JPS60138908A - 減圧ｃｖｄ装置 - Google Patents
減圧ｃｖｄ装置Info
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- JPS60138908A JPS60138908A JP24637783A JP24637783A JPS60138908A JP S60138908 A JPS60138908 A JP S60138908A JP 24637783 A JP24637783 A JP 24637783A JP 24637783 A JP24637783 A JP 24637783A JP S60138908 A JPS60138908 A JP S60138908A
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- Japan
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- quartz tube
- pressure cvd
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- 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
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02612—Formation types
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
．１
〔発明の技術分野〕
本発明は半導体装置の製造に際して半導体・つ□、□エ
バー上に化学気相成長（ｃｖｎ）法による薄膜を形成す
るために使用されるＣＶＤ装置に％Ｌ特に減圧下でＣＶ
Ｄ薄膜を形成する減圧ＣＶＤ装置に関する。
バー上に化学気相成長（ｃｖｎ）法による薄膜を形成す
るために使用されるＣＶＤ装置に％Ｌ特に減圧下でＣＶ
Ｄ薄膜を形成する減圧ＣＶＤ装置に関する。
こ９種の従来の減圧ＣＶＤ装置は！１図に示すように構
成虜れている。即ち、１は反応容器（通常は石英管）、
２は上記石英管１を加熱するための熱源（たとえばヒー
タ）、３は上記石英管１の一端側に連通ずるパイプ４に
第１のマス７０−コントロー：ｙ （ＭＦＧ） ｓ オ
ヨヒ第１ Ｏハルプロを介して接続された反応ガス源、
７は前記石英管１の他端側に連通するパイプ８に第２の
ハ、〃プ９％第２のＭＦＧ １０および第３のパルプト
を介して接続された不活性ガス源、１２は上記第２のパ
ルプ９と石英管１との間のパイプ８に接続され九−生計
、１シ紘上記第２のパルプ、蓮２と第２のＭＦＣ１０と
の間のパイプ８１Ｃ接続された真空ポンプ（たとえばロ
ータリーポンプ）である。
成虜れている。即ち、１は反応容器（通常は石英管）、
２は上記石英管１を加熱するための熱源（たとえばヒー
タ）、３は上記石英管１の一端側に連通ずるパイプ４に
第１のマス７０−コントロー：ｙ （ＭＦＧ） ｓ オ
ヨヒ第１ Ｏハルプロを介して接続された反応ガス源、
７は前記石英管１の他端側に連通するパイプ８に第２の
ハ、〃プ９％第２のＭＦＧ １０および第３のパルプト
を介して接続された不活性ガス源、１２は上記第２のパ
ルプ９と石英管１との間のパイプ８に接続され九−生計
、１シ紘上記第２のパルプ、蓮２と第２のＭＦＣ１０と
の間のパイプ８１Ｃ接続された真空ポンプ（たとえばロ
ータリーポンプ）である。
いま、石英＆７ト１４に複数枚（１パッチ分）の半導体
ウェハー１５を載置したものを石英管１内に収容し、こ
れらの半導体ウェハー１５上にたとえばＭＯＳ ｍ Ｌ
ＳＩのダート電極となるポリシリコン薄膜を成長させる
ものと、反応ガス源３としてＳｉＨ４ガス（シランガス
）、不活性〃ス源７としてＮ２ガス（窒素ガス）を用い
る場合についてＣＶＤ方法を簡単に説明する。先ず、た
とえば５００℃〜８００℃に加熱した石英管Ｉ内に前記
半導体ウェハー１５を収容する。次に、真空ポンプ１３
により石英管１内をたとえば０．０１Ｔｏｒｒの真空に
するｂこのとき、第２のバルブ９は開いておくが、第１
１第３のバルブ６゜１１は閉じておく。次に、第１のバ
ルブ６を開けてＳｉＨ４ガスを石英管１内に流し、はぼ
これと同時に第３のバルブ１ノを開けてＮ２ガスをパッ
クグランド用として流す。この場合、石英管１内の真空
度を０．５〜３． ＯＴｏｒｒ内の一定値に保つように
各ガスの流量を調整しておく。そして、所定特開のＣＶ
Ｄ膜形成処理を終えると、第１のバルブ６を閉じ、石英
管１内をＮ２ガスによシ常圧に戻したのち半導体ウェハ
ー１５を取シ出す。
ウェハー１５を載置したものを石英管１内に収容し、こ
れらの半導体ウェハー１５上にたとえばＭＯＳ ｍ Ｌ
ＳＩのダート電極となるポリシリコン薄膜を成長させる
ものと、反応ガス源３としてＳｉＨ４ガス（シランガス
）、不活性〃ス源７としてＮ２ガス（窒素ガス）を用い
る場合についてＣＶＤ方法を簡単に説明する。先ず、た
とえば５００℃〜８００℃に加熱した石英管Ｉ内に前記
半導体ウェハー１５を収容する。次に、真空ポンプ１３
により石英管１内をたとえば０．０１Ｔｏｒｒの真空に
するｂこのとき、第２のバルブ９は開いておくが、第１
１第３のバルブ６゜１１は閉じておく。次に、第１のバ
ルブ６を開けてＳｉＨ４ガスを石英管１内に流し、はぼ
これと同時に第３のバルブ１ノを開けてＮ２ガスをパッ
クグランド用として流す。この場合、石英管１内の真空
度を０．５〜３． ＯＴｏｒｒ内の一定値に保つように
各ガスの流量を調整しておく。そして、所定特開のＣＶ
Ｄ膜形成処理を終えると、第１のバルブ６を閉じ、石英
管１内をＮ２ガスによシ常圧に戻したのち半導体ウェハ
ー１５を取シ出す。
上述したような減圧ＣＶＤ装置によシたとえば５００Ｘ
以下の極薄膜を形成させようとしたとき、真空度のばら
つき、温度のゆらぎ、ガス流量の変化によシ薄膜の性質
が変化する。上記例では膜厚の変化によシボリシリコン
薄膜の抵抗値が変化し、特に抵抗値が高くなると半導体
装置の性能を損なう（動作速度が遅くなるなど）問題が
生じる。然るに、従来の減圧ＣＶＤ装置における薄膜形
成時間の経過に対する真空度は第２図に示すように、そ
の立ち上り時に大きく変化していた。この変化が、同一
パッチ内のウェハー間にＣＶＤ膜のばらつきが生じたシ
、同一ウニバー面内にＣＶＤ膜のばらつきが生じる原因
となっていた。
以下の極薄膜を形成させようとしたとき、真空度のばら
つき、温度のゆらぎ、ガス流量の変化によシ薄膜の性質
が変化する。上記例では膜厚の変化によシボリシリコン
薄膜の抵抗値が変化し、特に抵抗値が高くなると半導体
装置の性能を損なう（動作速度が遅くなるなど）問題が
生じる。然るに、従来の減圧ＣＶＤ装置における薄膜形
成時間の経過に対する真空度は第２図に示すように、そ
の立ち上り時に大きく変化していた。この変化が、同一
パッチ内のウェハー間にＣＶＤ膜のばらつきが生じたシ
、同一ウニバー面内にＣＶＤ膜のばらつきが生じる原因
となっていた。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、同一バッ
チ内のウェハー間、同一ウェノ１−面内で膜厚のばらつ
きが少ないＣＶＤ膜を形成し得る減圧ＣＶＤ装置を提供
するものである。
チ内のウェハー間、同一ウェノ１−面内で膜厚のばらつ
きが少ないＣＶＤ膜を形成し得る減圧ＣＶＤ装置を提供
するものである。
即ち、本発明の減圧ＣＶＤ装置は、ＣＶＤ膜形成時にお
ける反応容器内の真空度の検出出力に応じてバックグラ
ンド用の不活性ガスの流量を制御し、上記真空度をほぼ
一定に制御するフィードバック制御系を具備することを
特徴とするものである。
ける反応容器内の真空度の検出出力に応じてバックグラ
ンド用の不活性ガスの流量を制御し、上記真空度をほぼ
一定に制御するフィードバック制御系を具備することを
特徴とするものである。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第３図に示す減圧ＣＶＤ装置は、第１図を参蝋して前述
した減圧ＣＶＤ装置に比べて薄膜形成蒔に真空計１２に
よる真空度計測出力に応じて不活性ガス流量制御用の第
２のＭＦＣ１０を制御し、石英管１内の真空度をほぼ一
定に保持するフィードバック制御系３０を付加した点が
異なシ、その他は同じであるので第１図中と同一符号を
＃ｌ−ｆ矛の一１５８８歩省畝ナスー 上記フィードバック制御系３０は、たとえば第４図に示
すように構成されている。即ち、４ノは第１の演算増幅
器であシ、その（ト）入力端には真空計（第３図１２）
から真空度計測出力電圧が入力し、その（へ）入力端と
出力端との間には雑音消去用のフィルタ回路４２が接続
されると共に真空計表示電圧出力回路４３が接続されて
いる。４４は第２の演算増幅器であシ、その（ト）入力
端には基準電圧調整回路４５から調整可能な基準電圧が
入力し、その（へ）入力端と出力端との間には真空度検
出入力からガス流量制御出力までの時間を定めるための
積分回路４６が接続されている。４７社切換スイッチで
あシ、上記第２の演算増幅器４４の出力電圧または電圧
設定回路４８の出力電圧を選択して第２のＭＦＣ（第３
図１０）の制御入力として供給するためのものである。
した減圧ＣＶＤ装置に比べて薄膜形成蒔に真空計１２に
よる真空度計測出力に応じて不活性ガス流量制御用の第
２のＭＦＣ１０を制御し、石英管１内の真空度をほぼ一
定に保持するフィードバック制御系３０を付加した点が
異なシ、その他は同じであるので第１図中と同一符号を
＃ｌ−ｆ矛の一１５８８歩省畝ナスー 上記フィードバック制御系３０は、たとえば第４図に示
すように構成されている。即ち、４ノは第１の演算増幅
器であシ、その（ト）入力端には真空計（第３図１２）
から真空度計測出力電圧が入力し、その（へ）入力端と
出力端との間には雑音消去用のフィルタ回路４２が接続
されると共に真空計表示電圧出力回路４３が接続されて
いる。４４は第２の演算増幅器であシ、その（ト）入力
端には基準電圧調整回路４５から調整可能な基準電圧が
入力し、その（へ）入力端と出力端との間には真空度検
出入力からガス流量制御出力までの時間を定めるための
積分回路４６が接続されている。４７社切換スイッチで
あシ、上記第２の演算増幅器４４の出力電圧または電圧
設定回路４８の出力電圧を選択して第２のＭＦＣ（第３
図１０）の制御入力として供給するためのものである。
而して、上記制御系において、初期状態では切換スイッ
チ４７によシミ圧設定回路４８の出力電圧を選択させて
、第２のＭＦＣ（第３図１０）の制御入力の標準値を与
えておく。これによって、膜形成開始時における第２の
ＭＦＣによるガス流量制御を標準状態に設定可能である
。そして、膜形成開始とほぼ同時に切換スイッチ４７を
切換制御して第２の演算増幅器４４の出力電圧を選択さ
せる。したがって、真空変針計測出力電圧が第１の演算
増幅器４ノにより増幅された電圧と基準電圧調整回路４
５からの基準電圧との差に応じた第２の増幅器４４の出
力電圧によりて第２のＭＦＣが制御されるようになる。
チ４７によシミ圧設定回路４８の出力電圧を選択させて
、第２のＭＦＣ（第３図１０）の制御入力の標準値を与
えておく。これによって、膜形成開始時における第２の
ＭＦＣによるガス流量制御を標準状態に設定可能である
。そして、膜形成開始とほぼ同時に切換スイッチ４７を
切換制御して第２の演算増幅器４４の出力電圧を選択さ
せる。したがって、真空変針計測出力電圧が第１の演算
増幅器４ノにより増幅された電圧と基準電圧調整回路４
５からの基準電圧との差に応じた第２の増幅器４４の出
力電圧によりて第２のＭＦＣが制御されるようになる。
即ち、第３図において、石英管１内の真空度が低下し始
めようとすると、第２のＭＰＣＩ ＯはＮ２ｆｆスの流
量を増加させるように制御して石英管１内の真空度の低
下を防止する。このようなフィードバック制御によシ、
石英管１内の真空度の変化はたとえば第５図に示すよう
になることが確認されており、従来例（第２図参照）に
比べて真空度の変化が著しく小さくなっている。そして
、上記実施例の装置によシ得られたＣＶＤ膜のばらつき
は、同一パッチ内のウェハー間で±３％以下（同一ウニ
バー面内ではさらに小さい。）であることが確認されて
おシ、従来例では同一パッチ内のウェハー間でばらつき
が±８チ以上であったのに比べて著しく改善されている
。
めようとすると、第２のＭＰＣＩ ＯはＮ２ｆｆスの流
量を増加させるように制御して石英管１内の真空度の低
下を防止する。このようなフィードバック制御によシ、
石英管１内の真空度の変化はたとえば第５図に示すよう
になることが確認されており、従来例（第２図参照）に
比べて真空度の変化が著しく小さくなっている。そして
、上記実施例の装置によシ得られたＣＶＤ膜のばらつき
は、同一パッチ内のウェハー間で±３％以下（同一ウニ
バー面内ではさらに小さい。）であることが確認されて
おシ、従来例では同一パッチ内のウェハー間でばらつき
が±８チ以上であったのに比べて著しく改善されている
。
上述したように本発明の減圧ＣＶＤ装置によれば、 Ｃ
ＶＤ膜形成時における反応容器内の真空度をほぼ一定に
保持し得るようにフィードバック制御系を設けたので、
同一パッチ内ノウエバー： 間、同一ウニバー面内での
膜厚のばらつきが少ないＣＶＤ膜を形成することができ
る。したがって、上記ウェハーから得られる半導体集積
回路の動作性能の向上、製品歩留シの向上を図ることが
できる。
ＶＤ膜形成時における反応容器内の真空度をほぼ一定に
保持し得るようにフィードバック制御系を設けたので、
同一パッチ内ノウエバー： 間、同一ウニバー面内での
膜厚のばらつきが少ないＣＶＤ膜を形成することができ
る。したがって、上記ウェハーから得られる半導体集積
回路の動作性能の向上、製品歩留シの向上を図ることが
できる。
第１図唸従来の減圧ＣＶＤ装置を概略的に示す構成説明
図、第２図は第１図の装置によるＣＶＤ膜形成時におけ
る石英管内真空度の変化を示す図、第３図は本発明□に
係る減圧ＣＶＤ装置の一実施例を示す構成説明図、第４
図は第３図のフィードツクツク制御系を取シ出してその
一例を示す回路図、第５図は第３図の装置にょるＣＶＤ
膜形成時における石英管内真空度の変化を示す図である
。 １・・・石英管、３・・・反一応ガス源、４，８・・り
母イブ、５１１０・ＮＦＣ，６、９、１１−／＃ルブ、
２・・・不活性ガス源、１２・・・真空計、３ｏ・・・
フィードバック制御系、４１．４４・・・演算増幅器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ＠２門 第３ｒｆ４
図、第２図は第１図の装置によるＣＶＤ膜形成時におけ
る石英管内真空度の変化を示す図、第３図は本発明□に
係る減圧ＣＶＤ装置の一実施例を示す構成説明図、第４
図は第３図のフィードツクツク制御系を取シ出してその
一例を示す回路図、第５図は第３図の装置にょるＣＶＤ
膜形成時における石英管内真空度の変化を示す図である
。 １・・・石英管、３・・・反一応ガス源、４，８・・り
母イブ、５１１０・ＮＦＣ，６、９、１１−／＃ルブ、
２・・・不活性ガス源、１２・・・真空計、３ｏ・・・
フィードバック制御系、４１．４４・・・演算増幅器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 ＠２門 第３ｒｆ４
Claims (2)
- （１） 減圧ＣＶＤ装置において、ＣＶＤ膜形成時にお
ける反応容器内の真空度の検出出力に応じて□パックグ
ランド用の不活性ガスの流量を制御し。 上記真空度をほぼ一定に制御するクイ−、ドパツク制御
系を具備することｔ−特徴とする減圧ＣＶＤ １１装置
。 - （２）前記フィードパ、り制御系紘、反応容器１内の真
空度を検出する真空計の計・副出力電圧が□入力し、こ
の電圧入力を基準電圧との間で大小：□比較し、その差
電圧に応じた出力電圧を前記不活性ガス源ビン制御器の
制御入力として供給す′する演算増幅器を有することを
Ｉｌ！Ｉ□徴とする前記特１１許請求の範囲第１項記載
の減圧ＣＶＤ装置。 ：［
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24637783A JPS60138908A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24637783A JPS60138908A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60138908A true JPS60138908A (ja) | 1985-07-23 |
Family
ID=17147634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24637783A Pending JPS60138908A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 減圧ｃｖｄ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60138908A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163325A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエツチング方法 |
| US5496408A (en) * | 1992-11-20 | 1996-03-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus for producing compound semiconductor devices |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP24637783A patent/JPS60138908A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62163325A (ja) * | 1986-01-14 | 1987-07-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ドライエツチング方法 |
| JPH0513374B2 (ja) * | 1986-01-14 | 1993-02-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| US5496408A (en) * | 1992-11-20 | 1996-03-05 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Apparatus for producing compound semiconductor devices |
| US5589110A (en) * | 1992-11-20 | 1996-12-31 | Mitsubishi Electric Corp | Container for liquid metal organic compound |
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