JPH08302473A - Cvd装置 - Google Patents

Cvd装置

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JPH08302473A
JPH08302473A JP7129206A JP12920695A JPH08302473A JP H08302473 A JPH08302473 A JP H08302473A JP 7129206 A JP7129206 A JP 7129206A JP 12920695 A JP12920695 A JP 12920695A JP H08302473 A JPH08302473 A JP H08302473A
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purge gas
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substrate holding
holding means
groove
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茂 水野
Masahito Ishihara
雅仁 石原
Manabu Tagami
学 田上
Hajime Sahase
肇 佐長谷
Nobuyuki Takahashi
信行 高橋
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45519Inert gas curtains
    • C23C16/45521Inert gas curtains the gas, other than thermal contact gas, being introduced the rear of the substrate to flow around its periphery
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C16/4582Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パージガスを基板外周縁に吹出すCVD装置
で、吹出しの不均一をなくして裏面成膜の発生を防止
し、基板全面に良好な分布の成膜を行い、高い生産性と
高い歩留まりを達成し、低圧条件の成膜にも対処する。 【構成】 反応容器11内に配置される基板保持体13の上
に例えば差圧チャックで基板15を固定し、基板の外周縁
周囲からパージガス通路29とパージガス吹出し溝28を通
ったパージガスを吹出す構成を有し、さらにパージガス
通路がパージガス吹出し溝の外壁面に開いたパージガス
吐出口を有するように形成される。また基板保持体の周
囲に設けたリング板部52b と筒部52a を含むシールド部
材52によって、基板の外周縁に第2のパージガスを供給
する通路を形成することも可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はCVD装置に関し、特
に、半導体装置製造工程において化学反応に基づく気相
成長を利用して薄膜を形成するCVD装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近の半導体装置製造の分野において素
子の集積化と微細化はますます進んでいる。素子の微細
化は、製造工程において新しい技術を要求する。例え
ば、微細ホール内への充分な膜の埋込、素子内の段差を
軽減する工夫、および高電流密度を原因とした発熱やエ
レクトロマイグレーションによる断線の予防などの技術
を要求する。これらの要求に応える新しい製造工程の1
つとして、スパッタリング法によるAl膜の形成に代わ
って、WF6 (六沸化タングステン)ガスとH2 ガスを
用いた熱CVD法(化学的気相成長法)によるブランケ
ットタングステン膜(以下「B−W膜」という)の形成
が注目されている。このB−W膜を使用すれば、ホール
径0.5μm以下、アスペクト比2以上のホールにおい
ても充分な段差被覆性を得ることができ、素子内の平坦
化やエレクトロマイグレーション防止の要求に応えるこ
とができる。
【0003】また一方、近年では、次のような理由で、
半導体装置製造工程において基板全面にB−W膜を成膜
する全面成膜が要求されている。
【0004】今までのCVD装置では、基板の周縁付近
でスパッタリングによって作られた下地膜であるTiN
膜の成膜範囲が限定され、さらにその上に行われるB−
W膜の成膜時には、基板固定具で基板の外周縁全周を覆
い、かつ外周縁の複数箇所を直接に接触させて基板を固
定し、TiN膜上のみに成膜を行うようにしていた。し
かしながら、かかる固定構造は様々な弊害を起こした。
すなわち、基板固定具の近傍における温度の低下、反応
ガスの濃度や流れの不均一に起因する膜剥がれ、基板と
の機械的な直接接触によるゴミの発生、可動部が機構的
に複雑になり、信頼性を低下させる等の弊害が起きた。
そこで、これらの問題を解決するため真空チャックや静
電チャック等の固定手段が提案され、これらの固定手段
によって機械的な直接接触を避け、全面成膜を行うこと
によって上記の問題を解決しようとしている。
【0005】また基板に全面成膜を行うようにすれば、
基板の有効領域が拡大し、チップ収量を増加することが
可能となる。
【0006】次に、図面を参照して従来のB−W膜CV
D装置の具体例を説明する。まず図7を参照して従来の
B−W膜CVD装置の第1の例を説明する。このB−W
膜CVD装置は、全面成膜の方式の装置である。この従
来装置は、米国特許第5,374,594 号公報に示されるもの
である。
【0007】当該CVD装置では、反応容器71内の上
方位置に反応ガス供給板71が設けられ、下方位置に基
板保持体73が設けられる。基板保持体73の上面に基
板74が配置される。基板保持体73の平面形状は円形
である。
【0008】反応ガス供給板72の下面には複数のガス
吹出し孔が形成され、ガス供給管72aで供給された反
応ガスがガス吹出し孔から吹出し、反応容器71内に導
入される。反応ガス供給板72の下面は、基板保持体7
3の上に配置された基板74に対向している。反応ガス
供給板72で供給された反応ガスによって、基板74の
表面に所望の薄膜が形成される。反応容器71内で生じ
た未反応ガスおよび副生成ガスは排気部75によって排
気される。
【0009】基板保持体73の中心部には上下方向に貫
通状態で形成された孔76が設けられ、この孔76は差
圧チャック排気部77と連結される。差圧チャック排気
部77は、反応容器71の上記排気部75とは別のもの
である。基板保持体73の表面には、基板74と接する
部分に上記貫通孔76と連結された差圧溝78が設けら
れている。差圧溝78は、径方向に向かう放射状の複数
本の直線溝と、同心円状に配置された複数本の円周溝と
からなる。基板74が基板保持体73上に載置された後
に差圧溝78を真空に排気すると、基板74の表面と差
圧溝78との間に圧力差が生じる。この圧力差によっ
て、基板74は基板保持体73の上に固定される。通
常、この固定方法は差圧チャックまたは真空チャックと
呼ばれる。
【0010】反応容器71の下壁部71aには、中央部
に筒状部79aが形成された石英窓79が取り付けられ
る。筒状部79aの下側開口部には端壁80が設けら
れ、この端壁80には内外二重の筒体81が取り付けら
れる。筒体81の下部は閉じられ、上部には連結体82
が取り付けられる。筒体81の内側筒部は上記孔76に
通じる孔を形成し、筒体81の下壁から外部に延設され
る。筒体81の外側筒部と内側筒部の間の空間にはパー
ジガス導入部83を介してパージガスが供給される。上
記連結体82には、その中央部に上記孔76に通じる孔
が形成され、周囲部に複数のパージガス供給路84が形
成される。
【0011】上記基板保持体73は連結体82を介して
上記筒体81の上に固定される。これによって基板保持
体73は反応容器71の下部の中央部に配置される。基
板保持体73と連結体82と支持用筒体81は溶接等で
接合され、一体化される。この構造によって、差圧チャ
ックを形成する孔76等、バージガス供給路、反応容器
71の内部空間が互いに隔離される。
【0012】基板保持体73には、その表面に円形溝で
あるパージガス吹出し溝85が形成され、かつその内部
の径方向に上記連結体82のパージガス供給路84とパ
ージガス吹出し溝85とを接続する複数のパージガス通
路86が形成される。連結体82の複数のパージガス供
給路84と、基板保持体73の複数のパージガス通路8
6は、それぞれ、例えば8本の供給路または通路であ
り、円周方向に等角度で配置される。上記パージガス吹
出し溝85は、基板保持体73の上面に対して垂直にな
るように形成され、かつ基板保持体73上に配置された
基板74に対してその外壁面が基板74の外周縁よりも
内側の位置になるように形成される。パージガス通路8
6は、かかるパージガス吹出し溝85に対し、パージガ
ス吹出し溝85の内壁面に開口するように接続される。
【0013】基板保持体73の周囲には、反応容器71
の下壁に固定された筒型のシールド部材87が配置され
る。シールド部材87の高さは基板保持体73の高さと
ほぼ同じである。シールド部材87を設けることによっ
て、基板保持体73の下部および周囲にスペースが形成
され、このスペースは、他のパージガス導入部88によ
って導入されるパージガスを流す通路として使用され
る。
【0014】反応容器73の下側に、反射部を備えた環
状のランプ支持部材89が配置される。ランプ支持部材
89には、ほぼ等間隔で複数の加熱ランプ90が配置さ
れる。加熱ランプ90から生じた輻射熱は石英窓79を
通して基板保持体73に与えられ、基板保持体73を加
熱する。基板74は、基板保持体73から伝導される熱
によって加熱される。基板保持体73の温度は内部に埋
め込まれた熱電対91によって測定され、その測定デー
タは、その後、基板保持体73の温度制御に使用され
る。
【0015】上記構成によれば、基板74に対向した反
応ガス供給板72から反応容器71内に反応ガスが導入
され、基板74の上に所望の薄膜が形成される。反応容
器71内で生じた未反応ガスや副生成ガスは排気部75
から排気される。成膜の間、パージガス導入部83、パ
ージガス供給路84、パージガス通路86、パージガス
吹出し溝85を通してパージガスが供給され、基板74
の外周囲からパージガスを吹き出すことによって基板7
4の裏面に成膜が行われることを防いでいる。パージガ
ス吹出し溝85に導入されたパージガスは、基板74と
基板保持体73との間に設けられた隙間92を介して反
応容器71内へ吹出し、基板74の裏面に反応ガスが回
り込むのを防止する。またパージガス導入部88、基板
保持体73と石英窓79とシールド部材87とで形成さ
れるパージガスの通路によって他のパージガスが供給さ
れ、基板保持体73の周囲からパージガスを吹き出すこ
とによって石英窓79や基板保持体73に成膜が行われ
るのを防いでいる。
【0016】一方、基板保持体73等に付着した膜は、
各成膜ごと、またはロット枚数ごとにRIEクリーニン
グを行って除去される。
【0017】上記のCVD装置における通常の成膜条件
は、B−W膜の成膜に関し、成膜初期の核生成段階とし
て、反応ガスWF6 は2〜10sccm、SiH4 は2〜1
0sccm、パージガス(Ar)は100〜500sccm、成
膜温度は400〜500℃、成膜圧力は0.5〜10To
rrで成膜が行われ、続いて、H2 の還元により厚膜が形
成される成膜条件は、反応ガスWF6 は50〜200sc
cm、H2 は500〜2000sccm、パージガスArは3
00〜1000sccm、成膜温度は400〜500℃、成
膜圧力は30〜70Torrである。
【0018】次に図8を参照して従来のB−W膜CVD
装置の第2の例を説明する。図8において、図7で説明
した従来装置における構成要素と実質的に同一の要素に
は同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0019】図8に示した従来装置においても、反応容
器71の内部の上方に反応ガス供給板72が設けられ、
下方に基板保持体93が設けられる。反応容器71に排
気部75が付設される。基板保持体73は、上面に差圧
溝78が形成され、中央部に貫通孔76が形成される。
差圧溝78は貫通孔76に通じている。反応容器71の
下壁には石英窓79が取り付けられ、石英窓79の中央
部に筒状支持体94が固定される。筒状支持体94の上
部に上記基板保持体93が複数本のネジ95で固定され
る。基板保持体93の貫通孔76は、支持体94の中央
孔に接続され、さらに差圧チャック排気部77に連結さ
れる。石英窓79の下側には、加熱ランプ90と反射部
を備えたランプ支持部材89が配置される。また端壁8
0にパージガス導入部88が設けられる。
【0020】上記の基板保持体93の上面に載置された
基板74は、前述した差圧チャックの方式で固定され
る。
【0021】基板保持体93の上面周囲には、さらにリ
ング板96が配置される。このリング板96は、複数本
の上下軸部97に支持され、この上下軸部97によって
上下に移動可能となっている。リング板96は、基板保
持体93上に固定された基板74の外周縁の近くに配置
される。リング板96の内周縁と基板74の外周縁とは
重なる状態にある。またリング板96の外側の位置には
筒状のシールド部材98が配置される。シールド部材9
8の上縁にはシールリング99が設けられる。リング板
96が下限位置に移動すると、リング板96の外周縁の
下側はシールド部材98のシールリング99に接触す
る。この下限位置状態において、反応容器71の下壁、
シールド部材98、リング板96、基板保持体93によ
って、パージガス導入部88で導入されたパージガスの
流れる通路が形成される。反応容器71内に導入された
パージガスは、リング板96と基板74との間に形成さ
れた一定の隙間100から吹き出される。かかる構成に
よって、反応ガス供給板72によって供給された反応ガ
スが、基板74の裏面に回り込み、裏面成膜が生じるの
を防止する。
【0022】リング板96を上下動するようにしたの
は、リング板96が基板74の外周縁をわずかに基板上
方から覆い、基板との間で所望の隙間100を形成し、
堆積膜の分布に影響しない程度の範囲内で基板74とリ
ング板96の隙間100におけるパージガス吹出し速度
を所望のものにするためである。
【0023】今までの実験結果によれば、下記の通常の
成膜条件において、吹出し速度が50〜700cm/min
であれば、裏面成膜が生じない。そのことは、基板74
とリング板96との隙間100が0.2mmのとき、6イ
ンチ基板への成膜では、パージガス流量が約50〜70
0sccmの場合に相当し、得られた基板上の成膜分布は6
インチ基板において外周から10mm以内の範囲において
2〜3%であった。
【0024】第2例の従来装置における通常の成膜条件
は、B−W膜の成膜に関し、成膜初期の核生成段階とし
て、反応ガスWF6 は2〜10sccm、SiH4 は2〜1
0sccm、パージガス(Ar)は100〜300sccm、成
膜温度は400〜500℃、成膜圧力は0.5〜10To
rrで成膜が行われ、続いて、H2 の還元により厚膜が形
成される成膜条件は、反応ガスWF6 は50〜200sc
cm、H2 は500〜2000sccm、パージガスArは3
00〜7000sccm、基板保持体の温度は400〜50
0℃、成膜圧力は30〜70Torrである。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】第1の例として説明さ
れた従来のCVD装置は次の問題を有する。基板74の
裏面成膜を防止するためにパージガスを基板74の外周
縁に流すにあたって、基板保持体73のパージガス吹出
し溝85に沿った方向において、当該溝85にパージガ
スを供給するパージガス通路86の出口付近に偏った状
態でパージガスが吹出すという傾向が生じる。その結
果、基板74と基板保持体73の隙間から均一にパージ
ガスが出ず、パージガスの吹出しの弱い部分が生じ、そ
の弱い部分で裏面成膜が起こる。図9は、裏面成膜によ
る基板74の裏面の薄膜付着状況を示す。パージガス通
路86としては8本の通路が設けられているが、各通路
の出口に対応する箇所101間の領域にW膜102が付
着が生じている。
【0026】またパージガスの流量を多くして吹出しの
相対的に弱い部分に十分なパージガスを供給しようとし
ても、吹出しの強弱の関係は変化せず、吹出しの強い部
分での温度の低下や反応ガスの濃度低下を引き起こし、
分布劣化を生じる。
【0027】さらに、パージガスを多くすると、パージ
ガスにより基板垂直方向に力が働くために、基板74が
基板保持体73から外れやすくなる。特に、成膜圧力が
10Torr以下の成膜では、基板の表面と差圧溝との差圧
が小さくなって不安定であり、ガス導入時や成膜終了後
の排気時にいっそう不安定になる。
【0028】加えて従来装置のように、パージガス供給
部や差圧チャックの排気系と基板保持体とを結合する支
持部分と、基板保持体とが一体になっていると、メイン
テナンス性が問題になる。すなわち、基板保持体のクリ
ーニングや交換時の取り外しが面倒となる。
【0029】また第2の例として説明された従来のCV
D装置は次の問題を有する。このCVD装置は、リング
板96を上下動させる構造を備えているため、第1に機
構が複雑になり、第2にパーティクル発生の原因を作
り、第3に上下動の時間によってスループットを低下さ
せるという問題を提起する。
【0030】機構の複雑性の問題は、上下機構と駆動機
構を必要とすることに起因する。またパージガスの通路
を形成するための構造、当該パージガス通路と反応容器
の内部空間との機密性を保持するための構造が要求され
ることが機構の複雑性の問題を大きくする。機構の複雑
性は、メインテナンス作業性を低下し、装置稼働率を低
下させる。
【0031】パーティクル発生の問題は、機械的な動作
部分に起因する。当該機械的な動作は、反応容器内にパ
ーティクルを発生させ、半導体製造において歩留まりを
劣化させる。特にリング板96の先部に膜が付着した場
合にパーティクルは発生しやすい。
【0032】またスループットを低下する問題が起きる
理由は、リング板96の上下動時においてその間基板が
静止状態に保たれなければならず、B−W膜の処理時間
は通常4〜5分程度で、この成膜時間および反応容器内
の基板搬送時間で全体のスループットが決まるからであ
る。
【0033】本発明の第1の目的は、パージガスを基板
の外周縁に吹出すときに、吹出しの不均一をなくして裏
面成膜の発生を防止し、基板の外周縁に至るまで基板全
面に良好な分布の成膜を行うことができ、高い生産性と
高い歩留まりを得ることができるCVD装置を提供する
ことにある。
【0034】本発明の第2の目的は、装置の構造を簡素
化し、生産性を高め、低圧条件の成膜にも最適に対処で
きるCVD装置を提供することにある。
【0035】
【課題を解決するための手段】第1の本発明(請求項
1)に係るCVD装置は、上記目的を達成するために、
反応容器と、反応容器内に配置され、成膜対象である基
板を配置する基板保持体と、反応容器の内部を排気する
排気部と、反応容器内に反応ガスを供給する反応ガス供
給装置と、基板保持体を加熱する加熱装置と、基板保持
体の上に配置された基板を当該基板の成膜面に押力を加
えることなく例えば圧力差で固定する差圧チャック固定
部と、パージガスを供給するパージガス供給部とを備
え、基板保持体で、その基板配置面に基板の直径よりも
小さい直径の外壁面を有する円形のパージガス吹出し溝
を形成し、その内部にパージガス供給部で導入されたパ
ージガスをパージガス吹出し溝に供給する複数のパージ
ガス通路を形成し、パージガスを、パージガス吹出し溝
を通して基板の外周縁と基板保持体との隙間から反応容
器内に吹出すように構成された基本構成を有し、さら
に、パージガス通路が、基板保持体の径方向に向く径方
向部を含み、パージガス吹出し溝の外壁面に設けられた
パージガス吐出口を有するように形成される。
【0036】第2の本発明(請求項2)に係るCVD装
置は、前述の基本構成を有し、さらに、パージガス通路
が、基板保持体の径方向に向く径方向部を含み、パージ
ガス吹出し溝の外壁面に設けられたガス吐出口を有する
ように形成されると共に、基板保持体の基板配置面の周
囲を被うリング板部と基板保持体の側部周囲を被う筒部
からなり、基板保持体の周囲に他のパージガス供給路を
形成し、リング板部と基板保持体の間の隙間から他のパ
ージガスを吹出させるシールド部材を備え、これによっ
て第1および第2のパージガスを供給するための2つの
パージガス供給路を設けるように構成される。
【0037】第3の本発明(請求項3)に係るCVD装
置は、第1または第2の発明において、パージガス吹出
し溝が基板配置面に好ましくは垂直に形成され、パージ
ガス通路が基板保持体の径方向を向く径方向部と軸方向
を向く軸方向部からなり、パージガス通路の径方向部は
中心方向に折り返されてパージガス吹出し溝に接続され
るように構成される。
【0038】第4の本発明(請求項4)に係るCVD装
置は、第1〜第3の発明において、パージガス吹出し溝
に接続されるパージガス通路の径方向部が、パージガス
吹出し溝の前記外壁面に対して好ましくは垂直であるよ
うに形成される。
【0039】第5の本発明(請求項5)に係るCVD装
置は、第1または第2の発明において、パージガス通路
のパージガス吐出口が、パージガス吹出し溝の底部近傍
に設けられる。
【0040】第6の本発明(請求項6)に係るCVD装
置は、第1または第2の発明において、基板保持体にお
けるパージガス吹出し溝よりも内側部分の表面とパージ
ガス吹出し溝よりも外側部分の表面との間に段差を設け
るようにした。
【0041】第7の本発明(請求項7)に係るCVD装
置は、第6の発明において、段差の高さは、基板と前記
基板保持体との間に当該段差に基づいて形成される隙間
から吹出されるパージガスの速度が50〜700cm/min
の範囲に設定される。
【0042】第8の本発明(請求項8)に係るCVD装
置は、第1または第2の発明において、基板保持体にお
けるパージガス吹出し溝よりも内側部分の表面とパージ
ガス吹出し溝よりも外側部分の表面の高さを同じとし、
外側部分の表面における少なくとも基板の外周縁よりも
内側の範囲に微細な凹凸を形成した。
【0043】第9の本発明(請求項9)に係るCVD装
置は、第1または第2の発明において、パージガス吹出
し溝に、その内壁面側に位置するリング部材が配置され
るようにした。
【0044】第10の本発明(請求項10)に係るCV
D装置は、第2の発明において、シールド部材のリング
板部の内周縁は、基板に対して非接触の状態にあり、基
板および基板保持体との間に所定の間隔が形成されるよ
うにした。
【0045】第11の本発明(請求項11)に係るCV
D装置は、第10の発明において、リング板部の内周縁
の径が基板の径よりも大きいようにされる。
【0046】第12の本発明(請求項12)に係るCV
D装置は、第10の発明において、リング板部と基板保
持体の間の隙間の距離が、当該隙間から吹出すパージガ
スの速度が50〜700cm/min の範囲に含まれるよう
に設定される。
【0047】第13の本発明(請求項13)に係るCV
D装置は、前述の基本構成を有するものにおいて、複数
のパージガス通路の各々の出口から吹出されるパージガ
スの吹出し方向と、基板と基板保持体の間の隙における
各出口に対応する部分からのパージガス吹出し方向とが
反対になるように、複数のパージガス通路の各々が形成
される。
【0048】
【作用】本発明では、基板保持体の基板配置面に形成さ
れた円形のパージガス吹出し溝に接続されるように基板
保持体内に形成され、導入されたパージガスをパージガ
ス吹出し溝に供給するパージガス通路が、パージガス吐
出口がパージガス吹出し溝の外壁面に設けられるので、
パージガス吐出口からのパージガス吹出し方向と、基板
と基板保持体の間の隙間からのパージガス吹出し方向と
が逆方向となり、パージガス吹出し溝に供給されたパー
ジガスにおける当該溝の円周方向の流れが複雑となっ
て、当該溝の方向のパージガスの流れが分散され、基板
の外周縁全周のパージガス吹出し圧力が均一化される。
【0049】また基板保持体内に形成されるパージガス
通路、基板保持体の基板配置面に形成されるパージガス
吹出し溝で形成される第1のパージガス供給路で供給さ
れる第1のパージガスと、基板保持体の周囲にシールド
部材を利用して形成される第2のパージガス供給路で供
給される第2のパージガスとを適宜に組合せることによ
って、低圧条件での基板固定を安定なものとし、かつ基
板の裏面成膜の防止作用を高める。
【0050】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【0051】図1〜図3を参照して本発明に係るCVD
装置の第1実施例を説明する。この例ではB−W膜CV
D装置を示す。図1はCVD装置の要部の縦断面図、図
2は基板保持体の要部平面図、図3は基板保持体の一部
拡大縦断面図である。
【0052】図1に示したCVD装置では、反応容器1
1内の上方位置に反応ガス供給板12が設けられ、下方
位置に基板保持体13が設けられる。基板保持体13は
例えばアルミニウムで形成され、基板保持体13の上面
に基板15が配置される。基板保持体13の平面形状は
円形である。
【0053】反応ガス供給板12の下面には複数のガス
吹出し孔12aが形成され、ガス供給管14で供給され
た反応ガスがガス吹出し孔12aから吹出し、反応容器
11内に導入される。反応ガス供給板12の下面は、基
板保持体13の上に配置された基板15に対向してい
る。反応ガス供給板12で供給された反応ガスによっ
て、基板15の表面に所望の薄膜が形成される。反応容
器11内で生じた未反応ガスおよび副生成ガスは排気部
16によって排気される。
【0054】基板保持体13の中心部には上下方向に貫
通状態で形成された孔17が設けられ、この孔17は下
方の差圧チャック排気部18と連結される。差圧チャッ
ク排気部18は、反応容器11に付設された上記排気部
16とは別のものである。基板保持体13の上面には、
基板15と接する部分に上記貫通孔17と連結された差
圧溝19が設けられている。差圧溝19は、図2に示す
ように、径方向に向かう放射状の例えば8本の直線溝1
9aと、同心円状に配置された例えば2本の円周溝19
bとからなる。差圧溝19の深さは例えば1mm、幅は例
えば1.5mmである。また円周溝19bに関し、例え
ば、内側の円周溝の直径は71mm、外側の円周溝の直径
は133mmである。基板15が基板保持体13の上面に
載置された後に差圧溝19を差圧チャック排気部18に
よって真空に排気すると、基板15の表面と差圧溝19
との間に圧力差が生じる。この圧力差によって、基板1
5は基板保持体13の上に固定される。この基板固定手
段によれば、基板15の成膜が行われる面に機械的な接
触が直接的に行われず、基板15の表面全面に成膜を行
うことができる。通常、この固定方法は差圧チャックま
たは真空チャックと呼ばれる。なお固定手段としては、
静電チャック装置を用いることもできる。
【0055】上記の差圧溝19の構造によって、基板1
5を基板保持体13に固定することができる。本実施例
のCVD装置の構造によれば、基板15の上面すなわち
成膜面に対して直接に接触するものが存在しないために
基板15の表面の温度分布は、基板保持体13の温度分
布が均一ならば、基板15と基板保持体13の接触状態
のみによって決定される。それ故に、基板15が基板保
持体13上に均一に固定されるならば、基板15は均一
な温度分布を持つことになる。
【0056】反応容器11の下壁部11aには、中央部
に筒状部20aが形成された石英窓20が取り付けられ
る。筒状部20aの下側開口部には端壁21が設けら
れ、この端壁21には内外二重の筒体22が取り付けら
れる。筒体22は基板保持体13を支持する働きを有す
る。筒体22の下部は閉じられ、上部には連結体23が
固設される。筒体22の内側筒部22aは上記孔17に
通じる孔を形成し、筒体22の下壁から外部に延設され
る。筒体22の外側筒部22bと内側筒部22aの間の
空間にはパージガス導入部24を介してパージガス(第
1のパージガス)が供給される。上記連結体23には、
その中央部に上記の孔17や内側筒部22a内の孔に通
じる孔23aが形成され、その周囲部に例えば10本の
パージガス供給路25が形成される。
【0057】上記基板保持体13は、連結体23にネジ
19で固定され、上記筒体22に取り付けられる。これ
によって基板保持体13は、筒体22に支持された状態
で、反応容器11の下側中央部に好ましくはほぼ水平状
態で配置される。基板保持体13と連結体23と支持用
筒体22は一体的に形成される。この構造によって、差
圧チャックを形成する孔17等、バージガス供給路2
5、反応容器11の内部空間が互いに隔離される。な
お、連結体23と基板保持体13との接触面には、パー
ジガスが通路外に漏れるのを防止するためのシール材2
7が設けられる。
【0058】基板保持体13には、その表面に円形溝で
あるパージガス吹出し溝28が形成され、さらにその内
部に例えば10本のパージガス通路29が形成される。
10本のパージガス通路29の各々は、連結体23にお
ける対応するパージガス供給路25と、基板保持体13
の上面に形成されたパージガス吹出し溝28とを接続す
る。各パージガス通路29は、パージガス導入部24に
よって導入される第1のパージガスをパージガス吹出し
溝28に対して供給する。各パージガス通路29は、好
ましくは水平であって基板保持体13の径方向を向いた
径方向部と、好ましくは垂直であって基板保持体13の
軸方向を向いた軸方向部とによって形成される。各パー
ジガス通路29の径方向部は、図2に示すように、等角
度の間隔で放射状の位置に配置される。パージガス通路
29の径方向部は、図1中下側に位置して円形のパージ
ガス吹出し溝28の外壁面の半径よりも大きな長さを有
する第1の径方向部と、図1中上側に位置してパージガ
ス吹出し溝28の外壁面にパージガス吐出口(出口部)
が形成される第2の径方向部とがある。パージガス通路
29の形状は全体としてパージガス吹出し溝28の半径
よりも長くなるように径方向に延設され、かつその後に
垂直な軸方向部を経由して基板保持体13の中心部方向
に折り返され、パージガス吹出し溝28に対してその外
側から接続される。
【0059】基板保持体13内に形成されるパージガス
通路29は、実際には、それを形成する径方向部と軸方
向部のそれぞれを個別に、基板保持体12の外面から孔
を開け、それぞれを接続することによって作製される。
径方向部と軸方向部の各孔を作製した後に、当該孔の開
口部は栓を埋めることにより閉じられる。
【0060】また基板保持体13の上面では、バージガ
ス吹出し溝28の内側に位置する表面すなわち基板配置
面と、バージガス吹出し溝28の外側に位置する表面と
の間に段差が設けられる。この段差は、例えば0.2mm
である。この段差が設けられることによって、基板15
を基板配置面に配置したとき、基板15と基板保持体1
3の間にパージガスを吹出すための隙間34が形成され
る。
【0061】連結体23に形成されるパージガス供給路
25の数は、基板保持体13の10本のパージガス通路
29と同じであり、円周方向にて等角度の間隔で配置さ
れる。上記パージガス吹出し溝28は、基板保持体13
の上面(基板配置面)に対して好ましくは垂直になるよ
うに形成され、かつ好ましくは基板保持体13上に配置
された基板15に対してパージガス吹出し溝28の外壁
面が基板15の外周縁よりも内側の位置になるように形
成される。つまり、パージガス吹出し溝28の外壁面の
半径(または直径)は基板15の半径(または直径)よ
りも小さく設定される。かかるパージガス吹出し溝28
の寸法は、例えば、その内径(内壁面の直径)は140
mm、深さは10mm、幅は2.5mmである。パージガス通
路29の出口(パージガス吐出口)は、かかるパージガ
ス吹出し溝28に対し、パージガス吹出し溝28の好ま
しくは下端(底部の近傍箇所)であって外壁面に開口す
るように接続される。
【0062】基板保持体13の側部周囲には、反応容器
11の下壁11aに固定された筒型(環状またはリング
状)のシールド部材30が配置される。シールド部材3
0の高さは基板保持体13の高さとほぼ同じである。シ
ールド部材30を設けることによって、基板保持体13
の下部および側部周囲には所要のスペースが形成され、
このスペースは、別途に設けられた他のパージガス導入
部31によって導入されるパージガス(第2のパージガ
ス)を流すための通路として使用される。
【0063】反応容器11の下側に、反射部を備えた環
状のランプ支持部材31が配置される。ランプ支持部材
31には、ほぼ等間隔で複数の加熱ランプ32が配置さ
れる。加熱ランプ32から生じた輻射熱(輻射光)は石
英窓20を通して基板保持体13に与えられ、基板保持
体13を加熱する。基板15は、基板保持体13から伝
導される熱によって加熱される。基板保持体13の温度
は内部に埋め込まれた熱電対33によって測定され、そ
の測定データは、その後、図示しない加熱制御系によっ
て基板保持体13の温度制御に使用される。
【0064】上記構成によれば、加熱ランプ32によっ
て所望の温度に保持された基板保持体13上に、差圧チ
ャックによって基板15が固定される。かかる基板15
に対向した反応ガス供給板12から反応容器11内に反
応ガスが導入され、基板15の上に所望の薄膜が形成さ
れる。反応容器11内で生じた未反応ガスや副生成ガス
は排気部16から排気される。
【0065】上記の実施例に係るCVD装置において、
通常の成膜条件は、成膜初期の核生成段階として、反応
ガスWF6 は2〜10sccm、SiH4 は2〜10sccm、
第1のパージガス(Ar)は50〜150sccm、第2の
パージガス(Ar)は150〜300sccm、成膜温度は
400〜500℃、成膜圧力は0.5〜5Torrで成膜が
行われ、続いて、H2 の還元により厚膜が形成される成
膜条件は、反応ガスWF6 は50〜200sccm、H2
500〜2000sccm、第1のパージガス(Ar)は3
00〜700sccm、第2のパージガス(Ar)は100
〜300sccm、成膜温度は400〜500℃、成膜圧力
は30〜70Torrである。
【0066】次に、上記実施例において基板15の裏面
成膜を防止するための主要構成部分である第1のパージ
ガスに係るパージガス供給路の構成、およびその実施条
件について詳述する。
【0067】第1のパージガスはパージガス導入部24
によって導入され、筒体22の内壁22aと外壁22b
の間を通り、連結体23の10本のパージガス供給路2
5に分散される。各パージガス供給路25に分散された
パージガスは、基板保持体13内における対応するパー
ジガス通路29を通って円形のパージガス吹出し溝28
に供給され、パージガスはパージガス吹出し溝28でそ
の円周方向に分散されながら、基板15と基板保持体1
3の間に形成された隙間34を通って反応容器11の内
部に吹出される。基板15の外周縁の下側から径方向に
て外方向にパージガスが吹出すことによって、基板15
の裏面に反応ガスが回り込むのを防止し、基板15にお
ける裏面成膜を防止する。
【0068】上記のごとく本実施例では、好ましくはパ
ージガス通路29がパージガス吹出し溝28の外壁面に
垂直でかつもっとも下方の位置に接続するようにしたた
め、パージガス吹出し溝28内でのパージガスの流れが
複雑に生じ、パージガス吹出し溝28における円周方向
へパージガスの流れが均一に分散する。これによって、
基板15の外周縁の全周囲におけるパージガスの吹出し
圧力が均等化される。これによって、基板15の全周囲
で裏面に反応ガスが回り込むのを防止し、基板15にお
ける裏面成膜の発生を全周囲で完全に防止することがで
きる。
【0069】上記のパージガスの流れに関するパージガ
ス吹出し溝28の円周方向の分散特性は、当該溝28の
外壁面に連結されるパージガス通路29と、当該外壁面
とのなす角度が鋭角であればあるほど、さらに大きな効
果が生じる。
【0070】また実施条件は次の通りである。基板15
の裏面に反応ガスが侵入するのを防止できる直接の要因
は、パージガスの吹出し速度である。このパージガスの
吹出し速度は、パージガスの流量を、隙間34と当該隙
間を構成する円周とからなる面積で割って得た値で定義
される(標準状態の線速度)。本実施例の場合、パージ
ガスの吹出し口の円周が基板15(6インチの基板)の
円周とほぼ等しいとすると、パージガスの吹出し速度
は、導入したパージガス流量を、15π×0.02cm=
0.95cm2 で割ることにより得られる。
【0071】これまでの実験により、通常の成膜条件に
おいて、成膜圧力が10Torr以下では吹出し速度が50
cm/min以上、成膜圧力が10Torr以上では吹出し速度が
300cm/min 以上であれば、基板の裏面成膜防止、基
板保持体上への成膜防止が可能であることが判明してい
る。
【0072】上記の実施例では、パージガス流量は10
Torr以下の成膜では50〜150sccm、10Torr以上の
成膜では300〜700sccmで、差圧チャックを不安定
にすることなく成膜を行うことができ、かつ基板の裏面
への成膜も完全に抑えることができた。また以上の条件
において、基板15と基板保持体13との間の隙間、お
よび基板保持体13とシールド部材30との間の隙間か
ら吹出すパージガスの速度が50〜700cm/minとなっ
ている。
【0073】一方、パージガスの吹出し速度が700cm
/min以上であると、基板15の外周の温度低下や反応ガ
スの供給不足によって分布が劣化する。
【0074】以上のごとく、第1のパージガスは、パー
ジガス通路29、パージガス吹出し溝28、および隙間
34の構成によって、基板15の外周に沿って均一に吹
出され、ムラなく基板裏面への成膜を防止することがで
きる。
【0075】またパージガス導入部31によって導入さ
れる第2のパージガス(Ar)を流すことによりシール
ド部材30と基板保持体13の間の隙間からパージガス
を吹出し、これによって石英窓20への成膜を防止でき
る。
【0076】次に、上記実施例の変形例を説明する。
【0077】図4は、基板保持体41の上面におけるパ
ージガス吹出し溝28の外側の表面の所定範囲に微細な
凹凸42を設けた場合の例を示す。この実施例による基
板保持体41では、好ましくはパージガス吹出し溝28
の内側表面の高さと外側表面の高さとをほぼ等しくし、
かつ外側表面の所定範囲に微細な凹凸領域を形成する。
凹凸領域を形成する範囲は、パージガス吹出し溝28の
外壁面から少なくとも基板15の外周縁までの間の範囲
である。微細な凹凸42は、ブラスト加工によって形成
され、凹部と凸部の段差は例えば数十ミクロンである。
このような微細な凹凸がパージガスの微細な流路を複雑
に形成することによって、パージガスが基板15と基板
保持体41の隙間から基板外周に沿って均一に吹出され
る。
【0078】図5は、パージガス吹出し溝28の中に溝
の内壁面に接触するようなリング部材43を配置した場
合の例を示す。リング部材43の材質は、基板保持体1
3の材質と同じで、アルミニウムである。パージガス吹
出し溝28の中にリング部材43を挿入することによ
り、当該溝の加工上の問題、すなわち切削バイトによる
加工不可能の問題を解消できる。このようにパージガス
吹出し溝28の中に内側面に接触するようにリング部材
43を配置することによってパージガス吹出し溝28の
幅を狭くし、それによってパージガスの円周方向の分散
化をさらに高めることができる。なお、リング部材43
を配置する場合と同様な効果は、パージガスの出口であ
る隙間34を極端に小さくすることによっても得られる
が、この場合にはパージガス吹出し溝内の圧力が大きく
なり、差圧チャックが不安定になるという不具合が生じ
る。
【0079】上記の各実施例においては、上記成膜条件
下で成膜分布測定径140mmにおいて±5%と良好な値
が得られ、かつ基板の裏面成膜が全くない状態であっ
た。また成膜領域は、基板外周縁まで可能であるが、下
地TiNの成膜範囲より内側であった。
【0080】次に、図6に基づいて本発明に係るCVD
装置の第2の実施例を説明する。図6において、図1で
示された要素と実質的に同一の要素は同一の符号を付
し、詳細な説明を省略する。
【0081】反応容器11の外面には、反応容器11を
冷却するための複数の水冷通路51が設けられる。また
基板保持体13の周囲にシールド部材52が配置され
る。このシールド部材52は、基板保持体13の側部周
囲に位置する円筒部52aと、基板保持体13の上面の
基板周囲の面を被うリング板部52bとからなる。シー
ルド部材52の円筒部52aは、反応容器11の下壁1
1aに固定される。リング板部52bと基板保持体13
との間の隙間は、室温では1mm程度の隙間として形成さ
れる。しかし、成膜温度のときには基板保持体13が熱
膨脹し、当該隙間は0.2mm程度になり、基板15と基
板保持体13の間に形成される上記隙間34とほぼ等し
い隙間となる。従ってリング板部52bの内周縁と基板
15の外周縁はほぼ同じ高さの位置に存在し、かつそれ
らの間に例えば1mm程度の隙間53が形成される。シー
ルド部材52と基板保持体13とによって、パージガス
導入部31で導入される第2のパージガスを流す供給路
が形成される。
【0082】その他の構成は、図1に基づいて説明した
第1実施例に係るCVD装置の構成と同じである。
【0083】第2のパージガスは、主に基板保持体13
への成膜を防ぐためのものであり、リング板部52bを
設け、このリング板部52bと基板保持体13との間に
形成される隙間、およびリング板部52bの内周縁と基
板15の外周縁との間の隙間53を通して第2のパージ
ガスを吹出すようにしている。
【0084】上記第2のパージガスは、基板保持体13
のパージガス通路29およびパージガス吹出し溝28を
通して供給される第1のパージガスと、隙間53付近で
合流し、反応容器11の内部に吹出る。この場合におい
て、隙間53の形成位置、第1および第2のパージガス
の吹出し方向および合流作用によって、第2のパージガ
スは基板保持体13の表面または基板15に対してほぼ
直角に吹出すことになる。第2のパージガスの吹出し作
用によって、反応ガスが、基板保持体13とリング板部
52bの間の隙間に侵入するのを防止することができ
る。さらに詳しくは、上方から隙間53付近への反応ガ
スは、合流したパージガスによって濃度が薄められ、基
板15の裏面への反応ガスの侵入は隙間34から吹出る
第1のパージガスによって防止され、基板保持体13と
リング板部52bの間の隙間への反応ガスの侵入は第2
のパージガスによって防止される。
【0085】上記第2実施例の装置構成によっても、前
述の第1実施例と同等な作用および効果が生じるのは勿
論である。
【0086】また第2の従来装置との比較において、第
2の実施例の装置構成ではシールド部材52を移動させ
ず、固定したため、次の利点が生じる。
【0087】シールド部材52はネジ等によって反応容
器11の下壁11aに固定されるだけであり、上下移動
機構が不要であり、そのためにメインテナンスに要する
作業時間を従来装置に比較して2/3に短縮することが
できた。
【0088】シールド部材52が常に静止しているた
め、リング板部52bの移動に伴って生じた塵(パーテ
ィクル)が全く生じなくなった。なお、前述した水冷通
路51を設けるようにしたため、シールド部材52は冷
却され、この結果、通常条件においてリング板部52b
の内周縁での温度が高々250℃に保たれた。この温度
における成膜速度は、50オングストローム/min であ
り、非常に抑制される。このことは、塵が低減されるこ
とに寄与している。
【0089】またリング板部52bの上下動がなくな
り、反応容器11内に基板15が静止状態に保持される
時間が3秒程度減少したため、単位時間あたりの基板処
理枚数が0.2枚程度増加させることが可能となった。
【0090】また第1および第2のパージガスの供給路
および吹出し構造に関しては、反応容器11内が低圧で
あっても、差圧チャックによって安定して基板15を基
板保持体13に固定し、かつ基板の裏面成膜を防止する
ことができるという効果を発揮する。すなわち、第1の
パージガスは基板15に対して上方に持ち上げるように
力を作用するため、例えば3Torr以下の低圧では差圧チ
ャックによる固定が不安定になりやすい。しかしなが
ら、上記第2の実施例の構成によれば、第1のパージガ
スの吹出し量を少なくし、第2のパージガスの吹出し量
を多くすることによって、基板の固定を安定化すること
ができる。このように、低圧条件の膜形成(核形成)に
おいても、差圧チャックを利用して安定に基板を固定で
きる。
【0091】また第2のパージガスの反応容器内への吹
出し方向が基板15とほぼ垂直になるように設定される
ため、反応ガスの侵入時の流れと逆行することがなく、
そのために基板上の成膜で良好な分布を得ることができ
る。
【0092】前述の第2実施例に係るCVD装置におい
ても、第1実施例の変形例の場合と同様に変形すること
ができるのは勿論である。
【0093】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、パージガスを基板の外周縁の近傍に形成された隙
間から吹出すように構成された装置において、パージガ
ス供給路の構造をパージガスを吹出し溝の円周方向に分
散できるように作ったため、吹出し圧力が基板外周縁に
沿って均一化され、吹出し圧力のムラをなくして、裏面
成膜の発生を完全に防止し、基板の外周縁の近傍に至る
まで基板全面に良好な分布の成膜を行うことができ、高
い生産性と高い歩留まりの成膜を行うことができる。
【0094】また第2のパージガスの供給路を形成する
シールド部材を固定して設けるようにしたため、移動機
構部をなくすことによって装置の構造を簡素化し、パー
ティクルの発生を低減し、さらに生産性を高めることが
できる。さらに第1のパージガスと第2のパージガスを
組合せるようにしたため、低圧条件の成膜にも最適に対
処することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係るCVD装置の要部の縦断面図
である。
【図2】第1実施例に係るCVD装置の基板保持体の要
部平面図である。
【図3】第1実施例に係るCVD装置の基板保持体の一
部拡大縦断面図である。
【図4】第1実施例に係るCVD装置の基板保持体の変
形例を示す一部拡大縦断面図である。
【図5】第1実施例に係るCVD装置の基板保持体の他
の変形例を示す一部拡大縦断面図である。
【図6】第2実施例に係るCVD装置の要部の縦断面図
である。
【図7】従来のCVD装置の第1の例を示す縦断面図で
ある。
【図8】従来のCVD装置の第2の例を示す縦断面図で
ある。
【図9】従来のCVD装置の第1例で成膜される基板に
生じた裏面成膜の例を示す図である。
【符号の説明】
11 反応容器 12 反応ガス供給板 13,41 基板保持体 15 基板 16 排気部 18 差圧チャック排気部 10 差圧溝 20 石英窓 25 パージガス供給路 28 パージガス吹出し溝 29 パージガス通路 34,53 隙間 42 凹凸 43 リング部材 51 水冷通路 52 シールド部材 52a 円筒部 52b リング板部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐長谷 肇 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 高橋 信行 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

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応容器と、前記反応容器内に配置さ
    れ、成膜対象である基板を配置する基板保持手段と、前
    記反応容器の内部を排気する排気手段と、前記反応容器
    内に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記基板
    保持手段を加熱する加熱手段と、前記基板保持手段の上
    に配置された前記基板を当該基板の成膜面に押力を加え
    ることなく固定する固定手段と、パージガスを供給する
    パージガス供給手段とを備え、前記基板保持手段で、そ
    の基板配置面に前記基板の直径よりも小さい直径の外壁
    面を有する円形のパージガス吹出し溝を形成し、その内
    部に前記パージガス供給手段で導入された前記パージガ
    スを前記パージガス吹出し溝に供給する複数のパージガ
    ス通路を形成し、前記パージガスを、前記パージガス吹
    出し溝を通して前記基板の外周縁と前記基板保持手段と
    の隙間から前記反応容器内に吹出すようにしたCVD装
    置において、 前記パージガス通路は、前記基板保持手段の径方向に向
    く径方向部を含み、前記パージガス吹出し溝の前記外壁
    面に設けられるパージガス吐出口を有するように形成さ
    れることを特徴とするCVD装置。
  2. 【請求項2】 反応容器と、前記反応容器内に配置さ
    れ、成膜対象である基板を配置する基板保持手段と、前
    記反応容器の内部を排気する排気手段と、前記反応容器
    内に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記基板
    保持手段を加熱する加熱手段と、前記基板保持手段の上
    に配置した前記基板を当該基板の成膜面に押力を加える
    ことなく固定する固定手段と、パージガスを供給するパ
    ージガス供給手段とを備え、前記基板保持手段で、その
    基板配置面に前記基板の直径よりも小さい直径の外壁面
    を有する円形のパージガス吹出し溝を形成し、その内部
    に前記パージガス供給手段で導入された前記パージガス
    を前記パージガス吹出し溝に供給する複数のパージガス
    通路を形成し、前記パージガスを、前記パージガス吹出
    し溝を通して前記基板の外周縁と前記基板保持手段との
    隙間から前記反応容器内に吹出すようにしたCVD装置
    において、 前記パージガス通路は、前記基板保持手段の径方向に向
    く径方向部を含み、前記パージガス吹出し溝の前記外壁
    面に設けられるパージガス吐出口を有するように形成さ
    れ、 さらに、前記基板保持手段の前記基板配置面の周囲を被
    うリング板部と前記基板保持手段の側部周囲を被う筒部
    からなり、前記基板保持手段の周囲に他のパージガス供
    給路を形成し、前記リング板部と前記基板保持手段の間
    の隙間からパージガスを吹出させるシールド部材を備
    え、 2つのパージガス供給路を設けたことを特徴とするCV
    D装置。
  3. 【請求項3】 前記パージガス吹出し溝は前記基板配置
    面に垂直に形成され、前記パージガス通路は前記基板保
    持手段の径方向を向く径方向部と軸方向を向く軸方向部
    からなり、前記パージガス通路の前記径方向部は中心方
    向に折り返されて前記パージガス吹出し溝に接続される
    ことを特徴とする請求項1または2記載のCVD装置。
  4. 【請求項4】 前記パージガス吹出し溝に接続される前
    記パージガス通路の前記径方向部は、前記パージガス吹
    出し溝の前記外壁面に対して垂直であることを特徴とす
    る請求項1〜3のいずれか1項に記載のCVD装置。
  5. 【請求項5】 前記パージガス通路のパージガス吐出口
    は、前記パージガス吹出し溝の底部近傍に形成されるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載のCVD装置。
  6. 【請求項6】 前記基板保持手段における前記パージガ
    ス吹出し溝よりも内側部分の表面と前記パージガス吹出
    し溝よりも外側部分の表面との間に段差を設けたことを
    特徴とする請求項1または2記載のCVD装置。
  7. 【請求項7】 前記段差の高さは、前記基板と前記基板
    保持手段との間に前記段差に基づいて形成される隙間か
    ら吹出されるパージガスの速度が50〜700cm/minの
    範囲に設定されることを特徴とする請求項6記載のCV
    D装置。
  8. 【請求項8】 前記基板保持手段における前記パージガ
    ス吹出し溝よりも内側部分の表面と前記パージガス吹出
    し溝よりも外側部分の表面の高さを同じとし、前記外側
    部分の表面における少なくとも前記基板の外周縁よりも
    内側の範囲に微細な凹凸を形成したことを特徴とする請
    求項1または2記載のCVD装置。
  9. 【請求項9】 前記パージガス吹出し溝に、その内壁面
    側に位置するリング部材を配置したことを特徴とする請
    求項1または2記載のCVD装置。
  10. 【請求項10】 前記シールド部材の前記リング板部の
    内周縁は、前記基板に非接触の状態にあり、前記基板お
    よび前記基板保持手段との間に所定間隔が形成されるこ
    とを特徴とする請求項2記載のCVD装置。
  11. 【請求項11】 前記リング板部の内周縁の径は前記基
    板の径よりも大きいことを特徴とする請求項10記載の
    CVD装置。
  12. 【請求項12】 前記リング板部と前記基板保持手段の
    間の隙間の距離は、当該隙間から吹出すパージガスの速
    度が50〜700cm/min の範囲に含まれるように設定
    されることを特徴とする請求項10記載のCVD装置。
  13. 【請求項13】 反応容器と、前記反応容器内に配置さ
    れ、成膜対象である基板を配置する基板保持手段と、前
    記反応容器の内部を排気する排気手段と、前記反応容器
    内に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記基板
    保持手段を加熱する加熱手段と、前記基板保持手段の上
    に配置した前記基板を当該基板の成膜面に押力を加える
    ことなく固定する固定手段と、パージガスを供給するパ
    ージガス供給手段とを備え、前記基板保持手段で、その
    基板配置面に前記基板の直径よりも小さい直径の外壁面
    を有する円形のパージガス吹出し溝を形成し、その内部
    に前記パージガス供給手段で導入された前記パージガス
    を前記パージガス吹出し溝に供給する複数のパージガス
    通路を形成し、前記パージガスを、前記パージガス吹出
    し溝を通して前記基板の外周縁と前記基板保持手段との
    隙間から前記反応容器内に吹出すようにしたCVD装置
    において、 前記複数のパージガス通路の各々の出口から吹出される
    前記パージガスの吹出し方向と、前記隙間における前記
    の各出口に対応する部分からのパージガス吹出し方向と
    が反対になるように、前記パージガス通路が形成される
    ことを特徴とするCVD装置。
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