JP3750713B2 - 常圧cvd装置 - Google Patents
常圧cvd装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3750713B2 JP3750713B2 JP23731799A JP23731799A JP3750713B2 JP 3750713 B2 JP3750713 B2 JP 3750713B2 JP 23731799 A JP23731799 A JP 23731799A JP 23731799 A JP23731799 A JP 23731799A JP 3750713 B2 JP3750713 B2 JP 3750713B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- head
- atmospheric pressure
- gas head
- cvd apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、常圧において半導体ウエハに成膜を施す常圧CVD(Chemical Vapor Deposition)装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、常圧CVD法は種々の分野で成膜技術として利用されている。そのための常圧CVD装置も種々のタイプのものが開発されている。この従来の常圧CVD装置を、図22〜図24を用いて説明する。従来の常圧CVD装置においては、図22に示すように、トレイ104の上に搭載された半導体ウエハ105を搬送するチェーンベルト107が設けられている。トレイ104の上に乗せられた半導体ウエハ105に向かって、スリットから反応ガスを噴き付けるガスヘッド101が設けられている。ガスヘッド101の前後には、ガスヘッド101に隣接して設けられ、外気を遮断するために窒素ガスを噴き付けるノズル109を有するリフレクター部が設けられている。搬送中の半導体ウエハ105を加熱するために、ヒーター106がチェーンベルト107の内側に設けられている。ヒーター106によって加熱されるガスヘッド101およびガスヘッド101内部の反応ガスを冷却するために、ガスヘッド101の上部に冷却板108が設けられている。この冷却板108の上には、冷却板108を冷却する冷水が流れる冷水配管102が設けられている。
【0003】
ガスヘッド101の内部においては、図23および図24に示すように、噴出孔から反応ガスを噴き出すディスパージョンチューブ111が複数のスリットを形成するプレート101aを貫通するように設けられている。ディスパージョンチューブ111とディスパージョンチューブ111が貫通するスリットを形成するプレート101aとの間には、反応ガスがスリット同士の間を相互に分散できるように隙間が設けられている。
【0004】
この常圧CVD装置による半導体ウエハ105の成膜工程においては、まず、搬送ロボットにより、トレイ104の上に半導体ウエハ105を載置する。次に、チェーンベルト107を用いて図22の矢印200が示す方向に、半導体ウエハ105を搭載してトレイ104が搬送される。最初に、外気と反応ガスが噴き付けられる部分とを遮断するための窒素ガスを噴き付けるノズル109を有するリフレクター部を通過する。その後、反応ガスが吹付けられる内部に送られる。ここで、チェーンベルト107で搬送される半導体ウエハ105は、トレイ104下部に設けられているヒーター106により加熱される。その後、CVD装置内部において、熱せられた半導体ウエハ105の表面に反応ガスが触れて、半導体ウエハ105の表面に反応膜が形成される。
【0005】
上記の常圧CVD装置をより具体的に説明する。半導体ウエハ105に噴付けられる反応ガスは、複数の配管によりガスヘッド101の幅方向に対して均等に分割され、ガスヘッド101上部の流量計によってガスヘッド101の進行方向と幅方向との両方向において半導体ウエハ105に均一な膜が形成されるように流量調整された後、ガスヘッド101の内部に送られる。また、ガスヘッド101内部では、反応ガスが、ディスパージョンチューブ111の中を通るとともに、ディスパージョンチューブ111に設けられた、等間隔の噴出孔から噴き出される。ガスヘッド101内部には、ディスパージョンチューブ111の回りにディスパージョンチューブ111と同軸方向の空間を有するように、ディスパージョンチューブとスリットを形成するプレートとの間に隙間が設けられている。そのため、噴出孔からガスヘッド101内部に噴出されたガスは、その隙間を通ることにより進行方向に対して流量が均一化するように分散される。その後、図23に示すスリット102aを形成するプレート101aの間からウエハ104に対して反応ガスが噴き出される。
【0006】
また、図24に示すように、スリットを形成するプレート101aは、ディスパージョンチューブ111からウエハ104方向に向かって90度から130度程度の拡がりをもった扇形のガス流れ部を持っている。ガスヘッド101より噴出された反応ガスは、半導体ウエハ105上で均一な膜が形成されるのに適するような速度分布を与えられて噴出される。それにより、半導体ウエハ105上に均一にガスが供給された後、半導体ウエハ105上で熱による成膜反応が起こり、半導体ウエハ105の表面に膜が形成される。
【0007】
ガスヘッド101内部の反応ガスの放出部前後は、窒素ガスの噴出口が形成されているため、ディスパージョンチューブ111に設けられた、等間隔の噴出孔から噴き出される反応ガスと噴出口から噴き出される窒素ガスとが混ざらないように、ディスパージョンチューブ111の回りに設けられているディスパージョンチューブ111と同軸方向の空間にシールリング113を取付けることによって、反応ガスが流れる領域と窒素ガスが流れる領域とを区別している。
【0008】
反応ガスは、ディスパージョンチューブ111内に送り込まれる際にディスパージョンチューブ111よりも小さいガス配管により、窒素の噴出口が存在する領域を避けてディスパージョンチューブ111の外側に設けられているシールリング113取付け位置と同じ位置まで運ばれる。この位置において、Oリングによってディスパージョンチューブ111内部の窒素と反応ガスとの分離が行われている。
【0009】
外気と反応ガスが噴き付けられる内部とを遮断するための窒素ガスを噴き付けるノズル109を有するリフレクター部と、ガスヘッド101の一部に設けられている窒素ガスの噴出口が設けられた領域との間において、半導体ウエハ105は、ガスヘッド101下部に設けられているヒーター106により急激に加熱される。また、反応ガスは、噴出孔に到達するまでに膜生成反応温度に昇温された後、噴出孔から噴出される。それにより、成膜生成時間8〜10分間をかけて、反応ガスによる成膜が施される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の常圧CVD装置は、ガスヘッド101が板金のスリット郡から成っているため、上記冷却板108とガスヘッド101とは、接触面積が小さい。また、上記のような従来の常圧CVD装置においては、ガスヘッド101を冷却する冷却板108がガスヘッド101の外側に設けられている構造であるため、ガスヘッド101の内部の冷却効果が十分ではない。そのため、ガスヘッド101内部は適度な温度に上昇するため、ガスヘッド101内部において成膜反応が起き易くなっている。その結果、反応ガスの一部が成膜反応を起こすことによって、ガスヘッド101内部に異物が堆積する。それにより、堆積した異物が落下して半導体ウエハ105に付着するか、または、ガスヘッド101と半導体ウエハ105との間の熱対流により異物が散乱して半導体ウエハ105に付着する。その結果、半導体装置の歩留りが低下する。
【0011】
また、ガスヘッド101のスリットが異物により目詰まりを起こすために、定期的に清掃等のメンテナンスが必要である。しかしながら、ヒーター106を常温に戻してから清掃をおこなうため、冷却および再加熱に時間がかかる。そのため、メンテナンスによるロスタイムが大きく装置の稼働率を低下させる。さらに、ガスヘッド101内部に溜まる異物については清掃しきれない部分があるため、ガスヘッド101内部に異物が大量に蓄積されると、常圧CVD装置としての機能が低下する。このような常圧CVD装置の機能低下に対処するための手段としては、ガスヘッド101を交換するか、または、新たに常圧CVD装置を導入するかしなければならないため、半導体装置の生産コストが高くなるという問題がある。
【0012】
本発明は、上記のような従来の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、ガスヘッドへの異物の付着を抑制することによって、メンテナンス周期が延長された高い稼働率の常圧CVD装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の本発明における常圧CVD装置は、半導体ウエハを搬送するチェーンベルトと、半導体ウエハに熱を加えるためにチェーンベルトの近傍に設けられたヒータと、複数のスリットを有し、スリットから半導体ウエハに対して反応ガスを噴付けるガスヘッドと、反応ガスをガスヘッド内に供給する噴出孔を有し、ガスヘッドの内部において、複数のスリットを形成するプレートのそれぞれを貫通するように設けられたガス配管と、ガスヘッド内においてガス配管の近傍に設けられた冷水配管とを備えている。
【0014】
このような請求項1に記載の構造にすることにより、冷水配管が、ガスヘッド内部のガス管の近傍に設けられているため、冷水配管および冷却板等の冷却構造がガスヘッドの外部に設けられていた従来のガスヘッドの構造に比較して、ヒータの熱によるガスヘッド内における反応ガスの温度上昇をより確実に抑制することができる。それにより、上昇した反応ガスが成膜反応をおこす温度以上にならないように、反応ガスの温度を維持することができる。その結果、ガスヘッド内またはガスヘッドのスリット部において、反応ガスが成膜反応を起こすことによって生じる異物の発生およびスリットを形成するプレートへの異物の付着を防止することができる。したがって、ガスヘッドから異物が落下してウエハに付着することが防止される。その結果、半導体装置の歩留まりが向上する。
【0015】
また、請求項1に記載の発明によれば、ガスヘッド内部におけるガス成膜反応が発生しないことで、ウエハ上面近傍のみで効率良く成膜反応を発生させることができる。そのため、ガス供給量を減らすことができることにより、反応ガスを無駄無く使用することができる。その結果、排気ダクト等に付着する異物の量も減少するため、メンテナンスによるタイムロスを低減することができる。
【0016】
また、請求項1に記載の発明によれば、ガス管が、極細ノズル郡からなる場合には、反応ガスが反応することによって生じた異物による目詰まりが抑制される効果が大きくなる。
【0018】
このような請求項1に記載の構造にすることにより、冷水配管の内側から冷水配管に圧力が加えられるために冷水配管が膨張することを利用して、冷水配管が貫通するスリットを形成するプレートの貫通孔に冷水配管の外周を密着されることができる。それにより、冷水配管からスリットを形成するプレートへの熱伝導率が良好となるため、スリット部における反応ガスの冷却効率が向上する。その結果、上記ガスヘッド内部にあるガス整流用のスリットを形成するプレートの間での反応ガスの成膜反応がより確実に抑制される。その結果、ガスヘッド内部において、反応ガスにより生じる異物の発生および付着がより確実に抑制される。
【0019】
また、請求項1に記載の本発明における常圧CVD装置は、ガスヘッドが、ガス管の上部に位置する部分に凹部を有し、水冷配管が凹部に設けられ、ガスヘッドと冷水配管とが、凹部を埋込むように充填された材料により接着されている。
【0020】
このような請求項1に記載の構造にすることにより、たとえば、熱伝導性が良好な接着材料を用いて冷水配管とガスヘッドとを接着すれば、熱伝導率はより良くなるため、反応ガスの冷却効率が向上する。そのため、ガスヘッド内部、ガス整流用スリット、または、スリットを形成するプレートの間でのガスの反応がより確実に抑制される。その結果、ガスヘッド内部での異物の発生が低減するため、ガスヘッドへの異物の付着がより確実に抑制される。
【0023】
請求項2に記載の本発明における常圧CVD装置は、請求項1に記載の構成に加えて、スリットを構成するプレートの先端部の断面形状が面取りされた形状である。
【0024】
このような請求項2に記載の構造にすることにより、スリットを形成するプレートの先端部の断面形状を、たとえば、円弧状にすることにより、スリットを形成するプレートに角部がある場合のような角部のみが熱の影響を大きく受ける温度分布が形成されることを防止できる。それにより、反応ガスの熱反応によって生じた異物がスリットを形成するプレートの先端部に付着すること、または、半導体ウエハ側から上昇してくる異物がスリットを形成するプレートの先端部に付着することを抑制することができる。その結果、スリット先端部での目詰まりを防止することができる。
【0025】
請求項3に記載の本発明における常圧CVD装置は、請求項1に記載の構成に加えて、ガスヘッドと半導体ウエハとの間に、開口率が30%〜70%の複数の開口を有する板が設けられている。
【0026】
このような請求項3に記載の構造にすることにより、たとえば、ガス流れに影響が出ない開口率30%〜70%程度の複数の孔またはスリット構造を有する2〜3層の板を設ければ、排気ダクトを用いて排出することができないような異物を、複数の孔またはスリット構造からなる2〜3層の板に付着させることができる。そのため、ガスヘッドと半導体ウエハとの間に浮遊する異物を他の部分へ飛散させることを抑制することができる。その結果、複数の穴またはスリット構造からなる2〜3層の板の交換のみを行なうことにより、ガスヘッド本体の清掃を行なう必要が少なくなる。その結果、メンテナンス費用が低くなるとともに、メンテナンス時間を短縮することができる。
【0027】
請求項4に記載の本発明における常圧CVD装置は、請求項1に記載の構成に加えて、冷水配管の冷水入口および冷水出口の少なくとも一方が複数箇所設けられている。
【0028】
このような請求項4に記載の構造にすることにより、冷水配管の冷水入口および冷水出口の少なくとも一方が複数箇所設けられているため、冷水の入口と出口とが1個ずつ設けられている構造に比較して、同じ面積を冷水が冷却する場合に、冷水入口と冷水出口との距離を短くすることが可能となる。そのため、冷水入口から冷水出口まで冷水が流れる間の冷水の温度変化が小さい。すなわち、冷水の入口の温度と出口の温度とを近づけることができるため、ガスヘッド全体の温度分布が均一となるように冷却することができる。その結果、ガスヘッド全体にわたってより均一な条件で反応ガスを供給することができる。
請求項5に記載の本発明における常圧CVD装置は、半導体ウエハを搬送するチェーンベルトと、半導体ウエハに熱を加えるためにチェーンベルトの近傍に設けられたヒータと、複数のスリットを有し、スリットから半導体ウエハに対して反応ガスを噴付けるガスヘッドと、反応ガスをガスヘッド内に供給する噴出孔を有し、ガスヘッドの内部において、複数のスリットを形成するプレートのそれぞれを貫通するように設けられたガス配管と、ガス管の上部に設けられ、溝加工がそれぞれ施された2つの構成材料を溝が一致するように上下に張合されて形成された冷水通路を有する冷却部とを備えている。
このような請求項5に記載の構造にすることにより、たとえば、熱伝導性が良好であるアルミニウムまたは銅を含む構成材料を用いれば、冷水の熱伝導をより良好に行なうことができる。また、ガスヘッド上部に直接接するようにシリコン系の熱伝導性の良い材料を用いてそれぞれの構成材料と冷水配管とを接着することができるため、熱伝導率を良好にすることができる。それにより、反応ガスの冷却効率を向上させることができるため、ガスヘッド内部、ガス整流用のスリットを形成するプレートの間のガスの反応をより確実に抑制することができる。その結果、ガスヘッド内部において異物が発生することが抑制されるため、ガスヘッドへの異物の付着がより確実に防止される。したがって、請求項1に記載のCVD装置によって得られる効果と同様の効果が得られる。
【0029】
請求項6に記載の本発明における常圧CVD装置は、半導体ウエハを搬送するチェーンベルトと、チェーンベルト近傍に設けられ、半導体ウエハに熱を加えるヒータと、複数のスリットを有し、スリットから半導体ウエハに対して反応ガスを噴付けるガスヘッドと、反応ガスをガスヘッド内に供給する噴出孔を有し、ガスヘッドの内部において、複数のスリットのそれぞれを貫通するように設けられたガス配管と、半導体ウエハの進行方向において、ガスヘッドの前後に隣接して設けられた、外気を遮断するための窒素ガスを噴き出す噴出口を有するノズルとを備え、反応ガスと窒素ガスとの混合を抑制するために、反応ガスの噴出孔と窒素ガスの噴出口との間に位置する、1枚のプレートとガス管との間のみに、プレートとガス管との隙間を塞ぐように設けられたシールリング材を有している。
【0030】
このような請求項6に記載の構造にすることにより、たとえば、ガスヘッド内部に設けられたガス管において、反応ガスと窒素ガスとを分離するために設けるシールリングのガス流れスリット側に切りかきが設けられたシーリング材を用いれば、スリット部にガス流れが無い部分ができることを防止することができる。そのため、全てのスリットを形成するプレートの間でガス流れを形成することができるため、ガスヘッド内部の全てのスリット部で均一なガス流れを得ることができる。その結果、ガス流れがない部分に異物が多量に付着するような事態の発生を防止することができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【0034】
(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1の常圧CVD装置の構造を、図1〜図3を用いて説明する。図1に示すように、本実施の形態の常圧CVD装置は、スリットから反応ガスを適量に噴付ける構造からなるガスヘッド1を有している。このガスヘッド1に隣接して、外気を遮断するために窒素ガスを噴きけるノズル9が設けられている。また、半導体ウエハ5を載せたトレイ4を一方向に搬送するチェーンベルト7が設けられている。
【0035】
このCVD装置を使用している状態においては、半導体ウエハ5に対してガスヘッド1から反応ガスが噴き付けられる。また、ノズル9から噴付けられる窒素ガスにより反応ガスが外部に漏れないように遮断されている。
【0036】
この常圧CVD装置では、図1に示すように、反応ガスを噴付けるガスヘッド1を冷却する水冷配管2を、ガスヘッド1内部のディスパージョンチューブの上に通したこと以外は従来のCVD装置と同様である。
【0037】
図1のA2部拡大図を示している図2および図1のB2−B2断面図を示している図3から分かるように、本実施の形態の常圧CVD装置は、反応ガスの供給口として複数のガス供給口を有している。また、この複数のガス供給口は複数のディスパージョンチューブ11と連続している。このディスパージョンチューブ11の噴出孔を経て、プレート1a同士の間に形成されるスリット2aから反応ガスが噴出される。また、半導体ウエハ5はトレイ4に乗った状態でチェーンベルト7により一方向搬送されながら、反応ガスが噴付けられる。このとき、チェーンベルト7の内側に位置するヒータ6により熱せられた半導体ウエハ5の表面では、この反応ガスの噴付けにより、熱反応が生じて半導体ウエハ5表面に膜が形成される。
【0038】
本実施の形態の常圧CVD装置においては、従来の常圧CVD装置ではガスヘッド1を冷却するために、ガスヘッド1上部に設置されていた冷却用の水冷配管102を、ガスヘッド1内部のディスパージョンチューブ11の真上に通している。そのため、上記のような本実施の形態の常圧CVD装置によれば、ガスヘッド1およびガスヘット1内の反応ガスをより確実に冷却することができる。そのため、ガスヘッド1およびガスヘッド1内の反応ガスの温度をガス反応温度以下に維持することができる。それにより、ガスヘッド1内部およびガスヘッド1のスリット2a部におけるガス成膜反応を抑制することができる。その結果、ガスヘッド1またはスリット2aを形成するプレート1aに、成膜反応により生じた異物が付着することが抑制される。したがって、ガスヘッド1から異物が落下して半導体ウエハ5に付着することが防止される。その結果、半導体装置の歩留まりが向上する。
【0039】
また、ガスヘッド1内部におけるガス成膜反応が発生しないことで、半導体ウエハ5上面近傍のみで効率良く成膜反応を発生させることができる。そのため、ガス供給量を減らすことができることにより、反応ガスを無駄無く使用することができる。その結果、排気ダクト等に付着する異物の量も減少するため、メンテナンスによるタイムロスを低減することができる。
【0040】
また、特に、ディスパージョンチューブ11が、極細ノズル郡からなる場合には、反応ガスが反応することによって生じた異物による目詰まりが抑制される効果が大きくなる。
【0041】
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2の常圧CVD装置の構造を、図4を用いて説明する。図4に示すように、本の実施の形態の常圧CVD装置のガスヘッド1は、冷却用の冷水配管2が、ガスヘッド1内部に設けられていることは実施の形態1の常圧CVD装置と同じであるが、冷水配管2内部には、350〜400kg/cm2の圧力が冷水に加えられていることが相違する。
【0042】
この相違により、冷水配管2は管径が拡張するように塑性変形するため、ガスヘッド1に設けられた冷水配管2が貫通するスリットを形成するプレート1aの貫通孔の内周部に、冷水配管2が密着している。つまり、本実施の形態の常圧CVD装置は、冷水配管2とスリットを形成するプレート1aとの間のクリアランスが、冷水に加えられる圧力によって、冷水配管2の外周面とスリットを形成するプレート1aの貫通孔の内周部とが密着する程度の大きさに形成されている。
【0043】
そのため、冷水配管2とスリットを形成するプレート1aとの間の熱伝達率は増加する。その結果、冷水配管2による反応ガスのガスヘッド1およびガスヘット1内の反応ガスの冷却効率は実施の形態1の常圧CVD装置よりもさらに向上する。
【0044】
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3の常圧CVD装置の構造を、図5を用いて説明する。図5に示すように、本実施の形態の常圧CVD装置は、全体構造においては、実施の形態1の常圧CVD装置と略同様であるが、ガスヘッド1上部に冷水配管2が設置できる形状の溝1cの加工が施されていることが相違する。この溝1cに水冷配管2を設置した状態で、ガスヘッド1と冷水配管2とが、熱伝導性が良好なシリコン系の材料1cを用いて接着されている。それにより、冷水配管2とガスヘッド2との熱伝達率が良好となるため、冷水配管2によるガスヘッド1および反応ガスの冷却効率が向上する。そのため、ガスヘッド1内部、ガス整流用のスリット、または、スリットを形成するプレート1aの間でのガスの反応がより確実に抑制される。その結果、ガスヘッド1内部での異物の発生が低減するため、ガスヘッド1への異物の付着がより確実に抑制される。
【0045】
(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4の常圧CVD装置の構造を、図6を用いて説明する。図6に示すように、本実施の形態の常圧CVD装置は、実施の形態1常圧CVD装置と全体構造において略同様であるが、ガスヘッド1の上部に、配管構造が形成されたものが取付けられていることが相違する。この配管構造は、アルミニウムまたは銅板などの熱伝導性の良い材料に冷水配管の溝加工が施されたものを上下に2枚張合せることで形成されている。
【0046】
従来の冷却方法は、ガスヘッドの上に設置された銅板の上に冷水配管をろう付けしているだけであるため、銅板と水冷配管との接触面積が小さいことにより、熱伝達率が低いものであった。
【0047】
本実施の形態の常圧CVD装置においては、デスパージョンチューブ11の上部に設けられ、溝加工がそれぞれ施された2つの銅板20を溝が一致するように上下に張合されて形成された冷水通路20aを有する冷却部がガスヘッド1の上部に向けられている。それにより、銅板20内部に直接、冷却用の冷水通路20aを埋め込んだような形になるため、銅板20と冷水との接触面積が従来の銅管と冷却板との接触面積に比較して大きく増加するとともに、ガスヘッド1上部に直接、シリコン系の熱伝導性の良い材料で銅板20を接着することにより、熱伝達率を向上させるているため、ガスヘッド1および反応ガスの冷却効率は向上する。そのため、ガスヘッド1内部、ガス整流用のスリット、または、スリットを形成するプレート1aの間でのガスの反応がより確実に抑制される。その結果、ガスヘッド1内部での異物の発生が低減するため、ガスヘッド1への異物の付着がより確実に抑制される。
【0048】
(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態5の常圧CVD装置の構造を、図7および図8を用いて説明する。図7に示すように、従来の常圧CVD装置のガスヘッド1は、スリット2aを形成するプレート1aの先端の断面形状が2つの角を持つ端面構造であった。この構造では、同一容積において表面積が大きくなり、熱の影響を受け易い角の部分はエッジ効果、すなわち、角部部分のみの温度が上昇し易いくなり、反応ガスが反応し易くなっているため、角部には、反応ガスによって生じる異物が付着し易くなっている。
【0049】
上記のエッジ効果を防止するために、本実施の形態の常圧CVD装置においては、図8に示すように、スリット2aを形成するプレート1aの先端の断面形状を円弧状としている。それにより、スリット2aを形成するプレート1aの先端部の温度分布が均一となっている。その結果、スリット2aを形成するプレート1a先端部の一部に集中的に発生する異物の連鎖成長が防止される。
【0050】
(実施の形態6)
次に、本発明の実施の形態6の常圧CVD装置の構造を、図9を用いて説明する。図9に示すように、本実施の形態の常圧CVD装置は、従来のCVD装置と全体構造においては略同様であるが、ガス流れに影響を与えないような開口率30〜70パーセント程度の複数の穴を持った2〜3層のスリットボード12がガスヘッド1下部に設けられていることが相違する。それにより、スリットボード12に一部の異物が付着するため、ガスヘッド1と半導体ウエハ5と間において反応ガスの熱反応によって発生する異物が、ガスヘッド1に到達することを抑制するとともに、ダクトから排気しきれない異物、および、成膜時に必然的に発生する異物がトレイ4およびその他の部分に付着するおそれを低減することができる。
【0051】
また、このスリットボード12は、ガスヘッド1の温度を維持したままでの取り外しが可能であることにより、交換時のロスタイムが少ないため、スリットボード12に異物を付着させることでCVD装置の清掃時間を短縮することができる。
【0052】
(実施の形態7)
次に、本発明の実施の形態7の常圧CVD装置の構造を、図10〜図13を用いて説明する。まず、図10および図11を用いて、従来の常圧CVD装置のガスヘッドを説明する。従来の常圧CVD装置のガスヘッド101は、図10および図11に示すように、ガスヘッド101の冷却用の冷却板108の上に設けられた水冷配管102は、冷水を一方の冷却水入口から取入れ、他方から取り出す構造となっていた。
【0053】
この従来のCVD装置の冷水が一方向に流れる方式では、冷却水用の冷水配管102の入口の近傍は良好に冷却されるが、出口付近にいくほど冷水の温度が上昇しているため、出口付近は良好に冷却されない。そのため、ガスヘッドの温度分布にバラツキが発生するため、半導体ウエハ5に均一な成膜が施されない。
【0054】
そこで、本実施の形態のCVD装置においては、図12および図13に示すように、冷水の出口を2箇所設けることにより、従来のCVD装置の冷水配管に比較して、水冷配管の全長にわたって、より均一な温度の冷水が流れるようにすることができる。それにより、ガスヘッド1の温度分布を従来のCVD装置に比較して均一にすること、すなわち、反応ガス供給条件を一様とすることができる。
【0055】
(実施の形態8)
次に、本発明の実施の形態8の常圧CVD装置の構造を、図14〜図16を用いて説明する。まず、従来の常圧CVD装置を説明する。従来の常圧CVD装置は、図14に示すように、ガスヘッド1は、ヘッド両端部が窒素ガスを噴出するノズル109となっている。そのため、反応ガスと窒素ガスとが混ざらないように、ディスパージョンチューブ111の周りに設けられているディスパージョンチューブ111と同軸方向の空間にシールリング113を取付けて、ディスパージョンチューブ111とスリットを形成するプレートとの間の隙間から反応ガスと窒素ガスとが混合することを防止している。しかしながら、従来の常圧CVD装置のシールリング113の構造では、反応ガスが噴出される上記隙間が、スリットを形成するプレート2枚分にわたってふさがれた形になり、反応ガスの流れがないスリットが存在する。そのため、反応ガスの流れがないスリットを形成するプレートの先端部に異物が付着し易くなっている。
【0056】
そこで、本実施の形態の常圧CVD装置においては、ディスパージョンチューブ11にシールリング13が配置されている部分の拡大図である図15および図15のD1−D1断面図である図16に示すように、反応ガスを流すためにディスパージョンチューブ11に設けらている扇形の隙間と同形状の切りかき13aを、シールリング13の反応ガス3を噴出す側に設けている。それによって、全てのスリット2aを形成するプレート1aの間で所定のガスが流れが生じるようにしている。そのため、ガスが流れが生じないスリットがないため、ガスが流れが生じないスリット部分がある場合に生じる異物の発生および付着を抑制することができる。
【0057】
(実施の形態9)
次に、本発明の実施の形態9の常圧CVD装置の構造を、図17〜図21を用いて説明する。従来の窒素ガスを噴出するノズル部を示す図17〜図20に示すように、従来の常圧CVD装置のガスヘッド1は、その前後に隣接して設けられ、外気を遮断するために窒素ガスを噴付ける容器状のノズル109が設けられている。容器状のノズル109は、窒素ガスが流れ込む吸入口109aと窒素ガスを半導体ウエハ105に向かって噴出す噴出板109cとを備えている。また、容器状のノズル109は、窒素ガスが流れ込む吸入口109aと窒素ガスを半導体ウエハ105に向かって噴出す噴出板109cとに挟まれた、窒素ガスを一定に噴付けるための切り板109bが設けられている。噴出板109cは、窒素ガスを噴出すために、縦および横にそれぞれ一条のスリット109d,109eが設けられている。
【0058】
上記従来のCVD装置の容器状のノズル109は、内部に送り込まれる窒素ガスの吸入口109aの位置が、容器状のノズル109の端部にある。また、仕切り板109bのまわりに大きな隙間を設けるような、仕切り板109bの目的とされるべき均一に窒素ガスを分散させて噴付けるという処理がなされていない。
【0059】
そこで、本実施の形態の常圧CVD装置においては、図21に示すように、容器状のノズル9の内部に、窒素ガスの圧力を分散する目的で、複数の孔が全面にわたって均等に開口された仕切り板9bが設けられている。この仕切り板9bは、圧力調整板、たとえば、パンチングボードまたはメッシュなどであってもよい。
【0060】
このように、仕切り板9bを窒素ガスを噴出するためのノズル9内部に設けることにより、ノズル9の噴出口から噴出される窒素ガスの流量を略均一にして噴出すことができる。その結果、反応ガスが外部に流出するような窒素ガスの流れの小さな部分が生じることが抑制されるため、反応ガス噴出部と外気との窒素ガスによる仕切り効果が、より均一かつ確実に行われる。
【0061】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0062】
【発明の効果】
請求項1および5に記載の本発明における常圧CVD装置によれば、ガスヘッド内またはガスヘッドのスリット内において、反応ガスが成膜反応を起こすことによって生じた異物の発生および異物のスリットを形成するプレートへの付着を防止することができる。特に、ガス管が、極細ノズル郡からなる場合には、反応ガスが反応することによって生じた異物による目詰まりが抑制される効果が大きくなる。また、排気ダクト等に付着する異物の量も減少するため、メンテナンスによるタイムロスを低減することができる。
【0063】
請求項2に記載の本発明における常圧CVD装置によれば、スリットを形成するプレートの先端部に温度分布が形成されることを防止できるため、スリットを形成するプレートの先端部での目詰まりを防止することができる。
【0064】
請求項3に記載の本発明における常圧CVD装置によれば、ガスヘッド本体の清掃を行なう必要が少なくなるため、メンテナンス費用が低くなるとともに、製造時間を短縮することができる。
【0065】
請求項4に記載の本発明における常圧CVD装置によれば、冷水の入口と出口とにより均一な温度の冷水を流すことができるため、ガスヘッド全体にわたって均一な条件で反応ガスを供給することができる。
【0066】
請求項6に記載の本発明における常圧CVD装置によれば、ガスヘッド内部の全てのスリットで均一なガス流れを得ることができるため、ガス流れがない部分に異物が付着することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の常圧CVD装置を示す縦断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態1の常圧CVD装置の図1におけるA2部分の拡大図である。
【図3】 本発明の実施の形態1の常圧CVD装置の図1におけるB2−B2線断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態2の常圧CVD装置におけるガスヘッドの縦断面図である。
【図5】 本発明の実施の形態3の常圧CVD装置におけるガスヘッドの縦断面図である。
【図6】 本発明の実施の形態4の常圧CVD装置におけるガスヘッドの縦断面図である。
【図7】 従来の常圧CVD装置のスリットを形成するプレートの先端部の断面図である。
【図8】 本発明の実施の形態5の常圧CVD装置のスリットを形成するプレートの先端部の断面図である。
【図9】 本発明の実施の形態6の常圧CVD装置のガスヘッドの縦断面図である。
【図10】 従来の常圧CVD装置のガスヘッドの平面図である。
【図11】 図10のC1−C1線断面図である。
【図12】 本発明の実施の形態7の常圧CVD装置のガスヘッドの平面図である。
【図13】 図12のC2−C2線断面図である。
【図14】 本発明の実施の形態8の常圧CVD装置を説明するための縦断面図である。
【図15】 図14のA3部分の拡大図である。
【図16】 図15のD1−D1線断面図である。
【図17】 本発明の実施の形態9の常圧CVD装置を説明するための縦断面図である。
【図18】 従来のCVD装置の窒素ガスのノズル部分の拡大図である。
【図19】 図18のノズルの断面構造を模式的に示した図である。
【図20】 図18のノズルの下側プレートのスリットを示す図である。
【図21】 本発明の実施の形態9の常圧CVD装置の窒素ガスを噴出すノズルを示すための図17のA4部分の拡大図である。
【図22】 従来のCVD装置の断面構造を示す模式図である。
【図23】 図22のA1部分の拡大図である。
【図24】 図22のB1−B1線断面図である。
【符号の説明】
1 ガスヘッド、1a プレート、2 水冷配管、2a スリット、3 反応ガス、4 搬送用トレイ、5 半導体ウエハ、6 ヒータ、7 チェーンベルト、9 ノズル、11 ディスパージョンチューブ、12 スリットガード、13シールリング。
Claims (6)
- 半導体ウエハを搬送するチェーンベルトと、
前記半導体ウエハに熱を加えるために前記チェーンベルトの近傍に設けられたヒータと、
複数のスリットを有し、前記スリットから前記半導体ウエハに対して反応ガスを噴付けるガスヘッドと、
前記反応ガスを前記ガスヘッド内に供給する噴出孔を有し、前記ガスヘッドの内部において、前記複数のスリットを形成するプレートのそれぞれを貫通するように設けられたガス配管と、
前記ガスヘッド内において前記ガス配管の近傍に設けられた冷水配管とを備え、
前記ガスヘッドが、前記ガス管の上部に位置する部分に凹部を有し、
前記水冷配管が前記凹部に設けられ、
前記ガスヘッドと前記冷水配管とが、前記凹部を埋込むように充填された材料により接着された、常圧CVD装置。 - 前記スリットを構成する前記プレートの先端部の断面形状が面取りされた形状である、請求項1に記載の常圧CVD装置。
- 前記ガスヘッドと前記半導体ウエハとの間に、開口率が30%〜70%の複数の開口を有する板が設けられた、請求項1に記載の常圧CVD装置。
- 前記冷水配管の冷水入口および冷水出口の少なくとも一方が複数箇所設けられた、請求項1に記載の常圧CVD装置。
- 半導体ウエハを搬送するチェーンベルトと、
前記半導体ウエハに熱を加えるために前記チェーンベルトの近傍に設けられたヒータと、
複数のスリットを有し、前記スリットから前記半導体ウエハに対して反応ガスを噴付けるガスヘッドと、
前記反応ガスを前記ガスヘッド内に供給する噴出孔を有し、前記ガスヘッドの内部において、前記複数のスリットを形成するプレートのそれぞれを貫通するように設けられたガス配管と、
前記ガス管の上部に設けられ、溝加工がそれぞれ施された2つの構成材料を前記溝が一致するように上下に張合されて形成された冷水通路を有する冷却部とを備えた、常圧CVD装置。 - 半導体ウエハを搬送するチェーンベルトと、
前記チェーンベルト近傍に設けられ、前記半導体ウエハに熱を加えるヒータと、
複数のスリットを有し、前記スリットから前記半導体ウエハに対して反応ガスを噴付けるガスヘッドと、
前記反応ガスを前記ガスヘッド内に供給する噴出孔を有し、前記ガスヘッドの内部において、前記複数のスリットのそれぞれを貫通するように設けられたガス配管と、
前記半導体ウエハの進行方向において、前記ガスヘッドの前後に隣接して設けられた、外気を遮断するための窒素ガスを噴き出す噴出口を有するノズルとを備え、
前記反応ガスと前記窒素ガスとの混合を抑制するために、前記反応ガスの前記噴出孔と前記窒素ガスの前記噴出口との間に位置する、1枚の前記プレートと前記ガス管との間のみに、前記プレートと前記ガス管との隙間を塞ぐように設けられたシールリング材を有する、常圧CVD装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23731799A JP3750713B2 (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 常圧cvd装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23731799A JP3750713B2 (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 常圧cvd装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001068417A JP2001068417A (ja) | 2001-03-16 |
JP3750713B2 true JP3750713B2 (ja) | 2006-03-01 |
Family
ID=17013585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23731799A Expired - Fee Related JP3750713B2 (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 常圧cvd装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3750713B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4901352B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2012-03-21 | 京セラ株式会社 | 結晶成膜装置、ガス噴出板、及びそれを用いて製造する結晶膜の製造方法 |
CN109457236A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-03-12 | 中晟光电设备(上海)股份有限公司 | 一种进气顶盘及金属有机物化学气相沉积反应器 |
-
1999
- 1999-08-24 JP JP23731799A patent/JP3750713B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001068417A (ja) | 2001-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8915775B2 (en) | Exhaust system | |
JP5718952B2 (ja) | マイクロエレクトロニクス半製品を処理する装置 | |
JP4938892B2 (ja) | 一種類以上の処理流体により超小型電子半製品をプロセス処理すべく使用されるツールにおける隔壁板およびベンチュリ状封じ込めシステムのための洗浄方法および関連装置 | |
JP4776380B2 (ja) | 処理装置及び処理方法 | |
US20050218115A1 (en) | Anti-clogging nozzle for semiconductor processing | |
TWI441274B (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
JP2003145062A (ja) | 洗浄用2流体ジェットノズル、洗浄装置およびこれらを用いた半導体装置の製造方法 | |
JP3750713B2 (ja) | 常圧cvd装置 | |
JP4514140B2 (ja) | 基板処理装置及び基板処理方法 | |
TW554391B (en) | Device for processing substrate | |
KR100928691B1 (ko) | 슬릿형 초음속 노즐 및 이를 구비한 표면처리장치 | |
JPH0994546A (ja) | 基板の液切り装置 | |
JP2002316015A (ja) | 排ガス処理装置 | |
JP2002113430A (ja) | 基板処理装置 | |
JP4598911B2 (ja) | 基板から処理液を除去する方法及び装置 | |
JP2003068702A (ja) | 基板処理装置 | |
KR100864868B1 (ko) | 박막증착장치 | |
JP3452895B2 (ja) | 基板処理装置 | |
TWI583818B (zh) | 成膜裝置 | |
CN211045383U (zh) | 玻璃基板的制造装置 | |
JPH083001Y2 (ja) | 基板の液切り装置 | |
CN218538489U (zh) | 具有冷却功能的送料装置 | |
JP2001104897A (ja) | 超音波洗浄装置及び洗浄方法 | |
JPH0982592A (ja) | 基板処理装置 | |
JP2003114439A (ja) | 乾式液晶スペーサ散布装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041029 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050920 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051031 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051129 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081216 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091216 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |