JPH0666281B2 - 高効率、高均一付着用ｃｖｄ装置 - Google Patents

高効率、高均一付着用ｃｖｄ装置

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JPH0666281B2
JPH0666281B2 JP4247700A JP24770092A JPH0666281B2 JP H0666281 B2 JPH0666281 B2 JP H0666281B2 JP 4247700 A JP4247700 A JP 4247700A JP 24770092 A JP24770092 A JP 24770092A JP H0666281 B2 JPH0666281 B2 JP H0666281B2
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リチャード・アンソニー・コンティ
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、改良された化学気相成
長装置に関するもので、特に、このような装置に使用す
る改良されたインジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】化学気相成長（ＣＶＤ）および低圧化学
気相成長（ＬＰＣＶＤ）は、半導体産業で薄膜を形成す
るのに広く使用されている周知の方法である。図１およ
び図２は、半導体ウェーハ上に、たとえば酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2Ｏ3）やタングステン等の、ＣＶＤおよびＬ
ＰＣＶＤ膜を形成するための、従来の技術による装置の
１種を示す。この従来の技術による装置では、単一のイ
ンジェクタ１２が、サセプタ１４の正面にあり、チェン
バ１５中に蒸気を注入する。付着しなかった蒸気は、サ
セプタのインジェクタ１２と反対側にあるポート１６を
通って排出する。
【０００３】インジェクタ１２は、通路１８を通って蒸
気がプレナム２０からチェンバ１５へ流れる。通路１１
は、プレナムを外部の蒸気供給源に接続する。通路１８
は、外側のリング２２と中央の円筒状部材２４との間に
形成され、部材２４はサセプタ１４の正面に壁面を有す
る平坦な表面を形成する。通路１８の外縁は、サセプタ
１４に保持されたウェーハの外周の延長上にある。図中
の点線の矢印は、再循環セルを含めて、この従来の技術
の設計で存在すると考えられる蒸気の流れる通路を示
す。
【０００４】図１に示す装置は、いくつかの欠点を有す
る。すなわち、単一ウェーハの表面全体の膜の均一性が
悪く、粒子の発生の可能性があり、蒸気反応の効率が低
く、膜の付着速度が低い。
【０００５】他の従来技術による反応装置と、そのイン
ジェクタが下記の米国特許に開示されている。
【０００６】米国特許第４８０７５６２号明細書には、
各サセプタの表面の幅を横切るガスの流れを調節する手
段を備えた、垂直に取り付けた多面サセプタを有するＣ
ＶＤ装置が開示されている。
【０００７】米国特許第４９０９９１４号明細書には、
収束・発散ノズルを備えた流れ制御装置を有するＣＶＤ
装置が開示されている。
【０００８】米国特許第４９８９５４１号明細書には、
材料ガスのノズルに加えて、材料ガスのノズルから反応
チェンバ内に支持された基板に向けて噴射される材料ガ
スの流れを取り囲んで、コントロール・ガスの流れを噴
射して材料ガスの流れの形をビーム状にするための、コ
ントロール・ガス・ノズルを有する薄膜形成装置が開示
されている。
【０００９】米国特許第４９９３３５８号明細書には、
チェンバ、好ましくは付着基板として単一のウェーハを
受けるように構成されたチェンバが、付着基板に向かい
それを通過する局部的なガスの流れのベクトルの方向を
動的に変更し制御するための、複数のガス入口オリフィ
スと排気ポートを有する、ＣＶＤ装置および方法が開示
されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、図１
に示す種類のＣＶＤおよびＬＰＣＶＤ装置に使用する、
単一のウェーハの表面全体にわたって付着された皮膜の
均一性を改善する、改良されたインジェクタを提供する
ことにある。本発明の他の目的は、反応効率が改善さ
れ、膜の付着速度が高く、再循環セルが形成されない、
インジェクタを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、サセプタに面
する凸形の壁面を有するインジェクタを提供することを
企図したものである。このインジェクタは、蒸気を、サ
セプタで保持されたウェーハに向けて、ウェーハの表面
に対して傾斜した角度で送り、ウェーハの表面全体にわ
たって一般的に層流を生成する。この層流は、凸形の壁
面とあいまって、ウェーハとインジェクタとの間の領域
での再循環セルの生成を防止する。再循環セルは、チェ
ンバ内に、反応装置中の蒸気の滞留時間が平均より長く
なる領域を生成し、このため不均一な膜の厚みと、粒子
の発生をもたらす。
【００１２】
【実施例】図３および図４を参照すると、本発明による
インジェクタ１２は、蒸気をサセプタ１４に対して傾斜
した角度で送る通路２６を有する。この通路２６が蒸気
をサセプタの表面に向けて送る入射角は、２０〜７０度
であることが好ましい。この通路２６は、従来の技術に
よる設計に比べて蒸気の流れを制限し、それによって流
速を増大させるが、ほとんどの用途では、流れのパラメ
ータは、流れが音速以下となるような値である。中央の
きのこ形部材３０は、外側のリング３１とあいまって、
流れをウェーハの中心に向ける環状の通路２６を形成す
る。部材３０は、サセプタ１４に面した凸形の球面３１
を有し、サセプタ方向への表面３１の突起は、膜を付着
するウェーハの周囲のほぼ延長上にある。この凸面によ
り、ウェーハの前のチェンバ内の蒸気再循環セルがなく
なり、それによってインジェクタの前面で粒子の蓄積が
防止され、ウェーハ表面領域での蒸気の滞留時間が均一
になり、したがって均一な皮膜が得られる。点線の矢印
は、蒸気の流れる主要な経路を示す。
【００１３】図５および図６は、本発明の代替実施例を
示す。この場合、凸面３１に、蒸気をサセプタ１４に向
けて送る複数の通路３６が貫通している。図に示す実施
例では、通路３６の一部は、蒸気をサセプタで保持され
たウェーハの表面に垂直な方向に向け、他の通路３６
は、蒸気をウェーハの表面に斜めの方向に向ける。別の
配置も可能である。すべての通路３６が、蒸気をウェー
ハの表面に垂直な方向に向けることも、すべての通路が
蒸気をウェーハの表面に斜めの方向に向けることもでき
る。図６を見ると最もよくわかるが、この特定の実施例
では、通路は同心円として配置されているが、必要なら
ば他の形状も使用できる。
【００１４】この発明を、単一の好ましい実施例に関し
て記述したが、特許請求の範囲の原理および範囲内で本
発明を変更を加えて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による、ＣＶＤおよびＬＰＣＶＤ装
置の部分切断概略図である。
【図２】図１の線１Ａ−１Ａに沿った断面図である。
【図３】本発明によるインジェクタ一実施例を示す概略
図である。
【図４】図１の線２Ａ−２Ａに沿った断面略図である。
【図５】本発明の他の一実施例を示す概略図である。
【図６】線３Ａ−３Ａ面でサスペクタ側から見たインジ
ェクタを示す図である。
【符号の説明】
１２ インジェクタ １４ サセプタ ２６ 蒸気通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョナサン・ダニエル・チャプル＝ソコル アメリカ合衆国12603、ニューヨーク州ポ ーキープシー、ホーマー・プレース 12 (72)発明者 リチャード・アンソニー・コンティ アメリカ合衆国10549、ニューヨーク州マ ウント・キスコ、フォックスウッド・サー クル 47 (72)発明者 デーヴィッド・エドワード・コテッキ アメリカ合衆国12533、ニューヨーク州ホ ープウェル・ジャンクション、シルヴァ ン・レーク・ロード 37

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】チェンバ内にサセプタと対向して設けられ
    たインジェクタを有するＣＶＤ装置において、上記イン
    ジェクタが、上記サセプタに面する凸面と、蒸気を上記
    サセプタ上に支持されたウェーハに向けて上記ウェーハ
    の表面に対して傾斜した角度で送ることのできるオリフ
    ィスとを有することを特徴とする、ＣＶＤ装置。
  2. 【請求項２】上記凸面が球面であり、上記凸面の突起
    が、上記サセプタ上の上記ウェーハの周縁の延長上にあ
    ることを特徴とする、請求項１記載のＣＶＤ装置。
  3. 【請求項３】上記オリフィスが、上記ウェーハの周縁と
    大きさが実質的に一致する環状リングであることを特徴
    とする、請求項２記載のＣＶＤ装置。
  4. 【請求項４】上記オリフィスが、上記凸面上にパターン
    として設けられた複数の通路を有することを特徴とす
    る、請求項２記載のＣＶＤ装置。
  5. 【請求項５】上記パターンが、複数の同心リングである
    ことを特徴とする、請求項４記載のＣＶＤ装置。
  6. 【請求項６】上記傾斜した角度が２０度ないし７０度で
    あることを特徴とする、請求項１記載のＣＶＤ装置。
  7. 【請求項７】上記傾斜した角度が２０度ないし７０度で
    あることを特徴とする、請求項２記載のＣＶＤ装置。
JP4247700A 1991-10-28 1992-09-17 高効率、高均一付着用ｃｖｄ装置 Expired - Lifetime JPH0666281B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US784160 1985-10-04
US07/784,160 US5134963A (en) 1991-10-28 1991-10-28 LPCVD reactor for high efficiency, high uniformity deposition

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Publication Number Publication Date
JPH05226268A JPH05226268A (ja) 1993-09-03
JPH0666281B2 true JPH0666281B2 (ja) 1994-08-24

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JP4247700A Expired - Lifetime JPH0666281B2 (ja) 1991-10-28 1992-09-17 高効率、高均一付着用ｃｖｄ装置

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US (1) US5134963A (ja)
EP (1) EP0540082A1 (ja)
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