JP2003017477A - 半導体製造装置のプロセスチャンバ構造および半導体製造装置 - Google Patents
半導体製造装置のプロセスチャンバ構造および半導体製造装置Info
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- JP2003017477A JP2003017477A JP2001190190A JP2001190190A JP2003017477A JP 2003017477 A JP2003017477 A JP 2003017477A JP 2001190190 A JP2001190190 A JP 2001190190A JP 2001190190 A JP2001190190 A JP 2001190190A JP 2003017477 A JP2003017477 A JP 2003017477A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスの分布や流れの均一性を向上させること
ができる半導体製造装置のプロセスチャンバ構造および
半導体製造装置を提供する。 【解決手段】 熱CVD装置1のプロセスチャンバ2
は、ガス排気口3aを有するチャンバボディ3と、リッ
ド5及びシャワーヘッド10を含むチャンバ蓋体12
と、ガス排気口3aと連通した複数の貫通孔14を有す
る環状の排気路形成部材15とを有している。この排気
路形成部材15には、上下方向に延びる筒状体18が固
定されている。シャワーヘッド10のガス噴射面10a
には環状突出部19が取り付けられ、この環状突出部1
9は、筒状体18の内周面との間に上下方向に延びる微
小な隙間G2を形成するように構成されている。リッド
5の下面には環状突出部20が取り付けられ、この環状
突出部20は、筒状体18の外周面との間に上下方向に
延びる微小な隙間G4を形成するように構成されてい
る。
ができる半導体製造装置のプロセスチャンバ構造および
半導体製造装置を提供する。 【解決手段】 熱CVD装置1のプロセスチャンバ2
は、ガス排気口3aを有するチャンバボディ3と、リッ
ド5及びシャワーヘッド10を含むチャンバ蓋体12
と、ガス排気口3aと連通した複数の貫通孔14を有す
る環状の排気路形成部材15とを有している。この排気
路形成部材15には、上下方向に延びる筒状体18が固
定されている。シャワーヘッド10のガス噴射面10a
には環状突出部19が取り付けられ、この環状突出部1
9は、筒状体18の内周面との間に上下方向に延びる微
小な隙間G2を形成するように構成されている。リッド
5の下面には環状突出部20が取り付けられ、この環状
突出部20は、筒状体18の外周面との間に上下方向に
延びる微小な隙間G4を形成するように構成されてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
スに使用される半導体製造装置のプロセスチャンバ構造
および半導体製造装置に関するものである。
スに使用される半導体製造装置のプロセスチャンバ構造
および半導体製造装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置の1つであるCVD装置
は、例えば、プロセスチャンバと、このプロセスチャン
バ内に配置され、ウェハを支持すると共に内部にヒータ
が設けられたペデスタルと、プロセスガスをプロセスチ
ャンバ内に供給するガス供給部と、プロセスチャンバ内
を排気するポンプとを備え、CVD反応の励起エネルギ
ーとしてヒータの熱を用い、ウェハの表面に薄膜を形成
する。
は、例えば、プロセスチャンバと、このプロセスチャン
バ内に配置され、ウェハを支持すると共に内部にヒータ
が設けられたペデスタルと、プロセスガスをプロセスチ
ャンバ内に供給するガス供給部と、プロセスチャンバ内
を排気するポンプとを備え、CVD反応の励起エネルギ
ーとしてヒータの熱を用い、ウェハの表面に薄膜を形成
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなCVD装
置においては、ウェハ面内の膜厚均一性が良好となるよ
うな反応を起こすには、プロセスチャンバ内におけるガ
スの分布や流れを均一にする必要がある。しかし、従来
のCVD装置では、プロセスチャンバの加工公差のため
の逃げ等によりプロセスチャンバに微小な隙間が発生
し、この隙間によって無用な気体流が生じることがあっ
た。このため、プロセスチャンバ内のガスの分布や流れ
を均一にすることは困難であった。
置においては、ウェハ面内の膜厚均一性が良好となるよ
うな反応を起こすには、プロセスチャンバ内におけるガ
スの分布や流れを均一にする必要がある。しかし、従来
のCVD装置では、プロセスチャンバの加工公差のため
の逃げ等によりプロセスチャンバに微小な隙間が発生
し、この隙間によって無用な気体流が生じることがあっ
た。このため、プロセスチャンバ内のガスの分布や流れ
を均一にすることは困難であった。
【0004】本発明の目的は、ガスの分布や流れの均一
性を向上させることができる半導体製造装置のプロセス
チャンバ構造および半導体製造装置を提供することであ
る。
性を向上させることができる半導体製造装置のプロセス
チャンバ構造および半導体製造装置を提供することであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
のプロセスチャンバ構造は、ガス排気口を有するチャン
バボディと、チャンバボディの上部に設けられ、ガス導
入口を有するチャンバ蓋体と、チャンバボディの内壁部
に設けられ、ガス排気口と連通した複数の貫通孔を有す
る環状の排気路形成部材とを備え、チャンバ蓋体には、
排気路形成部材との間に上下方向に延びる隙間を形成す
る環状突出部が設けられていることを特徴とするもので
ある。
のプロセスチャンバ構造は、ガス排気口を有するチャン
バボディと、チャンバボディの上部に設けられ、ガス導
入口を有するチャンバ蓋体と、チャンバボディの内壁部
に設けられ、ガス排気口と連通した複数の貫通孔を有す
る環状の排気路形成部材とを備え、チャンバ蓋体には、
排気路形成部材との間に上下方向に延びる隙間を形成す
る環状突出部が設けられていることを特徴とするもので
ある。
【0006】以上のようなチャンバボディ、チャンバ蓋
体および排気路形成部材を有するプロセスチャンバにお
いては、プロセス中にチャンバ蓋体と排気路形成部材と
の間に温度差が生じることから、両者間にシール材を設
けることができない場合がある。この場合、チャンバ蓋
体と排気路形成部材との間には微小な隙間が生じるた
め、プロセスチャンバ内に導入されたプロセスガスの一
部がその隙間を通ってプロセスチャンバの外部に排出さ
れ、プロセスチャンバ内におけるガスの分布や流れが不
均一になることがある。そこで、上述したような環状突
出部をチャンバ蓋体に設けることにより、環状突出部と
排気路形成部材との間に上下方向に延びる隙間が形成さ
れ、チャンバ蓋体と排気路形成部材との間の微小な隙間
形成部分が長くなる。このため、チャンバ蓋体と排気路
形成部材との間の隙間にガスが流れ込んでも、そのガス
が当該隙間から抜けにくくなる。従って、プロセスチャ
ンバ内における無用な排気の流れが低減され、プロセス
チャンバ内のガスの大部分は排気路形成部材の貫通孔を
通って排気されることになり、これによりガスの分布や
流れの均一性が向上する。
体および排気路形成部材を有するプロセスチャンバにお
いては、プロセス中にチャンバ蓋体と排気路形成部材と
の間に温度差が生じることから、両者間にシール材を設
けることができない場合がある。この場合、チャンバ蓋
体と排気路形成部材との間には微小な隙間が生じるた
め、プロセスチャンバ内に導入されたプロセスガスの一
部がその隙間を通ってプロセスチャンバの外部に排出さ
れ、プロセスチャンバ内におけるガスの分布や流れが不
均一になることがある。そこで、上述したような環状突
出部をチャンバ蓋体に設けることにより、環状突出部と
排気路形成部材との間に上下方向に延びる隙間が形成さ
れ、チャンバ蓋体と排気路形成部材との間の微小な隙間
形成部分が長くなる。このため、チャンバ蓋体と排気路
形成部材との間の隙間にガスが流れ込んでも、そのガス
が当該隙間から抜けにくくなる。従って、プロセスチャ
ンバ内における無用な排気の流れが低減され、プロセス
チャンバ内のガスの大部分は排気路形成部材の貫通孔を
通って排気されることになり、これによりガスの分布や
流れの均一性が向上する。
【0007】好ましくは、環状突出部は、排気路形成部
材の内側及び外側にそれぞれ設けられている。これによ
り、チャンバ蓋体と排気路形成部材との間の微小な隙間
形成部分がより長くなるため、プロセスチャンバ内にお
ける無用な排気の流れが更に低減される。
材の内側及び外側にそれぞれ設けられている。これによ
り、チャンバ蓋体と排気路形成部材との間の微小な隙間
形成部分がより長くなるため、プロセスチャンバ内にお
ける無用な排気の流れが更に低減される。
【0008】また、好ましくは、排気路形成部材は、チ
ャンバ蓋体の手前まで上下方向に延びる筒状体を有し、
環状突出部は、筒状体の周面との間に隙間を形成するよ
うに構成されている。これにより、例えばチャンバボデ
ィとチャンバ蓋体との間にスペーサを介在させた場合
に、チャンバ蓋体と排気路形成部材との間に、上下方向
に延びる長い微小な隙間が形成される。
ャンバ蓋体の手前まで上下方向に延びる筒状体を有し、
環状突出部は、筒状体の周面との間に隙間を形成するよ
うに構成されている。これにより、例えばチャンバボデ
ィとチャンバ蓋体との間にスペーサを介在させた場合
に、チャンバ蓋体と排気路形成部材との間に、上下方向
に延びる長い微小な隙間が形成される。
【0009】さらに、好ましくは、チャンバ蓋体は、ガ
ス導入口から導入されたガスを下方に向けて噴射させる
シャワーヘッドを有し、環状突出部は、シャワーヘッド
のガス噴射面に固定されている。これにより、シャワー
ヘッドを備えたプロセスチャンバに本発明を適用でき
る。
ス導入口から導入されたガスを下方に向けて噴射させる
シャワーヘッドを有し、環状突出部は、シャワーヘッド
のガス噴射面に固定されている。これにより、シャワー
ヘッドを備えたプロセスチャンバに本発明を適用でき
る。
【0010】また、本発明の半導体製造装置は、プロセ
スチャンバと、プロセスチャンバ内に配置され、被処理
基板を支持する支持部材と、支持部材に支持された被処
理基板を加熱する加熱手段と、プロセスチャンバ内にプ
ロセスガスを供給するガス供給手段と、プロセスチャン
バ内のガスを排出する排気手段とを備え、プロセスチャ
ンバは、排気手段と接続されるガス排気口を有するチャ
ンバボディと、チャンバボディの上部に設けられ、ガス
供給手段と接続されるガス導入口を有するチャンバ蓋体
と、チャンバボディの内壁部に設けられ、ガス排気口と
連通した複数の貫通孔を有する環状の排気路形成部材と
を備え、チャンバ蓋体には、排気路形成部材との間に上
下方向に延びる隙間を形成する環状突出部が設けられて
いることを特徴とするものである。
スチャンバと、プロセスチャンバ内に配置され、被処理
基板を支持する支持部材と、支持部材に支持された被処
理基板を加熱する加熱手段と、プロセスチャンバ内にプ
ロセスガスを供給するガス供給手段と、プロセスチャン
バ内のガスを排出する排気手段とを備え、プロセスチャ
ンバは、排気手段と接続されるガス排気口を有するチャ
ンバボディと、チャンバボディの上部に設けられ、ガス
供給手段と接続されるガス導入口を有するチャンバ蓋体
と、チャンバボディの内壁部に設けられ、ガス排気口と
連通した複数の貫通孔を有する環状の排気路形成部材と
を備え、チャンバ蓋体には、排気路形成部材との間に上
下方向に延びる隙間を形成する環状突出部が設けられて
いることを特徴とするものである。
【0011】このように環状突出部をチャンバ蓋体に設
けることにより、環状突出部と排気路形成部材との間に
上下方向に延びる隙間が形成され、チャンバ蓋体と排気
路形成部材との間の微小な隙間形成部分が長くなる。こ
のため、チャンバ蓋体と排気路形成部材との間の隙間に
ガスが流れ込んでも、そのガスが当該隙間から抜けにく
くなる。従って、プロセスチャンバ内における無用な排
気の流れが低減され、プロセスチャンバ内のガスの大部
分は排気路形成部材の貫通孔を通って排気されることに
なり、これによりガスの分布や流れの均一性が向上す
る。
けることにより、環状突出部と排気路形成部材との間に
上下方向に延びる隙間が形成され、チャンバ蓋体と排気
路形成部材との間の微小な隙間形成部分が長くなる。こ
のため、チャンバ蓋体と排気路形成部材との間の隙間に
ガスが流れ込んでも、そのガスが当該隙間から抜けにく
くなる。従って、プロセスチャンバ内における無用な排
気の流れが低減され、プロセスチャンバ内のガスの大部
分は排気路形成部材の貫通孔を通って排気されることに
なり、これによりガスの分布や流れの均一性が向上す
る。
【0012】好ましくは、ガス供給手段は、プロセスガ
スとしてNH3とSiH4との混合ガスをガス導入口に供
給する手段である。この場合には、被処理基板であるウ
ェハの表面にSiN膜を形成することができる。
スとしてNH3とSiH4との混合ガスをガス導入口に供
給する手段である。この場合には、被処理基板であるウ
ェハの表面にSiN膜を形成することができる。
【0013】また、好ましくは、加熱手段は、支持部材
に設けられたヒータである。これにより、支持部材の上
方または下方に赤外線ランプ等を配置する必要がなく、
スペース的に有利である。
に設けられたヒータである。これにより、支持部材の上
方または下方に赤外線ランプ等を配置する必要がなく、
スペース的に有利である。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体製造装
置のプロセスチャンバ構造および半導体製造装置の好適
な実施形態について図面を参照して説明する。
置のプロセスチャンバ構造および半導体製造装置の好適
な実施形態について図面を参照して説明する。
【0015】図1は、本発明に係る半導体製造装置の一
実施形態として熱CVD装置を示した概略構成図であ
る。同図において、熱CVD装置1はプロセスチャンバ
2を備えている。このプロセスチャンバ2は、ガス排気
口3aを有するチャンバボディ3と、このチャンバボデ
ィ3の上部にリング状のスペーサ4を介して設けられ、
ガス導入口5aを有するリッド5とを有している。
実施形態として熱CVD装置を示した概略構成図であ
る。同図において、熱CVD装置1はプロセスチャンバ
2を備えている。このプロセスチャンバ2は、ガス排気
口3aを有するチャンバボディ3と、このチャンバボデ
ィ3の上部にリング状のスペーサ4を介して設けられ、
ガス導入口5aを有するリッド5とを有している。
【0016】ガス排気口3aには、プロセスチャンバ2
内部を排気するためのポンプ6が接続されている。ガス
導入口5aには、プロセスガスをプロセスチャンバ2内
に供給するためのガス供給源7が接続されている。プロ
セスガスとしては、シリコンウェハ(被処理基板)Wの
表面にシリコンナイトライド(SiN)膜を形成すべ
く、NH3とSiH4との混合ガスが使用される。
内部を排気するためのポンプ6が接続されている。ガス
導入口5aには、プロセスガスをプロセスチャンバ2内
に供給するためのガス供給源7が接続されている。プロ
セスガスとしては、シリコンウェハ(被処理基板)Wの
表面にシリコンナイトライド(SiN)膜を形成すべ
く、NH3とSiH4との混合ガスが使用される。
【0017】リッド5には円形の凹部8が形成され、こ
の凹部8内には、複数の貫通孔(図示せず)を有するブ
ロッカープレート9が配置されている。また、凹部8内
におけるブロッカープレート9の下方にはシャワーヘッ
ド10が設けられ、このシャワーヘッド10には、ガス
導入口5aから導入されたプロセスガスを下方に向けて
噴射させるための複数の貫通孔11(図2参照)が形成
されている。この貫通孔11の径は、例えば1mm弱程
度となっている。ここで、スペーサ4、リッド5、ブロ
ッカープレート9、シャワーヘッド10は、プロセスチ
ャンバ2のチャンバ蓋体12を構成する。
の凹部8内には、複数の貫通孔(図示せず)を有するブ
ロッカープレート9が配置されている。また、凹部8内
におけるブロッカープレート9の下方にはシャワーヘッ
ド10が設けられ、このシャワーヘッド10には、ガス
導入口5aから導入されたプロセスガスを下方に向けて
噴射させるための複数の貫通孔11(図2参照)が形成
されている。この貫通孔11の径は、例えば1mm弱程
度となっている。ここで、スペーサ4、リッド5、ブロ
ッカープレート9、シャワーヘッド10は、プロセスチ
ャンバ2のチャンバ蓋体12を構成する。
【0018】チャンバボディ3の側壁には、プロセスチ
ャンバ2内にウェハWを出し入れするためのウェハ搬送
口13が設けられている。また、チャンバボディ3の内
壁部には段部14が設けられ、この段部14上には、排
気のための環状空間Sを形成する環状の排気路形成部材
15が載置されている。この排気路形成部材15の環状
突起部16には、ガス排気口3aと連通した複数の貫通
孔17が等間隔で形成されている。この貫通孔17は、
ウェハW表面に沿ってプロセスガスを流すことでSiN
膜を成膜するのに最適な高さ位置に形成されている。
ャンバ2内にウェハWを出し入れするためのウェハ搬送
口13が設けられている。また、チャンバボディ3の内
壁部には段部14が設けられ、この段部14上には、排
気のための環状空間Sを形成する環状の排気路形成部材
15が載置されている。この排気路形成部材15の環状
突起部16には、ガス排気口3aと連通した複数の貫通
孔17が等間隔で形成されている。この貫通孔17は、
ウェハW表面に沿ってプロセスガスを流すことでSiN
膜を成膜するのに最適な高さ位置に形成されている。
【0019】環状突起部16には、上下方向に延びる筒
状体18が固定されている。この筒状体18は、環状突
起部16における貫通孔17よりも僅かに上方の位置か
らチャンバ蓋体12の手前まで延びており、これにより
チャンバ蓋体12と筒状体18との間に微小な隙間(ギ
ャップ)G1を形成している。
状体18が固定されている。この筒状体18は、環状突
起部16における貫通孔17よりも僅かに上方の位置か
らチャンバ蓋体12の手前まで延びており、これにより
チャンバ蓋体12と筒状体18との間に微小な隙間(ギ
ャップ)G1を形成している。
【0020】シャワーヘッド10におけるガス噴射面1
0aのエッジ部には、環状突出部19が溶接等により取
り付けられている。この環状突出部19は、筒状体18
の内周面との間に上下方向に延びる微小な隙間G2を形
成すると共に、環状突起部16の上面との間に微小な隙
間G3を形成するように構成されている。また、リッド
5の下面には、環状突出部20が溶接等により取り付け
られている。この環状突出部20は、筒状体18の外周
面との間に上下方向に延びる微小な隙間G4を形成する
ように構成されている。
0aのエッジ部には、環状突出部19が溶接等により取
り付けられている。この環状突出部19は、筒状体18
の内周面との間に上下方向に延びる微小な隙間G2を形
成すると共に、環状突起部16の上面との間に微小な隙
間G3を形成するように構成されている。また、リッド
5の下面には、環状突出部20が溶接等により取り付け
られている。この環状突出部20は、筒状体18の外周
面との間に上下方向に延びる微小な隙間G4を形成する
ように構成されている。
【0021】ここで、チャンバボディ3、チャンバ蓋体
12、筒状体18を含む排気路形成部材15、環状突出
部19,20といったプロセスチャンバ2を構成する各
部品は、例えばアルミニウムで形成されている。
12、筒状体18を含む排気路形成部材15、環状突出
部19,20といったプロセスチャンバ2を構成する各
部品は、例えばアルミニウムで形成されている。
【0022】このようなプロセスチャンバ2内には、ウ
ェハWを支持するペデスタル21が配置されている。こ
のペデスタル21には、ウェハWを加熱するためのセラ
ミックヒータ(図示せず)が内蔵されている。ペデスタ
ル21は、図示しない駆動手段により上下動可能であ
る。また、ペデスタル21には、複数(例えば3つ)の
ピン貫通孔が形成され、各ピン貫通孔には、ウェハWを
上下動させるためのリフトピン22が挿入されている。
このリフトピン22は、ピン駆動部23により上下動さ
れる。
ェハWを支持するペデスタル21が配置されている。こ
のペデスタル21には、ウェハWを加熱するためのセラ
ミックヒータ(図示せず)が内蔵されている。ペデスタ
ル21は、図示しない駆動手段により上下動可能であ
る。また、ペデスタル21には、複数(例えば3つ)の
ピン貫通孔が形成され、各ピン貫通孔には、ウェハWを
上下動させるためのリフトピン22が挿入されている。
このリフトピン22は、ピン駆動部23により上下動さ
れる。
【0023】以上のような熱CVD装置1を使用して、
SiN膜の成膜プロセスを行う場合、プロセスチャンバ
2内の圧力を例えば275Torrに設定すると共に、
ペデスタル21に内蔵されたヒータによりペデスタル2
1を例えば800℃の温度まで加熱する。その状態で、
ウェハ搬送ロボット(図示せず)によりウェハWをウェ
ハ搬入口13からプロセスチャンバ2内に搬入する。そ
して、ピン駆動部23により各リフトピン22を上昇さ
せて、ウェハWをウェハ搬送ロボットから各リフトピン
22の上面に移載し、次いでピン駆動部23により各リ
フトピン22を下降させて所望の温度に加熱されたペデ
スタル21上にウェハWを置く。その後、図示しない駆
動手段によりペデスタル21を図1に示すようなプロセ
ス位置まで上昇させる。
SiN膜の成膜プロセスを行う場合、プロセスチャンバ
2内の圧力を例えば275Torrに設定すると共に、
ペデスタル21に内蔵されたヒータによりペデスタル2
1を例えば800℃の温度まで加熱する。その状態で、
ウェハ搬送ロボット(図示せず)によりウェハWをウェ
ハ搬入口13からプロセスチャンバ2内に搬入する。そ
して、ピン駆動部23により各リフトピン22を上昇さ
せて、ウェハWをウェハ搬送ロボットから各リフトピン
22の上面に移載し、次いでピン駆動部23により各リ
フトピン22を下降させて所望の温度に加熱されたペデ
スタル21上にウェハWを置く。その後、図示しない駆
動手段によりペデスタル21を図1に示すようなプロセ
ス位置まで上昇させる。
【0024】その状態で、ポンプ6を作動させると共
に、ガス供給源7からのプロセスガス(NH3とSiH4
との混合ガス)をプロセスチャンバ2内に導入する。な
お、プロセスガスは、MFC(図示せず)により流量制
御された状態でガス導入口5aに供給される。すると、
プロセスガスが、ブロッカープレート9の貫通穴(図示
せず)を介してシャワーヘッド10に送られ、このシャ
ワーヘッド10の複数の貫通孔11よりウェハW全面に
向けて噴射される。また、この時にプロセスガスがペデ
スタル21の下側に入り込まないように、希釈ガスとし
てN2ガスをペデスタル21の下側よりシャワーヘッド
10とペデスタル21との間に導入する。
に、ガス供給源7からのプロセスガス(NH3とSiH4
との混合ガス)をプロセスチャンバ2内に導入する。な
お、プロセスガスは、MFC(図示せず)により流量制
御された状態でガス導入口5aに供給される。すると、
プロセスガスが、ブロッカープレート9の貫通穴(図示
せず)を介してシャワーヘッド10に送られ、このシャ
ワーヘッド10の複数の貫通孔11よりウェハW全面に
向けて噴射される。また、この時にプロセスガスがペデ
スタル21の下側に入り込まないように、希釈ガスとし
てN2ガスをペデスタル21の下側よりシャワーヘッド
10とペデスタル21との間に導入する。
【0025】これにより、NH3とSiH4との混合ガス
がシリコンウェハWと熱反応を起こし、ウェハWの表面
にSiN膜が形成される。このとき、プロセスチャンバ
2内に生じる排ガスは、ポンプ6により排気路形成部材
15の各貫通孔17、ガス排気口3aを介してプロセス
チャンバ2の外部に排出される。
がシリコンウェハWと熱反応を起こし、ウェハWの表面
にSiN膜が形成される。このとき、プロセスチャンバ
2内に生じる排ガスは、ポンプ6により排気路形成部材
15の各貫通孔17、ガス排気口3aを介してプロセス
チャンバ2の外部に排出される。
【0026】ここで、比較例として従来一般の熱CVD
装置を図3に示す。なお、図中、図1に示すものと同一
の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
装置を図3に示す。なお、図中、図1に示すものと同一
の部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
【0027】図3において、熱CVD装置50はプロセ
スチャンバ51を備え、このプロセスチャンバ51は、
チャンバボディ3と、このチャンバボディ3の内壁部に
設けられた環状の排気路形成部材15と、チャンバボデ
ィ3の上部に設けられたチャンバ蓋体52とを有してい
る。チャンバ蓋体52は、リッド5、ブロッカープレー
ト9、シャワーヘッド10からなっている。
スチャンバ51を備え、このプロセスチャンバ51は、
チャンバボディ3と、このチャンバボディ3の内壁部に
設けられた環状の排気路形成部材15と、チャンバボデ
ィ3の上部に設けられたチャンバ蓋体52とを有してい
る。チャンバ蓋体52は、リッド5、ブロッカープレー
ト9、シャワーヘッド10からなっている。
【0028】このようなプロセスチャンバ51におい
て、加工公差等によりシャワーヘッド10と排気路形成
部材15の環状突起部16との間には微小な隙間Gが形
成される。この場合、シャワーヘッド10と環状突起部
16との間にシール材を入れることも考えられる。しか
し、排気路形成部材15は、ヒータ内蔵ペデスタル21
からの輻射熱によって例えば150〜300℃まで加熱
される。また、チャンバ蓋体52は水冷されるため、室
温(25℃)程度に維持される。このため、シャワーヘ
ッド10と環状突起部16との間にシール材を設ける
と、両者間で熱伝導が起こり、反応系が変わってしま
う。また、プロセスチャンバ51の組み付け時、チャン
バ蓋体52をチャンバボディ3に取り付ける際に、シャ
ワーヘッド10がシール材に当たると、プロセスチャン
バ51内に発塵が生じてしまう。以上の点から、シール
材の使用は好ましくない。
て、加工公差等によりシャワーヘッド10と排気路形成
部材15の環状突起部16との間には微小な隙間Gが形
成される。この場合、シャワーヘッド10と環状突起部
16との間にシール材を入れることも考えられる。しか
し、排気路形成部材15は、ヒータ内蔵ペデスタル21
からの輻射熱によって例えば150〜300℃まで加熱
される。また、チャンバ蓋体52は水冷されるため、室
温(25℃)程度に維持される。このため、シャワーヘ
ッド10と環状突起部16との間にシール材を設ける
と、両者間で熱伝導が起こり、反応系が変わってしま
う。また、プロセスチャンバ51の組み付け時、チャン
バ蓋体52をチャンバボディ3に取り付ける際に、シャ
ワーヘッド10がシール材に当たると、プロセスチャン
バ51内に発塵が生じてしまう。以上の点から、シール
材の使用は好ましくない。
【0029】しかし、この場合には、シャワーヘッド1
0と環状突起部16との間に微小な隙間Gが存在するた
め、プロセスチャンバ51内のガスの一部がその隙間G
を通って排気される。つまり、排気路形成部材15の各
貫通孔17を通る正規のガスの流れとは異なる無用な気
体流が生じることになる。このため、ペデスタル21の
下側からのN2ガスによってウェハWのエッジ部を流れ
るプロセスガスが希釈され、ウェハW面内の膜厚均一性
が悪化するおそれがある。
0と環状突起部16との間に微小な隙間Gが存在するた
め、プロセスチャンバ51内のガスの一部がその隙間G
を通って排気される。つまり、排気路形成部材15の各
貫通孔17を通る正規のガスの流れとは異なる無用な気
体流が生じることになる。このため、ペデスタル21の
下側からのN2ガスによってウェハWのエッジ部を流れ
るプロセスガスが希釈され、ウェハW面内の膜厚均一性
が悪化するおそれがある。
【0030】これに対し本実施形態では、チャンバボデ
ィ3とリッド5との間にスペーサ4を介在させて、シャ
ワーヘッド10とプロセス位置でのペデスタル21との
間隔を長くする。そして、排気路形成部材15に筒状体
18を設けると共にチャンバ蓋体12に環状突出部1
9,20を設けることにより、排気路形成部材15とチ
ャンバ蓋体12との間に微小な隙間G1〜G4を形成した
ので、隙間形成部分の距離が必然的に長くなる。このた
め、排気路形成部材15とチャンバ蓋体12との間の隙
間にガスが流れ込んでも、そのガスが当該隙間から抜け
にくくなる。つまり、隙間を通るガスの流れのコンダク
タンスが小さくなる。従って、プロセスチャンバ2内に
おける無用な気体流が低減され、プロセスチャンバ2内
のガスの大部分が排気路形成部材15の各貫通孔17を
介して排気されるようになるため、ガスの分布や流れの
均一性が良好になる。これにより、N2ガスによるプロ
セスガスの希釈が低減され、ウェハW面内の膜厚均一性
が向上する。
ィ3とリッド5との間にスペーサ4を介在させて、シャ
ワーヘッド10とプロセス位置でのペデスタル21との
間隔を長くする。そして、排気路形成部材15に筒状体
18を設けると共にチャンバ蓋体12に環状突出部1
9,20を設けることにより、排気路形成部材15とチ
ャンバ蓋体12との間に微小な隙間G1〜G4を形成した
ので、隙間形成部分の距離が必然的に長くなる。このた
め、排気路形成部材15とチャンバ蓋体12との間の隙
間にガスが流れ込んでも、そのガスが当該隙間から抜け
にくくなる。つまり、隙間を通るガスの流れのコンダク
タンスが小さくなる。従って、プロセスチャンバ2内に
おける無用な気体流が低減され、プロセスチャンバ2内
のガスの大部分が排気路形成部材15の各貫通孔17を
介して排気されるようになるため、ガスの分布や流れの
均一性が良好になる。これにより、N2ガスによるプロ
セスガスの希釈が低減され、ウェハW面内の膜厚均一性
が向上する。
【0031】なお、本発明は、上記実施形態には限定さ
れるものではない。例えば、上記実施形態では、筒状体
18の内側に環状突出部19を設け、筒状体18の外側
に環状突出部20を設ける構成としたが、筒状体18の
内側のみ又は外側のみに環状突出部を設けてもよい。
れるものではない。例えば、上記実施形態では、筒状体
18の内側に環状突出部19を設け、筒状体18の外側
に環状突出部20を設ける構成としたが、筒状体18の
内側のみ又は外側のみに環状突出部を設けてもよい。
【0032】また、上記実施形態では、チャンバボディ
3とリッド5との間にスペーサ4を介在させたことに伴
い、上下方向に延びる筒状体18を排気路形成部材15
に設けたが、図3に示すようにチャンバボディ3上に直
接リッド5を設けた構造を有する場合には、排気路形成
部材15の環状突起部16との間に上下方向に延びる隙
間が形成されるように、チャンバ蓋体12に環状突出部
を設ければよい。
3とリッド5との間にスペーサ4を介在させたことに伴
い、上下方向に延びる筒状体18を排気路形成部材15
に設けたが、図3に示すようにチャンバボディ3上に直
接リッド5を設けた構造を有する場合には、排気路形成
部材15の環状突起部16との間に上下方向に延びる隙
間が形成されるように、チャンバ蓋体12に環状突出部
を設ければよい。
【0033】さらに、上記実施形態は、プロセスガスと
してNH3とSiH4との混合ガスを用い、ウェハW上に
SiN膜を生成するものであるが、本発明は、これ以外
にも、HTO膜やタングステン/ポリシリコン/タング
ステンシリサイド膜などの成膜にも適用できる。例えば
HTO膜の成膜においては、プロセスガスとしてN2O
ガスを使用する。
してNH3とSiH4との混合ガスを用い、ウェハW上に
SiN膜を生成するものであるが、本発明は、これ以外
にも、HTO膜やタングステン/ポリシリコン/タング
ステンシリサイド膜などの成膜にも適用できる。例えば
HTO膜の成膜においては、プロセスガスとしてN2O
ガスを使用する。
【0034】また、上記実施形態の半導体製造装置は熱
CVD装置であるが、本発明は、構造上シール材を設け
ることができない他の半導体製造装置のプロセスチャン
バにも適用可能である。
CVD装置であるが、本発明は、構造上シール材を設け
ることができない他の半導体製造装置のプロセスチャン
バにも適用可能である。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、チャンバ蓋体に、排気
路形成部材との間に上下方向に延びる隙間を形成する環
状突出部を設けたので、チャンバ蓋体と排気路形成部材
との間に形成された隙間を流れるガスのコンダクタンス
が小さくなり、これによりプロセスチャンバ内における
ガスの分布や流れの均一性が向上する。従って、例えば
被処理基板の成膜において、被処理基板の膜厚均一性を
良好にすることができる。
路形成部材との間に上下方向に延びる隙間を形成する環
状突出部を設けたので、チャンバ蓋体と排気路形成部材
との間に形成された隙間を流れるガスのコンダクタンス
が小さくなり、これによりプロセスチャンバ内における
ガスの分布や流れの均一性が向上する。従って、例えば
被処理基板の成膜において、被処理基板の膜厚均一性を
良好にすることができる。
【図1】本発明に係る半導体製造装置の一実施形態とし
て熱CVD装置を示す概略構成図である。
て熱CVD装置を示す概略構成図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】比較例として従来一般の熱CVD装置を示す概
略構成図である。
略構成図である。
1…熱CVD装置(半導体製造装置)、2…プロセスチ
ャンバ、3…チャンバボディ、3a…ガス排気口、5…
リッド、5a…ガス導入口、6…ポンプ(排気手段)、
7…ガス供給源(ガス供給手段)、10…シャワーヘッ
ド、10a…ガス噴射面、12…チャンバ蓋体、15…
排気路形成部材、17…貫通孔、18…筒状体、19,
20…環状突出部、21…ヒータ内蔵ペデスタル(支持
部材、加熱部材)、G1〜G4…隙間、W…ウェハ(被処
理基板)。
ャンバ、3…チャンバボディ、3a…ガス排気口、5…
リッド、5a…ガス導入口、6…ポンプ(排気手段)、
7…ガス供給源(ガス供給手段)、10…シャワーヘッ
ド、10a…ガス噴射面、12…チャンバ蓋体、15…
排気路形成部材、17…貫通孔、18…筒状体、19,
20…環状突出部、21…ヒータ内蔵ペデスタル(支持
部材、加熱部材)、G1〜G4…隙間、W…ウェハ(被処
理基板)。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中西 孝之
千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内
アプライド マテリアルズ ジャパン
株式会社内
Fターム(参考) 5F045 AA03 AB33 AC01 AC12 AD12
AE25 BB02 EB02 EC01 EE14
EE20 EF05 EF20 EG02 EK09
EM10
Claims (7)
- 【請求項1】 ガス排気口を有するチャンバボディと、 前記チャンバボディの上部に設けられ、ガス導入口を有
するチャンバ蓋体と、 前記チャンバボディの内壁部に設けられ、前記ガス排気
口と連通した複数の貫通孔を有する環状の排気路形成部
材とを備え、 前記チャンバ蓋体には、前記排気路形成部材との間に上
下方向に延びる隙間を形成する環状突出部が設けられて
いる半導体製造装置のプロセスチャンバ構造。 - 【請求項2】 前記環状突出部は、前記排気路形成部材
の内側及び外側にそれぞれ設けられている請求項1記載
の半導体製造装置のプロセスチャンバ構造。 - 【請求項3】 前記排気路形成部材は、前記チャンバ蓋
体の手前まで上下方向に延びる筒状体を有し、 前記環状突出部は、前記筒状体の周面との間に前記隙間
を形成するように構成されている請求項1または2記載
の半導体製造装置のプロセスチャンバ構造。 - 【請求項4】 前記チャンバ蓋体は、前記ガス導入口か
ら導入されたガスを下方に向けて噴射させるシャワーヘ
ッドを有し、 前記環状突出部は、前記シャワーヘッドのガス噴射面に
取り付けられている請求項1〜3のいずれか一項記載の
半導体製造装置のプロセスチャンバ構造。 - 【請求項5】 プロセスチャンバと、 前記プロセスチャンバ内に配置され、被処理基板を支持
する支持部材と、 前記支持部材に支持された前記被処理基板を加熱する加
熱手段と、 前記プロセスチャンバ内にプロセスガスを供給するガス
供給手段と、 前記プロセスチャンバ内のガスを排出する排気手段とを
備え、 前記プロセスチャンバは、前記排気手段と接続されるガ
ス排気口を有するチャンバボディと、前記チャンバボデ
ィの上部に設けられ、前記ガス供給手段と接続されるガ
ス導入口を有するチャンバ蓋体と、前記チャンバボディ
の内壁部に設けられ、前記ガス排気口と連通した複数の
貫通孔を有する環状の排気路形成部材とを備え、前記チ
ャンバ蓋体には、前記排気路形成部材との間に上下方向
に延びる隙間を形成する環状突出部が設けられている半
導体製造装置。 - 【請求項6】 前記ガス供給手段は、前記プロセスガス
としてNH3とSiH4との混合ガスを前記ガス導入口に
供給する手段である請求項5記載の半導体製造装置。 - 【請求項7】 前記加熱手段は、前記支持部材に設けら
れたヒータである請求項5または6記載の半導体製造装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001190190A JP3640623B2 (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 半導体製造装置のプロセスチャンバ構造および半導体製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001190190A JP3640623B2 (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 半導体製造装置のプロセスチャンバ構造および半導体製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003017477A true JP2003017477A (ja) | 2003-01-17 |
JP3640623B2 JP3640623B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=19029002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001190190A Expired - Fee Related JP3640623B2 (ja) | 2001-06-22 | 2001-06-22 | 半導体製造装置のプロセスチャンバ構造および半導体製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3640623B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012532472A (ja) * | 2009-07-08 | 2012-12-13 | ユ−ジーン テクノロジー カンパニー.リミテッド | 拡散板を選択的に挿入設置する基板処理装置及び基板処理方法 |
JP2015507702A (ja) * | 2012-02-03 | 2015-03-12 | ユ−ジーン テクノロジー カンパニー.リミテッド | 側方排気方式基板処理装置 |
CN109786287A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 应用材料公司 | 用于校正基板变形的方法和设备 |
CN113192869A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 进气机构和半导体工艺设备 |
CN114121590A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-01 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 工艺腔室 |
WO2024012188A1 (zh) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备 |
-
2001
- 2001-06-22 JP JP2001190190A patent/JP3640623B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012532472A (ja) * | 2009-07-08 | 2012-12-13 | ユ−ジーン テクノロジー カンパニー.リミテッド | 拡散板を選択的に挿入設置する基板処理装置及び基板処理方法 |
JP2015507702A (ja) * | 2012-02-03 | 2015-03-12 | ユ−ジーン テクノロジー カンパニー.リミテッド | 側方排気方式基板処理装置 |
CN109786287A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 应用材料公司 | 用于校正基板变形的方法和设备 |
CN109786287B (zh) * | 2017-11-13 | 2023-05-12 | 应用材料公司 | 用于校正基板变形的方法和设备 |
CN113192869A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-30 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 进气机构和半导体工艺设备 |
CN114121590A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-03-01 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 工艺腔室 |
CN114121590B (zh) * | 2021-11-19 | 2024-05-17 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 工艺腔室 |
WO2024012188A1 (zh) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 半导体工艺设备 |
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