JPH0339482A

JPH0339482A - 常圧ｃｖｄ反応炉の内圧調整装置

Info

Publication number: JPH0339482A
Application number: JP17348889A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ogura; 武小倉
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1989-07-05
Filing date: 1989-07-05
Publication date: 1991-02-20

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］この発明は、常圧ＣｖＤ反応炉の内圧調整装置に関する
ものである。

［従来の技術］半導体ＩＣの製造には、シリコンウェハに反応ガスを作
用させて酸化シリコンの薄膜を生成するプロセスがある
。薄膜の生成方法には化学気相成長法（ＣＶＤ）が有用
であり専ら使用されている。

ＣＶＤ法には当初の常圧法から、これを改良した減圧法
やプラズマ法などがあり、それぞれに特徴がある。常圧
法は、常圧雰囲気のドでウェハを４００〜５００”Ｃに
加熱し、その表面に対して、反応ガス（シランガスＳｉ
Ｈ４と酸素ガス０２）とキャリヤーガス（窒素ガスＮ２
　）の混合気体をフローして酸化シリコン（ＳｉＯ２）
を生成するもので、現住でも広く使用されており、ウェ
ハを１枚づつ処理（枚葉式といわれる）するものから、
インチサイズの大きい多数のウェハを同時に処珪（バッ
チ式といわれる）できる大容量のものまで開発されてい
る。

第２図（ａ）、（ｂ）は４〜５インチのウェハを１０数
枚バッチ処理する、大容量の常圧ＣＶＤ反応炉の構造を
示す。図（ａ）において、反応炉１は、円筒形の外筺体
ＩＩの内部の中央にやはり円筒形の内筺体！２を設ける
。内国体１２の１部には富士山形のバッファ量３が固定
されている。内外の筐体１１．１２の間の空間（チャン
バー）に、回転機構（図示省略）により自公転するター
ンテーブルＩ４を複数個設け、これらに被処理のウェハ
２を載置する。自公転は反応ガスを均一にウェハに接触
させるために行う。ターンテーブル１４のＦ部にヒータ
ー１５を配列してウェハ２を加熱する。図（ｂ）はター
ンテーブルＩ４とこれに載置されたウェハ２の平面を示
す。なお、反応炉１を密封するために外筺体０の上部に
覆い蓋Ｉ６を設け、その頂部に反応ガスＧに対する供給
口１７が設けられている。

第３図は反応炉１に対するガスのルートを示す。

反応ガスＧは前記したように各種のガスが混合されてい
るが、適切な割合で混合して所定の圧力で供給すること
が必要であるので、反応ガス供給装置３により、それら
の割合と供給圧力が調整されて炉内に供給される。酸化
シリコンが生成された後の残りガスＧ′は排気口Ｉ８か
ら排気管４を通り、室内の床６に設けられた共通の排気
路５に排出される。なお、排気管４にはバルブ４ａが設
けられ、これを手動で操作して排気量が調整されている
。

［解決しようとする課題］さて、反応ガスは圧力が調整されて反応炉１の内部に供
給されるが、炉内では前記したようにガスのルートとし
てはやや複雑であり、またターンテーブル１４が自公転
しているので、ガス圧の変動が起こり易い。さらに、共
通の排気路には負圧が与えられて室内にある全装置より
の排気ガスを共通に排気するために、それらの装置の稼
働または停止りにより負圧が絶えず変動している。従っ
て当該反応炉１の排気圧、すなわち内圧も影響を受けて
変動する。元来、常圧ＣＶＤにおいては、炉内を常圧の
雰囲気としてウェハの表面に対して緩やかな一定速度で
反応ガスＧをフローすることが、品質のよい酸化膜を生
成するための必要条件である。もし反応ガスのフローが
急激に変化するときは、生成された酸化膜に厚さのムラ
などが生じて品質が低下する。この観点よりすれば、炉
内の圧力が１記のように変動することは好ましくない。

これに対して、従来の内圧の調整方法は１記したバルブ
４ａの手動操作に頼ったもので決して満足できるもので
はない。

この発明は、以上に鑑みてなされたもので、常圧ＣＶＤ
反応炉の内圧を、自動制御により−・定に維持する制御
装置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、円筒形の外筐体の内部の中央に、上部にバ
ッファを有する円筒形の内国体を備え、外筐体と内国体
の間に、被処理のウェハを載置してｒｌ公転する複数の
ターンテーブルとウニハラ加熱するヒータを具備し、外
筐体の覆い蓋に設けられた供給「１よ０内部に反応ガス
を供給し、反応後の残りガスを、外筐体の下部に設けら
れた排気口より、排気管を通して室内に設けられた共通
の排気路に排気する常圧ＣＶＤ反応炉に対する内圧調整
装置であって、反応炉内の変動するガス圧力を検出する
圧力センサを設け、圧力センサの検出信号を入力して流
量制御信号を出力する制御回路および排気管に直列に挿
入された流量調整器により構成され、流量制御信号によ
り流量調整器を制御して共通排気路に対する排気量を調
整し、反応炉の内圧を一定に維持するものである。

［作用］以上の構成による内圧制御装置においては、圧力センサ
により排気管内のガス圧を検出し、この検出信号により
制御回路を介して流量調整器を制御する。この制御によ
り炉内のガス圧の変動分が吸収されて−・定に維持され
る。

［実施例コ第１図は、この発明による常圧ＣＶＤ反応炉の内ＩＦ調
整装置の実施例の構成を示す。第３図の場合と同様に、
反応ガス供給装置３により、シランガス（Ｓ　ｉ　Ｈ４
）　ｓ酸素ガス（０２）および窒素ガス（Ｎ２）が適当
な割合で混合され、所定の圧力で反応炉ｌに供給される
。ただし、反応ガスは上記以外の別種のものでも差し支
えない。供給された反応ガスＧにより酸化シリコン５ｉ
Ｏｚが生成され、残りのガスＧ′は排気口Ｈ８より排気
管４を通って通排気路５に排出される。以しに対して、
排気管４を分岐して、そのガス圧すなわち炉内のガス圧
を検出する圧力センサ７を設け、排気管４に直列に流量
制御器９を挿入する。また、圧力センサ７の検出信号を
入力して流量制御器９を流量制御器９に与える制御回路
８を設ける。圧力センサ７の検出信号により制御回路８
を介して流量制御器９が制御され、共通排気路５に排出
される排気ガスの流量が制御されて反応炉１の内圧が一
定に維持される。

上記の圧力センサ７、制御回路８および流量制御器９は
、一般に使用されている通常のものでよいので詳細説明
は省略する。

［発明の効果］以上の説明により明らかなように、この発明による内圧
、１！ｌ整装置によれば、反応炉の内圧は圧力センサ、
制御回路および流量制御器により制御されて一定に維持
され、これにより被処理ウェハに対して反応ガスが均一
にフローし、従来の変動する内圧により生じた酸化膜の
厚さのムラなどの品質低下が排除されるもので、常圧Ｃ
ＶＤ反応炉において被処理ウェハに生成される酸化膜の
品質の向上に寄与する効果には大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による常圧ＣＶＤ反応炉の内圧調整
装置の実施例の構成図、第２図（ａ）および（ｂ）は、
大容量の常圧ＣＶＤ反応炉の構造を示す垂直断面図と一
部平面図、第３図は従来の常圧ＣＶＤ反応炉におけるガ
スルートとガス圧の！１１整方法の説明図である。１・・・常圧ＣＶＤ反応炉、ＩＩ・・・外筺体、１２・
・・内湾体、１３・・・バッファ、１４・・・ターンテ
ーブル、Ｈ５・・・ヒーター１６・・・覆い蓋、　　　
　　１７・・・供給【１゜１８・・・排気［１，２・・・被処理ウニ／Ｘ１４・・・排気管、５・・・共通排気路、７・・・圧力センサ、９・・・流量調整替。Ｈ９・・・ヒンジ、３・・・反応ガス供給装置、４ａ・・・バルブ、６・・・床、８・・・制御回路、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円筒形の外筐体の内部の中央に、上部にバッファ
を有する円筒形の内筺体を備え、該外筐体と内筺体の間
に、被処理のウェハを載置して自公転する複数のターン
テーブルと該ウェハを加熱するヒータを具備し、上記外
筺体の覆い蓋に設けられた供給口より内部に反応ガスを
供給し、反応後の残りガスを、上記外筐体の下部に設け
られた排気口より、排気管を通して室内に設けられた共
通の排気路に排気する常圧ＣＶＤ反応炉において、上記
反応炉内のガス圧力を検出する圧力センサを設け、該圧
力センサの検出信号を入力して流量制御信号を出力する
制御回路および上記排気管に直列に挿入された流量調整
器により構成され、該流量制御信号により該流量調整器
を制御し、上記共通排気路に対する排気量を調整して上
記反応炉の内圧を一定に維持することを特徴とする、常
圧ＣＶＤ反応炉の内圧調整装置。