JPS61251119A - 化学気相成長方法 - Google Patents
化学気相成長方法Info
- Publication number
- JPS61251119A JPS61251119A JP9250885A JP9250885A JPS61251119A JP S61251119 A JPS61251119 A JP S61251119A JP 9250885 A JP9250885 A JP 9250885A JP 9250885 A JP9250885 A JP 9250885A JP S61251119 A JPS61251119 A JP S61251119A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- reaction
- wafers
- supplied
- reaction gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L21/02518—Deposited layers
- H01L21/02521—Materials
- H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
- H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01L21/02617—Deposition types
- H01L21/0262—Reduction or decomposition of gaseous compounds, e.g. CVD
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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】
〔概要〕
多数の半導体基板上にバッチ処理によって半導体層、絶
縁層などを成長させる化学気相成長方法は処理基板の大
形化によって成長膜厚の均一化が困難になっているが、
本発明は断続的に反応ガスを供給することにより膜厚の
均一性を改良するものである。
縁層などを成長させる化学気相成長方法は処理基板の大
形化によって成長膜厚の均一化が困難になっているが、
本発明は断続的に反応ガスを供給することにより膜厚の
均一性を改良するものである。
本発明は膜厚の均一性を改良した化学気相成長方法に関
する。
する。
化学気相成長はＣｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎの和名であり、一般にＣｖＤと略称され
ている。
ｏｓｉｔｉｏｎの和名であり、一般にＣｖＤと略称され
ている。
このＣＶＤ法は成長さセようとする薄膜材料を構成する
単体ガス或いは化合物ガスを予め加熱している被処理基
板上に供給して熱分解させるもので、気相反応により被
処理基板上にエピタキシャル成長や半導体層、絶縁層、
導体層の成長を行うものである。
単体ガス或いは化合物ガスを予め加熱している被処理基
板上に供給して熱分解させるもので、気相反応により被
処理基板上にエピタキシャル成長や半導体層、絶縁層、
導体層の成長を行うものである。
例えば被処理基板をシリコン（Ｓｔ）とする場合につい
て例を挙げると、 エピタキシャル成長を行う場合は、四塩化シリコン（Ｓ
ｉＣ１ｇ ）或いはジクロールシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２
）をソースガスとし、水素（Ｈ２）をキャリアガスとし
て１０００〜１２００℃の高温に加熱しであるＳｉ基板
に供給して熱分解せしめることによりエビタキシャル成
長が行われる。
て例を挙げると、 エピタキシャル成長を行う場合は、四塩化シリコン（Ｓ
ｉＣ１ｇ ）或いはジクロールシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２
）をソースガスとし、水素（Ｈ２）をキャリアガスとし
て１０００〜１２００℃の高温に加熱しであるＳｉ基板
に供給して熱分解せしめることによりエビタキシャル成
長が行われる。
また多結晶Ｓｉ（通称ポリＳｔ）を成長する場合はモノ
シラン（ＳｉＨｓ ）をソースガスとし、Ｈ２或いはア
ルゴン（Ａｒ）などをキャリアガスとして６００℃以上
に加熱したＳｉ基板上で熱分解することにより成長が行
われる。
シラン（ＳｉＨｓ ）をソースガスとし、Ｈ２或いはア
ルゴン（Ａｒ）などをキャリアガスとして６００℃以上
に加熱したＳｉ基板上で熱分解することにより成長が行
われる。
また二酸化シリコン（ＳｉＯ２）のような絶縁物を成長
させる場合にははＳｉＨａ或いは５ｉＣ１ａをソースガ
スとし、また炭酸ガス（ＣＯｚ ）や亜酸化窒素（ＮＯ
）を酸化ガスとし、Ｈ２をキャリアガスとして７００℃
以上の温度で熱分解させることによりＳｉ基板上に成長
させている。
させる場合にははＳｉＨａ或いは５ｉＣ１ａをソースガ
スとし、また炭酸ガス（ＣＯｚ ）や亜酸化窒素（ＮＯ
）を酸化ガスとし、Ｈ２をキャリアガスとして７００℃
以上の温度で熱分解させることによりＳｉ基板上に成長
させている。
またタングステン（Ｗ）のような金属膜を成長させる場
合には弗化タングステン（ｗｐｓ ）やヘキサカルボニ
ル・タングステン（Ｗ（ＣＯ） ｓ ）などを４００℃
以上の温度で熱分解することにより基板上に成長させて
いる。
合には弗化タングステン（ｗｐｓ ）やヘキサカルボニ
ル・タングステン（Ｗ（ＣＯ） ｓ ）などを４００℃
以上の温度で熱分解することにより基板上に成長させて
いる。
このようにＣＶＤ法を使用すると各種の薄層を成長させ
ることができるが、この技術はＩＣ，ＬＳＩなど半導体
素子の製造に広く利用されている。
ることができるが、この技術はＩＣ，ＬＳＩなど半導体
素子の製造に広く利用されている。
ここで、半導体素子は高純度の単結晶ロッドから切り出
し、研磨や表面処理の終わった厚さが約５００μｍのＳ
ｉ半導体基板（以下略してウェハ）を処理単位とし、こ
の多数個をＣＶＤ装置に位置決めしてバッチ処理し、エ
ピタキシャル成長や絶縁層。
し、研磨や表面処理の終わった厚さが約５００μｍのＳ
ｉ半導体基板（以下略してウェハ）を処理単位とし、こ
の多数個をＣＶＤ装置に位置決めしてバッチ処理し、エ
ピタキシャル成長や絶縁層。
導体層などの成長を行っている。
ここで、ＣＶＤ成長させる場合の必用条件は各ウェハに
ついて膜厚分布が均等なことである。
ついて膜厚分布が均等なことである。
第１図は半導体素子の製造に使用されているＣＶＤ装置
の断面構造を示すものである。
の断面構造を示すものである。
すなわち石英製の反応管１には複数の給気口２と排気口
３とが備えられており、複数の給気口２にはそれぞれソ
ースガスやキャリアガスが配管されており、各配管に備
えられている流量計により、正確に流量をコントロール
して反応管１に供給されるようになっている。
３とが備えられており、複数の給気口２にはそれぞれソ
ースガスやキャリアガスが配管されており、各配管に備
えられている流量計により、正確に流量をコントロール
して反応管１に供給されるようになっている。
また排気口３にはメカニカルブースタポンプと回転ポン
プからなる排気系が接続されており、反応管１の内部を
減圧排気できるよう構成されている。
プからなる排気系が接続されており、反応管１の内部を
減圧排気できるよう構成されている。
また反応管１の外側にはこれを囲んでヒータ４が備えら
れており、反応管１の内部に均熱領域を形成している。
れており、反応管１の内部に均熱領域を形成している。
そしてこの均熱領域にはウェハホルダ５に載置されて多
数のウェハ６が配列している。
数のウェハ６が配列している。
ここで大部分の半導体素子はＳｉウェハを用いて形成さ
れており、このウェハ６は量産効果を増すため５鶴以下
の微少な間隙を隔てて多数個がウェハホルダに載置され
ている。
れており、このウェハ６は量産効果を増すため５鶴以下
の微少な間隙を隔てて多数個がウェハホルダに載置され
ている。
この場合、先に記したように個々のウェハ６に形成され
る膜厚分布はウェハ６の全域に互って均一であり、また
この条件はうエバホルダ５上に載置された位置に無関係
に成立していることが必要であるが、現実には容易では
ない。
る膜厚分布はウェハ６の全域に互って均一であり、また
この条件はうエバホルダ５上に載置された位置に無関係
に成立していることが必要であるが、現実には容易では
ない。
すなわち給気口２より反応管１に供給されたソースガス
或いはこれと酸化ガス或いは還元ガスとの混合ガスから
なる反応ガスは微少な間隔を隔てて配列しているウェハ
６の間に侵入し、熱分解が進行しながら排気口３から除
去されてゆく。
或いはこれと酸化ガス或いは還元ガスとの混合ガスから
なる反応ガスは微少な間隔を隔てて配列しているウェハ
６の間に侵入し、熱分解が進行しながら排気口３から除
去されてゆく。
ここでウェハ６はその大きさが小さく、また充分な間隔
を隔てて配置されておればウェハ全域に互って均一な成
長が可能であるが、ウェハ６の間隔は５ ｍｍ以下と狭
く、またウェハ６の直径は結晶育成技術の進歩によって
４インチから５インチ、また５インチから６インチへと
進んでおり、一方量産効果を出すために間隔、は一定値
に保持されている。
を隔てて配置されておればウェハ全域に互って均一な成
長が可能であるが、ウェハ６の間隔は５ ｍｍ以下と狭
く、またウェハ６の直径は結晶育成技術の進歩によって
４インチから５インチ、また５インチから６インチへと
進んでおり、一方量産効果を出すために間隔、は一定値
に保持されている。
そのためウェハ６の全域に互って均等な厚さにＣＶＤ成
長させることが困難になり、その改良が要望されている
。
長させることが困難になり、その改良が要望されている
。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上説明したようにＣＶＤ装置の中のウェハホルダに多
数のウェハを載置して気相成長を行わせる場合、ウェハ
の径が増大している現在、均等な膜厚に成長させること
が問題である。
数のウェハを載置して気相成長を行わせる場合、ウェハ
の径が増大している現在、均等な膜厚に成長させること
が問題である。
上記の問題は複数個の被処理基板を配置した反応管内に
反応ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給し、被処理
基板を加熱しながら排気することにより被処理基板上に
反応生成物を成長せしめる成長方法において、前記反応
ガスの反応管への供給を断続的に行うことを特徴とする
化学気相成長方法により解決することができる。
反応ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給し、被処理
基板を加熱しながら排気することにより被処理基板上に
反応生成物を成長せしめる成長方法において、前記反応
ガスの反応管への供給を断続的に行うことを特徴とする
化学気相成長方法により解決することができる。
本発明はＣＶＯ法による膜成長において膜成長が均一に
行われない理由を究明した結果なされたものである。
行われない理由を究明した結果なされたものである。
すなわち給気口２から反応管１の中に供給された反応ガ
スは数多く配列しているうウェハ６の間に侵入し、高温
に加熱されているウェハ６に当たって分解し、ウェハ６
の上に析出する。
スは数多く配列しているうウェハ６の間に侵入し、高温
に加熱されているウェハ６に当たって分解し、ウェハ６
の上に析出する。
然し、分解に当たっては必ず反応生成物例えば炭酸ガス
（ＣＯｚ）、水蒸気（ｎ ｚｏ）などが生じており、こ
れは急速に排気系により除去されることが必要であるが
、個々のウェハ面においては反応済みのガスの流出方向
と未反応ガスとの流入方向とは逆なためにウェハ６の中
央部への未反応ガスの供給が不足になり、そのため中央
に行くに従って薄い膜厚分布となるのである。
（ＣＯｚ）、水蒸気（ｎ ｚｏ）などが生じており、こ
れは急速に排気系により除去されることが必要であるが
、個々のウェハ面においては反応済みのガスの流出方向
と未反応ガスとの流入方向とは逆なためにウェハ６の中
央部への未反応ガスの供給が不足になり、そのため中央
に行くに従って薄い膜厚分布となるのである。
そこで本発明はキャリアガスは従来通りの流速で流す一
方、反応ガスを断続的に供給して第２図に示すような濃
度分布を作り、これによって均一成長を行わせるもので
ある。
方、反応ガスを断続的に供給して第２図に示すような濃
度分布を作り、これによって均一成長を行わせるもので
ある。
すなわち反応ガスをｔ３時間流入して反応管内の反応ガ
ス濃度が従来の状態になった後は反応ガスの供給をやめ
て反応生成物ガスを排気し、この排気時間ｔ２が経過し
た後、再び反応ガスをｔ１時間供給し、【２時間停止す
ることを繰り返す。
ス濃度が従来の状態になった後は反応ガスの供給をやめ
て反応生成物ガスを排気し、この排気時間ｔ２が経過し
た後、再び反応ガスをｔ１時間供給し、【２時間停止す
ることを繰り返す。
このようにすると反応生成ガスがウェハ間に停滞するこ
とがないのでウェハ６の面における反応ガスの濃度分布
は均一となり、そのため均一成長が可能となる。
とがないのでウェハ６の面における反応ガスの濃度分布
は均一となり、そのため均一成長が可能となる。
第１図に示すような装置を用い、直径６インチのＳｉウ
ェハ６を２龍ピツチで５０枚配列し、キャリアガスとし
てアルゴン（Ａｒ）を供給すると共に排気系を用いて０
．Ｉ Ｔｏｒｒの減圧状態に保持した。
ェハ６を２龍ピツチで５０枚配列し、キャリアガスとし
てアルゴン（Ａｒ）を供給すると共に排気系を用いて０
．Ｉ Ｔｏｒｒの減圧状態に保持した。
そしてヒータ４に通電してウェハ６の温度を６２５℃に
加熱した状態で、１００％濃度のＳｉｎ ４を３分間供
給、１分間停止の条件で供給し、ボ’ＪＳｉの成長を行
った。
加熱した状態で、１００％濃度のＳｉｎ ４を３分間供
給、１分間停止の条件で供給し、ボ’ＪＳｉの成長を行
った。
その結果、１００パルスの反応ガスの供給によって約１
０００人のポリＳｔ膜が成長したが、その膜厚分布の差
は周辺と中央では５％以内で殆ど均等であった。
０００人のポリＳｔ膜が成長したが、その膜厚分布の差
は周辺と中央では５％以内で殆ど均等であった。
一方、反応ガスを連続して供給した場合は均一性は±２
０％となった。
０％となった。
以上記したように本発明の実施によりウェハの径が増大
しているにも拘わらすＣＶＤ成長において均等な膜厚成
長が可能となり、これにより半導体素子の収率の向上が
可能となる。
しているにも拘わらすＣＶＤ成長において均等な膜厚成
長が可能となり、これにより半導体素子の収率の向上が
可能となる。
第１図はＣＶＯ装置の断面図、
第２図はウェハ間反応ガス濃度の変化の説明図である。
図において、
１は反応管、 ２は給気口、３は排気口、
５はウェハホルダ、６はウェハ、
、 ６′はダミーウェハ、である。
５はウェハホルダ、６はウェハ、
、 ６′はダミーウェハ、である。
Claims (1)
- 複数個の被処理基板（６）を配置した反応管（１）内
に反応ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給し、被処
理基板（６）を加熱しながら排気することにより被処理
基板（６）上に反応生成物を成長せしめる成長方法にお
いて、前記反応ガスの反応管（１）への供給を断続的に
行うことを特徴とする化学気相成長方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9250885A JPS61251119A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 化学気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9250885A JPS61251119A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 化学気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61251119A true JPS61251119A (ja) | 1986-11-08 |
Family
ID=14056250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9250885A Pending JPS61251119A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 化学気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61251119A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0339832U (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-17 | ||
| JP2012212882A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-11-01 | Nuflare Technology Inc | 半導体製造装置および半導体製造方法 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP9250885A patent/JPS61251119A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0339832U (ja) * | 1989-08-28 | 1991-04-17 | ||
| JP2012212882A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-11-01 | Nuflare Technology Inc | 半導体製造装置および半導体製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH07201762A (ja) | 半導体素子製造用ガス供給装置 | |
| JPH06302528A (ja) | 窒化ケイ素薄膜の蒸着 | |
| JPH0459971A (ja) | 窒化珪素膜の形成方法 | |
| JPH051380A (ja) | 炭化ケイ素の成膜方法 | |
| JP2000150399A (ja) | エピタキシャル成長した半導体ウエ―ハを製造するためのｃｖｄ反応器及び方法 | |
| JPH0377655B2 (ja) | ||
| JPH0322523A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH0786173A (ja) | 成膜方法 | |
| JPS61251119A (ja) | 化学気相成長方法 | |
| JPS62263629A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS6010108B2 (ja) | 窒化珪素を基体上に熱分解堆積する方法 | |
| JPS6168393A (ja) | ホツトウオ−ル形エピタキシヤル成長装置 | |
| JP2762576B2 (ja) | 気相成長装置 | |
| JP2727106B2 (ja) | 膜形成方法 | |
| JPH08250430A (ja) | 単結晶薄膜の製造方法 | |
| JP2723053B2 (ja) | 薄膜の形成方法およびその装置 | |
| JPS6316617A (ja) | 気相成長装置 | |
| JP5370209B2 (ja) | シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
| JP2013016562A (ja) | 気相成長方法 | |
| JP3057716B2 (ja) | 薄膜形成方法 | |
| JPS6140770Y2 (ja) | ||
| JP2000091237A (ja) | 半導体ウェーハの製造方法 | |
| JPS61114519A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPS6126217A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH071753B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 |