JPS60223115A - 反応処理装置 - Google Patents
反応処理装置Info
- Publication number
- JPS60223115A JPS60223115A JP7846884A JP7846884A JPS60223115A JP S60223115 A JPS60223115 A JP S60223115A JP 7846884 A JP7846884 A JP 7846884A JP 7846884 A JP7846884 A JP 7846884A JP S60223115 A JPS60223115 A JP S60223115A
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- Japan
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- gas
- tube
- inner pipe
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
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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。
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〕
÷ｎ ００ ｒ、、ｈ ｅ ｒＦ−ｋＹ ｆｌｌ Ｊ−
）−４ｐ Ｉｆ ｍｉ ｌ Ｊｋｌ： Ｉ＃ ／ｌｌＬ
ｒｒ ／Ｎ Ｍ ｒｚ装置のように反応管内に反応ガ
スを供給してこのガスの反応によシ成膜を行なう装置に
利用して好適な反応処理技術に関するものである。
）−４ｐ Ｉｆ ｍｉ ｌ Ｊｋｌ： Ｉ＃ ／ｌｌＬ
ｒｒ ／Ｎ Ｍ ｒｚ装置のように反応管内に反応ガ
スを供給してこのガスの反応によシ成膜を行なう装置に
利用して好適な反応処理技術に関するものである。
半導体装置の製造工程では種々の成膜技術が必要とされ
るが、従来のＣＶＤ法においては、高温雰囲気で熱エネ
ルギーによシ化学反応をおこし、薄膜の形成を行なって
いた（電子材料１９８２年別冊、工業調査会発行、昭和
５７年１１月１５日発行、Ｐ７５〜Ｐ８１）。第１図は
ＣＶＤ技術を実施する装置、特に低圧ＣＶＤ装置の概念
構成図であり、被加工物（半導体ウェーハ）Ｗ’Ｔｈ内
部にセットする反応管ｌと、この反応管１の外周に配置
して反応管１内を加熱するヒータ２と、反応管ｌ内に反
応ガスを供給するガス供給部３と、反応管１内を所要の
真空圧にする排気部４とを備えている０そして、反応管
１の一端から反応管１内に反応ガスを供給すれ′ば、ガ
スは反応管１内において加熱反応され、生成物をウェー
ハＷ表面上に堆渚ｌ−て戊隊を宇膚ナムとン力（〒話ス
。
るが、従来のＣＶＤ法においては、高温雰囲気で熱エネ
ルギーによシ化学反応をおこし、薄膜の形成を行なって
いた（電子材料１９８２年別冊、工業調査会発行、昭和
５７年１１月１５日発行、Ｐ７５〜Ｐ８１）。第１図は
ＣＶＤ技術を実施する装置、特に低圧ＣＶＤ装置の概念
構成図であり、被加工物（半導体ウェーハ）Ｗ’Ｔｈ内
部にセットする反応管ｌと、この反応管１の外周に配置
して反応管１内を加熱するヒータ２と、反応管ｌ内に反
応ガスを供給するガス供給部３と、反応管１内を所要の
真空圧にする排気部４とを備えている０そして、反応管
１の一端から反応管１内に反応ガスを供給すれ′ば、ガ
スは反応管１内において加熱反応され、生成物をウェー
ハＷ表面上に堆渚ｌ−て戊隊を宇膚ナムとン力（〒話ス
。
ところで、この種の装置では複数枚のウェーハ間および
各ウェーハの全面にわたって均一な族を形成することが
要求されるが、このためには反応管１内におけるガスの
分布を均一にすることが考えられる。このため、本発明
者は種々の実験を行ない、例えば第２図に示す構造のも
のを開発してきた。即ち、同図のものは、反応管１を外
管５と内管６の二重管構造とし、ウェーハＷは内管６内
に形成した反応室７にセットする一方、内、外管で画成
された周囲室８にガス管１ｏを通して反応ガスを供給し
、内管６に形成した複数個の細孔９を通して反応室７内
にガスを通流するようにしたものである。この構成によ
れば、反応室内に供給されるガスは内管６の軸方向およ
び周方向に配設された細孔９により軸１周方向に分配さ
れるので、反応室７内では均一になり、均一なガス反応
、っまシ軸方向に並設セットされた各ウェーハＷに均一
な成膜を可能にする。
各ウェーハの全面にわたって均一な族を形成することが
要求されるが、このためには反応管１内におけるガスの
分布を均一にすることが考えられる。このため、本発明
者は種々の実験を行ない、例えば第２図に示す構造のも
のを開発してきた。即ち、同図のものは、反応管１を外
管５と内管６の二重管構造とし、ウェーハＷは内管６内
に形成した反応室７にセットする一方、内、外管で画成
された周囲室８にガス管１ｏを通して反応ガスを供給し
、内管６に形成した複数個の細孔９を通して反応室７内
にガスを通流するようにしたものである。この構成によ
れば、反応室内に供給されるガスは内管６の軸方向およ
び周方向に配設された細孔９により軸１周方向に分配さ
れるので、反応室７内では均一になり、均一なガス反応
、っまシ軸方向に並設セットされた各ウェーハＷに均一
な成膜を可能にする。
しかしながら、この構成のものは反応室７内の周囲にお
いては均一なガス流とされるが、ウェーハＷがこの流れ
と直角な方向に向けられているために１ウエーハＷの表
面中心位置にまで均一なガス流が得られず、ウェーハの
中心部と周辺部とでガス分布が不均一となり均一な腹を
得ることが難かしいという問題があることが本発明者に
よって明らかにされた。
いては均一なガス流とされるが、ウェーハＷがこの流れ
と直角な方向に向けられているために１ウエーハＷの表
面中心位置にまで均一なガス流が得られず、ウェーハの
中心部と周辺部とでガス分布が不均一となり均一な腹を
得ることが難かしいという問題があることが本発明者に
よって明らかにされた。
本発明の目的は反応管内にセットした複数枚のウェーハ
間はもとよシのこと各ウェーハにおける周辺部から中心
部にかけての膜の均一化をも達成することのできる反応
処理技術を提供することにある。
間はもとよシのこと各ウェーハにおける周辺部から中心
部にかけての膜の均一化をも達成することのできる反応
処理技術を提供することにある。
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。
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。
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、下記のとおシである。
を簡単に説明すれば、下記のとおシである。
すなわち、反応管を内管と外管とで二重構造とし、内管
内を反応室とし両管の間を周囲室として構成して反応室
に被加工物をセットし得るよう構成すると共に、内管に
は軸方向に多数個の細孔を形成しかつ内管内には軸方向
に通孔を配列形成したガス管を内挿し、前記細孔とこの
通孔を通して前記ガス管と周囲室との間にガスを通流さ
せるよう構成することにより、反応室内に妖怪方向の均
一なガス分布を生じさせ、これにより複数個の被加工物
間はもとよシ各被加工物の表面間におけるガス分布の均
一化を達成するものである。
内を反応室とし両管の間を周囲室として構成して反応室
に被加工物をセットし得るよう構成すると共に、内管に
は軸方向に多数個の細孔を形成しかつ内管内には軸方向
に通孔を配列形成したガス管を内挿し、前記細孔とこの
通孔を通して前記ガス管と周囲室との間にガスを通流さ
せるよう構成することにより、反応室内に妖怪方向の均
一なガス分布を生じさせ、これにより複数個の被加工物
間はもとよシ各被加工物の表面間におけるガス分布の均
一化を達成するものである。
第３図は本発明をＣＶＤ装置に適用した実施例の断面図
であシ、特に主要部を示している。図において、１１は
石英材からなる反応管であシ大径の外管１２と、これよ
シも若干小径の内管１３とで二重構造にしている。前記
内管１３は外管１２に対してその軸心位置を半径方向に
偏心させており、この結果両管１２．１３間には第４図
に断面を示すような変形環状の周囲室１４が画成される
。
であシ、特に主要部を示している。図において、１１は
石英材からなる反応管であシ大径の外管１２と、これよ
シも若干小径の内管１３とで二重構造にしている。前記
内管１３は外管１２に対してその軸心位置を半径方向に
偏心させており、この結果両管１２．１３間には第４図
に断面を示すような変形環状の周囲室１４が画成される
。
また、内管１３内は反応室１５として構成され、内部に
は被加工物としての多数枚のウェーハＷをボート等の治
具１６上に軸方向に並列載荷された状態でセットできる
。
は被加工物としての多数枚のウェーハＷをボート等の治
具１６上に軸方向に並列載荷された状態でセットできる
。
前記外管１２と内管１３の一端部には端壁１７を一体に
取着して気密シール構造とする一方、前記周囲室１４に
連なる排気口１８を端壁１７の円周一部に開口し、図外
の排気部に連通接続している。また、端壁１７には前記
内管１３内に向かって突入される細径のガス管１９を貫
通支持しておシ、図外のガス供給部に接続している。こ
のガス管１９は本例では内管１３の上部内側に沼って軸
方向に延設し、その下側には前記ウェーハＷの配列ピッ
チに略等しい軸方向ピッチで多数個の通孔２０を形成し
ている。また、との通孔２ｏに対応する内管１３の下側
にも多数個の細孔２１を軸方向に並んで形成している。
取着して気密シール構造とする一方、前記周囲室１４に
連なる排気口１８を端壁１７の円周一部に開口し、図外
の排気部に連通接続している。また、端壁１７には前記
内管１３内に向かって突入される細径のガス管１９を貫
通支持しておシ、図外のガス供給部に接続している。こ
のガス管１９は本例では内管１３の上部内側に沼って軸
方向に延設し、その下側には前記ウェーハＷの配列ピッ
チに略等しい軸方向ピッチで多数個の通孔２０を形成し
ている。また、との通孔２ｏに対応する内管１３の下側
にも多数個の細孔２１を軸方向に並んで形成している。
以上の構成によれば、ガス管１９を通して所要のガスを
反応管１１に供給すれば、ガスはガス管１９を通った後
多数個の通孔２０から反応室１５内に噴き出される。一
方、排気部において排気口ｌ８から反応管ｌｌ内を真空
引きすれば、反応室１５内の空気やガスは細孔２１を通
シ、周辺室１４を通った上で排気口１８から外部へ排気
され、これにより反応室１５内は所要の真空圧に設定さ
れる。これによジ、ヒータによる加熱と相俟ってガス反
応が生起され、生成物がウェーハＷ表面に堆積して成膜
が行なわれる。そして、このとき、ガス管１９から供給
されて通孔２０から反応室１５内に噴出されたガスは、
同図に矢印で示すように下方の細孔２工全通して周囲室
１４に向かうように流れるため、反応室１５内では一ヒ
から下方に通流され、しかも各々の軸位置において同じ
流れとなる。これＫよシ、ガスは並列されたウェーハＷ
の各面間を各面に市って通流されるようになり、ウェー
ハ表面全体に均一な流れとなって均一な反応を生じさせ
、均一な族の形成が完成されることになる。
反応管１１に供給すれば、ガスはガス管１９を通った後
多数個の通孔２０から反応室１５内に噴き出される。一
方、排気部において排気口ｌ８から反応管ｌｌ内を真空
引きすれば、反応室１５内の空気やガスは細孔２１を通
シ、周辺室１４を通った上で排気口１８から外部へ排気
され、これにより反応室１５内は所要の真空圧に設定さ
れる。これによジ、ヒータによる加熱と相俟ってガス反
応が生起され、生成物がウェーハＷ表面に堆積して成膜
が行なわれる。そして、このとき、ガス管１９から供給
されて通孔２０から反応室１５内に噴出されたガスは、
同図に矢印で示すように下方の細孔２工全通して周囲室
１４に向かうように流れるため、反応室１５内では一ヒ
から下方に通流され、しかも各々の軸位置において同じ
流れとなる。これＫよシ、ガスは並列されたウェーハＷ
の各面間を各面に市って通流されるようになり、ウェー
ハ表面全体に均一な流れとなって均一な反応を生じさせ
、均一な族の形成が完成されることになる。
ここで、第５図のように内管１３に形成した細孔２１ａ
は内管１３下側に円周方向に隣合って複数列で形成して
もよく、ウェーハＷ表面に対するガスの均一な流れを更
に助長させることができる０この場合、内管１３は外管
１２に対して偏心位置しているので周囲室１４の広さも
円周方向に変化されることになり、通孔２０から細孔２
１ａに流れるガスも周囲室１４の幅の大きな部分へ向か
う流量が他の部位よシも太きくなシ結局反応室１５全体
に均一化されることになる。
は内管１３下側に円周方向に隣合って複数列で形成して
もよく、ウェーハＷ表面に対するガスの均一な流れを更
に助長させることができる０この場合、内管１３は外管
１２に対して偏心位置しているので周囲室１４の広さも
円周方向に変化されることになり、通孔２０から細孔２
１ａに流れるガスも周囲室１４の幅の大きな部分へ向か
う流量が他の部位よシも太きくなシ結局反応室１５全体
に均一化されることになる。
（１）反応管を外管と内管とで二重管構造とし、かつ内
管に形成した細孔と、内管内に挿入したガス管の通孔と
の間にガスを逆流するように構成しているので、内管内
におけるガスの流れは反応管の軸方向の夫々において半
径方向にも均一に流れることになシ、これにより反応管
内に配列したウェーハの表面に均一なガス流を生じさせ
て均一な反応を生じさせ、均一な成膜を実現できる。
管に形成した細孔と、内管内に挿入したガス管の通孔と
の間にガスを逆流するように構成しているので、内管内
におけるガスの流れは反応管の軸方向の夫々において半
径方向にも均一に流れることになシ、これにより反応管
内に配列したウェーハの表面に均一なガス流を生じさせ
て均一な反応を生じさせ、均一な成膜を実現できる。
（２）内管を外管に対して偏心させて取付け、その周囲
に形成した周囲室の幅を変化させているので、この周囲
室を通しての排気も周囲室の幅に比例して作用されるよ
うになシ、内管内の半径方向の各部に均一に通流され、
均−族の形成を更に助長できる。
に形成した周囲室の幅を変化させているので、この周囲
室を通しての排気も周囲室の幅に比例して作用されるよ
うになシ、内管内の半径方向の各部に均一に通流され、
均−族の形成を更に助長できる。
（３）内管内では通孔と細孔にわたってガスが一方向に
通流されるので、ガスの相互衝突による乱れが生じるこ
ともなく、ガス分布の均一化が促進される。
通流されるので、ガスの相互衝突による乱れが生じるこ
ともなく、ガス分布の均一化が促進される。
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
可能でめることはいうまでもない。たとえば、ガス供給
を周囲室および内管の細孔を通して行ない、挿入した管
の通孔を通して排気を行なうようにしてもよい。また、
反応管を縦位置にして縦型構造として使用するこ七もで
きる。
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
可能でめることはいうまでもない。たとえば、ガス供給
を周囲室および内管の細孔を通して行ない、挿入した管
の通孔を通して排気を行なうようにしてもよい。また、
反応管を縦位置にして縦型構造として使用するこ七もで
きる。
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
をその背景となった利用分野で必る半導体装置の成膜用
ＣＶＤ装置に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、ガスの均一反応によって処理
を行なう装置であれば種々の処理装置に適用することが
できる。
をその背景となった利用分野で必る半導体装置の成膜用
ＣＶＤ装置に適用した場合について説明したが、それに
限定されるものではなく、ガスの均一反応によって処理
を行なう装置であれば種々の処理装置に適用することが
できる。
第１図はＣＶＤ装置を示す概念構成図、第２図は先行技
術によるＣＶＤ装置の要部の断面図、 第３図は本発明の一実施例のＣＶＤ装置の要部の断面図
、 第４図は第３図のＮ−Ｎ線断面図、 第５図は変形例の第４図と同様の図である。 １１・・・反応管、１２・・・外管、１３・・・内管、
１４・・・周囲室、１５・・・反応室、１８・・・排気
口、１９・・・ガス管、２０・・・通孔、２１．２１ａ
・・・細孔、Ｗ・・・被加工物（ウェーハ）。
術によるＣＶＤ装置の要部の断面図、 第３図は本発明の一実施例のＣＶＤ装置の要部の断面図
、 第４図は第３図のＮ−Ｎ線断面図、 第５図は変形例の第４図と同様の図である。 １１・・・反応管、１２・・・外管、１３・・・内管、
１４・・・周囲室、１５・・・反応室、１８・・・排気
口、１９・・・ガス管、２０・・・通孔、２１．２１ａ
・・・細孔、Ｗ・・・被加工物（ウェーハ）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反応管を外管と内管とで二重構造とし、内管内を反
応室として構成すると共に外・内管の間に周囲室を構成
し、前記反応室内に挿入したガス管に通孔を形成する一
方、前記内管にこれと対応して細孔を形成し、前記通孔
および細孔全通してガス管と周囲室との間でガスを通流
させるように構成したことを特徴とする反応処理装置。 ２、内管を外管に対して偏心位置し、両管が近接された
径位置にガス管を配置し、これに対向する内管位置に細
孔を形成してなる特許請求の範囲第１項記載の反応処理
装置。 ３、ガス管をガス供給部に接続し、周囲室を排気部に接
続してなる特許請求の範囲第１項又は第２項記載の反応
処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7846884A JPS60223115A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 反応処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7846884A JPS60223115A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 反応処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60223115A true JPS60223115A (ja) | 1985-11-07 |
Family
ID=13662850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7846884A Pending JPS60223115A (ja) | 1984-04-20 | 1984-04-20 | 反応処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60223115A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63201328U (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-26 | ||
| JPH0245916A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-15 | Nec Kyushu Ltd | 気相成長装置 |
-
1984
- 1984-04-20 JP JP7846884A patent/JPS60223115A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63201328U (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-26 | ||
| JPH0245916A (ja) * | 1988-08-05 | 1990-02-15 | Nec Kyushu Ltd | 気相成長装置 |
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