JPH04243123A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/481—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation by radiant heating of the substrate
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造装置、特
に、短時間熱処理を利用した化学的気相成長（Ｒａｐｉ
ｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＲＴＣＶＤ）を行う半導体製造
装置に関するものである。
に、短時間熱処理を利用した化学的気相成長（Ｒａｐｉ
ｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＲＴＣＶＤ）を行う半導体製造
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来の半導体製造装置例えばＲ
ＴＣＶＤ装置を示す概略断面図である。図において、プ
ロセスチャンバ（１）内には半導体ウエハ（２）がサセ
プタ（３）に支持されて収容されている。プロセスチャ
ンバ（１）の端部には、半導体ウエハ導入用のドア（４
）が設けられており、その他端部にはプロセスガス導入
ポート（５）及び排気用ポート（６）が設けられている
。また、プロセスチャンバ（１）の外周には、半導体ウ
エハ（２）を加熱するタングステンハロゲンランプ（７
）と、半導体ウエハ（２）の温度を測定するためのパイ
ロメータ（８）が設けられている。
ＴＣＶＤ装置を示す概略断面図である。図において、プ
ロセスチャンバ（１）内には半導体ウエハ（２）がサセ
プタ（３）に支持されて収容されている。プロセスチャ
ンバ（１）の端部には、半導体ウエハ導入用のドア（４
）が設けられており、その他端部にはプロセスガス導入
ポート（５）及び排気用ポート（６）が設けられている
。また、プロセスチャンバ（１）の外周には、半導体ウ
エハ（２）を加熱するタングステンハロゲンランプ（７
）と、半導体ウエハ（２）の温度を測定するためのパイ
ロメータ（８）が設けられている。
【０００３】従来の半導体製造装置は上述したように構
成され、まず、ドア（４）を開け半導体ウエハ（２）を
プロセスチャンバ（１）内に導入してサセプタ（３）上
に載置し、その後ドア（４）を閉じる。次に、排気用ポ
ート（６）によりプロセスチャンバ（１）内を真空にし
、プロセスガス導入ポート（５）より所望のプロセスガ
スをプロセスチャンバ（１）内に導入する。所定のガス
流量、圧力で安定した後に、タングステンハロゲンラン
プ（７）に通電して半導体ウエハ（２）を加熱する。次
いで、パイロメータ（８）で半導体ウエハ（２）の温度
をモニタすることにより、設定された温度と時間でＲＴ
ＣＶＤを行う。
成され、まず、ドア（４）を開け半導体ウエハ（２）を
プロセスチャンバ（１）内に導入してサセプタ（３）上
に載置し、その後ドア（４）を閉じる。次に、排気用ポ
ート（６）によりプロセスチャンバ（１）内を真空にし
、プロセスガス導入ポート（５）より所望のプロセスガ
スをプロセスチャンバ（１）内に導入する。所定のガス
流量、圧力で安定した後に、タングステンハロゲンラン
プ（７）に通電して半導体ウエハ（２）を加熱する。次
いで、パイロメータ（８）で半導体ウエハ（２）の温度
をモニタすることにより、設定された温度と時間でＲＴ
ＣＶＤを行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような半導体
製造装置では、以下のような問題点がある。第１の問題
は、温度測定上の問題である。パイロメータ（８）によ
り温度測定を正確に行うためには、測定波長における被
測定面、この場合は半導体ウエハ（２）の裏面の放射率
（Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）を知っておく必要がある。こ
の放射率は、半導体ウエハ（２）裏面の状態により敏感
に変化する。例えば、従来のＲＴＣＶＤ装置では半導体
ウエハ（２）裏面にも膜が堆積するので、その放射率は
刻々と変化してしまう。従って、パイロメータ（８）に
よる温度モニタは不可能となる。
製造装置では、以下のような問題点がある。第１の問題
は、温度測定上の問題である。パイロメータ（８）によ
り温度測定を正確に行うためには、測定波長における被
測定面、この場合は半導体ウエハ（２）の裏面の放射率
（Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）を知っておく必要がある。こ
の放射率は、半導体ウエハ（２）裏面の状態により敏感
に変化する。例えば、従来のＲＴＣＶＤ装置では半導体
ウエハ（２）裏面にも膜が堆積するので、その放射率は
刻々と変化してしまう。従って、パイロメータ（８）に
よる温度モニタは不可能となる。
【０００５】第２の問題は、タングステンハロゲンラン
プ（７）を光源として赤外線により半導体ウエハ（２）
を加熱するために、プロセスチャンバ（１）の少なくと
も一部は窓として石英（クオーツ）等の赤外線を透過す
る材質で造られている。しかし、このような窓材は、赤
外線を完全に透過させるわけではないので、窓材自身も
ある程度加熱され、その温度が上昇する。これにより、
窓材にも膜の堆積が生じ赤外線の透過率を下げてしまう
。こうしてますます窓材の温度が上がり、さらに膜が堆
積するという悪循環が起こり、ついには加熱されるべき
半導体ウエハ（２）に赤外線が到達しなくなるという問
題点があった。
プ（７）を光源として赤外線により半導体ウエハ（２）
を加熱するために、プロセスチャンバ（１）の少なくと
も一部は窓として石英（クオーツ）等の赤外線を透過す
る材質で造られている。しかし、このような窓材は、赤
外線を完全に透過させるわけではないので、窓材自身も
ある程度加熱され、その温度が上昇する。これにより、
窓材にも膜の堆積が生じ赤外線の透過率を下げてしまう
。こうしてますます窓材の温度が上がり、さらに膜が堆
積するという悪循環が起こり、ついには加熱されるべき
半導体ウエハ（２）に赤外線が到達しなくなるという問
題点があった。
【０００６】この発明は、このような問題点を解決する
ためになされたもので、半導体ウエハ処理中も正確な温
度モニタが可能であり、窓材への膜の堆積が起こらない
ような半導体製造装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、半導体ウエハ処理中も正確な温
度モニタが可能であり、窓材への膜の堆積が起こらない
ような半導体製造装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る半導体製造装置は、半導体ウエハを収容するプロセス
チャンバに第１及び第２の空間を形成し、第１の空間と
上記第２の空間とは半導体ウエハにより隔てられ、半導
体ウエハの表面が接する第１の空間にはプロセスガスが
導入され、半導体ウエハの裏面が対向する第２の空間の
壁部には赤外線透過窓が設けられたものである。また、
この発明の請求項２に係る半導体製造装置は、半導体ウ
エハを収容するプロセスチャンバに第１及び第２の空間
を形成し、第１の空間と上記第２の空間とは半導体ウエ
ハを載置するサセプタにより隔てられ、半導体ウエハの
表面が接する第１の空間にはプロセスガスが導入され、
サセプタが対向する第２の空間の壁部には赤外線透過窓
が設けられたものである。
る半導体製造装置は、半導体ウエハを収容するプロセス
チャンバに第１及び第２の空間を形成し、第１の空間と
上記第２の空間とは半導体ウエハにより隔てられ、半導
体ウエハの表面が接する第１の空間にはプロセスガスが
導入され、半導体ウエハの裏面が対向する第２の空間の
壁部には赤外線透過窓が設けられたものである。また、
この発明の請求項２に係る半導体製造装置は、半導体ウ
エハを収容するプロセスチャンバに第１及び第２の空間
を形成し、第１の空間と上記第２の空間とは半導体ウエ
ハを載置するサセプタにより隔てられ、半導体ウエハの
表面が接する第１の空間にはプロセスガスが導入され、
サセプタが対向する第２の空間の壁部には赤外線透過窓
が設けられたものである。
【０００８】
【作用】請求項１に記載の発明においては、半導体ウエ
ハ裏面及び赤外線透過窓近傍にはプロセスガスが導入さ
れないので、半導体ウエハ裏面及び赤外線透過窓には膜
が堆積せず、半導体ウエハ裏面の放射率も変化しないの
で、パイロメータによりプロセス中の温度を正確にモニ
タすることができる。また、窓材の透過率の低下も避け
ることができる。また、請求項２に記載の発明において
は、半導体ウエハがサセプタ上に載置されているので、
加熱均一性を向上させることができる。
ハ裏面及び赤外線透過窓近傍にはプロセスガスが導入さ
れないので、半導体ウエハ裏面及び赤外線透過窓には膜
が堆積せず、半導体ウエハ裏面の放射率も変化しないの
で、パイロメータによりプロセス中の温度を正確にモニ
タすることができる。また、窓材の透過率の低下も避け
ることができる。また、請求項２に記載の発明において
は、半導体ウエハがサセプタ上に載置されているので、
加熱均一性を向上させることができる。
【０００９】
【実施例】図１は、この発明の一実施例による半導体製
造装置例えばＲＴＣＶＤ装置を示す概略断面図である。 なお、各図中、同一符号は、同一又は相当部分を示して
いる。プロセスチャンバ（１）内は、サセプタ（３）に
支持された半導体ウエハ（２）によって２つの空間（１
０）及び（１１）に隔てられている。すなわち、第１の
空間（１０）にはプロセスガス導入ポート（５）及び排
気用ポート（６）が接続されている。また、第２の空間
（１１）には排気用ポート（６）が接続され、半導体ウ
エハ（２）裏面に対向した位置には例えば石英からなる
赤外線透過窓（９）が設けられている。赤外線透過窓（
９）の外側には、半導体ウエハ（２）を加熱するタング
ステンハロゲンランプ（７）及び半導体ウエハ（２）の
温度を測定するパイロメータ（８）が配置されている。
造装置例えばＲＴＣＶＤ装置を示す概略断面図である。 なお、各図中、同一符号は、同一又は相当部分を示して
いる。プロセスチャンバ（１）内は、サセプタ（３）に
支持された半導体ウエハ（２）によって２つの空間（１
０）及び（１１）に隔てられている。すなわち、第１の
空間（１０）にはプロセスガス導入ポート（５）及び排
気用ポート（６）が接続されている。また、第２の空間
（１１）には排気用ポート（６）が接続され、半導体ウ
エハ（２）裏面に対向した位置には例えば石英からなる
赤外線透過窓（９）が設けられている。赤外線透過窓（
９）の外側には、半導体ウエハ（２）を加熱するタング
ステンハロゲンランプ（７）及び半導体ウエハ（２）の
温度を測定するパイロメータ（８）が配置されている。
【００１０】上述したように構成された半導体製造装置
においては、まず、ドア（４）から半導体ウエハ（２）
をプロセスチャンバ（１）内の第１の空間（１０）内に
導入し、サセプタ（３）上に載置する。次に、排気用ポ
ート（６）によりプロセスチャンバ（１）内の第１及び
第２の空間（１０）、（１１）内を真空に排気する。次
いで、プロセスガス導入ポート（５）からプロセスガス
を第１の空間（１０）内に導入する。一方、第２の空間
（１１）には、プロセスガスを導入しない。この際、空
間（１０）と空間（１１）は完全に区切られる必要はな
く、第２の空間（１１）の真空排気の程度を加減したり
、第２の空間（１１）に不活性ガスを導入する等して両
空間（１０）、（１１）の圧力差をなくすことが、半導
体ウエハ（２）の破損やガス漏れ防止のために重要であ
る。このような状態で、タングステンハロゲンランプ（
７）に通電して半導体ウエハ（２）を加熱し、パイロメ
ータ（８）で半導体ウエハ（２）の温度をモニタするこ
とにより設定された温度と時間でＲＴＣＶＤを行う。こ
の時、第２の空間（１１）内にはプロセスガスが導入さ
れていないので、半導体ウエハ（２）の裏面や赤外線透
過窓（９）の内面には膜の堆積が起こらない。従って、
パイロメータ（８）により正確な温度モニタが可能とな
る。また、赤外線透過窓（９）を透過する赤外線を減少
させず、処理効率が低下するのを防止でき、正確で効率
的に半導体装置を製造することができる。
においては、まず、ドア（４）から半導体ウエハ（２）
をプロセスチャンバ（１）内の第１の空間（１０）内に
導入し、サセプタ（３）上に載置する。次に、排気用ポ
ート（６）によりプロセスチャンバ（１）内の第１及び
第２の空間（１０）、（１１）内を真空に排気する。次
いで、プロセスガス導入ポート（５）からプロセスガス
を第１の空間（１０）内に導入する。一方、第２の空間
（１１）には、プロセスガスを導入しない。この際、空
間（１０）と空間（１１）は完全に区切られる必要はな
く、第２の空間（１１）の真空排気の程度を加減したり
、第２の空間（１１）に不活性ガスを導入する等して両
空間（１０）、（１１）の圧力差をなくすことが、半導
体ウエハ（２）の破損やガス漏れ防止のために重要であ
る。このような状態で、タングステンハロゲンランプ（
７）に通電して半導体ウエハ（２）を加熱し、パイロメ
ータ（８）で半導体ウエハ（２）の温度をモニタするこ
とにより設定された温度と時間でＲＴＣＶＤを行う。こ
の時、第２の空間（１１）内にはプロセスガスが導入さ
れていないので、半導体ウエハ（２）の裏面や赤外線透
過窓（９）の内面には膜の堆積が起こらない。従って、
パイロメータ（８）により正確な温度モニタが可能とな
る。また、赤外線透過窓（９）を透過する赤外線を減少
させず、処理効率が低下するのを防止でき、正確で効率
的に半導体装置を製造することができる。
【００１１】次に、この発明の他の実施例を図２に基づ
いて説明する。この実施例では、第１及び第２の空間（
１０）、（１１）は、赤外線を透過し熱容量の小さい例
えばカーボン、ＳｉＣ等で造られたサセプタ（３Ａ）に
より隔てられている。このサセプタ（３Ａ）上に半導体
ウエハ（２）が載置されている。このような構造をとる
ことにより、上述した図１の実施例の効果に加え、パイ
ロメータ（８）で常に同じ面（サセプタ（３Ａ）の裏面
）をモニタしているので、半導体ウエハ（２）の裏面の
状態によらず安定した温度測定が可能となる。さらに、
図１の場合では半導体ウエハ（２）の外周部にサセプタ
（３）が接触しているために加熱均一性が悪くなるおそ
れがあるが、図２の実施例では半導体ウエハ（２）の直
径より大きなサセプタ（３Ａ）を用いているので、加熱
均一性を向上させることができる。
いて説明する。この実施例では、第１及び第２の空間（
１０）、（１１）は、赤外線を透過し熱容量の小さい例
えばカーボン、ＳｉＣ等で造られたサセプタ（３Ａ）に
より隔てられている。このサセプタ（３Ａ）上に半導体
ウエハ（２）が載置されている。このような構造をとる
ことにより、上述した図１の実施例の効果に加え、パイ
ロメータ（８）で常に同じ面（サセプタ（３Ａ）の裏面
）をモニタしているので、半導体ウエハ（２）の裏面の
状態によらず安定した温度測定が可能となる。さらに、
図１の場合では半導体ウエハ（２）の外周部にサセプタ
（３）が接触しているために加熱均一性が悪くなるおそ
れがあるが、図２の実施例では半導体ウエハ（２）の直
径より大きなサセプタ（３Ａ）を用いているので、加熱
均一性を向上させることができる。
【００１２】なお、上述した実施例では、加熱用光源と
してタングステンハロゲンランプを用いたが、キセノン
アークランプ等であってもよく、上述と同様な効果を奏
する。
してタングステンハロゲンランプを用いたが、キセノン
アークランプ等であってもよく、上述と同様な効果を奏
する。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１に係る発
明は、半導体ウエハを収容するプロセスチャンバに第１
及び第２の空間を形成し、第１の空間と上記第２の空間
とは半導体ウエハにより隔てられ、半導体ウエハの表面
が接する第１の空間にはプロセスガスが導入され、半導
体ウエハの裏面が対向する第２の空間の壁部には赤外線
透過窓が設けられたので、半導体ウエハ裏面及び赤外線
透過窓には膜が堆積せず、半導体ウエハ裏面の放射率も
変化しないので、パイロメータによりプロセス中の温度
を正確にモニタすることができ、窓材の透過率の低下も
避けることができるという効果を奏する。また、請求項
２に係る発明は、半導体ウエハを収容するプロセスチャ
ンバに第１及び第２の空間を形成し、第１の空間と上記
第２の空間とは半導体ウエハを載置するサセプタにより
隔てられ、半導体ウエハの表面が接する第１の空間には
プロセスガスが導入され、サセプタが対向する第２の空
間の壁部には赤外線透過窓が設けられたので、半導体ウ
エハの加熱均一性を向上させることができるという効果
を奏する。
明は、半導体ウエハを収容するプロセスチャンバに第１
及び第２の空間を形成し、第１の空間と上記第２の空間
とは半導体ウエハにより隔てられ、半導体ウエハの表面
が接する第１の空間にはプロセスガスが導入され、半導
体ウエハの裏面が対向する第２の空間の壁部には赤外線
透過窓が設けられたので、半導体ウエハ裏面及び赤外線
透過窓には膜が堆積せず、半導体ウエハ裏面の放射率も
変化しないので、パイロメータによりプロセス中の温度
を正確にモニタすることができ、窓材の透過率の低下も
避けることができるという効果を奏する。また、請求項
２に係る発明は、半導体ウエハを収容するプロセスチャ
ンバに第１及び第２の空間を形成し、第１の空間と上記
第２の空間とは半導体ウエハを載置するサセプタにより
隔てられ、半導体ウエハの表面が接する第１の空間には
プロセスガスが導入され、サセプタが対向する第２の空
間の壁部には赤外線透過窓が設けられたので、半導体ウ
エハの加熱均一性を向上させることができるという効果
を奏する。
【図１】この発明の一実施例による半導体製造装置を示
す概略断面図である。
す概略断面図である。
【図２】この発明の他の実施例による半導体製造装置を
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
【図３】従来の半導体製造装置を示す概略断面図である
。
。
（１） プロセスチャンバ
（２） 半導体ウエハ
（３） サセプタ
（３Ａ） サセプタ
（４） ドア
（５） プロセスガス導入ポート（６）
排気用ポート （７） タングステンハロゲンランプ（８）
パイロメータ （９） 赤外線透過窓 （１０） 第１の空間 （１１） 第２の空間
排気用ポート （７） タングステンハロゲンランプ（８）
パイロメータ （９） 赤外線透過窓 （１０） 第１の空間 （１１） 第２の空間
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体ウエハが収容され、第１の空間
及び第２の空間が形成されたチャンバと、このチャンバ
の外周に配置され上記半導体ウエハを加熱する加熱手段
と、上記半導体ウエハの温度をモニタするパイロメータ
とを備え、上記第１の空間と上記第２の空間とは上記半
導体ウエハにより隔てられ、半導体ウエハの表面が接す
る第１の空間にはプロセスガスが導入され、半導体ウエ
ハの裏面が対向する第２の空間の壁部には赤外線透過窓
が設けられていることを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 半導体ウエハが収容され、第１の空間
及び第２の空間が形成されたチャンバと、このチャンバ
の外周に配置され上記半導体ウエハを加熱する加熱手段
と、上記半導体ウエハの温度をモニタするパイロメータ
とを備え、上記第１の空間と上記第２の空間とは上記半
導体ウエハを載置するサセプタにより隔てられ、半導体
ウエハの表面が接する第１の空間にはプロセスガスが導
入され、上記サセプタが対向する第２の空間の壁部には
赤外線透過窓が設けられていることを特徴とする半導体
製造装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP3015680A JPH04243123A (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 半導体製造装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3015680A JPH04243123A (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
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| JPH04243123A true JPH04243123A (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=11895469
Family Applications (1)
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| JP3015680A Pending JPH04243123A (ja) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | 半導体製造装置 |
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