JPH07176492A - Ｃｖｄ装置 - Google Patents
Ｃｖｄ装置Info
- Publication number
- JPH07176492A JPH07176492A JP32271993A JP32271993A JPH07176492A JP H07176492 A JPH07176492 A JP H07176492A JP 32271993 A JP32271993 A JP 32271993A JP 32271993 A JP32271993 A JP 32271993A JP H07176492 A JPH07176492 A JP H07176492A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- reaction
- cooling water
- quartz tube
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】半導体製造におけるＣＶＤ膜を形成するＣＶＤ
装置において、反応を行う石英チューブ１内へ導入する
反応ガスを、反応炉のヒーター輻射熱で反応温度より高
くならないよう冷却機構を備えたキャップフランジ７を
経由させ、均一に混合しガス供給ノズル８内にて反応を
防止する手段をとる。石英チューブ固定フランジ５に冷
却水導入管１０より導入された冷却水により冷却された
キャップフランジ７がＯリング６をかいして石英チュー
ブ固定フランジ５に密着し、ガス導入管９より導入され
た反応ガスをキャップフランジ７の中を経由して反応ガ
スを反応温度以下に保つ構成になっている。 【効果】反応ガスは、ガス供給ノズル８内で十分混合さ
れ、ウェハー３面に均一に噴出されるため形成されるＣ
ＶＤ膜も均一となる。また、ガス供給ノズル８内での反
応をおこさないため、パーティクルの発生を防止でき
る。
装置において、反応を行う石英チューブ１内へ導入する
反応ガスを、反応炉のヒーター輻射熱で反応温度より高
くならないよう冷却機構を備えたキャップフランジ７を
経由させ、均一に混合しガス供給ノズル８内にて反応を
防止する手段をとる。石英チューブ固定フランジ５に冷
却水導入管１０より導入された冷却水により冷却された
キャップフランジ７がＯリング６をかいして石英チュー
ブ固定フランジ５に密着し、ガス導入管９より導入され
た反応ガスをキャップフランジ７の中を経由して反応ガ
スを反応温度以下に保つ構成になっている。 【効果】反応ガスは、ガス供給ノズル８内で十分混合さ
れ、ウェハー３面に均一に噴出されるため形成されるＣ
ＶＤ膜も均一となる。また、ガス供給ノズル８内での反
応をおこさないため、パーティクルの発生を防止でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造に用いられ
るＣＶＤ装置に関する。
るＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造において酸化膜、窒化膜は、
ポリ−ポリ間、ポリ−アルミ間等各種層間絶縁膜に、ポ
リシリコン膜は、ゲート電極叉は基板とのオーミックコ
ンタクトなどに用いられている。層間絶縁膜やポリシリ
コン膜は、一般的に常圧ＣＶＤ叉は減圧ＣＶＤを用いて
形成されるが、膜の均一性等の面から減圧ＣＶＤが主流
となっている。酸化膜の形成は、一般的に所定の温度に
加熱された反応炉内にＳｉＨ４＋ＰＨ３＋Ｏ２等複数の
反応ガスを導入することによりウェハー３上に各種層間
絶縁膜を形成している。ポリシリコン膜の形成は、一般
的に所定の温度に加熱された石英管内にＳｉＨ４を導入
することによりウェハー３上にポリシリコン膜を形成し
ている。
ポリ−ポリ間、ポリ−アルミ間等各種層間絶縁膜に、ポ
リシリコン膜は、ゲート電極叉は基板とのオーミックコ
ンタクトなどに用いられている。層間絶縁膜やポリシリ
コン膜は、一般的に常圧ＣＶＤ叉は減圧ＣＶＤを用いて
形成されるが、膜の均一性等の面から減圧ＣＶＤが主流
となっている。酸化膜の形成は、一般的に所定の温度に
加熱された反応炉内にＳｉＨ４＋ＰＨ３＋Ｏ２等複数の
反応ガスを導入することによりウェハー３上に各種層間
絶縁膜を形成している。ポリシリコン膜の形成は、一般
的に所定の温度に加熱された石英管内にＳｉＨ４を導入
することによりウェハー３上にポリシリコン膜を形成し
ている。
【０００３】従来の反応ガス導入方法の構成図を図３に
示す。従来の減圧ＣＶＤにおけるガス導入方法の構成
は、石英チューブ１、石英チューブ固定フランジ５、ガ
ス導入管９を装着し、更にガス供給ノズル８を石英チュ
ーブ固定フランジ５に差し込みセットする構造となって
いる。
示す。従来の減圧ＣＶＤにおけるガス導入方法の構成
は、石英チューブ１、石英チューブ固定フランジ５、ガ
ス導入管９を装着し、更にガス供給ノズル８を石英チュ
ーブ固定フランジ５に差し込みセットする構造となって
いる。
【０００４】酸化膜やポリシリコン膜を形成する際は、
まず石英ボート２に多数枚のウェハー３を搭載し、所定
の温度にヒーター４にて加熱された石英チューブ１内に
所定の速度で挿入する。石英ボート２及びウェハー３が
所定の温度に達した後、ガス供給ノズル８より反応ガス
を導入することにより酸化膜、窒化膜、ポリシリコン膜
は形成される。
まず石英ボート２に多数枚のウェハー３を搭載し、所定
の温度にヒーター４にて加熱された石英チューブ１内に
所定の速度で挿入する。石英ボート２及びウェハー３が
所定の温度に達した後、ガス供給ノズル８より反応ガス
を導入することにより酸化膜、窒化膜、ポリシリコン膜
は形成される。
【０００５】この際、ガス供給ノズル８及び石英チュー
ブ固定フランジ５は、ヒーター４の輻射熱により、設定
処理温度の低温で４５０゜Ｃから高温で９００゜Ｃに加熱
される。反応ガスは、石英チューブ固定フランジ５及び
ガス供給ノズル８を通過する間に加熱され反応ガスは、
ガス供給ノズル８内で反応が進みガス供給ノズル８の内
壁に反応生成物が付着する。この反応生成物は、反応ガ
スの噴出流で剥がれ反応ガスに混入してウェハー３面に
生成膜と共にパーティクルとして付着し、パターン異
常、接続不良等を起こし歩留まりを低下させてしまう。
そのうえ定期的にガス供給ノズル８、石英チューブ固定
フランジ５を洗浄して清浄にする必要があり、洗浄停止
により稼動率を低下させる。
ブ固定フランジ５は、ヒーター４の輻射熱により、設定
処理温度の低温で４５０゜Ｃから高温で９００゜Ｃに加熱
される。反応ガスは、石英チューブ固定フランジ５及び
ガス供給ノズル８を通過する間に加熱され反応ガスは、
ガス供給ノズル８内で反応が進みガス供給ノズル８の内
壁に反応生成物が付着する。この反応生成物は、反応ガ
スの噴出流で剥がれ反応ガスに混入してウェハー３面に
生成膜と共にパーティクルとして付着し、パターン異
常、接続不良等を起こし歩留まりを低下させてしまう。
そのうえ定期的にガス供給ノズル８、石英チューブ固定
フランジ５を洗浄して清浄にする必要があり、洗浄停止
により稼動率を低下させる。
【０００６】上記の改善として、ガスの種類数にあわせ
ガス供給ノズル８を複数個取り付け、単独に所要ガスを
ガス供給ノズル８から噴出させ、ガス供給ノズル８内に
て反応させない方法があるが、石英チューブ１内に噴出
されたガスは混合が不十分で、ウェハー３面に対して不
均一に供給されてしまうためウェハー３面内での膜形成
速度にばらつきが生じて膜厚に差が生じてしまう。
ガス供給ノズル８を複数個取り付け、単独に所要ガスを
ガス供給ノズル８から噴出させ、ガス供給ノズル８内に
て反応させない方法があるが、石英チューブ１内に噴出
されたガスは混合が不十分で、ウェハー３面に対して不
均一に供給されてしまうためウェハー３面内での膜形成
速度にばらつきが生じて膜厚に差が生じてしまう。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はこの
ような課題を解決するもので、その目的は、反応ガス
が、ガス供給ノズル８内で反応生成されることなく均一
に混合され、パーティクルの発生を防止し、ウェハー３
面へ安定して噴出させ、均一で清浄な膜を形成すること
にある。
ような課題を解決するもので、その目的は、反応ガス
が、ガス供給ノズル８内で反応生成されることなく均一
に混合され、パーティクルの発生を防止し、ウェハー３
面へ安定して噴出させ、均一で清浄な膜を形成すること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によるＣＶＤ装置
は、反応を行う石英チューブ１内へ導入する反応ガスを
反応温度以下にコントロールするため冷却機構を備えた
キャップフランジ７を経由させ、均一に混合しガス供給
ノズル８内にて反応を防止する手段をとる。
は、反応を行う石英チューブ１内へ導入する反応ガスを
反応温度以下にコントロールするため冷却機構を備えた
キャップフランジ７を経由させ、均一に混合しガス供給
ノズル８内にて反応を防止する手段をとる。
【０００９】
【実施例】本発明による反応ガスの冷却機構を備えたＣ
ＶＤ装置の構成図を図１に示す。
ＶＤ装置の構成図を図１に示す。
【００１０】また、本発明による冷却方法の詳細図を図
２に、従来のＣＶＤ装置の構成図を図３に示す。本発明
による反応ガスを反応炉内に導入する構成は、石英チュ
ーブ固定フランジ５、キャップフランジ７、ガス供給ノ
ズル８、ガス導入管９から構成される。冷却方法は、図
２に示すように石英チューブ固定フランジ５に冷却水導
入管１０より導入された冷却水により冷却されたキャッ
プフランジ７がＯリング６をかいして石英チューブ固定
フランジ５に密着し、ガス導入管９より導入された反応
ガスをキャップフランジ７の中を経由して反応ガスを反
応温度以下に保つ構成になっている。キャップフランジ
７は、反応ガスと冷却水が対向してガス導入溝１３冷却
水導入溝１２が設けられ図２に示すように、各々の溝は
ガス導入溝１３冷却水導入溝１２とが互い違いに配置さ
れ、更に円周上の溝の１ケ所は封止され、封止部に隣接
して次の円周溝へと接続され、順に次の円周溝へと接続
される。反応ガスは、ガス導入管９からガス供給ノズル
８へ導かれ石英チューブ１内へ導入することができる。
同じように冷却水も円周上の溝により接続され冷却水導
入管１０より冷却水排水管１４へと流れ冷却機能を備え
ることができる。更に、キャップフランジ７に断熱プレ
ート１１を備えることにより、ヒーター４からの輻射熱
を遮断しキャップフランジ７による石英チューブ１入口
部の設定処理温度を低下させることなく均一な設定処理
温度を保持することができる。このため冷却機能を付加
しても処理温度のばらつきによる膜厚の均一性を損なう
ことはない。図４に示すように、反応ガスはマスフロー
コントローラー１８で流量を制御され、ガス導入管９、
石英チューブ固定フランジ５からキャップフランジ７の
ガス導入溝１３を通過し、ガス供給ノズル８から石英ボ
ート２及びこれに搭載されたウェハー３の挿入された石
英チューブ１内に噴出され、ＣＶＤ装置の真空ポンプ１
９を作動させて、石英チューブ１内の大気を排出させ
る。反応ガスは、ガス供給ノズル８から噴出されるまで
に十分混合されて石英チューブ１内に送り込まれるた
め、反応ガスがウェハー３面に対し均一に供給されてば
らつきの少ない膜を形成できる。また、冷却機能の働き
により反応ガスは、ガス供給ノズル８内で反応生成され
ることがなく、清浄で安定した状態で石英チューブ１に
噴出されるためウェハー３面にパーティクルを付着させ
ることもない。そのうえ、ガス供給ノズル８はキャップ
フランジ７に接続されているため常に位置を石英チュー
ブ１の中心に一致させることができる。このためガス吹
き出し位置は従来のガス供給ノズル８のように取付時に
位置がずれてしまったり、ガス吹き出し位置が中央にこ
ないため膜厚分布が悪化するというような問題も発生し
ない。冷却水は、冷却機１７により２５℃の温度にコン
トロールする。ここでキャップフランジ７に流す冷却水
の流量は、反応ガスが反応温度以下になるよう流量計１
６を監視しながら絞り弁１５により調整する。
２に、従来のＣＶＤ装置の構成図を図３に示す。本発明
による反応ガスを反応炉内に導入する構成は、石英チュ
ーブ固定フランジ５、キャップフランジ７、ガス供給ノ
ズル８、ガス導入管９から構成される。冷却方法は、図
２に示すように石英チューブ固定フランジ５に冷却水導
入管１０より導入された冷却水により冷却されたキャッ
プフランジ７がＯリング６をかいして石英チューブ固定
フランジ５に密着し、ガス導入管９より導入された反応
ガスをキャップフランジ７の中を経由して反応ガスを反
応温度以下に保つ構成になっている。キャップフランジ
７は、反応ガスと冷却水が対向してガス導入溝１３冷却
水導入溝１２が設けられ図２に示すように、各々の溝は
ガス導入溝１３冷却水導入溝１２とが互い違いに配置さ
れ、更に円周上の溝の１ケ所は封止され、封止部に隣接
して次の円周溝へと接続され、順に次の円周溝へと接続
される。反応ガスは、ガス導入管９からガス供給ノズル
８へ導かれ石英チューブ１内へ導入することができる。
同じように冷却水も円周上の溝により接続され冷却水導
入管１０より冷却水排水管１４へと流れ冷却機能を備え
ることができる。更に、キャップフランジ７に断熱プレ
ート１１を備えることにより、ヒーター４からの輻射熱
を遮断しキャップフランジ７による石英チューブ１入口
部の設定処理温度を低下させることなく均一な設定処理
温度を保持することができる。このため冷却機能を付加
しても処理温度のばらつきによる膜厚の均一性を損なう
ことはない。図４に示すように、反応ガスはマスフロー
コントローラー１８で流量を制御され、ガス導入管９、
石英チューブ固定フランジ５からキャップフランジ７の
ガス導入溝１３を通過し、ガス供給ノズル８から石英ボ
ート２及びこれに搭載されたウェハー３の挿入された石
英チューブ１内に噴出され、ＣＶＤ装置の真空ポンプ１
９を作動させて、石英チューブ１内の大気を排出させ
る。反応ガスは、ガス供給ノズル８から噴出されるまで
に十分混合されて石英チューブ１内に送り込まれるた
め、反応ガスがウェハー３面に対し均一に供給されてば
らつきの少ない膜を形成できる。また、冷却機能の働き
により反応ガスは、ガス供給ノズル８内で反応生成され
ることがなく、清浄で安定した状態で石英チューブ１に
噴出されるためウェハー３面にパーティクルを付着させ
ることもない。そのうえ、ガス供給ノズル８はキャップ
フランジ７に接続されているため常に位置を石英チュー
ブ１の中心に一致させることができる。このためガス吹
き出し位置は従来のガス供給ノズル８のように取付時に
位置がずれてしまったり、ガス吹き出し位置が中央にこ
ないため膜厚分布が悪化するというような問題も発生し
ない。冷却水は、冷却機１７により２５℃の温度にコン
トロールする。ここでキャップフランジ７に流す冷却水
の流量は、反応ガスが反応温度以下になるよう流量計１
６を監視しながら絞り弁１５により調整する。
【００１１】酸化膜、窒化膜、ポリシリコン膜等の形成
においてこれらの手段をとり、ガス供給ノズル８内に、
反応生成物が生成されることなく、パーティクルの発生
を防止し、清浄で安定した状態で石英チューブ１内へ噴
出できるためウェハー３内の面内生成膜厚は均一性が高
く、更にパーティクルによる異常のない高品質な膜を形
成することができる。
においてこれらの手段をとり、ガス供給ノズル８内に、
反応生成物が生成されることなく、パーティクルの発生
を防止し、清浄で安定した状態で石英チューブ１内へ噴
出できるためウェハー３内の面内生成膜厚は均一性が高
く、更にパーティクルによる異常のない高品質な膜を形
成することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、反応ガスは反応炉
内に噴出される直前まで反応温度以下に冷却コントロー
ルすることが可能となり、ガス供給ノズル８内で十分混
合され、ウェハー３面に均一に噴出されるため形成され
るＣＶＤ膜も均一となる。また、ガス供給ノズル８内で
の反応をおこさないため、パーティクルの発生を防止で
き清浄なＣＶＤ膜を形成することができる。
内に噴出される直前まで反応温度以下に冷却コントロー
ルすることが可能となり、ガス供給ノズル８内で十分混
合され、ウェハー３面に均一に噴出されるため形成され
るＣＶＤ膜も均一となる。また、ガス供給ノズル８内で
の反応をおこさないため、パーティクルの発生を防止で
き清浄なＣＶＤ膜を形成することができる。
【図１】本発明による反応ガス供給冷却フランジの構成
図。
図。
【図２】本発明による反応ガス冷却フランジの詳細図。
【図３】従来の反応ガス供給フランジの構成図。
【図４】本発明によるＣＶＤ装置の概略図。
１・・・・・石英チューブ ２・・・・・石英ボート ３・・・・・ウェハー ４・・・・・ヒーター ５・・・・・石英チューブ固定フランジ ６・・・・・Ｏリング ７・・・・・キャップフランジ ８・・・・・ガス供給ノズル ９・・・・・ガス導入管 １０・・・・・冷却水導入管 １１・・・・・断熱プレート １２・・・・・冷却水導入溝 １３・・・・・ガス導入溝 １４・・・・・冷却水排水管 １５・・・・・絞り弁 １６・・・・・流量計 １７・・・・・冷却機 １８・・・・・マスフローコントローラー １９・・・・・真空ポンプ
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体製造におけるＣＶＤ膜を形成する
ＣＶＤ装置において、反応ガスを反応炉に噴出する直前
まで反応温度以下に保冷して導入されるという特徴を有
する事を特徴とするＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32271993A JPH07176492A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32271993A JPH07176492A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07176492A true JPH07176492A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18146866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32271993A Pending JPH07176492A (ja) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07176492A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434487B1 (ko) * | 2001-01-17 | 2004-06-05 | 삼성전자주식회사 | 샤워 헤드 및 이를 포함하는 박막 형성 장비 |
| KR100481008B1 (ko) * | 2002-06-03 | 2005-04-07 | 주성엔지니어링(주) | 화학기상증착공정용 기체 가열장치 및 이를 이용한반도체소자 제조방법 |
-
1993
- 1993-12-21 JP JP32271993A patent/JPH07176492A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100434487B1 (ko) * | 2001-01-17 | 2004-06-05 | 삼성전자주식회사 | 샤워 헤드 및 이를 포함하는 박막 형성 장비 |
| KR100481008B1 (ko) * | 2002-06-03 | 2005-04-07 | 주성엔지니어링(주) | 화학기상증착공정용 기체 가열장치 및 이를 이용한반도체소자 제조방법 |
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