JPH0512280Y2 - - Google Patents
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- JPH0512280Y2 JPH0512280Y2 JP1987115783U JP11578387U JPH0512280Y2 JP H0512280 Y2 JPH0512280 Y2 JP H0512280Y2 JP 1987115783 U JP1987115783 U JP 1987115783U JP 11578387 U JP11578387 U JP 11578387U JP H0512280 Y2 JPH0512280 Y2 JP H0512280Y2
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- reaction chamber
- sih
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- Expired - Lifetime
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案はLOCOSなどの素子分離技術において
広く用いられている窒化膜を減圧CVD法により
生成する装置に係り、特に反応室内の温度を均一
にして窒化膜を生成するための窒化膜生成装置
（ホツトウオール形減圧CVD装置）に関する。
広く用いられている窒化膜を減圧CVD法により
生成する装置に係り、特に反応室内の温度を均一
にして窒化膜を生成するための窒化膜生成装置
（ホツトウオール形減圧CVD装置）に関する。
ホツトウオール形減圧CVD装置を用いて窒化
膜を生成する場合の原料ガスとしては、SiH2Cl2
ガスとNH3ガスあるいはSiH4ガスとNH3ガスな
どが用いられている。ここで、反応室内の温度を
均一にして生成を行つた場合には、ガス導入側の
ウエーハの生成膜厚が厚く、排気側のウエーハの
生成膜厚が薄くなり、ウエーハ間の膜厚分布が悪
くなる。これは反応室内におけるガスの消費によ
る導入側と排気側のガス濃度の違いに起因するも
のである。
膜を生成する場合の原料ガスとしては、SiH2Cl2
ガスとNH3ガスあるいはSiH4ガスとNH3ガスな
どが用いられている。ここで、反応室内の温度を
均一にして生成を行つた場合には、ガス導入側の
ウエーハの生成膜厚が厚く、排気側のウエーハの
生成膜厚が薄くなり、ウエーハ間の膜厚分布が悪
くなる。これは反応室内におけるガスの消費によ
る導入側と排気側のガス濃度の違いに起因するも
のである。
第３図は従来装置の一例を示す簡略断面図で、
１は石英製外管、２は石英製内管、１１はフラン
ジ部であり、これらは反応室１０を構成する。４
は石英製ボートで、多数のウエーハ３が載置され
ている。５は石英製ボート受け、６はSiH2Cl2ガ
スのノズル、７はNH3ガスのノズルである。
１は石英製外管、２は石英製内管、１１はフラン
ジ部であり、これらは反応室１０を構成する。４
は石英製ボートで、多数のウエーハ３が載置され
ている。５は石英製ボート受け、６はSiH2Cl2ガ
スのノズル、７はNH3ガスのノズルである。
フランジ部１１に塩化アンモニウムが付着しな
いようにSiH2Cl2ガスのノズル６はNH3ガスのノ
ズル７に比べて反応室（炉体）１０の奥へ入れら
れている。ウエーハ３の領域ではSiH2Cl2ガスと
NH3ガスが混合されて窒化膜が形成される。
いようにSiH2Cl2ガスのノズル６はNH3ガスのノ
ズル７に比べて反応室（炉体）１０の奥へ入れら
れている。ウエーハ３の領域ではSiH2Cl2ガスと
NH3ガスが混合されて窒化膜が形成される。
従来はガス導入側と排気側の生成温度に勾配を
つけることによりウエーハ間の膜厚分布の均一性
を図つてきた。すなわちガス導入側の温度を低
く、排気側の温度を高く設定する訳である。しか
し、最近のデバイスにおいては、生成温度の違い
による生成膜質の違いが無視できなくなつてき
た。膜質の違いにより、エツチング速度が異な
り、微細加工が難しくなつてきたためである。
つけることによりウエーハ間の膜厚分布の均一性
を図つてきた。すなわちガス導入側の温度を低
く、排気側の温度を高く設定する訳である。しか
し、最近のデバイスにおいては、生成温度の違い
による生成膜質の違いが無視できなくなつてき
た。膜質の違いにより、エツチング速度が異な
り、微細加工が難しくなつてきたためである。
上記のように従来例にあつては、反応室１０内
の温度を均一にして窒化膜の生成を行つた場合に
生じるウエーハ間の膜厚分布の悪化を、ガス導入
側と排気側の生成温度に勾配をつけることにより
回避し、ウエーハ間の膜厚分布の均一性を図つて
いるが、生成温度の違いによる生成膜質の違いに
よりエツチング速度が異なり、微細加工が難しく
なるという問題点がある。
の温度を均一にして窒化膜の生成を行つた場合に
生じるウエーハ間の膜厚分布の悪化を、ガス導入
側と排気側の生成温度に勾配をつけることにより
回避し、ウエーハ間の膜厚分布の均一性を図つて
いるが、生成温度の違いによる生成膜質の違いに
よりエツチング速度が異なり、微細加工が難しく
なるという問題点がある。
本考案装置は上記の問題点を解決するため、
SiH2Cl2ガスのノズル６とNH3ガスのノズル７を
反応室１０内で１本の多孔ノズル９に連設せしめ
てなる構成としたものである。
SiH2Cl2ガスのノズル６とNH3ガスのノズル７を
反応室１０内で１本の多孔ノズル９に連設せしめ
てなる構成としたものである。
このような構成にすることによりSiH2Cl2ガス
とNH3ガスは別々のノズル６，７から導入され、
80℃以上の反応室１０内の温度領域で１本の多孔
ノズル９により混合されて多数の孔９ａより反応
室１０内に導入されることになる。
とNH3ガスは別々のノズル６，７から導入され、
80℃以上の反応室１０内の温度領域で１本の多孔
ノズル９により混合されて多数の孔９ａより反応
室１０内に導入されることになる。
以下図面により本考案の実施例を説明する。
第１図は本考案装置の一実施例を示す縦型
CVD装置の簡略断面図、第２図は本考案で使用
されるノズル部の斜視図である。
CVD装置の簡略断面図、第２図は本考案で使用
されるノズル部の斜視図である。
第１図において１は石英製外管、２は石英製内
管、１１はフランジ部であり、これらは反応室１
０を構成する。４は石英製ボートで、多数のウエ
ーハ３が載置されている。５は石英製ボート受け
である。６，７はそれぞれフランジ部１１の２個
所のガス導入口に連通する。SiH2Cl2ガスのノズ
ル及びNH3ガスのノズルで、これらのノズル６，
７は反応室１０内で１本のノズル９に連設部９ｂ
で連設されている。ノズル９は多数の孔９ａを有
し、ノズル６とノズル７との連設部９ｂは石英製
ボート４の下端よりフランジ部１１側にあり、多
孔ノズル端９ｃは、石英製ボート４の上端より石
英製外管１側にあり、多数の孔９ａは、石英製ボ
ート４に載置された最上のウエーハ３の水平位置
より上の位置から、石英製ボート４に載置された
最下のウエーハ３の水平位置より下の位置まで多
数ある。８は排気口である。
管、１１はフランジ部であり、これらは反応室１
０を構成する。４は石英製ボートで、多数のウエ
ーハ３が載置されている。５は石英製ボート受け
である。６，７はそれぞれフランジ部１１の２個
所のガス導入口に連通する。SiH2Cl2ガスのノズ
ル及びNH3ガスのノズルで、これらのノズル６，
７は反応室１０内で１本のノズル９に連設部９ｂ
で連設されている。ノズル９は多数の孔９ａを有
し、ノズル６とノズル７との連設部９ｂは石英製
ボート４の下端よりフランジ部１１側にあり、多
孔ノズル端９ｃは、石英製ボート４の上端より石
英製外管１側にあり、多数の孔９ａは、石英製ボ
ート４に載置された最上のウエーハ３の水平位置
より上の位置から、石英製ボート４に載置された
最下のウエーハ３の水平位置より下の位置まで多
数ある。８は排気口である。
このような構成においてSiH2Cl2ガスとNH3ガ
スは別々のノズル６，７から導入され、80℃以上
の反応室１０内の温度領域で１本の多孔ノズル９
により混合されて多数の孔９ａより反応室１０内
に導入されることになる。
スは別々のノズル６，７から導入され、80℃以上
の反応室１０内の温度領域で１本の多孔ノズル９
により混合されて多数の孔９ａより反応室１０内
に導入されることになる。
もし、SiH2Cl2ガスとNH3ガスを別々のノズル
で反応室１０へ導入した場合には、SiH2Cl2ガス
はノズルの中で分解し反応生成物により詰まつて
しまうし、またSiH2Cl2ガスとNH3ガスを混合す
る場合、室温では塩化アンモニウムが生成されて
ノズルが詰まるため80℃以上の温度領域で混合す
ることが必要とされる。
で反応室１０へ導入した場合には、SiH2Cl2ガス
はノズルの中で分解し反応生成物により詰まつて
しまうし、またSiH2Cl2ガスとNH3ガスを混合す
る場合、室温では塩化アンモニウムが生成されて
ノズルが詰まるため80℃以上の温度領域で混合す
ることが必要とされる。
本考案ではSiH2Cl2ガスとNH3ガスを別々のノ
ズル６，７により導入するが、混合は反応室１０
内の80℃以上の部分で行われるので、塩化アンモ
ニウムが生成されることはなく、ノズルが詰まる
おそれはない。
ズル６，７により導入するが、混合は反応室１０
内の80℃以上の部分で行われるので、塩化アンモ
ニウムが生成されることはなく、ノズルが詰まる
おそれはない。
次に具体例を示し、その実験結果について記述
する。
する。
反応室１０における温度はウエーハ３上に熱電
対を耐熱性接着剤（例えばアロンセラミツクのよ
うなセラミツク系接着剤）で固定し、減圧下にお
いて温度測定を行つた。測定に用いた装置は縦形
のホツトウオール形減圧CVD装置で、６インチ
ウエーハ100枚領域において、１，50，100枚目の
３点において温度測定を行つた。750℃の生成温
度に対して±２℃の範囲内に納まるようにヒータ
ー（図示せず）の出力調整を行つた。
対を耐熱性接着剤（例えばアロンセラミツクのよ
うなセラミツク系接着剤）で固定し、減圧下にお
いて温度測定を行つた。測定に用いた装置は縦形
のホツトウオール形減圧CVD装置で、６インチ
ウエーハ100枚領域において、１，50，100枚目の
３点において温度測定を行つた。750℃の生成温
度に対して±２℃の範囲内に納まるようにヒータ
ー（図示せず）の出力調整を行つた。
また、ノズル６，７，９はいずれも石英製で、
多孔ノズル９は管軸に沿つて直径約1.5mmの孔を
数個所に設けたものである。
多孔ノズル９は管軸に沿つて直径約1.5mmの孔を
数個所に設けたものである。
窒化膜生成条件は生成温度750℃±２℃、SiH2
Cl2ガスの流量40CCM，NH3ガスの流量
400CCM，生成圧力0.5mbarである。
Cl2ガスの流量40CCM，NH3ガスの流量
400CCM，生成圧力0.5mbarである。
第４図のａは従来例によるウエーハ間の膜厚分
布のバラツキを示し、膜厚のバラツキは±８〜９
％であつた。これに対し第４図のｂは本実施例に
よるウエーハ間の膜厚分布のバラツキを示し、膜
厚のバラツキは±２〜３％であつた。
布のバラツキを示し、膜厚のバラツキは±８〜９
％であつた。これに対し第４図のｂは本実施例に
よるウエーハ間の膜厚分布のバラツキを示し、膜
厚のバラツキは±２〜３％であつた。
また、生成温度を800℃にした場合には、従来
例による膜厚のバラツキが±25〜30％であつたの
に対し、本実施例による膜厚のバラツキは±２〜
３％であつた。換言すれば、本考案装置では膜厚
のバラツキを±２〜３％に抑えることが可能であ
ることが判る。
例による膜厚のバラツキが±25〜30％であつたの
に対し、本実施例による膜厚のバラツキは±２〜
３％であつた。換言すれば、本考案装置では膜厚
のバラツキを±２〜３％に抑えることが可能であ
ることが判る。
以上、図例では縦形CVD装置を示し説明した
が、横形CVD装置においても本考案を適用する
ことができる。
が、横形CVD装置においても本考案を適用する
ことができる。
上述のように本考案によれば、SiH2Cl2ガスの
ノズル６とNH3ガスのノズル７を80℃以上に加
熱される反応室１０内でボート４より長い１本の
多孔ノズル９に連設せしめてなる構成とすること
によりSiH2Cl2ガスとNH3を80℃以上の反応室１
０内の多孔ノズル９内で混合し、反応室１０内に
導入することになり、それらの混合ガスが反応室
１０内に均一に分布することになつて、均一な温
度でも良好なウエーハ間膜厚分布を得ることがで
きる。又、均一な膜厚の窒化膜を生成できるた
め、従来、均一な膜厚分布を得るために実施して
いたガス導入側と排気側との温度勾配が不用とな
り、反応室１０内を均一温度とすることが可能と
なることにより、均一な膜質の窒化膜を得ること
ができる。
ノズル６とNH3ガスのノズル７を80℃以上に加
熱される反応室１０内でボート４より長い１本の
多孔ノズル９に連設せしめてなる構成とすること
によりSiH2Cl2ガスとNH3を80℃以上の反応室１
０内の多孔ノズル９内で混合し、反応室１０内に
導入することになり、それらの混合ガスが反応室
１０内に均一に分布することになつて、均一な温
度でも良好なウエーハ間膜厚分布を得ることがで
きる。又、均一な膜厚の窒化膜を生成できるた
め、従来、均一な膜厚分布を得るために実施して
いたガス導入側と排気側との温度勾配が不用とな
り、反応室１０内を均一温度とすることが可能と
なることにより、均一な膜質の窒化膜を得ること
ができる。
第１図は本考案装置の一実施例を示す簡略断面
図、第２図は本考案で使用されるノズル部の斜視
図、第３図は従来装置の一例を示す簡略断面図、
第４図は従来例によるウエーハ間の膜厚分布のバ
ラツキ及び本実施例によるウエーハ間の膜厚分布
のバラツキを示す説明図である。 ６……SiH2Cl2ガスのノズル、７……NH3ガス
のノズル、９……多孔ノズル、９ｂ……ノズル連
設部、１０……反応室。
図、第２図は本考案で使用されるノズル部の斜視
図、第３図は従来装置の一例を示す簡略断面図、
第４図は従来例によるウエーハ間の膜厚分布のバ
ラツキ及び本実施例によるウエーハ間の膜厚分布
のバラツキを示す説明図である。 ６……SiH2Cl2ガスのノズル、７……NH3ガス
のノズル、９……多孔ノズル、９ｂ……ノズル連
設部、１０……反応室。
Claims (1)
- SiH2Cl2ガスのノズル６とNH3ガスのノズル７
を80℃以上に加熱される反応室１０内でボート４
より長い１本の多孔ノズル９にノズル連設部９ｂ
で連設せしめてなる均一温度における窒化膜生成
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987115783U JPH0512280Y2 (ja) | 1987-07-27 | 1987-07-27 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987115783U JPH0512280Y2 (ja) | 1987-07-27 | 1987-07-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6437464U JPS6437464U (ja) | 1989-03-07 |
| JPH0512280Y2 true JPH0512280Y2 (ja) | 1993-03-29 |
Family
ID=31357744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987115783U Expired - Lifetime JPH0512280Y2 (ja) | 1987-07-27 | 1987-07-27 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0512280Y2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945926B2 (ja) * | 1979-03-30 | 1984-11-09 | 三洋電機株式会社 | 温度測定装置 |
| JPS6082668A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-10 | Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd | ガス流量制御装置 |
| JPS61269307A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Hitachi Ltd | Ｃｖｄ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945926U (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-27 | 富士通株式会社 | 化学気相成長装置 |
-
1987
- 1987-07-27 JP JP1987115783U patent/JPH0512280Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5945926B2 (ja) * | 1979-03-30 | 1984-11-09 | 三洋電機株式会社 | 温度測定装置 |
| JPS6082668A (ja) * | 1983-10-07 | 1985-05-10 | Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd | ガス流量制御装置 |
| JPS61269307A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Hitachi Ltd | Ｃｖｄ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6437464U (ja) | 1989-03-07 |
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