DE3330864A1 - Apparatus for depositing silicon oxide layers on semiconductor substrates using a CVD coating technique - Google Patents

Apparatus for depositing silicon oxide layers on semiconductor substrates using a CVD coating technique

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DE3330864A1
DE3330864A1 DE19833330864 DE3330864A DE3330864A1 DE 3330864 A1 DE3330864 A1 DE 3330864A1 DE 19833330864 DE19833330864 DE 19833330864 DE 3330864 A DE3330864 A DE 3330864A DE 3330864 A1 DE3330864 A1 DE 3330864A1
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silicon oxide
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Albert 8018 Grafing Duna
Jutta 8017 Ebersberg Herbst
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4587—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically

Abstract

An apparatus for depositing silicon oxide layers on semiconductor substrates using a CVD coating technique comprises a reactor (1) which extends horizontally, a carrier (6) which is mounted in the reactor and can be moved horizontally and in which the wafer-type substrate (7) are loaded in a vertical position in trays, and a screen in the reactor (1) above the substrate carrier (6, 7) in the form of a quartz cylinder (9) which extends horizontally and which has a slit-type opening (11) on its underside and horizontally extending slits (10) in the lower part of its wall for the passage of gas. The screen serves to reduce the particle density in the CVD process. The apparatus is used to produce insulating layers in the manufacture of integrated circuits. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zum Aufbringen von Siliziumoxidschichten aufDevice for applying silicon oxide layers

Halbleitersubstrate unter Anwendung einer CVD-Beschichtunqstechnik.Semiconductor substrates using a CVD coating technique.

Die vorliegende Patentanmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Siliziumoxidschichten auf Halbleitersubstrate unter Anwendung einer CVD-Beschichtungstechnik, bestehend aus a) einem, mit einem Gaszuführungssystem für das Silizium und Sauerstoff enthaltende Gas und einer, mit einer Absaugung gekoppelten Gasableitung versehenen, sich in horizontaler Richtung erstreckenden rohrförmigen Reaktor, und b) einem, im Reaktor angeordneten, in horizontaler Richtung beweglichen, aus einem rohrförmigen Ober- und Unterteil bestehenden Träger, in welchem die scheibenförmigen Substrate senkrecht stehend aufgehordet sind, wobei das Unterteil des Trägers für den Gasdurchtritt mit Perforationen versehen und das Oberteil als Deckel ausgebildet ist.The present patent application relates to an application device of silicon oxide layers on semiconductor substrates using a CVD coating technique, consisting of a) one with a gas supply system for the silicon and oxygen containing gas and a gas outlet coupled with a suction, tubular reactor extending in the horizontal direction, and b) one, arranged in the reactor, movable in the horizontal direction, from a tubular Upper and lower part existing carrier in which the disc-shaped substrates are stacked upright, the lower part of the support for the gas passage provided with perforations and the upper part is designed as a cover.

Eine solche Vorrichtung ist zum Beispiel aus einem Manual der Firma Advanced Semiconductor Materials, Netherlands, July 1979, zu entnehmen.Such a device is, for example, from a company manual Advanced Semiconductor Materials, Netherlands, July 1979, can be found.

In der Halbleitertechnologie werden als Isolationsschichten zu verwendende dotierte und undotierte Siliziumdioxid-Schichten durch das sogenannte CVD-Verfahren (= chemical vapor deposition) hergestellt. Dabei werden durch thermische Zersetzung eines Silizium und Sauerstoff enthaltenden Gases im Strömungsverfahren auf den erhitzten Halbleitersubstraten SiO2-Schichten abgeschieden. Das Substrat selbst nimmt bei der pyrolytischen Oxidation am Reaktionsprozeß nicht teil. Man unterscheidet bei den pyrolytisch hergestellten Siliziumoxiden aus verfahrenstechnischen Gründen zwischen Niedertemperaturoxiden und Hochtemperaturoxiden.In semiconductor technology are used as insulation layers doped and undoped silicon dioxide layers using the so-called CVD process (= chemical vapor deposition). In doing so, thermal decomposition a gas containing silicon and oxygen in the flow process on the heated Semiconductor substrates deposited SiO2 layers. The substrate itself is increasing the pyrolytic oxidation does not participate in the reaction process. One differentiates between between the pyrolytically produced silicon oxides for procedural reasons Low temperature oxides and high temperature oxides.

Die Niedertemperaturoxide werden bei Abscheidungstemperaturen um 400"C hergestellt. Die Siliziumoxidschicht wird dabei durch Zersetzung von Silan in Gegenwart von Sauerstoff gemäß der Reaktionsgleichung erzeugt.The low-temperature oxides are produced at deposition temperatures around 400 ° C. The silicon oxide layer is formed by the decomposition of silane in the presence of oxygen according to the reaction equation generated.

Die gewünschten SiO2-Schichten werden aber nicht nur auf den zur Beschichtung vorgesehenen Siliziumsubstratscheiben, sondern auch auf den die Substratscheiben gehordet enthaltenden metallischen T rägeroberfl ächen niedergeschlagen.The desired SiO2 layers are not only used for coating provided silicon substrate wafers, but also on the the substrate wafers Metallic carrier surfaces containing hordes are depressed.

Bedingt durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten von Si02-Schicht und metallischem Substratträger löst sich die auf der Oberfläche des Substratträgers abgeschiedene Si02-Schicht durch die beim Entnehmen der Substratscheiben erfolgende Abkühlung ab, wodurch Partikel auf die Substratscheibenoberfläche gelangen.Due to the different expansion coefficients of the Si02 layer and the metallic substrate carrier dissolves on the surface of the substrate carrier deposited SiO2 layer through the layer that occurs when the substrate wafers are removed Cooling down, whereby particles get onto the substrate wafer surface.

Diese Staubpartikel bedeuten eine erhebliche Störquelle bei der Herstellung von integrierten Schaltungen. Sie bedingen Ausfallzeiten der CVD-Anlage, da der Substratträger abgeätzt werden muß und anschließend wieder eine Vorbeschichtung erfolgen muß. Außerdem werden Prozesse beeinträchtigt, die in benachbarten Rohröfen durchgeführt werden.These dust particles represent a significant source of interference during manufacture of integrated circuits. They cause downtime of the CVD system, since the Substrate carrier must be etched off and then again a pre-coating must be done. It also affects processes that are carried out in neighboring tube furnaces be performed.

Ein weiterer Nachteil ist, daß durch das häufige Entfernen der abgeschiedenen Schichten vom Substratträger mit chemischen Mitteln die Oberfläche des Substratträgers angegriffen wird.Another disadvantage is that the frequent removal of the deposited Layers of the substrate carrier with chemical means the surface of the substrate carrier is attacked.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß ein Niederschlag von Partikeln auf dem Substratträger vermieden wird.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning Kind to improve so that a deposit of particles on the substrate carrier is avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abschirmung im Reaktor über dem Substratträger in Form eines sich in horizontaler Richtung erstreckenden Zylinders gelöst, der an seiner Unterseite eine schlitzförmige Öffnung und im unteren Teil seiner Wandung horizontal verlaufende Schlitze für den Gasdurchtritt aufweist.According to the invention, this object is achieved by shielding in the reactor above the substrate carrier in the form of a horizontally extending Cylinder released, which has a slit-shaped opening on its underside and in the lower one Part of its wall has horizontally extending slots for the passage of gas.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention emerge from the subclaims.

Im folgenden sollen anhand der Beschreibung der in der Zeichnung befindlichen Figuren 1 und 2 weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert werden.In the following, based on the description of the in the drawing Figures 1 and 2 explain further details of the device according to the invention will.

Dabei zeigt die Figur 1 in perspektivischer Darstellung den mit der Abschirmung versehenen, mit Siliziumscheiben bestückten Träger im Reaktionsrohr und die Figur 2 die Abschirmung selbst.In this case, FIG. 1 shows in a perspective illustration the with the Shielded carrier equipped with silicon wafers in the reaction tube and Figure 2 shows the shield itself.

Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.The same parts are provided with the same reference symbols.

Der aus V2A-Stahl bestehende Reaktor 1 ist an seinem rechten Ende mit einer Deckplatte 2 verschließbar ausgebildet.The reactor 1 made of V2A steel is at its right-hand end designed to be closable with a cover plate 2.

An seinem linken Ende ist eine Absaugung 3 vorhanden.At its left end there is a suction 3.

Außerdem werden von dieser Seite aus vakuumdicht die Gaszuführungsleitungen 4 (für Silan) und 5 (für Sauerstoff) in das Innere des Reaktionsrohres 1 geführt. In diesem befindet sich auf Rollen horizontal verschiebbar der aus zwei Teilen bestehende Träger 6 aus V2A-Stahl, in dem die Substratscheiben 7 senkrecht stehend aufgehordet sind.In addition, the gas supply lines are made vacuum-tight from this side 4 (for silane) and 5 (for oxygen) into the interior of the reaction tube 1 led. In this is located on rollers horizontally displaceable from the two Share existing carrier 6 made of V2A steel, in which the substrate disks 7 perpendicular are standing up.

Der untere Teil des Trägers 6 enthält für den Durchtritt der Gase Perforationen 8; der obere Teil ist als Deckel ausgebildet.The lower part of the support 6 contains for the passage of the gases Perforations 8; the upper part is designed as a cover.

Der Substratträger (6, 7) wird von einem, sich in horizontaler Richtung erstreckenden Quarzzylinder 9 umhüllt, der die unerwünschte Abscheidung von SiO2-Partikeln auf dem Substratträger 6 auf seine Außenwand verlagert. Im Bereich des mit Perforationen 8 versehenen Substratträgers 6 sind für die Silangaszuführung horizontal im Quarzzylinder 9 verlaufende Schlitze 10 und in seinem Bodenteil eine schlitzförmige Öffnung 11 für die Sauerstoffzuführung vorgesehen. Das als Abschirmung dienende Quarzrohr 9 ist an seinem linken Ende mit einer Platte 12 verschlossen und am rechten Ende offen. Durch eine Vorrichtung 13 kann die sonst ortsfest angebrachte Abschirmung 9 zur Reinigung aus dem Reaktionsrohr 1 entnommen werden.The substrate carrier (6, 7) is supported by a, in the horizontal direction extending quartz cylinder 9 envelops the undesired deposition of SiO2 particles relocated on the substrate carrier 6 on its outer wall. In the area of the with perforations 8 provided substrate carrier 6 are for the silane gas supply horizontally in the quartz cylinder 9 running slots 10 and a slot-shaped opening 11 in its bottom part intended for the oxygen supply. The quartz tube 9 serving as a shield is closed at its left end with a plate 12 and open at the right end. By means of a device 13, the shield 9, which is otherwise fixedly attached, can be used for Purification can be removed from the reaction tube 1.

4 Patentansprüche 2 Figuren4 claims 2 figures

Claims (4)

Patentansprüche Vorrichtung zum Aufbringen von Siliziumoxidschichten aufßHål~bleit;rsubstrate unter Anwendung einer CVD-Beschichtungstechnik, bestehend aus a) einem, mit einem Gaszuführungssystem (4, 5) für das Silizium und Sauerstoff enthaltende Gas und einer, mit einer Absaugung (3) gekoppelten Gasleitung versehenen, sich in horizontaler Richtung erstreckenden rohrförmigen Reaktor (1), b) einem, im Reaktor (1) angeordneten, in horizontaler Richtung beweglichen, aus einem rohrförmigen Ober-und Unterteil bestehenden Träger (6), in welchem die scheibenförmigen Substrate (7) senkrecht stehend aufgehordet sind, wobei das Unterteil des Trägers (6) für den Gasdurchtritt mit Perforationen (8) versehen und das Oberteil als Deckel ausgebildet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß c) eine Abschirmung im Reaktor (1) über den Substratträger (6) in Form eines sich in horizontaler Richtung erstreckenden Zylinders (9) angeordnet ist, der an seiner Unterseite eine schlitzförmige Öffnung (11) und im unteren Teil seiner Wandung horizontal verlaufende Schlitze (10) für den Gasdurchtritt aufweist.Claims device for applying silicon oxide layers on ßHål ~ lead; r substrates using a CVD coating technique, consisting of from a) one, with a gas supply system (4, 5) for the silicon and oxygen containing gas and a gas line coupled with a suction device (3), tubular reactor (1) extending in the horizontal direction, b) one, arranged in the reactor (1), movable in the horizontal direction, from a tubular Upper and lower part existing carrier (6) in which the disc-shaped substrates (7) are lined up vertically, the lower part of the carrier (6) for the gas passage is provided with perforations (8) and the upper part is designed as a cover is that c) a shield in the reactor (1) over the substrate carrier (6) in the form of a horizontally extending Cylinder (9) is arranged, which has a slot-shaped opening on its underside (11) and in the lower part of its wall horizontally extending slots (10) for has the gas passage. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Abschirmung (9) vorzugsweise aus Quarz besteht.2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c It should be noted that the shield (9) is preferably made of quartz. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c t g e k e n n z e i c h n e t , daß der Zylinder (9) einseitig offen ausgebildet ist.3. Apparatus according to claim 1 and / or 2, d a d u r c t g e k e n n z e i c h n e t that the cylinder (9) is designed to be open on one side. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß Mittel (13) vorgesehen sind, wodurch der Zylinder (9) aus- und eingebaut werden kann.4. Apparatus according to claim 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t that means (13) are provided, whereby the cylinder (9) out and can be installed.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100406110C (en) * 2004-12-21 2008-07-30 广西工学院 Purification of powder particle in cold plasma

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1514888C (en) * 1971-12-02 Texas Instruments Inc., Dallas, Tex.(V.St.A.) Method for manufacturing a planar germanium transistor
DE1564963B2 (en) * 1966-01-03 1972-02-10 Texas Instruments Ine , Dallas, Tex (V St A) METHOD FOR MANUFACTURING A STABILIZED SEMICONDUCTOR COMPONENT
DE1621272B2 (en) * 1967-01-13 1977-03-31 METHOD FOR INDUCING A CONDUCTIVITY TYPE IN A SEMICONDUCTOR
DE2723500A1 (en) * 1977-05-25 1978-11-30 Licentia Gmbh Uniform coating of semiconductor slices with silica - in chamber fed with silicon tetra:chloride and steam carried by nitrogen
US4203387A (en) * 1978-12-28 1980-05-20 General Signal Corporation Cage for low pressure silicon dioxide deposition reactors
DE2414817B2 (en) * 1973-08-08 1980-05-22 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Oxidation of semiconductor wafers
DE3216465A1 (en) * 1981-07-28 1983-03-17 Zentrum Forsch Tech Mikroelekt METHOD AND DEVICE FOR GAS GUIDING FOR LP CVD PROCESSES IN A TUBE REACTOR

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1514888C (en) * 1971-12-02 Texas Instruments Inc., Dallas, Tex.(V.St.A.) Method for manufacturing a planar germanium transistor
DE1564963B2 (en) * 1966-01-03 1972-02-10 Texas Instruments Ine , Dallas, Tex (V St A) METHOD FOR MANUFACTURING A STABILIZED SEMICONDUCTOR COMPONENT
DE1621272B2 (en) * 1967-01-13 1977-03-31 METHOD FOR INDUCING A CONDUCTIVITY TYPE IN A SEMICONDUCTOR
DE2414817B2 (en) * 1973-08-08 1980-05-22 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Oxidation of semiconductor wafers
DE2723500A1 (en) * 1977-05-25 1978-11-30 Licentia Gmbh Uniform coating of semiconductor slices with silica - in chamber fed with silicon tetra:chloride and steam carried by nitrogen
US4203387A (en) * 1978-12-28 1980-05-20 General Signal Corporation Cage for low pressure silicon dioxide deposition reactors
DE3216465A1 (en) * 1981-07-28 1983-03-17 Zentrum Forsch Tech Mikroelekt METHOD AND DEVICE FOR GAS GUIDING FOR LP CVD PROCESSES IN A TUBE REACTOR

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US-Z: J. Electrochem.Soc., Solid-State and Technology, Vol.126, Nr.6, Juni 1979, S.1042-1046 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100406110C (en) * 2004-12-21 2008-07-30 广西工学院 Purification of powder particle in cold plasma

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