JPH0982653A - Ｃｖｄ装置 - Google Patents
Ｃｖｄ装置Info
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- JPH0982653A JPH0982653A JP26483295A JP26483295A JPH0982653A JP H0982653 A JPH0982653 A JP H0982653A JP 26483295 A JP26483295 A JP 26483295A JP 26483295 A JP26483295 A JP 26483295A JP H0982653 A JPH0982653 A JP H0982653A
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- ring
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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
- C23C16/455—Chemical 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
- C23C16/45519—Inert gas curtains
- C23C16/45521—Inert gas curtains the gas, other than thermal contact gas, being introduced the rear of the substrate to flow around its periphery
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- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＶＤ装置において、生産性を高め、良好か
つ安定した成膜分布、膜抵抗の再現性を得る。 【解決手段】 ＣＶＤ装置において、反応室12に設けら
れた基板保持体13上に配置された基板14の周囲に配置さ
れ、かつ基板の外周縁部を覆うようにされたリング状部
材を設け、成膜工程時に基板保持体とリング状部材との
間の隙間を通して不活性ガスをパージガスとして基板の
外周縁付近に吹き出すように構成され、さらに上記リン
グ状部材が少なくとも２つのリング板31,32 を重ねて形
成され、かつ２つのリング板の隙間を通して不活性ガス
を基板の外周縁付近に吹き出すようにする。２つのリン
グ板の間には０．１〜３mmの隙間が形成されることが好
ましい。
つ安定した成膜分布、膜抵抗の再現性を得る。 【解決手段】 ＣＶＤ装置において、反応室12に設けら
れた基板保持体13上に配置された基板14の周囲に配置さ
れ、かつ基板の外周縁部を覆うようにされたリング状部
材を設け、成膜工程時に基板保持体とリング状部材との
間の隙間を通して不活性ガスをパージガスとして基板の
外周縁付近に吹き出すように構成され、さらに上記リン
グ状部材が少なくとも２つのリング板31,32 を重ねて形
成され、かつ２つのリング板の隙間を通して不活性ガス
を基板の外周縁付近に吹き出すようにする。２つのリン
グ板の間には０．１〜３mmの隙間が形成されることが好
ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＣＶＤ装置に関し、
特に、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）により基板表面に
タングステン、窒化チタン、銅等の薄膜を形成する装置
に関する。
特に、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）により基板表面に
タングステン、窒化チタン、銅等の薄膜を形成する装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年半導体の高集積化が進むにつれ、そ
の製造方法も変化しつつある。特に配線材料（例えばＡ
ｌ，Ｔｉ，ＴｉＮなど）の薄膜形成は、これまでスパッ
タリング法によって行われてきたが、微細ホール部分の
埋込みはホール径が縮小し、その径に対する深さの比
（アスペクト比）が１を超えた段階でのスパッタリング
法による埋込みが非常に困難となってきた。その結果、
ホール部分で断線が起こりやすく、デバイスの信頼性を
維持することが難しくなっている。
の製造方法も変化しつつある。特に配線材料（例えばＡ
ｌ，Ｔｉ，ＴｉＮなど）の薄膜形成は、これまでスパッ
タリング法によって行われてきたが、微細ホール部分の
埋込みはホール径が縮小し、その径に対する深さの比
（アスペクト比）が１を超えた段階でのスパッタリング
法による埋込みが非常に困難となってきた。その結果、
ホール部分で断線が起こりやすく、デバイスの信頼性を
維持することが難しくなっている。
【０００３】現在、微細ホール埋設を巡ってＣＶＤ法に
よる薄膜形成、とりわけタングステン（Ｗ）薄膜が注目
されている。このＣＶＤ法によれば集積度が１６Ｍ（メ
ガ）以降のデバイス中に使用されるアスペクト比２以上
のホールにおいても良好な段差被覆性で薄膜を形成する
ことができ、デバイスの信頼性を大幅に向上することが
可能となる。
よる薄膜形成、とりわけタングステン（Ｗ）薄膜が注目
されている。このＣＶＤ法によれば集積度が１６Ｍ（メ
ガ）以降のデバイス中に使用されるアスペクト比２以上
のホールにおいても良好な段差被覆性で薄膜を形成する
ことができ、デバイスの信頼性を大幅に向上することが
可能となる。
【０００４】図２を参照して従来のタングステン膜形成
用ＣＶＤ装置を説明する。図２は当該ＣＶＤ装置の要部
構造を示す。図示されない真空ポンプで排気されて内部
が減圧状態になっている反応容器１１内の反応室１２に
設置された基板保持体１３上に基板１４が配置される。
基板保持体１３は、反応容器１１の下壁１５に気密に取
り付けられた石英窓１６を通して加熱ランプ１７により
光照射によって加熱される。基板１４は、基板保持体１
３からの熱伝導によって加熱される。基板１４の温度制
御は、基板保持体１３の温度が熱電対１８によって測定
され、その測定信号が加熱ランプ制御部（図示されず）
にフィードバックされることによって、行われる。基板
保持体１３上に配置された基板１４は、その外周縁部
が、その上側に配置されたリング板１９によって覆われ
る。リング板１９は、その内周縁部が基板１４の外周縁
部に上下の空間的位置関係において重なるように配置さ
れる。リング板１９は、複数箇所を支持部２０で支持さ
れ、かつ支持部２０が上下動するように構成されること
によって、リング板１９自体が昇降動作を行うように設
けられる。リング板１９の周囲には、さらに反応容器１
１の下壁に固定されたシールドリング２１が設けられ
る。リング板１９が下方位置にあるとき、リング板１９
の外縁部全周の下部は、シールドリング２１の上端全周
に接触する。またリング板１９およびその支持部２０の
内部には、温度を下げることによってリング板１９への
膜付着をできるだけ少なくするための冷却通路２２が形
成され、この冷却通路２２には例えば水等の冷却媒体が
矢印２３のごとく流れる。これにより、リング板１９の
温度は、膜付着が起こらない程度の好ましい一定温度に
保持される。
用ＣＶＤ装置を説明する。図２は当該ＣＶＤ装置の要部
構造を示す。図示されない真空ポンプで排気されて内部
が減圧状態になっている反応容器１１内の反応室１２に
設置された基板保持体１３上に基板１４が配置される。
基板保持体１３は、反応容器１１の下壁１５に気密に取
り付けられた石英窓１６を通して加熱ランプ１７により
光照射によって加熱される。基板１４は、基板保持体１
３からの熱伝導によって加熱される。基板１４の温度制
御は、基板保持体１３の温度が熱電対１８によって測定
され、その測定信号が加熱ランプ制御部（図示されず）
にフィードバックされることによって、行われる。基板
保持体１３上に配置された基板１４は、その外周縁部
が、その上側に配置されたリング板１９によって覆われ
る。リング板１９は、その内周縁部が基板１４の外周縁
部に上下の空間的位置関係において重なるように配置さ
れる。リング板１９は、複数箇所を支持部２０で支持さ
れ、かつ支持部２０が上下動するように構成されること
によって、リング板１９自体が昇降動作を行うように設
けられる。リング板１９の周囲には、さらに反応容器１
１の下壁に固定されたシールドリング２１が設けられ
る。リング板１９が下方位置にあるとき、リング板１９
の外縁部全周の下部は、シールドリング２１の上端全周
に接触する。またリング板１９およびその支持部２０の
内部には、温度を下げることによってリング板１９への
膜付着をできるだけ少なくするための冷却通路２２が形
成され、この冷却通路２２には例えば水等の冷却媒体が
矢印２３のごとく流れる。これにより、リング板１９の
温度は、膜付着が起こらない程度の好ましい一定温度に
保持される。
【０００５】一方、基板１４の上方位置には基板１４に
対向したガス供給部２４が配置される。ガス供給部２４
より反応ガス２５が反応室内に導入され、基板１４の表
面に所望の膜が形成される。成膜工程で生成された未反
応ガスおよび副生成ガスは、排気部２６を通して外部へ
排気される。
対向したガス供給部２４が配置される。ガス供給部２４
より反応ガス２５が反応室内に導入され、基板１４の表
面に所望の膜が形成される。成膜工程で生成された未反
応ガスおよび副生成ガスは、排気部２６を通して外部へ
排気される。
【０００６】また、反応ガスがリング板１９と基板１４
および基板保持体１３との間の隙間に入り込んで基板１
４の縁・裏面や基板保持体１３の裏面にＷ膜が付着しな
いように、リング板１９は、その下面と基板１４の外縁
表面とが一定距離（隙間Ａ）に保たれるように基板１４
の外周囲付近に配置され、さらにリング板１９と基板保
持体１３の隙間および上記隙間Ａを通して、下側から供
給された不活性ガスをパージガスとして吹き出してい
る。不活性ガスは、反応ガスが上記隙間に侵入するのを
阻止する作用を有する。２７は、上記不活性ガスを供給
するためのパージガス供給装置である。不活性ガスはリ
ング板１９と基板保持体１３との間からのみ吹き出るよ
うに、リング板１９の外周縁部はシールドリング２１に
圧接され、密閉状態が形成される。
および基板保持体１３との間の隙間に入り込んで基板１
４の縁・裏面や基板保持体１３の裏面にＷ膜が付着しな
いように、リング板１９は、その下面と基板１４の外縁
表面とが一定距離（隙間Ａ）に保たれるように基板１４
の外周囲付近に配置され、さらにリング板１９と基板保
持体１３の隙間および上記隙間Ａを通して、下側から供
給された不活性ガスをパージガスとして吹き出してい
る。不活性ガスは、反応ガスが上記隙間に侵入するのを
阻止する作用を有する。２７は、上記不活性ガスを供給
するためのパージガス供給装置である。不活性ガスはリ
ング板１９と基板保持体１３との間からのみ吹き出るよ
うに、リング板１９の外周縁部はシールドリング２１に
圧接され、密閉状態が形成される。
【０００７】上記のような従来のＣＶＤ装置で多数の基
板を処理する場合、基板は成膜処理終了後、次の基板と
交換され、１つの反応室内で１枚ずつか、または複数枚
ずつ、次々と連続して処理されていく。毎回の基板処理
条件であるガス流量、圧力、温度などは常に一定に保持
される。
板を処理する場合、基板は成膜処理終了後、次の基板と
交換され、１つの反応室内で１枚ずつか、または複数枚
ずつ、次々と連続して処理されていく。毎回の基板処理
条件であるガス流量、圧力、温度などは常に一定に保持
される。
【０００８】成膜条件は、通常、成膜ガス流量として水
素Ｈ2 ＝３００〜１０００sccm、六フッ化タングステン
ＷＦ6 ＝５０〜２００sccm、成膜圧力は３０〜１００To
rr、成膜温度は４００〜５００℃であり、膜の用途によ
って成膜条件が定まる。膜の用途に応じた成膜条件とし
ては、例えば、ホール埋込み膜ではＨ2 ／ＷＦ6 の比が
小さく、温度は低い４００℃程度が有利であるとか、あ
るいは配線用膜では逆にＨ2 ／ＷＦ6 の比を大きくし、
できるだけ高温で成膜することによって膜応力を低下さ
せるとか、である。また通常、成膜の前に核形成の成膜
ステップが設けられ、通常の条件として成膜ガス流量と
してＷＦ6 ＝５〜１０sccm，ＳｉＨ＝１〜４sccm、成膜
圧力は０．１〜５Torr、成膜温度は４００〜５００℃で
ある。
素Ｈ2 ＝３００〜１０００sccm、六フッ化タングステン
ＷＦ6 ＝５０〜２００sccm、成膜圧力は３０〜１００To
rr、成膜温度は４００〜５００℃であり、膜の用途によ
って成膜条件が定まる。膜の用途に応じた成膜条件とし
ては、例えば、ホール埋込み膜ではＨ2 ／ＷＦ6 の比が
小さく、温度は低い４００℃程度が有利であるとか、あ
るいは配線用膜では逆にＨ2 ／ＷＦ6 の比を大きくし、
できるだけ高温で成膜することによって膜応力を低下さ
せるとか、である。また通常、成膜の前に核形成の成膜
ステップが設けられ、通常の条件として成膜ガス流量と
してＷＦ6 ＝５〜１０sccm，ＳｉＨ＝１〜４sccm、成膜
圧力は０．１〜５Torr、成膜温度は４００〜５００℃で
ある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のＣＶＤ装置で
は、各基板に対して繰返して成膜を行うことによって、
当該基板以外のリング板１９へのＷ膜２８の付着を引き
起こす。リング板１９への付着したＷ膜２８の堆積量が
増加すると、剥れなどを生じ、半導体生産で歩留り低下
の最大原因である微小なゴミすなわちパーティクルを発
生し、問題となる。Ｗ膜の成膜は成膜反応が生じる所定
温度以上であれば起こるので、リング板１９へのＷ膜付
着の原因は、リング板１９が上記所定温度以上の部分を
有すること、および反応ガスにさらされる部分を有する
こと、に存する。特に従来装置では、リング板の基板近
傍である内縁部付近に、顕著なＷ膜付着が起きていた。
は、各基板に対して繰返して成膜を行うことによって、
当該基板以外のリング板１９へのＷ膜２８の付着を引き
起こす。リング板１９への付着したＷ膜２８の堆積量が
増加すると、剥れなどを生じ、半導体生産で歩留り低下
の最大原因である微小なゴミすなわちパーティクルを発
生し、問題となる。Ｗ膜の成膜は成膜反応が生じる所定
温度以上であれば起こるので、リング板１９へのＷ膜付
着の原因は、リング板１９が上記所定温度以上の部分を
有すること、および反応ガスにさらされる部分を有する
こと、に存する。特に従来装置では、リング板の基板近
傍である内縁部付近に、顕著なＷ膜付着が起きていた。
【００１０】またリング板へのＷ膜付着は、リング板の
近傍に位置する基板外周部での成膜速度を低下させ、成
膜の分布劣下を引き起こす原因となっていた。リング板
での成膜反応は、基板外周部の近傍で成膜反応が基板上
と同様に行われていることになり、基板外周付近での反
応副生成物の増加による成膜反応の抑制や、リング板上
での反応ガス（特にＷＦ6 ガス）の消費によるガス供給
不足等を引き起こす。このため基板における成膜分布が
徐々に劣化すると考えられる。
近傍に位置する基板外周部での成膜速度を低下させ、成
膜の分布劣下を引き起こす原因となっていた。リング板
での成膜反応は、基板外周部の近傍で成膜反応が基板上
と同様に行われていることになり、基板外周付近での反
応副生成物の増加による成膜反応の抑制や、リング板上
での反応ガス（特にＷＦ6 ガス）の消費によるガス供給
不足等を引き起こす。このため基板における成膜分布が
徐々に劣化すると考えられる。
【００１１】リング板へのＷ膜付着に対する従来の対策
としては、各基板の処理ごとに、プラズマによるＲＩＥ
クリーニングや強反応制ガスによるケミカルエッチング
等を行い、クリーニングによって付着したＷ膜を除去し
ていた。しかし、この方法では、成膜時間の他にクリー
ニング時間がプロセス時間として必要となり、処理時間
が全体として長くなり、単位時間当りの基板処理量が低
下する。また使用ガスによっては排ガス処理設備に莫大
な投資を必要とする等、生産性の点で問題があった。
としては、各基板の処理ごとに、プラズマによるＲＩＥ
クリーニングや強反応制ガスによるケミカルエッチング
等を行い、クリーニングによって付着したＷ膜を除去し
ていた。しかし、この方法では、成膜時間の他にクリー
ニング時間がプロセス時間として必要となり、処理時間
が全体として長くなり、単位時間当りの基板処理量が低
下する。また使用ガスによっては排ガス処理設備に莫大
な投資を必要とする等、生産性の点で問題があった。
【００１２】またＲＩＥクリーニングや強反応性ガスを
用いたクリーニングでは、上記の問題以外に、プラズマ
や反応性ガスによってチャンバ内の部品が損傷を受け、
そのためチャンバ内の部品の劣化や摩耗が激しく、部品
交換の頻度が多くなり、生産コストが増大するという問
題があった。
用いたクリーニングでは、上記の問題以外に、プラズマ
や反応性ガスによってチャンバ内の部品が損傷を受け、
そのためチャンバ内の部品の劣化や摩耗が激しく、部品
交換の頻度が多くなり、生産コストが増大するという問
題があった。
【００１３】さらに、上記クリーニングガスの処理でも
特別な排ガス処理施設を設置して行う場合が多く、その
ような場合、排ガス処理施設の設置や保守費用が増大し
て生産性を下げる。
特別な排ガス処理施設を設置して行う場合が多く、その
ような場合、排ガス処理施設の設置や保守費用が増大し
て生産性を下げる。
【００１４】本発明の目的は、上記の問題を解決するこ
とにあり、生産性を高め、良好かつ安定した成膜分布、
膜抵抗の再現性を得ることができるＣＶＤ装置を提供す
ることにある。
とにあり、生産性を高め、良好かつ安定した成膜分布、
膜抵抗の再現性を得ることができるＣＶＤ装置を提供す
ることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段および作用】第１の本発明
（請求項１に対応）に係るＣＶＤ装置は、上記目的を達
成するため、反応室に設けられた基板保持体上に配置さ
れた基板の周囲に配置され、かつ基板の外周縁部を覆う
ようにされたリング状部材を設け、成膜工程時に基板保
持体とリング状部材との間の隙間を通して不活性ガスを
パージガスとして基板の外周縁付近に吹き出すように構
成され、上記リング状部材は少なくとも２つの板状部材
（リング板）を隙間を設けて重ねることにより形成さ
れ、かつ２つの板状部材の隙間を通して不活性ガスを基
板の外周縁付近に吹き出すように構成される。少なくと
も２つの板状部材の間には０．１〜３mmの隙間が形成さ
れることが好ましい。
（請求項１に対応）に係るＣＶＤ装置は、上記目的を達
成するため、反応室に設けられた基板保持体上に配置さ
れた基板の周囲に配置され、かつ基板の外周縁部を覆う
ようにされたリング状部材を設け、成膜工程時に基板保
持体とリング状部材との間の隙間を通して不活性ガスを
パージガスとして基板の外周縁付近に吹き出すように構
成され、上記リング状部材は少なくとも２つの板状部材
（リング板）を隙間を設けて重ねることにより形成さ
れ、かつ２つの板状部材の隙間を通して不活性ガスを基
板の外周縁付近に吹き出すように構成される。少なくと
も２つの板状部材の間には０．１〜３mmの隙間が形成さ
れることが好ましい。
【００１６】第２の本発明（請求項２に対応）に係るＣ
ＶＤ装置は、上記第１の発明において、下側の板状部材
の上部表面は、上側の板状部材によって覆われるように
構成される。
ＶＤ装置は、上記第１の発明において、下側の板状部材
の上部表面は、上側の板状部材によって覆われるように
構成される。
【００１７】第３の本発明（請求項３に対応）に係るＣ
ＶＤ装置は、上記第１の発明において、不活性ガスをリ
ング状部材の内縁の円周に沿って均一に吹き出すように
構成される。
ＶＤ装置は、上記第１の発明において、不活性ガスをリ
ング状部材の内縁の円周に沿って均一に吹き出すように
構成される。
【００１８】第４の本発明（請求項４に対応）に係るＣ
ＶＤ装置は、上記第１の発明において、不活性ガスが、
ヘリウムガス、アルゴンガス、キセノンガス、クリプト
ンガスのうちいずれかであるように構成される。
ＶＤ装置は、上記第１の発明において、不活性ガスが、
ヘリウムガス、アルゴンガス、キセノンガス、クリプト
ンガスのうちいずれかであるように構成される。
【００１９】本発明によるＣＶＤ装置では、基板は従来
通り成膜処理され、さらにパーティクル発生や分布劣下
などの原因であったリング状部材の膜付着が抑制され
る。すなわち、リング状部材を構成する少なくとも２枚
のリング板のうち、基板の成膜中、反応ガスに露出され
るリング板は最外部に位置するリング板のみであり、最
外部のリング板上にＷ膜が成膜すると、分布が劣化す
る。しかし、このリング板は、加熱された基板保持体に
直接向かい合っていないこと、リング板とリング板との
間には隙間が形成され、直接に接触がなく、減圧下とい
うこともあって熱伝導が遅く断熱されていること、さら
に、当該隙間に不活性ガスを流すことによって、基板成
膜中における反応ガスの侵入を防ぐと共に、リング板を
冷却していることから、従来のように、成膜が起こる温
度まで温度が上昇せず、従来起こっていたリング状部材
への成膜が非常に抑制され、分布の劣下が抑制される。
通り成膜処理され、さらにパーティクル発生や分布劣下
などの原因であったリング状部材の膜付着が抑制され
る。すなわち、リング状部材を構成する少なくとも２枚
のリング板のうち、基板の成膜中、反応ガスに露出され
るリング板は最外部に位置するリング板のみであり、最
外部のリング板上にＷ膜が成膜すると、分布が劣化す
る。しかし、このリング板は、加熱された基板保持体に
直接向かい合っていないこと、リング板とリング板との
間には隙間が形成され、直接に接触がなく、減圧下とい
うこともあって熱伝導が遅く断熱されていること、さら
に、当該隙間に不活性ガスを流すことによって、基板成
膜中における反応ガスの侵入を防ぐと共に、リング板を
冷却していることから、従来のように、成膜が起こる温
度まで温度が上昇せず、従来起こっていたリング状部材
への成膜が非常に抑制され、分布の劣下が抑制される。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。
を添付図面に基づいて説明する。
【００２１】図１は、本発明によるＣＶＤ装置の実施形
態を示す要部断面図を示す。図１において、図２で説明
した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。反応容器１１の内部には反応室
１２が形成され、この反応室１２に、基板１４を載置す
るための基板保持体１３、ガス供給部２４、前述のリン
グ板１９に相当するリング状部材を構成する例えば２枚
のリング板３１，３２の組、リング板３１を支持する複
数の支持部２０、シールドリング２１が設けられる。基
板保持体１３上の基板１４は、基板保持体内に設けられ
た静電吸着機構あるいは真空チャック機構（図示され
ず）によって固定される。リング板３１，３２からなる
リング状部材は、基板１４の外周縁部との間で所要の隙
間を形成するために、基板の上側に配置される。反応容
器１１には、真空ポンプ（図示せず）につながる排気部
２６が形成され、さらにその下壁に石英窓１６が設けら
れる。石英窓１６の下側には、基板保持体１３を加熱す
るための加熱ランプ１７が配置される。ガス供給部２４
にはガス供給管３３が接続され、外部から反応ガス２５
が供給され、反応室１２に反応ガスを導入する。下側の
リング板３１およびリング板の支持部２０の内部には冷
却通路２２が形成され、この冷却通路２２には外部から
冷却媒体が供給される。本実施形態での冷却媒体は例え
ば５０〜８５℃の温水である。リング板３１，３２への
成膜範囲を基板近傍に限定するため、これらのリング板
はＷ成膜が起こらない程度の一定温度に保たれる。また
基板保持体１３には熱電対１８が付加される。
態を示す要部断面図を示す。図１において、図２で説明
した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し、
詳細な説明は省略する。反応容器１１の内部には反応室
１２が形成され、この反応室１２に、基板１４を載置す
るための基板保持体１３、ガス供給部２４、前述のリン
グ板１９に相当するリング状部材を構成する例えば２枚
のリング板３１，３２の組、リング板３１を支持する複
数の支持部２０、シールドリング２１が設けられる。基
板保持体１３上の基板１４は、基板保持体内に設けられ
た静電吸着機構あるいは真空チャック機構（図示され
ず）によって固定される。リング板３１，３２からなる
リング状部材は、基板１４の外周縁部との間で所要の隙
間を形成するために、基板の上側に配置される。反応容
器１１には、真空ポンプ（図示せず）につながる排気部
２６が形成され、さらにその下壁に石英窓１６が設けら
れる。石英窓１６の下側には、基板保持体１３を加熱す
るための加熱ランプ１７が配置される。ガス供給部２４
にはガス供給管３３が接続され、外部から反応ガス２５
が供給され、反応室１２に反応ガスを導入する。下側の
リング板３１およびリング板の支持部２０の内部には冷
却通路２２が形成され、この冷却通路２２には外部から
冷却媒体が供給される。本実施形態での冷却媒体は例え
ば５０〜８５℃の温水である。リング板３１，３２への
成膜範囲を基板近傍に限定するため、これらのリング板
はＷ成膜が起こらない程度の一定温度に保たれる。また
基板保持体１３には熱電対１８が付加される。
【００２２】成膜工程では、図示しない搬送機構によっ
て反応室１２内に搬送された基板１４が基板保持体１３
の上面に配置され、かつ反応室１２は真空ポンプによっ
て排気され減圧状態に維持されている。基板１４の上側
であってその周縁部にリング状部材が配置される。
て反応室１２内に搬送された基板１４が基板保持体１３
の上面に配置され、かつ反応室１２は真空ポンプによっ
て排気され減圧状態に維持されている。基板１４の上側
であってその周縁部にリング状部材が配置される。
【００２３】本実施形態では、リング状部材は、隙間Ｂ
をあけて上下に重ねられた２つのリング板３１，３２に
よって構成され、リング板３１，３２の内縁の下面と基
板１４の外周縁の表面とが円周に沿って一定の距離（例
えば０．１〜０．５mm）に保たれている。リング板３
１，３２の間の隙間は、不活性ガスを通すための例えば
０．１〜３mmの隙間である。上側のリング板３２は下側
のリング板３１を覆う形状を有している。リング板３
１，３２の間に隙間を設けることによってリング状部材
の断熱効果を高めることができる。
をあけて上下に重ねられた２つのリング板３１，３２に
よって構成され、リング板３１，３２の内縁の下面と基
板１４の外周縁の表面とが円周に沿って一定の距離（例
えば０．１〜０．５mm）に保たれている。リング板３
１，３２の間の隙間は、不活性ガスを通すための例えば
０．１〜３mmの隙間である。上側のリング板３２は下側
のリング板３１を覆う形状を有している。リング板３
１，３２の間に隙間を設けることによってリング状部材
の断熱効果を高めることができる。
【００２４】パージガス供給装置２７によって、基板保
持体１３の周囲空間にパージガスとして不活性ガスが供
給される。また同時に、パージガス供給装置２７から供
給される不活性ガスは、ガス供給管３５、バルブ３４を
介して２つのリング板３１，３２の間の隙間Ｂにも導入
される。下側のリング板３１と基板保持体１３との隙間
から吹き出す不活性ガス、および下側リング板３１と上
側リング板３２との間の隙間から吹き出す不活性ガスに
よって、下側リング板３１では、反応室内に導入された
反応ガスにさらされないため、従来Ｗ膜が付着し易かっ
た基板に近いその内周部にＷ膜の付着がなくなり、また
上側リング板３２では、従来のリング板の温度よりも格
段に温度が低く維持されるため、Ｗ膜の付着量も格段に
減少する。なおバルブ３４の開度を調整することによっ
て、最適な不活性ガスの吹出し量を調整することができ
る。
持体１３の周囲空間にパージガスとして不活性ガスが供
給される。また同時に、パージガス供給装置２７から供
給される不活性ガスは、ガス供給管３５、バルブ３４を
介して２つのリング板３１，３２の間の隙間Ｂにも導入
される。下側のリング板３１と基板保持体１３との隙間
から吹き出す不活性ガス、および下側リング板３１と上
側リング板３２との間の隙間から吹き出す不活性ガスに
よって、下側リング板３１では、反応室内に導入された
反応ガスにさらされないため、従来Ｗ膜が付着し易かっ
た基板に近いその内周部にＷ膜の付着がなくなり、また
上側リング板３２では、従来のリング板の温度よりも格
段に温度が低く維持されるため、Ｗ膜の付着量も格段に
減少する。なおバルブ３４の開度を調整することによっ
て、最適な不活性ガスの吹出し量を調整することができ
る。
【００２５】下側リング板３１と上側リング板３２の隙
間に供給される不活性ガスの流量が十分大きければ、不
活性ガスはリング板３１，３２の内周に沿って均一に吹
き出され、Ｗ膜の付着に関する効果もリング板３１，３
２の内周に沿って均一に得られる。
間に供給される不活性ガスの流量が十分大きければ、不
活性ガスはリング板３１，３２の内周に沿って均一に吹
き出され、Ｗ膜の付着に関する効果もリング板３１，３
２の内周に沿って均一に得られる。
【００２６】上記実施形態で、例えば、不活性ガス（Ａ
ｒガス）の流量１００〜５００sccmに対し、リング板３
１，３２の隙間の間隔は０．１〜０．５mmである。隙間
としては０．２mm程度がもっとも望ましい。
ｒガス）の流量１００〜５００sccmに対し、リング板３
１，３２の隙間の間隔は０．１〜０．５mmである。隙間
としては０．２mm程度がもっとも望ましい。
【００２７】なお不活性ガスが、基板１４および基板保
持体１３と、２つのリング板３１，３２からなるリング
状部材との間からのみ吹き出るようにするため、リング
板３１の外周部がシールドリング２１によって密閉され
る。またリング板３１，３２の間も気密に保たれてお
り、不活性ガスは基板４の近傍の２つのリング板３１，
３２の間の隙間からのみ吹き出す。この場合、不活性ガ
スの吹出し方向が基板の表面に対してほぼ垂直になるよ
うに、２つのリング板３１，３２の隙間の開口部が形成
されている。なお、２つのリング板３１，３２の隙間の
開口部によるガスの吹出し方向は任意に設計することが
できる。
持体１３と、２つのリング板３１，３２からなるリング
状部材との間からのみ吹き出るようにするため、リング
板３１の外周部がシールドリング２１によって密閉され
る。またリング板３１，３２の間も気密に保たれてお
り、不活性ガスは基板４の近傍の２つのリング板３１，
３２の間の隙間からのみ吹き出す。この場合、不活性ガ
スの吹出し方向が基板の表面に対してほぼ垂直になるよ
うに、２つのリング板３１，３２の隙間の開口部が形成
されている。なお、２つのリング板３１，３２の隙間の
開口部によるガスの吹出し方向は任意に設計することが
できる。
【００２８】以上の構成によって、通常の成膜条件によ
っても、リング板３２上へのＷ膜の成膜は従来の１／１
０〜１／２０に減少し、基板１４において良好な成膜分
布の再現性が得られた。
っても、リング板３２上へのＷ膜の成膜は従来の１／１
０〜１／２０に減少し、基板１４において良好な成膜分
布の再現性が得られた。
【００２９】Ｗ膜形成条件としては、 核形成ステップ ＷＦ6 ／ＳｉＨ4 ＝１０／２sccm １．５Torr Ｈ2 ＝１０００sccm １０ sec 厚膜形成ステップ ＷＦ6 ／Ｈ2 ＝１００／１０００ s
ccm ４０Torr １２０sec であり、約０．６μｍの膜厚のＷ膜が基板上に形成され
る。
ccm ４０Torr １２０sec であり、約０．６μｍの膜厚のＷ膜が基板上に形成され
る。
【００３０】上記実施形態によれば、上側のリング板３
２の上面へのＷ膜付着量が従来に比べ各段に減少し、リ
ング板３１，３２の交換のためのメンテナンスサイクル
も従来の２倍以上になる。従って、従来１０００枚処理
ごとにリング板を交換していたのに対して、２０００枚
処理ごとの交換で済むようになった。
２の上面へのＷ膜付着量が従来に比べ各段に減少し、リ
ング板３１，３２の交換のためのメンテナンスサイクル
も従来の２倍以上になる。従って、従来１０００枚処理
ごとにリング板を交換していたのに対して、２０００枚
処理ごとの交換で済むようになった。
【００３１】なお不活性ガスの種類としては、好ましく
は、ヘリウムガス、アルゴンガス、キセノンガス、クリ
プトンガスのうちいずれかが使用される。またリング状
部材を構成するリング板の枚数は２枚に限定されず、２
枚よりも多くすることもできる。リング板の枚数が増
え、それらの重なりが増すほど断熱効果、および冷却効
果が高くなる。なお隣合う２枚のリング板の間では、下
位のリング板の上面が上位に位置するリング板によって
覆われるように構成されることが好ましい。
は、ヘリウムガス、アルゴンガス、キセノンガス、クリ
プトンガスのうちいずれかが使用される。またリング状
部材を構成するリング板の枚数は２枚に限定されず、２
枚よりも多くすることもできる。リング板の枚数が増
え、それらの重なりが増すほど断熱効果、および冷却効
果が高くなる。なお隣合う２枚のリング板の間では、下
位のリング板の上面が上位に位置するリング板によって
覆われるように構成されることが好ましい。
【００３２】
【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、ＣＶＤ装置による基板成膜において、基板の外周
縁部に配置されるリング状部材を、重ね合わされた少な
くとも２枚のリング板で構成し、かつリング板の間の隙
間に不活性ガスを流し、基板の外周縁部近傍に吹出すよ
うにしたため、生産性を高め、良好かつ安定した成膜分
布、膜抵抗の再現性を得ることができる。
れば、ＣＶＤ装置による基板成膜において、基板の外周
縁部に配置されるリング状部材を、重ね合わされた少な
くとも２枚のリング板で構成し、かつリング板の間の隙
間に不活性ガスを流し、基板の外周縁部近傍に吹出すよ
うにしたため、生産性を高め、良好かつ安定した成膜分
布、膜抵抗の再現性を得ることができる。
【図１】本発明に係るＣＶＤ装置の実施形態を示す要部
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】従来のＣＶＤ装置の一例を示す要部縦断面図で
ある。
ある。
１１ 反応容器 １２ 反応室 １３ 基板保持体 １４ 基板 １６ 石英窓 １７ 加熱ランプ ２１ シールドリング ２７ パージガス供給装置 ３１，３２ リング板 ３３ ガス供給管
Claims (4)
- 【請求項１】 基板保持体上に配置された基板の周囲
に、前記基板の外周縁部を覆うように配置されたリング
状部材を設け、成膜工程時に前記基板保持体と前記リン
グ状部材との間の隙間を通して不活性ガスを前記基板の
外周縁付近に吹き出すようにしたＣＶＤ装置において、 前記リング状部材は、少なくとも２つの板状部材を隙間
を設けて重ねて構成され、前記２つの板状部材の間の前
記隙間を通して不活性ガスを前記基板の外周縁付近に吹
き出すようにしたことを特徴とするＣＶＤ装置。 - 【請求項２】 下側の前記板状部材の上部表面は、上側
の前記板状部材によって覆われることを特徴とする請求
項１記載のＣＶＤ装置。 - 【請求項３】 前記不活性ガスは前記リング状部材の内
縁の円周に沿って均一に吹き出すようにしたことを特徴
とする請求項１記載のＣＶＤ装置。 - 【請求項４】 前記不活性ガスは、ヘリウムガス、アル
ゴンガス、キセノンガス、クリプトンガスのうちいずれ
かであることを特徴とする請求項１記載のＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26483295A JP3666952B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | Ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26483295A JP3666952B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | Ｃｖｄ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0982653A true JPH0982653A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3666952B2 JP3666952B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=17408834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26483295A Expired - Fee Related JP3666952B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | Ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3666952B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000042236A3 (en) * | 1999-01-13 | 2000-11-23 | Tokyo Electron Ltd | Processing system and method for chemical vapor deposition |
| JP2002363756A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-18 | Anelva Corp | 化学蒸着装置 |
| JP2005244256A (ja) * | 1998-08-19 | 2005-09-08 | Sharp Corp | 金属−有機物化学蒸着チャンバを洗浄するその場方法 |
| KR100775960B1 (ko) * | 2005-09-15 | 2007-11-16 | 삼성전자주식회사 | 마스크를 갖는 플라즈마 화학 기상 증착 막 형성 장치 |
| US20100139556A1 (en) * | 2007-05-09 | 2010-06-10 | Tsuyoshi Kagami | Purge gas assembly |
| KR101312544B1 (ko) * | 2011-12-26 | 2013-09-30 | 주식회사 엘지실트론 | 에피텍셜 반응기 |
| JP2014504023A (ja) * | 2010-12-30 | 2014-02-13 | ビーコ・インストゥルメンツ・インコーポレイテッド | キャリア拡張部を用いるウェハ処理 |
| JP2016207979A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 静電チャック |
| CN112204725A (zh) * | 2018-04-20 | 2021-01-08 | 朗姆研究公司 | 边缘排除控制 |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP26483295A patent/JP3666952B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6409837B1 (en) | 1999-01-13 | 2002-06-25 | Tokyo Electron Limited | Processing system and method for chemical vapor deposition of a metal layer using a liquid precursor |
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| JP4602598B2 (ja) * | 2001-06-11 | 2010-12-22 | キヤノンアネルバ株式会社 | 化学蒸着装置 |
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| US20100139556A1 (en) * | 2007-05-09 | 2010-06-10 | Tsuyoshi Kagami | Purge gas assembly |
| US8377207B2 (en) * | 2007-05-09 | 2013-02-19 | Ulvac, Inc. | Purge gas assembly |
| JP2014504023A (ja) * | 2010-12-30 | 2014-02-13 | ビーコ・インストゥルメンツ・インコーポレイテッド | キャリア拡張部を用いるウェハ処理 |
| US9938621B2 (en) | 2010-12-30 | 2018-04-10 | Veeco Instruments Inc. | Methods of wafer processing with carrier extension |
| US10167554B2 (en) | 2010-12-30 | 2019-01-01 | Veeco Instruments Inc. | Wafer processing with carrier extension |
| KR101312544B1 (ko) * | 2011-12-26 | 2013-09-30 | 주식회사 엘지실트론 | 에피텍셜 반응기 |
| JP2016207979A (ja) * | 2015-04-28 | 2016-12-08 | 日本特殊陶業株式会社 | 静電チャック |
| CN112204725A (zh) * | 2018-04-20 | 2021-01-08 | 朗姆研究公司 | 边缘排除控制 |
| US20210375591A1 (en) * | 2018-04-20 | 2021-12-02 | Lam Research Corporation | Edge exclusion control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3666952B2 (ja) | 2005-06-29 |
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