JPH0714642U - 減圧ｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減圧CVD 装置のＯリングの接触部から反応容
器内に侵入する大気の量を著しく減少させる。 【構成】 減圧CVD 装置１１の蓋１７には２本のＯリン
グ１６ａ及び１６ｂが設けられており、Ｏリング１６ａ
と１６ｂとの間には減圧ポンプに連絡した中間減圧排気
配管２１がさらに設けられている。Ｏリング１６ａの接
触部の隙間から大気が侵入すると、中間減圧排気配管２
２と連絡した減圧ポンプによって侵入した大気が排気さ
れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は半導体製造装置に関するものであり、さらに詳しくは減圧CVD 法を行 う減圧CVD 装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

半導体装置の製造方法の一つに減圧CVD 法がある。図１に、従来の減圧CVD 装 置の概略構成図を示す。減圧CVD 装置１は、一端が開口部を有し、かつ、他端が 真空装置（図示せず）に連絡した排気配管２を有する反応管３と、反応管３の開 口部に設けられたフレーム４と、ガス導入部５及びＯリング６を有し、かつ、フ レーム４に当接して反応管３の開口部を閉じる蓋７と、反応管３を加熱する加熱 炉８とを具える。 減圧CVD 装置１を用いた半導体装置の製造工程では、半導体基板用台９に固定 された半導体基板１０を加熱炉８によって加熱された反応管３内に搬送し、蓋７ で反応管３を密閉した後、排気配管２に連絡した真空装置を用いて反応管３内を 減圧し、減圧状態になった反応管３内へ所望のガス（例えば単体や化合物）をガ ス導入部５から導入することにより半導体基板１０上にCVD 膜を気相成長させる 。

【０００３】 図２に、図１の減圧CVD 装置の蓋とフレームの当接部分における断面の拡大図 を示す。従来、減圧CVD 装置１を用いて減圧CVD を行うに際し所望の膜厚及び膜 質を得るために、蓋７に設けられたＯリング６をフレーム４に当接して反応管３ と蓋６との間を密閉し、反応管３内に大気（酸素、水分等）が侵入するのを防い でいた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の減圧CVD 装置では気相反応が原因でＯリングの接触部に 物質が付着することにより、また、Ｏリングは可動な蓋体に設けられていること 又はＯリングが変形することが原因で接触面が不安定になることにより反応容器 と蓋体との間に隙間が生じ、大気が反応容器内に侵入するおそれがある。反応管 内に大気が侵入したことは、以下の状況から推定できる。 １）半導体基板上に酸化生成物が発見された。 ２）Ｏリングの接触部にも１）と同様の酸化生成物が発見された。 ３）Ｏリングは可動である蓋体に設けられている。 このように大気が反応容器内に侵入すると反応容器内で二次的反応が起こり、 不所望な副生成物が発生するという不都合がある。

【０００５】 本考案は以上の問題点を解決するものであり、Ｏリングの接触部から反応容器 内に侵入する大気の量を著しく減少させる減圧CVD 装置を提供することを目的と するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の減圧CVD 装置は、一端に開口部を有する反応容器と、この開口部に設 けられた枠体と、この枠体に当接して前記開口部を閉じる蓋体とを具える減圧CV D 装置において、前記枠体と前記蓋体との間に複数のＯリングを設けるとともに 、前記Ｏリング間を減圧する減圧手段をさらに設けたことを特徴とするものであ る。

【０００７】

【作用】

本考案の減圧CVD 装置では、Ｏリング間に大気が侵入すると減圧手段によって Ｏリング間を減圧する。その結果Ｏリング間に侵入した大気は排出され、反応容 器内に侵入する大気の量が著しく減少する。したがって、反応容器内で二次的反 応が起こり、不所望な副生成物が発生するおそれが少なくなる。

【０００８】

【実施例】

以下本考案の減圧CVD 装置の実施例を図面を参照して詳細に説明する。 図３に、本考案の減圧CVD 装置の一実施例の概略構成図を示す。減圧CVD 装置 １１は、２本のＯリング１６ａ，１６ｂを蓋１７に設けるとともに、Ｏリング１ ６ａ，１６ｂとの間に減圧ポンプ（図５）に連絡した中間減圧排気配管２１を設 けた点を除いて、図１の減圧CVD 装置１と同様の構成である。

【０００９】 図４に、図３の減圧CVD 装置の蓋とフレームの当接部分における断面の拡大図 を示す。Ｏリング１６ａの接触部の隙間から大気が侵入すると、中間減圧排気配 管２１と連絡した減圧ポンプ（図５）によって侵入した大気が排気される。この ようにして、Ｏリング１６ａの接触部の隙間から侵入した大気が排気経路を設け ることによって排気されることができるので、反応管１３内に侵入する大気の量 を著しく減少させることができる。 なお、本例ではＯリングが２本の場合について説明したが、Ｏリングが３本以 上であってもよい。

【００１０】 図５に、本考案の減圧CVD 装置の減圧装置の一例の概略構成図を示す。この減 圧装置は、図３及び図４の減圧CVD 装置１１のＯリング１６ａ，１６ｂの間に大 気が侵入した場合にＯリング間の減圧を行うものである。減圧装置３１は、図３ 及び図４の中間真空排気配管２１と連絡するとともに通常は閉鎖しているバルブ ３２と、図３及び図４の中間真空排気配管２１と連絡するとともに通常は開放し ているバルブ３３と、バルブ３２を介して中間真空排気配管２１と連絡する減圧 ポンプ３４と、Ｏリング間の気圧の変化をモニターするとともにバルブ３２，３ ３及び減圧ポンプ３４の動作を自動制御する圧力検出器３５を具える。 減圧装置３１の動作を説明する。Ｏリング間に大気が侵入していない場合、圧 力検出器３５はバルブ３２を閉鎖した状態に、バルブ３３を開放した状態にそれ ぞれ制御する。圧力検出器３５がＯリング間に大気が侵入したことを検出すると 、バルブ３２を開放するとともにバルブ３３を閉鎖し、減圧ポンプ３４を操作し てＯリング間の圧力を減圧する。このようにして、Ｏリング間の圧力を減圧する ことによりＯリング間に侵入した大気を排気することができ、したがって反応管 １３（図３及び図４）に侵入する大気の量を著しく減少させることができる。

【００１１】 図６に本考案の減圧CVD 装置の蓋の一例の正面図を、図７に本考案の減圧CVD 装置の蓋の一例の側面図をそれぞれ示す。本考案の減圧CVD 装置の蓋１７はＯリ ング１６ａ及び１６ｂの他に、開閉を行う軸４１と、閉鎖時に蓋１７を固定する ストッパー４２，４３及び４４を具える。蓋開放時にはストッパー４２，４３及 び４４を外し、軸４１を中心に矢印Ａ方向（図６）及び矢印Ｂ方向（図７）に蓋 １７を回転させる。蓋閉鎖時には軸４１を中心に矢印Ｂ方向（図６）及び矢印Ｄ 方向（図７）に蓋１７を回転させ、完全に閉鎖されるとストッパー４２，４３及 び４４で蓋１７を固定する。

【００１２】 反応管内への大気の侵入量を、従来の減圧CVD 装置（図１の減圧CVD 装置１） と本考案の減圧CVD 装置（図３の減圧CVD 装置１１）について比較する。ここで 、反応管内容積はともに100(l)、反応管内圧力はともに9mmTorr とする。Ｏリン グ１個で密閉したときの漏れ量が20mmTorr/minであるので、Ｏリング１個で密閉 したとき反応管に侵入する大気の流量（従来の減圧CVD 装置に対応する）は、 100(l)×20(mmTorr)=2.0(Torr ・l/min) =2.0(Torr ・l/min/760Torr) =0.0026(l/min) =2.6(cc/min) となる。これに対して、Ｏリング２個で密閉し、かつ、Ｏリング間を真空にした ときのＯリング間の真空度は1mmTorr であるので、Ｏリング２個で密閉したとき 反応管に侵入する大気の流量（本考案の減圧CVD 装置に対応する）は、 2.6(cc/min) ×0.001(Torr)/760(Torr)=3.9 ×10^-5(cc/min) となる。従来の減圧CVD 装置と本考案の減圧CVD 装置の反応管に侵入する大気の 流量を比較すると、 2.6(cc/min)/3.9 ×10^-5(cc/min)=7.6×10^-6 となり、Ｏリング１個で密閉した場合に比べて7.6 ×10^-6倍漏れ量が減少したこ とになる。 したがって本考案の減圧CVD 装置のようにＯリングを２個用いて反応管を密閉 した場合、反応管内へ侵入する大気の流量を従来の減圧CVD 装置のようにＯリン グを１個のみ用いた場合と比較して著しく減少させることができ、その結果反応 管内での二次的反応が起こりにくくなり、不所望な副生成物が発生するおそれが 少なくなる。

【００１３】

【考案の効果】

本考案の減圧CVD 装置によれば、Ｏリング間に大気が侵入すると減圧手段によ ってＯリング間を減圧する。その結果Ｏリング間に侵入した大気は排出され、反 応容器内に侵入する大気の量が著しく減少するという効果を有する。したがって 、反応容器内で二次的反応が起こりにくくなり、不所望な副生成物が発生するお それが少なくなる。このように半導体基板の表面に不所望な副生成物が発生する おそれが少ないため、半導体素子の品質をさらに良好なものとすることができ、 半導体基板の歩留り、減圧CVD 装置の稼働率も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の減圧CVD 装置の概略構成図である。

【図２】図１の減圧CVD 装置の蓋とフレームの当接部分
における断面の拡大図である。

【図３】本考案の減圧CVD 装置の一実施例の概略構成図
である。

【図４】図３の減圧CVD 装置の蓋とフレームの当接部分
における断面の拡大図である。

【図５】本考案の減圧CVD 装置の減圧装置の一例の概略
構成図である。

【図６】本考案の減圧CVD 装置の蓋の一例の正面図であ
る。

【図７】本考案の減圧CVD 装置の蓋の一例の側面図であ
る。

【符号の説明】

１１ 減圧CVD 装置 １２ 排気配管 １３ 反応管 １４ フレーム １５ ガス導入部 １６ａ，１６ｂ Ｏリング １７ 蓋 １８ 加熱炉 １９ 半導体基板用台 ２０ 半導体基板 ２１ 中間減圧排気配管 ３１ 減圧装置 ３２，３３ バルブ ３４ 減圧ポンプ ３５ 圧力検出器 ４１ 軸 ４２，４３，４４ ストッパー Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 回転方向

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に開口部を有する反応容器と、この開
   口部に設けられた枠体と、この枠体に当接して前記開口
   部を閉じる蓋体とを具える減圧CVD 装置において、前記
   枠体と前記蓋体との間に複数のＯリングを設けるととも
   に、前記Ｏリング間を減圧する減圧手段をさらに設けた
   ことを特徴とする減圧CVD 装置。