JPH1064831A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPH1064831A JPH1064831A JP21865596A JP21865596A JPH1064831A JP H1064831 A JPH1064831 A JP H1064831A JP 21865596 A JP21865596 A JP 21865596A JP 21865596 A JP21865596 A JP 21865596A JP H1064831 A JPH1064831 A JP H1064831A
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- Japan
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- wafer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 枚葉式ＣＶＤ装置において、ウェーハ表面に
生成する膜の厚さの面内均一性を向上させる。 【解決手段】 サセプタ13の上方でこれに対向するシャ
ワーヘッド14の底面に、その中心部から周縁部に向けて
順次サセプタ13に近づくような同心円状の段を設け、そ
の各段に多数のガス噴出口を設ける。
生成する膜の厚さの面内均一性を向上させる。 【解決手段】 サセプタ13の上方でこれに対向するシャ
ワーヘッド14の底面に、その中心部から周縁部に向けて
順次サセプタ13に近づくような同心円状の段を設け、そ
の各段に多数のガス噴出口を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は気相成長装置、特に
枚葉式ＣＶＤ装置に関する。
枚葉式ＣＶＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の枚葉式ＣＶＤ装置の例を図６によ
り説明する。図６は従来例を示す模式縦断面図である。
同図において、１は被処理物のウェーハ、１１はチャン
バ、１２はヒータ部、１３はサセプタ、３４はシャワー
ヘッドである。
り説明する。図６は従来例を示す模式縦断面図である。
同図において、１は被処理物のウェーハ、１１はチャン
バ、１２はヒータ部、１３はサセプタ、３４はシャワー
ヘッドである。
【０００３】シャワーヘッド３４はサセプタ１３の上方
に位置し、その底面はサセプタ１３上面と平行な平面か
らなり、全面にわたり多数のガス噴出口が略均等な密度
に配設されている。この多数のガス噴出口からサセプタ
１３上に載置したウェーハ１に向けてガスが均等に噴出
され、反応後のガスはサセプタ１３の外側から下方に向
かい、チャンバ１１の下部に設けられた排気口（図示は
省略）から排気される。
に位置し、その底面はサセプタ１３上面と平行な平面か
らなり、全面にわたり多数のガス噴出口が略均等な密度
に配設されている。この多数のガス噴出口からサセプタ
１３上に載置したウェーハ１に向けてガスが均等に噴出
され、反応後のガスはサセプタ１３の外側から下方に向
かい、チャンバ１１の下部に設けられた排気口（図示は
省略）から排気される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
装置でウェーハ表面に膜を生成させた場合、生成膜の厚
さがウェーハの周縁部では中央部より薄くなる、という
問題があった。その原因を図７により説明する。図７は
従来装置でのガスの流れを模式的に示す図である。シャ
ワーヘッド３４底面の周縁部から下方に噴出したガスは
排気系に近いために排気側に引っ張られて図のようにな
り、ウェーハ１表面へのガスの供給量が周縁部では中央
部より減少し、その結果、周縁部の膜厚が中央部より薄
くなる。
装置でウェーハ表面に膜を生成させた場合、生成膜の厚
さがウェーハの周縁部では中央部より薄くなる、という
問題があった。その原因を図７により説明する。図７は
従来装置でのガスの流れを模式的に示す図である。シャ
ワーヘッド３４底面の周縁部から下方に噴出したガスは
排気系に近いために排気側に引っ張られて図のようにな
り、ウェーハ１表面へのガスの供給量が周縁部では中央
部より減少し、その結果、周縁部の膜厚が中央部より薄
くなる。
【０００５】本発明は、このような問題を解決して、ウ
ェーハ表面に生成する膜の厚さの面内均一性を向上させ
ることが可能なＣＶＤ装置を提供することを目的とす
る。
ェーハ表面に生成する膜の厚さの面内均一性を向上させ
ることが可能なＣＶＤ装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、チャンバ内でシャワーヘッドがサセプタ
の上方に位置して該サセプタに対向しており、該シャワ
ーヘッドの底面に設けられた複数のガス噴出口から該サ
セプタ上に載置されたウェーハに向けてガスを噴出して
該ウェーハ表面に膜を生成する気相成長装置において、
該シャワーヘッドの底面には同心円状に段を形成し、各
段に複数のガス噴出口を設けた気相成長装置としてい
る。更に前記シャワーヘッド底面の周縁部をその内側の
段より下方に位置させている。
め、本発明は、チャンバ内でシャワーヘッドがサセプタ
の上方に位置して該サセプタに対向しており、該シャワ
ーヘッドの底面に設けられた複数のガス噴出口から該サ
セプタ上に載置されたウェーハに向けてガスを噴出して
該ウェーハ表面に膜を生成する気相成長装置において、
該シャワーヘッドの底面には同心円状に段を形成し、各
段に複数のガス噴出口を設けた気相成長装置としてい
る。更に前記シャワーヘッド底面の周縁部をその内側の
段より下方に位置させている。
【０００７】即ち、シャワーヘッド底面の周縁部がウェ
ーハに近いから周縁部のガス噴出口から噴出したガスの
流れは排気系の影響を受けにくくなり、ウェーハ表面に
到達する量が増え、その結果、生成膜の厚さの面内均一
性が向上する。
ーハに近いから周縁部のガス噴出口から噴出したガスの
流れは排気系の影響を受けにくくなり、ウェーハ表面に
到達する量が増え、その結果、生成膜の厚さの面内均一
性が向上する。
【０００８】又、請求項２では、前記シャワーヘッドを
内径の異なる円環体を同心的に積層して段を形成する構
造としている。即ち、厚さと内径の異なる種々の円環体
を準備しておけば、使用するガスの種類等に応じて適宜
に円環体を選択して組み合わせることができる。
内径の異なる円環体を同心的に積層して段を形成する構
造としている。即ち、厚さと内径の異なる種々の円環体
を準備しておけば、使用するガスの種類等に応じて適宜
に円環体を選択して組み合わせることができる。
【０００９】又、請求項３では、前記シャワーヘッドは
底面の周縁部において中心部より多量のガスを噴出する
よう構成しており、請求項４では、前記シャワーヘッド
を複数種のガスをそれぞれ別のガス噴出口から噴出する
ように構成し、且つ該複数種のガスの内の少なくとも一
種については該シャワーヘッド底面の周縁部において中
央部より多量のガスを噴出するよう構成している。
底面の周縁部において中心部より多量のガスを噴出する
よう構成しており、請求項４では、前記シャワーヘッド
を複数種のガスをそれぞれ別のガス噴出口から噴出する
ように構成し、且つ該複数種のガスの内の少なくとも一
種については該シャワーヘッド底面の周縁部において中
央部より多量のガスを噴出するよう構成している。
【００１０】即ち、ウェーハ周縁部上で不足し勝ちなガ
スをシャワーヘッド底面周縁部から多めに噴出するから
ウェーハ上でのガス分圧は中央部から周縁部まで略等し
くなり、生成膜の厚さの面内均一性が向上する。
スをシャワーヘッド底面周縁部から多めに噴出するから
ウェーハ上でのガス分圧は中央部から周縁部まで略等し
くなり、生成膜の厚さの面内均一性が向上する。
【００１１】又、請求項５では、前記サセプタ周辺部近
傍に、該サセプタ上に載置するウェーハの周縁部上方に
向けてガスを噴出する補助ノズルを設けている。即ち、
ウェーハ周縁部上で不足し勝ちなガスをその近傍から補
うからウェーハ上でのガス分圧は中央部から周縁部まで
略等しくなり、生成膜の厚さの面内均一性が向上する。
傍に、該サセプタ上に載置するウェーハの周縁部上方に
向けてガスを噴出する補助ノズルを設けている。即ち、
ウェーハ周縁部上で不足し勝ちなガスをその近傍から補
うからウェーハ上でのガス分圧は中央部から周縁部まで
略等しくなり、生成膜の厚さの面内均一性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜５を参
照しながら説明する。図１は本発明の第一の実施形態を
示す模式縦断面図、図２は本発明のシャワーヘッドの斜
視図である。両図において、１は被処理物のウェーハ、
１１はチャンバ、１２はヒータ部、１３はサセプタ、１
４はシャワーヘッド、１５−０，１，・・・，ｎは段、
１６はガス噴出口である。
照しながら説明する。図１は本発明の第一の実施形態を
示す模式縦断面図、図２は本発明のシャワーヘッドの斜
視図である。両図において、１は被処理物のウェーハ、
１１はチャンバ、１２はヒータ部、１３はサセプタ、１
４はシャワーヘッド、１５−０，１，・・・，ｎは段、
１６はガス噴出口である。
【００１３】シャワーヘッド１４はサセプタ１３の上方
に位置し、その底面には同心円状に段１５−０，１５−
１，・・・，１５−ｎが形成されており、この各段はそ
れぞれサセプタ１３上面と平行な平面からなる。最も外
側の段１５−ｎがサセプタ１３の上面に最も近く、その
内側の段は順次遠くなり、中央部の１５−０が最も遠
い。段１５−０，１５−１，・・・，１５−ｎにはそれ
ぞれ多数のガス噴出口１６が設けられており、これらの
ガス噴出口１６はシャワーヘッド１４の底面全体として
略均等な密度に配置されている。
に位置し、その底面には同心円状に段１５−０，１５−
１，・・・，１５−ｎが形成されており、この各段はそ
れぞれサセプタ１３上面と平行な平面からなる。最も外
側の段１５−ｎがサセプタ１３の上面に最も近く、その
内側の段は順次遠くなり、中央部の１５−０が最も遠
い。段１５−０，１５−１，・・・，１５−ｎにはそれ
ぞれ多数のガス噴出口１６が設けられており、これらの
ガス噴出口１６はシャワーヘッド１４の底面全体として
略均等な密度に配置されている。
【００１４】又、使用するガスが複数種類であり、かつ
シャワーヘッド１４内でそれらを混合せずに別々のガス
噴出口から噴出させる場合、それぞれがシャワーヘッド
１４の底面全体として略均等な密度に配置されている。
図２においてはガス噴出口１６は各段それぞれ一列とな
っているが、一列に限るわけではない。
シャワーヘッド１４内でそれらを混合せずに別々のガス
噴出口から噴出させる場合、それぞれがシャワーヘッド
１４の底面全体として略均等な密度に配置されている。
図２においてはガス噴出口１６は各段それぞれ一列とな
っているが、一列に限るわけではない。
【００１５】この多数のガス噴出口１６からサセプタ１
３上に載置したウェーハ１に向けてガスが均等に噴出さ
れ、反応後のガスはサセプタ１３の外側から下方に向か
い、チャンバ１１の下部に設けられた排気口（図示は省
略）から排気される。ここで、周縁部のガス噴出口１６
はウェーハ１に近いから従来より排気系の影響を受けに
くくなり、その結果、ウェーハ１表面に生成される膜の
厚さの面内均一性が向上する。
３上に載置したウェーハ１に向けてガスが均等に噴出さ
れ、反応後のガスはサセプタ１３の外側から下方に向か
い、チャンバ１１の下部に設けられた排気口（図示は省
略）から排気される。ここで、周縁部のガス噴出口１６
はウェーハ１に近いから従来より排気系の影響を受けに
くくなり、その結果、ウェーハ１表面に生成される膜の
厚さの面内均一性が向上する。
【００１６】次にこのシャワーヘッドの構造を説明す
る。図３は本発明のシャワーヘッドの構造を示す模式縦
断面図である。同図において、図１及び図２と同じもの
には同一の符号を付与した。このシャワーヘッド１４は
図のように積層構造となっている。基体１７−０は実質
的には従来のシャワーヘッド３４と同じであり、その下
面に円環体１７−１が積層され、更にその下面に円環体
１７−１より内径が大きい円環体１７−２が、以下順次
内径が大きい円環体１７−３，・・・，１７−ｎが積層
されている。各円環体１７−１，２，・・・にはそれぞ
れ基体１７−０に合わせてガス噴出口１６が設けられて
いる。
る。図３は本発明のシャワーヘッドの構造を示す模式縦
断面図である。同図において、図１及び図２と同じもの
には同一の符号を付与した。このシャワーヘッド１４は
図のように積層構造となっている。基体１７−０は実質
的には従来のシャワーヘッド３４と同じであり、その下
面に円環体１７−１が積層され、更にその下面に円環体
１７−１より内径が大きい円環体１７−２が、以下順次
内径が大きい円環体１７−３，・・・，１７−ｎが積層
されている。各円環体１７−１，２，・・・にはそれぞ
れ基体１７−０に合わせてガス噴出口１６が設けられて
いる。
【００１７】厚さと内径の異なる種々の円環体を準備し
ておけば、使用するガスの種類及びプロセス条件に合わ
せて、厚さの面内均一性の良い生成膜を得ることができ
るように適宜に円環体を選択して組み合わせることがで
きる。前記の例ではシャワーヘッド１４は底面の中央部
がサセプタ１３から最も遠く、外側に向けて順次近づく
形状となるが、使用するガスの種類及びプロセス条件に
よっては他の形状が最適となる場合もある。
ておけば、使用するガスの種類及びプロセス条件に合わ
せて、厚さの面内均一性の良い生成膜を得ることができ
るように適宜に円環体を選択して組み合わせることがで
きる。前記の例ではシャワーヘッド１４は底面の中央部
がサセプタ１３から最も遠く、外側に向けて順次近づく
形状となるが、使用するガスの種類及びプロセス条件に
よっては他の形状が最適となる場合もある。
【００１８】図４は本発明の第二の実施形態を示す模式
図である。同図において、２４はシャワーヘッド、ｇ
Ａ，ｇＢはそれぞれ第一及び第二のガスである。このシ
ャワーヘッド２４にはシャワーヘッド１４と同様に段２
５−０，２５−１，・・・，２５−ｎが設けられている
が、複数種類（図では二種類）のガスがそれぞれ専用の
ガス噴出口から噴出する構造となっており、しかもシャ
ワーヘッド２４底面の周縁部（段２５−ｎ又は段２５−
ｎとその近傍の段）では一方のガス噴出口（図では第一
のガス用）のみ、その配置密度が中央部のそれより大と
なっている。配置密度の代わりに個々のガス噴出口の孔
径を大きくしてもよい。要は一方のガスの周縁部での噴
出量を増加させればよい。
図である。同図において、２４はシャワーヘッド、ｇ
Ａ，ｇＢはそれぞれ第一及び第二のガスである。このシ
ャワーヘッド２４にはシャワーヘッド１４と同様に段２
５−０，２５−１，・・・，２５−ｎが設けられている
が、複数種類（図では二種類）のガスがそれぞれ専用の
ガス噴出口から噴出する構造となっており、しかもシャ
ワーヘッド２４底面の周縁部（段２５−ｎ又は段２５−
ｎとその近傍の段）では一方のガス噴出口（図では第一
のガス用）のみ、その配置密度が中央部のそれより大と
なっている。配置密度の代わりに個々のガス噴出口の孔
径を大きくしてもよい。要は一方のガスの周縁部での噴
出量を増加させればよい。
【００１９】以下、これをタングステンシリサイド（Ｗ
Ｓｉ）膜を生成する例で説明する。ＷＳｉはＳｉＨ4 と
ＷＦ6 との次式に示すような反応で成膜するのが一般的
である。
Ｓｉ）膜を生成する例で説明する。ＷＳｉはＳｉＨ4 と
ＷＦ6 との次式に示すような反応で成膜するのが一般的
である。
【００２０】 ２ＳｉＨ4 ＋ＷＦ6 → ＷＳｉ2 ＋２Ｈ2 ＋６ＨＦ この場合、ＷＳｉの成膜速度は主にＷＦ6 の供給量に依
存することが知られている。ＳｉＨ4 とＷＦ6 の分子量
を比較すると、前者が３２、後者が２９８と、大きな差
がある。この両者をシャワーヘッドから同時に噴出した
場合、分子量が大きいＷＦ6 の方が排気口の近くで流速
が大となり、速く排気される。その結果、ウェーハ１の
周縁部ではＷＦ6 の供給量が減少することになる。
存することが知られている。ＳｉＨ4 とＷＦ6 の分子量
を比較すると、前者が３２、後者が２９８と、大きな差
がある。この両者をシャワーヘッドから同時に噴出した
場合、分子量が大きいＷＦ6 の方が排気口の近くで流速
が大となり、速く排気される。その結果、ウェーハ１の
周縁部ではＷＦ6 の供給量が減少することになる。
【００２１】従って、図４のシャワーヘッド２４におい
てＷＦ6 を第一のガスｇＡ、ＳｉＨ 4 を第二のガスｇＢ
とし、それぞれ専用の噴出口から噴出するようにすれ
ば、膜厚の面内均一性が向上する。
てＷＦ6 を第一のガスｇＡ、ＳｉＨ 4 を第二のガスｇＢ
とし、それぞれ専用の噴出口から噴出するようにすれ
ば、膜厚の面内均一性が向上する。
【００２２】尚、使用するガスが一種類である場合で
も、複数種類のガスをシャワーヘッド内で混合する場合
でも、シャワーヘッド底面の周縁部におけるガス噴出口
の配置密度や孔径を変えて周縁部でのガス噴出量が中央
部より多くなるようにすることは、膜厚の面内均一性向
上に有効である。
も、複数種類のガスをシャワーヘッド内で混合する場合
でも、シャワーヘッド底面の周縁部におけるガス噴出口
の配置密度や孔径を変えて周縁部でのガス噴出量が中央
部より多くなるようにすることは、膜厚の面内均一性向
上に有効である。
【００２３】図５（Ａ），（Ｂ）は本発明の第三の実施
形態を示す模式図である。（Ａ）は要部側面図、（Ｂ）
は要部平面図である。同図において、図１と同じものに
は同一の符号を付与した。１８は補助ノズルである。補
助ノズル１８はサセプタ１３周辺に等間隔で数個設けら
れており、それぞれウェーハ１周縁部上方に向けて少量
のガスを噴出する。これにより、シャワーヘッド１４又
は２４を使用しても尚且つウェーハ１周縁部上で不足す
るガスを補う。尚、ガスの噴出位置や噴出角度が調整可
能な構造となっている。
形態を示す模式図である。（Ａ）は要部側面図、（Ｂ）
は要部平面図である。同図において、図１と同じものに
は同一の符号を付与した。１８は補助ノズルである。補
助ノズル１８はサセプタ１３周辺に等間隔で数個設けら
れており、それぞれウェーハ１周縁部上方に向けて少量
のガスを噴出する。これにより、シャワーヘッド１４又
は２４を使用しても尚且つウェーハ１周縁部上で不足す
るガスを補う。尚、ガスの噴出位置や噴出角度が調整可
能な構造となっている。
【００２４】本発明は以上の例に限定されることなく、
更に種々変形して実施することが出来る。
更に種々変形して実施することが出来る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ウェーハ表面に生成する膜の厚さの面内均一性を向上さ
せることが可能なＣＶＤ装置を提供することが出来、半
導体装置等の製造歩留りの向上に寄与する。
ウェーハ表面に生成する膜の厚さの面内均一性を向上さ
せることが可能なＣＶＤ装置を提供することが出来、半
導体装置等の製造歩留りの向上に寄与する。
【図１】 本発明の第一の実施形態を示す模式縦断面図
である。
である。
【図２】 本発明のシャワーヘッドの斜視図である。
【図３】 本発明のシャワーヘッドの構造を示す模式縦
断面図である。
断面図である。
【図４】 本発明の第二の実施形態を示す模式図であ
る。
る。
【図５】 本発明の第三の実施形態を示す模式図であ
る。
る。
【図６】 従来例を示す模式縦断面図である。
【図７】 従来装置でのガスの流れを模式的に示す図で
ある。
ある。
１ ウェーハ １１ チャンバ １２ ヒータ部 １３ サセプタ １４，２４，３４ シャワーヘッド １５−０，１５−１，・・・，１５−ｎ 段 １６ ガス噴出口 １７−０ 基体 １７−１，１７−２，・・・，１７−ｎ 円環体 １８ 補助ノズル ２５−０，２５−１，・・・，２５−ｎ 段 ｇＡ 第一のガス ｇＢ 第二のガス
Claims (5)
- 【請求項１】 チャンバ内でシャワーヘッドがサセプタ
の上方に位置して該サセプタに対向しており、該シャワ
ーヘッドの底面に設けられた複数のガス噴出口から該サ
セプタ上に載置されたウェーハに向けてガスを噴出して
該ウェーハ表面に膜を生成する気相成長装置において、 前記シャワーヘッドの底面には同心円状に段が形成され
ており、該底面の周縁部がその内側の段より下方に位置
し、且つ各段に複数のガス噴出口が設けられていること
を特徴とする気相成長装置。 - 【請求項２】 前記シャワーヘッドは、内径の異なる円
環体を同心的に積層して段を形成したものであることを
特徴とする請求項１記載の気相成長装置。 - 【請求項３】 前記シャワーヘッドは、底面の周縁部に
おいて中心部より多量のガスを噴出するよう構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の気相成長装置。 - 【請求項４】 前記シャワーヘッドは、複数種のガスを
それぞれ別のガス噴出口から噴出するように構成されて
おり、且つ該シャワーヘッド底面の周縁部において該複
数種のガスの少なくとも一種を中心部より多量に噴出す
るよう構成されていることを特徴とする請求項４記載の
気相成長装置。 - 【請求項５】 前記サセプタ周辺部近傍に、該サセプタ
上に載置するウェーハの周縁部上方に向けてガスを噴出
する補助ノズルを有することを特徴とする請求項１記載
の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21865596A JPH1064831A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21865596A JPH1064831A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064831A true JPH1064831A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16723355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21865596A Pending JPH1064831A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1064831A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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