JPH03287770A

JPH03287770A - 枚葉式常圧ｃｖｄ装置

Info

Publication number: JPH03287770A
Application number: JP9059690A
Authority: JP
Inventors: Nobuhisa Komatsu; 小松　伸壽; Toshio Saito; 敏雄斉藤
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1991-12-18

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】［産業上の利用分野コ本発明はＣＶＤ薄膜形成装置に関する。更に詳細には、
本発明は膜厚の均一性を向上させることのできる枚葉式
常圧ＣＶＤ装置に関する。

［従来技術］薄膜の形成方法として半導体工業において一般に広く用
いられているものの一つに化学的気相成長法（ＣＶＤ：
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　ＶａｐｏｕｒＤｅｐｏｓ　ｉ　ｔ
　１ｏｎ）がある。ＣＶＤとは、ガス状物質を化学反応
で固体物質にし、基板上に堆積することをいう。

ＣＶＤの特徴は、成長しようとする薄膜の融点よりかな
り低い堆積温度で種々の薄膜が得られること、および、
成長した薄膜の純度が高（、ＳｉやＳｉ上の熱酸化膜上
に成長した場合も電気的特性が安定であることで、広く
半導体表面のパッシベーション膜として利用されている
。

ＣＶＤによる薄膜形成は、例えば約４００℃−５００℃
程度に加熱したウェハに反応ガス（例えば、ＳｉＨ＋＋
０２．またはＳｉＨ４＋ＰＨ３＋０２）を供給して行わ
れる。上記の反応ガスは反応炉（ベルジャ）内のウェハ
に吹きつけられ、該ウェハの表面に５ｉ０２あるいはフ
ォスフオシリケードガラス（ＰＳＧ）またはポロシリケ
ートガラス（ＢＳＧ）の薄膜を形成する。また、５ｉ０
２とＰＳＧまたはＢＳＧとの２層成膜が行われることも
ある。更に、モリブデン、タングステンあるいはタング
ステンシリサイド等の金属薄膜の形成にも使用できる。

ＣＶＤの成膜処理操作には、ウェハー枚毎に成膜する枚
葉式と、十数枚のウェハを一度に成膜するバッチ式およ
びウェハを連続的に搬送しながら成膜する連続式とがあ
る。枚葉式は大口径ウエノ＼に均一なＣＶＤ膜を形成す
るのに適している。

従来の枚葉式常圧ＣＶＤ装置は第２図に示されるように
、上側チャンバ１０と下側チャンバ１２とからなる反応
室の内部に、回転および昇降可能なサセプタ１４が配置
されており、上側チャンバの上面に反応ガス供給手段１
６が配設されている。

このガス供給手段はＳｉＨ＋と０２を別々のパイプから
供給できるように構成されている。上側チャンバ１０と
下側チャンバ１２とはヒンジ部材２０により接続され、
上側チャンバ１０が開閉可能に構成されている。このよ
うな構成により反応室内を定期的に清掃することができ
る。

［発明が解決しようとする課題］しかし、第２図のような装置では、反応ガスがウェハ１
８の真上から流下してくるので、ウェハ１８の中央部の
膜厚が厚くなり、周辺部が薄くなる傾向があった。

従って、本発明の目的は膜厚均一性を向上させることの
できる枚葉式常圧ＣＶＤ装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］前記問題点を解決し、あわせて本発明の目的を達成する
ための手段として、この発明は、上側チャンバと下側チ
ャンバとからなる反応室内に、回転および昇降可能なサ
セプタが配置されている枚葉式常圧ＣＶＤ装置において
、前記上側チャンバの上面には反応ガス供給手段が配設
されており、かつ、該上側チャンバの内側には、供給さ
れた反応ガスの流れを均一化するための多数の貫通スリ
ットを有する整流板が該上側チャンバに固着されており
、前記貫通スリットの下端寄りガス吹き出し口がガスの
流れ方向に向かって２０〜４５＠傾斜していることを特
徴とする枚葉式常圧ＣＶＤ装置を提供する。

［作用］前記のように、本発明のＣＶＤ装置は貫通スリットのガ
ス吹出口がガスの流れ方向に向かって所定の角度で傾斜
されているので、ウェハ全面で均一な流れができ、膜厚
の均一性が向上される。

［実施例］以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について更
に詳細に説明する。

第１図は本発明の枚葉式常圧ＣＶＤ装置の一実施例の概
念図である。

第１図に示される装置において第２図の従来の装置と同
一の部材については第２図で使用された符号と同じ符号
を使用する。

第１図における本発明の枚葉式ＣＶＤ装置も従来の装置
と同様に上側チャンバ１０と下側チャンバ１２とからな
る。上側チャンバ１０と下側チャンバ１２とはヒンジ部
材２０により接続され、上側チャンバ１０が開閉可能に
構成されている。図示されていないが、装置稼働中は、
上側チャンバ１０と下側チャンバ１２とは適当なりラン
プ機構などにより圧締めされている。

上側チャンバ１０の内部には整流板３０が配設されてい
る。整流板３０の上面側にガス拡散空間３２が形成され
ている。

整流板３０のウェハ対同部分には、前記ガス拡散空間３
２から反応空間３８に抜ける多数の貫通孔４０が設けら
れている。また、整流板３０の下端の適当な一箇所に排
気口４２を設ける。この排気口４２は装置の排気ダクト
４４に隣接して設けることが好ましい。整流板の排気口
は装置の排気ダクトに連結し、一体化してはならない。

また、前記貫通孔４０を排気口４２の方向に向けて２０
〜４５′の角度で傾斜させる。傾斜角度が２０゜未満で
はガスが水平に流れ、ウェハ表面に接触しない恐れがあ
る。また、傾斜角度が４５°超では垂直吹付けのように
なり膜厚均一性の改善効果が期待できない。貫通孔の吹
き出し角度を２０〜４５＠の範囲内にすると、ウェハ全
面で均一なガス流れが形成され、異物発生が抑制される
ばかりか、デポレートも増大させることができる。

反応空間３８内をガスが排気口４２に向かってスムーズ
に流れるようにするため、サセプタ１４を囲む包囲板４
６および４８を設けることが好ましい。包囲板４６とサ
セプタ１４との間には極く僅かな隙間があり、サセプタ
１４の昇降には支障がない。

サセプタ１４はエアシリンダ５０などの常用の昇降機構
により昇降可能に構成されている。エアシリンダ５０は
例えば、支柱６０の下面に配設することが好ましい。成
膜反応を実施する場合にはサセプタを上昇させ、成膜反
応終了後は下降させる。サセプタの上面がゲート部（図
示されていない）の所に達したら下降を停止させる。

サセプタ１４は回転可能に構成されている。例えば、サ
セプタ１４を脚６２により回転板６４に固着し、この回
転板６４と支柱６０の間に自転ベアリング６６を挿入す
る。図示されていない適当な駆動源により回転板６４を
回転させるとサセプタ１４が回転される。サセプタ１４
は成膜反応処理中だけ回転される。

本発明の装置によりＣＶＤ膜を成膜する場合、前記のよ
うにサセプタ１４が上昇され、整流板３０の包囲板４６
の高さ位置で停止される。反応ガス送入手段１６から反
応ガス拡散空間３２にガスが送られ、貫通孔４０からサ
セプタ上面に載置されたウェハ１８に流下する。ウェハ
１８はサセプタ１４のヒータ６８により所定温度にまで
加熱されており、加熱ウェハ表面で成膜反応が行われる
。

成膜処理中、ウェハはサセプタと共に回転している。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のＣＶＤ！ｔＩｉＦは貫通
スリットのガス吹出口がガスの流れ方向に向かって所定
の角度で傾斜されているので、ウェハ全面で均一な流れ
ができ、膜厚の均一性が向上される。

本発明の装置で成膜すると、ウェハ全面に縦方向に薄膜
が堆積される成膜状態となるために膜質が改善される。

また、ウェハ全面で均一な層流ができ、乱流や渦流は出
来ないので、異物の発生が抑制されるばかりか、デポレ
ートを増大させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の枚葉式常圧ＣＶＤ装置の一実施例の概
念図であり、第２図は従来の枚葉式常圧ＣＶＤ装置の一
例の概念図である。１０・・・上側チャンバ、１２・・・下側チャンバ。１４・・・サセプタ、１６・・・反応ガス送入手段。１８・・・ウェハ、３０・・・整流板、４０・・・貫通
孔。４２・・・排気口、４６および４８・・・包囲板６第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）上側チャンバと下側チャンバとからなる反応室内
に、回転および昇降可能なサセプタが配置されている枚
葉式常圧ＣＶＤ装置において、前記上側チャンバの上面
には反応ガス供給手段が配設されており、かつ、該上側
チャンバの内側には、供給された反応ガスの流れを均一
化するための多数の貫通スリットを有する整流板が該上
側チャンバに固着されており、前記貫通スリットの下端
寄りガス吹き出し口がガスの流れ方向に向かって２０〜
４５゜傾斜していることを特徴とする枚葉式常圧ＣＶＤ
装置。