JPH01220435A - 気相成長炉及び処理方法 - Google Patents
気相成長炉及び処理方法Info
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- JPH01220435A JPH01220435A JP4648688A JP4648688A JPH01220435A JP H01220435 A JPH01220435 A JP H01220435A JP 4648688 A JP4648688 A JP 4648688A JP 4648688 A JP4648688 A JP 4648688A JP H01220435 A JPH01220435 A JP H01220435A
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- Japan
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- tube
- process tube
- film
- radiant heat
- heat energy
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、気相成長炉に関する。
（従来の技術）
気相成長装置では、プロセスチューブ内に例えば半導体
ウェハを配列し、プロセスチューブ周囲に配置したし−
タによってプロセス温度に設定すると共に、プロセスチ
ューブ内にプロセスガスを導入し、ウェハ上に気相成長
による各挿脱を形成している。
ウェハを配列し、プロセスチューブ周囲に配置したし−
タによってプロセス温度に設定すると共に、プロセスチ
ューブ内にプロセスガスを導入し、ウェハ上に気相成長
による各挿脱を形成している。
ここで、プロセスチューブは耐熱性が良好で、かつ、高
温下でのコンタミネーションの放出の少ない材質が適し
ており、一般には石英ガラスが使用されている。
温下でのコンタミネーションの放出の少ない材質が適し
ており、一般には石英ガラスが使用されている。
さらに、ヒータからのプロセスチューブ内への熱エネル
ギーは、特に減圧下では輻射熱として伝熱されるので、
輻射熱を効率良く伝熱させるために、透明な石英チュー
ブが採用されている。
ギーは、特に減圧下では輻射熱として伝熱されるので、
輻射熱を効率良く伝熱させるために、透明な石英チュー
ブが採用されている。
（発明が解決しようとする問題点）
この種の気相成長装置では、被処理体への膜形成上、プ
ロセス温度を一定に維持する要求があり、通常はプロセ
ス開始前に熱電対により温度を測定し、所定のプロセス
温度に安定化したところでプロセスガスを導入して気相
成長を実行している。
ロセス温度を一定に維持する要求があり、通常はプロセ
ス開始前に熱電対により温度を測定し、所定のプロセス
温度に安定化したところでプロセスガスを導入して気相
成長を実行している。
ここで、ポリシリコン膜、シリサイド膜又は絶縁膜等の
薄膜をウェハ形成する過程では、必然的にプロセスチュ
ーブの内面にも同種の膜が形成されてしまう。
薄膜をウェハ形成する過程では、必然的にプロセスチュ
ーブの内面にも同種の膜が形成されてしまう。
このため、プロセスチューブの光透過率が変化し、輻射
熱の伝熱効率が下がるので、従来は経験によってプロセ
ス毎にヒータ温度設定を上げるように変化させ、一定の
プロセス温度を維持できるように温度調節する必要かあ
り、その温度調整作業が極めて煩雑であった。
熱の伝熱効率が下がるので、従来は経験によってプロセ
ス毎にヒータ温度設定を上げるように変化させ、一定の
プロセス温度を維持できるように温度調節する必要かあ
り、その温度調整作業が極めて煩雑であった。
なお、プロセスチューブへの膜の度合いによっては、輻
射熱エネルギーの減衰が飽和状態となるが、プロセスチ
ューブは定期的に洗浄する必要があり、洗浄後は再度プ
ロセス毎に温度設定を経験に基づき調整する必要があっ
た。
射熱エネルギーの減衰が飽和状態となるが、プロセスチ
ューブは定期的に洗浄する必要があり、洗浄後は再度プ
ロセス毎に温度設定を経験に基づき調整する必要があっ
た。
そこで、本発明の目的とするところは、」二連した従来
の問題点を解決し、プロセスチューブ内面へのプロセス
による膜の形成があっても、プロセス温度の設定を容易
に実行することができる気相成長炉を提供することにあ
る。
の問題点を解決し、プロセスチューブ内面へのプロセス
による膜の形成があっても、プロセス温度の設定を容易
に実行することができる気相成長炉を提供することにあ
る。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は、周囲に加熱装置を有するプロセスチューブ内
で、加熱下で被処理体を気相成長処理する気相成長炉に
おいて、 上記チューブ自体に形成される膜に起因する輻射熱エネ
ルギーの減衰量の相当部分を、当初より輻射熱エネルギ
ーとして透過しない光透過率のプロセスチューブ構造と
している。
で、加熱下で被処理体を気相成長処理する気相成長炉に
おいて、 上記チューブ自体に形成される膜に起因する輻射熱エネ
ルギーの減衰量の相当部分を、当初より輻射熱エネルギ
ーとして透過しない光透過率のプロセスチューブ構造と
している。
（作用）
従来の透明なプロセスチューブでは、プロセスによるプ
ロセスチューブへの膜形成によって光透過率か徐々に低
減し、したがって周囲の加熱装置よりプロセスチューブ
内に注入される輻射熱エネルギーは、第１図の鎖線すで
示すように膜厚によって変化し、特に透明度が高い状態
から膜が形成され始めた付近での変化が急激となってい
る。
ロセスチューブへの膜形成によって光透過率か徐々に低
減し、したがって周囲の加熱装置よりプロセスチューブ
内に注入される輻射熱エネルギーは、第１図の鎖線すで
示すように膜厚によって変化し、特に透明度が高い状態
から膜が形成され始めた付近での変化が急激となってい
る。
そして、このような輻射熱エネルギーの減衰は、膜厚が
厚くなるほど緩やかとなる。
厚くなるほど緩やかとなる。
そこで、本発明ではチューブ自体に形成される膜に起因
する輻射熱エネルギーの減衰量の相当部分を、例えば第
１図のエネルギー最大値ｄより飽和状態に近いエネルギ
ー値（同図の破線Ｃ）までの減衰量を、当初より輻射熱
エネルギーとして透過しない光透過率のプロセスチュー
ブ構造としている。
する輻射熱エネルギーの減衰量の相当部分を、例えば第
１図のエネルギー最大値ｄより飽和状態に近いエネルギ
ー値（同図の破線Ｃ）までの減衰量を、当初より輻射熱
エネルギーとして透過しない光透過率のプロセスチュー
ブ構造としている。
この結果、このような不透明のプロセスチューブを採用
すれば、チューブへの膜形成によって光透過率の変化に
起因して輻射熱エネルギーが減衰するが、その減衰は第
１図の実線ａで示すように、膜厚の大小による変化が極
めて少なくなり、温度制御に対する影響もほとんど無視
できるようになり、温度調整が従来よりも大幅に簡易化
される。
すれば、チューブへの膜形成によって光透過率の変化に
起因して輻射熱エネルギーが減衰するが、その減衰は第
１図の実線ａで示すように、膜厚の大小による変化が極
めて少なくなり、温度制御に対する影響もほとんど無視
できるようになり、温度調整が従来よりも大幅に簡易化
される。
（実施例）
以下、本発明を縦型ＣＶＤ炉に適用した一実施例につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
縦型のプロセスチューブ１は、例えばその上端のガス導
入口１ａよりプロセスガスを導入可能となっている。こ
の縦型プロセスチューブ１の下端を支持するために、石
英ガラスで構成されたマニホールド３が配置され、Ｏリ
ング２を介してプロセスチューブ１を垂直に支持可能と
なっている。
入口１ａよりプロセスガスを導入可能となっている。こ
の縦型プロセスチューブ１の下端を支持するために、石
英ガラスで構成されたマニホールド３が配置され、Ｏリ
ング２を介してプロセスチューブ１を垂直に支持可能と
なっている。
このマニホールド３は、その周面に排気管８を接続し、
真空引きおよびガス排気を可能としている。
真空引きおよびガス排気を可能としている。
また、前記プロセスチューブ１の周囲には、加熱装置６
が設けられ、この加熱装置６は、抵抗式加熱し−タ、ま
たは赤外線ランプ等で構成されている。
が設けられ、この加熱装置６は、抵抗式加熱し−タ、ま
たは赤外線ランプ等で構成されている。
前記プロセスチューブ１内にウェハ４を配置するために
、例えばウェハ４を水平状態として縦方向に所定ピッチ
で複数枚配列支持したボート５をロード、アンロード可
能としている。そして、このボート５をプロセスチュー
ブ１の炉芯に位置させるために、保温筒７にこのボート
５を搭載可能となっている。そして、この保温筒７は、
ローダ装置によって上下動ｉ［能であって、かつ、プロ
セス中には前記ボート５を回転可能としている。さらに
、この保温筒７は、図示しないローダ装置によって昇降
自在なキャップ部材９にｔｉｅされ、このキャップ部材
９はその上死点で０リング１０を介して前記マニホール
ド３の下端フランジ３ａと接触し、マニホールド３の開
口端を密閉可能としている。
、例えばウェハ４を水平状態として縦方向に所定ピッチ
で複数枚配列支持したボート５をロード、アンロード可
能としている。そして、このボート５をプロセスチュー
ブ１の炉芯に位置させるために、保温筒７にこのボート
５を搭載可能となっている。そして、この保温筒７は、
ローダ装置によって上下動ｉ［能であって、かつ、プロ
セス中には前記ボート５を回転可能としている。さらに
、この保温筒７は、図示しないローダ装置によって昇降
自在なキャップ部材９にｔｉｅされ、このキャップ部材
９はその上死点で０リング１０を介して前記マニホール
ド３の下端フランジ３ａと接触し、マニホールド３の開
口端を密閉可能としている。
ここで、本実施例の特徴的構成として、前記プロセスチ
ューブ１は、不透明な石英管で構成している９通常、プ
ロセスチューブは、透明石英であるが、サンドブラスト
仕上げ、または不透明石英（半透明石英）を使用すれば
製造可能である。
ューブ１は、不透明な石英管で構成している９通常、プ
ロセスチューブは、透明石英であるが、サンドブラスト
仕上げ、または不透明石英（半透明石英）を使用すれば
製造可能である。
次に、作用について説明する。
気相成長処理を実行する場合には、先ず、ウェハ４を搭
載したボート５を保温筒７上にセット！７、キャップ部
材９を図示しないローダ装置によって上昇させ、キャッ
プ部材９が０リング１０を介してマニホールド３の下端
フランジ３ａを密閉する上死点まで移動させて停止［す
る、このとき、ボート５はプロセスチューブ１の炉心位
置に設定されることになる。
載したボート５を保温筒７上にセット！７、キャップ部
材９を図示しないローダ装置によって上昇させ、キャッ
プ部材９が０リング１０を介してマニホールド３の下端
フランジ３ａを密閉する上死点まで移動させて停止［す
る、このとき、ボート５はプロセスチューブ１の炉心位
置に設定されることになる。
次に、ガス導入管１ａより不活性ガスを導入すると共に
、排気ｖ８より排気を実行することで、プロセスチュー
ブ１内をパージし、不要な空気等を除去する。
、排気ｖ８より排気を実行することで、プロセスチュー
ブ１内をパージし、不要な空気等を除去する。
このパージ動作終了後に、加熱装置６によりプロセスチ
ューブ１内をプロセス温度に設定し、−定のプロセス温
度に安定化したところで、ガス導入管１ａよりプロセス
ガスを導入して気相成長処理を行なっている。
ューブ１内をプロセス温度に設定し、−定のプロセス温
度に安定化したところで、ガス導入管１ａよりプロセス
ガスを導入して気相成長処理を行なっている。
この際、加熱装置６より放出される熱エネルギーは、輻
射熱としてプロセスチューブ１内に伝熱されることにな
る。
射熱としてプロセスチューブ１内に伝熱されることにな
る。
そして、本実施例では上記プロセスチューブ１が不透明
チューブで構成されているので、従来の透明なチューブ
に較べれば光透過率が当初より低下しているが、この透
過率が当初より低下していることで、プロセスによって
チューブ１自体に形成される膜によっても透過率の変化
が従来よりも少なくなる。
チューブで構成されているので、従来の透明なチューブ
に較べれば光透過率が当初より低下しているが、この透
過率が当初より低下していることで、プロセスによって
チューブ１自体に形成される膜によっても透過率の変化
が従来よりも少なくなる。
したがって、第１図の実線ａに示すように、プロセスに
よる膜厚の変化によっても、チューブ１内に注入される
輻射熱エネルギーの減衰が少なくなる。このことを従来
の透明なプロセスチューブの場合と比較すると、従来の
ものにあっては当初は完全に透明であるので光透過率が
大きく、プロセスチューブ内に注入される当初の輻射熱
エネルギーが第１図の図示ｄに示すように大きい。しか
し、プロセスを繰り返し実行することで、チューブに膜
が形成されるので、膜が形成され始める頃はこの光透過
率が患部に低下し、所定厚さの膜が形成されることでそ
の減衰量は飽和している。
よる膜厚の変化によっても、チューブ１内に注入される
輻射熱エネルギーの減衰が少なくなる。このことを従来
の透明なプロセスチューブの場合と比較すると、従来の
ものにあっては当初は完全に透明であるので光透過率が
大きく、プロセスチューブ内に注入される当初の輻射熱
エネルギーが第１図の図示ｄに示すように大きい。しか
し、プロセスを繰り返し実行することで、チューブに膜
が形成されるので、膜が形成され始める頃はこの光透過
率が患部に低下し、所定厚さの膜が形成されることでそ
の減衰量は飽和している。
したかって、膜が付き始めるプロセスでは、その都度プ
ロセス温度を一定にするためにヒータ制御として温度を
上げるように経験によって制御する必要があり、その作
業が極めて煩雑であった。
ロセス温度を一定にするためにヒータ制御として温度を
上げるように経験によって制御する必要があり、その作
業が極めて煩雑であった。
本実施例では、特に、透明のプロセスチューブを用いた
場合の当初の大幅な輻射熱エネルギーの減衰量に相当す
る部分を、最初から透過しないような不透明なプロセス
チューブ１として構成することで、このような大幅な減
衰を防止することができ、膜厚と共に減衰する輻射熱エ
ネルギーを第１図の実線ａで示すように少なくすること
ができるので、この少ない減衰に起因するプロセス温度
の変動はほとんど無視できるものとなり、従来のように
経験に頼った温度制御を行なう必要がなくなる。
場合の当初の大幅な輻射熱エネルギーの減衰量に相当す
る部分を、最初から透過しないような不透明なプロセス
チューブ１として構成することで、このような大幅な減
衰を防止することができ、膜厚と共に減衰する輻射熱エ
ネルギーを第１図の実線ａで示すように少なくすること
ができるので、この少ない減衰に起因するプロセス温度
の変動はほとんど無視できるものとなり、従来のように
経験に頼った温度制御を行なう必要がなくなる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
例えば、チューブ自体に形成される膜に起因する輻射熱
エネルギーの減衰量の相当部分を、当初より輻射熱エネ
ルギーとして透過しない光透過率のプロセスチューブ構
造とするためには、−Ｆ述したようにチューブの製造粂
件によって形成するものに限らず、例えば透明なプロセ
スチューブの製造後に、その表面にブラストをかけるこ
とでもよい、あるいは、不透明な材質例えば黒色を呈す
るＳｉＣ等でプロセスチューブを構成するようにしても
よく、または、透明なプロセスチューブ１の周囲にＳｉ
Ｃ等の不透明な材質を形成することでも良い。
エネルギーの減衰量の相当部分を、当初より輻射熱エネ
ルギーとして透過しない光透過率のプロセスチューブ構
造とするためには、−Ｆ述したようにチューブの製造粂
件によって形成するものに限らず、例えば透明なプロセ
スチューブの製造後に、その表面にブラストをかけるこ
とでもよい、あるいは、不透明な材質例えば黒色を呈す
るＳｉＣ等でプロセスチューブを構成するようにしても
よく、または、透明なプロセスチューブ１の周囲にＳｉ
Ｃ等の不透明な材質を形成することでも良い。
また、本発明は必ずしも縦型炉に適用されるものではな
く、横型炉でも同様に適用でき、さらに、−プロセスチ
ューブ内で被処理体に膜形成を実行する種々の気相成長
炉に適用することができる。
く、横型炉でも同様に適用でき、さらに、−プロセスチ
ューブ内で被処理体に膜形成を実行する種々の気相成長
炉に適用することができる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば透明のものより光
透過率の低いプロセスデユープとすることで、従来の透
明なプロセスチューブに膜が形成されることによる輻射
熱エネルギーの減衰量の相当部分を当初より透過しない
ようにすることができるので、プロセスによって膜が形
成されても輻射熱エネルギーの減衰は従来よりも大幅に
低減し、プロセス温度設定に対する影響が十分少なくな
るので、温度設定を極めて容易に実現することができる
。
透過率の低いプロセスデユープとすることで、従来の透
明なプロセスチューブに膜が形成されることによる輻射
熱エネルギーの減衰量の相当部分を当初より透過しない
ようにすることができるので、プロセスによって膜が形
成されても輻射熱エネルギーの減衰は従来よりも大幅に
低減し、プロセス温度設定に対する影響が十分少なくな
るので、温度設定を極めて容易に実現することができる
。
第１図は、本発明のプロセスチューブおよび従来のプロ
セスチューブを使用した場合の、チューブに注入される
輻射熱エネルギーと、デユープに形成される膜厚との関
係を説明する特性図、第２図は、本発明を縦型ＣＶＤに
適用した一実施例を説明するための概略説明図である。 ｌ・・・プロセスチューブ、 ４・・・被処理体、 ６・・・加熱装置。 代理人 弁理士 井 上 −（他１名）第１図 第２図
セスチューブを使用した場合の、チューブに注入される
輻射熱エネルギーと、デユープに形成される膜厚との関
係を説明する特性図、第２図は、本発明を縦型ＣＶＤに
適用した一実施例を説明するための概略説明図である。 ｌ・・・プロセスチューブ、 ４・・・被処理体、 ６・・・加熱装置。 代理人 弁理士 井 上 −（他１名）第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 周囲に加熱装置を有するプロセスチューブ内で、加熱
下で被処理体を気相成長処理する気相成長炉において、 上記チューブ自体に形成される膜に起因する輻射熱エネ
ルギーの減衰量の相当部分を、当初より輻射熱エネルギ
ーとして透過しない光透過率のプロセスチューブ構造と
したことを特徴とする気相成長炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63046486A JP2634424B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 気相成長炉及び処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63046486A JP2634424B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 気相成長炉及び処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220435A true JPH01220435A (ja) | 1989-09-04 |
| JP2634424B2 JP2634424B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=12748535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63046486A Expired - Fee Related JP2634424B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 気相成長炉及び処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634424B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5484483A (en) * | 1993-02-05 | 1996-01-16 | Asm Japan, K.K. | Thermal treatment apparatus |
| KR20160013158A (ko) * | 2013-05-23 | 2016-02-03 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 반도체 처리 챔버를 위한 코팅된 라이너 어셈블리 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56140623A (en) * | 1980-04-04 | 1981-11-04 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63046486A patent/JP2634424B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56140623A (en) * | 1980-04-04 | 1981-11-04 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5484483A (en) * | 1993-02-05 | 1996-01-16 | Asm Japan, K.K. | Thermal treatment apparatus |
| KR20160013158A (ko) * | 2013-05-23 | 2016-02-03 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 반도체 처리 챔버를 위한 코팅된 라이너 어셈블리 |
| JP2016526297A (ja) * | 2013-05-23 | 2016-09-01 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 半導体処理チャンバ用の被覆されたライナーアセンブリ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2634424B2 (ja) | 1997-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |