JPS6218042A

JPS6218042A - 気化された液体反応体からの二酸化ケイ素の低圧化学蒸着法

Info

Publication number: JPS6218042A
Application number: JP61147987A
Authority: JP
Inventors: ディーン・ジェイ・サージェント; マイケル・ジェイ・フィスク; ジョン・シー・ゴールドマン
Original assignee: Thermco Systems Inc
Current assignee: Thermco Systems Inc
Priority date: 1985-06-24
Filing date: 1986-06-24
Publication date: 1987-01-27
Also published as: EP0208459B1; EP0208459A3; DE3684370D1; EP0208459A2

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】半導体ディバイス、特に集積回路が発展して市販の半導
体ディバイスの性能が向上し続けていることは注目に値
する。性能がこのように向上し続けていることの理由の
１つは半導体工業が集積回路ディバイスを製造するのに
必要とされる多数のプロセスに結び付いた個々の変数を
更に狭い許容差にまでコントロールする能力を持つに到
ったことにある。本発明はシリコンウェーハ上に気化し
た液体由来の反応体から二酸化ケイ素を蒸着ざ往る低圧
化学蒸着法（Ｃｖ口）の改良に関する。１つのそのよう
な液体反応体はテトラエトキシシラン（（Ｃ２Ｈ５０）
４　Ｓｉ　）であって、これはテトラエチルオルトシリ
ケ−１−としても知られているものである。半導体の分
野ではこの反応体はその頭文字を取ってＴＥ０１と一般
に称され、しかして反応体としてＴ［Ｏ３を利用する蒸
着法は丁［Ｏ３法として知られている。

パート（Ｂｕｒｔ）等の、発明の名称を“半導体ウェー
ハ上に二酸化ケイ素の蒸着層を形成する方法″とする米
国特許第３，９３４，０６０号に低圧ＣＶＤ・ＴＥ０１
法が開示されている。同様の方法がニー・シー・アダム
ス（Ａ、　ｃ、　Ａｄａｓｓ）等のジャーナル・オブ・
エレクトロケミノ」ル・ソサＩティ−（Ｊ、　Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ）　、第１２
６巻。

第６号、第１０４２頁（１９７２年６月）及びオロシニ
ク（Ｏｒｏｓｈｎｉｋ）等のジャーナル・オブΦエレク
トロケミカル・ソサイティー、第１１５巻、第６号、第
６４９頁（１９６８年６月）に開示されている。パート
は、均一な膜厚を得るのに、また不純物が比較的少ない
接着性の緻密な膜を得るのに低圧を用いることが有利で
あることを開示している。パート法の欠点の１つは、し
かしながら、ＴＥ０１が室温（２５℃）及び１気圧（７
６０トル）で液体であるということにある。従って、パ
ートが開示するように、液体ＴＥＯ８はこれを加熱する
ことによって気化させることが必要である。この目的に
特別に設計されたＴＥＯ３蒸気発生装置が市販されてい
る。このような装置には、蒸着チャンバーに送るＩ　Ｅ
Ｏ３蒸気の送出湯を計量、コントロールすることはでき
ないという問題がある。

パートのＴＥ０１法にはまた、ＴＥＯ３蒸気発生装置か
ら出るＴＩＥＯ３蒸気は均一な流れというよりは非定常
流であるということが判明した。蒸気が発生すると、蒸
気はある量の熱エネルギーを運び去り、従って比較的大
市のＴＥＯ３蒸気が瞬間的に発生すると、残っている液
体のＴＥ０１に周囲のヒーターから追加の熱エネルギー
が移動することができるようになるまでＴＥ０１が液体
状態から蒸気に更に気化するのが一時的に低下する。Ｔ
ＥＯ８蒸気の送出ｍがこのように色々と変化する結果、
蒸着チャンバー内にシリコンウェーハを運ぶボートの良
さに沿って、シリコンウェーハ上に蒸着した二酸化ケイ
素膜の厚さに８〜９％の変化が生じ、従ってウェーハの
加工Ｓｌ！ｉ置はその膜厚変化に対応できなくてはなら
なくなった。また、最も重要なことであるが、前記従来
法のうちで運転毎に蒸着速度が一定で、変わらないこと
が証明された方法は１つもない。

この処理技術においては、プロヒスガス、例えば水素、
酸素又（ま窒素の蒸着チャンバーへの流れを質量流量コ
ントローラー又は他の質量流山計量装置によりコント・
ロールづるのが普通である。しかし、ソレノイドバルブ
と共に働らくサーマル・ブリッジ原理（ｔｈｅ！ｒｌｌ
ｌａｌ　ｂｒｉｄｇｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）　ニ基づ
いて作動する流量コントローラーは敏感でなく、有効圧
力部下（これは９０℃におけるＴ［Ｏ３の蒸気圧と蒸着
チャンバー内の作業圧力との差より小さい：に４−分適
正に応答しないため、ＴＥＯ８蒸気の流れをコントロー
ルするのには使えない。ある種のコントローラーを実際
に使えるようにするには、ローズ（Ｒｏｓｅ）に付与さ
れた米国特許第４，５１７，２２０　＠に開示されてい
るように、不活性なキャリアーガスを用いてＴＥ０１流
の全圧を上げることが必要になると思われるが、このこ
とは反応体ガスを希釈することになる。別法として、丁
ＥＯ３の温度を非常に高いレベルに上げることが理論上
は可能であるが、これは望ましいことではない。

本発明者はシリコンウェーハに従来より更に狭い許容差
内で１［Ｏ８のような液体源反応体から常に均一な二酸
化ケイ素膜を蒸着させる改良された低圧ＣＶＤ法を発明
した。また、このような結果は一定蒸着速度において達
成することができる。本発明の方法は一般に少なくとも
１個のシリコンウェーハを蒸着チャンバーに入れ、蒸着
チャンバーを減圧になるまで真空ポンプで排気し、蒸着
ヂマ？ンバーを加熱し、蒸着チャンバー内に第一の真空
レベルを確立するために蒸着チャンバー内のシリコンウ
ェーハと真空ポンプとの間のプロセスに不活性ガスを流
し、液体源反応体を気化し、気化反応体を蒸着チャンバ
ーにそのチャンバー内に第二の真空レベルを維持しつつ
流し、そしてシリコンウェーハを気化反応体と接触さＶ
てシリコンウェーハ上に酸化物の薄膜を蒸着させる各工
程から成る。

本発明者は、シリコンウェーハの下流プロレスに不活性
ガスを流す工程は、Ｔｌ：Ｏ３蒸気の流れをコントロー
ルする際に特に有用であることを見い出した。この工程
は金属タングステンを蒸着する方法において固体源から
発生した非凝縮性蒸気の汲置をコントロールするために
開発された方法において従来適用された。この方法は不
活性ガスの導入ラインを蒸着チャンバーから来ている排
気ラインに取り付け、そして不活性ガスの排気ラインへ
の流れを３１聞して流入反応体の流量コントロールを行
うことによって実施される。この方法は本出願の譲受人
に譲渡された、発明の名称が「超耐熱性金属の低圧化学
蒸着法及び装置」となっている１９８３年５月２３日出
願の米国特許出願第４９７．３２１号に開示されている
。本発明者はしかしながら、このようなコントロール法
は、ＴＥ０１のような反応体を利用する場合、装置の寿
命が続く間ずっと工程条件を徐々に悪化さけたことを見
い出した。

本発明は従ってこのようなブＯｔ？スの悪化にも係わら
ず、運転が変わってもＣＶＤシステムの操作パラメータ
ー、特に作業圧力と反応体ガスの流量を維持するために
、ウェーハに膜を蒸１させる前にこのＣＶＤシステムを
較正する改良された方法をも意図するものである。この
方法は一般に蒸着チャンバーを真空ポンプで初見し、不
活性ガスを真空ポンプに予め選択された作業圧力を確立
するための第一の滝川で流し、第一不活性ガス流計と予
め選択した反応体ガス流Ｒどの差から第二の不活性ガス
流山を求め、不活性ガスを蒸着チャンバーの下流プロセ
スに第二不活性ガス流量で流し、反応体ガスを蒸着チャ
ンバーに予め選択した流量で流し、次いでシリコンウェ
ーハを反応体ガスと接触ざ眩てウェーハに薄膜を蒸着さ
する各工程から成る。もちろんこの全プロセスはパージ
ング、加熱、バックフィリング（ｂａｃｋｆ　ｉ　ｌ　
ｌ　ｉｎり）等の常用工程を含むが、本発明自体にはそ
のような工程は含まれない。記載のようなシステムの再
校正は第一不活性ガス流口が第二不活性ガス流量を越え
る限り運転毎の操作条件を一定に保つのを可能にする。

第一不活性ガス流量が反応体ガスの流量に近づき始めた
ら、システムをラインから外し、空にしなければならな
い。

本発明のこれらの、及びその他の細部、目的並びに利点
は次の本発明の好ましい態様に関する説明が進むにつれ
て明らかになるだろう。

第１図を参照して説明すると、本発明の方法を実１１Ｍ
するシステムは数字１０で一般的に示される装置から成
り、窒素源１２及びＴＥ０１のような反応体の液体源７
０を含む。窒素源及び液体源は蒸着チャンバー１６、例
えば石英蒸着管に接続され、窒素とＴＥＯ８蒸気をそれ
ぞれｍ艮い水平の石英蒸着管１Ｂに供給するようになっ
ている。石英蒸着管１６には１箇所又は２箇所以上のヒ
ータ一部から成る常用の抵抗加熱器１７が螺旋巻きされ
ており、そしてこれは電圧印加用電力源に接続できるよ
うになっている。真空ポンプ１８も石英蒸着管１６にそ
の中の圧力を下げるために接続されている。

窒素源１２は加圧窒素のタンク又は同様の容器であって
、窒素送出ライン２０に接続され、ライン２０は送出ラ
イン２６．３４及び５６に分校している。一般的に言っ
て、バックフィル（ｂａｃｋｆｉｌｌ）ライン３４及び
パージライン２Ｇは蒸着工程の前後に空気、反応体、副
生ガス及び／又はバックフィリングをパージする目的で
システムに窒素を供給する管路系である。バラスト（ｂ
ａｌｌａｓｔ）ライン、すなわち安定化ライン５６は蒸
着工程の間ＣＶＤ法を安定化するために窒素を供給する
管路系である。

バックフィルライン３４にはニードルバルブ３０とその
下流の通常は開放されている閉止バルブ３２が設けられ
ている。ライン３４は石英蒸着管１６の装填端３８にあ
るドア３６まで延びている。

バージライン２６にはニードルバルブ２２とその下流の
通常は閉じている閉止バルブ２４が設けられている。ラ
イン２６はＴＥＯ８供給ライン８０まで延び、その接続
部近くにバルブ２８を備えている。ライン８０は石英蒸
着管１６の装填端３８のドアー３６まで延びている。

窒素バラストライン５６には質量流量コントローラー５
２が設けられ、そしてその下流に、シリコンウェーハの
プロセス下流に乾燥窒素を供給するための通常は閉じて
いる閉止バルブ５４が設けられている。図示されるよう
に、バラストラインは石英蒸着管１６の排気端５８を真
空ポンプ１８に接続している排気ライン１０２に接続さ
れている。質量流Ｍコントローラーは任意、適当な市販
のコン１−ローラーであることができる。水明ｗ書に記
載される証明試験では１つのｓ１ｍコントローラーが有
利に用いられた。

一般的に数字７０で示されるＴＥＯ３供給系は石英蒸着
管１６の装填端３８に接続されている。ＴＩＥＯ３送出
系７０には液体ＴＥＯ３が入っている容器７４の周囲に
巻かれた加熱要素７３を有する離油の噴水装置（ｂｕｂ
ｂｌｅｒ）型設計のＴ［Ｏ３気化装置７２が含まれる。

容器７４は導入ロアロと排出ロア８を有する。導入ロア
ロはキャリアーガスが供給される場合に用いられるだけ
であるが、この実施態様にはそのような場合はない。

排出ロア８はＴＥＯ６供給ライン８０に接続され、これ
にＴＥＯ３蒸気を送り出す。

丁ＥＯ３気化装置はＴＥＯ３容器のＴＥ０１をある一定
温度に保持するための温度コントローラー（図示Ｕず）
を有する。ＴＥＯ３供給ライン８０の囲りには加熱テー
プ８２が巻かれ、ライン中を流れるＴＥＯ３蒸気が凝縮
しないようにされている。加熱テープ８２には温度コン
トローラー８４が接続され、ＴＥＱＳ供給ライン８０を
ある一定の、予め選択された温度に保持づるようになっ
ている。湿度は任意、適当なポイントでコントロールす
ることができる。ここに述べられる装置では、濃度は約
４０〜約８０℃の範囲にコントロールした（この温度範
囲でＴＥ０１の蒸気圧は約７トルから約４０トルまで変
化する）。ライン８０にはＴＥＯ３系７０を拡散管１６
から分離するための、通常は閉じられている空気バルブ
８６が接続されている。

ライン８０にはＴＥ０１の流量コントロールバルブ８８
が設けられているが、これは閉止バルブ９０の下流に位
置する。バルブ９０はプラグバルブであるのが好ましい
。このバルブはバルブ本体９０とモーター駆動装置９２
から成り、モーター駆動装置は圧力コントローラー９４
に作“動自在に接続され、圧力コントローラーは拡散管
１６のドアーアツレンプリ−３６に設けられた圧力セン
１す９６に接続されている。圧カセンザは、例えばキャ
パシタンスマノメーターのような任意、適当な市販の装
置であることができる。かくして、第１図に説明される
態様にＪ３いては、圧力コントローラーはバルブ８８を
通るＴＥ０１の流れをコントロールづ“ることによって
拡散管内の圧力をコントロールする。また、圧力コント
ローラー９４は石英蒸着管１６が排気されて減圧となる
まではＴＥ０１が石英蒸着管に送り出されないようにす
る。

石英蒸着管１６の排気端５８には石英蒸着管１６を処理
中減圧に保つために真空系１００が接続されている。こ
の排気系１００は石英蒸着管１６と真空ポンプ１８とを
接続、結合するυ１気ライン１０２を含む。任意、適当
な市販の真空ポンプが使用できる。本明細書で説明され
る証明試験においては、真空度１０ミリ１−ルまで引き
得る５０ｃｆｌの真空ポンプが用いられた。

第１図に説明されるように、拡散管１６の下流の拝見ラ
イン１０２にはＴＥ０１の拡散工程から出るガラス状物
質、その他の破壊屑が真空ポンプに達しないようにそれ
を防止するために導入口１１８及び＋Ｊｌ出口１２０を
有する水冷トラップ１１６を接続することもできる。ト
ラップ１１６はライン１０２の任バの位置に配置できる
が、蒸着チャンバー１６の下流の種々のバルブ及び圧力
センサがガラス状物質で詰まるのを防ぐには図示の位置
が好ましい。１〜ラツプ１１６の下流には空気作動フル
ゲートバルブ（ｆｕｌｌ　ｇａｔｅ　ｖａｌｖｅ）１０
４とこのバルブと平行に配置された空気作動ハーフゲー
トバルブ（ｈａｌｆ　ｇａｔｅｖａｌｖｅ）１０８があ
る。一般的に言えば、フルゲートバルブ１０４は蒸着工
程及び排気工程中に用いられ、一方ハーフグートバルブ
１０８は蒸着管１６を約１トルまでソフトポンプダウン
（ｓｏｒｔ　ｐｕｍｐ　ｄｏｗｎ）させるために最初に
用いられる。バルブ１０４の下流にはライン１０２の真
空レベルを検知するためのキャパシタンスマノメーター
であってもよい圧力ヒン１す１１２及び窒素のバラスト
ライン５６との前記接続部がある。

上記のシステムで全蒸着圧、ＴＥＯ３ｍ度及び蒸気の流
伍を含めて種々の工程操作パラメーターを厳密にコント
ロールすることが可能となり、そのためウェーハ上に蒸
着される膜は均一となる。また、このシステムは運転間
の均一性を維持するために周期的に再校正することがで
きる。シリコンウェーハにＴＥＯ３蒸気から酸化物の薄
膜を蒸着させる上記システムの運転においては、少なく
とも１個、好ましくは１００個以上のシリコンウェーハ
を蒸着管１６に入れる。ウェーハは通常標準的なボート
１４０にウェーハの面を互いに実質的に平行に、かつボ
ート１４０の長袖に垂直に立てて装填される。

装填されたボート１４０は次にヒーター１７でＴＥ０１
を分解するのに適当な温度まで既に加熱されている蒸着
管１６に入れられる。ＴＥ０１の分解温度はこの態様の
方法の場合約７００〜約７４０℃であることができる。

蒸着管を次に閉じ、真空ポンプ１８で約１０ミリトルの
圧力まで排気する。ハーフゲートバルブ１０８をまず用
いてソフトポンプダウンを達成し、次いで運転の残りの
間はフルゲートバルブ１０４を用いる。次に、低流量の
乾燥窒素をバージライン２６から蒸着管１６の装置ａ端
３６に空気及び反応体ガスをシステムからパージし、ウ
ェーハのボート及びウェーハを処理温度にもたらすのに
十分な短時間導入する。拡散管１６の温度には通常約５
〜約３０℃の間で勾配が付けられ、ＴＥＯ３蒸気が管１
６を流下するにつれて生ずる丁ＥＯ３蒸気の減少効果を
補償する。

装填されたボート１４０を蒸着管１６に入れ、そしてそ
の他の前記準備工程を行った後、乾燥窒素の流れを止め
、蒸着管１Ｇを真空ポンプ１８で排気し、次いでシステ
ムを約１０ミリトルの初期レベルまで吸引、降圧する。

この時点でこの方法の蒸着工程を実施することができる
。

蒸着管１６にある真空レベルを確立するために、窒素バ
ルブ５４を開けてバラスト窒素をライン５６の質ｆｆｉ
流同コントローラー５２を通して蒸着管１６のプロセス
下流に流入さぼる。以下に説明されるように、ポンプ１
８のポンピング速度は使用と共に低下するから、それま
での運転で生じた変化を補償するために各運転の前にシ
ステムを再校正するのが好ましい。

ＴＥＯ８系７０系油０ＴＥＯ３を気化し、ＴＥＯ３蒸気
が蒸着管１６に流れるときにＴＥＯ３蒸気の凝縮を防ぐ
適当な温度に保持される。窒素のバラスト流が確立され
てから、ＴＥＯ３閉止バルブ８６を開くと蒸着管内に確
立されている真空レベルで予め計算されたｍのＴＥＯ８
蒸気がコントロールバルブ８８を通って蒸Ｍ管１６に流
れるようになる。バルブ８８はＴＥＯ８蒸気流を、所望
とされる作業真空レベルを蒸着管に蒸着工程中維持する
ようにコントロールする。

蒸着運転が終ったら、窒素のバラストバルブ５４及びＴ
ＥＯ！Ｊ）化バルブ８６と且ＯＳコントロールバルブ８
８を遮断し、そしてシステムの残留ＴＥＯ８蒸気とその
伯の蒸気及びガスをパージするために窒素バーないから
、蒸着チャンバー内の窒素圧は約５００ミリトルを越え
るべきではない。数分後、パージバルブ２４を閉じ、そ
して所望ならば、システムを再び約１０ミリトルの圧力
まで吸引、降圧することができる。次に、フルゲートバ
ルブ１０４を開じ、システムにバックフィルライン３４
から窒素を充填し、次いで拡散管１６を開き、ボートを
取り出す。

上記のように、また第２図からよく分かるように、シス
テムのポンピング容量（単位時間当りの単位容積）は低
下するから、システムの校正を周期的に行うのが重要な
ことである。システムを各プロセス運転の前に再校正す
るのが最も好ましい。

また、再校正はボート１４０が蒸着管１６に装填される
前又は後に行うことができる。第２図はシステムのポン
ピング容量が真空レベルの関数であることを示す。１番
上のカーブ２００はきれいなシステムについてのポンピ
ング容量／圧力の関係を示す。

垂線２０４は蒸着工程の際のシステムの所望作業圧力Ｐ
１を表わず。点ｆ１として与えられるカーブ２００と直
線２０４との交点は圧力Ｐ１における全ポンピング容量
を定める。点ｆ１からたて軸まで延びる水平線２０Ｂは
全ポンピング言争がＦｌであることを示づ。点Ｆ２から
点ｆ２まで延びる水平線２１０は所望とされるＴＥＯＳ
蒸気の流量を表ねず。この直線は実際の１［Ｏ５蒸気の
流ｍであるか、又は特定の作業特性及びそれによる経験
を反映する窒素の相当する流量であるか、どちらかであ
り得る。

窒素のバラスト流Ｆ３が次に全容量Ｆ１とＴＥＯ８蒸気
流曇Ｆ２との差で決められる。

１回以上の運転の俊、システムの性能は低下し、カーフ
２００Ｇ、を最早システムのポンピング容重を表わさな
くなる。そうなると、カーブ２００より低いカー１２０
２がシステムを特１Ｓ５Ｉ付け、垂線２０４との点ｆＬ
　、における交点は所望圧力Ｐ＋におけるシステムの容
量が低下したことを示す。点ｆ′ｌからたて軸に延びる
水平線２０８はシステムの容量がＦ’　＋であることを
示す。ＴＥＯ３蒸気の流かは一定値Ｆ２であるから、バ
ラスト窒素流量は総流聞Ｆ’　＋　とＴＥＯ３蒸気の流
ＪｉｌＦ２との差に相当する流ｆｆ１Ｆ’　３まで低下
させなければならない。

上記の装置を４インチシリコンウェーハ約１００個／運
転の数回の運転に用いた。この運転は本発明の方法とそ
の利点がパートのＴＩＥＯ６法より優れ′ていることを
証明するものである。ｒＥＯ８温度だけをコントロール
したく５５℃と７０℃の間）パートのＴＥ０１法の試験
において、ＴＥＯ３温度は１１０℃変化し、蒸着速痘は
１５８オングストロ一ム／分から１８４オングストロ一
ム／分まで変化した。

第１図で説明される方法を証明する直径４インヂのウェ
ーハについての第一シリーズの試験において、ＴＥＯ３
ｆｉ度は約６５℃でコントロールし、また蒸着チャンバ
ーの圧力Ｐ＋は８５４５ｃｃｎ＋の乾燥窒素を流すこと
によって８００ミリトルで校正した。

所望ＴＥＯ３蒸気の流量を表わず６４６　ＳＣＣｍの乾
燥窒素の流ｆｆ１Ｆｚを総流ｆｆ１Ｆｔから減じてライ
ン５６のバラスト窒素の所望流ＪｉＦ３を求めた。これ
は２０８ｓｃｃａ＋で、Ｐ３の圧力３２０ミリトルに相
当する。システムを校正してから、ＣＶＤ法を２０８　
ｓｅｃｍのライン５６中窒素バラストど６４６　ｓｃｃ
ｍのＴＥＯ８蒸気を用いて実施した。全プロ廿ス圧は８
００ミリトルに保持した。

このプロセスは再校正操作を含めて６回繰り返した。２
回目の運転前に行った次の校正チェックの結果は容吊低
下がわずかにあったことを示した。

肛工皿１木　　Ｌ２Ｌ旦１全流ｆｆｉ　（ｓｃｃｍ）　　　　８５４　　　　　８
４４ＴＥＯ３流ａ　（ｓｃｃｍ）　　　　６４６　　　
　　　６４６Ｎ２流堡（ｓｃｃｍ）　　　２０８　　　
　　１９８全圧（ミリトル）　　　ａｏｏ　　　　　　
ａｏ。

バラストＮ２の　　３２０　　　　　３１８圧力（ミリ
トル）ボートに配置されたウェーハに蒸着した膜の、ボー１〜
下流　／４インヂ中心毎の及び運転毎の均一性は、全７
回の運転についての偏差が±２．４％の範囲にあって、
優れたものであった。平均蒸着速度は全７回の運転につ
いて１６１．７オングストロ一ム／分（±　１，３％）
であった。

以上、本発明の特定の実ｔＳ態様について示し、説明し
たが、当業者には本発明の最も広い局面において本発明
から逸脱しない範囲で様々の変更、改変を加えることが
可能であって、前記特許請求の範囲は本発明の真の精神
と範囲内に入るそのような全ての変更、改変をカバーす
るものであることは明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はＴＥ０１のような液体源を用いて本発明の低圧
ＣＶＤ法を実施するための装置の概略線図であり、そし
て第２図はシステムを通って流れるガス流伍に対する、
該システムに接続される真空ポンプのポンピング圧力と
二酸化ケイ素を蒸着さけるのに用いた低圧ＣＶＤ　ｉ置
を通じてのポンピング容Ｗにおける低下との関係を示す
グラフである。１０・・・化学蒸着装置　　１２・・・窒素源１６・・
・石英蒸着管　　　１７・・・抵抗加熱器１８・・・真
空ポンプ　　　２６・・・バージライン３４・・・バッ
クフィルライン５２・・・質量流量コントローラー５６・・・バラストライン　７０・・・ｒＥＯ３供給系
７２・・・気化装置　　　　７３・・・加熱要素１４・
・・ＴＥＯ３容器　　　　８０・・・ＴＥＯ３供給ライ
ン８２・・・加熱テープ８４・・・温度コントローラー９２・・・モーター駆動装置９４・・・圧力コン１へローラー９６・・・圧カセンザ　　　１００・・・真空系１０２
・・・排気ライン　　　１１２・・・圧力センサ１１６
・・・水冷１〜ラツプ　　１４０・・・ボート２００・
・・ぎれいなシステムのポンピング容量を示寸カーブ２０２・・・運転侵のシステムのポンピング容量を示す
カーブ２０４・・・蒸着工程の際の所望作業圧力Ｐ１２０６・
・・全ポンピング容ｆｋＦ＋２０８・・・システムのポンピング容ｆｆ１Ｆ’　１２
１０・・・所望ＴＥＯ３蒸気の流か代　理　人　　弁理士　　湯　浅　恭　三（外４名）鷲　１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも１個のシリコンウェーハを蒸着チャン
バーに入れ；該蒸着チャンバーを真空ポンピング手段で
排気して減圧にし；該ウェーハを加熱し；該蒸着チャン
バーに第一の真空レベルを確立するために該蒸着チャン
バーと該真空ポンピング手段とを接続する手段に不活性
ガスを流し；液体源の反応体を気化させ；該気化反応体
を該蒸着チャンバーに、その中に第二の真空レベルを維
持しながら流し；そして該シリコンウェーハを該気化反
応体と接触させて該シリコンウェーハ上に酸化物の薄膜
を蒸着させる各工程から成ることを特徴とする少なくと
も１個のシリコンウェーハに酸化物の薄膜を化学蒸着さ
せる方法。
（２）蒸着チャンバーの第二真空レベルを気化反応体の
流れをコントロールすることによつて維持する特許請求
の範囲第（１）項記載の化学蒸着法。
（３）液体源反応体がテトラエトキシシランである特許
請求の範囲第（１）項記載の化学蒸着法。
（４）テトラエトキシシランの温度が約４０℃乃至約８
０℃である特許請求の範囲（３）項記載の化学蒸着法。
（５）複数個のシリコンウェーハを細長い管状の蒸着チ
ャンバーに入れ、ここで該シリコンウェーハの各々は一
対の対向面を有し、それぞれのシリコンウェーハの面は
互いに対しては実質的に平行に、該蒸着チャンバーの長
軸に対しては実質的に垂直に整列されており；該蒸着チ
ャンバーを真空ポンプ手段で１トル以下の減圧まで排気
し；該ウェーハを加熱し；該蒸着チャンバーと該真空ポ
ンプとを接続する手段に窒素を流し；ある量のテトラエ
トキシシランを気化させ；該気化テトラエトキシシラン
を該蒸着チャンバーに、その中にある真空レベルを維持
しながら流し；そして該シリコンウェーハを該気化テト
ラエトキシシランと接触させて該ウェーハ上に二酸化ケ
イ素の薄膜を蒸着させる各工程から成ることを特徴とす
るシリコンウェーハに二酸化ケイ素の薄膜を化学蒸着さ
せる方法。
（６）蒸着チャンバーを真空ポンピング手段で排気し；
不活性ガスを真空ポンピング手段に予め選択された作業
圧力を確立する第一流量で流し；該第一不活性ガス流量
と予め選択された反応体ガスの流量との差から第二の不
活性ガスの流量を求め；不活性ガスを該第二不活性ガス
流量で該蒸着チャンバーの下流に流し；反応体ガスを予
め選択された流量で該蒸着チャンバーに流し；そして該
シリコンウェーハを該反応体ガスと接触させて該ウェー
ハ上に薄膜を蒸着させる各工程から成ることを特徴とす
る蒸着チャンバー内でウェーハに予め選択された操作圧
力と反応体ガス流量で膜を蒸着させる低圧化学蒸着法。
（７）不活性ガスが窒素である特許請求の範囲第（６）
項記載の化学蒸着法。
（８）反応体ガスがテトラエトキシシランである特許請
求の範囲第（６）項記載の化学蒸着法。
（９）予め選択された作業圧力を蒸着チャンバーへの反
応体ガスの流れをコントロールすることによつて維持す
る特許請求の範囲第（６）項記載の化学蒸着法。
（１０）反応体ガスの流量を蒸着チャンバー内の圧力に
応答してモーター駆動されるプラグバルブでコントロー
ルする特許請求の範囲第（９）項記載の化学蒸着法。