JPH07307292A

JPH07307292A - 成膜方法およびこれに用いる減圧ｃｖｄ装置

Info

Publication number: JPH07307292A
Application number: JP9731294A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hasegawa; 利昭長谷川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-05-11
Filing date: 1994-05-11
Publication date: 1995-11-21

Abstract

(57)【要約】【目的】バッチ式減圧ＣＶＤを行う際、希薄ドーピン
グ領域においても膜厚と不純物濃度のウェハ間／ウェハ
面内均一性を向上させる。【構成】石英管１の内部にインナーチューブ９を設け
た減圧ＣＶＤ装置１００を用い、成膜前に管内にＰＨ₃
／ＳｉＨ₄／Ｎ₂ガスを供給して石英管１とインナーチ
ューブ９の表面にリン（Ｐ）を含むＳｉ薄膜を堆積させ
る（予備ドーピング）。次に管内にＳｉＨ₄／Ｎ₂ガス
を供給し、ウェハＷ上にポリシリコン薄膜を成長させる
と共に、管壁から放出されるリンを膜中に取り込ませ
る。あるいは、管内のガス流をウェハＷの主面に平行に
生成可能な別の減圧ＣＶＤ装置を用いて希薄なＰＨ₃ガ
スをウェハＷ面上に均一に供給し、予備ドーピングを行
わずに不純物濃度を均一化する。【効果】ゲート絶縁膜の薄膜化に対応した低不純物濃
度のゲート電極を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として半導体デバイス
の製造分野に適用される成膜方法およびこれに用いる減
圧ＣＶＤ装置に関し、特に希薄ドーピング領域における
膜厚と不純物濃度のウェハ間／ウェハ面内均一性を向上
させる方法、およびこれを実現するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】減圧ＣＶＤ装置（ＬＰＣＶＤ装置）は、
減圧下の気相に熱エネルギーを与えることにより気相反
応を進行させ、その反応生成物を基板（ウェハ）上に堆
積させて薄膜を形成する装置である。半導体デバイスの
製造分野では、ゲート電極として用いられるポリシリコ
ン薄膜、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の活性層として用
いられるアモルファス・シリコン薄膜、選択酸化マスク
やキャパシタ絶縁膜として用いられるＳｉ₃Ｎ₄薄膜、
層間絶縁膜やサイドウォールとして用いられるＳｉＯ₂
薄膜等の材料膜を成膜するための装置として、広く用い
られている。

【０００３】現状で広く用いられているバッチ式縦型減
圧ＣＶＤ装置の構成を図５に示す。この装置１０２で
は、直立した石英管１内に同じく石英からなるウェハ・
ボート７を用いて１００枚程度のウェハＷをその主面を
水平に積み重ねる方向にセットし、該ウェハ・ボート７
をボート・ローダに内蔵されるモータにより回転させ、
該石英管１を外側からヒータ２で加熱しながら成膜を行
う。この図に示される装置では、ウェハ搬出入時の大気
の巻き込みを防止するために、上記石英管１がゲート・
バルブを備えた隔壁４を介して真空ロードロック室３に
接続された構成となっている。また、原料ガスは上記隔
壁４に挿通されるガス供給管５を通じて石英管１内に矢
印Ａ方向から供給される。石英管１内の排気は、その頂
部に開口する排気管６を通じて矢印Ｂ方向に行われる。

【０００４】かかる縦型装置は、ウェハ搬入時の大気の
巻き込みが少なく、多数のウェハを支持するウェハ・ボ
ート７の支柱８の撓みが少なく、均熱長が長く、量産性
に優れるといったメリットを有しているが、大きな容積
を有する成膜室（石英管）の内部における温度，圧力，
原料ガス濃度の均一制御にノウハウを少なからず必要と
する。現実には圧力および原料ガス濃度の均一制御を行
うことが困難であるため、通常は比較的制御の容易な温
度を制御対象とし、反応律速条件下でこの温度を成膜室
の所定の領域ごとに変化させる手法を用いている。すな
わち、反応ガスを化学反応による消費量よりも大過剰に
供給し、化学反応速度の変化が温度変化にのみ依存する
条件とした上で成膜を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、減圧ＣＶＤ
により形成される薄膜には、たとえばゲート電極を形成
するためのポリシリコン薄膜のように、成膜時に不純物
元素がドーピング（導入）されるものがある。このドー
ピングは、薄膜の構成元素を供給する成膜ガスに不純物
元素の供給源となるドーピング・ガスを所定の割合で添
加することにより行われている。以下、このドーピング
・ガスと成膜ガスとを混合したものを原料ガスと称す
る。

【０００６】近年では、半導体デバイスの微細化、高集
積化に伴ってこのドーピングについても希薄な領域で精
密に制御することが要求されている。たとえば、ＭＯＳ
トランジスタのゲート酸化膜は、６４ＭＤＲＡＭ以降は
１０ｎｍ以下の超薄膜となるため、ゲート電極からの不
純物拡散による不純物準位の形成およびこれに伴う電荷
トラップの発生を防止するため、ポリシリコン薄膜にお
けるドーピング濃度を０．０１wt％台に抑えることが必
要とされている。

【０００７】しかしながら、所望のドーピング濃度を得
るための反応律速条件と前述の成膜反応の反応律速条件
とは必ずしも一致するものではなく、ある温度において
成膜速度が反応律速に従っていたとしても、不純物拡散
速度がこれに従っているとは限らない。然るに従来より
半導体デバイスの製造分野においては、一般に成膜速
度、すなわち膜厚均一性の方が重視されてきたため、希
薄領域におけるドーピング濃度のバッチ内（ウェハ間）
均一性は、必ずしも良好ではなかった。

【０００８】しかも、双方の反応律速条件のズレは、所
望のドーピング濃度が低くなるほど、すなわちドーピン
グ・ガスが希薄となり供給律速条件に近づくほど顕著と
なる。したがって、たとえば前述のゲート電極のドーピ
ング濃度を今後さらに低減しようとすると、ゲート電極
の抵抗値のウェハ間バラつき、ひいてはＭＯＳトランジ
スタの特性変動を招く虞れが大きい。

【０００９】さらに、上記ドーピング濃度の不均一性
は、ウェハ間のみならず、ウェハ面内においても発生す
る。これは、先の図５に示されたような従来のバッチ式
減圧ＣＶＤ装置において図中矢印Ｇで示されるように、
原料ガス（成膜ガス＋ドーピング・ガス）の大部分が石
英管１の管壁に沿って層流を形成し、各ウェハＷ間の隙
間へはこの層流から剥離した拡散流が侵入するのみであ
ることに起因している。つまり、管内のガス流の大部分
は、多数配列されたウェハの周縁部を通過する。

【００１０】しかし、上記原料ガス中のドーピング・ガ
ス濃度は極めて低く、該ドーピング・ガスに関しては供
給律速条件が成立している状態に近い。したがって、ド
ーピング・ガスはウェハＷの周縁部でほぼ消費されてし
まい、ウェハＷの中央部においてドーピング濃度が低下
するといった問題が生じていた。

【００１１】そこで本発明は、希薄ドーピング領域にお
いても膜厚と不純物濃度のウェハ間／ウェハ面内均一性
を向上させることが可能な成膜方法、およびこれに用い
る減圧ＣＶＤ装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために提案されるものである。すなわち、本発
明の成膜方法は、減圧ＣＶＤ装置の成膜室内に基板を保
持し、この基板上に所望の不純物を含有する薄膜を成膜
する際に、前記薄膜の成膜開始前に前記成膜室の内部構
成部材に前記不純物を予め担持させ、成膜時には成膜ガ
スを成膜室内へ供給すると共に、この不純物を成膜雰囲
気中へ放出させるものである。

【００１３】ここで、減圧ＣＶＤ装置の型式は、基板
（ウェハ）の一括処理枚数によってバッチ式か枚葉式に
大別され、さらにバッチ式は成膜室の設置型式により縦
型と横型に大別される。本発明の減圧ＣＶＤ装置は、こ
れらのいずれの型式をとるものであっても構わない。

【００１４】また、成膜室の内部構成部材とは、成膜室
内の雰囲気に接触し、加熱条件下でその表面に不純物を
保有し得るあらゆる部材を意味する。通常、石英で構成
される成膜室やウェハを支持するボートがこの内部構成
部材の代表例として考えられるが、構成材料によっては
この他にもガス供給系統のノズル、制御／モニタ系統、
治具等の部材が上述の意味での内部構成部材となり得
る。

【００１５】なお、内部構成部材へ不純物を担持させる
こと自体は、反応室内へ大量にドーピング・ガスを供給
することにより、反応律速条件下で容易かつ均一に行う
ことができる。

【００１６】ここで、上記内部構成部材に不純物を担持
させる方法としては、まず該内部構成部材の表層部に不
純物を直接に拡散させることが考えられる。しかし、こ
の方法では、たとえば石英からなる成膜室や内部構成部
材にリン（Ｐ）を拡散させようとした場合におおよそ９
００℃もの高温加熱を要すること、また拡散濃度の制御
が困難であること、不純物の絶対量が不足する虞れもあ
るといった問題が多い。したがって、実用性の高い方法
としては、内部構成部材の表面に目的とする不純物を含
有する薄膜を堆積させる方法が好適である。

【００１７】あるいは、前記成膜室内で成膜ガスとドー
パント・ガスとを混合してなる原料ガスの供給系統から
排気系統に至る能動的なガス流を、前記基板の主面に対
して略平行に形成することによっても、上記目的を達成
することができる。ここで、上記減圧ＣＶＤ装置がバッ
チ式縦型装置であれば、ウェハは主面を水平にした状態
で成膜室に収容されているため、ガス流はほぼ水平に形
成される。また、バッチ式横型装置であれば、ウェハは
主面を鉛直にした状態で収容されているため、ガス流は
ほぼ鉛直に形成される。

【００１８】本発明の成膜方法は、不純物を含有する薄
膜であれば如何なる種類の薄膜を形成するものであって
も良いが、特に今後、不純物濃度の低減が望まれるポリ
シリコン薄膜の成膜に適用して好適である。

【００１９】一方、本発明の減圧ＣＶＤ装置は、基板を
収容し、該基板上に所望の薄膜を成膜するための成膜室
と、前記成膜室を加熱するための加熱手段と、前記成膜
室内に成膜ガスを供給する成膜ガス供給手段と、前記成
膜室内の排気を行うための排気手段と、前記成膜室の内
部構成部材の表面積を増大させるための補助壁材とを備
えたものである。

【００２０】上記成膜ガスとは所望の薄膜の構成元素を
供給するガスであって、ドーピング・ガスは含まない。
前記成膜室は管状をなし、内部で主面が該成膜室の軸方
向に対して垂直となるように基板（ウェハ）を複数枚配
列させるものを用いて特に好適である。これは、近年の
バッチ式装置の成膜室の一般的な構成である。

【００２１】ここで前記補助壁材は、ウェハの設置に支
障を来さず、かつ単一バッチ内のどのウェハに対しても
できる限り均等な距離を保ち、かつ効果的な表面積の増
大効果を狙う観点から、成膜室の内壁面に沿った板状部
材として設けると良い。またこのとき、成膜ガスを前記
成膜室と補助壁材との間に供給すると、ガスがここを流
れる間にＣＶＤ反応を起こして消費され、ウェハ側へ到
達するガス量が減少してしまう。したがって、成膜ガス
供給手段は補助壁材の内壁面側に開口させると良い。

【００２２】なお、前記補助壁材としては、内部構成部
材の表面積を効果的に増大させるために、微細な貫通孔
を多数有するものを用いても良い。実用的には、メッシ
ュ状あるいはパンチング・シート状の板状部材を用いる
ことができる。

【００２３】上述の目的はあるいは、上記補助壁材を配
設する代わりに、成膜室内に開口するノズルを各々有す
る原料ガス供給手段と前記排気手段とを設け、これら各
ノズルに一対となって前記基板の主面に略平行なガス流
を形成させることでも達成できる。ここでも、前記成膜
室は管状をなし、内部で主面が該成膜室の軸方向に対し
て垂直となるように基板を複数枚配列させるものを用い
て特に好適である。

【００２４】また、前記各ノズルを前記管状の成膜室の
軸方向に沿って延在させ、その開口を該ノズルに規則的
に配列する多数の細孔により構成すると良い。

【００２５】

【作用】本発明の成膜方法では、減圧ＣＶＤ装置の成膜
室の内部構成部材に成膜前に予め担持させて（以下、予
備ドーピングと称する。）おいた不純物を、成膜時の加
熱条件下で放出させる。このため、成膜ガスとドーピン
グ・ガスとを混合して供給する必要が無くなり、成膜反
応の反応律速条件と所望のドーピング濃度を得るための
反応律速条件とを独立に制御することができる。したが
って、膜厚均一性を重視しながらも、希薄ドーピングを
高いウェハ間均一性をもって行うことが可能となる。

【００２６】上記の予備ドーピングは、従来公知の減圧
ＣＶＤ装置を用いても行うことが可能であるが、成膜室
内に補助壁材を備えた本発明の減圧ＣＶＤ装置を用いて
行えば、この補助壁材にも不純物を担持させ、かつ成膜
時にここから不純物を大量に放出させることができる。
したがって、成膜室の内壁面積に制約されることなくド
ーピング濃度を設定することができる。この補助壁材を
板状部材にて構成し、かつこれをバッチ式減圧ＣＶＤ装
置の成膜室の内壁面に沿って設けると、該補助壁材はウ
ェハを取り囲む形で配設されることになる。したがっ
て、成膜時にはウェハへ向けて不純物を均一に放出する
ことが可能となる。

【００２７】一方、本発明の他の成膜方法では、成膜室
の内部で原料ガスのガス流をウェハの表面に略平行に、
しかも能動的に形成する。したがって、配列されたウェ
ハ間に拡散流のみが侵入していた従来の方式に比べ、ウ
ェハ表面におけるガスの流速が格段に速くなり、仮にド
ーパント・ガスに関して供給律速条件が成立していたと
しても、ウェハの周縁部のみでこれがすべて消費される
懸念は無くなる。つまり、ウェハの中央部においてドー
ピング濃度が低下するといった問題を回避することがで
きる。

【００２８】このとき、原料ガス供給手段のノズルと排
気手段のノズルとが一対となって共に成膜室内に開口さ
れた本発明の減圧ＣＶＤ装置を用いれば、上述のガス流
を容易に形成することができる。また、本発明の減圧Ｃ
ＶＤ装置を複数のウェハを一列に並べて収容するバッチ
式減圧ＣＶＤ装置とした場合には、これら各ノズルを前
記成膜室の軸方向に沿って延在させ、その開口を該ノズ
ルに規則的に配列された多数の細孔とすることにより、
どのウェハの主面においてもこれと略平行なガス流を均
一な流速をもって形成することができる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について、図
面を参照しながら説明する。

【００３０】実施例１本実施例は、従来型のバッチ式縦型減圧ＣＶＤ装置を用
い、その成膜室である石英管の内壁面に予備ドーピング
にてリン（Ｐ）を含有するＳｉ薄膜を堆積させた後、ウ
ェハ上でのポリシリコン薄膜の成膜時にこのリンを膜中
に取り込ませることにより、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲート電
極形成用のポリシリコン薄膜を成膜した例である。

【００３１】本実施例で用いた装置は、先の図５に示し
た従来型のバッチ式縦型減圧ＣＶＤ装置１０２であり、
８インチ径のウェハを一度に１２０枚セット可能であ
る。

【００３２】まず、ウェハ・ボート７にダミーのウェハ
Ｗをセットし、一例として下記の条件で予備ドーピング
を行った。ＳｉＨ₄流量５００ＳＣＣＭＮ₂流量２０００ＳＣＣＭＰＨ₃流量０．５ＳＣＣＭドーピング温度５５０ ℃ 圧力５０Ｐａこの予備ドーピングにより、石英管１の内壁面やウェハ
・ボート７の表面に、リンを含有する極く薄いＳｉ薄膜
が形成された。

【００３３】次に、予めゲート酸化膜を表面に形成した
単結晶Ｓｉ基板をプロセス用のウェハＷとしてウェハ・
ボート７にセットし、一例として下記の条件で膜厚約
０．２μｍのポリシリコン薄膜を成膜した。ＳｉＨ₄流量５００ＳＣＣＭＮ₂流量２０００ＳＣＣＭ成膜温度５５０ ℃ 圧力５０Ｐａこの条件はポリシリコン薄膜の成長に関して反応律速条
件であるため、ポリシリコン薄膜の膜厚均一性はウェハ
面内、ウェハ間のいずれにおいても良好であった。しか
も、この薄膜の成長は、石英管１の内壁面に堆積したＳ
ｉ薄膜から放出されるリンを取り込みながら進行した。

【００３４】次に、上述のようにして得られたポリシリ
コン薄膜を二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）により評
価した。用いた一次イオンはＣｓ⁺である。分析結果を
図２に示す。この図は、測定生データにもとづいてウェ
ハ表面からの深さ（μｍ）とリン濃度（原子数／ｃ
ｍ³）との関係を算出した結果を表すグラフである。こ
れより、リン濃度が約３×１０¹⁸原子／ｃｍ³（約０．
０１wt％）のポリシリコン薄膜が成膜されていることが
明らかである。このリン濃度は、ウェハ面内において均
一であった。

【００３５】このように、本実施例によりドーピング濃
度が希薄でありながら、膜厚均一性にも優れるポリシリ
コン薄膜を成膜することができた。かかるポリシリコン
薄膜は、膜厚１０ｎｍ以下のゲート絶縁膜（ＳｉＯ
₂膜）上に形成されるゲート電極形成層として、極めて
好適であった。

【００３６】実施例２本実施例では、予備ドーピング時のリンの導入量を増大
させるための補助壁材としてインナーチューブを備えた
バッチ式縦型減圧ＣＶＤ装置を構成した。図１に、本実
施例のインナーチューブ付き減圧ＣＶＤ装置１００の構
成例を示す。図１の参照符号は先の図５と一部共通と
し、共通部材の説明は省略する。

【００３７】本実施例のインナーチューブ付き減圧ＣＶ
Ｄ装置１００は、円筒形の石英管１の内壁面に沿って同
じく円筒形のインナーチューブ９を備えている。このイ
ンナーチューブ９は、多数の円形の微細貫通孔が規則的
に配列された石英板から構成されており、予備ドーピン
グ時には石英管１の内壁面と共にリン含有Ｓｉ薄膜が堆
積する基材となる。

【００３８】また、ガス供給管５は、インナーチューブ
９の内側に開口されている。

【００３９】実施例３本実施例では、実施例２のインナーチューブ付き減圧Ｃ
ＶＤ装置１００を用い、実施例１よりもリン濃度が１桁
高いポリシリコン薄膜を成膜した。まず、ウェハ・ボー
ト７にダミーのウェハＷをセットし、一例として下記の
条件で予備ドーピングを行った。

【００４０】ＳｉＨ₄流量５００ＳＣＣＭＮ₂流量２０００ＳＣＣＭＰＨ₃流量１０ＳＣＣＭドーピング温度５５０ ℃ 圧力５０Ｐａ

【００４１】この予備ドーピングにより、石英管１の内
壁面、インナーチューブ９の表面、およびウェハ・ボー
ト７の表面に高濃度のリンを含有するＳｉ薄膜が形成さ
れた。続いて、実施例１と同じ条件でポリシリコン薄膜
を成膜したところ、成膜中に大量のリンが雰囲気中に放
出された。この結果、リン濃度が約３×１０¹⁹原子／ｃ
ｍ³（約０．１wt％）のポリシリコン薄膜が成膜され
た。このポリシリコン薄膜は、現行の１６ＭＤＲＡＭで
用いられる膜厚１０〜１５ｎｍ程度のゲート絶縁膜（Ｓ
ｉＯ₂膜）上のゲート電極形成層として好適であった。

【００４２】このように、本発明は、実施例１で述べた
ような将来の希薄ドーピングにも対応可能であるが、本
実施例のような現行濃度のドーピングにももちろん正確
に対応することができる。

【００４３】実施例４本実施例では、石英管１内のガス流をウェハ面に対して
平行とするためにガス供給ノズルと排気ノズルの形状に
工夫を施したバッチ式縦型減圧ＣＶＤ装置を構成した。
図３に、本実施例の改良ノズル付き減圧ＣＶＤ装置１０
１の縦方向断面、図４に図３のＸ−Ｘ線断面を示す。こ
れらの図面の参照符号は先の図５と一部共通とし、共通
部材の説明は省略する。

【００４４】本実施例の改良ノズル付き減圧ＣＶＤ装置
１０１においては、石英管１の底部の隔壁４に開口され
るガス供給管１０の先端に該石英管１の軸方向に延在さ
れるガス供給ノズル１０ａが接続され、一方、石英管１
の頂部に開口される排気管１１の先端に同じく石英管１
の軸方向に延在される排気ノズル１１ａが接続されてい
る。

【００４５】これらガス供給ノズル１０ａと排気ノズル
１１ａの断面形状は、図４に示されるように半円環状を
なし、ウェハＷとの対向面にはそれぞれ規則的に配列す
る多数の細孔１０ｂ，１１ｂが開口されている。したが
って、ガス供給管１０に矢印Ｄ方向から導入された原料
ガスは、矢印Ｆで示されるように、細孔１０ｂから放出
され、原料ガスがウェハ・ボート７の３本の支柱８の間
を通過してウェハＷの面上を流れた後、対向する細孔１
１ｂに入り、排気管１１から矢印Ｅ方向に排気される。

【００４６】実施例５本実施例では、実施例４の改良ノズル付き減圧ＣＶＤ装
置１０１を用い、実施例３と同程度のリン濃度を有する
ポリシリコン薄膜を成膜した。すなわち、ウェハ・ボー
ト７にウェハＷをセットし、一例として下記の条件で成
膜を行った。

【００４７】ＳｉＨ₄流量５００ＳＣＣＭＮ₂流量２０００ＳＣＣＭＰＨ₃流量０．０１ＳＣＣＭ成膜温度５５０ ℃ 圧力５０Ｐａウェハ・ボートの回転速度０．２〜１．０ｒｐｍ本実施例では、石英管１内のガス流がウェハＷに対して
平行に形成され、しかもウェハＷが回転されることによ
り、膜厚およびドーピング濃度（約０．１wt％）の均一
性に極めて優れるポリシリコン薄膜を成膜することがで
きた。

【００４８】以上、本発明を５例の実施例にもとづいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。たとえば、上述の各実施例では、インナ
ーチューブ付きの減圧ＣＶＤ装置およびこれを用いて予
備ドーピングを行う成膜プロセスと、改良ノズル付きの
減圧ＣＶＤ装置およびこれを用いてウェハに平行なガス
流を形成する成膜プロセスとを別々に説明したが、これ
らの装置構成もしくはプロセスを組み合わせることもで
きる。たとえば、改良ノズル付きの減圧ＣＶＤ装置を用
いて予備ドーピングを行うことも可能である。

【００４９】また、本発明は、ロード・ロック室を持た
ない減圧ＣＶＤ装置や、横型減圧ＣＶＤ装置にも適用可
能である。この他、使用する不純物の種類、ドーピング
条件、成膜条件、成膜される薄膜の種類も適宜変更可能
である。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の成膜方法によれば、必ずしも従来の減圧ＣＶＤ装置
を改造することなく、薄膜の膜厚の均一化を図りながら
希薄ドーピングの濃度均一性も向上させることができ
る。したがって、半導体デバイスの製造分野における精
密な成膜への要求に十分に対応することができる。

【００５１】また本発明の減圧ＣＶＤ装置は、従来装置
に対して比較的簡単な改造を施すことにより構成でき、
スペース効率や経済性に極めて優れている。したがって
本発明は、成膜制御の高度化を通じて半導体デバイスの
高集積化、微細化、高性能化に大きく貢献するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインナーチューブ付き減圧ＣＶＤ装置
の構成例を示す概略断面図である。

【図２】予備ドーピングを行う本発明の成膜方法により
成膜したポリシリコン薄膜について、リン濃度の深さ方
向分布を示す特性図である。

【図３】本発明の改良ノズル付き減圧ＣＶＤ装置の構成
例を示す概略断面図である。

【図４】図３のＸ−Ｘ線断面図である。

【図５】従来のバッチ式縦型減圧ＣＶＤ装置の構成例を
示す概略断面図である。

【符号の説明】

１石英管２ヒータ３ロードロック室５，１０ガス供給管６，１１排気管７ウェハ・ボート９インナーチューブ１０ａガス供給ノズル１０ｂ（ガス供給ノズル１０ａの）細孔１１ａ排気ノズル１１ｂ（排気ノズル１１ａの）細孔１２モータ１００インナーチューブ付き減圧ＣＶＤ装置１０１改良ノズル付き減圧ＣＶＤ装置Ｗウェハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】減圧ＣＶＤ装置の成膜室内に基板を保持
し、この基板上に所望の不純物を含有する薄膜を成膜す
る成膜方法において、前記薄膜の成膜開始前に前記成膜室の内部構成部材に前
記不純物を予め担持させ、成膜時には成膜ガスを該成膜
室内へ供給すると共に、該不純物を成膜雰囲気中へ放出
させることを特徴とする成膜方法。
【請求項２】前記不純物は、前記内部構成部材の表面
に該不純物を含有する薄膜を堆積させることにより該内
部構成部材に担持させることを特徴とする請求項１記載
の成膜方法。
【請求項３】減圧ＣＶＤ装置の成膜室内に基板を保持
し、この基板上に所望の不純物を含有する薄膜を成膜す
る成膜方法において、前記成膜室内では、成膜ガスとドーピング・ガスとを混
合してなる原料ガスの供給系統から排気系統へ至る能動
的なガス流を、前記基板の主面に対して略平行に能動的
に形成することを特徴とする成膜方法。
【請求項４】前記薄膜がポリシリコン薄膜であること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
記載の成膜方法。
【請求項５】基板を収容し、該基板上に所望の薄膜を
成膜するための成膜室と、前記成膜室を加熱するための加熱手段と、前記成膜室内に成膜ガスを供給する成膜ガス供給手段
と、前記成膜室内の排気を行うための排気手段と、前記成膜室の内部構成部材の表面積を増大させるための
補助壁材とを備えた減圧ＣＶＤ装置。
【請求項６】前記成膜室は管状をなし、その内部に前
記基板が主面を該成膜室の軸方向に対して垂直となす状
態で複数枚配列されるようになされた請求項５記載の減
圧ＣＶＤ装置。
【請求項７】前記補助壁材は、前記成膜室の内壁面に
沿って設けられる板状部材からなり、前記成膜ガス供給手段は前記補助壁材の内壁面側に開口
されてなる請求項５記載または請求項６に記載の減圧Ｃ
ＶＤ装置。
【請求項８】基板を収容し、該基板上に所望の薄膜を
成膜するための成膜室と、前記成膜室を加熱するための加熱手段と、前記成膜室内に成膜ガスとドーピング・ガスとを混合し
てなる原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、前記成膜室内の排気を行うための排気手段とを備えた減
圧ＣＶＤ装置であって、前記原料ガス供給手段と前記排気手段とが共に前記成膜
室内に開口するノズルを有し、これら各ノズルが一対と
なって前記基板の主面に略平行なガス流を形成するよう
になされた減圧ＣＶＤ装置。
【請求項９】前記成膜室が複数の基板を収容可能な管
状部材にて構成され、これら各基板の主面が該成膜室の
軸方向に対して垂直に保持可能となされた請求項８記載
の減圧ＣＶＤ装置。
【請求項１０】前記各ノズルが前記成膜室の軸方向に
沿って延在され、その開口が該ノズルに規則的に配列さ
れた多数の細孔により構成されてなる請求項８または請
求項９に記載の減圧ＣＶＤ装置。