(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受け部材と、
前記受け部材の上部に結合され、縁部に突出部が形成された上板と、
前記突出部によって形成された前記上板の凹面に設置され、上部にウェーハがのせられるように構成されたヒータとからなり、
前記受け部材及び上板の内部に形成された管路に沿って供給される触媒が前記突出部の内壁面に形成され且つ下方に向けて０〜６０°の傾斜角をなす多数の噴射孔を通して前記ウェーハの表面に均一に噴射されるように構成されたことを特徴とする触媒噴射手段を備えたヒータブロック。
【請求項２】
前記噴射孔の数を１６〜１２８個とし、各噴射孔の直径を０.１〜１０ｍｍとすることを特徴とする請求項１記載の触媒噴射手段を備えたヒータブロック。
【請求項３】
内部に第１管路が形成された受け部材と、
前記受け部材の上部に結合され、内部には前記第１管路に連結された多数の第２管路が形成され、縁部には突出部が設けられ、前記突出部内には前記第２管路に連結された第３管路が形成され、前記第３管路に供給された触媒が外部に噴射できるように前記突出部の内壁面に下方に向けて０〜６０°の傾斜角をなす多数の噴射孔が形成された上板と、
前記突出部によって形成された前記上板の凹面に設置され、上部にウェーハがのせられるように構成されたヒータとからなり、
前記第１乃至第３管路に沿って外部から供給される触媒が前記噴射孔を通して前記ウェーハの表面に均一に噴射されるように構成されたことを特徴とする触媒噴射手段を備えたヒータブロック。
【請求項４】
前記第２管路は放射状に配列されたことを特徴とする請求項３記載の触媒噴射手段を備えたヒータブロック。
【請求項５】
前記第２管路の数を４〜３２個とし、各管路の直径を１〜２０ｍｍとすることを特徴とする請求項３記載の触媒噴射手段を備えたヒータブロック。
【請求項６】
前記噴射孔の数を１６〜１２８個とし、各噴射孔の直径を０.１〜１０ｍｍとすることを特徴とする請求項３記載の触媒噴射手段を備えたヒータブロック。
【請求項７】
前記第１管路は触媒の流量を調節できるように流量調節器が設置された触媒供給管に連結されたことを特徴とする請求項３記載の触媒噴射手段を備えたヒータブロック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子の製造に用いられるＣＶＤ装備のチャンバ内部に設けられるヒータブロックに係り、特に触媒噴射手段を備えたヒータブロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体素子の金属配線はアルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）などからなる。このような金属はＰＶＤ或いはＣＶＤ法で蒸着される。前記ＣＶＤ法は気体状態の金属前駆体をウェーハの表面に噴射して前駆体の化学的反応によってウェーハ上に金属が蒸着されるようにする方法であるが、このような工程はＣＶＤ装備のチャンバ内で行われる。
【０００３】
ＣＶＤ装備のチャンバ内部には前駆体運送装置から供給される気体状態の前駆体をウェーハの表面に均一に噴射させるためのシャワーヘッドが設置され、前記シャワーヘッドの下部、即ち前記チャンバの底面部には蒸着工程の際前記ウェーハを適正温度に保持させるためのヒータブロックが設置される。
【０００４】
ところで、半導体素子の高集積化及び高速化に伴い、金属のステップカバレージ及び埋込み特性が限界に達して前記のような金属の使用が難しくなっており、これにより新しい金属配線材料として銅が用いられる趨勢である。
【０００５】
しかし、このように構成されたＣＶＤ装備を用いて銅を蒸着すると、接着力と膜質が不良になって素子の電気的特性が低下し、蒸着速度が非常に低くなって素子の歩留りが低下する。
【０００６】
銅（Ｃｕ）の膜質を向上させると同時に蒸着速度を増加させるためには、蒸着工程の際に化学的添加剤（強化剤）からなる触媒(Catalyst)をウェーハの表面に均一に噴射しなければならないが、従来のチャンバには触媒を噴射し得る装置が備えられておらず、かかる効果を得ることができない実状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、ヒータブロックに触媒噴射手段を設置し、蒸着工程の際にウェーハの表面に触媒が均一に噴射されるようにすることで、上記短所を解消することのできる、触媒噴射手段を備えたヒータブロックを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の実施例に係るヒータブロックは、受け部材と、前記受け部材の上部に結合され、縁部に突出部が形成された上板と、前記突出部によって形成された前記上板の凹面に設置され、上部にウェーハがのせられるように構成されたヒータとからなり、前記受け部材及び上板の内部に形成された管路に沿って供給される触媒が前記突出部の内壁面に形成され且つ下方に向けて０〜６０°の傾斜角をなす多数の噴射孔を通して前記ウェーハの表面に均一に噴射されるように構成されたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の実施例に係るヒータブロックは、内部に第１管路が形成された受け部材と、前記受け部材の上部に結合され、内部には前記第１管路に連結された多数の第２管路が形成され、縁部には突出部が設けられ、前記突出部内には前記第２管路に連結された第３管路が形成され、前記第３管路に供給された触媒が外部に噴射できるように前記突出部の内壁面に下方に向けて０〜６０°の傾斜角をなす多数の噴射孔が形成された上板と、前記突出部によって形成された前記上板の凹面に設置され、上部にウェーハがのせられるように構成されたヒータとからなり、前記第１乃至第３管路に沿って外部から供給される触媒が前記噴射孔を通して前記ウェーハの表面に均一に噴射されるように構成されたことを特徴とする。
【００１０】
そして、前記第１管路は触媒の流量を調節できるように流量調節器が設置された触媒供給管に連結され、前記第２管路は放射状に配列されたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明に係るヒータブロックを説明するための断面図であり、図１を参照して説明すると、次ぎの通りである。
【００１３】
内部に第１管路４が形成された受け部材３Ａの上部に上板３Ｂが結合される。前記上板３Ｂの内部には前記第１管路４に連結された多数の第２管路５が形成され、縁部には突出部３Ｃが設けられ、中央部が凹面１０を成す。また、前記突出部３Ｃ内には前記第２管路５に連結された第３管路６が形成され、前記突出部３Ｃには前記第３管路６に供給された触媒が前記凹面１０に向かって噴射できるように多数の噴射孔７が設けられる。そして、前記突出部３Ｃによって形成された前記上板３Ｂの凹面１０には上部にウェーハ９がのせられるように構成されたヒータ８が設置される。
【００１４】
ここで、前記第２管路５は図２に示すように放射(radial)状に配列されるが、その数を４〜３２個程度とし、各管路５の直径を１〜２０ｍｍとする。また、前記突出部３Cは前記ウェーハ９より高く形成される。前記突出部３Ｃには１６〜１２８個程度の噴射孔が下部に０〜６０°の噴射角を成すように形成される。各噴射孔７の直径を０.１〜１０ｍｍとする。
【００１５】
参考に、図１は図２の線Ｘ１−Ｘ２に沿った断面図である。
【００１６】
このように構成されたヒータブロックをＣＶＤ装備のチャンバ内に設置した後、前記第１管路４に外部から触媒を供給するための触媒供給管２を連結させる。そして、前記触媒供給管２の所定の部分に流量調節器を設置して触媒の流量を一定に保持させる。すると、前記第１及び第２管路４及び５に沿って第３管路６に供給された触媒は、図２に示すように、第３管路６の内部を循環し、各噴射孔７を通して前記ウェーハ９の表面に噴射される。
【００１７】
このように金属を蒸着する前にウェーハの表面に触媒を噴射するＣＥＣＶＤ(Chemical Enhanced CVD)法を用いると、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｗ、Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｒｕなどのような単金属、単金属の酸化物または窒化物、酸窒化物などを蒸着することができる。この際、触媒としては純粋ヨード（Ｉ）、ヨード（Ｉ）含有化合物、即ち元素周期律表の７族元素であるＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、Ａｔなどの液体またはガスを使用するが、Ｈｈｆａｃ１／２Ｈ2Ｏ、Ｈｈｆａｃ、ＴＭＶＳなども使用可能である。また、前記触媒の噴射時間は１秒〜１０分の範囲内とし、前記のような化学的処理は−２０〜３００℃の温度で行う。
【００１８】
【発明の効果】
上述したように、本発明は、ヒータブロックに触媒噴射手段を設置し、蒸着工程の際ウェーハの表面に触媒が均一に噴射されるようにすることで、蒸着される金属の接着力及び膜質が良好になって素子の電気的特性が向上し、蒸着速度が増加して素子の歩留りが増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るヒータブロックを説明するための断面図である。
【図２】  図１の上板の平面図である。
【符号の説明】
１  流量調節器
２  触媒供給管
３Ａ  受け部材
３Ｂ  上板
３Ｃ  突出部
４  第１管路
５  第２管路
６  第３管路
７  噴射孔
８  ヒータ
９  ウェーハ
１０  凹面
【図１】
0004429548.tif 000002
【図２】
0004429548.tif 000003