JP2005129712A - シャワーヘッド構造及びこれを用いた成膜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガス噴射面の原料ガス噴射口の近傍に不要な薄膜が堆積することを防止することが可能なシャワーヘッド構造を提供する。
【解決手段】 真空雰囲気中の処理空間Ｓに対して成膜用の原料ガスと原料ガス以外のガスである支援ガスとを供給するシャワーヘッド構造６において、ガス噴射面８を有するシャワーヘッド本体５６と、シャワーヘッド本体内に形成されて前記原料ガスを拡散させる第１の拡散室６０と、シャワーヘッド本体内に形成されて前記支援ガスを拡散させる第２の拡散室６２と、第１の拡散室に連通されると共に、ガス噴射面に形成された複数の原料ガス噴射口１０Ａと、第２の拡散室に連通されると共に、原料ガス噴射口に接近して該原料ガス噴射口を囲むようにしてガス噴射面に形成された複数の第１支援ガス噴射口１０Ｂとを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体ウエハ等に対して薄膜を堆積させるための成膜装置及びシャワーヘッド構造に関する。

一般に、半導体集積回路を製造するには、半導体ウエハ等の被処理体に、成膜処理、エッチング処理、熱処理、改質処理、結晶化処理等の各種の枚葉処理を繰り返し行なって、所望する集積回路を形成するようになっている。上記したような各種の処理を行なう場合には、その処理の種類に対応して必要な処理ガスを処理容器内へ導入する。ここで成膜装置を例にとって説明すると、真空引き可能になされた処理容器の天井部に、シャワーヘッド構造を設け、このシャワーヘッド構造のガス噴射口から処理容器内に向けて原料ガスや他の支援ガス、例えば酸化ガスや還元ガス等を供給し、そして、加熱された半導体ウエハ等の表面に、例えばＣＶＤ等によって薄膜を堆積させるようになっている（特許文献１）。

この場合、蒸気圧が比較的低くて活性化エネルギーが高いような原料ガスを用いる場合には、原料ガスの搬送途中で支援ガスを混合すると成膜反応が生じてしまうので、これを防止するために原料ガスがシャワーヘッド構造より処理容器内へ噴射された時に初めて支援ガスと接触するような噴射方式を採用している。このような噴射方式を、いわゆるポストミックス方式とも称す。
特開平１０−３２１６１３号公報

ところで、上述したようなポストミックス方式で原料ガスや支援ガスを処理容器内へ供給する場合、シャワーヘッド構造内では各ガスは区画されて混合することのないように別々の流路を介して流れるので、シャワーヘッド構造内にパーティクル等の原因となる不要な膜が堆積することは防止され、主としてウエハ表面のみに必要な薄膜を堆積させることができる。
しかしながら、繰り返しウエハに対して成膜処理を行う過程で、処理空間と接するガス噴射面に原料ガスを噴射するガス噴射口を中心として不要な薄膜が直径数ｍｍ〜数ｃｍの大きさで堆積する場合があった。このようなガス噴射面に付着した不要な薄膜は放置しておくと剥がれ落ちてパーティクルの原因となるので、定期的に、或いは必要に応じて上記不要な薄膜を除去するクリーニング処理を高い頻度で行わなければならなかった。この場合、シャワーヘッド構造を取り外すことなくクリーニングガスを流して不要な薄膜を除去する、いわゆるドライクリーニング処理を行える膜種であればそれ程問題はないが、特に、ある種の高融点金属、例えばＨｆ（ハフニウム）を含む有機金属材料ガスを原料として用いた場合には、有効なクリーニングガスが存在しないことからクリーニング処理時にはシャワーヘッド構造を成膜装置本体から分解して取り外し、これをクリーニング液で洗浄する、いわゆるウェットクリーニング処理を行わなければならず、メンテナンスに多大な時間を要してしまう、といった問題があった。

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、ガス噴射面の原料ガス噴射口の近傍に不要な薄膜が堆積することを防止することが可能なシャワーヘッド構造及びそれを用いた成膜装置を提供することにある。

請求項１に係る発明は、被処理体の表面に薄膜を堆積させるために真空雰囲気中の処理空間に対して成膜用の原料ガスと前記原料ガス以外のガスである支援ガスとを供給するシャワーヘッド構造において、ガス噴射面を有するシャワーヘッド本体と、前記シャワーヘッド本体内に形成されて前記原料ガスを拡散させる第１の拡散室と、前記シャワーヘッド本体内に形成されて前記支援ガスを拡散させる第２の拡散室と、前記第１の拡散室に連通されると共に、前記ガス噴射面に形成された複数の原料ガス噴射口と、前記第２の拡散室に連通されると共に、前記原料ガス噴射口に接近して該原料ガス噴射口を囲むようにして前記ガス噴射面に形成された複数の第１支援ガス噴射口と、を備えたことを特徴とするシャワーヘッド構造である。

このように、ガス噴射面に形成された原料ガス噴射口に接近させてこの原料ガス噴射口を囲むようにして第１支援ガス噴射口を形成し、処理空間に噴射された直後の原料ガスの周囲を一時的に支援ガスで囲み込むようにした状態で下方向へ流すようにしたので、活性化された原料ガスが原料ガス噴射口の近傍に滞留することがなくなり、このため原料ガス噴射口を中心としたガス噴射面に不要な膜が堆積することを防止することができる。
従って、クリーニング処理のインターバルを長くしてクリーニング処理の頻度を小さくすることができ、その分、装置の稼働率を向上させることができる。

この場合、例えば請求項２に規定するように、前記第１支援ガス噴射口は、前記原料ガス噴射口を囲むようにしてリング状に形成されている。
また請求項３に規定するように、前記第１支援ガス噴射口は、前記原料ガス噴射口の周囲を囲むようにして複数個配列されて全体で１つの噴射口ユニットとして形成されている。
また例えば請求項４に規定するように、前記第２の拡散室に連通されると共に、隣り合う２つの前記原料ガス噴射口の間に位置するように前記ガス噴射面に形成された第２支援ガス噴射口を有する。
また例えば請求項５に規定するように、前記原料ガスは、高融点金属を含有する。
また例えば請求項６に規定するように、前記原料ガスは、有機金属材料ガスである。

また例えば請求項７に規定するように、前記支援ガスはＯ_２ ガスである。
また例えば請求項８に規定するように、前記支援ガスは不活性ガスである。
請求項９に係る発明は、被処理体の表面に所定の薄膜を堆積させる成膜装置において、真空引き可能になされて内部に処理空間を形成する処理容器と、前記処理容器内に設けられてその上に前記被処理体を載置する載置台と、前記被処理体を加熱する加熱手段と、前記処理容器の天井部に設けられた請求項１乃至８のいずれかに記載のシャワーヘッド構造と、を備えたことを特徴とする成膜装置である。

本発明のシャワーヘッド構造及びこれを用いた成膜装置によれば、次のようなすぐれた作用効果を発揮することができる。
ガス噴射面に形成された原料ガス噴射口に接近させてこの原料ガス噴射口を囲むようにして第１支援ガス噴射口を形成し、処理空間に噴射された直後の原料ガスの周囲を一時的に支援ガスで囲み込むようにした状態で下方向へ流すようにしたので、活性化された原料ガスが原料ガス噴射口の近傍に滞留することがなくなり、このため原料ガス噴射口を中心としたガス噴射面に不要な膜が堆積することを防止することができる。
従って、クリーニング処理のインターバルを長くしてクリーニング処理の頻度を小さくすることができ、その分、装置の稼働率を向上させることができる。

以下に本発明に係るシャワーヘッド構造及びこれを用いた成膜装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
＜第１実施例＞
図１は本発明に係る成膜装置の第１実施例を示す断面構成図、図２は本発明に係るシャワーヘッド構造のガス噴射面の一例を示す平面図、図３はシャワーヘッド構造の部分拡大断面図であって、図２中のＡ１−Ａ１線矢視断面図、図４はシャワーヘッド構造の組み立て工程の一部を示す図である。
図示するようにこの成膜装置２は、例えば断面の内部が略円形状になされたアルミニウム製の処理容器４を有している。この処理容器４内の天井部には必要な処理ガス、例えば成膜用の原料ガスやそれ以外の支援ガスを導入するために本発明の特徴とするシャワーヘッド構造６が設けられており、この下面のガス噴射面８に設けた多数のガス噴射口１０から処理空間Ｓに向けて処理ガスを吹き出すようにして噴射するようになっている。このシャワーヘッド構造６の詳細については後述する。

また、処理容器４の側壁には、この処理容器４内に対して被処理体としての半導体ウエハＷを搬入搬出するための搬出入口１２が設けられると共に、この搬出入口１２には気密に開閉可能になされたゲートバルブ１４が設けられている。
そして、この処理容器４の底部１６に排気落とし込め空間１８が形成されている。具体的には、この容器底部１６の中央部には大きな開口２０が形成されており、この開口２０に、その下方へ延びる有底円筒体状の円筒区画壁２２を連結してその内部に上記排気落とし込め空間１８を形成している。そして、この排気落とし込め空間１８を区画する円筒区画壁２２の底部２４には、これより起立させて例えば石英ガラス等よりなる円筒体状の支柱２６が設けられており、この上端部に載置台２８が溶接により固定されている。尚、上記支柱２６や載置台２８をＡｌＮ等のセラミックにより形成してもよい。

そして、上記排気落とし込め空間１８の入口側の開口２０は、載置台２８の直径よりも小さく設定されており、上記載置台２８の周縁部の外側を流下する処理ガスが載置台２８の下方に回り込んで開口２０へ流入するようになっている。そして、上記円筒区画壁２２の下部側壁には、この排気落とし込め空間１８に臨ませて排気口３０が形成されており、この排気口３０には、真空排気系３２が接続される。具体的には、この真空排気系３２は、図示しない真空ポンプが介設された排気管３４よりなり、この排気管３４を上記排気口３０に接続して処理容器４内及び排気落とし込め空間１８の雰囲気を真空引きして排気できるようになっている。

そして、この排気管３４の途中には、開度コントロールが可能になされた図示しない圧力調整弁が介設されており、この弁開度を自動的に調整することにより、上記処理容器４内の圧力を一定値に維持したり、或いは所望する圧力へ迅速に変化させ得るようになっている。
また、上記載置台２８には、例えばカーボンワイヤ等の抵抗加熱ヒータよりなる加熱手段３６が埋め込まれており、この載置台２８の上面に被処理体としての半導体ウエハＷを載置し、これを加熱し得るようになっている。上記加熱手段３６は上記支柱２６内に配設された給電線３８に接続されて、電力を制御しつつ供給できるようになっている。

上記載置台２８には、この上下方向に貫通して複数、例えば３本のピン挿通孔４０が形成されており（図１においては２つのみ示す）、上記各ピン挿通孔４０に上下移動可能に遊嵌状態で挿通させた押し上げピン４２を配置している。この押し上げピン４２の下端には、円形リング形状に形成された例えばアルミナのようなセラミックス製の押し上げリング４４が配置されており、この押し上げリング４４に、上記各押し上げピン４２の下端を固定されない状態にて支持させている。この押し上げリング４４から延びるアーム部４６は、容器底部１６を貫通して設けられる出没ロッド４８に連結されており、この出没ロッド４８はアクチュエータ５０により昇降可能になされている。これにより、上記各押し上げピン４２をウエハＷの受け渡し時に各ピン挿通孔４０の上端から上方へ出没させるようになっている。また、アクチュエータ５０の出没ロッド４８の容器底部の貫通部には、伸縮可能なベローズ５２が介設されており、上記出没ロッド４８が処理容器４内の気密性を維持しつつ昇降できるようになっている。

次に本発明の特徴とするシャワーヘッド構造６について説明する。
このシャワーヘッド構造６は、上記処理容器４の上端開口部を閉じる天井板５４の下面に接合された例えば有底円筒体状のシャワーヘッド本体５６を有している。ここで上記天井板５４の周辺部と上記処理容器４の上端部との間には、例えばＯリング等のシール部材５８が介設されており、処理容器４内の気密性を維持するようになっている。このシャワーヘッド構造６の全体は、例えばニッケルやハステロイ（登録商標）等のニッケル合金、アルミニウム、或いはアルミニウム合金により形成されている。

そして上記シャワーヘッド本体５６内には、上記原料ガスを拡散させる第１の拡散室６０と、上記支援ガスを拡散させる第２の拡散室６２とが分離区画して形成されている。図示例では、上記シャワーヘッド本体５６内に、水平方向に沿って配置された区画板６４を設けることによってこの上下に第１及び第２の拡散室６０、６２とが分離区画して形成されている。そして、上記第１の拡散室６０は、原料ガスを導入するために上記天井板５４に設けた原料ガス導入口６６Ａに連通されており、また第２の拡散室６２は、支援ガスを導入するために上記天井板５４に設けた支援ガス導入口６６Ｂに連通されている。

ここで上記シャワーヘッド本体５６の下面であるガス噴射面８に形成されるガス噴射口１０は、図２にも示すように縦横にマトリックス状に略面内均一に複数配置されている。具体的には、このガス噴射口１０は、原料ガスを噴射するための原料ガス噴射口１０Ａと、この原料ガス噴射口１０Ａに接近してこの原料ガス噴射口１０Ａの周囲を囲むようにして設けられた第１支援ガス噴射口１０Ｂと、上記隣り合う２つの原料ガス噴射口１０Ａの間に位置するように設けた第２支援ガス噴射口１０Ｃとにより形成されている。尚、上記第１支援ガス噴射口１０Ｂからの支援ガスの供給量が十分な場合、或いは原料ガス噴射口１０Ａの設置密度がある程度以上ならば、上記第２支援ガス噴射口１０Ｃは設けなくてもよい。

上記原料ガス噴射口１０Ａは、図３にも示すように上記区画板６４より下方に向けて延びるノズル６８内に形成したガス流路６８Ａを介して第１の拡散室６０に連通されており、このノズル６８の先端部は段部状に縮径されている。また上記第１支援ガス噴射口１０Ｂは、シャワーヘッド本体５６の底板７０に設けたガス流路７２を介して上記第２の拡散室６２に連通されている。
本実施例では、上記第１支援ガス噴射口１０Ｂは、その中心に上記原料ガス噴射口１０Ａを位置させて、その周囲を囲むようにリング状に形成されており（図２参照）、原料ガス噴射口１０Ａより噴射された原料ガスの周囲を、噴射直後においては支援ガスにより一時的に取り囲むことができるようになっている。

上記のような構成を作る場合には、図４に示すように、底板７０に、上記ノズル６８の先端部を収容できるように、これよりも一回り大きな段部状の開口７４を予め形成しておき、この開口７４に上記ノズル６８の先端部が非接触状態で収まるように上記区画板６４と底部７０とを接合固定するように作ればよい。また、上記第２支援ガス噴射口１０Ｃは、底板７０に設けたガス流路７６を介して上記第２の拡散室６２に連通されている。
ここでシャワーヘッド構造６の大きさにもよるが、原料ガス噴射口１０Ａの数量は、３００ｍｍウエハ対応で３００〜４００個程度である。また各部の寸法は、図２または図３に示すように原料ガス噴射口１０Ａの内径Ｌ１が１ｍｍ程度、リング状の第１支援ガス噴射口１０Ｂの内径Ｌ２が２ｍｍ程度、外径Ｌ３が２．４ｍｍ程度である。また第２支援ガス噴射口１０Ｃの内径Ｌ４は０．５ｍｍ程度である。

次に、以上のように構成された成膜装置の動作について説明する。
ここでは処理ガスとして原料ガスと支援ガスを用いている。そして、原料ガスとしてはＨｆ（ハフニウム）を含む有機金属材料ガスを用い、支援ガスとしてはＯ_２ ガスを用いてＨｆ酸化物（ＨｆＯ_２ ）の薄膜を堆積させる場合について説明する。
まず、未処理の半導体ウエハＷは、図示しない搬送アームに保持されて開状態となったゲートバルブ１４、搬出入口１２を介して処理容器４内へ搬入され、このウエハＷは、上昇された押し上げピン４２に受け渡された後に、この押し上げピン４２を降下させることにより、ウエハＷを載置台２８の上面に載置してこれを支持する。

次に、シャワーヘッド構造６へ原料ガスであるＨｆ有機金属含有ガスと支援ガスであるＯ_２ ガスとを流量制御しつつ供給して、このガスをガス噴射口１０Ａ〜１０Ｃよりそれぞれ吹き出して噴射し、処理空間Ｓへ導入する。尚、このＨｆ有機金属含有ガスは、常温では液体、或いは固体の有機金属材料を溶剤、例えばオクタンに溶かし、これを気化器にて気化させる事によって作られる。そして、図示してないが排気管３４に設けた真空ポンプの駆動を継続することにより、処理容器４内や排気落とし込め空間１８内の雰囲気を真空引きし、そして、圧力調整弁の弁開度を調整して処理空間Ｓの雰囲気を所定のプロセス圧力に維持する。この時、ウエハＷの温度は、載置台２８内に設けた加熱手段３６により加熱されて所定のプロセス温度に維持されている。これにより、半導体ウエハＷの表面にＨｆＯ_２ の薄膜が形成されることになる。

この時、上記Ｈｆ有機金属含有ガスは、活性が非常に高く、処理空間Ｓ内に導入されると比較的短時間で分解し、また、このＨｆ有機金属材料自体に酸素原子が含まれていることから、主にこの含有酸素原子とＨｆ原子とが化合して上記したようにウエハ表面にＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によりＨｆＯ_２ 膜が堆積することになる。また、上記支援ガスであるＯ_２ ガスは、上記反応を側面よりサポートすることになる。
ここで従来のシャワーヘッド構造においては、原料ガス噴射口と支援ガス噴射口とはそれぞれ互いに十数ｍｍ以上離間させて設けられていたことから、熱分解して活性化された有機金属含有ガスが、ある程度の時間、原料ガス噴射口の近傍のガス噴射面の直下に滞留することになり、このため、前述したように原料ガス噴射口を中心としたガス噴射面には不要な付着膜（ＨｆＯ_２ ）が堆積する、という現象が発生していた。

しかしながら、本発明のシャワーヘッド構造６にあっては、原料ガス噴射口１０Ａの周囲を囲むようにして、第１支援ガス噴射口１０Ｂを設けてあるので、上記原料ガス噴射口１０Ａから下方向へ放出された原料ガスであるＨｆを含む有機金属含有ガスは、その周囲が支援ガスであるＯ_２ ガスに取り囲まれた状態で処理空間Ｓの下方向へ流れることになる。従って、処理空間Ｓに放出された原料ガスが活性化して分解しても、この活性種やＨｆ原子がガス噴射面８に接することがなく、この結果、ガス噴射面８に不要な付着膜（ＨｆＯ_２ ）が堆積することを、略確実に防止することが可能となる。また不要な付着膜の堆積を防止できることから、クリーニング処理のためのメンテナンス頻度が少なくなり、その分、成膜装置の稼働率を向上させることができる。

また本実施例では、隣り合う原料ガス噴射口１０Ａの間にも、支援ガスを噴射する第２支援ガス噴射口１０Ｃを設けて、この第２支援ガス噴射口１０Ｃからも支援ガスとしてＯ_２ ガスを噴射するようにしたので、この部分においても、ガス噴射面８に不要な付着膜（ＨｆＯ_２ ）が堆積することを防止できる。上記支援ガスは、ここでは処理空間Ｓに噴射された原料ガスの急激な活性化を抑制する、という作用を呈すことになる。

ここでのプロセス条件は、ウエハサイズが３００ｍｍの大きさに対応するシャワーヘッド構造において、原料ガス噴射口１０Ａの数量が３４０個程度でその総面積は２６７ｍｍ^２ 程度である。第１支援ガス噴射口１０Ｂの総面積は４７０ｍｍ^２ 程度である。また第２支援ガス噴射口１０Ｃの数量が３４０個程度でその総面積は７０ｍｍ^２ 程度である。また処理空間Ｓのギャップ（ガス噴射面８と載置台２８の上面との間の距離）は４０ｍｍ程度である。また隣り合う原料ガス噴射口１０Ａ間の距離は１７ｍｍ程度である。更に、原料ガスの流量は１５００ｓｃｃｍ程度、酸素の流量は１５００ｓｃｃｍ程度、プロセス圧力は４０Ｐａ程度、プロセス温度は５００℃程度である。

ここで、支援ガスであるＯ_２ のガス流量とガス噴射面に付着する不要な薄膜の成膜レートとの関係をシミュレーションによって評価したので、その評価結果について説明する。図５はガス噴射口中心からの距離とシャワーヘッド表面の成膜レートとの関係を示すグラフである。図５において、横軸の距離”０”ｍｍは、１つの原料ガス噴射口１０Ａの中心位置を示している。縦軸は任意の単位（ａｒｂ． ｕｎｉｔ：ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｕｎｉｔ）を示す。またＯ_２ ガスの流量は０〜１５００ｓｃｃｍの範囲で変化させている。
図５に示すグラフから明らかなように、従来のシャワーヘッド構造（Ｏ_２ ：０ｓｃｃｍ）の場合には、原料ガス噴射口の中心より１０ｍｍ程度までの距離まではガス噴射面の成膜レートはかなり高く、それ以上、距離が離れるとガス噴射面の成膜レートは次第に低下している。実際に、前述したように、所定の枚数のウエハを成膜処理した後には原料ガス噴射口を中心として直径数ｃｍ程度の不要な堆積膜が目視により確認された。

これに対して、本発明のシャワーヘッド構造６においては、Ｏ_２ ガスの供給量を５００ｓｃｃｍ〜１５００ｓｃｃｍへ増加して行くと、これに伴って、ガス噴射面の成膜レートのピーク値は順次、急激に小さくなっており、この成膜レートの減少量はＯ_２ ガスの流量が１０００〜１５００ｓｃｃｍで略飽和することがわかる。

＜第２実施例＞
次に本発明の第２実施例について説明する。
上記第１実施例においては、原料ガス噴射口１０Ａを囲む第１支援ガス噴射口１０Ｂの形状は、上記原料ガス噴射口１０Ａの周囲を完全に取り囲むようにリング状の開口となるように形成したが、これに限定されず、このリング状の開口を有するガス噴射口１０Ｂに替えて、複数個の円形のガス噴射口で形成するようにしてもよい。図６は上述したような本発明の第２実施例のシャワーヘッド構造のガス噴射面を示す平面図、図７はシャワーヘッド構造の部分拡大断面図であって、図６中のＡ２−Ａ２線矢視断面図である。尚、図２及び図３中と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。

図示するように、ここでは上記原料ガス噴射口１０Ａに接近させて、且つこれを囲むようにして、この周囲に沿って複数個の第１支援ガス噴射口１０Ｄを設けている。図示例においては１つの原料ガス噴射口１０Ａに対して、４つの第１支援ガス噴射口１０Ｄを９０度間隔で配置するように設けている。そして、この１つの原料ガス噴射口１０Ａと４つの第１支援ガス噴射口１０Ｄとで１つの噴射口ユニット８０を形成している。尚、この第１支援ガス噴射口１０Ｄの数量は４個に限定されず、噴射された原料ガスの周囲を支援ガスで取り囲むために少なくとも２個以上等間隔で設けるようにするのが好ましい。この場合、第１支援ガス噴射口１０Ｄの内径Ｌ５は０．５ｍｍ程度、原料ガス噴射口１０Ａに対向する２つの第１支援ガス噴射口１０Ｄ間の距離Ｌ６は５．５ｍｍ程度である。

またここでも隣り合う上記噴射口ユニット８０間には、第２支援ガス噴射口１０Ｃを設けているが、これを省略できるのは、前述した第１実施例と同様である。
この第２実施例の場合には、原料ガス噴射口１０Ａより噴射された原料ガスは、この周囲に接近させて取り囲むように設けた複数の第１支援ガス噴射口１０Ｄより噴射される支援ガス（Ｏ_２ ）により取り囲まれた状態となるので、第１実施例と同様に、ガス噴射面８に不要な付着膜が堆積することを防止することができる。尚、上記各実施例では支援ガスとしてＯ_２ ガスを用いたが、これに限定されず、Ｎ_２ ガス、Ｈｅガス、Ａｒガス等の不活性ガスを用いてもよい。

また原料ガスとして高融点金属であるＨｆを含有する原料ガスを用いたが、他の高融点金属、例えばＷ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）等を含む原料ガス、或いは高融点金属を含まない原料ガスなど、ガス噴射面に不要な付着膜を堆積する傾向にある全ての原料ガスを用いる場合に、本発明を適用することができる。
従って、原料ガスとしても有機金属材料ガスに限定されず、全ての成膜用の原料ガスについて本発明を適用することができる。
またここでは成膜装置の加熱手段として抵抗加熱ヒータを用いた場合を例にとって説明したが、これに替えて加熱ランプを用いるようにしてもよい。
また、本実施例では被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ＬＣＤ基板、ガラス基板等にも適用できるのは勿論である。

本発明に係る成膜装置の第１実施例を示す断面構成図である。 本発明に係るシャワーヘッド構造のガス噴射面の一例を示す平面図である。 シャワーヘッド構造の部分拡大断面図である。 シャワーヘッド構造の組み立て工程の一部を示す図である。 ガス噴射口中心からの距離とシャワーヘッド表面の成膜レートとの関係を示すグラフである。 本発明の第２実施例のシャワーヘッド構造のガス噴射面を示す平面図である。 シャワーヘッド構造の部分拡大断面図であって、図６中のＡ２−Ａ２線矢視断面図である。

符号の説明

２ 成膜装置
４ 処理容器
６ シャワーヘッド構造
８ ガス噴射面
１０ ガス噴射口
１０Ａ 原料ガス噴射口
１０Ｂ，１０Ｄ 第１支援ガス噴射口
１０Ｃ 第２支援ガス噴射口
２８ 載置台
３６ 加熱手段
５６ シャワーヘッド本体
６０ 第１の拡散室
６２ 第２の拡散室
８０ 噴射口ユニット
Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）

Claims (9)

1. 被処理体の表面に薄膜を堆積させるために真空雰囲気中の処理空間に対して成膜用の原料ガスと前記原料ガス以外のガスである支援ガスとを供給するシャワーヘッド構造において、
   ガス噴射面を有するシャワーヘッド本体と、
   前記シャワーヘッド本体内に形成されて前記原料ガスを拡散させる第１の拡散室と、
   前記シャワーヘッド本体内に形成されて前記支援ガスを拡散させる第２の拡散室と、
   前記第１の拡散室に連通されると共に、前記ガス噴射面に形成された複数の原料ガス噴射口と、
   前記第２の拡散室に連通されると共に、前記原料ガス噴射口に接近して該原料ガス噴射口を囲むようにして前記ガス噴射面に形成された複数の第１支援ガス噴射口と、
   を備えたことを特徴とするシャワーヘッド構造。
2. 前記第１支援ガス噴射口は、前記原料ガス噴射口を囲むようにしてリング状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のシャワーヘッド構造。
3. 前記第１支援ガス噴射口は、前記原料ガス噴射口の周囲を囲むようにして複数個配列されて全体で１つの噴射口ユニットとして形成されていることを特徴とする請求項１記載のシャワーヘッド構造。
4. 前記第２の拡散室に連通されると共に、隣り合う２つの前記原料ガス噴射口の間に位置するように前記ガス噴射面に形成された第２支援ガス噴射口を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のシャワーヘッド構造。
5. 前記原料ガスは、高融点金属を含有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシャワーヘッド構造。
6. 前記原料ガスは、有機金属材料ガスであることを特徴とする請求項５記載のシャワーヘッド構造。
7. 前記支援ガスはＯ_２ ガスであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のシャワーヘッド構造。
8. 前記支援ガスは不活性ガスであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のシャワーヘッド構造。
9. 被処理体の表面に所定の薄膜を堆積させる成膜装置において、
   真空引き可能になされて内部に処理空間を形成する処理容器と、
   前記処理容器内に設けられてその上に前記被処理体を載置する載置台と、
   前記被処理体を加熱する加熱手段と、
   前記処理容器の天井部に設けられた請求項１乃至８のいずれかに記載のシャワーヘッド構造と、
   を備えたことを特徴とする成膜装置。
   
   

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