JP2760717B2 - 半導体デバイスの製造方法 - Google Patents
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】半導体ウエファを反応室中でガス
分布プレートと平行に配置し、反応室と連通する連通開
口部を有するプレーナプロセススペースを形成し、その
後、プロセスガスをガス分布プレートの入口開口部を介
してプロセススペースに導入するとともに、前記連通開
口部の周りで補助ガスを反応室内に導入することによ
り、ポンプにより低圧に保った反応室中で半導体ウエフ
ァの表面上にプロセスガスから材料の層を堆積する半導
体デバイスの製造方法に関する。
分布プレートと平行に配置し、反応室と連通する連通開
口部を有するプレーナプロセススペースを形成し、その
後、プロセスガスをガス分布プレートの入口開口部を介
してプロセススペースに導入するとともに、前記連通開
口部の周りで補助ガスを反応室内に導入することによ
り、ポンプにより低圧に保った反応室中で半導体ウエフ
ァの表面上にプロセスガスから材料の層を堆積する半導
体デバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる方法−「化学蒸着」(CVD) とも称
される−により、例えば、多結晶シリコン、シリコン酸
化物、シリコン窒化物、さらにタングステン、タングス
テンケイ化物およびチタンケイ化物ならびに窒化物の層
を堆積することができる。プロセスガスは単一ガスで良
いが、しばしばガス混合物である。例えば、シラン、テ
トラエトキシシラン(TEOS)のプロセスガス、ジクロロシ
ランとアンモニアのガス混合物、六フッ化タングステン
と水素またはシランのガス混合物、二塩化チタンおよび
ジクロロシランのガス混合物、およびテトラジメチルア
ミノチタンとアンモニアのガス混合物、それぞれから上
記層を堆積する。
される−により、例えば、多結晶シリコン、シリコン酸
化物、シリコン窒化物、さらにタングステン、タングス
テンケイ化物およびチタンケイ化物ならびに窒化物の層
を堆積することができる。プロセスガスは単一ガスで良
いが、しばしばガス混合物である。例えば、シラン、テ
トラエトキシシラン(TEOS)のプロセスガス、ジクロロシ
ランとアンモニアのガス混合物、六フッ化タングステン
と水素またはシランのガス混合物、二塩化チタンおよび
ジクロロシランのガス混合物、およびテトラジメチルア
ミノチタンとアンモニアのガス混合物、それぞれから上
記層を堆積する。
【０００３】欧州特許公開第272140号明細書には序文で
述べた種類の方法が開示され、この方法ではプロセスガ
スは半導体ウエファとガス分布プレートとの間のプロセ
ススペースに導入され、しかる後、プロセスガスは反応
室のウエファ上を通り流れる。従って、材料の層はこの
プロセスガスの流れから堆積する。プロセススペースと
反応室との間の連通開口部の周りで導入される補助ガス
は、例えば、ヘリウムまたは窒素であり、プロセススペ
ースから反応室に流れるガス残物を材料の堆積が反応室
中で起こらないような範囲に希釈する目的を有す。
述べた種類の方法が開示され、この方法ではプロセスガ
スは半導体ウエファとガス分布プレートとの間のプロセ
ススペースに導入され、しかる後、プロセスガスは反応
室のウエファ上を通り流れる。従って、材料の層はこの
プロセスガスの流れから堆積する。プロセススペースと
反応室との間の連通開口部の周りで導入される補助ガス
は、例えば、ヘリウムまたは窒素であり、プロセススペ
ースから反応室に流れるガス残物を材料の堆積が反応室
中で起こらないような範囲に希釈する目的を有す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法には実際上
単に供給したプロセスガスの約１／10を堆積した材料に
転換するにすぎないという欠点がある。従って、９／10
のプロセスガスは用いられることなくポンプにより除去
される。このガスが補助ガスおよびプロセススペース中
で形成される他のガスと混合されるので、このガスは損
失と考える必要がある。この事態は特に高価なガス、例
えば、六フッ化タングステンおよびテトラジメチルアミ
ノチタン、または有毒なガス、例えばシランもしくはア
ンモニアを用いる際、好ましくない。本発明の目的は特
に、この欠点を克服することにある。
単に供給したプロセスガスの約１／10を堆積した材料に
転換するにすぎないという欠点がある。従って、９／10
のプロセスガスは用いられることなくポンプにより除去
される。このガスが補助ガスおよびプロセススペース中
で形成される他のガスと混合されるので、このガスは損
失と考える必要がある。この事態は特に高価なガス、例
えば、六フッ化タングステンおよびテトラジメチルアミ
ノチタン、または有毒なガス、例えばシランもしくはア
ンモニアを用いる際、好ましくない。本発明の目的は特
に、この欠点を克服することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、この目
的のため連通開口部中でプロセススペース中のガス圧に
ほぼ等しいガス圧力が得られるように補助ガスを反応室
内に導入することを特徴とする。これによりプロセスス
ペースのプロセスガスを実際に停滞するようにすること
ができる。従ってプロセススペースのプロセスガスは層
を形成させるために実際上完全に用いることができ、こ
の結果、比較的わずかのプロセスガスしか用いられず、
これによりプロセスガス自体のおよび排気ガスの浄化の
コストが比較的低くなる。さらに、実際上プロセスガス
が反応室に入らず、この結果後者は材料の堆積および発
生し得る材料の遊離粒子により汚染されない。プロセス
スペース中の圧力差がほとんどないため、層は一層均一
な厚さを有する。
的のため連通開口部中でプロセススペース中のガス圧に
ほぼ等しいガス圧力が得られるように補助ガスを反応室
内に導入することを特徴とする。これによりプロセスス
ペースのプロセスガスを実際に停滞するようにすること
ができる。従ってプロセススペースのプロセスガスは層
を形成させるために実際上完全に用いることができ、こ
の結果、比較的わずかのプロセスガスしか用いられず、
これによりプロセスガス自体のおよび排気ガスの浄化の
コストが比較的低くなる。さらに、実際上プロセスガス
が反応室に入らず、この結果後者は材料の堆積および発
生し得る材料の遊離粒子により汚染されない。プロセス
スペース中の圧力差がほとんどないため、層は一層均一
な厚さを有する。
【０００６】本発明は停滞媒体中の物質の移動が拡散を
介して起こり得るということを認識したことに基づく。
化学反応はウエファの表面で起こる。この反応におい
て、プロセスガスは表面上に層として堆積する材料に転
換し、さらに除去されるべきガス状反応生成物に転換す
る。プロセスガスの濃度は転換のためにウエファの表面
近くで低くなり、従ってウエファの表面に向かうプロセ
スガスの移動はプロセスガスの濃度が一層高いプロセス
スペースの残余から拡散を介して発生する。ウエファの
表面近くでは、ガス状反応生成物の濃度がプロセススペ
ースの残余または連通開口部での濃度より高いので、結
果として表面からプロセススペースの残余および連通開
口部へのガス状反応生成物の移動が起こる。ガス状反応
生成物は連通開口部で反応室に導入されポンプに排出さ
れる。従って、連通開口部でのガス状反応生成物の濃度
はプロセススペースのものより低くなり、その結果プロ
セススペース中のガス状反応生成物も拡散を介して連通
開口部の方に排出される。
介して起こり得るということを認識したことに基づく。
化学反応はウエファの表面で起こる。この反応におい
て、プロセスガスは表面上に層として堆積する材料に転
換し、さらに除去されるべきガス状反応生成物に転換す
る。プロセスガスの濃度は転換のためにウエファの表面
近くで低くなり、従ってウエファの表面に向かうプロセ
スガスの移動はプロセスガスの濃度が一層高いプロセス
スペースの残余から拡散を介して発生する。ウエファの
表面近くでは、ガス状反応生成物の濃度がプロセススペ
ースの残余または連通開口部での濃度より高いので、結
果として表面からプロセススペースの残余および連通開
口部へのガス状反応生成物の移動が起こる。ガス状反応
生成物は連通開口部で反応室に導入されポンプに排出さ
れる。従って、連通開口部でのガス状反応生成物の濃度
はプロセススペースのものより低くなり、その結果プロ
セススペース中のガス状反応生成物も拡散を介して連通
開口部の方に排出される。
【０００７】ウエファの外縁部で、プロセスガスは入口
開口部から、ウエファの表面および連通開口部の両方に
向かって拡散することができ、実際、これら両方の位置
におけるプロセスガスの濃度は比較的低い。結果とし
て、プロセスガスの濃度はウエファの縁部でウエファの
中心部より若干低くなる場合があり、縁部での材料の堆
積は若干少なくなる。好ましくは、本発明の方法はウエ
ファの周囲でこれから突出するリングを用い、このリン
グをウエファと直接接触させて、このリングがガス分布
プレートと相俟ってプロセススペースの延長部を構成す
ることを特徴とする。延長部のため、プロセススペース
と反応室との連通開口部がウエファの外縁部からさらに
離れ、この結果、一層多くのプロセスガスがウエファの
方に拡散する。プロセススペースの延長部の長さをガス
分布プレートとウエファとの間の距離より長くするのが
好ましい。これにより、ウエファの縁部近くの入口開口
部から延長部を越えて連通開口部の方に拡散するプロセ
スガスがウエファに直接拡散するプロセスガスより長い
経路を流通しなければならなくなる。従って、一層多く
のプロセスガスがウエファの縁部に存在し、結果として
堆積する層の厚さが一層均一になる。リングはまたウエ
ファの保持部として用いられ、このため機械的に単純な
構造が得られて好ましい。
開口部から、ウエファの表面および連通開口部の両方に
向かって拡散することができ、実際、これら両方の位置
におけるプロセスガスの濃度は比較的低い。結果とし
て、プロセスガスの濃度はウエファの縁部でウエファの
中心部より若干低くなる場合があり、縁部での材料の堆
積は若干少なくなる。好ましくは、本発明の方法はウエ
ファの周囲でこれから突出するリングを用い、このリン
グをウエファと直接接触させて、このリングがガス分布
プレートと相俟ってプロセススペースの延長部を構成す
ることを特徴とする。延長部のため、プロセススペース
と反応室との連通開口部がウエファの外縁部からさらに
離れ、この結果、一層多くのプロセスガスがウエファの
方に拡散する。プロセススペースの延長部の長さをガス
分布プレートとウエファとの間の距離より長くするのが
好ましい。これにより、ウエファの縁部近くの入口開口
部から延長部を越えて連通開口部の方に拡散するプロセ
スガスがウエファに直接拡散するプロセスガスより長い
経路を流通しなければならなくなる。従って、一層多く
のプロセスガスがウエファの縁部に存在し、結果として
堆積する層の厚さが一層均一になる。リングはまたウエ
ファの保持部として用いられ、このため機械的に単純な
構造が得られて好ましい。
【０００８】プロセスガスを供給するためのガス分布プ
レートの入口開口部を均一に分布させるのが好ましい。
従って、入口開口部からウエファの表面へのプロセスガ
スの拡散の差を平均する。材料の層は所定数の入口開口
部に基づき最も均一な厚さが得られる。
レートの入口開口部を均一に分布させるのが好ましい。
従って、入口開口部からウエファの表面へのプロセスガ
スの拡散の差を平均する。材料の層は所定数の入口開口
部に基づき最も均一な厚さが得られる。
【０００９】原則として、補助ガスは反応室中の任意の
位置に導入することができる。連通開口部の周りを取り
巻く管であって、その周囲全体にわたり開口部が設けら
れた当該管を介して補助ガスを反応室に導入するのが好
ましい。このようにして連通開口部に均一な圧力が得ら
れ、一方、この方法は通常のガス分布プレートによって
簡単な方法で実施することができる。
位置に導入することができる。連通開口部の周りを取り
巻く管であって、その周囲全体にわたり開口部が設けら
れた当該管を介して補助ガスを反応室に導入するのが好
ましい。このようにして連通開口部に均一な圧力が得ら
れ、一方、この方法は通常のガス分布プレートによって
簡単な方法で実施することができる。
【００１０】
【実施例】本発明を図面を参照して実施例によりさらに
詳細に説明する。図面は単に線図で示しているだけで、
比例尺に従って描いていない。一般に図面中の対応する
部分は同一の参照符号で示す。
詳細に説明する。図面は単に線図で示しているだけで、
比例尺に従って描いていない。一般に図面中の対応する
部分は同一の参照符号で示す。
【００１１】図１に示す半導体デバイスの製造方法を実
施する装置では、ポンプ２により低圧に維持した反応室
１において材料の層６を半導体ウエファ４の表面３上に
プロセスガス５から堆積する。かかる方法を「化学蒸
着」(CVD) と称する。図示する装置は、例えば、半導体
もしくは金属、あるいはそれらの酸化物、ケイ化物、炭
化物または窒化物の層を供給するために設計されてい
る。プロセスガスは単一ガスで良いが、しばしばガス混
合物である。このようにして、チタン窒化物をテトラジ
メチルアミノチタンとアンモニアのガス混合物から堆積
する。この方法において、ウエファ４を反応室１中でガ
ス分布プレート７に平行に配置し、反応室１と周囲の連
通開口部９を有すプレーナプロセススペース８を形成
し、しかる後、プロセスガス５をガス分布プレート７に
おける入口開口部10を介してプロセススペース８に導入
するとともに、反応室１の連通開口部９の周りに補助ガ
ス11を導入する。
施する装置では、ポンプ２により低圧に維持した反応室
１において材料の層６を半導体ウエファ４の表面３上に
プロセスガス５から堆積する。かかる方法を「化学蒸
着」(CVD) と称する。図示する装置は、例えば、半導体
もしくは金属、あるいはそれらの酸化物、ケイ化物、炭
化物または窒化物の層を供給するために設計されてい
る。プロセスガスは単一ガスで良いが、しばしばガス混
合物である。このようにして、チタン窒化物をテトラジ
メチルアミノチタンとアンモニアのガス混合物から堆積
する。この方法において、ウエファ４を反応室１中でガ
ス分布プレート７に平行に配置し、反応室１と周囲の連
通開口部９を有すプレーナプロセススペース８を形成
し、しかる後、プロセスガス５をガス分布プレート７に
おける入口開口部10を介してプロセススペース８に導入
するとともに、反応室１の連通開口部９の周りに補助ガ
ス11を導入する。
【００１２】反応室１中の圧力はこの間約 0.1〜 200to
rrの値を有する。半導体ウエファ４を例えば17cmの直径
を有す円形ガス分布プレート７に平行に、かつ、プレー
トから約 0.5〜１cmの距離に配置し、一方そのウエファ
が僅かに小さい直径例えば、15cmの直径を有するように
してプレーナプロセススペース８を形成する。ガス分布
プレート７は、例えば、ウエファ４に対向するガス分布
プレートの表面上に分布する約0.75mmの直径を有す 3,4
00個の入口開口部10を備え、このようにしていわゆる
「シャワーヘッド」を形成する。プロセスガス５をプロ
セススペース８に入口開口部10を介して導入する。種々
のプロセスガスを使用する場合、その個々のガスは別々
の入口開口部10を介して供給することができる。開口部
12を使用して、連通開口部９の周りに補助ガス11を供給
する。開口部12はガス分布プレート７の周囲上に分布し
た約 100個の供給孔を有する。次いで、補助ガス11をポ
ンプ２により除去する。補助ガス11はプロセススペース
８から排出されるプロセスガス５が希釈されるのを確実
にし、この結果実際には材料の堆積はウエファ４を除き
反応室１中では起こらない。
rrの値を有する。半導体ウエファ４を例えば17cmの直径
を有す円形ガス分布プレート７に平行に、かつ、プレー
トから約 0.5〜１cmの距離に配置し、一方そのウエファ
が僅かに小さい直径例えば、15cmの直径を有するように
してプレーナプロセススペース８を形成する。ガス分布
プレート７は、例えば、ウエファ４に対向するガス分布
プレートの表面上に分布する約0.75mmの直径を有す 3,4
00個の入口開口部10を備え、このようにしていわゆる
「シャワーヘッド」を形成する。プロセスガス５をプロ
セススペース８に入口開口部10を介して導入する。種々
のプロセスガスを使用する場合、その個々のガスは別々
の入口開口部10を介して供給することができる。開口部
12を使用して、連通開口部９の周りに補助ガス11を供給
する。開口部12はガス分布プレート７の周囲上に分布し
た約 100個の供給孔を有する。次いで、補助ガス11をポ
ンプ２により除去する。補助ガス11はプロセススペース
８から排出されるプロセスガス５が希釈されるのを確実
にし、この結果実際には材料の堆積はウエファ４を除き
反応室１中では起こらない。
【００１３】既知の処理では、プロセスガス５を半導体
ウエファ４上に流す際、このプロセスガスの約１／10し
か層６の形成に用いられない。従って、プロセスガス５
の９／10は使用されることなくプロセススペース８の連
通開口部９を介してポンプ２の方へ排出される。このガ
スが反応室中の補助ガスおよびプロセススペースで形成
されたガス状反応生成物と混合されるため、このガスを
廃棄する必要がある。これは特に、高価なガス、例えば
六フッ化タングステンおよびテトラジメチルアミノチタ
ン、または有毒なガス、例えばシランもしくはアンモニ
ア、を使用する場合、好ましくない事態である。また、
比較的大量のプロセスガス５が反応室１に入ると、補助
ガス11により希釈されるにもかかわらず、反応室１中で
材料粒子が形成されることに関して問題が発生する場合
がある。さらに、プロセスガス５はガス圧が局部的に変
化するために流れてしまう。その結果として、層６は完
全に均一な厚さを有しない。
ウエファ４上に流す際、このプロセスガスの約１／10し
か層６の形成に用いられない。従って、プロセスガス５
の９／10は使用されることなくプロセススペース８の連
通開口部９を介してポンプ２の方へ排出される。このガ
スが反応室中の補助ガスおよびプロセススペースで形成
されたガス状反応生成物と混合されるため、このガスを
廃棄する必要がある。これは特に、高価なガス、例えば
六フッ化タングステンおよびテトラジメチルアミノチタ
ン、または有毒なガス、例えばシランもしくはアンモニ
ア、を使用する場合、好ましくない事態である。また、
比較的大量のプロセスガス５が反応室１に入ると、補助
ガス11により希釈されるにもかかわらず、反応室１中で
材料粒子が形成されることに関して問題が発生する場合
がある。さらに、プロセスガス５はガス圧が局部的に変
化するために流れてしまう。その結果として、層６は完
全に均一な厚さを有しない。
【００１４】本発明においては、プロセススペース８中
のガス圧と実質的に等しいガス圧が連通開口部９で実現
されるように補助ガス11を反応室に導入する。このた
め、プロセススペース８中のプロセスガス５は殆ど静止
し、すなわち、換言すれば、ガスがいわゆる「停滞層」
を構成する。この場合、プロセスガス５は実際に層６を
形成するために完全に使用することができ、この結果比
較的わずかなプロセスガス５しか使用せず、プロセスガ
ス自体のおよび排出ガスの浄化のコストが比較的低くな
る。さらにプロセスガス５は実質的に反応室１に入ら
ず、この結果、反応室は粒子により汚染されない。プロ
セススペース８中では、圧力差が実質上生じないため、
層６は均一な厚さを有する。プロセスガス５の移動およ
びガス状反応生成物の除去は拡散を介して実施される。
プロセススペース８のプレーナ形状および入口開口部10
の位置のため、プロセスガス５はウエファ４の表面３に
拡散するのに比較的短い距離を移動するだけで足りる。
ガス状反応生成物は連通開口部９に拡散し、ここで該反
応生成物は補助ガス11で希釈されポンプ２に排出され
る。
のガス圧と実質的に等しいガス圧が連通開口部９で実現
されるように補助ガス11を反応室に導入する。このた
め、プロセススペース８中のプロセスガス５は殆ど静止
し、すなわち、換言すれば、ガスがいわゆる「停滞層」
を構成する。この場合、プロセスガス５は実際に層６を
形成するために完全に使用することができ、この結果比
較的わずかなプロセスガス５しか使用せず、プロセスガ
ス自体のおよび排出ガスの浄化のコストが比較的低くな
る。さらにプロセスガス５は実質的に反応室１に入ら
ず、この結果、反応室は粒子により汚染されない。プロ
セススペース８中では、圧力差が実質上生じないため、
層６は均一な厚さを有する。プロセスガス５の移動およ
びガス状反応生成物の除去は拡散を介して実施される。
プロセススペース８のプレーナ形状および入口開口部10
の位置のため、プロセスガス５はウエファ４の表面３に
拡散するのに比較的短い距離を移動するだけで足りる。
ガス状反応生成物は連通開口部９に拡散し、ここで該反
応生成物は補助ガス11で希釈されポンプ２に排出され
る。
【００１５】ウエファ４の外縁部では、プロセスガス５
は入口開口部10からウエファ４の表面３およびプレーナ
プロセススペース８の連通開口部９の両方に拡散するこ
とができる。この理由はプロセスガスの濃度が両方の位
置で比較的低いからである。図２はリング13がどう用い
られるかを示しており、リングはウエファ４に対接し、
ウエファからその周囲全体に亘って突出し、ガス分布プ
レート７と相俟ってプレーナプロセススペース８の延長
部14を構成する。延長部14のため、反応室１に対するプ
ロセススペース８の連通開口部９はウエファ４の外縁部
からさらに離れている。プロセススペースの延長部14は
ガス分布プレート７とウエファ４との間の距離16より長
い幅17を有することが好ましい。これにより、十分なプ
ロセスガス５がウエファ４の外縁部近くの入口開口部10
からウエファ４の外縁部に拡散することができ、この結
果層６の厚さがさらに均一になる。プロセスガス５のた
めの入口開口部10を延長部14に全く設けないか、または
ウエファ４の外縁部の近くにほんのわずかだけ設けるの
が好ましい。この方法において、極少量のプロセスガス
５が連通開口部９を介してポンプ２に排出されるにすぎ
ない。リング13は、同時にウエファ保持部として使用し
て、機械的構造が簡単であるようにするのが好ましい。
は入口開口部10からウエファ４の表面３およびプレーナ
プロセススペース８の連通開口部９の両方に拡散するこ
とができる。この理由はプロセスガスの濃度が両方の位
置で比較的低いからである。図２はリング13がどう用い
られるかを示しており、リングはウエファ４に対接し、
ウエファからその周囲全体に亘って突出し、ガス分布プ
レート７と相俟ってプレーナプロセススペース８の延長
部14を構成する。延長部14のため、反応室１に対するプ
ロセススペース８の連通開口部９はウエファ４の外縁部
からさらに離れている。プロセススペースの延長部14は
ガス分布プレート７とウエファ４との間の距離16より長
い幅17を有することが好ましい。これにより、十分なプ
ロセスガス５がウエファ４の外縁部近くの入口開口部10
からウエファ４の外縁部に拡散することができ、この結
果層６の厚さがさらに均一になる。プロセスガス５のた
めの入口開口部10を延長部14に全く設けないか、または
ウエファ４の外縁部の近くにほんのわずかだけ設けるの
が好ましい。この方法において、極少量のプロセスガス
５が連通開口部９を介してポンプ２に排出されるにすぎ
ない。リング13は、同時にウエファ保持部として使用し
て、機械的構造が簡単であるようにするのが好ましい。
【００１６】入口開口部10からウエファ４の表面３への
拡散は本発明の方法の一部を成す。このことは、プロセ
スガス５がウエファ４上を流れ、かつプロセスガス５の
種類より流動特性が異なるため異なる堆積工程にはしば
しば異なるガス分布プレート７を必要とする従来法と対
照的である。本発明の方法においては、プロセスガス５
を供給するためのガス分布プレート７の入口開口部10を
均一に分布させるのが好ましい。このようにして材料の
層６は所定数の入口開口部10のために最も均一な厚さを
有する。
拡散は本発明の方法の一部を成す。このことは、プロセ
スガス５がウエファ４上を流れ、かつプロセスガス５の
種類より流動特性が異なるため異なる堆積工程にはしば
しば異なるガス分布プレート７を必要とする従来法と対
照的である。本発明の方法においては、プロセスガス５
を供給するためのガス分布プレート７の入口開口部10を
均一に分布させるのが好ましい。このようにして材料の
層６は所定数の入口開口部10のために最も均一な厚さを
有する。
【００１７】補助ガス11は、原理的には、反応室１内に
任意の位置で、例えば、ガス分布プレート７の開口部12
を介して導入できる（図１、２参照）。連通開口部の周
りを取り巻く管であって、その周囲に全体にわたる補助
ガス11用の開口部19が設けられた当該管18を介して補助
ガス11を反応室内に導入するのが好ましい（図３参
照）。この方法で均一な圧力が連通開口部９の外周に得
られるとともに、この方法は通常のガス分布プレート７
により簡単な方法で用いることができる。
任意の位置で、例えば、ガス分布プレート７の開口部12
を介して導入できる（図１、２参照）。連通開口部の周
りを取り巻く管であって、その周囲に全体にわたる補助
ガス11用の開口部19が設けられた当該管18を介して補助
ガス11を反応室内に導入するのが好ましい（図３参
照）。この方法で均一な圧力が連通開口部９の外周に得
られるとともに、この方法は通常のガス分布プレート７
により簡単な方法で用いることができる。
【００１８】実施例１：タングステン層の堆積タングス
テンの層６を六フッ化タングステン(WF6) および水素(H
2)を含むプロセスガス５から堆積した。堆積はH2による
WF6の還元に基づく：WF6(気体) ＋3H2(気体) → W(固
体) ＋6HF(気体)Wは材料の層６を形成し、HFはガス状反
応生成物として排出した。3,400 個の入口開口部を有す
る直径17cmのガス分布プレート７を用いた。入口開口部
を２つの群に分け、異種のプロセスガスをそれぞれの群
を介してプロセススペースに吹き込んだ。約15cmの直径
と約200cm2の表面積を有す半導体ウエファ４をガス分布
プレート７から 0.5cm離れた幅１cmを有すリング13上に
装着した。１cmの直径を有す管18をウエファ４の外縁部
から２cm離して連通開口部の周りに配置した。管はアル
ゴン補助ガス11の供給のために 100個の供給開口部19を
備えた。プロセススペースには、15sccmの WF6および 1
00sccmのH2を入口開口部10の２つの群を介して供給し
た。 WF6から Wへの還元はプロセススペース中、10torr
のガス圧力、430℃で実施した。管18の供給開口部19を
介してアルゴンを供給することにより、10torrのガス圧
力を連通開口部９で維持した。この際、１分間当たり 6
00nmのタングステンが半導体ウエファ４上に堆積した。
反応室から排出した補助ガス11は WF6をほとんど含ま
ず、 WF6の消費量は従来法の約10％であった。
テンの層６を六フッ化タングステン(WF6) および水素(H
2)を含むプロセスガス５から堆積した。堆積はH2による
WF6の還元に基づく：WF6(気体) ＋3H2(気体) → W(固
体) ＋6HF(気体)Wは材料の層６を形成し、HFはガス状反
応生成物として排出した。3,400 個の入口開口部を有す
る直径17cmのガス分布プレート７を用いた。入口開口部
を２つの群に分け、異種のプロセスガスをそれぞれの群
を介してプロセススペースに吹き込んだ。約15cmの直径
と約200cm2の表面積を有す半導体ウエファ４をガス分布
プレート７から 0.5cm離れた幅１cmを有すリング13上に
装着した。１cmの直径を有す管18をウエファ４の外縁部
から２cm離して連通開口部の周りに配置した。管はアル
ゴン補助ガス11の供給のために 100個の供給開口部19を
備えた。プロセススペースには、15sccmの WF6および 1
00sccmのH2を入口開口部10の２つの群を介して供給し
た。 WF6から Wへの還元はプロセススペース中、10torr
のガス圧力、430℃で実施した。管18の供給開口部19を
介してアルゴンを供給することにより、10torrのガス圧
力を連通開口部９で維持した。この際、１分間当たり 6
00nmのタングステンが半導体ウエファ４上に堆積した。
反応室から排出した補助ガス11は WF6をほとんど含ま
ず、 WF6の消費量は従来法の約10％であった。
【図１】本発明の方法により半導体デバイスを製造する
ために用いる一例の装置の断面図である。
ために用いる一例の装置の断面図である。
【図２】本発明の一例の方法に用いた装置のプロセスス
ペースと反応室との間の連通開口部の説明図である。
ペースと反応室との間の連通開口部の説明図である。
【図３】本発明の方法により半導体デバイスを製造する
ために用いる他の例の装置の断面図である。
ために用いる他の例の装置の断面図である。
１ 反応室 ２ ポンプ ３ 半導体ウエファの表面 ４ 半導体ウエファ ５ プロセスガス ６ 材料 (タングステン) の層 ７ ガス分布プレート ８ プロセススペース ９ 連通開口部 10 入口開口部 11 補助ガス 12 ガス分布プレートの開口部 13 リング 14 プロセススペースの延長部 16 ガス分布プレートとウエファとの間の距離 17 プロセススペースの延長部の長さ 18 管 19 管の供給開口部
Claims (6)
- 【請求項１】 半導体ウエファを反応室中でガス分布プ
レートと平行に配置し、前記反応室と連通する連通開口
部を有するプレーナプロセススペースを形成し、その
後、プロセスガスを前記ガス分布プレートの入口開口部
を介して前記プロセススペースに導入するとともに、前
記連通開口部の周りで補助ガスを反応室内に導入するこ
とにより、ポンプにより低圧に保った前記反応室中で前
記半導体ウエファの表面上に前記プロセスガスから材料
の層を堆積する半導体デバイスの製造方法において、 前記連通開口部中で前記プロセススペース中のガス圧に
実質的に等しいガス圧力が得られるように前記補助ガス
を前記反応室内に導入し、前記プロセスガスが前記プロ
セススペースから前記連通開口部に向かって実質的に流
れないようにすることを特徴とする半導体デバイスの製
造方法。 - 【請求項２】 前記ウエファの周囲でこれに直接隣接し
てこれから突出するリングを用い、このリングが前記ガ
ス分布プレートと相俟って前記プロセススペースの延長
部を構成することを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記プロセススペースの延長部の長さを
前記ガス分布プレートと前記ウエファとの間の距離より
も長くすることを特徴とする請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記リングを前記ウエファのための保持
部としても用いることを特徴とする請求項２または３記
載の方法。 - 【請求項５】 前記プロセスガスを供給するための前記
ガス分布プレートの前記入口開口部を均一に分布させる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つの項に記
載の方法。 - 【請求項６】 前記連通開口部の周りを取り巻く管であ
って、その周囲全体にわたる開口部が設けられた当該管
を介して、前記補助ガスを前記反応室内に導入すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つの項に記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP91202701 | 1991-10-18 | ||
| NL91202701:8 | 1991-10-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218002A JPH05218002A (ja) | 1993-08-27 |
| JP2760717B2 true JP2760717B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=8207953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4277313A Expired - Fee Related JP2760717B2 (ja) | 1991-10-18 | 1992-10-15 | 半導体デバイスの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5747362A (ja) |
| EP (1) | EP0537854B1 (ja) |
| JP (1) | JP2760717B2 (ja) |
| KR (1) | KR100273602B1 (ja) |
| DE (1) | DE69222110T2 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH687258A5 (de) * | 1993-04-22 | 1996-10-31 | Balzers Hochvakuum | Gaseinlassanordnung. |
| JPH0925586A (ja) * | 1995-07-11 | 1997-01-28 | Anelva Corp | 基板処理装置および基板処理方法 |
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| US6009212A (en) | 1996-07-10 | 1999-12-28 | Washington University | Method and apparatus for image registration |
| US6226418B1 (en) | 1997-11-07 | 2001-05-01 | Washington University | Rapid convolution based large deformation image matching via landmark and volume imagery |
| US6611630B1 (en) | 1996-07-10 | 2003-08-26 | Washington University | Method and apparatus for automatic shape characterization |
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| US5970499A (en) | 1997-04-11 | 1999-10-19 | Smith; Kurt R. | Method and apparatus for producing and accessing composite data |
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| DE19851824C2 (de) * | 1998-11-10 | 2002-04-04 | Infineon Technologies Ag | CVD-Reaktor |
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| JP7273086B2 (ja) * | 2021-03-24 | 2023-05-12 | 株式会社Kokusai Electric | 半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理装置 |
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