JPH042118A - Ｃｖｄ膜の形成方法及び形成装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ＣＶＤ膜の形成方法に関する。

（従来の技術） 例えば半導体製造工程等においては、半導体ウェハある
いはＬＣＤ用基板等に、所望の電気的特性を有する膜を
順次積層する如く形成して半導体デバイスを製造するが
、このような所望膜質、所望膜厚の膜を形成する技術の
一つとして、従来からＣＶＤによる成膜方法が知られて
いる。

このようなＣＶＤ膜の形成方法の一例として、縦型ＬＰ
ＧＶＤ装置により半導体ウェハに成膜する方法について
以下に説明する。

第６図に示すように、縦型ＬＰＧＶＤ装置１には、材質
例えば石英等からなり円筒状に形成されたアウターチュ
ーブ２がほぼ垂直に設けられており、このアウターチュ
ーブ２内には、同様に材質例えば石英等から円筒状に形
成されたインナーチューブ３が同心的に設けられている
。また、縦型ＬＰＣＶＤ装置１の下部には、インナーチ
ューブ３内に所定のガスを導入するためのガス導入配管
４と、インナーチューブ３外側とアウターチューブ２内
側との間から排気するための排気配管５とが設けられて
いる。さらに、アウターチューブ２の外側には、このア
ウターチューブ２を囲繞する如く図示しないヒータおよ
び断熱材層等が設けられており、アウターチューブ２お
よびインナーチューブ３内を所望温度に加熱可能に構成
されている。

一方、被処理基板としての半導体ウェハ６は、材質例え
ば石英からなる基板保持具（ウェハボート）７上に互い
にほぼ平行となる如く複数例えば数十枚配列、支持され
ている。このウェハボート７は、上側端部および下側端
部に設けられた支持板ｇａ、ｇｂの間に、第７図に示す
ようにそれぞれ半導体ウェハ保持用の満９が形成された
複数例えば４本の支柱１０を配置し、これらの溝９によ
って半導体ウェハ６をほぼ水平な状態で上下方向に棚状
に保持するよう構成されている。

そして、図示しない上下動機構により上昇し上記アウタ
ーチューブ２の下部開口を閉塞可能な如く設けられた蓋
体１１上にウェハボート７を載置し、予め所定温度に加
熱されたインナーチューブ３内に配置し、ガス導入配管
４から所定のガスを供給するとともに、排気配管５から
排気することにより、第６図に矢印で示す如くガス流を
形成し、各半導体ウェハ６表面に所定のＣＶＤ膜を被着
形成する。

ところで、近年半導体素子は高集積化される傾向にあり
、その回路パターンは水平方向のみならず垂直方向（厚
さ方向）に対しても微細化される傾向にある。このため
、例えば半導体製造工程において基板上に成膜される各
種薄膜の厚さも薄くなる傾向にあり、成膜時の膜厚制御
を従来にも増して厳密に行い、膜厚の面内均一性および
面間均一性を向上させることが必要となりつつある。

一方、上述したような従来の方法を用いて、ＣＶＤ膜の
形成を行った場合、成膜条件および膜種等によっては成
膜がガスの供給量に支配（供給律則）され、このため、
ガスが供給され易い半導体ウェハ６の周縁部近傍の膜厚
が他の部位に較べて厚くなる傾向を示す場合がある。

そこで、このような問題を解消するため、例えば縦型の
ＣＶＤ装置では、半導体ウェハ６を保持するための基板
保持具として、第８図に示すように、半導体ウェハ６よ
り大径のバッファー板（基板支持板）２０を設けたウェ
ハボート（基板保持具）７ａを用いる方法が考えられて
いる。

すなわち、この方法では、例えばウェハボート７ａの支
柱１０ａの満９ａに、半導体ウェハ６よりも大径に形成
された複数のリング状のバッファー板２０を設け、これ
らのバッファー板２０のほぼ中央に半導体ウェハ６を載
置してＣＶＤ膜の形成を行う。この方法によれば、バッ
ファー板２０の外側縁部に膜厚の厚いＣＶＤ膜が形成さ
れ、半導体ウェハ６には均一な膜厚のＣＶＤ膜が形成さ
れるので、半導体ウェハ６面内における膜厚の均一性を
向上させることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述したように被処理基板に対して大径
の基板支持板を備えた基板保持具を用いる従来のＣＶＤ
膜の形成刃・法では、次のような問題があった。

すなわち、バッファー板２０上に半導体ウェハ６を載置
するので、半導体ウェハ６を取り出した時、成膜の剥離
が発生し、大量のゴミ発生の要因となる問題があった。

本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので
、成膜処理後の基板を移載する際のゴミの発生を減少さ
せ、基板面内の膜厚均一性の高いＣＶＤ膜を形成するこ
とのできるＣＶＤＨの形成方法を提供しようとするもの
である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） すなわち本発明は、複数の被処理基板を、該被処理基板
が互いにほぼ平行となる如く処理室内に配列し、この処
理室内に所定のガスを供給して前記被処理基板にＣＶＤ
膜を形成するにあたり、前記各被処理基板の成膜処理面
周縁部の上方に離間して環状のじゃま板を設けた状態で
ＣＶＤ膜を形成することを特徴とする。

（作　用） 上記構成の本発明のＣＶＤ膜の形成方法では、被処理基
板の成膜処理面周縁部の上方に離間して環状のじゃま板
を設けることによって被処理基板の周縁部に対する成膜
を抑制する如く、ＣＶＤ膜の被着形成状態を制御するの
で、従来に較べて被処理基板面内の膜厚均一性の高いＣ
ＶＤ膜を形成することができ、しかも上記基板とじゃま
板が接触しないので、処理後の移載に際しゴミの発生を
大幅に抑制できる。

（実施例） 以下、本発明のＣＶＤ膜の形成方法を縦型ＬＰＧＶＤ装
置による半導体ウェハへのＣＶＤ膜の形成に適用した一
実施例を、図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図は、本発明の一実施例方法の概要を
模式的に示すもので、前述の第６図および第７図におけ
る構成と同一部分には同一符号を付して重複した説明は
省略する。

この実施例では、ウェハボート７に上下方向に所定ピッ
チ例えば数ミリ程度のピッチで形成された溝９に、所定
間隔例えば２つおきに半導体ウェハ６を複数例えば数十
枚配列するとともに、これらの半導体ウェハ６の間にそ
れぞれ環状のじゃま板３０を設ける。

このじゃま板３０は、耐熱性に優れ発塵やアウトガスの
発生の少ない材質、例えば石英、ＳｉＣ。

ポリシリコン等からなり、厚さ（第２図に符号Ｔで示す
）例えば数ミリ、環状部分の幅（第２図に符号Ｗで示す
）例えば数ミリ乃至数十ミリ程度に構成されている。ま
た、じゃま板３０は、ウェハボート７の溝９に着脱自在
に係止されており、従来から用いられているウェハボー
ト７をそのまま使用できるとともに、じゃま板３０表面
に被着形成されたＣＶＤ膜のクリーニングおよびじゃま
板３０の交換等が容品に行える構造とされている。

そして、上記じゃま板３０を配置したウェハボート７を
縦型ＬＰＣＶＤ装置工の底部に位置する蓋体１１上に載
置し、この蓋体１１を図示しない上下動機構により上昇
させることにより、ウェハボート７を予め所定温度に加
熱されたインナーチューブ３内に配置する。しかる後、
排気配管５から排気を行うとともに、ガス導入配管４か
ら所定のガス、例えばＮ２０とＳ　ｔ　Ｈ４、Ｎ　Ｈ３
とＳｉＨ４、ＰＨ３とＳｉＨ４、ＰＨ３とＳｉ２Ｈ６等
を所定の流量で導入し、アウターチューブ２およびイン
ナーチューブ３内を所定の減圧雰囲気に維持するととも
にこれらの内部に第１図に矢印で示すようなガス流を形
成し、各半導体ウェハ６表面に所定のＣＶＤ膜を被着形
成する。

第４図のグラフは、上記構成のこの実施例により半導体
ウェハ６上に形成したＣＶＤ膜の膜厚分布と第６図に示
した従来方法により半導体ウエノ１６上に形成したＣＶ
Ｄ膜の膜厚分布の違いを比較して示すものである。なお
、このグラフにおいて縦軸は膜厚、横軸は半導体ウェハ
６の中心を通る線上の位置を示しており、実線Ａは環状
部分の幅５■のじゃま板３０を用いた場合、点線Ｂは環
状部分の幅７■ｌのじゃま板３０を用いた場合、−点鎖
線Ｃはじゃま板３０を用いない従来の方法の場合をそれ
ぞれ示している。

このグラフに示されるように、この実施例によれば、じ
ゃま板３０により半導体ウニＩ＼６の周縁部近傍に対す
る成膜を抑制でき、ＣＶＤ膜の被着形成状態を制御する
ことができる。すなわち上記周縁部近傍の膜厚が他の部
位に較べて厚くなることを防止することができる。また
、成膜後にウェハボート７から半導体ウェハ６を移載す
る際に、じゃま板３０に半導体ウェハ６を接触させずに
移載することができるので、ゴミの発生を大幅に抑制で
きる。さらに、ウェハボート７が大型化したり、移載が
困難になったりすることもないので、大型のＣＶＤ装置
や特殊な移載装置等を必要とすることもない。

なお、じゃま板３０の環状部分の幅、厚さ、じゃま板３
０の配置位置（下側の半導体ウニノー６とじゃま板３０
との間隔）等の条件は、成膜を行う膜種、プロセス条件
等によってその最適条件が異なるので、膜厚の面内均一
性を最良にするためには、これらの条件を予め実験等に
よって求めておく必要がある。

また、例えばじゃま板３０に適当な間隔で多数の透孔を
形成して成膜状態を制御したり、例えばじゃま板３０の
形状を半導体ウェハ６の形状（オリエンテーションフラ
ットを有する形状）に合せる等して成膜状態を制御する
こともできる。

さらにまた、じゃま板３０は、第５図に示す如く半導体
ウェハ６の外径に対して大径化した構成にしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のＣＶＤ膜の形成方法によ
れば、従来に較べて被処理基板面内の膜厚均一性の高い
ＣＶＤ膜を形成することができ、かつ、処理後の移載に
際しゴミの発生を大幅に抑制できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＣＶＤ膜の形成方法を説明
するための図、第２図は第１図のウェハボートの構成を
示す図、第３図は第２図のウェハボートの上面図、第４
図は本発明方法と従来方法におけるＣＶＤ膜の膜厚分布
の違いを比較して示すグラフ、第５図は他の実施例に用
いるウェハボートの構成を示す図、第６図〜第８図は従
来のＣＶＤ膜の形成方法を説明するための図である。 １・・・・・・縦型ＬＰＣＶＤ装置、２・・・・・・ア
ウターチューブ、３・・・・・・インナーチューブ、４
・・・・・・ガス導入配管、５・・・・・・排気配管、
６・・・・・・半導体ウェハ、７・・・・・・ウェハボ
ート、８ｇ、８ｂ・・・・・・支持板、９・・・・・・
溝、１０・・・・・・支柱、１１・・・・・・蓋体、３
０・・・・・・環状のじゃま板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の被処理基板を、該被処理基板が互いにほぼ
   平行となる如く処理室内に配列し、この処理室内に所定
   のガスを供給して前記被処理基板にＣＶＤ膜を形成する
   にあたり、 前記各被処理基板の成膜処理面周縁部の上方に離間して
   環状のじゃま板を設けた状態でＣＶＤ膜を形成すること
   を特徴とするＣＶＤ膜の形成方法。