JPS61114519A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
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- JPS61114519A JPS61114519A JP23621384A JP23621384A JPS61114519A JP S61114519 A JPS61114519 A JP S61114519A JP 23621384 A JP23621384 A JP 23621384A JP 23621384 A JP23621384 A JP 23621384A JP S61114519 A JPS61114519 A JP S61114519A
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- Japan
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- phosphine
- reaction tube
- supplied
- monosilane
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- 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
- H01L21/02367—Substrates
- H01L21/0237—Materials
- H01L21/02373—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02381—Silicon, silicon germanium, germanium
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- H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
- H01L21/02518—Deposited layers
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- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
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- 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
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、気相成長装置にかかシ、特に多結晶シリコン
成長時に同時に不純物としてリンを添加する、均一性の
良い化学気相輸送法による多結晶シリコン成長装置に関
する。
成長時に同時に不純物としてリンを添加する、均一性の
良い化学気相輸送法による多結晶シリコン成長装置に関
する。
半導体素子の微細化、高密度化が進むにつれて、微細加
工技術等の要求から厚さ方向に一様なリン原子の濃度分
布を有するポリシリコン膜が必要となりてきた。
工技術等の要求から厚さ方向に一様なリン原子の濃度分
布を有するポリシリコン膜が必要となりてきた。
従来厚さ方向に一様なリン濃度分布を有するポリシリコ
ン族を形成するためには原料ガスとしてモノシランとホ
スフィンを用い、両者の供給量を流量制御装置で制御し
た後、１ ｔｏｒｒ 復炭に減圧した反応管内に導入し
、その内に立てた半導体ウェハース表面上にリンを含む
ポリシリコンを堆積する減圧化学気相輸送成長（ＬＰＣ
ＶＤ）装置が用いられてきた。
ン族を形成するためには原料ガスとしてモノシランとホ
スフィンを用い、両者の供給量を流量制御装置で制御し
た後、１ ｔｏｒｒ 復炭に減圧した反応管内に導入し
、その内に立てた半導体ウェハース表面上にリンを含む
ポリシリコンを堆積する減圧化学気相輸送成長（ＬＰＣ
ＶＤ）装置が用いられてきた。
この装置においては、室温の七ノアランとホスフィンを
同時に同じ反応管内に導き入れる構造になりている。し
かし、モノシランとホスフィンの解離定数は異なってお
シ、そのため両者が同時に反応管内に導き入れられた場
合、反応管内において、原料ガス導入口付近ではポリシ
リコンの成長速度が大キく、排気口付近は成長速度が小
さいという不都合が生ずる。
同時に同じ反応管内に導き入れる構造になりている。し
かし、モノシランとホスフィンの解離定数は異なってお
シ、そのため両者が同時に反応管内に導き入れられた場
合、反応管内において、原料ガス導入口付近ではポリシ
リコンの成長速度が大キく、排気口付近は成長速度が小
さいという不都合が生ずる。
また圧力、温度、原料流量等の条件によって−概には言
えないものの反応管の前部ではポリシリコンの比抵抗が
小さく後部ではそれが大きいという不都合も起きる。
えないものの反応管の前部ではポリシリコンの比抵抗が
小さく後部ではそれが大きいという不都合も起きる。
この様に従来のホスフィン添加を用いるＬＰＣＶＤ装置
を用いる限シ、多数枚ウエノ・−ス処理型のものでは、
ポリシリコン膜膜質ならびに成長速度の反応管内の均一
性を十分に確保するのが極めて困難である。
を用いる限シ、多数枚ウエノ・−ス処理型のものでは、
ポリシリコン膜膜質ならびに成長速度の反応管内の均一
性を十分に確保するのが極めて困難である。
本発明の目的は上記欠点を除去し、多数枚ウェハース処
理型で、ポリシリコン膜の成長速度ならびに得られる膜
質が反応管内の位置に依らず均一な、リン添加ポリシリ
コン減圧気相輸送成長装置を提供することにある。
理型で、ポリシリコン膜の成長速度ならびに得られる膜
質が反応管内の位置に依らず均一な、リン添加ポリシリ
コン減圧気相輸送成長装置を提供することにある。
本発明の気相成長装置は、半導体基板上にモノシランと
ホスフィンを同時に供給し、該基板上に熱分解反応によ
りリン添加された多結晶シリコンを堆積する気相成長装
置において、前記ホスフィンを反応管に導入する以前に
あらかじめ加熱される部分を有して構成される。
ホスフィンを同時に供給し、該基板上に熱分解反応によ
りリン添加された多結晶シリコンを堆積する気相成長装
置において、前記ホスフィンを反応管に導入する以前に
あらかじめ加熱される部分を有して構成される。
以下本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明を実施するための化学気相輸送法による
ポリシリコン成長装置の模式図である。
ポリシリコン成長装置の模式図である。
反応管１１は３ゾーンの加熱用ヒーター１２によ、９６
００〜６５０℃に保つ。本実施例では６４０℃に保って
いる。
００〜６５０℃に保つ。本実施例では６４０℃に保って
いる。
ポリシリコンはＬＰＣＶＤ法によって反応堆積させるた
め、排気系にはメカニカルブースターポンプ１３とロー
タリーポンプ１４を接続する。反応管１１内の圧力は、
主に圧力調整用窒素配管１５に、窒素流量コントローラ
ー１６を通して窒素を流すことによシ調整する。反応管
内の圧力はピラニー圧力計１７でモニターする。
め、排気系にはメカニカルブースターポンプ１３とロー
タリーポンプ１４を接続する。反応管１１内の圧力は、
主に圧力調整用窒素配管１５に、窒素流量コントローラ
ー１６を通して窒素を流すことによシ調整する。反応管
内の圧力はピラニー圧力計１７でモニターする。
原料ガスのモノシランとホスフィンは、原料ガス流入口
１８．１９より反応管内に導入される。
１８．１９より反応管内に導入される。
このモノシランとホスフィンは流量コントローラー２０
．２１で流量制御されている。
．２１で流量制御されている。
ホスフィンの流入側の配管にはホスフィン流入側の配管
にはホスフィン流入口１９の直前に前加熱ヒータ２２で
加熱可能な、石英ガラス管制の前加熱反応管２３が接続
されている。ホスフィンはこの前加熱反応管中で加熱さ
れた後に反応管内に導入される。
にはホスフィン流入口１９の直前に前加熱ヒータ２２で
加熱可能な、石英ガラス管制の前加熱反応管２３が接続
されている。ホスフィンはこの前加熱反応管中で加熱さ
れた後に反応管内に導入される。
半導体ウェハース２４は治具２５によって反応管中に直
立している。リン添加されたポリシリコンはこの半導体
ウエノ・−ス上に堆積される。
立している。リン添加されたポリシリコンはこの半導体
ウエノ・−ス上に堆積される。
この様にホスフィンを前加熱することによジホスフィン
はあらかじめある程度解離し、反応管内での解離の分布
が大きく改善される。そのため得られるポリシリコン膜
の反応管内での成長速度、リンの濃度の分布が大きく改
善される。
はあらかじめある程度解離し、反応管内での解離の分布
が大きく改善される。そのため得られるポリシリコン膜
の反応管内での成長速度、リンの濃度の分布が大きく改
善される。
このＬＰＧＶＤポリシリコン成長装置を用いて、リンの
濃度および膜の成長速度の炉心管内均一性にすぐれたポ
リシリコン膜の成長が可能でとなる。
濃度および膜の成長速度の炉心管内均一性にすぐれたポ
リシリコン膜の成長が可能でとなる。
ここではポリシリコンのみについて触れたが、この手法
はアモルファスシリコン、エピタキシャルシリコンにも
有効である。
はアモルファスシリコン、エピタキシャルシリコンにも
有効である。
以上詳細に説明したように、本発明によれば多数枚ウェ
ハース処理型で、ポリシリコン膜の成長速度ならびに得
られる膜質が反応管内の位置に依らず均一な、リン添加
ポリシリコン減圧気相輸送成長膜が得られるため、半導
体ウェハースの処理枚数が大幅に増大し、その結果半導
体集積回路の均一性と量産性が向上しその効果は大きい
。
ハース処理型で、ポリシリコン膜の成長速度ならびに得
られる膜質が反応管内の位置に依らず均一な、リン添加
ポリシリコン減圧気相輸送成長膜が得られるため、半導
体ウェハースの処理枚数が大幅に増大し、その結果半導
体集積回路の均一性と量産性が向上しその効果は大きい
。
リコン成長装置の構成を示す模式図である。
１１・・・・・・反応管、１２・・・・・・ウェハース
加熱用ヒーター、１３・・・・・・メカニカルブースタ
ーポンプ、１４・・・・・・ロータリーポンプ、１５・
・・・・・圧力ｖＩ４整用窒素配管 １６・・・・・・
窒素流量コントローラー、１７・・・・・・ビラニ圧力
計、１８・・・・・・モノシラン導入口、１９・・・・
・・ホスフィン導入口、２０・・・・・・モノシラン流
量コントローラー、２１・・・用ホスフィン流量コント
ローラー、２２・・・・・・ホスフィン前加熱ヒーター
、２３・・・・・・ホスフィン前加熱反応管、２４・・
・・・・半導体ウエノ・−ス、２５・・・・・・ウエノ
・−ス支持治具。
加熱用ヒーター、１３・・・・・・メカニカルブースタ
ーポンプ、１４・・・・・・ロータリーポンプ、１５・
・・・・・圧力ｖＩ４整用窒素配管 １６・・・・・・
窒素流量コントローラー、１７・・・・・・ビラニ圧力
計、１８・・・・・・モノシラン導入口、１９・・・・
・・ホスフィン導入口、２０・・・・・・モノシラン流
量コントローラー、２１・・・用ホスフィン流量コント
ローラー、２２・・・・・・ホスフィン前加熱ヒーター
、２３・・・・・・ホスフィン前加熱反応管、２４・・
・・・・半導体ウエノ・−ス、２５・・・・・・ウエノ
・−ス支持治具。
千１図
Claims (1)
- 基板上にモノシランとホスフィンを同時に供給し、リ
ン添加されたシリコンを堆積する気相成長装置において
、前記ホスフィンは反応管に導入される以前にあらかじ
め加熱されることを特徴とする気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23621384A JPS61114519A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23621384A JPS61114519A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 気相成長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61114519A true JPS61114519A (ja) | 1986-06-02 |
Family
ID=16997450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23621384A Pending JPS61114519A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | 気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61114519A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5250463A (en) * | 1990-06-26 | 1993-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of making doped semiconductor film having uniform impurity concentration on semiconductor substrate |
| CN102936720A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-02-20 | 复旦大学 | 一种低压热壁密集装片原子层淀积设备和工艺 |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP23621384A patent/JPS61114519A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5250463A (en) * | 1990-06-26 | 1993-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of making doped semiconductor film having uniform impurity concentration on semiconductor substrate |
| US5702529A (en) * | 1990-06-26 | 1997-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of making doped semiconductor film having uniform impurity concentration on semiconductor substrate and apparatus for making the same |
| CN102936720A (zh) * | 2012-11-15 | 2013-02-20 | 复旦大学 | 一种低压热壁密集装片原子层淀积设备和工艺 |
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