JP3194017B2 - 処理装置 - Google Patents
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Description
【００１０】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハに１枚ご
とに処理ガスを吹きつけて所定の表面処理を行う枚葉式
の処理装置に関する。
とに処理ガスを吹きつけて所定の表面処理を行う枚葉式
の処理装置に関する。
【００２０】
【従来の技術】ＣＶＤ（化学気相堆積）は、所定の原料
ガスを被処理体の表面に供給し、その分解または反応生
成物を被処理体表面上に堆積させて成膜する技術であ
る。ＣＶＤにおいて均一な成膜を行うには、原料ガスを
被処理体表面の全面にわたって均一に分布させる必要が
ある。
ガスを被処理体の表面に供給し、その分解または反応生
成物を被処理体表面上に堆積させて成膜する技術であ
る。ＣＶＤにおいて均一な成膜を行うには、原料ガスを
被処理体表面の全面にわたって均一に分布させる必要が
ある。
【００３０】一般の枚葉式ＣＶＤ装置は、図５に示すよ
うに、処理容器１００内の処理室１０２の中央下部に被
処理体、たとえば半導体ウエハ１０４を配置して、この
半導体ウエハ１０４をヒータ１０６によって裏側から加
熱しながら、真上から多孔板１０８を介して原料ガスを
半導体ウエハ１０４の表面に吹きつけるようにしてい
る。
うに、処理容器１００内の処理室１０２の中央下部に被
処理体、たとえば半導体ウエハ１０４を配置して、この
半導体ウエハ１０４をヒータ１０６によって裏側から加
熱しながら、真上から多孔板１０８を介して原料ガスを
半導体ウエハ１０４の表面に吹きつけるようにしてい
る。
【００４０】多孔板１０８は、半導体ウエハ１０４の径
よりも幾らか大きな径の円板に多数の通気孔１０８ａを
設けたもので、処理室１０２から区画されたガス室１１
０の下部のガス出口１１０ａに取付されている。このガ
ス室１１０の上部と連通するガス導入室１１２には、成
膜の構成元素となるべき原料ガスがガス供給源（図示せ
ず）よりガス供給管１１４，１１６を介して供給され
る。
よりも幾らか大きな径の円板に多数の通気孔１０８ａを
設けたもので、処理室１０２から区画されたガス室１１
０の下部のガス出口１１０ａに取付されている。このガ
ス室１１０の上部と連通するガス導入室１１２には、成
膜の構成元素となるべき原料ガスがガス供給源（図示せ
ず）よりガス供給管１１４，１１６を介して供給され
る。
【００５０】たとえば、タングステン膜を成膜する場
合、一方のガス供給管１１４からはキャリアガス（たと
えばＮ２ガス）で所定濃度に希釈されたＷＦ６ガスが所
定の流量で供給され、他方のガス供給管１１６からは所
定濃度のＨ２ガスが所定の流量で供給される。
合、一方のガス供給管１１４からはキャリアガス（たと
えばＮ２ガス）で所定濃度に希釈されたＷＦ６ガスが所
定の流量で供給され、他方のガス供給管１１６からは所
定濃度のＨ２ガスが所定の流量で供給される。
【００６０】ガス供給管１１４，１１６から流路面積の
比較的小さなガス導入室１１２に供給されたＷＦ６，Ｎ
２ガスおよびＨ２ガスは、そこから流路面積の大きなガ
ス室１１０へ導かれ、その室内で互いに混合する。そし
て、ガス室出口１１０ａの多孔板１０８の各通気孔１０
８ａより、混合した原料ガス（ＷＦ６，Ｎ２，Ｈ２）が
真下のウエハ１０４に向けて吹き出される。
比較的小さなガス導入室１１２に供給されたＷＦ６，Ｎ
２ガスおよびＨ２ガスは、そこから流路面積の大きなガ
ス室１１０へ導かれ、その室内で互いに混合する。そし
て、ガス室出口１１０ａの多孔板１０８の各通気孔１０
８ａより、混合した原料ガス（ＷＦ６，Ｎ２，Ｈ２）が
真下のウエハ１０４に向けて吹き出される。
【００７０】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
枚葉式ＣＶＤ装置においては、複数の処理ガスを被処理
体表面の全面にわたって均一に分布させるように、ガス
室１１０から多孔板１０８を介して混合処理ガスの吹き
つけを行っている。
枚葉式ＣＶＤ装置においては、複数の処理ガスを被処理
体表面の全面にわたって均一に分布させるように、ガス
室１１０から多孔板１０８を介して混合処理ガスの吹き
つけを行っている。
【００８０】しかしながら、従来装置では、多孔板１０
８の各通気孔１０８ａより処理ガスが均一な流れ（層
流）で吹き出されずに、渦を発生するおそれがあった。
また、それら複数の処理ガスがガス室１１０内でよく混
合しないまま多孔板１０８の各通気孔１０８ａより不均
一な濃度で吹き出されることがあった。
８の各通気孔１０８ａより処理ガスが均一な流れ（層
流）で吹き出されずに、渦を発生するおそれがあった。
また、それら複数の処理ガスがガス室１１０内でよく混
合しないまま多孔板１０８の各通気孔１０８ａより不均
一な濃度で吹き出されることがあった。
【００９０】従来装置では、処理ガスが流路面積の比較
的小さなガス導入口１１２より流路面積の大きなガス室
１１０へ入ると、そこで処理ガスの流れが水平方向へ拡
散して乱れ、そのまま多孔板１０８の各通気孔１０８ａ
より出るため、渦が発生するものと考えられる。また、
処理ガスはガス供給管より相当の勢いでガス導入室に流
入するが、従来装置では、ガス導入室１１２に流入した
処理ガスはそのままの勢いで直ちに多孔板１０８より吹
き出すので、このことも渦の発生の一因になっているも
のと考えられ、さらには、複数の処理ガスがよく混合さ
れない原因になっているものと考えられる。
的小さなガス導入口１１２より流路面積の大きなガス室
１１０へ入ると、そこで処理ガスの流れが水平方向へ拡
散して乱れ、そのまま多孔板１０８の各通気孔１０８ａ
より出るため、渦が発生するものと考えられる。また、
処理ガスはガス供給管より相当の勢いでガス導入室に流
入するが、従来装置では、ガス導入室１１２に流入した
処理ガスはそのままの勢いで直ちに多孔板１０８より吹
き出すので、このことも渦の発生の一因になっているも
のと考えられ、さらには、複数の処理ガスがよく混合さ
れない原因になっているものと考えられる。
【０１００】このように、従来装置においては、完全に
混合された複数の処理ガスを被処理体表面の全面にわた
って均一に吹き付けるのが難しく、ひいては均一に成膜
するのが困難であった。
混合された複数の処理ガスを被処理体表面の全面にわた
って均一に吹き付けるのが難しく、ひいては均一に成膜
するのが困難であった。
【０１１０】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、処理ガスを均一な濃度および均一な流れで半導
体ウエハへ吹き付けられるようにし、それによって半導
体ウエハ面に均一な処理を行えるようにした枚葉式の処
理装置を提供することを目的とする。
もので、処理ガスを均一な濃度および均一な流れで半導
体ウエハへ吹き付けられるようにし、それによって半導
体ウエハ面に均一な処理を行えるようにした枚葉式の処
理装置を提供することを目的とする。
【０１２０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の処理装置は、半導体ウエハに１枚
ごとに処理ガスを供給して前記半導体ウエハの表面に所
定の処理を施す枚葉式の処理装置において、前記半導体
ウエハをほぼ水平に１枚載置するための載置台を設けた
処理容器と、ガス供給管より前記処理ガスを導入するガ
ス導入口に接続され、第１のコンダクタンスを有する多
数の通気孔を設けた円形の第１の仕切り板を底部にほぼ
水平に配置してなり、前記ガス導入口より導入された前
記処理ガスを前記第１の仕切り板の通気孔より吐き出す
円筒状の第１のガス流制御室と、前記第１のガス流制御
室に接続され、前記第１のコンダクタンスよりも大きな
第２のコンダクタンスを有する多数の通気孔を隣り合う
同心円間の直径の差がほぼ一定であるような複数の同心
円上に全ての同心円上で隣り合う通気孔間の距離がほぼ
一定であるように設けた円形の第２の仕切り板を底部に
ほぼ水平に配置してなり、前記第１の仕切り板の通気孔
より室内に入った前記処理ガスを前記第２の仕切り板の
通気孔より前記処理容器内で前記載置台上の前記半導体
ウエハの表面に向けて垂直方向に吐き出す円筒状の第２
のガス流制御室とを具備する構成とした。
めに、本発明の第１の処理装置は、半導体ウエハに１枚
ごとに処理ガスを供給して前記半導体ウエハの表面に所
定の処理を施す枚葉式の処理装置において、前記半導体
ウエハをほぼ水平に１枚載置するための載置台を設けた
処理容器と、ガス供給管より前記処理ガスを導入するガ
ス導入口に接続され、第１のコンダクタンスを有する多
数の通気孔を設けた円形の第１の仕切り板を底部にほぼ
水平に配置してなり、前記ガス導入口より導入された前
記処理ガスを前記第１の仕切り板の通気孔より吐き出す
円筒状の第１のガス流制御室と、前記第１のガス流制御
室に接続され、前記第１のコンダクタンスよりも大きな
第２のコンダクタンスを有する多数の通気孔を隣り合う
同心円間の直径の差がほぼ一定であるような複数の同心
円上に全ての同心円上で隣り合う通気孔間の距離がほぼ
一定であるように設けた円形の第２の仕切り板を底部に
ほぼ水平に配置してなり、前記第１の仕切り板の通気孔
より室内に入った前記処理ガスを前記第２の仕切り板の
通気孔より前記処理容器内で前記載置台上の前記半導体
ウエハの表面に向けて垂直方向に吐き出す円筒状の第２
のガス流制御室とを具備する構成とした。
【０１３０】また、本発明の第２の処理装置は、半導体
ウエハに１枚ごとに処理ガスを供給して前記半導体ウエ
ハの表面に所定の処理を施す枚葉式の処理装置におい
て、前記半導体ウエハをほぼ水平に１枚載置するための
載置台を設けた処理容器と、ガス供給管より前記処理ガ
スを導入するガス導入口に接続され、第１のコンダクタ
ンスを有する多数の通気孔を設けた円形の第１の仕切り
板を底部にほぼ水平に配置してなり、前記ガス導入口よ
り導入された前記処理ガスを前記第１の仕切り板の通気
孔より吐き出す円筒状の第１のガス流制御室と、前記第
１のガス流制御室に接続され、前記第１のコンダクタン
スよりも大きな第２のコンダクタンスを有する多数の通
気孔を隣り合う同心円間の直径の差がほぼ一定であるよ
うな複数の同心円上に全ての同心円上で隣り合う通気孔
間の距離がほぼ一定であるように設けた円形の第２の仕
切り板を底部にほぼ水平に配置してなり、前記第１の仕
切り板の通気孔より室内に入った前記処理ガスを前記第
２の仕切り板の通気孔より吐き出す円筒状の第２のガス
流制御室と、前記第２のガス流制御室に接続され、前記
第２のコンダクタンスよりも大きな第３のコンダクタン
スを有する多数の通気孔を前記第２の仕切り板の通気孔
よりも高い均一な密度で設けた円形の第３の仕切り板を
底部にほぼ水平に配置してなり、前記第２の仕切り板の
通気孔より室内に入った前記処理ガスを前記第３の仕切
り板の通気孔より前記処理容器内で前記載置台上の前記
半導体ウエハの表面に向けて垂直方向に吐き出す円筒状
の第３のガス流制御室とを具備する構成とした。本発明
において、「隣り合う同心円間の直径の差がほぼ一定で
ある」とは、中心からｎ番目の同心円の直径（Ｒn）
と、中心からｎ＋１番目の同心円の直径（Ｒn+1）との
差（Ｒn+1−Ｒn）がほぼ一定であることを意味する。ま
た、「全ての同心円上で隣り合う通気孔間の距離がほぼ
一定である」とは、中心からｎ番目の同心円上における
隣り合う通気孔間の距離（Ｌn）と、中心からｍ番目の
同心円上における隣り合う通気孔間の距離（Ｌm）がほ
ぼ一定またはほぼ同じであることを意味する。
ウエハに１枚ごとに処理ガスを供給して前記半導体ウエ
ハの表面に所定の処理を施す枚葉式の処理装置におい
て、前記半導体ウエハをほぼ水平に１枚載置するための
載置台を設けた処理容器と、ガス供給管より前記処理ガ
スを導入するガス導入口に接続され、第１のコンダクタ
ンスを有する多数の通気孔を設けた円形の第１の仕切り
板を底部にほぼ水平に配置してなり、前記ガス導入口よ
り導入された前記処理ガスを前記第１の仕切り板の通気
孔より吐き出す円筒状の第１のガス流制御室と、前記第
１のガス流制御室に接続され、前記第１のコンダクタン
スよりも大きな第２のコンダクタンスを有する多数の通
気孔を隣り合う同心円間の直径の差がほぼ一定であるよ
うな複数の同心円上に全ての同心円上で隣り合う通気孔
間の距離がほぼ一定であるように設けた円形の第２の仕
切り板を底部にほぼ水平に配置してなり、前記第１の仕
切り板の通気孔より室内に入った前記処理ガスを前記第
２の仕切り板の通気孔より吐き出す円筒状の第２のガス
流制御室と、前記第２のガス流制御室に接続され、前記
第２のコンダクタンスよりも大きな第３のコンダクタン
スを有する多数の通気孔を前記第２の仕切り板の通気孔
よりも高い均一な密度で設けた円形の第３の仕切り板を
底部にほぼ水平に配置してなり、前記第２の仕切り板の
通気孔より室内に入った前記処理ガスを前記第３の仕切
り板の通気孔より前記処理容器内で前記載置台上の前記
半導体ウエハの表面に向けて垂直方向に吐き出す円筒状
の第３のガス流制御室とを具備する構成とした。本発明
において、「隣り合う同心円間の直径の差がほぼ一定で
ある」とは、中心からｎ番目の同心円の直径（Ｒn）
と、中心からｎ＋１番目の同心円の直径（Ｒn+1）との
差（Ｒn+1−Ｒn）がほぼ一定であることを意味する。ま
た、「全ての同心円上で隣り合う通気孔間の距離がほぼ
一定である」とは、中心からｎ番目の同心円上における
隣り合う通気孔間の距離（Ｌn）と、中心からｍ番目の
同心円上における隣り合う通気孔間の距離（Ｌm）がほ
ぼ一定またはほぼ同じであることを意味する。
【０１４０】本発明の第１の処理装置では、ガス供給管
より第１のガス流制御室に流入した処理ガスは、第１の
コンダクタンスを有する第１の仕切り板でいったん塞き
止められる。複数の処理ガスが供給される場合は、この
第１のガス流制御室の室内でそれら複数の処理ガスが移
動・衝突して互いに混合される。第１のガス流制御室の
第１の仕切り板の通気孔より吐き出された処理ガスは、
第２のガス流制御室に入り、この室内で一時的滞留して
から、上記第１のコンダクタンスよりも高い第２のコン
ダクタンスを有し、かつ隣り合う同心円間の直径の差が
ほぼ一定であるような複数の同心円上に全ての同心円上
で隣り合う通気孔間の距離がほぼ一定であるようなパタ
ーンで設けられた第２の仕切り板の通気孔より軸対称で
半径方向に均一な濃度および層流または直進的な流れで
載置台上の半導体ウエハに向けて垂直方向に吹き出され
る。
より第１のガス流制御室に流入した処理ガスは、第１の
コンダクタンスを有する第１の仕切り板でいったん塞き
止められる。複数の処理ガスが供給される場合は、この
第１のガス流制御室の室内でそれら複数の処理ガスが移
動・衝突して互いに混合される。第１のガス流制御室の
第１の仕切り板の通気孔より吐き出された処理ガスは、
第２のガス流制御室に入り、この室内で一時的滞留して
から、上記第１のコンダクタンスよりも高い第２のコン
ダクタンスを有し、かつ隣り合う同心円間の直径の差が
ほぼ一定であるような複数の同心円上に全ての同心円上
で隣り合う通気孔間の距離がほぼ一定であるようなパタ
ーンで設けられた第２の仕切り板の通気孔より軸対称で
半径方向に均一な濃度および層流または直進的な流れで
載置台上の半導体ウエハに向けて垂直方向に吹き出され
る。
【０１５０】本発明の第２の処理装置では、第２のガス
流制御室より吹き出された処理ガスが第３のガス流制御
室に入り、この室内で一時的に滞留してから上記第２の
コンダクタンスよりも高い第３のコンダクタンスを有
し、かつより高密度な第３の仕切り板の通気孔により一
層きめこまかく整流されて半導体ウエハに向けて垂直方
向に吹き出される。この第３の仕切り板の通気孔も均一
な密度で形成されているため、処理ガスは軸対称で半径
方向に均一な濃度および層流または直進的な流れで吹き
出される。
流制御室より吹き出された処理ガスが第３のガス流制御
室に入り、この室内で一時的に滞留してから上記第２の
コンダクタンスよりも高い第３のコンダクタンスを有
し、かつより高密度な第３の仕切り板の通気孔により一
層きめこまかく整流されて半導体ウエハに向けて垂直方
向に吹き出される。この第３の仕切り板の通気孔も均一
な密度で形成されているため、処理ガスは軸対称で半径
方向に均一な濃度および層流または直進的な流れで吹き
出される。
【０１６０】本発明の第１または第２の処理装置におい
て、好ましくは、前記第２の仕切り板の通気孔の密度が
前記第１の仕切り板の通気孔の密度よりも高い構成とし
てよい。また、下流側の仕切り板の通気孔の直径が上流
側の仕切り板の通気孔の直径よりも大きい構成とするこ
ともできる。あるいは、下流側の仕切り板の板厚が上流
側の仕切り板の板厚よりも小さい構成であってもよい。
て、好ましくは、前記第２の仕切り板の通気孔の密度が
前記第１の仕切り板の通気孔の密度よりも高い構成とし
てよい。また、下流側の仕切り板の通気孔の直径が上流
側の仕切り板の通気孔の直径よりも大きい構成とするこ
ともできる。あるいは、下流側の仕切り板の板厚が上流
側の仕切り板の板厚よりも小さい構成であってもよい。
【０１７０】
【０１８０】
【実施例】以下、図１〜図４を参照して本発明の実施例
を説明する。図１は本発明の一実施例による枚葉式ＣＶ
Ｄ装置の構成を示す縦断面図であり、図２〜図４は実施
例のＣＶＤ装置における第１、第２および第３の仕切り
板の通気孔パターンをそれぞれ示す平面図である。
を説明する。図１は本発明の一実施例による枚葉式ＣＶ
Ｄ装置の構成を示す縦断面図であり、図２〜図４は実施
例のＣＶＤ装置における第１、第２および第３の仕切り
板の通気孔パターンをそれぞれ示す平面図である。
【０１９０】図１において、この実施例の枚葉式ＣＶＤ
装置は、たとえばアルミニウムからなる円筒状の処理容
器１０を有し、この処理容器１０の中央部に被処理体と
してたとえば半導体ウエハ１２を配置する。このＣＶＤ
装置では、サセプタ（ウエハ載置台）として石英板１４
を用いる。この石英板１４は下向き有底筒状の支持板１
６の円形開口１６ａに取付され、この石英板１４上に半
導体ウエハ１２が載置される。石英板１４の裏面は、処
理容器１０の底面中央部の円形開口１０ａに取付された
石英板２０を介して処理容器１０の外に設置された加熱
用ハロゲンランプ２２と対向している。成膜処理時、ハ
ロゲンランプ２２からの光は、石英板２０を通り、さら
に石英板１４を通って半導体ウエハ１２の裏面に入射
し、半導体ウエハ１２を加熱する。
装置は、たとえばアルミニウムからなる円筒状の処理容
器１０を有し、この処理容器１０の中央部に被処理体と
してたとえば半導体ウエハ１２を配置する。このＣＶＤ
装置では、サセプタ（ウエハ載置台）として石英板１４
を用いる。この石英板１４は下向き有底筒状の支持板１
６の円形開口１６ａに取付され、この石英板１４上に半
導体ウエハ１２が載置される。石英板１４の裏面は、処
理容器１０の底面中央部の円形開口１０ａに取付された
石英板２０を介して処理容器１０の外に設置された加熱
用ハロゲンランプ２２と対向している。成膜処理時、ハ
ロゲンランプ２２からの光は、石英板２０を通り、さら
に石英板１４を通って半導体ウエハ１２の裏面に入射
し、半導体ウエハ１２を加熱する。
【０２００】処理容器１０の上面中央部に円形の開口１
０ｂが設けられ、この開口１０ｂを閉塞するようにして
下向き有底筒状のガス室２４が垂直に取付される。この
ガス室２４は、熱伝導率の高い材質、たとえば銅合金か
らなり、上端周縁部に環状の取付フランジ２４ａを有
し、内部に冷却水を流すための環状の水路２４ｂを設け
ており、処理容器１０内において処理室１１から区画さ
れている。ガス室２４の上面中央部にはガス導入用の大
きな通気孔２４ｃが設けられ、この通気孔２４ｃの上に
ガス導入室２６が連通して取付され、ガス導入室２６内
に２つのガス供給管２８，３０のガス吐出口が臨んでい
る。
０ｂが設けられ、この開口１０ｂを閉塞するようにして
下向き有底筒状のガス室２４が垂直に取付される。この
ガス室２４は、熱伝導率の高い材質、たとえば銅合金か
らなり、上端周縁部に環状の取付フランジ２４ａを有
し、内部に冷却水を流すための環状の水路２４ｂを設け
ており、処理容器１０内において処理室１１から区画さ
れている。ガス室２４の上面中央部にはガス導入用の大
きな通気孔２４ｃが設けられ、この通気孔２４ｃの上に
ガス導入室２６が連通して取付され、ガス導入室２６内
に２つのガス供給管２８，３０のガス吐出口が臨んでい
る。
【０２１０】たとえば、このＣＶＤ装置において半導体
ウエハ１２上にタングステン膜を成膜する場合、一方の
ガス供給管２８からはＮ２ガスで所定の濃度に希釈され
たＷＦ６ガスが所定の流量で供給され、他方のガス供給
管３０からはＨ２ガスが所定の流量で供給される。
ウエハ１２上にタングステン膜を成膜する場合、一方の
ガス供給管２８からはＮ２ガスで所定の濃度に希釈され
たＷＦ６ガスが所定の流量で供給され、他方のガス供給
管３０からはＨ２ガスが所定の流量で供給される。
【０２２０】ガス室２４の内側には、垂直方向に所定の
間隔をおいて３つの仕切り板３２，３４，３６がそれぞ
れ水平に取付されている。最上段の第１の仕切り板３２
は、たとえば２０ｍｍの板厚を有し、図２に示すような
パターンで板面に多数たとえば１５３穴で、円形状たと
えば直径０．５ｍｍの通気孔３２ａを設けたアルミニウ
ム板で、ガス室２４の内側上面からスペーサ３８を介し
て、たとえば２０ｍｍ下方の位置に配設される。中段の
第２の仕切り板３４は、たとえば１０ｍｍの板厚を有
し、図３に示すようなパターンで板面に多数たとえば２
５２穴で、円形状たとえば直径０．７ｍｍの通気孔３４
ａを設けたアルミニウム板で、第１の仕切り板３２の下
面からスペーサ４０を介して、たとえば２０ｍｍ下方の
位置に配設される。最下段の第３の仕切り板３６は、た
とえば３ｍｍの板厚を有し、図４に示すようなパターン
で板面に多数たとえば１７４０穴で、円形状たとえば直
径１．１ｍｍの通気孔３６ａを設けたアルミニウム板
で、第２の仕切り板３４の下面から、たとえば２０ｍｍ
下方の位置でガス室２４の下面に配設される。これら３
段の仕切り板３２，３４，３６およびスペーサ３８，４
０により、ガス室２４内には各々適当な流路面積を有す
る３段のガス流制御室４４，４６，４８が画成されてい
る。
間隔をおいて３つの仕切り板３２，３４，３６がそれぞ
れ水平に取付されている。最上段の第１の仕切り板３２
は、たとえば２０ｍｍの板厚を有し、図２に示すような
パターンで板面に多数たとえば１５３穴で、円形状たと
えば直径０．５ｍｍの通気孔３２ａを設けたアルミニウ
ム板で、ガス室２４の内側上面からスペーサ３８を介し
て、たとえば２０ｍｍ下方の位置に配設される。中段の
第２の仕切り板３４は、たとえば１０ｍｍの板厚を有
し、図３に示すようなパターンで板面に多数たとえば２
５２穴で、円形状たとえば直径０．７ｍｍの通気孔３４
ａを設けたアルミニウム板で、第１の仕切り板３２の下
面からスペーサ４０を介して、たとえば２０ｍｍ下方の
位置に配設される。最下段の第３の仕切り板３６は、た
とえば３ｍｍの板厚を有し、図４に示すようなパターン
で板面に多数たとえば１７４０穴で、円形状たとえば直
径１．１ｍｍの通気孔３６ａを設けたアルミニウム板
で、第２の仕切り板３４の下面から、たとえば２０ｍｍ
下方の位置でガス室２４の下面に配設される。これら３
段の仕切り板３２，３４，３６およびスペーサ３８，４
０により、ガス室２４内には各々適当な流路面積を有す
る３段のガス流制御室４４，４６，４８が画成されてい
る。
【０２３０】なお、ガス室２４の外側において、ガス室
２４と処理容器１０の上面との間、およびガス室２４の
上面とガス導入室２６との間には、それぞれ断熱性のス
ペーサ５０，５４が設けられている。
２４と処理容器１０の上面との間、およびガス室２４の
上面とガス導入室２６との間には、それぞれ断熱性のス
ペーサ５０，５４が設けられている。
【０２４０】次に、かかる構成のＣＶＤ装置の作用を説
明する。成膜処理時、石英サセプタ１４上に載置された
半導体ウエハ１２に対して、下方のハロゲンランプ２２
より光エネルギによってウエハ１２を加熱しながら、上
方のガス室２４より混合処理ガス（ＷＦ６，Ｎ２，Ｈ
２）をウエハ１２に吹き付ける。成膜のプロセスで発生
したガスや余った処理ガスは、処理容器１０の底面に設
けられた排気口５６よりガス排気管を介して除去装置
（図示せず）へ送られる。望ましくは、排気口５６を４
箇所以上設け、処理ガスがウエハ１２の円周に均一に排
気されるように構成する。
明する。成膜処理時、石英サセプタ１４上に載置された
半導体ウエハ１２に対して、下方のハロゲンランプ２２
より光エネルギによってウエハ１２を加熱しながら、上
方のガス室２４より混合処理ガス（ＷＦ６，Ｎ２，Ｈ
２）をウエハ１２に吹き付ける。成膜のプロセスで発生
したガスや余った処理ガスは、処理容器１０の底面に設
けられた排気口５６よりガス排気管を介して除去装置
（図示せず）へ送られる。望ましくは、排気口５６を４
箇所以上設け、処理ガスがウエハ１２の円周に均一に排
気されるように構成する。
【０２５０】本ＣＶＤ装置において、ガス供給管２８，
３０よりガス導入室２６内に導入されたＷＦ６，Ｎ２ガ
スおよびＨ２ガスは、いっしょにガス導入室２６よりガ
ス室２４の最上段のガス流制御室４４へ導かれ、ここで
均一に混合される。つまり、このガス流制御室４４の底
に設けられた第１の仕切り板３２は、板厚が大きくて、
開口率が小さいため、コンダクタンスが低く、ガス流制
御室４６との間に大きな差圧を生じさせる。これによ
り、ガス導入室２６から勢いよく入ってきたＷＦ６，Ｎ
２ガスおよびＨ２ガスはガス流制御室４４内でいったん
塞き止められるようにして移動・衝突し、互いによく混
じり合う。このように、最上段のガス流制御室４４およ
び第１の仕切り板３２は、処理ガスを均一に混合するた
めのバッファ機能を奏する。なお、第１の仕切り板３２
の通気孔３２ａは図２に示すように格子状に分布してい
るので、各通気孔３２ａより単位面積当たりの流量およ
び濃度が一定な混合処理ガス（ＷＦ６，Ｎ２，Ｈ２）が
中段のガス流制御室４６側へ吐き出される。
３０よりガス導入室２６内に導入されたＷＦ６，Ｎ２ガ
スおよびＨ２ガスは、いっしょにガス導入室２６よりガ
ス室２４の最上段のガス流制御室４４へ導かれ、ここで
均一に混合される。つまり、このガス流制御室４４の底
に設けられた第１の仕切り板３２は、板厚が大きくて、
開口率が小さいため、コンダクタンスが低く、ガス流制
御室４６との間に大きな差圧を生じさせる。これによ
り、ガス導入室２６から勢いよく入ってきたＷＦ６，Ｎ
２ガスおよびＨ２ガスはガス流制御室４４内でいったん
塞き止められるようにして移動・衝突し、互いによく混
じり合う。このように、最上段のガス流制御室４４およ
び第１の仕切り板３２は、処理ガスを均一に混合するた
めのバッファ機能を奏する。なお、第１の仕切り板３２
の通気孔３２ａは図２に示すように格子状に分布してい
るので、各通気孔３２ａより単位面積当たりの流量およ
び濃度が一定な混合処理ガス（ＷＦ６，Ｎ２，Ｈ２）が
中段のガス流制御室４６側へ吐き出される。
【０２６０】中段のガス流制御室４６に入った混合処理
ガス（ＷＦ6,Ｎ2 ，Ｈ2 ）は、この室４６の底の第２の
仕切り板３４によって半径方向に均一な濃度および均一
な流れのガス流に整流される。つまり、第２の仕切り板
３４の通気孔３４ａは、図３に示すように軸対象で半径
方向に均一な密度で分布しているので、つまり隣り合う
同心円間の直径の差がほぼ一定であるような複数の同心
円上に全ての同心円上で隣り合う通気孔間の距離がほぼ
一定であるようなパターンで分布しているので、円筒状
のガス室２４における混合処理ガス（ＷＦ6，Ｎ2 ，Ｈ2
）の濃度および流れが軸対象に半径方向に均一化され
る。このように、中段のガス流制御室４６および第２の
仕切り板３４は、ガス流整流機能を奏する。なお、第２
の仕切り板３４の板厚も比較的大きいので、ガス流制御
室４６でもある程度のバッファ効果があり、ここで混合
処理ガス（ＷＦ6,Ｎ2 ，Ｈ2 ）の混合度が一層強められ
る。
ガス（ＷＦ6,Ｎ2 ，Ｈ2 ）は、この室４６の底の第２の
仕切り板３４によって半径方向に均一な濃度および均一
な流れのガス流に整流される。つまり、第２の仕切り板
３４の通気孔３４ａは、図３に示すように軸対象で半径
方向に均一な密度で分布しているので、つまり隣り合う
同心円間の直径の差がほぼ一定であるような複数の同心
円上に全ての同心円上で隣り合う通気孔間の距離がほぼ
一定であるようなパターンで分布しているので、円筒状
のガス室２４における混合処理ガス（ＷＦ6，Ｎ2 ，Ｈ2
）の濃度および流れが軸対象に半径方向に均一化され
る。このように、中段のガス流制御室４６および第２の
仕切り板３４は、ガス流整流機能を奏する。なお、第２
の仕切り板３４の板厚も比較的大きいので、ガス流制御
室４６でもある程度のバッファ効果があり、ここで混合
処理ガス（ＷＦ6,Ｎ2 ，Ｈ2 ）の混合度が一層強められ
る。
【０２７０】中段のガス流制御室４６より出た混合処理
ガス（ＷＦ6,Ｎ2 ，Ｈ2 ）は、下段のガス流制御室４８
を比較的早い流速で通り抜け、第３の仕切り板３６の各
通気孔３６ａより一層均一な流れおよび一層均一な濃度
で吐出され、真下の半導体ウエハ１２の全表面にわたっ
て均一に降り注ぐ。第３の仕切り板３６は薄板で、かつ
開口率が大きいため、コンダクタンスが大きく、そして
通気孔３６ａの密度が大きいので、混合処理ガス（ＷＦ
6,Ｎ2 ，Ｈ2 ）の流れおよび濃度が均一になる。
ガス（ＷＦ6,Ｎ2 ，Ｈ2 ）は、下段のガス流制御室４８
を比較的早い流速で通り抜け、第３の仕切り板３６の各
通気孔３６ａより一層均一な流れおよび一層均一な濃度
で吐出され、真下の半導体ウエハ１２の全表面にわたっ
て均一に降り注ぐ。第３の仕切り板３６は薄板で、かつ
開口率が大きいため、コンダクタンスが大きく、そして
通気孔３６ａの密度が大きいので、混合処理ガス（ＷＦ
6,Ｎ2 ，Ｈ2 ）の流れおよび濃度が均一になる。
【０２８０】もっとも、第２の仕切り板３４の通気孔３
６ａの密度を大きくすることで、第３の仕切り板３６お
よび下段のガス流制御室４８を省略することも可能であ
る。また、第１の仕切り板３２を多孔質のセラミック板
や金属粒子シート等で構成することも可能であり、第１
の仕切り板３２の通気孔パターンを第２の仕切り板３４
と同様な軸対象のパターンとすることも可能である。そ
の他、必要に応じて、第３の仕切り板３６の通気孔パタ
ーンとして任意なパターンを選択することが可能であ
り、各仕切り板の板厚および取付間隔についても任意な
厚さ、任意の間隔を選択することができる。また、通気
孔の直径および個数も任意に選択することができる。ま
た、ガス流制御室には、ビーズ球またはガラスウール等
を充填してもよい。
６ａの密度を大きくすることで、第３の仕切り板３６お
よび下段のガス流制御室４８を省略することも可能であ
る。また、第１の仕切り板３２を多孔質のセラミック板
や金属粒子シート等で構成することも可能であり、第１
の仕切り板３２の通気孔パターンを第２の仕切り板３４
と同様な軸対象のパターンとすることも可能である。そ
の他、必要に応じて、第３の仕切り板３６の通気孔パタ
ーンとして任意なパターンを選択することが可能であ
り、各仕切り板の板厚および取付間隔についても任意な
厚さ、任意の間隔を選択することができる。また、通気
孔の直径および個数も任意に選択することができる。ま
た、ガス流制御室には、ビーズ球またはガラスウール等
を充填してもよい。
【０２９０】また、上述した実施例では２つの処理ガス
を導入するものであったが、１つの処理ガスを導入する
場合でもよく、またＣＶＤ装置に限らず、他の表面処理
装置 にも適用可能である。
を導入するものであったが、１つの処理ガスを導入する
場合でもよく、またＣＶＤ装置に限らず、他の表面処理
装置 にも適用可能である。
【０３００】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の処理装置
によれば、処理ガスを均一な濃度および均一な流れで半
導体ウエハへ吹き付けられるようにし、それによってウ
エハ表面に均一な枚葉処理を施すことができる。
によれば、処理ガスを均一な濃度および均一な流れで半
導体ウエハへ吹き付けられるようにし、それによってウ
エハ表面に均一な枚葉処理を施すことができる。
【図１】本発明の一実施例による枚葉式ＣＶＤ装置の構
成を示す縦断面図である。
成を示す縦断面図である。
【図２】実施例のＣＶＤ装置における第１の仕切り板の
通気孔パターンを示す平面図である。
通気孔パターンを示す平面図である。
【図３】実施例のＣＶＤ装置における第２の仕切り板の
通気孔パターンを示す平面図である。
通気孔パターンを示す平面図である。
【図４】実施例のＣＶＤ装置における第３の仕切り板の
通気孔パターンを示す平面図である。
通気孔パターンを示す平面図である。
【図５】従来の典型的な枚葉式ＣＶＤ装置の構成を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
１０ 処理容器 １２ 被処理体（半導体ウエハ） ２４ ガス室 ２６ ガス導入室 ２８ ガス供給管 ３０ ガス供給管 ３２ 第１の仕切り板 ３４ 第２の仕切り板 ３６ 第３の仕切り板 ４４ 第１のガス流制御室 ４６ 第２のガス流制御室 ４８ 第３のガス流制御室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−73624（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−122285（ＪＰ，Ａ) 特公 平６−94591（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平５−3733（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 H01L 21/31
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体ウエハに１枚ごとに処理ガスを供
給して前記半導体ウエハの表面に所定の処理を施す枚葉
式の処理装置において、 前記半導体ウエハをほぼ水平に１枚載置するための載置
台を設けた処理容器と、 ガス供給管より前記処理ガスを導入するガス導入口に接
続され、第１のコンダクタンスを有する多数の通気孔を
設けた円形の第１の仕切り板を底部にほぼ水平に配置し
てなり、前記ガス導入口より導入された前記処理ガスを
前記第１の仕切り板の通気孔より吐き出す円筒状の第１
のガス流制御室と、 前記第１のガス流制御室に接続され、前記第１のコンダ
クタンスよりも大きな第２のコンダクタンスを有する多
数の通気孔を隣り合う同心円間の直径の差がほぼ一定で
あるような複数の同心円上に全ての同心円上で隣り合う
通気孔間の距離がほぼ一定であるように設けた円形の第
２の仕切り板を底部にほぼ水平に配置してなり、前記第
１の仕切り板の通気孔より室内に入った前記処理ガスを
前記第２の仕切り板の通気孔より前記処理容器内で前記
載置台上の前記半導体ウエハの表面に向けて垂直方向に
吐き出す円筒状の第２のガス流制御室とを具備すること
を特徴とする処理装置。 - 【請求項２】 半導体ウエハに１枚ごとに処理ガスを供
給して前記半導体ウエハの表面に所定の処理を施す枚葉
式の処理装置において、 前記半導体ウエハをほぼ水平に１枚載置するための載置
台を設けた処理容器と、 ガス供給管より前記処理ガスを導入するガス導入口に接
続され、第１のコンダクタンスを有する多数の通気孔を
設けた円形の第１の仕切り板を底部にほぼ水平に配置し
てなり、前記ガス導入口より導入された前記処理ガスを
前記第１の仕切り板の通気孔より吐き出す円筒状の第１
のガス流制御室と、 前記第１のガス流制御室に接続され、前記第１のコンダ
クタンスよりも大きな第２のコンダクタンスを有する多
数の通気孔を隣り合う同心円間の直径の差がほぼ一定で
あるような複数の同心円上に全ての同心円上で隣り合う
通気孔間の距離がほぼ一定であるように設けた円形の第
２の仕切り板を底部にほぼ水平に配置してなり、前記第
１の仕切り板の通気孔より室内に入った前記処理ガスを
前記第２の仕切り板の通気孔より吐き出す円筒状の第２
のガス流制御室と、 前記第２のガス流制御室に接続され、前記第２のコンダ
クタンスよりも大きな第３のコンダクタンスを有する多
数の通気孔を前記第２の仕切り板の通気孔よりも高い均
一な密度で設けた円形の第３の仕切り板を底部にほぼ水
平に配置してなり、前記第２の仕切り板の通気孔より室
内に入った前記処理ガスを前記第３の仕切り板の通気孔
より前記処理容器内で前記載置台上の前記半導体ウエハ
の表面に向けて垂直方向に吐き出す円筒状の第３のガス
流制御室とを具備することを特徴とする処理装置。 - 【請求項３】 前記第２の仕切り板の通気孔の密度が前
記第１の仕切り板の通気孔の密度よりも高いことを特徴
とする請求項１または２に記載の処理装置。 - 【請求項４】 下流側の仕切り板の通気孔の直径が上流
側の仕切り板の通気孔の直径よりも大きいことを特徴と
する請求項１または２に記載の処理装置。 - 【請求項５】 下流側の仕切り板の板厚が上流側の仕切
り板の板厚よりも小さいことを特徴とする請求項１また
は２に記載の処理装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33991291A JP3194017B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 処理装置 |
| US07/973,915 US5332442A (en) | 1991-11-15 | 1992-11-12 | Surface processing apparatus |
| KR1019920021338A KR100216740B1 (ko) | 1991-11-15 | 1992-11-13 | 처리장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33991291A JP3194017B2 (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152218A JPH05152218A (ja) | 1993-06-18 |
| JP3194017B2 true JP3194017B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=18331950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33991291A Expired - Lifetime JP3194017B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-28 | 処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194017B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2553876A (en) * | 2016-06-16 | 2018-03-21 | Yuan Hong Bicycle Parts Co Ltd | Noiseless hub structure |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002057126A (ja) * | 2000-08-10 | 2002-02-22 | Fujitsu Ltd | 半導体装置とその製造方法 |
| JP2002294453A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Anelva Corp | 基板処理装置 |
| JP5157101B2 (ja) * | 2006-08-04 | 2013-03-06 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス供給装置及び基板処理装置 |
| JP5008420B2 (ja) * | 2007-02-23 | 2012-08-22 | 三井化学東セロ株式会社 | 薄膜、及びその薄膜製造方法 |
| EP2360292B1 (en) * | 2010-02-08 | 2012-03-28 | Roth & Rau AG | Parallel plate reactor for uniform thin film deposition with reduced tool foot-print |
| JP6320903B2 (ja) * | 2014-11-19 | 2018-05-09 | 東京エレクトロン株式会社 | ノズル及びこれを用いた基板処理装置 |
| US11225718B2 (en) | 2016-03-03 | 2022-01-18 | Core Technology, Inc. | Plasma treatment device and structure of reaction vessel for plasma treatment |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP33991291A patent/JP3194017B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2553876A (en) * | 2016-06-16 | 2018-03-21 | Yuan Hong Bicycle Parts Co Ltd | Noiseless hub structure |
| GB2553876B (en) * | 2016-06-16 | 2019-06-26 | Yuan Hong Bicycle Parts Co Ltd | Freewheeling hub with a plurality of rollers and magnetic members |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05152218A (ja) | 1993-06-18 |
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