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JPH1192941A - Thin coating forming device and formation of thin coating - Google Patents

Thin coating forming device and formation of thin coating

Info

Publication number
JPH1192941A
JPH1192941A JP9255325A JP25532597A JPH1192941A JP H1192941 A JPH1192941 A JP H1192941A JP 9255325 A JP9255325 A JP 9255325A JP 25532597 A JP25532597 A JP 25532597A JP H1192941 A JPH1192941 A JP H1192941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
substrate
gas
film forming
heating member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9255325A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Tsubouchi
和夫 坪内
Kazuya Eki
一哉 益
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP9255325A priority Critical patent/JPH1192941A/en
Publication of JPH1192941A publication Critical patent/JPH1192941A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the generation of foreign matters (particles) and to facilitate the maintenance of a thin coating forming device. SOLUTION: This thin coating forming device has a chamber 1 housing a substrate W at the inside and to be introduced with a gas for the formation of thin coating and a heating element 6 generating heat which heats the substrate and is furthermore provided with a heating member which holds the substrate to the upper part and a supporting stand which supports the heating member, and the heating member is arranged on the supporting stand at prescribed intervals, and feed ports 21 and 22 for primary non-raw material gases different from the gas for the formation of thin coating in order to form a flow from prescribed intervals to the outside thereof are arranged at the intervals between the heating member and the supporting stand.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はガラス基板、半導体
ウエハー、プラスチックシート等の基板の表面に薄膜を
形成するための薄膜形成装置および薄膜形成方法に関す
る。
The present invention relates to a thin film forming apparatus and a thin film forming method for forming a thin film on a surface of a substrate such as a glass substrate, a semiconductor wafer, and a plastic sheet.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子デバイスの発達に伴い、ガラス基板
や、半導体ウエハー、プラスチックシート等の上に薄膜
を形成する必要性が増えている。形成する薄膜は、絶縁
体、導電体、半導体等あらゆるものに広がっている。と
りわけ、半導体デバイスの作製にあたっては、薄膜に要
求される性能も厳しくなっている。しかも、こうした薄
膜は、時間をかけても良質の膜ができればよいというも
のではなく、短い時間で再現性よく形成されなければな
らない。また、薄膜を形成すべき基板の表面形状も平坦
とは限らず、凹面、凸面、湾曲した面等さまざまであ
る。特に半導体デバイスの超微細化や多層配線化が進
み、これに伴って、一辺が0.25μm以下で、深さが
1.0μm以上の如き微細なホールを有する面に均一に
薄膜を形成しなければならなかったり、このホール内の
みに薄膜を形成(堆積)させそれ以外には堆積させない
選択堆積による薄膜形成法が望まれることもある。
2. Description of the Related Art With the development of electronic devices, the necessity of forming a thin film on a glass substrate, a semiconductor wafer, a plastic sheet or the like is increasing. The thin film to be formed is spread over everything such as an insulator, a conductor, and a semiconductor. In particular, in manufacturing a semiconductor device, the performance required for a thin film is becoming strict. In addition, such a thin film does not mean that a good quality film can be formed even with time, but must be formed in a short time with good reproducibility. In addition, the surface shape of the substrate on which a thin film is to be formed is not necessarily flat, but may be various such as a concave surface, a convex surface, and a curved surface. In particular, ultra-fine semiconductor devices and multilayer wiring have been developed, and accordingly, a thin film must be formed uniformly on a surface having fine holes such as 0.25 μm or less on one side and 1.0 μm or more in depth. In some cases, a thin film formation method by selective deposition in which a thin film must be formed (deposited) only in this hole and not deposited elsewhere may be desired.

【0003】本発明者らは、特開平03−183768
号公報、米国特許第5179042号、欧州特許第04
25084号公報等で、良質の微細な薄膜がホール内に
堆積する薄膜形成法および薄膜形成装置を提案した。こ
の方法は、要約すれば、ジメチルアルミニウムハイドラ
イドに代表されるアルキルアルミニウムハイドライドと
水素との化学反応(熱CVD法)を利用して、半導体や
導電性の表面に薄膜を堆積させる方法である。
The present inventors have disclosed a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H03-183768.
No. 5,179,042, European Patent No. 04
Japanese Patent Publication No. 25084 and the like have proposed a thin film forming method and a thin film forming apparatus in which a high-quality fine thin film is deposited in a hole. This method is a method of depositing a thin film on a semiconductor or a conductive surface by utilizing a chemical reaction (thermal CVD method) between hydrogen and an alkyl aluminum hydride represented by dimethyl aluminum hydride.

【0004】しかしながら、上述した特許文書に記載さ
れた薄膜形成装置では、12インチウエハーのような被
処理面積の大きな基板を処理して半導体デバイスを大量
に生産する場合には、必ずしも適切とは言えず、さらな
る改良を施さなければならない。
[0004] However, the thin film forming apparatus described in the above-mentioned patent document is not necessarily appropriate when mass-producing semiconductor devices by processing a substrate having a large processing area such as a 12-inch wafer. And further improvements must be made.

【0005】図1は従来の薄膜形成装置の模式的縦断面
図である。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a conventional thin film forming apparatus.

【0006】チャンバ1内には、薄膜形成処理がなされ
る被処理体としての基板Wと、発熱体6を内蔵するヒー
ター2と、支持台3とが密着して配置されており、ヒー
ター2からの熱は被処理体Wと支持台3の両方に熱伝導
で伝わる。この場合、ヒーター2自体が基板Wの支持体
となっている。薄膜形成用ガスは供給口4か供給され、
排気口5から排気される。発熱体2には電源7から配線
8を通して電流が流される。9は絶縁体である。
In a chamber 1, a substrate W as an object to be subjected to a thin film forming process, a heater 2 having a built-in heating element 6, and a support 3 are arranged in close contact with each other. Is transmitted to both the workpiece W and the support 3 by heat conduction. In this case, the heater 2 itself is a support for the substrate W. The thin film forming gas is supplied from the supply port 4,
Air is exhausted from the exhaust port 5. A current flows from the power supply 7 to the heating element 2 through the wiring 8. 9 is an insulator.

【0007】このような従来の装置では、薄膜形成を繰
り返し行う支持体であるヒーター2自身の表面が汚れた
り、ヒーター2の内部の発熱体が劣化したりし、ヒータ
ー自体を交換する必要が生じる。量産機の場合には、こ
のような部品の交換に時間がかかることは、装置の稼働
率を低くすることから、好ましくない。
In such a conventional apparatus, the surface of the heater 2 itself, which is a support for repeatedly forming a thin film, becomes dirty, the heating element inside the heater 2 deteriorates, and the heater itself needs to be replaced. . In the case of a mass production machine, it is not preferable that such replacement of parts takes a long time because the operation rate of the device is lowered.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、まず図1の装置を後述するように、図2に示すよう
な装置に改良して、ヒーターの交換時間を短くできるよ
うにした。
Therefore, the present inventors first improved the apparatus of FIG. 1 to an apparatus as shown in FIG. 2 as described later so that the time required for replacing the heater could be shortened. .

【0009】しかしながら、図2の装置を用いて薄膜形
成を繰り返し行ったところ、以前にも増して、異物(粒
子)が多く発生するようになり、装置をメンテナンスす
る回数が増えた。
However, when thin films were repeatedly formed using the apparatus shown in FIG. 2, more foreign substances (particles) were generated than before, and the number of times of maintenance of the apparatus was increased.

【0010】本発明の第1の目的は、異物(粒子)発生
が抑制された薄膜形成装置および薄膜形成方法を提供す
ることにある。
A first object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus and a thin film forming method in which generation of foreign matter (particles) is suppressed.

【0011】本発明の第2の目的は、装置のメンテナン
スの容易な薄膜形成装置および薄膜形成方法を提供する
ことにある。
A second object of the present invention is to provide a thin film forming apparatus and a thin film forming method which can easily maintain the apparatus.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明による薄膜形成装
置は、内部に基板を収容するとともに薄膜形成用ガスが
導入されるチャンバと、前記基板を加熱するための熱を
発生する発熱体を有するとともにその上部に前記基板を
保持するための加熱部材と、該加熱部材を支持するため
の支持台と、を備えた薄膜形成装置において、前記加熱
部材は前記支持台上に所定の間隔を置いて配置され、前
記薄膜形成用ガスとは異なる第1の非原料ガスの、前記
所定の間隔からその外部への流れを形成すべく、該第1
の非原料ガスの供給口が前記加熱部材と支持台との間隔
に配置されていることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a thin film forming apparatus having a chamber in which a substrate is accommodated and a gas for forming a thin film is introduced, and a heating element for generating heat for heating the substrate. A thin film forming apparatus comprising a heating member for holding the substrate thereon and a support base for supporting the heating member, wherein the heating member is disposed at a predetermined interval on the support base. The first non-source gas, which is arranged and different from the thin film forming gas, is formed from the predetermined interval to the outside thereof so as to form a first non-source gas.
Wherein the supply port of the non-source gas is disposed at a distance between the heating member and the support.

【0013】ここで、前記基板が、該基板の裏面と前記
加熱部材の上面との間に所定の間隙をおいて配置され、
該間隙からその外部に流れる前記薄膜形成用ガスとは異
なる第2の非原料ガスの流れを形成すべく、該第2の非
原料ガスの供給口が前記基板の裏面と加熱部材との間隙
に配置されていることが好ましく、前記加熱部材は交換
可能であることが好ましい。
Here, the substrate is disposed with a predetermined gap between a back surface of the substrate and an upper surface of the heating member,
In order to form a flow of a second non-source gas different from the thin-film forming gas flowing from the gap to the outside, a supply port of the second non-source gas is provided in a gap between the back surface of the substrate and the heating member. Preferably, it is arranged and the heating member is preferably replaceable.

【0014】好ましくは、前記加熱部材は金属、窒化ア
ルミニウム、および炭化シリコンのいずれかからなり、
前記支持台は金属からなる。
Preferably, the heating member is made of one of a metal, aluminum nitride, and silicon carbide,
The support is made of metal.

【0015】前記発熱体の配線は、コネクタ部により加
熱部材側と支持台側とに分離可能であることが好まし
く、さらに、前記支持台を冷却する冷却手段を有するこ
とが好ましい。
It is preferable that the wiring of the heating element can be separated into a heating member side and a support base side by a connector portion, and further, it is preferable that a cooling means for cooling the support base is provided.

【0016】本発明による薄膜形成方法は、内部に基板
を収容するとともに薄膜形成用ガスが導入されるチャン
バと、前記基板を加熱するための熱を発生する発熱体を
有するとともにその上部に前記基板を保持するための加
熱部材と、該加熱部材を支持するための支持台と、を備
えた薄膜形成装置を用い、前記加熱部材を前記支持台上
に所定の間隔を置いて配置し、前記薄膜形成用ガスを前
記基板の表面に供給するとともに、前記薄膜形成用ガス
とは異なる第1の非原料ガスを前記所定の間隔からその
外部へ流しながら、前記基板表面に薄膜を形成すること
を特徴とする。
The thin film forming method according to the present invention comprises a chamber for accommodating a substrate therein and into which a thin film forming gas is introduced, and a heating element for generating heat for heating the substrate, and the substrate is provided thereon. A heating member for holding the heating member, and a support table for supporting the heating member, using a thin film forming apparatus, the heating member is disposed at a predetermined interval on the support table, the thin film A thin film is formed on the substrate surface while supplying a forming gas to the surface of the substrate and flowing a first non-source gas different from the thin film forming gas to the outside from the predetermined interval. And

【0017】さらに、好ましくは、前記薄膜形成用ガス
とは異なる第2の非原料ガスを、前記基板の裏面と前記
加熱部材の上面との間に設けられた間隙からその外部に
流しながら、前記基板表面に薄膜を形成する。
Further, preferably, a second non-source gas different from the thin film forming gas flows to the outside through a gap provided between a back surface of the substrate and an upper surface of the heating member. A thin film is formed on a substrate surface.

【0018】ここで、好ましくは、前記薄膜形成用ガス
は有機金属ガスであり、前記有機金属はアルミニウム、
タングステン、モリブデン、銅およびチタンのいずれか
の有機化合物であり、さらに好ましくは前記有機金属は
アルキルアルミニウムハイドライドである。第1の非原
料ガスと第2の非原料ガスは等しくてもよい。
Preferably, the gas for forming a thin film is an organic metal gas, and the organic metal is aluminum,
It is an organic compound of any of tungsten, molybdenum, copper and titanium, and more preferably, the organic metal is an alkyl aluminum hydride. The first non-source gas and the second non-source gas may be equal.

【0019】また、前記薄膜形成用ガスの供給量より、
前記第1および第2の非原料ガスの供給量が少ないこと
が好ましい。
Further, based on the supply amount of the thin film forming gas,
It is preferable that the supply amounts of the first and second non-source gases are small.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図3に本発明の好適な実施の形態
による薄膜形成装置を説明するための模式的縦断面図を
示す。図3に示された装置は、内部に基板Wを収容する
とともに薄膜形成用ガスが導入されるチャンバ1と、基
板を加熱するための熱を発生する発熱体6を有するとと
もにその上部に基板Wを保持するための加熱部材である
ヒーター2と、加熱部材2を支持するための支持台3、
を備えている。加熱部材2は支持台3上に所定の間隔2
0を置いて配置され、薄膜形成用ガスとは異なる非原料
ガスの、所定の間隔20からその外部への流れを形成す
べく、非原料ガスの供給口21が加熱部材2と支持台3
との間隔20に配置されている。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a thin film forming apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. The apparatus shown in FIG. 3 has a chamber 1 in which a substrate W is accommodated and a gas for forming a thin film is introduced, a heating element 6 for generating heat for heating the substrate, and a substrate W A heater 2 as a heating member for holding the heating member, and a support base 3 for supporting the heating member 2,
It has. The heating member 2 is placed on the support 3 at a predetermined interval 2.
0, and a non-source gas supply port 21 is provided between the heating member 2 and the support base 3 so as to form a flow of the non-source gas different from the thin film forming gas from a predetermined interval 20 to the outside thereof.
Are arranged at an interval 20.

【0021】このような構成を採用するに至った理由を
説明するために、まず、本発明者らが先に改良を試みた
装置について説明する。本発明者らは、まず図1に示し
た従来装置を図2のような装置に改良した。改良のポイ
ントは、複数の支持棒11を用いてヒーター2を支持台
3から浮かせて配置し、発熱体6の配線8をコネクタ部
10において分離可能として、発熱体6とともにヒータ
2を支持台3から容易に取り外しできるようにした点で
ある。これによって、ヒーターの交換時間を短くするこ
とができた。しかしながら、前述したように、この装置
を用いて繰り返し薄膜形成を行うと、装置内での、とく
にヒーター2の近傍での異物(粒子)の発生が増えた。
In order to explain the reason for adopting such a configuration, first, an apparatus which the present inventors have tried to improve first will be described. The present inventors first improved the conventional apparatus shown in FIG. 1 into an apparatus as shown in FIG. The point of improvement is that the heater 2 is floated from the support base 3 by using a plurality of support rods 11 so that the wiring 8 of the heating element 6 can be separated at the connector section 10 so that the heater 2 together with the heating element 6 can be supported by the support base 3. Is that it can be easily removed. As a result, the replacement time of the heater could be shortened. However, as described above, when a thin film was repeatedly formed using this apparatus, the generation of foreign substances (particles) in the apparatus, particularly near the heater 2, increased.

【0022】この理由を分析した結果、ヒーター2の裏
面において異物(粒子)が発生した分、全体の異物(粒
子)の量が増えたものと考えられた。支持棒11により
ヒーター2の裏面と支持台3の上面との間には間隙20
が形成されたので、薄膜形成用ガスすなわち原料ガスが
この間隙にも流れるようになった。そのために原料ガス
が温度の高いヒーター裏面において分解堆積し、それが
剥がれて異物(粒子)になっているようである。間隙2
0に原料ガスが流れ込まないように支持台3の周辺の端
部において封止すればよいが、それではヒーター2の交
換を容易にし、装置のメンテナンス時間を短くするとい
う目的を達成することができない。
As a result of analyzing the reason, it is considered that the amount of foreign substances (particles) on the entire back surface of the heater 2 was increased by the amount of foreign substances (particles) generated. A gap 20 is provided between the back surface of the heater 2 and the upper surface of the support base 3 by the support rod 11.
Was formed, so that the thin film forming gas, that is, the raw material gas, also flowed into this gap. As a result, the source gas is decomposed and deposited on the back surface of the heater at a high temperature, and it seems that the source gas is peeled off to form foreign matter (particles). Gap 2
The sealing may be performed at the peripheral end of the support base 3 so that the raw material gas does not flow into the base plate 0, but this does not make it possible to easily replace the heater 2 and shorten the maintenance time of the apparatus.

【0023】そこで、図3に示すように、原料ガスとは
異なる非原料ガスを供給管13を通して、供給口21か
ら間隙20内に放出し、間隙20からその外に向けて非
原料ガスの流れを形成するようにした。これによって、
供給口4から供給され、仕切り部材17と複数の開孔1
9が形成されたシャワープレート18を通ってチャンバ
1内に供給された原料ガスは間隙20内に流れ込み難く
くなる。従って、原料ガスがヒーター2の裏面で分解
し、粒子状の異物を発生し、または不要な膜を生成する
ことを防止することができた。
Therefore, as shown in FIG. 3, a non-source gas different from the source gas is discharged from the supply port 21 into the gap 20 through the supply pipe 13 and the non-source gas flows from the gap 20 to the outside. Was formed. by this,
The partition member 17 and the plurality of openings 1 are supplied from the supply port 4.
The source gas supplied into the chamber 1 through the shower plate 18 in which the holes 9 are formed becomes difficult to flow into the gap 20. Therefore, it was possible to prevent the source gas from decomposing on the back surface of the heater 2 to generate particulate foreign matter or to generate an unnecessary film.

【0024】原料ガスとは異なる非原料ガスとしては、
水素、アルゴン、窒素、ヘリウム、ネオン等から適宜選
択して用いることができる。間隙20に流す非原料ガス
の流量としては、5SCCMないし100SCCMであ
り、間隙20の寸法は2mm以上にするとよい。
As the non-source gas different from the source gas,
Hydrogen, argon, nitrogen, helium, neon, or the like can be appropriately selected and used. The flow rate of the non-source gas flowing through the gap 20 is 5 SCCM to 100 SCCM, and the size of the gap 20 is preferably 2 mm or more.

【0025】さらに、必要に応じて、基板Wを、基板W
の裏面とヒーター2の上面との間に所定の間隙16をお
いて配置し、第2の非原料ガスを供給管14を通して、
供給口22からこの間隙16内に放出し、ヒーター2と
基板押さえ23との間の隙間24から間隙16の外部に
流すように、ガスの供給口22を間隙16に配置するこ
ともできる。この場合、第2の非原料ガスとして上述し
た非原料ガスと同じガスを用いることができる。間隙1
6に流す非原料ガスの流量としては、5SCCMないし
100SCCMであり、間隙16の寸法は1mm以下に
することが好ましい。この間隙16は、図示するよう
に、ヒーター2の上面に周縁部の平坦なリング状部を残
して皿状の窪みを形成し、窪みの傾斜部と平坦なリング
状部に放射状の溝15を形成することで、簡単に形成す
ることができる。非原料ガスの供給量は原料ガスの供給
量に比べて少なく、仮に非原料ガスのごく一部が基板表
面側に回り込んだとしても影響はない。
Further, if necessary, the substrate W
Is disposed with a predetermined gap 16 between the back surface of the heater 2 and the upper surface of the heater 2, and the second non-source gas is supplied through the supply pipe 14.
The gas supply port 22 may be disposed in the gap 16 so that the gas is discharged from the supply port 22 into the gap 16 and flows out of the gap 16 from the gap 24 between the heater 2 and the substrate holder 23. In this case, the same gas as the above-mentioned non-source gas can be used as the second non-source gas. Gap 1
The flow rate of the non-source gas flowing through 6 is 5 SCCM to 100 SCCM, and the dimension of the gap 16 is preferably 1 mm or less. As shown in the figure, the gap 16 forms a dish-shaped depression on the upper surface of the heater 2 while leaving a flat ring-shaped portion at the peripheral edge, and radial grooves 15 are formed on the inclined portion of the depression and the flat ring-shaped portion. By forming, it can be easily formed. The supply amount of the non-source gas is smaller than the supply amount of the source gas, and even if a very small portion of the non-source gas goes to the substrate surface side, there is no effect.

【0026】基板押さえ23の一例を図4に示す。基板
押さえ23は基板を押さえるためのリング状部23A
と、円筒状の側壁部23Bと、基板押さえ23をヒータ
ーに固定するための固定脚23Cを有し、固定脚23は
ヒーター2に設けられた穴またはリング状の溝に嵌合す
るようになっている。側壁部23Bの内径は、上述した
隙間24を作るようにヒーター2の外径よりやや大き
い。必要に応じて図3に示した上下可動棒25を設け、
これによって基板押さえ23を上下動可能にしてもよ
い。このようにして、基板押さえ23は基板Wを押さ
え、かつ非原料ガスの流路を構成する。また、上述した
固定脚に替えて、ヒーター2の外側面と接する固定枠を
用いてもよい。
FIG. 4 shows an example of the substrate holder 23. The substrate holder 23 is a ring-shaped part 23A for holding the substrate.
, A cylindrical side wall 23B, and fixed legs 23C for fixing the substrate holder 23 to the heater. The fixed legs 23 are fitted into holes or ring-shaped grooves provided in the heater 2. ing. The inner diameter of the side wall portion 23B is slightly larger than the outer diameter of the heater 2 so as to form the gap 24 described above. The vertical movable rod 25 shown in FIG. 3 is provided as necessary,
Thus, the substrate holder 23 may be vertically movable. Thus, the substrate holder 23 holds the substrate W and forms a non-source gas flow path. Further, instead of the above-described fixed legs, a fixed frame that is in contact with the outer surface of the heater 2 may be used.

【0027】本発明に用いられる加熱部材としてのヒー
ター2は、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属、窒化
アルミニウム、炭化シリコン等の熱伝導材料から形成で
きる。アルミニウムやステンレス鋼は安価で加工が容易
であり、窒化アルミニウムは耐食性に優れている。
The heater 2 as a heating member used in the present invention can be formed from a metal such as aluminum or stainless steel, or a heat conductive material such as aluminum nitride or silicon carbide. Aluminum and stainless steel are inexpensive and easy to process, and aluminum nitride is excellent in corrosion resistance.

【0028】支持台3は、アルミニウム、ステンレス鋼
等の金属で構成できる。
The support 3 can be made of a metal such as aluminum or stainless steel.

【0029】発熱体6の配線8は、コネクタ部10によ
りヒーター2側と支持台3側とに分離可能である。9は
配線8と支持台3とを電気的に分離するために必要に応
じて設けられた絶縁体である。
The wiring 8 of the heating element 6 can be separated into the heater 2 side and the support base 3 side by the connector section 10. Reference numeral 9 denotes an insulator provided as needed to electrically separate the wiring 8 and the support 3 from each other.

【0030】さらに、図示を省略したが、支持台3を冷
却するために支持台3の裏面側に冷媒を流すような機構
(冷却手段)を設けることも好ましいことである。
Further, although not shown, it is also preferable to provide a mechanism (cooling means) for flowing the refrigerant to the back side of the support 3 in order to cool the support 3.

【0031】本発明の上述した実施形態によれば、間隙
20に原料ガスとは異なる非原料ガスを流すことによ
り、ヒーター裏面側への原料ガスの回り込みを防止で
き、ヒーター裏面で原料ガスの熱分解による異物の発生
を抑制することができる。
According to the above-described embodiment of the present invention, by flowing a non-source gas different from the source gas into the gap 20, it is possible to prevent the source gas from flowing to the back side of the heater, and the heat of the source gas on the back side of the heater is prevented. Generation of foreign matter due to decomposition can be suppressed.

【0032】さらに、基板裏面とヒーター上面との間に
も間隙16を形成して、ここにも非原料ガスを流すこと
により、この非原料ガスの熱伝導を利用して、基板Wを
均一に、かつ効率よく加熱することができる。これは、
反応チャンバ内の薄膜形成処理時の圧力が133Pa以
下の減圧された条件下で薄膜形成を行う場合に特に有効
である。
Further, a gap 16 is also formed between the back surface of the substrate and the top surface of the heater, and a non-source gas is flown here, so that the substrate W can be uniformly distributed by utilizing the heat conduction of the non-source gas. , And can be efficiently heated. this is,
This is particularly effective when a thin film is formed under a reduced pressure of 133 Pa or less during the thin film forming process in the reaction chamber.

【0033】本発明の薄膜形成装置は、シリコン薄膜、
砒化ガリウム、インジウム燐等の半導体薄膜や、アルミ
ニウム、銅、タングステン、モリブデン、チタン等の金
属薄膜や、酸化シリコン、窒化シリコン、窒化アルミニ
ウム、窒化チタン等の絶縁性あるいは導電性の化合物薄
膜の形成に好適に用いられる。
The thin film forming apparatus of the present invention comprises a silicon thin film,
For forming semiconductor thin films such as gallium arsenide and indium phosphide, metal thin films such as aluminum, copper, tungsten, molybdenum, and titanium, and insulating or conductive compound thin films such as silicon oxide, silicon nitride, aluminum nitride, and titanium nitride. It is preferably used.

【0034】薄膜形成用の原料ガスとしては、シラン、
ジシラン、四フッ化硅素、四塩化硅素、テトラエトキシ
シラン、トリメチルガリウム、トリメチルインジウム、
トリメチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウ
ム、ジメチルアルミニウムハイドライド、ジエチルアル
ミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイ
ドライド、六フッ化タングステン、四塩化チタン等が挙
げられる。
As a raw material gas for forming a thin film, silane,
Disilane, silicon tetrafluoride, silicon tetrachloride, tetraethoxysilane, trimethylgallium, trimethylindium,
Examples include trimethylaluminum, triisobutylaluminum, dimethylaluminum hydride, diethylaluminum hydride, diisobutylaluminum hydride, tungsten hexafluoride, and titanium tetrachloride.

【0035】本発明の薄膜形成方法について述べる。The method for forming a thin film according to the present invention will be described.

【0036】チャンバ1内のヒーター2の上に基板Wを
配置して、基板押さえ23で基板Wの周辺を覆う。図示
しない真空ポンプを駆動して、チャンバ1内を排気口5
から排気する。非原料ガスを供給口21と供給口22か
ら、それぞれ間隙20と16に供給し、ヒーター2の裏
面と上面側に非原料ガスの流れを形成する。ヒーター2
の発熱体6に電源7から電流を流して発熱させる。
The substrate W is placed on the heater 2 in the chamber 1, and the periphery of the substrate W is covered with the substrate holder 23. By driving a vacuum pump (not shown), the exhaust port 5
Exhaust from The non-source gas is supplied from the supply port 21 and the supply port 22 to the gaps 20 and 16, respectively, to form a flow of the non-source gas on the back surface and the top surface of the heater 2. Heater 2
An electric current is supplied from the power supply 7 to the heating element 6 to generate heat.

【0037】原料ガスの供給口4から原料ガスをチャン
バ1内に供給する。供給された原料ガスは、仕切り部材
17と複数の開孔19が形成されたシャワープレート1
8を通って、基板Wの表面に均一に供給され、排気口5
側に排気されていく。この状態で、発熱体の通電量を予
め測定しておいた基板表面温度の通電量依存性のデータ
から定められた値に調整すると、基板表面で熱CVDに
よる原料物質の堆積が生じ、薄膜が形成される。
The source gas is supplied into the chamber 1 from the source gas supply port 4. The supplied source gas is supplied to the shower plate 1 having the partition member 17 and the plurality of openings 19 formed therein.
8 and uniformly supplied to the surface of the substrate W,
It is exhausted to the side. In this state, when the amount of electricity supplied to the heating element is adjusted to a value determined from data on the amount of electricity applied to the substrate surface temperature, which has been measured in advance, deposition of the raw material by thermal CVD occurs on the substrate surface, and the thin film is formed. It is formed.

【0038】[0038]

【実施例】実施例1 アルキルアルミニウムハイドライドを用いてアルミニウ
ムの薄膜形成を行う実施例について述べる。
EXAMPLE 1 An example in which an aluminum thin film is formed using an alkyl aluminum hydride will be described.

【0039】発熱体を内蔵した窒化アルミニウムからな
るヒーター2を、支持台3上に支持棒11を介して載置
し、コネクタ部10において発熱体6と配線8とを接続
した。ヒーター2上に基板Wとして8インチシリコンウ
エハーを装着した。
The heater 2 made of aluminum nitride and having a built-in heating element was mounted on the support 3 via a support bar 11, and the heating element 6 and the wiring 8 were connected at the connector section 10. An 8-inch silicon wafer was mounted on the heater 2 as the substrate W.

【0040】発熱体6に通電するとともにチャンバ内を
排気し、非原料ガスとして水素ガスを供給口21および
22から、それぞれ5ないし10SCCM供給した。
The heating element 6 was energized and the inside of the chamber was evacuated, and hydrogen gas as a non-source gas was supplied from supply ports 21 and 22 at 5 to 10 SCCM, respectively.

【0041】原料ガス供給口4から原料ガスとしてのジ
メチルアルミニウムハイドライド(DMAH)と、反応
ガスとしての水素との混合ガスを500SCCM(う
ち、DMAHは100SCCM)チャンバ1内に導入し
た。この時のチャンバ圧力は1.33Paである。
A mixed gas of dimethyl aluminum hydride (DMAH) as a source gas and hydrogen as a reaction gas was introduced into the chamber 1 from the source gas supply port 4 at 500 SCCM (of which DMAH was 100 SCCM). The chamber pressure at this time is 1.33 Pa.

【0042】基板表面の温度が200℃になるように発
熱体6の通電量を調整した。
The amount of electricity supplied to the heating element 6 was adjusted so that the temperature of the substrate surface became 200 ° C.

【0043】こうして、基板表面に厚さ1μmのアルミ
ニウム薄膜を形成し、その膜厚の均一性を測定したとこ
ろ、プラスマイナス1%であった。
Thus, an aluminum thin film having a thickness of 1 μm was formed on the substrate surface, and the uniformity of the film thickness was measured to be ± 1%.

【0044】これに対して、非原料ガスを供給口21、
22のいずれからも流さずに薄膜形成を行った結果、ヒ
ーター2の裏面には若干のアルミニウムの堆積が確認さ
れた。また、基板上に形成されたアルミニウム薄膜の均
一性もプラスマイナス10%であった。
On the other hand, the non-source gas is supplied to the supply port 21,
As a result of forming a thin film without flowing from any of the samples 22, it was confirmed that aluminum was slightly deposited on the back surface of the heater 2. The uniformity of the aluminum thin film formed on the substrate was also ± 10%.

【0045】実施例2 本実施例では、供給口22から、基板の裏面とヒーター
の上面との間隙16への、非原料ガスの供給を止めて、
その他は実施例1と同じ条件で薄膜の形成を行った。
Embodiment 2 In this embodiment, the supply of the non-source gas from the supply port 22 to the gap 16 between the back surface of the substrate and the upper surface of the heater is stopped.
Otherwise, a thin film was formed under the same conditions as in Example 1.

【0046】ヒーター裏面へのアルミニウムの堆積は認
められなかった。
No aluminum was deposited on the back surface of the heater.

【0047】実施例3 上述した実施例1で用いた基板に替えて、本実施例で
は、シリコンウエハーの表面に酸化シリコン膜を熱酸化
で厚さ1μmほど形成し、反応性イオンエッチングによ
り一辺0.25μmのコンタクトホールがウエハー上に
均等分散して配置されるように形成された基板を用い
た。その他の条件は実施例1とほぼ同じである。
Embodiment 3 Instead of the substrate used in Embodiment 1 described above, in this embodiment, a silicon oxide film is formed on the surface of a silicon wafer by thermal oxidation to a thickness of about 1 μm, and reactive ion etching is performed on one side. A substrate formed such that 0.25 μm contact holes were uniformly distributed on a wafer was used. Other conditions are almost the same as in the first embodiment.

【0048】全てのコンタクトホール内にアルミニウム
が堆積されていることが確認できた。
It was confirmed that aluminum was deposited in all the contact holes.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヒーターの裏面と支持台の上面との間に間隙を設けて、
そこに非原料ガスを流すことにより、ヒーター裏面での
原料ガスの熱分解、堆積が抑制され、チャンバ内での異
物の発生が抑えられて、装置のメンテナンスの回数が減
少できる。
As described above, according to the present invention,
By providing a gap between the back of the heater and the top of the support,
By flowing the non-source gas there, the thermal decomposition and deposition of the source gas on the back surface of the heater are suppressed, the generation of foreign matter in the chamber is suppressed, and the number of maintenance of the apparatus can be reduced.

【0050】さらに、上記間隙によりヒーターの交換が
容易になり、1回のメンテナンスに要する時間も短くで
きる。
Furthermore, the above-mentioned gap facilitates replacement of the heater and shortens the time required for one maintenance.

【0051】こうして、本発明によれば、大量生産向き
の薄膜形成装置および薄膜形成方法を実現することがで
きる。
Thus, according to the present invention, a thin film forming apparatus and a thin film forming method suitable for mass production can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の薄膜形成装置の模式的縦断面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a conventional thin film forming apparatus.

【図2】改良された薄膜形成装置の基板保持機構の模式
的縦断面図である。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a substrate holding mechanism of the improved thin film forming apparatus.

【図3】本発明による薄膜形成装置の一実施例の模式的
縦断面図である。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of one embodiment of a thin film forming apparatus according to the present invention.

【図4】基板押さえの一例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a substrate holder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

W 基板 1 チャンバ 2 ヒーター 3 支持台 4 原料ガス供給口 5 排気口 6 発熱体 7 電源 8 配線 9 絶縁体 10 コネクタ部 11 支持棒 12 ヒーター裏面 13、14 非原料ガス供給管 15 溝 16 基板裏面とヒーターとの間隙 17 仕切り部材 18 シャワープレート 19 開孔 20 ヒーター裏面と支持台との間隙 21、22 非原料ガス供給口 23 基板抑え W Substrate 1 Chamber 2 Heater 3 Support 4 Material gas supply port 5 Exhaust port 6 Heating element 7 Power supply 8 Wiring 9 Insulator 10 Connector section 11 Support rod 12 Heater back surface 13, 14 Non-material gas supply pipe 15 Groove 16 Substrate back surface Gap between heater 17 Partition member 18 Shower plate 19 Opening 20 Gap between backside of heater and support base 21, 22 Non-source gas supply port 23 Substrate restraint

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に基板を収容するとともに薄膜形成
用ガスが導入されるチャンバと、前記基板を加熱するた
めの熱を発生する発熱体を有するとともにその上部に前
記基板を保持するための加熱部材と、該加熱部材を支持
するための支持台と、を備えた薄膜形成装置において、 前記加熱部材は前記支持台上に所定の間隔を置いて配置
され、 前記薄膜形成用ガスとは異なる第1の非原料ガスの、前
記所定の間隔からその外部への流れを形成すべく、該第
1の非原料ガスの供給口が前記加熱部材と支持台との間
隔に配置されていることを特徴とする薄膜形成装置。
1. A heating chamber for housing a substrate therein and introducing a gas for forming a thin film, and a heating element for generating heat for heating the substrate and holding the substrate on the heating element. In a thin film forming apparatus, comprising: a member and a support for supporting the heating member, wherein the heating member is disposed at a predetermined interval on the support, and is different from the thin film forming gas. A supply port for the first non-source gas is arranged at an interval between the heating member and the support so as to form a flow of the first non-source gas to the outside from the predetermined interval. Thin film forming apparatus.
【請求項2】 前記基板が、該基板の裏面と前記加熱部
材の上面との間に所定の間隙をおいて配置され、該間隙
からその外部に流れる前記薄膜形成用ガスとは異なる第
2の非原料ガスの流れを形成すべく、該第2の非原料ガ
スの供給口が前記基板の裏面と加熱部材との間隙に配置
されている請求項1に記載の薄膜形成装置。
2. A second substrate, wherein the substrate is disposed with a predetermined gap between a back surface of the substrate and an upper surface of the heating member, and the second gas is different from the thin film forming gas flowing from the gap to the outside. 2. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein a supply port of the second non-source gas is arranged in a gap between the back surface of the substrate and a heating member to form a flow of the non-source gas.
【請求項3】 前記加熱部材は交換可能である請求項1
に記載の薄膜形成装置。
3. The heating member is replaceable.
2. The thin film forming apparatus according to 1.
【請求項4】 前記加熱部材は金属、窒化アルミニウ
ム、および炭化シリコンのいずれかからなる請求項1に
記載の薄膜形成装置。
4. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein said heating member is made of one of metal, aluminum nitride, and silicon carbide.
【請求項5】 前記支持台は金属からなる請求項1に記
載の薄膜形成装置。
5. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the support is made of metal.
【請求項6】 前記発熱体の配線は、コネクタ部により
加熱部材側と支持台側とに分離可能である請求項1に記
載の薄膜形成装置。
6. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the wiring of the heating element is separable into a heating member side and a support base side by a connector portion.
【請求項7】 前記支持台を冷却する冷却手段を有する
請求項1に記載の薄膜形成装置。
7. The thin film forming apparatus according to claim 1, further comprising cooling means for cooling the support.
【請求項8】 内部に基板を収容するとともに薄膜形成
用ガスが導入されるチャンバと、前記基板を加熱するた
めの熱を発生する発熱体を有するとともにその上部に前
記基板を保持するための加熱部材と、該加熱部材を支持
するための支持台と、を備えた薄膜形成装置を用い、 前記加熱部材を前記支持台上に所定の間隔を置いて配置
し、 前記薄膜形成用ガスを前記基板の表面に供給するととも
に、 前記薄膜形成用ガスとは異なる第1の非原料ガスを前記
所定の間隔からその外部へ流しながら、前記基板表面に
薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
8. A chamber for accommodating a substrate therein and introducing a gas for forming a thin film, a heating element for generating heat for heating the substrate, and a heating unit for holding the substrate above the heating element. Using a thin film forming apparatus including a member and a support for supporting the heating member, disposing the heating member at predetermined intervals on the support, and supplying the thin film forming gas to the substrate. Forming a thin film on the surface of the substrate while supplying a first non-source gas different from the thin film forming gas to the outside from the predetermined interval, while supplying the gas to the surface of the substrate.
【請求項9】 さらに、前記薄膜形成用ガスとは異なる
第2の非原料ガスを、前記基板の裏面と前記加熱部材の
上面との間に設けられた間隙からその外部に流しながら
前記基板表面に薄膜を形成する請求項8に記載の薄膜形
成方法。
9. The substrate surface while flowing a second non-source gas different from the thin film forming gas to the outside through a gap provided between the back surface of the substrate and the upper surface of the heating member. 9. The method for forming a thin film according to claim 8, wherein a thin film is formed on the thin film.
【請求項10】 前記薄膜形成用ガスは有機金属ガスで
ある請求項8に記載の薄膜形成方法。
10. The method according to claim 8, wherein the gas for forming a thin film is an organic metal gas.
【請求項11】 前記有機金属はアルミニウム、タング
ステン、モリブデン、銅およびチタンのいずれかの有機
化合物である請求項10に記載の薄膜形成方法。
11. The method according to claim 10, wherein the organic metal is any one of aluminum, tungsten, molybdenum, copper and titanium.
【請求項12】 前記有機金属はアルキルアルミニウム
ハイドライドである請求項10に記載の薄膜形成方法。
12. The method according to claim 10, wherein the organic metal is an alkyl aluminum hydride.
【請求項13】 前記第1の非原料ガスと第2の非原料
ガスが等しい請求項8に記載の薄膜形成方法。
13. The method according to claim 8, wherein the first non-source gas is equal to the second non-source gas.
【請求項14】 前記薄膜形成用ガスの供給量より、前
記第1および第2の非原料ガスの供給量が少ない請求項
8に記載の薄膜形成方法。
14. The thin film forming method according to claim 8, wherein the supply amounts of the first and second non-source gases are smaller than the supply amount of the thin film forming gas.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6424800B1 (en) 1999-09-21 2002-07-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Bubbler
JP2003273037A (en) * 2002-03-14 2003-09-26 Wacker Siltronic Ag Method for epitaxially coating a front side of a semiconductor wafer in a CVD reactor, such coated semiconductor wafer and susceptor for a CVD reactor
KR20140076342A (en) * 2012-12-12 2014-06-20 엘지이노텍 주식회사 Susceptor for chemical vapor deposition device and apparatus for chemical vapor deposition having the same
US10900142B2 (en) 2016-07-26 2021-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for manufacturing a second substrate on a first substrate including removal of the first substrate

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63308910A (en) * 1987-06-11 1988-12-16 Nikon Corp Manufacture of thin film applying energy beam irradiation and its equipment
JPH04211117A (en) * 1990-03-19 1992-08-03 Toshiba Corp Method and apparatus for vapor growth
JPH0582450A (en) * 1991-09-20 1993-04-02 Fujitsu Ltd Vapor phase reaction equipment for manufacturing semiconductor device
JPH05315359A (en) * 1992-05-06 1993-11-26 Casio Comput Co Ltd Method and apparatus for forming thin film transistor constituting film

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63308910A (en) * 1987-06-11 1988-12-16 Nikon Corp Manufacture of thin film applying energy beam irradiation and its equipment
JPH04211117A (en) * 1990-03-19 1992-08-03 Toshiba Corp Method and apparatus for vapor growth
JPH0582450A (en) * 1991-09-20 1993-04-02 Fujitsu Ltd Vapor phase reaction equipment for manufacturing semiconductor device
JPH05315359A (en) * 1992-05-06 1993-11-26 Casio Comput Co Ltd Method and apparatus for forming thin film transistor constituting film

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6424800B1 (en) 1999-09-21 2002-07-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Bubbler
JP2003273037A (en) * 2002-03-14 2003-09-26 Wacker Siltronic Ag Method for epitaxially coating a front side of a semiconductor wafer in a CVD reactor, such coated semiconductor wafer and susceptor for a CVD reactor
KR20140076342A (en) * 2012-12-12 2014-06-20 엘지이노텍 주식회사 Susceptor for chemical vapor deposition device and apparatus for chemical vapor deposition having the same
US10900142B2 (en) 2016-07-26 2021-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus for manufacturing a second substrate on a first substrate including removal of the first substrate

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