JPS6220347A - 処理装置 - 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１、処理技術、特に半導体装置の製造において
ウェハの表面に薄膜を形成する化学気相成長技術に適用
して有効な技術に関する。

〔背景技術〕

半導体装置の製造において、たとえばシリコンなどから
なる円盤状の基板、すなわちウェハに半導体素子を形成
する過程で、ウェハ上に、たとえば多結晶シリコンや窒
化珪素などからなる薄膜を形成ずろため、次のような化
学気相成長装Ｗ（以下ＣＶＤ装置と記す）を用いること
が考えられる。

すなわち、水平に位置された反応容器内に所定数のウェ
ハを一括して挿入し、反応容器内を所定の真空度および
温度にした後、所定の反応ガスを供給し、反応容器内に
位置されるウェハの表面に、たとえば多結晶シリコンや
窒化珪素などからなる薄膜を形成させる、いわゆるバッ
チ式の低圧ＣｖＤ装置である。

しかしながら、上記のバッチ式の低圧ＣＶＤ装置におい
ては、反応容器内へのウェハの挿入および取り出し操作
毎に反応容器内の減圧操作などが必要となり、正味の膜
形成処理以外の時間が大となって、単位時間当たりに膜
形成処理できるウェハの数量が比較的少なく、生産性が
劣るという欠点があることを本発明者は見い出した。

なお、ＣＶＤ技術について説明されている文献としては
、株式会社工業調査会、昭和５６年１１月１０日発行、
「電子材料ｊ　１９８２年別冊Ｐ７５〜Ｐ８１がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、生産性を向上させることが可能な処理
技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明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、次の通りである。

すなわち、周回径路の一部が所定の処理流体雰囲気およ
び温度の処理域内を通過され、被処理物を保持して前記
処理域を通過させる搬送機構を設け、前記処理域におけ
る前記被処理物の処理が連続的に行われるようにして、
被処理物の処理における生産性を向上させたものである
。

〔実施例１〕 第１図は、本発明の一実施例である低圧ＣＶＤ装置の断
面図であり、第２図は前記第１図において線ｌｌ−Ｔｌ
で示される部分の断面図、第３図はその一部を破断して
示す斜視図である。

軸がほぼ鉛直方向に設けられた処理ゾーン１　（処理域
）の内部には、周回径路の一部が処理ゾーン１の内部を
通過されるように搬送機構２が設けられ、この搬送機構
２は処理ゾーンｌの内部を上方に移動されるように構成
されている。

また、搬送機構２において処理ゾーン１の内部を通過さ
れる周回径路以外の部分は、処理ゾーン■の上端部およ
び下端部に接続される密閉ダクト３の内部に収容される
ように構成され、処理ゾーン１および密閉ダクト３の内
部の気密が維持される構造とされている。

さらに、前記搬送機構２には、搬送機構２の移動方向に
ほぼ直交する状態に所定の間隔で平行に複数のサセプタ
４が固定され、搬送機構２が鉛直方向に上昇される処理
ゾーンＩの内部においては複数のサセプタ４が所定の間
隔をおいて水平となるように構成されている。

そして、鉛直に設けられた処理ゾーン１の下部および上
部側面には、第１図の紙面に垂直な方向に開閉自在なシ
ャッタ機構５およびシャッタ機構６を介して、それぞれ
ロード室７およびアンロード室８が接続され、外部から
ロード室７の内部に挿入されたウェハ９（被処理物）が
、ロード室７の内部に設けられた所定の移載機構（図示
せず）によって、シャッタ機構５を通じて、処理ゾーン
１の底部から上昇しつつある搬送機構２のサセプタ４の
上に移載されるとともに、処理ゾーン１の上部において
は、処理ゾーンｌを通過されたウェハ９が、所定の移載
機構（図示せず）によって、シャッタ機構６を通じてア
ンロード室８が移動されて回収されるように構成されて
いる。

この場合、ロード室７およびアンロード室８はそれぞれ
所定の真空源（図示せず）に接続されることによって、
処理ゾーン１の内部とは独立に所定の真空度にすること
が可能にされており、シャッタ機構５または６が開放さ
れ、処理ゾーン１の内部へのウェハ９の挿入または取り
出し操作が行われる際には、ロード室７またはアンロー
ド室８の内部が処理ゾーン１の内部とほぼ等しい真空度
にされるように構成され、処理ゾーン１の内部へのウェ
ハ９の挿入または取り出し操作などに際して処理ゾーン
１の内部の真空度が阻害されることが防止される構造と
されている。

また、処理ゾーン１の外周部にはヒータエ０が設けられ
、処理ゾーン１の内部が所定の温度に加熱される構造と
されている。

さらに、処理ゾーン１の内部には、第２図および第３図
に示されるように、処理ゾーン１の内部に所定の反応ガ
ス（処理流体）を供給する反応ガス供給ノズル１１およ
び所定の真空源（図示せず）に接続されることによって
処理ゾーン１の内部を排気する排気ノズル１２が、処理
ゾーン１の高さ方向に、処理ゾーン１の内部中央を通過
されるウェハ９の移動径路を介して対向するように設け
られ、搬送機構２のサセプタ４に水平に載置されて通過
されるウェハ９の平面に対し７で反応ガスが平行に供給
される構造とされている。

そして、所定の温度および真空度、さらには所定の反応
ガス雰囲気にある処理ゾーン１の内部を通過される間に
、ウェハ９の表面には、所定のｊＶさの薄膜が形成され
るものである。

以下、木実施例の作用について説明する。

始めに、処理ゾーン１および密閉ダクト３の内部は、排
気ノズル１１によって所定の真空度にされるとともに、
ヒータ１０によって処理ゾーン１の内部は所定の温度に
加熱される。

さらに、搬送機構２の処理ゾーン１および密閉ダクｌ−
３の内部における所定の速ざの周回運動が開始されると
ともに、処理ゾーン１の内部には反応ガス供給ノズル１
１を通じて所定の組成の反応ガスが供給され、反応ガス
供給ノズル１１から排気ノズル１２に至る方向の反応ガ
ス流によって、処理ゾーン１の内部は所定の反応ガス雰
囲気にされる。

そして、処理ゾーン１の下部側面に設げられたロード室
７の内部はウェハ９が挿入された後に所定の真空度にさ
れ、その後シャッタ機構５が開放され、搬送機構２の周
回動作によって処理ゾーン１の下部を水平な状態で上昇
しつつあるサセプタ４のトにウェハ９が移動されて載置
される。

この移動操作が逐次連続的に繰り返され、搬送機構２の
周回動作によって処理ゾーン１の下部に到達されるサセ
プタ４には順次ウェハ９が載置される。

そして、処理ゾーン１の下部においてサセプタ４に順次
移載された複数のウェハ９は、搬送機構２の周回動作に
よって所定の速さで、所定の真空度および温度、反応ガ
ス雰囲気にある処理ゾーン１の内部を上方Ｑこ連続的に
通過され、側方からウェハ９の平面に平行に供給される
反応ガスの雰囲気に接触されることによってウゴハ９の
表面には所定の薄膜が形成される。

処理ゾーン１を連続的に通過され、表面に所定の薄膜が
形成された複数のウェハ９は順次処理ゾーン１のＬ部に
到達され、シャッタ機構６を通じてアン１コード室８の
内部に順次回収される。

このように、複数のウェハ９が、所定の真空度、温度お
よび反応ガス雰囲気にある処理ゾーン１の内部を連続的
に通過されることによって膜形成処理が行われる構造で
あるため、たとえばバッチ式の膜形成処理の場合のよう
にウェハ９の反応容器内などへの出し入れの操作に伴う
処理の中断および再開などに必要以上に時間がかかるこ
とが回避でき、ｍ位時間当たりに膜形成処理されるウェ
ハ９の数量を増加させることができ、ウェハ９の膜形成
処理Ｑこ才旨Ｊる生産性が向上される。

また、搬送機構２に設置、Ｊられ、ウェハ９が載置され
るサセプタ４が、搬送機構２の移動方向に交差する状態
に設けられていることにより、処理ゾーン１の内部を通
過される搬送機構２の即位長さに、より密にサセプタ４
を配設することができ、サセプタ４にｍＷされて保持さ
れるウェハ９の数量が増加され、処理ゾーン１の寸法を
大型化することなく、単位時間当たりに膜形成処理され
るウェハ９の数量がより増加され、ウェハ９の膜形成処
理におし」る生産性がより向」ニされる。

さらに、処理ゾーン１の軸が鉛直に設けられ、ウェハ９
が処理ゾーンｌの内部を鉛直方向に通過されるように構
成されていることにより、装置の設置に要する床面積が
低減できる。

また、処理ゾーンｌの内部を水平な状態で移動される複
数のウェハ９の側方からウェハ９の平面に平行に反応ガ
スが供給されるように構成されていることにより、ウェ
ハ９の平面と反応ガスとの接触が均一に行われ、ウェハ
９の平面には所定の薄膜が均一に形成される。

〔効果〕

（１）１周回径路の一部が所定の処理流体雰囲気および
温度の処理域内を通過され、被処理物を保持し　　−で
前記処理域を通過させる搬送機構が設けられ、前記処理
域における前記被処理物の処理が連続的に行われる構造
であるため、たとえばハツチ式の処理装置の如く、密閉
された処理室内に対する被処理物の出し入れ操作に伴う
処理の中断に起因する無駄な時間などが低減され、単位
時間当たりに処理される被処理物の数量が増加され、被
処理物の処理における生産性が向上できる。

（２）、前記（１）の結果、たとえば低圧ＣＶＤ装置に
よるウェハの膜形成処理において、ウェハの挿入および
取り出し操作などに伴う排気操作などに費やされる無駄
な時間が低減され、低圧ＣＶＤ装置を用いたウェハの膜
形成処理における生産性が向上される。

（３）、被処理物を保持する搬送機構において、被処理
物の平面が、該被処理物の搬送方向を含む平面に交差す
るように保持されることにより、搬送機構の単位長さ当
たりに、より密に被処理物を保持でき、被処理物の処理
における生産性がより向上できる。

（４）、処理域が鉛直に設けられ、前記搬送機構に保持
される被処理物が、前記処理域を鉛直方向に通過される
ことにより、処理装置の設置に要する床面積が低減でき
、被処理物の処理における生産性が向上される。

（５）、処理域において、処理流体が前記被処理物の移
動径路の側方部から、該被処理物の表面に平行に供給さ
れることにより、処理流体と被処理物との接触が均一に
行われ、均一な処理結果を得ることができる。

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、本発明は前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い。

たとえば、処理ゾーンを水平に設けることも可能である
。

また、搬送機構の周回方向は処理ゾーンの内部を下降す
る方向であってもよい。

〔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低圧ＣＶＤ技術に適
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、気相反応を行わせる反応装置に広く適用でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である低圧ＣＶＤ装置の断
面図、 第２図は、前記第１図において線■−■で示される部分
の断面図、 第３図は、本発明の一実施例である低圧ＣＶＤ装置の一
部を破断して示す斜視図である。 ■・・・処理ゾーン（処理域）、２・・・搬送機構、３
・・・密閉ダクト、４・・・サセプタ、５．６・・・シ
ャッタ機構、７・・・ロード室、８・・・アンロード室
、９・・・ウェハ（被処理物）、１０・・・ヒータ、１
１・・・反応ガス供給ノズル、１２・・・排気ノズル。 １４開１１＃６２−２０３４７　（５）第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、周回径路の一部が所定の処理流体雰囲気および温度
   の処理域内を通過され、被処理物を保持して前記処理域
   を通過させる搬送機構が設けられ、前記処理域における
   前記被処理物の処理が連続的に行われることを特徴とす
   る処理装置。 ２、前記搬送機構において、前記被処理物の平面が、該
   被処理物の搬送方向を含む平面に交差するように保持さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理
   装置。 ３、前記処理域が鉛直方向に設けられ、前記搬送機構に
   保持される被処理物が、前記処理域を鉛直方向に通過さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理
   装置。 ４、前記処理域において、前記処理流体が前記被処理物
   の移動径路の側方部から、該被処理物の表面に平行に供
   給されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   処理装置。 ５、前記被処理物がウエハであり、前記処理装置が低圧
   化学気相成長装置であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の処理装置。