JPH10102256A - Cvd装置 - Google Patents

Cvd装置

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JPH10102256A
JPH10102256A JP9250182A JP25018297A JPH10102256A JP H10102256 A JPH10102256 A JP H10102256A JP 9250182 A JP9250182 A JP 9250182A JP 25018297 A JP25018297 A JP 25018297A JP H10102256 A JPH10102256 A JP H10102256A
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JP
Japan
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chamber
heater
susceptor
side wall
intake pipe
Prior art date
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Pending
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JP9250182A
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English (en)
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Shoki Nan
昇煕 南
Eizen Kin
榮善 金
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 膜質の再現性、均質性に優れたCVD装置を
提供する。 【解決手段】 チャンバ1の底部に、ウェーハを載置す
るサセプタ3及びチャンバ内温度を調節するヒーター5
が設けられ、これらサセプタ3とヒーター5との間をチ
ャンバ底部から吸気管11が延設されている。吸気管1
1はヒーター5に隣接してチャンバ内に延設されている
ので、反応ガスが吸気管11を通過する間に予熱され、
またこの際に反応ガス内の不純物が管内で分解される。
この予熱により、反応ガスがチャンバ内に入ったときに
は反応速度が速くなり、均一で再現性のよい安定した薄
膜作れる。さらに、チャンバ1の側壁には温度分布を不
均一にする要素がなくなるので側壁が均等冷却され、工
程を繰り返しても側壁へのシリコン堆積が防止され、工
程の再現性、安定性が改善される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子の製造装
置、特にCVD(Chemical Vapour Deposition)装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】LSIプロセスの導電膜や絶縁膜などの
薄膜形成には、CVD装置が広く使用される。このCV
D装置は、密閉したチャンバ内に反応ガスを注入して所
定の温度及び圧力で化学反応させることによりウェーハ
上に薄膜を形成する装置で、膜質及び膜厚の均一性に優
れている。このようなCVD装置は、たとえばメモリの
ダイナミックセルにおけるキャパシタのストレージ電極
を形成するためにも使用されている。
【0003】ダイナミックセルでは、セルキャパシタン
スが大きいほど低電圧動作特性やアルファ粒子によるソ
フトエラー率などセル特性が改善されるので、小スペー
スでできるだけ大きいキャパシタンスを得ることが高集
積化に要求される。セルキャパシタンスの増加手法は種
々あるが、現在では主に、ストレージ電極の表面積を増
やす方法が用いられている。最近ではそのストレージ電
極の表面積増加方法として、表面に多数のHSG(Hemi
Spherical Grain=半球状グレイン)を有するHSGシ
リコン膜をストレージ電極とする方法が広く利用されて
いる。HSGシリコン膜は、まず、アモルファス(非晶
質)シリコン膜でストレージ電極のパターンを形成した
後、CVD装置で所定のソースからアモルファスシリコ
ン膜表面にHSGのシリコン核を形成し、そして、アニ
ーリングでポリシリ化するとともにシリコン核を成長さ
せることにより形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】HSGの核を形成する
際のCVD装置内における反応ガスの化学反応は温度に
非常に敏感なので、チャンバ壁の温度及びチャンバ内部
の温度を正確に調節しなければ、HSGシリコン膜の再
現性及び均一性を保てない。
【0005】図1に、HSGシリコン膜を形成するCV
D装置の概略を示してある。図示のようにこのCVD装
置は、反応ガスを相互反応させるチャンバ1と、該チャ
ンバ1の底部にあってウェーハを載置するサセプタ(Sus
ceptor) 3と、該サセプタ3の周囲を取囲んでチャンバ
1内の温度を調節するヒーター5と、チャンバ外からチ
ャンバ1の側壁へつながり反応ガスを注入する吸気管7
と、チャンバ1の底部からチャンバ内に連通してチャン
バ1内の反応後のガスを排出するための排気管9と、を
備える。
【0006】このような従来のCVD装置では、吸気管
7を通ってチャンバ1内に入ってくる反応ガスの温度が
チャンバ内温度よりも低い状態をもち、このために、チ
ャンバ内で反応ガスの温度が十分に上昇しないまま反応
する結果となり、反応速度が遅く、均一なHSGの核形
成を妨げる原因となっている。
【0007】また、吸気管7がチャンバ1の側壁から分
岐されており、チャンバ側壁の均等冷却に対する阻害要
因になっている。このため、工程を繰り返すほどにチャ
ンバ側壁の不均一部分にシリコン膜が堆積していき、チ
ャンバ内雰囲気を変化させる結果となる。
【0008】これらに起因してHSGシリコン膜の再現
性が悪く不均一となり、結果的に歩留りに響いてくる。
そこで本発明の目的は、HSGシリコン膜の再現性及び
均一性に優れたCVD装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるCVD装置
は、反応ガスを反応させるチャンバと、該チャンバ底部
にあってウェーハを載置するサセプタと、チャンバ内温
度を調節するヒーターと、チャンバ内に所定の長さ延設
されて反応ガスを送り込む吸気管と、チャンバ内の反応
後のガスを排出する排気管と、を備えてなる。この場合
の吸気管は、チャンバ底部から上方へ延びる状態とする
とよい。また、吸気管を複数設けておけば反応促進に好
ましい。
【0010】チャンバ底部から延設した場合の吸気管
は、サセプタとその周囲に配設したヒーターとの間を一
定の長さ延びるようにする。これにより、チャンバ外か
らチャンバ内へ注入される反応ガスが吸気管を通過する
間に予熱される。このように予熱された反応ガスは、高
活性化エネルギーを有するためチャンバ内で迅速な化学
反応を示し、さらに、反応ガス内に存在する不純物(酸
素や炭素)が初期に管内で分解されて不純物付着による
ウェーハの汚染も防止し得る。
【0011】吸気管は、チャンバ側壁からチャンバ内へ
延設しても予熱効果を得られるのでよいが、チャンバ底
部から延設しておく方が、ウェーハの載置位置を考える
と好ましいし、チャンバ側壁の温度分布に影響しなくな
り側壁の均等冷却が可能となるので、より好ましい。ま
た、予熱効果を高めるには、サセプタとヒーターとの間
を吸気管が延びるようにしておく方がよい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
実施形態を詳しく説明する。
【0013】図2に、本発明のCVD装置を概略的に示
してある。本例のHSGシリコン膜形成に使用するCV
D装置は、図示のように、開閉可能な密閉チャンバ1内
で、反応ガスとしてHSGのシリコン核を形成するため
のシリコンソースガスが所定の温度及び圧力で化学反応
する。シリコンソースガスとしては、シラン(SiH
4)ガスやジシラン(Si2H6)ガスが使われる。
【0014】チャンバ1の底部には、ウェーハを載置す
るサセプタ3と、このサセプタ3を取囲むように設けら
れてチャンバ内温度を調節するヒーター5と、が設けら
れている。さらに、これらサセプタ3とヒーター5との
間を、チャンバ底部から所定の長さで1以上の吸気管1
1が延びている。また、チャンバ1の底部には所定位置
に排気管9が設けてあり、チャンバ内で反応した後のガ
スをチャンバ外へ排出する。排気管9の先には図示せぬ
バキュームポンプが取り付けられ、チャンバ内圧力を保
つようにしてある。
【0015】この例の吸気管11は、ヒーター5に隣接
してチャンバ内に延設されているので、反応ガスが吸気
管11を通過する間に予熱され、またこの際に反応ガス
内の不純物が管内で分解される。この予熱により、反応
ガスがチャンバ内に入ったときには反応速度が速くな
り、均一なHSGのシリコン核が形成され、したがって
再現性のよい安定したHSGシリコン膜を得られる。さ
らに、チャンバ1の側壁には温度分布を不均一にする要
素がなくなるので、側壁が均等冷却される。したがっ
て、工程を繰り返しても側壁へのシリコン堆積は防止さ
れるので、工程の再現性、安定性が改善される。
【0016】以上の他にもたとえば、酸化膜や窒化膜な
どの薄膜形成にも本発明のCVD装置は有用である。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、チャンバ内に所定の長
さ延設した吸気管を通して反応ガスがチャンバ内に送り
込まれるので、吸気管を通る間にチャンバ内の温度で予
熱されてから反応ガスは送り込まれることになる。した
がって、従来に比べてチャンバ内の反応速度を速められ
る結果となり、再現性よく均一なHSGの核形成などを
可能とし、形成される薄膜の膜質を向上させ得る。ま
た、チャンバ内流入前に管内で反応ガスに存在する不純
物が分解され、不純物によるウェーハ汚染をも防止する
ことができる。そして、チャンバ側壁の均等冷却を可能
として冷却効果を増大させ、工程再現性、安定性の改善
に寄与し、生産性を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のCVD装置の概略図。
【図2】本発明のCVD装置の概略図。
【符号の説明】
1 チャンバ 3 サセプタ 5 ヒーター 9 排気管 11 吸気管

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応ガスを反応させるチャンバと、該チ
    ャンバ底部にあってウェーハを載置するサセプタと、チ
    ャンバ内温度を調節するヒーターと、チャンバ内に所定
    の長さ延設されて反応ガスを送り込む吸気管と、チャン
    バ内の反応後のガスを排出する排気管と、を備えたこと
    を特徴とするCVD装置。
  2. 【請求項2】 吸気管は、チャンバ底部から上方へ延設
    されている請求項1記載のCVD装置。
  3. 【請求項3】 吸気管は、サセプタとその周囲に配設し
    たヒーターとの間を延設される請求項2記載のCVD装
    置。
  4. 【請求項4】 吸気管を複数設けた請求項2又は請求項
    3記載のCVD装置。
JP9250182A 1996-09-14 1997-09-16 Cvd装置 Pending JPH10102256A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1996P39995 1996-09-14
KR1019960039995A KR19980021208A (ko) 1996-09-14 1996-09-14 화학기상증착 장비

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10102256A true JPH10102256A (ja) 1998-04-21

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ID=19473822

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JP9250182A Pending JPH10102256A (ja) 1996-09-14 1997-09-16 Cvd装置

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JP (1) JPH10102256A (ja)
KR (1) KR19980021208A (ja)
TW (1) TW358224B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001045158A1 (en) * 1999-12-17 2001-06-21 Genus, Inc. Apparatus and concept for minimizing parasitic chemical vapor deposition during atomic layer deposition
US6503330B1 (en) 1999-12-22 2003-01-07 Genus, Inc. Apparatus and method to achieve continuous interface and ultrathin film during atomic layer deposition
US6551399B1 (en) 2000-01-10 2003-04-22 Genus Inc. Fully integrated process for MIM capacitors using atomic layer deposition
US6617173B1 (en) 2000-10-11 2003-09-09 Genus, Inc. Integration of ferromagnetic films with ultrathin insulating film using atomic layer deposition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010078621A (ko) * 2000-02-09 2001-08-21 황 철 주 화학기상증착장치
KR100730065B1 (ko) * 2000-12-20 2007-06-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 화학기상 증착장비

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6305314B1 (en) * 1999-03-11 2001-10-23 Genvs, Inc. Apparatus and concept for minimizing parasitic chemical vapor deposition during atomic layer deposition
WO2001045158A1 (en) * 1999-12-17 2001-06-21 Genus, Inc. Apparatus and concept for minimizing parasitic chemical vapor deposition during atomic layer deposition
US6503330B1 (en) 1999-12-22 2003-01-07 Genus, Inc. Apparatus and method to achieve continuous interface and ultrathin film during atomic layer deposition
US6551399B1 (en) 2000-01-10 2003-04-22 Genus Inc. Fully integrated process for MIM capacitors using atomic layer deposition
US6617173B1 (en) 2000-10-11 2003-09-09 Genus, Inc. Integration of ferromagnetic films with ultrathin insulating film using atomic layer deposition

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TW358224B (en) 1999-05-11
KR19980021208A (ko) 1998-06-25

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