JPH034531A - 半導体基板の薄膜形成装置 - Google Patents

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。

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、半導体処理装置に係り特に半導体基板の薄膜
形成装置にとする。

（従来の技術） 従来の半導体ウェーハ（以下、基板という）の薄膜形成
装置の一例を示す第４図において、密封構造の略円筒状
の反応管１の上端にはステンレス鋼板製の上部フランジ
６Ａが気密に取付けられ、反応管１の下端には同じく下
部フランジ６Ｂが取付けられ、左側に突き出た円筒部１
！の左端には蓋７が気密に取付けられている。

又、上部フランジ６Ａには、中心部の上面にＬ形の石英
製の導入管４Ａが気密に取付けられ、又、中心部の下面
には筒状の案内筒６！が取付けられ、この案内筒６１の
上部左側には上部フランジ６Ａを上方から貫通した導入
管５が接続されている。

更に、案内筒６３の下方には正面図で凸状の円板状の基
板台２が設けられ、この基板台２の上面には円筒部１１
から挿入された基板３が載置され、基板台２の下方には
下部フランジ６Ｂの中央の開口部に排気口４Ｂが接続さ
れ、この排気口４Ｂは図示しない排気ポンプに接続され
ている。

このような構成の基板の薄膜形成装置においては、図示
しないマイクロ波による励起装置で励起された酸素原子
は、導入管４Ａから開口部４ａを経て案内筒６ａに矢印
８Ａのように送り込まれ、原料ガスは図示しないガスボ
ンベから導入管５を経て案内筒６ａ内に矢印８Ｂのよう
に送り込まれて混合され、基板３の表面に薄膜を形成し
て排気口４Ｂから排出される。

ところで、このような基板の薄膜形成装置では、基板３
上に供給される酸素原子と原料ガスの流れは、膜厚、膜
質の均一度や形成速度を左右し、更に反応ガスの使用効
率と反応管１内の保守性にも影響する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このような構成の基板の薄膜形成装置では、
導入管４Ａから送り込まれた酸素原子は、開口部４１と
案内筒６１との急激な流路断面の変化による減圧で案内
筒６ａの上端の隅部で矢印８１のように分流して渦が発
生する。

すると、導入管５から送り込まれた原料ガスの一部がそ
の渦に巻き込まれて、酸素原子と混合し隅部で反応して
内壁に薄膜を形成して、反応ガスの使用効率と装置の保
守性を落とすだけでなく、基板３の膜質の均一度と形成
速度を低下させる。

そのため、導入管５の接続部を下方にずらすことも考え
られるが、それでも渦のために酸素原子と原料ガスの案
内筒の中心部と内壁との混合度の差を解消することはで
きない。

そこで本発明の目的は、保守性がよく、基板に均一に薄
膜を形成することのできる半導体の薄膜形成装置を得る
ことである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段と作用） 本発明は、密封容器の片側から励起された酸素原子が供
給され、密封容器の他側の排気口の内側に半導体基板が
収納され、密封容器の片側の内側に供給される酸素原子
を基板に導く案内筒が設けられた半導体の薄膜形成装置
において、案内筒の内部を上方を小径側の円錐状とする
ことで、案内筒内のガス流を円滑にして、保守性と効率
がよく、均一な薄膜を基板に形成させた半導体基板の薄
膜形成装置である。

（実施例） 以下、本発明の半導体基板の薄膜形成装置の一実施例を
図面を参照して説明する。但し、第４図と重複する部分
は省く。

第１図において、反応管１の上部フランジ６Ａの下面中
心には、その詳細を第２図で示す上部Ｉｌｌ　、中部筒
１１ｂと下部筒ｌｉｅが連結された略円錐形の案内筒１
１が取付けられている。

すなわち、第２図において、上部筒１１１は上端フラン
ジ１ｌａｏで上部フランジ６Ａに取付けられ、中部筒１
１ｂは上部開山の下端フランジ由１にボルトで連結され
、下部筒１１Ｃは中部筒１１の下端フランジｌ１ｂｉに
連結されている。

そして、上部筒１１ａの左側には上部フランジ６Ａを上
から貫通した導入管５が接続されている。

このように構成された半導体の薄膜形成装置においては
、導入管４Ａから案内筒ｌｌ内に送り込まれた酸素原子
は、上部筒１１ａから中部筒１１ｂ　、下部筒１ｔｃを
経て基板３に供給され、同じ（導入管５から上部筒１１
８内に送り込まれた原料ガスも上部筒１１ｍ　、中部筒
１１ｂ、下部筒ｔｉｃを経て基板３の上面に供給される
が、このとき上部筒１１ａ内に入った酸素原子の流れは
、導入管４Ａと略同じ内径の上部筒ｌｌ！の上端開口部
を経て入るので渦が生じないだけでなく、円錐状に形成
された流路を経て下方に流れるのですべて均一な流速と
なる。

又、導入管５から供給された原料ガスも酸素原子の渦が
ないので、上方に巻き込まれることなく、矢印８Ｂに示
すように矢印８Ａで示す均一な流れの酸素原子とともに
案内筒１１内に均一に分布して基板３の上面に達し、酸
素原子と反応して基板３の上面に均一な薄膜を形成する
。

第３図はこのように構成された半導体基板の薄膜形成装
置で５インチの基板上に形成したシリコン酸化薄膜の分
布状態を従来の半導体基板の薄膜形成装置と比べた結果
を示す。

同図において、折線Ｘは本発明の半導体基板の薄膜形成
装置で形成した薄膜の測定結果で、基板の外周近傍にな
ると中心と比べやや薄（なるが、その差は約０．１１Ｉ
ｍであるに対し、従来の折線Ｙは形状が三角形でその差
は０，４μｍで外周は中央部の厚さの１０分の１以下と
なっている。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば、密封容器の片側から励起された
酸素原子が供給され、密封容器の他側の排気口の内側に
基板が収納され、密封容器の片側内側に酸素原子を基板
に導く案内筒が設けられた半導体基板の薄膜形成装置に
おいて、案内筒の内部を上方を小径側にした円錐状とし
て案内筒内のガス流を円滑にしたので、保守性がよく、
均一な薄膜を効率よく基板に形成することのできる半導
体基板の薄膜形成装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の半導体基板の薄膜形成装置の一実施例
を示す縦断面図、第２図は第１図の要部を示す縦断面図
、第３図は本発明の半導体基板の薄膜形成装置の作用を
示す図、第４図は従来の半導体基板の薄膜形成装置を示
す縦断面図である。 １・・・反応管、　　　　３・・・基板４Ａ・・・導入
管、　　　　　４Ｂ・・・排気口１１・・・案内筒 第 回 第 図 峯

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密封容器の片側から励起された酸素原子が供給され、前
   記密封容器の他側の排気口の内側に半導体基板が収納さ
   れ、前記酸素原子を前記半導体基板に導く案内筒が前記
   密封容器の片側の内側に設けられた半導体基板の薄膜形
   成装置において、前期案内筒の内部を上方を小径側にし
   た円錐状としたことを特徴とする半導体基板の薄膜形成
   装置。