JPH03140471A

JPH03140471A - 半導体装置の製造装置

Info

Publication number: JPH03140471A
Application number: JP27809989A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiro Tsukune; 敦弘筑根
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-10-25
Filing date: 1989-10-25
Publication date: 1991-06-14

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〕ガス供給用のユニットを備えた半導体装置の製造装置に
関し、ガスドーピングユニットを通して反応ガスを供給する場
合に、ガスドーピングユニットから放出されるガスｆｆ
１ｌの誤差を低減させることを目的とし、ガス流！を調整機構を有するガス供給ユニット内の温度
又は湿度を検知する検知器と、温度又は湿度を調整した
気体を前記ガス供給ユニット内に供給する機構と、前記
検知器から温度又は湿度の情報を受け、該情報による値
が設定値から相違した時点で、該情報による温度又は湿
度の大きさに応して、前記ガス供給ユニット内に供給す
る気体の温度又は湿度を変化させる制御機構とを含み構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、半導体装置の製造装置に関し、より詳しくは
、ガス供給用のユニットを備えた半導体装置の製造装置
に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置を製造するための成膜工程や、エツチング工
程等においては、第３図に例示するように、反応ガスを
反応管５０に供給して半導体基板５１上に膜を形成した
り、あるいは、半導体基板５１表面の膜をエツチングす
ることが行われており、反応ガスを反応管５０に供給す
るために、反応ガスのガス導入口５１側にガスドーピン
グユニット５２が取付けられている。

このガスドーピングユニット５２の内部には、複数のガ
ス管５３、開閉弁５４、マスフローコントローラ５５、
電源５６等が配設されていて、ガス管５３から導入され
たガスを反応管５０に供給する際に、マスフローコント
ローラ５５によりその流量を調整するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、マスフローコントローラ５５は、定の温度、
例えば２０°Ｃを基準にしてガスの流量を３周整するよ
うにしているが、ドーピングユニント５２は、保守の便
宜を考慮して反応管５０の近傍に設置されているため、
反応管５０の周囲に取付けた加熱炉５７の影響を受けて
加熱されるために、ガス管５３内のガスがその熱を受け
て僅かながら膨張したり、或いは、周囲の温度に影響さ
れて僅かに収縮したりするために、ガスの流量調整量に
誤差が生じる。

例えば、ホットウォール型の横型反応管を使用したＣＶ
Ｄ装置により半導体基板５１の上にＳｉＯ□膜を形成す
る場合には、ガスドーピングユニット５２を通してＳｉ
ｎ、とＮ、Ｏの混合ガスを反応管５０に供給するが、ガ
スドーピングユニット５２が加熱炉５７から熱を受けた
り、周囲の温度に影響を受けるため、ガス管５３内のガ
スが膨張、又は収縮してガス流量が変化する。この結果
、半導体基板５１に膜を形成する場合には、反応管５０
内のガス流量が一定とならず膜厚に±５％程度の誤差が
生しる。

このように、ガスドーピングユニット５２内の温度の変
化により、反応管５０に供給されるガスの流量が変化す
ることになり、半導体基板５工に形成される膜の膜質や
膜厚の誤差が大きくなり、また、半導体基板５１上の膜
をエツチングする場合には、エツチング速度に変動が生
じるといった問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって
、ガス供給ユニ７トを通して反応ガスを供給する場合に
、ガス供給ユニットから放出されるガス流量の誤差を低
減することができる半導体装置の製造装置を擾供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記した課題は、第１図に例示するように、ガス流量調
整機構を有するガス供給ユニット１内の温度又は湿度を
検知する検知器１２（２０）と、温度又は湿度を調整し
た気体を前記ガス供給ユニット１内に供給する機構１３
（２２）と、前記検知器１２（２０）から温度又は湿度
の情報を受け、該情報による値が設定値から相違した時
点で、該情報による温度又は湿度の大きさに応じて、前
記ガス供給ユニット１内に供給する気体の温度又は湿度
を変化させる制御機構１１（２１）とを備えたことを特
徴とする半導体装置の製造装置により解決する。

〔作　用］本発明によれば、ガス供給ユニット１内の温度又は湿度
を検知する検知器１２（２０）をその中に取付けて、そ
の温度又は湿度の高低に応じて調整した気体を、ガス供
給１内に送るようにしている。

このため、ガス供給ユニット１内の温度又は湿度が設定
値からズした場合に、その中の温度や湿度の大きさをそ
の設定値に合わせることができるようになり、ガス供給
ユニットｌ内に存在する反応ガスの膨張や収縮が抑制さ
れる。

〔実施例〕

そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示す装置の構成図であっ
て、図中符号１は、反応室３内において加熱炉２に囲ま
れた反応管４に反応ガスを供給するガスドーピングユニ
ットで、この中には、複数種の反応ガスを個々に導入す
る複数のガス管５と、各々のガス管５の出口に取付けら
れる開閉弁６と、ガス管５に接続されるマスフローコン
トローラ７と、マスフローコントローラ用電′ａ８等が
取付けられており、ガス管５内を通る反応ガスの流量を
マスフローコントローラ７により調節して、反応ガスを
所定の流量で反応管４内に供給するように構成されてい
る。

９は、ガスドーピングユニット１内のガスを排気するた
めの排気ダクトで、この排気ダクト９の経路中には排気
量を調整するための排気量調整弁１０が取付けられてお
り、この排気量調整弁ｌＯは、後述する温度制御回路１
１により弁の開閉量を調整されるように構成されている
。

１２は、ガスドーピングユニット１内に装着されて温度
を検知する温度検知器で、この温度検知器１２により検
知した温度は電気信号に変換されて温度制御回路１１に
出力するように構成されている。

１３は、冷却した空気、或いは加熱した空気を放出する
温度調整機で、この温度調整機１３から放出された空気
は、送風ダクト１４を通してガスドーピングユニット１
内に送り込まれるように構成されている。

上記した温度制御回路１１は、温度検知器１２から出力
された信号に基づいて温度調整機１３の出力を制御する
もので、この温度制御回路１１には、予めガスドーピン
グユニット１内の理想的な温度Ｔ０が設定されており、
温度検知器１２により検知された温度Ｔが目標温度Ｔ０
から外れた場合、或いは、目標温度Ｔ０の許容範囲から
外れた場合に、温度調整機１３を作動させたり、或いは
、その出力を変更するように構成されている。

なお、図中符号１５は、反応管４の排気口４ａに接続さ
れる排気ポンプ、１６は、排気されたガスを浄化するフ
ィルター、１７は、半導体基板、１８は、送風ダクト１
２の経路中に取付けられてその開閉量を温度制御回路１
１によって調節される送風量調整弁を示している。

次に、上記した実施例の作用について、ＳｉＯ２膜を基
板上に形成する場合を例に上げて説明する。

上記した実施例において、反応管４を加熱炉２によって
加熱し、その内部を例えば温度８００　”Ｃに保持する
。そして、反応管４の中に半導体基板１８を設置してか
ら、マスフローコントローラ７を介して複数のガス管５
から、例えばＳｉＯ２、Ｎ、０等の反応ガスを反応管４
に供給する。この場合、反応ガスの流量は、ガスドーピ
ングユニットｌ内が２０°Ｃと仮定してマスフローコン
トローラ７により調整される。

このように、ガスドーピングユニット１を通して反応管
４内に反応ガスを供給している過程において、マスフロ
ーコントローラ用電源８の温度、加熱炉２の熱、ガスド
ーピングユニシト１周囲の温度や空気の流れ等、種々の
条件によってガスドーピングユニット１内の温度が２０
°Ｃからズレることがある。

ここで、温度検知器１２の温度信号を人力する温度制御
回路１１は、ガスドーピングユニット１の温度が高い場
合には、温度調整機１３に冷却指令信号を出し、温度調
整機１３から冷却した空気を放出させて、ガスドーピン
グユニッ）Ｉ内の温度が２０″Ｃ１或いは所定の範囲と
なるようにし、所定の温度に達した時点で、冷却した空
気の放出を停止させる。

また、温度調整機１３により放出された空気の量が多い
場合には、温度制御回路１１により、送風用ダクト１４
中の送風量調整弁１８及び排気ダクト９中の排気量調整
弁１０の弁開閉量を調整して空気の流量を変えて、温度
をコントロールすることになる。

他方、ガスドーピングユニット１内の温度が低くなる場
合には、温度調整機１３から熱風を出してガスドーピン
グユニット１に供給するとともに、送風量調整弁１８及
び排気量調整弁１０の開閉量を調整することによって送
風量を調整することになる。

これにより、反応室４内の半導体基板１７の上には、Ｓ
ｉＯ□膜が形成され、膜厚の誤差は±３％になった。

なお、上記した実施例では、温度調整機１３により、空
気を加熱又は冷却してガスドーピングユニット１内に送
るようにしたが、窒素等、他の気体を加熱、冷却して送
ることもできる。

また、上記した実施例では、温度を調整する場合につい
て説明したが、ガスドーピングユニット１内の湿度を調
整する場合には、温度検知器１２の代わりに湿度検知器
２０を置き、これによって検知した湿度を湿度制御回路
２１に出力し、そして、ガスドーピングユニット１内の
）易度が高い場合には、湿度調整Ｎ、２２を作動させて
ガスドーピングユニット１内を除湿することも可能であ
る。

第２図は、複数の反応室３ａ〜３ｃに接続された複数の
ガスドーピングユニット１ａ−１ｃ内の温度又は湿度を
、１つの温度調整機３０又は湿度調整機３１によって制
御する場合を示した構成図である。

この実施例では、各ガスドーピングユニット１ａ〜ｌｃ
内に装着した温度検知器３２〜３４（又は湿度検知器３
５〜３７）から制御回路３５に温度情報（又は湿度情報
）を出力し、その温度（又は湿度）の高低に応じて、温
度調整機３０（又は湿度調整機３１）の出力を変えて個
々のガスドーピングユニット１ａ〜ｌｂに空気を送ると
ともに、各ガスドーピングユニットｌａ〜ｌｂの入口に
取付けられた送風量調整弁３８〜４０、又は排気ダクト
９ａ〜９ｂに取付けられた排気量調整弁４１〜４３の開
閉量を制御回路３５によって制御し、それぞれのガスド
ーピングユニット１ａ−１ｂの状態に応じて送風量を変
えて温度（又は湿度）を制御するるように構成されてい
る。

なお、図中符号４６は、ガスドーピングユニン）１ａ−
１ｂに空気を送るための送風用ダクトを示している。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ガス供給ユニット内
の温度又は湿度を検知する検知器をその中に取付けて、
その温度又は湿度の高低に応じて調整した気体を、ガス
供給ユニットに送るようにしたので、温度又は湿度が設
定値からズした場合に、ガス供給ユニット内の温度や湿
度の大きさをその設定値に合わせることができるように
なり、ガス供給ユニット内に存在する反応ガスの膨張や
収縮を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す装置の構成図、第２図は、本発明の第２実施例を示す装置の構成図、第３回は、従来装置の一例を示す構成図である。（符号の説明）１・・・ガスドーピングユニット（ガス供給ユニント）
、２・・・加熱炉、３・・・反応室、４・・・反応管、５・・・ガス管、６・・・開閉弁、７・・・マスフローコントローラ、８・・・電源、９・・・排気ダクト、１０・・・排気量調整弁、１１・・・温度制御回路、１２・・・温度検知器、１３・・・温度調整機、２０・・・湿度検知器、２１・・・湿度制御回路、２２・・・湿度調整機。出　願　人　　富士通株式会社

Claims

【特許請求の範囲】　ガス流量調整機構を有するガス供給ユニット内の温度
又は湿度を検知する検知器と、温度又は湿度を調整した気体を前記ガス供給ユニット内
に供給する機構と、前記検知器から温度又は湿度の情報を受け、該情報によ
る値が設定値から相違した時点で、該情報による温度又
は湿度の大きさに応じて、前記ガス供給ユニット内に供
給する気体の温度又は湿度を変化させる制御機構とを備
えたことを特徴とする半導体装置の製造装置。