JPH11100675A - Vapor growth method - Google Patents
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- JPH11100675A JPH11100675A JP27804397A JP27804397A JPH11100675A JP H11100675 A JPH11100675 A JP H11100675A JP 27804397 A JP27804397 A JP 27804397A JP 27804397 A JP27804397 A JP 27804397A JP H11100675 A JPH11100675 A JP H11100675A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱CVDなどの気相成長法による成膜におい
て、成膜面間バラツキを極力小さくする。
【解決手段】 少なくとも、反応炉と、該反応炉内へ反
応ガスを供給するための反応ガス供給手段と、該反応炉
内に配置されたサセプタを有し、前記サセプタはその上
面に載置されるウエハを加熱するための加熱手段を有す
る枚葉式気相成長装置を用いてウエハの表面に気相成長
膜を成膜する気相成長方法において、成膜開始温度を各
成膜処理毎の基板間で一定にして成膜を行う。
(57) [Summary] In film formation by a vapor phase growth method such as thermal CVD, dispersion between film formation surfaces is minimized. SOLUTION: At least a reaction furnace, a reaction gas supply means for supplying a reaction gas into the reaction furnace, and a susceptor arranged in the reaction furnace, wherein the susceptor is mounted on an upper surface thereof In a vapor phase growth method of forming a vapor phase growth film on the surface of a wafer using a single wafer type vapor phase growth apparatus having a heating means for heating a wafer, a film formation start temperature is set for each film formation process. Film formation is performed between substrates.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は気相成長方法に関す
る。更に詳細には、本発明は熱CVDによる成膜方法に
関する。[0001] The present invention relates to a vapor phase growth method. More specifically, the present invention relates to a film forming method by thermal CVD.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体ICの製造においては、ウエハの
表面に酸化シリコンなどの薄膜を形成する工程がある。
薄膜の形成方法には化学的気相成長法(CVD)が用い
られている。CVD法には、常圧法、減圧法およびプラ
ズマ法の3方法がある。2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor ICs, there is a step of forming a thin film such as silicon oxide on the surface of a wafer.
Chemical vapor deposition (CVD) is used as a method of forming a thin film. The CVD method includes three methods: a normal pressure method, a reduced pressure method, and a plasma method.
【0003】シリコン酸化膜の形成材料には例えば、モ
ノシランガスのSiH4 などが使用されてきたが、半導
体デバイスの微細化に伴ってステップカバレージの低下
が問題となってきた。このモノシランガスの代わりに、
最近、液体のテトラエチルオルソシリケート(TEO
S)[Si(OC2 H5 )4 ]が使用されるようになっ
てきた。TEOSはステップカバレージに優れた緻密な
膜を形成できるためである。TEOSを用いてシリコン
酸化膜を成膜する場合、TEOSを加熱して気化させ、
TEOSガスとして反応炉に供給する。また、タンタル
酸化膜のTa2O5膜は液体のTa(OC2H5)5を気化
して反応炉に導入することにより成膜される。気化され
たSi(OC2 H5 )4又はTa(OC2H5)5ガスは酸
素ガス又はオゾンガスと混合されて成膜反応に使用され
る。For example, a monosilane gas such as SiH 4 has been used as a material for forming a silicon oxide film. However, a reduction in step coverage has become a problem with miniaturization of semiconductor devices. Instead of this monosilane gas,
Recently, liquid tetraethylorthosilicate (TEO)
S) [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] has been used. This is because TEOS can form a dense film with excellent step coverage. When a silicon oxide film is formed using TEOS, TEOS is heated and vaporized,
It is supplied to the reactor as TEOS gas. The Ta 2 O 5 film of the tantalum oxide film is formed by evaporating liquid Ta (OC 2 H 5 ) 5 and introducing it into the reaction furnace. The vaporized Si (OC 2 H 5 ) 4 or Ta (OC 2 H 5 ) 5 gas is mixed with an oxygen gas or an ozone gas and used for a film forming reaction.
【0004】このような気化Si(OC2 H5 )4又は
Ta(OC2H5)5ガスを使用する従来の気相成長装置
1の一例を図1に示す。この装置は反応炉10を有す
る。反応炉10の上部にはガスヘッド2が設けられてい
る。ガスヘッド2はガスヘッドベース3の下面側に装着
され、一方、ガスヘッドベース3の上面にはガスマニホ
ールド4が装着されている。ガスマニホールド4内には
気化ガス(例えば、Si(OC2 H5 )4又はTa(O
C2H5)5)を送入するガス導路5aと酸素ガスを送入
するガス導路5bが設けられている。このガス導路5a
及び5bはそれぞれガスヘッドベース3のガス導路5
a’及び5b’にそれぞれ連通し、更にガスヘッド2に
設けられたガス導路5a’’及び5b’’に連通してい
る。ガスヘッド2に設けられたガス導路5a’’及び5
b’’の下端側には反応炉内に向けて開口する微小なガ
ス吹出口6が設けられている。また、ガスマニホールド
4及びガスヘッドベース3内には、気化ガスの再液化を
防止するため、加熱用熱媒体を循環させるための導路7
が設けられている。加熱媒体循環用導路7を設ける代わ
りに、別の加熱手段(例えば、コイルヒータなど)を使
用することもできる。FIG. 1 shows an example of a conventional vapor phase growth apparatus 1 using such a vaporized Si (OC 2 H 5 ) 4 or Ta (OC 2 H 5 ) 5 gas. This apparatus has a reaction furnace 10. A gas head 2 is provided above the reaction furnace 10. The gas head 2 is mounted on the lower surface side of the gas head base 3, while the gas manifold 4 is mounted on the upper surface of the gas head base 3. In the gas manifold 4, a vaporized gas (for example, Si (OC 2 H 5 ) 4 or Ta (O
A gas conduit 5a for supplying C 2 H 5 ) 5 ) and a gas conduit 5b for supplying oxygen gas are provided. This gas conduit 5a
And 5b are gas conduits 5 of the gas head base 3, respectively.
a ′ and 5b ′, respectively, and further to gas conduits 5a ″ and 5b ″ provided in the gas head 2. Gas conduits 5a ″ and 5 provided in gas head 2
A small gas outlet 6 opening toward the inside of the reaction furnace is provided at the lower end side of b ″. In addition, in the gas manifold 4 and the gas head base 3, a conduit 7 for circulating a heating medium for heating in order to prevent re-liquefaction of the vaporized gas.
Is provided. Instead of providing the heating medium circulation path 7, another heating means (for example, a coil heater or the like) can be used.
【0005】チャンバベース11に石英フード12が設
けられている。石英フード12は締着手段13により着
脱可能に設けられている。石英フード12の内部にはヒ
ータユニット14が収容されている。ヒータユニット1
4の下部には石英製の絶縁材15が配置され、更にこの
絶縁材15の下部には3段重ねのリフレクタ16が配置
されている。リフレクタ16は必ずしも使用する必要は
ないが、使用すると熱効率が高まる。使用する場合、リ
フレクタ16は少なくとも1段あればよい。リフレクタ
の材質は特に限定されない。例えば、リフレクタ16用
の材料としてモリブデンなどが好適に使用される。ヒー
タユニット14は例えば、SiC,ニクロム線,カーボ
ンなど公知の全てのものを使用できる。ヒータユニット
14は周方向に沿って複数個に分割されており、所望に
より必要箇所だけ(例えば、最外周部分だけ)を駆動さ
せることができる。A quartz hood 12 is provided on a chamber base 11. The quartz hood 12 is provided detachably by fastening means 13. A heater unit 14 is housed inside the quartz hood 12. Heater unit 1
An insulating material 15 made of quartz is disposed below the insulating material 4, and a reflector 16 having a three-stage structure is disposed below the insulating material 15. Although it is not necessary to use the reflector 16, use of the reflector 16 increases the thermal efficiency. When used, at least one reflector 16 may be used. The material of the reflector is not particularly limited. For example, molybdenum or the like is suitably used as a material for the reflector 16. As the heater unit 14, for example, all known units such as SiC, nichrome wire, and carbon can be used. The heater unit 14 is divided into a plurality of pieces along the circumferential direction, and can drive only necessary portions (for example, only the outermost peripheral portion) as desired.
【0006】石英フード12で覆われたチャンバベース
11の適当な箇所は切り欠かれており、その箇所には例
えば、アルミニウムまたはステンレスからなるヒータベ
ース22が設けられている。ヒータベース22の略中央
部には石英製の窓23が設けられている。この窓23に
対峙して放射温度計24が配設されている。また、ヒー
タベース22の石英製の窓23に対応するヒータユニッ
ト14及びリフレクタ16の各箇所にも開口部25,2
6がそれぞれ設けられている。石英フード12及び絶縁
材15はそれぞれ石英製であり透明なので、サセプタ1
8の温度は反応炉外部に設けられた放射温度計24によ
り測定することができる。An appropriate portion of the chamber base 11 covered with the quartz hood 12 is cut out, and a heater base 22 made of, for example, aluminum or stainless steel is provided in the portion. A window 23 made of quartz is provided substantially at the center of the heater base 22. A radiation thermometer 24 is provided so as to face the window 23. Also, openings 25 and 2 are provided at respective positions of the heater unit 14 and the reflector 16 corresponding to the quartz window 23 of the heater base 22.
6 are provided. Since the quartz hood 12 and the insulating material 15 are each made of quartz and transparent, the susceptor 1
The temperature of 8 can be measured by a radiation thermometer 24 provided outside the reactor.
【0007】石英フード12の厚さは特に限定されな
い。反応炉内の圧力変動及び石英フード12の上面に載
置されるサセプタ18の重量に耐えることができる強度
を有する必要十分な厚さであればよい。例えば、図1の
気相成長装置を減圧CVD装置として使用する場合、反
応炉10内の圧力は1Torr程度にまで減圧されるので、
石英フード12の上部厚さは約25mm程度であり、脚
部の厚さは約10mm程度であり、足部の厚さは約20
mm程度である。これ以外の厚さも当然使用できる。炉
内圧力と石英フード12内の圧力を一致させるように調
整すれば石英フード12の厚さを薄くすることも可能で
ある。しかし、炉内圧力よりもフード内圧力を低くする
ほうが、石英フード12への熱放散が防止され熱効率が
向上する。このため、石英フード12内を排気するため
の排気口17が設けられている。[0007] The thickness of the quartz hood 12 is not particularly limited. Any thickness may be used as long as it is strong enough to withstand the pressure fluctuation in the reactor and the weight of the susceptor 18 placed on the upper surface of the quartz hood 12. For example, when the vapor phase growth apparatus of FIG. 1 is used as a low pressure CVD apparatus, the pressure in the reaction furnace 10 is reduced to about 1 Torr.
The upper thickness of the quartz hood 12 is about 25 mm, the thickness of the legs is about 10 mm, and the thickness of the feet is about 20 mm.
mm. Other thicknesses can of course be used. If the pressure in the furnace and the pressure in the quartz hood 12 are adjusted to be the same, the thickness of the quartz hood 12 can be reduced. However, when the pressure in the hood is lower than the pressure in the furnace, heat dissipation to the quartz hood 12 is prevented, and the thermal efficiency is improved. For this reason, an exhaust port 17 for exhausting the inside of the quartz hood 12 is provided.
【0008】石英フード12の略中央部上面にはサセプ
タ18が載置されている。サセプタ18は、実際にウエ
ハが載置される内側サセプタ18aと、この内側サセプ
タを取り囲む外側サセプタ18bとからなる。外側サセ
プタ18bはガイドリングとも呼ばれる。内側サセプタ
18a及び外側サセプタ18bの形成材料は特に限定さ
れないが、ウエハが重金属で汚染されることを避けるた
めに、例えば、グラッシーカーボンなどから構成するこ
とが好ましい。石英フード12の脇にはウエハ受け渡し
のため内側サセプタ18a上のウエハを上下させる昇降
ツメ20が配設されている。A susceptor 18 is placed on the upper surface of substantially the center of the quartz hood 12. The susceptor 18 includes an inner susceptor 18a on which a wafer is actually placed, and an outer susceptor 18b surrounding the inner susceptor. The outer susceptor 18b is also called a guide ring. The material for forming the inner susceptor 18a and the outer susceptor 18b is not particularly limited. However, it is preferable that the inner susceptor 18a and the outer susceptor 18b be made of, for example, glassy carbon in order to avoid contamination of the wafer with heavy metals. A lifting claw 20 for raising and lowering the wafer on the inner susceptor 18a for transferring the wafer is provided beside the quartz hood 12.
【0009】反応炉10の一方の側壁部21に密閉可能
なロードロック室30が設けられており、このロードロ
ック室30と反応炉10とを区切るゲート31を開閉す
ることにより、ウエハの出し入れを行う。A load lock chamber 30 that can be hermetically sealed is provided on one side wall 21 of the reaction furnace 10. A gate 31 that separates the load lock chamber 30 from the reaction furnace 10 is opened and closed so that a wafer can be taken in and out. Do.
【0010】反応処理においては、ロードロック室30
のゲート31を開き、キャリッジ(図示されていない)
により基板(図示されていない)を搬入してサセプタ1
8の上面略中央部に載置する。ゲート31を閉じて、ダ
クト(図示されていない)から排気することにより反応
炉内部を所定の真空度にした後、または、真空にするこ
となく、ヒータユニット14によりサセプタ18が加熱
され、その後、ガスヘッド2から所定の反応ガス(例え
ば、TEOS及び酸素ガス)を反応炉内に送入する。所
定時間にわたって成膜処理が行われた後、反応炉内に残
留している反応ガスを排出し、ゲート31を開き、キャ
リッジより基板を炉外へ搬出すると共に、新たな基板を
炉内へ搬入する。そして、前記の加熱、成膜及び搬出処
理が繰り返される。In the reaction process, the load lock chamber 30
Open the gate 31 of the carriage (not shown)
A substrate (not shown) is loaded by the
8 is placed substantially at the center of the upper surface. After the gate 31 is closed and the inside of the reactor is evacuated from a duct (not shown) to a predetermined degree of vacuum, or without evacuating, the susceptor 18 is heated by the heater unit 14. A predetermined reaction gas (for example, TEOS and oxygen gas) is fed into the reaction furnace from the gas head 2. After the film forming process is performed for a predetermined time, the reaction gas remaining in the reaction furnace is exhausted, the gate 31 is opened, the substrate is carried out of the furnace from the carriage, and a new substrate is carried in the furnace. I do. Then, the above-described heating, film formation, and unloading processes are repeated.
【0011】しかし、図1に示されるような装置で成膜
処理を行うと、使用される基板により多少試料台温度に
変動が生じ、成膜面間バラツキを悪化させる。However, when the film forming process is performed by an apparatus as shown in FIG. 1, the temperature of the sample stage slightly fluctuates depending on the substrate used, and the variation between the film forming surfaces is deteriorated.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、成膜面間バラツキを小さくした気相成長方法を提供
することである。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a vapor phase growth method in which the variation between the film forming surfaces is reduced.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】前記課題は、サセプタ上
に載置された基板を加熱して成膜する際、成膜開始温度
を各成膜処理毎の基板間で一定にすることにより解決さ
れる。Means for Solving the Problems The above object is achieved by making the film formation start temperature constant between the substrates for each film formation process when the substrate mounted on the susceptor is formed by heating. Is done.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】図2は本発明の気相成長方法の成
膜シーケンスと温度の関係を示す特性図である。図中の
“搬送”は炉外への基板搬出と炉内への基板搬入を組み
合わせた処理である。従って、成膜シーケンスは基本的
に、・・・搬送−加熱−成膜−搬送−加熱−成膜−・・
・・の繰り返しからなる。本発明の方法によれば、サセ
プタの加熱時間を制御することにより成膜開始温度を常
に一定にして、成膜処理を行う。従って、本発明の方法
によれば、図2に示された成膜シーケンスにおいて、加
熱の加熱時間と加熱の加熱時間とが同一であること
も、又は異なることもある。従来の成膜シーケンスでは
加熱時間を一定にして成膜処理を行っていた。そのた
め、基板や反応ガスなどのファクタ又はその他の何らか
のファクタの変動によりサセプタが十分に加熱されず、
基板が所定の成膜温度に達しないうちに炉内に反応ガス
が導入されて成膜処理が開始されることがあった。この
ため、成膜面間バラツキが大きくなっていた。FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the film forming sequence and the temperature in the vapor phase growth method of the present invention. "Transfer" in the figure is a process in which the substrate is carried out of the furnace and the substrate is carried into the furnace. Therefore, the film formation sequence is basically:... Transport-heat-film-transfer-heat-film-.
・ ・ It consists of repetition. According to the method of the present invention, the film formation process is performed by controlling the heating time of the susceptor so that the film formation start temperature is always constant. Therefore, according to the method of the present invention, the heating time for heating and the heating time for heating may be the same or different in the film forming sequence shown in FIG. In a conventional film forming sequence, a film forming process is performed with a constant heating time. Therefore, the susceptor is not sufficiently heated due to a change in a factor such as a substrate and a reaction gas or some other factor,
In some cases, the reaction gas is introduced into the furnace before the substrate reaches a predetermined film forming temperature, and the film forming process is started. For this reason, the variation between the deposition surfaces has been large.
【0015】図3は、本発明の気相成長方法における加
熱制御の一例を示すブロック図である。本発明の気相成
長方法では、サセプタ温度測定装置300を使用する。
ウエハ自体の温度を直接測定することはできないので、
サセプタの温度をもって、ウエハの温度とする。しか
し、サセプタの温度とウエハの温度との間には常に差が
存在する。この差の大きさはウエハのサイズなどから経
験的に知ることができる。熱CVD装置では、サセプタ
温度が450℃〜550℃の範囲内である場合、ウエハ
温度は一般的に、400℃〜500℃の範囲内となる。
サセプタ温度測定装置300の種類は特に限定されな
い。図1に示されるような、炉外配置される光学式(例
えば、放射温度計、パイロメータなど)測定装置の他、
サセプタの適当な箇所に接触するように又はサセプタの
近傍に配置されるような、機械式(例えば、熱電対な
ど)又は電気式(例えば、サーミスタなど)の任意の温
度測定装置を使用できる。FIG. 3 is a block diagram showing an example of heating control in the vapor phase growth method of the present invention. In the vapor phase growth method of the present invention, a susceptor temperature measuring device 300 is used.
Since the temperature of the wafer itself cannot be measured directly,
The temperature of the susceptor is taken as the temperature of the wafer. However, there is always a difference between the temperature of the susceptor and the temperature of the wafer. The magnitude of this difference can be known empirically from the size of the wafer and the like. In a thermal CVD apparatus, when the susceptor temperature is in the range of 450 ° C. to 550 ° C., the wafer temperature is generally in the range of 400 ° C. to 500 ° C.
The type of the susceptor temperature measuring device 300 is not particularly limited. As shown in FIG. 1, besides an optical (for example, radiation thermometer, pyrometer, etc.) measuring device arranged outside the furnace,
Any mechanical (eg, thermocouple, etc.) or electrical (eg, thermistor, etc.) temperature measurement device can be used, such as to contact the susceptor at an appropriate location or to be in proximity to the susceptor.
【0016】このサセプタ温度測定装置300がサセプ
タ18の現在温度について所定の周期で定期的に測定す
る。その測定結果はインターフェース320に送られ、
インターフェースの内部レジスタ(図示されていない)
にセットされる。インターフェース320はレジスタに
測定温度の設定を受けると、マイクロプロセッサ(MP
U)340に割込信号を発生する。MPU340はこの
割込信号を受けて、メモリ400に記憶された温度監視
プログラムを起動して、温度加熱状態にあるときに、温
度測定データが示す現在温度と所定の基準温度Tとを比
較する。サセプタの現在温度が基準温度Tに達したとき
に、ヒータユニット14の加熱を停止する信号をインタ
ーフェース320を介してヒータユニット制御回路36
0に送出する。それと同時に、反応ガスの供給を開始す
る信号をインターフェース320を介して反応ガス供給
制御回路380に送出する。反応ガスの供給及び停止
は、反応ガス供給路の適当な箇所に設けられた開閉バル
ブ(図示されていない)を反応ガス供給制御回路380
により駆動することにより行われる。The susceptor temperature measuring device 300 periodically measures the current temperature of the susceptor 18 at a predetermined cycle. The measurement result is sent to the interface 320,
Interface internal registers (not shown)
Is set to When the interface 320 receives the setting of the measured temperature in the register, the microprocessor 320 (MP)
U) Generate an interrupt signal at 340. Upon receiving the interrupt signal, the MPU 340 activates the temperature monitoring program stored in the memory 400, and compares the current temperature indicated by the temperature measurement data with a predetermined reference temperature T when in the temperature heating state. When the current temperature of the susceptor reaches the reference temperature T, a signal for stopping the heating of the heater unit 14 is sent to the heater unit control circuit 36 via the interface 320.
Send to 0. At the same time, a signal for starting the supply of the reaction gas is sent to the reaction gas supply control circuit 380 via the interface 320. The supply and stop of the reaction gas are performed by opening and closing a valve (not shown) provided at an appropriate position in the reaction gas supply path.
It is performed by driving with.
【0017】メモリ400には、成膜シーケンス全体の
プログラムを記憶させることもできる。従って、例え
ば、所定の成膜時間が経過すると、反応ガスの供給を停
止する信号をインターフェース320を介して反応ガス
供給制御回路380に送出し、反応ガス供給路の適当な
箇所に設けられた開閉バルブ(図示されていない)を駆
動させる。その後、ウエハ搬送を開始する信号をインタ
ーフェース320を介してウエハ搬送制御回路420に
送出し、キャリッジ(図示されていない)を駆動させ、
ウエハの搬出及び搬入を行う。新たなウエハの搬入が完
了すると(すなわち、所定の搬送時間が経過すると)、
ヒータユニット14の加熱を開始する信号をインターフ
ェース320を介してヒータユニット制御回路360に
送出する。ヒータユニット14の加熱開始と共に、サセ
プタ温度測定装置300によりサセプタの温度測定を開
始する。The memory 400 can store a program for the entire film forming sequence. Therefore, for example, when a predetermined film forming time has elapsed, a signal for stopping the supply of the reaction gas is sent to the reaction gas supply control circuit 380 via the interface 320, and the opening and closing provided at an appropriate position in the reaction gas supply path is performed. Activate a valve (not shown). Thereafter, a signal for starting wafer transfer is sent to the wafer transfer control circuit 420 via the interface 320, and a carriage (not shown) is driven.
Unloading and loading of wafers. When loading of a new wafer is completed (that is, when a predetermined transfer time has elapsed),
A signal to start heating the heater unit 14 is sent to the heater unit control circuit 360 via the interface 320. At the same time as the heating of the heater unit 14 is started, the susceptor temperature measurement device 300 starts measuring the temperature of the susceptor.
【0018】本発明の気相成長方法は、ウエハを加熱し
て成膜処理することからなる公知常用の、常圧熱CVD
装置、減圧熱CVD装置、プラズマ熱CVD装置など全
ての気相成長装置で実施できる。The vapor phase growth method according to the present invention is a well-known and ordinary atmospheric pressure thermal CVD comprising heating a wafer to form a film.
The present invention can be implemented in all vapor phase growth apparatuses such as an apparatus, a low pressure thermal CVD apparatus, and a plasma thermal CVD apparatus.
【0019】[0019]
【実施例】図1に示されるような熱CVD装置におい
て、反応ガスとして、Ta(OC2H5)5ガスを使用
し、Ta2O5膜を直径8インチのシリコンウエハ表面に
成膜した。図2に示される成膜シーケンスに従って25
枚連続的に成膜した。サセプタ温度は500℃、ウエハ
温度は450℃の加熱条件で行った。比較例として、基
板の加熱時間を一定にする従来の成膜シーケンスにより
25枚連続的に成膜した。得られた膜の膜厚を測定し
た。結果を図4に示す。図4(A)に示されるように、
本発明の方法により成膜された膜の成膜面間のバラツキ
は±3%の範囲内に収まった。また、5枚目から25枚
目までのバラツキは±3%よりも更に小さいことが理解
できる。5枚目までのバラツキは装置が安定していない
ためと思われる。これに対して、図4(B)に示される
ように、従来の加熱時間を一定にした成膜シーケンスで
は、成膜された膜の成膜面間のバラツキは±6%に倍増
した。しかも、装置自体に安定状態が形成されないの
で、25枚目までの各段階で成膜面間のバラツキに落ち
着きが認められない。In the thermal CVD apparatus as shown in EXAMPLES 1, as the reaction gas, using Ta (OC 2 H 5) 5 gas was deposited the Ta 2 O 5 film on the silicon wafer surface of a diameter of 8 inches . 25 according to the film forming sequence shown in FIG.
Films were continuously formed. The heating was performed at a susceptor temperature of 500 ° C. and a wafer temperature of 450 ° C. As a comparative example, 25 films were continuously formed by a conventional film forming sequence in which the heating time of the substrate was constant. The thickness of the obtained film was measured. FIG. 4 shows the results. As shown in FIG.
The variation between the deposition surfaces of the film deposited by the method of the present invention was within a range of ± 3%. Further, it can be understood that the variation from the fifth sheet to the 25th sheet is even smaller than ± 3%. The variation up to the fifth sheet is probably due to the unstable device. On the other hand, as shown in FIG. 4B, in the conventional deposition sequence in which the heating time is kept constant, the variation between the deposition surfaces of the deposited films doubled to ± 6%. In addition, since a stable state is not formed in the apparatus itself, the variation between the film forming surfaces is not settled in each stage up to the 25th sheet.
【0020】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
成膜開始温度を各成膜処理毎の基板間で一定にすること
により、成膜面間バラツキを最小にすることができる。As described above, according to the present invention,
By keeping the film formation start temperature constant between the substrates in each film formation process, the variation between the film formation surfaces can be minimized.
【図1】従来の気相成長装置の一例の模式的構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a conventional vapor phase growth apparatus.
【図2】本発明の気相成長方法による成膜シーケンスに
おける時間と温度の関係を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between time and temperature in a film forming sequence by the vapor phase growth method of the present invention.
【図3】本発明の気相成長方法における加熱制御の一例
を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an example of heating control in the vapor phase growth method of the present invention.
【図4】25枚連続成膜した際の、各膜の膜厚変動を示
す特性図であり、(A)は本発明の方法に従って成膜開
始温度を基板間で一定にした場合の膜厚変動を示し、
(B)は従来の方法に従って基板加熱時間を一定にした
場合の膜厚変動を示す。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in film thickness of each film when 25 films are continuously formed. FIG. 4A shows a film thickness when a film formation start temperature is constant between substrates according to the method of the present invention. Show fluctuations,
(B) shows the variation in film thickness when the substrate heating time is kept constant according to the conventional method.
1 従来の気相成長装置 2 ガスヘッド 3 ガスヘッドベース 4 ガスマニホールド 10 反応炉 12 石英フード 14 ヒータユニット 16 リフレクタ 18 サセプタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conventional vapor phase growth apparatus 2 Gas head 3 Gas head base 4 Gas manifold 10 Reactor 12 Quartz hood 14 Heater unit 16 Reflector 18 Susceptor
Claims (3)
応ガスを供給するための反応ガス供給手段と、該反応炉
内に配置されたサセプタを有し、前記サセプタはその上
面に載置されるウエハを加熱するための加熱手段を有す
る枚葉式気相成長装置を用いてウエハの表面に気相成長
膜を成膜する気相成長方法において、 成膜開始温度を各成膜処理毎の基板間で一定にすること
を特徴とする気相成長方法。1. At least a reaction furnace, a reaction gas supply means for supplying a reaction gas into the reaction furnace, and a susceptor disposed in the reaction furnace, wherein the susceptor is mounted on an upper surface thereof. In a vapor phase growth method for forming a vapor phase grown film on the surface of a wafer using a single wafer type vapor phase epitaxy apparatus having a heating means for heating a wafer to be heated, a film forming start temperature is set for each film forming process. A vapor phase growth method characterized by keeping the same between substrates.
ウエハをサセプタの上面に載置し、前記加熱手段により
サセプタを加熱し、該サセプタが設定温度にまで達した
ときに、反応炉内に反応ガスを導入し、サセプタ上面の
ウエハに対して成膜処理を開始し、成膜処理終了後、ウ
エハを反応炉外へ搬出し、再び反応炉内に新たな未処理
ウエハを搬入して、該ウエハをサセプタの上面に載置
し、前記加熱手段によりサセプタを加熱し、該サセプタ
が先の成膜処理の際の設定温度と同じ温度にまで達した
ときに、反応炉内に反応ガスを導入し、サセプタ上面の
ウエハに対して成膜処理を開始し、成膜処理終了後、ウ
エハを反応炉外へ搬出し、この操作を成膜処理すべき所
定枚数のウエハに対して繰り返すことからなる請求項1
の気相成長方法。2. An unprocessed wafer is loaded into a reactor, the wafer is placed on an upper surface of a susceptor, and the susceptor is heated by the heating means. When the susceptor reaches a set temperature, a reaction is performed. A reaction gas is introduced into the furnace, a film forming process is started on the wafer on the susceptor, and after the film forming process is completed, the wafer is carried out of the reaction furnace, and a new unprocessed wafer is carried into the reaction furnace again. Then, the wafer is placed on the upper surface of the susceptor, the susceptor is heated by the heating means, when the susceptor reaches the same temperature as the temperature set in the previous film forming process, into the reaction furnace A reaction gas is introduced, a film formation process is started on the wafer on the susceptor upper surface, and after the film formation process is completed, the wafer is carried out of the reaction furnace, and this operation is performed on a predetermined number of wafers to be subjected to the film formation process. Claim 1 comprising repeating
Vapor phase growth method.
成する請求項1の気相成長方法。3. The vapor phase growth method according to claim 1, wherein a Ta 2 O 5 film is formed by a low pressure thermal CVD apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27804397A JPH11100675A (en) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Vapor growth method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27804397A JPH11100675A (en) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Vapor growth method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11100675A true JPH11100675A (en) | 1999-04-13 |
| JPH11100675A5 JPH11100675A5 (en) | 2004-09-16 |
Family
ID=17591859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27804397A Pending JPH11100675A (en) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | Vapor growth method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11100675A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002100577A (en) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Toshiba Corp | Wafer processing method and wafer processing apparatus |
-
1997
- 1997-09-25 JP JP27804397A patent/JPH11100675A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002100577A (en) * | 2000-09-26 | 2002-04-05 | Toshiba Corp | Wafer processing method and wafer processing apparatus |
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