JPH1154439A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH1154439A JPH1154439A JP9212059A JP21205997A JPH1154439A JP H1154439 A JPH1154439 A JP H1154439A JP 9212059 A JP9212059 A JP 9212059A JP 21205997 A JP21205997 A JP 21205997A JP H1154439 A JPH1154439 A JP H1154439A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- thin film
- impurity
- carrier gas
- phosphorus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ＣＶＤ法での薄膜成膜で薄膜にＩｎ−Ｓｉｔｕ
ドーピングする場合に、不純物の炉芯管内での均一性を
向上させる。 【解決手段】半導体基板上に化学気相成長法で不純物ド
ープの薄膜を成膜する場合に、不純物をドープするため
の不純物ガスをキャリアガスに混入して成膜の反応炉に
導入する。ここで、反応炉内の被成膜基板であるウェー
ハの搭載されるボート位置の端から端迄の間で、キャリ
アガスに混入する不純物ガスが熱分解しないように上記
のキャリアガスの流速が高く設定される。そして、この
ような薄膜としてリン不純物を含有するポリシリコン薄
膜あるいは非晶質シリコン薄膜が成膜される。
ドーピングする場合に、不純物の炉芯管内での均一性を
向上させる。 【解決手段】半導体基板上に化学気相成長法で不純物ド
ープの薄膜を成膜する場合に、不純物をドープするため
の不純物ガスをキャリアガスに混入して成膜の反応炉に
導入する。ここで、反応炉内の被成膜基板であるウェー
ハの搭載されるボート位置の端から端迄の間で、キャリ
アガスに混入する不純物ガスが熱分解しないように上記
のキャリアガスの流速が高く設定される。そして、この
ような薄膜としてリン不純物を含有するポリシリコン薄
膜あるいは非晶質シリコン薄膜が成膜される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置の製造方
法に係わり、特に化学気相成長（ＣＶＤ）法で不純物ド
ープの薄膜を成膜する方法に関する。
法に係わり、特に化学気相成長（ＣＶＤ）法で不純物ド
ープの薄膜を成膜する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造では、半導体装置を構
成する種々の材料がＣＶＤ法で形成される。このような
材料としては、絶縁膜であるシリコン酸化膜、シリコン
窒化膜等があり、半導体膜である多結晶シリコン膜があ
り、導電体膜であるタングステン膜等の高融点金属膜が
ある。
成する種々の材料がＣＶＤ法で形成される。このような
材料としては、絶縁膜であるシリコン酸化膜、シリコン
窒化膜等があり、半導体膜である多結晶シリコン膜があ
り、導電体膜であるタングステン膜等の高融点金属膜が
ある。
【０００３】また、ＣＶＤ法としては、減圧ＣＶＤ法、
常圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等が代表的なものとし
て広く使用されている。
常圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等が代表的なものとし
て広く使用されている。
【０００４】そして、近年では成膜中に不純物を導入す
る（以下、Ｉｎ−Ｓｉｔｕドーピングという）技術が重
要になってきている。例えば、減圧ＣＶＤ法でシリコン
薄膜を堆積するときにリン不純物のＩｎ−Ｓｉｔｕドー
ピングして、リン不純物含有のシリコン薄膜を形成する
ことが半導体装置の製造工程で必須になっている。
る（以下、Ｉｎ−Ｓｉｔｕドーピングという）技術が重
要になってきている。例えば、減圧ＣＶＤ法でシリコン
薄膜を堆積するときにリン不純物のＩｎ−Ｓｉｔｕドー
ピングして、リン不純物含有のシリコン薄膜を形成する
ことが半導体装置の製造工程で必須になっている。
【０００５】以下、減圧ＣＶＤ法でリンドープのポリシ
リコン薄膜を形成する従来の技術を図４と図５に基づい
て説明する。図４は、代表的な減圧ＣＶＤ装置の断面図
である。そして、図５は、このような装置を用いてリン
ドープのポリシリコン薄膜を堆積した場合のリン不純物
のバラツキを示すグラフである。
リコン薄膜を形成する従来の技術を図４と図５に基づい
て説明する。図４は、代表的な減圧ＣＶＤ装置の断面図
である。そして、図５は、このような装置を用いてリン
ドープのポリシリコン薄膜を堆積した場合のリン不純物
のバラツキを示すグラフである。
【０００６】以下、この減圧ＣＶＤ装置について図４に
基づいて説明する。図４に示すように、ＣＶＤ装置は、
化学反応室である炉芯管１１、炉芯管１１内を所望の温
度に保つためのヒータ１２、半導体基板であるウェーハ
１３、ウェーハ１３を搭載するボート１４、炉芯管１１
内を減圧にし反応ガスの排気を行うポンプ１５、炉芯管
１１の密閉を行うハッチ１６を主要部として有してい
る。
基づいて説明する。図４に示すように、ＣＶＤ装置は、
化学反応室である炉芯管１１、炉芯管１１内を所望の温
度に保つためのヒータ１２、半導体基板であるウェーハ
１３、ウェーハ１３を搭載するボート１４、炉芯管１１
内を減圧にし反応ガスの排気を行うポンプ１５、炉芯管
１１の密閉を行うハッチ１６を主要部として有してい
る。
【０００７】そして、また、この減圧ＣＶＤ装置は、成
膜のための反応ガスを導入するための反応ガス導入管１
７、不純物ガス導入管１８および１９を有している。そ
してまた、化学反応を抑え制御しながら排気ガスをポン
プ１５へ導くようになる炉芯管内管２０を備えている。
膜のための反応ガスを導入するための反応ガス導入管１
７、不純物ガス導入管１８および１９を有している。そ
してまた、化学反応を抑え制御しながら排気ガスをポン
プ１５へ導くようになる炉芯管内管２０を備えている。
【０００８】次に、このような減圧ＣＶＤ装置を用いて
ポリシリコン薄膜を成膜する場合について説明する。
ポリシリコン薄膜を成膜する場合について説明する。
【０００９】初めに、ヒーター１２により所望の温度た
とえば６００℃程度に保たれた炉芯管１１内にウェーハ
１３を搭載したボート１４を挿入し、ハッチ１６により
炉芯管１１を密閉してから、ポンプ１５により炉芯管１
１内を所望の圧力たとえば１Ｔｏｒｒ程度に減圧する。
そして、ウェーハ１３の温度が安定するまでの間保持す
る。
とえば６００℃程度に保たれた炉芯管１１内にウェーハ
１３を搭載したボート１４を挿入し、ハッチ１６により
炉芯管１１を密閉してから、ポンプ１５により炉芯管１
１内を所望の圧力たとえば１Ｔｏｒｒ程度に減圧する。
そして、ウェーハ１３の温度が安定するまでの間保持す
る。
【００１０】次に、反応ガスであるシラン（ＳｉＨ4 ）
を反応ガス導入管１７より、そして、不純物ガスである
ホスフィン（ＰＨ3 ）を不純物ガス導入管１８と１９に
よりそれぞれ炉芯管１１内に供給しウェーハ１３表面に
リンドープのポリシリコン薄膜を堆積させる。ここで、
未反応の上記ガスはポンプ１５により炉芯管１１外に排
気される。なお、炉芯管１１および炉芯管内管２０に示
される矢印は反応ガス、不純物ガスあるいは未反応ガス
の流れ方向を示している。
を反応ガス導入管１７より、そして、不純物ガスである
ホスフィン（ＰＨ3 ）を不純物ガス導入管１８と１９に
よりそれぞれ炉芯管１１内に供給しウェーハ１３表面に
リンドープのポリシリコン薄膜を堆積させる。ここで、
未反応の上記ガスはポンプ１５により炉芯管１１外に排
気される。なお、炉芯管１１および炉芯管内管２０に示
される矢印は反応ガス、不純物ガスあるいは未反応ガス
の流れ方向を示している。
【００１１】このようなリンドープのポリシリコン薄膜
の成膜では、ポリシリコン薄膜中のリン不純物のバラツ
キを低減することが難しい。特に、ウェーハ１３のボー
ト１４位置でのリン不純物のバラツキを低減することが
難しい。このようなボート位置でのバラツキを低減する
ために、通常、図４で説明したように複数個の不純物ガ
ス導入管を備え付けるようにする。
の成膜では、ポリシリコン薄膜中のリン不純物のバラツ
キを低減することが難しい。特に、ウェーハ１３のボー
ト１４位置でのリン不純物のバラツキを低減することが
難しい。このようなボート位置でのバラツキを低減する
ために、通常、図４で説明したように複数個の不純物ガ
ス導入管を備え付けるようにする。
【００１２】図５は、リンドープのポリシリコン薄膜の
成膜でのリン不純物の上記バラツキとウェーハのボート
位置との関係を示すグラフである。ここで、不純物ガス
導入管が下部に１個備えられている場合と、図４に示し
たように、不純物導入管が下部と上部にそれぞれ１個づ
つ備えられている場合の結果が示されている。
成膜でのリン不純物の上記バラツキとウェーハのボート
位置との関係を示すグラフである。ここで、不純物ガス
導入管が下部に１個備えられている場合と、図４に示し
たように、不純物導入管が下部と上部にそれぞれ１個づ
つ備えられている場合の結果が示されている。
【００１３】図５から判るように、不純物ガス導入管が
下部に１個備えられている場合では、ボート位置の下部
にあるウェーハのリン不純物濃度が高く、ボート位置の
上部にあるウェーハのリン不純物濃度が低くなる。そし
て、このリン不純物のボート内でのバラツキが１０％程
度になる。これに対して、不純物ガス導入管が下部と上
部にそれぞれ１個づつ備えられている場合には、このリ
ン不純物のボート内でのバラツキは７％程度になる。こ
れは、上部の不純物ガス導入管により、ボート位置上部
のウェーハにホスフィンガスが供給されるようになるか
らである。しかし、このような手法では、リン不純物の
ボート内でのバラツキの大幅な低減は難しい。
下部に１個備えられている場合では、ボート位置の下部
にあるウェーハのリン不純物濃度が高く、ボート位置の
上部にあるウェーハのリン不純物濃度が低くなる。そし
て、このリン不純物のボート内でのバラツキが１０％程
度になる。これに対して、不純物ガス導入管が下部と上
部にそれぞれ１個づつ備えられている場合には、このリ
ン不純物のボート内でのバラツキは７％程度になる。こ
れは、上部の不純物ガス導入管により、ボート位置上部
のウェーハにホスフィンガスが供給されるようになるか
らである。しかし、このような手法では、リン不純物の
ボート内でのバラツキの大幅な低減は難しい。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】先述したように従来の
成膜技術では、リン不純物のボート内でのバラツキの大
幅な低減は難しい。なお、このようなリン不純物のバラ
ツキを低減するために、設置する不純物ガス導入管の個
数を増加させ不純物ガスの供給場所を増やす手法が考え
られる。例えば、炉芯管内の下部から上部に達する不純
物ガス導入管を設け、このような不純物ガス導入管の下
部から上部にわたり所定の位置に多数の孔を取り付ける
方法がある。
成膜技術では、リン不純物のボート内でのバラツキの大
幅な低減は難しい。なお、このようなリン不純物のバラ
ツキを低減するために、設置する不純物ガス導入管の個
数を増加させ不純物ガスの供給場所を増やす手法が考え
られる。例えば、炉芯管内の下部から上部に達する不純
物ガス導入管を設け、このような不純物ガス導入管の下
部から上部にわたり所定の位置に多数の孔を取り付ける
方法がある。
【００１５】しかし、このような減圧ＣＶＤ法でシリコ
ン薄膜を成膜する工程では、シリコン膜はウェーハ上の
みでなく減圧ＣＶＤ装置の炉芯管の内壁、上記のような
不純物ガス導入管の管壁あるいは上記のような孔にもシ
リコン薄膜は堆積する。そして、このように炉芯管ある
いは不純物ガス導入管の管壁に堆積したシリコン薄膜は
剥がれやすくゴミの発生源となる。
ン薄膜を成膜する工程では、シリコン膜はウェーハ上の
みでなく減圧ＣＶＤ装置の炉芯管の内壁、上記のような
不純物ガス導入管の管壁あるいは上記のような孔にもシ
リコン薄膜は堆積する。そして、このように炉芯管ある
いは不純物ガス導入管の管壁に堆積したシリコン薄膜は
剥がれやすくゴミの発生源となる。
【００１６】また、不純物ガス導入管の孔にシリコン薄
膜が堆積してくると、孔の口径が小さくなり不純物ガス
の供給量が減少しシリコン薄膜中の不純物濃度が制御で
きなくなる。あるいは、多数設けられた上記孔のうち一
部の孔が塞がり、不純物ガスの供給されないところがで
てくる。そして、このような場合には、かえってリン不
純物のバラツキが増大することになる。
膜が堆積してくると、孔の口径が小さくなり不純物ガス
の供給量が減少しシリコン薄膜中の不純物濃度が制御で
きなくなる。あるいは、多数設けられた上記孔のうち一
部の孔が塞がり、不純物ガスの供給されないところがで
てくる。そして、このような場合には、かえってリン不
純物のバラツキが増大することになる。
【００１７】本発明の目的は、ＣＶＤ法での薄膜成膜で
薄膜にＩｎ−Ｓｉｔｕドーピングする場合に、不純物の
炉芯管内での均一性を向上させる半導体装置の製造方法
を提供することにある。
薄膜にＩｎ−Ｓｉｔｕドーピングする場合に、不純物の
炉芯管内での均一性を向上させる半導体装置の製造方法
を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】このために本発明の半導
体装置の製造方法は、半導体基板上に化学気相成長法で
不純物を含有する薄膜を成膜する方法であって、前記薄
膜に所定の不純物をドープするための不純物ガスをキャ
リアガスに混入して前記薄膜成膜の反応炉に導入する。
あるいは、所定の不純物をドープするための不純物ガス
を反応炉内でキャリアガスに混入させる。そして、前記
反応炉内の被成膜基板であるウェーハの搭載されるボー
ト位置の端から端迄の間で、前記キャリアガスに混入す
る不純物ガスが熱分解しないように前記キャリアガスの
流速が高く設定される。
体装置の製造方法は、半導体基板上に化学気相成長法で
不純物を含有する薄膜を成膜する方法であって、前記薄
膜に所定の不純物をドープするための不純物ガスをキャ
リアガスに混入して前記薄膜成膜の反応炉に導入する。
あるいは、所定の不純物をドープするための不純物ガス
を反応炉内でキャリアガスに混入させる。そして、前記
反応炉内の被成膜基板であるウェーハの搭載されるボー
ト位置の端から端迄の間で、前記キャリアガスに混入す
る不純物ガスが熱分解しないように前記キャリアガスの
流速が高く設定される。
【００１９】ここで、前記不純物ガスはホスフィンガス
であり、前記反応炉にシランガスあるいはジクロールシ
ランガスが導入されてポリシリコン薄膜が成膜される。
あるいは、前記不純物ガスはホスフィンガスであり、前
記反応炉にシランガスが導入されて非晶質シリコン薄膜
が成膜される。
であり、前記反応炉にシランガスあるいはジクロールシ
ランガスが導入されてポリシリコン薄膜が成膜される。
あるいは、前記不純物ガスはホスフィンガスであり、前
記反応炉にシランガスが導入されて非晶質シリコン薄膜
が成膜される。
【００２０】あるいは、前記不純物ガスはホスフィンガ
スであり、前記反応炉にジシランガスが導入されてポリ
シリコン薄膜あるいは非晶質シリコン薄膜が成膜され
る。
スであり、前記反応炉にジシランガスが導入されてポリ
シリコン薄膜あるいは非晶質シリコン薄膜が成膜され
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、図１、図２および図３に基
づいて本発明の第１の実施の形態について説明する。こ
こで、図１は、本発明に用いる減圧ＣＶＤ装置の断面図
である。そして、図２は本発明を説明するための成膜条
件である。また、図３は本発明の効果を説明するための
グラフである。
づいて本発明の第１の実施の形態について説明する。こ
こで、図１は、本発明に用いる減圧ＣＶＤ装置の断面図
である。そして、図２は本発明を説明するための成膜条
件である。また、図３は本発明の効果を説明するための
グラフである。
【００２２】初めに、図１に従って減圧ＣＶＤ装置につ
いて説明する。図１に示すように、減圧ＣＶＤ装置は、
従来の技術で説明したのと同様に、反応炉である炉芯管
１、炉芯管１内を所望の温度に保つためのヒータ２、半
導体基板であるウェーハ３、ウェーハ３を搭載するボー
ト４、炉芯管１内を減圧にし反応ガスの排気を行うポン
プ５、炉芯管１の密閉を行うハッチ６を主要部として有
している。
いて説明する。図１に示すように、減圧ＣＶＤ装置は、
従来の技術で説明したのと同様に、反応炉である炉芯管
１、炉芯管１内を所望の温度に保つためのヒータ２、半
導体基板であるウェーハ３、ウェーハ３を搭載するボー
ト４、炉芯管１内を減圧にし反応ガスの排気を行うポン
プ５、炉芯管１の密閉を行うハッチ６を主要部として有
している。
【００２３】そして、この減圧ＣＶＤ装置は、成膜のた
めの反応ガスを導入するための反応ガス導入管７および
１個の不純物ガス導入管８を有している。そしてまた、
化学反応を抑え制御しながら排気ガスをポンプ５へ導く
ようになる炉芯管内管９を備えている。
めの反応ガスを導入するための反応ガス導入管７および
１個の不純物ガス導入管８を有している。そしてまた、
化学反応を抑え制御しながら排気ガスをポンプ５へ導く
ようになる炉芯管内管９を備えている。
【００２４】次に、このような減圧ＣＶＤ装置を用いて
ポリシリコン薄膜を成膜する場合について説明する。
ポリシリコン薄膜を成膜する場合について説明する。
【００２５】初めに、ヒーター２により所望の温度たと
えば６００℃程度に保たれた炉芯管１内にウェーハ３を
搭載したボート４を挿入し、ハッチ６により炉芯管１を
密閉してから、ポンプ５により炉芯管１内を所望の圧力
たとえば２Ｔｏｒｒ程度に減圧する。そして、ウェーハ
３の温度が安定するまで保持する。
えば６００℃程度に保たれた炉芯管１内にウェーハ３を
搭載したボート４を挿入し、ハッチ６により炉芯管１を
密閉してから、ポンプ５により炉芯管１内を所望の圧力
たとえば２Ｔｏｒｒ程度に減圧する。そして、ウェーハ
３の温度が安定するまで保持する。
【００２６】次に、反応ガスであるシランを反応ガス導
入管７より導入する。そして、ホスフィンを混入したキ
ャリアガスを不純物ガス導入管８より炉芯管１内に供給
する。このようにして、ウェーハ３表面にリンドープの
ポリシリコン薄膜を堆積させる。ここで、本発明の特徴
である、ホスフィンを混入するキャリアガスのリン不純
物のバラツキ低減効果について図２で説明する。図２で
は、横軸に成膜時の全ガス圧力がとられている。ここ
で、シランガスの分圧は１Ｔｏｒｒに固定されている。
そして、縦軸はウェーハのボート位置でのリン不純物の
バラツキである。さらに、ホスフィンを混入するキャリ
アガスが成膜のパラメータとなっている。図２から判る
ように、キャリアガスの流量が増加すると共にリン不純
物のバラツキは小さくなる。ここで、キャリアガスに混
入するホスフィンガスの分圧はキャリアガス流量に関係
せず一定になるように設定されている。また、キャリア
ガスには窒素ガスあるいはアルゴン等の不活性ガスが用
いられる。
入管７より導入する。そして、ホスフィンを混入したキ
ャリアガスを不純物ガス導入管８より炉芯管１内に供給
する。このようにして、ウェーハ３表面にリンドープの
ポリシリコン薄膜を堆積させる。ここで、本発明の特徴
である、ホスフィンを混入するキャリアガスのリン不純
物のバラツキ低減効果について図２で説明する。図２で
は、横軸に成膜時の全ガス圧力がとられている。ここ
で、シランガスの分圧は１Ｔｏｒｒに固定されている。
そして、縦軸はウェーハのボート位置でのリン不純物の
バラツキである。さらに、ホスフィンを混入するキャリ
アガスが成膜のパラメータとなっている。図２から判る
ように、キャリアガスの流量が増加すると共にリン不純
物のバラツキは小さくなる。ここで、キャリアガスに混
入するホスフィンガスの分圧はキャリアガス流量に関係
せず一定になるように設定されている。また、キャリア
ガスには窒素ガスあるいはアルゴン等の不活性ガスが用
いられる。
【００２７】このように、キャリアガスの流量が増加す
るとリン不純物のバラツキが小さくなるのは、キャリア
ガスに混入し、不純物ガス導入管８から導入されるホス
フィンガスがヒータ２によって加熱され活性化する前
に、ボート位置上部に達するようになるからである。
るとリン不純物のバラツキが小さくなるのは、キャリア
ガスに混入し、不純物ガス導入管８から導入されるホス
フィンガスがヒータ２によって加熱され活性化する前
に、ボート位置上部に達するようになるからである。
【００２８】以上のようにしてポリシリコン薄膜を成膜
し、未反応のガスはポンプ５により炉芯管１外に排気さ
れる。なお、炉芯管１および炉芯管内管９に示される矢
印は反応ガス、キャリアガスあるいは未反応ガスの流れ
方向を示している。
し、未反応のガスはポンプ５により炉芯管１外に排気さ
れる。なお、炉芯管１および炉芯管内管９に示される矢
印は反応ガス、キャリアガスあるいは未反応ガスの流れ
方向を示している。
【００２９】次に、図３を参照して本発明の効果につい
て説明する。図３は、リンドープのポリシリコン薄膜の
成膜でのリン不純物濃度とウェーハのボート位置との関
係を示すグラフである。ここで、ホスフィンガスがキャ
リアガスに混入して導入される場合とキャリアガスに混
入されないで導入される場合が示される。
て説明する。図３は、リンドープのポリシリコン薄膜の
成膜でのリン不純物濃度とウェーハのボート位置との関
係を示すグラフである。ここで、ホスフィンガスがキャ
リアガスに混入して導入される場合とキャリアガスに混
入されないで導入される場合が示される。
【００３０】図３から判るように、ホスフィンガスがキ
ャリアガスに混入されない場合には、リン不純物濃度の
ボート位置でのバラツキは１０％である。これに対し、
ホスフィンガスがキャリアガスに混入される場合には、
この値は５％以下と従来の１／２以下に低減するように
なる。ここで、キャリアガスの流量は２０００ｓｃｃｍ
程度となっている。そして、成膜時の全ガス圧力は２Ｔ
ｏｒｒに設定されている。
ャリアガスに混入されない場合には、リン不純物濃度の
ボート位置でのバラツキは１０％である。これに対し、
ホスフィンガスがキャリアガスに混入される場合には、
この値は５％以下と従来の１／２以下に低減するように
なる。ここで、キャリアガスの流量は２０００ｓｃｃｍ
程度となっている。そして、成膜時の全ガス圧力は２Ｔ
ｏｒｒに設定されている。
【００３１】この第１の実施の形態ではシランガスを用
いてポリシリコン薄膜を成膜する場合について説明され
ているが、シランガスの代わりにジクロールシランガス
（ＳｉＨ2 ｃｌ2 ）が用いられてもよい。但し、この場
合には反応炉の温度は７００℃程度とシランガスの場合
より高い温度になる。
いてポリシリコン薄膜を成膜する場合について説明され
ているが、シランガスの代わりにジクロールシランガス
（ＳｉＨ2 ｃｌ2 ）が用いられてもよい。但し、この場
合には反応炉の温度は７００℃程度とシランガスの場合
より高い温度になる。
【００３２】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。この場合は、非晶質シリコン薄膜にリン不純
物のＩｎ−Ｓｉｔｕドーピングをする場合である。
説明する。この場合は、非晶質シリコン薄膜にリン不純
物のＩｎ−Ｓｉｔｕドーピングをする場合である。
【００３３】ここで、使用する減圧ＣＶＤ装置は図１で
説明したものと同一である。このＣＶＤ装置で初めに、
ヒーター２により所望の温度たとえば４００℃程度に保
たれた炉芯管１内にウェーハ３を搭載したボート４を挿
入し、ハッチ６により炉芯管１を密閉してから、ポンプ
５により炉芯管１内を所望の圧力たとえば１Ｔｏｒｒ程
度に減圧する。そして、ウェーハ３の温度が安定するま
で保持する。
説明したものと同一である。このＣＶＤ装置で初めに、
ヒーター２により所望の温度たとえば４００℃程度に保
たれた炉芯管１内にウェーハ３を搭載したボート４を挿
入し、ハッチ６により炉芯管１を密閉してから、ポンプ
５により炉芯管１内を所望の圧力たとえば１Ｔｏｒｒ程
度に減圧する。そして、ウェーハ３の温度が安定するま
で保持する。
【００３４】次に、反応ガスであるジシラン（Ｓｉ2 Ｈ
6 ）を反応ガス導入管７より導入する。そして、ホスフ
ィンを混入したキャリアガスを不純物ガス導入管８より
炉芯管１内に供給する。このようにして、ウェーハ３表
面にリンドープの非晶質シリコン薄膜を堆積させる。こ
の場合も、本発明の特徴である、ホスフィンを混入する
キャリアガスが用いられる。ここで、キャリアガスの流
量が増加すると、第１の実施の形態で説明したポリシリ
コン薄膜成膜の場合と同様に、非晶質シリコン薄膜中の
リン不純物のバラツキが小さくなる。これは、キャリア
ガスに混入し、不純物ガス導入管８から導入されるホス
フィンガスがヒータ２によって加熱され活性化する前
に、ボート位置上部に達するようになるからである。以
上のようにしてリン不純物のバラツキが小さい非晶質シ
リコン薄膜を成膜する。
6 ）を反応ガス導入管７より導入する。そして、ホスフ
ィンを混入したキャリアガスを不純物ガス導入管８より
炉芯管１内に供給する。このようにして、ウェーハ３表
面にリンドープの非晶質シリコン薄膜を堆積させる。こ
の場合も、本発明の特徴である、ホスフィンを混入する
キャリアガスが用いられる。ここで、キャリアガスの流
量が増加すると、第１の実施の形態で説明したポリシリ
コン薄膜成膜の場合と同様に、非晶質シリコン薄膜中の
リン不純物のバラツキが小さくなる。これは、キャリア
ガスに混入し、不純物ガス導入管８から導入されるホス
フィンガスがヒータ２によって加熱され活性化する前
に、ボート位置上部に達するようになるからである。以
上のようにしてリン不純物のバラツキが小さい非晶質シ
リコン薄膜を成膜する。
【００３５】以上に説明したように、本発明の骨子は反
応炉内での不純物ガスの流速を高めて薄膜を成膜し、薄
膜中の不純物のバラツキを低減するところにある。この
ようにする方法は、実施の形態で説明した不純物ガスを
キャリアガスに混入させて反応炉に導入する方法以外
に、反応ガスと不純物ガスとをまとめてキャリアガスに
混入させて反応炉に導入する方法であってもよいし、あ
るいは、反応ガスと不純物ガスとを反応炉に導入し別の
ガス導入管からキャリアガスを導入して、反応炉内で反
応ガスおよび不純物ガスをキャリアガスに混入させる方
法であってもよい。このような方法はこの他種々に考え
られるものであることに言及しておく。
応炉内での不純物ガスの流速を高めて薄膜を成膜し、薄
膜中の不純物のバラツキを低減するところにある。この
ようにする方法は、実施の形態で説明した不純物ガスを
キャリアガスに混入させて反応炉に導入する方法以外
に、反応ガスと不純物ガスとをまとめてキャリアガスに
混入させて反応炉に導入する方法であってもよいし、あ
るいは、反応ガスと不純物ガスとを反応炉に導入し別の
ガス導入管からキャリアガスを導入して、反応炉内で反
応ガスおよび不純物ガスをキャリアガスに混入させる方
法であってもよい。このような方法はこの他種々に考え
られるものであることに言及しておく。
【００３６】また、本発明の実施の形態では、シリコン
薄膜にリン不純物をＩｎ−Ｓｉｔｕドーピングをする場
合について説明されているが、本発明の効果は、この場
合に限定されない。この他、ＣＶＤ法での高融点金属に
不純物を導入する場合あるいはシリコン酸化膜等の絶縁
膜に不純物を導入する場合でも本発明は同様に適用でき
るものである。
薄膜にリン不純物をＩｎ−Ｓｉｔｕドーピングをする場
合について説明されているが、本発明の効果は、この場
合に限定されない。この他、ＣＶＤ法での高融点金属に
不純物を導入する場合あるいはシリコン酸化膜等の絶縁
膜に不純物を導入する場合でも本発明は同様に適用でき
るものである。
【００３７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の半導体
装置の製造方法は、半導体基板上に化学気相成長法で不
純物ドープの薄膜を成膜する場合に、不純物をドープす
るための不純物ガスをキャリアガスに混入して成膜の反
応炉に導入する。あるいは、成膜用の反応ガスと不純物
ガスとをキャリアガスに混入して導入する。ここで、反
応炉内の被成膜基板であるウェーハの搭載されるボート
位置の端から端迄の間で、キャリアガスに混入する不純
物ガスが熱分解しないように上記のキャリアガスの流速
が高く設定される。そして、このような薄膜としてリン
不純物を含有するポリシリコン薄膜あるいは非晶質シリ
コン薄膜が成膜される。
装置の製造方法は、半導体基板上に化学気相成長法で不
純物ドープの薄膜を成膜する場合に、不純物をドープす
るための不純物ガスをキャリアガスに混入して成膜の反
応炉に導入する。あるいは、成膜用の反応ガスと不純物
ガスとをキャリアガスに混入して導入する。ここで、反
応炉内の被成膜基板であるウェーハの搭載されるボート
位置の端から端迄の間で、キャリアガスに混入する不純
物ガスが熱分解しないように上記のキャリアガスの流速
が高く設定される。そして、このような薄膜としてリン
不純物を含有するポリシリコン薄膜あるいは非晶質シリ
コン薄膜が成膜される。
【００３８】先述したように本発明の成膜方法では、リ
ン不純物のボート内でのバラツキが大幅に低減するよう
になる。
ン不純物のボート内でのバラツキが大幅に低減するよう
になる。
【００３９】そして、従来の技術で説明したような、反
応炉の炉芯管あるいは不純物ガス導入管の管壁に堆積し
たシリコン薄膜が剥がれやすくゴミの発生源となるよう
なことも大幅に低減するようになる。
応炉の炉芯管あるいは不純物ガス導入管の管壁に堆積し
たシリコン薄膜が剥がれやすくゴミの発生源となるよう
なことも大幅に低減するようになる。
【００４０】このようにして、本発明は、半導体装置に
必要な薄膜成膜の均一性を大幅に向上させ、半導体装置
の高集積化あるいは高速化をさらに促進するようにな
る。
必要な薄膜成膜の均一性を大幅に向上させ、半導体装置
の高集積化あるいは高速化をさらに促進するようにな
る。
【図１】本発明を説明するための減圧ＣＶＤ装置の断面
図である。
図である。
【図２】本発明の実施の形態での成膜条件を説明するた
めのグラフである。
めのグラフである。
【図３】本発明の実施の形態での効果を説明するための
グラフである。
グラフである。
【図４】従来の技術を説明するための減圧ＣＶＤ装置の
断面図である。
断面図である。
【図５】従来の技術の課題を説明するためのグラフであ
る。
る。
１，１１ 炉芯管 ２，１２ ヒータ ３，１３ ウェーハ ４，１４ ボート ５，１５ ポンプ ６，１６ ハッチ ７，１７ 反応ガス導入管 ８，１８，１９ 不純物ガス導入管 ９，２０ 炉芯管内管
Claims (5)
- 【請求項１】 半導体基板上に化学気相成長法で不純物
を含有する薄膜を成膜する方法であって、前記薄膜に所
定の不純物をドープするための不純物ガスをキャリアガ
スに混入して前記薄膜成膜の反応炉に導入することを特
徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記反応炉内の被成膜基板であるウェー
ハの搭載されるボート位置の端から端迄の間で、前記キ
ャリアガスに混入する不純物ガスが熱分解しないように
前記キャリアガスの流速が高く設定されていることを特
徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記不純物ガスがホスフィンガスであ
り、前記反応炉にシランガスあるいはジクロールシラン
ガスが導入されてポリシリコン薄膜が成膜されることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項４】 前記不純物ガスがホスフィンガスであ
り、前記反応炉にシランガスが導入されて非晶質シリコ
ン薄膜が成膜されることを特徴とする請求項１または請
求項２記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記不純物ガスがホスフィンガスであ
り、前記反応炉にジシランガスが導入されてポリシリコ
ン薄膜あるいは非晶質シリコン薄膜が成膜されることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9212059A JP3068522B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9212059A JP3068522B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154439A true JPH1154439A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3068522B2 JP3068522B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=16616194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9212059A Expired - Fee Related JP3068522B2 (ja) | 1997-08-06 | 1997-08-06 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068522B2 (ja) |
-
1997
- 1997-08-06 JP JP9212059A patent/JP3068522B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3068522B2 (ja) | 2000-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20260082833A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing method, substrate processing apparatus, and recording medium | |
| US7695563B2 (en) | Pulsed deposition process for tungsten nucleation | |
| JP5237420B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理方法および基板処理装置 | |
| TWI885312B (zh) | 基板處理方法、半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式 | |
| JP5294694B2 (ja) | シリコン及びチタン窒化物のインサイチュ蒸着 | |
| US20140273529A1 (en) | PEALD of Films Comprising Silicon Nitride | |
| TWI795697B (zh) | 半導體裝置之製造方法、基板處理方法、基板處理裝置及程式 | |
| US20030215570A1 (en) | Deposition of silicon nitride | |
| TW202305161A (zh) | 使用依序沉積-蝕刻-處理製程的氧化矽及氮化矽之由下而上的生長 | |
| US20150037970A1 (en) | Silicon Film Forming Method, Thin Film Forming Method and Cross-Sectional Shape Control Method | |
| WO2017223323A1 (en) | Flowable amorphous silicon films for gapfill applications | |
| KR20180014661A (ko) | 질화막의 형성 방법 및 형성 장치 | |
| WO2006078354A2 (en) | Micro-feature fill process and apparatus using hexachlorodisilane or other chlorine-containing silicon precursor | |
| US20020192396A1 (en) | Method of titanium/titanium nitride integration | |
| US20060024959A1 (en) | Thin tungsten silicide layer deposition and gate metal integration | |
| KR20200011495A (ko) | 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램 | |
| JP2685028B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR900008970B1 (ko) | 인규산 글라스(psg) 코팅 형성 공정 | |
| US11578409B2 (en) | Low deposition rates for flowable PECVD | |
| US7335266B2 (en) | Method of forming a controlled and uniform lightly phosphorous doped silicon film | |
| JP2001110747A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100447031B1 (ko) | 텅스텐 실리사이드막의 형성방법 | |
| US12131947B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus | |
| JP3189771B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US20250230541A1 (en) | Gapfill Process Using Pulsed High-Frequency Radio-Frequency (HFRF) Plasma |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000418 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090519 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519 Year of fee payment: 10 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100519 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110519 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120519 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120519 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130519 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |