JPH01258433A - 窒化シリコン膜生成方法 - Google Patents
窒化シリコン膜生成方法Info
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- JPH01258433A JPH01258433A JP8646788A JP8646788A JPH01258433A JP H01258433 A JPH01258433 A JP H01258433A JP 8646788 A JP8646788 A JP 8646788A JP 8646788 A JP8646788 A JP 8646788A JP H01258433 A JPH01258433 A JP H01258433A
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Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＬＳＩ等半導体素子製造プロセスにおいて用
いられる窒化シリコン膜の生成方法に関する。
いられる窒化シリコン膜の生成方法に関する。
ＬＳＩ等半導体素子の製造プロセスにおいては、Ｓｉ等
のウェーハ（基板）上に窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を生
成する工程がある。これは通常、減圧ＣＶＤ法が用いら
れる。減圧ＣＶＤを行うための装置としては、第２図示
のようなホットウォール型の装置が、量産性に優れてい
ることから最も一般的に使用されている。
のウェーハ（基板）上に窒化シリコン（ＳｉＮ）膜を生
成する工程がある。これは通常、減圧ＣＶＤ法が用いら
れる。減圧ＣＶＤを行うための装置としては、第２図示
のようなホットウォール型の装置が、量産性に優れてい
ることから最も一般的に使用されている。
この装置によりＳｉＮ膜を生成するには、まず、多数の
ウェーハ１を石英製のポート２に立てて並べ、石英製の
反応管３内に挿入する。ウェーハ１は、反応管３の外周
に配置されたヒータ４により、６００〜９００℃程度′
の一定温度に加熱される。反応管３内を真空ポンプ５（
ロータリーポンプ等）により真空引きした後、反応管入
口部からＮＨ３（アンモニア）ガスを、また、反応管入
口部より反応管内部に向かってのばしたノズル６からは
５ｉ）ＩｚＣｌ ｚ（ジクロロシラン）ガスを、流量調
整器７を通して導入する。そして反応管３内の圧力を０
．１〜５Ｔｏｒｒ程度の一定圧力に保つことにより、ウ
ェーハ１の表面に５ｉＮ（窒化シリコン）膜を生成する
。このような方法で作られたＳｉＮ膜は、膜質が緻密で
、しかも極めて均一性の良い膜圧分布が多数枚のつ工−
ハｌについて容易に得ることができるので広く用いられ
ている。
ウェーハ１を石英製のポート２に立てて並べ、石英製の
反応管３内に挿入する。ウェーハ１は、反応管３の外周
に配置されたヒータ４により、６００〜９００℃程度′
の一定温度に加熱される。反応管３内を真空ポンプ５（
ロータリーポンプ等）により真空引きした後、反応管入
口部からＮＨ３（アンモニア）ガスを、また、反応管入
口部より反応管内部に向かってのばしたノズル６からは
５ｉ）ＩｚＣｌ ｚ（ジクロロシラン）ガスを、流量調
整器７を通して導入する。そして反応管３内の圧力を０
．１〜５Ｔｏｒｒ程度の一定圧力に保つことにより、ウ
ェーハ１の表面に５ｉＮ（窒化シリコン）膜を生成する
。このような方法で作られたＳｉＮ膜は、膜質が緻密で
、しかも極めて均一性の良い膜圧分布が多数枚のつ工−
ハｌについて容易に得ることができるので広く用いられ
ている。
しかしながらこの方法では、反応副生成物として多量の
ＮＨ，ＣＩ （塩化アンモニウム）も同時に生成され
る。これは常温で固体であり、反応管３内の低温部や排
気配管８の内壁に付着したり、真空ポンプ５のオイルに
混入したりする。反応管３内に付着したＮＨａＣｌは、
反応管３内の圧力変動等によって剥離し、ウェーハ１の
表面に付着してＳｉＮ膜に欠陥を生ずる。このような欠
陥はウェーハの歩留まりを低下させるため、ＮＨａＣ１
の付着はできるだけ少なくする必要がある。また、真空
ポンプ５のオイルに混入したＮＨａＣ１は、オイルを劣
化させ、真空ポンプ５の故障の原因となる。そのため従
来は、オイルを頻繁に交換したり、フィルタによる濾過
をｊテったりする必要があり、メンテナンスが煩雑にな
るという課題があった。
ＮＨ，ＣＩ （塩化アンモニウム）も同時に生成され
る。これは常温で固体であり、反応管３内の低温部や排
気配管８の内壁に付着したり、真空ポンプ５のオイルに
混入したりする。反応管３内に付着したＮＨａＣｌは、
反応管３内の圧力変動等によって剥離し、ウェーハ１の
表面に付着してＳｉＮ膜に欠陥を生ずる。このような欠
陥はウェーハの歩留まりを低下させるため、ＮＨａＣ１
の付着はできるだけ少なくする必要がある。また、真空
ポンプ５のオイルに混入したＮＨａＣ１は、オイルを劣
化させ、真空ポンプ５の故障の原因となる。そのため従
来は、オイルを頻繁に交換したり、フィルタによる濾過
をｊテったりする必要があり、メンテナンスが煩雑にな
るという課題があった。
ＳｉＮ膜を生成する他の方法として、ＳｉＨ＊ （モノ
シラン）ガスとＮＨ，ガスの反応を用いる方法がある。
シラン）ガスとＮＨ，ガスの反応を用いる方法がある。
この方法は原料ガスにＣ２成分を含まないため、Ｎ８４
Ｃ１は発生しない。従って、欠陥の極めて少ないＳｉＮ
膜が容易に得られ、また真空ポンプ５のメンテナンスも
容易であるという利点がある。
Ｃ１は発生しない。従って、欠陥の極めて少ないＳｉＮ
膜が容易に得られ、また真空ポンプ５のメンテナンスも
容易であるという利点がある。
しかしながら、５ｉＨａガスとＮＨ３ガスで第２図のよ
うな減圧ＣＶＤ装置を用いてＳｉＮ膜を生成する場合は
、均一なウェーハ面内膜厚分布を得ることが困難である
。
うな減圧ＣＶＤ装置を用いてＳｉＮ膜を生成する場合は
、均一なウェーハ面内膜厚分布を得ることが困難である
。
そこで、第３図に一例として示すように、反応管部構造
の工夫が必要である。第３図において、ウェーハ１はポ
ート２の上に直接立てられるのではなく、まず、ポート
２の上にウェーハ１よりも直径の大きな円板状のウェー
ハホルダ９が配置され、その両面にウェーハ１が保持さ
れる。このような方法を用いることにより均一なウェー
ハ面内膜厚分布が得られるが、ウェーハとウェーハの間
隔を広くとる必要があり、チャージ枚数が少なくなるた
め、スループットは大幅に低下する。また、構造が複雑
になるため作業も煩雑になるという課題があった。
の工夫が必要である。第３図において、ウェーハ１はポ
ート２の上に直接立てられるのではなく、まず、ポート
２の上にウェーハ１よりも直径の大きな円板状のウェー
ハホルダ９が配置され、その両面にウェーハ１が保持さ
れる。このような方法を用いることにより均一なウェー
ハ面内膜厚分布が得られるが、ウェーハとウェーハの間
隔を広くとる必要があり、チャージ枚数が少なくなるた
め、スループットは大幅に低下する。また、構造が複雑
になるため作業も煩雑になるという課題があった。
本発明は、膜厚の均一性が良く、しかも欠陥の少ないＳ
ｉＮ膜を、装置のメンテナンスの容易な方法で得ること
を目的とする。
ｉＮ膜を、装置のメンテナンスの容易な方法で得ること
を目的とする。
本発明方法は上記の課題を解決し、上記の目的を達成す
るため、第１図示のように反応管３内に多数のウェーハ
Ｉを載置したポート２を搬入し、反応管３内の圧力を０
．１〜５ Ｔｏｒｒの範囲の一定圧力に保ち、ウェーハ
１の温度を ６００〜９００℃の範囲の一定温度に保っ
て原料ガスを反応管３内に導入し、ウェーハ１上に窒化
シリコン膜を生成する方法において、原料ガスとして５
ｉＨ３（Ｊ （モノクロロシラン）ガスとＮＨ３（ア
ンモニア）ガスを用いることを特徴とするものである。
るため、第１図示のように反応管３内に多数のウェーハ
Ｉを載置したポート２を搬入し、反応管３内の圧力を０
．１〜５ Ｔｏｒｒの範囲の一定圧力に保ち、ウェーハ
１の温度を ６００〜９００℃の範囲の一定温度に保っ
て原料ガスを反応管３内に導入し、ウェーハ１上に窒化
シリコン膜を生成する方法において、原料ガスとして５
ｉＨ３（Ｊ （モノクロロシラン）ガスとＮＨ３（ア
ンモニア）ガスを用いることを特徴とするものである。
反応管３内に多数のウェーハ１をＲ置したポート２を搬
入し、反応管３内の圧力を０．１〜５ Ｔｏｒｒの範囲
の一定圧力に保ち、ウェーハ１の温度を６００〜９００
℃の範囲の一定温度に保ってＳｉＨ，Ｃ１ガスとＮＨ，
ガスを反応管３内に導入すると、多数のウェーハ１の表
面にＳｉＮ膜が生成される。
入し、反応管３内の圧力を０．１〜５ Ｔｏｒｒの範囲
の一定圧力に保ち、ウェーハ１の温度を６００〜９００
℃の範囲の一定温度に保ってＳｉＨ，Ｃ１ガスとＮＨ，
ガスを反応管３内に導入すると、多数のウェーハ１の表
面にＳｉＮ膜が生成される。
以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明方法で使用する減圧ＣＶＤ装置の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
第１図中、３は石英製の反応管、２はこの反応管３内に
搬入された石英製のポート、１はこのポート２に立てて
並べられた多数枚のウェーハ、４は反応管３内の多数枚
のウェーハ１を加熱するためのヒータ、５は反応管３内
を排気配管８を介して排気する真空ポンプ、６はノズル
、７は流量調整器である。
搬入された石英製のポート、１はこのポート２に立てて
並べられた多数枚のウェーハ、４は反応管３内の多数枚
のウェーハ１を加熱するためのヒータ、５は反応管３内
を排気配管８を介して排気する真空ポンプ、６はノズル
、７は流量調整器である。
本発明方法で使用す為第１図示の減圧ＣＶＤ装置は、従
来方法で使用する第２図示の減圧ＣＶＤ装置と全く同じ
であり、本発明方法では原料ガスとして５ｉ８３Ｃ７！
ガスとＮＨ３ガスを使用している。
来方法で使用する第２図示の減圧ＣＶＤ装置と全く同じ
であり、本発明方法では原料ガスとして５ｉ８３Ｃ７！
ガスとＮＨ３ガスを使用している。
ＳｉＮ膜の生成は、従来の５ｉＨ２Ｃｌ ２ガスとＮ）
Ｉｆｆガスを用いた場合と同様に行う。即ち、多数枚の
ウェーハ１をポート２に立てて並べ、これを反応管３内
に挿入する。多数枚のウェーハ１を反応管３の外周に配
置されたヒータ４により、６００〜９００℃程度の一定
温度に加熱する。反応管３内を真空ポンプ５ （ロータ
リーポンプ等）により真空引きした後、反応管３人口部
からＮＨ３ガスを、また反応管３人口部より反応管３内
部に向かってのばしたノズル６からはＳｉＨ３Ｃｌガス
をそれぞれ流Ｍ調整器７を通して導入する。そして、反
応管３内の圧力を０．１〜５ Ｔｏｒｒ程度の一定圧力
に保つことにより、ウェーハ１の表面にＳｉＮ膜を生成
する。
Ｉｆｆガスを用いた場合と同様に行う。即ち、多数枚の
ウェーハ１をポート２に立てて並べ、これを反応管３内
に挿入する。多数枚のウェーハ１を反応管３の外周に配
置されたヒータ４により、６００〜９００℃程度の一定
温度に加熱する。反応管３内を真空ポンプ５ （ロータ
リーポンプ等）により真空引きした後、反応管３人口部
からＮＨ３ガスを、また反応管３人口部より反応管３内
部に向かってのばしたノズル６からはＳｉＨ３Ｃｌガス
をそれぞれ流Ｍ調整器７を通して導入する。そして、反
応管３内の圧力を０．１〜５ Ｔｏｒｒ程度の一定圧力
に保つことにより、ウェーハ１の表面にＳｉＮ膜を生成
する。
このような方法で生成されたＳｉＮ膜は、膜質や膜厚の
均一性が５ｉＨｚＣ１ｚガスとＮＯ，ガスを用いた場合
とほとんど同等で、極めて良好である。また、反応副生
成物のＮＨ２ＯＮは、５ｉＨ３Ｃｌが５ｉＨｔＣｌ ！
に比べＣ１成分が２であることから極めて少なくなる。
均一性が５ｉＨｚＣ１ｚガスとＮＯ，ガスを用いた場合
とほとんど同等で、極めて良好である。また、反応副生
成物のＮＨ２ＯＮは、５ｉＨ３Ｃｌが５ｉＨｔＣｌ ！
に比べＣ１成分が２であることから極めて少なくなる。
従って、ＳｉＮ膜の欠陥は大幅に減少する。
さらに、真空ポンプ５のオイル中へのＮｌ（、Ｃｌの混
入も減少するからオイルの劣化も少なくなり、真空ポン
プ５のメンテナンスは極めて容易になる。
入も減少するからオイルの劣化も少なくなり、真空ポン
プ５のメンテナンスは極めて容易になる。
上述のように本発明によれば、膜厚の均一性が優れ、し
かも欠陥の少ないＳｉＮ膜を多数枚のウェーハについて
容易に得ることができ、また真空ポンプ５等の装置のメ
ンテナンスが容易になる。
かも欠陥の少ないＳｉＮ膜を多数枚のウェーハについて
容易に得ることができ、また真空ポンプ５等の装置のメ
ンテナンスが容易になる。
第１図は本発明方法で使用する減圧ＣＶＤ装置の一例を
示す説明図、第２図及び第３図は従来方法で使用する減
圧ＣＶＤ装置の各側を示す説明図である。 １・・・・・・ウェーハ、２・・・・・・ポート、３・
・・・・・反応管、４・・・・・・ヒータ、５・・・・
・・真空ポンプ、６・・・・・・ノズル、７・・・・・
・流Ｎ調整器、８・・・・・・排気配管、９・旧・・ウ
ェーハホルダ。 か 「
示す説明図、第２図及び第３図は従来方法で使用する減
圧ＣＶＤ装置の各側を示す説明図である。 １・・・・・・ウェーハ、２・・・・・・ポート、３・
・・・・・反応管、４・・・・・・ヒータ、５・・・・
・・真空ポンプ、６・・・・・・ノズル、７・・・・・
・流Ｎ調整器、８・・・・・・排気配管、９・旧・・ウ
ェーハホルダ。 か 「
Claims (1)
- 反応管３内に多数のウェーハ１を載置したポート２を
搬入し、反応管３内の圧力を０．１〜５Ｔｏｒｒの範囲
の一定圧力に保ち、ウェーハ１の温度を６００〜９００
℃の範囲の一定温度に保って原料ガスを反応管３内に導
入し、ウェーハ１上に窒化シリコン膜を生成する方法に
おいて、原料ガスとしてＳｉＨ＿３Ｃｌ（モノクロロシ
ラン）ガスとＮＨ＿３（アンモニア）ガスを用いること
を特徴とする窒化シリコン膜生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8646788A JPH01258433A (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 窒化シリコン膜生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8646788A JPH01258433A (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 窒化シリコン膜生成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01258433A true JPH01258433A (ja) | 1989-10-16 |
Family
ID=13887763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8646788A Pending JPH01258433A (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | 窒化シリコン膜生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01258433A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010008444A (ko) * | 1998-12-31 | 2001-02-05 | 김영환 | 웨이퍼의 결함제거방법 |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP8646788A patent/JPH01258433A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010008444A (ko) * | 1998-12-31 | 2001-02-05 | 김영환 | 웨이퍼의 결함제거방법 |
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