JPH05179452A - 化学的気相成長装置 - Google Patents
化学的気相成長装置Info
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- JPH05179452A JPH05179452A JP171492A JP171492A JPH05179452A JP H05179452 A JPH05179452 A JP H05179452A JP 171492 A JP171492 A JP 171492A JP 171492 A JP171492 A JP 171492A JP H05179452 A JPH05179452 A JP H05179452A
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Abstract
具の最高温度を成膜限界以内に抑え、かつ、基板温度分
布を均一にし、良好な成膜膜厚分布を得る。 【構成】 真空チャンバの中に、ガス供給部と、排気部
と、加熱装置で加熱する基板支持台と、内部に冷却媒体
通路を備える固定具とを備える。この固定具の冷却媒体
の供給口と冷却媒体の入口および出口との間に、該冷却
媒体通路に流す冷却媒体の流れの方向を周期的に逆転さ
せる、流方向切り換え部を設ける。この流方向切り換え
部は、複数の切換弁とこれらを制御する切換制御器で構
成する。
Description
用される化学的気相成長装置に関するものである。
図を示す図である。真空チャンバ50に気密に取り付け
られた石英窓11を通して、大気中の赤外線ランプ1
2、および、その背後の熱線反射鏡13から熱線を照射
して、基板支持台14の背面を加熱している。そして固
定具16で基板10を基板支持台14に圧接し、基板支
持台14からの伝導加熱で基板10の温度を上げ、基板
10に対向設置されたガス供給部18の上面の全面から
基板10に向かって反応性ガスを吹き出し、化学的気相
反応により基板10上(図の下面)に所望の薄膜を形成
せしめている。未反応ガスおよび生成ガスは排気部20
から排気する構成になっている。
ないように、固定具16の内部に冷却媒体通路21が設
けられ、これに冷却媒体22を流して常時冷却してい
る。40はその冷却媒体の入口、42は出口である。成
膜は通常、基板温度300℃〜500℃、ガス圧力0.
01Torr〜100Torrという温度・圧力範囲で
行なわれる。
た従来の装置では、高真空の真空チャンバ50内に反応
性ガスを導入し、その圧力が1Torr以上に上昇して
ガスの熱伝導度が増してくると、導入ガスを媒体とする
熱伝導によって、基板10の表面の温度分布が、背後で
接している基板支持台14の温度分布だけでなく、固定
具16の温度の影響も受けるようになる。
ためには、基板支持台14の温度分布を均一にするだけ
でなく、固定具16の温度分布もまた均一にする必要が
ある。
6内の冷却媒体通路21を流れる冷却媒体22の流れが
一方向だけに固定されていたため、冷却媒体入口40に
近い部分と、出口42に近い部分とで冷却媒体22の温
度に大差を生み、固定具の温度分布に偏りを生じて、そ
れが基板10の温度分布を悪くし、成膜の膜厚分布を悪
化させる原因になっていた。
ングステン)ガスを用いて1〜100Torrのガス圧
力、350〜500℃のSi(シリコン)基板10の表
面にW(タングステン)の薄膜を作成する場合に、固定
具の温度をその表面に膜が付着しない温度に保つには、
20〜100℃、流量0.1〜3リットル/分の冷却水
を冷却媒体通路に流す必要があったが、そのときの基板
表面に成膜したW膜の膜厚分布は膜厚1.0μmの場
合、±15%という劣悪なものになった。
度差を小さくすることが出来て、固定具16の温度の上
述の偏りを小さくできる。しかし、このようにすると、
固定具の熱の吸収を大きくしてそれが基板の温度分布を
悪くする。熱の吸収を小さくするには冷却媒体の温度
を、成膜しない限界の最高温度(例えば、上記の場合は
200℃あたり)にまで高める必要があるが、高温の冷
却媒体を大流量で流すためには気相成長装置のコストを
上昇させるという新たな問題を生じる。
比較的低温、かつ、小流量の冷却媒体で基板温度分布を
均一にし、良好な成膜膜厚分布を得ることのできる化学
的気相成長装置を提供することにある。
長装置は、固定具の内部に設けた冷却媒体通路の冷却媒
体の流れの方向を、周期的に逆転させる、流方向切り換
え部を備えることを特徴とする。
具の内部の冷却媒体を、適宜周期的に反転させることに
より、固定具の熱容量を巧みに利用して、小流量、か
つ、比較的低温の冷却媒体で、固定具の温度分布を実用
上差し支えのないまでに均一にすることができる。すな
わち、固定具の冷却媒体の入口と出口での温度は、周期
的に多少昇降を生じるが、その温度変化サイクルでの最
高温度を、成膜限界以内に抑え、かつ、基板温度分布を
均一にして良好な成膜膜厚分布を得ることができる。
説明する。尚、図は、この発明が理解できる程度に各構
成の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示している
にすぎない。図1はこの発明の実施例の化学的気相成長
装置の構成を示す要部の断面図である。図2は、図1の
装置における冷却媒体の流れだけを模式的に示したもの
である。先述の図3に共通する部材には同じ符号を付し
て示し、特に言及する場合を除き、その詳細な説明を省
略する。
うに、固定具16の表面に成膜が行なわれないように、
固定具16の内部に設けられた冷却媒体通路21に冷却
媒体22を流して、固定具16を、常時冷却している。
しかし、この実施例では、固定具16の冷却媒体の供給
口52、54と、冷却媒体の入口40、出口42の間に
流方向切り換え部60を具えている。この流方向切り換
え部60は、新しく切換弁26,28,30,32と、
それらを制御する切換制御器34とを設けた構造とす
る。そして、これら切換弁26と32、切換弁28と3
0、がそれぞれ対となり、例えば、一方の対(26と3
2)が開のときは他方の対(28と30)が閉になるよ
うな開閉またはその逆の開閉を周期的に繰り返すよう弁
を制御する構成になっている。すなわち、初めは切換弁
26,32が開き、切換弁28,30が閉じて、冷却媒
体22の進行方向は矢印Aの方向であるが、一定時間後
には、開閉が逆転して冷却媒体22の進行方向は矢印B
の方向になる。そしてこの反転が一定周期で繰り返され
るようになっている。
毎に、冷却媒体の出入口が交替し流れの方向が逆転す
る。そのため、その繰り返し周期よりも長い熱的慣性
(温度の上昇・下降の時定数)を有する固定具16の温
度分布は、冷却媒体22の入口、出口および固定具16
の内部の全体間でその温度差が極めて小さいものにな
り、その小さい温度範囲で温度の上昇、低下を繰り返す
ことになる。そして温度範囲の最高値が成膜の限界温度
以下になるように流量を調整しておくことで、固定具1
6の表面への成膜を完全に抑えることができる。
材料、膜材質、各部材の温度、圧力条件によっても変わ
るが、一般に成膜時間よりもかなり小さく選ばれ、例え
ば、成膜時間が100秒以上のとき、繰り返し周期は1
0〜20秒程度のものとなる。
に、流量は0.01リットル/分〜0.1リットル/分
の比較的小さい値が選ばれる。冷却媒体22の温度は、
一般に冷却媒体22が水のときは90℃〜50℃、油系
統のもののときは100℃以上に加熱したものを供給す
る。
6 (フッ化タングステン)ガスを反応性ガスとしてSi
基板上に1.0μmのW膜を生成する場合に、反応性ガ
スの圧力50Torr、最適基板温度400℃、に対し
て、基板支持台14の温度を400℃に保ち、固定具1
6の中の冷却媒体通路に0.1リットル/分、90℃の
温水を、開閉の周期10秒で流した。 このとき、冷却
媒体の入口温度は90℃、出口温度91℃、であり、成
膜時間2.0分において、固定具の温度は終始150℃
以下であり固定具に付着する膜は皆無であった。基板上
の生成膜の膜厚分布は、膜厚1μmにおいて、±5%以
下を確保することが出来た。
しては、赤外線ランプのほかに、抵抗線、高周波加熱、
その他さまざまなものを採用することができる。
ば、比較的低温、小流量の冷却媒体で固定具の温度分布
を均一にし、高温、かつ、高圧力の成膜条件において
も、固定具の最高温度を成膜限界以内に抑え、かつ、基
板の温度分布を均一にして良好な成膜膜厚分布を得るこ
とができる。
の断面図である。
に示した図である。
る。
2:赤外線ランプ 13:熱線反射鏡、 14:基板支持台、 1
6:固定具 18:ガス供給部、 20:ガス排気部、 2
1:冷却媒体通路 22:冷却媒体、 26,28,30,32:切換
弁 34:切換制御器、 40:冷却媒体の入口、 4
2:冷却媒体の出口 50:真空チャンバ、 52、54:冷却媒体の供給口 60:流方向切り換え部。
Claims (1)
- 【請求項1】 真空チャンバの中に、ガス供給部と、排
気部と、加熱装置で加熱する基板支持台と、内部に冷却
媒体通路を備える固定具とを備え、基板を該基板支持台
に該固定具で圧接し、該ガス供給部から反応性ガスを供
給して、該基板表面に薄膜を形成する化学的気相成長装
置において、 該冷却媒体通路に流す冷却媒体の流れの方向を周期的に
逆転させる流方向切り換え部を備えたことを特徴とする
化学的気相成長装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00171492A JP3167390B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 化学的気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00171492A JP3167390B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 化学的気相成長装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05179452A true JPH05179452A (ja) | 1993-07-20 |
JP3167390B2 JP3167390B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=11509231
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00171492A Expired - Fee Related JP3167390B2 (ja) | 1992-01-08 | 1992-01-08 | 化学的気相成長装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3167390B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10163182A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板熱処理装置およびそれに使用可能な膜厚測定装置 |
WO2008126595A1 (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-23 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
JP2012121088A (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-28 | Disco Corp | チャックテーブル機構 |
WO2012141151A1 (ja) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
JP2021034516A (ja) * | 2019-08-22 | 2021-03-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱媒体巡回システム及び熱媒体巡回システムの制御方法 |
-
1992
- 1992-01-08 JP JP00171492A patent/JP3167390B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3167390B2 (ja) | 2001-05-21 |
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