JPS62154636A

JPS62154636A - Ｃｖｄ薄膜形成装置

Info

Publication number: JPS62154636A
Application number: JP29249785A
Authority: JP
Inventors: Akira Yoshida; 明吉田; Takeshi Ogura; 武小倉; Kazuo Taniguchi; 谷口　和雄; Yukio Murakawa; 幸雄村川
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-07-09
Also published as: JPH0347739B2

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】［産業上の利用分野コ本発明はＣＶ　Ｄ薄膜形成装置に関する。史に詳細には
、本発明はウェハ載置台表面のＵ度ｆｌｌｌ！定機構を
有するＣ　Ｖ　Ｉ）薄膜形成装置に関する。

［従来の技術］薄膜の形成方法として、゛１１導体玉業において一般に
広（用いられているものの・つに、気相成長法（ＣＶＤ
：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｖａｐｏｕｒｌ）ｅｐｏｓ　ｉ
　ｔ　１ｏｎ）がある。ＣＶ　Ｉ）とは、ガス状物質を
化学反応で固体物質にし、基板ｌ−に堆積することをい
う。

ＣＶＤの特徴は、成長しようとする薄膜の融点よりかな
り低い堆積温度で種々の薄膜が得られること、および、
成長した薄膜の純度が高＜、Ｓｉや５ｉＪ−の熱酸化膜
−１〕に成長した場合も電気的特性が安定であることで
、広（゛１１導体表面のパッシベーション膜として利用
されている。

ＣＶ　Ｉ）による薄膜形成は、例えば、５００℃程度に
加熱したウェハに反応ガス（例えばＳｉＨ４＋０２．ま
たはＳ　ｉ　Ｈｑ　＋ＰＨａ　＋０２　）を供給して行
われる。−１−記の反応ガスはＮ２ガスをキャリヤとし
て反応炉（ベルジャ）内のウェハに吹きつけられ、該ウ
ェハの表面に例えば、Ｓ　Ｊ　０２あるいはフォスフオ
シリケードガラス（ＰＳＧ）の薄膜を形成する。また、
ＳｉＯ２とＰＳＧとの２相成膜が行われることもある。

このようなＣｖＤによる薄膜形成操作を行うために従来
からＪＩＪいられているＣＶＤ薄膜形成装置は例えば、
反応炉（ベルジャ）を有しており、該反応炉は円錐状の
バッファを円錐状のカバーで覆い％　　ｌ−記ハッファ
の周囲にリング状のウェハ載置台（ホットプレート）を
回転駆動ｉｉＪ能、または、自公転＋−＋Ｉ能に１投置
している。そして１−記つエバ載置台のにに被加工物で
ある１う導体ウェハを供給し、該ウェハを搬出するロー
ダ／アンローダ手段を設けて構成されている。反応炉に
は、ローダ／アンローダ手段に対応する位置に、ウェハ
を出し入れするためのゲートが配設されている。前記円
錐状カバーの頂点付近には反応ガス送入管が接続されて
いる。

前記のウェハ載置台の直下には僅かなギャップを介して
加熱手段が設けられていてウェハを所定の温度（例えば
、５００℃）に加熱する。

［発明が解決しようとする問題点コＣＶ　Ｄによる５ｉ０２膜は成長条件によって膜厚の均
一性や膜質が左右される。均一・なＣＶ　Ｉ）膜を得る
ためにはウェハ載置台の温度を均一にしなければならな
い。そのため、たびたび温度計を反応炉内に挿入してウ
ェハ載置台の温度を測定し、その測定結果にＪ＾づき加
熱手段をこまめに操作する必要がある。

従来のＣＶ　Ｉ）薄膜形成装置における反応炉ウェハ載
置台の温度測定は市販の表面温度計をゲートから挿入し
て人間が測定していた。この方法によれば、表面？ｕ度
計がウェハ載置台表面に接触しているか否かＬ１視で確
認しなければならない。

しかし、ゲートの開Ｅ丁１部は一般に反応炉の側面に配
設され、しかも、その開口部は狭いのでｌｕ度計を挿入
しにくい。史に、反応炉内も１°〔つ暗闇なので温度計
がウェハ載置台表面にＩＦシく挿入・接触されているか
否かの［１視確認は極めて困難であり、相当な熟練を必
要としていた。

また、人間の手による測定では温度計をウェハ載置台表
面に接触させる押圧力が一定とならず、測定、ｚｔ差の
大きな原因となる。その結果、均一・な膜厚のＣＶ　Ｉ
）膜を形成することができず、゛１′導体ウェハの製造
歩留りを低ドさせることとなる。

［発明の目的］従って、本発明の目的はウェハ載置台表面のｌｉ、１度
測定を人間によらず、機械的に行うことのできる機構を
有するＣ　Ｖ　Ｉ）薄膜形成装置を提供することである
。

［問題点を解決するための手段置前記の問題点を解決するための手段として、この発明は
、ローダ手段により反応炉内にウェハを供給し、アンロ
ーダ手段により反応炉内からウェハを搬出し、該ウェハ
の供給および搬出をウェハ搬送アームにより杼うことか
らなるＣ　Ｖ　ｌ）薄膜形成装置において、前記ウェハ搬送アームにウェハ載置台表面温度測定機構
を配設し、該ウェハ載置台表面温度測定機構は前後進動
および１−ド動可能なロッドの先端下部に表面温度計を
配設してなることを特徴とするＣＶｉ）薄膜形成装置を
提供することである。

［作用コ前記のように、本発明のＣＶ　Ｄ薄膜形成装置において
はウェハをローディングおよびアンローディングするた
めのウニ、（搬送アームにウェハ載置台表曲／ｌ、、に
度測定機構を配設している。このウニ／’ｊ載置台表面
温度測定機横は前後進動および１−駆動１１Ｊ能なロッ
ドの先端下部に表面温度計を配設してなる。

その結果、ウェハ載置台表面温度測定機構はウェハ搬送
アームと共に反応炉ゲートｍＳをくぐり炉内のウェハ載
置台−１ユに＋Ｅ確に達することができる。

ウェハ載置台上の所定の位置に達したら、先端部に表面
温度計を有するロッドが下降してウニ／”ｈａ置台表面
に接触する。接触圧力が所定の設定値に達したらロッド
はド降を市める。従って、表面温度計とウェハ載置台と
の接触圧力は常に−・定に保たれるので＋Ｉｆ現性が向
］−するばかりか、／！１１定１２定差２発生するｉ”
ｉＪ能性も減少する。

［実施例］以ド、図面を参照しながら本発明の−・実施例について
史に詳細に説明する。

第１図は本発明のＣＶ　ｌ）薄膜形成装置の概念的・１
４而図、第２図は２＆＾度測定状幅を示す概念的断面図
、第３図はゲートｆｆｉ＜から反応炉内のウェハ載置台
１−に挿入されたウェハ搬送アームとウェハ載置台表面
温度測定機構の血路斜視図である。

第１図に示されるように、本発明のＣＶ　Ｉ）薄膜形成
装置は反応炉１の側面に設けられたゲート部２に対座し
てウェハ搬送アーム３が配置されている。ウェハをアン
ローディングする場合、つ１ハ搬送アーム３が前進して
反応炉のゲート部２をくぐり炉内に進入し、ウェハ載置
台１１．Ｌに達する。

そして、ウェハの直径よりも狭い間隔の二本のアーム部
４のｌ−に成膜処理済ウェハ５を搭載する。

その後、ウェハ搬送アーム３は後退し、ゲート部２から
炉外にでる。ウェハをウェハ載置台１・、にローディン
グする場合はこの逆の動作となる。

このアンローダ手段は同時にローダ手段を兼ねることも
できるし、あるいは、このアンローダ手段と、ＩＦ列に
独立のローダ手段を配置することもできる。

第１図に示されるように、ウェハ搬送アームにはウェハ
載置台表面温度測定機構６が配設されている。アンロー
ダＬ段がローダ手段を兼ねず、独＼γのロー１手段を配
置する場合、ウェハ載置台表面温度測定機構はアンロー
ダ手段またはローダ手段のいずれか−・方のウェハ搬送
アームに配設すればよい。

ウェハ載置台表面温度測定機構６はウェハ搬送アーム３
の二本のアーム部４の間に配設されている。ウェハ載置
台表面温度測定機構６はその先端ド都に表面温度計７（
第２図参！！（（）を有するロッド８と、このロッド８
を前後進させるための駆動り段９、および１−駆動させ
るための別の駆動手段ｌＯからなる。表面温度計は当業
者に公知のものを使用できる。表面温度計の測定値は別
の計器（図示されていない）に表示することができる。

次に、反応炉のウェハ載置台表面の温度を測定する本発
明の機構と動作を説明する。

温度４１１１定を行わない場合（例えば、ウェハのロー
ディングまたはアンローディング中）、第１図に小され
るように、ロッド８はアーム部４に搭載されるウェハ５
と接触しない位置まで後退している。

温度測定を行う場合（例えば、ウェハをローディングも
アンローディングもしない時期）、第２図および第３図
に示されるように、ウェハ搬送アーム３が前進して反応
炉のゲート部２をくぐり、炉内に進入し、ウェハ載置台
１ｌｌ−に達する。ウェハ搬送アーム３の前進が１１・
、まったら、口・ブト＋ｌｉｉ進駆動手段９によりロッ
ド８を所定の距離だけ前進させる。次いで、ロッドＦ降
駆動ｒ段１０によりロッド８をウェハ載置台表面１２に
向かってド降させ、ロンド先端下部に配設された表面温
度計７をウェハ載置台表面１２に接触させる。接触１１
力が所定の設定値に達したら口・ラド８のド降を停市さ
せる。ロッドを前後進動および１−駆動させるためには
、例えば、ステッピングモータなどを使用できる。また
、接触１力の検出にはｊｌ力センサーなどを使用できる
。このような装置は当業者に周知である。

なお、第２図において、ゲート部２は反応炉本体２０に
ヒンジ部材２２により回転可能に取り付けられた開閉扉
２４およびこの開閉扉２４を受ける施錠部材２６からな
る。施錠部材２６は適当な１ｔ　ｔｌｔ材２８を介して
ＣＶ　Ｉ）薄膜形成装置のトップカバー３０に固設され
ている。このトップカバー３０には反応炉の円錐状カバ
ー３２も固設されている。

別法として、ロッド８はウェハ搬送アーム３の誘導を受
けることなく炉内のウェハ載置台−）２に前進すること
もできる。この場合、ウェハ搬送アーム３は炉外のゲー
ト部２の前で待機している。

本発明のＣＶＤ薄膜形成装置における反応炉は例えば、
常圧型で自公転方式の反応炉である。このような反応炉
は例えば特願昭６０−３４５５５吋明細、＃Ｆに開示さ
れている。

［発明の効果］以１・、説明したように、本発明のＣＶ　ｌ）薄膜形成
装置においては、ウェハをローディングおよびアンロー
ディングするためのウェハ搬送アームにウェハ載置台表
面温度測定機構を配設している。このウェハ載置台表面
温度測定機構は前後進動および１−駆動τＩＩ能なロッ
ドの先端下部に表面ｌｋ直度計を配設してなる。

その結果、ウェハ載置台表面温度測定機構はウェハ搬送
アームと共に、または弔独に反応炉ゲート部をくぐり炉
内のウェハ載置台上に正確に達することができる。ウェ
ハ載置台りの所定の位置に達したら、先端下部に表面温
度計を有するロッドがド降して温度計をウェハ載置台表
面に接触させる。

接触圧力が所定の設定値に達したらロッドはド降を市め
る。従って、温度測定中も表面温度計とウェハ載置台と
の接触圧力は常に一定に保たれるので再現性が向上する
ばかりか、測定誤差の発生する可能性も減少する。

本発明の別の効果として、反応炉のゲート間１−１はウ
ェハのローディングおよびアンローディングに必要なだ
けあればよ＜、一度測定のために特別に間１−１を広げ
たりする必要はない。その結果、ゲート部からの熱の放
散は最少限に抑えることができる。従って、本発明は反
応炉内の温度測定、特に反応炉のゲートの間口が小さい
装置の温度測定に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＣＶ　Ｄ薄膜形成装置の概念的−１ｉ
、面図、第２図は温度測定吠態を示す概念的断面図、第
３図はゲート部から反応炉内のウェハ載置台１−に挿入
されたウェハ搬送アームとウェハ載置台表面温度測定機
構の簡略斜視図である。 ■・・・反応炉　２・・・ゲート部　３・・・ウェハ搬
送アーム　４・・・アーム部　５・・・ウェハ　６・・
・７Ｍ　度ａｌｌｌ　足機構　７・・・表面温度計　８
・・・ロッド　９・・・前後進駆動り段　１０・・・１
−駆動駆動−Ｌ段　１１・・・ウェハ載置台　１２・・
・ウェハ載置台表面　２０・・・反応炉本体　２２・・
・ヒンジ部材　２４・・・開閉扉２６・・・施錠部材　
２８・・・封１］−材　３０・・・トップカバー　３２
・・・円錐状カバー第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ローダ手段により反応炉内にウェハを供給し、ア
ンローダ手段により反応炉内からウェハを搬出し、該ウ
ェハの供給および搬出をウェハ搬送アームにより行うこ
とからなるＣＶＤ薄膜形成装置において、前記ウェハ搬送アームにウェハ載置台表面温度測定機構
を配設し、該ウェハ載置台表面温度測定機構は前後進動
および上下動可能なロッドの先端下部に表面温度計を配
設してなることを特徴とするＣＶＤ薄膜形成装置。
（２）ローダ手段およびアンローダ手段が一基のウェハ
搬送アームを共用することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のＣＶＤ薄膜形成装置。
（３）ローダ手段およびアンローダ手段がそれぞれにウ
ェハ搬送手段を有することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のＣＶＤ薄膜形成装置。
（４）ウェハ載置台表面温度測定機構がアンローダ手段
のウェハ搬送アームに配設されていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のＣＶＤ薄膜形成装置。
（５）ウェハ載置台表面温度測定機構がローダ手段のウ
ェハ搬送アームに配設されていることを特徴とする特許
請求の範囲用第１項に記載のＣＶＤ薄膜形成装置。
（６）ウェハ搬送アームはウェハをその上に搭載するた
めの、ウェハの直径よりも狭い間隔の二本のアーム部を
有しており、ウェハ載置台表面温度測定機構は該二本の
アーム部の間に配設されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項から第５項までのいずれかに記載のＣＶ
Ｄ薄膜形成装置。