KR20010106245A - Ｃｖｄ 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 높은 생산성을 갖고, 기판이면에 대한 오염이 적으며 수율이 높은 CVD 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
감압용기내의 가열홀더상에 기판을 링척으로 고정시키고, 기판에 대향하는 가스도입부에서 원료가스를 취출하여 박막을 형성하는 CVD 장치로서, 링척의 지지부재를 용기측벽에 형성하여 내부를 상하로 분할하고, 상부측을 내부벽에 의하여 성막실과 배기실로 다시 분할함과 동시에 동일 중심축의 둘레에 축대칭으로 배치하고, 하부측에 반송실을 배치한다. 성막실과 배기실은 내부벽의 관통구 또는 내부벽과 링척의 틈새에 의하여 연통되고, 반송실과 성막실 또는 배기실이 링척과 지지부재와의 틈새에 의하여 연통된 구조를 취한다. 또한, 링척은 내주연 하부에 퍼지가스 출구를 갖는 테이퍼가 형성되고, 이 테이퍼부로 기판을 고정시킴과 동시에 퍼지가스가 기판 외주부로 방출된다.

Description

ＣＶＤ 장치{CVD DEVICE}
본 발명은 CVD 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 집적회로의 배선재료 등에 사용되는 Cu 박막형성용의 CVD 장치에 관한 것이다.
최근, 반도체 디바이스의 고집적화에 수반하여, 집적회로를 형성하는 금속배관의 배선폭 또는 배선간격 등의 수치는 점점 축소되는 경향에 있다. 이러한 배선수치의 축소에 의하여 배선저항은 증대되고, 또한 배선간격이 좁아지면 배선간의 기생용량도 증대되므로, 집적회로 내부에서의 전기신호 지연시간이 증대되는 문제가 일어난다. 이 경우, 배선저항의 증대를 억제하기 위하여 배선의 높이를 크게 하고 배선 단면적을 증대시키기도 하나, 배선간이 마주보는 면의 면적이 증대되고 기생용량이 증대되므로 마구 배선높이를 크게 할 수는 없다. 이 신호지연 문제는, 0.1 미크론 정도의 배선수치에서는 집적회로의 정상적인 동작을 방해할 정도로 심각해졌다. 또한, 배선폭의 축소에 의한 저항 및 전류밀도의 증대는, 줄열 (joule heat) 에 의한 배선온도 상승 또는 일렉트로 마이그레션 (electromigration) 등을 일으켜 집적회로의 신뢰성을 저하시키기도 한다.
그래서, 이들 신호지연 또는 신뢰성 저하의 문제를 해결하기 위하여, 최근 금속배선의 재료로서 Al 보다도 저항이 낮고 융점이 높은 Cu 가 사용되게 되었다.
한편 반도체 집적회로에서는, 다층배선구조를 사용한 3차원적 배선이 이루어지는데, 배선수치의 축소는 3차원적으로 배선을 결선하는 접속구멍의 미세화를 수반하게 된다. 이 미세한 접속구멍 내부에 대한 금속재료의 매입방법으로서 전해도금에 의한 Cu 매입이 이루어지고 있다.
도금에는 바탕으로서 Cu 박막 (시드 Cu 층) 이 필요하고, 여기에는 스퍼터링법에 의한 성막이 행해진다. 그러나, 배선수치가 0.1 미크론 레벨이 되는 종횡비 (aspect ratio) (구멍의 깊이와 개구직경의 비) 가 증대되면, 스퍼터링법에서는단차 피복성이 나쁘기 때문에, 구멍측벽에 충분한 두께의 시드층이 형성되지 않아 도금불량이 일어나는 문제가 있다. 종횡비가 더욱 커지면 전해도금에서도 구멍내의 매입이 불량해진다. 이러한 미세구멍에서의 금속배선의 매입 문제를 해결하고, 개구직경 0.1 미크론 이하의 미세구멍 내부에서도 균일한 시드층의 형성 또는 완전한 매입이 이루어지므로, 최근 CVD 법 (화학적 기상 성장법) 에 의한 Cu 의 매입기술이 주목을 받고 검토되고 있다. CVD 법에 의한 Cu 매입에 대해서는 예를 들어 Jpn. J. Appl. Phys. Vol.37 (1998) pp.6358-6363 에 기재되어 있는 바와 같이, 충분한 성막속도로 종횡비 7 이상의 미세구멍에도 완전한 매입이 가능하다는 연구보고가 나와 Cu 매입기술로서 유망시되고 있다.
이상으로 기술한 바와 같이, 금후의 진보된 고집적화, 고특성화가 진행되는 반도체 집적회로에 있어서는, Cu 배선 및 매입에 관한 기술은 매우 중요하고, Cu 박막형성용의 CVD 방법 및 장치의 반도체 양산 프로세스에서의 중요성은 점점 높아지고 있다. 이러한 Cu-CVD 장치의 반도체 양산 프로세스에 대한 전개는 종래의 메탈 CVD 장치를 응용하여 달성될 것으로 보인다. 그래서 현재, 메탈의 CVD 장치로서 가장 확립된 기술인 텅스텐 CVD 장치의 가스도입 기구부를 Cu-CVD 장치의 원료에 적합한 것으로 변경함으로써, Cu-CVD 장치로서 동작시키는 검토가 시도되고 있다.
텅스텐 CVD 법에 있어서의 가스도입기구는, 액체원료인 6불화텅스텐의 증기를 통상의 가스 질량 플로 컨트롤러에 의하여 증기유량을 제어하여 성막실내에 도입하는 것이다. 한편, Cu-CVD 법의 경우, 원료로는 예를 들어 Cu (hfac)(tmvs) 등의 유기계 액체원료가 사용되는데, 어느 것이나 증기압은 실온에서 100 Pa 이하로 낮기 때문에, 통상의 가스 질량 플로 컨트롤러를 사용할 수는 없다. 그래서 예를 들어 Jpn. J. Appl. Phys. Vol.37 (1998) pp.6358-6363 에 기재되어 있는 바와 같이, 액체원료를 액체 질량 플로 컨트롤러에 의하여 소정의 유량으로 기화기로 보내고, 기화기에서 기화한 후, 성막실로 보내는 도입방법이 사용된다. 이들 액체 질량 플로 컨트롤러 및 기화기로 이루어진 원료가스 도입기구가 텅스텐 CVD 법의 가스 도입기구와 상이한 것이다.
이밖에, 기화된 가스를 직접 성막실내에 도입하는 가스도입부분 또는 기판 가열기구, 배기기구에 대해서는 종래의 텅스텐 CVD 장치에서 사용되는 기구와 동일한 것이 사용된다.
여기에서, 반도체 제조 프로세스에서는 텅스텐과 같은 메탈박막을 CVD 법으로 형성하는 경우, 고특성 집적회로를 안정적으로 생산하기 위해서는 파티클의 발생을 특히 억제할 필요가 있고, 이 관점에서 기판이면 등이 성막되는 것을 방지할 필요가 있다. 또한, 특히 Cu 박막의 경우, 기판이면의 성막방지는 다음과 같은 이유에 의하여 텅스텐 등에 비하여 더욱 중요해진다. 즉, Cu 는 Si 중에서 고속으로 확산되고, 또한 Si 반도체의 특성에 다대한 영향을 미치는 물질로서, 기판온도가 높을수록 확산속도가 커지기 때문에, 고온에서 성막하는 CVD 에서는 성막 중의 기판이면에의 막부착이나 원료의 회입 방지는 특히 중요하게 된다 (J. Electrochem. Soc., 2258-2260 (1999)).
이 기판 표면에 대한 성막 또는 원료가스의 부착방지방법은, 텅스텐 CVD 법에 있어서 확립된 몇 가지의 방책이 Cu-CVD 법에서도 적용할 수 있는 것으로 보인다. 그래서, 생산에 사용되고 있는 종래의 텅스텐 CVD 장치에 있어서의 기판이면에 대한 원료가스 회입방지기구에 대하여 개괄한다.
제 1 의 예로서, 일본 공개특허공보 평7-221024 호에 개시되어 있는 CVD 장치를 도 5 에 나타낸다. 감압용기 (31) 내에, 원료가스 도입부 (35) 와 이것에 대향하여 기판탑재용 홀더 (33) 가 배치되고, 원료가스 도입부 (35) 에서 방출된 가스는 분해되거나 하여 기판 (32) 상에 박막이 형성된다. 여기에서, 홀더 (33) 는 리프트 (41) 에 의하여 상하로 이동하고, 성막시에는 상승되어 링척 (34) 을 들어올리고 기판 (32) 의 표면과 링척 (34) 의 선단부 (40) 의 하방 수평면을 전체 둘레에 걸쳐서 접촉시킴으로써, 기판이면에 대한 원료가스의 회입을 저지하는 구성으로 되어 있다. 또한, 기판교환시에는 홀더 (33) 는 하강하고, 링척 (34) 은 지지부재 (36) 에 의하여 지지된다.
원료가스의 미반응분 및 부생성가스는, 실 (70) 에서 지지부재 (36) 에 형성된 개구 (39) 를 통하여 방 (71) 에 유입되고, 배기포트 (38) 를 통하여 용기 외부로 배출된다. 또한, 방 (72) 에는 원료가스 또는 부생성가스가 방 (72) 측에 유입되는 것을 방지하기 위하여, 퍼지가스 도입관 (42) 이 형성되어 있고, 방 (72) 내에 도입된 퍼지가스는 링척 (34) 과 지지부재 (36) 간의 틈새를 통하여 방 (70) 으로 유입되고, 원료가스 등과 함께 용기 외로 배출된다.
도 5 의 원료가스 회입방지기구는, 기판 외주부의 전체 둘레를 걸쳐 링척과 기판을 접촉시켜 원료가스의 회입을 방지하기 위한 것이므로, 링척과 기판이 접촉하는 부분의 거리가 중요해진다. 또한, 이 방법에서는, 링척이 기판에 접하고 있기 때문에, 접촉부에서는 기판에서 링척 선단부에 걸쳐 막부착이 일어나게 된다.
동일한 구성이 일본 공개특허공보 평5-38904 호, 미국특허 No.5000113, 동 No.5094885 에도 개시되어 있다.
또한, 특허 제 2603909 호에는, 도 6 에 나타낸 바와 같이 상하 이동하는 링척 (34) 의 선단부의 하방면에서, 내주 선단 테두리에서 1 ~ 1.5 ㎜ 외주측으로 장착된 핀 (43) 에 의하여 기판 (32) 을 홀더 (33) 상에 고정시키고, 링척과 기판간에서 퍼지가스를 취출 (吹出) 하여 원료가스가 기판의 이면으로 회입하는 것을 방지하는 기구가 개시되어 있다. 이 방법에서는 원료가스의 회입을 방지하는 데, 퍼지가스 유량, 핀의 높이로 결정되는 링척과 기판과의 간격 (A) 및 링척이 기판을 덮는 거리 (B) 가 중요해진다. 또한, 핀은 링척 선단의 내주보다 내측에 위치하고 있기 때문에 핀과 기판의 접촉부에 막이 부착되는 일은 없다.
그리고, 일본 공개특허공보 평4-233221 호에는, 도 7 에 나타낸 바와 같이 기판 (32) 을 홀더 (33) 상에 진공 척으로 고정시키고, 기판 외주부 가장자리 부근에 가스홈 (45) 으로부터 퍼지가스를 취출시켜 원료가스가 기판이면으로 회입하는 것을 방지하는 기구가 개시되어 있다. 이 경우, 원료가스의 회입을 방지하는 데 퍼지가스 유량이 중요해진다. 진공 척은 홀더 (33) 표면의 척홈 (44) 과 기판 (32) 간의 공간을 성막실용과는 별도의 배기계에서 배기하고 척홈 (44) 과 성막실간에서 차압을 형성함으로써 기판 (32) 을 고정시키는 것이다. 이 방법의 이점은, 기판 전체 면에 대한 성막이 가능하고 칩 수율이 향상되어 반도체 생산효율이 증대되는 점에 있다.
그러나, 상기 도 5 에 나타낸 CVD 장치 (일본 공개특허공보 평7-221024 호) 에서는 기판 (32) 과 링척 (34) 가장자리의 접촉부분에도 막이 형성되어 있기 때문에, 링척을 기판에서 탈착시킬 때, 접촉부에서 막박리가 일어나고, Cu 의 파티클을 발생시키는 문제가 있다. Cu 파티클이 홀더상에 낙하하면, 다음에 처리될 기판의 이면에 부착되고 Cu 오염이 발생되게 된다.
또한, 원료가스의 회입방지의 정확도를 높이기 위해서는 기판 외주부를 링척으로 덮는 폭을 크게 할 필요가 있고, 이를 위하여 기판상의 성막면적을 감소시키지 않을 수 없는 문제가 있다.
나아가, 본 발명자들이 원료가스의 회입방지 효과가 보다 높은 장치구성을 검토하던 중, 도 5 구성의 CVD 장치에는 중대한 문제가 있는 것으로 판명되었다. 즉, 생산장치의 경우에는 기판반송기구를 형성할 필요가 있으나, 방 (71) 의 외측벽 및 내측벽 (37) 에 기판반송용 암의 출입구 (기판 반송구) 를 형성하는 구성으로 하면, 비록 퍼지가스를 흘려보낸 경우라도 원료가스 회입방지 효과가 크게 저하되는 것으로 판명되었다.
이 문제를 해결하기 위하여, 기판반송구의 장착위치 등을 포함한 장치 전체 구조를 여러 가지로 검토한 결과, 원료가스가 감압용기에 도입된 후 용기 외로 배출되는 경로에 있어서의 원료가스의 흐름이 원료가스의 회입 정도에 크게 영향을 미치고, 가스 흐름을 축대칭으로 하여 정체가 없는 가스흐름을 형성함으로써, 원료가스 회입방지효과를 향상시킬 수 있다는 것을 알게 되었다. 즉, 도 5 의 장치에 기판반송구를 형성하여 원료가스 회입방지효과가 저하된 것은, 적어도 기판 직경의 폭에 걸쳐 개구 (39) 를 형성할 수 없게 되기 때문에, 가스의 흐름이 불균일해져 원료가스의 체류 등이 일어나고, 방 (72) 측으로 회입하여 기판의 이면을 오염시킨 것으로 유추된다. 또한, 방 (72) 에 퍼지가스를 도입하고, 방 (70) 측에 퍼지가스가 흐른다 해도, 이러한 구성에서는 퍼지가스의 흐름이 한쪽으로 편향되어 버려 충분한 효과를 발휘할 수 없게 되는 것으로 유추된다.
제 2 의 예 (특허 제 2603909 호 공보) 에서는, 기판 (32) 과 링척 (34) 과의 틈새에 퍼지가스가 흐른다 해도, 그 유량, 흐름의 불균일성 등에 의하여 원료가스가 퍼지가스의 흐름에 거슬러 농도가 낮은 방향으로 확산되는 경우가 있다. 게다가 링척이 기판을 덮는 거리 (B) 는 1 ~ 1.5 ㎜ 로 매우 짧기 때문에, 원료가스는 기판 근방의 홀더 (33) 에 도달하고, 기판처리 장수가 증대됨에 따라서 홀더 표면에 막이 부착되어 기판이면의 오염의 원인이 된다.
또한 기판 (32) 의 핀 (43) 으로 고정되고 핀의 높이로 결정되는 틈새 (A) 를 통과하여 퍼지가스를 흘리고, 핀에 성막이 일어나지 않도록 링척 선단에서 핀까지 일정 거리를 필요로 하기 때문에, 제 1 의 예와 동일하게 기판 전체 면에 대한 성막은 불가능하다.
제 3 의 예 (일본 공개특허공보 평4-233221호) 의 경우에는, 성막 기판 (32) 과 홀더 (33) 와의 봉함 (seal) 은 진공 척에 의한 단순한 접촉이고, 진공 척에 의하여 기판 가장자리 근방의 분위기가스가 흡인되기 때문에, 기판 근방에 존재하는원료가스는 기판이면에 침입하고 기판이면의 오염을 발생시키는 경우가 있다. 또한, 이 방법은, 성막압력과 척홈 (44) 과의 압력차를 이용하여 기판을 척하는 것이기 때문에 1.5 ㎪ 이하의 저압성막에 대한 적용이 어렵다는 문제가 있다.
이렇게, 종래의 텅스텐 CVD 장치 등에서 사용되는 방책은, 각각 일장일단이 있고, 생산성, 칩수율, 안정된 생산성이란 관점에서 여전히 충분하다고는 할 수 없어, 기판이면 부착방지효과가 더욱 우수한 기구가 요청되고 있다. 특히, 반도체회로의 배선용의 Cu 박막형성에 사용되는 CVD 장치의 경우에는, 전술한 바와 같이 극미량이라도 원료가스가 기판이면에 부착되면 집적회로의 특성을 열화시키는 점에서, 텅스텐 등에 비하여 더욱 엄밀한 부착방지기구가 요구된다. 예를 들어 기판이면에 대한 Cu 오염량을 1 ×1013㎝-2미만으로 억제할 필요가 있다는 것이다 (J. Electrochem. Soc., 2258-2260 (1999)).
이상에서 기술한 상황에 있어서, 본 발명은 종래형 장치의 문제를 해결하고, 높은 생산성을 갖으며 기판이면에 대한 오염이 적고, 수율이 높은 CVD 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가, 본 발명의 목적은, 금후 업그레이드된 고집적화, 고특성화가 더욱 진행된 반도체 집적회로에 적용할 수 있는 Cu 박막형성용의 CVD 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명자들은 종래의 문제점을 해결하고 상기 목적을 달성하기 위하여 감압용기의 내부구조, 가스의 흐름, 기판의 고정방법 등과 기판이면의 오염과의 관계에대하여 여러 기초적 검토를 하고, 얻어진 지식을 기초로 하여 더욱 검토한 결과 이하의 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 CVD 장치는 감압용기내에 형성된 가열홀더상에 기판을 탑재시키고, 원료가스 및 부생성가스의 기판이면으로의 회입을 방지하는 기능을 갖는 링척으로 고정시키고, 기판에 대향하여 형성된 가스도입부에서 원료가스를 취출하고, 기판상에 적어도 하나의 원료가스의 구성원소를 포함하는 박막을 퇴적시키는 CVD 장치에 있어서, 상기 링척을 받는 지지부재를 감압용기의 측벽에 형성하고, 상기 링척, 지지부재 및 기판으로 감압용기 내부를 상하로 분할하고, 상부측을 더욱 용기 천판 (天板) 과 상기 지지부재를 연결하여 형성된 내부벽에 의하여 성막실과 배기실로 분할하고, 하부측을 기판의 반송실로 하고, 상기 성막실과 상기 배기실은 모두 동일 중심축의 둘레에 축대칭으로 형성되고, 또한 상기 내부벽에 형성된 관통구에 의하여 연통되어 있고, 상기 성막실과 상기 반송실과는 상기 링척과 상기 지지부재간에 형성된 틈새에 의하여 연통되어 있는 것을 특징으로 한다.
이렇게, 감압용기 내부를 상하로 분할하여, 상부측에 성막실과 배기실을 동일한 수평높이로 형성하고, 또한 동일 중심축에 대하여 축대칭으로 배치함으로써, 성막실 및 배기실내에서 정체가 없는 가스흐름을 형성할 수 있다. 이 결과, 하부에 형성된 반송실측에 대한 원료가스 및 부생성가스의 회입은 억제되고, 기판이면에 대한 성막, 부착을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 CVD 장치는, 상기 링척을 받는 지지부재를 감압용기의 측벽에 형성하고, 상기 링척, 지지부재 및 기판으로 감압용기 내부를 상하로 분할하고,상부측을 더욱 용기 천판에서 상기 링척으로 소정의 틈새를 남기고 내려간 내부벽에 의하여 성막실과 배기실로 분할하고, 하부측을 기판의 반송실로 하고, 상기 성막실과 상기 배기실은 모두 동일 중심축의 둘레에 축대칭으로 형성되고, 또한 상기 내부벽과 링척간의 틈새 또는/및 상기 내부벽에 형성된 관통구에 의하여 연통되어 있고, 상기 배기실과 상기 반송실은 상기 링척과 상기 지지부재간에 형성된 틈새에 의하여 연통되어 있는 것을 특징으로 한다.
이렇게 구성함으로써, 퍼지가스는 반송실에서 직접 배기실로 흘러 성막실내에 회입되지 않기 때문에, 성막실내의 흐름을 더욱 정체가 없는 가스흐름으로 할 수 있고, 반송실로 침입하는 원료가스 등의 양을 더욱 적게 할 수 있게 된다.
게다가, 본 발명의 CVD 장치는, 감압용기내에 형성된 가열홀더상에 기판을 탑재하며 원료가스 및 부생성가스의 기판이면에 대한 회입을 방지하는 기능을 갖는 링척으로 고정하고, 기판에 대향하여 형성된 가스도입부에서 원료가스를 취출하고, 기판상에 적어도 하나의 원료가스의 구성원소를 포함하는 박막을 퇴적시키는 CVD 장치에 있어서, 상기 링척은 내주연의 하부에 테이퍼부가 형성되고, 이 테이퍼부에 의하여 기판을 눌러 상기 가열홀더상에 고정시킴과 동시에, 이 테이퍼부에 형성된 퍼지가스 출구에서 기판 외주부로 퍼지가스를 방출하는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.
이렇게, 링척의 테이퍼부로 기판 외주의 에지를 누르고 고정시키기 때문에, 원료가스 및 부생성가스의 기판이면측으로의 회입을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 기판과의 접촉이 선접촉이기 때문에 기판으로부터의 열전도가 억제되고, 기판과의 접촉부를 포함한 링척상에 대한 성막이 억제된다. 나아가서는 테이퍼부에 형성된 퍼지가스의 출구에서 기판 외주부에 퍼지가스를 취출시킴으로써, Cu 의 경우와 같이, 미량의 확산도 허용되지 않는 경우에도 확실하게 원료가스 등의 이면 회입을 차단할 수 있게 된다.
게다가, 가스 유량을 조절함으로써, 원료가스의 이면회입을 확실히 하면서 기판 표면의 거의 전체 면에 박막을 형성할 수 있기 때문에, 반도체 칩의 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1 은 본 발명의 CVD 장치의 일 구성예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2 는 링척의 내주부 주변을 나타낸 확대 개략 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 CVD 장치의 다른 구성예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 4 는 시트저항의 분포를 나타낸 등고선도이다.
도 5 는 종래의 가스 회입 (回入) 방지 기구를 나타낸 개략도이다.
도 6 은 종래의 가스 회입 방지 기구를 나타낸 개략도이다.
도 7 은 종래의 가스 회입 방지 기구를 나타낸 개략도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 용기 2 : 기판
3 : 가열홀더 4 : 링척
5 : 가스도입부 6 : 내부벽
7 : 슬릿밸브 8 : 반송구
9 : 핀 10 :배기포트
11 : 관통구 12 : 히터
13 : 열전쌍 14 : 압력조정밸브
15 : 전환밸브 16 : 지지부재
17, 18 : 배기기구 19 : 원료가스 공급기구
20 : 제 2 퍼지가스 공급기구 21 : 제 1 퍼지가스 공급기구
22 : 히터파워 공급기구 31 : 감압용기
32 : 기판 33 : 홀더
34 : 링척 35 : 원료가스 도입부
36 : 지지부재 37 : 내측벽
38 : 배기포트 39 : 개구
41 : 리프트 42 : 퍼지가스 도입관
43 : 핀 44 : 척홈
45 : 퍼지가스홈 50 : 링척과 지지부재간의 틈새
60 : 링척과 내부벽간의 틈새 100 : 성막실
101 : 배기실 102 : 반송실
200 : 링척 퍼지가스 공급관 201 : 원환형상 공급로
202 : 틈새 203, 204 : 제 2 퍼지가스 공급로
205, 207 : 원환형상 분배로 206 : 제 1 퍼지가스 공급로
이하에 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 제 1 의 실시형태인 CVD 장치의 구성예를 도 1 의 개략 단면도에 나타낸다. 도 1 은 막형성의 감압용기의 내부를 나타낸 것으로서, 도면에 나타낸 바와 같이 감압용기 (1) 의 내부는 성막실 (成膜室) (100), 배기실 (101), 반송실 (102) 의 3 실로 분할되어 있고, 반송실의 상부에 성막실과 반송실이 동일 중심축의 둘레에 대칭이 되는 축대칭 구조를 취하도록 배치되어 있다.
기판 (2) 은 상하 이동가능한 가열홀더 (3) 상에 놓이고, 도너츠형상의 형태를 한 링척 (4) 의 내주 선단부에 형성된 테이퍼 테두리가 기판 (2) 의 에지에 전체 둘레로 접함으로써 기판은 고정된다. 기판에 대향하는 위치에, 외부의 원료가스 공급기구 (19) 에 연결되고, 막형성에 필요한 원료가스를 성막실 (100) 내에 도입하기 위한 가스도입부 (5) 가 설치되어 있다. 가스도입부에는 원료가스가 기판을 향하여 균일하게 취출되도록, 소정의 간격으로 다수의 가스 취출구멍이 형성되어 있다. 성막실 (100) 과 배기실 (101) 은 가열홀더의 하강시에 링척을 받고, 지지하는 지지부재 (16) 와 용기의 천판 (天板) 에 연결된 내부벽 (6) 에 의하여 분리되고, 양자는 내부벽 (6) 에 형성된 관통구 (11) 에 의하여 공간적으로 결합되어 있다. 또한 배기실 (101) 은, 용기측벽에 형성된 배기포트 (10), 밸프 (14) 를 통하여 외부의 배기기구 (17) 에 연결되어 있고, 성막실에 도입된 원료가스의 미반응분 및 부생성가스는 관통구 (11), 배기포트 (10) 를 통하여 외부로 배출된다.
한편, 용기의 하부측에 배치된 반송실 (102) 에는 가열홀더 (3) 외에, 기판교환시에 기판을 일시적으로 지지하는 핀 (9), 기판 반출입용의 반송구 (8) 및 슬릿밸브 (7) 가 형성되어 있다. 또한, 지지부재 (16) 와 링척 (4) 은 소정 간격의 틈새 (50) 가 형성되어 있다.
먼저, 도 1 을 이용하여, 가열홀더상에 기판을 탑재시키고, 이어서 기판상에 막을 형성하는 순서를 설명하기로 한다.
가열홀더 (3) 를 도시하지 않은 상하구동기구에 의하여, 최하단까지 하강시키면, 핀 (9) 이 가열홀더상에 도출된 상태가 된다. 이어서, 슬릿밸브 (7) 를 열어, 미처리 기판을 잡고 있는 로봇암 (미도시) 을 반송실내에 삽입하고, 핀 (9) 상에 기판을 탑재시킨다.
여기에서 구동기구에 의하여 가열홀더를 상승시킨다. 기판이 링척 (4) 에 접하여 이것을 위로 밀어 올려 상승시키고 소정의 위치에서 정지시킨다. 링척 (4) 과 지지부재 (16) 와의 틈새 (50) 의 바람직한 거리는 약 0.3 ~ 1.0 ㎜ 이다.
기판 (2) 은 가열홀더 (3) 내부에 형성된 히터 (12) 로부터의 열전도에 의하여 소망하는 온도로 가열된다. 또한 가열홀더의 온도는 열전쌍 (13) 과 히터 (12) 에 접속된 히터파워 공급기구 (22) 에 의하여 제어되고, 최적화된 히터 (12) 형상에 의하여 기판은 면내가 균일하게 가열된다. 한편, 가스도입부 (5) 에서 캐리어가스와 함께 원료가스가 성막실 (100) 내에 도입되고, 기판상에 소망하는 박막이 형성된다. 한편, 미반응 원료가스 및 부생성가스는 관통구멍 (11) 을 통하여 배기실 (101) 로 유입되고, 배기포트 (10) 를 통하여 용기 외부로 배기된다.
전술한 바와 같이, Cu 와 같은 메탈이 기판이면에 부착되면, 반도체 기판의 내부에 확산되어 집적회로 특성을 열화시키는 원인이 된다. 따라서, 메탈 박막형성시에 기판이면 등을 원료가스에서 차폐하고 청정한 상태로 유지하는 것은, 소망하는 특성의 반도체 집적회로를 안정적으로 생산하는 데 매우 중요하다.
아래에서 도 1 에 나타낸 CVD 장치에 대하여, 그 기판이면의 오염방지기구를 상세하게 설명하기로 한다.
기판이면의 오염의 원인으로서, 원료가스 또는 부생성가스 (이하「원료가스 등」이라고 함) 의 직접적인 기판이면으로의 회입에 의한 오염, 또는 가열홀더나 반송기구에 부착된 원료가스 및 이들 표면에 형성된 막에 의한 간접적인 오염이 있다. 이것들은 원료가스 등이 반송실측으로 회입함으로써 일어나는 것으로 볼 수 있다.
이에 대하여, 도 1 에 나타낸 CVD 장치의 제 1 의 기판이면의 오염방지기구는, 먼저 감압용기 (1) 의 내부구조를 성막실 (100), 배기실 (101) 및 반송실(102) 로 분리되는데 있다. 이로써 반송실이 가스의 흐름경로가 되지 않도록 하고, 기본적으로 원료가스 등이 기판 (2) 의 이면 또는 가열홀더 (3) 및 반송기구에 유입되는 경로가 없으므로, 기판이면의 오염을 방지할 수 있다. 또한 성막실 (100) 및 배기실 (101) 을 반송실 (102) 상부측에서 동일 수평높이로 배치하고, 또한 동일 중심축에 대하여 축대칭 구조를 취하여 배치함으로써, 가스흐름이 축대칭 흐름이 되어 정체가 없는 가스흐름이 형성된다. 이 결과, 가스의 배기가 효율적으로 이루어지고, 용기내 분위기의 청정화가 신속하게 이루어지므로 기판이면의 오염을 효과적으로 방지할 수 있다. 나아가 성막실 (100), 배기실 (101) 그리고 반송실 (102) 의 구석부를 미끈한 곡면형상으로 하는 것이 바람직하고, 이로써 더욱 정체가 없는 가스흐름을 형성할 수 있다. 또한, 배기포트 (10) 에 대해서도 상기 중심축의 둘레에 축대칭으로 복수개 형성함으로써, 더욱 균일한 축대칭흐름을 형성할 수 있게 된다.
도 1 의 구성의 CVD 장치에 있어서, 원료가스 등이 막형성 중에 반송실로 회입하면, 그 경로는 링척 (4) 과 기판 (2) 과의 접촉부, 및 링척 외연부와 지지부재 (16) 간의 틈새이다. 또한, 링척과 기판과의 접촉부에 막이 부착되면, 링척 탈착시에 막이 박리되어 파티클을 발생시키게 된다. 따라서, 제 2 의 기판이면의 오염방지기구로서, 링척과 기판과의 접촉부의 미세한 틈새를 통과한 원료가스 등의 확산을 방지하는 기구와 이 접촉부에서의 막부착 방지기구가 형성되고, 제 3 의 기판이면의 오염방지기구로서, 링척 외연부와 용기벽과의 틈새 (50) 를 통과한 원료가스 등의 회입방지기구가 형성되어 있다. 아래에서, 이들 기판이면의 오염방지기구에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 제 2 의 기판이면의 오염방지기구를 도 2 를 통하여 설명하기로 한다.
도 2a 는 기판의 단부 부분에 접하는 링척을 상세히 나타낸 개략 단면도이다. 링척 선단의 테이퍼부분이 기판 가장자리와 전체 둘레에 걸쳐 접촉되어 있고, 이 접촉에 의하여 원료가스가 기판이면으로 회입하는 경로를 차단하고 있다. 그러나, 양자의 접촉부는 원료가스에 노출되기 때문에, 기판 외주부에서 링척에 걸쳐 막이 부착될 수 있다. 이 막부착을 방지하기 위하여, 접촉부의 내주측에 퍼지가스 (제 2 퍼지가스) 를 취부할 수 있도록 연구되고 있다.
가열홀더 (3) 에서 공급되는 제 2 퍼지가스는 링척 내에 형성된 복수의 반경방향으로 뻗은 공급로 (200) 에 의하여 링척내의 원환형상의 공급로 (201) 로 공급되고, 또한 공급로 (201) 에 연결된 틈새 (202) 로 공급되며, 그 출구에서 기판 가장자리부로 취출 (吹出) 된다. 틈새 (202) 는 링척 선단부에 있어서, 원주방향과 평행하게 연속적으로 형성된 틈새, 또는 일정 간격으로 분리된 불연속적인 틈새의 어느 하나일 수도 있다. 여기에서, 틈새 (202) 의 컨덕턴스를 공급로 (201) 에 비하여 작게 함으로써, 링척 내주를 따라서 더욱 균일하게 퍼지가스를 취출할 수 있다.
가열홀더 (3) 에서 링척 (4) 으로의 제 2 퍼지가스의 공급은, 링척 (4) 과 가열홀더 (3) 는 접촉할 수 없기 때문에 가열홀더 (3) 내의 퍼지가스 공급로 (203) 의 출구 부분과, 링척내의 퍼지가스 공급로 (200) 의 입구 부분을, 도시한 바와 같은 요철 관계로 형성하고, 가능한 한 공급로 이외의 공간으로 누출되지 않도록 공급할 수 있도록 연구되어 있다. 한편, 제 2 퍼지가스는 외부에 형성된 제 2 퍼지가스 공급기구 (20) 에서 가열홀더 (3) 내의 공급로 (204) 에 공급된다. 공급로 (204) 는 가열홀더 상부에서 원환형상의 분배로 (205) 에 의하여 복수의 방사형상의 공급로 (203) 로 갈라지고, 퍼지가스는 원주방향으로 균등하게 배분되고 링척내의 공급로 (200) 에 공급된다. 여기에서, 방상형상의 공급로 (203) 의 수는 8 개 내지 24 개로 하는 것이 바람직하다. 이 퍼지가스에 따라서 기판과 링척의 접촉부에서의 막형성이 방지되고, 또한 접촉부의 미세한 틈새를 확산으로 인하여 통과하려고 하는 원료가스 등의 침입을 방지할 수 있게 된다.
또한, 링척의 퍼지가스의 출구부를, 도 2b 에 나타낸 바와 같이 기판 표면에 수직으로 함으로써 더욱 높은 부착방지효과를 얻을 수 있다. 퍼지가스의 유량에 의하여 기판 외주부에 있어서의 막형성범위를 제어할 수 있고, 또한 링척과 기판과의 접촉부가 기판 가장자리인 점에서 거의 기판 표면의 전체 면에서 막형성할 수 있다. 또한, 기판을 링척으로 고정시키기 때문에 넓은 범위에서 막형성할 수 있다.
다음으로 제 3 의 기판이면의 오염방지기구를 도 1, 2 를 통하여 설명하기로 한다.
외부에 형성된 제 1 의 퍼지가스 공급기구 (21) 에서 가열홀더의 퍼지가스 공급로 (206) 로 퍼지가스 (제 1 퍼지가스) 가 공급되고, 가열홀더 (3) 의 하부에서 반송실 (102) 내로 퍼지가스가 취출된다. 공급로 (206) 는 상부에서 원환형상의 분배로 (207) 에 의하여 복수의 방사형상의 공급로 (208) 로 갈라지고 제 1퍼지가스는 원주방향으로 균등하게 배분되어 반송실내로 도입된다. 이에 의한 효과는, 반송실내의 흐름을 대칭으로 하고 틈새 (50) 를 통과한 퍼지가스의 흐름을 원주방향으로 균일화함으로써 정체가 없는 흐름을 형성할 수 있다. 여기에서, 방사형상의 공급로 (208) 의 수는 8 개 내지 24 개로 하는 것이 바람직하다.
이 제 1 퍼지가스의 공급에 의하여, 막형성중에서 반송실 (102) 내의 압력은 성막실 (100) 내의 압력보다도 높아지고, 퍼지가스는 링척 (4) 외연부와 지지부재 (16) 와의 틈새 (50) 를 통하여 성막실내로 흘러간다. 반송실과 성막실과의 압력차가 수 백 ㎩ 이면 점성흐름으로서 성막실내로 흘러가기 때문에, 성막실에서 생긴 원료가스의 회입은 효과적으로 억제할 수 있게 된다. 성막실과 반송실과의 압력차를 크게 함으로써 이 틈새에서 발생된 흐름은 원주방향에 의하여 더욱 균일하게 된다. 나아가 링척 (4) 과 지지부재 (16) 와의 틈새 (50) 의 형상을 도면과 같이 쐐기형의 요철의 조합 등, 복잡하게 함으로써 원료가스 등의 회입방지효과를 더욱 높일 수 있게 된다. 또한, 링척과 지지부재를 서로 감합하는 요철구조로 함으로써, 기판교환시에 링척과 용기벽과의 접촉에 의하여 링척의 위치출 (位置出) 이 매회 이루어지는 효과도 부여할 수 있다.
또한, 반송실내의 압력을 어느 정도 높임으로써, 제 1 의 퍼지가스를 틈새 (50) 뿐만 아니라, 그 일부를 링척 (4) 의 퍼지가스 공급경로 (200) 를 통하여 성막실로 흘려보낼 수 있고, 이렇게 하여, 경우에 따라서는 제 2 의 퍼지가스를 생략할 수도 있게 된다.
본 발명에 있어서는, 반송실의 압력은 통상 성막실의 압력보다도 10 % 정도높게 설정되므로, 양자의 압력차가 커지면 그 압력차에 의하여 막형성중에 링척이 채터링을 일으키거나 이동하는 경우가 있다. 링척이 이동하거나 하면 가스흐름이 흐트러지고, 게다가 원료가스가 반송실측으로 흘러 들어가는 문제를 일으키게 된다. 또한, 링척이 기판이나 지지부재와 스치기 때문에, 파티클의 발생이나 기판손상을 일으키기도 한다.
따라서, 링척은 이러한 압력차에 견디고, 이동하거나 하지 않는 충분한 중량을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 200 ㎜ 직경의 기판인 경우, 5 ㎏ 정도 이상의 300 ㎜ 직경의 링척이 바람직하게 사용된다.
또한, 링척은 기판에 대하여 균등하게 가중되는 구조로 하는 것이 바람직하다. 기판 및 형성되는 박막의 종류, 막형성 조건 등에 따라서는, 기판을 억제하는 힘에 편중이 있으면 기판온도에 편중이 발생되고, 형성되는 박막의 막두께 균일성이 저하되는 경우가 있기 때문이다. 이 일례를 도 4 에 나타낸다.
도 4a 는 링척의 바닥면에 말굽형의 추를 달아 전체를 5 ㎏ 으로 하고, Cu 박막을 형성했을 때의 시트 저항의 분포를 나타낸 것이다. 한편 도 4b 는 두꺼운 링척 (5 ㎏) 을 사용하여, 동일하게 Cu 박막을 형성했을 때의 시트 저항의 분포를 나타낸 것이다. 도면에 있어서, 등고선은 1 % 간격으로 나타내고, 굵은선이 평균치의 등고선이다.
도면에서 알 수 있듯이, 말굽형의 추를 달은 링척을 사용한 경우의 막두께 분포 [(최대치 - 최소치) / (최대치 + 최소치)] 는 ±7.3 % 인 것에 대하여, 균등가중형의 링척을 사용한 경우의 막두께 분포는 ±3.3% 로 대폭 향상된 것을 알 수있다.
나아가, 막형성 중 이외에 기판이면의 오염이 일어나는 원인으로서, 가스도입부 (5) 의 내벽 등에 흡착이 잔류하는 원료가스가, 성막종료후의 기판교환시에 방출되어 성막실내로 들어감으로써 기판이면 또는 가열홀더 표면을 오염시키는 경우가 있다. 따라서, 이 가스도입부의 내부에 잔류하는 원료가스에 의한 기판이면의 오염을 방지하는 대책 (제 4 의 기판이면의 오염방지기구) 을 아래와 같이 기술한다.
원료가스 및 캐리어가스의 성막실 (100) 로의 도입을 정지시키고 기판상에 대한 막형성을 종료한 후에도 얼마 동안은 제 1 및 제 2 퍼지가스의 공급은 계속된다. 소정 시간 경과후, 전환밸브 (15) 를 열고, 배기실 (101) 에 연결한 배기기구 (17) 와는 다른 외부의 배기기구 (18) 에 의하여 가스도입부 (5) 의 내부를 배기한다. 이로써 원료가스 공급기구 (19) 의 전단까지가 배기되게 된다. 이때, 성막실내에 유입되는 퍼지가스의 일부가 가스도입부 (5) 내를 통하여 배기되기 때문에 가스도입부내가 퍼지가스에 의하여 퍼지되고, 가스도입부내에 잔류하는 원료가스는 외부로 신속하게 배기된다. 이 동안, 성막실 및 배기실내도 퍼지가스에 의하여 퍼지가 이루어지고 있다.
소정 시간의 퍼지후, 제 2 퍼지가스의 공급을 정지하고, 기판교환이 이루어진다. 제 2 퍼지가스의 공급을 정지하는 것은, 기판 근방에서의 제 2 퍼지가스의 흐름에 의하여, 기판교환시에 기판이 소정의 위치에서 벗어날 가능성이 있기 때문이다. 한편 제 1 퍼지가스는 기판교환 및 반송에 지장이 없을 정도의 유량이계속하여 공급된다. 이 상태에서는 여전히 반송실에서 성막실 및 가스도입부내로 가스의 흐름이 있기 때문에, 퍼지후에도 가스도입부에 근소하게 잔류하는 원료가스가 침입하는 것을 억제할 수 있게 된다. 따라서, 이상의 제 4 의 방지기구에 의하여 기판교환시에서도 기판이면 및 가열홀더를 포함하는 반송기구로의 원료가스의 부착에 의한 오염을 방지할 수 있다.
도 1 에 나타낸 CVD 장치를 사용하여 200 ㎜ ~ 300 ㎜ 기판상에 Cu 박막을 형성하는 경우의 바람직한 막형성 조건으로는, 가열홀더 온도가 170 ~ 200 ℃, 막형성압력이 0.1 ~ 1 ㎪, 원료가스인 Cu (hfac) (tmvs) 유량이 0.1 ~ 1 g/min, 캐리어가스로서 H2유량이 50 ~ 200 sccm, Ar 유량이 50 ~ 200 sccm, N2유량이 50 ~ 200 sccm, 링척으로 공급되는 제 2 의 퍼지가스유량은 10 ~ 100 sccm, 제 1 의 퍼지가스 유량은 10 ~ 500 sccm 이다. 기판교환시에 있어서의 제 1 의 퍼지가스유량은 5 ~ 100 sccm 이다. 여기에서 퍼지가스로는 Ar, N2등의 불활성가스가 사용된다.
이상의 조건에 의하여 200 ㎜ 직경의 기판상에 Cu 성막을 행한 결과, 표면의 거의 전체 면에 막형성을 할 수 있고, 게다가 원자흡광분석의 결과, 기판이면의 오염량은 Cu 원자에 대하여 1 ×1011원자/㎠ 이하로, 매우 낮은 값으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제 2 의 실시형태를 설명하기로 한다.
도 3 은, 본 발명의 CVD 장치의 다른 구성예를 나타낸 개략 단면도이다.도 1 의 CVD 장치와 구조적으로 상이한 주된 점은, 성막실 (100) 과 배기실 (101) 을 분리하는 내부벽 (6) 의 장착위치의 차이이다. 즉, 도 3 의 CVD 장치에서는, 내부벽이 용기 천판에서 링척 (4) 상으로 내려지고, 링척과 내부벽간에 소정의 틈새 (60) 를 남기고 장착되어 있다. 성막실 (100) 과 배기실 (101) 은 내부벽 (6) 에 형성된 관통구멍 (11) 및 내부벽 (6) 과 링척간의 틈새 (60) 에 의하여 공간적으로 결합되어 있고, 또한 반송실 (102) 과 배기실 (101) 이 링척 (4) 과 용기벽과의 틈새 (50) 에 의하여 공간적으로 결합되어 있다.
내부벽 (6) 과 링척 (4) 간의 틈새 (60) 의 거리는, 막형성시에 0.5 ~ 5.0 ㎜ 로 하는 것이 바람직하고, 이것은 내부벽의 높이에 의하여 조정된다. 이 틈새 (60) 는 관통구멍 (11) 과 동일하게 성막실 (100) 에서 배기실 (101) 로의 원료가스 등의 흐름 경로의 일부가 된다. 여기에서, 제 1 의 실시형태와 동일하게, 성막실내의 흐름을 축대칭 흐름으로 한다.
또한, 퍼지가스가 반송실에서 직접 배기실로 흘러가는 구성으로 되어 있는 것이 제 1 실시형태와 크게 상이하다. 이 효과는, 링척 (4) 과 지지부재 (16) 의 틈새 (50) 에서 취출되는 퍼지가스가 성막실내로 흘러 들어가지 않기 때문에, 성막실내의 흐름이 더욱 단순하기 때문에 순환흐름이 없으며, 성막실내에서의 원료가스 등의 체재시간이 짧아진다. 또한, 배기실의 압력은 성막실보다도 상대적으로 낮기 때문에, 틈새 (50) 를 통하여 반송실로 원료가스 등이 침입되는 양을 제 1 의 실시형태에 비하여 더욱 적게 할 수 있다.
기타의 구조 및 기능은 제 1 의 실시예와 동일하고, 전술한 기판이면의 오염방지에 대해서도 동일 기구이고 동일 동작이 이루어진다.
또한, 도 3 의 장치의 경우도, 바람직한 막형성 조건은 도 1 의 장치의 경우와 거의 동일하다. 도 3 의 장치를 사용하여, 제 1 의 실시형태와 동일한 성막실험을 행한 결과, 제 1 의 실시형태와 동등하거나 그 이상의 이면부착 방지효과가 얻어지는 것을 확인할 수 있었다.
이상에서 기술한 바와 같이, 도 1 및 도 2 의 CVD 장치는, 모두 제 1 ~ 제 4 의 기판이면의 오염방지기구를 구비하고 있는 점에서, Cu 박막을 반도체기판상에 형성하는 경우에도 이면오염량을 고특성 반도체 집적회로의 동작특성에 전혀 영향을 주지 않는 레벨 이하의 매우 경미한 오염레벨로 억제할 수 있게 되고, 향상된 고특성화ㆍ고집적화를 도모할 수 있는 차세대의 집적회로의 안정된 생산에 크게 공헌하는 것이다. 또한 본 발명의 CVD 장치는 상기 실시형태에 기재된 것에 한정되지 않는데, 예를 들어 제 1 ~ 제 4 의 기판이면의 오염방지기구의 모두를 형성할 필요는 반드시 없고, 요구되는 기판이면의 오염방지량에 따른 장치구성으로 하면 된다.
또한, 본 발명의 CVD 장치는, Cu 박막의 형성에 바람직하게 사용되는데, 이에 한정되지 않고 텅스텐 등의 메탈박막, 반도체박막 등 여러 박막형성에 적용할 수 있다.
이상에서 명백하듯이, 본 발명에 의하면 기판상에 박막을 형성하는 CVD 장치에 있어서, 기판표면의 거의 전체 면에 막형성할 수 있고, 또한 원료가스나 부생성가스에 의한 기판이면의 오염을 매우 낮게 억제할 수 있어 생산량과 수율이 높은 CVD 장치를 제공할 수 있다.

Claims (22)

  1. 감압용기내에 형성된 가열홀더상에 기판을 탑재시키고, 원료가스 및 부생성가스의 상기 기판이면으로의 회입 (回入) 을 방지하는 기능을 갖는 링척으로 고정시키고, 상기 기판에 대향하여 형성된 가스도입부에서 원료가스를 취출 (吹出) 하여, 상기 기판상에 하나 이상의 원료가스의 구성원소를 포함하는 박막을 퇴적시키는 CVD 장치에 있어서,
    상기 링척을 받는 지지부재를 상기 감압용기의 측벽에 형성하여, 상기 링척, 상기 지지부재 및 상기 기판으로 상기 감압용기 내부를 상하로 분할하고, 상부측을 또한 용기 천판 (天板) 과 상기 지지부재를 연결하여 형성된 내부벽에 의하여 성막실과 배기실로 분할하고, 하부측을 상기 기판의 반송실로 하고, 상기 성막실과 상기 배기실은 모두 동일 중심축의 둘레에 축대칭으로 형성되고, 또한 상기 내부벽에 형성된 관통구에 의하여 연통되어 있고, 상기 성막실과 상기 반송실과는 상기 링척과 상기 지지부재간에 형성된 틈새에 의하여 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  2. 감압용기내에 형성된 가열홀더상에 기판을 탑재시키고, 원료가스 및 부생성가스의 상기 기판이면으로의 회입을 방지하는 기능을 갖는 링척으로 고정시키고, 상기 기판에 대향하여 형성된 가스도입부에서 원료가스를 취출하여, 상기 기판상에 하나 이상의 원료가스의 구성원소를 포함하는 박막을 퇴적시키는 CVD 장치에 있어서,
    상기 링척을 받는 지지부재를 상기 감압용기의 측벽에 형성하여, 상기 링척, 상기 지지부재 및 상기 기판으로 상기 감압용기 내부를 상하로 분할하고, 상부측을 또한 용기 천판에서 상기 링척으로 소정의 틈새를 남기고 내려간 내부벽에 의하여 성막실과 배기실로 분할하고, 하부측을 상기 기판의 반송실로 하고, 상기 성막실과 상기 배기실은 모두 동일 중심축의 둘레에 축대칭으로 형성되고, 또한 상기 내부벽과 상기 링척간의 틈새 및/또는 상기 내부벽에 형성된 관통구에 의하여 연통되어 있고, 상기 배기실과 상기 반송실과는 상기 링척과 상기 지지부재간에 형성된 틈새에 의하여 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 반송실에 제 1 퍼지가스의 도입부를 형성하고, 상기 링척과 상기 지지부재간에 형성된 상기 틈새에 의하여 상기 반송실에서 상기 성막실 또는 상기 배기실에 상기 제 1 퍼지가스가 흐르는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 링척과 상기 지지부재의 대향하는 부분에, 적어도 일부분이 서로 깊게 합치는 요철을 형성하는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 가열홀더의 내부에 상기 제 1 퍼지가스의 공급로를 복수개 형성하고, 상기 제 1 퍼지가스를 축대칭으로 상기 반송실로 취출하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링척은 내주연의 하부에 테이퍼부가 형성되고, 상기 테이퍼부에 의하여 상기 기판을 눌러 고정시킴과 동시에, 상기 테이퍼부에 형성된 제 2 퍼지가스의 출구에서 상기 기판 외주부에 상기 제 2 퍼지가스를 방출하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 퍼지가스의 출구는 상기 링척의 내주를 따라서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 퍼지가스의 출구는 상기 기판과의 접촉부보다 내주측에 위치하는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 퍼지가스의 출구는 상기 퍼지가스가 상기 기판면에 대하여 거의 수직으로 방출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링척에 상기 제 2 퍼지가스의 도입구 및 이것과 연통되는 가스공급구를 복수개 형성하고, 상기 복수의 가스공급로가 상기 내주측에 형성된 환형상 공급로를 통하여 상기 제 2 퍼지가스의 출구에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 가열홀더에 상기 제 2 퍼지가스의 공급로와 이것에 연통되는 취출구가 복수개 형성되고, 상기 복수의 취출구를 상기 링척의 상기 복수의 제 2 퍼지가스의 도입구에 대응하는 위치에 형성하고, 상기 제 2 퍼지가스의 상기 취출구에서 취출된 상기 제 2 퍼지가스가 상기 링척의 상기 제 2 퍼지가스의 도입구로 보내지는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 가열홀더의 상기 제 2 퍼지가스의 상기 취출구부와 상기 링척의 상기 제 2 퍼지가스의 상기 도입구부가 서로 깊게 합치도록 요철 관계에 있는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  13. 제 1 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스도입부의 내부를 배기하기 위한 제 2 의 배기기구를 형성하는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  14. 제 1 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링척은 상기 반송실과 상기 성막실 및/또는 상기 배기실과의 압력차에 의하여 이동하지 않는 중량으로 한 구성인 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 링척은 상기 기판을 균등하게 가중하는 구조로 한 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  16. 감압용기내에 형성된 가열홀더상에 기판을 탑재시키고, 원료가스 및 부생성가스의 상기 기판이면으로의 회입을 방지하는 기능을 갖는 링척으로 고정시키고, 상기 기판에 대향하여 형성된 가스도입부에서 원료가스를 취출하여, 상기 기판상에 하나 이상의 원료가스의 구성원소를 포함하는 박막을 퇴적시키는 CVD 장치에 있어서,
    상기 링척은 내주연의 하부에 테이퍼부가 형성되고, 상기 테이퍼부에 의하여 상기 기판을 눌러 상기 가열홀더상에 고정시킴과 동시에, 상기 테이퍼부에 형성된 퍼지가스 출구에서 상기 기판 외주부로 퍼지가스를 방출하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 퍼지가스의 출구는 상기 링척의 내주를 따라서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서, 상기 퍼지가스의 출구는 상기 기판과의 접촉부보다 내주측에 위치하는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  19. 제 16 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 퍼지가스의 출구는상기 퍼지가스가 상기 기판면에 대하여 거의 수직으로 방출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링척에 상기 퍼지가스의 도입구 및 이것과 연통되는 가스공급구를 복수개 형성하고, 상기 복수의 가스공급로가 내주측에 형성된 환형상 공급로를 통하여 상기 제 2 퍼지가스의 상기 출구에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 가열홀더에 상기 퍼지가스의 상기 공급로와 이것에 연통되는 취출구가 복수개 형성되고, 상기 복수의 취출구를 상기 링척의 상기 복수의 퍼지가스의 도입구에 대응하는 위치에 형성하고, 상기 퍼지가스의 취출구에서 취출된 퍼지가스가 상기 링척의 상기 퍼지가스의 도입구로 보내어지는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, Cu 의 박막형성에 사용하는 것을 특징으로 하는 CVD 장치.
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