JP3434972B2 - 半導体素子の製造方法及びその装置 - Google Patents
半導体素子の製造方法及びその装置Info
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方法に係り、特に、表面に凹凸を持った粗面ポリシリコ
ン膜の製造方法及びその装置に関するものである。
例えば、特開平5−211122号公報に開示されるも
のがあった。
芯管内の材料ガス供給圧及び排気圧を一定に設定して
も、実際の炉芯管内の材料ガス濃度及び圧力が、炉内の
上部と下部で異なり、濃度は下部が密で上部が粗になっ
ていた。
上に形成される膜質が、ボート上部と下部に収納される
もので異なるという問題点があった。
合、ボートの上部下部で表面凹凸の大きさや密度が異な
り、この膜を半導体素子でのキャパシタ部のストレッジ
ノードに使用した場合に、素子のキャパシタ容量が不均
一になり、素子の信頼性を低下させる。また、そのため
にボートに収納できるウエハが少なくなり、生産性を減
少させていた。
置する材料ガス導入口を多数設け、それぞれの導入口か
ら導入する材料ガス流量に勾配を持たせて、炉芯管内の
材料ガス濃度分布を均一にする方法がある。
た従来の方法では、炉芯管内の材料ガス濃度分布は均一
にならず、特に、炉芯管下部において材料ガス濃度が高
くなり、粗面ポリシリコン膜を形成する場合には凹凸の
大きさが大きくなり、また、その密度も低下するため、
キャパシタ電極として使用した場合に、キャパシタ容量
が低下するという問題点があった。
化学気相成長装置の炉芯管内において、材料ガス濃度分
布を均一にして、均一な特性の半導体素子を得ることが
できる半導体素子の製造方法及びその装置を提供するこ
とを目的とする。
成するために、 〔1〕縦型減圧化学気相成長装置を用いた半導体素子の
製造方法において、シランガスである材料ガスを炉の上
方の複数箇所より供給し、希釈ガスを炉の下方より供給
し、粗面ポリシリコン膜を生成するようにしたものであ
る。
供給口を炉中央部より上部に2箇所以上に設け、炉下部
に設置された希釈ガス供給口より希釈ガスを供給するよ
うにしたので、炉下部での材料ガス濃度を希釈すること
ができ、炉内の材料ガス濃度を均一にできる。
持たせることなく、炉内の材料ガス濃度を均一にするこ
とができ、材料ガス濃度分布を均一にして均一な特性の
粗面ポリシリコン膜を生成するようにしたものである。
方法において、前記希釈ガスはN2、H2 、Ar等のガ
スである。
において、インナー炉芯管内上部に配置される複数個の
シランガスである材料ガスの供給口と、前記インナー炉
芯管内下部に配置される希釈ガス供給口とを配置し、粗
面ポリシリコン膜を生成するようにしたものである。
釈することができ、炉内の材料ガス濃度を均一化できる
縦型減圧化学気相成長装置の炉芯管を提供することがで
きる。
て図面を参照しながら説明する。
化学気相成長装置の炉芯管の断面図である。
はインナー炉芯管、3は第1の材料ガス供給配管、4は
第1の材料ガス供給口、5は第2の材料ガス供給配管、
6は第2の材料ガス供給口、7は真空排気口、8は材料
ガス流量制御装置、9は希釈ガス供給配管、10は希釈
ガス供給口、11は希釈ガス流量制御装置、20はウエ
ハが搭載されるボートである。
生成する時に、図1に示すように、インナー炉芯管2の
上部(炉中央部より上部)に、2箇所以上の材料ガス供
給口(反応ガス供給口)を設ける。ここでは、第1の材
料ガス供給口4と第2の材料ガス供給口6とを配置し、
インナー炉芯管2の下部に、水素、窒素あるいはアルゴ
ンガスの希釈ガス供給口10を設け、それぞれのガス流
量をガス流量制御装置8,11で制御するようにしてい
る。
度は560℃〜580℃、これは従来のLPCVD法と
異なり、炉内に温度勾配を持たせる必要がなくなったこ
とを示す。
4 )供給口4,6より、各々70〜120sccmのS
iH4 を供給する。また、希釈ガス供給口10より、5
〜10sccmの希釈ガスを供給し、凹凸の高さが70
0〜1000Åの粗面ポリシリコン膜を形成する。
上部に設けた理由は、材料ガスであるシランガスが空気
よりも重いからである。
た理由は、詳細なメカニズムはわからないが、シランガ
スがよりシリコンに速く変換(反応して)するようにす
るためである。
エハ上でのシリコンへの変換反応が遅いため、シランガ
スがウエハとの反応をせずに、どんどん炉芯管の下部へ
流れていってしまい、結果として、炉芯管下部に位置す
るウエハでの反応量が多くなってしまう。よって、炉芯
管上部と下部とでは生成される膜の形状が大きく異なっ
てしまう。
口が一つであったために、炉芯管下部に溜まるシランガ
スの濃度が高くなっていた。そのため、炉芯管の下部の
温度を低く設定し、反応速度を上部よりも抑える必要が
あった。しかし、温度を上部と下部とで異ならせると、
粗面ポリシリコンの膜厚(膜の高さ)はほぼ揃えられる
が、粗面ポリシリコンの形状(ポリシリコンの1つ1つ
の大きさ)は揃わなくなる。
ガス供給口を炉中央部より上部に2箇所以上設け、炉下
部に設置された希釈ガス供給口より希釈ガスを供給する
ようにしたので、炉下部での材料ガス濃度を希釈するこ
とができ、炉内の材料ガス濃度を均一にできるので、温
度を上部と下部とで異ならせる必要がなくなる。
ボート上下での均一性が良くなる。
(ポリシリコン粒の密度)と大きさ(ポリシリコンの1
つ1つの大きさ)の均一性が向上することになり、スト
レッジノードに使用した時のキャパシタ容量の均一性が
向上するので素子の信頼性が良くなる。
バッチ当たりのウエハ処理可能枚数が多くなり、生産の
スループット向上を図ることができる。
る。
化学気相成長装置のインナー炉芯管の構造を示す図、図
3は図2のA部拡大図である。
に示すように、インナー炉芯管21の下部での材料ガス
濃度が過多になり、炉上下部間におけるボート22のウ
エハ23、24で形成される粗面ポリシリコン膜形状が
異なる問題があった。
うに、インナー炉芯管31の下部内側にリング状の突起
32を備えるようにしたものである。
4及びそれに設置されるウエハ(図示なし)とは接触し
ないように構成する。
のウエハ上への材料ガス供給が抑制される。
説明図である。
の下部の内側にリング状の突起32を設けるようにして
いるので、シランガス33が上方より導入されると、リ
ング状の突起32に接することになり、その接触面積が
増大する。
芯管31内部での接触面積が広くなることにより、材料
ガスの消費が多くなる。よって、炉下部での材料ガス濃
度過多を抑制できる。なお、34はボート、35はウエ
ハである。
り堆積物を生成するものである。従って、インナー炉芯
管31の内壁においても反応が生ずる。
くなる、つまり、上部から導入されるシランガスの消費
が多くなるので、その分だけ、ウエハに供給されるシラ
ンガスの量が低減される。
材料ガス濃度の上昇を抑えることができる。
多く溜まったとしても、ウエハ35に実際に供給される
シランガスの量が低減されるので、インナー炉芯管31
の上部と下部とで生成される粗面ポリシリコン膜の形状
が均一化される。
を抑制できるので、さらに炉の上下での粗面ポリシリコ
ン膜の均一性を向上させることができる。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
よれば、次のような効果を奏することができる。
を炉中央部より上部に2箇所以上に設け、炉下部に設置
された希釈ガス供給口より希釈ガスを供給するようにし
たので、炉下部での材料ガス濃度を希釈することがで
き、炉内の材料ガス濃度を均一にできる。
持たせることなく、炉内の材料ガス濃度を均一にするこ
とができ、材料ガス濃度分布を均一にして均一な特性の
粗面 ポリシリコン膜を生成することができる。
において、インナー炉芯管内上部に配置される複数個の
シランガスである材料ガスの供給口と、前記インナー炉
芯管内下部に配置される希釈ガス供給口とを配置し、粗
面ポリシリコン膜を生成することができる。
釈することができ、炉内の材料ガス濃度を均一化できる
縦型減圧化学気相成長装置の炉芯管を提供することがで
きる。
長装置の炉芯管の断面図である。
長装置のインナー炉芯管の構造を示す図である。
芯管の模式図である。
長装置のインナー炉芯管における材料ガス供給の抑制に
ついての説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 縦型減圧化学気相成長装置を用いた半導
体素子の製造方法において、 (a)シランガスである材料ガスを炉の上方の複数箇所
より供給し、 (b)希釈ガスを炉の下方より供給し、 (c)粗面ポリシリコン膜を生成 することを特徴とする
半導体素子の製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体素子の製造方法に
おいて、前記希釈ガスはN2 、H2 、Ar等のガスであ
る半導体素子の製造方法。 - 【請求項3】 縦型減圧化学気相成長装置の炉芯管にお
いて、 (a)インナー炉芯管内上部に配置される複数個のシラ
ンガスである材料ガスの供給口と、 (b)前記インナー炉芯管内下部に配置される希釈ガス
供給口とを配置し、(c)粗面ポリシリコン膜を生成 することを特徴とする
縦型減圧化学気相成長装置の炉芯管。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12618996A JP3434972B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 半導体素子の製造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12618996A JP3434972B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 半導体素子の製造方法及びその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09312263A JPH09312263A (ja) | 1997-12-02 |
JP3434972B2 true JP3434972B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=14928906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12618996A Expired - Lifetime JP3434972B2 (ja) | 1996-05-22 | 1996-05-22 | 半導体素子の製造方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3434972B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001118836A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体製造装置用反応管、半導体製造装置および半導体装置の製造方法 |
JP2017022233A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 東京エレクトロン株式会社 | 縦型熱処理装置及び縦型熱処理装置の運転方法 |
CN107488836B (zh) * | 2017-08-31 | 2019-09-13 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种多晶硅薄膜的沉积方法 |
KR102034766B1 (ko) * | 2018-04-12 | 2019-10-22 | 주식회사 유진테크 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
-
1996
- 1996-05-22 JP JP12618996A patent/JP3434972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09312263A (ja) | 1997-12-02 |
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