JPH05306468A - プラズマ気相成長装置 - Google Patents
プラズマ気相成長装置Info
- Publication number
- JPH05306468A JPH05306468A JP11122692A JP11122692A JPH05306468A JP H05306468 A JPH05306468 A JP H05306468A JP 11122692 A JP11122692 A JP 11122692A JP 11122692 A JP11122692 A JP 11122692A JP H05306468 A JPH05306468 A JP H05306468A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow velocity
- exhaust
- exhaust hole
- damper
- reaction chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- 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
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数個の従排気孔２１を反応室２２と、主排
気孔２３とを備えたプラズマ気相成長装置において、各
従排気孔２１の排気流速の変動に伴う半導体ウェーハ１
〜１１間の形成された薄膜の厚さ（屈折率）のばらつき
を防止する。 【構成】 各従排気孔２１ごとに設けられたダンパー２
５と、各従排気孔２１ごとに反応ガスの流速を検出し別
途入力される制御信号に従ってそのダンパー２５の開度
を制御する複数の流速制御器２６と、各流速制御器２６
が検出した各従排気孔２１ごとの流速データを入力し、
これらの流速データが所定の値になるように前記制御信
号を各流速制御器２６に対して与える主制御装置２７と
を備える。
気孔２３とを備えたプラズマ気相成長装置において、各
従排気孔２１の排気流速の変動に伴う半導体ウェーハ１
〜１１間の形成された薄膜の厚さ（屈折率）のばらつき
を防止する。 【構成】 各従排気孔２１ごとに設けられたダンパー２
５と、各従排気孔２１ごとに反応ガスの流速を検出し別
途入力される制御信号に従ってそのダンパー２５の開度
を制御する複数の流速制御器２６と、各流速制御器２６
が検出した各従排気孔２１ごとの流速データを入力し、
これらの流速データが所定の値になるように前記制御信
号を各流速制御器２６に対して与える主制御装置２７と
を備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造にお
いて、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜等の形成に
使用されるプラズマ気相成長装置に利用され、特に、そ
の排気系の構造を改善したプラズマ気相成長装置に関す
る。
いて、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜等の形成に
使用されるプラズマ気相成長装置に利用され、特に、そ
の排気系の構造を改善したプラズマ気相成長装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマ気相成長装置の排気構造
は、図３に示すように、反応室２２には８個の従排気孔
２１が設けられており、左右４個ずつ１個の主排気孔２
３に接続されている。
は、図３に示すように、反応室２２には８個の従排気孔
２１が設けられており、左右４個ずつ１個の主排気孔２
３に接続されている。
【０００３】そして、反応室２２には半導体ウェーハ１
〜１１がサセプター２４に保持されており、図外の反応
ガス導入系から反応ガスを導入し、サセプター２４とそ
の下部にある図外の電極板間に高周波を印加してプラズ
マを発生させ、半導体ウェーハ１〜１１上に例えばシリ
コン窒化膜の薄膜を形成する。
〜１１がサセプター２４に保持されており、図外の反応
ガス導入系から反応ガスを導入し、サセプター２４とそ
の下部にある図外の電極板間に高周波を印加してプラズ
マを発生させ、半導体ウェーハ１〜１１上に例えばシリ
コン窒化膜の薄膜を形成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来のプラズ
マ気相成長装置の排気構造は、排気孔にダンパーが設け
られていなかったので、例えば、半導体ウェーハ１〜１
１上に酸化窒化膜を形成させる場合、主排気孔２３から
の距離が近い従排気孔２１ほど反応ガスの流速が速くな
り、反応ガスが排気されやすく、Ｎ2 ＯがＳｉＨ4 やＮ
Ｈ3 よりも分解速度が遅いため、主排気孔２３側でＮ2
Ｏが反応に寄与されやすく、膜厚を示す膜の屈折率が低
くなり、図２に示すように、半導体ウェーハ１から半導
体ウェーハ１１にかけて除々に屈折率（膜厚）が増加
し、半導体ウェーハ間の屈折率分布が変化する課題があ
った。
マ気相成長装置の排気構造は、排気孔にダンパーが設け
られていなかったので、例えば、半導体ウェーハ１〜１
１上に酸化窒化膜を形成させる場合、主排気孔２３から
の距離が近い従排気孔２１ほど反応ガスの流速が速くな
り、反応ガスが排気されやすく、Ｎ2 ＯがＳｉＨ4 やＮ
Ｈ3 よりも分解速度が遅いため、主排気孔２３側でＮ2
Ｏが反応に寄与されやすく、膜厚を示す膜の屈折率が低
くなり、図２に示すように、半導体ウェーハ１から半導
体ウェーハ１１にかけて除々に屈折率（膜厚）が増加
し、半導体ウェーハ間の屈折率分布が変化する課題があ
った。
【０００５】本発明の目的は、前記の課題を解決するこ
とにより、反応室内のウェーハ位置によらずに、均一な
膜厚の薄膜を形成できるプラズマ気相成長装置を提供す
ることにある。
とにより、反応室内のウェーハ位置によらずに、均一な
膜厚の薄膜を形成できるプラズマ気相成長装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数個の従排
気孔を有する反応室と、各従排気孔に接続された主排気
孔とを備えたプラズマ気相成長装置において、各従排気
孔ごとに設けられたダンパーと、各従排気孔ごとに反応
ガスの流速を検出し、別途入力される制御信号に従って
そのダンパーの開度を制御する複数の流速制御手段と、
各流速制御手段が検出した各従排気孔ごとの反応ガスの
流速データを入力し、これら流速データが所定の値にな
るように前記制御信号を前記各流速制御手段に対して与
える主制御手段とを備えたことを特徴とする。
気孔を有する反応室と、各従排気孔に接続された主排気
孔とを備えたプラズマ気相成長装置において、各従排気
孔ごとに設けられたダンパーと、各従排気孔ごとに反応
ガスの流速を検出し、別途入力される制御信号に従って
そのダンパーの開度を制御する複数の流速制御手段と、
各流速制御手段が検出した各従排気孔ごとの反応ガスの
流速データを入力し、これら流速データが所定の値にな
るように前記制御信号を前記各流速制御手段に対して与
える主制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】各流速制御手段は各従排気孔の反応ガスの流速
を計測し結果を例えばプロセッサからなる主制御装置に
送る。主制御装置は各流速制御手段から送られてきた各
従排気孔ごとの流速データをもとに、すべての従排気孔
の流速が等しくなるように、制御信号を各流速制御手段
に対して送り返す。そして、この送り返された制御信号
に基づいて、各流速制御手段はその従排気孔に設けたダ
ンパーの開度を制御する。
を計測し結果を例えばプロセッサからなる主制御装置に
送る。主制御装置は各流速制御手段から送られてきた各
従排気孔ごとの流速データをもとに、すべての従排気孔
の流速が等しくなるように、制御信号を各流速制御手段
に対して送り返す。そして、この送り返された制御信号
に基づいて、各流速制御手段はその従排気孔に設けたダ
ンパーの開度を制御する。
【０００８】従って、各従排気孔内の反応ガスの流速は
すべてほぼ一定の値となり、反応室内のウェーハ位置に
よらずにほぼ均一な膜厚の薄膜を形成することが可能と
なる。
すべてほぼ一定の値となり、反応室内のウェーハ位置に
よらずにほぼ均一な膜厚の薄膜を形成することが可能と
なる。
【０００９】また、各従排気孔内の反応ガスの流速をグ
ループ分けしてそれぞれあらかじめ定められた異なる値
に制御することにより、異なる膜厚を有する薄膜を同一
工程で形成することも可能である。
ループ分けしてそれぞれあらかじめ定められた異なる値
に制御することにより、異なる膜厚を有する薄膜を同一
工程で形成することも可能である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１１】図１は本発明の一実施例の要部を示す模式
的平面図である。
的平面図である。
【００１２】本実施例は、８個の従排気孔２１を有する
反応室２２と、各従排気孔２１に接続された主排気孔２
３とを備えたプラズマ気相成長装置において、本発明の
特徴とするところの、各従排気孔２１ごとに設けられた
ダンパー２５と、各従排気孔２１ごとに反応ガスの流速
を検出し、別途入力される制御信号に従ってそのダンパ
ー２５の開度を制御する８個の流速制御手段としての流
速制御器２６と、各流速制御器２６が検出した各従排気
孔２１ごとの反応ガスの流速データを入力し、これら流
速データが所定の値になるように前記制御信号を各流速
制御器２６に対して与える主制御手段としてのプロセッ
サからなる主制御装置２７とを備えている。
反応室２２と、各従排気孔２１に接続された主排気孔２
３とを備えたプラズマ気相成長装置において、本発明の
特徴とするところの、各従排気孔２１ごとに設けられた
ダンパー２５と、各従排気孔２１ごとに反応ガスの流速
を検出し、別途入力される制御信号に従ってそのダンパ
ー２５の開度を制御する８個の流速制御手段としての流
速制御器２６と、各流速制御器２６が検出した各従排気
孔２１ごとの反応ガスの流速データを入力し、これら流
速データが所定の値になるように前記制御信号を各流速
制御器２６に対して与える主制御手段としてのプロセッ
サからなる主制御装置２７とを備えている。
【００１３】なお、反応室２２内には、半導体ウェーハ
１〜１１の１１枚を挿入できるサセプター２４があり、
このサセプター２４とその下部にある図外の電極板間に
高周波を印加し導入された反応ガスのプラズマを発生さ
せ半導体ウェーハ１〜１１上に薄膜を形成させる構造に
なっている。
１〜１１の１１枚を挿入できるサセプター２４があり、
このサセプター２４とその下部にある図外の電極板間に
高周波を印加し導入された反応ガスのプラズマを発生さ
せ半導体ウェーハ１〜１１上に薄膜を形成させる構造に
なっている。
【００１４】次に、本発明の効果を確認するため、図１
の実施例および図３の従来例の排気構造を有するプラズ
マ気相成長装置において、ＳｉＨ4 、ＮＨ3 およびＮ2
Ｏの反応ガスを用いてシリコンウェーハ上に酸化窒化膜
を成長させ配置されたシリコンからなる半導体ウェーハ
１〜１１の屈折率の測定を行った。本実験では、図１の
各従排気孔２１の反応ガスの流速が同一になるようにダ
ンパー２５の開度を調整した。その結果を図２に示す。
なお、図２において反応室内のウェーハ位置は、それぞ
れ図１および図３の半導体ウェーハ１〜１１に対応して
いる。
の実施例および図３の従来例の排気構造を有するプラズ
マ気相成長装置において、ＳｉＨ4 、ＮＨ3 およびＮ2
Ｏの反応ガスを用いてシリコンウェーハ上に酸化窒化膜
を成長させ配置されたシリコンからなる半導体ウェーハ
１〜１１の屈折率の測定を行った。本実験では、図１の
各従排気孔２１の反応ガスの流速が同一になるようにダ
ンパー２５の開度を調整した。その結果を図２に示す。
なお、図２において反応室内のウェーハ位置は、それぞ
れ図１および図３の半導体ウェーハ１〜１１に対応して
いる。
【００１５】図２からわかるように、従来の排気構造で
は、半導体ウェーハ１〜１１にかけて除々に屈折率が増
加しており、配設ウェーハ内の屈折率のばらつきは０．
９１％である。これに対し、本実施例では、配設ウェー
ハ内で屈折率の分布は、フラットになり、ばらつきは
０．２０％で、従来例に比べて著しく向上することが確
かめられた。
は、半導体ウェーハ１〜１１にかけて除々に屈折率が増
加しており、配設ウェーハ内の屈折率のばらつきは０．
９１％である。これに対し、本実施例では、配設ウェー
ハ内で屈折率の分布は、フラットになり、ばらつきは
０．２０％で、従来例に比べて著しく向上することが確
かめられた。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、反応室
の従排気孔ごとにダンパーおよび流速制御器を設け、さ
らにそれらを制御する主制御装置を設けることにより、
流速値をダンパーにフィードバックして各従排気孔の流
速値が同一になるようにダンパーを調整するので、成長
させた薄膜の厚さ（屈折率）のウェーハ間の均一性を向
上させることができる効果がある。
の従排気孔ごとにダンパーおよび流速制御器を設け、さ
らにそれらを制御する主制御装置を設けることにより、
流速値をダンパーにフィードバックして各従排気孔の流
速値が同一になるようにダンパーを調整するので、成長
させた薄膜の厚さ（屈折率）のウェーハ間の均一性を向
上させることができる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の要部を示す模式的平面図。
【図２】実施例と従来例によるウェーハの屈折率の分布
を示す特性図。
を示す特性図。
【図３】従来例の要部を示す模式的平面図。
１〜１１ 半導体ウェーハ ２１ 従排気孔 ２２ 反応室 ２３ 主排気孔 ２４ サセプター ２５ ダンパー ２６ 流速制御器 ２７ 主制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 複数個の従排気孔を有する反応室と、各
従排気孔に接続された主排気孔とを備えたプラズマ気相
成長装置において、 各従排気孔ごとに設けられたダンパーと、 各従排気孔ごとに反応ガスの流速を検出し、別途入力さ
れる制御信号に従ってそのダンパーの開度を制御する複
数の流速制御手段と、 各流速制御手段が検出した各従排気孔ごとの反応ガスの
流速データを入力し、これら流速データが所定の値にな
るように前記制御信号を前記各流速制御手段に対して与
える主制御手段とを備えたことを特徴とするプラズマ気
相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122692A JPH05306468A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | プラズマ気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11122692A JPH05306468A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | プラズマ気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306468A true JPH05306468A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=14555747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11122692A Pending JPH05306468A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | プラズマ気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05306468A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009117844A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Applied Materials Inc | 基板処理チャンバのためのマルチポートポンピングシステム |
| WO2015050172A1 (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | Ｊｓｗアフティ株式会社 | 原子層堆積装置および原子層堆積方法 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP11122692A patent/JPH05306468A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009117844A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Applied Materials Inc | 基板処理チャンバのためのマルチポートポンピングシステム |
| WO2015050172A1 (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | Ｊｓｗアフティ株式会社 | 原子層堆積装置および原子層堆積方法 |
| JP2015073019A (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-16 | Ｊｓｗアフティ株式会社 | 原子層堆積装置および原子層堆積方法 |
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