JPH0728963U - 化学的蒸着装置 - Google Patents

化学的蒸着装置

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JPH0728963U
JPH0728963U JP008270U JP827094U JPH0728963U JP H0728963 U JPH0728963 U JP H0728963U JP 008270 U JP008270 U JP 008270U JP 827094 U JP827094 U JP 827094U JP H0728963 U JPH0728963 U JP H0728963U
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reactor
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chemical vapor
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ガイ・ブリアン
リチャード・クルティエー
エドワード・シィー.・ディー.・ダーウォール
ラズロ・ショルギーミー
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マイテル・コーポレーション
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    • C23CCOATING 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板上に薄膜を良好でかつ均一に被着させる
ことができる化学的蒸着装置を提供する。 【構成】 密閉リアクタ内に露出された基板を有する基
板を支持するための手段と、基板をある予め決められた
反応温度で加熱するための手段と、リアクタ内に設けら
れて反応性蒸気を入力し、当該蒸気を予め決められた反
応温度で基板の表面上で反応させて基板の表面上に蒸着
させるマニフォ−ルド手段と、消費された蒸気をリアク
タから排出するための手段とを備え、マニフォールド手
段は、入力された蒸気を均等に基板に近接したところに
分配する複数の開口部を有し、当該装置は、マニフォー
ルド手段に直接に接触しかつマニフォールド手段を実質
的におおうように設けられ、冷却流動体をマニフォ−ル
ド手段の周囲を循環させ、反応性蒸気がマニフォ−ルド
手段の中で早い時間に反応しないように、マニフォール
ド手段を少なくとも反応温度以下の温度に維持する冷却
手段を備える。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は化学的蒸着装置に関し、より詳しくは、反応室内に置かれた1個又は それ以上の基板に近接して設けられた反応性蒸気を分配するための冷却されたマ ニフォ−ルドに関する。
【0002】
【従来の技術及び考案が解決しようとする課題】
化学的蒸着法(以下、CVD法という。)は、薄膜又は被覆物を基板上に被着す るための公知の方法である。この基板は典型的には、1種類又はそれ以上の種類 の反応性蒸気から構成されるある気体中で、ある予め決められた適当な反応温度 に( 一般にリアクタとして参照される )反応室内において加熱される。その蒸気 は、加熱された基板の表面で反応する化学化合物から構成され、それによって、 その基板上に薄膜又は被覆物を被着させる。
【0003】 例えばベルジャ−(belljar) 形リアクタは典型的にはツ−ル(tools) 、光学ガ ラス等のような基板上に硬い被覆物を被着するために用いられる。また、そのよ うな半導体基板上に種々の被覆物を被着するためのリアクタは、詳細後述される ように、公知である。
【0004】 その蒸気はリアクタ内に連続的に入力され消費された蒸気(すなわち、ガス体 の反応副産物)は、基板の表面上にある反応性蒸気を常に循環させることを維持 するためにリアクタから連続的に排出される。
【0005】 基板は熱伝導、放射、誘導(inductance)等のような公知の方法によって加熱さ れる。大量生産において、多数の基板が典型的には、リアクタに設けられた公知 のボ−ト(boat)配置を利用して一列に支持される。そのとき、このリアクタは典 型的には、熱が炉からリアクタの壁を通して基板に放射するように、外部の炉に よって加熱される。この配置は一般に、ホット・ウォ−ル(hot wall)形CVDリ アクタとして知られている。
【0006】 圧力は、典型的には、消費された空気が出力ポ−トを介して低減された圧力の 領域に流れるように反応性蒸気を入力させるためのリアクタの中で高められる。 またさらに、排出ポンプがそのリアクタ内を低い圧力に維持するために出力ポ− トに取り付けてもよい。この場合、そのリアクタは低圧CVDシステムとして知 られている。
【0007】 リアクタ内の反応性蒸気を分配するために、複数の開口部を有するマニフォ− ルドを用いることは公知である。このマニフォ−ルドは、すべての基板上に均一 に被着させることができるという利点を有している。実に、いくつかの種類の蒸 気がたいへん迅速に反応するので、詳細後述されるように、マニフォ−ルドを用 いることなしに合理的な均一の蒸着を行うことはできない。
【0008】 しかしながら、マニフォ−ルドはリアクタ内に設けられているので、基板をほ ぼ同一の温度で加熱することができる。従って、反応性蒸気はマニフォ−ルドの 内壁面上に蒸着させ、マニフォ−ルド内で早い時間に反応することが知られてい る。この早過ぎる反応の結果、基板上に薄膜又は被覆物を不満足な形で蒸着させ 、消耗され又は消費された蒸気が基板を横切って循環される。
【0009】 混合蒸気を利用したCVDシステムにおいて、1種類の蒸気は典型的には他の 蒸気に比較してより反応的である。より反応的である蒸気は、他の蒸気に比較し て熱いマニフォ−ルドにおいて、より容易に分解し、その結果、ある変化された 混合蒸気が基板に加えられる。従って、マニフォ−ルドの内壁面上に早い時間に 被着されたより反応的な蒸気の成分が不足している基板上に、ある薄膜が被着さ れる。
【0010】 熱いマニフォ−ルドのもう1つの欠点は、内壁面上に成長する薄膜がマニフォ −ルド及び、蒸気がリアクタに分配される開口部の内面積を変化させるのに十分 な厚さに成長することである。この結果、基板近くの反応性の蒸気を不規則に分 配させる。
【0011】 図4は従来例の化学的蒸着装置を示す図である。図4において、前述のボ−ト 配置のようなある適当な固定具(図示せず)によって、2で示されたベルジャ−形 リアクタの内側に支持された多くの基板1が図示されている。この基板は、上述 のように、ツ−ル、光学ガラス、又は半導体から構成されている。炉又は複数の 加熱管のような加熱装置3が、リアクタの壁面4を加熱しそれに応答して基板1 に加熱して放射するためにリアクタ2の壁面4の外側に設けられる。5で示され ている反応性の蒸気がマニフォ−ルド6に設けられた複数の開口部7を有するマ ニフォ−ルド6に入力される。その蒸気は開口部7を介して出力され、基板1の 表面で反応して基板1に薄膜を被着させる。消費された蒸気は、出力ポ−ト8を 介して取り出され、それによって、基板1上に連続的な反応性蒸気の流れを生じ させている。
【0012】 上述のように、マニフォールド6は典型的にはほぼリアクタ2内の温度に加熱 され、典型的に反応性蒸気5が早い時間に反応し、マニフォールド6の内壁面上 に薄膜を被着させる。その結果、消耗され又は消費された蒸気が開口部7を通っ て基板1上に不均一な薄膜を被着させる。
【0013】 本考案の目的は以上の問題点を解決し、基板上に薄膜を良好でかつ均一に被着 させることができる化学的蒸着装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段及び作用】
一般に、本考案は、リアクタ内に露出された表面を有する1個又はそれ以上の 基板を支持するための構造の密閉リアクタと、その基板をある予め決められた反 応温度に加熱するための装置と、その基板に近接したところに入力された蒸気を 均等に分配するための複数の開口部をマニフォ−ルド本体に有し1種類又はそれ 以上の蒸気を入力するためのリアクタ内に設けられるマニフォ−ルドとを備えた 化学的蒸着装置であって、その装置において、蒸気がその予め決められた反応温 度でその基板の表面で反応し薄膜をその基板上に被着させる。本考案はさらに、 消費された蒸気をリアクタから排出するための装置と、冷却装置のまわりの冷却 流動体を循環させるためのマニフォ−ルドを実質上おおう冷却装置とを備え、そ れによって、反応性蒸気がマニフォ−ルド内で早い時間に反応しないようにマニ フォ−ルドを少なくとも反応温度以下の温度に維持する。
【0015】 本考案はまた、密閉リアクタの中で支持された1個又はそれ以上の基板をある 予め決められた反応温度に加熱するステップと、1種類又はそれ以上の蒸気をマ ニフォ−ルド内に入力させるステップと、マニフォ−ルド内のその蒸気を少なく とも反応温度以下の温度に冷却するステップとを備えた化学的蒸着法であって、 冷却された蒸気がマニフォ−ルド内で早い時間に反応することを防止され、マニ フォールド内からの蒸気が基板に近接したところに均等して分配され、その蒸気 が反応温度で反応してその基板上に被着層を形成し、消費された蒸気がリアクタ から排出される。
【0016】
【実施例】
以下、図面を参照して本考案に係る実施例について説明する。 図1において、マニフォ−ルド6のマニフォ−ルド開口部7の付近にともに崩 壊溶接された2本の同心状の管10及び11によってまわりを囲まれている又は おおわれている管状のマニフォ−ルド6を備えたマニフォ−ルドの配置が図示さ れている。組み立ての際、マニフォ−ルド開口部7を設けるために崩壊溶接され た管を通して複数の穴が典型的にはドリルを用いてあけられる。12で示されて いる冷却を行う流動体は、入力接続口15から入力され管状のマニフォ−ルド6 と隣接する同心状の管10との間の空間を流れ、出力接続口16を介して流れる 。同心状の管10と11との間の空間は典型的には空にされ断熱体として動作す る。この管10は、例えば “O" リング17のような適当なシ−ルを用いて( 図4で図示されたリアクタのような )リアクタの端壁面4間に密閉される。
【0017】 動作中において、反応性蒸気は接続口18からマニフォ−ルド6に入力され、 図4を参照して図示され記述されたように、基板に近接して設けられた、基板の 表面上で反応させるための開口部7を介して、上記反応性蒸気が分配される。冷 却を行う流動体12は、マニフォ−ルド6のまわりを循環させられ、それによっ てマニフォ−ルド6のまわりの反応性の蒸気の温度を蒸気の反応温度よりも低い ある予め決められた温度に維持する。
【0018】 リアクタ(図4のリアクタ)からマニフォ−ルドの配置に向って熱の移動が無視 できるならば断熱管11を省略することができ、この状態はたびたび生じる。特 に、低圧力のリアクタの場合、リアクタの内側の蒸気によって伝導する熱の量は 小さい。この熱伝導はほとんどの場合において、マニフォ−ルドの配置のまわり を囲んでいる蒸気圧は、放射された熱だけが通過する断熱シ−スとしてすぐに有 効的に動作するように十分に低くされる。それによって、図3に図示された好ま しい実施例を参照して詳細後述される断熱管11は不必要となる。しかしながら 、もしマニフォ−ルドの配置への熱の移動が無視することができないならば、( もし、マニフォ−ルドの表面積に対するリアクタの表面積の比が十分に大きくな いならば、 )断熱管11が必要とされる。
【0019】 図2はもう1つのマニフォ−ルドの配置を図示しており、ここで、管状のマニ フォ−ルド6の両端はリアクタの壁4を通って延在している。らせん状の冷却管 21が、マニフォ−ルド6のまわりに巻かれているが、蒸気分配開口部7はその 冷却管21で巻かれていない。冷却を行う流動体はリアクタの壁4の外側にある 入力口22を介して管21に入力され、出力口23を介して出力される。 “O" リング17は、図4のリアクタ2内にガスを密閉状態にさせるために、管21 の入出力部のまわり及びマニフォ−ルド6の端部に延在している。
【0020】 反応性蒸気は、上述したように、開口部7を介して分配するために接続口18 を介してマニフォ−ルド6に入力される。冷却を行う流動体は、らせん管21内 を流れ、マニフォ−ルド6内にある反応性蒸気を反応性蒸気の反応温度よりも少 なくとも低いある予め決められた温度に維持する。 本考案による冷却されるマニフォ−ルドは、下記の実験例によって示されるホ ット・ウォ−ルCVDシステムにおいて特に有用である。
【0021】 実験例 水素化ホウ素(B26)、水素化リン(PH3) 及び水素化シリコン(SiH4)から 形成されるホウ素−リン−石英−ガラス( 以下、BPSGという。 )の被着法が 半導体デバイスの組み立て工程において公知であり広く用いられている。典型的 には、シリコン基板が管状リアクタの軸に沿って、一列に設けられ、一部が閉じ られたボ−ト配置で支持されている。あるマニフォ−ルドはリアクタの長さ方向 に沿って延在しており、ウエハに酸素を供給する。別の類似したマニフォ−ルド が前述の水素化物を分配する。管状リアクタ内のガス圧は、典型的には、ある真 空ポンプで消費された蒸気を取り除くことによって、1[Torr] 以下に低減され る。管状リアクタは典型的にはある管状の炉内で300℃から450℃までのあ る温度に加熱される。
【0022】 水素化シリコン(SiH4)及び水素化リン(PH3)が、任意の混合比において、 300℃から450℃までのリアクタ温度で安定である。しかしながら、水素化 ホウ素(B26)は、200℃又はそれ以上の温度でホウ素と水素に分解する。従 って、SiH4とB26の混合体はPH3 の蒸気と混合されるか否かにかかわらず 、熱いマニフォ−ルドに沿って流れることによって、金属ホウ素リ−チ被着がマ ニフォ−ルドの内壁面上に形成される。 B26の分解は200℃又はそれ以上の温度で非常に早く分解するので、ただ微 量のB26が依然分解されず、それがマニフォ−ルドの開口部を通ってシリコン 基板に到達する。
【0023】 水素化ホウ素(B26)を用いたとき、そのBPSGの被着は公知の従来技術の ホット・ウォ−ルCVDリアクタにおいては非効率的であり、制御することがむ ずかしいと言われてきた。しかしながら、本考案の冷却されたマニフォ−ルドを 利用することによって、水素化物の制御された混合体とともにBPSGの被着を 行うことによって効率的にかつ正確に行うことができる。
【0024】 図3において、本考案によるある好ましい実施例が図示されている。( 典型的 には石英から構成されている )リアクタ管25は、複数の基板26を収容してお り、円筒状の炉27の中に置かれ、その中で300℃から450℃までのある温 度に加熱される。リアクタ管25の出力ポ−ト28は、典型的には消費又は消耗 された蒸気を排出するための排出ポンプ(図示せず)に接続される。水素化物マニ フォ−ルド29は、基板に近接した場所において、そのマニフォ−ルド29に設 けられた蒸気分配開口部30を備えており、蒸気を基板に均等に供給させ、基板 上に均一な被着を生じさせる。酸素マニフォ−ルド(図示せず)は、水素化物マニ フォ−ルドのそばに公知の通り設けられる。
【0025】 一対の同心状の管31A及び31Bが、水素化物マニフォ−ルド29をおおい 、蒸気分配開口部30に隣接したマニフォ−ルドに開口部を備えている。
【0026】 ロ−ディング・ドア・アセンブリ35は基板26をそう入したり取り出したり するために設けられ、例えば “O" リング26のような公知のシ−ルを介して リアクタ管25を密閉するように維持される。また、ある真空密閉シ−ル37は 、同心状の管31A及び31Bの対を石英リアクタ管25に密閉する。
【0027】 動作中、水素化物混合蒸気が接続口32からマニフォ−ルド29に入力され、 開口部30を通って排出される。水素化物混合蒸気は、基板26の表面で酸素と 反応し、上述のように基板上に被覆物を形成する。消費された蒸気は、排出ポン プの動作に応答して出力ポ−ト28を通って排出される。冷却を行う流動体は、 ポ−ト33から入力され、同心状の管31A及び31Bを通って流れ、接続口3 4から排出される。それによって、水素化ホウ素の蒸気(B26)を少なくとも2 00℃以下のある温度に冷却を行う。
【0028】 ホット・ウォ−ルCVDリアクタにおける熱の移動は、330℃のような低温 度においてでさえ、ほとんど放射によって行われているということがわかってい る。なぜなら、熱の放射吸収は表面積に比例し、マニフォ−ルドの配置において その表面は小さいので、ある小量の熱しか吸収しないからである。従って、図1 を参照して上述したように、マニフォ−ルドの表面積に対するリアクタの表面積 の比が大きいということが、リアクタ内で均一な温度に維持するために重要であ る。
【0029】 本考案の好ましい実施例によれば、マニフォ−ルドの配置( すなわち、同心状 の管31A及び31Bによってまわりを囲まれるマニフォ−ルド29 )の表面積 に対するリアクタ管25の内部表面積の比が、約100であった。言い換えれば 、リアクタ管25の直径はマニフォ−ルドの配置の直径の約10倍であった。マ ニフォ−ルドの配置を囲む周囲の大気によって冷却されたマニフォ−ルドの配置 における熱吸収は、無視することができるということがわかった。特に、冷却を 行う流動体として水を用いた場合、同心状の管31A及び31B内を1分当り1 lの速さで流すことによって、その水の温度上昇は、400℃のリアクタ温度に おいて、25℃以下になることがわかった。従って、(図1における同心状の管 11のような )付加的な断熱が同心状の管31A及び31Bのまわりに必要とし ない、極めて小さな熱吸収が生じた。基板に近接したところでの温度の均一性は 、冷却されたマニフォ−ルドの配置があるところで無視できる程度で変化してい た。
【0030】 さらに、冷却されたマニフォ−ルド29の内部表面上には目に見えるほどの被 着が生じなかった。事実、基板上に被着された薄膜の混合物の量は、接続口32 を介してマニフォ−ルド29にはいる元のガス混合物の量に正比例していた。
【0031】 従来技術のマニフォ−ルドは、典型的には、石英のような透明な材料によって 組み立てられていた。赤外線の光子は典型的には従来技術のマニフォ−ルドを通 って送られ、反応性蒸気によって吸収されるということがわかっている。それに 応答して、その蒸気は典型的にはマニフォ−ルド内の熱エネルギ−レベル以上に エネルギ−を持つことになり、それによって、化学的蒸着を加速させるとともに 、たいへん速い蒸気の反応を生じさせることができる。(ステンレス鋼のような) ある光子反射材料とともにマニフォ−ルドの配置を組み立てるか、もしくは光子 を吸収する能力を有する冷却を行う流動体を用いることによって、マニフォ−ル ドの内部での被着を著しく減少させる。実用的な目的に対して、水は、十分に光 子を吸収する性質を示すということがわかっている。
【0032】 本考案を理解することができる当該技術分野の専門家は、数多くの変形例又は 代替例を考えることができるかもしれない。
【0033】 例えば、上述の実験例において、特定の化合物を用いた化学的蒸着法を有効に するための本考案の使用法について図示したが、本考案はそれらの化合物に限定 して使用するものではなく、本考案によれば多くの他の薄膜又は被覆物が、良好 に被着される。例えば、本考案は、1個又はそれ以上の基板に対して、不純物が 注入されたポリシリコン被覆物、耐被着性でかつ耐腐食性のホウ素薄膜被覆物、 又はトリイソブチルアルミニウム(tri−isobutilaluminum) との反応によって形 成されるアルミニウム被着物に適用することができる。またさらに、(ガリウム ひ素、ガリウムリン等の)半金属性の半導体は、(Ga(CH3)3, Al(C25)3等 の )有機金属化合物と反応させ基板上に被着させることができる。
【0034】 ここに開示された原理を用いたこれら及びすべての他の実施例又は変形例は、 ここに記述された実用新案登録請求の範囲において示された本考案の範囲内であ ると考えられる。
【0035】
【考案の効果】
以上詳述したように、本考案によれば、マニフォールド手段を本考案に係る冷 却手段を用いることによって冷却することによって、従来技術の熱いマニフォー ルドにおいて基板表面上に不均一な薄膜を蒸着させるという欠点を解決するとと もに、上記マニフォールド手段は、入力された蒸気を均等に上記基板に近接した ところに分配する複数の開口部を有するように構成したので、基板表面上に良好 でかつ均一に薄膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本考案に係る第1の実施例であるマニフォ−
ルドの配置を示す縦断面図である。
【図2】 本考案に係る第2の実施例であるマニフォ−
ルドの配置を示す縦断面図である。
【図3】 本考案に係る好ましい実施例である化学的蒸
着装置を示す縦断面図である。
【図4】 従来例のリアクタ、マニフォ−ルド及び基板
を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1…基板、 2…リアクタ、 3…加熱装置、 4…リアクタの壁面、 5…反応性蒸気、 6…マニフォ−ルド、 7…開口部、 8…出力ポ−ト、 10, 11…同心状の管、 12…冷却流動体、 15…入力接続口、 16…出力接続口、 17…Oリング、 18…接続口、 21…らせん状の管、 22…入力口、 23…出力口、 25…リアクタ管、 26…基板、 27…円筒炉、 28…出力ポ−ト、 29…水素化物マニフォ−ルド、 30…蒸気分配開口部、 31A, 31B…同心状の管、 32…接続口、 33…ポ−ト、 34…出力接続口、 35…ロ−ディング・ドア・アセンブリ、 36…Oリング、 37…真空密閉シ−ル。
フロントページの続き (72)考案者 リチャード・クルティエー カナダ国ケベック、ジェイ2ジィー 8シ ィー7、グランビー、アール.・アール. 2、デニソン・ストリート1007番 (72)考案者 エドワード・シィー.・ディー.・ダーウ ォール カナダ国ケベック、ジェイ0イー 2エヌ 0、シェフォード、モン・シェフォード・ ロード640番 (72)考案者 ラズロ・ショルギーミー カナダ国ケベック、ジェイ0イー 1エル 0、ブロモン、シャンプレン・ストリート 72番

Claims (13)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉リアクタと、 上記リアクタ内に露出された基板を有する1個又はそれ
    以上の基板を支持するための手段と、 上記基板をある予め決められた反応温度で加熱するため
    の手段と、 上記リアクタ内に設けられ、1種類又はそれ以上の反応
    性蒸気を入力し、上記入力された蒸気を上記予め決めら
    れた反応温度で上記基板の表面上で反応させて上記基板
    の表面上に蒸着させるマニフォ−ルド手段と、 消費された蒸気を上記リアクタから排出するための手段
    とを備えた化学的蒸着装置において、 上記マニフォールド手段は、入力された蒸気を均等に上
    記基板に近接したところに分配する複数の開口部を有
    し、 上記化学的蒸着装置は、 上記マニフォールド手段に直接に接触しかつ上記マニフ
    ォールド手段を実質的におおうように設けられ、冷却流
    動体を上記マニフォ−ルド手段の周囲を循環させ、上記
    反応性蒸気がマニフォ−ルド手段の中で早い時間に反応
    しないように、上記マニフォールド手段を少なくとも上
    記反応温度以下の温度に維持する冷却手段を備えたこと
    を特徴とする化学的蒸着装置。
  2. 【請求項2】 上記マニフォ−ルド手段及び冷却手段が
    熱反射材料から構成されることを特徴とする請求項1記
    載の化学的蒸着装置。
  3. 【請求項3】 上記冷却流動体が、加熱するための上記
    手段によって発生される熱を吸収するための十分な熱容
    量を有することを特徴とする請求項1記載の化学的蒸着
    装置。
  4. 【請求項4】 上記冷却手段が上記マニフォ−ルド手段
    のまわりを囲み上記冷却流動体が循環される空間を設け
    るための第1の同心状の管を備え、上記複数の開口部の
    まわりに上記マニフォ−ルド手段とともに崩壊溶接され
    ることを特徴とする請求項1、2又は3記載の化学的蒸
    着装置。
  5. 【請求項5】 上記冷却手段が上記マニフォ−ルド手段
    のまわりを囲み上記冷却流動体が循環される空間を設け
    るための第1の同心状の管と、上記第1の管を囲み上記
    第1の管と加熱するための上記手段との間を断熱させる
    ための第1と第2の管の間の空にされた空間を設けるた
    めの第2の同心状の管とを備え、上記第1と第2の同心
    状の管が上記複数の開口部のまわりの上記マニフォ−ル
    ド手段とともに崩壊溶接されることを特徴とする請求項
    1、2又は3記載の化学的蒸着装置。
  6. 【請求項6】 上記冷却手段が上記冷却流動体を循環さ
    せるための上記マニフォ−ルド手段のまわりに巻かれた
    らせん状の管を備えていることを特徴とする請求項1、
    2又は3記載の化学的蒸着装置。
  7. 【請求項7】 上記冷却手段が上記マニフォ−ルド手段
    のまわりを囲み上記複数の開口部に近接してその管に複
    数の開口部を有し上記冷却流動体が上記マニフォ−ルド
    手段のまわりを循環する同心状の流動路を設けるための
    1対の同心状の管を備えていることを特徴とする請求項
    1、2又は3記載の化学的蒸着装置。
  8. 【請求項8】 上記冷却流動体が水であることを特徴と
    する請求項1、2又は3記載の化学的蒸着装置。
  9. 【請求項9】 上記マニフォ−ルド手段及び冷却手段が
    ステンレス鋼から構成されていることを特徴とする請求
    項1、2又は3記載の化学的蒸着装置。
  10. 【請求項10】 酸素を入力するための上記リアクタ内
    に設けられ上記基板に近接したところに上記入力された
    酸素を均等に分配するための付加的なマニフォ−ルド手
    段に設けられる複数の開口部を有する付加的なマニフォ
    −ルド手段をさらに含み、 それによって、上記蒸気が上記予め決められた反応温度
    で上記基板の表面で酸素と反応し、上記薄膜を上記基板
    上に被着させることを特徴とする請求項1記載の化学的
    蒸着装置。
  11. 【請求項11】 反応温度が300℃から450℃の間
    の範囲であり、上記反応性蒸気が酸素と反応するSi
    4, PH3 及びB26から構成され、それによって、
    上記反応温度で上記基板の表面上にホウ素−リン−石英
    −ガラスの薄膜が被着されることを特徴とする請求項1
    0記載の化学的蒸着装置。
  12. 【請求項12】 加熱するための上記手段が、上記リア
    クタと上記マニフォ−ルド手段との間の熱の移動を事実
    上防止するため、上記冷却手段の表面積に比較して十分
    に大きな表面積を有する上記リアクタの壁面を介して熱
    を放射するための手段を備えたことを特徴とする請求項
    1、2又は3記載の化学的蒸着装置。
  13. 【請求項13】 加熱するための上記手段が、上記冷却
    手段の表面積の約100倍の表面積を有する上記リアク
    タの壁面を介して熱を放射するための手段を備え、それ
    によって、上記リアクタと上記マニフォ−ルド手段との
    間の熱の移動量を無視できうる量に減少させることを特
    徴とする請求項1、2又は3記載の化学的蒸着装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015521381A (ja) * 2012-05-25 2015-07-27 ククチェ エレクトリック コリア カンパニー リミテッド ノズルユニット及びそのノズルユニットを有する基板処理設備

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5780313A (en) 1985-02-14 1998-07-14 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of fabricating semiconductor device
US6784033B1 (en) 1984-02-15 2004-08-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for the manufacture of an insulated gate field effect semiconductor device
US6786997B1 (en) 1984-11-26 2004-09-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Plasma processing apparatus
JPH0752718B2 (ja) * 1984-11-26 1995-06-05 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜形成方法
US6673722B1 (en) 1985-10-14 2004-01-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Microwave enhanced CVD system under magnetic field
US6230650B1 (en) 1985-10-14 2001-05-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Microwave enhanced CVD system under magnetic field
JPS6313323A (ja) * 1986-07-04 1988-01-20 Hitachi Ltd 薄膜の製造方法およびその装置
US5000113A (en) * 1986-12-19 1991-03-19 Applied Materials, Inc. Thermal CVD/PECVD reactor and use for thermal chemical vapor deposition of silicon dioxide and in-situ multi-step planarized process
US5755886A (en) * 1986-12-19 1998-05-26 Applied Materials, Inc. Apparatus for preventing deposition gases from contacting a selected region of a substrate during deposition processing
DE3725358A1 (de) * 1987-07-30 1989-02-09 Telog Systems Gmbh Vorrichtung und verfahren zur oberflaechenbehandlung von materialien
US4854263B1 (en) * 1987-08-14 1997-06-17 Applied Materials Inc Inlet manifold and methods for increasing gas dissociation and for PECVD of dielectric films
US4997677A (en) * 1987-08-31 1991-03-05 Massachusetts Institute Of Technology Vapor phase reactor for making multilayer structures
US4963423A (en) * 1987-10-08 1990-10-16 Anelva Corporation Method for forming a thin film and apparatus of forming a metal thin film utilizing temperature controlling means
WO1990010092A1 (en) * 1989-02-24 1990-09-07 Massachusetts Institute Of Technology A modified stagnation flow apparatus for chemical vapor deposition providing excellent control of the deposition
US5129360A (en) * 1990-01-24 1992-07-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Actively cooled effusion cell for chemical vapor deposition
JP2839720B2 (ja) * 1990-12-19 1998-12-16 株式会社東芝 熱処理装置
FR2674618B1 (fr) * 1991-03-27 1998-03-13 Etudes Const Mecaniques Procede et four de nitruration.
US5264245A (en) * 1991-12-04 1993-11-23 Howmet Corporation CVD method for forming uniform coatings
US5261963A (en) * 1991-12-04 1993-11-16 Howmet Corporation CVD apparatus comprising exhaust gas condensation means
US5461214A (en) * 1992-06-15 1995-10-24 Thermtec, Inc. High performance horizontal diffusion furnace system
JP3362432B2 (ja) * 1992-10-31 2003-01-07 ソニー株式会社 プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
SG74012A1 (en) * 1996-05-10 2000-07-18 Sumitomo Chemical Co Device for production of compound semiconductor
US6221164B1 (en) 2000-01-25 2001-04-24 Advanced Micro Devices, Inc. Method of in-situ cleaning for LPCVD teos pump
US6564810B1 (en) 2000-03-28 2003-05-20 Asm America Cleaning of semiconductor processing chambers
US6666924B1 (en) 2000-03-28 2003-12-23 Asm America Reaction chamber with decreased wall deposition
JP3404023B2 (ja) * 2001-02-13 2003-05-06 株式会社半導体先端テクノロジーズ ウエハ熱処理装置及びウエハ熱処理方法
US6902623B2 (en) * 2001-06-07 2005-06-07 Veeco Instruments Inc. Reactor having a movable shutter
US6793966B2 (en) * 2001-09-10 2004-09-21 Howmet Research Corporation Chemical vapor deposition apparatus and method
KR100829327B1 (ko) * 2002-04-05 2008-05-13 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 반응 용기
JP4951501B2 (ja) * 2005-03-01 2012-06-13 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体デバイスの製造方法
WO2007111348A1 (ja) * 2006-03-28 2007-10-04 Hitachi Kokusai Electric Inc. 基板処理装置
DE102007063363B4 (de) * 2007-05-21 2016-05-12 Centrotherm Photovoltaics Ag Vorrichtung zur Dotierung und Beschichtung von Halbleitermaterial bei niedrigem Druck
US20090071403A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-19 Soo Young Choi Pecvd process chamber with cooled backing plate
US20090071406A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-19 Soo Young Choi Cooled backing plate
JP5568212B2 (ja) * 2007-09-19 2014-08-06 株式会社日立国際電気 基板処理装置、そのコーティング方法、基板処理方法及び半導体デバイスの製造方法
US20120279943A1 (en) * 2011-05-03 2012-11-08 Applied Materials, Inc. Processing chamber with cooled gas delivery line
US20140144380A1 (en) * 2012-11-28 2014-05-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Gas supply pipes and chemical vapor deposition apparatus
SG11201606084RA (en) 2014-01-27 2016-08-30 Veeco Instr Inc Wafer carrier having retention pockets with compound radii for chemical vapor deposition systems
JP6320824B2 (ja) * 2014-03-31 2018-05-09 株式会社東芝 ガス供給管、およびガス処理装置
KR20210043810A (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 삼성전자주식회사 반도체 제조 장비
US20240167157A1 (en) * 2022-11-18 2024-05-23 Asm Ip Holding B.V. Gas injector

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5524424A (en) * 1978-08-09 1980-02-21 Kokusai Electric Co Ltd Forming device of pressure-reduced epitaxial layer
JPS5618415A (en) * 1979-07-24 1981-02-21 Sanyo Electric Co Ltd Apparatus for epitaxial growth
JPS6016757B2 (ja) * 1978-10-11 1985-04-27 株式会社東芝 半導体装置
JPS6168393A (ja) * 1984-09-11 1986-04-08 Touyoko Kagaku Kk ホツトウオ−ル形エピタキシヤル成長装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2700365A (en) * 1951-10-08 1955-01-25 Ohio Commw Eng Co Apparatus for plating surfaces with carbonyls and other volatile metal bearing compounds
US2909148A (en) * 1956-09-13 1959-10-20 Nat Res Corp Coating
US3098763A (en) * 1961-05-29 1963-07-23 Raytheon Co Chemical reactor
US3481781A (en) * 1967-03-17 1969-12-02 Rca Corp Silicate glass coating of semiconductor devices
CH544274A (de) * 1971-10-27 1973-11-15 Balzers Patent Beteilig Ag Einrichtung zum Kühlen von Werkstücken, die einer Behandlung im Vakuum unterworfen werden
US3862397A (en) * 1972-03-24 1975-01-21 Applied Materials Tech Cool wall radiantly heated reactor
US4047496A (en) * 1974-05-31 1977-09-13 Applied Materials, Inc. Epitaxial radiation heated reactor
US4030964A (en) * 1976-04-29 1977-06-21 The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration Temperature cycling vapor deposition HgI2 crystal growth
DE2626446C3 (de) * 1976-06-12 1978-12-14 Hobeg Hochtemperaturreaktor-Brennelement Gmbh, 6450 Hanau Verfahren zur Beschichtung von Teilchen für die Herstellung von Brenn- und/oder Absorberelementen für Kernreaktoren und Vorrichtung dazu
US4167915A (en) * 1977-03-09 1979-09-18 Atomel Corporation High-pressure, high-temperature gaseous chemical apparatus
US4315479A (en) * 1980-06-27 1982-02-16 Atomel Corporation Silicon wafer steam oxidizing apparatus
US4545327A (en) * 1982-08-27 1985-10-08 Anicon, Inc. Chemical vapor deposition apparatus
US4565157A (en) * 1983-03-29 1986-01-21 Genus, Inc. Method and apparatus for deposition of tungsten silicides
US4557950A (en) * 1984-05-18 1985-12-10 Thermco Systems, Inc. Process for deposition of borophosphosilicate glass

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5524424A (en) * 1978-08-09 1980-02-21 Kokusai Electric Co Ltd Forming device of pressure-reduced epitaxial layer
JPS6016757B2 (ja) * 1978-10-11 1985-04-27 株式会社東芝 半導体装置
JPS5618415A (en) * 1979-07-24 1981-02-21 Sanyo Electric Co Ltd Apparatus for epitaxial growth
JPS6168393A (ja) * 1984-09-11 1986-04-08 Touyoko Kagaku Kk ホツトウオ−ル形エピタキシヤル成長装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015521381A (ja) * 2012-05-25 2015-07-27 ククチェ エレクトリック コリア カンパニー リミテッド ノズルユニット及びそのノズルユニットを有する基板処理設備

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Publication number Publication date
IT1186780B (it) 1987-12-16
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CA1251100A (en) 1989-03-14
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GB8525789D0 (en) 1985-11-20
GB2175011B (en) 1989-01-11
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CN85109048A (zh) 1986-11-05
DE3601711C2 (ja) 1987-09-10
US4747368A (en) 1988-05-31

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