JPS6049623A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPS6049623A JPS6049623A JP15747183A JP15747183A JPS6049623A JP S6049623 A JPS6049623 A JP S6049623A JP 15747183 A JP15747183 A JP 15747183A JP 15747183 A JP15747183 A JP 15747183A JP S6049623 A JPS6049623 A JP S6049623A
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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】
)、産業上の利用分野
この発明は半辱体りエーハに窒化膜(Si3”4 )や
酸化膜(61402)、シリコン多結晶膜(Poly−
8i )fz ト(D q Q体CV D (Chem
ical VaporDepOBition )膜を減
圧化で生成する減圧化学気相成長法(LPCVD法)に
よる半導体装置の製造〔1〕 方法VCFMする。
酸化膜(61402)、シリコン多結晶膜(Poly−
8i )fz ト(D q Q体CV D (Chem
ical VaporDepOBition )膜を減
圧化で生成する減圧化学気相成長法(LPCVD法)に
よる半導体装置の製造〔1〕 方法VCFMする。
ロ、従米技術
半導体CV”D膜生成法には反応室内の反応ガス圧k
710 HPa付近の常圧にして行う常圧cvp法と反
応室内のガス圧をo、l〜/ Q HPaVc減圧して
行う減圧CV3)法がある。前者方法はCVD膜生成速
度に優れるが、CVD膜の膜厚や比抵抗分布の均一化な
ど品質の点で後者方法に劣り、そこで最近はより高精度
なものが要求される超LSIなどの半導体装置の開発に
伴って半導体クエーハのC’VD膜生成は減圧CVD法
で行われることが多くなっている。
710 HPa付近の常圧にして行う常圧cvp法と反
応室内のガス圧をo、l〜/ Q HPaVc減圧して
行う減圧CV3)法がある。前者方法はCVD膜生成速
度に優れるが、CVD膜の膜厚や比抵抗分布の均一化な
ど品質の点で後者方法に劣り、そこで最近はより高精度
なものが要求される超LSIなどの半導体装置の開発に
伴って半導体クエーハのC’VD膜生成は減圧CVD法
で行われることが多くなっている。
減圧CVD法によるC’VD装置に反応室内での半導体
クエーハの収納形)島や反応ガスの流し方によV横形、
w形、バレル形があり、いずれも反応室内の反応ガス圧
をθ、/〜/θHPi Vc減圧してこれを反応室外か
ら反応ガスが還元又に熱分解j゛る温度(反応温度)ま
で加ν〜して還元又は熱分解し、反応室内の半導体クエ
ーハにCVD膜を順次成長させている。この方法によ(
2) ると反応室内が減圧下にあるので反応ガス(キャリヤガ
スを合む)の平均自由行程が犬さくなり、C’VD膜の
J臭jlや比抵抗分布の均一化が谷筋になり、最近の半
導体高積度化の要求に十分対応することがgJ#i!、
である。また反応びスに5in4. 02. PH3ガ
スを1史川することにより低温5102膜、PEG膜の
生成をも可能にする。
クエーハの収納形)島や反応ガスの流し方によV横形、
w形、バレル形があり、いずれも反応室内の反応ガス圧
をθ、/〜/θHPi Vc減圧してこれを反応室外か
ら反応ガスが還元又に熱分解j゛る温度(反応温度)ま
で加ν〜して還元又は熱分解し、反応室内の半導体クエ
ーハにCVD膜を順次成長させている。この方法によ(
2) ると反応室内が減圧下にあるので反応ガス(キャリヤガ
スを合む)の平均自由行程が犬さくなり、C’VD膜の
J臭jlや比抵抗分布の均一化が谷筋になり、最近の半
導体高積度化の要求に十分対応することがgJ#i!、
である。また反応びスに5in4. 02. PH3ガ
スを1史川することにより低温5102膜、PEG膜の
生成をも可能にする。
1yllえば横形cvn装置を使った減圧CVD法によ
る従来製法を第7図と第2図から説明する。第1図の横
形CVD装置において、(1)に石英製反応室である炉
芯管、(2)は炉芯管illの一端囲口を適宜閉基する
石英製ドア、(3)は炉芯管fil内をパルプ(4]を
介し適宜真空引きする真空ポンプ、(5)は真空計、(
61は炉芯管(11円に所望の反応ガス(7)を供給す
るガス供給料の都、(81は炉芯管(11の外周に装置
された加熱手段である。(9)は半導体クエーI’、+
101は半導体クエー/−+91を被故校定聞隔で植立
保持する石英製ボートである。
る従来製法を第7図と第2図から説明する。第1図の横
形CVD装置において、(1)に石英製反応室である炉
芯管、(2)は炉芯管illの一端囲口を適宜閉基する
石英製ドア、(3)は炉芯管fil内をパルプ(4]を
介し適宜真空引きする真空ポンプ、(5)は真空計、(
61は炉芯管(11円に所望の反応ガス(7)を供給す
るガス供給料の都、(81は炉芯管(11の外周に装置
された加熱手段である。(9)は半導体クエーI’、+
101は半導体クエー/−+91を被故校定聞隔で植立
保持する石英製ボートである。
上記装置で半導体りエー119)に例えば5i3Nj膜
を生成する場合、反応ガス(力にS 1H2CI2ガス
とNH3ガスを使11」シて第2図に示す作業熱サイク
ルで行われている。尚、この時の反応式は次式の通りで
ある。
を生成する場合、反応ガス(力にS 1H2CI2ガス
とNH3ガスを使11」シて第2図に示す作業熱サイク
ルで行われている。尚、この時の反応式は次式の通りで
ある。
j 5iH2G g2+ダNH3→S i3N4+乙H
CI+にH2先ずドア(2)を囲けて約zooOc に
加熱保持された炉芯管(1)内にボー) [01と共に
半導体クエーハt91 +91・・・を収納してドア[
101e閉じる。半等体りエーノ[91+91・・・が
所定温度に達すると、次に炉芯管Ill内に反応ガス(
7)を供給し、前後して真空ポンプ(3)で炉芯管(1
)内を真空引きしてガス圧を所定圧まで減圧する。する
と炉芯管111内の反応ガス(7)は上記反応式で還元
反応が進行し、各半導体クエー/〜(91191−〇・
上に所望の513N4膜が成長する。一定時間経過後ド
ア12)を開き炉芯管fll内の半辱体りエー/−+9
1 +91・・eをボー) 1101と共に収出す。以
後炉芯管ill内を約200°cyr−保持したまま上
記U】作が7作業サイクル毎にilA ”)返し行われ
る。
CI+にH2先ずドア(2)を囲けて約zooOc に
加熱保持された炉芯管(1)内にボー) [01と共に
半導体クエーハt91 +91・・・を収納してドア[
101e閉じる。半等体りエーノ[91+91・・・が
所定温度に達すると、次に炉芯管Ill内に反応ガス(
7)を供給し、前後して真空ポンプ(3)で炉芯管(1
)内を真空引きしてガス圧を所定圧まで減圧する。する
と炉芯管111内の反応ガス(7)は上記反応式で還元
反応が進行し、各半導体クエー/〜(91191−〇・
上に所望の513N4膜が成長する。一定時間経過後ド
ア12)を開き炉芯管fll内の半辱体りエー/−+9
1 +91・・eをボー) 1101と共に収出す。以
後炉芯管ill内を約200°cyr−保持したまま上
記U】作が7作業サイクル毎にilA ”)返し行われ
る。
・・1発明が解決しようとする問題点
ところで減圧CVD法においては必ずしもCVD膜が均
一に形成されるとは限らない問題があった。即ち1例え
ば上記S’3N4膜生成VC際し5作業完了後の半導体
クエーノ・のEli3N4膜に非常rc[細な813N
4以外の未知なる生成物が異物として部分的に付着して
成長し小突起を形成することがあった0このような未知
なる生成物の成長は半導体製造の後工程であるエツチン
グ工程等に悪影響を及ぼし、半導体装置の歩留り低下を
招く大きな要因になっている。
一に形成されるとは限らない問題があった。即ち1例え
ば上記S’3N4膜生成VC際し5作業完了後の半導体
クエーノ・のEli3N4膜に非常rc[細な813N
4以外の未知なる生成物が異物として部分的に付着して
成長し小突起を形成することがあった0このような未知
なる生成物の成長は半導体製造の後工程であるエツチン
グ工程等に悪影響を及ぼし、半導体装置の歩留り低下を
招く大きな要因になっている。
本発明者に上記減圧cVD法における所望のCVD膜上
での未知なる生成物の成長を止めるための様々な実験を
した結果、1回の作業完了から次の作業開始までの作業
開隔1i3時間以上設ければCVD膜での未知なる生成
物の成長が抑えられること、及び新しい反応室を使用し
た時に同じ結果が得られることを知見した。この結果に
よりCVD膜での未知なる生成物は反応ガスの未反応分
が反応室内壁面に付着して積もり、これが還元又は熱分
解して半導体クエーハ上に付着し成長したものであるこ
とが分った。
での未知なる生成物の成長を止めるための様々な実験を
した結果、1回の作業完了から次の作業開始までの作業
開隔1i3時間以上設ければCVD膜での未知なる生成
物の成長が抑えられること、及び新しい反応室を使用し
た時に同じ結果が得られることを知見した。この結果に
よりCVD膜での未知なる生成物は反応ガスの未反応分
が反応室内壁面に付着して積もり、これが還元又は熱分
解して半導体クエーハ上に付着し成長したものであるこ
とが分った。
(5)
具体的には513N4膜を生成する場合、5iH2C1
2の未反応分が反応室内壁面に付着し、これが何回かの
作業ザIクル後に還元反応してPo1y−3i又に反応
室に流入した空気との反応による5ixtyとなって所
望の813N4膜上に付着し成長することが分った。
2の未反応分が反応室内壁面に付着し、これが何回かの
作業ザIクル後に還元反応してPo1y−3i又に反応
室に流入した空気との反応による5ixtyとなって所
望の813N4膜上に付着し成長することが分った。
従って、作業間隔を3時間以上設けるか、反応室を常V
C新しいものにするか、又に同じ意味で反応室内を頻繁
にクリーニングして使用するかすれば従来問題点は解決
される。しかしこれでは翫産性が著しく悪くなる問題が
残り、実行は難しい。
C新しいものにするか、又に同じ意味で反応室内を頻繁
にクリーニングして使用するかすれば従来問題点は解決
される。しかしこれでは翫産性が著しく悪くなる問題が
残り、実行は難しい。
二、問題点を解決するための手段
本発明は上記結果に基づきなされたもので一所望の作業
サイクル間VC空の反応室内を所定のCVD反応温度以
上の高biA VC一定1時間加熱する作業予備工程を
付加した減圧CVD法による半棉体装置Hの製造方法を
提供する。このように作業ブイタル間に作業予備工程を
〃目えると−この作業予備工程時に反応室内の反応ガス
による未(6) 反応物が確実に還元又は熱分解し、従って次のCV D
g、生成作柴時VC悪影響全及ぼすことがjl((く
なる。このような作業予備工程に反応室にN2ガスを適
当琺供給しなから減圧して温度を」1昇させて行えばよ
く、との工程が完了すると反応室内を元の反応温度まで
五1年させて作業を続行する。
サイクル間VC空の反応室内を所定のCVD反応温度以
上の高biA VC一定1時間加熱する作業予備工程を
付加した減圧CVD法による半棉体装置Hの製造方法を
提供する。このように作業ブイタル間に作業予備工程を
〃目えると−この作業予備工程時に反応室内の反応ガス
による未(6) 反応物が確実に還元又は熱分解し、従って次のCV D
g、生成作柴時VC悪影響全及ぼすことがjl((く
なる。このような作業予備工程に反応室にN2ガスを適
当琺供給しなから減圧して温度を」1昇させて行えばよ
く、との工程が完了すると反応室内を元の反応温度まで
五1年させて作業を続行する。
ホ、夾施例
第7図の横形CVD装置dを使って半辱体りエーハt9
1 +91・・・VC8L3N4 J摸を生成する場合
、木@明は第3図の作業熱ティクルのメ1く行う。
1 +91・・・VC8L3N4 J摸を生成する場合
、木@明は第3図の作業熱ティクルのメ1く行う。
先ず通常111りの1回の作栗終r後、ドア+21を1
jrJき処理済みの半醇体りエーハ191 +91・・
・をボー ) +101と共に収出してドア(2)を目
1しる。その後炉芯管111内VrlN2 ガスを適当
量流し真空ポンプ]3)で炉芯管fil内を減圧(CV
D時と同じがより低圧程度)して加熱源+81+/(:
てソ′リタjo Q C以上に加熱し、この状1訴を釣
j0分間保持させてから元のgoooc に戻す。この
り5θOCの高温保持時11M内に炉芯・α(1)内の
反応ガスの不安定な5iH2G/2ガスは完全に安定な
物質(Poey−8i 。
jrJき処理済みの半醇体りエーハ191 +91・・
・をボー ) +101と共に収出してドア(2)を目
1しる。その後炉芯管111内VrlN2 ガスを適当
量流し真空ポンプ]3)で炉芯管fil内を減圧(CV
D時と同じがより低圧程度)して加熱源+81+/(:
てソ′リタjo Q C以上に加熱し、この状1訴を釣
j0分間保持させてから元のgoooc に戻す。この
り5θOCの高温保持時11M内に炉芯・α(1)内の
反応ガスの不安定な5iH2G/2ガスは完全に安定な
物質(Poey−8i 。
5ixty、など)VC還元又は熱分解され、従って次
作業において炉芯・gIll内に供給された半導体クエ
ーハt91 +91・0.には5i31q4膜が均一に
安定して成長する。
作業において炉芯・gIll内に供給された半導体クエ
ーハt91 +91・0.には5i31q4膜が均一に
安定して成長する。
4 F、fOoC(0m1反n5iH2C12Nス’r
使用して半導体クエーハにPOly−8igを成長させ
るVC適用される最低部属である。址たりjooCの縞
湿保持時向はS 13N 4膜成長作朶における諸条件
により異なるが、・凪して30分以上あれば十分である
。
使用して半導体クエーハにPOly−8igを成長させ
るVC適用される最低部属である。址たりjooCの縞
湿保持時向はS 13N 4膜成長作朶における諸条件
により異なるが、・凪して30分以上あれば十分である
。
また水元り−Jは横形CVD装置装置体以外VD装置を
′反った減圧CVD法にも通用しf停るもので、作業予
備工程の加熱温度と〃目熱尿持時間はCVDj夙の内容
によりλ更される。また作業予備工程は7回の作業サイ
クル苺に行うことが望ましいが、式目の作業ブイタルに
7回の割合で行うようlCC九九よい。
′反った減圧CVD法にも通用しf停るもので、作業予
備工程の加熱温度と〃目熱尿持時間はCVDj夙の内容
によりλ更される。また作業予備工程は7回の作業サイ
クル苺に行うことが望ましいが、式目の作業ブイタルに
7回の割合で行うようlCC九九よい。
へ1発りJの効果
以上説すjしたようVC1本発明によれば作業予備工程
の追加で半導体クエーハ上での反応ガスの未反応物の還
元反応又は熱分解による異物付着が未然に防止され、減
圧CVD法の(N顕性同上・半導体装置の歩留り改善が
図れる。塘た作業予備工程V′i3θ分程度の短かい時
間でよいので、慮産性が大きく損なわれることがJi1
4お、実施が容易である。
の追加で半導体クエーハ上での反応ガスの未反応物の還
元反応又は熱分解による異物付着が未然に防止され、減
圧CVD法の(N顕性同上・半導体装置の歩留り改善が
図れる。塘た作業予備工程V′i3θ分程度の短かい時
間でよいので、慮産性が大きく損なわれることがJi1
4お、実施が容易である。
K 図面の廂R4を説明
第7図は横形CVD装置の概略側面図、第コ図は従来の
減圧CVD法を説明するための作業熱flクル図、第3
図は本発明の方法全説りJするための作業熱サイクル図
である。
減圧CVD法を説明するための作業熱flクル図、第3
図は本発明の方法全説りJするための作業熱サイクル図
である。
Il+・・反応室(炉芯管) 、 (71・・反応ガス
。
。
(9)・・半辱体りエーハ〇
(9)
Claims (1)
- [11減圧下の反応室内に収納した半導体り工−ハを外
部加j’F’s一手段により所定の温&まで加熱すると
ともに反応室内に反応ガスを供給して、半導体クエーハ
に所望の生成膜全成長させる減圧化学気相成長法におけ
る所望の作業サスクル間に、反応室内を化学気相FJX
、長に必要な反応温度より高温に一定時間加熱して反応
室内の未反応物を還元又は熱分解する作業予備工程を付
加したことを特徴とする半導体装iNの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15747183A JPS6049623A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15747183A JPS6049623A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6049623A true JPS6049623A (ja) | 1985-03-18 |
Family
ID=15650397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15747183A Pending JPS6049623A (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6049623A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05109624A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-30 | Nec Yamaguchi Ltd | 減圧気相成長装置内の未反応ガスの除去方法 |
US7177716B2 (en) | 2004-02-28 | 2007-02-13 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for material control system interface |
US7218983B2 (en) | 2003-11-06 | 2007-05-15 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for integrating large and small lot electronic device fabrication facilities |
US7221993B2 (en) | 2003-01-27 | 2007-05-22 | Applied Materials, Inc. | Systems and methods for transferring small lot size substrate carriers between processing tools |
US7274971B2 (en) | 2004-02-28 | 2007-09-25 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for electronic device manufacturing system monitoring and control |
US7413069B2 (en) | 2004-02-28 | 2008-08-19 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for transferring a substrate carrier within an electronic device manufacturing facility |
US7720557B2 (en) | 2003-11-06 | 2010-05-18 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for enhanced operation of substrate carrier handlers |
US7778721B2 (en) | 2003-01-27 | 2010-08-17 | Applied Materials, Inc. | Small lot size lithography bays |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP15747183A patent/JPS6049623A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05109624A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-30 | Nec Yamaguchi Ltd | 減圧気相成長装置内の未反応ガスの除去方法 |
US7221993B2 (en) | 2003-01-27 | 2007-05-22 | Applied Materials, Inc. | Systems and methods for transferring small lot size substrate carriers between processing tools |
US7711445B2 (en) | 2003-01-27 | 2010-05-04 | Applied Materials, Inc. | Systems and methods for transferring small lot size substrate carriers between processing tools |
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US8204617B2 (en) | 2003-11-06 | 2012-06-19 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for enhanced operation of substrate carrier handlers |
US7177716B2 (en) | 2004-02-28 | 2007-02-13 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for material control system interface |
US7274971B2 (en) | 2004-02-28 | 2007-09-25 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for electronic device manufacturing system monitoring and control |
US7413069B2 (en) | 2004-02-28 | 2008-08-19 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for transferring a substrate carrier within an electronic device manufacturing facility |
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