JPH0532469B2 - - Google Patents
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- JPH0532469B2 JPH0532469B2 JP110186A JP110186A JPH0532469B2 JP H0532469 B2 JPH0532469 B2 JP H0532469B2 JP 110186 A JP110186 A JP 110186A JP 110186 A JP110186 A JP 110186A JP H0532469 B2 JPH0532469 B2 JP H0532469B2
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はCVD薄膜形成装置に関する。更に詳
細には、本発明は反応炉の内壁面上にSiOあるい
はSiO2などの異物微粒子のフレークが生成・付
着することを防止したCVD薄膜形成装置に関す
る。
細には、本発明は反応炉の内壁面上にSiOあるい
はSiO2などの異物微粒子のフレークが生成・付
着することを防止したCVD薄膜形成装置に関す
る。
［従来技術］
薄膜の形成方法として、半導体工業において一
般に広く用いられているものの一つに、気相成長
法（CVD：Chemical Vapour Deposition）が
ある。CVDとは、ガス状物質を化学反応で固体
物質にし、基板上に堆積することをいう。
般に広く用いられているものの一つに、気相成長
法（CVD：Chemical Vapour Deposition）が
ある。CVDとは、ガス状物質を化学反応で固体
物質にし、基板上に堆積することをいう。
CVDの特徴は、成長しようとする薄膜の融点
よりかなり低い堆積温度で種々の薄膜が得られる
こと、および、成長した薄膜の純度が高く、Siや
Si上の熱酸化膜上に成長した場合も電気的特性が
安定であることで、広く半導体表面にパツシベー
シヨン膜として利用されている。
よりかなり低い堆積温度で種々の薄膜が得られる
こと、および、成長した薄膜の純度が高く、Siや
Si上の熱酸化膜上に成長した場合も電気的特性が
安定であることで、広く半導体表面にパツシベー
シヨン膜として利用されている。
CVDによる薄膜形成は、例えば500℃程度に加
熱したウエハに反応ガス（例えば、SiH4＋O2、
またはSiH4＋PH3＋O2）を供給して行われる。
上記の反応ガスは反応炉（ベルジヤ）内のウエハ
に吹きつけられ、該ウエハの表面にSiO2あるい
はフオスフオシリケートガラス（PSG）の薄膜
を形成する。また、SiO2とPSGとの２相成膜が
行われることもある。
熱したウエハに反応ガス（例えば、SiH4＋O2、
またはSiH4＋PH3＋O2）を供給して行われる。
上記の反応ガスは反応炉（ベルジヤ）内のウエハ
に吹きつけられ、該ウエハの表面にSiO2あるい
はフオスフオシリケートガラス（PSG）の薄膜
を形成する。また、SiO2とPSGとの２相成膜が
行われることもある。
このようなCVDによる薄膜形成操作を行うた
めに従来から用いられている装置の一例を第２図
に部分断面図として示す。
めに従来から用いられている装置の一例を第２図
に部分断面図として示す。
第２図において、反応炉（ベルジヤ）１は、円
錐状のバツフア２を円錐状のカバー３で覆い、上
記バツフア２の周囲にリング状のウエハ載置台４
を駆動機構５で回転駆動可能、または自公転可能
に設置する。円錐状カバー３はオーリング１１を
介して反応炉中間リング１２と閉止される。
錐状のバツフア２を円錐状のカバー３で覆い、上
記バツフア２の周囲にリング状のウエハ載置台４
を駆動機構５で回転駆動可能、または自公転可能
に設置する。円錐状カバー３はオーリング１１を
介して反応炉中間リング１２と閉止される。
前記円錐状カバー３の頂点付近に反応ガス送入
ノズル８および９が接続されている。使用する反
応ガスのSiH4およびO2はそれぞれ別のガス送入
ノズルにより反応炉に送入しなければならない。
例えば、SiH4を送入ノズル８で送入し、そして、
O2を送入ノズル９で送入する。また、反応ガス
としてPH3を使用する場合、SiH4とともに送入
できる。
ノズル８および９が接続されている。使用する反
応ガスのSiH4およびO2はそれぞれ別のガス送入
ノズルにより反応炉に送入しなければならない。
例えば、SiH4を送入ノズル８で送入し、そして、
O2を送入ノズル９で送入する。また、反応ガス
としてPH3を使用する場合、SiH4とともに送入
できる。
前記のウエハ載置台４の直下には僅かなギヤツ
プを介して加熱手段１０が設けられていてウエハ
６を所定の温度（例えば、約500℃）に加熱する。
反応ガス送入ノズル８および９から送入された反
応ガス（例えばSiH4＋O2又はSiH4＋PH3＋O2）
は点線矢印のごとく炉内を流下し、ウエハ６の表
面に触れて流動し、化学反応によつて生成される
物質（SiO2またはPSG）の薄膜をウエハ６の表
面に生成せしめる。
プを介して加熱手段１０が設けられていてウエハ
６を所定の温度（例えば、約500℃）に加熱する。
反応ガス送入ノズル８および９から送入された反
応ガス（例えばSiH4＋O2又はSiH4＋PH3＋O2）
は点線矢印のごとく炉内を流下し、ウエハ６の表
面に触れて流動し、化学反応によつて生成される
物質（SiO2またはPSG）の薄膜をウエハ６の表
面に生成せしめる。
［発明が解決しようとする問題点］
SiH4−O2系のCVD法はSiH4がO2と室温で爆発
的に反応するので、不活性ガスで十分に希釈して
用いる必要がある。反応ガス中でのSiH4濃度は
例えば、SiH4−O2−N2の混合ガス中では少なく
とも0.8％以下であれば室温でも反応せず、140℃
−270℃に加温された場合に反応を開始する。
的に反応するので、不活性ガスで十分に希釈して
用いる必要がある。反応ガス中でのSiH4濃度は
例えば、SiH4−O2−N2の混合ガス中では少なく
とも0.8％以下であれば室温でも反応せず、140℃
−270℃に加温された場合に反応を開始する。
従来のCVD薄膜形成装置ではウエハ載置台に
限らず、反応炉内全体が反応開始温度以上の高温
雰囲気となつていた。そのため、炉内に送入され
た反応ガスは反応炉内の円錐状カバー、バツフ
ア、ノズル出口付近、反応ガス送入ノズルおよび
中間リングなどの壁面に接触しながら反応炉内を
流動するので、ウエハ載置台上のウエハ表面だけ
でなく、反応炉内の前記壁面上でも成膜反応を起
こすことがあつた。その結果、該壁面上にSiOま
たはSiO2等の酸化物微粒子のフレームを生成・
付着させる。
限らず、反応炉内全体が反応開始温度以上の高温
雰囲気となつていた。そのため、炉内に送入され
た反応ガスは反応炉内の円錐状カバー、バツフ
ア、ノズル出口付近、反応ガス送入ノズルおよび
中間リングなどの壁面に接触しながら反応炉内を
流動するので、ウエハ載置台上のウエハ表面だけ
でなく、反応炉内の前記壁面上でも成膜反応を起
こすことがあつた。その結果、該壁面上にSiOま
たはSiO2等の酸化物微粒子のフレームを生成・
付着させる。
このようなフレークは僅かな振動、風圧で剥げ
落ち、ウエハ表面上に落下付着することがある。
また、フレークが反応ガスにより巻き上げられて
炉内を浮遊し、ウエハ表面上に落下・付着する可
能性もある。これらフレーク（異物）がウエハに
付着すると蒸着膜にピンホールを発生させたりし
て半導体素子の製造歩留りを著しく低下させると
いう欠点があつた。
落ち、ウエハ表面上に落下付着することがある。
また、フレークが反応ガスにより巻き上げられて
炉内を浮遊し、ウエハ表面上に落下・付着する可
能性もある。これらフレーク（異物）がウエハに
付着すると蒸着膜にピンホールを発生させたりし
て半導体素子の製造歩留りを著しく低下させると
いう欠点があつた。
更に別の問題点として、反応炉の内壁面上で反
応ガスが反応してしまうため、炉内に給送した反
応ガスが無駄に消費され、ガスの有効利用率が低
下するばかりか、薄膜の成長速度の低下を招いて
いた。
応ガスが反応してしまうため、炉内に給送した反
応ガスが無駄に消費され、ガスの有効利用率が低
下するばかりか、薄膜の成長速度の低下を招いて
いた。
［発明の目的］
従つて、本発明の目的は反応炉の円錐状カバ
ー、バツフア、反応ガス送入ノズル出口付近およ
び中間リングなどの内壁面上にSiO又はSiO2など
の酸化物微粒子のフレークが生成・付着すること
を防止したCVD薄膜形成装置を提供することで
ある。
ー、バツフア、反応ガス送入ノズル出口付近およ
び中間リングなどの内壁面上にSiO又はSiO2など
の酸化物微粒子のフレークが生成・付着すること
を防止したCVD薄膜形成装置を提供することで
ある。
［問題点を解決するための手段］
前記の問題点を解決するための手段として、本
発明は、炉内に送入された反応ガスのフローパタ
ーンを規制するための円錐状バツフアを覆う円錐
状カバー、該円錐状カバーの頂部付近に配設され
た反応ガス送入ノズル、および該円錐状カバーの
下部に接続閉止される中間リングを有するCVD
薄膜形成装置において、 前記円錐状カバー、反応ガス送入ノズル、およ
び中間リングの各外壁面上にこれらを冷却するた
めの第１、第２、および第３の冷却手段を配設
し、かつ、前記円錐状バツフアの円錐内壁面上に
該バツフアの円錐外壁面を冷却するための第４の
冷却手段を配設したことを特徴とするCVD薄膜
形成装置を提供する。
発明は、炉内に送入された反応ガスのフローパタ
ーンを規制するための円錐状バツフアを覆う円錐
状カバー、該円錐状カバーの頂部付近に配設され
た反応ガス送入ノズル、および該円錐状カバーの
下部に接続閉止される中間リングを有するCVD
薄膜形成装置において、 前記円錐状カバー、反応ガス送入ノズル、およ
び中間リングの各外壁面上にこれらを冷却するた
めの第１、第２、および第３の冷却手段を配設
し、かつ、前記円錐状バツフアの円錐内壁面上に
該バツフアの円錐外壁面を冷却するための第４の
冷却手段を配設したことを特徴とするCVD薄膜
形成装置を提供する。
［作用］
前記のように、本発明のCVD薄膜形成装置で
は、円錐状カバー、反応ガス送入ノズル、および
中間リングの各外壁面上にこれらを冷却するため
の各冷却手段を配設し、かつ、円錐状バツフアの
円錐内壁面上に該バツフアの円錐外壁面を冷却す
るための冷却手段を配設することにより、これら
の表面温度を成膜反応開始温度よりも低い温度に
維持する。
は、円錐状カバー、反応ガス送入ノズル、および
中間リングの各外壁面上にこれらを冷却するため
の各冷却手段を配設し、かつ、円錐状バツフアの
円錐内壁面上に該バツフアの円錐外壁面を冷却す
るための冷却手段を配設することにより、これら
の表面温度を成膜反応開始温度よりも低い温度に
維持する。
その結果、反応炉の内壁面上で反応ガスが反応
することは殆どなくなるので、内壁面上にSiOあ
るいはSiO2などの酸化物微粒子のフレークが生
成・付着することは効果的に防止される。従つ
て、これらフレーク（異物）がウエハ表面に落下
付着してウエハの蒸着膜にピンホールを発生させ
たりするような不都合な事態の発生も防止され、
半導体素子の製造歩留りを向上させることができ
る。
することは殆どなくなるので、内壁面上にSiOあ
るいはSiO2などの酸化物微粒子のフレークが生
成・付着することは効果的に防止される。従つ
て、これらフレーク（異物）がウエハ表面に落下
付着してウエハの蒸着膜にピンホールを発生させ
たりするような不都合な事態の発生も防止され、
半導体素子の製造歩留りを向上させることができ
る。
更に、反応炉内に送入した反応ガスが極めて有
効に利用されることになるばかりか、CVD膜の
成長速度も向上するので、半導体素子の製造コス
トを低下させることができる。
効に利用されることになるばかりか、CVD膜の
成長速度も向上するので、半導体素子の製造コス
トを低下させることができる。
［実施例］
以下、図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて更に詳細に説明する。
いて更に詳細に説明する。
第１図は本発明のCVD薄膜形成装置の一実施
例の部分断面図である。
例の部分断面図である。
第１図に示される本発明のCVD薄膜形成装置
において、第２図に示される従来の装置と同じ部
材については同一の符号を使用する。
において、第２図に示される従来の装置と同じ部
材については同一の符号を使用する。
第１図に示されるように、本発明のCVD薄膜
形成装置では、円錐状カバー、反応ガス送入ノズ
ル、および中間リングの各外壁面上にこれらを冷
却するための第１、第２および第３の冷却手段１
３，１４および１５を配設し、かつ、円錐状バツ
フアの円錐内壁面上に該バツフアの円錐外壁面を
冷却するための第４の冷却手段１６を配設する。
形成装置では、円錐状カバー、反応ガス送入ノズ
ル、および中間リングの各外壁面上にこれらを冷
却するための第１、第２および第３の冷却手段１
３，１４および１５を配設し、かつ、円錐状バツ
フアの円錐内壁面上に該バツフアの円錐外壁面を
冷却するための第４の冷却手段１６を配設する。
この冷却手段は例えば、液状冷媒（例えば、冷
却水）が循環される方式、圧縮ガス状冷媒が循環
される方式または冷却コイルのジヤケツトなどに
より構成できる。
却水）が循環される方式、圧縮ガス状冷媒が循環
される方式または冷却コイルのジヤケツトなどに
より構成できる。
円錐状カバー、反応ガス送入ノズル、中間リン
グおよび円錐状バツフアなどウエハの加熱に直接
必要のない部分の表面温度を前記冷却手段によ
り、成膜反応開始温度よりも低い温度、例えば90
℃以下に冷却する。各部における表面温度が所定
の設定値以下に保たれているか否か測定するため
に、各部に一個以上の表面温度計を設置すること
が好ましい。
グおよび円錐状バツフアなどウエハの加熱に直接
必要のない部分の表面温度を前記冷却手段によ
り、成膜反応開始温度よりも低い温度、例えば90
℃以下に冷却する。各部における表面温度が所定
の設定値以下に保たれているか否か測定するため
に、各部に一個以上の表面温度計を設置すること
が好ましい。
かくして、円錐状カバー、反応ガス送入ノズ
ル、中間リングおよび円錐状バツフアなどウエハ
の加熱に直接必要のない部分で反応ガスが反応し
て、これらの部分に酸化物微粒子のフレークを生
成・付着させ、かつ、ガスの有効利用率を低下さ
せるような不都合な事態の発生は効果的に防止さ
れる。
ル、中間リングおよび円錐状バツフアなどウエハ
の加熱に直接必要のない部分で反応ガスが反応し
て、これらの部分に酸化物微粒子のフレークを生
成・付着させ、かつ、ガスの有効利用率を低下さ
せるような不都合な事態の発生は効果的に防止さ
れる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明のCVD薄膜形成
装置では、円錐状カバー、反応ガス送入ノズル、
および中間リングの各外壁面上にこれらを冷却す
るための各冷却手段を配設し、かつ、円錐状バツ
フアの円錐内壁面上に該バツフアの円錐外壁面を
冷却するための冷却手段を配設することにより、
これらの部分における表面温度を成膜反応開始温
度よりも低い温度に維持する。
装置では、円錐状カバー、反応ガス送入ノズル、
および中間リングの各外壁面上にこれらを冷却す
るための各冷却手段を配設し、かつ、円錐状バツ
フアの円錐内壁面上に該バツフアの円錐外壁面を
冷却するための冷却手段を配設することにより、
これらの部分における表面温度を成膜反応開始温
度よりも低い温度に維持する。
その結果、反応炉の円錐状カバー、反応ガス送
入ノズル、中間リングおよび円錐状バツフアなど
の内壁面上で反応ガスが反応することは殆どなく
なるので、内壁面上にSiOあるいはSiO2などの酸
化物微粒子のフレークが生成・付着することは効
果的に防止される。従つて、これらフレーク（異
物）がウエハ表面に落下付着してウエハの蒸着膜
にピンホールを発生させたりするような不都合な
事態の発生も防止され、半導体素子の製造歩留り
を向上させることができる。
入ノズル、中間リングおよび円錐状バツフアなど
の内壁面上で反応ガスが反応することは殆どなく
なるので、内壁面上にSiOあるいはSiO2などの酸
化物微粒子のフレークが生成・付着することは効
果的に防止される。従つて、これらフレーク（異
物）がウエハ表面に落下付着してウエハの蒸着膜
にピンホールを発生させたりするような不都合な
事態の発生も防止され、半導体素子の製造歩留り
を向上させることができる。
更に、反応炉内に給送した反応ガスが極めて有
効に利用されることになるばかりか、CVD膜の
成長速度も向上するので、半導体素子の製造コス
トを低下させることができる。
効に利用されることになるばかりか、CVD膜の
成長速度も向上するので、半導体素子の製造コス
トを低下させることができる。
第１図は本発明のCVD薄膜形成装置の一実施
例の部分断面図、第２図はCVDによる薄膜形成
操作を行うために従来から用いられている装置の
一例の部分断面図である。 １…反応炉、２…バツフア、３…円錐状カバ
ー、４…ウエハ載置台、５…駆動機構、６…ウエ
ハ、８および９…反応ガス送入ノズル、１０…加
熱手段、１２…中間リング、１３…第１冷却手
段、１４…第２冷却手段、１５…第３冷却手段、
および１６…第４冷却手段。
例の部分断面図、第２図はCVDによる薄膜形成
操作を行うために従来から用いられている装置の
一例の部分断面図である。 １…反応炉、２…バツフア、３…円錐状カバ
ー、４…ウエハ載置台、５…駆動機構、６…ウエ
ハ、８および９…反応ガス送入ノズル、１０…加
熱手段、１２…中間リング、１３…第１冷却手
段、１４…第２冷却手段、１５…第３冷却手段、
および１６…第４冷却手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉内に送入された反応ガスのフローパターン
を規制するための円錐状バツフアを覆う円錐状カ
バー、該円錐状カバーの頂部付近に配設された反
応ガス送入ノズル、および該円錐状カバーの下端
部に接続閉止される中間リングを有するCVD薄
膜形成装置において、前記円錐状カバー、反応ガ
ス送入ノズル、および中間リングの各外壁面上に
これらを冷却するための第１、第２および第３の
冷却手段を配設し、かつ、前記円錐状バツフアの
円錐内壁面上に該バツフアの円錐外壁面を冷却す
るための第４の冷却手段を配設したことを特徴と
するCVD薄膜形成装置。 ２ 前記冷却手段は液状冷媒が循環される方式の
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載のCVD薄膜形成装置。 ３ 前記冷却手段は圧縮ガス状冷媒が循環される
方式のものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載のCVD薄膜形成装置。 ４ 前記冷却手段は冷却コイルのジヤケツトであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
のCVD薄膜形成装置。 ５ 液状冷媒は冷却水である特許請求の範囲第２
項に記載のCVD薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP110186A JPS62158877A (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | Ｃｖｄ薄膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP110186A JPS62158877A (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | Ｃｖｄ薄膜形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62158877A JPS62158877A (ja) | 1987-07-14 |
| JPH0532469B2 true JPH0532469B2 (ja) | 1993-05-17 |
Family
ID=11492092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP110186A Granted JPS62158877A (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | Ｃｖｄ薄膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62158877A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3743938C2 (de) * | 1987-12-23 | 1995-08-31 | Cs Halbleiter Solartech | Verfahren zum Atomschicht-Epitaxie-Aufwachsen einer III/V-Verbindungshalbleiter-Dünnschicht |
-
1986
- 1986-01-07 JP JP110186A patent/JPS62158877A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62158877A (ja) | 1987-07-14 |
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