JP2005302908A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 不純物ドープ多結晶質膜成長などのＣＶＤ装置において、ドーピングガスを供給するインジェクタの配置（取り付け）によって、インジェクタが、半導体基板（半導体ウエハ）と接触し、半導体ウエハが割れることなどが起こる。また、ドーピングガスが不均一に供給されると、多結晶質膜などの膜厚（抵抗）ばらつきに影響する。したがって、インジェクタの取り付け精度を向上すること、および、半導体製品の歩留りを向上すること。
【解決手段】 本発明による半導体装置の製造方法は、インジェクタ５とインナーチューブ２とを一体にしたＣＶＤ装置を使用する工程を有するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置の製造技術に関し、特に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置を使用してなる半導体装置の製造技術に適用して有効な技術に関するものである。

ＣＶＤ装置を使用して、不純物をドープして半導体基板上に多結晶質膜、エピタキシャル成長膜などを形成する技術については、特許文献１〜５などに記載されている。
特開平７−０３２１３７号公報 特開平９−２０５０６９号公報 特許第３０９３６９５号 特開２００１−３５１８７１号公報 特開２００３−２０３８７０号公報

以下は、本発明者によって検討された不純物をドープして半導体基板上に多結晶質膜の形成が可能なＣＶＤ装置を使用してなる半導体装置の製造技術の一例であり、図１４を参照しながら、概要を説明する。

検討した縦型ＣＶＤ装置の概略構造を図１４に示す。同図（ａ）は、概略構造の断面図であり、同図（ｂ）のＹ５−Ｙ５線の断面図を示す。また、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＺ５−Ｚ５線の断面図を示す。なお、説明を容易にするため、同図（ｂ）に、ウエハ状態の半導体基板３も併せて示す。

図中、１はアウターチューブ（反応管）、５１はインナーチューブ、５２はインジェクタ（ガスノズルともいう）、３は半導体基板、４は保温筒である。処理される半導体基板３は、ボート（図示せず）にて等間隔で上下に積層され、配置される。なお、図示しないが、このインジェクタ５２には、例えば、不純物を含んだドーピングガス、をインナーチューブ５１内に導入するための供給孔が、半導体基板３の方向に複数個、配列して設けられている。また、説明を容易にするため、図中にはインジェクタ５２の一本のみ示しているが、インジェクタは複数本存在してもよい。

また、図中、寸法Ａはアウターチューブ１の長さ（検討したＣＶＤ装置では、１１８０ｍｍ程度）、寸法Ｂはインナーチューブ５１の長さ（１１５７ｍｍ程度）、寸法Ｃはインジェクタ５２の長さ（１０８８ｍｍ程度）、寸法Ｄはインナーチューブ５１の内径（２６０ｍｍ程度）、寸法Ｅは保温筒４の径（２３０ｍｍ程度）、寸法Ｆはインジェクタ５２の径（６．２ｍｍ程度）である。なお、半導体基板３の径は、保温筒４の径より小さくなければ、半導体基板３をインナーチューブ５１内に配置することができない。

また、図中、間隔Ｘ５および間隔Ｘ６は、インジェクタ５２を配置するための仕様として定められ、間隔Ｘ５はインジェクタ５２と保温筒４との間隔（インジェクタ５２と半導体基板３との間隔）、間隔Ｘ６はインジェクタ５２とインナーチューブ５１との間隔を示す。なお、間隔Ｘ５と間隔Ｘ６との合計は、８．８ｍｍ程度である。

ここで、図１４を用いて、不純物、例えば、リンをドープして半導体基板上に多結晶質膜、例えば、ポリシリコン膜を形成する工程について検討する。

まず、アウターチューブ１内に配置されたインナーチューブ５１内に、インジェクタ５２をインナーチューブ５１から間隔Ｘ６だけ離して配置する。次いで、インナーチューブ５１内に、等間隔で積み上げられた半導体基板３を搭載したボート（図示せず）および保温筒４をインジェクタ５２から間隔Ｘ５だけ離して配置する。

このように行われるインジェクタ５２、所定の間隔で積み上げられた半導体基板３を搭載したボート（図示せず）および保温筒４を配置することは、人（作業者）により行われる作業である。

ここで、インジェクタ５２は、その径（寸法Ｆ）が６．２ｍｍ程度で細く、かつ、その長さ（寸法Ｃ）が１０８８ｍｍ程度で長く、その取り扱いが困難である。また、インジェクタ５２は、インナーチューブ５１内に、仕様（間隔Ｘ５、Ｘ６）の範囲内で配置されなければならない。その理由として、インジェクタ５２が、ボートに搭載された複数の半導体基板３や、インナーチューブ５１その他補材（図示せず）などと接触した場合、半導体基板３の割れや、異物が発生してしまうからである。

つまり、インナーチューブ５１（アウターチューブ１）内に配置されるインジェクタ５２の位置関係では、以下の理由より、インジェクタ５２を配置することを困難にしていると考えられる。（１）間隔Ｘ５と間隔Ｘ６との合計が８．８ｍｍ程度の範囲内でインジェクタ５２が配置されなければならない仕様であること、（２）配置されたインジェクタ５２の全体の状態を作業者が視覚にて確認することができないこと、（３）インジェクタ５２を固定する箇所は、保温筒４の周辺で一カ所のみのため、固定箇所周辺では仕様の範囲内であるが、固定されていない箇所、特に、上側に位置するインジェクタ５２の先端では仕様を満たさない場合があること、（４）常温時のインジェクタ５２の配置では、半導体基板３などと接触していないが、高温時の熱膨張のためインジェクタ５２が、半導体基板３などと接触してしまうこと、などの要因があると考えられる。なお、インナーチューブ５１やインジェクタ５２などを形成する精度にもばらつきがあり、そのばらつきのため、インジェクタ５２と、半導体基板３などと接触することも考えられる。

このようにインジェクタ５２を、作業者により配置することは、非常に困難であると本発明者は考えた。

なお、インジェクタ５２の配置作業のミスにより、インジェクタ５２と補材が接触し、インジェクタ５２が補材にかかり、回収不可能なり、そのためのＣＶＤ装置の解体費用が発生した事例もある。

続いて、図１４のような配置された状態で、アウターチューブ１内の圧力を常圧あるいは所定の真空圧とし、インナーチューブ１内へ原料ガスであるモノシラン（ＳｉＨ₄）、およびドーピングガスであるホスフィン（ＰＨ₃）をインジェクタ５２を介して導入する。この導入されたドーピングガスは、ボートに搭載された半導体基板３の表面に供給され、この半導体基板３上にリンがドープされたポリシリコン膜を形成することとなる。

ところで、検討したＣＶＤ装置を使用してなる半導体装置の不良原因（製品歩留りの低下）の一つに、ラダー抵抗の抵抗ばらつきが考えられる。このラダー抵抗は、半導体基板３上にリンをドープしたポリシリコン膜で形成されるが、そのリンをドープしたポリシリコン膜の膜厚（リンのポリシリコン膜中の濃度に依存する）のばらつきが、製品歩留まりの低下を招いていると考えることができる。

このリンをドープしたポリシリコン膜の膜厚ばらつきの要因として、ボートに等間隔で積み上げられ、搭載される半導体基板３に供給されるドーピングガスが、均一でないことが考えられる。さらに、半導体基板３に均一にドーピングガスが供給されない要因としては、ドーピングガスを供給するインジェクタ５２の配置の状態が仕様通りでないことが考えられる。よって、このインジェクタ５２が、半導体基板３、インナーチューブ５１その他補材などと接触せずに配置されたとしても、インジェクタ５２をインナーチューブ５１内に配置した状態が、ずれている、傾いている、などインジェクタ５２の配置の状態が、仕様とは異なることに原因があると考えられる。すなわち、本発明者は、そのような状態で取り付けられたインジェクタ５２から導入される不純物ガスが、ボート内の上側から下側までに搭載された複数の半導体基板３すべてに、均一に供給されないために、その不純物をドープした多結晶質膜の膜厚が、ばらつく原因の一つであると考えた。

なお、多結晶質膜へのドーピングガス供給の均一性を良くする意味では、枚葉型ＣＶＤ装置を用いることで可能となるが、大量生産用としては適さないと考えられる。

本発明の目的は、不純物をドープして半導体基板上に多結晶質膜の形成が可能なＣＶＤ装置に、前記半導体基板等を配置する際の作業者による作業ミスを低減することができ、また、不純物をドープした多結晶質膜などの膜厚ばらつきを低減できる技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明による半導体装置の製造方法は、インジェクタとインナーチューブとを一体にしたＣＶＤ装置を使用する工程を有するものである。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

インジェクタとインナーチューブとが一体にされているため、インナーチューブ内へ半導体基板などの配置を容易に行うことができる。

また、半導体基板上に形成されるラダー抵抗となる、不純物をドープした多結晶質膜の膜厚ばらつきを抑えることができ、半導体製品の歩留まりを向上することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態１による不純物をドープして半導体基板上に多結晶質膜などを形成することが可能な縦型ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置を使用してなる半導体装置の製造技術の一例を、以下、図１〜図９を用いて説明する。

まず、図１を用いて、本実施の形態１で使用される不純物をドープして半導体基板上に多結晶質膜などを形成することが可能な縦型ＣＶＤ装置について説明する。同図（ａ）は、縦型ＣＶＤ装置の概略構造の断面図であり、同図（ｂ）のＹ１−Ｙ１線の断面図を示す。また、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＺ１−Ｚ１線の断面図を示す。なお、説明を容易にするため、同図（ｂ）には、ウエハ状態の半導体基板３も併せて示す。

図１（ａ）に示すように、アウターチューブ１の内部には、インナーチューブ２が配置される。このインナーチューブ２内には、半導体基板３（半導体ウエハ）が、ボート（図示せず）に等間隔に上下に積層され、配置される。

この半導体基板３下には、保温筒４が配置され、この保温筒４は、アウターチューブ１の外側に配置されているヒーター（図示せず）により加熱される半導体基板３の温度をより一定に保つ役割を果たす。また、不純物をドープして多結晶質膜を成長させるために、半導体基板３上に供給されるドーピングガス（不純物ガス）、例えば、ホスフィン（ＰＨ₃）は、インジェクタ５からインナーチューブ２内に導入される。

このインジェクタ５は、インナーチューブ２の内側に、インナーチューブ２と一体にされている。なお、インナーチューブ２およびインジェクタ５の材質は、一体に形成されるため、同一の材質であることが好ましく、例えば、ＳｉＣ、石英などである。また、図示しないが、このインジェクタ５には、ドーピングガスを半導体基板３面内に供給する供給孔が、半導体基板３の堆積方向に複数個配列して設けられている。なお、インジェクタ５の供給孔からのドーピングガス供給量を調整するように、供給孔の径を変化させることが望ましい。

なお、アウターチューブ１の長さ（本実施の形態１のＣＶＤ装置では、１１８０ｍｍ程度）、インナーチューブ２の長さ（１１５７ｍｍ程度）、インジェクタ５の長さ（１０８８ｍｍ程度）、インナーチューブ２の内径（２６０ｍｍ程度）、保温筒４の径（２３０ｍｍ程度）、インジェクタ５の径（６．２ｍｍ程度）は、先述の検討した縦型ＣＶＤ装置（図１４参照）に対応するそれらの寸法と、同一であり、また、半導体基板３の径は、保温筒４の径より小さくなければ、半導体基板３をインナーチューブ２内に配置することができない。

このような同一寸法において、先述の検討した縦型ＣＶＤ装置（図１４参照）と本実施の形態１で示す縦型ＣＶＤ装置とでは、インナーチューブとインジェクタとの関係が、一体形成されているか、いないかの点で相違する。

よって、本実施の形態１で示す縦型ＣＶＤ装置では、インジェクタ５とインナーチューブ２とを一体にされるため、インジェクタ単独では配置することが困難なインナーチューブ内への作業は、不要とすることができる。

また、本実施の形態１で示す縦型ＣＶＤ装置の、インジェクタ５と保温筒４との間隔（インジェクタ５と半導体基板３との間隔）である間隔Ｘ１が８．８ｍｍ程度であり、これに対する検討した縦型ＣＶＤ装置の間隔Ｘ５が、Ｘ５とＸ６との合計で８．８ｍｍ程度であることから、Ｘ１＞Ｘ５の関係が成立する。したがって、本実施の形態１で示したＣＶＤ装置にて、ボートに等間隔で堆積された半導体基板３をインナーチューブ２内に配置する場合、先述の検討したＣＶＤ装置の場合より、インジェクタ５等と接触することを防止することができる。

次に、本実施の形態１で示すＣＶＤ装置を半導体装置の製造に適用した一例を、図１〜図７を用いて説明する。

まず、図１に示すように、アウターチューブ１の内側に一体に形成されたインナーチューブ２とインジェクタ５とを、作業者が配置する。ここで、インナーチューブ２とインジェクタ５とが一体にされているため、インジェクタ５としては、細くて長くとも（径が６．２ｍｍ程度、長さが１０８８ｍｍ程度）、インナーチューブ２と共に配置することができる。また、単独では取り扱いにくい形状のインジェクタを配置する場合に生じた、インジェクタと、補材などとの接触を防止することができ、したがって、異物の発生を防止することができる。

続いて、例えば、ｐ形のシリコン単結晶からなる半導体基板（円形の薄い板状に加工した半導体ウエハ）３を用意する。次いで、インナーチューブ２内に、この半導体基板３をボート（図示せず）上に等間隔に上下に積層し、作業者が配置する。このとき、半導体基板３とインジェクタ５との間隔が、従来と比較して広いため（Ｘ１＞Ｘ５）、半導体基板３とインジェクタ５の接触を避けて、配置することができるので、半導体基板３の割れ等を防止することができる。なお、説明を容易にするため、図中にはインジェクタ５が一本のみ示しているが、インジェクタ５は複数本存在してもよい。

続いて、半導体基板３を加熱する温度を保つため、保温筒４を配置する。

次に、図２に示すように、この半導体基板３を熱酸化して、その表面に厚さ１０ｎｍ程度の酸化膜１１を形成する。

続いて、この酸化膜１１上に、リンがドープされたポリシリコン膜１２を形成する。このリンがドープされたポリシリコン膜１２は、図１で示した縦型ＣＶＤ装置を使用して、
アウターチューブ１内の圧力を常圧あるいは所定の真空圧とし、インナーチューブ１内へ原料ガスであるモノシラン（ＳｉＨ₄）、およびドーピングガスであるホスフィン（ＰＨ₃）をインジェクタ５を介して導入する。この導入されたドーピングガスは、ボートに配置され、加熱されている半導体基板３の表面に供給され、この半導体基板３上にリンがドープされたポリシリコン膜１２が形成される。

ここで、インジェクタ５が、インナーチューブ２と一体にされているため、先に検討した縦型ＣＶＤ装置（図１４参照）で考えられたような、インジェクタの状態に、ずれや、傾きがないため、インジェクタ５からのドーピングガスは、上下に堆積された複数枚の半導体基板３に均一に供給することができる。したがって、後述する各半導体基板３上のラダー抵抗の抵抗値ばらつきを低減することができることとなる。

次に、上記の方法でポリシリコン膜１２を形成した後、半導体基板３を次工程に搬送し、図３に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、ポリシリコン膜１２をパターニングしたポリシリコン膜１３を形成する。

次に、図４に示すように、半導体基板３上に、ラダー抵抗１４およびその両側に高不純物濃度領域１５を形成する。この高不純物濃度領域１５は、フォトリソグラフィ技術およびイオン注入法を使用して、ポリシリコン膜１３の両端に、さらに不純物を高濃度に導入して形成される。この不純物は、例えば、リン（Ｐ）であり、後に形成される電極（アルミニウム）と十分なコンタクトとなるように導入されている。また、不純物が導入されなかったポリシリコン膜１３の領域は、ラダー抵抗１４として形成されることになる。

次に、図５に示すように、ＣＶＤ法を使用して、半導体基板３上に酸化シリコン膜よりなる層間絶縁膜１６を形成する。

次に、図６に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して、層間絶縁膜１６にコンタクトホール１７を形成する。次いで、コンタクトホール１７の底面と内壁を埋め込むように、例えば、スパッタリング法を使用して、アルミニウム膜１８を堆積する。

次に、図７に示すように、半導体基板１上に堆積された不要なアルミニウム膜１８を、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を使用して除去し、電極１９を形成する。これまでの工程によって、半導体装置のラダー抵抗１４およびその周辺部を形成することができることとなる。

本発明にあたり、リンをドープしたポリシリコン膜の膜厚ばらつき（不純物の濃度に依存する）が半導体製品としての歩留りの低下を招いていることについて、本発明者は検討した。その結果、図１４に示すように、インナーチューブとインジェクタが分離している構造では、インジェクタの位置ずれや、傾きによって、半導体基板３に供給される不純物ガスが均一に保つことができないと考えた。そこで、本実施の形態１で示すように、インナーチューブとインジェクタとが一体にされたＣＶＤ装置を使用することで（図１参照）、インジェクタの位置ずれや傾きが発生せず、ボート下側から上側まで積層して配置された半導体基板３上に、均一にドーピングを供給することができるため、検討したＣＶＤ装置に比べ、膜厚ばらつきの少ないラダー抵抗を形成することができた。すなわち、インジェクタ５とインナーチューブ２とを一体にすることで、作業者のミスによるラダー抵抗の抵抗値ばらつきを除去できる。

以上の検討の結果、検討したＣＶＤ装置（図１４参照）を使用して形成したラダー抵抗の歩留まりより、本実施の形態１で示したＣＶＤ装置を使用して形成したラダー抵抗の歩留まりが、３．４％向上することができる。さらに、半導体装置におけるラダー抵抗の良品公差を６．５％以下に抑えることができる。

次に、図８に、本実施の形態１における半導体装置の構成図を示す。このように、半導体装置は、ＳＯＣ（System On Chip）化により、Ｃ−ＭＯＳ回路に、周辺回路であるアナログ部、ＲＡＭ（Random Access Memory）部が１チップで形成されている。

次に、図９に、本実施の形態１における半導体装置のアナログ部の構成図を示す。本実施の形態１で示した製造方法により形成されたリンをドープしたポリシリコン膜をラダー抵抗として使用されたアナログ部の構成が示されている。

（実施の形態２）
図１０は、本実施の形態２で使用される不純物をドープして半導体基板上に多結晶質膜などを形成することが可能な縦型ＣＶＤ装置の構成を示す説明図である。同図（ａ）は、縦型ＣＶＤ装置の概略構造の断面図であり、同図（ｂ）のＹ２−Ｙ２線の断面図を示す。また、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＺ２−Ｚ２線の断面図を示す。なお、説明を容易にするため、同図（ｂ）には、ウエハ状態の半導体基板３も併せて示す。

図１０（ａ）に示すように、インジェクタ２２とインナーチューブ２１とが一体にされる点で、前記実施の形態１で示したＣＶＤ装置とは同様であるが、インジェクタ２２が、インナーチューブ２１の外側で一体にされる点で、前記実施の形態１と相違する。なお、インジェクタ２２がインナーチューブ２１の外側で一体にされる場合、このインジェクタ２２のドーピングガスをインナーチューブ２１内に導入する供給孔が、インナーチューブ２１を貫通して半導体基板３の堆積方向に複数個配列して設けられることになる。

また、アウターチューブ１の長さ、インナーチューブ２１の長さ、インジェクタ２２の長さ、インナーチューブ２１の内径、保温筒４の径、インジェクタ２２の径（６．２ｍｍ程度）は、前記実施の形態１で示した縦型ＣＶＤ装置（図１参照）に対応するそれらの寸法と、同一である。なお、半導体基板３の径は、保温筒４の径より小さい。

したがって、このような同一寸法において、前記実施の形態１で示した縦型ＣＶＤ装置（図１参照）と本実施の形態２で示す縦型ＣＶＤ装置（図１０参照）とは、インジェクタがインナーチューブの内側にあるか、外側にあるか、の点で相違する。すなわち、本実施の形態２で示す縦型ＣＶＤ装置は、インナーチューブ２１と保温筒４との間隔（インナーチューブ２１と半導体基板３との間隔）である間隔Ｘ２が、１５ｍｍ程度となるため、前記実施の形態１で示した縦型ＣＶＤ装置の間隔Ｘ１が８．８ｍｍ程度であることからさらに、ボートに等間隔で堆積した半導体基板３などをインナーチューブ２１とに、接触させることなく配置することができる。

（実施の形態３）
図１１は、本実施の形態３で使用される不純物をドープして半導体基板上に多結晶質膜などを形成することが可能な縦型ＣＶＤ装置の構成を示す説明図である。同図（ａ）は、縦型ＣＶＤ装置の概略構造の断面図であり、同図（ｂ）のＹ３−Ｙ３線の断面図を示す。また、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＺ３−Ｚ３線の断面図を示す。なお、同図（ａ）には、前記実施の形態１との相違点を明らかにするため、インジェクタ３３〜３４も併せて図示する。また、同図（ｂ）には、ウエハ状態の半導体基板３も併せて示す。

図１１（ａ）に示すように、インジェクタ３２〜３５とインナーチューブ３１とが一体にされる点で、前記実施の形態１で示したＣＶＤ装置とは同様であるが、長さの異なる複数のインジェクタ３２〜３５（いわゆるマルチタイプという）が、インナーチューブ３１の内側で一体にされる点で、前記実施の形態１とは相違する。なお、本実施の形態３では、インジェクタの本数を、４本で示したが、ドーピングガスの半導体基板３への供給をより均一に制御するためには、インジェクタの本数はできるだけ多い方が望ましい。また、ドーピングガスを供給するそれぞれのインジェクタ３２〜３５には、半導体基板３面内に供給する供給孔が、半導体基板３の堆積方向に複数配列して設けられてもよい。

このように、複数のインジェクタを配置することで、ドーピングガスの供給流量をマスフローコントローラで制御することで、より半導体基板３面内にドーピングガスを均一に供給することができる。

また、インジェクタ３２〜３５の長さ以外の、アウターチューブ１の長さ、インナーチューブ３１の長さ、インナーチューブ３１の内径、保温筒４の径、インジェクタ３２〜３５の径は、前記実施の形態１で示した縦型ＣＶＤ装置（図１参照）に対応するそれらの寸法と、同一である。なお、半導体基板３の径は、保温筒４の径より小さい。

したがって、このような同一寸法において、前記実施の形態１で示した縦型ＣＶＤ装置（図１参照）と本実施の形態３で示す縦型ＣＶＤ装置（図１１参照）とは、インナーチューブ３１と一体にされたインジェクタが一本か、複数本（本実施の形態３では、４本）か、の点で相違する。すなわち、本実施の形態３で示す縦型ＣＶＤ装置は、インジェクタ３２〜３５と保温筒４との間隔（インジェクタ３２〜３５と半導体基板３との間隔）は、前記実施の形態１で示した縦型ＣＶＤ装置の間隔Ｘ１と同一（８．８ｍｍ程度）の間隔を確保し、ボート（図示せず）に等間隔で堆積した半導体基板３などを、インジェクタ３２〜３５などと接触させることなく配置することができる。

なお、本実施の形態３では、インジェクタ３２〜３５を、インナーチューブ３１の内側で一体に形成されているが、外側で一体にされていてもよい。

（実施の形態４）
図１２および図１３は、本実施の形態４で使用される不純物をドープして半導体基板上に多結晶質膜などを形成することが可能な縦型ＣＶＤ装置に適用されるインジェクタの形状を変形させた例を示す。

図１２はインジェクタをリング状にして、インナーチューブの内側に一体形成したものである。また、図１３はインジェクタを螺旋状にして、インナーチューブの内側に一体形成したものである。

これらの効果として、まず、前記実施の形態１で示したように、インジェクタとインナーチューブとが一体にされているため、インナーチューブ内に配置される半導体基板などと接触することを低減することができる。

また、インジェクタをリング状（図１２）、または、螺旋状（図１３）に形成しているため、ドーピングガスの供給孔（図示せず）を複数確保して、半導体基板面内での、ドーピングガスを均一に供給することができる。なお、インジェクタの供給孔からのドーピングガス供給量を調整するように、供給孔の径を変化させることが望ましい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば、前記実施の形態では、不純物をドープする装置を縦型ＣＶＤ装置に適用した場合について説明したが、横型ＣＶＤ装置を使用して、半導体装置を製造する方法にも適用することができる。

例えば、前記実施の形態では、多結晶質膜に不純物としてリン（Ｐ）をドープするために、ＰＨ₃をドーピングガスとして適用した場合について説明したが、不純物として、例えば、ボロン（Ｂ）をドープするために、例えば、ＢＣｌ₃をドーピングガスとして適用することができる。

本発明は、半導体装置を製造する製造業に幅広く利用されるものである。

本発明の実施の形態１における半導体装置の製造に使用する縦型ＣＶＤ装置の概略断面図である。 実施の形態１における半導体装置の製造工程を示した断面図である。 図２に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。 図３に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。 図４に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。 図５に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。 図６に続く半導体装置の製造工程を示した断面図である。 実施の形態１における半導体装置の構成図である。 図８に示した半導体装置におけるラダー抵抗の構成図である。 本発明の実施の形態２における半導体装置の製造に使用する縦型ＣＶＤ装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態３における半導体装置の製造に使用する縦型ＣＶＤ装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態４における半導体装置の製造に使用する縦型ＣＶＤのインナーチューブとインジェクタとを一体として形成した構成概略図である。 半導体装置の製造に使用する縦型ＣＶＤのインナーチューブとインジェクタとを一体として形成した構成概略図である。 本発明者が検討した、半導体装置の製造に使用する縦型ＣＶＤ装置の概略断面図である。

符号の説明

１ アウターチューブ
２ インナーチューブ
３ 半導体基板（半導体ウエハ）
４ 保温筒
５ インジェクタ
１１ 酸化膜
１２ 多結晶質膜（ポリシリコン膜）
１３ 多結晶質膜（ポリシリコン膜）
１４ ラダー抵抗（低不純物濃度多結晶質膜）
１５ 高不純物濃度多結晶質膜
１６ 層間絶縁膜
１７ コンタクトホール
１８ アルミニウム膜
１９ 電極
２１ インナーチューブ
２２ インジェクタ
３１ インナーチューブ
３２、３３、３４、３５ インジェクタ
５１ インナーチューブ
５２ インジェクタ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ 寸法
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ５、Ｘ６ 間隔

Claims (8)

1. 反応ガスを用い、半導体基板上に成膜する半導体装置の製造方法であって、
   インジェクタとインナーチューブとを一体にしたＣＶＤ装置を使用する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 不純物ガスを含む反応ガスを用い、不純物をドープして半導体基板上に成膜する半導体装置の製造方法であって、
   インジェクタとインナーチューブとを一体にしたＣＶＤ装置を使用する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 請求項１または２記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記ＣＶＤ装置に、前記半導体基板を等間隔で上下に積層し、配置することを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. 請求項１、２または３記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記インジェクタは、前記インナーチューブの内側に存在することを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 請求項１、２または３記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記インジェクタは、前記インナーチューブの外側に存在することを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記インジェクタは、前記半導体基板の方向に孔を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
   前記インジェクタが複数存在し、それぞれの前記インジェクタの長さが異なり、かつ、それぞれの前記インジェクタには、マスフローコントローラが接続され、前記反応ガスの供給量を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. 不純物ガスを含む反応ガスを用い、不純物をドープして半導体基板上に成膜する半導体装置の製造方法であって、
   インジェクタの形状がリング状または螺旋状である前記インジェクタと、インナーチューブと、を一体にしたＣＶＤ装置を使用することを特徴とする半導体装置の製造方法。
   
   

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