JPH0544037A - 気相成長装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents

気相成長装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法

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JPH0544037A
JPH0544037A JP19794091A JP19794091A JPH0544037A JP H0544037 A JPH0544037 A JP H0544037A JP 19794091 A JP19794091 A JP 19794091A JP 19794091 A JP19794091 A JP 19794091A JP H0544037 A JPH0544037 A JP H0544037A
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JP
Japan
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film
substrate
vapor phase
phase growth
ultrasonic waves
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Application number
JP19794091A
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English (en)
Inventor
Takeshi Hashimoto
毅 橋本
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】気相成長時の反応を促進し、低温での気相成長
が可能な気相成長装置を提供すると共に、平坦化が向上
した半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】気相成長装置10に超音波を印加する装置1を
備えた。また、気相成長装置10Aは、反応ガスに超音
波を印加する装置1Aを備え、気相成長装置10Bは、
支持具2に超音波を印加する装置1Bを備えた。さら
に、支持具2に超音波を印加すると共に、前記反応ガス
に超音波を印加しながら基板3上に膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、気相成長装置及びそれ
を用いた半導体装置の製造方法に係り、特に、気相成長
時の反応を促進し、低温での気相成長が可能な気相成長
装置及び、平坦化が向上した半導体装置の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、気相成長装置として、例えば、常
圧CVD(Chemical Vapor Depos
ition)装置、減圧CVD装置、プラズマCVD装
置等、各種装置が知られている。前記装置は、気相から
反応ガスを供給し、化学反応によって基板上に膜を形成
する機能を有している。この装置を使用して基板上に膜
を形成する場合、熱合成に比べ低温で膜を形成すること
ができる。また、当該膜組成の制御、高純度化等が容易
で、しかも一般的に成膜速度が大きいので、酸化シリコ
ン膜、リンやホウ素等の不純物をドープした酸化シリコ
ン膜、多結晶シリコン膜、テトラエトキシシラン(Si
(OC2 54 ;以下、TEOSという)膜等、種々
の薄膜形成に用いられている。
【0003】そして、前記気相成長装置、例えば、常圧
CVD装置によりTEOS膜を基板上に形成する(常圧
TEOSオゾンCVD技術)ことで半導体装置の平坦化
を図る従来例が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記常
圧CVD装置によりTEOS膜を形成する従来例は、あ
る程度のレベルで半導体装置の平坦化が達成されている
が完全ではなく、さらなる平坦化が要求されているとい
う問題があった。また、前記気相成長装置は、熱合成に
比べ低温で膜を形成することができ、一般的に成膜速度
も大きいが、さらに効率化の向上が要求され、また、よ
り低温での処理が望まれている。
【0005】本発明は、このような問題を解決すること
を課題とするものであり、気相成長時の反応を促進し、
低温での気相成長が可能な気相成長装置を提供すると共
に、平坦化が向上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。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、気相から反応ガスを供給し、化学反応によ
って基板上に膜を形成する気相成長装置において、前記
気相成長装置は、超音波を印加する装置を備えてなるこ
とを特徴とする気相成長装置を提供するものである。
【0007】そして、前記気相成長装置は、前記反応ガ
スに超音波を印加する装置を備えてなることを特徴とす
る気相成長装置を提供するものである。また、前記気相
成長装置は、基板を支持する支持具に超音波を印加する
装置を備えてなることを特徴とする気相成長装置を提供
するものである。そしてまた、気相成長により基板上に
膜を形成する半導体装置の製造方法において、前記基板
を支持する支持具に超音波を印加すると共に、前記反応
ガスに超音波を印加しながら当該基板上に膜を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法を提供するもの
である。
【0008】
【作用】請求項1記載の発明によれば、超音波を印加す
る装置を備えたことで、この超音波の印加により、成膜
中にエネルギーを付与することができる。従って、従来
より効率良く、しかも低温で、良好な膜を形成すること
ができる。そして、請求項2記載の発明によれば、成膜
中に、当該反応ガスに超音波を印加することができるた
め、該反応ガスにエネルギーを与えることができる。従
って、従来より低温で膜を形成することができ、且つ、
成膜速度も向上することができる。
【0009】また、請求項3記載の発明によれば、基板
を支持する支持具に超音波を印加する装置を備えたこと
で、前記利点に加え、当該基板を振動させながら該基板
上に前記膜を気相成長することができる。また、請求項
4記載の発明によれば、基板を支持する支持具に超音波
を印加すると共に、前記反応ガスに超音波を印加しなが
ら当該基板上に膜を形成することで、反応ガスにエネル
ギーを与えると共に、前記基板を振動させながら当該基
板上に前記膜を気相成長することができる。このため、
従来より低温で前記基板上に膜を形成することができ、
成膜速度も向上する。さらに、前記膜は、表面拡散が起
き易くなる結果、基板上に存在する断差、溝、孔等に埋
め込まれ(流れ込み)ながら成長していく。従って、十
分な平坦化が達成できる。
【0010】
【実施例】
(実施例1)次に、本発明に係る実施例について図面を
参照して説明する。図1ないし図3は、本発明の実施例
に係る気相成長装置(CVD装置)の構成を示す模式図
である。
【0011】図1に示す気相成長装置10Aにおいて、
2で示される支持具は、その上部に基板3が載置できる
ように設計されており、また、その中央下部には、ヒー
タ4が備えられており、前記基板3を所定温度に加熱す
る。そして、前記支持具2の上方には、ガス吹き出し部
7が支持具2に対向して設置されている。このガス吹き
出し部7は、ガス入口5に連通されており、ガス吹き出
し部7から供給されたガスは、前記基板3上に吹き付け
られ、基板3上に任意の膜が堆積される。そして、不必
要なガス等は、排気口6から排気される。さらに、この
気相成長装置10Aの内側側壁のガス吹き出し部7と支
持具2との間に相当する位置に、超音波を印加する装置
1A及び振動板15が設置され、この超音波を印加する
装置1Aの振動により、振動板15が振動するように設
計されている。そして、この超音波を印加する装置1A
を振動することにより、ガス吹き出し部7から供給され
た反応ガスに超音波を印加することができる。
【0012】また、図2に示す気相成長装置10Bにお
いて、2で示される支持具は、その両端下部に超音波を
印加する装置1Bとして振動子を備えている。そして、
この超音波を印加する装置1Bの振動は、支持具2に直
接伝えられるように設計されている。さらに、支持具2
の上部は、基板3を載置できるように設計されており、
また、支持具2の中央下部には、ヒータ4が備えられ、
当該基板3を所定温度に加熱する。そして、前記支持具
2の上方には、ガス吹き出し部7が支持具2に対向して
設置されており、ガス吹き出し部7から供給されたガス
は、前記基板3上に吹き付けられ、基板3上に任意の膜
が堆積される。そして、不必要なガス等は、排気口6か
ら排気される。
【0013】そしてまた、図3に示す気相成長装置10
Cにおいて、2で示される支持具は、その両端下部に超
音波を印加する装置1Bとして振動子を備えており、こ
の超音波を印加する装置1Bの振動は、支持具2に直接
伝えられるように設計されている。また、この支持具2
の中央下部には、ヒータ4が備えられ、当該基板3を所
定温度に加熱する。さらに、支持具2の上部は、基板3
が載置できるように設計されている。そして、前記支持
具2の上方には、ガス吹き出し部7が支持具2に対向し
て設置されている。このガス吹き出し部7は、ガス入口
5に連通されており、ガス吹き出し部7から供給された
ガスは、前記基板3上に吹き付けられ、基板3上に任意
の膜が堆積される。そして、不必要なガス等は、排気口
6から排気される。さらに、この気相成長装置10Cの
内側側壁のガス吹き出し部7と支持具2との間に相当す
る位置に、超音波を印加する装置1A及び振動板15が
設置され、この超音波を印加する装置1Aの振動によ
り、振動板15が振動するように設計されている。そし
て、この超音波を印加する装置1A及び1Bを振動する
ことにより、ガス吹き出し部7から供給された反応ガス
に超音波を印加すると同時に、支持具2を振動すること
ができる。
【0014】前記超音波を印加する装置1A,1Bとし
て用いている素材としては、例えば、耐食性に優れ、高
温での使用が可能な、Ni−Cu−Co系フェライト
や、マグネタイト系フェライト等、フェライト系磁歪振
動子が好ましい。尚、超音波を印加する装置1Aの設置
位置は、前記に説明した位置に限らず、反応ガスに超音
波を印加可能な位置であれば任意の位置に設置してよ
く、また、設置個数も任意に決定してよい。
【0015】また、超音波を印加する装置1Bの設置位
置も、前記に説明した位置に限らず、支持具2を振動可
能な位置であれば任意の位置に設置してよく、また、設
置個数も任意に決定してよい。そして、本実施例1で
は、常圧CVD装置に超音波を印加する装置1を備えた
が、これに限らず、減圧CVD装置等、他の気相成長装
置に超音波を印加する装置1を備えてもよい。 (実施例2)次に、前記実施例1で説明した、図3に示
す気相成長装置10Cを使用して、常圧CVD法によ
り、半導体基板3上に酸化膜(SiO2 膜)を形成する
具体的方法について、説明する。
【0016】図4は、半導体基板3上に酸化膜(SiO
2 膜)を形成する工程を示す一部断面図である。図4
(1)に示す工程では、通常の工程により、半導体基板
3A上にSiO2 膜11を形成した後、所望のアルミ配
線12を形成する。その後、この状態の半導体基板3A
を図3に示す気相成長装置10Cの支持具2の上部所定
位置に載置する。
【0017】次いで、図4(2)に示す工程では、気相
成長装置10Cのガス入口5から反応ガスとして、O3
及びTEOSを供給する。尚、O3 は、公知のオゾナイ
ザーを使用してO2 中に発生させた。また、O3 は、O
2 流量7.5SLM程度流してO3 濃度を4.66%程
度にして反応室に導入し、TEOSは、バブラー温度6
5℃,パイプ温度80℃の状態で、N2 流量1.4SL
M程度流して反応室に導入し、TEOSとO3 とを反応
させる。これと並行して、超音波を印加する装置1Bを
1〜50kHz程度の周波数で振動させて支持具2に超
音波を印加すると共に、超音波を印加する装置1Aも1
〜50kHz程度の周波数で振動させ、前記反応ガス
に、1〜50kHz程度の超音波を印加し、300〜4
00℃程度の温度で半導体基板3A上にTEOS+O3
によるSiO2 膜13を堆積する。前記反応ガスに超音
波を印加することで、当該反応ガスにエネルギーを付与
することができるため、通常より低温(通常では、37
5〜425℃程度の温度が必要)で、TEOS+O3
よるSiO2 膜13を堆積することができ、しかも成膜
速度も向上する。
【0018】さらに、成膜中に、前記支持具2も振動し
ているため、TEOS+O3 によるSiO2 膜13は、
堆積中に表面拡散が起き易くなり、半導体基板3A上に
存在する素子による断差,溝,孔等に流れ込み、埋め込
まれ、平坦化されながら、TEOS+O3 によるSiO
2 膜13が形成されていく。以上の工程により、図4
(3)に示すように、平坦化が向上したSiO2 膜13
を得た。
【0019】その後、所望により、さらに素子を形成し
て半導体装置を完成する。尚、本実施例では、反応ガス
に超音波を印加する装置1A及び、支持具2に超音波を
印加する装置1Bを備えた気相成長装置10Cを使用し
て気相成長を行ったが、これに限らず、図1及び図2に
示す気相成長装置10A及び10Bを使用して気相成長
を行ってもよい。
【0020】そして、本実施例では、SiO2 膜の形成
について説明したが、これに限らず、反応ガスに超音波
を印加することで、他の膜を形成する際にも、通常より
低温で成膜することができ、また、成膜速度を向上する
こともできる。また、本実施例では、常圧CVD装置に
超音波を印加する装置1A及び1Bを備えたが、これに
限らず、減圧CVD装置等、他の気相成長装置に超音波
を印加する装置1A及び/又は1Bを備えても同様の効
果を得ることができる。
【0021】そして、本実施例では、1〜50kHz程
度の超音波を印加したが、これに限らず、20MHz程
度までの超音波を印加することが好ましい。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、反応ガスに超音波を印加する装置を備えた
ことで、成膜中にエネルギーを与えることができる。従
って、従来より効率良く、しかも低温で、良好な膜を形
成することができる。また、請求項2記載の発明によれ
ば、成膜中に、当該反応ガスに超音波を印加することが
できるため、該反応ガスにエネルギーを与えることがで
きる。従って、従来より低温で膜を形成することができ
るため、他の素子に熱による悪影響を及ぼすことがな
い。さらに、成膜速度も向上することができるため、生
産性が向上する。
【0023】そして、請求項3記載の発明によれば、基
板を支持する支持具に超音波を印加する装置を備えたこ
とで、当該基板を振動させながら該基板上に前記膜を気
相成長させることができる。このため、当該膜は、表面
拡散が起き易くなり、平坦化されながら成膜する。この
結果、半導体装置の平坦化が向上する。また、請求項4
記載の発明によれば、基板を支持する支持具に超音波を
印加すると共に、反応ガスに超音波を印加しながら当該
基板上に膜を形成することで、反応ガスにエネルギーを
与えると同時に、前記基板を振動させながら当該基板上
に前記膜を気相成長することができる。この結果、従来
より低温で前記基板上に膜を形成することができ、成膜
速度も向上する。さらに、前記膜は、表面拡散が起き易
くなる結果、基板上に存在する断差、溝、孔等に埋め込
まれ(流れ込み)ながら成長していく。従って、他の素
子に熱による悪影響を及ぼすことなく、平坦化が達成さ
れた半導体装置を効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る気相成長装置の構成を示
す模式図である。
【図2】本発明の実施例に係る気相成長装置の構成を示
す模式図である。
【図3】本発明の実施例に係る気相成長装置の構成を示
す模式図である。
【図4】図3に示す気相成長装置を使用して半導体基板
上に酸化膜を形成する工程を示す一部断面図である。
【符号の説明】
1A 超音波を印加する装置 1B 超音波を印加する装置 2 支持具 3 基板 4 ヒータ 5 ガス入口 6 排気口 7 ガス吹き出し部 10A 気相成長装置 10B 気相成長装置 10C 気相成長装置 11 SiO2 膜 12 アルミ配線 13 TEOS+O3 によるSiO2 膜 15 振動板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気相から反応ガスを供給し、化学反応に
    よって基板上に膜を形成する気相成長装置において、 前記気相成長装置は、超音波を印加する装置を備えてな
    ることを特徴とする気相成長装置。
  2. 【請求項2】 前記気相成長装置は、前記反応ガスに超
    音波を印加する装置を備えてなることを特徴とする請求
    項1記載の気相成長装置。
  3. 【請求項3】 前記気相成長装置は、基板を支持する支
    持具に超音波を印加する装置を備えてなることを特徴と
    する請求項1または請求項2記載の気相成長装置。
  4. 【請求項4】 気相成長により基板上に膜を形成する半
    導体装置の製造方法において、 前記基板を支持する支持具に超音波を印加すると共に、
    前記反応ガスに超音波を印加しながら当該基板上に膜を
    形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP19794091A 1991-08-07 1991-08-07 気相成長装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 Pending JPH0544037A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0869972A (ja) * 1994-08-30 1996-03-12 Sony Corp 誘電体薄膜の成膜方法
US6104901A (en) * 1998-09-30 2000-08-15 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Image forming apparatus with a squeeze roller for controlling a liquid developer quantity
CN103510064A (zh) * 2012-06-15 2014-01-15 中微半导体设备(上海)有限公司 真空处理装置及控制制程颗粒沉积路径的方法

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