JPH09251991A - 低圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
低圧ｃｖｄ装置Info
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- JPH09251991A JPH09251991A JP8729696A JP8729696A JPH09251991A JP H09251991 A JPH09251991 A JP H09251991A JP 8729696 A JP8729696 A JP 8729696A JP 8729696 A JP8729696 A JP 8729696A JP H09251991 A JPH09251991 A JP H09251991A
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- silicon carbide
- tube
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パーティクルが発生しにくい低圧ＣＶＤ装置
を提供する。 【解決手段】 インナーチューブ７１及びアウターチュ
ーブ７２を炭化ケイ素質材料とし、アウターチューブ７
２の周壁７２ａとフランジ部７２ｃとの接合部のコーナ
ーが鈍角又はＲ付となるように炭化ケイ素質材料を肉盛
りし、フランジ部７２ｃの角部を面取り又はＲ付に形成
すると共に、アウターチューブ７２の下端からヒータ６
４の最下端に至る距離Ｆを200mm 以上とする。
を提供する。 【解決手段】 インナーチューブ７１及びアウターチュ
ーブ７２を炭化ケイ素質材料とし、アウターチューブ７
２の周壁７２ａとフランジ部７２ｃとの接合部のコーナ
ーが鈍角又はＲ付となるように炭化ケイ素質材料を肉盛
りし、フランジ部７２ｃの角部を面取り又はＲ付に形成
すると共に、アウターチューブ７２の下端からヒータ６
４の最下端に至る距離Ｆを200mm 以上とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハの表
面に、例えば窒化シリコン等の膜を形成する際に用いら
れる低圧ＣＶＤ装置に関する。
面に、例えば窒化シリコン等の膜を形成する際に用いら
れる低圧ＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記のような低圧ＣＶＤ装置とし
ては、例えば図６に示すような装置が用いられている
（特開平５−１６６７４１号参照）。この低圧ＣＶＤ装
置は、アウターチューブ１１とインナーチューブ１２と
で二重管１３を構成している。アウターチューブ１１及
びインナーチューブ１２の下部には、基台１４が配置さ
れ、これらのチューブ１１、１２を支持している。基台
１４には、インナーチューブ１２の内側の空間に連通す
るガス導入管１５と、インナーチューブ１２とアウター
チューブ１１との間の空間に連通する排気管１６とが取
付けられている。
ては、例えば図６に示すような装置が用いられている
（特開平５−１６６７４１号参照）。この低圧ＣＶＤ装
置は、アウターチューブ１１とインナーチューブ１２と
で二重管１３を構成している。アウターチューブ１１及
びインナーチューブ１２の下部には、基台１４が配置さ
れ、これらのチューブ１１、１２を支持している。基台
１４には、インナーチューブ１２の内側の空間に連通す
るガス導入管１５と、インナーチューブ１２とアウター
チューブ１１との間の空間に連通する排気管１６とが取
付けられている。
【０００３】基台１４の下面には開口があり、リフト１
８によって昇降動作する蓋体１７が開閉可能に取付けら
れている。蓋体１７上には、台座１９を介してウエハボ
ート２０が設置され、ウエハボート２０には、多数の半
導体ウエハＷが支持されている。したがって、リフト１
８により蓋体１７が上昇すると、蓋体１７上に台座１９
を介して設置されたウエハボート２０及びウエハＷが二
重管１３内に導入され、蓋体１７が基台１４の開口を封
止する。また、リフト１８により蓋体１７が下降する
と、基台１４の開口が開いて、蓋体１７上に台座１９を
介して設置されたウエハボート２０及びウエハＷが取り
出されるようになっている。また、二重管１３の外周に
は、ヒータを有する円筒状の炉体２１が配置されてい
る。
８によって昇降動作する蓋体１７が開閉可能に取付けら
れている。蓋体１７上には、台座１９を介してウエハボ
ート２０が設置され、ウエハボート２０には、多数の半
導体ウエハＷが支持されている。したがって、リフト１
８により蓋体１７が上昇すると、蓋体１７上に台座１９
を介して設置されたウエハボート２０及びウエハＷが二
重管１３内に導入され、蓋体１７が基台１４の開口を封
止する。また、リフト１８により蓋体１７が下降する
と、基台１４の開口が開いて、蓋体１７上に台座１９を
介して設置されたウエハボート２０及びウエハＷが取り
出されるようになっている。また、二重管１３の外周に
は、ヒータを有する円筒状の炉体２１が配置されてい
る。
【０００４】上記従来の低圧ＣＶＤ装置において、アウ
ターチューブ１１の材質としては、石英ガラスが用いら
れていた。その理由は、石英ガラスは、高純度のものが
得やすく、半導体ウエハＷの汚染防止の上で好ましいと
考えられたからである。また、石英ガラスは、低温ＣＶ
Ｄ装置用として十分な耐熱性を有しており、熱膨張係数
が非常に小さいので、炉体２１内部に配置された部分
と、炉体２１の下方に配置された部分との間に温度差が
あっても、熱応力による破損は起きなかった。また、石
英ガラスは、熱伝導率が小さいので、アウターチューブ
の下面の温度が高くならず、気密シールも容易である。
ターチューブ１１の材質としては、石英ガラスが用いら
れていた。その理由は、石英ガラスは、高純度のものが
得やすく、半導体ウエハＷの汚染防止の上で好ましいと
考えられたからである。また、石英ガラスは、低温ＣＶ
Ｄ装置用として十分な耐熱性を有しており、熱膨張係数
が非常に小さいので、炉体２１内部に配置された部分
と、炉体２１の下方に配置された部分との間に温度差が
あっても、熱応力による破損は起きなかった。また、石
英ガラスは、熱伝導率が小さいので、アウターチューブ
の下面の温度が高くならず、気密シールも容易である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】低圧ＣＶＤ装置によっ
て、半導体ウエハＷの表面にＣＶＤにより被膜を形成す
るとき、アウターチューブ１１の内面や、インナーチュ
ーブ１２の表面にもＣＶＤ膜が形成される。ところが、
このＣＶＤ膜は剥れやすく、パーティクルが発生して半
導体ウエハＷを汚染するという問題があった。このた
め、アウターチューブ１１及びインナーチューブ１２を
洗浄して、表面に付着したＣＶＤ膜を除去する操作を頻
繁に行う必要があった。
て、半導体ウエハＷの表面にＣＶＤにより被膜を形成す
るとき、アウターチューブ１１の内面や、インナーチュ
ーブ１２の表面にもＣＶＤ膜が形成される。ところが、
このＣＶＤ膜は剥れやすく、パーティクルが発生して半
導体ウエハＷを汚染するという問題があった。このた
め、アウターチューブ１１及びインナーチューブ１２を
洗浄して、表面に付着したＣＶＤ膜を除去する操作を頻
繁に行う必要があった。
【０００６】したがって、本発明の目的は、ＣＶＤ膜が
剥れて発生するパーティクルによる汚染が生じにくい低
圧ＣＶＤ装置を提供することにある。
剥れて発生するパーティクルによる汚染が生じにくい低
圧ＣＶＤ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による低圧ＣＶＤ装置は、上下が開口された
炭化ケイ素質材料からなるインナーチューブと、このイ
ンナーチューブの外周を所定の間隙を介して囲み、上部
が閉塞され、下部が開口され、下部外周にフランジ部が
設けられたアウターチューブと、前記インナーチューブ
及び前記アウターチューブを下部で支持し、前記アウタ
ーチューブの下面との間を気密シールしてなる基台と、
この基台の中央部に設けた開口に対して開閉可能に設け
られた蓋体と、前記アウターチューブの外周面及び上面
を囲み、内側にヒータを設けた炉壁とを備えた低圧ＣＶ
Ｄ装置において、前記アウターチューブが、炭化ケイ素
質材料からなり、前記アウターチューブの外周面と前記
フランジ部との接合部のコーナーが鈍角又はＲ付となる
ように炭化ケイ素質材料が肉盛りされており、前記フラ
ンジ部の角部が面取り又はＲ付に形成されており、前記
アウターチューブの下面と前記ヒータの最下端との距離
が200mm 以上とされていることを特徴とする。
め、本発明による低圧ＣＶＤ装置は、上下が開口された
炭化ケイ素質材料からなるインナーチューブと、このイ
ンナーチューブの外周を所定の間隙を介して囲み、上部
が閉塞され、下部が開口され、下部外周にフランジ部が
設けられたアウターチューブと、前記インナーチューブ
及び前記アウターチューブを下部で支持し、前記アウタ
ーチューブの下面との間を気密シールしてなる基台と、
この基台の中央部に設けた開口に対して開閉可能に設け
られた蓋体と、前記アウターチューブの外周面及び上面
を囲み、内側にヒータを設けた炉壁とを備えた低圧ＣＶ
Ｄ装置において、前記アウターチューブが、炭化ケイ素
質材料からなり、前記アウターチューブの外周面と前記
フランジ部との接合部のコーナーが鈍角又はＲ付となる
ように炭化ケイ素質材料が肉盛りされており、前記フラ
ンジ部の角部が面取り又はＲ付に形成されており、前記
アウターチューブの下面と前記ヒータの最下端との距離
が200mm 以上とされていることを特徴とする。
【０００８】本発明者らは、従来の低圧ＣＶＤ装置にお
いてＣＶＤ膜が剥れてパーティクルが発生する理由は、
アウターチューブ１１の材質である石英の熱膨張率0.54
×10-6／℃と、窒化シリコン膜等のＣＶＤ膜の熱膨張率
４〜７×10-6／℃との差が大きいことにあると考えた。
いてＣＶＤ膜が剥れてパーティクルが発生する理由は、
アウターチューブ１１の材質である石英の熱膨張率0.54
×10-6／℃と、窒化シリコン膜等のＣＶＤ膜の熱膨張率
４〜７×10-6／℃との差が大きいことにあると考えた。
【０００９】そこで、本発明者らは、炭化ケイ素の熱膨
張率4.5 ×10-6／℃が、上記窒化シリコン膜等のＣＶＤ
膜の熱膨張率に近いことから、アウターチューブ１１の
材質を炭化ケイ素にすることにより、上記のパーティク
ルの問題を解決できるのではないかと考えた。
張率4.5 ×10-6／℃が、上記窒化シリコン膜等のＣＶＤ
膜の熱膨張率に近いことから、アウターチューブ１１の
材質を炭化ケイ素にすることにより、上記のパーティク
ルの問題を解決できるのではないかと考えた。
【００１０】ところが、アウターチューブ１１の材質を
炭化ケイ素質材料とした場合には、石英ガラスと比べて
炭化ケイ素はヤング率、熱膨張率及び熱伝導率が大きい
材料であるため、アウターチューブ１２の炉体２１内部
に配置された部分から、炉体２１の下方の基台１４に接
触する部分に熱が伝わり、冷却された基台１４と接触さ
せるとその近傍に大きな温度勾配が発生して、熱応力に
よる破損が生じやすいという新たな問題が生じることが
わかった。
炭化ケイ素質材料とした場合には、石英ガラスと比べて
炭化ケイ素はヤング率、熱膨張率及び熱伝導率が大きい
材料であるため、アウターチューブ１２の炉体２１内部
に配置された部分から、炉体２１の下方の基台１４に接
触する部分に熱が伝わり、冷却された基台１４と接触さ
せるとその近傍に大きな温度勾配が発生して、熱応力に
よる破損が生じやすいという新たな問題が生じることが
わかった。
【００１１】そこで、本発明者らは、上記の新たな問題
を、アウターチューブの周面とフランジ部との接合部の
コーナーが鈍角又はＲ付となるように炭化ケイ素質材料
を肉盛りすると共に、フランジ部の角部を面取り又はＲ
加工すること、及びアウターチューブの下面とヒータの
最下端との距離を200mm 以上とすることによって解決し
たのである。
を、アウターチューブの周面とフランジ部との接合部の
コーナーが鈍角又はＲ付となるように炭化ケイ素質材料
を肉盛りすると共に、フランジ部の角部を面取り又はＲ
加工すること、及びアウターチューブの下面とヒータの
最下端との距離を200mm 以上とすることによって解決し
たのである。
【００１２】すなわち、本発明によれば、アウターチュ
ーブの材質をＣＶＤ膜と熱膨張率が近い炭化ケイ素質材
料としたことにより、アウターチューブ内面に形成され
たＣＶＤ膜が剥れにくくなり、ＣＶＤ膜がある程度厚く
なるまでそのまま繰返し使用できるため、ＣＶＤ膜を除
去するための洗浄操作の回数を顕著に少なくすることが
できる。
ーブの材質をＣＶＤ膜と熱膨張率が近い炭化ケイ素質材
料としたことにより、アウターチューブ内面に形成され
たＣＶＤ膜が剥れにくくなり、ＣＶＤ膜がある程度厚く
なるまでそのまま繰返し使用できるため、ＣＶＤ膜を除
去するための洗浄操作の回数を顕著に少なくすることが
できる。
【００１３】また、アウターチューブの周面とフランジ
部との接合部のコーナーが鈍角又はＲ付となるように炭
化ケイ素質材料を肉盛りし、フランジ部の角部を面取り
又はＲ加工したことにより、接合部のコーナーに熱応力
が集中することを防止できる。
部との接合部のコーナーが鈍角又はＲ付となるように炭
化ケイ素質材料を肉盛りし、フランジ部の角部を面取り
又はＲ加工したことにより、接合部のコーナーに熱応力
が集中することを防止できる。
【００１４】更に、アウターチューブの下面とヒータの
最下端との距離を200mm 以上としたことにより、アウタ
ーチューブ下部における温度勾配を小さくしてアウター
チューブ下部に発生する熱応力を低減させ、アウターチ
ューブ下部の破損を防止できる。
最下端との距離を200mm 以上としたことにより、アウタ
ーチューブ下部における温度勾配を小さくしてアウター
チューブ下部に発生する熱応力を低減させ、アウターチ
ューブ下部の破損を防止できる。
【００１５】本発明の好ましい態様においては、前記ア
ウターチューブのフランジ部の下面に石英ガラス又はセ
ラミックスのリングが配置され、この石英ガラス又はセ
ラミックスのリングと前記基台との間にシール部材が介
装されている。この構成によれば、アウターチューブの
下面に、熱伝導率の小さい石英ガラス又はセラミックス
のリングを介在しているので、耐熱性のゴム等からなる
シール部材の熱損傷を防ぐことができる。
ウターチューブのフランジ部の下面に石英ガラス又はセ
ラミックスのリングが配置され、この石英ガラス又はセ
ラミックスのリングと前記基台との間にシール部材が介
装されている。この構成によれば、アウターチューブの
下面に、熱伝導率の小さい石英ガラス又はセラミックス
のリングを介在しているので、耐熱性のゴム等からなる
シール部材の熱損傷を防ぐことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１には、本発明による低圧ＣＶ
Ｄ装置の一実施態様が示されている。この低圧ＣＶＤ装
置６０は、金属缶体６１と、その内周に貼られた断熱材
６２とからなる炉壁６３を有している。炉壁６３の内周
にはヒータ６４が取付けられている。炉壁６３の下面
は、基台６５によって閉塞されている。基台６５の中央
には、半導体ウエハＷの導出入口をなす開口が設けら
れ、図示しないリフトによって昇降動作することによ
り、上記開口を開閉する蓋体６６が設けられている。更
に、基台６５にはガスの導入排出口６７が設けられてい
る。
Ｄ装置の一実施態様が示されている。この低圧ＣＶＤ装
置６０は、金属缶体６１と、その内周に貼られた断熱材
６２とからなる炉壁６３を有している。炉壁６３の内周
にはヒータ６４が取付けられている。炉壁６３の下面
は、基台６５によって閉塞されている。基台６５の中央
には、半導体ウエハＷの導出入口をなす開口が設けら
れ、図示しないリフトによって昇降動作することによ
り、上記開口を開閉する蓋体６６が設けられている。更
に、基台６５にはガスの導入排出口６７が設けられてい
る。
【００１７】基台６５上には、上下端面が開口された炭
化ケイ素質材料からなるインナーチューブ７１と、この
インナーチューブ７１の外周を所定の間隙をもって囲
む、同じく炭化ケイ素質材料からなるアウターチューブ
７２の二重管７３が設置されている。アウターチューブ
７２は、円筒状の周壁７２ａと、この周壁７２ａの上面
を閉塞する上壁７２ｂと、周壁７２ａの下端外周に設け
られたフランジ部７２ｃとで構成されている。基台６５
のフランジ部７２ｃの下面が接する部分には環状の凹部
が形成され、この凹部に耐熱性ゴム等からなるＯリング
６８あるいはパッキンが介装されていて、フランジ部７
２ｃの下面を気密的にシールしている。なお、基台６５
内には、図示しない水冷ジャケットが形成されており、
Ｏリング６８の熱損傷を防止するようにしている。
化ケイ素質材料からなるインナーチューブ７１と、この
インナーチューブ７１の外周を所定の間隙をもって囲
む、同じく炭化ケイ素質材料からなるアウターチューブ
７２の二重管７３が設置されている。アウターチューブ
７２は、円筒状の周壁７２ａと、この周壁７２ａの上面
を閉塞する上壁７２ｂと、周壁７２ａの下端外周に設け
られたフランジ部７２ｃとで構成されている。基台６５
のフランジ部７２ｃの下面が接する部分には環状の凹部
が形成され、この凹部に耐熱性ゴム等からなるＯリング
６８あるいはパッキンが介装されていて、フランジ部７
２ｃの下面を気密的にシールしている。なお、基台６５
内には、図示しない水冷ジャケットが形成されており、
Ｏリング６８の熱損傷を防止するようにしている。
【００１８】そして、本発明においては、上記アウター
チューブ７２のフランジ部７２ｃの下面からヒータ６４
の最下端に至る距離Ｆが200mm 以上、好ましくは400mm
以上とされている。
チューブ７２のフランジ部７２ｃの下面からヒータ６４
の最下端に至る距離Ｆが200mm 以上、好ましくは400mm
以上とされている。
【００１９】また、本発明においては、図２（ａ）に示
すように、上記アウターチューブ７２の周壁７２ａとフ
ランジ部７２ｃとの接合部のコーナー部分の角度θが鈍
角となるように、炭化ケイ素からなる接着剤７４が肉盛
りされている。この鈍角は、好ましくは110 °以上であ
る。また、フランジ部７２ｃの角部が面取りされてい
る。
すように、上記アウターチューブ７２の周壁７２ａとフ
ランジ部７２ｃとの接合部のコーナー部分の角度θが鈍
角となるように、炭化ケイ素からなる接着剤７４が肉盛
りされている。この鈍角は、好ましくは110 °以上であ
る。また、フランジ部７２ｃの角部が面取りされてい
る。
【００２０】なお、図２（ｂ）に示すように、アウター
チューブ７２の周壁７２ａとフランジ部７２ｃとの接合
部のコーナーがＲ付となるように、断面の半径Ｒが曲面
をなして炭化ケイ素質材料の肉盛り７４が形成されてい
てもよい。また、フランジ部７２ｃの角部もＲ付に形成
するのが好ましい。この場合、Ｒの半径は１〜４mmとす
るのが好ましい。
チューブ７２の周壁７２ａとフランジ部７２ｃとの接合
部のコーナーがＲ付となるように、断面の半径Ｒが曲面
をなして炭化ケイ素質材料の肉盛り７４が形成されてい
てもよい。また、フランジ部７２ｃの角部もＲ付に形成
するのが好ましい。この場合、Ｒの半径は１〜４mmとす
るのが好ましい。
【００２１】図３に示す別の実施態様においては、アウ
ターチューブ７２のフランジ部７２ｃの下面に、石英ガ
ラスのリング７５が接着層７６を介して接合され、この
石英ガラスのリング７５の下面が基台６５上面のＯリン
グ６８に押圧されて気密シールされている。接着層７６
としては、耐熱性のある樹脂やガラスフリットの接着剤
が好ましく用いられる。この石英ガラスのリング７５
は、アウターチューブ７２の熱がＯリング６８に伝達さ
れるのを軽減すると共に、水冷ジャケットによって冷却
される基台６５によって、アウターチューブ７２の下部
が過度に冷却されるのを軽減する役割をなす。
ターチューブ７２のフランジ部７２ｃの下面に、石英ガ
ラスのリング７５が接着層７６を介して接合され、この
石英ガラスのリング７５の下面が基台６５上面のＯリン
グ６８に押圧されて気密シールされている。接着層７６
としては、耐熱性のある樹脂やガラスフリットの接着剤
が好ましく用いられる。この石英ガラスのリング７５
は、アウターチューブ７２の熱がＯリング６８に伝達さ
れるのを軽減すると共に、水冷ジャケットによって冷却
される基台６５によって、アウターチューブ７２の下部
が過度に冷却されるのを軽減する役割をなす。
【００２２】アウターチューブ７２は一体成形して作れ
るが、図４に示すように、周壁７２ａ、上壁７２ｂ、フ
ランジ部７２ｃのそれぞれの部分を別々に成形した後、
これらの部分を炭化ケイ素の接着剤で接合して作ること
ができる。上記各部分は、炭化ケイ素粉末を原料として
公知の方法により製造できる。
るが、図４に示すように、周壁７２ａ、上壁７２ｂ、フ
ランジ部７２ｃのそれぞれの部分を別々に成形した後、
これらの部分を炭化ケイ素の接着剤で接合して作ること
ができる。上記各部分は、炭化ケイ素粉末を原料として
公知の方法により製造できる。
【００２３】再び図１を参照すると、図示しないリフト
によって昇降動作する蓋体６６上には、ウエハボート５
０が設置され、このウエハボート５０に多数の半導体ウ
エハＷが挿入支持されている。
によって昇降動作する蓋体６６上には、ウエハボート５
０が設置され、このウエハボート５０に多数の半導体ウ
エハＷが挿入支持されている。
【００２４】図５を併せて参照すると、このウエハボー
ト５０は、上下に配置された環状をなす一対の端板５
１、５２と、これらの端板５１、５２を連結する複数
本、この実施態様の場合４本の支柱５３ａ、５３ｂ、５
３ｃ、５３ｄとを有している。
ト５０は、上下に配置された環状をなす一対の端板５
１、５２と、これらの端板５１、５２を連結する複数
本、この実施態様の場合４本の支柱５３ａ、５３ｂ、５
３ｃ、５３ｄとを有している。
【００２５】支柱５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄは、
半導体ウエハＷを側方から挿入できるように、端板５
１、５２の外周に沿って所要の間隔で接合されている。
支柱５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄには、半導体ウエ
ハＷを挿入支持するための支持溝５４ａ、５４ｂ、５４
ｃ、５４ｄが、それぞれ対応する高さの位置に上下方向
に所定の間隔で多数形成されている。これらの支持溝５
４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄに半導体ウエハＷが挿入
され、上下に多数支持される。
半導体ウエハＷを側方から挿入できるように、端板５
１、５２の外周に沿って所要の間隔で接合されている。
支柱５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄには、半導体ウエ
ハＷを挿入支持するための支持溝５４ａ、５４ｂ、５４
ｃ、５４ｄが、それぞれ対応する高さの位置に上下方向
に所定の間隔で多数形成されている。これらの支持溝５
４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄに半導体ウエハＷが挿入
され、上下に多数支持される。
【００２６】次に、図１に示した低圧ＣＶＤ装置の使用
方法について説明する。ウエハボート５０に多数の半導
体ウエハＷを挿入支持させ、蓋体６６上に載せて二重管
７３内に導入し、蓋体６６によって基台６５の開口部を
閉じる。そして、ガス導入排出口６７を通して二重管７
３内を減圧し、反応ガスを導入して半導体ウエハＷの表
面にＣＶＤ膜を形成する。こうして成膜が終了したら、
二重管７３内の減圧を解除し、蓋体６６を下降させてウ
エハボート５０に支持された半導体ウエハＷを取出す。
このような操作を繰返すことにより、半導体ウエハＷの
表面に繰返しＣＶＤ膜を形成することができる。
方法について説明する。ウエハボート５０に多数の半導
体ウエハＷを挿入支持させ、蓋体６６上に載せて二重管
７３内に導入し、蓋体６６によって基台６５の開口部を
閉じる。そして、ガス導入排出口６７を通して二重管７
３内を減圧し、反応ガスを導入して半導体ウエハＷの表
面にＣＶＤ膜を形成する。こうして成膜が終了したら、
二重管７３内の減圧を解除し、蓋体６６を下降させてウ
エハボート５０に支持された半導体ウエハＷを取出す。
このような操作を繰返すことにより、半導体ウエハＷの
表面に繰返しＣＶＤ膜を形成することができる。
【００２７】上記の成膜操作において、アウターチュー
ブ７２の内面及びインナーチューブ７１の表面にもＣＶ
Ｄ膜が形成される。このＣＶＤ膜が剥れると、パーティ
クルとなって半導体ウエハＷを汚染し、歩留良く製品を
製造できない。このため、成膜操作を何回か繰返した後
に、アウターチューブ７２及びインナーチューブ７１を
洗浄して、ＣＶＤ膜を除去する必要がある。従来はこの
洗浄操作を頻繁に行う必要があったため、製造の作業性
を低下させる原因となっていた。
ブ７２の内面及びインナーチューブ７１の表面にもＣＶ
Ｄ膜が形成される。このＣＶＤ膜が剥れると、パーティ
クルとなって半導体ウエハＷを汚染し、歩留良く製品を
製造できない。このため、成膜操作を何回か繰返した後
に、アウターチューブ７２及びインナーチューブ７１を
洗浄して、ＣＶＤ膜を除去する必要がある。従来はこの
洗浄操作を頻繁に行う必要があったため、製造の作業性
を低下させる原因となっていた。
【００２８】しかし、本発明では、アウターチューブ７
２及びインナーチューブ７１のいずれも炭化ケイ素質材
料からなり、炭化ケイ素質材料がＣＶＤ膜に近い熱膨張
率を有しているため、ＣＶＤ膜が比較的厚くなっても剥
れにくく、上記洗浄操作の間隔を長くしてＣＶＤ装置の
休止期間を短くし、製造の作業性を向上させることが可
能となった。
２及びインナーチューブ７１のいずれも炭化ケイ素質材
料からなり、炭化ケイ素質材料がＣＶＤ膜に近い熱膨張
率を有しているため、ＣＶＤ膜が比較的厚くなっても剥
れにくく、上記洗浄操作の間隔を長くしてＣＶＤ装置の
休止期間を短くし、製造の作業性を向上させることが可
能となった。
【００２９】また、アウターチューブ７２を熱伝導性の
よい炭化ケイ素質材料にすると、アウターチューブ７２
の下端の水冷ジャケットで冷却される基台６５に接する
フランジ部７２ｃが冷却を受け、アウターチューブ７２
のそれより上の部分は、ヒータ６４により加熱されて高
温となるため、強い温度勾配によって熱応力が発生し、
Ｏリング等によるシール部構造によって拘束されている
ため、アウターチューブ７２が破損しやすい。しかし、
本発明では、アウターチューブ７２のフランジ部７２ｃ
の下面からヒータ６４の最下端に至る距離Ｆを200mm 以
上としたことにより、上記温度勾配を緩やかにでき、ア
ウターチューブ７２の破損を防止することができる。
よい炭化ケイ素質材料にすると、アウターチューブ７２
の下端の水冷ジャケットで冷却される基台６５に接する
フランジ部７２ｃが冷却を受け、アウターチューブ７２
のそれより上の部分は、ヒータ６４により加熱されて高
温となるため、強い温度勾配によって熱応力が発生し、
Ｏリング等によるシール部構造によって拘束されている
ため、アウターチューブ７２が破損しやすい。しかし、
本発明では、アウターチューブ７２のフランジ部７２ｃ
の下面からヒータ６４の最下端に至る距離Ｆを200mm 以
上としたことにより、上記温度勾配を緩やかにでき、ア
ウターチューブ７２の破損を防止することができる。
【００３０】更に、本発明では、アウターチューブ７２
の周壁７２ａとフランジ部７２ｃとの接合部のコーナー
の角度θが鈍角となるように、炭化ケイ素質材料からな
る肉盛り７４を形成してあり、フランジ部７２ｃの角部
を面取り又はＲ付に形成したことにより、フランジ部７
２ｃの上記接合部のコーナーとフランジ部７２Ｃのコー
ナーに熱応力が集中することを防止し、フランジ部７２
ｃの破損を防止できる。
の周壁７２ａとフランジ部７２ｃとの接合部のコーナー
の角度θが鈍角となるように、炭化ケイ素質材料からな
る肉盛り７４を形成してあり、フランジ部７２ｃの角部
を面取り又はＲ付に形成したことにより、フランジ部７
２ｃの上記接合部のコーナーとフランジ部７２Ｃのコー
ナーに熱応力が集中することを防止し、フランジ部７２
ｃの破損を防止できる。
【００３１】
実施例 インナーチューブ７１の外径340mm 、内径332mm 、壁厚
4mm 、高さ1200mmとし、アウターチューブ７２の外径27
0mm 、内径262mm 、壁厚4mm 、高さ1100mmとして、いず
れも炭化ケイ素からなる二重管７３を形成した。なお、
アウターチューブ７２の周壁７２ａとフランジ部７２ｃ
との接合部のコーナーは半径3mm のＲ付となるように炭
化ケイ素からなる接着剤７４を肉盛りし、フランジ部７
２ｃの角部も上記と同じ半径のＲ付になるように加工し
た。
4mm 、高さ1200mmとし、アウターチューブ７２の外径27
0mm 、内径262mm 、壁厚4mm 、高さ1100mmとして、いず
れも炭化ケイ素からなる二重管７３を形成した。なお、
アウターチューブ７２の周壁７２ａとフランジ部７２ｃ
との接合部のコーナーは半径3mm のＲ付となるように炭
化ケイ素からなる接着剤７４を肉盛りし、フランジ部７
２ｃの角部も上記と同じ半径のＲ付になるように加工し
た。
【００３２】上記二重管７３を、図１に示す低圧ＣＶＤ
装置６０に設置した。なお、アウターチューブ７２のフ
ランジ部７２ｃの下面からヒータ６４の最下端に至る距
離Ｆは350mm となるようにした。
装置６０に設置した。なお、アウターチューブ７２のフ
ランジ部７２ｃの下面からヒータ６４の最下端に至る距
離Ｆは350mm となるようにした。
【００３３】上記低圧ＣＶＤ装置６０を用いて、半導体
ウエハＷに対するＣＶＤ膜の形成作業を40回繰返して行
ったが、アウターチューブ７２の破損は生じなかった。
また、アウターチューブ７２内面に形成されたＣＶＤ膜
の剥離状態を観察したが、剥離は全く発生していなかっ
た。
ウエハＷに対するＣＶＤ膜の形成作業を40回繰返して行
ったが、アウターチューブ７２の破損は生じなかった。
また、アウターチューブ７２内面に形成されたＣＶＤ膜
の剥離状態を観察したが、剥離は全く発生していなかっ
た。
【００３４】実施例２ 上記実施例１において、接合部のコーナーに上記実施例
１とほぼ同量の接着剤を肉盛りしてコーナーを120 °以
上の鈍角に形成し、角部を3mm 面取りしたアウターチュ
ーブについて、上記実施例１と同様の試験を行ったが、
結果は上記実施例１と同じであった。
１とほぼ同量の接着剤を肉盛りしてコーナーを120 °以
上の鈍角に形成し、角部を3mm 面取りしたアウターチュ
ーブについて、上記実施例１と同様の試験を行ったが、
結果は上記実施例１と同じであった。
【００３５】比較例１ 上記実施例１において、アウターチューブ７２の材質を
石英ガラスとした他は、上記実施例１と同様にしてＣＶ
Ｄ膜の形成作業を40回繰返して行ったところ、アウター
チューブ７２の破損は生じなかったが、アウターチュー
ブ７２内面に形成されたＣＶＤ膜の剥離によるパーティ
クルの発生を認めた。
石英ガラスとした他は、上記実施例１と同様にしてＣＶ
Ｄ膜の形成作業を40回繰返して行ったところ、アウター
チューブ７２の破損は生じなかったが、アウターチュー
ブ７２内面に形成されたＣＶＤ膜の剥離によるパーティ
クルの発生を認めた。
【００３６】比較例２ 上記実施例１において、アウターチューブ７２の周壁７
２ａとフランジ部７２ｃとの接合部のコーナーを直角と
し、フランジ部７２ｃの角部も直角とした他は、上記実
施例１と同様にして二重管の出し入れを繰返し行ったと
ころ、アウターチューブ７２のフランジ部７２ｃの接合
部のコーナーに破損が発生した。
２ａとフランジ部７２ｃとの接合部のコーナーを直角と
し、フランジ部７２ｃの角部も直角とした他は、上記実
施例１と同様にして二重管の出し入れを繰返し行ったと
ころ、アウターチューブ７２のフランジ部７２ｃの接合
部のコーナーに破損が発生した。
【００３７】比較例３ 上記実施例１において、アウターチューブ７２のフラン
ジ部７２ｃの下面からヒータ６４の最下端に至る距離Ｆ
が60mmとなるようにした他は、上記実施例１と同様にし
てＣＶＤ膜の形成作業を繰返して行ったところ、フラン
ジ部７２ｃの接合部に破損が発生した。
ジ部７２ｃの下面からヒータ６４の最下端に至る距離Ｆ
が60mmとなるようにした他は、上記実施例１と同様にし
てＣＶＤ膜の形成作業を繰返して行ったところ、フラン
ジ部７２ｃの接合部に破損が発生した。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アウターチューブの材質をＣＶＤ膜と熱膨張率が近い炭
化ケイ素質材料としたことにより、アウターチューブ内
面に形成されたＣＶＤ膜が剥れにくくなり、ＣＶＤ膜が
ある程度厚くなるまでそのまま繰返し使用できるため、
ＣＶＤ膜を除去するための洗浄操作の回数を少なくし
て、製造の作業性を向上させることができる。
アウターチューブの材質をＣＶＤ膜と熱膨張率が近い炭
化ケイ素質材料としたことにより、アウターチューブ内
面に形成されたＣＶＤ膜が剥れにくくなり、ＣＶＤ膜が
ある程度厚くなるまでそのまま繰返し使用できるため、
ＣＶＤ膜を除去するための洗浄操作の回数を少なくし
て、製造の作業性を向上させることができる。
【００３９】また、アウターチューブの周面とフランジ
部との接合部のコーナーが鈍角又はＲ付となるように炭
化ケイ素質材料を肉盛りし、フランジ部の角部を面取り
又はＲ付に加工したことにより、それらの部分に熱応力
が集中して破損することを防止できる。
部との接合部のコーナーが鈍角又はＲ付となるように炭
化ケイ素質材料を肉盛りし、フランジ部の角部を面取り
又はＲ付に加工したことにより、それらの部分に熱応力
が集中して破損することを防止できる。
【００４０】更に、アウターチューブの下面とヒータの
最下端との距離を200mm 以上としたことにより、アウタ
ーチューブ下部に発生する熱勾配を緩くして熱応力を低
減させ、アウターチューブ下部の破損を防止できる。
最下端との距離を200mm 以上としたことにより、アウタ
ーチューブ下部に発生する熱勾配を緩くして熱応力を低
減させ、アウターチューブ下部の破損を防止できる。
【図１】本発明による低圧ＣＶＤ装置の一実施態様を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明による低圧ＣＶＤ装置のアウターチュー
ブのフランジ部の形状の例を示す部分断面図である。
ブのフランジ部の形状の例を示す部分断面図である。
【図３】本発明による低圧ＣＶＤ装置のアウターチュー
ブのフランジ部の形状の他の例を示す部分断面図であ
る。
ブのフランジ部の形状の他の例を示す部分断面図であ
る。
【図４】本発明による低圧ＣＶＤ装置のアウターチュー
ブを構成する部分の一例を示す断面図である。
ブを構成する部分の一例を示す断面図である。
【図５】本発明による低圧ＣＶＤ装置に用いられるウエ
ハボートの一例を示す斜視図である。
ハボートの一例を示す斜視図である。
【図６】従来の低圧ＣＶＤ装置の一例を示す断面図であ
る。
る。
５０ ウエハボート ６０ 低圧ＣＶＤ装置 ６３ 炉壁 ６４ ヒータ ６５ 基台 ６７ ガス導入排出管 ６８ Ｏリング ７１ インナーチューブ ７２ アウターチューブ ７２ａ 周壁 ７２ｂ 上壁 ７２ｃ 周壁 ７３ 二重管
Claims (2)
- 【請求項１】 上下が開口された炭化ケイ素質材料から
なるインナーチューブと、このインナーチューブの外周
を所定の間隙を介して囲み、上部が閉塞され、下部が開
口され、下部外周にフランジ部が設けられたアウターチ
ューブと、前記インナーチューブ及び前記アウターチュ
ーブを下部で支持し、前記アウターチューブの下面との
間を気密シールしてなる基台と、この基台の中央部に設
けた開口に対して開閉可能に設けられた蓋体と、前記ア
ウターチューブの外周面及び上面を囲み、内側にヒータ
を設けた炉壁とを備えた低圧ＣＶＤ装置において、前記
アウターチューブが、炭化ケイ素質材料からなり、前記
アウターチューブの外周面と前記フランジ部との接合部
のコーナーが鈍角又はＲ付となるように炭化ケイ素質材
料が肉盛りされており、前記フランジ部の角部が面取り
又はＲ付に形成されており、前記アウターチューブの下
面と前記ヒータの最下端との距離が200mm以上とされて
いることを特徴とする低圧ＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 前記アウターチューブのフランジ部の下
面に石英ガラス又はセラミックスのリングが配置され、
この石英ガラス又はセラミックスのリングと前記基台と
の間にシール部材が介装されている請求項１記載の低圧
ＣＶＤ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08729696A JP3473263B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 低圧ｃｖｄ装置 |
| TW090204676U TW506620U (en) | 1996-03-15 | 1997-03-12 | Low pressure CVD apparatus |
| EP97104321A EP0795897B1 (en) | 1996-03-15 | 1997-03-13 | Low pressure CVD system |
| DE69730370T DE69730370T2 (de) | 1996-03-15 | 1997-03-13 | Niederdruck-CVD-System |
| US08/818,096 US5902406A (en) | 1996-03-15 | 1997-03-14 | Low pressure CVD system |
| KR1019970008789A KR100440992B1 (ko) | 1996-03-15 | 1997-03-14 | 저압ｃｖｄ시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08729696A JP3473263B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 低圧ｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09251991A true JPH09251991A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3473263B2 JP3473263B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=13910863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08729696A Expired - Fee Related JP3473263B2 (ja) | 1996-03-15 | 1996-03-15 | 低圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3473263B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006329184A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-12-07 | Osaka Gas Co Ltd | エンジンバルブとその製造方法、及びその形状決定方法及びエンジン |
| JP2009246182A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Covalent Materials Corp | 減圧熱処理装置 |
| WO2015146563A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 日本碍子株式会社 | セラミックスプレートと金属製の円筒部材との接合構造 |
| CN111334774A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 | 气体反应装置 |
-
1996
- 1996-03-15 JP JP08729696A patent/JP3473263B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006329184A (ja) * | 2005-04-27 | 2006-12-07 | Osaka Gas Co Ltd | エンジンバルブとその製造方法、及びその形状決定方法及びエンジン |
| JP2009246182A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Covalent Materials Corp | 減圧熱処理装置 |
| WO2015146563A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 日本碍子株式会社 | セラミックスプレートと金属製の円筒部材との接合構造 |
| KR20160009074A (ko) * | 2014-03-27 | 2016-01-25 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 세라믹스 플레이트와 금속제 원통 부재의 접합 구조 |
| JP5851665B1 (ja) * | 2014-03-27 | 2016-02-03 | 日本碍子株式会社 | セラミックスプレートと金属製の円筒部材との接合構造 |
| US9583372B2 (en) | 2014-03-27 | 2017-02-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Structure for joining ceramic plate to metal cylindrical member |
| CN111334774A (zh) * | 2018-12-18 | 2020-06-26 | 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 | 气体反应装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3473263B2 (ja) | 2003-12-02 |
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