JPS6257709B2 - - Google Patents
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Description
本発明は化学的蒸着ウエーフアーボートに関す
るものである。特に、本発明は基質上の二酸化珪
素及びその他の材料の高度に均一な、汚染のない
コーテイングを生ぜしめるための垂直装置中にお
ける化学的蒸着方法において使用するためのウエ
ーフアーボートに関するものである。 本発明の背景 化学的蒸着（CVD）は、化学反応を用いて気
相から固体材料を基質上に析出させるための方法
である。この析出反応は一般に熱分解、化学的酸
化又は化学的還元である。熱分解の一例において
は、有機金属化合物を蒸気として基質表面に輸送
し且つ基質表面上で金属元素状態に還元する。化
学的還元に対しては、もつとも普通に用いられる
還元剤は水素であるけれども、金属蒸気を用いる
こともできる。基質もまた、珪素による六フツ化
タングステンの場合におけるように、還元体とし
て作用することができる。基質は、ある化合物又
は合金析出物の一元素を供給することもできる。
CVD方法は多くの元素及び合金、並びに酸化
物、窒化物及び炭化物を含む化合物の析出のため
に用いることができる。 本発明においては、半導体ウエーフアー基質上
の高度に均一な二酸化珪素析出物の製造に対して
CVD方法を使用する。 電子材料の化学的蒸着はテイー、エル、チユー
ら、ジヤーナル オブ バキユーム サイエンス
エンド テクノロジー（T.L.Chu et al，J.
Vac.Sci.Technol.）10：１（1973）及びビー，イ
ー，ワツツ、シン ソリツド フイルムス（B.
E.Watts，Thin Solid Films）18：１（1973）に
記されている。彼らは、たとえば珪素、ゲルマニ
ウム及びGaAsのような材料のエピタキシヤル型
フイルムの生成とドーピングについて記してい
る。化学的蒸着分野についての要約は、ダブリユ
ー，エー，ブリアント（W.A.Bryant）、“化学的
蒸着の基礎”、（The Fundamentals of Chemical
Vapour Deposition”）、ジヤーナル オブ マテ
リヤルズ サイエンス（Journal of Materials
Science）によつて提供される。二酸化珪素析出
物の低圧CVD製造は、アール ロスラー （R.
Rosler）、ソリツド ステート テクノロジー
（Solid State Technology）63−70（1977年４
月）によつて要約されているが、その内容を参考
のためにここに編入せしめる。 従来の方法の記述 蒸着装置中の一例としての多数のウエーフアー
の位置付けは、既に、たとえば、米国特許第
3471326号中に記されており、且つ垂直的な配置
におけるそれらの配列は、米国特許第3922467号
及び4018183号に記されている。管状炉中への挿
入の前にあらかじめ装填することができる開放式
ウエーフアー支持ボートは米国特許第4220116号
及び4355974号に記されており、平行ロツド乱気
流発生炉のかこい板と結び付けた類似のボートは
米国特許第4203387号及び4309240号に記されてい
る。 軸的に平行なロツドの穴をあけた半円筒形の上
方部分と半円筒形の下方の部分から成るボートは
米国特許第4256053号に開示されている。末端が
閉鎖してある穴をあけた円筒体から成るボートは
米国特許第4098923号及び4232063号に記されてい
る。これらのボートはあらかじめ装填してから通
常の管状炉中に入れるように設計してあり、ウエ
ーフアー部分に流入する気体中に非層流的な混合
乱流を生じさせる。これらの装置における気流パ
ターンの本質のために、必然的に全表面が気体の
流入に対して均等に開放され、ウエーフアー表面
が避けることのできない反応性気体のジエツト又
は流れ及び微粒子汚染にさらされる。1983年８月
31日出願の共通に譲渡された共願中の特許願第
528193号中に記しているもののような垂直反応器
においては、これらの従来のボートは、二酸化珪
素及びその他の材料の均一なフイルムを与えるた
めには不適当であるが、これらのボートは必要な
気体拡散流を与える能力がないこと及びウエーフ
アー表面からの微粒子の排除がうまくいかないこ
とがその理由である。 本発明の要約 本発明の化学的蒸着ウエーフアーボートは、ボ
ートの軸に対して垂直に一様な間隔を置いて直立
的に配置してある多数のウエーフアーを支持する
ための手段である。ボートは閉じた末端を有し且
つ相互にかみ合う上方及び下方の半円筒体を有す
る円筒体から成つており、上方の半円筒体はその
両端及び円筒体の軸を通る水平面から０乃至75度
且つ円筒体の軸を通る垂直面から０乃至15度の範
囲内の区域中に気流通路を伴なう拡散区域を有し
ている。半円筒体壁の残部は気流通路のないじや
ま板区域を成す。下方の半円筒体の両端と側壁は
気体拡散区域を構成している。気流通路は各気体
拡散区域の表面積の0.5〜80パーセントを占めて
いる。 本発明の詳細な説明 第１図は本発明の円筒状ウエーフアーボートの
側面図であり、且つ第２図は第１図中の線２−２
に沿つて取つた断面図である。円筒状ウエーフア
ーボート２の中心軸は水平であり、コーテイング
のためにその中に支持するウエーフアーは垂直の
配置で支持する。本明細書中で用いる場合の“垂
直”又は“直立”という表現は、ウエーフアーが
それらの縁で支持せしめてあり、且つウエーフア
ー表面の面が実質的に垂直、すなわち、垂直の10
゜以内、であることを示す。最適の配置は垂直か
ら５゜未満の均一な僅かな傾斜である。 円筒体壁の内側表面は、被覆すべき個々のウエ
ーフアーの外縁の形状を有し且つそれに適合し
て、ウエーフアーの縁から精密に間隔を置いてい
る。円筒状のウエーフアーボート２は、ほぼ円筒
体２の中心軸を通る水平面中で結合する相互にか
み合う相対する表面を有する上方の半円筒体部分
４と下方の半円筒体部分６から成つている。上方
の半円筒体の末端８と１０及び下方の半円筒体の
末端１２と１４は閉じてあるが、その中に気流通
路を有している。半円筒体６の下方の表面から脚
突起１６及び１８が突き出ているが、これらは下
方の半円筒体と一体であることが好ましい。半円
筒体の下方の表面２０は、所望するならば、一般
にウエーフアー上に存在する平らな割出しの縁と
かみ合うべき平らな部分であつてもよい。脚の突
起１６及び１８は、ウエーフアーボートの下方の
表面を反応区域中で支持表面上少なくとも0.254
cm（0.1インチ）、好ましくは少なくとも0.762cm
（0.3インチ）に正確に立置させた、安定な配置で
ウエーフアーボートを保持する。 第２図を参照すると、下方の気流通路２２及び
上方の気流通路２４が上方の半円筒体の側壁部分
中に存在して、その拡散部分を構成する。末端８
及び１０もまた拡散区域であつて、気流通路２３
が末端壁８及び１０中に位置している。。下方の
通路２２は第２図中の角度Ｃに相当する拡散区域
内にある。角度Ｂに相当する区域Ｂは閉じてあつ
て通路を有していない。角度Ｃは円筒体を上方と
下方の半円筒体に分けている水平面の10゜から75
゜、好ましくは10゜から60゜までである。 上方の半円筒体中には角度Ａに相当する区域Ａ
内に、追加の穴２４を設けることができる。角度
Ａは円筒体２の軸を通る垂直面の15゜以内、好ま
しくは10゜以内である。通路２２及び２４は、図
示のように、円形の穴とすることができ、又は、
所望するならば、卵形、長円形、長方形、みぞ状
又はその他の形状を有することができる。一実施
形態においては、通路２２は実質的に均一な分布
で拡散区域Ｃの全体にわたつて配置してある。気
流通路の断面積は区域Ｃの全外面積（穴が占めて
いる部分を含む）の0.5〜80パーセント、好まし
くは0.5〜40％、最適には0.5〜20％とすることが
できる。上方及び下方の半円筒体は垂直軸に関し
て対称的であることが好ましく、且つ区域Ｂ及び
Ｃは上方の半円筒体の垂直軸の両側に対称的な形
態で存在してている。 下方の半円筒体の全壁面６が気体拡散区域であ
り、気流通路２６を有していることが好ましい。
これらの穴は均一に分布していることが好ましく
且つ上方の半円筒体４中の通路に関して先に記し
た形状を有することができる。気流通路２６の断
面積は下方の半円筒体６の全外表面積（穴が占め
る部分を含む）の0.5〜80パーセント、好ましく
は0.5〜40パーセント、最適には0.5〜20％とする
ことができる。末端１２及び１４もまた円筒体２
の両末端への気体の流入を許すように配置した気
流通路を有している。末端閉鎖１４においては、
たとえば、通路２７は、側壁６と底面壁２０の形
に順応して、壁６に隣接した、弓形を有する開い
たみぞである。末端１２及び１４中の通路２７は
末端閉鎖区域の20パーセント未満を占めることが
好ましい。 脚１６，１７及び１８は、好ましくはそれと一
体となつている、交叉する横げた２８によつて支
えられている。脚１６，１７及び１８はコーテイ
ング作業の間に円筒形のウエーフアーボート２を
安定な配置で支持するように設計してある。装填
装置の装填フオーク突起（図中に示してない）を
またぎ且つかみ合うように設計してあり、この装
填装置によつてボートを自動的且つ迅速にウエー
フアー支持表面に装填し且つそこから取出すこと
ができる。このような装填装置は共通に譲渡され
た、1983年９月６日出願の共願特願第529415号中
に記されている。 レール３０，３２，３４及び３６はウエーフア
ーをボート中で正確な間隔を置いた、垂直の位置
に置く。 第３図は第２図中の線３−３に沿つて取つたウ
エーフアーボートの部分的断面図であつて、下方
のウエーフアー支持レールの詳細を示す。レール
３４中のみぞ３８は底面４２で合うように先細り
する、角度を付けて傾斜した両側面４０を有して
おり、その中に入れたウエーフアーの底を正確に
決定した間隔に保つが、ウエーフアー表面を完全
に露出したまま残す。 第４図は第２図中の線４−４に沿つて取つたウ
エーフアーボートの部分的断面図であり、上方の
ウエーフアー支持レールの詳細を示している。レ
ール３６中のみぞ４４は、その中に置いたウエー
フアーを垂直の配置に支持する。それらは先細に
なつた部分４６及び４８を有し、それらは装填を
容易にし且つウエーフアーの底をみぞ表面５０に
当てるときに、みぞによつて遮蔽されるウエーフ
アー表面部分を減少させる。 第５図は垂直CVD装置の反応室の断面図であ
り、はつきり示すためにウエーフアーを省略し
て、ウエーフアーボートの回り及びその中の気流
のパターンを示している。気体は気体分配器６２
の出口６０からカバー６４と支持板６６が限る反
応室中に排出する。気体はウエーフアーボート６
８と７０の回りで反応室中を流れ、支持板６６中
の気体出口の穴７３及び７４を通じて排出する。
支持板は下方のボール形の要素７６と共に減圧下
の気体除去系を限る。気体はコーテイング作業の
間に出口６０から反応室中を、次いで気体除去系
中を連続的に流れる。 ウエーフアー表面はボートの構造によつて乱気
流、すなわち、径路中を流れる気体のジエツト又
は流れ、による直接の衝突から保護されている。
ボート内への気体の流入は拡散による。７２によ
つて示される区域Ｂは通路を有していず、急体出
口６０を取り巻く乱流からウエーフアーを遮蔽す
るじやま板表面を提供して、公知の装置に特徴的
な表面の不規則性の主な原因を排除する。気体は
通路２２，２３，２４，２６及び２７（第２図）
を通じてボート内部中に拡散する。 本発明の好適実施形態においては、ウエーフア
ーの間隔、ウエーフアーと通路壁の間の間隙、気
流通路によつて表わされる開いた面積の百分率、
及びボート表面の粗さを調節することによつて、
向上したウエーフアー対ウエーフアー及びウエー
フアーの縁対中心のコーテイング均一性を与える
最適条件がもたらされる。 第６図は本発明に従つて前面対背面の位置で装
填したウエーフアーを伴なうウエーフアーボート
の部分的断面図である。末端８０は、末端のウエ
ーフアーと半円筒体末端８０の間の通路８５中に
気体を流すために十分な少なくとも２mm、好まし
くは２〜４mmの距離“ａ”で、ウエーフアーから
正確に離れている。前面８６はコーテイング表面
であつて、この実施形態では右に向いている。入
口通路８８はウエーフアー８４の背面９０に隣接
している。ウエーフアー８４外側の縁と半円筒体
８２の内側表面の間の距離“ｂ”は1.0〜5.0mmと
することができる。 下方の半円筒体の末端９４とその内側表面９６
はウエーフアー８４の外側の縁から相当する距離
（寸法“ａ”及び“ｂ”）を置いている。下方の半
円筒体壁９９中の気体入口通路９８は、ウエーフ
アーの背面９０に隣接して、ウエーフアーの前面
８６から最大の距離で位置している。ウエーフア
ー８４は下方の半円筒体の底上のレール１０２中
のみぞ１００中に載つており、且つサイドレール
１０６中のみぞ１０４によつて所定のウエーフア
ー同士間の間隔に保たれている。ウエーフアー同
士の間隔“ｃ”は、みぞ１０４同士間距離“ｄ”
に相応し、2.5〜12.5mmとすることができる。 第７図は本発明に従つて背面対背面の位置で装
填したウエーフアーを伴なうウエーフアーボート
の部分的断面図である。末端１１０は少なくとも
２mm、好ましくは２〜４mmである距離“ｅ”で末
端ウエーフアー１１４から正確に間隔を置いてい
る。ウエーフアー１１５のコーテイング前表面１
１６及び１１８は、この実施例においては向い合
つている（背面対背面）。入口通路１２０はウエ
ーフアー１１５のコーテイング表面１１６及び１
１８からもつとも大きな距離を置いている。ウエ
ーフアー１１５の外側の縁と半円筒体１１２の内
側表面１２２の間の距離“”は1.0〜5.0mmとす
ることができる。 下方の半円筒体の末端１２４とその内側表面１
２６もまた、ウエーフアー１１５の末端の縁か
ら、上方の半円筒体に関して記した距離“ｅ”及
び“”だけ、間隔を置いている。半円筒体壁中
の気体入口通路１２７はウエーフアー１１５のコ
ーテイング表面１１６と１１８から一定の最大距
離で間隔を置いている。ウエーフアー１１５は下
方の半円筒体の底上のレール１３２中のみぞ１３
０中に載つており、且つサイドレール１３６中の
みぞ１３４によつて、所定のウエーフアーとウエ
ーフアー間の間隔に保たれている。ウエーフアー
とウエーフアーの間の間隔“ｇ”は、みぞ１３４
間の距離“ｈ”に正確に一致し、2.5〜12.5mmと
することができる。 ボート表面は粗くしてあつて、粗くしたボート
表面の面積の相当する平滑ボート表面の面積に対
する１乃至４の表面積比に相当する粗さを有して
いる。 第５図に示すような気流パターンを有する垂直
CVD装置において用いるべきウエーフアーボー
トに対する好適及び最適寸法を第Ａ表に示す。
るものである。特に、本発明は基質上の二酸化珪
素及びその他の材料の高度に均一な、汚染のない
コーテイングを生ぜしめるための垂直装置中にお
ける化学的蒸着方法において使用するためのウエ
ーフアーボートに関するものである。 本発明の背景 化学的蒸着（CVD）は、化学反応を用いて気
相から固体材料を基質上に析出させるための方法
である。この析出反応は一般に熱分解、化学的酸
化又は化学的還元である。熱分解の一例において
は、有機金属化合物を蒸気として基質表面に輸送
し且つ基質表面上で金属元素状態に還元する。化
学的還元に対しては、もつとも普通に用いられる
還元剤は水素であるけれども、金属蒸気を用いる
こともできる。基質もまた、珪素による六フツ化
タングステンの場合におけるように、還元体とし
て作用することができる。基質は、ある化合物又
は合金析出物の一元素を供給することもできる。
CVD方法は多くの元素及び合金、並びに酸化
物、窒化物及び炭化物を含む化合物の析出のため
に用いることができる。 本発明においては、半導体ウエーフアー基質上
の高度に均一な二酸化珪素析出物の製造に対して
CVD方法を使用する。 電子材料の化学的蒸着はテイー、エル、チユー
ら、ジヤーナル オブ バキユーム サイエンス
エンド テクノロジー（T.L.Chu et al，J.
Vac.Sci.Technol.）10：１（1973）及びビー，イ
ー，ワツツ、シン ソリツド フイルムス（B.
E.Watts，Thin Solid Films）18：１（1973）に
記されている。彼らは、たとえば珪素、ゲルマニ
ウム及びGaAsのような材料のエピタキシヤル型
フイルムの生成とドーピングについて記してい
る。化学的蒸着分野についての要約は、ダブリユ
ー，エー，ブリアント（W.A.Bryant）、“化学的
蒸着の基礎”、（The Fundamentals of Chemical
Vapour Deposition”）、ジヤーナル オブ マテ
リヤルズ サイエンス（Journal of Materials
Science）によつて提供される。二酸化珪素析出
物の低圧CVD製造は、アール ロスラー （R.
Rosler）、ソリツド ステート テクノロジー
（Solid State Technology）63−70（1977年４
月）によつて要約されているが、その内容を参考
のためにここに編入せしめる。 従来の方法の記述 蒸着装置中の一例としての多数のウエーフアー
の位置付けは、既に、たとえば、米国特許第
3471326号中に記されており、且つ垂直的な配置
におけるそれらの配列は、米国特許第3922467号
及び4018183号に記されている。管状炉中への挿
入の前にあらかじめ装填することができる開放式
ウエーフアー支持ボートは米国特許第4220116号
及び4355974号に記されており、平行ロツド乱気
流発生炉のかこい板と結び付けた類似のボートは
米国特許第4203387号及び4309240号に記されてい
る。 軸的に平行なロツドの穴をあけた半円筒形の上
方部分と半円筒形の下方の部分から成るボートは
米国特許第4256053号に開示されている。末端が
閉鎖してある穴をあけた円筒体から成るボートは
米国特許第4098923号及び4232063号に記されてい
る。これらのボートはあらかじめ装填してから通
常の管状炉中に入れるように設計してあり、ウエ
ーフアー部分に流入する気体中に非層流的な混合
乱流を生じさせる。これらの装置における気流パ
ターンの本質のために、必然的に全表面が気体の
流入に対して均等に開放され、ウエーフアー表面
が避けることのできない反応性気体のジエツト又
は流れ及び微粒子汚染にさらされる。1983年８月
31日出願の共通に譲渡された共願中の特許願第
528193号中に記しているもののような垂直反応器
においては、これらの従来のボートは、二酸化珪
素及びその他の材料の均一なフイルムを与えるた
めには不適当であるが、これらのボートは必要な
気体拡散流を与える能力がないこと及びウエーフ
アー表面からの微粒子の排除がうまくいかないこ
とがその理由である。 本発明の要約 本発明の化学的蒸着ウエーフアーボートは、ボ
ートの軸に対して垂直に一様な間隔を置いて直立
的に配置してある多数のウエーフアーを支持する
ための手段である。ボートは閉じた末端を有し且
つ相互にかみ合う上方及び下方の半円筒体を有す
る円筒体から成つており、上方の半円筒体はその
両端及び円筒体の軸を通る水平面から０乃至75度
且つ円筒体の軸を通る垂直面から０乃至15度の範
囲内の区域中に気流通路を伴なう拡散区域を有し
ている。半円筒体壁の残部は気流通路のないじや
ま板区域を成す。下方の半円筒体の両端と側壁は
気体拡散区域を構成している。気流通路は各気体
拡散区域の表面積の0.5〜80パーセントを占めて
いる。 本発明の詳細な説明 第１図は本発明の円筒状ウエーフアーボートの
側面図であり、且つ第２図は第１図中の線２−２
に沿つて取つた断面図である。円筒状ウエーフア
ーボート２の中心軸は水平であり、コーテイング
のためにその中に支持するウエーフアーは垂直の
配置で支持する。本明細書中で用いる場合の“垂
直”又は“直立”という表現は、ウエーフアーが
それらの縁で支持せしめてあり、且つウエーフア
ー表面の面が実質的に垂直、すなわち、垂直の10
゜以内、であることを示す。最適の配置は垂直か
ら５゜未満の均一な僅かな傾斜である。 円筒体壁の内側表面は、被覆すべき個々のウエ
ーフアーの外縁の形状を有し且つそれに適合し
て、ウエーフアーの縁から精密に間隔を置いてい
る。円筒状のウエーフアーボート２は、ほぼ円筒
体２の中心軸を通る水平面中で結合する相互にか
み合う相対する表面を有する上方の半円筒体部分
４と下方の半円筒体部分６から成つている。上方
の半円筒体の末端８と１０及び下方の半円筒体の
末端１２と１４は閉じてあるが、その中に気流通
路を有している。半円筒体６の下方の表面から脚
突起１６及び１８が突き出ているが、これらは下
方の半円筒体と一体であることが好ましい。半円
筒体の下方の表面２０は、所望するならば、一般
にウエーフアー上に存在する平らな割出しの縁と
かみ合うべき平らな部分であつてもよい。脚の突
起１６及び１８は、ウエーフアーボートの下方の
表面を反応区域中で支持表面上少なくとも0.254
cm（0.1インチ）、好ましくは少なくとも0.762cm
（0.3インチ）に正確に立置させた、安定な配置で
ウエーフアーボートを保持する。 第２図を参照すると、下方の気流通路２２及び
上方の気流通路２４が上方の半円筒体の側壁部分
中に存在して、その拡散部分を構成する。末端８
及び１０もまた拡散区域であつて、気流通路２３
が末端壁８及び１０中に位置している。。下方の
通路２２は第２図中の角度Ｃに相当する拡散区域
内にある。角度Ｂに相当する区域Ｂは閉じてあつ
て通路を有していない。角度Ｃは円筒体を上方と
下方の半円筒体に分けている水平面の10゜から75
゜、好ましくは10゜から60゜までである。 上方の半円筒体中には角度Ａに相当する区域Ａ
内に、追加の穴２４を設けることができる。角度
Ａは円筒体２の軸を通る垂直面の15゜以内、好ま
しくは10゜以内である。通路２２及び２４は、図
示のように、円形の穴とすることができ、又は、
所望するならば、卵形、長円形、長方形、みぞ状
又はその他の形状を有することができる。一実施
形態においては、通路２２は実質的に均一な分布
で拡散区域Ｃの全体にわたつて配置してある。気
流通路の断面積は区域Ｃの全外面積（穴が占めて
いる部分を含む）の0.5〜80パーセント、好まし
くは0.5〜40％、最適には0.5〜20％とすることが
できる。上方及び下方の半円筒体は垂直軸に関し
て対称的であることが好ましく、且つ区域Ｂ及び
Ｃは上方の半円筒体の垂直軸の両側に対称的な形
態で存在してている。 下方の半円筒体の全壁面６が気体拡散区域であ
り、気流通路２６を有していることが好ましい。
これらの穴は均一に分布していることが好ましく
且つ上方の半円筒体４中の通路に関して先に記し
た形状を有することができる。気流通路２６の断
面積は下方の半円筒体６の全外表面積（穴が占め
る部分を含む）の0.5〜80パーセント、好ましく
は0.5〜40パーセント、最適には0.5〜20％とする
ことができる。末端１２及び１４もまた円筒体２
の両末端への気体の流入を許すように配置した気
流通路を有している。末端閉鎖１４においては、
たとえば、通路２７は、側壁６と底面壁２０の形
に順応して、壁６に隣接した、弓形を有する開い
たみぞである。末端１２及び１４中の通路２７は
末端閉鎖区域の20パーセント未満を占めることが
好ましい。 脚１６，１７及び１８は、好ましくはそれと一
体となつている、交叉する横げた２８によつて支
えられている。脚１６，１７及び１８はコーテイ
ング作業の間に円筒形のウエーフアーボート２を
安定な配置で支持するように設計してある。装填
装置の装填フオーク突起（図中に示してない）を
またぎ且つかみ合うように設計してあり、この装
填装置によつてボートを自動的且つ迅速にウエー
フアー支持表面に装填し且つそこから取出すこと
ができる。このような装填装置は共通に譲渡され
た、1983年９月６日出願の共願特願第529415号中
に記されている。 レール３０，３２，３４及び３６はウエーフア
ーをボート中で正確な間隔を置いた、垂直の位置
に置く。 第３図は第２図中の線３−３に沿つて取つたウ
エーフアーボートの部分的断面図であつて、下方
のウエーフアー支持レールの詳細を示す。レール
３４中のみぞ３８は底面４２で合うように先細り
する、角度を付けて傾斜した両側面４０を有して
おり、その中に入れたウエーフアーの底を正確に
決定した間隔に保つが、ウエーフアー表面を完全
に露出したまま残す。 第４図は第２図中の線４−４に沿つて取つたウ
エーフアーボートの部分的断面図であり、上方の
ウエーフアー支持レールの詳細を示している。レ
ール３６中のみぞ４４は、その中に置いたウエー
フアーを垂直の配置に支持する。それらは先細に
なつた部分４６及び４８を有し、それらは装填を
容易にし且つウエーフアーの底をみぞ表面５０に
当てるときに、みぞによつて遮蔽されるウエーフ
アー表面部分を減少させる。 第５図は垂直CVD装置の反応室の断面図であ
り、はつきり示すためにウエーフアーを省略し
て、ウエーフアーボートの回り及びその中の気流
のパターンを示している。気体は気体分配器６２
の出口６０からカバー６４と支持板６６が限る反
応室中に排出する。気体はウエーフアーボート６
８と７０の回りで反応室中を流れ、支持板６６中
の気体出口の穴７３及び７４を通じて排出する。
支持板は下方のボール形の要素７６と共に減圧下
の気体除去系を限る。気体はコーテイング作業の
間に出口６０から反応室中を、次いで気体除去系
中を連続的に流れる。 ウエーフアー表面はボートの構造によつて乱気
流、すなわち、径路中を流れる気体のジエツト又
は流れ、による直接の衝突から保護されている。
ボート内への気体の流入は拡散による。７２によ
つて示される区域Ｂは通路を有していず、急体出
口６０を取り巻く乱流からウエーフアーを遮蔽す
るじやま板表面を提供して、公知の装置に特徴的
な表面の不規則性の主な原因を排除する。気体は
通路２２，２３，２４，２６及び２７（第２図）
を通じてボート内部中に拡散する。 本発明の好適実施形態においては、ウエーフア
ーの間隔、ウエーフアーと通路壁の間の間隙、気
流通路によつて表わされる開いた面積の百分率、
及びボート表面の粗さを調節することによつて、
向上したウエーフアー対ウエーフアー及びウエー
フアーの縁対中心のコーテイング均一性を与える
最適条件がもたらされる。 第６図は本発明に従つて前面対背面の位置で装
填したウエーフアーを伴なうウエーフアーボート
の部分的断面図である。末端８０は、末端のウエ
ーフアーと半円筒体末端８０の間の通路８５中に
気体を流すために十分な少なくとも２mm、好まし
くは２〜４mmの距離“ａ”で、ウエーフアーから
正確に離れている。前面８６はコーテイング表面
であつて、この実施形態では右に向いている。入
口通路８８はウエーフアー８４の背面９０に隣接
している。ウエーフアー８４外側の縁と半円筒体
８２の内側表面の間の距離“ｂ”は1.0〜5.0mmと
することができる。 下方の半円筒体の末端９４とその内側表面９６
はウエーフアー８４の外側の縁から相当する距離
（寸法“ａ”及び“ｂ”）を置いている。下方の半
円筒体壁９９中の気体入口通路９８は、ウエーフ
アーの背面９０に隣接して、ウエーフアーの前面
８６から最大の距離で位置している。ウエーフア
ー８４は下方の半円筒体の底上のレール１０２中
のみぞ１００中に載つており、且つサイドレール
１０６中のみぞ１０４によつて所定のウエーフア
ー同士間の間隔に保たれている。ウエーフアー同
士の間隔“ｃ”は、みぞ１０４同士間距離“ｄ”
に相応し、2.5〜12.5mmとすることができる。 第７図は本発明に従つて背面対背面の位置で装
填したウエーフアーを伴なうウエーフアーボート
の部分的断面図である。末端１１０は少なくとも
２mm、好ましくは２〜４mmである距離“ｅ”で末
端ウエーフアー１１４から正確に間隔を置いてい
る。ウエーフアー１１５のコーテイング前表面１
１６及び１１８は、この実施例においては向い合
つている（背面対背面）。入口通路１２０はウエ
ーフアー１１５のコーテイング表面１１６及び１
１８からもつとも大きな距離を置いている。ウエ
ーフアー１１５の外側の縁と半円筒体１１２の内
側表面１２２の間の距離“”は1.0〜5.0mmとす
ることができる。 下方の半円筒体の末端１２４とその内側表面１
２６もまた、ウエーフアー１１５の末端の縁か
ら、上方の半円筒体に関して記した距離“ｅ”及
び“”だけ、間隔を置いている。半円筒体壁中
の気体入口通路１２７はウエーフアー１１５のコ
ーテイング表面１１６と１１８から一定の最大距
離で間隔を置いている。ウエーフアー１１５は下
方の半円筒体の底上のレール１３２中のみぞ１３
０中に載つており、且つサイドレール１３６中の
みぞ１３４によつて、所定のウエーフアーとウエ
ーフアー間の間隔に保たれている。ウエーフアー
とウエーフアーの間の間隔“ｇ”は、みぞ１３４
間の距離“ｈ”に正確に一致し、2.5〜12.5mmと
することができる。 ボート表面は粗くしてあつて、粗くしたボート
表面の面積の相当する平滑ボート表面の面積に対
する１乃至４の表面積比に相当する粗さを有して
いる。 第５図に示すような気流パターンを有する垂直
CVD装置において用いるべきウエーフアーボー
トに対する好適及び最適寸法を第Ａ表に示す。
【表】
第Ａ表から明らかなように、ウエーフアーのス
ループツトを増大させるためにウエーフアーの間
隔を狭くする場合は、最適の均一性のためには気
流通路の面積をも低下させる。第７図に示す背面
対背面の装填形態は相当するウエーフアーの装填
に対して最大の間隔を提供し、最適のコーテイン
グ条件における最大の装填のための好適配置であ
る。 制御した気体拡散は２パーセント未満、もつと
も注意深く制御した最適条件下には１パーセント
未満の縁対中心及びウエーフアー対ウエーフアー
コーテイング変動率を達成し、この方法はVLSI
デバイスの製造のために特に適するものとする。
本発明のウエーフアーボートは、共通に譲渡され
た、1983年８月31日出願の、共願特許第528193号
に記された垂直CVD装置における使用のために
特に適しているが、その特許の全内容をここに参
考として包含せしめる。
ループツトを増大させるためにウエーフアーの間
隔を狭くする場合は、最適の均一性のためには気
流通路の面積をも低下させる。第７図に示す背面
対背面の装填形態は相当するウエーフアーの装填
に対して最大の間隔を提供し、最適のコーテイン
グ条件における最大の装填のための好適配置であ
る。 制御した気体拡散は２パーセント未満、もつと
も注意深く制御した最適条件下には１パーセント
未満の縁対中心及びウエーフアー対ウエーフアー
コーテイング変動率を達成し、この方法はVLSI
デバイスの製造のために特に適するものとする。
本発明のウエーフアーボートは、共通に譲渡され
た、1983年８月31日出願の、共願特許第528193号
に記された垂直CVD装置における使用のために
特に適しているが、その特許の全内容をここに参
考として包含せしめる。
第１図は、本発明の円筒状ウエーフアーボート
の側面図である。第２図は、ウエーフアーを除い
て、第１図の２−２線に沿つて取つた本発明の円
筒状ウエーフアーボートの断面図である。第３図
は、第２図中の線３−３に沿つて取つた下方のウ
エーフアー支持レールの部分的断面図である。第
４図は、第２図中の線４−４に沿つて取つた上方
のウエーフアー支持レールの部分的断面図であ
る。第５図は、ウエーフアーボートの回り及びそ
の中の気流パターンを示している、垂直CVD装
置の反応室の断面表示図である。第６図は、本発
明に従がつて前面対背面位置として装填したウエ
ーフアーを伴なうウエーフアーボートの部分的断
面図である。第７図は、本発明に従がつて背面対
背面位置として装填したウエーフアーを伴なうウ
エーフアーボートの部分的断面図である。
の側面図である。第２図は、ウエーフアーを除い
て、第１図の２−２線に沿つて取つた本発明の円
筒状ウエーフアーボートの断面図である。第３図
は、第２図中の線３−３に沿つて取つた下方のウ
エーフアー支持レールの部分的断面図である。第
４図は、第２図中の線４−４に沿つて取つた上方
のウエーフアー支持レールの部分的断面図であ
る。第５図は、ウエーフアーボートの回り及びそ
の中の気流パターンを示している、垂直CVD装
置の反応室の断面表示図である。第６図は、本発
明に従がつて前面対背面位置として装填したウエ
ーフアーを伴なうウエーフアーボートの部分的断
面図である。第７図は、本発明に従がつて背面対
背面位置として装填したウエーフアーを伴なうウ
エーフアーボートの部分的断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 均一な間隔を置いて多数のウエーフアーをボ
ートの軸に対して垂直な直立方向に支持するため
の化学的蒸着ウエーフアーボートであつて、 ボートは、閉じた両末端を有し且つ相互にかみ
合う上方及び下方の半円筒体から成る円筒体から
成り、 上方の半円筒体は、円筒体の軸を通る水平面か
ら０乃至75゜と円筒体の軸を通る垂直面から０乃
至15゜の範囲内の区域中および両末端中に、その
中に気流通路を伴なう拡散区域を有し、 半円筒体壁の残りの部分は気流通路を有さない
じやま板区域であり、 下方の半円筒体の両末端及び側壁は気体拡散区
域から成り、そして 気流通路は各気体拡散区域の表面積の0.5〜80
パーセントを占める、 ことを特徴とする化学的蒸着ウエーフアーボー
ト。 ２ 上方の半円筒体壁は円筒体の軸を通る水平面
から10乃至60゜と円筒体の軸を通る垂直面から０
乃至10゜の範囲内の区域中に、その中に気流通路
を伴なう拡散区域を有する特許請求の範囲第１項
記載の化学的蒸着ウエーフアーボート。 ３ ボートはウエーフアーをボート中に位置付け
るための多数の内部みぞを有し、該みぞは各ウエ
ーフアーのための個々のみぞから成り、そして隣
接するみぞ間の距離は2.5〜12.5mmの範囲内にあ
る特許請求の範囲第１項記載の化学的蒸着ウエー
フアーボート。 ４ ボートはウエーフアーをボート中に位置付け
るための多数の内部みぞを有し、該みぞは背面対
背面の相対的配置におけるウエーフアーの間隔取
りのための近くに隣接する多数のみぞの対から成
り、そして隣接するみぞの対の間の距離は2.5〜
12.5mmの範囲内にある特許請求の範囲第１項記載
の化学的蒸着ウエーフアーボート。 ５ ボート表面は粗くしてあり、且つ粗くしたボ
ート表面の相応する平滑なボート表面に対する表
面積比は１〜４の範囲内にある特許請求の範囲第
１項記載の化学的蒸着ウエーフアーボート。 ６ 粗くした表面の相応する平滑な表面に対する
表面積比は1.5〜2.5の範囲内にある特許請求の範
囲第５項記載の化学的蒸着ウエーフアーボート。 ７ 上方及び下方の半円筒体の内部寸法は、ウエ
ーフアーの縁と装填したボートの円筒体内部表面
の間の1.0〜5.0mmの範囲内の間隙を与えるように
選ばれる特許請求の範囲第１項記載の化学的蒸着
ウエーフアーボート。 ８ 隣接するみぞの間の距離は2.5〜12.5mmの範
囲内にあり、ボート表面は粗くしてあり且つ粗く
したボート表面の面積の相応する平滑な表面の面
積に対する１〜４の比を有し、ウエーフアーの縁
と半円筒体表面の間の間隙は1.0〜5.0mmの範囲内
となるように選ばれ且つ気流通路は拡散区域表面
積の0.5〜10パーセントである特許請求の範囲第
１項記載の化学的蒸着ウエーフアーボート。 ９ 隣接するみぞの間の距離は５〜８mmの範囲内
にあり、粗くした表面の面積比は1.0〜3.0の範囲
内にあり、ウエーフアーの縁と半円筒体内部表面
の間の間隙は2.0〜3.0mmの範囲内となるように選
ばれ、且つ気流通路は拡散区域表面積の0.5〜2.5
パーセントである特許請求の範囲第８項記載の化
学的蒸着ウエーフアーボート。 １０ 隣接するみぞの間の距離は８〜11mmの範囲
内にあり、粗くした表面の面積比は1.0〜3.0の範
囲内にあり、ウエーフアーの縁と半円筒体表面の
間の間隙は2.0〜3.0mmの範囲内となるように選ば
れ、且つ気流通路は拡散区域表面積の1.0〜6.0パ
ーセントである特許請求の範囲第８項記載の化学
的蒸着ウエーフアーボート。 １１ 隣接するみぞの間の距離は９〜10mmの範囲
内にあり、粗くした表面の面積比は1.5〜2.5の範
囲内にあり、ウエーフアーの縁と半円筒体内部表
面の間の間隙は2.0〜3.0mmの範囲内となるように
選ばれ、且つ気流通路は拡散区域表面積の2.0〜
4.0パーセントである特許請求の範囲第８項記載
の化学的蒸着ウエーフアーボート。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US607065 | 1984-05-04 | ||
| US06/607,065 US4582020A (en) | 1984-05-04 | 1984-05-04 | Chemical vapor deposition wafer boat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60243272A JPS60243272A (ja) | 1985-12-03 |
| JPS6257709B2 true JPS6257709B2 (ja) | 1987-12-02 |
Family
ID=24430661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60093957A Granted JPS60243272A (ja) | 1984-05-04 | 1985-05-02 | 化学的蒸着ウエーフアーボート |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4582020A (ja) |
| EP (1) | EP0161101B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60243272A (ja) |
| AT (1) | ATE45393T1 (ja) |
| AU (1) | AU4195985A (ja) |
| CA (1) | CA1234972A (ja) |
| DE (1) | DE3572199D1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4641604A (en) * | 1984-05-04 | 1987-02-10 | Anicon, Inc. | Chemical vapor deposition wafer boat |
| KR870005439A (ko) * | 1985-11-18 | 1987-06-08 | 아더 에이.샤프란 | 웨이퍼 보우트 및 그 제조방법 |
| JPS62134936A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-18 | アニコン・インコ−ポレ−テツド | 腐食耐性をもつたウエ−フア−・ボ−ト及びその製造法 |
| JPH0736418B2 (ja) * | 1986-05-19 | 1995-04-19 | 富士通株式会社 | ウエーハキャリア |
| US4720395A (en) * | 1986-08-25 | 1988-01-19 | Anicon, Inc. | Low temperature silicon nitride CVD process |
| JPH0555545U (ja) * | 1991-12-25 | 1993-07-23 | 国際電気株式会社 | 縦型減圧ｃｖｄ装置用ボート |
| JP3473715B2 (ja) * | 1994-09-30 | 2003-12-08 | 信越半導体株式会社 | 石英ガラス製ウェーハボート |
| US5618351A (en) * | 1995-03-03 | 1997-04-08 | Silicon Valley Group, Inc. | Thermal processing apparatus and process |
| US20070243317A1 (en) * | 2002-07-15 | 2007-10-18 | Du Bois Dale R | Thermal Processing System and Configurable Vertical Chamber |
| JP5457043B2 (ja) * | 2009-01-30 | 2014-04-02 | 東洋炭素株式会社 | Ｃｖｄ方法 |
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| US4098923A (en) * | 1976-06-07 | 1978-07-04 | Motorola, Inc. | Pyrolytic deposition of silicon dioxide on semiconductors using a shrouded boat |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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