JP3492596B2 - ガス供給装置 - Google Patents
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- C23C16/45563—Gas nozzles
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、化学蒸
着装置に関し、より詳しくは、ガスを化学蒸着装置内の
多数の経路に実質的に等しい流量で供給するための改良
したガス供給装置に関する。
着装置に関し、より詳しくは、ガスを化学蒸着装置内の
多数の経路に実質的に等しい流量で供給するための改良
したガス供給装置に関する。
【０００２】
【従来技術および発明が解決すべき課題】化学蒸着（CV
D）装置は良く知られており、種々の組成物よりなる薄
膜を基質の表面に蒸着したり成長させたりするのに広く
使用されている。例えば、CVD装置は誘電性不動態化ド
ーパント層を蒸着するのに一般に使用されている。CVD
装置は処理すべき基質が設置された蒸着チャンバーに反
応性処理ガスまたは薬品上記を導入することによって作
動する。気化した物質が基質上を通ると、基質の表面に
吸着され、反応して膜を形成する。また、固体または液
体源を蒸気の形態で蒸着チャンバーに送入するのに種々
の不活性キャリアガスを使用し得る。代表的には、基質
を加熱して反応を触媒作用する。
D）装置は良く知られており、種々の組成物よりなる薄
膜を基質の表面に蒸着したり成長させたりするのに広く
使用されている。例えば、CVD装置は誘電性不動態化ド
ーパント層を蒸着するのに一般に使用されている。CVD
装置は処理すべき基質が設置された蒸着チャンバーに反
応性処理ガスまたは薬品上記を導入することによって作
動する。気化した物質が基質上を通ると、基質の表面に
吸着され、反応して膜を形成する。また、固体または液
体源を蒸気の形態で蒸着チャンバーに送入するのに種々
の不活性キャリアガスを使用し得る。代表的には、基質
を加熱して反応を触媒作用する。
【０００３】半導体ウエーハを処理するのに広く使用さ
れている種類のＣＶＤ装置は大気圧化学蒸着装置（以
降、ＡＰＣＶＤ装置と称する）。ＡＰＣＶＤ装置は例え
ば、バーソロメウ等の米国特許第4,834,020号に記載さ
れている。この特許に開示の内容をここに援用する。Ａ
ＰＣＶＤ装置では、蒸着チャンバーは大気圧で作動さ
れ、その間、ガス源の薬品が導入されて反応して膜を基
質に形成する。或る種類のＡＰＣＶＤ装置は蒸着処理
中、基質を一連の蒸着チャンバーを通して移動させるた
めにベルトまたはコンベヤを使用している。代表的なベ
ルト駆動式ＡＰＣＶＤ装置は４〜６の別々の蒸着チャン
バーを有していることがある。各チャンバーは基質を処
理するために処理ガスをチャンバーに導入するための線
状処理ガスインゼクタと、ガスおよび副生物をチャンバ
ーから排出するための一以上の排気ポ−トとを有してい
る。
れている種類のＣＶＤ装置は大気圧化学蒸着装置（以
降、ＡＰＣＶＤ装置と称する）。ＡＰＣＶＤ装置は例え
ば、バーソロメウ等の米国特許第4,834,020号に記載さ
れている。この特許に開示の内容をここに援用する。Ａ
ＰＣＶＤ装置では、蒸着チャンバーは大気圧で作動さ
れ、その間、ガス源の薬品が導入されて反応して膜を基
質に形成する。或る種類のＡＰＣＶＤ装置は蒸着処理
中、基質を一連の蒸着チャンバーを通して移動させるた
めにベルトまたはコンベヤを使用している。代表的なベ
ルト駆動式ＡＰＣＶＤ装置は４〜６の別々の蒸着チャン
バーを有していることがある。各チャンバーは基質を処
理するために処理ガスをチャンバーに導入するための線
状処理ガスインゼクタと、ガスおよび副生物をチャンバ
ーから排出するための一以上の排気ポ−トとを有してい
る。
【０００４】線状処理ガスインゼクタは、例えば、デド
トニー等の米国特許第5,683,516号に記載されている。
この特許に開示の内容をここに援用する。代表的には、
インゼクタは基質の表面から２．５４ｃｍ（１インチ）
未満のところに、しばしば、０．３２ｃｍ（1／8〜1／2
インチ）位のところに位置決めされたいくつかの注入ポ
−トを有している。注入ポ−トと基質表面との間のこの
限定隙間では、注入ポ−トは蒸着処理中に生じられた物
質および副生物がすぐに被覆される。また、物質および
副生物は排気ポ−トの下縁部にも付着されてしまう。こ
れらの付着物は時間にわたって堆積して基質に蒸着され
た膜に埋め込まれる粒子源になり、膜の品質を悪化す
る。かくして、この堆積を減速したり防止したりしなけ
ればならない。
トニー等の米国特許第5,683,516号に記載されている。
この特許に開示の内容をここに援用する。代表的には、
インゼクタは基質の表面から２．５４ｃｍ（１インチ）
未満のところに、しばしば、０．３２ｃｍ（1／8〜1／2
インチ）位のところに位置決めされたいくつかの注入ポ
−トを有している。注入ポ−トと基質表面との間のこの
限定隙間では、注入ポ−トは蒸着処理中に生じられた物
質および副生物がすぐに被覆される。また、物質および
副生物は排気ポ−トの下縁部にも付着されてしまう。こ
れらの付着物は時間にわたって堆積して基質に蒸着され
た膜に埋め込まれる粒子源になり、膜の品質を悪化す
る。かくして、この堆積を減速したり防止したりしなけ
ればならない。
【０００５】ＣＶＤ装置の注入ポ−トおよび排気ポ−ト
における付着物の堆積を減じるためにいくつかの解決法
が試みられてきた。一解決法はインゼクタおよび排気ポ
−トの下面に隣接してこれらを取り囲む多数のシールド
を使用している。シールドは例えばドトニー等の米国特
許第5,849,088号およびトランの米国特許第5,944,900号
に記載されている。これら特許に開示の内容をここに援
用する。各シールドは代表的には、窒素のような不活性
シールドガスが導入されるプレナムを構成するようにス
クリーンに接合された基部または支持体を有している。
シールドガスは長さに沿って列状の穴を有する導管また
は計量管を通してプレナムに供給される。多数の供給管
路がＡＰＣＶＤ装置におけるガスマニホールドからシー
ルドガスを計量管に供給する。また、ガスマニホールド
は代表的には遠くに位置決めされた外部シールドガス供
給源に連結されている。不活性ガスはスクリーンを通し
て拡散してシールドに隣接した領域における反応性処理
ガスを変位させ、希釈し、シールド自身上の付着を減じ
る。
における付着物の堆積を減じるためにいくつかの解決法
が試みられてきた。一解決法はインゼクタおよび排気ポ
−トの下面に隣接してこれらを取り囲む多数のシールド
を使用している。シールドは例えばドトニー等の米国特
許第5,849,088号およびトランの米国特許第5,944,900号
に記載されている。これら特許に開示の内容をここに援
用する。各シールドは代表的には、窒素のような不活性
シールドガスが導入されるプレナムを構成するようにス
クリーンに接合された基部または支持体を有している。
シールドガスは長さに沿って列状の穴を有する導管また
は計量管を通してプレナムに供給される。多数の供給管
路がＡＰＣＶＤ装置におけるガスマニホールドからシー
ルドガスを計量管に供給する。また、ガスマニホールド
は代表的には遠くに位置決めされた外部シールドガス供
給源に連結されている。不活性ガスはスクリーンを通し
て拡散してシールドに隣接した領域における反応性処理
ガスを変位させ、希釈し、シールド自身上の付着を減じ
る。
【０００６】むらを３％以下に減らして直径が代表的に
は２００ｍｍである膜の基質上の形成は処理ガス注入領
域において、且つそのまわりに良く制御され且つ良く輪
郭決めされたガスの流量均衡を有することにますます依
存するようになってきている。シールドは代表的には線
状処理ガスインゼクタの側面に位置し、基質は一定方向
に組立体の下で移動する。３％未満の膜むらのための要
件では、処理ガスを迂回するシールドガスの流れが時間
にわたって安定のままであり、且つインゼクタの各側で
ガスの流れがその長さに沿って良く輪郭決めされ、且つ
反対側のガスの流れに対して良く輪郭決めされることが
肝要である。かくして、処理ガスの流れを乱さないよう
にシールドガスの良く輪郭決めされ且つ良く制御された
流量を与えることができる装置および方法が必要であ
る。
は２００ｍｍである膜の基質上の形成は処理ガス注入領
域において、且つそのまわりに良く制御され且つ良く輪
郭決めされたガスの流量均衡を有することにますます依
存するようになってきている。シールドは代表的には線
状処理ガスインゼクタの側面に位置し、基質は一定方向
に組立体の下で移動する。３％未満の膜むらのための要
件では、処理ガスを迂回するシールドガスの流れが時間
にわたって安定のままであり、且つインゼクタの各側で
ガスの流れがその長さに沿って良く輪郭決めされ、且つ
反対側のガスの流れに対して良く輪郭決めされることが
肝要である。かくして、処理ガスの流れを乱さないよう
にシールドガスの良く輪郭決めされ且つ良く制御された
流量を与えることができる装置および方法が必要であ
る。
【０００７】所定のシールドからのシールドガスの流れ
は関連した計量管の穴の数および直径と、シールドガス
が管に供給される圧力および容積流量とに依存してい
る。最後の二つの要因は、一部、シールドにおける計量
管をシールドガス供給源に連結する供給管路の長さおよ
び直径に依存している。図１に示すように、これらの供
給管路１０も長さは代表的にはシールド１２ごとにおよ
び蒸着チャンバー１４ごとに変化する。これらの変化は
ＡＰＣＶＤ装置の物理的制限（すなわち、ガスマニホー
ルド１６またはガス供給源１８から遠い蒸着チャンバー
におけるシールドが必ず長い供給管路１０を必要とす
る）の結果である）と、供給管路の長さまたは直径にお
ける製造欠陥との結果である。これらの変化は各計量管
（図示せず）またはシールド１２から安定な良く輪郭決
めされ且つ良く制御された流れを生じ難くしている。
は関連した計量管の穴の数および直径と、シールドガス
が管に供給される圧力および容積流量とに依存してい
る。最後の二つの要因は、一部、シールドにおける計量
管をシールドガス供給源に連結する供給管路の長さおよ
び直径に依存している。図１に示すように、これらの供
給管路１０も長さは代表的にはシールド１２ごとにおよ
び蒸着チャンバー１４ごとに変化する。これらの変化は
ＡＰＣＶＤ装置の物理的制限（すなわち、ガスマニホー
ルド１６またはガス供給源１８から遠い蒸着チャンバー
におけるシールドが必ず長い供給管路１０を必要とす
る）の結果である）と、供給管路の長さまたは直径にお
ける製造欠陥との結果である。これらの変化は各計量管
（図示せず）またはシールド１２から安定な良く輪郭決
めされ且つ良く制御された流れを生じ難くしている。
【０００８】上記設計での他の問題はシールドガス供給
源からのシールドガスの流量または圧力の変動が計量管
からの不安定な且つ不均衡な流れを引き起こして処理ガ
スの流れを乱し、且つ膜厚にむらを引き起こすと言う点
である。かくして、シールドにおける付着物の堆積を減
じるのに十分に高く、単一の蒸着チャンバー内の一様な
処理を確保するのに十分に均衡されて安定であり、且つ
各チャンバーからの均等な処理成果を確保するのに多数
のチャンバーを横切って十分に均衡されて安定であるシ
ールドガスの流れを与えることができる装置および方法
が必要である。
源からのシールドガスの流量または圧力の変動が計量管
からの不安定な且つ不均衡な流れを引き起こして処理ガ
スの流れを乱し、且つ膜厚にむらを引き起こすと言う点
である。かくして、シールドにおける付着物の堆積を減
じるのに十分に高く、単一の蒸着チャンバー内の一様な
処理を確保するのに十分に均衡されて安定であり、且つ
各チャンバーからの均等な処理成果を確保するのに多数
のチャンバーを横切って十分に均衡されて安定であるシ
ールドガスの流れを与えることができる装置および方法
が必要である。
【０００９】上記問題を解決するための在来の解決法は
各計量管を各々が独立した圧力レギュレータまたは質量
流量コントローラを備えた別々の管路を通してシールド
ガス供給源に連結することである。この解決法の基本的
な問題は各々が４つのシールドを持つ４つのチャンバー
を有する単一のＡＰＣＶＤ装置について１６個ほどの圧
力レギュレータまたは質量流量コントローラを購入し、
装着し且つ維持することに関連した高いコストである。
しかも、この解決法は各シールドからの他のシールドに
対して均衡化されたシールドガスの流量を維持する問題
を解決しない。実際、多数の圧力レギュレータまたは質
量流量コントローラを備えることは解決法を複雑にして
しまう。なぜなら、圧力レギュレータまたは質量流量コ
ントローラすべてを互いに対して校正状態に保たなけれ
ばならず、さもなければ、不均衡なシールドガスの流量
を生じるからである。最後に、簡単化のために且つメン
テナンスの容易性を可能にするために、良好な設計の原
理によれば、所定のガスについて、単一に管路がＡＰＣ
ＶＤ装置をガス供給源に連結することが好ましい。
各計量管を各々が独立した圧力レギュレータまたは質量
流量コントローラを備えた別々の管路を通してシールド
ガス供給源に連結することである。この解決法の基本的
な問題は各々が４つのシールドを持つ４つのチャンバー
を有する単一のＡＰＣＶＤ装置について１６個ほどの圧
力レギュレータまたは質量流量コントローラを購入し、
装着し且つ維持することに関連した高いコストである。
しかも、この解決法は各シールドからの他のシールドに
対して均衡化されたシールドガスの流量を維持する問題
を解決しない。実際、多数の圧力レギュレータまたは質
量流量コントローラを備えることは解決法を複雑にして
しまう。なぜなら、圧力レギュレータまたは質量流量コ
ントローラすべてを互いに対して校正状態に保たなけれ
ばならず、さもなければ、不均衡なシールドガスの流量
を生じるからである。最後に、簡単化のために且つメン
テナンスの容易性を可能にするために、良好な設計の原
理によれば、所定のガスについて、単一に管路がＡＰＣ
ＶＤ装置をガス供給源に連結することが好ましい。
【００１０】従って、付着物の形成および堆積を減じる
のに十分に高いシールドガスの流れをＡＰＣＶＤ装置に
おけるチャンバーの注入ポ−トおよび排気ポ−トを取り
囲むシールドに供給する装置および方法が必要である。
また、チャンバー内の基質のまわりにおける良く制御さ
れ且つ良く輪郭決めされた処理ガスの流れを許容するの
に十分に安定で且つ均衡化されたシールドガスの流量を
与える装置および方法が必要である。更に、装置内の多
数のチャンバーからの一様な処理結果を確保するのに十
分に安定で且つ均衡化されたシールドガスの流量を与え
る装置および方法が必要である。更に、多くの独立した
圧力レギュレータまたは質量流量コントローラを使用す
ることなしにシールドガス供給源からの流量または圧力
の変動に因るシールドガスの流量の変化を減じる装置お
よび方法が必要である。
のに十分に高いシールドガスの流れをＡＰＣＶＤ装置に
おけるチャンバーの注入ポ−トおよび排気ポ−トを取り
囲むシールドに供給する装置および方法が必要である。
また、チャンバー内の基質のまわりにおける良く制御さ
れ且つ良く輪郭決めされた処理ガスの流れを許容するの
に十分に安定で且つ均衡化されたシールドガスの流量を
与える装置および方法が必要である。更に、装置内の多
数のチャンバーからの一様な処理結果を確保するのに十
分に安定で且つ均衡化されたシールドガスの流量を与え
る装置および方法が必要である。更に、多くの独立した
圧力レギュレータまたは質量流量コントローラを使用す
ることなしにシールドガス供給源からの流量または圧力
の変動に因るシールドガスの流量の変化を減じる装置お
よび方法が必要である。
【００１１】本発明の目的はガスを化学蒸着（ＣＶＤ）
装置のチャンバーに導入するための装置および方法を提
供することである。より詳細には、本発明はシールドガ
スを実質的に一定且つ等しい流量で多数の経路を通して
チャンバーに導入するための改良ガス供給装置を提供す
ることを目的としている。
装置のチャンバーに導入するための装置および方法を提
供することである。より詳細には、本発明はシールドガ
スを実質的に一定且つ等しい流量で多数の経路を通して
チャンバーに導入するための改良ガス供給装置を提供す
ることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】一実施態様によれば、ガ
ス供給装置は処理ガスをチャンバーに導入するための処
理ガスインゼクタと、処理副生物の付着を減じるために
処理ガスインゼクタと隣接した多数のシールド体を有す
るシールド組立体とを有している。各シールド体はスク
リーンと、シールドガスをスクリーンを通して供給する
ために列状の穴を備えた導管とを有している。シールド
ガスは不活性ガスおよび希釈ガスのいずれかであり、少
なくとも一つがシールドガスを供給するために各導管に
連結された多数の流路を通してベントに供給される。流
路の各々はシールド体の各々から実質的に等しいシール
ドガスの流量が得られるように寸法決めされた横断面積
（Aorifice）を持つオリフィスを有する流量制限体を備
えている。流量制限体は導管の入口に連結された供給管
路にあるか、或いは導管自身にある。好ましくは、オリ
フィスはまた、圧力または流量が変化する単一のシール
ドガス供給源からシールドガスが供給されても、各導管
を通るシールドガスの流量が一定であるように寸法決め
されている。
ス供給装置は処理ガスをチャンバーに導入するための処
理ガスインゼクタと、処理副生物の付着を減じるために
処理ガスインゼクタと隣接した多数のシールド体を有す
るシールド組立体とを有している。各シールド体はスク
リーンと、シールドガスをスクリーンを通して供給する
ために列状の穴を備えた導管とを有している。シールド
ガスは不活性ガスおよび希釈ガスのいずれかであり、少
なくとも一つがシールドガスを供給するために各導管に
連結された多数の流路を通してベントに供給される。流
路の各々はシールド体の各々から実質的に等しいシール
ドガスの流量が得られるように寸法決めされた横断面積
（Aorifice）を持つオリフィスを有する流量制限体を備
えている。流量制限体は導管の入口に連結された供給管
路にあるか、或いは導管自身にある。好ましくは、オリ
フィスはまた、圧力または流量が変化する単一のシール
ドガス供給源からシールドガスが供給されても、各導管
を通るシールドガスの流量が一定であるように寸法決め
されている。
【００１３】一般に、各導管の穴は他の導管のものに実
質的に等しい全横断面積を有している。かくして、シー
ルド体の各々からシールドガスの等しい流量を与えるこ
とは導管の各々の入口のところに実質的に等しい背圧を
与えるようにオリフィスを寸法決めすることによって達
成され、一定の流量は供給減からの圧力または流量の変
化を考慮に入れて十分高い背圧を与えることによって達
成される。各導管の穴が全横断面積（Ａholes）を有
し、且つ導管と関連した流路が横断面積（Ａflowp ath）
を有している場合に十分な背圧を与えるには、流路にお
ける流量制限体のオリフィスの横断面積（Ａorifice）
が穴の全横断面積より小さいべきであって、且つ穴の全
横断面積が流路の横断面積より小さいべきである（Ａ
orifice＜Ａhol es＜Ａflowpathe）。好ましくは、流路
すべてにおける流量制限体は導管すべてにおける穴の横
断面積の合計（全Ａholes）より小さく、導管すべてに
おける穴の横断面積の合計は流路すべての横断面積の合
計（Ａflowpath）より小さい。（全Ａorifice＜全Ａ
holes＜Ａflowpathe）。より好ましくは、全Ａholes／
全Ａor ifice≧１．５であり、全Ａflowpath／全Ａholes
≧１である。
質的に等しい全横断面積を有している。かくして、シー
ルド体の各々からシールドガスの等しい流量を与えるこ
とは導管の各々の入口のところに実質的に等しい背圧を
与えるようにオリフィスを寸法決めすることによって達
成され、一定の流量は供給減からの圧力または流量の変
化を考慮に入れて十分高い背圧を与えることによって達
成される。各導管の穴が全横断面積（Ａholes）を有
し、且つ導管と関連した流路が横断面積（Ａflowp ath）
を有している場合に十分な背圧を与えるには、流路にお
ける流量制限体のオリフィスの横断面積（Ａorifice）
が穴の全横断面積より小さいべきであって、且つ穴の全
横断面積が流路の横断面積より小さいべきである（Ａ
orifice＜Ａhol es＜Ａflowpathe）。好ましくは、流路
すべてにおける流量制限体は導管すべてにおける穴の横
断面積の合計（全Ａholes）より小さく、導管すべてに
おける穴の横断面積の合計は流路すべての横断面積の合
計（Ａflowpath）より小さい。（全Ａorifice＜全Ａ
holes＜Ａflowpathe）。より好ましくは、全Ａholes／
全Ａor ifice≧１．５であり、全Ａflowpath／全Ａholes
≧１である。
【００１４】他の観点によれば、本発明は基質を処理す
るために化学蒸着装置を作動する方法を提供する。この
方法では、処理副生物の付着を減じるために多数のシー
ルド体を有するシールド組立体が処理ガスインゼクタに
隣接して設けられる。各シールド体はスクリーンと、ス
クリーン上の処理副生物の付着を減じるためにシールド
ガスをスクリーンを通して供給することが可能な列状の
穴を備えた導管とを有している。シールドガスを多数の
流路を通して導管に供給し、流路を通るシールドガスの
流量はオリフィスを有する流量制限体を各流路に設ける
ことによって制限される。オリフィスはシールド体の各
々から実質的に等しいシールドガスの流量が与えられる
ように寸法決めされた横断面積（Ａorifice）を有して
いる。基質をチャンバーに設置し、処理ガスをチャンバ
ーに導入して処理ガスインゼクタを介して基質を処理す
る。好適な実施例では、各導管における穴は他の導管の
ものに実質的に等しい全横断面積（Ａholes）を有して
おり、導管各々の入口のところに等しい背圧を生じるよ
うに寸法決めされたオリフィスを有する流量制限体を設
けることによってシールドガスの等しい流量が達成され
る。
るために化学蒸着装置を作動する方法を提供する。この
方法では、処理副生物の付着を減じるために多数のシー
ルド体を有するシールド組立体が処理ガスインゼクタに
隣接して設けられる。各シールド体はスクリーンと、ス
クリーン上の処理副生物の付着を減じるためにシールド
ガスをスクリーンを通して供給することが可能な列状の
穴を備えた導管とを有している。シールドガスを多数の
流路を通して導管に供給し、流路を通るシールドガスの
流量はオリフィスを有する流量制限体を各流路に設ける
ことによって制限される。オリフィスはシールド体の各
々から実質的に等しいシールドガスの流量が与えられる
ように寸法決めされた横断面積（Ａorifice）を有して
いる。基質をチャンバーに設置し、処理ガスをチャンバ
ーに導入して処理ガスインゼクタを介して基質を処理す
る。好適な実施例では、各導管における穴は他の導管の
ものに実質的に等しい全横断面積（Ａholes）を有して
おり、導管各々の入口のところに等しい背圧を生じるよ
うに寸法決めされたオリフィスを有する流量制限体を設
けることによってシールドガスの等しい流量が達成され
る。
【００１５】更に他の観点によれば、本発明は基質を処
理するためのCVD装置を提供するものであり、この装置
はシールド組立体のいくつかのシールド体の各々からシ
ールドガスの実質的に等しい流量を与えるための手段を
有している。典型的には、この装置は、基質が処理され
るチャンバーと、処理ガスをチャンバーに導入するため
の処理ガスインゼクタとを有している。シールド体は処
理副生物の付着を減じるために処理ガスインゼクタの隣
にある。各シールド体はスクリーンと、スクリーン上の
処理副生物の付着を減じるためにシールドガスをスクリ
ーンを通して供給するように列状の穴を備えた導管とを
有している。いくつかの流路がシールドガスを導管に供
給する。少なくとも一つの流路が各導管に連結されてい
る。チャンバーにおける少なくとも一つの排気ポ−トを
有する排出装置はガスおよび副生物をチャンバーから排
出する。一実施例では、各導管からシールドガスの等し
い流量を与えるための手段は各流路に流量制限体を有し
ており、流量制限体はシールドガスの等しい流量を与え
るために寸法決めされたオリフィスを有している。
理するためのCVD装置を提供するものであり、この装置
はシールド組立体のいくつかのシールド体の各々からシ
ールドガスの実質的に等しい流量を与えるための手段を
有している。典型的には、この装置は、基質が処理され
るチャンバーと、処理ガスをチャンバーに導入するため
の処理ガスインゼクタとを有している。シールド体は処
理副生物の付着を減じるために処理ガスインゼクタの隣
にある。各シールド体はスクリーンと、スクリーン上の
処理副生物の付着を減じるためにシールドガスをスクリ
ーンを通して供給するように列状の穴を備えた導管とを
有している。いくつかの流路がシールドガスを導管に供
給する。少なくとも一つの流路が各導管に連結されてい
る。チャンバーにおける少なくとも一つの排気ポ−トを
有する排出装置はガスおよび副生物をチャンバーから排
出する。一実施例では、各導管からシールドガスの等し
い流量を与えるための手段は各流路に流量制限体を有し
ており、流量制限体はシールドガスの等しい流量を与え
るために寸法決めされたオリフィスを有している。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明は基質を処理するために多
数の供給量でガスを供給する装置および方法を提供す
る。本発明による装置および方法は図２に示すような大
気圧化学蒸着装置（ＡＰＣＶＤ装置）を使用して半導体
ウェーハ上への高品質膜蒸着を確保するのに特に有用で
ある。ここに示すＡＰＣＶＤ装置の具体例は本発明を例
示するためのものであって、本発明の範囲を限定するた
めのものではない。
数の供給量でガスを供給する装置および方法を提供す
る。本発明による装置および方法は図２に示すような大
気圧化学蒸着装置（ＡＰＣＶＤ装置）を使用して半導体
ウェーハ上への高品質膜蒸着を確保するのに特に有用で
ある。ここに示すＡＰＣＶＤ装置の具体例は本発明を例
示するためのものであって、本発明の範囲を限定するた
めのものではない。
【００１７】図２を参照すると、典型的なＡＰＣＶＤ装
置は一般に、基質を処理するために処理ガスすなわち薬
品蒸気を導入する一以上のチャンバー１２５を有する処
理マッフル１２０を通して基質を移動させるための表面
１１０付きのエンドレスワイヤベルト１０５を有してい
る。処理マッフル１２０の床１３５の下の加熱要素１３
０が基質１１５を約２００℃〜７５０℃まで加熱する。
排出装置１４０が消費薬品蒸気、ガスおよび処理副生物
を処理マッフル１２０およびチャンバー１２５から排出
する。
置は一般に、基質を処理するために処理ガスすなわち薬
品蒸気を導入する一以上のチャンバー１２５を有する処
理マッフル１２０を通して基質を移動させるための表面
１１０付きのエンドレスワイヤベルト１０５を有してい
る。処理マッフル１２０の床１３５の下の加熱要素１３
０が基質１１５を約２００℃〜７５０℃まで加熱する。
排出装置１４０が消費薬品蒸気、ガスおよび処理副生物
を処理マッフル１２０およびチャンバー１２５から排出
する。
【００１８】図３は本発明によるガス供給装置１５５の
実施例を有するＡＰＣＶＤ装置１００のチャンバー１２
５の部分側面図である。チャンバー１２５は誘電半導体
化または不動態化層のような膜または層(図示せず)を基
質１１５に蒸着する処理帯域１７０を取り囲んで構成す
る頂壁部１６０および側壁部１６５a、１６５bを有して
いる。ガス供給装置１５５は基質１１５を処理するため
に薬品ガスをチャンバー１２５に供給する。側壁部１６
５a、１６５bの下縁部１８５a、１８５bとベルト１０５
の表面１１０とにより構成された一以上の排気ポ−ト１
７５a、１７５bが消費薬品蒸気およびガスをチャンバー
１２５から除去する。ガス供給装置１５５および排気ポ
−ト１７５a、１７５bは基質１１５のまわりに良好に制
御され且つ良好に境界決めされた処理ガスの流れを生じ
る。
実施例を有するＡＰＣＶＤ装置１００のチャンバー１２
５の部分側面図である。チャンバー１２５は誘電半導体
化または不動態化層のような膜または層(図示せず)を基
質１１５に蒸着する処理帯域１７０を取り囲んで構成す
る頂壁部１６０および側壁部１６５a、１６５bを有して
いる。ガス供給装置１５５は基質１１５を処理するため
に薬品ガスをチャンバー１２５に供給する。側壁部１６
５a、１６５bの下縁部１８５a、１８５bとベルト１０５
の表面１１０とにより構成された一以上の排気ポ−ト１
７５a、１７５bが消費薬品蒸気およびガスをチャンバー
１２５から除去する。ガス供給装置１５５および排気ポ
−ト１７５a、１７５bは基質１１５のまわりに良好に制
御され且つ良好に境界決めされた処理ガスの流れを生じ
る。
【００１９】ガス供給装置１５５は反応処理ガスをチャ
ンバー１２５に導入するための一以上の注入ポ−ト１９
５を持つ線状処理ガスインゼクタ１９０を有している。
また、ガス供給装置１５５は処理副生物の付着を減じる
ために処理ガスインゼクタ１９０に隣接した多数のイン
ゼクタシールド体２１０と、排気ポ−ト１７５a、１７
５bに隣接したガス抜きシールド体２１５とを持つシー
ルド組立体２００を有している。シールド組立体は例え
ばトランの米国特許第5,944,900号、デドトニー等の米
国特許第5,849,088号および米国仮特許出願第60／13536
2号に記載されている。これら特許及び仮特許出願に開
示の内容をここに援用する。各シールド体２１０、２１
５は一般に処理ガスインゼクタ１９０または排気ポ−ト
１７５a、１７５bに当接したフレーム２２５に取り付け
られた基部２２０と、窒素のような希釈不活性シールド
ガスが導入されるプレナムを構成するように基部に接合
された有孔シートまたはスクリーン２３０とよりなる。
シールドガスは付着を減じるためにスクリーンを通って
分散または拡散する。シールドガスは導管または計量管
２４０を通してプレナム２３５に導入される。一実施例
では、計量管は長さに沿って均等間隔の列状のガス出口
または穴２４５を有する単一の多孔管よりなる。他の実
施例(図示せず)では、計量管２４０は譲渡済みで出願中
の米国特許出願(代理人整理番号第A-67178号)に記載よ
うに二つまたはそれ以上の嵌め合わせ式の同軸管よりな
る。この実施例では、最も内側の管のみがガス供給源に
連結されており、内側および外側の管の両方はシールド
ガスの分散を高めるために長さに沿って列状の穴を有し
ている。
ンバー１２５に導入するための一以上の注入ポ−ト１９
５を持つ線状処理ガスインゼクタ１９０を有している。
また、ガス供給装置１５５は処理副生物の付着を減じる
ために処理ガスインゼクタ１９０に隣接した多数のイン
ゼクタシールド体２１０と、排気ポ−ト１７５a、１７
５bに隣接したガス抜きシールド体２１５とを持つシー
ルド組立体２００を有している。シールド組立体は例え
ばトランの米国特許第5,944,900号、デドトニー等の米
国特許第5,849,088号および米国仮特許出願第60／13536
2号に記載されている。これら特許及び仮特許出願に開
示の内容をここに援用する。各シールド体２１０、２１
５は一般に処理ガスインゼクタ１９０または排気ポ−ト
１７５a、１７５bに当接したフレーム２２５に取り付け
られた基部２２０と、窒素のような希釈不活性シールド
ガスが導入されるプレナムを構成するように基部に接合
された有孔シートまたはスクリーン２３０とよりなる。
シールドガスは付着を減じるためにスクリーンを通って
分散または拡散する。シールドガスは導管または計量管
２４０を通してプレナム２３５に導入される。一実施例
では、計量管は長さに沿って均等間隔の列状のガス出口
または穴２４５を有する単一の多孔管よりなる。他の実
施例(図示せず)では、計量管２４０は譲渡済みで出願中
の米国特許出願(代理人整理番号第A-67178号)に記載よ
うに二つまたはそれ以上の嵌め合わせ式の同軸管よりな
る。この実施例では、最も内側の管のみがガス供給源に
連結されており、内側および外側の管の両方はシールド
ガスの分散を高めるために長さに沿って列状の穴を有し
ている。
【００２０】シールドガスは多数の流路２５５に沿って
ＡＰＣＶＤ装置１００の隔壁取り付けガスマニホールド
２５０からシールド体２１０、２１５のプレナム２３５
に供給される。また、ガスマニホールド２５０は代表的
にはＡＰＣＶＤ装置１００から或る程度の間隔を隔てて
位置決めされる外部シールドガス供給源(図示せず)に連
結されている。流路２５５は計量管２４０と、この計量
管に連結された供給管路２６０との両方を有している。
一実施例(図示せず)では、シールドガスは二つの供給管
路２６０により計量管２４０の両端部に供給される。本
発明によれば、流路２５５の各々は、複数の計量管２４
０及び／又はシールド体２１０、２１５の各々から実質
的に均等なシールドガスの流れが得られるように寸法決
めされた横断面積（Aorifice）を有するオリフィス２７
０を備えた少なくとも一つの流量制限体２６５を有して
いる。流量制限体２６５は図３に示すように計量管２４
０の入口２７５にあってもよいし、或いは図４に示すよ
うに供給管路２６０にあってもよい。好ましくは、流量
制限体２６５はガス出口２４５のところで実質的に均等
な背圧をもたらすために計量管２４０の入口２７５にあ
るか、或いは入口にできる限り近接して供給管路にあ
る。流量制限体２６５を流路２５５に位置決めすること
より、各流路における流量制限体のオリフィス２７０が
流路に沿ってガス出口２４５から実質的に同じ距離にあ
ることが重要である。オリフィス２７０は単一の大きい
孔(図示せず)またはいくつかの小さい孔(図示せず)を有
しており、後者の場合、各孔は一定のサイズを有してお
り、孔の数は必要な全横断面積を与えるように選択され
る。
ＡＰＣＶＤ装置１００の隔壁取り付けガスマニホールド
２５０からシールド体２１０、２１５のプレナム２３５
に供給される。また、ガスマニホールド２５０は代表的
にはＡＰＣＶＤ装置１００から或る程度の間隔を隔てて
位置決めされる外部シールドガス供給源(図示せず)に連
結されている。流路２５５は計量管２４０と、この計量
管に連結された供給管路２６０との両方を有している。
一実施例(図示せず)では、シールドガスは二つの供給管
路２６０により計量管２４０の両端部に供給される。本
発明によれば、流路２５５の各々は、複数の計量管２４
０及び／又はシールド体２１０、２１５の各々から実質
的に均等なシールドガスの流れが得られるように寸法決
めされた横断面積（Aorifice）を有するオリフィス２７
０を備えた少なくとも一つの流量制限体２６５を有して
いる。流量制限体２６５は図３に示すように計量管２４
０の入口２７５にあってもよいし、或いは図４に示すよ
うに供給管路２６０にあってもよい。好ましくは、流量
制限体２６５はガス出口２４５のところで実質的に均等
な背圧をもたらすために計量管２４０の入口２７５にあ
るか、或いは入口にできる限り近接して供給管路にあ
る。流量制限体２６５を流路２５５に位置決めすること
より、各流路における流量制限体のオリフィス２７０が
流路に沿ってガス出口２４５から実質的に同じ距離にあ
ることが重要である。オリフィス２７０は単一の大きい
孔(図示せず)またはいくつかの小さい孔(図示せず)を有
しており、後者の場合、各孔は一定のサイズを有してお
り、孔の数は必要な全横断面積を与えるように選択され
る。
【００２１】シールドガスの安定な流れが二つまたはそ
れ以上の流路の間で均等に分配されるために、各流路の
流量制限体２６５におけるオリフィス２７０の横断面積
（Ａ orifice）が流路の内径の横断面積（Ａflowpathe）
より小さい計量管４０における全横断面積（Aholes）よ
り小さい。かくして、下記式が成立する。 Ａorifice＜Ａholes＜Ａflowpathe
れ以上の流路の間で均等に分配されるために、各流路の
流量制限体２６５におけるオリフィス２７０の横断面積
（Ａ orifice）が流路の内径の横断面積（Ａflowpathe）
より小さい計量管４０における全横断面積（Aholes）よ
り小さい。かくして、下記式が成立する。 Ａorifice＜Ａholes＜Ａflowpathe
【００２２】オリフィス２７０の横断面積のこの相対大
小決めの利点はシールドガス供給源からの流量または圧
力の変動に因るシールドガスの流量の変化を減じると言
う点である。これは、シールドガスの流量のわずかな変
化でも基質１１５のまわりの処理ガスの流量を変え、そ
の結果、膜厚が一様ではなくなるので、半導体製造分野
ではとくに重要である。以上で説明したように、半導体
製造においては、膜厚のむらは目標の厚さの３％より十
分に少ない程度に保たなければならない。好ましくは、
流路２５５すべてにおける流量制限体２６５のオリフィ
ス１７０すべての横断面積の合計（全Ａorifice）は計
量管２４０すべてにおける穴２４５の横断面積の合計
（全Ａholes）より小さく、計量管すべてにおける穴２
４５の横断面積の合計は流路すべての横断面積の合計
（全Ａflowpaths）より小さい。かくして、下記式が成
立する。 全Ａorifice＜全Ａholes＜全Ａflowpaths
小決めの利点はシールドガス供給源からの流量または圧
力の変動に因るシールドガスの流量の変化を減じると言
う点である。これは、シールドガスの流量のわずかな変
化でも基質１１５のまわりの処理ガスの流量を変え、そ
の結果、膜厚が一様ではなくなるので、半導体製造分野
ではとくに重要である。以上で説明したように、半導体
製造においては、膜厚のむらは目標の厚さの３％より十
分に少ない程度に保たなければならない。好ましくは、
流路２５５すべてにおける流量制限体２６５のオリフィ
ス１７０すべての横断面積の合計（全Ａorifice）は計
量管２４０すべてにおける穴２４５の横断面積の合計
（全Ａholes）より小さく、計量管すべてにおける穴２
４５の横断面積の合計は流路すべての横断面積の合計
（全Ａflowpaths）より小さい。かくして、下記式が成
立する。 全Ａorifice＜全Ａholes＜全Ａflowpaths
【００２３】より好ましくは、オリフィス１７０すべて
の横断面積の合計に対する計量管２４０すべてにおける
穴２４５の横断面積の合計の比は約１．５より大きいか
或いは約１．５に等しく、計量管すべてにおける穴２４
５の横断面積の合計に対する流路２５５すべての横断面
積の合計の比は１より大きいか或いは１に等しい。かく
して、下記式が成立する。
の横断面積の合計に対する計量管２４０すべてにおける
穴２４５の横断面積の合計の比は約１．５より大きいか
或いは約１．５に等しく、計量管すべてにおける穴２４
５の横断面積の合計に対する流路２５５すべての横断面
積の合計の比は１より大きいか或いは１に等しい。かく
して、下記式が成立する。
【００２４】全Ａholes／全Ａorifice≧１．５
全Ａflowpaths／全Ａholes≧１
【００２５】図５を参照して層を基質に蒸着するために
ＡＰＣＶＤ装置１００を作動するための方法を以下に説
明する。この方法では、シールドガスを多数の流路２５
５を通して計量管２４０に供給し（工程２８０）オリフ
ィス２７０を有する流量制限体２６５を各流路に設ける
ことによって流路２５５を通るシールドガスの流量を制
限する（工程２８５）。基質１１５をチャンバーに設置
し(工程２９０)、処理ガスを処理ガスインゼクタ１９０
の注入ポ−ト１９５を通してチャンバーに導入して基質
を処理する(工程２９０)。
ＡＰＣＶＤ装置１００を作動するための方法を以下に説
明する。この方法では、シールドガスを多数の流路２５
５を通して計量管２４０に供給し（工程２８０）オリフ
ィス２７０を有する流量制限体２６５を各流路に設ける
ことによって流路２５５を通るシールドガスの流量を制
限する（工程２８５）。基質１１５をチャンバーに設置
し(工程２９０)、処理ガスを処理ガスインゼクタ１９０
の注入ポ−ト１９５を通してチャンバーに導入して基質
を処理する(工程２９０)。
【００２６】方法の好適な実施例では、各計量管２４０
における穴２４５は全横断面積（Ａ holes）を有してお
り、シールドガスを計量管に供給する工程はＡholes＜
Ａflow pathであるように寸法決めされた横断面積（Ａ
flowpath）を有する流路を通してシールドがスを供給す
る工程を有している。より好ましくは、シールドがスの
流量を制限する工程はＡorifice＜Ａholes＜Ａ
flowpathsであるように寸法決めされた横断面積を持つ
オリフィスを有する流量制限体を設ける工程を有してい
る。
における穴２４５は全横断面積（Ａ holes）を有してお
り、シールドガスを計量管に供給する工程はＡholes＜
Ａflow pathであるように寸法決めされた横断面積（Ａ
flowpath）を有する流路を通してシールドがスを供給す
る工程を有している。より好ましくは、シールドがスの
流量を制限する工程はＡorifice＜Ａholes＜Ａ
flowpathsであるように寸法決めされた横断面積を持つ
オリフィスを有する流量制限体を設ける工程を有してい
る。
【００２７】例
下記例は本発明のいくつかの実施例の利点を例示するた
めに行なうものであって、本発明の範囲を何ら限定しよ
うとするものではない。
めに行なうものであって、本発明の範囲を何ら限定しよ
うとするものではない。
【００２８】 シリコンバリーグループ、サーマルシス
テム、ＬＬＣ（スコットバリー、カルフォルニア）から
市販されているWJ-1500のようなＡＰＣＶＤ装置１００
に本発明によるガス供給装置を備えた。各チャンバーに
おけるガス供給装置は、処理インゼクタに隣接した一対
のインゼクタシールド体と、二つの排気ポ−トに隣接し
た一対のシールド体とを有するシールド組立体を備えて
いる。シールド体の各々は二つの嵌め合わせ式の同軸管
(図示せず)よりなる計量管を有している。内側管の各々
は長さおよび周囲に沿って等間隔の３９個の穴を有して
おり、各穴は約０．０２０ｃｍ2（０．００３１平方イ
ンチ）の全横断面積で０．０２５４ｃｍ2（０．０１イ
ンチ）の直径を有している。外側管はシールド体のプレ
ナムにシールドガスを供給する列状の穴を有している。
シールドガスを約０．０６５８ｃｍ2（０．０１０２イ
ンチ）の横断面積で０．２８９ｃｍ(０．１１４インチ)
の最大内径を有する流路を通して計量管に供給する。試
験構成において、シールドガスをシールド体の各々に供
給する流路を単一のマニホールドには連結しなかった
が、むしろシールドガス供給源に個々に連結して、不均
衡を故意に生じるために各シールドガス供給源に対する
背圧を変化させることができるようにした。この試験例
では、シールド体の端部からの実質的に均等な流量を確
保するために、０．１１９ｃｍ（０．０４７インチ）の
直径および０．０１０９ｃｍ2（０．００１７in2）の横
断面積を持つオリフィスを有する流量制限体を使用し
た。不均衡を補正するか或いは補償するのに流量制限体
の効果性を評価するために、シールドガスを二つのイン
ゼクタシールド体のうちの一方に水１７１．２ｃｍ（６
７．４インチ）の背圧で供給し、他方のインゼクタシー
ルド体に水９６．０１ｃｍ（３７．８インチ）の背圧で
供給した。次の試験では、上記のガス供給装置を備えた
ＡＰＣＶＤ装置を使用して膜を半導体基質に蒸着した。
膜は2.77％未満のむらを有していた。流量制限体を設け
ない標準ガス供給装置を使用して同じゆがみ背圧で次の
試験をした結果、むらが10.8％であった。かくして、試
験の結果、本発明によるガス供給装置はオリフィスから
上流の圧力の総不均衡さえも補償することができた。
テム、ＬＬＣ（スコットバリー、カルフォルニア）から
市販されているWJ-1500のようなＡＰＣＶＤ装置１００
に本発明によるガス供給装置を備えた。各チャンバーに
おけるガス供給装置は、処理インゼクタに隣接した一対
のインゼクタシールド体と、二つの排気ポ−トに隣接し
た一対のシールド体とを有するシールド組立体を備えて
いる。シールド体の各々は二つの嵌め合わせ式の同軸管
(図示せず)よりなる計量管を有している。内側管の各々
は長さおよび周囲に沿って等間隔の３９個の穴を有して
おり、各穴は約０．０２０ｃｍ2（０．００３１平方イ
ンチ）の全横断面積で０．０２５４ｃｍ2（０．０１イ
ンチ）の直径を有している。外側管はシールド体のプレ
ナムにシールドガスを供給する列状の穴を有している。
シールドガスを約０．０６５８ｃｍ2（０．０１０２イ
ンチ）の横断面積で０．２８９ｃｍ(０．１１４インチ)
の最大内径を有する流路を通して計量管に供給する。試
験構成において、シールドガスをシールド体の各々に供
給する流路を単一のマニホールドには連結しなかった
が、むしろシールドガス供給源に個々に連結して、不均
衡を故意に生じるために各シールドガス供給源に対する
背圧を変化させることができるようにした。この試験例
では、シールド体の端部からの実質的に均等な流量を確
保するために、０．１１９ｃｍ（０．０４７インチ）の
直径および０．０１０９ｃｍ2（０．００１７in2）の横
断面積を持つオリフィスを有する流量制限体を使用し
た。不均衡を補正するか或いは補償するのに流量制限体
の効果性を評価するために、シールドガスを二つのイン
ゼクタシールド体のうちの一方に水１７１．２ｃｍ（６
７．４インチ）の背圧で供給し、他方のインゼクタシー
ルド体に水９６．０１ｃｍ（３７．８インチ）の背圧で
供給した。次の試験では、上記のガス供給装置を備えた
ＡＰＣＶＤ装置を使用して膜を半導体基質に蒸着した。
膜は2.77％未満のむらを有していた。流量制限体を設け
ない標準ガス供給装置を使用して同じゆがみ背圧で次の
試験をした結果、むらが10.8％であった。かくして、試
験の結果、本発明によるガス供給装置はオリフィスから
上流の圧力の総不均衡さえも補償することができた。
【００２９】本発明のいくつかの実施例の多くの特性お
よび利点を以上の説明に示したが、本発明の種々の実施
例の構造および機能の詳細とともに、この開示は単に例
示的あものであって、詳細において、特に、添付の請求
項を表す用語の広い一般的な意味により十分に示される
本発明の原理内の部品の構造および構成の内容において
変更例を行なうことができることは理解すべきである。
よび利点を以上の説明に示したが、本発明の種々の実施
例の構造および機能の詳細とともに、この開示は単に例
示的あものであって、詳細において、特に、添付の請求
項を表す用語の広い一般的な意味により十分に示される
本発明の原理内の部品の構造および構成の内容において
変更例を行なうことができることは理解すべきである。
【図１】在来の化学蒸着（CVD）装置の多数のチャンバ
ーにおける多数のシールド体にガスを供給するための供
給管路を示す概略図である。
ーにおける多数のシールド体にガスを供給するための供
給管路を示す概略図である。
【図２】ベルト駆動式大気圧化学蒸着（ＡＰＣＶＤ）装
置の概略側面図である。
置の概略側面図である。
【図３】本発明によるガス供給装置の実施例を有するチ
ャンバーを示すＡＰＣＶＤ装置の部分側面図である。
ャンバーを示すＡＰＣＶＤ装置の部分側面図である。
【図４】本発明によるガス供給装置の他の実施例を有す
るチャンバーを示すＡＰＣＶＤ装置の部分側面図であ
る。
るチャンバーを示すＡＰＣＶＤ装置の部分側面図であ
る。
【図５】本発明の実施例による多数の供給管にシールド
ガスの実質的に等しい流量を与えるようにＡＰＣＶＤ装
置を作動する方法の実施例を示すフローチャートであ
る。
ガスの実質的に等しい流量を与えるようにＡＰＣＶＤ装
置を作動する方法の実施例を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１００ ＡＰＣＶＤ装置
１０５ エンドレスワイヤベルト
１１５ 基質
１２５ チャンバー
１２０ 処理マッフル
１５５ ガス供給装置
１７５a、１７５b 排気ポ−ト
１９０ 処理ガスインゼクタ
１９５ 注入ポ−ト
２１０ インゼクタシールド体
２１５ シールド体
２３０ シートまたはスクリーン
２３５ プレナム
２４０ 計量管
２４５ 出口または穴
２５５ 流路
２６０ 供給管路
２６５ 流量制限体
２７０ オリフィス
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 スーン ケイ ユー
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95066 スコッツ ヴァリー ナヴィゲ
イター ドライヴ 133
(72)発明者 グレゴリー マーク スタンボ
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95066 スコッツ ヴァリー ツイン
パインズ ドライヴ 282
(72)発明者 マーク ビー キング
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95066 スコッツ ヴァリー ガーフニ
ー ウェイ 160
(72)発明者 ジェフリー チャン
アメリカ合衆国 カリフォルニア州
95131 サン ホセ スタントン ウェ
イ 1407
(56)参考文献 特開2000−200756（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−283376（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−190171（ＪＰ，Ａ)
特許2938070（ＪＰ，Ｂ１)
米国特許5849088（ＵＳ，Ａ)
米国特許5944900（ＵＳ，Ａ)
米国特許6056824（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 16/00 - 16/56
H01L 21/205
H01L 21/31 - 21/32
Claims (11)
- 【請求項１】 化学蒸着装置用のシールド組立体におい
て、 (a) 各々がスクリーンと、スクリーンを通してシールド
ガスを供給するために列状の穴を持つ導管とを有する複
数のシールド体と、 (b) シールドガスを供給するために少なくとも一つが各
導管に連結された複数の流路と、 (c) 複数の流路の各々に設けられる流量制限体とを備え
ており、流量制限体は複数のシールド体の各々から実質
的に等しいシールドガスの流量が与えられるように寸法
決めされた横断面積（Ａorifice）を持つオリフィスを
有していることを特徴とするシールド組立体。 - 【請求項２】 複数の流路はシールドガスを単一のシー
ルドガス供給源から導管に供給し、オリフィスはシール
ドガス供給源からシールドガスの圧力または流量に変化
があっても複数のシールド体の各々からのシールドガス
の実質的に一定の流量を与えるように寸法決めされてい
ることを特徴とする請求項１に記載のシールド組立体。 - 【請求項３】 各導管における穴は全横断面積（Ａ
holes）を有しており、導管と関連した流路は横断面積
（Ａflowpath）を有しており、Ａorifice＜Ａholes＜Ａ
flowpathであることを特徴とする請求項１に記載のシー
ルド組立体。 - 【請求項４】 流路すべてにおける流量制限体のオリフ
ィスの横断面積の合計（全Ａorifice）は導管すべてに
おける穴の横断面積の合計（全Ａholes）より小さく、
全Ａholesは流路すべての横断面積の合計
（Ａflowpath）より小さいことを特徴とする請求項１に
記載のシールド組立体。 - 【請求項５】 基質を処理するためにガスをチャンバー
に供給するためのガス供給装置において、 （a）処理ガスをチャンバーに導入することが可能な処
理ガスインゼクタと、 （b）処理副生物の付着を減じるために処理ガスインゼ
クタに隣接した複数のシールド体を有するシールド組立
体とを備えており、各シールド体はスクリーンと、シー
ルドガスをスクリーンに供給するために列状の穴が設け
られた導管とを有しており、 （c）少なくとも一つがシールドガスを供給するために
各導管に連結された複数の流路と、 （d）複数の流路の各々に設けられた流量制限体とを備
えており、該流量制限体は横断面積（Ａorifice）を持
つオリフィスを有していることを特徴とするガス供給装
置。 - 【請求項６】 基質を処理するための化学蒸着装置にお
いて、 （a）基質が処理されるチャンバーと、 （b）基質を処理するために処理ガスをチャンバーに導
入することが可能な処理ガスインゼクタと、 （c）処理副生物の付着を減じるために処理ガスインゼ
クタに隣接した複数のシールド体を有するシールド組立
体とを備えており、各シールド体はスクリーンと、シー
ルドガスをスクリーンに供給するために列状の穴が設け
られた導管とを有しており、 （d）少なくとも一つがシールドガスを供給するために
各導管に連結された複数の流路と、 （e）複数の流路の各々に設けられ、且つ、複数のシー
ルド体の各々から実質的に等しいシールドガスの流量が
与えられるように寸法決めされた横断面積
（Ａorifice）を持つオリフィスを有している流量制限
体と、 （f）ガスおよび副生物を排出するためにチャンバーに
少なくとも一つの排気ポ−トを有する排気装置とを備え
ていることを特徴とする薬品蒸着装置。 - 【請求項７】 各導管における穴は全横断面積（Ａ
holes）を有しており、 導管と関連した流路は横断面積（Ａflowpath）を有して
おり、Ａorifice＜Ａholes＜Ａflowpathであることを特
徴とする請求項６に記載のシールド組立体。 - 【請求項８】 流路すべてにおける流量制限体のオリフ
ィスの横断面積の合計（全Ａorifice）は導管すべてに
おける穴の横断面積の合計（全Ａholes）より小さく、
全Ａhole sは流路すべての横断面積の合計
（Ａflowpath）より小さいことを特徴とする請求項６に
記載のシールド組立体。 - 【請求項９】 基質を処理するために化学蒸着装置を作
動するための方法において、 （a）処理副生物の付着を減じるために処理ガスインゼ
クタに隣接した複数のシールド体よりなるシールド組立
体を用意し、各シールド体はスクリーンと、処理副生物
の付着を減じるためにシールドガスをスクリーンを通し
て供給することが可能である列状の穴を持つ導管とを備
えており、 （b）シールドガスを複数の流路を通して導管に供給
し、 （c）オリフィスを有する流量制限体を各流路に設ける
ことによって複数の流路を通るシールドガスの流量を制
限し、オリフィスは複数のシールド体の各々から実質的
に等しいシールドガスの流量が与えられるように寸法決
めされた横断面積（Aorifice）を有しており、 （d）基質をチャンバーに設置し、 （e）処理ガスを処理ガスインゼクタを通してチャンバ
ーに導入して基質を処理することを特徴とする化学蒸着
装置を作動するための方法。 - 【請求項１０】 各導管における穴は全横断面積（Ａ
holes）を有しており、工程（ｂ）はＡholes＜Ａ
flowpathであるように寸法決めされた横断面積（Ａ
flowpath）を有する流路を通してシールドガスを供給す
る工程よりなり、工程（ｃ）はＡorifice＜Ａholes＜Ａ
flowpathであるように寸法決めされたオリフィスを有す
る流量制限体を設ける工程よりなることを特徴とする請
求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 工程（ｂ）は全Ａflowpaths／全Ａ
holes≧１であるような全横断面積を有する流路を通し
てシールドガスを供給する工程よりなり、工程（ｃ）は
全Ａorifice／全Ａholes≧１．５であるように寸法決め
されたオリフィスを有する流量制限体を設ける工程より
なることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13444399P | 1999-05-17 | 1999-05-17 | |
| US60/134443 | 2000-01-31 | ||
| US09/494,620 US20010047756A1 (en) | 1999-05-17 | 2000-01-31 | Gas distribution system |
| US09/494620 | 2000-01-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001011636A JP2001011636A (ja) | 2001-01-16 |
| JP3492596B2 true JP3492596B2 (ja) | 2004-02-03 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000144513A Expired - Fee Related JP3492596B2 (ja) | 1999-05-17 | 2000-05-17 | ガス供給装置 |
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|---|---|
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