JP2003045862A - 光励起成膜装置及び光励起成膜方法 - Google Patents
光励起成膜装置及び光励起成膜方法Info
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- JP2003045862A JP2003045862A JP2001233893A JP2001233893A JP2003045862A JP 2003045862 A JP2003045862 A JP 2003045862A JP 2001233893 A JP2001233893 A JP 2001233893A JP 2001233893 A JP2001233893 A JP 2001233893A JP 2003045862 A JP2003045862 A JP 2003045862A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、紫外線が直接ウェハ等の基体に照
射されることのない光励起成膜装置及び光励起成膜方法
を提供することを課題とする。 【解決手段】処理ガスを光励起する光励起部として、紫
外線透過窓５により画成される処理ガス供給室１１を、
ウェハＷが収容される反応チャンバ２の外部に設ける。
光励起された処理ガスを反応チャンバ２に導入してウェ
ハに成膜処理を施す。
射されることのない光励起成膜装置及び光励起成膜方法
を提供することを課題とする。 【解決手段】処理ガスを光励起する光励起部として、紫
外線透過窓５により画成される処理ガス供給室１１を、
ウェハＷが収容される反応チャンバ２の外部に設ける。
光励起された処理ガスを反応チャンバ２に導入してウェ
ハに成膜処理を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造に
用いられる成膜装置及び成膜方法に係り、特に紫外線に
より処理ガスを励起して基体上に薄膜を生成する光ＣＶ
Ｄ装置のような光励起成膜装置及び光励起成膜方法に関
する。
用いられる成膜装置及び成膜方法に係り、特に紫外線に
より処理ガスを励起して基体上に薄膜を生成する光ＣＶ
Ｄ装置のような光励起成膜装置及び光励起成膜方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェハ上に化学的気相合成法（Ch
emical Vapor Deposition: CVD）により薄膜を生成する
方法の一つとして、光ＣＶＤ法がある。光ＣＶＤ法とし
ては、紫外線を反応チャンバに導入して処理ガスを励起
することにより反応させる直接光ＣＶＤ法が一般的であ
る。
emical Vapor Deposition: CVD）により薄膜を生成する
方法の一つとして、光ＣＶＤ法がある。光ＣＶＤ法とし
ては、紫外線を反応チャンバに導入して処理ガスを励起
することにより反応させる直接光ＣＶＤ法が一般的であ
る。
【０００３】図１は直接光ＣＶＤ法を用いた光ＣＶＤ装
置の概略構成図である。図１において、反応チャンバ２
内にサセプタ３が配置され、サセプタ３の上にシリコン
ウェハ等の半導体ウェハＷが載置される。サセプタ３に
はヒータ４が組み込まれており、サセプタ３上に載置さ
れたウェハＷを加熱する。
置の概略構成図である。図１において、反応チャンバ２
内にサセプタ３が配置され、サセプタ３の上にシリコン
ウェハ等の半導体ウェハＷが載置される。サセプタ３に
はヒータ４が組み込まれており、サセプタ３上に載置さ
れたウェハＷを加熱する。
【０００４】反応チャンバ２の天井部には、紫外線透過
窓５が設けられる。紫外線透過窓５はサセプタ３の上方
に位置する。紫外線透過窓５の上方には、紫外線を照射
するＵＶランプ６が配置され、紫外線透過窓５を介して
紫外線をサセプタ３に向かって照射することができる構
成とされている。
窓５が設けられる。紫外線透過窓５はサセプタ３の上方
に位置する。紫外線透過窓５の上方には、紫外線を照射
するＵＶランプ６が配置され、紫外線透過窓５を介して
紫外線をサセプタ３に向かって照射することができる構
成とされている。
【０００５】反応チャンバ２内のサセプタ３と紫外線透
過窓５との間の空間には、処理ガスとして、例えばアン
モニア（ＮＨ３）とジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）が供給され
る。供給された処理ガスを紫外線透過窓５を透過して照
射される紫外線により光励起してウェハＷ上で反応させ
ることにより、所定の温度に加熱されたウェハＷ上に薄
膜を生成する。
過窓５との間の空間には、処理ガスとして、例えばアン
モニア（ＮＨ３）とジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）が供給され
る。供給された処理ガスを紫外線透過窓５を透過して照
射される紫外線により光励起してウェハＷ上で反応させ
ることにより、所定の温度に加熱されたウェハＷ上に薄
膜を生成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の光ＣＶＤ装置に
おいて、ＵＶランプ６から紫外線透過窓５を透過して反
応チャンバ２内に導入された紫外線は、処理ガスの光励
起に用いられるが、紫外線の一部は処理ガスに吸収され
ずに、ウェハＷの表面にも到達する。
おいて、ＵＶランプ６から紫外線透過窓５を透過して反
応チャンバ２内に導入された紫外線は、処理ガスの光励
起に用いられるが、紫外線の一部は処理ガスに吸収され
ずに、ウェハＷの表面にも到達する。
【０００７】ウェハ上に形成される半導体装置の回路パ
ターンは年々微細化されており、回路パターンの配線幅
は非常に小さくなってきている。配線幅が大きい場合は
紫外線の照射に起因するウェハＷの表面の損傷は、配線
パターンに影響を及ぼすことはなかった。しかし、配線
幅が微細化されるに伴い、紫外線によるウェハ上の微細
な損傷がシリコンウェハＷ上の配線パターンに影響を及
ぼすという問題が顕在化してきている。
ターンは年々微細化されており、回路パターンの配線幅
は非常に小さくなってきている。配線幅が大きい場合は
紫外線の照射に起因するウェハＷの表面の損傷は、配線
パターンに影響を及ぼすことはなかった。しかし、配線
幅が微細化されるに伴い、紫外線によるウェハ上の微細
な損傷がシリコンウェハＷ上の配線パターンに影響を及
ぼすという問題が顕在化してきている。
【０００８】また、反応チャンバ２内には反応ガスの他
に、窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）、二酸化窒素（Ｎ
Ｏ２）、アルゴン（Ａｒ）等の様々な種類のガスが導入
されており、紫外線によりこれらのガスが処理ガスと同
時に励起されてしまい、不要な物質が生成されてしまう
といった問題もある。
に、窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）、二酸化窒素（Ｎ
Ｏ２）、アルゴン（Ａｒ）等の様々な種類のガスが導入
されており、紫外線によりこれらのガスが処理ガスと同
時に励起されてしまい、不要な物質が生成されてしまう
といった問題もある。
【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、紫外線が直接ウェハ等の基体に照射されることの
ない光励起成膜装置及び光励起成膜方法を提供すること
を目的とする。
あり、紫外線が直接ウェハ等の基体に照射されることの
ない光励起成膜装置及び光励起成膜方法を提供すること
を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴
とするものである。
めに本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴
とするものである。
【００１１】請求項１記載の発明は、光励起して活性化
した第１の処理ガスを用いて基体に成膜処理を施す光励
起成膜装置であって、第１の処理ガスを光励起する光励
起部を、成膜処理を施す基体が収容される反応チャンバ
の外部に設け、光励起された第１の処理ガスを反応チャ
ンバに導入することを特徴とするものである。
した第１の処理ガスを用いて基体に成膜処理を施す光励
起成膜装置であって、第１の処理ガスを光励起する光励
起部を、成膜処理を施す基体が収容される反応チャンバ
の外部に設け、光励起された第１の処理ガスを反応チャ
ンバに導入することを特徴とするものである。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
励起成膜装置であって、前記反応チャンバの上部に紫外
線を透過しない材料で形成されたシャワープレートを設
け、該シャワープレートの上側に紫外線透過窓を設け、
前記第１の処理ガスを前記シャワープレートと前記紫外
線透過窓との間に供給することにより、前記紫外線透過
窓を介して紫外線を照射して前記第１の処理ガスを光励
起し、光励起された前記第１の処理ガスを前記シャワー
プレートを貫通して前記反応チャンバに導入することを
特徴とするものである。
励起成膜装置であって、前記反応チャンバの上部に紫外
線を透過しない材料で形成されたシャワープレートを設
け、該シャワープレートの上側に紫外線透過窓を設け、
前記第１の処理ガスを前記シャワープレートと前記紫外
線透過窓との間に供給することにより、前記紫外線透過
窓を介して紫外線を照射して前記第１の処理ガスを光励
起し、光励起された前記第１の処理ガスを前記シャワー
プレートを貫通して前記反応チャンバに導入することを
特徴とするものである。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の光
励起成膜装置であって、前記シャワープレートの内部に
光励起を必要としない第２の処理ガスを供給する通路を
形成し、該第２の処理ガスを前記シャワープレートから
前記反応チャンバ内に導入することを特徴とするもので
ある。
励起成膜装置であって、前記シャワープレートの内部に
光励起を必要としない第２の処理ガスを供給する通路を
形成し、該第２の処理ガスを前記シャワープレートから
前記反応チャンバ内に導入することを特徴とするもので
ある。
【００１４】請求項４記載の発明は、請求項３記載の光
励起成膜装置であって、光励起された前記第１の処理ガ
スは、前記シャワープレートの上面から下面に貫通した
開口から前記反応チャンバ内に導入され、前記シャワー
プレートの上面に前記開口を覆う突起が形成され、前記
開口に入射する紫外線を遮断することを特徴とするもの
である。
励起成膜装置であって、光励起された前記第１の処理ガ
スは、前記シャワープレートの上面から下面に貫通した
開口から前記反応チャンバ内に導入され、前記シャワー
プレートの上面に前記開口を覆う突起が形成され、前記
開口に入射する紫外線を遮断することを特徴とするもの
である。
【００１５】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
うちいずれか一項記載の光励起成膜装置であって、前記
紫外線透過窓を貫通して複数のガス供給通路が設けら
れ、前記第１の処理ガスは該ガス供給通路を介して前記
紫外線透過窓と前記シャワープレートとの間に供給され
ることを特徴とするものである。
うちいずれか一項記載の光励起成膜装置であって、前記
紫外線透過窓を貫通して複数のガス供給通路が設けら
れ、前記第１の処理ガスは該ガス供給通路を介して前記
紫外線透過窓と前記シャワープレートとの間に供給され
ることを特徴とするものである。
【００１６】請求項６記載の発明は、請求項５記載の光
励起成膜装置であって、前記紫外線透過窓は格子状の枠
体により複数の部分に分割され、該格子状の枠体に前記
ガス供給通路が形成されたことを特徴とするものであ
る。
励起成膜装置であって、前記紫外線透過窓は格子状の枠
体により複数の部分に分割され、該格子状の枠体に前記
ガス供給通路が形成されたことを特徴とするものであ
る。
【００１７】請求項７記載の発明は、光励起して活性化
した複数種類の処理ガスを用いて基体に成膜処理を施す
光励起成膜装置であって、複数種類の処理ガスを個別に
光励起する光励起部を、成膜処理を施す基体が収容され
る反応チャンバの外部に設け、光励起された複数種類の
処理ガスを反応チャンバに個別に導入することを特徴と
するものである。
した複数種類の処理ガスを用いて基体に成膜処理を施す
光励起成膜装置であって、複数種類の処理ガスを個別に
光励起する光励起部を、成膜処理を施す基体が収容され
る反応チャンバの外部に設け、光励起された複数種類の
処理ガスを反応チャンバに個別に導入することを特徴と
するものである。
【００１８】請求項８記載の発明は、請求項７記載の光
励起成膜装置であって、前記複数種類の処理ガスは、波
長λ１の紫外線で励起される第１の処理ガスと波長λ２
の紫外線で励起される第２の処理ガスとを含み、前記光
励起部は、前記第１の処理ガスを光励起する第１の光励
起部と、前記第２の処理ガスを光励起する第２の光励起
部とを含むことを特徴とするものである。
励起成膜装置であって、前記複数種類の処理ガスは、波
長λ１の紫外線で励起される第１の処理ガスと波長λ２
の紫外線で励起される第２の処理ガスとを含み、前記光
励起部は、前記第１の処理ガスを光励起する第１の光励
起部と、前記第２の処理ガスを光励起する第２の光励起
部とを含むことを特徴とするものである。
【００１９】請求項９記載の発明は、請求項８記載の光
励起成膜装置であって、前記反応チャンバの上部にシャ
ワープレートを設け、該シャワープレートの上側に波長
λ１及びλ２の紫外線を透過する材料で形成された紫外
線透過窓を設け、前記第１の処理ガスを前記シャワープ
レートと前記紫外線透過窓との間に供給することによ
り、前記紫外線透過窓を介して波長λ１の紫外線を照射
して前記第１の処理ガスを光励起し、光励起された前記
第１の処理ガスを前記シャワープレートを貫通して前記
反応チャンバに導入すると共に、前記シャワープレート
の上板を波長λ２の紫外線を透過する材料により形成し
且つ前記シャワープレートの下板を紫外線を透過しない
材料により形成し、前記シャワープレート内に供給した
前記第２の処理ガスに前記上板を透過した波長λ２の紫
外線を照射して光励起し、光励起された前記第２の処理
ガスを前記反応チャンバに導入することを特徴とするも
のである。
励起成膜装置であって、前記反応チャンバの上部にシャ
ワープレートを設け、該シャワープレートの上側に波長
λ１及びλ２の紫外線を透過する材料で形成された紫外
線透過窓を設け、前記第１の処理ガスを前記シャワープ
レートと前記紫外線透過窓との間に供給することによ
り、前記紫外線透過窓を介して波長λ１の紫外線を照射
して前記第１の処理ガスを光励起し、光励起された前記
第１の処理ガスを前記シャワープレートを貫通して前記
反応チャンバに導入すると共に、前記シャワープレート
の上板を波長λ２の紫外線を透過する材料により形成し
且つ前記シャワープレートの下板を紫外線を透過しない
材料により形成し、前記シャワープレート内に供給した
前記第２の処理ガスに前記上板を透過した波長λ２の紫
外線を照射して光励起し、光励起された前記第２の処理
ガスを前記反応チャンバに導入することを特徴とするも
のである。
【００２０】請求項１０記載の発明は、請求項７記載の
光励起成膜装置であって、前記第１の処理ガスが供給さ
れる第１のガス供給室と、前記第２の処理ガスが供給さ
れる第２のガス供給室とを前記反応チャンバの上部に並
列して設け、前記第１のガス供給室の上板を紫外線を透
過する材料により形成し、その上に波長λ１の紫外線を
発生する光源を設け、前記第２のガス供給室の上板を紫
外線を透過する材料により形成し、その上に波長λ２の
紫外線を発生する光源を設け、前記第１及び第２のガス
供給室の下板をシャワープレートとして、個別に光励起
された第１及び第２の処理ガスを該シャワープレートを
介して前記反応チャンバに導入することを特徴とするも
のである。
光励起成膜装置であって、前記第１の処理ガスが供給さ
れる第１のガス供給室と、前記第２の処理ガスが供給さ
れる第２のガス供給室とを前記反応チャンバの上部に並
列して設け、前記第１のガス供給室の上板を紫外線を透
過する材料により形成し、その上に波長λ１の紫外線を
発生する光源を設け、前記第２のガス供給室の上板を紫
外線を透過する材料により形成し、その上に波長λ２の
紫外線を発生する光源を設け、前記第１及び第２のガス
供給室の下板をシャワープレートとして、個別に光励起
された第１及び第２の処理ガスを該シャワープレートを
介して前記反応チャンバに導入することを特徴とするも
のである。
【００２１】請求項１１記載の発明は、反応チャンバ内
に収容された基体に成膜処理を施す光励起成膜方法であ
って、前記反応チャンバの外部に設けられた光励起部に
おいて光励起された第１の処理ガスを前記反応チャンバ
内に導入し、光励起された前記第１の処理ガスを用いて
前記基体上に薄膜を形成することを特徴とするものであ
る。
に収容された基体に成膜処理を施す光励起成膜方法であ
って、前記反応チャンバの外部に設けられた光励起部に
おいて光励起された第１の処理ガスを前記反応チャンバ
内に導入し、光励起された前記第１の処理ガスを用いて
前記基体上に薄膜を形成することを特徴とするものであ
る。
【００２２】請求項１２記載の発明は、請求項１１記載
の光励起成膜方法であって、前記第１の処理ガスを、紫
外線を透過しない材料で形成されたシャワープレートと
該シャワープレートの上側に設けられた紫外線透過窓と
の間に供給し、前記紫外線透過窓を介して紫外線を照射
して前記第１の処理ガスを光励起し、光励起された前記
第１の処理ガスを前記シャワープレートを貫通して前記
反応チャンバに導入することを特徴とするものである。
の光励起成膜方法であって、前記第１の処理ガスを、紫
外線を透過しない材料で形成されたシャワープレートと
該シャワープレートの上側に設けられた紫外線透過窓と
の間に供給し、前記紫外線透過窓を介して紫外線を照射
して前記第１の処理ガスを光励起し、光励起された前記
第１の処理ガスを前記シャワープレートを貫通して前記
反応チャンバに導入することを特徴とするものである。
【００２３】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の光励起成膜方法であって、光励起を必要としない第２
の処理ガスを、前記シャワープレートの内部に供給し、
該第２の処理ガスを前記シャワープレートから前記反応
チャンバ内に導入することを特徴とするものである。
の光励起成膜方法であって、光励起を必要としない第２
の処理ガスを、前記シャワープレートの内部に供給し、
該第２の処理ガスを前記シャワープレートから前記反応
チャンバ内に導入することを特徴とするものである。
【００２４】請求項１４記載の発明は、請求項１１乃至
１３のうちいずれか一項記載の光励起成膜方法であっ
て、前記第１の処理ガスを、前記紫外線透過窓を貫通し
て設けられた複数のガス供給通路を介して前記紫外線透
過窓と前記シャワープレートとの間に供給することを特
徴とするものである。
１３のうちいずれか一項記載の光励起成膜方法であっ
て、前記第１の処理ガスを、前記紫外線透過窓を貫通し
て設けられた複数のガス供給通路を介して前記紫外線透
過窓と前記シャワープレートとの間に供給することを特
徴とするものである。
【００２５】請求項１５記載の発明は、光励起して活性
化した複数種類の処理ガスを用いて基体に成膜処理を施
す光励起成膜方法であって、前記複数種類の処理ガス
を、前記反応チャンバの外部に設けられた光励起部にお
いて個別に光励起し、光励起された複数種類の処理ガス
を反応チャンバに個別に導入することを特徴とするもの
である。
化した複数種類の処理ガスを用いて基体に成膜処理を施
す光励起成膜方法であって、前記複数種類の処理ガス
を、前記反応チャンバの外部に設けられた光励起部にお
いて個別に光励起し、光励起された複数種類の処理ガス
を反応チャンバに個別に導入することを特徴とするもの
である。
【００２６】請求項１６記載の発明は、請求項１５記載
の光励起成膜方法であって、前記複数種類の処理ガス
は、波長λ１の紫外線で励起される第１の処理ガスと波
長λ２の紫外線で励起される第２の処理ガスとを含み、
前記光励起部は、前記第１の処理ガスを光励起する第１
の光励起部と、前記第２の処理ガスを光励起する第２の
光励起部とを含むことを特徴とするものである。
の光励起成膜方法であって、前記複数種類の処理ガス
は、波長λ１の紫外線で励起される第１の処理ガスと波
長λ２の紫外線で励起される第２の処理ガスとを含み、
前記光励起部は、前記第１の処理ガスを光励起する第１
の光励起部と、前記第２の処理ガスを光励起する第２の
光励起部とを含むことを特徴とするものである。
【００２７】請求項１７記載の発明は、請求項１６記載
の光励起成膜方法であって、前記反応チャンバの上部に
シャワープレートが設けられ、該シャワープレートの上
側に波長λ１及びλ２の紫外線を透過する材料で形成さ
れた紫外線透過窓が設けられ、前記シャワープレートの
上板は波長λ２の紫外線を透過する材料により形成さ
れ、且つ前記シャワープレートの下板は紫外線を透過し
ない材料により形成され、前記第１の処理ガスを前記シ
ャワープレートと前記紫外線透過窓との間に供給し、前
記紫外線透過窓を介して波長λ１の紫外線を照射して前
記第１の処理ガスを光励起し、光励起された前記第１の
処理ガスを前記シャワープレートを貫通して前記反応チ
ャンバに導入すると共に、前記シャワープレート内に供
給した前記第２の処理ガスを供給し、前記上板を透過し
た波長λ２の紫外線を前記第２の処理ガスに照射して光
励起し、光励起された前記第２の処理ガスを前記反応チ
ャンバに導入することを特徴とするものである。
の光励起成膜方法であって、前記反応チャンバの上部に
シャワープレートが設けられ、該シャワープレートの上
側に波長λ１及びλ２の紫外線を透過する材料で形成さ
れた紫外線透過窓が設けられ、前記シャワープレートの
上板は波長λ２の紫外線を透過する材料により形成さ
れ、且つ前記シャワープレートの下板は紫外線を透過し
ない材料により形成され、前記第１の処理ガスを前記シ
ャワープレートと前記紫外線透過窓との間に供給し、前
記紫外線透過窓を介して波長λ１の紫外線を照射して前
記第１の処理ガスを光励起し、光励起された前記第１の
処理ガスを前記シャワープレートを貫通して前記反応チ
ャンバに導入すると共に、前記シャワープレート内に供
給した前記第２の処理ガスを供給し、前記上板を透過し
た波長λ２の紫外線を前記第２の処理ガスに照射して光
励起し、光励起された前記第２の処理ガスを前記反応チ
ャンバに導入することを特徴とするものである。
【００２８】上述の発明によれば、光励起を必要とする
処理ガスは、反応チャンバの外部で光励起された後に、
反応チャンバへと導入される。したがって、反応チャン
バ内の基体に、光励起用の紫外線が照射されることがな
く、紫外線照射に起因した基体表面の損傷を防止するこ
とができる。また、光励起の必要な処理ガスにだけ紫外
線が照射されるため、光励起を必要としない処理ガスを
不要に活性化することを防止でき、不要な生成物の生成
を防止することができる。
処理ガスは、反応チャンバの外部で光励起された後に、
反応チャンバへと導入される。したがって、反応チャン
バ内の基体に、光励起用の紫外線が照射されることがな
く、紫外線照射に起因した基体表面の損傷を防止するこ
とができる。また、光励起の必要な処理ガスにだけ紫外
線が照射されるため、光励起を必要としない処理ガスを
不要に活性化することを防止でき、不要な生成物の生成
を防止することができる。
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。
て図面と共に説明する。
【００２９】図２は本発明の第１実施例による光励起成
膜装置のガス供給部を示す概略構成断面図である。図２
において、図１に示す構成部品と同等な部品には同じ符
号を付し、その説明は省略する。
膜装置のガス供給部を示す概略構成断面図である。図２
において、図１に示す構成部品と同等な部品には同じ符
号を付し、その説明は省略する。
【００３０】図２において、処理基体としてのウェハＷ
は、反応チャンバ２内のサセプタ３上に載置される。ウ
ェハＷの上方にはシャワープレート１０が設けられ、更
にシャワープレート１０の上方に紫外線透過窓５が設け
られる。シャワープレート１０と紫外線透過窓５との間
には、第１の処理ガスが供給される処理ガス供給室１１
が形成される。処理ガス供給室は、第１の処理ガスを光
励起する光励起部に相当する。一方、第２の処理ガスが
シャワープレート１０内に供給される。
は、反応チャンバ２内のサセプタ３上に載置される。ウ
ェハＷの上方にはシャワープレート１０が設けられ、更
にシャワープレート１０の上方に紫外線透過窓５が設け
られる。シャワープレート１０と紫外線透過窓５との間
には、第１の処理ガスが供給される処理ガス供給室１１
が形成される。処理ガス供給室は、第１の処理ガスを光
励起する光励起部に相当する。一方、第２の処理ガスが
シャワープレート１０内に供給される。
【００３１】第１の処理ガスは、例えばアンモニア（Ｎ
Ｈ３）やジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）のような光励起により
活性化される処理ガスであり、第２の処理ガスは、例え
ば窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）、二酸化窒素（Ｎ
Ｏ２）、アルゴン（Ａｒ）等の光励起を必要としない処
理ガスである。
Ｈ３）やジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）のような光励起により
活性化される処理ガスであり、第２の処理ガスは、例え
ば窒素（Ｎ２）、酸素（Ｏ２）、二酸化窒素（Ｎ
Ｏ２）、アルゴン（Ａｒ）等の光励起を必要としない処
理ガスである。
【００３２】図３はシャワープレート１０の構造を示す
図であり、図３（ａ）はシャワープレート１０をその下
面側から見た底面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の
一転鎖線Ａに沿った断面図であり、図３（ｃ）は図３
（ａ）の一転鎖線Ｂに沿った断面図ある。図３から容易
に解釈できるように、シャワープレート１０内に形成さ
れたガス供給室１０ｅは、シャワープレート１０内を格
子状に延在した一つの空間である。
図であり、図３（ａ）はシャワープレート１０をその下
面側から見た底面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の
一転鎖線Ａに沿った断面図であり、図３（ｃ）は図３
（ａ）の一転鎖線Ｂに沿った断面図ある。図３から容易
に解釈できるように、シャワープレート１０内に形成さ
れたガス供給室１０ｅは、シャワープレート１０内を格
子状に延在した一つの空間である。
【００３３】また、図４は紫外線透過窓５の平面図であ
り、図４（ａ）は紫外線透過部５Ａが一枚の大きな板と
して形成された場合を示し、図４（ｂ）は複数の小さな
紫外線透過部５Ｂが配列された構成を示す。紫外線透過
部５Ａ及び５Ｂは、例えばフッ化マグネシウム（ＭｇＦ
２）等の真空紫外線を透過する材料により形成される。
り、図４（ａ）は紫外線透過部５Ａが一枚の大きな板と
して形成された場合を示し、図４（ｂ）は複数の小さな
紫外線透過部５Ｂが配列された構成を示す。紫外線透過
部５Ａ及び５Ｂは、例えばフッ化マグネシウム（ＭｇＦ
２）等の真空紫外線を透過する材料により形成される。
【００３４】上述の構成の光励起成膜装置において、第
１の処理ガスは処理ガス供給室１１に供給され、シャワ
ープレート１０を貫通して形成された開口１０ａを通過
して反応チャンバ２内に導入される。この際、処理ガス
供給室１１の上部には、真空紫外線を透過する材料から
なる紫外線透過窓５が設けられており、エキシマランプ
等のＵＶランプ６から紫外線透過窓５を介して、例えば
波長１７２μｍの紫外線が処理ガス供給室内の第１の処
理ガスに照射される。したがって、第１の処理ガスは処
理ガス供給室１１内で光励起により活性化され、活性化
された第１の処理ガスがシャワープレート１０の開口１
０ａから反応チャンバ２内に導入される。
１の処理ガスは処理ガス供給室１１に供給され、シャワ
ープレート１０を貫通して形成された開口１０ａを通過
して反応チャンバ２内に導入される。この際、処理ガス
供給室１１の上部には、真空紫外線を透過する材料から
なる紫外線透過窓５が設けられており、エキシマランプ
等のＵＶランプ６から紫外線透過窓５を介して、例えば
波長１７２μｍの紫外線が処理ガス供給室内の第１の処
理ガスに照射される。したがって、第１の処理ガスは処
理ガス供給室１１内で光励起により活性化され、活性化
された第１の処理ガスがシャワープレート１０の開口１
０ａから反応チャンバ２内に導入される。
【００３５】一方、光励起を必要としない第２の処理ガ
スは、シャワープレート１０内に供給され、開口１０ｂ
を通じて反応チャンバ２内に導入される。シャワープレ
ート１０は紫外線を透過しない材料により形成されてお
り、シャワープレート１０内の第２の処理ガスに紫外線
が照射されることはない。なお、シャワープレート１０
を紫外線が透過しない材料により形成する代わりに、シ
ャワープレート１０の上面１０ｃを紫外線が透過しない
材料で覆うこととしてもよい。
スは、シャワープレート１０内に供給され、開口１０ｂ
を通じて反応チャンバ２内に導入される。シャワープレ
ート１０は紫外線を透過しない材料により形成されてお
り、シャワープレート１０内の第２の処理ガスに紫外線
が照射されることはない。なお、シャワープレート１０
を紫外線が透過しない材料により形成する代わりに、シ
ャワープレート１０の上面１０ｃを紫外線が透過しない
材料で覆うこととしてもよい。
【００３６】以上のように、光励起されて活性化された
第１の処理ガスと、光励起を必要としない第２の処理ガ
スとは、個別にシャワープレート１０を通過して、シャ
ワープレート１０の下面１０ｄから反応チャンバ２内に
導入され、反応チャンバ２内ではじめて接触し混合され
る。すなわち、反応チャンバ２内において、光励起され
て活性化された第１の処理ガスと光励起を必要としない
第２の処理ガスとのポストミックスが達成される。
第１の処理ガスと、光励起を必要としない第２の処理ガ
スとは、個別にシャワープレート１０を通過して、シャ
ワープレート１０の下面１０ｄから反応チャンバ２内に
導入され、反応チャンバ２内ではじめて接触し混合され
る。すなわち、反応チャンバ２内において、光励起され
て活性化された第１の処理ガスと光励起を必要としない
第２の処理ガスとのポストミックスが達成される。
【００３７】上述の構成では、紫外線透過窓５を透過し
た紫外線は、シャワープレート１０により遮断されるた
め、紫外線が反応チャンバ２内に導入されることはな
く、ウェハＷに紫外線が照射されることはない。したが
って、紫外線照射に起因したウェハＷ表面の損傷を防止
することができる。
た紫外線は、シャワープレート１０により遮断されるた
め、紫外線が反応チャンバ２内に導入されることはな
く、ウェハＷに紫外線が照射されることはない。したが
って、紫外線照射に起因したウェハＷ表面の損傷を防止
することができる。
【００３８】ただし、微量ではあるが、シャワープレー
ト１０の開口１０ａを通じて紫外線が反応チャンバ２内
に達するおそれがある。そこで、図５に示すようにシャ
ワープレート１０の上面１０ｃに突出部を１２を設け
て、シャワープレート１０の開口１０ａを覆うことによ
り、開口１０ａに入射する紫外線を遮断することができ
る。
ト１０の開口１０ａを通じて紫外線が反応チャンバ２内
に達するおそれがある。そこで、図５に示すようにシャ
ワープレート１０の上面１０ｃに突出部を１２を設け
て、シャワープレート１０の開口１０ａを覆うことによ
り、開口１０ａに入射する紫外線を遮断することができ
る。
【００３９】以上のように、本実施例においては、処理
ガスを光励起する空間である処理ガス供給室１１が反応
チャンバ２の外部に設けられ、光励起を必要とする第１
の処理ガスだけが光励起され活性化された状態で反応チ
ャンバ２内に導入される。したがって、紫外線照射に起
因したウェハＷ表面の損傷を防止することができると共
に、光励起を必要としない第２の処理ガスが紫外線によ
り不要に活性化されることを防止することができる。
ガスを光励起する空間である処理ガス供給室１１が反応
チャンバ２の外部に設けられ、光励起を必要とする第１
の処理ガスだけが光励起され活性化された状態で反応チ
ャンバ２内に導入される。したがって、紫外線照射に起
因したウェハＷ表面の損傷を防止することができると共
に、光励起を必要としない第２の処理ガスが紫外線によ
り不要に活性化されることを防止することができる。
【００４０】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。本実施例は、上述の第１実施例において、第１の処
理ガスの供給方法を変更したものである。図６は本発明
の第２実施例による光励起成膜装置のガス供給部分の概
略構成を示す断面図である。図６において、図２に示す
構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は
省略する。
る。本実施例は、上述の第１実施例において、第１の処
理ガスの供給方法を変更したものである。図６は本発明
の第２実施例による光励起成膜装置のガス供給部分の概
略構成を示す断面図である。図６において、図２に示す
構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は
省略する。
【００４１】上述の第１実施例では、第１の処理ガスの
供給通路は、処理ガス供給室１１の側部に接造されてい
る。このような構成であると、供給通路から遠い部分の
開口１０ａから反応チャンバ２内に導入される第１の処
理ガスが紫外線に曝される時間は、供給通路に近い部分
の開口１０ａから導入される第１の処理ガスが紫外線に
曝される時間より長くなってしまい、第１の処理ガスの
光励起による活性化が不均一となるおそれがある。
供給通路は、処理ガス供給室１１の側部に接造されてい
る。このような構成であると、供給通路から遠い部分の
開口１０ａから反応チャンバ２内に導入される第１の処
理ガスが紫外線に曝される時間は、供給通路に近い部分
の開口１０ａから導入される第１の処理ガスが紫外線に
曝される時間より長くなってしまい、第１の処理ガスの
光励起による活性化が不均一となるおそれがある。
【００４２】そこで、上述の第１実施例では紫外線透過
窓５はシャワープレート１０のほぼ全体を覆う一枚の板
として形成されていたが、本実施例の紫外線透過窓２０
では、複数の透過窓２０Ａに分割し、分割した透過窓２
０Ａの間に複数の処理ガス供給通路２２を接続してい
る。したがって、第１の処理ガスは複数の処理ガス供給
通路２２から分散して処理ガス供給室１１に供給され
る。これにより、第１の処理ガスが処理ガス供給室１１
内に滞留する時間を、シャワープレート１０の全面にわ
たってほぼ均一とすることができる。したがって、第１
の処理ガスが紫外線に曝される時間が一定となり、均一
に活性化された第１の処理ガスをシャワープレート１０
の全体から反応チャンバ２内に導入することができる。
その結果、ウェハＷの全体にわたって均一な成膜処理を
施すことができる。
窓５はシャワープレート１０のほぼ全体を覆う一枚の板
として形成されていたが、本実施例の紫外線透過窓２０
では、複数の透過窓２０Ａに分割し、分割した透過窓２
０Ａの間に複数の処理ガス供給通路２２を接続してい
る。したがって、第１の処理ガスは複数の処理ガス供給
通路２２から分散して処理ガス供給室１１に供給され
る。これにより、第１の処理ガスが処理ガス供給室１１
内に滞留する時間を、シャワープレート１０の全面にわ
たってほぼ均一とすることができる。したがって、第１
の処理ガスが紫外線に曝される時間が一定となり、均一
に活性化された第１の処理ガスをシャワープレート１０
の全体から反応チャンバ２内に導入することができる。
その結果、ウェハＷの全体にわたって均一な成膜処理を
施すことができる。
【００４３】図７は第１の処理ガスを処理ガス供給室に
分散して供給するガ゛ス供給部の他の例の概略構成を示
す断面図である。図７に示す例において、第１の処理ガ
スを供給するための供給配管２４は、格子状に形成さ
れ、格子の間に紫外線透過部２０Ａが設けられる。
分散して供給するガ゛ス供給部の他の例の概略構成を示
す断面図である。図７に示す例において、第１の処理ガ
スを供給するための供給配管２４は、格子状に形成さ
れ、格子の間に紫外線透過部２０Ａが設けられる。
【００４４】図８は格子状の供給配管を示す平面図であ
る。格子の各交点に開口２４ａが設けられ、開口２４ａ
から第１の処理ガスが処理ガス供給室１１に分散部して
供給される。
る。格子の各交点に開口２４ａが設けられ、開口２４ａ
から第１の処理ガスが処理ガス供給室１１に分散部して
供給される。
【００４５】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。本発明の第３実施例は、第１の処理ガスと同様に、
第２の処理ガスにも紫外線を照射して光励起を行うもの
である。ここで、図９に示すように、第１の処理ガスと
第２の処理ガスとは異なる紫外線吸収ピーク波長を有す
るガスとする。すなわち、第１の処理ガスの紫外線吸収
ピーク波長はλ１であり、第２の処理ガスの紫外線吸収
ピーク波長はλ２である。
る。本発明の第３実施例は、第１の処理ガスと同様に、
第２の処理ガスにも紫外線を照射して光励起を行うもの
である。ここで、図９に示すように、第１の処理ガスと
第２の処理ガスとは異なる紫外線吸収ピーク波長を有す
るガスとする。すなわち、第１の処理ガスの紫外線吸収
ピーク波長はλ１であり、第２の処理ガスの紫外線吸収
ピーク波長はλ２である。
【００４６】図１０は本発明の第３実施例による光励起
成膜装置のガス供給部の構造を示す断面図である。
成膜装置のガス供給部の構造を示す断面図である。
【００４７】図１０において、紫外線透過窓３０は図２
における紫外線透過窓５に相当し、シャワープレート３
２は図２におけるシャワープレート１０に相当する。た
だし、紫外線透過窓３０は、λ１及びλ２の両方の波長
の紫外線を透過する材料により形成される。一方、シャ
ワープレート３２の上板３４は、λ２の波長の紫外線を
透過する材料で形成される。また、シャワープレート３
２の下板３６は紫外線を透過しない材料により形成され
る。
における紫外線透過窓５に相当し、シャワープレート３
２は図２におけるシャワープレート１０に相当する。た
だし、紫外線透過窓３０は、λ１及びλ２の両方の波長
の紫外線を透過する材料により形成される。一方、シャ
ワープレート３２の上板３４は、λ２の波長の紫外線を
透過する材料で形成される。また、シャワープレート３
２の下板３６は紫外線を透過しない材料により形成され
る。
【００４８】第１の処理ガスが供給される処理ガス供給
室３８は紫外線透過窓３０とシャワープレート３２の上
板３４との間に形成され、第２の処理ガスが供給される
処理ガス供給室４０は、シャワープレート３２の上板３
４と下板３６との間に形成される。処理ガス供給室３８
は第１の光励起部に相当し、処理ガス供給室４０は第２
の光励起部に相当する。
室３８は紫外線透過窓３０とシャワープレート３２の上
板３４との間に形成され、第２の処理ガスが供給される
処理ガス供給室４０は、シャワープレート３２の上板３
４と下板３６との間に形成される。処理ガス供給室３８
は第１の光励起部に相当し、処理ガス供給室４０は第２
の光励起部に相当する。
【００４９】したがって、処理ガス室供給室３８に供給
された第１の処理ガスは、紫外線透過窓３０を透過して
きた波長λ１の紫外線により光励起され、シャワープレ
ート３２の開口３２ａを通過して反応チャンバ内に導入
される。一方、処理ガス供給室４０に供給された第２の
処理ガスは、紫外線透過窓３０及びシャワープレート３
２の上板３４を透過してきた波長λ２の紫外線により光
励起され、シャワープレート３２の開口３２ｂを通過し
て反応チャンバ内に導入される。
された第１の処理ガスは、紫外線透過窓３０を透過して
きた波長λ１の紫外線により光励起され、シャワープレ
ート３２の開口３２ａを通過して反応チャンバ内に導入
される。一方、処理ガス供給室４０に供給された第２の
処理ガスは、紫外線透過窓３０及びシャワープレート３
２の上板３４を透過してきた波長λ２の紫外線により光
励起され、シャワープレート３２の開口３２ｂを通過し
て反応チャンバ内に導入される。
【００５０】シャワープレート３２の下板３６は紫外線
を透過しないので、波長λ１の紫外線及び波長λ２の紫
外線は、反応チャンバ内のウェハＷに到達することはな
い。したがって、紫外線照射に起因するウェハ表面の損
傷を防止することができる。
を透過しないので、波長λ１の紫外線及び波長λ２の紫
外線は、反応チャンバ内のウェハＷに到達することはな
い。したがって、紫外線照射に起因するウェハ表面の損
傷を防止することができる。
【００５１】なお、上述のように異なる紫外線吸収ピー
ク波長を有する第１及び第２の処理ガスの組み合わせと
して、例えばアンモニア（ＮＨ４）とチクル（Ｔｉｃｌ
４）との組み合わせが挙げられる。アンモニア（Ｎ
Ｈ４）の吸収ピーク波長λ１は１７２ｎｍであり、チク
ル（Ｔｉｃｌ４）の吸収ピーク波長λ２は３５６ｎｍで
ある。
ク波長を有する第１及び第２の処理ガスの組み合わせと
して、例えばアンモニア（ＮＨ４）とチクル（Ｔｉｃｌ
４）との組み合わせが挙げられる。アンモニア（Ｎ
Ｈ４）の吸収ピーク波長λ１は１７２ｎｍであり、チク
ル（Ｔｉｃｌ４）の吸収ピーク波長λ２は３５６ｎｍで
ある。
【００５２】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。本発明の第４実施例は、上述の第３実施例と同様
に、第１の処理ガスに波長λ１の紫外線を照射し、第２
の処理ガスに波長λ２の紫外線を照射して光励起を行う
ものである。
る。本発明の第４実施例は、上述の第３実施例と同様
に、第１の処理ガスに波長λ１の紫外線を照射し、第２
の処理ガスに波長λ２の紫外線を照射して光励起を行う
ものである。
【００５３】図１１は本発明の第４実施例による光励起
成膜装置のガス供給部の構造を示す断面図であり、図１
２は図１１の一点鎖線Ａに沿った断面図である。また、
図１３は図１２のシャワープレートをウェハＷ側から見
た平面図である。
成膜装置のガス供給部の構造を示す断面図であり、図１
２は図１１の一点鎖線Ａに沿った断面図である。また、
図１３は図１２のシャワープレートをウェハＷ側から見
た平面図である。
【００５４】本実施例において、紫外線を照射するＵＶ
ランプは線上光源であり、波長λ１の紫外線を発生する
第１のＵＶランプ５０と波長λ２の紫外線を発生する第
２のＵＶランプ５２とが設けられている。第１のＵＶラ
ンプ５０と第２のＵＶランプ５２とは並列して設けら
れ、隔壁５４により各々は隔離されている。
ランプは線上光源であり、波長λ１の紫外線を発生する
第１のＵＶランプ５０と波長λ２の紫外線を発生する第
２のＵＶランプ５２とが設けられている。第１のＵＶラ
ンプ５０と第２のＵＶランプ５２とは並列して設けら
れ、隔壁５４により各々は隔離されている。
【００５５】第１のＵＶランプ５０と第２のＵＶランプ
の下側には、夫々のＵＶランプが発生する波長の紫外線
を透過する紫外線透過窓５６及び５８が設けられてい
る。すなわち、第１のＵＶランプ５０の下側には、波長
λ１の紫外線を透過する紫外線透過窓５６が設けられ、
第２のＵＶランプ５２の下側には波長λ２の紫外線を透
過する紫外線透過窓５８が設けられている。
の下側には、夫々のＵＶランプが発生する波長の紫外線
を透過する紫外線透過窓５６及び５８が設けられてい
る。すなわち、第１のＵＶランプ５０の下側には、波長
λ１の紫外線を透過する紫外線透過窓５６が設けられ、
第２のＵＶランプ５２の下側には波長λ２の紫外線を透
過する紫外線透過窓５８が設けられている。
【００５６】紫外線透過窓５６及び５８の下側には、板
状のシャワープレート６０が設けられている。シャワー
プレート６０には、第１及び第２のＵＶランプ５０及び
５２の延在方向に沿って開口６０ａ及び６０ｂが形成さ
れている。すなわち、第１のＵＶランプ５０に沿って開
口６０ａが整列し、第２のＵＶランプ５２に沿って開口
６０ｂが整列している。
状のシャワープレート６０が設けられている。シャワー
プレート６０には、第１及び第２のＵＶランプ５０及び
５２の延在方向に沿って開口６０ａ及び６０ｂが形成さ
れている。すなわち、第１のＵＶランプ５０に沿って開
口６０ａが整列し、第２のＵＶランプ５２に沿って開口
６０ｂが整列している。
【００５７】以上のような構成において、シャワープレ
ート６０と紫外線透過窓５６及び５８との間には処理ガ
ス供給室６２及び６４が形成されている。処理ガス供給
室６２には、第１のＵＶランプ５０からの波長λ１の紫
外線により光励起される第１の処理ガスが供給され、光
励起されて活性化された第１の処理ガスは開口６０ａか
ら反応チャンバ２内へ導入される。処理ガス供給室６４
には、第２のＵＶランプ５２からの波長λ２の紫外線に
より光励起される第２の処理ガスが供給され、光励起さ
れて活性化された第２の処理ガスは開口６０ｂから反応
チャンバ２内へ導入される。したがって、活性化された
第１及び第２の処理ガスは、反応チャンバ２内で接触し
混合される。
ート６０と紫外線透過窓５６及び５８との間には処理ガ
ス供給室６２及び６４が形成されている。処理ガス供給
室６２には、第１のＵＶランプ５０からの波長λ１の紫
外線により光励起される第１の処理ガスが供給され、光
励起されて活性化された第１の処理ガスは開口６０ａか
ら反応チャンバ２内へ導入される。処理ガス供給室６４
には、第２のＵＶランプ５２からの波長λ２の紫外線に
より光励起される第２の処理ガスが供給され、光励起さ
れて活性化された第２の処理ガスは開口６０ｂから反応
チャンバ２内へ導入される。したがって、活性化された
第１及び第２の処理ガスは、反応チャンバ２内で接触し
混合される。
【００５８】シャワープレート６０は波長λ１の紫外線
及び波長λ２の紫外線を透過しない材料で形成されてお
り、第１及び第２のＵＶランプ５０及び５２からの紫外
線は、反応チャンバ２内のウェハＷには照射されない。
したがって、紫外線照射に起因するウェハ表面の損傷を
防止することができる。
及び波長λ２の紫外線を透過しない材料で形成されてお
り、第１及び第２のＵＶランプ５０及び５２からの紫外
線は、反応チャンバ２内のウェハＷには照射されない。
したがって、紫外線照射に起因するウェハ表面の損傷を
防止することができる。
【００５９】以上のように、上述の各実施例では、処理
ガスを光励起する部分を、ウェハが配置される反応チャ
ンバの外部に設けることにより、ウェハに直接紫外線が
照射されることを防止し、紫外線照射によるウェハ表面
の損傷を防止することができる。上述の各実施例では、
光励起部を反応チャンバの上側に設けたが、これに限る
ことなく、光励起部を反応チャンバの側面側に設けて光
励起された処理ガスを側壁から反応チャンバに導入する
こととしてもよい。ただし、この場合、ウェハに対して
横から処理ガスが供給されるため、均一な処理を施すた
めにウェハが載置されたサセプタを回転するなどの対策
が必要である。
ガスを光励起する部分を、ウェハが配置される反応チャ
ンバの外部に設けることにより、ウェハに直接紫外線が
照射されることを防止し、紫外線照射によるウェハ表面
の損傷を防止することができる。上述の各実施例では、
光励起部を反応チャンバの上側に設けたが、これに限る
ことなく、光励起部を反応チャンバの側面側に設けて光
励起された処理ガスを側壁から反応チャンバに導入する
こととしてもよい。ただし、この場合、ウェハに対して
横から処理ガスが供給されるため、均一な処理を施すた
めにウェハが載置されたサセプタを回転するなどの対策
が必要である。
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、光励起を
必要とする処理ガスは、反応チャンバの外部で光励起さ
れた後に、反応チャンバへと導入される。したがって、
反応チャンバ内の基体に、光励起用の紫外線が照射され
ることがなく、紫外線照射に起因した基体表面の損傷を
防止することができる。また、光励起の必要な処理ガス
にだけ紫外線が照射されるため、光励起を必要としない
処理ガスを不要に活性化することを防止でき、不要な生
成物の生成を防止することができる。
必要とする処理ガスは、反応チャンバの外部で光励起さ
れた後に、反応チャンバへと導入される。したがって、
反応チャンバ内の基体に、光励起用の紫外線が照射され
ることがなく、紫外線照射に起因した基体表面の損傷を
防止することができる。また、光励起の必要な処理ガス
にだけ紫外線が照射されるため、光励起を必要としない
処理ガスを不要に活性化することを防止でき、不要な生
成物の生成を防止することができる。
【図１】直接光ＣＶＤ法を用いた光ＣＶＤ装置の概略構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の第１実施例による光励起成膜装置のガ
ス供給部を示す概略構成断面図である。
ス供給部を示す概略構成断面図である。
【図３】図２に示すシャワープレートの構造を示す図で
ある。
ある。
【図４】図２に示す紫外線透過窓の平面図である。
【図５】シャワープレートの開口を覆う突起を示す図で
ある。
ある。
【図６】本発明の第２実施例による光励起成膜装置のガ
ス供給部分の概略構成を示す断面図である。
ス供給部分の概略構成を示す断面図である。
【図７】第１の処理ガスを処理ガス供給室に分散して供
給するガ゛ス供給部の他の例の概略構成を示す断面図で
ある。
給するガ゛ス供給部の他の例の概略構成を示す断面図で
ある。
【図８】格子状の供給配管を示す平面図である。
【図９】紫外線吸収波長を示すグラフである。
【図１０】は本発明の第３実施例による光励起成膜装置
のガス供給部の構造を示す断面図である。
のガス供給部の構造を示す断面図である。
【図１１】本発明の第４実施例による光励起成膜装置の
ガス供給部の構造を示す断面図である。
ガス供給部の構造を示す断面図である。
【図１２】図１１の一点鎖線Ａに沿った断面図である。
【図１３】図１２のシャワープレートをウェハＷ側から
見た平面図である。
見た平面図である。
２ 反応チャンバ
３ サセプタ
４ ヒータ
５，２０，３０，５６，５８ 紫外線透過窓
６ ＵＶランプ
１０，３２，６０ シャワープレート
１０ａ，１０ｂ，２４ａ，３２ａ，３２ｂ，６０ａ，６
０ｂ 開口 １１，３８，４０ 処理ガス供給室 １２ 突起部 ２２ 処理ガス供給通路 ２４ 配管通路 ５０ 第１のＵＶランプ ５２ 第２のＵＶランプ ５４ 隔壁
０ｂ 開口 １１，３８，４０ 処理ガス供給室 １２ 突起部 ２２ 処理ガス供給通路 ２４ 配管通路 ５０ 第１のＵＶランプ ５２ 第２のＵＶランプ ５４ 隔壁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ブザン バンソン
東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放
送センター 東京エレクトロン株式会社内
(72)発明者 邵 寿潜
東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放
送センター 東京エレクトロン株式会社内
Ｆターム(参考） 4K030 AA03 AA13 BA38 CA04 FA08
KA49 LA15
5F045 AA11 AB33 AC01 AC12 AC15
BB02 BB16 DP04 EB02 EC03
EE13 EF05 EF08 EK12 EK19
Claims (17)
- 【請求項１】 光励起して活性化した第１の処理ガスを
用いて基体に成膜処理を施す光励起成膜装置であって、 第１の処理ガスを光励起する光励起部を、成膜処理を施
す基体が収容される反応チャンバの外部に設け、光励起
された第１の処理ガスを反応チャンバに導入することを
特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光励起成膜装置であっ
て、 前記反応チャンバの上部に紫外線を透過しない材料で形
成されたシャワープレートを設け、該シャワープレート
の上側に紫外線透過窓を設け、前記第１の処理ガスを前
記シャワープレートと前記紫外線透過窓との間に供給す
ることにより、前記紫外線透過窓を介して紫外線を照射
して前記第１の処理ガスを光励起し、光励起された前記
第１の処理ガスを前記シャワープレートを貫通して前記
反応チャンバに導入することを特徴とする光励起成膜装
置。 - 【請求項３】 請求項２記載の光励起成膜装置であっ
て、 前記シャワープレートの内部に光励起を必要としない第
２の処理ガスを供給する通路を形成し、該第２の処理ガ
スを前記シャワープレートから前記反応チャンバ内に導
入することを特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の光励起成膜装置であっ
て、 光励起された前記第１の処理ガスは、前記シャワープレ
ートの上面から下面に貫通した開口から前記反応チャン
バ内に導入され、前記シャワープレートの上面に前記開
口を覆う突起が形成され、前記開口に入射する紫外線を
遮断することを特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のうちいずれか一項記載
の光励起成膜装置であって、 前記紫外線透過窓を貫通して複数のガス供給通路が設け
られ、前記第１の処理ガスは該ガス供給通路を介して前
記紫外線透過窓と前記シャワープレートとの間に供給さ
れることを特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の光励起成膜装置であっ
て、 前記紫外線透過窓は格子状の枠体により複数の部分に分
割され、該格子状の枠体に前記ガス供給通路が形成され
たことを特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項７】 光励起して活性化した複数種類の処理ガ
スを用いて基体に成膜処理を施す光励起成膜装置であっ
て、 複数種類の処理ガスを個別に光励起する光励起部を、成
膜処理を施す基体が収容される反応チャンバの外部に設
け、光励起された複数種類の処理ガスを反応チャンバに
個別に導入することを特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の光励起成膜装置であっ
て、 前記複数種類の処理ガスは、波長λ１の紫外線で励起さ
れる第１の処理ガスと波長λ２の紫外線で励起される第
２の処理ガスとを含み、 前記光励起部は、前記第１の処理ガスを光励起する第１
の光励起部と、前記第２の処理ガスを光励起する第２の
光励起部とを含むことを特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項９】 請求項８記載の光励起成膜装置であっ
て、 前記反応チャンバの上部にシャワープレートを設け、該
シャワープレートの上側に波長λ１及びλ２の紫外線を
透過する材料で形成された紫外線透過窓を設け、前記第
１の処理ガスを前記シャワープレートと前記紫外線透過
窓との間に供給することにより、前記紫外線透過窓を介
して波長λ１の紫外線を照射して前記第１の処理ガスを
光励起し、光励起された前記第１の処理ガスを前記シャ
ワープレートを貫通して前記反応チャンバに導入すると
共に、 前記シャワープレートの上板を波長λ２の紫外線を透過
する材料により形成し且つ前記シャワープレートの下板
を紫外線を透過しない材料により形成し、前記シャワー
プレート内に供給した前記第２の処理ガスに前記上板を
透過した波長λ２の紫外線を照射して光励起し、光励起
された前記第２の処理ガスを前記反応チャンバに導入す
ることを特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項１０】 請求項７記載の光励起成膜装置であっ
て、 前記第１の処理ガスが供給される第１のガス供給室と、
前記第２の処理ガスが供給される第２のガス供給室とを
前記反応チャンバの上部に並列して設け、 前記第１のガス供給室の上板を紫外線を透過する材料に
より形成し、その上に波長λ１の紫外線を発生する光源
を設け、 前記第２のガス供給室の上板を紫外線を透過する材料に
より形成し、その上に波長λ２の紫外線を発生する光源
を設け、 前記第１及び第２のガス供給室の下板をシャワープレー
トとして、個別に光励起された第１及び第２の処理ガス
を該シャワープレートを介して前記反応チャンバに導入
することを特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項１１】 反応チャンバ内に収容された基体に成
膜処理を施す光励起成膜方法であって、 前記反応チャンバの外部に設けられた光励起部において
光励起された第１の処理ガスを前記反応チャンバ内に導
入し、 光励起された前記第１の処理ガスを用いて前記基体上に
薄膜を形成することを特徴とする光励起成膜方法。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の光励起成膜方法であ
って、 前記第１の処理ガスを、紫外線を透過しない材料で形成
されたシャワープレートと該シャワープレートの上側に
設けられた紫外線透過窓との間に供給し、 前記紫外線透過窓を介して紫外線を照射して前記第１の
処理ガスを光励起し、 光励起された前記第１の処理ガスを前記シャワープレー
トを貫通して前記反応チャンバに導入することを特徴と
する光励起成膜方法。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の光励起成膜方法であ
って、 光励起を必要としない第２の処理ガスを、前記シャワー
プレートの内部に供給し、 該第２の処理ガスを前記シャワープレートから前記反応
チャンバ内に導入することを特徴とする光励起成膜方
法。 - 【請求項１４】 請求項１１乃至１３のうちいずれか一
項記載の光励起成膜方法であって、 前記第１の処理ガスを、前記紫外線透過窓を貫通して設
けられた複数のガス供給通路を介して前記紫外線透過窓
と前記シャワープレートとの間に供給することを特徴と
する光励起成膜方法。 - 【請求項１５】 光励起して活性化した複数種類の処理
ガスを用いて基体に成膜処理を施す光励起成膜方法であ
って、 前記複数種類の処理ガスを、前記反応チャンバの外部に
設けられた光励起部において個別に光励起し、 光励起された複数種類の処理ガスを反応チャンバに個別
に導入することを特徴とする光励起成膜装置。 - 【請求項１６】 請求項１５記載の光励起成膜方法であ
って、 前記複数種類の処理ガスは、波長λ１の紫外線で励起さ
れる第１の処理ガスと波長λ２の紫外線で励起される第
２の処理ガスとを含み、 前記光励起部は、前記第１の処理ガスを光励起する第１
の光励起部と、前記第２の処理ガスを光励起する第２の
光励起部とを含むことを特徴とする光励起成膜方法。 - 【請求項１７】 請求項１６記載の光励起成膜方法であ
って、 前記反応チャンバの上部にシャワープレートが設けら
れ、該シャワープレートの上側に波長λ１及びλ２の紫
外線を透過する材料で形成された紫外線透過窓が設けら
れ、前記シャワープレートの上板は波長λ２の紫外線を
透過する材料により形成され、且つ前記シャワープレー
トの下板は紫外線を透過しない材料により形成され、 前記第１の処理ガスを前記シャワープレートと前記紫外
線透過窓との間に供給し、前記紫外線透過窓を介して波
長λ１の紫外線を照射して前記第１の処理ガスを光励起
し、光励起された前記第１の処理ガスを前記シャワープ
レートを貫通して前記反応チャンバに導入すると共に、 前記シャワープレート内に供給した前記第２の処理ガス
を供給し、前記上板を透過した波長λ２の紫外線を前記
第２の処理ガスに照射して光励起し、光励起された前記
第２の処理ガスを前記反応チャンバに導入することを特
徴とする光励起成膜方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001233893A JP4712240B2 (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | 光励起成膜装置及び光励起成膜方法 |
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| JP2001233893A JP4712240B2 (ja) | 2001-08-01 | 2001-08-01 | 光励起成膜装置及び光励起成膜方法 |
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|---|---|
| JP2003045862A true JP2003045862A (ja) | 2003-02-14 |
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