JP2001110732A - 常圧気相成長装置 - Google Patents
常圧気相成長装置Info
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- JP2001110732A JP2001110732A JP29182999A JP29182999A JP2001110732A JP 2001110732 A JP2001110732 A JP 2001110732A JP 29182999 A JP29182999 A JP 29182999A JP 29182999 A JP29182999 A JP 29182999A JP 2001110732 A JP2001110732 A JP 2001110732A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置内に発生する気圧変化を抑制して半導体
製造装置の適用に好適な膜厚みが均一な薄膜を成膜でき
る常圧気相成長装置の提供。 【解決手段】 トレイの昇降機構部の上部と下部を繋ぐ
バイパス通路を設けることにより、トレイの昇降に伴う
圧縮や膨張が緩和されて内部に発生する気圧変化を抑制
することが可能で、成膜精度が一段と向上して均一膜厚
みの成膜処理が可能となる。
製造装置の適用に好適な膜厚みが均一な薄膜を成膜でき
る常圧気相成長装置の提供。 【解決手段】 トレイの昇降機構部の上部と下部を繋ぐ
バイパス通路を設けることにより、トレイの昇降に伴う
圧縮や膨張が緩和されて内部に発生する気圧変化を抑制
することが可能で、成膜精度が一段と向上して均一膜厚
みの成膜処理が可能となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばシリコン
ウェーハに薄膜を形成する常圧気相成長装置の改良に関
し、装置内部に発生する気圧変化を抑制して半導体製造
装置の適用に好適な膜厚みが均一な薄膜をウェーハに形
成できる常圧気相成長装置に関する。
ウェーハに薄膜を形成する常圧気相成長装置の改良に関
し、装置内部に発生する気圧変化を抑制して半導体製造
装置の適用に好適な膜厚みが均一な薄膜をウェーハに形
成できる常圧気相成長装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウェーハ、特にシリコン等のウェ
ーハ表面に酸化膜を設ける際に多用されている成膜方法
として常圧気相成長装置があり、この方法の利点は、熱
励起の蒸着であり、化学反応が関与するシンプルプロセ
スで高い膜形成速度が得られると同時に、移載ロボット
を使用した搬送系を採用することによって、連続式で生
産性を高くすることができる点にある。
ーハ表面に酸化膜を設ける際に多用されている成膜方法
として常圧気相成長装置があり、この方法の利点は、熱
励起の蒸着であり、化学反応が関与するシンプルプロセ
スで高い膜形成速度が得られると同時に、移載ロボット
を使用した搬送系を採用することによって、連続式で生
産性を高くすることができる点にある。
【0003】常圧気相成長装置の構成は、図2A,Bに示すごと
く、容器1内において、ウェーハを載置したトレイ2が図
示しない昇降機構で上昇し、所定位置で水平移動して加
熱され、次いでガスヘッド部3の下方で反応ガスが噴き
つけられてウェーハ表面に気相成長が行われ、さらに水
平移動後にトレイ2が昇降機構で下降し、ウェーハを他
へ移してから再度トレイ2の上昇側へ移動するように、
複数のトレイ2が連続的に搬送される構成からなる。
く、容器1内において、ウェーハを載置したトレイ2が図
示しない昇降機構で上昇し、所定位置で水平移動して加
熱され、次いでガスヘッド部3の下方で反応ガスが噴き
つけられてウェーハ表面に気相成長が行われ、さらに水
平移動後にトレイ2が昇降機構で下降し、ウェーハを他
へ移してから再度トレイ2の上昇側へ移動するように、
複数のトレイ2が連続的に搬送される構成からなる。
【0004】常圧気相成長装置のガスヘッド3は、図3Aに示
すごとく、中央の反応ガス噴出口4の外周側に排気口5、
さらにその外側にパージガス噴出口6が設けられた構成
からなる。中央の反応ガス噴出口4からの下向きの反応
ガスRGと、外周部のパージガス噴出口6から下向きに噴
射されるパージガスPGは、両ガス噴出口4,6の間に設け
られる排気口5より上方へ吸引されてガスヘッド3の外部
へ排出されるため、その内側の反応ガスRGは大気と接触
しないようになっている。
すごとく、中央の反応ガス噴出口4の外周側に排気口5、
さらにその外側にパージガス噴出口6が設けられた構成
からなる。中央の反応ガス噴出口4からの下向きの反応
ガスRGと、外周部のパージガス噴出口6から下向きに噴
射されるパージガスPGは、両ガス噴出口4,6の間に設け
られる排気口5より上方へ吸引されてガスヘッド3の外部
へ排出されるため、その内側の反応ガスRGは大気と接触
しないようになっている。
【0005】一方、容器1内の気流は、トレイ2の動作がない
とき、図2Bに示すごとく、装置外より容器1上部のクリ
ーンエアユニット7を通して導入され、容器1底より排気
ダクト8にて導出するダウンフローになっていて、容器1
内部圧力は、容器1外部圧力に対して一定の陽圧に保た
れている。
とき、図2Bに示すごとく、装置外より容器1上部のクリ
ーンエアユニット7を通して導入され、容器1底より排気
ダクト8にて導出するダウンフローになっていて、容器1
内部圧力は、容器1外部圧力に対して一定の陽圧に保た
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成からなる常
圧気相成長装置において、トレイ2の昇降動作によって
容器1内部で気圧変化が生じ、この気圧変化でガスヘッ
ド3の下部に向けて別の気流9が発生し、ガスヘッド3の
反応ガスRGの噴射と排気並びにパージガスPGの噴射と排
気とが均衡した、図3Aに示すような一定な気流を、図3B
に示すごとく、例えばパージガスPGと反応ガスRGを一方
向に強く流れるように乱すことになり、ウェーハに均一
な薄膜を形成することができなくなる問題があった。
圧気相成長装置において、トレイ2の昇降動作によって
容器1内部で気圧変化が生じ、この気圧変化でガスヘッ
ド3の下部に向けて別の気流9が発生し、ガスヘッド3の
反応ガスRGの噴射と排気並びにパージガスPGの噴射と排
気とが均衡した、図3Aに示すような一定な気流を、図3B
に示すごとく、例えばパージガスPGと反応ガスRGを一方
向に強く流れるように乱すことになり、ウェーハに均一
な薄膜を形成することができなくなる問題があった。
【0007】そこで従来は、トレイ2の昇降時に伴う気圧の
変化によって容器1内のガスヘッド部に流れ込んできた
一方向の気流9に対し、例えば図3Cに示すごとく、前記
の図3Aの均衡状態から侵入してきた気流9側のパージガ
ス流量の増強と排気を強化するなど、ガスヘッド3の反
応ガスRGとパージガスPGの噴射量と排気量を変動させる
手法を採用し、実際に成膜処理した薄膜の膜厚分布が最
小となる反応ガス排気の強度及びパージガス流量を試行
錯誤して良好な条件を抽出していた。
変化によって容器1内のガスヘッド部に流れ込んできた
一方向の気流9に対し、例えば図3Cに示すごとく、前記
の図3Aの均衡状態から侵入してきた気流9側のパージガ
ス流量の増強と排気を強化するなど、ガスヘッド3の反
応ガスRGとパージガスPGの噴射量と排気量を変動させる
手法を採用し、実際に成膜処理した薄膜の膜厚分布が最
小となる反応ガス排気の強度及びパージガス流量を試行
錯誤して良好な条件を抽出していた。
【0008】しかしながら、前記ガスの噴射量と排気量の設
定条件は、基本的に、装置内部の気圧変動により発生し
た気流入り口側のガスヘッド部排気の能力を向上させ、
前述気流の影響を緩和する条件となっているため、トレ
イの定期的な昇降に伴いサイクル的に発生する気圧変動
と気流方向の変化に対して追随できず、根本的な解決が
されず薄膜の膜厚分布が変動することが避けられなかっ
た。
定条件は、基本的に、装置内部の気圧変動により発生し
た気流入り口側のガスヘッド部排気の能力を向上させ、
前述気流の影響を緩和する条件となっているため、トレ
イの定期的な昇降に伴いサイクル的に発生する気圧変動
と気流方向の変化に対して追随できず、根本的な解決が
されず薄膜の膜厚分布が変動することが避けられなかっ
た。
【0009】この発明は、上述の常圧気相成長装置における
成膜処理した薄膜の膜厚分布が変動する問題を解消する
ことを目的とし、装置内に発生する気圧変化を抑制して
半導体製造装置の適用に好適な膜厚みが均一な薄膜を成
膜できる常圧気相成長装置の提供を目的としている。
成膜処理した薄膜の膜厚分布が変動する問題を解消する
ことを目的とし、装置内に発生する気圧変化を抑制して
半導体製造装置の適用に好適な膜厚みが均一な薄膜を成
膜できる常圧気相成長装置の提供を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】発明者は、常圧気相成長
装置の容器内の気圧変動を抑制することを目的に容器、
特にトレイの昇降機構について種々検討した結果、容器
内でダウンフローの外気導入にて与圧されていること、
トレイの昇降機構部において、トレイの昇降空間をシリ
ンダーとしてトレイがピストンのごとき作用を起こし、
一定に保たれている昇降機構部の気圧に圧縮部位や膨張
部位を発生させていることを知見した。
装置の容器内の気圧変動を抑制することを目的に容器、
特にトレイの昇降機構について種々検討した結果、容器
内でダウンフローの外気導入にて与圧されていること、
トレイの昇降機構部において、トレイの昇降空間をシリ
ンダーとしてトレイがピストンのごとき作用を起こし、
一定に保たれている昇降機構部の気圧に圧縮部位や膨張
部位を発生させていることを知見した。
【0011】そこで発明者は、トレイの昇降機構部における
気圧変動の防止についてさらに検討を加えた結果、新た
に当該昇降機構部の上部と下部を繋ぐバイパス通路を設
けることにより、トレイの昇降に伴う圧縮や膨張が緩和
されて内部に発生する気圧変化を抑制することが可能
で、成膜精度が一段と向上して均一膜厚みの成膜処理が
可能となることを知見し、この発明を完成した。
気圧変動の防止についてさらに検討を加えた結果、新た
に当該昇降機構部の上部と下部を繋ぐバイパス通路を設
けることにより、トレイの昇降に伴う圧縮や膨張が緩和
されて内部に発生する気圧変化を抑制することが可能
で、成膜精度が一段と向上して均一膜厚みの成膜処理が
可能となることを知見し、この発明を完成した。
【0012】すなわち、この発明は、ウェーハを保持する部
位に搬送するために昇降機構を有する常圧気相成長装置
において、ウェーハトレイの昇降により該装置内部に発
生する気圧変化を抑制するバイパス手段を有することを
特徴とする常圧気相成長装置である。
位に搬送するために昇降機構を有する常圧気相成長装置
において、ウェーハトレイの昇降により該装置内部に発
生する気圧変化を抑制するバイパス手段を有することを
特徴とする常圧気相成長装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】この発明による常圧気相成長装置
の構成について図面に基づいて詳述する。図1に示す容
器1は前述の図2と同様構成であり、トレイ2の昇降機構
部位置の容器1側面にバイパス通路10,11設けてある。
の構成について図面に基づいて詳述する。図1に示す容
器1は前述の図2と同様構成であり、トレイ2の昇降機構
部位置の容器1側面にバイパス通路10,11設けてある。
【0014】バイパス通路10,11は、ここでは図1Bに詳述す
るように、トレイ2の昇降機構部の上部と下部を容器1外
で連通する通路構造を採用してある。昇降機構部の上部
と下部を連通することが可能であれば、上記の通路構成
ほか、装置容器の構造に応じていかなる構成も採用可能
である。
るように、トレイ2の昇降機構部の上部と下部を容器1外
で連通する通路構造を採用してある。昇降機構部の上部
と下部を連通することが可能であれば、上記の通路構成
ほか、装置容器の構造に応じていかなる構成も採用可能
である。
【0015】トレイ2の昇降機構部の上部にはクリーンエア
ユニット7が配置され、下部の容器1底は排気ダクト8に
接続されており、クリーンエアユニット7からの清浄な
空気はダウンフローを形成して容器1内が一定な気圧と
なるように設定してある。
ユニット7が配置され、下部の容器1底は排気ダクト8に
接続されており、クリーンエアユニット7からの清浄な
空気はダウンフローを形成して容器1内が一定な気圧と
なるように設定してある。
【0016】ここで、例えばトレイ2が下降端から上昇端に
移動する場合には、トレイ2の上部で圧縮が起こり気圧
が高くなるが、この高くなる気圧をバイパス通路10にて
上昇するトレイ2の下部側へ導出することが可能で、ト
レイ2の上昇に伴う気圧変動を抑制できる。同様に、ト
レイ2が上昇端から下降端へ移動する場合は、トレイ2上
部は膨張が生じて、トレイ2下部は圧縮が生じるが、ト
レイ2を挟む上下の空間はバイパス通路11により連通し
ており、両空間における圧力差を緩和することができ、
トレイ2の下降に伴う気圧変動を抑制できる。
移動する場合には、トレイ2の上部で圧縮が起こり気圧
が高くなるが、この高くなる気圧をバイパス通路10にて
上昇するトレイ2の下部側へ導出することが可能で、ト
レイ2の上昇に伴う気圧変動を抑制できる。同様に、ト
レイ2が上昇端から下降端へ移動する場合は、トレイ2上
部は膨張が生じて、トレイ2下部は圧縮が生じるが、ト
レイ2を挟む上下の空間はバイパス通路11により連通し
ており、両空間における圧力差を緩和することができ、
トレイ2の下降に伴う気圧変動を抑制できる。
【0017】このバイパス通路10,11の内部の気体が流通す
る部分に、例えばHEPAやURUPA等のダストフィルターを
設置することにより、ダウンフローの排気口付近のエア
ーがダウンフローの根幹部側に流入してくる場合にも、
ダストがトレイ2に載置されたウェーハに付着すること
がないように構成することが可能である。
る部分に、例えばHEPAやURUPA等のダストフィルターを
設置することにより、ダウンフローの排気口付近のエア
ーがダウンフローの根幹部側に流入してくる場合にも、
ダストがトレイ2に載置されたウェーハに付着すること
がないように構成することが可能である。
【0018】バイパス通路10,11において、その通路断面積
や長さは、前記のダストフィルターの設置の有無やその
流体抵抗値を含めて、トレイ2の移動速度、設定された
容器内気圧、導入量などに応じて適宜選定されることは
当然である。
や長さは、前記のダストフィルターの設置の有無やその
流体抵抗値を含めて、トレイ2の移動速度、設定された
容器内気圧、導入量などに応じて適宜選定されることは
当然である。
【0019】
【実施例】前述の図1に示す構成からなるこの発明の常
圧気相成長装置と、図2に示す従来の常圧気相成長装置
とを用いて、同一の反応ガス、反応温度で直径300mmの
シリコンウェーハに薄膜を形成した。成膜目標厚みは15
00Åであり、各シリコンウェーハの薄膜分布の測定結果
を表1に示す。なお、膜厚みの測定点数は等間隔で400ヵ
所であった。
圧気相成長装置と、図2に示す従来の常圧気相成長装置
とを用いて、同一の反応ガス、反応温度で直径300mmの
シリコンウェーハに薄膜を形成した。成膜目標厚みは15
00Åであり、各シリコンウェーハの薄膜分布の測定結果
を表1に示す。なお、膜厚みの測定点数は等間隔で400ヵ
所であった。
【0020】従来の装置で形成した薄膜分布は、トレイの進
行方向と同じ容器内の気圧変動により発生した気流の方
向に向かって反応ガスが押し流されて膜厚が厚くなる傾
向にあった。これに対してこの発明の装置を使用して形
成して薄膜分布は、トレイの進行方向に関係なく面内均
一に薄膜形成が可能となった。
行方向と同じ容器内の気圧変動により発生した気流の方
向に向かって反応ガスが押し流されて膜厚が厚くなる傾
向にあった。これに対してこの発明の装置を使用して形
成して薄膜分布は、トレイの進行方向に関係なく面内均
一に薄膜形成が可能となった。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】この発明による常圧気相成長装置を使用
することにより、装置の容器内の気圧変動が抑制される
ことにより、ガスヘッド部分への気流も発生しないのた
め、反応ガス供給、反応ガス排気、パージガスで形成す
るガスヘッド部分の均一な気流の流れを妨げることな
く、面内均一に薄膜形成を実施することができる。
することにより、装置の容器内の気圧変動が抑制される
ことにより、ガスヘッド部分への気流も発生しないのた
め、反応ガス供給、反応ガス排気、パージガスで形成す
るガスヘッド部分の均一な気流の流れを妨げることな
く、面内均一に薄膜形成を実施することができる。
【図1】Aはこの発明による常圧気相成長装置の容器概要
を示す斜視説明図であり、Bはトレイの昇降機構部の概
要を示す縦断説明図である。
を示す斜視説明図であり、Bはトレイの昇降機構部の概
要を示す縦断説明図である。
【図2】Aは従来の常圧気相成長装置の概要を示す斜視説
明図であり、Bはトレイの昇降機構部の概要を示す縦断
説明図である。
明図であり、Bはトレイの昇降機構部の概要を示す縦断
説明図である。
【図3】Aはこの発明による常圧気相成長装置の容器内の
ガスヘッド部近傍の気流状態を示す説明図、Bは従来の
常圧気相成長装置の容器内のガスヘッド部近傍の気流状
態を示す説明図、CはB図に気流乱れを是正する気流状態
を示す説明図である。
ガスヘッド部近傍の気流状態を示す説明図、Bは従来の
常圧気相成長装置の容器内のガスヘッド部近傍の気流状
態を示す説明図、CはB図に気流乱れを是正する気流状態
を示す説明図である。
1 容器 2 トレイ 3 ガスヘッド部 4 反応ガス噴出口 5 排気口 6 パージガス噴出口 7 クリーンエアユニット 8 排気ダクト 9 気流 10,11 バイパス通路 RG 反応ガス PG パージガス
Claims (2)
- 【請求項1】 ウェーハを保持する部位に搬送するため
の昇降機構を有する常圧気相成長装置において、ウェー
ハトレイの昇降により該装置内に発生する気圧変化を抑
制するバイパス手段を有する常圧気相成長装置。 - 【請求項2】 バイパス手段内にダストフィルターを設
けた請求項1に記載の常圧気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29182999A JP2001110732A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 常圧気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29182999A JP2001110732A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 常圧気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001110732A true JP2001110732A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17773966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29182999A Pending JP2001110732A (ja) | 1999-10-14 | 1999-10-14 | 常圧気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001110732A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110054857A (ko) * | 2009-11-18 | 2011-05-25 | 주식회사 아토 | 기판처리시스템 및 기판처리시스템의 언로드락모듈 |
-
1999
- 1999-10-14 JP JP29182999A patent/JP2001110732A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110054857A (ko) * | 2009-11-18 | 2011-05-25 | 주식회사 아토 | 기판처리시스템 및 기판처리시스템의 언로드락모듈 |
| KR101630804B1 (ko) * | 2009-11-18 | 2016-06-15 | 주식회사 원익아이피에스 | 기판처리시스템 및 기판처리시스템의 언로드락모듈 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20040721 |