JPH01115118A - 減圧ｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置製造工程においてウェハ上に薄膜
をＣＶＤ成長させるために使用される減圧ＣＶＤ装置に
関し、特に、減圧雰囲気下で反応ガスの熱分解により成
膜する熱ＣＶＤ法による減圧ＣＶＤ装置に関する。

［従来の技術］ 従来のこの種の減圧ＣＶＤ装置においては、第３図に示
すように、石英反応管１内にウェハ２を搬入して、例え
ば、その面を垂直にして載置する。

そして、真空ポンプ３により反応管１内を排気しつつ、
反応ガス導入管６を介して所定の流量で反応ガスを反応
管１内に導入し、反応管１内を反応ガスの減圧雰囲気下
にする。そして、反応管１の外部に設けた加熱源７によ
り反応管１内のウェハ２を加熱し、反応ガスを熱分解し
てウェハ２上に薄膜をＣＶＤ成膜する。このような加熱
源７としては、一般的に、抵抗線加熱手段、高周波加熱
手段又は赤外線ランプ加熱手段等が使用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来の減圧ＣＶＤ装置においては、石英
反応管１の外部に設けられた抵抗線加熱、高周波加熱又
は赤外線ランプ加熱等の加熱源７によって反応管１内を
一様に加熱し、これにより反応ガスを熱分解してＣＶＤ
成膜しているため、つエバ２の半導体装置形成面以外の
部位においても反応ガスの熱分解が発生し得る。このた
め、反応管１の内壁及びウェハ２の半導体装置形成面の
裏面にまでも成膜してしまう、そうすると、余分に成膜
された膜が、ヒートサイクル及び振動等によって剥離し
、石英反応管１内の塵挨となってウェハ２に付着する。

このような付着物により、半導体装置の回路上の欠陥が
誘発される。

従来、この対策として、反応管１の内壁及びその他の治
具に堆積した薄膜を薬品等でエツチングして除去する方
法が採られているが、エツチングの際は、反応管１を一
旦冷却してＣＶＤ装置から離脱させるといった作業が必
要であるため、装置の実稼動率が低下する。

また、反応管１の内壁に薄膜が成膜されるので、反応管
１の外部からウェハ２の状態を観察することができなく
なるため、成膜の終了を直接モニターすることができな
い、また、異常成膜といったプロセス上の事故等も成膜
が終了して、ウェハ２を反応管１から搬出してからでな
いと発見することができないといった種々の問題点を有
する。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
ウェハの膜形成面を選択的に昇温させて成膜することが
でき、不要な部位の成膜を回避して塵挨の発生を抑制す
ることができ、半導体装置の成膜歩留の向上及び成膜過
程の監視が可能の減圧ＣＶＤ装置を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る減圧ＣＶＤ装置は、ウェハが装入される反
応管と、反応管内を反応ガスの減圧雰囲気にする反応ガ
ス供給手段と、前記反応管外部に設置された加熱用光源
と、この加熱用光源と前記反応管との間に設けられ前記
加熱用光源からの光をウェハに収束させる光学レンズ手
段と、を有することを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、赤外線ランプ等の加熱用光源からの
光は光学レンズ手段により反応管内のウェハの膜形成面
に収束される。これにより、反応管内のウェハのみが選
択的に加熱されるので、反応ガスの熱分解により生じた
生成物はウェハの膜形成面上にのみ被着する。従って、
反応管内壁又はウェハの半導体装置形成面以外の部位が
成膜されることはなく、塵挨等の発生が回避される。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について説
明する。第１図は本発明の第１の実施例に係る減圧ＣＶ
Ｄ装置を示す模式図である９石英反応管１はその軸方向
を水平にして設置されており、一端が開放端となってい
る。この開放端には、真空ポンプ３の吸入口３ａが気密
的に脱着可能に連結されるようになっている０反応管１
の開放端をこの吸入口３ａに連結して真空ポンプ３を駆
動することにより、反応管１の内部が排気される。

石英反応管１の閉塞端には、反応ガスの供給管６が取り
付けられており、この供給管６は適宜の反応ガス供給源
に連結されている。この供給管６を介して反応管１内に
反応ガスが所定の流量で供給される。

反応管１の内部には−、ウェハ２の載置台１ａが設置さ
れており、台１ａ上にウェハ２がその膜形成面を上方に
向けて水平に載置されるようになっている。

反応管１の上方には、各ウェハ２に対向するようにして
、赤外線ランプ４がその赤外線照射方向を下方の反応管
１に向けて設置されている。この赤外線ランプ４と反応
管１との間には、光学レンズ系５がその光軸を垂直にし
て光軸が反応管１内のウェハ２の略々中央を通るように
設置されている。

このように構成された減圧ＣＶＤ装置においては、台１
ａ上にウェハ２をその膜形成面を上方に向けて載置した
後、反応管１を真空ポンプ３の吸入口３ａに連結する。

そして、真空ポンプ３により反応管１の内部を排気して
反応管１内を真空状態に減圧する。

次いで、赤外線ランプ４を作動させ、赤外光を光学レン
ズ系５を介して反応管１内のウェハ２に照射する。この
場合に、光学レンズ系５の焦点は、赤外線ランプ４の放
射熱が、ウェハ２の近傍にのみ集中するように調節する
。これにより、ウェハ２のみが加熱され、反応管１の内
面等の不要な場所が加熱されることはない、この状態で
、供給管６を介して反応ガスを所定の流量で反応管１内
に導入すると、この反応ガスはポンプ３により排気され
つつ、反応管１内に所定の減圧下で存在する。

そして、ウェハ２の成膜面が選択的に加熱されて昇温し
ているので、このウェハ２の成膜面の近傍で反応ガスが
熱分解し、ウェハ２上に成膜される。

次に、第２図に基いて本発明の第２の実施例について説
明する。この第２図は本発明の第２の実施例に係る減圧
ＣＶＤ装置の石英反応管１１及び赤外線ランプ４等の配
置を示す模式的平面図である。六角形筒状の石英反応管
１１内には、六角柱状の支持体１２がその軸を反応管１
１の軸と一致させて配設されている。この支持体１２の
６個の側面には夫々ウェハ２がその膜形成面の裏面を支
持体１２の側面に重ねて設置される。従って、ウェハ２
はその膜形成面を垂直にして、支持体１２の軸を中心に
して放射状に配置される。

反応管１１の外側には、その赤外光の照射方向を各ウェ
ハ２に向けて赤外線ランプ４が設置されている。そして
、この各赤外線ランプ４と反応管１１との間には、光学
レンズ系５が設置されており、この光学レンズ系５によ
り赤外線ランプ４から照射された赤外光を石英反応管１
１内のウェハ２に収束させる。

このように構成された減圧ＣＶ、　Ｄ装置においても、
赤外線ランプ４の放射熱は反応管１１内のウェハ２に集
中するので、ウェハ２の膜形成面が選択的に加熱される
。従って、このウェハ２の膜形成面に選択的にＣＶＤ膜
が成膜され、他の部位がＣＶＤ膜で汚染されることはな
い、なお、この実施例においては、第１の実施例に比し
て１回の処理で成膜することができるウェハ２の枚数を
増加させることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば赤外線ランプ等の
加熱用光源と反応管との間に光学レンズ手段を設け、ウ
ェハ上に加熱用光を収束させることにより、ウェハの膜
形成面を選択的に所定の温度に昇温させてＣＶＤ成膜す
るから、反応管内壁及びウェハ裏面等への不要の成膜が
回避され、反応管内での薄膜の剥離が皆無となり、塵挨
の発生が抑制される。これにより、成膜中の回路欠陥が
減少して、歩留を向上させることができると共に、成膜
過程の監視が可能である。このように、本発明は極めて
、優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す模式図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す模式的平面図、第３図は従
来の減圧ＣＶＤ装置を表す模式図である。 １．１１；反応管、２；ウェハ、３；真空ポンプ、４；
赤外線ランプ、５；光学レンズ系、７加熱源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハが装入される反応管と、反応管内を反応ガ
   スの減圧雰囲気にする反応ガス供給手段と、前記反応管
   外部に設置された加熱用光源と、この加熱用光源と前記
   反応管との間に設けられ前記加熱用光源からの光をウェ
   ハに収束させる光学レンズ手段と、を有することを特徴
   とする減圧ＣＶＤ装置。
2. （２）前記加熱用光源は赤外線ランプであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の減圧ＣＶＤ装置。