JPH0538870U - 減圧ｃｖｄ用ガスノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２種類以上のガスを用いてＣＶＤ膜を生成す
る場合、ウェーハチャージ位置に拘らず、均一で良好な
ウェーハ面内膜厚分布を得る。 【構成】 リング状パイプ１０に多数の小孔８をその密
度がガス導入管９の近くを疎に、ガス導入管９から離れ
るに従い密になるように設けてなる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はＳi 等半導体デバイス製造プロセスで使用される減圧ＣＶＤ装置にお いて用いられる、反応ガスを供給するためのガスノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図２は縦型減圧ＣＶＤ装置の１例を示す構成説明図である。 Ｓi 等半導体デバイスの製造プロセスにおいては、Ｐoly Ｓi ，ＳｉＮ，Ｓｉ Ｏ₂ 等の薄膜をウェーハ上に生成するために、図２に示すような縦型ＣＶＤ装置 が使用されている。

【０００３】 この装置において、ウェーハ１はボート２に水平に一定間隔で並べて載置され 、石英反応管３内に挿入される。石英反応管３はその周りを取り囲んで配置され たヒータ４により所定の温度に加熱されており、石英反応管３内のウェーハ１及 びボート２も同じ温度に加熱される。

【０００４】 次に排気ポンプ５により石英反応管３内を真空引きした後、ガス供給系６から 供給されたガスを、ガスノズル７を通して石英反応管３内に導入し、所定の圧力 に保つことにより、ウェーハ１の表面にＣＶＤ膜が生成される。

【０００５】 このような装置は、多数枚のウェーハ１を処理できることから、量産性に優れ 、また膜厚の均一性も良いことから、半導体製造プロセスにおいて不可欠なもの となっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

図３は従来ガスノズルの１例を用いたガス導入部を示す断面図、図４は図３の Ａ−Ａ線矢視断面図である。 上記のような縦型減圧ＣＶＤ装置では、ガス導入部として、通常図３，図４に 示すような直管形のガスノズル７が使用されている。ＣＶＤ膜の中でもＳｉＨ₂ Ｃｌ₂ とＮＨ₃ の反応によるＳｉＮ膜や、ＳｉＨ₄ とＮ₂ ＯによるＳｉＯ₂ 膜な どのように２種類のガスの反応によって膜を生成する場合、ガス導入口付近では ガスの混合が不充分であるため、ガスの組成に不均一が生ずる。

【０００７】 ウェーハ付近のガス組成の不均一は、膜厚分布の不均一を生ずる。特に、ガス 導入口側に近い下部のウェーハは、組成の不均一を生じ易い。そのため、従来ガ スノズルでは、下部のウェーハについて均一で良好なウェーハ面内膜厚分布を得 ることは困難であった。

【０００８】 本考案の目的は、２種類以上のガスを用いてＣＶＤ膜を生成する場合、ウェー ハチャージ位置にかかわらず、均一で良好なウェーハ面内膜厚分布を得ることで ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案ガスノズルは上記の課題を解決し上記の目的を達成するため、図１に示 すように反応管３内にウェーハ１を載置したボート２を設置し、反応管３内にガ スノズル７を通して２種類以上のガスを同時に流してウェーハ３にＣＶＤ膜を生 成する減圧ＣＶＤ装置において、ガスノズル７はリング状パイプ１０にガス導入 管９を連結し、リング状パイプ１０に多数の小孔８をその密度がガス導入管９の 近くを疎に、ガス導入管９から離れるに従い密になるように設けてなる。

【００１０】

【作用】

ガス導入管９からガスノズル７のリング状パイプ１０内に入った反応ガスは、 多数の小孔８から、反応管３内に噴出する。ガスの噴出する量は、一般に、ガス 導入管９の近くでは多く、離れるに従い少なくなる傾向がある。

【００１１】 小孔８の密度がガス導入管９の近くでは疎に、またそこから離れるに従って密 になるようにリング状パイプ１０に多数の小孔８をあけてあるので、反応管３の 中心軸の周りの円周方向の平均的なガスの噴出量は、ほぼ均一になる。

【００１２】 従って、反応管３内での２種類以上の反応ガスの濃度は、円周方向に極めて均 一となるから、ウェーハ付近の濃度も均一になり、均一で良好なウェーハ面内膜 厚分布が得られることになる。

【００１３】

【実施例】

図１（Ａ）は本考案ガスノズルの１実施例を用いたガス導入部を示す断面図、 図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 この実施例によるガスノズル７は、石英又はステンレス製のリング状パイプ１ ０に石英又はステンレス製のガス導入管９を連結し、リング状パイプ１０に多数 の小孔８をその密度がガス導入管９の近くを疎に、ガス導入管９から離れるに従 い密になるように設けてなる。このガスノズル７は各種類のガスに対してそれぞ れ設置し、例えば上述の２種類のガスの場合、２本設置する。

【００１４】 本実施例によるガスノズル７を用いた縦型減圧ＣＶＤ装置によりウェーハ１に ＣＶＤ膜を生成する場合の説明は上述と全く同様なので、省略する。 ガス導入管９からガスノズル７のリング状パイプ１０内に入った反応ガスは、 多数の小孔８から、反応管３内に噴出する。ガスの噴出する量は、一般に、ガス 導入管９の近くでは多く、離れるに従い少なくなる傾向がある。

【００１５】 小孔８の密度がガス導入管９の近くでは疎に、またそこから離れるに従って密 になるようにリング状パイプ１０に多数の小孔８をあけてあるので、反応管３の 中心軸の周りの円周方向の平均的なガスの噴出量は、ほぼ均一になる。従って、 反応管３内での２種類以上の反応ガスの濃度は、円周方向に極めて均一となるか ら、ウェーハ付近の濃度も均一になり、均一で良好なウェーハ面内膜厚分布が得 られることになる。

【００１６】

【考案の効果】 上述のように本考案によれば、リング状パイプ１０にガス導入管９を連結し、 リング状パイプ１０に多数の小孔８をその密度がガス導入管９の近くを疎に、ガ ス導入管９から離れるに従い密になるように設けてなるガスノズル７を用いるこ とにより２種類以上のガスを用いてＣＶＤ膜を生成する場合、反応管３内での反 応ガスの濃度を極めて均一にすることができることから、ウェーハチャージ位置 に拘らず、均一で良好なウェーハ面内膜厚分布を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本考案ガスノズルの１実施例を用いた
ガス導入部を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断
面図である。

【図２】縦型減圧ＣＶＤ装置の１例を示す構成説明図で
ある。

【図３】従来ガスノズルの１例を用いたガス導入部を示
す断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ ウェーハ ２ ボート ３ 反応管 ４ ヒータ ５ 排気ポンプ ６ ガス供給系 ７ ガスノズル ８ 小孔 ９ ガス導入管 １０ リング状パイプ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 反応管（３）内にウェーハ（１）を載置
   したボート（２）を設置し、反応管（３）内にガスノズ
   ル（７）を通して２種類以上のガスを同時に流してウェ
   ーハ（３）にＣＶＤ膜を生成する減圧ＣＶＤ装置におい
   て、ガスノズル７はリング状パイプ（１０）にガス導入
   管（９）を連結し、リング状パイプ（１０）に多数の小
   孔（８）をその密度がガス導入管（９）の近くを疎に、
   ガス導入管（９）から離れるに従い密になるように設け
   てなることを特徴とする減圧ＣＶＤ用ガスノズル。
2. 【請求項２】 ガスノズル（７）を各種類のガスに対し
   てそれぞれ設けることを特徴とする請求項１の減圧ＣＶ
   Ｄ用ガスノズル。