JPH04350169A - 成膜処理装置 - Google Patents

成膜処理装置

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Publication number
JPH04350169A
JPH04350169A JP3149221A JP14922191A JPH04350169A JP H04350169 A JPH04350169 A JP H04350169A JP 3149221 A JP3149221 A JP 3149221A JP 14922191 A JP14922191 A JP 14922191A JP H04350169 A JPH04350169 A JP H04350169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
nozzle
heat
processing chamber
film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3149221A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nakada
仲田 毅
Kouzou Kai
亘三 甲斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Tel Varian Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Tel Varian Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd, Tel Varian Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to JP3149221A priority Critical patent/JPH04350169A/ja
Publication of JPH04350169A publication Critical patent/JPH04350169A/ja
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  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

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】
【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。
【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。
【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し、所定温度(約600℃〜7
00℃)まで加熱保持した状態で、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(WF6 )とジ
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。この問題を解決
する手段として、供給ノズルを被処理体保持部から離れ
た位置に配設して供給ノズルに直接被処理体保持部側か
らの輻射熱が伝達されないようにすることも考えられる
が、このような構造とすると、供給ノズルから供給され
る反応性ガスを効率よく被処理体に供給することができ
ないという問題がある。
【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。
【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、上記被処理体
保持部と供給ノズルとの間のガス流通部に、被処理体保
持部側の熱が直接供給ノズルに照射されるのを阻止する
熱遮断部を設けてなるものである。
【0007】この発明において、ガス流通部中に少なく
とも熱遮断部が設けられていれば、ガス流通部における
被処理体保持部と対向する面は熱を反射するものであっ
てもよいが、好ましくはガス流通部における少なくとも
被処理体保持部と対向する面に熱吸収のための黒色を施
してなる方がよい。この場合、黒色はガス流通部の面に
耐熱性を有するカーボン等の顔料を着色してもよく、あ
るいは例えば炭化ケイ素(SiC)等のような高温の靭
性が高い材質にてガス流通部を形成してもよい。
【0008】
【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、被処理体保持部と供給ノズルとの間のガス
流通部に、被処理体保持部側の熱が直接供給ノズルに照
射されるのを阻止する熱遮断部を設けることにより、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。
【0009】また、ガス流通部における少なくとも被処
理体保持部と対向する面に熱吸収のための黒色を施すこ
とにより、被処理体保持部側からの輻射熱を効率よく吸
収することができるので、供給ノズルの加熱による悪影
響を一層防止することができる。
【0010】
【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。
【0011】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ガス流通部の概略断
面斜視図が示されている。
【0012】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に反応性ガス(例えばWF6 ,SiH2 Cl2 
)を供給する環状のガスノズル5が配設され、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。
【0013】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600℃〜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。
【0014】また、真空処理室3と混合室4との間のガ
ス流通部には、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してチャックプレー
ト2からの輻射熱がガスノズル5に直接照射されるのを
阻止する熱遮断部である突壁14と、整流筒体13内に
隙間15aをおいて移動可能に配設されると共に突壁1
4との隙間15bを可変にして反応性ガスの流れを制御
する整流体16とで構成されている。この場合、整流筒
体13、突壁14及び整流体16の少なくともチャック
プレート2と対向する面に、加熱源からの熱を吸収する
ための黒色17を施すことによってチャックプレート2
からの熱によってガスノズル5が過剰に加熱されるのを
防止することができる。なお、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18a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。
【0015】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(図示せず)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。 この水冷室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
ボンベ28又はSiH2 Cl2 ガスボンベ29が接
続されて、WF6 ガスとSiH2 Cl2 ガスとが
所定の割合で混合室4内に供給され、混合室4内で混合
された後、真空処理室3内に供給されるようになってい
る。
【0016】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冷
水・温水室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、冷水・温水室30には供給管31が接続されており
、この供給管31に切換弁32を介して冷却水供給源3
3と温水供給源34とが選択的に切換接続されるように
なっている。このように配管することにより、成膜処理
中は冷却水供給源33から冷却水が供給管31を介して
冷水・温水室30内に供給されて、真空処理室3及び混
合室4内が約15℃に冷却され、また、薄膜処理後に真
空処理室3が開放されたときには、切換弁32を切換え
て温水供給源34から温水が供給管31を介して冷水・
温水室30内に供給されて、真空処理室3及び混合室4
内の温度を約50℃に加温し、真空処理室3の壁面の水
分を揮発することによってメンテナンスの向上及び耐蝕
性の向上が図れるようにしてある。なおこの場合、図1
に想像線で示すように、流れ制御部11の水冷室19に
も温水を供給し得るように配管することも可能であり、
このように配管することによって更にメンテナンス及び
耐蝕性の向上を図ることができる。
【0017】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SiH2 Cl2 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S
iH2 Cl2 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Si
H2 Cl2 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からの輻射熱はガス
流通部の突壁14によって阻止されるので、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S
iH2 Cl2 ガスの生成物等の膜が付着することが
ない。
【0018】なお、上記実施例では突壁14が整流筒体
13の下部に突設される場合について説明したが、必ず
しもこのような構造である必要はなく、整流筒体13の
内周面に突壁14を突設してもよく、あるいは整流体1
6の外周面に突壁14を突設してもよい。
【0019】
【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、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。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の成膜処理装置を示す概略断面図であ
る。
【図2】この発明におけるガス流通部の概略を示す断面
斜視図である。
【符号の説明】
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 11  流れ制御部 13  整流筒体 14  突壁(熱遮断部) 16  整流体 17  黒色部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、上記被処理体保持部と供給ノズ
    ルとの間のガス流通部に、被処理体保持部側の熱が直接
    供給ノズルに照射されるのを阻止する熱遮断部を設けた
    ことを特徴とする成膜処理装置。
  2. 【請求項2】  ガス流通部における少なくとも被処理
    体保持部と対向する面に熱吸収のための黒色を施してな
    ることを特徴とする請求項1記載の成膜処理装置。
JP3149221A 1991-05-27 1991-05-27 成膜処理装置 Withdrawn JPH04350169A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3149221A JPH04350169A (ja) 1991-05-27 1991-05-27 成膜処理装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP3149221A JPH04350169A (ja) 1991-05-27 1991-05-27 成膜処理装置

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JPH04350169A true JPH04350169A (ja) 1992-12-04

Family

ID=15470507

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JP3149221A Withdrawn JPH04350169A (ja) 1991-05-27 1991-05-27 成膜処理装置

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JP (1) JPH04350169A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6448181B2 (en) 2000-01-13 2002-09-10 Tokyo Electron Limited Method for forming film
JP2009224765A (ja) * 2008-02-20 2009-10-01 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6448181B2 (en) 2000-01-13 2002-09-10 Tokyo Electron Limited Method for forming film
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Effective date: 19980806