(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が減圧状態に保持された基板処理室と、前記基板処理室内で処理基板を支持する基板支持機構と、前記基板処理室に処理ガスを導入するガス導入機構と、前記処理基板の周縁部で前記処理ガスが反応するのを防ぐシールド板を備え、前記シールド板と前記処理基板の間に隙間が形成され、前記隙間に前記処理ガスと反応しない不活性ガスが前記周縁部から基板中央部へ流れるように構成された化学蒸着装置において、
前記シールド板に複数の孔を設け、これらの複数の孔によって、前記不活性ガスの流れの一部が前記基板中央部から遠ざかって流れるようにしたことを特徴とする化学蒸着装置。
【請求項２】
前記シールド板はリング状であり、前記複数の孔は、前記処理基板の周縁部に沿って配置された前記シールド板の内側縁部に沿って形成されていることを特徴とする請求項１記載の化学蒸着装置。
【請求項３】
前記孔を通って流れる前記不活性ガスの流量は、前記基板中央部に向かって流れる前記不活性ガスの流量よりも多いことを特徴とする請求項１または２記載の化学蒸着装置。
【請求項４】
前記孔の出口側開口部が前記シールド板の内側縁部よりも離れるように形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【請求項５】
前記処理基板の上側に、前記ガス導入機構によって導入された前記処理ガスを整流するガス導入ガイドが設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の化学蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は化学蒸着装置に関し、特に、処理すべき基板の周縁部から基板表面の中央部に向かって不活性ガスを導入する機構を有する化学蒸着装置において基板表面処理の均一性を向上させるシールド板の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板に配線材料を成膜する装置として有機金属を原料とした化学蒸着装置が知られている。Ａｌに次ぐ配線材料として最も有望視されているＣｕは、化学蒸着装置（ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）装置とも呼ばれる）による成膜が可能である。
【０００３】
Ｃｕ薄膜を成膜する化学蒸着装置の従来例を図９に示し、その装置構成を簡単に説明する。この装置は、内部を減圧状態に保持することが可能な基板処理室１０と、基板処理室１０の内部に基板１１を支持する基板支持機構１２と、基板処理室１０に原料ガス（処理ガス）を導入するガス導入機構１３と、基板１１の周縁部に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構１４と、導入された不活性ガスを整流するシールド板１５と、基板１１の温度を制御する基板温度制御機構１６を備えている。ガス導入機構１３は、基板１１に対向したシャワーヘッド４０に繋がっており、基板１１の表面全体へガスを均一に供給する。図９において、２０は原料ガス供給系、２１は不活性ガス供給系である。原料ガス供給系２０はバルブ２２を備えた配管２３を介してガス導入機構１３に接続されている。不活性ガス供給系２１はバルブ２４を備えた配管２５を介して不活性ガス導入機構１４に接続されている。また矢印３０はガス（原料ガスと不活性ガス）の流れを示している。基板処理室１０の内部へ導入されたガスは、図示しない排気機構によって排気部２６を通して外部へ排気される。ここで、基板処理室１０の内部を排気する排気機構、基板支持機構１２に基板１１を搬送する基板搬送機構、基板処理室１０の壁温を制御する壁面温度制御機構、導入する原料ガスや不活性ガスの流量を制御する流量制御機構、導入ガスの温度を制御するガス温度制御機構、基板処理室１０内部圧力を制御する圧力制御機構等に関しては、本発明を説明する上で重要ではないため、その図示および説明を省略する。
【０００４】
本発明で特に重要なシールド板１５に関して図１０と図１１を参照して説明する。図９に示した従来の化学蒸着装置で使用されているシールド板１５は、図１０と図１１に示されるごとく、基板１１と同心円上に配置されるリング状部材であり、その内側縁部の半径は基板１１の半径よりも数ｍｍ狭い寸法となっている。例えば、その半径方向の差Ｌ＝２〜５ｍｍ、基板１１とシールド板１５の隙間３１の間隔Ｗ＝０．２〜０．５ｍｍに設定されている。不活性ガス導入機構１４から導入された不活性ガスは、矢印３０に示すごとくシールド板１５と基板１１の間に形成された隙間３１を通り、基板１１の周縁部から中央部に向って流れ、これにより基板１１の周縁部の原料ガス濃度を局部的に減少させている。
【０００５】
次に、上記の化学蒸着装置の動作方法について、液体原料である［トリメチルビニルシリル］ヘキサフルオロアセチルアセトン酸塩銅（以下Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ｔｍｖｓ）と略す）を利用した場合の成膜手順を説明する。なお液体原料を気化させる気化器の構成に関しては、本発明を説明する上で特に重要でないので、説明を省略する。上記の化学蒸着装置を動作させるには、図示しない基板搬送機構によって基板１１を基板支持機構１２上に配置し、基板処理室１０の内部を図示しない排気機構により所要の真空状態にした後、基板支持機構１２内に配置された基板温度制御機構１６により基板１１を所定の温度とし、原料ガス供給系２０から気化器によってＣｕ（ｈｆａｃ）（ｔｍｖｓ）を気化させ、キャリアーガスと共にガス導入機構１３を経由して基板処理室１０内に導入する。
【０００６】
上記において基板１１の温度は１５０〜２５０℃、基板処理室１０内の圧力は０．５〜５０Ｔｏｒｒ、基板寸法がφ１５０ｍｍ程度の場合、Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ｔｍｖｓ）の流量は０．０５〜３ｇ／ｍｉｎ、キャリアーガスの流量は２０〜１０００ｓｃｃｍ、不活性ガス流量は１０〜５００ｓｃｃｍとすることが望ましい。キャリアーガスとしては例えばＨ2 が、また不活性ガスとしては例えばＡｒなどの希ガスが一般的に使用される。以上の一連の処理を行うことにより、基板１１上にＣｕが成膜される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の化学蒸着装置で一般的に基板の側面や裏面に目的とする成膜をさせたくない場合には、通常、上記のごとく、基板１１の周縁部に不活性ガスを導入し、成膜に寄与するガス分子の濃度を局所的に下げる方法が利用されている。成膜に寄与するガス分子は原料ガスそのものである場合もあるが、一般的には気相中の反応で生じた中間体と呼ばれるガス分子である場合が多い。以下の説明では中間体も含めて原料ガスと呼ぶことにする。
【０００８】
さらに、上記のごとく化学蒸着装置によって成膜される膜がＣｕである場合には、Ｃｕは基板の材料であるＳｉ中に拡散し易いので、拡散を防ぐバリア膜が通常堆積していない基板の側面や裏面に成膜すると、基板中に拡散したり、基板裏面の平面性を損なう等の問題が生じる。そのため、基板の周縁部に不活性ガスを供給することによって、基板の側面や裏面にＣｕが成膜することを抑制することが必須となる。
【０００９】
しかし、化学蒸着装置において不活性ガス導入機構１４とシールド板１５の構成に基づいて不活性ガスを基板１１の周縁部に導入すると、基板面上に成膜するＣｕの面内均一性が悪化するという問題を提起する。これは、導入された不活性ガスが基板周縁部近傍で広く拡散しＣｕの成膜速度を減少させてしまうため、成膜速度の均一性のよい領域が基板中央部でしか得られないことが原因となっている。成膜速度の遅い領域が広がると、デバイスとして利用できる面積が狭くなり、歩留まりが悪化する。従来の化学蒸着装置の場合、シールド板１５の内側半径よりも５〜１０ｍｍ程度内側まで成膜速度の遅い領域が発生し、基板面内分布の良好な領域が狭いために、非常に歩留まりを悪くしていた。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題を解決することにあり、処理基板に対してシールド板を配置し両者の隙間から不活性ガスを導入して原料ガスの基板裏面等への侵入を制御した化学蒸着装置において、不活性ガスの拡散する領域を従来よりも狭い範囲に限定し、歩留まりを向上させる必要領域を確保する化学蒸着装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段および作用】
第１の本発明（請求項１に対応）に係る化学蒸着装置は、上記目的を達成するため、内部が減圧状態に保持された基板処理室と、基板処理室内で処理基板を支持する基板支持機構と、基板処理室に処理ガスを導入するガス導入機構と、処理基板の周縁部で処理ガスが反応するのを防ぐシールド板を備え、シールド板と処理基板の間に隙間が形成され、隙間に処理ガスと反応しない不活性ガスが周縁部から基板中央部へ流れるように構成され、さらに、シールド板に複数の孔を設け、これらの複数の孔によって、不活性ガスの流れの一部が基板中央部から遠ざかって流れるように構成される。
【００１２】
上記の本発明では、処理ガスが基板の周縁端部および裏面に回りこむのを防止するため基板周縁部から基板中央部に向かって流される不活性ガスを、すべて基板中央部に流すのではなく、一部を流し、残りの不活性ガスは複数の孔によって基板中央部から遠ざかる方向に流すようにした。これにより、基板上の成膜範囲を拡大し、歩留まりを高くする。
【００１３】
第２の本発明（請求項２に対応）に係る化学蒸着装置は、上記第１の発明において、シールド板はリング状であり、複数の孔は、処理基板の周縁部に沿って配置されたシールド板の内側縁部に沿って形成される。シールド板と基板の間に形成された隙間を通って導入される不活性ガスは、シールド板の内縁部に沿って形成された複数の孔で２つの方向に分離される。
【００１４】
第３の本発明（請求項３に対応）に係る化学蒸着装置は、上記第１または第２の発明において、孔を通って流れる不活性ガスの流量は、基板中央部に向かって流れる不活性ガスの流量よりも多いことを特徴とする。基板上の成膜範囲を最適に設定するためには、孔を通る不活性ガスの流量を基板中央部に向かって流れる不活性ガスの流量よりも多いことが好ましい。
【００１５】
第４の本発明（請求項４に対応）に係る化学蒸着装置は、上記の各発明において、孔の出口側開口部がシールド板の内側縁部よりも離れるように形成されている。これにより、不活性ガスの流量を増したときにも、上部へ吹き出した不活性ガスの影響を最小にすることができる。
【００１６】
第５の本発明（請求項５に対応）に係る化学蒸着装置は、上記の各発明において、上記処理基板の上側に、ガス導入機構によって基板処理室内へ導入された処理ガスを整流するガス導入ガイドが設けられたことを特徴とする。上記シールド板は、ホルンストリームと呼ばれるガス導入ガイドと組み合わせて用いることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
本実施形態を示す各図面で、各構成部品は、本発明を理解できる程度に、その形状、大きさ、および配置関係を概略的に示してある。また各図面において同様な構成要素については同一の番号を付し、その重複する説明を省略することもある。なお以下の説明中で挙げる数値的条件は、本発明の範囲内の好適例にすぎず、従って本発明はこれらの条件にのみ限定されるものではない。
【００１９】
本発明に係る化学蒸着装置の基本的構成の概略は、例えば図９に示した従来装置と同じであるので、従来技術の欄で述べた前記説明を参照し、ここでは詳細説明を省略する。本発明による化学蒸着装置はシールド板の形態に特徴がある。当該シールド板５１は図１〜図３を参照して詳述される。図１はシールド板５１の平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は本発明に係る化学蒸着装置における基板周縁部の付近の部分縦断面図を示している。
【００２０】
化学蒸着装置において、基板支持機構１２の上面に配置された基板１１に対して、基板１１の周縁部に沿って本実施形態によるシールド板５１が配置される。シールド板５１はリング形状を有し、シールド板５１の内径は基板１１の直径よりも小さくかつシールド板５１の外径は基板１１の直径よりも大きくなっている。シールド板５１は基板１１の上側に位置し、シールド板５１の内縁部と基板１１の周縁部は隙間３１が形成された状態で重なっている。さらに本実施形態によるシールド板５１では、内縁部５１ａに沿って例えば８個の円弧状の孔５２が等間隔で形成されている。図示された孔５２の形状は長孔であるが、この形状に限定されない。また孔５２の個数や間隔も図示されたものに限定されない。
【００２１】
上記のごとくシールド板５１に孔５２を設けることにより、基板１１とシールド板５１の間の隙間３１を基板中央部に向かって流れる不活性ガスにおいて、その一部が基板１１の中央部から遠ざかる方向へ流れるようにした。この場合に、シールド板５１に設けられた孔５２を通って流れる不活性ガスの流量は、基板１１の中央部に向って流れる不活性ガスの流量よりも多くなるように構成される。図３では各寸法Ｌ0 、Ｌ1 、Ｌ2 、Ｌ3 、Ｌ4 、Ｌ5 、Ｈ、Ｗが示される。ここで、Ｌ0 は基板１１とシールド板５１の重なり部の径方向の距離、Ｌ1 とＬ4 はシールド板５１の内側端から孔５２までの径方向の距離、Ｌ2 は孔５２の下側開口部（入り口側開口部）の径方向の距離、Ｌ3 はＬ0 からＬ1 ＋Ｌ2 を引いた距離、Ｌ5 は孔５２の上側開口部（出口側開口部）の径方向の距離、Ｗは隙間３１の距離、Ｈはシールド板５１の先端部の厚みである。図３に示した各寸法の関係に関してはＷ＜Ｌ1 、Ｗ＜Ｌ2 、Ｌ1 ≦Ｌ2 、Ｌ1 ≦Ｌ4 、Ｌ2 ≦Ｌ5 、Ｌ4 ≦Ｌ5 であることが望ましい。具体的寸法としては、例えば、Ｌ0 ＝３ｍｍ、Ｗ＝０．３ｍｍ、Ｌ1 ＝０．６ｍｍ、Ｌ2 ＝０．６ｍｍ、Ｌ4 ＝０．６ｍｍ、Ｌ5 ＝１．０ｍｍ、およびＨ＝２ｍｍに設定される。
【００２２】
上記シールド板５１を備えた化学蒸着装置の動作は従来の化学蒸着装置の場合と同じである。装置の動作説明は省略する。プロセス条件としては、基板１１の温度は１５０〜２５０℃、基板処理室１０の内部圧力は０．５〜５０Ｔｏｒｒ、基板寸法がφ１５０ｍｍ程度の場合、Ｃｕ（ｈｆａｃ）（ｔｍｖｓ）の流量は０．０５〜３ｇ／ｍｉｎ、キャリアーガスの流量は２０〜１０００ｓｃｃｍ、不活性ガスの流量は２０〜１０００ｓｃｃｍとすることが望ましい。キャリアーガスとしては例えばＨ2 が、また不活性ガスとしては例えばＡｒなどの希ガスが一般的に使用される。なお従来装置の成膜条件と比較して、不活性ガスのガス流量のみ従来よりもやや多く流す点を除き、同様である。以上の条件において従来と同様の処理を行うことにより、基板上にＣｕを成膜することが可能である。
【００２３】
本実施形態による化学蒸着装置によって成膜を行った場合の基板面内の成膜速度分布５３と、従来の化学蒸着装置により成膜を行った場合の基板面内の成膜速度分布５４を図４に示す。図４において、横軸は基板１１の中心（Ｏ）からの距離（任意単位）を意味し、縦軸は成膜速度（任意単位）を意味している。横軸で５５は基板１１の端部である。図４のグラフから明らかなように、本実施形態の装置に基づく成膜速度の基板面内分布５３の良好な範囲５３ａが、従来装置の成膜速度の基板面内分布５４の良好な範囲５４ａよりも広がり、歩留りの低下を防ぐことが可能となった。
【００２４】
一般に、ガス分子の拡散の度合いは相互拡散係数に比例し、流速（Ｖ）と流路の長さ（Ｌ）に反比例する。圧力や温度が一定とみなせる場合、相互拡散係数は装置内部で一定とみなせる。従って、従来のシールド板１５を用いた場合、基板の側面と裏面への原料ガスの拡散を抑制するには、基板と基板支持機構の間の隙間３１を流れる不活性ガスの流速を増やすことと、隙間３１の長さ（径方向の長さＬ0 ）を長くする方法が考えられる。不活性ガスの流量を増やすことによってガス流速を上げることは可能であるが、その場合、不活性ガスがより勢いよくシールド板１５の内側から流れ出すため、結果として成膜速度が遅くなる領域を広げることになる。また隙間３１の長さを単純に長くすることは、シールド板が基板を覆う面積（重なり合う面積）を増やすことになるため、やはり成膜速度の基板面内均一性の向上に対する効果が得られない。
【００２５】
本実施形態による化学蒸着装置では、基板１１の側面近傍においては、Ｃｕの成膜速度を実質的に零にできるだけの流速を確保しつつ、シールド板５１の内側から基板中心部に向かって吹き出す不活性ガスの流速を遅くすることができる構造となっている。この理由を、ガスの流速に注目し、図５と図６を参照して従来の装置構成と本実施形態による装置構成の違いを比較しながら説明する。
【００２６】
まず始めに、図５を参照しながら、従来装置の場合におけるシールド板１５と基板１１との隙間３１を流れるガスの平均流速Ｖ0 について考える。なお図５は、説明を簡単にするために、構造を簡略化してある。不活性ガスの流量をＱ0 、シールド板１５と基板１１の間の隙間３１によって形成される流路の平均的な断面積をＳ0 、ガス密度をρとする。ここで、不活性ガスは半径方向の外側から内側へ流れるため、流路の断面積は一定ではなく、基板１１の半径Ｒの地点よりも、シールド板１５の内側（ＲよりＬ0 だけ内側）の地点で小さくなる。ただし、その割合は（Ｌ0 ／Ｒ）の程度であり、Ｌ0 がＲと比較して十分小さいので、流路の断面積はほぼ一定とみなすことができる。そこで以下の説明では、Ｌ0 の範囲における平均的な断面積をＳ0 として取扱うことにする。また基板周縁部近傍の圧力も厳密には一定ではないが、本発明の要点を説明する上で圧力分布の差はそれほど重要ではないため、以下の説明では圧力や密度は一定であると仮定する。このとき、上記の流量、密度、流速、および流路の断面積の間には次の関係が成り立つ。
【００２７】
【数１】
Ｑ0 ＝ρ×Ｖ0 ×Ｓ0   …（１）
【００２８】
次に、図６を参照しながら、本実施形態による装置の場合について同様の関係式について考える。シールド板５１と基板１１の隙間３１に関して、幅Ｌ1 の範囲の平均流速をＶ1 、流路の平均的な断面積をＳ0 、流量をＱ1 とすると、次のの関係が成り立つ。
【００２９】
【数２】
Ｑ1 ＝ρ×Ｖ1 ×Ｓ0   …（２）
【００３０】
同様に、幅Ｌ3 の範囲の平均流速をＶ3 、流路の平均的な断面積をＳ0 、流量をＱ3 とすると、次の関係が成り立つ。
【００３１】
【数３】
Ｑ3 ＝ρ×Ｖ3 ×Ｓ0   …（３）
【００３２】
さらに、シールド板５１に設けられた孔５２を流れるガスの平均流速をＶ2 、流路の断面積をＳ2 、流量をＱ2 とすると、次の関係が成り立つ。
【００３３】
【数４】
Ｑ2 ＝ρ×Ｖ2 ×Ｓ2   …（４）
【００３４】
前述の各流量についてＱ3 ＝Ｑ1 ＋Ｑ2 …（５）の関係が成り立っている。コンダクタンスは一般に断面積に比例することから、次の関係が成り立つ。
【００３５】
【数５】
0004221071.tif 000002
【００３６】
ガス分子の拡散の度合いは、先に述べたように流速と流路の長さに反比例することから、基板１１の周縁部（端部）の流速Ｖ3 を従来装置の場合の流速Ｖ0 の比べて（Ｌ0 ／Ｌ3 ）倍にすることにより、従来装置で得られていた程度に、基板側面へのＣｕの成膜を抑制することができる。この条件を満足するためには、基板周縁部の速度Ｖ3 は、Ｖ3 ＝（Ｌ0 ／Ｌ3 ）×Ｖ0 …（８）程度に速くなっていれば良い。（８）式を（７）式に代入して整理すると、下記の式を得ることができる。
【００３７】
【数６】
0004221071.tif 000003
【００３８】
（１１）式によれば、ｋ＜１の場合、Ｑ1 ＜Ｑ0 であることが分かる。この場合、シールド板５１の内側から基板１１の中央部に向けて吹き出す不活性ガスの勢いは、従来装置と比較して弱いため、成膜速度の低減する領域が減少する。従って、ｋ＜１を満足するようにＳ2 やＬ3 が選ばれれば、基板側面にＣｕが成膜するのを抑制しつつ、成膜速度の基板面内分布の均一性を向上させることが可能となる。
【００３９】
前述した本実施形態の条件では、（Ｌ0 ／Ｌ3 ）が約１．７であることから、およそ（Ｓ0 ／（Ｓ0 ＋Ｓ2 ））＜０．６であれば、ｋ＜１が満足されることになる。そのためには、およそＳ2 ＞Ｓ0 であればよいことが分かる。
【００４０】
なお（８）式を満足するために、不活性ガスの流量を増やす必要が生じる。本実施形態の場合にはおよそ１．７倍の流量を流せばよい。なおｋの値を１より十分小さい条件にすることにより、本発明の効果が高められることは容易に予想できることであり、本発明の構成が前述の条件にのみに限定されるものではないことは明らかである。
【００４１】
また本実施形態では、シールド板５１に設けられた孔は８箇所に分けられているが、前述の通り、実質的に上記の条件を満足する限り、孔の数や形状が限定されるものではない。
【００４２】
図７は、本発明に係る化学蒸着装置の他の実施形態を示し、図３に対応する図である。装置全体の構成の概略は従来装置と同様であるので、説明を省略する。本実施形態の場合には、シールド板５１に設けられた孔５２の上側開口部（出口側開口部）５２ａの位置が、前述の実施形態による装置に比べて、シールド板５１の内側縁から遠くなっている。孔５２の下側開口部（入り口側開口部）５２ｂの位置は前述の実施形態と実質的に同じである。また好ましくは上側開口部５２ａは下側開口部５２ｂよりも大きくなるように形成されている。前述の実施形態で説明された（８）式の関係、および（１２）式で与えられるｋがｋ＜１となる条件を満足するように構成されている。このような構成にすることにより、基板側面へのＣｕの成膜を抑制しつつ、成膜速度の基板面内分布を向上させることができることは、上記実施形態において説明した通りである。さらにこの実施形態によれば、上記実施形態と比較して、ガス流量を増やした場合においても、シールド板５１の孔５２を通ってシールド板の上側に吹き出した不活性ガスの影響を最小限に抑えることができるという利点を有している。すなわち、上記実施形態の場合と比較して、成膜速度の基板面内均一性をさらに向上できる。
【００４３】
前述の各実施形態では、本発明に係る化学蒸着装置の特徴部であるシールド板とそれに関連する構成部分についてのみの説明を行った。前述のごとく、シールド板５１は、図９で示した従来の化学蒸着装置に使用されることが前提である。しかしながら、シールド板５１が用いられる化学蒸着装置はこれに限定されるものではない。図９に示した化学蒸着装置では基板処理室１０内に原料ガスを供給する装置としてガス導入機構１３に繋がるシャワーヘッド４０を備えているが、シャワーヘッド以外の装置を備える化学蒸着装置に、上記シールド板５１を備えた不活性ガス導入機構を設けることができるのは勿論である。例えば本出願人は先に、基板処理室に原料ガスを供給する機構としてホルンストリームと呼ばれるガス導入ガイドを備えた化学蒸着装置（ＣＶＤ装置）を提案した（特願平９−２９３２３０号）。当該ガス導入ガイドは、基板処理室に導入された原料ガスが基板の成膜面上で所望の流れの状態を作り出すように、原料ガスを整流する働きを有するものである。このようなガス導入ガイドを備えた化学蒸着装置において、本発明に係るシールド板を用いることができるのは勿論である。
【００４４】
図８に、上記ホルンストリーム型ガス導入ガイドを備えた化学蒸着装置に上記シールド板５１を用いた構成例を示す。図８に示されるように、排気系６１を備えた基板処理室６０において、その下部に基板支持機構１２が設けられている。この基板支持機構１２の上には処理対象である基板１１が配置され、基板１１の周囲には前述のシールド板５１が配置されている。６２は基板導入口である。基板処理室６０において、基板支持機構１２の上方には、ガス導入ガイド６３が配置されている。ガス導入ガイド６３は、上端部にガス導入口６３ａを有し、ガス導入口６３ａから下側部分にホルン形状のガス整流部６３ｂを備えている。ガス導入ガイド６３の下部開口部は基板１１に臨んでいる。ガス導入口６３ａは、ガス導入継手６４を介してガス導入配管６５に接続されている。ガス導入配管６５はさらに原料ガス供給系７０に接続されている。原料ガス供給系７０は原料容器７１と気化器７２等から構成される。７３は温度制御機構である。
【００４５】
ガス導入ガイド６３には温度制御機構８１が付設される。またガス導入ガイド６３の周囲には、ガス導入ガイド６３を所定位置に固定するための取付機構８５が設けられる。温度制御機構８１は、加熱用ヒータ８２と冷却用冷媒の流通路８３と温度センサ８４から構成される。また取付機構８５にも、加熱用ヒータ８６と冷却用冷媒の流通路８７と温度センサ８８からなる温度制御機構８９が付設されている。さらに、基板処理室６０の外側にも、ヒータ９２と温度センサ９３からなる温度制御機構９１が付設されている。温度制御機構８１，８９，９２によってガス導入ガイド６３と取付機構８５と基板処理室６０の温度が所要温度に保持される。
【００４６】
原料ガスが、原料ガス供給系７０からガス導入配管６５とガス導入ガイド６３等を通して基板１１の前面空間に供給されると、基板１１の表面近傍等で化学反応が生じ、基板表面に薄膜が堆積される。このとき、前述したシールド板５１の作用に基づき基板１１の周縁部から中心部に向かって適量の不活性ガスが供給され、前述のごとく基板上で適切な範囲で薄膜が堆積される。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、化学蒸着（ＣＶＤ）により基板の表面にＣｕを成膜し基板の上側周縁部にシールド板を配置し、基板とシールド板の間の隙間を通して不活性ガスを流し、基板の端部と裏面への成膜を防止した化学蒸着装置において、シールド板に所要の孔を形成し不活性ガスを部分的に基板中央部から遠ざかるように流すように構成したため、従来装置に比較し、基板周縁部にＣｕが成膜するのを抑制しつつ、基板周縁部において成膜速度が遅くなる範囲を十分に狭くし、歩留まりを向上させるために必要な成膜領域を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る化学蒸着装置に使用されるシールド板の平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明に係るシールド板の要部構造を示した縦断面図である。
【図４】本発明による装置の基板面内分布特性と、従来装置の基板面内分布特性を比較して示した図である。
【図５】従来装置のシールド板による不活性ガスの作用を説明する部分断面図である。
【図６】本発明に係る装置のシールド板による不活性ガスの作用を説明する部分断面図である。
【図７】本発明に係る化学蒸着装置に使用されるシールド板の他の実施形態を示す部分縦断面図である。
【図８】ホルンストリーム型ガス導入ガイドを備えた化学蒸着装置に対して本発明に係るシールド板を用いた他の実施形態を示す縦断面図である。
【図９】化学蒸着装置の全体構成を説明するための構成図である。
【図１０】従来の化学蒸着装置で使用されるシールド板の平面図である。
【図１１】図９におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図１２】従来のシールド板の要部構造を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１０                  基板処理室
１１                  基板
１２                  基板支持機構
１３                  ガス導入機構
１４                  不活性ガス導入機構
１５                  シールド板
１６                  基板温度制御機構
４０                  シャワーヘッド
５１                  シールド板
５２                  孔
【図１】
0004221071.tif 000004
【図２】
0004221071.tif 000005
【図３】
0004221071.tif 000006
【図４】
0004221071.tif 000007
【図５】
0004221071.tif 000008
【図６】
0004221071.tif 000009
【図７】
0004221071.tif 000010
【図８】
0004221071.tif 000011
【図９】
0004221071.tif 000012
【図１０】
0004221071.tif 000013
【図１１】
0004221071.tif 000014
【図１２】
0004221071.tif 000015