JPH03219621A - 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〕 本発明は半導体製造装置の改良、詳しくは、イオンアシ
ス）Ｎ着装置の塵埃発生を抑止する改良に関し、 絶縁膜を蒸着するにあたり、塵埃の発生を抑止するよう
に改良されたイオンアシスト蒸着装置を提供することを
目的とし、 入排気手段を有する真空容器と、この真空容器の内部に
設けられた草発源と、この蒸発源から暴発する蒸発物質
例えば二酸化シリコンまたはアルミナの飛翔を遮断する
シャ、夕と、前記の謂発物質例えば二酸化シリコンまた
はアルミナに対向してウェーハを支持するウェーハホル
ダと、前記のウェーハに向けてイオンを照射するイオン
ガンとを有する半導体製造装置において、少なくとも前
記の原発物質例えば二酸化シリコンまたはアルミナが直
接接触する領域の表面は、前記の蒸発物質例えば二酸化
シリコンまたはアルミナの熱膨張係数と同一または近似
している熱膨張係数を有する物質例えば石英もしくはパ
イレフクスガラスまたはアルミナをもって構成される。

［産業上の利用分野］ 本発明は半導体製造装置の改良、詳しくは、イオンアシ
スト蒸着装置の塵埃発生を抑止する改良に関する。

〔従来の技術〕

近年、絶縁膜の形成方法として注目されている方法にイ
オンアシスト蒸着法がある。通常の蕉着法を使用して、
ウェーハ上に例えば二酸化シリコン膜を蒸着する場合に
は、蒸発源から１発する二酸化シリコン分子の一部がウ
ェーハに到達するまでの間に分解して一酸化シリコンや
シリコンが発生するため、ウェーハ上に化学量論的組成
を有する良好な二酸化シリコン膜が形成されにくいと云
う欠点がある。この欠点を解消するために、イオンを照
射して、分解した二酸化シリコン分子を再結合させ、化
学量論的組成を有する二酸化シリコン膜をウェーハ上に
堆積することがイオンアシスト蒸着法の原理である。こ
の方法を使用して形成された二酸化シリコン膜の膜質は
、熱酸化法を使用して形成された二酸化シリコン膜と同
程度に緻密であり、また、この方法は低温において堆積
することができるという特徴を有しているので、製造プ
ロセスを低温で実行する必要のある化合物半導体を使用
する半導体装置の製造工程に使用するに好適である。

第３図にイオンアシスト蒸着装置の構成の１例を示す。

１は真空容器であり、２は入排気手段でありポンプには
ターボモレキュラーポンプＴＭＰとロータリーポンプＲ
Ｐとの組み合わせが使用され、３は例えば二酸化シリコ
ン・アルミナ等の蒸発源であり、４はウェーハホルダで
あり、５はウェーハホルダ４を回転する回転機構であり
、６は支柱であり、７は上記の蒸発源３からの蒸発物質
の飛翔を遮断するシャッタであり、８はウェーハホルダ
４に向けてイオンを照射するイオンガンである。第４図
はウェーハホルダ４を下方から見た斜視図である。１例
として二酸化シリコン膜を形成する場合には、ウェーハ
１１を第４図に示すようにウェーハホルダ４に装着し、
真空容器１の内部を真空にした後、蒸発源３の二酸化シ
リコンを加熱して蒸発させ、その蒸発物質にイオンガン
８の発生するイオンを照射して、ウェーハ１１上に化学
量論的組成を有する二酸化シリコン膜を形成する。

〔発明が解決しようとする課Ｍ］ イオンアシスト蒸着法は、本来眼鏡レンズのコーティン
グを目的として発達してきたものであり、装置内におい
て発生する塵埃については、さほど厳しく規制されてい
なかった。一方、半導体装置は、微細化が進むにともな
って、１ｆｔ３中に存在する塵埃の数が１０ケ以下とい
う超スーパークリーンルームにおいて製造されるように
なってきた＼め、このような超スーパークリーンルーム
において使用される装置としては、塵埃の発生が厳しく
規制されなければならない。

従来のイオンアシスト蒸着装置においては、真空容器ｌ
、ウェーハホルダ４、支柱６等の主要構成部材にはステ
ンレス鋼が使用されている。二酸化シリコン等の絶縁物
とステンレス鋼とでは、熱膨張係数の差が大きいため、
蒸発源の輻射熱によって高温になったステンレス鋼より
なる構成部材に蒸着した絶縁物の膜は、ウェーハを出し
入れする時に生ずる温度変化によって剥離し、装置内に
おける塵埃発生の原因となる。真空容器を真空排気する
ときの排気速度を遅くしたり、真空容器を大気圧に戻す
ときのガス導入速度を遅くしたりして塵埃の発生を抑制
する対策がとられているが、根本的な解決策とはなって
いない。

本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、絶縁
膜を原着するにあたり、塵埃の発生を抑止するように改
良されたイオンアシスト蒸着装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段ユ 上記の目的は、入排気手段（２）を有する真空容器（１
）と、この真空容器（１）の内部に設けられた齋発源（
３）と、この蒸発源（３）から蒸発する蒸発物質の飛翔
を遮断するシャッタ（７）と、前記の蒸発物質に対向し
てウェーハ（１１）を支持するウェーハホルダ（４）と
、前記のウェーハ（１１）に向けてイオンを照射するイ
オンガン（８）とを有する半導体製造装置において、少
なくとも前記の蒸発物質が直接接触する領域の表面は、
前記の蒸発物質の熱膨張係数と同一または近似している
熱膨張係数を有する物質よりなる半導体製造装置によっ
て達成される。

なお、前記の蒸発物質が二酸化シリコンである場合には
、前記の蒸発物質の熱膨張係数と同一または近似してい
る熱膨張係数を有する物質には石英またはパイレックス
ガラスが好適であり、また、前記の蒸発物質がアルミナ
である場合には、前記の蒸発物質の熱膨張係数と同一ま
たは近似している熱膨張係数を有する物質にはアルミナ
が好適である。

（作用〕 本発明に係るイオンアシスト蒸着装置においては、その
装置を構成する部材のうち、齋発源３からの蒸発物質に
直接接触する領域に存在する部材は、蒸着により形成さ
れる絶縁物の膜と同一または近似している熱膨張係数を
有する材料をもって構成されるか、または、その材料を
もって製造された防着板９・１０をもって遮蔽されてい
るので、絶縁物と大きく異なる熱膨張係数を有する金属
等からなる装置構成部材に絶縁物が堆積することがなく
なるため、温度変化があっても絶縁物の膜が剥離するこ
とがなくなり、塵埃の発生が抑止され〔實施例］ 以下、図面を参照しつ＼、本発明の一実施例に係るイオ
ンアシスト蒸着装Ｗについて、これを使用して二酸化シ
リコン絶縁膜を形成する場合を例として説明する。

第１図参照 第１図は、本発明に係るイオンアシスト蒸着装置の構成
図である。ｌは真空容器であり、２は入排気手段であり
ポンプにはターボモレキュラーポンプＴＭＰとロータリ
ーポンプＲＰとの組み合わせが使用され、３は蒸発源で
あり本例においては二酸化シリコンであり、４はウェー
ハホルダであり、５はウェーハホルダを水平面内におい
て回転する回転機構であり、６は支柱であり、７はシャ
ンクであり、８はイオンガンである。

ウェーハホルダ４、支柱６、シャツタフの材料には、蒸
着により形成される二酸化シリコン膜の熱膨張係数と同
一の熱膨張係数を有する石英またはパイレックスガラス
を使用し、真空容器Ｉの側壁の内側には石英またはパイ
レックスガラスよりなる防着板９を設けて、ステンレス
鋼製の真空容器ｌに二酸化シリコンが蒸着することを防
止している。

第２図参照 また、ウェーハホルダ４の中心部に設けられた金属より
なる回転機構５に二酸化シリコンが１着することを防ぐ
と＼もに、ウェーハホルダ４と真空容器ｌとの間の間隙
を蒸発物質が通過して真空容器１の内面に蒸着すること
を防ぐため、第２図に示す平面形状を有するパイレック
スガラスまたは石英よりなる防着板１０をウェーハホル
ダ４の下面にそって設けている。

なお、アルミナ（Ａｉ、ｔｏ３”）を蒸着する場合には
、ウェーハホルダ４、支柱６、シャツタフの材料にアル
ミナを使用し、防着板９・ＩＯの材料にもアルミナを使
用する。

〔発明の効果］ 以上説明せるとおり、本発明に係る半導体製造装置にお
いては、蒸発源から蒸発する物質に直接接触する領域に
存在する構成部材が、蒸着される絶縁膜の熱膨張係数と
同一または近（以の熱膨張係数を有する材料をもって構
成されているか、または、その材料よりなる防着板をも
って遮蔽されているため、絶縁膜と大きく異なる熱膨張
係数を有する装置構成部材にも絶縁物が堆積することが
防止されるので、温度変化があっても装置に蒸着した絶
縁物の膜が剥離するようなことがなくなり（剥離する絶
縁物の膜が存在しないのであるから、剥離の可能性はな
い。）、塵埃の発生が抑止される。さらには、蒸発源の
輻射熱によって金属等からなる装置構成部材から不純物
が発生することも防止されるので、高質品の絶縁膜を低
温において形成することができるという付加的効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るイオンアシスト蒸着
装置の構成図である。 第２図は、防着板の平面図である。 第３図は、従来技術に係るイオンアシスト蒸着装置の構
成図である。 第４図は、ウェーハホルダにウエーノ＼を装着した状態
を示す斜視図である。 １・・・真空容器、 ２・・・入排気手段、 ３・・・蒸発源、 ４・・・ウェーハホルダ、 ５・・・回転機構、 ６・・・支柱、 ７・・・シャッタ、 ８・・・イオンガン、 ９．１０・・・防着板、 １１・・・ウェーハ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］入排気手段（２）を有する真空容器（１）と、 該真空容器（１）の内部に設けられた蒸発源（３）と、 該蒸発源（３）から蒸発する蒸発物質の飛翔を遮断する
   シャッタ（７）と、 前記蒸発物質に対向してウェーハ（１１）を支持するウ
   ェーハホルダ（４）と、 前記ウェーハ（１１）に向けてイオンを照射するイオン
   ガン（８）と を有する半導体製造装置において、 少なくとも前記蒸発物質が直接接触する領域の表面は、
   前記蒸発物質の熱膨張係数と同一または近似している熱
   膨張係数を有する物質よりなることを特徴とする半導体
   製造装置。 ［２］前記蒸発物質は二酸化シリコンであり、前記蒸発
   物質の熱膨張係数と同一または近似している熱膨張係数
   を有する物質は石英またはパイレックスガラスであるこ
   とを特徴とする請求項［１］記載の半導体製造装置。 ［３］前記蒸発物質はアルミナであり、前記蒸発物質の
   熱膨張係数と同一または近似している熱膨張係数を有す
   る物質はアルミナであることを特徴とする請求項［１］
   記載の半導体製造装置。