DE3909161A1 - Vorrichtung zur gaszufuehrung und -ableitung fuer die gasphasenbearbeitung von werkstuecken - Google Patents

Vorrichtung zur gaszufuehrung und -ableitung fuer die gasphasenbearbeitung von werkstuecken

Info

Publication number
DE3909161A1
DE3909161A1 DE19893909161 DE3909161A DE3909161A1 DE 3909161 A1 DE3909161 A1 DE 3909161A1 DE 19893909161 DE19893909161 DE 19893909161 DE 3909161 A DE3909161 A DE 3909161A DE 3909161 A1 DE3909161 A1 DE 3909161A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
base body
opening
gas supply
discharge
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Withdrawn
Application number
DE19893909161
Other languages
English (en)
Inventor
Siegfried Dipl Ing Menzel
Wolfram Dr Ing Paul
Rainer Dr Ing Moeller
Dietmar Dipl Ing Resch
Iris Elsner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elektromat VEB
Original Assignee
Elektromat VEB
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elektromat VEB filed Critical Elektromat VEB
Publication of DE3909161A1 publication Critical patent/DE3909161A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45574—Nozzles for more than one gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45572—Cooled nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gaszuführung und -ableitung für die Gasphasenbearbeitung von Werkstücken, insbesondere zur Zuführung von Prozeßgas in einen Reaktionsraum zur Gasphasenbearbeitung von Halbleitersubstraten sowie zur Ableitung von verbrauchtem Prozeßgas aus dem Reaktionsraum. Die Vorrichtung ist für die Herstellung mikroelektronischer Bauelemente einsetzbar.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Die Gasphasenbearbeitung von Halbleitersubstraten erfolgt überwiegend in geeigneten Reaktoren, in denen unter anderem exakte Bedingungen für die Zuführung von Prozeßgasen sowie deren Ableitung aus dem Reaktor nach der Reaktion der Prozeßgase mit den Halbleitersubstraten hergestellt werden müssen. In zunehmendem Maße werden diese Reaktoren für die individuelle Substratbearbeitung ausgelegt, bei der die Halbleitersubstrate auch einzeln in einem derartigen Reaktor der direkten Einwirkung dem entsprechenden Prozeßgas ausgesetzt werden. Die Gaszuführung erfolgt zu diesem Zweck überwiegend so, daß die zu bearbeitende Substratoberfläche mit einer definierten Menge an frischem Prozeßgas gleichmäßig versorgt wird, die nach der Reaktion als verbrauchtes Prozeßgas mit Anteilen von anderen Reaktionsprodukten ebenso gleichmäßig aus dem Substratbereich und möglichst auf dem kürzesten Wege aus dem Reaktor entfernt werden muß. Erforderlich bei derartigen Bearbeitungsprozessen ist des weiteren, daß das Prozeßgas gleichmäßig über die gesamte zu bearbeitende Substratoberfläche verteilt werden muß, um beispielsweise unterschiedliche Schichtdicken zu vermeiden und Verunreinigungen der Substratoberfläche weitgehend auszuschließen.
Zur Gaszuführung ist eine Lösung bekannt, mit der eine vertikale Anströmung der Substratoberfläche realisiert wird. Dazu ist eine dem Substrat gegenüberliegende Gasbrause eingesetzt, bei der das Reaktionsgas durch eine Zuführung in einen sich ganzflächig über die gesamte Austrittsfläche erstreckenden Füllhohlraum eintritt, durch eine Anzahl sehr kleiner Bohrungen in den Reaktionsraum ausströmt und auf das Substrat direkt auftrifft. Die Gase strömen danach über das Substrat radial zu desen Peripherie und werden dort oder zentral hinter dem Substrat abgesaugt.
Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß die im Zentrum und die an der Peripherie der Substrate liegenden Flächenbereiche unterschiedlich mit Reaktionsgas versorgt bzw. von verbrauchtem Reaktionsgas entsorgt werden, wodurch eine inhomogene Substratbearbeitung erfolgt. Des weiteren hat der großflächige Fühlhohlraum bei der Anwendung plasmachemischer Prozesse das Brennen parasitärer Hohlkatodenentladungen zur Folge, so daß diese Variante der Gaszuführung nur in einem sehr eingeschränkten Bereich von Arbeitsparametern einsetzbar ist. Ebenso ist eine zusätzliche Kühlung der Gasaustrittsstellen zur Vermeidung vorzeitiger Reaktionen des Reaktionsgases außerhalb des unmittelbaren Substratraumes bei einer derartigen Lösung nur schwer realisierbar.
In einer anderen Lösung wird die Gaszufuhr zu einem zu bearbeitenden Substrat durch eine diesem gegenüberliegende Elektrode derart realisiert, daß in der Elektrode sowohl Bohrungen für die Gaszufuhr als auch separat neben diesen Bohrungen für die Absaugung des verbrauchten Prozeßgases angeordnet sind. Bei dieser Lösung ist ebenfalls nach dem Zünden eines Plasmas zwischen der Elektrode und dem Substrat eine intensive Hohlkatodenentladung vorhanden, die in den notwendigerweise relativ großen Absaugbohrungen brennt. Dadurch wird wiederum der mögliche Bereich der Betriebsparameter sehr stark eingeschränkt, oder die vorzeitig eintretende Reaktion der Prozeßgase außerhalb des Substratbereiches beeinträchtigt die Qualität der Substratbearbeitung.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine homogene Prozeßgasverteilung auf der Oberfläche von Halbleitersubstraten zur qualitativ hochwertigen Substratbearbeitung in Verbindung mit der Ableitung des verbrauchten Prozeßgases zu erzielen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kühlbare Vorrichtung zur Gaszuführung und -ableitung zu schaffen, die es ermöglicht, alle Oberflächenbereiche eines in einem Reaktor zu bearbeitenden Halbleitersubstrate gleichmäßig mit frischem Reaktionsgas zu beaufschlagen und verbrauchtes Reaktionsgas ebenso gleichmäßig von der Substratoberfläche und auf kürzestem Weg aus dem Reaktor abzuleiten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Grundkörper einer flächenförmigen Gasverteilung Mittel zur Gaszuführung und -ableitung sowie zur Kühlung angeordnet sind, wobei die Gaszuführung und -ableitung aus einem in der Oberfläche des Grundkörpers enthaltenden System von in Ausnehmungen axial-symmetrisch angeordneten Kanülen besteht. Die Kanülen sind zur Gaszuführung mit einem im Grundkörper über eine Ringnut und Verbindungen sowie radial angeordnete Bohrungen mit einer oder mehreren Prozeßgaszuführungsleitungen verbunden. Andererseits sind die Ausnehmungen über ein zweites abstandweise zu dem ersten angeordneten System radialer Bohrungen und einen diese Bohrungen zusammenfassenden Absaugkanal mit einer Absaugeinrichtung verbunden. Des weiteren ist im der Gasaustrittsfläche gegenüberliegenden Bereich des Grundkörpers ein Kühlkanal vorhanden, der seinerseits Anschlüsse zum Zu- und Abfluß eines Kühlmediums aufweist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist innerhalb der Ausnehmungen ein zweites Rohr oder Rohrstück axial-symmetrisch vorgesehen, dessen Durchmesser größer als der der Kanüle ist. Die freie Öffnung dieses Rohres oder Rohrstückes, die einen Ringspalt bildet, schließt mit der Oberfläche des Grundkörpers ab, die andere Öffnung ist mit einem dritten System von radial im Grundkörper angeordneten Bohrungen über eine weitere, ringförmig ausgebildete und die Bohrungen verbindende Gasverteilung mit einer Prozeßgaszuführungsleitung verbunden. Die Fläche der freien Öffnung des Rohres oder Rohrstückes ist gegenüber der Fläche der Öffnung der Kanülen gleich oder um einen definierten Betrag größer gewählt. Vorteilhaft ist es, wenn das Verhältnis der ebenfalls als Ringspalt ausgebildeten Fläche der Ausnehmungen für die Ableitung des verbrauchten Prozeßgases zur Fläche der freien Öffnungen der Kanülen bzw. zur Fläche der freien Öffnungen der Kanülen und der Rohre oder Rohrstücke größer als 1 ist.
Die Beaufschlagung der Prozeßgaszuführungsleitungen mit einem für einen Bearbeitungsvorgang im Reaktor vorgesehenen Prozeßgas mit einem definierten Druck bewirkt, daß das Prozeßgas, wenn nur Ausnehmungen mit Kanülen vorhanden sind, über die Ringnut und die Verteilungen in das erste System radialer Bohrungen gelangt und von dort durch die Kanülen auf die Oberfläche eines dem Grundkörper gegenüber in definiertem Abstand angeordneten Halbleitersubstrates geführt wird. Gleichzeitig mit der Beaufschlagung mit Frischgas wird die dem Reaktor zugehörige Absaugeinrichtung in Betrieb gesetzt oder befindet sich zur Erzielung eines definierten Arbeitsdruckes in Betrieb, wodurch das durch die Reaktion mit der Substratoberfläche verbrauchte Prozeßgas jeweils im unmittelbaren Bereich der Gaszuführung durch die Ringspalte abgesaugt wird. Durch die große Anzahl der Kanülen und Ausnehmungen erfolgt eine gleichmäßige Gasverteilung und entsprechend gleichmäßige Bearbeitung der Substratoberfläche.
Bei einem zusätzlichen Einsatz der Rohre oder Rohrstücke in die Ausnehmungen und deren Verbindung mit einem zweiten Gaszuführungssystem ist es möglich, unterschiedliche Prozeßgase bis vor den Reaktionsraum getrennt zu führen und erst unmittelbar vor der Reaktion derselben an der Substratoberfläche zu vermischen.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand dreier Zeichnungen näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt
Fig. 1den Schnitt durch den Grundkörper einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 2 eine Detaildarstellung der Kanülenausbildung innerhalb der Ausnehmung mit Prozeßgaszuführungs- und -ableitungsbohrungen und
Fig. 3 eine Detaildarstellung der Ausnehmung gem. Fig. 2 mit Kanüle und Rohr oder Rohrstück.
Gemäß der Fig. 1 besteht die Vorrichtung zur Gaszuführung und -ableitung der CVD-Prozesse aus einem Grundkörper 1, der im wesentlichen in seiner Größe einem nicht dargestellten und zu bearbeitenden Halbleitersubstrat entspricht. In dem Grundkörper 1 ist im zeichnungsgemäß oberen Teil ein erstes System von im wesentlichen gleichmäßig verteilten und radial angeordneten Bohrungen 3 eingebracht, die ihrerseits mehrere senkrecht zu deren Achse vorgesehene Ausnehmungen 6 aufweisen, die eine Verbindung von der Oberfläche des Grundkörpers 1 mit den Bohrungen 3 ergeben. An der Peripherie des Grundkörpers 1 ist in der Höhe der Öffnungen der Bohrungen 3 ringförmig ein Absaugkanal 8 vorgesehen, der mit einer nicht dargestellten Absaugeinrichtung über entsprechende Verbindungselemente und Medienleitungen in Wirkverbindung steht.
In einem Abstand unterhalb des ersten Systems von radialen Bohrungen 3 ist gemäß der Zeichnung zu diesem kongruent im Grundkörper 1 ein zweites System von radial angeordneten Bohrungen 2 angeordnet, deren Öffnungen an der Peripherie des Grundkörpers 1 mittels geeigneter Verschlußeinrichtungen 4 abgedichtet sind.
Das zeichnungsgemäß untere System radialer Bohrungen 2 ist ebenfalls mit der Oberfläche des Grundkörpers 1 verbunden, wozu die Ausnehmungen 6 in ihrer axialen Richtung mit einem gegenüber diesen einen geringeren Durchmesser aufweisenden Bohrungen 5.3 derart verlängert sind, daß ein freier Durchgang von den Bohrungen 2 zur Oberfläche des Grundkörpers 1 entsteht.
In den Bohrungen 5.3 sind Kanülen mediendicht eingesetzt, wobei deren Öffnung 5.2 im Bereich der radialen Bohrung 2 angeordnet ist, während die zeichnungsgemäß obere Öffnung 5.1 der Kanülen 5 mit der Oberfläche des Grundkörpers 1 abschließt und so die Ausnehmungen 6 ringspaltförmig ausbildet.
Das zeichnungsgemäß untere System von radialen Bohrungen 2 ist es weiteren mit einer oder mehreren Gaszuführungsleitungen 7 verbunden, wozu an der zeichnungsgemäß unteren Fläche des Gehäuses 1 entsprechende Anschlußstellen vorgesehen sind, die mit wenigstens einem nach außen mediendicht verschlossenen, ringförmig ausgebildeten Kanal 12 verbunden sind, der seinerseits Verbindungen 13 zum unteren System radialer Bohrungen 2 in mindestens der Anzahl aufweist, die der Anzahl der radialen Bohrungen 2 entspricht. Weiterhin sind im unteren Bereich des Grundkörpers 1 Kühlkanäle 9 vorgesehen, die mit einem Kühlmedienzufluß 10 bzw. -abfluß 11 verbunden sind.
In der Fig. 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Anordnung der Kanülen 5 innerhalb der Systeme der radialen Bohrungen 2, 3 mit den Verbindungen 13 abgebildet.
Der lichte Durchmesser d₁ der Kanülen 5 ist vorzugsweise 0,7 mm, der Außendurchmesser d₂ ist vorzugsweise 1 mm gewählt, der Durchmesser d₃ beträgt 2,5 mm.
Die Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung der Lösung gemäß Fig. 2, wobei ein Rohr oder Rohrstück 14 in der Ausnehmung 6 axial- symmetrisch angeordnet ist. Die Austrittsöffnung 14.1 des Rohres oder Rohrstückes 14 schließt plan mit der Obefläche des Grundkörpers 1 ab, während die zeichnungsgemäß untere Öffnung 14.2 mit einem dritten System von im Grundkörper 1 angeordneten radialen Bohrungen 15 mediendicht verbunden ist, die ihrerseits wiederum an der Peripherie des Grundkörpers mittels eines Gasverteilungskanals 16 zusammengefaßt sind.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung beteht darin, daß die Durchmesser der Kanülen 5 und der Ausnehmungen 6 so gewählt werden können, daß parasitäre Hohlkatodenladungen vermieden und trotzdem große Absaugquerschnitte realisiert werden können. Der Durchmesser der Absaugung 6 ist ein für parasitäre Entladungen in einem vorgegebenen Arbeitsdruckbereich entscheidender Parameter. Durch die konzentrische Anordnung der Kanülen 5 wird der kritische Parameter auf den Wert reduziert. Dadurch ist eine Erweiterung des Arbeitsdruckbereiches ohne parasitäre Entladungen in den Ausnehmungen 6 möglich. Für eine Vielzahl von Prozessen wird dadurch das optimale Prinzip der denzentralen gleichmäßigen Prozeßgasversorgung und Abgasabsaugung überhaupt erst einsetzbar.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß dadurch, daß unmittelbar um den Ort der Gaszuführung die Abgasabsaugung kreisringförmig angeordnet ist, die Möglichkeit besteht, durch Regelung der Intensität der Gaseinspeisung und der Abgasabsaugung die Härte des Auftreffens der Prozeßgasstrahlen auf dem Substrat eingestellt werden kann. Wenn dadurch der Umkehrpunkt der Strömung aus den Gaskanülen zu den Absaugringspalten in die Nähe der Substratoberfläche gelegt wird, entsteht dort eine Strahlverbreiterung und ein weiches Auftreffen der Prozeßgase auf die Substratoberfläche, wodurch eine einstellbare homogene Substratbearbeitung bewirkt wird.
Für den Betrieb der Vorrichtung ist es des weiteren von Vorteil, daß das Gas auf seinem Weg vom Verlassen der Kanülen bis zum Wiedereintritt in die Absaugringspalte nur einen kurzen Weg zurückzulegen hat und mit keinem anderen Reaktorbauteil - wie z. B. dessen Wänden - in Berührung kommt. Damit ist eine Verschmutzung des Reaktors mit Reaktionsnebenprodukten weitgehend zurückgedrängt, und die verfügbare Betriebszeit zwischen zwei Reinigungszyklen erhöht sich wesentlich.
Schließlich besteht ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, daß dadurch, daß die Gaszu- und -abführung zu bzw. von den Kanülen bzw. Ringspalten nicht durch großräumige, die Wärmeleitung behindernde Füllhohlräume, sondern durch radial verlaufende Bohrungen erfolgt, eine sehr effektive Kühlung der dem Substrat zugewandten Oberfläche der Vorrichtung - auch bei Anordnung der Kühlkanäle auf der entgegengesetzten Seite der Vorrichtung - erreicht wird.
Aufstellung der Bezugszeichen zur Patentanmeldung "Vorrichtung zur Gaszuführung und -ableitung für die Gasphasenbearbeitung von Werkstücken"
1 Grundkörper
2 radiale Bohrung, oben (1. System)
3 radiale Bohrung, unten (2. System)
4 Verschlußeinrichtung
5 Kanüle
5.1 obere Öffnung der Kanüle 5
5.2 untere Öffnung der Kanüle 5
5.3 Bohrung
6 Ausnehmung
6.1 Ringspalt
7 Prozeßgaszuführungsleitung
8 Absaugkanal
9 Kühlkanal
10 Zufluß: Kühlmedium
11 Abfluß: Kühlmedium
12 Ringnut
13 Verbindung
14 Rohr, Rohrstück
14.1 Austrittsöffnung
14.2 Öffnung
15 radiale Bohrung, mittig
16 Gasverteilungskanal
17 Prozeßgaszuführungsleitung
d₁ Durchmesser der Kanüle 5, innen
d₂ Durchmesser der Kanüle 5, außen
d₃ Durchmesser der Ausnehmung 6

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Gaszuführung und -ableitung für die Gasphasenbearbeitung von Werkstücken, insbesondere zur Zuführung von Prozeßgas in einen Reaktionsraum zur Bearbeitung von Halbleitersubstraten sowie zur Ableitung von verbrauchtem Prozeßgas aus dem Reaktionsraum, bestehend im wesentlichen aus einer flächenförmigen Gasverteilung, gekennzeichnet dadurch, daß die Gasverteilung aus einem plattenförmigen Grundkörper (1) mit Mitteln zur Gaszuführung und -ableitung sowie zur Kühlung besteht, wobei die Gaszuführung und -ableitung aus einem in der Oberfläche des plattenförmigen Grundkörpers (1) enthaltenen System von in Ausnehmungen (6) axial-symmetrisch angeordneten und als Gaszuführung ausgebildeten Kanülen (5) besteht, deren eine Öffnung (5.1) jeweils mit der Oberfläche des Grundkörpers (1) abschließt und deren andere Öffnung (5.2) jeweils mit einem im Grundkörper (1) über eine Ringnut (12) sowie Verbindungen (13) zusammengefaßten ersten System von radial angeordneten Bohrungen (2) und einer oder mehreren Prozeßgaszuführungsleitungen (7) verbunden sind und daß die Ausnehmungen (6) über ein zweites System von abstandweise radial angeordneten Bohrungen (3) und einen Absaugkanal (8) mit einer Absaugeinrichtung verbunden sind und daß das ferner die der Gasaustrittsfläche gegenüberliegende Seite des Grundkörpers (1) einen Kühlkanal (9) mit Zufluß (10) und Abfluß (11) aufweist.
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Kanülen (5) innerhalb der Ausnehmungen (6) jeweils von einem zweiten Rohr (14) axial-symmetrisch umgeben sind, dessen eine Öffnung (14.1) mit der Oberfläche des Grundkörpers (1) abschließt und eine gegenüber der Öffnung (5.1) der Kanülen (5) gleiche oder definiert größere Austrittsfläche aufweist und dessen andere Öffnung (14.2) über ein drittes System von radial im Grundkörper (1) angeordneten Bohrungen (15) über eine ringförmige Gasverteilung (16) mit einer Prozeßgaszuführungsleitung (17) in Verbindung steht.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Verhältnis der freien Querschnittfläche des zwischen der Wandung der Ausnehmung (6) und der Kanüle (5) beziehungsweise des Rohres (14) gebildeten Ringspaltes (6.1) zur freien Querschnittsfläche der Öffnung (5.1) der Kanüle (5) beziehungsweise der Öffnung (14.1) des Rohres (14) und der Öffnung (5.1) der Kanüle (5) größer als 1 ist.
DE19893909161 1988-05-06 1989-03-21 Vorrichtung zur gaszufuehrung und -ableitung fuer die gasphasenbearbeitung von werkstuecken Withdrawn DE3909161A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD31544788A DD271776A1 (de) 1988-05-06 1988-05-06 Vorrichtung zur gaszufuehrung und -ableitung fuer die gasphasenbearbeitung von werkstuecken

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3909161A1 true DE3909161A1 (de) 1989-11-16

Family

ID=5598988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19893909161 Withdrawn DE3909161A1 (de) 1988-05-06 1989-03-21 Vorrichtung zur gaszufuehrung und -ableitung fuer die gasphasenbearbeitung von werkstuecken

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPH0230127A (de)
DD (1) DD271776A1 (de)
DE (1) DE3909161A1 (de)
FR (1) FR2631164B3 (de)
GB (1) GB2219311B (de)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4006411C2 (de) * 1990-03-01 1997-05-28 Leybold Ag Vorrichtung zum Aufbringen dünner Schichten auf ein Substrat
CA2060917A1 (en) * 1991-03-12 1992-09-13 Milam Pender Plasma enhanced chemical vapor deposition device
US5647911A (en) * 1993-12-14 1997-07-15 Sony Corporation Gas diffuser plate assembly and RF electrode
GB9411911D0 (en) * 1994-06-14 1994-08-03 Swan Thomas & Co Ltd Improvements in or relating to chemical vapour deposition
FR2727693A1 (fr) * 1994-12-06 1996-06-07 Centre Nat Rech Scient Reacteur pour le depot de couches minces en phase vapeur (cvd)
JP3380091B2 (ja) * 1995-06-09 2003-02-24 株式会社荏原製作所 反応ガス噴射ヘッド及び薄膜気相成長装置
US5614026A (en) * 1996-03-29 1997-03-25 Lam Research Corporation Showerhead for uniform distribution of process gas
GB9712400D0 (en) * 1997-06-16 1997-08-13 Trikon Equip Ltd Shower head
US20090095221A1 (en) * 2007-10-16 2009-04-16 Alexander Tam Multi-gas concentric injection showerhead
KR100936059B1 (ko) * 2009-07-20 2010-01-08 (주)네오세라 반도체 웨이퍼 증착장비용 개스 인젝터 제조방법 및 개스 인젝터
US20110256692A1 (en) 2010-04-14 2011-10-20 Applied Materials, Inc. Multiple precursor concentric delivery showerhead
TWI534291B (zh) 2011-03-18 2016-05-21 應用材料股份有限公司 噴淋頭組件

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3757733A (en) * 1971-10-27 1973-09-11 Texas Instruments Inc Radial flow reactor
US4209357A (en) * 1979-05-18 1980-06-24 Tegal Corporation Plasma reactor apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
GB2219311B (en) 1992-04-08
DD271776A1 (de) 1989-09-13
FR2631164B3 (fr) 1990-04-27
FR2631164A3 (fr) 1989-11-10
JPH0230127A (ja) 1990-01-31
GB2219311A (en) 1989-12-06
GB8910236D0 (en) 1989-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69728982T2 (de) Gaszulieferungssystem für behandlung mittels eines geladenen teilchenstrahls
DE4011933C1 (de)
DE69730349T2 (de) Drehbare und verschiebbare sprühdüse
DE102015105047B4 (de) Reduziermuffe mit Kühlmitteldurchfluss und eine Schneidevorrichtung, die eine solche Reduziermuffe verwendet
DE3102174A1 (de) Plasmareaktionsvorrichtung zur behandlung von halbleitern u.dgl.
DE3909161A1 (de) Vorrichtung zur gaszufuehrung und -ableitung fuer die gasphasenbearbeitung von werkstuecken
EP1020894A2 (de) Vorrichtung zur Ätzbehandlung eines scheibenförmigen Gegenstandes
DE3523509A1 (de) Verfahreen zum vermischen hochaktiver chemikalien und vorrichtung zum auftragen von bearbeitungschemikalien auf substratflaechen
DE102005055252A1 (de) CVD-Reaktor mit gleitgelagerten Suszeptorhalter
WO1998028085A1 (de) Vorrichtung zur aerosolerzeugung
DE3338158A1 (de) Verfahren zur reinigung einer maschinell bearbeiteten oberflaeche sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE10392996T5 (de) Verbesserungen für Duschköpfe
DE102005048635A1 (de) Vorrichtung zur Kühlmitteleinspeisung in einen Schaft eines Rundlaufwerkzeugs sowie ein Rundlaufwerkzeug, insbesondere Bohrer
DE102018130139A1 (de) Gaseinlassvorrichtung für einen CVD-Reaktor
DE1183600B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Teilen der Oberflaeche eines Halbleiterkoerpers von Halbleiterbauelementen durch einen Fluessigkeitsstrahl
DE3607844A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von vertiefungen und/oder ausnehmungen mit abgeschraegten aussenkanten an der oberflaeche von werkstuecken aus halbleitendem material und/oder daran aufgebrachten duennen schichten durch aetzen
EP1787755A1 (de) Düsenkopf
DE112016000177T5 (de) WIG-Schweissbrenner mit Verengungsdüse
EP0953205A1 (de) Vorrichtung zum behandeln von substraten
EP1145290A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum behandeln von substraten
DE19541436C2 (de) Anlage zur Behandlung von Gegenständen in einem Prozeßtank
DE3620214A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur schaffung eines chemisch aktiven milieus fuer plasmochemische reaktionen, vor allem fuer die abscheidung duenner schichten
DE10203146A1 (de) Einspannfutteranordnung eines Ätzgerätes zum Verhindern von Nebenprodukten
DE3616467A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum entgraten von werkstuecken
DE2143085A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bohren eines von einem Kanal abzweigenden Seitenkanals

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination