JPH0465148B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、減圧下で基板表面に金属薄膜を形成
する減圧気相成長装置に関するものである。

（従来の技術） 近年、半導体集積回路の微細化に伴い、金属膜
の形成が強く要求されるようになつてきた。

以下、図面を参照しながら、従来の減圧気相成
長装置の一例について説明する。

第２図は従来の減圧気相成長装置を示すもので
ある。反応室１に反応ガス供給口２と、反応ガス
および反応生成ガスを排出するためのガス排出口
３が取り付けられている。また反応室１には基板
４を載せる光透過性支持台５が設置されている。
また反応室１の外側には基板４を加熱するための
赤外線ランプ６が取り付けられている。

以上のように構成された減圧気相成長装置につ
いて、以下、例としてタングステン膜の選択成長
の動作について説明する。

支持台５上に載置された基板４は、赤外線ラン
プ６の照射光を吸収して300〜650℃に加熱され
る。ガス供給口２から反応ガスとして六フツ化タ
ングステンと水素を供給し、ガス排出口３から排
出する。ガス排出口３は図示されていない真空ポ
ンプに直結されていて、反応室１は、減圧状態に
保たれている。

ガス供給口３から供給された反応ガスが300〜
650℃に加熱された基板４の表面に達したとき反
応が起こり、結果としてタングステン膜が基板４
上に選択成長する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような構成では、支持台
５の光の吸収率は低いものの、支持台５もやはり
加熱されるため、特に基板４の裏面にシリコンが
露出している場合は、支持台５の基板４の周囲と
接した部分にタングステンが付着・堆積すること
がある。もし部分的にでもタングステンが付着・
堆積すると、その部分で光の透過性が悪くなり、
従って光の吸収率が増大し、支持台５の温度が部
分的に上昇してさらにタングステンの付着範囲が
広がる。

その結果、基板４上におけるタングステン膜堆
積の選択性、再現性が悪くなつて、何サイクルか
膜を成長させる毎に、支持台５を洗浄し直さなけ
ればならないという問題を抱えていた。

（発明の目的） 本発明は、この問題を解決し、光透過性支持台
に金属膜が付着せず、選択性、再現性の良い成膜
が可能であるような減圧気相成長装置の提供を目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、基板を載置する光透過性の支持台
と、前記基板に対し反応ガスを供給するガス供給
部と、その光透過性支持台を介して前記基板を輻
射加熱する赤外線ランプを備えた加熱部と、排気
部を備えた減圧気相成長装置において、基板を載
置する光透過性支持台を不活性ガス、空気、水の
何れかの冷却媒体で強制的に冷却する減圧気相成
長装置によつて、前記目的を達成したものであ
る。

（作用） 本発明は、上記の構成によつて、基板を載置す
る光透過性支持台を強制的に冷却する。そのた
め、基板は赤外線ランプで直接加熱されて金属膜
の成長する温度に容易に到達するが、支持台はそ
の温度に到達することがない。その結果、金属膜
の付着・堆積が防止され、洗浄作業は不要とな
り、選択性、再現性の良い成膜が可能となる。

（実施例） 以下本発明の実施例の減圧気相成長装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例の断面図を示し、第２
図と同一の部材には同一の符号を付して説明を省
略する。

第１図において、基板４は光透過性支持台５上
に載置される。生成膜が基板の裏面へ付着・堆積
するのを防ぐために、光透過性支持台は基板より
も広くしてある。

基板４は、光透過性プレート７と光透過性支持
台５の両者およびそれらで狭まれた冷却室８を介
して、赤外線ランプ６からの照射光によって加熱
される。

冷却室８は、金属膜の付着を防止する目的で、
支持台５に接して設けられたものである。冷却室
８は不活性ガスの供給口９とその排出口１０を備
えている。

この構成の減圧気相成長装置の動作を説明する
と、光透過性支持台５上に載置された基板４は、
光透過性プレート７、冷却室８および光透過性支
持台５を介して赤外線ランプ６の照射光を吸収し
て300〜650℃に加熱される。一例として、先のタ
ングステンの選択的成長の場合を述べると、反応
ガス供給口から反応ガスとして六フツ化タングス
テンと水素を供給し、図示されていない真空ポン
プに直結されたガス排出口３から排出されてい
て、反応室１は0.1〜0.5Torrの減圧状態に保たれ
ている。

冷却室８には、ガス供給口９から光透過性の不
活性ガスを供給し、排出口１０から排出する。反
応ガス供給口３から供給された反応ガスは、300
〜650℃に加熱された基板４に達したとき反応を
起こし、結果としてタングステン膜が成長する
が、支持台５は冷却室８内の冷却媒体で冷却され
ているため、タングステンの成長出来る温度まで
上昇せず、タングステンが支持台５に付着。堆積
するのが防止される。そのため光透過性支持台５
の頻繁な洗浄も不要となり、選択性、再現性の良
い成膜が可能となる。

なお、上記はタングステンの選択的成長を例に
とつて示したものであるが、この構成の減圧気相
成長装置がタングステン以外の材料の選択的成長
膜の形成にも利用することが出来ることは明らか
である。

更にまた、冷却媒体は不活性ガスの代わりに、
光透過性さえ十分であれば、空気、水を導入使用
することも可能である。

（発明の効果） 以上のように、基板を設置する光透過性支持台
を強制的に冷却する機構を設けることにより、前
記支持台への金属膜の付着を防止し、支持台の洗
浄という作業も省略でき、選択性、再現性の良い
説明が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の減圧気相成長装置
の断面図。第２図は、従来の同様の図である。 １……反応室、２……反応ガス供給口、３……
ガス排出口、４……基板、５……光透過性支持
台、６……赤外線ランプ、７……光透過性プレー
ト、８……冷却室、９……不活性ガス供給口、１
０……不活性ガス排出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板を載置する光透過性の支持台と、前記基
   板に対し反応ガスを供給するガス供給部と、該光
   透過性支持台を介して前記基板を輻射加熱する赤
   外線ランプを備えた加熱部と、排気部を備えた減
   圧気相成長装置において、該基板を載置する光透
   過性支持台を強制的に冷却する機構を備えたこと
   を特徴とする減圧気相成長装置。 ２ 前記冷却する機構を該光透過性支持台に接す
   る冷却室とし、該冷却室に導入する冷却媒体を、
   光透過性を有する不活性ガス、空気、水の何れか
   としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の減圧気相成長装置。