JPH01129974A - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
- Publication number
- JPH01129974A JPH01129974A JP28779587A JP28779587A JPH01129974A JP H01129974 A JPH01129974 A JP H01129974A JP 28779587 A JP28779587 A JP 28779587A JP 28779587 A JP28779587 A JP 28779587A JP H01129974 A JPH01129974 A JP H01129974A
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- injection head
- gas injection
- film
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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。
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〕
半導体装置を製造する際に用いられる化学気相成長装置
の改良に関し、 成長膜をカバレージ良く被着させることを目的とし、 成長反応室において、反応ガスを噴射するガス噴射ヘッ
ドと被成長基板とを対向させ、前記ガス噴射ヘッドの周
囲から前記被成長基板の周囲に不活性ガスをシャワー状
に噴射させるように構成して、反応ガスを前記被成長基
板に噴射して成長するようにしたことを特徴とする。
の改良に関し、 成長膜をカバレージ良く被着させることを目的とし、 成長反応室において、反応ガスを噴射するガス噴射ヘッ
ドと被成長基板とを対向させ、前記ガス噴射ヘッドの周
囲から前記被成長基板の周囲に不活性ガスをシャワー状
に噴射させるように構成して、反応ガスを前記被成長基
板に噴射して成長するようにしたことを特徴とする。
本発明は半導体装置を製造する際に用いられる化学気相
成長装置の改良に関する。
成長装置の改良に関する。
ＩＣなどの半導体装置を製造する際のウェハープロセス
においては、化学気相成長装置（ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ）装置）が絶縁膜や
半導体膜を成長するために用いられており、その成長膜
の被着状態は半導体装置の品質に極めて大きな影響を与
えることが知られている。
においては、化学気相成長装置（ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔ）装置）が絶縁膜や
半導体膜を成長するために用いられており、その成長膜
の被着状態は半導体装置の品質に極めて大きな影響を与
えることが知られている。
第３図は従来の化学気相成長装置の概要図を示しており
、１は成長反応室（反応チャンバ）、２は半導体基板（
被成長基板）、３はヒータを内蔵した基板ステージ、４
は反応ガス流入口、５はガス噴射ヘッド、６は真空排気
口である。即ち、本例は１つの半導体基板を配置して、
減圧中において成長する、所謂、減圧の可能な枚葉式気
相成長装置である。
、１は成長反応室（反応チャンバ）、２は半導体基板（
被成長基板）、３はヒータを内蔵した基板ステージ、４
は反応ガス流入口、５はガス噴射ヘッド、６は真空排気
口である。即ち、本例は１つの半導体基板を配置して、
減圧中において成長する、所謂、減圧の可能な枚葉式気
相成長装置である。
そうして、例えば、半導体基板の表面に燐シリケートガ
ラス（ＰＳＧ）膜を被覆する場合には、反応ガスとして
モノシラン（ＳｉＨａ）とホスフィン（ＰＨ３）と酸素
（０２）とを流入し、基板ステージを加熱して約４００
〜４５０℃に昇温した半導体基板の表面に、ガス噴射ヘ
ッド５から上記の混合ガスを噴射し、熱分解させてＰＳ
Ｇ膜を半導体基板面に成長する。
ラス（ＰＳＧ）膜を被覆する場合には、反応ガスとして
モノシラン（ＳｉＨａ）とホスフィン（ＰＨ３）と酸素
（０２）とを流入し、基板ステージを加熱して約４００
〜４５０℃に昇温した半導体基板の表面に、ガス噴射ヘ
ッド５から上記の混合ガスを噴射し、熱分解させてＰＳ
Ｇ膜を半導体基板面に成長する。
成長膜としてＰＳＧ膜の他、酸化シリコン（Ｓｉ０２）
膜、硼素シリケートガラス（Ｂ Ｓ Ｇ）膜。
膜、硼素シリケートガラス（Ｂ Ｓ Ｇ）膜。
燐硼素シリケートガラス（Ｂ Ｐ Ｓ Ｇ）膜などの絶
縁膜や多結晶シリコン膜などの半導体膜が、上記のよう
な化学気相成長装置で形成される。
縁膜や多結晶シリコン膜などの半導体膜が、上記のよう
な化学気相成長装置で形成される。
ところで、このような成長膜を半導体基板に成長させる
際、凹凸のある基板面に出来るだけカバーレイジ（被覆
性； ｃｏｖｅｒａｇｅ）良く成長させることが重要で
、そのカバーレイジの目安として側面カバーレイジ率、
底面カバーレイジ率やアスペクト比と云う言葉が使われ
ており、第４図によってそれを説明する。即ち、第４図
において、７−１は基板、７−２はアルミニウム膜、８
は成長膜、９はアルミニウム膜面の溝であるが、図示の
ような溝９のある基板表面に成長膜を被覆すれば、溝９
内部に被着しに＜＜、基板表面に良く被着する。且つ、
基板表面上の成長膜の成長膜厚をａ、溝側面への成長膜
厚をす、溝底面への成長膜厚をＣとすると、ｂ／ａＸ１
００％を側面カバーレイジ率、Ｃ／ａＸ１００％を底面
カバーレイジ率と称しており、この値が大きいほどカバ
ーレイジが良いとされている。また、アスペクト比とは
溝の深さをＨ２溝底面の幅をＷとした場合のＨ／Ｗのこ
とで、アスペクト比が大きくなるほどカバーレイジが悪
くなることが十分予想されることである。
際、凹凸のある基板面に出来るだけカバーレイジ（被覆
性； ｃｏｖｅｒａｇｅ）良く成長させることが重要で
、そのカバーレイジの目安として側面カバーレイジ率、
底面カバーレイジ率やアスペクト比と云う言葉が使われ
ており、第４図によってそれを説明する。即ち、第４図
において、７−１は基板、７−２はアルミニウム膜、８
は成長膜、９はアルミニウム膜面の溝であるが、図示の
ような溝９のある基板表面に成長膜を被覆すれば、溝９
内部に被着しに＜＜、基板表面に良く被着する。且つ、
基板表面上の成長膜の成長膜厚をａ、溝側面への成長膜
厚をす、溝底面への成長膜厚をＣとすると、ｂ／ａＸ１
００％を側面カバーレイジ率、Ｃ／ａＸ１００％を底面
カバーレイジ率と称しており、この値が大きいほどカバ
ーレイジが良いとされている。また、アスペクト比とは
溝の深さをＨ２溝底面の幅をＷとした場合のＨ／Ｗのこ
とで、アスペクト比が大きくなるほどカバーレイジが悪
くなることが十分予想されることである。
第５図は従来の問題点を説明する図で、カバーレイジが
悪いままで成長膜を被着すると、第５図のよ弓な三角形
の巣１０が溝９の中に含まれた状態になり、その状態で
上面に成長膜が成長して表面が平坦化する。そうすると
、たとえ被着した成長膜（例えば、ＰＳＧ膜）を溶融さ
せても巣１０が埋まらずに残り、ＩＣの動作中に温度変
化によって巣ｌＯの膨脹収縮が繰り換えされ、ＩＣを損
傷させることになって、その信頼性が害されることにな
る。
悪いままで成長膜を被着すると、第５図のよ弓な三角形
の巣１０が溝９の中に含まれた状態になり、その状態で
上面に成長膜が成長して表面が平坦化する。そうすると
、たとえ被着した成長膜（例えば、ＰＳＧ膜）を溶融さ
せても巣１０が埋まらずに残り、ＩＣの動作中に温度変
化によって巣ｌＯの膨脹収縮が繰り換えされ、ＩＣを損
傷させることになって、その信頼性が害されることにな
る。
従って、成長膜を巣の発生しないようにカバーレイジ良
く被着することが重要になるが、第３図に示した従来の
化学気相成長装置ではカバーレイジ良く成長することが
困難である。
く被着することが重要になるが、第３図に示した従来の
化学気相成長装置ではカバーレイジ良く成長することが
困難である。
本発明はこのような欠点を除去し、カバーレイジ良く被
着させることを目的とした化学気相成長装置を提案する
ものである。
着させることを目的とした化学気相成長装置を提案する
ものである。
その目的は、成長反応室において、反応ガスを噴射する
ガス噴射ヘッドと被成長基板とを対向させ、前記ガス噴
射ヘッドの周囲から前記被成長基板の周囲に不活性ガス
をシャワー状に噴射させるように構成して、反応ガスを
前記被成長基板に噴射して成長するようにした化学気相
成長装置によって達成される。
ガス噴射ヘッドと被成長基板とを対向させ、前記ガス噴
射ヘッドの周囲から前記被成長基板の周囲に不活性ガス
をシャワー状に噴射させるように構成して、反応ガスを
前記被成長基板に噴射して成長するようにした化学気相
成長装置によって達成される。
即ち、本発明は対向したガス噴射ヘッドと被成長基板（
半導体基板）との周囲に不活性ガスをシャワー状に噴射
させた状態にして、ガス噴射ヘッドから反応ガスを噴射
して成長する。そうすると、不活性ガスのカーテンによ
って反応ガスの被成長基板外への逸散が不活性ガスに抑
えられる等の効果が得られて、凹凸ある基板面へのカバ
ーレイジが改善される。
半導体基板）との周囲に不活性ガスをシャワー状に噴射
させた状態にして、ガス噴射ヘッドから反応ガスを噴射
して成長する。そうすると、不活性ガスのカーテンによ
って反応ガスの被成長基板外への逸散が不活性ガスに抑
えられる等の効果が得られて、凹凸ある基板面へのカバ
ーレイジが改善される。
以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第１図は本発明にかかる化学気相成長装置の概要図を示
しており、第３図と同一部位には同一記号が付けである
が、その他の１１は窒素ガス流入口。
しており、第３図と同一部位には同一記号が付けである
が、その他の１１は窒素ガス流入口。
１２はメツシュ板である。即ち、本発明による成長装置
は従来装置と同様に、半導体基板２を載置し。
は従来装置と同様に、半導体基板２を載置し。
た基板ステージ３とガス噴射ヘッド５を対向させ、反応
ガスを加熱した半導体基板２に吹き付けて成長膜を被着
させるが、その時、窒素ガスを窒素ガス流入口１１から
メツシュ板１２を通してガス噴射ヘッド５の周囲から半
導体基板２の周囲にシャワー状に噴射させる。そうする
と、反応ガスの半導体基板外の周囲への逸散が窒素ガス
に抑えられ、且つ、その窒素ガスによってガス噴射ヘッ
ド５などを冷却する冷却効果が働いて、結果的に、凹凸
ある基板面へのカバーレイジが非常に改善される。
ガスを加熱した半導体基板２に吹き付けて成長膜を被着
させるが、その時、窒素ガスを窒素ガス流入口１１から
メツシュ板１２を通してガス噴射ヘッド５の周囲から半
導体基板２の周囲にシャワー状に噴射させる。そうする
と、反応ガスの半導体基板外の周囲への逸散が窒素ガス
に抑えられ、且つ、その窒素ガスによってガス噴射ヘッ
ド５などを冷却する冷却効果が働いて、結果的に、凹凸
ある基板面へのカバーレイジが非常に改善される。
例えば、第３図に示す従来の化学気相成長装置と、第１
図に示す従来の化学気相成長装置とによってＢＰＳＧ膜
またはＰＳＧ膜を成長した場合のアスペクト比＝１とし
た実施例のカバーレイジ率の比較表を次に示している。
図に示す従来の化学気相成長装置とによってＢＰＳＧ膜
またはＰＳＧ膜を成長した場合のアスペクト比＝１とし
た実施例のカバーレイジ率の比較表を次に示している。
なお、成長条件は加熱温度４１０’ｃ、従来装置は常圧
１本発明にかかる装置は１０Ｔｏｒｒの減圧の場合、反
応ガスはモノシラン（ＳｉＨ４）、ホスフィン（ＰＨ３
）、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）、酸素（０２）を用い、成長
速度９００〜１ｏｏｏ人／分としている。
１本発明にかかる装置は１０Ｔｏｒｒの減圧の場合、反
応ガスはモノシラン（ＳｉＨ４）、ホスフィン（ＰＨ３
）、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）、酸素（０２）を用い、成長
速度９００〜１ｏｏｏ人／分としている。
且つ、本発明にかかる成長装置におけるシャワー状に噴
射させる不活性ガスは窒素ガスを使用し、そのため、本
発明にかかる成長装置の排気系は大きなものを用いてい
る。
射させる不活性ガスは窒素ガスを使用し、そのため、本
発明にかかる成長装置の排気系は大きなものを用いてい
る。
また、第２図（ａ）、 （ｂ）はアスペクト比を変化さ
せた場合の側面力バーレイジ率とアスペクト比との関係
図（第２図（ａ））および底面カバーレイジ率とアスペ
クト比との関係図（第２図（ｂ））を示しており、この
第２図に示すデータは曲線■が本発明にかかる成長装置
２曲線■が従来の成長装置である。
せた場合の側面力バーレイジ率とアスペクト比との関係
図（第２図（ａ））および底面カバーレイジ率とアスペ
クト比との関係図（第２図（ｂ））を示しており、この
第２図に示すデータは曲線■が本発明にかかる成長装置
２曲線■が従来の成長装置である。
且つ、このデータは従来の成長装置では常圧にした時、
本発明にかかる成長装置では１０Ｔｏｒｒ程度の減圧に
した時の値であるが、通常、アスペクト比が大きい時、
常圧で成長する方が減圧の場合よりカバーレイジが良い
とされている。しかし、第２図に示すデータは従来の成
長装置の常圧の場合より本発明にかかる成長装置の減圧
の方が良い結果を得ている。従って、本発明による化学
気相成長装置はカバーレイジの向上に非常に有効なこと
が明らかである。
本発明にかかる成長装置では１０Ｔｏｒｒ程度の減圧に
した時の値であるが、通常、アスペクト比が大きい時、
常圧で成長する方が減圧の場合よりカバーレイジが良い
とされている。しかし、第２図に示すデータは従来の成
長装置の常圧の場合より本発明にかかる成長装置の減圧
の方が良い結果を得ている。従って、本発明による化学
気相成長装置はカバーレイジの向上に非常に有効なこと
が明らかである。
なお、上記実施例は燐を含む絶縁膜についての結果のデ
ータであるが、一般に燐を含む膜はカバーレイジが悪い
とされており、そのため、他の燐を含まない絶縁膜やそ
の他の半導体膜は一層カバーレイジが良くなることが明
白である。
ータであるが、一般に燐を含む膜はカバーレイジが悪い
とされており、そのため、他の燐を含まない絶縁膜やそ
の他の半導体膜は一層カバーレイジが良くなることが明
白である。
以上の説明から判るように、本発明にかかる化学気相成
長層は顕著にカバーレイジが改善され、ＩＣなど半導体
装置の信頼性１品質の向上に著しく寄与する効果がある
。
長層は顕著にカバーレイジが改善され、ＩＣなど半導体
装置の信頼性１品質の向上に著しく寄与する効果がある
。
第１図は本発明にかかる化学気相成長装置の概要図、
第２図（ａ）、 （ｂ）はカバーレイジの比較を示す図
、第３図は従来の化学気相成長装置の概要図、第４図は
カバーレイジを説明する図、 第５図は従来の問題点を説明する図である。 図において、 １は成長反応室、 ２は半導体基板、３は基板ステ
ージ、 ４は反応ガス流入口、５はガス噴射ヘッド
、 ６は真空排気口、７−１は基板、 ７−
２はアルミニウム膜、８は成長膜、 ９は溝
、 １０は巣、 １１は窒素ガス流入口、１２
はメツシュ板 を示している。 １ｆｆ１．吋−搗・１＼求 橋本と一Δ藍 ÷
、第３図は従来の化学気相成長装置の概要図、第４図は
カバーレイジを説明する図、 第５図は従来の問題点を説明する図である。 図において、 １は成長反応室、 ２は半導体基板、３は基板ステ
ージ、 ４は反応ガス流入口、５はガス噴射ヘッド
、 ６は真空排気口、７−１は基板、 ７−
２はアルミニウム膜、８は成長膜、 ９は溝
、 １０は巣、 １１は窒素ガス流入口、１２
はメツシュ板 を示している。 １ｆｆ１．吋−搗・１＼求 橋本と一Δ藍 ÷
Claims (1)
- 成長反応室において、反応ガスを噴射するガス噴射ヘ
ッドと被成長基板とを対向させ、前記ガス噴射ヘッドの
周囲から前記被成長基板の周囲に不活性ガスをシャワー
状に噴射させるように構成して、反応ガスを前記被成長
基板に噴射して成長するようにしたことを特徴とする化
学気相成長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28779587A JPH07116609B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 化学気相成長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28779587A JPH07116609B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 化学気相成長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129974A true JPH01129974A (ja) | 1989-05-23 |
| JPH07116609B2 JPH07116609B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=17721848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28779587A Expired - Fee Related JPH07116609B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 化学気相成長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07116609B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6085690A (en) * | 1996-11-15 | 2000-07-11 | Anelva Corporation | Chemical vapor deposition apparatus |
| KR100273602B1 (ko) * | 1991-10-18 | 2001-01-15 | 요트.게.아. 롤페즈 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| KR100562206B1 (ko) * | 1997-06-03 | 2006-05-25 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 최적의낮은유전상수hdp－cvd처리를위한처방단계의시퀀싱 |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP28779587A patent/JPH07116609B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100273602B1 (ko) * | 1991-10-18 | 2001-01-15 | 요트.게.아. 롤페즈 | 반도체 장치의 제조 방법 |
| US6085690A (en) * | 1996-11-15 | 2000-07-11 | Anelva Corporation | Chemical vapor deposition apparatus |
| KR100272849B1 (ko) * | 1996-11-15 | 2000-12-01 | 니시히라 순지 | Cvd장치 |
| KR100562206B1 (ko) * | 1997-06-03 | 2006-05-25 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 최적의낮은유전상수hdp－cvd처리를위한처방단계의시퀀싱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07116609B2 (ja) | 1995-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |