JPH03291381A - 縦型ｃｖｄ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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は縦型ＣＶＤ装置に関する。さらに詳しくはそ
の改良に関する。

（ロ）従来の技術 ウェハ等の基板にＣＶＤ法により化学物質の薄膜を堆積
する装置として、縦型ＬＰ−ＣＶＤ装置が汎用されてい
る。

該装置は第３図に示すように、密閉可能に構成された縦
型反応室（１０）と、該反応室下部に接続され反応室内
に上向に成膜物質（化学物質）のガス（以下反応ガスと
いう）を導入するガス導入管（１１）と、該ガス導入管
の上向開口端よりも上部でウェハ等の基板を支持しうる
基板支持部（１２）と、上記反応室に接続され反応室内
を排気しうる排気管（１３）とから主として構成されて
いる。

上記反応室はその下部にフランジ部（１４）が設けられ
ており、このフランジ部に上記ガス導入管（１１）およ
び排気管（１３）がそれぞれ気密に接続されている。ま
た上記基板支持部（１２）は支持台（１５）に取り付け
られている。

上記ガス導入管（１１）は反応室内で上方向に曲げて配
設され、その先端開口から反応ガスが上向きに噴出され
る。この成膜方式は、例えばＳｉ。

Ｎ４．ドープトポリＳｉ、ノンドープドポリＳｉ。

ドープトＳｉＯ＊、ノンドープト５ｉ０２等の成膜に用
いられる。

また上記装置には、第４図に示すようにさらにインナー
チューブ（１６）を備えた２重チューブ仕様のものも汎
用されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記のごときＣＶＤ装置でウェハ等に５ｉｓＮ＋等の膜
を形成する場合、基板支持部下方のフランジ部にも膜成
長が生じてしまう。このため第４図のインナーチューブ
を用いた仕様の装置を採用し、このインナーチューブ形
状をさらに第５図のように改良して、フランジ部への膜
成長を抑制するか、又はフランジ部を加熱することで成
長した膜が剥がれるのを抑制している。

しかしながら、前者のごとくインナーチューブの形状を
改良してもなお図中の斜線部に膜成長が生じる。

また後者のフランジ部の加熱による方法では、フランジ
部に成長する膜の膜厚が厚くなると膜自身にクラックが
発生しく応力等による）、膜剥がれが発生する。これは
ダストとなり、成膜したＬＳＩ等のウェハ基板に付着し
て、ウェハー歩留り低下を引き起こすことになる。

またさらにフランジ部の加熱は、真空度維持のためフラ
ンジ部の密閉度を上げる必要性から、０リングを使用す
るが、反応室内が約７００℃以上になると、この熱輻射
のためにフランジ部もさらに加熱され、０リングが焼き
付く等の不都合が生じる。

この発明はかかる状況に鑑み為されたものであり、イン
ナーチューブの有無やその形状によらず、また反応室下
部ことにフランジ部を加熱することなく、効果的に膜成
長を防ぐことが可能な構成の縦型ＣＶＤ装置を提供しよ
うとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、密閉可能に構成された縦型
反応室と、該反応室下部に接続され反応室内に上向に成
膜物質のガスを導入するガス導入管と、該ガス導入管の
上向開口端よりも上部で基板を支持しうる基板支持部と
、上記反応室に接続され反応室内を排気しうる排気管を
有し、上記反応室内に支持された基板に減圧下で成膜物
質を成膜させるよう構成された縦型ＣＶＤ装置であって
、上記縦型反応室内で基板支持部よりも下部領域に、不
活性ガスを供給して当該下部領域への成膜物質のガスの
侵入を遮断しうるよう、不活性ガス供給路を上記反応室
下部に接続したことを特徴とする縦型ＣＶＤ装置が提供
される。

この発明の縦型ＣＶＤ装置（以下この発明の装置という
）は、反応室内の所定領域に成膜物質のガスの侵入を遮
断しうる不活性ガス領域を形成する以外は、当該分野で
公知の縦型ＣＶＤ装置をその基本構成として用いること
ができる。

上記所定領域とは、反応室において基板支持部よりも下
部領域を意味する。例えば装置構成に公知の縦型ＬＰ−
ＣＶＤ装置を利用する場合、そのフランジ部が相当する
。しかしこの部分に限定されない。従って不活性ガス供
給路が接続される反応室下部とは、上記所定領域に不活
性ガスを供給しうるにたる部位を意味する。この部位に
不活性ガス供給路は気密に接続されるが、この場合接続
は１カ所であってもよくま１こ複数カ所であってもよい
。上記領域に均等にかつ速やかに供給して、成膜物質の
ガス（以下反応ガスという）の流入を防止しうるバリア
を形成する点から、複数カ所に分岐して接続されること
が好ましい。この接続例については後述する実施例の記
載が参照される。

上記不活性ガスは、上記所定領域に反応ガスが侵入しな
いようその領域に存在しさえすれば良いが、これは静的
であっても動的でありもよい。動的な場合は定常的に所
定量が存在するように供給流量が調節される。不活性ガ
スの反応ガスへの拡散は生じてもよい。

この発明の装置に用いられる不活性ガスとしては、窒素
、アルゴン、ヘリウム等が挙げられる。

（ホ）作用 この発明によれば、反応室内における基板支持部よりも
下方の領域には不活性ガスが存在し、これがバリアとな
って成膜物質のガスは基板支持部よりも下方には流入で
きないこととなる。

以下実施例によりこの発明の詳細な説明するが、これに
よりこの発明は限定されるものではない。

（へ）実施例 第１図はこの発明の縦型ＣＶＤ装置の一例の構成説明図
である。同図において縦型ＣＶＤ装置（１）は、反応室
本体部（２１）とこの本体部の下部に気密に接続される
フランジ部（２２）とからなる密閉可能な縦型反応室（
２）と、この反応室内に設けられたインナーチューブ（
３）と、上記フランジ部に気密に接続され上記インナー
チューブ内に上向きに配設される反応ガス導入管（４）
と、フランジ部に気密に設けられ図示しない排気手段に
接続される排気管（５）と、基板支持ボート（６）及び
これを固定する支持台（７）と、フランジ部の排気管接
続位置よりも下部に気密に接続される不活性ガス供給管
（８）とから主として構成されている。なお（９）はウ
ェハである。

反応ガス導入管（４）の上向き管路部はインナーチュー
ブ壁に沿って設けられ、その先端がフランジ部上端程度
にまで達するよう立ち上げられている。

排気管（５）は、インナーチューブ下端よりも上方に開
口するようフランジ部側壁の上端部に接続されている。

不活性ガス供給管（８）は、図示しない不活性ガスボン
ベ（この例では窒素ガスボンベ）から延設され、フラン
ジ部側壁において上記排気管接続位置よりも下方でかつ
その先端が第２図に示すように数箇所（この図では７カ
所）に分岐されて挿入接続されている。挿入された各管
路先端はいずれもインナーチューブ内に開口するように
設けられている。

基板支持ボート（６）は、ウェハを反応室本体部内に支
持できるように支持台（７）に固定されている。

以上のように構成された縦型ＣＶＤ装置において、基板
支持ボートに支持されたウェハに例えば５ｉｓＮ４等の
膜を形成する場合、不活性ガス供給管（８）により窒素
ガスを常時供給すると、反応室内のフランジ部及びイン
ナーチューブ下部には同図の斜線部のように窒素が充満
される状態となる。

この状態下で、上記反応室内に反応ガス導入管（４）に
より導入される反応ガス（すなわち５ｊｓＮ＋）は、図
中の矢印で示されるごとくインナーチューブ内を上向き
に流動される。この反応ガスを導入している間、フラン
ジ部及びインナーチューブ下部には窒素ガスが充満され
ているので、これがバリアとなってこの領域への反応ガ
スの流入は抑制されることとなる。これによって、この
領域でのＳｉ、Ｎａの低級膜等の膜成長を抑制すること
ができ、結果的にダストとなるパーティクルの発生は抑
制され、ウェハには５ｉｚＮｉ膜が汚染されることなく
形成される。

（ト）発明の効果 この発明によれば、膜形成中におけるダストの発生が抑
制されるので、ダストのない試料処理が可能となる。ま
たＣＶＤ装置の使用寿命が延び装置稼働率が大幅に向上
することとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の縦型ＣＶＤ装置の一例の構成説明図
、第２図はフランジ部への不活性ガス供給管の接続例を
示す部分断面構成説明図、第３図及び第４図はそれぞれ
従来例の第１図相当図、第５図は従来の問題点を説明す
るための概略図である。 ２・・・・・・縦型反応室、　　３・・・・・・インナ
ーチューブ、４・・・・・・反応ガス導入管、 ５・・・・・・排気管、　　　　６・・・・・・基板支
持ボート、７・・・・・・支持台、 ８・・・・・・不活性ガス供給管、 ９・・・・・・ウェハ、 ２１・・・・・・反応室本体部、２２・・・・・・フラ
ンジ部。 第１図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．密閉可能に構成された縦型反応室と、該反応室下部
   に接続され反応室内に上向に成膜物質のガスを導入する
   ガス導入管と、該ガス導入管の上向開口端よりも上部で
   基板を支持しうる基板支持部と、上記反応室に接続され
   反応室内を排気しうる排気管を有し、上記反応室内に支
   持された基板に減圧下で成膜物質を成膜させるよう構成
   された縦型ＣＶＤ装置であって、 上記縦型反応室内で基板支持部よりも下部領域に、不活
   性ガスを供給して当該下部領域への成膜物質のガスの侵
   入を遮断しうるよう、不活性ガス供給路を上記反応室下
   部に接続したことを特徴とする縦型ＣＶＤ装置。