JPS61129818A - 半導体製造装置 - Google Patents

半導体製造装置

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JPS61129818A
JPS61129818A JP25107384A JP25107384A JPS61129818A JP S61129818 A JPS61129818 A JP S61129818A JP 25107384 A JP25107384 A JP 25107384A JP 25107384 A JP25107384 A JP 25107384A JP S61129818 A JPS61129818 A JP S61129818A
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JP
Japan
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gas
chamber
reaction
supplying
glass tube
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JP25107384A
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Inventor
Toshiyuki Kobayashi
利行 小林
Yoshimi Otomo
大友 芳視
Noriyoshi Kinoshita
儀美 木之下
Masao Oda
昌雄 織田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23C16/45517Confinement of gases to vicinity of substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C16/45519Inert gas curtains
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野〕 この発明は、半導体製造装置に関し、特に光励起CV 
D (photo che++1cal vapour
 deposition )法により薄膜を形成する装
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*m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1
lllllはダメージを受は易いものである。
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CVD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、反応ガスの基板上
での濃度が薄膜の形成速度に大きく影響することが知ら
れており、例えば基板温度、先の照度を一定に保った条
件下では、WIIIll!の形成速度は上記ガス濃度に
比例して速くなる。
第4図及び第5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し、図において、
1は反応室である石英ガラス管であり、これは円筒状の
ものでその両端は反応室側壁3により閉塞されており、
10.11はそれぞれ該反応室内に反応ガス7、カーテ
ンガス8を供給するための反応ガス供給口、カーテンガ
ス供給口、16は排出ガス9を排出するためのガス排出
口である。2は複数の線状ランプ2aからなる光源であ
り、この線状ランプ2aは上記石英ガラス管1の外側に
おいて、該ガラス管1の軸方向に向けて、かつ該ガラス
管1の外表面に沿うよう並列配置されている。6は基板
4を搭載するためのサセプタ、5は上記基板4を加熱す
るための赤外線ランプである。
この従来装置では、反応ガス7及びカーテンガス8が石
英ガラス管1内に導入されると、このカーテンガス8は
石英ガラス管1の内面上部を覆うようにして流れ、また
上記反応ガス4は光源2からの光によって励起分解され
、これにより生じた反応生成物が赤外線ランプ5により
低温加熱された基板4上に堆積し、その結果該基板4上
に薄膜が形成され、また反応後のガス9は排出口16か
ら排出される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで上記従来装置では、反応ガス7を長方形状のガ
ス供給口10から石英ガラス管1内に供給するようにし
ているが、この反応ガス7を該供給口10の幅方向にお
いて一様に流すのは困難であり、基板4上でのガス濃度
はガスの流れ方向と直角方向の中央部と両端部とでは不
均一となる。
またこの従来装置では反応ガス7を石英ガラス管1の軸
方向に流すようにしているので、ガスの流れる距離が大
きくなり、基板4上でのガス濃度はガスの流れ方向にお
いても不均一になり、その結果上記従来装置では、基板
4上でのガス濃度が不均一になり、基板4に形成される
薄膜の膜厚が不均一になるという問題があった。
本発明は上記従来の問題点を解消すためになされたもの
で、基板上での反応ガスの濃度を均一にして膜厚の均一
性を向上できる半導体製造装置を提供することを目的と
している。。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、半導体製造装置において、反応室内に供給側
均圧室及び排気側均圧室を設けたものである。
(作用〕 本発明に係る半導体製造装置では、反応ガスは、まず供
給側均圧室により流れ方向に直角な方向において一様な
圧力でもって反応室内に供給され、また、反応後のガス
はこの反応室から上記流れに直角な方向において均一な
圧力でもって排気側均圧室内に侵入することとなり、そ
の結果基板上での濃度は上記方向において均一になる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図について説明する。
第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示す。
図において、第4図及び第5図と同一符号は同−又は相
当部分を示し、21は反応室である石英ガラス管であり
、これは横断面小判状のもので、その上面及び下面は平
坦部21a、21bとなっている。
22は5本の線状ランプ22aからなる光源であり、各
線状ランプ22aは上記石英ガラス管21の上側平坦部
21aの外側にて該ガラス管21の軸直角方向に向けて
、該ガラス管軸方向に並列に配置されている。また上記
石英ガラス管21の下側平坦部21bの外側には、5本
の赤外線ランプ5が該ガラス管21の軸方向に向けて、
該ガラス管21の軸直角方向に並列配置されている。
そして上記石英ガラス管21の両側内部にはガス供給室
12.ガス排気室13が対向配設されており、この画室
12.13は横断面半円状の上記石英ガラス管21の軸
方向に延びる筒体からなつっている。そして上記ガス供
給室12には、これを上下2室に仕切る仕切壁12aが
形成され、この仕切壁12aの下側、上側はそれぞれ反
応ガス供給室14.カーテンガス供給室15になってお
リ、この両供給室14の一端には、反応ガス供給通路1
4a、カーテンガス供給通路15aが接続されている。
そして上記カーテンガス供給室15の内側壁15bはそ
の他の壁よりその壁厚が厚くなっており、また該内側壁
15bには多数の円形孔であるカーテンガス供給口15
cが形成されており、このカーテンガス供給室15は上
記全てのカーテンガス供給口15Gから一様な圧力でも
ってカーテンガス8を反応室内に吐出するための均圧室
となっている。
また上記反応ガス供給室14の内側壁14bの上端には
仕切り壁12aに沿う上側壁14cが一体形成されてい
る。この上側壁14cには反応ガス供給口14dが形成
されており、この供給口14dは上記石英ガラス管1の
軸方向に延びるスリット部14eと、これの下側縁部に
凹設された多数の溝部14fとからなり、このようにし
て上記反応ガス供給室14は、反応ガスを上記供給口1
4dの全ての領域から均一な圧力でもって反応室内に吐
出するための均圧室となっている。
また上記ガス排気室13にはガス排気通路13aが接続
されており、その内側壁13bには、上記゛石英ガラス
管21の軸直角方向上下に延びる多数のスリット状のガ
ス排気口13cが一定の間隔をあけて形成されており、
このようにして上記ガス排気室13は、反応室内のガス
を全てのガス排気口13cから均一に排気するための均
圧室となっており、このガス排気口13cと上記カーテ
ンガス供給口15c及び反応ガス供給口14dは相互に
対向している。
次に作用効果について説明する。
本実施例装置では、カーテンガス8はカーテンガス供給
通路15aからカーテンガス供給室15に供給され、カ
ーテンガス供給口15cを通って反応室内に導入される
。また反応ガス7は反応ガス供給通路14aから、まず
反応ガス供給N14内に供給され、該供給室14の供給
口14dを通って反″応室内に導入され、この導入され
た反応ガス7は従来装置と同様に、光源22からの光が
照射されて励起分解し、これにより生じた反応生成物が
基板4上に堆積して該基板4上に薄膜が形成される。そ
して反応後のガス及びカーテンガスからなる排気ガス9
はガス排気口13cから排気室13内に流入し、該排気
室13からガス排気通路13aを通って石英ガラス管2
1外に排気される。
そしてこの際本実施例では、カーテンガス8及び反応ガ
ス7は各々の供給室15.14内において、各供給口1
5c、14dの吐出抵抗が大きいことからガラス管21
の軸方向においてその圧力が均一になり、そのため全て
の供給口15c、14dから均一の圧力でもって反応室
内に供給され、また排気口13cの吸い込み抵抗により
反応室内のガス圧力はガスの流れと直角方向において均
一となり、排気ガスは全ての排気口13cから一様に排
気室13内に吸い込まれ、その結果基板4上での反応ガ
ス7の濃度はガスの流れ方向と直角方向において均一に
なる。また、本実施例では、反応ガス7は石英ガラス管
21の軸直角方向に供給−され、その流れる距離が短か
く、従って基板4上での反応ガス7の流れ方向の濃度も
均一になり、結局基板4上での反応ガス7の濃度はその
全面において均一になることとなり、該基板4上に膜厚
の均一な薄膜が形成される。
また、本実施例では光源21を石英ガラス管21の上側
平坦部21aの外側に配設したので、基板4から光源1
2までの距離が、従来のような円弧状部の外側に配置し
た場合より近くなり、その分基板4上での照度が増大し
、また基板4を平行な面内に配置でき、照度が均一にな
り、その結果基板4の全面において均一な膜厚の薄膜が
能率よ(形成されることとなる。
このように本実施例では、反応ガス7の基板4上での濃
度を均一にでき、また光の照度を増大できるとともにこ
れを均一にでき、そのため薄膜の膜厚の均−性及び製造
能率を向上できる。
なお、上記実施例では、反応ガス7を石英ガラス管21
の軸直角方向に供給する場合について説明したが、本発
明は反応ガスを軸方向に供給する場合にも適用できるも
のであり、また上記実施例では、反応室が管状のもので
ある場合について説 ゛明したが、本発明はこれ以外の
反応室を備えた半導体製造装置にも適用でき、要は反応
ガスをその流れに直角な方向に均一の圧力でもって反応
室に供給するように構成すればよい。
〔発明の効果〕
以上のように本発明に係る半導体製造装置によれば、反
応室内に供給側均圧室、排気側均圧室を設けたので、反
応ガスの流れと直角な方向のガス濃度を均一にでき、そ
の結果薄膜の膜厚の均一性を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による半導体製造装置の断面
側面図、第2図は第1図の■−■線断面図、第3図は第
1図の■−■線断面図、gJ4図は従来の半導体製造装
置の断面側面図、第5図はその断面正面図である。 4・・・基板、7・・・反応ガス、13・・・ガス排気
室(排気側均圧室)、13b・・・対向面、13c・・
・ガス排気口、14・・・ガス供給室(供給側均圧室)
、1しト・・対向面、14d・・・ガス供給口、zl・
・・石英ガラス管、22・・・光源。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)反応室内の反応ガスに光源からの光を投射して光
    化学反応を生じさせ該反応ガス中に置かれた基板上に薄
    膜を形成させる半導体製造装置において、上記反応ガス
    をその流れ方向と直角な面内で均一な圧力でもって供給
    するための供給側均圧室及び排気側均圧室が上記反応室
    内に設けられていることを特徴とする半導体製造装置。
  2. (2)上記反応室は横断面長円形の石英ガラス管からな
    り、上記供給側均圧室及び排気側均圧室は、上記石英ガ
    ラス管の長円形長手方向の両側内部に管軸方向に向けて
    対向配設された管からなり、該両管の対向面には小径の
    穴又はスリットであるガス供給口、ガス排気口が形成さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    半導体製造装置。
JP25107384A 1984-11-28 1984-11-28 半導体製造装置 Pending JPS61129818A (ja)

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