JPH02237020A - 半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 半導体製造装置、特に試料上に薄膜を成長するために使
用される化学気相成長装置におけるガス導入部の改良に
関し、 ＣＶＤ装置の原料ガスの消費量を減らし、試料以外の不
要部分へ付着した膜の剥離で生じるチャンバー内の塵を
減少でき、試料上に膜が均一に成長される半導体製造装
置を提供することを目的とし、 チャンバー内に配置した試料にガス導入部から導入した
反応ガスを供給して該試料上に膜を化学気相成長させる
半導体製造装置において、前記ガス導入部の試料に対面
する部分に、複数のガス吹き出し孔を中心から周辺に行
くにつれて試料の中心方向に向け傾斜させ形成してなる
ことを特徴とする半導体製造装置を含み構成する。

〔産業上の利用分野］ 本発明は半導体製造装置、特に試料上に薄膜を成長する
ために使用される化学気相成長（ＣＶＤ）装置における
ガス導入部の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、半導体装置製造、例えばウエハ上に薄膜を成長す
る際に使用されるＣＶＤ装置は、ガス導入部としてノズ
ルあるいはシャワーを用いている。

第５図は従来のＣＶＤ装置の構成図であり、第６図は第
５図のシャワ一部分の底面図である。これらの図に示す
ように、チャンバー１内にはヒーターブロック２上に試
料、例えばウエハ３が配置されており、このウエハ３の
上部にガス導入部としてのシャワー４が設けられている
。このシャワー４は、板厚が２〜３ＩＩＩＩＩ１程度ノ
ステンレス（ＳｕＳ）などの材料からなり、外形は１５
０ｍｍ程度のほぼ円形に形成されており、その底面には
直径０．５〜１．０ｍＩＩ１程度のガス吹き出し孔５が
中心から放射状に多数個（１２０〜１５０個）形成され
ている。これらのガス吹き出し孔５は、第７図の断面図
に示すように、底面に対して垂直に形成されている。

また、第８図は従来の円環状ノズルを示す図であり、同
図に示すように、ガス導入部として円環状ノズル６の下
部に多数個（６０個程度）のガス吹き出し孔７が形成さ
れている。

このような構成のシャワー４や円環状ノズル６により、
チャンバー１全体に反応ガスを一様に振り分ける働きを
している。

ところが、従来の構造のガス導入部では、シャワー４や
円環状ノズル６からチャンバー１内に入ったガスは、こ
のチャンバー１全体に広がり、ウエハ３以外の部分へも
大量に回りこみ、ウエハ３に達するガスの量が少なくな
り、無駄にガスが消費されることがあった。そのため、
ガス消費量が多くなり、製品コストが上昇する問題があ
った。

また、ウエハ３以外の部分に回りこんだガスは、チャン
バー１内壁などに付着し、この付着膜がある程度の厚さ
になると剥がれを起こし、チャンバー１内の塵の原因と
なり、そのために定期のクリーニングをひんぱんに実施
しなければならなかった。さらに、円環状ノズル６では
、ガスがウエハ３表面の中心部より周辺部に多量に供給
されるため、ウエハ３周辺部の膜厚が厚くなり、ウエハ
上で厚が不均一になることがあった。

〔発明が解決しようとする課題〕

すなわち、従来のＣＶＤ装置では、余分な部分への膜の
付着が起こり、また無駄なガスが多量に流されていた。

従って、必要以上のガスを消費し、さらにはウエハ以外
の場所に付着した膜が剥がれて、チャンバー内の塵の原
因となり、成長膜の膜厚が均一にならない問題もあった
。

そこで本発明は、ＣＶＤ装置の原料ガスの消費量を減ら
し、試料以外の不要部分へ付着した膜の剥離で生じるチ
ャンバー内の塵を減少でき、試料上に膜が均一に成長さ
れる半導体製造装置を提供することを目的とする。

〔作用〕

本発明によれば、ガス導入部に多数のガス吹き出し孔を
中心から周辺に行くほどウエハに向け傾斜させて形成し
たことで、ウエハ上に反応ガスが集中する。このためウ
エハ以外の部分に反応ガスが回りこんでチャンバー内に
付着する膜の量が減少し、そこから発生する塵が減少す
る。また、反応がウエハ付近でのみ起こるため、無駄な
量のガスを消費することがない。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、チャンバー内に配置した試料に、ガス導入
部から導入した反応ガスを供給して該試料上に膜を化学
気相成長させる半導体製造装置において、前記ガス導入
部の試料に対面する部分に、複数のガス吹き出し孔を中
心から周辺に行くにつれて試料の中心方向に向け傾斜さ
せ形成してなることを特徴とする半導体製造装置によっ
て達成される。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の一実施例により具体的に説明する
。

第１図は本発明実施例の枚葉式のＣＶＤ装置の構成図、
第２図は第１図のシャワ一部分の断面図、第３図は第１
図のシャワ一部分の底面図である。

これらの図に示すように、ＣＶＤ装置は、チャンバー１
１内に設けられたヒーターブロック１２上に試料例えば
ウエハ１３が配置されており、このウェハｌ３の上部に
ガス導入部としてのシャワー１４が設けられている。こ
のシャワー１４は、ステンレス（ＳＯＳ）などの板材料
からなり、外形がほぼ１５０＋ｎｍ程度の中空の薄い円
筒形に形成されており、その底面の板厚は他の部分より
やや厚く２〜３ｍｍ程度に形成されている。そして、シ
ャワー１４底面には、０．５〜１．０ｍｍ程度のガス吹
き出し孔１５が中心から放射状に沿った位置に多数個（
１２０〜１５０個）形成されている。これらのガス吹き
出し孔１５は、中心部では底面に対して垂直に形成され
、中心から周囲に向かう程に底面に対する角度が徐々に
傾斜して形成されている。すなわち、ガス吹き出し孔１
５は、ウエハ１３上にガスが集中するように形成されて
いる。

上記構成の化学気相成長装置では、外部からシャワー１
４に反応ガスが送られたとき、その底面のガス吹き出し
孔１５からは、反応ガスがウエハ１３上に集中するよう
に出る。このためチャンバー１１内壁などのウエハ１３
以外の部分に達するガス量が減少し、そこに付着する膜
が減少し、そこから発生する塵が減少する。また、反応
ガスがウエノ＼１３の表面に集中するために、反応が主
に膜を形成すべきウエハ１３表面付近でのみ起こるため
、無駄な量のガスを消費することなく膜は均一な厚さで
形成された。本実施例の装置を使用したとき、同一のガ
ス導入量で成長速度が従来より２〜５倍に上昇した。こ
のため、同じ膜厚を得るために要する成長時間が１７２
〜１／５と短くでき、それだけ原料ガスの消費量を減ら
すことができた。また、チャンバー１１内において、ウ
エハ１３以外の不要部分への膜の付着も減少でき、チャ
ンバー１１内の塵が発生するまでの時間が約１．５倍程
度に増え、成長可能な有効時間が増加する一方で、チャ
ンバーのクリーニングの間隔が長くなった。

なお、上記実施例においては、ガス導入部としてシャワ
ー１４を例とし、かつ、ウエハ上に薄膜を成長する場合
について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限らず
、ノズルの構造に適用することができ、またウエハ以外
のマスク基板上に薄膜を成長する場合にも適用されうる
。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれば、ガス導入部に多数の
ガス吹き出し孔を中心から周辺に行くほどウエハに向け
傾斜させて形成したため、ウエハ上に反応ガスが集中し
てウエハ以外の部分に回りこむ反応ガスの量が減少し、
それによって発生する塵が減少するだけでなく、成長膜
厚が均一になる。また、反応がウエハ付近でのみ起こる
ため、無駄な量のガスを消費しない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の枚葉式ＣＶＤ装置の構成図、 第２図は第１図のシャワ一部分の底面図、第３図は第１
図のシャワ一部分の断面図、第４図は第３図のガス吹き
出し孔部分の拡大断面図、 第５図は従来のＣＶＤ装置の構成図、 第６図は第５図のシャワ一部分の底面図、第７図は第６
図のガス吹き出し孔部分の拡大断面図、 第８図は従来の円環状ノズルを示す図である。 図中、 ｌ１はチャンバー １２はヒーターブロック、 １３はウエハ、 １４はシャワー １５はガス吹き出し孔 を示す。 特許出願人　　　冨士通株式会社 代理人弁理士　　久木元　　　彰 同　　大菅義之 本発川実施イ月の役粟式ＣＶＤ技置の講成図第 図 従来のＣＶＤ枝置の講底図 第５図 第５図のシ，ワー訂シへの底面図 第 図 ８１図の；／マワー祁分の底面図 第２図 Ｉ／５１図のシダワー耶外のｗＴ面図 第３図 第３図の汀ズ０ガ３巴し礼乱シ小の拡太餠面■渇第 図 力゛゛フ０笈きＪ≦し孔５ 第６図めガス吹き出し礼耶祢の狐火Ｊ斤面図第 図 従来の円環４更ノス゛ルを示ＴＩｆｆｉ第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　チャンバー（１１）内に配置した試料（１３）にガス
   導入部から導入した反応ガスを供給して該試料上に膜を
   化学気相成長させる半導体製造装置において、前記ガス
   導入部の試料（１３）に対面する部分に、複数のガス吹
   き出し孔（１５）を中心から周辺に行くにつれて試料（
   １３）の中心方向に向け傾斜させ形成してなることを特
   徴とする半導体製造装置。