JPS6033352A - 減圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
減圧ｃｖｄ装置Info
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- JPS6033352A JPS6033352A JP14056983A JP14056983A JPS6033352A JP S6033352 A JPS6033352 A JP S6033352A JP 14056983 A JP14056983 A JP 14056983A JP 14056983 A JP14056983 A JP 14056983A JP S6033352 A JPS6033352 A JP S6033352A
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- tube
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- reaction
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
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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】
本発明は減圧下で気相中の熱分解あるいは化学反応を利
用して基板（ウェハ）上に薄膜を形成する減圧ＯＶＤ装
置の改良に関するものである。
用して基板（ウェハ）上に薄膜を形成する減圧ＯＶＤ装
置の改良に関するものである。
シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）やリン・シリケート・ガラ
ス（ＰＥＩＧ）膜は層間絶縁膜、パッシベーション膜と
して用いられることはよく知ら捗ているが、薄膜形成技
術は難しいものであって、ホットウォール（Ｈｏｔ ｗ
ａｌｌ）形の減圧ＯＶＤ装置を用いた場合においても、
１バッチ当りの処理枚数は４０〜５０枚が限度である。
ス（ＰＥＩＧ）膜は層間絶縁膜、パッシベーション膜と
して用いられることはよく知ら捗ているが、薄膜形成技
術は難しいものであって、ホットウォール（Ｈｏｔ ｗ
ａｌｌ）形の減圧ＯＶＤ装置を用いた場合においても、
１バッチ当りの処理枚数は４０〜５０枚が限度である。
ホットウォール形の減圧ＣＶ Ｄ装置の特長は、縦形ペ
ルジャー型の常圧ＯＶＤ装置あるいは枚葉式ＣＶＤ装置
に比べて多数枚のウェハを一時に処理できる点にある。
ルジャー型の常圧ＯＶＤ装置あるいは枚葉式ＣＶＤ装置
に比べて多数枚のウェハを一時に処理できる点にある。
本発明はこの利点を更に高めてより多数枚のウエノ・処
理を可能にする炉体構造にしたことが特徴である。
理を可能にする炉体構造にしたことが特徴である。
まず従来の装置とその欠点について説明する。
第１図および第２図は従来の減圧ＯＶＤ装置の炉１ノド
：凸じの（Ｉ讐工清”？ ’ｊｌ！Ｔ： ”：！％ ｉ
ニイＪ −Ｈ４ｚ、！−） ；ヱン３゜第１図の装置は
一重反応管を用いた一例で、図中の１は石英製反応管、
２は酸素（０２）あるいは２酸化屋ｆｆ１（Ｎｏ２）ガ
ス注入口、またキャリアヘリウム（Ｈｅ）ガス注入口、
６は七ツノ、、７ ン（Ｇ ｔＨ４）供給用ガスノズル
、４はウェハ５を載置する石英製ボート、６は真空ポン
プへの排気である。反応ガスのＳｉＨ４はノズル３より
反応管１内に流れ、もう一方の反応ガスｏ２ あるいは
Ｎｏ２およびキャリアガスＨｅ は炉口近くの２から流
れる。これらの反応ガスはウェハ５の近くで混合反応Ｉ
−ウェハ上に薄膜を形成する。しかしこのような−重反
応管は炉口側と排気側とでは反応ガスの濃度が異なるた
め、炉口側では膜厚は厚く、排気側の膜厚は薄いという
傾向があって、１回の生成］二種における処理量はＳｉ
Ｏ２やＰＳＧの膜では４０〜５０枚が限度であった。こ
のため第２図に示すような多孔管構造の装置が開発され
た。
：凸じの（Ｉ讐工清”？ ’ｊｌ！Ｔ： ”：！％ ｉ
ニイＪ −Ｈ４ｚ、！−） ；ヱン３゜第１図の装置は
一重反応管を用いた一例で、図中の１は石英製反応管、
２は酸素（０２）あるいは２酸化屋ｆｆ１（Ｎｏ２）ガ
ス注入口、またキャリアヘリウム（Ｈｅ）ガス注入口、
６は七ツノ、、７ ン（Ｇ ｔＨ４）供給用ガスノズル
、４はウェハ５を載置する石英製ボート、６は真空ポン
プへの排気である。反応ガスのＳｉＨ４はノズル３より
反応管１内に流れ、もう一方の反応ガスｏ２ あるいは
Ｎｏ２およびキャリアガスＨｅ は炉口近くの２から流
れる。これらの反応ガスはウェハ５の近くで混合反応Ｉ
−ウェハ上に薄膜を形成する。しかしこのような−重反
応管は炉口側と排気側とでは反応ガスの濃度が異なるた
め、炉口側では膜厚は厚く、排気側の膜厚は薄いという
傾向があって、１回の生成］二種における処理量はＳｉ
Ｏ２やＰＳＧの膜では４０〜５０枚が限度であった。こ
のため第２図に示すような多孔管構造の装置が開発され
た。
第２図において２〜６は第１図と共通、７は石英製多孔
（内）管、８は石英製外部反応管である。
（内）管、８は石英製外部反応管である。
第２図のような多孔管装置においては、反応ガス０２、
Ｎ０２およびキャリアガスＨｅ 等は炉口部の注入口２
より多孔管７の内部を流れ、反応ガスＳｆ、Ｈ４は多孔
管７と外部反応管の間を通る多数のノズルを管軸に沿っ
て形成したノズル管６内を流れるが、多孔管７の孔はウ
ェハ群の位置附近に多数管７０周辺に沿ってあけられて
いるから、とれらの孔を通ってＳｉＨ４ガスはウェハ附
近に到達し反応して薄膜を形成する。ウェハ間の膜厚分
布を良くするためノズル管を数本用いることもある。こ
のような多孔管装置１９ではウェハ面に供給される反応
ガスの濃度を調整することによってウェハ間の膜厚分布
の均一性を改善することができるが、炉口側にお（八て
未反応の反応ガスが排気１１４１Ｉに流れるため、排気
側の膜厚が炉口側に比べ厚くなる傾向がありこの調整は
困難である。さらにウエノ・５乞ボート４に直接装填し
ｌこ場合、多孔管７とウエノ・の間隔がウェハ上の膜厚
分布に火ぎ／【影響を与えるため、ウェハの大きさによ
って間隔を適随に一定化することが必要で、実用上の難
しさがあった。本発明は上記のような欠点を防止するた
めに行ったもので、以下詳細に説明する。
Ｎ０２およびキャリアガスＨｅ 等は炉口部の注入口２
より多孔管７の内部を流れ、反応ガスＳｆ、Ｈ４は多孔
管７と外部反応管の間を通る多数のノズルを管軸に沿っ
て形成したノズル管６内を流れるが、多孔管７の孔はウ
ェハ群の位置附近に多数管７０周辺に沿ってあけられて
いるから、とれらの孔を通ってＳｉＨ４ガスはウェハ附
近に到達し反応して薄膜を形成する。ウェハ間の膜厚分
布を良くするためノズル管を数本用いることもある。こ
のような多孔管装置１９ではウェハ面に供給される反応
ガスの濃度を調整することによってウェハ間の膜厚分布
の均一性を改善することができるが、炉口側にお（八て
未反応の反応ガスが排気１１４１Ｉに流れるため、排気
側の膜厚が炉口側に比べ厚くなる傾向がありこの調整は
困難である。さらにウエノ・５乞ボート４に直接装填し
ｌこ場合、多孔管７とウエノ・の間隔がウェハ上の膜厚
分布に火ぎ／【影響を与えるため、ウェハの大きさによ
って間隔を適随に一定化することが必要で、実用上の難
しさがあった。本発明は上記のような欠点を防止するた
めに行ったもので、以下詳細に説明する。
本発明では反応ガスの流れをウエノ・面に垂直にする代
りに平行に面に沿って流すようにしたことが特徴で、こ
のためウエノ・と多孔管の間隔にはｊ膜厚分布はほとん
ど影響を受けず、ウェハの直径を任意に選べるという利
点がある。また反応ガスの流し方が第１図のように一方
向からであると反応ガスの濃度はＣ−＝ Ｏｏ（ｅｘｐ
−ｋｔ） （たソしｃｏは初期濃度、ｋは反応速度定数
である。）の関係から滞留時間ｔによって大きく減少す
る。本発明では反応ガスを反応管と直角すなわち横断面
方向にウェハの面に沿って平行に流すため滞留時間が短
かく、濃度のばらつきを少くすることができる。
りに平行に面に沿って流すようにしたことが特徴で、こ
のためウエノ・と多孔管の間隔にはｊ膜厚分布はほとん
ど影響を受けず、ウェハの直径を任意に選べるという利
点がある。また反応ガスの流し方が第１図のように一方
向からであると反応ガスの濃度はＣ−＝ Ｏｏ（ｅｘｐ
−ｋｔ） （たソしｃｏは初期濃度、ｋは反応速度定数
である。）の関係から滞留時間ｔによって大きく減少す
る。本発明では反応ガスを反応管と直角すなわち横断面
方向にウェハの面に沿って平行に流すため滞留時間が短
かく、濃度のばらつきを少くすることができる。
第６図は本発明装置の炉体部の構成を示す断面図、第４
図は第６図の内部反応管の斜視図、第５図は内部反応管
の管軸に直角な断面図、第６図には炉体のみならず減圧
ＯＶＤ装置としてのシステム構成図を示しである。第６
図において炉体はウェハの温度を均一にするための６加
熱ゾーン（６分割）制側ｊ形のヒータ１６で囲まれてい
る。（ホットウォール形）低温のＳｉｏ２．ＰＳＧ等の
膜生成の場合の生成温度は反応ガスによって相違するが
、約５５０〜５５０℃である。反応ガスの供給はそレソ
レカスボンベ１７Ｊ：リマスフローコントローラ（ＭＦ
Ｃ）１８を通じて流量制御されている。また排気は通常
メカニカルブースタポンプ（ＭＢＰ） １９とロータリ
ポンプ（ＲＰ）２００組合わせで行う。炉内は石英製の
外部反応管９と内部多孔反応管１゜より成り、その詳細
は第６図〜第５図によって説明する。
図は第６図の内部反応管の斜視図、第５図は内部反応管
の管軸に直角な断面図、第６図には炉体のみならず減圧
ＯＶＤ装置としてのシステム構成図を示しである。第６
図において炉体はウェハの温度を均一にするための６加
熱ゾーン（６分割）制側ｊ形のヒータ１６で囲まれてい
る。（ホットウォール形）低温のＳｉｏ２．ＰＳＧ等の
膜生成の場合の生成温度は反応ガスによって相違するが
、約５５０〜５５０℃である。反応ガスの供給はそレソ
レカスボンベ１７Ｊ：リマスフローコントローラ（ＭＦ
Ｃ）１８を通じて流量制御されている。また排気は通常
メカニカルブースタポンプ（ＭＢＰ） １９とロータリ
ポンプ（ＲＰ）２００組合わせで行う。炉内は石英製の
外部反応管９と内部多孔反応管１゜より成り、その詳細
は第６図〜第５図によって説明する。
第３図は炉体の断面図で、内部反応管１０はこれと直角
な断面図である第５図で見た場合片側よりガスを供給し
反対片側から排気される。第４図は内部反応管の一例の
斜視図で、反応管１ｏの外側には多数のノズルが管軸に
沿って形成されたノズル管１２が適宜の間隔で複数本設
けられ、ウェハ間の膜厚分布の均一を図るため図示のよ
うにノズル管を各加熱ゾーンに対応して配置し、そのガ
ス流量を各加熱ゾーンにおいてマスフローコントローラ
１８で調整、できるようになっている。なお１１は反応
管１０の上下に設けたフランジで、第５図に示すように
内部反応管１０と夕■部反応管９どの空間は反応ガスや
キャリアガスが供給される供給側１４とこれらガスの排
気側１５０２つに分割されている。ウェハ５は石英ボー
ト４上に直接装填して内部反応管に挿入され、反応ガス
はウェハ５の面に沿って第６図に示すように一方向に流
れるようになる。
な断面図である第５図で見た場合片側よりガスを供給し
反対片側から排気される。第４図は内部反応管の一例の
斜視図で、反応管１ｏの外側には多数のノズルが管軸に
沿って形成されたノズル管１２が適宜の間隔で複数本設
けられ、ウェハ間の膜厚分布の均一を図るため図示のよ
うにノズル管を各加熱ゾーンに対応して配置し、そのガ
ス流量を各加熱ゾーンにおいてマスフローコントローラ
１８で調整、できるようになっている。なお１１は反応
管１０の上下に設けたフランジで、第５図に示すように
内部反応管１０と夕■部反応管９どの空間は反応ガスや
キャリアガスが供給される供給側１４とこれらガスの排
気側１５０２つに分割されている。ウェハ５は石英ボー
ト４上に直接装填して内部反応管に挿入され、反応ガス
はウェハ５の面に沿って第６図に示すように一方向に流
れるようになる。
次に本発明装置の動作について述べる。反応管内部は最
初０．６６パスカル（Ｐａ）程度の真空度に排気される
。炉体内部の温度を設定値に安定させた後、反応ガスを
ＭＦ０１８を通して供給し、ウェハ上に膜生成を開始す
る。膜生成中の真空度は約６６ Ｐａから５３０ Ｐａ
の間である。生成終了後炉体内部は再度真空排気し、
窒素（ＩＪ２ ） 、アルゴン（Ａｒ）などの不活性ガ
スと置換える。さらに炉体内部を大気圧に戻した後ボー
トを反応管外に引出し、ウェハを取出すことはよく知ら
れている手順である。
初０．６６パスカル（Ｐａ）程度の真空度に排気される
。炉体内部の温度を設定値に安定させた後、反応ガスを
ＭＦ０１８を通して供給し、ウェハ上に膜生成を開始す
る。膜生成中の真空度は約６６ Ｐａから５３０ Ｐａ
の間である。生成終了後炉体内部は再度真空排気し、
窒素（ＩＪ２ ） 、アルゴン（Ａｒ）などの不活性ガ
スと置換える。さらに炉体内部を大気圧に戻した後ボー
トを反応管外に引出し、ウェハを取出すことはよく知ら
れている手順である。
最後に本発明の詳細な説明する。
（１） ウェハ面上の反応ガスの濃度を均一にすること
ができるので、１００枚程鹿のウェハの処理が可能にな
った。従来の装置ではガスの流れ方向に直角となるよう
にウェハを並べているため、ガスの濃度分布の相違によ
る影響を避けられなかったが、本発明装置においてはガ
スの流れをウェハ面に平行方向としているため、ガスの
濃度分布を均一にするためのノズルよりのガス流量調整
が容易である。
ができるので、１００枚程鹿のウェハの処理が可能にな
った。従来の装置ではガスの流れ方向に直角となるよう
にウェハを並べているため、ガスの濃度分布の相違によ
る影響を避けられなかったが、本発明装置においてはガ
スの流れをウェハ面に平行方向としているため、ガスの
濃度分布を均一にするためのノズルよりのガス流量調整
が容易である。
（２） ガスの流れがウェハに平行であるためウェハと
内部反応管の間隔はウェハ内の膜厚分布にほとんど無関
係で、このため内部反応管を変更することなく種々の直
径のウェハを処理できるという著しい効果が得られる。
内部反応管の間隔はウェハ内の膜厚分布にほとんど無関
係で、このため内部反応管を変更することなく種々の直
径のウェハを処理できるという著しい効果が得られる。
第１図および第２図は従来の減圧ＣＶＤ装置の炉体構造
例を示す断面図、第５図は本発明装置の炉木部の構成例
を示す断面図、第４図は第６図の内部反応管の斜視図、
第５図は内部反応管の管軸に直角な断面図、第６図は本
発明装置のシステム構成側口である。 １・・・反応管、２・・・反応ガス、キャリアガス注入
口、 ６・・・ＳｉＨ供給ノズル、 ４・・・石英ボー
ト、５・・・ウェハ、６・・・排気、７・・・石英多孔
管、８．９・・・石英外部反応管、１０・・・内部多孔
反応管、１１・・・フランジ、１２・・・ノズル（複数
）、１４ ・・・ガス供給側、１５・・・ガス排気側、
１６ ・・・炉のヒータ、１７・・・ガスボンベ、１８
・・・マスフローコントローラ、１９・・・メカニカ
ルプースタポンフ、２０・・・ロータリポンプ。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 大板 学 外１名
例を示す断面図、第５図は本発明装置の炉木部の構成例
を示す断面図、第４図は第６図の内部反応管の斜視図、
第５図は内部反応管の管軸に直角な断面図、第６図は本
発明装置のシステム構成側口である。 １・・・反応管、２・・・反応ガス、キャリアガス注入
口、 ６・・・ＳｉＨ供給ノズル、 ４・・・石英ボー
ト、５・・・ウェハ、６・・・排気、７・・・石英多孔
管、８．９・・・石英外部反応管、１０・・・内部多孔
反応管、１１・・・フランジ、１２・・・ノズル（複数
）、１４ ・・・ガス供給側、１５・・・ガス排気側、
１６ ・・・炉のヒータ、１７・・・ガスボンベ、１８
・・・マスフローコントローラ、１９・・・メカニカ
ルプースタポンフ、２０・・・ロータリポンプ。 特許出願人 国際電気株式会社 代理人 大板 学 外１名
Claims (1)
- 炉体の反応管を外部反応管と、その内部に収められ、複
数個のガス流入、流出の孔を管壁に設けた内部多孔反応
管とよりなる２重構造とし、かつその内部多孔反応管に
は管軸にτａつて複数本の多数のノズルを管軸に沿って
形成したノズル管を適宜間隔で設けると共に、管軸に沿
ってフランジを設けて内部多孔反応管と外部反応管の間
化２室に仕切り、その一方の室に反応ガスおよびギヤリ
アガスを送り込み、各ウニ・・の面に沿って他方の室に
流出したガスを排気口から排出するように構成したこと
を特徴とする減圧ＯＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14056983A JPS6033352A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14056983A JPS6033352A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033352A true JPS6033352A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15271729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14056983A Pending JPS6033352A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033352A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6235521A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | Hitachi Ltd | 表面処理装置 |
| JPH01139767A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-06-01 | Nec Corp | 減圧気相成長装置 |
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| JPH0441941A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-12 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用追従走行制御装置 |
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| JPH04110755U (ja) * | 1991-03-02 | 1992-09-25 | 株式会社エステツク | 化学気相蒸着装置のワークホルダー |
| US5168355A (en) * | 1990-09-04 | 1992-12-01 | Mitsubishi Denki K.K. | Apparatus for detecting distance between cars |
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| US5303019A (en) * | 1991-12-09 | 1994-04-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Inter-vehicle distance measuring device |
| US5381173A (en) * | 1991-08-28 | 1995-01-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Inter-car distance detecting device for tracking a car running ahead |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364676A (en) * | 1976-11-22 | 1978-06-09 | Hitachi Ltd | Treating apparatus in gas phase |
| JPS5534690A (en) * | 1978-09-04 | 1980-03-11 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Low pressure gas phase growing apparatus |
-
1983
- 1983-08-02 JP JP14056983A patent/JPS6033352A/ja active Pending
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