JP2002129338A

JP2002129338A - 加熱を伴う処理装置

Info

Publication number: JP2002129338A
Application number: JP2000325659A
Authority: JP
Inventors: Kojiro Nagaoka; 弘二郎長岡; Hisaaki Kurihara; 久明栗原; Masayuki Tanaka; 雅之田中; Sakae Nakatsuka; 栄中塚; Hodaka Ishizuka; 穂高石塚
Original assignee: Tokyo Electron Ltd; Sony Corp
Current assignee: Tokyo Electron Ltd; Sony Corp
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-05-09
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP4381588B2

Abstract

(57)【要約】【課題】シャワーヘッド部に起因するゴミの発生、温
度の不安定性に基く、被処理体における処理の不均一
性、特性劣化を回避する。【解決手段】被処理体２２に対する処理を行うチャン
バー２１内に、少なくとも被処理体２２の配置部２３
と、この被処理体に対する加熱手段２４とが配置され、
チャンバー２１の被処理体２２の配置面との対向部にシ
ャワーヘッド部２５が配置される加熱を伴う処理装置で
あって、そのシャワーヘッド部２５のシャワーヘッド蓋
体２７は、シャワーヘッド本体２６の開口部の端面にス
ペーサ部材３０を介して熱的に密に取着される構成とす
ることにより、シャワーヘッド本体２６とシャワーヘッ
ド蓋体２７との熱的結合を密にし、温度の安定化、かつ
これらシャワーヘッド本体２６とシャワーヘッド蓋体２
７との熱膨張、収縮による擦れを、このスペーサ部材３
０の変形によって回避し、この擦れによるゴミの発生を
回避し、被処理体における処理の均一化、特性の安定化
を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体装置
の製造において半導体ウエーハを所要の温度に加熱させ
て各種処理、例えばタングステン（Ｗ）等の金属膜をＣ
ＶＤ（化学的気相成長）によって成膜するＣＶＤ装置等
に適用して好適な熱処理を伴う処理装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体集積回路等の半導体装置の
製造において用いられる例えば半導体ウエーハに金属膜
例えばタングステン金属を成膜するＣＶＤ処理装置にあ
っては、半導体ウエーハが大径化され、しかも半導体素
子の微細化に伴い、半導体ウエーハの周縁部の無効領域
を除く全域において均一に目的とする成膜が行いやすい
枚葉式による処理装置が用いられる。

【０００３】このような枚葉式処理装置においては、そ
の処理を行うチャンバー内に、１枚の被処理体、例えば
半導体ウエーハが配置され、この被処理体を加熱する手
段が設けられる。一方、被処理体に対向して、この被処
理体に全面的に均一に処理ガスを接触させるようにガス
供給を行うためのシャワーヘッドが、被処理体の配置面
に対向して配置される。

【０００４】図７は、そのシャワーヘッド部１の、概略
断面図を示す。このシャワーヘッド部１は、チャンバー
（図示せず）の天井部に貫通するように設けられるシャ
ワーヘッド本体２を有して成る。このシャワーヘッド本
体２は、被処理体（図示せず）に向かって開口する開口
部３を有する中空部４を有し、この中空部４に、外部か
ら処理ガスを供給するガス供給口５が設けられる。シャ
ワーヘッド本体２の開口部３には、多数の透孔６が穿設
されたシャワーヘッド蓋体７が取着され、処理ガスがこ
れら透孔６を通じて噴出されて被処理体の全域に渡って
送給されるようになされる。

【０００５】このシャワーヘッド部１においては、目的
とする処理が、安定して行われるように、冷却手段が設
けられる。この冷却手段は、例えばシャワーヘッド本体
２に設けた流体循環路８が設けられ、例えば冷水、温水
等を循環させる構成とされる。

【０００６】ところが、このシャワーヘッド部１におい
て、そのシャワーヘッド蓋体７は、チャンバー内の被処
理体の配置部すなわち加熱部に対向配置されることか
ら、このシャワーヘッド蓋体７は、加熱部からの輻射熱
によって温度上昇し、シャワーヘッド蓋体７が熱膨張す
る。すなわち、シャワーヘッド蓋体７に、加熱部の加熱
状態、停止状態の繰り返しに応じて熱膨張、収縮が繰り
返される。このため、シャワーヘッド蓋体７をシャワー
ヘッド本体２に密着させた状態で取着させる場合、シャ
ワーヘッド蓋体７の膨張、収縮に応じて、シャワーヘッ
ド本体２との間に擦れが生じ、ごみ発生を来す。

【０００７】そこで、通常、図８に示すようにシャワー
ヘッド蓋体７のシャワーヘッド本体２への取着部の概略
断面図を示すように、シャワーヘッド蓋体７をシャワー
ヘッド本体にボルト９によって取り付ける構造におい
て、シャワーヘッド蓋体７に穿設したボルト挿通孔１１
に、この挿通孔１１とボルト９との間に、ボルト９の頭
部１０と衝合する小径部１３を有するカラー１２を挿入
し、その小径部の長さを選定することによって、シャワ
ーヘッド蓋体７とシャワーヘッド本体２との間に例えば
０．１５ｍｍ〜０．２２ｍｍ程度の所要の間隙１４が生
じるようにして、両者が直接接触して擦れ合うことを回
避するようにしている。

【０００８】ところが、このような構成とする場合、シ
ャワーヘッド蓋体７のシャワーヘッド本体２との熱的結
合が低下することによって、シャワーヘッド蓋体７が、
上述した加熱部からの輻射熱による温度上昇が生じやす
くなって、被処理体への供給ガスの温度が不安定になる
とか、例えばＣＶＤ成膜処理を行う場合において、この
シャワーヘッド蓋体７の温度上昇によって、このシャワ
ーヘッド蓋体７にＣＶＤ成膜が生じてしまい、この成膜
処理の繰り返し作業において、シャワーヘッド蓋体に生
じた成膜が剥離して、いわゆるパーティクルの発生を来
し、これが被処理体に付着して特性の低下、歩留りの低
下を来す原因となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、シ
ャワーヘッド本体に対して熱的に密にシャワーヘッド蓋
体を結合させて安定化を図り、しかも両者間の擦れによ
るゴミの発生を回避することができるようにして、パー
ティクルの発生、したがって、目的とする製品における
特性の低下、歩留りの低下を回避するようにした熱処理
を伴う処理装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、被処理体に対
する処理を行うチャンバー内に、少なくとも被処理体の
配置部と、この被処理体に対する加熱手段とが配置さ
れ、上記チャンバーの上記被処理体の配置面との対向部
にシャワーヘッド部が配置される加熱を伴う処理装置で
あって、そのシャワーヘッド部は、シャワーヘッド本体
とシャワーヘッド蓋体とを有して成る。

【００１１】シャワーヘッド本体は、被処理体の配置面
との対向部に貫通して配置され、チャンバー内に開口す
る中空部を有する構成とされる。シャワーヘッド蓋体
は、多数の透孔が穿設され、このシャワーヘッド蓋体
は、シャワーヘッド本体の開口部の端面に肉薄、具体的
には、シャワーヘッド本体や、シャワーヘッド蓋体に比
して充分薄いスペーサ部材を介して熱的に密に取着され
る構成とするものである。

【００１２】このように、本発明においては、シャワー
ヘッド蓋体をシャワーヘッド本体に直接取着する構成を
回避して、スペーサ部材を介在させて取り付ける構造と
するものであり、このような構成とすることによって、
シャワーヘッド蓋体をシャワーヘッド本体に直接取着す
る構成とする場合に比し、両者間の擦れによるゴミすな
わちパーティクルの発生を効果的に回避できた。これ
は、シャワーヘッド蓋体とシャワーヘッド本体というい
わばバルク同士の直接的接触を回避したことによって、
これら大型構造部同士の擦れによる場合は、ゴミが発生
し易くなるに比し、これらに比し肉薄、すなわち形状変
化が生じ易い柔軟性に富むスペーサ部材を介在させた場
合、シャワーヘッド本体の端面とシャワーヘッド蓋体と
の擦れが緩和されてゴミの発生が抑制されるものと考え
られる。そして、この場合、シャワーヘッド本体の端面
と、シャワーヘッド蓋体との間は、スペーサ部材の介在
によって従来構造における間隙の介在を回避したことか
ら、両者の熱的結合は密となり、シャワーヘッド蓋体
を、シャワーヘッド本体と同程度の所要の一定温度に保
持でき、安定した目的とした処理がなされ、かつ例えば
シャワーヘッド蓋体に成膜が生じるなども回避すること
ができるものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明による熱処理を伴う処理装
置の一実施形態を説明する。この実施形態においては、
被処理体として半導体ウエーハに対する金属成膜例えば
タングステン成膜を行うＣＶＤ装置に適用し得るもの
で、図１は、この本発明装置の一例の概略断面図を示す
ものであるが、本発明は、この実施形態およびこの例に
限定されるものではない。

【００１４】本発明装置においては、チャンバー２１が
設けられる。このチャンバー２１内には、被処理体２２
この例では半導体ウエーハが、例えば水平面に配置され
る配置部２３（いわゆるサセプタ）と、被処理体２２を
加熱する加熱手段２４とが設けられる。

【００１５】また、チャンバー２１の、被処理体２２の
配置面との対向部、すなわちこの例では、チャンバー２
１の天井部に、シャワーヘッド部２５が配置される。シ
ャワーヘッド部２５は、シャワーヘッド本体２６とシャ
ワーヘッド蓋体２７とを有して成る。シャワーヘッド本
体２６は、被処理体２２の配置面との対向部に貫通して
配置され、チャンバー２１内に開口する中空部２８を有
する構成とされる。シャワーヘッド蓋体２７は、ガス噴
出孔となる例えば直径１ｍｍ程度の多数の透孔２９が穿
設された板状体より成り、このシャワーヘッド蓋体２７
は、シャワーヘッド本体２６の中空部２８のチャンバー
２１内に対する開口部の端面に、スペーサ部材３０を介
して熱的に密に取着される。

【００１６】チャンバー２１は、例えば表面がアルマイ
ト処理されたアルミニウム（Ａｌ）等より成る例えば円
筒状、あるいは箱状に構成される。チャンバー２１の天
井部には、開口３１が形成され、この開口３１にシャワ
ーヘッド部２５のシャワーヘッド本体２６が嵌合装着さ
れる。シャワーヘッド本体２６は、中空部２８を有する
例えば厚さ３０ｍｍ程度のＡｌより成る中空体によって
構成され、この中空部２８の上端に、ガス供給口３２が
形成される。また、シャワーヘッド本体２６には、チャ
ンバー２１の開口３１の周辺外面に突出するフランジ部
３３が形成され、このフランジ部３３と、チャンバー２
１の開口３１の周辺外面との間に、例えばリング状の板
状のスペーサ３４が介在させて気密性を保持する。

【００１７】また、シャワーヘッド本体２６には、温度
制御手段３５が形成される。この温度制御手段３５は、
例えばシャワーヘッド本体２６の中空部２８の周囲の筒
状部に、流体循環路を有し、これに所要の温度制御がな
された流体例えば例えば５０℃とされた水を循環させて
シャワーヘッド本体２６を所定の温度に保持するように
なされる。

【００１８】シャワーヘッド本体２６の中空部２８内に
は、後述するように、ガス供給口３２から供給されるガ
スをシャワーヘッド蓋体２７の全域に向かって均一に拡
散させる多数の拡散孔３６が形成された拡散板３７が配
置される。

【００１９】シャワーヘッド本体２６の開口端面に対
し、上述したようにシャワーヘッド蓋体２７が着脱自在
に取着される。このシャワーヘッド蓋体２７は、シャワ
ーヘッド本体２６と同一材料の、例えばＡｌによって構
成される。シャワーヘッド蓋体２７の取着は、図２にそ
の要部の断面図を示し、図３にその分解断面図を示すよ
うに、ねじどめ機構によって着脱可能に取着する。例え
ば中間部に大径部４１が形成された止めねじ部材３８
を、図４にシャワーヘッド部２５のチャンバー２１の内
側からみた正面図を示すように、シャワーヘッド部２５
の中心軸に対して等角間隔を保持して複数、例えば４ヵ
所に形成したねじ穴４０にそれぞれ止めネジ部材３８
を、その各大径部４１と、シャワーヘッド本体２６のシ
ャワーヘッド蓋体２７の配置側の端面３９との間にスペ
ーサ部材３０をそれぞれ挟み込んで螺入する。

【００２０】この止めねじ部材３８は、シャワーヘッド
本体２６やシャワーヘッド蓋体２７を構成するＡｌより
硬く耐蝕性にすぐれた金属例えばニッケルクロム合金、
例えばインコネル、ハステロイ（いずれも商品名）によ
って構成される。

【００２１】スペーサ部材３０は、シャワーヘッド本体
２６とシャワーヘッド蓋体２７とにその熱膨張が近似な
いしは一致する材料、この例では、シャワーヘッド本体
２６とシャワーヘッド蓋体２７がそれぞれＡｌによって
構成されることからＡｌ薄板によって構成する。このス
ペーサ部材３０は、例えば図５にその一例の平面図を示
すように、止めねじ部材３８を挿通する透孔４２が中心
部に穿設され、各辺が２ｃｍ、厚さ１００μｍの薄板に
よって構成することができる。そして、この透孔４２の
内径は、上述したように止めねじ部材３８の先端部を挿
通することができ、しかも大径部４１を挿通し得ない大
きさに選定される。

【００２２】一方、各ねじ穴４０に対応して、シャワー
ヘッド蓋体２７に止めねじ部材３８を挿通する貫通孔４
３が穿設される。この貫通孔４３の、シャワーヘッド本
体２６側の端部に、貫通孔４３の中心軸に向かって突出
形成されたフランジ部４４が、シャワーヘッド蓋体２７
と一体に形成される。

【００２３】そして、各貫通孔４３内において、それぞ
れ止めねじ部材３８にナット４５を、このナット４５と
フランジ部４４との間に座金４６およびスプリングワッ
シャ４７を介して螺合して締めつける。このようにし
て、スペーサ部材３０を、シャワーヘッド本体２６の端
面３９とこれに対向するシャワーヘッド蓋体２７との間
に挟み込んで、このスペーサ部材３０によってシャワー
ヘッド本体２６の端面３９とシャワーヘッド蓋体２７と
の間を、密着して熱的に密に結合する。

【００２４】貫通孔４３のフランジ部４４は、その厚さ
を、シャワーヘッド蓋体２７の中心側の一半部で肉厚に
し、これとは反対側の外周側の一半部で肉薄に形成する
ことによってこの外周側においてスペーサ部材３０とフ
ランジ部４４との間に間隙４８を形成することができ
る。

【００２５】また、シャワーヘッド蓋体２７の外周部に
は、シャワーヘッド本体２６の外周面に対向する周壁面
４９が形成された構成とすることができる。

【００２６】また、チャンバー２１内に、図１に示すよ
うに、例えばチャンバー２１の底部より起立させた支柱
５０上に、例えば断面Ｌ字状の保持部材５１を介して被
処理体２２としての半導体ウエハＷを載置する載置台を
有する被処理体の配置部２３が設けられる。これら支柱
５０および保持部材５１は、熱線透過性の材料、例えば
石英により構成され、また、配置部２３の載置台は、例
えばカーボン素材、アルミ化合物等により構成される。

【００２７】配置部２３の載置台の下方には、複数本、
例えば３本のリフタピン５２が、載置台の中心軸に対し
て等角間隔を保持して配置される。これらリフタピン５
２はリフタピン支持部材５３の先端に配置されて、配置
部２３に向かって上方へ起立させて設けられる。これら
リフタピン支持部材５３は、操作杆５４に連結される。
この操作杆５４は、配置部２３の載置台の被処理体２２
の配置面に対してほぼ直交する方向に延長してチャンバ
ー２１の底部を貫通するように、かつその軸方向に移動
可能に構成される。そして、この操作杆５４の軸方向移
動によって、リフタピン５２が、配置部２３の載置台に
穿設したリフタピン５２の貫通孔５５通じて載置台の上
面に対して進退昇降することができるようになされる。
操作杆５４のチャンバー２１の底部からの導出部は、チ
ャンバー２１の内部の気密状態を保持するために伸縮可
能なベローズ５６を介して、操作杆５４の軸方向移動を
行うアクチュエータ５７に接続される。

【００２８】一方、配置部２３の載置台の周縁部には、
被処理体２２例えば半導体ウエーハ周縁部を保持して、
このウエーハを載置台に向かって押圧固定するリング状
の例えばセラミックより成るクランプリング５８が設け
られる。このクランプリング５８は、保持部材５１を遊
嵌状態で貫通した支持杆５９を介してリフタピン支持部
材５３に連結されており、リフタピン５２と一体的に移
行すなわち昇降するようになされる。

【００２９】支持杆５９には、保持部材５１とリフタピ
ン支持部材５３との間において、例えばコイルばね６０
が介設されて、クランプリング５８およびリフタピン５
２に係わる操作杆５４の、図においては、降下を助成す
るようになすと共に、被処理体２２のクランプリング５
８によるクランプ動作を弾性的に確実に行うことができ
るようにする。また、これらのリフタピン５２、リフタ
ピン支持部材５３および保持部材５１についても石英等
の熱線透過材によって構成される。

【００３０】更に、被処理体２２の配置部２３の直下の
チャンバー２１の底部には、加熱手段２４が配置される
加熱室６１が設けられる。この加熱室６１には、熱線透
過材料の例えば石英板によって構成される透過窓６２が
気密的に設けられこの透過窓を通じて被処理体２２が加
熱するようになされる。

【００３１】加熱手段２４は、例えば複数の加熱ランプ
によって構成され、これら加熱ランプが、反射鏡を兼ね
る回転台６３上に配置される。この回転台６３は、回転
モータ６４により回転駆動するようになされ、加熱手段
２４の加熱ランプからの熱線が、透過窓６１を透過し、
配置部下面を照射してこれを加熱することができるよう
になされている。

【００３２】一方、被処理体の配置部２３、すなわち被
処理体２２の載置台の外周部には、複数の整流孔６５を
有するリング状の整流板６６が、支持コラム６７によっ
て支持されて設けらる。整流板６６の内周部には、クラ
ンプリング５８の外周部と接触するように配置され、シ
ャワーヘッド部２５からの供給ガスが被処理体２２の配
置部２３より後方（下方）に流れることを阻止するリン
グ状の例えば石英より成るアタッチメント６８が設けら
れる。

【００３３】また、整流板６６の下方の底部には排気口
６９が設けられ、この排気口６９には図示しない真空ポ
ンプに接続された排気路７０が連結されて、チャンバー
２１内を所定の真空度に維持し得るようになされる。更
に、チャンバー２１の側壁には、ゲートバルブ７１を介
して被処理体２２を搬出入するロードロック室７２が連
結される。

【００３４】次に、上述の構成による処理装置による処
理動作について説明する。被処理体２２に対する処理作
業、例えば半導体ウエーハによる被処理体２２に対する
処理、例えばタングステン成膜を行う場合、例えば１ロ
ット２５枚のウエーハに関し、それぞれチャンバー２１
を有する複数台例えば３台の処理装置（図示せず）によ
って毎葉処理を順次行う方法が採られる。この場合、処
理がなされない状態にある処理装置においても、加熱手
段２４における加熱ランプは通電動作状態に保持されて
いる。

【００３５】まず、ゲートバルブ７１を開いてロードロ
ック室７２から、図示しない搬送アームによりチャンバ
ー２１内に被処理体２２の例えば半導体ウエーハを搬入
し、アクチュエータ５７の動作によって操作杆５４を、
上昇移行してリフタピン５２を押し上げて、このリフタ
ピン５２上に被処理体２２を載せる。次に、リフタピン
５２を、操作杆５４の移行によって降下させ、被処理体
２２を配置部２３の載置台上に載置する。このときこの
操作杆５４の移行によってクランプリング５８が降下
し、被処理体２２の外周部をこのクランプリング５８と
配置部２３の載置台との間にクランプして被処理体２２
をその載置台上に固定する。

【００３６】この状態で、加熱手段２４の加熱ランプに
より被処理体２２の例えば上述した半導体ウエーハを所
定の温度に加熱維持しつつ、所要の処理ガスを、シャワ
ーヘッド部２５によってチャンバー２１内に導入し、所
定の熱処理を行なう。このとき、チャンバー２１内の雰
囲気は真空排気され、所定のプロセス圧力に維持されて
いる。シャワーヘッド部２５においては、ガス供給口３
２から導入された処理ガスが、シャワーヘッド本体２６
の拡散板３７の拡散孔３６を通過しつつ拡散され、最終
的にシャワーヘッド蓋体２７に設けた多数の透孔２９か
らガス噴出がなされ、被処理体２２のウエーハの表面に
均一に供給され、被処理体２２に対する処理、例えばブ
ランケットタングステン成膜がなされる。

【００３７】この成膜処理において、最初の被処理体２
２に対する処理を行う状態では、それ以前において、す
なわちチャンバー２１がフリーの状態では、加熱手段２
４における加熱ランプが動作状態のままにあることか
ら、その輻射熱が、シャワーヘッド蓋体２７に照射さ
れ、シャワーヘッド蓋体２７は温度上昇する。しかしな
がら、本発明構成によれば、このシャワーヘッド蓋体２
７は、上述したように、例えば４個のスペーサ部材３０
の介在によって、２００ｍｍ²程度以上の面積をもって
シャワーヘッド本体２６と熱的に密に結合していること
から、温度制御手段３５によって冷却されているシャワ
ーヘッド本体２６によって所定の温度に保持されること
になって、例えば９０℃以下の状態とすることができ
た。

【００３８】このように９０℃以下の温度では、上述し
た例えばタングステンのＣＶＤ成膜は発生しないことか
ら、供給口３２からタングステン成膜ガスを供給して、
シャワーヘッド蓋体２７からガス噴出を行っても、すな
わちこのシャワーヘッド蓋体２７にタングステン成膜ガ
スが接触しても、このシャワーヘッド蓋体２７にタング
ステン成膜が生じることがない。

【００３９】図６は、本発明装置と、従来装置における
シャワーヘッド蓋体２７の温度変化を示したもので、本
発明装置においては、第１枚目の被処理体２２に対する
処理を開始する時点でのシャワーヘッド蓋体２７におけ
る温度は、プロット点ａ₁で示すように、９０℃以下の
８８℃程度の低い温度となった。そして、被処理体に対
する処理枚数が増えるにつれ、温度制御の働きと被処理
体における輻射熱の吸収によってシャワーヘッド蓋体に
おける温度は、低下するが、その温度低下は、処理枚数
が５枚に及んだときの温度（プロット点ａ₂）と、更に
上述した１ロットの１／３以上の１０枚目に及んだとき
の温度（プロット点ａ₃）とに殆ど差がなく、８０℃程
度で安定している。すなわち、本発明装置によるとき
は、シャワーヘッド蓋体温度は低くでき、しかも被処理
体の枚数に対する依存性は、小さい。

【００４０】これに対して、シャワーヘッド本体２６と
シャワーヘッド蓋体２７との間に、スペーサ部材３０を
介在させない構成、すなわち従来構造として、シャワー
ヘッド本体２６とシャワーヘッド蓋体２７との間に０．
１５から０．２２ｍｍ程度の隙間が存在している場合、
図６に示すように、第１枚目の被処理体２２に対する処
理を開始する時点でのシャワーヘッド蓋体における温度
は、プロット点ｂ₁で示すように、１２０℃にも及び、
そして、被処理体に対する処理枚数が増えるにつれ、著
しく温度が低下し、その温度は、処理枚数が５枚に及ん
だときのプロット点ｂ₂）、１０枚目に及んだときの温
度のプロット点ｂ₃で示すように、９５℃程度にも低下
した。

【００４１】このように、従来構造によるときは、シャ
ワーヘッド蓋体温度が高められることによって、このシ
ャワーヘッド蓋体に対しても例えばタングステン成膜処
理と同時に、タングステン成膜が発生し、これが剥離す
ることによってパーティクル発生原因となり、被処理体
における成膜の膜質低下を来すとか、製造された半導体
装置における特性低下、信頼性の低下、歩留りの低下を
来す。更に、その温度変化が著しいことから、目的とす
る処理が不安定となり、同様に、特性低下、信頼性の低
下、歩留りの低下を来す。

【００４２】これに比し、本発明装置によるときは、シ
ャワーヘッド蓋体における温度の低減化を図ることがで
きることによって、この蓋体に、例えばタングステン成
膜処理おいて、シャワーヘッド蓋体における成膜を回避
できるので、上述したパーティクルの発生の回避、これ
に基く成膜の膜質低下を来すとか、製造された例えば半
導体装置における特性低下、信頼性の低下、歩留りの低
下を効果的に回避でき、更に、その温度変化の縮小が図
られたことにより、安定した処理がなされこれによって
特性安定化、信頼性の向上、歩留りの向上を図ることが
できるものである。

【００４３】尚、上述した例では、ランプ加熱による成
膜装置を例にとって説明したが、このような装置例に限
定されず、枚葉式の熱処理装置においてシャワーヘッド
構造を採用する加熱を伴う処理装置ならばどのような装
置にも適用することができ、更に、プラズマ処理装置に
も適用できるのは勿論である。また、被処理体として
は、半導体ウエハに限定されず、ＬＣＤ（液晶表示）基
板、ガラス基板等にも適用できる。

【００４４】また、上述した例では、１つのスペーサ部
材３０が、その一半部において、シャワーヘッド本体２
６とシャワーヘッド蓋体２７との間に介在させた構成と
した場合で、この場合、４個のスペーサ部材３０の総和
で、２００ｍｍ²の面積をもって接触させた構造とした
場合であるが、連続して全体的にリング状としてその面
積を３００ｍｍ²とした場合、図６で説明したプロット
点ａ₁の温度を、８３℃に、また、１０枚目のプロット
点ａ₃は７９℃となり、低温化と温度変化量の縮小化を
図ることができ、上述したと同様の効果が得られた。

【００４５】また、本発明装置においては、シャワーヘ
ッド蓋体２７をシャワーヘッド本体２６に直接取着する
構成を回避して、肉薄のスペーサ部材３０を介在させて
取り付ける構造としたことによって、上述したシャワー
ヘッド蓋体２７からのパーティクルの発生の回避と同時
に、従来構造におけるシャワーヘッド蓋体をシャワーヘ
ッド本体に直接取着する構成とする場合に比し、両者の
擦れによるゴミすなわちパーティクルの発生を効果的に
回避できるものである。

【００４６】

【発明の効果】上述したように、本発明装置は、熱処理
を伴う処理装置において、シャワーヘッド蓋体とシャワ
ーヘッド本体との間に、スペーサ部材を介在させたこと
により、両者間の熱的結合を高めたことにより、シャワ
ーヘッド蓋体の温度の設定の安定化を図ることができる
ことから、被処理体に対する処理の安定化を図ることが
でき、更に、被処理体に対する処理と共に、望まないシ
ャワーヘッド蓋体に対しても同様の処理が進行すること
を回避できることから、シャワーヘッド蓋体の保全、清
掃等が容易となり、その清掃回数、交換回数の減少を図
ることができ、被処理体の処理の安定化、すなわち歩留
りの向上が図られ、更に、シャワーヘッド本体とシャワ
ーヘッド蓋体との間に肉薄のスペーサ部材を介在させた
ことによって前述したように、シャワーヘッド本体とシ
ャワーヘッド蓋体との間の擦れを回避でき、この擦れに
よるごみすなわちパーティクルの発生を回避できること
から、信頼性の向上、歩留りの向上等を図ることができ
たことによって、コストの低減化を図ることができるな
ど、工業的に大きな利益をもたらす効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一例の概略断面図である。

【図２】本発明装置の一例の要部の概略断面図である。

【図３】本発明装置の一例のシャワーヘッド本体とシャ
ワーヘッド蓋体の分解状態の要部の概略断面図である。

【図４】本発明装置の一例のシャワーヘッド部の内面側
からみた正面図である。

【図５】本発明装置の一例のスペーサ部材平面図であ
る。

【図６】本発明装置と従来装置の処理枚数の依存性を示
す図である。

【図７】従来装置のシャワーヘッド部の概略断面図であ
る。

【図８】従来装置のシャワーヘッド部要部の概略断面図
である。

【符号の説明】

１・・・シャワーヘッド部、２・・・シャワーヘッド本
体、３・・・開口部、４・・・中空部、５・・・ガス供
給口、６・・・透孔、７・・・シャワーヘッド蓋体、８
・・・流体循環路、９・・・ボルト、１０・・・ボルト
頂部、１１・・・ボルト挿通孔、１２・・・カラー、１
３・・・小径部、１４・・・間隙、２１・・・チャンバ
ー、２２・・・被処理体、２３・・・被処理体の配置
部、２４・・・加熱手段、２５・・・シャワーヘッド
部、２６・・・シャワーヘッド本体、２７・・・シャワ
ーヘッド蓋体、２８・・・中空体、２９・・・透孔、３
０・・・スペーサ部材、３０・・・開口、３２・・・ガ
ス供給口、３３・・・フランジ部、３４・・・スペー
サ、３５・・・温度制御手段、３６・・・拡散孔、３７
・・・拡散板、３８・・・止めねじ部材、３９・・・端
面、４０・・・ねじ穴、４１・・・大径部、４２・・・
透孔、４３・・・貫通孔、４４・・・フランジ部、４５
・・・ナット、４６・・・座金、４７・・・スプリング
ワッシャー、４８・・・間隙、４９・・・周壁面、５０
・・・支柱、５１・・・保持部材、５２・・・リフタピ
ン、５３・・・リフタピン支持部材、５４・・・操作
杆、５５・・・リフタピン貫通孔、５６・・・ベロー
ズ、５７・・・アクチュエータ、５８・・・クランプリ
ング、５９・・・支持杆、６０・・・コイル、６１・・
・加熱室、６２・・・透過窓、６３・・・回転台、６４
・・・回転モ１タ、６５・・・整流孔、６６・・・整流
板、６７・・・支持コラム、６８・・・アタッチメン
ト、６９・・・排気口、７０・・・排気路、７１・・・
ゲートバルブ、７２・・・ロードロック室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者栗原久明長崎県諫早市津久葉町1883番43 ソニー長崎株式会社内 (72)発明者田中雅之山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者中塚栄山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650番地東京エレクトロン山梨株式会社穂坂事業所内 (72)発明者石塚穂高山梨県韮崎市穂坂町三ツ沢650番地東京エレクトロン山梨株式会社穂坂事業所内Ｆターム(参考） 4K030 BA20 CA04 CA12 EA05 HA16 KA41 KA46 5F045 BB15 DP03 EB08 EF05 EF11 EJ01 EJ09 EK14 EK21 EK24 EM10 EN04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャンバー内に、被処理体の配置部と、
該被処理体に対する加熱手段とが配置され、上記チャン
バーの上記被処理体の配置面との対向部にシャワーヘッ
ド部が配置される加熱を伴う処理装置であって、上記シャワーヘッド部は、シャワーヘッド本体とシャワ
ーヘッド蓋体とを有し、上記シャワーヘッド本体は、上記被処理体の配置面との
対向部に貫通して配置され、上記チャンバー内に開口す
る中空部を有して成り、上記シャワーヘッド蓋体は、多数の透孔が穿設され、上
記シャワーヘッド本体の上記開口部に装着されて成り上
記シャワーヘッド蓋体が、その外周縁部において上記シ
ャワーヘッド本体の開口部の端面に肉薄のスペーサ部材
を介して熱的に密に取着される構成としたことを特徴と
する熱処理装置。
【請求項２】上記シャワーヘッド本体には、温度制御
手段が設けられて成ることを特徴とする請求項１に記載
の熱処理を伴う処理装置。
【請求項３】上記スペーサ部材は、薄膜体によって構
成されたことを特徴とする請求項１に記載の加熱を伴う
処理装置。
【請求項４】上記スペーサ部材が、上記シャワーヘッ
ド蓋体および上記シャワーヘッド本体の熱膨張率に近い
材料によって構成されることを特徴とする請求項１に記
載の熱処理を伴う処理装置。
【請求項５】上記シャワーヘッド本体と、上記シャワ
ーヘッド蓋体と、上記スペーサが、共にアルミニウムよ
り成ることを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置。