JPS61263214A - 反応処理装置 - Google Patents
反応処理装置Info
- Publication number
- JPS61263214A JPS61263214A JP10379285A JP10379285A JPS61263214A JP S61263214 A JPS61263214 A JP S61263214A JP 10379285 A JP10379285 A JP 10379285A JP 10379285 A JP10379285 A JP 10379285A JP S61263214 A JPS61263214 A JP S61263214A
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- Japan
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- reaction
- buffer
- temperature
- temperature control
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- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
-
- 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
- C23C16/4411—Cooling of the reaction chamber walls
-
- 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
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- 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
- C23C16/45587—Mechanical means for changing the gas flow
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は被処理物に反応生成物を堆積する反応処理装置
に関し、特にチャンバ内壁面への反応生成物の付着を防
止した反応処理装置に関するものである。
に関し、特にチャンバ内壁面への反応生成物の付着を防
止した反応処理装置に関するものである。
半導体装置の製造技術分野では、ＣＶＤと称される化学
的気相成長法による反応処理技術が多用されており、半
導体ウェハの表面上に種々の膜を形成する場合等に利用
されている。一般にこの種の反応処理を行う装置は、気
密に近い状態に保たれたチャンバを有し、このチャンバ
内に半導体ウェハ等の被処理物を設置してこれを所定の
温度に加熱する一方、チャンバ内に反応ガスを導入して
これを反応させ、反応生成物を被処理物の表面上に堆積
させるように構成している。
的気相成長法による反応処理技術が多用されており、半
導体ウェハの表面上に種々の膜を形成する場合等に利用
されている。一般にこの種の反応処理を行う装置は、気
密に近い状態に保たれたチャンバを有し、このチャンバ
内に半導体ウェハ等の被処理物を設置してこれを所定の
温度に加熱する一方、チャンバ内に反応ガスを導入して
これを反応させ、反応生成物を被処理物の表面上に堆積
させるように構成している。
ところで、この種の装置では、チャンバ内に導入された
反応ガスがチャンバ内で均一になるようにあるいは複数
の反応ガスが均一に混合されるように、チャンバのガス
導入口に対向位置してバッファと称する邪魔板を設けて
いる。このため、このバッファが被処理物の輻射熱によ
って加熱されていると、導入される反応ガスがこのバッ
ファに衝突した時点で加熱されて反応され、このバッフ
ァの表面に反応生成物が付着（堆積）してしまうことに
なる。このように、バッファ部位で反応が進行されかつ
ここに反応生成物が付着すると、ガス流の後流位置であ
るチャンバ内での反応ガス濃度が変化して反応速度にバ
ラツキが生じたり、反応生成物の組成が変化したりする
等の不具合が生じ、あるいはバッファに付着したものが
剥がれた時にこれが異物となって被処理物上に飛着し、
反応処理欠陥を発生させる等の問題が発生することにな
る。
反応ガスがチャンバ内で均一になるようにあるいは複数
の反応ガスが均一に混合されるように、チャンバのガス
導入口に対向位置してバッファと称する邪魔板を設けて
いる。このため、このバッファが被処理物の輻射熱によ
って加熱されていると、導入される反応ガスがこのバッ
ファに衝突した時点で加熱されて反応され、このバッフ
ァの表面に反応生成物が付着（堆積）してしまうことに
なる。このように、バッファ部位で反応が進行されかつ
ここに反応生成物が付着すると、ガス流の後流位置であ
るチャンバ内での反応ガス濃度が変化して反応速度にバ
ラツキが生じたり、反応生成物の組成が変化したりする
等の不具合が生じ、あるいはバッファに付着したものが
剥がれた時にこれが異物となって被処理物上に飛着し、
反応処理欠陥を発生させる等の問題が発生することにな
る。
また、反応生成物の種類によっては、バッファ表面部位
に限らず、チャンバの内壁全面に反応生成物が付着する
こともあり、前述と同様の問題がある。たとえば、アル
ミニウムをＣＶＤ法で形成する場合、チャンバ内壁温度
を低く （約２０℃以下）に保っておくと、アルミニウ
ムがチャンバ内壁に析出して付着することがある。
に限らず、チャンバの内壁全面に反応生成物が付着する
こともあり、前述と同様の問題がある。たとえば、アル
ミニウムをＣＶＤ法で形成する場合、チャンバ内壁温度
を低く （約２０℃以下）に保っておくと、アルミニウ
ムがチャンバ内壁に析出して付着することがある。
本発明の目的は反応生成物がチャンバ内壁面に付着する
ことを防止し、安定した反応処理を行うことができ、か
つ異物が発生することのない反応処理装置を提供するこ
とにある。
ことを防止し、安定した反応処理を行うことができ、か
つ異物が発生することのない反応処理装置を提供するこ
とにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、反応処理装置のチャンバに温度コントロール
手段を付設し、反応生成物の種類に応じてチャンバ内壁
の温度を変化コントロールすることにより、チャンバ内
壁面への反応生成物の付着を防止でき、これにより反応
処理の安定化および異物の発生防止を達成することがで
きる。
手段を付設し、反応生成物の種類に応じてチャンバ内壁
の温度を変化コントロールすることにより、チャンバ内
壁面への反応生成物の付着を防止でき、これにより反応
処理の安定化および異物の発生防止を達成することがで
きる。
第１図は本発明を縦型ＣＶＤ装置に適用した実施例を示
しており、基台１の上に円筒形のチャンバ２を立設して
内部に気密状態の反応空間３を画成している。また、チ
ャンバ２内の略中夫の基台１上には多面体（例えば八面
体）の被処理物支持体４を配置し、この支持体４の周面
には被処理物としての複数枚の半導体ウェハ５を支持さ
せている。なお、前記チャンバ２とこの被処理物支持体
４との間には必要に応じてバイアス電位が印加される。
しており、基台１の上に円筒形のチャンバ２を立設して
内部に気密状態の反応空間３を画成している。また、チ
ャンバ２内の略中夫の基台１上には多面体（例えば八面
体）の被処理物支持体４を配置し、この支持体４の周面
には被処理物としての複数枚の半導体ウェハ５を支持さ
せている。なお、前記チャンバ２とこの被処理物支持体
４との間には必要に応じてバイアス電位が印加される。
前記チャンバ２はその一部に排気口６を設け、排気ポン
プ７によって内部が排気される。また、チャンバ２の周
囲には円周方向に等しく配置した複数個の反応ガス供給
口８を配置し、図外のガス源に接続している。そして、
このガス供給口８の内側位置には太径のステム９によっ
てバッファ１０を垂直状態に固着支持しており、前記ガ
ス供給口８からチャンバ２内に導入される反応ガス流中
に位置してガス流を適当に乱し、チャンバ２内に均一に
充満させるようになっている。
プ７によって内部が排気される。また、チャンバ２の周
囲には円周方向に等しく配置した複数個の反応ガス供給
口８を配置し、図外のガス源に接続している。そして、
このガス供給口８の内側位置には太径のステム９によっ
てバッファ１０を垂直状態に固着支持しており、前記ガ
ス供給口８からチャンバ２内に導入される反応ガス流中
に位置してガス流を適当に乱し、チャンバ２内に均一に
充満させるようになっている。
更に、前記チャンバ２、ステム９およびバッファ１０に
は、これらに亘って内部にダクト１１を埋設している。
は、これらに亘って内部にダクト１１を埋設している。
これらダクト１１は全てが連続したものでもよく、ある
いは夫々別のものを配設してもよい、そして、これらの
ダクト１１の端部は温度コントロール手段１２に連結し
ている。温度コントロール手段１２は、第２図に詳細を
示すように、温度コントロール媒体としての水（または
油）を入れたタンク１３と、この水を前記ダクト１１に
圧送するポンプ１４と、圧送される水の温度を管理する
温度コントローラ１５とを備え、かつこの温度コントロ
ーラ１５は温度コントロール回路１６によって制御され
るようになっている。
いは夫々別のものを配設してもよい、そして、これらの
ダクト１１の端部は温度コントロール手段１２に連結し
ている。温度コントロール手段１２は、第２図に詳細を
示すように、温度コントロール媒体としての水（または
油）を入れたタンク１３と、この水を前記ダクト１１に
圧送するポンプ１４と、圧送される水の温度を管理する
温度コントローラ１５とを備え、かつこの温度コントロ
ーラ１５は温度コントロール回路１６によって制御され
るようになっている。
この温度コントロール回路１６には前記チャンバ２の内
壁面の一部、本例では前記バッファ１０の一部に取着し
た温度センサ１７を接続し、この温度センサ１７の出力
と、回路に予め設定されたデータに基づいて前記温度コ
ントローラ１５を制御することができる。
壁面の一部、本例では前記バッファ１０の一部に取着し
た温度センサ１７を接続し、この温度センサ１７の出力
と、回路に予め設定されたデータに基づいて前記温度コ
ントローラ１５を制御することができる。
以上の構成によれば、例えばタングステンシリサイドＷ
Ｓｉ、を反応生成する場合には、ガス供給口８からは、
ＷＦｈガスとＳｉＨ４ガスを夫々１０１０５ｃ、 １０
１０００ｓｃでチャンバ２内に一体的に供給し、同時に
排気口６からチャンバ２内を排気して内部を所定のガス
圧力（０，２Ｔｏｒｒ ）に設定する。
Ｓｉ、を反応生成する場合には、ガス供給口８からは、
ＷＦｈガスとＳｉＨ４ガスを夫々１０１０５ｃ、 １０
１０００ｓｃでチャンバ２内に一体的に供給し、同時に
排気口６からチャンバ２内を排気して内部を所定のガス
圧力（０，２Ｔｏｒｒ ）に設定する。
また、半導体ウェハ５は被処理物支持体４を介して約３
６０℃に加熱する。更に、温度コントロール手段１２に
おいて、温度コントローラ１５は水の温度を２１℃以下
に設定し、ダクト１１にこれを圧送する。この温度は温
度コントロール回路１６における予め設定されたデータ
と温度センサ１７の出力に基づく協動作用によって管理
される。
６０℃に加熱する。更に、温度コントロール手段１２に
おいて、温度コントローラ１５は水の温度を２１℃以下
に設定し、ダクト１１にこれを圧送する。この温度は温
度コントロール回路１６における予め設定されたデータ
と温度センサ１７の出力に基づく協動作用によって管理
される。
これにより、チャンバ２ないしバッファ１０は略２１℃
以下に設定管理される。
以下に設定管理される。
したがって、この状態でチャンバ２内の反応空間で前記
各ガスを反応させれば、タングステンシリサイドが生成
され、半導体ウェハ５の表面上に堆積される。このとき
、チャンバ２の内壁面、特にバッファ１０は半導体ウェ
ハ５の輻射熱によって加熱され得る状態にあり、しかも
ここに反応ガスが直接衝突されることになるが、バッフ
ァ１０の温度は温度コントロール手段１２の作用によっ
て２１℃以下の低温に保たれるため、バッファ１０の表
面において反応が進行されることはなく、反応生成物が
バッファ１０表面に堆積されることはない。これにより
、反応空間内での反応ガスの反応速度を初期設定通りに
コントロールでき、しかもバッファ１０の堆積物が剥が
れることによる異物が発生することもなく、半導体ウェ
ハ５上に高品質のタングステンシリサイド膜を形成する
ことができる。
各ガスを反応させれば、タングステンシリサイドが生成
され、半導体ウェハ５の表面上に堆積される。このとき
、チャンバ２の内壁面、特にバッファ１０は半導体ウェ
ハ５の輻射熱によって加熱され得る状態にあり、しかも
ここに反応ガスが直接衝突されることになるが、バッフ
ァ１０の温度は温度コントロール手段１２の作用によっ
て２１℃以下の低温に保たれるため、バッファ１０の表
面において反応が進行されることはなく、反応生成物が
バッファ１０表面に堆積されることはない。これにより
、反応空間内での反応ガスの反応速度を初期設定通りに
コントロールでき、しかもバッファ１０の堆積物が剥が
れることによる異物が発生することもなく、半導体ウェ
ハ５上に高品質のタングステンシリサイド膜を形成する
ことができる。
一方、アルミニウムをＣＶＤ法により形成する場合には
、チャンバ２内にはガス供給口８からトリイソブチルア
ルミニウムを導入し、かつ半導体ウェハ５は３００±１
００℃に加熱する。これに対しチャンバ２やバッファ１
０は、ダクト１１へ通流する水の温度を温度コントロー
ル手段１２で管理して５０±１０℃以上（通常は３０℃
程度）に保っておく。
、チャンバ２内にはガス供給口８からトリイソブチルア
ルミニウムを導入し、かつ半導体ウェハ５は３００±１
００℃に加熱する。これに対しチャンバ２やバッファ１
０は、ダクト１１へ通流する水の温度を温度コントロー
ル手段１２で管理して５０±１０℃以上（通常は３０℃
程度）に保っておく。
これにより、アルミニウムＣＶＤ反応にかかわらずアル
ミニウムがチャンバ２の内壁面およびバッファ１０表面
に堆積することが防止でき、前述と同様にアルミニウム
ＣＶＤ反応速度の安定化および異物の発生防止を図って
半導体ウェハ５上に高品質のアルミニウム膜を形成でき
る。
ミニウムがチャンバ２の内壁面およびバッファ１０表面
に堆積することが防止でき、前述と同様にアルミニウム
ＣＶＤ反応速度の安定化および異物の発生防止を図って
半導体ウェハ５上に高品質のアルミニウム膜を形成でき
る。
また、チャンバ２内壁面のクリーニング時には、チャン
バ２を４０〜５０℃に保っておけば、クリーニング効果
を促進することができる。
バ２を４０〜５０℃に保っておけば、クリーニング効果
を促進することができる。
（１）チャンバに温度コントロール手段を付設し、反応
生成物の種類に応じてチャンバの温度を変化コントロー
ルしているので、チャンバやバッファへの反応生成物の
付着が防止でき、反応速度の安定化をはかると共に、異
物の発生を防止でき、高品質の反応処理を行うことがで
きる。
生成物の種類に応じてチャンバの温度を変化コントロー
ルしているので、チャンバやバッファへの反応生成物の
付着が防止でき、反応速度の安定化をはかると共に、異
物の発生を防止でき、高品質の反応処理を行うことがで
きる。
（２）温度コントロール手段により、特に反応生成物の
堆積し易いバッファを好適な温度に保持しているので、
バッファへの堆積を効果的に防止できる。
堆積し易いバッファを好適な温度に保持しているので、
バッファへの堆積を効果的に防止できる。
（３）温度コントロール手段は、チャンバおよびバッフ
ァ内に配設したダクトに温度コントロールした水等の流
体を通流しているので、容易に温度コントロールを行う
ことができる。
ァ内に配設したダクトに温度コントロールした水等の流
体を通流しているので、容易に温度コントロールを行う
ことができる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、チャンバと
バッファとで異なる系統のダクトを配設しかつ夫々独立
した温度コントロール手段にて温度コントロールを行う
ことにより、夫々異なった温度に制御するようにしても
よい。また、温度センサは水等の温度を検出して温度の
コントロールを行うようにしてもよい。更に、温度コン
トロール媒体は水、油等の液体のみならず、空気、窒素
ガス等の気体を利用してもよい。
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、チャンバと
バッファとで異なる系統のダクトを配設しかつ夫々独立
した温度コントロール手段にて温度コントロールを行う
ことにより、夫々異なった温度に制御するようにしても
よい。また、温度センサは水等の温度を検出して温度の
コントロールを行うようにしてもよい。更に、温度コン
トロール媒体は水、油等の液体のみならず、空気、窒素
ガス等の気体を利用してもよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である縦型ＣＶＤ装置を用
いた半導体ウェハへの膜形成用の反応処理装置に適用し
た場合について説明したが、それに限定されるものでは
なく、化学反応を利用して堆積を生じさせる反応装置で
あれば、反応生成物の種類やその方式にかかわらず全て
同様に適用できる。
をその背景となった利用分野である縦型ＣＶＤ装置を用
いた半導体ウェハへの膜形成用の反応処理装置に適用し
た場合について説明したが、それに限定されるものでは
なく、化学反応を利用して堆積を生じさせる反応装置で
あれば、反応生成物の種類やその方式にかかわらず全て
同様に適用できる。
第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す断面図、
第２図は要部の拡大詳細断面図である。
１・・・基台、２・・・チャンバ、３・・・反応空間、
４・・・被処理物支持体、５・・・半導体ウェハ（被処
理物）、６・・・排気口、８・・・ガス供給口、１０・
・・バッファ、１１・・・ダクト、１２・・・温度コン
トロール手段、１３・・・タンク、１４・・・ポンプ、
１５・・・温度コントローラ、１６・・・温度コントロ
ール回路、１７・・・温度センサ。 第 １ 図
４・・・被処理物支持体、５・・・半導体ウェハ（被処
理物）、６・・・排気口、８・・・ガス供給口、１０・
・・バッファ、１１・・・ダクト、１２・・・温度コン
トロール手段、１３・・・タンク、１４・・・ポンプ、
１５・・・温度コントローラ、１６・・・温度コントロ
ール回路、１７・・・温度センサ。 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、反応空間を画成するチャンバ内に反応ガスを導入し
、この反応ガスの反応生成物を被処理物上に堆積する反
応処理装置であって、前記チャンバに温度コントロール
手段を付設し、前記反応空間に対向するチャンバ内壁面
の温度を反応生成物の種類に応じて変化コントロールし
得るように構成したことを特徴とする反応処理装置。 ２、チャンバ内壁の一部を構成して反応空間内に導入さ
れる反応ガスの均一化を助長するバッファに温度コント
ロール手段を設けてなる特許請求の範囲第１項記載の反
応処理装置。 ３、温度コントロール手段はチャンバ壁内にダクトを埋
設し、このダクト内に温度コントロールした流体を通流
した構成としてなる特許請求の範囲第１項または第２項
記載の反応処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10379285A JPS61263214A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 反応処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10379285A JPS61263214A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 反応処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61263214A true JPS61263214A (ja) | 1986-11-21 |
Family
ID=14363248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10379285A Pending JPS61263214A (ja) | 1985-05-17 | 1985-05-17 | 反応処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61263214A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008130620A (ja) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Nuflare Technology Inc | 気相成長装置及び気相成長方法 |
-
1985
- 1985-05-17 JP JP10379285A patent/JPS61263214A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008130620A (ja) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Nuflare Technology Inc | 気相成長装置及び気相成長方法 |
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