JP2001351871A - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JP2001351871A JP2000174336A JP2000174336A JP2001351871A JP 2001351871 A JP2001351871 A JP 2001351871A JP 2000174336 A JP2000174336 A JP 2000174336A JP 2000174336 A JP2000174336 A JP 2000174336A JP 2001351871 A JP2001351871 A JP 2001351871A
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Akira Shimizu
亮 清水
Mikio Shimizu
三喜男 清水
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    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基板ボートとインナー管とのマージンが少ない
装置でも使用可能な加工精度に影響されないインジェク
タ手段を提供することである。 【解決手段】上端が閉止され下端が開放された円筒形の
反応炉と、反応炉内に挿入される被処理体を複数枚積載
せる基板支持ボートと、反応炉内にあって基板支持ボー
トに平行に設けられ、被処理体に反応ガスを吹き付ける
ためのインジェクタ手段と、から成るバッチ処理タイプ
の半導体製造装置において、本発明は、インジェクタ手
段がインジェクタホルダによって支持されかつ両者はボ
ールジョイントによって結合されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願は、バッチ処理タイプの
減圧縦型CVD装置に関し、特に、該装置内のガス導入管
（以下、インジェクタという）とガス導入管ホルダ（以
下、インジェクタホルダという）に関する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】半導体装
置の高集積化に伴い、セル面積の縮小化が要求されてい
る。薄膜形成工程においては膜厚の均一性ばかりでなく
膜質も高集積化の重要なファクタである。特に多成分系
の薄膜（例えば、Doped-PolySi,SiGe,BST）の場合は、
各構成元素及びドーピング元素の濃度の均一性が膜質に
大きな影響を及ぼす。
【０００３】従来より、生産性の高いバッチ処理タイプ
の減圧縦型CVD装置では各元素の濃度均一性を改善する
ためにインジェクタ手段が使用されている。インジェク
タ手段は反応ガスを一度に複数の半導体基板に吹き付け
るもので金属製のインジェクタホルダによって反応炉内
に固定されている。しかしこの方法では、インジェクタ
ホルダからの金属汚染の危険性があり、高い清浄度が要
求される高真空装置若しくは次世代デバイス用プロセス
では使用が困難である。
【０００４】また従来、石英製インジェクタ手段を反応
炉内に固定するのにSUS製インジェクタホルダが使用さ
れている。インジェクタ手段は、SUS製ガスフランジに
取り付けられたインジェクタホルダに挿入することで固
定される。しかしこの方法でもインジェクタホルダから
の金属汚染の問題は完全に解決されてはいない。そのた
め、高い清浄度が要求される高真空装置若しくは次世代
デバイス用プロセスでは使用が困難である。
【０００５】さらに従来、金属汚染の問題を解決するべ
くインジェクタ及びインジェクタホルダを一体として構
成したL字形の一体型石英製インジェクタ手段が使用さ
れている。一般的な減圧縦型CVD装置では、反応領域の
高さが約500mmであり、一方ガス導入口から反応領域の
最上部までの高さは1000mm〜1500mm程度ある。この場
合、インジェクタのL字部分の角度が１°ずれると最上
部では17mm〜26mmずれることになる。このように石英の
曲げ加工精度が厳しいため、基板ボートとインナーチュ
ーブとのマージンが少ない装置では使用が困難である。
【０００６】さらにまた、Ｌ字形の石英一体型インジェ
クタでは、インジェクタ交換の際にホルダ部まではずす
必要があり、手間がかかると同時にインジェクタを破損
する危険性もある。
【０００７】したがって、本発明の目的は、基板ボート
とインナーチューブとのマージンが少ない装置でも使用
可能な加工精度に影響されないインジェクタ手段を有す
る半導体製造装置を提供することである。
【０００８】また、本発明の他の目的は、金属汚染の問
題が生じないインジェクタ手段を有する半導体製造装置
を提供することである。
【０００９】さらに、本発明の他の目的は、破損の危険
がなく容易にインジェクタ交換が可能なインジェクタ手
段を有する半導体製造装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る半導体製造装置は以下の手段から成
る。
【００１１】上端が閉止され下端が開放された円筒形の
反応炉と、反応炉内に挿入される被処理体を複数枚積載
せる基板支持ボートと、反応炉内にあって基板支持ボー
トに平行に設けられ、被処理体に反応ガスを吹き付ける
ためのインジェクタ手段と、から成るバッチ処理タイプ
の半導体製造装置において、本発明は、インジェクタ手
段がインジェクタホルダによって支持されかつ両者はボ
ールジョイントによって結合されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の態様】以下、図面とともに本発明を詳細
に説明する。図１は、本発明に従う減圧縦型CVD装置の
好適実施例の断面図である。石英製のアウターチューブ
1は頂部が閉止され下端が開放された円筒形をなす。ア
ウターチューブ1の下端付近側面には排気口6が設けられ
真空ポンプ（図示せず）に接続されている。アウターチ
ューブ1の内側には該アウターチューブと同軸に円筒形
のインナーチューブ2が設けられている。アウターチュ
ーブ1とインナーチューブ2の下端には、ガスフランジ7
が設けられている。ガスフランジ7はSUS製であるが反応
炉側が石英のリング（図示せず）に覆われており、金属
部の露出は最小限に抑えられている。基板ボート3は、
インナーチューブ2の内側に搬入され、所定のピッチで
複数の半導体基板4を積載する。ボートテーブル5は基板
ボート3を支持し、半導体基板4を反応領域まで上昇させ
る。アウターチューブ1の外周にはヒータ（図示せず）
が設けられ、反応領域の半導体基板を加熱する。
【００１３】インナーチューブ2の内側面に沿って基板
ボート3と平行に石英製のインジェクタ手段8が設けられ
ている。該インジェクタ手段8の側面には所定の間隔で
アパーチャが設けられ、そこから半導体基板4に向かっ
て反応ガスが噴射される。インジェクタ手段8はインジ
ェクタホルダ10によって支持される。インジェクタホル
ダ10は石英から成る。インジェクタ手段8の下端は凸球
面をなし、インジェクタホルダ10の上端は凹球面をな
す。両者の接合部9において両者はボールジョイント11
を形成する。こうすることでインジェクタ手段8とイン
ジェクタホルダ10の接合角度が調節可能になる。また、
インジェクタ交換の際にはボールジョイントによりイン
ジェクタ部分のみを容易に交換可能となる。
【００１４】半導体基板は生産性を高めるため、好適に
は50〜150枚が一括処理される。例えば、100枚が一括処
理されるとすると、基板間ピッチは4.76mmとなり、基板
ボート3の高さは約500mmとなる。基板ボート3を支持す
るボートテーブル5の高さは約800mmである。この例によ
ると、ガスフランジ7からボートテーブル最上部までは
約1500mmとなる。またインナーチューブ2と基板ボート3
のマージンは約12mmとなる。この例のように、インジェ
クタ手段が1000mm以上でかつインナーチューブ2と基板
ボート3のマージンが10mm程度の場合でも、本発明に係
るインジェクタ手段8を使用することができる。
【００１５】
【効果】本発明に係るインジェクタ手段によれば、イン
ナーチューブとボートテーブルのマージンの小さい減圧
縦型CVD装置においても石英の加工精度によらず、石英
製の長いインジェクタ手段及びインジェクタホルダを使
用することが可能となった。
【００１６】また本発明に係るインジェクタ手段によれ
ば、インジェクタ及びインジェクタホルダの両方を石英
製とすることで金属汚染の発生も無くなり、高真空下条
件及び次世代プロセスでの使用も可能となった。
【００１７】さらに本発明に係るインジェクタ手段によ
れば、インジェクタのみの交換を容易に行うことが可能
となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従う好適実施例の反応炉の断
面図を略示したものである。
【符号の説明】
1 アウターチューブ 2 インナーチューブ 3 基板ボート 4 半導体基板 5 ボートテーブル 6 排気口 7 ガスフランジ 8インジェクタ 9接合部 10 インジェクタホルダ 11 ボールジョイント
【手続補正書】
【提出日】平成１２年６月１９日（２０００．６．１
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上端が閉止され下端が開放された円筒形の
    反応炉と、前記反応炉内に挿入される被処理体を複数枚
    積載せる基板支持ボートと、前記反応炉内にあって前記
    基板支持ボートに平行に設けられ、前記被処理体に反応
    ガスを吹き付けるためのインジェクタ手段と、から成る
    バッチ処理タイプの半導体製造装置において、前記イン
    ジェクタ手段がインジェクタホルダによって支持されか
    つ両者はボールジョイントによって結合されることを特
    徴とする装置。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の半導体製造装置であっ
    て、前記インジェクタホルダは石英から成る、ところの
    装置。
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