JP2002353207A - Structure of process chamber of equipment for fabricating semiconductor and equipment for fabricating semiconductor - Google Patents
Structure of process chamber of equipment for fabricating semiconductor and equipment for fabricating semiconductorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
スに使用される半導体製造装置のプロセスチャンバ構造
および半導体製造装置に関するものである。The present invention relates to a process chamber structure of a semiconductor manufacturing apparatus used in a semiconductor manufacturing process and a semiconductor manufacturing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体製造装置の１つであるＣＶＤ装置
は、例えば、プロセスチャンバと、このプロセスチャン
バ内に配置され、ウェハを支持すると共に内部にヒータ
が設けられたペデスタルと、プロセスガスをプロセスチ
ャンバ内に供給するガス供給部と、プロセスチャンバ内
を排気するポンプとを備え、ＣＶＤ反応の励起エネルギ
ーとしてヒータの熱を用い、ウェハの表面に薄膜を形成
する。2. Description of the Related Art A CVD apparatus, which is one of semiconductor manufacturing apparatuses, includes, for example, a process chamber, a pedestal which is disposed in the process chamber, supports a wafer and is provided with a heater inside, and a process gas. A thin film is formed on the surface of the wafer by using a gas supply unit for supplying the inside of the chamber and a pump for exhausting the inside of the process chamber, and using heat of a heater as excitation energy for the CVD reaction.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のようなＣＶＤ装
置においては、ウェハ面内の膜厚均一性が良好となるよ
うな反応を起こすには、プロセスチャンバ内におけるガ
スの分布や流れを均一にする必要がある。しかし、従来
のＣＶＤ装置では、プロセスチャンバの加工公差のため
の逃げ等により微小な隙間が発生し、この隙間によって
無用な気体流が生じることがあった。このため、プロセ
スチャンバ内のガスの分布や流れを均一にすることは困
難であった。In the above-described CVD apparatus, in order to cause a reaction to improve the uniformity of the film thickness on the wafer surface, the distribution and flow of gas in the process chamber must be uniform. There is a need to. However, in the conventional CVD apparatus, a minute gap is generated due to a clearance or the like due to a processing tolerance of the process chamber, and this gap may generate an unnecessary gas flow. For this reason, it has been difficult to make the distribution and flow of the gas in the process chamber uniform.
【０００４】本発明の目的は、ガスの分布や流れの均一
性を向上させることができる半導体製造装置のプロセス
チャンバ構造および半導体製造装置を提供することであ
る。An object of the present invention is to provide a process chamber structure of a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing apparatus which can improve the distribution and flow uniformity of gas.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造装置
のプロセスチャンバ構造は、ガス導入口およびガス排気
口を有するチャンバ本体と、チャンバ本体の内壁部に沿
って設けられ、ガス排気口と連通した複数の貫通孔を有
する環状の排気路形成部材とを備え、排気路形成部材の
上面部には、チャンバ本体の径方向に延在した環状突出
部が設けられていることを特徴としたものである。A process chamber structure of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention is provided along a chamber body having a gas inlet and a gas exhaust port, and along an inner wall of the chamber body, and communicates with the gas exhaust port. An annular exhaust path forming member having a plurality of through holes, wherein an annular protruding portion extending in a radial direction of the chamber body is provided on an upper surface portion of the exhaust path forming member. It is.
【０００６】以上のようなチャンバ本体と排気路形成部
材とを有するプロセスチャンバチャンバにおいては、プ
ロセス中にチャンバ本体と排気路形成部材との間に温度
差が生じることから、両者間にシール材を設けることが
できない場合がある。この場合、チャンバ本体と排気路
形成部材との間には微小な隙間が生じるため、プロセス
チャンバ内に導入されたプロセスガスの一部がその隙間
を通ってプロセスチャンバの外部に排出され、プロセス
チャンバ内におけるガスの分布や流れが不均一になるこ
とがある。そこで、上述したように排気路形成部材の上
面部に環状突出部を設けることにより、チャンバ本体と
排気路形成部材との間の微小な隙間形成部分が長くなる
ため、その隙間にガスが流れ込んでも、当該ガスが隙間
から抜けにくくなる。従って、プロセスチャンバ内にお
ける無用な排気の流れが低減され、プロセスチャンバ内
のガスの大部分は排気路形成部材の貫通孔を通って排気
されることになるため、ガスの分布や流れの均一性が向
上する。In a process chamber having the above-described chamber main body and the exhaust path forming member, a temperature difference occurs between the chamber main body and the exhaust path forming member during the process. It may not be possible. In this case, since a minute gap is formed between the chamber body and the exhaust path forming member, a part of the process gas introduced into the process chamber is discharged to the outside of the process chamber through the gap, and The distribution and flow of gas in the inside may be uneven. Therefore, as described above, by providing the annular projection on the upper surface of the exhaust path forming member, the minute gap forming portion between the chamber body and the exhaust path forming member becomes longer, so that even if gas flows into the gap, This makes it difficult for the gas to escape from the gap. Therefore, unnecessary flow of exhaust gas in the process chamber is reduced, and most of the gas in the process chamber is exhausted through the through hole of the exhaust path forming member. Is improved.
【０００７】好ましくは、環状突出部は、チャンバ本体
の径方向外側に延在している。これにより、環状突出部
に何らかの反応が起きても、その結果生成される物質は
排気ガスと共にプロセスチャンバの外部に排出される。[0007] Preferably, the annular projection extends radially outward of the chamber body. Thus, if any reaction occurs in the annular protrusion, the resulting substance is discharged to the outside of the process chamber together with the exhaust gas.
【０００８】この場合、環状突出部は、チャンバ本体の
内壁部の手前まで延在しているのが好ましい。これによ
り、チャンバ本体と排気路形成部材との間の微小な隙間
形成部分がより長くなるため、プロセスチャンバ内にお
ける無用な排気の流れが更に低減される。In this case, it is preferable that the annular projecting portion extends to a position short of the inner wall of the chamber main body. Thus, the minute gap forming portion between the chamber main body and the exhaust path forming member becomes longer, so that the flow of unnecessary exhaust gas in the process chamber is further reduced.
【０００９】また、好ましくは、環状突出部は、チャン
バ本体の径方向内側に延在している。これにより、チャ
ンバ本体の径方向外側に、環状突出部を設けるためのス
ペースが少ない場合であっても、チャンバ本体と排気路
形成部材との間の微小な隙間形成部分を長くすることが
可能となる。[0009] Preferably, the annular projection extends radially inward of the chamber body. This makes it possible to lengthen the minute gap forming portion between the chamber main body and the exhaust path forming member even when the space for providing the annular projecting portion is small on the radially outer side of the chamber main body. Become.
【００１０】さらに、好ましくは、チャンバ本体は、ガ
ス導入口から導入されたガスを下方に向けて噴射させる
シャワーヘッドを有し、排気路形成部材の上面は、シャ
ワーヘッドと対向している。これにより、シャワーヘッ
ドを備えたプロセスチャンバに本発明を適用できる。Further, preferably, the chamber body has a shower head for jetting gas introduced from a gas inlet downward, and an upper surface of the exhaust path forming member faces the shower head. Thus, the present invention can be applied to a process chamber having a shower head.
【００１１】また、本発明の半導体製造装置は、プロセ
スチャンバと、プロセスチャンバ内に設けられ、被処理
基板を支持する支持部材と、支持部材に支持された被処
理基板を加熱する加熱手段と、プロセスチャンバ内にプ
ロセスガスを供給するガス供給手段と、プロセスチャン
バ内のガスを排出する排気手段とを備え、プロセスチャ
ンバは、ガス供給手段と接続されるガス導入口および排
気手段と接続されるガス排気口を有するチャンバ本体
と、チャンバ本体の内壁部に沿って設けられ、ガス排気
口と連通した複数の貫通孔を有する環状の排気路形成部
材とを備え、排気路形成部材の上面部には、チャンバ本
体の径方向に延在した環状突出部が設けられていること
を特徴とするものである。Further, the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention includes a process chamber, a support member provided in the process chamber, for supporting a substrate to be processed, a heating means for heating the substrate to be processed supported by the support member, A gas supply unit that supplies a process gas into the process chamber; and an exhaust unit that exhausts the gas in the process chamber, wherein the process chamber has a gas inlet connected to the gas supply unit and a gas connected to the exhaust unit. A chamber main body having an exhaust port, and an annular exhaust path forming member provided along the inner wall of the chamber main body and having a plurality of through holes communicating with the gas exhaust ports, and an upper surface of the exhaust path forming member has An annular projection extending in the radial direction of the chamber body is provided.
【００１２】このようにプロセスチャンバにおける排気
路形成部材の上面部に環状突出部を設けることにより、
チャンバ本体と排気路形成部材との間の微小な隙間形成
部分が長くなるため、その隙間にガスが流れ込んでも、
当該ガスが隙間から抜けにくくなる。従って、プロセス
チャンバ内における無用な排気の流れが低減され、プロ
セスチャンバ内のガスの大部分は排気路形成部材の貫通
孔を通って排気されることになるため、ガスの分布や流
れの均一性が向上する。By providing the annular projection on the upper surface of the exhaust path forming member in the process chamber,
Since the minute gap forming portion between the chamber body and the exhaust path forming member becomes long, even if gas flows into the gap,
It becomes difficult for the gas to escape from the gap. Therefore, unnecessary flow of exhaust gas in the process chamber is reduced, and most of the gas in the process chamber is exhausted through the through hole of the exhaust path forming member. Is improved.
【００１３】好ましくは、ガス供給手段は、プロセスガ
スとしてＮＨ3とＳｉＨ4との混合ガスをガス導入口に供
給する手段である。この場合には、被処理基板であるウ
ェハの表面にＳｉＮ膜を形成することができる。Preferably, the gas supply means is a means for supplying a mixed gas of NH 3 and SiH 4 as a process gas to a gas inlet. In this case, the SiN film can be formed on the surface of the wafer as the substrate to be processed.
【００１４】また、好ましくは、加熱手段は、支持部材
に設けられたヒータである。これにより、支持部材の上
方または下方に赤外線ランプ等を配置する必要がなく、
スペース的に有利である。Preferably, the heating means is a heater provided on the support member. This eliminates the need to place an infrared lamp or the like above or below the support member,
It is advantageous in terms of space.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体製造装
置のプロセスチャンバ構造および半導体製造装置の好適
な実施形態について図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a process chamber structure of a semiconductor manufacturing apparatus and a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は、本発明に係る半導体製造装置の一
実施形態として熱ＣＶＤ装置を示した概略構成図であ
る。同図において、熱ＣＶＤ装置１はプロセスチャンバ
２を備えている。このプロセスチャンバ２は、ガス排気
口３ａを有するチャンバボディ３と、このチャンバボデ
ィ３の上部に設けられ、ガス導入口４ａを有するリッド
４とを有している。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a thermal CVD apparatus as one embodiment of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention. In the figure, a thermal CVD apparatus 1 has a process chamber 2. The process chamber 2 has a chamber body 3 having a gas exhaust port 3a, and a lid 4 provided above the chamber body 3 and having a gas inlet 4a.
【００１７】ガス排気口３ａには、プロセスチャンバ２
内部を排気するためのポンプ５が接続されている。ガス
導入口４ａには、プロセスガスをプロセスチャンバ２内
に供給するためのガス供給源６が接続されている。プロ
セスガスとしては、シリコンウェハ（被処理基板）Ｗの
表面にシリコンナイトライド（ＳｉＮ）膜を形成すべ
く、ＮＨ3とＳｉＨ4との混合ガスが使用される。The gas exhaust port 3a has a process chamber 2
A pump 5 for exhausting the inside is connected. A gas supply source 6 for supplying a process gas into the process chamber 2 is connected to the gas inlet 4a. As a process gas, a mixed gas of NH 3 and SiH 4 is used to form a silicon nitride (SiN) film on the surface of a silicon wafer (substrate to be processed) W.
【００１８】リッド４には円形の凹部７が形成され、こ
の凹部７内には、複数の貫通孔（図示せず）を有するブ
ロッカープレート８が配置されている。また、凹部７内
におけるブロッカープレート８の下方にはシャワーヘッ
ド９が設けられ、このシャワーヘッド９には、ガス導入
口４ａから導入されたプロセスガスを下方に向けて噴射
させるための複数の貫通孔１０（図２参照）が形成され
ている。この貫通孔１０の径は、例えば１ｍｍ弱程度と
なっている。A circular recess 7 is formed in the lid 4, and a blocker plate 8 having a plurality of through holes (not shown) is arranged in the recess 7. Further, a shower head 9 is provided below the blocker plate 8 in the recess 7, and the shower head 9 has a plurality of through holes for injecting the process gas introduced from the gas inlet 4 a downward. 10 (see FIG. 2). The diameter of the through hole 10 is, for example, about 1 mm or less.
【００１９】チャンバボディ３の側壁には、プロセスチ
ャンバ２内にウェハＷを出し入れするためのウェハ搬送
口１１が設けられている。また、チャンバボディ３の側
壁部には段部１２が設けられ、この段部１２には、排気
のための環状空間Ｓを形成する断面略Ｌ字型の環状の排
気路形成部材１３が載置されている。この排気路形成部
材１３には、ガス排気口３ａと連通した複数の貫通孔１
４が等間隔で形成されている。この貫通孔１４は、ウェ
ハＷ表面に沿ってプロセスガスを流すことでＳｉＮ膜を
成膜するのに最適な部位に形成されている。On the side wall of the chamber body 3, a wafer transfer port 11 for taking in and out the wafer W into and from the process chamber 2 is provided. Further, a step portion 12 is provided on a side wall portion of the chamber body 3, and an annular exhaust path forming member 13 having a substantially L-shaped cross section that forms an annular space S for exhaust is mounted on the step portion 12. Have been. The exhaust path forming member 13 has a plurality of through holes 1 communicating with the gas exhaust port 3a.
4 are formed at equal intervals. The through-hole 14 is formed at an optimal position for forming a SiN film by flowing a process gas along the surface of the wafer W.
【００２０】排気路形成部材１３の上面１３ａとシャワ
ーヘッド９のエッジ部表面との間には、環状の微小な隙
間（ギャップ）が形成されている。また、排気路形成部
材１３の上面部には、断面Ｌ字型の環状突出部１５が溶
接等により固定されている。この環状突出部１５は、排
気路形成部材１３の上面１３ａとシャワーヘッド９との
間の隙間と略同等の間隔をもった隙間がリッド４との間
に形成されるように、チャンバボディ３の径方向外側に
向かってリッド４の内壁面の手前まで延びている。な
お、排気路形成部材１３と環状突出部１５とは別部品で
構成しているが、これらを一体的に形成しても構わな
い。A small ring-shaped gap is formed between the upper surface 13a of the exhaust path forming member 13 and the surface of the edge of the shower head 9. An annular projection 15 having an L-shaped cross section is fixed to the upper surface of the exhaust path forming member 13 by welding or the like. The annular protrusion 15 is formed on the chamber body 3 such that a gap having a gap substantially equal to the gap between the upper surface 13 a of the exhaust path forming member 13 and the shower head 9 is formed between the lid 4 and the lid 4. It extends radially outward to a position short of the inner wall surface of the lid 4. In addition, although the exhaust path forming member 13 and the annular projecting portion 15 are formed as separate components, they may be formed integrally.
【００２１】ここで、チャンバボディ３、リッド４、シ
ャワーヘッド９は、プロセスチャンバ２のチャンバ本体
１９を構成している。また、チャンバ本体１９、排気路
形成部材１３及び環状突出部１５を含むプロセスチャン
バ２を構成する各部品は、全てアルミニウムで形成され
ている。Here, the chamber body 3, the lid 4, and the shower head 9 constitute a chamber body 19 of the process chamber 2. In addition, all components constituting the process chamber 2 including the chamber body 19, the exhaust path forming member 13, and the annular projection 15 are formed of aluminum.
【００２２】このようなプロセスチャンバ２内には、ウ
ェハＷを支持するペデスタル１６が配置され、このペデ
スタル１６には、ウェハＷを加熱するためのセラミック
ヒータ（図示せず）が内蔵されている。ペデスタル１６
は、図示しない駆動手段により上下動可能である。ま
た、ペデスタル１６には、複数（例えば３つ）のピン貫
通孔が形成され、各ピン貫通孔には、ウェハＷを上下動
させるためのリフトピン１７が挿入されている。このリ
フトピン１７は、ピン駆動部１８により上下動される。A pedestal 16 for supporting the wafer W is disposed in the process chamber 2. The pedestal 16 has a built-in ceramic heater (not shown) for heating the wafer W. Pedestal 16
Can be moved up and down by driving means (not shown). A plurality of (for example, three) pin through holes are formed in the pedestal 16, and lift pins 17 for vertically moving the wafer W are inserted into each of the pin through holes. This lift pin 17 is moved up and down by a pin drive unit 18.
【００２３】以上のような熱ＣＶＤ装置１を使用して、
ＳｉＮ膜の成膜プロセスを行う場合、プロセスチャンバ
２内の圧力を例えば２７５Ｔｏｒｒに設定すると共に、
ペデスタル１６に内蔵されたヒータによりペデスタル１
６を例えば８００℃の温度まで加熱する。その状態で、
ウェハ搬送ロボット（図示せず）によりウェハＷをウェ
ハ搬入口１１からプロセスチャンバ２内に搬入する。そ
して、ピン駆動部１８により各リフトピン１７を上昇さ
せて、ウェハＷをウェハ搬送ロボットから各リフトピン
１７の上面に移載し、次いでピン駆動部１８により各リ
フトピン１７を下降させて所望の温度に加熱されたペデ
スタル１６上に置く。その後、ペデスタルを図１に示す
プロセス位置まで上昇させる。Using the thermal CVD apparatus 1 as described above,
When performing the SiN film formation process, the pressure in the process chamber 2 is set to, for example, 275 Torr,
The pedestal 1 is heated by a heater built in the pedestal 16.
6 to a temperature of, for example, 800 ° C. In that state,
A wafer W is loaded into the process chamber 2 from the wafer transfer port 11 by a wafer transfer robot (not shown). Then, each lift pin 17 is raised by the pin driving unit 18, and the wafer W is transferred from the wafer transfer robot to the upper surface of each lift pin 17, and then each lift pin 17 is lowered by the pin driving unit 18 to be heated to a desired temperature. On the pedestal 16 that has been set. Thereafter, the pedestal is raised to the process position shown in FIG.
【００２４】その状態で、ポンプ５を作動させると共
に、ガス供給源６からのプロセスガス（ＮＨ3とＳｉＨ4
との混合ガス）をプロセスチャンバ２内に導入する。な
お、プロセスガスは、ＭＦＣ（図示せず）により流量制
御された状態でガス導入口４ａに供給される。すると、
プロセスガスが、ブロッカープレート８の貫通穴（図示
せず）を介してシャワーヘッド９に送られ、このシャワ
ーヘッド９の複数の貫通孔１０よりウェハＷ全面に向け
て噴射される。また、この時にプロセスガスがペデスタ
ル１６の下側に入り込まないように、希釈ガスとしてＮ
2ガスをペデスタル１６の下側よりシャワーヘッド９と
ペデスタル１６との間に導入する。In this state, the pump 5 is operated and the process gas (NH 3 and SiH 4)
) Is introduced into the process chamber 2. The process gas is supplied to the gas inlet 4a in a state where the flow rate is controlled by an MFC (not shown). Then
The process gas is sent to the shower head 9 via a through hole (not shown) of the blocker plate 8 and is jetted from the plurality of through holes 10 of the shower head 9 toward the entire surface of the wafer W. At this time, a diluting gas such as N is used to prevent the process gas from entering the lower side of the pedestal 16.
Two gases are introduced between the shower head 9 and the pedestal 16 from below the pedestal 16.
【００２５】これにより、ＮＨ3とＳｉＨ4との混合ガス
がシリコンウェハＷと熱反応を起こし、ウェハＷの表面
にＳｉＮ膜が形成される。このとき、プロセスチャンバ
２内に生じる排ガスは、ポンプ５により排気路形成部材
１３の各貫通孔１４、ガス排気口３ａを介してプロセス
チャンバ２の外部に排出される。As a result, the mixed gas of NH 3 and SiH 4 causes a thermal reaction with the silicon wafer W, and a SiN film is formed on the surface of the wafer W. At this time, the exhaust gas generated in the process chamber 2 is discharged to the outside of the process chamber 2 by the pump 5 through each through hole 14 of the exhaust path forming member 13 and the gas exhaust port 3a.
【００２６】ここで、比較例として従来一般の熱ＣＶＤ
装置を図３に示す。同図において、熱ＣＶＤ装置５０
は、排気路形成部材１３の上面部に環状突出部が設けら
れていない点で上記の熱ＣＶＤ装置１と異なる。Here, as a comparative example, conventional general thermal CVD
The device is shown in FIG. Referring to FIG.
Is different from the above-described thermal CVD apparatus 1 in that an annular projection is not provided on the upper surface of the exhaust path forming member 13.
【００２７】一般にプロセスチャンバには加工公差等に
よる固体差があるため、シャワーヘッド９と排気路形成
部材１３の上面１３ａとの間には微小な隙間が生じるこ
とは避けられない。この場合、シャワーヘッド９と排気
路形成部材１３の上面１３ａとの間にシール材を入れる
ことも考えられる。しかし、排気路形成部材１３は、ヒ
ータ内蔵ペデスタル１６からの輻射熱によって例えば１
５０〜３００℃まで加熱される。また、チャンバ本体１
９は水冷されるため、室温（２５℃）程度に維持され
る。このため、シャワーヘッド９と排気路形成部材１３
の上面１３ａとの間にシール材を設けると、両者間で熱
伝導が起こり、反応系が変わってしまう。また、プロセ
スチャンバ２の組み付け時、シャワーヘッド９が固定さ
れたリッド８をチャンバボディ３に取り付ける際に、シ
ャワーヘッド９がシール材に当たると、プロセスチャン
バ２内に発塵が生じてしまう。以上の点から、シール材
の使用は好ましくない。Generally, since there is a solid difference due to processing tolerances in the process chamber, it is inevitable that a minute gap is formed between the shower head 9 and the upper surface 13a of the exhaust path forming member 13. In this case, it is conceivable to insert a sealing material between the shower head 9 and the upper surface 13a of the exhaust path forming member 13. However, the exhaust path forming member 13 is radiated from the pedestal 16 with a built-in heater, for example, by one radiant heat.
Heat to 50-300 ° C. The chamber body 1
9 is kept at about room temperature (25 ° C.) because it is cooled with water. For this reason, the shower head 9 and the exhaust path forming member 13
If a sealing material is provided between the two and the upper surface 13a, heat conduction occurs between them and the reaction system changes. Further, when the lid 8 to which the shower head 9 is fixed is attached to the chamber body 3 when the process chamber 2 is assembled, if the shower head 9 hits the sealing material, dust is generated in the process chamber 2. From the above points, the use of the sealing material is not preferable.
【００２８】しかし、この場合には、シャワーヘッド９
と排気路形成部材１３の上面１３ａとの間に微小な隙間
が存在することになるため、プロセスチャンバ２内のガ
スの一部がその隙間を通って排気される。つまり、排気
路形成部材１３の各貫通孔１４を通る正規のガスの流れ
とは異なる無用な気体流が生じることになる。このた
め、ペデスタル１６の下側からのＮ2ガスによってウェ
ハＷのエッジ部を流れるプロセスガスが希釈され、ウェ
ハＷ面内の膜厚均一性が悪化するおそれがある。However, in this case, the shower head 9
Since there is a small gap between the gas and the upper surface 13a of the exhaust path forming member 13, a part of the gas in the process chamber 2 is exhausted through the gap. That is, an unnecessary gas flow different from a normal gas flow passing through each through hole 14 of the exhaust path forming member 13 is generated. For this reason, the process gas flowing through the edge of the wafer W is diluted by the N 2 gas from below the pedestal 16, and the uniformity of the film thickness on the wafer W surface may be deteriorated.
【００２９】これに対し本実施形態では、排気路形成部
材１３の上面部に、排気路形成部材１３の外側に向かっ
てリッド４の内壁面の手前まで延びる環状突出部１５を
設けたので、シャワーヘッド９及びリッド４と排気路形
成部材１３との間に微小な隙間が形成されることにな
り、隙間形成部分の距離ｄが長くなる。このため、シャ
ワーヘッド９と排気路形成部材１３との間の微小な隙間
にガスが流れ込んでも、そのガスが当該隙間から抜けに
くくなる。つまり、隙間を通るガスの流れのコンダクタ
ンスが小さくなる。従って、プロセスチャンバ２内にお
ける無用な気体流が低減され、プロセスチャンバ２内の
ガスの大部分が排気路形成部材１３の各貫通孔１４を介
して排気されるようになるため、ガスの分布や流れの均
一性が良好になる。これにより、Ｎ2ガスによるプロセ
スガスの希釈が低減され、ウェハＷ面内の膜厚均一性が
向上する。On the other hand, in the present embodiment, the annular projecting portion 15 is provided on the upper surface of the exhaust path forming member 13 so as to extend to the outside of the exhaust path forming member 13 to a position short of the inner wall surface of the lid 4. A minute gap is formed between the head 9 and the lid 4 and the exhaust path forming member 13, and the distance d of the gap forming portion becomes longer. For this reason, even if gas flows into a minute gap between the shower head 9 and the exhaust path forming member 13, the gas hardly escapes from the gap. That is, the conductance of the gas flow passing through the gap is reduced. Therefore, unnecessary gas flow in the process chamber 2 is reduced, and most of the gas in the process chamber 2 is exhausted through the through holes 14 of the exhaust path forming member 13, so that the gas distribution and Good flow uniformity. As a result, the dilution of the process gas by the N 2 gas is reduced, and the uniformity of the film thickness in the plane of the wafer W is improved.
【００３０】また、環状突出部１５は、排気路形成部材
１３の外側に延在しているので、環状突出部１５に何ら
かの反応が起きても、その結果生成される物質は排ガス
と共にプロセスチャンバ２の外部に排出される。これに
より、安定した成膜を実現できる。Further, since the annular projection 15 extends outside the exhaust passage forming member 13, even if any reaction occurs in the annular projection 15, the substance produced as a result is discharged together with the exhaust gas into the process chamber 2. Is discharged to the outside. Thereby, stable film formation can be realized.
【００３１】図４は、本発明に係る半導体製造装置の他
の実施形態を示した概略構成図である。同図において、
本実施形態の熱ＣＶＤ装置２０は排気路形成部材１３を
有し、この排気路形成部材１３の上面部には、チャンバ
ボディ３の径方向外側に延びる環状突出部１５と、チャ
ンバボディ３の径方向内側に延びる環状突出部２１とが
溶接等により固定されている。環状突出部２１は、シャ
ワーヘッド９における貫通孔形成領域の手前位置まで延
びている。FIG. 4 is a schematic diagram showing another embodiment of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention. In the figure,
The thermal CVD apparatus 20 of the present embodiment has an exhaust passage forming member 13, and an annular projecting portion 15 extending radially outward of the chamber body 3 is provided on an upper surface of the exhaust passage forming member 13. An annular projection 21 extending inward in the direction is fixed by welding or the like. The annular protruding portion 21 extends to a position before the through-hole forming region in the shower head 9.
【００３２】このように環状突出部１５に加えて、環状
突出部２１を排気路形成部材１３の上面部に設けること
により、シャワーヘッド９及びリッド４と排気路形成部
材１３との間の微小な隙間形成部分の距離ｄが更に長く
なる。従って、その隙間を通るガスの流れのコンダクタ
ンスがより小さくなるので、ガスの分布や流れの均一性
が更に良くなる。これにより、ウェハＷ面内の膜厚均一
性を一層向上させることができる。By providing the annular projection 21 on the upper surface of the exhaust path forming member 13 in addition to the annular projection 15 as described above, the minute distance between the shower head 9 and the lid 4 and the exhaust path forming member 13 can be reduced. The distance d of the gap forming portion is further increased. Therefore, the conductance of the gas flow passing through the gap becomes smaller, so that the gas distribution and the flow uniformity are further improved. Thereby, the uniformity of the film thickness in the plane of the wafer W can be further improved.
【００３３】なお、本発明は、上記実施形態には限定さ
れるものではない。例えば、上記実施形態は、プロセス
ガスとしてＮＨ3とＳｉＨ4との混合ガスを用い、ウェハ
Ｗ上にＳｉＮ膜を生成するものであるが、本発明は、こ
れ以外にも、ＨＴＯ膜やタングステン／ポリシリコン／
タングステンシリサイド膜などの成膜にも適用できる。
例えばＨＴＯ膜の成膜においては、プロセスガスとして
Ｎ2Ｏガスを使用する。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, a mixed gas of NH 3 and SiH 4 is used as a process gas to generate a SiN film on the wafer W. However, the present invention also includes an HTO film and a tungsten / SiH 4 film. Polysilicon /
It can also be applied to the formation of a tungsten silicide film or the like.
For example, in forming an HTO film, an N 2 O gas is used as a process gas.
【００３４】また、上記実施形態では、排気路形成部材
１３の上面部に、少なくともチャンバボディ３の径方向
外側に延びる環状突出部１５を設ける構成としたが、チ
ャンバボディ３の径方向外側に、環状突出部を設けるた
めのスペースが無いか、そのようなスペースがあったと
しても極めて狭い場合には、チャンバボディ３の径方向
内側のみに延びる環状突出部を排気路形成部材１３の上
面部に設けてもよい。Further, in the above embodiment, the annular projection 15 extending at least radially outward of the chamber body 3 is provided on the upper surface of the exhaust path forming member 13. If there is no space for providing the annular projecting portion, or if such space is available, if the space is extremely narrow, an annular projecting portion extending only radially inward of the chamber body 3 is provided on the upper surface portion of the exhaust path forming member 13. It may be provided.
【００３５】さらに、上記実施形態の半導体製造装置は
熱ＣＶＤ装置であるが、本発明は、構造上シール材を設
けることができない他の半導体製造装置のプロセスチャ
ンバにも適用可能である。Further, although the semiconductor manufacturing apparatus of the above embodiment is a thermal CVD apparatus, the present invention can be applied to a process chamber of another semiconductor manufacturing apparatus in which a sealing material cannot be provided structurally.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、排気路形成部材の上面
部に、チャンバ本体の径方向に延在した環状突出部を設
けたので、チャンバ本体と排気路形成部材との間に形成
された微小な隙間を流れるガスのコンダクタンスが小さ
くなるため、プロセスチャンバ内におけるガスの分布や
流れの均一性が向上する。これにより、例えば被処理基
板の成膜において、被処理基板の膜厚均一性を良好にす
ることができる。According to the present invention, since the annular protruding portion extending in the radial direction of the chamber main body is provided on the upper surface portion of the exhaust path forming member, it is formed between the chamber main body and the exhaust path forming member. Since the conductance of the gas flowing through the minute gap becomes small, the distribution and flow uniformity of the gas in the process chamber are improved. Thereby, for example, in forming a film on a substrate to be processed, the film thickness uniformity of the substrate to be processed can be improved.
【図１】本発明に係る半導体製造装置の実施形態として
熱ＣＶＤ装置を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a thermal CVD apparatus as an embodiment of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】比較例として従来一般の熱ＣＶＤ装置を示す概
略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a conventional general thermal CVD apparatus as a comparative example.
【図４】本発明に係る半導体製造装置の実施形態として
他の熱ＣＶＤ装置を示す概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another thermal CVD apparatus as an embodiment of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
１…熱ＣＶＤ装置（半導体製造装置）、２…プロセスチ
ャンバ、３…チャンバボディ、３ａ…ガス排気口、４…
リッド、４ａ…ガス導入口、５…ポンプ（排気手段）、
６…ガス供給源（ガス供給手段）、９…シャワーヘッ
ド、１３…排気路形成部材、１４…貫通孔、１５…環状
突出部、１６…ヒータ内蔵ペデスタル（支持部材、加熱
部材）、１９…チャンバ本体、２０…熱ＣＶＤ装置（半
導体製造装置）、２１…環状突出部、Ｗ…ウェハ（被処
理基板）。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermal CVD apparatus (semiconductor manufacturing apparatus), 2 ... Process chamber, 3 ... Chamber body, 3a ... Gas exhaust port, 4 ...
Lid, 4a: gas inlet, 5: pump (exhaust means),
6: gas supply source (gas supply means), 9: shower head, 13: exhaust path forming member, 14: through hole, 15: annular projection, 16: pedestal with built-in heater (support member, heating member), 19: chamber Main body, 20: thermal CVD apparatus (semiconductor manufacturing apparatus), 21: annular projection, W: wafer (substrate to be processed).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 孝之 千葉県成田市新泉14−３野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA13 BA40 CA04 EA03 FA10 KA04 LA15 5F045 AA03 AB33 AC01 AC12 AD12 AE25 BB02 DP03 EB02 EC05 EE20 EF05 EF20 EK09 EM10 EN04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Takayuki Nakanishi F-term (reference) 4K030 AA06 AA13 BA40 CA04 EA03 FA10 KA04 LA15 5F045 AA03 in 14-3 Shinzumi, Narita-shi, Chiba Pref. AB33 AC01 AC12 AD12 AE25 BB02 DP03 EB02 EC05 EE20 EF05 EF20 EK09 EM10 EN04
Claims (8)
ャンバ本体と、 前記チャンバ本体の内壁部に沿って設けられ、前記ガス
排気口と連通した複数の貫通孔を有する環状の排気路形
成部材とを備え、 前記排気路形成部材の上面部には、前記チャンバ本体の
径方向に延在した環状突出部が設けられている半導体製
造装置のプロセスチャンバ構造。A chamber body having a gas inlet and a gas exhaust port; an annular exhaust path forming member provided along an inner wall of the chamber body and having a plurality of through holes communicating with the gas exhaust port; A process chamber structure for a semiconductor manufacturing apparatus, comprising: an annular protrusion extending in a radial direction of the chamber body on an upper surface of the exhaust path forming member.
径方向外側に延在している請求項１記載の半導体製造装
置のプロセスチャンバ構造。2. The process chamber structure of a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein said annular protrusion extends radially outward of said chamber main body.
内壁部の手前まで延在している請求項２記載の半導体製
造装置のプロセスチャンバ構造。3. The process chamber structure of a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 2, wherein said annular projecting portion extends to a position short of an inner wall portion of said chamber main body.
径方向内側に延在している請求項１〜３のいずれか一項
記載の半導体製造装置のプロセスチャンバ構造。4. The process chamber structure of a semiconductor manufacturing apparatus according to claim 1, wherein said annular projecting portion extends radially inward of said chamber main body.
ら導入されたガスを下方に向けて噴射させるシャワーヘ
ッドを有し、 前記排気路形成部材の上面は、前記シャワーヘッドと対
向している請求項１〜４のいずれか一項記載の半導体製
造装置のプロセスチャンバ構造。5. The apparatus according to claim 5, wherein the chamber body has a shower head for injecting the gas introduced from the gas inlet downward, and an upper surface of the exhaust path forming member faces the shower head. Item 5. A process chamber structure of a semiconductor manufacturing apparatus according to any one of Items 1 to 4.
する支持部材と、 前記支持部材に支持された前記被処理基板を加熱する加
熱手段と、 前記プロセスチャンバ内にプロセスガスを供給するガス
供給手段と、 前記プロセスチャンバ内のガスを排出する排気手段とを
備え、 前記プロセスチャンバは、前記ガス供給手段と接続され
るガス導入口および前記排気手段と接続されるガス排気
口を有するチャンバ本体と、前記チャンバ本体の内壁部
に沿って設けられ、前記ガス排気口と連通した複数の貫
通孔を有する環状の排気路形成部材とを備え、前記排気
路形成部材の上面部には、前記チャンバ本体の径方向に
延在した環状突出部が設けられている半導体製造装置。6. A process chamber, a support member provided in the process chamber and supporting a substrate to be processed, heating means for heating the substrate to be processed supported by the support member, and A gas supply unit that supplies a process gas; and an exhaust unit that exhausts gas in the process chamber, wherein the process chamber has a gas inlet connected to the gas supply unit and a gas connected to the exhaust unit. A chamber main body having an exhaust port, and an annular exhaust path forming member provided along an inner wall of the chamber main body and having a plurality of through holes communicating with the gas exhaust port, and an upper surface of the exhaust path forming member The semiconductor manufacturing apparatus, wherein the portion is provided with an annular protrusion extending in a radial direction of the chamber main body.
としてＮＨ3とＳｉＨ4との混合ガスを前記ガス導入口に
供給する手段である請求項６記載の半導体製造装置。7. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 6, wherein said gas supply means is means for supplying a mixed gas of NH 3 and SiH 4 as said process gas to said gas inlet.
れたヒータである請求項６または７記載の半導体製造装
置。8. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 6, wherein said heating means is a heater provided on said support member.
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|---|---|---|---|
| JP2001146691A JP2002353207A (en) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | Structure of process chamber of equipment for fabricating semiconductor and equipment for fabricating semiconductor |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005113268A (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Asm Japan Kk | Thin film forming apparatus equipped with upstream and downstream exhaust mechanisms and method for the same |
| US7267725B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-09-11 | Asm Japan K.K. | Thin-film deposition apparatus |
| JP2013072119A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Ulvac Japan Ltd | Cvd apparatus |
| JP2015183211A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社日立国際電気 | Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device, program, and recording medium |
| CN105714269A (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-29 | 应用材料公司 | Process kit for a high throughput processing chamber |
| CN113445123A (en) * | 2021-06-02 | 2021-09-28 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Air inlet and exhaust structure of semiconductor chamber and semiconductor chamber |
| CN114855146A (en) * | 2022-04-26 | 2022-08-05 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | Semiconductor device and reaction chamber |
-
2001
- 2001-05-16 JP JP2001146691A patent/JP2002353207A/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7267725B2 (en) | 2003-05-09 | 2007-09-11 | Asm Japan K.K. | Thin-film deposition apparatus |
| JP2005113268A (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Asm Japan Kk | Thin film forming apparatus equipped with upstream and downstream exhaust mechanisms and method for the same |
| JP2013072119A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Ulvac Japan Ltd | Cvd apparatus |
| JP2015183211A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社日立国際電気 | Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device, program, and recording medium |
| CN105714269A (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-29 | 应用材料公司 | Process kit for a high throughput processing chamber |
| CN105714269B (en) * | 2014-12-22 | 2020-03-24 | 应用材料公司 | Process kit for high throughput processing chamber |
| US10724138B2 (en) | 2014-12-22 | 2020-07-28 | Applied Materials, Inc. | Process kit for a high throughput processing chamber |
| US11512391B2 (en) | 2014-12-22 | 2022-11-29 | Applied Materials, Inc. | Process kit for a high throughput processing chamber |
| CN113445123A (en) * | 2021-06-02 | 2021-09-28 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | Air inlet and exhaust structure of semiconductor chamber and semiconductor chamber |
| CN114855146A (en) * | 2022-04-26 | 2022-08-05 | 江苏微导纳米科技股份有限公司 | Semiconductor device and reaction chamber |
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