JPH08203835A - ベルト駆動型常圧ｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置により半導体ウ
エハの表面に均一な膜厚の薄膜を生成すること。 【構成】 ベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置１０において、
プラテンＴａ上に載置された半導体ウエハＳを回転させ
ながら搬送ベルト２で成膜領域内を移送させ、反応ガス
噴射装置３から噴射される反応ガスに晒して、前記半導
体ウエハＳの表面に所望の薄膜を均一な膜厚で成膜する
ようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハなどの
被表面処理加工物の表面に薄膜を生成することができる
ベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図３乃至図５を用いて従来技術の
ベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置による被表面処理加工物へ
の成膜方法を説明する。なお、以下の説明では、被表面
処理加工物として半導体ウエハを採り挙げて説明する。
図３は従来技術のベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置における
反応ガス噴射装置近傍の構成を模式的に示した一部斜視
図であり、図４は図３に示したベルト駆動型常圧ＣＶＤ
装置の反応ガスの流れを説明するための成膜領域の一部
上面図であり、そして図５は図３に示したベルト駆動型
常圧ＣＶＤ装置の反応ガスの流れによって半導体ウエハ
の表面に成膜される膜厚の状態を表していて、同図Ａは
図４の左方の半導体ウエハを取り出して示した平面図、
同図Ｂは同図Ａの半導体ウエハのオリフィスに平行な軸
線方向の薄膜の膜厚を示したグラフ、そして同図Ｃは同
図Ａの半導体ウエハのオリフィスに垂直な軸線方向の薄
膜の膜厚を示したグラフである。

【０００３】先ず、図３を用いて従来技術のベルト駆動
型常圧ＣＶＤ装置（以下、単に「常圧ＣＶＤ装置」と略
記する）における反応ガス噴射装置近傍の構成を説明す
る。符号１は全体として常圧ＣＶＤ装置を指す。この常
圧ＣＶＤ装置１の一例として米国ワトキンスジョンソン
社製ＷＪ−９９９シリーズを挙げることができる。この
常圧ＣＶＤ装置１は図示していない駆動装置で複数枚の
半導体ウエハＳを載置しながら、矢印Ｘの方向に駆動さ
れる環状でメッシュ状の搬送ベルト２と、それらの半導
体ウエハＳの表面に薄膜を施す装置であって、これらの
半導体ウエハＳの進行方向に対して垂直方向に配置され
た複数の反応ガス噴射装置３とを備えている。半導体ウ
エハＳは２枚一組でプラテンＴ上に、その進行方向に対
し垂直方向に配列されて載置されている。また、反応ガ
ス噴射装置３の前記半導体ウエハＳに対向する下面には
直線状の噴射口（図示していない）が形成されており、
この噴射口からこれも図示していない反応ガス供給源か
らの反応ガスを供給パイプ４を介して噴射するように構
成されている。

【０００４】このような構成の常圧ＣＶＤ装置１を用い
て半導体ウエハＳの表面に薄膜を生成するには、搬送ベ
ルト２によって搬送されてきた各半導体ウエハＳを、例
えば、３９０°Ｃ程度に加熱し、更に反応ガス噴射装置
３から噴射された反応ガスにより形成されている成膜領
域に搬入し、その加熱された状態の半導体ウエハＳを次
々に反応ガスに晒す。そうするとその反応ガスにより、
例えば、ＳｉＯ₂ 薄膜、ＢＰＳＧ薄膜、ＰＳＧ薄膜など
の所望の薄膜を各半導体ウエハＳの表面に生成させるこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、半導体ウエ
ハＳの温度分布や反応ガス噴射装置３の噴射口の幅、特
にその噴射口から噴射される反応ガスの流速や流れの向
きの違いにより、半導体ウエハＳの表面に均一な厚さの
薄膜が成膜されない。図４に一組の半導体ウエハＳが移
送されて行く状態を示したが、両半導体ウエハＳ間には
反応ガス噴射装置３から噴射される反応ガスの流速が速
く、またその流れが中央部から外方へ流れるため、各半
導体ウエハＳの表面に成膜される薄膜の厚みは、両半導
体ウエハＳ間の近傍部分では薄く、両外方部分では厚く
成膜される傾向となる。

【０００６】この成膜状態を図５に示した。同図Ａの半
導体ウエハＳのオリフィスに平行な方向Ｙにおける薄膜
の厚みは、同図Ｂに示したように、外側が厚く、内側が
薄い状態で成膜されている。そして同図Ｃに示したよう
に、半導体ウエハＳのオリフィスに垂直な方向Ｘにおけ
る薄膜の厚みはほぼ平坦な状態で成膜されている。この
ような薄膜の厚みむらは図４における進行方向に対して
右側に存在する半導体ウエハＳについても同様に生じて
いる。なお、これら図は、その縦軸は膜厚（ｎｍ）を、
横軸は半導体ウエハＳの幅（直径）を表しており、半導
体ウエハＳの表面に厚さ７００ｎｍの絶縁薄膜を成膜し
ようとした場合の例を示した。このように各半導体ウエ
ハＳの搬送される方向（矢印Ｘ）に対して垂直な方向に
均一な膜厚の薄膜を得ることができなかった。この発明
はこのような膜厚の「膜厚むら」が生じる問題点を解決
し、半導体ウエハの表面に均一な膜厚の薄膜を成膜する
ことを課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従って、この発明の常圧
ＣＶＤ装置は、上面に半導体ウエハ用トレイを備え、そ
の半導体ウエハ用トレイを回転させるモータを内蔵した
プラテンと、前記モータ用電源装置と、前記半導体ウエ
ハ用トレイに載置された被表面処理加工物の表面に薄膜
を生成させる反応ガス噴射装置と、この反応ガス噴射装
置の成膜領域に前記プラテンを搬送するベルト型搬送装
置と、前記ベルト型搬送装置に載置された前記プラテン
上の前記被表面処理加工物を回転させるために、前記モ
ータを前記モータ用電源装置に接続する通電装置とから
構成して、前記課題を解決した。

【０００８】

【作用】従って、この発明の常圧ＣＶＤ装置によれば、
半導体ウエハの表面に均一な膜厚の薄膜を生成すること
ができる。

【０００９】

【実施例】次に、図１及び図２を用いて、この発明の常
圧ＣＶＤ装置を説明する。図１はこの発明の常圧ＣＶＤ
装置の実施例を示していて、同図Ａはその反応ガス噴射
装置近傍の構成を模式的に示した一部斜視図、同図Ｂは
更に同図Ａの一部分である一台のプラテンと通電レール
との関係を示した一部平面図であり、そして図２はこの
発明の常圧ＣＶＤ装置に用いるプラテンの構造を模式的
に示した斜視図である。なお、従来技術の常圧ＣＶＤ装
置と同一の部分には同一の符号を付して説明する。

【００１０】符号１０は全体として常圧ＣＶＤ装置を指
す。この常圧ＣＶＤ装置１０は図示していない駆動装置
で複数枚の半導体ウエハＳを載置しながら、矢印Ｘの方
向に駆動される環状でメッシュ状の搬送ベルト２と、そ
れらの半導体ウエハＳの表面に薄膜を施す装置であっ
て、これらの半導体ウエハＳの進行方向に対して垂直方
向に配置された反応ガス噴射装置３とを備えている。

【００１１】この反応ガス噴射装置３は、その前記半導
体ウエハＳに対向する下面に２枚の半導体ウエハＳの幅
よりも長い直線状の噴射口（図示していない）を備えて
おり、この噴射口からこれも図示していない反応ガス供
給源からの反応ガスを供給パイプ４を介して噴射するよ
うに構成されている。

【００１２】更に、少なくとも前記反応ガス噴射装置３
による成膜領域を含む範囲にわたり、そしてこの成膜領
域を移動するプラテンＴの両側の位置に沿って一対の通
電レール５がシャーシに固定、配設されている。これら
の通電レール５は図示していない電源に接続されてい
る。

【００１３】成膜される半導体ウエハＳは図２に示した
プラテンＴａに載置された状態で更に前記搬送ベルト２
で矢印Ｘの方向に搬送されて行く。このプラテンＴａ
は、例えば、ＳｉＣやセラミックなどの耐熱性材で直方
体の箱に形成されており、その上面には、その表面よ
り、例えば、１ｍｍ程度窪んだ水平面に一対の円盤状の
ウエハトレイ６が水平状態で、かつ回転自在に取り付け
られている。そして、このプラテンＴａの内部には前記
各ウエハトレイ６を回転させるモータ７が内蔵されてお
り、図示していない回転減速装置を介してモータ７の回
転数を落とし、各ウエハトレイ６を毎分１回転程度で回
転させる。また、プラテンＴａの両側面には前記モータ
７に接続された電極８が固定されて露出されている。こ
れらの電極８はＺ型に形成して弾性を持たせてある。

【００１４】このような構成のプラテンＴａを、図１Ｂ
に示したように、搬送ベルト２に載置し、そして両電極
８間で前記両電極８を両通電レール５に軽く圧接させ、
両電極８をそれぞれ両通電レール５に摺動させる。この
ようにそれぞれのプラテンＴａを搬送ベルト２に載置
し、電源を投入すると、各プラテンＴａに通電し、前記
各モータ７を駆動させることができる。

【００１５】このような構成の常圧ＣＶＤ装置２０を用
いると、高温に加熱された各半導体ウエハＳは前記プラ
テンＴａのウエハトレイ６にセットされて一定速度で回
転しながら搬送ベルト２によって成膜領域に搬送される
ので、前記反応ガス噴射装置３から噴射される反応ガス
の流速に違いがあっても、各半導体ウエハＳの表面に反
応ガスが万遍なく当たり、そのような反応ガスにより、
例えば、ＳｉＯ₂ 薄膜、ＢＰＳＧ薄膜、ＰＳＧ薄膜など
の膜厚が均一な所望の薄膜を各半導体ウエハＳの表面に
成膜することができる。

【００１６】なお、前記実施例では、各プラテンに２枚
づつ半導体ウエハを載置して成膜する例を挙げたが、１
枚づつ成膜するようにしても、或いは３枚以上纏めて成
膜するようにしてもよいことは言うまでもない。また、
前記実施例では、電極８をプラテンＴａの両側面にそれ
ぞれ設けたが、プラテンＴａの片側の側面にだけ電極８
を導出してもよく、この場合には、その電極８に各モー
タ７を並列に接続する。更にまた、被表面処理加工物の
一例として半導体ウエハを採り挙げて説明したが、この
発明の常圧ＣＶＤ装置は半導体ウエハへの成膜だけでな
く、その他の、例えば、光学的記録ディスクの表面に薄
膜を成膜する場合にも利用することができることは言う
までもない。

【００１７】

【発明の効果】従って、この発明の常圧ＣＶＤ装置を用
いると、各半導体ウエハの表面に均一な膜厚の薄膜を生
成することができ、その結果、歩留りが向上し、そして
コストダウンを計ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の常圧ＣＶＤ装置の実施例を示して
いて、同図Ａはその反応ガス噴射装置近傍の構成を模式
的に示した一部斜視図、同図Ｂは更に同図Ａの一部分で
ある一台のプラテンと通電レールとの関係を示した一部
平面図である。

【図２】 図１に示した常圧ＣＶＤ装置に用いるプラテ
ンの構造を模式的に示した斜視図である。

【図３】 従来技術のベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置にお
ける反応ガス噴射装置近傍の構成を模式的に示した一部
斜視図である。

【図４】 図３に示したベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置の
反応ガスの流れを説明するための成膜領域の一部上面図
である。

【図５】 図３に示したベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置の
反応ガスの流れによって半導体ウエハの表面に成膜され
る膜厚の状態を表していて、同図Ａは図４の左方の半導
体ウエハを取り出して示した平面図、同図Ｂは同図Ａの
半導体ウエハのオリフィスに平行な軸線方向の薄膜の膜
厚を示したグラフ、そして同図Ｃは同図Ａの半導体ウエ
ハのオリフィスに垂直な軸線方向の薄膜の膜厚を示した
グラフである。

【符号の説明】 ２ 搬送ベルト ３ 反応ガス噴射装置 ４ 供給パイプ ５ 通電レール ６ ウエハトレイ ７ モータ ８ 電極 １０ この発明のベルト駆動型常圧ＣＶＤ装置（常圧
ＣＶＤ装置） Ｓ 半導体ウエハ Ｔａ プラテン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に半導体ウエハ用トレイを備え、該
   半導体ウエハ用トレイを回転させるモータを内蔵したプ
   ラテンと、 前記モータ用電源装置と、 前記半導体ウエハ用トレイに載置された被表面処理加工
   物の表面に薄膜を生成させる反応ガス噴射装置と、 該反応ガス噴射装置の成膜領域に前記プラテンを搬送す
   るベルト型搬送装置と、 前記ベルト型搬送装置に載置された前記プラテン上の前
   記被表面処理加工物を回転させるために、前記モータを
   前記モータ用電源装置に接続する通電装置とから構成さ
   れていることを特徴とするベルト駆動型常圧ＣＶＤ装
   置。