JPH08176829A - 薄膜成長方法及び減圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
薄膜成長方法及び減圧ｃｖｄ装置Info
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- JPH08176829A JPH08176829A JP32190694A JP32190694A JPH08176829A JP H08176829 A JPH08176829 A JP H08176829A JP 32190694 A JP32190694 A JP 32190694A JP 32190694 A JP32190694 A JP 32190694A JP H08176829 A JPH08176829 A JP H08176829A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 減圧ＣＶＤにおけるパーティクルの基板への
付着を低減する。 【構成】 減圧ＣＶＤ装置の反応室１とガストラップ６
間の排気管５ａを加熱する。例えば、窒化シリコン膜を
成長する場合、アンモニアガスとジクロルシランガスの
反応で行なうが、副産物として塩化アンモニウムが生成
されるが、この昇華温度３３７以上に加熱する。 【効果】 塩化アンモニウムの様な成生物がガストラッ
プ迄固化しないのでパーティクル発生源が無くなる。
付着を低減する。 【構成】 減圧ＣＶＤ装置の反応室１とガストラップ６
間の排気管５ａを加熱する。例えば、窒化シリコン膜を
成長する場合、アンモニアガスとジクロルシランガスの
反応で行なうが、副産物として塩化アンモニウムが生成
されるが、この昇華温度３３７以上に加熱する。 【効果】 塩化アンモニウムの様な成生物がガストラッ
プ迄固化しないのでパーティクル発生源が無くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は薄膜成長に関し、特に
窒化シリコン（Ｓｉ3 Ｎ4 ）のように排気ガスの一部が
固化してパーティクルを形成するような膜の形成に好適
な薄膜成長方法に関する。
窒化シリコン（Ｓｉ3 Ｎ4 ）のように排気ガスの一部が
固化してパーティクルを形成するような膜の形成に好適
な薄膜成長方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の薄膜成長は、図２に示す
ような減圧ＣＶＤ装置（以下ＬＰＣＶＤ装置と記す）に
より行なっている。
ような減圧ＣＶＤ装置（以下ＬＰＣＶＤ装置と記す）に
より行なっている。
【０００３】装置に付いて説明する。前ハッチ１ａ、反
応管１ｂ及び後部ハッチ１ｃでなる反応室１と、それを
加熱するヒ−タ２と、反応室１を排気する真空ポンプ７
を有して構成される。反応室１には前側にガス供給管４
ａ，４ｂが配され、後側には排気管５ａが接続され、そ
の排気管５ａにはパ−ジガス供給管４ｃが接続されてい
る。パージガス供給管４ｃ、排気管５ａにはそれぞれバ
ルブ８ａ，８ｂが設けられている。そして排気管５ａは
ガストラップ６に接続し、ガストラップ６は排気管５ｂ
を介して真空ポンプ７に接続している。
応管１ｂ及び後部ハッチ１ｃでなる反応室１と、それを
加熱するヒ−タ２と、反応室１を排気する真空ポンプ７
を有して構成される。反応室１には前側にガス供給管４
ａ，４ｂが配され、後側には排気管５ａが接続され、そ
の排気管５ａにはパ−ジガス供給管４ｃが接続されてい
る。パージガス供給管４ｃ、排気管５ａにはそれぞれバ
ルブ８ａ，８ｂが設けられている。そして排気管５ａは
ガストラップ６に接続し、ガストラップ６は排気管５ｂ
を介して真空ポンプ７に接続している。
【０００４】このＬＰＣＶＤ装置により窒化シリコン
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）膜の成長を行なう場合の成長方法に付い
て説明する。 ａ） 成長前パージ及び昇温 １） 多数のウェ−ハ３ａを載置したボート３を反応室
１に配置し、 ２） バルブ８ａを閉じ、バルブ８ｂを開いて真空ポン
プ７で排気した後、 ３） バルブ８ｂを閉じ、バルブ８ａを開いてパージガ
ス供給管４ｃよりパージガスとしてＮ2 ガスを供給する
とともにヒ−タ２により昇温を開始する。 ４） 昇温しつつ上記２）、３）の工程を数回行い反応
室１内の空気を完全に排出する。 ５） バルブ８ｂを開き、バルブ８ａを閉じ排気を続け
る。
（Ｓｉ3 Ｎ4 ）膜の成長を行なう場合の成長方法に付い
て説明する。 ａ） 成長前パージ及び昇温 １） 多数のウェ−ハ３ａを載置したボート３を反応室
１に配置し、 ２） バルブ８ａを閉じ、バルブ８ｂを開いて真空ポン
プ７で排気した後、 ３） バルブ８ｂを閉じ、バルブ８ａを開いてパージガ
ス供給管４ｃよりパージガスとしてＮ2 ガスを供給する
とともにヒ−タ２により昇温を開始する。 ４） 昇温しつつ上記２）、３）の工程を数回行い反応
室１内の空気を完全に排出する。 ５） バルブ８ｂを開き、バルブ８ａを閉じ排気を続け
る。
【０００５】ｂ） 窒化シリコン膜の成長 所定の成長する温度まで昇温したらガス供給管４ａ，４
ｂよりアンモニア（ＮＨ3 ）ガスおよびジクロルシラン
ガス（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）を供給して窒化シリコンの成長
を行なう。
ｂよりアンモニア（ＮＨ3 ）ガスおよびジクロルシラン
ガス（ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ）を供給して窒化シリコンの成長
を行なう。
【０００６】窒化シリコンは次式に従って生成されウェ
ーハ３ａの表面に被着成長する。 ３ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋４ＮＨ3 →Ｓｉ3 Ｎ4 ＋６Ｈ2 ＋６
ＨＣｌ ここで生成されたＨＣｌガスは残余の原料ガスであるア
ンモニアガスと次式の反応をし、塩化アンモニウムを生
成する。 ＨＣｌ＋ＮＨ3 →ＮＨ4 Ｃｌ この反応の際生成する副産物である塩化アンモニウムは
余剰の原料ガスや水素ガスとともに排気管５ａからガス
トラップ６を経て真空ポンプ７により排出される。
ーハ３ａの表面に被着成長する。 ３ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＋４ＮＨ3 →Ｓｉ3 Ｎ4 ＋６Ｈ2 ＋６
ＨＣｌ ここで生成されたＨＣｌガスは残余の原料ガスであるア
ンモニアガスと次式の反応をし、塩化アンモニウムを生
成する。 ＨＣｌ＋ＮＨ3 →ＮＨ4 Ｃｌ この反応の際生成する副産物である塩化アンモニウムは
余剰の原料ガスや水素ガスとともに排気管５ａからガス
トラップ６を経て真空ポンプ７により排出される。
【０００７】塩化アンモニウムは温度が低くなると固化
しそれが真空ポンプ７に蓄積すると真空ポンプ７の排気
能力が低下するので前段にガストラップ６を配して捕集
する。ガストラップ６は図示していないが水冷による冷
却トラップである。
しそれが真空ポンプ７に蓄積すると真空ポンプ７の排気
能力が低下するので前段にガストラップ６を配して捕集
する。ガストラップ６は図示していないが水冷による冷
却トラップである。
【０００８】ｃ） 取出し前のパージ １） 所定の膜成長が終了するとアンモニアガスやジク
ロルシランガス等の原料ガスの供給を止め、反応室内を
排気するとともにヒータ２を切る。 ２） バルブ８ｂを閉じ、バルブ８ａを開いてパージガ
スである窒素ガスを導入する。 ３） 次に、バルブ８ａを閉じ、バルブ８ｂを開いて排
気する。 ４） 上記２）及び３）の工程を複数回行なって反応室
１内の原料ガスや反応済みガスが十分少なくなった状態
で前ハッチ１ａを開きウェーハ３ａを載置したボート３
を取り出す。
ロルシランガス等の原料ガスの供給を止め、反応室内を
排気するとともにヒータ２を切る。 ２） バルブ８ｂを閉じ、バルブ８ａを開いてパージガ
スである窒素ガスを導入する。 ３） 次に、バルブ８ａを閉じ、バルブ８ｂを開いて排
気する。 ４） 上記２）及び３）の工程を複数回行なって反応室
１内の原料ガスや反応済みガスが十分少なくなった状態
で前ハッチ１ａを開きウェーハ３ａを載置したボート３
を取り出す。
【０００９】ところで、副産物である塩化アンモニウム
ガスは温度が低くなると固化し（１気圧では３３７．８
℃）、上述の通りガストラップ６に捕集されるが、反応
室１のヒータ２の外にある部分（前ハッチ１ａや後側ハ
ッチ１ｃ）や排気管５ａのように温度の低い部分にも付
着する。
ガスは温度が低くなると固化し（１気圧では３３７．８
℃）、上述の通りガストラップ６に捕集されるが、反応
室１のヒータ２の外にある部分（前ハッチ１ａや後側ハ
ッチ１ｃ）や排気管５ａのように温度の低い部分にも付
着する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来のＬＰＣＶ
Ｄ装置による薄膜成長方法では、排気管等に副産物の塩
化アンモニュウムが固化し付着する。それがパージの工
程でパージガスの流入とともに、又は、排気時の内部の
気流の乱れにより、反応室内に逆流しそれがウェーハ３
ａの表面に付着すると不都合を生じる。
Ｄ装置による薄膜成長方法では、排気管等に副産物の塩
化アンモニュウムが固化し付着する。それがパージの工
程でパージガスの流入とともに、又は、排気時の内部の
気流の乱れにより、反応室内に逆流しそれがウェーハ３
ａの表面に付着すると不都合を生じる。
【００１１】すなわち、膜成長前の付着の場合は突起物
やピンホール等膜質の異常を生じ、膜成長後の付着であ
ればその後の工程例えばフォトレジスト処理の害とな
る。したがって、そのような付着を少なくするために前
ハッチ１ａや反応管１ｂや後側ハッチ１ｃは頻度高く清
掃するが、排気管５ａまわりは分解がしにくく頻度高く
清掃することができない。しかしながら多量に付着した
ら清掃せざるをえず、その場合は非常に工数がかかると
ともにその間装置が使用できない。
やピンホール等膜質の異常を生じ、膜成長後の付着であ
ればその後の工程例えばフォトレジスト処理の害とな
る。したがって、そのような付着を少なくするために前
ハッチ１ａや反応管１ｂや後側ハッチ１ｃは頻度高く清
掃するが、排気管５ａまわりは分解がしにくく頻度高く
清掃することができない。しかしながら多量に付着した
ら清掃せざるをえず、その場合は非常に工数がかかると
ともにその間装置が使用できない。
【００１２】そこでこの発明の目的は、装置内壁に付着
した生成物がパーティクル状に基板（ウェーハ）に付着
することが少ない薄膜成長方法を提供することである。
さらに他の目的は、排気管５ａまわりへの固化物の付着
を防止し、それが反応室へ逆流するのを防止するととも
に、清掃の頻度を少なくし装置の停止時間を少なくする
ことを目的とする。
した生成物がパーティクル状に基板（ウェーハ）に付着
することが少ない薄膜成長方法を提供することである。
さらに他の目的は、排気管５ａまわりへの固化物の付着
を防止し、それが反応室へ逆流するのを防止するととも
に、清掃の頻度を少なくし装置の停止時間を少なくする
ことを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の第１の薄
膜成長方法は反応室をガストラップを介して真空ポンプ
で排気しつつ膜形成する薄膜成長方法において、前記反
応室と前記ガストラップとの間の排気管を排気ガス成分
の固化温度以上に加熱することを特徴とする。
膜成長方法は反応室をガストラップを介して真空ポンプ
で排気しつつ膜形成する薄膜成長方法において、前記反
応室と前記ガストラップとの間の排気管を排気ガス成分
の固化温度以上に加熱することを特徴とする。
【００１４】第２の薄膜成長方法は反応室に基板を配置
して、薄膜を成長する工程の前及び（又は）後にパージ
ガスを反応室に導入する薄膜成長方法において、前記パ
ージガスをＡｒガス又はそれより分子量の大きい不活性
なガスとしたことを特徴する。
して、薄膜を成長する工程の前及び（又は）後にパージ
ガスを反応室に導入する薄膜成長方法において、前記パ
ージガスをＡｒガス又はそれより分子量の大きい不活性
なガスとしたことを特徴する。
【００１５】
【作用】上記第１の手段によれば、反応室とガストラッ
プとの間の排気管を排気ガス成分の固化温度以上に加熱
するので、固化物の付着が無くなり、反応室にパーティ
クルとなって逆流することも無くなり、基板へのパーテ
ィクルの付着も少なくなる。さらに、排気管内への固化
物の付着が無くなるので清掃の必要が無くなるか頻度を
大幅に少なく出来、装置の停止時間を少なくできる。
プとの間の排気管を排気ガス成分の固化温度以上に加熱
するので、固化物の付着が無くなり、反応室にパーティ
クルとなって逆流することも無くなり、基板へのパーテ
ィクルの付着も少なくなる。さらに、排気管内への固化
物の付着が無くなるので清掃の必要が無くなるか頻度を
大幅に少なく出来、装置の停止時間を少なくできる。
【００１６】第２の手段によれば、パージガスを重いガ
スとしたので、反応室内に浮遊するパーティクルの排出
を良くし、基板への付着を少なくする。
スとしたので、反応室内に浮遊するパーティクルの排出
を良くし、基板への付着を少なくする。
【００１７】
【実施例】以下本発明について、図面を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例において使用するＬＰＣＶ
Ｄ装置の断面図である。
る。図１は本発明の一実施例において使用するＬＰＣＶ
Ｄ装置の断面図である。
【００１８】図において、１は反応室であり前ハッチ１
ａ，反応管１ｂ及び後部ハッチ１ｃよりなる。２はヒー
タ、３はウェーハ３ａを多数載置したボート、４ａ，４
ｂはガス供給管、４ｃはパージガス供給管、５ａ，５ｂ
は排気管、６はガストラップ、７は真空ポンプ、８ａ，
８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅはバルブ、９は排気管ヒータで
ある。
ａ，反応管１ｂ及び後部ハッチ１ｃよりなる。２はヒー
タ、３はウェーハ３ａを多数載置したボート、４ａ，４
ｂはガス供給管、４ｃはパージガス供給管、５ａ，５ｂ
は排気管、６はガストラップ、７は真空ポンプ、８ａ，
８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅはバルブ、９は排気管ヒータで
ある。
【００１９】なお図２に示す従来の装置と同一部分は同
じ符号を付して説明を省略する。異なる点は、ガストラ
ップ６が２個ありそれぞれがバルブ８ｂ，８ｄ又はバル
ブ８ｃ，８ｅで切り替え使用出来るようになっている点
と、反応室１とガストラップ６との間の排気管５ａを加
熱する排気管ヒータ９を設けた点である。
じ符号を付して説明を省略する。異なる点は、ガストラ
ップ６が２個ありそれぞれがバルブ８ｂ，８ｄ又はバル
ブ８ｃ，８ｅで切り替え使用出来るようになっている点
と、反応室１とガストラップ６との間の排気管５ａを加
熱する排気管ヒータ９を設けた点である。
【００２０】この装置を用いて行なう本発明の薄膜成長
方法に付いて窒化シリコン膜の成長を行なう場合を例に
して説明を行なう。この装置による窒化シリコン膜の成
長も従来の装置の場合と同様な工程で行なわれるが、ガ
ストラップ６は例えばバルブ８ｃ，８ｅを閉じた状態と
して、一方のみ使用して行なう。さらに、反応室１とガ
ストラップ６間は、テープヒータ等による排気管ヒータ
９により塩化アンモニウムの固化温度３３７．８℃以上
にしておく。
方法に付いて窒化シリコン膜の成長を行なう場合を例に
して説明を行なう。この装置による窒化シリコン膜の成
長も従来の装置の場合と同様な工程で行なわれるが、ガ
ストラップ６は例えばバルブ８ｃ，８ｅを閉じた状態と
して、一方のみ使用して行なう。さらに、反応室１とガ
ストラップ６間は、テープヒータ等による排気管ヒータ
９により塩化アンモニウムの固化温度３３７．８℃以上
にしておく。
【００２１】本実施例によれば、排気管５ａの内壁には
塩化アンモニウムは被着しないので窒素ガス等のパージ
ガスをパージガス供給管４ｃより導入しても固化した塩
化アンモニウム等のパーティクルを反応管１内に逆流さ
せず、清掃の頻度も少なく出来る。さらにガストラップ
６は二つ設置してあり一方が能力を失っても切り替えて
他方を使用して、その間に交換又は清掃を行なえば良い
ので装置を停止する必要はない。
塩化アンモニウムは被着しないので窒素ガス等のパージ
ガスをパージガス供給管４ｃより導入しても固化した塩
化アンモニウム等のパーティクルを反応管１内に逆流さ
せず、清掃の頻度も少なく出来る。さらにガストラップ
６は二つ設置してあり一方が能力を失っても切り替えて
他方を使用して、その間に交換又は清掃を行なえば良い
ので装置を停止する必要はない。
【００２２】上記実施例においてはパージガスは窒素ガ
スを使用したが、重いガスを用いる方が反応室１内に浮
遊する固化物等のパーティクルを排出するには有効であ
る。通常用いられる窒素ガス（分子量 ２８）よりもＡ
ｒガス（分子量 ４０）やＫｒガス（分子量 ８３）の
様な重い不活性ガスを用いるのが好ましい。
スを使用したが、重いガスを用いる方が反応室１内に浮
遊する固化物等のパーティクルを排出するには有効であ
る。通常用いられる窒素ガス（分子量 ２８）よりもＡ
ｒガス（分子量 ４０）やＫｒガス（分子量 ８３）の
様な重い不活性ガスを用いるのが好ましい。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、反応
室１からガストラップ６の間を排気ガスの固化温度以上
に加熱するので、固化物の付着が無くなるので、それが
逆流して基板に付着することもない。さらにその部分の
清掃の頻度を少なくして、装置の停止時間を少なくす
る。また、パージガスを重いガスとしたので反応室に浮
遊するパーティクルをより良く排出するので基板への付
着が少なくなる。
室１からガストラップ６の間を排気ガスの固化温度以上
に加熱するので、固化物の付着が無くなるので、それが
逆流して基板に付着することもない。さらにその部分の
清掃の頻度を少なくして、装置の停止時間を少なくす
る。また、パージガスを重いガスとしたので反応室に浮
遊するパーティクルをより良く排出するので基板への付
着が少なくなる。
【図１】 この発明の成長方法に使用する減圧ＣＶＤ装
置の断面図である。
置の断面図である。
【図２】 従来の減圧ＣＶＤ装置の断面図である。
１ 反応室 ２ ヒータ ３ ボート ３ａ ウェーハ ４ａ，４ｂ ガス供給管 ４ｃ パージガス供給管 ５ａ 排気管 ６ ガストラップ ７ 真空ポンプ ９ 排気管ヒータ
Claims (4)
- 【請求項１】反応室をガストラップを介して真空ポンプ
で排気しつつ成膜する薄膜成長方法において、 前記反応室と前記ガストラップとの間の排気管を排気ガ
ス成分の固化温度以上に加熱することを特徴とする薄膜
成長方法。 - 【請求項２】反応室に基板を配置して、薄膜を成長する
工程の前及び（又は）後にパージガスを反応室に導入す
る薄膜成長方法において、 前記パージガスをＡｒガス又はそれより分子量の大きい
不活性なガスとしたことを特徴とする薄膜成長方法。 - 【請求項３】反応室と、この反応室をガストラップを介
して排気する真空ポンプとを有する減圧ＣＶＤ装置にお
いて、 前記反応室と前記ガストラップとの間の排気管を加熱す
る排気管ヒータを設けたことを特徴とする減圧ＣＶＤ装
置。 - 【請求項４】前記ガストラップを並列に複数備え、切り
替え使用する請求項３に記載の減圧ＣＶＤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32190694A JPH08176829A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 薄膜成長方法及び減圧ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32190694A JPH08176829A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 薄膜成長方法及び減圧ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08176829A true JPH08176829A (ja) | 1996-07-09 |
Family
ID=18137730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32190694A Pending JPH08176829A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 薄膜成長方法及び減圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08176829A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6149729A (en) * | 1997-05-22 | 2000-11-21 | Tokyo Electron Limited | Film forming apparatus and method |
| JP2003209100A (ja) * | 2002-01-15 | 2003-07-25 | Tokura Kogyo Kk | Ｃｖｄ排気系配管に付着堆積した塩化アンモニウムの除去方法 |
| US7156923B2 (en) | 2001-02-07 | 2007-01-02 | Tokyo Electron Limited | Silicon nitride film forming method, silicon nitride film forming system and silicon nitride film forming system precleaning method |
| JP2007019089A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Soken Kogyo Kk | Ｃｖｄ装置の排気系配管への副生成物の付着防止方法、及び副生成物の付着防止機能を備えたｃｖｄ装置 |
| JP2008277777A (ja) * | 2007-04-02 | 2008-11-13 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
| JP2008543107A (ja) * | 2005-06-06 | 2008-11-27 | エドワーズ・バキューム・インコーポレーテッド | 堆積工程のための高効率トラップ |
| US8282733B2 (en) | 2007-04-02 | 2012-10-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Manufacturing method of semiconductor apparatus |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP32190694A patent/JPH08176829A/ja active Pending
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