JP2739173B2 - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 半導体装置を製造する場合に使用するCVD装置に関
し、 反応管の装置における排気口側の内壁に付着したCVD
膜によるウェハの汚染を阻止することを目的とし、 気相成長用ガスを吸気する吸気口を一端側に設け、他
端側に減圧用の排気口を有する反応管と、該反応管を加
熱するヒータとを備えた気相成長装置において、前記反
応管内を、被処理基板が載置される、前記吸気口が設け
られた一端側の第１の空間と、前記排気口が設けられた
他端側の第２の空間とに、気密状態で仕切可能なゲート
バルブと、前記反応管の第１の空間側に設けられ、前記
被処理基板が搬入出される開口部と、前記開口部に設け
られ、前記第１の空間を気密状態に維持可能な蓋体とを
備えることをなして構成する。
し、 反応管の装置における排気口側の内壁に付着したCVD
膜によるウェハの汚染を阻止することを目的とし、 気相成長用ガスを吸気する吸気口を一端側に設け、他
端側に減圧用の排気口を有する反応管と、該反応管を加
熱するヒータとを備えた気相成長装置において、前記反
応管内を、被処理基板が載置される、前記吸気口が設け
られた一端側の第１の空間と、前記排気口が設けられた
他端側の第２の空間とに、気密状態で仕切可能なゲート
バルブと、前記反応管の第１の空間側に設けられ、前記
被処理基板が搬入出される開口部と、前記開口部に設け
られ、前記第１の空間を気密状態に維持可能な蓋体とを
備えることをなして構成する。
本発明は、半導体装置を製造する場合等に使用する気
相成長装置に関する。
相成長装置に関する。
半導体装置のウェハにSiO2、PSG等の膜を形成する場
合には、第６図に見られるような管状炉型のCVD装置が
使用されている。
合には、第６図に見られるような管状炉型のCVD装置が
使用されている。
このCVD装置においては、ヒータ63により反応管60を
気相成長温度まで加熱し、この反応管60内にバスケット
61に取付けた複数のウェハ62を置く。
気相成長温度まで加熱し、この反応管60内にバスケット
61に取付けた複数のウェハ62を置く。
そして、この反応管60を減圧したあとで、その一端に
形成したガス吸気口64から反応系ガスを供給する一方、
他端の排気口65から内部のガスを排気して減圧すること
により、ウェハ62に各種の膜を気相成長するようにして
いる。
形成したガス吸気口64から反応系ガスを供給する一方、
他端の排気口65から内部のガスを排気して減圧すること
により、ウェハ62に各種の膜を気相成長するようにして
いる。
しかしながら、この種の装置においては、反応管60の
排気口65付近の内壁にCVD膜が付き易く、ウェハ62を搬
入、搬出する際に反応管60の内部に生じる空気の流れに
よりそのCVD膜66が剥がれて飛び散り、ウェハ62を汚染
するといった問題がある。
排気口65付近の内壁にCVD膜が付き易く、ウェハ62を搬
入、搬出する際に反応管60の内部に生じる空気の流れに
よりそのCVD膜66が剥がれて飛び散り、ウェハ62を汚染
するといった問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、反応管における排気口側の内壁に付着したCVD膜に
よるウェハの汚染を阻止することができるCVD装置を提
供することを目的とする。
て、反応管における排気口側の内壁に付着したCVD膜に
よるウェハの汚染を阻止することができるCVD装置を提
供することを目的とする。
上記した問題点は、第１図（ａ）のクレーム対応図に
おいて、気相成長用ガスを吸気する吸気口を一端側に設
け、他端側に減圧用の排気口を有する反応管と、該反応
管を加熱するヒータとを備えた気相成長装置において、
前記反応管内を、被処理基板が載置される、前記吸気口
が設けられた一端側の第１の空間と、前記排気口が設け
られた他端側の第２の空間とに、気密状態で仕切可能な
ゲートバルブと、前記反応管の第１の空間側に設けら
れ、前記被利基板が搬入出される開口部と、前記開口部
に設けられ、前記第１の空間を気密状態に維持可能な蓋
体とを備えることを特徴とする気相成長装置、又は、第
１図（ｂ）に示したクレーム対応図において、前記第２
の空間の外周に一対の高周波用電極が設けられているこ
とを特徴とする本発明に係る気相成長装置により解決す
る。
おいて、気相成長用ガスを吸気する吸気口を一端側に設
け、他端側に減圧用の排気口を有する反応管と、該反応
管を加熱するヒータとを備えた気相成長装置において、
前記反応管内を、被処理基板が載置される、前記吸気口
が設けられた一端側の第１の空間と、前記排気口が設け
られた他端側の第２の空間とに、気密状態で仕切可能な
ゲートバルブと、前記反応管の第１の空間側に設けら
れ、前記被利基板が搬入出される開口部と、前記開口部
に設けられ、前記第１の空間を気密状態に維持可能な蓋
体とを備えることを特徴とする気相成長装置、又は、第
１図（ｂ）に示したクレーム対応図において、前記第２
の空間の外周に一対の高周波用電極が設けられているこ
とを特徴とする本発明に係る気相成長装置により解決す
る。
反応管１内に収納したウェハ９にCVD膜を形成する場
合には、反応管１に取付けたゲートバルブ15を開き、排
気口14（排気口32）から反応管１内のガスを抜く。
合には、反応管１に取付けたゲートバルブ15を開き、排
気口14（排気口32）から反応管１内のガスを抜く。
そして、反応管１をヒータ５により気相成長温度に加
熱するとともに、吸気口７からCVD膜形成用の反応ガス
を供給し、ウェハ９にCVD膜を形成する。
熱するとともに、吸気口７からCVD膜形成用の反応ガス
を供給し、ウェハ９にCVD膜を形成する。
CVD膜の形成が終了した場合には、ゲートバルブ15を
閉じ、ウェハ９を収容した空間と排気口14（排気口32及
び吸入口33）側の内壁を含む空間とを気密性を保ちつつ
仕切る。
閉じ、ウェハ９を収容した空間と排気口14（排気口32及
び吸入口33）側の内壁を含む空間とを気密性を保ちつつ
仕切る。
次に、吸気口７側から不活性ガスのような外気を供給
して、ウェハ９を収容した空間を常圧にし、ウェハ９を
外部に取り出す。
して、ウェハ９を収容した空間を常圧にし、ウェハ９を
外部に取り出す。
この場合、排気口14側の内壁に付着したCVD膜はゲー
トバルブ15により仕切られて飛び散らず、ウェハ９の汚
染を阻止できる。
トバルブ15により仕切られて飛び散らず、ウェハ９の汚
染を阻止できる。
また、エッチング用反応ガスの吸入口33と高周波電極
34を備えたCVD装置においては、ゲートバルブ15を閉じ
た後、排気口32からの排気を続行することにより、排気
口32及び吸入口33の側の内壁を含む空間を減圧の状態に
保持する。そして、高周波電極34に高周波電圧を印加す
るとともに、吸入口33からエッチング用のガスを供給す
ると、排気口32側の内壁に付着したCVD膜はプラズマエ
ッチングされて除去される。
34を備えたCVD装置においては、ゲートバルブ15を閉じ
た後、排気口32からの排気を続行することにより、排気
口32及び吸入口33の側の内壁を含む空間を減圧の状態に
保持する。そして、高周波電極34に高周波電圧を印加す
るとともに、吸入口33からエッチング用のガスを供給す
ると、排気口32側の内壁に付着したCVD膜はプラズマエ
ッチングされて除去される。
以下に、本発明を図面に基づいて説明する。
（ａ）一実施例の説明 第２、３図は、本発明の一実施例を示すものであっ
て、図中符号１は管状炉型CVD装置の反応管で、この反
応管１は、石英よりなる筒体２と、この筒体２の吸気端
に取付けた円筒状の吸気用マニホールド３と、その排気
端に取付けた円筒状の排気用マニホールド４からなり、
また、反応管１は、筒体２を円筒状のヒータ５に挿通し
た状態で支持基台６上に取付けられ、このヒータ５によ
って気相成長温度まで加熱されるように構成されてい
る。
て、図中符号１は管状炉型CVD装置の反応管で、この反
応管１は、石英よりなる筒体２と、この筒体２の吸気端
に取付けた円筒状の吸気用マニホールド３と、その排気
端に取付けた円筒状の排気用マニホールド４からなり、
また、反応管１は、筒体２を円筒状のヒータ５に挿通し
た状態で支持基台６上に取付けられ、このヒータ５によ
って気相成長温度まで加熱されるように構成されてい
る。
上記した吸気用マニホールド３は、その周壁に吸気口
７を有し、三方弁８の切換え操作により選択した反応ガ
ス又は不活性ガス（N2）のうちのいずれか一方をその吸
気口７を通して筒体２に供給するように構成され、ま
た、ウェハ９を載置したバスケット10を筒体２内に搬
入、搬出するその外端開口部11には、この開口部11を密
閉する蓋体12が着脱可能に取付けられている。
７を有し、三方弁８の切換え操作により選択した反応ガ
ス又は不活性ガス（N2）のうちのいずれか一方をその吸
気口７を通して筒体２に供給するように構成され、ま
た、ウェハ９を載置したバスケット10を筒体２内に搬
入、搬出するその外端開口部11には、この開口部11を密
閉する蓋体12が着脱可能に取付けられている。
さらに、排気用マニホールド４の外端側には、小径の
排気口14を外方に向けた漏斗状のキャップ13が取付けら
れていて、図示しない排気ポンプにより排気口14から空
気を抜いて反応管１を減圧するように構成されている。
排気口14を外方に向けた漏斗状のキャップ13が取付けら
れていて、図示しない排気ポンプにより排気口14から空
気を抜いて反応管１を減圧するように構成されている。
15は、ウエハ９にCVD膜を形成した後に筒体２内と排
気マニホールド４内で形成される空間を気密状態で仕切
る電磁開閉式のゲートバルブで、このゲートバルブ15
は、筒体２と排気マニホールド４との間にＯリング18を
挟んで取付けられていて、ウェハ９にCVD膜を形成する
前に、このゲートバルブ15を開いて排気用マニホールド
４と筒体２とを連通するように構成されている。
気マニホールド４内で形成される空間を気密状態で仕切
る電磁開閉式のゲートバルブで、このゲートバルブ15
は、筒体２と排気マニホールド４との間にＯリング18を
挟んで取付けられていて、ウェハ９にCVD膜を形成する
前に、このゲートバルブ15を開いて排気用マニホールド
４と筒体２とを連通するように構成されている。
なお、図中符号16は、各部材間の気密を保持するため
のＯリング、17は、蓋体12を吸気用マニホールド３に押
圧固定する支持金具、19は反応ガス供給源を示してい
る。
のＯリング、17は、蓋体12を吸気用マニホールド３に押
圧固定する支持金具、19は反応ガス供給源を示してい
る。
次に、本発明の一実施例の動作を説明する。
上述した実施例において、ヒータ５により反応管１の
筒体２を気相成長温度に加熱した後に、ウェハ９を載置
したバスケット10を吸気用マニホールド３の外端開口部
11を通して筒体２に搬送する。この状態では、ゲートバ
ルブ15は閉じている。
筒体２を気相成長温度に加熱した後に、ウェハ９を載置
したバスケット10を吸気用マニホールド３の外端開口部
11を通して筒体２に搬送する。この状態では、ゲートバ
ルブ15は閉じている。
次に、吸気用マニホールド３の外端開口部11に蓋体12
を取付けてここを密閉した後、支持金具17によって蓋体
12を排気方向に押圧し、筒体２に外気が入り込まないよ
うにする。
を取付けてここを密閉した後、支持金具17によって蓋体
12を排気方向に押圧し、筒体２に外気が入り込まないよ
うにする。
この段階で、キャップ13の排気口14から空気を抜いて
反応管１を減圧するとともにゲートバルブ15を開ける。
反応管１を減圧するとともにゲートバルブ15を開ける。
ここで、吸気用マニホールド３の吸気口７から反応系
ガス、例えばSiO2膜を形成する場合にはシラン（SiH4）
に酸素（O2）を加えたガスを供給し、ウェハ９上にCVD
膜を気相成長させる（第３図（ａ））。
ガス、例えばSiO2膜を形成する場合にはシラン（SiH4）
に酸素（O2）を加えたガスを供給し、ウェハ９上にCVD
膜を気相成長させる（第３図（ａ））。
CVD膜の形成が終了した場合には、ゲートバルブ15を
閉じて排気用マニホールド４と筒体２の管路を遮断し
（同図（ｂ））、排気用マニホールド４及びキャップ13
の内部空間を減圧状態にしたままで吸気用マニホールド
３の吸気口７から筒体２に不活性ガス（N2）を供給する
（同図（ｃ））。この状態では、排気用マニールド４や
排気用キャップ13の内壁に形成されたCVD膜は剥がれ易
い状態で付着しているが、ゲートバルブ15により遮断さ
れているため、筒体２内に収納したウェハ９を汚染する
ことはない。
閉じて排気用マニホールド４と筒体２の管路を遮断し
（同図（ｂ））、排気用マニホールド４及びキャップ13
の内部空間を減圧状態にしたままで吸気用マニホールド
３の吸気口７から筒体２に不活性ガス（N2）を供給する
（同図（ｃ））。この状態では、排気用マニールド４や
排気用キャップ13の内壁に形成されたCVD膜は剥がれ易
い状態で付着しているが、ゲートバルブ15により遮断さ
れているため、筒体２内に収納したウェハ９を汚染する
ことはない。
そして、筒体２の中が外気と同じ気圧になった時点で
蓋体12をはずし、図示しないフォークを使用してバスケ
ット10を外部に搬出する。
蓋体12をはずし、図示しないフォークを使用してバスケ
ット10を外部に搬出する。
次に、CVD膜をウェハ９に連続して形成する場合に
は、ここで別のウェハ９を筒体２内に入れる。それか
ら、吸気用マニホールド３の吸気口７を三方弁８により
塞いだ後に、ゲートバルブ15を僅かに開いて筒体２内を
排気し、減圧が徐々に進むごとにゲートバルブ15を少し
ずつ大きく開き、排気用マニホールド４、キャップ13の
内壁に付着したCVD膜の塵が筒体２に飛び散らないよう
にし（同図（ｄ））、CVD膜の形成を開始する（同図
（ａ））。
は、ここで別のウェハ９を筒体２内に入れる。それか
ら、吸気用マニホールド３の吸気口７を三方弁８により
塞いだ後に、ゲートバルブ15を僅かに開いて筒体２内を
排気し、減圧が徐々に進むごとにゲートバルブ15を少し
ずつ大きく開き、排気用マニホールド４、キャップ13の
内壁に付着したCVD膜の塵が筒体２に飛び散らないよう
にし（同図（ｄ））、CVD膜の形成を開始する（同図
（ａ））。
なお、上記した実施例においては、ウェハ９にCVD膜
を形成した後で排気用マニホールド４内を減圧状態に維
持するようにしたが、第４図に見られるように排気用マ
ニホールド４の側部に設けた吸入パイプ24から外気を取
り入れ、筒体２と排気用マニホールド４のそれぞれの空
間を端に仕切るようにすることもできる。
を形成した後で排気用マニホールド４内を減圧状態に維
持するようにしたが、第４図に見られるように排気用マ
ニホールド４の側部に設けた吸入パイプ24から外気を取
り入れ、筒体２と排気用マニホールド４のそれぞれの空
間を端に仕切るようにすることもできる。
この場合に、排気用マニホールド４内壁に形成された
CVD膜はゲートバルブ15により遮られて筒体２に侵入す
ることはない。
CVD膜はゲートバルブ15により遮られて筒体２に侵入す
ることはない。
（ｂ）他の実施例の説明 第５図は、本発明の他の実施例を示すものであって、
図中符号30は、鍋形に形成した排気用マニホールドで、
その開放端31はゲートバルブ15を介して筒体２に連通し
ており、また、その側部には、図示しない排気ポンプに
接続される排気口32と、NF3、C2F6＋O2のような反応ガ
スを吸入する反応ガス吸入口33とが相対向して形成され
ていて、排気用マニホールド30の外周に設けられた一対
の電極34に高周波電圧RFを印加した場合に、排気用マニ
ホールド30内でプラズマを発生させ、その内壁に形成さ
れたCVD膜をエッチングしてガス化し、排気口32からこ
れを排気することによりCVD膜を除去するように構成さ
れている。
図中符号30は、鍋形に形成した排気用マニホールドで、
その開放端31はゲートバルブ15を介して筒体２に連通し
ており、また、その側部には、図示しない排気ポンプに
接続される排気口32と、NF3、C2F6＋O2のような反応ガ
スを吸入する反応ガス吸入口33とが相対向して形成され
ていて、排気用マニホールド30の外周に設けられた一対
の電極34に高周波電圧RFを印加した場合に、排気用マニ
ホールド30内でプラズマを発生させ、その内壁に形成さ
れたCVD膜をエッチングしてガス化し、排気口32からこ
れを排気することによりCVD膜を除去するように構成さ
れている。
次に、この実施例の作用を説明する。
上記した実施例において、ウェハ９にCVD膜を形成す
る場合には、蓋体12により吸気用マニホールド３の外端
開口部11を密閉した状態で、ヒータ２により反応管１を
加熱するとともに、ゲートバルブ15を開いて排気用マニ
ホールド30の排気口32から内部の空気を抜いて反応管１
内を減圧する。
る場合には、蓋体12により吸気用マニホールド３の外端
開口部11を密閉した状態で、ヒータ２により反応管１を
加熱するとともに、ゲートバルブ15を開いて排気用マニ
ホールド30の排気口32から内部の空気を抜いて反応管１
内を減圧する。
そして、吸気用マニホールド３の吸気口７からCVD膜
形成用の反応ガスを供給し、ウェハ９にCVD膜を気相成
長させる。
形成用の反応ガスを供給し、ウェハ９にCVD膜を気相成
長させる。
CVD膜の形成が終了した場合には、ゲートバルブ15を
閉じ、その後に蓋体12をはずしてウェハ９を取り出す。
閉じ、その後に蓋体12をはずしてウェハ９を取り出す。
そして、排気用マニホールド30周壁の吸入口33を通し
て反応ガスを内部に供給するとともに、その外周に取付
けた電極34に高周波電圧を印加すると、排気用マニホー
ルド30の内壁面に形成されたCVD膜はプラズマエッチン
グされ、排気口32から排出される。
て反応ガスを内部に供給するとともに、その外周に取付
けた電極34に高周波電圧を印加すると、排気用マニホー
ルド30の内壁面に形成されたCVD膜はプラズマエッチン
グされ、排気口32から排出される。
以上述べたように本発明によれば、CVD膜形成用ウェ
ハを収容する空間と、排気口側の内壁を含む空間との間
にゲートバルブを取付け、このゲートバルブを気密状態
で開閉するようにしたので、CVD膜をウェハに形成した
後にゲートバルブを閉じ、排気口の内周壁に付着したCV
D膜によるウェハの汚染を未然に防止することができ
る。
ハを収容する空間と、排気口側の内壁を含む空間との間
にゲートバルブを取付け、このゲートバルブを気密状態
で開閉するようにしたので、CVD膜をウェハに形成した
後にゲートバルブを閉じ、排気口の内周壁に付着したCV
D膜によるウェハの汚染を未然に防止することができ
る。
また、エッチング用反応ガスを供給する吸入口と排気
口側の内壁を含む空間をゲートバルブにより気密状態で
遮断可能にするとともに、遮断された排気口側の空間を
高周波用の電極で囲み、エッチング用の反応ガスを供給
するようにしたので、排気口近傍の内壁に付着したCVD
膜をプラズマエチングにより除去することができ、クリ
ーンな状態でウェハにCVD膜を形成することができる。
口側の内壁を含む空間をゲートバルブにより気密状態で
遮断可能にするとともに、遮断された排気口側の空間を
高周波用の電極で囲み、エッチング用の反応ガスを供給
するようにしたので、排気口近傍の内壁に付着したCVD
膜をプラズマエチングにより除去することができ、クリ
ーンな状態でウェハにCVD膜を形成することができる。
第１図は、本発明のクレーム対応図、 第２図は、本発明の一実施例を示す装置の断面図、 第３図は、本発明の動作説明図、 第４図は、本発明の第２の実施例を示す装置の要部概要
図、 第５図は、本発明の第３の実施例を示す装置の断面図
と、そのＡ−Ａ線断面図、 第６図は、従来装置の断面図である。 （符号の説明） １……反応管、 ２……筒体、 ３……吸気用マニホールド、 ４、30……排気用マニホールド、 ５……ヒータ、 ７……吸気口、 ９……ウェハ、 13……キャップ、 14、32……排気口、 15……ゲートバルブ、 33……吸入口、 34……電極。
図、 第５図は、本発明の第３の実施例を示す装置の断面図
と、そのＡ−Ａ線断面図、 第６図は、従来装置の断面図である。 （符号の説明） １……反応管、 ２……筒体、 ３……吸気用マニホールド、 ４、30……排気用マニホールド、 ５……ヒータ、 ７……吸気口、 ９……ウェハ、 13……キャップ、 14、32……排気口、 15……ゲートバルブ、 33……吸入口、 34……電極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 慶二 愛知県春日井市高蔵寺町２丁目1844番２ 富士通ヴィエルエスアイ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−46994（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】気相成長用ガスを吸気する吸気口を一端側
に設け、他端側に減圧用の排気口を有する反応管と、該
反応管を加熱するヒータとを備えた気相成長装置におい
て、 前記反応管内を、非処理基板が載置される、前記吸気口
が設けられた一端側の第１の空間と、前記排気口が設け
られた他端側の第２の空間とに、気密状態で仕切可能な
ゲートバルブと、 前記反応管の第１の空間側に設けられ、前記被処理基板
が搬入出される開口部と、 前記開口部に設けられ、前記第１の空間を気密状態に維
持可能な蓋体とを備えることを特徴とする気相成長装
置。 - 【請求項２】前記第２の空間の外周に一対の高周波用電
極が設けられていることを特徴とする請求項１記載の気
相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100876A JP2739173B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63100876A JP2739173B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01270319A JPH01270319A (ja) | 1989-10-27 |
| JP2739173B2 true JP2739173B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=14285524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63100876A Expired - Fee Related JP2739173B2 (ja) | 1988-04-22 | 1988-04-22 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739173B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6246994A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 薄膜成長方法及びその装置 |
-
1988
- 1988-04-22 JP JP63100876A patent/JP2739173B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01270319A (ja) | 1989-10-27 |
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