JPH05304093A - 縦型減圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
縦型減圧ｃｖｄ装置Info
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- JPH05304093A JPH05304093A JP8020092A JP8020092A JPH05304093A JP H05304093 A JPH05304093 A JP H05304093A JP 8020092 A JP8020092 A JP 8020092A JP 8020092 A JP8020092 A JP 8020092A JP H05304093 A JPH05304093 A JP H05304093A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】縦型減圧ＣＶＤ装置において反応ガス供給管の
ガス吹き出し孔の堆積物による閉塞をなくすことによっ
て、装置稼働率の向上とランニングコストアップの抑制
を図る。 【構成】縦型減圧ＣＶＤ装置において、石英細管１０の
側面に少なくとも２列の縦一直線のガス吹き出し孔１１
ａ，１１ｂを設け、前記ガス吹き出し孔の１列分のみを
露出させる開口部１３を有する第２の石英細管１２で前
記石英細管１０を被覆する構造とし、かつ前記石英細管
１０を外炉芯管１の外部より、縦軸を中心に回転可能な
継手部９を備えている。
ガス吹き出し孔の堆積物による閉塞をなくすことによっ
て、装置稼働率の向上とランニングコストアップの抑制
を図る。 【構成】縦型減圧ＣＶＤ装置において、石英細管１０の
側面に少なくとも２列の縦一直線のガス吹き出し孔１１
ａ，１１ｂを設け、前記ガス吹き出し孔の１列分のみを
露出させる開口部１３を有する第２の石英細管１２で前
記石英細管１０を被覆する構造とし、かつ前記石英細管
１０を外炉芯管１の外部より、縦軸を中心に回転可能な
継手部９を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は縦型減圧ＣＶＤ装置に関
し、特に反応ガス供給管として側面に複数のガス吹き出
し孔を設けた先端片封じの石英細管を有する縦型減圧Ｃ
ＶＤ装置に関する。
し、特に反応ガス供給管として側面に複数のガス吹き出
し孔を設けた先端片封じの石英細管を有する縦型減圧Ｃ
ＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、縦型減圧ＣＶＤ装置は、半導体基
板（以下ウェハ）表面に多結晶シリコン膜，二酸化シリ
コン膜，あるいは窒化シリコン膜等の形成を行なうＣＶ
Ｄ（化学気相成長）工程に用いられている。図４は従来
一般に用いられている縦型減圧ＣＶＤ装置の構成を示す
断面図であり、図中１は外炉芯管，２は内炉芯管，１６
はウェハ支持ボート，３はウェハ，５，６は反応ガス供
給管，７は反応ガス排出管である。
板（以下ウェハ）表面に多結晶シリコン膜，二酸化シリ
コン膜，あるいは窒化シリコン膜等の形成を行なうＣＶ
Ｄ（化学気相成長）工程に用いられている。図４は従来
一般に用いられている縦型減圧ＣＶＤ装置の構成を示す
断面図であり、図中１は外炉芯管，２は内炉芯管，１６
はウェハ支持ボート，３はウェハ，５，６は反応ガス供
給管，７は反応ガス排出管である。
【０００３】図５（ａ）及び（ｂ）は図４における反応
ガス供給管６の要部拡大図であり、図（ａ）は正面図、
図（ｂ）は図（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図を示してい
る。
ガス供給管６の要部拡大図であり、図（ａ）は正面図、
図（ｂ）は図（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図を示してい
る。
【０００４】近年、半導体装置の高集積化が進むに伴な
い、ＣＶＤ工程による膜性能に種々の要求が生じ、例え
ば、減圧ＣＶＤ装置を用いた多結晶シリコン膜では、薄
膜化、高抵抗化、グレインサイズコントロール性、及び
低温化が重要となっている。特に抵抗をコントロールす
る目的で微量なＰ（リン）を多結晶シリコンにドーピン
グする成膜技術の開発が盛んである。上記Ｐ（リン）の
ドーピングを目的とするＰＨ3 （ホスフィン）のガス供
給管には、バッチ内における良好なＰ濃度均一性を得る
為に、図５（ａ），（ｂ）に示す様な側面に複数のガス
吹き出し孔１１ａを有する石英細管１０を、内炉芯管２
内に配置するのが従来の一般的技術である。
い、ＣＶＤ工程による膜性能に種々の要求が生じ、例え
ば、減圧ＣＶＤ装置を用いた多結晶シリコン膜では、薄
膜化、高抵抗化、グレインサイズコントロール性、及び
低温化が重要となっている。特に抵抗をコントロールす
る目的で微量なＰ（リン）を多結晶シリコンにドーピン
グする成膜技術の開発が盛んである。上記Ｐ（リン）の
ドーピングを目的とするＰＨ3 （ホスフィン）のガス供
給管には、バッチ内における良好なＰ濃度均一性を得る
為に、図５（ａ），（ｂ）に示す様な側面に複数のガス
吹き出し孔１１ａを有する石英細管１０を、内炉芯管２
内に配置するのが従来の一般的技術である。
【０００５】この種の装置を用いてウェハ上に例えば、
Ｄｏｐｅｄα−Ｓｉ膜を形成するには、ウェハー３を支
持ボート１６に搭載して内炉芯管２内に導入し、反応ガ
ス供給管５からＳｉ2 Ｈ6 （ジシラン）、供給管６から
ＰＨ3 （ホスイン）を内炉芯管２内に供給することで、
加熱源４により加熱されたウェハ表面上でのＳｉ
2 Ｈ6 ，ＰＨ3 の熱分解反応により前述の薄膜が生成出
来る。
Ｄｏｐｅｄα−Ｓｉ膜を形成するには、ウェハー３を支
持ボート１６に搭載して内炉芯管２内に導入し、反応ガ
ス供給管５からＳｉ2 Ｈ6 （ジシラン）、供給管６から
ＰＨ3 （ホスイン）を内炉芯管２内に供給することで、
加熱源４により加熱されたウェハ表面上でのＳｉ
2 Ｈ6 ，ＰＨ3 の熱分解反応により前述の薄膜が生成出
来る。
【０００６】反応によって生じた生成ガス及び未反応ガ
スは、外炉芯管１と内炉芯管２との間を通り反応ガス排
出管７から真空ポンプ８によって外部へ排気される。
スは、外炉芯管１と内炉芯管２との間を通り反応ガス排
出管７から真空ポンプ８によって外部へ排気される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の縦型減圧ＣＶＤ装置において、ウェハ表面上へ
の成膜工程中に、内炉芯管２内壁や反応ガス供給管５，
６へも膜が成長することは避けられない事象であり、処
理バッチ数が多くなるに従い、ガス吹き出し孔１１ａ近
傍に成膜した堆積物で孔が閉塞し、所望のガス供給が十
分に行なわれないものとなってしまう。図６は、バッチ
数とバッチ内におけるＰ濃度のばらつきの関係を示す分
布図であるが、２０バッチ目になると、ガス吹き出し孔
の閉塞がかなり進行しており、バッチ内のＰ濃度は非常
に不均一な値となっている。この様なバッチ内における
不均一なＰ濃度分布は、半導体装置の製造歩留り及び信
頼性を著しく低下させるという欠点を有している。
た従来の縦型減圧ＣＶＤ装置において、ウェハ表面上へ
の成膜工程中に、内炉芯管２内壁や反応ガス供給管５，
６へも膜が成長することは避けられない事象であり、処
理バッチ数が多くなるに従い、ガス吹き出し孔１１ａ近
傍に成膜した堆積物で孔が閉塞し、所望のガス供給が十
分に行なわれないものとなってしまう。図６は、バッチ
数とバッチ内におけるＰ濃度のばらつきの関係を示す分
布図であるが、２０バッチ目になると、ガス吹き出し孔
の閉塞がかなり進行しており、バッチ内のＰ濃度は非常
に不均一な値となっている。この様なバッチ内における
不均一なＰ濃度分布は、半導体装置の製造歩留り及び信
頼性を著しく低下させるという欠点を有している。
【０００８】上記問題点を解決するには、ガス吹き出し
孔１１ａの閉塞状況に応じて、適切な時期に反応ガス供
給管６の洗浄を行なうこととなるが、頻繁な洗浄は装置
稼働率を低下させる原因の１つとなる。また、上記洗浄
には弗酸、硝酸等の薬液が一般に使用されるが、石英を
材料とする反応ガス供給管自体もエッチングされる為、
数回の洗浄でガス吹き出し孔１１ａの孔径が過剰なガス
供給をもたらすほど大きくなり、新品と交換せざるを得
なくなりランニングコストを吊りあげる欠点も有してい
る。
孔１１ａの閉塞状況に応じて、適切な時期に反応ガス供
給管６の洗浄を行なうこととなるが、頻繁な洗浄は装置
稼働率を低下させる原因の１つとなる。また、上記洗浄
には弗酸、硝酸等の薬液が一般に使用されるが、石英を
材料とする反応ガス供給管自体もエッチングされる為、
数回の洗浄でガス吹き出し孔１１ａの孔径が過剰なガス
供給をもたらすほど大きくなり、新品と交換せざるを得
なくなりランニングコストを吊りあげる欠点も有してい
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の縦型減圧ＣＶＤ
装置は、側面に複数のガス吹き出し孔を具備した先端片
封じの石英細管を反応ガス供給管として炉芯管内部に配
置しており、前記ガス吹き出し孔を前記石英細管側面の
縦方向の一直線上に所定の間隔で複数個かつ少なくとも
２列設け、前記石英細管を内径が前記石英細管の外径よ
りわずかに大きい第２の石英細管で被覆し、前記第２の
石英細管側面に前記ガス吹き出し孔の１列分のみを露出
させる開口部を設け、かつ前記ガス吹き出し孔を有する
石英細管を縦軸を中心に回転可能とする継手部を前記炉
芯管外部に備えている。
装置は、側面に複数のガス吹き出し孔を具備した先端片
封じの石英細管を反応ガス供給管として炉芯管内部に配
置しており、前記ガス吹き出し孔を前記石英細管側面の
縦方向の一直線上に所定の間隔で複数個かつ少なくとも
２列設け、前記石英細管を内径が前記石英細管の外径よ
りわずかに大きい第２の石英細管で被覆し、前記第２の
石英細管側面に前記ガス吹き出し孔の１列分のみを露出
させる開口部を設け、かつ前記ガス吹き出し孔を有する
石英細管を縦軸を中心に回転可能とする継手部を前記炉
芯管外部に備えている。
【００１０】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１（ａ）は本発明の第１実施例の断面図である。
図４と同一構成部分には同一番号を付して説明する。本
実施例の縦型減圧ＣＶＤ装置は、先端片封じの外炉芯管
１，外炉芯管１内に設けられた両端開放の内炉芯管２，
ウェハ３を加熱する加熱源４，内炉芯管２内に反応ガス
を供給する反応ガス供給管５，６，反応ガス排出管７，
真空ポンプ８，継手部９を主たる構成要件としている。
図１（ｂ），（ｃ）は反応ガス供給管６の要部拡大図
で、図（ｂ）に正面図、図（ｃ）は図（ｂ）におけるＢ
−Ｂ線断面図である。
る。図１（ａ）は本発明の第１実施例の断面図である。
図４と同一構成部分には同一番号を付して説明する。本
実施例の縦型減圧ＣＶＤ装置は、先端片封じの外炉芯管
１，外炉芯管１内に設けられた両端開放の内炉芯管２，
ウェハ３を加熱する加熱源４，内炉芯管２内に反応ガス
を供給する反応ガス供給管５，６，反応ガス排出管７，
真空ポンプ８，継手部９を主たる構成要件としている。
図１（ｂ），（ｃ）は反応ガス供給管６の要部拡大図
で、図（ｂ）に正面図、図（ｃ）は図（ｂ）におけるＢ
−Ｂ線断面図である。
【００１１】図１（ｂ），（ｃ）において、１０は外径
１２ｍｍ，肉厚２ｍｍ程度の先端丸封じの石英細管で、
側面の縦方向一直線上に直径１ｍｍ程度のガス吹き出し
孔１１ａを有し、かつ前記ガス吹き出し孔１１ａと１８
０度相対する側面に上述と同様のガス吹き出し口１１ｂ
を備えている。また、前記石英細管１０は、内径１３ｍ
ｍ，肉厚２ｍｍ程度の先端丸封じの第２の石英細管１２
で被覆されており、かつ第２の石英細管１２の側面に
は、ガス吹き出し孔１１ａ又は１１ｂの１列分のみを露
出すべく縦長の開口部１３が開けられている。
１２ｍｍ，肉厚２ｍｍ程度の先端丸封じの石英細管で、
側面の縦方向一直線上に直径１ｍｍ程度のガス吹き出し
孔１１ａを有し、かつ前記ガス吹き出し孔１１ａと１８
０度相対する側面に上述と同様のガス吹き出し口１１ｂ
を備えている。また、前記石英細管１０は、内径１３ｍ
ｍ，肉厚２ｍｍ程度の先端丸封じの第２の石英細管１２
で被覆されており、かつ第２の石英細管１２の側面に
は、ガス吹き出し孔１１ａ又は１１ｂの１列分のみを露
出すべく縦長の開口部１３が開けられている。
【００１２】本実施例を用いることで、ガス吹き出し孔
１１ａにある程度の堆積物が付着した段階で、石英細管
１０を１８０度回転することで、ガス吹き出し孔１１ｂ
が、第２の石英細管１２の開口部１３と重なり、堆積物
の付着していないガス吹き出し孔１１ｂより新品と同様
な正常なガス供給が可能となる。尚、外炉芯管外部より
石英細管１０を回転させる方法として、本実施例では石
英細管１０を図２の拡大断面図に示すように継手部９を
用いてハッチ１４及びＳＵＳ配管１７に取り付けている
ので、継手部９をゆるめＯ−リング１５を外すことで容
易に回転が可能である。
１１ａにある程度の堆積物が付着した段階で、石英細管
１０を１８０度回転することで、ガス吹き出し孔１１ｂ
が、第２の石英細管１２の開口部１３と重なり、堆積物
の付着していないガス吹き出し孔１１ｂより新品と同様
な正常なガス供給が可能となる。尚、外炉芯管外部より
石英細管１０を回転させる方法として、本実施例では石
英細管１０を図２の拡大断面図に示すように継手部９を
用いてハッチ１４及びＳＵＳ配管１７に取り付けている
ので、継手部９をゆるめＯ−リング１５を外すことで容
易に回転が可能である。
【００１３】本装置を用いてＤｏｐｅｄα−Ｓｉ膜を成
膜した。従来技術では、２０バッチ目程度で反応ガス供
給管６の洗浄を必要とするほどバッチ内のＰ濃度にばら
つきが生じたが、本実施例では２０バッチ目前後で石英
細管１０を回転し、ガス吹き出し孔１１ｂを新たなガス
供給孔とすることで、Ｐ濃度のばらつき発生及び石英細
管１０の洗浄までのバッチ数を４０バッチ程度と大幅に
伸ばすことが可能となった。
膜した。従来技術では、２０バッチ目程度で反応ガス供
給管６の洗浄を必要とするほどバッチ内のＰ濃度にばら
つきが生じたが、本実施例では２０バッチ目前後で石英
細管１０を回転し、ガス吹き出し孔１１ｂを新たなガス
供給孔とすることで、Ｐ濃度のばらつき発生及び石英細
管１０の洗浄までのバッチ数を４０バッチ程度と大幅に
伸ばすことが可能となった。
【００１４】本発明は上述の第１実施例に限られるもの
ではなく、図３（ａ），（ｂ）の正面図、及びそのＣ−
Ｃ断面図に示す第２実施例であっても良い。本実施例で
は、第２の石英細管１２の側面に開ける開口部１３をガ
ス吹き出し孔１１ａより若干大きい直径３ｍｍ程度の小
孔として、前記ガス吹き出し孔１１ａに対応する個数分
を設けている。本実施例では、ガス吹き出し孔１１ａを
第２の石英細管１２の開口部１３と重ね合わせることに
よって、成膜の際にガス吹き出し孔１１ｂより噴射し前
記石英細管１０と第２の石英細管１２の隙間を通って開
口部１３よりウェハ３に供給されるガス量を開口部１３
を小孔とすることである程度抑制することができ、実施
例１に比しさらに正確なＰ濃度の制御が可能である。
ではなく、図３（ａ），（ｂ）の正面図、及びそのＣ−
Ｃ断面図に示す第２実施例であっても良い。本実施例で
は、第２の石英細管１２の側面に開ける開口部１３をガ
ス吹き出し孔１１ａより若干大きい直径３ｍｍ程度の小
孔として、前記ガス吹き出し孔１１ａに対応する個数分
を設けている。本実施例では、ガス吹き出し孔１１ａを
第２の石英細管１２の開口部１３と重ね合わせることに
よって、成膜の際にガス吹き出し孔１１ｂより噴射し前
記石英細管１０と第２の石英細管１２の隙間を通って開
口部１３よりウェハ３に供給されるガス量を開口部１３
を小孔とすることである程度抑制することができ、実施
例１に比しさらに正確なＰ濃度の制御が可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、側面に複
数のガス吹き出し孔を具備した先端片封じの石英細管を
反応ガス供給管として炉芯管内部に配置した縦型減圧Ｃ
ＶＤ装置において、前記ガス吹き出し孔を少なくとも２
列設け、前記石英細管を内径が前記石英細管の外径より
わずかに大きい第２の石英細管で被覆し、前記第２の石
英細管側面に前記ガス吹き出し孔の１列分のみを露出さ
せる開口部を設け、かつ前記ガス吹き出し孔を有する石
英細管を、縦軸を中心に回転可能とする継手部を前記炉
芯管外部に設けたことで、ガス吹き出し孔の閉塞によっ
て生ずるＰ濃度のばらつきを、従来技術に比し長期間抑
制することが可能である。よって、装置稼働率の向上、
及びランニングコストの低減、ひいては半導体装置の製
造歩留り、信頼性を著しく向上させることができるとい
う効果を有する。
数のガス吹き出し孔を具備した先端片封じの石英細管を
反応ガス供給管として炉芯管内部に配置した縦型減圧Ｃ
ＶＤ装置において、前記ガス吹き出し孔を少なくとも２
列設け、前記石英細管を内径が前記石英細管の外径より
わずかに大きい第２の石英細管で被覆し、前記第２の石
英細管側面に前記ガス吹き出し孔の１列分のみを露出さ
せる開口部を設け、かつ前記ガス吹き出し孔を有する石
英細管を、縦軸を中心に回転可能とする継手部を前記炉
芯管外部に設けたことで、ガス吹き出し孔の閉塞によっ
て生ずるＰ濃度のばらつきを、従来技術に比し長期間抑
制することが可能である。よって、装置稼働率の向上、
及びランニングコストの低減、ひいては半導体装置の製
造歩留り、信頼性を著しく向上させることができるとい
う効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図で、同図（ａ）
は断面図、同図（ｂ）は図（ａ）における反応ガス供給
管の要部拡大図、同図（ｃ）は図（ｂ）のＢ−Ｂ線断面
図である。
は断面図、同図（ｂ）は図（ａ）における反応ガス供給
管の要部拡大図、同図（ｃ）は図（ｂ）のＢ−Ｂ線断面
図である。
【図２】図１（ａ）における継手部の拡大断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２実施例における反応ガス供給管を
示す図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）はそのＣ−
Ｃ線断面図である。
示す図で、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）はそのＣ−
Ｃ線断面図である。
【図４】従来の縦型減圧ＣＶＤ装置の断面図である。
【図５】従来の反応ガス供給管を示す図で、同図（ａ）
は要部拡大図、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図であ
る。
は要部拡大図、同図（ｂ）はそのＡ−Ａ線断面図であ
る。
【図６】バッチ内におけるＰ濃度を示す分布図である。
１ 外炉芯管 ２ 内炉芯管 ３ ウェハ ４ 加熱源 ５，６ 反応ガス供給管 ７ 反応ガス排出管 ８ 真空ポンプ ９ 継手部 １０ 石英細管 １１ａ，１１ｂ ガス吹き出し孔 １２ 第２の石英細管 １３ 開口部 １４ ハッチ １５ Ｏ−リング １６ ウェハ支持ボート １７ ＳＵＳ配管
Claims (1)
- 【請求項１】 側面に複数のガス吹き出し孔を具備した
先端片封じの石英細管を反応ガス供給管として炉芯管内
部に配置した縦型減圧ＣＶＤ装置において、前記ガス吹
き出し孔を前記石英細管側面の縦方向一直線上に所定の
間隔で複数個、かつ少なくとも２列設け、前記石英細管
を内径が前記石英細管の外径よりわずかに大きい第２の
石英細管で被覆し、前記第２の石英細管側面に前記ガス
吹き出し孔の１列分のみを露出させる開口部を設け、か
つ前記ガス吹き出し孔を有する石英細管を縦軸を中心に
回転可能とする継手部を前記炉芯管外部に設けたことを
特徴とする縦型減圧ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8020092A JPH05304093A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 縦型減圧ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8020092A JPH05304093A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 縦型減圧ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304093A true JPH05304093A (ja) | 1993-11-16 |
Family
ID=13711748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8020092A Withdrawn JPH05304093A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | 縦型減圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05304093A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016222941A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | Ｄｏｗａサーモテック株式会社 | Ｓｉ含有ＤＬＣ膜の成膜装置 |
| JP2018056232A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス導入機構及び処理装置 |
-
1992
- 1992-04-02 JP JP8020092A patent/JPH05304093A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016222941A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | Ｄｏｗａサーモテック株式会社 | Ｓｉ含有ＤＬＣ膜の成膜装置 |
| JP2018056232A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス導入機構及び処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |