JPH0193129A - 化学気相成長装置 - Google Patents
化学気相成長装置Info
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- JPH0193129A JPH0193129A JP62250356A JP25035687A JPH0193129A JP H0193129 A JPH0193129 A JP H0193129A JP 62250356 A JP62250356 A JP 62250356A JP 25035687 A JP25035687 A JP 25035687A JP H0193129 A JPH0193129 A JP H0193129A
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- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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
- C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical 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
- C23C16/455—Chemical 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
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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】
［産業上の利用分！Ｉｌｆ］
この発明は化学気相成長装置に関するものであり、特に
、半導体基板を搬送経路に置き、化学気相成長反応によ
り、該半導体基板表面に膜形成を行なう化学気相成長装
置に関するものである。
、半導体基板を搬送経路に置き、化学気相成長反応によ
り、該半導体基板表面に膜形成を行なう化学気相成長装
置に関するものである。
［従来の技術］
第２Ａ図は、常圧下で薄膜形成を行なう従来の化学気相
成長装置（以下、常圧ＣＶＤ装置と略す）の模式図であ
る。
成長装置（以下、常圧ＣＶＤ装置と略す）の模式図であ
る。
図において、２は半導体基板たとえばシリコンウェハで
ある。該シリコンウェハ２はウェハ搬送用トレイ１に載
せられ、搬送手段によって搬送される。搬送手段はトレ
イ搬送駆動部３とトレイ搬送用チェーン４とからなって
おり、シリコンウェハを矢印５の方向に搬送する。シリ
コンウェハ２の搬送経路の下方には、該シリコンウェハ
２を加熱する前加熱用ヒータ６と、主加熱用ヒータ７と
、後加熱用ヒータ８が搬送方向に配置されている。
ある。該シリコンウェハ２はウェハ搬送用トレイ１に載
せられ、搬送手段によって搬送される。搬送手段はトレ
イ搬送駆動部３とトレイ搬送用チェーン４とからなって
おり、シリコンウェハを矢印５の方向に搬送する。シリ
コンウェハ２の搬送経路の下方には、該シリコンウェハ
２を加熱する前加熱用ヒータ６と、主加熱用ヒータ７と
、後加熱用ヒータ８が搬送方向に配置されている。
搬送経路上方には、化学気相反応を起こす反応ガスを直
下にあるシリコンウェハ２上に吹付けるガス分散ヘッド
９を備える。ガス分散ヘッド９には反応ガス１０が導入
される。
下にあるシリコンウェハ２上に吹付けるガス分散ヘッド
９を備える。ガス分散ヘッド９には反応ガス１０が導入
される。
次に、この装置を用いて、基板としてシリコンウェハを
用い、該シリコンウェハ上にボロン・ガラス膜（Ｂｏｒ
ｏ−３ｉｌｉｃａｔｅ ＧｌａｓＳ膜、以下ＢＳＧ膜
と呼ぶ）を形成する場合について説明する。なお、ＢＳ
Ｇ膜は半導体素子の層間絶縁膜として用いられる。
用い、該シリコンウェハ上にボロン・ガラス膜（Ｂｏｒ
ｏ−３ｉｌｉｃａｔｅ ＧｌａｓＳ膜、以下ＢＳＧ膜
と呼ぶ）を形成する場合について説明する。なお、ＢＳ
Ｇ膜は半導体素子の層間絶縁膜として用いられる。
ウェハ搬送用トレイ１の上に、シリコンウェハ２を置く
。そして、トレイ搬送駆動部３とトレイ搬送用チェーン
４から構成される搬送手段により、ウェハ搬送用トレイ
１を矢印５に示す方向に搬送する。装置の中央部に、熱
的な化学気相反応を起こさせるためのヒータとして、前
加熱用ヒータ６、主加熱用ヒータ７、後加熱用ヒータ８
が複数個設けられている。これは膜形成領域での温度分
布を均一にするためであり、複数のヒータを組合わせて
、各々を独立に制御できるようにしたものである。ＢＳ
Ｇ膜を形成する場合には、シリコンウェハ２の加熱温度
は３５０〜４５０℃程度が好ましい。前加熱用ヒータ６
は、ウェハ搬送用トレイ１およびシリコンウェハ２を所
望の膜形成温度付近まで予め加熱し、主加熱用ヒータ７
の領域での膜形成温度を安定化させる働きをする。また
、後加熱用ヒータ８は、膜形成後、ウェハ搬送用トレイ
１およびシリコンウェハ２を徐冷する働きをする。
。そして、トレイ搬送駆動部３とトレイ搬送用チェーン
４から構成される搬送手段により、ウェハ搬送用トレイ
１を矢印５に示す方向に搬送する。装置の中央部に、熱
的な化学気相反応を起こさせるためのヒータとして、前
加熱用ヒータ６、主加熱用ヒータ７、後加熱用ヒータ８
が複数個設けられている。これは膜形成領域での温度分
布を均一にするためであり、複数のヒータを組合わせて
、各々を独立に制御できるようにしたものである。ＢＳ
Ｇ膜を形成する場合には、シリコンウェハ２の加熱温度
は３５０〜４５０℃程度が好ましい。前加熱用ヒータ６
は、ウェハ搬送用トレイ１およびシリコンウェハ２を所
望の膜形成温度付近まで予め加熱し、主加熱用ヒータ７
の領域での膜形成温度を安定化させる働きをする。また
、後加熱用ヒータ８は、膜形成後、ウェハ搬送用トレイ
１およびシリコンウェハ２を徐冷する働きをする。
主加熱用ヒータ７の上部に設けられたガス分散ヘッド９
には、ＢＳＧ膜を形成するために、Ｎ２等の不活性ガス
で希釈されたＳｉＨ４、Ｂ２Ｈ６゜０□およびキャリア
ガスとしてのＮ２から構成される反応ガス１０が導入さ
れ、ガス分散ヘッド９内で混合された後に、ウェハ搬送
用トレイ１上の加熱されたシリコンウェハ２上に、噴出
反応ガス１１として吹付けられる。
には、ＢＳＧ膜を形成するために、Ｎ２等の不活性ガス
で希釈されたＳｉＨ４、Ｂ２Ｈ６゜０□およびキャリア
ガスとしてのＮ２から構成される反応ガス１０が導入さ
れ、ガス分散ヘッド９内で混合された後に、ウェハ搬送
用トレイ１上の加熱されたシリコンウェハ２上に、噴出
反応ガス１１として吹付けられる。
その結果、シリコンウェハ２の表面では、下記に示すよ
うな熱的な化学気相反応が起こり、Ｂ２０、を含むシリ
コン酸化膜すなわちＢＳＧ膜が形成される。
うな熱的な化学気相反応が起こり、Ｂ２０、を含むシリ
コン酸化膜すなわちＢＳＧ膜が形成される。
Ｓ ｉ Ｈ４＋２０２−＊Ｓ ｉ ０２ ＋２Ｈ２０Ｂ
２Ｈ５＋３０□−ｈＢ２０．＋３Ｈ２０第２Ａ図におい
て、複数のガス分散ヘッド９を設けたのは、以下の理由
による。すなわち、ガス分散ヘッド９のトレイ搬送方向
５の幅（第２Ｂ図中、符号１２で表わされる）は、混合
されたガスが均等にシリコンウェハ上に吹付けられるよ
うにするためには、あまり大きくとれない。そのため、
膜形成を行なう領域１２は、比較的狭くなる。膜形成反
応は、上述の式に示すように、熱的な化学気相反応であ
るので、膜形成温度と供給される反応ガスの量が一定の
場合、膜形成領域１２が狭くなることは、膜形成速度を
上げられないことを意味する。そこで、通常は、第２Ａ
図に示すように、複数のガス分散ヘッド９を設け、膜形
成速度を実効的に向上させているのである。
２Ｈ５＋３０□−ｈＢ２０．＋３Ｈ２０第２Ａ図におい
て、複数のガス分散ヘッド９を設けたのは、以下の理由
による。すなわち、ガス分散ヘッド９のトレイ搬送方向
５の幅（第２Ｂ図中、符号１２で表わされる）は、混合
されたガスが均等にシリコンウェハ上に吹付けられるよ
うにするためには、あまり大きくとれない。そのため、
膜形成を行なう領域１２は、比較的狭くなる。膜形成反
応は、上述の式に示すように、熱的な化学気相反応であ
るので、膜形成温度と供給される反応ガスの量が一定の
場合、膜形成領域１２が狭くなることは、膜形成速度を
上げられないことを意味する。そこで、通常は、第２Ａ
図に示すように、複数のガス分散ヘッド９を設け、膜形
成速度を実効的に向上させているのである。
［発明が解決しようとする問題点］
従来の常圧ＣＶＤ装置は以上のように構成されているの
で、反応ガス１０を通さない場合には、３つのヒータ６
．７．８を制御することにより、第２Ｂ図の点線１３で
示すように、膜形成領域１２の付近で、シリコンウェハ
２の表面温度の分布を均一にできる。しかしながら、実
際の膜形成時には、反応ガス１０を流すので％１０１／
ｍｉｎを越す量のガスが局部的に吹付けられることにな
る。すると、シリコンウェハ２の表面が冷却され、符号
１４で示すように、ガス分散へラド９の直下のシリコン
ウェハ２表面の温度は低くなってしまう。たとえば、反
応ガス１０の流量が２０１１Ｌ／ｍｉｎの場合、ガス分
散ヘッド９ｗ！Ｌ下のシリコンウエバ２の表面温度は約
２０℃も低くなる。そのため、ＢＳＧ膜のように、その
膜質が膜形成温度により大きく影響を受ける場合には問
題となってくる。すなわち、ＢＳＧ膜中のボロン濃度は
、膜形成温度により大きく変化し、膜形成温度が高いと
、膜中のボロン濃度は低下する傾向にある。これは、ガ
ス分散ヘッド９から噴出される混合反応ガス１１中のＢ
２Ｈ，が気相中で０２と反応してしまい、シリコンウェ
ハ２近傍に到達するＢ２Ｈ８の量が減少するためである
。そのため、第２Ａ図に示す従来の常圧ＣＶＤ装置で形
成したＢＳＧ膜中の、ボロン濃度の厚み方向分布は、第
３Ａ図のように、２つの山を持つ分布となってしまう。
で、反応ガス１０を通さない場合には、３つのヒータ６
．７．８を制御することにより、第２Ｂ図の点線１３で
示すように、膜形成領域１２の付近で、シリコンウェハ
２の表面温度の分布を均一にできる。しかしながら、実
際の膜形成時には、反応ガス１０を流すので％１０１／
ｍｉｎを越す量のガスが局部的に吹付けられることにな
る。すると、シリコンウェハ２の表面が冷却され、符号
１４で示すように、ガス分散へラド９の直下のシリコン
ウェハ２表面の温度は低くなってしまう。たとえば、反
応ガス１０の流量が２０１１Ｌ／ｍｉｎの場合、ガス分
散ヘッド９ｗ！Ｌ下のシリコンウエバ２の表面温度は約
２０℃も低くなる。そのため、ＢＳＧ膜のように、その
膜質が膜形成温度により大きく影響を受ける場合には問
題となってくる。すなわち、ＢＳＧ膜中のボロン濃度は
、膜形成温度により大きく変化し、膜形成温度が高いと
、膜中のボロン濃度は低下する傾向にある。これは、ガ
ス分散ヘッド９から噴出される混合反応ガス１１中のＢ
２Ｈ，が気相中で０２と反応してしまい、シリコンウェ
ハ２近傍に到達するＢ２Ｈ８の量が減少するためである
。そのため、第２Ａ図に示す従来の常圧ＣＶＤ装置で形
成したＢＳＧ膜中の、ボロン濃度の厚み方向分布は、第
３Ａ図のように、２つの山を持つ分布となってしまう。
第３Ｂ図はＢＳＧ膜５６が形成されたシリコンウェハ５
１の断面図であり、第３Ａ図はＢＳＧ膜５６の厚み方向
Ａ−Ａ’のボロン濃度の分布を示した図である。
１の断面図であり、第３Ａ図はＢＳＧ膜５６の厚み方向
Ａ−Ａ’のボロン濃度の分布を示した図である。
このように厚み方向のボロン濃度分布が均一でな１．５
ＢＳＧ膜は、湿式エツチングでコンタクト孔等を開口し
ようとする場合に、しばしば問題となる。
ＢＳＧ膜は、湿式エツチングでコンタクト孔等を開口し
ようとする場合に、しばしば問題となる。
第４Ａ図および第４Ｂ図はその問題点を説明するための
図である。
図である。
フッ酸系溶液でのＢＳＧ膜のエツチング速度は、ボロン
濃度に依存し、ボロン濃度が高くなるとエツチング速度
は小さくなる。そのため、ＢＳＧ膜５６の厚み方向のボ
ロン濃度分布が均一である場合は、フォトレジスト５４
をマスクとして、フッ酸溶液にてエツチングすると、第
４Ａ図に示すような、等方向なエツチング形状となる。
濃度に依存し、ボロン濃度が高くなるとエツチング速度
は小さくなる。そのため、ＢＳＧ膜５６の厚み方向のボ
ロン濃度分布が均一である場合は、フォトレジスト５４
をマスクとして、フッ酸溶液にてエツチングすると、第
４Ａ図に示すような、等方向なエツチング形状となる。
しかしながら、第３Ａ図に示すような２つの山の分布を
もつＢＳＧ膜５６の場合には、厚み方向のフッ酸系溶液
に対するエツチング速度が一定でないため、第４Ｂ図に
示すように異常なエツチング形状５７となってしまう。
もつＢＳＧ膜５６の場合には、厚み方向のフッ酸系溶液
に対するエツチング速度が一定でないため、第４Ｂ図に
示すように異常なエツチング形状５７となってしまう。
このため、第５図に示すように、この異常なエツチング
形状５７の上に金属配線５８を形成した場合には、断線
（符号５つで示す部分）を引き起こしたり、この部分の
ステップ・カバレッジが非常に悪くなったりするという
問題点があった。
形状５７の上に金属配線５８を形成した場合には、断線
（符号５つで示す部分）を引き起こしたり、この部分の
ステップ・カバレッジが非常に悪くなったりするという
問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、厚み方向の膜質が均一な薄膜を形成すること
のできる常圧ＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
たもので、厚み方向の膜質が均一な薄膜を形成すること
のできる常圧ＣＶＤ装置を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、半導体基板を搬送経路に置き、化学気相成
長反応により、該半導体基板表面に膜形成を行なう化学
気相成長装置に係るものである。
長反応により、該半導体基板表面に膜形成を行なう化学
気相成長装置に係るものである。
そして、半導体基板を搬送する搬送手段と、前記搬送経
路の下方に配置され、前記半導体基板を加熱する加熱用
ヒータと、前記搬送経路の上方に位置し、搬送方向に間
隔を隔てて配置され、化学気相反応を起こさない冷却用
ガスを直下にある前記半導体基板に吹付ける複数個の冷
却用ヘッドと、前記冷却用ヘッドの間に配置され、化学
気相反応を起こす反応ガスを直下にある前記半導体基板
に吹付けるガス分散ヘッドとを備えている。
路の下方に配置され、前記半導体基板を加熱する加熱用
ヒータと、前記搬送経路の上方に位置し、搬送方向に間
隔を隔てて配置され、化学気相反応を起こさない冷却用
ガスを直下にある前記半導体基板に吹付ける複数個の冷
却用ヘッドと、前記冷却用ヘッドの間に配置され、化学
気相反応を起こす反応ガスを直下にある前記半導体基板
に吹付けるガス分散ヘッドとを備えている。
［作用］
冷却用ヘッドから出る冷却用ガスのガス量を調節するこ
とにより、冷却用ヘッドの直下の半導体基板の表面温度
をガス分散ヘッドの直下の半導体基板の表面温度と同じ
になる様に下げることができる。そのため、膜を形成す
る領域における温度を均一にできるようになる。
とにより、冷却用ヘッドの直下の半導体基板の表面温度
をガス分散ヘッドの直下の半導体基板の表面温度と同じ
になる様に下げることができる。そのため、膜を形成す
る領域における温度を均一にできるようになる。
［実施例コ
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１Ａ図はこの発明の一実施例を説明するための模式図
、第１Ｂ図はこの装置を用いた場合の、トレイ搬送方向
とウェハ表面温度との関係を示した図である。
、第１Ｂ図はこの装置を用いた場合の、トレイ搬送方向
とウェハ表面温度との関係を示した図である。
第１Ａ図中、符号１〜１１については第２Ａ図中のもの
と同じであるので、その説明を省略する。
と同じであるので、その説明を省略する。
従来と異なる点は、化学気相反応を起こさない冷却用ガ
スを直下にある半導体基板２に吹付ける複数個の冷却用
ヘッド２１が、搬送経路の上方に、搬送方向に間隔を隔
てて配置され、この冷却用ヘッド２１の間に、ガス分散
ヘッド９が配置されている点である。従来装置では、ガ
ス分散ヘッド９から噴出される噴出反応ガス１１のため
に、シリコンウェハ２表面が冷却され、このガス分散ヘ
ッド９直下のシリコンウェハ表面温度が低くなり、膜形
成領域１２における温度が一定にならないという問題点
があった。本実施例ではこの問題点が解決される。すな
わち、冷却用ヘッド２１に、Ｎ２ガス２２が導入され、
シリコンウェハ２表面に、噴出Ｎ２ガス２３を吹付ける
。このとき、冷却用ヘッド２１より噴出される噴出Ｎ２
ガス２３の流量を、ガス分散ヘッド９から噴出される反
応ガス１１の総量とほぼ同じにすれば、この領域におい
て、シリコンウェハ２はこれらのガスにより均等に冷却
されるので、ウェハ表面温度は第１Ｂ図中符号２６に示
すような温度分布となり、膜形成領域２４における温度
を一定にすることができる。
スを直下にある半導体基板２に吹付ける複数個の冷却用
ヘッド２１が、搬送経路の上方に、搬送方向に間隔を隔
てて配置され、この冷却用ヘッド２１の間に、ガス分散
ヘッド９が配置されている点である。従来装置では、ガ
ス分散ヘッド９から噴出される噴出反応ガス１１のため
に、シリコンウェハ２表面が冷却され、このガス分散ヘ
ッド９直下のシリコンウェハ表面温度が低くなり、膜形
成領域１２における温度が一定にならないという問題点
があった。本実施例ではこの問題点が解決される。すな
わち、冷却用ヘッド２１に、Ｎ２ガス２２が導入され、
シリコンウェハ２表面に、噴出Ｎ２ガス２３を吹付ける
。このとき、冷却用ヘッド２１より噴出される噴出Ｎ２
ガス２３の流量を、ガス分散ヘッド９から噴出される反
応ガス１１の総量とほぼ同じにすれば、この領域におい
て、シリコンウェハ２はこれらのガスにより均等に冷却
されるので、ウェハ表面温度は第１Ｂ図中符号２６に示
すような温度分布となり、膜形成領域２４における温度
を一定にすることができる。
したがって、ＢＳＧ膜のように、膜質とりわけ膜中のボ
ロン濃度が、膜形成温度により、大きく影響を受ける場
合であっても、厚み方向の膜質が均一な薄膜を得ること
ができる。この結果、第５図に示すような厚み方向の膜
質、たとえばボロン濃度が均一でないために発生する不
良を防止することができる。
ロン濃度が、膜形成温度により、大きく影響を受ける場
合であっても、厚み方向の膜質が均一な薄膜を得ること
ができる。この結果、第５図に示すような厚み方向の膜
質、たとえばボロン濃度が均一でないために発生する不
良を防止することができる。
なお、上記実施例では冷却用ヘッドに導入するガスにＮ
２ガスを用いた場合について説明したが、この発明はこ
れに限られるものでなく、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘ
ｅ等の不活性ガスや、Ｎ２゜Ｑ２．Ｎ２０．ＣＯ２ある
いはこれらを含むガスを用いても、同様の効果を実現す
ることができる。
２ガスを用いた場合について説明したが、この発明はこ
れに限られるものでなく、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘ
ｅ等の不活性ガスや、Ｎ２゜Ｑ２．Ｎ２０．ＣＯ２ある
いはこれらを含むガスを用いても、同様の効果を実現す
ることができる。
但し、各々のガスにより、比熱が異なるので、冷却能力
をＮ２と同一にするためには、流量を考慮する必要があ
る。すなわち、比熱の大きなガスを用いた場合は流量を
小さくできるし、比熱が小さい場合には流量を大きくす
る必要がある。
をＮ２と同一にするためには、流量を考慮する必要があ
る。すなわち、比熱の大きなガスを用いた場合は流量を
小さくできるし、比熱が小さい場合には流量を大きくす
る必要がある。
また、上記実施例ではガス分散ヘッド９が２個で、冷却
用ヘッド２１が３個の場合を例示して説明したが、これ
らの個数は適宜変更することができる。
用ヘッド２１が３個の場合を例示して説明したが、これ
らの個数は適宜変更することができる。
以上説明したとおりこの発明によれば、ガス分散ヘッド
の間および前後に冷却用のガスを噴出させる冷却用ヘッ
ドを設け、冷却用ヘッドから出る冷却用ガスのガス量を
調節することにより、前記冷却、用ヘッドの直下の半導
体基板の表面温度をガス分散ヘッドの直下の半導体基板
の表面温度と同じになる様に下げることができるように
したので、膜形成領域における温度を一定にすることが
できる。その結果、膜質がその膜形成温度により大きく
影響を受けるような、薄膜を形成する場合であっても、
厚み方向の膜質が均一な薄膜を形成することができる。
の間および前後に冷却用のガスを噴出させる冷却用ヘッ
ドを設け、冷却用ヘッドから出る冷却用ガスのガス量を
調節することにより、前記冷却、用ヘッドの直下の半導
体基板の表面温度をガス分散ヘッドの直下の半導体基板
の表面温度と同じになる様に下げることができるように
したので、膜形成領域における温度を一定にすることが
できる。その結果、膜質がその膜形成温度により大きく
影響を受けるような、薄膜を形成する場合であっても、
厚み方向の膜質が均一な薄膜を形成することができる。
第１Ａ図は、この発明の一実施例を示す模式図、第１Ｂ
図はトレイ搬送方向とウェハ表面温度との関係を示した
図、第２Ａ図は従来の常圧ＣＶＤ装置の模式図、ｍ２Ｂ
図は従来の装置を用いた場合の、トレイ搬送方向とウェ
ハ表面温度との関係を示す図、第３Ａ図はＢＳＧ膜中に
おけるボロン濃度の厚み方向の分布を示す図、第３Ｂ図
はＢＳＧ膜が形成されたシリコンウェハの断面図、第４
Ａ図および第４Ｂ図は種々のＢＳＧ膜をエツチングした
後の形状図、第５図は、ボロン濃度厚み方向分布が均一
でないＢＳＧ膜を用いた場合に発生する不良を説明する
ための図である。 図において、２は半導体基板、３はトレイ搬送駆動部、
４はトレイ搬送用チェーン、５はトレイの搬送方向、６
は前加熱用ヒータ、７は主加熱用ヒータ、８は後加熱用
ヒータ、９はガス分散ヘッド、１１は反応ガス、２３は
冷却用ガス、２４は膜形成領域である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
図はトレイ搬送方向とウェハ表面温度との関係を示した
図、第２Ａ図は従来の常圧ＣＶＤ装置の模式図、ｍ２Ｂ
図は従来の装置を用いた場合の、トレイ搬送方向とウェ
ハ表面温度との関係を示す図、第３Ａ図はＢＳＧ膜中に
おけるボロン濃度の厚み方向の分布を示す図、第３Ｂ図
はＢＳＧ膜が形成されたシリコンウェハの断面図、第４
Ａ図および第４Ｂ図は種々のＢＳＧ膜をエツチングした
後の形状図、第５図は、ボロン濃度厚み方向分布が均一
でないＢＳＧ膜を用いた場合に発生する不良を説明する
ための図である。 図において、２は半導体基板、３はトレイ搬送駆動部、
４はトレイ搬送用チェーン、５はトレイの搬送方向、６
は前加熱用ヒータ、７は主加熱用ヒータ、８は後加熱用
ヒータ、９はガス分散ヘッド、１１は反応ガス、２３は
冷却用ガス、２４は膜形成領域である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）半導体基板を搬送経路に置き、化学気相成長反応
により、該半導体基板表面に膜形成を行なう化学気相成
長装置であって、 前記半導体基板を搬送する搬送手段と、 前記搬送経路の下方に配置され、前記半導体基板を加熱
する加熱用ヒータと、 前記搬送経路の上方に位置し、搬送方向に間隔を隔てて
配置され、化学気相反応を起こさない冷却用ガスを直下
にある前記半導体基板に吹付ける複数個の冷却用ヘッド
と、 前記冷却用ヘッドの間に配置され、化学気相反応を起こ
す反応ガスを直下にある前記半導体基板に吹付けるガス
分散ヘッドとを備え、 前記冷却用ヘッドから出るガス量を調節することにより
、前記冷却用ヘッドの直下の半導体基板の表面温度を前
記ガス分散ヘッドの直下の半導体基板の表面温度と同じ
になる様に下げ、膜を形成する領域における温度を均一
にするようにした、化学気相成長装置。 - （２）前記冷却用ガスはヘリウム、ネオン、アルゴン、
クリプトン、キセノンまたはこれらを含むガスである特
許請求の範囲第１項記載の化学気相成長装置。 - （３）前記冷却用ガスは窒素、水素、酸素、二酸化炭素
、亜酸化窒素またはこれらを含むガスである特許請求の
範囲第１項記載の化学気相成長装置。
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