JP2001126995A - 半導体製造装置 - Google Patents
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Abstract
温度分布の均一性が向上されるサセプタを用いた半導体
製造装置を提供する。 【解決手段】 サセプタ22上面のウェハ保持エリア5
0において、ウェハWとウェハ加熱面52との間に所定
距離の隙間を生じるようにウェハ支持部54でウェハW
を支持する。さらに、ウェハ加熱面52上に、ウェハW
との隙間の距離が小さくなる凸部58を設ける。このと
き、サセプタ22からウェハWへの加熱条件がウェハ保
持エリア50の各部位での隙間の距離によって調整さ
れ、これによって、ウェハW面内での温度分布の均一
性、及び成膜される膜厚分布の均一性を向上させること
ができる。
Description
板)を保持し加熱するためのサセプタを有する半導体製
造装置に関するものである。
1枚ずつ処理する枚葉式と称されるものがある。この枚
葉式半導体製造装置においては、通常、ウェハを1枚だ
け水平に支持するウェハ支持装置が処理チャンバ内に設
けられている。
ハが載置されるサセプタ(基板保持台)を有して構成さ
れている。サセプタはランプなどの加熱手段によって加
熱され、このサセプタを介してウェハが加熱される。
置するウェハをサセプタに対して上下動させるためのリ
フト機構が設けられている。このリフト機構は、サセプ
タを貫通して延びる複数本のリフトピンを有しており、
これらのリフトピンの上端にウェハを載せ、リフトピン
を上下動させることで、ウェハを昇降させることができ
るようになっている。このようなリフト機構により、搬
送ロボットのブレードに載せて運ばれてきたウェハをサ
セプタ上に移載したり、あるいはその逆に、ウェハをサ
セプタから搬送ロボットに受け渡したりすることができ
る。
支持装置においては、サセプタ上に載置されるウェハの
面内温度分布の均一性を確保するため、保持台であると
ともにウェハの加熱に用いられるサセプタの面内温度を
均一にする必要がある。そのような温度分布調整の方法
としては、ランプ加熱の場合におけるランプからの加熱
光の照射条件調整など、サセプタへの加熱条件を調整す
ることによって温度均一性を得る方法がある。
セプタへの加熱条件を調整することによる方法では、ウ
ェハ面内での充分な温度均一性を得るためには加熱調整
方法が複雑化してしまい、あるいは、加熱手段の配置や
位置関係などによる制限のため、充分な温度均一性を得
ることができないという問題がある。
件はサセプタの中心部と周辺部とで異なる場合があるな
ど、様々な要因からウェハ面内での不均一な温度分布を
生じるが、そのようなウェハへの加熱条件をすべてサセ
プタへの加熱条件によって調整して、温度均一性を確保
することは困難である。ウェハ面内において温度が不均
一となると、成膜条件がウェハ面内において一様でなく
なるので、成膜される膜厚分布に不均一性が発生するこ
ととなる。
ものであり、処理対象となる半導体ウェハ(基板)の面
内温度分布の均一性が向上されるサセプタを用いた半導
体製造装置を提供することを目的とする。
目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、サセプタ
上面のウェハ保持エリア内の面形状に凹凸構造を付加す
ることによってウェハ面内の温度分布を調整し、温度分
布を均一化して成膜される膜厚分布の均一性を向上させ
ることが可能であることを見出し、本発明に到達した。
は、処理チャンバと、処理チャンバ内に設置され上面側
の基板保持エリア内に被処理基板を保持して加熱するた
めのサセプタと、サセプタを介して被処理基板を加熱す
る加熱手段とを備える半導体製造装置であって、サセプ
タは、基板保持エリア内において、サセプタの上面の被
処理基板と対向する面部分である基板加熱面と、被処理
基板の裏面との間に、第1の距離の隙間を生じるように
基板支持部材によって被処理基板を支持するとともに、
基板加熱面上の所定の部位に、第1の距離とは異なる第
2の距離の隙間を生じる加熱調整部が形成されているこ
とを特徴とする。
体ウェハやガラス基板といった処理対象の基板(被処理
基板)を保持するサセプタにおいて、被処理基板と基板
加熱面との間に隙間を設けて基板を保持することとして
いる。これによって、基板加熱面上の局所的な凹凸構造
や温度分布の不均一性などの基板の温度分布への影響が
低減される。
伝導条件の違いなど、様々な要因によって生じる温度及
び膜厚分布の不均一性について、上記したサセプタにお
いては、基板加熱面内に隙間の距離が異なる凹状または
凸状の加熱調整部を設けることによって、積極的に被処
理基板と基板加熱面との隙間の距離に分布を与えてい
る。これによって、基板加熱面の各部位における被処理
基板への加熱条件をそれぞれ設定及び調整して、均一な
成膜膜厚分布が得られるようにウェハなどの基板面内の
温度分布を均一化することが可能となる。
被処理基板の裏面との隙間の距離は、いずれも第1の距
離以下であるとともに、加熱調整部は、基板加熱面から
被処理基板側に突出した凸部であることを特徴とする。
として第1の距離を設定し、その基板加熱面でウェハへ
の加熱が充分でない部位について凸状の加熱調整部を設
けてウェハへの加熱を強めることによって、好適に基板
面内での温度分布を調整することができる。
距離となる第1の距離は、1mm以下とすることが好ま
しい。基板と基板加熱面との隙間の距離を最大で1mm
とすることによって、隙間が大きくなりすぎることによ
る基板への加熱効率の低下を防止して、必要な加熱効率
を確保しつつ、充分な加熱分布調整を実現する構成とす
ることが可能である。
としては、基板支持部材は、サセプタの上面に基板加熱
面の外周に沿って形成され、その上面側に被処理基板の
外縁下部が接することによって被処理基板を支持する基
板支持部とすることが好ましい。具体的には、サセプタ
上面に設けられた突起部分や段差部分を用いる構成が可
能である。さらに、基板支持部は、基板加熱面の外周の
全体に環状に形成されていることによって、基板支持部
による温度分布の不均一性の発生を抑制することができ
る。
されるときの基板加熱面上での回転中心位置を中心とし
て、回転中心位置を含む島状または回転中心位置を囲む
環状の円対称形状に形成されていることを特徴とする。
プタの構造及びサセプタを回転させつつ行われる加熱方
法からいって、ほぼ基板加熱面の中心位置(サセプタの
中心位置)に対して円対称に生じる場合が多い。このと
き、加熱調整部を回転中心位置に対して円対称形状(同
心円状)に形成することによって、基板面内での温度及
び膜厚分布を均一化することができる。
に対向して配置された複数の加熱用ランプから構成する
ことができる。また、これ以外の構成からなる加熱手段
を用いても良い。
半導体製造装置の好適な実施形態について詳細に説明す
る。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号
を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比
率は、説明のものと必ずしも一致していない。
て、エピタキシャル成長装置などの成膜装置を概略的に
示している。図示の成膜装置10は被処理基板であるシ
リコンウェハ(図1には示さず)を1枚ずつ処理する枚
葉式である。なお、被処理基板としては、半導体ウェハ
及びガラス基板といった基板があるが、以下においては
シリコンウェハとした場合について説明する。
れた処理チャンバ12を備え、この処理チャンバ12内
にウェハ支持装置14が設置される。処理チャンバ12
の側部には処理ガスの導入口16が形成され、これに対
向する位置には排気口18が形成されている。また、処
理チャンバ12の下側領域には、加熱手段として複数
本、例えば20本のハロゲンランプ20が放射状に配置
されている。
支持装置14によりウェハを支持した後、ハロゲンラン
プ20を点灯してウェハを加熱するとともに、排気口1
8から排気を行いながら処理ガスを導入口16から導入
すると、所定温度に加熱されたウェハの表面に沿って処
理ガスが層流状態で流れ、ウェハ上にシリコンの単結晶
がエピタキシャル成長する。供給する処理ガスとして
は、例えばSiH4、Si2H6、SiH2Cl2などのシ
リコンソースガス、PH3、AsH3、B2H6などのドー
パントガス、及びH2、N2などのキャリアガスをガスパ
ネル(図示していない)内で混合したものが用いられ
る。また、処理チャンバ12内の圧力は、排気管中のス
ロットルバルブの開度によって0.7kPa(5Tor
r)〜88kPa(660Torr)に調整される。
ェハ支持装置14は、ウェハを保持する保持台としてサ
セプタ22を備えている。サセプタ22は、炭化シリコ
ンで被覆されたグラファイト材料からなる円盤状のもの
であり、処理チャンバ12の下部に立設された石英ガラ
ス製の支持シャフト24により、裏面側から三点で水平
に支持されている。このサセプタ22は、ウェハを保持
するとともにウェハの加熱に用いられるものである。
側面断面図、及び(b)上面図である。また、図3は、
図2に示したサセプタ22について、図2(a)での右
側部分を一部拡大して示す側面断面図である。なお、サ
セプタ22で支持されるウェハWについては、図2
(a)においては支持した状態で、図3においては点線
によって支持される位置を図示し、また、図2(b)に
おいてはウェハWを支持していない状態でサセプタ22
の構造を示している。
プタ22の中心軸Axを中心として、ウェハWを収容し
保持するための略円形のウェハ保持エリア(基板保持エ
リア)50が設定されている。ウェハ保持エリア50内
には、中心軸Axを中心とした円形の凹部からなるウェ
ハ加熱面(基板加熱面)52が形成されている。サセプ
タ22のウェハ保持エリア50外側の下面部分には、支
持シャフト24によってサセプタ22を支持するための
サセプタ支持部60が設けられている。
沿った環状の凸状段差部分が形成されている。この環状
の段差部分は、ウェハWを支持するためのウェハ支持部
(基板支持部)54である。ウェハWをサセプタ22の
ウェハ保持エリア50内の所定位置に配置すると、ウェ
ハ加熱面52外周に設けられたウェハ支持部54の上面
側にウェハWの外縁下部が接した状態でウェハWが支持
される(図2(a)及び図3参照)。この支持状態にお
いて、ウェハWの上面と、ウェハ保持エリア50よりも
外側のサセプタ22外周部分の上面とは、ほぼ同一面と
なる。これは、導入口16から導入された処理ガスが層
流状態を維持して流れるようにするためである。
は、ウェハWをサセプタ22に対して上下動させるため
のリフトピン48(図1参照)が貫通するリフトピン貫
通孔56が設けられている。本実施形態においては、図
2(b)に示すように3個のリフトピン貫通孔56が設
けられている。
ハ加熱面52内に加熱調整部として凸部58を有してい
る。凸部58は、中心軸Axを中心とした円形の島状に
ウェハ加熱面52から突出して形成されている。また、
そのウェハ加熱面52からの突出高さは、ウェハ加熱面
52からウェハ支持部54の上面までの高さよりも低く
設定されている。
ハWは回転するサセプタ22上に保持され、下部に配列
されたハロゲンランプ20によって加熱されたサセプタ
22からの熱伝導、対流、輻射によって500℃〜70
0℃に加熱される。なお、サセプタ22の中心軸Ax
は、回転駆動されるサセプタ22の回転中心軸と一致し
ている。
ハWの搬送及び支持の方法について説明しておく。リフ
トピン48は、成膜装置10のリフト機構によって上下
動されるようになっている。リフト機構は、図1に示す
ように、サセプタ支持シャフト24の主軸を囲むように
配置された上下動可能なリフトチューブ40と、このリ
フトチューブ40を上下動させる駆動装置42と、リフ
トチューブ40から放射状に延びる3本のリフトアーム
44と、リフトピン貫通孔56によってサセプタ22を
貫通して延びるとともにリフトアーム44に伴って上下
動するリフトピン48とを備えている。駆動装置42を
制御してリフトチューブ40及びリフトアーム44を上
昇させると、リフトアーム44の先端部でリフトピン4
8が押し上げられるようになっている。
ェハWを支持させる場合、まず、搬送ロボット(図示し
ていない)を操作し、搬送ロボットのブレードに載置さ
れたウェハWをサセプタ22のウェハ保持エリア50の
直上位置に配置する。次いで、リフト機構の駆動装置4
2を制御してリフトピン48を上昇させる。この時、搬
送ロボットのブレードはリフトピン48の上昇を妨げな
い形状及び配置となっている。リフトピン48がブレー
ドよりも高い位置まで上昇すると、ウェハWはブレード
からリフトピン48に載り移り、3点のリフトピン48
でウェハWは支持される。
たならば、搬送ロボットのブレードをサセプタ22の上
方から処理チャンバ12の外部に移動させ、リフトピン
48を下降させる。リフトピン48がリフトピン貫通孔
56内に完全に下降されると、リフトピン48の上面は
ウェハ加熱面52よりも下方に位置する状態となり、ウ
ェハWはサセプタ22のウェハ支持部54の上面と接触
して支持される。この後、上述したエピタキシャル成長
などの成膜プロセスが実行されることになる。
送ロボットのブレードに移載させる場合は、上記とは逆
の手順でリフト機構及び搬送ロボットを操作すればよい
ことは、容易に理解されよう。
果について、具体的な実施例とともに説明する。なお、
以下に述べる実施例及び各データにおいては、いずれも
ウェハ保持エリア50の直径をφ202.5mm(φ
7.972inch)、ウェハ加熱面52の直径をφ1
95.0mm(φ7.677inch)、凸部58の直
径をφ101.6mm(φ4.000inch)とす
る。
ウェハ保持エリア50内において、ウェハ加熱面52の
外周に段差状に設けられたウェハ支持部54によってウ
ェハWを支持している。このとき、ウェハWはウェハ加
熱面52との間に第1の距離d1の隙間を生じた状態
で、ウェハ支持部54との接触部分によって支持される
(図3参照)。
熱方式を採用した場合、熱伝導や対流がウェハの加熱メ
カニズムにおいて支配的となる高圧力領域では、サセプ
タ22の中心部及び周辺部での熱伝導の違いや、サセプ
タ22のウェハ保持エリア50内での凹凸面形状などに
よってウェハWの面内温度分布が著しく影響される。そ
のため、ウェハW面内の温度分布に不均一性を生じてし
まうという問題を生じる。ウェハWの温度分布が不均一
になると、成膜条件がウェハW面内の各部位において一
様でなくなるので、成膜される膜厚分布において不均一
性が発生してしまう。
加熱条件、例として図1においてはハロゲンランプ20
による加熱条件、を調整することによってウェハWの温
度分布を調整することが考えられる。しかしながら、こ
の方法では加熱制御が複雑化し、あるいはハロゲンラン
プ20の配置による制限などによって充分な温度均一性
を得ることができない。
と、加熱における熱伝導や対流の寄与が低減されて温度
均一性が向上される。しかしながら、この方法では成膜
速度が成膜時における処理チャンバ12内の圧力(成膜
圧力)にほぼ比例するポリシリコン成膜等のプロセスに
おいて、成膜能力が大きく低下してしまう。
においては、ウェハWとウェハ加熱面52との間に距離
d1の隙間ができるように段差状のウェハ支持部54に
よってウェハWを支持するとともに、この隙間を利用
し、ウェハ加熱面52の各部分での隙間距離に所定の変
化(分布)を与えることによって、ウェハW面内の温度
分布を調整することとしている。
のウェハ加熱面52内にはウェハWへの加熱条件を調整
する加熱調整部として、ウェハ加熱面52からの突出高
さがウェハ加熱面52からウェハ支持部54の上面まで
の高さよりも低く設定された凸部58が形成されてい
る。このとき、ウェハWと凸部58の上面との間は、d
1>d2>0を満たす第2の距離d2の隙間となる。この
ように、ウェハ加熱面52内にウェハWとウェハ加熱面
52の他の部分との距離d1とは異なる距離の隙間が得
られる凸部58を設けることによって、温度分布の調整
を実現している。
整に加えて、ウェハWとウェハ加熱面52との隙間と、
凸部58などの加熱調整部の凹凸構造による隙間距離分
布によって、ウェハ保持エリア50内の各部位でのサセ
プタ22からウェハWへの加熱条件をそれぞれ設定及び
調整して、ウェハW面内の温度分布の調整を実現する。
これによって、成膜効率を低下させることなく温度分布
及び成膜される膜厚分布の均一性を向上させることがで
きる。
ンランプ20による加熱条件調整などと比べて調整が容
易である。また、ハロゲンランプ20などの加熱機構に
対して必要とされる製造精度が緩和されるので、成膜装
置10などの半導体製造装置の製造コストを低減するこ
とが可能である。
22を用いた成膜による膜厚分布を、従来のサセプタを
用いた成膜の場合と比較するグラフである。グラフの横
軸は中心からの距離(mm)を、また、縦軸は各位置に
おける膜厚(Å)を示している。なお、ここでは、ウェ
ハWとウェハ加熱面52または凸部58との隙間の距離
をそれぞれd1=1.0mm、d2=0.7mmとする。
一方、従来のサセプタは、サセプタ22においてd1=
d2=0mmとした場合に相当する。また、成膜圧力は
16kPa(120Torr)、成膜温度は従来例で6
16℃、本発明の実施例で620℃である。
では、サセプタの中心部及び周辺部での熱伝導の違いや
ハロゲンランプによる加熱条件等によって、ウェハの外
周近傍で膜厚が厚く内側部分がやや薄い膜厚分布が得ら
れている。すなわち、ウェハの内側部分に対するサセプ
タからの加熱が充分でなく、そのために成膜される膜厚
が内側部分でやや低下している。
を用いた膜厚分布データでは、ウェハWとウェハ加熱面
52との隙間によって、成膜される膜厚は全体としてや
や薄くなっている。また、加熱が不充分であるために成
膜される膜厚が薄かった内側部分に対して、ウェハ加熱
面52に凸部58を形成してウェハWへの加熱効率を高
めることによって、ウェハWの温度分布を調整してい
る。この温度分布調整によって成膜条件が変化して、ウ
ェハWの周辺部分と比較して内側部分の膜厚が厚い膜厚
分布が得られていることがわかる。
プタ22を有する成膜装置においては、ウェハWとウェ
ハ加熱面52との隙間と、その各部位での隙間距離分布
の設定によって、ウェハW面内の温度分布、及び得られ
る膜厚分布を調整することが可能である。
ェハ加熱面52に凸部58などの加熱調整部を設けるこ
とによる温度分布及び膜厚分布の調整について、その効
果を例示するものである。そのため、この実施例で得ら
れた膜厚分布においても、その全体の膜厚分布にはなお
不均一性が存在している。この不均一性については、得
られた膜厚分布に対応するようにウェハ加熱面52の面
形状をさらに変形していくことによって解消させて、最
終的にウェハW面内全体での温度及び膜厚の均一化を達
成することが可能である。
の距離d(mm)に対する成膜される膜厚(Å)の変化
を示すグラフである。このデータにおいては、成膜温度
620℃、成膜圧力16kPa(120Torr)、成
膜時間59秒の成膜条件で成膜を行っている。また、成
膜に用いた処理ガスの流量は、SiH4ガスが0.9l
/min(slm、standard l/min)、H2ガスが8.
9l/min(slm、standard l/min)である。
中心位置(r=0mm)、中心位置から20mmの位置
(r=20mm)、中心位置から40mmの位置(r=
40mm)の3つの位置における膜厚変化を示してあ
る。また、各データ点群A、B、及びCについては、デ
ータ点群Aは、従来の平坦なサセプタにおいて0.1m
m程度の隙間が生じているものと仮定したときの膜厚、
データ点群Bは、凸部58でのd2=0.7mmに相当
する隙間での膜厚、データ点群Cは、ウェハ加熱面52
でのd1=1.0mmに相当する隙間での膜厚をそれぞ
れ示している。なお、各データ点を結んでいる線は、そ
れぞれ膜厚が距離に対して指数関数的に変化すると仮定
した曲線である。
される膜厚は、隙間の距離dが変化していくのに伴って
なめらかに(例えば指数関数的に)変化する。したがっ
て、サセプタ22を用いて得られた図4に示したような
膜厚分布から、図5に示した膜厚の変化データを参照し
てサセプタ22の面形状の修正を行うことによって、各
位置において成膜される膜厚をさらに調整して、得られ
る膜厚分布を均一化させることが可能である。
からの距離にかかわらず、距離dに対して膜厚がほぼ同
じように変化していることがわかる。したがって、ウェ
ハ保持エリア50内の各部位に対して、同様の隙間距離
の設定方法を適用してウェハ加熱面52の面形状を決定
することができる。
ウェハ及びウェハ加熱面の隙間の基準となる距離を決定
して基準面となるウェハ加熱面を設定し、調整したい膜
厚分布に対応した凹凸構造による加熱調整部を基準面に
付与して、最終的に用いるウェハ加熱面の形状を決定す
ることが考えられる。
通常ウェハ加熱面の中心位置に対して略円対称に生じる
場合が多い。その場合、加熱調整部はウェハ加熱面の中
心位置を中心として円対称形状(同心円状)の島状また
は環状に設定することが好ましい。ただし、局所的な不
均一性など円対称でない不均一部分が存在する場合に
は、それに対応した局所的な凹凸構造による加熱調整部
を形成しても良い。
リフトピン貫通孔56の凹みに起因する局所的な温度分
布不均一性、及びそれによる膜厚分布変化を生じる場合
がある。これに対して、本実施形態のようにウェハWと
ウェハ加熱面52との間に隙間を設けることによって、
このような局所的な膜厚変化についても同時に低減する
ことができる。このような局所的な膜厚不均一性の低減
は、リフトピン貫通孔56以外による場合も上記した隙
間によって同様に実現される。
膜によるリフトピン貫通孔56近傍での膜厚分布を、従
来のほぼ平坦なサセプタを用いた場合と比較するグラフ
である。グラフの横軸は膜厚の測定点番号を、また、縦
軸は測定された膜厚(Å)を示している。ここで、膜厚
の各測定点は図7に示す通りである。すなわち、サセプ
タ22の3つのリフトピン貫通孔56に対して、第1の
リフトピン貫通孔56の位置を測定点3とした近傍の5
つの測定点1〜5、第2のリフトピン貫通孔56の位置
を測定点8とした近傍の5つの測定点6〜10、第3の
リフトピン貫通孔56の位置を測定点13とした近傍の
5つの測定点11〜15の計15個所の測定点を、3つ
のリフトピン貫通孔56を通る円周上に時計回りに配置
している。また、各リフトピン貫通孔56近傍で隣り合
う測定点同士の間隔は、サセプタ22の中心からみた角
度で2°である。
て、従来のサセプタを用いた成膜では、図6に示すよう
に局所的な膜厚低下を生じている。これに対して、ウェ
ハWとウェハ加熱面52との間に隙間を設けた上記のサ
セプタ22を用いた成膜では、膜厚はいずれのリフトピ
ン貫通孔56近傍でもほぼ一定であり、局所的な膜厚変
化を生じていない。このように、上記したようなサセプ
タ22の構成によって、リフトピン貫通孔56に起因す
る局所的な膜厚変化についても同時に低減することがで
きる。
隙間距離d1は1mm以下とすることが好ましい。隙間
距離が大きくなりすぎると、ウェハWに対する加熱効率
が低下してしまうが、1mm以下の範囲であれば過度の
加熱効率低下を防止することができる。一方、局所的な
膜厚変化を抑制するためにはある程度の隙間距離が必要
であるので、膜厚に対する条件から、上記の距離範囲内
において好適な隙間距離、例えば1mm、を選択するこ
とが好ましい。
要な加熱効率に基づいてウェハ裏面からの最大距離を設
定してそれを隙間距離とする面を設定し、その面上に、
加熱が不充分な部位についてウェハ側に突出した凸部を
形成することによってウェハ加熱面を構成したものがあ
る。これによって、ウェハ保持エリア50内の全体で充
分な加熱効率を保ちつつ加熱分布調整を実現することが
できる。ただし、各部分での加熱条件によっては、その
一部に凹部を設ける構成とすることも可能である。
実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能で
ある。例えば、上記実施形態の半導体製造装置はエピタ
キシャル成長装置などの成膜装置であるが、他の処理を
行うもの、例えばCVD装置等にも本発明は適用可能で
ある。また、ウェハ保持エリア50内の面形状について
は、加熱調整部の凹凸構造を個々の装置に対応させて様
々に変形することは勿論であるが、ウェハ支持部につい
ても、上記実施形態のような外周全体に対して設けた環
状のものに限らず、その一部の複数位置に設けた段差状
または突起状のウェハ支持部としても良い。また、それ
以外の構成の基板支持部材を用いても良い。
ても、サセプタの下方に位置する加熱用ランプ群以外の
構成を用いても良い。
細に説明したように、次のような効果を得る。すなわ
ち、ウェハとウェハ加熱面との間に所定距離からなる隙
間を生じるようにサセプタを構成するとともに、ウェハ
加熱面に凹凸構造の加熱調整部を設けて隙間距離に一定
でない分布を与えることによって、ウェハの各部分に対
するサセプタからの加熱効率分布などの加熱条件を設定
して、ウェハ面内の温度分布及び成膜される膜厚分布を
調整することができる。
条件等によって温度分布調整を行う場合に比べて、容易
かつ低コストで温度分布調整を実現することができる。
特に、上記したサセプタ構造による温度分布調整では、
調整のための自由度が大きく様々な形状設計が可能であ
り、したがって、温度分布均一性を充分に向上させるこ
とが可能である。また、成膜圧力を下げる必要もないの
で、高い成膜効率を得ることができる。
概略的に示す構成図である。
構成を示す(a)側面断面図、及び(b)上面図であ
る。
断面図である。
分布を従来のサセプタを用いた場合と比較するグラフで
ある。
の変化を示すグラフである。
トピン貫通孔近傍での膜厚分布を従来のサセプタを用い
た場合と比較するグラフである。
面図である。
持装置、16…ガス導入口、18…ガス排気口、20…
ハロゲンランプ、22…サセプタ、24…支持シャフ
ト、40…リフトチューブ、42…駆動装置、44…リ
フトアーム、48…リフトピン、50…ウェハ保持エリ
ア、52…ウェハ加熱面、54…ウェハ支持部、56…
リフトピン貫通孔、58…凸部、60…サセプタ支持
部。
Claims (7)
- 【請求項1】 処理チャンバと、前記処理チャンバ内に
設置され上面側の基板保持エリア内に被処理基板を保持
して加熱するためのサセプタと、前記サセプタを介して
前記被処理基板を加熱する加熱手段とを備える半導体製
造装置であって、 前記サセプタは、前記基板保持エリア内において、前記
サセプタの上面の前記被処理基板と対向する面部分であ
る基板加熱面と、前記被処理基板の裏面との間に、第1
の距離の隙間を生じるように基板支持部材によって前記
被処理基板を支持するとともに、前記基板加熱面上の所
定の部位に、前記第1の距離とは異なる第2の距離の隙
間を生じる加熱調整部が形成されている半導体製造装
置。 - 【請求項2】 前記基板加熱面の各部位において生じる
前記被処理基板の裏面との隙間の距離は、いずれも前記
第1の距離以下であるとともに、 前記加熱調整部は、前記基板加熱面から前記被処理基板
側に突出した凸部である請求項1記載の半導体製造装
置。 - 【請求項3】 前記第1の距離は、1mm以下である請
求項2記載の半導体製造装置。 - 【請求項4】 前記基板支持部材は、前記サセプタの上
面に前記基板加熱面の外周に沿って形成され、その上面
側に前記被処理基板の外縁下部が接することによって前
記被処理基板を支持する基板支持部である請求項1記載
の半導体製造装置。 - 【請求項5】 前記基板支持部は、前記基板加熱面の外
周の全体に環状に形成されている請求項4記載の半導体
製造装置。 - 【請求項6】 前記加熱調整部は、前記サセプタが回転
駆動されるときの前記基板加熱面上での回転中心位置を
中心として、前記回転中心位置を含む島状または前記回
転中心位置を囲む環状の円対称形状に形成されている請
求項1記載の半導体製造装置。 - 【請求項7】 前記加熱手段は、前記サセプタの下面に
対向して配置された複数の加熱用ランプからなる請求項
1記載の半導体製造装置。
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