JPS62238368A

JPS62238368A - 薄膜形成装置

Info

Publication number: JPS62238368A
Application number: JP7911286A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ito; 仁伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-04-08
Filing date: 1986-04-08
Publication date: 1987-10-19

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は薄膜形成装置に係り、特に化学的気相成長Ｉ！
：置に関する。

（従来技術）化学的気相成長装置等を曵いて行なわれる化学的気相成
長法（ＣＶＤ）は、集積回路の農道工場におけるｉ膜形
成に用いられるＭ要な方法の一つである。これは、シラ
ン（Ｓ　ｔ　Ｈ４）ガスを原料とする多啼晶シリコン薄
膜の形成、有機シランを用いた二酸化シリコン（ｓｉｏ
ｚ）膜の形Ｒ’４に５いて実用化されている方法であり
、最近では有機アルミニウムを原料としたアルミニウム
薄膜の形成や高融点金属のへ６ゲン化物を原料ガスとし
た高融点金属薄膜およびそのシリサイド膜の形成におい
ても検討がなされている。

ところで、ＣＶＤ法には大気圧下で薄膜形成を行なう常
圧ＣＶＤと、減圧下で薄膜形成を行なう減圧ＣＶＤ法と
があるが、生産性に優れ、設差被覆性および均一性の良
好な減圧ＣＶＤ法が近年では主流となっている。

この減圧ＣＶＤ法に用いられる装置として、ａ常、真空
排気機能を備えた石英製の管状容器即ち５反応炉を具備
し、この反応炉内に薄膜を形成すべき基板を装填して、
該反応炉内を真空排気した後。

該反応炉の外側に配設された抵抗、加熱熱源によりて所
定温度まで該反応炉を加熱し１反応性ガスを該反応炉内
に流入せしめ基板表面に薄膜を形成するように＊ｇされ
ている装置が知られている・所定の膜厚の薄膜が形成さ
れると８反応性ガスの導入を停止し、薄膜形成のなされ
た基板は反応炉外に取り出される。ここで、基板は通常
数ミリ間隔で多数側車てて設置できるようにした支持台
（ボート）Ｉｃ配列されている。

ボートの出し入れは反り炉内壁に非接触で出し入れする
ノンコンタクト方式や反応炉内へ移送した後、ボートを
下げて反応炉内壁にじかに載置するソフトランディング
方式などの方法がある。

ところで、ＣＶＤ装置においては、基板は所定温度まで
加熱されるが、このとき反応炉内壁及びボートも同温度
あるいはその温度前後に加熱されこのような状態で反応
性ガスを流すと薄膜は基板表面のみならず、反応炉内壁
およびボート上にも形成されてしまう。

つまり１例えば六フッ化タングステン（ＷＦ６　）と水
素（Ｈｌ）を流量を制御して流すと、基板上のシリコン
あるいはメタル面上で次の反応でｗＨが形成される。

ＷＦ、ｉｇ）＋３　Ｈ，ｌ＃）　→Ｗａｓ）　＋６　Ｈ
Ｆ［＃）ここで、ｇ、Ｓはそれぞれ気相、固相を表わす
。

この系によるタングステン膜の形成は％選択ＣＶＤと呼
ばれタングステン膜は、シリコンあるいは特定のメタル
面上にしか形成されない。ところが。

反応で消費されなかったＷＦ６や馬および反応副生成物
）（Ｆが選択性を阻害する。この為１反応炉内壁および
ボート上にもタングステン薄膜が形成されこの薄膜は、
厚くなればはがれて反応炉内のゴミとなり、基板上に付
着して歩留りの低下をまねいてｂた。

更に反応炉内に薄膜が形成されることのもう一つの弊害
は１反応性ガスが反応炉内壁で消費されるため基板表面
へ飛来する反応性ガスの横置が変化すること、２よび反
応炉内での反応量が増加するため反応副生成物の生成量
が増加し、著しい場合には薄膜形成の機構が変化し、堆
積パラメータの最適化を難しくすることであった。

このため、４Ｉ！に清缶な制御を必要とする薄膜形成の
場合には、この反応副生成物の除去が必要とされていた
。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、化学的気
相成長ｖｃｇける未反応反応物反応副生成物の薄膜堆積
に与える影響を抑えて、信頼性の優れた薄膜形成装置を
提供することを目的とする。

（発明を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は少なくとも反応炉と
この反応炉を加熱する加熱器と前記反応炉内にガスを導
入するガス室とこのガスの排気を行なう排気系と前記反
応炉において表面に薄膜が形成せしめられる被処理基板
を載置する支持部を備えた薄膜形成装置において、前記
支持部にもガスを排気する排気口を設けたことを特徴と
する薄膜形成装置を提供する。

（作用）上記構成によれば、化学的気相成長に８いて、基板への
通訳的堆積を阻害する末文・応反乙物及び反応副生成物
が発生すると同時に基板の支持′部に設けられた排気口
から排気することが可能である。

（実施例）以下１本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は１本発明の一実施例の化学的気相成長装置（Ｃ
’ＶＤ装置）の概略構成図である。このＣＶＤ装置は、
８インチ対応（内径３０ｃｍ）の例えば石英製の反応炉
（１）と、この反応炉（１）内を抵抗加熱方式により加
熱する３ゾーン加熱器（２）と前記反応炉（１）にガス
を導入するガス室（１７）とこのガスの排気をゲートパ
ルプ（１０）を介して行なうメカニカルブースターポン
プ（１１）　、ロータリーポンプ（■２）からなる排気
系（１６）とから構成されている。反応炉（１）は反ト
チ（１）前部及び後部に設けられた扉（ゲートバルブ）
（６）及び後部とじ蓋（７）と前記ゲートバルブ（１０
）で密閉される。後部とじ蓋（７）からは本発明の特徴
部分である支持部として２本のボート支持棒（３ａ）。

（３ｂ）が扉（６）に向かって伸びており前記支持棒（
３ａ）、（３ｂ）内部は嘉２図で示すように空洞で６多
数の排気口（１３）が穿設されている。又、この支持棒
（３ａ）＊（３ｂ）は反応炉（１）外部の前記排１系（
１６）と別の図示しない排気系に接続される局所排気ラ
イン＋９）　ｖｃアイソレージ環ンバルブ（８）を介し
て直結しており、ガスの排気を行なえるようになってい
る。これにより常に反応炉（１）内部の圧力よりも支持
棒（３ａ）　、（３ｂ）の内部の圧力は低く設定するこ
とができる。

排気口（Ｉ３）は％π２図に示すようにガスの流れが均
一となるように支持棒（３ａ）、（３ｂ）先端贈では口
径は小さく個数も少なりシ、後部とじ蓋（７）付近では
口径は大きく、個数は多く穿設されているσ 反応炉（１）への基板の出し入れは扉（６）を開いた侵
。

第３図及びπ４図に示すように基板（１４）を溝！／ｃ
差込んで縦段きに一列に多数枚装填したボー　ｌ−＋５
）を載せたカンチレバー（４）を反応炉ｉｌｌ内へ移送
した代７カ：／チレバーを下げて基板（１４）を装填し
ｆこボート（５）をボート支持棒（３ａ）、（３ｂ）　
ＩＣ載置する。その後、禦Ｊ、閏においてカンチレバ・
〜・（４）を反応炉（１）外に出し、扉（６）を閉じて
密閉した麦皮トチ（１）を真空排気して３ゾーン加熱器
ｆ２）　Ｋより反応炉ｆｉｌを所定ｍ度まで加熱する。

ここで１例えば基板（１４）にタングステン薄膜を形成
するために従来技術で述べたのと同様に六フッ化タング
ステン（ＷＦｔ＋）と水ｚ（Ｈｔ）をガス室（１７）か
ら流量を制、岬して流す。これにより基＠　（１，４）
［タングステン薄膜が堆涜してゆくと己もにこの布積の
１択性を阻害する未反応反応物のＷＦ、やＨ□及び反応
副生成物のＨＦが発生するがこれらの８択性を阻害する
ガスは発生すると同時（Ｃ：、基板（１４）に近いボー
ト支持棒（３ａ）、（３ｂ）の排気口（Ｌ３）から排気
されるので、基板（１４）へのタングステン薄膜形成に
おいて１選択性を阻害するガスの影響を抑制することが
できる。

所望の膜厚のタングステン膜が形成された後は、基板（
１４）を反応炉ｆｌ）　Ｖｃ入れたのと逆の操作をして
薄膜形成された基板（１４）を装填したボート（５）を
取り出せばよい。

なおこの実施例ではタングステン薄膜の形成について述
べたがＳｉＨ，の酸化によるｓｉｏ＊膜の形成、有機ア
ルミの熱ｅｓによるアルミ膜の形成などに利用でき、薄
膜形成一般に有効である。

又、ボート支持棒（３）及びその開口部（１３）につい
ても本実施例に限定されるものではなく、要はボートの
支持部が設けらｎており、その支持部にガス排気口が穿
設されていれば、どのｔうな形状であってもよい。

〔発明の効果〕

以上、述べてきたように本発明によれば化学的気相成長
において１択的堆積を阻害する未反応反応物及び反応副
生成物が発生すると同時に支持部に設けられた排気口か
ら排気することができるので、これらの影響を抑えて、
信頼性の優れた薄膜形成を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図。第２図はボート支持棒部分の拡大断面図、嘉３図及び第
４図はボートの支持棒への載置の様子を説明するための
図である。１・・・反応炉、２・・・３ゾーン加熱器、３・・−ボ
ート支持棒、４・・・カンチレバー、５・・・基板を装
填したボート、１３・・・排気０．１４・・・基板、１
６・・・排気系・代理人　弁理士　　　則　近　憲　右同　　　　　竹　花　喜久男第　２　図第３図第　　４　　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも反応炉と、この反応炉内を加熱する加
熱器と、前記反応炉内にガスを導入するガス室と、この
ガスの排気を行なう排気系と、前記反応炉内において表
面に薄膜が形成せしめられる被処理基板を載置する支持
部を備えた薄膜形成装置において、前記支持部にも該支
持部からガスを排気する排気口を設けたことを特徴とす
る薄膜形成装置。
（２）前記ガスは化学的気相成長によって被処理基板に
薄膜を堆積せしめるためのものである特許請求の範囲第
１項記載の薄膜形成装置。
（３）前記薄膜は、金属膜あるいはそのシリサイド膜も
しくはナイトライド膜である特許請求の範囲第１項記載
の薄膜形成装置。