JPS63293165A - Equipment for treatment - Google Patents

Equipment for treatment

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Publication number
JPS63293165A
JPS63293165A JP12833087A JP12833087A JPS63293165A JP S63293165 A JPS63293165 A JP S63293165A JP 12833087 A JP12833087 A JP 12833087A JP 12833087 A JP12833087 A JP 12833087A JP S63293165 A JPS63293165 A JP S63293165A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
nozzle
head
buffer
nozzles
Prior art date
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Pending
Application number
JP12833087A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Rohata
呂畑 勉
Masahiro Fujita
藤田 昌洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Electronics Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP12833087A priority Critical patent/JPS63293165A/en
Publication of JPS63293165A publication Critical patent/JPS63293165A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent generation of an inappropriate reaction product and to prevent adhesion and deposition of a foreign matter near a gas head by producing a multipipe structure, the gas head of which blows a plural kinds of gas, and blowing each gas while concentrically turning. CONSTITUTION:The gas head 20 having the multiple structure which is set on the top of a bell jar 3, is concentrically installed over an apex of a buffer 4. In that structure, a 1st nozzle 21 of the outside is superposed on a 2nd nozzle 31 of the inside in its gas blowing direction. The different kind treating gases are supplied to both nozzles 21 and 31 and are blown toward the buffer 4 respectively as a concentrical stream. The treating gases supplied flow down along a conical surface of the buffer 4 uniformly in the circumferential direction, and are uniformly brought into contact with a wafer group 9 being turned round at its lower end circumferential surface and are discharged from a discharging outlet 2.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、処理技術、特に、複数p1!1のガスを吹き
出すヘッドを用いて処理が行われる処理技術に関し、例
えば、半導体装置の製造工程において、ウェハ上にCv
DIlを生成する自公転式のCVD技術に利用して有効
なものに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a processing technology, in particular a processing technology in which processing is performed using a head that blows out a plurality of p1!1 gases, for example, in the manufacturing process of semiconductor devices. , Cv on the wafer
The present invention relates to what is effective when used in the rotation-revolution type CVD technology that generates DIl.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

半導体装置の製造工程において、ウェハ上にCvDIl
!を生成するCVD装置として、処理室と、処理室内に
配置された略三角錐形状のバッファと、バッファの裾の
周囲を公転するように配設されているヒータカバーと、
ヒータカバーに開設された複数の窓孔内に回転するよう
に配設されている複数のサセプタと、バッファの頂上に
配されて複数種類の処理ガスを吹き出すガスヘッドとを
備えており、サセプタ上に被処理物としてのウエノ1を
収容して自公転させながら、ガスヘッドから複数種類の
処理ガスをそれぞれ同時に吹き出せ、その力スのCVD
反応により所望の成膜処理を行うように構成されている
ものがある。
In the manufacturing process of semiconductor devices, CvDIl is deposited on the wafer.
! A CVD apparatus for generating , a processing chamber, a substantially triangular pyramid-shaped buffer arranged in the processing chamber, a heater cover arranged to revolve around the bottom of the buffer,
It is equipped with a plurality of susceptors that are arranged to rotate within a plurality of window holes formed in the heater cover, and a gas head that is arranged on the top of the buffer and blows out a plurality of types of processing gas. Ueno 1 as a processing object is housed in the wafer and rotated around its axis, while multiple types of processing gases can be simultaneously blown out from the gas head.
Some devices are configured to perform desired film formation processing through reaction.

なお、CVD技術を述べである例としては、株式会社工
業調査会発行「電子材料1985年11月号別冊」昭和
60年11月20日発行 P53〜P54、がある。
An example that describes CVD technology is "Electronic Materials November 1985 Special Edition" published by Kogyo Research Association Co., Ltd., November 20, 1985, pages 53 to 54.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このような自公転式のCVD装置においては、処理ガス
同士がガスヘッドから吹き出されると同時に接触するこ
とにより、周方向における濃度分布が不均一な状態で互
いに反応するため、ヘッドの表面に不適正な反応生成物
等の異物が付着するという問題点があることが、本発明
者によって明らかにされた。
In such a rotation-revolution type CVD apparatus, the processing gases are blown out from the gas head and come into contact with each other at the same time, causing them to react with each other with uneven concentration distribution in the circumferential direction, resulting in unevenness on the surface of the head. The inventor of the present invention has revealed that there is a problem in that foreign substances such as proper reaction products are attached.

本発明の目的は、異物の付着を抑制することができる処
理技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a processing technique that can suppress adhesion of foreign matter.

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m!の記述および添付図面から明らかになるであろう
The above and other objects and novel features of the present invention are accomplished by the present invention! It will become clear from the description and accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

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
を説明すれば、次の通りである。
An overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、相異なるガスをそれぞれ吹き出すノズルを複
数備えているガスヘッドを多重管構造に構成するととも
に、ノズルのそれぞれをガスを同心円に旋回させて吹き
出し得るように構成したものである。
That is, a gas head having a plurality of nozzles that blow out different gases is configured in a multi-tube structure, and each of the nozzles is configured so that the gas can be spun concentrically to blow out the gas.

〔作用〕[Effect]

前記した手段によれば、各ノズルからガスが旋回されて
吹き出されるため、各ノズルから吹き出されるガスの周
方向における濃度分布は均一になる。したがって、各ガ
ス相互はガスヘッドの全周において予め設定された割合
で適正に接触することになるため、各ガスの供給(流量
、流速)についての制御によって設定された所期の反応
が全周において適正かつ均等に起こることになる。その
結果、ヘッド付近における不適正な反応生成物の発生お
よび付着が抑制される。
According to the above-described means, since the gas is swirled and blown out from each nozzle, the concentration distribution of the gas blown out from each nozzle in the circumferential direction becomes uniform. Therefore, each gas comes into proper contact with each other at a preset ratio around the entire circumference of the gas head, so that the desired reaction set by controlling the supply (flow rate, flow rate) of each gas can be achieved all around the circumference. will occur fairly and evenly. As a result, generation and adhesion of inappropriate reaction products near the head are suppressed.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例である自公転式CVD装置を
示す縦断面図、第2図はそのガスヘッド示す拡大部分縦
断面図、第3図は第2図m−m線に沿う平面断面図、第
4図は第2図IV−rV線に沿う平面断面図、第5図は
その作用を説明するための拡大部分断面図である。
Fig. 1 is a vertical cross-sectional view showing a rotation-revolution type CVD apparatus which is an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an enlarged partial longitudinal cross-sectional view showing the gas head thereof, and Fig. 3 is taken along line m-m in Fig. 2. FIG. 4 is a plan sectional view taken along line IV-rV in FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged partial sectional view for explaining the function.

本実施例において、このCVD装置は下部に排気口2が
開設されているチャンバlを備えており、チャンバl内
の上部には底面開口の略三角錐筒形状に形成されている
ベルジャ3が吊持されている。
In this embodiment, this CVD apparatus is equipped with a chamber 1 having an exhaust port 2 at its lower part, and a bell jar 3 formed in the shape of a substantially triangular pyramid cylinder with an opening at the bottom is suspended at the upper part of the chamber 1. held.

ベルジャ3の頂部には複数種類の処理ガスを吹き出すガ
スヘッド(後記する。)が配設されており、ベルジャ3
内にはバッファ4が同心的に配設されている。バッファ
4はベルジャ3に対して所定寸法小さく相位する略円錐
形状に形成されており、その円錐面が凹状に弯曲されて
いる。
A gas head (described later) that blows out multiple types of processing gases is installed at the top of the bell jar 3.
Buffers 4 are arranged concentrically within. The buffer 4 is formed into a substantially conical shape that is smaller than the bell jar 3 by a predetermined size and has a concave curved surface.

一方、チャンバ1内の下部にはターンテーブル5が水平
に支持されており、ターンテーブル5はモータや減速機
構等からなる回転駆動装置6により回転されるように構
成されている。ターンテーブル5上には複数の回転軸7
が外周辺部において周方向に略等間隔に配されて、それ
ぞれ略垂直に支承されており、各回転軸7はモータや減
速機構等からなる回転駆動装置8により回転されるよう
に構成されている。各回転軸7上には被処理物としての
ウェハ9を支持するためのサセプタlOがそれぞれ水平
に支持されており、このサセプタ10群は前記バッファ
4の下端辺の周囲を自転しながら公転するように配設さ
れている。
On the other hand, a turntable 5 is supported horizontally in the lower part of the chamber 1, and the turntable 5 is configured to be rotated by a rotation drive device 6 including a motor, a speed reduction mechanism, and the like. A plurality of rotating shafts 7 are provided on the turntable 5.
are arranged at approximately equal intervals in the circumferential direction on the outer periphery and are each supported approximately vertically, and each rotating shaft 7 is configured to be rotated by a rotation drive device 8 consisting of a motor, a speed reduction mechanism, etc. There is. Susceptors 10 for supporting wafers 9 as objects to be processed are horizontally supported on each rotation shaft 7, and these susceptors 10 are arranged to revolve around the lower end of the buffer 4 while rotating on their own axis. It is located in

サセプタ10は石英ガラス等を用いてウェハ9よりも大
径の円板形状に作成されており、そのウェハ支持面であ
る上面は平坦面に形成されている。
The susceptor 10 is made of quartz glass or the like and has a disk shape with a diameter larger than that of the wafer 9, and its upper surface, which is a wafer support surface, is formed into a flat surface.

サセプタ10の上面には先の丸まった略円柱形状に形成
された複数本の突起11がウェハ9を同心円的に位置決
めし得るように配されて、サセプタ10と一体的にそれ
ぞれ突設されており、各突起11はその高さがウェハ9
の高さよりも高くなるように、かつまた、その周方向の
ピッチがウェハ9におけるオリエンテーシ四ンフラット
の幅より小さくなるように設定されている。
On the upper surface of the susceptor 10, a plurality of protrusions 11 formed in a substantially cylindrical shape with rounded ends are arranged so as to position the wafer 9 concentrically, and protrude integrally with the susceptor 10. , each protrusion 11 has a height equal to that of the wafer 9
The pitch in the circumferential direction is set to be smaller than the width of the four orientation flats on the wafer 9.

サセプタlOの下にはヒータ12が配設されており、こ
れらヒータ12はサセプタlOが支持しているウェハ9
をそれぞれ加熱し得るように構成されている。バッファ
4の下端辺にはヒータカバー13がターンテーブル5上
に立設された複数本の支柱14を介して支持されて配設
されている。
Heaters 12 are disposed below the susceptor lO, and these heaters 12 are connected to the wafer 9 supported by the susceptor lO.
It is constructed so that it can be heated respectively. A heater cover 13 is disposed on the lower end of the buffer 4 and is supported via a plurality of pillars 14 erected on the turntable 5 .

また、ヒータカバー13には複数の窓孔15がサセプタ
10を収容し得る大きさにそれぞれ開設されており、各
窓孔15の開口縁には面取り部が凸状弯曲面形状に形成
されている。各窓孔15にはサセプタlOがヒータカバ
ー13によって取り囲まれるように遊嵌されており、こ
れにより、ヒータカバー13はサセプタ10の下位置に
配されてヒータ12を被覆し、加熱が有効に行われるよ
うにしている。
Further, a plurality of window holes 15 are formed in the heater cover 13, each having a size that can accommodate the susceptor 10, and a chamfered portion is formed in the opening edge of each window hole 15 in a convex curved shape. . A susceptor 10 is loosely fitted into each window hole 15 so as to be surrounded by a heater cover 13. As a result, the heater cover 13 is disposed below the susceptor 10 and covers the heater 12, thereby effectively performing heating. I'm trying to make it happen.

ベルジャ3の頂部に配設されているガスヘッド20は第
1ノズル21および第2ノズル31を備えており、第2
図に示されているように、二重管構造に構成されている
とともに、バッファ4の頂上に同心的に配されて設備さ
れている。
The gas head 20 disposed at the top of the bell jar 3 includes a first nozzle 21 and a second nozzle 31.
As shown in the figure, it has a double pipe structure and is installed concentrically on the top of the buffer 4.

第1ノズル21は最小口径の円筒形状に形成された本体
22を備えており、このノズル本体22の中空部はその
一端(以下、下端とする。)開口が吹出口23を、中間
部が供給路24をそれぞれ実質的に形成している0本体
22の上端部には円盤形状に形成されたフランジ部25
が清心に対して直角に、かつ同心的に配されて一体的に
突設されており、第3図に示されているようにフランジ
部25にはガス導入路26が供給路24の接線方向に配
されて、その上端に連通ずるように開設されている。こ
の導入路26はモノシランまたはホスフィン等のような
処理ガスを供給する第1処理ガス供給源(図示せず)に
接続されるようになっている。
The first nozzle 21 has a main body 22 formed in a cylindrical shape with a minimum diameter, and the hollow part of this nozzle main body 22 has one end (hereinafter referred to as the lower end), an opening serving as an air outlet 23, and a middle part supplying air. A flange portion 25 formed in a disk shape is provided at the upper end of the main body 22 substantially forming the passages 24.
are disposed perpendicularly and concentrically to the center and protrude integrally, and as shown in FIG. It is located at the top of the tower, and is opened so as to communicate with the upper end. This inlet 26 is adapted to be connected to a first process gas source (not shown) that supplies a process gas such as monosilane or phosphine.

第2ノズル31は第1ノズル本体22よりも大口径の円
筒形状に形成されたノズル本体32を備えており、第2
ノズル31は第1ノズル21の外側に両本体の清心同士
が合致するように配設されている。第2ノズル本体32
の中空部は第1ノズル本体22との間で、下端開口が第
1ノズル吹出口23を取り囲む円形リング形状の吹出口
33を、その中間部が中空円筒形状の供給路34をそれ
ぞれ実質的に形成している。第2ノズル本体32の上端
部には略円盤形状に形成されたフランジ部35が清心に
対して直角に、かつ同心的に配されて一体的に突設され
ており、フランジ部35の内部にはガス溜37が清心に
対して直角に、かつ同心的に配されて、略円盤形状の中
空に開設されている。第4図に示されているようにフラ
ンジ部35にはガス導入路36がガス溜37の接線方向
に配されてガス溜37の内部に連通ずるように開設され
ており、この導入路36は他方の処理ガスとしての酸素
ガスを供給するための供給源(図示せず)に接続される
ようになっている。フランジ部35の上端部には嵌合孔
38が同心的に開設されており、この嵌合孔38に第1
ノズル本体21を上方から嵌入されることにより、第2
ノズル31は第1ノズル21に同心円的に配されて下側
に積層されることになる。この積層状態において、第1
ノズル21のフランジ部25下面と第2ノズル31のフ
ランジ部35上面とは接合されており、再接合面間には
シールリング39が挟設されている。
The second nozzle 31 includes a nozzle body 32 formed in a cylindrical shape with a larger diameter than the first nozzle body 22.
The nozzle 31 is disposed on the outside of the first nozzle 21 so that the centers of both main bodies coincide with each other. Second nozzle body 32
The hollow part is connected to the first nozzle body 22, and the lower end opening substantially defines a circular ring-shaped outlet 33 surrounding the first nozzle outlet 23, and the middle part thereof substantially defines a hollow cylindrical supply passage 34. is forming. At the upper end of the second nozzle main body 32, a flange portion 35 formed in a substantially disk shape is arranged concentrically and at right angles to the center and integrally protrudes. A gas reservoir 37 is arranged concentrically and perpendicularly to the center of the center, and is opened in a substantially disk-shaped hollow space. As shown in FIG. 4, a gas introduction passage 36 is provided in the flange portion 35 so as to be arranged in the tangential direction of the gas reservoir 37 and communicate with the inside of the gas reservoir 37. It is connected to a supply source (not shown) for supplying oxygen gas as the other processing gas. A fitting hole 38 is concentrically formed in the upper end of the flange portion 35, and a first
By fitting the nozzle body 21 from above, the second
The nozzle 31 is arranged concentrically with the first nozzle 21 and stacked on the lower side. In this stacked state, the first
The lower surface of the flange portion 25 of the nozzle 21 and the upper surface of the flange portion 35 of the second nozzle 31 are joined, and a seal ring 39 is sandwiched between the rejoined surfaces.

次に作用を説明する。Next, the effect will be explained.

処理すべきウェハ9は各サセプタ1G上において突起1
.1群によって位置決めされるように載置状態にそれぞ
れ支持される。サセプタioに支持されたウェハ9はヒ
ータ12により加熱される。
The wafer 9 to be processed is placed on the protrusion 1 on each susceptor 1G.
.. They are each supported in a placed state so as to be positioned by one group. The wafer 9 supported by the susceptor io is heated by the heater 12.

このとき、ヒータ12はヒータカバー13によって被覆
されているため、加熱が有効に行われるとともに、ヒー
タカバー13の上方空間への放熱が防止される。
At this time, since the heater 12 is covered by the heater cover 13, heating is performed effectively and heat radiation to the space above the heater cover 13 is prevented.

ウェハ9がセットされると、サセプタ10はヒータカバ
ー13における窓孔15内においてターンテーブル5お
よび回転軸7によりバッファ4の周囲を自公転される。
When the wafer 9 is set, the susceptor 10 is rotated around the buffer 4 by the turntable 5 and the rotating shaft 7 within the window hole 15 in the heater cover 13 .

この自公転中、モノシランガスまたはホ′スフィンガス
および酸素ガスのような処理ガスが、ガスヘッド20の
第1および第2ノズル21.31からそれぞれバッファ
4に向けて、それぞれ同心円的な旋回流となって供給さ
れる。
During this rotation, processing gases such as monosilane gas or phosphine gas and oxygen gas form concentric swirling flows from the first and second nozzles 21.31 of the gas head 20 toward the buffer 4, respectively. Supplied.

供給された処理ガスはバッファ4の円錐面に沿って周方
向において均等に流下し、その下端辺周囲において自公
転されているウェハ9群にそれぞれ均等に接触した後、
排気口2から排気される。
The supplied processing gas flows down evenly in the circumferential direction along the conical surface of the buffer 4, and after evenly contacting each of the 9 groups of wafers rotating around its lower end,
The air is exhausted from the exhaust port 2.

処理ガスがウェハ9に接触したときのCVD反応により
、ウェハ9上に所望のCVD膜が生成される。このとき
、ウェハ9は自公転されているため、ウェハ9はガス流
に対して全方位を均等に向けることになり、その結果、
ガスによる成膜処理がウェハ9の全周にわたって均一に
行われることになる。
A desired CVD film is generated on the wafer 9 by a CVD reaction when the processing gas comes into contact with the wafer 9 . At this time, since the wafer 9 is rotating around its own axis, the wafer 9 faces the gas flow equally in all directions, and as a result,
The film forming process using the gas is uniformly performed over the entire circumference of the wafer 9.

ところで、モノシランガスまたはホスフィンガスとM素
ガスとがガスヘッドから吹き出された直後に、不適正な
混合比率をもって互いに接触すると、不適正なCVD反
応を起こすため、ガスヘッドには不適正な反応生成物が
異物として付着し堆積することがある。この異物がガス
ヘッドから剥離することによってウェハに付着すると、
製造歩留りが低下するため、ヘッドの表面を定期的に清
掃する必要がある。
By the way, if monosilane gas or phosphine gas and M gas come into contact with each other at an inappropriate mixing ratio immediately after they are blown out from the gas head, an inappropriate CVD reaction will occur, so the gas head will be exposed to inappropriate reaction products. may adhere and accumulate as foreign matter. If this foreign material detaches from the gas head and adheres to the wafer,
The surface of the head needs to be cleaned regularly because manufacturing yield is reduced.

ここで、第5図に示されているようにガス導入路26A
がガス供給路24Aに、その供給路の中心から出る法線
上に配されて接続されている場合には、導入路26Aか
ら供給路26Aに導入されたガスが供給路26の内周面
に直角に衝突するため、そのガスの流れは第5図に波形
線に示されているような波形の定常流になってしまう。
Here, as shown in FIG. 5, the gas introduction path 26A
is connected to the gas supply passage 24A on the normal line exiting from the center of the supply passage, the gas introduced into the supply passage 26A from the introduction passage 26A is perpendicular to the inner circumferential surface of the supply passage 26. As a result, the gas flow becomes a steady flow with a waveform as shown by the waveform line in FIG.

この定常流となったガスが吹出口23Aから吹き出すと
、そのガスの濃度分布は周方向において不均一になる0
例えば、周方向におけるガス濃度は定常流の山側部分に
おいて濃く、その谷側部分において薄くなる。このよう
にして、周方向におけるガス濃度が不均一になると、ガ
スが不適正な比率をもって混合するため、ガスヘッドに
異物が付着することになる。特に、酸素ガスが部分的に
不足した場合に異物の付着が発生し易い傾向があり、ま
た、バッファ雄面で酸素ガスが部分的に不足した場合に
ガスが停滞することにより、異物が部分的に付着し易い
傾向があるという問題点があることが、本発明者によっ
て明らかにされた。
When this steady flow of gas is blown out from the outlet 23A, the concentration distribution of the gas becomes non-uniform in the circumferential direction.
For example, the gas concentration in the circumferential direction is higher at the mountain side of the steady flow, and lower at the valley side. If the gas concentration in the circumferential direction becomes non-uniform in this way, the gases will be mixed at an inappropriate ratio, resulting in foreign matter adhering to the gas head. Particularly, when there is a partial shortage of oxygen gas, foreign matter tends to adhere to the surface, and when there is a partial shortage of oxygen gas on the male side of the buffer, the gas stagnates, causing foreign matter to stick to the surface. The inventor of the present invention has found that there is a problem in that there is a tendency for the adhesive to adhere to the surface.

しかし、本実施例においては、第1ノズル21から吹き
出されるモノシランガスまたはホスフィンガスの流れ、
また、第2ノズル31から吹き出される酸素ガスの流れ
が、旋回流にそれぞれ生成されることにより、周方向に
おけるガス濃度分布が全周にわたってそれぞれ均等にな
っているため、第1ノズル21から旋回流に乗って吹き
出されるガスと、第2ノズル31から旋回流に乗って吹
き出されるガスとはガスヘッド20の全周にわたって所
定の比率をもって混合することになり、予め設定された
所定のCVD反応が全周にわたって均等、かつ、適正に
起こり、不適正な反応生成物が異物としてガスヘッド2
0に付着し堆積することはない。
However, in this embodiment, the flow of monosilane gas or phosphine gas blown out from the first nozzle 21,
In addition, since the flow of oxygen gas blown out from the second nozzle 31 is generated into a swirling flow, the gas concentration distribution in the circumferential direction is uniform over the entire circumference, so that the oxygen gas flows from the first nozzle 21 to the swirling flow. The gas blown out in a swirling flow and the gas blown out in a swirling flow from the second nozzle 31 are mixed at a predetermined ratio over the entire circumference of the gas head 20, and a predetermined CVD The reaction occurs evenly and properly over the entire circumference, and inappropriate reaction products are removed as foreign matter from the gas head 2.
0 and will not be deposited.

すなわち、第1ノズル21において導入路26から供給
路24にその接線方向に導入されたガスは、供給路24
の内周面に沿って流れることにより、旋回流を生成する
ことになる。ガスはその自重により流下して行くが、旋
回流となっているため、スパイラル状になって流下して
行き、吹出口23から吹き出す、このとき、旋回流およ
びスパイラル流はガスの導入が連続的に導入されること
により連続的に生成されているため、周方向におけるガ
スの濃度分布は全周にわたって均等になる。
That is, the gas introduced from the introduction path 26 into the supply path 24 in the tangential direction in the first nozzle 21 flows through the supply path 24.
By flowing along the inner circumferential surface of the air, a swirling flow is generated. The gas flows down due to its own weight, but since it is a swirling flow, it flows down in a spiral shape and is blown out from the outlet 23. At this time, the swirling flow and spiral flow are such that the gas is continuously introduced. Since the gas is continuously generated by being introduced into the gas, the concentration distribution of the gas in the circumferential direction becomes uniform over the entire circumference.

また、第2ノズル31において導入路36からガス溜3
7にその接線方向に導入された酸素ガスは、ガス溜37
の内周面に沿って流れることにより旋回流を生成するこ
とになる。ガスはその自重により供給路34に流下して
行くが、スパイラル状になって流下して行き、吹出口3
3から吹き出す、このとき、第2ノズル31にはガス溜
37が形成されているため、導入路36により導入され
たガスはガス溜37に一時的に停滞した後、供給路34
にスパイラル流となって流出して行く、そして、吹出口
33において、スパイラル流は連続的に生成されている
ため、周方向におけるガスの濃度分布は全周にわたって
均等になる。
Further, in the second nozzle 31, the gas reservoir 3 is
The oxygen gas introduced tangentially into gas reservoir 37
A swirling flow is generated by flowing along the inner circumferential surface of the fluid. The gas flows down into the supply channel 34 due to its own weight, but it flows down in a spiral shape and reaches the outlet 3.
At this time, since the gas reservoir 37 is formed in the second nozzle 31, the gas introduced through the introduction path 36 temporarily stagnates in the gas reservoir 37, and then flows into the supply path 34.
Since the spiral flow is continuously generated at the outlet 33, the gas concentration distribution in the circumferential direction becomes uniform over the entire circumference.

このようにして、第1ノズル21および第2ノズル31
からそれぞれ吹き出されるガスの濃度分布が全周にわた
って均等であると、両ガスは全周において均一な比率を
もワて混合することになる。
In this way, the first nozzle 21 and the second nozzle 31
If the concentration distribution of the gases blown out from each is uniform over the entire circumference, both gases will be mixed at a uniform ratio over the entire circumference.

そして、ガス導入路26と36とに対するガスの供給が
予め設定された値になるようにそれぞれ制御されると、
ガスへラド20下面における両ガスの混合比率は全周に
わたって均一で、かつ所定の値になる。したがって、両
ガスによるCVD反応が全周にわたって均一に、かつ適
正に起こるため、不適正な反応生成物が異物としてガス
ヘッド20に付着することはない。
Then, when the gas supply to the gas introduction paths 26 and 36 is controlled to be a preset value,
The mixing ratio of both gases on the lower surface of the gas spatula 20 is uniform over the entire circumference and has a predetermined value. Therefore, since the CVD reaction by both gases occurs uniformly and properly over the entire circumference, inappropriate reaction products do not adhere to the gas head 20 as foreign matter.

また、それぞれスパイラル流となった両ガスはバッファ
4の円錐面においても全周にわたって均等にそれぞれ流
下して行くため、バッファ4の円錐面の途中および下端
においてもCVD反応は均一かつ適正に起こり、異物が
その円錐面等に付着することはない。
In addition, since both gases, which have become spiral flows, flow down equally over the entire circumference of the conical surface of the buffer 4, the CVD reaction occurs uniformly and appropriately even in the middle and lower end of the conical surface of the buffer 4. Foreign matter will not adhere to the conical surface or the like.

前記実施例によれば次の効果が得られる。According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

(1)  各ノズルからガスを同心円に旋回させて吹き
出させることにより、各ガスを周方向の全体において均
一な比率をもって互いに接触させることができるため、
不適正な反応生成物が発生するのを防止することができ
るとともに、異物がガスヘッド付近の表面およびバッフ
ァの雄面等に付着堆積するのを防止することができる。
(1) By swirling the gas concentrically and blowing it out from each nozzle, each gas can be brought into contact with each other at a uniform ratio in the entire circumferential direction.
It is possible to prevent inappropriate reaction products from being generated, and it is also possible to prevent foreign matter from adhering and accumulating on the surface near the gas head, the male surface of the buffer, and the like.

(2)  ガスヘッド付近等にgetが付着するのを防
止することにより、剥離した異物にょるウェハの汚染を
未然に回避することができるため、製造歩留り並びに製
品の品質および信頼性を高めることができる。
(2) By preventing get from adhering to the vicinity of the gas head, it is possible to avoid contamination of the wafer due to detached foreign matter, thereby improving manufacturing yield and product quality and reliability. can.

c′:A また、ガスヘッドおよびバッファ雄面等に異
物が付着するのを防止することにより、処理室内面の清
掃作業を省略ないしは減少させることができるため、装
置の稼働率を高めることにより、生産性を向上させるこ
とができる。
c':A In addition, by preventing foreign matter from adhering to the gas head and male buffer surface, cleaning work inside the processing chamber can be omitted or reduced, increasing the operating rate of the equipment. Productivity can be improved.

(4)  複数のノズルを同心円に、がっ、外側のもの
が内側のものにガス吹き出し方向に重ね合ゎセて多重管
構造に構成することにより、外側のノズルから内側のノ
ズルを順次積み重ねることにより多重管構造のヘッドを
構築することができるため、ヘッドの製作を簡単化する
ことができる。
(4) By configuring multiple nozzles concentrically, with the outer nozzles overlapping the inner ones in the gas blowing direction to form a multi-tube structure, the inner nozzles can be stacked sequentially from the outer nozzle. Since it is possible to construct a head with a multi-tube structure, manufacturing of the head can be simplified.

(5)  ガス流を旋回させずに、ガスが全周にわたっ
て均等に流れるように構成するためには、第5110に
示されているような定常波形流の発生を防止するために
ノズルにおけるガス供給路等を大口径に設定する必要が
あるが、前記実施例の如く、ガス流を旋回させるように
構成することにより、ノズルの大口径化を回避しつつ、
ガスの濃度分布を全周にわたって均等化させることがで
きるため、多重管構造の採用を促進させることができる
(5) In order to configure the gas flow to flow uniformly over the entire circumference without swirling the gas flow, the gas supply at the nozzle is necessary to prevent the generation of a steady waveform flow as shown in No. 5110. Although it is necessary to set the passage etc. to a large diameter, by configuring the gas flow to swirl as in the above embodiment, it is possible to avoid increasing the diameter of the nozzle.
Since the gas concentration distribution can be made uniform over the entire circumference, it is possible to promote the adoption of a multi-tube structure.

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。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor.

例えば、ガスを旋回させる手段としては、ガス導入路を
接線方向に接続して成る構造を使用するに限らず、ガス
導入路を法線に対して適当角度傾斜させて接続して成る
構造や、供給路に案内羽根を突設して成る構造等を使用
してもよい。
For example, the means for swirling the gas is not limited to a structure in which the gas introduction paths are connected tangentially, but also a structure in which the gas introduction paths are connected at an appropriate angle with respect to the normal line, A structure in which guide vanes are provided protruding from the supply path may also be used.

また、各ガスの旋回方向は諸条件に応じて、隣り合うも
の同士で互いに同一方向、または反対方向に選定するこ
とが望ましい。
Further, it is preferable that the swirling direction of each gas is selected to be the same direction or opposite directions for adjacent gases, depending on various conditions.

ヘッドは2重管構造に構成するに限らず、3重管構造や
4!管構造等のような他の多重管構造に形成してもよい
The head is not limited to a double tube structure, but also a triple tube structure or a 4! Other multi-tubular structures may also be formed, such as tubular structures and the like.

ガス溜はガス導入路を周方向に複数本配設した場合等に
おいては省略することができる。
The gas reservoir can be omitted when a plurality of gas introduction passages are provided in the circumferential direction.

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自公転式〇VD装置
に通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、その他のCVD装置、酸化膜形成装置、
拡散装置、ドライエツチング装置等に通用することがで
きる0本発明は少なくとも処理ガスを使用する処理装置
全般に通用することができる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly explained in the case where it was applied to the rotation-revolution type CVD apparatus, which is the field of application that was the background of the invention, but it is not limited to this, and other CVD apparatuses, Oxide film forming equipment,
The present invention can be applied to diffusion devices, dry etching devices, etc. The present invention can be applied to at least all processing devices that use processing gas.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.

同心円的に配された複数のノズルから処理ガスを同心円
に旋回させてそれぞれ吹き出させることにより、各処理
ガスを周方向の全体において均一な比率をもって接触さ
せることができるため、不適正な反応生成物が発生する
のを防止することができるとともに、異物がガスヘッド
付近の表面等に付着堆積するのを防止することができる
By concentrically swirling the processing gases and blowing them out from multiple concentrically arranged nozzles, each processing gas can be brought into contact with a uniform ratio in the entire circumferential direction, thereby preventing inappropriate reaction products. In addition, it is possible to prevent foreign matter from adhering and accumulating on the surface near the gas head.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例である自公転式CVD装置を
示す縦断面図、 第2図はそのガスヘッド示す拡大部分y1断面図、第3
図は第2図■−■線に沿う平面断面図、第4図は第2図
rV−IV線に沿う平面断面図、第5図はその作用を説
明するための拡大部分断面図である。 ■・・・チャンバ、2・・・排気口、3・・・ベルジャ
、4・・・バッファ、5・・・ターンテーブル、6.8
・・・回転駆動装置、7・・・回転軸、9・・・ウェハ
(被処理物)、IO・・・サセプタ、11・・・突起、
12・・・ヒータ、13・・・ヒータカバー、14・・
・支柱、15・・・窓孔、20・・・カスヘッド、21
・・・第1ノズル、31・・・第2ノズル、22.32
・・・ノズル本体、23.33・・・吹出口、24.3
4・・・供給路、25.35・・・フランジ部、26.
36・・・ガス導入路、37・・・ガス溜、38・・・
嵌合孔、39・・・シールリング。
Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a rotational-revolution type CVD apparatus which is an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an enlarged y1 cross-sectional view showing the gas head, and Fig. 3
The drawings are a plan sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 2, FIG. 4 is a plan sectional view taken along the line rV-IV in FIG. 2, and FIG. 5 is an enlarged partial sectional view for explaining the operation. ■...Chamber, 2...Exhaust port, 3...Belljar, 4...Buffer, 5...Turntable, 6.8
... Rotation drive device, 7 ... Rotation shaft, 9 ... Wafer (workpiece), IO ... Susceptor, 11 ... Protrusion,
12... Heater, 13... Heater cover, 14...
・Post, 15...Window hole, 20...Cus head, 21
...First nozzle, 31...Second nozzle, 22.32
... Nozzle body, 23.33 ... Air outlet, 24.3
4... Supply path, 25.35... Flange portion, 26.
36... Gas introduction path, 37... Gas reservoir, 38...
Fitting hole, 39...Seal ring.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数種類のガスを吹き出すガスヘッドを備えており
、このガスヘッドは複数のノズルが同心円に、かつ、外
側のものが内側のものにガス吹き出し方向に重ね合わさ
れて多重管構造に構成されているとともに、ノズルのそ
れぞれがガスを同心円に旋回させて吹き出すように構成
されていることを特徴とする処理装置。 2、ガスを旋回させる手段として、ノズルにガス導入路
がノズルの中心の法線に対して傾斜するように接続され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の処
理装置。 3、ノズルが、ガス溜をそれぞれ備えていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の処理装置。 4、ノズルのそれぞれが、それらから吹き出されるガス
の旋回方向が互いに同一方向になるように構成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の処理装
置。 5、ノズルのそれぞれが、それらから吹き出すガスの旋
回方向が互いに反対方向になるように構成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の処理装置。
[Claims] 1. The gas head is equipped with a gas head that blows out multiple types of gas, and this gas head has a plurality of nozzles arranged in a concentric circle, and the outer nozzle is overlapped with the inner one in the gas blowing direction. 1. A processing device characterized in that it has a tube structure, and each nozzle is configured to swirl gas concentrically and blow it out. 2. The processing apparatus according to claim 1, wherein the gas introduction path is connected to the nozzle so as to be inclined with respect to the normal line of the center of the nozzle as means for swirling the gas. 3. The processing apparatus according to claim 1, wherein each of the nozzles is provided with a gas reservoir. 4. The processing apparatus according to claim 1, wherein each of the nozzles is configured such that the gas blown out from the nozzles swirls in the same direction. 5. The processing apparatus according to claim 1, wherein each of the nozzles is configured such that the swirling directions of the gas blown out from the nozzles are opposite to each other.
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