JPH10189455A - 成膜装置および成膜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】被成膜基板間および／または被成膜基板内にお
いて、均一な特性が得られる成膜装置および成膜方法を
提供する。 【解決手段】内部反応管６の内部に複数のウェーハ１２
を搭載するボート１０設ける。ＳｉＨ₄ ガスとＰＨ₃ ガ
スとを反応管下部供給用ガス配管８２から供給する。Ｐ
Ｈ₃ ガスとキャリアガスとしてのＮ₂ ガスとをマスフロ
ーコントローラ６４、７４により互いに独立にそれぞれ
流量制御して多孔ノズル３０に供給する。多孔ノズル３
０には、ＰＨ₃ ガスだけでなくＮ₂ ガスも供給されるの
で、ＰＨ₃ガスの流量とは別にＮ₂ ガスの流量を変える
ことによって、多孔ノズル３０のガス導出口３２から吹
き出されるガスの流量比を最適化して、ウェーハ１２間
の特性を均一化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成膜装置および成
膜方法に関し、特に、垂直方向に積層して保持された複
数の半導体ウェーハに成膜を行う縦型減圧ＣＶＤ装置お
よびそれを用いた成膜方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の縦型減圧ＣＶＤ装置を示
す構成図であり、複数の半導体シリコンウェーハ１２の
表面にリンドープポリシリコン膜を減圧下で成膜する装
置である。この従来の縦型減圧ＣＶＤ装置２００では、
外部反応管２内に内部反応管４が設けられ、内部反応管
４内に複数のウェーハ２０を搭載したボート１０が設け
られている。成膜時においては、ヒータ６で加熱しなが
ら、外部反応管２の下部に形成されたガス供給口２４か
ら反応管下部供給用ガス配管８２を介してＳｉＨ₄ ガス
とＰＨ₃ ガスとを導入してウェーハ１０上にＳｉＨ₄ ガ
スとＰＨ₃ ガスを供給すると共に、多孔ノズル供給用ガ
ス配管６３を介して多孔ノズル３０のガス供給口３４に
ＰＨ₃ ガスを導入し多孔ノズル３０の複数のガス導出孔
３２から吹き出すことによりウェーハ１０上にＰＨ₃ ガ
スを供給して、ウェーハ１２の表面にリンドープポリシ
リコン膜を成膜する。そして、成膜に使用されなかった
ＳｉＨ₄ ガスおよびＰＨ₃ ガスは外部反応管２と内部反
応管４との間を通りガス排気口２６から排気される。

【０００３】このように、外部反応管２の下部に形成さ
れたガス供給口２４から内部反応管４内にＳｉＨ₄ ガス
とＰＨ₃ ガスとを導入するだけでなく、多孔ノズル３０
の複数のガス導出孔３２からＰＨ₃ ガスを吹き出させる
ことにより、複数のウェーハ１２間においてリンドープ
量がばらつくのを改善することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の縦型減圧ＣＶＤ装置２００においては、多孔ノ
ズル３０の各ガス導出孔３２から導出されるＰＨ₃ ガス
の流量比率を考慮していなかったので、リンドーピング
量の十分なウェーハ間均一性が得られなかった。また、
ドーピング量の変更等を行うために多孔ノズル３０に導
入するＰＨ₃ ガスの流量を変えると、多孔ノズル３０の
各ガス導出孔３２から導出されるＰＨ₃ ガスの流量比率
も変化しリンドープ量のウェーハ間均一性が悪化すると
いう問題があった。

【０００５】従って、本発明の目的は、被成膜基板間お
よび／または被成膜基板内において、均一な特性が得ら
れる成膜装置および成膜方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、被成
膜基板を収容可能な成膜室と、前記成膜室内に設けられ
た多孔ノズルであって、前記多孔ノズル内のガスの流れ
方向に沿って複数のガス導出孔が設けられた多孔ノズル
と、前記多孔ノズルに、成膜に関与する原料ガスを流量
制御して導入可能な原料ガス導入手段と、前記多孔ノズ
ルに、キャリアガスを前記原料ガスと独立に流量制御し
て導入可能なキャリアガス導入手段と、を備えることを
特徴とする成膜装置が提供される。

【０００７】このように、多孔ノズルにキャリアガスを
原料ガスと独立に流量制御して導入可能なキャリアガス
導入手段を設けることにより、多孔ノズルに導入される
原料ガスの流量を一定とした場合であっても、多孔ノズ
ルに流すキャリアガスの流量を制御することにより多孔
ノズルの複数のガス導出孔からそれぞれ導出されるガス
の流量比率を最適化できる。また、多孔ノズルに導入さ
れる原料ガスの流量を変化させた場合であっても、多孔
ノズルに流すキャリアガスの流量をそれに応じて制御す
ることにより多孔ノズルの複数のガス導出孔からそれぞ
れ導出されるガスの流量比率を最適化できる。特に、原
料ガスの流量とキャリアガスの流量との総流量を一定と
することにより、原料ガスの導入量を変化させて、成膜
される膜の特性を変化させても、多孔ノズルの複数のガ
ス導出孔からそれぞれ導出されるガスの流量比率を均一
に保つことができ、被成膜基板間および／または被成膜
基板内において均一な特性が得られる。

【０００８】また、請求項２によれば、前記多孔ノズル
内のガスの流れの下流側ほど、前記多孔ノズルの前記ガ
ス導出孔の大きさおよび／または前記ガス導出孔の配置
密度を大きくしたことを特徴とする請求項１記載の成膜
装置が提供される。

【０００９】このようにすれば、複数のガス導出孔から
導出されるガスの流量分布を均一にすることができ、被
成膜基板間および／または被成膜基板内において均一な
特性が得られる。

【００１０】なお、前記多孔ノズルの前記複数のガス導
出孔の配置密度をガスの流れの下流側ほど大きくするに
は、下流側ほど、ガス導出孔間の間隔を狭めたり、ガス
導出孔の数を多くすることが好ましい。

【００１１】また、請求項３によれば、請求項１または
２記載の成膜装置を用いて成膜を行う成膜方法であっ
て、前記多孔ノズルに導入する前記原料ガスと前記キャ
リアガスとの総流量を一定とすることを特徴とする成膜
方法が提供される。

【００１２】この成膜方法によれば、成膜される膜の特
性を変化させるために、多孔ノズルに導入する原料ガス
の流量を変化させても、多孔ノズルの複数のガス導出孔
からそれぞれ導出されるガスの流量比率を均一に保つこ
とができ、被成膜基板間および／または被成膜基板内に
おいて均一な特性が得られる。

【００１３】上記請求項１および２記載の成膜装置およ
び請求項３の成膜方法は、複数の被成膜基板が互いの主
面同士を対面させた状態で互いの間にそれぞれ所定の間
隔を有して平行に並べられて成膜が行われる場合に好ま
しく適用される。そのなかでも、複数の基板が垂直に積
層された縦型成長装置およびそれを使用した成膜方法に
特に好適に適用される。そして、これらの場合には、多
孔ノズルの複数のガス導出孔が複数の被成膜基板が並べ
られた方向に沿うように多孔ノズルを配置することが好
ましく、複数の基板が垂直に積層される場合には、多孔
ノズルをほぼ垂直に配置することが好ましい。このよう
にすれば、被成膜基板間での特性の均一性が向上する。

【００１４】また、上記請求項１および２記載の成膜装
置および請求項３の成膜方法においては、多孔ノズルを
被成膜基板の表面の延在方向に沿って配置することもで
き、このようにすれば、被成膜基板の面内における特性
の均一性が向上する。

【００１５】また、上記請求項１および２記載の成膜装
置および請求項３の成膜方法は、不純物がドーピングさ
れたシリコン薄膜等の半導体薄膜を形成する場合に好適
に用いられ、この場合には、好ましくは、多孔ノズルに
はＰＨ₃ ガス等のドーピングガスを導入し、ＳｉＨ₄ ガ
ス等の成長ガスは、多孔ノズルとは別の経路から成膜室
内に導入することが好ましい。さらに好ましくは、所定
の経路からＳｉＨ₄ ガス等の成長ガスとＰＨ₃ ガス等の
ドーピングガスの両方を導入すると共に、多孔ノズルか
らもＰＨ₃ ガス等のドーピングガスを導入する。この方
法は、上述した縦型成長装置に特に好ましく用いられ、
その場合には、成膜室の下方からＳｉＨ₄ ガス等の成長
ガスとＰＨ₃ ガス等のドーピングガスの両方を導入して
これらのガスを上方に流れさせると共に、ほぼ垂直に配
置された多孔ノズルからもＰＨ₃ガス等のドーピングガ
スを導入して、複数のガス導出孔から複数の被成膜基板
上に向けてガスを吹き出させることが好ましい。

【００１６】また、上記請求項１および２記載の成膜装
置および請求項３の成膜方法は、減圧下で成膜を行う減
圧ＣＶＤ装置に特に好適に適用され、そのなかでも、縦
型減圧ＣＶＤ装置であって、所定の経路からＳｉＨ₄ ガ
ス等の成長ガスとＰＨ₃ ガス等のドーピングガスの両方
を導入すると共に、多孔ノズルからもＰＨ₃ ガス等のド
ーピングガスを導入する装置に特に好適に適用される。

【００１７】なお、上記請求項１および２記載の成膜装
置および請求項３の成膜方法は、多孔ノズルにＳｉＨ₄
ガス等の成長ガスとＰＨ₃ ガス等のドーピングガスの両
方を導入する装置にも好適に適用される。

【００１８】また、キャリアガスとしては、成膜に寄与
しないガス、例えば、窒素ガス、水素ガス、アルゴン等
の希ガスが好ましく用いられるが、特に窒素ガスが好適
に用いられる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００２０】図１は、本発明の一実施の形態の縦型減圧
ＣＶＤ装置を示す構成図であり、図２、図３は、それぞ
れ、本発明の一実施の形態の多孔ノズルのガス導出孔の
設定方法を説明するための断面図および模式図である。

【００２１】図１に示す本実施の形態の縦型減圧ＣＶＤ
装置１００においては、外部反応管２の外部に半導体ウ
ェーハ１２を加熱するためのヒータ４が設けられてい
る。また、外部反応管２の内部には、内部反応管４が外
部反応管２との間に所定の空間を形成するよう設けられ
ている。内部反応管４の内部は成膜室となり、外部反応
管２と内部反応管４との間の空間はガス排気用の空間と
なり、その下端にはガス排気口２６が連通して設けられ
ており、内部反応管４内に供給されたガスは、外部反応
管２と内部反応管４との間の空間およびガス排気口２６
を介して排気される。

【００２２】内部反応管６の内部にはボート１０が設け
られており、ボート１０には複数のウェーハ１２が等間
隔に積層して搭載されている。このボート１０の下端に
はボート１０の出入口を閉塞するためのシャッタ８が設
けられている。これらボート１０とシャッタ８とは上下
方向に移動することができるようになっており、ボート
１０に搭載されたウェーハ１２上に膜を形成する場合に
は、ボート１０とシャッタ８とを上昇させてボート１０
を内部反応管４内に挿入し、ボート１０の出入口となる
外部反応管２の下部開口部をシャッタ８にて気密に閉塞
する。また、ウェーハ１２上に膜を均一に形成するため
に、ボート１０は図示しない駆動源により回転できるよ
うになっている。

【００２３】成長ガスとしてのＳｉＨ₄ ガスがＳｉＨ₄
源４０からＳｉＨ₄ 配管４２を介して流れ、またドーピ
ングガスとしてのＰＨ₃ ガスがＰＨ₃ 源５０からＰＨ₃
配管５２を介して流れ、これらのガスが合流した後反応
管下部供給用ガス配管８２を流れて、外部反応管下部２
２に設けられたガス供給口２４から、外部反応管２内の
下部に導入されるように構成されている。ＳｉＨ₄ 配管
４２には、マスフローコントローラ４４が設けられその
上流側および下流側にはバルブ４６、４８がそれぞれ設
けられている。ＰＨ₃ 配管５２には、マスフローコント
ローラ５４が設けられ、その上流側および下流側にはバ
ルブ５６、５８がそれぞれ設けられている。

【００２４】ＰＨ₃ ガスがＰＨ₃ 源５０からＰＨ₃ 配管
６２を介して流れ、キャリアガスとしてのＮ₂ ガスがＮ
₂ 源７０からＮ₂ 配管７２を介して流れ、これらのガス
が合流した後多孔ノズル供給用ガス配管９２を流れて、
多孔ノズル３０の下端のガス供給口３４に導入されるよ
うに構成されている。ＰＨ₃ 配管６２には、マスフロー
コントローラ６４が設けられており、その上流側および
下流側にはバルブ６６、６８がそれぞれ設けられてい
る。Ｎ₂ 配管７２には、マスフローコントローラ７４が
設けられており、その上流側および下流側にはバルブ７
６、７８がぞれぞれ設けられている。

【００２５】反応管下部供給用ガス配管８２から導入さ
れるＳｉＨ₄ ガスおよびＰＨ₃ ガスの流量は、それぞれ
マスフローコントローラ４４、５４によって制御され、
多孔ノズル供給用ガス配管９２から導入されるＰＨ₃ ガ
スおよびＮ₂ ガスは、それぞれマスフローコントローラ
６４、７４によって制御される。また、多孔ノズル供給
用ガス配管９２から導入されるＰＨ₃ ガスおよびＮ₂ ガ
スの流量は、マスフローコントローラ６４、７４によっ
て互いに独立して制御される。

【００２６】多孔ノズル３０は、内部反応管４内に設け
られている。多孔ノズル３０は、内径が等しく先端が閉
塞された直管をガス供給口３４の近傍で垂直方向に折り
曲げることにより形成されており、この多孔ノズル３０
の下端に形成されたガス供給口３４には、上述したよう
にＰＨ₃ ガスとＮ₂ ガスとが供給される。また、多孔ノ
ズル３０の下流側の直管部分には複数のガス導出孔３２
が多孔ノズル３０内のガスの流れ方向に沿って形成され
ており、この直管部分が垂直方向、すなわちウェーハ１
２の積層方向に沿って設けられている。ガス導出孔３２
はウェーハ１２に向かって開口されており、ガスがウェ
ーハ１２に向かって吹き出すように構成されている。

【００２７】このガス導出孔３２は、多孔ノズル３０の
軸方向に沿って所定の孔径および所定のピッチで形成さ
れているが、これら導出孔３２の孔径とピッチは、複数
のウェーハ１２間における特性のばらつきをなるべく小
さくするように設定されている。

【００２８】本実施の形態の場合には、多孔ノズル３０
の各導出孔３２から吹き出されるガスの流量を均等にす
ればウェーハ１２間の特性のばらつきが最も小さくなる
と考えられるので、各導出孔３２から吹き出されるガス
の流量が均等になるよう導出孔３２の孔径やピッチを設
定する。いま簡単のために、図２に示すような多孔ノズ
ル３００に２つの導出孔３２１、３２２を形成した場合
で考えると、両導出口３２１、３２２から吹き出される
ガスの流量Ｑ₁ 、Ｑ₂ を等しくするための必要条件は、
図３に示す各ガス流路のコンダクタンスを用いて、

【００２９】

【数１】 １／Ｃ₁ +１／Ｃ₂ =１／Ｃ₁ +１／Ｃ₃ +１／Ｃ₄ すなわち、

【００３０】

【数２】１／Ｃ₂ =１／Ｃ₃ +１／Ｃ₄ と表される。したがって、導出孔３２１，３２２のコン
ダクタンスＣ₂ 、Ｃ₄ についてはＣ₂ ＜Ｃ₄ を満たすこ
とが必要となる。多孔ノズル３００に３つ以上の導出口
を設けた場合でも同じように多孔ノズル３００の先端ほ
どコンダクタンスを大きくする必要がある。

【００３１】このように、多孔ノズルの先端ほどコンダ
クタンスを大きくするには、導出孔の孔径とピッチとを
適切な値に調節すれば良い。すなわち、多孔ノズルに一
定のピッチで導出孔を形成する場合には、多孔ノズルの
先端に行くにしたがって導出孔の孔径を大きくする。ま
た、多孔ノズルに等しい孔径の導出孔を形成する場合に
は、多孔ノズルの先端に行くにしたがって導出孔のピッ
チを小さくする。また、多孔ノズルの先端に行くにした
がって導出孔の数を増加させてもよい。

【００３２】このようにして、本実施の形態では、導出
孔３２の孔径とピッチとがウェーハ１２間における特性
のばらつきが最も小さくなるように設定された多孔ノズ
ル３０を用いるが、コンダクタンスには圧力依存性があ
るので多孔ノズル３０に導入するガスの総流量が変われ
ば、多孔ノズル３０の最適な導出孔３２の孔径とピッチ
とが変化してしまう。

【００３３】これを解決するために、本実施の形態にお
いては、多孔ノズル３０にＰＨ₃ ガスのみならずＮ₂ ガ
スも併せて供給できるようにしており、しかも、多孔ノ
ズル３０に導入されるＰＨ₃ ガスおよびＮ₂ ガスの流量
は、マスフローコントローラ６４、７４によって互いに
独立して制御されるので、多孔ノズル３０に導入される
ＰＨ₃ ガスとＮ₂ ガスとの総流量を一定に保ったまま、
ＰＨ₃ ガスの流量を変化させて、ドーピング量を変化さ
せることができる。このようにすれば、多孔ノズル３０
に導入されるＰＨ₃ ガスとＮ₂ ガスとの総流量を一定に
保っているので、たとえドーピング量を変化させるため
にＰＨ₃ ガスの流量を変化させても、ウェーハ１２間に
おける特性のばらつきを小さく保つことができる。

【００３４】

【実施例】次に、図１に示す縦型減圧ＣＶＤ装置１００
を用いて行った本発明の実施例を説明する。

【００３５】まず、多孔ノズル３０に流すＰＨ₃ ガスの
流量は一定とし、Ｎ₂ ガス（キャリアガス）の流量を変
えることによってＰＨ₃ ガスとＮ₂ ガスの総流量を変え
て、ウェーハ１２の表面にリンドープポリシリコン膜を
形成して、ウェーハ１２間における抵抗率のばらつきを
確認した。

【００３６】ＳｉＨ₄ 源４０から供給されるＳｉＨ₄ ガ
スをマスフローコントローラ４４によって５００ＳＣＣ
Ｍの流量に制御し、これをガス供給口２４から供給し
た。ＰＨ₃ 源５０から供給される０．０５％ＰＨ₃ ／Ｎ
₂ ガス（Ｎ₂ により０．０５モル％に希釈されたＰＨ₃
ガス）をマスフローコントローラ５４によって流量を７
０ＳＣＣＭに制御し、これをガス供給口２４から供給し
た。さらに、ＰＨ₃ 源５０から供給される０．０５％Ｐ
Ｈ₃ ／Ｎ₂ ガスをマスフローコントローラ６４によって
流量を４０ＳＣＣＭに調節し、これを多孔ノズル３０の
ガス供給口３４から供給した。また、Ｎ₂ 源７０から供
給されるＮ₂ ガスをマスフローコントローラ７４によっ
て流量を０、５０、１００、１５０、２００、２５０お
よび３００ＳＣＣＭのそれぞれに調節し、これを多孔ノ
ズル３０のガス供給口３４からそれぞれ供給した。

【００３７】１回の成膜を行う毎に１２５枚のウェーハ
１２を６．３５ｍｍ間隔でボート１０に搭載した。そし
て、上述した各Ｎ₂ ガス流量（０、５０、１００、１５
０、２００、２５０、３００ＳＣＣＭ）でそれぞれ１２
５枚づつ成膜した。各成膜後、搭載された１２５枚のウ
ェーハ１２のうち下から１６番目、４２番目、６８番
目、９４番目、および１２０番目のウェーハ１２（計５
枚）を取り出し、それぞれのウェーハ１２につきシート
抵抗を各９点ずつ測定して各ウェーハ１２の抵抗率をそ
れぞれ求め、これら５枚のウェーハ１２の抵抗率からウ
ェーハ１２間における抵抗率のばらつきを±％の単位で
求めた。なお、成膜温度は約５３５℃であり圧力は４０
Ｐａであった。また、ボート１０を回転させながら１９
０分間成膜を行った。

【００３８】この結果を図４に示す。図４は、多孔ノズ
ル３０に流すＮ₂ ガスの流量とウェーハ１２間における
抵抗率のばらつきとの関係を示すグラフである。同図に
示すように、多孔ノズル３０のガス供給口３４にＮ₂ ガ
スを供給せず、ＰＨ₃ ガスのみを供給した場合にはウェ
ーハ１２間における抵抗率のばらつきが約±８％であっ
たものが、多孔ノズル３０のガス供給口３４にＮ₂ ガス
を追加して供給することによりウェーハ１２間における
抵抗率のばらつきを小さくすることができた。

【００３９】そして、多孔ノズル３０のガス供給口３４
に導入するＮ₂ ガスの流量を５０ＳＣＣＭ、１００ＳＣ
ＣＭ、１５０ＳＣＣＭ・・・と変化させて行くと、Ｎ₂
ガスの流量が２００ＳＣＣＭ（多孔ノズル３０のガス供
給口３４に導入されるＰＨ₃ガスとＮ₂ ガスとの総流量
が２４０ＳＣＣＭ）のときウェーハ１２間における抵抗
率のばらつきが約±１．２％と最も小さくなった。した
がって、この実施例で用いられた縦型減圧ＣＶＤ装置１
００では、多孔ノズル３０のガス供給口３４に導入する
ＰＨ₃ ガスとキャリアガス（Ｎ₂ ガス）との総流量を２
４０ＳＣＣＭに維持することがウェーハ１２間における
抵抗率のばらつきを抑制するのに最も好ましい。

【００４０】次に、ウェーハ１２表面にリンドープポリ
シリコン膜を形成する際、多孔ノズル３０に導入するガ
スの総流量を固定し、多孔ノズル３０に導入するＰＨ₃
ガスの流量を変えた場合のウェーハ１２間における抵抗
率のばらつきを確認した。

【００４１】すなわち、ＰＨ₃ 源５０から多孔ノズル３
０のガス供給口３４に供給される（０．０５％ＰＨ₃ ／
Ｎ₂ ）ガスの流量をマスフローコントローラ６４によっ
て３０、３５、４０、５０、６０ＳＣＣＭと変更する一
方、多孔ノズル３０のガス供給口３４に供給されるＰＨ
₃ ガスとＮ₂ ガスとの総流量が２４０ＳＣＣＭ（図４に
示す最適値）の一定値になるように、Ｎ₂ 源７０から供
給されるＮ₂ ガスの流量をマスフローコントローラ７４
によって調節して、これら（０．０５％ＰＨ₃／Ｎ₂ ）
ガスとＮ₂ ガスとを多孔ノズル３０のガス供給口３４に
供給した。

【００４２】１回の成膜を行う毎に１２５枚のウェーハ
１２を６．３５ｍｍ間隔でボート１０に搭載し、上述し
た各流量（３０、３５、４０、５０、６０ＳＣＣＭ）の
（０．０５％ＰＨ₃ ／Ｎ₂ ）ガスを流してそれぞれ１２
５枚づつ成膜した。各成膜後、搭載された１２５枚のウ
ェーハのうち下から１６番目、４２番目、６８番目、９
４番目、および１２０番目のウェーハ１２（計５枚）を
取り出し、それぞれのウェーハ１２につき抵抗率を９点
測定して各ウェーハの抵抗率をそれぞれ求め、これら５
枚のウェーハ１２の抵抗率の平均値からウェーハ１２間
における抵抗率のばらつきを±％の単位で求めた。な
お、成膜温度は約５３５℃であり圧力は４０Ｐａであっ
た。また、ボート１２を回転させながら１９０分間成膜
を行った。

【００４３】この結果を図５に示す。図５は多孔ノズル
３０に流すガスの総流量を一定（２４０ＳＣＣＭ）にし
てＰＨ₃ ガスの流量を変えた場合の多孔ノズル３０のガ
ス供給口３４に供給するガス中のＰＨ₃ 濃度とウェーハ
１２間における抵抗率のばらつきとの関係を示すグラフ
である。この結果によれば、多孔ノズル３０のガス供給
口３４に供給されるＰＨ₃ ガスとＮ₂ ガスとの総流量を
２４０ＳＣＣＭと一定にすれば、このガス中のＰＨ₃ ガ
スの流量を３０ＳＣＣＭ、３５ＳＣＣＭ、・・・、６０
ＳＣＣＭと変えてもウェーハ１２間における抵抗率のば
らつきは約±１．２％に維持された。

【００４４】

【発明の効果】以上述べたように、多孔ノズルに、原料
ガスと独立してキャリアガスを流量制御して導入可能な
キャリアガス導入手段を設けることにより、多孔ノズル
に導入される原料ガスの流量を一定とした場合であって
も、多孔ノズルに流すキャリアガスの流量を制御するこ
とにより多孔ノズルの複数のガス導出孔からそれぞれ導
出されるガスの流量比率を最適化できる。また、多孔ノ
ズルに導入される原料ガスの流量を変化させた場合であ
っても、多孔ノズルに流すキャリアガスの流量をそれに
応じて制御することにより多孔ノズルの複数のガス導出
孔からそれぞれ導出されるガスの流量比率を最適化でき
る。特に、原料ガスの流量とキャリアガスの流量との総
流量を一定とすることにより、原料ガスの導入量を変化
させて、成膜される膜の特性を変化させても、多孔ノズ
ルの複数のガス導出孔からそれぞれ導出されるガスの流
量比率を均一に保つことができ、被成膜基板間および／
または被成膜基板内において均一な特性が得られる。

【００４５】また、多孔ノズル内のガスの流れの下流側
ほど、多孔ノズルのガス導出孔の大きさおよび／または
ガス導出孔の配置密度を大きくすることにより、複数の
ガス導出孔から導出されるガスの流量分布を均一にする
ことができ、被成膜基板間および／または被成膜基板内
において均一な特性が得られる。

【００４６】また、多孔ノズルに導入する原料ガスとキ
ャリアガスとの総流量を一定とすることにより、成膜さ
れる膜の特性を変化させるために、多孔ノズルに導入す
る原料ガスの流量を変化させても、多孔ノズルの複数の
ガス導出孔からそれぞれ導出されるガスの流量比率を均
一に保つことができ、被成膜基板間および／または被成
膜基板内において均一な特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の縦型減圧ＣＶＤ装置を
示す構成図である。

【図２】本発明の一実施の形態の多孔ノズルのガス導出
孔の設定方法を説明するための断面図である。

【図３】本発明の一実施の形態の多孔ノズルのガス導出
孔の設定方法を説明するための模式図である。

【図４】本発明の一実施例において、多孔ノズルに流す
キャリアガスの流量とウェーハ間における抵抗率のばら
つきとの関係を示すグラフである。

【図５】本発明の一実施例における、多孔ノズルに流す
ガスの総流量を一定にしてドープガスの流量を変えた場
合の多孔ノズルに流れるガス中のＰＨ₃ 濃度とウェーハ
間における抵抗率のばらつきとの関係を示すグラフであ
る。

【図６】従来の縦型減圧ＣＶＤ装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

２…外部反応管 ４…内部反応管 ６…ヒータ ８…シャッタ １０…ボート １２…ウェーハ ２２…反応管下部 ２４、３４…ガス供給口 ２６…ガス排気口 ３０、３００…多孔ノズル ３２、３２１、３２２…ガス導出孔 ４０…ＳｉＨ₄ 源 ４２…ＳｉＨ₄ 配管 ４４、５４、６４、７４…マスフローコントローラ ４６、４８、５６、５８、６６、６８、７６、７８…バ
ルブ ５０…ＰＨ₃ 源 ５２、６２、６３…ＰＨ₃ 配管 ７０…Ｎ₂ 源 ７２…Ｎ₂ 配管 ８２…反応管下部供給用ガス配管 ９２…多孔ノズル供給用ガス配管 １００…減圧ＣＶＤ装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被成膜基板を収容可能な成膜室と、 前記成膜室内に設けられた多孔ノズルであって、前記多
   孔ノズル内のガスの流れ方向に沿って複数のガス導出孔
   が設けられた多孔ノズルと、 前記多孔ノズルに、成膜に関与する原料ガスを流量制御
   して導入可能な原料ガス導入手段と、 前記多孔ノズルに、キャリアガスを前記原料ガスと独立
   に流量制御して導入可能なキャリアガス導入手段と、 を備えることを特徴とする成膜装置。
2. 【請求項２】前記多孔ノズル内のガスの流れの下流側ほ
   ど、前記多孔ノズルの前記ガス導出孔の大きさおよび／
   または前記ガス導出孔の配置密度を大きくしたことを特
   徴とする請求項１記載の成膜装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の成膜装置を用いて
   成膜を行う成膜方法であって、前記多孔ノズルに導入す
   る前記原料ガスと前記キャリアガスとの総流量を一定と
   することを特徴とする成膜方法。