JPH08107072A - Thin film forming apparatus and thin film forming method - Google Patents
Thin film forming apparatus and thin film forming methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ウエハの表面に向け
て反応ガスを供給し、熱化学反応によりウエハ表面に所
望の薄膜を形成する薄膜形成装置および薄膜形成方法に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film forming apparatus and a thin film forming method for supplying a reactive gas toward the surface of a wafer to form a desired thin film on the surface of the wafer by a thermochemical reaction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は従来の枚葉式薄膜形成装置の一例
を示す側断面図であり、チャンバ１内の上部中央部に
は、スリット２を有するガスヘッド３が配設されてい
る。ガスヘッド３は、反応ガス導入部４に接続されてい
るとともに、ウエハ（図示せず）を載置するウエハステ
ージ５と一定の間隔をおいて対向している。チャンバ１
の下部には排気口６が設けられている。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a side sectional view showing an example of a conventional single-wafer thin film forming apparatus, in which a gas head 3 having a slit 2 is arranged in the center of an upper portion of a chamber 1. The gas head 3 is connected to the reaction gas introduction unit 4 and faces the wafer stage 5 on which a wafer (not shown) is placed at a constant interval. Chamber 1
An exhaust port 6 is provided in the lower part of the.
【０００３】上記の枚葉式薄膜形成装置では、反応ガス
導入部４からチャンバ１内に導入された反応ガスは、ス
リット２からウエハの表面に流され、その表面およびそ
の近傍では熱化学反応を起こし、ウエハの表面には反応
生成物が成長して所望の膜が形成される。そして、反応
後のガスは排気口６から外部に排出される。In the above-mentioned single-wafer type thin film forming apparatus, the reaction gas introduced from the reaction gas introducing section 4 into the chamber 1 is flown from the slit 2 to the surface of the wafer, and a thermochemical reaction occurs on the surface and in the vicinity thereof. Then, reaction products grow on the surface of the wafer to form a desired film. Then, the gas after the reaction is discharged to the outside through the exhaust port 6.
【０００４】図５は枚葉式薄膜形成装置の他の例を示す
側断面図であり、チャンバ１１内の上部中央部には、反
応ガス導入部１２が設けられている。チャンバ１１内に
は、反応ガス導入部１２に対向しているとともにウエハ
１３を載置するウエハステージ１４が配設されている。
ウエハステージ１４はベアリング１５を介してホルダ１
６に支持されている。チャンバ１１の底面中央部には排
気口１７が設けられている。FIG. 5 is a side sectional view showing another example of the single-wafer type thin film forming apparatus, in which a reaction gas introducing section 12 is provided at the center of the upper part of the chamber 11. In the chamber 11, a wafer stage 14 that faces the reaction gas introduction unit 12 and mounts the wafer 13 is provided.
The wafer stage 14 is mounted on the holder 1 via the bearing 15.
It is supported by 6. An exhaust port 17 is provided at the center of the bottom surface of the chamber 11.
【０００５】この枚葉式薄膜形成装置では、反応ガス導
入部１２からチャンバ１１内に導入された反応ガスは、
ウエハ１３の表面に流され、その表面およびその近傍で
は熱化学反応を起こし、ウエハ１３の表面には反応生成
物が成長して所望の膜が形成される。そして、反応後の
ガスは排気口１７から外部に排出される。膜の形成中、
ウエハステージ１４は回転され、ウエハ１３の表面の周
方向に対する反応ガスの流量が平均化されている。In this single-wafer type thin film forming apparatus, the reaction gas introduced from the reaction gas introducing section 12 into the chamber 11 is
It is flowed to the surface of the wafer 13, and a thermochemical reaction occurs on the surface and in the vicinity thereof, and a reaction product grows on the surface of the wafer 13 to form a desired film. Then, the gas after the reaction is discharged to the outside through the exhaust port 17. During film formation,
The wafer stage 14 is rotated, and the flow rates of the reaction gas in the circumferential direction of the surface of the wafer 13 are averaged.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】第１の従来例では、反
応ガス導入部３にスリット２を形成したことにより、反
応ガスはウエハの表面全体に均一に流れるように配慮し
ているものの、排気口６はチャンバ１の下部側面に対向
して形成されており、反応後の残りガスはチャンバ１の
外部に偏って排出されており、そのため反応ガスがウエ
ハの表面全体に均一に流れず、ウエハの表面全体に形成
される膜が均一な膜厚にならないという課題があった。In the first conventional example, although the reaction gas is introduced so that the reaction gas is uniformly flowed over the entire surface of the wafer by forming the slit 2 in the reaction gas introduction portion 3, the exhaust gas is exhausted. The opening 6 is formed so as to face the lower side surface of the chamber 1, and the residual gas after the reaction is unevenly discharged to the outside of the chamber 1. Therefore, the reaction gas does not flow uniformly over the entire surface of the wafer, However, there is a problem that the film formed on the entire surface of does not have a uniform film thickness.
【０００７】また、第２の従来例では、ウエハステージ
１４の回転によりウエハ１３の表面の周方向の反応ガス
の流量が平均化され、膜厚の均一化が図られているもの
の、チャンバ１１内にはベアリング１５等の可動部が存
在するので、ベアリング１５の摩耗等による異物が発
生、舞い上がりウエハ１３の表面に付着し、膜付きウエ
ハの歩留まりが低いという課題があった。Further, in the second conventional example, although the flow rate of the reaction gas in the circumferential direction on the surface of the wafer 13 is averaged by the rotation of the wafer stage 14, the film thickness is made uniform in the chamber 11. Since there is a movable part such as the bearing 15, the foreign matter is generated due to wear of the bearing 15 and adheres to the surface of the wafer 13 so that the yield of the film-coated wafer is low.
【０００８】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたもので、膜厚の均一化が図られ、また膜厚の均
一化が図られるとともに膜付きウエハの歩留まりが高い
薄膜形成装置および薄膜形成方法を提供することを目的
とする。The present invention has been made to solve the above problems, and a thin film forming apparatus and a thin film in which the film thickness can be made uniform, and the film thickness can be made uniform, and the yield of film-coated wafers is high. An object is to provide a forming method.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の薄
膜形成装置は、ウエハステージの外周に沿ってリング状
に形成され反応後の残りガスをチャンバの外部に排出す
る排気通路を備えたものである。A thin film forming apparatus according to a first aspect of the present invention is provided with an exhaust passage which is formed in a ring shape along the outer periphery of a wafer stage and discharges the residual gas after the reaction to the outside of the chamber. It is a thing.
【００１０】この発明の請求項２の薄膜形成装置は、チ
ャンバの外側に配設された回転部ケースと、この回転部
ケース内にシール手段を介して回転可能に配設されてい
るとともにウエハステージに接続されウエハを回転させ
るウエハ回転部とを備えたものである。In the thin film forming apparatus according to the second aspect of the present invention, the rotating part case is provided outside the chamber, and the rotating part case is rotatably provided via the sealing means and the wafer stage. And a wafer rotating unit for rotating the wafer.
【００１１】この発明の請求項３の薄膜形成装置は、ウ
エハステージの下面に対して突出可能に設けられ、先端
部の爪部でウエハステージの下面に配設されたウエハの
外周縁を押圧、支持してウエハをウエハステージに装着
するホルダを備えたものである。A thin film forming apparatus according to a third aspect of the present invention is provided so as to be capable of protruding from the lower surface of the wafer stage, and the claw portion of the tip portion presses the outer peripheral edge of the wafer arranged on the lower surface of the wafer stage. A holder is provided for supporting and mounting the wafer on the wafer stage.
【００１２】この発明の請求項４の薄膜形成装置は、請
求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の薄
膜形成装置において、ウエハステージに対向して上下動
可能に配設されているとともにウエハに向けて反応ガス
を供給する反応ガス導入部と、このガス導入部に取り付
けられ反応ガス導入部の上下動によりチャンバのウエハ
搬入部を開閉するカバーとを備えたものである。A thin film forming apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the thin film forming apparatus according to any one of the first, second and third aspects, wherein the thin film forming apparatus faces the wafer stage and is vertically movable. In addition, it is provided with a reaction gas introduction part for supplying a reaction gas toward the wafer, and a cover attached to this gas introduction part for opening and closing the wafer loading part of the chamber by vertical movement of the reaction gas introduction part.
【００１３】この発明の請求項５の薄膜形成装置は、請
求項４記載の薄膜形成装置において、排気通路の一部を
カバーで構成したものである。A thin film forming apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the thin film forming apparatus according to the fourth aspect, wherein a part of the exhaust passage is constituted by a cover.
【００１４】この発明の請求項６の薄膜形成装置は、請
求項４記載の薄膜形成装置において、反応ガス導入部お
よびウエハステージの一方をバイアス電極とし、他方を
アース電極としたものである。A thin film forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the thin film forming apparatus according to the fourth aspect, wherein one of the reaction gas introducing portion and the wafer stage is a bias electrode and the other is a ground electrode.
【００１５】この発明の請求項７の薄膜形成装置は、請
求項４または請求項６記載の薄膜形成装置において、反
応ガス導入部に反応ガス導入部の温度を調整する温度調
整手段を設けたものである。A thin film forming apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the thin film forming apparatus according to the fourth or sixth aspect, wherein the reaction gas introducing section is provided with temperature adjusting means for adjusting the temperature of the reaction gas introducing section. Is.
【００１６】この発明の請求項８の薄膜形成装置は、請
求項１、請求項２、請求項３、請求項４および請求項６
のいずれかに記載の薄膜形成装置において、表面に凹部
が形成されているとともに、凹部内に不活性ガスを導く
不活性ガス導入孔を有するウエハステージを備え、前記
凹部に不活性ガスを封入するように凹部にウエハを覆っ
て、前記ウエハステージにウエハを装着するようにした
ものである。The thin film forming apparatus according to claim 8 of the present invention includes claim 1, claim 2, claim 3, claim 4 and claim 6.
In the thin film forming apparatus as described in any one of 1 to 3, a wafer stage having a recess formed on the surface and having an inert gas introduction hole for guiding an inert gas into the recess is provided, and the inert gas is sealed in the recess. Thus, the recess is covered with the wafer and the wafer is mounted on the wafer stage.
【００１７】この発明の請求項９の薄膜形成装置は、請
求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項６およ
び請求項８のいずれかに記載の薄膜形成装置において、
ウエハステージに空隙部を有してヒータを隣接し、空隙
部には不活性ガスを供給するようになっているものであ
る。A thin film forming apparatus according to a ninth aspect of the present invention is the thin film forming apparatus according to any one of the first, second, third, fourth, sixth and eighth aspects.
A heater is provided adjacent to the wafer stage with a void portion, and an inert gas is supplied to the void portion.
【００１８】この発明の請求項１０の薄膜形成方法は、
チャンバ内のウエハステージにウエハを装着した後、前
記ウエハの表面に向けて反応ガスを供給してウエハの表
面に薄膜を形成し、反応後の残りガスを前記ウエハステ
ージの外周に沿ってリング状に形成された排気通路から
チャンバの外部に排出するものである。The thin film forming method according to claim 10 of the present invention is
After mounting the wafer on the wafer stage in the chamber, a reaction gas is supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer, and the residual gas after the reaction is formed into a ring shape along the outer periphery of the wafer stage. The gas is discharged to the outside of the chamber from the exhaust passage formed in the above.
【００１９】この発明の請求項１１の薄膜形成方法は、
チャンバ内のウエハステージにウエハを装着した後、前
記チャンバの外側に配設された回転部ケース内にシール
手段を介して回転可能に配設されているウエハ回転部を
回転させて前記ウエハステージとともに前記ウエハを回
転させながらウエハの表面に向けて反応ガスを供給し
て、ウエハの表面に薄膜を形成するものである。The thin film forming method according to claim 11 of the present invention is
After mounting the wafer on the wafer stage in the chamber, the wafer rotating unit rotatably disposed via the sealing means in the rotating unit case disposed outside the chamber is rotated to move together with the wafer stage. While rotating the wafer, a reaction gas is supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer.
【００２０】この発明の請求項１２の薄膜形成方法は、
チャンバ内のウエハステージの下面に対して突出可能に
設けられたホルダの先端部の爪部でウエハの外周縁を押
圧、支持して、ウエハステージにウエハを装着した後、
ウエハの表面に向けて反応ガスを供給して、熱化学反応
により前記ウエハの表面に薄膜を形成するものである。The method of forming a thin film according to claim 12 of the present invention is
After mounting and mounting the wafer on the wafer stage by pressing and supporting the outer peripheral edge of the wafer with the claw portion of the tip of the holder provided so as to be able to project with respect to the lower surface of the wafer stage in the chamber,
The reaction gas is supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer by a thermochemical reaction.
【００２１】[0021]
【作用】この発明の請求項１の薄膜形成装置では、ウエ
ハステージの外周に沿ってリング状に形成され反応後の
残りガスをチャンバの外部に排出する排気通路を備えた
ので、残りガスは偏ることなく均一に排気通路からチャ
ンバの外部に排出される。In the thin film forming apparatus of the first aspect of the present invention, since the exhaust gas passage formed in a ring shape along the outer periphery of the wafer stage for discharging the residual gas after the reaction to the outside of the chamber, the residual gas is biased. Without being uniformly discharged from the exhaust passage to the outside of the chamber.
【００２２】この発明の請求項２の薄膜形成装置では、
ウエハが回転した状態で反応ガスがウエハに向けて供給
されるので、ウエハの表面の周方向に対する反応ガスの
流量は均一化される。また、摩耗等により異物の生じ易
いシール手段はチャンバの外部に配設されているので、
チャンバ内のウエハはシール手段による異物の影響を受
けない。In the thin film forming apparatus according to claim 2 of the present invention,
Since the reaction gas is supplied toward the wafer while the wafer is rotated, the flow rate of the reaction gas in the circumferential direction of the surface of the wafer is made uniform. In addition, since the sealing means that easily causes foreign matter due to wear or the like is arranged outside the chamber,
The wafer in the chamber is not affected by foreign matter due to the sealing means.
【００２３】この発明の請求項３の薄膜形成装置では、
ホルダの爪部がウエハの外周縁を押圧、支持して、ウエ
ハステージの下面にウエハを確実に装着し、ウエハステ
ージからウエハに熱は伝達される。In the thin film forming apparatus according to claim 3 of the present invention,
The claw portion of the holder presses and supports the outer peripheral edge of the wafer to securely mount the wafer on the lower surface of the wafer stage, and heat is transferred from the wafer stage to the wafer.
【００２４】この発明の請求項４の薄膜形成装置では、
請求項１、請求項２または請求項３のいずれかに記載の
薄膜形成装置において、ウエハステージに対向して上下
動可能に配設されているとともにウエハに向けて反応ガ
スを供給する反応ガス導入部と、この反応ガス導入部に
取り付けられ反応ガス導入部の上下動によりチャンバの
ウエハ搬入部を開閉するカバーとを備えたので、ウエハ
の膜形成時には、ウエハ搬入部はカバーにより閉じら
れ、ウエハ搬入部に膜が形成されるようなことはない。In the thin film forming apparatus according to the fourth aspect of the present invention,
The thin film forming apparatus according to any one of claims 1, 2 and 3, wherein the reaction gas introduction is provided so as to face the wafer stage so as to be vertically movable and to supply a reaction gas toward the wafer. And a cover which is attached to the reaction gas introducing part and opens and closes the wafer loading part of the chamber by the vertical movement of the reaction gas introducing part, so that the wafer loading part is closed by the cover when the film is formed on the wafer. No film is formed on the carry-in section.
【００２５】この発明の請求項５の薄膜形成装置では、
請求項４記載の薄膜形成装置において、カバーを排気通
路の一部として構成したので、部材点数を削減すること
ができる。In the thin film forming apparatus according to the fifth aspect of the present invention,
In the thin film forming apparatus according to the fourth aspect, since the cover is configured as a part of the exhaust passage, the number of members can be reduced.
【００２６】この発明の請求項６の薄膜形成装置では、
請求項４記載の薄膜形成装置において、ウエハステージ
と反応ガス導入部との間でプラズマを発生させウエハス
テージ上の膜を除去するようにしたので、ウエハステー
ジ上の膜は短時間に簡単に除去される。In the thin film forming apparatus according to claim 6 of the present invention,
In the thin film forming apparatus according to claim 4, plasma is generated between the wafer stage and the reaction gas introducing part to remove the film on the wafer stage. Therefore, the film on the wafer stage is easily removed in a short time. To be done.
【００２７】この発明の請求項７の薄膜形成装置では、
請求項４または請求項６記載の薄膜形成装置において、
反応ガス導入部に反応ガス導入部の温度を調整する温度
調整手段を設けたので、成膜時において反応ガス導入部
の温度を適正の温度に調整することができる。In the thin film forming apparatus according to claim 7 of the present invention,
The thin film forming apparatus according to claim 4 or 6,
Since the temperature adjusting means for adjusting the temperature of the reaction gas introducing part is provided in the reaction gas introducing part, the temperature of the reaction gas introducing part can be adjusted to an appropriate temperature during film formation.
【００２８】この発明の請求項８の薄膜形成装置では、
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４および請求項
６のいずれかに記載の薄膜形成装置において、表面に凹
部が形成されているとともに、凹部内に不活性ガスを導
く不活性ガス導入孔を有するウエハステージを備えたの
で、凹部を覆ったウエハにより封入された不活性ガスに
よりウエハステージからの熱は偏ることなくウエハに伝
わる。In the thin film forming apparatus according to claim 8 of the present invention,
The thin film forming apparatus according to any one of claims 1, 2, 3, 4, and 6, wherein a recess is formed on the surface and an inert gas for guiding an inert gas into the recess. Since the wafer stage having the gas introduction hole is provided, the heat from the wafer stage is transferred to the wafer without being biased by the inert gas sealed by the wafer covering the recess.
【００２９】この発明の請求項９の薄膜形成装置では、
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項６お
よび請求項８のいずれかに記載の薄膜形成装置におい
て、ウエハステージに空隙部を有してヒータを隣接し、
空隙部に不活性ガスを供給するようにしたので、ヒータ
からの熱は偏ることなくウエハステージに伝わり、また
空隙部内への反応ガスの侵入を防ぐことができる。In the thin film forming apparatus according to claim 9 of the present invention,
The thin film forming apparatus according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 6, and 8, wherein a heater is provided adjacent to the wafer stage with a void portion,
Since the inert gas is supplied to the voids, the heat from the heater can be transmitted to the wafer stage without being biased, and the reaction gas can be prevented from entering the voids.
【００３０】この発明の請求項１０の薄膜形成方法で
は、チャンバ内のウエハステージにウエハを装着した
後、ウエハの表面に向けて反応ガスを供給してウエハの
表面に薄膜を形成し、反応後の残りガスを、前記ウエハ
ステージの外周に沿ってリング状に形成された排気通路
からチャンバの外部に排出する。In the thin film forming method of the tenth aspect of the present invention, after the wafer is mounted on the wafer stage in the chamber, a reaction gas is supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer, and after the reaction. Remaining gas is discharged to the outside of the chamber from an exhaust passage formed in a ring shape along the outer periphery of the wafer stage.
【００３１】この発明の請求項１１の薄膜形成方法で
は、チャンバ内のウエハステージにウエハを装着した
後、前記チャンバの外側の回転部ケース内にシール手段
を介して回転可能に配設されているウエハ回転部を回転
させて前記ウエハステージとともに前記ウエハを回転さ
せながらウエハの表面に向けて反応ガスを供給して、ウ
エハの表面に薄膜を形成したので、ウエハの表面の周方
向に対する反応ガスの流量は均一化され、またチャンバ
内のウエハはシール手段による異物の影響を受けない。In the thin film forming method according to the eleventh aspect of the present invention, after the wafer is mounted on the wafer stage in the chamber, the wafer is rotatably disposed in the rotary case outside the chamber via the sealing means. Since the reaction gas is supplied toward the surface of the wafer while rotating the wafer rotating unit and rotating the wafer together with the wafer stage, a thin film is formed on the surface of the wafer. The flow rate is made uniform, and the wafer in the chamber is not affected by foreign matter by the sealing means.
【００３２】この発明の請求項１２の薄膜形成方法で
は、チャンバ内のウエハステージの下面に対して突出可
能に設けられたホルダの先端部の爪部でウエハの外周縁
を押圧、支持して、ウエハステージにウエハを装着した
後、ウエハの表面に向けて反応ガスを供給して、熱化学
反応により前記ウエハの表面に薄膜を形成したので、ウ
エハはウエハステージに確実に装着され、ウエハステー
ジからは確実にウエハに熱伝導される。In the thin film forming method according to the twelfth aspect of the present invention, the outer peripheral edge of the wafer is pressed and supported by the claw portion of the tip of the holder provided so as to be able to project from the lower surface of the wafer stage in the chamber, After the wafer is mounted on the wafer stage, a reaction gas is supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer by thermochemical reaction, so that the wafer is securely mounted on the wafer stage. Is surely conducted to the wafer.
【００３３】[0033]
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の一実施例を示す断面図、図２は図
１の要部拡大図であり、ケース２２には、ケース２２と
ともに真空のチャンバを構成するフランジ２１が固着さ
れている。ケース２２の上部には排気室２３、排気通路
２４を介して反応室２５に連通する排気口２６が形成さ
れている。ケース２２の中間部には反応室２５内にウエ
ハ２８を搬入するウエハ搬入部２７が形成されている。
ケース２２の底面にはベローズ２９を介して絶縁カバー
３０が設けられている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and a case 22 is fixed with a flange 21 which constitutes a vacuum chamber together with the case 22. An exhaust port 26 communicating with the reaction chamber 25 via an exhaust chamber 23 and an exhaust passage 24 is formed in the upper part of the case 22. A wafer carry-in section 27 for carrying the wafer 28 into the reaction chamber 25 is formed in the middle of the case 22.
An insulating cover 30 is provided on the bottom surface of the case 22 via a bellows 29.
【００３４】反応室２５内には、下面にリング状の突起
部３１ａにより凹部３１ｃが形成されているとともに中
心部に不活性ガス導入孔３１ｂが形成されているウエハ
ステージ３１が配設されている。ウエハステージ３１上
にはウエハステージ３１を加熱するためのヒータ３２が
リング６０により空隙部６１を有して隣接されている。
ヒータ３２上にはヒータ３２を囲む円筒状のヒートカバ
ー３３により支持された熱遮蔽板３４が設けられてお
り、このヒータ３２、ヒートカバー３３および熱遮蔽板
３４によりヒータ室５０が形成されている。熱遮蔽板３
４上には周縁部に空間部を有して冷却板３５が積み重ね
られている。なお、この冷却板３５の内部には冷媒通路
（図示せず）が形成されており、この冷媒通路と冷媒ユ
ニット（図示せず）との間で冷媒が循環して、冷却板３
５が冷却される。ウエハステージ３１の周縁部にはウエ
ハステージ３１に対して突出可能に等間隔で３本のホル
ダ３６が配設されている。ホルダ３６の先端部にはウエ
ハ２８の周縁部を押圧、支持する爪部３６ａが形成され
ている。In the reaction chamber 25, there is provided a wafer stage 31 having a recess 31c formed by a ring-shaped projection 31a on the lower surface and an inert gas introduction hole 31b formed in the center. . A heater 32 for heating the wafer stage 31 is adjacent to the wafer stage 31 with a ring 60 having a gap 61.
A heat shield plate 34 supported by a cylindrical heat cover 33 surrounding the heater 32 is provided on the heater 32, and the heater chamber 50 is formed by the heater 32, the heat cover 33, and the heat shield plate 34. . Heat shield plate 3
Cooling plates 35 are stacked on the upper surface of the cooling plate 4 with a space around the periphery. A cooling medium passage (not shown) is formed inside the cooling plate 35, and the cooling medium circulates between the cooling medium passage (not shown) and the cooling medium passage (not shown) to form the cooling plate 3.
5 is cooled. On the periphery of the wafer stage 31, three holders 36 are arranged at equal intervals so that they can project from the wafer stage 31. A claw portion 36 a that presses and supports the peripheral edge of the wafer 28 is formed at the tip of the holder 36.
【００３５】フランジ２１上には回転部ケース３７がウ
エハステージ３１と同心上に取り付けられている。回転
部ケース３７内にはシール手段である磁性流体シール３
９を介してウエハ回転部３８が回転可能に設けられてい
る。ウエハ回転部３８には先端部に爪部３６ａを有する
ホルダ３６が貫通して設けられている。また、ウエハ回
転部３８の軸線には不活性ガス導入孔３１ｂに連通して
おり、凹部３１ｃ内に不活性ガスであるＨｅガスを導入
する第１のガス導入部４０が設けられている。ウエハ回
転部３８の第１のガス導入部４０の近傍にはヒータ室５
０内および空隙部６１内に不活性ガスであるＮ2ガスを
導入する第２のガス導入部４１が設けられている。この
Ｎ2ガスにより、ヒータ室５０内および空隙部６１内に
反応ガスが侵入することは防止され、またヒータ３２か
らの熱は熱対流によってもウエハステージ３１に伝達さ
れ、ウエハステージ３１では均一な温度分布となる。A rotating case 37 is mounted on the flange 21 concentrically with the wafer stage 31. A magnetic fluid seal 3 serving as a sealing means is provided in the rotating portion case 37.
A wafer rotator 38 is rotatably provided via 9. A holder 36 having a claw portion 36a at the tip thereof is provided penetrating the wafer rotating portion 38. Further, a first gas introduction part 40, which communicates with the inert gas introduction hole 31b and introduces He gas as an inert gas into the recess 31c, is provided on the axis of the wafer rotating part 38. The heater chamber 5 is provided near the first gas introduction unit 40 of the wafer rotating unit 38.
A second gas introduction part 41 for introducing an N 2 gas which is an inert gas is provided in the interior of 0 and the void 61. This N 2 gas prevents the reaction gas from entering the heater chamber 50 and the void 61, and the heat from the heater 32 is also transferred to the wafer stage 31 by thermal convection, so that the wafer stage 31 can be evenly heated. It has a temperature distribution.
【００３６】ウエハ回転部３８上には、ホルダ３６の端
部に接続され爪部３６ａを上下動させる爪駆動ユニット
４２が配設されている。ウエハ回転部３８は、図示しな
い回転駆動ユニットにより、ウエハステージ３１、ヒー
タ３２、ヒートカバー３３、熱遮蔽板３４、冷却板３５
およびホルダ３６とともに同時に回転するようになって
いる。なお、ウエハ回転部３８の回転により摩耗し易い
磁性流体シール３９はケース２２の外部に設けられてお
り、摩耗等により生じた異物がケース２２内に入り込む
ようなことはない。ウエハ２８を加熱するヒータ３２か
らの熱は、フランジ２１に向けても伝達されるが、その
熱伝達経路の途中にある熱遮蔽板３４、冷却板３５によ
り熱伝達は妨げられ、約８００℃のヒータ３２の温度に
対してフランジ２１の温度は８０℃以下に制御されてい
る。従って、フランジ２１上の磁性流体シール３９の温
度は８０℃以下であり、蒸発した磁性流体が反応室２５
内に入り込むようなことはない。A claw driving unit 42 which is connected to the end of the holder 36 and moves the claws 36a up and down is disposed on the wafer rotating section 38. The wafer rotation unit 38 is driven by a rotation drive unit (not shown), and includes a wafer stage 31, a heater 32, a heat cover 33, a heat shield plate 34, and a cooling plate 35.
The holder 36 and the holder 36 rotate simultaneously. The magnetic fluid seal 39, which is easily worn by the rotation of the wafer rotating unit 38, is provided outside the case 22 so that foreign matter generated by wear or the like does not enter the case 22. The heat from the heater 32 that heats the wafer 28 is also transferred toward the flange 21, but the heat transfer is hindered by the heat shield plate 34 and the cooling plate 35 in the middle of the heat transfer path, and the temperature is about 800 ° C. The temperature of the flange 21 is controlled to 80 ° C. or lower with respect to the temperature of the heater 32. Therefore, the temperature of the magnetic fluid seal 39 on the flange 21 is 80 ° C. or less, and the evaporated magnetic fluid is absorbed in the reaction chamber 25.
There is no such thing as going inside.
【００３７】絶縁カバー３０には支柱４３の一端が接続
されており、支柱４３の他端に接続された駆動部（図示
せず）により支柱４３は上下動可能になっている。絶縁
カバー３０の上部には反応ガス導入部４４が設けられて
いる。反応ガス導入部４４の上面には途中から末広がり
の拡大部４５ａを有しウエハ搬入部２７の開閉を可能に
するカバー４５が取り付けられている。カバー４５の拡
大部４５ａは、ウエハステージ３１の外周に沿ってリン
グ状に形成された排気通路２４の一部を構成している。
絶縁カバー３０、反応ガス導入部４４およびカバー４５
には第１の反応ガス導入管４６ａ、第２の反応ガス導入
管４６ｂが貫通しており、それらの先端部は反応室２５
に臨んでいる。反応ガス導入部４４には冷媒流路４７が
形成され、この冷媒流路４７は循環配管４８により温度
調節部ユニット４９と接続されている。また、反応ガス
導入部４４には高周波導入部５３が接続されている。冷
媒流路４７、循環配管４８および温度調節部ユニット４
９により温度調整手段を構成している。One end of a pillar 43 is connected to the insulating cover 30, and the pillar 43 can be moved up and down by a drive unit (not shown) connected to the other end of the pillar 43. A reaction gas introducing part 44 is provided on the insulating cover 30. A cover 45 is attached to the upper surface of the reaction gas introducing portion 44 and has an enlarged portion 45a that spreads from the middle to allow opening and closing of the wafer carry-in portion 27. The enlarged portion 45 a of the cover 45 constitutes a part of the exhaust passage 24 formed in a ring shape along the outer periphery of the wafer stage 31.
Insulation cover 30, reaction gas introduction part 44 and cover 45
A first reaction gas introduction pipe 46a and a second reaction gas introduction pipe 46b penetrate through the inside of the reaction chamber 25.
Is facing. A refrigerant flow path 47 is formed in the reaction gas introducing section 44, and the refrigerant flow path 47 is connected to a temperature adjusting section unit 49 by a circulation pipe 48. Further, a high frequency introducing section 53 is connected to the reaction gas introducing section 44. Refrigerant channel 47, circulation pipe 48 and temperature control unit 4
9 constitutes a temperature adjusting means.
【００３８】なお、ケース２２の上部には第３のガス導
入部５２が設けられており、この第３のガス導入部５２
からケース２２内に導入された不活性ガスであるＮ2ガ
スは、ウエハステージ３１とケース２２との間の隙間を
通じて排気通路２４、排気室２３および排気口２６から
外部に排出され、反応室２５内の反応ガスが隙間を通じ
てヒータ室５０内に侵入し、また冷却板３５側に流入す
るのを防止している。なお、このＮ2ガスはウエハ２８
の表面上に回り込むことはなく、ケース２２の外部に排
出されるため成膜プロセスに悪影響を与えない。また、
ケース２２の下部には第４のガス導入部５４が設けられ
ており、この第４のガス導入部５４からケース２２内に
導入されたＮ2ガスは、ケース２２とカバー４５との間
の隙間を通じて排気通路２４、排気室２３、および排気
口２６からケース２２の外部に排出され、反応室２５内
の反応ガスが隙間を通じて反応ガス導入部４４側に流入
するのを防止している。A third gas introducing part 52 is provided on the upper part of the case 22, and the third gas introducing part 52 is provided.
The N 2 gas, which is an inert gas introduced into the case 22 from the inside, is discharged to the outside from the exhaust passage 24, the exhaust chamber 23, and the exhaust port 26 through the gap between the wafer stage 31 and the case 22, and the reaction chamber 25. The reaction gas therein is prevented from entering the heater chamber 50 through the gap and flowing into the cooling plate 35 side. The N 2 gas is used for the wafer 28.
Since it does not wrap around on the surface and is discharged to the outside of the case 22, it does not adversely affect the film forming process. Also,
A fourth gas introduction part 54 is provided in the lower part of the case 22, and the N 2 gas introduced into the case 22 from the fourth gas introduction part 54 is a gap between the case 22 and the cover 45. Through the exhaust passage 24, the exhaust chamber 23, and the exhaust port 26 to prevent the reaction gas in the reaction chamber 25 from flowing into the reaction gas introducing portion 44 side through the gap.
【００３９】次に、上記構成の枚葉式薄膜形成装置の動
作について図３に基づいて説明する。最初に支柱４３に
接続された駆動部の駆動により、支柱１４は下動し（ス
テップＳ１）、それに合わせて絶縁カバー３０、反応ガ
ス導入部４４およびカバー４５が降下し、ウエハ搬入部
２７が開口する（ステップＳ２）。その後、ホルダ３６
の下動により爪部３６ａが降下し（ステップＳ３）、ロ
ボット（図示せず）がウエハ搬入部２７に進入して、ウ
エハ２８がウエハステージ３１の下方に移される（ステ
ップＳ４）。Next, the operation of the single-wafer type thin film forming apparatus having the above structure will be described with reference to FIG. First, the drive unit connected to the support column 43 drives to move the support column 14 downward (step S1), and accordingly, the insulating cover 30, the reaction gas introducing unit 44, and the cover 45 descend, and the wafer loading unit 27 opens. Yes (step S2). After that, the holder 36
The downward movement lowers the pawl portion 36a (step S3), the robot (not shown) enters the wafer carry-in portion 27, and the wafer 28 is moved below the wafer stage 31 (step S4).
【００４０】次に、爪部３６ａが上昇し（ステップＳ
５）、ウエハステージ３１の突起部３１ａにウエハ２８
が押圧してウエハ２８がウエハステージ３１に装着され
る。各爪部３６ａの押圧力はそれぞれ１５０ｇ〜３００
ｇの範囲で制御され、また押圧力のばらつきは±（１０
ｇ〜２０ｇ）の範囲内に抑えられており、ウエハ２８は
ウエハステージ３１に確実に装着される。Next, the claw portion 36a is raised (step S
5), the wafer 28 is attached to the protrusion 31a of the wafer stage 31.
Is pressed to mount the wafer 28 on the wafer stage 31. The pressing force of each claw portion 36a is 150 g to 300, respectively.
It is controlled within the range of g, and the variation of the pressing force is ± (10
g to 20 g), and the wafer 28 is reliably mounted on the wafer stage 31.
【００４１】ウエハ２８がウエハステージ３１に装着し
た後、ロボットはウエハ搬入部２７から後退する（ステ
ップＳ６）。その次に、ウエハ回転部３８の回転により
ウエハステージ３１、ウエハ２８の回転が開始され（ス
テップＳ７）、また支柱１４は上昇し、それに合わせて
反応ガス導入部４４およびカバー４５は上昇し、カバー
４５はウエハ搬入部２７を閉じる（ステップＳ８）。After the wafer 28 is mounted on the wafer stage 31, the robot retracts from the wafer carry-in section 27 (step S6). Then, the rotation of the wafer rotating unit 38 starts the rotation of the wafer stage 31 and the wafer 28 (step S7), and the support column 14 moves up, and the reaction gas introducing unit 44 and the cover 45 move up accordingly, and the cover moves up. 45 closes the wafer carry-in section 27 (step S8).
【００４２】次に、第１のガス導入部４０、不活性ガス
導入孔３１ｂを通じて凹部３１ｃ内にＨｅガスを導入す
る（ステップＳ９）。Ｈｅガスはウエハ２８で覆われた
凹部３１ｃ内で封入され、ウエハステージ３１とウエハ
２８との間に熱伝導度の高いＨｅガスが介在したことに
なり、ヒータ３２からの熱で高温のウエハステージ３１
からの熱は、熱伝導、熱対流および輻射熱によりウエハ
２８に伝達され、ウエハ２８の温度分布は均一化され
る。また、第１の反応ガス導入管４６ａから反応ガスで
あるジクロールシランを、第２の反応ガス導入管４６ｂ
から反応ガスであるアンモニアを反応室２５内に導入す
る（ステップＳ１０）。Next, He gas is introduced into the recess 31c through the first gas introducing portion 40 and the inert gas introducing hole 31b (step S9). The He gas is sealed in the recess 31c covered with the wafer 28, and the He gas having high thermal conductivity is interposed between the wafer stage 31 and the wafer 28, and the heat from the heater 32 causes the high temperature of the wafer stage. 31
The heat from is transferred to the wafer 28 by heat conduction, thermal convection, and radiant heat, and the temperature distribution of the wafer 28 is made uniform. In addition, dichlorosilane which is a reaction gas is supplied from the first reaction gas introduction pipe 46a to the second reaction gas introduction pipe 46b.
Then, the reaction gas, ammonia, is introduced into the reaction chamber 25 (step S10).
【００４３】反応ガスは混合しながらウエハ２８に向か
って進行した後、ウエハ２８の表面近傍でウエハ２８の
外周に向かう径方向の流れとなり、またその表面では、
反応ガスはウエハ２８の表面に対して周方向に相対的な
流れが生じ、ウエハ２８の表面には熱化学反応により所
望の薄膜が形成されていく。なお、成膜時、ウエハ搬入
部２７はカバー４５により閉じられており、ウエハ搬入
部２７内に膜が形成されるようなことはない。After the reaction gas advances toward the wafer 28 while being mixed, it becomes a radial flow toward the outer periphery of the wafer 28 near the surface of the wafer 28, and at the surface,
The reaction gas is caused to flow in the circumferential direction relative to the surface of the wafer 28, and a desired thin film is formed on the surface of the wafer 28 by a thermochemical reaction. During film formation, the wafer carry-in section 27 is closed by the cover 45, so that no film is formed in the wafer carry-in section 27.
【００４４】その間、未反応ガス等の残りガスは、排気
通路２４、排気室２３を通じて排気口２６からケース２
２の外部に排出される。なお、排気通路２４はウエハス
テージ３１の外側全周にわたって同一開口面積であり、
また排気口２６の断面積は排気通路２４の開口面積より
も大きくなっており、残りガスは偏ることなく周方向に
おいて均一流量で排気通路２４、排気口２６から外部に
排出される。なお、残りガスをより円滑に外部に排出す
るにはカバー４５の断面形状を滑らかな曲線にすればよ
り好ましいが、加工上の容易性からカバー４５の途中か
ら折曲して拡大部４５ａを形成している。Meanwhile, the residual gas such as unreacted gas is discharged from the exhaust port 26 through the exhaust passage 24 and the exhaust chamber 23 to the case 2
2 is discharged to the outside. The exhaust passage 24 has the same opening area over the entire outer circumference of the wafer stage 31,
Further, the cross-sectional area of the exhaust port 26 is larger than the opening area of the exhaust passage 24, and the remaining gas is discharged to the outside from the exhaust passage 24 and the exhaust port 26 at a uniform flow rate in the circumferential direction without deviation. In order to discharge the remaining gas more smoothly to the outside, it is more preferable to make the cross-sectional shape of the cover 45 a smooth curve, but for ease of processing, the cover 45 is bent from the middle to form the enlarged portion 45a. are doing.
【００４５】また、ウエハ２８の成膜時には、反応ガス
導入部４４は温度調節ユニット４９で冷却された冷媒が
循環配管４８により、冷媒通路４７と温度調節ユニット
４９との間を循環し、ウエハステージ３１からの輻射熱
でガス導入部４４が温度上昇するのを防止しており、反
応ガス導入部４４の近傍で反応ガスの熱化学反応が進行
するのを防止している。また、反応ガス導入部４４の冷
却によりカバー４５も冷却されることになり、成膜時に
カバー４５に膜が生成することも抑制される。During the film formation of the wafer 28, in the reaction gas introducing unit 44, the cooling medium cooled by the temperature adjusting unit 49 is circulated between the cooling medium passage 47 and the temperature adjusting unit 49 by the circulation pipe 48, and the wafer stage Radiation heat from 31 prevents the temperature of the gas introduction part 44 from rising, and prevents the thermochemical reaction of the reaction gas from advancing in the vicinity of the reaction gas introduction part 44. In addition, the cover 45 is also cooled by cooling the reaction gas introducing unit 44, so that formation of a film on the cover 45 during film formation is also suppressed.
【００４６】所定の成膜時間経過後（ステップＳ１
１）、反応室２５内への反応ガスの導入を停止し（ステ
ップＳ１２）、その後も、反応室２５内の残りガスを引
き続き排気通路２４、排気室２３を通じて排気口２６か
ら外部に排出する（ステップＳ１３）。反応室２５内か
ら残りガスを外部に排出した後、ウエハ回転部３８の回
転を停止し、ウエハステージ３１、ウエハ２８の回転が
停止する（ステップＳ１４）。引き続き、支柱１４は下
動し（ステップ１５）、ウエハ搬入部２７が開口する
（ステップ１６）。After a predetermined film forming time has elapsed (step S1
1), the introduction of the reaction gas into the reaction chamber 25 is stopped (step S12), and after that, the residual gas in the reaction chamber 25 is continuously discharged to the outside through the exhaust passage 24 and the exhaust chamber 23 from the exhaust port 26 ( Step S13). After discharging the residual gas from the reaction chamber 25 to the outside, the rotation of the wafer rotating unit 38 is stopped and the rotation of the wafer stage 31 and the wafer 28 is stopped (step S14). Subsequently, the column 14 moves downward (step 15), and the wafer carry-in section 27 opens (step 16).
【００４７】次に、ロボットがウエハ搬入部２７に進入
し（ステップＳ１７）、その後ホルダ３６の下動により
爪部３６ａが降下する（ステップＳ１８）。次に、ロボ
ットはウエハ２８を把持して、ウエハ搬入部２７から後
退し（ステップＳ１９）、また爪部３６ａが上昇して
（ステップＳ２０）、ウエハ２８の成膜工程は終了す
る。Next, the robot enters the wafer carry-in section 27 (step S17), and then the lower part of the holder 36 moves down the claws 36a (step S18). Next, the robot grips the wafer 28, retracts from the wafer carry-in section 27 (step S19), and raises the claws 36a (step S20), and the film forming process of the wafer 28 ends.
【００４８】ところで、ウエハ２８の成膜を行うとき、
ウエハステージ３１にも膜が形成され、この膜を除去す
るためプラズマクリーニングが実施される。プラズマク
リーニング時には、クリーニングガスを反応ガス導入管
４６ａから反応室２５内に導入し、反応ガス導入部４４
をバイアス電極である高周波電極とし、またウエハステ
ージ３１をアース電極として、高周波導入部５３で反応
ガス導入部４４を印加して反応ガス導入部４４とウエハ
ステージ３１との間でプラズマを発生させ、ウエハステ
ージ３１上の生成膜を除去する。By the way, when the wafer 28 is formed,
A film is also formed on the wafer stage 31, and plasma cleaning is performed to remove this film. At the time of plasma cleaning, a cleaning gas is introduced into the reaction chamber 25 through the reaction gas introduction pipe 46a, and the reaction gas introduction unit 44
As the bias electrode and the wafer stage 31 as the ground electrode, and the reactive gas introducing portion 44 is applied by the high frequency introducing portion 53 to generate plasma between the reactive gas introducing portion 44 and the wafer stage 31, The generated film on the wafer stage 31 is removed.
【００４９】なお、ウエハステージ３１のプラズマクリ
ーニング時にも、反応ガス導入部４４は冷却されてお
り、例えば反応ガス導入部４４を貫通するガス導入管４
６ａ、４６ｂをシールするシールリングがプラズマ放電
時に発生する高熱で破損するのを防止している。Even when the plasma cleaning of the wafer stage 31 is performed, the reaction gas introducing portion 44 is cooled, and, for example, the gas introducing pipe 4 penetrating the reaction gas introducing portion 44.
The seal rings for sealing 6a and 46b are prevented from being damaged by the high heat generated during plasma discharge.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
１の薄膜形成装置によれば、ウエハステージの外周に沿
ってリング状に形成され反応後の残りガスを外部に排出
する排気通路を備えたので、残りガスは排気通路の一箇
所に偏ることなく、確実に排気通路からチャンバの外部
に排出されるので、ウエハに対する反応ガスの流れの偏
りは防止され、従ってウエハの全面にわたって成膜速度
の均一化が図られ、膜厚が等しい膜付きウエハを製造す
ることができる効果がある。As described above, according to the thin film forming apparatus of the first aspect of the present invention, the exhaust passage for discharging the residual gas after the reaction, which is formed in a ring shape along the outer periphery of the wafer stage, to the outside. Since it is provided, the remaining gas is surely discharged from the exhaust passage to the outside of the chamber without being biased to one place in the exhaust passage, so that the bias of the flow of the reaction gas with respect to the wafer is prevented, and therefore the film is formed on the entire surface of the wafer. The speed can be made uniform, and film-coated wafers having the same film thickness can be manufactured.
【００５１】また、この発明の請求項２の薄膜形成装置
によれば、ウエハが回転した状態で反応ガスがウエハに
向けて供給されるので、ウエハの表面の周方向に対する
反応ガスの流量は均一化され、ウエハの周方向に沿って
成膜速度が一定化され、膜厚の均一化を図ることができ
る効果がある。また、摩耗等により異物の生じ易いシー
ル手段はチャンバの外部に配設されているので、チャン
バ内のウエハはシール手段による異物の影響を受けず、
ウエハ表面に異物が付着する割合も低下し、良質な膜付
きウエハを製造することができる効果がある。Further, according to the thin film forming apparatus of the second aspect of the present invention, since the reaction gas is supplied toward the wafer while the wafer is rotated, the flow rate of the reaction gas in the circumferential direction of the surface of the wafer is uniform. The film formation rate is made uniform along the circumferential direction of the wafer, and the film thickness can be made uniform. Further, since the sealing means that easily causes foreign matter due to abrasion or the like is arranged outside the chamber, the wafer in the chamber is not affected by the foreign matter due to the sealing means,
The ratio of foreign matter adhering to the wafer surface is also reduced, and it is possible to manufacture a high-quality film-coated wafer.
【００５２】また、この発明の請求項３の薄膜形成装置
によれば、ホルダの爪部によりウエハの外周縁を押圧、
支持してウエハステージの下面にウエハを装着するよう
にしたので、ウエハは確実に支持されるとともに、ウエ
ハステージの熱はウエハに確実に伝達され、ウエハの表
面では熱化学反応により所定の膜厚を有する膜付きウエ
ハを製造することができる効果がある。According to the thin film forming apparatus of the third aspect of the present invention, the outer peripheral edge of the wafer is pressed by the claw portions of the holder,
Since the wafer is supported and mounted on the lower surface of the wafer stage, the wafer is securely supported, and the heat of the wafer stage is surely transferred to the wafer. There is an effect that it is possible to manufacture a film-coated wafer having
【００５３】また、この発明の請求項４の薄膜形成装置
によれば、請求項１、請求項２または請求項３のいずれ
かに記載の薄膜形成装置において、ウエハステージに対
向して上下動可能に配設されているとともにウエハに向
けて反応ガスを供給する反応ガス導入部と、この反応ガ
ス導入部に取り付けられ反応ガス導入部の上下動により
チャンバのウエハ搬入部を開閉するカバーとを備えたの
で、請求項１、請求項２、請求項３に記載の発明により
得られる効果に加えて、ウエハの成膜時には、ウエハ搬
入部はカバーにより閉じられ、ウエハ搬入部に膜が形成
されるようなことは防止され、ウエハ搬入部の膜が飛散
してウエハ表面に異物が付着するようなことは避けら
れ、異物付きの膜付きウエハの割合は低下し、品質の良
い膜付きウエハを製造することができる効果もある。Further, according to the thin film forming apparatus of the fourth aspect of the present invention, in the thin film forming apparatus of any one of the first, second and third aspects, the thin film forming apparatus can move up and down facing the wafer stage. A reaction gas introduction part for supplying a reaction gas toward the wafer and a cover attached to the reaction gas introduction part for opening and closing the wafer loading part of the chamber by vertical movement of the reaction gas introduction part. Therefore, in addition to the effects obtained by the inventions of claim 1, claim 2, and claim 3, during the film formation of the wafer, the wafer carry-in section is closed by the cover, and a film is formed at the wafer carry-in section. This prevents the film in the wafer carry-in section from scattering and foreign matter from adhering to the wafer surface.The ratio of film-coated wafers with foreign matter decreases, and high-quality film-coated wafers are manufactured. There is also an effect that can be.
【００５４】また、この発明の請求項５の薄膜形成装置
によれば、請求項４記載の薄膜形成装置において、カバ
ーを排気通路の一部として兼用しており、部品点数を削
減することができ、請求項４に記載の発明の効果に加え
て、低コストで薄膜形成装置を製造することができる効
果もある。Further, according to the thin film forming apparatus of the fifth aspect of the present invention, in the thin film forming apparatus of the fourth aspect, the cover is also used as a part of the exhaust passage, and the number of parts can be reduced. In addition to the effect of the invention described in claim 4, there is an effect that the thin film forming apparatus can be manufactured at low cost.
【００５５】また、この発明の請求項６の薄膜形成装置
によれば、請求項４記載の薄膜形成装置において、ウエ
ハステージと反応ガス導入部との間でプラズマを発生さ
せウエハステージ上の膜を除去するようにしたので、請
求項４に記載の発明の効果に加えて、ウエハステージ上
の膜は短時間に簡単に除去され、ウエハステージのクリ
ーニングを簡単に行うことができる効果もある。According to the thin film forming apparatus of the sixth aspect of the present invention, in the thin film forming apparatus of the fourth aspect, plasma is generated between the wafer stage and the reaction gas introducing portion to form a film on the wafer stage. Since the film is removed, in addition to the effect of the invention described in claim 4, the film on the wafer stage can be easily removed in a short time, and the wafer stage can be easily cleaned.
【００５６】また、この発明の請求項７の薄膜形成装置
によれば、請求項４または請求項６記載の薄膜形成装置
において、反応ガス導入部に反応ガス導入部の温度を調
整する温度調整手段を設けたので、成膜時において反応
ガス導入部の温度を適正な温度に調整することができ、
請求項４または請求項６記載の発明の効果に加えて、反
応ガス導入部の近傍で反応ガスの熱化学反応が進むよう
なことはなく、ウエハの表面およびその近傍で熱化学反
応が進み、反応ガスの反応効率が向上するという効果も
ある。According to claim 7 of the present invention, in the thin film forming apparatus according to claim 4 or 6, the temperature adjusting means for adjusting the temperature of the reaction gas introducing part to the reaction gas introducing part. Since it is provided, the temperature of the reaction gas introduction part can be adjusted to an appropriate temperature during film formation,
In addition to the effect of the invention according to claim 4 or claim 6, the thermochemical reaction of the reaction gas does not proceed in the vicinity of the reaction gas introduction part, and the thermochemical reaction proceeds on and near the surface of the wafer. There is also an effect that the reaction efficiency of the reaction gas is improved.
【００５７】また、この発明の請求項８の薄膜形成装置
によれば、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４お
よび請求項６のいずれかに記載の薄膜形成装置におい
て、表面に凹部が形成されているとともに、凹部内に不
活性ガスを導く不活性ガス導入孔を有するウエハステー
ジを備えたので、請求項１、請求項２、請求項３、請求
項４および請求項６のいずれかに記載の発明の効果に加
えて、凹部に封入された不活性ガスによりウエハの温度
分布が均一化され、ウエハの全面にわたって成膜速度が
より均一となり、より膜厚が等しい膜付きウエハを製造
することができる効果もある。Further, according to the thin film forming apparatus of claim 8 of the present invention, in the thin film forming apparatus according to any one of claims 1, 2, 3, 4 and 6, the surface Since the recess is formed in the wafer and the wafer stage is provided with the inert gas introduction hole for guiding the inert gas into the recess, the first stage, the second stage, the third stage, the third stage, the fourth stage, and the sixth stage. In addition to the effect of the invention described in any one of 1, the temperature distribution of the wafer is made uniform by the inert gas sealed in the recesses, the film forming rate becomes more uniform over the entire surface of the wafer, and the film having a more uniform film thickness is formed. There is also an effect that a wafer can be manufactured.
【００５８】また、この発明の請求項９の薄膜形成装置
によれば、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、
請求項６および請求項８のいずれかに記載の薄膜形成装
置において、ウエハステージに空隙部を有してヒータを
隣接し、空隙部には不活性ガスを供給するようになって
いるので、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、
請求項６および請求項８のいずれかに記載の発明の効果
に加えて、空隙部に供給された不活性ガスによりウエハ
ステージの温度分布は均一化され、膜厚がより均一化さ
れる効果がある。また、反応ガスが空隙部内に侵入して
空隙部内で膜が生成されるようなことが防止されるとい
う効果もある。Further, according to the thin film forming apparatus of claim 9 of the present invention, claim 1, claim 2, claim 3, claim 4,
The thin film forming apparatus according to any one of claims 6 and 8, wherein the wafer stage has a void portion adjacent to the heater, and the inert gas is supplied to the void portion. Claim 1, claim 2, claim 3, claim 4,
In addition to the effect of the invention described in any one of claims 6 and 8, the temperature distribution of the wafer stage is made uniform by the inert gas supplied to the voids, and the film thickness is made more uniform. is there. Further, there is an effect that it is possible to prevent the reaction gas from penetrating into the voids to form a film in the voids.
【００５９】また、この発明の請求項１０の薄膜形成装
置によれば、チャンバ内のウエハステージにウエハを装
着した後、ウエハの表面に向けて反応ガスを供給してウ
エハの表面に薄膜を形成し、反応後の残りガスをリング
状に形成された排気通路からチャンバの外部に排出する
ようにしたので、残りガスは偏ることなく均一に排気通
路からチャンバの外部に排出され、請求項１記載の発明
と同様の効果を得ることができる。Further, according to the thin film forming apparatus of the tenth aspect of the present invention, after mounting the wafer on the wafer stage in the chamber, the reaction gas is supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer. The residual gas after the reaction is discharged to the outside of the chamber from the exhaust passage formed in a ring shape, so that the residual gas is uniformly discharged from the exhaust passage to the outside of the chamber. It is possible to obtain the same effect as that of the invention.
【００６０】また、この発明の請求項１１の薄膜形成方
法によれば、チャンバ内のウエハステージにウエハを装
着した後、前記チャンバの外側に配設された回転部ケー
ス内にシール手段を介して回転可能に配設されているウ
エハ回転部を回転させて前記ウエハステージとともに前
記ウエハを回転させながらウエハの表面に向けて反応ガ
スを供給して、ウエハの表面に薄膜を形成したので、ウ
エハの表面の周方向に対する反応ガスの流量は均一化さ
れ、またチャンバ内のウエハは異物の影響を受けなくて
すみ、請求項２記載の発明と同様な効果を得ることがで
きる。Further, according to the thin film forming method of the eleventh aspect of the present invention, after mounting the wafer on the wafer stage in the chamber, the sealing means is provided in the rotary case provided outside the chamber. While rotating the rotatably arranged wafer rotating unit to rotate the wafer together with the wafer stage, the reaction gas was supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer. The flow rate of the reaction gas in the circumferential direction of the surface is made uniform, and the wafer in the chamber is not affected by foreign matter, and the same effect as that of the invention of claim 2 can be obtained.
【００６１】また、この発明の請求項１２の薄膜形成方
法によれば、チャンバ内のウエハステージの下面に対し
て突出可能に設けられたホルダの先端部の爪部でウエハ
の外周縁を押圧、支持して、ウエハステージにウエハを
装着した後、ウエハの表面に向けて反応ガスを供給し
て、熱化学反応により前記ウエハの表面に薄膜を形成し
たので、成膜時ウエハはウエハステージに安定して装着
され、ウエハステージからは確実にウエハに熱伝導さ
れ、請求項３記載の発明と同様な効果を得ることができ
る。Further, according to the thin film forming method of the twelfth aspect of the present invention, the outer peripheral edge of the wafer is pressed by the claw portion of the tip of the holder provided so as to be able to project to the lower surface of the wafer stage in the chamber, After supporting and mounting the wafer on the wafer stage, a reaction gas was supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer by a thermochemical reaction, so that the wafer is stable on the wafer stage during film formation. Then, the heat is surely conducted to the wafer from the wafer stage, and the same effect as the invention according to claim 3 can be obtained.
【図１】 この発明の一実施例を示す側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention.
【図２】 図１の要部断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of FIG.
【図３】 膜付きウエハの製造手順を示すフローチャー
ト図である。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for manufacturing a film-coated wafer.
【図４】 従来の薄膜形成装置の一例を示す側断面図で
ある。FIG. 4 is a side sectional view showing an example of a conventional thin film forming apparatus.
【図５】 従来の薄膜形成装置の他の例を示す側断面図
である。FIG. 5 is a side sectional view showing another example of a conventional thin film forming apparatus.
２１ フランジ、２２ケース、２４排気通路、２７ ウ
エハ搬入部、２８ ウエハ、３１ ウエハステージ、３
１ｂ 不活性ガス導入孔、３１ｃ 凹部、３２ヒータ、
３６ ホルダ、３６ａ 爪部、３７ 回転部ケース、３
８ ウエハ回転部、３９ 磁性流体シール、４０ 第１
のガス導入部、４１ 第２のガス導入部、４３ 支柱、
４４ 反応ガス導入部、４５ カバー、４６ 反応ガス
導入管、５３ 高周波導入部、６０ リング、６１ 空
隙部。21 flange, 22 case, 24 exhaust passage, 27 wafer loading section, 28 wafer, 31 wafer stage, 3
1b Inert gas introduction hole, 31c recess, 32 heater,
36 Holder, 36a Claw, 37 Rotating Case, 3
8 Wafer rotating part, 39 Magnetic fluid seal, 40 1st
Gas introduction part, 41 second gas introduction part, 43 support,
44 reaction gas introduction part, 45 cover, 46 reaction gas introduction pipe, 53 high frequency introduction part, 60 ring, 61 void part.
Claims (12)
たウエハの表面に向けて反応ガスを供給し、熱化学反応
により前記ウエハの表面に薄膜を形成する薄膜形成装置
において、前記ウエハステージの外周に沿ってリング状
に形成され反応後の残りガスを前記チャンバの外部に排
出する排気通路を備えたことを特徴とする薄膜形成装
置。1. A thin film forming apparatus for supplying a reactive gas toward a surface of a wafer mounted on a wafer stage in a chamber to form a thin film on the surface of the wafer by a thermochemical reaction, in the outer periphery of the wafer stage. An apparatus for forming a thin film, comprising an exhaust passage formed in a ring shape along the same to exhaust the residual gas after the reaction to the outside of the chamber.
たウエハの表面に向けて反応ガスを供給し、熱化学反応
によりウエハの表面に薄膜を形成する薄膜形成装置にお
いて、前記チャンバの外側に配設された回転部ケース
と、この回転部ケース内にシール手段を介して回転可能
に配設されているとともに前記ウエハステージに接続さ
れ前記ウエハを回転させるウエハ回転部とを備えたこと
を特徴とする薄膜形成装置。2. A thin film forming apparatus for supplying a reaction gas toward a surface of a wafer mounted on a wafer stage in a chamber to form a thin film on the surface of the wafer by a thermochemical reaction, the thin film forming apparatus being disposed outside the chamber. And a wafer rotating unit that is rotatably disposed in the rotating unit case via a sealing means and that is connected to the wafer stage and rotates the wafer. Thin film forming equipment.
たウエハの表面に向けて反応ガスを供給し、熱化学反応
によりウエハの表面に薄膜を形成する薄膜形成装置にお
いて、前記ウエハステージの下面に対して突出可能に設
けられ先端部の爪部でウエハステージの下面に配設され
た前記ウエハの外周縁を押圧、支持するホルダを備えた
ことを特徴とする薄膜形成装置。3. A thin film forming apparatus for supplying a reaction gas toward a surface of a wafer mounted on a wafer stage in a chamber to form a thin film on the surface of the wafer by a thermochemical reaction, in a lower surface of the wafer stage. And a holder for pressing and supporting the outer peripheral edge of the wafer provided on the lower surface of the wafer stage by a claw portion of the tip portion provided so as to project.
上下動可能に配設されているとともにウエハに向けて反
応ガスを供給する反応ガス導入部と、この反応ガス導入
部に取り付けられ反応ガス導入部の上下動により前記チ
ャンバのウエハ搬入部を開閉するカバーとを備えたこと
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の薄膜形成装置。4. A reaction gas introduction unit, which is arranged so as to be vertically movable so as to face a wafer stage in a chamber and supplies a reaction gas toward a wafer, and a reaction gas introduction unit attached to this reaction gas introduction unit. 4. The thin film forming apparatus according to claim 1, further comprising a cover that opens and closes a wafer loading portion of the chamber by moving the portion up and down.
を特徴とする請求項４に記載の薄膜形成装置。5. The thin film forming apparatus according to claim 4, wherein the cover constitutes a part of the exhaust passage.
一方をバイアス電極とし、他方をアース電極として、ウ
エハステージと反応ガスガス導入部との間でプラズマを
発生させるようにしたことを特徴とする請求項４記載の
薄膜形成装置。6. A plasma is generated between the wafer stage and the reaction gas introduction part by using one of the reaction gas introduction part and the wafer stage as a bias electrode and the other as a ground electrode. 4. The thin film forming apparatus described in 4.
を調整する温度調整手段を設けたことを特徴とする請求
項４または請求項６記載の薄膜形成装置。7. The thin film forming apparatus according to claim 4, wherein the reaction gas introducing part is provided with temperature adjusting means for adjusting the temperature of the reaction gas introducing part.
凹部内に不活性ガスを導く不活性ガス導入孔を有するウ
エハステージを備えており、前記凹部に前記不活性ガス
を封入するように前記凹部をウエハで覆って、前記ウエ
ハステージにウエハを装着することを特徴とする請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４および請求項６のい
ずれかに記載の薄膜形成装置。8. A recess is formed on the surface, and
A wafer stage having an inert gas introduction hole for introducing an inert gas into the recess is provided, and the recess is covered with a wafer so as to seal the inert gas in the recess, and the wafer is mounted on the wafer stage. The thin film forming apparatus according to any one of claims 1, 2, 3, 4, and 6.
が隣接され、空隙部には不活性ガスが供給されるように
なっていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求
項３、請求項４、請求項６および請求項８のいずれかに
記載の薄膜形成装置。9. The wafer stage according to claim 1, wherein the heater is adjacent to the wafer stage with a void portion, and an inert gas is supplied to the void portion. The thin film forming apparatus according to claim 3, claim 4, claim 6, or claim 8.
を装着した後、ウエハの表面に向けて反応ガスを供給し
て、熱化学反応により前記ウエハの表面に薄膜を形成す
るとともに、前記ウエハステージの外周に沿ってリング
状に形成された排気通路から反応後の残りガスを前記チ
ァンバの外部に排出することを特徴とする薄膜形成方
法。10. A wafer is mounted on a wafer stage in a chamber, a reaction gas is supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer by a thermochemical reaction, and the outer periphery of the wafer stage. A method for forming a thin film, characterized in that the residual gas after the reaction is discharged to the outside of the chamber from an exhaust passage formed in a ring shape along the line.
を装着した後、前記チャンバの外側に配設された回転部
ケース内にシール手段を介して回転可能に配設されてい
るウエハ回転部を回転させて前記ウエハステージととも
に前記ウエハを回転させながらウエハの表面に向けて反
応ガスを供給して、ウエハの表面に薄膜を形成すること
を特徴とする薄膜形成方法。11. After mounting a wafer on a wafer stage in a chamber, a wafer rotator rotatably disposed in a rotator case disposed outside the chamber via a sealing means is rotated. A method of forming a thin film on a surface of a wafer by supplying a reaction gas toward the surface of the wafer while rotating the wafer together with the wafer stage.
対して突出可能に設けられたホルダの先端部の爪部でウ
エハの外周縁を押圧、支持して、ウエハステージにウエ
ハを装着した後、ウエハの表面に向けて反応ガスを供給
して、熱化学反応により前記ウエハの表面に薄膜を形成
することを特徴とする薄膜形成方法。12. A wafer is mounted on a wafer stage by pressing and supporting an outer peripheral edge of the wafer with a claw portion of a tip portion of a holder provided so as to project from a lower surface of the wafer stage in a chamber. A thin film forming method, characterized in that a reaction gas is supplied toward the surface of the wafer to form a thin film on the surface of the wafer by a thermochemical reaction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24025994A JPH08107072A (en) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | Thin film forming apparatus and thin film forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24025994A JPH08107072A (en) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | Thin film forming apparatus and thin film forming method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107072A true JPH08107072A (en) | 1996-04-23 |
Family
ID=17056839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24025994A Pending JPH08107072A (en) | 1994-10-04 | 1994-10-04 | Thin film forming apparatus and thin film forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08107072A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10216500A (en) * | 1997-02-10 | 1998-08-18 | Shibaura Eng Works Co Ltd | Vacuum vessel and film forming device using same |
| JP2002200419A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-16 | Shibaura Mechatronics Corp | Vacuum treatment apparatus |
| JP2003124130A (en) * | 2001-10-16 | 2003-04-25 | Universal Systems:Kk | Vacuum film deposition system |
| JP2009224789A (en) * | 2009-05-25 | 2009-10-01 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Substrate processing apparatus |
| JP2018181969A (en) * | 2017-04-07 | 2018-11-15 | 株式会社 天谷製作所 | Processing device |
| JP2019502262A (en) * | 2015-12-18 | 2019-01-24 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | Achieving uniform wafer temperature in an asymmetric chamber environment |
-
1994
- 1994-10-04 JP JP24025994A patent/JPH08107072A/en active Pending
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