JPH02148842A - 処理装置 - Google Patents
処理装置Info
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- JPH02148842A JPH02148842A JP30261288A JP30261288A JPH02148842A JP H02148842 A JPH02148842 A JP H02148842A JP 30261288 A JP30261288 A JP 30261288A JP 30261288 A JP30261288 A JP 30261288A JP H02148842 A JPH02148842 A JP H02148842A
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 41
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 15
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 27
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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。
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］
本発明は処理装置に関する。
［従来の技術］
処理例えば半導体製造工程においてシリコーンウェハの
表面に窒化膜、酸化膜等の膜を形成する技術として、常
圧ＣＶＤ、ｘ圧ＣＶＤなどのＣＶＤ法があるが、プラズ
マ反応を利用して低温で反応ガスの分解反応を促進し、
膜を形成するプラズマＣＶＤ法は成膜温度が低いという
メリットから、Ａｆｌ多層配線の眉間＃ｆＡ縁膜等のプ
ロセスとの関係上、膜成形時温度に制限のある場合に有
力な手段として広く用いられるようになった。
表面に窒化膜、酸化膜等の膜を形成する技術として、常
圧ＣＶＤ、ｘ圧ＣＶＤなどのＣＶＤ法があるが、プラズ
マ反応を利用して低温で反応ガスの分解反応を促進し、
膜を形成するプラズマＣＶＤ法は成膜温度が低いという
メリットから、Ａｆｌ多層配線の眉間＃ｆＡ縁膜等のプ
ロセスとの関係上、膜成形時温度に制限のある場合に有
力な手段として広く用いられるようになった。
一方、これらＣＶＤ法の装置としては、バッチ処理量の
大きなｈａｔ ｗａｌｌ横形ＣＶＤ装置が普及している
。このような従来の横形ＣＶＤ装置においては、第４図
に示すようにボートに搭載された多数のウェハを反応管
内に収納し１反応ガスを反応管１１のウェハ搬入側近傍
に設けられたガス導入口１２より導入し、各ウェハ表面
に反応ガスにより反応生成膜を生ぜしぬる。
大きなｈａｔ ｗａｌｌ横形ＣＶＤ装置が普及している
。このような従来の横形ＣＶＤ装置においては、第４図
に示すようにボートに搭載された多数のウェハを反応管
内に収納し１反応ガスを反応管１１のウェハ搬入側近傍
に設けられたガス導入口１２より導入し、各ウェハ表面
に反応ガスにより反応生成膜を生ぜしぬる。
また、反応管１１のリアキャップ１３にはその中央又は
ガス流路と直交する方向に排気管が接続されており、余
剰の反応ガスを排気すると共に反応管１１内を所定の減
圧に維持している。反応ガスは例えば窒化膜の場合Ｓｉ
Ｈ４及びＮ２あるいはＮＨ，等２種のガスが導入される
がこの場合これらの反応ガスは、第５図に示すようにウ
ェハのロード側近傍に設けられた各１個の導入口１２、
１２′より導入され、低圧の反応管内でただちに拡散し
各ウェハに均等に供給される。
ガス流路と直交する方向に排気管が接続されており、余
剰の反応ガスを排気すると共に反応管１１内を所定の減
圧に維持している。反応ガスは例えば窒化膜の場合Ｓｉ
Ｈ４及びＮ２あるいはＮＨ，等２種のガスが導入される
がこの場合これらの反応ガスは、第５図に示すようにウ
ェハのロード側近傍に設けられた各１個の導入口１２、
１２′より導入され、低圧の反応管内でただちに拡散し
各ウェハに均等に供給される。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、一般に０ 、５ Ｔｏｒｒ程度の減圧化で反
応させる成膜方法の場合においては、反応ガスの拡散速
度が速く、高い膜の均一性が得られるが、Ｉ Ｔｏｒｒ
程度のやや高めの減圧化では分子・粘性流領域から粘性
流領域で成膜が行われ、この場合反応ガスの流れが膜の
均一性に大きく影響する。特にプラズマＣＶＤ法におい
ては、電気的観点からＩ Ｔｏｒｒ程度で反応を行うこ
とが望ましく、反応ガス流の制御が重要である。
応させる成膜方法の場合においては、反応ガスの拡散速
度が速く、高い膜の均一性が得られるが、Ｉ Ｔｏｒｒ
程度のやや高めの減圧化では分子・粘性流領域から粘性
流領域で成膜が行われ、この場合反応ガスの流れが膜の
均一性に大きく影響する。特にプラズマＣＶＤ法におい
ては、電気的観点からＩ Ｔｏｒｒ程度で反応を行うこ
とが望ましく、反応ガス流の制御が重要である。
しかるに、従来のＣＶＤ装置においては反応ガスは一種
のガスにつき−の導入口より導入され、又排気管がリア
キャップ中央（第６図）あるいはガス流路と直交して設
けられており、いずれにしても排気はウェハの中央から
はずれた位置から排気されるため、ウェハの配列する位
置によって又、ウェハの部分によって供給されるガスの
均等性が維持できず十分な膜の均一性を得ることができ
ない。特にプラズマＣＶＤ法では、膜質の再現性に難が
ある等の問題点があった。
のガスにつき−の導入口より導入され、又排気管がリア
キャップ中央（第６図）あるいはガス流路と直交して設
けられており、いずれにしても排気はウェハの中央から
はずれた位置から排気されるため、ウェハの配列する位
置によって又、ウェハの部分によって供給されるガスの
均等性が維持できず十分な膜の均一性を得ることができ
ない。特にプラズマＣＶＤ法では、膜質の再現性に難が
ある等の問題点があった。
本発明はこのような従来の問題点に対処してなされたも
ので、反応ガスによる被処理体の処理を均一化した処理
装置を提供せんとするものである。
ので、反応ガスによる被処理体の処理を均一化した処理
装置を提供せんとするものである。
［問題点を解決するための手段］
このような問題点を解決する本発明の成膜方法は、複数
の被処理体を収納した反応管内に一端側から反応ガスを
導入し前記被処理体を処理する装置において、前記反応
ガスの同一種のガス流路について少なくとも３方の異な
る方向から前記反応炉内に導入する手段と前記複数の被
処理体の中心を結ぶ線の延長方向から排気する手段とを
備えたことを特徴とするものである。
の被処理体を収納した反応管内に一端側から反応ガスを
導入し前記被処理体を処理する装置において、前記反応
ガスの同一種のガス流路について少なくとも３方の異な
る方向から前記反応炉内に導入する手段と前記複数の被
処理体の中心を結ぶ線の延長方向から排気する手段とを
備えたことを特徴とするものである。
［作用コ
反応ガスは反応管の少なくとも３方の異なる方向から導
入され且つ被処理体の中心を結ぶ線の延長方向に排気さ
れるので、どの被処理体に対しても、又、−の被処理体
のどの部分にも反応ガスが均等に供給され高い膜均一性
を有する膜成形が可能となる。
入され且つ被処理体の中心を結ぶ線の延長方向に排気さ
れるので、どの被処理体に対しても、又、−の被処理体
のどの部分にも反応ガスが均等に供給され高い膜均一性
を有する膜成形が可能となる。
［実施例］
以下、本発明の成膜方法を横型ＣＶＤ装置に通用した一
実施例を図面を参照して説明する。
実施例を図面を参照して説明する。
第１図に示すように、反応管１は石英等から成る円筒管
でその一端には被処理体であるウェハをロード、アンロ
ードするためのフランジ２、他端には排気系に接続する
ためのリアキャップ３が設けられ、更にその周囲には反
応管を所定温度に維持するための加熱ヒータ４が設けら
れる。ウェハ５は石英ボート６に数十枚が搭載され、ソ
フトランディング方式あるいはサスペンダ方式によって
反応管１内にロードされる。更にプラズマＣＶＤであれ
ばボート５に備えられたカーボン、ＳｉＣ等の電極（図
示せず）によって各ウェハにプラズマ発生のためのＲＦ
パワーが印加される。反応ガスはフランジボディ２に設
けられたガス導入ロアＡ〜７Ｄ （８Ａ〜８Ｄ）より反
応管１内に導入される。
でその一端には被処理体であるウェハをロード、アンロ
ードするためのフランジ２、他端には排気系に接続する
ためのリアキャップ３が設けられ、更にその周囲には反
応管を所定温度に維持するための加熱ヒータ４が設けら
れる。ウェハ５は石英ボート６に数十枚が搭載され、ソ
フトランディング方式あるいはサスペンダ方式によって
反応管１内にロードされる。更にプラズマＣＶＤであれ
ばボート５に備えられたカーボン、ＳｉＣ等の電極（図
示せず）によって各ウェハにプラズマ発生のためのＲＦ
パワーが印加される。反応ガスはフランジボディ２に設
けられたガス導入ロアＡ〜７Ｄ （８Ａ〜８Ｄ）より反
応管１内に導入される。
ガス導入口は本実施例においては第２図に示すように２
種のガスを導入するための夫々のガスについて各４つの
導入ロアＡ〜７Ｄ、８Ａ〜８Ｄが設けられている。導入
口は一つのガスについて、少なくとも３導入口あればか
なり改善効果が生じ、用いるガスの数に応じて、又、ガ
スの種類ごとに変更することができる。これら導入ロア
Ａ〜７Ｄ（８Ａ〜８Ｄ）は一つのガス供給系に配管によ
って接続されると共にそれぞれフランジボディ２に放射
状に設けられており、反応管内のガス流路ｆに対し、直
交する方向で反応管内に所定流量のガスを供給する。ガ
ス流路と同一方向からガスを供給した場合には、配列す
るウェハのガス供給側と排気側とで膜生成速度に不均一
が生じる。又、２種のガスの導入ロアＡ、８Ａは近接し
て設けられ、例えば窒化膜であればＳｉＨ４とＮＨ，が
それぞれ供給される。
種のガスを導入するための夫々のガスについて各４つの
導入ロアＡ〜７Ｄ、８Ａ〜８Ｄが設けられている。導入
口は一つのガスについて、少なくとも３導入口あればか
なり改善効果が生じ、用いるガスの数に応じて、又、ガ
スの種類ごとに変更することができる。これら導入ロア
Ａ〜７Ｄ（８Ａ〜８Ｄ）は一つのガス供給系に配管によ
って接続されると共にそれぞれフランジボディ２に放射
状に設けられており、反応管内のガス流路ｆに対し、直
交する方向で反応管内に所定流量のガスを供給する。ガ
ス流路と同一方向からガスを供給した場合には、配列す
るウェハのガス供給側と排気側とで膜生成速度に不均一
が生じる。又、２種のガスの導入ロアＡ、８Ａは近接し
て設けられ、例えば窒化膜であればＳｉＨ４とＮＨ，が
それぞれ供給される。
反応に供した残りのガス及び生成ガスを排気するための
排気管９がリアキャップ３に設けられている。ここで排
気管９はその中心Ｃが反応管１にロードされたウェハ４
の中心を結ぶ線Ｑの延長上にあるように設けられる（第
３図）。すなわち、ウェハのロード方式によってウェハ
の中心線の反応管内での位置は異なるが、排気管９をリ
アキャップ２の中心に設けるのであれば、それに合うよ
うにウェハをロードさせる。あるいはウェハのロード方
式（ソフトランディングかサスペンダか）によって排気
管９の位置がウェハの中心と合うようにリアキャップ３
を設計する。排気系は公知のもので、例えばバルブ、ト
ラップ、メカニカルブースター、油回転ポンプ等から成
り、余剰の反応ガスを排気すると供に反応管１内を所定
の低圧、減圧ＣＶＤであれば０ 、５ Ｔｏｒｒ前後プ
ラズマＣＶＤであればＩ Ｔｏｒｒ程度に維持する。
排気管９がリアキャップ３に設けられている。ここで排
気管９はその中心Ｃが反応管１にロードされたウェハ４
の中心を結ぶ線Ｑの延長上にあるように設けられる（第
３図）。すなわち、ウェハのロード方式によってウェハ
の中心線の反応管内での位置は異なるが、排気管９をリ
アキャップ２の中心に設けるのであれば、それに合うよ
うにウェハをロードさせる。あるいはウェハのロード方
式（ソフトランディングかサスペンダか）によって排気
管９の位置がウェハの中心と合うようにリアキャップ３
を設計する。排気系は公知のもので、例えばバルブ、ト
ラップ、メカニカルブースター、油回転ポンプ等から成
り、余剰の反応ガスを排気すると供に反応管１内を所定
の低圧、減圧ＣＶＤであれば０ 、５ Ｔｏｒｒ前後プ
ラズマＣＶＤであればＩ Ｔｏｒｒ程度に維持する。
以上のような構成において、まず反応管１にボート６に
搭載した複数枚のウェハ５をロードして減圧及び加熱下
で反応ガスを供給しつつ成膜を行う。ここで圧力、温度
、使用ガス、ガス流量等の成膜条件は、目的とする膜及
び装置に応じ最適に選ばれた条件とする。例えば、プラ
ズマＣＶＤの場合、ｌ Ｔｏｒｒ、 ３００℃でＳｉＨ
，及びＮＨ，を供給しつつ、４００Ｗ、５０〜４５０ｋ
ＨｚのＲＦパワーを印加して反応させる。この場合反応
ガスは放射状の導入ロアＡ〜７Ｄ、８Ａ〜８Ｄより導入
され反応管１内に拡散すると共に、反応管１内に流路を
形成するがその導入側では流路に直交し且つ他方向から
供給され、しかも排気側ではウェハの中心と合うように
排気されるので、各ウェハに対し極めて高い均等性をも
って反応ガスが到達する。従って均一な温度に保たれた
反応管１内ではすべてのウェハで又、ウェハの全表面で
これら反応ガスによって均等に膜成長が行われる。
搭載した複数枚のウェハ５をロードして減圧及び加熱下
で反応ガスを供給しつつ成膜を行う。ここで圧力、温度
、使用ガス、ガス流量等の成膜条件は、目的とする膜及
び装置に応じ最適に選ばれた条件とする。例えば、プラ
ズマＣＶＤの場合、ｌ Ｔｏｒｒ、 ３００℃でＳｉＨ
，及びＮＨ，を供給しつつ、４００Ｗ、５０〜４５０ｋ
ＨｚのＲＦパワーを印加して反応させる。この場合反応
ガスは放射状の導入ロアＡ〜７Ｄ、８Ａ〜８Ｄより導入
され反応管１内に拡散すると共に、反応管１内に流路を
形成するがその導入側では流路に直交し且つ他方向から
供給され、しかも排気側ではウェハの中心と合うように
排気されるので、各ウェハに対し極めて高い均等性をも
って反応ガスが到達する。従って均一な温度に保たれた
反応管１内ではすべてのウェハで又、ウェハの全表面で
これら反応ガスによって均等に膜成長が行われる。
尚、本実施例においては横形ＣＶＤ装置に適用した例に
ついて説明したが、本発明は縦形ＣＶＤ装置にも適用で
きるのはいうまでもない。
ついて説明したが、本発明は縦形ＣＶＤ装置にも適用で
きるのはいうまでもない。
［発明の効果コ
以上の説明からも明らかなように１本発明によれば反応
管内でのガス分布を極めて高く均一に維持できるので、
膜の均一性が優れ且つ膜質の再現性良好な成膜が可能と
なる。
管内でのガス分布を極めて高く均一に維持できるので、
膜の均一性が優れ且つ膜質の再現性良好な成膜が可能と
なる。
第１図は本発明が適用されるＣＶＤ装置の一実施例を示
す図、第２図及び第３図はそれぞれ同ＣＶＤ装置の両側
面図、第４図から第６図は従来のＣＶＤ装置を示す図で
ある。 嬉 １ 図 １・・・・・・反応管 ３・・・・・・リアキャップ、 ５・・・・・・ウェハ（被処理体） ７Ａ〜７Ｄ・・・・・・ガス導入口 ８Ａ〜８Ｄ・・・・・・ガス導入口 ９・・・・・・排気管 ｆ・・・・・・ガス流路
す図、第２図及び第３図はそれぞれ同ＣＶＤ装置の両側
面図、第４図から第６図は従来のＣＶＤ装置を示す図で
ある。 嬉 １ 図 １・・・・・・反応管 ３・・・・・・リアキャップ、 ５・・・・・・ウェハ（被処理体） ７Ａ〜７Ｄ・・・・・・ガス導入口 ８Ａ〜８Ｄ・・・・・・ガス導入口 ９・・・・・・排気管 ｆ・・・・・・ガス流路
Claims (1)
- 複数の被処理体を収納した反応管内に一端側から反応ガ
スを導入し前記被処理体を処理する装置において、前記
反応ガスの同一種のガス流路について少なくとも３方の
異なる方向から前記反応炉内に導入する手段と前記複数
の被処理体の中心を結ぶ線の延長方向から排気する手段
とを備えたことを特徴とする処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302612A JP2766280B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63302612A JP2766280B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02148842A true JPH02148842A (ja) | 1990-06-07 |
| JP2766280B2 JP2766280B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17911080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63302612A Expired - Fee Related JP2766280B2 (ja) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | 処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766280B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5060324B2 (ja) | 2008-01-31 | 2012-10-31 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び処理容器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198717A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 化学的気相成長装置 |
-
1988
- 1988-11-30 JP JP63302612A patent/JP2766280B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198717A (ja) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | 化学的気相成長装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2766280B2 (ja) | 1998-06-18 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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