JPH0529304A - 横型反応装置 - Google Patents
横型反応装置Info
- Publication number
- JPH0529304A JPH0529304A JP20237291A JP20237291A JPH0529304A JP H0529304 A JPH0529304 A JP H0529304A JP 20237291 A JP20237291 A JP 20237291A JP 20237291 A JP20237291 A JP 20237291A JP H0529304 A JPH0529304 A JP H0529304A
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- Japan
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- reaction tube
- semiconductor wafer
- uniformity
- clearance
- thickness
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 横型反応装置において、ＣＶＤ膜の面内均一
性を高める。 【構成】 反応管・ウェハ間の上側クリアランスｄ１と
下側クリアランスｄ２との比ｄ１：ｄ２を１：２〜８に
する。
性を高める。 【構成】 反応管・ウェハ間の上側クリアランスｄ１と
下側クリアランスｄ２との比ｄ１：ｄ２を１：２〜８に
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、横型反応装置、特にＣ
ＶＤ、拡散等を行う横型反応装置に関する。
ＶＤ、拡散等を行う横型反応装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、窒化膜等の減圧ＣＶＤは、一般
に、反応管を横に寝かしたタイプの横型反応装置を使用
して行われる。
に、反応管を横に寝かしたタイプの横型反応装置を使用
して行われる。
【０００３】そして、従来において、反応管と半導体ウ
ェハの反応管断面で視た位置関係は図４に示すように反
応管・半導体ウェハ間クリアランスの上側と下側の比ｄ
１：ｄ２が１：１乃至２程度であった。尚、図４におい
て、ａは反応管、ｂは半導体ウェハである。
ェハの反応管断面で視た位置関係は図４に示すように反
応管・半導体ウェハ間クリアランスの上側と下側の比ｄ
１：ｄ２が１：１乃至２程度であった。尚、図４におい
て、ａは反応管、ｂは半導体ウェハである。
【０００４】この反応管・半導体ウェハ間クリアランス
の比ｄ１：ｄ２は、主として半導体ウェハを立てて載置
する石英ボートの反応管内へのセッティング、取り出し
をスムーズに行うことができるようにするという観点か
ら設定されていたようである。
の比ｄ１：ｄ２は、主として半導体ウェハを立てて載置
する石英ボートの反応管内へのセッティング、取り出し
をスムーズに行うことができるようにするという観点か
ら設定されていたようである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の横型
反応装置によれば、例えば窒化膜等を減圧ＣＶＤにより
形成した場合、窒化膜等の膜厚は半導体ウェハの上側の
部分において厚くなり、下側の部分において薄くなる傾
向があった。換言すれば、半導体ウェハの上側部分にお
ける窒化膜等の成長速度が下側部分におけるそれよりも
速くなった。そのため、窒化膜等の膜厚の半導体ウェハ
面内のバラツキは±２％程度にもなった。半導体素子の
性能等のバラツキをなくすうえでこれは好ましいことで
はない。尚、かかる窒化膜等の膜厚のバラツキは、反応
ガスが温度により上昇気流となること、輸送律速反応が
生じること等に起因していると考えられる。
反応装置によれば、例えば窒化膜等を減圧ＣＶＤにより
形成した場合、窒化膜等の膜厚は半導体ウェハの上側の
部分において厚くなり、下側の部分において薄くなる傾
向があった。換言すれば、半導体ウェハの上側部分にお
ける窒化膜等の成長速度が下側部分におけるそれよりも
速くなった。そのため、窒化膜等の膜厚の半導体ウェハ
面内のバラツキは±２％程度にもなった。半導体素子の
性能等のバラツキをなくすうえでこれは好ましいことで
はない。尚、かかる窒化膜等の膜厚のバラツキは、反応
ガスが温度により上昇気流となること、輸送律速反応が
生じること等に起因していると考えられる。
【０００６】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、形成する膜の厚さ、拡散層の不純物
濃度、深さの均一性を高めることを目的とする。
されたものであり、形成する膜の厚さ、拡散層の不純物
濃度、深さの均一性を高めることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明横型反応装置は、
反応管内周面と半導体ウェハとの間の上側のクリアラン
スｄ１と、同じく下側のクリアランスｄ２との比ｄ１：
ｄ２を１：２乃至８になるようにしたことを特徴とす
る。
反応管内周面と半導体ウェハとの間の上側のクリアラン
スｄ１と、同じく下側のクリアランスｄ２との比ｄ１：
ｄ２を１：２乃至８になるようにしたことを特徴とす
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明横型反応装置を図示実施例に従
って詳細に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明横型
反応装置の一つの実施例を示すもので、（Ａ）は実施例
の縦断面図、（Ｂ）は横断面図である。図面において、
１は反応管（内径の半径２１２ｍｍ）、２は加圧系で、
例えばＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＮＨ3 、Ｎ2 等のガスを反応管
１に供給する。３は排気系で、真空ポンプにより反応管
１内を所定の真空度にする。すると、例えば減圧ＣＶＤ
によるシリコン窒化膜の形成ができる。
って詳細に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明横型
反応装置の一つの実施例を示すもので、（Ａ）は実施例
の縦断面図、（Ｂ）は横断面図である。図面において、
１は反応管（内径の半径２１２ｍｍ）、２は加圧系で、
例えばＳｉＨ2 Ｃｌ2 、ＮＨ3 、Ｎ2 等のガスを反応管
１に供給する。３は排気系で、真空ポンプにより反応管
１内を所定の真空度にする。すると、例えば減圧ＣＶＤ
によるシリコン窒化膜の形成ができる。
【０００９】４は半導体ウェハ（半径例えば１５０ｍ
ｍ）５、５、…を立てて載置する石英ボートである。本
横型反応装置においては、石英ボート４により半導体ウ
ェハ５、５、…を図１（Ｂ）に示すように、半導体ウェ
ハ・反応管間の上側のクリアランスｄ１と同じく下側の
クリアランスｄ２との比ｄ１：ｄ２を１：２乃至１：８
（１：２乃至８）、例えば約１：３．５にする。具体例
として、ｄ１＝１４ｍｍ、ｄ２＝４８ｍｍが挙げられ
る。
ｍ）５、５、…を立てて載置する石英ボートである。本
横型反応装置においては、石英ボート４により半導体ウ
ェハ５、５、…を図１（Ｂ）に示すように、半導体ウェ
ハ・反応管間の上側のクリアランスｄ１と同じく下側の
クリアランスｄ２との比ｄ１：ｄ２を１：２乃至１：８
（１：２乃至８）、例えば約１：３．５にする。具体例
として、ｄ１＝１４ｍｍ、ｄ２＝４８ｍｍが挙げられ
る。
【００１０】これは、従来よりも半導体ウェハ５、５、
…を上側寄りすることにほかならない。そして、このよ
うにすることにより膜厚の窒化膜の半導体ウェハ５面内
均一性を高めることができた。これは、第１に、ガスの
上昇気流により膜の成長速度が速くなる傾向にある高い
ところに半導体ウェハの多くの領域が位置し膜厚が全体
的に厚くなる傾向を得ることができ、延いては膜厚の均
一性が高くなるからであると考えられる。第２に、半導
体ウェハ５、５、…を上側寄りにすることにより膜厚不
均一をもたらすガスの上昇気流の流れが抑制されるの
で、膜厚不均一性が弱まると考えられる。
…を上側寄りすることにほかならない。そして、このよ
うにすることにより膜厚の窒化膜の半導体ウェハ５面内
均一性を高めることができた。これは、第１に、ガスの
上昇気流により膜の成長速度が速くなる傾向にある高い
ところに半導体ウェハの多くの領域が位置し膜厚が全体
的に厚くなる傾向を得ることができ、延いては膜厚の均
一性が高くなるからであると考えられる。第２に、半導
体ウェハ５、５、…を上側寄りにすることにより膜厚不
均一をもたらすガスの上昇気流の流れが抑制されるの
で、膜厚不均一性が弱まると考えられる。
【００１１】そして、実際に図２に示すように膜厚均一
性が高くなった。この図２は本実施例を用いて形成した
窒化膜の面内膜厚分布を、平均値を０とし、それとの偏
差を等偏差線により示している。これは、約３５０オン
グストロームの窒化膜を形成する場合を例としており、
±２オングストローム程度の膜厚の差異が生じるに過ぎ
ないので、不均一性は±０．５〜０．９％程度に過ぎな
い。尚、この場合のＣＶＤ条件は、成長温度が７５０
℃、真空度が２７Ｐａ、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 の供給量が５０
０ｃｃ／分、ＮＨ3 の供給量が５００ｃｃ／分である。
性が高くなった。この図２は本実施例を用いて形成した
窒化膜の面内膜厚分布を、平均値を０とし、それとの偏
差を等偏差線により示している。これは、約３５０オン
グストロームの窒化膜を形成する場合を例としており、
±２オングストローム程度の膜厚の差異が生じるに過ぎ
ないので、不均一性は±０．５〜０．９％程度に過ぎな
い。尚、この場合のＣＶＤ条件は、成長温度が７５０
℃、真空度が２７Ｐａ、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 の供給量が５０
０ｃｃ／分、ＮＨ3 の供給量が５００ｃｃ／分である。
【００１２】また、１つのバッチ内における面内バラツ
キ幅は、図３に示すように本実施例の場合（実線）の方
が従来の場合（２点鎖線で示す。クリアランス比はｄ
１：ｄ２＝１：１．５）よりも狭くなっている。尚、図
３は１つのバッチから抽出した５枚の半導体ウェハをサ
ンプルＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５として従来の場合
と、本発明の場合について窒化膜のバラツキ幅を測定し
たものであり、右肩部は各サンプルＳ１〜Ｓ５の石英ボ
ード４上における位置を示している。
キ幅は、図３に示すように本実施例の場合（実線）の方
が従来の場合（２点鎖線で示す。クリアランス比はｄ
１：ｄ２＝１：１．５）よりも狭くなっている。尚、図
３は１つのバッチから抽出した５枚の半導体ウェハをサ
ンプルＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５として従来の場合
と、本発明の場合について窒化膜のバラツキ幅を測定し
たものであり、右肩部は各サンプルＳ１〜Ｓ５の石英ボ
ード４上における位置を示している。
【００１３】尚、上記実施例はｄ１：ｄ２＝１：３．５
であったが、実験によりｄ１：ｄ２＝１：２〜８で膜厚
均一性向上効果が認められた。また、本横型反応装置は
ＣＶＤをする場合に限らず、不純物の拡散にも使用して
不純物濃度の均一性、拡散層の深さの均一性を高くでき
る。
であったが、実験によりｄ１：ｄ２＝１：２〜８で膜厚
均一性向上効果が認められた。また、本横型反応装置は
ＣＶＤをする場合に限らず、不純物の拡散にも使用して
不純物濃度の均一性、拡散層の深さの均一性を高くでき
る。
【００１４】
【発明の効果】本発明横型反応装置は、反応管内周面と
半導体ウェハとの間の上側のクリアランスｄ１と、同じ
く下側のクリアランスｄ２との比ｄ１：ｄ２が１：２乃
至８に上記半導体ウェハが反応管内に配置されるように
してなることを特徴とするものであり、本発明横型反応
装置によれば、半導体ウェハの表面に形成する膜の厚さ
の面内均一性を高めたり、拡散層の不純物濃度、深さの
面内均一性を高めることができる。
半導体ウェハとの間の上側のクリアランスｄ１と、同じ
く下側のクリアランスｄ２との比ｄ１：ｄ２が１：２乃
至８に上記半導体ウェハが反応管内に配置されるように
してなることを特徴とするものであり、本発明横型反応
装置によれば、半導体ウェハの表面に形成する膜の厚さ
の面内均一性を高めたり、拡散層の不純物濃度、深さの
面内均一性を高めることができる。
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明横型反応装置の一つの
実施例を示すもので、（Ａ）は装置の縦断面図、（Ｂ）
は横断面図である。
実施例を示すもので、（Ａ）は装置の縦断面図、（Ｂ）
は横断面図である。
【図２】上記実施例を用いて形成した窒化膜の面内膜厚
分布図であり、平均値を０とし、それとの偏差を等偏差
値線で示している。
分布図であり、平均値を０とし、それとの偏差を等偏差
値線で示している。
【図３】面内膜厚バラツキについて本発明の場合と従来
例の場合とを比較する面内膜厚バラツキ幅比較図であ
る。
例の場合とを比較する面内膜厚バラツキ幅比較図であ
る。
【図４】従来例を示す横断面図。
１ 反応管 ５ 半導体ウェハ ｄ１ 反応管・半導体ウェハ間上側クリアランス ｄ２ 反応管・半導体ウェハ間下側クリアランス
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 反応管内周面と半導体ウェハとの間の上
側のクリアランスｄ１と、同じく下側のクリアランスｄ
２との比ｄ１：ｄ２が１：２乃至８に上記半導体ウェハ
が反応管内に配置されるようにしてなることを特徴とす
る横型反応装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20237291A JPH0529304A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 横型反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20237291A JPH0529304A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 横型反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529304A true JPH0529304A (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=16456412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20237291A Pending JPH0529304A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 横型反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529304A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1690702A2 (en) | 1998-12-28 | 2006-08-16 | Bridgestone Corporation | Adhesive composition, resin material, rubber article and pneumatic tire |
| CN102313281A (zh) * | 2011-07-22 | 2012-01-11 | 浙江百能科技有限公司 | 一种降低燃煤锅炉三次风燃烧生成的氮氧化物的方法 |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP20237291A patent/JPH0529304A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1690702A2 (en) | 1998-12-28 | 2006-08-16 | Bridgestone Corporation | Adhesive composition, resin material, rubber article and pneumatic tire |
| CN102313281A (zh) * | 2011-07-22 | 2012-01-11 | 浙江百能科技有限公司 | 一种降低燃煤锅炉三次风燃烧生成的氮氧化物的方法 |
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