JPH03257167A - 常圧バッチ式ｃｖｄ装置の反応ガスフロー機構 - Google Patents
常圧バッチ式ｃｖｄ装置の反応ガスフロー機構Info
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- JPH03257167A JPH03257167A JP5399790A JP5399790A JPH03257167A JP H03257167 A JPH03257167 A JP H03257167A JP 5399790 A JP5399790 A JP 5399790A JP 5399790 A JP5399790 A JP 5399790A JP H03257167 A JPH03257167 A JP H03257167A
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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］
この発明は、常圧バッチ式ＣＶＤ装置における反応ガス
のフロー機構に関するものである。
のフロー機構に関するものである。
［従来の技術］
半導体１ｃの薄膜の形成方法として気相成長法（ＣＶＤ
）がある。ＣＶＤの特徴は、生成される薄膜の融点より
かなり低い温度で薄膜かえられることと、薄膜の純度が
高く電気的特性が安定であることにより、半導体表面の
酸化シリコン膜などの薄膜の形成に広く用いられている
。このようなＣＶＤ装置には、複数のウェハを同時に処
理するいわゆるバッチ式のものがある。
）がある。ＣＶＤの特徴は、生成される薄膜の融点より
かなり低い温度で薄膜かえられることと、薄膜の純度が
高く電気的特性が安定であることにより、半導体表面の
酸化シリコン膜などの薄膜の形成に広く用いられている
。このようなＣＶＤ装置には、複数のウェハを同時に処
理するいわゆるバッチ式のものがある。
第２図は容量が中規模の常圧バッチ式とよばれるＣＶＤ
装置１の垂直断面を示す。この場合、反応炉内の圧力を
外部とほぼ同等の常圧とされる。
装置１の垂直断面を示す。この場合、反応炉内の圧力を
外部とほぼ同等の常圧とされる。
該装置において、反応炉２の内部に複数の試料台３が円
周上に配設され、各試料台はヒーター３ａにより所定の
温度に加熱され、図示しない駆動機構により自転および
公転する。一方、反応炉２は円錐形の上Ｍ２ａで覆われ
、一端のヒンジ２ｂにより矢印Ａの方向に開口すること
ができる。−上蓋を開１コして各試料台に被処理のウェ
ハ４が手作業により載置される。上蓋を閉じた後、配管
５ａ、５ｂより、モノシラン（ＳｉＨ４）と酸素ガス（
０２）よりなる反応ガスにキャリヤーとして窒素ガス（
Ｎ２）を加えて供給する。これらは上蓋の頂点より噴射
されて、はぼ円錐形のバッファ６により全方向に矢印ａ
のようにフローし、化学反応により固体化して各ウェハ
の表面に堆積し、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）が形成さ
れる。反応により残留したガスは矢印すの経路で下方に
フローして排気ロアより外部に排気される。反応プロセ
スが終了すると、反応ガスの供給を停止し、これに代わ
って窒素ガスのみが供給されてガス置換と反応炉内のパ
ージが行われる。さらにこれが終了すると、上蓋が開口
されて処理済みのウエノ１が取り出され、次のウェハが
載置され、同様の反応プロセスが継続される。なお、ウ
ェハのサイズには３インチから６インチまで各種のもの
があり、多数のウェハを同時に処理するために、それぞ
れに対する試料台を用意してサイズごとに交換し、３イ
ンチは１４枚、６インチは６枚などと同時に処理される
。または例えば３，４インチと、５．６インチに対して
それぞれ共通の試料台とすることも行われている。
周上に配設され、各試料台はヒーター３ａにより所定の
温度に加熱され、図示しない駆動機構により自転および
公転する。一方、反応炉２は円錐形の上Ｍ２ａで覆われ
、一端のヒンジ２ｂにより矢印Ａの方向に開口すること
ができる。−上蓋を開１コして各試料台に被処理のウェ
ハ４が手作業により載置される。上蓋を閉じた後、配管
５ａ、５ｂより、モノシラン（ＳｉＨ４）と酸素ガス（
０２）よりなる反応ガスにキャリヤーとして窒素ガス（
Ｎ２）を加えて供給する。これらは上蓋の頂点より噴射
されて、はぼ円錐形のバッファ６により全方向に矢印ａ
のようにフローし、化学反応により固体化して各ウェハ
の表面に堆積し、酸化シリコン膜（ＳｉＯ２）が形成さ
れる。反応により残留したガスは矢印すの経路で下方に
フローして排気ロアより外部に排気される。反応プロセ
スが終了すると、反応ガスの供給を停止し、これに代わ
って窒素ガスのみが供給されてガス置換と反応炉内のパ
ージが行われる。さらにこれが終了すると、上蓋が開口
されて処理済みのウエノ１が取り出され、次のウェハが
載置され、同様の反応プロセスが継続される。なお、ウ
ェハのサイズには３インチから６インチまで各種のもの
があり、多数のウェハを同時に処理するために、それぞ
れに対する試料台を用意してサイズごとに交換し、３イ
ンチは１４枚、６インチは６枚などと同時に処理される
。または例えば３，４インチと、５．６インチに対して
それぞれ共通の試料台とすることも行われている。
［解決しようとする課題］
以上の反応プロセスにおいては、酸化シリコンはウェハ
の表面に堆積して薄膜を形成するばかりでなく、フロー
中の反応により異物微粒子となって空中を浮遊するもの
がある。浮遊する異物微粒子は凝集して漸次大きくなり
、ある程度の大きさとなると反応炉の内壁や試料台の周
辺に付着してフレークとなる。上記のＣＶＤ装置におい
ては試料台が自公転しているためなどにより、フレーク
が反応炉の内壁または試料台に偏在して付着する。
の表面に堆積して薄膜を形成するばかりでなく、フロー
中の反応により異物微粒子となって空中を浮遊するもの
がある。浮遊する異物微粒子は凝集して漸次大きくなり
、ある程度の大きさとなると反応炉の内壁や試料台の周
辺に付着してフレークとなる。上記のＣＶＤ装置におい
ては試料台が自公転しているためなどにより、フレーク
が反応炉の内壁または試料台に偏在して付着する。
この場合、試料台にはウェハが載置されているので、ウ
ェハの部分を除く周辺部にフレークが付着するが、反応
プロセスの回数が増えるに従って、付着した試料台では
フレークが漸次厚くなるとともに不均一となってウエノ
＼の載置に支障する。第３図はこれを示すもので、試料
台３の表面の周辺部にフレーク８が不均一に付着してお
り、載置きれたウェハ４が試料台の表面に密着せず傾斜
していることが示されている。このような状態では酸化
シリコン膜の形成は不均一・となってその品質が低下す
る。
ェハの部分を除く周辺部にフレークが付着するが、反応
プロセスの回数が増えるに従って、付着した試料台では
フレークが漸次厚くなるとともに不均一となってウエノ
＼の載置に支障する。第３図はこれを示すもので、試料
台３の表面の周辺部にフレーク８が不均一に付着してお
り、載置きれたウェハ４が試料台の表面に密着せず傾斜
していることが示されている。このような状態では酸化
シリコン膜の形成は不均一・となってその品質が低下す
る。
以上に対して常圧パッチ弐ＣＶＤ装置では、適当なサイ
クルで反応炉の内部の清掃が行われているが、作業が大
掛かりとなるので、フレークが付着した試料台のみのた
めに清掃作業を行うことはＣＶＤ装置の稼働効率が低下
して非能率である。
クルで反応炉の内部の清掃が行われているが、作業が大
掛かりとなるので、フレークが付着した試料台のみのた
めに清掃作業を行うことはＣＶＤ装置の稼働効率が低下
して非能率である。
そもそも、フレークの付着が偏よる理由は、炉内におけ
る反応ガスが、第２図に示すようにバッファ６により斜
め方向で漠然と分配されてフローするために、その方向
性や均等性が偏っているからと考えられる。これに対し
て従来は、均一・な薄膜を形成するために試料台を自公
転させているので、フレークもまた均等に付着する筈で
ある、という考えであった。しかしながら、現実には上
記のような事態である。そこで、反応ガスのフローを各
ウェハに対して方向性や均等性を−様として分配すると
ともに、垂直方向の層流とすることが偏在をなくする有
効な方法と考えられる。ただしこの場合、試料台が自公
転していることを考慮する必要がある。
る反応ガスが、第２図に示すようにバッファ６により斜
め方向で漠然と分配されてフローするために、その方向
性や均等性が偏っているからと考えられる。これに対し
て従来は、均一・な薄膜を形成するために試料台を自公
転させているので、フレークもまた均等に付着する筈で
ある、という考えであった。しかしながら、現実には上
記のような事態である。そこで、反応ガスのフローを各
ウェハに対して方向性や均等性を−様として分配すると
ともに、垂直方向の層流とすることが偏在をなくする有
効な方法と考えられる。ただしこの場合、試料台が自公
転していることを考慮する必要がある。
この発明は、以しに鑑みてなされたもので、常ＩＥバッ
チ式ＣＶＤ装置の反応ガスのフローを、各ウェハに対し
て方向性と均等外が−様な層流とするフロー機構を提供
することを目的とするものである。
チ式ＣＶＤ装置の反応ガスのフローを、各ウェハに対し
て方向性と均等外が−様な層流とするフロー機構を提供
することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］
この発明は、反応炉の内部に、被処理のウェハを載置し
て自公転する複数の試料台を円周上に配設し、各試料台
に載置されたウェハに対して、反応ルーを預う円錐形の
し蓋の頂点より反応ガスを噴射し、化学反応により反応
ガスを固体化して、各ウェハの表面に薄膜を形成する常
圧バッチ式ＣＶ１〕装置における反応ガスのフロー機構
であって、噴射された反応ガスを垂直方向の層流として
均等に分配する多数の小孔を有する分配板を、反応炉の
十、蓋の下側に固定する。さらに、各試料台の１゜部に
、層流とされた反応ガスをウェハに垂直に吹付けた後、
周辺にフローさせるシリンダをそれぞれ固定したもので
ある。
て自公転する複数の試料台を円周上に配設し、各試料台
に載置されたウェハに対して、反応ルーを預う円錐形の
し蓋の頂点より反応ガスを噴射し、化学反応により反応
ガスを固体化して、各ウェハの表面に薄膜を形成する常
圧バッチ式ＣＶ１〕装置における反応ガスのフロー機構
であって、噴射された反応ガスを垂直方向の層流として
均等に分配する多数の小孔を有する分配板を、反応炉の
十、蓋の下側に固定する。さらに、各試料台の１゜部に
、層流とされた反応ガスをウェハに垂直に吹付けた後、
周辺にフローさせるシリンダをそれぞれ固定したもので
ある。
［作用コ
以上の構造の反応ガスフロー機構においては、反応ガス
は分配板の小孔により均等に分配されるとともに、垂直
方向の層流となる。これにより反応ガスは各試料台のシ
リンダに均等に入って、その内部を垂直方向にフローし
、各ウェハとその周囲の試料台面に均等量が吹付けられ
る。この場合、シリンダは試料台とともに自公転してい
るが、自公転の速度は低速であるので、シリンダ内の反
応ガスは乱れることなく方向性と均等性が維持され、吹
付けられた反応ガスは化学反応によりウェハの表面に均
一な薄膜を形成するとともに、試料台に対してフレーク
が偏在して付着することが回避される。
は分配板の小孔により均等に分配されるとともに、垂直
方向の層流となる。これにより反応ガスは各試料台のシ
リンダに均等に入って、その内部を垂直方向にフローし
、各ウェハとその周囲の試料台面に均等量が吹付けられ
る。この場合、シリンダは試料台とともに自公転してい
るが、自公転の速度は低速であるので、シリンダ内の反
応ガスは乱れることなく方向性と均等性が維持され、吹
付けられた反応ガスは化学反応によりウェハの表面に均
一な薄膜を形成するとともに、試料台に対してフレーク
が偏在して付着することが回避される。
［実施例］
第１図（ａ）、（ｂ）は、この発明による反応ガスフロ
ー機構を適用した常圧バッチ式ＣＶＤ装置の実施例にお
ける全体の断面と、部分斜視図を示す。
ー機構を適用した常圧バッチ式ＣＶＤ装置の実施例にお
ける全体の断面と、部分斜視図を示す。
図（ａ）において、反応炉２、上Ｍ２ａ１試料台３、配
管５ａ、５ｂおよび排気ロアは、前記した第２図の場合
と同一とする。この発明においては、上蓋２ａの下側に
分配板９を設ける。分配板には図（ｂ）のように、中央
部に円錐形のバッファ６を取り付け、その周辺の、試料
台３に対応する位置に多数の小孔９ａを均等に設ける。
管５ａ、５ｂおよび排気ロアは、前記した第２図の場合
と同一とする。この発明においては、上蓋２ａの下側に
分配板９を設ける。分配板には図（ｂ）のように、中央
部に円錐形のバッファ６を取り付け、その周辺の、試料
台３に対応する位置に多数の小孔９ａを均等に設ける。
また、各試料台に対して適当な本数の支持板１０ａによ
り適当なギャップをおいてシリンダＩＯを固定する。
り適当なギャップをおいてシリンダＩＯを固定する。
反応プロセスにおいては、配管５ａ、５ｂよりの反応ガ
スはヒＭ２ａの頂点より炉内に噴射され、従来と同様に
バッファ６により矢印ａのように全方間にフローするが
、分配板９の小孔により矢印Ｃのように均等に分配され
るとともに、垂直方向の層流となる。層流とされた反応
ガスはシリンダ内においても乱流とならず、方向性と均
等性が維持されて各ウェハに吹付けられて均一な薄膜が
形成される。反応プロセスにより残留したガスは、試料
台とシリンダのギャップを通して矢印ｄのように周辺に
フローし、排気ロアより外部に排気される。以上のよう
に反応ガスは分配板とシリンダにより方向性と均等性が
一様とされているので、Ｆ！４膜が均一になるとともに
、フレークもまた各試料台に対して偏在することなく均
等に付着するものである。
スはヒＭ２ａの頂点より炉内に噴射され、従来と同様に
バッファ６により矢印ａのように全方間にフローするが
、分配板９の小孔により矢印Ｃのように均等に分配され
るとともに、垂直方向の層流となる。層流とされた反応
ガスはシリンダ内においても乱流とならず、方向性と均
等性が維持されて各ウェハに吹付けられて均一な薄膜が
形成される。反応プロセスにより残留したガスは、試料
台とシリンダのギャップを通して矢印ｄのように周辺に
フローし、排気ロアより外部に排気される。以上のよう
に反応ガスは分配板とシリンダにより方向性と均等性が
一様とされているので、Ｆ！４膜が均一になるとともに
、フレークもまた各試料台に対して偏在することなく均
等に付着するものである。
［発明の効果］
以−ヒの説明により明らかなように、この発明の反応ガ
スフロー機構においては、反応ガスは分配板により各シ
リンダに対して均等で垂直な層流として分配され、シリ
ンダ内を試料台の自公転に拘らず乱れることなく方向性
と均等性が−・様とされて試料台に吹付けられ、ウェハ
に対して均一の薄膜が形成されるとともに、試料台に対
してフレークが偏在して付着することが回避されるもの
で、従来のようにフレークが偏って付着した試料台のみ
のために、反応炉全体の清掃作業を余儀なく行う必要が
なくなり、常圧バッチ式ＣＶＤ装置により形成される薄
膜の品質を向上するとともに、その稼働効率の低ドを回
避できる効果が大きい。
スフロー機構においては、反応ガスは分配板により各シ
リンダに対して均等で垂直な層流として分配され、シリ
ンダ内を試料台の自公転に拘らず乱れることなく方向性
と均等性が−・様とされて試料台に吹付けられ、ウェハ
に対して均一の薄膜が形成されるとともに、試料台に対
してフレークが偏在して付着することが回避されるもの
で、従来のようにフレークが偏って付着した試料台のみ
のために、反応炉全体の清掃作業を余儀なく行う必要が
なくなり、常圧バッチ式ＣＶＤ装置により形成される薄
膜の品質を向上するとともに、その稼働効率の低ドを回
避できる効果が大きい。
第１図（ａ）および（ｂ）は、この発明による常圧バッ
チ式ＣＶＤ装置の実施例における全体の断面図および部
分斜視図、第２図は常圧バッチ式ＣＶＤｖ２置における
従来の反応ガスのフロー経路の説明図、第３図は、第２
図における反応ガスにより生じたフレークとその弊害の
説明図である。 ｌ・・・常圧バッチ式ＣＶ Ｉ）装置、２・・・反応炉
、 ２ａ・・・上蓋、２ｂ・・・ヒンジ、
３・・・試料台、３ａ・・・ヒーター ４
・・・ウェハ、５ａ、５ｂ・・・配管、 ６・・
・バッファ、７・・・排気［１１８・・・フレーク、９
・・・分配板、 ９ａ・・・小孔、１０・・・
シリンダ、ｌｅａ・・・支持板。 特許出動穴 日α電子エンジニアリング株式会社
チ式ＣＶＤ装置の実施例における全体の断面図および部
分斜視図、第２図は常圧バッチ式ＣＶＤｖ２置における
従来の反応ガスのフロー経路の説明図、第３図は、第２
図における反応ガスにより生じたフレークとその弊害の
説明図である。 ｌ・・・常圧バッチ式ＣＶ Ｉ）装置、２・・・反応炉
、 ２ａ・・・上蓋、２ｂ・・・ヒンジ、
３・・・試料台、３ａ・・・ヒーター ４
・・・ウェハ、５ａ、５ｂ・・・配管、 ６・・
・バッファ、７・・・排気［１１８・・・フレーク、９
・・・分配板、 ９ａ・・・小孔、１０・・・
シリンダ、ｌｅａ・・・支持板。 特許出動穴 日α電子エンジニアリング株式会社
Claims (1)
- （１）反応炉の内部に、被処理のウェハを載置して自公
転する複数の試料台を円周上に配設し、各該試料台に載
置されたウェハに対して、該反応炉を覆う円錐形の上蓋
の頂点より反応ガスを噴射し、化学反応により該反応ガ
スを固体化して、上記各ウェハの表面に薄膜を形成する
常圧バッチ式ＣＶＤ装置において、上記噴射された反応
ガスを垂直方向の層流として均等に分配する多数の小孔
を有する分配板を上記上蓋の下側に固定し、上記各試料
台の上部に該層流とされた反応ガスを上記ウェハに垂直
に吹付けた後、周辺にフローさせるシリンダをそれぞれ
固定したことを特徴とする、常圧バッチ式ＣＶＤ装置の
反応ガスフロー機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5399790A JPH03257167A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 常圧バッチ式ｃｖｄ装置の反応ガスフロー機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5399790A JPH03257167A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 常圧バッチ式ｃｖｄ装置の反応ガスフロー機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03257167A true JPH03257167A (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=12958249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5399790A Pending JPH03257167A (ja) | 1990-03-06 | 1990-03-06 | 常圧バッチ式ｃｖｄ装置の反応ガスフロー機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03257167A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1009171C2 (nl) * | 1998-05-14 | 1999-12-10 | Asm Int | Waferrek voorzien van een gasverdeelinrichting. |
| KR100717583B1 (ko) * | 2000-08-26 | 2007-05-15 | 주성엔지니어링(주) | Ｐｅｃｖｄ 장치 |
| US7601224B2 (en) | 2002-03-08 | 2009-10-13 | Asm America, Inc. | Method of supporting a substrate in a gas cushion susceptor system |
| JP2011228357A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Samco Inc | 有機金属気相成長装置 |
| EP3467145A3 (en) * | 2017-09-19 | 2019-06-26 | Goodrich Corporation | Gas distribution for chemical vapor deposition/infiltration |
| US10712005B2 (en) | 2017-07-14 | 2020-07-14 | Goodrich Corporation | Ceramic matrix composite manufacturing |
| JP2022053058A (ja) * | 2020-09-24 | 2022-04-05 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、およびプログラム |
-
1990
- 1990-03-06 JP JP5399790A patent/JPH03257167A/ja active Pending
Cited By (10)
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