JPH053161A

JPH053161A - 真空成膜装置

Info

Publication number: JPH053161A
Application number: JP3212696A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Aketagawa; 賢一明田川; Sumio Sakai; 純朗酒井; Shunichi Murakami; 俊一村上; Hiroyoshi Murota; 裕義室田; Toru Tatsumi; 徹辰己
Original assignee: NEC Corp; Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp; NEC Corp
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1991-07-30
Publication date: 1993-01-08
Anticipated expiration: 2014-11-29
Also published as: JP2983084B2

Abstract

(57)【要約】【目的】真空成膜装置の基板加熱用の熱源および熱源周
囲へのソースガスによる生成物の付着を防ぎ、真空容器
内の塵の発生を防止する。【構成】真空容器６内に第１および第２の真空槽空間６
ａ，６ｂを設け、前記第１の真空槽と前記第２の真空槽
それぞれに連通する第１および第２の真空排気手段７，
８を配置する。前記第１の真空槽に基板加熱手段３、前
記第２の真空槽に設けられたガス供給手段８を配置し、
基板保持手段１により基板２の薄膜形成面を第２の真空
槽に向けて保持し、前述基板とともに前記第１および第
２の真空槽を分離する位置に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に半導体フィル
ムのエピタキシャル成長等を行わせるために真空槽内に
基板加熱装置を備えた真空成膜装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような真空成膜装置について多くの
提案がなされている。例えば下記の文献はいずれも基板
加熱が必要なＣＶＤについて記述されている。アーサ
Ｐ．ヘイル等のＣＶＤに関する米国特許３，１５６，５
９１号記載の「ＣＶＤにおける２酸化シリコンのマスク
を用いたエピタキシャル成長」Ｔ．オーミ等のアプライ
ドフィジックス・レター５２（１４）１９８８年４月４
日発行の「低温における自由ジェット分子流を用いた高
速成長・表面反応フイルム形成技術」キヨシ，フジナガ
等のジャーナル，オブ，バキューム，ソサイアテイ，テ
クノールＢ５（６）１９８７年１１／１２月発行記載の
「低圧ＣＶＤにおけるＳｉＨ₄ を用いてゲルマニュームの上のシリコンのエピタキシ
−」特開平１−２５７３２２号，発明の名称半導体の製造
方法特開平１−２３０２２５号，発明の名称半導体製造装
置特開平１−２３０２２６号，発明の名称半導体製造装
置

【０００３】これらの基板加熱を必要とする従来のガス
ソースエピタキシー装置において、基板を加熱するため
の熱源を真空槽内に置く構造のものは基板とともに熱源
もソースガスに曝されるようになっている。そのため上
記従来装置では、ガスを処理槽内に導入して基板加熱を
行うと、熱源および熱源周囲でガスが分解して処理の対
象である基板以外に付着物が発生することとなる。基板
加熱装置に付着物が発生した場合には、基板加熱装置の
絶縁性が劣化し、熱源であるヒータに通電できなくなっ
たり、熱源の熱輻射に強度変化が生じたり、さらには熱
輻射の均一性が悪化するという問題が生じていた。ま
た、基板加熱装置その他に付着した付着物が塵の原因に
なり、薄膜形成の歩留りを低下させていた。この他に、
ヒータを加熱した際にヒータからの炭素等の不純物が基
板に飛来するという問題もあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主目的は熱源
および熱源周囲へのソースガスによる生成物の付着を防
ぎ、基板表面には熱源からのソースガス以外のガスが飛
来することを防止した真空成膜装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的はソースガスに原因する生成物が
基板保持手段に付着し剥離することによる塵の発生を防
止できる真空成膜装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による真空成膜装置は、第１および第２の真空
槽空間を有する真空容器と、前記第１の真空槽と前記第
２の真空槽それぞれに連通する第１および第２の真空排
気手段と、前記第１の真空槽に設けられた基板加熱手段
と、前記第２の真空槽に設けられたガス供給手段と、基
板の薄膜形成面を第２の真空槽に向けて保持し、前述基
板とともに前記第１および第２の真空槽を分離する位置
に配置される基板保持手段とから構成されている。

【０００６】前記基板保持手段は前記基板を密着保持
し，上下方向に移動可能であり、前記真空容器の内壁に
設けられた前記第１および第２の真空槽を分離する仕切
り位置に設けられた仕切り用の部材に密着させられる部
材とすることができる。前記基板保持手段を形成する材
料は、その基板上に堆積する薄膜と同じ物質で構成する
ことができる。前記基板保持手段を移動し基板を交換す
るために前記真空容器の大気側で操作可能に設けられた
運動導入手段を設置することができる。前記基板加熱手
段は電気ヒータで構成することができる。前記ガス供給
手段は前記基板に向けてガスを放出するノズルとするこ
とができる。前記第１の真空槽と前記第２の真空槽のそ
れぞれに設置された各真空排気手段は、ターボ分子ポン
プとすることができる。前記第１の真空槽に設置された
真空排気手段の排気能力は、前記第２の真空槽に配置さ
れた前記真空槽排気手段の排気能力より小さいものとす
ることができる。前記基板上に堆積する薄膜は、エピタ
キシャルＳｉ薄膜とすることができる。このような構成
によれば、基板処理面側に向けて導入されたガスは基板
裏面側に配置された基板加熱装置には至らない。したが
って、基板加熱装置そのものには生成物は発生しない。
また、熱源加熱の際発生する炭素等の不純物も基板の処
理面側に飛来することはない。また、基板保持手段等は
基板同様加熱されるため生成物の付着が起こる。しか
し、基板保持手段等を成膜材料と同じものを用いている
ことにより、付着物と基板保持手段間の熱応力の違いに
よる付着物の剥離が起こり難く、この剥離に原因する塵
の発生を防止することができる。

【０００７】

【実施例】以下、図面等を参照して本発明をさらに詳し
く説明する。だだし、これらの図面は、この発明が理解
できる程度に各構成部分の大きさ，形状および配置関係
を概略的に示してあるにすぎない。図１は本発明による
真空成膜装置の実施例を一部断面で示した正面図であ
る。この実施例はＳｉ₂Ｈ₆（ジシラン）を用いて基板
上にシリコン膜を成長させる真空成膜装置について示さ
れている。本装置の真空容器６は上部のヒータ側真空槽
（第１の真空槽）６ａと下部の処理側真空槽（第２の真
空槽）６ｂの空間を備えている。真空容器６の内周に
は、容器内を真空槽６ａと６ｂの空間に分割する位置を
決める仕切り用のリム６ｃが設けられている。これら真
空槽６ａ，６ｂ間は被熱処理基板であるシリコン基板２
およびシリコン基板２を搭載する基板保持手段１により
前記リム６ｃの位置で仕切られるようになっている。真
空槽６ａおよび６ｂには排気のためのターボ分子ポンプ
７および９がそれぞれ独立に各真空槽６ａおよび６ｂの
空気を排気することができる。この実施例ではターボ分
子ポンプ７の排気能力は３００リットル／ｓｅｃおよび
ターボ分子ポンプ９の排気能力は１０００リットル／ｓ
ｅｃである。真空槽６ａの中央部には筒状のホルダ１１
で基板加熱用ヒータ３を含む基板加熱装置が支持されて
いる。ヒータ３は外部に配置された直流電源１０より給
電されて加熱されるようになっている。

【０００８】図６に基板加熱装置の外観を示してある。
筒１１と一体の容器１２の下端に石英製の皿状の受け皿
１３が着脱可能に設けられ前述したヒータ３は前述した
受け皿の底面に配置され石英を介して熱線を基板２に向
けて放射する。一方、真空槽６ｂには側部よりガスノズ
ル８が導入されており、ガスノズル８の先端は真空槽６
ｂの中央部より上に向けて配置されている。

【０００９】Ｓｉ基板２を保持するための基板保持手段
１は輪形状をしており、内周側および外周側にそれぞれ
段差部１ａ，１ｂを有し、段差部１ａ部分でＳｉ基板２
を受けるように構成されている。基板保持手段１は複数
本の支柱４の先端部に固定され、支柱４の他方端は図示
しない部材で真空槽６ａに固定されたガイド板２２のガ
イド孔２２ａを貫通するようにガイド孔２２ａに案内さ
れる。支柱４の内、１本は真空槽６ａの上壁を貫通して
延長され、真空容器６の外部に設けた直線導入機５に結
合されている。直線導入機５を動作させ前記支柱４を昇
降させることにより、前記支柱の下端に設けられている
基板保持手段１を昇降させることができる。図１は、図
示の位置よりも下方でＳｉ基板２を搭載した基板保持手
段１を直線導入機５を動作させて上昇させ、基板保持手
段１の段差部１ｂと前記仕切り用のリム６ｃの内周下端
とを密着係合させて真空槽６ａ，６ｂを仕切った状態を
示している。

【００１０】ガス供給手段から前記第２の真空槽６ｂに
ガスを供給し基板にＳｉの薄膜を形成する処理を終了
し、基板保持手段１は下降させられ、基板保持手段１に
搭載させられているＳｉ基板は図示しない搬送アームに
より，同じく図示しない基板交換室に搬送され取り出さ
れる。そして次に処理すべきＳｉ基板が真空容器６まで
搬送され、搬送アームにより下降した状態にある基板保
持手段１の段差部１ａに搭載され、基板保持手段１は図
１のようにセットされる。なお、搬送の際は仕切り板と
してのＳｉ基板２が無いため、真空槽６ａと６ｂの間の
圧力は同じになる。搬送アームおよび基板交換室は図１
の紙面の後方または前方に設置される。この実施例は真
空容器の上面形状を円形とした場合を示してあるが、他
の形状であっても良い。

【００１１】図２は図１の装置において、ガス供給手段
であるガスノズル８を通じて処理側真空槽６ｂにチッソ
ガスを導入した場合のヒータ側真空槽６ａと処理側真空
槽６ｂの圧力変化を示したグラフである。図２におい
て、○は室温で圧力測定を行った場合、×は基板温度を
９００℃に加熱して圧力測定を行った場合をそれぞれ示
しており、縦軸は真空槽６ａ，横軸は真空槽６ｂの圧力
をそれぞれ示している。この図から明らかなように真空
槽６ａと６ｂとでは２桁以上の差圧が生じることが理解
できる。さらに基板加熱を行うという条件を加えても基
板および基板保持手段による仕切り板効果が充分あるこ
とが判明した。さらに、ヒータ側真空槽６ａに設置され
たターボ分子ポンプ７の排気能力は、処理側真空槽６ｂ
に設置されたターボ分子ポンプの排気能力より小さい。
それにもかかわらずヒータ側真空槽６ａの方が２桁も真
空度が高い。このことからも基板２および基板保持手段
１による仕切りによる効果が大きいことが伺える。この
ような測定結果より、導入ガスが基板加熱装置周辺に回
り込む量が非常に少なく、基板加熱装置の寿命および熱
輻射の均一性が保たれることは明白である。

【００１２】図３はジシランガスを用いてシリコンのエ
ピタキシャル成長を行わせた場合、その成長回数に対す
る基板表面上の塵の数の変化を測定したグラフである。
この測定に使用した基板は実際の生産で用いられる酸化
膜によるパターン付きのものである。この基板を用いた
理由は基板保持手段と基板の付着を回避するためであ
る。図３において、白い丸は基板保持手段１として、基
板２と同じ材料のＳｉを用い完全に仕切られている場合
についての成長回数の増加に対する塵の数の変化、黒い
丸は比較のために基板保持手段１として石英を用い、仕
切り部材６ｃを除去し他は全く同じ条件で処理を行った
結果を示している。この図からＳｉの基板保持手段を用
い，仕切られている場合には塵の数が成長を繰り返して
もほとんど変化が観られないのに対し、仕切りのない場
合はある成長回数を越えると塵の数が急激に増加すると
いうことが理解できる。すなわち図３は、基板保持手段
１を石英とし，仕切り板のない場合Ｓｉ薄膜の成長回数
が１４０回程度を越えると塵の数が急増することを示し
ている。

【００１３】仕切り板のない場合、図６に示したような
石英製の受け皿１３（ヒータ３を保持するためのもの）
に第１の空間に回り込んだジシランガスが付着してＳｉ
薄膜が成長する。３００回繰替えしの成長を行ったあと
で前記石英製の受け皿１３を外して検討した結果、均一
に付着した青い色の膜が部分的に剥離して一部は欠け落
ちている様子が観察できた。このＳｉ膜の剥離したもの
が、塵の原因であるといえる。図３に示すように、１４
０回以上の成長回数を越えると塵の数が急増するのは、
石英製受皿１３に堆積したＳｉ薄膜がある膜厚に達した
ときに欠け落ちを開始することによると考えられる。つ
まり、Ｓｉと石英の材質の相違により、応力が生じ、そ
れが剥離の原因となると考えられる。石英上では異質物
であるため、ある厚さを越えると膨張係数の差等に原因
して薄膜形成の一回ごとに異質物間で発生する歪み応力
でＳｉ膜にひびがはいり剥離が始まる。石英基板保持手
段１３から剥離しＳｉ薄膜が塵の発生する原因となる。
しかし、成長する薄膜が堆積する下地とが同質であれば
同化して応力が生じることはない。すなわち、Ｓｉ基板
保持手段上に付着したＳｉは、エピタキシャル成長して
基板保持手段と同化してしまうことによると考えられ
る。したがって、堆積した薄膜が剥離することはない。
このことから図３に示すように、仕切りがあり、かつシ
リコン製の支持部材の場合は非常に塵の発生が少ないこ
とにより裏付けられる。

【００１４】図４はシリコンのエピタキシャル成長膜中
のカーボン濃度の深さ方向ＳＩＭＳ（２次イオン質量分
析）分析を行った結果を示すグラフである。図４（ａ）
は本発明装置による場合を示すもので、比較のために図
４（ｂ）に従来装置による場合を示している。両者を比
較すると、Ｂ（ボロン）、Ｏ（酸素）濃度はともに同じ
曲線になるが、Ｃ（炭素）濃度は仕切り板のある方が明
らかに少なく、基板加熱装置側から飛来するＣ（炭素）
の遮蔽に効果があるといえる。

【００１５】図７にさらに他の基板保持手段の実施例を
示す。この実施例では基板保持手段は基板２を支える支
持リング１ｄと基板２を上方向に移動させるためのキャ
リッジ１ｅから構成されている。支持リング１ｄは前述
した仕切り用のリム６ｃと同様な働きをする６ｄにより
支持される。キャリッジ１ｅに結合されている支柱４は
図１を参照して説明した支柱と同様に真空容器６の外部
に設けられた直線導入機５により昇降させられる。なお
この場合加熱手段も上方に退避できるようにしてある。
この構成によれば、支持リング１ｄと基板２との接触部
Ａは、基板２の自重により密着させられる。仕切り用の
リム６ｄと支持リング１ｄとの接触部Ｂも、１ｄと基板
との重さにより密着させることができる。図１の基板保
持手段の構造では、基板保持手段１の位置を正確に保
ち，６ｃと１ｂを密着させ密封度を向上させるために、
直線導入機５を微妙に制御する必要が合ったがこの実施
例ではそれほど精密に直線導入機５を制御する必要がな
い。

【００１６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明による真空
成膜装置は真空槽を加熱装置側と処理側に分け、それら
の間を基板および基板保持手段で隔てている。また、加
熱装置側真空槽と処理側真空槽とを別々に排気してそれ
らの間に差圧を作るように構成されているので、以下の
ような利点がある。ソースガスの基板加熱装置側への
飛来を防ぐことができる。基板加熱周囲への生成物の
付着を防ぐことができる。基板加熱装置に生成物が付
着しなくなる結果、基板加熱装置の寿命が伸びる。膜
の付着によって生じる輻射の不均一性がなくなり、均一
な膜厚の薄膜が得られる。また、上記構成に加えて基板
保持手段をソースガスと同じ材料を用いることにより、
塵の発生を無くすことができる。図５にジシラン（Ｓ
ｉ₂Ｈ₆）ガスの流量が変化したときのヒータ側真空槽
６ａと処理側真空槽６ｂの圧力変化を示したものであ
る。基板加熱用ヒータ３によりＳｉ基板２を約８６０℃
に加熱した。Ｓｉ₂Ｈ₆ガスの流量を変化させたとき
に、Ｓｉ基板２上にＳｉ薄膜がエピタキシャル成長し
た。このような処理（反応ガスの導入）を行っていても
ヒータ側真空槽６ａと処理側真空槽６ｂとに２桁以上の
差圧が生じている。このことから、Ｓｉ₂Ｈ₆ガスがヒ
ータ側真空槽６ａにまわり込む可能性が非常に少ないと
いえる。したがって、基板加熱用ヒータ３に薄膜が生成
し、ヒータの性能が劣化することはない。さらに本発明
で加熱手段を有する真空槽に排気手段を有することには
下記の特徴があると考える。加熱部に飛来するソース
ガス分子を低減できる。したがって、付着物を生成する
ようなソースガス（特に熱分解して付着物を生成するソ
ースガス）を用いた場合、基板加熱まわりへの付着物を
少なくすることができる。加熱部より発生するガス分
子の基板への回り込みを低減化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による真空成膜装置の実施例を一部断面
で示した正面図である。

【図２】ガスノズルより第２の真空槽に空気を導入した
場合の第１，第２の真空槽の圧力変化を示すグラフであ
る。

【図３】ジシランガスを用いてシリコンのエピタキシャ
ル成長を行わせた場合、その成長回数に対する基板表面
上の塵の数を示したグラフである。

【図４】シリコンのエピタキシャル成長膜中のカーボン
濃度の深さ方向ＳＩＭＳ分析を行った結果を示すグラフ
で、（ａ）は本発明の装置による場合を、（ｂ）は従来
装置による場合をそれぞれ示している。

【図５】ジシランガスの流量を変化させたときの第１お
よび第２の真空槽の圧力変化を示すグラフである。

【図６】加熱手段の実施例の外観を示す図である。

【図７】基板保持手段の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１基板保持手段２基板３基板加熱用ヒータ４支柱５直線導入機６真空容器７，９ターボ分子ポンプ８ガスノズル１０直流電源１１ホルダ１２容器１３受け皿２２ガイド板

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成３年９月３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】追加

【補正内容】

【０００７】

【実施例】以下、図面等を参照して本発明をさらに詳し
く説明する。だだし、これらの図面は、この発明が理解
できる程度に各構成部分の大きさ，形状および配置関係
を概略的に示してあるにすぎない。図１は本発明による
真空成膜装置の実施例を一部断面で示した正面図であ
る。この実施例はＳｉ₂Ｈ₆（ジシラン）を用いて基板
上にシリコン膜を成長させる真空成膜装置について示さ
れている。本装置の真空容器６は上部のヒータ側真空槽
（第１の真空槽）６ａと下部の処理側真空槽（第２の真
空槽）６ｂの空間を備えている。真空容器６の内周に
は、容器内を真空槽６ａと６ｂの空間に分割する位置を
決める仕切り用のリム６ｃが設けられている。これら真
空槽６ａ，６ｂ間は被熱処理基板であるシリコン基板２
およびシリコン基板２を搭載する基板保持手段１により
前記リム６ｃの位置で仕切られるようになっている。真
空槽６ａおよび６ｂには排気のためのターボ分子ポンプ
７および９がそれぞれ独立に各真空槽６ａおよび６ｂの
空気を排気することができる。この実施例ではターボ分
子ポンプ７の排気能力は３００リットル／ｓｅｃおよび
ターボ分子ポンプ９の排気能力は１０００リットル／ｓ
ｅｃである。真空槽６ａの中央部には筒状のホルダ１１
で基板加熱用ヒータ３を含む基板加熱装置が支持されて
いる。ヒータ３は外部に配置された直流電源１０より給
電されて加熱されるようになっている。なお、ランプヒ
ータを真空容器６の外部に設置して、真空容器６に取り
付けられた石英製のビューイングポートを介して、基板
２を輻射熱で加熱してもよい。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】図６に基板加熱装置の外観を示してある。
筒１１と一体の容器１２の下端に石英製の皿状の受け皿
１３が着脱可能に設けられ前述したヒータ３は前述した
受け皿の底面に配置され石英を介して熱線を基板２に向
けて放射する。一方、真空槽６ｂには側部よりガスノズ
ル８が導入されており、ガスノズル８の先端は真空槽６
ｂの中央部より基板に向けて配置されている。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】ガス供給手段から前記第２の真空槽６ｂに
ガスソース（Ｓｉ₂Ｈ₆）を供給し基板にＳｉの薄膜を
形成する処理を終了し、基板保持手段１は下降させら
れ、基板保持手段１に搭載させられているＳｉ基板は図
示しない搬送アームにより，同じく図示しない基板交換
室に搬送され取り出される。そして次に処理すべきＳｉ
基板が真空容器６まで搬送され、搬送アームにより下降
した状態にある基板保持手段１の段差部１ａに搭載さ
れ、基板保持手段１は図１のようにセットされる。な
お、搬送の際は仕切り板としてのＳｉ基板２が無いた
め、真空槽６ａと６ｂの間の圧力は同じになる。搬送ア
ームおよび基板交換室は図１の紙面の後方または前方に
設置される。この実施例は真空容器の上面形状を円形と
した場合を示してあるが、他の形状であっても良い。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】仕切り板のない場合、図６に示したような
石英製の受け皿１３（ヒータ３を保持するためのもの）
に第１の空間に回り込んだジシランガスが付着してＳｉ
薄膜が成長する。３００回繰替えしの成長を行ったあと
で前記石英製の受け皿１３を外して検討した結果、均一
に付着した銀色の膜が部分的に剥離して一部は欠け落ち
ている様子が観察できた。このＳｉ膜の剥離したもの
が、塵の原因であるといえる。図３に示すように、１４
０回以上の成長回数を越えると塵の数が急増するのは、
石英製受皿１３に堆積したＳｉ薄膜がある膜厚に達した
ときに欠け落ちを開始することによると考えられる。つ
まり、Ｓｉと石英の材質の相違により、応力が生じ、そ
れが剥離の原因となると考えられる。石英上では異質物
であるため、ある厚さを越えると膨張係数の差等に原因
して薄膜形成の一回ごとに異質物間で発生する歪み応力
でＳｉ膜にひびがはいり剥離が始まる。石英基板保持手
段１３から剥離しＳｉ薄膜が塵の発生する原因となる。
しかし、成長する薄膜が堆積する下地とが同質であれば
同化して応力が生じることはない。すなわち、Ｓｉ基板
保持手段上に付着したＳｉは、エピタキシャル成長して
基板保持手段と同化してしまうことによると考えられ
る。したがって、堆積した薄膜が剥離することはない。
このことは図３に示すように、仕切りがあり、かつシリ
コン製の支持部材の場合は非常に塵の発生が少ないこと
により裏付けられる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】追加

【補正内容】

【００１６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明による真空
成膜装置は真空槽を加熱装置側と処理側に分け、それら
の間を基板および基板保持手段で隔てている。また、加
熱装置側真空槽と処理側真空槽とを別々に排気してそれ
らの間に差圧を作るように構成されているので、以下の
ような利点がある。ソースガスの基板加熱装置側への
飛来を防ぐことができる。基板加熱周囲への生成物の
付着を防ぐことができる。基板加熱装置に生成物が付
着しなくなる結果、基板加熱装置の寿命が伸びる。膜
の付着によって生じる輻射の不均一性がなくなり、均一
な膜厚の薄膜が得られる。また、上記構成に加えて基板
保持手段をソースガスと同じ材料を用いることにより、
塵の発生を無くすことができる。図５にジシラン（Ｓ
ｉ₂Ｈ₆）ガスの流量が変化したときのヒータ側真空槽
６ａと処理側真空槽６ｂの圧力変化を示したものであ
る。基板加熱用ヒータ３によりＳｉ基板２を約８６０℃
に加熱した。Ｓｉ₂Ｈ₆ガスの流量を変化させたとき
に、Ｓｉ基板２上にＳｉ薄膜がエピタキシャル成長し
た。このような処理（反応ガスの導入）を行っていても
ヒータ側真空槽６ａと処理側真空槽６ｂとに２桁以上の
差圧が生じている。このことから、Ｓｉ₂Ｈ₆ガスがヒ
ータ側真空槽６ａにまわり込む可能性が非常に少ないと
いえる。したがって、基板加熱用ヒータ３に薄膜が生成
し、ヒータの性能が劣化することはない。なお、図３に
比べて、ヒータ側真空槽６ｂは３桁程圧力が高い。これ
は、Ｓｉ₂Ｈ₆ガスが基板の熱によって分解反応し、そ
の際Ｈ₂分子が発生するからである。分解反応により発
生したＨ₂分子が、Ｓｉ基板２と基板保持手段１との間
のすきまからヒータ側真空槽６ｂに侵入するからと考え
られる。さらに本発明で加熱手段を有する真空槽に排気
手段を有することには下記の特徴があると考える。加
熱部に飛来するソースガス分子を低減できる。したがっ
て、付着物を生成するようなソースガス（特に熱分解し
て付着物を生成するソースガス）を用いた場合、基板加
熱まわりへの付着物を少なくすることができる。加熱
部より発生するガス分子の基板への回り込みを低減化で
きる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

フロントページの続き (72)発明者村上俊一東京都府中市四谷５丁目８番１号日電アネルバ株式会社内 (72)発明者室田裕義東京都府中市四谷５丁目８番１号日電アネルバ株式会社内 (72)発明者辰己徹東京都港区芝五丁目７番１号日本電気株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１および第２の真空槽空間を有する真
空容器と、前記第１の真空槽と前記第２の真空槽それぞ
れに連通する第１および第２の真空排気手段と、前記第
１の真空槽に設けられた基板加熱手段と、前記第２の真
空槽に設けられたガス供給手段と、基板の薄膜形成面を
第２の真空槽に向けて保持し、前述基板とともに前記第
１および第２の真空槽を分離する位置に配置される基板
保持手段とから構成した真空成膜装置。
【請求項２】前記基板保持手段は前記基板を密着保持
し，上下方向に移動可能であり、前記真空容器の内壁に
設けられた前記第１および第２の真空槽を分離する仕切
り位置に設けられた仕切り用の部材に密着させられる部
材である請求項１記載の真空成膜装置。
【請求項３】前記基板保持手段を形成する材料は、そ
の基板上に堆積する薄膜と同じ物質で構成されている請
求項１記載の真空成膜装置。
【請求項４】前記基板保持手段を移動し基板を交換す
るために前記真空容器の大気側で操作可能に設けられた
運動導入手段を設置した請求項１記載の真空成膜装置。
【請求項５】前記基板加熱手段は電気ヒータである請
求項１記載の真空成膜装置。
【請求項６】前記ガス供給手段は前記基板に向けてガ
スを放出するノズルである請求項１記載の真空成膜装
置。
【請求項７】前記第１の真空槽と前記第２の真空槽の
それぞれに設置された真空排気手段は、ターボ分子ポン
プである請求項１記載の真空成膜装置。
【請求項８】前記第１の真空槽に設置された真空排気
手段の排気能力は、前記第２の真空槽に配置された前記
真空槽排気手段の排気能力より小さいものである請求項
１記載の真空成膜装置。
【請求項９】前記基板上に堆積する薄膜は、エピタキ
シャルＳｉ薄膜である請求項１記載の真空成膜装置。