JP2001515282A - プロセスリアクタのためのガス導管システム並びに半導体基板を処理する方法 - Google Patents
プロセスリアクタのためのガス導管システム並びに半導体基板を処理する方法Info
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Abstract
(57)【要約】
例えばウェーハ上にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を分離するための沿直炉であることができるプロセスリアクタ（１０）のためのガス導管システム（３０）について記載する。ガス導管システム（３０）は本発明によればＴＥＡＳバッブラ（３１）を有し、これは入口側を担体ガス源と接続されており、かつ出口側を少なくとも１つの加熱される導管（３４，３５）を介してプロセスリアクタ（１０）に配置されている。更にＴＥＯＳ蒸発器（３２）が設けられており、これは入口側をガス源と接続されており、かつ出口側を少なくとも１つの加熱される導管（３６，３７）を介してプロセスリアクタ（１０）に配置されている。更に沿直炉並びにウェーハ上にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を分離する方法について記載する。この場合それぞれ本発明によるガス導管システムが使用される。
Description
【０００１】 本発明はプロセスリアクタ、特にウェーハを処理するための水平炉又は鉛直炉
、に関する。更に本発明は特にウェーハを処理するための鉛直炉に関する。最後
に本発明はウェーハを処理するため、特にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層をウ
ェーハ上に分離するため、の方法にも関する。
、に関する。更に本発明は特にウェーハを処理するための鉛直炉に関する。最後
に本発明はウェーハを処理するため、特にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層をウ
ェーハ上に分離するため、の方法にも関する。
【０００２】 ケイ素技術における１つの重要な方法はＣＶＤ法（ＣＶＤ＝Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学的蒸着）であり、この方法ではガ ス相分離によって例えばＳｉＯ２層あるいはドーピングしたＳｉＯ２層のような 層を生ぜしめることができる。ＣＶＤの基本原理は、選び出されたガスを、プロ セスリアクタ内にある基板、例えばウェーハ、に導いて、基板上に所望の層を分 離させることである。高熱のウェーハ表面上でプロセスガスの反応が行われ、し たがって反応生成物として所望の層並びにガスが生じ、ガスはプロセスリアクタ から再び排出される。
【０００３】 しばしば、生ぜしめられるＳｉＯ２層に別の元素をドーピングすることが望ま
れている。このようなドーピングされた層は例えば熱ドーピングによって製作す
ることができる。この場合ドーピング物質はガス相からドーピングすべき表面内
に拡散する。熱ドーピングは例えばＣＶＤ反応器内で行うことができ、その際ド
ーピングはＳｉＯ２層分離と同時に行われ、換言すればドーピング原子はＳｉＯ ２ 組織内に組み込まれる。
れている。このようなドーピングされた層は例えば熱ドーピングによって製作す
ることができる。この場合ドーピング物質はガス相からドーピングすべき表面内
に拡散する。熱ドーピングは例えばＣＶＤ反応器内で行うことができ、その際ド
ーピングはＳｉＯ２層分離と同時に行われ、換言すればドーピング原子はＳｉＯ ２ 組織内に組み込まれる。
【０００４】 実地において使用されているドーピング物質は例えばヒ素（Ａｓ）である。基
板上にＡｓでドーピングされたＳｉＯ２層を生ぜしめることは、例えばＣＶＤプ
ロセスリアクタ内でＴＥＯＳ（テトラエチルオルトシリケート）及びＴＥＡＳ（
トリエチルアルセネート）を使用して熱ドーピングによって行われる。このよう
にして生ぜしめられたヒ素ガラスは大抵はいわゆる補助層であって、ドーピング
物質源として役立つ。続いて行われる温度プロセスにおいては、ヒ素はヒ素ガラ
スからケイ素内に拡散し、そこにｎ型ドーピングされた領域を生ぜしめる。
板上にＡｓでドーピングされたＳｉＯ２層を生ぜしめることは、例えばＣＶＤプ
ロセスリアクタ内でＴＥＯＳ（テトラエチルオルトシリケート）及びＴＥＡＳ（
トリエチルアルセネート）を使用して熱ドーピングによって行われる。このよう
にして生ぜしめられたヒ素ガラスは大抵はいわゆる補助層であって、ドーピング
物質源として役立つ。続いて行われる温度プロセスにおいては、ヒ素はヒ素ガラ
スからケイ素内に拡散し、そこにｎ型ドーピングされた領域を生ぜしめる。
【０００５】 いわゆるＴＥＡＳ法の使用は、従来は水平炉として構成されたプロセスリアク
タで行われる。このような水平炉は水平に向けられたプロセス管から成り、この
プロセス管は多数のウェーハを装着することができる。この水平炉はガス導管シ
ステムに接続されており、このガス導管システムを介してＴＥＯＳ及びＴＥＡＳ
がプロセス管内に達することができる。しかしながら水平炉でＴＥＡＳ法を使用
することは一連の欠点を有している。すなわちまず水平炉の受容容量はＴＥＡＳ
法の場合にはほぼ１００ウェーハに制限されており、これによってこの方法は比
較的に高価である。更に水平炉でＴＥＡＳ法を使用する場合には、炉の個々のプ
ロセスサイクルの間で層厚並びにＡｓでドーピングされたＳｉＯ２層のＡｓ含有
量に差が生じることがあり、これによって歩留まりが悪くなる。更にケイ素層内
の粒子レベルが比較的に高くなる欠点もある。これらの欠点の１つの理由はなか
んずく、ＴＥＯＳ及びＴＥＡＳがそれを介して水平炉内に導入されるところのガ
ス導管システムが比較的に高価に構成されていることに存する。特に公知のガス
導管システムでは、安定したＡｓでドーピングされたケイ素層を分離できるよう
に規定されたＴＥＡＳ／ＴＥＯＳの比を調節することが不可能である。
タで行われる。このような水平炉は水平に向けられたプロセス管から成り、この
プロセス管は多数のウェーハを装着することができる。この水平炉はガス導管シ
ステムに接続されており、このガス導管システムを介してＴＥＯＳ及びＴＥＡＳ
がプロセス管内に達することができる。しかしながら水平炉でＴＥＡＳ法を使用
することは一連の欠点を有している。すなわちまず水平炉の受容容量はＴＥＡＳ
法の場合にはほぼ１００ウェーハに制限されており、これによってこの方法は比
較的に高価である。更に水平炉でＴＥＡＳ法を使用する場合には、炉の個々のプ
ロセスサイクルの間で層厚並びにＡｓでドーピングされたＳｉＯ２層のＡｓ含有
量に差が生じることがあり、これによって歩留まりが悪くなる。更にケイ素層内
の粒子レベルが比較的に高くなる欠点もある。これらの欠点の１つの理由はなか
んずく、ＴＥＯＳ及びＴＥＡＳがそれを介して水平炉内に導入されるところのガ
ス導管システムが比較的に高価に構成されていることに存する。特に公知のガス
導管システムでは、安定したＡｓでドーピングされたケイ素層を分離できるよう
に規定されたＴＥＡＳ／ＴＥＯＳの比を調節することが不可能である。
【０００６】 したがって本発明の課題は、従来技術の欠点を回避することである。特にガス
導管システムが簡単な構造に構成されており、安定した層厚及びケイ素層におけ
るヒ素含有量が達成され、同時に粒子レベルが最低限になるように、ＴＥＡＳ及
びＴＥＯＳが制御されてプロセスリアクタ内に達することができるようにするこ
とである。更に本発明の第３の観点により、改善されたＴＥＡＳ法が提供される
ようにする。
導管システムが簡単な構造に構成されており、安定した層厚及びケイ素層におけ
るヒ素含有量が達成され、同時に粒子レベルが最低限になるように、ＴＥＡＳ及
びＴＥＯＳが制御されてプロセスリアクタ内に達することができるようにするこ
とである。更に本発明の第３の観点により、改善されたＴＥＡＳ法が提供される
ようにする。
【０００７】 本発明によれば、この課題は半導体基板を処理するプロセスリアクタのための
ガス導管システムがＴＥＡＳ（トリエチルアルセネート）を蒸発させるための第
１の蒸発器を有し、この第１の蒸発器は、入口側を担体ガス源と接続されており
、かつ出口側に、第１の蒸発器をプロセスリアクタに接続するための少なくとも
１つの第１の加熱される導管を有しており、更にＴＥＯＳ（テトラエチルオルト
シリケート）を蒸発させるための第２の蒸発器を有し、この第２の蒸発器は、入
口側をガス源と接続されており、かつ出口側に、第２の蒸発器をプロセスリアク
タに接続するための少なくとも１つの第２の加熱される導管を有しているように
することによって、解決される。
ガス導管システムがＴＥＡＳ（トリエチルアルセネート）を蒸発させるための第
１の蒸発器を有し、この第１の蒸発器は、入口側を担体ガス源と接続されており
、かつ出口側に、第１の蒸発器をプロセスリアクタに接続するための少なくとも
１つの第１の加熱される導管を有しており、更にＴＥＯＳ（テトラエチルオルト
シリケート）を蒸発させるための第２の蒸発器を有し、この第２の蒸発器は、入
口側をガス源と接続されており、かつ出口側に、第２の蒸発器をプロセスリアク
タに接続するための少なくとも１つの第２の加熱される導管を有しているように
することによって、解決される。
【０００８】 この場合プロセスリアクタは水平炉又は鉛直炉であり、その際半導体基板は典
型的にはウェーハであって、例えばケイ素基板から成っている。第１の蒸発器は
ＴＥＡＳを蒸発させるために役立つ。有利にはこのことはいわゆるバッブラ（担
体ガスによって液体内に気泡を生ぜしめる装置）によって行われる。この場合バ
ッブラは入口側を担体ガス源と接続されており、かつ出口側を少なくとも１つの
第１の加熱される導管を介してプロセスリアクタと接続されている。更に本発明
によれば第２のいわゆるＴＥＯＳ蒸発器が設けられており、これは入口側をガス
源と接続されており、かつ出口側を少なくとも１つの第２の加熱される導管を介
してプロセスリアクタと接続されている。
型的にはウェーハであって、例えばケイ素基板から成っている。第１の蒸発器は
ＴＥＡＳを蒸発させるために役立つ。有利にはこのことはいわゆるバッブラ（担
体ガスによって液体内に気泡を生ぜしめる装置）によって行われる。この場合バ
ッブラは入口側を担体ガス源と接続されており、かつ出口側を少なくとも１つの
第１の加熱される導管を介してプロセスリアクタと接続されている。更に本発明
によれば第２のいわゆるＴＥＯＳ蒸発器が設けられており、これは入口側をガス
源と接続されており、かつ出口側を少なくとも１つの第２の加熱される導管を介
してプロセスリアクタと接続されている。
【０００９】 本発明によるガス導管システムによって、今やＴＥＡＳ法を正しく実施するこ
とができ、特に層厚の問題及び粒子の問題並びにヒ素含有量が変動する問題が減
少せしめられる。担体ガス源は、ＴＥＡＳバッブラ（第１の蒸発器）内にあるＴ
ＥＡＳをプロセスリアクタに搬送する機能を有している。更に担体ガス源は洗浄
ガス及び換気ガスとして役立つ。ＴＥＯＳ蒸発器（第２の蒸発器）と接続されて
いるガス源のガスは、―後述するように―ＴＥＯＳ蒸発器の充てんに役立つ。Ｔ
ＥＯＳ蒸発器は本発明によればほぼ１．２リットルの容積を有する特殊鋼源であ
ることができる。更にＴＥＡＳバッブラはほぼ１．５リットルの容積を有する特
殊鋼源であることができ、その際特殊鋼源内にはほぼ８００ｇのＴＥＡＳが存在
することができる。
とができ、特に層厚の問題及び粒子の問題並びにヒ素含有量が変動する問題が減
少せしめられる。担体ガス源は、ＴＥＡＳバッブラ（第１の蒸発器）内にあるＴ
ＥＡＳをプロセスリアクタに搬送する機能を有している。更に担体ガス源は洗浄
ガス及び換気ガスとして役立つ。ＴＥＯＳ蒸発器（第２の蒸発器）と接続されて
いるガス源のガスは、―後述するように―ＴＥＯＳ蒸発器の充てんに役立つ。Ｔ
ＥＯＳ蒸発器は本発明によればほぼ１．２リットルの容積を有する特殊鋼源であ
ることができる。更にＴＥＡＳバッブラはほぼ１．５リットルの容積を有する特
殊鋼源であることができ、その際特殊鋼源内にはほぼ８００ｇのＴＥＡＳが存在
することができる。
【００１０】 別の本発明による有利な実施形態は従属請求項に記載したとおりである。
【００１１】 有利には第１の蒸発器（３１）（ＴＥＡＳ蒸発器）は液状のＴＥＡＳを有して
いる泡型蒸発器である。これに対し第２の蒸発器（ＴＥＯＳ蒸発器）は液状のＴ
ＥＯＳを有している。バッブラとも呼ばれる泡型蒸発器においては、ＴＥＡＳを
通して、その中でＴＥＡＳがガスとして部分的に入っているところの担体ガスが
導かれる。この場合担体ガスのＴＥＡＳの飽和度は一面ではＴＥＡＳの温度によ
って定められ、かつ他面では担体ガスの性質によって定められる。更にＴＥＡＳ
を通る担体ガスの大きな流量によって高い蒸発率を達成することができる。
いる泡型蒸発器である。これに対し第２の蒸発器（ＴＥＯＳ蒸発器）は液状のＴ
ＥＯＳを有している。バッブラとも呼ばれる泡型蒸発器においては、ＴＥＡＳを
通して、その中でＴＥＡＳがガスとして部分的に入っているところの担体ガスが
導かれる。この場合担体ガスのＴＥＡＳの飽和度は一面ではＴＥＡＳの温度によ
って定められ、かつ他面では担体ガスの性質によって定められる。更にＴＥＡＳ
を通る担体ガスの大きな流量によって高い蒸発率を達成することができる。
【００１２】 本発明によればＴＥＯＳ蒸発器と担体ガス源との間にＴＥＯＳタンク、換言す
ればＴＥＯＳを満たした液体タンクを配置することができる。このタンクは有利
にはほぼ１４リットルの収容能力を有する特殊鋼タンクである。
ればＴＥＯＳを満たした液体タンクを配置することができる。このタンクは有利
にはほぼ１４リットルの収容能力を有する特殊鋼タンクである。
【００１３】 別の実施形態では、ＴＥＡＳバッブラ内にあるＴＥＡＳ源は第１の温度制御器
を介して、２５℃から９０℃までの温度、有利には３０℃から５０℃までの温度
にすることができる。この場合温度を正確に調節し得るようにするために、温度
調節器が少なくとも２５℃から９０℃までの温度範囲内で±０．５℃の制御精度
を有していると、有利である。
を介して、２５℃から９０℃までの温度、有利には３０℃から５０℃までの温度
にすることができる。この場合温度を正確に調節し得るようにするために、温度
調節器が少なくとも２５℃から９０℃までの温度範囲内で±０．５℃の制御精度
を有していると、有利である。
【００１４】 更にＴＥＯＳ蒸発器内にあるＴＥＯＳ源は第２の温度制御器を介して有利には
２５℃から９０℃までの温度、殊に２５℃から３５℃までの温度にすることがで
きる。この場合にも、温度を正確に調節し得るようにするために、温度調節器が
少なくとも２５℃から９０℃までの温度範囲内で±０．５℃の制御精度を有して
いると、有利である。
２５℃から９０℃までの温度、殊に２５℃から３５℃までの温度にすることがで
きる。この場合にも、温度を正確に調節し得るようにするために、温度調節器が
少なくとも２５℃から９０℃までの温度範囲内で±０．５℃の制御精度を有して
いると、有利である。
【００１５】 有利な１実施形態ではＴＥＡＳ源及び又はＴＥＯＳ源の温度はコンスタントに
保たれる。ＴＥＡＳバッブラ内のコンスタントな温度は例えば担体ガスの飽和度
にとって重要である。これに対しＴＥＯＳ蒸発器内のコンスタントな温度はＴＥ
ＯＳのコンスタントな蒸気圧にとって重要である。
保たれる。ＴＥＡＳバッブラ内のコンスタントな温度は例えば担体ガスの飽和度
にとって重要である。これに対しＴＥＯＳ蒸発器内のコンスタントな温度はＴＥ
ＯＳのコンスタントな蒸気圧にとって重要である。
【００１６】 これによって、相応する温度の正しい選択はプロセスリアクタ内のＴＥＯＳ／
ＴＥＡＳの比を決定する１つの観点であり、これによってなかんずく層圧及びヒ
素含有量を安定にすることができる。
ＴＥＡＳの比を決定する１つの観点であり、これによってなかんずく層圧及びヒ
素含有量を安定にすることができる。
【００１７】 本発明によればガス導管システムの加熱される導管は６ｍｍよりも大きい直径
を有することができる。有利にはこの直径はほぼ１２ｍｍである。加熱される導
管の相応する直径選択によって及び特に加熱される導管の加熱によって、ＴＥＡ
Ｓ／ＴＥＯＳの流れを最適化することができる。加熱される導管は有利には引き
抜かれたあるいは電解研磨された特殊鋼管であり、溶接しておくことができる。
を有することができる。有利にはこの直径はほぼ１２ｍｍである。加熱される導
管の相応する直径選択によって及び特に加熱される導管の加熱によって、ＴＥＡ
Ｓ／ＴＥＯＳの流れを最適化することができる。加熱される導管は有利には引き
抜かれたあるいは電解研磨された特殊鋼管であり、溶接しておくことができる。
【００１８】 別の実施形態では、（第１及び第２の）加熱される導管は随伴加熱器、有利に
は４チャンネル加熱器を介して加熱することができる。このことは例えば、加熱
される導管に巻かれた簡単な加熱バンドによって行うことができる。
は４チャンネル加熱器を介して加熱することができる。このことは例えば、加熱
される導管に巻かれた簡単な加熱バンドによって行うことができる。
【００１９】 この場合、加熱される導管の種々の範囲に種々の温度を調節すると、有利であ
り、その際ＴＥＡＳバッブラ及び又はＴＥＯＳ蒸発器からプロセスリアクタに向
かって上昇する温度プロフィールを調節することができる。この場合本発明によ
ればＴＥＡＳバッブラ及び又はＴＥＯＳ蒸発器からプロセスリアクタへの加熱さ
れる導管内に４つの異なった温度の範囲を設けておくことができる。
り、その際ＴＥＡＳバッブラ及び又はＴＥＯＳ蒸発器からプロセスリアクタに向
かって上昇する温度プロフィールを調節することができる。この場合本発明によ
ればＴＥＡＳバッブラ及び又はＴＥＯＳ蒸発器からプロセスリアクタへの加熱さ
れる導管内に４つの異なった温度の範囲を設けておくことができる。
【００２０】 それぞれの加熱される導管の種々の範囲内の温度は、ＴＥＡＳ／ＴＥＯＳ源か
らプロセスリアクタへ向かって上昇する温度プロフィールが生ずるように、選ば
れる。これによって例えば凝縮物の形成が阻止される。例えばＴＥＯＳ蒸発器内
の温度が２５℃から３５℃までのスタート温度に定められる場合、加熱される導
管のＴＥＯＳ蒸発器から直接に分岐する第１の領域内には、スタート値に対して
＋２℃の温度値を調節することができる。プロセスリアクタまでの引き続く例え
ば３つの領域内では、温度はそれぞれ更に２℃ずつ上昇させることができる。温
度値を同じように上昇させることは、例えばＴＥＡＳバッブラをプロセスリアク
タに接続する加熱される導管の種々の範囲（領域）においても生ぜしめることが
できる。この場合、温度スタート値が例えば３０℃から５０℃までのより高い範
囲内にあることができることを注意するだけでよい。
らプロセスリアクタへ向かって上昇する温度プロフィールが生ずるように、選ば
れる。これによって例えば凝縮物の形成が阻止される。例えばＴＥＯＳ蒸発器内
の温度が２５℃から３５℃までのスタート温度に定められる場合、加熱される導
管のＴＥＯＳ蒸発器から直接に分岐する第１の領域内には、スタート値に対して
＋２℃の温度値を調節することができる。プロセスリアクタまでの引き続く例え
ば３つの領域内では、温度はそれぞれ更に２℃ずつ上昇させることができる。温
度値を同じように上昇させることは、例えばＴＥＡＳバッブラをプロセスリアク
タに接続する加熱される導管の種々の範囲（領域）においても生ぜしめることが
できる。この場合、温度スタート値が例えば３０℃から５０℃までのより高い範
囲内にあることができることを注意するだけでよい。
【００２１】 有利な実施形態では、ＴＥＡＳバッブラからプロセスリアクタへの少なくとも
１つの加熱される導管内に少なくとも１つの弁を設けておくことができる。更に
本発明によれば、ＴＥＯＳ蒸発器からプロセスリアクタへの少なくとも１つの加
熱される導管内にも少なくとも１つの弁を設けておくことができる。
１つの加熱される導管内に少なくとも１つの弁を設けておくことができる。更に
本発明によれば、ＴＥＯＳ蒸発器からプロセスリアクタへの少なくとも１つの加
熱される導管内にも少なくとも１つの弁を設けておくことができる。
【００２２】 この場合、これらの弁はその大きさを加熱される導管に適合せしめられている
。弁の型としては、例えば手動操作弁あるいは電空弁のような圧力空気操作弁を
使用することができる。しかしながら本発明によるガス導管システムの使用帯域
はこれらの弁型に限定されるものではない。これらの弁は個々の導管内の媒体の
流れの制御若しくは遮断に役立つ。これらの弁に対して付加的に、本発明による
ガス導管システム内に逆止め弁も設けておくことができる。
。弁の型としては、例えば手動操作弁あるいは電空弁のような圧力空気操作弁を
使用することができる。しかしながら本発明によるガス導管システムの使用帯域
はこれらの弁型に限定されるものではない。これらの弁は個々の導管内の媒体の
流れの制御若しくは遮断に役立つ。これらの弁に対して付加的に、本発明による
ガス導管システム内に逆止め弁も設けておくことができる。
【００２３】 本発明によればＴＥＡＳバッブラと担体ガス源並びにＴＥＯＳ蒸発器とガス源
は１つの導管を介して接続しておくことができ、その際これらの導管は本発明に
よれば加熱される導管の直径よりも小さい直径を有している。有利にはこれらの
導管は６ｍｍ以下の直径を有している。この場合これらの導管は加熱しないでお
くことができる。加熱される導管と同じように、これらの導管も引き抜かれたあ
るいは電解研磨された管から成ることができ、溶接しておくことができる。
は１つの導管を介して接続しておくことができ、その際これらの導管は本発明に
よれば加熱される導管の直径よりも小さい直径を有している。有利にはこれらの
導管は６ｍｍ以下の直径を有している。この場合これらの導管は加熱しないでお
くことができる。加熱される導管と同じように、これらの導管も引き抜かれたあ
るいは電解研磨された管から成ることができ、溶接しておくことができる。
【００２４】 別の実施形態では、担体ガス源のガスは窒素（Ｎ２）であることができる。ガ
ス源のガスは本発明によれば不活性ガス、有利にはヘリウム（Ｈｅ）であること
ができる。
ス源のガスは本発明によれば不活性ガス、有利にはヘリウム（Ｈｅ）であること
ができる。
【００２５】 本発明によるガス導管システムはプロセスリアクタ内へのＴＥＯＳ／ＴＥＡＳ
の最適の供給を可能にする。これによって、ウェーハ上に分離されるＡｓでドー
ピングしたＳｉＯ２は比較的に粒子がなく、良好な密度を有している。更にＴＥ
ＯＳ／ＴＥＡＳの流れが正確にかつ規定されて調節可能であることによって、分
離された層の層厚及びヒ素含有量を安定にすることができる。このために決定的
なことは、なかんずく、正確に配分されたＴＥＯＳ／ＴＥＡＳの比であり、これ
は特に本発明によるガス導管システムの個々の構成要素の加熱によって達成され
る。更に本発明によるガス導管システムは公知のガス導管システムに比べて構造
が比較的に簡単に構成されている。本発明によるガス導管システムにおいては、
ガス導管の長さ及び数を最小限にし、ガス導管の案内を最適化することができる
。また必要とされる弁の数及び取り付け場所並びに弁制御装置の構造を最適化す
ることができる。最後に種々の温度の正確な制御可能性も達成された。これらす
べての構造的な手段は、正確に規定されかつ精密に調節されたＴＥＯＳとＴＥＡ
Ｓとの比をプロセスリアクタに供給することができるという効果ももたらす。
の最適の供給を可能にする。これによって、ウェーハ上に分離されるＡｓでドー
ピングしたＳｉＯ２は比較的に粒子がなく、良好な密度を有している。更にＴＥ
ＯＳ／ＴＥＡＳの流れが正確にかつ規定されて調節可能であることによって、分
離された層の層厚及びヒ素含有量を安定にすることができる。このために決定的
なことは、なかんずく、正確に配分されたＴＥＯＳ／ＴＥＡＳの比であり、これ
は特に本発明によるガス導管システムの個々の構成要素の加熱によって達成され
る。更に本発明によるガス導管システムは公知のガス導管システムに比べて構造
が比較的に簡単に構成されている。本発明によるガス導管システムにおいては、
ガス導管の長さ及び数を最小限にし、ガス導管の案内を最適化することができる
。また必要とされる弁の数及び取り付け場所並びに弁制御装置の構造を最適化す
ることができる。最後に種々の温度の正確な制御可能性も達成された。これらす
べての構造的な手段は、正確に規定されかつ精密に調節されたＴＥＯＳとＴＥＡ
Ｓとの比をプロセスリアクタに供給することができるという効果ももたらす。
【００２６】 本発明の別の観点によれば、ガス導管システムはプロセスリアクタに接続され
ており、その際プロセスリアクタはプロセス管を有しており、このプロセス管内
には管形のライナ並びに半導体基板のための保持体が配置されており、プロセス
管に結合されたフランジが設けられており、ガス流入口及びガス流出口がプロセ
スリアクタに設けられており、ガス流入口（１６）は第１の加熱される導管（３
４，３５）及び第２の加熱される導管（３６，３７）を介して、それぞれ第１の
蒸発器（３１）及び第２の蒸発器（３２）に接続されている。
ており、その際プロセスリアクタはプロセス管を有しており、このプロセス管内
には管形のライナ並びに半導体基板のための保持体が配置されており、プロセス
管に結合されたフランジが設けられており、ガス流入口及びガス流出口がプロセ
スリアクタに設けられており、ガス流入口（１６）は第１の加熱される導管（３
４，３５）及び第２の加熱される導管（３６，３７）を介して、それぞれ第１の
蒸発器（３１）及び第２の蒸発器（３２）に接続されている。
【００２７】 したがってプロセスリアクタ、特にウェーハを処理するための鉛直炉、はプロ
セス管を有しており、このプロセス管内に管形のライナ（外とう）並びにボート
（半導体基板、特にウェーハを受容するための保持体若しくは保持装置）が設け
られている。プロセス管に結合されたフランジはプロセス管をシールするために
役立つ。ガス流入口によってプロセスリアクタは第１及び第２の加熱される導管
並びに蒸発器に接続されている。
セス管を有しており、このプロセス管内に管形のライナ（外とう）並びにボート
（半導体基板、特にウェーハを受容するための保持体若しくは保持装置）が設け
られている。プロセス管に結合されたフランジはプロセス管をシールするために
役立つ。ガス流入口によってプロセスリアクタは第１及び第２の加熱される導管
並びに蒸発器に接続されている。
【００２８】 ＴＥＡＳ法のために鉛直炉を使用することは、一般に次のような利点を有して
いる。すなわち、より良好な熱遮へいを達成することができ、ウェーハをガス流
出口を経て鉛直炉から流出するガスに対して、管形のライナ（外とう）によって
空間的に分離することによって、ウェーハに対する負の影響が阻止される。特に
本発明による配置によって、ウェーハ上における安定した層厚及び安定したヒ素
含有量を実現することができる。フランジは有利には取り外し可能に鉛直炉の別
の構造部材と結合されている。このことが有利であるのは、ガス相からの分離の
際に単に処理すべき基板だけでなしに、プロセス管内に存在する他のすべてのエ
レメント並びにプロセス管自体の内壁面も被覆されるからである。したがってこ
れらの構造部分は時折交換しなければならない。
いる。すなわち、より良好な熱遮へいを達成することができ、ウェーハをガス流
出口を経て鉛直炉から流出するガスに対して、管形のライナ（外とう）によって
空間的に分離することによって、ウェーハに対する負の影響が阻止される。特に
本発明による配置によって、ウェーハ上における安定した層厚及び安定したヒ素
含有量を実現することができる。フランジは有利には取り外し可能に鉛直炉の別
の構造部材と結合されている。このことが有利であるのは、ガス相からの分離の
際に単に処理すべき基板だけでなしに、プロセス管内に存在する他のすべてのエ
レメント並びにプロセス管自体の内壁面も被覆されるからである。したがってこ
れらの構造部分は時折交換しなければならない。
【００２９】 有利な実施形態では、ガス流入口及び又はガス流出口はフランジに配置されて
いる。
いる。
【００３０】 本発明によればガス流入口はＴＥＯＳガス供給システムのためのガス流入口及
びＴＥＡＳガス供給システムのためのガス流入口を有している。
びＴＥＡＳガス供給システムのためのガス流入口を有している。
【００３１】 有利な実施形態ではフランジに加熱・冷却装置が配置されている。フランジは
大きな金属の冷却体であるので、その加熱によってプロセスガスの凝縮が阻止さ
れる。
大きな金属の冷却体であるので、その加熱によってプロセスガスの凝縮が阻止さ
れる。
【００３２】 有利には加熱・冷却装置の媒体は９０℃よりも高い温度を有している。
【００３３】 フランジを恒温制御する加熱・冷却装置は有利にはグリコールを媒体として運
転され、冷却水供給部の代わりにフランジ内の存在する冷却蛇管に接続される。
フランジの冷却・加熱の目的は、前述の欠点を回避するために、公知の方法にお
いて従来普通であったよりも高いフランジ温度を調節することである。しかしこ
の結果シールがより強く温度負荷されるので、例えば２５０℃まで熱負荷するこ
とのできるシール材料を使用しなければならない。このようなシール材料は例え
ばテフロンである。加熱・冷却装置を接続することのできるフランジ冷却機構が
何ら存在していない型の炉を使用する場合には、所望の効果はフランジ外とうを
加熱することによっても達成することができる。加熱・冷却装置は可及的にフラ
ンジの近くに位置せしめ、導管内の熱損失を回避するようにする。
転され、冷却水供給部の代わりにフランジ内の存在する冷却蛇管に接続される。
フランジの冷却・加熱の目的は、前述の欠点を回避するために、公知の方法にお
いて従来普通であったよりも高いフランジ温度を調節することである。しかしこ
の結果シールがより強く温度負荷されるので、例えば２５０℃まで熱負荷するこ
とのできるシール材料を使用しなければならない。このようなシール材料は例え
ばテフロンである。加熱・冷却装置を接続することのできるフランジ冷却機構が
何ら存在していない型の炉を使用する場合には、所望の効果はフランジ外とうを
加熱することによっても達成することができる。加熱・冷却装置は可及的にフラ
ンジの近くに位置せしめ、導管内の熱損失を回避するようにする。
【００３４】 本発明によれば、鉛直炉内の温度は４００℃から１２５０℃、有利には６００
℃から７００℃であることができる。
℃から７００℃であることができる。
【００３５】 別の実施形態では、鉛直炉内のガス圧は２０Ｐａから１００Ｐａ、有利には６
６．６±１３．３Ｐａ（５００±１００ｍＴｏｒｒ）であることができる。これ
によって分離層は良好に縁をカバーする。
６．６±１３．３Ｐａ（５００±１００ｍＴｏｒｒ）であることができる。これ
によって分離層は良好に縁をカバーする。
【００３６】 炉内の低い圧力によって、炉内部の反応ガスの濃度勾配をわずかにして、半導
体表面のどの箇所においても反応ガスの濃度が調節されているガス混合物の濃度
とほとんど同じであるようにすることができる。これによって、炉内部の圧力に
より個々のウェーハ上の層厚及びヒ素含有量を更に安定化することができる。
体表面のどの箇所においても反応ガスの濃度が調節されているガス混合物の濃度
とほとんど同じであるようにすることができる。これによって、炉内部の圧力に
より個々のウェーハ上の層厚及びヒ素含有量を更に安定化することができる。
【００３７】 本発明によればボート（保持装置）内に１００よりも多いウェーハ、有利には
１５０の生産的なウェーハを配置しておくことができる。これにより水平炉の場
合におけるよりも著しく多くのウェーハを同時に加工することができ、したがっ
て個々のウェーハの製作費を更に低下させることができる。
１５０の生産的なウェーハを配置しておくことができる。これにより水平炉の場
合におけるよりも著しく多くのウェーハを同時に加工することができ、したがっ
て個々のウェーハの製作費を更に低下させることができる。
【００３８】 本発明による鉛直炉によって、ＴＥＡＳ／ＴＥＯＳは正確に配量された規定さ
れた比で炉内に達することができる。同時にフランジの加熱によって、不利な影
響が阻止される。なかんずくこれによって鉛直炉におけるＴＥＡＳ法の使用可能
性が著しく改善される。
れた比で炉内に達することができる。同時にフランジの加熱によって、不利な影
響が阻止される。なかんずくこれによって鉛直炉におけるＴＥＡＳ法の使用可能
性が著しく改善される。
【００３９】 本発明の別の観点によれば、半導体基板上にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層
を分離する方法において、 −プロセス管及びフランジを有しているプロセスリアクタに多数の処理すべき半
導体基板を装着し、その際半導体基板をプロセス管内に入れ、 −プロセスリアクタを４５０℃から１２５０℃の温度、有利には６００℃から７
００℃の温度に加熱し、 −フランジに配置された加熱・冷却装置を介してフランジを加熱し、その際加熱
・冷却装置（２５）が、９０℃よりも高い温度の媒体を有しているようにし、 −ＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を分離するために、ＴＥＯＳ（テトラエチル
オルトシリケート）及びＴＥＡＳ（トリエチルアルセネート）をプロセスリアク
タ内に導入し、その際ＴＥＡＳは、少なくとも１つの第１の加熱される導管を介
して、液状のＴＥＡＳを有している第１の蒸発器から導入し、ＴＥＯＳは、少な
くとも１つの第２の加熱される導管を介して、液状のＴＥＯＳを有している第２
の蒸発器から導入し、 −ＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を半導体基板（１９）上に分離する、 ようにする。
を分離する方法において、 −プロセス管及びフランジを有しているプロセスリアクタに多数の処理すべき半
導体基板を装着し、その際半導体基板をプロセス管内に入れ、 −プロセスリアクタを４５０℃から１２５０℃の温度、有利には６００℃から７
００℃の温度に加熱し、 −フランジに配置された加熱・冷却装置を介してフランジを加熱し、その際加熱
・冷却装置（２５）が、９０℃よりも高い温度の媒体を有しているようにし、 −ＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を分離するために、ＴＥＯＳ（テトラエチル
オルトシリケート）及びＴＥＡＳ（トリエチルアルセネート）をプロセスリアク
タ内に導入し、その際ＴＥＡＳは、少なくとも１つの第１の加熱される導管を介
して、液状のＴＥＡＳを有している第１の蒸発器から導入し、ＴＥＯＳは、少な
くとも１つの第２の加熱される導管を介して、液状のＴＥＯＳを有している第２
の蒸発器から導入し、 −ＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を半導体基板（１９）上に分離する、 ようにする。
【００４０】 本発明による方法によって、別の本発明の観点に関連して先に述べた利点、効
果及び作用がウェーハ表面上に層を分離する場合に達成される。
果及び作用がウェーハ表面上に層を分離する場合に達成される。
【００４１】 特にＴＥＡＳは加熱されるＴＥＡＳバッブラから担体ガス―例えば窒素―を介
してプロセスリアクタ内に供給され、そこで高められた温度―例えばほぼ７００
℃―でＴＥＯＳと一緒にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層に反応する。この反応
は例えば次式にしたがって行われる： ＯＡｓ（ＯＣ２Ｈ５）３（Ｎ２）＋Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４（ガス状）→ （Ａｓ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）＋Ｃ２Ｈ４ この場合，ヒ素原子はＳｉＯ２結晶内に組み込まれる。
してプロセスリアクタ内に供給され、そこで高められた温度―例えばほぼ７００
℃―でＴＥＯＳと一緒にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層に反応する。この反応
は例えば次式にしたがって行われる： ＯＡｓ（ＯＣ２Ｈ５）３（Ｎ２）＋Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４（ガス状）→ （Ａｓ２Ｏ３＋ＳｉＯ２）＋Ｃ２Ｈ４ この場合，ヒ素原子はＳｉＯ２結晶内に組み込まれる。
【００４２】 有利にはプロセスリアクタ内で、２０Ｐａから１００Ｐａまでの圧力、有利に
は６６．６±１３．３Ｐａ（５００±１００ｍＴｏｒｒ）の圧力を調節すること
ができる。この特別に調節された圧力の利点は、別の本発明の観点についての先
に述べたことから明らかである。
は６６．６±１３．３Ｐａ（５００±１００ｍＴｏｒｒ）の圧力を調節すること
ができる。この特別に調節された圧力の利点は、別の本発明の観点についての先
に述べたことから明らかである。
【００４３】 有利な実施形態では、この方法は分離時間、温度、圧力及びＴＥＡＳ／ＴＥＯ
Ｓの比のパラメータを介して制御することができる。
Ｓの比のパラメータを介して制御することができる。
【００４４】 ＴＥＯＳの流れは有利にはＴＥＯＳ蒸発器温度を介して調節することができる
。更にＴＥＡＳの流れは本発明によればＴＥＡＳバッブラ温度及び担体ガスの流
れを介して調節することができる。この場合担体ガスの流れは有利には５０〜２
００標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）であることができる。
。更にＴＥＡＳの流れは本発明によればＴＥＡＳバッブラ温度及び担体ガスの流
れを介して調節することができる。この場合担体ガスの流れは有利には５０〜２
００標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）であることができる。
【００４５】 別の実施形態では、ほぼ１５０ｎｍの厚さのＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層
が分離される。
が分離される。
【００４６】 本発明によればＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層は５．５±２．５％のヒ素含
有量を有している。
有量を有している。
【００４７】 以下においては図面に示した実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する
。
。
【００４８】 図１は本発明によるガス導管システム３０のガス流動回路図である。ガス導管
システム３０はガス流入開口１６ａ及び１６ｂを介してプロセスリアクタに接続
されており、このプロセスリアクタはこの実施例ではウェーハを処理する鉛直炉
１０である。
システム３０はガス流入開口１６ａ及び１６ｂを介してプロセスリアクタに接続
されており、このプロセスリアクタはこの実施例ではウェーハを処理する鉛直炉
１０である。
【００４９】 図１から分かるように、ガス導管システムは種々の太さの導管を有している。
太い線で示した導管は１２ｍｍの直径を有していて、引き抜かれたあるいは電解
研磨された特殊鋼から成っている。これらの導管は加熱されている。図１におい
て細い線で示した導管は６ｍｍの直径を有していて、やはり引き抜かれたあるい
は電解研磨された特殊鋼から成っており、この実施例では加熱されていない。
太い線で示した導管は１２ｍｍの直径を有していて、引き抜かれたあるいは電解
研磨された特殊鋼から成っている。これらの導管は加熱されている。図１におい
て細い線で示した導管は６ｍｍの直径を有していて、やはり引き抜かれたあるい
は電解研磨された特殊鋼から成っており、この実施例では加熱されていない。
【００５０】 弁としては手動操作される弁（Ｔ形の印が付けてある弁）あるいは電空式の弁
（正方形の印が付けてある弁）が使用される。これらの弁はその大きさをそれぞ
れの導管直径に適合せしめられている。
（正方形の印が付けてある弁）が使用される。これらの弁はその大きさをそれぞ
れの導管直径に適合せしめられている。
【００５１】 ガス導管システム３０の構造は次のとおりである： ＴＥＯＳ蒸発器３２はヘリウムのガス源２６に接続されている。ヘリウムの代
わりに例えば窒素を使用することもできる。ＴＥＯＳ蒸発器３２とヘリウムのガ
ス源との間にはＴＥＯＳタンクが設けられている。ヘリウムは導管６２及び６４
を経てＴＥＯＳタンク３３内に導かれる。ガスの流れを制御するために、導管６
２及び６４内には弁６１及び６６が設けられている。更に導管６２及び６４の分
岐点には逆止め弁６５を有する導管６３が設けられている。この導管６３はガス
導管システム３０の排気出口に通じている。導管６４は直接にＴＥＯＳタンク３
３内に通じている。ＴＥＯＳタンク３３の出口から弁６７を有する導管６８がＴ
ＥＯＳ蒸発器３２に通じている。ＴＥＯＳ蒸発器３２内への入口の前において、
導管６８は弁７０及び６９を有する加熱される導管７１に接続している。ＴＥＯ
Ｓ蒸発器３２の出口から弁７２及び７３を有する加熱される導管３６が出ている
。この導管３６は一面では弁４７に通じており、他面において弁７４を有する別
の加熱される導管３７に分岐しており、この導管３７を介してＴＥＯＳ蒸発器３
２が鉛直炉１０のガス流入口１６ａに接続されている。圧力検査のために導管３
７には圧力受容部７５が設けられている。
わりに例えば窒素を使用することもできる。ＴＥＯＳ蒸発器３２とヘリウムのガ
ス源との間にはＴＥＯＳタンクが設けられている。ヘリウムは導管６２及び６４
を経てＴＥＯＳタンク３３内に導かれる。ガスの流れを制御するために、導管６
２及び６４内には弁６１及び６６が設けられている。更に導管６２及び６４の分
岐点には逆止め弁６５を有する導管６３が設けられている。この導管６３はガス
導管システム３０の排気出口に通じている。導管６４は直接にＴＥＯＳタンク３
３内に通じている。ＴＥＯＳタンク３３の出口から弁６７を有する導管６８がＴ
ＥＯＳ蒸発器３２に通じている。ＴＥＯＳ蒸発器３２内への入口の前において、
導管６８は弁７０及び６９を有する加熱される導管７１に接続している。ＴＥＯ
Ｓ蒸発器３２の出口から弁７２及び７３を有する加熱される導管３６が出ている
。この導管３６は一面では弁４７に通じており、他面において弁７４を有する別
の加熱される導管３７に分岐しており、この導管３７を介してＴＥＯＳ蒸発器３
２が鉛直炉１０のガス流入口１６ａに接続されている。圧力検査のために導管３
７には圧力受容部７５が設けられている。
【００５２】 更にガス導管システム３０はＴＥＡＳバッブラ３１を有しており、これは担体
ガス源２７と接続されている。この実施例では担体ガスとして窒素が使用される
。窒素は弁３８を介してガス導管システム内に供給され、導管４８を経てＴＥＡ
Ｓバッブラ３１に流れる。導管４８内には質量流制御器４９、弁５０，５３，５
４，ガスフィルタ５１並びに逆止め弁５２が配置されている。導管４８は弁５４
内に開口しており、この弁５４から加熱される導管５５が出て、ＴＥＡＳバッブ
ラ３１内に開口している。
ガス源２７と接続されている。この実施例では担体ガスとして窒素が使用される
。窒素は弁３８を介してガス導管システム内に供給され、導管４８を経てＴＥＡ
Ｓバッブラ３１に流れる。導管４８内には質量流制御器４９、弁５０，５３，５
４，ガスフィルタ５１並びに逆止め弁５２が配置されている。導管４８は弁５４
内に開口しており、この弁５４から加熱される導管５５が出て、ＴＥＡＳバッブ
ラ３１内に開口している。
【００５３】 ＴＥＡＳバッブラ３１の出口側から加熱される導管３４が出て、一面では弁４
６に通じており、かつ他面では加熱される導管３５に分岐しており、この導管３
５は弁６０を経て鉛直炉のガス流入開口１６ｂに接続されている。
６に通じており、かつ他面では加熱される導管３５に分岐しており、この導管３
５は弁６０を経て鉛直炉のガス流入開口１６ｂに接続されている。
【００５４】 更に導管４８と３４との間にはバイパス弁５８が設けられている。後でより詳
細に説明する若干の場合には、担体ガス窒素が、例えば導管の洗浄のために、Ｔ
ＥＡＳバッブラ３１を通して導かれないようにすることが望ましい。この目的の
ために入口弁３８の後方に別の導管３９及び４２が設けられており、これらの導
管はそれぞれ質量流制御器４０，４３及び弁４１，４４を有している。ガスフィ
ルタ４５の前方で両方の導管３９及び４２はまとめられ、ただ１つの導管３９と
して導かれる。この導管３９は分岐部を経て弁４６内に開口し、したがってＴＥ
ＡＳバッブラ３１から出る加熱される導管３４に接続されている。導管３９はそ
の端部範囲において弁４７に開口しており、したがってＴＥＯＳ蒸発器３２から
出る加熱される導管３６に接続されている。
細に説明する若干の場合には、担体ガス窒素が、例えば導管の洗浄のために、Ｔ
ＥＡＳバッブラ３１を通して導かれないようにすることが望ましい。この目的の
ために入口弁３８の後方に別の導管３９及び４２が設けられており、これらの導
管はそれぞれ質量流制御器４０，４３及び弁４１，４４を有している。ガスフィ
ルタ４５の前方で両方の導管３９及び４２はまとめられ、ただ１つの導管３９と
して導かれる。この導管３９は分岐部を経て弁４６内に開口し、したがってＴＥ
ＡＳバッブラ３１から出る加熱される導管３４に接続されている。導管３９はそ
の端部範囲において弁４７に開口しており、したがってＴＥＯＳ蒸発器３２から
出る加熱される導管３６に接続されている。
【００５５】 最後にプロセス圧力を監視するために、鉛直炉になお圧力受容部７９が設けら
れており、この圧力受容部は加熱される導管７６並びに弁７７，７８を介して鉛
直炉１０に接続されている。
れており、この圧力受容部は加熱される導管７６並びに弁７７，７８を介して鉛
直炉１０に接続されている。
【００５６】 以下においてはガス導管システム３０の作用形式について説明する。
【００５７】 前プロセス及び主プロセス中、ＴＥＡＳ及びＴＥＯＳを規定された比及び状態
で鉛直炉１０内に供給する。このために、ヘリウムガスが導管６２及び６４を経
て先ず、加熱されていないＴＥＯＳタンク３３内に供給される。ヘリウムの目的
は、ＴＥＯＳ蒸発器３２にＴＥＯＳタンク３３から充てんすることである。ＴＥ
ＯＳ蒸発器は２５℃から３５℃の温度を有している。この場合重要なことは、Ｔ
ＥＯＳ蒸発器内の温度がコンスタントであることである。それは、コンスタント
な温度はＴＥＯＳのコンスタントな圧力にとって必要であるからである。この理
由からＴＥＯＳタンク３３からから来るＴＥＯＳは、ＴＥＯＳ蒸発器３２内に入
る前に既に、加熱される導管７１を介して前加熱される。蒸発せしめられたＴＥ
ＯＳは、加熱される導管３６及び３７を経て、鉛直炉１０のガス流入開口１６ａ
に達する。この方法段階では弁４７は閉じられている。
で鉛直炉１０内に供給する。このために、ヘリウムガスが導管６２及び６４を経
て先ず、加熱されていないＴＥＯＳタンク３３内に供給される。ヘリウムの目的
は、ＴＥＯＳ蒸発器３２にＴＥＯＳタンク３３から充てんすることである。ＴＥ
ＯＳ蒸発器は２５℃から３５℃の温度を有している。この場合重要なことは、Ｔ
ＥＯＳ蒸発器内の温度がコンスタントであることである。それは、コンスタント
な温度はＴＥＯＳのコンスタントな圧力にとって必要であるからである。この理
由からＴＥＯＳタンク３３からから来るＴＥＯＳは、ＴＥＯＳ蒸発器３２内に入
る前に既に、加熱される導管７１を介して前加熱される。蒸発せしめられたＴＥ
ＯＳは、加熱される導管３６及び３７を経て、鉛直炉１０のガス流入開口１６ａ
に達する。この方法段階では弁４７は閉じられている。
【００５８】 鉛直炉内へのＴＥＯＳの正確に規定された供給比を可能にするために、加熱さ
れる導管３６，３７は種々の温度の範囲を有している。この温度調節は４チャン
ネル随伴加熱器（図示せず）を介して行われる。この実施例では全体として４つ
の種々の温度の範囲Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ及びＩＶが設けられている。この場合注意
すべきことは、加熱される導管３６，３７内の温度プロフィールがＴＥＯＳ蒸発
器３２から鉛直炉１０に向かって上昇していることである。ＴＥＯＳ蒸発器３２
の出口に直接に接続している第１の範囲Ｉは、ＴＥＯＳ蒸発器３２内の温度に比
べて２℃だけ高い温度を有している。これに続く範囲ＩＩ，ＩＩＩ及びＩＶ内で
は温度は更にその都度２℃ずつ上昇しており、したがってＴＥＯＳは、ＴＥＯＳ
蒸発器３２内の温度よりも８℃だけ高い温度で鉛直炉１０内に達する。
れる導管３６，３７は種々の温度の範囲を有している。この温度調節は４チャン
ネル随伴加熱器（図示せず）を介して行われる。この実施例では全体として４つ
の種々の温度の範囲Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ及びＩＶが設けられている。この場合注意
すべきことは、加熱される導管３６，３７内の温度プロフィールがＴＥＯＳ蒸発
器３２から鉛直炉１０に向かって上昇していることである。ＴＥＯＳ蒸発器３２
の出口に直接に接続している第１の範囲Ｉは、ＴＥＯＳ蒸発器３２内の温度に比
べて２℃だけ高い温度を有している。これに続く範囲ＩＩ，ＩＩＩ及びＩＶ内で
は温度は更にその都度２℃ずつ上昇しており、したがってＴＥＯＳは、ＴＥＯＳ
蒸発器３２内の温度よりも８℃だけ高い温度で鉛直炉１０内に達する。
【００５９】 ＴＥＡＳを鉛直炉１０内に供給するためには、まず担体ガスである窒素がＴＥ
ＡＳバッブラ３１内に供給される。このために、弁４１及び４４は閉じられてお
り、したがって窒素は導管４８を通って流れる。この場合ガスは質量流制御器４
９を通過し、この質量流制御器によってガス流は０〜２００標準立方センチメー
トル毎分（ｓｃｃｍ）に調節可能である。バイパス弁５８は閉じられているので
、窒素は加熱される導管区分５５を経て最後にＴＥＡＳバッブラ３１内に達する
。このバッブラ内の温度は３０℃から５０℃であり、この温度はやはりコンスタ
ントに維持しなければならない。それは、ＴＥＡＳバッブラ３１内のコンスタン
トな温度は担体ガスの飽和度にとって重要であるからである。担体ガスと一緒に
ＴＥＡＳは加熱される導管３４及び３５を経て鉛直炉１０内に供給される。この
場合弁４６は閉じられている。ＴＥＯＳ蒸発器３２におけると同じように、導管
３４，３５も、４チャンネル随伴加熱器を介して調節される種々の温度の範囲を
有している。すなわちやはり４つの範囲Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ及びＩＶが設けられて
おり、これらの範囲内で、ＴＥＡＳバッブラ３１から出るＴＥＡＳの温度が鉛直
炉に向かってそれぞれ２℃ずつ高められる。最後にＴＥＡＳはガス流入開口１６
ｂを経て鉛直炉内に供給される。
ＡＳバッブラ３１内に供給される。このために、弁４１及び４４は閉じられてお
り、したがって窒素は導管４８を通って流れる。この場合ガスは質量流制御器４
９を通過し、この質量流制御器によってガス流は０〜２００標準立方センチメー
トル毎分（ｓｃｃｍ）に調節可能である。バイパス弁５８は閉じられているので
、窒素は加熱される導管区分５５を経て最後にＴＥＡＳバッブラ３１内に達する
。このバッブラ内の温度は３０℃から５０℃であり、この温度はやはりコンスタ
ントに維持しなければならない。それは、ＴＥＡＳバッブラ３１内のコンスタン
トな温度は担体ガスの飽和度にとって重要であるからである。担体ガスと一緒に
ＴＥＡＳは加熱される導管３４及び３５を経て鉛直炉１０内に供給される。この
場合弁４６は閉じられている。ＴＥＯＳ蒸発器３２におけると同じように、導管
３４，３５も、４チャンネル随伴加熱器を介して調節される種々の温度の範囲を
有している。すなわちやはり４つの範囲Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ及びＩＶが設けられて
おり、これらの範囲内で、ＴＥＡＳバッブラ３１から出るＴＥＡＳの温度が鉛直
炉に向かってそれぞれ２℃ずつ高められる。最後にＴＥＡＳはガス流入開口１６
ｂを経て鉛直炉内に供給される。
【００６０】 加熱される導管３４，３５及び３６，３７の圧力コントロールは圧力受容部５
９及び７５を介して行われる。
９及び７５を介して行われる。
【００６１】 主プロセスの前又は後に、鉛直炉１０をスタンバイ運転で洗浄し、あるいは排
気される鉛直炉を換気することが望まれることがある。この洗浄並びに換気はい
ずれも担体ガスである窒素によって行われる。
気される鉛直炉を換気することが望まれることがある。この洗浄並びに換気はい
ずれも担体ガスである窒素によって行われる。
【００６２】 沿直炉１０を洗浄するためには、弁５０が閉じられて、弁４１が開かれ、した
がって窒素は質量流制御器４０を経て導管３９内に流入することができる。この
場合質量流制御器４０は０〜２標準リットル毎分に無段階に調節可能である。
がって窒素は質量流制御器４０を経て導管３９内に流入することができる。この
場合質量流制御器４０は０〜２標準リットル毎分に無段階に調節可能である。
【００６３】 開かれている弁４６の前の分岐範囲において、窒素ガス流は同じ部分に分割さ
れ、したがって弁４７が開かれると、加熱される導管３５，部分的に導管３４，
導管３７及び部分的に導管３６が窒素によって洗浄される。もちろん、相応する
弁調節によって、ＴＥＯＳ導管およびＴＥＡＳ導管も順次に洗浄することができ
る。導管３９内に設けられているガスフィルタの機能は、特に加熱される導管及
びウェーハの汚損を防止することである。
れ、したがって弁４７が開かれると、加熱される導管３５，部分的に導管３４，
導管３７及び部分的に導管３６が窒素によって洗浄される。もちろん、相応する
弁調節によって、ＴＥＯＳ導管およびＴＥＡＳ導管も順次に洗浄することができ
る。導管３９内に設けられているガスフィルタの機能は、特に加熱される導管及
びウェーハの汚損を防止することである。
【００６４】 大気圧に排気される鉛直炉１０を換気するためには、洗浄する場合に加えてな
お弁４４及び質量流制御器４３が開制御される。この質量制御器は０〜１０標準
リットル毎分の範囲内で無段階に調節可能である。この付加的な開制御によって
換気に必要な大きなガス流が達成される。
お弁４４及び質量流制御器４３が開制御される。この質量制御器は０〜１０標準
リットル毎分の範囲内で無段階に調節可能である。この付加的な開制御によって
換気に必要な大きなガス流が達成される。
【００６５】 ＴＥＡＳ源を交換する前に普通必要なことは、加熱されるＴＥＡＳ導管３４及
び３５をきれいに洗浄することである。このことは次のようにして行われる: Ｔ
ＥＡＳ源の交換のためにＴＥＡＳバッブラ３１を弁５４及び５６の上方でねじ外
さなければならないので、これらの弁をまず閉じなければならない。同時にバイ
パス弁５８を開かなければならない。弁４２，４４を閉じ、弁５０を開くと、酸
素は導管４８を通り、バイパス弁５８及び開かれている弁５７を経て、加熱され
る導管３４及び３５内に流れ、これによってこれらの導管が洗浄される。
び３５をきれいに洗浄することである。このことは次のようにして行われる: Ｔ
ＥＡＳ源の交換のためにＴＥＡＳバッブラ３１を弁５４及び５６の上方でねじ外
さなければならないので、これらの弁をまず閉じなければならない。同時にバイ
パス弁５８を開かなければならない。弁４２，４４を閉じ、弁５０を開くと、酸
素は導管４８を通り、バイパス弁５８及び開かれている弁５７を経て、加熱され
る導管３４及び３５内に流れ、これによってこれらの導管が洗浄される。
【００６６】 最後に必要なことは、ＴＥＯＳ蒸発器３２を各プロセス実施ごとに後洗浄して
、コンスタントな充てん状態を保証することである。ＴＥＯＳ蒸発器３２を後充
てんするために重要なことは、１０ＰＳＩよりも小さい充てん圧力を有するヘリ
ウムを使用することである。ヘリウムは液状のＴＥＯＳをＴＥＯＳタンク３３か
ら導管６８内に押出し、この導管内で液状のＴＥＯＳはまず閉じられている弁７
０によってせき止められる。弁７０を開くと、充てん過程が始まる。制御プログ
ラムにおいて調節されている時間に関連して、あるいは充てん状態センサに関連
して、充てんは弁７０を閉じることによって自動的に停止せしめられる。例えば
誤作用によってヘリウム圧力が１０ＰＳＩよりも大きくなると、この過圧は逆止
め弁６５を介して排出される。これによってガス導管システム３０は過度に高い
ガス圧力に対して保護され、コントロールされない充てんが阻止される。
、コンスタントな充てん状態を保証することである。ＴＥＯＳ蒸発器３２を後充
てんするために重要なことは、１０ＰＳＩよりも小さい充てん圧力を有するヘリ
ウムを使用することである。ヘリウムは液状のＴＥＯＳをＴＥＯＳタンク３３か
ら導管６８内に押出し、この導管内で液状のＴＥＯＳはまず閉じられている弁７
０によってせき止められる。弁７０を開くと、充てん過程が始まる。制御プログ
ラムにおいて調節されている時間に関連して、あるいは充てん状態センサに関連
して、充てんは弁７０を閉じることによって自動的に停止せしめられる。例えば
誤作用によってヘリウム圧力が１０ＰＳＩよりも大きくなると、この過圧は逆止
め弁６５を介して排出される。これによってガス導管システム３０は過度に高い
ガス圧力に対して保護され、コントロールされない充てんが阻止される。
【００６７】 図２には、極めて簡単化された形式で、鉛直炉１０の形の本発明によるプロセ
スリアクタは示されている。この鉛直炉１０は炉ケーシング１１から成り、この
炉ケーシングは内面に加熱カセット２４を備えている。この場合例えば５領域の
加熱カセットを使用することができる。加熱カセット２４の内部にはプロセス管
１２が設けられており、このプロセス管は取り外し可能にフランジ１５と結合さ
れている。更にプロセス管１２の内部には管形又は円筒状のライナ（外とう）１
３が設けられており、このライナは多数のウェーハ１９を受容するボート（保持
装置）１４を遮へいするために役立つ。プロセス管１２，ライナ（外とう）１３
及びボート（保持装置）１４の壁は流動通路１８を形成している。ボート（保持
装置）１４も、またライナ（外とう）１３も取り外し可能にフランジ１５と結合
されている。フランジ１５はガス流入口１６及びガス流出口１７を有している。
スリアクタは示されている。この鉛直炉１０は炉ケーシング１１から成り、この
炉ケーシングは内面に加熱カセット２４を備えている。この場合例えば５領域の
加熱カセットを使用することができる。加熱カセット２４の内部にはプロセス管
１２が設けられており、このプロセス管は取り外し可能にフランジ１５と結合さ
れている。更にプロセス管１２の内部には管形又は円筒状のライナ（外とう）１
３が設けられており、このライナは多数のウェーハ１９を受容するボート（保持
装置）１４を遮へいするために役立つ。プロセス管１２，ライナ（外とう）１３
及びボート（保持装置）１４の壁は流動通路１８を形成している。ボート（保持
装置）１４も、またライナ（外とう）１３も取り外し可能にフランジ１５と結合
されている。フランジ１５はガス流入口１６及びガス流出口１７を有している。
【００６８】 更に図３から分かるように、フランジ１５はガス流入口としてそれぞれガス流
入開口１６ａとガス流入開口１６ｂとを有しており、これらのガス流入開口を介
して鉛直炉１０は図１に示した前述のガス導管システム３０と接続することがで
きる。更にフランジ１５は加熱・冷却装置２５のための接続口２０，２１を有し
ており、これらの接続口を介してフランジ１５を加熱することができる。フラン
ジ１５ひいては鉛直炉１０を基台上に確実にかつ固く支えるために、一連の支持
脚２２及び支持足２３が設けられている。
入開口１６ａとガス流入開口１６ｂとを有しており、これらのガス流入開口を介
して鉛直炉１０は図１に示した前述のガス導管システム３０と接続することがで
きる。更にフランジ１５は加熱・冷却装置２５のための接続口２０，２１を有し
ており、これらの接続口を介してフランジ１５を加熱することができる。フラン
ジ１５ひいては鉛直炉１０を基台上に確実にかつ固く支えるために、一連の支持
脚２２及び支持足２３が設けられている。
【００６９】 以下においては、鉛直炉１０の運転およびＴＥＡＳ法の実施について、図２及
び３並びに４及び５を参照しながら説明する。
び３並びに４及び５を参照しながら説明する。
【００７０】 ＴＥＡＳ法によってウェーハ上にガス相分離で、ＡｓをドーピングしたＳｉＯ
２層を分離する。ウェーハ上に１５０ｎｍの安定した層厚を実現し、かつ分離さ
れた層のそれぞれが５．５％±２．５％のヒ素含有量を有しているようにするた
めには、一連のパラメータを満たさなければならない。まず、鉛直炉１０内に適
当な温度及び適当な圧力を調節しなければならない。更にフランジ温度を適当に
調節しなければならない。最後に鉛直炉に規定されたＴＥＯＳ／ＴＥＡＳの比を
供給しなければならない。
２層を分離する。ウェーハ上に１５０ｎｍの安定した層厚を実現し、かつ分離さ
れた層のそれぞれが５．５％±２．５％のヒ素含有量を有しているようにするた
めには、一連のパラメータを満たさなければならない。まず、鉛直炉１０内に適
当な温度及び適当な圧力を調節しなければならない。更にフランジ温度を適当に
調節しなければならない。最後に鉛直炉に規定されたＴＥＯＳ／ＴＥＡＳの比を
供給しなければならない。
【００７１】 ウェーハ１９上にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を適当に分離するために、
まずボート（保持装置）１４に多数のウェーハ１９を装着する。この実施例では
鉛直炉１０のボート（保持装置）１４は全部で１６６のウェーハ１９を装着され
、そのうち１５０のウェーハは生産的なウェーハである。
まずボート（保持装置）１４に多数のウェーハ１９を装着する。この実施例では
鉛直炉１０のボート（保持装置）１４は全部で１６６のウェーハ１９を装着され
、そのうち１５０のウェーハは生産的なウェーハである。
【００７２】 次いでプロセス管の内部の炉内室が６００℃から７００℃の温度に加熱される
。同時にプロセス管１２内の圧力が６６．６±１３．３Ｐａの値に調節される。
この低い圧力によってわずかな濃度勾配が達成され、プロセス中にウェーハ表面
におけるどの箇所においてもほぼ同じ反応ガス濃度が生ぜしめられる。次いでフ
ランジ１５が加熱・冷却装置を介して加熱され、その際加熱・冷却装置内の媒体
が９０℃よりも高い温度にされる。これによってフランジにおけるプロセスガス
の規定されない分離が回避される。最後にガス流入開口１６ａ及び１６ｂを介し
て、ＴＥＡＳ及びＴＥＯＳがガス導管システム３０から前述の形式で供給される
。流入したガスは、ライナ（外とう）１３及びボート（保持装置）１４によって
形成される流動通路１８内を上方に向かって流れ、その際ガスはウェーハ１９に
沿っても流れる。相応するガス反応によってウェーハ１９上に所望の分離が行わ
れる。流動通路１８の自由端部において、ガス流は転向せしめられ、ライナ（外
とう）１３とプロセス管１２とによって形成される流動通路１８の部分を通って
、再びフランジ１５の方向に導かれる。フランジ１５内にはガス流出口１７が設
けられており、このガス流出口を通って反応ガスが外部に向かって排出される。
図２においてはガスの流動経路は矢印によって示されている。
。同時にプロセス管１２内の圧力が６６．６±１３．３Ｐａの値に調節される。
この低い圧力によってわずかな濃度勾配が達成され、プロセス中にウェーハ表面
におけるどの箇所においてもほぼ同じ反応ガス濃度が生ぜしめられる。次いでフ
ランジ１５が加熱・冷却装置を介して加熱され、その際加熱・冷却装置内の媒体
が９０℃よりも高い温度にされる。これによってフランジにおけるプロセスガス
の規定されない分離が回避される。最後にガス流入開口１６ａ及び１６ｂを介し
て、ＴＥＡＳ及びＴＥＯＳがガス導管システム３０から前述の形式で供給される
。流入したガスは、ライナ（外とう）１３及びボート（保持装置）１４によって
形成される流動通路１８内を上方に向かって流れ、その際ガスはウェーハ１９に
沿っても流れる。相応するガス反応によってウェーハ１９上に所望の分離が行わ
れる。流動通路１８の自由端部において、ガス流は転向せしめられ、ライナ（外
とう）１３とプロセス管１２とによって形成される流動通路１８の部分を通って
、再びフランジ１５の方向に導かれる。フランジ１５内にはガス流出口１７が設
けられており、このガス流出口を通って反応ガスが外部に向かって排出される。
図２においてはガスの流動経路は矢印によって示されている。
【００７３】 この方法によってウェーハ上に分離された層が生ぜしめられ、この層は前述の
前提条件、特に層厚及びヒ素含有量の安定性に関する前提条件を完全に満たして
いる。
前提条件、特に層厚及びヒ素含有量の安定性に関する前提条件を完全に満たして
いる。
【００７４】 ＴＥＡＳ法で鉛直炉１０において達成された結果の例が図４及び５に示されて
いる。
いる。
【００７５】 図４に示したグラフにおいては、ヒ素含有量とプロセスリアクタ―この場合鉛
直炉１０―内の相応するウェーハ位置との関係が示されている。この場合ウェー
ハ位置０はガス流入口１６（図２）の近くにあるのに対し、位置１６６はガス流
入口１６から最も離れたウェーハ位置である。図４の曲線経過から明らかなよう
に、鉛直炉のすべての範囲内において鉛直炉の全長に沿って、分離された層内の
ヒ素含有量が５．５±２．５％の範囲内で変化するようにするという前提条件が
満たされている。
直炉１０―内の相応するウェーハ位置との関係が示されている。この場合ウェー
ハ位置０はガス流入口１６（図２）の近くにあるのに対し、位置１６６はガス流
入口１６から最も離れたウェーハ位置である。図４の曲線経過から明らかなよう
に、鉛直炉のすべての範囲内において鉛直炉の全長に沿って、分離された層内の
ヒ素含有量が５．５±２．５％の範囲内で変化するようにするという前提条件が
満たされている。
【００７６】 図５に示したグラフにおいては、分離された層のヒ素含有量とプロセス実施番
号との関係が示されている。この場合、次の作業が行われる: すなわち鉛直炉に
１６６のウェーハが装着され、ＴＥＡＳ法が実施され、プロセス処理されたウェ
ーハが鉛直炉から取り出され、プロセス結果が測定される。図５においては全部
で３つの曲線が示されており、その際各曲線は鉛直炉内の特定のウェーハ位置に
ついて調べた結果を示す。菱形の印を付けた曲線はウェーハ位置１５、すなわち
ガス流入口の近くの位置のウェーハについて調べた結果を示す。正方形の印を付
けた曲線はウェーハ位置９０、すなわち鉛直炉の中央のウェーハについて調べた
結果を示す。最後に三角の印を付けた曲線はウェーハ位置１６５のウェーハにつ
いて調べた結果を示す。この位置は鉛直炉内の、ガス流入口から最も離れた位置
に相当する。
号との関係が示されている。この場合、次の作業が行われる: すなわち鉛直炉に
１６６のウェーハが装着され、ＴＥＡＳ法が実施され、プロセス処理されたウェ
ーハが鉛直炉から取り出され、プロセス結果が測定される。図５においては全部
で３つの曲線が示されており、その際各曲線は鉛直炉内の特定のウェーハ位置に
ついて調べた結果を示す。菱形の印を付けた曲線はウェーハ位置１５、すなわち
ガス流入口の近くの位置のウェーハについて調べた結果を示す。正方形の印を付
けた曲線はウェーハ位置９０、すなわち鉛直炉の中央のウェーハについて調べた
結果を示す。最後に三角の印を付けた曲線はウェーハ位置１６５のウェーハにつ
いて調べた結果を示す。この位置は鉛直炉内の、ガス流入口から最も離れた位置
に相当する。
【００７７】 図５の曲線から明らかなように、沿直炉内のすべての位置において、ヒ素含有
量はプロセス実施番号１０までほぼコンスタントであり、したがって本発明によ
る方法は、安定したヒ素含有量を長い時間にわたって生ぜしめるのにも、適して
いる。この場合注目に値する事実は、ヒ素含有量が後続の実施プロセスにおいて
も全く変化しないことである。このことは、従来公知のシステムに対する著しい
改善である。更に図５は、ヒ素含有量が鉛直炉の長さ範囲全体にわたって、最適
のヒ素分離のために必要な範囲内にあることを示している。
量はプロセス実施番号１０までほぼコンスタントであり、したがって本発明によ
る方法は、安定したヒ素含有量を長い時間にわたって生ぜしめるのにも、適して
いる。この場合注目に値する事実は、ヒ素含有量が後続の実施プロセスにおいて
も全く変化しないことである。このことは、従来公知のシステムに対する著しい
改善である。更に図５は、ヒ素含有量が鉛直炉の長さ範囲全体にわたって、最適
のヒ素分離のために必要な範囲内にあることを示している。
【図１】 本発明によるガス導管システムのガス流動回路図である。
【図２】 鉛直炉として構成されたプロセスリアクタの概略的横断面図である。
【図３】 本発明による鉛直炉のフランジの拡大斜視図である。
【図４】 ヒ素含有量とプロセスリアクタ内のウェーハ位置との関係を示した線図である
。
。
【図５】 ヒ素含有量とプロセスリアクタのプロセスサイクルの数との関係を示した線図
である。
である。
１０ 鉛直炉、 １１ 炉ケーシング、 １２ プロセス管、 １３ ライナ（
外とう）、 １４ ボート（保持装置）、 １５ フランジ、 １６ ガス流入
口、 １６ａ ガス流入開口、 １６ｂ ガス流入開口、 １７ ガス流出口、
１８ 流動通路、 １９ ウェーハ、 ２０ 接続口、 ２１ 接続口、 ２
２ 支持脚、 ２３ 支持足、 ２４ 加熱カセット、 ２５ 加熱・冷却装置
、 ２６ ガス源、 ２７ 担体ガス源、 ２８ 温度制御器、 ２９ 温度制
御器、 ３０ ガス導管システム、 ３１ ＴＥＡＳバッブラ、 ３２ ＴＥＯ
Ｓ蒸発器、 ３３ ＴＥＯＳタンク、 ３４ 導管、 ３５ 導管、 ３６ 導
管、 ３７ 導管、 ３８ 弁（入口弁） ３９ 導管、 ４０ 質量流制御器
、 ４１ 弁、 ４２ 導管、 ４３ 質量流制御器、 ４４ 弁、 ４５ ガ
スフィルタ、 ４６ 弁、 ４７ 弁、 ４８ 導管、 ４９ 質量流制御器、
５０ 弁、 ５１ ガスフィルタ、 ５２ 逆止め弁、 ５３ 弁、 ５４
弁、 ５５ 導管区分、 ５６ 弁、 ５７ 弁、 ５８ バイパス弁、 ５９
圧力受容部、 ６０ 弁、 ６１ 弁、 ６２ 導管、 ６３ 導管、 ６４
導管、 ６５ 逆止め弁、 ６６ 弁、 ６７ 弁、 ６８ 導管、 ６９
弁、 ７０ 弁、 ７１ 導管、 ７２ 弁、 ７３ 弁、 ７４ 弁、 ７５
圧力受容部、 ７６ 導管、 ７７ 弁、 ７８ 弁、 ７９ 圧力受容部、
８０ 随伴加熱器、 ８１ 随伴加熱器
外とう）、 １４ ボート（保持装置）、 １５ フランジ、 １６ ガス流入
口、 １６ａ ガス流入開口、 １６ｂ ガス流入開口、 １７ ガス流出口、
１８ 流動通路、 １９ ウェーハ、 ２０ 接続口、 ２１ 接続口、 ２
２ 支持脚、 ２３ 支持足、 ２４ 加熱カセット、 ２５ 加熱・冷却装置
、 ２６ ガス源、 ２７ 担体ガス源、 ２８ 温度制御器、 ２９ 温度制
御器、 ３０ ガス導管システム、 ３１ ＴＥＡＳバッブラ、 ３２ ＴＥＯ
Ｓ蒸発器、 ３３ ＴＥＯＳタンク、 ３４ 導管、 ３５ 導管、 ３６ 導
管、 ３７ 導管、 ３８ 弁（入口弁） ３９ 導管、 ４０ 質量流制御器
、 ４１ 弁、 ４２ 導管、 ４３ 質量流制御器、 ４４ 弁、 ４５ ガ
スフィルタ、 ４６ 弁、 ４７ 弁、 ４８ 導管、 ４９ 質量流制御器、
５０ 弁、 ５１ ガスフィルタ、 ５２ 逆止め弁、 ５３ 弁、 ５４
弁、 ５５ 導管区分、 ５６ 弁、 ５７ 弁、 ５８ バイパス弁、 ５９
圧力受容部、 ６０ 弁、 ６１ 弁、 ６２ 導管、 ６３ 導管、 ６４
導管、 ６５ 逆止め弁、 ６６ 弁、 ６７ 弁、 ６８ 導管、 ６９
弁、 ７０ 弁、 ７１ 導管、 ７２ 弁、 ７３ 弁、 ７４ 弁、 ７５
圧力受容部、 ７６ 導管、 ７７ 弁、 ７８ 弁、 ７９ 圧力受容部、
８０ 随伴加熱器、 ８１ 随伴加熱器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲールハルト オット ドイツ連邦共和国 ヴェルンベルク−ケブ リッツ ラーベンビュールシュトラーセ ６ (72)発明者 ミヒャエル メルツル ドイツ連邦共和国 レーゲンスブルク ホ ルツァーシュトラーセ 17 Ｆターム(参考） 4K030 AA06 AA09 AA18 AA20 BA25 BA44 EA01 JA09 JA10 KA04 KA25 5F045 AB32 AC15 AC17 AC19 AD10 AE19 BB01 BB04 BB15 DC55 DC57 DP19 EB10 EC09 EE02 EE03 EE04 EE15 EE17 EF03 EF08 EK06 EK10 EM10 GB05 5F058 BC02 BD04 BD06 BF04 BF25 BF31 BG02
Claims (31)
- 【請求項１】 半導体基板を処理するプロセスリアクタのためのガス導管シ
ステムであって、ＴＥＡＳ（トリエチルアルセネート）を蒸発させるための第１
の蒸発器（３１）を有し、この第１の蒸発器は、入口側を担体ガス源（２７）と
接続されており、かつ出口側に、第１の蒸発器（３１）をプロセスリアクタ（１
０）に接続するための少なくとも１つの第１の加熱される導管（３４，３５）を
有しており、更にＴＥＯＳ（テトラエチルオルトシリケート）を蒸発させるため
の第２の蒸発器（３２）を有し、この第２の蒸発器は、入口側をガス源（２６）
と接続されており、かつ出口側に、第２の蒸発器（３２）をプロセスリアクタ（
１０）に接続するための少なくとも１つの第２の加熱される導管（３６，３７）
を有している、プロセスリアクタのためのガス導管システム。 - 【請求項２】 第２の蒸発器（３２）とガス源（２６）との間に、ＴＥＯＳ
で満たされた液体タンク（３３）が配置されていることを特徴とする、請求項１
記載のガス導管システム。 - 【請求項３】 第１の蒸発器（３１）が、第１の蒸発器（３１）内の温度を
制御するための少なくとも１つの第１の温度制御器（２８）を有していることを
特徴とする、請求項１又は２記載のガス導管システム。 - 【請求項４】 第２の蒸発器（３２）が、第２の蒸発器（３２）内の温度を
制御するための少なくとも１つの第２の温度制御器（２９）を有していることを
特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載のガス導管システム。 - 【請求項５】 第１の温度制御器（２８）及び第２の温度制御器（２９）が
２５℃から９０℃までの範囲内で、±０．５℃の制御精度を有していることを特
徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載のガス導管システム。 - 【請求項６】 第１の加熱される導管（３４，３５）及び第２の加熱される
導管（３６，３７）が６ｍｍよりも大きい直径、有利には１２ｍｍの直径を有し
ていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載のガス導管シ
ステム。 - 【請求項７】 第１の加熱される導管（３４，３５）及び第２の加熱される
導管（３６，３７）がそれぞれ１つの随伴加熱器（８０，８１）を介して加熱さ
れることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載のガス導管シス
テム。 - 【請求項８】 随伴加熱器（８０，８１）によって、第１の加熱される導管
（３４，３５）及び第２の加熱される導管（３６，３７）のそれぞれコンスタン
トな温度が調節可能であることを特徴とする、請求項７記載のガス導管システム
。 - 【請求項９】 随伴加熱器（８０，８１）がそれぞれ複数の範囲に分割され
ており、これらの範囲のそれぞれの温度が個別的に調節可能であり、したがって
第１の加熱される導管（３４，３５）及び第２の加熱される導管（３６，３７）
が、随伴加熱器（８０，８１）の範囲に応じて異なった温度を有していることを
特徴とする、請求項７記載のガス導管システム。 - 【請求項１０】 第１の蒸発器（３１）及び又は第２の蒸発器（３２）から
プロセスリアクタ（１０）に向かって、後の範囲の温度が前の範囲の温度よりも
高いことを特徴とする、請求項９記載のガス導管システム。 - 【請求項１１】 随伴加熱器がそれぞれ４つの範囲に分割されていて、互い
に接している範囲はほぼ２℃の温度差を有していることを特徴とする、請求項１
０記載のガス導管システム。 - 【請求項１２】 第１の蒸発器（３１）及び担体ガス源（２７）が少なくと
も１つの導管（４８）を介して互いに接続されており、第２の蒸発器（３２）及
びガス源（２６）が少なくとも１つの別の導管（６２，６８）を介して互いに接
続されており、前記導管（４８）及び別の導管（６２，６８）が、第１の加熱さ
れる導管（３４，３５）及び第２の加熱される導管（３６，３７）の直径よりも
小さい直径を有していることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１
項記載のガス導管システム。 - 【請求項１３】 前記導管（４８）及び別の導管（６２，６８）の直径が６
ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１２記載のガス導管システム。 - 【請求項１４】 担体ガス源（２７）のガスが窒素（Ｎ２）であることを特
徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載のガス導管。 - 【請求項１５】 ガス源（２６）のガスが不活性ガス、有利にはヘリウムで
あることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項記載のガス導管。 - 【請求項１６】 第１の蒸発器（３１）が泡型蒸発器であって、液状のＴＥ
ＡＳを有しており、第２の蒸発器（３２）が液状のＴＥＯＳを有していることを
特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項記載のガス導管システム。 - 【請求項１７】 プロセスリアクタ（１０）がプロセス管（１２）を有して
おり、このプロセス管内には管形のライナ（１３）並びに半導体基板（１９）の
ための保持体（１４）が配置されており、プロセス管（１２）に結合されたフラ
ンジ（１５）が設けられており、ガス流入口（１６）及びガス流出口（１７）が
プロセスリアクタに設けられており、ガス流入口（１６）は、第１の加熱される
導管（３４，３５）及び第２の加熱される導管（３６，３７）を介して、それぞ
れ第１の蒸発器（３１）及び第２の蒸発器（３２）に接続されていることを特徴
とする、請求項１から１６までのいずれか１項記載のガス導管システム。 - 【請求項１８】 ガス流入口（１６）及び又はガス流出口（１７）がフラン
ジ（１５）内に配置されていることを特徴とする、請求項１７記載のガス導管シ
ステム。 - 【請求項１９】 ガス流入口（１６）が少なくとも２つのガス流入開口（１
６ａ，１６ｂ）を有しており、その際一方のガス流入開口（１６ａ）は第２の蒸
発器（３２）と接続されており、他方のガス流入開口（１６ｂ）は第１の蒸発器
（３１）と接続されていることを特徴とする、請求項１７又は１８記載のガス導
管システム。 - 【請求項２０】 フランジに加熱・冷却装置（２５）が配置されていること
を特徴とする、請求項１７から１９までのいずれか１項記載のガス導管システム
。 - 【請求項２１】 保持体（１４）が１００よりも多い半導体基板（１９）、
有利にはほぼ１５０の半導体基板（１９）を受け入れるように構成されているこ
とを特徴とする、請求項１７から２０までのいずれか１項記載のガス導管システ
ム。 - 【請求項２２】 半導体基板上にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を分離す
る方法において、 −プロセス管（１２）及びフランジ（１５）を有しているプロセスリアクタ（１
０）に多数の処理すべき半導体基板（１９）を装着し、その際半導体基板（１９
）をプロセス管内に入れ、 −プロセスリアクタ（１０）を４５０℃から１２５０℃の温度、有利には６００
℃から７００℃の温度に加熱し、 −フランジに配置された加熱・冷却装置（２５）を介してフランジを加熱し、そ
の際加熱・冷却装置（２５）が、９０℃よりも高い温度の媒体を有しているよう
にし、 −ＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を分離するために、ＴＥＯＳ（テトラエチル
オルトシリケート）及びＴＥＡＳ（トリエチルアルセネート）をプロセスリアク
タ（１０）内に導入し、その際ＴＥＡＳは、少なくとも１つの第１の加熱される
導管（３４，３５）を介して、液状のＴＥＡＳを有している第１の蒸発器（３１
）から導入し、ＴＥＯＳは、少なくとも１つの第２の加熱される導管（３６，３
７）を介して、液状のＴＥＯＳを有している第２の蒸発器（３２）から導入し、 −ＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を半導体基板（１９）上に分離する、 ことを特徴とする、半導体基板上にＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を分離する
方法。 - 【請求項２３】 プロセスリアクタ（１０）内で２０Ｐａから１００Ｐａの
圧力、有利には６６．６±１３．３Ｐａの圧力を調節することを特徴とする、請
求項２２記載の方法。 - 【請求項２４】 液状のＴＥＡＳを第１の蒸発器（３１）内で、±０．５℃
の精度で２５℃と９０℃との間の、有利には３０℃と５０℃との間のコンスタン
トな温度に調節することを特徴とする、請求項２２又は２３記載の方法。 - 【請求項２５】 液状のＴＥＯＳを第２の蒸発器（３２）内で、±０．５℃
の精度で２５℃と９０℃との間の、有利には２５℃と３５℃との間のコンスタン
トな温度に調節することを特徴とする、請求項２２から２４までのいずれか１項
記載の方法。 - 【請求項２６】 ＴＥＯＳの流れを、第２の蒸発器（３２）内のＴＥＯＳ蒸
発温度よりも高く調節することを特徴とする、請求項２２から２５までのいずれ
か１項記載の方法。 - 【請求項２７】 ＴＥＡＳを、第１の蒸発器内の液状のＴＥＡＳを通して不
活性ガス、有利には窒素ガス（Ｎ２）、を吹き通すことによって、蒸発させるこ
とを特徴とする、請求項２２から２６までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項２８】 ＴＥＡＳの流れを、第１の蒸発器（３１）内の温度及び担
体ガスの流れよりも高く調節することを特徴とする、請求項２２から２７までの
いずれか１項記載の方法。 - 【請求項２９】 担体ガスの流れを５０から２００標準立方センチメートル
毎分（ｓｃｃｍ）にすることを特徴とする、請求項２８記載の方法。 - 【請求項３０】 ＴＥＡＳ及びＴＥＯＳのプロセスリアクタ内での分離時間
、温度及び圧力、蒸発率並びにＴＥＡＳ／ＴＥＯＳの比を互いに調和せしめて、
ほぼ１５０ｎｍの厚さを有する、ＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層を分離するこ
とを特徴とする、請求項２２から２９までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項３１】 分離されたＡｓをドーピングしたＳｉＯ２層のＡｓ含有量
が５．５％±２．５％であるようにする、請求項２２から３０までのいずれか１
項記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19735399.1 | 1997-08-14 | ||
| DE19735399A DE19735399C2 (de) | 1997-08-14 | 1997-08-14 | Gasleitungssystem für einen Prozeßreaktor, insbesondere Vertikalofen, zur Behandlung von Wafern und Verfahren zur Behandlung von Wafern in einem Prozeßreaktor |
| PCT/DE1998/002352 WO1999009233A1 (de) | 1997-08-14 | 1998-08-13 | Gasleitungssystem für einen prozessreaktor sowie verfahren zur behandlung von halbleitersubstraten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001515282A true JP2001515282A (ja) | 2001-09-18 |
Family
ID=7839063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000509887A Pending JP2001515282A (ja) | 1997-08-14 | 1998-08-13 | プロセスリアクタのためのガス導管システム並びに半導体基板を処理する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1007761B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001515282A (ja) |
| KR (1) | KR100378497B1 (ja) |
| DE (2) | DE19735399C2 (ja) |
| WO (1) | WO1999009233A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003022979A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-24 | Tokyo Electron Ltd | 縦型熱処理装置 |
| JP2004099463A (ja) * | 2002-09-05 | 2004-04-02 | Tri Chemical Laboratory Inc | （ｒｏ）（ｒ’ｏ）（ｒ”ｏ）ｍ＝ｏの製造方法、薄膜形成材料、薄膜、並びに半導体素子 |
| WO2020100554A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 大陽日酸株式会社 | 半導体製造装置部品の洗浄装置、半導体製造装置部品の洗浄方法、及び半導体製造装置部品の洗浄システム |
Families Citing this family (3)
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| KR101072471B1 (ko) * | 2009-05-19 | 2011-10-12 | 주식회사 마이크로이즈 | 전구체 공급장치 및 이를 포함하는 박막증착시스템 |
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE64237T1 (de) * | 1985-05-22 | 1991-06-15 | Siemens Ag | Verfahren zum herstellen von mit bor und phosphor dotierten siliziumoxid-schichten fuer integrierte halbleiterschaltungen. |
| DE3684370D1 (de) * | 1985-06-24 | 1992-04-23 | Silicon Valley Group | Verfahren zum chemischen aufdampfen einer duennen oxydschicht auf einem siliziumsubstrat. |
| EP0239664B1 (de) * | 1986-04-04 | 1991-12-18 | Ibm Deutschland Gmbh | Verfahren zum Herstellen von Silicium und Sauerstoff enthaltenden Schichten |
| US4755486A (en) * | 1986-12-11 | 1988-07-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of producing a defined arsenic doping in silicon semiconductor substrates |
| ATE76446T1 (de) * | 1988-02-11 | 1992-06-15 | Siemens Ag | Thermostatisierte anordnung zur sicheren und kontrollierten verdampfung von giftigen oder an der luft hochreaktiven fluessigen reaktionsmedien, vorzugsweise fuer niederdruckdampfabscheideanlagen in der halbleitertechnik. |
| DE3833232A1 (de) * | 1988-09-30 | 1990-04-05 | Leybold Ag | Verfahren und vorrichtung zum verdampfen von bei raumtemperatur fluessigen monomeren |
| JP2614338B2 (ja) * | 1990-01-11 | 1997-05-28 | 株式会社東芝 | 液体ソース容器 |
| JPH086181B2 (ja) * | 1992-11-30 | 1996-01-24 | 日本電気株式会社 | 化学気相成長法および化学気相成長装置 |
| JP3073627B2 (ja) * | 1993-06-14 | 2000-08-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置 |
-
1997
- 1997-08-14 DE DE19735399A patent/DE19735399C2/de not_active Expired - Fee Related
-
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- 1998-08-13 WO PCT/DE1998/002352 patent/WO1999009233A1/de active IP Right Grant
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- 1998-08-13 KR KR10-2000-7001492A patent/KR100378497B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-08-13 EP EP98949888A patent/EP1007761B1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003022979A (ja) * | 2001-07-11 | 2003-01-24 | Tokyo Electron Ltd | 縦型熱処理装置 |
| JP4597432B2 (ja) * | 2001-07-11 | 2010-12-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 縦型熱処理装置 |
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| JP2020088016A (ja) * | 2018-11-16 | 2020-06-04 | 大陽日酸株式会社 | 半導体製造装置部品の洗浄装置、半導体製造装置部品の洗浄方法、及び半導体製造装置部品の洗浄システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040415 |