JPH04268724A - 真空蒸着装置 - Google Patents
真空蒸着装置Info
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- JPH04268724A JPH04268724A JP3320551A JP32055191A JPH04268724A JP H04268724 A JPH04268724 A JP H04268724A JP 3320551 A JP3320551 A JP 3320551A JP 32055191 A JP32055191 A JP 32055191A JP H04268724 A JPH04268724 A JP H04268724A
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Classifications
-
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- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- 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
- C23C16/455—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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45519—Inert gas curtains
- C23C16/45521—Inert gas curtains the gas, other than thermal contact gas, being introduced the rear of the substrate to flow around its periphery
-
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- C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
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- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
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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
- C23C16/458—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 characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
- C23C16/4585—Devices at or outside the perimeter of the substrate support, e.g. clamping rings, shrouds
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウェーハを化学蒸
着加工する装置に関する。本発明は、さらに特定すると
、化学蒸着加工中に半導体ウェーハに蒸着する金属を前
側端縁から排除しかつ裏側の蒸着を阻止するシールドに
関する。
着加工する装置に関する。本発明は、さらに特定すると
、化学蒸着加工中に半導体ウェーハに蒸着する金属を前
側端縁から排除しかつ裏側の蒸着を阻止するシールドに
関する。
【０００２】
【従来の技術】集積回路構造体の形成中に半導体ウェー
ハ上に物質を蒸着させる場合には、ウェーハの裏側なら
びにウェーハの前面の端縁および端の端縁から蒸着金属
を排除することが望ましい。これは、例えば、接着を促
進するためのこのような表面の前処理がなされていない
ために、蒸着物質がこのような表面に通常存在する天然
の酸化物と蒸着しない場合に特に重要である。
ハ上に物質を蒸着させる場合には、ウェーハの裏側なら
びにウェーハの前面の端縁および端の端縁から蒸着金属
を排除することが望ましい。これは、例えば、接着を促
進するためのこのような表面の前処理がなされていない
ために、蒸着物質がこのような表面に通常存在する天然
の酸化物と蒸着しない場合に特に重要である。
【０００３】例えば、タングステンを化学蒸着加工によ
り半導体ウェーハ上の酸化珪素絶縁層に蒸着させるとき
に、この酸化物の表面は、蒸着させるタングステンがこ
の表面に適正に蒸着する前に、例えば、チタンタングス
テン（ＴｉＷ）または窒化チタン（ＴｉＮ）材料を予め
蒸着させることにより前処理されなければならない。タ
ングステンがウェーハの前面またはウェーハの裏面（こ
れらの表面はＴｉＷまたはＴｉＮで前処理されていない
）に蒸着するときに、蒸着タングステンは適正に蒸着せ
ず、どちらかといえば、粒子として剥離する。これらの
粒子はその後のウェーハの加工に悪影響をおよぼす。
り半導体ウェーハ上の酸化珪素絶縁層に蒸着させるとき
に、この酸化物の表面は、蒸着させるタングステンがこ
の表面に適正に蒸着する前に、例えば、チタンタングス
テン（ＴｉＷ）または窒化チタン（ＴｉＮ）材料を予め
蒸着させることにより前処理されなければならない。タ
ングステンがウェーハの前面またはウェーハの裏面（こ
れらの表面はＴｉＷまたはＴｉＮで前処理されていない
）に蒸着するときに、蒸着タングステンは適正に蒸着せ
ず、どちらかといえば、粒子として剥離する。これらの
粒子はその後のウェーハの加工に悪影響をおよぼす。
【０００４】従来技術のウェーハの化学蒸着加工用蒸着
装置においては、図１に示すように、半導体ウェーハ１
０の前面または頂面に蒸着させようとする物質、例えば
、タングステンを含む蒸着ガスがウェーハ１０の上方に
配置されるように示したガス入口、すなわち、「シャワ
ーヘッド」２０を通して化学蒸着室に流入する。ポンプ
リング２４が蒸着室の包囲リップ、すなわち、肩部２６
上に配置され、そして上にウェーハ１０が配置された円
形サセプター （ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）３０の外径（Ｏ
Ｄ）に対して、サセプター３０の下方からの非反応性ガ
スの流れを制御するように選択された内径（ＩＤ）を有
している。 パージガスの流れの目的は、蒸着ガスがウェーハの端縁
および／または裏側に向かって通過することを阻止し、
すなわち、このような表面における所望されていない蒸
着の阻止を助けることである。
装置においては、図１に示すように、半導体ウェーハ１
０の前面または頂面に蒸着させようとする物質、例えば
、タングステンを含む蒸着ガスがウェーハ１０の上方に
配置されるように示したガス入口、すなわち、「シャワ
ーヘッド」２０を通して化学蒸着室に流入する。ポンプ
リング２４が蒸着室の包囲リップ、すなわち、肩部２６
上に配置され、そして上にウェーハ１０が配置された円
形サセプター （ｓｕｓｃｅｐｔｏｒ）３０の外径（Ｏ
Ｄ）に対して、サセプター３０の下方からの非反応性ガ
スの流れを制御するように選択された内径（ＩＤ）を有
している。 パージガスの流れの目的は、蒸着ガスがウェーハの端縁
および／または裏側に向かって通過することを阻止し、
すなわち、このような表面における所望されていない蒸
着の阻止を助けることである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、残念な
ことには、このような従来技術を使用すると、化学蒸着
加工による蒸着の間に、物質、例えば、タングステンが
半導体ウェーハの前側端縁、端末の端縁および裏側に依
然として蒸着することがあることが判明した。スタドレ
ー氏その他に発行された米国特許第４，９３２，３５８
号明細書には、化学蒸着チャック上のウェーハの外周の
まわりでウェーハの裏側をチャックに対して保持する十
分な力で該ウェーハを押圧するシールドリングが開示さ
れている。このシールドリングはウェーハの前面と接触
する一つの表面と、チャックに接近するように延びる第
二の表面とを有し、それによりウェーハの端縁もまた化
学蒸着コーティングから除外される。しかしながら、シ
ールドリングをウェーハと締付け係合しかつ離脱させ、
そしてシールドリングとウェーハとを整合状態に維持す
るためには、複雑な装着機構が必要である。
ことには、このような従来技術を使用すると、化学蒸着
加工による蒸着の間に、物質、例えば、タングステンが
半導体ウェーハの前側端縁、端末の端縁および裏側に依
然として蒸着することがあることが判明した。スタドレ
ー氏その他に発行された米国特許第４，９３２，３５８
号明細書には、化学蒸着チャック上のウェーハの外周の
まわりでウェーハの裏側をチャックに対して保持する十
分な力で該ウェーハを押圧するシールドリングが開示さ
れている。このシールドリングはウェーハの前面と接触
する一つの表面と、チャックに接近するように延びる第
二の表面とを有し、それによりウェーハの端縁もまた化
学蒸着コーティングから除外される。しかしながら、シ
ールドリングをウェーハと締付け係合しかつ離脱させ、
そしてシールドリングとウェーハとを整合状態に維持す
るためには、複雑な装着機構が必要である。
【０００６】それ故に、半導体ウェーハと係合してウェ
ーハの端縁および裏側をウェーハのこのような表面上の
望ましくない蒸着から保護する簡素化されたシールドリ
ング手段を提供することが望ましい。
ーハの端縁および裏側をウェーハのこのような表面上の
望ましくない蒸着から保護する簡素化されたシールドリ
ング手段を提供することが望ましい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの目的は、
上に半導体ウェーハが載置されたサセプターが持ち上げ
られてウェーハをシールドリングと接触させるときにウ
ェーハの前側端縁と係合して蒸着ガスがこのような前側
端縁の表面ならびにウェーハの端の端縁および裏側と接
触することを阻止して、それによりウェーハの化学蒸着
加工の間にこのような表面を望ましくない蒸着から保護
するシールド手段を提供することにある。
上に半導体ウェーハが載置されたサセプターが持ち上げ
られてウェーハをシールドリングと接触させるときにウ
ェーハの前側端縁と係合して蒸着ガスがこのような前側
端縁の表面ならびにウェーハの端の端縁および裏側と接
触することを阻止して、それによりウェーハの化学蒸着
加工の間にこのような表面を望ましくない蒸着から保護
するシールド手段を提供することにある。
【０００８】本発明の別の一つの目的は、上にウェーハ
が載置されたサセプターが持ち上げられてウェーハをシ
ールドリングと接触させたときにウェーハをシールドリ
ングに対して整合させるテーパがついた内縁を有するシ
ールドリングを備えたシールド手段を提供することにあ
る。本発明のさらに一つの目的は、上にウェーハが載置
されたサセプターが持ち上げられてウェーハをシールド
リングと接触させるときにシールドリングをサセプター
に対して整合させるテーパがついた内縁を有するシール
ドリングと、整合したテーパがついた外縁を有するサセ
プターとを備えた遮蔽手段を提供することにある。
が載置されたサセプターが持ち上げられてウェーハをシ
ールドリングと接触させたときにウェーハをシールドリ
ングに対して整合させるテーパがついた内縁を有するシ
ールドリングを備えたシールド手段を提供することにあ
る。本発明のさらに一つの目的は、上にウェーハが載置
されたサセプターが持ち上げられてウェーハをシールド
リングと接触させるときにシールドリングをサセプター
に対して整合させるテーパがついた内縁を有するシール
ドリングと、整合したテーパがついた外縁を有するサセ
プターとを備えた遮蔽手段を提供することにある。
【０００９】本発明のさらに一つの目的は、半導体ウェ
ーハの化学蒸着加工の間にウェーハの前側端縁と係合し
てウェーハの前側端縁の表面ならびに裏側を望ましくな
い蒸着から保護するシールド手段と、シールド手段がウ
ェーハと係合しないときに上にシールド手段が載置され
る化学蒸着室内の支持手段とを提供することにある。本
発明のさらに一つの目的は、半導体ウェーハの化学蒸着
加工の間にウェーハの前側端縁と係合してウェーハの前
側端縁の表面ならびに裏側を望ましくない蒸着から保護
するシールド手段と、シールド手段がウェーハと係合し
ないときに上にシールド手段が載置される化学蒸着室内
の支持手段と、シールド手段が支持手段上に載置された
ときにシールド手段を支持手段に対して横方向にかつ回
転するように整合させるためにシールド手段および支持
手段と組み合わされた整合手段とを提供することにある
。
ーハの化学蒸着加工の間にウェーハの前側端縁と係合し
てウェーハの前側端縁の表面ならびに裏側を望ましくな
い蒸着から保護するシールド手段と、シールド手段がウ
ェーハと係合しないときに上にシールド手段が載置され
る化学蒸着室内の支持手段とを提供することにある。本
発明のさらに一つの目的は、半導体ウェーハの化学蒸着
加工の間にウェーハの前側端縁と係合してウェーハの前
側端縁の表面ならびに裏側を望ましくない蒸着から保護
するシールド手段と、シールド手段がウェーハと係合し
ないときに上にシールド手段が載置される化学蒸着室内
の支持手段と、シールド手段が支持手段上に載置された
ときにシールド手段を支持手段に対して横方向にかつ回
転するように整合させるためにシールド手段および支持
手段と組み合わされた整合手段とを提供することにある
。
【００１０】
【実施例】本発明のこれらの目的およびその他の目的は
以下の説明および添付図面から明らかであろう。さて、
図２ないし図６、そして特に図２および図５について述
べると、化学蒸着を行うことができる真空蒸着室全体を
符号２で示してある。真空蒸着室２は、ガス出口、すな
わち、シャワーヘッド２０の下方の垂直方向に移動可能
なサセプター４０に取り付けられたウェーハ１０を収納
している。ガス出口２０を通してプロセスガスが室２に
流入する。通常、室２内の支持手段７０上に載置される
シールドリング５０は、図５および図６に示すように、
サセプター４０およびウェーハ１０が室２内の蒸着位置
まで持ち上げられたときに、ウェーハ１０の前側端縁と
係合する。シールドリング５０は、ウェーハ１０の前側
端縁と係合することにより、以下に詳細に説明するよう
に、ウェーハ１０の頂面の端縁ならびにウェーハ１０の
端の端縁および裏側を蒸着から保護する。
以下の説明および添付図面から明らかであろう。さて、
図２ないし図６、そして特に図２および図５について述
べると、化学蒸着を行うことができる真空蒸着室全体を
符号２で示してある。真空蒸着室２は、ガス出口、すな
わち、シャワーヘッド２０の下方の垂直方向に移動可能
なサセプター４０に取り付けられたウェーハ１０を収納
している。ガス出口２０を通してプロセスガスが室２に
流入する。通常、室２内の支持手段７０上に載置される
シールドリング５０は、図５および図６に示すように、
サセプター４０およびウェーハ１０が室２内の蒸着位置
まで持ち上げられたときに、ウェーハ１０の前側端縁と
係合する。シールドリング５０は、ウェーハ１０の前側
端縁と係合することにより、以下に詳細に説明するよう
に、ウェーハ１０の頂面の端縁ならびにウェーハ１０の
端の端縁および裏側を蒸着から保護する。
【００１１】室２は複数個の相互に接続された真空加工
室内で半導体ウェーハにいくつかの加工工程を行うため
の多室からなる一体の加工装置の一つの室を備えること
ができる。このような多室からなる一体の加工装置は、
本発明の譲受人に譲渡されかつ本発明と相互参照するた
めにこの明細書に記載したメイダン（Ｍａｙｄａｎ）氏
その他の米国特許第４，９５１，６０１ 号明細書に開
示され、特許権を請求している。
室内で半導体ウェーハにいくつかの加工工程を行うため
の多室からなる一体の加工装置の一つの室を備えること
ができる。このような多室からなる一体の加工装置は、
本発明の譲受人に譲渡されかつ本発明と相互参照するた
めにこの明細書に記載したメイダン（Ｍａｙｄａｎ）氏
その他の米国特許第４，９５１，６０１ 号明細書に開
示され、特許権を請求している。
【００１２】室２は、側壁部４と、頂壁部６と、底壁部
８とを含む。頂壁部６の流入管１２から流入するプロセ
スガスは、ウェーハの１０の上方に配置されたシャワー
ヘッド２０を通して真空室２中に放出される。パージガ
スが底壁部８を通って入口、すなわち、管１６から室２
に入る。真空ポンプと連絡した真空口１４もまた底壁部
８に配置することができる。シールドリング５０用の支
持手段７０を室２の側壁部４に作用するように連結する
ことができる。
８とを含む。頂壁部６の流入管１２から流入するプロセ
スガスは、ウェーハの１０の上方に配置されたシャワー
ヘッド２０を通して真空室２中に放出される。パージガ
スが底壁部８を通って入口、すなわち、管１６から室２
に入る。真空ポンプと連絡した真空口１４もまた底壁部
８に配置することができる。シールドリング５０用の支
持手段７０を室２の側壁部４に作用するように連結する
ことができる。
【００１３】スリーブ、すなわち、スカート部材７６が
支持手段２０から底壁部８まで下方に延びて室２の底部
を真空出口１４と連絡した外側部分１５と、パージガス
が入口１６から流入する内側部分１７とに区分している
。支持手段７０のポンプ作用用穴、すなわち、開口部７
４は、プロセスガスおよびバージガスの両方を外側部分
１５に流入可能にし、外側部分１５からプロセスガスお
よびパージガスが室２外に真空出口１４を介してポンプ
排出れる。
支持手段２０から底壁部８まで下方に延びて室２の底部
を真空出口１４と連絡した外側部分１５と、パージガス
が入口１６から流入する内側部分１７とに区分している
。支持手段７０のポンプ作用用穴、すなわち、開口部７
４は、プロセスガスおよびバージガスの両方を外側部分
１５に流入可能にし、外側部分１５からプロセスガスお
よびパージガスが室２外に真空出口１４を介してポンプ
排出れる。
【００１４】室２内で上にウェーハ１０が支持されるサ
セプター４０は、テーパのついた側壁部４４を介して狭
い頂面４２に至る低い基面、すなわち、底面４１を有す
るディスク状の円形の金属製の部材からなっている。頂
面４２は、蒸着温度、例えば、約２００℃から約７００
℃までの範囲内の温度においてウェーハ１０の直径とほ
ぼ等しい直径になるように設計されている。
セプター４０は、テーパのついた側壁部４４を介して狭
い頂面４２に至る低い基面、すなわち、底面４１を有す
るディスク状の円形の金属製の部材からなっている。頂
面４２は、蒸着温度、例えば、約２００℃から約７００
℃までの範囲内の温度においてウェーハ１０の直径とほ
ぼ等しい直径になるように設計されている。
【００１５】サセプター４０は、リフト手段を介して室
２内で垂直方向に移動可能である。リフト手段は、限定
しない一例として、流体動力手段４６と、伸縮可能なリ
フト管手段４８とを備えることができる。リフト管手段
４８は作動流体または空気流体が流体動力手段４６によ
り該リフト管手段中にポンプ圧送されるときに該リフト
管手段を垂直方向に伸長させるためのベローズを有して
いる。図２はサセプター４０およびその上のウェーハ１
０を（図２および図３の両方に示したように）下降した
位置に配置させる引込み位置におけるリフト管手段４８
を示す。それと対照的に、図５はウェーハ１０上に所望
の材料を蒸着させる化学蒸着加工のために、サセプター
４０およびその上のウェーハ１０をシャワーヘッド２０
の下方の所定位置に持ち上げるために伸長した位置にお
けるリフト管手段４８を示す。
２内で垂直方向に移動可能である。リフト手段は、限定
しない一例として、流体動力手段４６と、伸縮可能なリ
フト管手段４８とを備えることができる。リフト管手段
４８は作動流体または空気流体が流体動力手段４６によ
り該リフト管手段中にポンプ圧送されるときに該リフト
管手段を垂直方向に伸長させるためのベローズを有して
いる。図２はサセプター４０およびその上のウェーハ１
０を（図２および図３の両方に示したように）下降した
位置に配置させる引込み位置におけるリフト管手段４８
を示す。それと対照的に、図５はウェーハ１０上に所望
の材料を蒸着させる化学蒸着加工のために、サセプター
４０およびその上のウェーハ１０をシャワーヘッド２０
の下方の所定位置に持ち上げるために伸長した位置にお
けるリフト管手段４８を示す。
【００１６】本発明によれば、サセプター４０およびそ
の上のウェーハ１０が図５および図６に示すように作用
位置、すなわち、蒸着位置まで持ち上げられたときに、
ウェーハ１０の前側端縁（頂面の端縁）がシールドリン
グ５０の内側リップ５６の上面と係合して、シールドリ
ング５０を該シールドリングがウェーハ１０と係合しな
いときに上にシールドリングが通常載置される支持手段
７０から離れるように持ち上げる。
の上のウェーハ１０が図５および図６に示すように作用
位置、すなわち、蒸着位置まで持ち上げられたときに、
ウェーハ１０の前側端縁（頂面の端縁）がシールドリン
グ５０の内側リップ５６の上面と係合して、シールドリ
ング５０を該シールドリングがウェーハ１０と係合しな
いときに上にシールドリングが通常載置される支持手段
７０から離れるように持ち上げる。
【００１７】シールドリング５０は、図４の上面図から
理解されるように、全体として円形の、中央開口部を有
する全体として円形の、すなわち、ドーナツ形の形状を
有し、この中央開口部は半導体ウェーハに見られる慣用
の配向用平坦部分に相当する平坦な端縁５１をその片側
に有している。シールドリング５０は、金属、例えば、
アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、モネル
または蒸着装置の構成材料、すなわち、すべてが慣行的
にアルミニウムまたはステンレススチールで製造される
壁部、サセプター、シャワーヘッド等に使用されるその
他の材料と相容性を有する任意のその他の金属で構成す
ることができる。しかしながら、シールリング５０は、
（１）加工中に使用される作用温度と相容性を有し、（
２）室内の真空状態と相容性を有し、すなわち、ガスを
発生せず、かつ（３）蒸着プロセスに使用される材料に
化学的に不活性であり、すなわち、非反応性非金属材料
で構成されることが好ましい。
理解されるように、全体として円形の、中央開口部を有
する全体として円形の、すなわち、ドーナツ形の形状を
有し、この中央開口部は半導体ウェーハに見られる慣用
の配向用平坦部分に相当する平坦な端縁５１をその片側
に有している。シールドリング５０は、金属、例えば、
アルミニウム、ステンレススチール、ニッケル、モネル
または蒸着装置の構成材料、すなわち、すべてが慣行的
にアルミニウムまたはステンレススチールで製造される
壁部、サセプター、シャワーヘッド等に使用されるその
他の材料と相容性を有する任意のその他の金属で構成す
ることができる。しかしながら、シールリング５０は、
（１）加工中に使用される作用温度と相容性を有し、（
２）室内の真空状態と相容性を有し、すなわち、ガスを
発生せず、かつ（３）蒸着プロセスに使用される材料に
化学的に不活性であり、すなわち、非反応性非金属材料
で構成されることが好ましい。
【００１８】蒸着プロセスに使用される材料がシールド
リングに蒸着することがあり、シールドリングの清掃を
必要とすることがあるので、好ましい実施例におけるシ
ールドリング５０は、セラミック材料、例えば、酸化ア
ルミニウム、酸化マグネシウム、窒化珪素、窒化硼素、
酸化ジルコニウム、弗化マグネシウムまたは石英で構成
されるべきである。また、シールドリング５０は、基礎
材料、例えば、アルミニウムで構成し、その後上記の基
準と合致した非金属材料、例えば、上記のセラミック材
料の被覆、または基礎材料の陽極酸化されたコーティン
グ、例えば、アルミニウムシールドリングを陽極酸化す
ることにより該−シールドリング上に形成された酸化ア
ルミニウムのコーティングにより被覆することができよ
う。
リングに蒸着することがあり、シールドリングの清掃を
必要とすることがあるので、好ましい実施例におけるシ
ールドリング５０は、セラミック材料、例えば、酸化ア
ルミニウム、酸化マグネシウム、窒化珪素、窒化硼素、
酸化ジルコニウム、弗化マグネシウムまたは石英で構成
されるべきである。また、シールドリング５０は、基礎
材料、例えば、アルミニウムで構成し、その後上記の基
準と合致した非金属材料、例えば、上記のセラミック材
料の被覆、または基礎材料の陽極酸化されたコーティン
グ、例えば、アルミニウムシールドリングを陽極酸化す
ることにより該−シールドリング上に形成された酸化ア
ルミニウムのコーティングにより被覆することができよ
う。
【００１９】シールドリング５０の中央開口部は、サセ
プター４０のテーパ外縁４４とほぼ同じテーパ角を有し
、すなわち、整合したテーパを有するテーパ内縁５４を
その下面に備えている。テーパ内縁５４の上端部は内側
リップ５６に終端している。また、内側リップ５６は、
テーパ内縁５４から円周方向に内方に所定距離だけ延び
てウェーハ１０の前側端縁上に延びるような寸法に形成
されている。内側リップ５６は下面５７を有している。 下面５７は該下面とウェーハの表面とを平坦に接触させ
てそれらの間にプロセスガスの通過を阻止するシールを
形成するために平坦でありかつウェーハ１０の表面に平
行である。
プター４０のテーパ外縁４４とほぼ同じテーパ角を有し
、すなわち、整合したテーパを有するテーパ内縁５４を
その下面に備えている。テーパ内縁５４の上端部は内側
リップ５６に終端している。また、内側リップ５６は、
テーパ内縁５４から円周方向に内方に所定距離だけ延び
てウェーハ１０の前側端縁上に延びるような寸法に形成
されている。内側リップ５６は下面５７を有している。 下面５７は該下面とウェーハの表面とを平坦に接触させ
てそれらの間にプロセスガスの通過を阻止するシールを
形成するために平坦でありかつウェーハ１０の表面に平
行である。
【００２０】シールドリング５０の内側リップ５６によ
りウェーハ１０の前側端縁、すなわち、頂面の端縁を遮
蔽する最小の量、すなわち、範囲は、プロセスガスがウ
ェーハ１０の端の端縁および裏面に達することを阻止す
るシールを少なくともそれらの間に形成するために十分
な量である。シールドリング５０の内側リップ５６によ
りウェーハ１０の前側端縁を遮蔽する実際の量は、少な
くともある蒸着プロセスにおいては、以前の加工工程に
よるウェーハ１０の頂面の遮蔽範囲によりさらに支配さ
れる。例えば、タングステンをウェーハ１０の酸化珪素
の表面、すなわち、基体自体の酸化物でコーティングさ
れた表面または以前に形成されたエピタキシャルシリコ
ン上の酸化物のコーティングまたはポリシリコンの表面
上に蒸着させるときに、タングステン層を適正に接着さ
せ、すなわち、タングステンの粒子が剥離することを阻
止するために、酸化珪素を別の材料、例えば、ＴｉＷま
たはＴｉＮにより前処理しなければならない。もしもこ
のような前処理工程がウェーハの端の端縁まで到達しな
かったとすれば、このように前処理されなかった領域は
、このような保護されていない表面上の蒸着およびその
結果生ずる粒子の形成を阻止するために、シールドリン
グ５０の内側リップ５６により遮蔽されなければならな
い。それ故に、内側リップ５６は、通常、所望のシール
を行いかつ前側端縁を遮蔽するために約１．５ｍｍから
約６ｍｍまでの範囲内、代表的には約５ｍｍの距離だけ
ウェーハの前側端縁にわたって内方に延びるような寸法
に構成される。
りウェーハ１０の前側端縁、すなわち、頂面の端縁を遮
蔽する最小の量、すなわち、範囲は、プロセスガスがウ
ェーハ１０の端の端縁および裏面に達することを阻止す
るシールを少なくともそれらの間に形成するために十分
な量である。シールドリング５０の内側リップ５６によ
りウェーハ１０の前側端縁を遮蔽する実際の量は、少な
くともある蒸着プロセスにおいては、以前の加工工程に
よるウェーハ１０の頂面の遮蔽範囲によりさらに支配さ
れる。例えば、タングステンをウェーハ１０の酸化珪素
の表面、すなわち、基体自体の酸化物でコーティングさ
れた表面または以前に形成されたエピタキシャルシリコ
ン上の酸化物のコーティングまたはポリシリコンの表面
上に蒸着させるときに、タングステン層を適正に接着さ
せ、すなわち、タングステンの粒子が剥離することを阻
止するために、酸化珪素を別の材料、例えば、ＴｉＷま
たはＴｉＮにより前処理しなければならない。もしもこ
のような前処理工程がウェーハの端の端縁まで到達しな
かったとすれば、このように前処理されなかった領域は
、このような保護されていない表面上の蒸着およびその
結果生ずる粒子の形成を阻止するために、シールドリン
グ５０の内側リップ５６により遮蔽されなければならな
い。それ故に、内側リップ５６は、通常、所望のシール
を行いかつ前側端縁を遮蔽するために約１．５ｍｍから
約６ｍｍまでの範囲内、代表的には約５ｍｍの距離だけ
ウェーハの前側端縁にわたって内方に延びるような寸法
に構成される。
【００２１】シールドリング５０のテーパ内縁５４の頂
部の内径は、サセプタ４０の頂面の外径よりも僅か大き
く、すなわち、約１ｍｍだけ大きくしてあり、一方テー
パがついた内縁５４における底部のシールドリング５０
の内径はサセプター４０の底部４１の外径よりもほぼ同
じ量だけ大きくしてある。この許容差は少なくとも二つ
の理由から設けられている。第一に、この許容差は、サ
セプター４０およびシールドリング５０を構成するに際
して異なる材料が使用された場合に熱膨脹の差を補正す
るために設けられる。また、この許容差は、サセプター
４０およびその上のウェーハ１０がシールドリング５０
と接触する位置まで持ち上げられるときに、シールドリ
ング５０がシールドリング５０のテーパ内縁５４とサセ
プター４０のテーパ外縁４４との間の接触により支持さ
れないで、むしろ内側リップ５６の下面とウェーハ１０
の頂面との接触により支持されてそれらの間のシール作
用を高めることを保証するために設けられる。
部の内径は、サセプタ４０の頂面の外径よりも僅か大き
く、すなわち、約１ｍｍだけ大きくしてあり、一方テー
パがついた内縁５４における底部のシールドリング５０
の内径はサセプター４０の底部４１の外径よりもほぼ同
じ量だけ大きくしてある。この許容差は少なくとも二つ
の理由から設けられている。第一に、この許容差は、サ
セプター４０およびシールドリング５０を構成するに際
して異なる材料が使用された場合に熱膨脹の差を補正す
るために設けられる。また、この許容差は、サセプター
４０およびその上のウェーハ１０がシールドリング５０
と接触する位置まで持ち上げられるときに、シールドリ
ング５０がシールドリング５０のテーパ内縁５４とサセ
プター４０のテーパ外縁４４との間の接触により支持さ
れないで、むしろ内側リップ５６の下面とウェーハ１０
の頂面との接触により支持されてそれらの間のシール作
用を高めることを保証するために設けられる。
【００２２】サセプター４０の外縁４４およびシールド
リング５０の内縁５４を同じ角度、通常約３０°であり
約１５°から約６０°までの範囲内で変更可能な角度だ
けテーパをつけ、すなわち、整合テーパをつけることに
より、サセプター４０（およびその上のウェーハ１０）
に対するシールリング５０のいかなる整合不良をもシー
ルドリング５０を横方に変位させ、すなわち、摺動させ
てサセプター４０と整合させるようにそれぞれのテーパ
がついた表面を接触させることにより修正することがで
きる。
リング５０の内縁５４を同じ角度、通常約３０°であり
約１５°から約６０°までの範囲内で変更可能な角度だ
けテーパをつけ、すなわち、整合テーパをつけることに
より、サセプター４０（およびその上のウェーハ１０）
に対するシールリング５０のいかなる整合不良をもシー
ルドリング５０を横方に変位させ、すなわち、摺動させ
てサセプター４０と整合させるようにそれぞれのテーパ
がついた表面を接触させることにより修正することがで
きる。
【００２３】シールドリング５０のテーパ外縁５４は、
ウェーハ１０がサセプター４０上に共軸をなして整合す
るように配置されていないときにウェーハ１０を潜在的
に横方向に整合させる付加的な機能をはたす。図７から
理解されるように、ウェーハ１０がサセプター４０に対
して整合していないときに、サセプター４０の頂面４２
を越えて延びるウェーハ１０の端縁１１は、サセプター
４０およびウェーハ１０が所定位置に持ち上げられると
きに、シールドリング５０のテーパ端縁５４と接触する
。ウェーハ１０の重量がシールドリング５０の重量に対
して比較的に軽いために、サセプター４０およびその上
のウェーハ１０が上昇し続けるときに、ウェーハ１０を
横方向に移動させてウェーハ１０をサセプター４０に対
して再整合させる。
ウェーハ１０がサセプター４０上に共軸をなして整合す
るように配置されていないときにウェーハ１０を潜在的
に横方向に整合させる付加的な機能をはたす。図７から
理解されるように、ウェーハ１０がサセプター４０に対
して整合していないときに、サセプター４０の頂面４２
を越えて延びるウェーハ１０の端縁１１は、サセプター
４０およびウェーハ１０が所定位置に持ち上げられると
きに、シールドリング５０のテーパ端縁５４と接触する
。ウェーハ１０の重量がシールドリング５０の重量に対
して比較的に軽いために、サセプター４０およびその上
のウェーハ１０が上昇し続けるときに、ウェーハ１０を
横方向に移動させてウェーハ１０をサセプター４０に対
して再整合させる。
【００２４】シールドリング５０は、サセプター４０お
よびウェーハ１０と係合していないときに、支持手段７
０上に載置されることにより室２内に支持される。支持
手段７０は室２の側壁部４と固定された円形の肩部、す
なわち、支持ブラケットを備えることができる。また、
別の態様として、支持手段７０それ自体は、室２の側壁
部４に固定された剛性の支持部材により順次支持される
リングを備えることができる。
よびウェーハ１０と係合していないときに、支持手段７
０上に載置されることにより室２内に支持される。支持
手段７０は室２の側壁部４と固定された円形の肩部、す
なわち、支持ブラケットを備えることができる。また、
別の態様として、支持手段７０それ自体は、室２の側壁
部４に固定された剛性の支持部材により順次支持される
リングを備えることができる。
【００２５】好ましい一実施例においては、シールドリ
ング５０は、サセプター４０およびウェーハ１０がシー
ルドリング５０との係合から離脱して下降せしめられた
とき、すなわち、図２および図３に示した位置にあると
きに、相互に作用するシールドリング５０の下面および
支持手段７０の上面上に担持された整合手段により支持
手段７０に対して回転するように整合した状態に維持さ
れる。整合手段は、これらの図（ならびに図４の（Ａ）
、（Ｂ）、図５および図６）に示すように、支持手段７
０の上面に設けられた面取りされたピン、すなわち、テ
ーパピン７２を備えることができる。ピン７２はシール
ドリング５０の下面に形成されかつ半径方向に外側に延
びる同様に面取りされた、すなわちテーパがついたスロ
ット開口部５２内に受け入れられる。シールドリング５
０が支持手段７０上に下降せしめられたときに、もしも
シールドリング５０が支持手段７０に対して回転するよ
うに整合していなければ、ピン７２および開口部５２の
それぞれの面取りされた側縁が相互に接触してシールド
リング５０を支持手段７０に対して回転整合状態にもど
すように移動し、それにより平坦な部分５１が同じ向き
を維持する。
ング５０は、サセプター４０およびウェーハ１０がシー
ルドリング５０との係合から離脱して下降せしめられた
とき、すなわち、図２および図３に示した位置にあると
きに、相互に作用するシールドリング５０の下面および
支持手段７０の上面上に担持された整合手段により支持
手段７０に対して回転するように整合した状態に維持さ
れる。整合手段は、これらの図（ならびに図４の（Ａ）
、（Ｂ）、図５および図６）に示すように、支持手段７
０の上面に設けられた面取りされたピン、すなわち、テ
ーパピン７２を備えることができる。ピン７２はシール
ドリング５０の下面に形成されかつ半径方向に外側に延
びる同様に面取りされた、すなわちテーパがついたスロ
ット開口部５２内に受け入れられる。シールドリング５
０が支持手段７０上に下降せしめられたときに、もしも
シールドリング５０が支持手段７０に対して回転するよ
うに整合していなければ、ピン７２および開口部５２の
それぞれの面取りされた側縁が相互に接触してシールド
リング５０を支持手段７０に対して回転整合状態にもど
すように移動し、それにより平坦な部分５１が同じ向き
を維持する。
【００２６】また、シールド手段５０は、その外縁の少
なくとも下側部分に沿ったテーパのついた外面、すなわ
ち、テーパ端縁５８を備えることができる。テーパ端縁
５８は支持手段７０に設けられた同様にテーパのついた
内縁７８と整合している。シールドリング５０がサセプ
ター４０により支持手段７０から離れて持ち上げられる
ときに、テーパ端縁５８および７８は協働してパージガ
ス、すなわち、反応しないガス、例えば、アルゴン、ヘ
リウムまたは同様なガスを図５に示すように室２内のウ
ェーハ１０の下方から通過させるための通路を形成する
。このようなパージガスは室２内のプロセスガス、すな
わち、蒸着ガスをウェーハ１０の上方の空間内に閉じ込
めてウェーハ１０上の蒸着を容易にしかつ室２内のほか
の場所における望ましくない蒸着を阻止する作用をする
。
なくとも下側部分に沿ったテーパのついた外面、すなわ
ち、テーパ端縁５８を備えることができる。テーパ端縁
５８は支持手段７０に設けられた同様にテーパのついた
内縁７８と整合している。シールドリング５０がサセプ
ター４０により支持手段７０から離れて持ち上げられる
ときに、テーパ端縁５８および７８は協働してパージガ
ス、すなわち、反応しないガス、例えば、アルゴン、ヘ
リウムまたは同様なガスを図５に示すように室２内のウ
ェーハ１０の下方から通過させるための通路を形成する
。このようなパージガスは室２内のプロセスガス、すな
わち、蒸着ガスをウェーハ１０の上方の空間内に閉じ込
めてウェーハ１０上の蒸着を容易にしかつ室２内のほか
の場所における望ましくない蒸着を阻止する作用をする
。
【００２７】さらに、この点については、本発明の構造
において、パージガスが通常ウェーハ１０の端の端縁と
シールドリング５０の内縁との間を通過しない間に、も
しもウェーハ１０とシールドリング５０との間になんら
かの通路、すなわち、開口部が存在すれば、すなわち、
もしもウェーハ１０の前縁端縁とシールドリング５０の
リップ５６の下面５７との間が不完全にシールされれば
、パージガスがこのような開口部を通過して、それによ
りこのような開口部を通してのウェーハ１０の遮蔽され
た部分への、すなわち、ウェーハ１０の前側端縁、端の
端縁および裏側へのプロセスガスの望ましくない通過を
阻止することを述べるべきである。
において、パージガスが通常ウェーハ１０の端の端縁と
シールドリング５０の内縁との間を通過しない間に、も
しもウェーハ１０とシールドリング５０との間になんら
かの通路、すなわち、開口部が存在すれば、すなわち、
もしもウェーハ１０の前縁端縁とシールドリング５０の
リップ５６の下面５７との間が不完全にシールされれば
、パージガスがこのような開口部を通過して、それによ
りこのような開口部を通してのウェーハ１０の遮蔽され
た部分への、すなわち、ウェーハ１０の前側端縁、端の
端縁および裏側へのプロセスガスの望ましくない通過を
阻止することを述べるべきである。
【００２８】したがって、本発明はサセプタおよびその
上のウェーハが蒸着位置まで持ち上げられたときにウェ
ーハの頂面と係合される蒸着室内のシールドリングを備
えた化学蒸着加工中に半導体ウェーハの前側端縁、端の
端縁および裏側における蒸着物質の望ましくない蒸着を
阻止する手段を提供するものである。サセプタおよびシ
ールドリングにそれぞれ形成された整合したテーパ面に
より、シールドリングをサセプタに対して整合させると
共にウェーハをシールドリングに対して整合させること
が可能になる。シールドリングがウェーハと係合されな
いときにシールドリングを支持するために使用されるシ
ールドリングおよび支持手段に設けられた整合手段によ
り、シールドリングを支持手段に対して整合させること
が可能になる。シールドリングおよび支持手段にそれぞ
れに形成された整合したテーパ面は、シールドリングが
ウェーハにより支持手段から離れて持ち上げられたとき
にパージガスの通路を形成する。
上のウェーハが蒸着位置まで持ち上げられたときにウェ
ーハの頂面と係合される蒸着室内のシールドリングを備
えた化学蒸着加工中に半導体ウェーハの前側端縁、端の
端縁および裏側における蒸着物質の望ましくない蒸着を
阻止する手段を提供するものである。サセプタおよびシ
ールドリングにそれぞれ形成された整合したテーパ面に
より、シールドリングをサセプタに対して整合させると
共にウェーハをシールドリングに対して整合させること
が可能になる。シールドリングがウェーハと係合されな
いときにシールドリングを支持するために使用されるシ
ールドリングおよび支持手段に設けられた整合手段によ
り、シールドリングを支持手段に対して整合させること
が可能になる。シールドリングおよび支持手段にそれぞ
れに形成された整合したテーパ面は、シールドリングが
ウェーハにより支持手段から離れて持ち上げられたとき
にパージガスの通路を形成する。
【図１】半導体ウェーハの化学蒸着加工に使用される従
来技術の装置の部分垂直横断面図である。
来技術の装置の部分垂直横断面図である。
【図２】蒸着装置上のサセプターおよび半導体ウェーハ
を支持手段上に載置されたシールドリングに対して下降
した非係合位置で示した本発明により構成された化学蒸
着装置の垂直横断面図である。
を支持手段上に載置されたシールドリングに対して下降
した非係合位置で示した本発明により構成された化学蒸
着装置の垂直横断面図である。
【図３】ウェーハおよびサセプターとのシールドリング
の非係合状態を示しかつ支持手段上のシールドリングを
示した図２に示した蒸着装置の一部分の拡大部分垂直横
断面図である。
の非係合状態を示しかつ支持手段上のシールドリングを
示した図２に示した蒸着装置の一部分の拡大部分垂直横
断面図である。
【図４】（Ａ）は、回転整合スロットおよび該スロット
内の支持部材上の整合ピンを示した本発明のシールドリ
ングの底面図、（Ｂ）は、整合スロットおよびその内部
のピンを示した図４のシールドリングの拡大部分図であ
る。
内の支持部材上の整合ピンを示した本発明のシールドリ
ングの底面図、（Ｂ）は、整合スロットおよびその内部
のピンを示した図４のシールドリングの拡大部分図であ
る。
【図５】サセプターおよびウェーハを支持手段から離れ
て持ち上げられたシールドリングと係合した持ち上げら
れた位置で示した図２の化学蒸着加工装置の垂直横断面
図である。
て持ち上げられたシールドリングと係合した持ち上げら
れた位置で示した図２の化学蒸着加工装置の垂直横断面
図である。
【図６】ウェーハおよびサセプターとのシールドリング
の係合状態を示しかつ支持手段から離れて持ち上げられ
たシールドリングを示した図５に示した蒸着装置の一部
分の拡大部分垂直横断面図である。
の係合状態を示しかつ支持手段から離れて持ち上げられ
たシールドリングを示した図５に示した蒸着装置の一部
分の拡大部分垂直横断面図である。
【図７】ウェーハが偏よった、すなわち、不整合位置に
あり、そしてシールドリングのテーパ端縁と係合されて
ウェーハを整合位置にもどすように押圧する状態を示し
た図２に示した装置の一部分の拡大部分垂直横断面図で
ある。
あり、そしてシールドリングのテーパ端縁と係合されて
ウェーハを整合位置にもどすように押圧する状態を示し
た図２に示した装置の一部分の拡大部分垂直横断面図で
ある。
２ 真空蒸着室
１０ ウェーハ
２０ シャワーヘッド
４０ サセプター
４１ 底面
４２ 頂面
４４ テーパ外縁
４６ 流体動力手段
４８ リフト管手段
５０ シールドリング
５２ スロット
５４ テーパ内縁
５６ 内側リップ
５８ テーパ外縁
７０ 支持手段
７２ ピン
７８ テーパ内縁
Claims (22)
- 【請求項１】 半導体ウェーハを化学蒸着加工するた
めの改良された真空蒸着装置において、（ａ）真空蒸着
室と、（ｂ）前記蒸着室内のサセプターを備えたウェー
ハ支持手段と、（ｃ）前記サセプター上の全体として円
形の半導体ウェーハと、（ｄ）前記蒸着室内のプロセス
ガス流入手段と、（ｅ）前記サセプターおよびその上の
ウェーハを前記蒸着室内で垂直方向に上方にかつ下方に
移動させる手段と、（ｆ）前記ウェーハおよびサセプタ
が垂直方向に上方に移動せしめられたときに前記ウェー
ハの前側端縁と係合して化学蒸着加工の間に前記ウェー
ハの前記前側端縁を遮蔽して前記ウェーハの前記前側端
縁上の蒸着を阻止可能なシールド手段とを備えた真空蒸
着装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の蒸着装置において、
前記サセプターがより大きい底面から前記ウェーハとほ
ぼ同じ直径を有する頂面まで内方にテーパがついた外縁
を備え、かつ前記シールド手段が円形のシールドリング
を備え、前記シールドリングが該シールドリングの底面
から前記ウェーハの前側端縁と係合するために内方に延
びる該シールドリングのリップの底面まで延びる円形の
テーパがついた内縁を有する蒸着装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の蒸着装置において、
前記サセプターの前記ターパ外縁が前記シールドリング
の前記テーパ内縁よりも小さい寸法を有し、かつ前記サ
セプターの外縁のテーパ角が前記シールドリングの内縁
のテーパ角とほぼ同じであり、それにより前記サセプタ
ーおよびその上のウェーハが前記シールドリングと係合
するように持ち上げられるときに前記のそれぞれのテー
パ端縁が接触することにより前記シールドリングを前記
サセプタに対して整合するように横方向に移動させるこ
とができる蒸着装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の蒸着装置において、
前記円形サセプターの上面の直径が前記ウェーハの直径
とほぼ等しく、それによりもしも前記ウェーハが前記サ
セプターに対して軸線方向に整合していなければ、前記
サセプターおよびその上の前記ウェーハの上昇中に前記
シールドリングの前記テーパ内縁が前記ウェーハの端の
端縁の一部分と係合して、前記シールドリングの前記テ
ーパ内縁が前記ウェーハを前記サセプターに対して整合
する位置にもどすように押圧する蒸着装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の蒸着装置において、
前記サセプターの前記テーパ外縁および前記シールドリ
ングの前記テーパ内縁の各々が垂直線に対して約１５°
から約６０°までの範囲内の角度を形成する蒸着装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の蒸着装置において、
前記シールドリングの前記内側リップの下面が前記ウェ
ーハの表面に平行であり、かつ前記内側リップが前記ウ
ェーハの前記前側端縁上に約１．５ｍｍから約６ｍｍま
での範囲内の距離にわたって内方に延びている蒸着装置
。 - 【請求項７】 請求項３に記載の蒸着装置において、
前記シールドリングが前記室に作用するように取り付け
られたシールドリング支持手段により前記室内に支持さ
れ、それにより前記サセプターおよびその上の前記ウェ
ーハが前記シールドリングの前記リップの下面と係合す
るように垂直方向に上方に移動せしめられるときに前記
シールドリングを前記シールドリング支持手段から離れ
て垂直方向に上方に移動可能にする蒸着装置。 - 【請求項８】 請求項７に記載の蒸着装置において、
整合手段が前記シールドリングを前記シールドリング支
持手段に対して円形に整合させるために前記シールドリ
ングおよび前記シールドリング支持手段により担持され
た蒸着装置。 - 【請求項９】 請求項８に記載の蒸着装置において、
前記整合手段が前記シールドリングの下面および前記シ
ールドリング支持手段の上面上にそれぞれ担持された嵌
合手段を備えた蒸着装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の蒸着装置において
、前記嵌合手段がテーパ頭部を有するピンと、前記テー
パピンを受け入れるように対応したテーパがついた側壁
部を備えた前記シールドリングの前記下面において半径
方向に延びるスロットとを備えた蒸着装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載の蒸着装置におい
て、前記シールドリングが該シールドリングが前記サセ
プターおよび前記ウェーハにより前記シールドリング支
持手段から離れて持ち上げられたときに該シールドリン
グと該シールドリング手段との間にパージガス通路を形
成して、それにより前記ウェーハの下方の前記室中に導
入されたパージガスを前記パージガス通路を通して前記
室の上側部分中に送入できるように前記シールドリング
支持手段のテーパ面と嵌合するテーパ外縁を有する蒸着
装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の蒸着装置におい
て、スカートが前記シールドリング支持手段から前記室
の底壁部まで下方に延びて前記シールドリング支持手段
の下方の前記室の部分をパージガス入口と連絡した内側
部分と真空出口と連絡した外側部分とに区分した蒸着装
置。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の蒸着装置におい
て、前記シールドリング支持手段の開口部がプロセスガ
スおよびパージガスを前記室の前記外側部分中に流入さ
せ、そして前記室から前記真空出口を通して排気される
ことを可能にする蒸着装置。 - 【請求項１４】 半導体ウェーハを化学蒸着加工する
ための改良された真空蒸着装置において、（ａ）真空蒸
着室と、（ｂ）前記蒸着室内の全体として円形の半導体
ウェーハと、（ｃ）より大きい底面から前記ウェーハと
ほぼ同じ直径を有する頂面まで内方にテーパがついた外
縁を有する全体として円形のサセプターを備えた前記室
内のウェーハ支持手段と、（ｄ）前記サセプター上の前
記ウェーハの上方のプロセスガス流入手段と、（ｅ）前
記サセプターおよびその上のウェーハを前記プロセスガ
ス流入手段に向かいかつ離れて垂直方向に移動させる手
段と、（ｆ）前記サセプターの前記テーパ外縁の角度と
ほぼ等しいテーパ角度を有する円形のテーパ内縁を有す
る円形のシールドリングを備えた前記室内のシールド手
段とを備え、前記シールドリングの前記テーパ内縁が前
記シールドリングの底面から前記シールドリングのリッ
プの底面まで内方に延び、前記リップの底面は前記ウェ
ーハおよびサセプターが前記プロセスガス流入手段に向
かって移動せしめられるときに前記ウェーハの前側端縁
と係合するように内方に延びて化学蒸着加工中に前記ウ
ェーハの前記前側端縁を遮蔽して前記ウェーハの前記前
側端縁における蒸着を阻止し、前記サセプターの前記テ
ーパ外縁および前記シールドリングの前記テーパ内縁が
前記シールドリングを前記サセプターに対して整合させ
かつ前記サセプター上の前記ウェーハを前記サセプター
および前記シールドリングに対して整合させるように協
働する蒸着装置。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載の蒸着装置におい
て、前記サセプターの前記テーパ外縁が前記シールドリ
ングの前記テーパ内縁よりも小さい寸法を有し、それに
より前記サセプターおよびその上のウェーハが前記シー
ルドリングと係合するように持ち上げられるときにそれ
ぞれのテーパ端縁が接触することにより前記シールドリ
ングを前記サセプターに対して整合するように横方向に
移動させることができる蒸着装置。 - 【請求項１６】 請求項１４に記載の蒸着装置におい
て、前記サセプターの前記テーパ外縁および前記シール
ドリングの前記テーパ内縁の各々が垂直線に対して約１
５°から約６０°までの範囲内の角度を形成する蒸着装
置。 - 【請求項１７】 請求項１４に記載の蒸着装置におい
て、前記シールドリングの前記内側リップの下面が前記
ウェーハの表面に平行であり、かつ前記内側リップが前
記ウェーハの前記前側端縁上に約１．５ｍｍから約６ｍ
ｍまでの範囲内の距離にわたって内方に延びている蒸着
装置。 - 【請求項１８】 請求項１４に記載の蒸着装置におい
て、前記シールドリングが前記室に作用するように取り
付けられた前記シールドリング支持手段により前記室内
に支持され、それにより前記サセプターおよびその上の
前記ウェーハが前記シールドリングの前記リップの下面
と係合するように垂直方向に上方に移動せしめられると
きに前記シールドリングを前記シールドリング支持手段
から離れて垂直方向に上方に移動可能にする蒸着装置。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載の蒸着装置におい
て、嵌合手段を備えた整合手段が前記シールドリングを
前記シールドリング支持手段に対して円形に整合させる
ために前記シールドリングの下面および前記シールドリ
ング支持手段の上面上にそれぞれ担持された蒸着装置。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載に装置において、
前記嵌合手段がテーパ頭部を有するピンと、前記テーパ
ピンを受け入れるように対応したテーパがついたスロッ
トとを備えた蒸着装置。 - 【請求項２１】 請求項１８に記載の蒸着装置におい
て、前記シールドリングが該シールドリングが前記サセ
プターおよび前記ウェーハにより前記シールドリング支
持手段から離れて持ち上げられるときに該シールドリン
グと該シールドリング支持手段との間にパージガス通路
を形成して、それにより前記ウェーハの下方の前記室中
に導入されたパージガスを前記パージガス通路を通して
前記室の上側部分中に導入することができるように前記
シールドリング支持手段のテーパ面と嵌合するテーパ外
縁を有する蒸着装置。 - 【請求項２２】 半導体ウェーハを化学蒸着加工する
ための改良さた真空蒸着装置において、（ａ）真空蒸着
室と、（ｂ）前記蒸着室内の全体として円形の半導体ウ
ェーハと、（ｃ）より大きい底面から前記ウェーハとほ
ぼ同じ直径を有する頂面まで前記サセプターの平面に対
して約１５°から約６０°までの範囲内の角度を形成す
るように内方にテーパがついた外縁を有する全体として
円形のサセプターを備えた前記室内のウェーハ支持手段
と、（ｄ）前記サセプター上の前記ウェーハの上方のプ
ロセスガス流入手段と、（ｅ）前記サセプターおよびそ
の上のウェーハを前記ガス流入手段に向かいかつ離れて
垂直方向に移動させる手段と、（ｆ）前記サセプターの
前記テーパ外縁よりも僅か大きい寸法の円形のテーパ内
縁を有する円形のシールドリングを備えた前記室内のシ
ールド手段とを備え、該シールドリングのテーパ内縁が
前記サセプターの前記テーパ外縁の前記角度とほぼ等し
いテーパ角度を有し、それにより前記シールドリングを
前記サセプターに対して整合させかつ前記ウェーハを前
記サセプターおよび前記シールドリングに対して整合さ
せるために整合したテーパを形成し、前記シールドリン
グの前記テーパ内縁が前記シールドリングの底面から前
記シールドリングのリップの底面まで内方に延び、前記
リップの底面は前記サセプターおよびウェーハが前記プ
ロセスガス流入手段に向かって移動せしめられるときに
前記ウェーハの前側端縁と約１．５ｍｍから約６ｍｍま
での距離にわたって係合するように内方に延びて化学蒸
着加工中に前記ウェーハの前記前側端縁を遮蔽して前記
ウェーハの前記前側端縁ならびに前記ウェーハの端の端
縁および裏側における蒸着を阻止するようになっており
、さらに、（ｇ）前記シールドリングを支持するために
前記室に作用するように取り付けられたシールドリング
支持手段を備え、前記シールドリング支持手段は前記サ
セプターおよびその上のウェーハが前記シールドリング
の前記リップの下面と係合するように垂直方向に上方に
移動せしめられるときに前記シールドリングを該シール
ドリング支持手段から離れて垂直方向に上方に移動する
ことを可能ならしめるようになっており、さらに、（ｈ
）前記シールドリングを前記シールドリング支持手段に
対して円形に整合させるために前記シールドリングの下
面および前記シールドリング支持手段の上面上にそれぞ
れ担持された嵌合手段を含む整合手段を備えた蒸着装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/823,942 US5304248A (en) | 1990-12-05 | 1992-01-22 | Passive shield for CVD wafer processing which provides frontside edge exclusion and prevents backside depositions |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62266490A | 1990-12-05 | 1990-12-05 | |
| US07/622664 | 1990-12-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04268724A true JPH04268724A (ja) | 1992-09-24 |
| JPH0777207B2 JPH0777207B2 (ja) | 1995-08-16 |
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ID=24495033
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3320551A Expired - Fee Related JPH0777207B2 (ja) | 1990-12-05 | 1991-12-04 | 真空蒸着装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JPH0777207B2 (ja) |
| KR (1) | KR100243784B1 (ja) |
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1991
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