨ＋の代わりに５ｉ２Ｈｓ
を用いてもシリコンウェハ上に高品質のシリコン層をエ
ピタキシャル成長することができた。In addition, in the above example, 5i2Hs was used instead of SiH+.
We were able to epitaxially grow a high-quality silicon layer on a silicon wafer using this method.
実施例２
第２図は本発明の実施例２における半導体エピタキシャ
ル成長装置を示す概略図であり、この装置は光源してＸ
ｅＣｆｆ１工キシマレーザ発振器３１を使用し、この発
振器３１からのレーザ光の光路上にＣＰＵ３２により回
転制御されてレーザ光を走査する反射ミラー２８′を配
置し、更に前記発振器３１と反射ミラー２８′の間にレ
ーザ光を集束するためのレンズ３３を配置した構造にな
っている。Embodiment 2 FIG. 2 is a schematic diagram showing a semiconductor epitaxial growth apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
An eCff1 ximer laser oscillator 31 is used, and a reflection mirror 28' for scanning the laser beam under rotation control by the CPU 32 is placed on the optical path of the laser beam from the oscillator 31. It has a structure in which a lens 33 for focusing the laser beam is arranged.
次に、前述した第２図図示のエピタキシャル成長装置を
用いてシリコンのエピタキシャル成長を説明する。Next, epitaxial growth of silicon will be explained using the epitaxial growth apparatus shown in FIG. 2 described above.
まず、サセプタ１３上に複数枚のシリコンウェハ３０を
設置した後、回転軸１４によりサセプタ１３を回転させ
ながら、高周波誘導コイル２６に通電してサセプタ１３
上のウェハ３０を３５０℃まで加熱する。つづいて、０
２ボンベ１７から０２ガスをガス導入管１５を通してチ
ャンバ１１内に導入し、エキシマレーザ発ｆｆｇ３５１
３１を作動すると共に、ＣＰＵ３２により反射ミラー２
８′を回転してレーザ光を走査することによって、ウェ
ハ３０のレーザ光の走査領域上にのみ厚さ約１μｍの酸
化膜を形成する。ひきつづき、高周波誘導コイル２６へ
の通電を停止すると共に、０２ガスの導入を停止し、ロ
ータリーポンプ２９によりチャンバ１１内の０２ガスを
排気した後、Ｈ２ボンベ２０．５ｉ２Ｈｓボンベ２２及
びＨ（ｌボンベ２５からＨ２ガスをキャリアとしてＳｉ
ｓ＋Ｈｓガス及びＨ（ｌガスをガス導入管１５を通して
チャンバ１１内に導入する。この際、安全のためにＯ２
ガスとＨ２ガスは別系統になっており、同時にチャンバ
１内に導入されないようになっている。First, a plurality of silicon wafers 30 are placed on the susceptor 13, and then the high frequency induction coil 26 is energized while the susceptor 13 is rotated by the rotating shaft 14.
The upper wafer 30 is heated to 350°C. Next, 0
02 gas is introduced from the 2 cylinder 17 into the chamber 11 through the gas introduction pipe 15, and the excimer laser is emitted ffg351.
31, the CPU 32 activates the reflecting mirror 2.
By rotating 8' and scanning the laser beam, an oxide film with a thickness of about 1 μm is formed only on the area of the wafer 30 scanned by the laser beam. Continuing on, after stopping the power supply to the high frequency induction coil 26 and stopping the introduction of the 02 gas, and exhausting the 02 gas in the chamber 11 by the rotary pump 29, the H2 cylinder 20.5i2Hs cylinder 22 and the H(l cylinder 25 Si using H2 gas as a carrier
s+Hs gas and H(l gas) are introduced into the chamber 11 through the gas introduction pipe 15. At this time, for safety, O2 gas is introduced into the chamber 11.
The gas and H2 gas are in separate systems so that they are not introduced into the chamber 1 at the same time.
次いで、再度、高周波誘導コイル２６に通電してシリコ
ンウェハ３０を７００℃まで加熱した後、エキシマレー
ザ発掘器３１を作動すると共に、ＣＰＵ３２により反射
ミラー２８−を回転してレーザ光を走査し、酸化膜の成
長がなされていない露出するシリコンウェハ３０上にレ
ーザ光を照射する。これにより、シリコンウェハ３０の
露出表面上にシリコン層が選択的にエピタキシャル成長
される。この後、高周波誘導コイル２６への通電を停止
し、ウェハ３０を冷却して室温まで下げ、チャンバ１１
からシリコン層が選択的にエピタキシャル成長されたウ
ェハを取出した。Next, the high-frequency induction coil 26 is energized again to heat the silicon wafer 30 to 700° C., and then the excimer laser excavator 31 is activated, and the CPU 32 rotates the reflection mirror 28- to scan the laser beam and perform oxidation. A laser beam is irradiated onto the exposed silicon wafer 30 on which no film has been grown. Thereby, a silicon layer is selectively epitaxially grown on the exposed surface of silicon wafer 30. After that, the power supply to the high frequency induction coil 26 is stopped, the wafer 30 is cooled down to room temperature, and the chamber 11 is cooled down to room temperature.
A wafer on which a silicon layer was selectively epitaxially grown was taken out from the wafer.
しかして、本実施例２によれば酸化膜形成からシリコン
のエピタキシャル成長までの工程をシリコンウェハ３０
を外気に曝すことなく同一のチャンバ１１内で行うこと
が可能であるため、汚染のない清浄な状態でシリコンの
選択エピタキシャル成長が可能で高品質のシリコン層を
形成できる。According to the second embodiment, the steps from oxide film formation to silicon epitaxial growth are carried out on a silicon wafer 30.
This can be performed in the same chamber 11 without exposing it to the outside air, so selective epitaxial growth of silicon can be performed in a clean, uncontaminated state, and a high-quality silicon layer can be formed.
また、シリコンウニハトに低湿（例えば７００ ’Ｃ）
でシリコン層をエピタキシャル成長できるため、ウェハ
３０を室温まで下げてもスリップの発生がなく、ＳｉＯ
２と８１の境界部でも熱歪みが少なく、結晶欠陥のない
シリコン層をシリコンウェハ上に選択的にエピタキシャ
ル成長できる。また、シリコンウェハの温度を６００〜
８５０℃にしても欠陥のないシリコン層を選択的にエピ
タキシャル成長できる。Also, low humidity (e.g. 700'C) is required for silicone sea urchin pigeons.
Since the silicon layer can be epitaxially grown at
Even at the boundary between 2 and 81, thermal strain is small, and a silicon layer free of crystal defects can be epitaxially grown selectively on a silicon wafer. In addition, the temperature of the silicon wafer was set to 600~
Even at 850° C., a defect-free silicon layer can be selectively epitaxially grown.
なお、上記実施例２において５ｉ２Ｈｓの代わりにＳ
ｉ Ｈ４を用いても同様に高品質のシリコン層を選択的
にエピタキシャル成長することが可能である。In addition, in the above Example 2, S is used instead of 5i2Hs.
It is likewise possible to selectively epitaxially grow high-quality silicon layers using iH4.
上記実施例２において、紫外光としてｘｅｃｇエキシマ
レーザ光の代わりにＡｒＦエキシマレーザ光、ＸｅＦエ
キシマレーザ光、ＫｒＦエキシマレーザ光を用いても実
施例２と同様にシリコン層の選択的なエピタキシャル成
長が可能である。In Example 2 above, even if ArF excimer laser light, XeF excimer laser light, or KrF excimer laser light is used instead of XECG excimer laser light as the ultraviolet light, selective epitaxial growth of the silicon layer is possible in the same manner as in Example 2. be.
上記実施例２において、０２の代わりにＯ３ガスを用い
ても実施例２と同様に効率よく酸化膜の選択的な形成が
可能である。In the second embodiment, even if O3 gas is used instead of O2, it is possible to selectively form an oxide film as efficiently as in the second embodiment.
上記実施例１．２において、ウェハ（基板）の加熱用と
して高周波誘導コイルを使用したが、ランプ加熱や抵抗
加熱を用いても同様に高品質のシリコン層をエピタキシ
ャル成長することが可能である。In Example 1.2 above, a high frequency induction coil was used to heat the wafer (substrate), but it is also possible to epitaxially grow a high quality silicon layer using lamp heating or resistance heating.
以上詳述した如く、本発明によればスリップの発生のな
い高品質のシリコン層等をエピタキシャル成長でき、ひ
いてはパターンの段切れやｐｎ接合リーク等のない高性
能、高信頼性のエピタキシャルウェハを製造できる等顕
著な効果を有する半導体エピタキシャル成長装置を提供
できる。As detailed above, according to the present invention, it is possible to epitaxially grow a high-quality silicon layer etc. without occurrence of slip, and it is also possible to manufacture a high-performance, highly reliable epitaxial wafer without pattern breakage or pn junction leakage. It is possible to provide a semiconductor epitaxial growth apparatus having remarkable effects such as the following.
第１図は本発明の実施例１における半導体エピタキシャ
ル成長装置を示す概略図、第２図は本発明の実施例２に
おける半導体エピタキシャル成長装置を示す概略図、第
３図（ａ）〜（Ｃ）は従来法によるシリコン層の選択的
なエピタキシャル成長方法を示す断面図である。
１１・・・チャンバ、１３・・・サセプタ、１５・・・
ガス導入管、１７〜２５・・・ボンベ、２６・・・高周
波誘導コイル、２７・・・超高圧水銀ランプ、２８．２
８−・・・反射ミラー、２９・・・ロータリーポンプ、
３０・・・シリコンウェハ、３１・・・ＸｅＣｌエキシ
マレーザ発擾器、３２・・・ＣＰＵ、３３・・・し〕／
ズ。FIG. 1 is a schematic diagram showing a semiconductor epitaxial growth apparatus in Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing a semiconductor epitaxial growth apparatus in Example 2 of the present invention, and FIGS. 3(a) to (C) are conventional 1 is a cross-sectional view showing a method for selective epitaxial growth of a silicon layer by a method. 11...Chamber, 13...Susceptor, 15...
Gas introduction pipe, 17-25...Cylinder, 26...High frequency induction coil, 27...Ultra high pressure mercury lamp, 28.2
8-...Reflection mirror, 29...Rotary pump,
30...Silicon wafer, 31...XeCl excimer laser oscillator, 32...CPU, 33...Sh]/
Z.
Claims (5)
設置するためのサセプタと、このサセプタ上に設置され
た基板を加熱するための加熱手段と前記チャンバに連結
され、原料ガスを該チャンバ内に導入するためのガス導
入管と、前記チャンバの外部に配置され、５０００Åよ
り短波長の紫外光を放出する光源と、この光源からの紫
外光の光路上に配置され、該紫外光を前記チャンバ内に
照射する反射ミラーとを具備したことを特徴とする半導
体エピタキシャル成長装置。(1) A chamber, a susceptor provided in this chamber for installing a substrate, a heating means for heating the substrate placed on this susceptor, and a heating means connected to the chamber, and a source gas is supplied into the chamber. a light source disposed outside the chamber and emitting ultraviolet light with a wavelength shorter than 5000 Å; A semiconductor epitaxial growth apparatus characterized by comprising a reflecting mirror that irradiates the inside.
圧用ポンプが付設されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の半導体エピタキシャル成長装置。(2) The semiconductor epitaxial growth apparatus according to claim 1, wherein the chamber is provided with a pressure reducing pump for reducing the pressure inside the chamber.
が、Ｏ＿２又はＯ＿３のいずれか一方及びＮ＿２を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体エ
ピタキシャル成長装置。(3) The semiconductor epitaxial growth apparatus according to claim 1, wherein the source gas introduced into the chamber from the gas introduction pipe contains either O_2 or O_3 and N_2.
器のいずれであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の半導体エピタキシャル成長装置。(4) Claim 1, characterized in that the light source is either an ultra-high pressure mercury lamp or an excimer laser oscillator.
The semiconductor epitaxial growth apparatus described in 1.
有し、かつ該反射ミラーと光源の間の光路上に紫外光を
集束するためのレンズを配置したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の半導体エピタキシャル成長装置
。(5) The reflecting mirror has a rotation function for scanning ultraviolet light, and a lens for focusing the ultraviolet light is arranged on the optical path between the reflecting mirror and the light source. A semiconductor epitaxial growth apparatus according to scope 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3697185A JPS61196525A (en) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Semiconductor epitaxial growth apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3697185A JPS61196525A (en) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Semiconductor epitaxial growth apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61196525A true JPS61196525A (en) | 1986-08-30 |
Family
ID=12484628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3697185A Pending JPS61196525A (en) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | Semiconductor epitaxial growth apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61196525A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269536A (en) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Semiconductor manufacturing device |
| US4987855A (en) * | 1989-11-09 | 1991-01-29 | Santa Barbara Research Center | Reactor for laser-assisted chemical vapor deposition |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638464A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-13 | Mitsubishi Electric Corp | Formation of nitride film |
| JPS5961122A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1985
- 1985-02-26 JP JP3697185A patent/JPS61196525A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638464A (en) * | 1979-09-03 | 1981-04-13 | Mitsubishi Electric Corp | Formation of nitride film |
| JPS5961122A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-07 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269536A (en) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Semiconductor manufacturing device |
| US4987855A (en) * | 1989-11-09 | 1991-01-29 | Santa Barbara Research Center | Reactor for laser-assisted chemical vapor deposition |
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