JPS61156725A - 気相成長装置 - Google Patents
気相成長装置Info
- Publication number
- JPS61156725A JPS61156725A JP28073584A JP28073584A JPS61156725A JP S61156725 A JPS61156725 A JP S61156725A JP 28073584 A JP28073584 A JP 28073584A JP 28073584 A JP28073584 A JP 28073584A JP S61156725 A JPS61156725 A JP S61156725A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wall
- gas
- heating
- cooling
- hole
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- Granted
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Classifications
-
- 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
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
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］
本発明は気相成長装置に係り、特に高純度な成長膜が得
られる気相成長装置に関する。
られる気相成長装置に関する。
従来、半導体装置を製造する際、そのウェハープロセス
において、化学気相成長装置（ＣＶＤ装置； Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が使用さ
れており、例えば配線用のアルミニウム（ＡＩ）膜を成
長したり、あるいは、シリコン膜を成長したりする工程
に使用されている。
において、化学気相成長装置（ＣＶＤ装置； Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）が使用さ
れており、例えば配線用のアルミニウム（ＡＩ）膜を成
長したり、あるいは、シリコン膜を成長したりする工程
に使用されている。
このようなＣＶＤ装置によって被着するＡＩ膜などの成
長膜は、出来る限り純度の高いものが要望されており、
それは半導体装置の性能・信頼性に大きな影響を与える
からである。
長膜は、出来る限り純度の高いものが要望されており、
それは半導体装置の性能・信頼性に大きな影響を与える
からである。
［従来の技術］
第３図は、従前から常用されているＣＶＤ装置の概要断
面図を示しており、１は反応処理室（チャンバ）、２は
反応ガス噴射口、３はウェハー（被処理試料）、４はヒ
ータを設けたステージ、５は反応ガス流入０．６は排気
口である。
面図を示しており、１は反応処理室（チャンバ）、２は
反応ガス噴射口、３はウェハー（被処理試料）、４はヒ
ータを設けたステージ、５は反応ガス流入０．６は排気
口である。
このようなＣＶＤ装置を用いて、例えば、Ａｌ１葵を成
長する場合、まず、処理室ｌを排気口６より真空排気し
て１Ｇ−６Ｔｏｒｔ程度の真空度にしておく。
長する場合、まず、処理室ｌを排気口６より真空排気し
て１Ｇ−６Ｔｏｒｔ程度の真空度にしておく。
次いで、ヘリウム（Ｈｅ）ガスをキャリアガスとしたア
ルキルアルミニウム（ＡＩ （Ｒ） ３）ガスを反応ガ
ス流入口５から流入して、噴射口２よりシャワー状に噴
出させる。噴射口２はウェハー３に対向した平面に設け
た多数の孔からなり、噴射した反応ガスは温度３００〜
４００℃に加熱されたウェハーに当たって加熱分解し、
金属ＡＩ膜が成長する。
ルキルアルミニウム（ＡＩ （Ｒ） ３）ガスを反応ガ
ス流入口５から流入して、噴射口２よりシャワー状に噴
出させる。噴射口２はウェハー３に対向した平面に設け
た多数の孔からなり、噴射した反応ガスは温度３００〜
４００℃に加熱されたウェハーに当たって加熱分解し、
金属ＡＩ膜が成長する。
本例は減圧方式のＣＶＤ装置で、反応処理中は約０〜１
０Ｔｏｒｒ減圧度に保持され、このような減圧ＣＶＤ装
置は被覆性（カバーレイジ）が良いから、現在、最も良
（普及している方式である。
０Ｔｏｒｒ減圧度に保持され、このような減圧ＣＶＤ装
置は被覆性（カバーレイジ）が良いから、現在、最も良
（普及している方式である。
［発明が解決しようとする問題点］
ところで、このようなＣＶＤ装置において、初期に処理
室１内を真空排気する際、処理室１の側壁内部に吸着し
た水や酸素（０□）を完全に排出することが非常に困難
で、次の反応ガスを流入して成長処理を行なっている時
に、側壁からそれらのガスが分離されて反応ガスに混入
し、それが成長膜に不純物として含有されることがある
。
室１内を真空排気する際、処理室１の側壁内部に吸着し
た水や酸素（０□）を完全に排出することが非常に困難
で、次の反応ガスを流入して成長処理を行なっている時
に、側壁からそれらのガスが分離されて反応ガスに混入
し、それが成長膜に不純物として含有されることがある
。
特に、上記例のように、アルキルアルミニウムを分解さ
せて、ＡＩ膜を成長する場合は、アルキルアルミニウム
が水や酸素と反応して酸化し易いため、混入した水や酸
素が成長膜に混入して成長膜を酸化し易く、その導電性
を低下させる等の問題が生じている。
せて、ＡＩ膜を成長する場合は、アルキルアルミニウム
が水や酸素と反応して酸化し易いため、混入した水や酸
素が成長膜に混入して成長膜を酸化し易く、その導電性
を低下させる等の問題が生じている。
本発明は、このような欠点が解消されるＣＶＤ装置を提
案するものである。
案するものである。
［問題点を解決するための手段］
その問題は、多孔を有する内壁と、耐圧性のある外壁と
の二重側壁からなる処理室を有し、且つ、該側壁を外部
から加熱・冷却しながら、前記内壁と外壁との間にガス
が流入出できるような構造にした気相成長装置によって
解決される。
の二重側壁からなる処理室を有し、且つ、該側壁を外部
から加熱・冷却しながら、前記内壁と外壁との間にガス
が流入出できるような構造にした気相成長装置によって
解決される。
例えば、内壁をメツシュ状壁とし、外壁外部に複数の加
熱帯と冷却帯とを交互に帯状に設けて、加熱・冷却する
ようにした気相成長装置を用いればよい。
熱帯と冷却帯とを交互に帯状に設けて、加熱・冷却する
ようにした気相成長装置を用いればよい。
［作用］
即ち、本発明は、側壁を加熱したり、冷却したりして、
内面に吸着している水や酸素等の不純物ガスを壁面から
強制的に分離させ、予めパージガスによって排気除去さ
せるものである。
内面に吸着している水や酸素等の不純物ガスを壁面から
強制的に分離させ、予めパージガスによって排気除去さ
せるものである。
しかる後、所望の反応ガスを流入して成長膜を形成する
。そうすると、不純物ガスを含まない高純度な成長膜が
形成される。
。そうすると、不純物ガスを含まない高純度な成長膜が
形成される。
〔実施例Ｊ
以下２図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図は本発明にかかる一実施例のＣＶＤ装置の概要側
面図を示し、同装置の中心線から左半分は断面図を図示
している０図において、１１は反応処理室、１２は反応
ガス噴射口、１３はウェハー、１４はヒータを設けたス
テージ、１５は反応ガス流入口。
面図を示し、同装置の中心線から左半分は断面図を図示
している０図において、１１は反応処理室、１２は反応
ガス噴射口、１３はウェハー、１４はヒータを設けたス
テージ、１５は反応ガス流入口。
１６は排気口で、２０は外壁、２１はメツシュ状の内壁
。
。
２２はパージガス流入口、２３はパージガス排気口。
２４、２５は外壁外部に設けた加熱帯と冷却帯である。
図のように、メツシュ状の内壁２１は反応ガス噴射口１
２の傘状部分と接続しており、パージガス流入口２２か
ら流入させたガスは、内壁２１と外壁２０との間を流れ
てパージガス排気口２３から排気される構造である。ま
た、そのパージガスの一部は内壁２１のメツシュ状の孔
を通って、排気口１６からも排気される。
２の傘状部分と接続しており、パージガス流入口２２か
ら流入させたガスは、内壁２１と外壁２０との間を流れ
てパージガス排気口２３から排気される構造である。ま
た、そのパージガスの一部は内壁２１のメツシュ状の孔
を通って、排気口１６からも排気される。
次に、かようなＣＶＤ装置を用いた成長処理方法を、金
属Ａ１１ｌｌｌを成長する処理例によって説明する。ま
ず、処理室１１を排気口６より真空排気して１Ｏ−６Ｔ
ｏｒｒ程度の真空度にした後、外壁外部に設けた加熱帯
２４を加熱して、側壁を２００〜３００℃に昇温する。
属Ａ１１ｌｌｌを成長する処理例によって説明する。ま
ず、処理室１１を排気口６より真空排気して１Ｏ−６Ｔ
ｏｒｒ程度の真空度にした後、外壁外部に設けた加熱帯
２４を加熱して、側壁を２００〜３００℃に昇温する。
そして、パージガス流入口２２から水素（Ｈｅ）ガスを
パージガスとして流入させると、水素ガスは内壁２１と
外壁２０との間を流れてパージガス排気口２３から排気
されるが、また、そのガスの一部は内壁２１のメツシュ
状の孔を通って、排気口１６からも排気される。その時
、減圧度は反応処理時点と同様に、０．１〜Ｉ Ｔｏｒ
ｒに保っておく。
パージガスとして流入させると、水素ガスは内壁２１と
外壁２０との間を流れてパージガス排気口２３から排気
されるが、また、そのガスの一部は内壁２１のメツシュ
状の孔を通って、排気口１６からも排気される。その時
、減圧度は反応処理時点と同様に、０．１〜Ｉ Ｔｏｒ
ｒに保っておく。
次いで、水素ガスは水素ガスを流出入させたままにして
おいて、加熱を中止し、冷却帯２５に液体窒素を流して
一敗１０℃に側壁を冷却する。そうすると、この時にも
水素ガスが内壁と外壁との間を通ってパージガス排気口
２３から排気されているから、これらの予備処理で、側
壁に吸着していた水や酸素が、加熱や冷却によって分離
され、水素ガスと共に排出されて、完全に除去される。
おいて、加熱を中止し、冷却帯２５に液体窒素を流して
一敗１０℃に側壁を冷却する。そうすると、この時にも
水素ガスが内壁と外壁との間を通ってパージガス排気口
２３から排気されているから、これらの予備処理で、側
壁に吸着していた水や酸素が、加熱や冷却によって分離
され、水素ガスと共に排出されて、完全に除去される。
第２図（ａ）に示すＣＶＤ装置の断面は、このような予
め水素ガス（パージガス）と共に不純物ガスを排出（パ
ージ）させる時点の、ガスの流れ状態を図示しているも
のである。
め水素ガス（パージガス）と共に不純物ガスを排出（パ
ージ）させる時点の、ガスの流れ状態を図示しているも
のである。
次いで、冷却を中止し、水素ガスの流入出を止めて、処
理室１１の中を１０＝Ｔｏｒｒの真空度に上げた後、ス
テージ１４の上にウェハー１３を載置する。それには、
図示していないロードロック室から自動的に処理室１１
にウェハーが送入される。（ロードロック室は紙面の垂
直方向にあり、そのために図示されていない。） かくして、ウェハーが３００〜４００℃に加熱されると
、反応ガス流入口５からヘリウムガスをキャリアガスと
したアルキルアルミニウムガスを流入して、噴射口２よ
り噴出させ、ウェハー上で反応ガスを分解して、ウェハ
ー１３表面に金属＾ｌ膜を成長させる。第２図山）に示
すＣＶＤ装置の断面は、その成長時のガスの流れ状態を
図示している。
理室１１の中を１０＝Ｔｏｒｒの真空度に上げた後、ス
テージ１４の上にウェハー１３を載置する。それには、
図示していないロードロック室から自動的に処理室１１
にウェハーが送入される。（ロードロック室は紙面の垂
直方向にあり、そのために図示されていない。） かくして、ウェハーが３００〜４００℃に加熱されると
、反応ガス流入口５からヘリウムガスをキャリアガスと
したアルキルアルミニウムガスを流入して、噴射口２よ
り噴出させ、ウェハー上で反応ガスを分解して、ウェハ
ー１３表面に金属＾ｌ膜を成長させる。第２図山）に示
すＣＶＤ装置の断面は、その成長時のガスの流れ状態を
図示している。
このように処理すれば、側壁には水や水素のような不純
物ガスがなくなるため、高純度なＡＩ膜がウェハー１１
面に成長する。
物ガスがなくなるため、高純度なＡＩ膜がウェハー１１
面に成長する。
上記は金属Ａ１膜を成長する例であるが、その他の膜、
例えば多結晶シリコン膜の成長も通用できることは当然
である。且つ、本発明にかかる構造は、加熱・冷却構造
など、上記例に限ぎるものではなく、その他にも種々の
方法が考えられる。
例えば多結晶シリコン膜の成長も通用できることは当然
である。且つ、本発明にかかる構造は、加熱・冷却構造
など、上記例に限ぎるものではなく、その他にも種々の
方法が考えられる。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明にがかるＣＶ、
Ｄ装置によれば、高純度な成長膜がウェハー上に形成さ
れて、ＩＣなど半導体装置の高信頼化に大きく寄与する
ものである。
Ｄ装置によれば、高純度な成長膜がウェハー上に形成さ
れて、ＩＣなど半導体装置の高信頼化に大きく寄与する
ものである。
第１図は本発明にがかる一実施例のＣＶＤ装置の概要側
面図、 第２図（ａ）および（ｂ）はそのＣＶＤ装置におけるガ
スの流れの状態を示す装置断面図、 第３図は従来のＣＶＤ装置の概要断面図である。 図において、 １．１１は反応処理室、２．１２は反応ガス噴射口、３
．１３はウェハー（被処理試料）、 ４．１４はステージ、 ５．１５は反応ガス流入口、６
．１６は排気口 ２０は外壁、 ２１は内壁、 ２２はパージガス流入口、 ２３はパージガス排気口、 ２４は加熱帯、 ２５は冷却帯、を示している。 第１ｖ４
面図、 第２図（ａ）および（ｂ）はそのＣＶＤ装置におけるガ
スの流れの状態を示す装置断面図、 第３図は従来のＣＶＤ装置の概要断面図である。 図において、 １．１１は反応処理室、２．１２は反応ガス噴射口、３
．１３はウェハー（被処理試料）、 ４．１４はステージ、 ５．１５は反応ガス流入口、６
．１６は排気口 ２０は外壁、 ２１は内壁、 ２２はパージガス流入口、 ２３はパージガス排気口、 ２４は加熱帯、 ２５は冷却帯、を示している。 第１ｖ４
Claims (2)
- （１）多孔を有する内壁と、耐圧性のある外壁との二重
側壁からなる処理室を有し、且つ、該側壁を外部から加
熱・冷却しながら、前記内壁と外壁との間にガスが流入
出できるような構造にしたことを特徴とする気相成長装
置。 - （２）上記内壁をメッシュ状壁とし、外壁外部に複数の
加熱帯と冷却帯とを交互に帯状に設けたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59280735A JPH0691015B2 (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 気相成長装置及びその予備処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59280735A JPH0691015B2 (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 気相成長装置及びその予備処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61156725A true JPS61156725A (ja) | 1986-07-16 |
| JPH0691015B2 JPH0691015B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=17629215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59280735A Expired - Fee Related JPH0691015B2 (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 気相成長装置及びその予備処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691015B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206062A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-08-13 | Micron Technol Inc | 安定で低い電気固有抵抗を有する窒化チタン薄膜を堆積させるための改良減圧化学蒸着法 |
| JPH07324210A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-12-12 | Suwanii:Kk | 手 袋 |
| JP2013074213A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Nuflare Technology Inc | 成膜装置および成膜方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5421973A (en) * | 1977-07-20 | 1979-02-19 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Gas phase reaction apparatus |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP59280735A patent/JPH0691015B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5421973A (en) * | 1977-07-20 | 1979-02-19 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Gas phase reaction apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206062A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-08-13 | Micron Technol Inc | 安定で低い電気固有抵抗を有する窒化チタン薄膜を堆積させるための改良減圧化学蒸着法 |
| JPH07324210A (ja) * | 1993-10-05 | 1995-12-12 | Suwanii:Kk | 手 袋 |
| JP2013074213A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Nuflare Technology Inc | 成膜装置および成膜方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0691015B2 (ja) | 1994-11-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |