JPS61129821A - 半導体製造装置 - Google Patents

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　ｃｈｅｍｉｃａｌ　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ａ＊ｉ＊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Ｗｉ膜はダメージを受けやすいものである。

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、￥＃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、光の基板上での照
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１反応ガス組成比、圧力を一定に保
った条件下では、薄膜の形成速度は上記照度に比例して
速くなる。

第３図及び第４図はこのような光励起ＣＶＤ法による従
来の半導体製造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により閉塞されている
。１０．１１はそれぞれ上記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、１３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ｌ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７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、その結果酸基板４上
に薄膜が形成され、反応後のガス９は排出口１３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、光源として複数の線状ラン
プ２ａを石英ガラス管１の軸方向に向けて配設している
が、この線状ランプ２ａはその構造上、その両端部から
の発光量が少なく、そのため基板４の上記ランプ２ａの
軸方向両端部の照度が中央部より弱く、そのためこの従
来装置では基板４の両端部の膜形成速度が中央部より遅
くなってその厚さが薄（なり、形成される薄膜の厚さが
不均一になるという問題があり、一方、線状ランプ２ａ
の中央部のみを光源として利用すれば照度は均一になる
訳であるが、このようにすると今度は小さな基板しか製
造できないこととなり、製造能率が悪くなる。

また、上記従来装置ではガラス管ｌの外表面に沿って線
状ランプ２ａを並列配置しているので、基板４のガラス
管軸と直角方向の照度分布は均一にし易いが、このよう
な円弧状の形状に配置するのは困難である。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、
大きな面積の基板上に均一な膜厚の薄膜を能率よ（形成
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、反応室である石英
ガラス管の外側に複数の円弧状の線状ランプを上方に凸
になるよう、かつ該石英ガラス管の軸と直角方向に向け
て、基板からの高さが中央のものほど高くなるよう上記
管軸方向に並列配置したものである。

〔作用〕

本発明では、基板への光は、基板からの高さが中央のも
のほど高くなるよう石英ガラス管の軸方向に並列配置さ
れた複数の線状ランプから照射されるので、基板上の上
記軸方向の照度分布は基板の該軸方向両端及び中央にわ
たって均一となり、また上記各線状ランプは円弧状で管
軸と直角方向に向けてかつ上方に凸になるように、即ち
線状ランプの光量の少ない両端部はど基板に近くなるよ
うに配設されているので、基板上の上記軸直角方向の照
度分布も基板の該軸直角方向両端及び中央にわたって均
一となり、結局基板全面にわたって照度が均一となり、
その結果基板全面に同一厚さの１ｌｌｌｌが形成される
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す。

図において、第３図及び第４図と同一符号は同−又は相
当部分を示し、１２は５本の線状ランプ１２ａからなる
光源であり、この各線状ランプ１２ａは石英ガラス管１
の外側にて基板４からの高さが中央のものほど高くなる
よう該ガラス管１の軸方向に並列配置されており、また
この各線状ランプ１２ａは円弧状のもので、石英ガラス
管１の外部上方にて上方に凸で、かつ該石英ガラス管１
の軸と直角方向に向いている。ここで、線状ランプ１２
ａの基板４からの高さを中央のものほど高くしたのは、
基板４の中央はど各線状ランプ１２ａからの光の重なり
によってその照度が強くなり、一方照度は光源から基板
までの距離が大きいほど弱くなるから、上述のとおり中
央の線状ランプ１２ａを高くすることにより上記型なり
によって強くなった照度を補正して基板全面における照
度を均一にするためである。従って上記高さは基板４面
での照度が均一になるよう適宜選択される。

次に作用効果について説明する。

本実施例装置においても従来装置と同様に、石英ガラス
管１内に導入された反応ガス７は光源１２からの光が照
射されて励起分解し、これによる反応生成物が基板４上
に堆積して該基板４上に薄膜が形成される。

そしてこの際、本実施例では、石英ガラス管１の軸方向
、即ち基板４の長手方向に基板４からの高さが中央はど
高（なるよう並列配置された５本の線状ランプ１２ａか
ら光が照射されるから、上記基板４上の長手方向の照度
は、両端部も中央部も均一となり、また上記各線状ラン
プ１２ａばガラス管軸と直角方向を向いた上方に凸の円
弧状のものであるから、該ランプ１２ａの光量の少ない
両端部はど基板４に近くなっており、これによりこの光
量の不足分は距離が近いことで補なわれ、そのため基板
４上の上記管軸と直角方向の照度も均一となり、その結
果基板４の全面において均一な膜厚の薄膜が形成される
こととなる。

このように本実施例では、基板４の全面において光源１
２からの照度が均一となり、その結果膜厚の均一性を向
上でき、また基板４の長手方向に光量が均一となる結果
大きな面積の基板に薄膜を形成でき、製造能率を向上で
きる。

なお、上記実施例では、光源１２が５本の線状ランプ１
２ａからなる場合について説明したが、この線状ランプ
１２ａの数量は処理すべき基板の大きさによって適宜選
択されるものである。また上記実施例では、線状ランプ
１２ａを同じ間隔で並列配置した場合について説明した
が、本発明ではこの配置間隔は必ずしも同じでなくても
よく、例えば中央はど広りシソもよく、このようにすれ
ば各線状ランプ１２ａの基板４からの高さにあまり差を
設けることなく基板上の照度分布を均一にできる。

〔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、
複数の円弧状の線状ランプを上方に凸になるよう、かつ
石英ガラス管の軸直角方向に向けて、また中央のものほ
ど高くなるよう該軸方向に並列配置したので、基板上に
おける光の照度分布を均一にして膜厚を均一にでき、半
導体の精度を向上できる効果があり、また大面積の基板
に薄膜を形成でき、製造能率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図はその断面正面図、第３図は従来の半導
体製造装置の断面側面図、第４図はその断面正面図であ
る。 １・・・石英ガラス管、４・・・基板、７・・・反応ガ
ス、１２・・・光源、１２ａ・・・線状ランプ。

Claims (1)

【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、上記反応室は
   石英ガラス管からなり、上記光源は上記石英ガラス管の
   外側にて基板からの高さが中央のものほど高くなるよう
   該石英ガラス管の軸方向に並列配置された複数の円弧状
   の線状ランプからなり、その各線状ランプは上方に凸で
   かつ上記石英ガラス管の軸と直角方向に向いていること
   を特徴とする半導体製造装置。