JPH06163418A - Reduced pressure cvd device - Google Patents
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- JPH06163418A JPH06163418A JP33949492A JP33949492A JPH06163418A JP H06163418 A JPH06163418 A JP H06163418A JP 33949492 A JP33949492 A JP 33949492A JP 33949492 A JP33949492 A JP 33949492A JP H06163418 A JPH06163418 A JP H06163418A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、減圧ＣＶＤ装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low pressure CVD apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、例え
ば配線層や半導体素子のゲート等を形成するために、減
圧ＣＶＤ装置が使用されている。そして、減圧ＣＶＤ装
置によって、シリコン系、窒化シリコン系、あるいは酸
化シリコン系の薄膜がウエハ表面や半導体素子等の上に
形成される。尚、以下、ウエハ自体の表面、ウエハに形
成された半導体素子等の表面、あるいはウエハに形成さ
れた各種薄膜の表面を総称して、以下ウエハ表面ともい
う。例えば、減圧ＣＶＤ装置によって、ＳｉＨ4ガス等
を用いてポリシリコン薄膜を形成したり、ＴＥＯＳ系ガ
スを用いてＳｉＯ2膜を形成したり、ＳｉＨ2Ｃｌ2及び
ＮＨ3ガスを用いてＳｉ3Ｎ4膜を形成することができ
る。2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing process, a low pressure CVD apparatus is used for forming, for example, a wiring layer or a gate of a semiconductor element. Then, a low pressure CVD apparatus is used to form a silicon-based, silicon nitride-based, or silicon oxide-based thin film on the wafer surface, semiconductor element, or the like. Hereinafter, the surface of the wafer itself, the surface of a semiconductor element or the like formed on the wafer, or the surface of various thin films formed on the wafer will be collectively referred to as a wafer surface. For example, a low pressure CVD apparatus is used to form a polysilicon thin film using SiH 4 gas or the like, a SiO 2 film is formed using TEOS-based gas, or Si 3 N is used using SiH 2 Cl 2 and NH 3 gas. 4 films can be formed.
【０００３】例えばバッチ式減圧ＣＶＤ装置には縦型と
横型とがあるが、図４に従来の横型装置を例示する。こ
のバッチ式の横型減圧ＣＶＤ装置は、円筒形の反応管１
０、反応管の外側を取り囲むように配設されたヒーター
１２、反応管の一端に取り付けられ反応管１０の内部に
配設された原料ガス配管４０、フランジ１６，１８、フ
ランジ１６に取り付けられた仕切弁１４、フランジ１８
に取り付けられた排気部５０から成る。For example, a batch type low pressure CVD apparatus includes a vertical type and a horizontal type, and FIG. 4 illustrates a conventional horizontal type apparatus. This batch type horizontal depressurization CVD apparatus has a cylindrical reaction tube 1
0, a heater 12 arranged so as to surround the outside of the reaction tube, a source gas pipe 40 attached to one end of the reaction tube and provided inside the reaction tube 10, flanges 16 and 18, and attached to the flange 16. Gate valve 14, flange 18
And an exhaust unit 50 attached to the.
【０００４】この横型減圧ＣＶＤ装置を用いてウエハ表
面上に薄膜を形成する場合、複数のウエハ３０を載置し
たウエハボート２０をボート搬送用フォーク（図示せ
ず）によって反応管１０内に搬入する。次いで、仕切弁
１４を閉じた後、ガス排気部５０を介して真空ポンプ
（図示せず）を用いて反応管１０内を減圧する。そし
て、ヒーター１２でウエハ３０を加熱しながら、原料ガ
ス配管４０を介して原料ガス源（図示せず）から原料ガ
スをウエハの表面に供給し、ウエハ表面に所望の薄膜を
形成する。原料ガスあるいは反応後のガスは、ガス排気
部５０から排出される。薄膜の形成が完了した後、原料
ガスの供給及びヒーター１２による加熱を停止し、仕切
弁１４を開き、ウエハボート２０をボート搬送用フォー
クによって反応管１０から搬出する。When a thin film is formed on the surface of a wafer using this horizontal low pressure CVD apparatus, a wafer boat 20 on which a plurality of wafers 30 are placed is carried into the reaction tube 10 by a boat carrying fork (not shown). . Next, after closing the sluice valve 14, the inside of the reaction tube 10 is decompressed through a gas exhaust unit 50 using a vacuum pump (not shown). Then, while heating the wafer 30 with the heater 12, a source gas is supplied from a source gas source (not shown) to the surface of the wafer through the source gas pipe 40, and a desired thin film is formed on the surface of the wafer. The raw material gas or the gas after the reaction is discharged from the gas exhaust unit 50. After the formation of the thin film is completed, the supply of the raw material gas and the heating by the heater 12 are stopped, the sluice valve 14 is opened, and the wafer boat 20 is unloaded from the reaction tube 10 by the boat carrying fork.
【０００５】このようなバッチ式減圧ＣＶＤ装置は、１
バッチで複数（例えば１００〜１５０枚程度）のウエハ
を処理することができるので、スループットが高い。ま
た、１枚のウエハ内の表面処理状態のばらつきが少な
く、ウエハ表面に形成された段差に対する薄膜のカバレ
ッジが優れるといった特徴を有する。Such a batch type low pressure CVD apparatus has one
Since a plurality of wafers (for example, about 100 to 150) can be processed in a batch, the throughput is high. Further, there are few variations in the surface treatment state within one wafer, and the thin film has excellent coverage with respect to the steps formed on the wafer surface.
【０００６】しかしながら、バッチ式減圧ＣＶＤ装置で
は複数のウエハを同時に処理しなければならないため、
１バッチ内のウエハ間において、ウエハ表面に形成され
た薄膜の膜厚や特性にばらつきが生じ易い。従って、枚
葉式の減圧ＣＶＤ装置と比較して、バッチ式減圧ＣＶＤ
装置においては、装置内の広い領域内の温度、圧力及び
原料ガス濃度を出来る限り均一にしなければならない。However, since a batch type low pressure CVD apparatus has to process a plurality of wafers at the same time,
The thickness and characteristics of the thin film formed on the wafer surface are likely to vary among the wafers in one batch. Therefore, compared with the single-wafer type low pressure CVD apparatus, the batch type low pressure CVD apparatus is used.
In the equipment, the temperature, pressure and source gas concentration in a wide area within the equipment should be as uniform as possible.
【０００７】例えば、ＳｉＨ4ガスを使用してバッチ式
減圧ＣＶＤ装置にてウエハ表面にポリシリコン薄膜を形
成した場合、通常、原料ガスの流れの上流（以下、単に
上流という場合もある）に位置するウエハよりも原料ガ
スの流れの下流（以下、単に下流という場合もある）に
位置するウエハの方が、ポリシリコン薄膜の膜厚が薄く
なるという問題がある。この現象は、上流に位置するウ
エハ表面においてより多くの原料ガスが消費され、下流
に位置するウエハ表面においては原料ガスが希薄になる
からである。For example, when a polysilicon thin film is formed on a wafer surface by a batch type low pressure CVD apparatus using SiH 4 gas, it is usually positioned upstream of the flow of raw material gas (hereinafter sometimes simply referred to as upstream). There is a problem that the thickness of the polysilicon thin film becomes smaller in the wafer located downstream of the flow of the raw material gas (hereinafter, sometimes simply referred to as the downstream) than the wafer. This phenomenon is because more raw material gas is consumed on the surface of the wafer located upstream, and the raw material gas is diluted on the surface of the wafer located downstream.
【０００８】このようなウエハ間の薄膜の膜厚ばらつき
を抑制するために、図４に示すように、反応管１０の内
部に配設された原料ガス配管４０に複数の原料ガス供給
口４２を設けて、原料ガスのウエハへの供給量を出来る
限り一定にすることによりウエハ間の膜厚のばらつきを
抑制し且つ膜質を均一化する方法が採用されている（例
えば特開平２−２３７４３１号公報参照）。In order to suppress such a variation in thin film thickness between wafers, as shown in FIG. 4, a plurality of source gas supply ports 42 are provided in the source gas pipe 40 provided inside the reaction tube 10. A method has been adopted in which the variation in film thickness between wafers is suppressed and the film quality is made uniform by providing the same amount of the source gas supplied to the wafer as much as possible (for example, JP-A-2-237431). reference).
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ＳｉＨ4やＳｉ2Ｈ6に
代表される原料ガスは、配管内等において圧力が高い状
態で加熱されると気相反応を起こす。ＳｉＨ4が気相反
応を起こすときのＳｉＨ4の分圧と温度の関係を図３に
示す。原料ガス配管は一般に管径が細くコンダクタンス
が小さいため、原料ガス配管内の圧力は反応管内の圧力
よりもかなり高い。そのため、反応管内で原料ガスが気
相反応を起こさない条件にてウエハ上に薄膜を成膜した
とき、原料ガスが原料ガス配管内で気相反応を起こし、
原料ガス配管に詰まりが発生したり、パーティクルが発
生してウエハの汚染原因となっている。The source gas represented by SiH 4 and Si 2 H 6 causes a gas phase reaction when heated in a pipe or the like under a high pressure. The partial pressure and temperature relationships of SiH 4 when the SiH 4 causes the gas phase reaction is shown in FIG. Since the source gas pipe is generally thin and has a small conductance, the pressure inside the source gas pipe is considerably higher than the pressure inside the reaction pipe. Therefore, when a thin film is formed on the wafer under the condition that the source gas does not cause the gas phase reaction in the reaction tube, the source gas causes the gas phase reaction in the source gas pipe,
The raw material gas pipe is clogged or particles are generated, which is a cause of wafer contamination.
【００１０】従って、本発明の目的は、原料ガスが原料
ガス配管内で気相反応を起こすことのない減圧ＣＶＤ装
置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a low pressure CVD apparatus in which a source gas does not cause a gas phase reaction in a source gas pipe.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の減圧ＣＶＤ装置
は反応器、及び原料ガス配管を備えている。そして、上
記の目的を達成するために、反応器内に配設された原料
ガス配管内を流れる原料ガスを冷却する冷却手段を備え
ている。The low pressure CVD apparatus of the present invention comprises a reactor and a raw material gas pipe. In order to achieve the above-mentioned object, a cooling means for cooling the raw material gas flowing in the raw material gas pipe arranged in the reactor is provided.
【００１２】冷却手段は、反応器内に配設された原料ガ
ス配管の外側を取り囲むように設けられそして冷却用媒
体を流す配管から成り、あるいは又、反応器内に配設さ
れた原料ガス配管の内側に設けられそして冷却用媒体を
流す配管から成ることが望ましい。即ち、冷却手段と原
料ガス配管とを二重管構造とすることが望ましい。この
ような二重管構造にすることで、簡単な装置構造にて原
料ガスを冷却することができる。The cooling means is a pipe provided so as to surround the outside of the raw material gas pipe arranged in the reactor and flowing a cooling medium, or alternatively, the raw material gas pipe arranged in the reactor. It is preferred that the pipe comprises a pipe provided inside and flowing a cooling medium. That is, it is desirable that the cooling means and the raw material gas pipe have a double pipe structure. With such a double pipe structure, the raw material gas can be cooled with a simple device structure.
【００１３】また、反応器内に配設された原料ガス配管
及び冷却手段は、赤外線を透過する材料、例えば石英ガ
ラスやサファイヤガラスから成ることがより好ましい。
これによって、ヒーターからの熱線によるウエハの加熱
が、原料ガス配管及び冷却手段により妨害されることが
なくなる。It is more preferable that the raw material gas pipe and the cooling means arranged in the reactor are made of a material that transmits infrared rays, for example, quartz glass or sapphire glass.
As a result, the heating of the wafer by the heat rays from the heater is not disturbed by the source gas pipe and the cooling means.
【００１４】更には、原料ガス配管中の原料ガスを、冷
却手段中を流れる冷却用媒体に対して向流とすること
が、冷却手段の冷却効率の面から、一層望ましい。Further, it is more desirable from the viewpoint of the cooling efficiency of the cooling means to countercurrent the raw material gas in the raw material gas pipe to the cooling medium flowing in the cooling means.
【００１５】[0015]
【作用】減圧ＣＶＤ装置の反応器内に配設された原料ガ
ス配管内を流れる原料ガスは、ヒーターによって加熱さ
れる。先に述べたように、原料ガス配管は一般に管径が
細くコンダクタンスが小さいため、原料ガス配管内の圧
力は反応管内の圧力よりもかなり高い。そのため、例え
ば原料ガスとしてＳｉＨ4を用いた場合、原料ガス配管
内のＳｉＨ4ガスの温度及び分圧は、図３に示す気相反
応生成領域に入ってしまう。The raw material gas flowing in the raw material gas pipe arranged in the reactor of the low pressure CVD apparatus is heated by the heater. As described above, since the raw material gas pipe generally has a small diameter and a small conductance, the pressure in the raw material gas pipe is considerably higher than the pressure in the reaction tube. Therefore, for example, when SiH 4 is used as the raw material gas, the temperature and the partial pressure of the SiH 4 gas in the raw material gas pipe enter the gas phase reaction production region shown in FIG.
【００１６】本発明の減圧ＣＶＤ装置においては、反応
器内に配設された原料ガス配管内を流れる原料ガスは冷
却手段によって冷却されるので、同じ分圧であっても、
原料ガス配管内の状態は、気相反応生成領域から外れ
る。従って、原料ガスが原料ガス配管内で気相反応を起
こすことを防止することができる。In the low pressure CVD apparatus of the present invention, since the raw material gas flowing in the raw material gas pipe arranged in the reactor is cooled by the cooling means, even if the partial pressure is the same,
The state in the raw material gas pipe is out of the gas phase reaction production region. Therefore, it is possible to prevent the source gas from causing a gas phase reaction in the source gas pipe.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の減圧ＣＶＤ
装置を実施例に基づき説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Below, referring to the drawings, the low pressure CVD of the present invention
The device will be described based on examples.
【００１８】（実施例−１）図１に模式的に図示する実
施例−１の減圧ＣＶＤ装置は、具体的には横型のバッチ
式減圧ＣＶＤ装置である。この横型のバッチ式減圧ＣＶ
Ｄ装置は、円筒形の反応管１０、反応管の外側を取り囲
むように配設されたヒーター１２、原料ガス配管４０、
フランジ１６，１８、フランジ１６に取り付けられた仕
切弁１４、フランジ１８に取り付けられた排気部５０か
ら成る。原料ガス配管４０には、複数の原料ガス供給口
４２が設けられており、これらの原料ガス供給口４２か
ら原料ガスが反応管１０内に導入される。(Embodiment 1) The low pressure CVD apparatus of the embodiment 1 schematically shown in FIG. 1 is specifically a horizontal batch type low pressure CVD apparatus. This horizontal batch type depressurized CV
The device D is a cylindrical reaction tube 10, a heater 12 arranged so as to surround the outside of the reaction tube, a source gas pipe 40,
The flanges 16 and 18, the sluice valve 14 attached to the flange 16, and the exhaust part 50 attached to the flange 18. The raw material gas pipe 40 is provided with a plurality of raw material gas supply ports 42, and the raw material gas is introduced into the reaction tube 10 through these raw material gas supply ports 42.
【００１９】冷却手段６０は、反応器内に配設された原
料ガス配管４０の外側を取り囲むように設けられた配管
である。即ち、冷却手段６０と原料ガス配管４０は、二
重管構造となっている。冷却手段６０及び原料ガス配管
４０は石英ガラスから成る。この冷却手段６０内に、装
置の外部に設置された冷却用媒体源（図示せず）から冷
却用媒体を流す。冷却用媒体として、窒素ガス、アルゴ
ンガス、水素ガスを例示することができる。実施例−１
の減圧ＣＶＤ装置においては、原料ガス配管中の原料ガ
スを、冷却手段中を流れる冷却用媒体に対して向流とす
る。The cooling means 60 is a pipe provided so as to surround the outside of the raw material gas pipe 40 arranged in the reactor. That is, the cooling means 60 and the raw material gas pipe 40 have a double pipe structure. The cooling means 60 and the source gas pipe 40 are made of quartz glass. A cooling medium is flown into the cooling means 60 from a cooling medium source (not shown) installed outside the apparatus. Examples of the cooling medium may include nitrogen gas, argon gas, and hydrogen gas. Example-1
In the low pressure CVD apparatus, the raw material gas in the raw material gas pipe is made to flow countercurrent to the cooling medium flowing in the cooling means.
【００２０】この横型のバッチ式減圧ＣＶＤ装置を用い
てウエハ表面に薄膜を形成する場合、複数のウエハ３０
を載置したウエハボート２０をボート搬送用フォーク
（図示せず）によって反応管１０内に搬入する。仕切弁
１４を閉じた後、ガス排気部５０を介して反応管１０内
を真空ポンプ（図示せず）によって減圧する。そして、
ヒーター１２によりウエハ３０を加熱しながら、原料ガ
ス配管４０から原料ガスをウエハの表面に供給し、ウエ
ハ表面に所望の薄膜を形成する。これと同時に、冷却手
段６０内に冷却用媒体を流す。薄膜の形成が完了した
後、原料ガスの供給、ヒーター１２による加熱、及び排
気を停止し、仕切弁１４を開き、ウエハボート２０をボ
ート搬送用フォークによって反応管１０から搬出する。When a thin film is formed on the wafer surface using this horizontal batch type low pressure CVD apparatus, a plurality of wafers 30 are used.
The wafer boat 20 on which is mounted is loaded into the reaction tube 10 by a boat transport fork (not shown). After closing the sluice valve 14, the pressure inside the reaction tube 10 is reduced by a vacuum pump (not shown) through the gas exhaust unit 50. And
While heating the wafer 30 with the heater 12, the source gas is supplied from the source gas pipe 40 to the surface of the wafer to form a desired thin film on the surface of the wafer. At the same time, the cooling medium is flown into the cooling means 60. After the formation of the thin film is completed, the supply of the raw material gas, the heating by the heater 12, and the exhaust are stopped, the sluice valve 14 is opened, and the wafer boat 20 is unloaded from the reaction tube 10 by the boat transport fork.
【００２１】例えば、ポリシリコン薄膜をウエハ表面に
形成するための条件を、以下に示す。 使用ガス ： ＳｉＨ4／Ｎ2＝５００／２０００sc
cm 反応管内温度 ： ６１０゜Ｃ 反応管内圧力 ： ５０Ｐａ 冷却用媒体 ： Ｎ2＝１０ standard litter per mi
nute 冷却用媒体温度： 常温 Ｎ2から成る冷却用媒体を冷却手段６０に流すことによ
って、原料ガス配管４０内を流れる原料ガスの温度が約
５０゜Ｃ低下し、原料ガス配管の詰まり、あるいは原料
ガス配管内における気相反応の発生を防止することがで
きた。For example, the conditions for forming a polysilicon thin film on the surface of a wafer are shown below. Gas used: SiH 4 / N 2 = 500 / 2000sc
cm Reaction tube temperature: 610 ° C Reaction tube pressure: 50 Pa Cooling medium: N 2 = 10 standard litter per mi
nute Cooling medium temperature: By flowing a cooling medium consisting of room temperature N 2 into the cooling means 60, the temperature of the raw material gas flowing in the raw material gas pipe 40 is lowered by about 50 ° C., and the raw material gas pipe is clogged or the raw material gas is blocked. It was possible to prevent the occurrence of a gas phase reaction in the gas pipe.
【００２２】（実施例−２）図２に模式的に図示する実
施例−２の減圧ＣＶＤ装置は、具体的には横型のマルチ
ノイズシステムを有するバッチ式減圧ＣＶＤ装置であ
る。実施例−２の減圧ＣＶＤ装置においては、第１の原
料ガス配管４４及び第２の原料ガス配管４６が備えら
れ、第２の原料ガス配管４６内を流れる原料ガスを冷却
する冷却手段６０が備えられている。冷却手段６０は、
反応器内に配設された第２の原料ガス配管４６の内側に
設けられた配管から成る。即ち、冷却手段６０と第２の
原料ガス配管４６とを二重管構造とした。第１の原料ガ
ス配管４４、第２の原料ガス配管４６及び冷却手段６０
はサファイヤガラスから成る。実施例−２の減圧ＣＶＤ
装置においても、第２の原料ガス配管４６中の原料ガス
を、冷却手段６０中を流れる冷却用媒体に対して向流と
する。(Embodiment 2) The low pressure CVD apparatus of the embodiment 2 schematically shown in FIG. 2 is specifically a batch type low pressure CVD apparatus having a horizontal multi-noise system. In the reduced pressure CVD apparatus of Example-2, the first source gas pipe 44 and the second source gas pipe 46 are provided, and the cooling means 60 for cooling the source gas flowing in the second source gas pipe 46 is provided. Has been. The cooling means 60 is
It is composed of a pipe provided inside the second source gas pipe 46 arranged in the reactor. That is, the cooling means 60 and the second source gas pipe 46 have a double pipe structure. First source gas pipe 44, second source gas pipe 46, and cooling means 60
Consists of sapphire glass. Low pressure CVD of Example-2
Also in the apparatus, the source gas in the second source gas pipe 46 is made to flow countercurrent to the cooling medium flowing in the cooling means 60.
【００２３】例えば、ＳｉＨ4ガスを使用してバッチ式
減圧ＣＶＤ装置にてウエハ表面にポリシリコン薄膜を形
成した場合、通常、原料ガスの流れの上流に位置するウ
エハよりも原料ガスの流れの下流に位置するウエハの方
が、ポリシリコン薄膜の膜厚が薄くなるという問題があ
る。この現象は、上流に位置するウエハ表面においてよ
り多くの原料ガスが消費され、下流に位置するウエハ表
面においては原料ガスが希薄になることに起因する。こ
の現象を抑制するために、第１の原料ガス配管４４から
原料ガス（例えばＳｉＨ4）及び希釈ガス（例えばＮ2）
を反応管１０内に導入し、第２の原料ガス配管４６から
原料ガス（例えばＳｉＨ4）のみを反応管１０内に導入
する。第２の原料ガス配管４６から原料ガス（例えばＳ
ｉＨ4）を反応管１０内に導入することによって、上流
で消費された原料ガスの補給を行うことができる。For example, when a polysilicon thin film is formed on the surface of a wafer by a batch type low pressure CVD apparatus using SiH 4 gas, the raw material gas flow is usually downstream of the wafer located upstream of the raw material gas flow. There is a problem that the film thickness of the polysilicon thin film becomes smaller in the wafer located at the position. This phenomenon is due to the fact that more raw material gas is consumed on the surface of the wafer located upstream and the raw material gas is diluted on the surface of the wafer located downstream. In order to suppress this phenomenon, a raw material gas (for example, SiH 4 ) and a diluent gas (for example, N 2 ) are supplied from the first raw material gas pipe 44.
Is introduced into the reaction tube 10, and only the material gas (for example, SiH 4 ) is introduced into the reaction tube 10 from the second material gas pipe 46. From the second source gas pipe 46, source gas (for example, S
By introducing iH 4 ) into the reaction tube 10, the source gas consumed upstream can be replenished.
【００２４】通常、第２の原料ガス配管４６から希釈ガ
スを反応管内に導入することはない。薄膜の成膜によっ
て消費されるのは原料ガスだけであり、希釈ガスは消費
されないからである。従って、第２の原料ガス配管４６
内には１００％の原料ガスが送り込まれ、気相反応が起
こり、パーティクルが発生し易い状態にある。実施例−
２においては、第２の原料ガス配管４６内を流れる原料
ガスを冷却手段６０によって冷却する。Normally, the diluent gas is not introduced into the reaction tube from the second source gas pipe 46. This is because only the source gas is consumed by forming the thin film, and the diluting gas is not consumed. Therefore, the second source gas pipe 46
100% of the raw material gas is fed into the inside, and a gas phase reaction occurs, and particles are easily generated. Example-
In 2, the source gas flowing in the second source gas pipe 46 is cooled by the cooling means 60.
【００２５】この実施例−２の減圧ＣＶＤ装置を用いて
ウエハ表面に薄膜を形成するには、実施例−１と同様の
操作を行えばよい。例えば、ポリシリコン薄膜をウエハ
表面に形成するための条件を、以下に示す。 第１の原料ガス配管からの原料ガスの供給 ： ＳｉＨ
4／Ｎ2＝２５０／１０００sccm 第２の原料ガス配管からの原料ガスの供給 ： ＳｉＨ
4＝２００sccm 反応管内温度 ： ６１０゜Ｃ 反応管内圧力 ： ５０Ｐａ 冷却用媒体 ： Ｈｅ＝１ standard litter per min
ute 冷却用媒体温度： 常温 Ｈｅから成る冷却用媒体を冷却手段６０に流すことによ
って、第２の原料ガス配管４６内を流れる原料ガスの温
度が約５０゜Ｃ低下し、第２の原料ガス配管４６の詰ま
り、あるいは第２の原料ガス配管４６内における気相反
応の発生を防止することができた。In order to form a thin film on the wafer surface by using the low pressure CVD apparatus of this Example-2, the same operation as in Example-1 may be performed. For example, the conditions for forming the polysilicon thin film on the wafer surface are shown below. Supply of raw material gas from first raw material gas pipe: SiH
4 / N 2 = 250/1000 sccm Supply of source gas from the second source gas pipe: SiH
4 = 200sccm Reaction tube temperature: 610 ° C Reaction tube pressure: 50Pa Cooling medium: He = 1 standard litter per min
ute Cooling medium temperature: By flowing a cooling medium composed of room temperature He into the cooling means 60, the temperature of the raw material gas flowing in the second raw material gas pipe 46 is lowered by about 50 ° C. It was possible to prevent clogging of 46 or occurrence of a gas phase reaction in the second source gas pipe 46.
【００２６】以上、本発明の減圧ＣＶＤ装置を好ましい
実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。専ら横型のバッチ式減圧ＣＶ
Ｄ装置を説明したが、縦型であってもよい。また、図示
した減圧ＣＶＤ装置は例示であり、公知の種々の減圧Ｃ
ＶＤ装置に本発明を適用することができる。更に、各構
成部品の配置位置や数あるいは大きさ、減圧ＣＶＤ装置
の操作条件等を適宜変更することができるし、Ｓｉ3Ｎ4
膜やＳｉＯ2膜等を適切な条件にて成膜することができ
る。The low pressure CVD apparatus of the present invention has been described above based on the preferred embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments. Exclusively horizontal type batch depressurization CV
Although the D device has been described, it may be a vertical type. The illustrated low pressure CVD apparatus is an example, and various known low pressure C
The present invention can be applied to a VD device. Further, the arrangement position, number or size of each component, the operating conditions of the low pressure CVD apparatus, etc. can be changed as appropriate, and Si 3 N 4
A film, a SiO 2 film or the like can be formed under appropriate conditions.
【００２７】冷却手段を例えばステンレススチールから
構成することもできる。この場合、ヒーターからの熱線
によるウエハの加熱が冷却手段によって妨害されること
があるので、ウエハを回転させる機構を減圧ＣＶＤ装置
に備えることが好ましい。冷却手段あるいは原料ガス配
管に、例えばフィンを設け、冷却効率を高めることがで
きる。冷却手段及び原料ガス配管は、二重管構造に限定
されない。例えば、パイプから成る冷却手段を原料ガス
配管に螺旋状に巻き付けてもよい。冷却手段内には冷却
用媒体だけでなく、冷却用液体を流すことも可能であ
る。The cooling means can also be made of stainless steel, for example. In this case, the heating of the wafer by the heat rays from the heater may be obstructed by the cooling means, so it is preferable to provide the low pressure CVD apparatus with a mechanism for rotating the wafer. For example, fins may be provided in the cooling means or the raw material gas pipe to enhance the cooling efficiency. The cooling means and the source gas pipe are not limited to the double pipe structure. For example, the cooling means including a pipe may be spirally wound around the raw material gas pipe. It is possible to flow not only the cooling medium but also the cooling liquid in the cooling means.
【００２８】[0028]
【発明の効果】本発明の減圧ＣＶＤ装置においては、原
料ガスが原料ガス配管内で気相反応を起こすことがな
く、原料ガス配管の詰まり、パーティクルの発生、パー
ティクルの発生によるウエハの汚染を効果的に防止する
ことができる。原料ガスを冷却する冷却用ガス等が反応
管内に流入することがないので、薄膜の成膜に悪影響を
及ぼすことがない。また、原料ガス配管及び冷却手段を
赤外線を透過する材料から構成すれば、効果的にウエハ
を加熱することができる。In the low pressure CVD apparatus of the present invention, the source gas does not cause a gas phase reaction in the source gas pipe, the source gas pipe is clogged, particles are generated, and the wafer is contaminated due to the generation of particles. Can be prevented. Since the cooling gas for cooling the source gas does not flow into the reaction tube, it does not adversely affect the thin film formation. If the source gas pipe and the cooling means are made of a material that transmits infrared rays, the wafer can be effectively heated.
【図１】実施例−１の減圧ＣＶＤ装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a low pressure CVD apparatus of Example-1.
【図２】実施例−２の減圧ＣＶＤ装置の模式図である。FIG. 2 is a schematic view of a low pressure CVD apparatus of Example-2.
【図３】ＳｉＨ4が気相反応を起こすときのＳｉＨ4の分
圧と温度の関係を示す図である。[3] SiH 4 is a diagram showing the relationship between partial pressure and the temperature of SiH 4 when causing gas phase reaction.
【図４】従来のバッチ式減圧ＣＶＤ装置の模式図であ
る。FIG. 4 is a schematic view of a conventional batch type low pressure CVD apparatus.
１０ 反応管 １２ ヒーター １４ 仕切弁 １６，１８ フランジ ２０ ウエハボート ３０ ウエハ ４０ 原料ガス配管 ４２ 原料ガス供給口 ４４ 第１の原料ガス配管 ４６ 第２の原料ガス配管 ５０ 排気部 ６０ 冷却手段 10 Reaction Tube 12 Heater 14 Gate Valve 16, 18 Flange 20 Wafer Boat 30 Wafer 40 Raw Material Gas Pipe 42 Raw Material Gas Supply Port 44 First Raw Material Gas Pipe 46 Second Raw Material Gas Pipe 50 Exhaust Section 60 Cooling Means
Claims (5)
ＶＤ装置であって、該反応器内に配設された原料ガス配
管内を流れる原料ガスを冷却する冷却手段を備えている
ことを特徴とする減圧ＣＶＤ装置。1. A reduced pressure C equipped with a reactor and a raw material gas pipe.
A low pressure CVD apparatus, which is a VD apparatus, comprising a cooling means for cooling a raw material gas flowing in a raw material gas pipe arranged in the reactor.
料ガス配管の外側を取り囲むように設けられそして冷却
用媒体を流す配管から成ることを特徴とする請求項１に
記載の減圧ＣＶＤ装置。2. The reduced pressure according to claim 1, wherein the cooling means is a pipe which is provided so as to surround the outside of the raw material gas pipe arranged in the reactor and through which a cooling medium flows. CVD equipment.
料ガス配管の内側に設けられそして冷却用媒体を流す配
管から成ることを特徴とする請求項１に記載の減圧ＣＶ
Ｄ装置。3. The depressurized CV according to claim 1, wherein the cooling means is a pipe provided inside a raw material gas pipe arranged in the reactor and flowing a cooling medium.
D device.
び冷却手段は、赤外線を透過する材料から成ることを特
徴とする請求項２又は請求項３に記載の減圧ＣＶＤ装
置。4. The reduced pressure CVD apparatus according to claim 2, wherein the raw material gas pipe and the cooling means arranged in the reactor are made of a material that transmits infrared rays.
を流れる冷却用媒体に対して向流とすることを特徴とす
る請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の減圧Ｃ
ＶＤ装置。5. The reduced pressure according to claim 2, wherein the raw material gas in the raw material gas pipe is made to flow countercurrent to the cooling medium flowing in the cooling means. C
VD device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33949492A JPH06163418A (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Reduced pressure cvd device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33949492A JPH06163418A (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Reduced pressure cvd device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163418A true JPH06163418A (en) | 1994-06-10 |
Family
ID=18328002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33949492A Pending JPH06163418A (en) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | Reduced pressure cvd device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06163418A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101006583B1 (en) * | 2008-07-28 | 2011-01-07 | 신웅철 | Horizontal batch type ald |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP33949492A patent/JPH06163418A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101006583B1 (en) * | 2008-07-28 | 2011-01-07 | 신웅철 | Horizontal batch type ald |
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