JPS60119711A - 気相反応装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ベルジャ（蓋）の開閉な必要とする処理装置
に関するものである。

〔背景技術］ 一般に半導体装置の製造工程の一つに、半導体ウェハの
表面に化学反応を利用して薄膜な生成する処理工程、い
わゆるＣＶＤ処理工程がある。このＣＶＤ処理工程は、
ＣＶＤ装置な用いて、反応室内に複数枚の半導体ウエノ
・を一度に収容し、半導体ウェハを反応室内で自転、公
転させながら、一括して処理な行うものである。この処
理にあっては、この処理により発生するフレーク（粒状
の反応生成物）が半導体ウエノ・の表面に付着するので
、反応室内な定期的に清掃しなければならない問題なも
っている。また、前記装置は、ベルジャ内部を水冷して
いるため、該ベルジャ内壁は室（水）温に近い温度にあ
る。このため、反応生成物、例えばパウダ状のＰＳＧ（
リン・シリコンの化合物ガラス）がベルジャ内壁にも積
層するが、上記の如く該内壁は室温装近い温度であるた
め、被着性か弱く、該反応生成物が反応室に落下してい
た。特にこの厚さが５μＴｒＬす越えると、反応時に、
ガス流などＫより、反応室に落下散乱し、半導体ウニ／
％に付着し半導体ウエノ・の欠陥なもたらしている。な
お、定期的にベルジャの清掃な行うとぎ、清掃者の安全
上、反応室の温度を落さなければならず、その反応室の
温度降下、清掃時間及び該反応室の温度上昇に多くの時
間％：要している。

半導体ウェハの量産化体制が導入された場合、この反応
室の清掃忙要する時間は処理効率の向上に関し大ぎな障
害となる。しがし、前記ＣＶＤ装置の台数を増やせば、
処理率は上昇するが、逆に製品コストが茜くなるという
問題がある。したがりて、ＣＶＤ装置の台数を増や丁こ
となく、処理効率の向上を図ることが強く望まれている
。

〔発明の目的〕

本発明は、ベルジャ内壁の清掃による装置の不稼動時間
なできるだけなくすことができる反応装置な提供するこ
とにある。

１′本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴
は、本明細書の記述および添付図面からあきらかになる
であろう。」旨の記載を付記する。

〔発明の概要〕 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、ベルジャを複数個設けることにより、ベルジ
ャ内壁を清掃している以外のベルジャを用いて、１個の
ベルジャではできない化学反応を継続しつづける構成に
より、ｃＶＤ処理効率の向上を達成するものである。

〔実施例〕

以下の発明の一実施例な図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明のＣＶＤ装置の一実施例を示しており
、回転する試料載置台１な有する反応室と反応室の一部
を構成するベルジャ（蓋）２から構成されている。ベル
ジャは該装置の上面に２個設けられ、夫々ベルジャの頂
部付近に反応ガス送入管３，４及び該ベルジャ側部に冷
却管１８が付設されている。回転試料載置台１は、通常
８〜１２個設けられている。

第２図は上記実施例であるＣＶＤ装置の要部断面図であ
る。

ベルジャ２は、開閉機構５なもって開閉自在となってお
り、また反応ガス供給部（２３−２６）からの反応ガス
は、ベルジャの頂部付近に設けられた反応ガス送入管３
，４す通って反応室に送入されている。ベルジャは操作
ボタン２ｏで交互に開閉でき、ベルジャが反応室を閉じ
ている場合には、ベルジャ切換スイッチ２１により反応
ガスの供給なコントロールすることができる。一方、試
料載置台１は自転すると共に、複数の試料台の周辺に設
けられた均熱盤１１も回転する。この回転は、底壁な貝
通し駆動モータ７と連結しかつ連結部８な介して連結し
ている回転軸９によってなされる。すなわち、試料載置
台は、反応室で自公転することになる。

１０は各回転軸の軸受である。試料載置台の下には、反
応室の温度な上げるためにヒータ１２が設けられ、ヒー
タと共に断熱材１３も設けられている。反応室の中央部
処は支持軸１５を介してバッファを設は反応ガスが反応
室に噴射したとぎ、各試料台に均一に流れるようにして
いる。反応装置の下部には反応ガスな排出させるために
外側排気孔１６及び内側排気孔１７を設けている。反応
装置の外壁には、反応装置の異常な温度上昇を防ぐため
に水冷管２２な付設している。

次に本実施例の縦型ＣＶＤ装置の作用について説明する
。

まず複数の試料台に半導体ウエノ・な載せる。ベルジャ
操作盤１９のボタン２０によりベルジャが反応室に被さ
り、該試料台は自ら回転しながら、かつ均熱盤も回転す
る。ベルジャに設けられた送入管を通って反応ガスが送
入される。反応ガスは、例えばＰＳＧ膜形成のために、
送入管３には酸素２３、送入管４にはモノシラン（Ｓｉ
Ｈ４）２４、リン化合物（ＰＨ，）　２５及び窒素２６
を用いる。

一方のベルジャで反応ガスが約３０分注入され、３０分
で１回、合計５回用いられると、他方のベルジャにベル
ジャ切換スイッチ２１を介して切換られる。他方のベル
ジャは一方のベルジャと同じように５回用いられる。他
方のベルジャが使用されている間に、一方のベルジャを
清掃する。

また、本発明のベルジャ切換を説明すると以下の通りで
ある。

ベルジャ切換スイッチにより、バルブ（■１〜Ｖ４）を
介して反応室に注入される反応ガスをコントロールする
ものである。すなわちバルブ（■１）及び（Ｖ２）は酸
素２３なコントロールし、バルプ（■３）及び（■４）
はその他の反応ガス（２４゜２５．２６）ｋコントロー
ルする。一方のベルジャはバルブ（ｖｌ）及び（■３）
を用い、他方のベルジャはバルブ（■２）及び（Ｖ４）
を用いることになる。

第３図（ａｌに示すように、従来においては、５回使用
するとベルジャ内壁に被着したパウダ状のＰＳＧを排除
する清掃が必要であった。その際、清掃者の安全のため
、反応室の温度を約１００度はど降下する必要があり、
その温度降下のため約３０分はどの時間な必要とした。

温度が下がったとき、ベルジャな清掃するの妊約１０分
、更に反応室の温度を反応時の温度に上げるのに、約２
０〜３０分必要とし、即ち、ベルジャ清掃に必要な時間
は約１時間であった。このことは、５回処理した後に、
ＣＶＤ処理装置が約１時間稼動しないことを意味する。

これに対し、第３図（ｂｌは本発明によるもので、ベル
ジャを２個設けてベルジャの清掃時に、他のベルジャな
用いることにより、ＣＶＤ処理な継続することができる
。即ち、ベルジャが５回終了した時点で、他のベルジャ
に移行し、ＣＶＤ処理な続行し、その間に一方のベルジ
ャの清掃な完了しておく。他方のベルジャが５回終了し
た時点で、清掃の完了した一方のベルジャに移行する。

すなわちベルジャな交互に用いればよい。

第３（ａ）図に第３（ｂ）図の比較から明らかなように
、一定期間内で、１４０％の処理効率を上げることがで
きるものである。

〔効　果〕

ベルジャな複数個設けることにより、ベルジヒを清掃し
ている間に他の清掃しであるベルジャを用いて、膜形成
反応でさるため、実質的に不稼動時間なできるだけなく
すことにより、ＣＶＤ処理効率なアップすることができ
る。

また、ベルジャを複数個設けることにより、ベルジャ清
掃時に、他のベルジャにより反応炉がカバーされている
ため、ＰＳＧ粉がバッファ及び試料台に直接落下しない
。０のため、半導体ウェハへの異物付着を阻止すること
ができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

〔利用分野〕

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
なその背景となった縦型ＣＶＤ装置について説明したが
、それに限定されるものでなく、反応室内の清掃を必要
とする処理装置であれば全て適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である縦型ＣＶＤ装置の斜
視図、 第２図は、本発明の一実施例である縦型ＣＶＤ装置の要
部断面図、 第３図（ａ）、　（ｂｌは本発明と従来技術との作業比
較図である。 １・・・試料台、２・・・ベルジャ、３，４・・・反応
ガス送入管、５・・・開閉機構、６．９・・回転軸、７
・・・駆動モータ、８・・・連結部、１０・・・軸受、
１１・・・均熱盤、１２・・・ヒータ、１３・・・断熱
材、１４・・・バッファ、１５・・・支持軸、１６・・
外側排気孔、１７・・・内側排気孔、１８・・・冷却水
導入管、１９　・ベルジャ操作盤、２０・・・操作ボタ
ン、２１・・・ベルジャ切換スイッチ、２２・・・水冷
管、２３・・・酸素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転する試料載置台な有する反応室に反応室の一部
   を構成するベルジャの頂部付近から気体を送入して、該
   試料載台上の試料に反応膜を形成する気相反応装置にお
   いて、前記ベルジャな複数個設けることな特徴とする気
   相反応装置。 ２、前記ベルジャな水冷することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の気相反応装置。