JPS63308922A - 半導体製造用ｃｖｄ装置の排気装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体用ウェハの表面に化学的にシリコン酸化
膜等を気相成長させる装置（以下、ＯＶＤ装置と呼ぶ）
に係り、特にウェハの表面上に反応性ガスを均一に流す
のに好適な半導体製造用ＣＶＤ装置の排気装置に関する
、１〔 従来の技術〕 一般に半導体１摂造用ＣＶ　Ｄ装置は、第９１司に示す
ように、ウェハ１を試料台２のヒに載置し、試料台２を
回転させながらガスディスパージョンヘッド３に形成さ
すしたスリン）−状の吹き出し口３Ａから反応性ガスを
供給するとともに、ヒータ１１によりウェハ１を加熱し
、熱反応によってウェハ１の表面上にシリコン酸化膜等
の薄膜を形成するようになっている。ウェハ１が載置さ
れる試料台２の横方向にはガスヘット５が配置され、ガ
スヘッド５に形成されたスリット状の吹き出し口５Ａか
らはキャリアガスが一定流速で供給される。このため、
反応性ガスがウェハ１の表面上で熱反応した結果生ずる
反応生成物は、キャリアガスによって排気流路６を搬送
され、排気管７から外部へ排出される。

ところで、第１図に示すように、排気流路６の下流側に
は排気管７が接続されるので、排気流路６の断面積は下
流に向って次第に小さくしなければならない。このよう
に排気流路６の断面積が変化すると、図のへ方向に沿っ
て均一に供給される反応性ガスおよびキャリアガス（以
下、単にガスと呼ぶ）は、ウェハ１の表面上を流れると
き、ウェハ１の中央部に集まり易く、ウェハ１の端部（
図中Ｂ部）に流れ・違＜くなる。このため、ウェハ１に
はＡ方向に沿って不均一な膜厚の酸化膜が形成され、Ｃ
ＶＤ装置？７での歩留りが低下するという欠点があった
。

上記の欠点を改良するためには、流路に開口率の小さい
金網等よりなる多孔板を設け、そこでの圧力損失を大き
くして下流側の流路形状の影響が上流側に及ばないよう
にする方法（東京大学、宇宙航空研究所報告、第１５巻
、第１号（Ｂ））を応用することが考えられる。すなわ
ち、多孔板８（図中二点鎖線で示す）を排気流路６内の
途中に設けることにより、ウェハ１上を流れるガスを均
一にすることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような多孔板を排気流路に設ける
と、反応生成物が多孔板の孔に付着し、多孔板が目詰り
を起こしてしまい、定期的にこの目詰りを除去する作業
を行なわなければならない。

しかも多孔板を排気流路の内部に固定してしまうと、目
詰り除去作業のたびに装置を停止して多孔板を外部を取
出さなければならず、その作業が煩雑となるばかりでな
く、ＣＶＤ装置の稼動率低下させてしまうことが懸念さ
れていた。

本発明の目的は、多孔板の目詰り除去作業が装にを停止
させることなく、容易に行なえる半導体製造用ＣＶＤ装
置の排気装置を提供することであ机 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明の半導体製造用ＣＶ
Ｄ装置の排気装置は、ウェハが載置される試料台と、前
記ウェハと反応してウェハ上に酸化１漠を形成する反応
性ガスを供給する反応性ガス供給部と、前記反応性ガス
を所定の流速で前記ウェハ上に搬送するキャリアガスを
供給するキャリアガス供給部と、前記反応性ガスが前記
ウェハと反／９、して生じる反応生成物を外部へ排出す
る排気流路とを備えた半導体製造用ＣＶＤ装置の排気装
置において、前記排気流路の」３流の流れを均一にする
板状の整流手段を排気流路の途中に設けるとともに、前
記整流手段に使用部分の他に未使用部分を設け、前記使
用部分が目詰りした時、前記使用部分と未使用部分とを
互いに位置交換可能にしたものである。

〔作用〕

上記構成によれば、ガスが排気流路内の整流手段を通過
するとき、整流手段での圧力損失が大きいため、整流手
段より下流側の流路形状の影響を上流側へ伝えないよう
にすることができ、ウェハ上を流れるガスは均一になる
。また、排気流路を流れるガスにはウェハとの反応によ
って生じた反応生成物が多量に含まれているので、この
反応生成物が次第に整流手段に付着し、整流手段が目詰
りを起こしてしまう。このような場合には整流手段の使
用部分と未使用部分とを互いに位置交換して未使用部分
にガスを通過させる。また、使用部分と未使用部分とを
互いに位置交換させる際には、ＣＶＤ装置を停止させる
必要はなく、稼動中にも行なうことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

なお、従来の技術と同一の箇所には同一符号を記す。

（第１実施例） 本発明に係る半導体製造用ＣＶＤ装置の排気装置の第１
実施例の概略構成を第１図に示す。図において、ウェハ
１が載置される試料台２は回転軸２Ａを介して図示して
いないモータに連結され、水平に回転するようになって
いる。試料台２の上方にはガスディスパージョンヘッド
３が配置され、このガスディスパージョンヘット３は配
管３Ｂを介して図示していないマスフローコントローラ
に接続されている。ガスディスパージョンヘッド３には
、幅が約１ｍｍで奥行が約２００ｍｍのスリット状のガ
ス吹き出し口３Ａが複数個層状に形成されており、反応
性ガスはガス吹き出し口３Ａから均一に吹き出すように
なっている。試料台２の下方にはヒータ４が設けられ、
反応性ガスに熱反応を起こさせ、ウェハ１の表面上に薄
い酸化膜を成膜させるようになっている。試料台５の横
方向にはガスヘッド５が配置され、このガスヘッド５に
も前述したガスディスパージョンヘッド３と同様のスリ
ット状のガス吹き出し口５Ａが形成されている。ガス吹
き出し口５Ａからはキャリアガスが均一に供給され、ガ
スディスパージョンヘッド３より供給される反応性ガス
を図の左方から右方へ搬送する。試料台２に関してガス
ヘット５の反対側には排気流路６が設けられ、排気流路
６の下流側は上方に延びる排気管７に連結されている。

なお、排気管７の断面積は小さいため、排気流路６の断
面積は下流に向って次第に小さくなるように形成されて
いる。

排気流路６の途中には整流手段１ｏが設けられており、
整流手段１０は、第２図乃至第４図に示すように、排気
流路６に固定された多孔板１１と、該多孔板１１上を摺
動する多孔板１２より構成されている。多孔板１１には
小孔１１Ａ、ＩＩＢ。

１１Ｃ，・・・・・・がピッチＱ１の間隔で穿設され、
多孔板１２には小孔１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ，−−−が
ピッチＱ、の間隔で穿設されている。小孔１１Ａ、　１
１　Ｂ　、　］、　Ｉ　Ｃ，・−−−ｆ７）内径ｄ１は
小孔１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ，・・・・・の内径ｄ２よ
りも大きく形成され、ピッチＱ、はピッチＱ２の整数倍
の長さとなっている。

次に本実施例の作用について説明する。

試料台２にウェハ１を’Ｍ、　ｉ＆して回転させながら
、ガスディスパージョンヘッド３のガス吹き出し口３Ａ
より反応性ガスを供給するとともに、ガスヘラｌ−’　
５のガス吹き出し［コ５Ａよりキャリアガスを供給する
と、ウェハ１の表面上には酸化膜が成膜される。この場
合、多孔板１２の開口面積が排気流路６の断面積に比べ
て小さいため、多孔板１２での流路抵抗が大きくなり、
ウェハ１面上のガスの流れは下流側のカスの流れには影
響されなくなる。したがって、ガスはウェハ１面上を均
一に流れ、ガス吹き出し口３Ａの長手方向（第１図紙面
垂直方向）の成膜速度の分布も均一となる。

ところで、多孔板１１．１２はスライド前には第４図（
ａ、）に示すように配置され、多孔板１１の小孔］コ−
Ａ、ＩＩＢ、ＩＩＣ，・・・・・に多孔板１２の小孔１
２Ｂ、１２Ｄ、１２Ｆ、　　・・・・が一致している。

この状態でウェハ１の表面への成膜が繰り返されると、
排気流路６を流れるガス中に含まれる多量の反応生成物
が多孔板１２の小孔１２Ｂ。

１２Ｄ、１２Ｆ、・・・・・　に付着し、場合によって
はこれらの小孔を完全に塞いでしまうことがある。

このような場合、小孔１．２１３，１２０．１２Ｆ。

・・・・・・に一定量の反応生成物がイー１着したら、
多孔板１２を矢印Ｃ方向にピッチＱ、の大きさだけスラ
イドさせ、多孔板１１の小孔１１Ａ、１．１Ｂ。

１１Ｃ９・・・・・・に多孔板１２の未（Ｊ４用部分の
小孔１２Ａ、１２ｃ、１２Ｅ、・・・・を一致させる。

その結果、ガスは反応生成物があまり付着していない新
しい小孔１２Ａ、１２Ｃ，１２Ｅ、　　・・・を通過で
きるようになり整流手段１０の目詰りは解、１１される
。なお、多孔板１１の小孔１１Ａ、ＩＩＢ。

１１Ｃの内径は比較的大きく形成されているので。

目詰りは発生し難＜＜なっている。

また、本実施例の変形例として、多孔板１２の両面に一
対の多孔板１１を配［Ｉ′ｆ′ｔシてもよい。

（第２実施例） 次に本発明の第２実施例を第５図および第６図を用いて
説明する。

本実施例では、前述の多孔板の代わりに、層状のスリッ
トが互いに異なる向きに形成された２枚のスリット板２
１．２２を使用している。スリット板２１のスリンｌ−
の角度Ｏ４とスリット板２２のスリットの角度０２とは
略等しく形成され、スリン１−のピッチＳはどちらも同
じに作られている。

また、スリット板２１のスリン１−幅ｂ１はスリット板
２２のスリン１〜幅ｂ２よりも大きく形成されている。

以」−のように形成されたスリット板２１を排気流路６
に固定し、スリット板２１上にスリット板２２を摺動自
在に取付ければ、第１実施例と同様の効果が得られる。

すなわち、一定量の反応生成物がスリット板２２の開口
部（第６図のＤ部）に付着したら、スリット板２２を上
カムｍだけスライドさせると、反応生成物の付着の少な
い未使用部分として開口部（同図Ｅ部）を得ることがで
き、目詰りが解消される。

本実施例によれば、スリット板２］、、２２には多数の
層状スリットが形成されているので、スリット板２２を
少しずつ移動させることで、新たな開口部を得ることが
でき、反応生成物の除去作業までの期間を長くすること
が可能となる。

（第３実施例） 第７図および第８図は本発明の第３実施例を示している
。本実施例では、１枚の多孔板３１が排気流路６に矢印
Ｆ方向にスライド可能に配設されている。多孔板３１は
上下長さが排気流路６の高さの２倍以」二であり、その
面上のａ部とｂ部には多数の小孔が穿設されている。ま
た、多孔板３１の上端および下端はＬ字形に折曲げられ
、排気流路６から脱落しないようになっそいる。

このような多孔板３１を図に示すようにｂ部が排気流路
６の内部にくるよう配置し、ｂ部の小孔に一定址の反応
生成物が付着したら、多孔板３１を下方にスライドさせ
、未使用部分のａ部の小孔が排気流路６の内部にくるよ
うにする。

本実施例によれば、ａ部またはｂ部のどちらか一方の小
孔を使用しているときは、他方の小孔に付着した反応生
成物の除去作業を容易に行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ウェハ上面を流
れるガスの流れを均一にすることができるので、ウェハ
面上に均一な成膜を行なうことが可能となり、ＣＶＤ装
置における歩留りが向上する。また、反応生成物の除去
作業の回数を低減することができるので、ＣＶＤ装置の
稼動率が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＣＶＤ％置の概略構成図。 第２図は整流装ｈ’ｔの詳細図、第３１４および第４図
は第１実施例の多孔板の正面図と断面図、第５図および
第６図は第２実施例のスリン１−扱の正面図とスリット
板を重ね合せた場合の要部拡大図、第７　ＦＭと第８同
は第３実施例の多孔板の断面図と正面図、第９図は従来
のＣＶ　Ｄ装置の概略構成図、第１０図は第９図の平面
図である。 １　・ウェハ、　　　　　　２・・試料台、３・・ガス
ディスパージョンヘッド、 ４・・・ヒータ、　　　　　　　５・・・ガスヘット、
６・・・排気流路、　　　　　　７・・・排気管、１０
・・・整流手段、 １１．１２．３１・・・多孔板、 ２１．２２・・スリット板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウェハが載置される試料台と、前記ウェハと反応
   してウェハ上に酸化膜を形成する反応性ガスを供給する
   反応性ガス供給部と、前記反応性ガスを所定の流速で前
   記ウェハ上に搬送するキャリアガスを供給するキャリア
   ガス供給部と、前記反応性ガスが前記ウェハと反応して
   生じる反応生成物を外部へ排出する排気流路とを備えた
   半導体製造用ＣＶＤ装置の排気装置において、前記排気
   流路の上流の流れを均一にする板状の整流手段を排気流
   路の途中に設けるとともに、前記整流手段に使用部分の
   他に未使用部分を設け、前記使用部分が目詰りした時、
   前記使用部分と前記未使用部分とを互いに位置交換可能
   にしたことを特徴とする半導体製造用ＣＶＤ装置の排気
   装置。
2. （２）前記整流手段は多数の小孔が穿設された多孔板で
   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
   記載の半導体製造用ＣＶＤ装置の排気装置。
3. （３）前記整流手段は層状のスリットが互いに異なる向
   きに形成された２枚のスリット板を重ね合わせて構成さ
   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
   半導体製造用ＣＶＤ装置の排気装置。