【事件の表示】
　特許第２７２３８４５号「半導体処理リアクタ」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結論】
　訂正を認める。
　特許第２７２３８４５号の特許を維持する。
【理由】
１．本件特許第２７２３８４５号は、昭和６２年１２月１８日の特許出願（優先権主張１９８６年１２月１９日、米国）を原出願とする分割出願であって、平成９年１１月２８日にその特許権の設定登録がなされ、その後、安藤純男より特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１１年８月６日に訂正請求がなされたものである。
２．本件特許に対し、異議申立人安藤純男は、甲第１号証として特開昭５９−３６９２７号公報を、甲第２号証として特開昭５９−２２２９２２号公報を、甲第３号証として特開昭５９−１７２５３号公報を、及び甲第４号証として特開昭５０−８４７３号公報を提示し、本件特許の請求項１に係る発明は、甲第１号証乃至甲第４号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、当該発明に係る特許は取り消されるべきものである旨主張する。
３．当審で通知した取消理由は、請求項１において、「窓の下方でハウジングに取り付けられていて」及び「窓を介してサセプタに差し向けるための」の「窓」と、「輻射エネルギ透過窓」との関係が不明であるからから、明細書の記載が不備であって特許法第３６条に規定する要件を満たさない出願に対して特許されたものであり、したがって、この請求項に係る特許は取り消されるべきであるというものである。
４．上記訂正請求によって訂正された明細書の請求項１に係る発明（以下「訂正後の特許発明」という。）は、その特許請求の範囲に記載された次のとおりのものである。
　「内部でウェーハをガス化学処理するようになった室を構成するハウジングと、
　室の底部を形成する輻射エネルギ透過窓と、
　室内で支持されていて、ウェーハを支持するためのサセプタとを含み、
　前記ハウジングは、前記輻射エネルギ透過窓の下方でハウジングに取り付けられた輻射加熱手段をさらに有しており、
　該輻射加熱手段は、サセプタの中央部においてよりもサセプタの縁部において大きな入射電力密度で、輻射エネルギの実質的に平行なビームを、前記ランプから前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタの下側に差し向けるために、単一の環状の反射溝を有する反射器モジュールと、前記反射溝の中に環状配列にして、ほぼ直立配置の向きで、前記反射器モジュールに取り付けられたランプとを備えている、
ことを特徴とする半導体処理リアクタ。」
５．上記訂正請求の適否について判断する。
（１）上記訂正は、願書に添付された明細書（以下、「特許明細書」という。）を、以下のａ〜ｃのとおり訂正するものである。
ａ．特許請求の範囲について、
　「窓の下方でハウジングに取り付けられていて」を、「前記輻射エネルギ透過窓の下方でハウジングに取り付けられていて」と、「窓を介してサセプタに差し向けるための」を、「前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタに差し向けるための」と、それぞれ、訂正する。
ｂ．特許請求の範囲について、
　「前記ハウジングは、窓の下方でハウジングに取り付けられていて、ランプからの実質的に平行な輻射エネルギの環状ビームを、サセプタの中央部分よりも縁部においてより大きな密度で、窓を介してサセプタに差し向けるための輻射加熱手段をさらに有する」を、「前記ハウジングは、前記輻射エネルギ透過窓の下方でハウジングに取り付けられた輻射加熱手段をさらに有しており、
　該輻射加熱手段は、サセプタの中央部においてよりもサセプタの縁部において大きな入射電力密度で、輻射エネルギの実質的に平行なビームを、前記ランプから前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタの下側に差し向けるために、単一の環状の反射溝を有する反射器モジュールと、前記反射溝の中に環状配列にして、ほぼ直立配置の向きで、前記反射器モジュールに取り付けられたランプとを備えている、」と訂正する。
ｃ．発明の詳細な説明について、
　段落【００１３】の記載を「本発明の半導体リアクタは、内部でウェーハをガス化学処理するようになった室を構成するハウジングと、室の底部を形成する輻射エネルギ透過窓と、室内で支持されていて、ウェーハを支持するためのサセプタとを含み、前記ハウジングは、前記輻射エネルギ透過窓の下方でハウジングに取り付けられた輻射加熱手段をさらに有しており、該輻射加熱手段は、サセプタの中央部においてよりもサセプタの縁部において大きな入射電力密度で、輻射エネルギの実質的に平行なビームを、前記ランプから前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタの下側に差し向けるために、単一の環状の反射溝を有する反射器モジュールと、前記反射溝の中に環状配列にして、ほぼ直立配置の向きで、前記反射器モジュールに取り付けられたランプとを備えていることを特徴とする。」と訂正する。
（２）上記訂正のうち、
　ａの訂正事項についてみると、「窓」を、「前記輻射エネルギ透過窓」とする訂正は、「窓」と「輻射エネルギ透過窓」との関係が不明りょうであったものを、「窓」と、「輻射エネルギ透過窓」とが同じものであることを明らかにしたものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　ｂの訂正事項についてみると、この訂正事項は、「サセプタの中央部においてよりもサセプタの縁部において大きな入射電力密度で、輻射エネルギの実質的に平行なビームを、前記ランプから前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタの下側に差し向けるため」の手段を、「単一の環状の反射溝を有する反射器モジュールと、前記反射溝の中に環状配列にして、ほぼ直立配置の向きで、前記反射器モジュールに取り付けられたランプ」と具体的に特定することにより、輻射加熱手段を下位概念化したものであるから、特許請求の範囲の減縮に相当する。
　ｃの訂正事項についてみると、この訂正事項は、特許請求の範囲の訂正に伴い、発明の詳細な説明の【課題を解決するための手段】の欄の記載をこれに整合させたものであるから、明りょうでない記載の釈明に相当する。
　そして、訂正された特許請求の範囲に記載された事項のうち、ａの訂正に関する事項は、特許明細書の段落【００２５】に、「直立ランプ５８の環状の平行光は、石英窓７０を経て室の中へ入る。」及び「透明な石英窓７０は、ハウジングとの空密界面となるように環状シール７２を使用してハウジングの処理室１３の底部に取付けられている。」と記載されていることから、また、ｂの訂正に関する事項は、段落【００２４】に、「加熱装置３０は、好適には小型で廉価であり、且つ単一端部をもつ直立配置ランプ５８の環状の配列を含み、」、「ランプ５８は、好適にはアルミニウム製の環状円形反射器モジュール６０内に取付けられている。反射器モジュール６０の底部はアルミニウムで形成され、研磨された環状の反射溝６２が設けられている。」及び段落【００２６】に「反射器モジュール６０及び凹底の反射溝６２は、中央部においてよりもサセプタ縁部においてより高い輻射電力密度を差し向ける収集効率の高いコリメート反射器を形成する。」と記載されており、かつ、願書に添付された図面の図２には、一つの環状の反射溝６２内にランプ５８が配置されている様子が示されていることから、いずれも、特許明細書及び願書に添付された図面から直接的かつ一義的に導き出せるものである。
　そうすると、上記訂正事項は、いずれも、願書に添付された明細書又は図面に記載された事項の範囲内のものであって、かつ、これらの訂正によって、発明の目的が変更されるものでもないから、前記訂正事項は、いずれも、実質上特許請求の範囲を拡張するものでもなく、また、変更するものでもない。
（３）次に、独立特許要件について判断する。
　異議申立人が提示した甲第１号証乃至甲第４号証には、以下の事項が記載されている。
甲第１号証；半導体気相成長装置に係り、特に、特定組成の薄膜を気相化学反応によって、１枚ずつ半導体基板上に形成するための装置に関し、
「しかしながら、半導体基板３が大口径化するに伴い、半導体基板３の中心部と周辺部で熱の放散速度に違いが生じてくる。その結果、半導体基板３を全面、均一な光量で照射しても、中心部と周辺部で温度差が生じてくる。この温度差は半導体基板上にスリップなどの結晶欠陥を生じさせたり、気相成長層の膜厚分布と抵抗率分布のパラツキを大きくさせたりする原因となっている。（第２頁左上欄１１−１９行目）」及び「第２図は一実施例を示す。この図は本装置を斜上から見たものであり、容器の一部を切断して内部を示してある。反応炉は縦型炉である。石英製反応容器（ベルジャー）１０内には半導体基板１２を載置した加熱治具１１がありこれは回転できる。構造になっている原料ガス導入ノズル１３は３本ある。このノズルは腕の長さが異なっている。ノズルの高さを調節したり各ノズルから導入する原料ガスの濃度や流量を調節することによって、反応容器内の原料ガス濃度分布を制御することができる。加熱用ランプ１４ｂ〜１４ｄは石英製反応容器（ベルジャー）１０の上面に同心円状に３重に並べてある。中心には通常の加熱用ランプ１４ａを１つ配置してある。半導体基板１２と加熱用ランプ１４ａ〜１４ｄは同軸的に配置されている。加熱用ランプの外側には、断面が放物線状の反射鏡１５ａ〜１５ｄを取付けてある。加熱用ランプ１４ａ〜１４ｄを反射鏡１５ａ〜１５ｄの放物面の焦点付近に置くことによって、各ランプ１４ａ〜１４ｄの光を平行光線に近いものにして半導体基板１２を照射している。尚、１６は排ガス排出口である。本実施例では、外側の加熱用リング状ランプの出力を大きくして単位面積当りの光量を増すことによって、、半導体基板１２の周辺部ほど照射光量を多くして半導体基板１２を均一に加熱するようにしてある。半導体基板１２は６インチのものを用いている。原料ガスとしては四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）、ドーピングガスとしてはホスフィン（ＰＨ３）を使用している。キャリヤガスである水素は２０ｌ／ｍｉｎ、原料ガス濃度は１．５ｍｏｌ％とした。本実施例によればスリップなどの結晶欠陥がなく、直径６インチの半導体基板内の膜厚分布のバラツキが±１％、抵抗率分布のばらつきが±２％の気相成長層が得られた。（第２頁右上欄２０行目−同頁右下欄１５行目）」と記載されている。
甲第２号証；半導体素子用の各種膜の形成に使用する気相成長装置に関し、「第２図は、反応室１の拡大断図面である。反応室１は、一枚毎に膜形成を行うために、例えば、縦約３２０ｍｍ、横約２６０ｍｍ、高さ約８０ｍｍの寸法とし、ガス置換時間等を考慮すると容積的には約１ｃｌを越えないことが望ましい。反応室１は、上部にチェンバカバー１１が被せられ、チェンバカバー１１の一部には必要に応じ透光性の窓１２が設けられ、一方底部にはシール用パッキン１３を介し、透光性壁面である石英ガラス底板１４が設けられており、密閉空間を形成している。この密閉空間、すなわち反応室内に試料であるウェハ１５を支持し、主として輻射熱により前記ウェハ１５を加熱するサセプタ１６が配置されており、一方、このサセプタ１６は支持台１７に支持された隔壁１８上に載置されている。このサセプタ台１８には、ランプ光がサセプタ１６の裏面に支障なく照射されるように窓１８ａが設けられている。そして隔壁１８及びサセプタ１６によって反応室内を反応空間Ａと断熱空間Ｂとに分離しており反応空間Ａの一端には排気口１９他端には試料出し入れ口２０が設けられており、反応空間Ａの試料出し入れ口付近には反応ガス導入手段であるノズル２１が設けられ、断熱空間Ｂには反応ガスの流入を防止し透光性壁面１４への反応生成物の付着を防ぐためにパージ用ガスノズル２２が設けられている。そして透光性壁面１４はフランジ２３で反応室本体２４に固定されている。透光性壁面１４の下部にはランプ２５の収納されたランプユニット２６が配置されている。このランプユニット２６内には必要に応じてランプ２５の光を効率的に利用するための反射部２７を備えたり、ランプユニット内空冷のためのガス導入出口２８，２９を設けてもよい。そして排気口１９は配管４を通じ排気ユニット５内の反応室排気ユニット（図示せず）に接続されており、試料出し入れ口は扉２を介して予備室に接続されている。（第３頁右上欄９行目−右下欄３行目）」及び「上述のような構造の反応室１において、ウェハ１５上に各種薄膜を形成させるには、前記断熱用空間Ｂにパージ用ノズル２２により、反応ガス侵入阻止用ガスを充填し、一方反応空間Ａには反応ガスノズル２１より反応ガスを導入すると共に、ランプユニット２６内のランプ２５によるランプ光を透光性壁面１４，断熱用空間Ｂ、透光板３２及び隔壁１８の光通過窓１８ａを通過させてサセプタ裏面１６ａに照射し、サセプタ１６表面上のウェハ１５を加熱し、前記ウェハ１５上に各種薄膜を形成させる。（第４頁左上欄８−１８行目）」と記載されている。
甲第３号証；半導体素子の製造工程における熱処理方法に係り、特に、処理時間を１分以内と短時間化する場合、結晶欠陥の発生を軽減させるのに好適な加熱方法に関し、「本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消するために、熱的境界条件の影響がとくに大きいウエハ周辺部の温度制御を別途行なうことにより、ウエハ周辺部の温度が中央部の温度に比し低くならないようにして、結晶欠陥発生の少ない短時間熱処理を行なう方法を提供することにある。（明細書左上欄第２頁４−９行目）」及び「第１図は本発明に用いる熱処理装置の一例主要構成要素を模式的に示したものである。該装置は複数のハロゲンランプからなる二組のランプ集合体１，２、及び、反射板３，４、シャッター５，６から構成される加熱源ランプハウス７と被加熱処理体であるウエハ８、サセプタ９を収容するウエハ処理チャンバー１０、および、非接触型温度計１１，１２とそれに連結されたランプ電源制御系１３から構成されている。ランプハウス７とチャンバー１０とは二重の石英板１４により隔離されており、チャンバー１０の内部は清浄雰囲気が実現できるようになっている。ランプハウス７の壁、反射板３，４、シャッター５，６、およびチャンバー１０の壁は水又はガスにより冷却され、所定の温度以下に保持され、ウェハ８及びサセプタ９以外は高温にならないようにして、清浄雰囲気のもとで、再現性の良好な高温処理が可能になっている。ランプ集合体１は主加熱源として使用され、サセプタ９のほぼ全領域にわたり均一に光エネルギーが投入されるように各ランプの電源及び反射板３が調整されている。ランプ集合体２及び反射板４は、ウエハ周辺部のみを補助的に加熱するための補助加熱源で、ウエハ周辺部にのみ光が照射されるよう配置されている。ランプよりの光の大部分は石英を加熱することなく透過し、カーボンを主材料とするサセプタ９に効率よく吸収され、サセプタ９を加熱する。サセプタ９の構造は被処理ウエハ８をその周縁のみで保持するような構造となっており、ウエハ８は加熱されたサセプタ９よりの輻射光によって間接的に加熱される。ウエハの中央部及び周辺部の温度Ｔｃ，Ｔｐは温度計１１，１２でそれぞれ測定され、その信号に応じて、ランプ集合体１，２の電源が制御される。（第２頁右上欄１４行目一同頁右下欄７行目）」と記載されている。
甲第４号証；基体上への膜の蒸着などの方法により半導体ウエファを製造する分野に関し、「第４図および第５図には主題の輻射加熱式反応器のもう一つの変形を示してある。この場合、反応器のもう一つの変形を示してある。この場合、反応器の構造は前述したものとかなり異なっているが、エピタキシャル被膜方法は前述したものと同様である。第４図から明らかなように、反応器は支持板６６を含んでおり、この支持板６６はハウジング密閉装置（図には示していない）内に置かれハウジング内に支持されている。この実施例では、熱源６７は第５図でわかるように中空内部６９を有する円筒形ランプ取付用ブロック６８から成っている。ランプ取付用ブロックの上面には一連の半球形凹み７１があり、この中に第１図で述べた型の高強度ランプ７０が入っている。ランプ７０の数は反応器を使用する商業操作の規模で選ばれる。当然適当なソケット穴が第１図の場合と同様に半球形の凹みと通じていてランプを収容できるようになっている。ランプ取付用ブロックの上面７２およびソケット凹み７１の表面は高度に研磨してあって、高度に熱反射性になっている。同様に、ハウジング密閉装置の内面も高度に研磨しておくことが好ましい。ランプ取付用ブロックは適当な方法で支持板６６の上方に支持されている。これに関しては、導管７８および７４がランプ取付用ブロックの基底に隔置して固定されており、支持板６６を貫通しているが、支持板にしっかり固定してあるので第４図に示すようにランプ取付用ブロックが支持板の上方に置かれるようになっている。導管７８、７４はそれぞれ冷却水の導入管及び排出管であり、取付用ブロック内にできている内部循環用溝７５と連絡している。図には示していないが、所望ならば各ランプソケットに関連して空気冷却用装置を前述したように取付けることができる。この実施例の反応室は通常の構造の外部ベルジャー７６で構成されており、このベルジャー７６は支持板６６上に置かれ、熱源および以下に述べる残りの反応器構造を完全に密閉している。反応室内部は中空円筒形でドーナツ型をしている石英シュラウド７７で構成されており、石英シュラウドの内部７８は第４図からわかるようにランプ取付用ブロックの穴６９内に嵌合している。かくして、シラウドはランプおよびランプ取付用ブロックおよび付属構造物をシュラウドとまわりのベルジャーとによって構成される反応室の中空内部から分離している。この実施例ではまた黒鉛などのような不透明サセプターを用いる。かかるサセプターは円形リング板８１で、第４図に示すように支持板６６を通って上方に突出している中空軸８２に適当な方法で固定され、支持されている。軸８２は適当な歯車またはモーター駆動（図には示していない）によって、比較的遅い速度（例えば１０〜１５ｒ．ｐ．ｍ．）で回転できるようになっているので、サセプターとその上に支持されているウエフア８８は図に示した一連のランプで構成される熱源の上方の走行路内で搬送される。熱源に対して相対的なかかる走行はその走行によって運ばれるサセプターおよびウエハの均一な加熱を保証する。サセプターの出し入れはベルジャーを持ち上げて行う。中空軸８２はまた反応室内でウエフア８８とエピタキシャル反応をさせための気体反応物質を反応室内に送り込む導管の役目もしている。使用済みの反応気体は支持板６６中に設けた排気口８４を通って反応室から出て、適当な排気装置（図には示していない）へ送られる。（第７頁左下欄１６行目一第８頁右上欄２０行目）」と記載されている。
（４）訂正後の特許発明と前記甲第１号証乃至甲第４号証に記載されたものとを対比すると、前記甲各号証には、いずれにも、訂正後の特許発明の構成である「単一の環状の反射溝を有する反射器モジュールと、前記反射溝の中に環状配列にして、ほぼ直立配置の向きで、前記反射器モジュールに取り付けられたランプとを備えた」輻射加熱手段が記載されておらず、かつ該輻射加熱手段が示唆されているとすることもできない。
　なお、甲第１号証及び甲第３号証には、いずれにも、ランプからの輻射エネルギのビームを、サセプタの中央部よりも縁部においてより大きな入射密度で、サセプタに差し向けるための輻射加熱手段が記載されているが、これらの輻射加熱手段は、訂正後の特許発明の輻射加熱手段とは異なり、サセプタの全面にわたってランプを配置し、各ランプの位置に応じてランプからサセプタに入射するビームの密度を調整するものである。そして、さらに、甲第２号証及び甲第４号証の記載を参酌しても、これら、甲各号証に、訂正後の特許発明の輻射加熱手段の構成が示唆する記載がされているとすることはできない。
　そして、訂正後の特許発明は、前記構成により単純で効率のよい輻射加熱手段が得られるという甲各号証に記載されたものにはない、格別の作用効果を奏するものと認められる。
　したがって、訂正後の特許発明は、前記甲第１号証乃至甲第４号証に記載された発明と同一であるとも、それらの発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることもできない。
（５）また、前記取消理由通知で指摘した明細書の記載不備も、前記訂正事項ａの訂正によって解消した。
（６）以上のとおりであるから、上記訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項及び同条第３項で準用する第１２６条第２項〜第４項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
６．次に、特許異議の申立てについて判断する。
（１）本件特許の請求項１に係る発明は、訂正された明細書の特許請求の範囲に記載されたとおりのものであって、上記４で認定したとおりのものである。
（２）そして、本件請求項１に係る発明は、上記５（４）で示したように、甲第１号証乃至甲第４号証に記載された発明と同一であるとも、それらの発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものともすることもできない。
７．したがって、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件特許の請求項１に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　また、他に、本件特許の請求項１に係る発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１１年８月１３日（１９９９．８．１３）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
ａ．特許請求の範囲について、
　「窓の下方でハウジングに取り付けられていて」を、「前記輻射エネルギ透過窓の下方でハウジングに取り付けられていて」と、「窓を介してザセプタに差し向けるための」を、「前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタに差し向けるための」と、それぞれ、明りょうでない記載の釈明を目的として訂正する。
ｂ．特許請求の範囲について、
　「前記ハウジングは、窓の下方でハウジングに取り付けられていて、ランプからの実質的に平行な輻射エネルギの環状ビームを、サセプタの中央部分よりも縁部においてより大きな密度で、窓を介してサセプタに差し向けるための輻射加熱手段をさらに有する」を、「前記ハウジングは、前記輻射エネルギ透過窓の下方でハウジングに取り付けられた輻射加熱手段をさらに有しており、該輻射加熱手段は、サセプタの中央部においてよりもサセプタの縁部において大きな入射電力密度で、輻射エネルギの実質的に平行なビームを、前記ランプから前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタの下側に差し向けるために、単一の環状の反射溝を有する反射器モジュールと、前記反射溝の中に環状配列にして、ほぼ直立配置の向きで、前記反射器モジュールに取り付けられたランプとを備えている、」と、特許請求の範囲の減縮を目的として訂正する。
ｃ．発明の詳細な説明について、
　段落【００１３】の記載を「本発明の半導体リアクタは、内部でウェーハをガス化学処理するようになった室を構成するハウジングと、室の底部を形成する輻射エネルギ透過窓と、室内で支持されていて、ウェーハを支持するためのサセプタとを含み、前記ハウジングは、前記輻射エネルギ透過窓の下方でハウジングに取り付けられた輻射加熱手段をさらに有しており、該輻射加熱手段は、サセプタの中央部においてよりもサセプタの縁部において大きな入射電力密度で、輻射エネルギの実質的に平行なビームを、前記ランプから前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタの下側に差し向けるために、単一の環状の反射溝を有する反射器モジュールと、前記反射溝の中に環状配列にして、ほぼ直立配置の向きで、前記反射器モジュールに取り付けられたランプとを備えていることを特徴とする。」と、明りょうでない記載の釈明を目的として訂正する。
（５４）【発明の名称】
半導体処理リアクタ
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　内部でウェーハをガス化学処理するようになった室を構成するハウジングと、
　室の底部を形成する輻射エネルギ透過窓と、
　室内で支持されていて、ウェーハを支持するためのサセプタとを含み、
　前記ハウジングは、前記輻射エネルギ透過窓の下方でハウジングに取り付けられた輻射加熱手段をさらに有しており、
　該輻射加熱手段は、サセプタの中央部においてよりもサセプタの縁部において大きな入射電力密度で、輻射エネルギの実質的に平行なビームを、前記ランプから前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタの下側に差し向けるために、単一の環状の反射溝を有する反射器モジュールと、前記反射溝の中に環状配列にして、ほぼ直立配置の向きで、前記反射器モジュールに取り付けられたランプとを備えている、
ことを特徴とする半導体処理リアクタ。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は、均一な蒸着を提供する半導体処理リアクタに関する。
　【０００２】
　　【従来の技術】
　半導体ＩＣの製造に使用された初期のガス化学蒸着リアクタは、加熱された基板上にガスによって蒸着させるのに、比較的高温の熱活性化学作用を使用した。固体の基板面上へのかかる化学蒸着は、基板面上に吸着するガス種の不均一な表面反応を伴う。薄膜の成長速度と薄膜の品質は、ウェーハ面の温度と、使用するガス種とによって決まる。
　【０００３】
　近年になって、アルミニウムやタングステンのような金属、窒化珪素や二酸化珪素のような誘電体薄膜、シリコンのような半導体薄膜を含む、種々の材料を形成するために、低温のプラズマＣＶＤ法及びプラズマエッチングの技術が開発されてきた。利用されるプラズマＣＶＤ法に使用されるプラズマは、高周波数の場で発生する低圧反応性ガスの放電である。プラズマとは、等密度の電子とイオンとからなる、電気的に中立のイオン化した気体である。プラズマＣＶＤ法において使用される比較的低い圧力では、放電は“グロー”領域にあり、電子のエネルギは、重粒子のエネルギと比較して極めて大きい。極めて高い電子の温度は、基板のような表面への蒸着に使用されるプラズマ内の分離した種の密度を増大させる。プラズマＣＶＤ法において反応遊離基の供給を増やすと、熱ＣＶＤ法において（１００〜２００オングストローム／分）よりも、低温で且つより迅速な蒸着速度（３００〜４００オングストローム／分）で密な高品質の薄膜の蒸着が可能になる。しかしながら、通常のプラズマＣＶＤ法を用いて利用される蒸着速度は、依然として比較的遅い。
　【０００４】
　現在、バッチ式リアクタは、多くの商業用のプラズマＣＶＤ法において使用されている。バッチ式リアクタは比較的多くのウェーハを同時に処理し、かくして、蒸着速度が遅いにもかかわらず、比較的多くのスループットを提供する。一方、枚葉式のウェーハリアクタは、バッチ内での不均一の問題がないという利点を有しており、かかる利点は、特に５〜８ｉｎ径のウェーハのような大型で高価なウェーハにとって、このようなリアクタを魅力的なものとする。さらに、かかる枚葉式のウェーハリアクタの蒸着速度（従って、スループット）が増大すると、利用可能な範囲が一層増大する。
　【０００５】
　一方、最近、ＩＣ技術が、ＬＳＩからＶＬＳＩに進み、ここ数年以内に、ＵＬＳＩにまで発展するものと予想される。モノリシック集積回路のかかる発展は、製造設備の改良、並びに、半導体ウェーハを処理してＩＣチップにするのに使用される材料及び方法の改良によって、可能となった。しかしながら、第１に、ますます複雑化するデバイス及び回路のＩＣチップへの組込みが、そして第２に、より高密度化し５小型化した回路のＩＣチップへの組込みが、マスキング、薄膜形成、ドーピング及びエッチングからなるＩＣ製造工程において、一層厳格な要件を課している。
　【０００６】
　ますます複雑化している一例として、簡単に言うと、典型的なＭＯＳ記憶回路が２層の金属配線層を有し、ＭＯＳ論理回路が２〜３層の金属配線層を使用し、そしてバイポーラディジタル回路が３〜４層の金属配線層を必要とすることが計画されている。このような多層配線の複雑さ、即ち、厚さ／深さ及び小さな寸法が、このような金属配線層を支持し且つこれらを絶縁する、二酸化珪素のような、所望の平坦な内層の誘電体層の材料を製造するのをますます困難にしている。
　【０００７】
　微細な段差のある面に平坦な被膜を設けることの困難さが、図１７に示されている。導体層１７１のような第１の薄膜が、部分的に完成している集積回路（図示せず）の既存の段差の上に形成されてきており、二酸化珪素のような内層の誘電体層１７２の蒸着を行っているところである。これは、第２層の導体層（図示せず）の形成に先立って行われる。典型的には、蒸着活性種の平均自由行程が段差の寸法と比較して長い場合、及び、迅速な表面移動がない場合には、段差の底部１７３、側部１７４及び頂部１７５での蒸着速度は、関連した到達角度に比例する。底部及び側部の到達角度は溝の深さと幅の関数であり、これらによって制限される。かくして、極めて幅狭で及び／又は深い形状に対しては、底部１７３の厚さは側部１７４の厚さよりも薄くなるように蒸着される傾向があり、側部１７４の厚さは頂部１７５の厚さよりも薄くなる。
　【０００８】
　蒸着プロセスに使用される圧力が増加すると、典型的には、活性種の衝突速度が増大し平均自由行程が減少する。これは、到達角度を増大させ、かくして、溝即ち段差の側部１７４及び底部１７３での蒸着速度を増大させる。しかしながら、これは又、段差の隅部１７６での到達角度及び関連した蒸着速度を増大させる（図１８参照）。溝が幅広の段差の場合には、薄膜が内方へ傾斜して、側部と底部との境界に尖り１７７が形成される。かかる形体では良好な金属及び／又は誘電体の層を形成するのが困難である。その結果、かかる形体を別個に平坦化する必要がある。
　【０００９】
　さらに、例えば２５６ＫバイトのＶＬＳＩのような、溝が幅狭の段差の場合には、蒸着速度が増大すると、隅部１７６にボイド１７８が発生する（図１９参照）。かかるボイド１７８は、引き続く平坦化工程に曝され、第２層の導体がボイドに進入しボイドに沿って形成され、ボイドに沿って導体及びデバイスに欠陥を生じさせる。
　【００１０】
　　【発明が解決しようする課題】
　上述の議論を考慮して、本発明の１つの目的は、超高圧を含む、広範囲の圧力にわたって均一な蒸着を提供する半導体処理リアクタを提供することにある。
　また、本発明の別の関連した目的は、単一の、或いは多段階の処理工程のいずれかにおいて、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、プラズマ・エッチバック、プラズマセルフクリーニング及びスパッタリングを含む、種々のプロセスに使用することができる多用途の枚葉式ウェーハ半導体処理リアクタを提供することにある。
　【００１１】
　また、本発明の関連した目的は、上述の目的を達成し、ＴＥＯＳやオゾンのような不安定ガスを使用するリアクタを提供することにある。
　【００１２】
　　【課題を解決するための手段】
　上述の課題を解決するために、本発明により、ウェーハを水平に取付けるための真空室を構成し、かつ、ウェーハ取付け位置の上に、該取付け位置においてウェーハに反応ガスを供給するための水平入口ガスマニホルドを有するハウジングと、真空室内のウェーハ取付け位置の下方周囲に取付けられ、かつ、環状配列の排出孔を有するガス整流プレートと、真空排出ポンプ手段と、孔配列の下方に位置しこれと連通し、かつ、真空排出ポンプ手段と連通する排出口を有する環状溝とを含み、該環状溝の容積は、半径方向ガス流がウェーハ取付け位置を横断し排出口から溝の中に流入することができるほど、排出口に対して伝導力を提供することを特徴とする半導体処理リアクタが提供される。
　【００１３】
　本発明の半導体処理リアクタは、内部でウェーハをガス化学処理するようになった室を構成するハウジングと、室の底部を形成する輻射エネルギ透過窓と、室内で支持されていて、ウェーハを支持するためのサセプタとを含み、前記ハウジングは、前記輻射エネルギ透過窓の下方でハウジングに取り付けられた輻射加熱手段をさらに有しており、該輻射加熱手段は、サセプタの中央部においてよりもサセプタの縁部において大きな入射電力密度で、輻射エネルギの実質的に平行なビームを、前記ランプから前記輻射エネルギ透過窓を通してサセプタの下側に差し向けるために、単一の環状の反射溝を有する反射器モジュールと、前記反射溝の中に環状配列にして、ほぼ直立配置の向きで、前記反射器モジュールに取り付けられたランプとを備えていることを特徴とする。
　【００１４】
　さらに、内部に位置決めされたウェーハを処理するための室を構成するハウジングを含み、該ハウジングは、室にウェーハを挿入し室からウェーハを取り出すため、ウェーハ保持ブレードを受け入れるための閉鎖可能な開口を内部に有しており、室に設けられていて、ウェーハを保持するようになった第１のほぼ円形の水平な列のフィンガと、室に設けられていて、ほぼ円形のサセプタを水平配向に保持するようになった、第１のフィンガと互いに噛み合わされた第２のほぼ円形の水平な列のフィンガと、第１のフィンガを、（ａ）第２のフィンガの処理位置への持上げ移動の前に、ウェーハをブレードから持上げるように上方に移動させ、（ｂ）ウェーハをブレードに戻すように下方に移動させるための、第１のフィンガを取付ける第１の垂直可動エレベータ機構と、第２のフィンガを、（ｃ）第１のフィンガからサセプタ上に、そして少なくとも１つの所定の処理位置の中にウェーハを持上げるように上方に移動させ、（ｄ）第１のフィンガによってブレードに戻す前に、処理されたウェーハを第１のフィンガに蒸着させるように下方に移動させるための、第２のフィンガを取付ける第２の垂直可動エレベータ機構と、をさらに含むことを特徴とする半導体処理リアクタが提供される。
　【００１５】
　　【実施例】
　まずＣＶＤ／ＰＥＣＶＤリアクタについて説明する。図１及び図２は、本発明の枚葉式のウェーハリアクタ１０の好適な実施例をカバー閉鎖状態で示した平面図と長さ方向断面図をそれそれ示している。
　まず、これらの図面を参照すると、リアクタ１０は典型的にはアルミニウムで作られており、プラズマ処理領域１４（図６）を有する内部真空室１３を構成するハウジング又は室１２を含む。リアクタ１０は又、ウェーハ保持サセプタ１６と、垂直可動ウェーハ支持フィンガ２０及びサセプタ支持フィンガ２２を備えた独特のウェーハ移送装置１８（図１）とを有する。これらのフィンガは、ウェーハ処理のためウェーハ１５をプラズマ処理領域１４に導入してサセプタ１６上に置き、次いでウェーハ１５をサセプタ１６及び室１２から取り出すため、外部ロボットブレード２４（図１）と協働する。リアクタ１０は、プロセスガス及びパージガスを室１３に加えるプロセス／パージガスマニホルドすなわち“ボックス”２６と、入口ガスからプロセスガスのプラズマを生成しこれを維持するための高周波（ＲＦ）電源及びマッチング回路２８と、サセプタ１６及びサセプタ上に位置決めされたウェーハ１５を加熱してウェーハ上で蒸着させるためのランプ加熱装置３０とをさらに含む。１３．５６ＭＨｚの高周波出力を使用するのが好適ではあるが、低周波出力を使用してもよい。
　【００１６】
　ガスマニホルド２６は、独特のプロセス／パージガス分配装置３２（図２及び図１０）の一部であり、この分配装置３２は、ウェーハ１５を横切って半径方向外方へプロセスガスを均一に流してウェーハへの均一な蒸着を促進し、使用済ガス及び付帯生成物をウェーハ１５の上縁部及び下縁部から半径方向外方ヘパージしてガスマニルド２６及び室１２上への（及びこれらの内部への）蒸着を実質的に排除するように設計されている。
　【００１７】
　液体冷却装置が、（特にガスマニホルド２６の温度を含む）室１２の構成要素の温度を制御する。ガスマニホルド構成要素の温度は、プラズマ処理領域１４から上流のガスマニホルド２６内での時期早尚の蒸着を排除するように選定される。
　リアクタ１０は、電気接地供給部によってプロセス及びパージガスをＲＦ駆動マニホルド２６に供給する特有のＲＦ／ガスフィードスルー装置３６（図２及び図１０）を有する。ガスマニホルド２６にＲＦエネルギを加える利点は、接地された対向電極即ちサセプタ１６上にウェーハがあるということであり、これは、ＲＦエネルギがウェーハに加えられた場合やガスボックスが接地された場合には得られない高度のプラズマ幽閉を可能にする。さらに、ハードウェアが、ウェーハ／サセプタと室との電気絶縁を必要としないので、機械的にも電気的にも一層簡単である。高周波電場及び磁場におけるサセプタ／ウェーハの温度測定及び温度制御は、接地されたサセプタ１６によって非常に簡略化される。また、ＲＦ／ガスフィードスルー装置３６は剛体であり、可撓性のガス接続を排除し、パージガス流路は、漏洩したプロセスガスを室の排出口に確実に搬送する。ＲＦ電力をガスマニホルドに印加する能力は、ＲＦ／ガスフィードスルー装置内で蒸着プラズマを形成する高電位ＲＦ作動の固有の傾向にもかかわらず、ＲＦ電位をＲＦ／ガスフィードスルー装置の長さに沿って均一に低下させて内部でのプラズマ放電を防止するＲＦ／ガスフィードスルー装置の独特の設計によって可能とされる。
　【００１８】
　次に、ウェーハ移送装置１８について説明する。上述のように、このウェーハ移送装置は、個々のウェーハ１５を外部ブレード（図２）とサセプタ１６との間に移動させ、かつ、処理のためサセプタ１６及びウェーハ１５を位置決めするように設計されている。さらに図１を参照すると、ウェーハ移送装置１８は、複数の半径方向に延びたウェーハ支持フィンガ２０を含む。これらのフィンガ２０は、サセプタ１６と整合しこれの周囲に間隔を隔てて、半円形の取付けバー又はブラケット３８に取付けられている。同様に、半径方向に延びたサセプタ支持フィンガ２２の列が、サセプタ１６の周囲に円周方向にウェーハ支持フィンガ２０と交互に間隔を隔てて置かれ、取付けバー３８のすぐ外側に位置決めされた半円形バー４０に取付けられている。弧状の取付けバー３８、４０は、ハウジング内に形成された半円形の溝４２内に取付けられており、垂直方向に移動するエレベータ装置４４、４６によってそれぞれ作動される。
　【００１９】
　図３に示すように、サセプタエレベータ装置４４は、取付けバー３８が上端に取付けられた垂直可動シャフト４８を有する。空気シリンダ又は好適には適当な歯車駆動装置で作動するステップモー夕を含む種々の可動装置５６によって、シャフト４８を昇降させることができる。ウェーハエレベータ装置４６も、サセプタエレベータ装置４４と同様である。
　【００２０】
　ウェーハ移送装置１８の作動は、図４〜図８に連続的に示した略図によって要約される。図４では、処理すべきウェーハ１５を支持している外部ブレード２４が、開口５６から室１３の中へ、サセプタ１６の上方位置まで挿入されている。適当な外部ブレード２４及び関連したロボットウェーハ取扱い設備（及び図６のドア２５）の一例が、メイダン等によって出願された米国特許出願Ａ４４９４４号「多室一体処理設備」に記載されており、参考文献としてここに示す。この出発位置では、ウェーハ支持フィンガ２０は、サセプタ１６と外部ブレード２４との間に位置決めされている。次に図５に示すように、ウェーハエレベータ装置４４は、ウェーハ支持フインガ２０をブレードより上に上昇させてウェーハ１５を取り上げる。次いで、外部ブレード２４を室１３から引き出す。
　【００２１】
　図６に示すように、外部ブレード２４が引っ込んだ後、開口５６は空気シリンダによってドア２５で閉鎖され室１３が密封される。サセプタエレベータ装置４６を作動させてサセプタ支持フィンガ２２及びサセプタ１６を上昇させる。ウェーハ１５とマニホルド２６との間隔ｄは、フィンガ２０からガスマニホルド２６にすぐ隣接するプラズマ処理領域１４の処理位置までサセプタがウェーハ１５を持ち上げるようにウェーハレベータ装置４４の移動を調節することによって、容易に選定される。同時に、サセプタフィンガ２２及びサセプタエレベータ装置４６は、間隔ｄとは無関係に、サセプタ１６及びウェーハ１５の水平配置、並びに、ウェーハ１５とマニホルド２６との平行を維持する。
　【００２２】
　処理の後、図７を参照すると、サセプタエレベータ装置４６は、サセプタフィンガ２２及びサセプタ１６を下降させて、ウェーハ１５をウェーハ支持フィンガ２０上に載せる。次いで、ドア２５を開放し、外部ブレード２４を再び室１３に挿入する。次いで、図８に示すように、ウェーハエレベータ装置４４がウェーハ支持フィンガ２０を下降させて、ウェーハ１５をブレード２４上に載せる。下方に移動するフィンガ２０がブレード２４から離れた後、ブレードを引っ込め、別のウェーハの挿入、処理及び取り出しサイクルに先立って、フィンガ２０、２２を図４に示す位置に戻す。
　【００２３】
　次に、近赤外線輻射加熱装置３０について説明する。図２及び図９に示す輻射加熱装置は、均一なウェーハ温度、正確で確実なウェーハ温度、そして低温（好適には６００゜Ｃ又はこれ以下）での迅速な熱応答を提供するように、円形サセプタ１６及びウェーハ１５（例えばシリコン）を加熱するための確実で効果的かつ廉価な手段を形成する。これらの目的を達成するには、多くの要件を満たさなければならない。第１に、均一なウェーハ温度を達成するには、ウェーハの縁部での輻射損失を補償する必要がある。第２に、低いウェーハ温度（６００℃又はこれ以下）で高効率とするには、シリコンウェーハが近赤外線スペクトル中においては低温では輻射率が小さいので、高輻射率で高伝熱性のサセプタを必要とする。さらに、迅速な熱応答を得るために近赤外線輻射を使用し、石英窓７０のような廉価な材料の透過に使用する。円形の薄いサセプタ１６は、迅速な加熱及び冷却応答に対する熱容量が小さい。これらの及び後述するその他の目的は、図２及び図９に示す輻射加熱装置３０によって達成される。
　【００２４】
　加熱装置３０は、好適には小型で廉価であり且つ単一端部をもつ直立配置ランプ５８の環状の配列を含み、このランプの環状配列は、電磁スペクトルの近赤外部に輻射を提供する。ランプ５８は、好適にはアルミニウム製の環状円形反射器モジュール６０内に取付けられている。反射器モジュール６０の底部はアルミニウムで形成され、研磨された環状の反射溝６２が設けられている。反射溝６２は、弧状の略半円形の反射底６４を有する。モジュール６０及びランプ５８は、コリメート環状反射器６２内に形成された環状の冷却路６６によって冷却される。典型的には加圧供給部からの冷却水である冷却液の入口及び出口のために、連結部が形成される。電力は典型的には、個々の蒸着プロセスの要件に合致する所定のプログラム設定値に基づいてランプの出力を自動的に変える可変電源から、電力供給ケーブル６８によって、ランプソケット６３及び関連したランプに供給される。
　【００２５】
　直立ランプ５８の環状の平行光は、石英窓７０を経て室の中へ入る。石英は、近赤外線の輻射線に対して透明である。透明な石英窓７０は、ハウジングとの空密界面となるように、環状シール７２を使用してハウジングの処理室１３の底部に取付けられている。かかる取付け構造により、室１３の外側の輻射エネルギ加熱源３０が大気圧に位置決めされ、処理室の真空及びその中の微粒子感度処理がランプから隔離される。ブラケット７４が反射器モジュール６０に接合されており、ハウジング１２に接合されたブラケット７８にピボットピン７６によって回動可能に取付けられている。或いは、反射器モジュールを適所にボルト止めしてもよい。処理室１３の外部での処理室と分離したランプ組立体３０のかかる取付けの結果、クランプ７０を外してランプ組立体３０をピン７６を中心として下方に回動させさえすれば、ランプ組立体に容易に接近して保守したりランプの交換等をしたりすることができる。
　【００２６】
　上述のように、ランプ５８は、所要の近赤外線を輻射する小型で且つ単一端部の市販されている石英・タングステン・ハロゲンランプである。適当なランプの１つとして、シルバニア、ＧＥ、ウシオ、フィリップス等によって供給されているＡｎｓｉ型「ＦＥＬ」がある。現在、波長が約０．９〜１．５ミクロンの、１４個の０．５〜１ｋＷの石英−タングステンーハロゲンランプが、ランプモジュールの上部に約９４Ｗ／ｃｍ２までの環状の平行電力密度を提供する。サセプタにおける最大電力密度（直径６ｉｎのサセプタの外側〜１．５ｉｎ半径に実質的に差し向けられる）は、全効率を考慮して、略１７Ｗ／ｃｍ２である（略１５〜１６％の効率）。より一般的には、約０．７〜２．５ミクロンの波長範囲において輻射を集中させるランプが、特に有用である。反射器モジュール６０及び凹底の反射溝６２は、中央部においてよりも、サセプタ縁部においてより高い輻射電力密度を差し向ける収集効率の高いコリメート反射器を形成する。かかる不均一な集中輻射がサセプタウェーハの周囲を加熱し、これがウェーハの端部での熱損失を補整し、かくして、広範囲な室ガス圧力及びウェーハ温度にわたって、均一なウェーハ温度を提供する。
　【００２７】
　要約すると、所望の均一な輻射によるウェーハの加熱は、容易に冷却され低温に維持され、しかもめっきを必要としないコンパクトで簡単な反射器モジュール６０に取付けられた小型で廉価なランプよって得られる。さらに、近赤外線ランプの使用、及び、黒鉛のような材料で形成された、薄く低質量で熱容量の小さな高輻射サセプタの使用は、最大効率の、迅速な熱応答、優れた温度均一性及び石英窓の透明を提供する。他のサセプタ材料には、陽極処理アルミニウム、酸化アルミニウム又は炭化珪素のような層で被覆した黒鉛、或いは、酸化アルミニウム又は炭化珪素で被覆した複合セラミック等の材料が含まれる。また、種々のサセプタ及びウェーハの直径に適合するように、種々の高さ又は直径を有する交換可能な反射器モジュール６０を使用することができる。リアクタのこの変形は、５〜６ｉｎのウェーハに対して設計される。しかし、モジュール高さ及び／又はモジュールの半径及びフィラメントサークルを変更することによって、より小さな直径の、或いはより大きな直径のウェーハに対して、異なるランプモジュールを提供することができる。
　【００２８】
　加熱装置３０の単純性、低質量及び高性能の特性が、典型的には両端部をもつ石英−タングステン−ハロゲンランプの矩形配置を使用する、従来のウェーハ加熱装置と著しく相違していることに留意すべきである。従来の輻射加熱では、より大きなサセプタを使用して、また優れた温度均一性が必要な場合には、ウェーハ中央部からの輻射を単に遮蔽して、輻射を方向転換させるのではなく効率を犠牲にするように行われてきた。従来の輻射装置と比較して、本発明の輻射装置の利点としては、上述の均一なウェーハ温度、及び一層迅速な応答時間（加熱及び冷却）に加えて、装置が小型で嵩張らず維持が容易で信頼性が高く且つ作動がより効率的で低コストなことである。
　【００２９】
　容易に接近できる外部輻射加熱装置３０の使用は、ガスパージ装置によって容易にされ維持される。次節に記載するように、この装置は、窓への蒸着を防止し窓を清浄に保持するため、パージガス流を石英窓７０の真空側に差し向ける。従って、パージはランプの効率に対して重要な貢献をする。これにより、クリーニング間のプロセスサイクルの回数が増加し、その結果、清浄にするのに要する非稼働時間を減少させる。
　【００３０】
　次に、ガスマニホルド２６及び関連した分配装置について説明する。ガス分配装置３２は、少なくとも４つの構造的特徴の特有の組合わせを提供するように構成されている。第１に、ガスマニホルド２６は、電極対の一方（電力供給側）である。電力供給されたマニホルド２６は高出力を提供する。第２に、ガスマニホルド２６及び他のガス分配面は一定の温度であり、これは、ウェーハ１５上への均一な蒸着に寄与し、かつ、３５°Ｃ以下で凝縮し７５°Ｃ以下で分解又はオゾンと反応するＴＥＯＳのような反応ガスの使用にもかかわらず、プラズマ処理領域１４の上流のガス分配装置内でのガスの分解、蒸着又は凝縮を防止する。ガスマニホルドの外部温度を例えば１００゜Ｃ以下に制御して薄片状の微粒子生成物の蒸着を防止する。第３に、ガスマニホルド２６及びガス分配装置３２は、清浄で均一な蒸着処理を提供する。第４に、導入された円周方向パージガス流は、ガス分配領域の外側、すなわちウェーハの外側の室面、及びガス分配装置面上での蒸着を防止する。
　【００３１】
　ガス分配装置３２のこれらの特徴は、図２及び図１０に最も明瞭に示されている。ガスマニホルド２６及び関連した分配装置はハウジング力バー８０の一部であり、このカバー８０は、室１３、プラズマ処理領域１４、並びに、ウェーハ及びサセプタエレベータ装置４４、４６の関連した内部構成要素を含むハウジングへの内部接近を容易にするように、ピボット手段（図示せず）によってハウジング１２に回動可能に取付けられている。
　【００３２】
　ガスフィードスルー装置３６からのプロセスガス流は、孔開きマニホルド９２により形成されたガスマニホルド室９０と連通する（即ち、ガスマニホルド室９０に供給する）入口孔８８を介して、カバー８０に差し向けられる。独特に設計されたバッフル板９４が、隔離碍子（図示せず）のような手段によってガスマニホルド室９０内に取付けられ、プロセスガスを、バッフル板９４の外縁部を回り、次いでバッフル板の底部に沿って半径方向内方へ、マニホルドの孔９６を出て、ウェーハ１５の上方のプラズマ処理領域１４へ進ませる。
　【００３３】
　ガスマニホルド２６を備えたカバー８０は、入口溝８２、環状溝８４及び出口溝８６で構成された内部経路８１に沿って、脱イオン水のような流体又は液体によって加熱（又は冷却）される。この流れは好適には、プラズマに曝されたガスマニホルドの面上での蒸着が硬質な薄膜となるようにするために、マニホルド９２を１００〜２００゜Ｃの範囲内に保持する。マニホルド９２の面上に形成される不十分な薄膜が微粒子を生じさせることがあるが、これは回避しなければならない。また、流れはバッフル板９４を最も好適には３５〜６５℃の範囲内に保持し、ＴＥＯＳのような低蒸気圧プロセスガスの内部蒸着又は凝縮を防止し、かつ、ＴＥＯＳ及びオゾンのようなガスの分解及び反応を防止する。このような蒸着は、時間（ｔ）と温度（Ｔ）に正比例することに留意されたい。従って、ガスマニホルド９２とバッフル板９４との間の、約０．１〜０．２ｉｎの微小な間隙「ｄ」も、内部蒸着の傾向を減少させる。
　【００３４】
　一例として、二酸化珪素の蒸着と関連した或るプロセスの適用においては、酸素、ＴＥＯＳ及びキャリャガスが、０．５〜２００トルの室圧力でガスマニホルド２６からプラズマ処理領域１４へ導入され、蒸着のための反応物種を形成する。ウェーハ１５が３７５°Ｃまで加熱され、熱脱イオン水（水温４０〜６５°Ｃ）が流路８１に沿って適当な流れで導入され、マニホルド９２を６５°Ｃ以下に保持し、ＴＥＯＳの凝縮を防止し、そしてバッフル板９４を１００゜Ｃ以下に保持する（ガスマニホルド２６がＲＦ電源の陰極であり脱イオン水が不導体であるので、脱イオン水が使用される）。より一般的には、水の導入温度は、ガスボックス９０の内面と外面の両方を所望温度に維持するために、特別の蒸着プロセスとこれに関連したガス化学及び／又は他のパラメータに必要なように選定される。
　【００３５】
　繰り返すが、プロセスガス流は、流路９１に沿って入口孔８８を通ってマニホルド室９０の中へ、バッフル板９４の縁部へ半径方向外方へ、そしてバッフル板の周囲を回ってその底部へ、次いでバッフル板９４とマニホルド９６との間を半径方向内方へ、孔９６を出てウェーハ１５の上方のプラズマ処理領域１４の中へ導入される。孔９６から出る蒸着ガスの流路は、ウェーハを略半径方向外方へ横断している。
　【００３６】
　さらに、小容積のプラズマ処理領域１４及び約０．５トルの近大気圧の範囲の、高い室圧力は、ウェーハ１５の中央部から半径方向外方へ均一な流れを提供してウェーハ上で均一に蒸着させ、ウェーハ以外では蒸着せずにパージする傾向に貢献する。
　マニホルド孔９６は、かかる蒸着の均一性を助長するように設計されている。孔（並びに前記マニホルド温度）は又、マニホルド外面（即ち、底面）９７での蒸着物の形成を回避するように、特に、処理中及び処理後に薄片となってウェーハ上に落下する軟質蒸着物の面９７への蒸着を防止するように設計されている。簡単に言えば、孔の配列は、孔９６の略同心円のリングの１つである。隣接するリング間の距離（リングとリングとの間隔）は略等しく、各リング内の孔と孔との間隔は略等しい。しかし、そのパターンは、２つの（或いはそれ以上の）隣接する孔が半径方向に整合しないように、角度的にずらされている。すなわち、ガス分配マニネルド９２の孔は、孔位置が半径方向に直線を形成せず、これによりガス分配マニホルド自体への蒸着を実質的に減少させ、均一なガス流及びウェーハ上への蒸着を可能にするように、円周上に等距離間隔隔てられている。
　【００３７】
　マニホルド９２を貫通する孔の長さ（すなわち、マニホルド９２の板厚）及び孔径も又、均一な蒸着を助長するように選定される。孔長を増加させると蒸着厚を外側よりも内側で減少させる効果を有し、孔長を減少させると蒸着厚を内側よりも外側で減少させる効果を有する。孔径の増加／減少もこれと同様の効果をそれぞれ有する。
　【００３８】
　現在使用されている形体では、約３４００の孔９６が使用されている。孔の深さは０．１００〜０．１５０ｉｎであり、孔径は０．０２８〜０．０３５ｉｎであり、半径方向の非対称孔が約０．０９０ｉｎ中心で配置されている。これらの寸法及び関連した形体は均一な流れパターンを形成し、マニホルド９２への蒸着を実質的に減少させる。かかる６ｉｎまでのマニホルド径は、略６ｉｎまでの大きさのウェーハ径に適合する。より大きなマニホルド２６、より大きなサセプタ１６、より大きな直径のサセプタ及びウェ一ハ支持フィンガに変えることによって、また、ランプモジュール３０を上述のように変更することにより、より大きなウェーハを処理することができる。
　さらに図１０を参照すると、矢印９３、９５、９７で示されるように、第１の上部パージガス流路が、カバー８０及びマニホルド２６に設けられている。すなわち、ＲＦ／ガスフィードスルー装置３６からのパージガス流は、カバー８０の入口孔９８へ送られ（矢印９３）、この入口孔９８により半径方向の流路又は溝１００に供給され、次いでマニホルド室９０と同心でこれの上方かつ外側のカバーに形成された環状溝１０２に供給される（矢印９５）。環状の流路変更部１０４がマニホルドの縁１０５の内部に同心状に取付けられており、環状溝１０２をマニホルド９２の孔１０８の３つの外側列に連結する前記縁の内側に、周囲溝１０６を形成する。
　【００３９】
　図１１に示すように、パージ孔１０８は、プロセスガス孔１０６と同様に、略等しいリング対リング距離に間隔をへだてた略同心状に配置されている。リング内の孔間隔は、パージ孔１０８が互い違いの半径方向線を形成するように、すなわち２つの隣接するパージ孔が半径方向線に沿わないように、選定される。上述の典型的なマニホルドでは、ガスは約６００の孔から分配され、リング間の間隔０．００９ｉｎ、孔径０．０２５ｉｎ、孔長０．０４０ｉｎの寸法のパージ孔が使用される。
　【００４０】
　図２を参照すると、第２の下部パージ流路１０１、１０３、１０５が、ハウジング１２の側面に形成された入口孔１１０を介して設けられており、この入口孔１１０は、石英窓７０の直上に室１３の下部の周囲に略同心状に形成された環状溝１１２に連結されている。環状溝１１２は、室１３の下部領域の回りに間隔をへだてた孔等を有しており、これらの孔により、石英窓７０を均一に横切り（矢印１０３）ウェーハ１５の下縁を回り（矢印１０５）プラズマ処理領域１４の直下の室１３を取り巻く水平な石英カバープレート１１４を横切って下部パージガスが供給される。また、図１を参照すると、カバープレート１１４は、環状ガス出口溝１１８と整合した環状パターンの孔１１６を有する。この溝は、出口孔１２１を経て、室内の真空を形成し使用済ガス及び連行生成物を室から除去する、普通の真空ポンプ装置（図示せず）に連結されている。
　【００４１】
　上述のように（図１０参照）、上部パージガス流は、入口９８（矢印９３）、溝１００、１０２及び１０６（矢印９５）を通って、処理すべく配置されているウェーハ１５の外側上端に位置する環状パージ孔１０８に出る。同様に（図２参照）、下部パージガス流は、入口１１０及び環状溝１１２を通って石英窓７０を横切り窓をパージして清浄にし（矢印１０３）、次いで上方ヘウェーハ１５の下部周縁へ向かう（矢印１０５）。図１０を参照すると、上部パージガス流と下部パージガス流とはウェーハの端部で合流し、矢印１０７で示すように、プレート１１４を外方へ横切り、孔１１６を通って環状の排出溝１１８に入り、流路１０９に沿って室から出る（図２）。かかる上部と下部との合流パターンは石英窓７０を清浄に保持するだけでなく、使用済ガス、連行微粒子等を室１３の外側へ洗い流す。内部石英窓室面及び周囲ウェーハ縁に順応する上部パージガス流と下部パージガス流との合流、並びに、高い室圧力（ＰＥＣＶＤのため著しく高い）が極めて有効なパージを提供し、ウェーハ外への蒸着を防止する。
　【００４２】
　これと同様に重要な、均一な半径方向ガス流が、ウェーハ１５の周囲の分配板１１４に形成された複数の孔１１６（図では５つ示されている）によってウェーハ１５に提供される。これらの孔１１６は大きな半円形の排出溝１１８と連通しており、排出溝１１８は、単一の出口連結部１２１を介して真空排出ポンプ装置に連結されている。排出溝１１８は、容積が比較的大きいため、孔１１６に対して大きなコンダクタンスを有しており、１箇所でポンプ連結しさえすれば、ウェーハから半径方向の全地点における均一なポンプ吸出が行われる。かかる均一な半径方向ポンプ吸出は、マニホルド２６によって得られる均一なガス流分配入口パターンと協働して、全圧力において、ウェーハを横切る均一なガス流を提供し、従って、２００トル以上のように室圧力が極めて高い場合でさえも、均一な蒸着を提供する。また、マニホルド２６は、極めて高い圧力で均一なグロー放電プラズマの電極として使用することができ、それが極めて速い蒸着速度及び効果的なパージ流の両方を可能にする。
　【００４３】
　次に、アンチブレークダウン・ガスフィードスルー装置３６について説明する。上述のように、印加されたＲＦ電極としてガスマニホルド２６を使用する利点は、接地された対向電極上にウェーハがあることであり、このことは、ＲＦエネルギをウェーハに与えガスマニホルドを接地した場合には達成できない高度のプラズマ幽閉を可能にする。さらに、ハードウェアは、ウェーハ／サセプタと室内との絶縁が必要でないので、機械的にも電気的にも簡単である。高周波電場及び磁場の存在下でのサセプタ／ウェーハの温度測定及び温度制御は、サセプタが接地されると非常に単純化される。
　【００４４】
　しかし、高出力で高周波の高電位ＲＦエネルギを、普通のガス分配設備に、特に金属ガス配管とガスマニホルドとの間の短い距離に加えると、通常、プラズマ処理室の上流の分配装置内でのプロセスガスの早期ブレークダウンの原因となる。換言すれば、従来の装置では、ＲＦ電極は分配装置内にプラズマを発生させ、それがガス分配装置の内面へのプロセスガスの好ましくない蒸着の原因となっている。本発明のＲＦ／ガスフィードスルー装置３６（図１０）は、ＲＦ出力をガスマニホルド２６に加えるように、すなわち、プロセスガスのブレークダウンなしに且つガス分配装置内での蒸着なしにガスマニホルドを印加されたＲＦ電極として使用するように．、設計されている。
　【００４５】
　また、小型でコンパクトなＣＶＤリアクタを達成する全目的の１つと一致して、高ＲＦ電位をガス流路と平行に加え一定距離に一定の電位勾配を生ぜしめて、ブレークダウンの原因となる大きな局部電場を排除する我々の設計の目的にもかかわらず、ＲＦ／ガスフィールスルー装置３６は、コンパクトな設計のものである。
　【００４６】
　従来のガスフィールスルー装置では、上記目的を達成できないことに言及しなければならない。かかる従来技術の方法が２つ知られている。第１の方法では、絶縁管内の高電位差にある表面間にガスを流す。第２の方法では、ブレークダウンが生じないように十分高いガス圧力で絶縁体の高電位差の表面間にプロセスガスを流す。第１の方法は、コンパクトではなく、また、ブレークダウンが一層生じやすい高周波数では行われない（例えば、図１５の曲線２０１、２００参照）。また、この第１の方法は、ｐ・ｄ（圧力・距離）積が小さい場合には、使用することができない。第２の方法は、第１の方法よりもコンパクトであり高周波においてブレークダウンすることが少ないが、ｐ・ｄ（圧力・距離）積が小さい場合にブレークダウンしやすい。
　【００４７】
　次に図２及び主として図１０を参照すると、ガスフィードスルー装置３６は、入口端連結具又はマニホルド１２０と、出口端連結具又はマニホルド１２２と、石英管１２６及び細長い絶縁遷移ハウジング１２８を有する中間ガス導入構造体１２４とを含む。ハウジング１２８は、真空密取付けを提供するＯ−リングシール１３０を用いて、端連結具１２０と１２２との間に取付けられている。石英管１２６の内部孔１２７は、入口端連結具のガス入口孔１３４及び出口端連結具のガス出口孔１３６と連通している。
　【００４８】
　オゾン発生器、液体ＴＥＯＳ蒸発器及び普通の加圧ガスタンク又はボトルのような源からの圧力を受けたプロセスガス及びパージガスは、普通の弁又は一定流量を入口マニホルド１２０に流すための自動流れ制御装置へ導かれる。
　プロセスガスは、矢印１３１−１３５で示されるように、入口孔１３４を介してガス導入装置３６に導かれ、石英管１２６を通って出口孔１３６から出てガス分配ヘッド３２の入口孔８８へ導かれる。図１０では、説明しやすいように、ガス導入装置３６は拡大して示されている。実際のガス導入装置３６は、ガス出口１３６及び１４６がカバー８０の合致する溝又は孔８８及び９８と整合するような大きさのものである。
　【００４９】
　パージガスは、プロセスガス流路１３１−１３３−１３５に沿って漏洩がある場合に、プロセスガスがパージガスとともにプラズマ処理領域１４中へ無害に搬送され、かくして、周囲環境に漏出しないように、プロセスガス流路と共軸にガス導入装置へ導かれる。
　入ってくるパージガスは、入口端連結具１２０の入口孔１３８に導入される。孔１３８は、スプール形取付具１４０に形成された環状溝１３９と連通しており、この取付具１４０は、石英管１２６の入口端近くに設けられている。このスプール形取付具１４０は、円筒形フランジ取付具１４２及びＯ−リングシール１４４によって外端が密封されている。
　【００５０】
　環状溝１３９は、孔（図示せず）を介して管１２６と同心状ブロック１２８との間の環状路１４７と連通している。環状路１４７は、同様に、管１２６の出口端のところの取付具１４０の環状室１３９へ供給する。管１２６は、入口端に関して記載したのと同様に出口端に取付けられていて、ここで密封されている。出口端において、室１３９は出口孔１３６に供給する。かかる構造は、矢印１４８−１５６で示すように、ガス導入装置３６を通る分離したパージガス流路を提供する。
　【００５１】
　上述の共軸のガス導入装置は、有毒なプロセスガスの周囲雰囲気中への漏洩を防ぐ二重バリヤを提供する。すなわち、合致する表面間の周囲環境への経路は、２組のＯ−リングシール１３０、１４４によって遮断される。これらのシールは、周囲環境への漏洩のおそれがある経路に沿って直列に配置されている。また、上述のように、石英管１２６での漏洩のような内部装置の漏洩の場合には、パージガス流はプロセスガスを処理室１４中に搬送し、処理室でともに室真空装置によって排出される。さらに、プロセスガス及びパージガスは、室の構成要素へ導かれ、すなわち、実質的なブロック／本体、例えばアルミニウム連結具１２０、１２２及び絶縁ブロック１２８へ導かれる。従って、典型的には可撓性の、外部ガス管がリアクタから除去される。極めて頑丈で強固な流路取付具と、二重のシールバリヤと、パージガス流がプロセスガス流を包囲する共軸のガス流とが、リアクタ及びガス導入装置に安全で強固なガス流路を提供する。
　【００５２】
　図１０に示すように、入口端連結具１２０は接地されている。出口端連結具１２２はＲＦ電源２８に接続されており、ＲＦエネルギをカバー８０及びマニホルド９２に加える。一定の電位勾配が、接地された連結具１２０と駆動される連結具１２２との間のプロセスガス流のカラムに沿って、石英絶縁管２６の表面に沿って３種類の定電圧勾配要素（抵抗、誘導又は容量（有効）インピーダンスを提供する高周波コイル；抵抗フィルム；抵抗スリーブ）のうち１つを提供することによって与えられる。
　【００５３】
　図１２に概略的に示すように、ＲＦコイル１６０は石英ガス管の端部の間に巻かれたワイヤコイルであり、管の長さに沿って高電圧が印加される。好適には、ワイヤコイル１６０は、ＮＯ．２４〜２６のＡＷＧアルミニウムワイヤである。ワイヤの材料、直径、長さ当りの巻数、長さ及び巻付け技術を選定することによって、作動周波数における所望の電気インピーダンスが得られる。このＡＣインピーダンスは、純誘導／抵抗インピーダンス又は純容量／抵抗インピーダンスを有するように、或いは、純粋に抵抗性（共振）であるように選定される。ＡＣ及びＤＣ抵抗は、ワイヤの直径、長さ及び材料によって選定される。典型的な使用例は高誘導抵抗を有するが、ＤＣ短絡である。１３．５６ＭＨｚのＲＦ電源については、ＲＦコイル型ガス導入装置のインダクタンスの代表値は、略１０〜１５マイクロヘンリーである。抵抗フィルム又はスリーブのガス導入については、１００〜５００キロオームの抵抗が代表的である。
　【００５４】
　或いは、図１３に示すように、（「エロダクＧ」（イソプロビルアルコール分散媒体中のミクロン大の黒鉛粒子のコロイド懸濁液）のような）一定の電気抵抗材料及び厚さをもつ抵抗フィルム１６２が、石英管１２６の外側に被覆され、所望の抵抗インピーダンスを提供し広周波数帯の作動を可能にする。
　図１４に示す第３の変形例は、一定の電気抵抗をもつ複合セラミックのような材料の中実抵抗スリーブ１６４を使用して、所望の電気抵抗インピーダンス及び広帯域の周波数の作動を提供する。　なお、中実抵抗スリーブ１６４のさらに別の変形例としては、所望の周波数において極めて大きな透過性を備えた強磁性であり且つ一定の電気抵抗を有する材料のスリーブを使用している。作動は抵抗スリーブ１６４と同様であり、これに付加された利点がある。厳しい環境の下でブレークダウンが生じた場合には、磁性材料の存在と、初期高電流及びこれによる高磁場とは、電荷フラックスに対する極めて大きな誘導抵抗を生じさせ、これは、プロセスガスにおける電導性を極めて迅速に減少させ、次いで消滅させる。
　【００５５】
　図１５は、低周波数（１００ｋＨｚ）と高周波数（１３．５６ｋＨｚ）の両方において、定電圧勾配装置のない石英管に対して、圧力（トル）の関数として電圧ブレークダウン（キロボルト）の代表的な実験室データを示している。図１５に示されているように、５〜２０トルの圧力範囲に対して、ブレークダウンの範囲は、低周波数では３〜７ｋＶであり、高周波数では略２〜５ｋＶである。
　【００５６】
　図１６は、管Ａ（管長１０．５ｃｍ、管径０．６ｃｍ、一定電圧勾配装置なし）及び管Ｂ（管Ａと同じ寸法で、巻数１６０の２６ＡＷＧワイヤから構成されるワイヤコイル型の一定電圧勾配装置あり）に関して、ブレークダウン電圧の実験室試験データを、圧力の関数として示している。管Ｃは、管長が１３．４ｃｍである点を除いて、管Ｂと同じである。これは、ＲＦ／ガス導入装置３６が、ブレークダウンを回避し、実際のリアクタの作動条件の下でプロセスガスを引き続き蒸着させるのに極めて有効であることを示している。実際には、代表的にはリアクタ１０は、図１５に示したものよりも高いブレークダウン電圧を呈する、２００トル以上の圧力で使用される。
　【００５７】
　要約すると、本発明のアンチブレークダウン・ガス導入装置３６は、電荷の印加なしに、プロセスガス流に沿って一定の電圧勾配を提供する。さらに、ガス導入装置３６は、電位差の大きな接地面と駆動面との間に、抵抗、誘導、容量性電気インピーダンスを有するように設計される。インピーダンスの選定は、装置の電気的条件、即ち、低周波数、高周波数、広帯域、直流作動等によって決まる。この一定の電位勾配は、高周波数又は低周波数において、ガス分配装置３２及びガス導入装置３６の内部での時期尚早なブレークダウン及び蒸着を有効に阻止する。さらに、共軸のガス導入（石英管の外側のパージガス流と石英管の内側のプロセスガス流）を含むガス導入装置３６の構造は、プロセスガスの漏洩に対して極めて耐性があり、プロセスガスの漏洩をパージして排出する。
　【００５８】
　最後に、温度制御された水を、プロセス及びパージ溝から隔離されたガス導入装置３６の溝（図示せず）に流入させて、ガス導入装置内のガスの温度を制御（加熱又は冷却）することができる。オゾン又はＴＥＯＳのようなガスを使用する代表的な用途では、例えば、凝縮（ガス導入装置が冷たすぎる場合）、分解（熱すぎる場合）や化学反応（熱すぎる場合）が管内で生じないように、ガス温度を制御することが重要である。ガス導入装置内で生ずる上述の現象は、所望のプロセスに大きな影響を及ぼす。さらに、ガスが石英管内で反応した場合には、管内で蒸着が生ずる。
　【００５９】
　次に、以上述べた重要な特徴の要約について説明する。まず、ウェーハの均一な加熱に関して、本発明のリアクタは、熱効率、迅速な熱応答（冷却及び加熱）、薄い円形ウェーハに固有の非均一な熱損失にもかかわらずに良好な温度均一性、そして石英等の室窓の良好な透過性（輻射加熱モジュールの外部取付けを可能にする）を提供するため、調整された、均一でない近赤外線輻射加熱パターンと、薄くて低質量の高輻射率のサセプタとを使用する。
　【００６０】
　次に、　ガス分配装置に関しては、ＲＦ電源で印加されたガスマニホルド２６は、必要な電力を提供してプラズマの幽閉を可能にする。また、ガスマニホルド及び半径方向排出ポンプによって得られる均一なガス入口流れパターンは、均一なガス入口及び排出ポンピングと、ウェーハにわたる均一な半径方向ガス流とを提供し、超高圧を含む広範囲の圧力範囲にわたって均一な処理（蒸着／エッチング）を可能にする。半径方向のポンピング及び高圧の能力は、プラズマ／反応物種のウェーハへの幽閉を可能にし、そして、効果的なパージを可能にする際、ウェーハ面上を除いた室内での蒸着を回避する。ガスマニホルドの正確に温度制御された内面および外面は、ガスボックス内において分解、反応、凝縮等を回避し、外部ガスボックス面への好ましくない粒状生成蒸着物を除去する。約３５゜Ｃ以下でのＴＥＯＳの内部蒸着又は凝縮を回避し、かつ、約７０°Ｃ以上でのオゾンとＴＥＯＳの内部分解又はこれらの反応を回避するために、例えば、温度制御された水をガスボックス内を循環させて温度を約３５〜７５°Ｃに維持し、そして、薄片状の外部蒸着を回避するために、ガスマニホルドの外面を約１００゜Ｃ以上に維持する。
　【００６１】
　次に、ガス導入装置に関しては、ガス導入装置は、ガスボックスへの高圧ＲＦ電力の印加、並びに、ガスのブレークダウンなしに、ガスボックスへのパージガスおよびプロセスガスの導入を可能にする。
　次に、ウェーハ移送装置に関しては、１軸ロボット・サセプタ／ウェーハ支持及び搬送装置が、外部ロボットブレード上に載せたり下ろしたりして、室内の所定位置にウェーハを搬送するようになっている。この移送装置は、サセプタ／ウェーハとその上に位置するガスマニホルドとの間に平行な可変緊密間隔を提供し、関連したサセプタ支持フィンガとサセプタエレベータ装置の垂直移動を選定しさえすれば、間隔を変えることができる。かかる平行性は、一方の側から他方の側への流入の傾向を除去することによって、プラズマの安定性と均一性を増大させ、かくして、均一な処理（蒸着及びエッチング）を可能にする。ガスマニホルドの外面とウェーハとの間の、可変緊密距離ｄは、異なる種類のプロセスの実行を容易にする。また、かかる間隔を例えば１ｃｍ、０．５ｃｍ或いはそれ以下の微少な可変寸法に設定して、ガス分配装置とウェーハとの間のプラズマ及び／又はガス反応物種の幽閉を可能にする。かかる幽閉は反応有効性を増大させ、反応比率（蒸着又はエッチング）を増大させ、室圧が極めて高圧の場合においてさえも、ウェーハ上以外に蒸着しないようにするのを助ける。
　【００６２】
　次に、広範囲の圧力、高圧の形態に関して、高圧の能力は、均一な半径方向のポンピング、ガスマホルドによって形成される均一なガス流、電極間の可変間隔によって得られ幽閉、及び、高密度のＲＦ電力のガスマニホルドへの印加を含む、上述した多数の因子によって得られる。
　上述の特徴を要約すると、広範囲の圧力、サセプタウェーハの温度均一性、均一な流れ分布、電極（入口ガスマニホルドとサセプタ）間の平行な可変緊密間隔、内部／外部ガス入口マニホルド面の温度制御、となる。
　【００６３】
　代表的には、これらの特徴のうち少なくとも幾つかは、本発明のリアクタを使用する処理の各々にとって極めて重要である。これらの重要な特徴は、各プロセスを基にすると以下のように要約される。
　すなわち、熱ＣＶＤに関しては、広範囲の圧力、高圧の形態、サセプタ／ウェーハの温度均一性、均一な流れ分布、電極の可変緊密間隔、特にＴＥＯＳやオゾンのような不安定ガスを使用した場合における、内部／外部入口ガスマニホルド面の温度制御である。
　【００６４】
　また、プラズマＣＶＤに関しては、広範囲の圧力、高圧の形態、均一な流れ分布、電極の平行な可変緊密間隔、内部／外部ガス入口マニホルド面の温度制御である。
　薄膜の原因となる多孔室の粒状物の蒸着を回避するために、ガスボックスの外面を１００°Ｃ以下に温度制御するのが重要である。
　【００６５】
　高圧作動はイオンの散乱を増大させ、イオンの散乱は、ウェーハへの衝撃及び損傷を減少させ，、ステップカバレージを高める。何故ならば、高圧作動が、ガス分子が十分な比率で反応して表面上への好ましくない粒状物の蒸着を引き起こすことがない程度までガス分子の集中を弱めるからである。高圧能力及びこれに関連した減少した衝撃は、所定の電力／電圧反応比に対する衝撃レベルを減少させ、或いは、高電力／電圧を使用して所定の衝撃レベルに対してより高い反応比を得ることを可能にする。また、均一な流れ分布は、特に本発明のリアクタにおいて使用される１ｃｍ以下の緊密な間隔において、重要である。何故ならば、これがプラズマを幽閉し、かくして清浄な作動を高めるからである。平行性を保持して電極の間隔を調整する能力は、蒸着に必要なプラズマを安定性を備えた緊密間隔の使用を可能にする。
　【００６６】
　プラズマエッチバックに関しては、広範囲の圧力、高圧の形態、電極の可変緊密間隔が重要である。
　高圧能力と組み合わせた大きな可変間隔は、効果的なエッチバックを可能にする。電極間の可変間隔は極めて重要である。何故ならば、かかる間隔が、蒸着に使用される電極間隔を変えることなしにエッチング及び他の処理を最適にするのに重要だからである。例えば、熱ＣＶＤおよびプラズマＣＶＤについては１ｃｍ以下の代表的な間隔が使用され、エッチバックは０．４ｉｎ又は１ｃｍの間隔を必要としている。
　【００６７】
　リアクタのセルフクリーンに関しては、広範囲の圧力の形態、電極（入口ガスマニホルドとサセプタ）の平行な可変緊密間隔が重要である。
　可変圧力と組み合わせた可変間隔は、効果的なリアクタのセルフクリーニングを可能にする。ここで、所要の間隔ｄの略０．４１ｎ又は１ｃｍは、例えば熱ＣＶＤで必要な間隔よりも大きい。比較的大きな間隔及び広範囲の圧力形態は、（蒸着プロセスに必要なように幽閉するのではなく）プラズマをリアクタ内で拡散させ、リアクタ全体を清浄にする。代表的なセルフクーリングの順序は、５００ＷのＲＦ電力、代表的には０．１ｓｌｍ、圧力０．５トル、略０．４１ｎでのガスＮＦ３又は他のふっ素を含有している化学的性質を使用しており、０．５ミクロン／ｓｕｍの衰退比率を有している。
　【００６８】
　スパッタリングに関しては、広範囲の圧力、高圧の形態、電極（入口ガスマニホルドとサセプタ）の平行な可変緊密間隔が重要である。
　ここで、０．２ｉｎの間隔と組み合わせた高圧能力、並びに、高い電力レベルでのガスボックスは、アルゴンのような化学的性質、又はＳｉＣｌ４のような他の重分子ガス物質を使用して、酸素又は他の誘電体のような材料のスパッタリングを可能にする。代表的なスパッタリングプロセスは、７００ＷのＲＦ電力の印加、ガス流量０．１ｓｌｍ、圧力１０ｍｔ、０．２〜０．５ｉｎの電極間隔ｄを伴う。
　【００６９】
　次に、多段階現場平坦化方法および工程について説明する。ここで述べる処理工程および多段処理工程は、リアクタ１０で行われた。オゾンやＴＥＯＳのよう感温ガスと、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、エッチング、現場セルフクリーニングのような異なる工程を使用して多段工程を実施する能力は、リアクタ１０を極めて好適なものとする。しかしながら、ここでの処理の開示により、当業者にとっては、単一のプロセスであるにもかかわらず、処理シーケンスを実施すること、及び、かかるリアクタを例えばプロセスの使用に適合させることが可能になるであろう。
　【００７０】
　ＳｉＯ２の低温熱ＣＶＤに関して、二酸化珪素の極めて良好な熱ＣＶＤは、ＴＥＯＳ酸素の熱分解を使用する方法の改良である。この熱ＣＶＤは、良好な被膜特性（略１００％）の二酸化珪素が、約２００〜５００°Ｃのウェーハ温度となるランプ輻射加熱を使用した比較的低温でかつ高圧で、反応物ＴＥＯＳとオゾンの熱ＣＶＤ蒸着によって形成されるという発見に、部分的に基づいている。オゾンは反応運動の活性エネルギを低下させ、約２００〜５００°Ｃの比較的低温においてＴＥＯＳで二酸化珪素を形成する。市販されている高圧のコロナ放電オゾン発生器が、酸素中の（４〜８）重量％のオゾンの混合物をガス分配器に供給するのに使用される。ヘリウムのキャリヤガスが液体ＴＥＯＳによってあわ立てられ、ＴＥＯＳを蒸発させ、ヘリウムキャリヤガス中の希釈されたガス状ＴＥＯＳをガス分配器に供給する。
　【００７１】
　特に、熱ＣＶＤ法は、反応物としてオゾン（０３）、酸素、ＴＥＯＳを、低温（約００〜５００°Ｃ）、高圧（約１０〜２００トル、好適には、４０〜１２０トルので使用して被膜特性の良好な二酸化珪素の被膜を蒸着させ、この被膜はボイド、カスプやその他の異形形状を修正して実質的に平らな面を形成する。この好適な実施例においては、オゾンは２〜３ｓｌｍの流量で加えられ、ヘリウムキャリヤガスの流量は５０ｓｃｃｍ〜１．５ｓｌｍであり、室圧力は４０〜１２０トルであり、ウェーハ温度は３７５＋２０°Ｃ或いは−２０°であり、これにより、極めて被覆特性の良好な、ドープされていない二酸化珪素の被膜が、３０００オングストローム／分の蒸着速度で形成される。
　【００７２】
　上述のように、リアクタ１０のガス分布マニホルド（ガス分配器２６）は、内部通路を循環する温度２０〜５０゜Ｃの脱イオン化水によって制御され、ガス分配器２６の内面を、約３５〜７５°Ｃの狭い温度範囲内に維持し、すなわち、ＴＥＯＳの分解及びＴＥＯＳとオゾンとの反応を阻止するため約７５°Ｃ以下に、かつ、ガス分配器内でのＴＥＯＳの凝縮を回避するため約３５°Ｃ以上に維持する。
　【００７３】
　温度制御されたガス分配器から基板面への距離ｄは好適には、約１ｃｍ以下である。かかる１ｃｍ以下は、ガスマニホルド２６とウェーハ１５との間に、プラズマ又はガス状反応物を幽閉する。これは反応効率を増大させ、反応（蒸着）速度を増大させ、ウェーハ以外での蒸着を阻止するのを助ける。
　本発明の熱ＣＶＤプロセスは、極めて高い蒸着室圧力を使用する。すなわち、好適には少なくとも１０トル以上で且つ約２０〜２００トルの圧力が使用される。かかる圧力の下限部分でさえも、ＴＥＯＳを利用するプロセスで通常使用される全圧力の２０倍以上である。高圧力は、利用する反応種の密度を増大させ、かくして、迅速な蒸着速度を提供する。
　【００７４】
　さらに、高圧の使用により、効果的なパージが可能になる。パージ流量が多くなると、室面へ好ましくない蒸着を生じさせることなしに、粒状物等を同伴した廃棄ガスを除去する能力が向上する。上述の下部パージ流は、サセプタウェーハの底面を半径方向外方に流れる。かかるパージ流は、ウェーハの周囲で下方に差し向けられる上部パージ流と合流する。合流した流れはウェーハの周囲から半径方向外方に流れ、蒸着ガスを半径方向外方へ均一に、次いで極めて高速で室の排出装置を通して流れさせる。例えば、有用な上部パージガス流（好適には窒素）の流量は１〜１０ｓｌｍであり、下部パージガス流（好適には窒素）の流量は１〜２０ｓｌｍである。これらの高圧で高速の上部及び下部パージガス流は、ウェーハの上部での均一な蒸着ガスの分配を損なうことなしに、好ましくないガスや粒状物をパージする。
　【００７５】
　リアクタ１０を使用して、現在意図しているヘリウムガスの有用な流量範囲は、１００ｓｃｃｍ（ｓｃｃｍ＝標準ｃｍ２／分）〜５ｓｌｍ　（ｓｌｍ＝標準リットル／分）であり、関連したオゾン０３の流れは、約１００ｓｃｃｍ〜１０ｓｌｍの流量で流れる酸素中の４〜８重量％オゾンの組成物によって得られる。パージガスを含まない全ガス流量は代表的には、２００ｓｃｃｍ〜１５ｓｌｍの範囲にある。
　【００７６】
　上述のガス流、室圧及びその結果生ずる室温により、約５００オングストローム／分〜４０００オンダストローム／分の二酸化珪素の蒸着速度が得られる。
　約５００オングストローム／分〜４０００オングストローム／分の蒸着速度が、図２２に示すように、対応する２００〜５００°Ｃの温度で達成されるが、蒸着速度は３７５＋２５°Ｃ或いは−２５°Ｃでピークに達する。かかるピークの上下において蒸着が減少するのは、基板面での好ましくない反応運動エネルギの結果である。ピーク温度は、アルミニウムを含有している導体については、約４００°Ｃの最大処理温度に近い。４００°Ｃ以上では、アルミニウムにはヒルロック（ｈｉｌｌｏｃｋ）が形成される。５００°Ｃ以上では、アルミニウムが軟化する。
　【００７７】
　図２３を参照すると、（オゾンと酸素）；ヘリウム流量比２：１（酸素中の８重量％のオゾンの２ｓｌｍ：１ｓｌｍのヘリウムキャリヤとＴＥＯＳ）を使用した場合には、（ＴＥＯＳ温度３５°Ｃを使用して）蒸着速度３０００オングストローム／分、室圧８０トル、ウェーハ温度３７５°Ｃで飽和し、より高圧では殆ど増加しない。８０トルにおいて温度を２００〜３７５゜Ｃまで減少させると、蒸着速度は１０００〜３０００オングストローム／分までそれそれ減少する。２０トルでは、温度が２００〜３７５°Ｃであると、蒸着速度は５００〜１０００オングストローム／分となる。圧力が約１２０トル以上では、ガス相の反応により粒状物が増加する。これは、ウェーハ温度を減少させたり希釈流量を増加させることによって制御することができるが、これらの工程は蒸着速度を減少させる。
　【００７８】
　このようにして得られた薄膜は、ひび割れ抵抗、密度、屈折率、収縮、エッチング比、ブレークダウン電圧、フラットバンド電圧、移動イオン汚染、ピンホール密度及び酸化珪素純度のような向上した物理的・電気的性質を有するものとして特徴付けられるが、重要な観点は、段差の垂直及び水平面上、並びに、他の面の凹凸の１００％に近い良好な被覆である。従って、オーバーハングやカスプ、ボイドのような問題は困難なことではなくなり、これにより、このような問題を取り除き又は平坦化を達成する、引き続く処理を最小にしたり或いは除去したりさえする。
　【００７９】
　さらに、かかる良好な被覆は、非ドープ酸素物被覆を使用して得られる。従来の方法は、蒸着酸化物を平滑にするためにリフローを使用し、リフロー温度を降下させるためにリン又はホウ素ドーピング（ホスホシリケートガラス、ＰＳＧ、ポロシリケートガラス、ＢＳＧ、ボロホスホシリケートガラス、ＢＰＳＧ）を混合する。本発明の熱ＣＶＤ法は、リフローの必要性を排除し、かくして、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧの使用、並びに、アルミニウム腐食のような関連した問題を排除する。しかしながら、所望ならば、本発明の熱ＣＶＤ法において、被覆特性の良好な酸化物を、低水準、例えば１〜１０重量％のリン及び／又はホウ素を、反応物例えばＴＭＳ（テトラメラルホスファイト）及び／又はＴＭＢ（テトラメルボレート）に混合することによって、ドープすることができる。低濃度のドーピング水準は、十分なリフロー特性を提供する。
　【００８０】
　また、ある観点では、本発明の方法は、例えばスピン・オン・グラス及びポリイミド蒸着をエッチバックとともに使用する、二酸化珪素を平坦化するための従来の方法の改良である。
　本発明の別の観点は、上述の熱ＣＶＤ二酸化珪素蒸着法を使用して誘電体層を実質的に平坦化し、次いで湿式又は乾式等方性エッチングを好適には高いエッチング速度で使用して平坦化処理を仕上げる。種々の湿式又は乾式等方性エッチング工程と、上述の低温熱ＣＶＤ酸化物蒸着法との組み合わせは、平坦化した誘電層を提供するが、かかる平坦化した誘電体層は、現在開発中であり将来開発される極めて微細な幾何学的形態を有する多層金属構造に役立つ。現場で行うことができる現在好適な乾式等方性エッチング工程を、以下に説明する。
　【００８１】
　別の観点では、本発明は、第１段階として、好適には高蒸着速度で酸化珪素層を形成し、第２段階として、上述のオゾン及びＴＥＯＳ熱ＣＶＤ酸化物蒸着法を使用して良好な被覆特性の酸化物被覆を形成し、次いで、第３段階では、好適な高速度等方性エッチングを使用して平坦化処理を迅速に完成させる、３段階処理で具体化される。
　【００８２】
　本発明の別の観点では、上述の熱ＣＶＤ酸化物蒸着処理は、参照された多数のＣＶＤ／ＰＥＣＶＤ蒸着室において３段階の高蒸着速度、高スループット平坦化処理において使用される。平坦化処理を既存の誘電体層上で行うことができ、平坦な誘電体を形成するため単独で使用することもできる。
　好適な第１の段階は、ＰＥＣＶＤ酸化物蒸着である。ＰＥＣＶＤ酸化物蒸着法は、ヘリウムのような希釈液とともに或いはかかる希釈液なしにＴＥＯＳ、酸素及びキャリヤガスで形成されたプラズマを使用する。かかる処理は、約１トル〜約５０トルの蒸着室の圧力、１００〜１０００ｓｃｃｍの酸素流量、１００〜１５００ｓｃｃｍの不活性キャリヤガス（ヘリウム）、２００〜２．５リットル／分の（パージガス流を含まない）全体ガス流、及び約２００〜４００ワットの直径略６ｉｎのガス分配カソードの高周波電源を使用する。ガス分配器／カソードの電力密度は、略平行な板形態に対する計算によれば、約１ワット／ｃｍ２である。輻射エネルギは、垂直ランプの環状列によって下方からサセプタに差し向けられ、蒸着プラズマを生成しウェーハ面を３００〜５００゜Ｃまで加熱する。流量がそれそれ１〜１５ｓｌｍと１〜２０ｓｌｍの上部パージガス流（窒素とヘリウムの混合物）及び下部パージガス流（窒素のみ）が使用されるが、好適な流速はそれそれ、２．５ｓｌｍと１０ｓｌｍである。これらのパラメータにより、二酸化珪素の蒸着速度は約５００〜１０００オングストローム／分、代表的には、０．４ｃｍ≦ｄ≦１ｃｍとなる。
　【００８３】
　６ｉｎのウェーハに対するＰＥＣＶＤ酸化物蒸着段階のための現在好適な作動パラメータは、酸素が６００ｓｃｃｍ、ヘリウムが９００ｓｃｃｍ、全体流れが１６０００ｓｃｃｍ（パージを含む；パージを除いて１５００ｓｃｃｍ）、圧力が１０＋２トル或いは１０−２トル、温度が３７５°Ｃ＋２０°Ｃ或いは３７５°Ｃ−２０°Ｃである。パラメータは、ガス分配器とウェーハ面との距離ｄが略０．４ｃｍの場合には、二酸化珪素の蒸着速度が約８５００オングストローム／分となる。　明白なことは、ＴＥＯＳガス化学に基づいていて、重要な二酸化珪素蒸着段階と実質的に同じ室条件を有する、上述の高圧ＰＥＣＶＤ酸化物蒸着法は、同じ室の使用を可能にするだけでなく、好適でもある。
　【００８４】
　シラン及び酸素の使用、並びに、圧力が約５トル以下、温度が７００〜８００゜Ｃの範囲におけるＴＥＯＳの熱分解を含む、化学蒸着によって二酸化珪素を蒸発する、幾つかの方法が知られている。この熱分解プロセスは、窒化珪素、シラン及びアンモニアプラズマ、又はオキシニトリド、シラン、アンモニア及びＮ２Ｏプラズマとともに使用することができる。圧力１トル以下においてＴＥＯＳを使用するＰＥＣＶＤは又、スピン・オン・グラス及びポリイミドの使用を含む変形で使用される。
　【００８５】
　現在のＰＥＣＶＤは、ＣＶＤで蒸着された二酸化珪素の蒸着速度、ひび割れ抵抗及び物理的・電気的性質を向上させるための方法を提供する。本発明は又、二酸化珪素を蒸着させ、これにより、蒸着層のステップカバレージを改良し応力を小さくする方法を提供する。
　特に、本発明のＰＥＣＶＤ法は、上述の有利な改良点を得るために、ＴＥＯＳのＰＥＣＶＤのための改良された方法を提供し、これにより、蒸着の好適な条件は、（５０トルまでは）通常の圧力よりも高く、温度が約２００〜４００゜Ｃである。ＴＥＯＳを使用するＰＥＣＶＤの通常の条件は、（キャリヤガスを含んで）全圧力が約１トルまでであり、プラズマ中の酸素の圧力は約０．４トルである。蒸着の際、基板の温度は通常、ほぼ室温から約４００°Ｃまで徐々に上昇する（例えば、マッケン等による「薄膜」、９７：５３〜６１（１９８２）参照）。
　【００８６】
　また、本発明による蒸着された二酸化珪素の被覆は、改良されたひび割れ抵抗を有し、かつ、他の方法によって蒸着された二酸化珪素上に改良されたステップカバレージを有する。ステップカバレージの問題は、ステップ基板の隅部でのマッシュルーム形に蒸着されたオーバーハングの形成として論じられる。かかるオーバーハングを、引き続く処理によって除去しなければならず、かくして、処理を複雑にする。本発明の処理を利用することによって、オーバーハングの問題の困難さが減少し、これにより、この問題を矯正するための処理量を最小にし或いは除去しさえする。
　【００８７】
　本発明によって形成された二酸化珪素の被覆は応力が小さく、指数−ＩＥ９（圧縮）〜＋ＩＥ９（引張り）（好適には、一ＩＥ８）によって一般的に特徴付けられる。また、本発明による被覆は、改良された物理的・電気的特性を呈し、そして、密度、屈折率、収縮パラメータ、エッチング速度、ブレークダウン電圧、フラットバンド電圧、移動イオン汚染、ピンホール密度及び酸化珪素の純度を向上させる。
　【００８８】
　最後に、本発明による方法を利用することによって、特に、上述の係属中の出願に開示された装置においては、高圧での作動（現在は５０トルまで）は、プラズマを基板頂部に幽閉させ、かくして、蒸着するのが望ましくない室の両側及び面を汚染しにくくする。
　好適には、第３段階は、ヘリウムのようなドーピングガス中のＣＦ４、ＮＦ３、Ｃ２Ｆ６から選定したふっ化ガスから形成されたプラズマに、既存の二酸化珪素面を曝し、約１００〜５００°Ｃ、好適には２００〜４００°Ｃの温度でプラズマを室内で安定させる段階を有する高速等方性エッチング処理である（ヘリウム及び／又は酸素を導入し炭素を含んだガスを形成する）。これらのガスのための全体ガス室圧力は、約２００ｍｔ〜２０トルの範囲にあるのが有用である。プラズマの全ガス流量は、当業者によって決定される。しかしながら、２０ｓｃｃｍ〜３．５ｓｌｍの実施可能な範囲が、参照された多数処理ＣＶＤ／ＰＥＣＶＤリアクタに開示された装置にとって有用である。好適な全ガス流量は、約１７０ｓｃｃｍ〜１．２５ｓｌｍの範囲にある。ＮＦ３（又はＣ２Ｆ６）のガス流の有用な範囲は、約１０ｓｃｃｍ〜５００ｓｃｃｍであり、好適には約７０〜２００ｓｃｃｍである。通常はヘリウムであるドーピングガスの個々の流量は、約１０ｓｃｃｍ〜３．５ｓｌｍであり、好適には１００ｓｃｃｍ〜１ｓｌｍである。ランプモジュールからの輻射電力と一緒に０．５〜１ワット／ｃｍ２の高周波電力密度を使用して、５００゜Ｃ以下、好適には２００〜４００°Ｃの基板温度を提供した。距離ｄは、０．４ｃｍ以上とした。０．４ｃｍ以下では、プラズマの不安定性が増大する。また、ｄが１ｃｍ以上に増大すると、エッチングが効果的になり、他の構成要素をエッチングする。
　【００８９】
　比較的高温を使用したとき、二酸化珪素の急速で正確な等方性エッチングが達成されることが分かった。特に、５００オングストローム／分〜１ミクロン／分のエッチング速度が得られ、エッチングは、等方性で滑らかに達成される。
　等方性エッチング処理が一般的に例えば金属接点を形成するのに有用であるが、上述のように、二酸化珪素のステップカバレージ層の輪郭を制御するのに特に有用である。特に、この均一の高速等方性エッチングは、二酸化珪素の蒸着から生ずる実質的に平坦な外形にさらに平坦にするという利点を有する。
　【００９０】
　この高速等方性エッチング段階は、２つの上述の二酸化珪素の蒸着段階に使用した同じリアクタで行われた。その結果、この好適な順序は、微細な幾何学的段差や溝等を有する非平坦層の上にさえも、平坦にされた二酸化珪素層を形成するための、結合した３段階の方法を提供する。ＴＥＯＳ及びオゾンの熱ＣＶＤ酸化物蒸着段階、高速ＰＥＣＶＤ酸化物蒸着段階及び高速エッチング段階と協同して、３つの段階全てに対して同じ室を使用することができることは、高速、高スループットの平坦化プロセスを提供し、汚染やウェーハの損傷がしにくく、ウェーハを繰り返し別の室へ移すときに生ずる他の問題を引き起こしにくい。
　【００９１】
　上述の３段階の平坦化プロセスの使用は、図２０及び図２１に概略的に示されている。図２０に示されているように、第１の段階は、二酸化珪素の比較的厚い段付き層１８２を、ステップトポグラフィ１８１の上に極めて速い蒸着速度で形成する。次いで、第２の段階は、下に深い段差１８４が位置しているにもかかわらず実質的に平坦にされた良好な二酸化珪素層１８３を形成するのに使用される。最後に、図２１に示すように、第３の等方性エッチング段階は、もしあれば層１８３の残留ステップトポグラフィの下まで上面１８５を迅速にエッチングし、これにより、引き続く層のために滑らかな平坦な面１８７を提供する。
　【００９２】
　さらに、上述の３段階処理は、二酸化珪素のための本発明の平坦化処理の現在の好適な実施例であるが、他の初期誘電体被覆及び他の等方性エッチング段階と組み合わせて、オゾン及びＴＥＯＳ熱ＣＶＤ段階（第２段階）を使用することができる。例えば、オゾン熱ＣＶＤの第２段階は、極めて良好な二酸化珪素の被覆を、ＣＶＤ又は他の方法で形成された酸化珪素、窒化珪素、シリコンオキシニトリド又は他の誘電体層上に蒸着させるのに使用することができ、このようにして得られた実質的に平坦な層を、他の好適には高速で乾式（例えばプラズマ）又は湿式化学的等方性エッチング法を使用して、平坦な形体にエッチングすることができる。
　【００９３】
　次に室のセルフクリーニングに関しては、等方性の室セルフクリーニングエッチング・シーケンスは、圧力約６００ｍＴ〜１０トル、高周波電力密度１〜２ワット／ｃｍ２、距離ｄが約１ｃｍ及び、等方性エッチング処理に対して上述した、ガス流速を含む、その他のパラメータで、ふっ化ガスを使用して行われる。このプロセスを使用して、参照した多段階ＣＶＤ／ＰＥＣＶＤリアクタを清掃した。５μ厚までの二酸化珪素の薄膜をウェーハ上に蒸着した後、室を約１分で清掃することができる。
　【００９４】
　次に、上述の蒸着、エッチング及びセルフクリーニング段階を単独で或いは一緒に使用することができる方法のうち幾つかを示したリストを、以下に示す。
　第１に、オゾン、酸素及びＴＥＯＳを使用した熱ＣＶＤ酸化物蒸着法を単独で使用して、例えば完全なステップカバレージなしで或いは完全にステップカバレージして不完全トポグラフィ上に成形された既存の誘電体層を平坦化することができる。
　【００９５】
　第２に、良好な酸化物形成熱ＣＶＤ段階を既存の誘電体層に使用し、次いで、等方性エッチング段階を行い、平坦なトポグラフィに非平坦をエッチングする。
　第３に、中間段階誘電体のような誘電体を形成するのにそれ自体を使用することができるか或いは既存の誘電体の不完全なステップカバレージ及び／又はトポグラフィを修正するのに利用することができる、好適な高速で平坦な誘電体形成シーケンスにおいては、上述の高速ＰＥＣＶＤ酸化物段階を使用し、次いで良好な酸化物形成熱ＣＶＤシーケンスを行う。等方性エッチングを使用して非平坦特徴を除去する好適なシーケンスでは、高速ＰＥＣＶＤ酸化物蒸着シーケンスを利用し、次いで被覆特性の良好な酸化物形成熱ＣＶＤ段階を行い、次いで等方性エッチング段階、好適には上述の高速プラズマ等方性エッチングを行う。
　【００９６】
　特別な状況／課題に対して、多くのその他の組み合わせが可能である。例えば、ＲＦ電力印加前に感光装置又はその他の構造体上に薄い防護酸化物層を形成しようとする場合には、以下のシーケンスが好ましい。すなわち、熱Ｏ３ＣＶＤ酸化物蒸着、高速ＰＥＣＶＤ酸化物蒸着、熱Ｏ３ＣＶＤ酸化物蒸着、ＰＥＣＶＤ酸化物蒸着、及び、高速等方性エッチングである。
　【００９７】
　また、段差トポグラフィ上に極めて厚い平坦な酸化物を形成するために、以下のシーケンスのうち第１の２つのステップを使用して段差を平坦にし、次いで、高速酸化物蒸着を施して、平坦面上に極厚酸化物層を形成する。すなわち、高速ＰＥＣＶＤ酸化物蒸着、熱Ｏ３ＣＶＤ酸化物蒸着、及び、高速ＰＥＣＶＤ酸化物蒸着である。
　【００９８】
　変形例として、直ぐ上で述べた極厚の平坦な酸化物プロセスは、完全な平坦化及び所要厚を達成するため、最終段階として等方性エッチングを含むことができる。
　最後に、所望ならば、等方性室セルフクリーニングを、他の処理シーケンス内に或いは他の処理シーケンスの最後に、挿入し、室をクリーン蒸着自由状態に維持することができる。
　【００９９】
　種々の好適な実施例に関連して本発明を説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を逸脱することなしに、当業者は種々の変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　カバーを回動させて開放した状態を示した、本発明の熱ＣＶＤ／ＰＥＣＶＤリアクタの好適な実施例の平面図である。
　　【図２】
　カバーを閉鎖した状態を示した、図１の線２−２における、部分概略垂直横断面図である。
　　【図３】
　図１の線３−３における、ウェーハ移送装置の垂直横断面図である。
　　【図４】
　ウェーハ移送装置の内部にウェーハを位置決めしウェーハをサセプタから取り除く、一連の作動状態を示した略図である。
　　【図５】
　ウェーハ移送装置の内部にウェ絵ーハを位置決めしウェーハをサセプタから取り除く、一連の作動状態を示した略図である。
　　【図６】
　ウェーハ移送装置の内部にウェーハを位置決めしウェーハをサセプタから取り除く、一連の作動状態を示した略図である。
　　【図７】
　ウェーハ移送装置の内部にウェーハを位置決めしウェーハをサセプタから取り除く、一連の作動状態を示した略図である。
　　【図８】
　ウェーハ移送装置の内部にウェーハを位置決めしウェーハをサセプタから取り除く、一連の作動状態を示した略図である。
　　【図９】
　図２の線９−９における、輻射ランプ加熱組立体の縮小水平横断面図である。
　　【図１０】
　プロセスガス／パージガス分配装置及びＲＦ／ガスフィードスルー装置をより詳細に示した、図２の部分拡大図である。
　　【図１１】
　ガスマニホルドの部分拡大底面図である。
　　【図１２】
　ガスフィードスルー装置の選択態様の略図である。
　　【図１３】
　ガスフィードスルー装置の選択態様の略図である。
　　【図１４】
　ガスフィードスルー装置の選択態様の略図である。
　　【図１５】
　定電圧勾配装置のない低周波及び高周波出力に対する破壊電圧を圧力の関数として示したグラフである。
　　【図１６】
　定電圧勾配装置を有し、及び有しない破壊電圧を圧力の関数として示したグラフである。
　　【図１７】
　誘電体層の段差面上への蒸着に関連した到達角度を例示したＩＣ回路の概略断面図である。
　　【図１８】
　平坦化に対する溝幅の影響を示した図１７と同様の図である。
　　【図１９】
　平坦化に対する溝幅の影響を示した図１７と同様の図である。
　　【図２０】
　本発明の平坦化プロセスの適用から得られる酸化物被膜の平坦化を示した、図１７と同様の図である。
　　【図２１】
　本発明の平坦化プロセスの適用から得られる酸化物被膜の平坦化を示した、図１７と同様の図である。
　　【図２２】
　本発明の酸化物蒸着プロセスに対する蒸着速度を温度の関数として示したグラフである。
　　【図２３】
　本発明の酸化物蒸着プロセスに対する蒸着速度を圧力の関数として示したグラフである。
　　【符号の説明】
　１０　リアクタ
　１８　ウェーハ移送装置
　２６　ガスマニホルド
　３０　ランプ加熱装置
　３２　ガス分配装置
　３６　ＲＦ／ガスフィードスルー装置