JPS6021381A - 光cvd装置の薄膜生成反応炉 - Google Patents

光cvd装置の薄膜生成反応炉

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JPS6021381A
JPS6021381A JP12556383A JP12556383A JPS6021381A JP S6021381 A JPS6021381 A JP S6021381A JP 12556383 A JP12556383 A JP 12556383A JP 12556383 A JP12556383 A JP 12556383A JP S6021381 A JPS6021381 A JP S6021381A
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鈴木 増雄
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Kokusai Electric Co Ltd
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    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/48Chemical 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 by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 半導体のデバイスプロセス技術は、常に進歩しているが
特に薄++V生成の技術は生成温度の低温化を指向して
いる。低温化の手段としてプラズマCVD(化学的気相
成長)膜生成技術がすでに知られているが、最近うqO
vDpの生成技術が注目されている。本発明は光CVD
装置の薄膜生成反応炉の改良に関するものである。
まず光CVD法について説明する。光CVD法は反応ガ
スが光エネルギで反応し、生成温度を低温化できるのみ
ならず、プラズマCVD法におけるイオンや電子などの
高いエネルギ粒子がR在しないので、生長膜へのイオン
などによイ損傷が少なく、また光の照射強度を均一にす
ることが容易なため、生長膜の膜厚の均一化が容易で、
がっ大口径クエへの処理が容易という特長があり、ステ
ップカパリージも良いこと、(基板」二の薄膜のパター
ンに生ずる段差のくぼみが少ないこと)から、今後のC
VD膜生成技術の重要な部門として期待されている。
)1′、CV’ D法の反応式は次式で表わされる。
1〕シー1−H,9は光エイ・ルギとして水銀ランプに
よる紫外線のエネルギを利用し、かつ触媒的にp(y(
ガス)を使用することを意味し、100−200℃はウ
ェハ+の薄膜の生成温度を表わしている。上記いずれの
反応においても、目下は第1図に示される発光スペクト
ラムを有する低圧水銀灯を光源としているものが多い。
第2図は従来の光(j V I)反応炉の代表的な一例
の+l111I造桐、要因である。図中の1は紫外線を
よく通ずための石英窓板で、これより十部が光源室、こ
れより下部が反応室をそれぞれ形成している。2は紫外
線用水銀ランプユニ、ト、3は反則板、4はウェハ(基
板)群でサセプタ5」−に載せである。
6は赤外線ランプユニット、7は熱電対、8は補助ヒー
タ、9は反応室内へのガス人口、]0は真空ポンプへの
排気1]である。この反応炉では基板4を赤外線ランプ
ユニット6にて加熱する(補助ヒータ8は基板に直接赤
外光が照射されることを防ぎ、基板の温度分布を良好に
する補助板である)と共に、基板」−に生成する薄膜に
よって定まる材料の反応ガスをガス入]]9から反応炉
内に流通させ、他方水銀ランプユニット2より石英窓板
1を透過して来る紫外線のエネルギをとり入れて、基板
上に低温にて薄膜を生成させるものである。
しかしこのような構造の炉では石英板1の入射窓面(反
応室側の面、図では下面)に生成膜が次第に付着し、照
射光量が減少するという欠点がある。
この現象はボ9 (Poly) シリコン膜の場合、生
成膜が300λ以上になると極端に生成速度が低下する
という報告があるが、現状ではこの問題を解決する装置
は未だ見出されない。本発明はこの問題を解決するため
に行ったもので、以下詳細に説明する。
第3図は本発明を実施した光CVD反応:l;i’iの
+Wr造例Jl!!l; :51″図である37図中の
記吟1.2.4.5. 6しj弔)図にJl、通である
が、〃1の構造、従って自己1市番ま異/、’H7−、
>ている。すなわちlは無水石%ov:t(J反)で、
紫外線などの光エイ・ルギな反応室コ2内(二;=、 
l、)透過イ(て)4過させる。反応室上部レオこの、
石英窓lと0リンクにjニリ外気と遮断されてET−)
>:シールさ、lt。
ている。石英窓jには紫外線の透過率力11憂、ltた
フ1!(水の(IO′!AAを使用する。2はウエノ・
4のジ乏1r11近1帝に紫外線の光エネルギを供給す
る水銀ランプユニ・I・、4はウニ)X(基板)でこの
表面(二fi41’II反1.L:(二よるA!f: 
II’;:が形成される。5はフェノ・(主にシリコン
)を間接加熱するサセプタで、SIOを勿ν覆したカー
ボン+4が1口いられる。6はサー【イブタ5を力11
熱する赤外線ランプユニットで、ランク(二番J)・ロ
ゲンランブが通常用いられ、またランプ〕覧をiij 
iTi+;二照射させるためリフレクタがイー1属し−
C1,=る。このランプユニットは反応室外に設けてラ
ンプの交換を容易(二すると共に、上下左右の移動機構
カ一般けである。11は赤外線の光エネルギを気相反応
が行われる反応室12内のサセプタ5に透過させる第2
の石英窓(板)で、反応室下部はこの石英窓とOリング
によって外気と遮断されている。コ3はPFAフィルム
で、反応生成物および反応カスを石英窓1に付着させな
いように、反応室]2内を石英窓1側と反応室]2側に
空間性νItする役目を持っている。PFAフィルン、
は後にさらに説明するが、耐熱性があり紫外線の1フク
過率の良いフィルムである。]4はPFAフィルムのロ
ーニル、]、5はロール14に回乾運動をJXiえるた
めのフィルレノ・ローラ、]6は補助ローラで、P F
’ Aフィルl・]3の巻取りおよび供給を円11′1
に1jうためのものである。17はフィルム供給室20
aおよびフィルム収納室20bのチャンバ、]8はカス
パーンボーI・て、反応生成物および反応ガスが石英窓
1に11j目つりこむのを防止する。この部分は第4図
のパージノ7ヌおよび反応ガスのaしれ図に詳細に示し
である。第4図中に示した19aは士iJイド、19b
は下ノコイド22は反応ガス、23はパージガス、24
は排気である。第3図にJノサって20aはフィルム供
給室°で補助ローラ16、フィルムローラ15、PFA
フィルン\(1−ル14を収納する。20bはフィル7
・1反納室で補助ローラ16、フィルムローラ15J”
 l’l” ’A フィルムロール]4を収納する。2
1は水//l″iジャケットで、反応室コ2内のC〕シ
リング過熱防止、フィルムおよびフィルム伊給室20a
1 フィルム収納室20bの過熱防止を行う。
さて第3図の本発明の反応炉の特長は、前記従来の問題
点を解決するため水銀ランプの光を透過する石英窓]の
直下に設けた使用酬熱ハ、(度が高くかつ紫外線の透過
率の良いPFAブイルt・を介して反応室J2と石英窓
コの間にガスバージ室(ガスパーt7ポートコ8を含む
中間排気がi、iJ能となっている)を設けて、第4図
に示すようにガスの出入を行い、石英窓1に反応生成物
が伺71シないように41−1成して、反応生成物はp
 x;’Δフィルムにのみ付着するようにし、反応生成
物が(4着したフィルムは任意時間に自動的に巻取って
、常に新しいフィルムを反応室内に供給し、ランプユニ
ット2上りの入射光用の低下を防いでいること(二ある
第5図は無水石英板の光の波長に対する透過率特性を厚
さ1.5*m、1. Q II+1+1.30 mmの
石英板(二ついて示したもので、厚さによる相違は小さ
し)。第6図はPFAフィルムの光の波長に対する透過
率特性で、フィルムの厚さはAが7071.Bカー90
μの場合である。PFAフィルムは4フツ化エチレンと
パーフロロアルコキンエチレンとの共重合体からなるフ
ッ素フィルムで、従来からあるP ’I”FE(通亦テ
フロン)を特に熱1jJ塑性を強化したものと考えられ
る。わが国においてtj市[υ!品としてトヨフロンP
FAフィルム(商品名)など力19る。このフィルムは
高温時の機械的強度はフッ素フィルム中最高、化学的に
も安定でほとんどすべての化学蘂品や溶剤、油脂に侵さ
れない。またその性質は次表のようである。←弊什Φ脅
→÷一般にPFAフィルムのような合成樹脂性のフィル
ムでは、紫外線を照射した場合フィルム自身が発熱固化
する性質があるが、本発明構造の反応炉ではこのような
性質は致命的な欠陥をもたらすのて、PIi” Aフィ
ルム(二l)いて紫外線照射テストをi」つ人−6、番
</!uVでのテストの&li 、!4!、フィルl、
のンへλ)長は40°C以1ミ゛であって固化は全く見
ら]tず、実用に十分耐えることが実証された。
次に第4図によって本発明反応炉の一部の構造について
更に説明を加える。石英窓工の下1Tiii二反応生成
物が付着することをできるだけ少なくするため、反応室
部12と石英窓1の間は紫外線の入射路以外はP 、F
 Aフィルムカイト19a、]、9b翰44図の斜線を
施した部分)で仕切られてU)る。さらに石英窓lには
反応ガスが回りこまなl、Aよう(二石英窓l側のフラ
ンジには内周、外周(11個ずつの溝が設けてあり、こ
の溝の内周側からiJスノク−ジ18をし、外周側より
排気24をすること(二よって、反応ガスが石英窓]に
流れこむのを防lJ: 1−るようになっている。しか
も石英窓]側の圧力を反応室12の圧力より少しでも高
くしC−T6+す+i、このガスバルジ方式の反応ガス
ノく−ジ効果番よよ()高くなるので、反応ガスが石英
窓1(:到達する確率は極めて小さい。従って石英窓]
の面への反1.コ;生成物の付着はほとんど起らない。
またCvD膜生成中にはPFAフイルム:二反ルこ二生
成物が付着し、紫外線の照n、1光量力1少し41モ1
戊jSし川の低トが見られるが、フィルム−1−に一定
膜厚の反応生1ノシ物が付イ′1した1侍には、フィル
ム13を;’、i! t、’1図右端のフィル7・収納
室20bのロール14に7ち取り、フィルム供給室20
aのロールから新しいフィルムを供給ずれば、]Ijひ
紫外線の照射光h)が長ノ活し生成速度が増大する。そ
してこのような動作を繰返すことにより、所望の117
1!74 (通常5.000Å・〜10.ooo7、 
)のCVD膜を得ることができる。
次にフィルムの交換を容易にする構造が望ましいことは
ILうまでもない。そのためP II’ Aフィル7・
カイト(第4図斜線部分)は19 a、」91〕の」二
1−゛ガイドに分離できる構造とし、フィルムを交換す
るには士ガイド]、 9 aが固定されているフランジ
および各ロール室]7の+フランジを開けば筒中に1j
われるようになっている。
またロール室1′7は反応室12との間で中間排気され
ているため、反応カスのl/lE人はほとんどない。従
って反応ガスによる汚れの問題は生じない。
他方このロール室には駆動部があるため微量の微粉未発
生の危険性は多少あるが、排気24で中間排気が?jわ
れているため、この微粉末が反応室12に入りこむこと
はほとんどない。
最後にPFAフィルムの冷却に°ついて説明する。
PFAフィルムは111記の表に示したように、使用限
界温度は高温側260“Cであって、できるだけ低i’
71Aとすることが望ましい。このため反応室側面およ
びFガイド19 bの下面は水冷されている。
なおPFAフィルムはたとえは厚さ2.5,50゜75
.100,125(各μrn )の5種類、幅500.
1000(各mm )の2種類、フィルム長50mのも
のが市販されている。j9さ]25μmのPFAフィル
ムの平方メートル当りの単価は現在5600円程である
。試311によれは4インチのウェハに6000大のポ
リシリコン膜を生成した場合のウェハ1枚当りのフィル
11イい;l: ]、 0201+]となるが、PFA
フィルムは洗浄が6丁能である。
なおフィルム]3はPFAフィルムに限定されることは
なく、耐熱温度が高く紫外線透過率の高いP’ F A
相当フィルムならば使用できることは言うまでもない。
す、十詳細に説明したように、本発明の光CVD装置反
応炉は、表面に薄++V・を生成する基板にその4″方
から石英窓を通じて紫外線を!ノえるようにした場合に
、反応室内の反応生成物が石英窓に付着し、反応室内に
入射する光エイ・ルギを減少させることを防止するため
に、P F’ Aフィルトを石英窓の的−1、反応室の
」二部に張りめぐらせたもので、薄++y・の生成速度
の向上および薄11つ1の品11′1向上に著しい効果
があり、また従来は石偉窓に細管する反応生成物の除去
にかなりの労力が必“皮であったのに対し、本発明では
フィルムの巻取り更新のみでよいので、労力はほとんど
不要(将来は自動巻取りとすることも可能)で経済的で
あるなど実用」二の効!1ろは大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は低圧水銀灯の発光スペクトラムの一例図、第2
図は従来の光CV’D装置の反応炉の代表的昂li造側
、要因、第3図は本発明による光CVp装置の反応炉の
構造概要図、第4図は第3図中の一部の詳細図で、パー
ジガスと反応ガスの流れを示す。第5図は無水石英板の
光透過特性図、第6図はPFAフィルムの光透過特性図
である。 1・・・・石英窓(板)、 2・・・・紫外線ランプユニット、3・・・・反射板、
4・・・・基板(ウェハ)、 5・・・・サセプタ、6
・・・・赤外線ランプユニット、7・・・・熱電対、8
・・・・補助ヒータ、9・・・・ガス入1」、10・・
・・真空ポンプ入口、 11・・・・第2の石英窓(板)、 12・・・・反応
室、1311・・―PFAフィルム、 1−4@・Φ・フィルムロール、 15・・・・フィルムローラ、16・・・・補助ローラ
、1700フイルムチヤンバ(フィルム室20a、 2
0bを含む)、 18・・・・ガスパーンポート、19・・・・ガイド、
20a・・・・フィルム供給室、 20b・・・・フィルム収納室、 21・・・・水冷ジャケット、22・・・・反応ガス流
、23・・・・反応ガスへカ、 24・・・・jk気。 特許出願人 国際電気株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1°ドの透明石英窓板と側壁によって刺止され、ザセブ
    タとその十に並べた基板(ウェハ)群を収めた反応室と
    、」二記七方の石英窓板な通じて反応室内に紫外線を照
    射する光源ユニットと、」二記丁方の石英窓板とザセブ
    タを通じて基板群を加熱する熱源ユニットと、上記上方
    の石英窓の直下にあって反応室内を一方向に移動可能で
    、移動後は反応室外に巻取られる耐熱性が高く紫外線透
    過率の良IIfなフィルムとその巻込み、為取りを行う
    フィルムローラ装置と、フィルムの反応室への人出口に
    それぞれフィルムに沿った上下のガイドの途中に設けら
    れた反応ガス導入溝と、パージガス排出溝とを具備して
    基板面りに光CVDによる一様な薄膜を生成するように
    したことを特徴とする、光CVD装置の薄膜生成反応炉
JP12556383A 1983-07-12 1983-07-12 光cvd装置の薄膜生成反応炉 Granted JPS6021381A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61295373A (ja) * 1985-06-25 1986-12-26 Canon Inc 光化学気相成長法による堆積膜の形成方法および装置
JPS6274081A (ja) * 1985-09-28 1987-04-04 Agency Of Ind Science & Technol 薄膜製造方法とその装置
JPH02230264A (ja) * 1989-03-03 1990-09-12 Fujitsu Ltd 記録装置
JPH03134171A (ja) * 1989-10-19 1991-06-07 Inco Ltd 赤外線透明窓の曇りを防止する金属メッキ装置及びその方法
JP2023503441A (ja) * 2019-11-28 2023-01-30 ピコサン オーワイ 基板処理装置及び方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61295373A (ja) * 1985-06-25 1986-12-26 Canon Inc 光化学気相成長法による堆積膜の形成方法および装置
JPS6274081A (ja) * 1985-09-28 1987-04-04 Agency Of Ind Science & Technol 薄膜製造方法とその装置
JPH02230264A (ja) * 1989-03-03 1990-09-12 Fujitsu Ltd 記録装置
JPH03134171A (ja) * 1989-10-19 1991-06-07 Inco Ltd 赤外線透明窓の曇りを防止する金属メッキ装置及びその方法
JP2023503441A (ja) * 2019-11-28 2023-01-30 ピコサン オーワイ 基板処理装置及び方法
US12325915B2 (en) 2019-11-28 2025-06-10 Picosun Oy Substrate processing apparatus and method
TWI901612B (zh) * 2019-11-28 2025-10-21 芬蘭商皮寇桑公司 基板加工設備及方法

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