JP2007046085A - Ｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＣＶＤ装置において、薄膜を形成する対象物の表面上に均一な膜厚の薄膜を形成できるようにする。
【解決手段】 センサの検出により反応ガス噴射装置の下に半導体ウェハが差し掛かった時点から反応ガス噴射装置の下から半導体ウェハが抜ける予定の時点までの間に、半導体ウェハの搬送速度を検出前より漸次高めて（符号ａ）最高速度に達して（符号ｂ）後、当該最高速度より漸次減速して（符号ｃ）、元の速度に戻る速度制御を行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、半導体ウェハなどの対象物の表面上に薄膜形成するＣＶＤ装置に関する。

常圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置は、搬送ベルト上に半導体ウェハなどの対象物の表面上に薄膜形成する装置である。具体的には、対象物を載置した搬送ベルトをその長さ方向に駆動して搬送し、対象物をヒータで加熱し、搬送ベルトの上方に設けられた反応ガス噴射装置によって対象物に反応ガスを噴射して対象物の表面上に薄膜を形成する（特許文献１、２などを参照）。
特開平８−１１１４０８号公報 特開平８−２０３８３５号公報 特開平１１−２９２２６４号公報 特許第３３０５４９０号

しかしながら、従来の常圧ＣＶＤ装置では、対象物の表面上に形成された薄膜の膜厚にバラつきを生じてしまうという不具合がある。次に、この点について具体的に説明する。
図４は、従来の常圧ＣＶＤ装置で薄膜を形成後の円形の半導体ウェハの平面図である。搬送ベルトで搬送される半導体ウェハＡが図４の右方向で、反応ガス噴射装置の反応ガスの噴射口が図４の上下方向であったときには、反応ガス噴射装置の噴射口から噴射される反応ガスと半導体ウェハＡ上の接触面積の違いにより、領域Ａａでは薄膜の膜厚が薄く、領域Ａｂでは薄膜の膜厚が厚くなって、膜厚が均一でなくなってしまう。すなわち、領域Ａａでは、半導体ウェハＡが反応ガス噴射装置の噴射口を通過する際の領域が、噴射口の幅に対して、半導体ウェハＡの形状により、噴射口から出る反応ガスの接触面積が少ない領域部分となり、膜厚が薄い薄膜が生成される。また、反応ガス噴射装置の噴射口の幅に対して、噴射口から出る反応ガスの接触面積の領域が大きい領域Ａｂでは、膜厚が厚い薄膜が生成される。
そこで、本発明の目的は、ＣＶＤ装置において、薄膜を形成する対象物の表面上に均一な膜厚の薄膜を形成できるようにすることである。

請求項１に記載の発明は、対象物に反応ガスを噴射して当該対象物の表面上に薄膜を形成するＣＶＤ装置において、前記対象物を載置して搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトを駆動する駆動源と、前記搬送ベルトの途上に設けられ前記対象物の表面上に反応ガスを噴射する反応ガス噴射装置と、前記駆動源を制御して前記搬送の速度を制御する速度制御手段と、前記搬送ベルト上の前記対象物を検出するセンサと、を備え、前記速度制御により前記対象物の表面上に形成される薄膜の膜厚を均一にすることを特徴とするＣＶＤ装置である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＣＶＤ装置において、前記速度制御手段は、前記センサの検出により前記反応ガス噴射装置の下に前記対象物が差し掛かった時点から前記反応ガス噴射装置の下から前記対象物が抜ける予定の時点までの間に、前記速度を前記検出前より漸次高めて最高速度に達して後、当該最高速度より漸次減速する速度制御を行うことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、対象物が反応ガス噴射装置を通過する速度を制御することにより、対象物の表面上に形成される薄膜の膜厚を均一にすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、対象物が円形の半導体ウェハなどである場合に、薄膜の膜厚が厚くなる位置では対象物の反応ガス噴射装置の通過速度を高速にし、薄くなる位置では低速にすることができるので、対象物上の薄膜の膜厚を均一にすることができる。

以下、発明を実施するための最良の一形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態の常圧ＣＶＤ装置の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、常圧ＣＶＤ装置１は、対象物となる半導体ウェハＡに反応ガスを噴射して当該対象物の表面上に薄膜を形成する装置である。搬送ベルト２は、半導体ウェハＡを載置して図４に矢印で示す方向に搬送する。この搬送ベルト２は、駆動源となるモータ４（図２を参照）により駆動される。
反応ガス噴射装置３は、搬送ベルト２の途上で、搬送ベルト２の上方に設けられ、半導体ウェハＡの表面上に反応ガスを噴射する。また、センサ５は、搬送ベルト２の途上の反応ガス噴射装置３より搬送方向上流側で、搬送ベルト２の上方に設けられ、搬送ベルト２上の半導体ウェハＡを検出する。なお、図示はしないが、半導体ウェハＡは所定のヒータにより所定の温度に加熱される。
図２は、常圧ＣＶＤ装置１の制御系のブロック図である。この制御系は、常圧ＣＶＤ装置１の各部を集中的に制御するＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１が実行する各種制御プログラムや固定データを記憶したＲＯＭ１２と、ＣＰＵ１１の作業エリアとなるＲＡＭ１３とが、バス１４で接続されている。また、バス１４には、モータ４を駆動するモータ駆動回路１５、センサ５を駆動するセンサ回路１６など、各種のアクチュエータ、センサが接続されている。

次に、この制御系が実行する制御動作について説明する。
センサ５は、直下を半導体ウェハＡが通過していることを検出できるので、半導体ウェハＡの検出開始、あるいは検出終了のタイミングから、半導体ウェハＡの搬送方向においてセンサ５より下流にある反応ガス噴射装置３の直下を半導体ウェハＡが通過開始した時点、あるいは通過終了した時点を知ることができる。本例では、等間隔に搬送ベルト２上に並べられた半導体ウェハＡをセンサ５で検出し、このセンサ５で検出した半導体ウェハＡより下流側にある半導体ウェハＡが反応ガス噴射装置３の直下を通過開始した時点、あるいは通過終了した時点を知ることができる。
そして、半導体ウェハＡが反応ガス噴射装置３の直下を通過開始した時点から通過終了した時点までの期間に、モータ４を制御して、図３の（ａ）又は（ｂ）に示すような半導体ウェハＡの搬送速度の速度制御を行う。図３の（ａ）と（ｂ）はいずれも半導体ウェハＡの搬送速度の時間変化を示すグラフである。すなわち、センサ５の検出により反応ガス噴射装置３の下に半導体ウェハＡが差し掛かった時点から反応ガス噴射装置３の下から半導体ウェハＡが抜ける予定の時点までの間に、搬送速度を検出前より漸次高めて（符号ａ）最高速度に達して（符号ｂ）後、当該最高速度より漸次減速して（符号ｃ）、元の速度に戻る速度制御を行う。
このような速度制御を行えば、薄膜の膜厚が厚くなる位置では半導体ウェハＡの反応ガス噴射装置３下の通過速度を高速にし、薄くなる位置では低速にすることができるので、半導体ウェハＡ上の薄膜の膜厚を均一にすることができる。

本発明の一実施形態である常圧ＣＶＤ装置の概略構成を示す斜視図である。 本実施形態の常圧ＣＶＤ装置の制御系ブロックを示した図である。 本実施形態の常圧ＣＶＤ装置の速度制御を説明するグラフ図である。 従来の常圧ＣＶＤ装置で薄膜を形成後の円形の半導体ウェハの平面図である。

符号の説明

１ ＣＶＤ装置
２ 搬送ベルト
３ 反応ガス噴出装置
４ 駆動源
５ センサ

Claims (2)

1. 対象物に反応ガスを噴射して当該対象物の表面上に薄膜を形成するＣＶＤ装置において、
   前記対象物を載置して搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトを駆動する駆動源と、
   前記搬送ベルトの途上に設けられ前記対象物の表面上に反応ガスを噴射する反応ガス噴射装置と、
   前記駆動源を制御して前記搬送の速度を制御する速度制御手段と、
   前記搬送ベルト上の前記対象物を検出するセンサと、
   を備え、
   前記速度制御により前記対象物の表面上に形成される薄膜の膜厚を均一にすることを特徴とするＣＶＤ装置。
2. 前記速度制御手段は、前記センサの検出により前記反応ガス噴射装置の下に前記対象物が差し掛かった時点から前記反応ガス噴射装置の下から前記対象物が抜ける予定の時点までの間に、前記速度を前記検出前より漸次高めて最高速度に達して後、当該最高速度より漸次減速する速度制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のＣＶＤ装置。

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