JP2003100643A - High temperature cvd system - Google Patents

High temperature cvd system

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JP2003100643A
JP2003100643A JP2001293973A JP2001293973A JP2003100643A JP 2003100643 A JP2003100643 A JP 2003100643A JP 2001293973 A JP2001293973 A JP 2001293973A JP 2001293973 A JP2001293973 A JP 2001293973A JP 2003100643 A JP2003100643 A JP 2003100643A
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JP
Japan
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susceptor
reaction chamber
susceptors
wafer
high temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001293973A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Dobashi
明 土橋
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DAIICHI KIDEN KK
Dai Ichi Kiden Co Ltd
Original Assignee
DAIICHI KIDEN KK
Dai Ichi Kiden Co Ltd
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Publication date
Application filed by DAIICHI KIDEN KK, Dai Ichi Kiden Co Ltd filed Critical DAIICHI KIDEN KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high temperature CVD system in which a plurality of sheets of wafer can be heat treated simultaneously under a high temperature. SOLUTION: The high temperature CVD system comprises a reaction chamber 53, means for supplying cooling water to a double quartz tube forming the reaction chamber 53, a heating coil 56 disposed on the outer circumference of the reaction chamber, means 46 for evacuating the reaction chamber, means for supplying gas to the reaction chamber, and a susceptor 54 being induction heated by a heating coil, a jig 72 for fixing a plurality of susceptors to the reaction chamber 53 at a required interval in the vertical direction, a plurality of susceptors 54 for supporting a wafer fixed to the intermediate part of the susceptor fixing jig 72, one through a plurality of dummy susceptors 54a provided above and below the susceptors 54 for supporting a wafer 76, and a gas supply pipe 79 having a plurality of small holes 80 for supplying gas between respective susceptors.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波誘導加熱方
法により反応室のサセプタを高温に加熱する高温CVD
装置に関し、特に複数枚のウェーハを同時に高温で加熱
処理することのできる高温CVD(Chemical Vapor Dep
osition)装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to high temperature CVD for heating a susceptor in a reaction chamber to a high temperature by a high frequency induction heating method.
The present invention relates to a high temperature CVD (Chemical Vapor Dep
osition) device.

【0002】[0002]

【従来の技術】複数枚のウェーハを同時に不活性ガス雰
囲気中又は真空中で高温加熱処理する高周波誘導加熱装
置の従来技術の一例としては、図4に示すような装置が
知られている。この従来の高周波誘導加熱装置は、基盤
1の上にドーム状の不透明な石英ペルジャー2を、Oリ
ング3などを用いて密閉空間の反応室4が形成されるよ
うに設け、この反応室4内に渦巻状(蚊取り線香形)の
高周波誘導コイル5を固定配置されている。また、基盤
1から高周波誘導コイル5の中心部を挿通してパイプ状
軸体6が設けられていて、このパイプ状軸体6の上方先
端部分に鍔部7が形成されており、この鍔部7には中心
部に挿通孔9が設けられている円盤状のサセプター8が
固定されている。
2. Description of the Related Art As an example of the prior art of a high frequency induction heating apparatus for simultaneously heating a plurality of wafers at a high temperature in an inert gas atmosphere or in a vacuum, an apparatus as shown in FIG. 4 is known. In this conventional high-frequency induction heating device, a dome-shaped opaque quartz perger 2 is provided on a base 1 so that a reaction chamber 4 in a closed space is formed by using an O-ring 3 or the like. A spiral (mosquito coiling) high-frequency induction coil 5 is fixedly arranged in the. Further, a pipe-shaped shaft body 6 is provided from the base 1 through the central portion of the high-frequency induction coil 5, and a flange portion 7 is formed at an upper end portion of the pipe-shaped shaft body 6, and the flange portion is formed. A disk-shaped susceptor 8 having an insertion hole 9 in the center thereof is fixed to 7.

【0003】パイプ状軸体6の基盤1下方部にはプーリ
10が設けてあり、このプーリ10は基盤1の下面に設
けられているモータ11の回転軸からベルト12により
連結され、モータ11の駆動制御によりパイプ状軸体6
の回転と共に、サセプター8を高周波誘導コイル5の上
面近傍で回転させるようにしている。また、パイプ状軸
体6は、図示していない不活性ガス貯蔵部からペルジャ
ー2へのガス導入部となっているものであり、回転動作
するサセプター8上に載置されたSIウェーハ13に高
温状態においてガスを作用させるものであるる。なお、
渦巻状の高周波誘導コイル5とサセプター8との間に設
けてあるのは、周囲が下方に折曲げ部14が形成された
ドーナツ盤状のコイルカバー15である。また、基盤1
にはガスの排気又は真空吸引のための排気を行う排気孔
16が設けてある。なお、ガスはパイプ状軸体6から上
方に噴出されて、矢印17で示すように上方からウェー
ハ13上に作用する。
A pulley 10 is provided below the base 1 of the pipe-shaped shaft body 6, and the pulley 10 is connected by a belt 12 from a rotary shaft of a motor 11 provided on the lower surface of the base 1 so as to connect the motor 11 with the belt. Drive-controlled pipe 6
The susceptor 8 is rotated in the vicinity of the upper surface of the high frequency induction coil 5 together with the rotation. Further, the pipe-shaped shaft body 6 serves as a gas introduction portion from an inert gas storage portion (not shown) to the Pelger 2, and the SI wafer 13 mounted on the rotating susceptor 8 has a high temperature. The gas is made to act in the state. In addition,
Provided between the spiral high-frequency induction coil 5 and the susceptor 8 is a donut disk-shaped coil cover 15 in which a bent portion 14 is formed on the lower side. In addition, foundation 1
There is an exhaust hole 16 for exhausting gas or exhausting gas for vacuum suction. The gas is jetted upward from the pipe-shaped shaft body 6 and acts on the wafer 13 from above as shown by an arrow 17.

【0004】また、従来技術の他の例としては、図5に
示すように黒鉛製角錐体の表面にウェーハを置いて加熱
する装置がある。即ち、上面に設けられた基盤21に下
方から逆さにしたドーム状の石英ペルジャー22をOリ
ング23により反応室24が形成されるように固定して
ある。この反応室24内には、基盤21の上面に設置さ
れたモータ25の回転を伝達する回転軸26に、6〜8
面の黒鉛製角錐体によるサセプター27が回転可能に設
けてある。黒鉛製角錐体のサセプター27の各傾斜面に
SIウェーハ28を載置して、基盤21の下面左右に設
けられたガス供給部30から不活性ガスを供給すると共
に、ペルジャー22の外周面の5〜6面に配置された多
数の赤外線ランプ29により加熱し、SIウェーハ28
にガスを作用させるものである。なお、ガスの排気孔3
1はペルジャー22の下部に設けてある。
Another example of the prior art is an apparatus for placing a wafer on the surface of a graphite pyramid and heating it as shown in FIG. That is, a dome-shaped quartz perger 22 inverted from below is fixed to a base plate 21 provided on the upper surface by an O-ring 23 so that a reaction chamber 24 is formed. In the reaction chamber 24, a rotating shaft 26 for transmitting the rotation of a motor 25 installed on the upper surface of the substrate 21 is provided with 6 to 8
A susceptor 27 made of a graphite pyramid on the surface is rotatably provided. The SI wafer 28 is placed on each inclined surface of the graphite pyramidal susceptor 27, and the inert gas is supplied from the gas supply units 30 provided on the left and right sides of the lower surface of the base plate 21. SI wafer 28 is heated by a large number of infrared lamps 29 arranged on ~ 6 surfaces.
The gas is made to act on. In addition, the gas exhaust hole 3
1 is provided in the lower part of the Pellger 22.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た図4又は図5に示したサセプター8又は27の加熱構
造は、サセプター8の下面に渦巻状の高周波誘導コイル
5を配置して、サセプター8の上面に載置したウェーハ
13を加熱する平面加熱型や、黒鉛製角錐体のサセプタ
ー27の傾斜面にSIウェーハ28を載置して、赤外線
ランプ29により加熱するバレル型であり、いずれのも
のも輻射損失が大きく実用上問題があると共に、加熱温
度は1300℃程度までであり、1300℃〜2500
℃で加熱する高温CVD装置には適し得ないものであ
る。
However, in the heating structure of the susceptor 8 or 27 shown in FIG. 4 or 5 described above, the spiral high-frequency induction coil 5 is arranged on the lower surface of the susceptor 8 and the susceptor 8 is heated. There are a planar heating type that heats the wafer 13 placed on the upper surface, and a barrel type that places the SI wafer 28 on the inclined surface of the graphite pyramidal susceptor 27 and heats it by the infrared lamp 29. Radiation loss is large and there is a problem in practical use, and the heating temperature is up to about 1300 ° C.
It is not suitable for a high temperature CVD apparatus that heats at ℃.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明による高温CVD
装置は、反応室を形成する二重石英管と、該二重石英管
内に冷却水を供給する冷却水供給手段と、前記二重石英
管の外周に螺旋状に巻回された加熱コイルと、前記反応
室を真空状態にする真空排気手段と、前記反応室にガス
を供給するガス供給手段と、前記加熱コイルによって誘
導加熱される前記反応室内に設けらたサセプターとを備
えた高温CVD装置において、前記反応室内の上下方向
に所要の間隔で複数の前記サセプターを保持するサセプ
ター取付治具と、該サセプター取付治具の中間部に取付
けられた、ウェーハを支持する複数のサセプターと、前
記サセプター取付治具の前記ウェーハを支持するために
設けられた複数のサセプターの上下に、夫々設けられた
1乃至複数のダミーのサセプターと、前記複数のサセプ
ターの外周側面の縦方向に設けられ、前記各サセプター
間にガスを供給する複数の小孔を有するガス供給管とを
備えたことを特徴とするものである。
High temperature CVD according to the present invention.
The apparatus comprises a double quartz tube forming a reaction chamber, cooling water supply means for supplying cooling water into the double quartz tube, and a heating coil spirally wound around the outer circumference of the double quartz tube. A high temperature CVD apparatus comprising: an evacuation means for bringing the reaction chamber into a vacuum state; a gas supply means for supplying a gas to the reaction chamber; and a susceptor provided in the reaction chamber which is induction-heated by the heating coil. A susceptor mounting jig that holds a plurality of the susceptors at predetermined intervals in the vertical direction in the reaction chamber, a plurality of wafer-supporting susceptors mounted in an intermediate portion of the susceptor mounting jig, and the susceptor mounting One or a plurality of dummy susceptors provided above and below a plurality of susceptors provided for supporting the wafer of the jig, and an outer peripheral side surface of the plurality of susceptors. Provided in a direction, it is characterized in that a gas supply pipe having a plurality of small holes for supplying gas to between the respective susceptor.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る高温CVD装
置の概略構成図であり、左側上部に加熱部41が設けら
れ、加熱部41の下部にウェーハ出入部42と、更にそ
の下部には加熱部41に後述するサセプター及びウェー
ハを上昇又は下降させるための駆動部43が設けられて
いる。加熱部41の右側上部には加熱部支持用の支柱4
4が設けられ、その下部に真空排気装置への接続部45
が設けられ、更にその下部には真空排気装置46と、サ
セプター等の上昇・下降を制御する駆動部43を駆動す
るモータ47が設けられている。なお、真空排気装置4
6はその接続部45から試料出入部42を介して、加熱
部41に連通されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a high temperature CVD apparatus according to the present invention. A heating section 41 is provided on the upper left side, a wafer loading / unloading section 42 is provided below the heating section 41, and further below the heating section 41. The heating unit 41 is provided with a susceptor, which will be described later, and a drive unit 43 for raising or lowering the wafer. On the upper right side of the heating unit 41, a supporting column 4 for supporting the heating unit
4 is provided, and a connection part 45 to the vacuum exhaust device is provided below the connection part 4.
Further, a vacuum exhaust device 46 and a motor 47 for driving the drive unit 43 for controlling the raising and lowering of the susceptor and the like are provided in the lower portion thereof. The vacuum exhaust device 4
6 is communicated with the heating section 41 from the connecting section 45 through the sample loading / unloading section 42.

【0008】前述した加熱部41は、冷却水給水部48
と冷却水排水部49を備えた円筒状の水冷二重石英管5
0と、その上部に設けられた上部フランジ51と、下部
に設けられた下部フランジ52とにより、水冷二重石英
管50の内部に密閉空間である反応室53が形成されて
いる。この反応室53内には、ウェーハを載置又は支持
する薄厚の黒鉛からなる円盤状の複数のサセプター54
が所要の間隔で上下方向に段状に設けられて、サセプタ
ー組立として配置されている。また、このサセプター組
立の周囲及び上下のフランジ51,52には、黒鉛フェ
ルト製の保温材55が設置され、反応炉53内の放熱を
抑えている。
The above-mentioned heating unit 41 is a cooling water supply unit 48.
Cylindrical water-cooled double quartz tube 5 equipped with a cooling water drain 49
0, an upper flange 51 provided on the upper portion thereof, and a lower flange 52 provided on the lower portion thereof form a reaction chamber 53 which is a closed space inside the water-cooled double quartz tube 50. In the reaction chamber 53, a plurality of disk-shaped susceptors 54 made of thin graphite for mounting or supporting a wafer are placed.
Are provided in a stepwise manner in the vertical direction at required intervals and are arranged as a susceptor assembly. Further, a heat insulating material 55 made of graphite felt is installed around the susceptor assembly and on the upper and lower flanges 51 and 52 to suppress heat radiation in the reaction furnace 53.

【0009】水冷二重石英管50の周囲には、サセプタ
ー54及びサセプター54に載置又は支持されるウェー
ハを高周波誘導加熱する加熱コイル56が螺旋状に巻回
され、図示していない電源部に接続されている。また、
上部フランジ51には図示していないガス発生部から供
給されるガスのガス供給部57が設けられている。加熱
部41内に配置される複数のサセプター54は、その支
持台58と共に上下移動用のモータ47によって上昇及
び下降されるようになっている。即ち、支持台58は、
パイプ状支持管59によって上下方向へ移動する移動台
60に固定されていて、この移動台60の左右の両側の
一方(左側)は回転しないガイド軸61に嵌入されてお
り、他方(右側)は内周面に螺旋状の雌ねじが設けてあ
る係合部62が、外周面に螺旋状溝が形成された駆動軸
63に螺合により支持されている。
A heating coil 56 for high-frequency induction heating of the susceptor 54 and the wafer mounted or supported on the susceptor 54 is spirally wound around the water-cooled double quartz tube 50, and is connected to a power source (not shown). It is connected. Also,
The upper flange 51 is provided with a gas supply unit 57 for gas supplied from a gas generation unit (not shown). The plurality of susceptors 54 arranged in the heating unit 41 are configured to be raised and lowered by a motor 47 for moving up and down together with a support base 58 thereof. That is, the support base 58 is
It is fixed to a moving table 60 that moves in the vertical direction by a pipe-shaped support tube 59. One of the left and right sides (left side) of this moving table 60 is fitted into a non-rotating guide shaft 61, and the other (right side) is An engagement portion 62 having an inner peripheral surface provided with a spiral female screw is screwed and supported by a drive shaft 63 having a spiral groove formed on the outer peripheral surface.

【0010】この駆動軸63の下端部には歯車64が設
けられており、モータ47の回転軸に直接又は減速機を
介して設けられた歯車65との歯合によって、モータ4
7の回転を駆動軸63に伝達するもので、モータ47の
回転を制御することによって移動台60の上昇及び下降
が制御されるものである。また、移動台60の上昇又は
下降の停止位置は、移動台60が所定の位置に移動した
とき、駆動部43の側縁に設けられるマイクロスイッチ
を動作させることによって制御することができる。図示
の状態は、サセプター54を加熱部41により加熱し得
る位置に上昇させた状態を示している。
A gear 64 is provided at the lower end of the drive shaft 63. The gear 4 is provided on the rotary shaft of the motor 47 either directly or through a speed reducer to engage the gear 4 with the gear 64.
The rotation of the movable table 60 is controlled by controlling the rotation of the motor 47. Further, the rising or lowering stop position of the moving table 60 can be controlled by operating a micro switch provided on a side edge of the driving unit 43 when the moving table 60 moves to a predetermined position. The illustrated state shows a state in which the susceptor 54 is raised to a position where it can be heated by the heating unit 41.

【0011】また、移動台60には、複数のサセプター
54の支持台58に固定されているパイプ状支持管59
を回転させるモータ66が設けてある。この回転用のモ
ータ66の回転軸に直接又は減速機を介して設けられた
プーリー67と、パイプ状支持管59の下端部に設けて
あるプーリー68とはベルト69で連結されていて、モ
ータ66の回転を制御することにより、サセプター54
の支持台58を回転させることができる。なお、70は
伸縮SUS製ベローズカバー、71はウェーハ又はサセ
プター54の試料出入部である。
Further, the movable table 60 has a pipe-shaped support tube 59 fixed to the support table 58 of the plurality of susceptors 54.
A motor 66 for rotating the motor is provided. A pulley 67 provided directly or via a speed reducer on the rotating shaft of the motor 66 for rotation and a pulley 68 provided at the lower end of the pipe-shaped support tube 59 are connected by a belt 69. By controlling the rotation of the susceptor 54
The support base 58 can be rotated. Reference numeral 70 denotes a stretchable SUS bellows cover, and 71 denotes a sample loading / unloading portion of the wafer or the susceptor 54.

【0012】次に反応炉を構成する加熱部41の構造を
図2に示した実施例により説明する。加熱部41の外周
は、円筒状の水冷二重石英管50により形成されてお
り、下方の冷却水給水部48から給水される冷却水は、
水冷二重石英管50の全周内を通過するようにして、冷
却水排水部49から排水される。この実施例には冷却水
給水部48及び冷却水排水部49はそれぞれ1箇所設け
てあるが、必要に応じて複数箇所設けてもよい。水冷二
重石英管50の内側には、黒鉛フェルト製の保温材55
が設けて放熱を抑制するようにして熱効率を高めてい
る。この保温材55は、タンタル板を用いて衝立状に二
重・三重に囲むように設けてもよい。
Next, the structure of the heating section 41 constituting the reaction furnace will be described with reference to the embodiment shown in FIG. The outer circumference of the heating section 41 is formed by a cylindrical water-cooled double quartz tube 50, and the cooling water supplied from the cooling water supply section 48 below is
The cooling water is drained from the cooling water drain portion 49 so as to pass through the entire circumference of the water-cooled double quartz tube 50. In this embodiment, the cooling water supply part 48 and the cooling water drain part 49 are provided at one location, respectively, but a plurality of locations may be provided if necessary. Inside the water-cooled double quartz tube 50, a heat insulating material 55 made of graphite felt is used.
Is provided to suppress heat radiation and improve thermal efficiency. This heat insulating material 55 may be provided using a tantalum plate so as to surround it in a double or triple manner in a partition shape.

【0013】保温材55の内側には、パイプ状支持管5
9に固定された支持台58上に、支持柱73,上部固定
板74などから構成されたサセプター取付治具72が設
置されている。このサセプター取付治具72の支持柱7
3へのサセプター54の取付けは、図3(a)の側面断
面図及び図3(b)の下面図に示すように、3本の円柱
状の支持柱73にそれぞれ所要の間隔で複数の溝75を
設け、この溝75に円盤状のサセプター54を挿入す
る。この実施例におけるサセプター54は、下面にウェ
ーハ76を支持するための断面形状がL字型の支持部7
7が形成されている。この支持部77は、円板状のウェ
ーハ76が容易に出し入れができるように、挿入側の所
定の範囲にL字型の支持部77は形成されていない。な
お、支持部77の内径をウェーハ76の外径に対して大
きくすると共に、L字型の下側支持部分を長くすること
により、支持部77に対するウェーハ76の支持範囲を
広くすることができる。
Inside the heat insulating material 55, the pipe-shaped support tube 5 is provided.
A susceptor mounting jig 72 composed of a support column 73, an upper fixing plate 74, etc. is installed on a support base 58 fixed to 9. Support pillar 7 of this susceptor mounting jig 72
As shown in the side sectional view of FIG. 3 (a) and the bottom view of FIG. 3 (b), the susceptor 54 is attached to the three columnar support columns 73 with a plurality of grooves at required intervals. 75 is provided, and the disc-shaped susceptor 54 is inserted into the groove 75. The susceptor 54 in this embodiment has a support portion 7 having an L-shaped cross section for supporting the wafer 76 on its lower surface.
7 are formed. In this support portion 77, the L-shaped support portion 77 is not formed in a predetermined range on the insertion side so that the disk-shaped wafer 76 can be easily taken in and out. The support range of the wafer 76 with respect to the support section 77 can be widened by increasing the inner diameter of the support section 77 with respect to the outer diameter of the wafer 76 and lengthening the L-shaped lower support section.

【0014】サセプター取付治具72に対するサセプタ
ー54の取付は、支持柱73の溝75にサセプター54
の外周部を挿入するものであるが、サセプター54の支
持台58を下降させて試料出入部71て作業を行うと
き、サセプター54を支持柱73に装着した状態でウェ
ーハ76をサセプター54に挿入するか、或いはサセプ
ター54にウェーハ76を挿入した後にサセプター54
を支持柱73に装着するようにするかは、前後の作業手
順によりいずれの方法を採ってもよい。ウェーハ76の
挿入されたサセプター54をサセプター取付治具72の
支持柱73に装着された後に、着脱可能な保持柱78を
支持台58及び上部固定板74に装着し、ウェーハ76
又はサセプター54の装着の安定化をはかる。
The susceptor 54 is mounted on the susceptor mounting jig 72 by mounting the susceptor 54 in the groove 75 of the support column 73.
However, when the support base 58 of the susceptor 54 is lowered to perform work on the sample loading / unloading portion 71, the wafer 76 is inserted into the susceptor 54 with the susceptor 54 mounted on the support column 73. Alternatively, after inserting the wafer 76 into the susceptor 54, the susceptor 54
Which method is to be attached to the support column 73 may be selected according to the work procedure before and after. After the susceptor 54 in which the wafer 76 is inserted is mounted on the support column 73 of the susceptor mounting jig 72, a detachable holding column 78 is mounted on the support base 58 and the upper fixing plate 74, and the wafer 76
Alternatively, the mounting of the susceptor 54 is stabilized.

【0015】サセプター取付治具72へのサセプター5
4の取付けは、上端及び下端にそれぞれ1個又は複数個
にダミーのサセプター54aを取付け、ウェーハ76が
支持されたサセプター54はその中間部に配置される。
また、加熱コイル56の巻回のピッチは、巻回部の中間
を粗とし、上下端部を密にする調整を採ることにより、
反応炉の縦方向の温度分布を均一にすることができる。
なお、この実施例では、上下両端側のダミーのサセプタ
ー54aを、ウェーハ76を支持するサセプター54と
同じ形状のものを設けてあるが、例えばウェーハ76を
支持する箇所が設けてない平板状のものにしてもよい。
Susceptor 5 to susceptor mounting jig 72
For mounting No. 4, one or a plurality of dummy susceptors 54a are mounted on the upper end and the lower end, respectively, and the susceptor 54 on which the wafer 76 is supported is arranged in the middle thereof.
Further, the winding pitch of the heating coil 56 is adjusted by roughening the middle of the winding portion and making the upper and lower ends dense.
The temperature distribution in the vertical direction of the reaction furnace can be made uniform.
In this embodiment, the dummy susceptors 54a at the upper and lower ends are provided with the same shape as the susceptor 54 for supporting the wafer 76, but for example, a flat plate-like one having no portion for supporting the wafer 76 is provided. You may

【0016】また、サセプター取付治具72は、前述し
たように支持台58に取り付けられ、移動台60に設置
されたモータ66を回転させることにより、支持台58
を回転させてサセプター54と共にウェーハ76に対す
る加熱コイル56による加熱の一定化を図ることができ
る。また、ウェーハ76は、サセプター54の下面に支
持するように設けているものであるが、これは反応炉内
におけるガスの反応作用によるフレーク(ごみの微粉)
がウェーハ76の表面に付着しないようにするために、
下面に支持するようにしたものであるが、フレークの発
生が殆ど影響のない程度である場合は、ウェーハ75を
サセプター54の上面に支持する構造のものにしてもよ
い。
The susceptor mounting jig 72 is mounted on the support base 58 as described above, and the motor 66 installed on the moving base 60 is rotated to rotate the support base 58.
Can be rotated to stabilize the heating of the wafer 76 together with the susceptor 54 by the heating coil 56. Further, the wafer 76 is provided so as to be supported on the lower surface of the susceptor 54. This is flakes (fine dust particles) due to the reaction action of gas in the reaction furnace.
In order not to adhere to the surface of the wafer 76,
Although the wafer 75 is supported on the lower surface, the wafer 75 may be supported on the upper surface of the susceptor 54 when the generation of flakes has almost no effect.

【0017】次に、図1には明確に示されていないが、
図2に示すように本発明の構成として、サセプター54
の外周側辺に垂直に棒状のガスノズル79が設けられて
いる。このガスノズル79は、ガス供給部57に連結さ
れているものであって、上部のサセプター54から下部
のサセプター54までの間に、小孔のガス供給孔80が
設けられている。このガス供給孔80はサセプター54
の中心方向に向けて設けられると共に、複数の各サセプ
ター54の間にガスが供給されるように設けられること
が好ましい。また、ガスノズル79は、図示していない
が、モータにより所要の周期で所定の角度範囲で回動す
るようにして、ガス供給の向きを変えてウェーハ76の
面内膜厚分布を調整することができる。
Next, although not explicitly shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the susceptor 54 has the structure of the present invention.
A rod-shaped gas nozzle 79 is provided vertically on the outer peripheral side. The gas nozzle 79 is connected to the gas supply unit 57, and a small gas supply hole 80 is provided between the upper susceptor 54 and the lower susceptor 54. The gas supply hole 80 is provided in the susceptor 54.
It is preferable that the gas is supplied toward the center of the susceptor 54 and the gas is supplied between the plurality of susceptors 54. Further, although not shown, the gas nozzle 79 can be rotated by a motor in a predetermined angle range in a predetermined cycle to change the direction of gas supply and adjust the in-plane film thickness distribution of the wafer 76. it can.

【0018】なお、図2における81はガスの排気口で
あり、真空排気装置接続部45を介して真空排気装置4
6により排気されるものである。また、ガス導入部に流
量制御弁が設けられた真空排気装置46を用いることに
より、反応炉内の圧力を制御することができるもので、
これにより減圧CVD装置として使用することもでき
る。
Reference numeral 81 in FIG. 2 denotes a gas exhaust port, and the vacuum exhaust device 4 is connected via the vacuum exhaust device connecting portion 45.
6 is exhausted. Further, the pressure inside the reaction furnace can be controlled by using the vacuum exhaust device 46 in which the flow rate control valve is provided in the gas introduction part.
Thereby, it can be used as a low pressure CVD apparatus.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明による高温CVD装置により、次
の効果を奏するものである。 (1) 本発明では、ウェーハの側端面が放熱面になるた
め、放熱面積が非常に小さくなり、放熱が抑制され、熱
効率がよい。また、保温材を設けることにより、更に熱
効率が高められる。 (2) また、反応炉内の縦方向の温度分布に対応するよう
にするため、上下にダミーのサセプターを設けるとによ
り、温度分布の均一化が図られる。また、加熱コイルの
巻線間のピッチの調整により、或いはウェーハを回転さ
せることにより、更に温度分布の調整を行うことができ
る。 (3) 縦方向に小孔を有するガス供給用のノズルを設け、
かつ当該ガスノズルの向きを変えることも可能であるた
め、ウェーハ面内の膜圧分布を調整することができる。
The high temperature CVD apparatus according to the present invention has the following effects. (1) In the present invention, since the side end surface of the wafer serves as a heat dissipation surface, the heat dissipation area is extremely small, heat dissipation is suppressed, and thermal efficiency is good. Further, by providing the heat insulating material, the thermal efficiency is further enhanced. (2) Further, in order to correspond to the temperature distribution in the vertical direction in the reactor, the temperature distribution is made uniform by providing dummy susceptors at the top and bottom. Further, the temperature distribution can be further adjusted by adjusting the pitch between the windings of the heating coil or by rotating the wafer. (3) Provide a nozzle for gas supply with a small hole in the vertical direction,
Moreover, since the direction of the gas nozzle can be changed, the film pressure distribution in the wafer surface can be adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る高温CVD装置の全体的構造を示
す一部断面構成図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional configuration diagram showing an overall structure of a high temperature CVD apparatus according to the present invention.

【図2】本発明の要部である高温CVD装置の加熱部の
断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a heating part of a high temperature CVD apparatus which is a main part of the present invention.

【図3】本発明に係る加熱部のサセプター取付治具への
サセプターとウェーハの取付構造を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a mounting structure of a susceptor and a wafer to a susceptor mounting jig of a heating unit according to the present invention.

【図4】従来の複数のウェーハを加熱する平面加熱型の
高周波誘導加熱装置の断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional planar heating type high frequency induction heating device for heating a plurality of wafers.

【図5】従来の複数のウェーハを加熱する黒鉛製角錐を
用いたソレノイド型加熱コイルによる加熱装置の断面図
である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional heating device using a solenoid type heating coil using graphite pyramids for heating a plurality of wafers.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21 基盤 2,22 石英ペルジャー 3,23 Oリング 4,24,53 反応室 5 高周波誘導コイル 6 パイプ状軸体 7 鍔部 8,27,54 サセプター 9 挿通孔 10 プーリ 11,25,47,66 モータ 12,69 ベルト 13,28 SIウェーハ 15 コイルカバー 16 排気孔 29 赤外線ランプ 30,57 ガス供給部 31 排気口 41 加熱部 42 ウェーハ出入部 43 駆動部 44 支柱 45 接続部 46 真空排気装置 48 冷却水給水部 49 冷却水排水部 50 水冷二重石英管 51 上部フランジ 52 下部フランジ 54a ダミーのサセプター 55 保温材 56 加熱コイル 58 支持台 59 パイプ状支持管 60 移動台 61 ガイド軸 63 駆動軸 64,65 歯車 67,68 プーリー 70 伸縮SUS製ベローズカバー 71 試料出入部 72 サセプター取付治具 73 支持柱 74 上部固定板 75 支持柱の溝 76 ウェーハ 77 サセプターの支持部 78 保持柱 79 ガスノズル 80 ガス供給孔 81 ガスの排気口 1,21 base 2,22 Quartz Perger 3,23 O-ring 4,24,53 Reaction chamber 5 high frequency induction coil 6 Pipe-shaped shaft 7 collar part 8, 27, 54 susceptor 9 insertion holes 10 pulley 11,25,47,66 motor 12,69 belt 13,28 SI wafer 15 coil cover 16 Exhaust hole 29 infrared lamp 30,57 Gas supply section 31 exhaust port 41 heating part 42 Wafer loading / unloading section 43 Drive 44 props 45 connection 46 Vacuum exhaust system 48 Cooling water supply section 49 Cooling water drain 50 Water-cooled double quartz tube 51 upper flange 52 Lower flange 54a dummy susceptor 55 Thermal insulation 56 heating coil 58 Support 59 Pipe-shaped support tube 60 mobile platform 61 Guide shaft 63 drive shaft 64, 65 gears 67,68 pulley 70 Expandable SUS Bellows Cover 71 Sample entry / exit 72 Susceptor mounting jig 73 Support pillar 74 Upper fixing plate 75 Support post groove 76 wafers 77 Susceptor support 78 Holding pillar 79 gas nozzle 80 gas supply hole 81 Gas exhaust port

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K059 AB04 AB22 AD03 AD05 AD07 CD52 4K030 CA04 EA08 FA10 GA06 KA04 KA23 LA15 5F045 AA06 AF19 DP19 DQ05 EC02 EF03 EF10 EJ04 EJ09 EK03 EK21 EM02 EM08 EM10 EN04   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3K059 AB04 AB22 AD03 AD05 AD07                       CD52                 4K030 CA04 EA08 FA10 GA06 KA04                       KA23 LA15                 5F045 AA06 AF19 DP19 DQ05 EC02                       EF03 EF10 EJ04 EJ09 EK03                       EK21 EM02 EM08 EM10 EN04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応室を形成する二重石英管と、該二重
石英管内に冷却水を供給する冷却水供給手段と、前記二
重石英管の外周に螺旋状に巻回された加熱コイルと、前
記反応室を真空状態にする真空排気手段と、前記反応室
にガスを供給するガス供給手段と、前記加熱コイルによ
って誘導加熱される前記反応室内に設けらたサセプター
とを備えた高温CVD装置において、 前記反応室内の上下方向に所要の間隔で複数の前記サセ
プターを保持するサセプター取付治具と、 該サセプター取付治具の中間部に取付けられた、ウェー
ハを支持する複数のサセプターと、 前記サセプター取付治具の前記ウェーハを支持するため
に設けられた複数のサセプターの上下に、夫々設けられ
た1乃至複数のダミーのサセプターと、 前記複数のサセプターの外周側面の縦方向に設けられ、
前記各サセプター間にガスを供給する複数の小孔を有す
るガス供給管とを備えたことを特徴とする高温CVD装
置。
1. A double quartz tube forming a reaction chamber, cooling water supply means for supplying cooling water into the double quartz tube, and a heating coil spirally wound around the outer circumference of the double quartz tube. High temperature CVD comprising: a vacuum evacuation unit for bringing the reaction chamber into a vacuum state; a gas supply unit for supplying gas to the reaction chamber; and a susceptor provided in the reaction chamber that is induction-heated by the heating coil. In the apparatus, a susceptor mounting jig that holds a plurality of the susceptors at predetermined intervals in the vertical direction in the reaction chamber, a plurality of wafer-supporting susceptors mounted in an intermediate portion of the susceptor mounting jig, One or a plurality of dummy susceptors provided above and below the plurality of susceptors provided for supporting the wafer of the susceptor mounting jig, and the outside of the plurality of susceptors. Provided in the longitudinal direction of the side surface,
A high temperature CVD apparatus comprising: a gas supply pipe having a plurality of small holes for supplying a gas between the susceptors.
【請求項2】 前記反応室内の周面と上面及び下面に保
温材を設けた請求項1に記載の高温CVD装置。
2. The high temperature CVD apparatus according to claim 1, wherein a heat insulating material is provided on the peripheral surface and the upper and lower surfaces of the reaction chamber.
【請求項3】 前記サセプターを保持する前記サセプタ
ー取付治具を回転又は回動動作せしめるよう構成された
請求項1又は2に記載の高温CVD装置。
3. The high temperature CVD apparatus according to claim 1, wherein the susceptor mounting jig that holds the susceptor is configured to rotate or rotate.
【請求項4】 前記ガスを供給する複数の小孔を有する
前記ガス供給管を回転又は回動動作せしめるよう構成さ
れた請求項1,2又は3に記載の高温CVD装置。
4. The high temperature CVD apparatus according to claim 1, wherein the gas supply pipe having a plurality of small holes for supplying the gas is configured to rotate or rotate.
【請求項5】 前記サセプターの下面外周側縁の一部に
前記ウェーハを出入自在に支持し得るウェーハ支持部が
形成された請求項1,2,3又は4に記載の高温CVD
装置。
5. The high temperature CVD according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein a wafer supporting portion capable of supporting the wafer in a retractable manner is formed on a part of an outer peripheral side edge of a lower surface of the susceptor.
apparatus.
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