JPH0220213Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、半導体基板（以下、ウエーハとい
う）の大量処理が可能な気相成長装置、特に減圧
下での気相成長によつてウエーハ上に薄膜を形成
する減圧気相成長（LPCVD）装置に関するもの
である。

（従来技術） LPCVD装置は周知の如く、ガス状物質を減圧
された状態において、酸化等化学反応させてウエ
ーハ上に固体を析出させる装置であるが、ウエー
ハに例えば酸化膜を被着するCVD装置は、例え
ば第２図に示す如きもので、ウエーハ支持台１に
数枚のウエーハ２を保持させて、これを円筒形の
反応管３内に設置し、反応管の両方の開口端を蓋
体４，５で閉塞したのち、反応管３内にガス供給
孔６を介して反応ガスを流し、加熱炉７に通電し
て所定温度に管内を加熱し、排気孔８を通して排
気ポンプ９によつて管内を減圧して、反応ガスの
化学反応により析出した酸化膜をウエーハ２の表
面上に成長させる。ウエーハ２は図示の如く立て
て置く代りに横に寝かせる方式もあるが、勿論立
てて置く方が多数のウエーハを同時に処理でき量
産向きである。ところで、第２図に示す様に多数
のウエーハを立てて並べ、その長い範囲にわたる
ウエーハに酸化膜を成長させるには、入口側から
当然多量の反応ガスを流し込む必要があるが、処
理ウエーハの数が増加すると、膜厚が全長で均一
にならず、入口側のウエーハ上に酸化膜が厚く付
着する傾向がある。さらに、多量の反応ガスは容
易に気相分解を起こし、粗な膜が成長する危険が
ある。

多量のガスを流し、多数のウエーハを処理する
方法として有効なのは第３図の方法である。この
方法では、第２の反応管３内に、周面に多数のガ
ス流入口１０ａをあけた内管（第１の反応管）１
０を挿入し、ウエーハ２を支持台１にセツトして
内管１０内に入れ、キヤツプ１１を閉じる。ガス
供給孔６を通して反応ガスを供給し、矢印で示す
ようにガス流入口１０ａから内管１０内に反応ガ
スを流入させ、内管１０内のウエーハ２表面上に
酸化膜を成長させつつ、ウエーハ２周縁と、内管
１０の内面とを通つて流出させる。なお、内管１
０は固定脚１２を介して反応管３の底部内面上に
載置されている。また反応管３および内管１０は
一端が蓋及びキヤツプで閉塞されているが、排気
側は開放されている。上述の方法によれば、内管
１０内にはその全長にわたつてガス流入口１０ａ
を通して新鮮な反応ガスが供給され、入口側から
のみ反応ガスが供給される場合に比べて反応ガス
が入口側で消費されてしまうことなく、全長にわ
たつて良好な膜厚分布状態でウエーハに酸化膜を
成長させることができる。

第４図に示す方法は、反応管への反応ガス導入
も改善したもので、第２の反応管３の周面に長手
方向に沿つて複数のガス供給孔３ａを所定間隔で
あけ、これにガス供給管１３を配設し、反応ガス
はこの供給管１３と供給孔６から供給する。この
ようにすると、一端からのみガス供給する方式に
比べて新鮮な反応ガスを反応管３の全長にわたつ
て供給することができ、長さ方向に並んだ全ウエ
ーハの膜厚をさらに均一にすることができる。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、これら第３図および第４図によつて
説明した方法では、ウエーハを支持台にセツトし
それを内管内の所定の位置迄挿入し、内管キヤツ
プをして蓋を閉めてから処理をしているが、内管
へのキヤツプの脱着は、高温の反応管内での作業
であり、操作が面倒である。またウエーハに酸化
膜を成長させた場合、内管の内壁にも酸化膜が付
着するため、上記作業を繰り返すと、ついにはそ
れによつてガス流入口がつまつたり、また付着し
た酸化膜の厚さが厚くなると、クラツクが生じ、
ウエーハを立てた支持台を出し入れするときに発
生する振動や、反応管内を減圧にするときに生じ
る大気の急激な流れ変動のために、付着した酸化
膜のカケラがウエーハ上に落ちて汚れの原因とな
り、これを防ぐためには内管を頻繁に取り出し、
洗浄を行なわなければならず、繁雑な作業を要す
る。

本考案は前記問題点を解決し、操作を容易にし
た気相成長装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は内部に半導体基板を収容する第１の反
応管と、この第１の反応管を収納し、かつ内部に
反応ガスが導入される構造を有する第２の反応管
とからなり、第１の反応管を上下に半割した管体
で構成し、その上下管体の周面に多数の反応ガス
流入口を開口し、かつ下部管体の内周に半導体基
板を立掛けて支持する支持部を形成するととも
に、該下部管体に転動体を取付け、該転動体によ
り第１の反応管を第２の反応管内に抜差し自在に
支持したことを特徴とする気相成長装置である。

（実施例） 以下に、本考案の一実施例を図によつて説明す
る。

第１図は、本考案による一実施例であり、第１
図において、第２の反応管３に挿入される内管
（第１の反応管）１４は図示の如きもので、上下
に半割した管体１４ａと１４ｂとからなり、下部
管体１４ｂの内面には内部にウエーハ２を立てて
収容可能な支持溝１４ｅが設けられており、その
支持溝１４ｅにウエーハを載置したのち、上部管
体１４ａを上からかぶせるようにセツトし、それ
を反応管３内に入れて処理を行なう。管体１４
ａ，１４ｂの周面には多数のガス流入口１４ｃ，
１４ｃ，…，があいており、また一端は閉塞さ
れ、排気側は開放された構造でガス流入口１４ｃ
を通して新鮮なガスが供給される。また、下部管
体１４ｂにはコロ（転動体）１４ｄが取り付けら
れ、内管１４の出し入れを容易にしている。

かかる構成において、酸化膜成長を繰り返し行
なうと、やはり薄膜は内管にも形成されてくる
が、本考案は内管を反応管３より成長毎に取り出
してウエーハを詰め返えて、再び反応管内に挿入
するようにしたため、容易に清掃・洗浄が行な
え、したがつて、内管のガス流入口がつまつた
り、薄膜がクラツクを生じてウエーハの上に落ち
るということはなくなる。また内管のキヤツプを
反応管内で脱着する必要がないため、操作が簡単
である。

なお、以上の説明には酸化膜の生成をあげた
が、リンシリケートガラス（PSG）、ボロシリケ
ートガラス（BSG）のCVDにも利用できる。

（考案の効果） 以上説明した様に、本考案による気相成長装置
は内管を簡単に取り出せるため、作業性が簡易化
されるとともに高速化も達成でき、しかも内管の
清掃・洗浄が容易になるため、内管の目詰りやウ
エーハの汚染等を防止することができる効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案によるLPCVD装置の一実施
例の反応部の長手方向断面図、第２図、第３図、
第４図は従来のLPCVD装置反応部の長手方向断
面図である。 図中１はウエーハ支持台、２はウエーハ、３は
反応管、４は反応管の入口側蓋体、５は反応管の
出口側蓋体、６はガス供給孔、７は加熱炉、８は
排気孔、９は排気ポンプ、１０は内管、１０ａは
ガス流入口、１１はキヤツプ、１４は内管、１４
ａは上部管体、１４ｂは下部管体、１４ｃはガス
流入口を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内部に半導体基板を収容する第１の反応管と、
   この第１の反応管を収納し、かつ内部に反応ガス
   が導入される構造を有する第２の反応管とからな
   り、第１の反応管を上下に半割した管体で構成
   し、その上下管体の周面に多数の反応ガス流入口
   を開口し、かつ下部管体の内周に半導体基板を立
   掛けて支持する支持部を形成するとともに、該下
   部管体に転動体を取付け、該転動体により第１の
   反応管を第２の反応管内に抜差し自在に支持した
   ことを特徴とする気相成長装置。