JPH01152720A - 常圧ｃｖｄ薄膜形成方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野］ 本発明は、半導体ウェハなどの被処理物の表面に常圧で
ｅｖＤ＠膜を形成する方法およびその装置に係り、特に
薄膜の均一性の向上に関するものである。

（従来の技術） 従来の一般的な常圧ＣＶＤ薄膜形成装置は、第３図ない
し第４図に示すように、平板状のヒータ１０の上に同じ
、〈平板上のサセプタＩｌ装置き、このサセプタ１１の
上に半導体ウェハなどの被処理物・１２ヲ配列し、これ
らの被処理物１２の表面に沿ってガス供給ヘプト１３を
移動させるようにすように、内部複数のガス噴出口１４
ｔ−有すると共に、その外側に排気口１５ヲ有する−も
ので、ガス噴出口１４はサセプタ１１の幅方向（第３図
において上下方向、第４因においては紙面と垂直方向）
にその略全幅にわたる細長いスリット状になされ、反応
ガスを被処理物１２の表面に向けて噴出し、該被処理物
１２の表面に常圧でＣＶＤ薄膜を形成する。

（発明が解決しようとする問題点） 前記のようにガス供給ヘプト１３と被処理物１２とを相
対的に移動させてＣＶＤ薄膜を形成した場合、第５図に
示すように、前記移動方向と直角な方向に伸びる厚さむ
らの縦じま１６ヲ生じやすい。また、ガス噴出口１４０
幅方向両端部に近い１７．１７部の膜厚が他より厚くな
る傾向を生じる。前記縦じま１６の山谷の膜厚差は、膜
厚が３ｏｏｏｘの場合に１００〜ｌ　５　ｏｆ生ずるこ
とがあり、また両端−１７は中央部に対し、１００〜２
ｏｏ入厚くなることがあり、これらは目視できるもので
ある。

上記の膜厚むらは一例であるが、その量に違いはあって
も前記移動方向および幅方向に膜厚むらを生じることは
避けられない。

なお、前記相対的な移動と同時に被処理物１２を連続的
に＠Ｊ転させてＣＶＤ薄膜を形成する方式も提案されて
いるが、このように被処理物１２ヲ連続的に回転させる
と、被処理物１２の中心側と外周側とではガス供給ヘプ
ト１３に対向する時間に差を生じ（外周側は長く、中心
側は短かい〕、半径方向に厚さむらを生じる。

本発明の目的は、前述したよりな膜厚むらの緩和にある
。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段］ 本発明は、複数のスリット状のガス噴出口を有するガス
供給ヘッドを被処理物の表面に対向させ、ガス供給ヘッ
ドと被処理物とを被処理物の表面に給ヘッドと被処理物
との相対的な移動の往行程と復行程の両行程にてそれぞ
れ（、”ＶＤ薄膜を形成すると共に、往行程と復行程と
の間にてガス供給ヘッドと被処理物とを被処理物の表面
と平行な平面内で相対的に所定角度回転させるようにし
たものである。

（作　用］ ガス供給ヘッドと被処理物とを相対的に移動させてＣＶ
Ｄ薄膜を形成する間は被処理物は回転させない。そこで
、前述した第５図と同様の第１図（ａ）に示すような膜
厚むら１６ａ　、　＋７８を生ずるが、例えば前記移動
の往行程では所望の膜厚の半分のみを形成し、復行程に
移るまえにガス併給ヘッドと被処理物と全前記のように
相対的に例えば９０゜回転させた後に、復行程で残りの
半分の薄膜形成を行なう。この復行程では膜厚むらの１
つである縦じま＋６ｂｔ−生じるため、両行程を合わせ
ると第１図（ｂ）に示すように例えば直交した縦じ１１
６８゜＋６ｂとなり、また復行程における幅方向の厚さ
むら１７ｂの位置は＋７ａに対し９００ずれる。これら
の膜厚むらは一旦むらを生じ始めるとその成長が加速さ
れるため、前記のように途中で方向を変えることにより
、数分の１に押えられる。

なお、薄膜形成を往、復、往の３回の相対的移動によっ
て行ない、各移動の間に６０部回転させるようにすれば
、膜厚むらはより小さく押えられる。

（実施例〕 以下本発明の一実施例を第１図および第２図により説明
する。第２図において、１３はガス供給ヘッドで、第３
図ないし第５図に示したもつと同様であり、＋４はガス
噴出口、１５は排気口である。このガス供給へ廿ド１３
は図示しない駆動機構により、第２図において左右方向
へ所定速度で移動するようになっている。

２０は円板状のヒータで、複数の支持片２１により回転
台２２に取付けられている。回転台２２はベアリング２
３を介して装置の固定フレーム２４に回転自在に取付け
られている。回転台２２には、内部構造を図示省略し７
′ｃ９０°ロータリーアクチユエータ２５の出力軸２６
がキー２７を介して連結されている。

ヒータ２０の上には、ＳｉＣまたはＳｉＣコートカーボ
ンの薄円板状のサセプタ２８が着脱自在に載置されてい
る。サセプタ２８の中心にはチャック２９が出入自在に
嵌入されている。チャック２９は中空ロッド３０の上端
に固定されている。中空凧 ロフト３０は、ヒータ２０　Ｓ％上ヒータ０の下方およ
び外方を被う２枚のカバー３１．３２、回転台２２なら
びに出力軸２６の中心をわずかなすき間をもって貫通し
て下方へ伸び、９０°ロータリーアクチユエータ２５の
下部に取付けられているシリンダ３３により上下動可能
になっている。中空ロッド３０　の下端は継手３４にエ
リ図示しないサクションホースに接続され、チャック２
９に真空吸着力を生じさせるようになっている。

サセプタ２８の周囲はカバー３５によって被われ、ヒー
タ２０とカバー３１およびカバー３１とカバー３２の各
間からは図示しない排気装置によって排気するようにな
っている。

前記ヒータ２０等からなるサセプタ２ｇの支持装置は、
ガス供給ヘプト１３の幅方向さらには移動方向に複数配
列されている。

次いで本装置の動作と共に、本発明の常ＥＣＶＤ薄膜形
成方法について説明する。サセプタ２８上に被処理物１
２を載置する際は、ガス供給ヘプト１３ｔ−第２図にお
いて左方へ逃がしておき、シリンダ３３にエリ中空ロッ
ド３０ｔ−介してチャック２９１に一サセプタ２８より
上方へ突出させておく。

このチャック２９の上に図示しないオートローダなどに
より被処理物Ｉ２の裏面を支持して搬入し、被処理物１
２ｔ−チャック１２の上に置いて被処理物１２ヲ吸着し
、次いでチャツク２９ヲ第２図に示すように、下降させ
て被処理物１２をサセプタ２８上に置く。

サセプタ２８上に置かれた被処理物１２は、ヒータ２０
によりサセプタ２８を介して加熱される。

サセプタ２８上に被処理物１゛２ヲ置いてから所定時間
が経過して被処理物１２が所定温度に達し友ところで、
ガス供給ヘプト１３を作動させ、ガス噴出口１４から反
応ガスを噴出させると共に、排気口１５から排気しつつ
、ガス供給ヘッド＋３　’に所定速度で第２図において
右行させ、被処理物１２の表面に常圧でＣＶＤ薄膜を形
成する。

このとき、被処理物１２の表面に形成される薄膜は、第
１図［ａ）に示すように、ガス供給ヘッド１３の移動方
向お、よび幅方向に膜厚むら１６ａ。

＋７ａｔ−生ずるが、これらのむらの成長は初期段階で
あり、比較的わずかである。

ガス供給ヘッド１３が被処理物１２上を右方へ完全に通
過したところで、９０°ロータリーアクチニエータ２５
−を作動させ、出力軸２６．キー２７゜回転台２２なら
びに支持片２１ｆｔ介してヒータ２０と共にサセプタ２
８および被処理物１２　ｔ−９０゜回転させる。

次いでガス供給ヘッド１３ヲ第２図において左行させ、
再び被処理物１２の表面に薄膜を形成する。このときは
、第１図（ｂｌに示すように膜厚むら１６ｂ、＋７ｂ’
を生、するが、このうちの縦じま＋６ｂは先に生じた縦
じま＋６８と向きが異なるため、零から成長を始めるこ
とになり、大きく成長することはない。このため、前記
の「発明が解決しようとする問題点」の項で示したもの
と同様の膜厚が３００ＯＡの場合、目視では判明しない
程度に改善され、また、膜厚むら１７２　、１７ｂも同
様に改善される。

ガス供給ヘプト１３が被処理物１２上から、第２図にお
いて左方へ外れたならば、ガス供給ヘプト１３　　の作
動を停止させ、チャック２９により再び被処理物＋２ｔ
−吸着して該チャック２９ｔ−シリンダ３３によって上
昇させ、図示しないオートローダにより被処理物１２の
裏面を支持して搬出する０ 前述した実施例は、ヒータ２０ヲ被処理物１２の形状に
略適合させるため、円板状とした例を示したが、四角形
でもよく、またその上に被処理物＋２ｔ−複数配列する
方式であってもよい。さらに前述した実施例では、ガス
供給ヘッド１３を移動させ、被処理物１２−全回転させ
る方式としたが、この移動と回転は互いに逆もしくはい
ずれか一方のみに行なわせる方式としてもよく、回転角
も９００に限らないことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ガス供給ヘッドの移
動方向および幅方向に生じる膜厚むら全緩和して、膜厚
の均一性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例の往行程を示す概要説
明図、第１図（ｂ）は同復行程の概要説明図、第２図は
本発明の方法を実施するための装置の一実施例を示す要
部断面図、第３図は従来装置の概要平面図、第４図は第
３図の部分破断正面図、第５図は第３図および第４図に
示した装置による膜厚むらの発生状況を示す部分拡大図
である。 １２・・・被処理物、　　１３・・・ガス供給ヘッド、
１４・・・ガス噴出口、１５・・・排気口、２０・・・
ヒータ、　２２・・・回転台、２５・・・９００ロータ
リーアクチユエータ、２８・・・サセプタ、　２９・・
・チャック、３３・・・シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のスリット状のガス噴出口を有するガス供給ヘ
   ッドを被処理物の表面に対向させ、前記ガス供給ヘッド
   と被処理物とを該被処理物の表面に沿って相対的に移動
   させつつ前記被処理物の表面に常圧でＣＶＤ薄膜を形成
   する方法において、前記ガス供給ヘッドと被処理物との
   相対的な移動の往行程と復行程の両行程にてそれぞれＣ
   ＶＤ薄膜を形成すると共に、前記往行程と復行程との間
   にてガス供給ヘッドと被処理物とを被処理物の表面と平
   行な平面内で相対的に所定角度回転させることを特徴と
   する常圧ＣＶＤ薄膜形成方法。 ２、複数のスリット状のガス噴出口を有するガス供給ヘ
   ッドと、同ガス供給ヘッドに対向させて被処理物を支持
   するサセプタとを有し、前記ガス供給ヘッドとサセプタ
   とを該サセプタの表面に沿って相対的に移動可能に構成
   した常圧ＣＶＤ薄膜形成装置において、前記サセプタを
   その表面に垂直な軸の回りに回転可能に設けると共に、
   該サセプタに前記軸の回りに所定角度の回転を与える回
   転駆動機構を設けたことを特徴とする常圧ＣＶＤ薄膜形
   成装置。 ３、サセプタが複数の被処理物を各別に支持するように
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   記載の常圧ＣＶＤ薄膜形成装置。 ４、サセプタが円形であることを特徴とする特許請求の
   範囲第３項記載の常圧ＣＶＤ薄膜形成装置。