JPS634632B2 - - Google Patents
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- JPS634632B2 JPS634632B2 JP58189412A JP18941283A JPS634632B2 JP S634632 B2 JPS634632 B2 JP S634632B2 JP 58189412 A JP58189412 A JP 58189412A JP 18941283 A JP18941283 A JP 18941283A JP S634632 B2 JPS634632 B2 JP S634632B2
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- JP
- Japan
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- wafer
- vacuum housing
- housing
- temperature
- deposition
- Prior art date
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/42—Silicides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C16/458—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 supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4587—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically
- C23C16/4588—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially vertically the substrate being rotated
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は低圧化学蒸着（CVD）用の装置に関
し、特にタングステン シリサイドの低圧CVD
に関する。
し、特にタングステン シリサイドの低圧CVD
に関する。
集積回路デバイスの微細化とともに、微細加工
技術およびその材料についての改良が急がれてい
る。現在の処理技術では、１ないし1.5マイクロ
メーター程度の微細化は達成されている。しか
し、これ以上の微細化が望まれている。ドライエ
ツチングおよびリトグラヒイの改良によつて、高
密度VLSI回路の寸法においては、この問題が顕
在化している。LSI―MOSの分野で現在使用さ
れているほとんどの共通ゲート電極および層間接
続材料としての、多結晶シリコン（以下ポリシリ
コンと言う）の使用は大きな問題をかかえてい
る。ポリシリコンは種々の利点をもつており、例
えば、エツチング、酸化特性、高温での機械的安
定性、ステツプ カバレージおよび接着性が非常
に優れている。しかし、比較的高抵抗であること
が大きな欠点となつている。多くの場合、シート
抵抗は20―30Ω／スクエアであり、この値は良く
ドーピングされたポリシリコンの5000Åの層厚の
シート抵抗であり、回路設計上問題とはならな
い。VLSIの場合、この抵抗値は問題となる。つ
まり、大型のVLSI回路では、長く細い線が必要
であり、このためRC時間が受け入れがたいもの
となり、これが微細寸法デバイスの高速性を阻害
している。この点で、MOS回路の分野では配線
技術のより一層の進歩が望まれている。
技術およびその材料についての改良が急がれてい
る。現在の処理技術では、１ないし1.5マイクロ
メーター程度の微細化は達成されている。しか
し、これ以上の微細化が望まれている。ドライエ
ツチングおよびリトグラヒイの改良によつて、高
密度VLSI回路の寸法においては、この問題が顕
在化している。LSI―MOSの分野で現在使用さ
れているほとんどの共通ゲート電極および層間接
続材料としての、多結晶シリコン（以下ポリシリ
コンと言う）の使用は大きな問題をかかえてい
る。ポリシリコンは種々の利点をもつており、例
えば、エツチング、酸化特性、高温での機械的安
定性、ステツプ カバレージおよび接着性が非常
に優れている。しかし、比較的高抵抗であること
が大きな欠点となつている。多くの場合、シート
抵抗は20―30Ω／スクエアであり、この値は良く
ドーピングされたポリシリコンの5000Åの層厚の
シート抵抗であり、回路設計上問題とはならな
い。VLSIの場合、この抵抗値は問題となる。つ
まり、大型のVLSI回路では、長く細い線が必要
であり、このためRC時間が受け入れがたいもの
となり、これが微細寸法デバイスの高速性を阻害
している。この点で、MOS回路の分野では配線
技術のより一層の進歩が望まれている。
ポリシリコン配線に換るものとしては、耐火金
属および耐火金属シリサイドであり、この材料は
目下盛んに研究されている。一般に、耐火金属は
ポリシリコンよりもバルク抵抗が低いが、酸化特
性およびアニール後の付着性に問題がある。この
ため、現在、これはあまり受け入れられていな
い。一方、シリサイドは耐火金属よりもバルク抵
抗が高いが、酸化抵抗が優れており、またICウ
エーハ処理に適合する種々の特性をもつている。
例えば、ICウエーハ処理温度について安定性を
持つており、付着性、化学抵抗およびドライ エ
ツチングに優れている。
属および耐火金属シリサイドであり、この材料は
目下盛んに研究されている。一般に、耐火金属は
ポリシリコンよりもバルク抵抗が低いが、酸化特
性およびアニール後の付着性に問題がある。この
ため、現在、これはあまり受け入れられていな
い。一方、シリサイドは耐火金属よりもバルク抵
抗が高いが、酸化抵抗が優れており、またICウ
エーハ処理に適合する種々の特性をもつている。
例えば、ICウエーハ処理温度について安定性を
持つており、付着性、化学抵抗およびドライ エ
ツチングに優れている。
このシリサシドの形成について種々研究されて
いる。が、いずれも大きな問題に突きあたつてい
る。コエバポレイシヨンによれば、周縁ステツプ
カバレージを持つたフイルムを形成しやすく、
またアニール中に大きな収縮を与えがちである。
この収縮は付着性に問題を与える。コスパタリン
グで形成されたフイルムはステツプ カバレージ
が優れているが、多量のアルゴンを含み、アニー
ル中大きな収縮をもたらす。加圧シリサイドター
ゲツトから得られたフイルムはこの収縮性の問題
を解決しているが、酸素、炭素、アルゴンの汚染
物を含み、これがアニール後にバルク抵抗が100
マイクロオームcmを越えるといつたフイルムの特
性劣化をもたらす。
いる。が、いずれも大きな問題に突きあたつてい
る。コエバポレイシヨンによれば、周縁ステツプ
カバレージを持つたフイルムを形成しやすく、
またアニール中に大きな収縮を与えがちである。
この収縮は付着性に問題を与える。コスパタリン
グで形成されたフイルムはステツプ カバレージ
が優れているが、多量のアルゴンを含み、アニー
ル中大きな収縮をもたらす。加圧シリサイドター
ゲツトから得られたフイルムはこの収縮性の問題
を解決しているが、酸素、炭素、アルゴンの汚染
物を含み、これがアニール後にバルク抵抗が100
マイクロオームcmを越えるといつたフイルムの特
性劣化をもたらす。
CVD法は、プラズマ強化CVDを除いて、これ
らの問題を解決すると思われるが、その成功例は
むしろ少ない。報告されている例の場合、その表
面は粗く、柱状、結合、モジユラー構造を持つて
いるか、あるいは粉体粒子状になつている。（こ
れについては“Formation of WxSil−ｘ by
plasma chemical. vapor deposition”Appl.
Phys.Lett.39(5)，１ September 1981，by K.
Akimoto and K.Watanaheを参照されたい。） 特定のタングステン シリサシドの場合、デポ
ジシヨンは石英もしくはバイコール反応管のシラ
ンでのタングステン ヘキサフルオリドの還元に
よつて行なわれた。一般に、基板上の（基質材料
上の）反応は次のように行なわれると考えられ
る。
らの問題を解決すると思われるが、その成功例は
むしろ少ない。報告されている例の場合、その表
面は粗く、柱状、結合、モジユラー構造を持つて
いるか、あるいは粉体粒子状になつている。（こ
れについては“Formation of WxSil−ｘ by
plasma chemical. vapor deposition”Appl.
Phys.Lett.39(5)，１ September 1981，by K.
Akimoto and K.Watanaheを参照されたい。） 特定のタングステン シリサシドの場合、デポ
ジシヨンは石英もしくはバイコール反応管のシラ
ンでのタングステン ヘキサフルオリドの還元に
よつて行なわれた。一般に、基板上の（基質材料
上の）反応は次のように行なわれると考えられ
る。
SiH4−＞Si＋4H
WF6＋6H−＞Ｗ＋6HF
および
Ｗ＋Si−＞WSi2
7W＋3WSi2−＞2W5Si3
上記式の詳細については、“Ａ CVD Study
of the Tungsten−Silicon System”，by Jyh−
Shuey Lo，et al.，Proc.of the 4th
International Conference on CVD，pp.74−83
に記載されている。ほとんどのホツト−ウオール
系では、気相反応は同様に行なわれると思われ
る。この反応によつて非常に有害な結果をもたら
され、特に粉体粒子の形成はウエーハを汚す。熱
駆動処理システムでシリサシドをデポジツトする
場合の問題の一部は、タングステン ヘキサフル
オリドのシランのその反応性に由来するものであ
り、この問題により表面反応速度が非常に早ま
る。さらに、形成された化合物の化学量がタング
ステンでは大きくなり、このため次の処理環境に
入ると不安定となる。反応速度は非常に早くデポ
ジシヨン温度は低くなる。この結果層厚とその均
一性の制御が困難となる。さらに、反応室におい
てはそのデポジシヨンが所望の表面では行なわれ
ず、利用面の反対面で行なわれる。この結果、制
御がさらに困難となり、結果としてデポジシヨン
の行われるウエーハを汚すこととなる。
of the Tungsten−Silicon System”，by Jyh−
Shuey Lo，et al.，Proc.of the 4th
International Conference on CVD，pp.74−83
に記載されている。ほとんどのホツト−ウオール
系では、気相反応は同様に行なわれると思われ
る。この反応によつて非常に有害な結果をもたら
され、特に粉体粒子の形成はウエーハを汚す。熱
駆動処理システムでシリサシドをデポジツトする
場合の問題の一部は、タングステン ヘキサフル
オリドのシランのその反応性に由来するものであ
り、この問題により表面反応速度が非常に早ま
る。さらに、形成された化合物の化学量がタング
ステンでは大きくなり、このため次の処理環境に
入ると不安定となる。反応速度は非常に早くデポ
ジシヨン温度は低くなる。この結果層厚とその均
一性の制御が困難となる。さらに、反応室におい
てはそのデポジシヨンが所望の表面では行なわれ
ず、利用面の反対面で行なわれる。この結果、制
御がさらに困難となり、結果としてデポジシヨン
の行われるウエーハを汚すこととなる。
本発明の好ましい実施例によれば、低圧CVD
システムが提供される。このシステムはデポジシ
ヨン期間中基板（基質材料）を保持し加熱するた
めに使用される基板タレツト組み立て体を備える
冷却した真空ハウジングで構成されている。ハウ
ジングと基板タレツト組み立て体の部分の温度は
これらに対するデポジシヨンを実質的に排除する
に充分な程度に低く保持される。
システムが提供される。このシステムはデポジシ
ヨン期間中基板（基質材料）を保持し加熱するた
めに使用される基板タレツト組み立て体を備える
冷却した真空ハウジングで構成されている。ハウ
ジングと基板タレツト組み立て体の部分の温度は
これらに対するデポジシヨンを実質的に排除する
に充分な程度に低く保持される。
また、排出マニホルドが用いられ、このマニホ
ルドは均一な排出を行うため真空ハウジングに対
して延在している。真空ハウジング自身において
構成反応ガスを混合すると言うよりも、これらの
ガスは混合チヤンバで混合され、ついで、気相反
応を避けるため低圧でハウジングに拡散される。
この拡散は複数の位置で行われ、ハウジング内で
反応ガスの均一な分布を確保する。基板タレツト
組み立て体はデポジシヨン期間中回転可能であ
り、この回転によつて各基板の均一な露出を確保
し、さらに各基板に対するその一貫性を確保す
る。
ルドは均一な排出を行うため真空ハウジングに対
して延在している。真空ハウジング自身において
構成反応ガスを混合すると言うよりも、これらの
ガスは混合チヤンバで混合され、ついで、気相反
応を避けるため低圧でハウジングに拡散される。
この拡散は複数の位置で行われ、ハウジング内で
反応ガスの均一な分布を確保する。基板タレツト
組み立て体はデポジシヨン期間中回転可能であ
り、この回転によつて各基板の均一な露出を確保
し、さらに各基板に対するその一貫性を確保す
る。
これら素子の組合せによつて、非常に高品質な
フイルム、特にシリコンを多量に含んだタングス
テン シリサシドのフイルムを製造できる。これ
は次の理由による。つまり、排出／ガス流システ
ムとの関連で、ハウジングおよびタレツト組み立
て体の温度が下がつたことにより、デポジシヨン
プロセスの行われている間非常に正確な質量の
輸送の制御が可能であり、これによつて所望の化
学量と均一性が得られるからである。この制御の
一部が達成されるのは、デポジシヨン プロセス
がガス中あるいはシステムの他の部分で行われる
のではなく基板表面のほぼ全体にわたり行われる
からである。この結果、パラメータの変化はデポ
ジシヨン特性の変化に直接に関連してくる。
フイルム、特にシリコンを多量に含んだタングス
テン シリサシドのフイルムを製造できる。これ
は次の理由による。つまり、排出／ガス流システ
ムとの関連で、ハウジングおよびタレツト組み立
て体の温度が下がつたことにより、デポジシヨン
プロセスの行われている間非常に正確な質量の
輸送の制御が可能であり、これによつて所望の化
学量と均一性が得られるからである。この制御の
一部が達成されるのは、デポジシヨン プロセス
がガス中あるいはシステムの他の部分で行われる
のではなく基板表面のほぼ全体にわたり行われる
からである。この結果、パラメータの変化はデポ
ジシヨン特性の変化に直接に関連してくる。
タングステン シリサシドの高品質フイルムを
デポジシヨンする特定のプロセスは装置の形状と
緊密に関連する。だが、この種システムの作動パ
ラメターは、シランの流量がタングステン ヘキ
サフルオリドのそれの20ないし80倍の時、デポジ
シヨンが約350℃の基板温度を与えることである。
高品質のタングステン シリサシド フイルム
を得るためのタングステン ヘキサフルオリドの
最適流量は非常に低く、デポジシヨン中の各基板
に対して一般に約1.7c.c.／minないし2.0c.c.／min
である。
デポジシヨンする特定のプロセスは装置の形状と
緊密に関連する。だが、この種システムの作動パ
ラメターは、シランの流量がタングステン ヘキ
サフルオリドのそれの20ないし80倍の時、デポジ
シヨンが約350℃の基板温度を与えることである。
高品質のタングステン シリサシド フイルム
を得るためのタングステン ヘキサフルオリドの
最適流量は非常に低く、デポジシヨン中の各基板
に対して一般に約1.7c.c.／minないし2.0c.c.／min
である。
本発明を添付の図面にしたがつて詳細に説明す
る。まず、第１Ａ図および第１Ｂ図を参照する。
樽型の低圧CVD反応システムは円筒の真空チヤ
ンバー、即ちハウジング１１を備えている。ハウ
ジング１１はデポジシヨンを行なつている間ウエ
ーハを保持する基盤タレツト組み立て体１３をそ
の中央部に有している。ハウジング１１の直径は
約60cmであり、その高さは約30cmであり、約1.5
cmの厚さを持つアルミニユームで出来ている。ア
ルミニユームは熱伝導性が良く、特定の反応ガス
中での対腐食性が良いので選ばれた。ハウジング
１１はシステムにウエーハを導入するためのロツ
ク可能な真空密閉可能なドア１２を備え、さらに
タツレト組み立て体を収容するためにその床部分
に円形の穴を有している。
る。まず、第１Ａ図および第１Ｂ図を参照する。
樽型の低圧CVD反応システムは円筒の真空チヤ
ンバー、即ちハウジング１１を備えている。ハウ
ジング１１はデポジシヨンを行なつている間ウエ
ーハを保持する基盤タレツト組み立て体１３をそ
の中央部に有している。ハウジング１１の直径は
約60cmであり、その高さは約30cmであり、約1.5
cmの厚さを持つアルミニユームで出来ている。ア
ルミニユームは熱伝導性が良く、特定の反応ガス
中での対腐食性が良いので選ばれた。ハウジング
１１はシステムにウエーハを導入するためのロツ
ク可能な真空密閉可能なドア１２を備え、さらに
タツレト組み立て体を収容するためにその床部分
に円形の穴を有している。
ハウジング１１は代表的には冷却コイル１４で
水冷され、ハウジング内壁に顕著なデポジシヨン
が発生しないような温度まで下げられる。一般
に、ハウジングの温度はデポジシヨンの行なわれ
る特定の材料に依存して変化するが、タングステ
ン シリサシドについては、約100℃のハウジン
グ温度で、内壁での不必要なデポジシヨンが大巾
に減少される。壁温を約80℃以下、さらに好まし
くは約60℃以下に下げるとその効果は著しい。こ
れら後者の温度ではハウジング壁でのデポジシヨ
ンほぼ解消される。この理由として、まず壁面で
の反応物の解離を起すエネルギーが減少したこと
が挙げられる。次に、一般に化学反応が不げられ
た温度ではゆつくりした速度で進むことが考えら
れる。60℃では、チヤンバー壁でのデポジシヨン
は最低となり、測定が非常に困難となる。大まか
に見ると、壁にデポジシヨンしたタングステン
シリサシドのウエーハにデポジシヨンした厚さに
対する比は、せいぜい１：1000で、恐らくはこれ
よりもつと低いと考えられる。
水冷され、ハウジング内壁に顕著なデポジシヨン
が発生しないような温度まで下げられる。一般
に、ハウジングの温度はデポジシヨンの行なわれ
る特定の材料に依存して変化するが、タングステ
ン シリサシドについては、約100℃のハウジン
グ温度で、内壁での不必要なデポジシヨンが大巾
に減少される。壁温を約80℃以下、さらに好まし
くは約60℃以下に下げるとその効果は著しい。こ
れら後者の温度ではハウジング壁でのデポジシヨ
ンほぼ解消される。この理由として、まず壁面で
の反応物の解離を起すエネルギーが減少したこと
が挙げられる。次に、一般に化学反応が不げられ
た温度ではゆつくりした速度で進むことが考えら
れる。60℃では、チヤンバー壁でのデポジシヨン
は最低となり、測定が非常に困難となる。大まか
に見ると、壁にデポジシヨンしたタングステン
シリサシドのウエーハにデポジシヨンした厚さに
対する比は、せいぜい１：1000で、恐らくはこれ
よりもつと低いと考えられる。
排気用マニホルド１５がチヤンバーの排気用に
ハウジング１１に取り付けられており、さらに真
空／排気システム１７にも取り付けらている。こ
の真空／排気システム１７は10mT以下にシステ
ムをポンピング可能である。排気用マニホルド１
５はその直径が約10cm（4″）であり、ハウジング
の下に吊りさげられた半円形のアルミニユーム性
の排気プレナムと、さらに直径約５cm（2″）の二
本の接続パイプ１９を有している。この接続パイ
プはマニホルドの周囲に均一に離隔して配置され
ている。これらの接続パイプはハウジング１１に
向けて延長しており、その距離は約25cmである。
接続パイプはハウジング壁と良好に熱接触してお
り、この結果このパイプも比較的低い温度に保た
れる。各接続パイプ１９はその頂部にキヤツプを
設けており、さらに二つの開口１６を有してい
る。開口の直径は約1.8cm（3/4インチ）である。
開口の一つはパイプの頂部ちかくにあり、他は底
部のちかくにある。このようにして、ハウジング
はその周囲に合計８本の排気口を備えている。こ
の構成によつて非常に均一な排気が可能であり、
デポジシヨン処理中制御を大巾に助ける。真空／
排気システム１７は真空スロツトル弁と制御器、
精密なマノメータ、回転羽ポンプ、ルーツ ブロ
ワーとを備えている。このルーツ ブロワーはポ
ンプ ダウン中真空状態において羽ポンプを駆動
する。真空圧はプログラム可能であり、その制御
はマイククロプロセツサによつて制御可能であ
る。
ハウジング１１に取り付けられており、さらに真
空／排気システム１７にも取り付けらている。こ
の真空／排気システム１７は10mT以下にシステ
ムをポンピング可能である。排気用マニホルド１
５はその直径が約10cm（4″）であり、ハウジング
の下に吊りさげられた半円形のアルミニユーム性
の排気プレナムと、さらに直径約５cm（2″）の二
本の接続パイプ１９を有している。この接続パイ
プはマニホルドの周囲に均一に離隔して配置され
ている。これらの接続パイプはハウジング１１に
向けて延長しており、その距離は約25cmである。
接続パイプはハウジング壁と良好に熱接触してお
り、この結果このパイプも比較的低い温度に保た
れる。各接続パイプ１９はその頂部にキヤツプを
設けており、さらに二つの開口１６を有してい
る。開口の直径は約1.8cm（3/4インチ）である。
開口の一つはパイプの頂部ちかくにあり、他は底
部のちかくにある。このようにして、ハウジング
はその周囲に合計８本の排気口を備えている。こ
の構成によつて非常に均一な排気が可能であり、
デポジシヨン処理中制御を大巾に助ける。真空／
排気システム１７は真空スロツトル弁と制御器、
精密なマノメータ、回転羽ポンプ、ルーツ ブロ
ワーとを備えている。このルーツ ブロワーはポ
ンプ ダウン中真空状態において羽ポンプを駆動
する。真空圧はプログラム可能であり、その制御
はマイククロプロセツサによつて制御可能であ
る。
反応ガスは代表的には二つの貯蔵所に貯蔵され
る。第一のバンク２５にはヘリウムとシランが、
そして第二のバンク２７にはヘリウム キヤリア
とタングステンヘキサフルオライドが貯えられ
る。ガスはハウジング１１の壁に取り付けられた
混合チヤンバー２８の中で低圧状態の下で混合さ
れて拡散される。これによつて、反応ガス混合物
が形成される。ついで、この混合物はウエーハに
直接に対向するハウジングに導入される。混合チ
ヤンバー２８の詳細は第２Ａ図と第２Ｂ図に示さ
れている。混合チヤンバーは代表的には断面が円
形であり、一般に12ないし12.5cm（４ないし５イ
ンチ）の直径を有している。混合チヤンバーは中
央ポスト２６を備え、ポストは円形バツフル３０
を有し、このバツフルはウエーハに均一にガスを
分布させる。直径10cmの混合チヤンバーの場合、
バツフル３０の適切な直径および厚さは約7.5cm
（３インチ）と約2.8cm（１−1/8インチ）であり、
中央ポスト26の長さは約7.5cm（３インチ）であ
る。反応ガスは代表的にはバンク２５と２７から
二本の2.5cmパイプを介してチヤンバー２８の近
辺に運ばれる。ついで、ガスは接続管２５２と２
７２を介してポスト２６の対向側のチヤンバーに
入る。ガスはハウジング１１の内部に入る前にこ
こで混合される。ガスの均一な導入を計るため、
チヤンバー２８のような８つのチヤンバーがハウ
ジングの周囲に等間隔で配置されている（第１Ｂ
図）。接続管２５２と２７の直径はパイプ２５２
と２７１に比して小さく、約0.156cm（1/16イン
チ）である。これは各チヤンバーでのガス圧をほ
ぼ等圧にするためである。ガス流は精密な始動と
流れ特性を確保するように設計された熱質量の流
れ制御装置によりマイクロプロセツサー２９で制
御される（例えば、Unit Instrument Inc.，
Mass Flow Controller UFC−1000）。
る。第一のバンク２５にはヘリウムとシランが、
そして第二のバンク２７にはヘリウム キヤリア
とタングステンヘキサフルオライドが貯えられ
る。ガスはハウジング１１の壁に取り付けられた
混合チヤンバー２８の中で低圧状態の下で混合さ
れて拡散される。これによつて、反応ガス混合物
が形成される。ついで、この混合物はウエーハに
直接に対向するハウジングに導入される。混合チ
ヤンバー２８の詳細は第２Ａ図と第２Ｂ図に示さ
れている。混合チヤンバーは代表的には断面が円
形であり、一般に12ないし12.5cm（４ないし５イ
ンチ）の直径を有している。混合チヤンバーは中
央ポスト２６を備え、ポストは円形バツフル３０
を有し、このバツフルはウエーハに均一にガスを
分布させる。直径10cmの混合チヤンバーの場合、
バツフル３０の適切な直径および厚さは約7.5cm
（３インチ）と約2.8cm（１−1/8インチ）であり、
中央ポスト26の長さは約7.5cm（３インチ）であ
る。反応ガスは代表的にはバンク２５と２７から
二本の2.5cmパイプを介してチヤンバー２８の近
辺に運ばれる。ついで、ガスは接続管２５２と２
７２を介してポスト２６の対向側のチヤンバーに
入る。ガスはハウジング１１の内部に入る前にこ
こで混合される。ガスの均一な導入を計るため、
チヤンバー２８のような８つのチヤンバーがハウ
ジングの周囲に等間隔で配置されている（第１Ｂ
図）。接続管２５２と２７の直径はパイプ２５２
と２７１に比して小さく、約0.156cm（1/16イン
チ）である。これは各チヤンバーでのガス圧をほ
ぼ等圧にするためである。ガス流は精密な始動と
流れ特性を確保するように設計された熱質量の流
れ制御装置によりマイクロプロセツサー２９で制
御される（例えば、Unit Instrument Inc.，
Mass Flow Controller UFC−1000）。
一般に、タレツト組立体１３はハウジング１１
の底で電気的に絶縁された、回転する真空シール
４７上に配置されている。第１Ｂ図に示すよう
に、タレツト組み立て体１３は水平断面から見る
とほぼ八角形をしており、この形状の各面でウエ
ーハを保持するためにウエーハ プラテン１５の
ようなウエーハ プラテンまたはチヤツクを有し
ている。各ウエーハ プラテンは約1.25cmの厚み
を持つモネル シート ストツクより台形状に切
断される。このとき、各プラテンの頂部は約12.5
cm（５インチ）の巾を有し、その底は約15cm（６
インチ）の巾を有している。また、台形の高さは
約15cm（６インチ）である。第１Ｂ図と第３図に
示すように、一般に、プラテンは、その縁部で、
頂部の八角形リング３４と底部の八角形リング３
２に対して、一緒に接合される。キヤツプ３１
は、約５cm（２インチ）の高さと、その頂部で約
26.25cm（10−1/2インチ）を有している。ベース
３５は、約7.5cm（３インチ）の深さとその底部
の直径が26.5cm（10−1/2インチ）なつている。
キヤツプ３１とベース３５は、頂部と底部の八角
形リングにそれぞれ溶接されている。全体の組立
体はチヤンツク リング ベース３６に取り付け
られている。このリング３６は、ハウジング１１
の底部の真空シール４７と接触しているとき、真
空密閉システムを構成する。キヤツプ３１とベー
ス３５とは、代表的には、0.17cm（1/16インチ）
の厚みをもつモネルで構成されている。各ウエー
ハ プラテンの表面には、ピン２０，２１といつ
た二つのピンがあり、これらピンは、ウエーハを
それぞれのプラテン上の所定位置に案内し、プラ
テンを支持する。一方、この状態にもとずいて、
ウエーハをデポジシヨンする。
の底で電気的に絶縁された、回転する真空シール
４７上に配置されている。第１Ｂ図に示すよう
に、タレツト組み立て体１３は水平断面から見る
とほぼ八角形をしており、この形状の各面でウエ
ーハを保持するためにウエーハ プラテン１５の
ようなウエーハ プラテンまたはチヤツクを有し
ている。各ウエーハ プラテンは約1.25cmの厚み
を持つモネル シート ストツクより台形状に切
断される。このとき、各プラテンの頂部は約12.5
cm（５インチ）の巾を有し、その底は約15cm（６
インチ）の巾を有している。また、台形の高さは
約15cm（６インチ）である。第１Ｂ図と第３図に
示すように、一般に、プラテンは、その縁部で、
頂部の八角形リング３４と底部の八角形リング３
２に対して、一緒に接合される。キヤツプ３１
は、約５cm（２インチ）の高さと、その頂部で約
26.25cm（10−1/2インチ）を有している。ベース
３５は、約7.5cm（３インチ）の深さとその底部
の直径が26.5cm（10−1/2インチ）なつている。
キヤツプ３１とベース３５は、頂部と底部の八角
形リングにそれぞれ溶接されている。全体の組立
体はチヤンツク リング ベース３６に取り付け
られている。このリング３６は、ハウジング１１
の底部の真空シール４７と接触しているとき、真
空密閉システムを構成する。キヤツプ３１とベー
ス３５とは、代表的には、0.17cm（1/16インチ）
の厚みをもつモネルで構成されている。各ウエー
ハ プラテンの表面には、ピン２０，２１といつ
た二つのピンがあり、これらピンは、ウエーハを
それぞれのプラテン上の所定位置に案内し、プラ
テンを支持する。一方、この状態にもとずいて、
ウエーハをデポジシヨンする。
この処理中、タレツト組立体１３はモータによ
つてゆつくりした一定速度で回転される。この速
度は、代表的には、1RPMであり、これによつて
デポジシヨンの均一性を向上させる。第３図及び
第４図の切断された図に図示されているように、
タレツト組立体１３は、固定された三列のラン
プ、例えばランプ２４によつて、内側より加熱さ
れる。各列は、ソリツド ステート整流器で制御
される８本の500W石英ランプで構成されている。
つてゆつくりした一定速度で回転される。この速
度は、代表的には、1RPMであり、これによつて
デポジシヨンの均一性を向上させる。第３図及び
第４図の切断された図に図示されているように、
タレツト組立体１３は、固定された三列のラン
プ、例えばランプ２４によつて、内側より加熱さ
れる。各列は、ソリツド ステート整流器で制御
される８本の500W石英ランプで構成されている。
代表的には、タレツト組立体１３の全体は、モ
ネルで構成される。モネルを用いる理由は、耐腐
食性及び耐高温性に優れているからである。プラ
テンは、背面からウエーハを配置している全面に
かけて熱を通す。
ネルで構成される。モネルを用いる理由は、耐腐
食性及び耐高温性に優れているからである。プラ
テンは、背面からウエーハを配置している全面に
かけて熱を通す。
また、ウエーハ表面の均一な加熱を確保し、さ
らに、ランプからの放熱の吸収を向上させるた
め、ランプに隣接したプラテンの側面が厚さ約
0.94cm（3/8インチ）の銅製の層で被覆されてい
る。
らに、ランプからの放熱の吸収を向上させるた
め、ランプに隣接したプラテンの側面が厚さ約
0.94cm（3/8インチ）の銅製の層で被覆されてい
る。
プラテンの外表面の温度は、プログラム可能で
あり、マイクロプロセツサ２９で制御される。こ
の温度は350℃−170℃の、好ましくは、350℃−
50℃の範囲に制御される。マイクロプロセツサ２
９の温度情報のフイードバツクは、タレツト組立
体１３の内側を見る固定した赤外線センサを介し
行なわれている。タレツト組立体１３の回転によ
り、センサがこのタレツト組立体１３周囲の温度
を測定する。
あり、マイクロプロセツサ２９で制御される。こ
の温度は350℃−170℃の、好ましくは、350℃−
50℃の範囲に制御される。マイクロプロセツサ２
９の温度情報のフイードバツクは、タレツト組立
体１３の内側を見る固定した赤外線センサを介し
行なわれている。タレツト組立体１３の回転によ
り、センサがこのタレツト組立体１３周囲の温度
を測定する。
プラテンとウエーハ以外のタレツト組立体１３
の領域のデポジシヨンを避けるためめ、タレツト
組立体１３は、代表的に、キヤツプ３１とベース
３５に冷却システムを備えている。冷却は、約
0.63cm（1/4インチ）の水パイプ３７によつて行
なわれる。このパイプは、良好な熱接触を保ちな
がらキヤツプとベースの両者の周囲を横断してい
る。パイプ３７は、配水用マニホルド３９に取り
付けられている。マニホルド３９は、キヤツプに
永久的に溶接されている。水は、マニホルド３９
の管理のもとに水冷システム３８よりマニホルド
３９に供給される。この配水は、二重壁のパイプ
４１によつて行なわれる。このパイプは、水の流
入チヤンネルを定める内壁４２と、その流出チヤ
ンネルを定める外壁４３とを有している。パイプ
４１は、代表的には、上方にさらにマニホルド３
９の内側に延在している。内壁４２は、外壁４３
よりも遠くに延びている。また、マニホルド３９
とパイプ４１の間の接続は適切な密閉手段で水密
とされている。キヤツプ３１を除いたタレツト組
立体１３の上面に対応する第３図と第４図より理
解されるようにマニホルド３９を離れたパイプ３
７は、まず、その周辺をキヤツプ３１の頂部に沿
つて進み、キヤツプ３１と良好な熱接触を行ない
ながら、その周囲にほぼ完全な円を形成する。さ
らに、パイプ４１で示すように、下方に回り、ベ
ース３５の周囲にほぼ完全な円を形成する。つい
で、後方に返し、マニホルド３９をパイプ４１の
外部に出る。キヤツプとベースの温度は、80℃以
下に、好ましくは、60℃以下に保持される。これ
は、ハウジング壁に対してなされたと同様に、こ
れらの部分に大きなデポジシヨンがなされるのを
避けるためであり、さらに、シール４７を冷却し
ておくためである。だが、キヤツプとベースの全
表面が、加熱されたプラテンとパイプ３７の周辺
の接触部との間の温度傾斜のために、この後者の
温度に保持できないことに留意されたい。結局
は、ある種の累積は、冷却された表面にさえ発生
し、さらに、重要なことには、プラテン自身が実
質的にデポジシヨンをもたらす。このため、
2KWのRF発生器４９がタレツト組立体１３に取
り付けられてきた。これは、NF3のようなエツチ
ヤントガスを加えて、折々行なわれるクリーニン
グに使用できる。
の領域のデポジシヨンを避けるためめ、タレツト
組立体１３は、代表的に、キヤツプ３１とベース
３５に冷却システムを備えている。冷却は、約
0.63cm（1/4インチ）の水パイプ３７によつて行
なわれる。このパイプは、良好な熱接触を保ちな
がらキヤツプとベースの両者の周囲を横断してい
る。パイプ３７は、配水用マニホルド３９に取り
付けられている。マニホルド３９は、キヤツプに
永久的に溶接されている。水は、マニホルド３９
の管理のもとに水冷システム３８よりマニホルド
３９に供給される。この配水は、二重壁のパイプ
４１によつて行なわれる。このパイプは、水の流
入チヤンネルを定める内壁４２と、その流出チヤ
ンネルを定める外壁４３とを有している。パイプ
４１は、代表的には、上方にさらにマニホルド３
９の内側に延在している。内壁４２は、外壁４３
よりも遠くに延びている。また、マニホルド３９
とパイプ４１の間の接続は適切な密閉手段で水密
とされている。キヤツプ３１を除いたタレツト組
立体１３の上面に対応する第３図と第４図より理
解されるようにマニホルド３９を離れたパイプ３
７は、まず、その周辺をキヤツプ３１の頂部に沿
つて進み、キヤツプ３１と良好な熱接触を行ない
ながら、その周囲にほぼ完全な円を形成する。さ
らに、パイプ４１で示すように、下方に回り、ベ
ース３５の周囲にほぼ完全な円を形成する。つい
で、後方に返し、マニホルド３９をパイプ４１の
外部に出る。キヤツプとベースの温度は、80℃以
下に、好ましくは、60℃以下に保持される。これ
は、ハウジング壁に対してなされたと同様に、こ
れらの部分に大きなデポジシヨンがなされるのを
避けるためであり、さらに、シール４７を冷却し
ておくためである。だが、キヤツプとベースの全
表面が、加熱されたプラテンとパイプ３７の周辺
の接触部との間の温度傾斜のために、この後者の
温度に保持できないことに留意されたい。結局
は、ある種の累積は、冷却された表面にさえ発生
し、さらに、重要なことには、プラテン自身が実
質的にデポジシヨンをもたらす。このため、
2KWのRF発生器４９がタレツト組立体１３に取
り付けられてきた。これは、NF3のようなエツチ
ヤントガスを加えて、折々行なわれるクリーニン
グに使用できる。
本装置の好適な実施例で高品質のフイルムを作
るため、特別なステツプが用いられる。代表的に
は、チヤンバーを窒素で清浄する。ついで、ウエ
ーハをいれ、ハウジング１１を10−20mTのベー
ス圧力にポンプダウンする。一般にタングステン
ヘキサフルオリド ライン２７１とシランライ
ン２５１の両者で、まずヘリウムを出発させる。
これは、ガス ライン間での相互汚染を防ぐため
と、その間で不所望の反応の発生を防ぐためであ
る。ついで、シランが出発する。代表的な流量
は、ヘリウムの場合100c.c.／minであり、シラン
の場合1000c.c.／minである。ついで、チヤンバー
圧力が200mTに設定され、そして、タングステ
ン ヘキサフルオリドが約14c.c.／minの流量で所
望のデポジシヨン時間だけターンオフされる。タ
ングステン ヘキサフルオリドの流出の初期にお
いて、大きなオーバシユート（20％未満）を避け
るため、事前の措置をとる必要がある。（一般に、
シランの流量は、タングステン ヘキサフルオリ
ドのそれの20−80倍必要である。もつても、これ
は、デポジシヨン時間とシリサイドの所望の化学
量に依存する。また、タングステン ヘキサフル
オリドの最少最適流量は、ウエーハ当たり約1.7
−2.0c.c.／minの間にあることが見いだされてい
る。）デポジシヨンの終りにガスが停止され、ガ
スの開始とは逆の手順で、このシステムを窒素で
浄化し、ウエーハをはずす。代表的なデポジシヨ
ン速度は、ガスの流れ、温度およびチヤンバー圧
力に依存して約100−10000Å／minの間で可能で
ある。上記の装置と方法を使用したフイルムの品
質は、非常に優れている。
るため、特別なステツプが用いられる。代表的に
は、チヤンバーを窒素で清浄する。ついで、ウエ
ーハをいれ、ハウジング１１を10−20mTのベー
ス圧力にポンプダウンする。一般にタングステン
ヘキサフルオリド ライン２７１とシランライ
ン２５１の両者で、まずヘリウムを出発させる。
これは、ガス ライン間での相互汚染を防ぐため
と、その間で不所望の反応の発生を防ぐためであ
る。ついで、シランが出発する。代表的な流量
は、ヘリウムの場合100c.c.／minであり、シラン
の場合1000c.c.／minである。ついで、チヤンバー
圧力が200mTに設定され、そして、タングステ
ン ヘキサフルオリドが約14c.c.／minの流量で所
望のデポジシヨン時間だけターンオフされる。タ
ングステン ヘキサフルオリドの流出の初期にお
いて、大きなオーバシユート（20％未満）を避け
るため、事前の措置をとる必要がある。（一般に、
シランの流量は、タングステン ヘキサフルオリ
ドのそれの20−80倍必要である。もつても、これ
は、デポジシヨン時間とシリサイドの所望の化学
量に依存する。また、タングステン ヘキサフル
オリドの最少最適流量は、ウエーハ当たり約1.7
−2.0c.c.／minの間にあることが見いだされてい
る。）デポジシヨンの終りにガスが停止され、ガ
スの開始とは逆の手順で、このシステムを窒素で
浄化し、ウエーハをはずす。代表的なデポジシヨ
ン速度は、ガスの流れ、温度およびチヤンバー圧
力に依存して約100−10000Å／minの間で可能で
ある。上記の装置と方法を使用したフイルムの品
質は、非常に優れている。
バルク抵抗は、ウエーハを1000℃で10分間アニ
ールしたとき、75μΩcmであり、1100℃で10分間
アニールしたときは、50μΩcm以下である。アニ
ール後のシート抵抗のばらつきは、±５％であり、
アニール後のランツーランのシート抵抗のばらつ
きは、±10％である。ウエーハ上の厚みのばらつ
きは、±５％であり、ランツーランでは、±10％で
ある。また、デポジシヨン表面は、非常に滑らか
である。さらに、製造速度は早く、平均2500Åの
フイルムの厚さで、時間当たり約60ウエーハであ
る。
ールしたとき、75μΩcmであり、1100℃で10分間
アニールしたときは、50μΩcm以下である。アニ
ール後のシート抵抗のばらつきは、±５％であり、
アニール後のランツーランのシート抵抗のばらつ
きは、±10％である。ウエーハ上の厚みのばらつ
きは、±５％であり、ランツーランでは、±10％で
ある。また、デポジシヨン表面は、非常に滑らか
である。さらに、製造速度は早く、平均2500Åの
フイルムの厚さで、時間当たり約60ウエーハであ
る。
かかる高品質のフイルムが得られた理由の一つ
は、ハウジング壁とタングステン ヘキサフルオ
リドの一部の温度が下げられたことを、混合チヤ
ンバーと真空マニホルドで達成されたガス流の均
一性によつて、デポジシヨン材料の化学量と均一
性とに関して、デポジシヨン プロセス全体にわ
たつて精密な制御が行なえたことにある。このよ
うな制御の行なわれた理由は、デポジシヨンプロ
セスにおいて質量の輸送速度が制限されたこと、
ならびに気相反応が除去されたことによると考え
られる。それ故に、デポジシヨンは、システムの
他の部分でなく、ホツトなウエーハ表面でほぼ全
体にわたつて行なわれる。結果として、処理パラ
メータの変化は、ウエーハ表面のデポジシヨン特
性の変化に直接に関係する。これは、従来のホツ
ト ウオール システムとは、非常に異なつてい
る。従来システムでは、非常に小さな割合のデポ
ジシヨンされたタングステン ヘキサフルオリド
のみがウエーハ表面で終つてよく、この結果デポ
ジシヨン特性の変化を小さくするため、非常に大
きな変化が処理パラメータにしばしば必要とされ
る。さらに、これらの変化さえその予測はしばし
ば容易ではない。また、一般に、ホツト ウオー
ル システムは、質量の輸送制御が不充分であ
り、この結果、各ロードのウエーハごとの反応ガ
ス比は、大きく変えることができる。さらに、気
相反応は、非常に発生しやすく、これによつて欠
陥頻度が高まる。本発明の利点は、ウエーハ以外
の表面がデポジシヨンされ、材料の過剰な累積よ
り生ずる微粒子によるウエーハの汚れを実質的に
除去している。さらに、本システムは、高価な反
応ガスの使用において非常に効果的である。何故
なら、デポジシヨンされた材料が、他の部分でな
くウエーハの表面で修了するからである。
は、ハウジング壁とタングステン ヘキサフルオ
リドの一部の温度が下げられたことを、混合チヤ
ンバーと真空マニホルドで達成されたガス流の均
一性によつて、デポジシヨン材料の化学量と均一
性とに関して、デポジシヨン プロセス全体にわ
たつて精密な制御が行なえたことにある。このよ
うな制御の行なわれた理由は、デポジシヨンプロ
セスにおいて質量の輸送速度が制限されたこと、
ならびに気相反応が除去されたことによると考え
られる。それ故に、デポジシヨンは、システムの
他の部分でなく、ホツトなウエーハ表面でほぼ全
体にわたつて行なわれる。結果として、処理パラ
メータの変化は、ウエーハ表面のデポジシヨン特
性の変化に直接に関係する。これは、従来のホツ
ト ウオール システムとは、非常に異なつてい
る。従来システムでは、非常に小さな割合のデポ
ジシヨンされたタングステン ヘキサフルオリド
のみがウエーハ表面で終つてよく、この結果デポ
ジシヨン特性の変化を小さくするため、非常に大
きな変化が処理パラメータにしばしば必要とされ
る。さらに、これらの変化さえその予測はしばし
ば容易ではない。また、一般に、ホツト ウオー
ル システムは、質量の輸送制御が不充分であ
り、この結果、各ロードのウエーハごとの反応ガ
ス比は、大きく変えることができる。さらに、気
相反応は、非常に発生しやすく、これによつて欠
陥頻度が高まる。本発明の利点は、ウエーハ以外
の表面がデポジシヨンされ、材料の過剰な累積よ
り生ずる微粒子によるウエーハの汚れを実質的に
除去している。さらに、本システムは、高価な反
応ガスの使用において非常に効果的である。何故
なら、デポジシヨンされた材料が、他の部分でな
くウエーハの表面で修了するからである。
本発明の他の利点は、製造されたタングステン
ヘキサフルオリド フイルムは、従来方法のよ
うに、タングステンが多いのではなく、シリコン
が多い。この結果得られるフイルムは、Wsiで表
わされる。ここで、ｘは、約2.0ないし4.0の範囲
で、最適には、2.4ないし2.7の範囲で可能であ
る。この結果を得るための精密な機構を十全に理
解する必要はないが、基板表面で発生すると考え
られる種々の化学反応に注目することにより、一
般概念を引出すことができる。
ヘキサフルオリド フイルムは、従来方法のよ
うに、タングステンが多いのではなく、シリコン
が多い。この結果得られるフイルムは、Wsiで表
わされる。ここで、ｘは、約2.0ないし4.0の範囲
で、最適には、2.4ないし2.7の範囲で可能であ
る。この結果を得るための精密な機構を十全に理
解する必要はないが、基板表面で発生すると考え
られる種々の化学反応に注目することにより、一
般概念を引出すことができる。
１ 2WF6＋3si→2W＋3siF4
２ SiH4→si＋2H2
３ WF6＋si2H6→Wsi2＋6HF
４ WF6＋3H2→Ｗ＋6HF
５ WF6＋6siH4→Ｗ＋3si2H6＋6HF
６ si2H6→2si＋3H2
低圧でのシランの分解が550℃以上の温度、すな
わち、本システムで使用されているよりも非常に
高い温度で発生すること、ならびに上式を考慮す
ると、シランの触媒分解が表面で盛んに行われる
ものと考えられる。
わち、本システムで使用されているよりも非常に
高い温度で発生すること、ならびに上式を考慮す
ると、シランの触媒分解が表面で盛んに行われる
ものと考えられる。
上記装置をタングステン シリサシドのデポジ
シヨンに関連して述べてきた。だが、その用途
は、他の材料のデポジシヨンにも同様に適用可能
である。例えば、耐熱金属及び耐熱金属シリサシ
ドに質量の輸送制御が望まれる場合、特に適して
いる。もちろん、流量とガス分解が所望のデポジ
シヨン材料で変るように、ハウジング及びタレツ
ト用の冷却温度の精密な範囲が変る。さらに、モ
ネルとアルミニユウムがそれらの熱伝導、耐腐食
性、成形の容易さの特徴により、構造材料として
用いられている。他の材料も、特定のプロセスお
よびデポジシヨンされるべき材料に依存して、使
用可能である。さらに、フイルム性能および生産
性に関する上述の数値はシリコン基板上のデポジ
シヨンに関連する。が、デポジシヨン用基板とし
てはほとんどの材料が使用可能である。もつて
も、この場合、その材料が必要な温度に耐え得る
ものでなければならない。有用と思われる基板材
料としては、種々の酸化物、ポリシリコン、ガリ
ウムヒ素、誘電体、金属である。さらに、本発明
は、六角構造に限定されない。例えば、本発明
は、ｎ折りのシンメトリを持つ基板タレツト組立
体に良く適応する。ここで、ｎは、プラテンの数
である。さらに、ウエーハ面の反応ガスを均一に
分布するために、他の多くのガス混合／拡散用の
材料寸法およびシステムがあるには当然である。
例えば、連続的な、あるいは複数のオリフイスを
ハウジングの周囲に配置して、ハウジング全体を
囲んだ単一の混合チヤンバーを使用することが可
能である。
シヨンに関連して述べてきた。だが、その用途
は、他の材料のデポジシヨンにも同様に適用可能
である。例えば、耐熱金属及び耐熱金属シリサシ
ドに質量の輸送制御が望まれる場合、特に適して
いる。もちろん、流量とガス分解が所望のデポジ
シヨン材料で変るように、ハウジング及びタレツ
ト用の冷却温度の精密な範囲が変る。さらに、モ
ネルとアルミニユウムがそれらの熱伝導、耐腐食
性、成形の容易さの特徴により、構造材料として
用いられている。他の材料も、特定のプロセスお
よびデポジシヨンされるべき材料に依存して、使
用可能である。さらに、フイルム性能および生産
性に関する上述の数値はシリコン基板上のデポジ
シヨンに関連する。が、デポジシヨン用基板とし
てはほとんどの材料が使用可能である。もつて
も、この場合、その材料が必要な温度に耐え得る
ものでなければならない。有用と思われる基板材
料としては、種々の酸化物、ポリシリコン、ガリ
ウムヒ素、誘電体、金属である。さらに、本発明
は、六角構造に限定されない。例えば、本発明
は、ｎ折りのシンメトリを持つ基板タレツト組立
体に良く適応する。ここで、ｎは、プラテンの数
である。さらに、ウエーハ面の反応ガスを均一に
分布するために、他の多くのガス混合／拡散用の
材料寸法およびシステムがあるには当然である。
例えば、連続的な、あるいは複数のオリフイスを
ハウジングの周囲に配置して、ハウジング全体を
囲んだ単一の混合チヤンバーを使用することが可
能である。
第１Ａ図は、低圧CVDシステムであつて、そ
の真空ハウジングを切つた断面を示し、第１Ｂ図
は、真空ハウジングの頂部を除去したその上面を
示し、第２Ａ図は、真空ハウジングの内部から見
える混合チヤンバーの前面であり、第２Ｂ図は、
線Ａ−Ａに沿つた混合チヤンバーの断面図であ
り、第３図は、内部構造を露出するように一部を
切断した基板タレツト組立体を図示し、第４図
は、基板タレツト組立体の上面を図示し、そのキ
ヤツプが除去され、冷却パイプのルートを図示
し、さらに加熱ランプの位置を示している。 主な付号の説明、１１…ハウジング、１３…基
盤タレツト組み立て体、１４…冷却コイル、１７
…真空／排気システム、２５…第一のバンク、２
７…第二のバンク、２８…混合チヤンバー。
の真空ハウジングを切つた断面を示し、第１Ｂ図
は、真空ハウジングの頂部を除去したその上面を
示し、第２Ａ図は、真空ハウジングの内部から見
える混合チヤンバーの前面であり、第２Ｂ図は、
線Ａ−Ａに沿つた混合チヤンバーの断面図であ
り、第３図は、内部構造を露出するように一部を
切断した基板タレツト組立体を図示し、第４図
は、基板タレツト組立体の上面を図示し、そのキ
ヤツプが除去され、冷却パイプのルートを図示
し、さらに加熱ランプの位置を示している。 主な付号の説明、１１…ハウジング、１３…基
盤タレツト組み立て体、１４…冷却コイル、１７
…真空／排気システム、２５…第一のバンク、２
７…第二のバンク、２８…混合チヤンバー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ (a) 制御可能な真空排気手段を有する真空ハ
ウジング１１と、 (b) 少なくとも１個のウエーハを保持するために
前記真空ハウジング内部に設置されたウエーハ
保持手段１３と、 (c) 前記ウエーハを制御自在に加熱するための加
熱手段２４と、 (d) シラン及びタングステンヘキサフルオリドを
均一に混合させ、前記真空ハウジング１１へ前
記２つの組成混合ガスを拡散させるように外部
に配置されたガス混合室手段２８と、 (e) 前記真空ハウジング１１及び前記ガス混合室
手段２８を冷却するための冷却手段１４と、 を具備してなるタングステンシリサイドをデポジ
シヨンする装置。 ２ 真空ハウジングの内部に複数の基質材料（ウ
エーハ）を保持するタレツト組立体１３を有して
いる上記第１項記載の装置。 ３ 真空ハウジングの周壁が冷却コイル１４で冷
却されている上記第１項記載の装置。 ４ デポジシヨン操作中、真空ハウジングの壁温
を約80℃以下に、好ましくは約60℃以下に保持す
るようにした上記第１項記載の装置。 ５ 真空ハウジングの内部の基質材料はタレツト
組立体とは熱伝導良好なプラテンを介して保持さ
れ、該プラテンの表面の温度はマイクロプロセツ
サを用いて制御され、その温度は350℃〜170℃
に、好ましくは350℃〜50℃の範囲に制御される
ようにした上記第１項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| JPS59179775A JPS59179775A (ja) | 1984-10-12 |
| JPS634632B2 true JPS634632B2 (ja) | 1988-01-29 |
Family
ID=23906395
Family Applications (2)
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| JP58189412A Granted JPS59179775A (ja) | 1983-03-29 | 1983-10-12 | タングステン シリサイドをデポジションする装置 |
| JP61252134A Granted JPS62142770A (ja) | 1983-03-29 | 1986-10-24 | タングステンシリサイドフィルムをデポジションする方法 |
Family Applications After (1)
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|---|---|---|---|
| JP61252134A Granted JPS62142770A (ja) | 1983-03-29 | 1986-10-24 | タングステンシリサイドフィルムをデポジションする方法 |
Country Status (2)
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