JPH0878338A - 半導体の製造装置 - Google Patents
半導体の製造装置Info
- Publication number
- JPH0878338A JPH0878338A JP21153294A JP21153294A JPH0878338A JP H0878338 A JPH0878338 A JP H0878338A JP 21153294 A JP21153294 A JP 21153294A JP 21153294 A JP21153294 A JP 21153294A JP H0878338 A JPH0878338 A JP H0878338A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- heater
- film
- semiconductor manufacturing
- manufacturing apparatus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、半導体の製造装置に係り、CVD
装置の成膜工程で、基板の上下面に均一な膜を成膜して
半導体の製造装置で製造される半導体装置の歩留り、及
び信頼性を上げる。 【構成】 CVD装置20の反応室の内部で基板の両面
にヒーター13a、13bを配設し、基板11面内、基
板両面11a、11b共に温度を均一にする。また、基
板の下面11bにも反応ガス17が供給されるように基
板11を浮かせた状態で固定する。更に固定した基板1
1を3rpm以上の速度で回転させて基板11の温度、
及び反応ガス17の供給量を均一にすることによって均
一な膜厚の膜を成膜する。
装置の成膜工程で、基板の上下面に均一な膜を成膜して
半導体の製造装置で製造される半導体装置の歩留り、及
び信頼性を上げる。 【構成】 CVD装置20の反応室の内部で基板の両面
にヒーター13a、13bを配設し、基板11面内、基
板両面11a、11b共に温度を均一にする。また、基
板の下面11bにも反応ガス17が供給されるように基
板11を浮かせた状態で固定する。更に固定した基板1
1を3rpm以上の速度で回転させて基板11の温度、
及び反応ガス17の供給量を均一にすることによって均
一な膜厚の膜を成膜する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の製造装置に係
り、特にCVD(chemical vapour d
eposition)法による成膜を行う半導体の製造
装置に関する。
り、特にCVD(chemical vapour d
eposition)法による成膜を行う半導体の製造
装置に関する。
【0002】近年、半導体装置製造のランニングコスト
を低減するために、半導体装置を形成するウェハーの大
口径化が推められている。従って半導体装置における成
膜プロセスにも、より広い面積に均一な厚さの膜を成膜
する技術が必要となる。
を低減するために、半導体装置を形成するウェハーの大
口径化が推められている。従って半導体装置における成
膜プロセスにも、より広い面積に均一な厚さの膜を成膜
する技術が必要となる。
【0003】CVD法によって成膜する膜の厚さは、温
度に強く依存することより、上記要請を満たすためには
成膜面内の温度を均一にすることが必要である。
度に強く依存することより、上記要請を満たすためには
成膜面内の温度を均一にすることが必要である。
【0004】また、成膜に続くエッチング等の処理をウ
ェット処理で行うとウェハーの裏表両面が処理液に晒さ
れることにより膜の付いていない裏面が浸食されて、処
理液を汚染するパーテイクルを発生する。これを回避す
るためにはウェハーの両面同時に成膜を行うプロセスの
開発も重要な技術である。
ェット処理で行うとウェハーの裏表両面が処理液に晒さ
れることにより膜の付いていない裏面が浸食されて、処
理液を汚染するパーテイクルを発生する。これを回避す
るためにはウェハーの両面同時に成膜を行うプロセスの
開発も重要な技術である。
【0005】
【従来の技術】CVD法によって成膜される膜の堆積速
度は温度に強く影響され、CVD法で使用する温度の範
囲では一般に成膜環境が高温である方が堆積速度が大き
くなる。よって、被処理基板となるウェハーの近傍にヒ
ーターを設けてウェハーを加熱しながらの成膜は工程の
スループットを上げ、所望の膜質を得る堆積速度が得ら
れる様に成膜プロセスを制御する技術である。
度は温度に強く影響され、CVD法で使用する温度の範
囲では一般に成膜環境が高温である方が堆積速度が大き
くなる。よって、被処理基板となるウェハーの近傍にヒ
ーターを設けてウェハーを加熱しながらの成膜は工程の
スループットを上げ、所望の膜質を得る堆積速度が得ら
れる様に成膜プロセスを制御する技術である。
【0006】従来のヒーターを有するCVD式成膜装置
(以降CVD装置と略記する)の要部を成す成膜部の概
略構成を図7に示す。従来のCVD装置の成膜を行う成
膜部10は、成膜環境を封止する反応室6と、反応室6
の内部に配置されるヒーター3と反応室6の外部に置か
れてヒーター3に電力を供給する電源4とにより構成さ
れる加熱部8と、基板1を支持する支持部2等を設けた
構成とされている。
(以降CVD装置と略記する)の要部を成す成膜部の概
略構成を図7に示す。従来のCVD装置の成膜を行う成
膜部10は、成膜環境を封止する反応室6と、反応室6
の内部に配置されるヒーター3と反応室6の外部に置か
れてヒーター3に電力を供給する電源4とにより構成さ
れる加熱部8と、基板1を支持する支持部2等を設けた
構成とされている。
【0007】反応室6には反応ガス7を反応室6内に導
入するガス導入口6aと排気口6bが設けてある。また
導入口6aの先端は反応ガスが基板1の面に対して一様
に供給されるようにノズル5となり、更にノズル5には
反応ガス7の噴出口5aが多数開孔されている。
入するガス導入口6aと排気口6bが設けてある。また
導入口6aの先端は反応ガスが基板1の面に対して一様
に供給されるようにノズル5となり、更にノズル5には
反応ガス7の噴出口5aが多数開孔されている。
【0008】一方、支持部2は基板1をヒーター3に接
触させないように基板1を支持している。このため基板
1の裏面1bの面にも反応ガス7が供給され、膜の生成
が行われる。
触させないように基板1を支持している。このため基板
1の裏面1bの面にも反応ガス7が供給され、膜の生成
が行われる。
【0009】加熱部8の基板1を加熱する方法は種々あ
るが、反応性の高いガス(例えばSi2 H6 、Si3 H
6 等)を用いて成膜を行う場合は、反応室6の内壁を加
熱すると反応室6の内壁に反応ガス7を材料にした膜が
堆積し、CVD装置の性能を変動させる原因となる(こ
の現象をウォ−ルデポジッションと言う)。従って特に
反応性の高いガスを反応ガスとする場合には、例えばラ
ンプ加熱のように加熱源を反応室外部にもった構造のも
のよりも、図7のようにヒーター3が反応室6の内部に
配設できる構造とすることが望ましい。
るが、反応性の高いガス(例えばSi2 H6 、Si3 H
6 等)を用いて成膜を行う場合は、反応室6の内壁を加
熱すると反応室6の内壁に反応ガス7を材料にした膜が
堆積し、CVD装置の性能を変動させる原因となる(こ
の現象をウォ−ルデポジッションと言う)。従って特に
反応性の高いガスを反応ガスとする場合には、例えばラ
ンプ加熱のように加熱源を反応室外部にもった構造のも
のよりも、図7のようにヒーター3が反応室6の内部に
配設できる構造とすることが望ましい。
【0010】この成膜部10において、反応ガス7によ
る成膜が行われるプロセスを以下に述べる。
る成膜が行われるプロセスを以下に述べる。
【0011】導入口6aを通ってノズル5を介し、噴出
口5aより基板1に向かって噴出れた反応ガスは、基板
1の1a面に供給されると共に、ヒーター3との間に間
隔を開けて支持された基板1の1b面にも供給され反応
ガス7の供給量と、反応を起こす基板1の面1a、及び
1bの温度に応じた堆積速度で堆積し膜を形成する。
口5aより基板1に向かって噴出れた反応ガスは、基板
1の1a面に供給されると共に、ヒーター3との間に間
隔を開けて支持された基板1の1b面にも供給され反応
ガス7の供給量と、反応を起こす基板1の面1a、及び
1bの温度に応じた堆積速度で堆積し膜を形成する。
【0012】尚、この基板1の両面1a、1bの温度は
ヒーター3によって制御される。
ヒーター3によって制御される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図7に示した
CVD装置の成膜部10においては基板1を加熱するヒ
ーター3が基板1の裏面1b側にのみついた構造になっ
ている。よって、ヒーター3と、ヒーター3に近接した
1b面との間を通過した反応ガス7は他の領域に在る反
応ガス7よりも高温になり、高温の反応ガス7は裏面1
b側から1a面側に基板1の外周辺部より回り込む。
CVD装置の成膜部10においては基板1を加熱するヒ
ーター3が基板1の裏面1b側にのみついた構造になっ
ている。よって、ヒーター3と、ヒーター3に近接した
1b面との間を通過した反応ガス7は他の領域に在る反
応ガス7よりも高温になり、高温の反応ガス7は裏面1
b側から1a面側に基板1の外周辺部より回り込む。
【0014】従って1a面側に回り込んだ高温の反応ガ
ス7は1a面の周辺部分により多く供給されるから1a
面に成膜される膜は周辺部分が中央部分より厚くなると
いう面内での厚さの分布を生じる。
ス7は1a面の周辺部分により多く供給されるから1a
面に成膜される膜は周辺部分が中央部分より厚くなると
いう面内での厚さの分布を生じる。
【0015】この現象は、将来的にますます基板の大口
径化が進むであろう半導体の工程において問題である。
径化が進むであろう半導体の工程において問題である。
【0016】更に半導体の製造工程には、微細かつ高性
能化する半導体装置に製造過程で加わる高温によって特
性の変動が生じることを避けるためプロセスの低温化へ
の要求がある。しかしCVDによって成膜される膜の堆
積速度は、高温(600℃以上)よりも低温(600℃
以下)で温度により強く依存するという性質がある。
能化する半導体装置に製造過程で加わる高温によって特
性の変動が生じることを避けるためプロセスの低温化へ
の要求がある。しかしCVDによって成膜される膜の堆
積速度は、高温(600℃以上)よりも低温(600℃
以下)で温度により強く依存するという性質がある。
【0017】従って、今後この温度の分布による膜厚の
不均一性は、ますます顕著になるであろうことが予測さ
れる。
不均一性は、ますます顕著になるであろうことが予測さ
れる。
【0018】半導体装置を製造する基板の面内で成膜さ
れる膜の膜厚が不均一であることは、そのまま基板面上
に製造される半導体装置の特性に反映されて半導体装置
の特性のバラツキ、及び歩留りの低下となる。
れる膜の膜厚が不均一であることは、そのまま基板面上
に製造される半導体装置の特性に反映されて半導体装置
の特性のバラツキ、及び歩留りの低下となる。
【0019】本発明は以上の点を鑑み、基板の表裏面に
均一な膜厚の膜を成膜することが可能な半導体の製造装
置を提供することを目的とするものである。
均一な膜厚の膜を成膜することが可能な半導体の製造装
置を提供することを目的とするものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の半導体の製造装置では、反応気体を
導入する導入口、及び排気する排気口を有する反応室
と、反応室内で被処理基板を支持する支持部と、電源よ
り電力の供給を受けて被処理基板を加熱するヒーターと
よりなり、ヒーターが、反応室内に設けられ、かつ被処
理基板を挟んで、対向する位置に配置されることを特徴
とするものである。
に、請求項1記載の半導体の製造装置では、反応気体を
導入する導入口、及び排気する排気口を有する反応室
と、反応室内で被処理基板を支持する支持部と、電源よ
り電力の供給を受けて被処理基板を加熱するヒーターと
よりなり、ヒーターが、反応室内に設けられ、かつ被処
理基板を挟んで、対向する位置に配置されることを特徴
とするものである。
【0021】請求項2記載の半導体の製造装置では、電
源を、ヒーターの全て、或いは一部において共通とする
ことを特徴とするものである。
源を、ヒーターの全て、或いは一部において共通とする
ことを特徴とするものである。
【0022】請求項3記載の半導体の製造装置では、電
源が、ヒーター毎に個々に設けられることを特徴とする
ものである。
源が、ヒーター毎に個々に設けられることを特徴とする
ものである。
【0023】請求項4記載の半導体の製造装置では、ヒ
ーターがグラファイトを母材とすることを特徴とするも
のである。
ーターがグラファイトを母材とすることを特徴とするも
のである。
【0024】請求項5記載の半導体の製造装置では、支
持部が、被処理基板を載置して回転することを特徴とす
るものである。
持部が、被処理基板を載置して回転することを特徴とす
るものである。
【0025】請求項6記載の半導体の製造装置では、支
持部が回転する速度を3rpm以上とすることを特徴と
するものである。
持部が回転する速度を3rpm以上とすることを特徴と
するものである。
【0026】
【作用】請求項1の発明によれば、ヒーターが、反応室
内に被処理基板と共に配置されたことによってウォール
デポジッションを防ぎ、半導体の製造装置の特性が変動
することが無くなる。また、ヒーターが互いに対向する
位置に配置されることにより基板面内の温度が均一にな
ることにより、温度に依存する膜の堆積速度を一様にし
て成膜される膜の厚さを均一にする。
内に被処理基板と共に配置されたことによってウォール
デポジッションを防ぎ、半導体の製造装置の特性が変動
することが無くなる。また、ヒーターが互いに対向する
位置に配置されることにより基板面内の温度が均一にな
ることにより、温度に依存する膜の堆積速度を一様にし
て成膜される膜の厚さを均一にする。
【0027】請求項2の発明によれば、電源を、ヒータ
ーの全て、或いは一部で共通とすることにより半導体の
製造装置に具備するヒーターの数が抑えられ、装置の軽
量小型化、製造コストの低減が可能である。
ーの全て、或いは一部で共通とすることにより半導体の
製造装置に具備するヒーターの数が抑えられ、装置の軽
量小型化、製造コストの低減が可能である。
【0028】請求項3の発明によれば、電源を、ヒータ
ーで個々に設けることにより、各ヒーターの温度制御が
必要に応じて個別にできる。よって基板上の温度を均一
にするための更に細かいヒーターの調整が可能となり、
更に成膜される膜の膜厚を均一化することができる。
ーで個々に設けることにより、各ヒーターの温度制御が
必要に応じて個別にできる。よって基板上の温度を均一
にするための更に細かいヒーターの調整が可能となり、
更に成膜される膜の膜厚を均一化することができる。
【0029】請求項4の発明によれば、ヒーターの母材
をグラファイトとしたことにより、電源で加えた電力を
効率良く熱に変換でき、電源の負担が低減できる。
をグラファイトとしたことにより、電源で加えた電力を
効率良く熱に変換でき、電源の負担が低減できる。
【0030】請求項5の半導体の製造装置では、支持部
が、被処理基板を載置して回転することによって、基板
面内での温度分布、及び基板面に供給される反応ガス量
を均一にして、さらに膜厚を均一にするものである。
が、被処理基板を載置して回転することによって、基板
面内での温度分布、及び基板面に供給される反応ガス量
を均一にして、さらに膜厚を均一にするものである。
【0031】請求項6の半導体の製造装置では、支持部
が回転する速度を3rpm以上とすることにより、短時
間の成膜においても膜厚を均一にすることができる。
が回転する速度を3rpm以上とすることにより、短時
間の成膜においても膜厚を均一にすることができる。
【0032】
【実施例】本発明の第1実施例の半導体の製造装置20
の概略構成を図1に示す。
の概略構成を図1に示す。
【0033】本実施例の半導体の製造装置20はロード
ロック式の枚葉式CVD装置20(以下CVD装置20
と言う)である。
ロック式の枚葉式CVD装置20(以下CVD装置20
と言う)である。
【0034】図1中、102で示す架台には電源14、
モーター15及びCVD装置20の操作を行う制御系等
が内蔵されて、反応ガスのボンベと真空ポンプ100
a、100bはCVD装置20とは別に配置されてい
る。
モーター15及びCVD装置20の操作を行う制御系等
が内蔵されて、反応ガスのボンベと真空ポンプ100
a、100bはCVD装置20とは別に配置されてい
る。
【0035】架台102の上には基板搬入のための搬入
口103aを有する基板搬入チャンバー103と、本実
施例の要部を成す成膜部20aが載置されている。
口103aを有する基板搬入チャンバー103と、本実
施例の要部を成す成膜部20aが載置されている。
【0036】成膜部20aを図2に拡大して示す。ま
た、図5に図2の成膜部20aの平面図を、図6に成膜
部20aを図2中矢印Aの方向から見た図を示す。
た、図5に図2の成膜部20aの平面図を、図6に成膜
部20aを図2中矢印Aの方向から見た図を示す。
【0037】以下に図2、図5、図6を用いて成膜部2
0aの構成を説明する。
0aの構成を説明する。
【0038】図2及び図6で示すように、成膜部20a
は内部に装着された基板11に対して基板11を支持す
る支持部12と、支持部12を取り付けた支持軸12a
と、基板11の温度をモニターする熱電対によるセンサ
ー19aを具備した温度計19と、基板11を上面から
加熱するヒーター13aと、基板11を下面から加熱す
るヒーター13bと、ヒーター13a及び13bに電力
を供給する電源14等により構成される。
は内部に装着された基板11に対して基板11を支持す
る支持部12と、支持部12を取り付けた支持軸12a
と、基板11の温度をモニターする熱電対によるセンサ
ー19aを具備した温度計19と、基板11を上面から
加熱するヒーター13aと、基板11を下面から加熱す
るヒーター13bと、ヒーター13a及び13bに電力
を供給する電源14等により構成される。
【0039】支持部12はウェハーを12b、12c、
12dの3点で支持する構成になっており、支持部12
の形状及び構造は、平面図5を参照すると理解しやす
い。搬入口103aから搬入された基板11は、搬送系
11aにより一旦基板搬入チャンバー103に搬入され
る。基板搬入チャンバー103内は、基板11を取り込
んで搬入口103aを閉じた後に、真空ポンプ100a
により内部を真空に引かれる。反応室16は、予め排気
口16bと真空ポンプ100bの間のゲート16dを開
けて、真空ポンプ100bを作動させることによって真
空にされている。基板11は真空の状態の基板搬入チャ
ンバー103から、真空の状態の反応室16へ搬送系1
1aによって搬入される。
12dの3点で支持する構成になっており、支持部12
の形状及び構造は、平面図5を参照すると理解しやす
い。搬入口103aから搬入された基板11は、搬送系
11aにより一旦基板搬入チャンバー103に搬入され
る。基板搬入チャンバー103内は、基板11を取り込
んで搬入口103aを閉じた後に、真空ポンプ100a
により内部を真空に引かれる。反応室16は、予め排気
口16bと真空ポンプ100bの間のゲート16dを開
けて、真空ポンプ100bを作動させることによって真
空にされている。基板11は真空の状態の基板搬入チャ
ンバー103から、真空の状態の反応室16へ搬送系1
1aによって搬入される。
【0040】反応室16での基板11の処理について
は、後述の成膜部20aの説明において述べるものとし
て、処理の終わった基板11は再び搬送系11aによっ
て搬送され、搬入されたのと逆に真空状態の基板搬入チ
ャンバー103を通って搬入口103aからCVD装置
20の外部へと出る。
は、後述の成膜部20aの説明において述べるものとし
て、処理の終わった基板11は再び搬送系11aによっ
て搬送され、搬入されたのと逆に真空状態の基板搬入チ
ャンバー103を通って搬入口103aからCVD装置
20の外部へと出る。
【0041】次に、図2に図1で示したCVD装置20
の要部を成す成膜部20aの構成の詳細を示す。
の要部を成す成膜部20aの構成の詳細を示す。
【0042】16で示す反応室はステンレス製の略直方
体の形状を有する容器である。反応室16内は、反応ガ
ス導入口16aから反応ガス17を流入させつつ、反応
ガス排気口16bから反応ガス17を排気し、両者の流
量、或いは排気量を制御して、反応室16内の圧力を一
定に保つよう構成されている。
体の形状を有する容器である。反応室16内は、反応ガ
ス導入口16aから反応ガス17を流入させつつ、反応
ガス排気口16bから反応ガス17を排気し、両者の流
量、或いは排気量を制御して、反応室16内の圧力を一
定に保つよう構成されている。
【0043】反応室16の内部にはヒーター13a、1
3bが配置されて、ヒーター13a、13bに電力を供
給する電源14は反応容器16の外部に設置されてい
る。
3bが配置されて、ヒーター13a、13bに電力を供
給する電源14は反応容器16の外部に設置されてい
る。
【0044】本実施例では、二つのヒーター13a、1
3bを設け、基板11を上下方向から挟むように、かつ
基板11の面に平行に配置したことを特徴としている。
3bを設け、基板11を上下方向から挟むように、かつ
基板11の面に平行に配置したことを特徴としている。
【0045】また、基板11とヒーター13は間隔を持
って配設されており、接触はしていない。
って配設されており、接触はしていない。
【0046】第1のヒーター13aは、基板11の上面
11aに向けて対向するように配設された。また同様に
第2のヒーター13bは基板11の下面11bと対向す
るように配設されている。従って、第1のヒーター13
aは基板11の上面11aを加熱し、また第2のヒータ
ー13bは基板11の下面11bを加熱する。
11aに向けて対向するように配設された。また同様に
第2のヒーター13bは基板11の下面11bと対向す
るように配設されている。従って、第1のヒーター13
aは基板11の上面11aを加熱し、また第2のヒータ
ー13bは基板11の下面11bを加熱する。
【0047】ヒーター13a、13bはグラファイト製
である。グラファイトは熱導電性にれ、高温に耐えるヒ
ーターに適する部材であるが、反応ガス17や、反応生
成物を吸着して、かつその離脱が困難であるという欠点
がある。このために、ヒーター13a、13bの反応ガ
ス17に晒される表面にはSiCをコーテイ ングして反
応ガス17及び反応生成物がグラファイトに吸着される
のを防いでいる。
である。グラファイトは熱導電性にれ、高温に耐えるヒ
ーターに適する部材であるが、反応ガス17や、反応生
成物を吸着して、かつその離脱が困難であるという欠点
がある。このために、ヒーター13a、13bの反応ガ
ス17に晒される表面にはSiCをコーテイ ングして反
応ガス17及び反応生成物がグラファイトに吸着される
のを防いでいる。
【0048】支持部12は反応室16内で基板11を載
置するもにであり、支持軸12aの先端に取付けられる
と共に、3点の支点12b、12c、12dが形成され
ている。基板11はこの支点12b、12c、12dに
より基板11の下面にも反応ガスが供給される様に浮か
した状態で支持される。
置するもにであり、支持軸12aの先端に取付けられる
と共に、3点の支点12b、12c、12dが形成され
ている。基板11はこの支点12b、12c、12dに
より基板11の下面にも反応ガスが供給される様に浮か
した状態で支持される。
【0049】支持軸12aの下端部分はモーター15に
接続されており、このモーター15により回転される構
成となっている。また、15の回転速度は成膜時間が短
くても、膜厚を均一にすることが可能な回転速度である
3rpmに設定してある。更に支持部12の第1のヒー
ター3a及び第2のヒーター13bに対する位置を調整
できるように反応室16の下部は蛇腹16cの構造を有
している。
接続されており、このモーター15により回転される構
成となっている。また、15の回転速度は成膜時間が短
くても、膜厚を均一にすることが可能な回転速度である
3rpmに設定してある。更に支持部12の第1のヒー
ター3a及び第2のヒーター13bに対する位置を調整
できるように反応室16の下部は蛇腹16cの構造を有
している。
【0050】温度計19は、基板11の温度を測定する
ために反応室16に取り付けられている。温度計19の
センサー19aはヒーター13aに開孔された5mmφ
の穴を通って基板11の上面11aの極近傍まで延長さ
れている。
ために反応室16に取り付けられている。温度計19の
センサー19aはヒーター13aに開孔された5mmφ
の穴を通って基板11の上面11aの極近傍まで延長さ
れている。
【0051】次に、第1実施例のCVD装置20の効果
を確認するため行った成膜実験について述べる。
を確認するため行った成膜実験について述べる。
【0052】尚成膜処理に際しては、反応ガスに特に反
応性の高いSi2 H6 を用いてSi膜の成膜を行った。
また、比較のために基板1の片面のみを加熱する構成の
ヒーター3が設けられた成膜部10を有する従来のCV
D装置(図7参照)でも同一の条件によって成膜を行っ
た。
応性の高いSi2 H6 を用いてSi膜の成膜を行った。
また、比較のために基板1の片面のみを加熱する構成の
ヒーター3が設けられた成膜部10を有する従来のCV
D装置(図7参照)でも同一の条件によって成膜を行っ
た。
【0053】成膜実験を行うに際し、最初に基板11と
する6インチウェハーを用意する。
する6インチウェハーを用意する。
【0054】続いてこの基板11を、図1に示すゲート
16cより反応室内の支持部12上載置してゲート16
cを閉める。
16cより反応室内の支持部12上載置してゲート16
cを閉める。
【0055】次いで反応ガス排気口16bより反応室1
6内の大気を排気すると共に、反応ガスのSi2 H6 を
10cc/minとN2 1リットル/minを反応ガス
導入口16aからして、反応室16を10Torrに保
つ。
6内の大気を排気すると共に、反応ガスのSi2 H6 を
10cc/minとN2 1リットル/minを反応ガス
導入口16aからして、反応室16を10Torrに保
つ。
【0056】この状態下で基板11を挟むように配置さ
れた第1のヒーター13a、及び第2のヒーター13b
に電源14で電力供給して所望の温度(例えば500
℃)に設定し、基板11を加熱する。その後、基板両面
11a、11bの温度が所望の温度に到達し、かつ定常
状態になったことを温度計19で確認してから、支持軸
12aを3rpmの速度で回転させつつSi膜1000
Åを成膜した。
れた第1のヒーター13a、及び第2のヒーター13b
に電源14で電力供給して所望の温度(例えば500
℃)に設定し、基板11を加熱する。その後、基板両面
11a、11bの温度が所望の温度に到達し、かつ定常
状態になったことを温度計19で確認してから、支持軸
12aを3rpmの速度で回転させつつSi膜1000
Åを成膜した。
【0057】本実施例のCVD装置20で成膜したSi
膜と、従来のCVD装置で成膜したSi膜を比較した結
果を図3に示す。
膜と、従来のCVD装置で成膜したSi膜を比較した結
果を図3に示す。
【0058】本実施例のCVD装置20で1000Åに
成膜されたSi膜の面内分布は、6インチウェハーの全
領域に亘って±2%(|1000−各測定点においての
膜厚測定値|/1000 ×100%)以内であった。
成膜されたSi膜の面内分布は、6インチウェハーの全
領域に亘って±2%(|1000−各測定点においての
膜厚測定値|/1000 ×100%)以内であった。
【0059】これに対して基板の片面のみを加熱する構
成の従来のCVD装置を用いて、同一の条件で成膜した
Si膜は、6インチウェハーの中心から5cm以内の領
域で±10%の面内分布を生じ、5cm以上離れたウェ
ハー外周部では30%近くも厚膜化している。
成の従来のCVD装置を用いて、同一の条件で成膜した
Si膜は、6インチウェハーの中心から5cm以内の領
域で±10%の面内分布を生じ、5cm以上離れたウェ
ハー外周部では30%近くも厚膜化している。
【0060】この様な膜質の違いは、従来のCVD装置
の成膜部10のヒーター3が基板1の下部にのみ配置さ
れていたのに対して、本実施例のCVD装置20が、第
一のヒーター13a及び第2のヒーター13bを有し、
基板11の上面11a及び下面11bを共に加熱するこ
とによって生じるものである。
の成膜部10のヒーター3が基板1の下部にのみ配置さ
れていたのに対して、本実施例のCVD装置20が、第
一のヒーター13a及び第2のヒーター13bを有し、
基板11の上面11a及び下面11bを共に加熱するこ
とによって生じるものである。
【0061】つまり、本実施例に係るCVD装置20に
より、基板11上に成膜されるSi膜の膜厚が均一化で
きるのは第1として、基板11の両面の温度の差異を無
くすことによって基板11の下面の反応ガスが特に周囲
と比べて高温になることが無くなり、基板11の下面1
1bより上面11aへ基板の外周部から回り込むことが
無くなったこと、また、第2に基板11が支持軸12
a、及び支持部12の回転によって成膜中に回転するこ
とで基板11に供給される反応ガス量、及び温度が一様
になることによるものである。
より、基板11上に成膜されるSi膜の膜厚が均一化で
きるのは第1として、基板11の両面の温度の差異を無
くすことによって基板11の下面の反応ガスが特に周囲
と比べて高温になることが無くなり、基板11の下面1
1bより上面11aへ基板の外周部から回り込むことが
無くなったこと、また、第2に基板11が支持軸12
a、及び支持部12の回転によって成膜中に回転するこ
とで基板11に供給される反応ガス量、及び温度が一様
になることによるものである。
【0062】以上の結果から、本実施例の半導体の製造
装置20を用いることによって、基11全体の温度を均
一化でき、Si2 H6 のように反応性の高いガスを用い
ても6インチウェハーの全領域に亘って均一な膜を成膜
することが可能であるとが確認された。
装置20を用いることによって、基11全体の温度を均
一化でき、Si2 H6 のように反応性の高いガスを用い
ても6インチウェハーの全領域に亘って均一な膜を成膜
することが可能であるとが確認された。
【0063】次に本発明の第2実施例の構成を図4に示
す。尚、同図では本実施例の特徴が現れたCVD装置の
成膜部30のみを拡大して示すものとする。
す。尚、同図では本実施例の特徴が現れたCVD装置の
成膜部30のみを拡大して示すものとする。
【0064】第2実施例のCVD装置の成膜部30は、
ステンレス製の反応室26内に第1のヒーター23a
と、第2のヒーター23bが、基板21を上下方向から
挟むように配置されること、基板11は支持部22によ
って下面22bも反応ガスに晒されるよう浮かせて固定
されること、更に基板21は成膜中に支持軸22aの回
転に合わせて回転すること等の点で第1実施例のCVD
装置20と同じ構成である。
ステンレス製の反応室26内に第1のヒーター23a
と、第2のヒーター23bが、基板21を上下方向から
挟むように配置されること、基板11は支持部22によ
って下面22bも反応ガスに晒されるよう浮かせて固定
されること、更に基板21は成膜中に支持軸22aの回
転に合わせて回転すること等の点で第1実施例のCVD
装置20と同じ構成である。
【0065】但し、本実施例のCVD装置の成膜部30
では、第1のヒーター23a、第2のヒーター23bで
それぞれ別個に電源24a、24bを持つことが特徴と
なる。
では、第1のヒーター23a、第2のヒーター23bで
それぞれ別個に電源24a、24bを持つことが特徴と
なる。
【0066】図4中、第1のヒーター23aに電力を供
給する第1の電源を24a、第2のヒーター23bに電
力を供給する第2の電源を24bとして示している。
給する第1の電源を24a、第2のヒーター23bに電
力を供給する第2の電源を24bとして示している。
【0067】この構成により、第1のヒーター23aと
第2のヒーター23bの温度を別個に設定することが可
能となる。
第2のヒーター23bの温度を別個に設定することが可
能となる。
【0068】本実施例のCVD装置でも、CVD装置2
0で行ったSi2 H6 ガスによるSi膜の成膜を同様の
条件で行った。この結果、本実施例のCVD装置で成膜
した膜の膜厚分布は、図3に示したSi膜と等価の膜が
得られた。
0で行ったSi2 H6 ガスによるSi膜の成膜を同様の
条件で行った。この結果、本実施例のCVD装置で成膜
した膜の膜厚分布は、図3に示したSi膜と等価の膜が
得られた。
【0069】また、CVD装置の反応室26内において
は、反応ガス27の流れ、反応室26の構造等により、
第1のヒーター23aと第2のヒーター23bが同じパ
ワーで基板21を加熱しても上下面の膜厚が均一となら
ないことがある。そのような場合でも、本実施例のCV
D装置の成膜部30は、第1のヒーター23aと第2の
ヒーター23bの温度を第1及び第2の電源24a及び
24bを制御することにより別々に設定することが可能
であるために、均一な膜厚の膜を成膜するのに有効であ
る。
は、反応ガス27の流れ、反応室26の構造等により、
第1のヒーター23aと第2のヒーター23bが同じパ
ワーで基板21を加熱しても上下面の膜厚が均一となら
ないことがある。そのような場合でも、本実施例のCV
D装置の成膜部30は、第1のヒーター23aと第2の
ヒーター23bの温度を第1及び第2の電源24a及び
24bを制御することにより別々に設定することが可能
であるために、均一な膜厚の膜を成膜するのに有効であ
る。
【0070】尚、本実施例では対向するヒーターをいず
れも一組設けたが、プロセスの要求によって複数組のヒ
ーターを設けることも可能である。この場合にはヒータ
ーの電源は必要に応じて一部のヒーターのみを共通の電
源で電力の供給を行うことも可能である。
れも一組設けたが、プロセスの要求によって複数組のヒ
ーターを設けることも可能である。この場合にはヒータ
ーの電源は必要に応じて一部のヒーターのみを共通の電
源で電力の供給を行うことも可能である。
【0071】また、第1、及び第2実施例ともに基板に
対して平行にヒーターを配設したが、基板に対して垂直
方向にヒーターを設置して、かつ基板を挟んで対向させ
る構成も考えられる。
対して平行にヒーターを配設したが、基板に対して垂直
方向にヒーターを設置して、かつ基板を挟んで対向させ
る構成も考えられる。
【0072】更に、第1、第2実施例共に、半導体の製
造装置を、いずれもCVD装置として述べたが、本発明
の半導体の製造装置はCVD装置に限定されるものでは
無い、他にもエピタキシャル気相成長装置、アニール装
置、露光のプリベーク炉等への応用が考えられる。
造装置を、いずれもCVD装置として述べたが、本発明
の半導体の製造装置はCVD装置に限定されるものでは
無い、他にもエピタキシャル気相成長装置、アニール装
置、露光のプリベーク炉等への応用が考えられる。
【0073】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の半導体の製
造装置は、請求項1の発明により、ウォールデポジッシ
ョンによる、半導体の製造装置の動作特性の変動が無い
ために、成膜条件と成膜される膜の膜厚の関係が安定し
て半導体の製造装置の信頼性を高めることができる。
造装置は、請求項1の発明により、ウォールデポジッシ
ョンによる、半導体の製造装置の動作特性の変動が無い
ために、成膜条件と成膜される膜の膜厚の関係が安定し
て半導体の製造装置の信頼性を高めることができる。
【0074】また、ヒーターが互いに対向する位置に配
置され、基板面内の温度を均一にすることによって均一
な膜厚の膜を成膜することが可能となる。基板面内で、
半導体装置を構成する膜が均一であることは、半導体装
置によって製造される半導体装置の特性を均一にして、
製品の歩留りを上げることができる。
置され、基板面内の温度を均一にすることによって均一
な膜厚の膜を成膜することが可能となる。基板面内で、
半導体装置を構成する膜が均一であることは、半導体装
置によって製造される半導体装置の特性を均一にして、
製品の歩留りを上げることができる。
【0075】請求項2の発明によれば、ヒーターの数が
抑えられることにより操作、保守、設置が簡単に行える
ようになる上、価格も低く抑えることができる。よって
半導体の製造装置で製造する半導体装置を低価格で提供
できる。
抑えられることにより操作、保守、設置が簡単に行える
ようになる上、価格も低く抑えることができる。よって
半導体の製造装置で製造する半導体装置を低価格で提供
できる。
【0076】請求項3の発明によれば、各ヒーターの温
度制御が必要に応じて個別にできるために、より成膜の
条件を細かく設定できる。よって、より高品質な膜の成
膜が可能である。
度制御が必要に応じて個別にできるために、より成膜の
条件を細かく設定できる。よって、より高品質な膜の成
膜が可能である。
【0077】請求項4の発明によれば、電源で加えた電
力を効率良く熱に変換できるために加熱に係る電力が少
なくて済み、半導体装置の製造コストを低くすることが
できる。
力を効率良く熱に変換できるために加熱に係る電力が少
なくて済み、半導体装置の製造コストを低くすることが
できる。
【0078】請求項5の発明によれば、さらに成膜中に
基板を回転させることによって、成膜される膜の厚さを
均一にすることができる。このため、製造される半導体
装置の歩留り、及び信頼性を向上させることができる。
基板を回転させることによって、成膜される膜の厚さを
均一にすることができる。このため、製造される半導体
装置の歩留り、及び信頼性を向上させることができる。
【0079】請求項6の半導体の製造装置では、成長速
度が早く、しかも成膜する膜の厚さが薄い場合において
も厚さが均一な膜を得ることができる。
度が早く、しかも成膜する膜の厚さが薄い場合において
も厚さが均一な膜を得ることができる。
【図1】本発明の第1実施例のCVD装置の概略構成図
である。
である。
【図2】本発明の第1実施例の要部を成すヒーターを含
む成膜部の概略構成図である。
む成膜部の概略構成図である。
【図3】本発明の第1実施例のCVD装置で成膜したS
i膜と、従来のCVD装置で成したSi膜の膜厚分布を
比較した結果を示す図である。
i膜と、従来のCVD装置で成したSi膜の膜厚分布を
比較した結果を示す図である。
【図4】本発明の第2実施例の要部を成すヒーターを含
む成膜部の概略構成図である。
む成膜部の概略構成図である。
【図5】図2の平面図である。
【図6】図2を図2中Aで示す方向から見た図である。
【図7】従来のCVD装置の要部を成すヒーターを含む
成膜部の概略構成図である。
成膜部の概略構成図である。
11a、21a 基板上面 11b、21b 基板下面 12、22 支持部 13a、23a 第1のヒーター 13b、23b 第2のヒーター 14 電源 24a 第1の電極 24b 第2の電極 16、26 反応室 17、27 反応ガス 30 CVD装置野成膜部 20 CVD装置 20a CVD装置の成膜部
Claims (6)
- 【請求項1】 反応気体を導入する導入口、及び排気す
る排気口を有する反応室と、該反応室内で被処理基板を
支持する支持部と、 電源より電力の供給を受けて該被処理基板を加熱するヒ
ーターとよりなり、 該ヒーターが、該反応室内に設けられ、かつ該被処理基
板を挟んで、対向する位置に配置されることを特徴とす
る半導体の製造装置。 - 【請求項2】 該電源を、該ヒーターの全て、或いは一
部において共通とすることを特徴とする請求項1記載の
半導体の製造装置。 - 【請求項3】 該電源が、該ヒーター毎に個々に設けら
れることを特徴とする請求項1記載の半導体の製造装
置。 - 【請求項4】 該ヒーターがグラファイトを母材とする
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半
導体の製造装置。 - 【請求項5】 該支持部が、該被処理基板を載置して回
転することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記
載の半導体の製造装置。 - 【請求項6】 該支持部が回転する速度を3rpm以上
とすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記
載の半導体の製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21153294A JPH0878338A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 半導体の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21153294A JPH0878338A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 半導体の製造装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0878338A true JPH0878338A (ja) | 1996-03-22 |
Family
ID=16607440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21153294A Withdrawn JPH0878338A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 半導体の製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0878338A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005072468A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Koyo Thermo System Kk | 半導体ウエハの熱処理装置 |
WO2005093123A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
WO2005093122A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
JP2006080151A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Koyo Thermo System Kk | 熱処理装置 |
JP2006120693A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Koyo Thermo System Kk | 熱処理装置 |
JP2007150124A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Koyo Thermo System Kk | 熱処理方法、熱処理装置用管体、およびこれを用いた熱処理装置 |
JP2008251995A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 温度情報取得装置および加熱システム |
US7501352B2 (en) | 2005-03-30 | 2009-03-10 | Tokyo Electron, Ltd. | Method and system for forming an oxynitride layer |
US7517814B2 (en) | 2005-03-30 | 2009-04-14 | Tokyo Electron, Ltd. | Method and system for forming an oxynitride layer by performing oxidation and nitridation concurrently |
DE102009043848A1 (de) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Aixtron Ag | CVD-Verfahren und CVD-Reaktor |
JP2019104985A (ja) * | 2017-12-13 | 2019-06-27 | 北京創▲いく▼科技有限公司 | 真空コーティング用集積チャンバ |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP21153294A patent/JPH0878338A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005072468A (ja) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Koyo Thermo System Kk | 半導体ウエハの熱処理装置 |
US9260780B2 (en) | 2004-03-26 | 2016-02-16 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | Process for forming thin film and system for forming thin film |
WO2005093123A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
WO2005093122A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Tohoku Seiki Industries, Ltd. | 薄膜形成方法および薄膜形成装置 |
JP2006080151A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | Koyo Thermo System Kk | 熱処理装置 |
JP2006120693A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Koyo Thermo System Kk | 熱処理装置 |
US7501352B2 (en) | 2005-03-30 | 2009-03-10 | Tokyo Electron, Ltd. | Method and system for forming an oxynitride layer |
US7517814B2 (en) | 2005-03-30 | 2009-04-14 | Tokyo Electron, Ltd. | Method and system for forming an oxynitride layer by performing oxidation and nitridation concurrently |
JP2007150124A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Koyo Thermo System Kk | 熱処理方法、熱処理装置用管体、およびこれを用いた熱処理装置 |
JP2008251995A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 温度情報取得装置および加熱システム |
WO2011023512A1 (de) | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Aixtron Ag | Cvd-verfahren und cvd-reaktor |
US9018105B2 (en) | 2009-08-25 | 2015-04-28 | Aixtron Se | CVD method and CVD reactor |
DE102009043848A1 (de) * | 2009-08-25 | 2011-03-03 | Aixtron Ag | CVD-Verfahren und CVD-Reaktor |
JP2019104985A (ja) * | 2017-12-13 | 2019-06-27 | 北京創▲いく▼科技有限公司 | 真空コーティング用集積チャンバ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101004222B1 (ko) | 성막 장치 | |
KR20150119901A (ko) | 인젝터 대 기판 갭 제어를 위한 장치 및 방법들 | |
JPH0878338A (ja) | 半導体の製造装置 | |
JP4260404B2 (ja) | 成膜装置 | |
JP2670515B2 (ja) | 縦型熱処理装置 | |
JP2010056565A (ja) | 薄膜製造装置 | |
JP2990551B2 (ja) | 成膜処理装置 | |
JPH03148829A (ja) | 熱処理装置 | |
US11479855B2 (en) | Spatial wafer processing with improved temperature uniformity | |
JP2000164588A (ja) | 基板加熱方法及び装置 | |
US7211514B2 (en) | Heat-processing method for semiconductor process under a vacuum pressure | |
JP2004339566A (ja) | 基板処理装置 | |
JPH1092753A (ja) | 枚葉式の熱処理装置 | |
JPS63266072A (ja) | 気相反応装置 | |
JP2000178749A (ja) | プラズマcvd装置 | |
JPH08148480A (ja) | 半導体製造装置およびこれによる半導体製造方法 | |
JP2005054253A (ja) | 薄膜製造装置及び製造方法 | |
JPH11102903A (ja) | 薄膜形成方法および薄膜形成装置ならびに半導体装置の製造方法 | |
JPH07193009A (ja) | 気相成長装置およびこれを用いた気相成長方法 | |
JP2020149988A (ja) | 炭化ケイ素多結晶基板の製造方法、及び、炭化ケイ素多結晶基板の製造装置 | |
JPH03228320A (ja) | 薄膜形成装置 | |
JPH01274428A (ja) | ドライエッチング装置 | |
JPH03179730A (ja) | 半導体製造装置 | |
JPH09148256A (ja) | 半導体製造方法および装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011106 |