JPH07130662A - 縦型減圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
縦型減圧ｃｖｄ装置Info
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- JPH07130662A JPH07130662A JP5275344A JP27534493A JPH07130662A JP H07130662 A JPH07130662 A JP H07130662A JP 5275344 A JP5275344 A JP 5275344A JP 27534493 A JP27534493 A JP 27534493A JP H07130662 A JPH07130662 A JP H07130662A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C16/455—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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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-
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- C23C16/45587—Mechanical means for changing the gas flow
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Abstract
(57)【要約】
【目的】種々の酸化ガスを用いても均一にモノシランガ
スと混合せしめウェーハ７に膜厚を均一に成膜できる。 【構成】ボート４の最下段に配置されるシラン系ガスを
放出するリング状ノズル９と同じリング形状のリング状
ノズル９ａを酸化ガス放出用ノズルとし、これらリング
状ノズル９，９ａを互いに対向して配置することによっ
て、放出される酸化ガスの流れ経路長を同じくしシラン
系ガス放出用のリング状ノズル９ａの周辺に到達する酸
化ガス量を均一にして混合比を一様にする。また、二つ
のリング状ノズル９，９ａの間隔を変えることによっ
て、酸化ガスの種類を変えても早期反応を起すことなく
均一にシラン系ガスと混合させる。
スと混合せしめウェーハ７に膜厚を均一に成膜できる。 【構成】ボート４の最下段に配置されるシラン系ガスを
放出するリング状ノズル９と同じリング形状のリング状
ノズル９ａを酸化ガス放出用ノズルとし、これらリング
状ノズル９，９ａを互いに対向して配置することによっ
て、放出される酸化ガスの流れ経路長を同じくしシラン
系ガス放出用のリング状ノズル９ａの周辺に到達する酸
化ガス量を均一にして混合比を一様にする。また、二つ
のリング状ノズル９，９ａの間隔を変えることによっ
て、酸化ガスの種類を変えても早期反応を起すことなく
均一にシラン系ガスと混合させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体基板であるウェー
ハに気相成長を行なう縦型減圧ＣＶＤ装置に関し、特に
ウェーハに成長用ガスを供給するガス供給手段に関す
る。
ハに気相成長を行なう縦型減圧ＣＶＤ装置に関し、特に
ウェーハに成長用ガスを供給するガス供給手段に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の縦型減圧ＣＶＤ装置の一例
を示す断面図である。従来、この種の縦型減圧ＣＶＤ装
置は、例えば、実開平１一７３９３０号公報に開示され
ている。この縦型減圧ＣＶＤ装置は、図２に示すよう
に、複数のウェーハ７をホルダ５に載置し縦方向に並べ
積載するボート４と、このボート４を保持する保温筒６
と、ボート４を包むインナーチューブ３と、このインナ
ーチューブ３を内側に取付けるとともに下端にボート４
が搬入する開口を有する炉口フランジ８を具備するアウ
ターチューブ２と、このアウターチューブ２の外側に配
設されるヒータ１とを備えている。
を示す断面図である。従来、この種の縦型減圧ＣＶＤ装
置は、例えば、実開平１一７３９３０号公報に開示され
ている。この縦型減圧ＣＶＤ装置は、図２に示すよう
に、複数のウェーハ７をホルダ５に載置し縦方向に並べ
積載するボート４と、このボート４を保持する保温筒６
と、ボート４を包むインナーチューブ３と、このインナ
ーチューブ３を内側に取付けるとともに下端にボート４
が搬入する開口を有する炉口フランジ８を具備するアウ
ターチューブ２と、このアウターチューブ２の外側に配
設されるヒータ１とを備えている。
【０００３】また、この縦型減圧ＣＶＤ装置のガス供給
手段は、ボート４の最下段付近に配設されるとともにガ
ス供給ポート１２から供給されるモノシランガスを噴出
する多数の噴出口をもつリング状ノズル９と、アウター
チューブ２の炉口フランジ８に設けられ酸素ガスを供給
するガス供給ポート１１とを備えている。そして、リン
グ状ノズル９からのモノシランガスとガス供給ポート１
１からの酸素ガスとをインナーチューブ３内のウェーハ
７に供給し反応させウェーハに成膜を施し、未反応ガス
をアウターチューブ２を経て排気口１０より排出させて
いた。
手段は、ボート４の最下段付近に配設されるとともにガ
ス供給ポート１２から供給されるモノシランガスを噴出
する多数の噴出口をもつリング状ノズル９と、アウター
チューブ２の炉口フランジ８に設けられ酸素ガスを供給
するガス供給ポート１１とを備えている。そして、リン
グ状ノズル９からのモノシランガスとガス供給ポート１
１からの酸素ガスとをインナーチューブ３内のウェーハ
７に供給し反応させウェーハに成膜を施し、未反応ガス
をアウターチューブ２を経て排気口１０より排出させて
いた。
【０００４】すなわち、この縦型減圧ＣＶＤ装置は、モ
ノシランガスを供給するノズルを多数の噴出口をもつリ
ング状ノズル９にしボート４の最下段に位置させ、この
リング状ノズル９と連通するガス供給ポートを炉口フラ
ンジ８に設けている。従って、ボート４の上下動を行な
ってウェーハ７のロード、アンロードを行なっても何ら
支障をきたすことはないから、ガス供給ポートをフレキ
シブルチューブにしたり、ノズル９とボート４を自動連
結機構で連結する必要はなくなる。この結果、反応ガス
中にフレーク状の塵埃を発生させる原因を無くなる。ま
た、リング状ノズル９とボート４と接触しないようにイ
ンナーチューブ３の下部を広げ、ボート４のホルダ５と
の間を所定の間隔を保たせることによって、ヴェーハ７
上に均一な成膜を施すことができることを特徴としてい
る。
ノシランガスを供給するノズルを多数の噴出口をもつリ
ング状ノズル９にしボート４の最下段に位置させ、この
リング状ノズル９と連通するガス供給ポートを炉口フラ
ンジ８に設けている。従って、ボート４の上下動を行な
ってウェーハ７のロード、アンロードを行なっても何ら
支障をきたすことはないから、ガス供給ポートをフレキ
シブルチューブにしたり、ノズル９とボート４を自動連
結機構で連結する必要はなくなる。この結果、反応ガス
中にフレーク状の塵埃を発生させる原因を無くなる。ま
た、リング状ノズル９とボート４と接触しないようにイ
ンナーチューブ３の下部を広げ、ボート４のホルダ５と
の間を所定の間隔を保たせることによって、ヴェーハ７
上に均一な成膜を施すことができることを特徴としてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の縦型減
圧ＣＶＤ装置では、反応ガスとしてモノシランガスと酸
素ガスを用いて成膜している。そして、強力な酸化力の
ある酸素ガスによる早期反応を避けるためにモノシラン
ガスのリング状ノズルと酸素ガスのガス供給ポートとは
距離を隔てて配置されている。しかも酸素ガスの供給ポ
ートはインナーチューブより奥まった炉口フランジの一
個所に設けられている。周知のように、１Ｔｏｒｒ以下
の減圧下の雰囲気では、気体分子の流れは粘性流領域か
ら分子流領域に移行する中間流領域となるため、ガス供
給ポートから噴出されリング状ノズルに至る酸素分子の
拡散はリング状ノズルの周辺によって変りモノシランガ
スと酸素の混合に不均一をもたらす。この結果、反応の
不均一が生じモノシランの濃度の濃い領域では過剰に反
応しウェーハに表面荒れが発生し、逆に希薄の領域では
反応不足となり成膜が薄くなるという問題がある。
圧ＣＶＤ装置では、反応ガスとしてモノシランガスと酸
素ガスを用いて成膜している。そして、強力な酸化力の
ある酸素ガスによる早期反応を避けるためにモノシラン
ガスのリング状ノズルと酸素ガスのガス供給ポートとは
距離を隔てて配置されている。しかも酸素ガスの供給ポ
ートはインナーチューブより奥まった炉口フランジの一
個所に設けられている。周知のように、１Ｔｏｒｒ以下
の減圧下の雰囲気では、気体分子の流れは粘性流領域か
ら分子流領域に移行する中間流領域となるため、ガス供
給ポートから噴出されリング状ノズルに至る酸素分子の
拡散はリング状ノズルの周辺によって変りモノシランガ
スと酸素の混合に不均一をもたらす。この結果、反応の
不均一が生じモノシランの濃度の濃い領域では過剰に反
応しウェーハに表面荒れが発生し、逆に希薄の領域では
反応不足となり成膜が薄くなるという問題がある。
【０００６】従って、本発明の目的は、種々の反応ガス
を用いても均一に混合せしめウェーハに膜厚を均一に成
膜できる縦型減圧ＣＶＤ装置を提供することである。
を用いても均一に混合せしめウェーハに膜厚を均一に成
膜できる縦型減圧ＣＶＤ装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、複数の
ウェーハを縦方向に並べ積載するボートと、このボート
を保持する保温筒と、前記ボートを包むインナーチュー
ブと、このインナーチューブを内側に取付けるとともに
下端に該ボートが搬入する開口を有する炉口フランジを
具備するアウターチューブと、このアウターチューブの
外側に配設されるヒータとを備える縦型減圧ＣＶＤ装置
において、前記ボートの最下段の外側部を囲むように配
置されるとともに第１の反応ガスを噴出する穴の複数個
が円周上に形成されるリング状の第１の反応ガス供給ノ
ズルと、この第１の反応ガス供給ノズルの下方に配置さ
れるとともに第２の反応ガスを噴出する穴の複数個が円
周上に形成されるリング状の第２の反応ガス供給ノズル
とを備える縦型減圧ＣＶＤ装置である。
ウェーハを縦方向に並べ積載するボートと、このボート
を保持する保温筒と、前記ボートを包むインナーチュー
ブと、このインナーチューブを内側に取付けるとともに
下端に該ボートが搬入する開口を有する炉口フランジを
具備するアウターチューブと、このアウターチューブの
外側に配設されるヒータとを備える縦型減圧ＣＶＤ装置
において、前記ボートの最下段の外側部を囲むように配
置されるとともに第１の反応ガスを噴出する穴の複数個
が円周上に形成されるリング状の第１の反応ガス供給ノ
ズルと、この第１の反応ガス供給ノズルの下方に配置さ
れるとともに第２の反応ガスを噴出する穴の複数個が円
周上に形成されるリング状の第２の反応ガス供給ノズル
とを備える縦型減圧ＣＶＤ装置である。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１は本発明の縦型減圧ＣＶＤ装置の一実
施例を示す断面図である。この縦型減圧ＣＶＤ装置は、
図１に示すように、ボード４の最下段の外側部を囲むよ
うに配置されるとともにモノシランガスを噴出する穴の
複数個が円周上に形成されるリング状ノズル９と、この
リング状ノズル９の下方に配置されるとともに酸化ガス
を噴出する穴の複数個が円周上に形成されるリング状ノ
ズル９ａとを備えている。
施例を示す断面図である。この縦型減圧ＣＶＤ装置は、
図１に示すように、ボード４の最下段の外側部を囲むよ
うに配置されるとともにモノシランガスを噴出する穴の
複数個が円周上に形成されるリング状ノズル９と、この
リング状ノズル９の下方に配置されるとともに酸化ガス
を噴出する穴の複数個が円周上に形成されるリング状ノ
ズル９ａとを備えている。
【００１０】リング状ノズル９は、従来例と同じよう
に、ボート４の最下段に位置しており、ボート４の搬出
入の際にボート４および保温筒６と接触しないように内
径は大きく形成されている。それに応じてインナーチュ
ーブ３の内径もリング状ノズル９に接触しないように膨
らめて大きくしている。また、ガス供給ポート１２とリ
ング状ノズル９の連結は支持と兼る配管で接続されてい
る。
に、ボート４の最下段に位置しており、ボート４の搬出
入の際にボート４および保温筒６と接触しないように内
径は大きく形成されている。それに応じてインナーチュ
ーブ３の内径もリング状ノズル９に接触しないように膨
らめて大きくしている。また、ガス供給ポート１２とリ
ング状ノズル９の連結は支持と兼る配管で接続されてい
る。
【００１１】酸化ガス噴出用のリング状ノズル９ａはシ
ラン系ガス噴出用のリング状ノズルと形状と寸法は略同
じに製作されている。通常は、保温筒６の上部に固定さ
れ、ガスの種類に応じて上下に位置を変えることが望ま
しい。例えば、酸化力の強い酸素ガスの場合は、二つの
リング状ノズル９，９ａの間隔を拡くするように、リン
グ状ノズル９ａを保温筒６の下部に位置させる。また、
酸化窒素ガスのような場合は、二点鎖線で示すようにリ
ング状ノズル９に近ずけて配置する。
ラン系ガス噴出用のリング状ノズルと形状と寸法は略同
じに製作されている。通常は、保温筒６の上部に固定さ
れ、ガスの種類に応じて上下に位置を変えることが望ま
しい。例えば、酸化力の強い酸素ガスの場合は、二つの
リング状ノズル９，９ａの間隔を拡くするように、リン
グ状ノズル９ａを保温筒６の下部に位置させる。また、
酸化窒素ガスのような場合は、二点鎖線で示すようにリ
ング状ノズル９に近ずけて配置する。
【００１２】このリング状ノズル９ａの位置を調節する
機構は、例えば、図１に示すように、炉口フランジ８ａ
の内壁の一部に支柱１５を立てて、この支柱１５を摺動
するようにリング状ノズル９ａの側面に嵌合部を取付
け、さらに止め機構１６を設ける。そして、ガス供給ポ
ート１１とリング状ノズル９ａとの連結はフレキシブル
チューブ１４で連結し、弛むことでボート４の搬出入の
邪魔にならないようにフレキシブルチューブ１４をリー
ル１３に巻き付けておくことである。
機構は、例えば、図１に示すように、炉口フランジ８ａ
の内壁の一部に支柱１５を立てて、この支柱１５を摺動
するようにリング状ノズル９ａの側面に嵌合部を取付
け、さらに止め機構１６を設ける。そして、ガス供給ポ
ート１１とリング状ノズル９ａとの連結はフレキシブル
チューブ１４で連結し、弛むことでボート４の搬出入の
邪魔にならないようにフレキシブルチューブ１４をリー
ル１３に巻き付けておくことである。
【００１３】このように酸化ガスを噴出するノズル形状
をシラン系ガスを噴出するノズル形状と同一にし、互い
に対向して配置することによって、リング状ノズル９ａ
の穴から噴出する酸化ガスのリング状ノズル９までの経
路長が同じになり、リング状ノズル９の周辺に到達する
酸化ガス量が略等しくなる。このため、シラン系ガスと
均一に混合される。そして、混合比が一定に維持されて
反応し、ウェーハ面内に均一な膜が形成される。また、
前述したように、酸化ガスの種類によって、リング状ノ
ズル９，９ａの間隔を変えることによって、早期反応を
避けることができるので、ウェーハへの再汚染を引起す
インナーチューブ、保温筒およびボートの下段部への反
応膜の被着をなくすことができる。
をシラン系ガスを噴出するノズル形状と同一にし、互い
に対向して配置することによって、リング状ノズル９ａ
の穴から噴出する酸化ガスのリング状ノズル９までの経
路長が同じになり、リング状ノズル９の周辺に到達する
酸化ガス量が略等しくなる。このため、シラン系ガスと
均一に混合される。そして、混合比が一定に維持されて
反応し、ウェーハ面内に均一な膜が形成される。また、
前述したように、酸化ガスの種類によって、リング状ノ
ズル９，９ａの間隔を変えることによって、早期反応を
避けることができるので、ウェーハへの再汚染を引起す
インナーチューブ、保温筒およびボートの下段部への反
応膜の被着をなくすことができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、シラン系
ガスを放出するリング状ノズルと同じリング形状のノズ
ルを酸化ガス放出用ノズルとして互いに対向して配置す
ることによって、シラン系ガス放出用ノズルの周辺に到
達する酸化ガス量を均一にして混合比を一様にしウェー
ハ面内に均一な成膜が施されるという効果がある。ま
た、二つのノズルの間隔を変えることによって早期反応
を起すことなく種々の反応ガスに適用できるという効果
もある。
ガスを放出するリング状ノズルと同じリング形状のノズ
ルを酸化ガス放出用ノズルとして互いに対向して配置す
ることによって、シラン系ガス放出用ノズルの周辺に到
達する酸化ガス量を均一にして混合比を一様にしウェー
ハ面内に均一な成膜が施されるという効果がある。ま
た、二つのノズルの間隔を変えることによって早期反応
を起すことなく種々の反応ガスに適用できるという効果
もある。
【図１】本発明の縦型減圧ＣＶＤ装置の一実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】従来の縦型減圧ＣＶＤ装置の一例を示す断面図
である。
である。
１ ヒータ ２ アウターチューブ ３ インナーチューブ ４ ボート ５ ホルダ ６ 保温筒 ７ ウェーハ ８，８ａ 炉口フランジ ９，９ａ リング状ノズル １０ 排気口 １１，１２ ガス供給ポート １３ リール １４ フレキシブルチューブ １５ 支柱 １６ 止め機構
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のウェーハを縦方向に並べ積載する
ボートと、このボートを保持する保温筒と、前記ボート
を包むインナーチューブと、このインナーチューブを内
側に取付けるとともに下端に該ボートが搬入する開口を
有する炉口フランジを具備するアウターチューブと、こ
のアウターチューブの外側に配設されるヒータとを備え
る縦型減圧ＣＶＤ装置において、前記ボートの最下段の
外側部を囲むように配置されるとともに第１の反応ガス
を噴出する穴の複数個が円周上に形成されるリング状の
第１の反応ガス供給ノズルと、この第１の反応ガス供給
ノズルの下方に配置されるとともに第２の反応ガスを噴
出する穴の複数個が円周上に形成されるリング状の第２
の反応ガス供給ノズルとを備えることを特徴とする縦型
減圧ＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 前記第１の反応ガス供給ノズルと前記第
２の反応ガス供給ノズルとの間隔を調節する調節機構を
備えることを特徴とする請求項１記載の縦型減圧ＣＶＤ
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275344A JPH07130662A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 縦型減圧ｃｖｄ装置 |
| KR1019940028927A KR0148616B1 (ko) | 1993-11-04 | 1994-11-04 | 수직종형감압 cvd장치 |
| US08/334,303 US5503678A (en) | 1993-11-04 | 1994-11-04 | Vertical low pressure CVD apparatus with an adjustable nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5275344A JPH07130662A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 縦型減圧ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130662A true JPH07130662A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17554170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5275344A Pending JPH07130662A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 縦型減圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5503678A (ja) |
| JP (1) | JPH07130662A (ja) |
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