JPH03223464A - 減圧気相成長装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は減圧気相成長装置（以下減圧ＣＶＤ装置と称す
る）に関し、特に半導体基板処理反応管と真空排気系を
つなぐ排気系配管に関する。

〔従来の技術〕

従来、減圧ＣＶＤ装置は半導体基板（以下ウェーハとい
う）表面に多結晶シリコン膜、あるいは二酸化シリコン
（ＳｉＯａ＞膜、窒化シリコン（ＳｉｉＮ４）膜などの
絶縁膜形成を行う化学気相成長工程に用いられている。

この種の減圧ＣＶＤ装置は第３図に示す構造を有してい
る。

このような装置を用いてウェーハ上に化学気相成長を行
うにはウェーハ４をボート１２上に搭載して反応管１の
中に一定の間隔と一定の角度を保つように配置し、加熱
源１３により加熱されたウェーハ表面へ反応ガス供給系
２から反応ガスを供給することで反応ガスの熱分解反応
により前述の薄膜を生成し、圧力調整器７．メカニカル
ブース−ターポンプ８．ロータリーポンプ９の真空排気
系で排気する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した従来の減圧ＣＶＤ装置での排気
機能では第３図に示す排気配管６に膜成長後未反応のＳ
ｉＨ４系ガスが吸着し、ハツチ３が開き、ウェーハ移送
治具１５がウェーハ４を取り出す際に大気がはいり込み
、大気中の酸素と反応し、炉内に反応物が浮遊あるいは
付着し次の膜成長時にゴミの核となり、連続処理を行う
とパーティクルが増加する。その結果半導体装置の歩留
を低下させるという欠点が有している。

本発明の目的は、ゴミの核となるものの発生を防ぎ、ゴ
ミの発生を防ぎ、半導体装置の歩留を向上することがで
き、連続運転を可能にする減圧気相成長装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の減圧ＣＶＤ装置は、複数の排気系配管を具備し
、それぞれの排気配管には窒素供給系が設けられている
ことを特徴とする。

すなわち、本発明は複数の排気系配管を設け、使用して
いない排気配管は自動弁により反応管と遮断し窒素でパ
ージし、未反応のＳ　ｉ　Ｈ４系ガスを強制的に排気除
去することで、膜成長は常に清浄な排気配管を使用して
ゴミの核となるものを発生させないようにしたもので、
排気配管の切り換はハツチを開ける前に行うことにより
ゴミの核となるものの発生を防ぐようにしたものである
。

〔実施例〕

次に、本発明について図面を一参照して説明する。第１
図は本発明の一実施例の概略図である。

本実施例としては、反応ガスにシラン（Ｓ　ｉ　Ｈ４）
と亜酸化窒素（Ｎ２０）を用いた場合のＣＶＤ酸化膜の
形成方法について図面を参照して説明する。

減圧ＣＶＤ装置により酸化膜を成長する過程はまず第１
図の反応管１内を真空排気系により真空に引き一度窒素
雰囲気とする。次に反応ガスであるＳ　ｉ　Ｈ４とＮ、
Ｏガスをガス供給系２より供給して膜成長を行う、この
時Ｎ２０ガスが酸化性に乏しいなめ未反応のＳｉＨ４系
ガスが排気配管内壁に吸着したまま残る。このためウェ
ーハを出炉する際にハツチを開けると、大気中の酸素と
未反応ＳｉＨ４が反応し炉芯管内に微細なゴミが浮遊し
、次の成長時にゴミの核となる。そこで第１図に示すよ
うに、本実施例による膜成長では、排気配管真空排気系
として、排気配管６ａ、真空排気系ａで行い、ハツチを
開ける前に自動遮断弁１０により排気配管６ｂ、真空排
気系すに切り換え、しかも切り換え後、排気配管６ａは
窒素（Ｎ２）供給系によりＮ２パージされ、吸着ガスを
取り除く０次の膜成長はこれと反対の排気配管真空排気
系を使用し、膜成長は常に清浄な排気配管を使用できる
よう交互にＮ２１０Ｊ／ｍｉｎでパージして連続運転を
行う０例えば上述の酸化膜を温度８００℃、圧力０−６
　Ｔ　ｏ　ｒ　ｒで成長させる場合、従来法では１回目
の成長で直径０．３μｍ以上のゴミが５０個、２回目で
５００〜１０００個、３回目で２００，０〜３０００個
とゴミが増加していくのに対し、本発明による方法では
２回目以降連続運転を行っても５０個程度に抑えられた
。

従来の成長方法では、この排気配管内壁に吸着したＳ　
ｉ　Ｈ４系ガスと大気中の酸素が反応して生成した粒子
は１５時間程度ハツチを開いた状態で放置しておくと大
気中に拡散される。またハツチを閉めて反応ガス供給側
よりＮ２パージを４〜５時間行えば炉内は清浄となり再
びゴミの少ない条件で膜成長が行えるが成長時間が１〜
２時間であるのに対して連続運転は不可能である。そこ
で本実施例によれば連続運転を行ってもゴミが増加しな
いなめ量産化に適した方法であり、歩留も大きく向上す
る。

第２図は本発明の他の実施例の概略図である。

本第２の実施例は、第１の実施例と同様に２つの排気配
管を具備し、膜成長後ハツチが開く前に排気配管６Ｃを
自動遮断弁１０により６ｄに切り換える。ここで排気配
管６ｃは窒素供給系５によりＮ２５ｊｌ／ｍｉｎでパー
ジを行い、これをベントライン１１により排気する。こ
の実施例では常に清浄な排気配管を使用できるため、前
述のＳｉＨ４とＮ２０を温度８００℃圧力０−６Ｔｏｒ
ｒで膜生成させた場合従来方法では連続２バツチ目で直
径０．３μｍ以上のゴミが５００〜１０００個発主１０
０たが本実施例では５０個以下に抑制することができた
。この実施例では１つの真空排気系で常に清浄な排気配
管を使用できる利点がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は膜成長後、ハツチが開く前
に排気配管のラインを切り換え、膜成長に使用した排気
配管をＮ２によりパージし常に清浄な排気配管を使用す
ることにより、ゴミの核となるものを発生させないとい
う効果がある。

ゴミの発生を抑えることは歩留の向上につながり連続運
転も可能となり量産処理に非常に適するという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図、第２図は本発明の
他の実施例の概略図、第３図（ａ＞（ｂ）は従来の減圧
ＣＶＤ装置の一例の構成図であり（ａ）は前方開口部、
（ｂ）は本体を示した図である。 １・・・反応管、２・・・ガス供給系、３・・・ハツチ
、４・・・ウェーハ　５・・・窒素供給系、６・・・排
気配管、７・・・圧力調整器、８・・・メカニカルブー
スターポンプ、９・・・ロータリーポンプ、１０・・・
自動遮断弁、１１・・・ベントライン、１２・・・ボー
ト、１３・・・加熱源、 ４・・・開口部、 ５・・・ウェーハ移送治具、 〜９・・・真空排気系。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体基板処理反応管，反応ガス供給系，真空排気系，
   加熱源及び半導体基板移送治具を有する減圧気相成長装
   置において、複数の排気系配管を具備し、それぞれの排
   気系配管に窒素供給系を設けたことを特徴とする減圧気
   相成長装置。