JPH10303147A - 半導体素子製造装置及びその製造方法 - Google Patents

半導体素子製造装置及びその製造方法

Info

Publication number
JPH10303147A
JPH10303147A JP10018462A JP1846298A JPH10303147A JP H10303147 A JPH10303147 A JP H10303147A JP 10018462 A JP10018462 A JP 10018462A JP 1846298 A JP1846298 A JP 1846298A JP H10303147 A JPH10303147 A JP H10303147A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction chamber
semiconductor device
boat
vacuum
load lock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10018462A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2928502B2 (ja
Inventor
Yang Chang-Jipp
ヤング チャング−ジップ
Han Chan-Hii
ハン チャン−ヒー
Park Yang-Kyo
パーク ヤング−キョウ
Kim Jae-Wuk
キム ジャエ−ウック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=19503545&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH10303147(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of JPH10303147A publication Critical patent/JPH10303147A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2928502B2 publication Critical patent/JP2928502B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/20—Deposition of semiconductor materials on a substrate, e.g. epitaxial growth solid phase epitaxy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00—Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40—Capacitors
    • H01L28/60—Electrodes
    • H01L28/82—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation
    • H01L28/84—Electrodes with an enlarged surface, e.g. formed by texturisation being a rough surface, e.g. using hemispherical grains
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体メモリ装置のキャパシタ下部電極上に
半球型のＨＳＧシリコン層を形成する半導体素子製造装
置及び製造方法に関することである。 【解決手段】 反応チャンバー６０はお互い異なる高さ
のソースガス供給ノズル６２が複数個設置され上下側に
均衡にソースガスを供給し、ウェーハを積載できるボー
ト５２と、ボート５２を反応チャンバー６０とロードロ
ックチャンバー５０間に往復移動させるエレベータと、
ボートを回転させるボート回転手段を備える。また、一
端がロードロックチャンバー５０に連結されるロードロ
ックチャンバー用真空ラインと、一端が反応チャンバー
６０に連結される反応チャンバー用真空ラインが合流し
て共通の第１真空ポンプ７０と第２真空ポンプ７２を経
由して、反応チャンバー用真空ラインから分岐され第３
真空ポンプ８６を経由した後、第１真空ポンプ７０の前
段で合流するバイパス真空ラインを備える。

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製造装置
及びその製造方法に関するもので、より詳しくは半導体
メモリ装置のキャパシタの下部電極上にHSG（HemiSpher
ical Grain）を形成する半導体素子製造装置及びその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体メモリ装置の一般的な素子高集積
化傾向によりDRAM（Dynamic Random Access Memory）も
16M DRAMの量産体制から64M, 256Mに至る研究が活発に
展開されながら、半導体素子もより精巧で素子自体の大
きさもさらに小さくなっている。 半導体メモリ装置で
高集積化は各メモリセルが占める面積が減少することを
意味する。
【０００３】特に、一つのMOS（Metal Oxide Semicondu
ctor）トランジスタと一つのキャパシタによって単位メ
モリセルが構成されるDRAMにおいてはキャパシタが一定
の水準以上のセルキャパシタンスを確保しなければなら
ない。
【０００４】一般的に半導体キャパシタの構造は基本的
に下部電極（又はストリッジ電極）と上部電極（プレー
ト電極）の間に誘電体の薄膜が形成されている構造をな
しており、そのキャパシタンスの大きさは誘電体の誘電
率と、対向された2つの電極によってなる有効キャパシ
タ面積に比例して、電極間の間隔、即ち誘電体の厚さに
反比例する。
【０００５】従って、誘電率が大きい誘電体を使用する
か、誘電体を薄膜に形成する他にも有効キャパシタの面
積を大きくする必要がある。
【０００６】一方、DRAMで単位メモリセルが減少するこ
とはキャパシタが占める面積も一緒に減ることなので、
最小限の有効キャパシタの面積を確保するために多様な
研究が行われている。
【０００７】このような研究の中でキャパシタの下部電
極上にHSGシリコン層の形成という物質自体の性質を利
用する方法がある。前記HSGシリコン層を利用してキャ
パシタを形成する方法を説明すると、先に、キャパシタ
の下部電極のパターンを形成する。
【０００８】DRAMでキャパシタの下部電極はコンタクト
ホールを通じてMOSトランジスタのソース領域と接続し
てソース領域を通じて伝達された特定な電荷の情報量を
蓄積する部分で、半導体基板との間に層間絶縁膜を介在
して形成する。
【０００９】下部電極は例をあげると、非晶質シリコン
（a−Si）で低圧化学気相蒸着法によって形成され不純
物がドープされないか、もしくは燐（Phosphorous）が
ドープされる場合もある。層間絶縁膜は高温酸化膜又は
シリコン酸化膜などが使用される。また、下部電極のパ
ターンは基板全面に下部電極物質を形成した後、通常の
フォトリソグラフィ工程を通じて形成される。
【００１０】続いて、下部電極パターンが露出された表
面上にHSGシリコンを形成させる。このHSGシリコン形成
工程は、Watanabe氏などが提案したもので（参考文献：
Hemispherical Grained Silicon Formation on In−Sit
u Phosphorous Doped Amorphous−Si Using The Seedin
g Method, SSDM '92、pp422〜424、H. Watanabe. eta
l.）、シリコンの結晶と非結晶状態の転移範囲温度領域
でシリコンの移動（Migration）によって表面エネルギ
ーがとても安定された形態である半球型シリコン層を下
部電極の表面に形成する現象を利用した工程である。
【００１１】それで、HSG形成工程は表面反応性が強い
シリコン系ガス（Si2H6, SiH4）や膜中のシリコンがウ
ェーハの表面の構造上の異常部位やシーディングガスを
核（Seed）でそれぞれの異常部位の周辺に突出された形
の区域を形成する性質を利用して形成膜に多数の突出部
を有する粗い表面を作り、従って、表面積を広げて半導
体装置のキャパシタの容量を増やす方法として使用され
るものである。
【００１２】一般的なHSGシリコン層を形成する過程を
見てみると、熱抵抗方式の熱源ソースを有する高真空CV
D装置内の温度を一定の状態、例えば、580℃に安定に維
持した後（温度安定化段階）、表面反応性が強いシリコ
ン系ガスとしてSi2H6やSiH4分子をシーディング（seedi
ng）ガスで露出された下部電極の表面上に照射させる
（シーディング段階）。
【００１３】続いて、熱処理を行うとシリコン粒子の熱
的移動（migration）によって半球形態に表面が凹凸さ
れたHSGシリコン層が形成される。
【００１４】一方、前記のようなキャパシタ製造工程を
行う方法として、工程が行われるウェーハを一枚単位に
反応チャンバーにローディングした後、工程を行うシン
グルウェーハローディング（single wafer loading）方
式と数十枚のウェーハに対して同時に工程を行うバッチ
型ローディング（batch type loading）方式がある。
【００１５】電子の方式は各ウェーハ毎に同一な工程条
件が維持され均一な工程が行われることが可能であるに
もかかわらず生産性に問題があるので生産性が優秀な後
者の方式が主に採択されている。
【００１６】しかし、前記バッチ型ローディング方式の
場合には同一な反応チャンバー内でウェーハが位置する
部分によって工程条件が異なるので同一バッチの各ウェ
ーハに対して均一な工程条件を維持させることが大きな
キーポイントになっている。
【００１７】図５は従来の半導体素子製造装置を概略的
に示す図面でHSG形成工程を行うための垂直形低圧化学
気相蒸着（LPCVD）装置である。図５を参照すると、反
応チャンバー20とロードロックチャンバー10が上下構造
を成しているし、反応チャンバー20とロードロックチャ
ンバー10の間にはゲートバルブ14が設置されている。ロ
ードロックチャンバー10にはウェーハが積載されたボー
ト12が待機している。
【００１８】反応チャンバー20は上部がドーム型で密閉
された外側チューブ26とその内部に上部が開放された内
側チューブ24で構成された二重管の形態で、反応チャン
バー20とロードロックチャンバー10を連結するフランジ
（flange）16から反応に必要なソースガスを供給するガ
ス供給ノズル22が垂直に形成されている。前記ガス供給
ノズル22には垂直方向で一定の間隔をおいて噴射孔23が
複数個設置されている。また、前記外側チューブ26を囲
んでヒーターブロック28が設置されている。
【００１９】一方、ロードロックチャンバー10と反応チ
ャンバー20を真空に維持するために真空システムが設置
される。 即ち、ロードロックチャンバー用真空ライン
はロードロックチャンバー10の下部にロードロックチャ
ンバー用真空管43がエアバルブ36を含めて機械式ブース
ターポンプ30とドライポンプ32を経由して排気されるよ
うに構成されており、反応チャンバー用真空ラインは反
応チャンバー用真空管44がエアバルブ34を含めて機械式
ブースターポンプ30とドライポンプ32を経由して排気さ
れるように構成されている。
【００２０】図６は図５の半導体素子製造装置で真空ラ
インを具体的に示した図面である。即ち、図５に示した
ことに追加して、反応チャンバー用真空管44に設置され
たエアバルブ34の前後にエアバルブ35と手動バルブ33が
設置されたバイパス真空管が設置されており、機械式ブ
ースターポンプ30とドライポンプ32ラインを洗浄するた
めにそれぞれフローメータ37，38、チェックバルブ41及
びエアーバルブ40を備えるファジガス供給ラインが設け
られ、機械式ブースターポンプ30とドライポンプ32を迂
回してエアバルブ39とチェックバルブ42を備えるバイパ
スラインがさらに設置されている。 前記機械式ブース
ターポンプ30以前には圧力を測定できるピラニ（piran
i）ゲージ45が設置されている。
【００２１】図５と図６を参照して従来のHSGシリコン
形成過程を簡単に調べてみると、ウェーハの移送手段に
よってキャパシタの下部電極が形成されたウェーハが積
載されたボート12がロードロックチャンバー10の側壁を
通じてロードロックチャンバー10内に移送され、続いて
ロードロックチャンバー用真空ラインを稼動させロード
ロックチャンバー10を窒素雰囲気化で上圧又は望む真空
に維持して汚染物除去及びウェーハ上の自然酸化膜形成
を抑制させる。次に、ゲートバルブ14が開放されボート
12がエレベータ（図示しない）によって反応チャンバー
20内にローディングされる。
【００２２】反応チャンバーの温度を一定の温度に安定
化させた後、HSG核生成条件を最適化するために反応チ
ャンバー20内の温度を一定の水準まで上昇させて、前記
ガス供給ノズル22を通じてシリコン系ガスをシーディン
グガスに供給した後、前記反応チャンバー用真空ライン
を稼動させ反応チャンバー内を高真空に維持しながら熱
処理を行って核成長させる。
【００２３】以上のようにキャパシタの下部電極上にHS
Gシリコン層が形成されると、ボート12をロードロック
チャンバー10にアンローディングした後、冷却させ工程
を終了する。
【００２４】しかし、前述した従来の半導体素子製造装
置はバッチ（batch）型ローディング方式で生産性が優
秀であるが、前述したようにボートに積載されたウェー
ハの位置別に工程条件が異なるので同一バッチで各ウェ
ーハに対する工程遂行の結果が均一にならないという恐
れが多いという問題点がある。
【００２５】また、従来の半導体素子製造装置では反応
チャンバー20でHSG核成長のための高真空形成時、望む
真空に至るまで多くの時間がかかりシリコンマイグレー
ション（migration）が円滑でなく半球型シリコン核の
大きさが小さくなり、これはキャパシタの下部電極の表
面積を極大化させることができないという問題点があっ
た。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来の技術の問題点を解決するためのもので数十枚のウ
ェーハが同一バッチで工程が行われても均一な特性の膜
を形成できる半導体素子製造装置を提供することにあ
る。
【００２７】本発明の他の目的は、キャパシタの下部電
極上にHSGシリコン核を望む密度と大きさで容易に成長
させられる半導体素子製造装置を提供することにある。
【００２８】本発明の他の目的は、前記本発明による半
導体素子製造装置内で半導体素子を製造する望ましい方
法を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の第１の手段による半導体素子製造装置は、半
導体素子の製造工程が行われる反応チャンバーと前記反
応チャンバーの下部に設置されるロードロックチャンバ
ー及び前記反応チャンバー及びロードロックチャンバー
に連結された真空ラインを備えてなる半導体素子製造装
置において、前記反応チャンバー内にはソースガスを供
給することができるお互い異なる高さを有するガス供給
ノズルが複数個設置され、前記各ガス供給ノズルには垂
直的に一定の間隔で噴射孔が形成され反応チャンバーの
上下側にソースガスを均衡に供給することである。
【００３０】前記反応チャンバーは密閉された外側チュ
ーブと前記外側チューブ内でその上部が開放された内側
チューブからなり、前記ガス供給ノズルは前記内側チュ
ーブ内の周縁に沿って特定地域に設置され、それぞれの
供給ノズルが集団的にお互い隣接して設置されるか、内
側チューブの周縁に沿って一定の間隔をおいて設置され
ることもできる。
【００３１】前記ガス供給ノズルは、具体的に反応チャ
ンバーの上部にソースガスを供給するために垂直に形成
された第1供給ノズル、反応チャンバーの中間部にソー
スガスを供給するために垂直に形成された第2供給ノズ
ル及び反応チャンバーの下部にソースガスを供給するた
めの第3供給ノズルでなり、前記第1、第2供給ノズルは
その末端が閉鎖された閉鎖型であり、前記第3供給ノズ
ルはその末端が開放された開放型にすることが望まし
い。
【００３２】前記ガス供給ノズルに形成された噴射孔は
上部になるほど大きく形成されることが均一なガス噴射
を達成することができるので望ましいし、前記各ガス供
給ノズルはソースガス供給源に連結された単一の供給ラ
インで分岐され形成され得るし、ソースガス供給源にそ
れぞれ別に連結された供給ラインに連結され得るし、特
にソースガスが2つ以上に供給される場合有用である。
【００３３】前記目的を達成するための本発明の第２の
手段による半導体素子製造装置は、半導体素子の製造工
程が行われる反応チャンバー、前記反応チャンバーの下
部に設置されるロードロックチャンバー、前記反応チャ
ンバーとロードロックチャンバー間を往復してウェーハ
を移送させるウェーハ移送手段及び前記反応チャンバー
とロードロックチャンバーに連結された真空ラインを備
えてなる半導体素子製造装置において、前記ウェーハ移
送手段はウェーハを積載できるボートと、前記ボートを
反応チャンバーとロードロックチャンバーの間に往復移
動させるエレベータ及び前記ボートを回転させるボート
回転手段を備えてなる。
【００３４】この時、前記ボート回転手段はボートの回
転速度を自由に調節できるように例えば、コントローラ
が備えられるし、前記ボート回転手段は具体的にボート
を置くことができるようなボート支持台と前記ボート支
持台を回転軸を通じて回転させるモータを備える。
【００３５】一方、前記ボート回転手段はボートを反応
チャンバー内に移動させた後、ボートを回転させるよう
にしてウェーハに対する工程が均一に行われるようにす
ることが望ましい。
【００３６】前記の目的を達成するための本発明の第３
の手段による半導体素子製造装置は、半導体素子の製造
工程が行われる反応チャンバーと前記反応チャンバーの
下部に設置されるロードロックチャンバー及び前記反応
チャンバーとロードロックチャンバーに連結された真空
ラインを備えてなる半導体素子製造装置において、前記
真空ラインは、一端が前記ロードロックチャンバーに連
結されるロードロックチャンバー用真空ラインと一端が
前記反応チャンバーに連結される反応チャンバー用真空
ラインが第１合流点で合流して共通の第１真空ポンプと
第２真空ポンプを経由して設置されており、前記反応チ
ャンバー用真空ラインから分岐され第３真空ポンプを経
由した後、前記第１合流点と前記第１真空ポンプの間の
第２合流点で合流するバイパス真空ラインを備えてな
る。
【００３７】具体的に前記第１、第２及び第３真空ポン
プはそれぞれ機械式ブースターポンプ、ドライポンプ及
びターボ分子ポンプで構成し、前記第３真空ポンプの内
部を洗浄できるようにファジガス供給ラインがさらに設
置されることが望ましい。
【００３８】前記反応チャンバー用真空ラインとバイパ
ス真空ラインの管の内部をポリシング処理して真空能力
を最大化することが望ましいし、前記バイパス真空ライ
ンの第３真空ポンプから前記反応チャンバーに至る真空
ラインを加熱させられる加熱手段をさらに設置して工程
完了後、副産物の発生を最小化させることが望ましい。
【００３９】前記目的を達成するための本発明の第４の
手段による半導体素子製造装置は、内部にソースガスを
供給できるお互い異なる高さを有するガス供給ノズルが
複数個設置されチャンバーの上下部にソースガスを均衡
に供給できるように構成された反応チャンバーと、前記
反応チャンバーの下部に設置され工程が行われるウェー
ハを待機させるロードロックチャンバーと、ウェーハが
積載できるボートと、前記ボートを反応チャンバーとロ
ードロックチャンバーの間に往復移動させるエレベータ
及び前記ボートを回転させられるボート回転手段を備え
るウェーハ移送手段と、一端が前記ロードロックチャン
バーに連結されるロードロックチャンバー用真空ライン
と一端が前記反応チャンバーに連結される反応チャンバ
ー用真空ラインが第１合流点で合流して共通の第１真空
ポンプと第２真空ポンプを経由して設置されており、前
記反応チャンバー用真空ラインから分岐され、第３真空
ポンプを経由した後前記第１合流点と前記第１真空ポン
プの間の第２合流点で合流するバイパス真空ラインを備
える真空ラインとを備えてなる。
【００４０】前記ガス供給ノズル及び噴射孔は前述した
第１の手段のように多様に形成できるし、前述した第２
の手段のように前記ボート回転手段はボートの回転速度
を自由に調節できるようにして、ボートを反応チャンバ
ー内に移動させた後、ボートを回転させるように構成さ
れる。
【００４１】また、前記第１、第２及び第３真空ポンプ
は前述した第３の手段のようにそれぞれ機械式ブースタ
ーポンプ、ドライポンプ及びターボ分子ポンプで構成し
て、前記第３真空ポンプ内部をファジできるファジガス
供給ラインがさらに設置される。
【００４２】また、前記ロードロックチャンバーには窒
素ガス供給ラインと酸素ガス供給ラインが設置されてお
り、汚染物除去及び自然酸化膜調節を容易にすることが
できる。
【００４３】一方、前記本発明の他の目的を達成するた
めの半導体素子製造方法は、内部にソースガスを供給で
きるガス供給ノズルが複数個設置されている反応チャン
バーと、前記反応チャンバーの下部に設置されるロード
ロックチャンバーと、ウェーハが積載できるボートとエ
レベータ及び前記ボートを回転させられるボート回転手
段を備えるウェーハ移送手段と、一端が前記ロードロッ
クチャンバーに連結されるロードロックチャンバー用真
空ラインと一端が前記反応チャンバーに連結される反応
チャンバー用真空ラインが第１合流点で合流して共通の
第１真空ポンプと第２真空ポンプを経由して設置されて
おり、前記反応チャンバー用真空ラインから分岐され第
３真空ポンプを経由した後、前記第１合流点と前記第１
真空ポンプの間の第２合流点で合流するバイパス真空ラ
インを備える真空ラインを備えた半導体素子製造装置内
で、工程遂行のためのウェーハを前記ウェーハ移送手段
のボート内に積載する段階と、前記ロードロックチャン
バー用真空ラインの第１、第２真空ポンプを駆動させロ
ードロックチャンバー内を真空に維持する段階と、ボー
トをロードロックチャンバーから前記反応チャンバー内
にローディングする段階と、前記反応チャンバー内にソ
ースガスを供給しながら半導体素子工程を行う段階と、
前記反応チャンバー内を真空に維持するために前記第
１、第２真空ポンプを駆動させる段階と、前記反応チャ
ンバー内の圧力が特定値に達すると前記バイパス真空ラ
インの第３真空ポンプを駆動させる段階とを備えてな
る。
【００４４】前記ボートは反応チャンバーにローディン
グされた後、回転されるようにすることが工程の均一性
を確保できるし、前記核成長段階で前記バイパス真空ラ
インの第３真空ポンプを駆動させ早い時間内に基準真空
（base vacuum）に達しさせるようにすることがシリコ
ンマイグレーションを最大化することができる。
【００４５】以上、本発明によると、ガス供給ノズルか
らソースガスを反応チャンバーの上下にわたり均一に供
給できるし、ボートを工程遂行中回転させるのでウェー
ハの下部電極上にHSGシリコン層を均一に形成すること
ができる。また、核成長時、第３真空ポンプを駆動させ
ることにより基準真空に早く達することができてシリコ
ンマイグレーションが円滑に行われ核の大きさを増加さ
せられる。
【００４６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、具
体的な実施形態例を添付した図面を参照しながら詳細に
説明する。
【００４７】先ず本発明を要約すると、反応チャンバー
はお互い異なる高さのソースガス供給ノズルが複数個設
置されチャンバーの上下側にソースガスを均衡に供給し
て、ウェーハを積載できるボートとボートを反応チャン
バーとロードロックチャンバーの間に往復移動させるエ
レベータ及び前記ボートを回転させられるボート回転手
段を備える。
【００４８】また、真空システムは一端が前記ロードロ
ックチャンバーに連結されるロードロックチャンバー用
真空ラインと、一端が前記反応チャンバーに連結される
反応チャンバー用真空ラインが合流して共通の第1真空
ポンプと第2真空ポンプを経由して、前記反応チャンバ
ー用真空ラインから分岐され第3真空ポンプを経由した
後、第1真空ポンプの前段で合流するバイパス真空ライ
ンを備える。
【００４９】従って、均一なソースガス供給とボートの
回転で工程条件がウェーハの位置に関係なく一定で、キ
ャパシタ有効面積を十分に確保できる効果がある。
【００５０】図１は本発明の一つの実施例によるHSG形
成工程を行うための半導体素子製造装置を示す図面で、
従来の半導体素子製造装置を示す図５と対比したもので
ある。
【００５１】図１を参照すると、反応チャンバー60とロ
ードロックチャンバー50がフランジ56によって結合され
上下構造をなす垂直型装置で、反応チャンバー60とロー
ドロックチャンバー50の間には両チャンバーを分離する
ゲートバルブ54が設置されている。
【００５２】前記反応チャンバー60は上部がドーム型で
密閉された外側チューブ66とその内部に上部が開放され
た内側チューブ64で構成された二重管の形態である。ま
た、前記外側チューブ66を囲んで熱源として作用するヒ
ーターブロック68が設置され、前記フランジ56の側壁に
は反応に必要なソースガスを供給するガス供給ノズル62
が内側チューブ64内に貫通連結され、前記ガス供給ノズ
ル62は内側チューブ64内で垂直に形成されている。前記
外側チューブ66と内側チューブ64はクォーツ（quartz）
やシリコンカーバイド（SiC）材質で形成する。
【００５３】図２は図１で前記ソースガス供給ノズル62
の部分を具体的に示した拡大斜視図である。図１及び図
２を参照すると前記内側チューブ64内にはソースガスを
供給することができるお互い異なる高さを有するガス供
給ノズル62が複数個設置されている。
【００５４】前記ガス供給ノズル62は、反応チャンバー
60の上部にソースガスを供給するために垂直で一番長く
形成された第1供給ノズル62a、反応チャンバー60の中間
部にソースガスを供給するために垂直に形成された第2
供給ノズル62b及び反応チャンバー60の下部にソースガ
スを供給するための第3供給ノズル62cを備えている。
【００５５】前記第１、第２供給ノズル62a、62bはそれ
ぞれその上段部が密閉された閉鎖型で構成されており、
それぞれ、その上部に適当な間隔をおいて3つのお互い
異なる直径を有する噴射孔62a'、62b'が形成されてい
る。前記噴射孔は上部になるほど大きく形成することで
反応チャンバー60の上下にわたってソースガスが均一に
供給されるように構成される。
【００５６】前記第３供給ノズル62cは末端が開放され
た開放型になっており、反応チャンバー60の下段部に向
けて直接噴射されるようにした。
【００５７】前記各ガス供給ノズルは3つの形態に構成
したが、本発明はこれに限定されなく、より多くの供給
ノズルに構成できるし、各供給ノズルが内側チューブ６
４の周縁に沿って特定地域に集団的に位置させて構成し
たが一定の間隔をおいて分散配置することもできる。
【００５８】また、各ガス供給ノズルで噴射孔の位置や
大きさは核の密度や大きさを調節する重要な変数であ
る。
【００５９】図２では第1供給ノズル62aが反応チャンバ
ーのボート52にのせられたウェーハに対して下部から6/
8ないし8/8の領域をカバーするように上部に3つの噴射
孔が形成され、第2供給ノズル62bが下部から2/8ないし6
/8の領域をカバーするように上部に3つの噴射孔が形成
され、第3供給ノズル62cが反応チャンバーのボート52に
のせられたウェーハに対して下部の1/8の領域をカバー
するように構成され、各ノズルは反応の時、汚染物の発
生を抑制するために1/4インチの直径でクォーツやシリ
コンカーバイドで製作された。
【００６０】一方、図１及び図２には図示していない
が、前記第1、第2ないし第3ガス供給ノズル62a,62b,62c
はHSG形成のソースガスであるシルランなどのシリコン
系ガスのガス供給源（図示しない）に単一の供給ライン
を通じて連結されるし、それぞれ別途に連結されること
もあり得る。特に、後者はソースガスを2つ以上使用す
る場合に有用である。
【００６１】図３は図１でロードロックチャンバー50内
に位置するボート52の回転装置を具体的に示した図面で
ある。図３を参照すると、ボート52を上下往復移動させ
るエレベータ（図示しない）の上向運動によってボート
フランジ51が既にゲートバルブ54が開放された反応チャ
ンバー60に向けて移動して停止する。
【００６２】続いて、ゲートバルブ54が閉じられ、ボー
ト52はモータ55の回転によって回転軸57に伝達された駆
動力によって回転するボート支持台53と共に回転するよ
うになる。この時、回転速度はコントローラなどを通じ
て任意に調節できる。
【００６３】一方、回転軸57の回転によって摩耗され発
生される汚染物が飛散されないように回転軸周囲はベル
ローズ５９で密閉させた。
【００６４】一方、前記ロードロックチャンバー50には
窒素ガス供給ライン（図示しない）が別途に設置されロ
ードロックチャンバー50を上圧又は真空に維持する時、
窒素を充填させるし、別途の酸素ガス供給ライン（図示
しない）を追加設置してロードロックチャンバー50内で
自然酸化膜の形成を調節することもできる。
【００６５】一方、ロードロックチャンバー50と反応チ
ャンバー60を真空に維持するために真空システムが設置
される。前記真空ラインは、一端が前記ロードロックチ
ャンバー50の下段部に連結されるエアーバルブ76を含む
ロードロックチャンバー用真空ラインと一端が前記反応
チャンバー60の外側のチューブ66の下段部に連結される
エアーバルブ74を含む反応チャンバー用真空ラインが合
流して共通の第1真空ポンプ70と第2真空ポンプ72を経由
して設置されているし、前記反応チャンバー用真空ライ
ンから分岐され、第3真空ポンプ86を経由した後前記第1
真空ポンプ70以前の共通真空管に合流するエアーバルブ
89を含むバイパス真空ラインからなる。
【００６６】前記第1、第2及び第3真空ポンプはそれぞ
れ機械式ブースターポンプ（Mechenical Booster Pum
p）、ドライポンプ（Dry Pump）及びターボ分子ポンプ
（TurboMoleculor Pump）で構成した。前記ブースター
ポンプとドライポンプはポンプの圧力の範囲が760torr
から1x10-3torrに該当するラーフィングポンプ（roughi
ngpump）に該当するものでラーフィングポンプに分類さ
れるものはその他にもピストン回転ポンプ、オイル回転
ポンプ、ソープションポンプ（sorption pump）、ベン
チューリポンプ（venturi pump）などがある。
【００６７】また、前記ターボ分子ポンプはポンプの圧
力範囲が1x10-3torrから1x10-8torrに該当する高真空ポ
ンプに分類されるもので高真空ポンプに分類されるもの
はその他にもオイル拡散ポンプ、クライオトラップとバ
ッフル（baffle）、メカニカルクライオポンプなどがあ
る。
【００６８】前記ターボ分子ポンプはとても清潔な機械
的圧縮ポンプとして気体分子の運動量と方向を提示して
高速回転表面を利用して排気するために振動がなく5x10
-10torrよりさらに少ない圧力でも速い時間内に達する
ことができて多様に適用されている。
【００６９】前記反応チャンバー用真空ラインとバイパ
ス真空ラインの真空管の材質をステーンレススチールに
して真空能力を最大化したし、同じ理由でその真空管の
内部をポリシング処理した。
【００７０】一方、前記バイパス真空ラインの第3真空
ポンプ86から前記反応チャンバー60の外側チューブ66に
至る真空管を加熱させられるように加熱テープ87を設置
して反応チャンバー60内で工程が完了された後、副産物
の発生量を最少化させられるようにしたし、前記加熱テ
ープは50ないし200℃の範囲内で調節できるようにし
た。
【００７１】図４は図１の半導体素子製造装置で真空ラ
インを具体的に示した図面で、従来の図６と対比して図
示したものである。図４を参照して真空システム及びそ
の駆動状態を調べてみる。
【００７２】即ち、ロードロックチャンバー用真空ライ
ンはロードロックチャンバー50の下部にロードロックチ
ャンバー用真空管83がエアバルブ76を含めて機械式ブー
スターポンプ70とドライポンプ72を経由して排気される
ように構成されており、反応チャンバー用真空ラインは
反応チャンバー用真空管84がエアーバルブ74を含んで機
械式ブースターポンプ70とドライポンプ72を経由して排
気されるように構成されている。
【００７３】また、前記反応チャンバー用真空管84に設
置されたエアーバルブ74前後にエアーバルブ75と手動バ
ルブ73が設置されたバイパス真空管が設置されており、
機械式ブースターポンプ70とドライポンプ72ラインを洗
浄するためにそれぞれフローメータ77、78、チェックバ
ルブ81及びエアーバルブ80を備えるファジガス供給ライ
ンが設置され、機械式ブースターポンプ70とドライポン
プ72を迂回してエアーバルブ79とチェックバルブ82を備
えるバイパスラインがさらに設置されている。前記機械
式ブースターポンプ70以前には圧力を測定できるピラニ
（pirani）ゲージ85が設置されている。
【００７４】また、図６に図示された従来の真空ライン
に比べターボ分子ポンプ86を含むバイパス真空ラインが
追加設置されており、ターボ分子ポンプ86を前後にエア
ーバルブ88、89が設置される。また、前記バイパス真空
ラインで機械式ブースターポンプ70とドライポンプ72を
経由しないエアーバルブ95とチェックバルブ98を含むバ
イパスラインが追加設置され、ターボ分子ポンプ86をフ
ァジガスである窒素ガスで洗浄するためのファジガス供
給ラインが追加設置されている。
【００７５】前記ファジガス供給ラインはファジガス供
給源（図示しない）からフローメータ93、チェックバル
ブ92及びエアーバルブ90を経由してターボ分子ポンプ86
以前に連結され、ターボ分子ポンプ86からエアバルブ91
とフローメータ94を経由してファジガス供給源に連結さ
れるように構成されている。
【００７６】また、前記ターボ分子ポンプ86後段には圧
力スイッチ96とピラニゲージ97が設置され、反応チャン
バー60に近接してイオンゲージ99が設置されている。
【００７７】図４を参照して真空ラインの駆動状態を調
べてみると、先にロードロックチャンバー50を真空に維
持するためには反応チャンバー60と連結される2つのエ
アーバルブ74、89を閉鎖して機械的ブースターポンプ70
とドライポンプ72を駆動させる。
【００７８】一方、反応チャンバー60を真空に維持する
ためにはロードロックチャンバー50と連結されるエアー
バルブ76を閉鎖して、機械式ブースターポンプ70とドラ
イポンプ72を駆動させる。一方、反応チャンバー60の圧
力が一定値、例えば、4パスカルに達するとバイパス真
空ラインが自動的に開放されるようにする。
【００７９】即ち、エアーバルブ88、89が開放され、タ
ーボ分子ポンプ86が駆動され短い時間内に基準真空に達
するようにする。この時、エアーバルブ74は閉じられる
ようにする。
【００８０】以上でみた本発明による半導体素子製造装
置で半導体素子製造過程を図１ないし図４を参照して調
べてみる。
【００８１】まず、半導体メモリ装置のキャパシタを構
成するシリコン系の下部電極パターンが形成されたウェ
ーハをボート52内に積載する。続いて、前記ロードロッ
クチャンバー用真空ラインの第1、第2真空ポンプ70、72
を駆動させロードロックチャンバー内を上圧又は真空に
維持する。この際、窒素ガスを充填させられるし、酸素
ガスを適切に供給することもできる。
【００８２】次に、ボート52をロードロックチャンバー
50から前記反応チャンバー60内にローディングする。こ
の際、既にゲートバルブ54は開放され、エレベータによ
って上昇運動が行われる。続いて、前記反応チャンバー
内60にHSG形成のためのソースガスを供給しながら半導
体素子工程を行い、この際、前記ボート52はモータ55の
作動と共に回転するようになる。
【００８３】前記半導体素子製造工程は安定化段階（St
and-By）、温度上昇段階（Temp Ramp Up）、核シーディ
ング段階（Seeding）及び核成長段階（Growth）を順に
行ってなる。即ち、反応チャンバー60内を450ないし500
℃に安定に維持し酸素がないようにして自然酸化膜の形
成を抑制させる。
【００８４】次に、核シーディング条件を最適化するた
めに温度を上昇させ、この時オバーシュート（over shoo
t）が発生されないようにして、シーディング時、圧力を
最適化するために反応チャンバーの粒子をポンピングさ
せ反応チャンバー内を清潔に維持させる。次に、ソース
ガス供給ノズル62からシルランガスなどシーディングガ
スを供給して下部電極上に核を生成させる。
【００８５】続いて、核成長をさせるために熱処理を行
い、熱処理は500℃以上で行う。 この時、高真空を維持
するためにまず前記第1、第2真空ポンプ70、72を駆動さ
せ、前記反応チャンバー60内の圧力が特定値に、例えば4
パスカルに達すると前記バイパス真空ラインの第3真空
ポンプ86を駆動させる。
【００８６】下部電極上にHSGシリコン核が充分に成長
して工程が終了されるとゲートバルブ54を開放してボー
ト52をロードロックチャンバー50にアンローディングし
た後、一定の温度に冷却させウェーハをロードロックチ
ャンバーから外部に移送させる。
【００８７】以上でみた本発明は、記載された具体例に
対してのみ詳細に説明されたが、本発明の技術思想範囲
内で多様な変形及び修正が可能であることは当業者にと
って明白なことであり、このような変形及び修正が添付
された特許請求の範囲に属することは当然なことであ
る。
【００８８】
【発明の効果】従って、本発明によるとソースガスの均
一な供給と工程遂行時、ボートの回転によって同一バッ
チでウェーハの位置に関係なく均一な特性の膜を形成で
きるという効果がある。
【００８９】また、本発明によると真空ラインに高真空
ポンプを追加して短時間内に望ましい真空を達成するこ
とができるので、HSG核の密度及び大きさを良好に形成す
ることができ、結果的にキャパシタの有効断面積を十分
に確保して静電容量を向上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施形態例による半導体素子製
造装置を示した構成図である。
【図２】図１のソースガス供給装置を具体的に示した拡
大斜視図である。
【図３】図１のボートの回転装置を具体的に示した要部
構成図である。
【図４】図１の半導体素子製造装置の真空ラインを具体
的に示した構成図である。
【図５】従来の半導体素子製造装置を概略的に示した構
成図である。
【図６】図５の半導体素子製造装置の真空ラインを具体
的に示した構成図である。
【符号の説明】
５０…ロードロックチャンバー ５２…ボート ５４…ゲートバルブ ５５…モータ ５６…フランジ ５９…ベルローズ ６０…反応チャンバー ６２…ガス供給ノズル ６２ａ′，６２ｂ′…噴射孔 ６４…内側チューブ ６６…外側チューブ ６８…ヒータブロック ７０…第１真空ポンプ ７２…第２真空ポンプ ７４，７６，８８，８９…エアーバルブ ８３…ロードロックチャンバー用真空管 ８４…反応チャンバー用真空管 ８６…第３真空ポンプ ８７…加熱テープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャン−ヒー ハン 大韓民国，キュングキ−ド，スヲン−シテ ィー，パルダル−グ，マエタン−ドング, ドングナム ヴィラ 10−108 (72)発明者 ヤング−キョウ パーク 大韓民国，ソウル，ソングパ−グ，シンチ ュン−ドング，20−４，ジンジュ アパー トメント ８−1001 (72)発明者 ジャエ−ウック キム 大韓民国，ソウル，カングナム−グ，タエ チ ２−ドング，ミドー アパートメント 108−707

Claims (41)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体素子の製造工程が行われる反応チ
    ャンバーと前記反応チャンバーの下部に設置されるロー
    ドロックチャンバー及び前記反応チャンバー及びロード
    ロックチャンバーに連結された真空ラインを備えてなる
    半導体素子製造装置において、 前記反応チャンバー内にはソースガスを供給することが
    できるお互い異なる高さを有するガス供給ノズルが複数
    個設置され、前記各ガス供給ノズルには垂直に複数個の
    噴射孔が形成され反応チャンバーの上下部にソースガス
    を均衡に供給することを特徴とする半導体素子製造装
    置。
  2. 【請求項２】 前記反応チャンバーは密閉された外側の
    チューブと前記外側のチューブ内でその上側が開放され
    た内側チューブとで構成され、前記ガス供給ノズルは前
    記内側チューブ内の縁部に沿って特定地域に設置される
    ことを特徴とする請求項１に記載の半導体素子製造装
    置。
  3. 【請求項３】 前記ガス供給ノズルは、反応チャンバー
    の上部にソースガスを供給するために垂直に形成された
    第1供給ノズル、反応チャンバーの中間部にソースガス
    を供給するために垂直に形成された第2供給ノズル及び
    反応チャンバーの下部にソースガスを供給するための第
    3供給ノズルとを備えてなることを特徴とする請求項２
    に記載の半導体素子製造装置。
  4. 【請求項４】 前記第1、第2供給ノズルはその末端が閉
    鎖された閉鎖型であり、前記第3供給ノズルはその末端
    が開放された開放型であることを特徴とする請求項３に
    記載の半導体素子製造装置。
  5. 【請求項５】 前記ガス供給ノズルに形成された噴射孔
    は上部になるほど大きく形成されたことを特徴とする請
    求項１に記載の半導体素子製造装置。
  6. 【請求項６】 前記各ガス供給ノズルはソースガス供給
    源に連結された単一の供給ラインで分岐され形成された
    ことを特徴とする請求項３に記載の半導体素子製造装
    置。
  7. 【請求項７】 前記各ガス供給ノズルはソースガス供給
    源にそれぞれ別途に連結された供給ラインに連結された
    ことを特徴とする請求項３に記載の半導体素子製造装
    置。
  8. 【請求項８】 半導体素子の製造工程が行われる反応チ
    ャンバー、前記反応チャンバーの下部に設置されるロー
    ドロックチャンバー、前記反応チャンバーとロードロッ
    クチャンバー間を往復してウェーハを移送させるウェー
    ハ移送手段及び前記反応チャンバーとロードロックチャ
    ンバーに連結された真空ラインとを備えてなる半導体素
    子製造装置において、 前記ウェーハの移送手段はウェーハを積載できるボート
    と、前記ボートを反応チャンバーとロードロックチャン
    バーの間に往復移動させるエレベータ及び前記ボートを
    回転させられるボート回転手段とを備えてなることを特
    徴とする半導体素子製造装置。
  9. 【請求項９】 前記ボート回転手段はボートの回転速度
    を自由に調節できるように構成されたことを特徴とする
    請求項８に記載の半導体素子製造装置。
  10. 【請求項１０】 前記ボート回転手段はボートを置くこ
    とができるボート支持台と、前記ボート支持台を回転軸
    を通じて回転させるモータとを備えてなることを特徴と
    する請求項９に記載の半導体素子製造装置。
  11. 【請求項１１】 前記モータの回転軸はベルローズ（be
    llows）によって囲まれたことを特徴とする請求項１０
    に記載の半導体素子製造装置。
  12. 【請求項１２】 前記ボート回転手段はボートを反応チ
    ャンバー内に移動させた後、ボートを回転させるように
    構成されることを特徴とする請求項８に記載の半導体素
    子製造装置。
  13. 【請求項１３】 半導体素子の製造工程が行われる反応
    チャンバーと前記反応チャンバーの下部に設置されるロ
    ードロックチャンバー及び前記反応チャンバーとロード
    ロックチャンバーに連結された真空ラインを備えてなる
    半導体素子製造装置において、 前記真空ラインは、一端が前記ロードロックチャンバー
    に連結されるロードロックチャンバー用真空ラインと一
    端が前記反応チャンバーに連結される反応チャンバー用
    真空ラインが第1合流点で合流して共通の第1真空ポンプ
    と第2真空ポンプを経由して設置されており、前記反応
    チャンバー用真空ラインから分岐され第3真空ポンプを
    経由した後、前記第1合流点と前記第1真空ポンプの間の
    第2合流点で合流するバイパス真空ラインを備えてなる
    ことを特徴とする半導体素子製造装置。
  14. 【請求項１４】 前記第1、第2及び第3真空ポンプはそ
    れぞれ機械式ブースター（booster）ポンプ、ドライポ
    ンプ及びターボ分子ポンプであることを特徴とする請求
    項１３に記載の半導体素子製造装置。
  15. 【請求項１５】 前記第3真空ポンプ内部をファジでき
    るファジガス供給ラインがさらに設置されていることを
    特徴とする請求項１３に記載の半導体素子製造装置。
  16. 【請求項１６】 前記第3真空ポンプと第2合流点の間で
    分岐され前記第1及び第2真空ポンプを経由しない排気ラ
    インがさらに設置されていることを特徴とする請求項１
    ３に記載の半導体素子製造装置。
  17. 【請求項１７】 前記バイパス真空ラインの分岐点以前
    の前記反応チャンバー用真空ラインにイオンゲージがさ
    らに設置されることを特徴とする請求項１３に記載の半
    導体素子製造装置。
  18. 【請求項１８】 前記反応チャンバー用真空ラインとバ
    イパス真空ラインの管の材質をステーンレススチールに
    したことを特徴とする請求項１３に記載の半導体素子製
    造装置。
  19. 【請求項１９】 前記反応チャンバー用真空ラインとバ
    イパス真空ラインの管の内部をポリシング処理すること
    を特徴とする請求項１３に記載の半導体素子製造装置。
  20. 【請求項２０】 前記バイパス真空ラインの第3真空ポ
    ンプから前記反応チャンバーに至る真空ラインを加熱さ
    せることができる加熱手段がさらに設置されることを特
    徴とする請求項１３に記載の半導体素子製造装置。
  21. 【請求項２１】 前記加熱手段は50ないし200℃の範囲
    内で調節されることを特徴とする請求項２０に記載の半
    導体素子製造装置。
  22. 【請求項２２】 内部にソースガスを供給することがで
    きるお互い異なる高さを有するガス供給ノズルが複数個
    設置されチャンバーの上下部にソースガスを均衡に供給
    できるように構成された反応チャンバーと、 前記反応チャンバーの下部に設置され工程が行われるウ
    ェーハを待機させるロードロックチャンバーと、 ウェーハを積載することができるボートと、前記ボート
    を反応チャンバーとロードロックチャンバーの間に往復
    移動させるエレベータ及び前記ボートを回転させられる
    ボートの回転手段を備えるウェーハ移送手段と、 一端が前記ロードロックチャンバーに連結されるロード
    ロックチャンバー用真空ラインと一端が前記反応チャン
    バーに連結される反応チャンバー用真空ラインが第1合
    流点で合流して共通の第1真空ポンプと第2真空ポンプを
    経由して設置されており、前記反応チャンバー用真空ラ
    インから分岐され、第3真空ポンプを経由した後、前記
    第1合流点と前記第1真空ポンプの間の第2合流点で合流
    するバイパス真空ラインを備える真空ラインとを備えて
    なることを特徴とする半導体素子製造装置。
  23. 【請求項２３】 前記ガス供給ノズルは、反応チャンバ
    ーの上部にソースガスを供給するために垂直に形成され
    た第1供給ノズル、反応チャンバーの中間部にソースガ
    スを供給するために垂直に形成された第2供給ノズル及
    び反応チャンバーの下部にソースガスを供給するための
    第3供給ノズルとを備えてなることを特徴とする請求項
    ２２に記載の半導体素子製造装置。
  24. 【請求項２４】 前記第1、第2供給ノズルはその末端が
    閉鎖された閉鎖型であり、前記第3供給ノズルはその末
    端が開放された開放型であることを特徴とする請求項２
    ３に記載の半導体素子製造装置。
  25. 【請求項２５】 前記第1、第2供給ノズルには複数個の
    噴射孔が垂直的に一定の間隔で形成されており、上方に
    なるほど大きく形成されていることを特徴とする請求項
    ２４に記載の半導体素子製造装置。
  26. 【請求項２６】 前記ボート回転手段はボートの回転速
    度を自由に調節できるように構成されたことを特徴とす
    る請求項２２に記載の半導体素子製造装置。
  27. 【請求項２７】 前記ボートの回転手段はボートを置く
    ことができるボート支持台と、前記ボート支持台を回転
    軸を通じて回転させられるモータとを備えてなることを
    特徴とする請求項２６に記載の半導体素子製造装置。
  28. 【請求項２８】 前記ボート回転手段はボートを反応チ
    ャンバー内に移動させた後、ボートを回転させるように
    構成されたことを特徴とする請求項２２に記載の半導体
    素子製造装置。
  29. 【請求項２９】 前記第1、第2及び第3真空ポンプはそ
    れぞれ機械式ブースターポンプ、ドライポンプ及びター
    ボ分子ポンプであることを特徴とする請求項２２に記載
    の半導体素子製造装置。
  30. 【請求項３０】 前記第3真空ポンプの内部をファジで
    きるファジガス供給ラインがさらに設置されることを特
    徴とする請求項２２に記載の半導体素子製造装置。
  31. 【請求項３１】 前記第3真空ポンプと第2合流点の間で
    分岐され前記第1及び第2真空ポンプを経由しない排気ラ
    インがさらに設置されていることを特徴とする請求項２
    ２に記載の半導体素子製造装置。
  32. 【請求項３２】 前記バイパス真空ラインの第3真空ポ
    ンプから前記反応チャンバーに至る真空ラインを加熱さ
    せられる加熱手段がさらに設置されることを特徴とする
    請求項２２に記載の半導体素子製造装置。
  33. 【請求項３３】 前記ロードロックチャンバーには窒素
    ガス供給ラインと酸素ガス供給ラインが設置されている
    ことを特徴とする請求項２２に記載の半導体素子製造装
    置。
  34. 【請求項３４】 前記反応チャンバーは密閉型の外側チ
    ューブと上部が開放された内側チューブを備えて、前記
    外側チューブと内側チューブはクォーツ（quartz）又は
    シリコンカーバイド（SiC）材質からなることを特徴と
    する請求項２２に記載の半導体素子製造装置。
  35. 【請求項３５】 内部にソースガスを供給できるガス供
    給ノズルが複数個設置されている反応チャンバーと、前
    記反応チャンバーの下部に設置されるロードロックチャ
    ンバーとウェーハを積載できるボートとエレベータ及び
    前記ボートを回転させられるボートの回転手段を備える
    ウェーハ移送手段と、一端が前記ロードロックチャンバ
    ーに連結されるロードロックチャンバー用真空ラインと
    一端が前記反応チャンバーに連結される反応チャンバー
    用真空ラインが第1合流点で合流して共通の第1真空ポン
    プと第2真空ポンプを経由して設置されており、前記反
    応チャンバー用真空ラインから分岐され第3真空ポンプ
    を経由した後、前記第1合流点と前記第1真空ポンプの間
    の第2合流点で合流するバイパス真空ラインを備える半
    導体素子製造装置内での半導体素子製造方法において、 工程遂行のためのウェーハを前記ウェーハ移送手段のボ
    ート内に積載する段階と、 前記ロードロックチャンバー用真空ラインの第1、第2真
    空ポンプを駆動させロードロックチャンバー内を真空に
    維持する段階と、 ボートをロードロックチャンバーから前記反応チャンバ
    ー内にローディングする段階と、 前記反応チャンバー内にソースガスを供給しながら半導
    体素子工程を行う段階と、 前記反応チャンバー内を真空に維持するために前記第
    1、第2真空ポンプを駆動させる段階と、 前記反応チャンバー内の圧力が特定値に達すると前記バ
    イパス真空ラインの第3真空ポンプを駆動させる段階
    と、を備えてなることを特徴とする半導体素子製造方
    法。
  36. 【請求項３６】 前記ボートを反応チャンバーにローデ
    ィングした後、ボートを回転させながら工程を行うこと
    を特徴とする請求項３５に記載の半導体素子製造方法。
  37. 【請求項３７】 前記半導体素子製造工程は半導体メモ
    リ装置のキャパシタの下部電極上にHSG（HemiSpherical
    Grain）を形成するもので、前記反応チャンバー内で半
    導体素子工程を行う段階は、安定化段階、温度上昇段
    階、核シーディング段階及び核成長段階を備えてなるこ
    とを特徴とする請求項３５に記載の半導体素子製造方
    法。
  38. 【請求項３８】 前記安定化段階では反応チャンバーの
    温度を450ないし500℃の範囲内に維持することを特徴と
    する請求項３７に記載の半導体素子製造方法。
  39. 【請求項３９】 前記核シーディングガスとしてシルラ
    ン（SiH4）を使用することを特徴とする請求項３７に記
    載の半導体素子製造方法。
  40. 【請求項４０】 前記核成長段階で前記バイパス真空ラ
    インの第3真空ポンプを駆動させるように調節されるこ
    とを特徴とする請求項３７に記載の半導体素子製造方
    法。
  41. 【請求項４１】 前記核成長段階は反応チャンバーの温
    度を550℃以上に維持することを特徴とする請求項３７
    に記載の半導体素子製造方法。
JP10018462A 1997-04-22 1998-01-30 半導体素子製造装置及びその製造方法 Expired - Fee Related JP2928502B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970014954A KR100252213B1 (ko) 1997-04-22 1997-04-22 반도체소자제조장치및그제조방법
KR97-14954 1997-04-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10303147A true JPH10303147A (ja) 1998-11-13
JP2928502B2 JP2928502B2 (ja) 1999-08-03

Family

ID=19503545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10018462A Expired - Fee Related JP2928502B2 (ja) 1997-04-22 1998-01-30 半導体素子製造装置及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6074486A (ja)
JP (1) JP2928502B2 (ja)
KR (1) KR100252213B1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000182967A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Sony Corp 気相成長方法および気相成長装置
JP2014533442A (ja) * 2011-11-17 2014-12-11 ユ−ジーン テクノロジー カンパニー．リミテッド 複数の排気ポートを含む基板処理装置及びその方法
JP2015503247A (ja) * 2012-01-04 2015-01-29 ユ−ジーン テクノロジー カンパニー．リミテッド 処理ユニットを含む基板処理装置
JPWO2016052200A1 (ja) * 2014-09-30 2017-08-17 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体
JP2018031065A (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 トヨタ自動車株式会社 プラズマ成膜方法
JP2018182132A (ja) * 2017-04-17 2018-11-15 ファナック株式会社 レーザ加工装置
WO2022158630A1 (ko) * 2021-01-21 2022-07-28 울산대학교 산학협력단 분자선 에피택시 박막 성장 장치
WO2024069767A1 (ja) * 2022-09-27 2024-04-04 株式会社Kokusai Electric 基板処理方法、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理装置

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6669987B1 (en) * 1999-04-16 2003-12-30 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Method for vacuum treatment of workpieces and vacuum treatment facility
DE19929519A1 (de) * 1999-06-28 2001-01-04 Pfeiffer Vacuum Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Mehrkammer-Vakuumanlage
KR100363081B1 (ko) 1999-09-16 2002-11-30 삼성전자 주식회사 박막 형성장치
US6281102B1 (en) * 2000-01-13 2001-08-28 Integrated Device Technology, Inc. Cobalt silicide structure for improving gate oxide integrity and method for fabricating same
KR100421036B1 (ko) * 2001-03-13 2004-03-03 삼성전자주식회사 웨이퍼 처리 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 처리 방법
KR100442419B1 (ko) * 2001-07-24 2004-07-30 주식회사 크레젠 반도체 제조장치
AU2003232621A1 (en) * 2002-05-24 2003-12-12 Sig Technology Ltd. Method and device for plasma treating workpieces
JP4365785B2 (ja) * 2002-07-10 2009-11-18 東京エレクトロン株式会社 成膜装置
KR100464773B1 (ko) * 2002-08-22 2005-01-05 동부전자 주식회사 수직형 퍼니스를 이용한 반도체 소자의 제조 방법
JP3913723B2 (ja) * 2003-08-15 2007-05-09 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法
KR100771782B1 (ko) * 2003-08-26 2007-10-30 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 반도체 장치의 제조 방법 및 기판 처리 장치
KR101118914B1 (ko) * 2004-03-08 2012-02-27 주성엔지니어링(주) 진공펌핑 시스템 및 방법과 이를 이용하는 공정장치
DE502004003533D1 (de) * 2004-03-15 2007-05-31 Applied Materials Gmbh & Co Kg Vakuumbehandlungsanlage mit Umsetzbarem Wartungsventil
US7771563B2 (en) * 2004-11-18 2010-08-10 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. Systems and methods for achieving isothermal batch processing of substrates used for the production of micro-electro-mechanical-systems
KR100697280B1 (ko) * 2005-02-07 2007-03-20 삼성전자주식회사 반도체 제조 설비의 압력 조절 방법
US8148271B2 (en) * 2005-08-05 2012-04-03 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus, coolant gas supply nozzle and semiconductor device manufacturing method
JP4698354B2 (ja) * 2005-09-15 2011-06-08 株式会社リコー Ｃｖｄ装置
KR100745130B1 (ko) 2006-02-09 2007-08-01 삼성전자주식회사 박막 증착 장치 및 방법
US7976897B2 (en) * 2007-02-21 2011-07-12 Micron Technology, Inc Thermal chemical vapor deposition methods, and thermal chemical vapor deposition systems
JP5190215B2 (ja) * 2007-03-30 2013-04-24 東京エレクトロン株式会社 ターボ分子ポンプの洗浄方法
US20090197424A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus and method for manufacturing semiconductor device
KR100964320B1 (ko) * 2008-03-25 2010-06-17 주식회사 미래보 입자 관성을 이용한 반도체 공정에서의 잔류 케미칼 및부산물 포집장치
US8410935B2 (en) * 2008-07-10 2013-04-02 Radarfind Corporation Rotatable tags for automated location and monitoring of moveable objects and related systems
KR101650217B1 (ko) * 2008-12-12 2016-08-22 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 기판 냉각 장치 및 기판 처리 시스템
KR101427726B1 (ko) * 2011-12-27 2014-08-07 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
US9512519B2 (en) 2012-12-03 2016-12-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Atomic layer deposition apparatus and method
KR101720620B1 (ko) * 2015-04-21 2017-03-28 주식회사 유진테크 기판처리장치 및 챔버 세정방법
MY189436A (en) * 2016-04-12 2022-02-11 Picosun Oy Coating by ald for suppressing metallic whiskers
KR20210053351A (ko) * 2018-09-28 2021-05-11 램 리써치 코포레이션 증착 부산물 빌드업 (buildup) 으로부터 진공 펌프 보호
CN110592666A (zh) * 2019-08-27 2019-12-20 长江存储科技有限责任公司 多晶硅薄膜沉积系统及方法
KR102460938B1 (ko) * 2021-05-10 2022-10-31 하나옵트로닉스 주식회사 Vcsel 내 기 설정된 직경을 갖는 전류주입구를 형성할 수 있는 선택적 산화장치

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6171625A (ja) * 1984-09-17 1986-04-12 Fujitsu Ltd 縦型ｃｖｄ装置
JPH01125821A (ja) * 1987-11-10 1989-05-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 気相成長装置
JPH0732137B2 (ja) * 1988-02-29 1995-04-10 東京エレクトロン東北株式会社 熱処理炉
JPH021116A (ja) * 1988-03-09 1990-01-05 Tel Sagami Ltd 熱処理装置
JPH0760120B2 (ja) * 1989-09-30 1995-06-28 アンリツ株式会社 光パワーセンサ
JP3183575B2 (ja) * 1992-09-03 2001-07-09 東京エレクトロン株式会社 処理装置および処理方法
JP3186262B2 (ja) * 1992-10-14 2001-07-11 ソニー株式会社 半導体装置の製造方法
JP3190165B2 (ja) * 1993-04-13 2001-07-23 東京エレクトロン株式会社 縦型熱処理装置及び熱処理方法
JPH06302533A (ja) * 1993-04-19 1994-10-28 Kokusai Electric Co Ltd 縦型反応炉
JPH06349757A (ja) * 1993-06-03 1994-12-22 Toshiba Corp 熱処理装置
JPH06349761A (ja) * 1993-06-03 1994-12-22 Kokusai Electric Co Ltd 半導体製造装置用ガス供給ノズル及び半導体製造装置
JPH0794424A (ja) * 1993-09-24 1995-04-07 Nec Kansai Ltd 半導体製造装置
JP3373990B2 (ja) * 1995-10-30 2003-02-04 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及びその方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000182967A (ja) * 1998-12-15 2000-06-30 Sony Corp 気相成長方法および気相成長装置
JP2014533442A (ja) * 2011-11-17 2014-12-11 ユ−ジーン テクノロジー カンパニー．リミテッド 複数の排気ポートを含む基板処理装置及びその方法
JP2015503247A (ja) * 2012-01-04 2015-01-29 ユ−ジーン テクノロジー カンパニー．リミテッド 処理ユニットを含む基板処理装置
JPWO2016052200A1 (ja) * 2014-09-30 2017-08-17 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体
JP2018031065A (ja) * 2016-08-26 2018-03-01 トヨタ自動車株式会社 プラズマ成膜方法
JP2018182132A (ja) * 2017-04-17 2018-11-15 ファナック株式会社 レーザ加工装置
US10741988B2 (en) 2017-04-17 2020-08-11 Fanuc Corporation Laser machining device
WO2022158630A1 (ko) * 2021-01-21 2022-07-28 울산대학교 산학협력단 분자선 에피택시 박막 성장 장치
WO2024069767A1 (ja) * 2022-09-27 2024-04-04 株式会社Kokusai Electric 基板処理方法、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980077717A (ko) 1998-11-16
US6074486A (en) 2000-06-13
KR100252213B1 (ko) 2000-05-01
JP2928502B2 (ja) 1999-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2928502B2 (ja) 半導体素子製造装置及びその製造方法
US6953739B2 (en) Method for manufacturing a semiconductor device having hemispherical grains at very low atmospheric pressure using first, second, and third vacuum pumps
JP2875945B2 (ja) Ｃｖｄにより大面積のガラス基板上に高堆積速度でシリコン窒化薄膜を堆積する方法
US6312526B1 (en) Chemical vapor deposition apparatus and a method of manufacturing a semiconductor device
US7861668B2 (en) Batch-type remote plasma processing apparatus
JP3023982B2 (ja) 成膜方法
TWI443747B (zh) 半導體裝置製造方法以及基板處理方法及設備
US20060121211A1 (en) Chemical vapor deposition apparatus and chemical vapor deposition method using the same
JPH06291044A (ja) Ｃｖｄにより大面積のガラス基板上に高堆積速度でアモルファスシリコン薄膜を堆積する方法
US20090197425A1 (en) Substrate processing apparatus
WO2007018139A1 (ja) 半導体装置の製造方法および基板処理装置
TW201447984A (zh) 基板處理裝置，半導體裝置之製造方法及記錄媒體
US20060021570A1 (en) Reduction in size of hemispherical grains of hemispherical grained film
JP2006190770A (ja) 基板処理装置
JP2000100812A (ja) シリコンナイトライド膜の成膜方法
US5677235A (en) Method for forming silicon film
JP2012204691A (ja) 半導体装置の製造方法及び基板処理装置
US9437426B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
US20030175426A1 (en) Heat treatment apparatus and method for processing substrates
US6943089B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and semiconductor manufacturing apparatus
US6383949B1 (en) Method of depositing an ozone-TEOS oxide film to eliminate its base material dependence, and apparatus for forming such a film at several different temperatures
JP3667535B2 (ja) 成膜方法
JP4456341B2 (ja) 半導体装置の製造方法および基板処理装置
GB2327299A (en) Method of manufacturing silicon hemispherical grains
JP4362965B2 (ja) 成膜装置および成膜方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees