JPH08321468A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH08321468A JPH08321468A JP12496295A JP12496295A JPH08321468A JP H08321468 A JPH08321468 A JP H08321468A JP 12496295 A JP12496295 A JP 12496295A JP 12496295 A JP12496295 A JP 12496295A JP H08321468 A JPH08321468 A JP H08321468A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＣＶＤ装置の半導体ウェハーの挿入搬出口にな
るフランジの内壁に付着する生成物の剥離を抑制し、成
膜中の半導体ウェハーに生成物が塵埃として付着するこ
とを防ぐ。 【構成】ＣＶＤ装置のフランジ２の内壁にヒータ７を内
蔵した筒状部材６を挿入して設け、その表面温度を半導
体ウェハー表面に形成する薄膜の成膜温度以上に昇温さ
せることにより、付着した反応生成物の剥離を防止す
る。
るフランジの内壁に付着する生成物の剥離を抑制し、成
膜中の半導体ウェハーに生成物が塵埃として付着するこ
とを防ぐ。 【構成】ＣＶＤ装置のフランジ２の内壁にヒータ７を内
蔵した筒状部材６を挿入して設け、その表面温度を半導
体ウェハー表面に形成する薄膜の成膜温度以上に昇温さ
せることにより、付着した反応生成物の剥離を防止す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は気相成長装置（以下ＣＶ
Ｄ装置と記す）に関する。
Ｄ装置と記す）に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置、特に超ＬＳＩと呼ば
れる４ＭＤＲＡＭ、１６ＭＤＲＡＭ等を製造する量産装
置においては、装置内外からの塵埃をいかにして半導体
ウェハー上に付着させないようにするか、換言すれば、
いかに清浄な雰囲気中で半導体ウェハーを処理するか
が、ＬＳＩの歩留まりを向上させる重要な要素になって
いる。
れる４ＭＤＲＡＭ、１６ＭＤＲＡＭ等を製造する量産装
置においては、装置内外からの塵埃をいかにして半導体
ウェハー上に付着させないようにするか、換言すれば、
いかに清浄な雰囲気中で半導体ウェハーを処理するか
が、ＬＳＩの歩留まりを向上させる重要な要素になって
いる。
【０００３】ＣＶＤ装置においては、半導体ウェハー上
に所望の薄膜を生成させる際、反応に寄与しないガス
が、反応チャンバーの内壁に吸着し、反応して薄膜を形
成するが、この薄膜が、チャンバーとの熱膨張係数の違
いにより、剥離し、塵埃となって半導体ウェハー上に付
着していた。
に所望の薄膜を生成させる際、反応に寄与しないガス
が、反応チャンバーの内壁に吸着し、反応して薄膜を形
成するが、この薄膜が、チャンバーとの熱膨張係数の違
いにより、剥離し、塵埃となって半導体ウェハー上に付
着していた。
【０００４】図３は従来のＣＶＤ装置の一例を示す模式
的断面図である。
的断面図である。
【０００５】図３に示すように、内部のガスを排気出来
るチャンバー（ここでは石英管）１内に半導体ウェハー
１０をボート１１に載置してフランジ２を設けた挿入搬
出口から挿入し、加熱源（ここでは抵抗線ヒータ）５で
加熱し、ガス導入管８から反応ガス９を導入し、半導体
ウェハー１０上に多結晶シリコン、窒化シリコン、酸化
シリコン膜等の所望の薄膜を成膜するＣＶＤ装置の挿入
搬出口となるフランジ２に真空を保持するためのシール
リング（ここではＯ−リング）４を介して扉３が押し付
けられ、密閉される。フランジ２が高温になるとシール
リング４の密閉性が低下するため、冷却水等で冷却する
のが一般的である。
るチャンバー（ここでは石英管）１内に半導体ウェハー
１０をボート１１に載置してフランジ２を設けた挿入搬
出口から挿入し、加熱源（ここでは抵抗線ヒータ）５で
加熱し、ガス導入管８から反応ガス９を導入し、半導体
ウェハー１０上に多結晶シリコン、窒化シリコン、酸化
シリコン膜等の所望の薄膜を成膜するＣＶＤ装置の挿入
搬出口となるフランジ２に真空を保持するためのシール
リング（ここではＯ−リング）４を介して扉３が押し付
けられ、密閉される。フランジ２が高温になるとシール
リング４の密閉性が低下するため、冷却水等で冷却する
のが一般的である。
【０００６】挿入搬出口となるフランジ２の近傍は、常
温の半導体ウェハー２、ボート３が挿入搬出される都度
に熱サイクルが加わり、図４に示すように、フランジ２
の内壁の温度は半導体ウェハーの挿入、搬出の都度成膜
温度よりも下降し、その後徐々に上昇する。なお、処理
終了後に半導体ウェハー１０、ボート１１を搬出する際
の温度下降は、挿入時の温度下降ほど大きくはない。
温の半導体ウェハー２、ボート３が挿入搬出される都度
に熱サイクルが加わり、図４に示すように、フランジ２
の内壁の温度は半導体ウェハーの挿入、搬出の都度成膜
温度よりも下降し、その後徐々に上昇する。なお、処理
終了後に半導体ウェハー１０、ボート１１を搬出する際
の温度下降は、挿入時の温度下降ほど大きくはない。
【０００７】ここで、半導体ウェハー１０の表面を成膜
するのに寄与する反応ガス９は、総量の数％であること
が既知であり、反応に寄与しない反応ガス９は、チャン
バー１の内壁に生成物を付着させるが、特にフランジ２
の内壁には良く付着する。
するのに寄与する反応ガス９は、総量の数％であること
が既知であり、反応に寄与しない反応ガス９は、チャン
バー１の内壁に生成物を付着させるが、特にフランジ２
の内壁には良く付着する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この従来のＣＶＤ装置
では、半導体ウェハーの挿入搬出時におけるフランジ内
壁の熱サイクルによりフランジ内壁に付着した生成物
が、熱膨張、収縮を繰り返し、成膜する薄膜の熱膨張係
数（例えば多結晶シリコン：３×１０-6〜４×１０-6／
℃、窒化シリコン：３×１０-6〜４×１０-6／℃）とフ
ランジの熱膨張係数（石英ガラスならば０．４×１０-6
〜０．６×１０-6／℃、Ａｌならば２０×１０-6〜３０
×１０-6／℃、１８−８系ステンレス合金ならば１４×
１０-6〜１７×１０-6／℃、Ｎｉ合金ならば１５×１０
-6〜１７×１０-6／℃）の間に３〜１０倍の差がある。
では、半導体ウェハーの挿入搬出時におけるフランジ内
壁の熱サイクルによりフランジ内壁に付着した生成物
が、熱膨張、収縮を繰り返し、成膜する薄膜の熱膨張係
数（例えば多結晶シリコン：３×１０-6〜４×１０-6／
℃、窒化シリコン：３×１０-6〜４×１０-6／℃）とフ
ランジの熱膨張係数（石英ガラスならば０．４×１０-6
〜０．６×１０-6／℃、Ａｌならば２０×１０-6〜３０
×１０-6／℃、１８−８系ステンレス合金ならば１４×
１０-6〜１７×１０-6／℃、Ｎｉ合金ならば１５×１０
-6〜１７×１０-6／℃）の間に３〜１０倍の差がある。
【０００９】このため、熱収縮の量が、フランジと生成
された膜との間で著しく異なり、生成物膜中の応力集中
から膜の剥離へと進んでいく。剥離した生成物は、塵埃
として成膜中の半導体ウェハー上に付着して不良品を発
生させるという問題があった。
された膜との間で著しく異なり、生成物膜中の応力集中
から膜の剥離へと進んでいく。剥離した生成物は、塵埃
として成膜中の半導体ウェハー上に付着して不良品を発
生させるという問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の気相成長
装置は、内部に半導体ウェハーを装着して減圧し反応ガ
スを導入して加熱するチャンバーと、前記チャンバーの
一端に取付けて前記半導体ウェハーの挿入搬出口を開閉
する扉を設けたフランジとを有する気相成長装置におい
て、前記フランジの内側に挿入して取付け且つ内蔵した
加熱源により表面を前記半導体ウェハーの表面に堆積す
る被膜の成膜温度以上に加熱する筒状部材を備えてい
る。
装置は、内部に半導体ウェハーを装着して減圧し反応ガ
スを導入して加熱するチャンバーと、前記チャンバーの
一端に取付けて前記半導体ウェハーの挿入搬出口を開閉
する扉を設けたフランジとを有する気相成長装置におい
て、前記フランジの内側に挿入して取付け且つ内蔵した
加熱源により表面を前記半導体ウェハーの表面に堆積す
る被膜の成膜温度以上に加熱する筒状部材を備えてい
る。
【００１１】本発明の第２の気相成長装置は、内部のガ
スを排気できるチャンバーと、前記チャンバー内に設け
て半導体ウェハーを載置し加熱する下部電極と、前記下
部電極に対向する位置に設けて反応ガスを放出し且つ前
記下部電極との間に高周波電力を印加する上部電極と、
前記チャンバーに設けて前記半導体ウェハーの挿入搬出
口を開閉する扉を設けたフランジとを有する気相成長装
置において、前記フランジの内側に挿入して取付け且つ
内蔵した第１の加熱源により表面温度を前記半導体ウェ
ハーの表面に堆積させる被膜の成膜温度以上に昇温させ
る筒状部材と、前記チャンバーの外側に設けて前記チャ
ンバーの内壁を前記被膜の成膜温度以上に昇温させる第
２の加熱源とを備えている。
スを排気できるチャンバーと、前記チャンバー内に設け
て半導体ウェハーを載置し加熱する下部電極と、前記下
部電極に対向する位置に設けて反応ガスを放出し且つ前
記下部電極との間に高周波電力を印加する上部電極と、
前記チャンバーに設けて前記半導体ウェハーの挿入搬出
口を開閉する扉を設けたフランジとを有する気相成長装
置において、前記フランジの内側に挿入して取付け且つ
内蔵した第１の加熱源により表面温度を前記半導体ウェ
ハーの表面に堆積させる被膜の成膜温度以上に昇温させ
る筒状部材と、前記チャンバーの外側に設けて前記チャ
ンバーの内壁を前記被膜の成膜温度以上に昇温させる第
２の加熱源とを備えている。
【００１２】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１３】図１は本発明の第１の実施例を示す模式的
断面図である。
断面図である。
【００１４】図１に示すように、一端から内部のガスを
排気できる石英管等のチャンバー１と、このチャンバー
１の他端に取付けたフランジ（水で冷却される）２と、
フランジ２にＯリングのようなシールリング４を介して
押付けチャンバー１を密閉する扉３と、チャンバー１の
外側に設けた加熱源５と、加熱源７を内蔵してフランジ
２の内側に挿入されたＳｉＣ等からなる筒状部材６とを
有して構成され、ボート１１の上に載置した半導体ウェ
ハー１０をフランジ２を通してチャンバー１の内に挿入
し、扉３を閉じてチャンバー１内を減圧し、ガス導入管
８から導入された反応ガス９を加熱源５により加熱され
た半導体ウェハー１０の表面に流して反応させ、所望の
薄膜（例えば、多結晶シリコン膜、窒化シリコン膜、酸
化シリコン膜等）を成膜する。
排気できる石英管等のチャンバー１と、このチャンバー
１の他端に取付けたフランジ（水で冷却される）２と、
フランジ２にＯリングのようなシールリング４を介して
押付けチャンバー１を密閉する扉３と、チャンバー１の
外側に設けた加熱源５と、加熱源７を内蔵してフランジ
２の内側に挿入されたＳｉＣ等からなる筒状部材６とを
有して構成され、ボート１１の上に載置した半導体ウェ
ハー１０をフランジ２を通してチャンバー１の内に挿入
し、扉３を閉じてチャンバー１内を減圧し、ガス導入管
８から導入された反応ガス９を加熱源５により加熱され
た半導体ウェハー１０の表面に流して反応させ、所望の
薄膜（例えば、多結晶シリコン膜、窒化シリコン膜、酸
化シリコン膜等）を成膜する。
【００１５】ここで、筒状部材６は加熱源７により半導
体ウェハー１０の成膜温度以上に加熱され、また、その
線膨張係数が２．５×１０-6〜１３．０×１０-6／℃の
部材（ＳｉＣの場合４．５×１０-6／℃）を用いること
により筒状部材６の表面に生成された膜の密着性が高ま
り、また、常温のボート１１および半導体ウェハー１０
を挿入する際に加わる熱サイクルに対して成膜する薄膜
の線膨張係数（例えば、多結晶シリコンでは３×１０-6
〜４×１０-6／℃窒化シリコンでは３×１０-6〜４-6／
℃）と近いため応力を緩和し、出入口に近い筒状部材６
の表面に生成した膜の剥離を防止できる。
体ウェハー１０の成膜温度以上に加熱され、また、その
線膨張係数が２．５×１０-6〜１３．０×１０-6／℃の
部材（ＳｉＣの場合４．５×１０-6／℃）を用いること
により筒状部材６の表面に生成された膜の密着性が高ま
り、また、常温のボート１１および半導体ウェハー１０
を挿入する際に加わる熱サイクルに対して成膜する薄膜
の線膨張係数（例えば、多結晶シリコンでは３×１０-6
〜４×１０-6／℃窒化シリコンでは３×１０-6〜４-6／
℃）と近いため応力を緩和し、出入口に近い筒状部材６
の表面に生成した膜の剥離を防止できる。
【００１６】なお、チャンバー１の外壁にＳｉＣ膜を設
けてチャンバー１の温度を成膜温度以上に高めることも
できる。
けてチャンバー１の温度を成膜温度以上に高めることも
できる。
【００１７】また、筒状部材としてはＳｉＣ以外にＳｉ
3 Ｎ4 やＢＮを使用しても良い。
3 Ｎ4 やＢＮを使用しても良い。
【００１８】図２は本発明の第２の実施例を示す模式的
断面図である。
断面図である。
【００１９】図２に示すように、内部のガスを排気でき
るＡｌ等からなるチャンバー１２と、このチャンバー１
２の内部に設けて半導体ウェハー１０を載置する下部電
極１３と、下部電極１３の下に設けて半導体ウェハー１
０を加熱するハロゲンランプ等からなる加熱源１４と、
下部電極１３上に設けて下部電極１３に対向させ、ガス
導入管８により反応ガス９を導入して半導体ウェハー１
０上に放出し、且つ下部電極１３との間に高周波電力を
印加して反応ガスを励起させる上部電極１５とを有する
プラズマＣＶＤ装置の挿入搬出口となるフランジ２の内
側に第１の実施例と同様に設けた加熱源７を内蔵し、成
膜温度以上に加熱するＳｉＣ等からなる筒状部材６と、
チャンバー１２の外側に設けてチャンバー１２の内壁を
成膜温度以上に加熱する加熱源（例えば抵抗加熱）１６
とを備えて構成され、筒状部材６とチャンバー１２の内
壁に生成された膜の剥離を防止する。
るＡｌ等からなるチャンバー１２と、このチャンバー１
２の内部に設けて半導体ウェハー１０を載置する下部電
極１３と、下部電極１３の下に設けて半導体ウェハー１
０を加熱するハロゲンランプ等からなる加熱源１４と、
下部電極１３上に設けて下部電極１３に対向させ、ガス
導入管８により反応ガス９を導入して半導体ウェハー１
０上に放出し、且つ下部電極１３との間に高周波電力を
印加して反応ガスを励起させる上部電極１５とを有する
プラズマＣＶＤ装置の挿入搬出口となるフランジ２の内
側に第１の実施例と同様に設けた加熱源７を内蔵し、成
膜温度以上に加熱するＳｉＣ等からなる筒状部材６と、
チャンバー１２の外側に設けてチャンバー１２の内壁を
成膜温度以上に加熱する加熱源（例えば抵抗加熱）１６
とを備えて構成され、筒状部材６とチャンバー１２の内
壁に生成された膜の剥離を防止する。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明、内部のガス
を排気できるチャンバーの半導体ウェハー挿入搬出口と
なるフランジの内側にヒータを内蔵する筒状部材を設け
て成膜温度より高い温度に加熱することにより搬入搬出
口付近に付着する反応生成物の剥離を抑制して半導体ウ
ェハー上に異物の付着を防止してＬＳＩ製造の歩留りを
向上させるという効果をする。
を排気できるチャンバーの半導体ウェハー挿入搬出口と
なるフランジの内側にヒータを内蔵する筒状部材を設け
て成膜温度より高い温度に加熱することにより搬入搬出
口付近に付着する反応生成物の剥離を抑制して半導体ウ
ェハー上に異物の付着を防止してＬＳＩ製造の歩留りを
向上させるという効果をする。
【図１】本発明の第１の実施例を示す模式的断面図。
【図２】本発明の第２の実施例を示す模式的断面図。
【図３】従来のＣＶＤ装置の一例を示す模式的断面図。
【図４】従来のＣＶＤ装置のフランジ内壁の温度変化を
示す図。
示す図。
１，１２ チャンバー ２ フランジ ３ 扉 ４ シールリング ５，７，１４，１６ 加熱源 ６ 筒状部材 ８ ガス導入管 ９ 反応ガス １０ 半導体ウェハー １１ ボート １３ 下部電極 １５ 上部電極
Claims (4)
- 【請求項１】 内部に半導体ウェハーを装着して減圧し
反応ガスを導入して加熱するチャンバーと、前記チャン
バーの一端に取付けて前記半導体ウェハーの挿入搬出口
を開閉する扉を設けたフランジとを有する気相成長装置
において、前記フランジの内側に挿入して取付け且つ内
蔵した加熱源により表面を前記半導体ウェハーの表面に
堆積する被膜の成膜温度以上に加熱する筒状部材を備え
たことを特徴とする気相成長装置。 - 【請求項２】 筒状部材の線膨張係数が２．５×１０-6
〜１３．０×１０-6／℃である請求項１記載の気相成長
装置。 - 【請求項３】 内部のガスを排気できるチャンバーと、
前記チャンバー内に設けて半導体ウェハーを載置し加熱
する下部電極と、前記下部電極に対向する位置に設けて
反応ガスを放出し且つ前記下部電極との間に高周波電力
を印加する上部電極と、前記チャンバーに設けて前記半
導体ウェハーの挿入搬出口を開閉する扉を設けたフラン
ジとを有する気相成長装置において、前記フランジの内
側に挿入して取付け且つ内蔵した第１の加熱源により表
面温度を前記半導体ウェハーの表面に堆積させる被膜の
成膜温度以上に昇温させる筒状部材と、前記チャンバー
の外側に設けて前記チャンバーの内壁を前記被膜の成膜
温度以上に昇温させる第２の加熱源とを備えたことを特
徴とする気相成長装置。 - 【請求項４】 筒状部材の線膨張係数が２．５×１０-6
〜１３．０×１０-6／℃である請求項３記載の気相成長
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12496295A JPH08321468A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12496295A JPH08321468A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08321468A true JPH08321468A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14898535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12496295A Pending JPH08321468A (ja) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08321468A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109957786A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-07-02 | 黄剑鸣 | 一种制作hit硅电池的气相沉積装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254080A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-09 | Hitachi Hokkai Semiconductor Ltd | 膜形成装置 |
| JPH06177116A (ja) * | 1992-12-09 | 1994-06-24 | Hitachi Ltd | ガス処理装置 |
| JPH0799157A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-11 | Hitachi Ltd | 成膜方法および装置 |
-
1995
- 1995-05-24 JP JP12496295A patent/JPH08321468A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254080A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-09 | Hitachi Hokkai Semiconductor Ltd | 膜形成装置 |
| JPH06177116A (ja) * | 1992-12-09 | 1994-06-24 | Hitachi Ltd | ガス処理装置 |
| JPH0799157A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-11 | Hitachi Ltd | 成膜方法および装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109957786A (zh) * | 2018-11-16 | 2019-07-02 | 黄剑鸣 | 一种制作hit硅电池的气相沉積装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980127 |