JPH04349196A - 成膜処理装置 - Google Patents
成膜処理装置Info
- Publication number
- JPH04349196A JPH04349196A JP14922091A JP14922091A JPH04349196A JP H04349196 A JPH04349196 A JP H04349196A JP 14922091 A JP14922091 A JP 14922091A JP 14922091 A JP14922091 A JP 14922091A JP H04349196 A JPH04349196 A JP H04349196A
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- JP
- Japan
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- gas
- chamber
- heating
- nozzle
- supply nozzle
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は成膜処理装置に関する
もので、更に詳細には、加熱保持された被処理体の表面
に反応性ガスを供給し、被処理体表面での化学反応によ
り被処理体表面に薄膜を形成する成膜処理装置に関する
ものである。
もので、更に詳細には、加熱保持された被処理体の表面
に反応性ガスを供給し、被処理体表面での化学反応によ
り被処理体表面に薄膜を形成する成膜処理装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体ウエハ（以下にウエハと
いう）の表面に電極材料や導電材料の薄膜を堆積する成
膜技術として、薄膜を構成する元素からなる一種又はそ
れ以上の化合物気体（反応性ガス）をウエハ表面に供給
し、ウエハ表面上で化学反応させて所望の薄膜を形成す
る成膜処理装置（ＣＶＤ）が知られている。
いう）の表面に電極材料や導電材料の薄膜を堆積する成
膜技術として、薄膜を構成する元素からなる一種又はそ
れ以上の化合物気体（反応性ガス）をウエハ表面に供給
し、ウエハ表面上で化学反応させて所望の薄膜を形成す
る成膜処理装置（ＣＶＤ）が知られている。
【０００３】この成膜処理装置は、例えば真空雰囲気の
処理室内にウエハを搬入・保持した状態で、所定温度（
約３６０℃〜７００℃）まで加熱し、そして、ウエハの
保持部と対向する部位から六ふっ化タングステン（ＷＦ
６ ）とシラン（ＳｉＨ４ ）あるいはジクロルシラン
（ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ）等の反応性ガスを所定の割合に
混合して処理室内のウエハ表面に供給し、ウエハ表面で
の化学反応によって所望の薄膜を形成するものである。 この場合、ウエハは各カセット内に収容された複数枚（
例えば２５枚）を１単位として１単位ごとに連続的に薄
膜処理されている。
処理室内にウエハを搬入・保持した状態で、所定温度（
約３６０℃〜７００℃）まで加熱し、そして、ウエハの
保持部と対向する部位から六ふっ化タングステン（ＷＦ
６ ）とシラン（ＳｉＨ４ ）あるいはジクロルシラン
（ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ）等の反応性ガスを所定の割合に
混合して処理室内のウエハ表面に供給し、ウエハ表面で
の化学反応によって所望の薄膜を形成するものである。 この場合、ウエハは各カセット内に収容された複数枚（
例えば２５枚）を１単位として１単位ごとに連続的に薄
膜処理されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の薄膜処理装置においては、ウエハの保持部の加
熱源からの輻射熱が反応性ガスの供給ノズルに伝達され
るため、供給ノズルの表面に反応性ガスの生成物等の膜
が付着することがあり、この膜によって反応性ガスの供
給が不均一となって各ウエハの膜厚が不均一となるとい
う問題があった。また、供給ノズルに付着した膜が熱に
よって剥離して微細粒子となって被処理体に付着するこ
ともあり、製品歩留りの低下をきたすばかりか成膜処理
の信頼性に欠けるという問題があった。
この種の薄膜処理装置においては、ウエハの保持部の加
熱源からの輻射熱が反応性ガスの供給ノズルに伝達され
るため、供給ノズルの表面に反応性ガスの生成物等の膜
が付着することがあり、この膜によって反応性ガスの供
給が不均一となって各ウエハの膜厚が不均一となるとい
う問題があった。また、供給ノズルに付着した膜が熱に
よって剥離して微細粒子となって被処理体に付着するこ
ともあり、製品歩留りの低下をきたすばかりか成膜処理
の信頼性に欠けるという問題があった。
【０００５】この発明は上記事情に鑑みなされたもので
、反応性ガスの供給ノズルの熱による悪影響を防止する
ことにより、全てのウエハを均一に薄膜処理し、成膜処
理の信頼性及び製品歩留りの向上を図れるようにした成
膜処理装置を提供することを目的とするものである。
、反応性ガスの供給ノズルの熱による悪影響を防止する
ことにより、全てのウエハを均一に薄膜処理し、成膜処
理の信頼性及び製品歩留りの向上を図れるようにした成
膜処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の成膜処理装置は、処理室内において被処
理体を所定温度まで加熱した状態で保持する被処理体保
持部と、上記処理室内に反応性ガスを供給する供給ノズ
ルとを具備する成膜処理装置を前提とし、上記供給ノズ
ルを上記被処理体保持部と対向する位置に配置すると共
に、この供給ノズルに冷却手段を付設してなるものであ
る。
に、この発明の成膜処理装置は、処理室内において被処
理体を所定温度まで加熱した状態で保持する被処理体保
持部と、上記処理室内に反応性ガスを供給する供給ノズ
ルとを具備する成膜処理装置を前提とし、上記供給ノズ
ルを上記被処理体保持部と対向する位置に配置すると共
に、この供給ノズルに冷却手段を付設してなるものであ
る。
【０００７】この発明において、上記冷却手段は反応性
ガスの供給ノズルに付設されるものであれば、その構造
は任意のものであってもよいが、好ましくは供給ノズル
を伝熱性を有する無端枠状部材にて形成し、冷却手段を
、上記無端枠状部材に沿って設けられる無端状冷却室と
、この無端状冷却室内に冷媒を供給する冷媒供給源とで
構成してなる方がよい。
ガスの供給ノズルに付設されるものであれば、その構造
は任意のものであってもよいが、好ましくは供給ノズル
を伝熱性を有する無端枠状部材にて形成し、冷却手段を
、上記無端枠状部材に沿って設けられる無端状冷却室と
、この無端状冷却室内に冷媒を供給する冷媒供給源とで
構成してなる方がよい。
【０００８】上記無端枠状部材は無端枠状であればその
形態は任意でよく、例えば環状あるいは矩形枠状等のい
ずれであってもよい。また、無端枠状部材の材質は伝熱
性を有するものであれば任意のものでよく、例えばアル
ミニウム合金あるいはステンレス鋼等の材質のものを使
用することができ、また、冷媒としては、例えば水ある
いはフレオン等の気体を使用することができる。また、
冷媒供給源は、例えば循環ポンプ及び冷媒収容タンクに
て形成することができる。
形態は任意でよく、例えば環状あるいは矩形枠状等のい
ずれであってもよい。また、無端枠状部材の材質は伝熱
性を有するものであれば任意のものでよく、例えばアル
ミニウム合金あるいはステンレス鋼等の材質のものを使
用することができ、また、冷媒としては、例えば水ある
いはフレオン等の気体を使用することができる。また、
冷媒供給源は、例えば循環ポンプ及び冷媒収容タンクに
て形成することができる。
【０００９】
【作用】上記のように構成されるこの発明の成膜処理装
置によれば、反応性ガスの供給ノズルに冷却手段を付設
することにより、被処理体の加熱源からの輻射熱に対し
て供給ノズルが加熱されるのを防止することができると
共に、供給ノズル表面に反応性ガスの生成物等による膜
の付着を防止することができるので、反応性ガスを適正
な混合割合で供給することができ、膜厚の均一な薄膜処
理を行うことができる。しかも、供給ノズルを被処理体
と対向する部位に配設するので、反応性ガスを効率良く
供給することができる。
置によれば、反応性ガスの供給ノズルに冷却手段を付設
することにより、被処理体の加熱源からの輻射熱に対し
て供給ノズルが加熱されるのを防止することができると
共に、供給ノズル表面に反応性ガスの生成物等による膜
の付着を防止することができるので、反応性ガスを適正
な混合割合で供給することができ、膜厚の均一な薄膜処
理を行うことができる。しかも、供給ノズルを被処理体
と対向する部位に配設するので、反応性ガスを効率良く
供給することができる。
【００１０】また、供給ノズルを伝熱性を有する無端枠
状部材にて形成し、冷却手段を、上記無端枠状部材に沿
って設けられる無端状冷却室と、この無端状冷却室内に
冷媒を供給する冷媒供給源とで構成することにより、供
給ノズルの冷却を効率良くかつ均一に行うことができる
。
状部材にて形成し、冷却手段を、上記無端枠状部材に沿
って設けられる無端状冷却室と、この無端状冷却室内に
冷媒を供給する冷媒供給源とで構成することにより、供
給ノズルの冷却を効率良くかつ均一に行うことができる
。
【００１１】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１２】図１はこの発明の成膜処理装置の要部の概
略断面図、図２はこの発明における供給ノズルの拡大断
面図、図３は供給ノズルの断面斜視図が示されている。
略断面図、図２はこの発明における供給ノズルの拡大断
面図、図３は供給ノズルの断面斜視図が示されている。
【００１３】この発明の成膜処理装置は、被処理体であ
る半導体ウエハ１（以下にウエハという）を図示しない
フィンガーで保持する被処理体保持部であるチャックプ
レート２を天井部に配設する真空処理室３と、この真空
処理室３の下部に連通する反応性ガスの混合室４とで構
成されており、混合室４にチャックプレート２と対向し
て反応性ガス（例えばＷＦ６ ，ＳｉＨ４ ）を供給す
る環状のガスノズル５が配置され、また、真空処理室３
の天井部には同心円周上の４箇所に排気口６が設けられ
ている。これら排気口６は図示しない吸引手段と接続さ
れて、真空処理室３及び混合室４内が真空雰囲気に維持
されるようになっている。なお、真空処理室３の側壁に
はウエハ１の搬入・搬出用の窓７が開設されており、こ
の窓７には閉塞時に真空処理室３及び混合室４内を真空
雰囲気に保持するゲートバルブ８が開閉可能に取付られ
ている。
る半導体ウエハ１（以下にウエハという）を図示しない
フィンガーで保持する被処理体保持部であるチャックプ
レート２を天井部に配設する真空処理室３と、この真空
処理室３の下部に連通する反応性ガスの混合室４とで構
成されており、混合室４にチャックプレート２と対向し
て反応性ガス（例えばＷＦ６ ，ＳｉＨ４ ）を供給す
る環状のガスノズル５が配置され、また、真空処理室３
の天井部には同心円周上の４箇所に排気口６が設けられ
ている。これら排気口６は図示しない吸引手段と接続さ
れて、真空処理室３及び混合室４内が真空雰囲気に維持
されるようになっている。なお、真空処理室３の側壁に
はウエハ１の搬入・搬出用の窓７が開設されており、こ
の窓７には閉塞時に真空処理室３及び混合室４内を真空
雰囲気に保持するゲートバルブ８が開閉可能に取付られ
ている。
【００１４】チャックプレート２の背面側すなわち上方
側には、大気と真空処理室３とを遮断する石英ガラス９
がＯリング９ａを介して取付けられており、この石英ガ
ラス９の上部に加熱用ランプ１０が配設されて、チャッ
クプレート２が約３６０℃〜７００℃に加熱されるよう
になっている。なお、加熱用ランプ１０に変えてチャッ
クプレート２内に加熱ヒーターを埋設することも可能で
ある。
側には、大気と真空処理室３とを遮断する石英ガラス９
がＯリング９ａを介して取付けられており、この石英ガ
ラス９の上部に加熱用ランプ１０が配設されて、チャッ
クプレート２が約３６０℃〜７００℃に加熱されるよう
になっている。なお、加熱用ランプ１０に変えてチャッ
クプレート２内に加熱ヒーターを埋設することも可能で
ある。
【００１５】また、真空処理室３と混合室４との連通部
には、反応性ガスの流れ制御部１１が形成されている。 この流れ制御部１１は、連通口１２の上部に立設する整
流筒体１３と、この整流筒体１３の下部側から整流筒体
１３の内方側に向って突出する突壁１４と、整流筒体１
３内に隙間１５ａをおいて移動可能に配設されると共に
突壁１４との隙間１５ｂを可変にして反応性ガスの流量
を制御する整流体１６とで構成されている。この場合、
整流体１６のプランジャ部１６ａと混合室４との間には
Ｏリング１７が介在されて気密性が維持されている。ま
た、整流筒体１３と整流体１６には水冷室１９が形成さ
れており、この水冷室１９内に冷却用水が循環供給され
るようになっている。
には、反応性ガスの流れ制御部１１が形成されている。 この流れ制御部１１は、連通口１２の上部に立設する整
流筒体１３と、この整流筒体１３の下部側から整流筒体
１３の内方側に向って突出する突壁１４と、整流筒体１
３内に隙間１５ａをおいて移動可能に配設されると共に
突壁１４との隙間１５ｂを可変にして反応性ガスの流量
を制御する整流体１６とで構成されている。この場合、
整流体１６のプランジャ部１６ａと混合室４との間には
Ｏリング１７が介在されて気密性が維持されている。ま
た、整流筒体１３と整流体１６には水冷室１９が形成さ
れており、この水冷室１９内に冷却用水が循環供給され
るようになっている。
【００１６】一方、ガスノズル５は、図２及び図３に示
すように、例えばステンレス鋼製の環状基体５ａの同心
円上に設けられた２つの環状室５ｂ，５ｃの上面４５°
の位置にそれぞれ複数の噴口５ｄ，５ｄ…を適宜間隔を
おいて穿設した構造となっており、また、両環状室５ｂ
，５ｃの間には環状の水冷室２０が形成されている。 これら環状室５ｂ，５ｃ及び水冷室２０は、それぞれ環
状基体５ａに設けられた周溝５ｅ，５ｅ及び２０ａと、
周溝５ｅ，５ｅ；２０ａの開口部に溶接等によって閉塞
される蓋体５ｆ，５ｆ；２０ｂとで構成されている。
すように、例えばステンレス鋼製の環状基体５ａの同心
円上に設けられた２つの環状室５ｂ，５ｃの上面４５°
の位置にそれぞれ複数の噴口５ｄ，５ｄ…を適宜間隔を
おいて穿設した構造となっており、また、両環状室５ｂ
，５ｃの間には環状の水冷室２０が形成されている。 これら環状室５ｂ，５ｃ及び水冷室２０は、それぞれ環
状基体５ａに設けられた周溝５ｅ，５ｅ及び２０ａと、
周溝５ｅ，５ｅ；２０ａの開口部に溶接等によって閉塞
される蓋体５ｆ，５ｆ；２０ｂとで構成されている。
【００１７】また、水冷室２０に接続される冷媒供給管
路２１に開閉弁２２を介して冷媒供給源である循環ポン
プ２３及び冷却水収容タンク２４が接続されており、タ
ンク２４内の冷却水がポンプ２３の駆動によって冷媒供
給管２１から水冷室２０内に循環供給され、ガスノズル
５が加熱用ランプ１０からの輻射熱によって過剰に加熱
されるのを防止し得るようになっている。なお、各環状
室５ｂ，５ｃにはそれぞれ管路２５，２６が接続されて
おり、この管路２５，２６にそれぞれ開閉弁２７を介し
てＷＦ６ ガス又はＳｉＨ４ ガス供給部２８，２９が
接続されている。
路２１に開閉弁２２を介して冷媒供給源である循環ポン
プ２３及び冷却水収容タンク２４が接続されており、タ
ンク２４内の冷却水がポンプ２３の駆動によって冷媒供
給管２１から水冷室２０内に循環供給され、ガスノズル
５が加熱用ランプ１０からの輻射熱によって過剰に加熱
されるのを防止し得るようになっている。なお、各環状
室５ｂ，５ｃにはそれぞれ管路２５，２６が接続されて
おり、この管路２５，２６にそれぞれ開閉弁２７を介し
てＷＦ６ ガス又はＳｉＨ４ ガス供給部２８，２９が
接続されている。
【００１８】なお、真空処理室３及び混合室４はそれぞ
れ耐蝕性及び伝熱性の良好な材質例えばアルミニウム合
金等にて形成されており、その任意の箇所には環状の水
冷室３０が形成されて、薄膜処理時に真空処理室３及び
混合室４が高温になるのを防止している。この場合、水
冷室３０は流れ制御部１１の水冷室１９と共に冷媒供給
管２１を介してポンプ２３及びタンク２４に接続するこ
とにより、同一の冷媒供給源から各水冷室１９，２０及
び３０内に冷却水を供給することができる。また、同様
に、同一の冷媒供給源により加熱用ランプ１０部を冷却
することもできる。
れ耐蝕性及び伝熱性の良好な材質例えばアルミニウム合
金等にて形成されており、その任意の箇所には環状の水
冷室３０が形成されて、薄膜処理時に真空処理室３及び
混合室４が高温になるのを防止している。この場合、水
冷室３０は流れ制御部１１の水冷室１９と共に冷媒供給
管２１を介してポンプ２３及びタンク２４に接続するこ
とにより、同一の冷媒供給源から各水冷室１９，２０及
び３０内に冷却水を供給することができる。また、同様
に、同一の冷媒供給源により加熱用ランプ１０部を冷却
することもできる。
【００１９】次に、この発明の成膜処理装置の作用につ
いて説明する。まず、真空処理室３及び混合室４内の真
空引きを行い、真空雰囲気が確認された後、真空処理室
３内にＷＦ６ ガス及びＳｉＨ４ ガスを供給（以下に
空デポという）して、チャックプレート２の表面に薄膜
処理によって生じる生成物の膜を付着させる。そして、
始動スイッチをＯＮにして、ウエハ１が搬入されていな
い状態で真空処理室３内にＷＦ６ ガス及びＳｉＨ４
ガスを空デポする。この処理前空デポにより真空処理室
３内が薄膜処理雰囲気と同等の状態となる。この状態の
ときウエハ１は窓７から真空処理室３に搬入され、そし
て、ウエハ１はチャックプレート２で保持されて、加熱
用ランプ１０からの加熱によって所定温度に加熱される
。この状態で、ＷＦ６ ガス及びＳｉＨ４ ガスが混合
室４内に供給されて混合された後、ガス流れ制御部１１
を通って真空処理室３内に流入されると、ウエハ１の表
面で化学反応が生じ、この化学反応によってウエハ表面
に所望の薄膜が形成されるのである。この際、加熱用ラ
ンプ１０からの輻射熱がガスノズル５の表面に伝達され
るが、ガスノズル５に設けられた水冷室２０内に冷却水
が供給されているので、ガスノズル５は過剰に加熱され
ることがなく、ＷＦ６ ガス及びＳｉＨ４ ガスの生成
物等の膜が付着することがない。
いて説明する。まず、真空処理室３及び混合室４内の真
空引きを行い、真空雰囲気が確認された後、真空処理室
３内にＷＦ６ ガス及びＳｉＨ４ ガスを供給（以下に
空デポという）して、チャックプレート２の表面に薄膜
処理によって生じる生成物の膜を付着させる。そして、
始動スイッチをＯＮにして、ウエハ１が搬入されていな
い状態で真空処理室３内にＷＦ６ ガス及びＳｉＨ４
ガスを空デポする。この処理前空デポにより真空処理室
３内が薄膜処理雰囲気と同等の状態となる。この状態の
ときウエハ１は窓７から真空処理室３に搬入され、そし
て、ウエハ１はチャックプレート２で保持されて、加熱
用ランプ１０からの加熱によって所定温度に加熱される
。この状態で、ＷＦ６ ガス及びＳｉＨ４ ガスが混合
室４内に供給されて混合された後、ガス流れ制御部１１
を通って真空処理室３内に流入されると、ウエハ１の表
面で化学反応が生じ、この化学反応によってウエハ表面
に所望の薄膜が形成されるのである。この際、加熱用ラ
ンプ１０からの輻射熱がガスノズル５の表面に伝達され
るが、ガスノズル５に設けられた水冷室２０内に冷却水
が供給されているので、ガスノズル５は過剰に加熱され
ることがなく、ＷＦ６ ガス及びＳｉＨ４ ガスの生成
物等の膜が付着することがない。
【００２０】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明の成膜
処理装置によれば、上記のように構成されているので、
被処理体の加熱源からの輻射熱に対して供給ノズルが加
熱されるのを防止することができると共に、供給ノズル
表面に反応性ガスの生成物等による膜の付着を防止する
ことができる。したがって、供給ノズルを被処理体と対
向する部位に配設して反応性ガスを効率良く供給するこ
とができ、成膜処理の効率の向上及び製品歩留りの向上
を図ることができる。
処理装置によれば、上記のように構成されているので、
被処理体の加熱源からの輻射熱に対して供給ノズルが加
熱されるのを防止することができると共に、供給ノズル
表面に反応性ガスの生成物等による膜の付着を防止する
ことができる。したがって、供給ノズルを被処理体と対
向する部位に配設して反応性ガスを効率良く供給するこ
とができ、成膜処理の効率の向上及び製品歩留りの向上
を図ることができる。
【図１】この発明の成膜処理装置を示す概略断面図であ
る。
る。
【図２】この発明における反応性ガスの供給ノズルを示
す拡大断面図である。
す拡大断面図である。
【図３】反応性ガスの供給ノズルの断面斜視図である。
１ 半導体ウエハ（被処理体）
２ チャックプレート（被処理体保持部）３ 真空
処理室 ５ ガスノズル（供給ノズル） １０ 加熱用ランプ ２０ 環状水冷室 ２１ 冷媒供給管 ２３ 循環ポンプ（冷媒供給源）
処理室 ５ ガスノズル（供給ノズル） １０ 加熱用ランプ ２０ 環状水冷室 ２１ 冷媒供給管 ２３ 循環ポンプ（冷媒供給源）
Claims (2)
- 【請求項１】 処理室内において被処理体を所定温度
まで加熱した状態で保持する被処理体保持部と、上記処
理室内に反応性ガスを供給する供給ノズルとを具備する
成膜処理装置において、上記供給ノズルを上記被処理体
保持部と対向する位置に配置すると共に、この供給ノズ
ルに冷却手段を付設してなることを特徴とする成膜処理
装置。 - 【請求項２】 供給ノズルを伝熱性を有する無端枠状
部材にて形成し、冷却手段を、上記無端枠状部材に沿っ
て設けられる無端状冷却室と、この無端状冷却室内に冷
媒を供給する冷媒供給源とで構成してなることを特徴と
する請求項１記載の成膜処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14922091A JPH04349196A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 成膜処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14922091A JPH04349196A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 成膜処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349196A true JPH04349196A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=15470484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14922091A Withdrawn JPH04349196A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 成膜処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04349196A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448181B2 (en) | 2000-01-13 | 2002-09-10 | Tokyo Electron Limited | Method for forming film |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP14922091A patent/JPH04349196A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448181B2 (en) | 2000-01-13 | 2002-09-10 | Tokyo Electron Limited | Method for forming film |
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