JP2001291670A - 半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置Info
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
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- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 79
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 19
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】複数の基板を垂直方向に積層して保持し、処理
する半導体製造装置において、複数の基板全体にわたる
膜厚均一性を向上させる。 【解決手段】反応管１内に配置したボート３に、複数の
ウェハ４およびその上下に配置したダミーウェハ５を垂
直方向に積層して保持し、その下方に、複数の断熱板６
を垂直方向に積層して保持した半導体製造装置におい
て、ダミーウェハ５と断熱板６とを連続して配置させ
る。
する半導体製造装置において、複数の基板全体にわたる
膜厚均一性を向上させる。 【解決手段】反応管１内に配置したボート３に、複数の
ウェハ４およびその上下に配置したダミーウェハ５を垂
直方向に積層して保持し、その下方に、複数の断熱板６
を垂直方向に積層して保持した半導体製造装置におい
て、ダミーウェハ５と断熱板６とを連続して配置させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、反応管の外側に基
板加熱用のヒータを備えた半導体製造装置に関する。
板加熱用のヒータを備えた半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体製造装置は、基板を処理す
る反応管と、反応管の外側に該反応管を取り囲んで設け
た基板加熱用のヒータと、反応管の内側に配置され、処
理すべき多数の基板を垂直方向に積層して保持するボー
ト等を備えてなる。
る反応管と、反応管の外側に該反応管を取り囲んで設け
た基板加熱用のヒータと、反応管の内側に配置され、処
理すべき多数の基板を垂直方向に積層して保持するボー
ト等を備えてなる。
【０００３】図３は、従来の半導体製造装置におけるボ
ートの断面図である。なお、半導体製造装置の全体構成
については、図２を参照のこと（後述）。
ートの断面図である。なお、半導体製造装置の全体構成
については、図２を参照のこと（後述）。
【０００４】４は製品となる基板、例えば半導体ウェ
ハ、５はダミーウェハ、６は断熱板、３はウェハ４、ダ
ミーウェハ５、断熱板６を垂直方向に積層して保持する
ボート、１１はウェハ領域、１２はダミーウェハ領域、
１３は製品ウェハ領域、１４は断熱板領域、１０はウェ
ハ領域１１と断熱板領域１４との間の（ダミーウェハ５
と断熱板６との間の）空間である。
ハ、５はダミーウェハ、６は断熱板、３はウェハ４、ダ
ミーウェハ５、断熱板６を垂直方向に積層して保持する
ボート、１１はウェハ領域、１２はダミーウェハ領域、
１３は製品ウェハ領域、１４は断熱板領域、１０はウェ
ハ領域１１と断熱板領域１４との間の（ダミーウェハ５
と断熱板６との間の）空間である。
【０００５】ボート３は、製品となる複数のウェハ４の
上下に所定の枚数配置されるダミーウェハ５を含む多数
のウェハを垂直方向に積層して保持し、その下方に、複
数の断熱板６を垂直方向に積層して保持するようになっ
ている。例えば、製品ウェハ４を１５０枚、製品ウェハ
４の上方のダミーウェハ５を５枚、製品ウェハ４の下方
のダミーウェハ５を１０枚、断熱板６を６枚保持する。
なお、断熱板６は、反応管の下方の炉口部における断熱
効果を得るため、また、該炉口部の温度を調整するため
に使用される。
上下に所定の枚数配置されるダミーウェハ５を含む多数
のウェハを垂直方向に積層して保持し、その下方に、複
数の断熱板６を垂直方向に積層して保持するようになっ
ている。例えば、製品ウェハ４を１５０枚、製品ウェハ
４の上方のダミーウェハ５を５枚、製品ウェハ４の下方
のダミーウェハ５を１０枚、断熱板６を６枚保持する。
なお、断熱板６は、反応管の下方の炉口部における断熱
効果を得るため、また、該炉口部の温度を調整するため
に使用される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の上記のような半
導体製造装置においては、ウェハ領域１１と断熱板領域
１４との間には、例えば縦方向４０ｍｍ程度の空間１０
があった。この空間１０は、ウェハ領域１１の一番下に
配置されるダミーウェハ５より下には、ウェハ移載機が
移動できないという装置上の都合のために存在してい
た。
導体製造装置においては、ウェハ領域１１と断熱板領域
１４との間には、例えば縦方向４０ｍｍ程度の空間１０
があった。この空間１０は、ウェハ領域１１の一番下に
配置されるダミーウェハ５より下には、ウェハ移載機が
移動できないという装置上の都合のために存在してい
た。
【０００７】従来の半導体製造装置では、この空間１０
が存在するために、この空間１０部で気相反応が起こり
やすく、また、この空間１０部で反応ガスの流れが急激
に変化したり、不安定なガスの流れが生じる等の理由
で、製品ウェハ領域１３の下方の領域のウェハ４の膜厚
均一性が低下するという課題があった。
が存在するために、この空間１０部で気相反応が起こり
やすく、また、この空間１０部で反応ガスの流れが急激
に変化したり、不安定なガスの流れが生じる等の理由
で、製品ウェハ領域１３の下方の領域のウェハ４の膜厚
均一性が低下するという課題があった。
【０００８】本発明の目的は、複数の基板を垂直方向に
積層して保持し、処理する半導体製造装置において、複
数の基板全体にわたる膜厚均一性を向上できる半導体製
造装置を提供することにある。
積層して保持し、処理する半導体製造装置において、複
数の基板全体にわたる膜厚均一性を向上できる半導体製
造装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の半導体製造装置は、複数の基板（ダミー基
板を含む）を垂直方向に積層して保持し、その下方に、
複数の断熱板を垂直方向に積層して保持する半導体製造
装置において、前記基板と前記断熱板とを連続して配置
させることを特徴とする。
に、本発明の半導体製造装置は、複数の基板（ダミー基
板を含む）を垂直方向に積層して保持し、その下方に、
複数の断熱板を垂直方向に積層して保持する半導体製造
装置において、前記基板と前記断熱板とを連続して配置
させることを特徴とする。
【００１０】基板と断熱板とを連続して配置するという
のは、不要な気相反応や不安定なガスの流れを発生させ
る基板と断熱板との間の空間部をなくすことを意味す
る。
のは、不要な気相反応や不安定なガスの流れを発生させ
る基板と断熱板との間の空間部をなくすことを意味す
る。
【００１１】例えば、一番下の基板と一番上の断熱板と
の間隔を、基板のピッチと略同じにする。
の間隔を、基板のピッチと略同じにする。
【００１２】また、例えば、基板に隣接する部分の断熱
板のピッチを、基板のピッチと略同じにする。
板のピッチを、基板のピッチと略同じにする。
【００１３】また、例えば、部位により断熱板のピッチ
を異ならせる。
を異ならせる。
【００１４】本発明では、複数の基板を垂直方向に積層
して保持し、処理する半導体製造装置において、基板と
その下方の断熱板とを連続して配置し、不要な気相反応
や不安定なガスの流れを発生させる空間部をなくすこと
により、複数の基板全体にわたる膜厚均一性が向上でき
る。
して保持し、処理する半導体製造装置において、基板と
その下方の断熱板とを連続して配置し、不要な気相反応
や不安定なガスの流れを発生させる空間部をなくすこと
により、複数の基板全体にわたる膜厚均一性が向上でき
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する
図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する
図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。
【００１６】図２は、本発明の実施の形態の半導体製造
装置の全体構成を示す断面図である。
装置の全体構成を示す断面図である。
【００１７】１はウェハを処理する反応管、１ａは外側
反応管、１ｂは内側反応管、１６は反応管１の下方の炉
口部、２は反応管１の外側に反応管１を取り囲んで設け
たウェハ加熱用のヒータ、１５はヒータの断熱層、４は
製品となる処理すべき多数の半導体ウェハ、５は反応条
件の不安定な領域に置かれるダミーウェハ、６は反応管
１の炉口部１６における断熱効果を得、炉口部１６の温
度を調整するための断熱板、３は反応管１の内側に配置
され、ウェハ４、ダミーウェハ５、断熱板６を垂直方向
に積層して保持するボート、７はボート３に設けられ、
ウェハ４、ダミーウェハ５、断熱板６を保持するための
保持突起、１１はウェハ領域、１２はダミーウェハ領
域、１３は製品ウェハ領域、１４は断熱板領域、８は反
応ガス導入手段、９は排気手段である。
反応管、１ｂは内側反応管、１６は反応管１の下方の炉
口部、２は反応管１の外側に反応管１を取り囲んで設け
たウェハ加熱用のヒータ、１５はヒータの断熱層、４は
製品となる処理すべき多数の半導体ウェハ、５は反応条
件の不安定な領域に置かれるダミーウェハ、６は反応管
１の炉口部１６における断熱効果を得、炉口部１６の温
度を調整するための断熱板、３は反応管１の内側に配置
され、ウェハ４、ダミーウェハ５、断熱板６を垂直方向
に積層して保持するボート、７はボート３に設けられ、
ウェハ４、ダミーウェハ５、断熱板６を保持するための
保持突起、１１はウェハ領域、１２はダミーウェハ領
域、１３は製品ウェハ領域、１４は断熱板領域、８は反
応ガス導入手段、９は排気手段である。
【００１８】図１は、図２の半導体製造装置におけるボ
ート３の拡大詳細断面図である。なお、図１におけるウ
ェハ４、ダミーウェハ５、断熱板６の間隔等の寸法は、
実際の寸法とは異なり、誇張して描かれている。
ート３の拡大詳細断面図である。なお、図１におけるウ
ェハ４、ダミーウェハ５、断熱板６の間隔等の寸法は、
実際の寸法とは異なり、誇張して描かれている。
【００１９】Ｓは一番下のダミーウェハ５と一番上の断
熱板６との間隔、Ｐ１は第１のピッチ、Ｐ２は第２のピ
ッチで、Ｐ１＜Ｐ２である。Ｐ１はピッチが第１のピッ
チＰ １である領域、Ｐ２はピッチが第２のピッチＰ２で
ある領域である。
熱板６との間隔、Ｐ１は第１のピッチ、Ｐ２は第２のピ
ッチで、Ｐ１＜Ｐ２である。Ｐ１はピッチが第１のピッ
チＰ １である領域、Ｐ２はピッチが第２のピッチＰ２で
ある領域である。
【００２０】本実施の形態の半導体製造装置では、複数
のウェハ４およびダミーウェハ５を垂直方向に積層して
保持し、その下方に、複数の断熱板６を垂直方向に積層
して保持し、ウェハ領域１１のウェハ４およびダミーウ
ェハ５と断熱板６とを連続して配置してある。すなわ
ち、図３に示した従来の装置における空間１０のところ
に、ダミーウェハ５あるいは断熱板６を配置してある。
なお、前述のように、空間１０のところには、ウェハ移
載機が移動できないため、この部分へのダミーウェハ５
あるいは断熱板６の投入は手で行なう。もしくはウェハ
移載機等を改良し、ウェハ移載機がこの部分にアクセス
できるようにして、ウェハ移載機により投入できるよう
にしてもよい。例えば、本実施の形態では、断熱板６は
従来と同様に６枚、従来の空間１０（図３）のところに
ダミーウェハ５を５枚配置してある（なお、ダミーウェ
ハ５の代わりに、断熱板６を配置してもよい）。また、
その上方に従来と同様にダミーウェハ５を１０枚、その
上方に製品ウェハ４を１５０枚、その上方にダミーウェ
ハ５を５枚配置してある。
のウェハ４およびダミーウェハ５を垂直方向に積層して
保持し、その下方に、複数の断熱板６を垂直方向に積層
して保持し、ウェハ領域１１のウェハ４およびダミーウ
ェハ５と断熱板６とを連続して配置してある。すなわ
ち、図３に示した従来の装置における空間１０のところ
に、ダミーウェハ５あるいは断熱板６を配置してある。
なお、前述のように、空間１０のところには、ウェハ移
載機が移動できないため、この部分へのダミーウェハ５
あるいは断熱板６の投入は手で行なう。もしくはウェハ
移載機等を改良し、ウェハ移載機がこの部分にアクセス
できるようにして、ウェハ移載機により投入できるよう
にしてもよい。例えば、本実施の形態では、断熱板６は
従来と同様に６枚、従来の空間１０（図３）のところに
ダミーウェハ５を５枚配置してある（なお、ダミーウェ
ハ５の代わりに、断熱板６を配置してもよい）。また、
その上方に従来と同様にダミーウェハ５を１０枚、その
上方に製品ウェハ４を１５０枚、その上方にダミーウェ
ハ５を５枚配置してある。
【００２１】本実施の形態では、一番下のダミーウェハ
５と一番上の断熱板６との間隔Ｓを、ウェハ４、ダミー
ウェハ５のピッチＰ１と略同じにしてある。また、ダミ
ーウェハ５に隣接する上方の断熱板６のピッチを、ウェ
ハ４、ダミーウェハ５のピッチと略同じにしてある（ピ
ッチＰ１）。また、断熱板６のピッチは、部位により異
なっており、ダミーウェハ５に隣接する上方の断熱板６
のピッチはＰ１、下方のピッチはＰ２で、Ｐ１＜Ｐ２で
ある。例えばＰ１は５．２ｍｍ、Ｐ２は１２ｍｍであ
る。なお、図２において、断熱板６のピッチはすべて略
同一に描かれているが、詳細は図１に示すようになって
いる。
５と一番上の断熱板６との間隔Ｓを、ウェハ４、ダミー
ウェハ５のピッチＰ１と略同じにしてある。また、ダミ
ーウェハ５に隣接する上方の断熱板６のピッチを、ウェ
ハ４、ダミーウェハ５のピッチと略同じにしてある（ピ
ッチＰ１）。また、断熱板６のピッチは、部位により異
なっており、ダミーウェハ５に隣接する上方の断熱板６
のピッチはＰ１、下方のピッチはＰ２で、Ｐ１＜Ｐ２で
ある。例えばＰ１は５．２ｍｍ、Ｐ２は１２ｍｍであ
る。なお、図２において、断熱板６のピッチはすべて略
同一に描かれているが、詳細は図１に示すようになって
いる。
【００２２】本実施の形態では、ダミーウェハ５と断熱
板６とを連続して配置し、不要な気相反応や不安定なガ
スの流れを発生させる空間部（従来の図３における空間
１０）をなくすことにより、不要な気相反応を抑制し、
また、ガスの流れを安定化させることができるので、製
品となるウェハ４の下方の領域のウェハ４の膜厚均一性
が向上でき、複数の基板全体にわたる膜厚均一性が向上
できる。
板６とを連続して配置し、不要な気相反応や不安定なガ
スの流れを発生させる空間部（従来の図３における空間
１０）をなくすことにより、不要な気相反応を抑制し、
また、ガスの流れを安定化させることができるので、製
品となるウェハ４の下方の領域のウェハ４の膜厚均一性
が向上でき、複数の基板全体にわたる膜厚均一性が向上
できる。
【００２３】なお、断熱板６の形状、直径、厚さは、ウ
ェハ４およびダミーウェハ５の形状、直径、厚さと略同
様である。例えば、直径８インチ（２００ｍｍ）の場合
は、厚さ２ｍｍ程度である。また、直径１２インチ（３
００ｍｍ）の場合は、厚さ２ｍｍ〜４ｍｍ程度である。
断熱板６の材質は、例えば石英、あるいはＳｉＣであ
る。
ェハ４およびダミーウェハ５の形状、直径、厚さと略同
様である。例えば、直径８インチ（２００ｍｍ）の場合
は、厚さ２ｍｍ程度である。また、直径１２インチ（３
００ｍｍ）の場合は、厚さ２ｍｍ〜４ｍｍ程度である。
断熱板６の材質は、例えば石英、あるいはＳｉＣであ
る。
【００２４】図１、図２に示したような本実施の形態の
半導体製造装置を使用して、シリコンからなる直径８イ
ンチ、厚さ約２ｍｍのウェハ４の表面に、温度６２０
℃、圧力１５Ｐａ、使用反応ガスＳｉＨ４、ガス流量２
００ｓｃｃｍの条件で、膜厚２５００Åの多結晶シリコ
ン膜を形成したところ、製品ウェハ領域１３の下方の領
域のウェハ４の膜厚均一性を±０．５％向上することが
できた。
半導体製造装置を使用して、シリコンからなる直径８イ
ンチ、厚さ約２ｍｍのウェハ４の表面に、温度６２０
℃、圧力１５Ｐａ、使用反応ガスＳｉＨ４、ガス流量２
００ｓｃｃｍの条件で、膜厚２５００Åの多結晶シリコ
ン膜を形成したところ、製品ウェハ領域１３の下方の領
域のウェハ４の膜厚均一性を±０．５％向上することが
できた。
【００２５】以上本発明を実施の形態に基づいて具体的
に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変
更可能であることは勿論である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の基板を垂直方向に積層して保持し、処理する半導
体製造装置において、複数の基板全体にわたる膜厚均一
性を向上させることができる。
複数の基板を垂直方向に積層して保持し、処理する半導
体製造装置において、複数の基板全体にわたる膜厚均一
性を向上させることができる。
【図１】本発明の実施の形態の半導体製造装置における
ボートの断面図である。
ボートの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の半導体製造装置の全体構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
【図３】従来の半導体製造装置におけるボートの断面図
である。
である。
１…反応管、１ａ…外側反応管、１ｂ…内側反応管、２
…ヒータ、３…ボート、４…ウェハ、５…ダミーウェ
ハ、６…断熱板、７…保持突起、８…反応ガス導入手
段、９…排気手段、１１…ウェハ領域、１２…ダミーウ
ェハ領域、１３…製品ウェハ領域、１４…断熱板領域、
１５…ヒータの断熱層、１６…炉口部。
…ヒータ、３…ボート、４…ウェハ、５…ダミーウェ
ハ、６…断熱板、７…保持突起、８…反応ガス導入手
段、９…排気手段、１１…ウェハ領域、１２…ダミーウ
ェハ領域、１３…製品ウェハ領域、１４…断熱板領域、
１５…ヒータの断熱層、１６…炉口部。
Claims (1)
- 【請求項１】複数の基板を垂直方向に積層して保持し、
その下方に、複数の断熱板を垂直方向に積層して保持す
る半導体製造装置において、前記基板と前記断熱板とを
連続して配置させることを特徴とする半導体製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000107948A JP2001291670A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000107948A JP2001291670A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 半導体製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001291670A true JP2001291670A (ja) | 2001-10-19 |
Family
ID=18620876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000107948A Pending JP2001291670A (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 半導体製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001291670A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-04-10 JP JP2000107948A patent/JP2001291670A/ja active Pending
Cited By (17)
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