(57)【要約】  原料ガスの吹き付け位置に応じて原料ガスの吹き付け量を調整する半導体装置の製造装置および製造方法を提供することを課題とする。半導体ウェハ２が収容されたチャンバー３内に原料ガスを供給し、化学触媒反応を利用して該半導体ウェハ２の表面に薄膜を堆積させる半導体製造装置１であって、前記半導体ウェハ２を収容するチャンバー３と、前記薄膜の原料である原料ガスを前記チャンバー３内に送気する原料ガス供給手段４と、前記チャンバー３内に収容された前記半導体ウェハ２の表面に前記原料ガス供給手段４から送気される原料ガスを吹き付けるガス吹き出し口を有するガス吹き出し手段５であって、原料ガスの吹き付け位置に応じて該ガス吹き出し口の状態を変化させることにより該原料ガスの吹き付け量を調整するガス吹き出し手段５と、を備える。
2008114363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハが収容されたチャンバー内に原料ガスを供給し、化学触媒反応を利用して該半導体ウェハの表面に薄膜を堆積させる半導体製造装置であって、
前記半導体ウェハを収容するチャンバーと、
前記薄膜の原料である原料ガスを前記チャンバー内に送気する原料ガス供給手段と、
前記チャンバー内に収容された前記半導体ウェハの表面に前記原料ガス供給手段から送気される原料ガスを吹き付けるガス吹き出し口を有するガス吹き出し手段であって、原料ガスの吹き付け位置に応じて該ガス吹き出し口の状態を変化させることにより該原料ガスの吹き付け量を調整するガス吹き出し手段と、を備える
半導体装置の製造装置。
【請求項２】
前記ガス吹き出し手段は、前記原料ガスの吹き付け位置に応じて前記ガス吹き出し口の大きさを変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項３】
前記ガス吹き出し手段は、複数のガス吹き出し口を備える、
請求項１または２に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項４】
前記ガス吹き出し手段は、前記原料ガスの吹き付け位置に応じて該ガス吹き出し口の数を変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項５】
前記ガス吹き出し手段は、複数のガス吹き出し口が配列された第一のプレートと複数のガス吹き出し口が配列された第二のプレートとを重ね合わせたプレート群を有し、該第一のプレートと該第二のプレートとの相対位置を変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１から４の何れかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項６】
前記ガス吹き出し手段は、前記第一のプレートまたは前記第二のプレートの少なくとも何れかを回転させる回転機構を更に有し、該回転機構を駆動することにより該第一のプレートと該第二のプレートとの相対位置を変化させる、
請求項５に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項７】
前記第一のプレートにある前記複数のガス吹き出し口と前記第二のプレートにある前記複数のガス吹き出し口とは互いに形状または大きさが異なるように形成されている、
請求項５または６に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項８】
前記ガス吹き出し口は、該ガス吹き出し口内に配設された複数の羽根が虹彩状に移動して原料ガスの流路の大きさを変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１から４の何れかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項９】
前記原料ガス供給手段は、前記チャンバー内に送気する原料ガスの圧力、流量、および流速のうち少なくとも一以上を制御することにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１から８の何れかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１０】
前記ガス吹き出し手段は、前記半導体ウェハの表面に堆積させる薄膜の厚みを厚くする場合は前記原料ガスの吹き付け量を増加させ、該半導体ウェハの表面に堆積させる薄膜の厚みを薄くする場合は前記原料ガスの吹き付け量を減少させる、
請求項１から９の何れかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１１】
前記半導体ウェハの表面に成膜しようとする薄膜の膜厚データの入力を受け付ける入力手段と、
前記ガス吹き出し口の状態のデータと前記半導体ウェハの表面に堆積する薄膜の膜厚のデータとの関係を示すマップと、を更に備え、
前記ガス吹き出し手段は、前記マップを検索して前記入力手段に入力された薄膜の膜厚データに一致する前記ガス吹き出し口の状態のデータを索出し、該索出したガス吹き出し口の状態のデータに一致するように前記ガス吹き出し口の状態を変化させる、
請求項１から１０の何れかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１２】
前記入力手段に入力される前記薄膜の膜厚データは、前記薄膜が成膜された半導体ウェハに施される処理の内容に応じて決定される、
請求項１から１１の何れかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１３】
前記ガス吹き出し手段は、前記原料ガスの吹き付け量を調整することにより、前記半導体ウェハの表面に堆積させる薄膜を所望の膜厚分布にする、
請求項１から１２の何れかに記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１４】
半導体ウェハが収容されたチャンバー内に原料ガスを供給し、化学触媒反応を利用して該半導体ウェハの表面に薄膜を堆積させる半導体製造方法であって、
原料ガスの吹き付け位置に応じてガス吹き出し口の状態を変化させることにより該原料ガスの吹き付け量を調整するガス吹き出し工程、を有する
半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記ガス吹き出し工程は、前記原料ガスの吹き付け位置に応じて前記ガス吹き出し口の大きさを変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記ガス吹き出し工程は、複数のガス吹き出し口を備える、
請求項１４または１５に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記ガス吹き出し工程は、前記原料ガスの吹き付け位置に応じて該ガス吹き出し口の数を変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記ガス吹き出し工程は、複数のガス吹き出し口が配列された第一のプレートと複数のガス吹き出し口が配列された第二のプレートとを重ね合わせたプレート群のうち、該第一のプレートと該第二のプレートとの相対位置を変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１４から１７の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記ガス吹き出し工程は、前記第一のプレートまたは前記第二のプレートの少なくとも何れかを回転させる回転機構を駆動することにより該第一のプレートと該第二のプレートとの相対位置を変化させる、
請求項１８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記第一のプレートにある前記複数のガス吹き出し口と前記第二のプレートにある前記複数のガス吹き出し口とは互いに形状または大きさが異なるように形成されている、
請求項１８または１９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記ガス吹き出し口は、該ガス吹き出し口内に配設された複数の羽根が虹彩状に移動して原料ガスの流路の大きさを変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１４から１７の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
前記チャンバー内に送気する原料ガスの圧力、流量、および流速のうち少なくとも一以上を制御することにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１４から２１の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
前記ガス吹き出し工程は、前記半導体ウェハの表面に堆積させる薄膜の厚みを厚くする場合は前記原料ガスの吹き付け量を増加させ、該半導体ウェハの表面に堆積させる薄膜の厚みを薄くする場合は前記原料ガスの吹き付け量を減少させる、
請求項１４から２２の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
前記半導体ウェハの表面に成膜しようとする薄膜の膜厚データの入力を受け付ける入力工程、を更に有し、
前記ガス吹き出し工程は、前記ガス吹き出し口の状態のデータと前記半導体ウェハの表面に堆積する薄膜の膜厚のデータとの関係を示すマップを検索して前記入力工程において入力された薄膜の膜厚データに一致する前記ガス吹き出し口の状態のデータを索出し、該索出したガス吹き出し口の状態のデータに一致するように前記ガス吹き出し口の状態を変化させる、
請求項１４から２３の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
前記入力工程において入力される前記薄膜の膜厚データは、前記薄膜が成膜された半導体ウェハに施される処理の内容に応じて決定される、
請求項１４から２４の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
前記ガス吹き出し工程は、前記原料ガスの吹き付け量を調整することにより、前記半導体ウェハの表面に堆積させる薄膜を所望の膜厚分布にする、
請求項１４から２５の何れかに記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造装置、および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、半導体ウェハの表面にシリコン膜を成長させたりフォトレジストを施したりすることにより製造される。半導体ウェハの表面にシリコン膜を成長させる方法として、化学触媒反応を利用したＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長）法がある。【０００３】
例えば、特許文献１には、軸方向と径方向とに原料ガスを放出する放出口を設けることにより、薄膜を成膜する中空容器の全内面における成膜速度が同じになるようにして均一な膜厚の蒸着被膜を形成する技術が記載されている。また、特許文献２には、形成する膜の膜厚あるいはエッチングの深さを均一にするため、成膜する際はプラズマ引出窓を広くし、エッチングする際はプラズマ引出窓を狭くする技術が記載されている。また、特許文献３には、複数の半導体ウェハにプラズマＣＶＤ法で薄膜を成膜する技術であって、半導体ウェハに流す反応ガスの流量を各電極部分でそれぞれ調整することにより、複数の半導体ウェハで膜厚がばらつくのを抑制する技術が記載されている。また、特許文献４には、半導体ウェハに対向して配置され且つ電極の中心から放射状の列をなすように多数個配列された反応ガスの吹き出し口であって、膜厚の分布調整を行う際に不要な穴をネジで塞ぐことで膜厚分布の均一性を確保する技術が記載されている。【０００４】
これらのチャンバー式枚葉熱ＣＶＤ装置やプラズマＣＶＤ装置は、上記したようにガスの吹き出しをコントロールしてウェハに対するガスの吹き出し量を均一にすることにより、成膜後の膜厚分布のばらつきを約２％以下に抑えている。
【特許文献１】特開２００５−８９７９８号公報
【特許文献２】特許第２９１３６５７号公報
【特許文献３】特開平１−２９５４１４号公報
【特許文献４】特開昭５９−３８３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、半導体素子の微細化への要求が高まっており、モジュールプロセスにおいて各工程の能力を改善するだけでは、その要求を満たすことが困難になってきている。例えば、ＣＶＤプロセスにおいて半導体ウェハ表面の膜厚分布のばらつきを抑制すると、ＣＶＤプロセスの後に施されるエッチングプロセスやＣＭＰプロセス等によるエッチング分布や研磨量との整合性が悪くなり、半導体ウェハ表面にグローバルなうねり（段差）が生じる場合がある。この結果、フォトプロセスで不具合が生じ、パターニングの管理に大きな負担を強いることとなる。【０００６】
単一工程の能力向上によってプロセス全体におけるプロセス条件の許容度が狭くなってしまい、結果的に、半導体デバイスの特性を不安定にし、歩留まりの低下、不良品の増加、信頼性の低下につながるケースが増大している。【０００７】
そこで本発明は、原料ガスの吹き付け位置に応じて原料ガスの吹き付け量を調整する半導体装置の製造装置および製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するため、半導体ウェハに薄膜を成膜する際、原料ガスの吹き付け位置に応じて原料ガスの吹き付け量を変化させる。【０００９】
詳細には、半導体ウェハが収容されたチャンバー内に原料ガスを供給し、化学触媒反応を利用して該半導体ウェハの表面に薄膜を堆積させる半導体製造装置であって、前記半導体ウェハを収容するチャンバーと、前記薄膜の原料である原料ガスを前記チャンバー内に送気する原料ガス供給手段と、前記チャンバー内に収容された前記半導体ウェハの表面に前記原料ガス供給手段から送気される原料ガスを吹き付けるガス吹き出し口を有するガス吹き出し手段であって、原料ガスの吹き付け位置に応じて該ガス吹き出し口の状態を変化させることにより該原料ガスの吹き付け量を調整するガス吹き出し手段と、を備える。【００１０】
また、本発明は、製造方法の面からも捉えられる。すなわち、本発明は、半導体ウェハが収容されたチャンバー内に原料ガスを供給し、化学触媒反応を利用して該半導体ウェハの表面に薄膜を堆積させる半導体製造方法であって、原料ガスの吹き付け位置に応じてガス吹き出し口の状態を変化させることにより該原料ガスの吹き付け量を調整するガス吹き出し工程、を有するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
原料ガスの吹き付け位置に応じて原料ガスの吹き付け量を調整する半導体装置の製造装置および製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】半導体装置の製造装置の構成図。
【図２Ａ】ガス流量可変板の上面図。
【図２Ｂ】ガス流量可変板の上面図。
【図３Ａ】重なり合った状態におけるガス流量可変板の上面図。
【図３Ｂ】重なり合った状態におけるガス流量可変板の上面図。
【図３Ｃ】重なり合った状態におけるガス流量可変板の上面図。
【図４Ａ】ガス流量可変板の上面図。
【図４Ｂ】ガス流量可変板の上面図。
【図４Ｃ】ガス流量可変板の上面図。
【図４Ｄ】ガス流量可変板の上面図。
【図４Ｅ】ガス流量可変板の上面図。
【図４Ｆ】ガス流量可変板の上面図。
【図４Ｇ】ガス流量可変板の上面図。
【図５】マップの一例。
【図６】半導体装置の製造装置の処理フロー図。
【図７】膜厚を測定する際の測定点の一例を示す図。
【図８】成膜時における原料ガスの流れと薄膜の堆積の変化を示す図。
【符号の説明】
【００１３】
１          製造装置
２          半導体ウェハ
３          チャンバー
４          ガス供給装置
５          ガス吹き出し装置
６          ウェハ支持台
７          排気口
８          制御装置
９          入力装置
１０          記憶装置
１１Ａ，Ｂ    ガス流量可変板
１２          駆動装置
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態に係る半導体装置の製造装置および製造方法を説明する。本実施形態は例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る半導体装置の製造装置（以下、製造装置１と呼ぶ。）の構成を示す。図１において示すように、製造装置１は、半導体ウェハ２を収容するチャンバー３と、チャンバー内に原料ガスを送気するガス供給装置４（本発明でいう、原料ガス供給手段に相当する。）と、半導体ウェハ２の表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を調整するガス吹き出し装置５（本発明でいう、ガス吹き出し手段に相当する。）、半導体ウェハ２を乗せるためのウェハ支持台６、原料ガスをチャンバー内から排出する排気口７と、ガス吹き出し装置５とガス供給装置４とを制御する制御装置８と、を備えている。制御装置８には、入力装置９（本発明でいう、入力手段に相当する。）とマップが記憶された記憶装置１０が接続されている。【００１５】
チャンバー３は、半導体ウェハ２を収容可能な大きさを有している。チャンバー３の反応室には、床面に半導体ウェハ２を載せるためのウェハ支持台６が配設されており、また、ウェハ支持台６の上方にはガス吹き出し装置５が配設されている。よって、ガス供給装置４から供給された原料ガスは、ガス吹き出し装置５からウェハ支持台６に吹き出されることとなる。なお、ウェハ支持台６の周囲の床面には、原料ガスを排出するための排気口7が配設されており、不要な原料ガスが反応室から排出されるように構成されている。【００１６】
ガス供給装置４は、半導体ウェハ２の表面に堆積させる薄膜の原料となるガスをチャンバー３の反応室に供給する。原料ガスは、例えば、ＳｉＨ4＋Ｏ2ガス等で構成される。ガス供給装置４は、制御装置８からの指令に応じて弁を開閉制御し、原料ガスを供給したり停止したりする。なお、ガス供給装置４は、流量調整弁を用いることにより供給する原料ガスの流量を変化させるようにしてもよい。【００１７】
ガス吹き出し装置５は、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂ（本発明でいう、第一のプレートおよび第二のプレートに相当する。）、及び駆動装置１２（本発明でいう、回転機構に相当する。）で構成される。図２Ａにおいてガス流量可変板１１Ａの上面図、図２Ｂにおいてガス流量可変板１１Ｂの上面図をそれぞれ示す。図２Ａ、及び２Ｂにおいて示すように、ガス流量可変板１１ＡやＢには、様々な形状の穴が設けられている。すなわち、例えば、形状や寸法の異なる複数の円形状の穴や、長さや横幅の異なる長方形状のスリットが設けられている。なお、スリットの横幅は、例えば、スリット毎に横幅が増加していくようにしてもよい。【００１８】
図３Ａ〜Ｃにおいて、重なり合った状態におけるガス流量可変板１１Ａ，Ｂの上面図を示す。図３Ａ〜Ｃの黒塗りで示す部分が、ガスが導通する穴である。図３Ａ〜Ｃにおいて示すように、多数の穴が設けられたガス流量可変板１１Ａ，Ｂを重ね合わせ、駆動装置１２で回転させたりすることで原料ガスが通過する穴の形状を変化させる。これにより、半導体ウェハ２の吹き出し位置に応じて所望の流量のガスを吹き出すことが可能となる。すなわち、多数の穴が設けられた２枚の板を重ね合わせ、これら２枚の板の相対的な位置関係が変化するように一方または両方の板を回転させる。２枚の板の相対的な位置関係を変化させることにより、原料ガスが通過する開口部分の面積を制御する。例えば、中心角が９０度の扇形状の穴を有する２つの板を重ね合わせ、相対的な位置関係を変化させれば０〜９０度の範囲で原料ガスが通過する穴の形状を制御することが可能である。【００１９】
なお、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂは、図２Ａや２Ｂにおいて示すものに限定されるものではなく、例えば、図４Ａ〜４Ｆに示すような形状の穴が設けられるものであってもよい。すなわち、横幅が細いスリットと横幅が太いスリットとを交互に並べた板であってもよいし（図４Ａ）、同一の大きさの穴が縦横に整列されたものであってもよいし（図４Ｂ）、同一の横幅のスリットが並べられたものであってもよいし（図４Ｃ）、長方形のスリットと円形状の穴とが混在して配置されたものであってもよいし（図４Ｄ）、中央部付近に大きなスリットを設けたもの（図４Ｅ）であってもよいし、中心角１８０度の扇形状の穴を有するものであってもよい（図４Ｆ）。また、本実施形態において、ガス流量可変板１１は２枚重ね合わせられているが、本発明はこれに限定されるものでなく、３枚以上重ね合わせられていても良い。様々な形状の穴が設けられたガス流量可変板１１を適宜組み合わせることにより、半導体ウェハ２に吹き出される原料ガスが所望の吹き出し流量の分布となるようにする。【００２０】
また、本実施形態においては、様々な形状の穴が形成されたガス流量可変板１１で原料ガスを所望の吹き出し流量の分布となるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図４Ｇにおいて示すように、原料ガスが吹き出る穴に複数の羽根を配置し、この羽根を虹彩状（すなわち、カメラ等の光学機器の絞りに使われるアイリス構造状。）に移動させることにより原料ガスの流路の大きさを変化させ、半導体ウェハ２に吹き出される原料ガスを所望の吹き出し流量の分布になるようにしてもよい。【００２１】
制御装置８は、入力装置９に入力されたオペレータからのコマンドに応じてガス吹き出し装置５とガス供給装置４とを制御する。制御装置８は、記憶装置１０に記憶されているマップを参照し、このマップに基づいてガス吹き出し装置５を制御することにより、半導体ウェハ２に吹き出される原料ガスの吹き出し流量を所望の流量分布になるようにする。【００２２】
記憶装置１０に記憶されているマップには、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂの位置と半導体ウェハ２に成膜される薄膜の厚さとの関係が示されている。図５において、マップの一例を示す。制御装置８は、オペレータが要求する薄膜の厚さ分布に合うガス流量可変板１１Ａ，Ｂの位置データを取得し、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂがこれに一致するようにガス吹き出し装置５を制御する。
＜処理フロー＞
次に、製造装置１の処理フローについて説明する。図６は、製造装置１の処理フロー図である。【００２３】
（ステップＳ１０１）まず、オペレータが、入力装置９に成膜する薄膜の厚さのデータを入力する。オペレータが入力するデータは、例えば、図７に示すような、半導体ウェハ２に設定された多数の測定点における薄膜の膜厚である。【００２４】
（ステップＳ１０２）制御装置８は、記憶装置１０のマップを参照し、オペレータが入力した薄膜の膜厚のデータに一致するガス流量可変板１１Ａ，Ｂの位置データを取得する。【００２５】
（ステップＳ１０３）制御装置８は、取得したガス流量可変板１１Ａ，Ｂの位置データに一致するように、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂをそれぞれ回転させる。【００２６】
（ステップＳ１０４）制御装置８は、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂが所望の位置になったら、バルブＸを開いて原料ガスをチャンバー３内に供給し、薄膜の成膜を開始する。図８において、成膜時における原料ガスの流れと薄膜の堆積の変化を示す。図８において示すように、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂが半導体ウェハ２の位置に応じて原料ガスの流量分布を変化させているため、半導体ウェハ２の位置に応じて堆積させる薄膜の厚さを変化させることが可能となる。【００２７】
（ステップＳ１０５）制御装置８は、一定時間が経過したらバルブＸを閉じて薄膜の成膜を終了する。なお、オペレータは、成膜後の半導体ウェハ２の薄膜の膜厚を測定し、薄膜の厚さが所望の膜厚になっていない場合、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂの位置を任意に変更し、薄膜が所望の膜厚になるように薄膜を再び成膜しなおしてもよい。また、成膜された薄膜の膜厚のデータをマップに反映し、次回からの成膜時に反映されるようにしてもよい。【００２８】
以上により、本製造装置１によれば、所望の膜厚分布の薄膜を成膜することが可能となる。すなわち、これにより、その後に行われる半導体ウェハ２のエッチングやＣＭＰ処理等の際に用いられる装置のエッチング特性分布やＣＭＰ平坦度特性分布に応じた膜厚分布の薄膜を成膜することが可能となる。従って、半導体ウェハを処理する装置間の性能の差を緩和し、量産の際の寸法誤差等のマージンを広げることが可能となる。また、工程間の製造装置の整合性を取ることで量産能力を向上させることが可能となる。また、下地として形成されているメタル配線等の影響によって膜厚分布にバラつきが生じてしまうような場合であっても、それら外的要因を考慮した膜厚分布の薄膜を成膜することが可能となる。【００２９】
従来技術によれば、ガス吹き出し口とガス流量制御装置（例えば、増すフローコントローラー。）とを一対一にした状態で流量制御してやる必要があるため、製造装置が大型化するという問題があったが、本願発明によれば、装置を大型化することなく所望の膜厚分布の薄膜を成膜することが可能になる。
【図１】
2008114363.tif 000003
【図２Ａ】
2008114363.tif 000004
【図２Ｂ】
2008114363.tif 000005
【図３Ａ】
2008114363.tif 000006
【図３Ｂ】
2008114363.tif 000007
【図３Ｃ】
2008114363.tif 000008
【図４Ａ】
2008114363.tif 000009
【図４Ｂ】
2008114363.tif 000010
【図４Ｃ】
2008114363.tif 000011
【図４Ｄ】
2008114363.tif 000012
【図４Ｅ】
2008114363.tif 000013
【図４Ｆ】
2008114363.tif 000014
【図４Ｇ】
2008114363.tif 000015
【図５】
2008114363.tif 000016
【図６】
2008114363.tif 000017
【図７】
2008114363.tif 000018
【図８】
2008114363.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月25日(2009.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハが収容されたチャンバー内に原料ガスを供給し、化学触媒反応を利用して該半導体ウェハの表面に薄膜を堆積させる半導体製造装置であって、
前記半導体ウェハを収容するチャンバーと、
前記薄膜の原料である原料ガスを前記チャンバー内に送気する原料ガス供給手段と、
前記チャンバー内に収容された前記半導体ウェハの表面に前記原料ガス供給手段から送気される原料ガスを吹き付けるガス吹き出し口を有するガス吹き出し手段であって、原料ガスの吹き付け位置に応じて該ガス吹き出し口の状態を変化させることにより該原料ガスの吹き付け量を調整するガス吹き出し手段と、を備える
半導体装置の製造装置。
【請求項２】
前記ガス吹き出し手段は、前記原料ガスの吹き付け位置に応じて前記ガス吹き出し口の大きさを変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項３】
前記ガス吹き出し手段は、複数のガス吹き出し口を備える、
請求項１または２に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項４】
前記ガス吹き出し手段は、前記原料ガスの吹き付け位置に応じて該ガス吹き出し口の数を変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項３に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項５】
前記ガス吹き出し手段は、複数のガス吹き出し口が配列された第一のプレートと複数のガス吹き出し口が配列された第二のプレートとを重ね合わせたプレート群を有し、該第一のプレートと該第二のプレートとの相対位置を変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１から４の何れか一項に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項６】
前記ガス吹き出し手段は、前記第一のプレートまたは前記第二のプレートの少なくとも
何れかを回転させる回転機構を更に有し、該回転機構を駆動することにより該第一のプレートと該第二のプレートとの相対位置を変化させる、
請求項５に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項７】
前記第一のプレートにある前記複数のガス吹き出し口と前記第二のプレートにある前記複数のガス吹き出し口とは互いに形状または大きさが異なるように形成されている、
請求項５または６に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項８】
前記ガス吹き出し口は、該ガス吹き出し口内に配設された複数の羽根が虹彩状に移動して原料ガスの流路の大きさを変化させることにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１から４の何れか一項に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項９】
前記原料ガス供給手段は、前記チャンバー内に送気する原料ガスの圧力、流量、および流速のうち少なくとも一以上を制御することにより、前記半導体ウェハの表面に吹き付ける原料ガスの吹き付け量を変化させる、
請求項１から８の何れか一項に記載の半導体装置の製造装置。
【請求項１０】
半導体ウェハが収容されたチャンバー内に原料ガスを供給し、化学触媒反応を利用して該半導体ウェハの表面に薄膜を堆積させる半導体製造方法であって、
原料ガスの吹き付け位置に応じてガス吹き出し口の状態を変化させることにより該原料ガスの吹き付け量を調整するガス吹き出し工程、を有する
半導体装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
（ステップＳ１０４）制御装置８は、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂが所望の位置になったら、バルブを開いて原料ガスをチャンバー３内に供給し、薄膜の成膜を開始する。図８において、成膜時における原料ガスの流れと薄膜の堆積の変化を示す。図８において示すように、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂが半導体ウェハ２の位置に応じて原料ガスの流量分布を変化させているため、半導体ウェハ２の位置に応じて堆積させる薄膜の厚さを変化させることが可能となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
（ステップＳ１０５）制御装置８は、一定時間が経過したらバルブを閉じて薄膜の成膜を終了する。なお、オペレータは、成膜後の半導体ウェハ２の薄膜の膜厚を測定し、薄膜の厚さが所望の膜厚になっていない場合、ガス流量可変板１１Ａ，Ｂの位置を任意に変更し、薄膜が所望の膜厚になるように薄膜を再び成膜しなおしてもよい。また、成膜された薄膜の膜厚のデータをマップに反映し、次回からの成膜時に反映されるようにしてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
従来技術によれば、ガス吹き出し口とガス流量制御装置（例えば、マスフローコントローラー。）とを一対一にした状態で流量制御してやる必要があるため、製造装置が大型化するという問題があったが、本願発明によれば、装置を大型化することなく所望の膜厚分布の薄膜を成膜することが可能になる。
【国際調査報告】
2008114363.tif 000020
2008114363.tif 000021
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