JPH01215980A

JPH01215980A - Ｃｖｄ薄膜形成装置

Info

Publication number: JPH01215980A
Application number: JP3980988A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Minegishi; 峰岸　美一; Shigeru Komata; 茂小俣
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1988-02-23
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1989-08-29

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ＣＶＤ薄膜形成装置に関する。更に詳細には、
本発明は炉内の温度を迅速に低下させることのできるバ
ッチ式のＣＶＤ薄膜形成装置に関する。

［従来の技術］薄膜の形成方法として半導体工業において−・般に広く
用いられているものの一つに化学、的気相成長法（ＣＶ
Ｄ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　ｖａｐｏｕｒＤｅｐｏｓ　ｉ
　ｔ　１ｏｎ）がある。ＣＶＤとは、ガス状物質を化学
反応で固体物質にし、基板上に堆積することをいう。

ＣＶＤの特徴は、成長しようとする薄膜の融点よりかな
り低い堆積温度で種々の薄膜が得られること、および、
成長した薄膜の純度が高く、Ｓｉや５ｉ−ｈの熱酸化膜
−ヒに成長した場合も電気的特性が安定であることで、
広く半導体表面のパッシベーション膜として利用されて
いる。

ＣＶＤによる薄膜形成は、例えば５００℃程度に加熱し
たウェハに反応ガス（例えば、Ｓ　Ｉ　Ｈ４＋０２．ま
たはＳ　ｉＨｑ＋ＰＨ３＋０２　）を供給して行われる
。上記の反応ガスは反応炉内のウェハに吹きつけられ、
該ウェハの表面に５ｉ０２あるいはフォスフオシリケー
ドガラス（ＰＳＧ）の薄膜を形成する。また、ＳｉＯ２
とＰＳＧとの２層成膜が行われることもある。更に、モ
リブデン。

タングステンあるいはタングステンシリサイド等の金属
薄膜の形成にも使用できる。

［発明が解決しようとする課題］従来から使用されてきたＣＶＤ装置は、反応炉内のター
ンテーブルに８枚〜１５枚程度のウェハを載置し、自公
転運動しているウェハを４００〜５００℃に加熱し、反
応ガスを流して化学反応を起こさせ、ウェハ表面に薄膜
を形成させる。その後、成膜済みのウェハを反応炉外に
取り出し、新たなウェハを炉内に装入する。このウェハ
交換方式は、いわゆる、バッチ式と呼ばれている。

バッチ式の場合、ウェハの供給取出し時にベルジャを開
閉しなければならない。しかし、成膜処理終了直後の炉
内は５００℃の高温のため、この状態のままで新たなウ
ェハを装入すると、ウェハに激しい熱応力が加わり、歪
みや格子欠陥が発生する。従って、ウェハに歪みや格子
欠陥が発生しないレベルにまで炉内温度を低下させなけ
れば新たなウェハの装入ができなかった。

また、成膜処理を続けていくと、ベルジャ内壁面に反応
生成物のフレーク等が付着する。このフレークは僅かな
振動により壁面から剥がれてウェハ上に落下し、ウェハ
表面の薄膜にピンホールを発生させる。従って、ベルジ
ャ内壁面は定期的に清掃し、フレークを取り除かなけれ
ばならない。

しかし、前記のように、反応炉内は高温のため、温度が
安全レベルまで低下しなければフレーク除去清掃作業は
開始できない。

従来のＣＶＤ薄膜形成装置は反応炉の下部に排気ダクト
が配設されており、このダクトより強制排気し、炉内の
温度を低下させていた。しかし、このダクトで反応炉の
温度を下げるには長時間を要し、スループットを低下さ
せる原因となっていた。

従って、本発明の目的は炉内の温度を迅速に低下させる
ことのできる機構を存するＣＶＤ薄膜形成装置を提供す
ることである。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するために、本発明のＣＶＤ薄膜形成装
置においては、排気ダクトに排熱部を設けたものである
。

排熱部はバルブを介して排気ダクトに接続されている。

排熱部はフィルタと送風機とから構成されている。この
排熱部は必要に応じて冷却機構を更に有することもでき
る。

排熱部による排熱効率を高めるために、排気ダクトの途
中にバルブを設け、排気ダクトを閉塞することもできる
。

［作用］前記のように、本発明のＣＶＤ薄膜形成装置は独立の排
熱部を有するので、従来のように工場排気系に接続され
たダクトから排気するのに比べて、極めて迅速な排熱が
可能となる。その結果、炉内温度を迅速に低下させるこ
とができ、ウェハの交換および反応炉内壁面の清掃も効
率よ〈実施されるのでスループットが向上される。

［実施例コ以下、図面を参照しながら本発明のＣＶＤ薄膜形成装置
の一例について更に詳細に説明する。

第１図は本発明のＣＶＤ薄膜形成装置の一例の概要断面
図であり、第２図は排熱部の内部構成を示す概要図であ
る。

第１図において、反応炉１は、バッファ２をベルジャ３
で覆い、上記バッファ２の周囲にウエハ載置台４を設置
する。このウェハ載置台は駆動機構５で回転駆動可能、
または自公転可能に構成されている。更に、ウェハ載置
台の下部には、僅かなギャップを介してウェハ加熱手段
７が配設されている。ベルジャ３の頂部には反応カス送
大手段９が配設されている。

反応炉の下部に、成膜反応中の反応ガスのフローパター
ンを均一化するための排気ダクト１２が配設されている
。

この排気ダクトの途中からパイプ１５が分岐されている
。分岐パイプ１５の途中にはバルブ１７が設けられてい
る。分岐パイプ１５の先端は排熱部２０に接続されてい
る。

、排熱部２０は第２図に示されるように、フィルタ２２
と送風機２４とから構成されている。

フィルタ２２の種類は限定されない。排熱とともに、炉
内の浮遊フレークも吸引されてくるので、フレークはフ
ィルタ２２で除去し、クリーンな熱風だけを排出しなけ
ればならない。フィルタには例えば、デプスフィルタ、
スクリーンフィルタまたはメンブランフィルタ等を使用
できる。

送風機２４の機種および構造等は特に限定されない。炉
内のガスを排気する能力のあるものであれば全て使用で
きる。−例として、送風機にはシッロコファン（多翼送
風機）を使用することが好ましい。シッロコファンは遠
心送風機の一種で、前向きの多数の羽根を有し、小形で
低騒音なので本発明のＣＶＤ装置に適している。

このようにして、フィルタと送風機との組合わせにより
、クリーンな熱風だけが送風機より排出される。

しかし、熱風の放出が問題となる場合は、排熱部に冷却
手段２θを設けることもできる。冷却手段の具体的構成
あるいは種類等は当業者に周知であり、特に説明を要し
ないであろう。冷却手段は送風機の後部に配設すること
が好ましい。

別法として、送風機の出［１側にパイプ２８をつなぎ、
このパイプを排気ダクト１２に接続させることもできる
。かくして、分岐パイプ１５と接続パイプ２８とにより
排熱部２０を経るバイパスが構成される。このバイパス
を使用すれば熱風を工場排気系に逃がすことができるの
で、特に冷却手段を設ける必要性はない。

排熱部２０による降温効果を高めるために、排気ダクト
１２の分岐パイプ接続点より後寄りの箇所に排気ダクト
閉塞用バルブ３０を設けることが好ましい。

反応炉内の温度を下げる場合、排気ダクト１２の閉塞用
バルブ３０を閉じ、分岐パイプ１５のバルブ１７を開く
。送風機２４を回転させ、排熱を行う。工場排気系に接
続された排気ダクトで反応炉の排熱を行うよりも遥に効
率よく排熱することができ、炉内温度は迅速に低下され
る。

反応炉の構造自体は本発明の必須要件ではない。

従って、前記の構造以外の構造を有する反応炉も使用で
きる。

本発明のＣＶＤ薄膜形成装置はバッチ式の、常圧、減圧
、プラズマ等何れのタイプのＣＶＤについても適用でき
る。

［発明の効果コ以−ヒ説明したように、本発明のＣＶＤ薄膜形成装置は
独立の排熱部を有するので、従来のように工場排気系に
接続されたダクトから排気するのに比べて、極めて迅速
な排熱が可能となる。その結果、炉内温度を迅速に低下
させることができ、ウェハの交換および反応炉内壁面の
清掃も効率よ〈実施されるのでスループットが向上され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＣＶＤ薄膜形成装置の一例の概要断面
図であり、第２図は排熱部の内部構成を示す概要図であ
る。１・・・反応炉、１２・・・排気ダクト、１５・・・分
岐パイプ、１７および３０・・・バルブ、２０・・・排
熱部。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内部に少なくともウェハ載置台と、ウェハ加熱手
段とが配設され、下部に排気ダクトが配設されている反
応炉を有するＣＶＤ薄膜形成装置において、前記排気ダ
クトに排熱部が接続されていることを特徴とするＣＶＤ
薄膜形成装置。
（２）排熱部はフィルタと送風機とから構成されている
請求項（１）記載のＣＶＤ薄膜形成装置。
（３）排気ダクトに分岐パイプが設けられ、この分岐パ
イプを介して排熱部が排気ダクトに接続されており、分
岐パイプの途中にはバルブが配設されていて、更に、排
気ダクトの途中で、分岐パイプ接続点よりも反応炉後寄
りの箇所に排気ダクト閉塞用バルブが設けられているこ
とを特徴とする請求項（１）記載のＣＶＤ薄膜形成装置
。
（４）排熱部は冷却手段を更に有する請求項（１）〜（
３）の何れかに記載のＣＶＤ薄膜形成装置。
（５）排熱部の送風機出口側にパイプが接続されており
、このパイプの終端は、ダクト閉塞用バルブ取付点より
も反応炉後寄りの箇所で排気ダクトに接続されている請
求項（１）〜（３）の何れかに記載のＣＶＤ薄膜形成装
置。
（６）反応炉は自公転方式の常圧型ＣＶＤ反応炉である
ことを特徴とする請求項（１）〜（５）の何れかに記載
のＣＶＤ薄膜形成装置。