JPH07283213A - 窒化膜の成膜方法 - Google Patents
窒化膜の成膜方法Info
- Publication number
- JPH07283213A JPH07283213A JP9063494A JP9063494A JPH07283213A JP H07283213 A JPH07283213 A JP H07283213A JP 9063494 A JP9063494 A JP 9063494A JP 9063494 A JP9063494 A JP 9063494A JP H07283213 A JPH07283213 A JP H07283213A
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- JP
- Japan
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- gas
- furnace
- film
- wafer
- film thickness
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＣＶＤ法の窒化膜の成膜方法に於いて、膜厚の
均一性を向上させる。 【構成】ＣＶＤ法による成膜の前にウェーハ表面にＮＨ
3 ガスにより窒化処理を施し、ウェーハの平面性状を改
善することで、後工程での成膜処理に於ける膜厚均一性
を改善する。
均一性を向上させる。 【構成】ＣＶＤ法による成膜の前にウェーハ表面にＮＨ
3 ガスにより窒化処理を施し、ウェーハの平面性状を改
善することで、後工程での成膜処理に於ける膜厚均一性
を改善する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、
窒化膜を成膜する場合の成膜方法、特に膜厚の均一性を
向上させた窒化膜の成膜方法に関するものである。
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、
窒化膜を成膜する場合の成膜方法、特に膜厚の均一性を
向上させた窒化膜の成膜方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１はウェーハに窒化膜（Ｓｉ3 Ｎ4 ）
の成膜を実施する縦型ＣＶＤ装置の炉を示しており、該
縦型ＣＶＤ装置の炉はアウタチューブ１、インナチュー
ブ２、前記アウタチューブ１の周囲に設けられた抵抗加
熱ヒータ（図示せず）を有し、前記アウタチューブ１、
インナチューブ２の下端にインレットフランジ３が連設
され、該インレットフランジ３の下端開口部はシールフ
ランジ４で閉塞されて構成される。
の成膜を実施する縦型ＣＶＤ装置の炉を示しており、該
縦型ＣＶＤ装置の炉はアウタチューブ１、インナチュー
ブ２、前記アウタチューブ１の周囲に設けられた抵抗加
熱ヒータ（図示せず）を有し、前記アウタチューブ１、
インナチューブ２の下端にインレットフランジ３が連設
され、該インレットフランジ３の下端開口部はシールフ
ランジ４で閉塞されて構成される。
【０００３】前記シールフランジ４にはキャップ５を介
してボート６が立設され、該ボート６にウェーハ７が水
平姿勢で多段に装填される様になっている。
してボート６が立設され、該ボート６にウェーハ７が水
平姿勢で多段に装填される様になっている。
【０００４】ウェーハ７に成膜する時は、前記抵抗加熱
ヒータ（図示せず）によりアウタチューブ１、インナチ
ューブ２内部を加熱し、ウェーハ７が装填されたボート
６を前記インナチューブ２内に装入し、前記シールフラ
ンジ４でアウタチューブ１、インナチューブ２を気密に
閉塞し、アウタチューブ１、インナチューブ２を排気口
８より真空ポンプにより真空排気し、ガス導入ノズル９
より反応ガスを導入する。該反応ガスはインナチューブ
２内を上昇し、アウタチューブ１とインナチューブ２の
間を下降し、前記排気口８より真空ポンプにより排気さ
れる。加熱されたウェーハ７が高温の反応ガスと接触す
ることでウェーハ７表面に窒化膜が堆積成膜される。
ヒータ（図示せず）によりアウタチューブ１、インナチ
ューブ２内部を加熱し、ウェーハ７が装填されたボート
６を前記インナチューブ２内に装入し、前記シールフラ
ンジ４でアウタチューブ１、インナチューブ２を気密に
閉塞し、アウタチューブ１、インナチューブ２を排気口
８より真空ポンプにより真空排気し、ガス導入ノズル９
より反応ガスを導入する。該反応ガスはインナチューブ
２内を上昇し、アウタチューブ１とインナチューブ２の
間を下降し、前記排気口８より真空ポンプにより排気さ
れる。加熱されたウェーハ７が高温の反応ガスと接触す
ることでウェーハ７表面に窒化膜が堆積成膜される。
【０００５】更に、成膜作用を表１により説明する。
【０００６】
【表１】
【０００７】先ず、ボート６を前記炉内に装入し、
炉内を真空ポンプにより真空引きし、０．５Ｐａの程度
迄減圧すると同時に炉内の温度を所定温度に安定させ
る。成膜時の圧力に調整する。反応ガス（ＳｉＨ2
Ｃｌ2 ガス及びＮＨ3 ガス）を炉内に導入し、成膜す
る。炉内をＮ2 ガスパージする。炉内にＮ2 ガス
を流し、更にリークさせ、減圧状態から大気状態に復帰
させる。ウェーハを取出す。
炉内を真空ポンプにより真空引きし、０．５Ｐａの程度
迄減圧すると同時に炉内の温度を所定温度に安定させ
る。成膜時の圧力に調整する。反応ガス（ＳｉＨ2
Ｃｌ2 ガス及びＮＨ3 ガス）を炉内に導入し、成膜す
る。炉内をＮ2 ガスパージする。炉内にＮ2 ガス
を流し、更にリークさせ、減圧状態から大気状態に復帰
させる。ウェーハを取出す。
【０００８】この時の膜厚分布を表２に示す。又、成膜
条件はガス流量、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガス７０ｓｃｃＭ、及
びＮＨ3 ガス７００ｓｃｃＭ、圧力３０Ｐａ、温度６８
０℃、成膜時間１５分である。
条件はガス流量、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガス７０ｓｃｃＭ、及
びＮＨ3 ガス７００ｓｃｃＭ、圧力３０Ｐａ、温度６８
０℃、成膜時間１５分である。
【０００９】表２中、１〜９は図２中で示した測定点、
１〜９に対応し、Ｔはボート６の上部に位置するウェー
ハ、Ｃは中央、Ｂは底部に位置するウェーハを示してい
る。尚、上記対象としたウェーハの径は８inchである。
１〜９に対応し、Ｔはボート６の上部に位置するウェー
ハ、Ｃは中央、Ｂは底部に位置するウェーハを示してい
る。尚、上記対象としたウェーハの径は８inchである。
【００１０】
【表２】
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記窒化膜の成膜方法
ではウェーハの表面にそのまま成膜することになるの
で、成膜状態はウェーハの表面状態に大きく依存する。
即ち、ウェーハの表面に凹凸がある場合は、この凹凸に
成膜することになり、均一性が悪くなる原因となってい
た。
ではウェーハの表面にそのまま成膜することになるの
で、成膜状態はウェーハの表面状態に大きく依存する。
即ち、ウェーハの表面に凹凸がある場合は、この凹凸に
成膜することになり、均一性が悪くなる原因となってい
た。
【００１２】上記表２で示す様に、従来の窒化膜の成膜
方法では単一のウェーハについての膜厚均一性は、最大
で±５．５１％、全ウェーハについては±２．７７％〜
±５．５１％の膜厚のバラツキがあった。近年、ＬＳＩ
の高集積化と共に膜厚の薄膜化が進んできている。当然
膜厚値の均一性の向上も望まれているが、現状では斯か
る要請を必ずしも満足しているとは言えなかった。
方法では単一のウェーハについての膜厚均一性は、最大
で±５．５１％、全ウェーハについては±２．７７％〜
±５．５１％の膜厚のバラツキがあった。近年、ＬＳＩ
の高集積化と共に膜厚の薄膜化が進んできている。当然
膜厚値の均一性の向上も望まれているが、現状では斯か
る要請を必ずしも満足しているとは言えなかった。
【００１３】本発明は斯かる実情に鑑み、膜厚の均一性
を向上させようとするものである。
を向上させようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＣＶＤ法によ
る窒化膜の成膜方法に於いて、成膜の前にウェーハ表面
にＮＨ3 ガスにより窒化処理を施すことを特徴とするも
のである。
る窒化膜の成膜方法に於いて、成膜の前にウェーハ表面
にＮＨ3 ガスにより窒化処理を施すことを特徴とするも
のである。
【００１５】
【作用】ＮＨ3 ガスにより窒化処理を施すことでウェー
ハの平面性状が改善され、後工程での成膜処理に於ける
膜厚均一性が改善される。
ハの平面性状が改善され、後工程での成膜処理に於ける
膜厚均一性が改善される。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。
説明する。
【００１７】本実施例では、膜厚の均一性を改善する為
に成膜シーケンスの改良を行った。該本実施例の成膜シ
ーケンスを表３に示す。対象とするウェーハは従来のも
のと同様８inchウェーハである。
に成膜シーケンスの改良を行った。該本実施例の成膜シ
ーケンスを表３に示す。対象とするウェーハは従来のも
のと同様８inchウェーハである。
【００１８】
【表３】
【００１９】先ず、ボート６を前記炉内に装入し、
炉内を真空ポンプにより真空引きし、０．５Ｐａの程度
迄減圧すると同時に炉内の温度を所定温度に安定させ
る。炉内をＮ2 ガスパージする。成膜時の圧力に調
整する。反応ガス（ＳｉＨ2Ｃｌ2 ガス及びＮＨ3 ガ
ス）を炉内に導入し、成膜する。炉内をＮ2 ガスパ
ージする。炉内にＮ2 ガスを流し、更にリークさせ、
減圧状態から大気状態に復帰させる。ウェーハを取出
す。
炉内を真空ポンプにより真空引きし、０．５Ｐａの程度
迄減圧すると同時に炉内の温度を所定温度に安定させ
る。炉内をＮ2 ガスパージする。成膜時の圧力に調
整する。反応ガス（ＳｉＨ2Ｃｌ2 ガス及びＮＨ3 ガ
ス）を炉内に導入し、成膜する。炉内をＮ2 ガスパ
ージする。炉内にＮ2 ガスを流し、更にリークさせ、
減圧状態から大気状態に復帰させる。ウェーハを取出
す。
【００２０】本実施例では、従来の窒化膜の成膜方法に
加え、成膜工程に入る前にＮＨ3 ガスパージ工程を追加
している。具体的には、炉内の真空引き時間を短縮し、
短縮した時間に相当する時間、ＮＨ3 ガスをパージし、
ウェーハ７の表面にＮＨ3 ガスによる窒化処理を施す。
加え、成膜工程に入る前にＮＨ3 ガスパージ工程を追加
している。具体的には、炉内の真空引き時間を短縮し、
短縮した時間に相当する時間、ＮＨ3 ガスをパージし、
ウェーハ７の表面にＮＨ3 ガスによる窒化処理を施す。
【００２１】ＮＨ3 ガスを５００ｓｃｃＭ流しながら炉
内圧力を２５０Ｐａに制御し、それを３０分間継続す
る。ＮＨ3 ガスを高圧でパージすることによりウェーハ
表面のシリコンがＮＨ3 によって直接窒化される。これ
がウェーハ表面の凹凸を緩和し滑らかな状態にする作用
がある。成膜工程に入る前にウェーハ表面状態が改善さ
れている為、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスとＮＨ3 ガスを用いて
窒化膜を堆積する従来の方法に比べ、ウェーハ表面の影
響を受けず、均一性の良い膜厚分布が得られる。
内圧力を２５０Ｐａに制御し、それを３０分間継続す
る。ＮＨ3 ガスを高圧でパージすることによりウェーハ
表面のシリコンがＮＨ3 によって直接窒化される。これ
がウェーハ表面の凹凸を緩和し滑らかな状態にする作用
がある。成膜工程に入る前にウェーハ表面状態が改善さ
れている為、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ガスとＮＨ3 ガスを用いて
窒化膜を堆積する従来の方法に比べ、ウェーハ表面の影
響を受けず、均一性の良い膜厚分布が得られる。
【００２２】本実施例に於ける膜厚分布を表４に示す。
【００２３】
【表４】
【００２４】上記表４で示す様に、本実施例による窒化
膜の成膜方法では単一のウェーハについての膜厚均一性
は最大で±２．５１％、全ウェーハについては±１．３
３％〜±２．５１％の膜厚のバラツキとなり、従来の成
膜方法に比べ大きく均一性が向上した。本実施例で得ら
れた膜厚均一性は、現在要請されている膜厚製造工程に
必要とされる要求を充分に満足するものである。
膜の成膜方法では単一のウェーハについての膜厚均一性
は最大で±２．５１％、全ウェーハについては±１．３
３％〜±２．５１％の膜厚のバラツキとなり、従来の成
膜方法に比べ大きく均一性が向上した。本実施例で得ら
れた膜厚均一性は、現在要請されている膜厚製造工程に
必要とされる要求を充分に満足するものである。
【００２５】尚、上記実施例では従来の炉内真空引き時
間と、本実施例の炉内真空引き時間とＮ2 ガスをパージ
の時間との合計に等しくしたが、これら時間は状況に応
じて決定すればよく、必ずしも等しくする必要がないこ
とは言う迄もない。
間と、本実施例の炉内真空引き時間とＮ2 ガスをパージ
の時間との合計に等しくしたが、これら時間は状況に応
じて決定すればよく、必ずしも等しくする必要がないこ
とは言う迄もない。
【００２６】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、従来の
工程にＮＨ3 ガスパージを加えるだけで大幅な変更をす
る必要がなく、而も膜厚の均一性が著しく改善され、更
に炉内真空引き時間を短縮できるので、全体の処理時間
を変更する必要がなく生産性を低下させることなく均一
性の向上が図れる、等の優れた効果を発揮する。
工程にＮＨ3 ガスパージを加えるだけで大幅な変更をす
る必要がなく、而も膜厚の均一性が著しく改善され、更
に炉内真空引き時間を短縮できるので、全体の処理時間
を変更する必要がなく生産性を低下させることなく均一
性の向上が図れる、等の優れた効果を発揮する。
【図１】縦型ＣＶＤ装置の炉の概略を示す断面図であ
る。
る。
【図２】ウェーハの膜厚分布測定に於ける膜厚測定点を
示す図である。
示す図である。
１ アウタチューブ ２ インナチューブ ３ インレットフランジ ４ シールフランジ ５ キャップ ６ ボート ７ ウェーハ ８ 排気口 ９ ガス導入ノズル
Claims (1)
- 【請求項１】 ＣＶＤ法による窒化膜の成膜方法に於い
て、成膜の前にウェーハ表面にＮＨ3 ガスにより窒化処
理を施すことを特徴とする窒化膜の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9063494A JPH07283213A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 窒化膜の成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9063494A JPH07283213A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 窒化膜の成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283213A true JPH07283213A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=14003929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9063494A Pending JPH07283213A (ja) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | 窒化膜の成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07283213A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6849497B2 (en) | 2002-11-26 | 2005-02-01 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of fabricating a semiconductor integrated circuit including a capacitor formed on a single insulating substrate layer having lower boron dose in the vicinity of the surface thereof |
-
1994
- 1994-04-05 JP JP9063494A patent/JPH07283213A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6849497B2 (en) | 2002-11-26 | 2005-02-01 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Method of fabricating a semiconductor integrated circuit including a capacitor formed on a single insulating substrate layer having lower boron dose in the vicinity of the surface thereof |
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