KR100284753B1

KR100284753B1 - 성막장치

Info

Publication number: KR100284753B1
Application number: KR1019930011441A
Authority: KR
Inventors: 도시아끼 하세가와
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시키가이샤
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 2001-04-02
Also published as: JP3154197B2; KR940001263A; US5480489A; JPH06163518A

Abstract

본 발명은 온도 분포를 개선한 지지대(서셉터)를 가진 CVD 장치 등의 성막장치(成膜裝置)를 제공한다. 반도체 기판(3)을 적재하는 지지대(2), 반도체 기판(3)을 지지대(2)를 통해 가열하기 위한 가열 장치(1), 및 반도체 기판(3) 상에 박막을 성장시키기 위한 원료가스를 공급하는 원료가스 공급수단을 가지며, 지지대(2)가 최소한 반도체 기판(3)과 접촉하는 부분인 접촉부(2a) 및 지지대(2)의 외주에 있고 반응실 측벽(7)에 고정되어 있는 부분인 고정부(2b)로 분할되어 있으며, 바람직하기로는 접촉부(2a)의 재료에는 열전도성이 양호한 재료인 흑연을 사용하고, 고정부(2b)의 재료에는 열전도성이 낮은 재료인 석영이나 SUS를 사용한다.

Description

성막장치

본 발명은 성막장치(成膜裝置)에 관한 것이다. 본 발명은 예를 들면, 반도체 장치 제조 시의 각종 박막의 형성용 성막 장치로서 이용할 수 있다. 예를 들면, 금속 CVD 장치로서 구체화할 수 있고, 특히 미세한 콘택트홀을 매립(埋入)하기 위한 또는 내열 배선을 형성하기 위한 등의 금속 CVD 장치로서 적합하게 구체화할 수 있다.

반도체 장치 등에 사용되는 성막 장치의 역할은 매우 중요하며, 특히 예를 들면 CVD 장치는 ULSI 등의 반도체 장치를 제작하는데는 불가결의 것이다.

CVD 장치로 대표되는 성막 장치는 막을 형성한 반도체 기판 등을 지지하는 지지대에 대하여 그 온도 분포가 매우 중요한 의미를 갖는다. 예를 들면, 콘택트 저항이 낮은 접속 구조를 얻을 수 있는 블랭킷 텅스텐 CVD가 주목되고 있으나, 특히 이러한 블랭킷 텅스텐 CVD 기술과 같이, 반응 율속(反應律速) 영역(원료 가스가 과잉으로 공급되어, 반응하는 속도가 퇴적 속도를 결정하고 있는 영역)을 이용하고 있는 경우에는, 특히 온도 분포에 민감하게 되어 있다(이것에 대해서는, 예를 들면 Mat. Res. Soc. Symp. Proc. VLSI V., 1990, Material Research Society “HIGH GROWTH RATE CVD-W PROCESS FOR FILLING HIGH ASPECT RATIO SUB-MICRON CONTACTS/LINES” R. V. Joshi 외 참조). 이 블랭킷 텅스텐 CVD 기술은 차세대 이후의 ULSI의 다중 배선 형성 프로세스에 있어서, 0.35 미크론 룰(micron rule) 이하의 미세한 콘택트홀이나 관통홀(through hole)을 배선 재료로 매립하는 기술이 요구에 부응하는 기술의 하나로서 주목되고 있는 것이다.

본 발명은 전술한 반도체 기판 지지대(이하, 서셉터(susceptor)라고 하기도 함)의 온도 분포를 개선하려고 하는 것이다.

제8도에 도시한 것은 콜드월(cold wall) 타입의 장치의 제안 예이며, 이것은가열 장치(1)인 램프에 의해 서셉터(2)를 가열하고, 이 열로 웨이퍼(3)를 가열하는 구성을 채용한다. 이 장치의 서셉터(2) 부분의 상세는 제9도 및 제10도에 도시한다. 이 배경 기술에 있어서는, 원료 가스는 제8도에 도시한 바와 같이 아래쪽의 가스 공급구(6)로부터 공급되고, 가스 플러저(gas plunger; 71)에 의해 균일하게 확산되어 웨이퍼 표면에 도달한다.

그런데, 제9도에 도시한 바와 같이, 서셉터(2)가 반응실 측벽(7)에 고정되어 있으므로, 서셉터(2)로부터 반응실 측벽으로 열이 도피하여, 서셉터(2) 주변의 온도가 내려가는 문제가 있었다. 특히, 블랭킷 텅스텐 CVD에 있어서는 ±2℃ 이내로 온도차를 제어하지 않으면 안되지만, 제8도의 구성 그대로는 텅스텐막 두께의 분포가 ±50% 이상으로 되어 있었다.

또, 블랭킷 CVD 법에 의해 형성한 금속 박막(특히 텅스텐)은 기판과의 밀착성이 나빠서, 매우 박리되기 쉽다. 그래서, 기판 표면에 금속 박막을 형성하는 경우에는 밀착층이 필요하다. 블랭킷 텅스텐 CVD의 경우에는 TiN 막이 흔히 사용되고 있다. 그러나, TiN 막이 형성되어 있지 않은 기판 부분은 텅스텐 박막이 박리되어 버리므로, 기본적으로는 텅스텐 박막이 성장하지 않도록 하는 조치가 필요하다.

제9도에 도시한 장치에 있어서는, TiN 박막이 형성되어 잇지 않은 부분인 TiN 스퍼터(sputter) 장치의 클립 마크부나 웨이퍼 배면에 텅스텐 박막이 형성되지 않도록 서셉터 배면으로부터의 퍼지 가스(제9도에 있어서, 흑연 서셉터(2a)에 형성된 퍼지 가스유로를 부호(10)에 나타냄)를 흐르게 하고 잇다.

본 발명은 상기한 문제점인 입자 저감과 온도 분포의 개선의 두 가지를 동시에 실현하려고 하는 것이다.

즉, 본 발명의 목적은 지지대(서셉터)의 온도 분포를 개선하여, 형성된 막의 두께 분포가 양호하게 되고, 또 입자의 원인이 되는 기판 웨이퍼 배면에의 막 재료의 회입 방지(回入防止)와 온도 분포의 개선을 동시에 행할 수 있는 성막 장치를 제공하기 위한 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 열흡수 효율의 변화가 없고, 온도 분포의 변화가 없고, 안정된 처리를 행할 수 있으며, 열흡수 효율이 향상되고, 적은 전력으로도 안정된 가열을 행할 수 있고, 형성한 막이 잘 박리되지 않으며, 입자를 억제할 수 있는 성막 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 성막 장치는 반도체 기판을 적재하는 지지대-여기서 지지대는 최소한 기판과 접촉하는 부분인 접촉부, 및 상기 지지대의 외주에 있고 반응실 측벽에 고정되어 있는 부분인 고정부로 분할되어 있으며, 동시에 상기 접촉부분과 상기 고정 부분에는 각각 금속 박막이 형성되어 있음-; 상기 반도체 기판을 상기 지지대를 통해 가열하기 위한 장치; 및 상기 반도체 기판상에 박막을 성장시키기 위한 원료가스를 공급하는 원료가스 공급수단을 포함하며, 상기 지지대의 접촉부의 재료로는 열전도성이 양호한 재료를 사용하고, 상기 지지대의 고정부의 재료로는 열전도성이 낮은 재료를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 성막장치는 상기 지지대의 접촉부 재료는 흑연과 같은 열전도성이 양호한 재료를 사용하고, 상기 지지대의 고정부 재료는 석영이나 스테인레스 스틸(SUS)과 같은 열전도성이 낮은 재료를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 성막장치는 상기 분할한 지지대의 양 부분의 사이에 퍼지 가스를 도입하는 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 성막장치는 상기 성막 장치가 금속 박막 형성 CVD 장치 또는 블랭킷 텅스텐 CVD 장치로 구체화되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 성막장치는 상기 금속 박막이 상기 텅스텐과 밀착성이양호하고, 또한 텅스텐의 식각 시에 식각되지 않는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 지지대가 최소한 반도체 기판과 접촉하는 부분인 접촉부와, 상기 지지대의 외주에 있고 반응실 측벽에 고정되어 있는 부분인 고정부로 분할되어 있으므로, 지지대(서셉터)의 온도 분포가 개선되어, 형성된 막의 막두께 분포가 양호하게 되고, 입자의 원인이 되는 기판 웨이퍼 배면에의 막 재료의 회입 방지와 온도 분포의 개선이 동시에 달성된다.

또한, 본 발명에 의하면, 서셉터의 온도 분포가 개선되고, 또 미리 지지대(서셉터)에 금속 박막을 형성해 둠으로써, 열흡수 효율의 변화가 없고, 온도 분포의 변화가 없고, 안정된 처리를 행할 수 있으며, 또 지지대(서셉터)에 금속 박막을 형성해 둠으로써, 열흡수 효율이 향상되어 적은 전력으로 안정된 가열을 행할 수 있으며, 또 금속 박막 코팅재를, 예를 들면 블랭킷 텅스텐 CVD로 형성한 텅스텐막과 밀착성이 양호한 막으로 함으로써, 서셉터에 형성한 막이 잘 박리되지 않으며, 입자를 억제할 수 있다.

제1도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 성막 장치의 요부 단면도.

제2도는 본 발명의 제1 실시예에 따른 성막 장치 지지대의 상면도.

제3도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 성막 장치의 요부 단면도.

제4도는 본 발명의 제2 실시예에 따른 성막 장치의 상면도.

제5도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 성막 장치 지지대의 요부 단면도.

제6도는 본 발명의 제3 실시예에 따른 성막 장치 지지대의 상면도.

제7도는 본 발명의 제4 실시예에 따른 성막 장치의 요부 단면도.

제8도 내지 제13도는 종래 기술을 나타낸 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가열 수단(히터 어셈블리) 2 : 지지대(서셉터)

2a : 접촉부 2b : 고정부

3 : 반도체 기판(웨이퍼)

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 그리고 당연한 것이지만, 본 발명은 다음의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

본 실시예는 블랭킷 텅스텐 CVD 장치에 본 발명을 적용한 것이다. 제1도에 본 실시예에 따른 성막 장치의 요부 단면도를 나타낸다. 도시한 부분은 제8도에 도시한 배경 기술의 도면에 있어서의 지지대(2)(서셉터)의 부분과 그 도면의 위쪽 부분에 해당한다. 제2도는 본 발명의 실시예에 따른 지지대(2)의 상면도를 나타낸다. 그 외의 부분은 제8도의 구조와 같다.

본 발명의 실시예에 따른 성막 장치는 도시한 바와 같이 반도체 기판(3)을 적재하는 지지대(2), 반도체 기판(3)을 지지대(2)를 통해 가열하기 위한 가열 장치(1), 반도체 기판(3) 상에 박막을 성장시키기 위한 원료가스를 공급하는 원료가스 공급수단(이 부분은 제8도 참조)을 가진 성막 장치로서, 지지대(2)가 최소한 반도체 기판(3)과 접촉하는 부분인 접촉부(2a) 및 지지대(2)의 외주에 있고 반응실 측벽(7)에 고정되어 있는 부분인 고정부(2b)로 분할되어 있다.

또, 본 발명의 실시예에 따른 성막 장치는 지지대(2)의 접촉부(2a)의 재료로서 열전도성이 양호한 재료인 흑연을 사용하고, 지지대(2)의 고정부(2b)의 재료로서 열전도성이 낮은 재료인 석영이나 스테인레스 스틸(stainless steel; SUS)을 사용한다.

본 발명의 실시예는 페이스다운 방식(face down type)의 금속 CVD 장치이며, 위쪽으로부터 가열 수단(1)인 히터 어셈블리의 광 등에 의한 가열에 의해 석영 유리창(4)을 통하여 접촉부(2a)인 흑연 서셉터를 가열하고, 이 흑연 서셉터에 밀착된 반도체 장치(3)(이하, 단지 웨이퍼라고 하기도 함)는 가열된 이 접촉부(2a)(흑연 서셉터)를 통해 가열된다.

본 발명의 실시예에 있어서, 지지대(2)인 서셉터가 흑연으로 이루어지는 접촉부(2a)는 SUS로 이루어지는 고정부(2b)의 2 부분으로 구성되어 있다. 외주 부분을 이루는 고정부(2b)의 재질은 가능하면 열전도성이 낮은 것이 바람직하다. 열전도성이 낮은 것으로서는 석영, 알루미나 등을 들 수 있다. 또, 내주 부분을 이루는 접촉부(2a)는 본 실시예에서 사용한 바와 같이 열전도성이 양호한 흑연이 바람직하지만, 가공성이나 강도가 요구되는 경우에는 상기 SUS 등도 상관없다. 그 경우에는, 램프 조사의 균일성이 요구된다.

또, 외주 부분을 이루는 고정부(2b)와 내주 부분을 이루는 접촉부(2a)는 나사(82)에 의해 고정되어 있다. 나사의 재질은 열전도성이 낮은 석영, 알루미나 등이 바람직하지만, 가공성이 문제로 되는 경우에는 다른 재질이라도 상관없다.

온도 제어는 열전대(熱電對)(81)에 의한 온도 모니터 장치를 사용하여 히터의 출력을 제어함으로써 실현하고 있다.

상기와 같은 구성으로 함으로써, 본 실시예에 의해 열도피가 적고, 균일성이 양호한 웨이퍼 가열을 실현할 수 있다.

실제로 실시예의 구조에 의해, 450℃ 설정에 ±2℃의 온도 분포를 얻을 수 있고, 블랭킷 텅스텐 CVD에 있어서 면내(面內) 5% 이하의 막두께 분포를 얻을 수 있었다. 그 때의 CVD 조건을 다음에 나타낸다.

[CVD 조건]

제1 스텝

온도 : 450 ℃

압력 : 9310 Pa

가스 : SiH₄/WF₆/H₂= 7/10/300 sccm

제2 스텝

온도 : 450 ℃

압력 : 9310 Pa

가스 : SiH₄/WF₆/H₂= 0/25/500 sccm

상기와 같이, 본 실시예 있어서는 지지대(2)인 서셉터를 반도체 웨이퍼(3)에 접하는 내주 부분을 이루는 접촉부(2a)와, 냉각된 반응실 측벽(7)에 접하는 외주 부분을 이루는 고정부(2b)로 분할함으로써, 웨이퍼에 접하고 있는 내주 부분의 열을 놓치지 않도록 할 수 있다.

또, 반응실 측벽(7)에 접하는 고정부(2b)의 재질을 열전도성이 낮은 것으로 하고, 반도체 기판 웨이퍼(3)에 접하는 내주 부분인 접촉부(2a)의 재질을 열전도성이 양호한 것으로 함으로써, 열을 놓치지 않는 효과와 웨이퍼면 내의 온도 분포를 균일하게 하는 효과를 동시에 얻을 수 있다.

즉, 본 실시예에 의하면, 서셉터를 외주 부분과 내주 부분의 2 이상으로 분할함으로써, 그들 접합 부분에 있어서 열전도성이 저해되고, 서셉터의 열이 반응실로 도피하는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 서셉터 상의 웨이퍼가 적재되는 접촉부(2a)에 있어서, 온도 구배가 완만해지고, 결과적으로 웨이퍼 상의 온도 분포가 개선되어, CVD 막의 두께 분포가 개선된다.

또한, 외주 부분을 열전도성이 낮은 것으로 함으로써, 열의 도피를 방지할 수 있다. 이로써, 온도 구배는 더욱 작아져서, 막두께 분포가 개선된다. 그리고, 내주 부분을 열전도성이 양호한 것으로 하면, 예를 들어 램프에 의한 가열이 균일하지 않아도 열전도성이 양호하므로, 즉시 확산하여 서셉터의 온도 분포가 균일하게 되는 효과가 있다.

[실시예 2]

본 실시예는 실시예 1의 변형예이며, 실시예 1에서 도시한 지지대(2)(서셉터)에 제3도 및 제4도에 도시한 바와 같이, 퍼지 가스를 반도체 기판 웨이퍼 배면의 외주에 분출하는 기구를 설치한 것이다.

즉, 본 실시예는 분할한 지지대(2)의 양 부분(2a, 2b)의 사이에 퍼지 가스를 도입하는 기구를 구비하도록 하였다.

구체적으로는, 퍼지 가스는 흑연으로 이루어지는 접촉부(2a)에 열린 1mm 직경의 개구부(11)를 통과하고, SUS로 이루어지는 고정부(2b)와 흑연의 접촉부(2a)와의 간극(1mm)으로 구성되는 가스 도입로(10)를 통과하여, 웨이퍼 배면 주변부에만 분출된다.

이로써, 웨이퍼 주변부의 원료가스는 희석되고, 웨이퍼 주변부의 CVD막의 퇴적이 억제된다. 그러므로, 웨이퍼 배면으로부터의 CVD 막의 박리를 방지할 수 있고, 입자의 발생이 억제된다.

서셉터의 재질은 실시예 1에서도 설명하였으나, 가공성, 강도의 문제로 적절히 변경해도 되나, 본 실시예와 같이 내주는 흑연, 외주는 얇은(1mm) SUS가 바람직하다. 그러나, 가공성의 점을 희생하면 외주는 석영유리, 알루미나 등이 바람직하다.

실제로 본 실시예를 적용하여 블랭킷 텅스텐 CVD를 행한 예를 다음에 나타낸다.

[CVD 조건]

제1 스텝

온도 : 450 ℃

압력 : 9310 Pa

가스 : SiH₄/WF₆/H₂= 7/10/300 sccm

퍼지 가스 : Ar = 500 sccm

제2 스텝

온도 : 450 ℃

압력 : 9310 Pa

가스 : SiH₄/WF₆/H₂= 7/25/500 sccm

퍼지 가스 : Ar = 1000 sccm

이 결과, 웨이퍼 배면으로부터 박리되지 않는 블랭킷 텅스텐 CVD를 행할 수 있었다. 분포는 실시예 1과 같고, 5% 이하의 양호한 균일 분포가 얻어졌다.

본 실시예에 의하면, 온도 분포가 양호한 구성의 지지대(2)(서셉터)에 웨이퍼 배면의 외주에 퍼지 가스가 분출되는 기구를 부가함으로써, 웨이퍼 배면의 외주부분만 원료가스가 희석되어 반응을 억제할 수 있고, 입자의 원인이 되는 웨이퍼 배면에의 CVD 막의 퇴적을 방지할 수 있다. 이로써, 박리되기 쉬운 밀착층의 필요한 블랭킷 텅스텐을 형성할 수 있게 된다.

[실시예 3]

전술한 실시예 1, 2에 있어서는, 서셉터의 외주 부분을 이루는 고정부(2b)의 재질을 열전도성이 낮은 석영, 알루미나 등으로 하여 외주 부분으로부터의 열도피를 억제하였으나, 그것만으로는 특히 서셉터의 접촉부(2a)의 재질을 열전도성이 양호한 흑연으로 한 경우, 성막 처리를 반복해 가면 흑연에도 금속 박막이 성장하고, 열흡수율이 변화하여, 온도 분포가 악화되는 수가 있다.

본 실시예는 그와 같은 문제를 해결한 것이다. 본 실시예를 제5도에 요부 단면도로, 제6도에 웨이퍼를 적재하는 측에서 본 지지대(2)를 도시한다.

본 실시예는 반도체 기판(3)을 적재하는 지지대(2), 반도체 기판(3)을 지지대(2)를 통해 가열하기 위한 가열장치(1), 및 반도체 기판(3)상에 금속 박막을 성장시키기 위한 원료가스를 공급하는 가스공급 수단을 가진 성막 장치로서, 지지대(2)가 최소한 반도체 기판과 접촉하는 부분인 접촉부(2a) 및 지지대(2)의 외주에 있고 반응실 측벽에 고정되어 있는 부분인 고정부(2b)로 분할되어 있는 동시에, 접촉 부분(2a)과 고정 부분(2b)에는 각각 금속 박막(2c)이 형성되어 있다.

본 실시예는 주변 부분인 고정부(2b)에 SUS를 사용하여 열도피를 방지하고, 반도체 기판 웨이퍼(3)에 접촉하는 흑연으로 이루어지는 접촉부(2a)에 금속 박막(W)을 코팅(coating)한 예이다. 코팅할 금속은 디바이스에 악영향을 미치지 않는 것이라면 무엇이든 좋다. 예를 들면 Al, WSi, Ti, TiSi, TiN, TiW, Cu, Co, Ni, CoSi, NiSi, Au 등을 들 수 있다. 단, 재료를 선정하는 경우에는 디바이스의 어느 부분을 사용할지를 충분히 고려할 필요가 있다. 예를 들면 게이트보다 앞의 공정에서는, 일반적으로는 Al, Cu 등의 금속은 사용할 수 없다. 또, 금속 박막이 텅스텐과 밀착성이 양호하고, 또한 텅스텐의 식각 시에 식각되지 않는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 본 실시예에서는 내측의 서셉터인 접촉부의 재료로서는 흑연을 사용하고 있다. 이것은 열전도성이 양호하고, 온도 구배를 적게 하기 위해서이다. 특히 블랭킷 텅스텐 CVD를 행하는 경우에 있어서는, 내측의 서셉터에는 흑연을 사용하여 조금이라도 온도 분포를 개선하는 것이 바람직하다.

본 실시예에 의하면, 외측의 서셉터에 금속 코팅을 행하고, 또한 이것을 블랭킷 텅스텐과 밀착성이 양호한 TiN 등으로 함으로써, 텅스텐막의 박리를 방지할 수 있다.

즉, 전술한 바와 같이, 서셉터의 외주를 열전도성이 낮은 석영, 알루미나 등으로 함으로써, 열의 도피는 방지할 수 있다. 그러나, 온도 분포를 양호하게 하기 위해 내주의 서셉터에 열전도성이 양호한 흑연을 사용하는 경우, 가열 수단에 IR 램프를 사용하면, 그 적외선이 거의 투과해 버린다.

따라서, 웨이퍼에 직접 적외선이 조사되게 되어, 웨이퍼의 상태에 따라서 가열상태가 변화하게 된다. 또, 성막 처리를 계속하여 행하면, 흑연 서셉터에도 박막이 형성되어 적외선의 흡수율이 변화하게 된다.

그래서, 이것을 방지하기 위해 대부분의 적외선을 흡수하는 금속 박막을 미리 코팅해 둔다. 이로써, 적외선은 웨이퍼에 달하지 않고, 또 성막 처리를 계속하여 서셉터에 박막이 형성되어도, 열흡수 효율이 일정하고, 변화가 없으며, 안정된 가열을 행할 수 있다.

한편, 블랭킷 텅스텐 등과 같은 밀착성이 나쁜 금속 박막을 형성하는 경우에 있어서는, 선택 성장시킬 때와는 달리 절연막 상에도 성막한다. 따라서, 그 성막한 텅스텐이 박리된다는 문제가 생긴다. 본 실시예에서는 미리 밀착성이 양호한 TiN 등의 밀착층을 코팅해 두므로, 이 문제가 해결된다. 또한, TiN은 F계의 가스에 잘 식각되지 않으므로, 서셉터 상에 성막한 텅스텐을 식각하는 경우에 있어서도 그 코팅이 잘 떨어지지 않는다는 이점도 있다. 그리고, 온도가 높으면 TiN도 F 래디컬로 식각되며, 따라서 플라스마 크리닝할 때는 온도를 제어하여 행할 필요가 있다.

[실시예 4]

제7도를 이용하여 실시예 4를 설명한다. 본 실시예는 실시예 3의 변형예이며, 본 실시예에서 사용한 장치는 외주 부분을 이루는 고정부(3b)가 석영, 내주를 이루는 접촉부(3a)가 흑연의 구조가 각각 TiN, W을 금속 박막(3c)으로는 코팅한 블랭킷 텅스텐 CVD 장치이다.

이 장치는 블랭킷 텅스텐이 웨이퍼의 배면에 퇴적하여 성막되는 것을 방지하기 위해, Ar 가스로 주변의 원료 가스를 희석할 수 있는 구조로 되어 있다. 또, 외주 부분을 석영으로 함으로써 실시예 3의 구성(SUS) 보다 열도피의 방지 효과가 크다. 또, 금속 코팅함으로써 텅스텐의 박리를 방지할 수 있고, 입자를 저감할 수 있다.

본 실시예에서는 석영 상에서 TiN을 사용하였으나, 블랭킷 텅스텐과 밀착성이 양호한 TiW, TiON, W 등으로도 물론 된다. 서셉터 상의 금속 코팅도 본 실시예에서는 텅스텐을 사용하였으나, 실시예 3에 열거한 금속 박막을 사용할 수 있는 것은 물론이다.

본 발명에 따르면, 지지대(서셉터)의 온도 분포가 개선되어, 형성된 막의 막두께 분포가 양호하게 되고, 또 입자의 원인이 되는 기판 웨이퍼 배면에의 막재료의 회입 방지와 온도 분포의 개선을 동시에 달성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 열흡수 효율의 변화가 없고, 온도 분포의 변화가 없고, 안정된 처리를 행할 수 있으며, 열흡수 효율이 향상되고, 적은 전력으로 안정된 가열을 행할 수 있으며, 형성한 막이 잘 박리되지 않고, 입자를 억제할 수 있는 성막 장치를 제공할 수 있다.

Claims

성막 장치에 있어서, 반도체 기판을 적재하는 지지대-여기서 지지대는 최소한 반도체 기판과 접촉하는 부분인 접촉부, 및 상기 지지대의 외주에 있고 반응실 측벽에 고정되어 있는 부분인 고정부로 분할되어 있으며, 동시에 상기 접촉 부분과 상기 고정 부분에는 각각 금속 박막이 형성되어 있음-; 상기 반도체 기판을 상기 지지대를 통해 가열하기 위한 가열 장치; 및 상기 반도체 기판상에 박막을 성장시키기 위한 원료가스를 공급하는 원료가스 공급수단을 포함하며, 상기 지지대의 접촉부의 재료로는 열전도성이 양호한 재료를 사용하고, 상기 지지대의 고정부의 재료로는 열전도성이 낮은 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 지지대의 접촉부 재료는 흑연과 같은 열전도성이 양호한 재료를 사용하고, 상기 지지대의 고정부 재료는 석영이나 스테인레스 스틸(SUS)과 같은 열전도성이 낮은 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 분할한 지지대의 양 부분의 사이에 퍼지 가스를 도입하는 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성막 장치가 금속 박막 형성 CVD 장치로 구체화 되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 성막 장치가 블랭킷 텅스텐 CVD 장치로 구체화되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제5항에 있어서, 상기 금속 박막이 텅스텐과 밀착성이 양호하고, 또한 텅스텐의 식각 시에 식각되지 않는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.