CH657632A5 - Verfahren zur chemischdampfablagerung von filmen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens. - Google Patents

Verfahren zur chemischdampfablagerung von filmen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens. Download PDF

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CH657632A5
CH657632A5 CH421/82A CH42182A CH657632A5 CH 657632 A5 CH657632 A5 CH 657632A5 CH 421/82 A CH421/82 A CH 421/82A CH 42182 A CH42182 A CH 42182A CH 657632 A5 CH657632 A5 CH 657632A5
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Constantine J Zaferes
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Chemischdampfablagerung von Filmen auf Siliciumwafern innerhalb einer abgedichteten Umschliessung, die mit einem Anschluss-Evakuiersystem zusammenwirkt.
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Stand der Technik
Bei der Herstellung von integrierten Stromkreisen werden mehrere hundert Stromkreise Seite an Seite auf einer einzigen
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Siliciumwafer gebildet, die von einem langen einzigen Silici- Ein Anlauf wurde gemacht zum Verbessern des her-
umkristall abgeschnitten worden ist. Dünne Filme von ver- kömmlichen Chemischdampfablagerungsprozesses durch schiedenem Material, welche als die aktiven Stromkreisele- Einschliessen des Waferschiffchens in einen zylindrischen Be-
mente dienen, werden auf der Siliciumwafer in verschiedenen hälter, der auf seiner Aussenfläche eine Vielzahl von Löchern
Stufen des Herstellungsvorganges abgelagert. Nachdem jeder 5 hat. Das Ende des Behälters, das dem Einlass für das Reak-
Film auf dem Wafer abgelagert worden ist, werden gewisse tionsgas gegenüberliegt, hat einen darauf aufgesetzten Deckel
Teile der Filme selektiv entfernt, meistens durch Photolitho- und das andere Ende ist offen. Wenn nun das Gas eintritt graphie, so dass nur ein vorbestimmtes Muster des Filmes vom Einlassende des Rohres her, so ändert es die Richtung verbleibt. und gelangt in die Löcher im zylindrischen Behälter, wo es
Eine herkömmliche Methode zum Bilden der verschiede- io zwischen den Siliciumwafern hindurchtritt. Das Gas wird nen dünnen Filme auf der Wafer besteht in der Chemisch- vom Rohr entfernt durch Hindurchlassen durch das offene dampfablagerung. In diesem Verfahren werden die Wafern in Ende des Behälters und auswärts durch das Auslassende des einem Träger, auch «Schiffchen» genannt, plaziert, in zuein- Rohres in der herkömmlichen Weise. Dieses Verfahren löst ander paralleler, in Abstand gehaltener Anordnung. Das die nicht vollständig das Problem von örtlichen Strömungsraten-
Wafer enthaltende Schiffchen wird in ein langes Quarzrohr is änderungen vom einen Ende der Waferanordnung zum ande-
eingesetzt, welches am Auslassende evakuiert wird mittels ei- ren Ende und somit sind sowohl ein Trägergas wie auch ein ner Vakuumpumpe. Das Quarzrohr ist von einem zylindri- Temperaturprofil erforderlich zur Erzeugung von Gleichmäs-schen Heizelement umgeben, welches thermische Strahlung in sigkeit der Filmdicke innerhalb jeder Wafer und von Wafer zu das Innere des Rohres richtet, um die Wafer zu erhitzen. Ein Wafer.
Reaktionsglas, das am einen Ende des Rohres eingeführt 20
wird, wird gezwungen, zum Auslassende des Rohres zu flies- Darstellung der Erfindung sen wegen der Vakuumpumpe. So wie das Gas an den Wafern Die Erfindung ist auf eine Einrichtung und ein Verfahren vorbeifliesst, findet eine chemische Reaktion statt und das für das Ablagern von dünnen Filmen auf Siliciumwafern geProdukt dieser Reaktion wird als Film auf den Wafern abge- richtet, bei welchem die Wafer in zueinander parallel - in Ablagert. In vielen Fällen wird mehr als ein Reaktionsgas einge- 25 stand voneinander - Anordnung innerhalb einer evakuierten führt, so dass das Produkt einer chemischen Reaktion zwi- Umschliessung abgestützt werden und das Reaktionsgas in sehen den zwei Gasen als Film auf den Wafern abgelagert die Umschliessung eingeführt wird in einer im allgemeinen wird. umgrenzten Region zwischen der Waferanordnung und der
Dieses herkömmliche Verfahren für die Chemischdampf- Wand der Umschliessung. Anlässlich seines Einführens in die ablagerung von Filmen auf Siliciumwafern hat mehrere ihm 30 begrenzte Region wird das Reaktionsgas gezwungen, im allinnewohnende Nachteile. Da die Siliciumwafern nur einen gemeinen parallel zu den Wafern und zwischen denselben hin-verhältnismässig kleinen Teil des evakuierten Rohres belegen, durch zu fliessen. Bevor es mit den Waferflächen in Berüh-muss beträchtlich viel Reaktionsgas eingeführt werden, von rung gelangt wird das fliessende Gas in Turbulenz gebracht, dem nur ein Teil erforderlich ist zur Bildung des dünnen um es über die ganze Weite der Waferflächen zu zerstreuen, Filmes. 35 wodurch die Filmablagerung und die Erzielung einer gleich-Da das Gas das Rohr in einer Richtung durchfliesst, die mässigen Filmdicke auf jeder Wafer zu erleichtern. Nachdem winkelrecht steht zu den Waferoberflächen, auf denen der das Gas zwischen den Wafern hindurch gestrichen ist und Film abzulagern ist, wird der Gasfiuss unterbrochen und wer- chemisch reagiert hat, um die Filme auf den Wafern abzuladen unvorhersagbare Strömungscharakteristiken erzeugt in- gern, gelangen die unreagierten Gase und Abgase zur anderen nerhalb des Rohres. Es ist nur dem durch die Siliciumwafer 40 Seite der Waferanordnung und werden sie aus der Umschlies-verursachten Strömungsrichtungswechsel zu verdanken, dass sung entfernt durch Fliessen in einer allgemein horizontalen Gas gezwungen ist, zwischen benachbarten Wafern zu wan- Richtung zum Auslass der Umschliessung hin. Während dem dem, um so mit den Waferoberflächen in Berührung zu ge- oben beschriebenen Fluss des Reaktionsgases wird die Tem-langen. Dieses unvorhersehbare Strömungsbild im Bereich peratur der Wafer in der Waferanordnung im allgemeinen der Waferflächen führt oft zu mangelnder Gleichmässigkeit 45 konstant und gleich gehalten mittels Heizelementen, die aus-der Filmdicke auf jeder Wafer. serhalb der evakuierten Umschliessung vorgesehen sind. In
Die grösste lokalisierte volumetrische Gasdurchflussrate den im allgemeinen gleichen örtlichen volumetrischen Durch-
und somit die rascheste Filmablagerungsrate ergibt sich nahe flussraten zwischen benachbarten Wafern ist das Halten der der ersten Wafer, die mit dem strömenden Gas in Berührung Wafer auf gleicher Temperatur genügend zur Ermöglichung gelangt. Hingegen erfahrt die letzte Wafer in der Waferanord- 50 einer gleichmässigen Filmablagerung unter den Wafern.
nung eine erheblich kleinere Rate von Filmablagerung. Um In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Reak-Abweichungen in der Rate der Filmablagerung unter Wafern tionsgas horizontal eingeführt ausgehend von beiden Enden im Boot auszugleichen, wird ein inertes Trägergas, wie z.B. der evakuierten Umschliessung in die Region unterhalb der Stickstoff, benützt, um das Reaktionsgas zum Auslassende Waferanordnung, und es wird dann vertikal aufwärtsgerich-des Rohres zu «tragen», um so die Ablagerungsrate auf den 55 tet in einem Gasvorhang, so dass die örtliche volumetrische hintersten Wafern in der Waferanordnung zu steigern. Da Fliessrate über die ganze Länge des Gasvorhanges und somit ausserdem die Filmablagerungsrate eine Funktion der Wafer- über die ganze Länge der Waferanordnung im allgemeinen temperato ist, wird ein zunehmendes Temperaturprofil längs konstant gehalten wird, mit dem Ergebnis, dass im allgemei-der Waferanordnung erzeugt durch Variieren der Spannung nen das gleiche Volumen von Reaktionsgas zur Fläche jeder zu verschiedenen Elementen der Heizelemente, welche das 60 Wafer geliefert wird. Wenn zwei Reaktionsgase verwendet Rohr umgeben. Indem man jede Wafer auf einer verschiede- werden im Verfahren, so wird jedes Gas in die begrenzte Renen Temperatur hält, wobei die Temperatur der Wafer zu- gion unterhalb der Waferanordnung eingeführt. Nach Einnimmt in der Richtung des Gasflusses, wird der Effekt der lo- führung in diese Region reagieren die Gase chemisch mit ein-kalisierten Veränderung der volumetrischen Gasfliessrate auf ander und es wird ein Produkt dieser Reaktion als Film auf die Filmablagerungsrate kompensiert, und die Rate der Film- 65 den Wafern abgelagert. In einem solchen Verfahren wird die ablagerung und somit die Dicke des abgelagerten Filmes wird Fliessrate jedes Reaktionsgases gesteuert, so dass das Verhält-verhältnismässig gleichmässig gehalten unter den im Schiff- nis von totaler volumetrischer Fliessrate der beiden Gase auf chen befindlichen Wafern. einem vorbestimmten Wert gehalten wird.
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Die Einrichtung, die bestimmt ist zur Verwendung im oben beschriebenen Verfahren weist im allgemeinen eine evakuierte Umschliessung und Mittel auf zur Aufrechterhaltung des Druckes innerhalb der zum Stützen der Wafer innerhalb der Umschliessung, so bis zum einen im allgemeinen begrenzte Region unterhalb der Waferanordnung definieren zur Einführung, dass es in die begrenzte Region unterhalb der Waferanordnung und zum Richten des Gasflusses im allgemeinen vertikal aufwärts, Mittel in der Nähe des unteren Teiles der Waferanordnung zum Erzeugen von Turbulenz im aufwärtsströmenden Gas, und Mittel, die sich ausserhalb der Umschliessung befinden, zum Richten von thermischer Strahlung in die Umschliessung hinein zum Erhitzen der Wafer anlässlich des Einführens des Gases. Die Waferstützmittel umfassen im allgemeinen einen zylindrisch geformten Behälter, der eine Mehrzahl von sich längsweise erstreckenden Öffnungen hat auf seiner zylindrischen Fläche, welche Löcher es dem Gas erlauben, durch den Behälter zu fliessen in einer Richtung, die im allgemeinen winkelrecht zu seiner Längsachse verläuft und parallel zu den Waferflächen. Zwei parallele Seitenwände erstrecken sich durch die Länge des Behälters und ragen im allgemeinen tangential auswärts von entgegengesetzten Seiten der zylindrischen Fläche des Behälters. Falls die äusseren Ränder der beiden Seitenwände mit dem Boden der evakuierten Umschliessung in Berührung gesetzt sind, so ist eine im allgemeinen begrenzte Region unterhalb der Wafern definiert, die innerhalb des Behälters abgestützt sind. Die Wafern sind innerhalb des Behälters in einer zueinander parallelen in Abstand voneinander befindlichen Anordnung vorgesehen und winkelrecht zur Längsachse des Behälters orientiert. In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Längsöffnungen im Behälter definiert durch lange, zueinander parallele und in Abstand befindliche Stäbe, die um die zylindrische Fläche des Behälters angeordnet sind. Die Stäbe haben einen kreisförmigen Querschnitt, so dass wenn das aufwärtsströmende Gas die Stäbe berührt, Turbulenz erzeugt wird, weil das Gas um die Stäbe fliesst und in die Öffnungen zwischen benachbarten Stäben. Diese Turbulenz zerstreut das Gas und veranlasst es, über die ganze Weite der Waferoberflächen zu fliessen, wodurch die Gleichmässigkeit der Dicke des auf jeder Wafer abgelagerten Filmes verbessert wird. Nachdem das Gas zwischen den Wafern hindurchgeflossen ist und sich dem auf der anderen Seite der zylindrischen Oberfläche des Behälters befindlichen Stäben nähert, wird zusätzliche Turbulenz erzeugt, um das Gas weiter zu zerstreuen über die ganze Weite der Waferflächen.Es besteht genügend Raum zwischen dem Behälter und der Abdeckung der Umschliessung, um es zu ermöglichen, die unreagierten Abgase zu entfernen in einer horizontalen Richtung zum Auslassende der Umschliessung hin.
Die Mittel zum Einführen des Reaktionsgases in die begrenzte Region unterhalb der Wafern umfassen im allgemeinen ein Paar von horizontal orientierten Leitungen, die sich durch beide Enden der evakuierten Umschliessung hindurcherstrecken und in die Region zwischen den Waferstützmitteln und dem Boden der Umschliessung hineinerstrecken. Auf jeder dieser Leitungen befindet sich, nahe dem Leitungsteil, der unterhalb den Waferstützmitteln gelegen ist, ein Längsschlitz für den Auslass des Reaktionsgases, das von aussen her und durch die Leitung in die Einschliessung eingeführt wird. In einer Ausführungsform der Einrichtung wird das Reaktionsgas von entgegengesetzten Enden der Leitung hereingeführt und schliesst es vertikal aufwärts durch den Schlitz als ein Vorhang von aufwärtsfliessendem Gas. Wenn zwei Reaktionsgase erforderlich sind, so wird jedes Gas durch eine separate Leitung hindurch eingeführt.
Somit wird mit der vorliegenden Erfindung das Reaktionsgas sofort in die engste Umgebung der Oberflächen der
Wafern eingebracht und wird die volumetrische Gasfliessrate in der Nähe jeder Wafer im allgemeinen gleich hoch gehalten, so dass die Filmdicke für sämtliche Wafern gleichmässig gross wird. Die Erfindung eliminiert somit ein Trägergas und die Erfordernis des Erhitzens der Wafern in der Anordnung auf verschiedene Temperaturen, wodurch auch die Menge der in der Prozessführung verbrauchten Energie reduziert wird. Da ferner das Gas zunächst bei den Wafern eingeführt wird, wo es unmittelbar reagiert zur Bildung des Filmes, wird weniger Reaktionsgas gebraucht als in dem herkömmlichen Verfahren, in welchem grosse Mengen von unverbrauchtem Reaktionsgas von der Umschliessung entfernt werden durch die Vakuumpumpe. Da zusätzlich das Gas verstreut und ausgebreitet wird über die ganze Breite der Waferflächen, fallt die Dicke des auf jeder Wafer abgelagerten Filmes gleichmässig aus.
Für ein volleres Verständnis der Natur und der Vorteile der Erfindung sollte Bezug genommen werden auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung.
Kurze Beschreibimg der Zeichnungen
Fig. I zeigt eine Draufsicht eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, wobei ein Teil im Blockdiagramm veranschaulicht ist;
Fig. 2 zeigt einen Aufriss und teilweisen Schnitt der evakuierten Umschliessung zur Offenbarung der Mittel zum Stützen der Siliciumwafern; und
Fig. 3 zeigt einen Schnitt gemäss Linie 3-3 der Fig. 2.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Unter Bezugnahme vorerst auf Fig. 1 umfasst die Erfindung generell eine Umschliessung, etwa in Form eines länglichen Quarzrohres 10, Mittel zum Evakuieren der Umschliessung, etwa ausgebildet als Vakuumpumpe 12, die mit dem Rohr 10 verbunden ist an dessen Austrittsende 14, am Heizelement 16, welches das Rohr 10 umgibt, und elektrisch an ein Temperatursteuergerät 18 angeschlossen ist, für das Aufheizen der Siliciumwafern, Mittel zum Stützen der Wafern innerhalb der Umschliessung (Fig. 2 und 3), und ein Re-aktionsgasfliessystem, zu dem Gasbehälter, Strömungsum-wandler, Ventile und Leitungen gehören für das Injizieren des Reaktionsgases in das Innere der Umschliessung.
Die evakuierte Umschliessung besteht vorzugsweise aus einem länglichen zylindrisch geformten Quarzrohr, das einen Eingang 13 hat, der mit einer Schwenktüre 20 verbunden ist, und einen Ausgang 14, der an die Vakuumpumpe 12 angeschlossen ist mittels einer Leitung 22 aus rostfreiem Stahl. Während dem Filmablagerungsvorgang wird die Vakuumpumpe 12 bei im wesentlichen voller Drehzahl betrieben zum Halten des Druckes innerhalb des Rohres erheblich unter dem atmosphärischen Druck. Das Heizelement 16, das in Fig.l im Schnitt gezeigt ist, ist als Rohrschlange um das Rohr 10 gewickelt und richtet thermische Strahlung durch das strahlungsdurchlässige Quarzrohr 10 hindurch zum Erhitzen der darin enthaltenen Wafern.
Das oben beschriebene Quarzrohr 10, die Heizrohrschlange 16 und das zugehörige Temperatursteuergerät 18, sowie die an das Rohr 10 angeschlossene Vakuumpumpe 12, bilden die Hauptteile der Einrichtung, die im herkömmlichen Chemischdampfablagerungsverfahren auf Siliciumwafern benutzt wird. Im herkömmlichen Prozess wird die Türe 20 geöffnet und werden die Siliciumwafern, die wie beim erfin-dungsgemässen Verfahren auf einem «Schiffchen» abgestützt sind, in einer Abstand haltenden Parallelanordnung in das Innere des Rohres 10 eingesetzt. Reaktionsgas, das durch (nicht gezeigte) Öffnungen in der Türe 20 hindurch injiziert wird, gelangt vom Eingang 13 zum Ausgang 14 und wird durch die
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Vakuumpumpe 12 evakuiert. Während seiner Wanderung gestellt. Die Waferabstützmittel umfassen im allgemeinen ei-durch das Rohr 10 strömt das Gas in einer im allgemeinen zu nen zylindrischen Behälter 70, der eine Mehrzahl von sich in den auf dem «Schiffchen» abgestützten Wafern im wesent- Längsrichtung erstreckenden Öffnungen hat, die im Abstand liehen winkelrechten Richtung. Das Temperatursteuersystem voneinander um seine zylindrische Oberfläche angeordnet 18 hält die Temperatur über der Länge des Wafernschiffchens 5 sind, und parallele Seitenwände 72,74, die sich tangential gemäss einem Temperaturprofil, das in der Richtung des Gas- auswärts von der zylindrischen Fläche des Behälters 70 er-flusses ansteigt, so dass jede der Wafern auf eine Temperatur strecken. Die Ränder 73,75 der Wände 72,74 sind im allge-erhitzt wird, die höher ist als jene, auf die die unmittelbar meinen in Berührung gehalten mit dem Boden des Rohres 10, stromaufwärts gelegene Wafer erhitzt wird. In dieser Weise wenn der Behälter 70 in dem Rohr 10 plaziert worden ist (Fig. werden Änderungen in der örtlichen volumetrischen Strö- 10 3). Wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist eine Partie der Seiten-mungsrate und somit auch Änderungen in der örtlichen Rate wand 74 v/eggeschnitten dargestellt zum Aufzeigen der Leider chemischen Reaktion kompensiert, damit sich eine im all- tung 56 innerhalb des Rohres 10. Hinter der Leitung 56 gelegemeinen gleichmässige Filmdicke ergibt unter den im gen in der Seitenansicht von Fig. 2 befindet sich die Leitung «Schiffchen» befindlichen Wafern. Zusätzlich wird ein inertes 46 (nicht gezeigt). In der bevorzugten Ausführungsform des Trägergas oft verwendet, um das Reaktionsgas zum Ausgang 15 Behälters 70 sind die sich längs erstreckenden Öffnungen im 14 des Rohres 10 zu «tragen». zylindrischen Behälter 70 definiert durch voneinander in Ab-
In der vorliegenden Erfindung werden das oder die Reak- stand gelegene Stäbe 76 in der oberen Partie und Stäbe 78 in tionsgase im Gegensatz zum herkömmlichen Prozess auf der der unteren Partie. Die Stäbe 76 und 78 sind an Stirnpatten Innenseite der Umschliessung eingeführt und gezwungen, pa- 77,79 angeklebt und an eine zwischengelegene Stützplatte rallel zu den Wafern zu strömen. Unter Bezugnahme auf Fig. 20 (nicht gezeigt), wobei alle diese Platten halbkreisförmig und 1 ist daraufhinzuweisen, dass, wenn nur ein Reaktionsgas im allgemeinen parallel zu den Wafern orientiert sind. Ähnverwendet wird im Verfahren, dieses Gas vom Vorratsbehäl- liehe Stäbe 78 sind an Stirnplatten 81,83 angeklebt und an ter 30 eine Rohrleitung 36 aus rostfreiem Stahl, ein Strö- eine zwischengelegene Stützplatte (nicht gezeigt). Somit ist mungsumwandler-Ventil 38 und ein Ventil 40 durchströmt, der Behälter 70 aus zwei Hälften gebildet. Die obere Hälfte wo es in zwei Wege aufgeteilt wird, nämlich in die Rohrleitun- 25 mit den an den Stirnplatten 77,79 befestigten Stäben 76 ist gen 42 und 44. Das Gas wird dann von entgegengesetzten En- von der unteren Hälfte, zu denen die an den Stirnplatten 81, den des Rohres 10 her in eine Quarzleitung 46 eingeleitet, die 83 befestigten Stäbe 78 gehören, entfernbar, so dass die Wa-innerhalb des Rohres 10 gelegen ist. Falls ein zweites Reak- fern eingesetzt werden können. Wie in Fig. 3 gezeigt erstrek-tionsgas erforderlich ist, das in einen Vorratsbehälter 32 ent- ken sich die parallelen Seitenwände 72,74 im allgemeinen halten ist, so passiert dieses die Rohrleitung 50, das Strö- 30 tangential nach auswärts von der Aussenfläche des Behälters mungsumwandler-Ventil 52 und das Ventil 54, wo es in zwei 70 und sind sie mit ihren äusseren Rändern 73,75 an den Stä-Wege unterteilt wird, nämlich die Rohrleitungen 55 und 57. ben 86,88 befestigt, die mit dem Boden 90 des Rohres 10 in Das zweite Reaktionsgas wird dann von entgegengesetzten Berührung stehen. Der Behälter 70 ist vorzugsweise aus Enden des Rohres 10 her in die Quarzleitung 56 eingeführt. Quarz hergestellt, welches dazu befähigt ist, hohen Tempera-Die Leitungen 46,56 innerhalb des Rohres 10 dienen als Mit- 35 turen zu widerstehen und einen relativ niedrigen Wärmeaus-tel für die Einführung der Reaktionsgase in das Innere des dehnungskoeffizienten hat; es würde aber ein beliebiges Mate-Rohres 10 und für das Richten des Gases im allgemeinen pa- rial, welches diese Eigenschaften besitzt, gleich gut funktio-rallel zu den in Abstand von einander gehaltenen Wafern in nieren.
der Waferanordnung. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, haben die Die oben beschriebene Ausbildung ist als ein Ausfüh-
Leitungen 46, 56 Längsschlitze 60 bzw. 62 von konstanter 40 rungsbeispiel des Behälters 70 aufzufassen; als Variante dazu
Weite für das Einführen des Gases in einer zu den Wafern in könnten die Waferstützmittel als zylindrischer Kanister aus-
der Waferanordnung im allgemeinen parallelen Richtung. gebildet sein, in den die länglichen Öffnungen eingeschnitten
Ein dritter Gasbehälter 34 im Gasströmungssystem ist auch sind zwischen Partien der Längswand des Kanisters.
durch eine zugehörige Rohrleitung aus rostfreiem Stahl an die Aus der obigen Beschreibung erhellt, dass die Region, die
Zufuhrleitung 50 angeschlossen und hat sein eigenes Strö- 45 durch den Boden 90 des Rohres 10, den unteren Teil des Be-
mungsumwandler-Ventil 64. Der Behälter 34 enthält ein Do- hälters 70 und die Seitenwände 72,74 begrenzt ist, einen gene-
tiergas, das erforderlichenfalls mit dem zweiten Reaktionsgas rell begrenzten Raum 89 unterhalb der parallel in Abstand vermischt wird vor dessen Einführung in das Rohr 10. Jedes voneinander gehaltenen Wafern innerhalb des Behälters 70
der Strömungsumwandler-Ventile 38, 52 und 64 ist elektrisch bildet. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist eine typische Siliciumwafer an ein programmierbares Strömungssteuergerät 61 ange- 50 92 aufrecht gehalten, und zwar winkelrecht zur Längsachse schlössen, welches es ermöglicht, vorbestimmte Strömungsra- des Behälters 70 orientiert, durch Einsetzen in einer Kerbe 96
ten zu wählen und zu steuern für alle die erwähnten Gase. So- in einer länglichen Führungsschiene 97. Auch in Fig. 3 gezeigt mit kann das Verhältnis der volumetrischen Durchflussmen- ist die Querschnittsausbildung der Leitungen 46,56 mit ihren gen zwischen dem ersten und dem zweiten Gas und der zugehörigen Schlitzen 60,62, welche das Gas vertikal auf-
Menge von Dotiergas, die dem zweiten Reaktionsgas zuge- 55 wärts richten in einem Gasvorhang innerhalb der begrenzten mischt wird, zum voraus gewählt und gesteuert werden. Jedes Region 89 unterhalb der Wafern. Es sollte klar sein, dass, ob-
der Umwandler-Ventile 38, 52 und 64 ist ein herkömmliches wohl das in den Zeichnungen veranschaulichte Ausführungs-Thermischmassenflusssteuergerät, in welchem die gewünschte beispiel den begrenzten Raum 89 unterhalb der Waferanord-
Strömungsrate gewählt wird durch Verändern der Bezugs- nung im Behälter 70 aufweist und dabei das Gas so einführt,
Spannung zu einem Funktionsverstärker, welcher ein mecha- 60 dass es vertikal aufwärts fliesst, die Erfindung gleich gut auch nisches Ventil steuert. Die Bezugsspannungen werden ge- funktionieren wird, unbekümmert um die Anordnung des wählt über das programmierte Strömungssteuergerät 61. So- Raumes 89 innerhalb des Rohres 10, solange dafür gesorgt bald einmal die Gasflussraten auf dem programmierbaren ist, dass das in den Raum 89 eingeführte Gas so gerichtet ist, Flusssteuergerät 61 gewählt sind, halten die Umwandler-Ven- dass es parallel zu den Wafern fliesst und durch die Zwischen-
tile die respektiven Flussraten innerhalb eines Bereiches, um 65 räume zwischen den Wafern hindurch zur anderen Seite der deren respektiven vorgewählten Werte. Waferanordnung.
In den Fig. 2 und 3 sind die neuartigen Mittel zum Abstüt- Die somit beschriebene Einrichtung kann besser verstan-zen der Siliciumwafern in der evakuierten Umschliessung dar- den werden durch Betrachten der Funktion der respektiven
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Bauteile während dem Verfahren zur Ablagerung dünner Weiten gewählt sind, um die geeigneten Einstellungen für die Filme auf die Siliciumwafern. Die Wafern werden zuerst in Umwandler-Ventile 38,52 zu bestimmen. Es sei darauf hinge-den Behälter 70 plaziert durch Wegnehmen der Oberhälfte wiesen, dass nach dem Einlass der Gase in das Rohr 10 die und Einsetzen der Wafern in die Kerben an der Führungs- Vakuumpumpe 12 sofort das Rohr 10 evakuiert und den schiene 97. Die Wafern sind dann abgestützt in parallel und in 5 Druck innerhalb desselben erheblich unter dem atmosphäri-abstand voneinander gehaltener Anordnung im Behälter 70, sehen Druck hält. Zugleich werden die Siliciumwafern erhitzt so wie in Fig. 2 gezeigt. Der Oberteil des Behälters 70 wird durch die Heizschlange 16, welche thermische Strahlung wieder eingesetzt und der Behälter 70 wird durch die offene durch die Wand des Rohres 10 hindurchschickt um die Tem-Türe 20 hindurch in das Rohr 10 eingesetzt. Der Behälter 70 peratur der Wafern auf einen vorbestimmten Wert zu erhö-mit den darin in Abstand voneinander abgestützten Wafern w hen. Beim Bestimmen der anfänglichen Werte für die Durchruht auf dem Boden 90 des Rohres 10 und die mit den Seiten- flussraten der Gase des Druckes innerhalb des Rohres 10, der wänden 72,74 verbundenen Stäbe 86,88 befinden sich mit Temperatur der Siliciumwafern, und der Einstellungen für die dem Rohrboden 90 in Berührung. Der Behälter 70 wird weit Ventile 40,54, sollen Versuche durchgeführt werden, um auf genug in das Rohr 10 eingesetzt, so dass es sich direkt über Werte zu gelangen, die die optimale Rate und Gleichimässig-den Schlitzen 60,62 in der Leitung 46 bzw. 56 befindet. Die is keit der Filmablagerung ergeben.
Türe 20 wird geschlossen und eine Abdichtung zwischen ihr Erneut auf die Fig. 2 und 3 bezugnehmend kann der Fluss und dem Rohr 10 wird aufrechterhalten durch ein Gummiab- des Gases innerhalb der begrenzten Region 89, nachdem es dichtungselement (nicht gezeigt). Das Quarzrohr 10 wird die Schlitze 60,62 verlassen hat, besser verstanden werden, dann evakuiert durch Inbetriebsetzen der Vakuumpumpe 12, Wenn das Silan und der Sauerstoff die Schlitze 60 bzw. 62 verdie den Druck innerhalb des Rohres 10 erheblich unter dem 20 lassen, werden diese Gase in einen im allgemeinen vertikal atmosphärischen Druck hält. Die Temperatur für die Silici- orientierten Gasvorhang gerichtet, unterhalb des unteren Tei-umwafern wird gewählt mittels des Temperatursteuergerätes les des Behälters 70, spezifisch der Stäbe 78. Da die Um-18, das mit dem Heizelement 16 verbunden ist, welches seiner- Schliessung innerhalb des Rohres 10 beinahe vollständig ein seits thermische Strahlung durch die strahlungsdurchlässige Vakuum ist, werden sich die Gase nach dem Verlassen der Wand des Quarzrohres 10 in das Innere richtet, wo die Tem- 25 Schlitze 60,62 rasch expandieren innerhalb der im allgemei-peratur der Wafern erhöht wird. Ein «flaches» Temperatur- nen begrenzten Region 89. Die Gase, die mit einer Anfangsprofil wird auf dem Steuergerät 18 gewählt, so dass jede der geschwindigkeit aus den Schlitzen injiziert werden, werden in Wafern in der Waferanordnung auf im wesentlichen die selbe Berührung mit den Stäben 78 unterhalb der Wafern gerichtet. Temperatur erhitzt wird. Die volumetrische Durchflussrate Sobald die Gase die Stäbe 78 berühren, wird der Fluss aufge-des Reaktionsgases wird gewählt mittels des programmierba- 30 löst in eine Vielzahl von Gasströmen und es wird im Fluss ren Durchflusssteuergerätes 61 und, falls zwei Reaktionsgase Turbulenz erzeugt. Die Gase umströmen die Stäbe 78, welche erforderlich sind, werden die gewünschten Durchflussraten die Gase zerstreuen über die Breite der Wafern. Da Turbulenz beider Gase gewählt. erzeugt wird und die Gase zerstreut werden, werden das Silan Es sei nun für die Zwecke dieser Beschreibung des Verfah- und der Sauerstoff zwangsweise miteinander in Berührung ge-rens angenommen, dass Siliciumdioxid auf den Siliciumwa- 35 bracht, wobei sie chemisch miteinander reagieren zur Bildung fern als eine dielektrische Isolationsschicht auf den vervoll- von Siliciumdioxid, das auf den Wafern abgelagert wird, beiständigten integrierten Stromkreisen abzulagern sei; das erste spielsweise typischerweise auf der Wafer 92, als ein feiner Reaktionsgas aus dem Behälter 30 ist Silan (SiH4), und das Film. Dank der weiten Zerstreuung des Flusses über die zweite Reaktionsgas aus dem Behälter 32 ist Sauerstoff (02). Breite der Wafern durch die Stäbe 78 wird die Gleichmässig-Das programmierbare Strömungssteuergerät 61 mit den Um- 40 keit der Ablagerungsrate über die Fläche der Wafern gewähr-wandler-Ventilen 38,52 wird programmiert, um das vorbe- leistet. Wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, werden die Gase, stimmte Verhältnis der Durchflussraten von Silan und Sauer- welche an den Stäben 78 vorbeigeströmt sind, begrenzt zum stoff zu ermöglichen. Die vorbestimmten Durchflussraten Fliessen zwischen benachbarten Wafern oder im Fall der endwerden während dem Verfahren aufrecht erhalten durch die ständigen Wafern in der Anordnung, zwischen den endständi-Umwandler-Ventile 38,52. Das Verfahren wird automatisch 45 gen Wafern und den Stirnwänden 77,81 und 79,83 des Behäl-aktiviert durch das programmierte Strömungssteuergerät 61, ters 70. Ein Horizontalfluss innerhalb des Behälters 70 ist ver-das den Fluss von Gas aus den Gasbehältern 30,32 durch die unmöglicht wegen den Stirnwänden und den Wafern. Es bezüglichen Ventile 40,54 in die entgegengesetzten Enden der sollte auch klar sein, dass, weil das Gas in die Leitungen 46, zugehörigen Leitungen 46,56 einleitet. Im bevorzugten Aus- 56 aus entgegengesetzten Sinnen eintritt, die örtliche volume-führungsbeispiel werden die Ventile 50,54 so eingestellt, dass so trische Durchflussrate zwischen benachbarten Wafern im we-die Gasflüsse in beide Enden der Leitungen 46,56 im wesent- sentlichen äquivalent gehalten ist. Die Ventile 40,54 werden liehen gleich gross sind. Der Fluss ist somit aufgeteilt in jeden benützt zum Kompensieren von verschiedenen Stromwegländer zugehörigen Wege, z.B. in die Leitungen 42 und 44 für das gen von den Gasbehältern zu den entgegengesetzten Enden Silan und in die Leitungen 55 und 57 für den Sauerstoff. Das der Leitungen 46,56 und können eingestellt werden für die Silan fliesst durch die Leitungen 42,44 in entgegengesetzten ss «Feinabstimmung» des Volumens von Gas, das von entge-Richtungen durch die Leitung 46 bis es den Schlitz 60 in der gengesetzten Enden der Leitungen her einfliesst, um so die Leitung 46 erreicht, worauf es in das Rohr 10 eingeleitet wird örtlichen Gasflussraten zwischen Wafern zu optimieren, als ein im allgemeinen vertikal orientierter Gasvorhang. Auf Obwohl das oben beschriebene Verfahren eine bevorzugte ähnliche Weise wird das Sauerstoffgas vom Tank 32 auf zwei Ausführungsart darstellt für das Aufrechterhalten von im we-Wege mittels des Ventils 54 aufgeteilt und tritt in die Leitung ce sentlichen äquivalenten örtlichen volumetrischen Durchfluss-56 aus entgegengesetzten Richtungen bis es vertikal aufwärts raten zwischen benachbarten Wafern, liegt es im Bereich der und parallel zu den Siliciumwafern durch den Schlitz 62 ein- Erfindung, die Gase aus nur einem Ende der Leitungen 46,56 geführt wird. Die Weiten der Schlitze 60,62 können für die einzuführen, während das andere Ende dieser Leitungen ge-meisten Anwendungen im allgemeinen zwischen 0,005 Zoll schlössen bleibt. In dieser Variante des Verfahrens werden un-und 0,020 Zoll betragen. Es versteht sich, dass, weil die Wei- 65 gleich weite Schlitze in den Leitungen 46,56 vorgesehen, so ten der Schlitze für die volumetrischen Durchflussraten der dass die Weiten der sich ergebenden Gasvorhänge variieren Gase und somit für die Filmablagerungsrate mitbestimmend über die Länge der Schlitze, wodurch sich eine Kompensation sind, Tests durchgeführt werden sollten, sobald einmal die ergibt für die Veränderung in der Austrittsgeschwindigkeit
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der Gase in Abhängigkeit vom Abstand längs der an Weite Dotiergas, wie etwa Phosphen (PH3) mit dem zweiten Reak-ab- bzw. zunehmenden Schlitze. Eine noch andere Ausfüh- tionsgas, d.h. mit dem Sauerstoff, vermischt vor der Einführungsvariante innerhalb des Rahmens der Erfindung besteht rung des zweiten Reaktionsgases in das Rohr 10. Das proin der Anordnung von Öffnungen über die Länge der Leitun- grammierbare Strömungssteuergerät 61 steuert das Umwandgen 46,56 und so in Abständen voneinander, dass sie auf die 5 ler-Ventil 64 so, dass das Phosphen mit dem Sauerstoff verZwischenräume zwischen benachbarten Wafern ausgerichtet mischt wird gemäss einem vorbestimmten Gewichtsverhält-sind. In beiden Ausführungsvarianten sind die Dimensionen nis, wobei die respektiven optimalen Flussraten des Sauer-der weiteveränderlichen Schlitze bzw. dieser Öffnungen be- stoffes und des Phosphens zuvor empirisch bestimmt worden stimmend für die Gasflussrate, die an den Umwandler-Venti- sind.
len 38,52 zu wählen sind, um so die gewünschte Filmablage- io Obwohl das Verfahren erläutert worden ist im Zusam-rungsrate zu erreichen. menhang mit der Ablagerung eines dünnen Filmes von Silici-Es sei dahingewiesen, dass, weil das Gas im wesentlichen umdioxid als eine dielektrische Isolationsschicht auf den Sili-daran gehindert wird, aus der begrenzten Region 89 auszutre- ciumwafern, ist es klar, dass zahlreiche andere Typen von ten, spezifischer ausgedrückt, an den Wänden 72,74 (Fig. 3) dünnen Filmen gleich gut abgelagert werden können und mit auszutreten, eine beträchtlich kleinere Menge von Reaktions- 15 der gleichen Gleichmässigkeit in der Filmdicke innerhalb je-gas erforderlich ist als im herkömmlichen Verfahren, weil ja der Wafer und von Wafer zu Wafer in jeder Anordnung. Beiwenig Reaktionsgas aus dem Rohr 10 evakuiert wird, ohne spielsweise resultiert die Einführung von Dichlorsilan vorerst die Siliciumwafern berührt zu haben. (SiH2Cl2) und von Stickstoffoxid (N20) unter Beibehaltung Da die Gase chemisch reagieren zum Ablagern des Silici- der Temperatur der Wafern in dem Bereich von 800 bis 950° umdioxidfilms auf den Wafern,passieren diejenigen Gase, die 20 Celsius in der Ablagerung von Siliciumdioxid als die anfäng-nicht reagiert haben und somit inbezug auf die chemische Re- liehe Isolationsschicht auf den Wafern. Auch, falls Silan al-aktion Auslassgase bilden, im allgemeinen vertikal aufwärts lein eingeführt wird währenddem die Wafern im Bereich von zwischen den Wafern zum oberen Teil des Behälters 70 und ungefähr 800° Celsius gehalten werden, wird ein dünner Film bis in Berührung mit den Stäben 76. Die Stäbe 76 erzeugen von Polysilicium abgelagert, dessen Primärverwendungen in zusätzliche Turbulenz nahe beim oberen Teil der Wafern und 25 einer interstialen Schicht oder in einer dielektrischen Isola-unterbrechen im allgemeinen den Gasfluss, wodurch sie einen tionsschicht bestehen. Siliciumnitrid und dotiertes Polysili-gewissen Rückfluss bewirken, der sogar eine grössere Zer- cium sind andere Beispiele von Filmen, die abgelagert werden Streuung des Gases über den Wafern herbeiführt. Nachdem können.
die Gase an den Wafern vorbeigeströmt sind und zwischen Es sollte nun klar sein, dass die obige Erfindung eine neue den Öffnungen zwischen den in Abstand voneinander gelege- 30 und erheblich verbesserte Einrichtung sowie Vorgehens weise nen Stäben 76 passiert haben, gelangen die unreagierten Ab- liefert für die Ablagerung von dünnen Filmen auf Siliciumwa-
gase aus dem Behälter 70 in den Bereich zwischen Behälter 70 fern in der Herstellung von integrierten Stromkreisen. Da das und dem oberen Teil des Rohres 10. Die unreagierten Abgase Reaktionsgas in engster Nähe bei den Siliciumwafern einge-
werden aus der Umschliessung evakuiert durch die Vakuum- führt wird in einer zu den Wafern parallelen Richtung, bevor pumpe 12 in einer im allgemeinen horizontalen Strömungs- 35 es zerstreut wird über die ganze Breite der Wafern, wird eine richtung oberhalb des Behälters 70 zum Auslass 14 des Roh- gesteigerte Ablagerungsrate und eine verbesserte Gleichmäs-
res 10 hin. sigkeit der Filmdicke innerhalb individuellen Wafern erreicht.
Um den oben beschriebenen Prozess für die Ablagerung Da ausserdem die örtliche volumetrische Durchflussrate zwi-von Siliciumdioxid als eine dielektrische Isolationsschicht sehen benachbarten Wafern im allgemeinen die gleiche ist, noch besser zu verstehen, wird ein typischer Ablauf beschrie- 40 wird auch die Gleichmässigkeit der Filmablagerungsrate und ben, mit besonderer Darlegung der Werte der verschiedenen in der schlussendlichen Filmdicke von Wafer zu Wafer in der Parameter. Typischerweise wird der Druck innerhalb des Waferanordnung erheblich verbessert sein. Da das Reak-Rohres 10 auf ungefähr 450-500 Mikron gehalten und wer- tionsgas in eine im allgemeinen begrenzte Region auf einer den die Wafern auf ungefähr 400-500° Celsius erhitzt. Das Si- Seite der Waferanordnung eingeführt wird und dann gezwun-lan wird in das Rohr bei einer Durchflussrate von ungefähr « gen wird, parallel und zwischen benachbarten Wafern zu 50 cm3 pro Minute und der Sauerstoff bei einer Durchfluss- fliessen, wird weniger Reaktionsgas verbraucht, wird die Verrate von ungefähr 125 cm3 pro Minute eingeführt. Die wendung eines Trägergases eliminiert, und können die Tem-Schlitze 60,62 haben eine konstante Weite von 0,010 Zoll in peraturen der Wafern im wesentlichen gleich gehalten wer-diesem Beispiel. Mit diesen Werten des Druckes, der Tempe- den, wodurch die in der Verfahrensdurchführung verbrauchte ratur und der Gasflussraten ergibt das oben beschriebene Ver-50 Energie auf ein Minimum herabgesetzt wird.
fahren eine Rate der Siliciumdioxidfilmablagerung von 400 Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorlie-Angström pro Minute, mit Gleichmässigkeit der Filmdicke genden Erfindung in ihren Einzelheiten veranschaulicht wor-innerhalb jeder Wafer und von Wafer zu Wafer von plus oder den sind, sollte es klar sein, dass Abänderungen und Anpas-minus 2%. sungen dieser Ausführungsbeispiele für den Fachmann nahe-Wenn es erwünscht ist, ein Dotiergas in den oben be- 55 liegend sind. Es versteht sich ausdrücklich, dass solche Abän-schriebenen Prozess einzuführen, beispielsweise um einen Sili- derungen und Anpassungen innerhalb des Schutzumfanges ciumdioxidfilm zu erhalten, der aufbröckelungswiderstands- der vorliegenden Erfindung liegen, wie er in den nachfolgenfähig ist oder um ihn besser fliessfähig zu machen, so wird das den Ansprüchen umschrieben ist.
C
3 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

  1. 657 632
    PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zur Chemischdampfablagerung von Filmen auf Siliciumwafern innerhalb einer abgedichteten Umschliessung, die mit einem Anschluss-Evakuiersystem zusammenwirkt, bestehend aus folgenden Schritten:
  2. a. das Evakuieren der Umschliessung mit Hilfe des Evakuiersystems und Aufrechterhalten des Druckes innerhalb der Umschliessung unterhalb Atmosphärendruck;
  3. b. das Richten von thermischer Strahlung in das Innere der Umschliessung zur Erhitzung der Wafern;
  4. c. das Abstützen der Wafern innerhalb der Umschliessung in einer im Abstand gehaltenen gegenseitig parallelen Anordnung, wobei die durch die Wafern definierten Ebenen vertikal orientiert sind;
  5. d. das Einführen von Reaktionsgas in die Umschliessung zwischen der Waferanordnung und einer Wand der Umschliessung;
  6. e. dass bewirkt wird, dass das eingeführte Gas im wesentlichen parallel zu den durch die abgestützten Wafern bestimmten Ebenen fliesst;
  7. f. vor dem Durchlass des fliessenden Gases zwischen den Wafern, das Erzeugen von Turbulenz im Strom, so dass die spätere Ablagerung von Film auf den Wafern erleichtert wird; und g. nachdem das Gas zwischen den Wafern hindurchgeströmt ist zu derjenigen Seite der Waferanordnung, die jener Seite gegenüberliegt, an welcher es eingeführt wurde und nachdem ein Teil des Gases chemisch reagiert hat zum Ablagern eines Filmes auf den Wafern, das Entfernen des Abgases aus der Umschliessung in einer im wesentlichen horizontalen Strömungsrichtung.
  8. 2. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Schritt des Ausgleichens der volumetrischen Gasflussrate zwischen benachbarten Wafern den Schritt umfasst, der besteht im Richten des Gases in die Einschliessung hinein von beiden Enden der Umschliessung zugleich.
  9. 3. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Schritt des Einführens des Gases den Schritt umfasst, der besteht im Einführen des Gases horizontal von mindestens einem Ende der Waferanordnung her und unterhalb derselben und in welchem der Schritt der bewirkt, dass das Gas, das im wesentlichen parallel zu den Ebenen, die durch die Wafern definiert sind, fliesst, den Schritt umfasst, der besteht im Erzeugen eines im wesentlichen vertikal orientierten Vorhanges von flies-sendem Gas längs der Länge der Waferanordnung und unterhalb derselben.
  10. 4. Verfahren nach Anspruch 3, mit dem Schritt des graduellen Steigerns der Weite des Gasvorhanges über seiner Länge in der gleichen Richtung wie die horizontale Fliessrichtung des eingeführten Gases, so dass im allgemeinen die volumetri-sche Gasflussrate zwischen benachbarten Wafern ausgeglichen wird.
  11. 5. Verfahren nach Anspruch 3, mit den Schritten des Einführens eines zweiten Reaktionsgases in die Umschliessung von mindestens einem Ende der Waferanordnung her und unterhalb derselben, des Erzeugens eines im wesentlichen vertikal orientierten Vorhanges von zweitem Reaktionsgas über der Länge der Wafern und im allgemeinen parallel zum Fluss des ersten Reaktionsgases, vor dem Durchlass des auswärtsströmenden zweiten Gases zwischen den Wafern das Erzeugen von Turbulenz im Fluss des zweiten Gases, so dass das erste Gas mit dem zweiten Gas gemischt wird und dadurch die chemische Reaktion der Gase erleichtert und auch die Ablagerung eines Produktes aus der chemischen Reaktion als Film auf den Wafern erleichtert wird, und in welchem der Schritt des Entfernens des Abgases den Schritt einschliesst, der besteht im Entfernen der nichtreagierten Gase aus der Um-
    2
    Schliessung in einer im allgemeinen horizontalen Fliessrichtung oberhalb der Wafern.
  12. 6. Verfahren nach Anspruch 4, in welchem der auf den Wafern abzulagernde Film aus Siliciumdioxid besteht, in wel-
    5 chem der Schritt des Einführens des ersten Reaktionsgases den Schritt einschliesst des Einführens von Silan, in welchem der Schritt des Einführens des zweiten Gases den Schritt einschliesst des Einführens von Sauerstoff und in welchem der Schritt des Richtens von thermischer Strahlung den Schritt io einschliesst des Haltens der Temperatur der Wafern innerhalb des Bereiches von 375-450 Grad Celsius.
  13. 7. Verfahren nach Anspruch 5, in welchem der auf den Wafern abzulagernde Film aus Siliciumdioxid besteht, in welchem der Schritt des Einführens des ersten Reaktionsgases
    15 den Schritt einschliesst der besteht im Einführen von Dichlor-silan, in welchem der Schritt des Einführens des zweiten Reaktionsgases den Schritt einschliesst der besteht im Einführen von Stickstoffoxid, und in welchem der Schritt des Richtens von thermischer Strahlung den Schritt einschliesst des Hal-
    20 tens der Temperatur der Wafern innerhalb des Bereiches von 850-950 Grad Celsius.
  14. 8. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem der abzulagernde Siliciumdioxidfilm einen Dotierstoff enthält, welches Verfahren den Schritt aufweist der besteht im Zumischen ei-
    25 nes Dotiergases zum Sauerstoff vor dem Einführen des zweiten Reaktionsgases.
  15. 9. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der auf den Wafern abzulagernde Film aus polykristallinem Silicium besteht, und bei welchem der Schritt des Einführens des Reak-
    30 tionsgases aus dem Schritt des Einführens von Silan besteht.
  16. 10. Einrichtung für die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend:
  17. a. eine Umschliessung, die aus für thermische Strahlung durchlässigem Material besteht;
    35 b. Mitteln für das Evakuieren der Umschliessung, um so den Druck innerhalb der Umschliessung erheblich unter dem atmosphärischen Druck zu halten;
  18. c. Mittel für das Stützen der Wafern innerhalb der Umschliessung in einer Parallelanordnung mit gegenseitigen Ab-
    40 ständen, wobei die Waferstützmittel innerhalb der Umschliessung derart angeordnet sind, dass eine begrenzte Zone definiert ist zwischen den Waferstützmitteln und der Umschliessung;
  19. d. Mittel ausserhalb der Umschliessung für das Erzeugen
    « von thermischer Strahlung und für das Richten der Strahlung in das Innere der Umschliessung, damit sich die Temperatur der Wafern erhöhen lässt;
  20. e. Mittel für das Einführen eines Reaktionsgases in die Umschliessung in besagter begrenzter Region und für das so Richten des Gases zum Fliessen parallel zu den Wafern und zwischen denselben hindurch; und f. Mittel, die zunächst dem Äusseren der Waferstützmittel angeordnet sind für das Erzeugen von Turbulenz im strömenden Gas, damit sich das Gas über die ganze Weite der Wafer-
    55 flächen zerstreuen lässt, um die Filmablagerung auf den Wafern zu erleichtern.
    60 Technisches Gebiet
CH421/82A 1980-05-16 1981-05-04 Verfahren zur chemischdampfablagerung von filmen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens. CH657632A5 (de)

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