JPH0437901Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、Si等、半導体デバイスの製造プロセ
スで用いられるCVD装置のガスノズルに関する。

〔従来の技術〕

従来、Si等半導体のデバイス製造プロセスにお
いては、エピタキシヤル成長を行つたり、poly，
Si膜，SiN膜，SiO₂膜等の生成を行うために、第
１図の様なCVD装置が広く用いられている。

この装置において、ウエハ１は、サセプタ
（SiCコート・カーボン）２の上に載置される。
サセプタ２は下部から、高周波誘導加熱、若しく
は抵抗加熱等の加熱方法により加熱され、ウエハ
１はサセプタ２からの熱伝達により加熱される。
次に、ガスノズル３から原料ガスをキヤリアガス
（例えばH₂，N₂，Ar等）と共に流すことにより、
ウエハ１の表面にCVD膜が生成される。ノズル
３は、例えば、第３図の様に、上端が閉じた円筒
の周りに、多数のガス噴出孔４のあいた構造とな
つたものが用いられる。ガスノズル３のガス噴出
孔４から出た反応ガスは、ウエハ１上にCVD膜
を生成すると同時に、反応副生成物として、粉末
状のポリマーが生成され、これは反応室５（ベル
ジヤ）の内壁やガスノズル３の外壁部等の比較的
温度の低い部分に多く付着する。

特に、ガスノズル３のガス噴出孔４の周囲に
は、ポリマーがヒゲ状に付着し易く、生成時間の
経過と共に、それが成長し、0.5〜２mm以上の長
さになると吹飛ばされて、ウエハ１の上に付着す
る。ウエハ１に付着したポリマーは、CVD膜に
欠陥を生じ、デバイスの歩留りを著しく低下させ
る。

従来は、この様な問題を解決するため、ガスノ
ズル３を頻繁に洗浄し、連続的に長時間使用しな
い等の方法が用いられてきた。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来にあつては、ガスノズル
３を頻繁に洗浄せねばならないため、膜生成のス
ループツトが低下したり、膜厚分布等の再現性が
充分得られない等の課題があつた。

〔課題を解決するための手段〕

本考案ガスノズルは第１，第２図示のように
CVD装置の反応室５内に反応ガスを供給するガ
スノズル３において、このガスノズル３を，上端
密封型の内，外管６，８よりなる２重構造とし、
内管６の周りに反応ガスを噴出するガス噴出孔１
０を設け、このガス噴出孔１０の周りを取り囲む
外管８の部分に、反応による固体生成物を生じな
いガスを噴出する第２のガス噴出孔９を設けてな
る構成としたものである。

〔作用〕

本考案ガスノズルはこのような構成であるか
ら、内管６の下部から内管６内を通つてきた反応
ガスとキヤリアガスの混合ガスは、内管６の周り
に設けられたガス噴出孔１０から反応室５内に噴
出される。

一方、内管６と外管８の間を通つてきたパージ
ガスは、外管８の周りに設けられた第２のガス噴
出孔９より反応室５内に噴出される。

このようなガスノズルを用いた場合には、ガス
噴出孔１０の周囲はパージガスにより反応ガスの
濃度が低くなり、従つてガス噴出孔１０の部分へ
のポリマー付着は起こらず、ウエハ１上へのポリ
マー付着は極端に減少するから、CVD膜の欠陥
は著しく低減することになる。

〔実施例〕

以下図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案に係るCVD装置の一例を示す
縦断面図、第２図は本考案ガスノズルの一実施例
の構成を示す縦断面図である。

第１図のCVD装置については既に説明したの
で、ここでは省略する。第１図のCVD装置のガ
スノズルにおいて、ガスノズル３は、内，外管
６，８よりなる２重構造になつており、その上端
は密封されている。内管６の周りには外方に向つ
て多数の細管７が取付けられており、この各細管
７の先端開口はガス噴出孔１０となつている。

外管８の周りには各細管７の直径よりも幾分大
きな直径の第２のガス噴出孔９があけられ、各細
管７の中心軸と各第２のガス噴出孔９の中心は略
一致するようになつており、各細管７のガス噴出
孔１０は各第２のガス噴出孔９付近まで延びてい
る。

内管６内へのガス供給系と、内管６と外管８の
間へのガス供給系は別になつており、ガスの種類
や流量を独立に変えることができる構造となつて
いる。

上記の構成において内管６の下部から内管６内
を通つてきた反応ガス，例えばSiH₄ガスとキヤ
リアガス，例えばH₂ガスの混合ガスは、内管６
の周りに取付けられた多数の細管７を通りその先
端のガス噴出孔１０から反応室５内に噴出され
る。

一方、内管６と外管８の間を通つてきたパージ
ガス，例えばH₂ガスは外管８の周りにあけられ
た多数の第２のガス噴出孔９と各細管７のガス噴
出孔１０との間から反応室５内に噴出される。

このようなガスノズルを用いた場合には、各ガ
ス噴出孔１０の周囲は各第２のガス噴出孔９より
流出するパージガスにより反応ガスの濃度が低く
なり、従つて各ガス噴出孔１０の部分へのポリマ
ーの付着は起らず、ウエハ１上へのポリマーの付
着は極端に減少するから、第３図示の従来ガスノ
ズルに比べてCVD膜の欠陥は著しく低減するこ
とになる。

第２のガス噴出孔９から流すガスとしては、
H₂，N₂，He，Ar，HCl等のガス若しくはこれ
らの混合ガスを用いることができる。

〔考案の効果〕

上述のように本考案によれば、本考案ガスノズ
ルをCVD装置に使用することにより、ウエハ１
上へのポリマーの付着を、従来ガスノズルに比
べ、極めて少なくでき、デバイスの歩留りを、著
しく向上することができるばかりでなく、ガスノ
ズルを洗浄する頻度も少なくなることから、スル
ープツトを向上でき、膜厚分布等の再現性も良く
なるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るCVD装置の一例を示す
縦断面図、第２図は本考案ガスノズルの一実施例
の構成を示す縦断面図、第３図は従来ガスノズル
の一例を示す縦断面図である。 ３……ガスノズル、５……反応室（ベルジヤ）、
６……内管、７……細管、８……外管、９……第
２のガス噴出孔、１０……ガス噴出孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) CVD装置の反応室５内に反応ガスを供給す
   るガスノズル３において、このガスノズル３
   を，上端密封型の内，外管６，８よりなる２重
   構造とし、内管６の周りに反応ガスを噴出する
   ガス噴出孔１０を設け、このガス噴出孔１０の
   周りを取り囲む，外管８の部分に反応による固
   体生成物を生じないガスを噴出する第２のガス
   噴出孔９を設けてなるCVD用ガスノズル。 (2) 内管６の周りには先端開口をガス噴出孔１０
   とする細管７を設けた実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のCVD用ガスノズル。 (3) 第２のガス噴出孔９より噴出するガスはH₂，
   N₂，He，Ar，HCl等のガスまたはこれらの混
   合ガスである実用新案登録請求の範囲第１項，
   第２項のいずれかに記載のCVD用ガスノズル。