JP3342118B2 - 処理装置 - Google Patents
処理装置Info
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- JP3342118B2 JP3342118B2 JP18550293A JP18550293A JP3342118B2 JP 3342118 B2 JP3342118 B2 JP 3342118B2 JP 18550293 A JP18550293 A JP 18550293A JP 18550293 A JP18550293 A JP 18550293A JP 3342118 B2 JP3342118 B2 JP 3342118B2
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- Japan
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- processing
- gas
- section
- processing gas
- sections
- Prior art date
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造工程では、シリコン等の半導
体ウェハの上に集積回路を形成する目的で、被処理体で
ある半導体ウェハ上に薄膜を形成する工程がスパッタ装
置やCVD装置を用いて行われている。
体ウェハの上に集積回路を形成する目的で、被処理体で
ある半導体ウェハ上に薄膜を形成する工程がスパッタ装
置やCVD装置を用いて行われている。
【0003】かかる成膜処理工程においては、薄膜を被
処理体である半導体ウェハW上に均一に成長させるため
に、半導体ウェハの表面全体に均一に反応性処理ガスを
供給することが重要な技術的要求である。
処理体である半導体ウェハW上に均一に成長させるため
に、半導体ウェハの表面全体に均一に反応性処理ガスを
供給することが重要な技術的要求である。
【0004】そのため、従来より、図5に示すように、
半導体ウェハWの表面全体に反応性処理ガスを均一に供
給するためにガス吹出面101に複数の孔102が均一
間隔で穿孔されたガス供給手段103、いわゆるシャワ
ーヘッドを処理室104の頂部に設け、所定のガス源1
05からマスフローコントローラ106を介して供給さ
れた処理ガスを、上記複数の孔102から処理室内10
4に載置された被処理体Wの表面全体に均一に供給する
装置が使用されている。
半導体ウェハWの表面全体に反応性処理ガスを均一に供
給するためにガス吹出面101に複数の孔102が均一
間隔で穿孔されたガス供給手段103、いわゆるシャワ
ーヘッドを処理室104の頂部に設け、所定のガス源1
05からマスフローコントローラ106を介して供給さ
れた処理ガスを、上記複数の孔102から処理室内10
4に載置された被処理体Wの表面全体に均一に供給する
装置が使用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図5に示すよ
うな従来のシャワーヘッド103により、そのシャワー
ヘッドの被処理体Wに対向する面101全体から均一に
処理ガスを吹き出した場合には、処理ガスは図3に示す
ような流量分布を示すことが知られている。すなわち、
被処理体Wの中央部から端部に向けて流量が増加する傾
向がみられる。そのため、図7に示すように、処理ガス
の濃度境界層の厚さは被処理体Wの中央部ほど厚くな
り、端部ほど薄くなる。その結果、上記シャワーヘッド
103の上記ガス吹出面101から均一に処理ガスを上
記処理室104内に供給したとしても、必ずしも、被処
理体Wの反応表面に処理ガスを均一な濃度で分布させる
ことは困難であるため、そのための対策が希求されてい
る。
うな従来のシャワーヘッド103により、そのシャワー
ヘッドの被処理体Wに対向する面101全体から均一に
処理ガスを吹き出した場合には、処理ガスは図3に示す
ような流量分布を示すことが知られている。すなわち、
被処理体Wの中央部から端部に向けて流量が増加する傾
向がみられる。そのため、図7に示すように、処理ガス
の濃度境界層の厚さは被処理体Wの中央部ほど厚くな
り、端部ほど薄くなる。その結果、上記シャワーヘッド
103の上記ガス吹出面101から均一に処理ガスを上
記処理室104内に供給したとしても、必ずしも、被処
理体Wの反応表面に処理ガスを均一な濃度で分布させる
ことは困難であるため、そのための対策が希求されてい
る。
【0006】本発明は、従来技術が有する上記のような
問題点に鑑みてなされたものであり、したがって、その
目的とするところは、処理ガス供給に関する制御パラメ
ータを増やすことにより、成膜のレート、成膜の均一性
および膜質などをハード的により正確に制御することが
可能な新規かつ改良された処理装置を提供することであ
る。
問題点に鑑みてなされたものであり、したがって、その
目的とするところは、処理ガス供給に関する制御パラメ
ータを増やすことにより、成膜のレート、成膜の均一性
および膜質などをハード的により正確に制御することが
可能な新規かつ改良された処理装置を提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、所定の減圧雰囲気に調整可能な処
理室内に所定のガス源から所定の処理ガスを導入するた
めの多数の吐出口を有するガス導入機構を備え、前記処
置室内の載置台に載置された被処理体を処理する処理装
置において、前記多数の吐出口を有するガス導入機構
は、前記多数の吐出口を有するガス導入機構の内部を略
同心円状に配置された複数の区画に分割するための隔壁
と、前記所定のガス源から所定の処理ガスを前記各区画
を介して前記処理室内に個別に流量制御して供給するべ
く各々のガス導入経路に対して個別に介装された複数の
流量制御装置と、を備えていることを特徴とする、処理
装置が提供される。
に、本発明によれば、所定の減圧雰囲気に調整可能な処
理室内に所定のガス源から所定の処理ガスを導入するた
めの多数の吐出口を有するガス導入機構を備え、前記処
置室内の載置台に載置された被処理体を処理する処理装
置において、前記多数の吐出口を有するガス導入機構
は、前記多数の吐出口を有するガス導入機構の内部を略
同心円状に配置された複数の区画に分割するための隔壁
と、前記所定のガス源から所定の処理ガスを前記各区画
を介して前記処理室内に個別に流量制御して供給するべ
く各々のガス導入経路に対して個別に介装された複数の
流量制御装置と、を備えていることを特徴とする、処理
装置が提供される。
【0008】その場合に、上記各区画をその水平方向断
面積がそれぞれ相等しくなるように構成することが好ま
しい。また、前記ガス導入機構の前記各区画に関して、
前記各区画の水平方向断面積に対する前記各区画に穿孔
される前記吐出口の総面積の割合が等しくなるように構
成されることが好ましい。さらにまた、前記各区画内に
層状にバッフル板が設けられており、前記各区画内に導
入された前記処理ガスの整流化が図られていることが好
ましい。
面積がそれぞれ相等しくなるように構成することが好ま
しい。また、前記ガス導入機構の前記各区画に関して、
前記各区画の水平方向断面積に対する前記各区画に穿孔
される前記吐出口の総面積の割合が等しくなるように構
成されることが好ましい。さらにまた、前記各区画内に
層状にバッフル板が設けられており、前記各区画内に導
入された前記処理ガスの整流化が図られていることが好
ましい。
【0009】
【作用】本発明によれば、上記シャワーヘッドを隔壁に
より略同心円状に配置された複数の区画に分割し、各区
画に対して流量及び組成を独立に制御された処理ガスを
供給し、各区画のガス吹出口から処理室内にガスを供給
することができる。その結果、例えば、図6及び図7に
示されるようなガス流量分布および濃度境界層分布を打
ち消すように、処理室内に処理ガスを供給できるので、
成膜のレート、成膜の均一性および膜質を処理ガスの供
給の観点から正確に制御することができ、製品の歩留ま
りおよびスループットの向上を図ることができる。
より略同心円状に配置された複数の区画に分割し、各区
画に対して流量及び組成を独立に制御された処理ガスを
供給し、各区画のガス吹出口から処理室内にガスを供給
することができる。その結果、例えば、図6及び図7に
示されるようなガス流量分布および濃度境界層分布を打
ち消すように、処理室内に処理ガスを供給できるので、
成膜のレート、成膜の均一性および膜質を処理ガスの供
給の観点から正確に制御することができ、製品の歩留ま
りおよびスループットの向上を図ることができる。
【0010】また上記区画を同心円状に配置することに
より、処理ガスの流量分布の制御を容易に行うことが可
能となるとともに、所定の区画への処理ガスの供給を開
始および停止することにより、処理ガスを供給するシャ
ワーヘッドを交換せずに、異なる外径の被処理体を処理
することが可能である。ただし、その場合には、処理ガ
スが供給されない区画内に処理室からガスが逆流しない
ように、その区画を適宜閉鎖する構成とすることが好ま
しい。
より、処理ガスの流量分布の制御を容易に行うことが可
能となるとともに、所定の区画への処理ガスの供給を開
始および停止することにより、処理ガスを供給するシャ
ワーヘッドを交換せずに、異なる外径の被処理体を処理
することが可能である。ただし、その場合には、処理ガ
スが供給されない区画内に処理室からガスが逆流しない
ように、その区画を適宜閉鎖する構成とすることが好ま
しい。
【0011】さらにまた、上記区画の水平方向断面を等
しく構成することにより、各区画から処理室内に供給さ
れる処理ガスの流量を容易に把握することが可能にな
り、処理ガス供給の制御を容易に行うことができる。ま
た、前記ガス導入機構の前記各区画に関して、前記吐出
口の開口率(前記各区画の水平方向断面積に対する前記
各区画に穿孔される前記吐出口の総面積の割合)が等し
くなるように構成されることにより、処理室に供給され
る処理ガスの流量がさらに把握し易くなり、処理ガスの
制御を容易に行うことができる。さらにまた、前記各区
画内に層状にバッフル板が設けられており、前記各区画
内に導入された前記処理ガスの整流化が図られているこ
とにより、各区画の各吐出口から処理室に供給される処
理ガスが整流され、制御精度を向上させることができ
る。
しく構成することにより、各区画から処理室内に供給さ
れる処理ガスの流量を容易に把握することが可能にな
り、処理ガス供給の制御を容易に行うことができる。ま
た、前記ガス導入機構の前記各区画に関して、前記吐出
口の開口率(前記各区画の水平方向断面積に対する前記
各区画に穿孔される前記吐出口の総面積の割合)が等し
くなるように構成されることにより、処理室に供給され
る処理ガスの流量がさらに把握し易くなり、処理ガスの
制御を容易に行うことができる。さらにまた、前記各区
画内に層状にバッフル板が設けられており、前記各区画
内に導入された前記処理ガスの整流化が図られているこ
とにより、各区画の各吐出口から処理室に供給される処
理ガスが整流され、制御精度を向上させることができ
る。
【0012】
【実施例】以下に添付図面を参照しながら本発明に基づ
いて構成されたシャワーヘッドを枚葉式CVD装置に適
用した一実施例について詳細に説明する。
いて構成されたシャワーヘッドを枚葉式CVD装置に適
用した一実施例について詳細に説明する。
【0013】図示のように、このCVD装置1は気密に
構成された略円筒状の処理室2を有している。この処理
室2の上面には、本発明に基づいて構成されたシャワー
ヘッド3が気密に設けられている。このシャワーヘッド
3は略中空形状をしており、その中空空間は隔壁7、
8、9を介して3つの区画4、5、6に分割されてい
る。
構成された略円筒状の処理室2を有している。この処理
室2の上面には、本発明に基づいて構成されたシャワー
ヘッド3が気密に設けられている。このシャワーヘッド
3は略中空形状をしており、その中空空間は隔壁7、
8、9を介して3つの区画4、5、6に分割されてい
る。
【0014】図3を参照するとよく理解できるように、
これらの区画4、5、6は略同心円状に配置されてい
る。さらに図1のシャワーヘッド部3を拡大して示す図
2を参照するとよく理解できるように、水平方向断面が
各区画4、5、6それぞれが等しくなるように、外周に
向かうにつれて、各区画の隔壁間の間隔が狭くなるよう
に構成されている。このように構成することにより、製
造が容易となるとともに、各区画から上記処理室2に供
給される処理ガスの流量を容易に把握することができる
ので、処理ガスの制御が容易となる。
これらの区画4、5、6は略同心円状に配置されてい
る。さらに図1のシャワーヘッド部3を拡大して示す図
2を参照するとよく理解できるように、水平方向断面が
各区画4、5、6それぞれが等しくなるように、外周に
向かうにつれて、各区画の隔壁間の間隔が狭くなるよう
に構成されている。このように構成することにより、製
造が容易となるとともに、各区画から上記処理室2に供
給される処理ガスの流量を容易に把握することができる
ので、処理ガスの制御が容易となる。
【0015】また、上記シャワーヘッド3の処理ガス吹
出面10も、上記区画に対応して、面積の等しい3つの
領域11、12、13に分割されている。この吹出面1
0には、図3に示すように複数の孔14が穿孔されてい
る。その際に、各領域11、12、13に関して、孔の
開口率(各領域の面積に対するその領域に穿孔される孔
の総面積の割合)が等しくなるように構成される。かか
る構成により、上記処理室2に供給される処理ガスの流
量がさらに把握し易くなり、処理ガスの制御を容易に行
うことができる。
出面10も、上記区画に対応して、面積の等しい3つの
領域11、12、13に分割されている。この吹出面1
0には、図3に示すように複数の孔14が穿孔されてい
る。その際に、各領域11、12、13に関して、孔の
開口率(各領域の面積に対するその領域に穿孔される孔
の総面積の割合)が等しくなるように構成される。かか
る構成により、上記処理室2に供給される処理ガスの流
量がさらに把握し易くなり、処理ガスの制御を容易に行
うことができる。
【0016】以上のように構成されたシャワーヘッド3
の上部には、各区画4、5、6に対応した複数の処理ガ
ス導入管15、16、17が設けられている。これらの
処理ガス導入管15、16、17は、それぞれ対応する
マスフローコントローラ18、19、20を介して、そ
れぞれ対応する処理ガス源21、22、23に連通して
おり、図示しない制御装置からの制御信号に応じて、各
区画4、5、6に対して別個独立に所望の組成の処理ガ
スを所望の流量だけ供給することができる。かかる構成
により、例えば、図6及び図7に示すような処理室内に
おける処理ガスの流量分布および濃度境界層分布を打ち
消すように、処理ガスを上記処理室2内に供給すること
が可能なので、成膜のレート、成膜の均一性および膜質
を処理環境に応じて最適に制御することが可能となる。
の上部には、各区画4、5、6に対応した複数の処理ガ
ス導入管15、16、17が設けられている。これらの
処理ガス導入管15、16、17は、それぞれ対応する
マスフローコントローラ18、19、20を介して、そ
れぞれ対応する処理ガス源21、22、23に連通して
おり、図示しない制御装置からの制御信号に応じて、各
区画4、5、6に対して別個独立に所望の組成の処理ガ
スを所望の流量だけ供給することができる。かかる構成
により、例えば、図6及び図7に示すような処理室内に
おける処理ガスの流量分布および濃度境界層分布を打ち
消すように、処理ガスを上記処理室2内に供給すること
が可能なので、成膜のレート、成膜の均一性および膜質
を処理環境に応じて最適に制御することが可能となる。
【0017】また、上記処理室2の底部付近には、真空
ポンプなどの排気手段24に連通する排気管25が設け
られ、当該排気手段24の作動により、上記処理室2を
所定の減圧雰囲気に真空引きすることが可能なように構
成されている。
ポンプなどの排気手段24に連通する排気管25が設け
られ、当該排気手段24の作動により、上記処理室2を
所定の減圧雰囲気に真空引きすることが可能なように構
成されている。
【0018】上記処理室2の底部は、略円筒状の支持体
26によって支持された底板27によって構成され、さ
らにこの底板27の内部には冷却水溜28が設けられて
おり、冷媒源29から冷却水パイプ30を介して供給さ
れる冷却水が、上記冷却水溜28内を循環するように構
成されている。
26によって支持された底板27によって構成され、さ
らにこの底板27の内部には冷却水溜28が設けられて
おり、冷媒源29から冷却水パイプ30を介して供給さ
れる冷却水が、上記冷却水溜28内を循環するように構
成されている。
【0019】さらに上記底板27の上面には被処理体、
例えば半導体ウェハWを載置固定するための載置台31
が設置されており、その載置台31の載置面に対して上
記被処理体Wを、図示しない固定手段、例えば静電チャ
ックなどにより載置固定することが可能なように構成さ
れている。
例えば半導体ウェハWを載置固定するための載置台31
が設置されており、その載置台31の載置面に対して上
記被処理体Wを、図示しない固定手段、例えば静電チャ
ックなどにより載置固定することが可能なように構成さ
れている。
【0020】かかる載置台31には、スイッチ32によ
りオンオフ制御することが可能な加熱手段33が内装さ
れており、処理時にはこの加熱手段により発生された熱
が上記半導体ウェハWの裏面から伝熱し、半導体ウェハ
Wを所望の温度に加熱保温することが可能なように構成
されている。
りオンオフ制御することが可能な加熱手段33が内装さ
れており、処理時にはこの加熱手段により発生された熱
が上記半導体ウェハWの裏面から伝熱し、半導体ウェハ
Wを所望の温度に加熱保温することが可能なように構成
されている。
【0021】以上のように構成されている上記処理室2
の外方には、処理室の一方の側壁に設けられたゲートバ
ルブ34を介して気密に構成されたロードロック室35
が設けられており、その底部に設けられた排気管36お
よびその排気管36に連通する真空ポンプなどの排気手
段37を介して、上記ロードロック室35内を、所定の
減圧雰囲気に真空引きすることが可能なように構成され
ている。
の外方には、処理室の一方の側壁に設けられたゲートバ
ルブ34を介して気密に構成されたロードロック室35
が設けられており、その底部に設けられた排気管36お
よびその排気管36に連通する真空ポンプなどの排気手
段37を介して、上記ロードロック室35内を、所定の
減圧雰囲気に真空引きすることが可能なように構成され
ている。
【0022】このロードロック室35の内部には、図示
しないゲートバルブを介して隣接している図示しないカ
セット収納室内のカセットと、上記処理室2内の載置台
31との間で半導体ウェハWを搬送させる搬送アーム3
8を備えた搬送装置39が設けられている。
しないゲートバルブを介して隣接している図示しないカ
セット収納室内のカセットと、上記処理室2内の載置台
31との間で半導体ウェハWを搬送させる搬送アーム3
8を備えた搬送装置39が設けられている。
【0023】本発明に基づいて構成されたシャワーヘッ
ド3が実装された枚葉式CVD装置1は以上のように構
成されており、次にその動作を説明すると、上記搬送ア
ーム38により図示しないカセット収納室から上記ロー
ドロック室35内に搬入された成膜処理される半導体ウ
ェハWは、上記処理室2と上記ロードロック室35とが
同一の減圧雰囲気になった時点で開放されるゲートバル
ブ34を介して、上記処理室2内の載置台31の上に載
置され、図示しない固定手段、例えば静電チャックによ
り上記載置台31の載置面に吸着保持される。
ド3が実装された枚葉式CVD装置1は以上のように構
成されており、次にその動作を説明すると、上記搬送ア
ーム38により図示しないカセット収納室から上記ロー
ドロック室35内に搬入された成膜処理される半導体ウ
ェハWは、上記処理室2と上記ロードロック室35とが
同一の減圧雰囲気になった時点で開放されるゲートバル
ブ34を介して、上記処理室2内の載置台31の上に載
置され、図示しない固定手段、例えば静電チャックによ
り上記載置台31の載置面に吸着保持される。
【0024】その後、上記スイッチ32がオンされ上記
加熱手段33により半導体ウェハWを所定温度、例えば
500℃にまで加熱するとともに、各処理ガス源21、
22、23から各マスフローコントローラ18、19、
20および各処理ガス導入口15、16、17を介して
上記シャワーヘッド3内の各区画4、5、6内に所定の
処理ガス、例えばSiH4+H2などが導入され、さら
に、各区画4、5、6の各ガス吹出面11、12、13
に穿設された孔を介して、上記処理室2内に処理ガスが
供給され、上記載置台31に載置された被処理体である
半導体ウェハW表面に対する成膜処理が実施される。
加熱手段33により半導体ウェハWを所定温度、例えば
500℃にまで加熱するとともに、各処理ガス源21、
22、23から各マスフローコントローラ18、19、
20および各処理ガス導入口15、16、17を介して
上記シャワーヘッド3内の各区画4、5、6内に所定の
処理ガス、例えばSiH4+H2などが導入され、さら
に、各区画4、5、6の各ガス吹出面11、12、13
に穿設された孔を介して、上記処理室2内に処理ガスが
供給され、上記載置台31に載置された被処理体である
半導体ウェハW表面に対する成膜処理が実施される。
【0025】この際、本発明に基づいて構成されたシャ
ワーヘッド3によれば、各区画4、5、6に供給される
処理ガスの組成および流量が別個独立に制御されるの
で、従来のシャワーヘッドによれば生じていたであろう
図6および図7に示すようなガス流量分布および濃度境
界層分布を打ち消すように、上記処理室2内に処理ガス
を供給することが可能である。その結果、所望の成膜レ
ートで、均一かつ高品質の成膜を半導体ウェハWに対し
て施すことが可能である。
ワーヘッド3によれば、各区画4、5、6に供給される
処理ガスの組成および流量が別個独立に制御されるの
で、従来のシャワーヘッドによれば生じていたであろう
図6および図7に示すようなガス流量分布および濃度境
界層分布を打ち消すように、上記処理室2内に処理ガス
を供給することが可能である。その結果、所望の成膜レ
ートで、均一かつ高品質の成膜を半導体ウェハWに対し
て施すことが可能である。
【0026】なお、上記例では、各区画4、5、6には
同じ処理ガス、例えばSiH4+H2混合ガスを供給する
ように構成したが、本発明構成はかかる例に限定される
ことなく、各区画4、5、6に対して異なる種類のガス
を供給し、上記処理室2内で各ガスを混合するような構
成とすることもできる。
同じ処理ガス、例えばSiH4+H2混合ガスを供給する
ように構成したが、本発明構成はかかる例に限定される
ことなく、各区画4、5、6に対して異なる種類のガス
を供給し、上記処理室2内で各ガスを混合するような構
成とすることもできる。
【0027】また、図示の例ではシャワーヘッド3の各
区画4、5、6は同心円状に配置されているので、その
製造が容易であり、かつ各区画4、5、6の水平方向断
面および各処理ガス吹出面11、12、13に穿設され
る孔14の開口率が各区画ごとに等しく構成されている
ので、各区画4、5、6から上記処理室2内に供給され
る処理ガスの流量を容易に把握することが可能であり、
その制御を容易に行うことができる。
区画4、5、6は同心円状に配置されているので、その
製造が容易であり、かつ各区画4、5、6の水平方向断
面および各処理ガス吹出面11、12、13に穿設され
る孔14の開口率が各区画ごとに等しく構成されている
ので、各区画4、5、6から上記処理室2内に供給され
る処理ガスの流量を容易に把握することが可能であり、
その制御を容易に行うことができる。
【0028】さらに、シャワーヘッド3の各区画4、
5、6が同心円状に配置されているので、小径の半導体
ウェハWを処理する場合には、例えば最外周側の区画6
に対する処理ガスの供給を停止するだけで、シャワーヘ
ッド自体を処理する半導体ウェハWの外径に合わせて交
換する必要がなくなる。ただし、この場合には、処理中
に上記処理室2内から上記区画6の上記ガス吹出面13
に穿設された孔14から処理ガスが逆流しないように、
上記区画6自体を上記処理室2から隔離することが可能
な構成とすることが好ましい。
5、6が同心円状に配置されているので、小径の半導体
ウェハWを処理する場合には、例えば最外周側の区画6
に対する処理ガスの供給を停止するだけで、シャワーヘ
ッド自体を処理する半導体ウェハWの外径に合わせて交
換する必要がなくなる。ただし、この場合には、処理中
に上記処理室2内から上記区画6の上記ガス吹出面13
に穿設された孔14から処理ガスが逆流しないように、
上記区画6自体を上記処理室2から隔離することが可能
な構成とすることが好ましい。
【0029】以上のようにして、成膜が完了した半導体
ウェハWは、処理室2内の残留ガスを上記排気手段24
により排気した後、上記ゲートバルブ34を開放して、
上記搬送アーム38により上記ロードロック室35、さ
らには図示しないかっせと収納室へと搬出することが可
能であり、かくして一連の処理を終了する。
ウェハWは、処理室2内の残留ガスを上記排気手段24
により排気した後、上記ゲートバルブ34を開放して、
上記搬送アーム38により上記ロードロック室35、さ
らには図示しないかっせと収納室へと搬出することが可
能であり、かくして一連の処理を終了する。
【0030】図4には、本発明に基づいて構成されたシ
ャワーヘッド3のさらに別の実施例が示されている。な
お、図4の実施例の基本的構成は図1〜図3に示した実
施例と変わりないため、同じ機能を有する構成部材につ
いて、同一番号を付することにより詳細な説明を省略す
ることにする。
ャワーヘッド3のさらに別の実施例が示されている。な
お、図4の実施例の基本的構成は図1〜図3に示した実
施例と変わりないため、同じ機能を有する構成部材につ
いて、同一番号を付することにより詳細な説明を省略す
ることにする。
【0031】この実施例では、図示のように、各区画
4、5、6内に2層にバッフル板41が設けられてお
り、各処理ガス導入管15、16、17から各区画4、
5、6内に導入された処理ガスの整流化が図られてい
る。このように構成することにより、各区画4、5、6
の各吹出面11、12、13から上記処理室2内に供給
される処理ガスが整流され、制御精度を向上させること
ができる。なお、図示の実施例に使用可能なバッフル板
41としては、板材に複数の孔を穿設したもの、あるい
は線材をメッシュ状に編んだものなどを使用することが
できる。
4、5、6内に2層にバッフル板41が設けられてお
り、各処理ガス導入管15、16、17から各区画4、
5、6内に導入された処理ガスの整流化が図られてい
る。このように構成することにより、各区画4、5、6
の各吹出面11、12、13から上記処理室2内に供給
される処理ガスが整流され、制御精度を向上させること
ができる。なお、図示の実施例に使用可能なバッフル板
41としては、板材に複数の孔を穿設したもの、あるい
は線材をメッシュ状に編んだものなどを使用することが
できる。
【0032】以上においては、本発明に基づいて構成さ
れたシャワーヘッドを枚葉式CVD装置に適用した例に
即して説明を行ったが、本発明はかかる実施例に限定さ
れず、プラズマCVD装置を始めとして、その他の半導
体処理装置、例えばエッチング装置、アッシング装置、
スパッタ装置に適用することが可能である。
れたシャワーヘッドを枚葉式CVD装置に適用した例に
即して説明を行ったが、本発明はかかる実施例に限定さ
れず、プラズマCVD装置を始めとして、その他の半導
体処理装置、例えばエッチング装置、アッシング装置、
スパッタ装置に適用することが可能である。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、上記シャワーヘッドを隔壁により複数の区画に分割
し、各区画に対して流量及び組成を独立に制御された処
理ガスを供給し、各区画のガス吹出口から処理室内にガ
スを供給することができるので、例えば、図6及び図7
に示されるようなガス流量分布および濃度境界層分布を
打ち消すように、処理室内に処理ガスを供給することが
できる。その結果、成膜のレート、成膜の均一性および
膜質を処理ガスの供給の観点から正確に制御することが
でき、製品の歩留まりおよびスループットの向上を図る
ことができる。
は、上記シャワーヘッドを隔壁により複数の区画に分割
し、各区画に対して流量及び組成を独立に制御された処
理ガスを供給し、各区画のガス吹出口から処理室内にガ
スを供給することができるので、例えば、図6及び図7
に示されるようなガス流量分布および濃度境界層分布を
打ち消すように、処理室内に処理ガスを供給することが
できる。その結果、成膜のレート、成膜の均一性および
膜質を処理ガスの供給の観点から正確に制御することが
でき、製品の歩留まりおよびスループットの向上を図る
ことができる。
【0034】また上記区画を同心円状に配置することに
より、処理ガスの流量分布の制御を容易に行うことが可
能となるとともに、所定の区画への処理ガスの供給を開
始および停止することにより、処理ガスを供給するシャ
ワーヘッドを交換せずに、異なる外径の被処理体を処理
することが可能である。ただし、その場合には、処理ガ
スが供給されない区画内に処理室からガスが逆流しない
ように、その区画を適宜閉鎖する構成とすることが好ま
しい。
より、処理ガスの流量分布の制御を容易に行うことが可
能となるとともに、所定の区画への処理ガスの供給を開
始および停止することにより、処理ガスを供給するシャ
ワーヘッドを交換せずに、異なる外径の被処理体を処理
することが可能である。ただし、その場合には、処理ガ
スが供給されない区画内に処理室からガスが逆流しない
ように、その区画を適宜閉鎖する構成とすることが好ま
しい。
【0035】さらにまた、上記区画の水平方向断面を等
しく構成することにより、各区画から処理室内に供給さ
れる処理ガスの流量を容易に把握することが可能にな
り、処理ガス供給の制御を容易に行うことができる。
しく構成することにより、各区画から処理室内に供給さ
れる処理ガスの流量を容易に把握することが可能にな
り、処理ガス供給の制御を容易に行うことができる。
【図1】本発明に基づいて構成されたシャワーヘッドを
実装した枚葉式CVD装置の概略図である。
実装した枚葉式CVD装置の概略図である。
【図2】図1の装置のシャワーヘッド部の概略的な拡大
図である。
図である。
【図3】本発明に基づいて構成されたシャワーヘッドの
底面図である。
底面図である。
【図4】本発明に基づいて構成されたシャワーヘッドの
別の実施例を示す図2と同様な拡大図である。
別の実施例を示す図2と同様な拡大図である。
【図5】従来のシャワーヘッドを実装した枚葉式CVD
装置の概略図である。
装置の概略図である。
【図6】ウェハ位置とガス流量との関係を示すグラフで
ある。
ある。
【図7】ウェハ位置と処理ガスの濃度境界層の暑さとの
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
1 CVD装置 2 処理室 3 シャワーヘッド 4、5、6 区画 7、8、9 隔壁 10 処理ガス吹出面 11、12、13 処理ガス吹出領域 14 孔 15、16、17 処理ガス導入口 18、19、20 マスフローコントローラ 21、22、23 処理ガス源
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−187594(JP,A) 特開 平4−146618(JP,A) 特開 平4−337627(JP,A) 特開 平1−239839(JP,A) 特開 平4−3417(JP,A) 特開 平3−60115(JP,A) 特開 昭62−252931(JP,A) 特開 平1−117315(JP,A) 特開 平2−5515(JP,A) 特開 昭64−73619(JP,A) 特開 昭57−17134(JP,A) 特開 昭61−147529(JP,A) 実開 平2−137033(JP,U) 実開 昭64−47029(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/205 H01L 21/203
Claims (4)
- 【請求項1】 所定の減圧雰囲気に調整可能な処理室内
に所定のガス源から所定の処理ガスを導入するための多
数の吐出口を有するガス導入機構を備え、前記処置室内
の載置台に載置された被処理体を処理する処理装置にお
いて、 前記多数の吐出口を有するガス導入機構は、 前記多数の吐出口を有するガス導入機構の内部を略同心
円状に配置された複数の区画に分割するための隔壁と、 前記所定のガス源から所定の処理ガスを前記各区画を介
して前記処理室内に個別に流量制御して供給するべく、
各々のガス導入経路に対して個別に介装された複数の流
量制御装置と、 を備えていることを特徴とする、処理装置。 - 【請求項2】 前記各区画の水平方向断面積が相等しい
ことを特徴とする、請求項1に記載の処理装置。 - 【請求項3】 前記ガス導入機構の前記各区画に関し
て、前記各区画の水平方向断面積に対する前記各区画に
穿孔される前記吐出口の総面積の割合が等しくなるよう
に構成されることを特徴とする、請求項1または2に記
載の処理装置。 - 【請求項4】 前記各区画内に層状にバッフル板が設け
られており、前記各区画内に導入された前記処理ガスの
整流化が図られていることを特徴とする、請求項1、2
または3のいずれかに記載の処理装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18550293A JP3342118B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 処理装置 |
US08/265,134 US5591269A (en) | 1993-06-24 | 1994-06-23 | Vacuum processing apparatus |
KR1019940014674A KR0155601B1 (ko) | 1993-06-24 | 1994-06-24 | 진공처리장치 |
TW083105982A TW310445B (ja) | 1993-06-24 | 1994-06-30 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18550293A JP3342118B2 (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0722341A JPH0722341A (ja) | 1995-01-24 |
JP3342118B2 true JP3342118B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=16171903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18550293A Expired - Lifetime JP3342118B2 (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-29 | 処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3342118B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6502530B1 (en) | 2000-04-26 | 2003-01-07 | Unaxis Balzers Aktiengesellschaft | Design of gas injection for the electrode in a capacitively coupled RF plasma reactor |
JP5018708B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2012-09-05 | 住友電気工業株式会社 | 気相処理装置、気相処理方法および基板 |
US8628616B2 (en) | 2007-12-11 | 2014-01-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Vapor-phase process apparatus, vapor-phase process method, and substrate |
CN101488446B (zh) * | 2008-01-14 | 2010-09-01 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 等离子体处理设备及其气体分配装置 |
JP2010196102A (ja) * | 2009-02-24 | 2010-09-09 | Sharp Corp | 気相成長装置及び気相成長方法 |
JP5428562B2 (ja) * | 2009-06-17 | 2014-02-26 | 住友電気工業株式会社 | 半導体製造装置 |
KR101110080B1 (ko) * | 2009-07-08 | 2012-03-13 | 주식회사 유진테크 | 확산판을 선택적으로 삽입설치하는 기판처리방법 |
JP2014049667A (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Tokyo Electron Ltd | プラズマ処理装置及びこれを備えた基板処理装置 |
JP6007143B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2016-10-12 | 東京エレクトロン株式会社 | シャワーヘッド、プラズマ処理装置、及びプラズマ処理方法 |
JP6030994B2 (ja) | 2013-05-15 | 2016-11-24 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマエッチング装置及びプラズマエッチング方法 |
JP2016225018A (ja) * | 2015-05-27 | 2016-12-28 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス処理装置およびそれに用いる多分割シャワーヘッド |
US10546729B2 (en) * | 2016-10-04 | 2020-01-28 | Applied Materials, Inc. | Dual-channel showerhead with improved profile |
JP6851188B2 (ja) * | 2016-11-28 | 2021-03-31 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びシャワーヘッド |
CN113293359A (zh) * | 2020-02-24 | 2021-08-24 | 江苏鲁汶仪器有限公司 | 一种可分区控制进气流量及比例的pecvd匀气装置 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP18550293A patent/JP3342118B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0722341A (ja) | 1995-01-24 |
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