JPS61128516A - 化学気相成長方法 - Google Patents
化学気相成長方法Info
- Publication number
- JPS61128516A JPS61128516A JP59250902A JP25090284A JPS61128516A JP S61128516 A JPS61128516 A JP S61128516A JP 59250902 A JP59250902 A JP 59250902A JP 25090284 A JP25090284 A JP 25090284A JP S61128516 A JPS61128516 A JP S61128516A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- basket
- wafers
- wafer
- reaction
- chemical vapor
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3402—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition
- H10P14/3404—Deposited materials, e.g. layers characterised by the chemical composition being Group IVA materials
- H10P14/3411—Silicon, silicon germanium or germanium
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/24—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials using chemical vapour deposition [CVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
- H10P14/34—Deposited materials, e.g. layers
- H10P14/3438—Doping during depositing
- H10P14/3441—Conductivity type
- H10P14/3442—N-type
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〕
本発明は処理枚数を増し且つ膜厚分布を改良した化学気
相成長方法に関する。
相成長方法に関する。
トランジスタ、 ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体装置の製造
は単結晶ロッドから切り出した半導体基板（以下略して
ウェハ）を処理単位とし、これに化学気相成長法（以下
略してＣＶＤ法）や真空蒸着法などの薄膜形成技術と写
真食刻技術（ホトリソグラフィ）を用いて素子形成が行
われている。
は単結晶ロッドから切り出した半導体基板（以下略して
ウェハ）を処理単位とし、これに化学気相成長法（以下
略してＣＶＤ法）や真空蒸着法などの薄膜形成技術と写
真食刻技術（ホトリソグラフィ）を用いて素子形成が行
われている。
すなわちＩＣ，ＬＳＩなどの多素子構成の半導体装置に
おいてもこれが構成されている半導体素子の大きさは高
々１０鶴角であり、一方単結晶成長装置を用いて育成さ
れている半導体結晶の直径は例えばシリコン（Ｓｉ）半
導体の場合、５インチ或いは６インチと頗る大きい。
おいてもこれが構成されている半導体素子の大きさは高
々１０鶴角であり、一方単結晶成長装置を用いて育成さ
れている半導体結晶の直径は例えばシリコン（Ｓｉ）半
導体の場合、５インチ或いは６インチと頗る大きい。
そこで単結晶ロッドから約５００μｍの厚さに切り出し
たウェハに研磨や清浄化処理などの表面処理を施したも
のがＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子製造の構成単′位と
して用いられている。
たウェハに研磨や清浄化処理などの表面処理を施したも
のがＩＣ，ＬＳＩなどの半導体素子製造の構成単′位と
して用いられている。
次に半導体素子の製造には絶縁層や導電層或いはエピタ
キシャル成長層の形成が必要でＳｊ半導体を例にとると
、絶縁層として燐珪酸ガラス（略称ＰＳＧ ）を形成す
るにはホスフィン（ＰＨ３）とモノシラン（ＳｉＨａ）
と酸素（０２）を反応ガスとして化学気相成長装置（以
下略してＣＶＤ装置）に供給してＣＶＤ反応を起こさせ
て成長させ、また二酸化珪素層を成長させるにばＳｉＨ
４ガスと亜酸化窒素（ＮｚＯ）を供給し、ウェハ上で熱
分解せしめて形成し、以下同様に供給ガスの種（ｑを変
えることによ／）導電層やエピタキシャル層を形成して
おり、これを選択エツチングして各種のパターンが作ら
れている。
キシャル成長層の形成が必要でＳｊ半導体を例にとると
、絶縁層として燐珪酸ガラス（略称ＰＳＧ ）を形成す
るにはホスフィン（ＰＨ３）とモノシラン（ＳｉＨａ）
と酸素（０２）を反応ガスとして化学気相成長装置（以
下略してＣＶＤ装置）に供給してＣＶＤ反応を起こさせ
て成長させ、また二酸化珪素層を成長させるにばＳｉＨ
４ガスと亜酸化窒素（ＮｚＯ）を供給し、ウェハ上で熱
分解せしめて形成し、以下同様に供給ガスの種（ｑを変
えることによ／）導電層やエピタキシャル層を形成して
おり、これを選択エツチングして各種のパターンが作ら
れている。
ここでウェハ上にＣＶＤ法により薄膜を形成する場合の
必要条件は成るべく多数のウェハを均等な膜厚分布をも
って一回の処理で形成することであり、この技術の確立
が要望されている。
必要条件は成るべく多数のウェハを均等な膜厚分布をも
って一回の処理で形成することであり、この技術の確立
が要望されている。
第５図はＣＶＤ 載置の断面図、第２図はＣＶＤ装置に
今まで使用していたバスケットの斜視図、また第４図は
ＣＶＤ装置の反応管とバスケットに挿着したウェハとの
関係を示す正面図である。
今まで使用していたバスケットの斜視図、また第４図は
ＣＶＤ装置の反応管とバスケットに挿着したウェハとの
関係を示す正面図である。
すなわち反応管１は円筒形で石英などで形成されており
、外側にはヒータ２が備えられて反応管１の中に均熱領
域が形成されている。
、外側にはヒータ２が備えられて反応管１の中に均熱領
域が形成されている。
そして多数のウェハ３を挿着した複数個（図の場合４個
）のバスケット４が均熱領域に載置されており、ガス供
給口からはガスフローメータを通して一定の流量比の反
応ガスが反応管１に供給され、一方排出口６は真空ポン
プなどの排気系に連結されている、。
）のバスケット４が均熱領域に載置されており、ガス供
給口からはガスフローメータを通して一定の流量比の反
応ガスが反応管１に供給され、一方排出口６は真空ポン
プなどの排気系に連結されている、。
ＣＶＤ反応はヒータ２に通電してウェハ３を規定温度に
まで加熱した状態で反応ガスを流入させてウェハ３の上
で熱分解させ、絶縁層や導電層を形成する。
まで加熱した状態で反応ガスを流入させてウェハ３の上
で熱分解させ、絶縁層や導電層を形成する。
第２図はこのようなＣＶＤ反応においてウェハ３を載置
するバスケットの斜視図であって、石英などにより半円
形の枠体が構成されており、半円形の両側部と下部には
鋸歯状の凹凸７が設けられていて複数個のウェハを上か
ら挿入し固定できるよう構成されている。
するバスケットの斜視図であって、石英などにより半円
形の枠体が構成されており、半円形の両側部と下部には
鋸歯状の凹凸７が設けられていて複数個のウェハを上か
ら挿入し固定できるよう構成されている。
第４図は複数個のウェハ３載置したバスケット４をＣＶ
Ｄ装置の反応管ｌの中に挿着した状態を模式的に示した
ものである。
Ｄ装置の反応管ｌの中に挿着した状態を模式的に示した
ものである。
このようにバスケット４にウェハ３を挿着してＣｖＯを
行う場合、ウェハ３はできるだけ多く挿着することが好
ましいが、ウェハ３の上に均等な厚さのＣＶＤ膜を成長
せしめるにはウェハ３の相互間に適当な間隔を保つこと
が必要であって、ウェハ３と反応管１の内壁との距離を
ｄ、またウェハ相互間の間隔をβとするとｄ＝Ｎの条件
８を満たす場合に最も厚さ分布の優れたＣＶＤ膜の成長
が行われることが知られている。
行う場合、ウェハ３はできるだけ多く挿着することが好
ましいが、ウェハ３の上に均等な厚さのＣＶＤ膜を成長
せしめるにはウェハ３の相互間に適当な間隔を保つこと
が必要であって、ウェハ３と反応管１の内壁との距離を
ｄ、またウェハ相互間の間隔をβとするとｄ＝Ｎの条件
８を満たす場合に最も厚さ分布の優れたＣＶＤ膜の成長
が行われることが知られている。
第６図はこの傾向を示すもので、ｄ＞１の場合９はウェ
ハ３の中心に行くに従って膜厚は減少し、一方ｄ＜βの
場合１０はウェハ３の中心部が周辺部よりも厚く成長す
る傾向をもっている。
ハ３の中心に行くに従って膜厚は減少し、一方ｄ＜βの
場合１０はウェハ３の中心部が周辺部よりも厚く成長す
る傾向をもっている。
さて第５図に示すように反応管１の中の規定位置にまで
、ウェハ３を挿着したバスケット４をハ′ ントリング
し位置決めするにはソフトローディングが用いられてい
るが、この操作のために４寸法として少なくとも２０鰭
が必要である。
、ウェハ３を挿着したバスケット４をハ′ ントリング
し位置決めするにはソフトローディングが用いられてい
るが、この操作のために４寸法として少なくとも２０鰭
が必要である。
このことがら膜厚分布の良いＣＶＤ膜を作るには１寸法
として２０龍をとる必要があり、そのためにＣＶＤ膜の
成長を行うにあたってロフト構成数が少な（、量産を行
うに当たって問題であった。
として２０龍をとる必要があり、そのためにＣＶＤ膜の
成長を行うにあたってロフト構成数が少な（、量産を行
うに当たって問題であった。
以上説明したようにウェハ上にＣＶＤ膜を成長させる場
合に膜厚分布の良い膜を形成しようとするとハス）７−
ソトに挿着するウエノ１の数を減らす必要があり、量産
を阻害するため問題であった。
合に膜厚分布の良い膜を形成しようとするとハス）７−
ソトに挿着するウエノ１の数を減らす必要があり、量産
を阻害するため問題であった。
上記の問題点は複数個の半導体基板を挿着したバスケッ
トを反応管の均熱領域に置き、化学気相成長反応により
前記半導体基板上に反応生成物を成長させるに当たり、
断面が半円弧状の蓋を備えたカプセル形バスケットに上
記の半導体基板を挿着して行うことを特徴とする化学気
相成長膜の形成方法により解決することができる。
トを反応管の均熱領域に置き、化学気相成長反応により
前記半導体基板上に反応生成物を成長させるに当たり、
断面が半円弧状の蓋を備えたカプセル形バスケットに上
記の半導体基板を挿着して行うことを特徴とする化学気
相成長膜の形成方法により解決することができる。
本発明はウェハ上に膜厚分布がよく良質なＣＶＤ膜を形
成するにはｄ＝βの条件を満たすことが必要なことから
アーム状のバスケットの上に半円弧状の蓋を施してカプ
セル形とすることにより反応管が存在すると同様な状態
を作りだし、これによりβ間隔が少な（とも膜厚分布の
良いＣＶＤ膜を、形成するものである。
成するにはｄ＝βの条件を満たすことが必要なことから
アーム状のバスケットの上に半円弧状の蓋を施してカプ
セル形とすることにより反応管が存在すると同様な状態
を作りだし、これによりβ間隔が少な（とも膜厚分布の
良いＣＶＤ膜を、形成するものである。
第１図は本発明に係る。半円形状の蓋１１を飾えたカプ
セル形ハスケソト１２の斜視図てウェハを挿着する部分
の形状は図に示すように従来のバスケットの側面を覆っ
た形状をとる。
セル形ハスケソト１２の斜視図てウェハを挿着する部分
の形状は図に示すように従来のバスケットの側面を覆っ
た形状をとる。
すなわち本発明に係るハスケント１２は両端を開放した
二つ割り円筒状の石英製バスケットに石英製の蓋１１を
被せることによりカプセル形状としたものである。
二つ割り円筒状の石英製バスケットに石英製の蓋１１を
被せることによりカプセル形状としたものである。
また第３図はかかるバスケット１２に多数のウェハ３を
挿着し、これを反応管１の中にソフトローディングによ
り搬入し、位置決めした状態を示す正面図で、ウェハ３
は従来のように下部のバスケットに設けられている鋸歯
状の凹凸７により支えられている。
挿着し、これを反応管１の中にソフトローディングによ
り搬入し、位置決めした状態を示す正面図で、ウェハ３
は従来のように下部のバスケットに設けられている鋸歯
状の凹凸７により支えられている。
ここで反応管１の内壁とバスケット１２の外壁までの距
離はソフトローディングを行うために２０ｍｍが必要で
あるが、膜厚分布の良いＣＶＤ膜を形成する条件である
ｄ＝１のｄはバスケット１２の内壁とウェハ３までの距
離と等価となるためにウェハ相互間の距離を任意にとる
ことができる。
離はソフトローディングを行うために２０ｍｍが必要で
あるが、膜厚分布の良いＣＶＤ膜を形成する条件である
ｄ＝１のｄはバスケット１２の内壁とウェハ３までの距
離と等価となるためにウェハ相互間の距離を任意にとる
ことができる。
本実施例の場合、ｄ及びβの値として５龍をとった。
このように１寸法を短縮して挿着したウェハ上に形成さ
れたＣＶＤ膜の膜厚分布は極めて良好で、従来のハスケ
ント４を使用し、２０朋のｐ間隔を保ってＣＶＤ成長さ
せたものと同様であり、これにより本発明の有効性を証
明することができた。
れたＣＶＤ膜の膜厚分布は極めて良好で、従来のハスケ
ント４を使用し、２０朋のｐ間隔を保ってＣＶＤ成長さ
せたものと同様であり、これにより本発明の有効性を証
明することができた。
以上記したように本発明は半円筒状のハスケントに断面
が半円弧状の蓋を設けることにより、反応管と等価な状
態を形成するもので、本発明の実施により、ＣＶＤ工程
におけるウェハ処理数を格段に増すことが可能となる。
が半円弧状の蓋を設けることにより、反応管と等価な状
態を形成するもので、本発明の実施により、ＣＶＤ工程
におけるウェハ処理数を格段に増すことが可能となる。
第１図は本発明に係るバスケットの斜視図、第２図は従
来のハスケントの斜視図、 第３図は本発明に係るバスケットを反応管に装着した状
態を示す正面図、 第４図は従来のバスケットを反応管に装着した状態を示
す正面図、 第５図は化学気相成長装置を説明する断面図、第６図は
膜厚分布の傾向を示す説明図、である。 図において、 ■は反応管、 ３はウェハ、４ はバスケ
ット、 ７は鋸歯状の凹凸、１１は蓋、 １２はカプセル形バスケット、 である。
来のハスケントの斜視図、 第３図は本発明に係るバスケットを反応管に装着した状
態を示す正面図、 第４図は従来のバスケットを反応管に装着した状態を示
す正面図、 第５図は化学気相成長装置を説明する断面図、第６図は
膜厚分布の傾向を示す説明図、である。 図において、 ■は反応管、 ３はウェハ、４ はバスケ
ット、 ７は鋸歯状の凹凸、１１は蓋、 １２はカプセル形バスケット、 である。
Claims (1)
- 複数個の基板を挿着したバスケットを反応管内に置き、
化学気相成長反応により前記基板上に反応生成物を成長
させるに当たり、断面が半円弧状の蓋を備えたカプセル
形バスケットに上記の基板を挿着して行うことを特徴と
する化学気相成長膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250902A JPS61128516A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 化学気相成長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250902A JPS61128516A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 化学気相成長方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61128516A true JPS61128516A (ja) | 1986-06-16 |
Family
ID=17214728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59250902A Pending JPS61128516A (ja) | 1984-11-28 | 1984-11-28 | 化学気相成長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61128516A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57114228A (en) * | 1981-01-08 | 1982-07-16 | Toshiba Corp | Reaction boat for depressurized cvd device |
| JPS5829832B2 (ja) * | 1973-09-04 | 1983-06-24 | 渉 中西 | 地中固結体の造成方法 |
-
1984
- 1984-11-28 JP JP59250902A patent/JPS61128516A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5829832B2 (ja) * | 1973-09-04 | 1983-06-24 | 渉 中西 | 地中固結体の造成方法 |
| JPS57114228A (en) * | 1981-01-08 | 1982-07-16 | Toshiba Corp | Reaction boat for depressurized cvd device |
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