JPH0621234Y2 - 半導体製造装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、光化学的に反応ガスを分解して薄膜を基板
上に形成させる方法（photo chemical vapour depositi
on：以下光励起CVD法と称す）を用いて薄膜を形成する
半導体製造装置に関するものである。

〔従来の技術〕

CVD法は集積回路装置における薄膜形成等において重要
な技術であるが、従来のCVD法は、主として反応ガスを
加熱して化学反応を起こさせるようにしており、このた
め反応温度が高温となり、これにより形成される薄膜は
ダメージを受け易いものである。

そこで最近、低温CVD技術として光励起CVD法が注目され
ている。この光励起CVD法は、CVDのエネルギー源として
光を用いるものであり、これによれば、従来の熱励起CV
D法，プラズマCVD法等に比較して反応温度を低温にで
き、薄膜へのダメージも少なくすることができる。

また、一般的に光励起CVD法では、基板上の反応生成物
量，光量が薄膜の形成速度に大きな影響を与えることが
知られており、基板温度，反応ガスの組成比，圧力を一
定に保つた条件下では、薄膜の形成速度は成膜に寄与す
る反応生成物の存在確率（反応生成物濃度）、もしくは
紫外線（光）強度に比例して速くなることが知られてい
る。

第３図はこのような光励起CVD法による従来の薄膜形成
装置の基本的な構成を示す断面図である。（例えば特開
昭58-95818号、特開昭57-154839号、特開昭59-70765号
公報等に示されている。）図において、(1)は膜形成時
にその中が高真空状態に減圧される反応室、(2)は線状
ランプからなる光源、(3)は基板加熱用ヒータ、(4)はシ
ラン等の反応ガス、(5)は薄膜が形成される基板、(6)は
光透過材からなる光入射窓、(7)は反応ガス供給口、(8)
は反応後のガス(4a)を排出するためのガス排出口、(9)
は基板(5)を載せる固定台である。

なお、反応室(1)内は一般的に高真空状態に減圧され、
反応室(1)の壁，光透過材からなる光入射窓(6)も当然こ
の圧力に耐えうる構造，板厚により構成されている。

この装置では、反応ガス(4)が供給口(7)から反応室(1)
に導入されると、該反応ガス(4)は入射窓(6)から投射さ
れた光線により励起分解される。そしてこれにより生じ
た反応生成物がヒータ(3)によつて低温加熱された基板
(5)上に堆積し、該基板(5)上に薄膜が形成される。反応
後のガス(4a)は排気口(8)から排出される。

〔考案が解決しようとする課題〕

基板(5)上への薄膜の形成速度を速めるためには、基板
(5)上の成膜に寄与する反応生成物濃度を高める必要が
あるが、従来の半導体製造装置は、以上のように反応ガ
スの供給口(7)と排気口(8)とを対向させて反応室(1)壁
に設けているので、光化学反応により生じた成膜に有効
な反応生成物の多くが基板(5)に到達することなく排気
されたり、又反応ガス(4)が光の照射方向とクロスして
基板(5)を横切るように流れるので、基板(5)上の反応生
成物の濃度分布が均一でない。

この考案は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、基板上の成膜に寄与する反応生成物濃度を高
めるとともに、基板上の反応生成物濃度を均一にするこ
とができる半導体製造装置を得ることを目的とするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

この考案に係る半導体製造装置は、反応ガスの排気口を
基板の固定台の周縁部に設け、かつ固定台および排気口
を囲繞するダクトを備えたものである。

〔作用〕

この考案における半導体製造装置は、ダクトが基板の固
定台を囲繞しているので、成膜に寄与する反応生成物の
多くが基板に到達する。また、反応ガスの流れがダクト
に導かれるため、反応生成物濃度が一様となる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図について説明する。

第１図はこの考案の一実施例による半導体製造装置の構
成を示す断面図である。

図において、(1)〜(7)および(9)は従来の半導体製造装
置と同様のものである。(8)は反応ガス排気口で、固定
台(9)の周縁部に設けられている。(10)はダクトで、固
定台(9)およびガス排気口(8)を囲繞して設けられてい
る。

この装置においては、反応ガス(4)は供給口(7)から反応
室(1)内に供給され、一方、光源(2)から光が投射され
て、該反応ガス(4)が光化学反応を生じ、ヒータ(3)によ
り加熱されている基板(5)上に薄膜が形成される。

そして、この装置では、反応ガス排気口(8)を固定台(9)
の周縁部に配置し、かつ固定台(9)および排気口(8)を囲
繞するダクト(10)を設けたので、反応室(1)内に生成さ
れた成膜に寄与する反応生成物を効率よく基板(5)上に
到達せしめることができる。さらに、ダクト(10)に沿つ
て基板(5)に向かう反応ガス(4)の流れが生じるため、基
板(5)上での反応ガス(4)の流れが一様となり、したがっ
て、反応生成物濃度分布の均一化が図れる。以上によ
り、ひいては、基板上の成膜速度を速めることができ、
また均一な膜の形成が可能となる。

また、上記実施例の半導体製造装置のダクト(10)の開口
部はオリフイス状に絞られているが、このオリフイス開
口部の径を適当に選ぶことにより、基板(5)上の反応ガ
スの流れをある程度コントロールできる。

次に、第２図はこの考案の他の実施例による半導体製造
装置の構成を示す断面図である。図において、(1)〜(1
1)は第１図と同様のものであるが、ダクト(10)の開口部
は光入射窓(6)に臨みこれに対向して設けられている。

このように構成された半導体製造装置においては、光入
射窓(6)より入射された光は、ダクト(10)内に集められ
る。したがって、ダクト(10)内空間の光照度及びダクト
(10)下部に設けられた基板(5)上の光照度は飛躍的に高
められ、反応室(1)内からダクト(10)内に流入した反応
ガス(4)は効率良く光化学反応を起こし、成膜に必要な
反応生成物が多量に生成される。又基板(5)上の光照度
も高められているため成膜速度が増大する。一方、ダク
ト(10)が固定台(9)を囲むように構成されているので排
気にともない、成膜に有効な反応生成物が基板(5)上に
多量に到達されるので、この面からも薄膜の形成速度を
向上できる。さらに反応ガス(4)が基板(5)に対向して流
れるため、基板(5)上での流れおよび反応生成物濃度分
布の均一化が図れる。

なお、ダクト(10)の開口部内面を紫外線に対して反射率
の高い材料で構成することにより、ダクト(10)内の光照
度をさらに高まり、薄膜の形成速度をさらに高めること
ができ、また反応ガスを有効に活用できるため、反応ガ
スの消費が抑制され製品のコスト低下が図られる。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば半導体製造装置の反応
ガス排出口を固定台の周縁部に設け、かつ固定台および
排出口を囲繞するダクトを備えたので、基板上の成膜に
寄与する反応生成物濃度を高めるとともに、基板上の反
応生成物濃度を均一にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の半導体製造装置の構成を
示す断面図、第２図はこの考案の他の実施例の半導体製
造装置の構成を示す断面図、第３図は従来の半導体製造
装置の構成を示す断面図である。 図において、(1)は反応室、(2)は紫外線光源、(4)は反
応ガス、(5)は基板、(6)は光入射窓、(7)は反応ガス供
給口、(8)は反応ガス排出口、(9)は固定台、(10)はダク
トである。 まお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線光源、この紫外線光源からの紫外線
   を透過する光入射窓を有し、この紫外線を導入する反応
   室、この反応室内に反応ガスを供給する供給口、上記反
   応ガスを上記反応室外へ排気するガス排気口、上記反応
   室内に設けられて基板を固定する固定台を備えた半導体
   製造装置において、上記ガス排気口を上記固定台の周縁
   部に設け、かつ上記固定台および排気口を囲繞するダク
   トを備えたことを特徴とする半導体製造装置。