JPH05234986A - 化学気相成長装置 - Google Patents

化学気相成長装置

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JPH05234986A
JPH05234986A JP3317092A JP3317092A JPH05234986A JP H05234986 A JPH05234986 A JP H05234986A JP 3317092 A JP3317092 A JP 3317092A JP 3317092 A JP3317092 A JP 3317092A JP H05234986 A JPH05234986 A JP H05234986A
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昌雄 織田
Kenichiro Yamanishi
健一郎 山西
Shigeo Sasaki
茂雄 佐々木
Yoshihiko Kusakabe
嘉彦 草壁
Shinichi Kamidate
信一 神立
Yoshihiko Okamoto
佳彦 岡本
Hiroshige Takahashi
広成 高橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウエハ上の異物の核となる排気配管内に付着
した付着物および排気配管から剥離し、反応管内部に移
動した付着物の排出と、付着物の熱サイクルによる剥離
を抑制することにより、反応管および排気管内を清浄な
雰囲気に保ち、ウエハに装置内付着物が付着し、異物化
するのを防止する化学気相成長装置を提供する。 【構成】 ウエハ1およびこのウエハ1を載置する石英
ボード2を収容する反応管3と、この反応管3の周囲に
設置され、ウエハ1を加熱するためのヒータ5と、前記
反応管3に反応ガスおよび不活性ガスを供給するための
ガス導入口6を有するガス供給系と、反応後のガスおよ
び不活性ガスを排気するガス排気口7を有する排気配管
系とを備え、かつ、前記ガス供給系に大流量ガス制御装
置11を、前記排気配管系に分岐配管12とこの分岐配
管に接続したエゼクタ式真空ポンプ13をそれぞれ設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体製造工程に用
いられるウエハプロセス装置に係わり、特に、ウエハ上
にシリコン酸化膜、シリコン窒化膜などを成膜させる化
学気相成長装置(以下「CVD装置」という)に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図2は、例えば、特公平2ー41166
号公報に示された従来のCVD装置を示す断面図であ
る。図において、1はウエハ、2はウエハを載置する石
英ボード、3は反応管、4は反応管3を密閉するための
フロントキャップ、5はウエハを加熱するためのヒー
タ、6は反応管3内に反応ガスおよび不活性ガスを導入
するためのガス導入口、7は反応後のガスおよび不活性
ガスを排気するためのガス排気口、8は排気配管に設け
られたバルブ、そして符号9は常時作動し、反応管3内
を減圧排気するための真空ポンプである。
【0003】このような構成において、例えば、ウエハ
1を石英ボード2に載せて反応管3内に搬入し、フロン
トキャップ4を閉じて反応管3を密閉する。つづいて、
ヒータ5で反応管3内部および搬入したウエハ1を一定
温度に加熱する。つづいて、バルブ8を開け、排気口7
より真空ポンプ9によって反応管3内を減圧排気する。
その後、反応管3内にガス導入口6より反応ガスを導入
する。反応管3内に導入された反応ガスはガス導入口6
よりガス排気口7方向に拡散分布し、熱化学反応によっ
て分解し、そして、ウエハ1の上に所望の薄膜を成長さ
せる。
【0004】次に、反応ガスの導入を停止し、再度、反
応管3内を減圧排気してからバルブ8を閉め、つづい
て、反応管3内にガス導入口6より不活性ガスを導入し
て、反応管3内を大気圧に復帰させる。そして、フロン
トキャップ4を開け、ウエハ1を載置した石英ボード2
を搬出し、フロントキャップ4を閉じて新たなウエハ1
の搬入を待つ。
【0005】図3は、同じく特公平2ー41166号公
報に示された従来のCDV装置を示す断面図である。図
において、1,2,4,6,7は前記従来のCVD装置
と全く同一のものであるが、反応管3は多数の小孔を有
する第一反応管3Aと、この第一反応管3Aの外側に設
置された第二反応管3Bとから二重管に構成されてい
る。また、第一反応管3Aの端部にガス排気口7Aが設
けられ、第二反応管3Bの端部に第一反応管3Aと第二
反応管3Bとの間の空間部10を排気するためのガス排
気口7Bが設けられている。
【0006】このような構成において、ウエハ1を載置
した石英ボード2を反応管3A内に搬入し、ヒータ5に
よって反応管3の内部および搬入したウエハ1を一定温
度に加熱し、つづいて、ガス排気口7Bより空間部10
を排気する。その後、ガス排気口7Aより減圧排気を行
い、減圧排気した第一反応管3Aおよび第二反応管3B
内にガス導入口6より反応ガスを導入することにより、
ウエハ1上に所望の薄膜を成長させる。
【0007】つづいて、反応ガスの導入を停止し、再
度、第一反応管3A内を減圧排気するとともに、排気配
管のバルブを全て閉じる。そして、第一反応管3Aおよ
び第二反応管3B内にガス導入口6より不活性ガスを導
入することにより、第一反応管3Aおよび第二反応管3
B内を大気圧に復帰させる。そして、フロントキャップ
4を開けてウエハ1を載置した石英ボード2を取り出
し、再び、フロントキャップ4を閉じて、新たなウエハ
1の搬入をまつ。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のCDV装置は以
上のように構成され、いずれも、薄膜成長時に反応管3
の内壁、ガス排気口7の周辺部およびガス排気口7とバ
ルブ8間の排気配管に反応生成物が付着形成しやすく、
特に、温度が低いガス排気口7の周辺部およびガス排気
口7とバルブ8間の排気配管への反応生成物の付着が甚
だしく、その形態は微粒子の集合体である。このため、
この付着物が剥離し、反応管3内のウエハ1上に移動、
付着して異物化し、ウエハの膜質を低下させ半導体デバ
イスの製造歩留りの向上を妨げるという課題があった。
【0009】また、図3に示す従来のCVD装置では、
第一反応管3Aと第二反応管3B間の空間部10を排気
することにより、第一反応管3Aの内壁に付着した付着
物を排除する防止策を講じているが、ガス排気口7Bの
周辺部およびガス排気口7Bとバルブ8間の排気配管へ
の付着物の排除に対しては充分な効果が期待できないと
いう課題があった。逆に、ガス排気口7Bの周辺部およ
びガス排気口7Bとバルブ8間の排気配管に付着した付
着物が剥離し、反応管3の空間部を排除するときのガス
の流れによりウエハ1上に付着して異物となることがあ
った。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係るCVD装
置においては、ガス供給系に大流量ガス制御装置が設け
られ、かつ、排気配管系に分岐配管と分岐配管に接続し
たエゼクタ式真空ポンプが設けられている。
【0011】
【作用】この発明に係るCVD装置においては、ウエハ
上の異物の核となる、排気配管内に付着した付着物およ
び排気配管から剥離して反応管側に移動した付着物は、
大流量ガス制御装置より反応管内に供給され、エゼクタ
式真空ポンプによって排気される窒素ガスなどの不活性
ガスの流れの抵抗力によって一掃される。
【0012】また、反応管内部および排気配管内部の圧
力を大気圧未満から数百トールの低真空に維持すること
により、反応管から排気配管系にガスが伝導する熱量が
増して排気配管系の温度が高められることにより、排気
配管系に付着した付着物は容易に剥離しない性状に変化
し、さらに、反応管内部および排気配管内部の圧力が大
気圧未満から数百トールの低真空に維持された状態か
ら、ウエハを反応管内に搬入する大気圧復帰状態に移行
する際の排気配管系の温度変化は低減され、付着物の熱
サイクルによる剥離が著しく抑制される。
【0013】
【実施例】図1はこの発明の一実施例を示す化学気相成
長装置の断面図であり、図において、反応管3、フロン
トキャップ4、ヒータ5、ガス導入口6、ガス排気口
7、バルブ8および真空ポンプ9は前記従来例と全く同
じであるため、符号のみを付し、その説明を省略する。
【0014】符号11はガス導入口6を含むガス供給系
に設けられた大流量ガス制御装置、12は排気配管系に
設けられた分岐配管、そして、符号13は分岐配管11
に接続されたエゼクター式真空ポンプである。このよう
な構成において、反応管3内にウエハ1を載置した石英
ボード2を搬入する前に、ガス排気系のバルブ8を閉
じ、大流量ガス制御装置11によって窒素ガスなどの不
活性ガスを反応管3内にガス導入口6より導入するとと
もに分岐配管11を通しエゼクター式真空ポンプ12よ
って真空排気する。
【0015】また、このとき、エゼクター式真空ポンプ
12の排気能力を制御し、反応管3内部および排気配管
内部の圧力を大気圧未満から数百トールの低真空に維持
すると、反応管3から排気配管系にガスが伝導する熱量
が増し、付着物が生成された排気配管系の温度は高めら
れ、付着物は容易に剥離しない性状に変化する。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ウエハ上の異物の核となる、排気配管の内壁などに
付着した付着物および排気配管から剥離して反応管側に
移動した付着物は、反応管内に大流量ガス制御装置より
不活性ガスを供給するとともにエゼクタ式真空ポンプに
よって排気するので、不活性ガスの流れの抵抗力によっ
て一掃されるという効果を有する。
【0017】また、反応管内部および排気配管内部の圧
力を大気圧未満から数百トールの低真空に維持すること
により、反応管から排気配管系にガスが伝導する熱量が
増して付着物が生成された排気配管系の温度が高められ
るので、付着物は容易に剥離しない性状に変化し、さら
に、反応管内部および排気配管内部の圧力が大気圧未満
から数百トールの低真空に維持された状態から、ウエハ
を反応管内に設置する大気圧復帰状態に移行する際の排
気配管系の温度変化は低減するので、付着物の熱サイク
ルによる剥離が著しく抑制されるという効果を有する。
よって、反応管および排気系内が清浄な雰囲気に保たれ
るので、ウエハプロセスの信頼性が高まり、半導体デバ
イスの製造歩溜りが向上するという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す化学気相成長装置の
断面図である。
【図2】従来の化学気相成長装置の断面図である。
【図3】従来の化学気相成長装置の断面図である。
【符号の説明】
1 ウエハ 2 ボード 3 反応管 5 ヒータ 6 ガス導入口 7 ガス排気口 11 大流量ガス制御装置 12 分岐配管 13 エゼクター式真空ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 草壁 嘉彦 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 神立 信一 伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機株式会 社北伊丹製作所内 (72)発明者 岡本 佳彦 伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機株式会 社北伊丹製作所内 (72)発明者 高橋 広成 伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機株式会 社北伊丹製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハおよびこのウエハを載置するボー
    ドを収容する反応管と、この反応管の周囲に設置され、
    ウエハを加熱するためのヒータと、前記反応管に反応ガ
    スおよび不活性ガスを供給するためのガス導入口を有す
    るガス供給系と、反応後のガスおよび不活性ガスを排気
    するガス排気口を有する排気配管系とを備えてなる化学
    気相成長装置において、前記ガス供給系に大流量ガス制
    御装置を設け、かつ前記排気配管系に分岐配管と分岐配
    管に接続したエゼクタ式真空ポンプを設けたことを特徴
    とする化学気相成長装置。
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