JPH09162126A - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
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- JPH09162126A JPH09162126A JP31510395A JP31510395A JPH09162126A JP H09162126 A JPH09162126 A JP H09162126A JP 31510395 A JP31510395 A JP 31510395A JP 31510395 A JP31510395 A JP 31510395A JP H09162126 A JPH09162126 A JP H09162126A
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- gas
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- reaction
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ウエハ全面にわたって均一な厚さの膜を形成す
る。 【解決手段】従来、ガスの供給・排気が行われている状
態で行われてきた化学気相成長のプロセスのシーケンス
を改良し、温度が低く、反応が起こらないときにガス導
入や排気を行い、流れがない状態でのみ温度を上げて成
膜する。
る。 【解決手段】従来、ガスの供給・排気が行われている状
態で行われてきた化学気相成長のプロセスのシーケンス
を改良し、温度が低く、反応が起こらないときにガス導
入や排気を行い、流れがない状態でのみ温度を上げて成
膜する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体その他の材料
形成装置に関する。
形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】試料に膜を成長させる方法の一例とし
て、試料に膜を形成する化学気相成長がある。この方法
は例えば特開平7−153707 号公報のように、原料ガスを
ひとたび反応容器内に導入すると、所望の厚さの膜を得
るまで、原料ガスを絶えず反応容器のある位置から導入
し、それと同時に絶えず反応容器の他の位置から排気し
続けている。従って、この反応装置では、ガスは導入口
から排気口へ、すなわち、上流から下流へと流れてい
る。一般に、反応性ガスがある領域を流れると、化学反
応により原料ガスは次第に消費され、下流ほど原料ガス
の濃度は低くなる。また、気相での反応あるいは表面で
の反応によって生成する膜成長に直接寄与する化学種の
濃度も上流，下流とで差が生じ、試料上に成長する膜の
成長速度に差ができてしまう。
て、試料に膜を形成する化学気相成長がある。この方法
は例えば特開平7−153707 号公報のように、原料ガスを
ひとたび反応容器内に導入すると、所望の厚さの膜を得
るまで、原料ガスを絶えず反応容器のある位置から導入
し、それと同時に絶えず反応容器の他の位置から排気し
続けている。従って、この反応装置では、ガスは導入口
から排気口へ、すなわち、上流から下流へと流れてい
る。一般に、反応性ガスがある領域を流れると、化学反
応により原料ガスは次第に消費され、下流ほど原料ガス
の濃度は低くなる。また、気相での反応あるいは表面で
の反応によって生成する膜成長に直接寄与する化学種の
濃度も上流，下流とで差が生じ、試料上に成長する膜の
成長速度に差ができてしまう。
【０００３】特開平6−97094 号公報では、試料上に成
長する膜の成長速度に差を低減させるために、試料を試
料台とともに回転させているが、この方法では、試料及
び試料台の回転装置を設ける必要があり、扱いやすさを
考えると、できれば回転装置は設けたくない。
長する膜の成長速度に差を低減させるために、試料を試
料台とともに回転させているが、この方法では、試料及
び試料台の回転装置を設ける必要があり、扱いやすさを
考えると、できれば回転装置は設けたくない。
【０００４】また、常にガスを排気しているので、原料
ガスが消費されないうちに排気されたり、あるいは、原
料ガスは反応により他の化学種に変化するものの、その
化学種が膜成長に関与しないうちに、排気されたりし
て、導入したガス量に対し、膜になる量はわずかで、原
料ガス使用率という観点からすると、非常に非効率的で
あった。
ガスが消費されないうちに排気されたり、あるいは、原
料ガスは反応により他の化学種に変化するものの、その
化学種が膜成長に関与しないうちに、排気されたりし
て、導入したガス量に対し、膜になる量はわずかで、原
料ガス使用率という観点からすると、非常に非効率的で
あった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の化学気相成長
は、試料上に膜を成長させる場合、成長した膜の厚さが
位置によって異なるという欠点や回転装置を必要とする
ため装置が必要以上に大きくなるという問題点、あるい
は原料がほとんど使用されないまま排気されたりすると
いう問題点があったりした。
は、試料上に膜を成長させる場合、成長した膜の厚さが
位置によって異なるという欠点や回転装置を必要とする
ため装置が必要以上に大きくなるという問題点、あるい
は原料がほとんど使用されないまま排気されたりすると
いう問題点があったりした。
【０００６】本発明の目的は試料上に均一な厚さで膜を
成長させ、また、原料ガス使用率を向上させる手段を提
供することにある。
成長させ、また、原料ガス使用率を向上させる手段を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は試料に所望の膜を形成する際に、ガスの流
れの影響による膜の厚さの不均一を低減すべく、まず、
試料あるいは試料まわりの場の温度を十分に低くした状
態で、前記膜の原料となるガスを導入し、そののち、膜
形成が十分に起こる程度の温度まで、試料あるいは試料
まわりの場の温度を上昇させることによって、試料上へ
膜形成した。
に、本発明は試料に所望の膜を形成する際に、ガスの流
れの影響による膜の厚さの不均一を低減すべく、まず、
試料あるいは試料まわりの場の温度を十分に低くした状
態で、前記膜の原料となるガスを導入し、そののち、膜
形成が十分に起こる程度の温度まで、試料あるいは試料
まわりの場の温度を上昇させることによって、試料上へ
膜形成した。
【０００８】また、試料上に膜形成をさせたのちにガス
を排気する際には、試料あるいは試料まわりの場の温度
を十分に下げてから、前記排気を行う。
を排気する際には、試料あるいは試料まわりの場の温度
を十分に下げてから、前記排気を行う。
【０００９】また、ガスが最初に導入されてから最後に
排気されるまでに要する時間のうち大部分を、ガスの導
入及び排気を行わないで前記膜成長を行わせるようにし
た。
排気されるまでに要する時間のうち大部分を、ガスの導
入及び排気を行わないで前記膜成長を行わせるようにし
た。
【００１０】また他の手段は、試料に所望の膜を形成す
る際に、その大部分の時間は、ガスの導入または排気を
行わないで前記処理を施すようにした。
る際に、その大部分の時間は、ガスの導入または排気を
行わないで前記処理を施すようにした。
【００１１】さらに、ガスの導入口あるいは排気口を複
数設けて、各導入口，排気口での平均的なガス流速を非
常に小さくし、ガスが全体的に一方向には流れないよう
にした。
数設けて、各導入口，排気口での平均的なガス流速を非
常に小さくし、ガスが全体的に一方向には流れないよう
にした。
【００１２】また、原料ガスの供給を行わないと、時間
とともに原料が減少し、膜の成長速度が低減するが、そ
れを抑止するために原料ガスを、従来のプロセス圧力を
高く設定するようにした。
とともに原料が減少し、膜の成長速度が低減するが、そ
れを抑止するために原料ガスを、従来のプロセス圧力を
高く設定するようにした。
【００１３】さらに、従来のプロセス条件よりも試料あ
るいは試料まわりの場の最高温度を低く設定するように
した。
るいは試料まわりの場の最高温度を低く設定するように
した。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施例を図１な
いし図４を用いて説明する。説明は原料ガスシラン（Ｓ
ｉＨ4 ）から、ポリシリコン膜を形成するプロセスを例
にして行うが、原料ガスをＳｉ2Ｈ6，ＳｉＨ2Ｃｌ2，Ｓ
ｉＨＣｌ3，ＳｉＣｌ4，ＳｉＨ3Ｆ,ＳｉＨ2Ｆ2，Ｓｉ
(ＯＣ2Ｈ5)4，ＮＨ3，Ｎ2Ｏ，Ｏ2，ＷＦ6，Ｇａ(ＣＨ3)
3， Ａｌ(ＣＨ3)，ＡｓＨ3，ＴｉＣｌ4，Ｔｉ［Ｎ(Ｃ2
Ｈ5)2］4，Ｂ2Ｈ6，ＰＨ3，ＣＨ4，Ｃ60，Ｔａ(ＯＣ2Ｈ
5)5やＰｂ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｕなどの金属を含む有機金
属、その他のガスを原料とすると様々なプロセスに対し
ても本発明は有効である。
いし図４を用いて説明する。説明は原料ガスシラン（Ｓ
ｉＨ4 ）から、ポリシリコン膜を形成するプロセスを例
にして行うが、原料ガスをＳｉ2Ｈ6，ＳｉＨ2Ｃｌ2，Ｓ
ｉＨＣｌ3，ＳｉＣｌ4，ＳｉＨ3Ｆ,ＳｉＨ2Ｆ2，Ｓｉ
(ＯＣ2Ｈ5)4，ＮＨ3，Ｎ2Ｏ，Ｏ2，ＷＦ6，Ｇａ(ＣＨ3)
3， Ａｌ(ＣＨ3)，ＡｓＨ3，ＴｉＣｌ4，Ｔｉ［Ｎ(Ｃ2
Ｈ5)2］4，Ｂ2Ｈ6，ＰＨ3，ＣＨ4，Ｃ60，Ｔａ(ＯＣ2Ｈ
5)5やＰｂ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｕなどの金属を含む有機金
属、その他のガスを原料とすると様々なプロセスに対し
ても本発明は有効である。
【００１５】図１は本発明の一実施例の化学気相成長装
置のブロック図である。所望の膜を成長させたいウエハ
１は、ウエハ支持台２によって反応容器３内に支持され
ており、その温度は加熱装置４によって制御することが
できる。
置のブロック図である。所望の膜を成長させたいウエハ
１は、ウエハ支持台２によって反応容器３内に支持され
ており、その温度は加熱装置４によって制御することが
できる。
【００１６】ウエハ１に膜を成長させるために、図２の
ような操作をする。まず、ｔを時刻としてｔ＝ｔ０で、
真空排気装置５を作動させ、反応容器３内の圧力を十分
に低くしたのち、ｔ＝ｔ１で真空排気装置５を停止し、
真空排気装置５と反応容器３との間のゲートバルブを閉
じる。そののち、ガス導入装置６と反応容器３との間の
ゲートバルブを開け、ガス導入装置６により原料ガスＳ
ｉＨ4 を導入するのであるが、本実施例では、ウエハ１
の温度及びそのまわりの場の温度を反応容器３内で顕著
な反応が起こらない程度に低くした状態で、ガス導入装
置６により原料ガスＳｉＨ4 の供給を開始し（ｔ＝ｔ
２）、ある量のＳｉＨ4 が反応容器３内に導入される
と、その供給を停止し（ｔ＝ｔ３）、ガス導入装置６と
反応容器３との間のゲートバルブを閉じる。このときの
ウエハ１の温度及びそのまわりの場の温度も反応容器３
内で顕著な反応が起こらない程度に低く保っている。例
えば、ＳｉＨ4 を供給するときのウエハ１の温度及び反
応容器３の温度は室温、すなわち、約３００Ｋである。
室温ではＳｉＨ4 はほとんど熱分解せず、安定なガスと
考えることができる。従ってその状態では、ある程度時
間が経過すれば、拡散により、ＳｉＨ4 は反応容器３全
体に均一に分布する。ＳｉＨ4 が反応容器３内に均一に
行きわたってから、すなわち、ＳｉＨ4 の供給を停止し
てからある程度の時間が経ってから、ウエハ加熱装置４
によりウエハ１の温度ＴＷを上昇させ（ｔ＝ｔ４）、反
応容器加熱装置７により反応容器３の温度ＴＣを所望の
温度（この場合９００Ｋ）まで上昇させる（ｔ＝ｔ
５）。このとき、ＴＷ及びＴＣを監視しつつ、時間とと
もに変化しているときに、ＴＷやＴＣの位置依存性をで
きるだけなくし、かつＴＷとＴＣの差があまり大きくは
ならないような温度上昇方法を採る。この温度をしばら
く保った後、ｔ＝ｔ６にてＴＷ，ＴＣを減少させ、ｔ＝
ｔ７でｔ＝０のときの温度にする。このときもＴＷやＴ
Ｃの位置依存性をできるだけなくし、かつＴＷとＴＣの
差があまり大きくはならないような温度下降方法を採
る。
ような操作をする。まず、ｔを時刻としてｔ＝ｔ０で、
真空排気装置５を作動させ、反応容器３内の圧力を十分
に低くしたのち、ｔ＝ｔ１で真空排気装置５を停止し、
真空排気装置５と反応容器３との間のゲートバルブを閉
じる。そののち、ガス導入装置６と反応容器３との間の
ゲートバルブを開け、ガス導入装置６により原料ガスＳ
ｉＨ4 を導入するのであるが、本実施例では、ウエハ１
の温度及びそのまわりの場の温度を反応容器３内で顕著
な反応が起こらない程度に低くした状態で、ガス導入装
置６により原料ガスＳｉＨ4 の供給を開始し（ｔ＝ｔ
２）、ある量のＳｉＨ4 が反応容器３内に導入される
と、その供給を停止し（ｔ＝ｔ３）、ガス導入装置６と
反応容器３との間のゲートバルブを閉じる。このときの
ウエハ１の温度及びそのまわりの場の温度も反応容器３
内で顕著な反応が起こらない程度に低く保っている。例
えば、ＳｉＨ4 を供給するときのウエハ１の温度及び反
応容器３の温度は室温、すなわち、約３００Ｋである。
室温ではＳｉＨ4 はほとんど熱分解せず、安定なガスと
考えることができる。従ってその状態では、ある程度時
間が経過すれば、拡散により、ＳｉＨ4 は反応容器３全
体に均一に分布する。ＳｉＨ4 が反応容器３内に均一に
行きわたってから、すなわち、ＳｉＨ4 の供給を停止し
てからある程度の時間が経ってから、ウエハ加熱装置４
によりウエハ１の温度ＴＷを上昇させ（ｔ＝ｔ４）、反
応容器加熱装置７により反応容器３の温度ＴＣを所望の
温度（この場合９００Ｋ）まで上昇させる（ｔ＝ｔ
５）。このとき、ＴＷ及びＴＣを監視しつつ、時間とと
もに変化しているときに、ＴＷやＴＣの位置依存性をで
きるだけなくし、かつＴＷとＴＣの差があまり大きくは
ならないような温度上昇方法を採る。この温度をしばら
く保った後、ｔ＝ｔ６にてＴＷ，ＴＣを減少させ、ｔ＝
ｔ７でｔ＝０のときの温度にする。このときもＴＷやＴ
Ｃの位置依存性をできるだけなくし、かつＴＷとＴＣの
差があまり大きくはならないような温度下降方法を採
る。
【００１７】ＴＷ及びＴＣがある温度以上になると、Ｓ
ｉＨ4 は顕著に熱分解を起こすようになる。ＴＷやＴＣ
の位置依存性がなく、またＴＷとＴＣの差が大きくない
とすると、反応容器３内のガスの温度は反応容器３内で
ほぼ均一と考えることができ、ＳｉＨ4 の分解は反応容
器３内で均一に起こる。ここで、ポリシリコン膜形成過
程をＳｉＨ4が気相で熱分解し、ＳｉＨ2(シリレン）を
生成し、気相のＳｉＨ2がウエハ１に到達して、ポリシ
リコン（Ｓｉ）膜を形成するものと考える。前述のよう
に、ＳｉＨ4 の熱分解反応が起こるまでは、ＳｉＨ4 は
反応容器３内で均一に分布している。熱分解が始まると
ＳｉＨ2 が生成されるが、この反応は均一に分布するＳ
ｉＨ4 を原料としているので、ＳｉＨ2 の単位体積当た
り単位時間当たりの生成量も位置によらず一定である。
前述のモデルによるとＳｉＨ2 はウエハ１に到達するこ
とによって、ポリシリコン膜として消費されるので、単
位体積（体積Ｖ）当たりにどれだけ、ＳｉＨ2 を消費す
る表面（面積Ｓ）が存在するかによって、ポリシリコン
膜の成長速度に違いが生じる。すなわち、ポリシリコン
膜の成長速度ＲがＳ／Ｖに依存し、Ｒの位置依存性がＳ
／Ｖの位置依存性に依存する。従って、ウエハ１に成長
するポリシリコン膜の成長速度を均一にするには、ウエ
ハ１近傍のＳ／Ｖを均一にすればよい。ウエハ１近くの
Ｓ／Ｖを均一にするには、例えば、ウエハ１を円で近似
しその半径をｒと仮定すると、ウエハ支持台２の半径Ｒ
ＳをＲＷよりも大きくし(例えばＲＳ＝１.５ＲＷ）、ウ
エハ１に垂直な方向（ｚ方向，ウエハ表面がｚ＝０）に
関しては、ｚ＞０で反応容器３内に構造物が存在しない
ようにすればよい。
ｉＨ4 は顕著に熱分解を起こすようになる。ＴＷやＴＣ
の位置依存性がなく、またＴＷとＴＣの差が大きくない
とすると、反応容器３内のガスの温度は反応容器３内で
ほぼ均一と考えることができ、ＳｉＨ4 の分解は反応容
器３内で均一に起こる。ここで、ポリシリコン膜形成過
程をＳｉＨ4が気相で熱分解し、ＳｉＨ2(シリレン）を
生成し、気相のＳｉＨ2がウエハ１に到達して、ポリシ
リコン（Ｓｉ）膜を形成するものと考える。前述のよう
に、ＳｉＨ4 の熱分解反応が起こるまでは、ＳｉＨ4 は
反応容器３内で均一に分布している。熱分解が始まると
ＳｉＨ2 が生成されるが、この反応は均一に分布するＳ
ｉＨ4 を原料としているので、ＳｉＨ2 の単位体積当た
り単位時間当たりの生成量も位置によらず一定である。
前述のモデルによるとＳｉＨ2 はウエハ１に到達するこ
とによって、ポリシリコン膜として消費されるので、単
位体積（体積Ｖ）当たりにどれだけ、ＳｉＨ2 を消費す
る表面（面積Ｓ）が存在するかによって、ポリシリコン
膜の成長速度に違いが生じる。すなわち、ポリシリコン
膜の成長速度ＲがＳ／Ｖに依存し、Ｒの位置依存性がＳ
／Ｖの位置依存性に依存する。従って、ウエハ１に成長
するポリシリコン膜の成長速度を均一にするには、ウエ
ハ１近傍のＳ／Ｖを均一にすればよい。ウエハ１近くの
Ｓ／Ｖを均一にするには、例えば、ウエハ１を円で近似
しその半径をｒと仮定すると、ウエハ支持台２の半径Ｒ
ＳをＲＷよりも大きくし(例えばＲＳ＝１.５ＲＷ）、ウ
エハ１に垂直な方向（ｚ方向，ウエハ表面がｚ＝０）に
関しては、ｚ＞０で反応容器３内に構造物が存在しない
ようにすればよい。
【００１８】以上のような装置構造及びシーケンスによ
り、ウエハ１上へのガスの供給及びウエハ１近傍での反
応が均一になり、言い換えれば、ポリシリコンの成長速
度が位置によらず一定になり、ウエハ１全面にわたって
均一な厚さの膜が得られる。
り、ウエハ１上へのガスの供給及びウエハ１近傍での反
応が均一になり、言い換えれば、ポリシリコンの成長速
度が位置によらず一定になり、ウエハ１全面にわたって
均一な厚さの膜が得られる。
【００１９】ただし、反応容器３内に導入する原料ガス
ＳｉＨ4 のみでは、得られるポリシリコン膜の厚さが十
分でないときには、図３のように、同様のサイクルを複
数回繰り返せばよい。このとき、二サイクル目は一サイ
クル目と同一である必要はない。例えば、図３において
は、二サイクル目は真空排気の時間やガス導入の時間が
一サイクル目とは異なっており、また、ＴＳやＴＷの最
高温度も異なっている。
ＳｉＨ4 のみでは、得られるポリシリコン膜の厚さが十
分でないときには、図３のように、同様のサイクルを複
数回繰り返せばよい。このとき、二サイクル目は一サイ
クル目と同一である必要はない。例えば、図３において
は、二サイクル目は真空排気の時間やガス導入の時間が
一サイクル目とは異なっており、また、ＴＳやＴＷの最
高温度も異なっている。
【００２０】また、ポリシリコン膜にリン（Ｐ）をドー
ピングする場合、従来はＰＨ3 をＳｉＨ4 とともに導入
するが、図２の一サイクル目はＳｉＨ4 のみを導入し、
二サイクル目にＰＨ3 とＳｉＨ4 とを導入することも可
能である。
ピングする場合、従来はＰＨ3 をＳｉＨ4 とともに導入
するが、図２の一サイクル目はＳｉＨ4 のみを導入し、
二サイクル目にＰＨ3 とＳｉＨ4 とを導入することも可
能である。
【００２１】本発明で重要なのは、反応が顕著に起こる
状態では、反応容器３内での流れをなくすことであり、
本発明の他の実施例（図４）のように、反応が顕著に起
こらない状態では排気とガス導入とを同時に行ってもよ
い。
状態では、反応容器３内での流れをなくすことであり、
本発明の他の実施例（図４）のように、反応が顕著に起
こらない状態では排気とガス導入とを同時に行ってもよ
い。
【００２２】以上のようなシーケンスにより、ポリシリ
コン膜の形成を行えば、原料のＳｉＨ4 の消費率をあげ
ることができる。従来、ＳｉＨ4 は反応容器３に導入さ
れると移流，拡散，反応などにより、反応容器３内の位
置によりその濃度が変化しつつも多くの量が膜形成に寄
与しないまま排気されてしまう。平均的なＳiＨ4分子の
滞在時間Ｔ１は、ガス導入位置から排気位置までの距離
を平均流速で割ったものであり、通常は１／１０秒から
１０秒程度である。しかし、本発明では平均的なＳｉＨ
4 分子の滞在時間Ｔ２は、図２のシーケンスでは最も短
いものでｔ８−ｔ４であり、Ｔ１と比較すると極端に長
い。従って、ＳｉＨ4 が反応容器３内に長い時間滞在し
ている間に、そのほとんどが消費されると考えられる。
その結果、本発明によれば排気装置５にＳｉＨ4 の処理
設備を具備する必要がない。あるいは、処理設備は具備
しても、大掛かりなものは必要でなくなる。
コン膜の形成を行えば、原料のＳｉＨ4 の消費率をあげ
ることができる。従来、ＳｉＨ4 は反応容器３に導入さ
れると移流，拡散，反応などにより、反応容器３内の位
置によりその濃度が変化しつつも多くの量が膜形成に寄
与しないまま排気されてしまう。平均的なＳiＨ4分子の
滞在時間Ｔ１は、ガス導入位置から排気位置までの距離
を平均流速で割ったものであり、通常は１／１０秒から
１０秒程度である。しかし、本発明では平均的なＳｉＨ
4 分子の滞在時間Ｔ２は、図２のシーケンスでは最も短
いものでｔ８−ｔ４であり、Ｔ１と比較すると極端に長
い。従って、ＳｉＨ4 が反応容器３内に長い時間滞在し
ている間に、そのほとんどが消費されると考えられる。
その結果、本発明によれば排気装置５にＳｉＨ4 の処理
設備を具備する必要がない。あるいは、処理設備は具備
しても、大掛かりなものは必要でなくなる。
【００２３】また、本発明では、ウエハ回転装置のよう
な膜の厚さの不均一性を低減するような装置を必要とし
ないので、装置の価格を低減させることができ、従って
メンテナンスが容易となる。
な膜の厚さの不均一性を低減するような装置を必要とし
ないので、装置の価格を低減させることができ、従って
メンテナンスが容易となる。
【００２４】さらに、本発明では本質的にウエハ全面に
わたって均一な厚さの膜を形成することができるので、
圧力を従来よりも高くすることができる。圧力を高くす
ると膜の成長速度を上げることができる。そのうえ、十
分な成長速度が得られるような圧力であれば従来よりも
温度を低くすることにより、ダメージの小さな材料を形
成することができる。逆に高温にしてもダメージがない
ようなプロセスでは、従来よりも高温にして反応速度を
上昇させることによって膜の成長速度を高めることがで
きる。このような場合でも、膜の厚さの均一性は確保で
きる。
わたって均一な厚さの膜を形成することができるので、
圧力を従来よりも高くすることができる。圧力を高くす
ると膜の成長速度を上げることができる。そのうえ、十
分な成長速度が得られるような圧力であれば従来よりも
温度を低くすることにより、ダメージの小さな材料を形
成することができる。逆に高温にしてもダメージがない
ようなプロセスでは、従来よりも高温にして反応速度を
上昇させることによって膜の成長速度を高めることがで
きる。このような場合でも、膜の厚さの均一性は確保で
きる。
【００２５】本発明では、一度に処理できるウエハに制
限はなく、図５のような装置構造により、一度に複数の
ウエハ上に膜を形成することができる。
限はなく、図５のような装置構造により、一度に複数の
ウエハ上に膜を形成することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、ウエハ内の位置による
膜の成長速度や性質の差がないので量産性に優れてい
る。また、試料の回転機構を用いずに、均一な膜が形成
できるので、安価な装置が実現できるばかりでなく、メ
ンテナンスが容易となる。
膜の成長速度や性質の差がないので量産性に優れてい
る。また、試料の回転機構を用いずに、均一な膜が形成
できるので、安価な装置が実現できるばかりでなく、メ
ンテナンスが容易となる。
【００２７】また、本発明によれば、原料ガスが膜とし
て消費される割合が高くなるので原料の使用効率が上が
り、半導体その他の材料を形成する上でのランニングコ
ストを低減することができる。また、それに伴い、排気
されるガスは少量になるので、排気における除害システ
ムが簡易なもので済む。
て消費される割合が高くなるので原料の使用効率が上が
り、半導体その他の材料を形成する上でのランニングコ
ストを低減することができる。また、それに伴い、排気
されるガスは少量になるので、排気における除害システ
ムが簡易なもので済む。
【００２８】また、本発明によれば、大排気量用の真空
排気システムが不要であり、装置が安価となる。
排気システムが不要であり、装置が安価となる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図。
【図２】本発明の一実施例のプロセスシーケンスを表す
タイミングチャート。
タイミングチャート。
【図３】本発明の一実施例のプロセスシーケンスを表す
タイミングチャート。
タイミングチャート。
【図４】本発明の一実施例のプロセスシーケンスを表す
タイミングチャート。
タイミングチャート。
【図５】
１…ウエハ、２…ウエハ支持台、３…反応容器、４…ウ
エハ加熱装置、５…真空排気装置、６…ガス導入装置、
７…反応容器加熱装置。
エハ加熱装置、５…真空排気装置、６…ガス導入装置、
７…反応容器加熱装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｈ０１Ｌ 21/285 Ｃ
Claims (11)
- 【請求項１】反応容器と、前記反応容器の真空排気装置
と、前記反応容器に所望のガスを導入するガス導入装置
と、前記真空装置内に移載される試料と前記試料の温度
を制御する装置と、前記試料を支持する装置とを具備
し、前記試料に膜を成長させる装置において、 前記ガスを導入するときには、前記試料の温度あるいは
場合によっては前記反応容器の温度もともに前記反応容
器内で顕著な反応が起こらない程度に低くしておき、前
記ガスの導入が終了した後に前記試料の温度あるいは場
合によっては前記反応容器の温度もともに上昇させ、前
記反応容器内で反応が起こるようにすることを特徴とす
る化学気相成長装置。 - 【請求項２】反応容器と、前記反応容器の真空排気装置
と、前記反応容器に所望のガスを導入するガス導入装置
と、前記真空装置内に移載される試料と前記試料の温度
を制御する装置と、前記試料を支持する装置とを具備
し、前記試料に膜を成長させる装置において、 所望の膜を前記試料上に成長させた後で、前記試料の温
度あるいは場合によっては前記反応容器の温度もともに
前記反応容器内で顕著な反応が起こらない程度に低くし
てから、前記ガスの排気を開始することを特徴とする化
学気相成長装置。 - 【請求項３】反応容器と、前記反応容器の真空排気装置
と、前記反応容器に所望のガスを導入するガス導入装置
と、前記真空装置内に移載される試料と前記試料の温度
を制御する装置と、前記試料を支持する装置とを具備
し、前記試料に膜を成長させる装置において、 前記ガスが最初に導入されてから最後に排気されるまで
に要する時間のうち大部分をガスの導入及び排気を行わ
ないで前記処理を施すことを特徴とする化学気相成長装
置。 - 【請求項４】反応容器と、前記反応容器の真空排気装置
と、前記反応容器に所望のガスを導入するガス導入装置
と、前記真空装置内に移載される試料と前記試料の温度
を制御する装置と、前記試料を支持する装置とを具備
し、前記試料に膜を成長させる装置において、 前記ガスが最初に導入されてから最後に排気されるまで
に要する時間のうち大部分をガスの導入あるいは排気を
行わないで前記処理を施すことを特徴とする化学気相成
長装置。 - 【請求項５】反応容器と、前記反応容器の真空排気装置
と、前記反応容器に所望のガスを導入するガス導入装置
と、前記真空装置内に移載される試料と前記試料の温度
を制御する装置と、前記試料を支持する装置とを具備
し、前記試料に膜を成長させる装置において、 前記真空装置の複数の位置から前記ガスを前記反応容器
に導入することを特徴とする化学気相成長装置。 - 【請求項６】反応容器と、前記反応容器の真空排気装置
と、前記反応容器に所望のガスを導入するガス導入装置
と、前記真空装置内に移載される試料と前記試料の温度
を制御する装置と、前記試料を支持する装置とを具備
し、前記試料に膜を成長させる装置において、 前記真空装置の複数の位置から前記ガスを前記反応容器
から排気することを特徴とする化学気相成長装置。 - 【請求項７】請求項１，２，３，４，５または６におい
て、前記反応容器内の圧力を高くした化学気相成長装
置。 - 【請求項８】請求項１，２，３，４，５または６におい
て、前記試料の温度あるいは前記反応容器の温度をそれ
ぞれ前記試料の温度あるいは前記反応容器の温度に比べ
て低くした化学気相成長装置。 - 【請求項９】請求項１，２，３，４，５，６，７または
８において、複数回繰り返すか、あるいは、混合して複
数回行う化学気相成長装置。 - 【請求項１０】請求項１，２，３，４，５，６，７，８
または９において、前記反応容器に導入される有害ガス
を、ほとんど完全に消費することにより、前記有害ガス
の除外装置を具備しない化学気相成長装置。 - 【請求項１１】請求項１，２，３，４，５，６，７，８
または９により製造した半導体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31510395A JPH09162126A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31510395A JPH09162126A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 化学気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09162126A true JPH09162126A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18061461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31510395A Pending JPH09162126A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09162126A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509573A (ja) * | 2004-08-09 | 2008-03-27 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 低利用度プロセスにおける流れ及び圧力勾配の除去 |
| US9443730B2 (en) | 2014-07-18 | 2016-09-13 | Asm Ip Holding B.V. | Process for forming silicon-filled openings with a reduced occurrence of voids |
| US9837271B2 (en) | 2014-07-18 | 2017-12-05 | Asm Ip Holding B.V. | Process for forming silicon-filled openings with a reduced occurrence of voids |
| US10460932B2 (en) | 2017-03-31 | 2019-10-29 | Asm Ip Holding B.V. | Semiconductor device with amorphous silicon filled gaps and methods for forming |
-
1995
- 1995-12-04 JP JP31510395A patent/JPH09162126A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509573A (ja) * | 2004-08-09 | 2008-03-27 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 低利用度プロセスにおける流れ及び圧力勾配の除去 |
| US9443730B2 (en) | 2014-07-18 | 2016-09-13 | Asm Ip Holding B.V. | Process for forming silicon-filled openings with a reduced occurrence of voids |
| US9837271B2 (en) | 2014-07-18 | 2017-12-05 | Asm Ip Holding B.V. | Process for forming silicon-filled openings with a reduced occurrence of voids |
| US10460932B2 (en) | 2017-03-31 | 2019-10-29 | Asm Ip Holding B.V. | Semiconductor device with amorphous silicon filled gaps and methods for forming |
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