JPS6167915A - プラズマｃｖｄ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】 〔技術分野〕 本発明は細長の反応管を有する熱処理装置に関する。

〔背景技術〕

半導体装置製造のウェハプロセスにおいて、ウェハ表面
に被膜を形成する装置の一つとして、たとえば、工業調
査会発行、電子材料、１９８３年。

別冊号、７５〜８１頁における四本等による”ｃｖＤ・
エピタキシャル装置”と題する文献において記載されて
いるように、熱処理装置すなわち横型構造のプラズマＣ
ＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔ
ｉｏｎ）装置′が知られている。このプラズマＣＶＤ装
置は、反応管内が減圧された状態で１反応管内にソース
ガスが供給されるとともに、対面する電極間に高周波が
印加されプラズマ発生する構造となっている。したがっ
て、このプラズマのエネルギーによってソースガスが活
性化され、ウェハの表面に所望の被膜が形成される。

ところで、このプラズマＣＶＤ装置は、前記文献にも記
載されているように、反応管内壁面に被膜が付着するた
め、定期的に洗浄する必要が生じる。洗浄はプラズマ洗
浄あるいはウェット洗浄によって行われる。ウェット洗
浄の場合は、反応管をプラズマＣＶＤ装置から取り外し
た後、たとえば、プレスジャーナル社発行、Ｓｅｍｉｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒｗｏｒｌｄ　、別冊、　ｌ１ｕｙｅｒ
ｓ　Ｇｕｉｄｅ　＆　Ｄｉｒｅｃｔｏｒｙ（１９８３年
１０月２０日発行）、２１４，２１５頁に紹介されてい
るような石英管洗浄装置に装填されて洗浄される。

しかし、前記反応管（石英管）の取り外しおよび取り付
は作業は、反応管内を機密に保持するために設けられた
シール部分との取り付け、取り外しもあることから、煩
瑣かつ長時間とならざるを得ないことがわかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は反応管の交換作業が容易となる熱処理装
置を提供することにある。

本発明の他の目的は、反応管の交換作業時間が短縮化で
きる熱処理装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、反応管の交換によって反応室の機
密状態が左右されない熱処理装置を提供することにある
。

本発明の前記ならびにそのほかに目的と新規な特徴は、
本明細書は記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明の熱処理装置たとえばプラズマＣＶＤ
装置は１反応管はアウターチューブと、このアウターチ
ューブ内に挿脱自在に挿入されたインナーチューブとか
らなるとともに、前記アウターチューブに反応室の機密
を維持するためのシール部材が配設されているため、シ
ール部材に触れることなくインナーチューブをアウター
チューブから引き出しあるいは挿入することができる。

したがって１本発明によれば、反応管、すなわち。

インナーチューブの交換作業が簡単かつ短時間で行え、
装置稼働率の向上が達成できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例によるプラズマＣＶＤ装置に
おける反応管およびウェハ治具を示す一部を断面とした
斜視図、第２図は同じくプラズマＣＶＤ装置の概要を示
す模式図、第３図は同じく二重構造の反応管を示す断面
図である。

この実施例のプラズマＣＶＤ装置は第２図に示されるよ
うに、横型炉であって１反応管１は、第１図〜第３図に
示されるように、アウターチューブ２と、このアウター
チューブ２内に挿脱自在に挿入されるインナーチューブ
３とからなっている。

前記アクタ−チューブ２およびインナーチューブ３は共
に石英管で形成されている。前記アウターチューブ２の
両端外周部分は帯状に突出し、この厚肉部４がそれぞれ
嵌合状態で支持板５に支持されている。アウターチュー
ブ２の一端側（図中右側）は被処理物であるウェハ６を
反応管１内にローディング、アンローディングする際の
入口となる。この入口側の前記支持板５にはリング状の
前部シール管７が図示しないネジによって固定されてい
る。この前部シール管７の先端は反応管１の一端よりも
突出している。また、前記前部シール管７およびアウタ
ーチューブ２ならびに支持板５との接触箇所にはシール
部材（たとえば、○−リング）８が押し潰された状態で
配設され、アウターチューブ２と前部シール管７との接
触部分の機密が維持できるようになっている。また、前
記前部シール管７にはガス制御部９に連結され、反応管
１内にソースガス１０を供給する供給管１１の先端部分
が貫通状態でかつ機密的に取り付けられている。さらに
、前部シール管７の端面には開閉自在のドア１２が取り
付けられている。ドア１２はシール部材１３によって前
部シール管７に機密的に取り付けられるようになってい
る。

一方、アウターチューブ２の他端側の支持板５には、反
応管１の他端を塞ぐキャップ１４が図示しないネジによ
って固定されている。このキャップ１４には、順次自動
圧力制御装置（ＡＰＣ）　　１５　。

メカニカルブースタポンプ１６．ロータリポンプ１７に
繋がる排気管１８が接続され、真空排気部を構成してい
る。なお、前記アウターチューブ２および支持板５なら
びにキャップ１４の接触する箇所にはシール部材１９が
配設され、アウターチューブ２とキャップ１４との接触
部分の機密が図れるようになっている６ 他方、前記インナーチューブ３は第３図に示されるよう
に、アウターチューブ２の一端側がら挿脱され、かつア
ウターチューブ２の他端側から突出しないように一端側
外周には突状のストッパ部２０が設けられている６また
、インナーチューブ３は部分的に厚くなり、一部がアウ
ターチューブ２の内周面に接触するようになり、インナ
ーチューブ３の挿脱時の接触抵抗が小さくなるようにな
っている。また１石英管の加工精度はそれは高いもので
はないため１部分的に厚くし、インナーチューブの挿脱
を容易にするとともに、インナーチューブ３の強度向上
を図っている。そして、アウターチューブ２とインナー
チューブ３とによって形成される反応管１の外周には反
応管１を加熱するヒータ２１が配設されている。

また１反応管１の前部（一端）にはステンレス（以下５
ＩＪＳとも称す。）からなる電極コンタクト２２が配設
されている。この電極コンタクト２２はネジ２３によっ
て前部シール管７に固定され。

高周波電源２４にケーブル２５を介して電気的に接続さ
れている。

また、ウェハ６は第１図に示されるように、回転自在の
ローラ２６を下部に有するウェハ治具２７に収容されて
反応管１にローディング、アンローディングされる。ウ
ェハ冶具２７は反応管１内では、前記ローラ２６の回転
によって反応管１内を移動し、ウェハ冶具２７のコンタ
クト部２８が前記電極コンタクト２２に接触して電気的
に接続される。ウェハ６はウェハ治具２７の平行に複数
配設されたプレート２９の図示しない支持部によって支
持されている。

なお１反応管１．キャップ１４．ドア１２等によって形
成される反応室３０を構成する各部材は。

石英（一部ＳＵＳ＞で形成され、電極系はカーボン（一
部ＳＵＳ　＞で形成されている。

このようなプラズマＣＶＤ装置における反応管１の交換
は１反応管Ｉがアウターチューブ２とインナーチューブ
３とからなっていることから、インナーチューブ３の交
換だけが行われる。すなわち、インナーチューブ３を取
り外す際は、ドア１２を開け、ネジ２３を緩めてｆ！極
コンタクト２２を取り外してからインナーチューブ３を
引きだすことによって行われる。また、インナーチュー
ブ３を取り付ける際は、インナーチューブ３をアウター
チューブ２内に挿入し、その後電極コンタクト２２をネ
ジ２３を用いて固定する。この際、インナーチューブ３
はドア１２側から引きだし。

ドア１２側から挿入するだけなので、従来のように反応
管ｌが作業に危険がないような温度に下がるまで待たな
くても行える。

このように、本実施例によれば、反応管１の交換におい
て、シール部材の存在する部分を一切操作しないことか
ら、反応管ｌの交換が簡単となるとともに、その作業時
間も短縮される。したがって、インナーチューブ３はあ
らかじめ洗浄しであるものを用意しておけば、インナー
チューブ３の交換時間は短時間で行えることになる。た
とえば、反応管１の交換時間は従来の５時間強から３０
分程度と極めて短時間となる。

〔効果〕

１、本発明のプラズマＣＶＤ装置にあっては、反応管Ｉ
はアウターチューブ２とインナーチューブ３とからなっ
ていて、付着物質除灰のための反応管ｌの交換にあって
は、インナーチューブ３のみを交換すればよい。インナ
ーチューブ３の取り外しは電極コンタクト２２を取り外
した後は、アウターチューブ２から単に引き出すだけで
よく、また、インナーチューブ３の取り付けはアウター
チューブ２内に単に挿入するだけでよい。そして、イン
ナーチューブ３をアウターチューブ２に挿入した後は電
極コンタクト２２をネジ２３でネジ止めするだけで反応
管１の交換作業は終了する。したがって、交換作業は面
倒な機密シール機構部分には及ばないことから、簡単で
ありかつ短時間ですむという効果が得られる。

２、」二記ｌから１本発明のプラズマＣＶＤ装置は、イ
ンナーチューブ３の交換はドア１２側からのインナーチ
ューブ３ま引き抜きあるいは挿入であり、反応管１の奥
における作業は必要ないため、反応管１　（反応室３０
）の温度の低下を待たなくとも交換作業ができ、交換作
業に費やす時間の短縮が図れるという効果が得られる。

３、上記ｌおよび２から、本発明のプラズマＣＶＤ装置
における反応管ｌの交換作業時間は、従来の５時間強か
ら３０分と大幅に短縮できるという相乗効果が得られる
。

４、上記１から１本発明のプラズマＣＶＤ装置における
反応管１の交換にあっては、反応室３０の機密を維持す
るための機密シール機構は操作されないことから、一度
良好に設定された機密状態は反応管ｌの交換作業時に変
化することはなく、被膜生成処理は常に良好に行われる
という効果が得られる。

５、上記３から本発明のプラズマＣＶＤ装置は、反応管
ｌの交換作業時間が極めて短時間に行えるというという
ことから、装置の稼働率を低下させることなく、インナ
ーチューブ３の交換回数を増大することができるため、
ウェハ６への異物の付着率の軽減ができ、品質の向上が
達成できるという効果が得られる。

６、本発明のプラズマＣＶＤ装置は１反応管ｌがアウタ
ーチューブ２とインナーチューブ３からなる二重構造と
なっている。したがって、インナーチューブ３を引き出
しても、ヒータ２１の内側には常に７ウターチユーブ２
が存在することから。

ヒータ２１からの発塵物質があっても、アウターチュー
ブ２が遮蔽体となることから、反応室３０が形成される
空間内には前記発塵物質が入り込まない。このため反応
室３０の清浄化が維持でき。

ウェハ６の汚染防止が図れ１歩留り向上が達成できると
いう効果が得られる。

７、本発明のプラズマＣＶＤ装置は１反応管１がアウタ
ーチューブ２とインナーチューブ３からなる二重構造と
なっている。したがって、ウェハ冶具２７のローディン
グ、アンローディングにあって、アウターチューブ２は
インナーチューブ３によって保護される構造となってい
るため、ウェハ冶具２７のローディング、アンローディ
ングによってインナーチューブ３が損傷を受けることが
あっても、アウターチューブ２は損傷は受けないという
効果が得られる。

８、上記１〜７によって１本発明のプラズマＣＶＤ装置
は、ウェハ汚染防止、装置稼働率の向上から、品質の高
い製品を安価に提供できるという相乗効果が誤れる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが１本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもな（１゜ 〔利用分野〕 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるプラズマＣＶＤ装置
に適用した場合について説明したが、それに限定される
ものではなく、たとえば。

ＣｖＤ技術、低圧ＣＶＤ技術、エピタキシャル成長技術
、拡散技術、ドライエツチング技術などに適用できる。

本発明は少なくとも堆積付着物質が生じる処理技術には
適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるプラズマＣＶＤ装置に
おける反応管およびウェハ治具を示す一部を断面とした
斜視図、 第２図は同じくプラズマＣＶＤ装置の概要を示す型式図
。 第３図は同じく二重構造の反応管を示す断面図である。 １・・・反応管、２・・・アウターチューブ、３・・・
インナーチューブ、４・・・厚肉部、５・・・支持板、
６・・・ウェハ、７・・・前部シール管、８・・・シー
ル部材、９・・・ガス制御部、ＩＯ・・・ソースガス、
１１・・・供給管。 １２・・・ドア、１３・・・シール部材、１４・・・キ
ャップ。 １５・・・自動圧力制御′！Ａ置（八ＰＣ）、１６・・
・メカニカルブースターポンプ、１７・・・ロータリポ
ンプ。 １８・・・排気管、１９・・・シール部材、２０・・・
入トツパ部、２１・・・ヒータ、２２・・・電極コンタ
クト、２３・・・ネジ、２４・・・高周波電源、２５・
・・ケーブル、２６・・・ローラ、２７・・・ウェハ冶
具、２８・・・コンタク１一部、２９・・・プレーｈ、
３０・・・反応室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、反応室を構成する一部材である細長の反応管を有す
   る熱処理装置であって、前記反応管はアウターチューブ
   と、このアウターチューブ内に挿脱自在に嵌合されてい
   るインナーチューブと、によって形成されていることを
   特徴とする熱処理装置。 ２、前記アウターチューブの両端には反応室内の雰囲気
   を維持するためのシール機構が取り付けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱処理装置。