JPH05315254A - 真空処理装置 - Google Patents
真空処理装置Info
- Publication number
- JPH05315254A JPH05315254A JP12181792A JP12181792A JPH05315254A JP H05315254 A JPH05315254 A JP H05315254A JP 12181792 A JP12181792 A JP 12181792A JP 12181792 A JP12181792 A JP 12181792A JP H05315254 A JPH05315254 A JP H05315254A
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- vessel
- container
- processing apparatus
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 材料の強度に関係なく任意の形状を有し、減
圧で使用できる反応容器を備え、処理工程中に基板を金
属汚染させない真空処理装置の提供。 【構成】 真空排気可能な耐圧容器１０１と、耐圧容器
に収容されかつ被処理材１０３を収納する反応容器１０
２と、被処理材１０３を加熱する加熱手段１０５とより
なり、耐圧容器１０１の少なくとも一面を石英材１０４
で形成し、石英材１０４に対向させて加熱手段１０５を
耐圧容器１０１の外側に配設した。 【効果】 反応容器と耐圧容器との間の圧力差を制御す
ることにより、反応容器にかかる圧力を低減でき、材料
の強度に関係なく反応容器を任意の形状で使用できる。
圧で使用できる反応容器を備え、処理工程中に基板を金
属汚染させない真空処理装置の提供。 【構成】 真空排気可能な耐圧容器１０１と、耐圧容器
に収容されかつ被処理材１０３を収納する反応容器１０
２と、被処理材１０３を加熱する加熱手段１０５とより
なり、耐圧容器１０１の少なくとも一面を石英材１０４
で形成し、石英材１０４に対向させて加熱手段１０５を
耐圧容器１０１の外側に配設した。 【効果】 反応容器と耐圧容器との間の圧力差を制御す
ることにより、反応容器にかかる圧力を低減でき、材料
の強度に関係なく反応容器を任意の形状で使用できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大規模集積回路の製造
工程のように、基板上に各種の薄膜を形成する処理装置
に係り、特に基板を減圧状態で処理するのに好適な真空
処理装置に関する。
工程のように、基板上に各種の薄膜を形成する処理装置
に係り、特に基板を減圧状態で処理するのに好適な真空
処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の真空処理装置においては、高真空
状態下で基板を処理する反応容器には特開昭６２−２８
３６２３号公報に記載のように金属製の反応容器を用い
ていた。また、金属製以外では特公昭６３−７０５１５
号公報に記載のように石英製の反応容器が用いられ、反
応容器それ自体が反応容器内部の圧力と大気圧との差圧
に耐えられる構造になっており、また大気圧下で金属製
のバルブ等と接続されていた。
状態下で基板を処理する反応容器には特開昭６２−２８
３６２３号公報に記載のように金属製の反応容器を用い
ていた。また、金属製以外では特公昭６３−７０５１５
号公報に記載のように石英製の反応容器が用いられ、反
応容器それ自体が反応容器内部の圧力と大気圧との差圧
に耐えられる構造になっており、また大気圧下で金属製
のバルブ等と接続されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の真空処理装置に
あっては、高真空状態を形成するため金属製の反応容器
が用いられおり、その結果、基板の処理工程中に基板が
金属汚染される問題があった。また、基板を処理する反
応容器自体で反応容器内部の圧力と大気圧との差圧に耐
えられる構造が必要であり、反応容器を形成する材料の
強度が十分大きくない場合、反応容器の形状に制約があ
った。さらに、大気圧下で金属製のバルブ等と接続され
ているため、接続部分から空気が反応容器内へ洩れる問
題があった。
あっては、高真空状態を形成するため金属製の反応容器
が用いられおり、その結果、基板の処理工程中に基板が
金属汚染される問題があった。また、基板を処理する反
応容器自体で反応容器内部の圧力と大気圧との差圧に耐
えられる構造が必要であり、反応容器を形成する材料の
強度が十分大きくない場合、反応容器の形状に制約があ
った。さらに、大気圧下で金属製のバルブ等と接続され
ているため、接続部分から空気が反応容器内へ洩れる問
題があった。
【０００４】本発明の目的は、基板の処理工程中に基板
が金属汚染されない真空処理装置を提供することにあ
る。そして本発明の他の目的は、反応容器を形成する材
料の強度に関係なく任意の形状を有し、減圧で使用でき
る真空処理装置を提供することにある。また本発明の他
の目的は、反応容器が外部と接続されている接続部で洩
れの少ない真空処理装置を提供することにある。さらに
本発明の他の目的は、安定に作動させる制御手段を備え
た真空処理装置を提供することにある。
が金属汚染されない真空処理装置を提供することにあ
る。そして本発明の他の目的は、反応容器を形成する材
料の強度に関係なく任意の形状を有し、減圧で使用でき
る真空処理装置を提供することにある。また本発明の他
の目的は、反応容器が外部と接続されている接続部で洩
れの少ない真空処理装置を提供することにある。さらに
本発明の他の目的は、安定に作動させる制御手段を備え
た真空処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る真空処理装置は、真空排気可能な耐圧
容器と、耐圧容器に収容されかつ被処理材を収納する反
応容器と、被処理材を加熱する加熱手段とよりなる真空
処理装置において、耐圧容器の少なくとも一面を石英材
で形成し、石英材に対向させて加熱手段を耐圧容器の外
側に配設した構成とする。
め、本発明に係る真空処理装置は、真空排気可能な耐圧
容器と、耐圧容器に収容されかつ被処理材を収納する反
応容器と、被処理材を加熱する加熱手段とよりなる真空
処理装置において、耐圧容器の少なくとも一面を石英材
で形成し、石英材に対向させて加熱手段を耐圧容器の外
側に配設した構成とする。
【０００６】そして真空排気可能な耐圧容器と、耐圧容
器に収容されかつ被処理材を収納する反応容器と、被処
理材を加熱する加熱手段とよりなる真空処理装置におい
て、耐圧容器の少なくとも一面を石英材で形成し、石英
材に対向させて加熱手段を耐圧容器の外側に配設し、反
応容器の接続部を耐圧容器の内部に配置した構成でもよ
い。
器に収容されかつ被処理材を収納する反応容器と、被処
理材を加熱する加熱手段とよりなる真空処理装置におい
て、耐圧容器の少なくとも一面を石英材で形成し、石英
材に対向させて加熱手段を耐圧容器の外側に配設し、反
応容器の接続部を耐圧容器の内部に配置した構成でもよ
い。
【０００７】また反応容器と耐圧容器との間の圧力差を
１気圧より低く制御する制御手段を具備した構成でもよ
い。
１気圧より低く制御する制御手段を具備した構成でもよ
い。
【０００８】さらに耐圧容器に、反応容器の接続部を加
熱手段より遮蔽する手段を設けた構成でもよい。
熱手段より遮蔽する手段を設けた構成でもよい。
【０００９】そして反応容器の圧力及び耐圧容器の圧力
を測定する手段と、反応容器の圧力変動に対応して耐圧
容器の圧力を制御する制御手段とを具備した構成でもよ
い。
を測定する手段と、反応容器の圧力変動に対応して耐圧
容器の圧力を制御する制御手段とを具備した構成でもよ
い。
【００１０】また反応容器は、石英材で矩形断面形状に
形成されている構成でもよい。
形成されている構成でもよい。
【００１１】さらに被処理材は、基板である構成でもよ
い。
い。
【００１２】そして半導体製造装置においては、請求項
１〜７のいずれか１項記載の真空処理装置を備えている
構成とする。
１〜７のいずれか１項記載の真空処理装置を備えている
構成とする。
【００１３】
【作用】本発明によれば、反応容器を耐圧容器の内部に
設置し、かつ反応容器と耐圧容器との間の圧力差を１気
圧よりも低く制御し、かつ反応容器の接続部を耐圧容器
内部に設置することにより、反応容器にかかる圧力が反
応容器内部の圧力と耐圧容器との間の圧力差になり、反
応容器は材料の強度に関係なく任意の形状に形成されて
減圧で使用される。そして接続部の洩れ量は反応容器内
部の圧力と耐圧容器との間の圧力差に比例して低減さ
れ、安定した状態が維持される。また基板は処理工程中
に耐圧容器からの汚染を受けなくなる。
設置し、かつ反応容器と耐圧容器との間の圧力差を１気
圧よりも低く制御し、かつ反応容器の接続部を耐圧容器
内部に設置することにより、反応容器にかかる圧力が反
応容器内部の圧力と耐圧容器との間の圧力差になり、反
応容器は材料の強度に関係なく任意の形状に形成されて
減圧で使用される。そして接続部の洩れ量は反応容器内
部の圧力と耐圧容器との間の圧力差に比例して低減さ
れ、安定した状態が維持される。また基板は処理工程中
に耐圧容器からの汚染を受けなくなる。
【００１４】
【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２を参照しな
がら説明する。図１は本実施例で用いた装置の断面図で
ある。基板（被処理材）１０３はシリコン単結晶基板
（直径８インチ、面方位（１００）、ボロンド−プ、比
抵抗１０Ω・ｃｍ）で肉厚０．５ｍｍの石英ガラス製の
反応容器１０２の内部に設置される。反応容器１０２は
ｓｕｓ製の耐圧容器１０１の内部に設置される。また、
耐圧容器１０１の一面に石英板１０４が接続されてい
る。石英板１０４の近傍には石英板１０４に対向してそ
の外側に赤外ランプ（加熱手段）１０５及び反射鏡１０
６が設置されており、石英板１０４を介して基板１０３
を加熱できる構造となっている。反応容器１０２と耐圧
容器１０１とは耐熱性のＯリングシ−ル１１７によって
接続されている。また、反応容器１０２の接続部１０７
と石英板１０４との間には耐圧容器１０１よりｓｕｓ部
品の遮蔽部（遮蔽する手段）１１８が張り出しており、
接続部１０７に直接、赤外ランプ１０５からの赤外光が
照射されないように遮蔽している。基板１０３を処理す
る際に使用する反応ガスはガス導入口１０８から供給さ
れ、タ−ボ分子ポンプ、ドライポンプ及びイオンポンプ
からなる排気装置１１０によって排気される。反応容器
１０２の内部圧力は圧力計１２０によって測定され、耐
圧容器１０１の圧力は圧力計１２１によって測定され
る。それぞれの測定値が制御器１２３に入力され、基板
１０３が反応容器１０２へ搬送、搬出される際、圧力計
１２０と圧力計１２１の測定値の差が常に１気圧以下に
なるように排気速度制御バルブ１２２及び流量制御器１
２４が制御器１２３によって制御される。すなわち耐圧
容器１０１に供給される窒素ガス１０９の流量と、排気
速度とが制御されて耐圧容器１０１の圧力が反応容器１
０２の圧力変動に対応して制御され、窒素ガス１０９が
ドライポンプ１１１によって排気される。図２は本実施
例で用いた図１に示す装置のＡ−Ａ線断面図である。反
応容器１０２の断面形状はは矩形であり基板１０３をコ
ンパクトに収容できる形状となっている。
がら説明する。図１は本実施例で用いた装置の断面図で
ある。基板（被処理材）１０３はシリコン単結晶基板
（直径８インチ、面方位（１００）、ボロンド−プ、比
抵抗１０Ω・ｃｍ）で肉厚０．５ｍｍの石英ガラス製の
反応容器１０２の内部に設置される。反応容器１０２は
ｓｕｓ製の耐圧容器１０１の内部に設置される。また、
耐圧容器１０１の一面に石英板１０４が接続されてい
る。石英板１０４の近傍には石英板１０４に対向してそ
の外側に赤外ランプ（加熱手段）１０５及び反射鏡１０
６が設置されており、石英板１０４を介して基板１０３
を加熱できる構造となっている。反応容器１０２と耐圧
容器１０１とは耐熱性のＯリングシ−ル１１７によって
接続されている。また、反応容器１０２の接続部１０７
と石英板１０４との間には耐圧容器１０１よりｓｕｓ部
品の遮蔽部（遮蔽する手段）１１８が張り出しており、
接続部１０７に直接、赤外ランプ１０５からの赤外光が
照射されないように遮蔽している。基板１０３を処理す
る際に使用する反応ガスはガス導入口１０８から供給さ
れ、タ−ボ分子ポンプ、ドライポンプ及びイオンポンプ
からなる排気装置１１０によって排気される。反応容器
１０２の内部圧力は圧力計１２０によって測定され、耐
圧容器１０１の圧力は圧力計１２１によって測定され
る。それぞれの測定値が制御器１２３に入力され、基板
１０３が反応容器１０２へ搬送、搬出される際、圧力計
１２０と圧力計１２１の測定値の差が常に１気圧以下に
なるように排気速度制御バルブ１２２及び流量制御器１
２４が制御器１２３によって制御される。すなわち耐圧
容器１０１に供給される窒素ガス１０９の流量と、排気
速度とが制御されて耐圧容器１０１の圧力が反応容器１
０２の圧力変動に対応して制御され、窒素ガス１０９が
ドライポンプ１１１によって排気される。図２は本実施
例で用いた図１に示す装置のＡ−Ａ線断面図である。反
応容器１０２の断面形状はは矩形であり基板１０３をコ
ンパクトに収容できる形状となっている。
【００１５】次に本装置によって基板１０３上にシリコ
ンのエピタキシャル成長層を形成した実施例について説
明する。原料ガスにはモノシランガスと水素ガスを用い
た。ガス流量はそれぞれ５０ｍｌ／分、３リットル／分
である。反応容器１０２の内部圧力は１Ｔｏｒｒであ
る。窒素ガス１０９は８０リットル／分の流量で導入さ
れ、耐圧容器１０１の圧力は約１０Ｔｏｒｒに保持し
た。基板１０３は赤外ランプ１０５によって加熱し６０
０℃に保持した。基板１０３上に形成されたエピタキシ
ャル層をセコエッチングした後、光学顕微鏡によって評
価した結果、積層欠陥密度は０．０５ヶ／ｃｍ2以下、
転位密度は０．１１ヶ／ｃｍ2以下であった。
ンのエピタキシャル成長層を形成した実施例について説
明する。原料ガスにはモノシランガスと水素ガスを用い
た。ガス流量はそれぞれ５０ｍｌ／分、３リットル／分
である。反応容器１０２の内部圧力は１Ｔｏｒｒであ
る。窒素ガス１０９は８０リットル／分の流量で導入さ
れ、耐圧容器１０１の圧力は約１０Ｔｏｒｒに保持し
た。基板１０３は赤外ランプ１０５によって加熱し６０
０℃に保持した。基板１０３上に形成されたエピタキシ
ャル層をセコエッチングした後、光学顕微鏡によって評
価した結果、積層欠陥密度は０．０５ヶ／ｃｍ2以下、
転位密度は０．１１ヶ／ｃｍ2以下であった。
【００１６】図３は反応容器へガスを流さずに空引した
ときの耐圧容器１０１の圧力（反応容器外部圧力）と反
応容器内部圧力との関係を示した図である。反応容器外
部圧力が低下するのに伴い反応容器内部圧力は低下し、
約５×１／１０11Ｔｏｒｒで飽和した。このことから反
応容器の接続部を耐圧容器の内部に設置し、かつ反応容
器外部圧力を減圧にすることによって接続部からの洩れ
が低減することが判った。
ときの耐圧容器１０１の圧力（反応容器外部圧力）と反
応容器内部圧力との関係を示した図である。反応容器外
部圧力が低下するのに伴い反応容器内部圧力は低下し、
約５×１／１０11Ｔｏｒｒで飽和した。このことから反
応容器の接続部を耐圧容器の内部に設置し、かつ反応容
器外部圧力を減圧にすることによって接続部からの洩れ
が低減することが判った。
【００１７】本発明によれば、反応容器を耐圧容器の内
部に設置することにより基板は処理工程中に耐圧容器か
らの汚染を受けなくなる。その結果、エピタキシャル成
長工程においては結晶欠陥が低減する効果がある。
部に設置することにより基板は処理工程中に耐圧容器か
らの汚染を受けなくなる。その結果、エピタキシャル成
長工程においては結晶欠陥が低減する効果がある。
【００１８】そして反応容器を耐圧容器の内部に設置
し、かつ反応容器と耐圧容器との間の圧力差を１気圧よ
りも低くすることにより、反応容器にかかる圧力は反応
容器内部の圧力と耐圧容器の圧力との間の圧力差にな
り、これら二つの圧力を制御することにより、反応容器
を形成する材料の強度に関係なく任意の形状を有し減圧
で使用できる反応容器が得られる。その結果、基板の形
状に適した反応容器を使用でき、真空処理装置を小型化
できる効果がある。
し、かつ反応容器と耐圧容器との間の圧力差を１気圧よ
りも低くすることにより、反応容器にかかる圧力は反応
容器内部の圧力と耐圧容器の圧力との間の圧力差にな
り、これら二つの圧力を制御することにより、反応容器
を形成する材料の強度に関係なく任意の形状を有し減圧
で使用できる反応容器が得られる。その結果、基板の形
状に適した反応容器を使用でき、真空処理装置を小型化
できる効果がある。
【００１９】また反応容器を耐圧容器の内部に設置し、
かつ反応容器と耐圧容器との間の圧力差を１気圧よりも
低くし、かつ反応容器の接続部分を耐圧容器内部に設置
することにより、接続部分の洩れ量は反応容器内部の圧
力と耐圧容器の圧力との間の圧力差に比例するため、こ
れら二つの圧力を制御して接続部からの洩れを低減でき
る。その結果、反応容器内の到達圧力を低減でき、反応
容器内部の残留ガスを低減できる。
かつ反応容器と耐圧容器との間の圧力差を１気圧よりも
低くし、かつ反応容器の接続部分を耐圧容器内部に設置
することにより、接続部分の洩れ量は反応容器内部の圧
力と耐圧容器の圧力との間の圧力差に比例するため、こ
れら二つの圧力を制御して接続部からの洩れを低減でき
る。その結果、反応容器内の到達圧力を低減でき、反応
容器内部の残留ガスを低減できる。
【００２０】さらに反応容器内部の圧力と耐圧容器の圧
力とを測定し、反応容器内部の圧力変動に対応させて耐
圧容器の圧力を制御することにより、反応容器にかかる
圧力を所定の圧力以下に制御できる。その結果、反応容
器は破損せず、真空処理装置は安定に作動できる。
力とを測定し、反応容器内部の圧力変動に対応させて耐
圧容器の圧力を制御することにより、反応容器にかかる
圧力を所定の圧力以下に制御できる。その結果、反応容
器は破損せず、真空処理装置は安定に作動できる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、反応容器を耐圧容器の
内部に設置するとともに、反応容器と耐圧容器との間の
圧力差を１気圧よりも低く制御し、反応容器の接続部を
耐圧容器内部に設置することにより、材料の強度に関係
なく任意の形状を有し減圧で使用できる基板の形状に適
した反応容器が得られ、反応容器の接続部の洩れと基板
の処理工程における結晶欠陥とを低減し、耐圧容器から
の汚染を受けることのない小型化した装置を提供できる
効果がある。
内部に設置するとともに、反応容器と耐圧容器との間の
圧力差を１気圧よりも低く制御し、反応容器の接続部を
耐圧容器内部に設置することにより、材料の強度に関係
なく任意の形状を有し減圧で使用できる基板の形状に適
した反応容器が得られ、反応容器の接続部の洩れと基板
の処理工程における結晶欠陥とを低減し、耐圧容器から
の汚染を受けることのない小型化した装置を提供できる
効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】反応容器内部圧力と反応容器外部圧力との関係
を示す図である。
を示す図である。
１０１ 耐圧容器 １０２ 反応容器 １０３ 基板（被処理材） １０４ 石英板 １０５ 赤外ランプ（加熱手段） １０６ 反射鏡 １０７ 接続部 １０８ ガス導入口 １０９ 窒素ガス １１０ 排気装置 １１１ ドライポンプ １１８ 遮蔽部（遮蔽する手段） １２２ 排気速度制御バルブ １２４ 流量制御器 １２３ 制御器（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 誉也 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 小沢 誠 東京都港区虎ノ門二丁目３番13号 国際電 気株式会社内 (72)発明者 池田 文秀 東京都港区虎ノ門二丁目３番13号 国際電 気株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 真空排気可能な耐圧容器と、該耐圧容器
に収容されかつ被処理材を収納する反応容器と、該被処
理材を加熱する加熱手段とよりなる真空処理装置におい
て、前記耐圧容器の少なくとも一面を石英材で形成し、
該石英材に対向させて前記加熱手段を前記耐圧容器の外
側に配設したことを特徴とする真空処理装置。 - 【請求項２】 真空排気可能な耐圧容器と、該耐圧容器
に収容されかつ被処理材を収納する反応容器と、該被処
理材を加熱する加熱手段とよりなる真空処理装置におい
て、前記耐圧容器の少なくとも一面を石英材で形成し、
該石英材に対向させて前記加熱手段を前記耐圧容器の外
側に配設し、前記反応容器の接続部を前記耐圧容器の内
部に配置したことを特徴とする真空処理装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の真空処理装置にお
いて、反応容器と耐圧容器との間の圧力差を１気圧より
低く制御する制御手段を具備したことを特徴とする真空
処理装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の真空処理装置にお
いて、耐圧容器に、反応容器の接続部を加熱手段より遮
蔽する手段を設けたことを特徴とする真空処理装置。 - 【請求項５】 請求項１又は２記載の真空処理装置にお
いて、反応容器の圧力及び耐圧容器の圧力を測定する手
段と、前記反応容器の圧力変動に対応して前記耐圧容器
の圧力を制御する制御手段とを具備したことを特徴とす
る真空処理装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項記載の真空
処理装置において、反応容器は、石英材で矩形断面形状
に形成されていることを特徴とする真空処理装置。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項記載の真空
処理装置において、被処理材は、基板であることを特徴
とする真空処理装置。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項記載の真空
処理装置を備えていることを特徴とする半導体製造装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12181792A JPH05315254A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 真空処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12181792A JPH05315254A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 真空処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315254A true JPH05315254A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14820670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12181792A Pending JPH05315254A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 真空処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05315254A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009094232A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | サセプタおよび気相成長装置 |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP12181792A patent/JPH05315254A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009094232A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | サセプタおよび気相成長装置 |
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