JP3119475B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はシランガスを反応ガスとしてシリコン酸化膜
（以下、シラン系酸化膜という）を成長させる場合に好
適の半導体装置の製造方法に関する。
（以下、シラン系酸化膜という）を成長させる場合に好
適の半導体装置の製造方法に関する。
［従来の技術］ 従来、減圧化学気相成長装置（以下、減圧CVD装置と
いう）によりシラン系酸化膜を形成する場合には、シリ
コン酸化膜を成長させた後、反応管内に減圧下にて窒素
を供給し、これを真空排気系で吸引することにより、ご
みの発生を防止せんとしている。
いう）によりシラン系酸化膜を形成する場合には、シリ
コン酸化膜を成長させた後、反応管内に減圧下にて窒素
を供給し、これを真空排気系で吸引することにより、ご
みの発生を防止せんとしている。
第３図（ａ）及び（ｂ）は一般的な減圧CVD装置の構
造を示し、第３図（ａ）はその前方開口部を示す模式
図、第３図（ｂ）はその模式的側面図である。
造を示し、第３図（ａ）はその前方開口部を示す模式
図、第３図（ｂ）はその模式的側面図である。
この減圧CVD装置においては、円筒状のヒータ９がそ
の軸方向を水平にして設置されており、このヒータ９内
に同軸的に円筒状の反応管１が設置されている。この反
応管１の一端側は開口部７となっていて、この開口部７
には反応ガス供給源に接続された反応ガス供給管２の先
端部が配設されている。これにより、反応ガス供給管２
を介して反応管１内に反応ガスを供給するようになって
いる。また、反応管１の開口部７には、第３図（ａ）に
示すように、円板状のハッチ３がその回動支点3aを中心
として揺動するように設置されており、このハッチ３に
より開口部７を開閉するようになっている。
の軸方向を水平にして設置されており、このヒータ９内
に同軸的に円筒状の反応管１が設置されている。この反
応管１の一端側は開口部７となっていて、この開口部７
には反応ガス供給源に接続された反応ガス供給管２の先
端部が配設されている。これにより、反応ガス供給管２
を介して反応管１内に反応ガスを供給するようになって
いる。また、反応管１の開口部７には、第３図（ａ）に
示すように、円板状のハッチ３がその回動支点3aを中心
として揺動するように設置されており、このハッチ３に
より開口部７を開閉するようになっている。
一方、反応管１の他端部にはこの他端部から排出され
たガスを集めて真空排気系12へ送給する排出管13が配設
されている。この真空排気系12においては、排出管13の
上流側から下流側に向けて圧力調整器12a、メカニカル
ブースターポンプ12b及びロータリーポンプ12cが配置さ
れている。また、ボート10には複数枚のウエハ11が相互
間に一定の間隔をおき、ボート10に対していずれも同一
の角度で傾斜するように配置されている。このような複
数個（図示例の場合は４個）のボート10は反応管１内に
ウエハ移送治具８を使用して装入されるようになってい
る。
たガスを集めて真空排気系12へ送給する排出管13が配設
されている。この真空排気系12においては、排出管13の
上流側から下流側に向けて圧力調整器12a、メカニカル
ブースターポンプ12b及びロータリーポンプ12cが配置さ
れている。また、ボート10には複数枚のウエハ11が相互
間に一定の間隔をおき、ボート10に対していずれも同一
の角度で傾斜するように配置されている。このような複
数個（図示例の場合は４個）のボート10は反応管１内に
ウエハ移送治具８を使用して装入されるようになってい
る。
上述の如く構成される装置を使用してウエハ11上に薄
膜を減圧化学気相成長させる場合は、先ず、ウエハ11を
搭載したボート10をウエハ移送治具８により開口部７か
ら反応管１内に装入した後、ハッチ３を回動させて反応
管１の開口部７を閉じる。そして、真空排気系12により
排出管13を介して反応管１内を排気し、ヒータ９により
反応管１内のウエハ11を加熱すると共に、反応ガス供給
管２を介して反応ガスを加熱されたウエハ11の表面へ供
給する。そうすると、反応ガスの熱分解反応によりウエ
ハ11の表面に薄膜が生成する。このようにして、薄膜を
CVD成長させた後に、反応ガスの供給を停止し、真空排
気系の動作は継続しつつ、反応ガス供給管２を介して窒
素ガスを反応管１内に導入する。これにより、ゴミの発
生を防止した後、真空排気系12を停止し、ハッチ３を開
けて反応管１内に大気を導入する。そして、ウエハ移送
治具８によりボート10及びウエハ11を反応管１内から取
り出す。
膜を減圧化学気相成長させる場合は、先ず、ウエハ11を
搭載したボート10をウエハ移送治具８により開口部７か
ら反応管１内に装入した後、ハッチ３を回動させて反応
管１の開口部７を閉じる。そして、真空排気系12により
排出管13を介して反応管１内を排気し、ヒータ９により
反応管１内のウエハ11を加熱すると共に、反応ガス供給
管２を介して反応ガスを加熱されたウエハ11の表面へ供
給する。そうすると、反応ガスの熱分解反応によりウエ
ハ11の表面に薄膜が生成する。このようにして、薄膜を
CVD成長させた後に、反応ガスの供給を停止し、真空排
気系の動作は継続しつつ、反応ガス供給管２を介して窒
素ガスを反応管１内に導入する。これにより、ゴミの発
生を防止した後、真空排気系12を停止し、ハッチ３を開
けて反応管１内に大気を導入する。そして、ウエハ移送
治具８によりボート10及びウエハ11を反応管１内から取
り出す。
上述の如く、従来の減圧CVD装置によるシラン酸化膜
の成長工程においては、膜成長後、反応管１内に窒素ガ
スを供給し、これを真空排気系12により排気して反応管
１内を窒素ガスで置換することによって反応管１内にゴ
ミが発生することを防止している。
の成長工程においては、膜成長後、反応管１内に窒素ガ
スを供給し、これを真空排気系12により排気して反応管
１内を窒素ガスで置換することによって反応管１内にゴ
ミが発生することを防止している。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来方法によりシラン系酸化
膜を形成しようとすると、成膜時に反応管１の内面に未
反応のSiH4粒子が付着して残存してしまうという欠点が
ある。このため、膜成長後に、ハッチを開けたときに、
この未反応シラン粒子が大気中の酸素と反応し、所謂ゴ
ミを生成する。この管内に浮遊して残存するシラン酸化
物によるゴミは、次順の膜成長工程において更にごみの
核となる。このため、連続運転のもとで成長回数が増加
すると、ごみも増大してしまう。そして、このようなご
みの発生により、半導体装置の製造歩留が低減してしま
うため、従来の製造方法は量産処理に適さないという問
題点がある。
膜を形成しようとすると、成膜時に反応管１の内面に未
反応のSiH4粒子が付着して残存してしまうという欠点が
ある。このため、膜成長後に、ハッチを開けたときに、
この未反応シラン粒子が大気中の酸素と反応し、所謂ゴ
ミを生成する。この管内に浮遊して残存するシラン酸化
物によるゴミは、次順の膜成長工程において更にごみの
核となる。このため、連続運転のもとで成長回数が増加
すると、ごみも増大してしまう。そして、このようなご
みの発生により、半導体装置の製造歩留が低減してしま
うため、従来の製造方法は量産処理に適さないという問
題点がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであっ
て、ゴミの発生を抑制し、連続運転による量産処理に適
した半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
て、ゴミの発生を抑制し、連続運転による量産処理に適
した半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ 本願発明に係る半導体装置の製造方法は、炉芯管内の
半導体基板にシリコン酸化膜をシランと亜酸化窒素を原
料ガスとして減圧気相成長法により形成する工程と、続
いて減圧にて前記炉芯管内に酸素を導入し、炉芯管内に
残留するシランを酸素と反応させて酸化物に変化させ真
空排気系により炉芯管外に排出する工程とを有すること
を特徴とする。
半導体基板にシリコン酸化膜をシランと亜酸化窒素を原
料ガスとして減圧気相成長法により形成する工程と、続
いて減圧にて前記炉芯管内に酸素を導入し、炉芯管内に
残留するシランを酸素と反応させて酸化物に変化させ真
空排気系により炉芯管外に排出する工程とを有すること
を特徴とする。
［作用］ 本発明においては、膜成長後、減圧下にて炉芯管内に
酸素を供給し、膜成長工程にて管内面に付着したシラン
と酸素とを反応させる。これにより、管内面の付着物は
酸化物となって除去され、次順の膜成長工程にてごみの
核となるものが除去されるので、連続運転においてもご
みの発生が抑制される。
酸素を供給し、膜成長工程にて管内面に付着したシラン
と酸素とを反応させる。これにより、管内面の付着物は
酸化物となって除去され、次順の膜成長工程にてごみの
核となるものが除去されるので、連続運転においてもご
みの発生が抑制される。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して
説明する。
説明する。
先ず、反応ガスにシラン（SiH4）と亜酸化窒素（N
2O）との混合ガスを使用してシリコン酸化膜を形成する
場合の実施例について説明する。本実施例方法において
も、第３図に示す減圧CVD装置を使用する。第１図及び
第２図はこの減圧CVD装置を模式的に示して本実施例方
法を工程順に説明する図である。先ず、ウエハ11を反応
管１内に設置し、ハッチ３を閉じた後、反応管１内を真
空排気系12により真空状態まで排気し、更に供給管２を
介して反応管１内に窒素ガスを導入することにより、反
応管１内を一且窒素雰囲気とする。次に、SiH4とN2Oの
混合ガスを反応ガス供給管２を介して反応管１内に供給
してウエハ11の表面に膜成長を行う。このとき、N2Oガ
スが酸化性に乏しいため、第１図に示すように反応管１
の内面に未反応のSiH4分子４が付着して残る。
2O）との混合ガスを使用してシリコン酸化膜を形成する
場合の実施例について説明する。本実施例方法において
も、第３図に示す減圧CVD装置を使用する。第１図及び
第２図はこの減圧CVD装置を模式的に示して本実施例方
法を工程順に説明する図である。先ず、ウエハ11を反応
管１内に設置し、ハッチ３を閉じた後、反応管１内を真
空排気系12により真空状態まで排気し、更に供給管２を
介して反応管１内に窒素ガスを導入することにより、反
応管１内を一且窒素雰囲気とする。次に、SiH4とN2Oの
混合ガスを反応ガス供給管２を介して反応管１内に供給
してウエハ11の表面に膜成長を行う。このとき、N2Oガ
スが酸化性に乏しいため、第１図に示すように反応管１
の内面に未反応のSiH4分子４が付着して残る。
次いで、第２図に示すように、反応ガス供給管２を介
して反応管１内に酸素ガスを導入し、残存するSiH4分子
４を酸素分子５と十分反応させて二酸化シリコン分子６
を生成する。そうすると、反応管１内は排出管13を介し
て真空排気系により排気されているので、SiH4分子４の
反応生成物である二酸化シリコン分子６が排出管13を介
して除去される。これにより、成膜工程後に、管内面に
SiH4分子が残存することが抑制されるので、次順の成膜
工程にてゴミの核となるものが減少し、ゴミの発生が防
止される。
して反応管１内に酸素ガスを導入し、残存するSiH4分子
４を酸素分子５と十分反応させて二酸化シリコン分子６
を生成する。そうすると、反応管１内は排出管13を介し
て真空排気系により排気されているので、SiH4分子４の
反応生成物である二酸化シリコン分子６が排出管13を介
して除去される。これにより、成膜工程後に、管内面に
SiH4分子が残存することが抑制されるので、次順の成膜
工程にてゴミの核となるものが減少し、ゴミの発生が防
止される。
例えば、HTO膜（高温酸化膜;High Temperature Oxid
e）を温度790℃、圧力0.6Torrの条件下で成長させた
後、酸素を10cc/分で10分間流入させた場合、従来法で
は１回目の成長で100個、２回目で500乃至1000個、３回
目で2000乃至3000個と、ごみが増加するのに対し、本実
施例によれば連続運転を行っても２回目以降の成膜工程
でゴミの発生を200乃至300個程度に抑制することができ
た。なお、従来方法でも、成膜後、大気状態で約15時間
放置することにより、付着SiH4分子は大気中に拡散し除
去できるが、このような長時間の運転休止は量産化には
不適である。しかし、本実施例方法によれば、連続運転
してもゴミが増加しないため、量産化することができ
る。
e）を温度790℃、圧力0.6Torrの条件下で成長させた
後、酸素を10cc/分で10分間流入させた場合、従来法で
は１回目の成長で100個、２回目で500乃至1000個、３回
目で2000乃至3000個と、ごみが増加するのに対し、本実
施例によれば連続運転を行っても２回目以降の成膜工程
でゴミの発生を200乃至300個程度に抑制することができ
た。なお、従来方法でも、成膜後、大気状態で約15時間
放置することにより、付着SiH4分子は大気中に拡散し除
去できるが、このような長時間の運転休止は量産化には
不適である。しかし、本実施例方法によれば、連続運転
してもゴミが増加しないため、量産化することができ
る。
次に、反応ガスにSiH4と二酸化窒素（NO2）との混合
ガスを用いた場合の他の実施例について説明する。NO2
は酸化性に富んでいるため、500℃程度の低温でシリコ
ン酸化膜の形成が可能である。しかしながら、従来の窒
素ガスによるパージだけでは未反応SiH4を完全に除去す
ることはできない。そこで、成膜後に酸素ガスを反応管
１内に供給することにより、未反応SiH4を十分に除去す
ることができ、ゴミの発生を防止することができる。
ガスを用いた場合の他の実施例について説明する。NO2
は酸化性に富んでいるため、500℃程度の低温でシリコ
ン酸化膜の形成が可能である。しかしながら、従来の窒
素ガスによるパージだけでは未反応SiH4を完全に除去す
ることはできない。そこで、成膜後に酸素ガスを反応管
１内に供給することにより、未反応SiH4を十分に除去す
ることができ、ゴミの発生を防止することができる。
例えば、成膜後に、酸素ガスを10cc/分の流量で５分
間供給して反応管１内をパージする。これにより、２回
目の成膜工程で、従来約500個のゴミが発生していたの
に対し、本実施例方法においては、ゴミを100個以下に
抑制することができた。
間供給して反応管１内をパージする。これにより、２回
目の成膜工程で、従来約500個のゴミが発生していたの
に対し、本実施例方法においては、ゴミを100個以下に
抑制することができた。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、シリコン酸化膜
成長後、炉芯管内に酸素を供給して、炉芯管内壁に付着
した未反応のSiH4と反応させるから、次順の成膜工程に
先立ち、この未反応SiH4を除去することができ、ごみの
発生を防止することができる。また、これにより半導体
装置の製造歩留が向上し、かつ連続運転が可能になり、
量産処理が可能となる等、本発明は極めて優れた効果を
奏する。
成長後、炉芯管内に酸素を供給して、炉芯管内壁に付着
した未反応のSiH4と反応させるから、次順の成膜工程に
先立ち、この未反応SiH4を除去することができ、ごみの
発生を防止することができる。また、これにより半導体
装置の製造歩留が向上し、かつ連続運転が可能になり、
量産処理が可能となる等、本発明は極めて優れた効果を
奏する。
第１図及び第２図は本発明の実施例方法を工程順に説明
する模式図、第３図は減圧CVD装置の構造を示す図であ
り、第３図（ａ）はその前方開口部、第３図（ｂ）はそ
の側面を示す模式図である。 1;反応管、2;反応ガス供給管、3;ハッチ、4;シラン（Si
H4）分子、5;酸素分子、6;二酸化シリコン分子、7;開口
部、8;ウエハ移送治具、9;ヒータ、10;ボート、11;ウエ
ハ、12;真空排気系、12a;圧力調整器、12b;メカニカル
ブースターポンプ、12c;ロータリーポンプ
する模式図、第３図は減圧CVD装置の構造を示す図であ
り、第３図（ａ）はその前方開口部、第３図（ｂ）はそ
の側面を示す模式図である。 1;反応管、2;反応ガス供給管、3;ハッチ、4;シラン（Si
H4）分子、5;酸素分子、6;二酸化シリコン分子、7;開口
部、8;ウエハ移送治具、9;ヒータ、10;ボート、11;ウエ
ハ、12;真空排気系、12a;圧力調整器、12b;メカニカル
ブースターポンプ、12c;ロータリーポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−194838（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−50427（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−21333（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−244739（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−278732（ＪＰ，Ａ) 伊藤隆司「（電子材料シリーズ）ＶＬ ＳＩの薄膜技術」丸善（昭61−９−30) Ｐ．63
Claims (1)
- 【請求項１】炉芯管内の半導体基板にシリコン酸化膜を
シランと亜酸化窒素を原料ガスとして減圧気相成長法に
より形成する工程と、続いて減圧下にて前記炉芯管内に
酸素を導入し、炉芯管内に残留するシランを酸素と反応
させて酸化物に変化させ真空排気系により炉芯管外に排
出する工程とを有することを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01089928A JP3119475B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01089928A JP3119475B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268433A JPH02268433A (ja) | 1990-11-02 |
| JP3119475B2 true JP3119475B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=13984361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01089928A Expired - Fee Related JP3119475B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3119475B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004070079A1 (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-19 | Tokyo Electron Limited | 被処理基板を処理する半導体処理方法及び装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09232296A (ja) * | 1996-02-23 | 1997-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造装置および製造方法 |
| JP4728748B2 (ja) * | 2005-09-05 | 2011-07-20 | 株式会社東芝 | 半導体製造装置の清浄化方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5621333A (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-27 | Fujitsu Ltd | Cleaning method of equipment for manufacturing semiconductor element |
| JPH0630351B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1994-04-20 | 株式会社東芝 | 半導体製造装置のクリ−ニング終点判定方法 |
| JPH01278732A (ja) * | 1988-05-02 | 1989-11-09 | Fujitsu Ltd | 化学気相成長方法 |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP01089928A patent/JP3119475B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 伊藤隆司「（電子材料シリーズ）ＶＬＳＩの薄膜技術」丸善（昭６１−９−３０）Ｐ．６３ |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004070079A1 (ja) * | 2003-02-07 | 2004-08-19 | Tokyo Electron Limited | 被処理基板を処理する半導体処理方法及び装置 |
| JPWO2004070079A1 (ja) * | 2003-02-07 | 2006-05-25 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理基板を処理する半導体処理方法及び装置 |
| KR100771799B1 (ko) | 2003-02-07 | 2007-10-30 | 도쿄 엘렉트론 가부시키가이샤 | 피처리 기판을 처리하는 반도체 처리 방법 및 장치 |
| JP4500258B2 (ja) * | 2003-02-07 | 2010-07-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 被処理基板を処理する半導体処理方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02268433A (ja) | 1990-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |