JP4532427B2 - 半導体製造装置 - Google Patents
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この従来の縦型半導体製造装置100においては、アウターチューブ110の外部にヒータ(図示せず)を備えており、アウターチューブ110内を均一に加熱できる構造となっている。アウターチューブ110内には筒状のインナーチューブ120が設けられている。インナーチューブ120内には、複数の半導体ウェーハ(図示せず)を垂直方向に積層して搭載するボート30が設けられている。このボート30は、ボート台32上に搭載されている。
原料ガスを下から上に流す方式に変更可能とするためにインナーチューブ取付け部材をマニホールド内部に設け、内側反応管と外側反応管とを有する二重構造の反応管の前記外側反応管の第1のフランジ部の外径と一重の反応管の第2のフランジ部の外径とを同一とする事により、前記二重構造の反応管と、前記一重の反応管とを前記マニホールドに対して交換載置可能であり、
前記マニホールドに排気口を設け、前記一重の反応管を前記マニホールドに載置して半導体ウェーハを処理する際に、ノズルが前記排気口と対面する位置に前記マニホールドの下部から前記一重の反応管内に挿入され、ボートの上端近傍まで延在し、前記ノズルに供給された原料ガスが前記ノズルの上端から前記ボートの上端近傍に向けて噴出され、前記原料ガスが反応管の天井および側壁を通ることにより、前記一重の反応管の上部から前記排気口に流れ、
前記一重の反応管は、前記一重の反応管の胴体部と前記第2のフランジ部との間に、径が前記胴体部の上側で小さく、前記第2のフランジ部側で大きくなる傾斜部を具備し、
前記一重の反応管を前記マニホールドに載置した際の前記一重の反応管の内壁の位置は、前記二重構造の反応管を前記マニホールドに載置した際の前記外側反応管の内壁の位置よりも内側に位置するように、前記一重の反応管と前記二重構造の反応管が選択的に前記マニホールドに載置されることを特徴とする半導体製造装置が提供される。
原料ガスを下から上に流す方式に変更可能とするためにインナーチューブ取付け部材をマニホールド内部に設け、内側反応管と外側反応管とを有する二重構造の反応管の前記外側反応管の第1のフランジ部の外径と一重の反応管の第2のフランジ部の外径とを同一とする事により、前記二重構造の反応管と、前記一重の反応管とを前記マニホールドに対して交換載置可能であり、
前記一重の反応管は、前記一重の反応管の胴体部と前記第2のフランジ部との間に、径が前記胴体部の上側で小さく、前記第2のフランジ部側で大きくなる傾斜部を具備し、
前記マニホールドに排気口を設け、前記一重の反応管を前記マニホールドに載置して半導体ウェーハを処理する際に、ノズルが前記排気口と対面する位置に前記マニホールドの下部から前記一重の反応管内に挿入され、ボートの上端近傍まで延在し、前記ノズルに供給された原料ガスが前記ノズルの上端から前記ボートの上端近傍に向けて噴出され、前記原料ガスが反応管の天井および側壁を通ることにより、前記一重の反応管の上部から前記排気口に流れるようにしたことを特徴とする半導体製造装置が提供される。
原料ガスを下から上に流す方式に変更可能とするためにインナーチューブ取付け部材をマニホールド内部に設け、内側反応管と外側反応管とを有する二重構造の反応管の前記外側反応管の第1のフランジ部の外径と一重の反応管の第2のフランジ部の外径とを同一とする事により、前記二重構造の反応管と、前記一重の反応管とを前記マニホールドに対して交換載置可能であり、
前記マニホールドに排気口を設け、前記一重の反応管を前記マニホールドに載置して半導体ウェーハを処理する際に、ノズルが前記排気口と対面する位置に前記マニホールドの下部から前記一重の反応管内に挿入され、ボートの上端近傍まで延在し、前記ノズルに供給された原料ガスが前記ノズルの上端から前記ボートの上端近傍に向けて噴出され、前記原料ガスが反応管の天井および側壁を通ることにより、前記一重の反応管の上部から前記排気口に流れ、
前記マニホールドに前記二重構造の反応管を載置した際の前記内側反応管の内壁と前記ボートとの距離と、前記マニホールドに前記一重の反応管を載置した際の前記一重の反応管の内壁と前記ボートとの距離とを同じとするため、
前記一重の反応管は、前記一重の反応管の胴体部と前記第2のフランジ部との間に、径が胴体部上側で小さく、前記第2のフランジ部側で大きくなる傾斜部を具備することを特徴とする半導体製造装置が提供される。
原料ガスを下から上に流す方式に変更可能とするためにインナーチューブ取付け部材をマニホールド内部に設ける事により、内側反応管と外側反応管とを有する二重構造の反応管と一重の反応管とを前記マニホールドに対して交換載置可能であり、
前記マニホールドに排気口を設け、前記一重の反応管を前記マニホールドに載置して半導体ウェーハを処理する際に、ノズルが前記排気口と対面する位置に前記マニホールドの下部から前記一重の反応管内に挿入され、ボートの上端近傍まで延在し、前記ノズルに供給された原料ガスが前記ノズルの上端から前記ボートの上端近傍に向けて噴出され、前記原料ガスが反応管の天井および側壁を通ることにより、前記一重の反応管の上部から前記排気口に流れ、
前記一重の反応管は、前記一重の反応管の胴体部と前記一重の反応管を前記マニホールドに取り付ける前記一重の反応管の第1のフランジ部との間に、径が前記胴体部の上側で小さく、前記第1のフランジ部側で大きくなる傾斜部を具備し、
前記一重の反応管の前記第1のフランジ部の外径と前記二重構造の反応管の前記外側反応管の第2のフランジ部の外径とを同一とし、前記一重の反応管と前記二重構造の反応管とを前記マニホールドに交換設置可能にしたことを特徴とする半導体製造装置が提供される。
図1は、本発明の一実施の形態の半導体製造装置の概略縦断面図である。
本実施の形態の縦型半導体製造装置1においては、アウターチューブ10の外部にヒータ(図示せず)を備えており、アウターチューブ10内を均一に加熱できる構造となっている。アウターチューブ10内には、複数の半導体ウェーハ(図示せず)を垂直方向に積層して搭載するボート30が設けられている。ボート30には複数の基板載置溝31が設けられ、これらの基板載置溝31に複数の半導体ウェーハ(図示せず)がそれぞれ水平に載置される。ボート30は、ボート台32上に搭載されている。
アウターチューブ10は、天板部11と、円筒状の胴体部12と、円錐部13と、フランジ部14とを備えており、アウターチューブ10の下部は開放された構造となっている。アウターチューブ10の材質としては、石英、SIC他が使用される。
ボート30の挿入/引き出しは、図中省略のボートエレベータ部に取り付いているアームにシールキャップ52が取り付けられており、このボートエレベータによるシールキャップ52の昇降動作により行われる。また、シールキャップ52に回転軸33が取り付けられボート30を回転させることも可能となる。ボートの回転は、ウェーハの均一性を向上するのに有効である。
フランジ部14、円錐部13:厚肉7〜15mm(最適値10mm)
胴体部12、天板部11:3〜7mm(最適値4mm)
安全率:11倍
(なお、ここで、安全率とは、部材の破壊点に達する荷重と設計上考えられた荷重との比をいう。)
なお、フランジ部14の内径は、胴体部12の内径+(30〜60mm)である。
例えば、100枚の半導体シリコンウエハ(図示せず)をボート30に搭載し、アウターチューブ10の外側のヒータ(図示せず)により400℃〜700℃にアウターチューブ10内を加熱し、反応ガスのSiH4、GeH4およびドーピングガスとしてBCl3、キャリアガスとしてH2をノズル21より流し、排気管42より排気して、反応管(アウターチューブ10)内の圧力を0.1Pa〜100Paに保った状態で、SiおよびSiGeのエピタキシャル成長を行った。このとき、成膜した膜の膜厚均一性はB濃度均一性で±2.7%であった。また、炉下部からの汚染により、基板の膜成長不良を引きおこすことはなかった。
なお、本実施の形態の装置1は、上記温度と圧力に限定されず、それぞれ温度400℃〜900℃、圧力0.1Pa〜500Paの範囲で好適に使用できる。
10…アウターチューブ
11…天板部
12…胴体部
13…円錐部
14…フランジ部
21、23…ノズル
22…ガス導入ポート
30…ボート
31…基板載置溝
32…ボート台
33…回転軸
40…マニホールド
42…排気管
43…フランジ
44…取り付け部材
45…オーリング
46…インナーチューブ取り付け部材
51…ベースフランジ
52…シールキャップ
110…アウターチューブ
113…フランジ部
120…インナーチューブ
Claims (4)
- 原料ガスを下から上に流す方式に変更可能とするためにインナーチューブ取付け部材をマニホールド内部に設け、内側反応管と外側反応管とを有する二重構造の反応管の前記外側反応管の第1のフランジ部の外径と一重の反応管の第2のフランジ部の外径とを同一とする事により、前記二重構造の反応管と、前記一重の反応管とを前記マニホールドに対して交換載置可能であり、
前記マニホールドに排気口を設け、前記一重の反応管を前記マニホールドに載置して半導体ウェーハを処理する際に、ノズルが前記排気口と対面する位置に前記マニホールドの下部から前記一重の反応管内に挿入され、ボートの上端近傍まで延在し、前記ノズルに供給された原料ガスが前記ノズルの上端から前記ボートの上端近傍に向けて噴出され、前記原料ガスが反応管の天井および側壁を通ることにより、前記一重の反応管の上部から前記排気口に流れ、
前記一重の反応管は、前記一重の反応管の胴体部と前記第2のフランジ部との間に、径が前記胴体部の上側で小さく、前記第2のフランジ部側で大きくなる傾斜部を具備し、
前記一重の反応管を前記マニホールドに載置した際の前記一重の反応管の内壁の位置は、前記二重構造の反応管を前記マニホールドに載置した際の前記外側反応管の内壁の位置よりも内側に位置するように、前記一重の反応管と前記二重構造の反応管が選択的に前記マニホールドに載置されることを特徴とする半導体製造装置。 - 原料ガスを下から上に流す方式に変更可能とするためにインナーチューブ取付け部材をマニホールド内部に設け、内側反応管と外側反応管とを有する二重構造の反応管の前記外側反応管の第1のフランジ部の外径と一重の反応管の第2のフランジ部の外径とを同一とする事により、前記二重構造の反応管と、前記一重の反応管とを前記マニホールドに対して交換載置可能であり、
前記一重の反応管は、前記一重の反応管の胴体部と前記第2のフランジ部との間に、径が前記胴体部の上側で小さく、前記第2のフランジ部側で大きくなる傾斜部を具備し、
前記マニホールドに排気口を設け、前記一重の反応管を前記マニホールドに載置して半導体ウェーハを処理する際に、ノズルが前記排気口と対面する位置に前記マニホールドの下部から前記一重の反応管内に挿入され、ボートの上端近傍まで延在し、前記ノズルに供給された原料ガスが前記ノズルの上端から前記ボートの上端近傍に向けて噴出され、前記原料ガスが反応管の天井および側壁を通ることにより、前記一重の反応管の上部から前記排気口に流れるようにしたことを特徴とする半導体製造装置。 - 原料ガスを下から上に流す方式に変更可能とするためにインナーチューブ取付け部材をマニホールド内部に設け、内側反応管と外側反応管とを有する二重構造の反応管の前記外側反応管の第1のフランジ部の外径と一重の反応管の第2のフランジ部の外径とを同一とする事により、前記二重構造の反応管と、前記一重の反応管とを前記マニホールドに対して交換載置可能であり、
前記マニホールドに排気口を設け、前記一重の反応管を前記マニホールドに載置して半導体ウェーハを処理する際に、ノズルが前記排気口と対面する位置に前記マニホールドの下部から前記一重の反応管内に挿入され、ボートの上端近傍まで延在し、前記ノズルに供給された原料ガスが前記ノズルの上端から前記ボートの上端近傍に向けて噴出され、前記原料ガスが反応管の天井および側壁を通ることにより、前記一重の反応管の上部から前記排気口に流れ、
前記マニホールドに前記二重構造の反応管を載置した際の前記内側反応管の内壁と前記ボートとの距離と、前記マニホールドに前記一重の反応管を載置した際の前記一重の反応管の内壁と前記ボートとの距離とを同じとするため、
前記一重の反応管は、前記一重の反応管の胴体部と前記第2のフランジ部との間に、径が胴体部上側で小さく、前記第2のフランジ部側で大きくなる傾斜部を具備することを特徴とする半導体製造装置。 - 原料ガスを下から上に流す方式に変更可能とするためにインナーチューブ取付け部材をマニホールド内部に設ける事により、内側反応管と外側反応管とを有する二重構造の反応管と、一重の反応管とを前記マニホールドに対して交換載置可能であり、
前記マニホールドに排気口を設け、前記一重の反応管を前記マニホールドに載置して半導体ウェーハを処理する際に、ノズルが前記排気口と対面する位置に前記マニホールドの下部から前記一重の反応管内に挿入され、ボートの上端近傍まで延在し、前記ノズルに供給された原料ガスが前記ノズルの上端から前記ボートの上端近傍に向けて噴出され、前記原料ガスが反応管の天井および側壁を通ることにより、前記一重の反応管の上部から前記排気口に流れ、
前記一重の反応管は、前記一重の反応管の胴体部と前記一重の反応管を前記マニホールドに取り付ける前記一重の反応管の第1のフランジ部との間に、径が前記胴体部の上側で小さく、前記第1のフランジ部側で大きくなる傾斜部を具備し、
前記一重の反応管の前記第1のフランジ部の外径と前記二重構造の反応管の前記外側反応管の第2のフランジ部の外径とを同一とし、前記一重の反応管と前記二重構造の反応管とを前記マニホールドに交換設置可能にしたことを特徴とする半導体製造装置。
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