JPH11307462A - Chemical vapor deposition method whose process conditions are optimized - Google Patents

Chemical vapor deposition method whose process conditions are optimized

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JPH11307462A
JPH11307462A JP10186993A JP18699398A JPH11307462A JP H11307462 A JPH11307462 A JP H11307462A JP 10186993 A JP10186993 A JP 10186993A JP 18699398 A JP18699398 A JP 18699398A JP H11307462 A JPH11307462 A JP H11307462A
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JP
Japan
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deposition
chemical vapor
semiconductor wafer
chamber
deposition chamber
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Withdrawn
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JP10186993A
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Japanese (ja)
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Shoboku Shin
昇 穆 申
Jae Chul Lee
在 哲 李
Seichin Ri
世 鎭 李
Genjun Cho
源 準 張
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a chemical vapor deposition method for forming a film wherein defect generation is restrained on a semiconductor wafer. SOLUTION: An inside of a deposition chamber is preliminarily stabilized by introducing gas which is chemically stable to a semiconductor wafer into a process chamber, while keeping the same process conditions as deposition process for depositing a specified matter on a semiconductor wafer. A matter is deposited on a semiconductor wafer by introducing raw gas to an inside of a deposition chamber which is preliminarily stabilized. As a result, defect of particle of a matter deposited on a semiconductor wafer is remarkably reduced and process efficiency of a semiconductor manufacturing process is increased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置を製造す
る化学気相蒸着方法に係り、詳細には半導体ウエーハ上
に膜を形成する際に欠陥発生を減少させた化学気相蒸着
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a chemical vapor deposition method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly, to a chemical vapor deposition method for reducing defects when a film is formed on a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子が高集積されることによっ
て、半導体ウエーハ上に蒸着する物質のパーティクルが
半導体素子製造工程の効率を決定する重要な変数になっ
ている。
2. Description of the Related Art As semiconductor devices are highly integrated, particles of a material deposited on a semiconductor wafer are important variables that determine the efficiency of a semiconductor device manufacturing process.

【0003】半導体ウエーハの上部に物質を蒸着するた
めの多様な方法が提案されたことがある。前記蒸着方法
は温度または圧力に従って分けられる。本発明は低圧化
学気相蒸着(LPCVD)方法と関連がある。
Various methods have been proposed for depositing materials on top of semiconductor wafers. The deposition method is divided according to temperature or pressure. The present invention relates to a low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method.

【0004】低圧化学気相蒸着方法による場合、半導体
製造工程の量産化趨勢に対応して複数個の半導体ウエー
ハに対し同時に蒸着工程を行うことができる蒸着チャン
バを利用する。前記蒸着チャンバの代表的な形態は垂直
型である。複数個の半導体ウエーハを前記垂直型蒸着チ
ャンバの内部に垂直に層を作り、並んて配置されるよう
に装着する。前記蒸着チャンバは半導体ウエーハを取り
囲むように加熱手段を具備する。前記加熱手段によって
蒸着チャンバの内部へ流入した蒸着ソース気体を蒸着工
程温度で加熱する。蒸着工程は蒸着チャンバの工程圧力
を低圧に維持しながら行う。
According to the low pressure chemical vapor deposition method, a deposition chamber capable of simultaneously performing a deposition process on a plurality of semiconductor wafers is used according to a trend of mass production of a semiconductor manufacturing process. A typical configuration of the deposition chamber is a vertical type. A plurality of semiconductor wafers are vertically formed inside the vertical deposition chamber and mounted so as to be arranged side by side. The deposition chamber includes a heating unit so as to surround the semiconductor wafer. The heating unit heats the deposition source gas flowing into the deposition chamber at a deposition process temperature. The deposition process is performed while maintaining the process pressure in the deposition chamber at a low pressure.

【0005】一方、前記蒸着チャンバの外部に装着され
た流量調節装置を通じて半導体ウエーハ上に蒸着させよ
うとする蒸着ソース気体を選択して、蒸着ソース気体の
流量と含量を調節しながら前記蒸着チャンバ内部に導入
する。具体例を挙げれば、半導体ウエーハ上にポリシリ
コンを蒸着するためにはシラン(silane:SiH4 )気
体を選択して利用する。シリコン酸化物やシリコン窒化
物を蒸着するためにはそれぞれの目的に適した蒸着ソー
ス気体を選択して蒸着工程を施す。
On the other hand, a deposition source gas to be deposited on a semiconductor wafer is selected through a flow rate control device mounted outside the deposition chamber, and the flow rate and content of the deposition source gas are controlled while controlling the inside of the deposition chamber. To be introduced. As a specific example, silane (silane: SiH 4 ) gas is selected and used to deposit polysilicon on a semiconductor wafer. In order to deposit silicon oxide or silicon nitride, a deposition source gas suitable for each purpose is selected and a deposition process is performed.

【0006】ところが、従来の半導体製造工程によれ
ば、半導体素子の高集積高密度化にともない蒸着物質層
に多数のパーティクルが発生する。前記蒸着物質層に発
生した多数のパーティクルは半導体装置の信頼性を阻害
する欠陥要因になっている。
However, according to the conventional semiconductor manufacturing process, a large number of particles are generated in the vapor deposition material layer as the integration density of the semiconductor device increases. A large number of particles generated in the deposition material layer are defects that hinder the reliability of the semiconductor device.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、化学気相蒸
着方法によって半導体ウエーハ上に所定の物質を形成す
る方法において、半導体ウエーハ上の蒸着物質にパーテ
ィクルが形成されることを抑制できる化学気相蒸着方法
を提供することを目的とする
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming a predetermined substance on a semiconductor wafer by a chemical vapor deposition method, wherein the formation of particles on the deposition substance on the semiconductor wafer can be suppressed. To provide a phase deposition method

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、その内部に装
着された半導体ウエーハ上に所定の物質を蒸着する前に
蒸着チャンバ内部を予備安定化する段階と、前記蒸着チ
ャンバ内部に前記半導体ウエーハ上に蒸着させようとす
る気体を導入してこれを半導体ウエーハ上に蒸着する段
階を含む。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a step of pre-stabilizing the inside of a deposition chamber before depositing a predetermined substance on a semiconductor wafer mounted therein, and the step of pre-stabilizing the inside of the deposition chamber. A step of introducing a gas to be deposited thereon and depositing the gas on a semiconductor wafer.

【0009】前記予備安定化段階と前記物質蒸着段階は
相互同一な工程条件下でそれぞれの段階を行うことが好
ましい。
Preferably, the pre-stabilization step and the material deposition step are performed under the same process conditions.

【0010】前記予備安定化段階は前記化学気相蒸着チ
ャンバ内部へ所定の気体を導入しながら行うことが好ま
しい。
The pre-stabilization step is preferably performed while introducing a predetermined gas into the chemical vapor deposition chamber.

【0011】前記物質蒸着段階は前記半導体ウエーハ上
に蒸着させようとする物質に従って選択された蒸着ソー
ス気体を流しながら行うことが好ましい。
Preferably, the step of depositing the material is performed while flowing a deposition source gas selected according to a material to be deposited on the semiconductor wafer.

【0012】前記予備安定化段階及び物質蒸着段階はそ
れぞれの段階で前記蒸着チャンバ内部へ導入する気体の
流量及び前記各段階の蒸着チャンバ内部の工程圧力中い
ずれか一つ以上の工程条件を同一に維持しながらそれぞ
れの段階を行うことが好ましい。
In the pre-stabilization step and the material deposition step, at least one of the process conditions may be the same among the flow rate of the gas introduced into the deposition chamber and the process pressure in the deposition chamber in each step. It is preferred to perform each step while maintaining.

【0013】前記予備安定化段階及び物質蒸着段階は前
記蒸着チャンバ内部へ導入するそれぞれの気体の流量を
500SCCMを基準として±10SCCM偏差範囲内
に維持しながらそれぞれの段階を行うことが好ましい。
It is preferable that the pre-stabilization step and the material deposition step are performed while maintaining the flow rate of each gas introduced into the deposition chamber within a range of ± 10 SCCM with reference to 500 SCCM.

【0014】前記物質蒸着段階は前記蒸着チャンバ内部
へ導入する気体の含量を50パーセントに維持しながら
行うことが好ましい。
Preferably, the step of depositing the substance is performed while maintaining the content of gas introduced into the deposition chamber at 50%.

【0015】前記予備安定化段階及び物質蒸着段階は前
記蒸着チャンバ内部の工程圧力を0.25トールを基準
として±0.015トールの偏差範囲内に維持しながら
それぞれの段階を行うことが好ましい。
The pre-stabilization step and the material deposition step may be performed while maintaining the process pressure in the deposition chamber within a deviation range of ± 0.015 Torr based on 0.25 Torr.

【0016】前記予備安定化段階は窒素気体を利用して
前記蒸着チャンバ内部へ導入しながら行うことが好まし
い。
Preferably, the pre-stabilization step is performed while introducing the gas into the deposition chamber using nitrogen gas.

【0017】前記所定の物質がポリシリコン、シリコン
酸化物及びシリコン窒化物よりなる群から選択されたい
ずれか一つの物質であることが好ましい。
It is preferable that the predetermined material is any one selected from the group consisting of polysilicon, silicon oxide, and silicon nitride.

【0018】前記物質蒸着段階は前記半導体ウエーハ上
にポリシリコンを蒸着するためにシラン気体を前記蒸着
チャンバ内部へ導入する原料気体として利用することが
好ましい。
In the step of depositing the material, it is preferable to use a silane gas as a source gas to be introduced into the deposition chamber to deposit polysilicon on the semiconductor wafer.

【0019】前記予備安定化段階及び物質蒸着段階はそ
れぞれの段階で複数個の工程条件を相互同一に維持しな
がらそれぞれの段階を行うことが好ましい。
Preferably, the pre-stabilization step and the material deposition step are performed in each step while maintaining a plurality of process conditions the same.

【0020】前記予備安定化段階及び物質蒸着段階はそ
れぞれの段階で前記蒸着チャンバ内部に各々流れる窒素
気体とシラン気体の流量及び前記各段階の蒸着チャンバ
内部の工程圧力中いずれか一つ以上を含む工程条件を同
一に維持しながらそれぞれの段階を行うことが好まし
い。
The pre-stabilization step and the material deposition step each include at least one of the flow rates of nitrogen gas and silane gas flowing into the deposition chamber and the process pressure inside the deposition chamber in each step. It is preferable to perform each step while maintaining the same process conditions.

【0021】前記予備安定化段階及び物質蒸着段階はそ
れぞれの段階で前記蒸着チャンバへ各々流れる窒素気体
とシラン気体の流量を500SCCMを基準に±10S
CCMの偏差範囲内に維持しながらそれぞれの段階を行
うことが好ましい。
In each of the pre-stabilization step and the material deposition step, the flow rates of the nitrogen gas and the silane gas flowing into the deposition chamber in each step are ± 10 S based on 500 SCCM.
Preferably, each step is performed while maintaining the CCM within the deviation range.

【0022】前記物質蒸着段階は前記蒸着チャンバ内部
へ導入するシラン気体の含量を50パーセントに維持し
ながら行うことが好ましい。
Preferably, the step of depositing the substance is performed while maintaining the content of silane gas introduced into the deposition chamber at 50%.

【0023】前記予備安定化段階及び物質蒸着段階は前
記蒸着チャンバ内部の工程圧力を0.25トールを基準
として±0.015トールの偏差範囲内に維持しながら
それぞれの段階を行うことが好ましい。
The pre-stabilization step and the material deposition step may be performed while maintaining the process pressure in the deposition chamber within a deviation range of ± 0.015 Torr based on 0.25 Torr.

【0024】本発明によれば、半導体ウエーハ上に蒸着
した物質に発生するパーティクルの生成が抑制されるの
で、半導体素子の信頼性と収率が向上する。また、窮極
的に半導体装置を製造する全体工程の効率が向上する。
これと共に、本発明は半導体製造工程の大量生産化にも
寄与できるので、半導体装置の製造コストが節減できる
長所がある。
According to the present invention, since the generation of particles generated in the substance deposited on the semiconductor wafer is suppressed, the reliability and yield of the semiconductor device are improved. Further, the efficiency of the whole process of manufacturing the semiconductor device is improved.
In addition, the present invention can contribute to mass production of the semiconductor manufacturing process, and thus has an advantage that the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添附した
図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発明の実施
例は多様な他の形態に変形することができ、本発明の範
囲が下記に詳述する実施例に限定されるとは解釈しては
いけない。以下の図面を参照して説明する本発明の実施
例は、本発明と関連する産業技術分野で平均的な知識を
持った者に本発明をより完全に説明するために提供され
る。図面上で同一な符号は同一な要素を指称する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified in various other forms, and it should not be construed that the scope of the present invention is limited to the embodiments described in detail below. The embodiments of the present invention described with reference to the following drawings are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art related to the present invention. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

【0026】<実施例>添附した図1ないし図3は本発
明の実施例を説明するためのグラフと電子走査顕微鏡
(Scanning Electron Microscopy、以下”SEM”と称
する)写真である。以下、半導体ウエーハ上にポリシリ
コンを蒸着する工程について具体的に説明する。
<Embodiment> FIGS. 1 to 3 are a graph and a scanning electron microscope (hereinafter referred to as "SEM") photograph for explaining an embodiment of the present invention. Hereinafter, the step of depositing polysilicon on a semiconductor wafer will be specifically described.

【0027】図1は本発明の化学気相蒸着方法の一実施
例を説明するためのグラフであり、その縦軸は工程(処
理)温度を示し、その横軸は工程(処理)時間を示す。
FIG. 1 is a graph for explaining one embodiment of the chemical vapor deposition method of the present invention. The vertical axis indicates the process (processing) temperature, and the horizontal axis indicates the process (processing) time. .

【0028】図1に示される工程条件にともなう本発明
の実施は次の通り進行する。まず、蒸着チャンバ内部に
半導体ウエーハを装着する。以後、620℃を基準とし
て±3℃に調節される工程温度に到達すれば、蒸着チャ
ンバ内部を真空状態に(0Torr)所定時間(t1 )維持
する。続いて、流量調節計(MFC:Mass Flow Contro
ller)によって所定流量、例えば500SCCM(Stan
dard Cubic Centimeter per Minute)を基準に±10S
CCMの偏差範囲内で調節される流量を持つ窒素気体
を、蒸着チャンバ内部に所定時間領域(t2 )の間フロ
ー又は流して蒸着チャンバ内部を予備的に安定化させ
る。このとき、蒸着チャンバ内部は所定の工程圧力、例
えば0.25トール(Torr)を基準に±0.015トー
ルの偏差範囲内に調節される工程圧力を維持する。続い
て、流量調節計によって所定流量、例えば500SCC
Mの流量を基準に±10SCCMの偏差範囲内に調節さ
れる流量とその含量が500±10SCCMの気体流量
のうち50パーセント(%)の所定の気体であるシラン
気体を蒸着チャンバ内部に導入して、半導体ウエーハ上
にポリシリコンを蒸着する。このとき、蒸着チャンバ内
部の工程圧力は、前記蒸着チャンバの予備安定化段階で
の圧力と同一な圧力、すなわち0.25トールを基準に
±0.015トールの偏差範囲内に調節される工程圧力
を維持する。これで、半導体ウエーハ上にポリシリコン
を蒸着できる。
Implementation of the present invention with the process conditions shown in FIG. 1 proceeds as follows. First, a semiconductor wafer is mounted inside the evaporation chamber. Thereafter, when the process temperature reaches ± 3 ° C. with reference to 620 ° C., the inside of the deposition chamber is maintained in a vacuum state (0 Torr) for a predetermined time (t 1 ). Subsequently, a mass flow controller (MFC: Mass Flow Control)
a predetermined flow rate, for example, 500 SCCM (Stan).
± 10S based on dard Cubic Centimeter per Minute)
Nitrogen gas having a flow rate adjusted within the deviation range of the CCM is flowed or allowed to flow inside the deposition chamber for a predetermined time period (t 2 ), thereby preliminarily stabilizing the inside of the deposition chamber. At this time, the inside of the deposition chamber is maintained at a predetermined process pressure, for example, a process pressure adjusted within a deviation range of ± 0.015 Torr based on 0.25 Torr (Torr). Subsequently, a predetermined flow rate, for example, 500 SCC
A flow rate adjusted within a deviation range of ± 10 SCCM with respect to the flow rate of M and a silane gas, which is 50% (%) of a gas flow rate of 500 ± 10 SCCM, is introduced into the deposition chamber. Then, polysilicon is deposited on the semiconductor wafer. At this time, the process pressure in the deposition chamber is the same as the pressure in the pre-stabilization stage of the deposition chamber, that is, the process pressure is adjusted within a deviation range of ± 0.015 Torr based on 0.25 Torr. To maintain. Thus, polysilicon can be deposited on the semiconductor wafer.

【0029】一方、複数枚の半導体ウエーハに対して同
一な垂直型蒸着チャンバ内で同時に蒸着工程を施す場合
に、最上部に位置した半導体ウエーハと最下部に位置し
た半導体ウエーハ上に蒸着したそれぞれのポリシリコン
に生成するパーティクル数に偏差が発生する場合があ
る。このような偏差を減らすためには、工程温度の調節
に格別の注意が要望される。このために、実施例ではチ
ャンバ内の最上部と最下部の温度偏差が10℃ないし5
0℃の範囲を維持するように蒸着工程を施す。このよう
な蒸着温度条件は、前記蒸着チャンバの予備安定化段階
及び本来の蒸着工程でも同一に維持することが望まし
い。
On the other hand, when a plurality of semiconductor wafers are simultaneously subjected to a vapor deposition process in the same vertical type vapor deposition chamber, each of the semiconductor wafers positioned on the uppermost and lowermost semiconductor wafers is deposited. A deviation may occur in the number of particles generated in polysilicon. In order to reduce such deviations, special attention is required for controlling the process temperature. For this reason, in the embodiment, the temperature deviation between the uppermost part and the lowermost part in the chamber is 10 ° C. to 5 ° C.
The vapor deposition process is performed so as to maintain the range of 0 ° C. It is preferable that the deposition temperature is maintained the same during the pre-stabilization step of the deposition chamber and the original deposition process.

【0030】前述したように蒸着工程を本格的に施す前
に、窒素気体を利用して蒸着チャンバの内部を予備安定
化する。このとき、予備安定化段階の工程条件と本来の
蒸着工程の工程条件は差がなく同一に維持する。このよ
うな場合に、蒸着チャンバ内部に装着された半導体ウエ
ーハ上の中心部とエッジ部間の温度勾配によって発生す
るパーティクルを抑制できる。
As described above, the inside of the deposition chamber is pre-stabilized using nitrogen gas before the deposition process is fully performed. At this time, the process conditions of the pre-stabilization stage and the process conditions of the original deposition process are maintained without any difference. In such a case, particles generated due to a temperature gradient between the center portion and the edge portion on the semiconductor wafer mounted inside the evaporation chamber can be suppressed.

【0031】図2は図1に関する説明にしたがう蒸着工
程を施した半導体ウエーハ上に蒸着したポリシリコンの
単位クラスター当りのパーティクル数の分布を示したグ
ラフである。このとき、横軸は同時に蒸着工程を施した
半導体ウエーハ数を示す。ここでは、垂直型蒸着チャン
バを利用して蒸着工程を施した場合の上部の半導体ウエ
ーハ(T1 )と下部の半導体ウエーハ(B1 )を相互比
較して示す。
FIG. 2 is a graph showing the distribution of the number of particles per unit cluster of polysilicon deposited on a semiconductor wafer which has been subjected to the deposition step according to the description relating to FIG. At this time, the horizontal axis indicates the number of semiconductor wafers on which the vapor deposition process was performed at the same time. Here, the upper semiconductor wafer (T 1 ) and the lower semiconductor wafer (B 1 ) in the case where the vapor deposition process is performed by using the vertical type vapor deposition chamber are compared with each other.

【0032】図3は図1の工程条件にしたがう蒸着工程
を施してポリシリコンを半導体ウエーハ上に蒸着した
後、半導体ウエーハ上に陽刻されたパターンの側部にポ
リシリコンスペーサを形成する蝕刻工程を施した後の半
導体ウエーハ上面を示すSEM写真である。
FIG. 3 shows an etching step of depositing polysilicon on a semiconductor wafer by performing a deposition step according to the process conditions of FIG. 1, and then forming a polysilicon spacer on the side of the pattern that is positively etched on the semiconductor wafer. 6 is an SEM photograph showing the upper surface of the semiconductor wafer after the application.

【0033】図3によれば、半導体ウエーハ上の陽刻さ
れたパターン間が明確に相互分離して形成された。一
方、このような効果は実施例で工程を10回(run10 lo
t)以上を反復する場合に、その効果がさらに顕著に現
れる。すなわち、本発明は多数の半導体ウエーハに対す
る蒸着工程を同時に施すほどその効果が向上する。
According to FIG. 3, the patterns formed on the semiconductor wafer are clearly separated from each other. On the other hand, such an effect is obtained by repeating the process 10 times (run10 lo
t) When the above is repeated, the effect appears more remarkably. That is, the effect of the present invention is improved as the vapor deposition process is performed on a large number of semiconductor wafers at the same time.

【0034】<比較例>以下、本発明をより具体的で詳
細に説明するために、本発明の実施例に対比される比較
例を添附図面を参照して説明する。
<Comparative Example> In order to explain the present invention more specifically and in detail, a comparative example which is compared with an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0035】図4ないし図6は本発明の半導体ウエーハ
上にポリシリコンを蒸着する実施例に対比される比較例
を説明するためのグラフ及びSEM写真である。
FIGS. 4 to 6 are a graph and an SEM photograph for explaining a comparative example in comparison with the embodiment in which polysilicon is deposited on a semiconductor wafer according to the present invention.

【0036】図4は縦軸の蒸着工程(処理)温度を横軸
の蒸着工程(処理)時間に対して示すグラフである。図
4によれば、蒸着チャンバ内に半導体ウエーハを装着し
た後、所定の工程温度に到達すれば、いかなる気体も流
入しない状態、すなわち真空状態(0トール)を所定時
間領域(t4 )間維持した後、流量調節計を利用して5
0パーセント(%)の含量のシラン気体を所定時間領域
(t5 )の間蒸着チャンバ内部に導入した。このとき、
蒸着チャンバ内部の工程圧力、例えば0.25トールに
調節される工程圧力を維持した。このような条件下で蒸
着チャンバ内部に流入したシラン気体は、半導体ウエー
ハ上で化学反応を起こしながらポリシリコン層を形成す
る蒸着工程を進行させた。
FIG. 4 is a graph showing the vapor deposition step (processing) temperature on the vertical axis versus the vapor deposition step (processing) time on the horizontal axis. According to FIG. 4, if a predetermined process temperature is reached after the semiconductor wafer is mounted in the deposition chamber, no gas flows, that is, a vacuum state (0 Torr) is maintained for a predetermined time period (t 4 ). After that, 5
A silane gas having a content of 0 percent (%) was introduced into the deposition chamber for a predetermined time period (t 5 ). At this time,
The process pressure inside the deposition chamber was maintained, for example, adjusted to 0.25 Torr. Under such conditions, the silane gas flowing into the inside of the deposition chamber caused a chemical reaction on the semiconductor wafer to proceed in a deposition step of forming a polysilicon layer.

【0037】図5は図4にしたがう蒸着工程を施して、
半導体ウエーハ上に蒸着したポリシリコンの単位クラス
ター当りのパーティクル数を蒸着工程を同時に施した半
導体ウエーハ数に従ってその分布を示したグラフであ
る。一方、蒸着チャンバが垂直型である場合、上部の半
導体ウエーハ(T2 )と下部の半導体ウエーハ(B2
を相互比較して示した。
FIG. 5 shows a vapor deposition step according to FIG.
5 is a graph showing the distribution of the number of particles per unit cluster of polysilicon deposited on a semiconductor wafer according to the number of semiconductor wafers subjected to a deposition step at the same time. On the other hand, when the deposition chamber is a vertical type, the upper semiconductor wafer (T 2 ) and the lower semiconductor wafer (B 2 )
Are shown in comparison with each other.

【0038】図5によれば、垂直型蒸着チャンバ内で蒸
着工程が行なわれた半導体ウエーハ中、上部の半導体ウ
エーハ(T2 )と下部の半導体ウエーハ(B2 )各々に
対する蒸着ポリシリコンの単位クラスター当りのパーテ
ィクル数に偏差があることがわかり、上部の半導体ウエ
ーハ(T2 )での単位クラスター当りのパーティクル数
が下部の半導体ウエーハ(B2 )のそれより小さく現れ
た。
Referring to FIG. 5, a unit cluster of deposited polysilicon for each of the upper semiconductor wafer (T 2 ) and the lower semiconductor wafer (B 2 ) among the semiconductor wafers subjected to the deposition process in the vertical deposition chamber. It was found that there was a deviation in the number of particles per unit, and the number of particles per unit cluster on the upper semiconductor wafer (T 2 ) appeared smaller than that on the lower semiconductor wafer (B 2 ).

【0039】図2に示す内容と図5に示す内容を相互比
較すると、本発明の顕著な効果がわかる。すなわち、本
発明の実施例の場合には蒸着ポリシリコンの単位クラス
ター当りのパーティクル数が100個を基準とする分布
を持つが、比較例では同一な値が1,000個を基準と
する分布を持つ。
When the contents shown in FIG. 2 and the contents shown in FIG. 5 are compared with each other, a remarkable effect of the present invention can be understood. That is, in the case of the embodiment of the present invention, the number of particles per unit cluster of the deposited polysilicon has a distribution based on 100, whereas in the comparative example, the same value has a distribution based on 1,000. Have.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明の実施例は、比較例に徴して見れ
ば、蒸着ポリシリコン層に発生するパーティクルを90
パーセント(%)程度まで節減できる長所がある。
According to the embodiment of the present invention, in comparison with the comparative example, particles generated in the deposited polysilicon layer are 90%.
It has the advantage of saving up to a percent (%).

【0041】図6は、図4の工程条件に従い、半導体ウ
エーハ上にポリシリコンを蒸着した後、半導体ウエーハ
上に陽刻されたパターンの側部にポリシリコンスペーサ
を形成する蝕刻工程を施した後の半導体ウエーハ上面を
示したSEM写真である。
FIG. 6 shows an etching process after depositing polysilicon on a semiconductor wafer according to the process conditions of FIG. 4 and then forming a polysilicon spacer on a side portion of a pattern engraved on the semiconductor wafer. 5 is an SEM photograph showing the upper surface of a semiconductor wafer.

【0042】図6によれば、蒸着工程で生じたポリシリ
コンのパーティクルが半導体ウエーハ上に陽刻されたパ
ターン間に残存して、相互分離して形成されるべき隣接
するパターンとパターンとの間を相互連結させる不良パ
ターンが生じた。図6と図3の比較結果から、本発明の
効果が顕著なことは明らかである。
According to FIG. 6, the polysilicon particles generated in the vapor deposition process remain between the patterns engraved on the semiconductor wafer, and a gap between adjacent patterns to be formed separately from each other is formed. A defective pattern to be interconnected occurred. It is clear from the comparison result between FIG. 6 and FIG. 3 that the effect of the present invention is remarkable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の化学気相蒸着方法の1実施例を説明す
るためのグラフである。
FIG. 1 is a graph for explaining one embodiment of a chemical vapor deposition method of the present invention.

【図2】本発明の化学気相蒸着方法の1実施例の結果を
説明するためのグラフである。
FIG. 2 is a graph for explaining the result of one embodiment of the chemical vapor deposition method of the present invention.

【図3】本発明の化学気相蒸着方法の1実施例による半
導体ウエーハ上面を示すためのSEM写真である。
FIG. 3 is an SEM photograph showing a top surface of a semiconductor wafer according to one embodiment of the chemical vapor deposition method of the present invention.

【図4】本発明の実施例と対比される比較例を説明する
ためのグラフである。
FIG. 4 is a graph for explaining a comparative example compared with the example of the present invention.

【図5】本発明の実施例と対比される比較例の結果を説
明するためのグラフである。
FIG. 5 is a graph for explaining a result of a comparative example compared with the example of the present invention.

【図6】本発明の実施例と対比される比較例による半導
体ウエーハ上面を示すためのSEM写真である。
FIG. 6 is an SEM photograph showing a top surface of a semiconductor wafer according to a comparative example compared with the example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 …所定時間 t2 …所定時間領域t 1 : predetermined time t 2 : predetermined time area

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 張 源 準 大韓民国ソウル特別市東大門區龍頭2洞 733−10番地 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Zhang Yuan Jun 733-10, Yongdu 2-dong Dongdaemun-gu, Seoul, Republic of Korea

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化学気相蒸着チャンバ内部を予備安定化
する段階と、前記予備安定化された化学気相蒸着チャン
バ内部で半導体ウエーハ上に所定の物質を蒸着する段階
を含むことを特徴とする化学気相蒸着方法。
1. The method according to claim 1, further comprising: pre-stabilizing the inside of the CVD chamber; and depositing a predetermined material on the semiconductor wafer in the pre-stabilized CVD chamber. Chemical vapor deposition method.
【請求項2】 前記予備安定化段階と前記物質蒸着段階
は相互同一な工程条件下でそれぞれの段階を行うことを
特徴とする請求項1に記載の化学気相蒸着方法。
2. The method of claim 1, wherein the pre-stabilization step and the material deposition step are performed under the same process conditions.
【請求項3】 前記予備安定化段階は前記化学気相蒸着
チャンバ内部へ所定の気体を導入しながら行うことを特
徴とする請求項2に記載の化学気相蒸着方法。
3. The method according to claim 2, wherein the pre-stabilization is performed while introducing a predetermined gas into the CVD chamber.
【請求項4】 前記物質蒸着段階は前記半導体ウエーハ
上に蒸着させようとする物質に従って選択された蒸着ソ
ース気体を流しながら行うことを特徴とする請求項2に
記載の化学気相蒸着方法。
4. The method of claim 2, wherein the step of depositing the material is performed while flowing a deposition source gas selected according to a material to be deposited on the semiconductor wafer.
【請求項5】 前記予備安定化段階及び物質蒸着段階は
それぞれの段階で前記蒸着チャンバ内部へ導入する気体
の流量及び前記各段階の蒸着チャンバ内部の工程圧力中
いずれか一つ以上の工程条件を同一に維持しながらそれ
ぞれの段階を行うことを特徴とする請求項1に記載の化
学気相蒸着方法。
5. The pre-stabilization step and the material deposition step each include determining at least one process condition based on a flow rate of a gas introduced into the deposition chamber and a process pressure inside the deposition chamber in each step. The chemical vapor deposition method according to claim 1, wherein each step is performed while maintaining the same.
【請求項6】 前記予備安定化段階及び物質蒸着段階は
前記蒸着チャンバ内部へ導入するそれぞれの気体の流量
を500SCCMを基準として±10SCCM偏差範囲
内に維持しながらそれぞれの段階を行うことを特徴とす
る請求項5に記載の化学気相蒸着方法。
6. The pre-stabilization step and the material deposition step may be performed while maintaining a flow rate of each gas introduced into the deposition chamber within a ± 10 SCCM deviation range with reference to 500 SCCM. The chemical vapor deposition method according to claim 5, wherein
【請求項7】 前記物質蒸着段階は前記蒸着チャンバ内
部へ導入する気体の含量を50パーセントに維持しなが
ら行うことを特徴とする請求項5に記載の化学気相蒸着
方法。
7. The method of claim 5, wherein the step of depositing the material is performed while maintaining the content of gas introduced into the deposition chamber at 50%.
【請求項8】 前記予備安定化段階及び物質蒸着段階は
前記蒸着チャンバ内部の工程圧力を0.25トールを基
準として±0.015トールの偏差範囲内に維持しなが
らそれぞれの段階を行うことを特徴とする請求項5に記
載の化学気相蒸着方法。
8. The pre-stabilization step and the material deposition step include performing each step while maintaining a process pressure in the deposition chamber within a deviation range of ± 0.015 Torr based on 0.25 Torr. The chemical vapor deposition method according to claim 5, characterized in that:
【請求項9】 前記予備安定化段階は窒素気体を利用し
て前記蒸着チャンバ内部へ導入しながら行うことを特徴
とする請求項1に記載の化学気相蒸着方法。
9. The method of claim 1, wherein the pre-stabilization is performed while introducing the gas into the deposition chamber using a nitrogen gas.
【請求項10】 前記所定の物質がポリシリコン、シリ
コン酸化物及びシリコン窒化物よりなる群から選択され
たいずれか一つの物質であることを特徴とする請求項1
に記載の化学気相蒸着方法。
10. The method according to claim 1, wherein the predetermined material is any one selected from the group consisting of polysilicon, silicon oxide, and silicon nitride.
5. The chemical vapor deposition method according to 1.
【請求項11】 前記物質蒸着段階は前記半導体ウエー
ハ上にポリシリコンを蒸着するためにシラン気体を前記
蒸着チャンバ内部へ導入する原料気体として利用するこ
とを特徴とする請求項10に記載の化学気相蒸着方法。
11. The chemical vapor deposition method according to claim 10, wherein the material deposition step uses a silane gas as a source gas introduced into the deposition chamber to deposit polysilicon on the semiconductor wafer. Phase deposition method.
【請求項12】 前記予備安定化段階及び物質蒸着段階
はそれぞれの段階で複数個の工程条件を相互同一に維持
しながらそれぞれの段階を行うことを特徴とする請求項
11に記載の化学気相蒸着方法。
12. The chemical vapor phase of claim 11, wherein the pre-stabilization step and the material deposition step are performed in each step while maintaining a plurality of process conditions the same. Evaporation method.
【請求項13】 前記予備安定化段階及び物質蒸着段階
はそれぞれの段階で前記蒸着チャンバ内部に各々流れる
窒素気体とシラン気体の流量及び前記各段階の蒸着チャ
ンバ内部の工程圧力中いずれか一つ以上を含む工程条件
を同一に維持しながらそれぞれの段階を行うことを特徴
とする請求項12に記載の化学気相蒸着方法。
13. The pre-stabilization step and the material deposition step may include at least one of a flow rate of a nitrogen gas and a silane gas flowing into the deposition chamber and a process pressure inside the deposition chamber in each step. The chemical vapor deposition method according to claim 12, wherein each step is performed while maintaining the same process conditions including:
【請求項14】 前記予備安定化段階及び物質蒸着段階
はそれぞれの段階で前記蒸着チャンバへ各々流れる窒素
気体とシラン気体の流量を500SCCMを基準に±1
0SCCMの偏差範囲内に維持しながらそれぞれの段階
を行うことを特徴とする請求項13に記載の化学気相蒸
着方法。
14. The pre-stabilization step and the material deposition step may include controlling the flow rates of the nitrogen gas and the silane gas flowing into the deposition chamber to ± 1 on the basis of 500 SCCM.
14. The chemical vapor deposition method according to claim 13, wherein each step is performed while maintaining the deviation within a deviation range of 0 SCCM.
【請求項15】 前記物質蒸着段階は前記蒸着チャンバ
内部へ導入するシラン気体の含量を50パーセントに維
持しながら行うことを特徴とする請求項12に記載の化
学気相蒸着方法。
15. The method of claim 12, wherein the depositing the material is performed while maintaining a content of silane gas introduced into the deposition chamber at 50%.
【請求項16】 前記予備安定化段階及び物質蒸着段階
は前記蒸着チャンバ内部の工程圧力を0.25トールを
基準として±0.015トールの偏差範囲内に維持しな
がらそれぞれの段階を行うことを特徴とする請求項12
に記載の化学気相蒸着方法。
16. The pre-stabilization step and the material deposition step may be performed while maintaining a process pressure in the deposition chamber within a deviation range of ± 0.015 Torr based on 0.25 Torr. Claim 12
5. The chemical vapor deposition method according to 1.
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