JPS60200522A - 被膜形成装置 - Google Patents

被膜形成装置

Info

Publication number
JPS60200522A
JPS60200522A JP59056113A JP5611384A JPS60200522A JP S60200522 A JPS60200522 A JP S60200522A JP 59056113 A JP59056113 A JP 59056113A JP 5611384 A JP5611384 A JP 5611384A JP S60200522 A JPS60200522 A JP S60200522A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
tube
reaction tube
wafer
film
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.)
Pending
Application number
JP59056113A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Sakamoto
坂本 裕彰
Toshiaki Kitahara
北原 敏昭
Kousuke Tanaka
田中 光助
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Ome Electronic Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Ome Electronic Co Ltd filed Critical Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Priority to JP59056113A priority Critical patent/JPS60200522A/ja
Publication of JPS60200522A publication Critical patent/JPS60200522A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/24Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/34Deposited materials, e.g. layers
    • H10P14/3402Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
    • H10P14/3404Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
    • H10P14/3411Silicon, silicon germanium or germanium

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は被膜形成装置、たとえば、半導体薄板(ウェハ
)に各種の被膜を形成する低圧CVD (Chemic
al Vapor Deposit、1on)装置等の
被膜形成装置に関する。
〔背景技術〕
半導体装置の製造において、5i02(二酸化シリコン
)膜、psa(リンシリケートガラス)膜、ポリシリコ
ン(多結晶St)膜等の被膜の生成は低圧(減圧)CV
D装置が、たとえば、Sem1conductor W
orld、 1983年、4月号40〜48頁(減圧C
VD技術)あるいは電子材料、1979年、11月号、
72〜77頁(減圧CVD技術)にも記載されているよ
うに多用されている。このCVD装置は、反応ガスを反
応管内に導入し、化学反応させることにより生成した反
応物を所定の半導体薄板(ウェハ)上に反応物(被膜)
として成長させる方法であり、凸凹面への付着が良く、
膜質、膜質の均一性があることから、多くの面で採用さ
れている。
このようにCVD技術による膜厚、膜厚は前記文献にも
記載されているように、主として反応ガスの流れに依存
する。
そして、従来のこれらCVD装置は、前記文献にも記載
されているように、膜厚、膜質の均一性確保のため、反
応温度をガスの流入側や排出側で変えたり、ウェハ前面
に特殊治具(バッファ治具)を用いたり、ガスの組成比
を変更して反応処理を行っている。しかし、良質の膜質
の形成、たとえば、低温5i02.PSG膜等における
ステップカバレッジ性の優れた膜質の形成等にあっては
、前記文献にも記載されているように、前記技術では必
がしも良好な結果が得られているとはいえない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は膜質、膜厚の均一化が達成できる被膜形
成装置を提供することにある。
本発明の他の目的は被膜生成歩留りが高い被膜形成長装
置を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
ものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、本発明のCVD装置は、反応管内にいずれも
反応管に対して同心円的に配設され。
かついずれも二重壁構造となる内側導入管および外側導
入管が設けられている。前記内側導入管はその内部に石
英ボードに収容されたウェハ群を収容するようになって
いるとともに、内側導入管の外壁および内壁にはそれぞ
れガス噴出孔が不規則に設けられている。また、外側導
入管の内壁にもガス噴出孔が設けられている。そして、
ウェハの表面にポリシリコン(多結晶St)を生成させ
る際には、キャリアガスとしてのヘリウム(He)ガス
を内側導入管の内壁に設れられたガス噴出孔から勢い良
く噴出するとともに、反応ガスとしてのモノシラン(S
iH4)ガスを、外側導入管の内壁に設けられたガス噴
出孔から噴出させ、内側導入管の内・外壁に設れられた
ガス噴出孔を通過させてウェハ群に供給する。このガス
供給時、ヘリウムガスはモノシランガスに比較して分子
運動速度が大きく、ウェハへの入射頻度が増し、ウェハ
に対して強い流れが発生することから、最初にヘリウム
ガスを噴射させ、その後、モノシランガスを外側導入管
のガス噴出孔から反応管内に供給する。モノシランガス
は熱分解しながらヘリウムガスのウェハへの強い流れに
乗ってウェハ表面に均一に到達する結果、ウェハ表面に
良質でかつ均一な厚さとなるポリシリコン(多結晶Si
)の被膜が生成されることになる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例による低圧CVD装置の要部
を示す概略図、第2図に同じくガス供給系の一部を示す
断面図である。
この実施例の低圧CVD装置は、第2図に示されるよう
に、横型炉であって、石英管からなる筒状の反応管1を
有している。この反応管lは水平方向に延在し、一端は
開口した石英ボード2の出入口となり、地端は細い尾管
3となっている。前記反応管lの出入口は着脱自在のキ
ャップ4を中心部分に取付けたドーナツ状の固定キャッ
プ5が取付られている。また、前記固定キャップ5には
矢印で示すモノシランガス(SiH4)6を輸送する反
応ガス供給管6およびキャリアガス供給管7が貫通固定
さ九ている。
一方、前記反応管1内には内側導入管8および外側導入
管9が反応管1内にそれぞれ反応管1に同心円的に配設
されている。内側導入管8および外側導入管9はそ九ぞ
れ反応管1に同心円的に配設されている。内側導入管8
および外側導入管9はそれぞれ反応管1に対して同心円
的になるように、外側導入管9は反応管1内に配設され
た支持体10によって支持され、内側導入管8は外側導
入管9内に配設された支持体11によって支持されてい
る。また、前記内側導入管8および外側導入管9は第2
図にも示されるように、いず九も内壁12,13および
外壁14,15を有する二重壁構造となっている。
そして、内側導入管8の内壁12および外壁14にはぞ
れぞれガス噴出孔16が不規則に複数設けられている。
また、外側導入管9の内壁13にはガス噴出孔17が複
数設けられている。
これらのガス噴出孔16.17は噴射するガスが内側導
入管8の全域に亘って均一になるように設けられ、内側
導入管8内に挿入された石英ボート2上に林立状態に収
容された多数のウェハ18の各ウェハ18に均一に到達
するようになっている。また、前記外側導入管9は反応
管lに対して回転調整可能となっている。したがって、
外側導入管9を適当に回転調整することによって、内側
導入管8のガス噴出孔16に対する外側導入管9のガス
噴出孔17の位置を変化させることができ、ウェハ18
に供給されるキャリアガス(ヘリウムガス)19および
反応ガス(モノシランガス)20からなる処理ガスの供
給状態を制御することができる。
他方、反応管1の外周にはヒータ21が配設され、反応
管1内を所定の温度に加熱するようになっている。また
、前記反応ガス供給管6の内端は外側導入管9に連通状
態に接続され、他端はバルブ22を経てモノシランガス
20を収容したボンベ23に接続されている。また、前
記キャリアガス供給管7の内端は内側導入管8に連通状
態に接続され、他端はバルブ24を経てヘリウムガス1
9を先客したボンベ25に接続さ九ている。そして、こ
れらボンベ23゜25、バルブ22,24、反応ガス供
給管6、キャリアガス供給管7、内側導入管8、外側導
入管9からなるガス供給系によって処理ガスはウェハ1
8群に均一に供給される。さらに、前記尾管3には図示
しない真空排気系が接続さム、その真空排気系によって
、反応管−内は所望の真空度に調整される。
このような低圧CVD装置は、反応管内にいずれも反応
管に対して同心円的に配設され、かついずれも二重壁構
造となる内側導入管および外側導入管が設けられている
。そして、ウェハの表面にポリシリコン(多結晶Si)
を生成させる際には、キャリアガスとしてのヘリウム(
He)ガスを内側導入管の内壁に設けられたガス噴出孔
から勢い良く噴出するとともに9反応ガスとしてのモノ
シラン(SiH4)ガスを、外側導入管の内壁に設けら
れたガス噴出孔から噴出させ、内側導入管の内・外壁に
設けられたガス噴出孔を通過させてウェハ群に供給する
ようになっている。
ところで、ヘリウムガスはモノシランガスに比較して分
子運動速度が大きく、ウェハへの入射頻度が増し、ウェ
ハに対して強い流れが発生する。そこで、ウェハの表面
にポリシリコン(多結晶Si)を生成させる際には、最
初にヘリウムガスを噴射させ、その後、モノシランガス
を外側導入管のガス噴出孔から反応管内に供給するよう
にする。すると、モノシランガスは熱分解しながらヘリ
ウムガスのウェハへの強い流れに乗ってウェハ表面に到
達する。この際、前述のように、二重壁構造となる内側
導入管8および外側導入管9にそれぞれ設けられたガス
噴出孔16.ガス噴出孔17の配置設定によって、内側
導入管8内の石英ボードに収容されたウェハ群には均一
にヘリウムガス19およびモノシランガス20からなる
処理ガスが供給される。また、ヘリウムガス19は真空
下では平均自由工程が長いことから、反応管1内でのヘ
リウムガス19のウェハ18への流れは均一となり、ヘ
リウムガス19に乗って運ばれるモノシランガス20も
均一に各ウェハ18に、また。
ウェハ18全域に均一に供給されることになる。
これらのことから、この低圧CVD装置によれば、ウェ
ハ表面に良質でかつ均一な厚さとなるポリシリコン(多
結晶Si)の被膜、すなわち。
ステップカバレッジ性も優れた被膜が生成されることに
なる。
〔効果〕
1、本発明のCvD装置によれば、反応管に対して同心
円的に配設された内側導入管のガス噴出孔の位置と外側
導入管ガスの噴出孔の位置に組み合わせによって、総て
のウェハに均一に処環ガスが供給されることから、ウェ
ハの表面には均一な厚さでかつ均質な質の良いポリシリ
コン(多結晶S+)の被膜が生成されることになる。
2、本実施例によれば、分子運動が大きくかつ平均自由
工程が長いヘリウムガスの使用によって、モノシランガ
スが総てのウェハに均一に運ばれるため、ウェハの表面
には均一な厚さでかつ均質な質の良いポリシリコン(多
結晶Si)の被膜が生成されることになる。
3、本発明は上記Iおよび2より、ウェハの表面には均
一な厚さでかつ均質な質の良いポリシリコン(多結晶S
i)の被膜が生成されることから、被膜生成歩留りが高
くなり、被膜製造コストの低減が達成できるという相乗
効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない、たとえば、第3図に示さ
れるように、内側導入管8(外側導入管9)に設けるガ
ス噴出孔16(17)を螺旋状に配設したり、あるいは
第4図に示されるように、内側導入管8(外側導入管9
)に設けるガス噴出孔16(17)をその管の長手方向
に沿って徐々に大きくしたりして、ウェハ群に均一に処
理ガスが供給されるようにすれば、ウェハの表面に均一
な厚さでかつ均質な質の良いポリシリコン(多結晶St
)の被膜を生成することができる。
また、ガス噴出孔16(17)は、三角形。
四角形、長方形、楕円、多角形であってもよい。
また、上記形状の組み合せであってもよい。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である低圧CVD技術に適
用した場合について説明したが、それに限定されるもの
ではなく、たとえば、低圧エピタキシャル成長技術など
に適用できる。
本発明は少なくとも被処理物に被膜を形成する技術には
適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による低圧CVD装置の要部
を示す概略図、 第2図は同じくガス供給系の一部を示す断面図、 第3図は本発明の他の実施例による内側導入管の概要を
示す斜視図、 第4図は本発明の他の実施例による内側導入管の概要を
示す斜視図である。 ■・・・反応管、2・・・石英ボート、3・・・尾管、
4・・・キャップ、5・・・同定キャップ、6・・・反
応ガス供給管、7・・・キャリアガス供給管、8・・−
内側導入管、9・・・外側導入管、10・・・支持体、
11・・・支持体、12.13・・・内壁、14.15
・・・外壁、16.17・・・ガス噴出孔、18・・・
ウェハ、19・・・キャリアガス(ヘリウムガス)20
・・・反応ガス(モノシランガス)、21・・・ヒータ
、22・・・−J電1.−/ つり−1% 、−リJ−
+41++イ リC1,。 ボンベ。 第 1 図 第 3 図 第 4 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、被処理物を収容する細長の反応管と、前記反応管内
    の真空度を調節する真空排気系と、前記反応管内に処理
    ガス供給するガス供給系と、を有する被膜形成装置であ
    って、前記反応管内には反応管と同心円的に配設されか
    つその内部に前記被処理物を収容する二重壁構造の内側
    導入管と、前記内外導入管の外側に反応管と同心円的に
    配設された二重壁構造の外側導入管と、前記外側導入管
    の内壁に設れらけたガス噴出孔と、前記内側導入管の内
    壁および外壁に設けられたガス噴出孔と、を有し、処理
    ガスは前記内側導入管および外側導入管から反応管内に
    供給されることを特徴とする被膜形成装置。
JP59056113A 1984-03-26 1984-03-26 被膜形成装置 Pending JPS60200522A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59056113A JPS60200522A (ja) 1984-03-26 1984-03-26 被膜形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59056113A JPS60200522A (ja) 1984-03-26 1984-03-26 被膜形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60200522A true JPS60200522A (ja) 1985-10-11

Family

ID=13018024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59056113A Pending JPS60200522A (ja) 1984-03-26 1984-03-26 被膜形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60200522A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442419B1 (ko) * 2001-07-24 2004-07-30 주식회사 크레젠 반도체 제조장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100442419B1 (ko) * 2001-07-24 2004-07-30 주식회사 크레젠 반도체 제조장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910008793B1 (ko) 성층 반응가스류 분사용 다공헤드를 갖춘 기상 성장장치
KR950012910B1 (ko) 기상성장장치
JP2839720B2 (ja) 熱処理装置
JP3468859B2 (ja) 気相処理装置及び気相処理方法
JPH02222134A (ja) 薄膜形成装置
CN102325921A (zh) 带有圆柱形进气机构的金属有机化合物化学气相沉积反应器
JPH09330884A (ja) エピタキシャル成長装置
JPH02101169A (ja) 円板形工作物を気相加工するための装置
CN100399517C (zh) 气相生长装置
JP2004006551A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JPS61101020A (ja) 処理装置
JPH0322523A (ja) 気相成長装置
JPS6033352A (ja) 減圧cvd装置
JPS60200522A (ja) 被膜形成装置
JPS6383275A (ja) 被処理体の処理方法
JPH04154117A (ja) 減圧cvd装置
JPS6240720A (ja) 気相エピタキシヤル成長装置
JPS6252200A (ja) 気相エピタキシヤル成長装置
JPS626682Y2 (ja)
JPH02268433A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS60249316A (ja) 気相成長装置
JPH03184326A (ja) 気相成長装置
JPH02152224A (ja) 気相成長装置
JPH03263821A (ja) 気相成長装置
JPS60211914A (ja) Cvd装置