JPS61131425A - 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、光化学的に反応ガスを分解して薄膜を基板
上に形成させる方法（ｐｈｏｔｏ　ｃｈｅａ＋１ｃａｌ
ｖａｐｏｕｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　　：以下光励起
ＣＶＤ法と称す）を用いてＷｉＩＩｌｊｉを形成する半
導体製造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ＷＩＩｌｊ！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・ｉ！ｆｌｉ！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ｃｖ’゛Ｄ法
が注目されているン之の光励起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、ＷｉＩＩＩへのダメージも少
なぐすることができる。　・　　　゛また、一般的に光
励起’ＣＶ　Ｄ法では、光の強度が薄膜の形成速度に大
きな影響を与えることが知られており、基板温度、痩応
ガスの組成比、圧力を一定に保った条件下で′は、ａＦ
ｆｌｌの形成速度は光Φ照射強度に比例して速くなるこ
とが知られている。

第２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は膜形成
時にその中が高真空状態に減圧される反応室、２は線状
ランプからなる光源、３は基板加熱用ヒータ、４はシラ
ン等の反応ガス、５は薄膜が形成される基板、６は光透
過材、か−らなる光入射窓、７は反応ガス供給口、８は
反応後のガス４ａを排出するためのガス排出口、９は基
板５を載せる固定台である。

なお、反応室１内は一般的に高真空状態に減圧され、反
応室１の壁、光透過材からなる光入射窓６も当然この圧
力に耐えうる構造、板厚により構成されている。

この装置では、反応ガス４が供給ロアから反応室１に導
入されると、該反応ガス４は入射窓６−から投射された
光線により励起分解される。そしてこれにより生じた反
応生成物がヒータ３によって低温加熱された基板５上に
堆積し、該基板５上に薄膜が形成される０反応後のガス
４ａは排出口８から排出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この従来の半導体製造装置では以上のように反応室１に
光の入射窓６を設け、反応室１外に設けられた光源２か
ら光を投射しているが、基板５上へのｓａＩの形成速度
を速めるためには基板５上の光の照度を強くする必要が
あり−、このためにはより出力の大きな光源を用いるか
、基板５と光源２の距離を縮め、基板５上の照度を強く
する必要がある。ところが、長寿命で出力の大きい実用
的な光源を求めることは現在では困難であり、また従来
の構造のまま基板５と光源２の間の距離を縮めることも
これらの間に光透過材からなる光入射窓６を、高真空の
圧力に耐えられる構造で反応室１に取り付けねばならな
いことからはなはだ困難であった・ また、光入射窓６に光化学反応による反応生成物が堆積
し、いわゆる曇りが生じて紫外線がこれを透過しにく（
なり、装置の連続運転ができなくなる−という問題点が
あった。

この発明は、このような問題点を解消するためになされ
たもので、基板上の光の照度を高めることができ、さら
には連続運転できる半導体製造装置を得ることを目的と
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る半導体製造装置は、反応室内の回転可能
な石英ガラス管内に線状ランプを複数個配設してなるも
のを光源として用い、上記石英ガラス管の基板と反対側
の外表面近傍でプラズマを発生させ上記石英ガラス管表
面に付着した反応生成物をエツチング除去するプラズマ
放電装置を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、光源を反応室内に設けたから、該
光源が基板に近づいて該基板上の光の照度が高まり、薄
膜は速（形成される。また、石英ガラス管の外周面に付
着する反応生成物は上記石英ガラス管の回転に伴い上方
に移動し、ここでプラズマエツチングされて除去される
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例による半導体製造装置の断面
図である０図において、ｌは反応室、１３は該反応室１
内に設けられた図示右回りに回転可能な円筒形石英ガラ
ス管であり、これは図示しないモータにより駆動される
。１２は該石英ガラス管１３の内壁に沿って複数の線状
ランプが配設されてなる光源、５は基板、１４は上記円
筒形石英ガラス管１３の該基板５と反対側の外表面近傍
、即ち上方でプラズマを発生させるプラズマ放電装置、
１１ａ、１１ｂはその両電極、１０は円筒形石英ガラス
管１３両側面を覆うよう設けられ反応室１を基板側と非
基板側とに仕切るシール板である。３は基板加熱用ヒー
タ、４は反応ガス、７は反応ガス供給口、８は反応後の
ガス４ａを排出するためのガス排出口、９は基板５を載
せる台である。

次に作用効果について説明する。

本装置においては、反応ガス４は供給ロアから反応室１
内に供給され、一方光源１２である円筒形石英ガラス管
１３から光が投射されて該反応ガス４が光化学反応を生
じ、ヒータ３によって加熱されている基板５上に薄膜が
形成される。

そして本装置では、円筒形石英ガラス管１３内に複数の
線状ランプを配設したものを光源として用い、該光源１
２を反応室１内に設けたので、該光源１２を任意の距離
まで基板５に近づ−け−ることができ、該基板５上の光
の照度を高めることができる。このため光源１２の出力
を必要以上に高めることなく基板５上への薄膜の形成速
度を速めることができる。

また上記薄膜形成に際し、反応生成物は上記石英ガラス
管１３の表面に付着するが、これは該石英ガラス管１３
の回転に伴い上方に移動し、ここでプラズマ放電装置１
４により発生されるプラズマにてエツチング除去される
ことによって線状ランプを点灯させたまま装置を連続運
転できる。

また、本実施例では反応ガス供給ロアとガス排、　　　
　　出０８を円筒形石英９杯管１３を挟んで該９う、″
管１３下方に相互に近１けて設けた０で・反応ガス４は
、円筒形石英ガラス管１３と基板５との間隔がもっとも
狭く、基板５上の光の照度がもっとも強いところを流れ
、該反応ガス４に光化学反応を速やかに起こさせること
ができる。またこのような反応ガス供給ロア、ガス排出
口８を役けることにより、反応ガス４を短い距離だけ流
せばよ、いため、反応室１内の不必要な１部分に反応ガ
ス４が流れるのを防止できる。又、反応ガスを短い距離
を効率よく流すことができるため、反応ガスの濃度を均
一に、しかも反応ガスの光化学反応の速度に合わせ十分
な量の反応ガスを基板５上に流し込むことができ、薄膜
の形成速度を速めることができる。

又、円筒形石英ガラス管１３内に該ガラス管１３の内壁
に沿って線状ランプを適当な間隔をおいて配置している
ので、上記ガラス管１３の軸と直角な方向において基板
５上の光の照度分布はある程度均一にできる。

（発明の効果〕 以上のように、この発明に係る半導体製造装置によれば
、複数の線状ランプを石英ガラス管内に組み込んだもの
を光源として用い、該光源を反応室内に設けたので、基
板上の光の照度を高めて薄膜の形成速度を速めることが
でき、また回転可能な上記石英ガラス管上部の外周面近
傍でプラズマを発生させるプラズマ放電装置を設けたの
で、上記外周面に付着する反応生成物をプラズマエツチ
ングして除去でき、これにより装置を連続運転できる効
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図は従来の半導体製造装置の断面側面図で
ある。 １・・・反応室、１２・・・光源、４・・・反応ガス、
５・・・基板、１３・・・石英ガラス管、１４・・・プ
ラズマ放電装置。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

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、上記光源が反
   応室内に回転可能に設けられた石英ガラス管内に複数の
   線状ランプが配設されてなるものであり、上記石英ガラ
   ス管の上記基板と反対側の外表面近傍でプラズマを発生
   させるプラズマ放電装置が設けられていることを特徴と
   する半導体製造装置。