JPS61198717A - 化学的気相成長装置 - Google Patents

化学的気相成長装置

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JPS61198717A
JPS61198717A JP3965685A JP3965685A JPS61198717A JP S61198717 A JPS61198717 A JP S61198717A JP 3965685 A JP3965685 A JP 3965685A JP 3965685 A JP3965685 A JP 3965685A JP S61198717 A JPS61198717 A JP S61198717A
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JP
Japan
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pipe
reaction
gas
inlet
substrate
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JP3965685A
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Yoshio Kono
河野 芳雄
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体装置の製造などにおいて多結晶シリコ
ンなどを化学的に気相成長させる装置に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
従来、多結晶シリコン成長装置として膜厚の均一性が良
好な減圧化学的気相成長装置(CVD装置)があった。
第2図は従来のCVD装置の一例の構成を示す断面図で
、(1)はその上に多結晶シリコンを成長させるべきシ
リコンウェーハ、(2)はシリコンウェーハ(1)t−
保持するボート治具、(3)は石英反応管、(4)は石
英反応管(3)の外部から加熱するヒータ、(5)は石
英反応管(3)の入口蓋、(6)は反応ガス(キャリア
ガスを含む)注入口、(7)は反応ガス用パルプ、(3
)は導入ガス制御部、(9)は排気パルプ、叫は排気ポ
ンプである。
この従来のCVD装置ではシリコンウェーハ(1)を石
英反応管(3)内へ挿入するには、排気パルプ(9)を
閉じて入口蓋(5)ヲ開いて、ポート治具(2)K保持
されたシリコンウェーハ(1)を手動によってまたは自
動釣に入口から石英反応管(3)内へ移送する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のCVV装置では以上のように操作されるが、反応
管(3)は多結晶シリコンの成長温度の600〜650
℃に保たれているので、入口蓋(5)を開けると、第3
図に示すように入口側から室温の空気が混入し、矢印α
Vのように対流が起きる。これによって、シリコンウェ
ーハ(1)上に挿入時間10分程度で1aÅ以上の庫さ
の酸化膜が形成される。
ところで、半導体装置の製造において、多結晶シリコン
の成長工程の大部分はゲート酸化膜上へのゲート電極と
して堆積させる場合であシ、通常ゲート酸化膜は数百人
の膜厚を有するので、上述のウェーハ挿入時の酸化は問
題にならない。しかし、微細加工を可能にするために多
結晶シリコンを配線として利用する場合がある。第4図
はこのような場合の2つの例を示す断面図で、■はp形
シリコン基板またはp形つェル、(至)はフィールド酸
化膜、Q4はn+形形成散層(ト)は第1の多結晶シリ
コン層、αQはCVD酸化膜、αηはCVD酸化酸化膜
例穿設されたダイレクトコンタクト孔、(至)は第2の
多結晶シリコン層である。すなわち、図(a)はn+形
拡散層a〜に、図(b)は5g1の多結晶シリコンMQ
119に直接第2の多結晶シリコン層(ト)を接続させ
る場合を示す。
ところで、スタティックRAMにおいては多結晶シリコ
ン層は高抵抗負荷と配゛線とを兼ねる場合が多く、アン
ドープの多結晶シリコン層を成長させ、選択的にヒ素を
イオン注入して抵抗を下ける方法が一般に用いられる。
この場合、ダイレクトコンタクトの抵抗値が大きく、オ
ーミックコンタクトが不充分になるという問題点があっ
た。特に、n+形形成散層のダイレクトコンタクトが不
良になることが多く、これは前述のように多結晶シリコ
ンの成長に際して、9エーハの反応管への挿入時の酸化
が原因で、30人近くの厚さの酸化膜を生ずると不良と
なる。特に、n+形形成散層上では、いわゆる増殖酸化
によって、生ウェーハの2〜3倍の酸化膜が形成される
場合が多く、オーミックコンタクト不良を生じるという
問題点があった。従って、シリコンウェーハの石英反応
管への挿入速度を上げる必要があるが、振動を生じウェ
ーハを取シ洛すおそれがある。史に、ウェーハの大口径
化の傾向に伴って反応管の内部温度全急降下させるとい
う問題点もあった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、基板の反応管への挿入時の酸化を防止でき、
かつ、基板の大口径化にも反応管内温度の急降下を緩和
できるCVD装置を得ることを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るCVD装置では、反応管の基板を挿入す
る入口側にリング状のガス導入管を設け、半導体ウェー
ハの挿入時に不活性ガスを吹き出させ、いわゆる不活性
ガスカーテンの効果を利用して反応管内へ空気の混入を
防ぐようにしたものである。
〔作用〕
この発明における(4D装置では反応管の基板を挿入す
る入口側にリング状のガス導入管を設け、反応管へ基板
を挿入のため入口蓋を開いた際に、上記ガス導入管から
不活性ガスを噴出させ、いわゆる不活性ガスカーテンの
効果によって、外気が反応管内に混入するのを抑止でき
、増殖酸化の起りやすいn+形形成散層上でも殆んと酸
化はされない。更に、反応管内の温度が外気のために急
激に低下するのも防止でき、基板の大口径化に対しても
、有効である。
〔実施例〕
第1図(a)はこの発明の一実施例の構成を示す断面図
で、第1図(b)はg1図(a)の1B−iB線での断
面図で、第2図の従来例と同一符号は同等部分を示す。
反応ガス注入管(6)は反応管(3)の入口部を囲むよ
うに、リング状部(6a)が設けられ、そのリング状部
(6a)には数個所にリング内側へガスを噴出する反応
ガス噴出孔(6b)を有している。αりは反応ガス注入
管(6)と並んで、略同様の構成でリング状部(x9a
)と不活性ガス噴出孔(19b)とを有する不活性ガス
導入管、(イ)は不活性ガス用バルブである。
反応ガス注入管(6)及び不活性ガス導入管α9は耐腐
食性のためステンレス鋼で構成される。
この実施例のCVD膜成長時の動作は従来例と同一であ
υ、排気バルブ(9)が開かれ、排気ポンプαOによっ
て反応管(3)内は排気される。不活性ガス用パルプ(
1)は閉じて、反応ガス用パルプ(7)のみが開かれ、
反応ガス及びキャリアガスが反応ガス注入管(6)から
反応管(3)へ注入される。成長完了後は、導入ガス制
御部(8)で反応ガスが止められ、キャリアガスのみが
流される。十分反応ガスがパージされた後に、反応ガス
用パルプ(7)が閉じられ反応管(3)内は高真空に排
気される。そしてやがて排気用パルプ(9)ヲ閉じ、不
活性ガス用パルプ(1)を開いて、不活性ガス、例えば
窒素(N2)が反応管(3)内へ導入され、反応管(3
)内が大気圧になった後に、入口蓋(5)を開いてボー
ト治具(2)とこれに保持されたシリコンウェーハ(1
)が搬出され、新しいシリコンウェーハを差し換えて、
再び反応管(3)内に挿入されもこの間、不活性ガス導
入管α呻から噴出しているN2ガスはほとんど入口の外
方に放出され、反応管(3)内のN2ガスは循環してい
るのみで外部からの空気の混入はほとんどない。従って
、ウェーハ表面の酸化は防止され、大口径ウェーハを扱
うために入口開口の大きい場合にも反応管(3)内の外
気浸入による温度低下を防止できる。
なお、上記実施例では反応ガス及びキャリアガスを注入
する反応ガス圧入管(6)とN2などの不活性ガスを導
入する不活性ガス導入管α呻と音別に設けたが、反応ガ
ス注入管のみを設け、これを利用して所要時に不活性ガ
スを導入してもよく、また、逆に不活性ガスを大量に吹
き出すために3本以上の配管を設けてもよい。
また、上記実施例では多結晶シリコン膜成長の場合を対
象としたが、その他の膜の成長にも勿論この構造のCV
D装置で問題はないのは勿論である。
更に、減圧・CVD装置のみならす、常圧CVD装置に
ついてもこの発明は同様の効果がめる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明では(4D装置の反応管への基
板の挿入用入口部にリング状のガス導入管全段け、基板
の挿入時にこのガス導入管から不活性ガスを噴出させ、
反応管内への外気の混入を防止できるようKしたので、
基板表面の不用な酸化を防ぐことができる。更に、反応
管内への外気混入による温度低下が防止でき、基板の大
口径化の傾向にも対応できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)はこの発明の一実施例の構成を示す断面図
、同図(b)は図(&)のjB−jB線での断面図、第
2図は従来のCVD装置の一例の構成を示す断面図、第
3図はこの従来のCVD装置においてウェーハの挿入時
に外気の混入する過程を示す模式図、第4図(a) 、
 (b)は多結晶シリコン層によるダイレクトコンタク
トを形成した半導体装置の要部断面図であるO 図において、(1)は基板(シリコンウェーハ)、(3
)は反応管(石英反応管) 、(5)は入口部の蓋、a
llは不活性ガス導入管、(19a)はそのリング状部
、(19b)は気体噴出孔である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)反応管内に基板を収容し所要雰囲気の下で上記基
    板上に所要物質の膜を化学的に成長させるものにおいて
    、上記反応管の上記基板を出し入れする入口部にリング
    状をなし当該リングの内側へ気体を噴出する孔を有する
    管を備え、上記基板の出し入れに際して上記入口部の蓋
    を開いたときには上記管を通して上記孔から不活性ガス
    を噴出させるようにしたことを特徴とする化学的気相成
    長装置。
JP3965685A 1985-02-28 1985-02-28 化学的気相成長装置 Pending JPS61198717A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0189739U (ja) * 1987-12-04 1989-06-13
JPH02148842A (ja) * 1988-11-30 1990-06-07 Tokyo Electron Ltd 処理装置
KR100273222B1 (ko) * 1997-08-20 2000-12-15 김영환 반도체 종형 화학기상증착장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58161317A (ja) * 1982-03-19 1983-09-24 Hitachi Ltd 半導体処理装置

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