JPS62136813A

JPS62136813A - 処理装置

Info

Publication number: JPS62136813A
Application number: JP27673085A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 宏中村; Akihiro Kobayashi; 明弘小林; Masakuni Akiba; 秋葉　政邦
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-12-11
Filing date: 1985-12-11
Publication date: 1987-06-19

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、処理技術、特に、半導体装置の製造における
ウェハ処理工程で行われる薄膜形成処理に適用して有効
な技術に関する。

〔背景技術］たとえば、半導体装置の製造におけるウェハ処理工程に
おいては、ウェハ表面に所定の物質からなる薄膜を形成
するため、次のような構造の低圧化学気相成長装置を使
用することが考えられる。

すなわち、複数のウェハが収容された反応管内を所定の
真空度に排気するとともに所定の温度に加熱し、さらに
、マスフローコントローラなどのガス流量制御機構を通
過することによって所定の流量に制御された反応ガスを
、反応管との間に設けられた弁を経て反応管内に流入さ
せ、反応ガスの熱分解反応などによって析出される物質
をウェハ表面に堆積させることにより、所定の物質から
なる薄膜をウェハ表面に形成するものである。

しかしながら、上記のような構造の装置においては、弁
が閉塞される際などにガス流量制御機構と弁との間の流
路に滞留した反応ガスが、弁の開放と同時に、減圧され
た反応管内に急激に流入し、反応管内における反応ガス
の比較的大きな圧力変動や、ウェハ表面に対する異物付
着などの原因となり、反応ガスの熱分解反応などによっ
て形成される薄膜の膜質などが不均一となるなどの欠点
があることを本発明者は見いだした。

なお、ウェハに対する膜形成処理について説明されてい
る文献としては、株式会社工業調査会、昭和５６年１１
月１０日発行、「電子材料Ｊ１９８１年別冊Ｐ７７〜Ｐ
８４がある。

［発明の目的］本発明の目的は、均一な処理結果を得ることが可能な処
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か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、被処理物が収容される処理室内に所定の処理
流体を供給して処理を施す処理装置で、弁を介して処理
室に接続され、処理流体の該処理室内への供給量を制御
する流量制御部と、前記弁との間における流路が、排気
手段に接続される構造とすることにより、流量制御手段
と弁との間の流路に滞留される処理流体が随時外部に排
除されるようにして、流量制御手段と弁との間の流路に
滞留される処理流体が、弁の開放と同時に急激に処理室
内に流入することに起因して、被処理物に対する処理が
不均一となることを防止し、均一な処理結果が得られる
ようにしたものである。

〔実施例］第１図は、本発明の一実施例である処理装置の要部を示
す説明図である。

本実施例においては、処理装置が低圧化学気相成長装置
として構成されている。

すなわち、反応管１　（処理室）の内部には、石英ボー
トなどの治具２−に保持された複数のウェハ３（被処理
物）が収容され、反応管ｌの外周部に設けられたヒータ
４によって所定の温度に加熱される構造とされている。

さらに、反応管ｌの一端には排気制御弁５を介して真空
ポンプ６（排気手段）が接続され、反応管１の内部が所
定の真空度に排気されるように構成されている。

また、反応管ｌの他端部には、蓋体７が着脱自在に設け
られており、治具２に保持されたウェハ３の搬入および
搬出が可能にされている。

蓋体７には、ガス供給制御弁８（弁）およびマスフロー
コントローラなどのガス流量制御機構９（流量制御部）
を介して反応ガス源１０に接続される反応ガス供給ノズ
ルｌｌが設けられ、ガス供給制御弁８を適宜開閉するこ
とによって、所望の時期に所望の組成および流量の反応
ガス１２（処理流体）が反応管１の内部に流入される構
造とされている。

この場合、ガス流量制御機構９とガス供給制御弁８との
間における流路は、バルブ１３が設けられた配管１４を
介して真空ポンプ６に接続されており、バルブ１３を適
宜開閉することによって、所望の時期に、該ガス供給制
御、１ｌＰ８とガス流量制御機構９との間の流路に滞留
する反応ガス１２などが配管１４を通じて外部に排除さ
れる構造とされている。

以下、本実施例の作用について説明する。

始めに、ヒータ４によって反応管ｌの内部に収容された
ウェハ３が所定の温度に加熱されるとともに、真空ポン
プ６によって反応管ｌの内部が所定の真空度に排気され
、この時ガス供給制御弁８および配管１４に設けられた
バルブ１３は閉塞されている。

次に、まず配管１４のバルブ１３が開放され、ガス供給
制御弁８の閉塞によって、該ガス供給制御Ｂ弁８の上流
側とガス流量制ｍＩｌ構９との間に滞留している反応ガ
ス１２などが真空ポンプ６によって排除された後、バル
ブ１３は閉塞される。

その後、ガス供給制御弁８が開放され、ガス流量制御機
構９を通過することによって所定の流量に調整された反
応ガス１２が緩やかに反応管１の内部に流入され、反応
管１の内部は徐々に所定の圧力となる。

そして、反応管１の内部に流入された反応ガス１２は、
反応管１の内部を軸方向に移動される間に、たとえば熱
分解反応などによって、ウェハ３の表面に所定の物質を
析出し、ウェハ３の表面には所定の物質からなる薄膜が
均一に形成される。

このように、本実施例においては、ガス供給制御弁８と
ガス流量制御機構９との間の流路が、配管１４を介して
真空ポンプ６に接続され、配管１４に設けられたパルプ
１３を適宜開閉することによって、所望の時期に、ガス
供給制御弁８とガス流量制御機構９との間の流路に滞留
する反応ガス１２が排除される構造であるため、ガス供
給制御弁８が閉止される際に、該ガス供給制御弁８とガ
ス流量制御機構９との間の流路に滞留した反応ガス１２
が、ガス供給制御弁８の開放時に、減圧された反応管１
の内部に急激に流入することが防止できる。

この結果、反応ガス１２が反応管１の内部に急激に流入
することに起因して、反応管１の内部における反応ガス
Ｉ２の圧力などが所定の値から大きく変動し、ウェハ３
の表面に形成される薄膜の膜厚や膜質などが不均一にな
ることが防止され、ウェハ３の表面に均一な薄膜を形成
することができる。

さらに、反応管１の内部に急激に流入される反応ガス１
２によって飛散される異物などがウェハ３の表面に付着
することが防止でき、ウェハ３の表面に対する異物など
の付着に起因する欠陥の発生などが低減できる。

所定の時間経過後、反応管１の内部が不活性ガスなどに
よって置換されるとともに、排気制御弁５およびガス供
給制御弁８が閉止され、複数のウェハ３は治具２ととも
に外部に搬出される。

上記の一連の操作を繰り返すことによって、多数のウェ
ハ３の表面に所定の物質からなる薄膜が均一に形成され
る。

［効果］（１）、被処理物が収容される処理室内に所定の処理流
体を供給して処理を施す処理装置で、弁を介して前記処
理室に接続され、前記処理流体の該処理室内への供給量
を制御する流量制御部と、前記弁との間における流路が
、排気手段に接続される構造であるため、流量制御手段
と弁との間に滞留される処理流体を随時外部に排除する
ことができ、流量制御手段と弁との間に滞留される処理
流体が、弁の開放と同時に急激に処理室内に流入するこ
とに起因して、被処理物に対する処理が不均一となるこ
とを防止でき、均一な処理結果を得ることができる。

（２）、前記（１１の結果、低圧化学気相成長にょるウ
ェハ表面への薄膜形成処理において、処理の初期に反応
管内に反応ガスが急激に流入することに起因して、反応
管内における反応ガスの圧力などが所定の値から大きく
変動し、ウェハ表面に形成される薄膜の膜質や膜厚など
が不均一となることが防止でき、均一な薄膜を形成する
ことが可能となる。

（３）、前記（１）の結果、低圧化学気相成長によるウ
ェハ表面への薄膜形成処理において、処理の初期に反応
管内に反応ガスが急激に流入することに起因して、飛散
される異物などがウェハ表面に付着することが防止でき
、ウェハ表面に対する異物などの付着によづて、ウェハ
表面に形成されるＦＡ膜に発生される欠陥が低減される
。

（４）、前記＋１１〜（３）の結果、半導体装置の製造
における歩留りが向上される。

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、弁と流量制御部との間に接続される排気手段
は、処理室の排気を行う排気手段と独立に別個に設ける
構造とすることも可能である。

［利用分野Ｊ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化学気相成長に
よるウェハの膜形成処理技術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、ドライ・エ
ツチング技術、スパッタ技術などに広く適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である処理装置の要部を示
す説明図である。 ■・・・反応管（処理室）、２・・・治具、３・・・ウ
ェハ（被処理物）、４・・・ヒータ、５・・・排気制御
弁、６・・・真空ポンプ（排気手段）、７・・・蓋体、
８・・・ガス供給制御弁（弁）、９・・・ガス流量制御
機構（流量制御部）、ＩＯ・・・反応ガス源、１１・・
反応ガス供給ノズル、１２・・・反応ガス（処理流体）
、１３・・・バルブ、１４・・・配管。第　　１　　図

Claims

【特許請求の範囲】１、被処理物が収容される処理室内に所定の処理流体を
供給して処理を施す処理装置であって、弁を介して前記
処理室に接続され、前記処理流体の該処理室内への供給
量を制御する流量制御部と、前記弁との間における流路
が、排気手段に接続されていることを特徴とする処理装
置。２、前記排気手段が、前記処理室の排気を行う排気手段
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処
理装置。３、前記被処理物がウェハであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の処理装置。４、前記流量制御部が、マスフローコントローラである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理装置
。５、前記処理装置が、低圧化学気相成長装置であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理装置。