JP2987998B2 - 減圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
減圧ｃｖｄ装置Info
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- JP2987998B2 JP2987998B2 JP3115166A JP11516691A JP2987998B2 JP 2987998 B2 JP2987998 B2 JP 2987998B2 JP 3115166 A JP3115166 A JP 3115166A JP 11516691 A JP11516691 A JP 11516691A JP 2987998 B2 JP2987998 B2 JP 2987998B2
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- core tube
- furnace core
- pressure cvd
- light
- furnace
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は減圧ＣＶＤ装置に関し、
特に炉芯管を使用するバッチ式の減圧ＣＶＤ装置に関す
る。
特に炉芯管を使用するバッチ式の減圧ＣＶＤ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の減圧ＣＶＤ装置は、図４（ａ），
（ｂ）に示すように、炉芯管１とそれを周囲から加熱す
る第１，第２，第３のヒータ２，３，４と、半導体ウェ
ーハ（以下単にウェーハという）６を保持する保持棒５
Ａ等からなるボート５と、炉芯管内を真空排気するため
の排気口７及び材料ガスを導入するためのガス導入口８
とから主に構成される。
（ｂ）に示すように、炉芯管１とそれを周囲から加熱す
る第１，第２，第３のヒータ２，３，４と、半導体ウェ
ーハ（以下単にウェーハという）６を保持する保持棒５
Ａ等からなるボート５と、炉芯管内を真空排気するため
の排気口７及び材料ガスを導入するためのガス導入口８
とから主に構成される。
【０００３】ウェーハ６をボート５にセットした後、ボ
ート５は炉芯管１内へ挿入される。その後炉芯管１内は
１０-2Ｔｏｒｒまで真空排気される。続いて、材料ガス
がガス導入口８より導入され１０-1Ｔｏｒｒの圧力に保
たれる。炉芯管１内は複数のヒータにより材料ガスが分
解反応する温度に保たれているため、ウェーハ６上で分
解反応による膜が堆積される。
ート５は炉芯管１内へ挿入される。その後炉芯管１内は
１０-2Ｔｏｒｒまで真空排気される。続いて、材料ガス
がガス導入口８より導入され１０-1Ｔｏｒｒの圧力に保
たれる。炉芯管１内は複数のヒータにより材料ガスが分
解反応する温度に保たれているため、ウェーハ６上で分
解反応による膜が堆積される。
【０００４】膜堆積速度はウェーハ上へ供給されるガス
の量と温度に依存する。ガスの流れが炉芯管１の下部か
ら上部へ向うため、炉芯管１内の温度が一定の場合は炉
芯管の下部で堆積速度が高く、上部へゆくに従い低くな
る。従って通常炉芯管１内の温度は炉芯管内で堆積速度
が一定となるよう、下部で低く上部で高くなるように調
節される。この最適温度はガス流量によっても異なるた
め、ガス流量毎に最適化が必要である。
の量と温度に依存する。ガスの流れが炉芯管１の下部か
ら上部へ向うため、炉芯管１内の温度が一定の場合は炉
芯管の下部で堆積速度が高く、上部へゆくに従い低くな
る。従って通常炉芯管１内の温度は炉芯管内で堆積速度
が一定となるよう、下部で低く上部で高くなるように調
節される。この最適温度はガス流量によっても異なるた
め、ガス流量毎に最適化が必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の減圧
ＣＶＤ装置では、炉芯管内で膜堆積速度を一定に保つた
めに炉芯管内の温度に勾配をつける必要がある。従来の
減圧ＣＶＤ装置では、まずガス流量を決定しておきある
条件で成膜後膜厚を測定する。その結果をもとに炉内の
温度を修正し、再度成膜し膜厚を測定、再度炉芯管内の
温度を修正するという手順で、数回の成膜と修正を繰り
返して膜堆積速度を炉内で一定にしていた。
ＣＶＤ装置では、炉芯管内で膜堆積速度を一定に保つた
めに炉芯管内の温度に勾配をつける必要がある。従来の
減圧ＣＶＤ装置では、まずガス流量を決定しておきある
条件で成膜後膜厚を測定する。その結果をもとに炉内の
温度を修正し、再度成膜し膜厚を測定、再度炉芯管内の
温度を修正するという手順で、数回の成膜と修正を繰り
返して膜堆積速度を炉内で一定にしていた。
【０００６】このように従来の減圧ＣＶＤ装置では、炉
芯管の膜堆積速度を一定にするため実際の作業開始前に
数回の成膜による条件出しが必要であり、その条件決定
は経験と勘に頼る面が多いため、装置停止後の立上げに
多大な工数と時間を要するという問題点があった。
芯管の膜堆積速度を一定にするため実際の作業開始前に
数回の成膜による条件出しが必要であり、その条件決定
は経験と勘に頼る面が多いため、装置停止後の立上げに
多大な工数と時間を要するという問題点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の減圧ＣＶＤ装置
は、上部が閉じた炉芯管と半導体ウェーハを載置し前記
炉芯管内に挿入されるボートと前記炉芯管の周囲に設け
られたヒータとを有する減圧ＣＶＤ装置において、前記
炉芯管の内壁近傍に上下方向に透明板を設けると共に、
この透明板上に形成される膜の厚さを測定するための光
入射手段と光検出手段とを設けたものである。
は、上部が閉じた炉芯管と半導体ウェーハを載置し前記
炉芯管内に挿入されるボートと前記炉芯管の周囲に設け
られたヒータとを有する減圧ＣＶＤ装置において、前記
炉芯管の内壁近傍に上下方向に透明板を設けると共に、
この透明板上に形成される膜の厚さを測定するための光
入射手段と光検出手段とを設けたものである。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施例である
減圧ＣＶＤ装置の縦断面図及び横断面図である。
る。図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施例である
減圧ＣＶＤ装置の縦断面図及び横断面図である。
【０００９】図１（ａ），（ｂ）において減圧ＣＶＤ装
置は、上部が閉じた炉芯管１と、ウェーハ６を載置する
保持棒５Ａ等からなるボート５と、炉芯管１の周囲に設
けられた第１，第２，第３のヒータ２，３，４と、材料
ガスを導入するガス導入口８と、炉芯管内を排気する排
気口７と、炉芯管１の内壁の近傍に上下方向に設けられ
た石英板９と、この石英板９に光を入射するための光導
入ファイバ口１０及び光導入石英パイプ１１と、光を検
出するための光検出石英パイプ１２及び光検出ファイバ
ー口１３とから主に構成されている。
置は、上部が閉じた炉芯管１と、ウェーハ６を載置する
保持棒５Ａ等からなるボート５と、炉芯管１の周囲に設
けられた第１，第２，第３のヒータ２，３，４と、材料
ガスを導入するガス導入口８と、炉芯管内を排気する排
気口７と、炉芯管１の内壁の近傍に上下方向に設けられ
た石英板９と、この石英板９に光を入射するための光導
入ファイバ口１０及び光導入石英パイプ１１と、光を検
出するための光検出石英パイプ１２及び光検出ファイバ
ー口１３とから主に構成されている。
【００１０】このように第１の実施例では、成膜系の構
造は従来の装置と同じであるが、ボート５と同時に石英
板９も炉芯管１内に入る構造となっている。この石英板
９は、光導入石英パイプ１１と光検出石英パイプ１２の
間隙に位置するようになっている。外部より可視光を石
英製の光ファイバーで導入し、炉芯管内の５箇所の光導
入ファイバー口１０から光検出石英パイプ１２へ向けて
入射させる。入射された光は石英板９を透過し、光検出
石英パイプ１２へ入射した後、光検出ファイバ口１３へ
セットされた石英ファイバー（図示せず）へ入射したの
ち、外部の検出器へ導びかれ検出される。検出された光
の強度は電気的に微分処理される。石英板９上へ堆積さ
れる膜の厚さにより光の透過量が減少するため、微分値
の絶対値が堆積速度に比例する。
造は従来の装置と同じであるが、ボート５と同時に石英
板９も炉芯管１内に入る構造となっている。この石英板
９は、光導入石英パイプ１１と光検出石英パイプ１２の
間隙に位置するようになっている。外部より可視光を石
英製の光ファイバーで導入し、炉芯管内の５箇所の光導
入ファイバー口１０から光検出石英パイプ１２へ向けて
入射させる。入射された光は石英板９を透過し、光検出
石英パイプ１２へ入射した後、光検出ファイバ口１３へ
セットされた石英ファイバー（図示せず）へ入射したの
ち、外部の検出器へ導びかれ検出される。検出された光
の強度は電気的に微分処理される。石英板９上へ堆積さ
れる膜の厚さにより光の透過量が減少するため、微分値
の絶対値が堆積速度に比例する。
【００１１】例えばポリシリコン膜を成膜する場合、Ｓ
ｉＨ4 ／Ａｒ２０％のガスを１０００ＳＣＣＭ流し炉芯
管内温度を６２０℃一定に保つと、図３における曲線Ａ
のような微分信号が得られる。この微分信号をモニター
しながら、ヒーター温度を調整し、第１のヒータ２を６
４０℃、第２のヒーターを６２０℃、第３のヒータを６
１３℃とした場合、曲線Ｂに示すようなほぼ一定の微分
信号が得られた。このヒータの設定温度で成膜した場
合、炉内のウェーハ上のポリシリコン膜の膜厚のバラツ
キは２％以内に抑えられた。
ｉＨ4 ／Ａｒ２０％のガスを１０００ＳＣＣＭ流し炉芯
管内温度を６２０℃一定に保つと、図３における曲線Ａ
のような微分信号が得られる。この微分信号をモニター
しながら、ヒーター温度を調整し、第１のヒータ２を６
４０℃、第２のヒーターを６２０℃、第３のヒータを６
１３℃とした場合、曲線Ｂに示すようなほぼ一定の微分
信号が得られた。このヒータの設定温度で成膜した場
合、炉内のウェーハ上のポリシリコン膜の膜厚のバラツ
キは２％以内に抑えられた。
【００１２】このように第１の実施例では、従来の装置
での条件出しが数回の成膜作業を必要としたのに対し、
１回の成膜作業で条件出しが完了する。またフィードバ
ック制御により温度の自動制御を行うこともできる。
での条件出しが数回の成膜作業を必要としたのに対し、
１回の成膜作業で条件出しが完了する。またフィードバ
ック制御により温度の自動制御を行うこともできる。
【００１３】図２（ａ），（ｂ）は本発明の第２の実施
例の縦断面図及び横断面図である。光源としてハロゲン
ランプ１７を炉芯管１の外側へ装着し、炉芯管内壁に装
着した石英板１４の表面に堆積する膜の量を、光の強度
の変化として５箇所の検出ファイバー１６で検出するよ
うに構成した以外は第１の実施例と同じである。この第
２の実施例においても第１の実施例と同様な効果が得ら
れる。
例の縦断面図及び横断面図である。光源としてハロゲン
ランプ１７を炉芯管１の外側へ装着し、炉芯管内壁に装
着した石英板１４の表面に堆積する膜の量を、光の強度
の変化として５箇所の検出ファイバー１６で検出するよ
うに構成した以外は第１の実施例と同じである。この第
２の実施例においても第１の実施例と同様な効果が得ら
れる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体ウ
ェーハと同時に透明板を炉芯管内に挿入し、半導体ウェ
ーハ上への成膜と同時に透明板上に堆積される膜の量を
外部より検出することにより、炉芯管内の膜堆積度を測
定できる。従って減圧ＣＶＤ装置の温度条件，ガス流量
条件を容易に決定でき、条件出しが短時間で行えるとい
う効果を有する。
ェーハと同時に透明板を炉芯管内に挿入し、半導体ウェ
ーハ上への成膜と同時に透明板上に堆積される膜の量を
外部より検出することにより、炉芯管内の膜堆積度を測
定できる。従って減圧ＣＶＤ装置の温度条件，ガス流量
条件を容易に決定でき、条件出しが短時間で行えるとい
う効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例の縦断面図及び横断面
図。
図。
【図２】本発明の第２の実施例の縦断面図及び横断面
図。
図。
【図３】実施例の効果を説明するための光強度の微分値
の絶対値を示す図。
の絶対値を示す図。
【図４】従来の減圧ＣＶＤ装置の縦断面図及び横断面
図。
図。
１ 炉芯管 ２ 第１のヒータ ３ 第２のヒータ ４ 第３のヒータ ５ ボート ５Ａ 保持棒 ６ ウェーハ ７ 排気口 ８ ガス導入口 ９ 石英板 １０ 光導入ファイバー口 １１ 光導入石英パイプ １２ 光検出石英パイプ １３ 光検出ファイバー口 １４ 石英板 １５ 石英板保持具 １６ 検出ファイバー １７ ハロゲンランプ
Claims (1)
- 【請求項１】 上部が閉じた炉芯管と半導体ウェーハを
載置し前記炉芯管内に挿入されるボートと前記炉芯管の
周囲に設けられたヒータとを有する減圧ＣＶＤ装置にお
いて、前記炉芯管の内壁近傍に上下方向に透明板を設け
ると共に、この透明板上に形成される膜の厚さを測定す
るための光入射手段と光検出手段とを設けたことを特徴
とする減圧ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3115166A JP2987998B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3115166A JP2987998B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04343220A JPH04343220A (ja) | 1992-11-30 |
| JP2987998B2 true JP2987998B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=14655976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3115166A Expired - Lifetime JP2987998B2 (ja) | 1991-05-21 | 1991-05-21 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987998B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5418885A (en) * | 1992-12-29 | 1995-05-23 | North Carolina State University | Three-zone rapid thermal processing system utilizing wafer edge heating means |
| JP3998445B2 (ja) | 2001-08-31 | 2007-10-24 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法、半導体装置の製造装置、半導体装置の製造システム、および半導体製造装置のクリーニング方法 |
| TWI374552B (en) * | 2004-07-27 | 2012-10-11 | Cree Inc | Ultra-thin ohmic contacts for p-type nitride light emitting devices and methods of forming |
| CN103791714B (zh) * | 2014-02-20 | 2015-11-04 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 一种立式炉的保温桶 |
-
1991
- 1991-05-21 JP JP3115166A patent/JP2987998B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04343220A (ja) | 1992-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990907 |