JPH04315430A - 半導体製造装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はバッチ処理式の半導体製
造装置に関する。

【０００２】バッチ処理式の半導体製造装置は、完成品
である半導体を歩留り良く製造し得るものであることが
要求される。

【０００３】例えば、ウェハの表面に窒化膜を形成する
こと又は不純物（例えばリン）を拡散することを考える
と、歩留りを上げるには、■　　膜厚分布，不純物分布
が良好であること■　　パーティクルが発生しないこと
等が必要である。

【０００４】そこで、一般には、横型に比べて分布の良
好なものが得られる縦型のものが使用されている。

【０００５】

【従来の技術】図４は従来の１例の半導体製造装置１を
示す。

【０００６】２は縦型の反応炉である。

【０００７】３はウェハ保持治具であり、反応炉２内に
設けてあり、モータ４により矢印５で示すように回転さ
れる。

【０００８】６，７は原料ガス管であり、反応炉２の底
板８に接続されている。

【０００９】複数のウェハ９が、ウェハ保持治具３に、
間をおいて積重されてセットされた状態で、ウェハ保持
治具３が矢印５方向に回転し、原料ガスＡと原料ガスＢ
とが、ガス供給口１０，１１より矢印１２，１３で示す
ように反応炉２内に別々に供給されて、各ウェハ９に成
膜がされる。

【００１０】符号１４は排気を示す。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ウェハ保持治具３は、
複数のウェハ９が間をおいて積重するため、高さ寸法ｈ
１　が大である。

【００１２】この高さ寸法ｈ１　の大きいウェハ１１保
持治具３に、複数のウェハ９が積重されると、不安定と
なり易い。このため、この状態でウェハ保持治具３を矢
印５で示すように回転させると、ウェハ保持治具３に振
動及び波状の揺れが生じ、ウェハ９がずれて位置ずれを
起こし、このときにパーティクルが発生する。

【００１３】このパーティクルがウェハ９の表面に付着
し、不良の原因となり、歩留りが５０％と低かった。

【００１４】本発明は、パーティクルが発生しないよう
にして歩留りを向上させることを可能とした半導体製造
装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、縦長の反応炉
内に、複数のウェハを保持するウェハ保持治具を縦向き
に設け、且つ該ウェハ保持治具の下方に原料ガス供給部
を設けてなる半導体製造装置において、上記ウェハ保持
治具を上記反応炉内に固定して設けると共に、上記原料
ガス供給部を、上記反応炉内の一部に形成してあり、内
部が上記反応炉内の条件と同じ条件とされており、原料
ガスが供給される原料ガス室と、原料ガス供給口が形成
してあり、該原料ガス室と上記反応炉との間を仕切って
回転可能に設けられた円板と、該円板を回転させるモー
タとよりなる構成としたものである。

【００１６】

【作用】ウェハ保持治具を固定して設けた構成は、ウェ
ハ保持治具が回転する構成に比べて、パーティクルの発
生を抑制する作用をする。

【００１７】原料ガスを、一旦原料ガス室内に供給し、
回転している円板の原料ガス供給口よりウェハ保持治具
側に供給する構成は、原料ガス配管を無用に捩ったり振
り回したりすることなく、原料ガスが供給される部位を
旋回させる作用をする。

【００１８】

【実施例】図１，図２中の半導体製造装置２０は、縦型
の構造である。

【００１９】２１は縦長の反応炉であり、外管２２と内
管２３とよりなる二重構造であり、底部はキャップ２４
によって塞がれている。

【００２０】２５は高さ寸法ｈ２　が大きいウェハ保持
治具であり、キャップ２４上の筒状の支持台２６より延
出している複数の脚部２７によって支持されて、内管２
３の内部に固定されて立設してある。

【００２１】３０は原料ガス供給部であり、反応炉２１
の内部のうち、ウェハ支持治具２５の下側の部位に設け
てあり、図３に取り出して示すように、原料ガス室３１
，一の原料ガス供給口３２を有する円板３３，及びモー
タ３４等よりなる構成である。　　原料ガス室３１は、
キャップ２４と、キャップ２４上に固定してあり、上記
支持台２６の内側に嵌入している筒体３５とよりなる。

【００２２】円板３３は、筒体３５の上端開口を略覆っ
て、原料ガス室３１と反応炉２１との間を仕切るように
配設されて、反応炉２１の外部のモータ３４の回転軸３
６に固定して設けてある。

【００２３】原料ガス室３１内の圧力は、反応炉２１内
の圧力と同じであり、原料ガス室３１は、反応炉２１内
の一部である。

【００２４】３７，３８は原料ガス配管であり、一端は
キャップ２４に接続されており、原料ガス室３１と連通
している。

【００２５】３９は排気管であり、反応炉２１の外管２
２の下部のマニホールド４０の部位に設けてある。

【００２６】次に、上記構成の装置２０の動作について
説明する。

【００２７】まず、複数のウェハ９を、ウェハ保持治具
２５内に間隔をあけて積重してセットする。

【００２８】排気管３９を通して排気を行い、反応炉２
１の内部を所望の圧力とする。

【００２９】原料ガス室３１は反応炉２１を連通してお
り、原料ガス室３１も反応炉２１と同じ条件となってい
る。

【００３０】原料ガスＡ（例えばＳｉＨ２　Ｃｌ２　）
が配管３７を通して開口４１より原料ガス室３１内に供
給され、別の原料ガスＢ（例えばＮＨ３　）の別の配管
３８を通して開口４２より原料ガス室３１内に供給され
る。二種の原料ガスＳｉＨ２　Ｃｌ２　及びＮＨ３　が
原料ガス室３１内で混合される。原料ガス室３１内は反
応炉２１の内部と同じ条件となっており、原料ガス室３
１内におけるガスの混合は支障なく行われる。

【００３１】原料ガス室３１の上部は円板３３により覆
われており、原料ガス室３１内より反応炉２１内へのガ
スの供給は、円板３３中の原料ガス供給口３２を通して
のみ行われる。

【００３２】こゝで、円板３３はモータ３４により回転
されており、且つ原料ガス供給口３２は円板３３の中心
より偏倚しているため、原料ガス供給口３２は４３で示
すように旋回して移動する。

【００３３】これにより、反応炉２１内への混合原料ガ
スの供給は、原料ガスが供給される部位が軌跡４３で示
すように旋回するように移動する状態で行われる。

【００３４】この状態で、各ウェハ９の表面に窒化膜が
成膜される。

【００３５】この窒化膜は、原料ガスが供給される部位
が移動するため、均一な膜厚分布に形成される。

【００３６】また、ウェハ保持治具２５が回転しないた
め、パーティクルが発生せず、上記窒化膜はパーティク
ルを含まない良質のものとなる。

【００３７】これにより、半導体は従来に比べて歩留り
良く、例えば歩留り８０％程度で製造される。

【００３８】また、原料ガスＡとしてＰＯＣｌ３　、原
料ガスＢとしてＰＣｌ３　を供給すると、ウェハ９の表
面にリンを拡散させることが出来る。

【００３９】この場合、拡散は不純物分布が均一とされ
て且つパーティクルを含まない状態で行われる。

【００４０】これにより、半導体は従来に比べて歩留り
良く製造される。

【００４１】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１の発明によ
れば、成膜の場合には膜厚の分布を損ねることなく、ま
た不純物拡散の場合には不純物の分布を損ねることなく
、しかもパーティクルの発生を抑えることが出来、然し
て、完成品である半導体装置の歩留りを向上させること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体製造装置の一実施例の斜視図で
ある。

【図２】図１の半導体製造装置の立面図である。

【図３】図１，図２中の原料ガス供給部を取り出して示
す一部切截斜視図である。

【図４】従来の半導体製造装置の１例を示す図である。

【符号の説明】

９　　ウェハ ２０　　半導体製造装置 ２１　　反応炉 ２２　　外管 ２３　　内管 ２４　　キャップ ２５　　ウェハ保持治具 ２６　　支持台 ２７　　脚部 ３０　　原料ガス供給部 ３１　　原料ガス室 ３２　　原料ガス供給口 ３３　　円板 ３４　　モータ ３５　　筒体 ３６　　回転軸 ３７，３８　　原料ガス配管 ３９　　排気管 ４０　　マニホールド ４１，４２　　開口 ４３　　原料ガス供給口の移動軌跡

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　縦長の反応炉（２１）内に、複数のウ
   ェハ（９）を保持するウェハ保持治具（２５）を縦向き
   に設け、且つ該ウェハ保持治具の下方に原料ガス供給部
   （３０）を設けてなる半導体製造装置において、上記ウ
   ェハ保持治具（２５）を上記反応炉（２１）内に固定し
   て設けると共に、上記原料ガス供給部（３０）を、上記
   反応炉（２１）内の一部に形成してあり、内部が上記反
   応炉（２１）内の条件と同じ条件とされており、原料ガ
   スが供給される原料ガス室（３１）と、原料ガス供給口
   （３２）が形成してあり、該原料ガス室（３１）と上記
   反応炉（２１）との間を仕切って回転可能に設けられた
   円板（３３）と、該円板（３３）を回転させるモータ（
   ３４）とよりなる構成としたことを特徴とする半導体製
   造装置。