JPS6058615A - 熱処理装置 - 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］ 本発明は熱処理技術、特に、半導体製造過程におけるＣ
、　Ｖ　Ｄ　（Ｃｌｔｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ　）工程に適用して有効な技術に関す
る。

［背景技術」 半導体製造過程でシリコン（Ｓｉ）等の半導体ウェハに
対してＣＶＤ処理を施す場合、ＣＶＤ装置の反応炉の中
に反応ガスを供給すると共に、反応部を高温、たとえば
５５０〜６５０℃以上に加熱した状態でウェハ上へのＣ
ＶＤ膜のデポジションを行うことが考えられる。

その場合、反応部への反応ガス供給のために、インジェ
クタと呼ばれる反応ガス供給管を反応炉内の反応部まで
挿入することが考えられる。

ところが、このようなインジェクタは入口部から反応部
までの長い範囲にわたって延設され、入口部は３５０℃
以後、内部は７００℃前後に設定されであるため、低温
部から高温部まで広範囲の温度に影響を受けることにな
る。

すなわち、このような場合にインジェクタが受ける温度
は、たとえば低圧シリコンナイトライドデポジション（
ＳＮＤ）の場合、具体的には第１図に示すように、基端
側（入口側）の約３００　”ｃから先端側（反応部側）
の７００　’ｃ以上の温度まで、インジェクタの長さ方
向の位置によって広範囲に異なる温度の影響を受けるこ
とになる。

一方、反応生成物は同じ反応ガスであってもその温度に
よって組成が異なり、インジェクタの温度についての配
慮がなされていないと、インジェクタ内で供給ソースが
反応して堆積し、発塵源となることがある。たとえば、
ＳＮＤの場合の反応ガスであるアンモニア（ＮＨ３）と
ジクロルシラン（Ｓ　ｉ　Ｎ２　Ｃ１２）は５５０〜６
５０℃以上テ５ｉＨ２ＣＩ２とニッケルやクロムの共晶
（ＶＬＳ）、また３４０℃以下では塩化アンモニウム（
ＮＨ４Ｃ１）を生成し、異物発生の原因となることが本
発明者によって解明された。

［発明の目的］ 本発明の目的は、インジェクタ内での処理ガスの反応に
よる異物の発生を防止することのできる熱処理技術を提
供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面がら明らかになるであろう
。

「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、次の通りである。

すなわち、インジェクタ壁に対してパージ流体を供給し
、インジェクタ内の温度を所定の温度に制御することに
より、処理ガスの反応による異物の発生を防止すること
ができるものである。

［実施例］ 第２図は本発明の一実施例である熱処理装置の部分断面
図、第３図はその要部の部分図である。

本実施例の熱処理装置は、本発明を低圧シリコンナイ１
−ライドデポジション（ＳＮＤ）用反応装置に適用した
例である。

このＳ　Ｎ　ｌ）用反応装置は、アウターチューブ１と
、インターチューブ２と、前記アウターチューブ１の外
周に設けられて前記インナーチューブ２内の反応部４を
加熱して高温状態とするヒータ３と、前記アウターチュ
ーブ１の入口側（第２図の左側）にシールリング５を介
して密封連結されるフランジ６と、入口部をシールリン
グ７と共に密封する蓋８と、前記反応部４内に反応ガス
の一例としての５ｉＨ２Ｃ１２とＮＨ３とをそれぞれ供
給するインジェクタ９．１０どを備えている。

本実施例のインジェクタ９．１０のうち、Ｎ　ｌ−１３
供給用のインジェクタ１０は反応部４内まで延設されて
いないが、５ｉｆ（２ＣＩ２供給用のインジェクタ９は
フランジ６の入口付近の低温部から反応部４内の高温部
まで長（延設されている。

そこで、本実施例では、このインジェクタ９内における
温度を所定範囲に制御して該インジェクタ９内での反応
ガスの反応による異物の発生を防止するため、該インジ
ェクタ９の外周側に該インジェクタ９を二重管状に覆う
パージ流体供給管１１　（バージ流体供給手段）を設け
ている。

すなわぢ、このパージ流体供給管１１とインジェクタ９
との間の管路に、たとえば窒素ガス（Ｎ２）の如きパー
ジ流体を供給することにより、インジェクタ９内の温度
を反応ガスのインジェクタ内反応が起こらない温度範囲
、たとえばＳＮＤ反応装置の場合には３４０〜５５０　
”Ｃの範囲に制御し、好ましくはインジェクタ９内を最
も化学反応の起こりにくい一定温度とする。

この場合、Ｎ２ガスの流速によりインジェクタ９内の温
度を化学反応が起こりにくい温度とすることができる。

したがって、本実施例では、インジェクタ９の内部の温
度が高すぎたり低すぎたりすることに起因するインジェ
クタ内ＣＶＤ異物の発生による不良を著しく低減でき、
歩留りを向上させることができる。

［効果］ （Ｉ）、インジェクタ壁に対してパージ流体を供給する
手段を設りたごとにより、インジェクタ内の温度をガス
の反応の起こらない範囲に制御できるので、ガスの反応
による異物の発生を防止できる。

（２）、前記（１）により、歩留りを向上させることが
できる。

（３１，パージ流体供給手段として、インジェクタの外
周を包囲するパージ流体供給管を用いることにより、極
めて簡単な構造で異物発生防止効果を得ることができる
。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前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。

たとえば、反応ガス（処理ガス）として前記以外のガス
を用いることができる。

また、パージ流体としては窒素ガス以外のガス、あるい
は流体を用いてもよい。

さらに、パージ流体供給手段としても他の構造のものを
用いることができる。

［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
をその背景となった利用分野である低圧シリコンナイト
ライドデポジション（ＳＮＤ）用反応装置に適用した場
合について説明したが、それに限定されるものではなく
、たとえば、それ以外のＣＶＤ装置あるいはさらに他の
インジェクタを使用しているすべての処理装置に広く適
用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は低圧ＳＮＤ装置におけるインジェクタの長さ方
向位置と温度との関係を示す図、第２図は本発明の一実
施例である熱処理装置の部分断面図、 第３図はそのインジェクタの部分図である。 ■・・・アウターチューブ、２・・・インナーチューブ
、３・・・ヒータ、４・・・反応部、５・・・シールリ
ング、６・・・フランジ、７・・・シールリング、８・
・・蓋、９．１０・・・インジェクタ、１１・・・パー
ジ流体供給管（パージ流体供給手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、熱処理部に処理ガス供給用のインジェクタを挿入し
   てなる熱処理装置において、インジェクタ壁に対してパ
   ージ流体を供給する手段を設けたことを特徴とする熱処
   理装置。 ２、パージ流体供給手段が、インジェクタの外周を包囲
   するパージ流体供給管であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の熱処理装置。 ３、パージ流体が窒素ガスであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項のいずれかに記載の熱処
   理装置。 ４、パージ流体がインジェクタの温度を処理ガスの反応
   の起こらない温度、および流速に制御されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱処理装置。