JP3355238B2 - 半導体成膜装置 - Google Patents

半導体成膜装置

Info

Publication number
JP3355238B2
JP3355238B2 JP30981293A JP30981293A JP3355238B2 JP 3355238 B2 JP3355238 B2 JP 3355238B2 JP 30981293 A JP30981293 A JP 30981293A JP 30981293 A JP30981293 A JP 30981293A JP 3355238 B2 JP3355238 B2 JP 3355238B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
valve
exhaust line
line
supply line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30981293A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07142392A (ja
Inventor
雅之 富田
賢次 篠崎
文秀 池田
守 末吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority to JP30981293A priority Critical patent/JP3355238B2/ja
Publication of JPH07142392A publication Critical patent/JPH07142392A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3355238B2 publication Critical patent/JP3355238B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置の1つで
ある成膜処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4に於いて、従来の半導体成膜装置に
ついて説明する。
【0003】ウェーハ3を収納し、成膜する真空チャン
バ1の上下にはヒータ2が配設され、前記真空チャンバ
1の天井面にはガス供給ライン4が連通され、前記真空
チャンバ1の底面の前記ガス供給ライン4が連通された
側とは反対側にガス排気ライン6が連通されている。
【0004】前記ガス供給ライン4は図示しない反応ガ
ス供給源に接続されており、前記ガス供給ライン4の途
中には供給ライン弁5が設けられている。又、前記ガス
排気ライン6の下流端には排気ポンプ7が設けられ、前
記ガス排気ライン6の途中には上流側から排気ライン弁
8、コンダクタンスバルブ9が設けられている。
【0005】前記真空チャンバ1と、前記排気ライン弁
8と前記コンダクタンスバルブ9との間にスロー排気ラ
イン11が設けられ、該スロー排気ライン11の途中に
上流側からスロー排気ライン弁12、ニードル弁13が
設けられている。
【0006】前記ガス排気ライン6には圧力検出器10
が設けられ、該圧力検出器10の検出圧力は圧力制御器
14に入力され、該圧力制御器14は検出圧力を基に前
記コンダクタンスバルブ9の開度を調整して圧力制御を
行う。
【0007】ウェーハ搬送装置(図示せず)により前記
真空チャンバ1内にウェーハがセットされると、前記真
空チャンバ1が密閉される。前記供給ライン弁5、排気
ライン弁8及びスロー排気ライン弁12が閉塞された状
態で前記排気ポンプ7が駆動される。前記スロー排気ラ
イン弁12が開かれ、前記ニードル弁13で流路開度が
調整され、排気流量が調節されつつ前記真空チャンバ1
がゆっくりと排気される。前記真空チャンバ1内が所要
圧、例えば100Pa〜200Pa程度迄排気されると、前
記スロー排気ライン弁12が閉じられ、前記排気ライン
弁8が開かれてメイン排気となる。メイン排気に於ける
排気流量の調整は前記コンダクタンスバルブ9により行
われる。
【0008】前記真空チャンバ1内が0.5Torr以下の
真空状態になり、前記ヒータ2による真空チャンバ1内
の加熱が安定すると、前記供給ライン弁5が開き、前記
ガス供給ライン4より反応ガスが供給される。反応ガス
は真空チャンバ1内で高温となり、前記ウェーハ3表面
に化学気相成長反応により反応生成物が堆積して薄膜が
生成される。又、反応後のガスは前記ガス排気ライン6
を経て、更に前記コンダクタンスバルブ9により排気流
量が制御されつつ、前記排気ポンプ7により排気され
る。
【0009】薄膜生成が完了すると前記排気ライン弁8
が閉塞され、図示しない不活性ガス充填ラインより前記
真空チャンバ1内に不活性ガスが充填され、真空チャン
バ1内が大気圧迄復帰すると、真空チャンバ1が開か
れ、図示しないウェーハ搬送装置によりウェーハが搬出
される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体成膜
装置では導入された反応ガスは天井に一端側から底面の
他端側に向かって一方向に流れ、ウェーハに堆積する薄
膜の膜厚は反応ガス供給側の方が厚く、排気側で薄くな
るという傾向を生じ、膜質の均一性、製品品質の安定と
いう観点から問題を有していた。
【0011】本発明は斯かる実情に鑑み、ウェーハに生
成される膜厚が均一となる半導体成膜装置を提供しよう
とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、成膜チャンバ
にガス供給ラインとガス排気ラインとを対にして複数対
設け、1対のガス供給ラインとガス排気ラインにより生
ずるガス流れと他の対のガス供給ラインとガス排気ライ
ンにより生ずるガス流れとが交差する様構成し、前記ガ
排気ラインに圧力検出器を設け、複数のガス排気ライ
ンを合流させた下流位置にコンダクタンスバルブを設
け、前記圧力検出器からの信号を基に前記コンダクタン
スバルブ開度制御を行う圧力制御器を設けた半導体成
膜装置に係るものである。
【0013】
【作用】反応ガスの供給に於いて反応ガスの供給排気に
供している対のガス供給ラインとガス排気ラインを他の
対のガス供給ラインとガス排気ラインに変更すること
で、ガスの流れが変わりウェーハへの成膜の膜厚が均一
化され、又ガスの流れの変更時のライン弁の開閉に起因
する圧力変動について、コンダクタンスバルブの1つに
ついてはPID制御、他方については固定開度制御する
ことで圧力変動を抑制する。
【0014】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
【0015】図1により本発明の第1の実施例を説明す
る。
【0016】尚、図1中、図4中で示したものと同等な
構成物には同符号を付してある。
【0017】ウェーハを収納し、成膜する真空チャンバ
1の上下にはヒータ2が配設され、前記真空チャンバ1
の天井面にはガス供給ライン4を連通し、前記真空チャ
ンバ1の底面の前記ガス供給ライン4を連通した側とは
反対側にガス排気ライン6を連通する。
【0018】ガス供給ライン4には図示しない反応ガス
供給源が接続されており、前記ガス供給ライン4の途中
に供給ライン弁5を設ける。
【0019】前記真空チャンバ1の天上面のガス供給ラ
イン4の連通箇所と対称な位置に、副ガス供給ライン1
5を連通し、該副ガス供給ライン15に副供給ライン弁
16を設け、前記真空チャンバ1の床面のガス排気ライ
ン6の連通箇所と対称な位置に、副ガス排気ライン17
を連通し、該副ガス排気ライン17には副排気ライン弁
18を設ける。
【0020】前記ガス排気ライン6、副ガス排気ライン
17は合流させ、合流位置より下流にコンダクタンスバ
ルブ9を設け、更に該コンダクタンスバルブ9に排気ポ
ンプ7を接続する。
【0021】前記真空チャンバ1と、前記排気ライン弁
8と前記コンダクタンスバルブ9との間にスロー排気ラ
イン11を設け、該スロー排気ライン11の途中に上流
側からスロー排気ライン弁12、ニードル弁13を設
け、前記真空チャンバ1と前記副ガス排気ライン17の
副排気ライン弁18より下流位置とを副スロー排気ライ
ン19により接続し、該副スロー排気ライン19には上
流側から副スロー排気ライン弁20、副ニードル弁21
を順次設ける。
【0022】前記排気ライン弁8の上流側位置と前記副
排気ライン弁18の上流側位置とを差圧検出ライン22
により連通し、該差圧検出ライン22に差圧検出計23
を設け、該該差圧検出計23からの信号は圧力制御器1
4に入力する。該圧力制御器14は前記差圧検出計23
からの信号により前記コンダクタンスバルブ9の開度を
調整する。
【0023】以下、作用を説明する。
【0024】前記ウェーハ3搬入後、真空チャンバ1を
真空排気する場合、供給ライン弁5、副供給ライン弁1
6、排気ライン弁8、副排気ライン弁18を閉じ、前記
スロー排気ライン弁12、副スロー排気ライン弁20を
開き、更に前記ニードル弁13、副ニードル弁21の弁
開度の調整を行いゆっくりと排気し、前記真空チャンバ
1内を真空状態に近付ける。尚、スロー排気ではスロー
排気ライン11、副スロー排気ライン19のいずれか一
方を用いるだけでもよい。
【0025】真空チャンバ1内が所要圧迄減圧される
と、前記排気ライン弁8、副排気ライン弁18を開いて
排気する。
【0026】前記真空チャンバ1内が0.5Torr以下の
真空状態になり、前記ヒータ2による真空チャンバ1内
の加熱が安定すると、先ず前記副排気ライン弁18、副
供給ライン弁16、スロー排気ライン弁12、副スロー
排気ライン弁20を閉じ、前記供給ライン弁5、排気ラ
イン弁8を開いて、前記ガス供給ライン4より反応ガス
を導入し、前記ガス排気ライン6より排気する。
【0027】反応ガスは上方から下方に、更に真空チャ
ンバ1内を横断する様に流れる。
【0028】ウェーハ3の処理時間の半分が経過する
と、前記副排気ライン弁18が開き、次いで直ちに供給
ライン弁5が閉じ、副供給ライン弁16が開き、前記排
気ライン弁8が閉じる。この状態でガスの流れは、ウェ
ーハ処理前半とは逆の方向に流れていく。
【0029】上記した様に、ウェーハに成膜する途中で
反応ガスの流れが逆方向に変わるので、ウェーハ上に堆
積する膜厚が均一化される。
【0030】上記実施例に於いて、ガス供給ラインとガ
ス排気ラインをそれぞれ2系統設け、ウェーハの成膜途
中で切換える様にしたものであるが、バルブ切換え時に
圧力変動が生じる。従って、ガス排気ライン6、副ガス
排気ライン17間の圧力差を差圧検出計23により検出
し、前記排気ポンプ7による排気流量を前記圧力制御器
14により前記コンダクタンスバルブ9の開度を調整す
ることで行っている。
【0031】圧力変動の抑制を含めて以下に他の実施例
を説明する。
【0032】図2に示される実施例では、ガス供給ライ
ン25よりガス供給ライン4、副ガス供給ライン15を
分岐させ設け、更に前記ガス排気ライン6、副ガス排気
ライン17にそれぞれコンダクタンスバルブ9、副コン
ダクタンスバルブ26を設け、該コンダクタンスバルブ
9、副コンダクタンスバルブ26を前記差圧検出計23
からの検出結果に応じて前記圧力制御器14が前記コン
ダクタンスバルブ9、副コンダクタンスバルブ26の開
度調整をし、真空チャンバ1内の圧力制御を行う様にし
たものである。
【0033】本実施例に於ける圧力制御について説明す
る。
【0034】前記コンダクタンスバルブ9、副コンダク
タンスバルブ26のいずれか一方を前記差圧検出計23
からの信号をモニタしながら前記圧力制御器14により
開度制御し、PID制御による圧力制御を行う。又、他
方のコンダクタンスバルブはPID制御をせずに、所定
の開度からバルブ開度を段階的に変更する固定的な開度
制御とする。但し、両コンダクタンスバルブの関係は固
定とせず、適宜交替が可能とする。
【0035】更に詳述する。
【0036】ガス供給ライン4からガス排気ライン6に
向かって、又副ガス供給ライン15から副ガス排気ライ
ン17に向かって反応ガスを流している場合のそれぞれ
の定常状態での前記コンダクタンスバルブ9、副コンダ
クタンスバルブ26の開度を求めておく。即ち、副供給
ライン弁16、副排気ライン弁18が閉で、ガス供給ラ
イン4、ガス排気ライン6により反応ガスを流している
状態での圧力値0.5Torrに対するコンダクタンスバル
ブ9の開度が45%とし、又供給ライン弁5、排気ライ
ン弁6が閉で、副ガス供給ライン15、副ガス排気ライ
ン17により反応ガスを流している状態での圧力値0.
5Torrに対するコンダクタンスバルブ26の開度が42
%とした場合の、それぞれの開度45%、42%をメモ
リに記憶させておく。
【0037】次に、圧力設定値0.5Torrに於けるガス
供給ライン4からガス排気ライン6へのガスの流れ方向
を、副ガス供給ライン15から副スロー排気ライン19
への流れ方向に切換えるタイミングでの圧力制御の状態
を下記表1に示す。
【0038】
【表1】
【0039】上記表1に示される様な圧力制御シーケン
スを行うことで、反応室内の圧力変動を最小にすること
ができる。又、反応ガスの流れをガス供給ライン4から
ガス排気ライン6への流れに変更する場合も同様なシー
ケンスで圧力変動を押えることができる。
【0040】図3に示す実施例は各ガス排気ライン6、
副ガス排気ライン17にそれぞれ排気ポンプ7、副排気
ポンプ27を設けたものであり、該副排気ポンプ27で
は真空チャンバ1内を真空に引く場合、到達真空度が上
がると共に反応後の排気ガスが流入する量も半減するの
で、ポンプ寿命が長くなり、メンテナンスサイクルが延
び、装置のダウンタイムが減少し、装置の稼働率が向上
する。
【0041】尚、上記各実施例ではガス供給ラインとガ
ス排気ラインとをガス流れが対向する様に、2対設けた
が、ガス流れが放射状に交差する様3対以上設け、ガス
流れを順次変更してもよいことは言う迄もない。又、上
記各実施例は枚葉式の半導体成膜装置を示したが複数枚
を同時に処理するバッチ式の半導体成膜装置に実施可能
であることも勿論である。
【0042】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、ウェー
ハ成膜処理中の反応ガスの流れを変更するので、膜厚が
均一化され膜品質が向上し、又反応ガスの流れを変更す
る際の弁開閉に伴う圧力変動を抑制することができると
いう優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す概略図である。
【図3】本発明の更に他の実施例を示す概略図である。
【図4】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
1 真空チャンバ 4 ガス供給ライン 5 供給ライン弁 6 ガス排気ライン 8 排気ライン弁 9 コンダクタンスバルブ 15 副ガス供給ライン 16 副供給ライン弁 17 副ガス排気ライン 18 副排気ライン弁 26 副コンダクタンスバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末吉 守 東京都中野区東中野三丁目14番20号 国 際電気株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−46234(JP,A) 特開 昭62−249411(JP,A) 特開 平4−329626(JP,A) 特開 平2−74587(JP,A) 特開 平7−94419(JP,A) 特開 昭62−234328(JP,A) 特開 平4−343412(JP,A) 特開 平6−77142(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205,21/365

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 成膜チャンバにガス供給ラインとガス排
    気ラインとを対にして複数対設け、1対のガス供給ライ
    ンとガス排気ラインにより生ずるガス流れと他の対のガ
    ス供給ラインとガス排気ラインにより生ずるガス流れと
    が交差する様構成し、前記ガス排気ラインに圧力検出器
    を設け、複数のガス排気ラインを合流させた下流位置に
    コンダクタンスバルブを設け、前記圧力検出器からの信
    号を基に前記コンダクタンスバルブの開度制御を行う圧
    力制御器を設けたことを特徴とする半導体成膜装置。
JP30981293A 1993-11-16 1993-11-16 半導体成膜装置 Expired - Fee Related JP3355238B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30981293A JP3355238B2 (ja) 1993-11-16 1993-11-16 半導体成膜装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30981293A JP3355238B2 (ja) 1993-11-16 1993-11-16 半導体成膜装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07142392A JPH07142392A (ja) 1995-06-02
JP3355238B2 true JP3355238B2 (ja) 2002-12-09

Family

ID=17997548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30981293A Expired - Fee Related JP3355238B2 (ja) 1993-11-16 1993-11-16 半導体成膜装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3355238B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9920425B2 (en) 2014-08-13 2018-03-20 Toshiba Memory Corporation Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100498467B1 (ko) * 2002-12-05 2005-07-01 삼성전자주식회사 배기 경로에서의 파우더 생성을 방지할 수 있는 원자층증착 장비
JP4718141B2 (ja) 2004-08-06 2011-07-06 東京エレクトロン株式会社 薄膜形成方法及び薄膜形成装置
JP7055173B2 (ja) * 2019-08-06 2022-04-15 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理プログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9920425B2 (en) 2014-08-13 2018-03-20 Toshiba Memory Corporation Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07142392A (ja) 1995-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3332053B2 (ja) チャンバーへのガス供給方法
US7482283B2 (en) Thin film forming method and thin film forming device
JP2019209322A (ja) ガス分配システムおよびそれを備える反応器システム
US20090214758A1 (en) A processing method for processing a substrate placed on a placement stage in a process chamber
JP6413293B2 (ja) 成膜方法及び記憶媒体
JP3355238B2 (ja) 半導体成膜装置
KR20210128914A (ko) 원료 공급 장치 및 성막 장치
JPH05320891A (ja) スパッタリング装置
JPH0878338A (ja) 半導体の製造装置
WO2004042487A1 (ja) 液処理装置及び液処理方法
US20220238311A1 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP2011003599A (ja) 半導体製造装置および半導体製造方法
US11807938B2 (en) Exhaust device, processing system, and processing method
JPH05121361A (ja) 半導体ウエハ冷却装置
JP2840533B2 (ja) 減圧気相成長装置
JP3279459B2 (ja) 枚葉型半導体処理装置及び枚葉型半導体処理装置のガス供給制御方法
JP2744935B2 (ja) 処理装置
JPS63164424A (ja) 気相成長方法
JPH097959A (ja) 気相成長装置
JPH08167577A (ja) 半導体成膜装置
WO2020213506A1 (ja) 基板処理装置、基板処理システム及び基板処理方法
KR20030040070A (ko) 반도체 장치의 제조 방법 및 기판 처리 장치
JPS60138908A (ja) 減圧cvd装置
JPH02107775A (ja) 処理装置及びその排気方法
JP2663914B2 (ja) 半導体製造用真空処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees