JPH0533811B2 - - Google Patents

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JPH0533811B2
JPH0533811B2 JP195087A JP195087A JPH0533811B2 JP H0533811 B2 JPH0533811 B2 JP H0533811B2 JP 195087 A JP195087 A JP 195087A JP 195087 A JP195087 A JP 195087A JP H0533811 B2 JPH0533811 B2 JP H0533811B2
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JP
Japan
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workpiece
reaction chamber
deposition reaction
chuck
gas
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JP195087A
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Japanese (ja)
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Ban Masutorikuto Matsukusu
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Varian Medical Systems Inc
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Varian Associates Inc
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Publication date
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  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Description

【発明の詳现な説明】 発明の分野 本発明は、被加工物䞊に特定の元玠たたは化合
物を高床に䞀様に蒞着するための、冷壁cold−
wall型の改良した化孊蒞着装眮に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a cold-wall method for highly uniform deposition of specific elements or compounds onto a workpiece.
This invention relates to an improved chemical vapor deposition apparatus of the wall) type.

発明の背景 化孊蒞着CVDずは、化孊反応によ぀おガ
ス盞から基板䞊ぞず固䜓材料を付着させる工皋を
いう。付着反応には䞀般に、熱分解、化孊酞化た
たは化孊還元が含たれる。熱分解の䞀䟋ずしお、
有機金属化合物が蒞気ずしお基板衚面䞊に茞送さ
れ、そこで元玠金属状態ぞ還元される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Chemical vapor deposition (CVD) refers to the process of depositing solid materials from a gaseous phase onto a substrate by a chemical reaction. Deposition reactions generally include thermal decomposition, chemical oxidation, or chemical reduction. As an example of pyrolysis,
The organometallic compound is transported as a vapor onto the substrate surface where it is reduced to its elemental metal state.

化孊酞化の堎合には、還元剀ずしお氎玠が通垞
甚いられ、金属蒞気もたた甚いられる。基板は還
元䜓ずしお機胜する。䟋えばシリコンによるタン
グステンヘキサフルオラむド還元の堎合のごずく
である。基板はたた、化合物たたは合金の䞀芁玠
ずしおも機胜する。CVD工皋は、酞化物、窒化
物および炭化物などの化合物や合金たたは倚くの
元玠を付着させるために甚いるこずができる。
In the case of chemical oxidation, hydrogen is usually used as reducing agent, and metal vapors are also used. The substrate functions as a reductant. For example, in the case of tungsten hexafluoride reduction with silicon. The substrate also functions as an element of a compound or alloy. CVD processes can be used to deposit compounds and alloys such as oxides, nitrides and carbides or many elements.

本発明においおは、CVD技術を甚いるこずに
よ぀お、皮々の目的のために基板を蒞着するこず
ができる。切断工具䞊のタングステンカヌバむド
およびアルミニりムの被芆タンタル、窒化ボロ
ン、シリコンカヌバむド等の耐食被芆ならびに
スチヌル䞊のタングステン䟵食防止被芆等に察し
お、本発明を応甚できる。さらに本発明の装眮
は、固䜓゚レクトロニクス玠子や゚ネルギ倉換玠
子の補造にも特に有益である。
In the present invention, by using CVD techniques, substrates can be deposited for various purposes. Applications of the invention include tungsten carbide and aluminum coatings on cutting tools; corrosion-resistant coatings such as tantalum, boron nitride, silicon carbide, etc.; and tungsten anti-corrosion coatings on steel. Furthermore, the apparatus of the invention is particularly useful for the production of solid state electronic devices and energy conversion devices.

゚レクトロニクス材料の化孊蒞着は、以䞋の文
献に蚘茉されおいる。
Chemical vapor deposition of electronic materials is described in the following publications:

T.L.Chu et alJ.Bac.Sci.Technol.10
1973B.E.WattsThin Solid Films 18
1973 これらの文献は、䟋えばシリコン、ガヌマニり
ムおよびガリりムヒ玠などの材料の゚ピタキシダ
ル膜のドヌピングおよびフオヌメむシペンに぀い
お蚘述しおいる。゚ネルギ倉換の文献においお
は、CVDプロセスによ぀お、栞分裂生成物保持、
倪陜゚ネルギ収集及び超䌝導のための材料がもた
らされる。化孊蒞着の抂芁は以䞋の文献に蚘茉さ
れおいる。
TLChu et al, J.Bac.Sci.Technol.10, 1
(1973); BEWatts, Thin Solid Films 18, 1
(1973) These documents describe the doping and formation of epitaxial films of materials such as silicon, germanium, and gallium arsenide. In the energy conversion literature, CVD processes are used to retain fission products;
Materials for solar energy harvesting and superconductivity are provided. An overview of chemical vapor deposition can be found in the following documents:

W.A.Bryant“The Fundamentals of
Chemical Vapour Deposition”in Journal of
Materials Science 1212851977 枩床、圧力、反応ガス比率、ガス流の量ず分垃
などの蒞着パラメタヌが、特定装眮の蒞着速床や
胜力を決定し、蒞着の䞀様性や品質が決定され
る。埓来の装眮は、汚染物の付着によ぀おこれら
のパラメタヌを制埡できなくなり胜力に限界があ
぀た。
WABryant, “The Fundamentals of
Chemical Vapor Deposition”in Journal of
Materials Science 12, 1285 (1977) Deposition parameters such as temperature, pressure, reactant gas proportions, and gas flow volume and distribution determine the deposition rate and capacity of a particular device, which in turn determines the uniformity and quality of the deposition. . Conventional equipment has been limited in its ability to control these parameters due to contaminant build-up.

CVD甚の反応チ゚ンバは、冷壁型ず熱壁hot
wall型ずに倧別できる。冷壁型の堎合には、
基板は、誘導性結合、茻射加熱たたは内郚支持芁
玠の盎接電気加熱によ぀お加熱される。熱壁型
は、反応領域および付着領域を加熱するように配
眮された茻射加熱玠子に䟝存する。
There are two types of reaction chambers for CVD: cold wall type and hot wall type (hot wall type).
It can be roughly divided into two types: wall). In the case of cold wall type,
The substrate is heated by inductive coupling, radiant heating or direct electrical heating of internal support elements. Thermal wall type relies on radiant heating elements arranged to heat the reaction and deposition areas.

CVD甚の冷壁装眮が、米囜特蚱第3594227号、
第3699298号および第3916822号に開瀺されおい
る。これらの装眮においおは、真空チ゚ンバ内郚
に半導䜓り゚ハが䜍眮され、そのチ゚ンバの倖郚
に誘導コむルが配眮される。り゚ハは、RF゚ネ
ルギによる加熱に適した誘導性材料に取付けられ
る。加熱を半導䜓り゚ハ付近の領域に局限するこ
ずによ぀お、CVDがその加熱領域に限定される。
加熱されおいない壁はCVD枩床以䞋であるので、
壁ぞの蒞着が枛少する。反応領域内の枩床は、熱
壁装眮に比べお䞀様ではなく、個々のり゚ハに察
しお枩床を制埡するこずは䞍可胜である。
A cold wall device for CVD is disclosed in US Pat. No. 3,594,227,
No. 3699298 and No. 3916822. In these devices, a semiconductor wafer is placed inside a vacuum chamber, and an induction coil is placed outside the chamber. The wafer is attached to an inductive material suitable for heating with RF energy. By localizing the heating to the area near the semiconductor wafer, CVD is confined to that heated area.
Since the unheated wall is below the CVD temperature,
Deposition on walls is reduced. The temperature within the reaction zone is not uniform compared to hot wall devices and it is not possible to control the temperature for individual wafers.

本発明の䞀目的は、個々のり゚ハの枩床を正確
に制埡できる冷壁CVD装眮を提䟛するこずであ
る。
One object of the present invention is to provide a cold wall CVD apparatus that can accurately control the temperature of individual wafers.

他の目的は、粒子圢成を最小化しか぀自浄䜜甚
のあるCVD装眮を提䟛するこずである。
Another objective is to provide a CVD device that minimizes particle formation and is self-cleaning.

他の目的は、動䜜の自動化およびコンピナヌタ
制埡化を図぀たCVD装眮を提䟛するこずである。
Another object is to provide a CVD device whose operation is automated and controlled by a computer.

他の目的は、ガス混合の䞀様性およびり゚ハを
流れるガスの䞀様性を図぀たCVD装眮を提䟛す
るこずである。
Another object is to provide a CVD apparatus with uniform gas mixing and uniform gas flow across the wafer.

発明の抂芁 前述の目的は本発明に埓぀た以䞋の装眮によ぀
お達成される。冷壁型のCVD装眮が、別個の混
合チ゚ンバを有する。倚数の小さな穎を有する数
個の射出リングからのガスが混合される。氎冷バ
ツフルが甚いられお、混合を促し、リング状の混
合ガスの流れを蒞着チ゚ンバぞず通過させる。
SUMMARY OF THE INVENTION The above objects are achieved by the following apparatus according to the invention. A cold wall CVD device has a separate mixing chamber. Gases from several injection rings with many small holes are mixed. A water-cooled baffle is used to promote mixing and pass the ring-shaped mixed gas stream into the deposition chamber.

独立に調節可胜な倚数の排気口を蚭けお、反応
チ゚ンバ内のガス流の察称性を調節する。
Multiple independently adjustable exhaust ports are provided to adjust the symmetry of gas flow within the reaction chamber.

チダツクによ぀お䞋向きに保持されるり゚ハが
床に個づ぀被芆される。チダツクは、り゚ハ
を950℃に加熱するこずができる。䞋向きの配眮
が粒子によるり゚ハ損傷を最小化する。自動化さ
れたコンピナヌタ制埡ハンドリング装眮によ぀
お、り゚ハがロヌドロツクを通じおカセツト間で
搬送される。ロヌドロツクを閉じる前にハンドリ
ング装眮が取出される。このためベルトや滑動衚
面が䞍芁になり、粒子の発生が枛少する。たた、
ハンドリング装眮ぞの蒞着もなくなる。
Wafers held downward by the chuck are coated one at a time. The chuck can heat the wafer to 950°C. The downward positioning minimizes wafer damage from particles. Wafers are transferred between cassettes through load locks by automated computer-controlled handling equipment. The handling device is removed before closing the load lock. This eliminates the need for belts and sliding surfaces, reducing particle generation. Also,
Vapor deposition on handling equipment is also eliminated.

蒞着のためのり゚ハが、茻射加熱可胜であるチ
ダツクに察しお保持される。チダツクはたた、プ
ラズマ増倧モヌドでも動䜜可胜である。り゚ハを
陀去した埌に、チ゚ンバを枅浄するためにもプラ
ズマを甚いるこずができ、そのための䌑止時間を
最小化できる。
A wafer for deposition is held against a chuck that can be heated by radiation. The chuck is also capable of operating in plasma enhanced mode. Plasma can also be used to clean the chamber after wafer removal, minimizing downtime.

本発明に埓぀たCVD装眮は、VLSIおよび
ULSIのための皮々の付着プロセスにも応甚可胜
である。䟋えば、ドヌプしたたたはドヌプしおい
ないポリシリコン、耐火性金属シリケヌト、耐火
性金属、サヌマルナむトラむド、プラズマナむト
ラむド、プラズマオキサむド、サヌマルオキサむ
ド、フオスフオシリケヌトガラスおよびボロフオ
スフオシリケヌトガラスなどぞの応甚が考えられ
る。圢成した膜は良奜な䞀様性を有し、粒子が䜎
密床で付着厚の䞀様性もすぐれおいる。本発明の
特城は、以䞋の説明によ぀おより明癜ずなろう。
The CVD device according to the present invention includes VLSI and
It is also applicable to various deposition processes for ULSI. Applications include, for example, doped and undoped polysilicon, refractory metal silicates, refractory metals, thermal nitrides, plasma nitrides, plasma oxides, thermal oxides, fluorosilicate glasses, and borofluorosilicate glasses. Conceivable. The formed film has good uniformity, with low particle density and excellent uniformity of deposited thickness. The features of the present invention will become clearer from the following description.

奜適実斜䟋の説明 図面を参照しながら、本発明の奜適実斜䟋に぀
いお説明する。党図を通じお、同䞀の郚材には同
䞀の参照笊号を䞎えおある。第図に、本発明に
埓぀た化孊蒞着CVD装眮の党䜓図を瀺
す。フレヌムが、り゚ハロヌド装眮、蒞
着チ゚ンバ、ガス混合チ゚ンバおよび排
気マニホルドを支持しおいる。
[Description of Preferred Embodiments] Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Identical parts are given the same reference numerals throughout the figures. FIG. 1 shows an overall diagram of a chemical vapor deposition (CVD) apparatus 10 according to the present invention. Frame 12 supports wafer load apparatus 14, deposition chamber 16, gas mixing chamber 18, and exhaust manifold 46.

冷壁cold−wall型のCVD装眮における
぀の動䜜モヌドは、皮の異なる反応ガスを導入
するこずである。これらのガスは、加熱した被加
工物䞊に衝突する前に、十分に混合する必芁があ
る。蒞着チ゚ンバずは別個のガス混合チ゚ンバ
が甚いられお、蒞着前のガス混合を制埡する。
䞊方リングず䞋方リングずの圢態をずる
パむプを通じお、皮のガスが混合チ゚ンバ
内に導入される。各々の導入リング
は、䞭空であ぀おガスの通過を容易にし、たたガ
スを各リングから混合チ゚ンバ内ぞず射出す
るための1000分のむンチ埄の穎を玄100個備え
おいる。混合バツフルが、リングを有
するスタツフむンググランドstuffing gland
を通぀お鉛盎方向に滑動しお、最適な混合の
調節をする。混合バツフルは、シダフト
内に同軞チダネルを有し、たた冷华氎
を埪環させるために頂郚プレヌト内に円圢リ
ングチダネルを有する。蒞着チ゚ンバ
は、倖方壁の内郚に氎冷华チダネルを有し
お、倖方壁における反応を枛少させおいる。
1 in cold-wall type CVD equipment
One mode of operation is to introduce two different reactant gases. These gases must be thoroughly mixed before impinging on the heated workpiece. Gas mixing chamber 1 separate from the deposition chamber
8 is used to control gas mixing before deposition.
The two gases enter the mixing chamber 18 through a pipe in the form of an upper ring 20 and a lower ring 22.
be introduced within. Each lead-in ring 20, 22
The rings are hollow and have approximately 100 7/1000 inch diameter holes to facilitate the passage of gas and for injection of gas from each ring into the mixing chamber 18. The mixed buttful 24 is a stuffing gland with an O-ring 28.
26 in the vertical direction for optimal mixing adjustment. The mixing buttful 24 is the shaft 34
It has coaxial channels 30, 32 therein and a circular ring channel 36 in the top plate 38 for circulating cooling water. Vapor deposition chamber 16
has water cooling channels 17 inside the outer wall to reduce reactions in the outer wall.

被加工物の蒞着被芆の䞀様性を容易にするため
に、排気マニホルドぞ通じる排気パむプ
を備えた぀の出口を䜿぀お、蒞
気チ゚ンバを排気する。第〜図に瀺すよ
うに、マニホルドは、パむプ
に付着した倖方シ゚ルず、䞭倮チ゚ンバ
ぞの開口を備えた円筒圢内方シ゚ルず
を有する。半円圢開口を有する぀の独立に
調節可胜なシダツタヌを甚いお、぀の開口
の各々からの排気を調節する。぀のシダツタヌ
の各々は、倖方シ゚ルず内方シ゚ル
ずの間で滑動可胜であり、止めねじ図瀺せず
によ぀お固定するこずができる。䞭倮チ゚ンバ
は、パむプを通぀お排気システム図瀺せ
ずに連通しおいる。
Exhaust pipe 4 leading to exhaust manifold 46 to facilitate uniformity of vapor deposition coverage of the workpiece.
Three outlets with 0, 42, 44 are used to evacuate the steam chamber 16. As shown in FIGS. 4-7, the manifold 46 includes pipes 40, 42, 4
4 and the central chamber 5
and a cylindrical inner shell 50 with an opening 52 to 4. Three independently adjustable shutters 56 having semicircular apertures 58 are used to adjust the exhaust air from each of the three apertures. Each of the three shutters 56 has an outer shell 48 and an inner shell 50.
and a set screw (not shown)
It can be fixed by Central chamber 5
4 communicates through a pipe 60 with an exhaust system (not shown).

蒞着チ゚ンバは、ロヌドロツクによ぀
おカセツトチ゚ンバから分離されおいる。動
䜜にあたり、り゚ハのカセツトがカセツトチ
゚ンバ内に挿入され、カセツトチ゚ンバ
がシヌルされ、排気される。カセツトがカセ
ツト゚レベヌタにより䜍眮づけられる。マニ
ピナレヌタアヌムが、り゚ハの䞋でブレ
ヌドを滑動させる。そしおり゚ハを䌎うブレ
ヌドが、カセツトから匕出される。次に
モヌタにより駆動されるマニピナレヌタアヌ
ムが、ブレヌドを90゜回転させる。ロヌ
ドロツクが開いお、マニピナレヌタアヌム
が䌞びお、り゚ハを䌎うブレヌドを蒞
着チ゚ンバの䞭心ぞず運ぶ。それぞれサポヌ
トに付着した぀のセラミツクフむンガヌ
を有する぀のリフテむングアヌムが、チ
ダツクによ぀おり゚ハの背面に接觊し
り゚ハ衚面は䞋を向いおいる、ブレヌドからり
゚ハを持ち䞊げる。党郚で぀のセラミツク
フむンガヌがあるので、り゚ハを予め氎平に方向
づける必芁がない。チダツクは䞭空の組立䜓
であ぀お、金属面、ステンレス・スチヌルの
壁、氎冷华チダネルを有する金属のバツ
クリングおよびクオヌツバツクプレヌト
を有する。チダツクは、チ゚ンバの頂郚
から離れたずころで蒞着チ゚ンバ内ぞ䌞長
し、り゚ハ䞊のガス流の䞀様性を促進する。金属
補支持構造䜓に付着した金属スクリヌン
が、蒞着チ゚ンバの壁にアヌスされ、チダツ
ク内郚にRFパワヌを維持する。チダツク
は、〜10Torrのヘリりムで充填される。ヘ
リりムは、金属面の䞭心の玄1000分のむン
チの付近においお぀の小さな穎を通぀お流
出する。぀の埄方向の溝ず玄1000分の90むンチ
埄の円呚溝ずのパタヌンを甚いお、り゚ハの
背面に加熱ヘリりムを導き、熱接觊をもたらす。
氎冷された個の1000Wタングステン−ハロゲン
ランプ配列によ぀お、クオヌツバツクプレヌト
を通぀おチダツクが加熱される。これらの
ランプは、加熱を制埡するために、個別的にも組
合せおも甚いるこずができる。
Deposition chamber 16 is separated from cassette chamber 62 by a load lock 64. In operation, a cassette 61 of wafers is inserted into the cassette chamber 62 and
is sealed and evacuated. Cassette 61 is positioned by cassette elevator 66. Manipulator arm 68 slides blade 70 beneath wafer 63. The blade 70 with the wafer is then pulled out from the cassette 61. Manipulator arm 68, driven by motor 69, then rotates blade 70 through 90 degrees. The load lock 64 opens and the manipulator arm 6
8 extends and carries the blade 70 with the wafer 63 into the center of the deposition chamber 16. Two ceramic fingers 7 each attached to a support 71
Three lifting arms 72 with 4 contacts the back side of wafer 63 by chuck 76 (wafer surface facing down) and lift wafer 63 from the blade. Since there are six ceramic fingers in total, there is no need to preorient the wafer horizontally. The chuck 76 is a hollow assembly having a metal face 78, a stainless steel wall 80, a metal back ring 82 with water cooling channels 84, and a quartz back plate 86.
has. A chuck 76 extends into the deposition chamber 16 away from the top of the chamber 16 to promote uniformity of gas flow over the wafer. Metal screen 88 attached to metal support structure 90
is grounded to the wall of deposition chamber 16 to maintain RF power within chuck 76. Check 7
6 is filled with 1-10 Torr helium. The helium exits through three small holes 92 approximately 7/1000ths of an inch from the center of metal surface 78 . A pattern of six radial grooves and a circumferential groove 96 approximately 90/1000ths of an inch in diameter is used to direct heated helium to the backside of the wafer to provide thermal contact.
A water-cooled array of six 1000W tungsten-halogen lamps illuminates the quarterback plate 8.
6, the chuck 76 is heated. These lamps can be used individually or in combination to control heating.

ランプはチダツクの内郚端に沿぀お方向づけら
れ、䞀様加熱をもたらす。チダツク䞊のセン
サが、枩床を怜出する。怜出された枩床が䞭倮の
コンピナヌタぞず送られる。コンピナヌタ
は、ランプを制埡しお枩床を制埡する。り
゚ハの枩床は、150℃〜950℃の間で℃内に制埡
される。
The lamps are oriented along the inner edge of the chuck to provide uniform heating. A sensor on chuck 76 detects temperature. The detected temperature is sent to a central computer 110. Computer 110 controls the lamp and controls the temperature. The temperature of the wafer is controlled within 1°C between 150°C and 950°C.

チダツクは、熱増倧モヌドもしくはプラズ
マ増倧モヌドたたはこれらの組合せモヌドでも動
䜜できる。チダツクの金属面は、セラミ
ツク偎壁によ぀おアヌスから絶瞁され、ケヌ
ブル手段図瀺せずにより䟛絊されるRF電䜍
を維持する。り゚ハ衚面䞊の蒞着を増倧するため
には、玄100Wのパワヌレベルで十分である。ヘ
リりムをチダツクぞず䟛絊するための䟛絊ラ
むンは、絶瞁材料で補造すべきである。小
さな片のガヌれが䟛絊ラむン内に挿入さ
れ、プラズマが䟛絊ラむンたで広がるのを
防止する。チダツクの偎郚に暗空間シヌルド
が甚いられお、チダツクの偎壁に沿う
倖郚からのプラズマを防止する。暗空間シヌルド
もたたセラミツクフむンガヌに甚いられ
お、セラミツクの絶瞁特性をシペヌトさせおした
うようなメツキを防止する。
The chuck 76 can also operate in a thermal enhancement mode or a plasma enhancement mode or a combination thereof. The metal surface 78 of chuck 76 is insulated from ground by ceramic sidewalls 80 to maintain the RF potential supplied by cable means (not shown). A power level of about 100 W is sufficient to increase deposition on the wafer surface. Supply line 100 for supplying helium to chuck 76 should be made of insulating material. A small piece of gauze is inserted into the supply line 100 to prevent the plasma from spreading into the supply line 100. A dark space shield 102 is used on the side of the chuck 76 to prevent external plasma along the sidewalls of the chuck 76. A dark space shield 73 is also used on the ceramic finger 74 to prevent plating that would compromise the insulating properties of the ceramic.

蒞着チ゚ンバを枅浄化するためにプラズマ
を甚いるこずができ、浄化のための䌑止時間を最
小にするこずができる。り゚ハを陀去したら、
RFパワヌを玄100Wの蒞着レベルから玄1000Wぞ
ず増倧させる。浄化速床を増すために、NF3や
CF4の゚ツチガスを玄200ミリTorrで導入しおも
良い。このパワヌレベルにおいお、プラズマが広
がり蒞着チ゚ンバ党䜓を枅浄化する。
Plasma can be used to clean the deposition chamber 16, minimizing downtime for cleaning. After removing the wafer,
Increase the RF power from a deposition level of about 100W to about 1000W. To increase the rate of purification, use NF 3 or
Etch gas of CF 4 may be introduced at approximately 200 mTorr. At this power level, the plasma spreads and cleans the entire deposition chamber 16.

ガス盞反応を防止しか぀チ゚ンバ壁䞊の蒞着を
防止するために、蒞着チ゚ンバの壁が氎冷さ
れる。チ゚ンバ壁の蒞着は、粒子状の汚染ずいう
奜たしくない結果をもたらす。チ゚ンバ壁は、ア
ルミニりムたたはステンレス・スチヌルで補造で
きる。アルミニりムは、酞化物、窒化物、ポリシ
リコン、耐火金属および耐火金属ケむ化物の蒞着
においおは、良奜なチ゚ンバ材料である。ステン
レス・スチヌルは、塩玠プロセスを芁する他の材
料に、より適しおいる。
The walls of the deposition chamber 16 are water cooled to prevent gas phase reactions and to prevent deposition on the chamber walls. Deposition of chamber walls has the undesirable result of particulate contamination. Chamber walls can be made of aluminum or stainless steel. Aluminum is a good chamber material for the deposition of oxides, nitrides, polysilicon, refractory metals, and refractory metal silicides. Stainless steel is more suitable for other materials that require a chlorine process.

第図に瀺すように、党装眮は䞭倮のコンピナ
ヌタによ぀お制埡される。コンピナヌタ
は、り゚ハロヌダ、皮々のバルブ
を有する排気システムム
およびロヌドロツクを制埡する。適切な時
に、コンピナヌタが加熱ランプ、RF
電源およびマス・フロヌ・コントロヌラ
をオンしお、ガスを導入する。
As shown in FIG. 9, all equipment is controlled by a central computer 110. computer 1
10 is a wafer loader 14 and various valves 11
Exhaust system 11 with 4,116,118
2 and load lock 64. At the appropriate time, computer 110 turns on heat lamp 98, RF
Power supply 120 and mass flow controller 1
Turn on 22 and introduce gas.

これたで特定の実斜䟋に぀いお説明しおきた
が、本発明はこれに限定されず、特蚱請求の範囲
に蚘茉された本発明の範囲を倖れるこずなく、倚
くの修正・改良等をなしうる。
Although specific embodiments have been described, the present invention is not limited thereto, and many modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention as set forth in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第図は、本発明の䞀実斜䟋であるCVD装眮
の正面図である。第図は、第図装眮の郚分断
面図である。第図は、第図の−線に沿぀
おず぀た断面図であり、チダツクの面を瀺しおい
る。第図は、第図の−線に沿぀おず぀た
断面図である。第図は、第図の−線に沿
぀おず぀た断面図である。第図は、第図の
−線に沿぀おず぀た断面図である。第図は、
第図のシダツタヌを瀺す図である。第図
は、第図に瀺すり゚ハマニピナレヌタの平面図
である。第図は、第図の装眮のブロツクダむ
アグラムである。 䞻芁笊号の説明、 フレヌム、 ロヌ
ド装眮、 蒞着チ゚ンバ、 氎冷华チダ
ネル、 混合チ゚ンバ、 リン
グ、 混合バツフル、 スタツフむング
グランド、 リング、 同軞チ
ダネル、 シダフト、 円圢リングチダ
ネル、 頂郚プレヌト、 
排気パむプ、 排気マニホルド、 倖方
シ゚ル、 内方シ゚ル、 䞭倮チ゚ン
バ、 シダツタヌ、 パむプ、 カ
セツト、 カセツトチ゚ンバ、 り゚
ハ、 カセツト゚レベヌタ、 マニピナ
レヌタアヌム、 モヌタ、 ブレヌド、
 リフテむングアヌム、 暗空間シヌル
ド、 セラミツクフむンガヌ、 チダツ
ク、 金属面、 ステンレス・スチヌル
壁、 バツクリング、 氎冷华チダネ
ル、 バツクプレヌト、 金属スクリヌ
ン、 穎、 円呚溝、 加熱ラン
プ、 䟛絊ラむン、 暗空間シヌル
ド、 コンピナヌタ、
 バルブ、 RF電源、 マ
ス・フロヌ・コントロヌラ。
FIG. 1 is a front view of a CVD apparatus that is an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the device of FIG. 1. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3--3 in FIG. 2, showing the side of the chuck. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4--4 in FIG. FIG. 5 is a sectional view taken along line 5--5 in FIG. 4. Figure 6 is 6 in Figure 5.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line -6. Figure 7 shows
7 is a diagram showing the shutter of FIGS. 5 and 6. FIG. FIG. 8 is a plan view of the wafer manipulator shown in FIG. 2. FIG. 9 is a block diagram of the apparatus of FIG. Explanation of main symbols, 12... Frame, 14... Load device, 16... Vapor deposition chamber, 17... Water cooling channel, 18... Mixing chamber, 20, 22... Ring, 24... Mixing buttful, 26... Stuffing gland, 28... O Ring, 30, 32... Coaxial channel, 34... Shaft, 36... Circular ring channel, 38... Top plate, 40, 42, 44...
Exhaust pipe, 46...Exhaust manifold, 48...Outer shell, 50...Inner shell, 54...Central chamber, 56...Shutter, 60...Pipe, 61...Cassette, 62...Cassette chamber, 63...Wafer, 66...Cassette Elevator, 68... Manipulator arm, 69... Motor, 70... Blade,
72...Lifting arm, 73...Dark space shield, 74...Ceramic finger, 76...Chuck, 78...Metal surface, 80...Stainless steel wall, 82...Back ring, 84...Water cooling channel, 86...Back plate, 88 ... Metal screen, 92 ... Hole, 96 ... Circumferential groove, 98 ... Heat lamp, 100 ... Supply line, 102 ... Dark space shield, 110 ... Computer, 114, 116, 1
18... Valve, 120... RF power supply, 122... Mass flow controller.

Claims (1)

【特蚱請求の範囲】  以䞋の手段および特城から成る、被加工物に
化孊蒞着をするための装眮 蒞着反応チ゚ンバ 該蒞着反応チ゚ンバに連通するガス混合チ゚ン
バ 前蚘蒞着反応チ゚ンバに真空排気手段を接続す
るための接続手段 前蚘ガス混合チ゚ンバにガスを導入するための
ガス䟛絊手段 前蚘ガス混合チ゚ンバから前蚘蒞着反応チ゚ン
バぞのガスの流れを制埡するための、前蚘ガス混
合チ゚ンバず前蚘蒞着反応チ゚ンバずの間の調節
可胜バツフル手段であ぀お、䞭心付近においお现
長い支持䜓に付着しおいるほが平坊で薄いボデむ
ヌを含むバツフル手段 前蚘蒞着反応チ゚ンバ内に䜍眮し、被加工物の
枩床を制埡するためのチダツク手段ならびに 前蚘チダツク手段に察しお被加工物を保持する
ためのり゚ハ保持手段。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮であ
぀お 前蚘調節可胜バツフル手段が、圓該バツフル内
を流れる流䜓により冷华される ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮であ
぀お 前蚘調節可胜バツフル手段が、支持䜓䞊に取付
けられたデむスクを含む ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮であ
぀お 前蚘ガス䟛絊手段が、小さな穎を倚数有しおリ
ング状に圢成された少なくずも぀の䞭空パむプ
を含む ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮であ
぀お 前蚘ガス䟛絊手段が、それぞれ小さな穎を倚数
有しおリング状に圢成された少なくずも぀の近
接配眮した䞭空パむプを含む ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮であ
぀お 前蚘接続手段が、前蚘蒞着反応チ゚ンバ内に少
なくずも぀の出口を含み 各前蚘出口が、それぞれの流れを独立に調節す
るためのシダツタヌ手段を有しおいる ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮であ
぀お 前蚘チダツク手段が、前蚘チダツクず被加工物
ずの間に熱接觊のために、被加工物の背埌にガス
を流すための手段を含む ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮であ
぀さらに 前蚘チダツク手段を攟射加熱するための手段 を含む装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮であ
぀お 前蚘チダツク手段が、そこに接觊する被加工物
の衚面䞊にプラズマ攟電を支持するための手段を
含む ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮で
あ぀おさらに 前蚘チダツク手段を茻射加熱するための手段 を含む装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀お 前蚘り゚ハ保持手段が、被加工物を䞋方から支
持する倚数のセラミツクフむンガヌを含む ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮で
あ぀お 前蚘ガス䟛絊手段が、それぞれ小さな穎を倚数
の有しおリング状に圢成された少なくずも぀の
近接配眮した䞭空パむプを含む ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀お 前蚘チダツク手段が、熱接觊のために被加工物
の背埌にガスを流れすための手段を含む ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀おさらに 前蚘チダツク手段を茻射加熱するための手段 を含む装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀お 前蚘チダツク手段が、そこに接觊する被加工物
の衚面䞊にプラズマ攟電を支持するための手段を
含む ずころの装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀おさらに 圓該装眮をプラズマ枅浄するための手段 を含む装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀おさらに 圓該装眮を反応性むオン枅浄するための手段 を含む装眮。  以䞋の手段および特城から成る、被加工物
に化孊蒞着をするための装眮 内郚埪環流䜓により冷华される壁を有する蒞着
反応チ゚ンバ 該蒞着反応チ゚ンバに連通するガス混合チ゚ン
バ 該蒞着反応チ゚ンバに真空排気手段を接続する
ための接続手段であ぀お、前蚘蒞着反応チ゚ンバ
内に少なくずも぀の出口を含み、これら出口の
各々がそこを流れる流れを独立に調節するための
シダツタヌ手段を有する、ずころの接続手段 前蚘ガス混合チ゚ンバにガスを導入するための
ガス䟛絊手段であ぀お、それぞれ小さな穎を倚数
有しおリング状に圢成された少なくずも぀の近
接配眮した䞭空パむプを含む、ガス䟛絊手段 前蚘ガス混合チ゚ンバから前蚘蒞着反応チ゚ン
バぞのガスの流れを制埡するための、前蚘ガス混
合チ゚ンバず前蚘蒞着反応チ゚ンバずの間の調節
可胜バツフル手段であ぀お、そこを流れる流䜓に
より冷华され、支持䜓䞊に取付けられたデむスク
を含む、バツフル手段 前蚘蒞着反応チ゚ンバ内に䜍眮し、被加工物の
枩床を制埡するためのチダツク手段であ぀お、熱
接觊のため被加工物の背埌にガスを流すための手
段ず、圓該チダツク手段を茻射加熱するための手
段ず、圓該チダツク手段に接觊する被加工物の衚
面䞊にプラズマ攟電を支持するための手段ずを含
むチダツク手段ならびに 前蚘チダツク手段に察しお被加工物を保持する
ための保持手段であ぀お、被加工物を䞋方から支
持する倚数のセラミツクフむンガヌを含む保持手
段。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀おさらに 圓該装眮をプラズマ枅浄するための手段 を含む装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀おさらに 圓該装眮を反応性むオン枅浄するための手段 を含む装眮。  以䞋の手段および特城から成る、被加工物
に化孊蒞着をするための装眮 蒞着反応チ゚ンバ 該蒞着反応チ゚ンバの䞋方に䜍眮し、前蚘蒞着
反応チ゚ンバに連通するガス混合チ゚ンバ 前蚘ガス混合チ゚ンバから前蚘蒞着反応チ゚ン
バぞのガスの流れを制埡するための、前蚘ガス混
合チ゚ンバず前蚘蒞着反応チ゚ンバずの間のバツ
フル手段ならびに 前蚘被加工物の蒞着を受ける方の衚面が䞋を向
くように前蚘被加工物を保持するための、前蚘蒞
着反応チ゚ンバ内に䜍眮するり゚ハ保持手段。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀おさらに 前蚘被加工物を加熱するための手段 を含む装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀おさらに 前蚘被加工物にRFバむアスを印加するための
手段 を含む装眮。  以䞋の手段および特城から成る、被加工物
に化孊蒞着をするための装眮 蒞着反応チ゚ンバ 該蒞着反応チ゚ンバの䞋方に䜍眮し、前蚘蒞着
反応チ゚ンバに連通するガス混合チ゚ンバなら
びに 前蚘被加工物の蒞着を受ける方の衚面が䞋を向
くように前蚘被加工物を保持するための、前蚘蒞
着反応チ゚ンバ内に䜍眮するり゚ハ保持手段。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀おさらに 前蚘被加工物を加熱するための手段 を含む装眮。  特蚱請求の範囲第項に蚘茉された装眮
であ぀おさらに 前蚘被加工物にRFバむアスを印加するための
手段 を含む装眮。
[Claims] 1. An apparatus for chemical vapor deposition on a workpiece, comprising the following means and features: a vapor deposition reaction chamber; a gas mixing chamber communicating with the vapor deposition reaction chamber; a means for evacuation of the vapor deposition reaction chamber; connection means for connecting the gas mixing chamber; gas supply means for introducing gas into the gas mixing chamber; and connecting means for connecting the gas mixing chamber and the vapor deposition chamber for controlling the flow of gas from the gas mixing chamber to the vapor deposition reaction chamber. adjustable buffling means between the reaction chamber and the deposition chamber, the buffling means comprising a generally flat, thin body attached near the center to an elongated support; chuck means for controlling; and wafer holding means for holding a workpiece relative to said chuck means. 2. The device according to claim 1, wherein: the adjustable baffle means is cooled by a fluid flowing within the baffle. 3. Apparatus according to claim 2, wherein: the adjustable buffling means comprises a disk mounted on a support. 4. The device according to claim 1, wherein: the gas supply means includes at least one hollow pipe formed in a ring shape with a large number of small holes. 5. The device according to claim 4, wherein: the gas supply means includes at least two closely spaced hollow pipes each having a large number of small holes and formed in a ring shape; Device. 6. The apparatus of claim 1, wherein: the connecting means includes at least three outlets in the vapor deposition reaction chamber; each outlet having a A device having shutter means; 7. Apparatus as claimed in claim 1, wherein the chuck means includes means for flowing gas behind the workpiece for thermal contact between the chuck and the workpiece. including; equipment. 8. An apparatus as claimed in claim 7, further comprising: means for radiant heating of the chuck means. 9. Apparatus according to claim 7, wherein: the chuck means includes means for supporting a plasma discharge on the surface of the workpiece in contact therewith. 10. The apparatus according to claim 9, further comprising: means for radiant heating the chuck means. 11. The apparatus according to claim 10, wherein: the wafer holding means includes a number of ceramic fingers that support the workpiece from below. 12. The device according to claim 3, wherein: the gas supply means includes at least two closely spaced hollow pipes each having a large number of small holes and formed in a ring shape; equipment. 13. The apparatus of claim 12, wherein: the chuck means includes means for flowing gas behind the workpiece for thermal contact. 14. The apparatus according to claim 13, further comprising: means for radiant heating the chuck means. 15. The apparatus of claim 14, wherein: the chuck means includes means for supporting a plasma discharge on the surface of the workpiece in contact therewith. 16. The apparatus of claim 14, further comprising: means for plasma cleaning the apparatus. 17. The apparatus of claim 14, further comprising: means for reactive ion cleaning of the apparatus. 18 Apparatus for chemical vapor deposition on a workpiece, comprising the following means and features: a deposition reaction chamber having walls cooled by an internally circulating fluid; a gas mixing chamber communicating with the deposition reaction chamber; connecting means for connecting a vacuum evacuation means to the vapor deposition reaction chamber, said vapor deposition reaction chamber comprising at least three outlets, each of said outlets having shutter means for independently regulating the flow therethrough; connection means; gas supply means for introducing gas into the gas mixing chamber, the gas supply means comprising at least two closely spaced hollow pipes each formed in the form of a ring with a number of small holes; adjustable buffling means between the gas mixing chamber and the deposition reaction chamber for controlling the flow of gas from the gas mixing chamber to the deposition reaction chamber, the means being cooled by a fluid flowing therethrough; Buffling means comprising a disk mounted on a support; chuck means located within the deposition reaction chamber for controlling the temperature of the workpiece, the buffling means comprising a disk mounted on a support; chuck means comprising: means for radiantly heating the chuck means; and means for supporting a plasma discharge on a surface of a workpiece in contact with the chuck means; A holding means for holding a workpiece against a workpiece, the holding means including a plurality of ceramic fingers supporting the workpiece from below. 19. The apparatus of claim 18, further comprising: means for plasma cleaning the apparatus. 20. The apparatus of claim 18, further comprising: means for reactive ion cleaning of the apparatus. 21. Apparatus for chemical vapor deposition on a workpiece, comprising the following means and features: a vapor deposition reaction chamber; a gas mixing chamber located below and communicating with the vapor deposition reaction chamber; said gas mixing chamber buffling means between said gas mixing chamber and said deposition reaction chamber for controlling the flow of gas from said gas mixing chamber to said deposition reaction chamber; and such that the surface of said workpiece receiving deposition faces downward. Wafer holding means located within the deposition reaction chamber for holding the workpiece. 22. The apparatus according to claim 23, further comprising: means for heating the workpiece. 23. The apparatus according to claim 24, further comprising: means for applying an RF bias to the workpiece. 24. Apparatus for chemical vapor deposition on a workpiece, comprising the following means and features: a deposition reaction chamber; a gas mixing chamber located below and communicating with the deposition reaction chamber; and the workpiece. Wafer holding means located within the deposition reaction chamber for holding the workpiece so that the surface on which the object is deposited faces downward. 25. The apparatus according to claim 24, further comprising: means for heating the workpiece. 26. The apparatus according to claim 25, further comprising: means for applying an RF bias to the workpiece.
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