JPH04124277A - 常圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
常圧ｃｖｄ装置Info
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- JPH04124277A JPH04124277A JP24312090A JP24312090A JPH04124277A JP H04124277 A JPH04124277 A JP H04124277A JP 24312090 A JP24312090 A JP 24312090A JP 24312090 A JP24312090 A JP 24312090A JP H04124277 A JPH04124277 A JP H04124277A
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は常圧ＣＶＤ装置に関する。更に詳細には、本発
明は反応炉の内壁面上にＳｉＯあるいは５ｉ０２などの
異物微粒子のフレークが生成・付着することを防止した
常圧型ＣＶＤ薄膜形成装置に関する。
明は反応炉の内壁面上にＳｉＯあるいは５ｉ０２などの
異物微粒子のフレークが生成・付着することを防止した
常圧型ＣＶＤ薄膜形成装置に関する。
［従来の技術］
薄膜の形成方法として、半導体工業において一般に広く
用いられているものの一つに、化学的気相成長法（ＣＶ
Ｄ ： Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）がある。ＣＶＤとは、ガス杖物質を化学
反応で固体物質にし、基板上に堆積することをいう。
用いられているものの一つに、化学的気相成長法（ＣＶ
Ｄ ： Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏ
ｓｉｔｉｏｎ）がある。ＣＶＤとは、ガス杖物質を化学
反応で固体物質にし、基板上に堆積することをいう。
ＣＶＤの特徴は、成長しようとする薄膜の融点よりかな
り低い堆積温度で種々の薄膜が得られること、および、
成長した薄膜の純度が高＜％Ｓ１やＳｉ上の熱酸化膜上
に成長した場合も電気的特性が安定であることで、広く
半゛導体表面のパッシベーション膜として利用されてい
る。
り低い堆積温度で種々の薄膜が得られること、および、
成長した薄膜の純度が高＜％Ｓ１やＳｉ上の熱酸化膜上
に成長した場合も電気的特性が安定であることで、広く
半゛導体表面のパッシベーション膜として利用されてい
る。
ＣＶＤによる薄膜形成は、例えば約り００℃〜５００℃
程度に加熱したウェハに反応ガス（例えば、Ｓ Ｉ Ｈ
４＋ ０２ ｔ またはＳ ｉ Ｈ４＋ＰＨ３＋０２）
を供給して行われる。上記の反応ガスは反応炉（ベルジ
ャ）内のウェハに吹きつけられ、該ウェハの表面にＳ
ｉ ０２あるいはフォスフォシリケートガラス（ＰＳＧ
）の薄膜を形成する。また、ＳｉＯ２とＰＳＧとの２相
成膜が行われることもある。
程度に加熱したウェハに反応ガス（例えば、Ｓ Ｉ Ｈ
４＋ ０２ ｔ またはＳ ｉ Ｈ４＋ＰＨ３＋０２）
を供給して行われる。上記の反応ガスは反応炉（ベルジ
ャ）内のウェハに吹きつけられ、該ウェハの表面にＳ
ｉ ０２あるいはフォスフォシリケートガラス（ＰＳＧ
）の薄膜を形成する。また、ＳｉＯ２とＰＳＧとの２相
成膜が行われることもある。
ＳｉＨ４０２系のＣＶＤ法はＳｉＨ４が０２と室温で爆
発的に反応するので、不活性ガスで十分に希釈して用い
る必要がある。反応ガス中でのＳ ｉ Ｈ４濃度は例え
ば、Ｓ ｉ Ｈ４−０２−Ｎ２の混合ガス中では少なく
とも０．８％以下であれば室温でも反応せず、１４０℃
−２７０℃に加温された場合に反応を開始する。
発的に反応するので、不活性ガスで十分に希釈して用い
る必要がある。反応ガス中でのＳ ｉ Ｈ４濃度は例え
ば、Ｓ ｉ Ｈ４−０２−Ｎ２の混合ガス中では少なく
とも０．８％以下であれば室温でも反応せず、１４０℃
−２７０℃に加温された場合に反応を開始する。
従来のＣＶＤ薄膜形成装置ではウェハ載置台に限らず、
反応炉内全体が反応開始温度以上の高温雰囲気となって
いた。そのため、炉内に送入された反応ガスは反応炉内
の円錐状カバー、バッファ。
反応炉内全体が反応開始温度以上の高温雰囲気となって
いた。そのため、炉内に送入された反応ガスは反応炉内
の円錐状カバー、バッファ。
ノズル出口付近９反応ガス送入ノズルおよび中間リング
などの壁面に接触しながら反応炉内を流動するので、ウ
ェハ載置台上のウェハ表面だけでなく、反応炉内の前記
壁面上でも成膜反応を起こすことがあった。その結果、
該壁面上にＳｉＯまたは５ｉ０２等の酸化物微粒子のフ
レークを生成・付着させる。
などの壁面に接触しながら反応炉内を流動するので、ウ
ェハ載置台上のウェハ表面だけでなく、反応炉内の前記
壁面上でも成膜反応を起こすことがあった。その結果、
該壁面上にＳｉＯまたは５ｉ０２等の酸化物微粒子のフ
レークを生成・付着させる。
このようなフレークは僅かな振動、風圧で剥げ落ち、ウ
ェハ表面」二に落下付着することがある。
ェハ表面」二に落下付着することがある。
また、フレークが反応ガスにより巻き上げられて炉内を
浮遊し、ウェハ表面」二に落ト争付着する可能性もある
。これらフレーク（異物）がウェハに付着すると蒸着膜
にピンホールを発生させたりして半導体素子の製造歩留
りを著しく低下させるという欠点があった。
浮遊し、ウェハ表面」二に落ト争付着する可能性もある
。これらフレーク（異物）がウェハに付着すると蒸着膜
にピンホールを発生させたりして半導体素子の製造歩留
りを著しく低下させるという欠点があった。
更に別の問題点として、反応炉の内壁面上で反応ガスが
反応してしまうため、炉内に給送した反応ガスが無駄に
消費され、ガスの有効利用率が低Ｆするばかりか、薄膜
の成長速度の低下を招いていた。
反応してしまうため、炉内に給送した反応ガスが無駄に
消費され、ガスの有効利用率が低Ｆするばかりか、薄膜
の成長速度の低下を招いていた。
［発明が解決しようとする課題］
反応ガスが壁面付近で反応することを防止するため、第
２図に示されるように、ベルジャ３および中間リング５
の外壁に冷却コイル７を溶接する試みがなされた。
２図に示されるように、ベルジャ３および中間リング５
の外壁に冷却コイル７を溶接する試みがなされた。
しかし、このような構成を採用しても、反応室の垂直側
壁に沿って５ｉ０２のフレーク９が徐々に堆積してくる
。このようなフレークは僅かな気流の変化、あるいは、
圧力の変化により壁面から剥離し、炉内を浮遊する。そ
して、回転試料台上のウェハ表面に落下付着し、成膜被
膜のピンホールの原因となる。
壁に沿って５ｉ０２のフレーク９が徐々に堆積してくる
。このようなフレークは僅かな気流の変化、あるいは、
圧力の変化により壁面から剥離し、炉内を浮遊する。そ
して、回転試料台上のウェハ表面に落下付着し、成膜被
膜のピンホールの原因となる。
このようなピンホール形成による歩留り低下を避けるた
めに、反応炉は定期的に清掃し、垂直壁面に付着してい
るフレークを除去しなければならない。しかし、頻繁に
炉内清掃を行うこととなれば、また、スループットが低
下してしまう。
めに、反応炉は定期的に清掃し、垂直壁面に付着してい
るフレークを除去しなければならない。しかし、頻繁に
炉内清掃を行うこととなれば、また、スループットが低
下してしまう。
従って、本発明の目的は、反応炉の垂直壁面にフレーク
が堆積しにくい構造を何する常圧ＣＶＤ装置を提供する
ことである。
が堆積しにくい構造を何する常圧ＣＶＤ装置を提供する
ことである。
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成するために、本発明では、ベルジャおよ
び中間リングを有し、該ベルジャおよび中間リングの外
壁面上に冷却手段が固設されている常圧ＣＶＤ装置にお
いて、ベルジャの外周縁上部から、反応炉の垂直壁面の
上端部から下方に向かって、該壁面に沿って窒素ガスを
流す手段を有することを特徴とする常圧ＣＶＤ装置。
び中間リングを有し、該ベルジャおよび中間リングの外
壁面上に冷却手段が固設されている常圧ＣＶＤ装置にお
いて、ベルジャの外周縁上部から、反応炉の垂直壁面の
上端部から下方に向かって、該壁面に沿って窒素ガスを
流す手段を有することを特徴とする常圧ＣＶＤ装置。
［作用コ
前記のように、本発明のＣＶＤ装置では、反応炉の外周
垂直壁面の内側の上端から下方へ向かって窒素ガスを流
し、壁面にＳ ｉ ０２フレークが付着することを効果
的に防止している。
垂直壁面の内側の上端から下方へ向かって窒素ガスを流
し、壁面にＳ ｉ ０２フレークが付着することを効果
的に防止している。
また、本発明のＣＶＤ装置はベルジャおよび中間リング
の外壁面に冷却手段が配設されているので、炉内の他の
壁面に５ｉ０２フレークが付着することも効果的に防止
される。
の外壁面に冷却手段が配設されているので、炉内の他の
壁面に５ｉ０２フレークが付着することも効果的に防止
される。
その結果、炉内の清掃サイクルが長くなりスループット
が向上されると共に、フレークの落下付着によるピンホ
ール発生による歩留り低下も防止される。
が向上されると共に、フレークの落下付着によるピンホ
ール発生による歩留り低下も防止される。
［実施例］
以下、図面を参照しながら本発明のＣＶＤ装置について
更に詳細に説明する。
更に詳細に説明する。
第２図と同じ構成部材については同一の符号を使用する
。
。
第１図は本発明の常圧ＣＶＤ装置の部分的な模式的断面
図である。
図である。
図示されているように、本発明のＣＶＤ装置１は、ベル
ジャ３と反応炉本体１１の間に中間リング５が間挿され
ている。ベルジャと中間リングおよび中間リングと反応
炉本体とのそれぞれの界面にはＯＩＪング１３が配設さ
れ、気密性を維持している。ベルジャ３および中間リン
グ５の外壁面上には冷却コイル７が固設されている。反
応ガスはベルジャ３の頂部付近に配設された反応ガス送
入ノズル１５および１７から炉内に送入される。反応ガ
ス送入ノズルの下端寄りには断面が富士山形をしたバッ
ファ１９が設けられており、炉内に送入された反応ガス
をウェハ試料台２１に向かって均一に流下させる。試料
台の周囲はヒーターカバー２３で囲まれている。図示さ
れていないが、ウェハ試料台２１は自公転可能に構成さ
れており、試料台の下側にはヒーターユニットが配設さ
れている。
ジャ３と反応炉本体１１の間に中間リング５が間挿され
ている。ベルジャと中間リングおよび中間リングと反応
炉本体とのそれぞれの界面にはＯＩＪング１３が配設さ
れ、気密性を維持している。ベルジャ３および中間リン
グ５の外壁面上には冷却コイル７が固設されている。反
応ガスはベルジャ３の頂部付近に配設された反応ガス送
入ノズル１５および１７から炉内に送入される。反応ガ
ス送入ノズルの下端寄りには断面が富士山形をしたバッ
ファ１９が設けられており、炉内に送入された反応ガス
をウェハ試料台２１に向かって均一に流下させる。試料
台の周囲はヒーターカバー２３で囲まれている。図示さ
れていないが、ウェハ試料台２１は自公転可能に構成さ
れており、試料台の下側にはヒーターユニットが配設さ
れている。
従来のＣＶＤ装置と異なり、本発明のＣＶＤ装置では、
ベルジャ３の外周縁寄りの上端から、反応炉の垂直壁面
の上端部から下方に向かって、該壁面に沿って窒素ガス
を流す手段２５を有する。
ベルジャ３の外周縁寄りの上端から、反応炉の垂直壁面
の上端部から下方に向かって、該壁面に沿って窒素ガス
を流す手段２５を有する。
炉内に送入された反応ガスが垂直壁面付近で反応するこ
とにより垂直壁面にフレークが生成番付着するので、窒
素ガス流入手段２５から流下される窒素ガスは、この垂
直壁面に反応ガスが接触することを防止する機能を有す
る。流下される窒素ガスの流量は炉内に送入される反応
ガスの流れを乱すほど多量であってはならない。流下さ
れる窒素ガスの流量は垂直壁面上でフレークが生成・付
着することを防止するのに必要十分な量出あればよい。
とにより垂直壁面にフレークが生成番付着するので、窒
素ガス流入手段２５から流下される窒素ガスは、この垂
直壁面に反応ガスが接触することを防止する機能を有す
る。流下される窒素ガスの流量は炉内に送入される反応
ガスの流れを乱すほど多量であってはならない。流下さ
れる窒素ガスの流量は垂直壁面上でフレークが生成・付
着することを防止するのに必要十分な量出あればよい。
このような流量は、ＣＶＤ装置の内容量、反応ガスの流
量および流速、自公転速度などの要因を考慮することに
より当業者ならば容易に決定することができる。
量および流速、自公転速度などの要因を考慮することに
より当業者ならば容易に決定することができる。
ベルジャおよび中間リングの壁面を冷却すると、反応炉
内のＨ２０蒸気が冷却壁面で結露し、壁面へ付着してき
たＳ ｉ ０２浮遊粒子を表面張力で覆うことにより、
これらがフレークへ成長していくのを抑制しているので
はないかと思われる。
内のＨ２０蒸気が冷却壁面で結露し、壁面へ付着してき
たＳ ｉ ０２浮遊粒子を表面張力で覆うことにより、
これらがフレークへ成長していくのを抑制しているので
はないかと思われる。
更に、壁面温度が反応開始温度よりも低いので、反応炉
の内壁面上で反応ガスが反応することも抑制される。
の内壁面上で反応ガスが反応することも抑制される。
［発明の効果コ
以上説明したように、本発明のＣＶＤ装置では、反応炉
の外周垂直壁面の内側のＬ端から下方へ向かって窒素ガ
スを流し、壁面に５ｉ０２フレークが付着することを効
果的に防止している。
の外周垂直壁面の内側のＬ端から下方へ向かって窒素ガ
スを流し、壁面に５ｉ０２フレークが付着することを効
果的に防止している。
また、本発明のＣＶＤ装置はベルジャおよび中間リング
の外壁面に冷却手段が配設されているので、炉内の他の
壁面にＳｉＯ２フレークが付着することも効果的に防止
される。
の外壁面に冷却手段が配設されているので、炉内の他の
壁面にＳｉＯ２フレークが付着することも効果的に防止
される。
その結果、炉内の清掃サイクルが長くなりスループット
が向上されると共に、フレークの落下付着によるピンホ
ール発生による歩留り低下も防止される。
が向上されると共に、フレークの落下付着によるピンホ
ール発生による歩留り低下も防止される。
第１図は本発明の常圧ＣＶＤ装置の一例の模式的部分断
面図であり、第２図は従来の常圧ＣＶＤ装置の一例の模
式的部分断面図である。 １・・・本発明のＣＶＤ装置、３・・・ベルジャ。 ５・・・中間リング、７・・・冷却手段。 １１・・・反応炉本体、１３・・・０リング。 １５．１７・・・反応ガス送大ノズル。 １９・・・バッファ、２１・・・ウェハ試料台。
面図であり、第２図は従来の常圧ＣＶＤ装置の一例の模
式的部分断面図である。 １・・・本発明のＣＶＤ装置、３・・・ベルジャ。 ５・・・中間リング、７・・・冷却手段。 １１・・・反応炉本体、１３・・・０リング。 １５．１７・・・反応ガス送大ノズル。 １９・・・バッファ、２１・・・ウェハ試料台。
Claims (3)
- （１）ベルジャおよび中間リングを有し、該ベルジャお
よび中間リングの外壁面上に冷却手段が固設されている
常圧ＣＶＤ装置において、ベルジャの外周縁上部から、
反応炉の垂直壁面の上端部から下方に向かって、該壁面
に沿って窒素ガスを流す手段を有することを特徴とする
常圧ＣＶＤ装置。 - （２）前記冷却手段は内部に液状冷媒またはガス状冷媒
が循環される冷却パイプの蛇管あるいはコイルである請
求項１記載の常圧ＣＶＤ装置。 - （３）反応炉は自公転式反応炉である請求項１記載の常
圧ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24312090A JPH04124277A (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | 常圧ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24312090A JPH04124277A (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | 常圧ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04124277A true JPH04124277A (ja) | 1992-04-24 |
Family
ID=17099100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24312090A Pending JPH04124277A (ja) | 1990-09-13 | 1990-09-13 | 常圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04124277A (ja) |
-
1990
- 1990-09-13 JP JP24312090A patent/JPH04124277A/ja active Pending
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