JP2000031061A - 半導体薄膜蒸着装置 - Google Patents

半導体薄膜蒸着装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェーハに薄膜を蒸着させるための半
導体薄膜蒸着装置を提供する。 【解決手段】 半導体ウェーハが配置されるリアクター
ブロック10と、そのブロック10の上部に設けられウェー
ハに反応気体を供給するシャワーヘッド板20と、そのヘ
ッド板20に反応気体を供給する反応気体供給源と、ブロ
ック10に連結されて同ブロック10の内部の気体を外部に
排気する排気部27とを具備する半導体薄膜蒸着装置にお
いて、ヘッド板20に連結されて不活性気体を供給する不
活性気体供給源と、ヘッド板20に設けられ、不活性気体
供給源と連結される流路32と、その流路32と連結されて
ブロック10の内周面にガスカーテンを形成する不活性気
体を噴射させる多数のノズル31と、反応気体をウェーハ
に噴射する多数の噴射口33を有する拡散板30とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウェーハに薄
膜を蒸着させるための半導体薄膜蒸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図1及び図2を参照すると、従来の半導体
薄膜蒸着装置は、ウェーハ8が収納される反応容器1に異
種の第1及び2反応気体を注入するための第1パイプ2及び
第2パイプ3と、反応気体を排気するための排気パイプ4
とが連結されている。第1パイプ2及び第2パイプ3には第
1弁5及び第2弁6がそれぞれ設けられており、排気パイプ
4にはポンプ7が設けられている。第1弁5及び第2弁6は制
御装置（図示せず）によって開閉される。
【０００３】このような構造において、制御装置が第2
弁6を閉じ、第1弁5を開くと第1反応気体は第1弁5を通じ
て反応容器1に供給され、引続き排気パイプ4及びポンプ
7を通じて排気される。次いで、制御装置が第1弁5を閉
じ、第2弁6を開くと第2反応気体は第2弁6を通じて反応
容器1に供給され、引続き排気パイプ4及びポンプ7を通
じて排出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
半導体薄膜蒸着装置において、反応容器の内部に流入さ
れた反応気体がウェーハだけでなく、反応気体に晒され
る反応容器の内部の全ての部分に蒸着する。従って、定
期的に反応容器の内部を掃除しなければならない。
【０００５】また、排気パイプ4が反応容器1の一側に設
けられているため、排気パイプ4に近接した部分と、そ
うでない部分における反応気体の分布が変わる。このよ
うな分布差は、反応容器1に供給される反応気体のウェ
ーハ上への均一な分布を阻害してウェーハ上の層流(lam
inar flow）の形成を妨害した。
【０００６】本発明は前記問題点を解決するためになさ
れたものであって、反応気体に対して露出する領域を減
少して反応容器の内部の掃除周期を延ばすとともに、ウ
ェーハ上に流入する反応気体の層流を形成可能とする半
導体薄膜蒸着装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係る半導体薄膜蒸着装置は、半導体ウェーハ
が配置されるリアクターブロックと、前記リアクターブ
ロックの上部に設けられ前記ウェーハに反応気体を供給
するシャワーヘッド板と、前記シャワーヘッド板に反応
気体を供給する反応気体供給源と、前記リアクターブロ
ックに連結されてリアクターブロックの内部の気体を外
部に排気させる排気部とを具備する半導体薄膜蒸着装置
において、前記シャワーヘッド板に連結されて不活性気
体を供給する不活性気体供給源と、前記シャワーヘッド
板に設けられ、前記不活性気体供給源と連結される流路
と、その流路と連結されて前記リアクターブロックの内
周面にガスカーテンを形成するための不活性気体を噴射
する多数のノズルと、前記反応気体を前記ウェーハに噴
射する多数の噴射口を有する拡散板とを含むことを特徴
とする。
【０００８】前記流路は前記拡散板の中心から放射状に
形成され、前記ノズルは前記拡散板の外周面から前記リ
アクターブロックの内周面に向かって傾斜している。ま
た、前記リアクターブロックの内周面にシールドをさら
に設けて、シールドの内周面に前記ガスカーテンが形成
されるようにする。
【０００９】前記ウェーハが位置される円筒状の流入防
止シリンダと、前記流入防止シリンダが設けられ、前記
排気部と連通される少なくとも3つ以上の相互対称的な
排気孔を有する排気板が構成された排気手段をさらに含
む。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の一実施形態に従う半導体薄膜蒸着装置を詳しく説明
する。
【００１１】図3〜図６を参照すると、半導体薄膜蒸着
装置は、半導体ウェーハ(図示せず)が配置されるリアク
ターブロック10と、そのリアクターブロック10にヒンジ
29a、29bによりヒンジ結合されるシャワーヘッド板20を
具備する。シャワーヘッド板20はリアクターブロック10
を覆ってリアクターブロック10の内部を所定の圧力に一
定に保つ。前記シャワーヘッド板20の下方には反応気体
を噴射する拡散板30が設けられ、シャワーヘッド板20が
リアクターブロック10を覆った時、拡散板30はリアクタ
ーブロック10の内部に配置される。
【００１２】前記リアクターブロック10には反応気体が
流入する反応気体供給源（図示せず）に連結された第1
接続パイプ11及び第2接続パイプ12と、不活性気体が供
給される不活性気体供給源（図示せず）に接続される第
3接続パイプ13が設けられている。各パイプ11、12、13
は接続部14を通じてシャワーヘッド板20に設けられた第
1〜3連結パイプ21、22、23に接続される。接続部14には
Oリング14aが設けられているため、シャワーヘッド板20
がヒンジ29a、29bを中心に回転されてリアクターブロッ
ク10を閉じる時、接続パイプ11、12、13と連結パイプ2
1、22、23とを効率よく連結する。シャワーヘッド板20
がヒンジ29a、29bを中心に回転されてリアクターブロッ
ク10から分離される時にも接続パイプ11、12、13と連結
パイプ21、22、23とが効率よく分離される。また、流入
する不活性気体または／及び反応気体を排気可能な3つ
以上のリアクター排気孔18が相互対称的に形成されてい
る。
【００１３】前記拡散板30は、その中心から放射状に形
成された多数の流路32と、その流路３２と連結され、拡
散板30の外周面からリアクターブロック10の内周面に向
かうように傾斜するノズル31を含む。不活性気体は第3
接続パイプ13→第3連結パイプ23→流路32→ノズル31を
通じてリアクターブロック10の内周面に噴射されてガス
カーテンを形成する。また、拡散板30の表面には第1接
続パイプ11または第2接続パイプ12と連結される多数の
噴射口33が均一に分布している。
【００１４】前記リアクターブロック10の内部には反応
気体に対して露出する領域を最小化するためのシールド
25が分離可能に設けられる。シールド25はアルミナ、ア
ルミニウム、ステンレススチールのような材料からなっ
ており、リアクターブロック10に設けられた時、リアク
ターブロックの内周面に密着する。シールド25が設けら
れた時、前記不活性気体はシールド25の内周面にガスカ
ーテンを形成する。
【００１５】また、リアクターブロック10の内部にはウ
ェーハにおいて反応気体の層流のための排気手段27が分
離可能に設けられている。排気手段27はシールド25の内
部に配置される排気板27bと、その排気板27bの内周面に
形成され、ウェーハが配置される円筒状の流入防止シリ
ンダ27aとからなる。ここで、排気板27bには不活性気体
及び反応気体を排気できるように、排気部(図示せず)に
連結され、前記リアクター排気孔18に対応する排気孔28
が形成されている。このような排気手段27はアルミナ、
アルミニウム、ステンレススチールのような材料からな
っており、排気孔28を有する排気板27bはウェーハが配
置される地点より30mm〜50mm下方に位置することが望ま
しい。
【００１６】このような薄膜蒸着装置は、ウェーハ移送
孔15を通じて移送されたウェーハが流入防止シリンダ27
a内に配置された状態で、反応気体が第1接続パイプ11→
第1連結パイプ21または第2接続パイプ12→第2連結パイ
プ22を通じて拡散板30の噴射口33を通じてリアクターブ
ロック10の内部に噴射される。不活性気体は第3接続パ
イプ13→第3連結パイプ23→流路32→ノズル31を通じて
シールド25の内周面に噴射されてガスカーテンを形成す
る。不活性気体により形成されたガスカーテンは噴射さ
れる反応気体がシールド25に接触されることを防止す
る。
【００１７】このとき、排気手段27の流入防止シリンダ
27a及び均一に分布された噴射口33によってウェーハ上
に反応気体の層流が形成される。このように、拡散板30
を通じて噴射される反応気体及び不活性気体は対称的に
形成された排気孔28及びリアクター排気孔18を通じて連
続的に排気される。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係る半導体薄膜蒸着装置は、不
活性気体がリアクターブロックの内部のシールドの内周
面にガスカーテンを形成するため、反応気体がリアクタ
ーブロックやシールドに蒸着することを防止して掃除周
期を延ばすことができる。
【００１９】また、円筒状の流入防止シリンダに配置さ
れたウェーハ上に噴射される反応気体による層流が形成
され、以降に反応気体及び不活性気体が対称的に形成さ
れた排気孔を通じて一定で均一に排気されるので、異種
気体の連続的な流入を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の半導体薄膜蒸着装置の連結関係を示す
図面である。
【図２】 図1の反応容器の斜視図である。
【図３】 本発明に係る半導体薄膜蒸着装置の分離斜視
図である。
【図４】 図3のシャワーヘッド板と拡散板とを分離し
て示す斜視図である。
【図５】 図3のシャワーヘッド板の断面図である。
【図６】 図3のリアクターブロックの断面図である。
【符号の説明】
10...リアクターブロック 20...シャワーヘッド板 29a、29b...ヒンジ 30...拡散板

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体ウェーハが配置されるリアクター
    ブロックと、前記リアクターブロックの上部に設けられ
    前記ウェーハに反応気体を供給するシャワーヘッド板
    と、前記シャワーヘッド板に反応気体を供給する反応気
    体供給源と、前記リアクターブロックに連結されてリア
    クターブロックの内部の気体を外部に排気させる排気部
    とを具備する半導体薄膜蒸着装置において、 前記シャワーヘッド板に連結されて不活性気体を供給す
    る不活性気体供給源と、 前記シャワーヘッド板に設けられ、前記不活性気体供給
    源と連結される流路と、 その流路と連結されて前記リアクターブロックの内周面
    にガスカーテンを形成するための不活性気体を噴射する
    多数のノズルと、 前記反応気体を前記ウェーハに噴射する多数の噴射口を
    有する拡散板とを含むことを特徴とする半導体薄膜蒸着
    装置。
  2. 【請求項２】 前記流路は前記拡散板の中心から放射状
    に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半
    導体薄膜蒸着装置。
  3. 【請求項３】 前記ノズルは前記拡散板の外周面から前
    記リアクターブロックの内周面に向かって傾斜している
    ことを特徴とする請求項１に記載の半導体薄膜蒸着装
    置。
  4. 【請求項４】 内周面に前記ガスカーテンが形成される
    ように前記リアクターブロックの内周面に設けられるシ
    ールドをさらに具備することを特徴とする請求項１に記
    載の半導体薄膜蒸着装置。
  5. 【請求項５】 前記シールドはアルミナ、アルミニウム
    およびステンレススチールのうち少なくとも何れか一つ
    からなることを特徴とする請求項４に記載の半導体薄膜
    蒸着装置。
  6. 【請求項６】 前記ウェーハが位置される円筒状の流入
    防止シリンダと、前記流入防止シリンダが設けられ、前
    記排気部と連通される少なくとも3つ以上の相互対称的
    な排気孔を有する排気板が構成された排気手段をさらに
    含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体薄膜蒸着
    装置。
  7. 【請求項７】 前記排気手段の排気板は前記ウェーハよ
    り30〜50mm低く位置されることを特徴とする請求項６に
    記載の半導体薄膜蒸着装置。
  8. 【請求項８】 前記シャワーヘッド板または前記リアク
    ターブロックに設けられ、前記シャワーヘッド板に設け
    られたパイプと前記リアクターブロックに設けられたパ
    イプとを安全に接続及び分離させるためにOリングをさ
    らに具備することを特徴とする請求項１に記載の半導体
    薄膜蒸着装置。
JP11136866A 1998-05-18 1999-05-18 半導体薄膜蒸着装置 Expired - Lifetime JP3073489B2 (ja)

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