JP3481656B2 - 孔付きポンピングプレートを用いる堆積装置 - Google Patents
孔付きポンピングプレートを用いる堆積装置Info
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- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上に材料を蒸着な
いしは堆積（ｄｅｐｏｓｉｔ）させるための改良型堆積
装置及び方法に関するものである。
いしは堆積（ｄｅｐｏｓｉｔ）させるための改良型堆積
装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】化学的蒸着（ＣＶＤ）プロセス又は物理
的蒸着プロセスを用いて、タングステン層のような材料
の層を半導体ウェハやフラットパネルディスプレイ等の
基板上に堆積することができる。このようなプロセスの
例としては、ＣＶＤプロセスを用いる半導体ウェハ上へ
のタングステンの堆積がある。かかるプロセスにおい
て、基板は、ロードロックチャンバ（ｌｏａｄ ｌｏｃ
ｋ ｃｈａｍｂｅｒ）から堆積チャンバ内に搬入され、
次いで、通常、その堆積上面を流入するプロセスガスの
方に向けた状態で堆積チャンバ内に水平に取り付けられ
る。堆積ガスは、一般的に、ＣＶＤチャンバの頂部近傍
に配置されたガス入口、即ち「シャワーヘッド」から、
ウェハを収容するチャンバ内に放出される。チャンバ
は、ウェハの堆積面に接するプロセスガス部分と、ガス
パージ部分とを有している。プロセスガス部分及びガス
パージ部分は、水平に延びる障壁により分離されてい
る。この障壁はポンピングプレート（ｐｕｍｐｉｎｇ
ｐｌａｔｅ）として公知である。
的蒸着プロセスを用いて、タングステン層のような材料
の層を半導体ウェハやフラットパネルディスプレイ等の
基板上に堆積することができる。このようなプロセスの
例としては、ＣＶＤプロセスを用いる半導体ウェハ上へ
のタングステンの堆積がある。かかるプロセスにおい
て、基板は、ロードロックチャンバ（ｌｏａｄ ｌｏｃ
ｋ ｃｈａｍｂｅｒ）から堆積チャンバ内に搬入され、
次いで、通常、その堆積上面を流入するプロセスガスの
方に向けた状態で堆積チャンバ内に水平に取り付けられ
る。堆積ガスは、一般的に、ＣＶＤチャンバの頂部近傍
に配置されたガス入口、即ち「シャワーヘッド」から、
ウェハを収容するチャンバ内に放出される。チャンバ
は、ウェハの堆積面に接するプロセスガス部分と、ガス
パージ部分とを有している。プロセスガス部分及びガス
パージ部分は、水平に延びる障壁により分離されてい
る。この障壁はポンピングプレート（ｐｕｍｐｉｎｇ
ｐｌａｔｅ）として公知である。
【０００３】ウェハ上に金属材料を堆積した後、そのウ
ェハは堆積チャンバからスリットバルブを通して取り出
され、ロードロックチャンバに戻される。その際、スリ
ットバルブが開放されると、パージガスがロードロック
チャンバから堆積チャンバのガスパージ部分に導入され
る。パージガスはチャンバ内から反応副生物のような汚
染物質や残留プロセスガスを除去する。このパージング
は、堆積チャンバ、及び、ウェハローディングチャンバ
やウェハ取出しチャンバのような金属堆積システムの他
のチャンバが清浄性を保つよう為されることが重要であ
る。残留プロセスガスは微粒子汚染物質を生成する場合
がある。微粒子による前記チャンバの汚染は製品上に微
粒子を堆積させる可能性があり、これは、多くの場合、
製品を使用不可とするものである。ロードロックチャン
バからのパージガス、典型的には窒素ガスは、ガスパー
ジ部分を通り、更にシャドーリング及びウェハの間の開
口部を通ってプロセスガス入口部分内に流入し、そし
て、そこから真空マニホールドシステムに流入する。
ェハは堆積チャンバからスリットバルブを通して取り出
され、ロードロックチャンバに戻される。その際、スリ
ットバルブが開放されると、パージガスがロードロック
チャンバから堆積チャンバのガスパージ部分に導入され
る。パージガスはチャンバ内から反応副生物のような汚
染物質や残留プロセスガスを除去する。このパージング
は、堆積チャンバ、及び、ウェハローディングチャンバ
やウェハ取出しチャンバのような金属堆積システムの他
のチャンバが清浄性を保つよう為されることが重要であ
る。残留プロセスガスは微粒子汚染物質を生成する場合
がある。微粒子による前記チャンバの汚染は製品上に微
粒子を堆積させる可能性があり、これは、多くの場合、
製品を使用不可とするものである。ロードロックチャン
バからのパージガス、典型的には窒素ガスは、ガスパー
ジ部分を通り、更にシャドーリング及びウェハの間の開
口部を通ってプロセスガス入口部分内に流入し、そし
て、そこから真空マニホールドシステムに流入する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来から生じていた問
題としては、パージガスがウェハを動かすということが
ある。これは、搬出エラー（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｅｒ
ｒｏｒ）を起こして、ウェハを損傷したり自動製造プロ
セスを中断したりする可能性がある。このような搬出エ
ラーが生じるのは、ウェハがパージガスにより動かされ
ることにより、ウェハがその指定位置においてピックア
ップ機構により見出されないためである。この問題に起
因する運転停止時間やウェハの損傷による製造無効は、
製造率を低下させ、よって製造コストを上昇させる。
題としては、パージガスがウェハを動かすということが
ある。これは、搬出エラー（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ ｅｒ
ｒｏｒ）を起こして、ウェハを損傷したり自動製造プロ
セスを中断したりする可能性がある。このような搬出エ
ラーが生じるのは、ウェハがパージガスにより動かされ
ることにより、ウェハがその指定位置においてピックア
ップ機構により見出されないためである。この問題に起
因する運転停止時間やウェハの損傷による製造無効は、
製造率を低下させ、よって製造コストを上昇させる。
【０００５】従って、基板上に材料を堆積させるための
装置及び方法であって、パージング中の基板の移動によ
る搬出エラーを生ずることなく、使用済みプロセスガス
及びプロセスガスの副生物を堆積チャンバからパージす
ることができる装置及び方法が必要とされている。
装置及び方法であって、パージング中の基板の移動によ
る搬出エラーを生ずることなく、使用済みプロセスガス
及びプロセスガスの副生物を堆積チャンバからパージす
ることができる装置及び方法が必要とされている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、サポートに対
して基板を移動させることなくロードロックパージガス
をガスパージ部分から排出させることのできる大きさと
なるように横断面の面積が寸法決めされている貫通孔
を、障壁若しくはポンピングプレートに設けることによ
り、上記必要性を満足する。更に、貫通孔は、その横断
面面積が堆積段階中に基板の裏面に材料の堆積を実質的
に生じないよう、十分小さなものとなるように寸法決め
され、且つ、基板から十分に離れた位置に配置される。
して基板を移動させることなくロードロックパージガス
をガスパージ部分から排出させることのできる大きさと
なるように横断面の面積が寸法決めされている貫通孔
を、障壁若しくはポンピングプレートに設けることによ
り、上記必要性を満足する。更に、貫通孔は、その横断
面面積が堆積段階中に基板の裏面に材料の堆積を実質的
に生じないよう、十分小さなものとなるように寸法決め
され、且つ、基板から十分に離れた位置に配置される。
【０００７】特に、本発明は、堆積面と、材料の堆積が
殆ど生じない第２の裏面とを備える基板に材料を堆積す
るための方法を提供する。この方法は、シリコンウェハ
上にタングステンのような金属を堆積する場合、及び、
フラットパネルディスプレイを製造するためのガラス基
板にシリコン酸化物を堆積する場合に有効である。この
方法は、堆積チャンバ内に設けられたサポート上に基板
を装着するステップを含んでおり、この堆積チャンバは
その基板の堆積面に接するプロセスガス部分を有するも
のである。基板が装着された後、プロセスガスをプロセ
スガス部分内に導入することにより基板上に材料を堆積
する。堆積チャンバは、基板の第２の面からプロセスガ
ス部分を分離してその第２の面にプロセスガスが接しな
いようにする貫通孔付き障壁プレートを有している。こ
の貫通孔は、基板の裏面に材料の堆積を実質的に生じさ
せないほど十分小さく且つ十分に基板から離れて配置さ
れている。更に、アルゴンのような堆積防止ガスをチャ
ンバのガスパージ部分（障壁プレートの下側の部分）内
に流し続けることによって、基板の裏面上の堆積を防止
するのも好適である。
殆ど生じない第２の裏面とを備える基板に材料を堆積す
るための方法を提供する。この方法は、シリコンウェハ
上にタングステンのような金属を堆積する場合、及び、
フラットパネルディスプレイを製造するためのガラス基
板にシリコン酸化物を堆積する場合に有効である。この
方法は、堆積チャンバ内に設けられたサポート上に基板
を装着するステップを含んでおり、この堆積チャンバは
その基板の堆積面に接するプロセスガス部分を有するも
のである。基板が装着された後、プロセスガスをプロセ
スガス部分内に導入することにより基板上に材料を堆積
する。堆積チャンバは、基板の第２の面からプロセスガ
ス部分を分離してその第２の面にプロセスガスが接しな
いようにする貫通孔付き障壁プレートを有している。こ
の貫通孔は、基板の裏面に材料の堆積を実質的に生じさ
せないほど十分小さく且つ十分に基板から離れて配置さ
れている。更に、アルゴンのような堆積防止ガスをチャ
ンバのガスパージ部分（障壁プレートの下側の部分）内
に流し続けることによって、基板の裏面上の堆積を防止
するのも好適である。
【０００８】堆積後、基板の第２の面（即ち、裏面）に
近接する流路にパージガスを導入する。孔付き障壁プレ
ートに設けられた貫通孔の横断面面積は、サポートに対
して基板を移動させることなくパージガスを障壁プレー
トを経てプロセスガス部分内に流入させることのできる
大きさとなっている。
近接する流路にパージガスを導入する。孔付き障壁プレ
ートに設けられた貫通孔の横断面面積は、サポートに対
して基板を移動させることなくパージガスを障壁プレー
トを経てプロセスガス部分内に流入させることのできる
大きさとなっている。
【０００９】この方法を実施するための好適な装置は、
（ｉ）内部に基板用のサポートを有するチャンバと、
（ii）基板がサポート上にある場合に、その基板の堆積
面に流体的に接するプロセスガス部分と、(iii) 基板が
サポート上にある場合に、その基板の裏面に流体的に接
するガスパージ部分と、（iv）プロセスガスをプロセス
ガス部分内に導入するためのプロセスガス入口と、
（ｖ）プロセスガス部分から使用済みプロセスガス及び
プロセスガス副生物を除去するための出口と、（vi）ガ
スパージ部分からプロセスガス部分を分離する孔付きの
障壁と、(vii) ロードロックパージガスをガスパージ部
分内に導入するための第２の入口とを備えている。
（ｉ）内部に基板用のサポートを有するチャンバと、
（ii）基板がサポート上にある場合に、その基板の堆積
面に流体的に接するプロセスガス部分と、(iii) 基板が
サポート上にある場合に、その基板の裏面に流体的に接
するガスパージ部分と、（iv）プロセスガスをプロセス
ガス部分内に導入するためのプロセスガス入口と、
（ｖ）プロセスガス部分から使用済みプロセスガス及び
プロセスガス副生物を除去するための出口と、（vi）ガ
スパージ部分からプロセスガス部分を分離する孔付きの
障壁と、(vii) ロードロックパージガスをガスパージ部
分内に導入するための第２の入口とを備えている。
【００１０】パージガスによる基板の移動が原因となる
製品の欠陥及び機械の運転停止時間は、上記の孔付き障
壁により解決される。本発明の使用によって、人的労力
の必要性及び廃棄部品を殆ど生ずることなく、より高品
質の製品が実現され、また、オンストリーム時間が延び
る。
製品の欠陥及び機械の運転停止時間は、上記の孔付き障
壁により解決される。本発明の使用によって、人的労力
の必要性及び廃棄部品を殆ど生ずることなく、より高品
質の製品が実現され、また、オンストリーム時間が延び
る。
【００１１】本発明の特徴、側面及び利点は、以下の説
明、特許請求の範囲及び添付図面を参照することによ
り、更に理解されるであろう。
明、特許請求の範囲及び添付図面を参照することによ
り、更に理解されるであろう。
【００１２】
【実施例】図１及び図２は本発明に従った装置１０を概
略的に示している。この装置１０は、側壁１４、上板１
６及び底板１８を有するチャンバ１２を備えている。チ
ャンバ１２内には鉛直方向に移動可能なサセプタないし
はサポート２０が配置されており、このサポート２０上
には、シリコンベースの半導体ウェハのような薄い円形
のほぼ平坦な基板２２が載置される。基板２２はほぼ水
平状態に置かれる。サポート２０は基板２２を上下する
のに用いられる。チャンバの内部空間は、２つの部分、
即ち基板２２の上側のプロセスガス部分２４と、基板２
２の下側のガスパージ部分２６とに分割されており、こ
れらの部分２４、２６は共に基板と流体的に連通してい
る。また、水平方向に向けられた障壁、即ちポンピング
プレート２７が、プロセスガス部分２４をガスパージ部
分２６から分離している。
略的に示している。この装置１０は、側壁１４、上板１
６及び底板１８を有するチャンバ１２を備えている。チ
ャンバ１２内には鉛直方向に移動可能なサセプタないし
はサポート２０が配置されており、このサポート２０上
には、シリコンベースの半導体ウェハのような薄い円形
のほぼ平坦な基板２２が載置される。基板２２はほぼ水
平状態に置かれる。サポート２０は基板２２を上下する
のに用いられる。チャンバの内部空間は、２つの部分、
即ち基板２２の上側のプロセスガス部分２４と、基板２
２の下側のガスパージ部分２６とに分割されており、こ
れらの部分２４、２６は共に基板と流体的に連通してい
る。また、水平方向に向けられた障壁、即ちポンピング
プレート２７が、プロセスガス部分２４をガスパージ部
分２６から分離している。
【００１３】サポート２０は、反応ガス部分２４に反応
ガスを導入するために用いられるプロセスガス入口２８
の直下にある。また、ヒータモジュール３０がサポート
２０の下方にある。このヒータモジュール３０は石英窓
３２によりガスパージ部分２６から分離されている。ヒ
ータモジュール３０は、チャンバ１２内で生ずる堆積反
応のために、サポート２０、ひいては基板２２を加熱す
るのに必要とされるエネルギを供給する。
ガスを導入するために用いられるプロセスガス入口２８
の直下にある。また、ヒータモジュール３０がサポート
２０の下方にある。このヒータモジュール３０は石英窓
３２によりガスパージ部分２６から分離されている。ヒ
ータモジュール３０は、チャンバ１２内で生ずる堆積反
応のために、サポート２０、ひいては基板２２を加熱す
るのに必要とされるエネルギを供給する。
【００１４】サポート２０は、堆積位置（図１に示す位
置）と搬入・搬出パージ（ｌｏａｄｉｎｇ／ｕｎｌｏａ
ｄｉｎｇ ｐｕｒｇｅ）位置（図２に示す位置）との間
で上下動可能となっている。
置）と搬入・搬出パージ（ｌｏａｄｉｎｇ／ｕｎｌｏａ
ｄｉｎｇ ｐｕｒｇｅ）位置（図２に示す位置）との間
で上下動可能となっている。
【００１５】また、基板２２を支持するサポート２０は
円板状の円形金属部材から成り、この円形部材は広いベ
ース若しくは底面３３を有し、そのテーパ付きの側壁面
３４は狭い上面３５に続いている。サポート２０の上面
３５の直径は、堆積温度、例えば約２００℃〜約７００
℃の範囲の温度において、円形の基板２２の直径とほぼ
等しい。実際には、基板２２は堆積処理中、環状のシー
ルド、即ちシャドーリング３６によって支持される。
円板状の円形金属部材から成り、この円形部材は広いベ
ース若しくは底面３３を有し、そのテーパ付きの側壁面
３４は狭い上面３５に続いている。サポート２０の上面
３５の直径は、堆積温度、例えば約２００℃〜約７００
℃の範囲の温度において、円形の基板２２の直径とほぼ
等しい。実際には、基板２２は堆積処理中、環状のシー
ルド、即ちシャドーリング３６によって支持される。
【００１６】サポート２０がその上昇位置にある時、シ
ャドーリング３６は基板２２の前側の縁部と係合する。
シャドーリング３６は、基板２２の前側縁部と係合する
ことにより、基板２２の堆積面の縁部及び基板２２の裏
面に金属が堆積しないように遮蔽する。ところで、従
来、堆積処理中に生じていた問題点は、ウェハ２２の裏
面に金属の望ましくない堆積があるという点であった。
この望ましくない堆積は、金属がウェハの上方からウェ
ハの端縁の周囲を通ってウェハの裏面に移動することが
原因であった。ウェハの裏面上の望ましくない堆積とい
うこの問題を解決するために、ウェハ２２を取り囲み且
つウェハ２２の外径よりも僅かに小さな中央開口を有す
るシャドーリング３６が用いられている。シャドーリン
グは、堆積に利用されるウェハ２２の前面を残してウェ
ハの前面の周縁部と係合すると共に、ウェハの端縁の回
りの堆積ガスの移動を効果的に遮断しウェハの裏面での
堆積を防止するようになっている。以下で述べるが、シ
ャドーリングの端縁に隣接する位置には開口が設けられ
ており、この開口を通って、アルゴンのような堆積防止
ガス（ａｎｔｉ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｇａｓｓ）が
シャドーリングの下方から上方に流される。この堆積防
止ガスの流れは、堆積ガスがウェハの裏面に達するのを
防止するための別の抑制手段若しくはシールドとして機
能する。
ャドーリング３６は基板２２の前側の縁部と係合する。
シャドーリング３６は、基板２２の前側縁部と係合する
ことにより、基板２２の堆積面の縁部及び基板２２の裏
面に金属が堆積しないように遮蔽する。ところで、従
来、堆積処理中に生じていた問題点は、ウェハ２２の裏
面に金属の望ましくない堆積があるという点であった。
この望ましくない堆積は、金属がウェハの上方からウェ
ハの端縁の周囲を通ってウェハの裏面に移動することが
原因であった。ウェハの裏面上の望ましくない堆積とい
うこの問題を解決するために、ウェハ２２を取り囲み且
つウェハ２２の外径よりも僅かに小さな中央開口を有す
るシャドーリング３６が用いられている。シャドーリン
グは、堆積に利用されるウェハ２２の前面を残してウェ
ハの前面の周縁部と係合すると共に、ウェハの端縁の回
りの堆積ガスの移動を効果的に遮断しウェハの裏面での
堆積を防止するようになっている。以下で述べるが、シ
ャドーリングの端縁に隣接する位置には開口が設けられ
ており、この開口を通って、アルゴンのような堆積防止
ガス（ａｎｔｉ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｇａｓｓ）が
シャドーリングの下方から上方に流される。この堆積防
止ガスの流れは、堆積ガスがウェハの裏面に達するのを
防止するための別の抑制手段若しくはシールドとして機
能する。
【００１７】シャドーリング若しくはシールドの使用に
ついては、１９９２年１月２２日出願の米国特許願第０
７／８２３，９４２号（１９９０年１２月５日出願の米
国特許願第０７／６２２，６６４号の継続出願）明細書
及び１９９２年１１月６日出願の米国特許第０７／９７
２，６７４号明細書に開示されている。従って、これら
の米国特許願明細書も参酌されたい。
ついては、１９９２年１月２２日出願の米国特許願第０
７／８２３，９４２号（１９９０年１２月５日出願の米
国特許願第０７／６２２，６６４号の継続出願）明細書
及び１９９２年１１月６日出願の米国特許第０７／９７
２，６７４号明細書に開示されている。従って、これら
の米国特許願明細書も参酌されたい。
【００１８】シャドーリング３６とポンピングプレート
２７との間には外側リングないしは支持リング４４が配
置されている。この支持リング４４はポンピングプレー
ト２７上に載置され、図２に示すように、サポート２０
が搬出位置にある場合に、シャドーリング３６を支持す
る。
２７との間には外側リングないしは支持リング４４が配
置されている。この支持リング４４はポンピングプレー
ト２７上に載置され、図２に示すように、サポート２０
が搬出位置にある場合に、シャドーリング３６を支持す
る。
【００１９】シャドーリング３６の中央開口部には、そ
の下面に、テーパ付き内側縁部７０が設けられるのが好
ましい。そのテーパは、サポート２０のテーパ付き側壁
面３４とほぼ同じテーパ角を有するもの、即ちマッチテ
ーパ（ｍａｔｃｈｉｎｇ ｔａｐｅｒ）である。テーパ
付き内側縁部７０の上端部は内側リップ７２で終端して
いる。内側リップ７２は、テーパ付き内側縁部７０から
全周にわたり所定の距離だけ内方に延びて、基板２２の
前面の上側にまで延びるよう、寸法決めされている。内
側リップ７２は、基板２２と面接触できるように、基板
２２の面に平行で平坦な下面７３を有しており、その面
接触は少なくとも部分的なシールを形成し、内側リップ
７２と基板２２との間での堆積ガスの流通を抑制するよ
うになっている。内側リップ７２は基板の前面側縁部の
上側に、約１．５ｍｍ〜約６ｍｍ、典型的には約５ｍｍ
だけ内方に延びるように寸法決めされ、所望のシール及
び前面側縁部の遮蔽が与えられるようになっている。
の下面に、テーパ付き内側縁部７０が設けられるのが好
ましい。そのテーパは、サポート２０のテーパ付き側壁
面３４とほぼ同じテーパ角を有するもの、即ちマッチテ
ーパ（ｍａｔｃｈｉｎｇ ｔａｐｅｒ）である。テーパ
付き内側縁部７０の上端部は内側リップ７２で終端して
いる。内側リップ７２は、テーパ付き内側縁部７０から
全周にわたり所定の距離だけ内方に延びて、基板２２の
前面の上側にまで延びるよう、寸法決めされている。内
側リップ７２は、基板２２と面接触できるように、基板
２２の面に平行で平坦な下面７３を有しており、その面
接触は少なくとも部分的なシールを形成し、内側リップ
７２と基板２２との間での堆積ガスの流通を抑制するよ
うになっている。内側リップ７２は基板の前面側縁部の
上側に、約１．５ｍｍ〜約６ｍｍ、典型的には約５ｍｍ
だけ内方に延びるように寸法決めされ、所望のシール及
び前面側縁部の遮蔽が与えられるようになっている。
【００２０】シャドーリング３６のテーパ付き内側縁部
７０の上部部分における内径は、サポート２０の上面３
５の外径よりも極く僅か、即ち約１ｍｍ程度大きく、一
方、シャドーリング３６のテーパ付き内側縁部７０の下
部部分における外径は、サポート２０の底面の外径より
も約１ｍｍ程度大きい。この寸法差は、サポート２０及
びシャドーリング３６を作るのに異なる材料が用いられ
た場合に、生じ得る熱膨張差を補償するのに役立つ。ま
た、この寸法差は、サポート２０及び基板２２を上昇し
てシャドーリング３６に接触させた場合に、シャドーリ
ング３６をシャドーリング３６のテーパ付き内側縁部７
０とサポート２０のテーパ付き外側縁部３４との間の接
触によっては支持せずに、内側リップ７２の下面と基板
２２の上面３５との間の接触により支持させ、それによ
って内側リップ７２と基板２２との間のシールを向上さ
せるためにも、設けられている。
７０の上部部分における内径は、サポート２０の上面３
５の外径よりも極く僅か、即ち約１ｍｍ程度大きく、一
方、シャドーリング３６のテーパ付き内側縁部７０の下
部部分における外径は、サポート２０の底面の外径より
も約１ｍｍ程度大きい。この寸法差は、サポート２０及
びシャドーリング３６を作るのに異なる材料が用いられ
た場合に、生じ得る熱膨張差を補償するのに役立つ。ま
た、この寸法差は、サポート２０及び基板２２を上昇し
てシャドーリング３６に接触させた場合に、シャドーリ
ング３６をシャドーリング３６のテーパ付き内側縁部７
０とサポート２０のテーパ付き外側縁部３４との間の接
触によっては支持せずに、内側リップ７２の下面と基板
２２の上面３５との間の接触により支持させ、それによ
って内側リップ７２と基板２２との間のシールを向上さ
せるためにも、設けられている。
【００２１】サポート２０及び基板２２を図１に示す堆
積位置に上昇した場合、基板２２の前側縁部（上面の縁
部）はシャドーリング３６の内側リップ７２の下面と係
合し、シャドーリング３６を持ち上げて外側リングサポ
ート４４（基板２２と係合していない状態では、通常、
この外側リングサポート４４にはシャドーリング３６が
通常載置されている）から分離させる。シャドーリング
３６がサポート２０により支持リング４４から持ち上げ
られると、支持リング４４の内周縁とシャドーリング３
６の外周縁との間に流通路６２ができる。
積位置に上昇した場合、基板２２の前側縁部（上面の縁
部）はシャドーリング３６の内側リップ７２の下面と係
合し、シャドーリング３６を持ち上げて外側リングサポ
ート４４（基板２２と係合していない状態では、通常、
この外側リングサポート４４にはシャドーリング３６が
通常載置されている）から分離させる。シャドーリング
３６がサポート２０により支持リング４４から持ち上げ
られると、支持リング４４の内周縁とシャドーリング３
６の外周縁との間に流通路６２ができる。
【００２２】シャドーリング３６と支持リング４４と
は、前述したシャドーリング３６及びサポート２０の共
働と同様な態様で共働する。特に、支持リング４４の中
央開口部には、下端部が内側リップ７８で終端する内側
縁部７６が設けられるのが好適である。この内側リップ
７８は、内側縁部７６から全周にわたり所定の距離だけ
内方に延びて、シャドーリング３６の外壁面７７の上部
部分に設けられた対応のリップ７９の下側にまで延びる
ように寸法決めされている。支持リングの内側リップ７
８は、シャドーリングのリップ７９に平行で平坦な下面
を有しており、リップ７９との間で面接触するようにな
っている。
は、前述したシャドーリング３６及びサポート２０の共
働と同様な態様で共働する。特に、支持リング４４の中
央開口部には、下端部が内側リップ７８で終端する内側
縁部７６が設けられるのが好適である。この内側リップ
７８は、内側縁部７６から全周にわたり所定の距離だけ
内方に延びて、シャドーリング３６の外壁面７７の上部
部分に設けられた対応のリップ７９の下側にまで延びる
ように寸法決めされている。支持リングの内側リップ７
８は、シャドーリングのリップ７９に平行で平坦な下面
を有しており、リップ７９との間で面接触するようにな
っている。
【００２３】ガスがチャンバ１２内に導入され、また、
チャンバ１２から回収される。ガス入口２８は反応プロ
セスガスを導入するために設けられている。チャンバ１
２には、ガスパージ部分２６内に堆積防止ガスを供給す
るための堆積防止ガス入口８２が設けられている。ポン
ピングプレート２７には排気孔８４が貫通して形成され
ており、この排気孔８４は、チャンバ１２から使用済み
プロセスガス、プロセスガス副生物及び堆積防止ガスを
回収するための真空マニホールド８６と流体的に連通し
ている。図３に明示するように、ポンピングプレート２
７は複数の円形の貫通孔９１が貫通して形成されている
が、その目的については以下で詳細に説明する。
チャンバ１２から回収される。ガス入口２８は反応プロ
セスガスを導入するために設けられている。チャンバ１
２には、ガスパージ部分２６内に堆積防止ガスを供給す
るための堆積防止ガス入口８２が設けられている。ポン
ピングプレート２７には排気孔８４が貫通して形成され
ており、この排気孔８４は、チャンバ１２から使用済み
プロセスガス、プロセスガス副生物及び堆積防止ガスを
回収するための真空マニホールド８６と流体的に連通し
ている。図３に明示するように、ポンピングプレート２
７は複数の円形の貫通孔９１が貫通して形成されている
が、その目的については以下で詳細に説明する。
【００２４】チャンバ１２の側壁１４にはウェハ搬入口
９２が貫通して設けられている。ウェハ搬入口９２が使
用状態にある時、パージガスがこのウェハ搬入口９２か
ら導入される。このパージガスは、本発明により解決さ
れるべき問題点、即ちサポート２０上での基板２２の望
ましくない移動の原因となるものである。
９２が貫通して設けられている。ウェハ搬入口９２が使
用状態にある時、パージガスがこのウェハ搬入口９２か
ら導入される。このパージガスは、本発明により解決さ
れるべき問題点、即ちサポート２０上での基板２２の望
ましくない移動の原因となるものである。
【００２５】この装置１０を用いる方法は、基板２２に
金属のような材料を堆積するステップと、全ての金属層
を基板上に堆積した後、金属層を有するその基板を搬出
するステップと、新規な基板２２を搬入するステップと
を含んでいる。
金属のような材料を堆積するステップと、全ての金属層
を基板上に堆積した後、金属層を有するその基板を搬出
するステップと、新規な基板２２を搬入するステップと
を含んでいる。
【００２６】図１を参照して説明する。本方法の堆積段
階において、サポート２０は基板２２と共に上昇されシ
ャドーリング３６に接触され、シャドーリング３６と支
持リング４４との間に隙間ないしは流通路６２が形成さ
れる。プロセスガスは、プロセスガス入口２８からプロ
セスガス部分２４内に導入され、そのガスはプロセスガ
ス部分２４内において反応し、基板２２の堆積面に金属
を堆積する。シャドーリング３６は、堆積ガスが基板２
２の外側縁部及び裏面に移動するのを防止し、それによ
り、その面に金属が堆積するのを防止する。このような
堆積は、アルゴン等の堆積防止ガスを堆積防止ガス入口
８２からガスパージ部分２６に導入することによっても
防止される。堆積防止ガスは、基板２２の堆積面上の堆
積を妨げるものではない。堆積防止ガスの大部分は矢印
９５で示すように流通路６２を通って流れ、これによっ
て、反応ガスが流通路６２を通るのを防止すると共に、
基板２２の裏面に堆積が生ずるのを防止する。また、堆
積防止ガスの一部がポンピングプレート２７の貫通孔９
１を流れるが、これによって、反応ガスが貫通孔９１か
ら基板２２の裏面に流れるのを防止している。堆積段階
中、堆積防止ガス、使用済みプロセスガス及びプロセス
ガス副生物は、矢印９７に示すように、ガス導入部分か
らポンピングプレート２７の排気孔８４を通って真空マ
ニホールド８６に回収される。
階において、サポート２０は基板２２と共に上昇されシ
ャドーリング３６に接触され、シャドーリング３６と支
持リング４４との間に隙間ないしは流通路６２が形成さ
れる。プロセスガスは、プロセスガス入口２８からプロ
セスガス部分２４内に導入され、そのガスはプロセスガ
ス部分２４内において反応し、基板２２の堆積面に金属
を堆積する。シャドーリング３６は、堆積ガスが基板２
２の外側縁部及び裏面に移動するのを防止し、それによ
り、その面に金属が堆積するのを防止する。このような
堆積は、アルゴン等の堆積防止ガスを堆積防止ガス入口
８２からガスパージ部分２６に導入することによっても
防止される。堆積防止ガスは、基板２２の堆積面上の堆
積を妨げるものではない。堆積防止ガスの大部分は矢印
９５で示すように流通路６２を通って流れ、これによっ
て、反応ガスが流通路６２を通るのを防止すると共に、
基板２２の裏面に堆積が生ずるのを防止する。また、堆
積防止ガスの一部がポンピングプレート２７の貫通孔９
１を流れるが、これによって、反応ガスが貫通孔９１か
ら基板２２の裏面に流れるのを防止している。堆積段階
中、堆積防止ガス、使用済みプロセスガス及びプロセス
ガス副生物は、矢印９７に示すように、ガス導入部分か
らポンピングプレート２７の排気孔８４を通って真空マ
ニホールド８６に回収される。
【００２７】ガスの流量は、基板のサイズ、堆積される
材料及び堆積される材料の量による。典型的には、プロ
セスガスは、約１００標準立方センチメートル（ｓｃｃ
ｍ）〜約６０００ｓｃｃｍ、より典型的には約５００ｓ
ｃｃｍ〜約１０００ｓｃｃｍの流量で導入され、堆積防
止ガスは、堆積段階中に、約３００ｓｃｃｍ〜５０００
ｓｃｃｍ、より典型的には約１０００ｓｃｃｍ〜３００
０ｓｃｃｍの流量で導入される。例えば、６ｉｎ（１
５．２４ｃｍ）径のシリコンウェハにタングステンを堆
積するための典型的なプロセスにおいては、チャンバ内
の圧力を約７０Ｔｏｒｒ〜約１００Ｔｏｒｒ、典型的に
は８０Ｔｏｒｒに維持しつつ、水素及びフッ化タングス
テン（ＷＦ6 ）から成るプロセスガスはそれぞれ約５０
０ｓｃｃｍ及び約７５ｓｃｃｍの流量でチャンバ内に導
入され、サポート２０は約４５０℃〜約５００℃、好ま
しくは約４６５℃〜約４８５℃、典型的には約４７５℃
の堆積温度で維持される。この典型的なプロセスにおい
て、堆積防止ガスは約１０００ｓｃｃｍ〜約３０００ｓ
ｃｃｍの流量で導入されるとよい。
材料及び堆積される材料の量による。典型的には、プロ
セスガスは、約１００標準立方センチメートル（ｓｃｃ
ｍ）〜約６０００ｓｃｃｍ、より典型的には約５００ｓ
ｃｃｍ〜約１０００ｓｃｃｍの流量で導入され、堆積防
止ガスは、堆積段階中に、約３００ｓｃｃｍ〜５０００
ｓｃｃｍ、より典型的には約１０００ｓｃｃｍ〜３００
０ｓｃｃｍの流量で導入される。例えば、６ｉｎ（１
５．２４ｃｍ）径のシリコンウェハにタングステンを堆
積するための典型的なプロセスにおいては、チャンバ内
の圧力を約７０Ｔｏｒｒ〜約１００Ｔｏｒｒ、典型的に
は８０Ｔｏｒｒに維持しつつ、水素及びフッ化タングス
テン（ＷＦ6 ）から成るプロセスガスはそれぞれ約５０
０ｓｃｃｍ及び約７５ｓｃｃｍの流量でチャンバ内に導
入され、サポート２０は約４５０℃〜約５００℃、好ま
しくは約４６５℃〜約４８５℃、典型的には約４７５℃
の堆積温度で維持される。この典型的なプロセスにおい
て、堆積防止ガスは約１０００ｓｃｃｍ〜約３０００ｓ
ｃｃｍの流量で導入されるとよい。
【００２８】搬入・搬出段階においては、図２に示すよ
うに、サポート２０が下降されて、基板２２がシャドー
リング３６との接触状態が解除され、シャドーリング３
６は外側リングサポート４４に着座される。そして、基
板２２とシャドーリング３６との間に流通路９６が形成
される。次いで、パージガスが入口９２から導入され、
装置１０の他の部分からプロセスガス副生物及びその他
の微粒子形成汚染物を放逐する。このパージガスは、約
１００ｓｃｃｍ〜約１０００ｓｃｃｍ、典型的には約４
５０ｓｃｃｍ〜約８００ｓｃｃｍの流量で導入され得
る。パージガスは、矢印１０４で示すように、ガスパー
ジ部分２６から流通路９６及び貫通孔９１を通りプロセ
スガス部分２４内に流れる。この後、パージガス及びプ
ロセスガス部分２４に残留している全てのプロセスガス
が真空システムによりそこから回収され、そのガスは、
矢印１０６で示すように、ポンピングプレート２７の排
気孔８４を通って真空マニホールド８６に流れていく。
うに、サポート２０が下降されて、基板２２がシャドー
リング３６との接触状態が解除され、シャドーリング３
６は外側リングサポート４４に着座される。そして、基
板２２とシャドーリング３６との間に流通路９６が形成
される。次いで、パージガスが入口９２から導入され、
装置１０の他の部分からプロセスガス副生物及びその他
の微粒子形成汚染物を放逐する。このパージガスは、約
１００ｓｃｃｍ〜約１０００ｓｃｃｍ、典型的には約４
５０ｓｃｃｍ〜約８００ｓｃｃｍの流量で導入され得
る。パージガスは、矢印１０４で示すように、ガスパー
ジ部分２６から流通路９６及び貫通孔９１を通りプロセ
スガス部分２４内に流れる。この後、パージガス及びプ
ロセスガス部分２４に残留している全てのプロセスガス
が真空システムによりそこから回収され、そのガスは、
矢印１０６で示すように、ポンピングプレート２７の排
気孔８４を通って真空マニホールド８６に流れていく。
【００２９】仮に貫通孔９１が非常に大きいとすると、
その場合には、堆積段階において堆積防止ガスの流れに
より生ずる貫通孔の前後における圧力差が不十分とな
る。この場合、プロセスガスが貫通孔９１を通り基板２
２の裏面に接するのを、堆積防止ガスによっては防止す
ることができないこととなる。プロセスガスが基板２２
の裏面に接すると、その裏面に望ましくない金属の堆積
が生ずる。これは、基板に形成された金属層の一部の望
ましくない剥離の原因となる虞れがある。
その場合には、堆積段階において堆積防止ガスの流れに
より生ずる貫通孔の前後における圧力差が不十分とな
る。この場合、プロセスガスが貫通孔９１を通り基板２
２の裏面に接するのを、堆積防止ガスによっては防止す
ることができないこととなる。プロセスガスが基板２２
の裏面に接すると、その裏面に望ましくない金属の堆積
が生ずる。これは、基板に形成された金属層の一部の望
ましくない剥離の原因となる虞れがある。
【００３０】逆に、貫通孔９１が小さすぎる場合には、
搬入・搬出段階において、非常に多くのパージガスが基
板２２とシャドーリング３６との間の隙間９６を通って
圧送され、基板２２の移動又はチャタリングの原因とな
ることがある。
搬入・搬出段階において、非常に多くのパージガスが基
板２２とシャドーリング３６との間の隙間９６を通って
圧送され、基板２２の移動又はチャタリングの原因とな
ることがある。
【００３１】図３に示すように、複数の貫通孔９１を、
ポンピングプレート２７の外周部近傍に配置した状態で
用いることができる。これらの貫通孔９１は、ポンピン
グプレート２７の中心から等距離に配置され、排気孔８
４よりも僅かに径方向内側とされる。貫通孔９１は周方
向について対称的とはせずに、概して、真空マニホール
ドから離れている位置よりも真空マニホールドの近傍の
方を少なくし、パージガスが比較的均等に配分されるよ
うにするのが好ましい。図３においては、２つの貫通孔
９１Ａが真空マニホールド側に配置され、３つの貫通孔
９１Ｂが真空マニホールドから離れた位置に配置されて
いる。
ポンピングプレート２７の外周部近傍に配置した状態で
用いることができる。これらの貫通孔９１は、ポンピン
グプレート２７の中心から等距離に配置され、排気孔８
４よりも僅かに径方向内側とされる。貫通孔９１は周方
向について対称的とはせずに、概して、真空マニホール
ドから離れている位置よりも真空マニホールドの近傍の
方を少なくし、パージガスが比較的均等に配分されるよ
うにするのが好ましい。図３においては、２つの貫通孔
９１Ａが真空マニホールド側に配置され、３つの貫通孔
９１Ｂが真空マニホールドから離れた位置に配置されて
いる。
【００３２】貫通孔９１の正確な数及び寸法は、基板２
２とシャドーリング３６との間の流通路９６の寸法やパ
ージガスの流量を考慮して選定される。流通路９６を大
きくすると、貫通孔の横断面の面積を小さくする必要が
ある。一般に、貫通孔９１と流通路９６の流路面積の合
計は、１００ｓｃｃｍのパージガスについて約０．１ｉ
ｎ2 （０．６５ｃｍ2 ）〜約３ｉｎ2 （１９．４ｃ
ｍ2 ）、典型的には約０．５ｉｎ2 （３．２３ｃｍ2 ）
〜約１．５ｉｎ2 （９．６８ｃｍ2 ）、好ましくは約
０．７ｉｎ2 （４．５２ｃｍ2 ）〜約１．１ｉｎ
2 （７．１０ｃｍ2 ）、更に好ましくは約０．９ｉｎ2
（５．８１ｃｍ2 ）〜約１．１ｉｎ2 （７．１０ｃ
ｍ2 ）とすることができる。例えば、４５０ｓｃｃｍの
パージガスについては、流通路９６の流路面積は約５ｉ
ｎ2 （３２．２ｃｍ2 ）となり、また、ポンピングプレ
ート２７は０．２５ｉｎ（０．６４ｃｍ）径の貫通孔９
１を５つ有し、これは総流路面積約０．７４５ｉｎ
2 （４．８１ｃｍ2 ）に対して約０．２４５ｉｎ
2 （１．５８ｃｍ2 ）の流路面積を与えるものである。
２とシャドーリング３６との間の流通路９６の寸法やパ
ージガスの流量を考慮して選定される。流通路９６を大
きくすると、貫通孔の横断面の面積を小さくする必要が
ある。一般に、貫通孔９１と流通路９６の流路面積の合
計は、１００ｓｃｃｍのパージガスについて約０．１ｉ
ｎ2 （０．６５ｃｍ2 ）〜約３ｉｎ2 （１９．４ｃ
ｍ2 ）、典型的には約０．５ｉｎ2 （３．２３ｃｍ2 ）
〜約１．５ｉｎ2 （９．６８ｃｍ2 ）、好ましくは約
０．７ｉｎ2 （４．５２ｃｍ2 ）〜約１．１ｉｎ
2 （７．１０ｃｍ2 ）、更に好ましくは約０．９ｉｎ2
（５．８１ｃｍ2 ）〜約１．１ｉｎ2 （７．１０ｃ
ｍ2 ）とすることができる。例えば、４５０ｓｃｃｍの
パージガスについては、流通路９６の流路面積は約５ｉ
ｎ2 （３２．２ｃｍ2 ）となり、また、ポンピングプレ
ート２７は０．２５ｉｎ（０．６４ｃｍ）径の貫通孔９
１を５つ有し、これは総流路面積約０．７４５ｉｎ
2 （４．８１ｃｍ2 ）に対して約０．２４５ｉｎ
2 （１．５８ｃｍ2 ）の流路面積を与えるものである。
【００３３】以上、本発明についてその好適な態様に関
して相当に詳細に述べたが、他の態様も可能である。例
えば、本発明は、シリコンウェハ及びタングステンの堆
積についての使用に限定されない。本発明は、金属を堆
積する必要のある如何なる基板（シリコン、合成高分子
材料及びガラス等の半導体非表面を含む）にも適用可能
である。更に、本発明は、銀、金、銅、チタン、窒化チ
タン及びシリコン酸化物を含めて、多くの金属含有化合
物（ｍｅｔａｌ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕ
ｎｄ）の蒸着に適用可能である。プロセスガスは、チャ
ンバ１２内の複数のプロセス条件下で所望の金属含有化
合物を堆積する１以上のガスから構成することができ、
また、ＷＦ6 やＳｉＨ4 のようなガス、及び、アルゴン
や窒素、ヘリウムのような不活性キャリアガスを含める
こともできる。搬入・搬出段階において用いられ入口９
２から導入されるパージガスは勿論、堆積段階において
用いられ入口８２を通って導入されるパージガスは、ア
ルゴン、ヘリウム及び窒素のような不活性ガスとするの
がよい。更に、本発明は、基板２２の裏面における材料
の堆積を制限するプロセスにおいて有効である。更にま
た、本発明は、化学的蒸着プロセスや直接的堆積プロセ
ス（ｄｉｒｅｃｔ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓ
ｓ）等の種々の堆積プロセスにおいて適用可能である。
して相当に詳細に述べたが、他の態様も可能である。例
えば、本発明は、シリコンウェハ及びタングステンの堆
積についての使用に限定されない。本発明は、金属を堆
積する必要のある如何なる基板（シリコン、合成高分子
材料及びガラス等の半導体非表面を含む）にも適用可能
である。更に、本発明は、銀、金、銅、チタン、窒化チ
タン及びシリコン酸化物を含めて、多くの金属含有化合
物（ｍｅｔａｌ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｃｏｍｐｏｕ
ｎｄ）の蒸着に適用可能である。プロセスガスは、チャ
ンバ１２内の複数のプロセス条件下で所望の金属含有化
合物を堆積する１以上のガスから構成することができ、
また、ＷＦ6 やＳｉＨ4 のようなガス、及び、アルゴン
や窒素、ヘリウムのような不活性キャリアガスを含める
こともできる。搬入・搬出段階において用いられ入口９
２から導入されるパージガスは勿論、堆積段階において
用いられ入口８２を通って導入されるパージガスは、ア
ルゴン、ヘリウム及び窒素のような不活性ガスとするの
がよい。更に、本発明は、基板２２の裏面における材料
の堆積を制限するプロセスにおいて有効である。更にま
た、本発明は、化学的蒸着プロセスや直接的堆積プロセ
ス（ｄｉｒｅｃｔ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓ
ｓ）等の種々の堆積プロセスにおいて適用可能である。
【００３４】従って、特許請求の範囲にいう本発明の精
神及び範囲は、上述した好適な実施態様の説明に限るべ
きではない。
神及び範囲は、上述した好適な実施態様の説明に限るべ
きではない。
【００３５】
【発明の効果】ポンピングプレートに貫通孔を設けるこ
とにより、搬出段階におけるパージガスによる基板の移
動の問題を解決できることが分かった。また、ポンピン
グプレートの貫通孔は堆積プロセスに対して何等悪影響
を及ぼさなかった。更に、貫通孔は、基板の裏面に堆積
を全く発生させず、また、堆積の均一性にも影響を与え
ず、しかも、システムにおいて形成される微粒子の数を
増加させるものでもない。
とにより、搬出段階におけるパージガスによる基板の移
動の問題を解決できることが分かった。また、ポンピン
グプレートの貫通孔は堆積プロセスに対して何等悪影響
を及ぼさなかった。更に、貫通孔は、基板の裏面に堆積
を全く発生させず、また、堆積の均一性にも影響を与え
ず、しかも、システムにおいて形成される微粒子の数を
増加させるものでもない。
【図１】基板上に金属層を堆積するのに適した本発明に
よる孔付き障壁プレートを有する装置の概略縦断面図で
あり、堆積段階を示す図である。
よる孔付き障壁プレートを有する装置の概略縦断面図で
あり、堆積段階を示す図である。
【図２】図１の装置の概略縦断面図であり、パージ段階
を示す図である。
を示す図である。
【図３】図１及び図２の装置で用いられる分離プレート
の平面図である。
の平面図である。
１０…装置、１２…チャンバ、２０…サポート、２２…
基板、２４…プロセスガス部分、２６…ガスパージ部
分、２７…ポンピングプレート（障壁）、２８…プロセ
スガス入口、３０…ヒータモジュール、３６…シャドー
リング（シールド）、４４…支持リング、６２…流通
路、８２…堆積防止ガス入口、８４…排気孔、９１…貫
通孔。
基板、２４…プロセスガス部分、２６…ガスパージ部
分、２７…ポンピングプレート（障壁）、２８…プロセ
スガス入口、３０…ヒータモジュール、３６…シャドー
リング（シールド）、４４…支持リング、６２…流通
路、８２…堆積防止ガス入口、８４…排気孔、９１…貫
通孔。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 スティーヴ ジー． ガナヤム
アメリカ合衆国， カリフォルニア州
94087， サニーヴェール， オンタリ
オ ドライヴ ナンバー10 1576
(72)発明者 ヴィレンドラ ヴィ．エス． ラナ
アメリカ合衆国， カリフォルニア州
95032， ロス ガトス， アンドレ
コート 101
(56)参考文献 特開 平４−268724（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−301140（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−133073（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/205,21/31
C23C 16/00 - 16/56
Claims (24)
- 【請求項１】 堆積面と、材料の堆積が殆ど生じない第
２の面とを有する基板上に材料を堆積するための堆積装
置であって、 （ａ）前記基板用のサポートと、 （ｂ）前記基板が前記サポート上にある場合に、その基
板の堆積面に接するプロセスガス部分と、 （ｃ）堆積段階中に、前記材料の少なくとも一成分を含
有するプロセスガスを前記プロセスガス部分に導入する
第１の入口と、 （ｄ）前記基板の第２の面から前記プロセスガス部分を
分離し、プロセスガスがその基板の第２の面に接するの
を防止するようになっている障壁手段と、 （ｅ）前記基板が前記サポート上に配置されている場合
に、パージ段階中に、その基板の第２の面に近接する部
分から成る流路内にパージガスを導入する第２の入口
と、 （ｆ）前記障壁に設けられた複数の貫通孔であって、そ
の横断面面積が、（ｉ）前記サポートに対して前記基板
を移動させることなくパージガスを前記障壁を経て前記
プロセスガス部分内に流入させることのできる大きさで
あって、且つ（ｉｉ）堆積段階中に前記基板の第２の面
上に前記材料の堆積を実質的に生じさせないほど十分に
小さい貫通孔と、を備える堆積装置。 - 【請求項２】 前記障壁が、ガスパージ部分からプロセ
スガス部を分離する構造を備える請求項１記載の堆積装
置。 - 【請求項３】 前記基板の縁部に接触し、堆積段階中
に、反応ガスが前記基板の裏面に接するのを防止するシ
ャドーリングを備える、請求項１記載の堆積装置。 - 【請求項４】 前記サポートは可動であり、パージ段階
中にパージガスが流通する隙間を、外側リングの内周縁
とシャドーリングの外周縁との間に形成するようになっ
ている、請求項３記載の堆積装置。 - 【請求項５】 前記基板はシリコンウェハであり、前記
材料はタングステンを含む、請求項１記載の堆積装置。 - 【請求項６】 前記基板はガラス板であり、前記材料は
シリコン酸化物を含む、請求項１記載の堆積装置。 - 【請求項７】 前記貫通孔は前記障壁に非対称的に配置
されている、請求項１記載の堆積装置。 - 【請求項８】 堆積面と、材料の堆積が実質的に生じな
い反対側の裏面と、前記堆積面及び前記裏面の間の縁部
とを有する基板上に材料層を堆積する堆積装置におい
て、 （ａ）前記基板用の可動サポートと、 （ｂ）前記基板が前記サポート上にある場合に、その基
板の堆積面に接するプロセスガス部分と、 （ｃ）前記基板が前記サポート上にある場合に、その基
板の裏面に流体的に接するガスパージ部分と、 （ｄ）材料堆積段階中に、プロセスガスを前記プロセス
ガス部分内に導入するプロセスガス入口と、 （ｅ）前記プロセスガス部分から使用済みプロセスガス
及びプロセスガス副生物を除去する出口と、 （ｆ）前記ガスパージ部分から前記プロセスガス部分を
分離する分離プレートと、 （ｇ）パージ段階中に、パージガスを前記ガスパージ部
分内に導入するパージガス入口と、を具備し、前記分離
プレートは複数の貫通孔を備え、該貫通孔は、前記サポ
ートに対して前記基板を移動させることなくパージガス
を前記ガスパージ部分から前記分離プレートを経て前記
プロセスガス部分内に流入させることのできる大きさの
横断面面積を有し、前記貫通孔の前記横断面面積は、堆
積段階中に前記基板の裏面上に材料の堆積を実質的に生
じさせないほど十分に小さい、堆積装置。 - 【請求項９】 前記材料は金属であり、前記基板はシリ
コンウェハである、請求項８記載の堆積装置。 - 【請求項１０】 前記金属はタングステンである、請求
項９記載の堆積装置。 - 【請求項１１】 前記基板はプラットパネルディスプレ
イ用のガラスであり、前記材料はシリコン酸化物であ
る、請求項８記載の堆積装置。 - 【請求項１２】 堆積面と、材料の堆積が殆ど生じない
第２の面とを有する基板上に材料を堆積するための堆積
方法であって、 （ａ）堆積チャンバ内に設けられたサポート上に基板を
装着するステップであって、前記堆積チャンバがその基
板の堆積面に接するプロセスガス部分を有するものであ
る、前記ステップと、 （ｂ）前記装着ステップの後、プロセスガスを前記プロ
セスガス部分内に導入することにより前記基板上に材料
を堆積するステップであって、前記堆積チャンバが、前
記基板の第２の面から前記プロセスガス部分を分離して
その基板の第２の面にプロセスガスが接しないようにす
る貫通孔付き分離プレートを有しており、前記貫通孔が
前記基板の裏面に材料の堆積を実質的に生じさせないほ
ど十分に小さなものである、前記ステップと、 （ｃ）前記基板の第２の面に近接する部分から成る流路
内にパージガスを導入するステップであって、前記貫通
孔の横断面面積が、前記サポートに対して前記基板を移
動させることなくパージガスを前記分離プレートを経て
前記プロセスガス部分内に流入させることのできる大き
さである、前記ステップと、を含む堆積方法。 - 【請求項１３】 前記基板はシリコンウェハであり、前
記材料は金属である、請求項１２記載の堆積方法。 - 【請求項１４】 前記金属はタングステンである、請求
項１３記載の堆積方法。 - 【請求項１５】 前記基板はガラスであり、前記材料は
酸化シリコンである、請求項１２記載の堆積方法。 - 【請求項１６】 前記基板上に材料を堆積する前記ステ
ップを行う前に、前記基板上に材料を堆積する前記ステ
ップを行っている間その基板の裏面にプロセスガスが接
するのを防止するためのシャドーリングと、前記基板の
縁部とを接触させるステップを含む、請求項１２記載の
堆積方法。 - 【請求項１７】 パージガスを導入する前に、前記シャ
ドーリングを前記基板から分離して、パージガスが前記
プロセスガス部分内に流通するための隙間を形成するよ
うにした、請求項１６記載の堆積方法。 - 【請求項１８】 前記隙間と前記貫通孔の横断面面積の
総計が、１００ｓｃｃｍのパージガスの流れに対して
０．１ｉｎ2 （０．６５ｃｍ2 ）〜３ｉｎ2 （１９．４
ｃｍ2 ）である、請求項１７記載の堆積方法。 - 【請求項１９】 前記隙間と前記貫通孔の横断面面積の
総計が、１００ｓｃｃｍのパージガスの流れに対して
０．５ｉｎ2 （３．２３ｃｍ2 ）〜１．５ｉｎ2 （９．
６８ｃｍ2 ）である、請求項１８記載の堆積方法。 - 【請求項２０】 プロセスガスは１００ｓｃｃｍ〜６０
００ｓｃｃｍの流量で導入され、パージガスは４５０ｓ
ｃｃｍ〜８００ｓｃｃｍの流量で導入され、前貫通孔の
全面積は０．１ｉｎ2 （０．６５ｃｍ2 ）〜１ｉｎ2
（６．４５ｃｍ2 ）である、請求項１５記載の堆積方
法。 - 【請求項２１】 パージガスは４５０ｓｃｃｍ〜８００
ｓｃｃｍの流量で導入される、請求項１９記載の堆積方
法。 - 【請求項２２】 プロセスガスは５００ｓｃｃｍ〜１０
００ｓｃｃｍの流量でプロセスガス部分に導入される、
請求項２０記載の堆積方法。 - 【請求項２３】 小孔の横断面積は０．２ｉｎ2 （１．
２９ｃｍ2 ）〜０．４ｉｎ2 （２．５８ｃｍ2 ）であ
る、請求項２０記載の堆積方法。 - 【請求項２４】 プロセスガスは５００ｓｃｃｍ〜１０
００ｓｃｃｍの流量で導入され、パージガスは４５０ｓ
ｃｃｍ〜８００ｓｃｃｍの流量で導入され、前記貫通孔
の全面積は０．２ｉｎ2 （１．２９ｃｍ2 ）〜０．４ｉ
ｎ2 （２．５８ｃｍ2 ）である、請求項１２記載の堆積
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/975251 | 1992-11-12 | ||
| US07/975,251 US5292554A (en) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Deposition apparatus using a perforated pumping plate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06295872A JPH06295872A (ja) | 1994-10-21 |
| JP3481656B2 true JP3481656B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=25522831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28249493A Expired - Fee Related JP3481656B2 (ja) | 1992-11-12 | 1993-11-11 | 孔付きポンピングプレートを用いる堆積装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5292554A (ja) |
| JP (1) | JP3481656B2 (ja) |
Families Citing this family (61)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5133284A (en) * | 1990-07-16 | 1992-07-28 | National Semiconductor Corp. | Gas-based backside protection during substrate processing |
| US5843233A (en) * | 1990-07-16 | 1998-12-01 | Novellus Systems, Inc. | Exclusion guard and gas-based substrate protection for chemical vapor deposition apparatus |
| US5620525A (en) * | 1990-07-16 | 1997-04-15 | Novellus Systems, Inc. | Apparatus for supporting a substrate and introducing gas flow doximate to an edge of the substrate |
| US5855687A (en) * | 1990-12-05 | 1999-01-05 | Applied Materials, Inc. | Substrate support shield in wafer processing reactors |
| US5800686A (en) * | 1993-04-05 | 1998-09-01 | Applied Materials, Inc. | Chemical vapor deposition chamber with substrate edge protection |
| JPH0799162A (ja) * | 1993-06-21 | 1995-04-11 | Hitachi Ltd | Ｃｖｄリアクタ装置 |
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| US5643366A (en) * | 1994-01-31 | 1997-07-01 | Applied Materials, Inc. | Wafer handling within a vacuum chamber using vacuum |
| DE19502777A1 (de) * | 1994-02-22 | 1995-08-24 | Siemens Ag | Verfahren zur plasmaunterstützten Rückseitenätzung einer Halbleiterscheibe bei belackungsfreier Scheibenvorderseite |
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