JPH0936044A - 半導体製造装置および半導体ウエハの処理方法 - Google Patents
半導体製造装置および半導体ウエハの処理方法Info
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- JPH0936044A JPH0936044A JP18233295A JP18233295A JPH0936044A JP H0936044 A JPH0936044 A JP H0936044A JP 18233295 A JP18233295 A JP 18233295A JP 18233295 A JP18233295 A JP 18233295A JP H0936044 A JPH0936044 A JP H0936044A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜の膜厚と膜質の均一性を向上させること
のできる半導体製造装置を提供する。 【構成】 気相中の化学反応を利用して半導体ウエハ４
上に所望の薄膜を堆積する半導体製造装置である。内部
に半導体ウエハ４が収容される反応室２が形成され、両
端にこの反応室２に処理ガスを導入するガス導入口６
ａ，６ｂが設けられ、中央部に反応室２内の処理ガスを
排気する排気口７が開設された反応石英管１の外側に
は、隙間Ｓを空けて外殻石英管８が設置されている。こ
の外殻石英管８には、排気口７からの処理ガスを隙間Ｓ
および排気管１２を経由して吸引する真空ポンプ１３が
連通されている。外殻石英管８の外側には、反応室２内
の半導体ウエハ４を加熱するヒータ１４が設けられてい
る。
のできる半導体製造装置を提供する。 【構成】 気相中の化学反応を利用して半導体ウエハ４
上に所望の薄膜を堆積する半導体製造装置である。内部
に半導体ウエハ４が収容される反応室２が形成され、両
端にこの反応室２に処理ガスを導入するガス導入口６
ａ，６ｂが設けられ、中央部に反応室２内の処理ガスを
排気する排気口７が開設された反応石英管１の外側に
は、隙間Ｓを空けて外殻石英管８が設置されている。こ
の外殻石英管８には、排気口７からの処理ガスを隙間Ｓ
および排気管１２を経由して吸引する真空ポンプ１３が
連通されている。外殻石英管８の外側には、反応室２内
の半導体ウエハ４を加熱するヒータ１４が設けられてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造装置および半
導体ウエハの処理方法に関し、特に半導体ウエハ上への
薄膜の形成に適用して有効な技術に関する。
導体ウエハの処理方法に関し、特に半導体ウエハ上への
薄膜の形成に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にＬＳＩは、絶縁体、半導体、電導
体などの薄膜が幾層にも重ねて形成される。このような
薄膜を形成する技術の一つとして気相中の化学反応を利
用するＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法がある。
ＣＶＤ法により半導体ウエハ上に薄膜を形成するＣＶＤ
装置としては、たとえば、大日本図書発行、「シリコン
ＬＳＩと化学」（1993年10月10日発行）、P166〜P167に
記載されているように、円筒状の反応石英管内の反応室
に複数枚の半導体ウエハを収容して減圧下でこれを加熱
処理するものが知られている。このＣＶＤ装置では、反
応石英管の一方端に処理ガスを導入するためのガス導入
口が設けられ、他方端に導入された処理ガスを排気する
ための排気口が開設されている。そして、処理ガスの熱
分解反応によって半導体ウエハの表面に薄膜が形成され
る。
体などの薄膜が幾層にも重ねて形成される。このような
薄膜を形成する技術の一つとして気相中の化学反応を利
用するＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition) 法がある。
ＣＶＤ法により半導体ウエハ上に薄膜を形成するＣＶＤ
装置としては、たとえば、大日本図書発行、「シリコン
ＬＳＩと化学」（1993年10月10日発行）、P166〜P167に
記載されているように、円筒状の反応石英管内の反応室
に複数枚の半導体ウエハを収容して減圧下でこれを加熱
処理するものが知られている。このＣＶＤ装置では、反
応石英管の一方端に処理ガスを導入するためのガス導入
口が設けられ、他方端に導入された処理ガスを排気する
ための排気口が開設されている。そして、処理ガスの熱
分解反応によって半導体ウエハの表面に薄膜が形成され
る。
【０００３】ここで、反応石英管内の処理ガスは成膜に
より消費されるため、図７に示すように、ガス濃度はガ
ス導入口から排気口に向かって希薄になる濃度勾配が発
生する。このような濃度差Ｌ2 があると、ガス導入口に
最も近い半導体ウエハの薄膜堆積速度が最も早く、ガス
導入口から最も遠い半導体ウエハが、つまり排気口に最
も近い半導体ウエハが最も遅くなる。したがって、反応
室内における半導体ウエハの位置によって、形成された
薄膜の膜厚が異なるようになる。
より消費されるため、図７に示すように、ガス濃度はガ
ス導入口から排気口に向かって希薄になる濃度勾配が発
生する。このような濃度差Ｌ2 があると、ガス導入口に
最も近い半導体ウエハの薄膜堆積速度が最も早く、ガス
導入口から最も遠い半導体ウエハが、つまり排気口に最
も近い半導体ウエハが最も遅くなる。したがって、反応
室内における半導体ウエハの位置によって、形成された
薄膜の膜厚が異なるようになる。
【０００４】このような濃度差Ｌ2 の影響を打ち消して
反応室内のどの位置にある半導体ウエハの堆積膜厚も均
一なものにするためには、反応石英管の外側に設けられ
たヒータの温度を排気口に向かうにしたがって高くなる
ように調整して加熱温度に濃度勾配とは逆の温度勾配を
つけ、排気口側の処理ガスの分解速度を速めることが考
えられる（図７参照）。
反応室内のどの位置にある半導体ウエハの堆積膜厚も均
一なものにするためには、反応石英管の外側に設けられ
たヒータの温度を排気口に向かうにしたがって高くなる
ように調整して加熱温度に濃度勾配とは逆の温度勾配を
つけ、排気口側の処理ガスの分解速度を速めることが考
えられる（図７参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような技
術によれば、加熱温度の温度差Ｈ2(図７）が大きくな
り、たとえば多結晶シリコン膜の場合には結晶粒径や結
晶の方向性が異なってしまうなど、加熱温度の違いによ
り形成された薄膜の膜質が不均一となってしまうという
問題点がある。
術によれば、加熱温度の温度差Ｈ2(図７）が大きくな
り、たとえば多結晶シリコン膜の場合には結晶粒径や結
晶の方向性が異なってしまうなど、加熱温度の違いによ
り形成された薄膜の膜質が不均一となってしまうという
問題点がある。
【０００６】そこで、本発明の目的は、半導体ウエハ上
に形成された薄膜の膜厚の均一性を向上させることので
きる技術を提供することにある。
に形成された薄膜の膜厚の均一性を向上させることので
きる技術を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、半導体ウエハ上に形
成された薄膜の膜質の均一性を向上させることのできる
技術を提供することにある。
成された薄膜の膜質の均一性を向上させることのできる
技術を提供することにある。
【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。
発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、次の通
りである。
【００１０】すなわち、本発明による半導体製造装置
は、気相中の化学反応を利用して半導体ウエハ上に所望
の薄膜を堆積するものである。内部に半導体ウエハが収
容される反応室が形成され、両端にこの反応室に処理ガ
スを導入するガス導入口が設けられ、中央部に反応室内
の処理ガスを排気する排気口が開設された第１の筒状部
材の外側には、隙間を空けて第２の筒状部材が設置され
ている。この第２の筒状部材には、排気口からの処理ガ
スを隙間および排気管を経由して吸引する吸引手段が連
通されている。また、第２の筒状部材の外側には、反応
室内の半導体ウエハを加熱する加熱手段が設けられてい
る。
は、気相中の化学反応を利用して半導体ウエハ上に所望
の薄膜を堆積するものである。内部に半導体ウエハが収
容される反応室が形成され、両端にこの反応室に処理ガ
スを導入するガス導入口が設けられ、中央部に反応室内
の処理ガスを排気する排気口が開設された第１の筒状部
材の外側には、隙間を空けて第２の筒状部材が設置され
ている。この第２の筒状部材には、排気口からの処理ガ
スを隙間および排気管を経由して吸引する吸引手段が連
通されている。また、第２の筒状部材の外側には、反応
室内の半導体ウエハを加熱する加熱手段が設けられてい
る。
【００１１】この場合において、第２の筒状部材の長さ
を第１の筒状部材の長さよりも短く形成し、ガス導入口
を第１の筒状部材の両端をそれぞれ閉塞する密閉蓋を貫
通して設け、排気管を第１の筒状部材を貫通して第２の
筒状部材の両端をそれぞれ閉塞する密閉蓋の少なくとも
いずれか一方に取り付けることができる。
を第１の筒状部材の長さよりも短く形成し、ガス導入口
を第１の筒状部材の両端をそれぞれ閉塞する密閉蓋を貫
通して設け、排気管を第１の筒状部材を貫通して第２の
筒状部材の両端をそれぞれ閉塞する密閉蓋の少なくとも
いずれか一方に取り付けることができる。
【００１２】加熱手段は、排気口に位置する半導体ウエ
ハに向かってより高温となるように半導体ウエハを加熱
するようにすることが望ましい。
ハに向かってより高温となるように半導体ウエハを加熱
するようにすることが望ましい。
【００１３】また、本発明による半導体ウエハの処理方
法は、気相中の化学反応を利用して半導体ウエハ上に所
望の薄膜を堆積するもので、半導体ウエハが収容される
反応室の両側からこの反応室に処理ガスを導入し、反応
室の中央部からこれを排気するものである。
法は、気相中の化学反応を利用して半導体ウエハ上に所
望の薄膜を堆積するもので、半導体ウエハが収容される
反応室の両側からこの反応室に処理ガスを導入し、反応
室の中央部からこれを排気するものである。
【００１４】この場合において、処理ガスの排気部位に
位置する半導体ウエハに向かってより高温となるように
半導体ウエハを加熱することが望ましい。
位置する半導体ウエハに向かってより高温となるように
半導体ウエハを加熱することが望ましい。
【００１５】
【作用】上記した手段によれば、反応室の両側から処理
ガスを導入してこれを中央部から排気するようにしたの
で、処理ガスの流通経路長が短縮されて濃度低下が軽減
され、反応室内における濃度差が大幅に改善される。し
たがって、処理ガスの濃度に依存する薄膜の膜厚の均一
性を向上させることができる。
ガスを導入してこれを中央部から排気するようにしたの
で、処理ガスの流通経路長が短縮されて濃度低下が軽減
され、反応室内における濃度差が大幅に改善される。し
たがって、処理ガスの濃度に依存する薄膜の膜厚の均一
性を向上させることができる。
【００１６】これに加えて、半導体ウエハの加熱温度を
処理ガスの排気部位に向かって高温となるようにすれ
ば、処理ガスの分解速度がコントロールされて膜厚の均
一性を一層向上させることが可能になる。この場合にお
いて、反応室内での処理ガスの濃度差の改善によって加
熱温度の温度差を小さくすることができるので、加熱温
度の制御下における膜質の均一性を併せて向上させるこ
とができる。
処理ガスの排気部位に向かって高温となるようにすれ
ば、処理ガスの分解速度がコントロールされて膜厚の均
一性を一層向上させることが可能になる。この場合にお
いて、反応室内での処理ガスの濃度差の改善によって加
熱温度の温度差を小さくすることができるので、加熱温
度の制御下における膜質の均一性を併せて向上させるこ
とができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１８】図１は本発明の一実施例である半導体製造
装置を示す概略図、図２は図１のＡ部を拡大して示す説
明図、図３は図１のＢ部を拡大して示す説明図、図４は
図１のIV−IV線に沿う断面図、図５は図１の半導体製造
装置における処理ガスの流れを示す説明図、図６は図１
の半導体製造装置における反応室内の処理ガス濃度と加
熱温度との分布を示す図である。
装置を示す概略図、図２は図１のＡ部を拡大して示す説
明図、図３は図１のＢ部を拡大して示す説明図、図４は
図１のIV−IV線に沿う断面図、図５は図１の半導体製造
装置における処理ガスの流れを示す説明図、図６は図１
の半導体製造装置における反応室内の処理ガス濃度と加
熱温度との分布を示す図である。
【００１９】本実施例の半導体製造装置は、筒状の反応
石英管（第１の筒状部材）１内に形成された反応室２に
カセット３ごと複数枚の半導体ウエハ４を収容し、減圧
下における気相中の化学反応を利用してこれに所望の薄
膜を堆積する横型の減圧熱ＣＶＤ装置であり、反応石英
管１の両端には、反応室２を大気と遮断してこれを密閉
するための密閉蓋５ａ，５ｂがそれぞれ取り付けられて
いる。そして、これらの密閉蓋５ａ，５ｂを貫通して、
反応室２にたとえばモノシランなどの処理ガスを導入す
るためのガス導入口６ａ，６ｂがそれぞれ形成されてい
る。但し、処理ガスには、モノシラン＋酸素、モノシラ
ン＋アンモニア、ホスフィン＋酸素など、他の種々のも
のを用いてもよい。反応石英管１の中央部には排気口７
が開設されており、したがって、密閉蓋５ａ，５ｂを介
して反応石英管１の両端に設けられたガス導入口６ａ，
６ｂから反応室２に導入された処理ガスはこの排気口７
から排気される。なお、本実施例では、排気口７は下方
を向けて１つ開設されているが、反応石英管１の中央部
である限りいずれの方向に向けても形成することがで
き、また、周方向に２つ以上形成してもよい。
石英管（第１の筒状部材）１内に形成された反応室２に
カセット３ごと複数枚の半導体ウエハ４を収容し、減圧
下における気相中の化学反応を利用してこれに所望の薄
膜を堆積する横型の減圧熱ＣＶＤ装置であり、反応石英
管１の両端には、反応室２を大気と遮断してこれを密閉
するための密閉蓋５ａ，５ｂがそれぞれ取り付けられて
いる。そして、これらの密閉蓋５ａ，５ｂを貫通して、
反応室２にたとえばモノシランなどの処理ガスを導入す
るためのガス導入口６ａ，６ｂがそれぞれ形成されてい
る。但し、処理ガスには、モノシラン＋酸素、モノシラ
ン＋アンモニア、ホスフィン＋酸素など、他の種々のも
のを用いてもよい。反応石英管１の中央部には排気口７
が開設されており、したがって、密閉蓋５ａ，５ｂを介
して反応石英管１の両端に設けられたガス導入口６ａ，
６ｂから反応室２に導入された処理ガスはこの排気口７
から排気される。なお、本実施例では、排気口７は下方
を向けて１つ開設されているが、反応石英管１の中央部
である限りいずれの方向に向けても形成することがで
き、また、周方向に２つ以上形成してもよい。
【００２０】反応石英管１の外側には、この反応石英管
１と隙間Ｓを空けて筒状の外殻石英管（第２の筒状部
材）８が設置されている。図２に示すように、反応石英
管１とで二重構造を形成する外殻石英管８の長さは反応
石英管１の長さよりも短くなっている。そして、外殻石
英管８の両端を閉塞して大気と遮断するために密閉蓋９
ａ，９ｂが反応石英管１を貫通して取り付けられてい
る。なお、内部の気密性を確保するために、反応石英管
１と密閉蓋５ａ，５ｂとの間および外殻石英管８と密閉
蓋９ａ，９ｂとの間はそれぞれＯリング１０によってシ
ールされており、密閉蓋５ａ，９ａおよび密閉蓋５ｂ，
９ｂは相互に密着されている。
１と隙間Ｓを空けて筒状の外殻石英管（第２の筒状部
材）８が設置されている。図２に示すように、反応石英
管１とで二重構造を形成する外殻石英管８の長さは反応
石英管１の長さよりも短くなっている。そして、外殻石
英管８の両端を閉塞して大気と遮断するために密閉蓋９
ａ，９ｂが反応石英管１を貫通して取り付けられてい
る。なお、内部の気密性を確保するために、反応石英管
１と密閉蓋５ａ，５ｂとの間および外殻石英管８と密閉
蓋９ａ，９ｂとの間はそれぞれＯリング１０によってシ
ールされており、密閉蓋５ａ，９ａおよび密閉蓋５ｂ，
９ｂは相互に密着されている。
【００２１】なお、反応石英管１を外殻石英管８の所定
位置に保持するため、両者の間には一定間隔おきにたと
えば石英製のスペーサ１１が設けられている。
位置に保持するため、両者の間には一定間隔おきにたと
えば石英製のスペーサ１１が設けられている。
【００２２】図３に示すように、一方端が外殻石英管８
の片方の密閉蓋９ａを貫通して隙間Ｓに面するようにし
て排気管１２が取り付けられている。この排気管１２の
他方端は外部に設置された真空ポンプ（吸引手段）１３
と接続されており、排気口７から排気される処理ガスは
隙間Ｓおよび排気管１２を経由してこの真空ポンプ１３
に負圧吸引される。なお、外殻石英管８の両方の密閉蓋
９ａ，９ｂに排気管１２を取り付け、両側から吸引する
ようにしてもよい。
の片方の密閉蓋９ａを貫通して隙間Ｓに面するようにし
て排気管１２が取り付けられている。この排気管１２の
他方端は外部に設置された真空ポンプ（吸引手段）１３
と接続されており、排気口７から排気される処理ガスは
隙間Ｓおよび排気管１２を経由してこの真空ポンプ１３
に負圧吸引される。なお、外殻石英管８の両方の密閉蓋
９ａ，９ｂに排気管１２を取り付け、両側から吸引する
ようにしてもよい。
【００２３】外殻石英管８の外側にはたとえば４台のヒ
ータ（加熱手段）１４ａ〜１４ｄが環状に設けられてお
り、半導体ウエハ４はこれらのヒータ１４に囲まれた部
分に収容されている。各ヒータ１４ａ〜１４ｄはそれぞ
れ独立して温度調整することが可能となっており、本実
施例においては、排気口７の近くに位置する２台のヒー
タ１４ｂ，１４ｃの温度の方が、より遠くに位置する２
台のヒータ１４ａ，１４ｄの温度よりも高く設定されて
いる。したがって、半導体ウエハ４は排気口７側に位置
するものに向かってより高温となるように加熱される。
なお、ヒータ１４の設置台数は自由に設定することがで
き、全てのヒータ１４が同一温度とされていてもよい。
但し、ヒータ１４の温度を相互に異ならしめる場合に
は、排気口７に近いヒータ１４ほど設定温度を高くする
のが望ましい。
ータ（加熱手段）１４ａ〜１４ｄが環状に設けられてお
り、半導体ウエハ４はこれらのヒータ１４に囲まれた部
分に収容されている。各ヒータ１４ａ〜１４ｄはそれぞ
れ独立して温度調整することが可能となっており、本実
施例においては、排気口７の近くに位置する２台のヒー
タ１４ｂ，１４ｃの温度の方が、より遠くに位置する２
台のヒータ１４ａ，１４ｄの温度よりも高く設定されて
いる。したがって、半導体ウエハ４は排気口７側に位置
するものに向かってより高温となるように加熱される。
なお、ヒータ１４の設置台数は自由に設定することがで
き、全てのヒータ１４が同一温度とされていてもよい。
但し、ヒータ１４の温度を相互に異ならしめる場合に
は、排気口７に近いヒータ１４ほど設定温度を高くする
のが望ましい。
【００２４】このような半導体製造装置により、半導体
ウエハ４上には次のようにして薄膜が堆積される。
ウエハ４上には次のようにして薄膜が堆積される。
【００２５】先ず、反応石英管１に取り付けられたいず
れかの密閉蓋５ａ，５ｂを開けてカセット３に平行に並
べられた半導体ウエハ４を反応室２内のヒータ１４に囲
まれる位置に設置する。次に、密閉蓋５ａ，５ｂを閉じ
て内部を大気から遮断し、真空ポンプ１３を作動させて
反応室２を所定の圧力にまで減圧する。そして、各ヒー
タ１４ａ〜１４ｄを前記した温度にそれぞれ設定して半
導体ウエハ４を加熱し、反応石英管１の両側に設けられ
たガス導入口６ａ，６ｂから処理ガスを反応室２内に導
入して、減圧下において処理ガスの熱分解反応を励起さ
せる。これにより、半導体ウエハ４上には所望の薄膜が
形成される。
れかの密閉蓋５ａ，５ｂを開けてカセット３に平行に並
べられた半導体ウエハ４を反応室２内のヒータ１４に囲
まれる位置に設置する。次に、密閉蓋５ａ，５ｂを閉じ
て内部を大気から遮断し、真空ポンプ１３を作動させて
反応室２を所定の圧力にまで減圧する。そして、各ヒー
タ１４ａ〜１４ｄを前記した温度にそれぞれ設定して半
導体ウエハ４を加熱し、反応石英管１の両側に設けられ
たガス導入口６ａ，６ｂから処理ガスを反応室２内に導
入して、減圧下において処理ガスの熱分解反応を励起さ
せる。これにより、半導体ウエハ４上には所望の薄膜が
形成される。
【００２６】ここで、成膜時における処理ガスの流通経
路を図５に示す。図示するように、反応石英管１の両端
から反応室２へ導入された処理ガスは、中央部に設けら
れた排気口７を通り外殻石英管８と反応石英管１との隙
間Ｓをぬけ、排気管１２を経由して真空ポンプ１３へ排
気されている。
路を図５に示す。図示するように、反応石英管１の両端
から反応室２へ導入された処理ガスは、中央部に設けら
れた排気口７を通り外殻石英管８と反応石英管１との隙
間Ｓをぬけ、排気管１２を経由して真空ポンプ１３へ排
気されている。
【００２７】この時の処理ガス濃度と加熱温度との分布
を図６に示す。導入された処理ガスは成膜により消費さ
れるので、ガス導入口６ａ，６ｂ付近が最も高濃度で排
気口７に向かうにしたがって低濃度となり、その濃度分
布のグラフは排気口位置がミニマムとなる谷形となって
いる。一方、ヒータ１４は排気口７の近くに位置するヒ
ータ１４をより高温に設定しているので、ガス導入口６
ａ，６ｂ付近が最も低温で排気口７に向かうにしたがっ
て高温となり、加熱温度のグラフは、濃度分布の場合と
は逆に、排気口位置がマキシマムとなる山形となってい
る。
を図６に示す。導入された処理ガスは成膜により消費さ
れるので、ガス導入口６ａ，６ｂ付近が最も高濃度で排
気口７に向かうにしたがって低濃度となり、その濃度分
布のグラフは排気口位置がミニマムとなる谷形となって
いる。一方、ヒータ１４は排気口７の近くに位置するヒ
ータ１４をより高温に設定しているので、ガス導入口６
ａ，６ｂ付近が最も低温で排気口７に向かうにしたがっ
て高温となり、加熱温度のグラフは、濃度分布の場合と
は逆に、排気口位置がマキシマムとなる山形となってい
る。
【００２８】前述のように、半導体ウエハ４上に形成さ
れる薄膜の堆積速度はガス濃度と比例関係にあるので、
反応室２内のガス濃度の上限値と下限値との差が大きい
ほど膜厚差が大きくなる。ここで、両端にガス導入口６
ａ，６ｂを、中央部に排気口７を設けた本実施例の装置
にあっては、一方端にガス導入口を、他方端に排気口を
設けた装置に比べて、ガス導入口６ａ，６ｂから排気口
７に到達するまでの処理ガスの流通経路長が半分にな
る。これにより、処理ガスが排気口７に至るまでに消費
される量が低減されてガス導入口６ａ，６ｂ付近の濃度
に対する排気口７付近での濃度低下が軽減されるので、
図６と図７との比較において分かるように、ガス濃度の
濃度差Ｌ1 （図６）は濃度差Ｌ2 （図７）に対して大幅
に改善される。したがって、形成された薄膜の膜厚の均
一性を向上させることが可能になる。
れる薄膜の堆積速度はガス濃度と比例関係にあるので、
反応室２内のガス濃度の上限値と下限値との差が大きい
ほど膜厚差が大きくなる。ここで、両端にガス導入口６
ａ，６ｂを、中央部に排気口７を設けた本実施例の装置
にあっては、一方端にガス導入口を、他方端に排気口を
設けた装置に比べて、ガス導入口６ａ，６ｂから排気口
７に到達するまでの処理ガスの流通経路長が半分にな
る。これにより、処理ガスが排気口７に至るまでに消費
される量が低減されてガス導入口６ａ，６ｂ付近の濃度
に対する排気口７付近での濃度低下が軽減されるので、
図６と図７との比較において分かるように、ガス濃度の
濃度差Ｌ1 （図６）は濃度差Ｌ2 （図７）に対して大幅
に改善される。したがって、形成された薄膜の膜厚の均
一性を向上させることが可能になる。
【００２９】さらに、本実施例の装置にあっては、排気
口７付近に位置する半導体ウエハ４における反応温度が
最も高くなるようにヒータ１４によって加熱温度の制御
が行われている。このように、加熱温度の制御も併せて
行うことにより、なお濃度差Ｌ1 に起因する膜厚の違い
が排気口７側の半導体ウエハ４の薄膜堆積速度を速める
ことで打ち消され、膜厚の均一性を一層向上させること
ができる。なお、この場合において、図６と図７とから
明らかなように、ガス濃度の濃度差Ｌ1 の改善に伴って
加熱温度の温度差Ｈ1(図６）を温度差Ｈ2(図７）より大
幅に小さくすることができるので、加熱温度の制御下に
おける膜質の均一性を向上させることが可能になる。
口７付近に位置する半導体ウエハ４における反応温度が
最も高くなるようにヒータ１４によって加熱温度の制御
が行われている。このように、加熱温度の制御も併せて
行うことにより、なお濃度差Ｌ1 に起因する膜厚の違い
が排気口７側の半導体ウエハ４の薄膜堆積速度を速める
ことで打ち消され、膜厚の均一性を一層向上させること
ができる。なお、この場合において、図６と図７とから
明らかなように、ガス濃度の濃度差Ｌ1 の改善に伴って
加熱温度の温度差Ｈ1(図６）を温度差Ｈ2(図７）より大
幅に小さくすることができるので、加熱温度の制御下に
おける膜質の均一性を向上させることが可能になる。
【００３０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００３１】たとえば、ヒータ１４による加熱温度のコ
ントロールは必ずしも必要とはされないが、このような
場合、つまり均一加熱を行う場合には、処理ガスの濃度
差改善による膜厚の均一性向上というメリットを享受で
きることになる。なお、加熱温度が全ての半導体ウエハ
４において同一となるために、膜質はほぼ均一化され
る。
ントロールは必ずしも必要とはされないが、このような
場合、つまり均一加熱を行う場合には、処理ガスの濃度
差改善による膜厚の均一性向上というメリットを享受で
きることになる。なお、加熱温度が全ての半導体ウエハ
４において同一となるために、膜質はほぼ均一化され
る。
【００３２】さらに、以上の説明では、主として本発明
者によってなされた発明をその背景となった減圧熱ＣＶ
Ｄ装置に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、他の種々のＣＶＤ装置に適用する
ことが可能である。
者によってなされた発明をその背景となった減圧熱ＣＶ
Ｄ装置に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、他の種々のＣＶＤ装置に適用する
ことが可能である。
【００３３】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以
下の通りである。
【００３４】(1).すなわち、本発明による半導体ウエハ
の処理技術によれば、反応室の両側から処理ガスを導入
してこれを中央部から排気するようにしたので、処理ガ
スの流通経路長が短縮されて濃度低下が軽減され、反応
室内における濃度差が大幅に改善される。したがって、
処理ガスの濃度に依存する薄膜の膜厚の均一性を向上さ
せることができる。
の処理技術によれば、反応室の両側から処理ガスを導入
してこれを中央部から排気するようにしたので、処理ガ
スの流通経路長が短縮されて濃度低下が軽減され、反応
室内における濃度差が大幅に改善される。したがって、
処理ガスの濃度に依存する薄膜の膜厚の均一性を向上さ
せることができる。
【００３５】(2).また、導体ウエハの加熱温度を処理ガ
スの排気部位に向かって高温となるようにすれば、処理
ガスの分解速度がコントロールされて膜厚の均一性を一
層向上させることが可能になる。
スの排気部位に向かって高温となるようにすれば、処理
ガスの分解速度がコントロールされて膜厚の均一性を一
層向上させることが可能になる。
【００３６】(3).この場合において、ガス濃度の濃度差
の改善によって加熱温度の温度差を小さくすることがで
きるので、加熱温度の制御下における膜質の均一性を併
せて向上させることが可能になる。
の改善によって加熱温度の温度差を小さくすることがで
きるので、加熱温度の制御下における膜質の均一性を併
せて向上させることが可能になる。
【００３７】(4).このように、半導体ウエハ上に形成さ
れる薄膜の膜厚および膜質の均一性を向上させることに
より、良好な薄膜が得られて工程内歩留まりが向上す
る。
れる薄膜の膜厚および膜質の均一性を向上させることに
より、良好な薄膜が得られて工程内歩留まりが向上す
る。
【図１】本発明の一実施例である半導体製造装置を示す
概略図である。
概略図である。
【図２】図１のＡ部を拡大して示す説明図である。
【図３】図１のＢ部を拡大して示す説明図である。
【図４】図１のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図１の半導体製造装置における処理ガスの流れ
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図６】図１の半導体製造装置における反応室内の処理
ガス濃度と加熱温度との分布を示す図である。
ガス濃度と加熱温度との分布を示す図である。
【図７】従来の半導体製造装置における反応室内の処理
ガス濃度と加熱温度との分布を示す図である。
ガス濃度と加熱温度との分布を示す図である。
１ 反応石英管（第１の筒状部材） ２ 反応室 ３ カセット ４ 半導体ウエハ ５ａ 密閉蓋 ５ｂ 密閉蓋 ６ａ ガス導入口 ６ｂ ガス導入口 ７ 排気口 ８ 外殻石英管（第２の筒状部材） ９ａ 密閉蓋 ９ｂ 密閉蓋 １０ Ｏリング １１ スペーサ １２ 排気管 １３ 真空ポンプ（吸引手段） １４ ヒータ（加熱手段） １４ａ〜１４ｄ ヒータ Ｈ1 温度差 Ｈ2 温度差 Ｌ1 濃度差 Ｌ2 濃度差 Ｓ 隙間
Claims (5)
- 【請求項１】 気相中の化学反応を利用して半導体ウエ
ハ上に所望の薄膜を堆積する半導体製造装置であって、 内部に前記半導体ウエハが収容される反応室が形成され
るとともに両端にこの反応室に処理ガスを導入するガス
導入口が設けられ、中央部に前記反応室内の処理ガスを
排気する排気口が開設された第１の筒状部材と、 前記第１の筒状部材の外側に隙間を空けて設置された第
２の筒状部材と、 前記第２の筒状部材と連通され、前記排気口からの処理
ガスを前記隙間および排気管を経由して吸引する吸引手
段と、 前記第２の筒状部材の外側に設けられ、前記反応室内の
前記半導体ウエハを加熱する加熱手段とを有することを
特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体製造装置におい
て、前記第２の筒状部材の長さは前記第１の筒状部材の
長さよりも短く形成され、前記ガス導入口は前記第１の
筒状部材の両端をそれぞれ閉塞する密閉蓋を貫通して設
けられ、前記排気管は前記第１の筒状部材を貫通して前
記第２の筒状部材の両端をそれぞれ閉塞する密閉蓋の少
なくともいずれか一方に取り付けられていることを特徴
とする半導体製造装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の半導体製造装置
において、前記加熱手段は前記排気口に位置する前記半
導体ウエハに向かってより高温となるように前記半導体
ウエハを加熱することを特徴とする半導体製造装置。 - 【請求項４】 気相中の化学反応を利用して半導体ウエ
ハ上に所望の薄膜を堆積する半導体ウエハの処理方法で
あって、前記半導体ウエハが収容される反応室の両側か
らこの反応室に処理ガスを導入し、該反応室の中央部か
らこれを排気することを特徴とする半導体ウエハの処理
方法。 - 【請求項５】 請求項４記載の半導体ウエハの処理方法
において、前記処理ガスの排気部位に位置する半導体ウ
エハに向かってより高温となるように前記半導体ウエハ
を加熱することを特徴とする半導体ウエハの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18233295A JPH0936044A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 半導体製造装置および半導体ウエハの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18233295A JPH0936044A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 半導体製造装置および半導体ウエハの処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0936044A true JPH0936044A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16116462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18233295A Pending JPH0936044A (ja) | 1995-07-19 | 1995-07-19 | 半導体製造装置および半導体ウエハの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0936044A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107785488A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 钙钛矿薄膜的低压化学沉积的设备及其使用方法和应用 |
| WO2019124098A1 (ja) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 株式会社村田製作所 | 成膜装置 |
| US11377731B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-07-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Film-forming device |
-
1995
- 1995-07-19 JP JP18233295A patent/JPH0936044A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107785488A (zh) * | 2016-08-25 | 2018-03-09 | 杭州纤纳光电科技有限公司 | 钙钛矿薄膜的低压化学沉积的设备及其使用方法和应用 |
| JP2018531320A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-10-25 | 杭州繊納光電科技有限公司Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｍｉｃｒｏｑｕａｎｔａ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｃｏ．，Ｌｔｄ | ペロブスカイト薄膜用の低圧化学蒸着装置及びその使用方法と応用 |
| US10319534B2 (en) | 2016-08-25 | 2019-06-11 | Hangzhou Microquanta Semiconductor Co., Ltd. | Perovskite thin film low-pressure chemical deposition equipment and uses thereof |
| WO2019124098A1 (ja) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 株式会社村田製作所 | 成膜装置 |
| CN111433390A (zh) * | 2017-12-22 | 2020-07-17 | 株式会社村田制作所 | 成膜装置 |
| JPWO2019124098A1 (ja) * | 2017-12-22 | 2020-08-20 | 株式会社村田製作所 | 成膜装置 |
| JP2022033870A (ja) * | 2017-12-22 | 2022-03-02 | 株式会社村田製作所 | 成膜装置 |
| US11377731B2 (en) | 2017-12-22 | 2022-07-05 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Film-forming device |
| CN111433390B (zh) * | 2017-12-22 | 2022-09-27 | 株式会社村田制作所 | 成膜装置 |
| US11891692B2 (en) | 2017-12-22 | 2024-02-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Film-forming device |
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