JPH09213637A - Thin film forming device - Google Patents
Thin film forming deviceInfo
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- JPH09213637A JPH09213637A JP1557596A JP1557596A JPH09213637A JP H09213637 A JPH09213637 A JP H09213637A JP 1557596 A JP1557596 A JP 1557596A JP 1557596 A JP1557596 A JP 1557596A JP H09213637 A JPH09213637 A JP H09213637A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ＬＤやＤＲＡＭ
等の半導体装置の製造に使用する薄膜形成装置の装置内
発塵を抑制し、薄膜形成装置の反応室内に形成された付
着膜や反応副生成物による付着物を効率的に除去する薄
膜形成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to LDs and DRAMs.
Thin film forming apparatus that suppresses dust generation in the thin film forming apparatus used for manufacturing semiconductor devices such as semiconductors, and efficiently removes the adhered film formed in the reaction chamber of the thin film forming apparatus and the adhered matters due to reaction by-products It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１２は従来の薄膜形成装置を示す断面
図である。図において１は反応室、２は前室、３は反応
室１と前室２を遮断するゲートバルブ、４は反応室１内
への反応ガス供給口、５は反応ガスを希釈する希釈ガス
供給口、６は反応室１内で未反応の反応ガス及び希釈ガ
スを排出する排気口である。７は前室２を常圧復帰する
ためのＮ2 ガス供給口、８は前室２を減圧するための排
気口である。９は成膜時の被処理物である複数の半導体
ウエハ、１０は半導体ウエハ９を保持するトレイであ
り、１１はそのトレイ１０を回転することのできるサセ
プタである。また、この半導体ウエハ９は加熱ヒータも
しくはＲＦ加熱コイルによって昇温できるようになって
いる。１３はトレイ１０を前室２と反応室１の間におい
て搬送するフォークである。2. Description of the Related Art FIG. 12 is a sectional view showing a conventional thin film forming apparatus. In the figure, 1 is a reaction chamber, 2 is a front chamber, 3 is a gate valve for shutting off the reaction chamber 1 and the front chamber 2, 4 is a reaction gas supply port into the reaction chamber 1, and 5 is a dilution gas supply for diluting the reaction gas. A port 6 is an exhaust port for discharging unreacted reaction gas and diluent gas in the reaction chamber 1. Reference numeral 7 is an N 2 gas supply port for returning the front chamber 2 to a normal pressure, and 8 is an exhaust port for reducing the pressure of the front chamber 2. Reference numeral 9 denotes a plurality of semiconductor wafers which are objects to be processed during film formation, 10 denotes a tray for holding the semiconductor wafer 9, and 11 denotes a susceptor capable of rotating the tray 10. The semiconductor wafer 9 can be heated by a heater or RF heating coil. A fork 13 conveys the tray 10 between the front chamber 2 and the reaction chamber 1.
【０００３】次に動作について説明する。まず半導体ウ
エハ９をトレイ１０に載せ前室２に収容する。次に反応
室１と前室２を１０-5Ｔｏｒｒ程度まで真空排気し、ゲ
ートバルブ３を開き、搬送フォーク１３によってトレイ
１０を保持し、半導体ウエハ９とトレイ１０を反応室１
内に搬送する。ゲートバルブ３を閉じた後、Ｈ2 パージ
により所定の圧力まで加圧すると共に、加熱機構によっ
てウエハ９を所定の温度に加熱する。ウエハ温度が安定
したところで希釈ガスとともに反応ガスを流し、ウエハ
９上に薄膜を形成する。成膜が終了した後、反応室１を
真空排気しゲートバルブ３を開き、搬送フォーク１３に
よってトレイ１０を保持し、半導体ウエハ９とトレイ１
０を前室２内に搬送する。ゲートバルブ３を閉じた後、
前室２を真空排気しＮ2 パージを行い、常圧に復帰さ
せ、トレイ１０とともに半導体ウエハ９を装置外に取り
出す。Next, the operation will be described. First, the semiconductor wafer 9 is placed on the tray 10 and housed in the front chamber 2. Next, the reaction chamber 1 and the front chamber 2 are evacuated to about 10 −5 Torr, the gate valve 3 is opened, the tray 10 is held by the transfer fork 13, and the semiconductor wafer 9 and the tray 10 are held in the reaction chamber 1.
Conveyed inside. After the gate valve 3 is closed, the pressure is increased to a predetermined pressure by H 2 purge, and the wafer 9 is heated to a predetermined temperature by the heating mechanism. When the temperature of the wafer becomes stable, the reaction gas is flowed together with the diluent gas to form a thin film on the wafer 9. After the film formation is completed, the reaction chamber 1 is evacuated, the gate valve 3 is opened, the tray 10 is held by the transfer fork 13, and the semiconductor wafer 9 and the tray 1 are held.
0 is transferred into the front chamber 2. After closing the gate valve 3,
The front chamber 2 is evacuated and purged with N 2 to return to normal pressure, and the semiconductor wafer 9 together with the tray 10 is taken out of the apparatus.
【０００４】成膜処理中にはウエハ９以外の周辺部分、
例えば、ウエハトレイ１０、サセプタ１１、反応室１の
内壁上にも成膜される。これらの余剰生成物は落下また
は舞上がりウエハ９上に付着し、特性劣化或いは不良品
発生の原因となるため、それらを除去する必要がある。
そこで、装置を分解せずにメンテナンスする方法とし
て、従来は成膜処理を目的として設置されたガス供給口
４、５および排気口６を用いて真空排気と常圧復帰の繰
り返し（以下回分パージという）等の方法で、装置内付
着物を除去していた。During the film forming process, the peripheral portion other than the wafer 9
For example, a film is formed on the wafer tray 10, the susceptor 11, and the inner wall of the reaction chamber 1. Since these surplus products fall or adhere to the wafer 9 and cause characteristic deterioration or defective products, it is necessary to remove them.
Therefore, as a method for maintaining the apparatus without disassembling it, the gas supply ports 4 and 5 and the exhaust port 6 which have been conventionally installed for the purpose of film formation processing are used to repeatedly perform vacuum exhaustion and return to normal pressure (hereinafter referred to as batch purge). ) Etc. were used to remove the deposits in the apparatus.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の薄膜形成装置及
び薄膜形成装置の清掃方法は以上のように構成されてい
るので、成膜時に供給された反応ガスは、反応室１の内
壁上や排気口６付近にも半導体ウエハ９上と類似の膜が
形成される。その一方で、ＣＶＤ炉内の均熱部で当該膜
の堆積に消費される反応ガスの割合は、例えば数％と低
く、大部分は未反応のまま或いは反応副生成物として排
気されるが、かかる排気ガスは排気管近傍の低温部位に
おいて多量の付着物を発生させる。特にこの付着物は反
応室１内壁面に顕著となり、ＣＶＤ炉の定期的にメンテ
ナンスを行い清掃をする必要があった。さらにこの付着
物は、反応室１内で舞い上がって多量の不純物粒子を飛
散させ、これが半導体ウエハ９に付着して不良品発生の
原因となるという問題点があった。Since the conventional thin film forming apparatus and the conventional method for cleaning the thin film forming apparatus are configured as described above, the reaction gas supplied at the time of film formation is on the inner wall of the reaction chamber 1 or exhausted. A film similar to that on the semiconductor wafer 9 is also formed near the mouth 6. On the other hand, the proportion of the reaction gas consumed for depositing the film in the soaking section in the CVD furnace is low, for example, several percent, and most of it is unreacted or exhausted as a reaction by-product. Such exhaust gas causes a large amount of deposits in a low temperature region near the exhaust pipe. In particular, these deposits became remarkable on the inner wall surface of the reaction chamber 1, and it was necessary to regularly perform maintenance and cleaning of the CVD furnace. Further, there is a problem in that the adhered material soars in the reaction chamber 1 and scatters a large amount of impurity particles, which adheres to the semiconductor wafer 9 and causes defective products.
【０００６】反応室１内に形成されたかかる付着膜、付
着物を薄膜形成装置の構造部材を分解することなく成膜
時とほぼ同じ状態で除去するために、当該薄膜形成装置
にはかかる付着膜、付着物を舞上げ、排気除去する必要
があるが、従来の薄膜形成装置にあっては、成膜処理を
目的とした位置に設置された反応ガスもしくは希釈ガス
供給口４、５及びそれらの未反応ガスの排気口６を用い
て、回分パージ等を行っていたために、かかる付着膜、
付着物の舞上げ、排気除去効果とも不十分であった。ま
た、成膜処理中の装置内壁上への余剰生成物の付着抑制
については考慮されていなかった。In order to remove such an adhered film and an adhered matter formed in the reaction chamber 1 in the same state as that at the time of film formation without disassembling the structural member of the thin film forming apparatus, the adherent film is attached to the thin film forming apparatus. Although it is necessary to lift up the film and deposits and remove the exhaust gas, in the conventional thin film forming apparatus, the reaction gas or dilution gas supply ports 4 and 5 installed at positions intended for film formation processing and those Since an unreacted gas exhaust port 6 was used for batch purging,
The effect of adhering deposits and exhaust gas removal was insufficient. Further, the suppression of the adhesion of the surplus product on the inner wall of the apparatus during the film forming process has not been considered.
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、成膜処理前には、薄膜形成装置
内に形成された付着膜や反応副生成物による付着物を、
当該薄膜形成装置に損傷を与えたり、当該薄膜形成装置
を分解してメンテナンスすることなく均一かつ効率的に
除去し、また成膜処理時には、反応室１内壁上への反応
副生成物の付着を抑制することで、製造するデバイスの
特性劣化或いは不良品発生をなくして製造歩留りを向上
させるような薄膜形成装置を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. Before the film forming process, the adhered film formed in the thin film forming apparatus and the adhered substances due to the reaction by-products are removed.
The thin film forming apparatus is uniformly and efficiently removed without damaging the thin film forming apparatus or disassembling and maintaining the thin film forming apparatus. Further, during the film forming process, the reaction by-products are prevented from adhering to the inner wall of the reaction chamber 1. An object of the present invention is to obtain a thin film forming apparatus that suppresses the deterioration of the characteristics of a device to be manufactured or the occurrence of defective products and suppresses the production yield by improving the production yield.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明に係る薄膜形成
装置は、基板を成膜処理する反応室と、この反応室に設
けられ反応室に旋回流が生じるようにガスを供給するガ
ス供給口と、反応室に設けられガス供給口から導入され
るガスを排出する排出口とを備えたものである。また、
基板を成膜処理する反応室と、この反応室に設けられ反
応室に第一のガスを供給する第一のガス供給口と、反応
室に設けられ反応室に旋回流が生じるように第二のガス
を供給する第二のガス供給口と、反応室に設けられ第一
及び第二のガス供給口から導入されるガスを排出する排
出口とを備えたものである。さらに、第一のガスは反応
ガスまたは希釈ガスで、第二のガスは希釈ガスまたは反
応ガスである。さらにまた、基板を成膜処理する反応室
と、この反応室に設けられ反応室に旋回流が生じるよう
に反応ガス及び希釈ガスを供給するガス供給口と、反応
室に設けられこのガス供給口から導入されるガスを排出
する排出口とを備えたものである。A thin film forming apparatus according to the present invention comprises a reaction chamber for forming a film on a substrate, and a gas supply port provided in the reaction chamber for supplying gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber. And a discharge port provided in the reaction chamber for discharging the gas introduced from the gas supply port. Also,
A reaction chamber for forming a film on a substrate, a first gas supply port provided in the reaction chamber for supplying a first gas to the reaction chamber, and a second chamber provided in the reaction chamber for generating a swirl flow in the reaction chamber. And a discharge port provided in the reaction chamber for discharging the gas introduced from the first and second gas supply ports. Further, the first gas is a reaction gas or a diluent gas and the second gas is a diluent gas or a reaction gas. Furthermore, a reaction chamber for film-forming a substrate, a gas supply port provided in this reaction chamber for supplying a reaction gas and a dilution gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber, and this gas supply port provided in the reaction chamber. And a discharge port for discharging the gas introduced from the.
【０００９】また、基板を成膜処理する反応室と、この
反応室に設けられ反応室に旋回流が生じるようにガスを
供給する第一のガス供給口と、反応室に設けられ旋回流
が逆流しないようにガスを供給する第二のガス供給口
と、反応室に設けられ第一及び第二のガス供給口から導
入されるガスを排出する排出口とを備えたこものであ
る。さらに、基板を成膜処理する反応室と、この反応室
に設けられ反応室に第一のガスを供給する第一のガス供
給口と、反応室に設けられこの反応室に旋回流が生じる
ように第二のガスを供給する第二のガス供給口と、反応
室に設けられ旋回流が逆流しないように第一または第二
のガスを供給する第三のガス供給口と、反応室に設けら
れ第一〜第三のガス供給口から導入されるガスを排出す
る排出口とを備えたものである。Further, a reaction chamber for forming a film on a substrate, a first gas supply port provided in this reaction chamber for supplying gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber, and a swirl flow provided in the reaction chamber This is provided with a second gas supply port for supplying gas so as not to flow backward and an exhaust port provided in the reaction chamber for discharging gas introduced from the first and second gas supply ports. Further, a reaction chamber for forming a film on the substrate, a first gas supply port provided in the reaction chamber for supplying a first gas to the reaction chamber, and a swirl flow provided in the reaction chamber so that a swirl flow is generated in the reaction chamber. A second gas supply port for supplying a second gas to the chamber, a third gas supply port provided in the reaction chamber for supplying the first or second gas so that the swirl flow does not flow backward, and a reaction chamber provided in the reaction chamber. And a discharge port for discharging the gas introduced from the first to third gas supply ports.
【００１０】また、旋回流は反応室内の基板面に対して
ほぼ水平方向に形成されている。さらに、旋回流は反応
室内の基板面に対してほぼ垂直方向に形成されている。
また、 反応室に旋回流が生じるようにガスを供給する
ガス供給口は、この旋回流が同一方向に形成されるよう
に複数設けている。さらに、反応室に旋回流が生じるよ
うにガスを供給する複数のガス供給口は、この旋回流の
中心に対して等角度になるよう形成している。Further, the swirling flow is formed substantially horizontally with respect to the substrate surface in the reaction chamber. Further, the swirl flow is formed in a direction substantially perpendicular to the substrate surface in the reaction chamber.
Further, a plurality of gas supply ports for supplying gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber are provided so that the swirl flows are formed in the same direction. Further, the plurality of gas supply ports for supplying gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber is formed so as to be at an equal angle with respect to the center of this swirl flow.
【００１１】また、排出口は旋回流の軸方向の下流側に
配置されている。さらに、排出口は反応室の端面の中心
あるいは周縁部のいずれか一方または両方に配置されて
いる。さらにまた、排出口は反応室の側面に配置されて
いる。また、反応室に設けられた複数の排出口は、旋回
流の中心に対して等角度になるよう形成している。さら
に、反応室は、円筒または正多角筒である。さらにま
た、反応室は断面形状が円形または正多角形で基板を保
持する部材を備えている。また、反応室に旋回流が生じ
るよう供給されるガスの流速は、０．１ｍ／ｓｅｃから
１０ｍ／ｓｅｃである。Further, the discharge port is arranged on the downstream side in the axial direction of the swirling flow. Further, the outlet is arranged at either or both of the center and the peripheral portion of the end face of the reaction chamber. Furthermore, the outlet is located on the side of the reaction chamber. Further, the plurality of discharge ports provided in the reaction chamber are formed so as to be at an equal angle with respect to the center of the swirling flow. Further, the reaction chamber is a cylinder or a regular polygonal cylinder. Furthermore, the reaction chamber has a member having a circular or regular polygonal cross section for holding the substrate. The flow rate of the gas supplied so that a swirl flow is generated in the reaction chamber is 0.1 m / sec to 10 m / sec.
【００１２】[0012]
実施の形態１．図１はこの発明の一実施の形態による薄
膜形成装置の円筒状反応室を示す断面図であり、図２は
この円筒状反応室の半径方向の断面図である。図におい
て、１は反応室、４は反応室１内へ反応ガスを供給する
反応ガス供給口、６は反応室１内で未反応の反応ガス及
び希釈ガスを排出する排気口である。また、９は成膜時
の被処理物である複数の半導体ウエハ、１０は半導体ウ
エハ９を保持する円盤状のトレイであり、１１はそのト
レイ１０を回転することのできる円盤状のサセプタであ
る。２０は希釈ガスを円筒状反応室１の接線方向に流す
ことができるように排気口６より上流部に設けた希釈ガ
ス供給口である。Embodiment 1. FIG. 1 is a sectional view showing a cylindrical reaction chamber of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a radial sectional view of the cylindrical reaction chamber. In the figure, 1 is a reaction chamber, 4 is a reaction gas supply port for supplying the reaction gas into the reaction chamber 1, and 6 is an exhaust port for discharging the unreacted reaction gas and the dilution gas in the reaction chamber 1. Further, 9 is a plurality of semiconductor wafers that are objects to be processed at the time of film formation, 10 is a disk-shaped tray for holding the semiconductor wafer 9, and 11 is a disk-shaped susceptor capable of rotating the tray 10. . Reference numeral 20 denotes a diluent gas supply port provided upstream of the exhaust port 6 so that the diluent gas can flow in the tangential direction of the cylindrical reaction chamber 1.
【００１３】次に動作について説明する。希釈ガス供給
口２０から希釈ガスを導入し、導入されたガスを排気口
６から排出することで反応室１内に旋回流４０を生成す
る。例えば、半導体ウエハ（被処理物）９を処理できる
薄膜形成装置の場合には、ウエハ９を反応室１に搬送す
る前に、希釈ガス供給口２０から大流量のＨ2 ガスを流
すと同時に、真空排気口６から反応室１内のガスを排出
することで、反応室１内壁に沿って大流速の旋回流４０
を生成する。反応室１内に旋回流４０を生成することに
よって、反応室１内の付着膜、付着物を舞上げ、除去す
ることができる。また、ウエハ９上への成膜処理中に
は、反応室１内壁に沿う希釈ガスによる旋回流４０のた
めに反応室１内壁上へ付着膜、付着物が形成されるのを
抑制することができ、また壁面からの剥離物を旋回流４
０にのせて排出できウエハ９上へ到達することを防ぐこ
とができる。Next, the operation will be described. The swirl flow 40 is generated in the reaction chamber 1 by introducing the diluent gas from the diluent gas supply port 20 and discharging the introduced gas from the exhaust port 6. For example, in the case of a thin film forming apparatus capable of processing a semiconductor wafer (object to be processed) 9, before transferring the wafer 9 to the reaction chamber 1, a large flow rate of H 2 gas is supplied from the dilution gas supply port 20 and at the same time. By discharging the gas in the reaction chamber 1 from the vacuum exhaust port 6, a swirling flow 40 having a large flow velocity is generated along the inner wall of the reaction chamber 1.
Generate By generating the swirling flow 40 in the reaction chamber 1, the attached film and the attached substances in the reaction chamber 1 can be lifted and removed. Further, during the film forming process on the wafer 9, it is possible to suppress the formation of an adhered film or an adhered substance on the inner wall of the reaction chamber 1 due to the swirling flow 40 of the diluent gas along the inner wall of the reaction chamber 1. It is possible and swirl flow 4
It can be discharged by setting it to 0 and can be prevented from reaching the wafer 9.
【００１４】以上に述べたように、この実施の形態によ
れば、成膜処理前には、薄膜形成装置内に形成された付
着膜や反応副生成物による付着物を、当該薄膜形成装置
を分解してメンテナンスすることなく、均一かつ効率的
に除去することができる。また成膜処理時には、反応室
１内壁上への反応副生成物の付着を抑制すると同時に、
壁面からの剥離物がウエハ９上に付着するのを抑制する
ことができる。そして、付着物等の取れ残りや各種部材
の腐食による異物発生を飛躍的に防止できると共に、製
造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくして
製造歩留りを向上することができる。さらに、トレイ１
０、サセプタ１１は円盤状であるので、旋回流を妨害す
ることなく効率よく旋回流を生成できる。また、本実施
の形態では円筒状の反応室１を用いたが、反応室１の形
状は円筒状のものに限らず正多角筒等を用いてもよい。As described above, according to this embodiment, before the film forming process, the adhering film formed in the thin film forming apparatus and the adhering matter due to the reaction by-products are removed by the thin film forming apparatus. It can be removed uniformly and efficiently without disassembly and maintenance. Further, during the film forming process, at the same time as suppressing the adhesion of reaction by-products on the inner wall of the reaction chamber 1,
It is possible to suppress the detached matter from the wall surface from adhering to the wafer 9. Further, it is possible to dramatically prevent the generation of foreign matters due to the remaining of adhered substances and the like and the corrosion of various members, and it is possible to improve the production yield by eliminating the characteristic deterioration of the manufactured device or the generation of defective products. In addition, tray 1
0, since the susceptor 11 has a disc shape, the swirl flow can be efficiently generated without disturbing the swirl flow. Further, although the cylindrical reaction chamber 1 is used in the present embodiment, the shape of the reaction chamber 1 is not limited to the cylindrical shape, and a regular polygonal cylinder or the like may be used.
【００１５】実施の形態２．図３はこの発明の一実施の
形態による薄膜形成装置の円筒状反応室を示す断面図で
ある。図において、１は反応室、６は反応室１内で未反
応の反応ガス及び希釈ガスを排出する排気口である。ま
た、９は成膜時の被処理物である複数の半導体ウエハ、
１０は半導体ウエハ９を保持する円盤状のトレイであ
り、１１はそのトレイ１０を回転することのできる円盤
状のサセプタである。２１は反応ガス及び希釈ガスを円
筒状反応室１の接線方向に流すことができるように排気
口６より上流部に設けた反応ガス及び希釈ガス供給口で
ある。Embodiment 2 FIG. 3 is a sectional view showing a cylindrical reaction chamber of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a reaction chamber, and 6 is an exhaust port for discharging unreacted reaction gas and dilution gas in the reaction chamber 1. Further, 9 is a plurality of semiconductor wafers which are objects to be processed at the time of film formation,
Reference numeral 10 is a disk-shaped tray for holding the semiconductor wafer 9, and 11 is a disk-shaped susceptor capable of rotating the tray 10. Reference numeral 21 is a reaction gas and dilution gas supply port provided upstream of the exhaust port 6 so that the reaction gas and the dilution gas can flow in the tangential direction of the cylindrical reaction chamber 1.
【００１６】次に動作について説明する。反応ガス及び
希釈ガス供給口２１から反応ガス及び希釈ガスを導入
し、導入されたガスを排気口６から排出することで反応
室１内に旋回流４０を生成する。例えば、半導体ウエハ
（被処理物）９を処理できる薄膜形成装置の場合には、
ウエハ９を反応室１に搬送する前に、反応ガス及び希釈
ガス供給口２１から大流量のＨ2 ガスを流すと同時に、
真空排気口６から反応室１内のガスを排出することで、
反応室１内壁に沿って大流速の旋回流４０を生成する。
反応室１内に旋回流４０を生成することによって、反応
室１内の付着膜、付着物を舞上げ、除去することができ
る。また、ウエハ９上への成膜処理中には、反応室１内
壁に沿う反応ガス及び希釈ガスによって、壁面からの剥
離物を旋回流４０にのせて排出できウエハ９上へ到達す
ることを防ぐことができる。Next, the operation will be described. The swirl flow 40 is generated in the reaction chamber 1 by introducing the reaction gas and the dilution gas from the reaction gas and the dilution gas supply port 21 and discharging the introduced gas from the exhaust port 6. For example, in the case of a thin film forming apparatus capable of processing a semiconductor wafer (object to be processed) 9,
Before the wafer 9 is transferred to the reaction chamber 1, a large flow rate of H 2 gas is supplied from the reaction gas and dilution gas supply port 21, and at the same time,
By discharging the gas in the reaction chamber 1 from the vacuum exhaust port 6,
A swirling flow 40 having a large flow velocity is generated along the inner wall of the reaction chamber 1.
By generating the swirling flow 40 in the reaction chamber 1, the attached film and the attached substances in the reaction chamber 1 can be lifted and removed. Further, during the film forming process on the wafer 9, the separated gas from the wall surface can be discharged on the swirl flow 40 by the reaction gas and the dilution gas along the inner wall of the reaction chamber 1 and prevented from reaching the wafer 9. be able to.
【００１７】以上に述べたように、この実施の形態によ
れば、成膜処理前には、薄膜形成装置内に形成された付
着膜や反応副生成物による付着物を、当該薄膜形成装置
を分解してメンテナンスすることなく、均一かつ効率的
に除去することができる。また成膜処理時には、反応室
１内壁面からの剥離物がウエハ９上に付着するのを抑制
することができる。そして、付着物等の取れ残りや各種
部材の腐食による異物発生を飛躍的に防止できると共
に、製造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生をな
くして製造歩留りを向上することができる。As described above, according to this embodiment, before the film forming process, the adhering film formed in the thin film forming apparatus and the adhering matter due to the reaction by-products are removed by the thin film forming apparatus. It can be removed uniformly and efficiently without disassembly and maintenance. Further, during the film forming process, it is possible to prevent the delaminated material from the inner wall surface of the reaction chamber 1 from adhering to the wafer 9. Further, it is possible to dramatically prevent the generation of foreign matters due to the remaining of adhered substances and the like and the corrosion of various members, and it is possible to improve the production yield by eliminating the characteristic deterioration of the manufactured device or the generation of defective products.
【００１８】実施の形態３．図４はこの発明の一実施の
形態による薄膜形成装置の円筒状反応室を示す断面図で
ある。図において、１は反応室、５は反応室１内へ希釈
ガスを供給する希釈ガス供給口、６は反応室１内で未反
応の反応ガス及び希釈ガスを排出する排気口である。ま
た、９は成膜時の被処理物である複数の半導体ウエハ、
１０は半導体ウエハ９を保持する円盤状のトレイであ
り、１１はそのトレイ１０を回転することのできる円盤
状のサセプタである。２２は反応ガスを円筒状反応室１
の接線方向に流すことができるように排気口６より上流
部に設けた反応ガス供給口である。Embodiment 3. FIG. 4 is a sectional view showing a cylindrical reaction chamber of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a reaction chamber, 5 is a dilution gas supply port for supplying a dilution gas into the reaction chamber 1, and 6 is an exhaust port for discharging the unreacted reaction gas and the dilution gas in the reaction chamber 1. Further, 9 is a plurality of semiconductor wafers which are objects to be processed at the time of film formation,
Reference numeral 10 is a disk-shaped tray for holding the semiconductor wafer 9, and 11 is a disk-shaped susceptor capable of rotating the tray 10. 22 is a cylindrical reaction chamber 1 for the reaction gas
Is a reaction gas supply port provided upstream of the exhaust port 6 so that the gas can flow in the tangential direction.
【００１９】次に動作について説明する。反応ガス供給
口２２から反応ガスを導入し、導入されたガスを排気口
６から排出することで反応室１内に旋回流４０を生成す
る。例えば、半導体ウエハ（被処理物）９を処理できる
薄膜形成装置の場合には、ウエハ９上への成膜処理中
に、反応室１内壁に沿う反応ガスによって旋回流４０を
生成する。反応室１内に旋回流４０を生成することによ
って、壁面からの剥離物を旋回流４０にのせて排出で
き、ウエハ９上へ到達することを防ぐことができる。Next, the operation will be described. A swirl flow 40 is generated in the reaction chamber 1 by introducing the reaction gas from the reaction gas supply port 22 and discharging the introduced gas from the exhaust port 6. For example, in the case of a thin film forming apparatus capable of processing a semiconductor wafer (object to be processed) 9, a swirl flow 40 is generated by the reaction gas along the inner wall of the reaction chamber 1 during the film forming process on the wafer 9. By generating the swirl flow 40 in the reaction chamber 1, the separated substances from the wall surface can be placed on the swirl flow 40 and discharged, and can be prevented from reaching the wafer 9.
【００２０】以上に述べたように、この実施の形態によ
れば、成膜処理時には、反応室１内面からの剥離物がウ
エハ９上に付着するのを抑制することができる。そし
て、付着物等の取れ残りや各種部材の腐食による異物発
生を飛躍的に防止できると共に、製造するデバイスの特
性劣化或いは不良品発生をなくして製造歩留りを向上す
ることができる。As described above, according to this embodiment, it is possible to prevent the debris from the inner surface of the reaction chamber 1 from adhering to the wafer 9 during the film forming process. Further, it is possible to dramatically prevent the generation of foreign matters due to the remaining of adhered substances and the like and the corrosion of various members, and it is possible to improve the production yield by eliminating the characteristic deterioration of the manufactured device or the generation of defective products.
【００２１】実施の形態４．図５はこの発明の一実施の
形態による薄膜形成装置の円筒状反応室を示す断面図で
ある。図において、１は反応室、４は反応室１内へ反応
ガスを供給する反応ガス供給口、６は反応室１内で未反
応の反応ガス及び希釈ガスを排出する排気口である。ま
た、９は成膜時の被処理物である複数の半導体ウエハ、
１０は半導体ウエハ９を保持する円盤状のトレイであ
り、１１はそのトレイ１０を回転することのできる円盤
状のサセプタである。２０は少なくとも２つ以上のガス
供給口を円筒状反応室１の中心に関して等角度に、かつ
希釈ガスを円筒状反応室１の接線方向に流すことができ
るように設けた希釈ガス供給口である。図６はこの円筒
状反応室１の半径方向の断面図で、図６（ａ）は希釈ガ
ス供給口２０を４つ設けたもので、図６（ｂ）は希釈ガ
ス供給口２０を３つ設けたものである。なお、希釈ガス
供給口２０は、図６に示したものに限定するものではな
い。Embodiment 4 FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a cylindrical reaction chamber of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a reaction chamber, 4 is a reaction gas supply port for supplying the reaction gas into the reaction chamber 1, and 6 is an exhaust port for discharging the unreacted reaction gas and the dilution gas in the reaction chamber 1. Further, 9 is a plurality of semiconductor wafers which are objects to be processed at the time of film formation,
Reference numeral 10 is a disk-shaped tray for holding the semiconductor wafer 9, and 11 is a disk-shaped susceptor capable of rotating the tray 10. Reference numeral 20 denotes a diluent gas supply port provided so that at least two or more gas supply ports can be made to flow at an equal angle with respect to the center of the cylindrical reaction chamber 1 and the diluent gas can flow tangentially to the cylindrical reaction chamber 1. . FIG. 6 is a cross-sectional view of the cylindrical reaction chamber 1 in the radial direction. FIG. 6A shows four dilution gas supply ports 20 and FIG. 6B shows three dilution gas supply ports 20. It is provided. The dilution gas supply port 20 is not limited to the one shown in FIG.
【００２２】次に動作について説明する。希釈ガス供給
口２０から希釈ガスを導入し、導入されたガスを排気口
６から排出することで反応室１内に旋回流４０を生成す
る。複数の希釈ガス供給口２０を反応室の中心に関して
等角度に設けたことで、旋回流４０が安定し、より効率
よく反応室１内の付着膜、付着物を舞上げ、除去でき
る。例えば、半導体ウエハ（被処理物）９を処理できる
薄膜形成装置の場合には、ウエハ９を反応室１に搬送す
る前に、希釈ガス供給口２０から大流量のＨ2 ガスを流
すと同時に、真空排気口６から反応室１内のガスを排出
することで、反応室１内壁に沿って大流速の旋回流４０
を生成する。反応室１内に旋回流４０を生成することに
よって、反応室１内の付着膜、付着物を舞上げ、除去す
ることができる。また、ウエハ９上への成膜処理中に
は、反応室１内壁に沿う希釈ガスによる旋回流４０のた
めに反応室１内壁上へ付着膜、付着物が形成されるのを
抑制することができる。Next, the operation will be described. The swirl flow 40 is generated in the reaction chamber 1 by introducing the diluent gas from the diluent gas supply port 20 and discharging the introduced gas from the exhaust port 6. By providing the plurality of dilution gas supply ports 20 at the same angle with respect to the center of the reaction chamber, the swirl flow 40 is stabilized, and the adhering film and the adhering substances in the reaction chamber 1 can be lifted and removed more efficiently. For example, in the case of a thin film forming apparatus capable of processing a semiconductor wafer (object to be processed) 9, before transferring the wafer 9 to the reaction chamber 1, a large flow rate of H 2 gas is supplied from the dilution gas supply port 20 and at the same time. By discharging the gas in the reaction chamber 1 from the vacuum exhaust port 6, a swirling flow 40 having a large flow velocity is generated along the inner wall of the reaction chamber 1.
Generate By generating the swirling flow 40 in the reaction chamber 1, the attached film and the attached substances in the reaction chamber 1 can be lifted and removed. Further, during the film forming process on the wafer 9, it is possible to suppress the formation of an adhered film or an adhered substance on the inner wall of the reaction chamber 1 due to the swirling flow 40 of the diluent gas along the inner wall of the reaction chamber 1. it can.
【００２３】以上に述べたように、この実施の形態によ
れば、安定した旋回流４０を効率よく生成できるため、
成膜処理前には、薄膜形成装置内に形成された付着膜や
反応副生成物による付着物を、当該薄膜形成装置を分解
してメンテナンスすることなく、均一かつ効率的に除去
することができる。また成膜処理時には、反応室１内壁
上への反応副生成物の付着を抑制すると同時に、壁面か
らの剥離物がウエハ９上に付着するのを抑制することが
できる。そして、付着物等の取れ残りや各種部材の腐食
による異物発生を飛躍的に防止できると共に、製造する
デバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくして製造歩
留りを向上することができる。As described above, according to this embodiment, the stable swirl flow 40 can be efficiently generated,
Before the film forming process, an adhered film formed in the thin film forming apparatus or an adhering matter due to a reaction by-product can be uniformly and efficiently removed without disassembling and maintaining the thin film forming apparatus. . Further, during the film forming process, it is possible to suppress the adhesion of the reaction by-product on the inner wall of the reaction chamber 1 and, at the same time, suppress the adhered matter from the wall surface on the wafer 9. Further, it is possible to dramatically prevent the generation of foreign matters due to the remaining of adhered substances and the like and the corrosion of various members, and it is possible to improve the production yield by eliminating the characteristic deterioration of the manufactured device or the generation of defective products.
【００２４】なお本実施の形態では、希釈ガス供給口２
０から希釈ガスを導入し旋回流４０を生成させたが、こ
れは、希釈ガスだけに限定するものではなく、反応ガス
あるいは反応ガスと希釈ガスの両方でもよく、反応室１
内に反応ガスと希釈ガスとを供給することができればよ
い。従って、反応ガス供給口４を設けなくても反応室１
内に反応ガスが供給できる場合には、特に反応ガス供給
口４を設ける必要はない。In the present embodiment, the dilution gas supply port 2
Although the diluting gas was introduced from 0 to generate the swirling flow 40, the swirling flow 40 is not limited to the diluting gas but may be the reaction gas or both the reaction gas and the diluting gas.
It suffices if the reaction gas and the diluent gas can be supplied inside. Therefore, even if the reaction gas supply port 4 is not provided, the reaction chamber 1
When the reaction gas can be supplied inside, the reaction gas supply port 4 need not be provided.
【００２５】実施の形態５．図７はこの発明の一実施の
形態による薄膜形成装置の円筒状反応室を示す断面図で
ある。図において、１は反応室、４は反応室１内へ反応
ガスを供給する反応ガス供給口、６は反応室１内で未反
応の反応ガス及び希釈ガスを排出する排気口である。ま
た、９は成膜時の被処理物である複数の半導体ウエハ、
１０は半導体ウエハ９を保持する円盤状のトレイであ
り、１１はそのトレイ１０を回転することのできる円盤
状のサセプタである。２０は希釈ガスを円筒状反応室１
の接線方向に流すことができるように排気口６より上流
部に設けた希釈ガス供給口、２３は希釈ガス供給口２０
とは別に、円筒状反応室１の最上流部端の中心に設けた
反応ガス若しくは希釈ガス供給口である。Embodiment 5 FIG. FIG. 7 is a sectional view showing a cylindrical reaction chamber of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a reaction chamber, 4 is a reaction gas supply port for supplying the reaction gas into the reaction chamber 1, and 6 is an exhaust port for discharging the unreacted reaction gas and the dilution gas in the reaction chamber 1. Further, 9 is a plurality of semiconductor wafers which are objects to be processed at the time of film formation,
Reference numeral 10 is a disk-shaped tray for holding the semiconductor wafer 9, and 11 is a disk-shaped susceptor capable of rotating the tray 10. 20 is a cylindrical reaction chamber 1 for diluting gas
Of the diluent gas supply port, and 23 is a dilution gas supply port provided upstream of the exhaust port 6 so that the gas can flow in the tangential direction of
Separately, it is a reaction gas or diluent gas supply port provided at the center of the most upstream end of the cylindrical reaction chamber 1.
【００２６】次に動作について説明する。希釈ガス供給
口２０から希釈ガスを導入し、導入されたガスを排気口
６から排出することで反応室１内に旋回流４０を生成す
る。この旋回流４０は流速がある一定値以上になると反
応室１内に循環流（逆流）を生ずる。そこで、第三のガ
ス供給口２３から希釈ガスを導入することで循環流の発
生を防ぎ、大流速の旋回流４０を生成することができ
る。例えば、半導体ウエハ（被処理物）９を処理できる
薄膜形成装置の場合には、ウエハ９を反応室１に搬送す
る前に、希釈ガス供給口２０および、２３からＨ2 ガス
を流すと同時に、真空排気口６から反応室１内のガスを
排出することで、反応室１内壁に沿って大流速の旋回流
４０が生成し、反応室１内の付着膜、付着物を舞上げ、
除去することができる。Next, the operation will be described. The swirl flow 40 is generated in the reaction chamber 1 by introducing the diluent gas from the diluent gas supply port 20 and discharging the introduced gas from the exhaust port 6. This swirling flow 40 produces a circulating flow (backflow) in the reaction chamber 1 when the flow velocity exceeds a certain value. Therefore, by introducing the diluent gas from the third gas supply port 23, it is possible to prevent the generation of the circulation flow and generate the swirling flow 40 having a large flow velocity. For example, in the case of a thin film forming apparatus capable of processing a semiconductor wafer (object to be processed) 9, before transferring the wafer 9 to the reaction chamber 1, at the same time when H 2 gas is flown from the dilution gas supply ports 20 and 23, By discharging the gas in the reaction chamber 1 from the vacuum exhaust port 6, a swirl flow 40 having a large flow velocity is generated along the inner wall of the reaction chamber 1, and the adhered film and the adhered substances in the reaction chamber 1 are soared.
Can be removed.
【００２７】また、本実施の形態では、希釈ガスによっ
て旋回流４０を生成し、そして希釈ガスによって反応室
１内での循環流の発生を防いでいるが、これらは、希釈
ガスだけに限定するものではなく、反応ガスあるいは反
応ガスと希釈ガスの両方でもよく、反応室１内に反応ガ
スと希釈ガスとを供給することができればよい。従っ
て、反応ガス供給口４を設けなくても反応室１内に反応
ガスが供給できる場合には、特に反応ガス供給口４を設
ける必要はない。Further, in this embodiment, the swirling flow 40 is generated by the diluting gas, and the circulation flow in the reaction chamber 1 is prevented by the diluting gas, but these are limited to the diluting gas. However, the reaction gas or both the reaction gas and the diluting gas may be used as long as the reaction gas and the diluting gas can be supplied into the reaction chamber 1. Therefore, when the reaction gas can be supplied into the reaction chamber 1 without providing the reaction gas supply port 4, the reaction gas supply port 4 need not be provided.
【００２８】以上に述べたように、この実施の形態によ
れば、反応室１内に生じる循環流（逆流）を防ぐことに
よって安定した旋回流４０を効率よく生成できるので、
成膜処理前には、薄膜形成装置内に形成された付着膜や
反応副生成物による付着物を、当該薄膜形成装置を分解
してメンテナンスすることなく、均一かつ効率的に除去
することができる。また成膜処理時には、反応室１内壁
上への反応副生成物の付着を抑制すると同時に、壁面か
らの剥離物がウエハ９上に付着するのを抑制することが
できる。そして、付着物等の取れ残りや各種部材の腐食
による異物発生を飛躍的に防止できると共に、製造する
デバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくして製造歩
留りを向上することができる。As described above, according to this embodiment, the stable swirl flow 40 can be efficiently generated by preventing the circulation flow (backflow) generated in the reaction chamber 1.
Before the film forming process, an adhered film formed in the thin film forming apparatus or an adhering matter due to a reaction by-product can be uniformly and efficiently removed without disassembling and maintaining the thin film forming apparatus. . Further, during the film forming process, it is possible to suppress the adhesion of the reaction by-product on the inner wall of the reaction chamber 1 and, at the same time, suppress the adhered matter from the wall surface on the wafer 9. Further, it is possible to dramatically prevent the generation of foreign matters due to the remaining of adhered substances and the like and the corrosion of various members, and it is possible to improve the production yield by eliminating the characteristic deterioration of the manufactured device or the generation of defective products.
【００２９】実施の形態６．図８はこの発明の一実施の
形態による薄膜形成装置の円筒状反応室を示す断面図で
ある。図において、１は反応室、４は反応室１内へ反応
ガスを供給する反応ガス供給口、３０は反応室１内で未
反応の反応ガス及び希釈ガスを排出する排気口で、円筒
状反応室１の下流部端の底面全体に設けたものである。
また、９は成膜時の被処理物である複数の半導体ウエ
ハ、１０は半導体ウエハ９を保持する円盤状のトレイで
あり、１１はそのトレイ１０を回転することのできる円
盤状のサセプタである。２０は希釈ガスを円筒状反応室
１の接線方向に流すことができるように排気口３０より
上流部に設けた希釈ガス供給口である。Embodiment 6 FIG. FIG. 8 is a sectional view showing a cylindrical reaction chamber of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a reaction chamber, 4 is a reaction gas supply port for supplying reaction gas into the reaction chamber 1, 30 is an exhaust port for discharging unreacted reaction gas and dilution gas in the reaction chamber 1, and is a cylindrical reaction. It is provided on the entire bottom surface at the downstream end of the chamber 1.
Further, 9 is a plurality of semiconductor wafers that are objects to be processed at the time of film formation, 10 is a disk-shaped tray for holding the semiconductor wafer 9, and 11 is a disk-shaped susceptor capable of rotating the tray 10. . Reference numeral 20 denotes a diluent gas supply port provided upstream of the exhaust port 30 so that the diluent gas can flow in the tangential direction of the cylindrical reaction chamber 1.
【００３０】次に動作について説明する。希釈ガス供給
口２０から希釈ガスを導入し、導入されたガスを排気口
３０から排出することで反応室１内に旋回流４０を生成
する。排気口３０を反応室１の下流部端の底面全体に備
えたことで、旋回流４０を効率的に吸引でき、反応室１
内全域にわたって安定した旋回流４０を生成できる。こ
の旋回流４０によって、より効率よく反応室１内の付着
膜、付着物を舞上げ、除去できる。例えば、半導体ウエ
ハ（被処理物）９を処理できる薄膜形成装置の場合に
は、ウエハ９を反応室１に搬送する前に、希釈ガス供給
口２０から大流量のＨ2 ガスを流すと同時に、真空排気
口３０から反応室１内のガスを排出することで、反応室
１内壁に沿って大流速の旋回流４０が生成し、反応室１
内の付着膜、付着物を舞上げ、除去することができる。
また、ウエハ９上への成膜処理中には、反応室１内壁に
沿う希釈ガスによる旋回流４０のために反応室１内壁上
へ付着膜、付着物が形成されるのを抑制できる。Next, the operation will be described. The swirl flow 40 is generated in the reaction chamber 1 by introducing the diluent gas from the diluent gas supply port 20 and discharging the introduced gas from the exhaust port 30. Since the exhaust port 30 is provided on the entire bottom surface of the downstream end of the reaction chamber 1, the swirl flow 40 can be efficiently sucked, and the reaction chamber 1
A stable swirl flow 40 can be generated over the entire area. By the swirling flow 40, the adhered film and the adhered matter in the reaction chamber 1 can be more efficiently floated and removed. For example, in the case of a thin film forming apparatus capable of processing a semiconductor wafer (object to be processed) 9, before transferring the wafer 9 to the reaction chamber 1, a large flow rate of H 2 gas is supplied from the dilution gas supply port 20 and at the same time. By discharging the gas in the reaction chamber 1 from the vacuum exhaust port 30, a swirl flow 40 having a large flow velocity is generated along the inner wall of the reaction chamber 1, and the reaction chamber 1
Adhesive films and deposits inside can be lifted up and removed.
Further, during the film forming process on the wafer 9, it is possible to suppress the formation of an adhered film or an adhered substance on the inner wall of the reaction chamber 1 due to the swirling flow 40 of the diluent gas along the inner wall of the reaction chamber 1.
【００３１】以上に述べたように、この実施の形態によ
れば、成膜処理前には、薄膜形成装置内に形成された付
着膜や反応副生成物による付着物を、当該薄膜形成装置
を分解してメンテナンスすることなく、均一かつ効率的
に除去することができる。また成膜処理時には、反応室
１内壁上への反応副生成物の付着を抑制すると同時に、
壁面からの剥離物がウエハ９上に付着するのを抑制する
ことができる。そして、付着物等の取れ残りや各種部材
の腐食による異物発生を飛躍的に防止できると共に、製
造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくして
製造歩留りを向上することができる。As described above, according to this embodiment, before the film forming process, the adhered film formed in the thin film forming apparatus and the adhered matter due to the reaction by-products are transferred to the thin film forming apparatus. It can be removed uniformly and efficiently without disassembly and maintenance. Further, during the film forming process, at the same time as suppressing the adhesion of reaction by-products on the inner wall of the reaction chamber 1,
It is possible to suppress the detached matter from the wall surface from adhering to the wafer 9. Further, it is possible to dramatically prevent the generation of foreign matters due to the remaining of adhered substances and the like and the corrosion of various members, and it is possible to improve the production yield by eliminating the characteristic deterioration of the manufactured device or the generation of defective products.
【００３２】また、図９に示すように排出口３１を底面
外周縁部に設けたもの、あるいは底面外周縁部に円筒状
反応室１の中心から等角度に複数の排出口を設けても同
様の効果を得ることができる。さらに、実施の形態１か
ら７では旋回流４０の軸が、半導体ウエハ９の面に対し
て垂直方向になっているが、図１０に示すように旋回流
４０の軸が、半導体ウエハ９の面に対して平行方向にな
るようにしても良い。Further, as shown in FIG. 9, a discharge port 31 is provided at the outer peripheral edge portion of the bottom surface, or a plurality of discharge ports are provided at the outer peripheral edge portion of the bottom surface at the same angle from the center of the cylindrical reaction chamber 1. The effect of can be obtained. Further, although the axis of the swirl flow 40 is perpendicular to the surface of the semiconductor wafer 9 in the first to seventh embodiments, the axis of the swirl flow 40 is perpendicular to the surface of the semiconductor wafer 9 as shown in FIG. The direction may be parallel to.
【００３３】実施の形態７．図１１はこの発明の一実施
の形態による薄膜形成装置の横型の円筒状反応室を示す
断面図である。図において、１は反応室、４は反応室１
内へ反応ガスを供給する反応ガス供給口である。また、
９は成膜時の被処理物である複数の半導体ウエハ、１０
は半導体ウエハ９を保持する円盤状のトレイであり、１
１はそのトレイ１０を回転することのできる円盤状のサ
セプタである。２０は希釈ガスを円筒状反応室１の接線
方向に流すことができるように設けた希釈ガス供給口
で、３２は希釈ガス供給口２０と反対側の円筒状反応室
１の側面に設けた排気口であり、開口部を円筒状反応室
１の下流部端の側壁に、円周に沿って備えたものであ
る。Embodiment 7 FIG. 11 is a sectional view showing a horizontal cylindrical reaction chamber of a thin film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a reaction chamber and 4 is a reaction chamber 1.
It is a reaction gas supply port for supplying a reaction gas into the inside. Also,
Reference numeral 9 denotes a plurality of semiconductor wafers which are objects to be processed during film formation.
Is a disk-shaped tray for holding the semiconductor wafer 9,
Reference numeral 1 is a disc-shaped susceptor capable of rotating the tray 10. Reference numeral 20 is a diluent gas supply port provided so that the diluent gas can flow in the tangential direction of the cylindrical reaction chamber 1, and 32 is exhaust gas provided on the side surface of the cylindrical reaction chamber 1 on the side opposite to the dilution gas supply port 20. It is a mouth and is provided with an opening along the circumference on the side wall at the downstream end of the cylindrical reaction chamber 1.
【００３４】次に動作について説明する。希釈ガス供給
口２０から導入されたガスを、排気口３２から排出する
ことで反応室１内に旋回流４０が生成する。排気口３２
の開口部を円筒状反応室１の下流部端の側壁に、円周に
沿って備えたことで、反応室１の下流部端に排気口を設
置できない場合にも、旋回流４０を効率的に吸引でき、
反応室１内全域にわたって安定した旋回流４０を生成で
き、効率よく反応室１内の付着膜、付着物を舞上げ、除
去できる。例えば、半導体ウエハ（被処理物）９を処理
できる薄膜形成装置の場合には、ウエハ９を反応室１に
搬送する前に、希釈ガス供給口２０から大流量のＨ2 ガ
スを流すと同時に、真空排気口３２から反応室１内のガ
スを排出することで、反応室１内壁に沿って大流速の旋
回流４０が生成し、反応室１内の付着膜、付着物を舞上
げ、除去することができる。また、ウエハ９上への成膜
処理中には、反応室１内壁に沿う希釈ガスによる旋回流
４０のために反応室１内壁上への付着膜、付着物を抑制
できる。Next, the operation will be described. The swirl flow 40 is generated in the reaction chamber 1 by discharging the gas introduced from the dilution gas supply port 20 from the exhaust port 32. Exhaust port 32
Since the side wall of the downstream end of the cylindrical reaction chamber 1 is provided with the opening along the circumference, the swirling flow 40 can be efficiently generated even when the exhaust port cannot be installed at the downstream end of the reaction chamber 1. Can be sucked into
The stable swirl flow 40 can be generated over the entire reaction chamber 1, and the adhering film and the adhering substances in the reaction chamber 1 can be efficiently floated and removed. For example, in the case of a thin film forming apparatus capable of processing a semiconductor wafer (object to be processed) 9, before transferring the wafer 9 to the reaction chamber 1, a large flow rate of H 2 gas is supplied from the dilution gas supply port 20 and at the same time. By discharging the gas in the reaction chamber 1 from the vacuum exhaust port 32, a swirl flow 40 having a large flow velocity is generated along the inner wall of the reaction chamber 1, and the adhering film and the adhering substances in the reaction chamber 1 are soared and removed. be able to. Further, during the film forming process on the wafer 9, the adhering film or the adhering matter on the inner wall of the reaction chamber 1 can be suppressed due to the swirling flow 40 by the diluent gas along the inner wall of the reaction chamber 1.
【００３５】以上に述べたように、この実施の形態によ
れば、成膜処理前には、薄膜形成装置内に形成された付
着膜や反応副生成物による付着物を、当該薄膜形成装置
を分解してメンテナンスすることなく、均一かつ効率的
に除去することができる。また成膜処理時には、反応室
１内壁上への反応副生成物の付着を抑制すると同時に、
壁面からの剥離物がウエハ９上に付着するのを抑制する
ことができる。そして、付着物等の取れ残りや各種部材
の腐食による異物発生を飛躍的に防止できると共に、製
造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくして
製造歩留りを向上することができる。As described above, according to this embodiment, before the film forming process, the adhering film formed in the thin film forming apparatus and the adhering matter by the reaction by-product are removed from the thin film forming apparatus by the film forming apparatus. It can be removed uniformly and efficiently without disassembly and maintenance. Further, during the film forming process, at the same time as suppressing the adhesion of reaction by-products on the inner wall of the reaction chamber 1,
It is possible to suppress the detached matter from the wall surface from adhering to the wafer 9. Further, it is possible to dramatically prevent the generation of foreign matters due to the remaining of adhered substances and the like and the corrosion of various members, and it is possible to improve the production yield by eliminating the characteristic deterioration of the manufactured device or the generation of defective products.
【００３６】実施の形態８．薄膜形成装置の円筒状反応
室１の接線方向に導入するガスの流速範囲を０．１ｍ／
ｓｅｃ〜１０ｍ／ｓｅｃに設定することで、反応室１内
の付着膜及び、付着物から生ずる微少粒子（１００μｍ
径以下）を舞上げ、かつ循環流が生じない旋回流４０を
生成でき、効率よく反応室１内の付着膜、付着物を舞上
げ、除去できる。Embodiment 8 FIG. The flow velocity range of the gas introduced in the tangential direction of the cylindrical reaction chamber 1 of the thin film forming apparatus is 0.1 m /
By setting to 10 to 10 m / sec, the adhesion film in the reaction chamber 1 and minute particles (100 μm
It is possible to generate a swirling flow 40 in which the circulating flow does not occur, and to efficiently fly and remove the adhering film and the adhering substances in the reaction chamber 1.
【００３７】以上に述べたように、この実施の形態によ
れば、成膜処理前には、薄膜形成装置内に形成された付
着膜や反応副生成物による付着物を、当該薄膜形成装置
を分解してメンテナンスすることなく、均一かつ効率的
に除去することができる。また成膜処理時には、反応室
１内壁上への反応副生成物の付着を抑制すると同時に、
壁面からの剥離物がウエハ９上に付着するのを抑制する
ことができる。そして、付着物等の取れ残りや各種部材
の腐食による異物発生を飛躍的に防止できると共に、製
造するデバイスの特性劣化或いは不良品発生をなくして
製造歩留りを向上することができる。As described above, according to this embodiment, before the film forming process, the adhered film formed in the thin film forming apparatus and the adhered matter due to the reaction by-product are removed from the thin film forming apparatus. It can be removed uniformly and efficiently without disassembly and maintenance. Further, during the film forming process, at the same time as suppressing the adhesion of reaction by-products on the inner wall of the reaction chamber 1,
It is possible to suppress the detached matter from the wall surface from adhering to the wafer 9. Further, it is possible to dramatically prevent the generation of foreign matters due to the remaining of adhered substances and the like and the corrosion of various members, and it is possible to improve the production yield by eliminating the characteristic deterioration of the manufactured device or the generation of defective products.
【図１】 本発明の実施の形態１の薄膜形成装置を示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a thin film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 図１の薄膜形成装置の半径方向の断面図であ
る。2 is a radial cross-sectional view of the thin film forming apparatus of FIG.
【図３】 本発明の実施の形態２の薄膜形成装置を示す
断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a thin film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】 本発明の実施の形態３の薄膜形成装置を示す
断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a thin film forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図５】 本発明の実施の形態４の薄膜形成装置を示す
断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a thin film forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】 図５の薄膜形成装置の半径方向の断面図であ
る。6 is a radial cross-sectional view of the thin film forming apparatus of FIG.
【図７】 本発明の実施の形態５の薄膜形成装置を示す
断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a thin film forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の実施の形態６の薄膜形成装置を示す
断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a thin film forming apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
【図９】 本発明の実施の形態６の薄膜形成装置を示す
断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a thin film forming apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１０】 本発明の実施の形態６の薄膜形成装置を示
す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a thin film forming apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１１】 本発明の実施の形態７の薄膜形成装置を示
す断面図である。FIG. 11 is a sectional view showing a thin film forming apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
【図１２】 従来の薄膜形成装置を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a conventional thin film forming apparatus.
１ 反応室 ２ 前室 ３ ゲートバルブ ４ 反応
ガス供給口 ５ 希釈ガス供給口 ６ 排出
口 ７ Ｎ2 ガス供給口 ８ 排気
口 ９ 被処理物（半導体ウエハ） １０ トレ
イ １１ サセプタ １３ 搬送
フォーク ２０ 希釈ガス供給口 ２１ 反応ガス及び希釈ガス供給口 ２２ 反応
ガス供給口 ２３ 反応ガス若しくは希釈ガス供給口 ３０ 排気
口（底面全体） ３１ 排気口（底面外周縁部） ３２ 排気
口（側壁円周部） ４０ 旋回流1 Reaction Chamber 2 Front Chamber 3 Gate Valve 4 Reaction Gas Supply Port 5 Diluting Gas Supply Port 6 Discharge Port 7 N 2 Gas Supply Port 8 Exhaust Port 9 Processing Object (Semiconductor Wafer) 10 Tray 11 Susceptor 13 Transfer Fork 20 Diluting Gas Supply Port 21 Reaction gas and dilution gas supply port 22 Reaction gas supply port 23 Reaction gas or dilution gas supply port 30 Exhaust port (entire bottom face) 31 Exhaust port (outer peripheral edge of bottom face) 32 Exhaust port (circumferential sidewall) 40 Swirling flow
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大倉 裕二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 森 健三 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Okura 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Sanryo Electric Co., Ltd. (72) Kenzo Mori 2-3-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 3-3 Inside Ryo Electric Co., Ltd.
Claims (17)
室に設けられこの反応室に旋回流が生じるようにガスを
供給するガス供給口と、前記反応室に設けられ前記ガス
供給口から導入されるガスを排出する排出口とを備えた
ことを特徴とする薄膜形成装置。1. A reaction chamber for forming a film on a substrate, a gas supply port provided in the reaction chamber for supplying a gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber, and the gas supply port provided in the reaction chamber. And a discharge port for discharging a gas introduced from the thin film forming apparatus.
室に設けられこの反応室に第一のガスを供給する第一の
ガス供給口と、前記反応室に設けられこの反応室に旋回
流が生じるように第二のガスを供給する第二のガス供給
口と、前記反応室に設けられ前記第一及び前記第二のガ
ス供給口から導入されるガスを排出する排出口とを備え
たことを特徴とする薄膜形成装置。2. A reaction chamber for forming a film on a substrate, a first gas supply port provided in the reaction chamber for supplying a first gas to the reaction chamber, and a reaction chamber provided in the reaction chamber. A second gas supply port for supplying the second gas so that a swirl flow is generated, and an exhaust port provided in the reaction chamber for discharging the gas introduced from the first and second gas supply ports. A thin film forming apparatus characterized by being provided.
で、第二のガスは希釈ガスまたは反応ガスであることを
特徴とする請求項２記載の薄膜形成装置。3. The thin film forming apparatus according to claim 2, wherein the first gas is a reaction gas or a dilution gas, and the second gas is a dilution gas or a reaction gas.
室に設けられこの反応室に旋回流が生じるように反応ガ
ス及び希釈ガスを供給するガス供給口と、前記反応室に
設けられ前記ガス供給口から導入されるガスを排出する
排出口とを備えたことを特徴とする薄膜形成装置。4. A reaction chamber for forming a film on a substrate, a gas supply port provided in the reaction chamber for supplying a reaction gas and a diluent gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber, and the reaction chamber provided in the reaction chamber. A thin film forming apparatus comprising: a discharge port for discharging a gas introduced from the gas supply port.
室に設けられこの反応室に旋回流が生じるようにガスを
供給する第一のガス供給口と、前記反応室に設けられ前
記旋回流が逆流しないようにガスを供給する第二のガス
供給口と、前記反応室に設けられ前記第一及び第二のガ
ス供給口から導入されるガスを排出する排出口とを備え
たことを特徴とする薄膜形成装置。5. A reaction chamber for forming a film on a substrate, a first gas supply port provided in the reaction chamber for supplying gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber, and a reaction chamber provided in the reaction chamber. A second gas supply port for supplying gas so that the swirl flow does not flow backward, and an exhaust port provided in the reaction chamber for discharging gas introduced from the first and second gas supply ports are provided. A thin film forming apparatus.
室に設けられこの反応室に第一のガスを供給する第一の
ガス供給口と、前記反応室に設けられこの反応室に旋回
流が生じるように第二のガスを供給する第二のガス供給
口と、前記反応室に設けられ前記旋回流が逆流しないよ
うに第一または第二のガスを供給する第三のガス供給口
と、前記反応室に設けられ前記第一〜第三のガス供給口
から導入されるガスを排出する排出口とを備えたことを
特徴とする薄膜形成装置。6. A reaction chamber for forming a film on a substrate, a first gas supply port provided in the reaction chamber for supplying a first gas to the reaction chamber, and a reaction chamber provided in the reaction chamber. A second gas supply port that supplies a second gas so that a swirl flow is generated, and a third gas supply that is provided in the reaction chamber and that supplies the first or second gas so that the swirl flow does not flow backward. A thin film forming apparatus comprising: a port; and a discharge port provided in the reaction chamber for discharging a gas introduced from the first to third gas supply ports.
水平方向に形成されることを特徴とする請求項１〜６の
いずれか１項記載の薄膜形成装置。7. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the swirl flow is formed substantially horizontally with respect to the substrate surface in the reaction chamber.
垂直方向に形成されることを特徴とする請求項１〜６の
いずれか１項記載の薄膜形成装置。8. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the swirling flow is formed in a direction substantially perpendicular to the substrate surface in the reaction chamber.
給するガス供給口は、前記旋回流が同一方向に形成され
るように複数設けたことを特徴とする請求項１〜８記載
のいずれか１項記載の薄膜形成装置。9. The gas supply port for supplying a gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber, wherein a plurality of gas supply ports are provided so that the swirl flow is formed in the same direction. The thin film forming apparatus according to claim 1.
供給する複数のガス供給口は、前記旋回流の中心に対し
て等角度になるよう形成したことを特徴とする請求項９
記載の薄膜形成装置。10. The plurality of gas supply ports for supplying gas so that a swirl flow is generated in the reaction chamber are formed so as to be at an equal angle with respect to the center of the swirl flow.
The thin film forming apparatus as described in the above.
置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれ
か１項記載の薄膜形成装置。11. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the discharge port is arranged on the downstream side in the axial direction of the swirling flow.
周縁部のいずれか一方または両方に配置されていること
を特徴とする請求項１１記載の薄膜形成装置。12. The thin film forming apparatus according to claim 11, wherein the discharge port is arranged at one or both of the center and the peripheral edge of the end face of the reaction chamber.
ることを特徴とする請求項１１記載の薄膜形成装置。13. The thin film forming apparatus according to claim 11, wherein the discharge port is arranged on a side surface of the reaction chamber.
旋回流の中心に対して等角度になるよう形成したことを
特徴とする請求項１２または請求項１３記載の薄膜形成
装置。14. A plurality of outlets provided in the reaction chamber,
The thin film forming apparatus according to claim 12 or 13, wherein the thin film forming apparatus is formed so as to form an equal angle with respect to the center of the swirling flow.
とを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項記載の薄
膜形成装置。15. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the reaction chamber is a cylinder or a regular polygonal cylinder.
円形または正多角形の部材を備えていることを特徴とす
る請求項１〜１５のいずれか１項記載の薄膜形成装置。16. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the reaction chamber is provided with a member having a circular cross section or a regular polygon for holding the substrate.
るガスの流速は、０．１ｍ／ｓｅｃから１０ｍ／ｓｅｃ
であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項
記載の薄膜形成装置。17. The flow velocity of the gas supplied so as to generate a swirling flow in the reaction chamber is 0.1 m / sec to 10 m / sec.
The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1557596A JPH09213637A (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Thin film forming device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1557596A JPH09213637A (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Thin film forming device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213637A true JPH09213637A (en) | 1997-08-15 |
Family
ID=11892540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1557596A Pending JPH09213637A (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Thin film forming device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09213637A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009067660A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Covalent Materials Tokuyama Corp | Synthetic silica glass production device, and method for producing synthetic silica glass using the same |
| JP2009132550A (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Covalent Materials Corp | Manufacturing apparatus of synthetic silica glass, and manufacturing method of synthetic silica glass |
| WO2014017264A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Inspection device |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP1557596A patent/JPH09213637A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009067660A (en) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Covalent Materials Tokuyama Corp | Synthetic silica glass production device, and method for producing synthetic silica glass using the same |
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| WO2014017264A1 (en) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | Inspection device |
| JP2014021084A (en) * | 2012-07-24 | 2014-02-03 | Hitachi High-Technologies Corp | Inspection device |
| US9759669B2 (en) | 2012-07-24 | 2017-09-12 | Hitachi High-Technologies Corporation | Inspection device |
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