JPH11158632A - 薄膜気相成長装置 - Google Patents
薄膜気相成長装置Info
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- JPH11158632A JPH11158632A JP10221102A JP22110298A JPH11158632A JP H11158632 A JPH11158632 A JP H11158632A JP 10221102 A JP10221102 A JP 10221102A JP 22110298 A JP22110298 A JP 22110298A JP H11158632 A JPH11158632 A JP H11158632A
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- film
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパクトな構成であって、基板上に均一で
品質の高い成膜処理を安定に行うことができるような薄
膜気相成長装置を提供する。 【解決手段】 気密な成膜室１０に、基板Ｗを保持する
基板保持手段１２と、該基板保持手段を少なくとも成膜
位置と搬送位置の間で昇降させる昇降機構１４と、基板
に向けて成膜原料ガスを噴射するガス噴射ヘッド１６
と、成膜室の側壁１８の搬送位置に対応する高さに開口
する基板搬送口２０と、成膜室の側壁の成膜位置と搬送
位置の間の高さに開口する排気口２２とが設けられた薄
膜気相成長装置において、成膜室には反応済みガスの流
れを調整する整流板４４が設けられ、該整流板は、基板
保持手段の昇降経路を取り囲む筒状板４８と、排気口と
基板搬送口の間の高さで成膜室内空間を上下に仕切る第
１の環状板５０とを有する。
品質の高い成膜処理を安定に行うことができるような薄
膜気相成長装置を提供する。 【解決手段】 気密な成膜室１０に、基板Ｗを保持する
基板保持手段１２と、該基板保持手段を少なくとも成膜
位置と搬送位置の間で昇降させる昇降機構１４と、基板
に向けて成膜原料ガスを噴射するガス噴射ヘッド１６
と、成膜室の側壁１８の搬送位置に対応する高さに開口
する基板搬送口２０と、成膜室の側壁の成膜位置と搬送
位置の間の高さに開口する排気口２２とが設けられた薄
膜気相成長装置において、成膜室には反応済みガスの流
れを調整する整流板４４が設けられ、該整流板は、基板
保持手段の昇降経路を取り囲む筒状板４８と、排気口と
基板搬送口の間の高さで成膜室内空間を上下に仕切る第
１の環状板５０とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、チタン酸バ
リウム／ストロンチウム等の高誘電体又は強誘電体薄膜
を基板上に気相成長させる薄膜気相成長装置に関する。
リウム／ストロンチウム等の高誘電体又は強誘電体薄膜
を基板上に気相成長させる薄膜気相成長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体産業における集積回路の集
積度の向上はめざましく、現状のメガビットオーダか
ら、将来のギガビットオーダを睨んだＤＲＡＭの研究開
発が行われている。かかるＤＲＡＭの製造のためには、
小さな面積で大容量が得られるキャパシタ素子が必要で
ある。このような大容量素子の製造に用いる誘電体薄膜
として、誘電率が１０以下であるシリコン酸化膜やシリ
コン窒化膜に替えて、誘電率が２０程度である五酸化タ
ンタル(Ｔa2Ｏ5)薄膜、あるいは誘電率が３００程度で
あるチタン酸バリウム(ＢaＴiＯ3)、チタン酸ストロン
チウム(ＳrＴiＯ3)又はこれらを混合したチタン酸バリ
ウムストロンチウム((Ｂa,Ｓｒ)ＴiＯ3)等の金属酸化物
薄膜材料が有望視されている。
積度の向上はめざましく、現状のメガビットオーダか
ら、将来のギガビットオーダを睨んだＤＲＡＭの研究開
発が行われている。かかるＤＲＡＭの製造のためには、
小さな面積で大容量が得られるキャパシタ素子が必要で
ある。このような大容量素子の製造に用いる誘電体薄膜
として、誘電率が１０以下であるシリコン酸化膜やシリ
コン窒化膜に替えて、誘電率が２０程度である五酸化タ
ンタル(Ｔa2Ｏ5)薄膜、あるいは誘電率が３００程度で
あるチタン酸バリウム(ＢaＴiＯ3)、チタン酸ストロン
チウム(ＳrＴiＯ3)又はこれらを混合したチタン酸バリ
ウムストロンチウム((Ｂa,Ｓｒ)ＴiＯ3)等の金属酸化物
薄膜材料が有望視されている。
【０００３】このような金属酸化物薄膜を基板上に気相
成長させる際には、気密な成膜室の内部に配置したサセ
プタ（加熱保持部）上に基板を載置し、このサセプタの
内部に内蔵されたヒータ等の加熱手段によって基板を所
定温度に加熱しつつ、成膜室の内部に設置したガス噴射
ヘッドから原料ガスと反応ガス（酸素含有ガス）との混
合ガスを基板Ｗに向けて噴射する薄膜気相成長装置が用
いられる。
成長させる際には、気密な成膜室の内部に配置したサセ
プタ（加熱保持部）上に基板を載置し、このサセプタの
内部に内蔵されたヒータ等の加熱手段によって基板を所
定温度に加熱しつつ、成膜室の内部に設置したガス噴射
ヘッドから原料ガスと反応ガス（酸素含有ガス）との混
合ガスを基板Ｗに向けて噴射する薄膜気相成長装置が用
いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような成膜方法に
おいて成膜を均一に行なうには、ガス噴射ヘッドから噴
射されたガスと基板との接触の道程を考慮しつつ流れを
制御する必要があり、これは単にガス噴射ヘッドから基
板への経路だけでなく、成膜室からの排気経路を含めた
全体の流れを考慮しなければならない。
おいて成膜を均一に行なうには、ガス噴射ヘッドから噴
射されたガスと基板との接触の道程を考慮しつつ流れを
制御する必要があり、これは単にガス噴射ヘッドから基
板への経路だけでなく、成膜室からの排気経路を含めた
全体の流れを考慮しなければならない。
【０００５】例えば、成膜室の排気口を基板の直下方向
に開口させて基板を包み込む軸対称なガス流れを形成す
ることが考えられるが、基板ホルダの下側はホルダの支
持軸や昇降機構が存在しており、そのような位置に排気
口を設けるのが困難であるばかりでなく、成膜室内での
ガス経路が長くなって、これらの部分に析出あるいは反
応物質が付着して汚染源となる場合がある。一方、ホル
ダから外側に向けて複数の排気口を開口させて軸対称の
流れに近づける方法も考えられるが、装置が外側に張り
出して肥大化し、床専有面積も大きくなるとともに、排
気口と基板搬出口が干渉するなど設計の困難性も大き
い。
に開口させて基板を包み込む軸対称なガス流れを形成す
ることが考えられるが、基板ホルダの下側はホルダの支
持軸や昇降機構が存在しており、そのような位置に排気
口を設けるのが困難であるばかりでなく、成膜室内での
ガス経路が長くなって、これらの部分に析出あるいは反
応物質が付着して汚染源となる場合がある。一方、ホル
ダから外側に向けて複数の排気口を開口させて軸対称の
流れに近づける方法も考えられるが、装置が外側に張り
出して肥大化し、床専有面積も大きくなるとともに、排
気口と基板搬出口が干渉するなど設計の困難性も大き
い。
【０００６】この発明は上記に鑑み、コンパクトな構成
であって、基板上に均一で品質の高い成膜処理を安定に
行うことができるような薄膜気相成長装置を提供するこ
とを目的とする。
であって、基板上に均一で品質の高い成膜処理を安定に
行うことができるような薄膜気相成長装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、気密な成膜
室に、基板を保持する基板保持手段と、該基板保持手段
を少なくとも成膜位置と搬送位置の間で昇降させる昇降
機構と、基板に向けて成膜原料ガスを噴射するガス噴射
ヘッドと、成膜室の側壁の前記搬送位置に対応する高さ
に開口する基板搬送口と、成膜室の側壁の前記成膜位置
と搬送位置の間の高さに開口する排気口とが設けられた
薄膜気相成長装置において、前記成膜室には反応済みガ
スの流れを調整する整流板が設けられ、該整流板は、前
記基板保持手段の昇降経路を取り囲む筒状板と、前記排
気口と前記基板搬送口の間の高さで成膜室内空間を上下
に仕切る第１の環状板とを有する薄膜気相成長装置であ
る。
室に、基板を保持する基板保持手段と、該基板保持手段
を少なくとも成膜位置と搬送位置の間で昇降させる昇降
機構と、基板に向けて成膜原料ガスを噴射するガス噴射
ヘッドと、成膜室の側壁の前記搬送位置に対応する高さ
に開口する基板搬送口と、成膜室の側壁の前記成膜位置
と搬送位置の間の高さに開口する排気口とが設けられた
薄膜気相成長装置において、前記成膜室には反応済みガ
スの流れを調整する整流板が設けられ、該整流板は、前
記基板保持手段の昇降経路を取り囲む筒状板と、前記排
気口と前記基板搬送口の間の高さで成膜室内空間を上下
に仕切る第１の環状板とを有する薄膜気相成長装置であ
る。
【０００８】これにより、成膜に寄与する上側の空間
と、基板の出し入れ等のための下側の空間とを区分して
ガス流れを制御し、安定な成膜条件を形成することがで
きる。また、整流板によって、前記成膜室の反応済みガ
スを前記排気口に導く環状流路が構成することにより、
排気口が偏在することによる基板上でのガス流れの不均
一を最小限に抑え、コンパクトな装置であっても均一な
成膜を行なうことができる。
と、基板の出し入れ等のための下側の空間とを区分して
ガス流れを制御し、安定な成膜条件を形成することがで
きる。また、整流板によって、前記成膜室の反応済みガ
スを前記排気口に導く環状流路が構成することにより、
排気口が偏在することによる基板上でのガス流れの不均
一を最小限に抑え、コンパクトな装置であっても均一な
成膜を行なうことができる。
【０００９】さらに、前記整流板と前記成膜室内壁との
間にあって、前記整流板と対になって反応ガスの排気通
路を構成する外側整流板とを有するようにしてもよい。
前記整流板及び外側整流板は、共に容易に着脱可とする
とよい。
間にあって、前記整流板と対になって反応ガスの排気通
路を構成する外側整流板とを有するようにしてもよい。
前記整流板及び外側整流板は、共に容易に着脱可とする
とよい。
【００１０】前記第１の環状板より上にあり、前記環状
流路の上部を覆うように、全周に渡って連なるスリット
状開口部を形成する第２の環状板を設けてもよい。前記
第１の環状板を、前記整流板から延びて形成してもよ
い。前記スリット状開口部の幅を、排気口に対応する位
置で狭く、排気口から離れるほど広くしてもよい。排気
口を一箇所としてもよい。
流路の上部を覆うように、全周に渡って連なるスリット
状開口部を形成する第２の環状板を設けてもよい。前記
第１の環状板を、前記整流板から延びて形成してもよ
い。前記スリット状開口部の幅を、排気口に対応する位
置で狭く、排気口から離れるほど広くしてもよい。排気
口を一箇所としてもよい。
【００１１】前記第２の環状板に載置し、スリット開口
の幅を調整して排気流れの均一化を図るリング状の調整
板を有するようにしてもよい。また、外側整流板の少な
くともガス噴射ヘッドと基板保持部の間の空間に面する
部分を、斜め上方に凸の形状としてもよい。さらに、各
整流板の材質は、石英またはステンレス、アルミニウム
等の金属で形成するとよい。
の幅を調整して排気流れの均一化を図るリング状の調整
板を有するようにしてもよい。また、外側整流板の少な
くともガス噴射ヘッドと基板保持部の間の空間に面する
部分を、斜め上方に凸の形状としてもよい。さらに、各
整流板の材質は、石英またはステンレス、アルミニウム
等の金属で形成するとよい。
【００１２】前記整流板を、基板保持部材の側面周囲に
設けられた円筒状壁の側面外周に設けてもよい。前記円
筒状壁には、該円筒状壁を所定の温度に制御する温度制
御手段が設けてもよい。前記温度制御手段は、前記円筒
状壁に形成された媒体流路と、外部にて所定の温度に制
御された媒体を供給する熱媒体供給手段とを有するよう
にしてもよい。
設けられた円筒状壁の側面外周に設けてもよい。前記円
筒状壁には、該円筒状壁を所定の温度に制御する温度制
御手段が設けてもよい。前記温度制御手段は、前記円筒
状壁に形成された媒体流路と、外部にて所定の温度に制
御された媒体を供給する熱媒体供給手段とを有するよう
にしてもよい。
【００１３】この発明の他の態様は、全体がほぼ筒状の
気密な成膜室に、基板を保持する保持手段と、該基板保
持手段を少なくとも成膜位置と搬送位置の間で昇降させ
る昇降機構と、成膜室の頂部より基板に向けて成膜原料
ガスを噴射するガス噴射ヘッドと、成膜室の側壁の前記
搬送位置に対応する高さに開口する基板搬送口と、成膜
室の側壁の前記成膜位置と搬送位置の間の高さに開口す
る排気口とが設けられた薄膜気相成長装置において、前
記排気口を実質的に一箇所に形成し、前記ガス噴射ヘッ
ドから噴射される成膜原料ガスの噴射密度の中心を、基
板の中心に対して前記排気口の位置と水平反対方向へ偏
心させた薄膜気相成長装置である。
気密な成膜室に、基板を保持する保持手段と、該基板保
持手段を少なくとも成膜位置と搬送位置の間で昇降させ
る昇降機構と、成膜室の頂部より基板に向けて成膜原料
ガスを噴射するガス噴射ヘッドと、成膜室の側壁の前記
搬送位置に対応する高さに開口する基板搬送口と、成膜
室の側壁の前記成膜位置と搬送位置の間の高さに開口す
る排気口とが設けられた薄膜気相成長装置において、前
記排気口を実質的に一箇所に形成し、前記ガス噴射ヘッ
ドから噴射される成膜原料ガスの噴射密度の中心を、基
板の中心に対して前記排気口の位置と水平反対方向へ偏
心させた薄膜気相成長装置である。
【００１４】前記ガス噴射ヘッドのノズル領域の中心
を、前記基板の中心に対して前記排気口の位置と反対側
の方向へ偏心させるようにしてもよい。また、前記ガス
噴射ヘッドのノズル孔を、前記基板の中心に対して前記
排気口の位置と反対側に多く分布させるようにしてもよ
い。
を、前記基板の中心に対して前記排気口の位置と反対側
の方向へ偏心させるようにしてもよい。また、前記ガス
噴射ヘッドのノズル孔を、前記基板の中心に対して前記
排気口の位置と反対側に多く分布させるようにしてもよ
い。
【００１５】前記反応ガス噴射ノズルには、熱媒体によ
り噴射ノズルを所定温度に温度制御する温度制御手段が
設けるとよい。前記ガス噴射ヘッドは、基板の径より大
きいガス噴射ノズル領域を有するようにするとよい。
り噴射ノズルを所定温度に温度制御する温度制御手段が
設けるとよい。前記ガス噴射ヘッドは、基板の径より大
きいガス噴射ノズル領域を有するようにするとよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態を示すもので、この薄膜気相成長装置は、全体がほぼ
筒状の気密な成膜室１０に、基板Ｗを保持する基板ホル
ダ１２と、該基板ホルダ１２を少なくとも成膜位置（上
限）と搬送位置（下限）の間で昇降させる昇降機構１４
と、成膜室１０の頂部より基板Ｗに向けて成膜原料ガス
を噴射するガス噴射ヘッド１６と、成膜室１０の側壁１
８の搬送位置に対応する高さに開口する基板搬送口２０
と、成膜室１０の側壁１８の成膜位置と搬送位置の間の
高さに開口する排気口２２とが設けられて構成されてい
る。排気口２２と基板搬送口２０はそれぞれ周方向所定
の位置に１つづつが設けられている。
態を示すもので、この薄膜気相成長装置は、全体がほぼ
筒状の気密な成膜室１０に、基板Ｗを保持する基板ホル
ダ１２と、該基板ホルダ１２を少なくとも成膜位置（上
限）と搬送位置（下限）の間で昇降させる昇降機構１４
と、成膜室１０の頂部より基板Ｗに向けて成膜原料ガス
を噴射するガス噴射ヘッド１６と、成膜室１０の側壁１
８の搬送位置に対応する高さに開口する基板搬送口２０
と、成膜室１０の側壁１８の成膜位置と搬送位置の間の
高さに開口する排気口２２とが設けられて構成されてい
る。排気口２２と基板搬送口２０はそれぞれ周方向所定
の位置に１つづつが設けられている。
【００１７】基板ホルダ１２は、内部にヒータ（加熱手
段、図示略）を有する円板状のサセプタ２４と、これを
昇降機構１４に連結する支柱２６を有している。サセプ
タ２４の基板外側の縁部にはここでの反応による付着を
防止する断面がＬ字状の環状の防着板２８が取り付けら
れている。ガス噴射ヘッド１６は、基板Ｗよりやや大き
い円板状のノズル盤３２を有し、このノズル盤３２に
は、周辺部を除くノズル領域３３に複数のノズル孔３０
が均等に分散配置されている。また、この例では内部に
原料ガスと反応ガス（例えば酸化ガス）の混合空間を有
しているとともに、ノズル孔３０や混合空間を熱媒体に
より所定温度に維持するためのジャケット（温度制御手
段）３４が設けられている。
段、図示略）を有する円板状のサセプタ２４と、これを
昇降機構１４に連結する支柱２６を有している。サセプ
タ２４の基板外側の縁部にはここでの反応による付着を
防止する断面がＬ字状の環状の防着板２８が取り付けら
れている。ガス噴射ヘッド１６は、基板Ｗよりやや大き
い円板状のノズル盤３２を有し、このノズル盤３２に
は、周辺部を除くノズル領域３３に複数のノズル孔３０
が均等に分散配置されている。また、この例では内部に
原料ガスと反応ガス（例えば酸化ガス）の混合空間を有
しているとともに、ノズル孔３０や混合空間を熱媒体に
より所定温度に維持するためのジャケット（温度制御手
段）３４が設けられている。
【００１８】成膜室１０は、円筒状の側壁１８と、中央
に基板昇降機構１４を取り付けるための開口部が形成さ
れた底板３６と、天板を兼ねるガス噴射ヘッド１６及
び、側壁１８とガス噴射ヘッド１６の間のテーパ部を形
成するテーパブロック３８から気密に構成され、必要箇
所にはシール部材であるＯリング４０やベローズ４２が
配され、搬送口２０には図示しないゲートが設けられて
いる。この例では、側壁１８や底板３６には温度制御手
段である熱媒体流路は形成されていない。
に基板昇降機構１４を取り付けるための開口部が形成さ
れた底板３６と、天板を兼ねるガス噴射ヘッド１６及
び、側壁１８とガス噴射ヘッド１６の間のテーパ部を形
成するテーパブロック３８から気密に構成され、必要箇
所にはシール部材であるＯリング４０やベローズ４２が
配され、搬送口２０には図示しないゲートが設けられて
いる。この例では、側壁１８や底板３６には温度制御手
段である熱媒体流路は形成されていない。
【００１９】成膜室１０には、反応済みガスを前記排気
口２２に導く流路を形成するための２つの整流板４４，
４６が取り付けられている。すなわち、内側整流板４４
は、基板ホルダ１２の昇降経路を取り囲む筒状板４８
と、排気口２２と基板搬送口２０の間の高さで成膜室１
０内空間を上下に仕切る第１の環状板５０と、外側整流
板４６との間に全周に渡って連なるスリット状開口部５
２を形成する第２の環状板５４を有し、これにより反応
済みガスを前記排気口２２に導く環状流路Ｐ1を形成し
ている。外側整流板４６は、内側整流板４４と成膜室１
０の内壁との間に内壁に沿って形成され、内側整流板４
４と対になって反応ガスを排気口２２に導く排気流路Ｐ
2を構成している。
口２２に導く流路を形成するための２つの整流板４４，
４６が取り付けられている。すなわち、内側整流板４４
は、基板ホルダ１２の昇降経路を取り囲む筒状板４８
と、排気口２２と基板搬送口２０の間の高さで成膜室１
０内空間を上下に仕切る第１の環状板５０と、外側整流
板４６との間に全周に渡って連なるスリット状開口部５
２を形成する第２の環状板５４を有し、これにより反応
済みガスを前記排気口２２に導く環状流路Ｐ1を形成し
ている。外側整流板４６は、内側整流板４４と成膜室１
０の内壁との間に内壁に沿って形成され、内側整流板４
４と対になって反応ガスを排気口２２に導く排気流路Ｐ
2を構成している。
【００２０】スリット状開口部５２は、排気口２２が１
つであることによる周方向におけるガスの偏流を防止す
るためのもので、排気口２２に近い程隙間が小さくなる
ように形成されている。従って、排気口２２側の隙間ｄ
1が最小であり、これと反対側の隙間ｄ2が最大となる。
内側整流板４４の上端部は内側に延びており、防着板２
８とともにサセプタ２４との間の隙間を減少させてい
る。これらの内側整流板４４及び外側整流板４６は、成
膜室１０の側壁１８内面に形成された環状突起５６に載
せられて取り付けられている。従って、頂部のガス噴射
ヘッド１６とテーパブロック３８を取り外すことによ
り、これを持ち上げて簡単に成膜室１０からの除去や交
換等が行える。
つであることによる周方向におけるガスの偏流を防止す
るためのもので、排気口２２に近い程隙間が小さくなる
ように形成されている。従って、排気口２２側の隙間ｄ
1が最小であり、これと反対側の隙間ｄ2が最大となる。
内側整流板４４の上端部は内側に延びており、防着板２
８とともにサセプタ２４との間の隙間を減少させてい
る。これらの内側整流板４４及び外側整流板４６は、成
膜室１０の側壁１８内面に形成された環状突起５６に載
せられて取り付けられている。従って、頂部のガス噴射
ヘッド１６とテーパブロック３８を取り外すことによ
り、これを持ち上げて簡単に成膜室１０からの除去や交
換等が行える。
【００２１】以上のように構成した薄膜気相成長装置の
作用を説明する。サセプタ２４を、図１において２点鎖
線で示す搬送位置に置き、これに基板搬送口２０より図
示しないロボットハンドにより基板Ｗを載せ、昇降機構
１４によりこれを図１を示す成膜位置まで上昇させる。
サセプタ２４により基板Ｗを成膜温度まで昇温し、熱媒
体により所定温度に維持されたガス噴射ヘッド１６より
原料ガスと反応ガスの混合ガスを噴射する。
作用を説明する。サセプタ２４を、図１において２点鎖
線で示す搬送位置に置き、これに基板搬送口２０より図
示しないロボットハンドにより基板Ｗを載せ、昇降機構
１４によりこれを図１を示す成膜位置まで上昇させる。
サセプタ２４により基板Ｗを成膜温度まで昇温し、熱媒
体により所定温度に維持されたガス噴射ヘッド１６より
原料ガスと反応ガスの混合ガスを噴射する。
【００２２】噴射された原料ガスと反応ガスは基板Ｗ上
で反応して成膜し、反応済みガスは基板Ｗ上を放射状に
流れて内側整流板４４及び外側整流板４６の間に形成さ
れた排気流路Ｐ2に流れ、さらにスリット状開口部５２
を介して環状流路Ｐ1に流入し、排気口２２より排気さ
れる。ここで、スリット状開口部５２の隙間を排気口２
２に近いほど小さくなるように設定しているので、排気
口２２が１つであっても周方向各所で均一な放射状のガ
ス流れが生成され、従って、周方向の偏りがない均一な
成膜がなされる。
で反応して成膜し、反応済みガスは基板Ｗ上を放射状に
流れて内側整流板４４及び外側整流板４６の間に形成さ
れた排気流路Ｐ2に流れ、さらにスリット状開口部５２
を介して環状流路Ｐ1に流入し、排気口２２より排気さ
れる。ここで、スリット状開口部５２の隙間を排気口２
２に近いほど小さくなるように設定しているので、排気
口２２が１つであっても周方向各所で均一な放射状のガ
ス流れが生成され、従って、周方向の偏りがない均一な
成膜がなされる。
【００２３】また、この薄膜気相成長装置では、内側整
流板４４により反応ガスの流路が限定され、サセプタ２
４の裏側や成膜室１０下部の昇降機構１４等には流れに
くくなっている。従って、これらの箇所での付着やそれ
に起因する汚染等が防止される。整流板４４，４６に原
料成分や反応生成物が付着した場合には、成膜室１０の
頂部のガス噴射ヘッド１６やテーパブロック３８を開い
てこの整流板４４，４６を持ち上げ、交換等を行なうこ
とにより、成膜処理を継続することができる。なお、図
２は、図１と同様の構成であり、外側整流板４６を使用
しない例である。
流板４４により反応ガスの流路が限定され、サセプタ２
４の裏側や成膜室１０下部の昇降機構１４等には流れに
くくなっている。従って、これらの箇所での付着やそれ
に起因する汚染等が防止される。整流板４４，４６に原
料成分や反応生成物が付着した場合には、成膜室１０の
頂部のガス噴射ヘッド１６やテーパブロック３８を開い
てこの整流板４４，４６を持ち上げ、交換等を行なうこ
とにより、成膜処理を継続することができる。なお、図
２は、図１と同様の構成であり、外側整流板４６を使用
しない例である。
【００２４】図３に示すのは、この発明の第２の実施の
形態の薄膜気相成長装置である。この実施の形態では、
内側整流板４４の第２の環状板５４自体は外側整流板４
６との間に周方向に均一な幅の隙間を形成するように設
けられているが、第２の環状板５４の上に、排気口２２
側の隙間がｄ1、反対側の隙間がｄ2となるように環状の
調整板５８が偏心して載せられている。調整板５８の位
置をずらすことにより、あるいは調整板５８の形状を変
えることにより、成膜条件に応じて均一なガス流れを形
成するように調整することができる。また、この実施の
形態では、内側整流板４４とサセプタ２４の間に筒状の
断熱壁６０が形成されており、サセプタ２４からの熱の
輻射による整流板４４，４６の温度上昇を防止してい
る。
形態の薄膜気相成長装置である。この実施の形態では、
内側整流板４４の第２の環状板５４自体は外側整流板４
６との間に周方向に均一な幅の隙間を形成するように設
けられているが、第２の環状板５４の上に、排気口２２
側の隙間がｄ1、反対側の隙間がｄ2となるように環状の
調整板５８が偏心して載せられている。調整板５８の位
置をずらすことにより、あるいは調整板５８の形状を変
えることにより、成膜条件に応じて均一なガス流れを形
成するように調整することができる。また、この実施の
形態では、内側整流板４４とサセプタ２４の間に筒状の
断熱壁６０が形成されており、サセプタ２４からの熱の
輻射による整流板４４，４６の温度上昇を防止してい
る。
【００２５】図４に示すのは、この発明の他の実施の形
態であり、ここでは、断熱壁６０の内部にオイル等の熱
媒体を流通させる流路６２が形成されている。これに
は、成膜室１０の側壁１８を挿通して、外部の供給手段
より所定温度の熱媒体を供給する熱媒体供給配管６４及
び戻り配管が連通して設けられている。この実施の形態
においては、保持部材から受ける輻射熱を熱媒体で吸収
するので、整流板４４，４６の側壁１８の温度上昇抑制
機能がより高い。
態であり、ここでは、断熱壁６０の内部にオイル等の熱
媒体を流通させる流路６２が形成されている。これに
は、成膜室１０の側壁１８を挿通して、外部の供給手段
より所定温度の熱媒体を供給する熱媒体供給配管６４及
び戻り配管が連通して設けられている。この実施の形態
においては、保持部材から受ける輻射熱を熱媒体で吸収
するので、整流板４４，４６の側壁１８の温度上昇抑制
機能がより高い。
【００２６】図５に示すのは、この発明の他の実施の形
態であり、ここでは、サセプタ２４に保持された基板Ｗ
の中心に対して、ガス噴射ヘッド１６のノズル盤３２の
ノズル領域３３の中心の位置をｅ1だけ排気口２２と反
対の側に偏心させている。これは、図１ないし図４の装
置のいずれに適用してもよい。図５（ａ）の場合は、ノ
ズル領域３３は基板Ｗの径ｒより大きい径Ｒを有し、図
５（ｂ）の場合は、ｅ2だけ離れた径Ｒの半円を有する
長円に形成されている。ずれｅ1，ｅ2の量は排気口２２
が偏在することによるガス流れの不均一を補う程度に、
条件に合わせて設定する。いずれの例でも、基板Ｗがノ
ズル領域３３の投影面内に在るように配置されている。
態であり、ここでは、サセプタ２４に保持された基板Ｗ
の中心に対して、ガス噴射ヘッド１６のノズル盤３２の
ノズル領域３３の中心の位置をｅ1だけ排気口２２と反
対の側に偏心させている。これは、図１ないし図４の装
置のいずれに適用してもよい。図５（ａ）の場合は、ノ
ズル領域３３は基板Ｗの径ｒより大きい径Ｒを有し、図
５（ｂ）の場合は、ｅ2だけ離れた径Ｒの半円を有する
長円に形成されている。ずれｅ1，ｅ2の量は排気口２２
が偏在することによるガス流れの不均一を補う程度に、
条件に合わせて設定する。いずれの例でも、基板Ｗがノ
ズル領域３３の投影面内に在るように配置されている。
【００２７】図６（ａ）に示すのは、この発明のさらに
他の実施の形態であり、ここでは、ガス噴射ヘッド１６
のノズル領域３３におけるノズル孔３０の分布を、排気
口２２の側とその反対側で変えている。すなわち、成膜
室１０の排気口２２が一箇所であるので、基板Ｗ上に排
気口２２に向かう流れができるため、分布が対称である
と排気口２２に近い領域のガス流れ密度が排気口２２の
反対側より大きくなってしまう。そこで、これを均一化
するために、排気口２２の反対側のガス噴射量を排気口
２２側より多くなるように設定しているものである。こ
れも、図１ないし図４の装置のいずれに適用してもよ
い。
他の実施の形態であり、ここでは、ガス噴射ヘッド１６
のノズル領域３３におけるノズル孔３０の分布を、排気
口２２の側とその反対側で変えている。すなわち、成膜
室１０の排気口２２が一箇所であるので、基板Ｗ上に排
気口２２に向かう流れができるため、分布が対称である
と排気口２２に近い領域のガス流れ密度が排気口２２の
反対側より大きくなってしまう。そこで、これを均一化
するために、排気口２２の反対側のガス噴射量を排気口
２２側より多くなるように設定しているものである。こ
れも、図１ないし図４の装置のいずれに適用してもよ
い。
【００２８】図６（ｂ）に示すのは、この発明のさらに
他の実施の形態であり、ここでは、ガス噴射ヘッド１６
のノズル領域３３の面積を、排気口２２の側とその反対
側で変えている。すなわち、この実施の形態のノズル領
域３３は、排気口２２側では基板Ｗの半径ｒよりやや大
きい半径Ｒ1を持っており、排気口２２と反対の側では
半径Ｒ1よりもさらに大きい半径Ｒ2を持って形成されて
いる。これは、先の実施の形態と同様に、排気口２２と
反対側のガス密度を高くするためであり、図１ないし図
４の装置のいずれに適用してもよい。
他の実施の形態であり、ここでは、ガス噴射ヘッド１６
のノズル領域３３の面積を、排気口２２の側とその反対
側で変えている。すなわち、この実施の形態のノズル領
域３３は、排気口２２側では基板Ｗの半径ｒよりやや大
きい半径Ｒ1を持っており、排気口２２と反対の側では
半径Ｒ1よりもさらに大きい半径Ｒ2を持って形成されて
いる。これは、先の実施の形態と同様に、排気口２２と
反対側のガス密度を高くするためであり、図１ないし図
４の装置のいずれに適用してもよい。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、排気口が偏在することによるガス流れの不均一を最
小限に抑えることができ、コンパクトな構成であって、
基板上に均一で品質の高い成膜処理を安定に行うことが
できるような薄膜気相成長装置を提供することができ
る。
ば、排気口が偏在することによるガス流れの不均一を最
小限に抑えることができ、コンパクトな構成であって、
基板上に均一で品質の高い成膜処理を安定に行うことが
できるような薄膜気相成長装置を提供することができ
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態の薄膜気相成長装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の変形例を示す断面
図である。
図である。
【図３】本発明の他の実施の形態の薄膜気相成長装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態の薄膜気相成長装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の薄膜気相成長装置の
ガス噴射ヘッドと基板の位置関係を示す図である。
ガス噴射ヘッドと基板の位置関係を示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態の薄膜気相成長装置の
ガス噴射ヘッドを示す図である。
ガス噴射ヘッドを示す図である。
１０ 成膜室 １２ 基板ホルダ １４ 基板昇降機構 １６ ガス噴射ヘッド １８ 側壁 ２０ 基板搬送口 ２２ 排気口 ２４ サセプタ ２６ 支柱 ２８ 防着板 ３０ ノズル孔 ３２ ノズル盤 ４４ 内側整流板 ４６ 外側整流板 ４８ 筒状板 ５０ 第１の環状板 ５２ スリット状開口部 ５４ 第２の環状板 ５６ 環状突起 ５８ 調整板 ６０ 断熱壁 ６２ 流路 ６４ 熱媒体供給配管 Ｐ1 環状流路 Ｐ2 排気流路 Ｗ 基板 ｄ1，ｄ2 隙間 ｒ，Ｒ1，Ｒ2 径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠崎 弘行 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 堀江 邦明 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 上山 浩幸 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 村上 武司 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内
Claims (5)
- 【請求項１】 気密な成膜室に、基板を保持する基板保
持手段と、該基板保持手段を少なくとも成膜位置と搬送
位置の間で昇降させる昇降機構と、基板に向けて成膜原
料ガスを噴射するガス噴射ヘッドと、成膜室の側壁の前
記搬送位置に対応する高さに開口する基板搬送口と、成
膜室の側壁の前記成膜位置と搬送位置の間の高さに開口
する排気口とが設けられた薄膜気相成長装置において、 前記成膜室には反応済みガスの流れを調整する整流板が
設けられ、該整流板は、前記基板保持手段の昇降経路を
取り囲む筒状板と、前記排気口と前記基板搬送口の間の
高さで成膜室内空間を上下に仕切る第１の環状板とを有
することを特徴とする薄膜気相成長装置。 - 【請求項２】 前記排気口が一箇所に設けられ、前記整
流板によって前記成膜室の反応済みガスを前記排気口に
導く環状流路が構成されていることを特徴とする請求項
１に記載の薄膜気相成長装置。 - 【請求項３】 さらに、前記整流板と前記成膜室内壁と
の間にあって、前記整流板と対になって反応ガスの排気
通路を構成する外側整流板とを有することを特徴とする
請求項１に記載に記載の薄膜気相成長装置。 - 【請求項４】 前記整流板は、基板保持部材の側面周囲
に設けられた円筒状壁の側面外周に設けられていること
を特徴とする請求項１に記載に記載の薄膜気相成長装
置。 - 【請求項５】 全体がほぼ筒状の気密な成膜室に、基板
を保持する保持手段と、該基板保持手段を少なくとも成
膜位置と搬送位置の間で昇降させる昇降機構と、成膜室
の頂部より基板に向けて成膜原料ガスを噴射するガス噴
射ヘッドと、成膜室の側壁の前記搬送位置に対応する高
さに開口する基板搬送口と、成膜室の側壁の前記成膜位
置と搬送位置の間の高さに開口する排気口とが設けられ
た薄膜気相成長装置において、 前記排気口を実質的に一箇所に形成し、 前記ガス噴射ヘッドから噴射される成膜原料ガスの噴射
密度の中心を、基板の中心に対して前記排気口の位置と
水平反対方向へ偏心させたことを特徴とする薄膜気相成
長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10221102A JPH11158632A (ja) | 1997-07-22 | 1998-07-21 | 薄膜気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-211338 | 1997-07-22 | ||
| JP21133897 | 1997-07-22 | ||
| JP10221102A JPH11158632A (ja) | 1997-07-22 | 1998-07-21 | 薄膜気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11158632A true JPH11158632A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=26518572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10221102A Pending JPH11158632A (ja) | 1997-07-22 | 1998-07-21 | 薄膜気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11158632A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771531B2 (en) | 2002-02-01 | 2004-08-03 | Sony Corporation | Memory device and memory system using same |
| WO2009034898A1 (ja) * | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Tokyo Electron Limited | 成膜装置及び成膜方法 |
| US8506713B2 (en) | 2007-09-12 | 2013-08-13 | Tokyo Electron Limited | Film deposition apparatus and film deposition method |
| JP2013539209A (ja) * | 2010-08-02 | 2013-10-17 | ビーコ・インストゥルメンツ・インコーポレイテッド | Ｃｖｄ反応器用の排気システム |
| US9388493B2 (en) | 2013-01-08 | 2016-07-12 | Veeco Instruments Inc. | Self-cleaning shutter for CVD reactor |
| JP2016149526A (ja) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | エーエスエム アイピー ホールディング ビー．ブイ． | 半導体製造装置 |
| US9938621B2 (en) | 2010-12-30 | 2018-04-10 | Veeco Instruments Inc. | Methods of wafer processing with carrier extension |
| JP2023531124A (ja) * | 2020-09-17 | 2023-07-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高伝導処理キット |
-
1998
- 1998-07-21 JP JP10221102A patent/JPH11158632A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771531B2 (en) | 2002-02-01 | 2004-08-03 | Sony Corporation | Memory device and memory system using same |
| WO2009034898A1 (ja) * | 2007-09-12 | 2009-03-19 | Tokyo Electron Limited | 成膜装置及び成膜方法 |
| US8506713B2 (en) | 2007-09-12 | 2013-08-13 | Tokyo Electron Limited | Film deposition apparatus and film deposition method |
| JP2013539209A (ja) * | 2010-08-02 | 2013-10-17 | ビーコ・インストゥルメンツ・インコーポレイテッド | Ｃｖｄ反応器用の排気システム |
| US9938621B2 (en) | 2010-12-30 | 2018-04-10 | Veeco Instruments Inc. | Methods of wafer processing with carrier extension |
| US10167554B2 (en) | 2010-12-30 | 2019-01-01 | Veeco Instruments Inc. | Wafer processing with carrier extension |
| US9388493B2 (en) | 2013-01-08 | 2016-07-12 | Veeco Instruments Inc. | Self-cleaning shutter for CVD reactor |
| JP2016149526A (ja) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | エーエスエム アイピー ホールディング ビー．ブイ． | 半導体製造装置 |
| JP2023531124A (ja) * | 2020-09-17 | 2023-07-21 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 高伝導処理キット |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050525 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050531 |
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