JP2838929B2 - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体製造工程
において、化学気相反応を利用して基板に薄膜を形成す
る化学気相成長装置に関するものである。
において、化学気相反応を利用して基板に薄膜を形成す
る化学気相成長装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、例えば特開平２−２８３６９６
号公報に示されている従来の化学気相成長装置である。
この図において、１は容器、２はこの容器１の側壁１ａ
によって囲まれた反応室、３は反応室２内に基板４を支
持する支持体で、この支持体３を回転させるために外周
部に空隙３ａが設けられている。５は支持体３を加熱す
るヒーター、６は反応室２の内部に備えられ、支持体３
上の基板４と対向配置されたガスヘッド、７はこのガス
ヘッド６に形成され、上記基板４に反応生成膜を形成す
るための反応ガスＡを反応室２に供給する多数のガス吹
出口で、ガスヘッド６及びガス吹き出し口７より反応ガ
ス供給手段が構成される。８は支持体３と空隙３ａを介
して全外周を囲むように配された排気リングで、この排
気リング８の下面の内側端部が、支持体３より外側斜め
上方となるように配置されている。９はこの排気リング
８内に構成された排気室で、排気リング８下面の内側端
部側に、この排気室と上記反応室２を結ぶ排気手段であ
る排気口１０が設けられている。１１は上記排気室９よ
り排気フランジ１２に排気ガスを排出する排気排出口、
１３は排気室９内の排気口１０と排気排出口１１間に配
された排気抵抗板、１４は支持体３と排気リング８間の
空隙３ａよりＮ２ガスを均一に吹き出すために、内周側
に複数のＮ２ガス吹き出し口１５を有する中空のＮ２ガ
ス吹き出しリングである。
号公報に示されている従来の化学気相成長装置である。
この図において、１は容器、２はこの容器１の側壁１ａ
によって囲まれた反応室、３は反応室２内に基板４を支
持する支持体で、この支持体３を回転させるために外周
部に空隙３ａが設けられている。５は支持体３を加熱す
るヒーター、６は反応室２の内部に備えられ、支持体３
上の基板４と対向配置されたガスヘッド、７はこのガス
ヘッド６に形成され、上記基板４に反応生成膜を形成す
るための反応ガスＡを反応室２に供給する多数のガス吹
出口で、ガスヘッド６及びガス吹き出し口７より反応ガ
ス供給手段が構成される。８は支持体３と空隙３ａを介
して全外周を囲むように配された排気リングで、この排
気リング８の下面の内側端部が、支持体３より外側斜め
上方となるように配置されている。９はこの排気リング
８内に構成された排気室で、排気リング８下面の内側端
部側に、この排気室と上記反応室２を結ぶ排気手段であ
る排気口１０が設けられている。１１は上記排気室９よ
り排気フランジ１２に排気ガスを排出する排気排出口、
１３は排気室９内の排気口１０と排気排出口１１間に配
された排気抵抗板、１４は支持体３と排気リング８間の
空隙３ａよりＮ２ガスを均一に吹き出すために、内周側
に複数のＮ２ガス吹き出し口１５を有する中空のＮ２ガ
ス吹き出しリングである。
【０００３】このように構成された従来の化学気相成長
装置においては、予めヒーター５により支持体３２上の
基板４が加熱される。一方、反応ガスＡがガス吹出口よ
り反応室２に供給される。この反応ガスＡは、基板４の
表面あるいは近傍の高温部で分解して化学気相反応を起
こし、基板４上に反応生成膜が形成される。このとき、
基板４上の膜が均一に形成されるように支持体３を回転
させている。また、反応生成後の反応ガスＡは、加熱さ
れることにより比重が軽くなり、支持体３外縁部より外
側斜め上方向へ移動する。このとき、Ｎ２ガス吹出リン
グ１６より支持体３と排気リング８間の空隙を通じ、Ｎ
２ガスＢが吹き出される。このＮ２ガスＢは、支持体３
斜め下向き方向に均一に吹き出され、反応ガスＡの流れ
方向と排気口１０の位置で排気の方向と一致する。従っ
て、反応後の反応ガスは、反応室側壁１ａに反応生成物
（膜及び粉）を堆積せず、かつガス吹き出し口７からの
反応ガスＡの流れを乱すことなく、支持体３外周部全周
に設けられた排気リング８下面１３の排気口１０より、
排気室９を通じ排気フランジに排気することができる。
装置においては、予めヒーター５により支持体３２上の
基板４が加熱される。一方、反応ガスＡがガス吹出口よ
り反応室２に供給される。この反応ガスＡは、基板４の
表面あるいは近傍の高温部で分解して化学気相反応を起
こし、基板４上に反応生成膜が形成される。このとき、
基板４上の膜が均一に形成されるように支持体３を回転
させている。また、反応生成後の反応ガスＡは、加熱さ
れることにより比重が軽くなり、支持体３外縁部より外
側斜め上方向へ移動する。このとき、Ｎ２ガス吹出リン
グ１６より支持体３と排気リング８間の空隙を通じ、Ｎ
２ガスＢが吹き出される。このＮ２ガスＢは、支持体３
斜め下向き方向に均一に吹き出され、反応ガスＡの流れ
方向と排気口１０の位置で排気の方向と一致する。従っ
て、反応後の反応ガスは、反応室側壁１ａに反応生成物
（膜及び粉）を堆積せず、かつガス吹き出し口７からの
反応ガスＡの流れを乱すことなく、支持体３外周部全周
に設けられた排気リング８下面１３の排気口１０より、
排気室９を通じ排気フランジに排気することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された従来の化学気相成長装置においては、反
応室側壁１ａに反応生成物を堆積を抑制するものの、排
気リング８の下面に反応生成物Ｃが堆積される。従っ
て、連続成膜するような場合においては、排気リング８
の下面の堆積量が増加して膜剥離が生じ、基板４上の反
応生成膜に異物となって混入するという課題があった。
本発明は係る課題を解決するためなされたもので、排気
リングの下面への反応生成物の堆積が抑制でき、その結
果、反応生成物の剥離による反応生成膜への異物の混入
を防ぎ、良好な反応生成膜を成膜できる化学気相成長装
置を提供することを目的とする。
うに構成された従来の化学気相成長装置においては、反
応室側壁１ａに反応生成物を堆積を抑制するものの、排
気リング８の下面に反応生成物Ｃが堆積される。従っ
て、連続成膜するような場合においては、排気リング８
の下面の堆積量が増加して膜剥離が生じ、基板４上の反
応生成膜に異物となって混入するという課題があった。
本発明は係る課題を解決するためなされたもので、排気
リングの下面への反応生成物の堆積が抑制でき、その結
果、反応生成物の剥離による反応生成膜への異物の混入
を防ぎ、良好な反応生成膜を成膜できる化学気相成長装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の化学気相成長
装置は、反応ガスが供給される反応室と、この反応室内
に基板を支持する支持体と、この支持体によって支持さ
れた基板の表面に向かって反応ガスを供給し、基板の表
面に膜を形成させる反応ガス供給手段と、上記支持体に
よって支持された基板の外周で、かつ、この基板の表面
から反対側の面の方向に向かってこの基板から離れた位
置に排気口が設けられ、上記反応室内より上記反応ガス
を排気する排気手段と、上記排気口に対し、上記基板側
から基板表面に水平な方向より不活性ガスを吹き出さ
せ、反応ガスを排出させる不活性ガス供給手段とを備え
たものである。
装置は、反応ガスが供給される反応室と、この反応室内
に基板を支持する支持体と、この支持体によって支持さ
れた基板の表面に向かって反応ガスを供給し、基板の表
面に膜を形成させる反応ガス供給手段と、上記支持体に
よって支持された基板の外周で、かつ、この基板の表面
から反対側の面の方向に向かってこの基板から離れた位
置に排気口が設けられ、上記反応室内より上記反応ガス
を排気する排気手段と、上記排気口に対し、上記基板側
から基板表面に水平な方向より不活性ガスを吹き出さ
せ、反応ガスを排出させる不活性ガス供給手段とを備え
たものである。
【０００６】
【作用】このように構成された化学気相成長装置は、不
活性ガス供給手段により排気口に向かって、水平方向よ
り不活性ガスを吹き付け、反応ガスの流れを乱すことな
く、基板近傍にて形成された膜前駆物質を反応ガスとと
もに排気することによって、排気口近辺に反応生成物が
堆積することを抑制する。
活性ガス供給手段により排気口に向かって、水平方向よ
り不活性ガスを吹き付け、反応ガスの流れを乱すことな
く、基板近傍にて形成された膜前駆物質を反応ガスとと
もに排気することによって、排気口近辺に反応生成物が
堆積することを抑制する。
【０００７】
実施例１．以下、この発明を一実施例である化学気相成
長装置について説明する。図１はこの発明の化学気相成
長装置を示す断面図である。図中、１〜１５は従来装置
と同じものであって、１６は不活性ガスである例えばＮ
２ガスＤが供給される不活性ガス供給手段であるＮ２ガ
ス供給路で、支持体３の中心部より外周に向って延長さ
れ、支持体３を空洞構造として形成されている。１７は
支持体３側面に設けられた噴出口で、Ｎ２ガスＤが水平
方向より排気リング８の下面に噴出できるようにガス供
給路１６に設けられている。また、上記ガス供給路１６
は、Ｎ２ガスが水平に吹き出させるようにするために、
供給されたＮ２ガスＤが、水平な助走距離を経た後噴出
口１７より噴出されるように構成されている。なお、こ
の助走距離は流体力学上噴出口１７幅の数倍以上が望ま
しい。
長装置について説明する。図１はこの発明の化学気相成
長装置を示す断面図である。図中、１〜１５は従来装置
と同じものであって、１６は不活性ガスである例えばＮ
２ガスＤが供給される不活性ガス供給手段であるＮ２ガ
ス供給路で、支持体３の中心部より外周に向って延長さ
れ、支持体３を空洞構造として形成されている。１７は
支持体３側面に設けられた噴出口で、Ｎ２ガスＤが水平
方向より排気リング８の下面に噴出できるようにガス供
給路１６に設けられている。また、上記ガス供給路１６
は、Ｎ２ガスが水平に吹き出させるようにするために、
供給されたＮ２ガスＤが、水平な助走距離を経た後噴出
口１７より噴出されるように構成されている。なお、こ
の助走距離は流体力学上噴出口１７幅の数倍以上が望ま
しい。
【０００８】このように構成された化学気相成長装置に
おいても、従来の化学気相成長装置と同様に、予め回転
させている支持体３上の基板４をヒーター５により加熱
し、、反応ガスＡをガス吹出口７より反応室２内に供給
する。この反応ガスＡは、基板４の表面あるいは近傍の
高温部で分解され、化学気相反応を起こし、反応生成膜
を基板４上に形成する。反応後の反応ガスＡは加熱され
ることによって比重が軽くなり、支持体３外縁部より外
側斜め上方向に移動する。また、このときＮ2ガス吹き
出しリング１４より排気リング８と支持体３間の空隙３
ａを介して、Ｎ2ガスＢを支持体３の外側斜め下方向に
吹き出し、反応後の反応ガスＡの流れ方向と一致させる
ことによって、反応後の反応ガスＡをスムーズに排気さ
せる。一方、Ｎ2ガスＤは支持体３側面に形成された噴
出口１７より排気リング８の下面に向って、水平方向に
吹き出し、基板４近傍で形成された膜前駆物質が排気リ
ング８下面への拡散を妨げ、排気リング８下面への堆積
を防ぐことができる。
おいても、従来の化学気相成長装置と同様に、予め回転
させている支持体３上の基板４をヒーター５により加熱
し、、反応ガスＡをガス吹出口７より反応室２内に供給
する。この反応ガスＡは、基板４の表面あるいは近傍の
高温部で分解され、化学気相反応を起こし、反応生成膜
を基板４上に形成する。反応後の反応ガスＡは加熱され
ることによって比重が軽くなり、支持体３外縁部より外
側斜め上方向に移動する。また、このときＮ2ガス吹き
出しリング１４より排気リング８と支持体３間の空隙３
ａを介して、Ｎ2ガスＢを支持体３の外側斜め下方向に
吹き出し、反応後の反応ガスＡの流れ方向と一致させる
ことによって、反応後の反応ガスＡをスムーズに排気さ
せる。一方、Ｎ2ガスＤは支持体３側面に形成された噴
出口１７より排気リング８の下面に向って、水平方向に
吹き出し、基板４近傍で形成された膜前駆物質が排気リ
ング８下面への拡散を妨げ、排気リング８下面への堆積
を防ぐことができる。
【０００９】上記のように構成された化学気相成長装置
においては、支持体３と排気リング８との空隙３ａより
吹き出されるＮ2ガスＢの方向を、反応後の反応ガスＡ
の排気口への移動方向に一致させることよって、反応後
の反応ガスＡの排気をスムーズにし、この反応ガスＡ中
に含まれる反応生成物が反応室２側壁に堆積することを
防ぐ。さらにガス供給路１６より排気リング８下面に向
って水平にＮ２ガスを吹き出させることによって、反応
後のガス中の反応生成物が排気リング８下面に堆積する
ことを防ぐ。従って、反応生成物の剥離による反応室２
内での発塵を抑制し、基板４上への異物の発生を抑制で
きる効果がある。
においては、支持体３と排気リング８との空隙３ａより
吹き出されるＮ2ガスＢの方向を、反応後の反応ガスＡ
の排気口への移動方向に一致させることよって、反応後
の反応ガスＡの排気をスムーズにし、この反応ガスＡ中
に含まれる反応生成物が反応室２側壁に堆積することを
防ぐ。さらにガス供給路１６より排気リング８下面に向
って水平にＮ２ガスを吹き出させることによって、反応
後のガス中の反応生成物が排気リング８下面に堆積する
ことを防ぐ。従って、反応生成物の剥離による反応室２
内での発塵を抑制し、基板４上への異物の発生を抑制で
きる効果がある。
【００１０】また、排気口１０近辺で反応後の反応ガス
ＡとＮ2ガスＢ及びＤは一致して、排気されることにな
るので、ガス吹き出し口７からの反応ガスＡの流れを乱
すことなく、排気口１０に排気できる。従って、基板４
上の反応ガスの流れを安定かつ均一化することができる
ので、均一な膜厚及び特性を有する反応生成膜を形成で
きる。さらに、この化学気相成長装置においては、回転
している支持体３に噴出口１７が形成されているので、
Ｎ２ガスＤは周方向に均一に吹き出すことができる。ま
た、ガス供給路１６よりＮ2ガスＤは、周方向水平に吹
き出るので、多量であっても基板４近傍の反応ガスＡの
流れを乱すことはなく、基板４上に形成される反応生成
膜に何等影響を与えない。
ＡとＮ2ガスＢ及びＤは一致して、排気されることにな
るので、ガス吹き出し口７からの反応ガスＡの流れを乱
すことなく、排気口１０に排気できる。従って、基板４
上の反応ガスの流れを安定かつ均一化することができる
ので、均一な膜厚及び特性を有する反応生成膜を形成で
きる。さらに、この化学気相成長装置においては、回転
している支持体３に噴出口１７が形成されているので、
Ｎ２ガスＤは周方向に均一に吹き出すことができる。ま
た、ガス供給路１６よりＮ2ガスＤは、周方向水平に吹
き出るので、多量であっても基板４近傍の反応ガスＡの
流れを乱すことはなく、基板４上に形成される反応生成
膜に何等影響を与えない。
【００１１】さらに、この化学気相成長装置において、
支持体３高さや支持体３側面から吹き出されるＮ２ガス
流量が可変となるように構成することによって、反応ガ
スＡ種や成膜条件が変化しても、その条件に適した支持
体３と排気リング８との段差距離や支持体３側面から吹
き出されるＮ２ガス流量とすることにより、反応室２内
壁及び排気リング８下面に反応生成物の堆積を防ぐこと
ができる。
支持体３高さや支持体３側面から吹き出されるＮ２ガス
流量が可変となるように構成することによって、反応ガ
スＡ種や成膜条件が変化しても、その条件に適した支持
体３と排気リング８との段差距離や支持体３側面から吹
き出されるＮ２ガス流量とすることにより、反応室２内
壁及び排気リング８下面に反応生成物の堆積を防ぐこと
ができる。
【００１２】なお、基板４の表面温度は支持体３に熱伝
導率の大きい材質のものを用いることによって、Ｎ2ガ
ス供給路１６にＮ2ガスＤが流れても均一とできる。さ
らに、Ｎ2ガスＤのガス流量が多い場合においても、Ｎ2
ガス供給路１６と支持体３の間に断熱材を設けることに
よって、基板４の表面温度の変化を抑えることができ
る。
導率の大きい材質のものを用いることによって、Ｎ2ガ
ス供給路１６にＮ2ガスＤが流れても均一とできる。さ
らに、Ｎ2ガスＤのガス流量が多い場合においても、Ｎ2
ガス供給路１６と支持体３の間に断熱材を設けることに
よって、基板４の表面温度の変化を抑えることができ
る。
【発明の効果】この発明の化学気相成長装置は以上述べ
たように、基板の表面の外周で、かつ、この基板の表面
から反対側の面の方向に向かってこの基板から離れた位
置に設けられた排気口に対して上記基板側から基板表面
に水平な方向より不活性ガスを吹き付けることによっ
て、上記基板の表面に向かって供給する反応ガスの流れ
を乱すことなく、排気口の近辺での反応生成物の堆積を
抑制し、反応成生物の剥離による反応室内での発塵を抑
制することができ、その結果基板上に均一な膜厚及び特
性を有する膜を成膜できるという効果を有する。
たように、基板の表面の外周で、かつ、この基板の表面
から反対側の面の方向に向かってこの基板から離れた位
置に設けられた排気口に対して上記基板側から基板表面
に水平な方向より不活性ガスを吹き付けることによっ
て、上記基板の表面に向かって供給する反応ガスの流れ
を乱すことなく、排気口の近辺での反応生成物の堆積を
抑制し、反応成生物の剥離による反応室内での発塵を抑
制することができ、その結果基板上に均一な膜厚及び特
性を有する膜を成膜できるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例である化学気相成長装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】従来の化学気相成長装置を示す断面図である。
２ 反応室 ３ 支持体 ４ 基板 ６、７ 反応ガス供給手段 １０ 排気手段 １６ 不活性ガス供給手段
フロントページの続き (72)発明者 蔦原 晃一郎 伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機株式 会社 北伊丹製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−104118（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−238019（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−283696（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−346669（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 H01L 21/31
Claims (1)
- 【請求項１】 反応ガスが供給される反応室、この反応
室内に基板を支持する支持体、この支持体によって支持
された基板の表面に向かって反応ガスを供給し、基板の
表面に膜を形成させる反応ガス供給手段、上記支持体に
よって支持された基板の外周で、かつ、この基板の表面
から反対側の面の方向に向かってこの基板から離れた位
置に排気口が設けられ、上記反応室内より上記反応ガス
を排気する排気手段、上記排気口に対し、上記基板側か
ら基板表面に水平な方向より不活性ガスを吹き出させ、
反応ガスを排出させる不活性ガス供給手段を備えた化学
気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30587691A JP2838929B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30587691A JP2838929B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 化学気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05140746A JPH05140746A (ja) | 1993-06-08 |
| JP2838929B2 true JP2838929B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=17950403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30587691A Expired - Fee Related JP2838929B2 (ja) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | 化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2838929B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-21 JP JP30587691A patent/JP2838929B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05140746A (ja) | 1993-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |