JP2860174B2 - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
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- JP2860174B2 JP2860174B2 JP3766791A JP3766791A JP2860174B2 JP 2860174 B2 JP2860174 B2 JP 2860174B2 JP 3766791 A JP3766791 A JP 3766791A JP 3766791 A JP3766791 A JP 3766791A JP 2860174 B2 JP2860174 B2 JP 2860174B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化学気相成長装置に関
し、特に、半導体装置の成膜プロセスで使用する化学気
相成長装置に関するものである。
し、特に、半導体装置の成膜プロセスで使用する化学気
相成長装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３はいわゆるポストミックスタイプの
従来の化学気相成長装置の断面側面図である。チャンバ
(1)内のウェーハステージ(2)上に設置されたウェーハ
(3)は、ウェーハステージ(2)内のヒータ(4)により加熱
される。そして、排気口(5)より排気を行いつつガスヘ
ッド(6)からはウェーハ(3)の表面に反応ガス(Ｂ)及びＯ
2ガス(Ｃ)が噴射される。ウェーハ(3)の表面には熱化学
反応により反応生成膜(Ａ)が形成される。
従来の化学気相成長装置の断面側面図である。チャンバ
(1)内のウェーハステージ(2)上に設置されたウェーハ
(3)は、ウェーハステージ(2)内のヒータ(4)により加熱
される。そして、排気口(5)より排気を行いつつガスヘ
ッド(6)からはウェーハ(3)の表面に反応ガス(Ｂ)及びＯ
2ガス(Ｃ)が噴射される。ウェーハ(3)の表面には熱化学
反応により反応生成膜(Ａ)が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の従
来の化学気相成長装置においては、反応ガス(Ｂ)及びＯ
2ガス(Ｃ)によってウェーハ(3)の表面に形成される反応
生成膜(Ａ)以外に、ウェーハステージ(2)の周辺の成膜
下限温度以上の高温部に熱化学反応によって生じた反応
生成膜(Ｆ)が付着する(図３参照)。また、成膜下限温度
以下の低温部［チャンバ(1)の天井部やウェーハステー
ジ(2)より離れている部分］には、反応ガス(Ｂ)とＯ2ガ
ス(Ｃ)の気相反応によって生じた反応生成物(Ｇ)が付着
する(図３参照)。これらの反応生成膜(Ｆ)、反応生成物
(Ｇ)は付着量が多くなると、その付着場所から剥がれ、
それがウェーハ(3)へ付着する。こうなると、製品の歩
留まり低下を招くので、定期的に装置を止めて、付着し
ている反応生成膜(Ｆ)、反応生成物(Ｇ)の除去を行わな
ければならず、装置の稼働率の低下を招くという問題点
があった。
来の化学気相成長装置においては、反応ガス(Ｂ)及びＯ
2ガス(Ｃ)によってウェーハ(3)の表面に形成される反応
生成膜(Ａ)以外に、ウェーハステージ(2)の周辺の成膜
下限温度以上の高温部に熱化学反応によって生じた反応
生成膜(Ｆ)が付着する(図３参照)。また、成膜下限温度
以下の低温部［チャンバ(1)の天井部やウェーハステー
ジ(2)より離れている部分］には、反応ガス(Ｂ)とＯ2ガ
ス(Ｃ)の気相反応によって生じた反応生成物(Ｇ)が付着
する(図３参照)。これらの反応生成膜(Ｆ)、反応生成物
(Ｇ)は付着量が多くなると、その付着場所から剥がれ、
それがウェーハ(3)へ付着する。こうなると、製品の歩
留まり低下を招くので、定期的に装置を止めて、付着し
ている反応生成膜(Ｆ)、反応生成物(Ｇ)の除去を行わな
ければならず、装置の稼働率の低下を招くという問題点
があった。
【０００４】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、チャンバ内に不要な反応生成膜や
反応生成物が生じない化学気相成長装置を得ることを目
的とする。
めになされたもので、チャンバ内に不要な反応生成膜や
反応生成物が生じない化学気相成長装置を得ることを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る化学気相成
長装置は、反応室内で、ウェーハステージ表面に設置さ
れたウェーハを加熱しつつ、ウェーハ表面に反応ガスを
供給することにより、所望の膜を形成する化学気相成長
装置において、前記反応室の壁面を加熱する加熱手段
と、前記反応室の内壁に沿って前記ウェーハステージか
ら遠ざかる方向にエトキシ基またはメトキシ基を有する
化学種を噴出する噴射手段とを備えたことを特徴とす
る。
長装置は、反応室内で、ウェーハステージ表面に設置さ
れたウェーハを加熱しつつ、ウェーハ表面に反応ガスを
供給することにより、所望の膜を形成する化学気相成長
装置において、前記反応室の壁面を加熱する加熱手段
と、前記反応室の内壁に沿って前記ウェーハステージか
ら遠ざかる方向にエトキシ基またはメトキシ基を有する
化学種を噴出する噴射手段とを備えたことを特徴とす
る。
【０００６】
【作用】本発明においては、チャンバの壁面を加熱する
加熱手段によりチャンバの壁面を成膜下限温度以上に加
熱し、かつ反応室の内壁に沿ってウェーハステージから
遠ざかる方向にエトキシ基またはメトキシ基を有する化
学種の蒸気を噴射する噴射手段を設け、該噴射手段から
の蒸気の流量を多くすれば、不要な反応生成膜や反応生
成物の形成を防止することができる。
加熱手段によりチャンバの壁面を成膜下限温度以上に加
熱し、かつ反応室の内壁に沿ってウェーハステージから
遠ざかる方向にエトキシ基またはメトキシ基を有する化
学種の蒸気を噴射する噴射手段を設け、該噴射手段から
の蒸気の流量を多くすれば、不要な反応生成膜や反応生
成物の形成を防止することができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明に係る化学気相成長装置の一実
施例を示す断面側面図である。この装置はいわゆるポス
トミックスタイプのものを示している。チャンバ(1)内
のウェーハステージ(2)上に設置されたウェーハ(3)は、
ウェーハステージ(2)内のヒーター(4)により成膜下限温
度以上に加熱される。また、ヒーター(10)によりチャン
バ(1)の壁面を近傍のガス温度以上に加熱する。排気口
(5)より排気を行いつつ、ガスヘッド(6)からウェーハ
(3)の表面に反応ガス(Ｂ)(例えばＳｉＨ4)及びＯ2ガス
(Ｃ)を噴射するとウェーハ(3)上で反応が起こり、Ｓｉ
Ｏ2膜(Ａ)と反応生成物(Ｇ)が生じる。反応生成物(Ｇ)
は周辺へ拡散するが、この時、ウェーハステージ(2)や
ガスヘッド(6)の周辺部のチャンバ(1)の壁面及び排気路
内壁は、前述のように加熱されているので、流れるガス
との温度差に起因する熱泳動により反応生成物(Ｇ)の壁
面への堆積は妨げられ、装置外へ排出される。
施例を示す断面側面図である。この装置はいわゆるポス
トミックスタイプのものを示している。チャンバ(1)内
のウェーハステージ(2)上に設置されたウェーハ(3)は、
ウェーハステージ(2)内のヒーター(4)により成膜下限温
度以上に加熱される。また、ヒーター(10)によりチャン
バ(1)の壁面を近傍のガス温度以上に加熱する。排気口
(5)より排気を行いつつ、ガスヘッド(6)からウェーハ
(3)の表面に反応ガス(Ｂ)(例えばＳｉＨ4)及びＯ2ガス
(Ｃ)を噴射するとウェーハ(3)上で反応が起こり、Ｓｉ
Ｏ2膜(Ａ)と反応生成物(Ｇ)が生じる。反応生成物(Ｇ)
は周辺へ拡散するが、この時、ウェーハステージ(2)や
ガスヘッド(6)の周辺部のチャンバ(1)の壁面及び排気路
内壁は、前述のように加熱されているので、流れるガス
との温度差に起因する熱泳動により反応生成物(Ｇ)の壁
面への堆積は妨げられ、装置外へ排出される。
【０００８】しかし、このままだと熱化学反応により反
応生成膜(Ｆ)が生じてチャンバ(1)の内壁に付着するこ
とがある。そこで、蒸気吹出口(15)からチャンバ(1)の
内壁に沿って蒸気［例えばテトラエトキシシラン(ＴＥ
ＯＳ)］(16)を吹き出させ、チャンバ(1)の内面及び排気
路壁面付近をＴＥＯＳ蒸気過剰雰囲気にすることにより
反応生成膜(Ｆ)が生じないようにすることができる。
応生成膜(Ｆ)が生じてチャンバ(1)の内壁に付着するこ
とがある。そこで、蒸気吹出口(15)からチャンバ(1)の
内壁に沿って蒸気［例えばテトラエトキシシラン(ＴＥ
ＯＳ)］(16)を吹き出させ、チャンバ(1)の内面及び排気
路壁面付近をＴＥＯＳ蒸気過剰雰囲気にすることにより
反応生成膜(Ｆ)が生じないようにすることができる。
【０００９】上述のように、排気路壁面付近をＴＥＯＳ
蒸気過剰雰囲気にすることで、反応生成膜(Ｆ)が生成さ
れないことを図２のグラフを用いて説明する。図２はＳ
ｉＨ4／Ｏ2流量比１／１０の条件でのＴＥＯＳとＳｉＨ
4の流量の比と成膜成長速度との関係を示すグラフであ
る。このグラフからわかるように、ＴＥＯＳ蒸気の流量
がＳｉＨ4ガスの流量の０.５倍程度となると成膜成長速
度が急激に減少を始め、そして、ＴＥＯＳ蒸気の流量が
ＳｉＨ4ガスの流量の２倍を越えると、成膜は行われな
い。これはＳｉＨ4とＯ2の連鎖反応を加速するＯ原子を
ＴＥＯＳの中にあるエトキシ基がエタノールになること
で不活性化するためである。
蒸気過剰雰囲気にすることで、反応生成膜(Ｆ)が生成さ
れないことを図２のグラフを用いて説明する。図２はＳ
ｉＨ4／Ｏ2流量比１／１０の条件でのＴＥＯＳとＳｉＨ
4の流量の比と成膜成長速度との関係を示すグラフであ
る。このグラフからわかるように、ＴＥＯＳ蒸気の流量
がＳｉＨ4ガスの流量の０.５倍程度となると成膜成長速
度が急激に減少を始め、そして、ＴＥＯＳ蒸気の流量が
ＳｉＨ4ガスの流量の２倍を越えると、成膜は行われな
い。これはＳｉＨ4とＯ2の連鎖反応を加速するＯ原子を
ＴＥＯＳの中にあるエトキシ基がエタノールになること
で不活性化するためである。
【００１０】ＴＥＯＳによる反応の不活性化の効果は、
ＳｉＨ4／Ｏ2流量比が小さくなるほど大きい。従って、
反応によりＳｉＨ4が減少し、ＳｉＨ4／Ｏ2流量比の小
さくなったウェーハステージ周辺部や排気路において、
ＴＥＯＳ蒸気過剰雰囲気では、反応生成膜(Ｆ)は生成さ
れず、反応生成膜(Ｆ)がチャンバ(1)の内壁面に付着す
ることがなくなる。その結果、従来のように装置を止め
てチャンバ(1)の内壁面の掃除を行う必要がなく、装置
の稼働率が低下することがなくなる。
ＳｉＨ4／Ｏ2流量比が小さくなるほど大きい。従って、
反応によりＳｉＨ4が減少し、ＳｉＨ4／Ｏ2流量比の小
さくなったウェーハステージ周辺部や排気路において、
ＴＥＯＳ蒸気過剰雰囲気では、反応生成膜(Ｆ)は生成さ
れず、反応生成膜(Ｆ)がチャンバ(1)の内壁面に付着す
ることがなくなる。その結果、従来のように装置を止め
てチャンバ(1)の内壁面の掃除を行う必要がなく、装置
の稼働率が低下することがなくなる。
【００１１】なお、上記実施例においては、加熱手段と
してヒーター(10)を用いてチャンバ(1)の壁面を加熱す
る場合について説明したが、他の加熱手段を用いてもよ
い。また、チャンバ(1)の内壁に沿ってウェーハステー
ジ(2)から遠ざかる方向に蒸気(本実施例においてはＴＥ
ＯＳ蒸気)を吹き出すことができれば蒸気吹出口(15)の
位置や形状、個数は限定されない。更に、チャンバ(1)
内壁面に吹き付ける蒸気(16)として本実施例ではＴＥＯ
Ｓ蒸気を使用したが、蒸気はＮ2ガス等の不活性ガスを
キャリアとして加えたものであってもよい。
してヒーター(10)を用いてチャンバ(1)の壁面を加熱す
る場合について説明したが、他の加熱手段を用いてもよ
い。また、チャンバ(1)の内壁に沿ってウェーハステー
ジ(2)から遠ざかる方向に蒸気(本実施例においてはＴＥ
ＯＳ蒸気)を吹き出すことができれば蒸気吹出口(15)の
位置や形状、個数は限定されない。更に、チャンバ(1)
内壁面に吹き付ける蒸気(16)として本実施例ではＴＥＯ
Ｓ蒸気を使用したが、蒸気はＮ2ガス等の不活性ガスを
キャリアとして加えたものであってもよい。
【００１２】また、上記実施例では、ポストミックスタ
イプの装置について説明したが、反応ガス(Ｂ)とＯ2ガ
ス(Ｃ)をあらかじめ混合してウェーハ(3)の表面に噴射
するいわゆるプリミックスタイプのものであっても、本
発明は適用できる。
イプの装置について説明したが、反応ガス(Ｂ)とＯ2ガ
ス(Ｃ)をあらかじめ混合してウェーハ(3)の表面に噴射
するいわゆるプリミックスタイプのものであっても、本
発明は適用できる。
【００１３】更に、上記実施例では、反応ガス(Ｂ)がＳ
ｉＨ4ガスの場合について説明したが、ＰＨ3(ホスフィ
ン)やＢ2Ｈ6(ジボラン)を数％含むＳｉＨ4ガスでもよ
い。
ｉＨ4ガスの場合について説明したが、ＰＨ3(ホスフィ
ン)やＢ2Ｈ6(ジボラン)を数％含むＳｉＨ4ガスでもよ
い。
【００１４】また、吹き出すガスとして、ＴＥＯＳ蒸気
を用いて説明したが、メトキシ基またはエトキシ基を有
するガスであれば、Ｏ原子不活性化効果があり、ＴＥＯ
Ｓ蒸気と同様の反応抑制作用が期待できる。
を用いて説明したが、メトキシ基またはエトキシ基を有
するガスであれば、Ｏ原子不活性化効果があり、ＴＥＯ
Ｓ蒸気と同様の反応抑制作用が期待できる。
【００１５】以上のように、本発明によれば、反応室の
壁面を加熱する加熱手段と、反応室の内壁に沿ってウェ
ーハステージから遠ざかる方向にエトキシ基またはメト
キシ基を有する化学種を噴射する噴射手段とを設けたの
で、反応室の壁面を成膜下限温度以上に加熱し、該蒸気
の流量を多くすれば、反応室の壁面に不要な反応生成膜
や反応生成物が付着することがない。その結果、定期的
に装置を止めてチャンバの内壁面を掃除する必要がなく
なり、装置の稼働率の向上が図れるという効果がある。
壁面を加熱する加熱手段と、反応室の内壁に沿ってウェ
ーハステージから遠ざかる方向にエトキシ基またはメト
キシ基を有する化学種を噴射する噴射手段とを設けたの
で、反応室の壁面を成膜下限温度以上に加熱し、該蒸気
の流量を多くすれば、反応室の壁面に不要な反応生成膜
や反応生成物が付着することがない。その結果、定期的
に装置を止めてチャンバの内壁面を掃除する必要がなく
なり、装置の稼働率の向上が図れるという効果がある。
【図１】本発明に係る化学気相成長装置の一実施例を示
す断面側面図である。
す断面側面図である。
【図２】図１に示した装置の動作を説明するためのグラ
フである。
フである。
【図３】従来の化学気相成長装置を示す断面側面図であ
る。
る。
１ チャンバ ２ ウェーハステージ ４ ヒーター ６ ガスヘッド 10 ヒーター 15 蒸気吹出口 16 蒸気(ＴＥＯＳ) Ｂ 反応ガス Ｃ Ｏ2ガス なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−262530（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−83891（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−264424（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31 H01L 21/285
Claims (1)
- 【請求項１】 反応室内で、ウェーハステージ表面に設
置されたウェーハを加熱しつつ、ウェーハ表面に反応ガ
スを供給することにより、所望の膜を形成する化学気相
成長装置において、前記反応室の壁面を加熱する加熱手
段と、前記反応室の内壁に沿って前記ウェーハステージ
から遠ざかる方向にエトキシ基またはメトキシ基を有す
る化学種を噴出する噴射手段とを備えたことを特徴とす
る化学気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3766791A JP2860174B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3766791A JP2860174B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 化学気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04297030A JPH04297030A (ja) | 1992-10-21 |
| JP2860174B2 true JP2860174B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=12503986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3766791A Expired - Fee Related JP2860174B2 (ja) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | 化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2860174B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3229077A1 (en) | 2003-04-09 | 2017-10-11 | Nikon Corporation | Exposure method and apparatus, and method for fabricating device |
| TWI511179B (zh) | 2003-10-28 | 2015-12-01 | 尼康股份有限公司 | 照明光學裝置、曝光裝置、曝光方法以及元件製造方法 |
| TWI519819B (zh) | 2003-11-20 | 2016-02-01 | 尼康股份有限公司 | 光束變換元件、光學照明裝置、曝光裝置、以及曝光方法 |
| TWI389174B (zh) | 2004-02-06 | 2013-03-11 | 尼康股份有限公司 | 偏光變換元件、光學照明裝置、曝光裝置以及曝光方法 |
| US7030959B2 (en) * | 2004-07-23 | 2006-04-18 | Nikon Corporation | Extreme ultraviolet reticle protection using gas flow thermophoresis |
| KR101544336B1 (ko) | 2005-05-12 | 2015-08-12 | 가부시키가이샤 니콘 | 투영 광학계, 노광 장치 및 노광 방법 |
| JP5267029B2 (ja) | 2007-10-12 | 2013-08-21 | 株式会社ニコン | 照明光学装置、露光装置及びデバイスの製造方法 |
| US8379187B2 (en) | 2007-10-24 | 2013-02-19 | Nikon Corporation | Optical unit, illumination optical apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
| US9116346B2 (en) | 2007-11-06 | 2015-08-25 | Nikon Corporation | Illumination apparatus, illumination method, exposure apparatus, and device manufacturing method |
-
1991
- 1991-03-05 JP JP3766791A patent/JP2860174B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04297030A (ja) | 1992-10-21 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |