JP3089684B2 - 常圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
常圧ｃｖｄ装置Info
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- JP3089684B2 JP3089684B2 JP03064233A JP6423391A JP3089684B2 JP 3089684 B2 JP3089684 B2 JP 3089684B2 JP 03064233 A JP03064233 A JP 03064233A JP 6423391 A JP6423391 A JP 6423391A JP 3089684 B2 JP3089684 B2 JP 3089684B2
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- Japan
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- semiconductor wafer
- heater
- nozzle
- source gas
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- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は常圧ＣＶＤ装置に関し、
特にウェハー上に反応ガスを吹付けるノズルを改良した
常圧ＣＶＤ装置に関する。
特にウェハー上に反応ガスを吹付けるノズルを改良した
常圧ＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、酸化膜やＰＳＧ膜等の形成方
法としては加熱した半導体ウェハーに、モノシラン（Ｓ
ｉＨ4 ）や酸素（Ｏ2 ）等の原料ガスを供給し、前記半
導体ウェハー上での原料ガスの熱分解反応による気相成
長法が用いられている。図３の断面図には、この種の常
圧ＣＶＤ装置の１例が示されている。この例では、半導
体ウェハー１を半導体ウェハー積載ベルト２上に積載
し、ヒーター３上を移動させながら所定温度に加熱し、
ノズル４の下方へ導入する。このノズル４より噴出させ
た原料ガスを熱分解反応させ、半導体ウェハー１上に酸
化膜，絶縁膜を成膜させる。このノズル４は原料ガスで
ある酸素，モノシラン等を、原料ガス導入管６内で混合
させた状態でノズル４より半導体ウェハー１上に吹付け
て成膜を行ない、未反応の原料ガスはノズル４の外周に
設けられた排気口５より排気される。
法としては加熱した半導体ウェハーに、モノシラン（Ｓ
ｉＨ4 ）や酸素（Ｏ2 ）等の原料ガスを供給し、前記半
導体ウェハー上での原料ガスの熱分解反応による気相成
長法が用いられている。図３の断面図には、この種の常
圧ＣＶＤ装置の１例が示されている。この例では、半導
体ウェハー１を半導体ウェハー積載ベルト２上に積載
し、ヒーター３上を移動させながら所定温度に加熱し、
ノズル４の下方へ導入する。このノズル４より噴出させ
た原料ガスを熱分解反応させ、半導体ウェハー１上に酸
化膜，絶縁膜を成膜させる。このノズル４は原料ガスで
ある酸素，モノシラン等を、原料ガス導入管６内で混合
させた状態でノズル４より半導体ウェハー１上に吹付け
て成膜を行ない、未反応の原料ガスはノズル４の外周に
設けられた排気口５より排気される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の常圧Ｃ
ＶＤ装置では、原料ガスである酸素とモノシランを予め
混合させた状態でノズルより半導体ウェハーに吹付ける
ため、原料ガスが半導体ウェハーに到達するまでの間の
どの段階で加熱分解反応を起こすか予測が難しく、半導
体ウェハー上での適切な成膜を制御するのが非常に困難
となる欠点があった。また、ノズル内部で混合ガスの一
部が反応し、反応生成物が付着し、ノズルの清掃頻度が
多くなり、装置稼働率の低下も起きる。さらに、原料ガ
スはほぼ常温で半導体ウェハーに吹付けられるため、そ
の際半導体ウェハーの温度低下を引起こし成膜温度制御
が困難になる欠点もあった。
ＶＤ装置では、原料ガスである酸素とモノシランを予め
混合させた状態でノズルより半導体ウェハーに吹付ける
ため、原料ガスが半導体ウェハーに到達するまでの間の
どの段階で加熱分解反応を起こすか予測が難しく、半導
体ウェハー上での適切な成膜を制御するのが非常に困難
となる欠点があった。また、ノズル内部で混合ガスの一
部が反応し、反応生成物が付着し、ノズルの清掃頻度が
多くなり、装置稼働率の低下も起きる。さらに、原料ガ
スはほぼ常温で半導体ウェハーに吹付けられるため、そ
の際半導体ウェハーの温度低下を引起こし成膜温度制御
が困難になる欠点もあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の常圧ＣＶＤ装置
は、原料ガスである酸素とモノシランとを別々の原料ガ
ス導入管から半導体ウェハー上に吹付け、かつ酸素とモ
ノシランが半導体ウェハー上でのみ混合されるように先
端に一点方向に向けて傾きを設けたノズルと、このノズ
ルを構成する原料ガス導入管に設けられ原料ガスを所定
温度に加熱する第１のヒーターと、半導体ウェハーを所
定温度に加熱する第２のヒーターと、原料ガスの半導体
ウェハー上への到達時に半導体ウエハー温度を低下させ
ないようにただちに熱分解反応を起こすべく第１のヒー
ター及び第２のヒーターを制御する温度制御装置と、ノ
ズルと交互に設けられ未反応原料ガスと反応生成物をノ
ズル近傍より排気する排気口とを備えている。
は、原料ガスである酸素とモノシランとを別々の原料ガ
ス導入管から半導体ウェハー上に吹付け、かつ酸素とモ
ノシランが半導体ウェハー上でのみ混合されるように先
端に一点方向に向けて傾きを設けたノズルと、このノズ
ルを構成する原料ガス導入管に設けられ原料ガスを所定
温度に加熱する第１のヒーターと、半導体ウェハーを所
定温度に加熱する第２のヒーターと、原料ガスの半導体
ウェハー上への到達時に半導体ウエハー温度を低下させ
ないようにただちに熱分解反応を起こすべく第１のヒー
ター及び第２のヒーターを制御する温度制御装置と、ノ
ズルと交互に設けられ未反応原料ガスと反応生成物をノ
ズル近傍より排気する排気口とを備えている。
【０００５】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００６】図１は本発明の実施例１の常圧ＣＶＤ装置
のノズル近傍の断面図である。
のノズル近傍の断面図である。
【０００７】原料ガスを半導体ウェハー１上に吹出すノ
ズル４は、酸素とモノシランの原料ガス導入管６がそれ
ぞれ分離された構成となっており、ノズルより原料ガス
が吹出される以前に酸素とモノシランが反応してＳｉＯ
2 等の反応生成物が生じない様になっている。また、ノ
ズル４に原料ガスを導入する原料ガス導入管６の一部に
外周を覆う様に原料ガス加熱ヒーター７が設けられてい
る。原料ガスは、原料ガス加熱ヒーター７により原料ガ
スが半導体ウェハー１上に到達した際、半導体ウェハー
１表面の温度を低下させない様に、さらに、ただちに熱
分解反応を起こす様に加熱され、また加熱ヒーター７は
半導体ウェハー１を底部より加熱するヒーター３と共に
温度制御装置８により制御される。また、ノズル４先端
はそれぞれ一点方向に向けて傾きを設けてあり、酸素と
モノシランが半導体ウェハー１上のみで、始めて混合さ
れ反応する様になっており、半導体ウェハー１表面以外
で熱分解反応が生じない構造となっている。また、ノズ
ル４と交互に設けられた排気口５より未反応ガスやＳｉ
Ｏ2 等の反応生成物は速やかに排気され、半導体ウェハ
ー１上に付着することがない。
ズル４は、酸素とモノシランの原料ガス導入管６がそれ
ぞれ分離された構成となっており、ノズルより原料ガス
が吹出される以前に酸素とモノシランが反応してＳｉＯ
2 等の反応生成物が生じない様になっている。また、ノ
ズル４に原料ガスを導入する原料ガス導入管６の一部に
外周を覆う様に原料ガス加熱ヒーター７が設けられてい
る。原料ガスは、原料ガス加熱ヒーター７により原料ガ
スが半導体ウェハー１上に到達した際、半導体ウェハー
１表面の温度を低下させない様に、さらに、ただちに熱
分解反応を起こす様に加熱され、また加熱ヒーター７は
半導体ウェハー１を底部より加熱するヒーター３と共に
温度制御装置８により制御される。また、ノズル４先端
はそれぞれ一点方向に向けて傾きを設けてあり、酸素と
モノシランが半導体ウェハー１上のみで、始めて混合さ
れ反応する様になっており、半導体ウェハー１表面以外
で熱分解反応が生じない構造となっている。また、ノズ
ル４と交互に設けられた排気口５より未反応ガスやＳｉ
Ｏ2 等の反応生成物は速やかに排気され、半導体ウェハ
ー１上に付着することがない。
【０００８】図２は本発明の実施例２の常圧ＣＶＤ装置
のノズル近傍の断面図である。
のノズル近傍の断面図である。
【０００９】本実施例では、原料ガス導入管６自体を抵
抗加熱体で製作している。この例では、原料ガス導入管
６全体にわたり加熱可能となり、原料ガスの急激な加熱
を避けることができ温度制御をより安定したものにでき
る。また外周をヒーターで覆う必要がないため、原料ガ
ス導入管６を任意の形状に加工し易くなり、全体の小型
化も可能で、常圧ＣＶＤ装置自体の小型・軽量化も期待
できる。さらに、原料ガス導入管６のメンテナンス時に
おいては、外周のヒーターの取外しの工数が省け、装置
作業者の労働時間の軽減も可能である。
抗加熱体で製作している。この例では、原料ガス導入管
６全体にわたり加熱可能となり、原料ガスの急激な加熱
を避けることができ温度制御をより安定したものにでき
る。また外周をヒーターで覆う必要がないため、原料ガ
ス導入管６を任意の形状に加工し易くなり、全体の小型
化も可能で、常圧ＣＶＤ装置自体の小型・軽量化も期待
できる。さらに、原料ガス導入管６のメンテナンス時に
おいては、外周のヒーターの取外しの工数が省け、装置
作業者の労働時間の軽減も可能である。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、酸素とモ
ノシランを、各々予め所定温度に加熱制御した後、半導
体ウェハーの一定面積部分で各原料ガスが混合し反応す
る様に先端部分に一点方向に向けて傾きを設け、それぞ
れ独立のノズルから半導体ウェハーに吹付けるため、原
料ガスは半導体ウェハー表面に到達するまでの途中の経
路で分解反応を起こさず、半導体ウェハー表面でのみ分
解反応を起こすことが可能となる。その結果、ノズル内
部等での反応生成物の付着も抑えることができ、原料ガ
スが半導体ウェハーの表面温度を低下させることなく、
成膜温度制御が容易になり、ノズルの外側及びノズル間
に設けられた排気口よりＳｉＯ2 等の反応生成物が速や
かに排気され、半導体ウェハー表面に付着する反応生成
物が減少し、歩留りが向上するという効果がある。
ノシランを、各々予め所定温度に加熱制御した後、半導
体ウェハーの一定面積部分で各原料ガスが混合し反応す
る様に先端部分に一点方向に向けて傾きを設け、それぞ
れ独立のノズルから半導体ウェハーに吹付けるため、原
料ガスは半導体ウェハー表面に到達するまでの途中の経
路で分解反応を起こさず、半導体ウェハー表面でのみ分
解反応を起こすことが可能となる。その結果、ノズル内
部等での反応生成物の付着も抑えることができ、原料ガ
スが半導体ウェハーの表面温度を低下させることなく、
成膜温度制御が容易になり、ノズルの外側及びノズル間
に設けられた排気口よりＳｉＯ2 等の反応生成物が速や
かに排気され、半導体ウェハー表面に付着する反応生成
物が減少し、歩留りが向上するという効果がある。
【図１】本発明の実施例１のノズル近傍の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例２のノズル近傍の断面図であ
る。
る。
【図３】従来の常圧ＣＶＤ装置のノズル近傍の断面図で
ある。
ある。
１ 半導体ウェハー ２ 半導体ウェハー積載ベルト ３ ヒーター ４ ノズル ５ 排気口 ６ 原料ガス導入管 ７ 原料ガス加熱ヒーター ８ 温度制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/316 H01L 21/31
Claims (1)
- 【請求項１】 原料ガスを半導体ウェハー上に吹付ける
ためのノズルを備え、熱分解反応により気相成長を行な
う常圧ＣＶＤ装置において、原料ガスごとに別々に設け
られ且つそれぞれの先端を一点方向に向けて傾斜させた
原料ガス導入管からなるノズルと、各々の原料ガス導入
管に設けられ原料ガスを加熱する第１のヒーターと、半
導体ウェハーを加熱する第２のヒーターと、原料ガスの
半導体ウェハー上への到達時に半導体ウェハー温度を低
下させないようにただちに熱分解反応を起こすべく第１
のヒーター及び第２のヒーターを制御する温度制御装置
と、前記原料ガス導入管と交互に配置され未反応ガス及
び反応生成物を排気する排気口とを有することを特徴と
する常圧ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03064233A JP3089684B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 常圧ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03064233A JP3089684B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 常圧ｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04299532A JPH04299532A (ja) | 1992-10-22 |
| JP3089684B2 true JP3089684B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=13252203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03064233A Expired - Fee Related JP3089684B2 (ja) | 1991-03-28 | 1991-03-28 | 常圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3089684B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101135048B (zh) * | 2006-08-30 | 2011-08-24 | 财团法人工业技术研究院 | 等离子体镀膜装置及其镀膜方法 |
| CN102851650A (zh) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | 财团法人工业技术研究院 | 镀膜用喷洒头以及镀膜装置 |
-
1991
- 1991-03-28 JP JP03064233A patent/JP3089684B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101135048B (zh) * | 2006-08-30 | 2011-08-24 | 财团法人工业技术研究院 | 等离子体镀膜装置及其镀膜方法 |
| CN102851650A (zh) * | 2011-07-01 | 2013-01-02 | 财团法人工业技术研究院 | 镀膜用喷洒头以及镀膜装置 |
| US8944347B2 (en) | 2011-07-01 | 2015-02-03 | Industrial Technology Research Institute | Deposition nozzle and apparatus for thin film deposition process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04299532A (ja) | 1992-10-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000620 |
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