JPH04109621A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents
基板処理方法および基板処理装置Info
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- JPH04109621A JPH04109621A JP2229219A JP22921990A JPH04109621A JP H04109621 A JPH04109621 A JP H04109621A JP 2229219 A JP2229219 A JP 2229219A JP 22921990 A JP22921990 A JP 22921990A JP H04109621 A JPH04109621 A JP H04109621A
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- C23C—COATING 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
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- C23C16/44—Chemical 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
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- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、各種半導体装置の製造等において利用される
ガスを用いた膜形成やアッシング等の基板処理方法とそ
の装置に係り、特にバッチ方式の基板処理方法とその装
置に関する。
ガスを用いた膜形成やアッシング等の基板処理方法とそ
の装置に係り、特にバッチ方式の基板処理方法とその装
置に関する。
（従来の技術）
半導体装置の製造には、ガスの気相反応を利用した気相
成長法（ＣＶＤ法）やエピタキシャル成長法等の薄膜形
成工程、更にエツチングやアッシングが広く利用される
。特に、複数の基板を反応室内に配列して、これら複数
の基板を一括して処理するバッチ方式は、量産性に優れ
たものとして多用されている。
成長法（ＣＶＤ法）やエピタキシャル成長法等の薄膜形
成工程、更にエツチングやアッシングが広く利用される
。特に、複数の基板を反応室内に配列して、これら複数
の基板を一括して処理するバッチ方式は、量産性に優れ
たものとして多用されている。
しかしながらこのバッチ方式においては、複数の基板に
ついて表面処理にばらつきが生じる。例えば薄膜形成で
あれば、複数の基板に形成される薄膜の膜厚や膜質にば
らつきが生じる。これは、反応室内に配置される基板の
位置によって微妙に表面処理条件か異なるためである。
ついて表面処理にばらつきが生じる。例えば薄膜形成で
あれば、複数の基板に形成される薄膜の膜厚や膜質にば
らつきが生じる。これは、反応室内に配置される基板の
位置によって微妙に表面処理条件か異なるためである。
より具体的に薄膜形成の場合を説明すれば、ＣＶＤ４や
エピタキシャル成長法は、熱、光、プラズマ等からのエ
ネルギーを利用して反応室に導入されたガスの分解や基
板上での反応を利用する。バッチ方式の場合一般に、反
応室内に導入されるガスの流れに沿って基板を配置する
ため、ガスの流れの上流側にある基板と下流側にある基
板とては、エネルギーに晒される時間が異なる。また複
数のガスを反応室内で混合する場合にはその混合後のガ
スか各基板に到達するまでの時間も異なる。これらの理
由で、基板の位置によって気相種の分解や反応の程度が
異なることになるからである。
エピタキシャル成長法は、熱、光、プラズマ等からのエ
ネルギーを利用して反応室に導入されたガスの分解や基
板上での反応を利用する。バッチ方式の場合一般に、反
応室内に導入されるガスの流れに沿って基板を配置する
ため、ガスの流れの上流側にある基板と下流側にある基
板とては、エネルギーに晒される時間が異なる。また複
数のガスを反応室内で混合する場合にはその混合後のガ
スか各基板に到達するまでの時間も異なる。これらの理
由で、基板の位置によって気相種の分解や反応の程度が
異なることになるからである。
（発明か解決しようとする課題）
以上のように従来のバッチ方式の基板処理方法では、処
理される複数の基板の間で表面処理状態にばらつきか生
じるという問題があった。
理される複数の基板の間で表面処理状態にばらつきか生
じるという問題があった。
本発明はこの様な問題を解決して、複数の基板間の表面
処理状態の均一性向上を可能とした基板処理方法および
その装置を提供することを目的とする。
処理状態の均一性向上を可能とした基板処理方法および
その装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明にかかる基板処理方法は、バッチ方式で基板の表
面処理を行うに際して、反応室内のガス流方向の最適表
面処理条件の位置を時間的に変化させることにより、前
記複数の基板での表面処理条件を平均化することを特徴
とする。
面処理を行うに際して、反応室内のガス流方向の最適表
面処理条件の位置を時間的に変化させることにより、前
記複数の基板での表面処理条件を平均化することを特徴
とする。
本発明に係る基板処理装置は、複数の基板が配列される
反応室と、基板の配列方向に所定のガスを流して前記基
板に所定の表面処理を施すべく反応室にガスを供給する
手段と、複数の基板での表面処理条件を平均化すべく反
応室内のガス流方向の最適表面処理条件の位置を時間的
に変化させる手段とを備えたことを特徴とする。
反応室と、基板の配列方向に所定のガスを流して前記基
板に所定の表面処理を施すべく反応室にガスを供給する
手段と、複数の基板での表面処理条件を平均化すべく反
応室内のガス流方向の最適表面処理条件の位置を時間的
に変化させる手段とを備えたことを特徴とする。
（作用）
本発明において、最適表面処理条件とは、供給されるガ
スが所望する基板表面処理にとって最適の状態になるこ
とをいう。多くの場合複数のガスを混合して反応室に供
給すると、混合してからある時間が経過して初めてガス
の気相反応状態が最適表面処理条件を満たすことになる
。これは、反応室内でガスの分解反応の程度が位置によ
り異なることを意味し、これがバッチ方式での基板処理
にばらつきが生じる原因となっている。したがって本発
明では、例えば反応室内でのガス流速を時間的に変化さ
せる等の手段により、気相種が熱。
スが所望する基板表面処理にとって最適の状態になるこ
とをいう。多くの場合複数のガスを混合して反応室に供
給すると、混合してからある時間が経過して初めてガス
の気相反応状態が最適表面処理条件を満たすことになる
。これは、反応室内でガスの分解反応の程度が位置によ
り異なることを意味し、これがバッチ方式での基板処理
にばらつきが生じる原因となっている。したがって本発
明では、例えば反応室内でのガス流速を時間的に変化さ
せる等の手段により、気相種が熱。
光、プラズマ等に晒される時間や複数ガスの混合後の時
間を制御する。これにより、膜形成等の最適表面処理条
件の反応室内での位置が時間的に振動する状態を形成す
れば、反応室内に配置される複数の基板位置での膜形成
条件が平均化され均一になる。以上により、複数の基板
に形成される薄膜の膜厚や膜質のばらつきが低減される
。
間を制御する。これにより、膜形成等の最適表面処理条
件の反応室内での位置が時間的に振動する状態を形成す
れば、反応室内に配置される複数の基板位置での膜形成
条件が平均化され均一になる。以上により、複数の基板
に形成される薄膜の膜厚や膜質のばらつきが低減される
。
（実施例）
以下、本発明の詳細な説明する。
第１図は一実施例に用いた減圧ＣＶＤ法によるバレル型
の薄膜形成装置の概略構成である。本実施例では、シリ
コン単結晶ウェハへのシリコン酸化膜形成を説明する。
の薄膜形成装置の概略構成である。本実施例では、シリ
コン単結晶ウェハへのシリコン酸化膜形成を説明する。
反応管１は内径１６＋＋ｖの石実管である。この反応管
１内に石英ボート２に載せられて、５インチφのシリコ
ンウェハ３が多数配置される。反応管１の周囲には抵抗
加熱ヒータ４が設けられている。反応管１の一端部には
ガス導入管５（５１〜５３）があり、それぞれにバルブ
１５（１５１〜１５３）を介してガス源６，７および８
が取り付けられている。今の場合、ガス源６は硅酸エチ
ル（別名テトラエトキシシラン。
１内に石英ボート２に載せられて、５インチφのシリコ
ンウェハ３が多数配置される。反応管１の周囲には抵抗
加熱ヒータ４が設けられている。反応管１の一端部には
ガス導入管５（５１〜５３）があり、それぞれにバルブ
１５（１５１〜１５３）を介してガス源６，７および８
が取り付けられている。今の場合、ガス源６は硅酸エチ
ル（別名テトラエトキシシラン。
ＴＥＯＳ） 、ガス源７は５％をオゾン化した酸素を得
るオゾン発生機、ガス源８は窒素ガスである。
るオゾン発生機、ガス源８は窒素ガスである。
反応管１の他端部には排気管９が接続され、圧力制御バ
ルブ１０を介してロータリーポンプ１１が接続されてい
る。薄膜形成装置の制御システムとして、関数発生器１
２、この関数発生器１２により制御されてバルブ１５３
を制御し、もって窒素ガス流量を制御する制御回路１３
、および圧力制御バルブ１１を制御する制御回路１４を
有する。
ルブ１０を介してロータリーポンプ１１が接続されてい
る。薄膜形成装置の制御システムとして、関数発生器１
２、この関数発生器１２により制御されてバルブ１５３
を制御し、もって窒素ガス流量を制御する制御回路１３
、および圧力制御バルブ１１を制御する制御回路１４を
有する。
この様な装置構成を用いて、まず反応管１内を排気して
、抵抗加熱ヒータ４によりシリコンウェハ３を例えば、
３８０℃に加熱する。そして反応管１内に、ＴＥＯＳを
２００ ｃｃ／ｗｉｎ 、酸素を１００００ ｃｃ／ａ
ｉｎ 、窒素をＱ ｃｃ ／ｗｉｎ同時に導入して、酸
化膜形成を行う。反応管１に導入されたガスは、各シリ
コンウェハ３上を通過して排気管１１を通り、排出され
る。このとき反応管１内の圧力は、圧力制御バルブ１０
の開口度により制御し、１．００ Ｔｏｒｒに設定する
。
、抵抗加熱ヒータ４によりシリコンウェハ３を例えば、
３８０℃に加熱する。そして反応管１内に、ＴＥＯＳを
２００ ｃｃ／ｗｉｎ 、酸素を１００００ ｃｃ／ａ
ｉｎ 、窒素をＱ ｃｃ ／ｗｉｎ同時に導入して、酸
化膜形成を行う。反応管１に導入されたガスは、各シリ
コンウェハ３上を通過して排気管１１を通り、排出され
る。このとき反応管１内の圧力は、圧力制御バルブ１０
の開口度により制御し、１．００ Ｔｏｒｒに設定する
。
以上のような条件で酸化膜形成を行う場合にこの実施例
では、窒素流量Ｑを関数発生器１２と流量制御回路１３
によって時間的に振動させることによって、反応管１内
のガス流速Ｖを時間的に振動させる、という制御を行う
。同時に、圧力制御バルブ１０を関数発生器１２と制御
バルブ制御回路１４によって窒素流量変化と同期して制
御して、反応管１内の圧力を一定に保つ。
では、窒素流量Ｑを関数発生器１２と流量制御回路１３
によって時間的に振動させることによって、反応管１内
のガス流速Ｖを時間的に振動させる、という制御を行う
。同時に、圧力制御バルブ１０を関数発生器１２と制御
バルブ制御回路１４によって窒素流量変化と同期して制
御して、反応管１内の圧力を一定に保つ。
具体的に反応管１内のガス流速Ｖは、次のように記述さ
れる。
れる。
ｖ−（単位時間当りの大気圧でのガス総流量）／（実際
圧力）／（流路断面積） シリコンウェハ３を反応管１内に微小間隔て配列した場
合、反応管１内で粘性流としてのガスが流れる実質的な
ガス流路は、ウェハ外周と反応管内壁に挾まれた領域の
断面からさらに石英ボート断面を除いた断面であり、こ
れが上式の流路断面積である。いま、ウェハ面積と石英
ボート断面積の合計を１００ｃＸｎ２と見積もると、ｖ
−（２００＋１００００＋Ｑ）／（１００／７６０）
／（π８２−ＬＯＱ）［ｃｍ／ｇｉｎコ ＝（１０２ＱＯ＋Ｑ）／７９７ Ｃａｍ／ｓｅｅ ］
−（１）また、反応管１のガス導入口から排気口
までの距離りをガスが輸送されるに要する時間ｔは、次
式％式％ 第２図は、実際にこの実施例で採用した窒素流量Ｑの時
間的振動波形（実線）である。このとき、反応管１内の
ガス流速Ｖは、（１）式に従って同図に破線で示したよ
うに変化する。
圧力）／（流路断面積） シリコンウェハ３を反応管１内に微小間隔て配列した場
合、反応管１内で粘性流としてのガスが流れる実質的な
ガス流路は、ウェハ外周と反応管内壁に挾まれた領域の
断面からさらに石英ボート断面を除いた断面であり、こ
れが上式の流路断面積である。いま、ウェハ面積と石英
ボート断面積の合計を１００ｃＸｎ２と見積もると、ｖ
−（２００＋１００００＋Ｑ）／（１００／７６０）
／（π８２−ＬＯＱ）［ｃｍ／ｇｉｎコ ＝（１０２ＱＯ＋Ｑ）／７９７ Ｃａｍ／ｓｅｅ ］
−（１）また、反応管１のガス導入口から排気口
までの距離りをガスが輸送されるに要する時間ｔは、次
式％式％ 第２図は、実際にこの実施例で採用した窒素流量Ｑの時
間的振動波形（実線）である。このとき、反応管１内の
ガス流速Ｖは、（１）式に従って同図に破線で示したよ
うに変化する。
第３図は、以上のような条件で酸化膜形成を行った場合
の酸化膜成長速度の反応管１内の基板位置依存性を示す
。参考のため、窒素流量Ｑ −６０００ｃｃ／ｓｌｎに
固定した他、実施例と同様の条件で酸化膜形成を行った
場合の酸化膜成長速度の反応管内の基板位置依存性を、
第４図に示す。
の酸化膜成長速度の反応管１内の基板位置依存性を示す
。参考のため、窒素流量Ｑ −６０００ｃｃ／ｓｌｎに
固定した他、実施例と同様の条件で酸化膜形成を行った
場合の酸化膜成長速度の反応管内の基板位置依存性を、
第４図に示す。
これらの結果から明らかなように、本実施例によれば、
反応管１０両端部を除いて、均一な膜成長速度が実現さ
れている。窒素流量固定の条件では、膜成長速度は、Ｄ
−２０ｃｍ近傍に極大値を持ち、ガス上流、ガス下流共
に成長速度は大きく低下する。これは、次のように説明
できる。すなわちこのＣＶＤ系の原料ガスであるＴＥＯ
Ｓとオゾンが気相中で反応して膜形成に寄与する生成物
になるまでには、約１ ｓｅｃの時間を要するらしいこ
とが、他の実験から分かっている。（ちなみに、（２）
式において、Ｑ −８０００ｃｃ ／Ｗｉｎ 、、Ｄ
−２０ｃｍとすると、ｔ −０，９８４ｓｅｃである。
反応管１０両端部を除いて、均一な膜成長速度が実現さ
れている。窒素流量固定の条件では、膜成長速度は、Ｄ
−２０ｃｍ近傍に極大値を持ち、ガス上流、ガス下流共
に成長速度は大きく低下する。これは、次のように説明
できる。すなわちこのＣＶＤ系の原料ガスであるＴＥＯ
Ｓとオゾンが気相中で反応して膜形成に寄与する生成物
になるまでには、約１ ｓｅｃの時間を要するらしいこ
とが、他の実験から分かっている。（ちなみに、（２）
式において、Ｑ −８０００ｃｃ ／Ｗｉｎ 、、Ｄ
−２０ｃｍとすると、ｔ −０，９８４ｓｅｃである。
）従って、ＴＥＯＳとオゾンガスを混合し、気相中で反
応して膜形成に寄与する生成物になるのは、反応室内の
ガス導入口から約２０ｃｍの位置である。この位置より
上流では、十分な反応生成物が確保できず、下流では反
応生成物か失活する。これか、第４図に示すような膜堆
積速度分布として現れる。
応して膜形成に寄与する生成物になるのは、反応室内の
ガス導入口から約２０ｃｍの位置である。この位置より
上流では、十分な反応生成物が確保できず、下流では反
応生成物か失活する。これか、第４図に示すような膜堆
積速度分布として現れる。
これに対してこの実施例のように、反応管内のガス流速
を変化させると、最適膜堆積条件となる位置、例えば膜
堆積速度が最大値を示す位置（これは、ＴＥＯＳとオゾ
ンを混合した後約１ ｓｅｃ経過の位置となる）が反応
管内でガス流の方向に所定周期で変動し、その結果反応
管内部の広い範囲で膜堆積速度その他の堆積条件が平均
化されるのである。
を変化させると、最適膜堆積条件となる位置、例えば膜
堆積速度が最大値を示す位置（これは、ＴＥＯＳとオゾ
ンを混合した後約１ ｓｅｃ経過の位置となる）が反応
管内でガス流の方向に所定周期で変動し、その結果反応
管内部の広い範囲で膜堆積速度その他の堆積条件が平均
化されるのである。
上記実施例においては、反応管内でのガス流速を変化さ
せることによって、導入されたガスの分解反応状態が膜
形成に最適になる位置を変化させた。しかし本発明は、
反応管内でのガス流速を一定に保った状態でも最適膜形
成条件位置を反応管内で変化させることができる。その
様な実施例を次に説明する。
せることによって、導入されたガスの分解反応状態が膜
形成に最適になる位置を変化させた。しかし本発明は、
反応管内でのガス流速を一定に保った状態でも最適膜形
成条件位置を反応管内で変化させることができる。その
様な実施例を次に説明する。
第５図はその様な他の実施例のＣＶＤによる膜形成装置
の概略要部構成である。この実施例においては、二つの
ガス源２１．２２を用いている。
の概略要部構成である。この実施例においては、二つの
ガス源２１．２２を用いている。
これらガス源２１．２２のガス混合点２３は反応管１の
外部に位置する。ここでガスの混合点２３はガスの分解
開始点となっている。そしてこのガス混合点２３と反応
管１のガス導入口との間には、管径の異なる複数のガス
供給管２４〜２６が配置されている。これら複数のガス
供給管２４〜２６は、それぞれバルブ２７〜２９により
ガス混合点２３と反応管１との間で切り替え接続される
ようになっている。
外部に位置する。ここでガスの混合点２３はガスの分解
開始点となっている。そしてこのガス混合点２３と反応
管１のガス導入口との間には、管径の異なる複数のガス
供給管２４〜２６が配置されている。これら複数のガス
供給管２４〜２６は、それぞれバルブ２７〜２９により
ガス混合点２３と反応管１との間で切り替え接続される
ようになっている。
この様な装置構成として、先の実施例と同様に例えば薄
膜形成を行う場合、複数のガス供給管２４〜２６を一定
周期で切り替え接続する。すなわち、ガス混合点２３か
らの混合ガスの流路を順次切り替える。そうすると、混
合ガスがガス供給管２４〜２６のいずれを通るかによっ
てその管径に応じてそこでのガス流速が異なり、したが
って反応管１での混合ガスの分解反応状態が最適の膜堆
積条件を満たす位置が変化する。つまり、反応管１内で
のガス流速は一定のまま、先の実施例と同様に反応管１
内での膜堆積条件の位置依存性が解消される。
膜形成を行う場合、複数のガス供給管２４〜２６を一定
周期で切り替え接続する。すなわち、ガス混合点２３か
らの混合ガスの流路を順次切り替える。そうすると、混
合ガスがガス供給管２４〜２６のいずれを通るかによっ
てその管径に応じてそこでのガス流速が異なり、したが
って反応管１での混合ガスの分解反応状態が最適の膜堆
積条件を満たす位置が変化する。つまり、反応管１内で
のガス流速は一定のまま、先の実施例と同様に反応管１
内での膜堆積条件の位置依存性が解消される。
第６図は第５図の実施例を変形した実施例である。この
実施例では、反応管１とガス混合点２３の間に設けられ
て切り替え制御される複数のガス供給管２４′〜２６′
を流路長の異なるものとしている。ガスの混合点２３が
ガスの分解開始点であることは先の実施例と同じである
。
実施例では、反応管１とガス混合点２３の間に設けられ
て切り替え制御される複数のガス供給管２４′〜２６′
を流路長の異なるものとしている。ガスの混合点２３が
ガスの分解開始点であることは先の実施例と同じである
。
この実施例の場合も、混合ガスがいずれのガス供給管２
４′〜２６′を通るかによって先の実施例と同様に、ガ
ス混合点２３から反応管１までの混合ガスの到達時間が
変化する。したがってこのガス供給管２４′〜２６′を
切り替え制御して膜形成を行うことによって、先の実施
例と同様に反応管１内での膜形成条件の平均化が実現さ
れる。
４′〜２６′を通るかによって先の実施例と同様に、ガ
ス混合点２３から反応管１までの混合ガスの到達時間が
変化する。したがってこのガス供給管２４′〜２６′を
切り替え制御して膜形成を行うことによって、先の実施
例と同様に反応管１内での膜形成条件の平均化が実現さ
れる。
本発明は、上記した実施例に限られるものではない。例
えば実施例では、反応管内部の圧力を圧力制御バルブに
より制御したが、これはロータリーポンプの回転数を制
御して排気速度を変えることによっても制御することが
できる。またガス流速に変化を与えるのは、ガス流量と
排気速度の制御による方法に限られず、例えば圧力を変
動させる等の他の方法によってもよい。ガス流速の時間
に対する変化も実施例で説明したような直線的であるこ
とは必ずしも必要はなく、装置の特性や必要とする膜形
成条件によって種々の関数を利用する事が出来る。さら
に実施例では、ＴＥＯＳとオゾンを用いた減圧ＣＶＤ法
によるシリコン酸化膜形成を説明したか、原料ガスや形
成する薄膜の種類は種々選択可能である。減圧ＣＶＤ法
の他、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、光ＣＶＤはもちろ
ん、気相反応を利用して半導体結晶等をエピタキシャル
成長させる場合、更にＣＤＥ等として知られるガスを利
用したエツチングやダウンフローアッシングなどの基板
面処理を行う場合（具体的には例えばフッ化炭素ガスを
マイクロ波励起して輸送管で下流の反応室に輸送し、シ
リコン基板をエツチングする場合）等にも同様に本発明
を適用することができる。気相反応のためのガスの分解
に、熱。
えば実施例では、反応管内部の圧力を圧力制御バルブに
より制御したが、これはロータリーポンプの回転数を制
御して排気速度を変えることによっても制御することが
できる。またガス流速に変化を与えるのは、ガス流量と
排気速度の制御による方法に限られず、例えば圧力を変
動させる等の他の方法によってもよい。ガス流速の時間
に対する変化も実施例で説明したような直線的であるこ
とは必ずしも必要はなく、装置の特性や必要とする膜形
成条件によって種々の関数を利用する事が出来る。さら
に実施例では、ＴＥＯＳとオゾンを用いた減圧ＣＶＤ法
によるシリコン酸化膜形成を説明したか、原料ガスや形
成する薄膜の種類は種々選択可能である。減圧ＣＶＤ法
の他、プラズマＣＶＤ、常圧ＣＶＤ、光ＣＶＤはもちろ
ん、気相反応を利用して半導体結晶等をエピタキシャル
成長させる場合、更にＣＤＥ等として知られるガスを利
用したエツチングやダウンフローアッシングなどの基板
面処理を行う場合（具体的には例えばフッ化炭素ガスを
マイクロ波励起して輸送管で下流の反応室に輸送し、シ
リコン基板をエツチングする場合）等にも同様に本発明
を適用することができる。気相反応のためのガスの分解
に、熱。
高周波、マイクロ波、イオン照射、電子ビーム照射２分
子線照射、Ｘ線照射、光照射などいずれを用いた場合に
も本発明は有効である。
子線照射、Ｘ線照射、光照射などいずれを用いた場合に
も本発明は有効である。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、バッチ方式で基板処
理を行う場合に、反応管内部での最適表面処理条件の位
置を時間的に変化させる制御を行うことによって、反応
管内部の基板表面処理条件を平均化し、もって複数の基
板上に対する均一性の優れた表面処理を行うことができ
る。
理を行う場合に、反応管内部での最適表面処理条件の位
置を時間的に変化させる制御を行うことによって、反応
管内部の基板表面処理条件を平均化し、もって複数の基
板上に対する均一性の優れた表面処理を行うことができ
る。
第１図は本発明の一実施例の薄膜形成装置の構成を示す
図、 第２図は実施例での窒素流量およびガス流速の時間変化
の様子を示す図、 第３図は実施例により得られる膜堆積速度の反応管内部
の分布を示す図、 第４図は流速を固定した場合の膜堆積速度の反応管内部
の分布を示す図、 第５図は他の実施例の薄膜形成装置の構成を示す図、 第６図は更に他の実施例の薄膜形成装置の構成を示す図
である。 １ 反応管、２・・・石英ボート、３・・・シリコン単
結晶ウェハ ４・・・抵抗加熱ヒータ、５（５１〜５３
）・・・ガス導入管、６．７．８・・・ガス源、９・・
・ガス排気管、１０・・・圧力制御バルブ、１１・・・
ロータリーポンプ、１２・・・関数発生器、１３・・・
流量制御回路、１４・・・圧力制御回路、２１．２２・
・・ガス源、２３・・・ガス混合点、２４〜２６ ２４
’〜２６′−・ガス供給管、２７〜２９・・バルブ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 ＝１３３ 第 図
図、 第２図は実施例での窒素流量およびガス流速の時間変化
の様子を示す図、 第３図は実施例により得られる膜堆積速度の反応管内部
の分布を示す図、 第４図は流速を固定した場合の膜堆積速度の反応管内部
の分布を示す図、 第５図は他の実施例の薄膜形成装置の構成を示す図、 第６図は更に他の実施例の薄膜形成装置の構成を示す図
である。 １ 反応管、２・・・石英ボート、３・・・シリコン単
結晶ウェハ ４・・・抵抗加熱ヒータ、５（５１〜５３
）・・・ガス導入管、６．７．８・・・ガス源、９・・
・ガス排気管、１０・・・圧力制御バルブ、１１・・・
ロータリーポンプ、１２・・・関数発生器、１３・・・
流量制御回路、１４・・・圧力制御回路、２１．２２・
・・ガス源、２３・・・ガス混合点、２４〜２６ ２４
’〜２６′−・ガス供給管、２７〜２９・・バルブ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第 図 ＝１３３ 第 図
Claims (6)
- （１）複数の基板を配列した反応室内に前記基板の配列
方向に所定のガスを流して前記基板に所定の表面処理を
施す方法において、前記反応室内のガス流方向の最適表
面処理条件の位置を時間的に変化させることにより、前
記複数の基板での表面処理条件を平均化することを特徴
とする基板処理方法。 - （２）前記表面処理はガスの気相反応を利用した薄膜形
成であり、前記表面処理条件を平均化するために前記反
応室内のガス流速を時間と共に変化させることを特徴と
する請求項１記載の基板処理方法。 - （３）前記表面処理はガスの気相反応を利用した薄膜形
成であり、前記表面処理条件を平均化するために、前記
反応室の外部にあるガスの分解開始点と前記反応室のガ
ス導入口との間でガス流速を時間的に変化させることを
特徴とする請求項１記載の基板処理方法。 - （４）前記表面処理はガスの気相反応を利用した薄膜形
成であり、前記表面処理条件を平均化するために、前記
反応室の外部にあるガスの分解開始点と前記反応室のガ
ス導入口との間のガス流路長を時間的に変化させること
を特徴とする請求項１記載の基板処理方法。 - （５）前記気相反応は複数のガスを用いた分解反応であ
り、前記ガスの分解開始点は複数のガスの混合点である
請求項３または４記載の基板表面処理方法。 - （６）複数の基板が配列される反応室と、 前記基板の配列方向に所定のガスを流して前記基板に所
定の表面処理を施すべく前記反応室にガスを供給する手
段と、 前記複数の基板での表面処理条件を平均化すべく前記反
応室内のガス流方向の最適表面処理条件の位置を時間的
に変化させる手段と、 を備えたことを特徴とする基板処理装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229219A JP3053851B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 基板処理方法および基板処理装置 |
| US07/750,601 US5286523A (en) | 1990-08-29 | 1991-08-27 | Method of processing substrates and substrate processing apparatus |
| KR1019910014957A KR950000857B1 (ko) | 1990-08-29 | 1991-08-28 | 기판 처리방법 및 기판 처리장치 |
| DE4128749A DE4128749C2 (de) | 1990-08-29 | 1991-08-29 | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer vorbestimmten Oberflächenbehandlung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2229219A JP3053851B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 基板処理方法および基板処理装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04109621A true JPH04109621A (ja) | 1992-04-10 |
| JP3053851B2 JP3053851B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=16888696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2229219A Expired - Fee Related JP3053851B2 (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 基板処理方法および基板処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3053851B2 (ja) |
| KR (1) | KR950000857B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE10026180A1 (de) * | 2000-05-26 | 2001-12-06 | Steag Rtp Systems Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Beschichten von Objekten |
| KR100863782B1 (ko) * | 2002-03-08 | 2008-10-16 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 기판처리장치 및 기판처리방법 |
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|---|---|---|---|---|
| GB1549845A (en) * | 1975-04-04 | 1979-08-08 | Secr Defence | Diffusion coating of metal or other articles |
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| DE3725358A1 (de) * | 1987-07-30 | 1989-02-09 | Telog Systems Gmbh | Vorrichtung und verfahren zur oberflaechenbehandlung von materialien |
| US5037775A (en) * | 1988-11-30 | 1991-08-06 | Mcnc | Method for selectively depositing single elemental semiconductor material on substrates |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP2229219A patent/JP3053851B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-27 US US07/750,601 patent/US5286523A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-28 KR KR1019910014957A patent/KR950000857B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-08-29 DE DE4128749A patent/DE4128749C2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950000857B1 (ko) | 1995-02-02 |
| US5286523A (en) | 1994-02-15 |
| JP3053851B2 (ja) | 2000-06-19 |
| DE4128749A1 (de) | 1992-03-05 |
| KR920005268A (ko) | 1992-03-28 |
| DE4128749C2 (de) | 1994-03-31 |
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