JPH0717146Y2 - ウエハ処理装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、ウエハ処理装置に関するものである。

従来の技術 この種、装置とし、真空の反応容器の内側にウエハステ
ージを設け、該ステージにウエハを載置し、反応容器の
外側に設けたランプ、レーザなどの発光源の光を反応容
器の窓から入射させ、反応ガスを分解反応させてウエハ
に生成物を堆積せしめるものがある。

考案が解決しようとする問題点 しかし、この装置では、発光源からの光は空気や窓など
で吸収、散乱され、実際に反応に関与する光エネルギが
少なくなる。

また、窓に使用する材料は、たとえば紫外光の場合、フ
ッ化リチューム、石英などを用いるので高価である。

そこでできるだけ薄くしたいが、反応容器を真空に引く
ために必要な強度をとらなければならないので厚くせざ
るをえない。

この問題を解決するため、反応容器に窓を介してランプ
ハウスを接続し、該ランプハウス内に光源を設けるとと
もに該ランプハウスの側壁に室内を減圧するための排気
孔を設けた光化学蒸着装置が開発されている。（特開昭
59-129770号、Jpn.J.Appl.Phys.22［12］（1983）PP.79
2-794参照） ところが、ウエハを処理する場合には、反応容器内を所
定圧力に真空排気した後、ガスを所定時間流すことで目
的とする反応を正確にウエハ表面の微細な加工が可能と
なる。例えば、エッチング装置では膜厚数百オングスト
ロングの除去や、CVD装置では逆に同程度の厚さの膜を
ウエハ全面に均一に膜付けされることが要求される。そ
のため、反応容器の到達真空度や処理ガス流量が正確に
管理されている。したがって、反応容器内の圧力が一度
低圧に、例えば1X10^-3Torr以下に真空引きし、室内のゴ
ミや不純物を除去した後、反応ガスを供給し、圧力を例
えば20Torrにする。

そうすると、ランプハウス内の圧力と反応容器内の圧力
との間に大きな差が発生し、窓ガラスが損傷する危険が
ある。

この考案は上記事情に鑑み、光エネルギの損失を小さく
するととものに窓が割れないようにすることを目的とす
る。

問題を解決するための手段 この考案はウエハを載置するサセブタを内蔵し、反応ガ
スの導入管と排気管とを備え、真空排気可能な第１の容
器と；放電用ガスの導入口と排気口とを備え、平板状の
窓を介して前記第１の容器に接続された第２の容器と；
第２の容器内に設けられ、一対の放電用電極を備え、前
記第１の容器内のサセブタに配置されたウエハを照射す
る光源と；この第２の容器と前記第１の容器とを略同圧
の状態を保って同時に真空排気を行う排気手段と；この
排気手段により真空排気された前記第１の容器に所定の
圧力の反応ガスを供給して前記ウエハを処理する第１の
ガス供給手段と；前記第２の容器に放電用ガスを供給す
る第２のガス供給手段と；を備え前記排気手段により前
記第１のガス供給手段による前記第１の容器内への所定
圧力のガス供給により変化した第１の容器内の圧力と前
記第２の容器内の圧力とを略同圧の状態に維持すること
を特徴とするウエハ処理装置前記目的を達成しようとす
るものである。

作用 サセプタにウエハを載置し排気管と排気口より同時に真
空排気をし、第１の容器と第２の容器との真空度を同時
にして、ガス導入管から第１の容器内に反応ガスを導入
すると共にガス導入口から第２の容器内に放電用ガスを
導入し、第２の容器内のガスを放電させる。

この放電により発せられた光は、窓を通過して第１の容
器に入射し、反応ガスを光エネルギにより分解反応さ
せ、サセプタ上のウエハに生成物を堆積せしめる。

実施例 本考案の実施例を添付図面により説明する。図において
１は真空容器である反応容器で該容器１にはウエハを載
置したサセプタ３が内蔵されている。

４は反応ガスを供給するガス導入管、５は、ガスを排出
する排出管である。

６は真空容器であるランプハウスで、該容器６には、対
向して設けた電極７、８とガス導入口９および排気口10
が設けられている。

11は窓で、184.9mmの紫外線を透過する特殊な石英であ
るスプラジルを用い、例えば厚さ5mmの平板状に形成す
る。12は反応容器１の外部に設けサセプタ３を加熱する
加熱ランプである。

本実施例の作動につき説明するが、低圧水銀によるジシ
ランSi₂H₆の光分解でアモルフアスシリコンをウエハに
堆積させる場合について説明する。

反応容器１とランプハウス６との差圧をできるだけ少な
くし、例えばその差圧を10トール（Torr）以内にして排
気管５と排気口10より同時に真空排気を行う。

ランプハウス６は真空に引けた状態で、ガス導入口９よ
り水銀とアルゴンArガスの混合ガスを導入し、圧力を数
トールにする。

この場合、排気しながら行うが、排気せずに行ってもよ
い。

上記の様に放電に必要な適当な真空度に達したならば、
電極７、８に適当な電圧を印加させ、ランプハウス６内
のガスに放電を起こし、主に184.9mmと253.7mmの紫外光
を発する。

反応容器内の圧力を数トールにし、ガス導入口９よりジ
シランSi₂H₆を供給すると、ランプハウス６からの紫外
光は、窓11を透過して矢印A6方向に進み紫外光の中の波
長184.9mmの光によりジシランSi₂H₆は分解し、サセプタ
３上のウエハ２にアモルファスシリコンを堆積せしめる
反応容器内の残留ガスは排気管５を通して排気させる。

サセプタ３は、加熱ランプ12により加熱されウエハ２を
所定の温度にせしめて反応速度を増加させる。

反応容器の窓以外の壁面を不透明にして、光が大気中に
出ないようにすれば、紫外線によるオゾンの発生を防ぐ
ことができる。

考案の効果 この考案は以上の様に構成したので、次の様な顕著な効
果を奏する。

（１）第１の容器と第２の容器とを平板状の窓を介して
接続したので、第２の容器内の光源から発する光は大気
と接触することなく窓を透過しサセプタ上のウエハに向
って均一に照射される。

そのため、ウエハ全面に均一な膜を形成することができ
る。

（２）第１の容器に反応ガスの導入管と排気管とを備
え、第２の容器に放電用ガスの導入管と排気口とを備え
たので、第１の容器の内圧に対応させて第２の容器の内
圧を調整することができる。即ち、ウエハを処理する場
合、第１の容器内を低圧に真空引きした後、処理ガスを
供給するので、該容器内の圧力が変化するが、この時第
２の容器のガス導入口と排気口とを用いて、第２の容器
内の圧力を前記第１の容器内の圧力に対応させることが
できる。

従って、従来例と異なり、常に第１の容器と第２の容器
の圧力とをほぼ等しく調整することができるので、窓が
割れたりする事故の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例を示す斜視図、第２図は第１
図のII-II線断面図である。 １……反応容器 ３……サセプタ ４……ガス導入管 ５……排気管 ６……ランプハウス ７、８……電極 ９……ガス導入口 10……排気口 11……窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ Ｐｈｙｓ．ｖｏ ｌ．22 Ｎｏ．12 ＰＰ．792−794 （1983) 応用物理学会編「応用電子物性分科学研 究報告」（1983−11−17）ＰＰ．19−24

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ウエハを載置するサセブタを内蔵し、反応
   ガスの導入管と排気管とを備え、真空排気可能な第１の
   容器と； 放電用ガスの導入口と排気口とを備え、平板状の窓を介
   して前記第１の容器に接続された第２の容器と； 第２の容器内に設けられ、一対の放電用電極を備え、前
   記第１の容器内のサセブタに載置されたウエハを均一に
   照射する光源と； この第２の容器と前記第１の容器とを略同圧の状態を保
   って同時に真空排気を行う排気手段と； この排気手段により真空排気された前記第１の容器に所
   定の圧力の反応ガスを供給して前記ウエハを処理する第
   １のガス供給手段と； 前記第２の容器に放電用ガスを供給する第２のガス供給
   手段と； を備え； 前記排気手段により前記第１のガス供給手段による前記
   第１の容器内への所定圧力のガス供給により変化した第
   １の容器内の圧力と前記第２の容器内の圧力とを略同圧
   の状態に維持することを特徴とするウエハ処理装置。
2. 【請求項２】前記真空排気を行なう手段は前記第２の容
   器と前記第１の容器との差圧を10トール以内で真空排気
   を行うことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   記載のウエハ処理装置。
3. 【請求項３】前記第１のガス供給手段が、ウエハの表面
   にアモルファスシリコンを堆積させるジシランSi₂H₆ガ
   スを、前記第１の容器内へ供給することを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のウエハ処理装置。