JPH0936053A - 半導体の製造方法 - Google Patents
半導体の製造方法Info
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- JPH0936053A JPH0936053A JP20991795A JP20991795A JPH0936053A JP H0936053 A JPH0936053 A JP H0936053A JP 20991795 A JP20991795 A JP 20991795A JP 20991795 A JP20991795 A JP 20991795A JP H0936053 A JPH0936053 A JP H0936053A
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- inert gas
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- 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
- C23C16/455—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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45519—Inert gas curtains
- C23C16/45521—Inert gas curtains the gas, other than thermal contact gas, being introduced the rear of the substrate to flow around its periphery
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- 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
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 端部の膜圧が低下する等の不具合が生じるこ
となく成膜を行う。 【解決手段】 半導体の製造方法は、チャンバ４内でウ
ェハ基板６が載置された外側周囲のサセプタ１８箇所か
ら上方に不活性ガスを噴出させつつ、反応ガスを反応さ
せてウェハ基板６の周縁部を除く表面に被膜を生成する
ようにしたものである。前記ウェハ基板６の周縁部の上
方に、下方に開口された排気ポート３４を設ける。この
排気ポート３４により前記不活性ガスを上方に吸引し
て、ウェハ基板６の周縁部に不活性ガスのガスカーテン
を形成し、周縁部への被膜を防止する。前記排気ポート
３４は、ウェハ基板６の周縁部上の不活性ガスを吸引す
る第１排気ポート３４０２と、第１排気ポート３４０２
の内側に設けられウェハ基板６の周縁部近傍のガスを吸
引する第２排気ポート３４０４とで構成されている。
となく成膜を行う。 【解決手段】 半導体の製造方法は、チャンバ４内でウ
ェハ基板６が載置された外側周囲のサセプタ１８箇所か
ら上方に不活性ガスを噴出させつつ、反応ガスを反応さ
せてウェハ基板６の周縁部を除く表面に被膜を生成する
ようにしたものである。前記ウェハ基板６の周縁部の上
方に、下方に開口された排気ポート３４を設ける。この
排気ポート３４により前記不活性ガスを上方に吸引し
て、ウェハ基板６の周縁部に不活性ガスのガスカーテン
を形成し、周縁部への被膜を防止する。前記排気ポート
３４は、ウェハ基板６の周縁部上の不活性ガスを吸引す
る第１排気ポート３４０２と、第１排気ポート３４０２
の内側に設けられウェハ基板６の周縁部近傍のガスを吸
引する第２排気ポート３４０４とで構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウェハ基板に金属被
膜を形成する半導体の製造方法に関するものである。
膜を形成する半導体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩ技術における集積回路を製
造する過程では、ウェハ基板上のシリコン酸化膜にコン
タクトホールを形成して、金属プラグを形成するプラグ
形成過程があり、これにより形成された金属プラグでシ
リコン酸化膜の両側の配線を互いに接続している。金属
プラグとしては例えばタングステンプラグ（Ｗプラグ）
がある。Ｗプラグは、図７に示すように、シリコン基板
８上にシリコン酸化膜１０を気相成長法によって堆積さ
せ、このシリコン酸化膜１０に写真触刻技術によってコ
ンタクトホール４２を開け、この表面にタングステンを
真空蒸着法例えばＣＶＤ法によって蒸着して形成する。
そのタングステン膜３８とシリコン酸化膜１０とは密着
性が悪いため、タングステン膜３８とシリコン酸化膜１
０との間に密着性をよくするためにチタン（Ｎ）とチタ
ンナイトライド（ＴｉＮ）とからなるチタン膜等の下地
膜１２を設けている。
造する過程では、ウェハ基板上のシリコン酸化膜にコン
タクトホールを形成して、金属プラグを形成するプラグ
形成過程があり、これにより形成された金属プラグでシ
リコン酸化膜の両側の配線を互いに接続している。金属
プラグとしては例えばタングステンプラグ（Ｗプラグ）
がある。Ｗプラグは、図７に示すように、シリコン基板
８上にシリコン酸化膜１０を気相成長法によって堆積さ
せ、このシリコン酸化膜１０に写真触刻技術によってコ
ンタクトホール４２を開け、この表面にタングステンを
真空蒸着法例えばＣＶＤ法によって蒸着して形成する。
そのタングステン膜３８とシリコン酸化膜１０とは密着
性が悪いため、タングステン膜３８とシリコン酸化膜１
０との間に密着性をよくするためにチタン（Ｎ）とチタ
ンナイトライド（ＴｉＮ）とからなるチタン膜等の下地
膜１２を設けている。
【０００３】下地膜１２は、スッパタ法により形成され
るが、スッパタの際、基板の周縁部の一部を支持クラン
プによって支持するため、支持クランプと接触している
部分には下地膜１２が形成されず、図６に示すように、
ウェハ基板６の周縁部に下地膜１２が形成されていない
部分（シリコン酸化膜が露出している部分（酸化膜露出
部））１４が形成される。このため、図８に示すよう
に、タングステンをＣＶＤ法によって成膜する際に、ウ
ェハ基板６の周縁部（酸化膜露出部を含む）をリング状
のクランプ４４で覆って周縁部を除くウェハ基板６の表
面に被膜を形成したり、また、図９に示すように、ウェ
ハ基板６の周縁部の上方に所定の間隔をおいてリング４
６を配設し、このリング４６とウェハ基板６との間にア
ルゴン等の不活性ガスを流して、周縁部に反応ガスがこ
ないようにしている。
るが、スッパタの際、基板の周縁部の一部を支持クラン
プによって支持するため、支持クランプと接触している
部分には下地膜１２が形成されず、図６に示すように、
ウェハ基板６の周縁部に下地膜１２が形成されていない
部分（シリコン酸化膜が露出している部分（酸化膜露出
部））１４が形成される。このため、図８に示すよう
に、タングステンをＣＶＤ法によって成膜する際に、ウ
ェハ基板６の周縁部（酸化膜露出部を含む）をリング状
のクランプ４４で覆って周縁部を除くウェハ基板６の表
面に被膜を形成したり、また、図９に示すように、ウェ
ハ基板６の周縁部の上方に所定の間隔をおいてリング４
６を配設し、このリング４６とウェハ基板６との間にア
ルゴン等の不活性ガスを流して、周縁部に反応ガスがこ
ないようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
半導体の製造方法では、前者の場合、ウェハ基板の周縁
部にリング状のクランプを機械的に接触させて酸化膜露
出部へのタングステンの成膜を阻止しているが、ウェハ
基板にタングステンが成膜されると、ウェハ基板が反っ
てくる。このため、ウェハ基板の周縁部とリングとの接
触状態が悪くなり、酸化膜露出部に反応ガスが回り込ん
で、酸化膜露出部にタングステンが成膜して、タングス
テンがはがれたり、ウェハ基板の反りによりウェハ基板
とリングとが擦れてダストが発生したりする不具合が生
じる。
半導体の製造方法では、前者の場合、ウェハ基板の周縁
部にリング状のクランプを機械的に接触させて酸化膜露
出部へのタングステンの成膜を阻止しているが、ウェハ
基板にタングステンが成膜されると、ウェハ基板が反っ
てくる。このため、ウェハ基板の周縁部とリングとの接
触状態が悪くなり、酸化膜露出部に反応ガスが回り込ん
で、酸化膜露出部にタングステンが成膜して、タングス
テンがはがれたり、ウェハ基板の反りによりウェハ基板
とリングとが擦れてダストが発生したりする不具合が生
じる。
【０００５】後者の場合では、ウェハ基板とクランプ等
が直接に接触していないため前者のような問題はない
が、リングとウェハ基板との間を流れた不活性ガスがリ
ングの内側のタングステンを成膜したい部分のウェハ基
板上に侵入するため、ウェハ基板の周縁部近傍での反応
ガスの分圧が低下し、その結果、タングステン膜は端部
の膜圧が低下する。本発明は前記事情に鑑み案出された
ものであって、本発明の目的は、端部の膜圧が低下する
等の不具合が生じることなく成膜を行える半導体の製造
方法を提供することにある。
が直接に接触していないため前者のような問題はない
が、リングとウェハ基板との間を流れた不活性ガスがリ
ングの内側のタングステンを成膜したい部分のウェハ基
板上に侵入するため、ウェハ基板の周縁部近傍での反応
ガスの分圧が低下し、その結果、タングステン膜は端部
の膜圧が低下する。本発明は前記事情に鑑み案出された
ものであって、本発明の目的は、端部の膜圧が低下する
等の不具合が生じることなく成膜を行える半導体の製造
方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、反応ガスが導入されるチャンバと、前記チ
ャンバ内に設けられるウェハ基板載置用のサセプタとを
備え、前記サセプタ上にウェハ基板を載置し、前記チャ
ンバ内でウェハ基板が載置された外側周囲のサセプタ箇
所から上方に不活性ガスを噴出させつつ、反応ガスを反
応させてウェハ基板の周縁部を除く表面に被膜を生成す
るようにした半導体の製造方法において、前記ウェハ基
板の周縁部の上方に、下方に開口された排気ポートを設
け、前記排気ポートにより前記不活性ガスを上方に吸引
するようにしたことを特徴とする。
に本発明は、反応ガスが導入されるチャンバと、前記チ
ャンバ内に設けられるウェハ基板載置用のサセプタとを
備え、前記サセプタ上にウェハ基板を載置し、前記チャ
ンバ内でウェハ基板が載置された外側周囲のサセプタ箇
所から上方に不活性ガスを噴出させつつ、反応ガスを反
応させてウェハ基板の周縁部を除く表面に被膜を生成す
るようにした半導体の製造方法において、前記ウェハ基
板の周縁部の上方に、下方に開口された排気ポートを設
け、前記排気ポートにより前記不活性ガスを上方に吸引
するようにしたことを特徴とする。
【０００７】また、本発明は、排気ポートが、ウェハ基
板の周縁部上に案内された不活性ガスを吸引する第１排
気ポートと、ウェハ基板の周縁部近傍の反応ガスを吸引
する第２排気ポートとで構成されていることを特徴とす
る。
板の周縁部上に案内された不活性ガスを吸引する第１排
気ポートと、ウェハ基板の周縁部近傍の反応ガスを吸引
する第２排気ポートとで構成されていることを特徴とす
る。
【０００８】また、本発明は、反応ガスが導入されるチ
ャンバと、前記チャンバ内に設けられるウェハ基板載置
用のサセプタとを備え、前記サセプタ上にウェハ基板を
載置し、前記チャンバ内でウェハ基板が載置された外側
周囲のサセプタ箇所から上方に不活性ガスを噴出させつ
つ、反応ガスを反応させてウェハ基板の表面全面に被膜
を生成するようにした半導体の製造方法において、前記
サセプタの不活性ガス噴出用の噴出口の上方に、噴出口
と対向するように下方に開口された排気ポートを設け、
前記排気ポートにより前記不活性ガスを上方に吸引して
排気するようにしたことを特徴とする。
ャンバと、前記チャンバ内に設けられるウェハ基板載置
用のサセプタとを備え、前記サセプタ上にウェハ基板を
載置し、前記チャンバ内でウェハ基板が載置された外側
周囲のサセプタ箇所から上方に不活性ガスを噴出させつ
つ、反応ガスを反応させてウェハ基板の表面全面に被膜
を生成するようにした半導体の製造方法において、前記
サセプタの不活性ガス噴出用の噴出口の上方に、噴出口
と対向するように下方に開口された排気ポートを設け、
前記排気ポートにより前記不活性ガスを上方に吸引して
排気するようにしたことを特徴とする。
【０００９】また、本発明は、前記ウェハ基板が平面視
円形で、前記不活性ガスを噴出する噴出口が、前記ウェ
ハ基板が載置された外側周囲のサセプタ箇所に、周方向
に間隔をおいて形成された多数の噴出孔からなることを
特徴とする。また、本発明は、前記ウェハ基板が、シリ
コン基板と、シリコン基板の上に形成されたシリコン酸
化膜と、シリコン酸化膜上にスパッタ蒸着により形成さ
れたＴｉとＴｉＮとからなる下地膜とで構成されている
ことを特徴とする。また、本発明は、前記被膜がタング
ステン膜であることを特徴とする。
円形で、前記不活性ガスを噴出する噴出口が、前記ウェ
ハ基板が載置された外側周囲のサセプタ箇所に、周方向
に間隔をおいて形成された多数の噴出孔からなることを
特徴とする。また、本発明は、前記ウェハ基板が、シリ
コン基板と、シリコン基板の上に形成されたシリコン酸
化膜と、シリコン酸化膜上にスパッタ蒸着により形成さ
れたＴｉとＴｉＮとからなる下地膜とで構成されている
ことを特徴とする。また、本発明は、前記被膜がタング
ステン膜であることを特徴とする。
【００１０】ウェハ基板が載置された外側周囲のサセプ
タ箇所から上方に噴出された不活性ガスはウェハ基板の
周縁部に至り、そして周縁部の上方の排気ポートに吸引
されて排気されるため、ウェハ基板の周縁部に不活性ガ
スのガスカーテンが形成されるので、周縁部に被膜が形
成されることがない。また、不活性ガスはウェハ基板の
周面を流れて上方の排気ポートに吸引されて排気される
ため、ウェハ基板の周縁部の外側には不活性ガスのガス
カーテンが形成されるので、ウェハ基板の周面や裏面に
被膜が形成されることがない。このように、ウェハ基板
の周縁部に導かれた不活性ガスまたはウェハ基板の周面
を流れた不活性ガスは、上方に吸引されて排気ポートか
ら排気されることにより、不活性ガスがウェハ基板の周
縁部より内側または周縁部上に侵入することが抑制され
るので、ウェハ基板の周縁部近傍または周縁部での反応
ガスの分圧が低下することがなくなる。したがって、端
部の膜圧が低下する等の不具合が生じることなく成膜を
行える。
タ箇所から上方に噴出された不活性ガスはウェハ基板の
周縁部に至り、そして周縁部の上方の排気ポートに吸引
されて排気されるため、ウェハ基板の周縁部に不活性ガ
スのガスカーテンが形成されるので、周縁部に被膜が形
成されることがない。また、不活性ガスはウェハ基板の
周面を流れて上方の排気ポートに吸引されて排気される
ため、ウェハ基板の周縁部の外側には不活性ガスのガス
カーテンが形成されるので、ウェハ基板の周面や裏面に
被膜が形成されることがない。このように、ウェハ基板
の周縁部に導かれた不活性ガスまたはウェハ基板の周面
を流れた不活性ガスは、上方に吸引されて排気ポートか
ら排気されることにより、不活性ガスがウェハ基板の周
縁部より内側または周縁部上に侵入することが抑制され
るので、ウェハ基板の周縁部近傍または周縁部での反応
ガスの分圧が低下することがなくなる。したがって、端
部の膜圧が低下する等の不具合が生じることなく成膜を
行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。図１は本発明の半導体の製造方法
を実施するための半導体製造装置の一例を示す構成図、
図２は図１中の要部を示す図、図３は本発明の排気ポー
トの一例を示す平面図、図４は噴出口の一例を示す平面
図である。図１において、２は半導体製造装置を示し、
この半導体製造装置２は本実施例ではＣＶＤ装置であ
る。半導体製造装置２のチャンバ４は、ＣＶＤ法により
１種または複数種の反応ガスによって化学反応を起こさ
せ、チャンバ４内に配置されたウェハ基板６上に目的と
する物質（本実施例ではタングステン）を被覆するもの
である。
に基づいて説明する。図１は本発明の半導体の製造方法
を実施するための半導体製造装置の一例を示す構成図、
図２は図１中の要部を示す図、図３は本発明の排気ポー
トの一例を示す平面図、図４は噴出口の一例を示す平面
図である。図１において、２は半導体製造装置を示し、
この半導体製造装置２は本実施例ではＣＶＤ装置であ
る。半導体製造装置２のチャンバ４は、ＣＶＤ法により
１種または複数種の反応ガスによって化学反応を起こさ
せ、チャンバ４内に配置されたウェハ基板６上に目的と
する物質（本実施例ではタングステン）を被覆するもの
である。
【００１２】ウェハ基板６は、図７に示すように、シリ
コン基板８と、シリコン基板８の上に形成されたシリコ
ン酸化膜１０と、シリコン酸化膜１０上にスパッタ蒸着
により形成されたチタン（Ｔｉ）とチタンナイトライド
（ＴｉＮ）とからなる下地膜１２とで構成されている。
ウェハ基板６は、図６に示すように、平面視円形に形成
され、周縁部には下地膜が形成されていない部分（酸化
膜露出部）１４が図示例では６箇所ある。
コン基板８と、シリコン基板８の上に形成されたシリコ
ン酸化膜１０と、シリコン酸化膜１０上にスパッタ蒸着
により形成されたチタン（Ｔｉ）とチタンナイトライド
（ＴｉＮ）とからなる下地膜１２とで構成されている。
ウェハ基板６は、図６に示すように、平面視円形に形成
され、周縁部には下地膜が形成されていない部分（酸化
膜露出部）１４が図示例では６箇所ある。
【００１３】半導体製造装置２のチャンバ４内には、図
１に示すように、互いに平行にシャワーヘッド１６とサ
セプタ１８とが設けられている。シャワーヘッド１６
は、チャンバ４内の上部に配設され、供給されたガスを
対向するサセプタ１８の上面に向けて噴出するように形
成されている。シャワーヘッド１６には反応ガス供給管
２０が接続されている。反応ガス供給管２０は、マスフ
ローコントローラや流量調節弁等を有し、ガスの種類に
応じた数の供給管がシャワーヘッド１６に連結されてい
る。図示例ではタングステンを成膜する場合であり、反
応ガスはＷＦ6 ，ＳｉＨ4，Ｈ2 の３種類であり、３本
の反応ガス供給管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃがシャワーヘ
ッド１６に連結されている。なお、Ｓｉを成膜する場合
には反応ガスはＳｉＨ4 の１種類となり、さらに、Ｓｉ
Ｎ4 膜の場合には反応ガスはＳｉＨ2 Ｃｌ2 とＮＨ3 の
２種類となる。
１に示すように、互いに平行にシャワーヘッド１６とサ
セプタ１８とが設けられている。シャワーヘッド１６
は、チャンバ４内の上部に配設され、供給されたガスを
対向するサセプタ１８の上面に向けて噴出するように形
成されている。シャワーヘッド１６には反応ガス供給管
２０が接続されている。反応ガス供給管２０は、マスフ
ローコントローラや流量調節弁等を有し、ガスの種類に
応じた数の供給管がシャワーヘッド１６に連結されてい
る。図示例ではタングステンを成膜する場合であり、反
応ガスはＷＦ6 ，ＳｉＨ4，Ｈ2 の３種類であり、３本
の反応ガス供給管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃがシャワーヘ
ッド１６に連結されている。なお、Ｓｉを成膜する場合
には反応ガスはＳｉＨ4 の１種類となり、さらに、Ｓｉ
Ｎ4 膜の場合には反応ガスはＳｉＨ2 Ｃｌ2 とＮＨ3 の
２種類となる。
【００１４】サセプタ１８は、ウェハ基板６の径より適
宜大きい円柱状に形成され、チャンバ４内の中央に配設
されている。サセプタ１８のシャワーヘッド１６と対向
する面（上面）は基板載置面１８０２として形成され、
この基板載置面１８０２の中央に前記ウェハ基板６が載
置されている。サセプタ１８の内部には、基板載置面１
８０２に載置したを吸引保持する真空路２２と、載置し
たウェハ基板６を所定の温度に加熱するヒータ（図示せ
ず）とが設けられている。サセプタ１８の内部には、不
活性ガス例えばアルゴン（Ａｒ）を供給する不活性ガス
供給路２４が設けられ、この不活性ガス供給路２４は基
板載置面１８０２に設けられた噴出口２６に連結されて
いる。
宜大きい円柱状に形成され、チャンバ４内の中央に配設
されている。サセプタ１８のシャワーヘッド１６と対向
する面（上面）は基板載置面１８０２として形成され、
この基板載置面１８０２の中央に前記ウェハ基板６が載
置されている。サセプタ１８の内部には、基板載置面１
８０２に載置したを吸引保持する真空路２２と、載置し
たウェハ基板６を所定の温度に加熱するヒータ（図示せ
ず）とが設けられている。サセプタ１８の内部には、不
活性ガス例えばアルゴン（Ａｒ）を供給する不活性ガス
供給路２４が設けられ、この不活性ガス供給路２４は基
板載置面１８０２に設けられた噴出口２６に連結されて
いる。
【００１５】噴出口２６は、図４に示すように、基板載
置面１８０２のウェハ基板６が載置された外側周囲のサ
セプタ１８箇所に、周方向に所定の間隔をおいて形成さ
れた多数の噴出孔２６０２から構成されている。噴出孔
２６０２は不活性ガスをウェハ基板６の周面にその軸方
向に沿って噴出するように形成されている。サセプタ１
８の側部には、図１及び図２に示すように、噴出口２６
からの不活性ガスを基板載置面１８０２上のウェハ基板
６の周縁部に導くガイド部材２８が設けられている。
置面１８０２のウェハ基板６が載置された外側周囲のサ
セプタ１８箇所に、周方向に所定の間隔をおいて形成さ
れた多数の噴出孔２６０２から構成されている。噴出孔
２６０２は不活性ガスをウェハ基板６の周面にその軸方
向に沿って噴出するように形成されている。サセプタ１
８の側部には、図１及び図２に示すように、噴出口２６
からの不活性ガスを基板載置面１８０２上のウェハ基板
６の周縁部に導くガイド部材２８が設けられている。
【００１６】ガイド部材２８は、サセプタ１８の外径よ
り径が大きい円筒状に形成され、サセプタ１８を囲繞す
るようにサセプタ１８と同軸上に設けられ、このガイド
部材２８とチャンバ４との間がチャンバ４内を排気して
所定の圧力にする排気通路３０として形成されている。
ガイド部材２８の上部は、基板載置面１８０２上のウェ
ハ基板６より適宜上方に位置され、断面逆Ｌ字状のよう
に径方向内方に延出している。
り径が大きい円筒状に形成され、サセプタ１８を囲繞す
るようにサセプタ１８と同軸上に設けられ、このガイド
部材２８とチャンバ４との間がチャンバ４内を排気して
所定の圧力にする排気通路３０として形成されている。
ガイド部材２８の上部は、基板載置面１８０２上のウェ
ハ基板６より適宜上方に位置され、断面逆Ｌ字状のよう
に径方向内方に延出している。
【００１７】このガイド部材２８の延出部３２は、ウェ
ハ基板６と平行に延在して設けられている。延出部３２
とウェハ基板６との間隔は、噴出口２６からの不活性ガ
スがウェハ基板６の周縁部上に導かれるような寸法に設
定されている。延出部３２の延出端は、ウェハ基板６の
周縁部より内側の適宜位置に位置され、この位置はシャ
ワーヘッド１６からの反応ガスがウェハ基板６の周縁部
近傍に影響することなく導かれるような位置である。延
出部３２のウェハ基板６と対向する下面には、図１〜図
３に示すように、下方に開口する排気ポート３４が設け
られている。
ハ基板６と平行に延在して設けられている。延出部３２
とウェハ基板６との間隔は、噴出口２６からの不活性ガ
スがウェハ基板６の周縁部上に導かれるような寸法に設
定されている。延出部３２の延出端は、ウェハ基板６の
周縁部より内側の適宜位置に位置され、この位置はシャ
ワーヘッド１６からの反応ガスがウェハ基板６の周縁部
近傍に影響することなく導かれるような位置である。延
出部３２のウェハ基板６と対向する下面には、図１〜図
３に示すように、下方に開口する排気ポート３４が設け
られている。
【００１８】排気ポート３４は、ウェハ基板６の成膜し
たくない箇所（酸化膜露出部を含む周縁部）上に案内さ
れた不活性ガスを吸引する第１排気ポート３４０２と、
第１排気ポート３４０２の内側に設けられ、ウェハ基板
６の周縁部近傍の反応ガスを吸引する第２排気ポート３
４０４とで構成されている。第１排気ポート３４０２及
び第２排気ポート３４０４はそれぞれ環状に形成され、
これら第１排気ポート３４０２及び第２排気ポート３４
０４はガイド部材２８及び延出部３２の内部に形成され
た排気路３６に連結され、この排気路３６が前記排気通
路３０に連結されている。
たくない箇所（酸化膜露出部を含む周縁部）上に案内さ
れた不活性ガスを吸引する第１排気ポート３４０２と、
第１排気ポート３４０２の内側に設けられ、ウェハ基板
６の周縁部近傍の反応ガスを吸引する第２排気ポート３
４０４とで構成されている。第１排気ポート３４０２及
び第２排気ポート３４０４はそれぞれ環状に形成され、
これら第１排気ポート３４０２及び第２排気ポート３４
０４はガイド部材２８及び延出部３２の内部に形成され
た排気路３６に連結され、この排気路３６が前記排気通
路３０に連結されている。
【００１９】第１排気ポート３４０２の幅は、噴出口２
６からの不活性ガスを吸引して排気することができる寸
法に設定され、不活性ガスがウェハ基板６の周縁部より
内側上に侵入しないように吸引排気されるように形成さ
れている。言い換えれば、ウェハ基板６の周縁部には不
活性ガスのガスカーテンが形成されて、反応ガスが周縁
部に導かれないようになっている。第２排気ポート３４
０４の幅は、ウェハ基板６の周縁部近傍に被膜が形成さ
れるのに影響がない寸法に設定される。
６からの不活性ガスを吸引して排気することができる寸
法に設定され、不活性ガスがウェハ基板６の周縁部より
内側上に侵入しないように吸引排気されるように形成さ
れている。言い換えれば、ウェハ基板６の周縁部には不
活性ガスのガスカーテンが形成されて、反応ガスが周縁
部に導かれないようになっている。第２排気ポート３４
０４の幅は、ウェハ基板６の周縁部近傍に被膜が形成さ
れるのに影響がない寸法に設定される。
【００２０】次に、作用について説明する。図１に示す
ように、サセプタ１８の所定の位置にウェハ基板６を載
置し、このウェハ基板６を真空路３６を介して吸引保持
した後、ウェハ基板６を所定の温度に加熱しつつ、チャ
ンバ４内を排気通路３０を介して排気し所定の圧力に
し、かつ噴出口２６からアルゴンを噴出させる。そし
て、ＷＦ6 ，ＳｉＨ4 ，Ｈ2 の３種の反応ガスを反応ガ
ス供給管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを介してシャワーヘッ
ド１６に供給する。これにより、３種の反応ガスがシャ
ワーヘッド１６から噴出されてウェハ基板６の表面付近
に導かれそこで反応し、この気相から反応生成物がウェ
ハ基板６の表面に析出して、図６及び図７に示すよう
に、ウェハ基板６の周縁部（酸化膜露出部を含む周縁
部）を除く表面上にタングステン膜３８が生成される。
ように、サセプタ１８の所定の位置にウェハ基板６を載
置し、このウェハ基板６を真空路３６を介して吸引保持
した後、ウェハ基板６を所定の温度に加熱しつつ、チャ
ンバ４内を排気通路３０を介して排気し所定の圧力に
し、かつ噴出口２６からアルゴンを噴出させる。そし
て、ＷＦ6 ，ＳｉＨ4 ，Ｈ2 の３種の反応ガスを反応ガ
ス供給管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを介してシャワーヘッ
ド１６に供給する。これにより、３種の反応ガスがシャ
ワーヘッド１６から噴出されてウェハ基板６の表面付近
に導かれそこで反応し、この気相から反応生成物がウェ
ハ基板６の表面に析出して、図６及び図７に示すよう
に、ウェハ基板６の周縁部（酸化膜露出部を含む周縁
部）を除く表面上にタングステン膜３８が生成される。
【００２１】この際、噴出口２６から噴出されたアルゴ
ンは、図１及び図２に示すように、ウェハ基板６の周面
からの周縁部に導かれ、そして、周縁部の上方の第１排
気ポート３４０２に吸引されて排気される。これによ
り、ウェハ基板６の周縁部には不活性ガスのガスカーテ
ンが形成されるため、反応ガスがウェハ基板６の周縁部
に流れることがない。このため、ウェハ基板６の周縁部
にタングステン膜３８が形成されることがなく、しか
も、ウェハ基板６を吸引保持しているため、ウェハ基板
６と接触する部材が存在しないので、ダストの発生もな
いと共にウェハ基板６の反りによる反応ガスの回り込み
もない。
ンは、図１及び図２に示すように、ウェハ基板６の周面
からの周縁部に導かれ、そして、周縁部の上方の第１排
気ポート３４０２に吸引されて排気される。これによ
り、ウェハ基板６の周縁部には不活性ガスのガスカーテ
ンが形成されるため、反応ガスがウェハ基板６の周縁部
に流れることがない。このため、ウェハ基板６の周縁部
にタングステン膜３８が形成されることがなく、しか
も、ウェハ基板６を吸引保持しているため、ウェハ基板
６と接触する部材が存在しないので、ダストの発生もな
いと共にウェハ基板６の反りによる反応ガスの回り込み
もない。
【００２２】また、ウェハ基板６の周縁部に導かれたア
ルゴンは、周縁部の上方に吸引されて第１排気ポート３
４０２から排気されるため、周縁部より径方向内方（内
側）のウェハ基板６上に導かれることがない。すなわ
ち、ウェハ基板６の表面の被膜を生成する領域（周縁部
より内側）上にアルゴンが導かれることがないため、反
応ガスの分圧が周縁部より内側で低下することがないの
で、タングステン膜３８の端部の膜厚が低下することが
ない。
ルゴンは、周縁部の上方に吸引されて第１排気ポート３
４０２から排気されるため、周縁部より径方向内方（内
側）のウェハ基板６上に導かれることがない。すなわ
ち、ウェハ基板６の表面の被膜を生成する領域（周縁部
より内側）上にアルゴンが導かれることがないため、反
応ガスの分圧が周縁部より内側で低下することがないの
で、タングステン膜３８の端部の膜厚が低下することが
ない。
【００２３】さらに、ウェハ基板６の周縁部に導かれた
不活性ガス及び周縁部近傍のガスは、上方に吸引されて
排気ポートから排気されることにより、不活性ガスと反
応ガスの存在領域の境目が高さ方向にほぼ平行に延在す
るので、膜の形成位置の調整が容易である。したがっ
て、タングステンを端部の膜厚が低下する等の不具合が
生じることなく成膜することができ、しかも、膜の形成
位置調整が容易である。
不活性ガス及び周縁部近傍のガスは、上方に吸引されて
排気ポートから排気されることにより、不活性ガスと反
応ガスの存在領域の境目が高さ方向にほぼ平行に延在す
るので、膜の形成位置の調整が容易である。したがっ
て、タングステンを端部の膜厚が低下する等の不具合が
生じることなく成膜することができ、しかも、膜の形成
位置調整が容易である。
【００２４】図５は本発明の半導体製造装置の他の実施
例を示す構成図である。この他の実施例は排気ポートの
位置が前記実施例と異なる。すなわち、図５に示すよう
に、排気ポート４０は、不活性ガスの噴出口２６の上方
のガイド部材２８の延出部３２に環状に配設されてい
る。排気ポート４０の幅は、噴出口２６からの不活性ガ
スを吸引して排気することができる寸法に設定されてい
る。
例を示す構成図である。この他の実施例は排気ポートの
位置が前記実施例と異なる。すなわち、図５に示すよう
に、排気ポート４０は、不活性ガスの噴出口２６の上方
のガイド部材２８の延出部３２に環状に配設されてい
る。排気ポート４０の幅は、噴出口２６からの不活性ガ
スを吸引して排気することができる寸法に設定されてい
る。
【００２５】このように、他の実施例では排気ポート４
０を噴出口２６の上方に配置したので、噴出口２６から
噴出された不活性ガスはウェハ基板６の周面を上方に流
れ、そのまま排気ポート４０に吸引される。これによ
り、ウェハ基板６の周面に平行に不活性ガスのガスカー
テンが形成され、反応ガスのウェハ基板６の周面及び裏
面への回り込みが防止される。また、ウェハ基板６の周
面を流れた不活性ガスは、上方に吸引されて排気ポート
４０から排気されるので、不活性ガスがウェハ基板６の
周縁部上に侵入することが抑制されるので、ウェハ基板
６の周縁部での反応ガスの分圧が低下することがなくな
る。したがって、ウェハ基板６の周面や裏面に成膜され
ることなく、しかも端部の膜圧が低下する等の不具合が
生じることなくウェハ基板６の表面全面に成膜を行うこ
とができる。
０を噴出口２６の上方に配置したので、噴出口２６から
噴出された不活性ガスはウェハ基板６の周面を上方に流
れ、そのまま排気ポート４０に吸引される。これによ
り、ウェハ基板６の周面に平行に不活性ガスのガスカー
テンが形成され、反応ガスのウェハ基板６の周面及び裏
面への回り込みが防止される。また、ウェハ基板６の周
面を流れた不活性ガスは、上方に吸引されて排気ポート
４０から排気されるので、不活性ガスがウェハ基板６の
周縁部上に侵入することが抑制されるので、ウェハ基板
６の周縁部での反応ガスの分圧が低下することがなくな
る。したがって、ウェハ基板６の周面や裏面に成膜され
ることなく、しかも端部の膜圧が低下する等の不具合が
生じることなくウェハ基板６の表面全面に成膜を行うこ
とができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、端
部の膜圧が低下する等の不具合が生じることなく成膜を
行える。
部の膜圧が低下する等の不具合が生じることなく成膜を
行える。
【図１】本発明の半導体の製造方法を実施するための半
導体製造装置の一例を示す構成図である。
導体製造装置の一例を示す構成図である。
【図２】図１中の要部を示す図である。
【図３】本発明の排気ポートの一例を示す平面図であ
る。
る。
【図４】噴出口の一例を示す平面図である。
【図５】本発明の排気ポートの他の例を示す平面図であ
る。
る。
【図６】ウェハ基板を示す平面図である。
【図７】ウェハ基板にタングステン膜を形成した状態を
示す一部断面図である。
示す一部断面図である。
【図８】従来の半導体の製造方法の一例を示す構成図で
ある。
ある。
【図９】従来の半導体の製造方法の他の例の要部を示す
構成図である。
構成図である。
４ チャンバ ６ ウェハ基板 １８ サセプタ ２６ 噴出口 ３４ 排気ポート
Claims (6)
- 【請求項１】 反応ガスが導入されるチャンバと、 前記チャンバ内に設けられるウェハ基板載置用のサセプ
タとを備え、 前記サセプタ上にウェハ基板を載置し、 前記チャンバ内でウェハ基板が載置された外側周囲のサ
セプタ箇所から上方に不活性ガスを噴出させつつ、反応
ガスを反応させてウェハ基板の周縁部を除く表面に被膜
を生成するようにした半導体の製造方法において、 前記ウェハ基板の周縁部の上方に、下方に開口された排
気ポートを設け、 前記排気ポートにより前記不活性ガスを上方に吸引する
ようにした、 ことを特徴とする半導体の製造方法。 - 【請求項２】 前記排気ポートは、ウェハ基板の周縁部
上に案内された不活性ガスを吸引する環状の第１排気ポ
ートと、前記第１排気ポートの内側に設けられウェハ基
板の周縁部近傍の反応ガスを吸引する環状の第２排気ポ
ートとで構成されている請求項１記載の半導体の製造方
法。 - 【請求項３】 反応ガスが導入されるチャンバと、 前記チャンバ内に設けられるウェハ基板載置用のサセプ
タとを備え、 前記サセプタ上にウェハ基板を載置し、 前記チャンバ内でウェハ基板が載置された外側周囲のサ
セプタ箇所から上方に不活性ガスを噴出させつつ、反応
ガスを反応させてウェハ基板の表面全面に被膜を生成す
るようにした半導体の製造方法において、 前記サセプタの不活性ガス噴出用の噴出口の上方に、噴
出口と対向するように下方に開口された排気ポートを設
け、 前記排気ポートにより前記不活性ガスを上方に吸引する
ようにした、 ことを特徴とする半導体の製造方法。 - 【請求項４】 前記ウェハ基板は平面視円形で、前記不
活性ガスを噴出する噴出口は、前記ウェハ基板が載置さ
れた外側周囲のサセプタ箇所に、周方向に間隔をおいて
形成された多数の噴出孔からなる請求項１または３記載
の半導体の製造方法。 - 【請求項５】 前記ウェハ基板は、シリコン基板と、シ
リコン基板の上に形成されたシリコン酸化膜と、シリコ
ン酸化膜上にスパッタ蒸着により形成されたＴｉとＴｉ
Ｎとからなる下地膜とで構成されている請求項１または
３記載の半導体の製造方法。 - 【請求項６】 前記被膜はタングステン膜である請求項
１または３記載の半導体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20991795A JPH0936053A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 半導体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20991795A JPH0936053A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 半導体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0936053A true JPH0936053A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16580809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20991795A Pending JPH0936053A (ja) | 1995-07-25 | 1995-07-25 | 半導体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0936053A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005113268A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Asm Japan Kk | 上流下流排気機構を備えた薄膜形成装置及び方法 |
| JP2008034492A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Tera Semicon Corp | 半導体製造装置及び半導体製造方法 |
| JP2015105410A (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| WO2020210031A1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-10-15 | Applied Materials, Inc. | Plasma densification within a processing chamber |
| CN114686849A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 拓荆科技股份有限公司 | 制造半导体薄膜的装置和方法 |
| WO2023085602A1 (ko) * | 2021-11-10 | 2023-05-19 | 신정훈 | 질화갈륨 단결정 성장을 위한 하이드라이드 기상 증착 장비 |
| JP2023546699A (ja) * | 2020-10-22 | 2023-11-07 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 処理チャンバ堆積閉じ込め |
| WO2024195079A1 (ja) * | 2023-03-23 | 2024-09-26 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法、およびプログラム |
| WO2025203276A1 (ja) * | 2024-03-26 | 2025-10-02 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法およびプログラム |
-
1995
- 1995-07-25 JP JP20991795A patent/JPH0936053A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005113268A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Asm Japan Kk | 上流下流排気機構を備えた薄膜形成装置及び方法 |
| JP2008034492A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Tera Semicon Corp | 半導体製造装置及び半導体製造方法 |
| JP2015105410A (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| WO2020210031A1 (en) * | 2019-04-11 | 2020-10-15 | Applied Materials, Inc. | Plasma densification within a processing chamber |
| JP2023546699A (ja) * | 2020-10-22 | 2023-11-07 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 処理チャンバ堆積閉じ込め |
| CN114686849A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 拓荆科技股份有限公司 | 制造半导体薄膜的装置和方法 |
| CN114686849B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-12-01 | 拓荆科技股份有限公司 | 制造半导体薄膜的装置和方法 |
| WO2023085602A1 (ko) * | 2021-11-10 | 2023-05-19 | 신정훈 | 질화갈륨 단결정 성장을 위한 하이드라이드 기상 증착 장비 |
| WO2024195079A1 (ja) * | 2023-03-23 | 2024-09-26 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法、およびプログラム |
| WO2025203276A1 (ja) * | 2024-03-26 | 2025-10-02 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法およびプログラム |
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