JPH0435030A

JPH0435030A - プラズマｃｖｄ装置のウエハ加熱機構

Info

Publication number: JPH0435030A
Application number: JP14276090A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Oyama; 勝美大山
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1992-02-05

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］この発明はプラズマＣＶ　Ｉ）装置のウェハ加熱機構に
関し、詳しくは被処理のウェハを載置して均等かつ急速
に加熱することができる加熱機構に関するものである。

［従来の技術］ｓｒ導体ＩＣの製造においては、ウェハの表面に酸化シ
リコンなどの薄膜を形成する−［稈がある。

薄膜の形成方法には化学的気相成長法（ＣＶ　Ｉ）　）
が用いられており、ＣＶＩＵには大別すると、常用−法
、減圧法およびプラズマ法の３種類がある。最近の超Ｌ
ＳＩにおいては高集積化に対応して尚古。

質で高精度な薄膜が請求され、従来の常用、または減圧
ＣＶ　Ｉ’）法では対応か困難となり、プラズマＣＶ　
ｌ）　／１：か１）１１されている。この方法は真空中
において反応ガスをグロー放電させてプラズマ化して反
応に必要なエネルギーを得るもので、ステンブカバレー
ジ（まわり込み、またはパターン段差部の被覆性）が良
好で、また膜質が強くて耐湿ｖ１が優れているなとの特
長があり、さらに成膜速度（デポレート）が減圧法に比
べて極めて速い点が有利である。

第３図は従来のプラズマＣＶ　ｌ）装置１の全体構造と
部分図を示す。図において、筐体（反応炉）１０は気密
とされ、そのベースｌｏｔにヒーター２１と、ヒーター
により加熱される金属製の均熱板２２とよりなる載置台
２０を固設し、これを接地電極とする。

筐体の蓋板１０２に金属製のノズル部３０を固定し、そ
のＦ部にアルミニューム製のシャワー電極４０を絶縁リ
ング１０３により支持する。シャワー電極に対して高周
波電圧を印加する高周波電源７が設けられる。反応処理
においては筐体の側面に設けられた搬入／搬出路５０の
ゲート５１を開き、キャリ・ソジ５２によりウエノ１６
を搬入して均熱板２２に載置する。ゲートを閉じて筐体
内部を真空とした後、均熱板に載置されたウェハが所定
の温度となると、インレット３１．３２より所定の反応
ガスおよびキャリヤーガスが吸入されてノズル部３０の
内部で混合され、シャワー電極の噴射孔４１より噴射さ
れる。

ここで、シャワー電極に高周波電圧が印加されるとグロ
ー放電により反応ガスがプラズマ化し、反応による生成
物がウェハの表面に蒸着して薄膜か形成される。反応後
のガスは矢印の経路を通って排気１羽０４より外部に排
出される。

［解決しようとする課題］ＣＶＤ法においてはウェハの全面を所定の温度に均一・
に加熱することが必要であり、その手段としてエアの対
流、接触伝導および輻射作用が利用される。しかし、プ
ラズマＣＶ　Ｉ）法においては反応炉内は低圧であるた
め対流作用が小さく、−１ｘ記の構造では均熱板とウェ
ハの接触による接触伝導がｌ（であるため加熱効率が低
くて所定の温度に達する時間が長くかかる。また、ウエ
ノ１にも多少の反りがあるため、両者は点接触してウエ
ノ１の温度にムラが生ずる欠点があった。一方、需要の
増加に対応して処理のスループットを向上すること要請
され、このためにはウェハの加熱時間を短縮することが
必要である。

この発明は、ウェハの温度ムラを解消し、加熱時間を短
縮することのできる加熱機構を提供することを［Ｉ的と
するものである。

［課題を解決するための手段コこの発明は、被処理のウェハを載置して加熱するヒータ
ーを有する載置台を具備し、載置台に対向して設けられ
たシャワー電極に高周波電圧を印加し、シャワー電極よ
り噴射された反応ガスをプラズマ化し、載置台に載置さ
れたウェハの表面に薄膜を形成するプラズマＣＶＤ装置
におけるウェハ加熱機構である。ヒーターの上面を押圧
接触し、ヒーターの熱を蓄熱する炭化けい素よりなる蓄
熱板を設け、蓄熱板の上面にウェハを載置する金属製の
均熱板を密着して構成される。

上記の均熱板は表面を黒色アルマイト処理されたアルミ
ニューム板により構成される。

または、ｌ−記の均熱板は蓄熱板の表面に対してアルミ
ニュームをどぶ付け、または熔射して研磨し、かつ表面
を黒色アルマイト処理して構成される。

［作用］この発明によるウェハ加熱機構においては、ヒーターの
発熱はヒーターに押圧接触された蓄熱板に伝導する。蓄
熱板は炭化けい素を材料とされ、炭化けい素は黒色であ
るので遠赤外線の吸収と放射が良好であり、ヒーターが
輻射する遠赤外線が効率よく吸収される。また、炭化け
い素は熱伝導率は大きくないが、熱容にが大きいので温
度変動が小さく、従ってウェハの逐次取り替えにの際に
低ドした均熱板の温度は迅速に元の温度に−１−、昇す
る。この蓄熱板の一ヒ面に密着された均熱板は、蓄熱板
との接触伝導と遠赤外線の輻射により加熱され、金属製
であるので内部伝導により均熱板は迅速に全面が均一な
温度に到達する。従って、均熱板に載置されたウェハの
全面が短時間に所定温度まで！・、昇し、温度ムラが生
じないものである。

１−８記において、均熱板が表面を黒色アルマイト処理
されたアルミニューム板により構成された場合は、黒色
アルマイトの吸収と輻射効率が大きいので、蓄熱板の輻
射する遠赤外線か均熱板に良好に吸収され、ウェハの反
りによる点接触に拘らず均熱板の遠赤外線によりウェハ
か迅速に加熱され、加熱１１、を間が従来に比へて短縮
される。また、蓄熱板の表面に対してアルミニュームを
とぶ付け、または熔射して研磨し、これを黒色アルマイ
ト処理して構成された均熱板においても、上記と同様の
理１１１によりウェハの加熱時間が短縮されるものであ
る。

［実施例］第１図は、この発明によるプラズマＣＶ　Ｉ）　’Ａ置
のウェハ加熱機構の第１の実施例における垂直断ｒ＋１
　ヲ小す。ｐ体のベースｌｏｔに設けられた載置台２０
にヒーター２１を設ける。ヒーターは熱絶縁性の良好な
、例えば酸化アルミニューム祠によりド面が保持されて
熱放射が防出される。ヒーター２１の・、には、ヒータ
ーに押圧接触しその発熱を吸収して蓄熱する蓄熱板２３
を設ける。蓄熱板は、熱容′５１々遠赤外線の吸収／輻
射作用がともに大きい炭化けい素材を使用してヒーター
の輻射する遠赤外線を効率的に吸収し、その人きい熱容
量により均の温度に維持される。蓄熱板２３の−１−に
均熱板２４を密着し、絶縁カバー２５とねじ２６により
固定する。

均熱板２４はアルミニューム板に黒色アルマイト処理を
行ったものを使用する。均熱板はアルマイトの黒色によ
り蓄熱板が輻射する遠赤外線を効率（よく吸収し、アル
ミニュームの良好な熱伝導率により全面が迅速に均・の
温度に１・、昇し、これに載置されたウェハの温度が均
熱板と同一となるまで１・νｊ′する。以上により、ウ
ェハの全面が温度ムラなく迅速に所定の温度に到達する
。

第２図は、この発明によるプラズマＣＶ　Ｄ装置のウェ
ハ加熱機構の第２の実施例における東向断面を２丁＜シ
、上記の第１の実施例のアルミニューム板による均熱板
２４の代オ）りに、蓄熱板２３の表面にアルミニューム
をどぶ付け、または熔射して研磨し、その表面を黒色ア
ルマイト処理して均熱板２７とするもので、その作用と
効果は１−６記の第１の実施例の場合と同様である。

［発明の効果］以１−の説明により明らかなように、この発明によるウ
ェハ加熱機構においては、炭化けい素の蓄熱板により、
ヒーターの輻射する遠赤外線が効率よく吸収されるとと
もに、その人きい熱容ににより蓄熱されて温度の変化が
押さえられる。さらに、均熱板の黒色アルマイトにより
蓄熱板の遠赤外線が効率よく吸収され、アルミニューム
の高い熱伝導棒くにより均熱板の全面が迅速に均一の温
度となり、従って載置されたウェハの全面か均一の所定
温度に迅速に七ガ１するもので、温度ムラか排除される
とともに、ウェハの加熱時間か短縮されて、ＣＶ　Ｉ）
処理のスループットか向−１−される効果には大きいも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるプラズマＣＶ　Ｉ）　”Ａ　
置のウェハ加熱機構の第１の実施例における垂直断面図
、第２図はこの発明によるプラズマＣＶ　Ｉ）装置のウ
ェハ加熱機構の第２の実施例における垂直断面図、第３
図はプラズマＣＶＤ装置の垂直断面図である。 ■・・・プラズマＣＶＤ装置、１０・・・筐体（反応炉
）、１０１・・・ベース、　　　　　１０２・・・蓋板
、１０３・・・絶縁リング、１０４・・・排気１１．２
０・・・載置台、　　　　　２１・・・ヒーター２２．
２４．２７・・・均熱板、　　２３・・・蓄熱板、２５
・・・絶縁カバー　　　　２Ｇ・・・ねじ、３０・・・
ノズル部、３１．３２　・・・インレット、４０・・・
シャワー電極、　　４１・・・噴射孔、５０・・・搬入
／搬１！且二１、　５Ｉ・・・ゲート、５２・・・キャ
リッジ、　　　　６・・・ウェハ、７・・・高周波電源
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被処理のウェハを載置し、該ウェハを加熱するヒ
ーターを有する載置台を具備し、該載置台に対向して設
けられたシャワー電極に高周波電圧を印加し、該シャワ
ー電極より噴射された反応ガスをプラズマ化し、上記載
置台に載置されたウェハの表面に薄膜を形成するプラズ
マＣＶＤ装置において、上記ヒーターの上面を押圧接触
し、該ヒーターの発熱を蓄熱する炭化けい素よりなる蓄
熱板を設け、該蓄熱板の上面に上記ウェハを載置する金
属製の均熱板を密着して構成されたことを特徴とする、
プラズマＣＶＤ装置のウェハ加熱機構。
（２）上記において、表面が黒色アルマイト処理された
アルミニューム板により上記均熱板を構成した、請求項
１記載のプラズマＣＶＤ装置のウェハ加熱機構。
（３）上記において、上記蓄熱板の表面をアルミニュー
ムをどぶ付け、または熔射して研磨し、かつ表面を黒色
アルマイト処理して上記均熱板を構成した、請求項１記
載のプラズマＣＶＤ装置のウェハ加熱機構。