JPH04320025A - 化学気相成長装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、熱化学反応室内に、
ガスヘッドに設けられた多数個の反応ガス噴出孔より反
応ガスを噴出することにより、反応ガス噴出孔に対向し
て設けられた半導体ウエハ加熱ステージの上に載置され
た半導体ウエハの表面に薄膜を形成する化学気相成長装
置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】図３は例えば特願平１ー１０６６５２号の
化学気相成長装置に示されたリアクタチャンバの要部断
面図であり、図において、符号１は半導体ウエハであり
、当該半導体ウエハ１はヒータ２によって加熱される半
導体ウエハ加熱ステージ３（以下、単にウエハステージ
３という）に真空吸着により固定される。

【０００３】ヒータ２はウエハステージ３の内側に設置
され、ウエハステージ３はガスヘッド４と上下に対向し
て設置されている。ガスヘッド４にはウエハステージ３
に対向して多数個の反応ガス噴出孔５が設けられている
。

【０００４】符号６は熱化学反応室であり、当該熱化学
反応室６内において、ガスヘッド４の反応ガス噴出孔５
より一定の流速で噴出される反応ガスＡが半導体ウエハ
１の近傍域で分解され、半導体ウエハ１の表面に薄膜が
形成される。熱化学反応室６の側壁７の上部には排気室
８が設置され、排気室８は排気リング９によって囲まれ
ている。また、熱化学反応室６の側部には、排気室８に
通じる排気口１０が設けられ、排気室８の側部には、ガ
ス処理室（図省略）に通じる排気口１１がそれぞれ設け
られ、かつ、排気口１１の外側に連続して排気フランジ
１２が設けられている。

【０００５】そして、化学反応室６内で発生した排気ガ
スＢは、排気口１０をとおって排気室８に導入され、排
気口１１、排気フランジ１２をとおってガス処理室（図
省略）に導かれる。

【０００６】符号１３は排気抵抗板であり、排気口１１
における排気速度の調整と整流作用を持つものである。 また、符号１４は吹き出しリングであり、吹き出しリン
グ１４には、熱化学反応室６側に開口する吹出口１５が
設けられている。

【０００７】従来の化学気相成長装置は上記のように構
成され、搬送装置（図省略）によって反応室６内に搬入
された半導体ウエハ１は、ヒーター２で加熱されたウエ
ハステージ３に真空吸着により吸着固定される。一方、
ガスヘッド４の反応ガス噴出口５より、混合されたシラ
ンと酸素などの反応ガスＡが熱化学反応室６内に均一流
速で噴射・供給される。そして、反応ガスＡは熱化学反
応を起こすことにより半導体ウエハ１の表面にＳｉＯ２
　などの薄膜を形成する。

【０００８】一方、熱化学反応により発生した排気ガス
Ｂは、排気口１０を介して排気室８に導かれ、さらに、
排気口１１および排気フランジ１２を通ってガス処理装
置（図示せず）　へ導びかれる。また、Ｎ２　ガスＣが
吹出リング１４の吹出口１５を介してステージ隙間１６
より熱化学反応室６内に供給され、側壁などへの反応生
成物Ｄの付着を防止する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の化
学気相成長装置では、半導体ウエハの表面に形成される
薄膜が、半導体ウエハ１の周辺部から供給されるＮ２　
ガスＣの流れの影響を受けて、図５に示すように、半導
体ウエハ周辺部の膜厚が中央部より厚くなる傾向にあり
、膜厚を均一にするのが非常に難しいという課題があっ
た。

【００１０】この発明は、このような従来の課題を解決
するためになされたもので、半導体ウエハ周辺部にある
ステージ隙間から供給されるＮ２　ガスＣによる影響を
なくし、半導体ウエハ面に均一な薄膜を形成することを
可能にした化学気相成長装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる化学気
相成長装置においては、半導体ウエハの周囲に半導体ウ
エハの厚さと同一厚さのドーナツ状板が設置されている
。

【００１２】

【作用】上記のように構成された化学気相成長装置にお
いては、半導体ウエハの表面に形成され薄膜のうち、半
導体ウエハ周辺部の膜厚の厚くなる部分がドーナツ状板
上に形成されるため、半導体ウエハ上面に形成される薄
膜の厚さの均一性を著しく向上させることができる。

【００１３】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示すリアクタチ
ャンバの断面図、図２は半導体ウエハの底面図である。 図において、符号１〜１６およびＡ〜Ｄは上記従来装置
と同一のものであるため、同一符号を付し、その説明を
省略する。

【００１４】これらの部品のうち、ウエハステージ３の
径はこの表面に吸着固定される半導体ウエハ１よりも一
回り大きめに形成されている。また、ウエハステージ３
の周縁部には、中央部より一段低い所定幅のリング状面
３ａがウエハステージ３の円周方向に連続して形成され
ている。

【００１５】そして、ウエハステージ３に半導体ウエハ
１が真空吸着され、その外周のリング状面３ａにドーナ
ツ状リング板１７が真空吸着される。なお、半導体ウエ
ハ１およびドーナツ状板１７は異なった系で真空引きし
て固定され、別々に取り外すことがでるようになってい
る。

【００１６】ドーナツ状リング板１７は、リング状面３
ａに吸着された際にウエハステージ１の上に吸着される
半導体ウエハ１の表面高さと略面一となるような厚さに
形成され、また付着物（おもにＳｉＯ２　）が空気に触
れても容易に剥がれないように、付着物の熱膨張係数と
略等しい素材、たとえば石英などから形成されている。 さらに、ドーナツ状板１７は、付着物がウエハステージ
３に付着するのを防止するためにドーナツ状板１７と半
導体ウエハ１との間隙部においてウエハステージ３が露
出しないように断面略Ｌ字状に形成されている。

【００１７】このような構成において、搬送装置（図省
略）により、ドーナツ状板１７を反応室内に搬送してウ
エハステージ３のドーナツ状面３ａに吸着させる。つづ
いて搬送装置（図省略）によって、半導体ウエハ１をウ
エハステージ３に吸着させる。そして、ガスヘッド４の
反応ガス噴出口５より一定流速で反応ガスＡを噴出する
。よって、反応ガスＡは半導体ウエハ１の近傍域で分解
され、半導体ウエハ１の表面に薄膜が形成される。なお
、半導体ウエハ１は薄膜形成後、ただちに取り出すが、
ドーナツ状板１７はその上面に付着した付着物が剥がれ
、ゴミとなる前に新しいものと交換する。

【００１８】図４はドーナツ状板１７を半導体ウエハ１
の周辺部に設けた場合の半導体ウエハ１の表面に形成さ
れる薄膜の形状を示したものである。半導体ウエハ１の
周辺部に見られた膜厚の厚い部分はドーナツ状１７の上
に形成されるため、半導体ウエハ１とドーナツ状板１７
との間に段差があるために多少不均一な部分は残るが、
半導体ウエハ１の表面には、均一な薄膜が形成されてい
ることが判る。

【００１９】なお、上記実施例では、断面ほぼＬの字状
のドーナツ状板を用いたが、単純なドーナツ状板であっ
てもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の化学気
相成長装置によれば、半導体ウエハの周囲に半導体ウエ
ハの厚さと同一厚さのドーナツ状板が設置されているた
め、半導体ウエハ上面に薄膜を均一に形成することがで
きるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のリアクタチャンバの断面図である。

【図２】図１におけるウエハステージを下から見た図で
ある。

【図３】従来のリアクタチャンバの要部断面図である。

【図４】半導体ウエハ表面に形成される薄膜の形状を示
す断面図である。

【図５】従来の半導体ウエハ表面に形成される薄膜の形
状を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１　　　　半導体ウエハ、 ３　　　　ウエハステージ（半導体ウエハ加熱ステージ
）４　　　　ガスヘッド、 ５　　　　反応ガス噴出孔 ６　　　　熱化学反応室 １７　　　　ドーナツ状板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　熱化学反応室内にガスヘッドに設けら
   れた多数個の反応ガス噴出孔より反応ガスを噴出するこ
   とにより、前記反応ガス噴出孔に対向して設けられた半
   導体ウエハ加熱ステージの上に載置された半導体ウエハ
   の表面に薄膜を形成する化学気相成長装置において、前
   記半導体ウエハの周囲に半導体ウエハの厚さと同一厚さ
   のドーナツ状板を設置してなることを特徴とする化学気
   相成長装置。