JPH04165614A - 縦型気相成長装置 - 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、半導体製品や電子部品等の製造１程において
、化学的気相成長法（いわゆるＣＶＤ法）により被処理
体上に薄膜を堆積するのに用いられる縦型気相成長装置
に関するものである。

従来の技術 最近、半導体製品の製造におけろウェハの大口径化や自
動化、無人化に対応するため、気相反応室が横型から縦
型に移行していている。また反応室内部でのフレーク削
減や気相成長前のウェハへの空気中の酸素成分によるシ
リコンウェハの熱酸化防止のため、ロードロック弐が採
られることが多い。第３図は従来のロードロック式縦型
気相成長装置を示している。

゛　このものは、気相反応室７１と、この気相反応室７
１の下側に設けられた冷却手段（図示せず）を具備した
炉口フランジ７８と、この炉口フランジ７８の下側に設
けられた被処理体移載室７２とを備えるとともに、移載
室７２の側方に設けられたロード室７３とアンロード室
７４とを備えている。

気相反応室７１の外側には、ト下方向に長い加熱手段８
１が配置され、気相反応室７１の室内頂部へは真空排気
手段８２が接続され、気相反応室７１０室内基部には反
応ガス供給口８３が開いている。

移載室７２には被処理体載置用ボート８６およびこのボ
ート８６の昇降機構が配置されている。昇降機構はネジ
部材８７と、このネジ部材８７に螺合され、前記ネジ部
材８７の回転によって前記ボー′ト８６を４陵させる腕
部材８８とから構成されている。

ロード室７３およびアンロード室７４は、個別に真空排
気可能で室内に被処理体９３を保持しておくカセット９
Ｑａ　、９０ｂが設けられている。ロード室７３と移載
室７２の間はゲートバルブ９２ａを介し７、アンロード
室７４と移載室７２の間はゲートバルブ９２ｂを介し通
じている。

そして移載室７２内のボート８６上にはロード室７３か
ら被処理体９３が所定の真空下で所定数移載され、この
各被処理体９３については昇降機構によって気相反応室
７１内に持ち上げられる都度、所定の真空、加熱下での
反応ガスの供給によって最上の被処理体９３につき処理
される。また処理後昇降機構によって移載室７２に下降
される都度、反応済みの最上の被処理体９３が所定の真
空下でアンロード室７４に移される。以後この繰返しに
よって全ての被処理体についての処理が達成される。

発明が解決しようとする課題 しかし上記従来の装置では、ボート８６の昇降機構を頻
繁に手入れしなければならないという問題と、被処理体
の表面にフレークや再堆積膜が付着しやすいという問題
がある。

気相成長反応の際に炉口フランジ７８の内面に堆積した
膜の剥がれ片（フレーク）や堆積膜の一部が蒸発して再
び堆積した再堆積膜等がネジ部材８７の回りに付着し、
ボート８６の正常な昇降動作を妨げてしまうため、装置
を頻繁に分解してフレークや再堆積膜を取り除かなけれ
ばならないのである。

本発明者等の知見によると、これらフレークや再堆積膜
は、以下のようにして生じる。気相反応室７］と移載室
７２の間の冷却手段を具備した炉口フランジ７８の内面
Ａは温度が低くいために剥がれやすい膜が堆積しており
、この堆積膜が剥がれてフレークとなって移載室７２内
に舞い込んでくる。一方、例えば反応ガスが５ｉＨｚＣ
１２±ＮＨ１の場合には、５ｉＪ４の他にＮＨａＣ１が
堆積しており、このＮＨ，Ｃ＃、は真空中（２０Ｘ　１
０−３ｔｏｒｒ程度）でも比較的低温で蒸発して移載室
７２に進入しネジ部材８７の表面にＮＨ４Ｃｆの再堆積
膜を作るのである。

本発明は、以上のような知見に基づき、簡単な改良によ
って、前記のような問題を解消し、被処理体載置用ボー
トの正常な昇砕動作が付着物の除去処理なしに長期間に
亙って維持され、かつ被処理体の表面のフレークや再堆
積膜の付着低減が可能な縦型気相成長装置を提供するこ
とを課題とするものである。

課題を解決するだめの手段 本発明は上記のような課題を達成するために、気相反応
室と、この気相反応室の下側に設けられた炉口フランジ
と、この炉口フランジの下に設けられた被処理体移載室
とを備え、この移載室にネジ部材の回転によって気相反
応室と移載室の間を昇降される被処理体載置用のボート
が設けられている縦型気相成長装置において、前記炉口
フランジの内面の反応ガスに接触する部分に保温材を設
けたことを特徴とするものである。

作用 本発明の上記構成によれば、気相反応室と移載室との間
の炉口フランジの内面の、反応ガスに触れる部分に保温
材を設けてあり、これが冷却手段からの冷却の影響によ
って低温化する炉口フランジの反応ガスに触れる部分を
加温して前記低温化を防ぐので、反応ガスが炉口フラン
ジの低温化した表面に触れて反応生成物が堆積するよう
なことを抑制し、フレークや堆積膜の蒸発が生しにくい
ようにすることができ′るつ実施例 第１図、第２図に要部構成を模式的に示す本発明の一実
施例としてのロードロック式減圧タイプの縦型気相成長
装置について説明する。

第１図は処理の準備段階の状態を、第２図は反応進行段
階の状態をそれぞれ示している。図に示すように気相反
応室１と、この気相反応室１の下に設けられた図示しな
い冷却手段を具備した炉口フランジ８と、この炉口フラ
ンジ８の下側に設けられた被処理体移載室２とを備える
とともに、移載室２の側方に設けられたロード室３とア
ンロード室４とを備えている。

気相反応室１の外側には上下方向に長い加熱手段１１が
配置され、気相反応室１の室内頂部へは真空排気手段１
２が接続されており、さらに気相反応室１の室内基部に
は反応ガス供給口１３が開口している。真空排気手段１
２は、メカニカルブースタポンプ、ロータリーポンプや
トラップ等で構成されている。

移載室２には被処理体載置用ボート２１およびこのボー
ト２１の昇降機構が配置されている。昇降機構は、移載
室２１の上下方向に軸方向に向けて設置されたネジ部材
２２に螺合する腕部材２３とを有し、ボート２１が腕部
材２３で支持されており、７ジ部材２２の回転による腕
部材２３の上下動に伴い、被処理体載置用ボート２１が
気相反応室１と移載室２との間を昇降されるようになっ
ている。ネジ部材２２と腕部材２３との螺合は、例えば
ボールを介し２てなされるいわゆるボールネジ方式とし
てもよい。なおボート２１の基部には弁座部２４が設け
られており、第２図にみられるように、反応進行中は気
相反応室１と移載室２との間がこの弁座部２４によって
遮断される。またボート２１は回転駆動部２６により昇
降駆動とは独立に回転される。ネジ部材２２は回転駆動
部２７によって回転される。

ロード室３およびアンロード室４は、個別に真空排気が
可能であって、それぞれの室内に被処理体５１を保持し
ておくカセット３０．４０が設けられている。カセット
３０．４０は駆動部３１．４１で昇降される。ロード室
３と移載室２の間はゲートバルブ３３を介して、またア
ンロード室４と移載室２の間ばゲートバルブ４３を介し
てそれぞれ通している。この気相成長装置での処理は以
Ｔ′の通りになされる。

まず、ロード室３の外側に面したゲートバルブ３４を開
いて被処理体５１（例えばシリコンウェハ）をカセット
３０に載せたあとゲートバルブ３４を閉し、ロード室３
を真空排気（１０−３ｔｏｒｒ程度）しておく。被処理
体５１の移送タイミングがくると、ゲートバルブ３３を
開き、予め真空排気（１０−３ｔｏｒｒ程度）された移
載室２内のボート２１上へ移載アーム（図示せず）を使
って移し載せた後、ゲートバルブ３３を閉じる。

被処理体５１を移し終えると、ネジ部材２２を回転駆動
部２７により回転させ、ボート２１を加熱手段１１によ
って熱せられた（８００°Ｃ程度）気相反応室１内の所
定位置まで上昇させる。そうすると第２図に見られるよ
うに、弁座部２４が両室１．２間を遮断することになる
。

ボート２１の上昇後、反応ガス導入口１３から反応ガス
を気相反応室１内に導入して気相反応させ、被処理体５
１上に膜を堆積させる。

気相反応が終了したら、反応ガスの導入の停止と真空排
気とを行っておいてから、ネジ部材２２を回転駆動部２
７により逆回転させ、ボート２１を移載室２内の所定位
置まで下條させる。

続いて予め真空排気（１０”３ｔｏｒｒ程度）しておい
たアンロード室４にテートバルブ４３を開いて被処理体
５１をボート２１からカセット４０に移してゲートバル
ブ４３を閉じ、アンロード室４を常圧にした後、アンロ
ード室４の外側に面したデー１−バルブ４４を開き、処
理済みの被処理体５１をアンロード室４から取り出せば
作業は終わる。

ところで、この本実施例の縦型気相成長装置には、気相
反応室１の下側に設けられた炉口フランジ８の内面の反
応ガスが触れる部分に石英の保温材９が嵌合されている
。この石英の保温材９の嵌合により炉口フランジ８の内
面が加温され、剥がれやすい膜（例えば、ＮＨ，Ｃｆｆ
　）が堆積しにくなるし、その分堆積膜の蒸発による再
堆積も生じにくくなる。

なお本発明は一ヒ記実施例に限定されるもにではなく、
種々の態様で実施することができる。

例えば保温材はセラミック等その他適当な材料でよいし
、前記嵌合の他種々の方法で装着してもよい。また前記
実施例ではロード室とアンロード室とを別個に備えたが
、ロード室がアンロード室を兼ね、アンロード室のない
構成であってもよい。あるいは本発明と課題の共通する
ものであればロードロック弐樅型気相成長装置以外の気
相成長装置であってもよい。

発明の効果 本発明によれば、気相反応室と移載室との間の炉口フラ
ンジの内面の、反応ガスに触れる部分に保温材を設けて
あり、これが冷却手段からの冷却の影響によって低温化
する炉口フランジの反応ガスに触れる部分を加温して前
記低温化を防ぎ、反応ガスが炉口フランジの低温化した
表面に触れて剥がれやすい反応生成物が堆積するような
ことを抑制し、フレークや堆積膜の蒸発が生しにくいよ
うにすることができるので、被処理体載置用ボートの昇
降機構のネジ部材や、このネジ部材の周辺に設けられる
昇降の位置を検出するセンサ等の付属物に、フレークや
再堆積膜が付着しにくく、昇降機構やその周辺の付属物
の異物除去処理に必要回数を格段に少なくすることがで
きる。また被処理体の表面乙こもフレークや再堆積膜が
付着しにくくなり、品質と歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例としての縦型気
相成長装置の要部構成を模式的に示すものであり、第１
図は処理の準備段階の状態を示し、第２図は処理の反応
進行段階の状態を示している。第３図は従来の縦型気相
成長装置の一例を示す要部構成の模式図である。 １−−　−−−−−−気相反応室 ２−−−−−−一−−−−−−−−−−−−−−移載室
３−−−−−〜−−−−−−−−ロード室４−−−−−
−−−−−−−アンロード室８−−−−−−〜−−−−
−−−−−−−−−炉ロフランジ９−−−−−−−−−
−−−−一保温材２１−−−−−−−−−−−−−被処
理体載置用ボート２２−　　　ネジ部材 ２３−＝−腕部材 代理人　弁理士　石　原　　　勝 第２図 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）気相反応室と、この気相反応室の下側に設けられ
   た炉口フランジと、この炉口フランジの下に設けられた
   被処理体移載室とを備え、この移載室にネジ部材の回転
   によって気相反応室と移載室の間を昇降される被処理体
   載置用のボートが設けられている縦型気相成長装置にお
   いて、 前記炉口フランジの内面の反応ガスに接触する部分に保
   温材を設けたことを特徴とする縦型気相成長装置。