JPH01228123A - 半導体装置用処理装置 - 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】 〔概要］ 半導体装置用処理装置の改良に関し、特に、気相反応装
置内における反応の均一化を計るための構造的改良に関
し、 反応ガスを半導体ウェーハの面に平行に流すことによっ
て、半導体ウェーハ面内の反応を均一にし、しかも、半
導体ウェーハが載置される場所に応じて反応に差が生じ
ないように、同一濃度の反応ガスを各半導体ウェーハに
供給しうるようにした半導体装置用処理装置を提供する
ことを目的とし、 ガス供給口とガス排出口と開閉扉とを有する第１の筒状
部材と、該第１の筒状部材中に装入され、前記第１の筒
状部材の前記ガス供給口と連通ずる領域と前記ガス排出
口と連通ずる領域とを隔離し前記ガス供給口と連通ずる
領域と連通ずる第１の開口部と前記ガス排出口と連通す
る領域と連通する第２の開口部とを有する第２の筒状部
材と、前記第１の筒状部材の外周に設けられた加熱手段
とを具備するように構成された半導体装置用処理装置で
ある。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置用処理装置の改良に関する。特に
、気相反応装置内における反応の均一化を計るための構
造的改良に関する。

〔従来の技術〕

従来技術に係る気相反応装置について、図面を参照して
説明する。

第３図参照 図示するような、ガス供給口１１とガス排出口１２と開
閉扉１３とを有する炉心管３０と、炉心管３０の外周に
設けられた加熱手段３４とからなる気相反応装置を使用
して、例えば、減圧気相成長をなす場合、開閉扉１３を
開いて半導体ウェーハ３５が載置されたバスケット３６
を炉心管３０内に搬入し、開閉扉１３を閉じた後、ガス
排出口１２に接続された真空ポンプを使用して、炉心管
３０の内圧を減圧し、ガス供給口１１から反応ガスを供
給して、加熱手段３４を使用して半導体ウェーハ３５を
加熱して気相成長を行う。

（発明が解決しようとする課題） ところで、第３図に矢印をもって示すように、従来技術
に係る気相反応装置においては、反応ガスの流れはバス
ケット３６に載置された半導体ウェーハ３５の面に平行
な流れとはならない。

反応ガスの流れが、半導体ウェーへの面に平行な層流で
ある場合は、半導体ウェーハの全面にわたって、お−む
ね均一に反応が発生するが、反応ガスの流れが半導体ウ
ェーへの面に平行な層流でなく、乱流である場合は、半
導体ウェーハの面内における反応は均一にならず、特に
、半導体つ工−ハが大口径であると、この影響は大きく
、看過し難い、また、ガス供給口１１の近傍に載置され
た半導体ウェーハ３５とガス排出口１２の近傍に載置さ
れた半導体ウェーハ３５とでは、接触する反応ガス中の
反応物質の組成が同一ではないため、反応に差異が生じ
、不均一になる。

本発明は、これらの欠点を解消することにあり、反応ガ
スを半導体ウェーハの面に平行に流すようにして、半導
体ウェーハ面の全領域における反応が均一になるように
し、しかも、半導体ウェーハが配置される領域に応じて
反応に差が発生しないようにする目的をもって、同一組
成の反応ガスが各半導体ウェーハに供給されうるように
した半導体装置用処理装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 上記の目的は、（イ）ガス供給口（１１）とガス排出口
（１２）と開閉扉（１３）とを有する第１の筒状部材（
１０）と、（ロ）該第１の筒状部材（１０）中に装入さ
れ、前記第１の筒状部材（１０）の前記ガス供給口（１
１）と連通ずる領域（１６）と前記ガス排出口（１２）
と連通ずる領域（１７）とを隔離し前記ガス供給口（１
１）と連通ずる領域（１６）と連通する第１の開口部（
２１）と前記ガス排出口（１２）と連通ずる領域と連通
ずる第２の開口部（２２）とを有する第２の筒状部材（
２０）と、（ハ）前記第１の筒状部材（１０）の外周に
設けられた加熱手段（３４）とを有する半導体装置用処
理装置によって達成される。

なお、前記第１の筒状部材（１０）のガス供給口（１１
）と連通ずる領域（１６）と、ガス排出口（１２）と連
通ずる領域（１７）とを隔離するには、前記第２の筒状
部材（２０）を支持し気密を保持する支持体（１４）と
前記第２の筒状部材（２０）の気密を保持する端板（１
５）とを、第１の筒状部材（１０）に設け、この端板（
１５）を使用して、第２の筒状部材（２０）と前記支持
体（１４）とを係合し、また、気密を保持する係合部材
（２３）を設けることによっても達成される。

〔作用〕

本発明に係る半導体装置用処理装置においては、第１の
筒状部材１０は、第２の筒状部材２０によって、ガス供
給口１１と連通する領域１６と、ガス排出口１２と連通
する領域１７とに隔離され、ガス供給口１１から供給さ
れる反応ガスは、ガス供給口１１と連通する令頁域１６
と連通ずるように第２の筒状部材２０に設けられた第１
の開口部２１を介して、第２の筒状部材２０中に載置さ
れた半導体ウェーハ３５の面に平行に、しかも、すべて
の半導体ウェーハ３５と接触する反応ガスの組成が同一
になるように供給されるので、半導体ウェーハ３５の面
の全領域における反応が均一となり、しかも、半導体ウ
ェー八が載置される場所によって反応に差を発生するこ
とがない、なお、この半導体装置用処理装置は、気相成
長法、不純物拡散法、エツチング法等いづれの半導体装
置用処理法にも使用されることは言うまでもない。

［実施例］ 以下、図面を参照しつ一１本発明の五つの実施例に係る
半導体装置用処理装置について説明する。

１土■ 第１ａ図、第１ｂ図参照 第１ｂ図は、第１ａ図のＡ−Ａ断面図である。

第１の筒状部材１０は石英・シリコンカーバイト等から
なり、反応ガス供給口１１とガス排出口１２とを有し、
開閉扉１３を介して第２の筒状部材２０が装入される。

第２の筒状部材２０は石英・シリコンカーバイト等から
なり、１端面（図において左端）は扇形仕切板２５をも
って第１の筒状部材１０の内面と密着しており、他端面
（図において右端）は開閉扉１３をもって封止される。

換言すれば、第２の筒状部材２０の図における左端に設
けられた扇形皮切板２５と、第２の筒状部材２０の図に
おける両外側面に伸延した水平支切板２４とをもって、
第１の筒状部材１０はガス供給口１１と連通する領域１
６と、ガス排出口１２と連通する領域１７とに隔離され
る。第２の筒状部材２０には、ガス供給口１１と連通す
る領域１６と連通するスリットまたは孔よりなる第１の
開口部２１と、ガス排出口１２と連通する領域１７と連
通するスリットまたは孔よりなる第２の開口部２２とが
設けられている。また、支持台２６によって第１の筒状
部材１０内に支持される。

半導体ウェーハ３５を載置されたバスケット３６を開閉
扉１３を介して第２の筒状部材２０の中に搬入し、第１
の筒状部材１０の外周に設けられた加熱手段３４を使用
して加熱し、反応ガスをガス供給口１１を介して供給す
る０反応ガスは、第２の筒状部材２０に設けられてれた
第１の開口部２１から第２の筒状部材２０内に載置され
た半導体ウェーハ３５の面に平行に流入し、第２の筒状
部材２０に設けられてれた第２の開口部２２を介してガ
ス排出口１２から排出される。

なお、ガス供給口１１と連通ずる領域の体積が小さく、
この領域内においてガス流による大きな圧力差を生ずる
場合は、第２の筒状部材２０に設けるスリットまたは孔
の開口面積を、ガス供給口から遠ざかるにしたがって、
大きくすることが効果的である。また、第１の筒状部材
１０と第２の筒状部材２０とは、横形に限定されるもの
ではな（、竪形にすることも可能であることは言うまで
もない。

１主■ 第２ａ図、第２ｂ図参照 第２ｂ図は第２ａ図のＢ−Ｂ断面図である。

第１の筒状部材１００図における左端部に扇形の端板１
５が設けられており、また、第１の筒状部材１０の内面
（図に示す内部側面）には棚状の支持体１４が設けられ
ている。

一方、第２の筒状部材２０の外面（図に示す外部側面）
には上記の棚状の支持体１４上に載置されて第２の筒状
部材２０を支持する翼状の係合部材２３が設けられてお
り、また、図における左側端部に扇形仕切板２５が設け
られている。

第２の筒状部材２０に設けられた係合部材２３を第１の
筒状部材１０に設けられた支持体１４上に係止すること
によって、第２の筒状部材２０は第１の筒状部材１０に
支持されると同時に気密が保持され、さらに、第２の筒
状部材２０に設けられた扇形支切板２５と第１の筒状部
材１０に設けられた端板１５とによって、気密が保持さ
れ、ガス供給口１１に連通する領域１６と、ガス排出口
１２に連通ずる領域１７とが隔離される。

第２例においては、第２の筒状部材２０に設けられた係
合部材２３および扇形支切板２５と第１の筒状部材１０
との間隙を大きくして、第２の筒状部材２０の第１の筒
状部材１０内における移動を容易にしても、ガス供給口
１１に連通する領域１６と、ガス排出口１２に連通ずる
領域１７との気密は、支持体１４と係合部材２３および
端板１５と扇形支持板２５とによって保持される。

なお、第１の筒状部材１０における端板１５の面積を大
きくし、第２の筒状部材２０の閉塞端面（図における左
端面）と重なるようにすれば、第２の筒状部材２０に設
けられる扇形支持板２５を省略することができる。

ｌ四 第２の筒状部材２０を開閉扉１３に支持させることによ
って、第２の筒状部材２０に設けられた支持台２６を省
くことができ、第２の筒状部材２０を第１の筒状部材１
０内において移動する際、摩擦による塵の発生を防止で
きる。

第１Ａ 第２の筒状部材２０を、例えば上下に２分割し得る構造
とし、半導体ウェーハ３５を載置されたバスケット３６
の第２の筒状部材２０内への搬入、および搬出を容易に
する。

なお、この場合、上半分を第１の筒状部材１０に固定し
、下半分のみを外部に移動可能にしてもよい。

星ｌ勇 第４図参照 第１の筒状部材１０に設けられるガス供給口１１とガス
排出口１２との少くともいずれかを複数とする。

例えば、第４図に示すように、ガス供給口１１を２個設
け、ガス排出口１２を１個設ける。ガス供給口１１から
は、２ケのバルブ３７を介して２系統から切換えてガス
を供給すれば、第２の筒状部材２０内に載置された各半
導体ウェーハ３５と接触する反応ガス量がより平均化さ
れ、各半導体ウェーハ３５の反応がより均一化される。

（発明の効果］ 以上説明せるとおり、本発明に係る半導体装置用処理装
置においては、第１の筒状部材に、第２の筒状部材を装
入することによって、ガス供給口に連通ずる領域と、ガ
ス排出口に連通ずる領域とが隔離され、ガス供給口から
供給された反応ガスは、第２の筒状部材に設けられた第
１の開口部を介して半導体ウェーハ面に平行に供給され
、第２の筒状部材に設けられた第２の開口部を介して排
出口より排出されるので、反応ガスは、第２の筒状部材
中に配置されている半導体ウェーハ面に平行に、しかも
、各半導体ウェーハに対して同一組成をもって供給され
る。その結果、半導体ウェーハの面内の反応は均一とな
り、しかも、半導体ウェーハが載置される場所の如何に
よらず、反応の差は殆ど生じない。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置用処
理装置の縦断面図である。 第１ｂ図は、本発明の第１実施例に係る半導体装置用処
理装置の横断面図（Ａ−Ａ断面図）である。 第２ａ図は、本発明の第２実施例に係る半導体装置用処
理装置の断面図である。 第２ｂ図は、本発明の第２実施例に係る半導体装置用処
理装置の縦断面図である。 第３図は、従来技術に係る半導体装置用処理装置の縦断
面図である。 第４図は、本発明の第５実施例に係る半導体装置用処理
装置の縦断面図である。 １０・・・第１の筒状部材、 １１・・・ガス供給口、 １２・・・ガス排出口、 １３・・・開閉扉、 １４・・・支持体、 １５　・　・　・　端誉反、 １６・・・ガス供給口と連通ずる領域、１７・・・ガス
排出口と連通ずる領域、２０・・・第２の筒状部材、 ２１・・・第１の開口部、 ２２・・・第２の開口部、 ２３・・・係合部材、 ２４・・・水平支切板、 ２５・・・扇形支切板、 ２６・・・支持台、 ３４・・・加熱手段、 ３５・・・半導体ウェーハ、 ３６・・・バスケット、 ３７・・・バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］ガス供給口（１１）とガス排出口（１２）と開閉
   扉（１３）とを有する第１の筒状部材（１０）と、該第
   １の筒状部材（１０）中に装入され、前記第１の筒状部
   材（１０）の前記ガス供給口（１１）と連通する領域（
   １６）と前記ガス排出口（１２）と連通する領域（１７
   ）とを隔離し前記ガス供給口（１１）と連通する領域（
   １６）と連通する第１の開口部（２１）と前記ガス排出
   口（１２）と連通する領域（１７）と連通する第２の開
   口部（２２）とを有する第２の筒状部材（２０）と、 前記第１の筒状部材（１０）の外周に設けられた加熱手
   段（３４）と を具備してなることを特徴とする半導体装置用処理装置
   。 ［２］前記第１の筒状部材（１０）は、前記第２の筒状
   部材（２０）を支持し、気密を保持する支持体（１４）
   と前記第２の筒状部材（２０）の気密を保持する端板（
   １５）とを有し、 前記第２の筒状部材（２０）は、前記支持体（１４）と
   係合し、気密を保持する係合部材（２３）を有してなる ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置用処理装置
   。 ［３］前記第２の筒状部材（２０）は、前記第１の筒状
   部材（１０）の開閉扉（１３）に支持されてなることを
   特徴とする請求項１、または、２記載の半導体装置用処
   理装置。 ［４］前記第２の筒状部材（２０）は、分割可能である ことを特徴とする請求項１、２、または、３記載の半導
   体装置用処理装置。 ［５］前記第１の筒状部材（１０）に設けられる前記ガ
   ス供給口（１１）と前記ガス排出口（１２）との少くと
   もいずれかは複数である ことを特徴とする請求項１、２、３、または、４記載の
   半導体装置用処理装置。