TW308706B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
TW308706B
TW308706B TW085113262A TW85113262A TW308706B TW 308706 B TW308706 B TW 308706B TW 085113262 A TW085113262 A TW 085113262A TW 85113262 A TW85113262 A TW 85113262A TW 308706 B TW308706 B TW 308706B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
gas
gas supply
tube
film forming
film
Prior art date
Application number
TW085113262A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Tokyo Electron Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Co Ltd filed Critical Tokyo Electron Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of TW308706B publication Critical patent/TW308706B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45578Elongated nozzles, tubes with holes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical 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 deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24Deposition of silicon only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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
    • C23C16/455Chemical 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 characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563Gas nozzles
    • C23C16/45574Nozzles for more than one gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明(1 ) 本發明係有關於使用在,例如,一半導髏裝置製造方 法中的一種膜形成装置。 過去,在該半導髏装置中,一多晶矽膜已經被使用在 一廣大的範圍中,如一電晶體的一閛極。持別是該装置之 微細度進入一深次微米範圍内,在一接觸通道之一埋入電 極形成的情形下,一高可靠性材料之矽膜是不可或缺的。 基於此需要,目前對於在該多晶矽膜上摻入一雜質之方法 上的研究在未來必須更上一層樓。 再者,用以形成摻入一雜質,例如,一磷(P)的一多 晶矽膜其中多數方法包括藉由離子植入而將磷敲擊入一多 晶矽膜並且再進行一退火製程的一方法,或者用以在該多 晶矽膜之表面上使用一 P0C13氣髏形成一 p2〇s膜並且接箸 進行一擴散製程。此外,做為利用一熱壁式蓮原CVD的一 方法,一在原位的方法(一種用以同時地進行膜生産與摻 入雜質的方法)也是習知的。 但是,藉由離子植入將磷摻入該多晶矽膜中的該方法 的缺點是在該多晶矽中的晶體被該離子植入之襄波打破。 此外·使用一P0C13氣醱的該方法的缺點是晶圖之横寬上 的濃度均勻性很差並且必須有刮削該P2〇s膜的步驟。 另一方面,該在原位的方法並沒有上述的這些缺點並 且其慶點是在該膜中之磷濃度可以藉由諏整摻入氣體之流 量來控制。因此,該在原位的方法藉由*例如,垂直式熱 處理装置而被廣泛地實施。 在使用該垂直式熱處理装置來實施該在原位之方法的 本紙張尺度遑用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) — nn^—— H!J I I I I —訂 (請先^讀卑面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 303706 A7 B7_ 五、發明説明(2 ) 情形下|在設計上僳可以使一膜形成氣體與一膝氣由該熱 處理装置之該反應管底部供懕出來而形成沿該反應管向上 的一氣流,當該氣流向上移動時該磷被消耗並且貧化,並 且因此相對於該等晶画之磷濃度的面對面(在該等晶圓 之間)均匀性會被破壞。 基於以上所述,申請人已經研究了具有在第6圖中所 示之结構的垂直式熱處理裝置,在第6圖中所示之垂直式 熱處理装置將在以下簡短地説明。樣號9表示一雙管结構 的一反應管,在該反應管9之下端處偽設置有一主氣髏進 入管90、以及具有副氣髏進入管91、92與長度互不相同之 排氣管93的一技管94。首先,具有多數,例如,100値晶 囫W安装於其上的一晶舟95由其一下端開口被一舟升高機 送入該反應管9而將該等晶圖W載入該反應管9中。當該 等晶圓W被載入時,該反應管9之内部《由一加熱器96被 加熱到一固定溫度,接著,例如,一單矽烷(S i Η *)氣體以 及一瞵(Ph3)氣體以,例如,氮氣加以稀釋並且由該主氣 髏進入管90供應進入該反應管9而將該排氣管93抽真空, 使得該反應管9之内部可以保持一定之真空度。同時,當 該瞵(Ph3)氣體以,例如,氮氣加以稀釋並且由該等副氣 體進入管91與92之末端開口供應到該反應管9中時,一薄 膜藉由欲處理之氣體的氣相反應而形成在該晶國表面。 在在前述熱處理装置中,因為該磷之一短少部份偽由 該等副氣髏進入管9 1與92來浦償,該磷濃度之面對面均勻 性增加*如第7圖中所示,因為流出該等副氣醱進入管9 1 -5 - 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先聞讀^面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部中央橾準局負工消f合作社印製 A7 _ B7_ 五、發明説明(3 ) 與92之末端開口的鱗氣在其後端部份地擴散|在第7圖中 所示之曲線中之磷濃度的底部偽位在該底側(上游側)而 非該等副氣髏進入管91與92之末端。 此外,以另一種方法而言,在日本專利公開第45529/ 1995號中掲露一種方法,在這種方法中,一反應結氣體進 入管之末端被關閉,並旦具有設置在該反應氣體進入管之 中段之多數氣體注入孔之長度互不相同的一或多値噴嘴( 摻入氣體供應管)被用來礤濃度之面對面均勻度。 由於最近有半導體装置更高结合度以及其圖案更細小 的趨勢,膜品質之可容許範圍相當地窄。在第6圖中所示 之熱處理装置中,該膝氣擴散出該副氣體進入管91與92之 末端開口,並且該瞵氣可以被補贫到在下游没之一相當遠 的位置,但是有仍有某些視氣髏流量的差異。其優點偽在 於即使該副氣體進入管9 1與92之長度被很粗略地設定,仍 可以得到高均勻性之磷濃度,有肋於該裝置的設定。 但是,如第7圖中可以了解,在這熱處理装置中於該 礤瀑度分佈曲線中,該頂部與底部偽分別形成在該管之末 端附近並且在稍遠離該管之末端的上游處。為達成此目的 ,一種方法是增加副氣體進入管之數目,在這種方法中, 該晶圖可能會與該副氣體進入管接觸以便分離所形成之一 薄膜•因而極可能産生粒子並且使維修工作變得很麻煩* 而這是吾人所不樂見的。 另外•在上述日本專利公開第45529/1995中掲露的方 法是要利甩吹出縱向地設置在該等噴嘴上的多數孔來確保 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先喊讀t面之注意事項再填寫本頁) 丨裝· 、?τ 經濟部中央#率局員工消費合作社印装 A7 _ B7_ 五、發明説明(4 ) 磷濃度的面對面均勻性。但是,該嘖嘴之壓力在靠近該噴 嘴之末端下降,如此産生的問題是設定該孔之直徑以及配 置之間距是很麻煩的。還有另外一痼問題是當該等晶圓之 磷濃度的設定值改變時,該噴嘴之孔的設定值也懕該隨著 改變。 本發明己經在這些條件下完成,本發明之一目的為提 供一種膜形成裝置,其中當在欲被處理之一基質,如一晶 圖上形成包括一摻入成份,例如磷的膜時,在欲被處理之 基質之間摻入成份濃度具有高均勻性。 在本發明中提供一種膜形成裝置,包含:一反應管; 一主氣髏供給管,其具有一末端開口以便由該反應管之一 端側將一膜形成氣髏與一摻入氣體供應到該反應管;以及 具有一末端的一副氣體供給管,該末端偽定位在該反應管 之另一端側而不是該主氣體供給管之末端開口並且其開口 朝向該另一端側以便由該末端開口供應該摻入氣體•其中 至少一氣髏吹出孔傜設置在該副氣腥供給管之該側,並且 該摻入氣體係由該末端開口以及該副氣體供給管之氣體吹 出孔來供應以便補償由該主氣體供給管供應之摻入氣髁的 一短少部份。 第1圖是一縱向截面圖,顯示本發明之一膜形成裝置 的整個結構。 第2圖是一播截面圖,顯示在本發明之該膜形成裝置 中所使用之一主氣髏管與一副氣蘐進入管之間的平面位置 本紙張尺度逋用t國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先陴讀背'面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 308706 A7 B7 經濟部中央揉準局負工消费合作社印製 五、發明説明(5 ) 第3 A圖是該第一與第二副氣雅進入管的一不意圖· 並且第3 B圖是該等副氣體進入管之吹出孔的放大縱向截 面圖。 第4圖是一磷濃度分佈曲線’顯示在一晶舟上之一 0¾ 圓安裝位置以及一磷濃度之間的關係。 第5 A、5B與5 C圖偽礎濃度分佈曲線'顯不在一 晶舟一上之一晶画安装位置與一磷濃度之間的關係,包括 只設置該主氣體進入管之情形;有置該主氣體進入管、該 第一副氣鼸進入管與該第二副氣體進入啻之情形;以及( 本發明)分別設置該主氣體進入管、該第一副氣醴進入管 (具有一吹出孔)、以及一第二副氣醴進入管(具有一吹 出孔)之情形。 第6圖是一縱向示意鼴,示意地顯示一習知膜形成装 置0 第7圖是在該習知膜形成装置中之一磷濃度分佈曲線 〇 第1圖是一縱向截面圖,顯示本發明之一膜形成裝置 的一例子,一加熱爐1偽安裝在一基板10上,並且一加熱 器12傜設置在一熱绝緣層11之一内周緣表面中以便環繞一 反應管2 。 該加熱爐1之内部設置有一雙管結媾的反應管2以便 在其中形成欲被處理之一蒙氣,該反應管2包含具有由, 例如·石英所形成的一外管21,以及由,例如石英且與該 外管21同軸排列的一内管22。 本紙張尺度適用中國國家棣準(CNS ) A4规格(210X297公釐) (請先閱讀免面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部中央揉準局負工消费合作社印製 A7 _B7__ 五、發明説明(6 ) 該外管21與該内管22係在其下端藉由以不鏽钢等製成 的一管狀枝管3而被固定,並且在該枝管3之下端上於一 開孔3A處係緊密地設置有一套蓋部份31以便氣密地密封該 開孔3A。 可轉動地以一密封狀態,例如《由一磁性密封物來密 封的一轉軸32被插入該套蓋部份31之中心,該轉軸32具有 ^ 與一上升床31 A之轉動機構33連接的一下端以及與一用以 檯34固接的一上端。在該轉動檯34上向上地安裝有由石英 製成的一晶舟4 ,其係欲經由一儲熱管35處理之一基質的 固持器。該晶舟4具有,例如,四餹管柱·各管柱具有一 槽,使得,例如,170個半導體晶圖W可以一固定垂直間 隔之方式畳置並且可以被固持在該等管柱之槽中。 在該歧管3之下倒*用以將一膜形成氣髏,如一單矽 (SiH4)烷氣體與一摻入氣體,如一膝(PH 3)氣體混合一載 氣,如一氮氣而将該混合物導入該反應管2的一主氣體進 入管5橫向地被插入,該主氣體進入管5偽_曲成一 L形 並且垂直且向上地伸入該反應管2 ,該主氣髏進入管5經 由一質量流控制器(MFC) 50與一氣體供應源(圖未示)連 接) 此外,在該摩擦構件3之下側,用以混合一摻入氣體 ,如一膦(PH 3)氣體以及一載氣,如一氮氣而將該混合物 導入該反應管2的一第一副氣體進入管6與一第二副氣驩 進入管7横向地波插入,該等副氣髏進入管6與7偽弯曲成 —L形並且沿著該反應管2軸向且向上地延伸,該等副氣 本紙浪尺度適用中國國家標率(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) f ·裝 訂 !···^ (請先閱讀^面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印装 308706 A7 _ B7_ 五、發明説明(7 ) 體進人管6與7經由質量流控制器(MFC) 60與70與一氣體供 應源(圖未示)連接。 該主氣髏進入管5之一末端開口(一氣髏供開口)偽 位於該儲熱管35之底部附近*如果該晶舟4之结構偽可以 容纳,例如,170個晶画於其中,該等第一與第二副氣體 進入管6與7係使得該第一副氣驩進入管6之末端被定位成 ,例如,比一晶圔固持區域之中心稍低,並且以該晶舟4 之槽的層數而言,偽在該由頂部數來第100層的附近,並 且該第二副氣髏進入管7係被定位成,例如,比一晶画固 持區域之頂部稍低|並且在由頂部數來第30層的附近。 該主氣體進入管5 、以及該副氣體進入管6與7偽排列 成互相分開該基本距離,例如,在環繞該晶舟4之周緣方 向上大約有55mm,如第2圖中所示,並且傜由石英管所製 成,該石英管之直徑D係,例如,4.5 ram,如第3A圖中 所示。 該等第一與第二副氣體進入管6與7之末端是開口的, 為了只藉由來自該等末端開孔之流出量無法補償膝氣之一 流動均勻性的一部份(定置),直徑R為,例如0.5到1 mm的氣髏吹出孔61與71被讚設在稍逮離該末端開孔之近側 (下側),即 > 在該近側上,例如,距離在第3圖中之該 末绱的距離S大約數十mn (以該等晶園之層數而言大約為 5到20層)。但是,該等第一與第二副氣醱進入管6與7之 長度以及該等氣體吹出孔61與71之位置偽依據在該等晶圓 上所預期之磷濃度值來決定,並且該值不限於上述的值。 -10 - 本紙張尺度適用中國國家橾準(CMS ) Α4規格(210X297公釐) ---------ί .裝------訂------{外 (請先町讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(8 ) 該等氣體吹出孔61與71的方向偽以在45度方向上之一 線L1以及在一 90度方向上相對於該晶圖W之轉動方向的一 線L2之間者(一徑向對角區域)為較佳,而不是該氣體吹 出方向朝向該等晶圖W之中心的一線,如第2圖中所示, 以便避免在平面中的均勻性。如第3 B臞中所示,該等氣 髏吹出孔61與71之端部E偽環繞在一 r部份處為較佳,這 樣的優點是即使所反應之産品黏著在該端部份E上,所形 成之膜偽限難被分離。 另一方面,該歧管3之上側與一排氣管13連接,而該 排氣管13與一真空泵(圖未示)以便讓該加工氣髏由在該 外管2 1與該内管22之間的一間隙釋出以便將該反應管2之 内部設定成一固定之蓮原蒙氣,如第1圖中所示。 在本發明之具有上述结構之膜形成装置中,首先,在 該反應管2内之欲被處理的滎氣被該加熱器12預熱,使得 該晶舟4之中心部份(該垂直中央部份)的溫度升高,接 著,具有170痼晶圓W以一間距•例如4.76mm垂直地容纳 在其中的該晶舟3由該下開口 3A被該上升床31A載入該反 應管2中。 接著*當該反應管2之内部被抽真空到一固定之真空 度,例如,1 xlO-3 To「r時,做為一膜形成氣體之一單矽 烷氣體以及做為一摻入氣體的一膦氣以一載氣,例如,氮 (N 2)氣加以稀釋,並且由該主氣鼸進入管5分別以,例如 500 cc/min、450 cc/min 與 100 cc/rain 的流量送人該内管 22中。同時,該瞵氣之流置偽被設定成,如,2.5 cc/m in -11 - 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0'〆297公釐) --------f -裝-- (請先Μ·讀#面之注意事項再填寫本頁) ,1Τ 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(9 ) ,並且以氮氣稀釋到1¾的該氣臞由該第一與第二副氣鼸進 入管6與7被加入該反應管2 ,並且該反應管2被排空以便 具有,例如,0.5 Torr·之壓力而在該晶画上形成一膜,但 是在以,例如1到3r.p.m.之速度轉動該晶舟4時,用以稀 釋一單矽烷氣體與一雔氣的氣體並不限於Na氣體,也可以 使用其他的惰性氣體,如氪氣(He)。 在本發明之上述實施例中,該單矽烷氣髏與該勝氣經 過該主氣體進入管5由該反懕管2之底部附近向上流出, 該單矽烷氣體被熱裂解並且一多晶矽膜形成在該晶國W的 表面上,並且該磷也被熱裂解且磷移入該多晶矽膜中,因 此一含磷的多晶矽膜形成在該晶圖上。因此該磷在它於該 反應管2中向上移動時被消耗,該瞵氣之流量會變小。但 是•這短少的部份藉由經由該第一副氣髖進入管6之末端 開孔由該晶舟4之中心附近供給的磷充份地補僂。 流出該第一副氣髏進入管6之膝氣在它於該反應管中 向上移動時變少•但是,該膦氣經由該第二副氣醱進入管 7之末端孔由頂部供給,因此來自該第一副氣髏進入管之 膝氣之一短少部份可以得到補償。 第4圖之實線頴示該等晶圖之磷濃度的待性曲線,其 中該副氣龌進入管没有設置一氣體吹出孔,並且顯示該礎 濃度分佈相對該晶圖位置的趨勢。該濃度分佈待性曲線之 底部(BTM)傜位在稍逮離該等副氣體進入管6與7之末端的 近端側(下側),因為被吹出該等副氣龌進入管6與7之末 端孔的該膦氣&稍撤向該近端側擴散。如預期地·該磷濃 -12 - 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ---------{丨裝------訂------f·^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂率局員工消费合作社印袈 A7 _ B7_ 五、發明説明(1G ) 度有時是超過2 X l〇2(J原子/cm3的一高濃度並且有時是大 約0.8到2 X 10211原子/cm3的一低濃度。如果持別地提供 該低濃度,該膦氣之流置將小到無法到達一端,因此•在 該濃度分佈曲線之頂部(TOP)與底部(BTM)之間的差變大 0 因此,該等氣髏吹出孔61與71係設置在該副氣體進入 管6與7中以便於補«在該濃度分佈曲線之底部中的該膝氣 ,使得一少量之隣氣由該處流出。接著,在該等氣體吹出 孔61與67附近的瞵氣增加,所以該磷濃度變大。請參閲第 4画之濃度曲線,由實線表示之該底部係如虛線所顯示地 升高,因此在該等晶画之間之磷濃度的均勻性增加。這將 使得來自該主氣體進入管5之瞵氣的短少可藉由供應·從該 等副氣體進入管6與7之末端孔來的瞵氣而得到補償•因此 該無法補償的短少部份將被來自該等氣鼸吹出孔61與71之 少量瞵氣再補償。 該等氣醱吹出孔61與71之縱向位置可以如預期地依據 該磷濃度來適當地設定,如果該膦氣由該等副氣醱進入管 6與7之末端孔向上流出,上述該濃度分佈曲線之趨勢是可 預測的。此外,這是對於來自該等副氣髅進入管6與7之膝 氣之補償之到某種程度的進一步補》,並且因此,該等氣 醱吹出孔61與71之位置的設定,並不痛要更高之精確度。 所以,該熱處理装置之設定是容易的。 其中一單一氣醱進入啻被用來使一單矽烷氣髏與一膝 氣流動的下一步驟是習知的,並且該單矽烷氣體的流量被 -13 - 本紙伕尺度適用中國國家標率(CNS ) Λ4规格(210X297公釐) (請先》讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 308706 經濟部中央標窣局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(η ) 設定成一大流量,例如,1000到2000cc/cm3以便將礤帶到 該末端。但是,在本發明中單矽烷氣醴之流量與上述步驟 中者相較偽足夠小的,並且該單矽烷氣體藉由燃燒來處理 ,且單矽烷氣體之處理廢氣成本將會很低。 如前所述,本發明之該主氣臞進入营不僅被包括在該 單矽烷氣醱與該摻入氣體由一共同氣體進入管供應之情形 中,並且也包括在該單矽烷氣鱧與該摻入氣體分別地由· 例如,兩氣體進入管供應的情形。在這種情形中·該主氣 髏進入管是由兩氣體進入管所構成,該副氣體進入管可以 是一或三値,但是是以在前述實施例中使用的兩副氣體進 入管為較佳,這是因為考廉到粒子污染之可能性較低並且 在確保相對該磷濃度之高平面中之均勻性.時雒修容易的優 點。 此外•纘設在該副氣體進入管中之氣體吹出孔的數目 可以大於兩艏,另外,例如使用兩副氣醱進入管,也可以 使用包含一内管與一外管的一雙管,其中該内管比外管長 ,該外管偽被當做一第一副氣體進入管使用並且該内管傜 被當做一第二副氣體進人管使用。再者,該膜形成氣體, 例如,該單矽烷氣體可以沿著來自該副氣體進入管之該慘 入氣體供應。 在製造一磷摻入矽膜時,一雙矽烷(Si2Hs)氣髏可以 被當做該膜形成氣體使用•在本發明中,在該一膜時被摻 入之一摻入成份並不限於磷·也可以被供應到,例如供應 —B 2 H s氣體以ί更摻入該Β 2 Η B氣髏之情形中以及一 AsH 3氣髏 -14 - 本紙張尺度遴用中國國家橾準(CNS ) A4规格(210X297公釐) (請先盹讀骨面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央橾隼局負工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(12 ) 被用來摻入該As之情形中。本發明可以被應用在一横向熱 處理裝置中而不限於一垂直熱處理装置。 在本發明之膜形成裝置以及該習知膜形成装置中之在 該晶圖上之晶圔的安裝位置與該磷濃度之間的關係將被列 入考廉。 如第5 A圖中所示,在一凸出主氣髏進入管設置在一 反應管上的情形中,該磷濃度由該底部(BTM)向該反應管 (⑦·•►④)之中心(CTR)減少,並且在頂部(TOP)(①)處最低, 使得在該等晶晒表面之間之磷濃度均勻性得以保持。 如第5 B圖中所示,其中設置有長度與該主氣髏進入 管不同的一第一副氣髏進入管與一第二副氣醱進入管,並 且一膜形成氣體等由其末端孔被送入該反應管,該磷濃度 之頂部係形成在該副氣體進入管之該末端孔處形成*而其 底部則偽形成在其末端孔附近的上游與下游處,同樣地無 法保持在該等晶圓之間的磷濃度均勻性。 另一方面,如第5C圖中所示·其中除了該主氣醱進 入管之負還設置有一第一副氣體進入管(具有一吹出孔) 以及一第二副氣髏進入管(具有一吹出孔),如同在本發 明之膜形成装置中一般,該頂部係形成在該氣體進入管之 末端孔處,但是可以得到一近乎均勻之磷濃度面對面均勻 性0 緣是,在本發明中可以相對在欲處理基霣之間之一摻 入成份之潑度得到高均勻性•因此增加産量。 -15 - 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 2们公釐) (請先K讀背面之注意ί項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部中央樣準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明(13) 元件標號對照 1____ .加熱嫌 32… .轉軸 2____ .反應管 33… .轉動機構 3____ .技管 34… .轉動檯 4____ .晶舟 35 · ·. .儲熱管 5____ .主氣體進入管 50... .質量流控制器 6____ .第一副氣體進入管 60 ... .質量流控制器 7____ .第二副氣體進入管 61… .氣體吹出孔 3A... .開孔 70··. .質量流控制器 9____ .反應管 71… .氣體吹出孔 10·.. .基板 91 ... .副氣體進入管 11… .熱絶緣層 92... .副氣體進入管 12… .加熱器 93… .排氣管 13... .排氣管 94··. .技管 21… .外管 95 · ·. .晶舟 22… .内管 96 ·.. .加熱器 31... .套蓋部份 97... .舟升高機 31A.. .上升床 W… .晶圓 -16 - m- n·— n^i mf nn I tm .. m mV ml nn 一 V 夺 、va (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS )八4洗格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. '申請專利範圍 A8 B8 C8 ι·—種膜形成裝置,包含: 一反應管; 一主氣體供給管,其具有一末端孔以便由該反應 管之一端側將一膜形成氣體與一摻入氣體供應到該反 應管;以及 具有一末端的一副氣體供給管,該末端係定位在 該反應管之另一端側而不是該主氣體供給管之末端孔 並且其開口朝向該另一端倒以便由該末端孔供應該摻 入氣體;其中 至少一氣體吹出孔係設置在該副氣髏供給管之該 側,並且 該摻入氣體係由該末端孔以及該副氣體供給管之 氣髏吹出孔來供應以便補《由該主氣體供給管供應之 摻入氣體的一短少部份,藉此欲被處理之多數基質被 固持且帶入該反應管中而形成相對欲被處理之該等基 質含有一摻入成份的一薄膜。 2.如申請專利範圍第1項之膜形成裝置,其中該副氣體 供給管包含長度不同的多數副氣體供給管。 3 .如申請專利範圍第1項之膜形成裝置,其中一圖緣係 形成在設置於該副氣醱供給管中之該氣體吹出孔的一 邊緣部處。 4.如申請專利範圍第1項之膜形成裝置,其中該主氣醱 供給管是由兩氣護進入筈所構成,以便分別地供應該 膜形成氣體與該摻入氣醴進入該反應管。 -17 - 本纸張尺度適用中國國家棣準(CNS ) Α4洗格(210Χ297公釐) I I I I I I I 裝 訂— ^ (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央棣準局属工消費合作社印製 A8 B8 C8
    申請專利範圍 5. 如申讅專利範圍第丨項之膜形成裝置,其中該等副氣 醴供給管為多數且具有相同之内徑。 6. 如申請專利範圍第〖項之膜形成装置,其中該等副氣 體供給管為多數且内徑不同。 7. 如申請專利範圍第1項之膜形成装置,其中該等副氣 體供給管為多數,其中具有相同孔徑之多數吹出孔偽 分別設置在其中。 8. 如申請專利範圍第丨項之膜形成裝置,其中該等副氣 體供給管為多數,其中具有不同孔徑之多數吹出孔偽 分別設置在其中。 9·如申請專利範圍第1項之膜形成装置;,其中該等吹出 孔傜沿著與欲處理之該等基質之轉動方向相反之切線 方向徑向地延伸。 MM aw· aaaw Γ *之 m In m—* 赛 i ·. - - v (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉率局負工消费合作社印簟 8 1 本紙張尺度適用中國國家梯率(CNS ) A4規格(210 X 297公釐)
TW085113262A 1995-10-30 1996-10-30 TW308706B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30502295A JP3373990B2 (ja) 1995-10-30 1995-10-30 成膜装置及びその方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW308706B true TW308706B (zh) 1997-06-21

Family

ID=17940155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW085113262A TW308706B (zh) 1995-10-30 1996-10-30

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5925188A (zh)
JP (1) JP3373990B2 (zh)
KR (1) KR100372956B1 (zh)
TW (1) TW308706B (zh)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6673673B1 (en) 1997-04-22 2004-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device having hemispherical grains
KR100252213B1 (ko) * 1997-04-22 2000-05-01 윤종용 반도체소자제조장치및그제조방법
US20030049372A1 (en) * 1997-08-11 2003-03-13 Cook Robert C. High rate deposition at low pressures in a small batch reactor
JP3472482B2 (ja) * 1998-06-30 2003-12-02 富士通株式会社 半導体装置の製造方法と製造装置
JP2000297375A (ja) * 1999-04-09 2000-10-24 Hoya Corp 炭化珪素膜の製造方法及び製造装置、並びにx線マスクの製造方法
US6475284B1 (en) * 1999-09-20 2002-11-05 Moore Epitaxial, Inc. Gas dispersion head
KR100560867B1 (ko) * 2000-05-02 2006-03-13 동경 엘렉트론 주식회사 산화방법 및 산화시스템
JP3980840B2 (ja) * 2001-04-25 2007-09-26 東京エレクトロン株式会社 気相成長装置および気相成長膜形成方法
KR100829327B1 (ko) * 2002-04-05 2008-05-13 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 반응 용기
KR100766196B1 (ko) * 2003-08-26 2007-10-10 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 반도체 장치의 제조 방법 및 기판 처리 장치
JP4609098B2 (ja) * 2004-03-24 2011-01-12 東京エレクトロン株式会社 被処理体の酸化方法、酸化装置及び記憶媒体
JP3945519B2 (ja) * 2004-06-21 2007-07-18 東京エレクトロン株式会社 被処理体の熱処理装置、熱処理方法及び記憶媒体
US20050287806A1 (en) * 2004-06-24 2005-12-29 Hiroyuki Matsuura Vertical CVD apparatus and CVD method using the same
US7966969B2 (en) * 2004-09-22 2011-06-28 Asm International N.V. Deposition of TiN films in a batch reactor
US8251012B2 (en) * 2005-03-01 2012-08-28 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus and semiconductor device producing method
US7794667B2 (en) * 2005-10-19 2010-09-14 Moore Epitaxial, Inc. Gas ring and method of processing substrates
JP4550040B2 (ja) * 2005-12-16 2010-09-22 セメス株式会社 カーボンナノチューブの合成装置及び方法
US8304328B2 (en) 2006-03-20 2012-11-06 Hitachi Kokusai Electric Inc. Manufacturing method of semiconductor device and substrate processing apparatus
JPWO2007111348A1 (ja) * 2006-03-28 2009-08-13 株式会社日立国際電気 基板処理装置
US7691757B2 (en) 2006-06-22 2010-04-06 Asm International N.V. Deposition of complex nitride films
JP5157100B2 (ja) * 2006-08-04 2013-03-06 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及び成膜方法
JP4899744B2 (ja) * 2006-09-22 2012-03-21 東京エレクトロン株式会社 被処理体の酸化装置
US7629256B2 (en) * 2007-05-14 2009-12-08 Asm International N.V. In situ silicon and titanium nitride deposition
JP5568212B2 (ja) * 2007-09-19 2014-08-06 株式会社日立国際電気 基板処理装置、そのコーティング方法、基板処理方法及び半導体デバイスの製造方法
JP5311791B2 (ja) 2007-10-12 2013-10-09 東京エレクトロン株式会社 ポリシリコン膜の形成方法
US20090197424A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus and method for manufacturing semiconductor device
US7833906B2 (en) 2008-12-11 2010-11-16 Asm International N.V. Titanium silicon nitride deposition
US9068263B2 (en) * 2009-02-27 2015-06-30 Sandvik Thermal Process, Inc. Apparatus for manufacture of solar cells
KR101364701B1 (ko) * 2011-11-17 2014-02-20 주식회사 유진테크 위상차를 갖는 반응가스를 공급하는 기판 처리 장치
KR101408084B1 (ko) * 2011-11-17 2014-07-04 주식회사 유진테크 보조가스공급포트를 포함하는 기판 처리 장치
KR101427726B1 (ko) * 2011-12-27 2014-08-07 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
US20140134849A1 (en) * 2012-11-09 2014-05-15 Intermolecular Inc. Combinatorial Site Isolated Plasma Assisted Deposition
US9493874B2 (en) * 2012-11-15 2016-11-15 Cypress Semiconductor Corporation Distribution of gas over a semiconductor wafer in batch processing
US9512519B2 (en) 2012-12-03 2016-12-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Atomic layer deposition apparatus and method
JP2014123616A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Nippon Steel & Sumitomo Metal 基板処理装置
KR20230113657A (ko) 2018-03-23 2023-07-31 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램
KR20210043810A (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 삼성전자주식회사 반도체 제조 장비
CN112349631B (zh) * 2020-11-04 2021-09-10 长江存储科技有限责任公司 一种输气管道、半导体机台

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5242075A (en) * 1975-09-29 1977-04-01 Nippon Denso Co Ltd Device for controlling gas atmosphere in semiconductor producing equip ment
EP0181624B1 (en) * 1981-01-14 1989-12-06 Nortel Networks Corporation Coating of semiconductor wafers and apparatus therefor
JPH0616491B2 (ja) * 1986-04-07 1994-03-02 日本電気株式会社 気相エピタキシヤル成長装置
JP2568185B2 (ja) * 1987-01-23 1996-12-25 株式会社日立製作所 熱処理装置
US4992301A (en) * 1987-09-22 1991-02-12 Nec Corporation Chemical vapor deposition apparatus for obtaining high quality epitaxial layer with uniform film thickness
JPH0682626B2 (ja) * 1987-10-22 1994-10-19 日本電気株式会社 気相成長装置
JPH0732137B2 (ja) * 1988-02-29 1995-04-10 東京エレクトロン東北株式会社 熱処理炉
JPH0642474B2 (ja) * 1988-03-31 1994-06-01 株式会社東芝 半導体製造装置
JP2600791B2 (ja) * 1988-04-19 1997-04-16 富士通株式会社 半導体製造装置
JP2839720B2 (ja) * 1990-12-19 1998-12-16 株式会社東芝 熱処理装置
JPH0786174A (ja) * 1993-09-16 1995-03-31 Tokyo Electron Ltd 成膜装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5925188A (en) 1999-07-20
JP3373990B2 (ja) 2003-02-04
KR970023673A (ko) 1997-05-30
KR100372956B1 (ko) 2003-05-09
JPH09129562A (ja) 1997-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW308706B (zh)
US9177799B2 (en) Semiconductor device manufacturing method and substrate manufacturing method of forming silicon carbide films on the substrate
Faller et al. High-temperature CVD for crystalline-silicon thin-film solar cells
US4592933A (en) High efficiency homogeneous chemical vapor deposition
US20090104760A1 (en) Vertical cvd appparatus for forming silicon-germanium film
WO2007008705A2 (en) Uniform batch film deposition process and films so produced
JPH06318551A (ja) 薄膜の形成方法およびその装置
JP2566914B2 (ja) 薄膜半導体素子及びその形成法
KR20050021506A (ko) 기판 가공용 버블러
WO2006019861A1 (en) Deposition of nano-crystal silicon using a single wafer chamber
US4137108A (en) Process for producing a semiconductor device by vapor growth of single crystal Al2 O3
JP2520589B2 (ja) Cvd法による堆積膜形成方法
US5783257A (en) Method for forming doped polysilicon films
US6537924B2 (en) Method of chemically growing a thin film in a gas phase on a silicon semiconductor substrate
JPS6168393A (ja) ホツトウオ−ル形エピタキシヤル成長装置
JPH01253229A (ja) 気相成長装置
US6821871B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device, substrate treatment method, and semiconductor manufacturing apparatus
JPS58145697A (ja) エピタキシヤルシリコン製造装置
JP2004134625A (ja) 半導体装置の製造方法と製造装置
JPH07176498A (ja) 反応ガスの予熱装置を備えた反応炉
JPS6347363A (ja) 機能性堆積膜形成方法
JPS5961120A (ja) 気相成長装置
JP2004304128A (ja) 半導体装置の製造方法
JP2004186376A (ja) シリコンウェーハの製造装置及び製造方法
JPH024973A (ja) 膜形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees