JPH0483333A - 基板処理装置 - 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】 〔概要〕 基板処理装置に係り、特にリアクタ内に基板を加熱する
加熱部材を設けてなる基板処理装置に関し、 熱効率よく、リアクタ内の雰囲気を汚染することなく、
更に、リアクタ内の超高真空化を可能にして、基板を加
熱する基板処理装置を提供することを目的とし、 リアクタ内に基板を加熱する加熱部材を設けてなる基板
処理装置において、前記加熱部材と前記基板との間に前
記加熱部材を前記リアクタ内の雰囲気と分離する脱ガス
防止部材を配設し、該脱ガス防止部材を介して前記基板
を加熱する構成とした。

〔産業上の利用分野〕

本発明は基板処理装置に係り、特にリアクタ内に基板を
加熱する加熱部材を設けてなる基板処理装置に関する。

ＣＶＤ、エツチング、スパッタ等に使用する基板処理装
置においては、カーボンヒータや単体ヒータの上に基板
を配置して加熱する方法やハロゲンランプ等の加熱源を
リアクタの周囲に配置して基板を加熱する方法がある。

その際、基板とりアクタ内の反応ガス等とかうまく反応
するようにリアクタ内を超高真空としたり、不要な汚染
物質の発生を防止することが要求される。以下、半導体
基板を例に説明する。

〔従来の技術〕

従来、半導体基板を加熱してＣＶＤ、エツチング、スパ
ッタ等の所定の処理を施す半導体処理装置において、リ
アクタ内にカーボンヒータを内設し、その上に半導体基
板を配置して、半導体基板を直接加熱する方法を採る場
合かある。かかる加熱方法は、例えばタングステンハロ
ゲンランプ等の加熱源をリアクタの周囲に配設してリア
クタ内の雰囲気を介して間接的に加熱する方法に比へて
熱効率がよい。ランプ等による加熱では、リアクタの側
壁の加熱されてしまうからである。

〔発明か解決しようとする課題〕

リアクタの雰囲気にカーボンヒータを接触させて半導体
基板を直接加熱する従来の方法では、リアクタ内を超高
真空に保ってＣＶＤ等の処理を施す最近の半導体処理装
置においては、リアクタ内にＣ０２、Ｃ０１０□、Ｈ２
等の汚染物質かカーボンヒータより発生し、超高真空を
保てないばかりか反応ガスにも悪影響を与えるという課
題が生じていた。

即ち、多孔質のカーボンヒータからＣＯ２等の汚染物質
か高温、減圧の下膜ガスし、リアクタ内の雰囲気に混在
するようになるのである。これにより真空度は減少し、
またかかる脱ガスは反応ガスとも反応するので半導体基
板の良好な処理か困難となる課題が生じていたのである
。

これに対して、ランプ等で加熱する前述の方法では、光
の散乱のため、半導体基板のみならずリアクタ側壁も加
熱してしまうので、リアクタ側壁の多孔に閉じ込められ
ている水等が高温、減圧により脱ガスし、リアクタ内の
雰囲気に混在するようになり上記課題の解決にはならな
い。

そこで、上記課題に鑑み、本発明は、熱効率よく、リア
クタ内の雰囲気を汚染することなく、更に、リアクタ内
の超高真空化を可能にして、基板を加熱する処理装置を
提供することを目的として以下の手段を設けた。

配設し、該脱ガス防止部材４を介して前記基板２を加熱
する構成とした。

〔作用〕

加熱部材３と基板２の間に脱ガス防止部材４を配設する
ことによって、脱ガス防止部材４か加熱部材３をリアク
タ１内の雰囲気と分離する。これにより、加熱部材３か
らの脱ガスかりアクタ１内の雰囲気に侵入することはな
い。

一方、リアクタｌ側壁は加熱されることはないので、リ
アクタ１内の雰囲気が汚染物質によって汚染されること
はない。

更に、本発明はりアクタｌ内の超高真空にも対応する。

〔課題を解決するための手段〕

リアクタ１内に基板２を加熱する加熱部材３を設けてな
る基板処理装置において、前記加熱部材３と前記基板２
との間に前記加熱部材３を前記リアクタ１内の雰囲気と
分離する脱ガス防止部材を〔実施例〕 第１図は、本発明による基板処理装置の加熱部材たるカ
ーボンヒータ付近の要部概略図である。

この基板処理装置は、リアクタ１内の真空度か、ＩＯ−
”　〜１０−”　Ｔｏｒｒになるまで排気し、超高真空
（ＬＩＶＨ）雰囲気でＳｉウェハ２にＳｉ膜をデポジシ
ョン（成長）させるＣＶＤ装置である。もつとも、半導
体基板を加熱する加熱部材を含むエツチング装置、スパ
ッタ装置に応用することは可能である。

同図に示すように、カーボンヒータ３の周囲に石英カバ
ー４がこのカーボンヒータ３を囲撓する構成で配設され
、その上にＳｉウェハ２か配置される。従って、Ｓｉウ
ェハ２は石英カバー４を介してカーボンヒータ３により
加熱される。リアクタ内には反応ガスとしてＳｉＨ４等
が図示しない反応ガス導入ポンプ等によって導入される
。

従来のカーボンヒータ３の上に直接Ｓｉウェハ２を載せ
ていた構造では、Ｓｉウェハ２を１０００℃程度に加熱
しようとすればカーボンヒータは１２００°Ｃ程度とな
らなければならなかった。かかる高温下、減圧下におけ
るカーボンヒータ３からの脱ガスはＳｉウェハ２の表面
を汚染すると共にリアクタ１内の超高真空度を減少させ
る等の悪影響を与えていた。しかし、かかる脱ガスを石
英カバー４が遮断し、リアクタｌの雰囲気には侵入しな
いようにし、更に、リアクタｌ内の超高真空度を維持す
るようにした。即ち、石英カバー４は脱ガス防止部材と
して機能する。脱ガス防止部材を石英カバーとしたのは
、本実施例では、Ｓｉウェハ２はカーボンヒータ３から
の輻射熱により加熱されるためかかる輻射熱を透過する
ものでなければならないず、石英はその安価性からも適
当であるからである。なお、石英カバー４とカーボンヒ
ータ３との間は若干の隙間が空いている。石英とカーボ
ンとが反応してしまうのを防ぐためである。

カーボンヒータ３はＳｉウェハ２を直接加熱する加熱部
材としては汎用性がある。もっとも、単体ヒータ等の抵
抗線ヒータの場合にも本発明は適用できる。単体ヒータ
の場合でも脱ガスの問題か生じるからである。なお、ラ
ンプ加熱ではウェハだけを局所的に加熱することができ
ず、リアクタ１の側壁も同時に加熱してしまう。また、
ランプ加熱では、熱効率が悪いため、所定のウェハ温度
にするための装置の規模、コストかカーボンヒータ等の
場合よりも大きくなる。

本実施例では、Ｓｉウェハ２を枚葉式に薄膜成長させる
方式を採っているが枚葉式に限定される必要はない。

以下、本実施例による基板処理装置の動作について説明
する。まず、真空ポンプ７によりリアクタｌ内は超高真
空にされる。Ｓｉウェハ２と石英カバー４との距離はベ
ロー５による高さ調節によって調節可能である。Ｓｉウ
ェハ２は、同図の破線で示す高さに固定されているから
である。続いて、真空ポンプ８により石英カバー４内も
減圧される。

但し、真空度をあまり高くするとカーボンヒータ３から
の輻射熱が石英カバーに伝わらない。輻射熱は気体を介
して伝わるからである。一方、石英カバー４の内外の差
圧が大き過ぎると石英カバーが破損してしまう。そのた
め、石英カバー４の厚さ、石英カバー４内の真空度は有
限要素法等により算出される。遮熱板９はカーボンヒー
タ３からの熱が外部熱としてリアクタｌ内に侵入するも
を防ぐ役割を果たす。石英カバー４、リアクタ１、カー
ボンヒータ３の底部はＳＵＳフランジ６に固定される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、熱効率よく、リアクタ内の雰囲気を汚
染することなく、更に、リアクタ内の超高真空化が可能
として、基板を加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による基板処理装置の加熱部材たるカー
ボンヒータ付近の要部概略図である。 図において、 １はリアクタ、 ２はＳｉウェハ、 ３はカーボンヒータ、 ４は石英カバー ５はベロー ６はＳＵＳフランジ、 ７．８は真空ポンプを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）リアクタ（１）内に基板（２）を加熱する加熱部
   材（３）を設けてなる基板処理装置において、 前記加熱部材（３）と前記基板（２）との間に前記加熱
   部材（３）を前記リアクタ（１）内の雰囲気と分離する
   脱ガス防止部材を配設し、該脱ガス防止部材（４）を介
   して前記基板（２）を加熱することを特徴とする基板処
   理装置。
2. （２）リアクタ（１）内にＳｉウェハ（２）、カーボン
   ヒータ（３）を設け、該カーボンヒータ（３）の上に前
   記Ｓｉウェハ（２）を配置して該Ｓｉウェハ（２）を加
   熱し、超高真空下で薄膜成長を行なうＣＶＤ装置におい
   て、 前記カーボンヒータ（３）と前記Ｓｉウェハ（２）との
   間に石英カバー（４）を配設し、該石英カバー（４）を
   介して前記Ｓｉウェハ（２）を加熱すると共に前記リア
   クタ（１）内の雰囲気からカーボンヒータ（３）を分離
   することを特徴とするＣＶＤ装置。