JPS6034021A - 保護膜形成装置 - Google Patents
保護膜形成装置Info
- Publication number
- JPS6034021A JPS6034021A JP58142551A JP14255183A JPS6034021A JP S6034021 A JPS6034021 A JP S6034021A JP 58142551 A JP58142551 A JP 58142551A JP 14255183 A JP14255183 A JP 14255183A JP S6034021 A JPS6034021 A JP S6034021A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- thin film
- heater
- gas
- phosphosilicate glass
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
- H01L21/02129—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC the material being boron or phosphorus doped silicon oxides, e.g. BPSG, BSG or PSG
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は半導体集積回路の製造工程における保護膜形成
方法に係シ、特にタングステンやモリブデンなどの低温
で酸化されやすい物質の上にそれらの酸化膜を成長させ
ることなく燐硅酸ガラスなどの保護膜を形成させるのに
好適な保護膜形成装置に関する。
方法に係シ、特にタングステンやモリブデンなどの低温
で酸化されやすい物質の上にそれらの酸化膜を成長させ
ることなく燐硅酸ガラスなどの保護膜を形成させるのに
好適な保護膜形成装置に関する。
従来、半導体基板上に燐硅酸ガラスを被着する場合の最
も一般的な方法として以下に述べる方法が用いられてき
た。従来装置の概略図を第１図に示す。■試料台２が熱
源３によって４００〜４５０℃に加熱されている状態で
半導体基板１を試料台２上に載置する。■ペルジャー１
０を閉じ、反応室１１に残留している空気を窒素ガスに
よジ置換する。■キャリアガスを窒素としてモノシラン
（ＳＩＨ４）、ホスフィン（ＰＨｓ）、および酸素（０
２）を反応室４内に供給すると、半導体基板ｌ上に燐硅
酸ガラスが堆積被着する。この方法は膜厚およびその均
一性の制御、あるいは被着したガラス膜中の燐濃度の制
御をガス流量の調整だけで容易に達成することができる
利点があるため半導体製造工程で欠かすこ１、とのでき
ない燐硅酸ガラスの被着方法として古くから用いられて
きた。しかし、従来は燐硅酸ガラスを被着する前の半導
体基板表面を構成する材料がＳｉ酸化膜、Ｓｉ窒化膜、
あるいは多結晶Ｓｉなどの既に酸化物になっているか、
あるいは４５０℃程度では酸化されない物質であったた
め上記被着方法で何らの問題も生じなかった。ところが
最近、高集積回路の高性能化の要求に伴なってその構成
材料のひとつとしてタングステンやモリブデンが用いら
れるようになり、それらの材料の上に燐硅酸ガラスを被
着する必要が生じてきた。ここで用いられるタングステ
ンやモリブデンは融点が各々３３７７℃、２６１７℃と
高く高温熱処理に耐えられるという優れた特徴がある反
面、非常に酸化されやすく空気中では１５０ ’ｃ程度
の低温で表面が酸化され始め、その酸化物が高温熱処理
雰囲気にさらされると昇華。
も一般的な方法として以下に述べる方法が用いられてき
た。従来装置の概略図を第１図に示す。■試料台２が熱
源３によって４００〜４５０℃に加熱されている状態で
半導体基板１を試料台２上に載置する。■ペルジャー１
０を閉じ、反応室１１に残留している空気を窒素ガスに
よジ置換する。■キャリアガスを窒素としてモノシラン
（ＳＩＨ４）、ホスフィン（ＰＨｓ）、および酸素（０
２）を反応室４内に供給すると、半導体基板ｌ上に燐硅
酸ガラスが堆積被着する。この方法は膜厚およびその均
一性の制御、あるいは被着したガラス膜中の燐濃度の制
御をガス流量の調整だけで容易に達成することができる
利点があるため半導体製造工程で欠かすこ１、とのでき
ない燐硅酸ガラスの被着方法として古くから用いられて
きた。しかし、従来は燐硅酸ガラスを被着する前の半導
体基板表面を構成する材料がＳｉ酸化膜、Ｓｉ窒化膜、
あるいは多結晶Ｓｉなどの既に酸化物になっているか、
あるいは４５０℃程度では酸化されない物質であったた
め上記被着方法で何らの問題も生じなかった。ところが
最近、高集積回路の高性能化の要求に伴なってその構成
材料のひとつとしてタングステンやモリブデンが用いら
れるようになり、それらの材料の上に燐硅酸ガラスを被
着する必要が生じてきた。ここで用いられるタングステ
ンやモリブデンは融点が各々３３７７℃、２６１７℃と
高く高温熱処理に耐えられるという優れた特徴がある反
面、非常に酸化されやすく空気中では１５０ ’ｃ程度
の低温で表面が酸化され始め、その酸化物が高温熱処理
雰囲気にさらされると昇華。
再結晶などが行なわれ表面形態が変化し・その後の製造
工程における歩留シを著しく低減するという欠点がある
。したがって、タングステンやモリブデンの上に燐硅酸
ガラスを被着する場合においては、その表面に酸化物を
形成することなく燐硅酸ガラスを被着させる必要がある
。しかし、従来法では半導体基板を載置する時の試料台
温度は４００〜４５０ｔの範囲で加熱されておシ、雰囲
気は空気であるため半導体基板上にタングステンなどが
形成されている場合には試料台に半導体基板を載置する
と同時にタングステン表面に酸化膜が成長し始める。し
たがって、従来法をその′ｆま適用してタングステンの
上に酸化物を形成させることなく燐硅酸ガラスを被着さ
せることは困難である。
工程における歩留シを著しく低減するという欠点がある
。したがって、タングステンやモリブデンの上に燐硅酸
ガラスを被着する場合においては、その表面に酸化物を
形成することなく燐硅酸ガラスを被着させる必要がある
。しかし、従来法では半導体基板を載置する時の試料台
温度は４００〜４５０ｔの範囲で加熱されておシ、雰囲
気は空気であるため半導体基板上にタングステンなどが
形成されている場合には試料台に半導体基板を載置する
と同時にタングステン表面に酸化膜が成長し始める。し
たがって、従来法をその′ｆま適用してタングステンの
上に酸化物を形成させることなく燐硅酸ガラスを被着さ
せることは困難である。
本発明の目的はタングステンやモリブデンなどの高融点
金属の上に燐硅酸ガラスを被着堆積させる工程において
、それらの金属表面に酸化物を成長させることなく燐硅
酸ガラスを被着堆積させる方法ならびに装置を提供する
ことにある。
金属の上に燐硅酸ガラスを被着堆積させる工程において
、それらの金属表面に酸化物を成長させることなく燐硅
酸ガラスを被着堆積させる方法ならびに装置を提供する
ことにある。
前記の高融点金属に燐硅酸ガラスを被着する際その金属
表面の酸化を防止する手段としては■ 試料台温度が４
００℃以上になっていても金属表面が酸化されないよう
に装置全体を窒素などの不活性ガス雰囲気内に設置する
。
表面の酸化を防止する手段としては■ 試料台温度が４
００℃以上になっていても金属表面が酸化されないよう
に装置全体を窒素などの不活性ガス雰囲気内に設置する
。
■ 試料台温度を１００ ’ｃ以下の温度に保った状態
で半導体基板を載置し、少なくとも試料台の昇温開始時
点から燐硅酸ガラスを被着させ得る所定の温度に達し、
半導体基板上に燐硅酸ガラスが被着し始め、タングステ
ン表面が燐硅酸ガラスで保護されるまでの間のみ半導体
基板を空気に触れないようにする。
で半導体基板を載置し、少なくとも試料台の昇温開始時
点から燐硅酸ガラスを被着させ得る所定の温度に達し、
半導体基板上に燐硅酸ガラスが被着し始め、タングステ
ン表面が燐硅酸ガラスで保護されるまでの間のみ半導体
基板を空気に触れないようにする。
ことが考えられる。しかし、前記■の手段は装置自身が
大型で高価になシ・且つ安全性の点で問題があシ、実用
性の観点から前記■の手段が有効である。以下、実施例
によシ本発明をさらに詳述する。
大型で高価になシ・且つ安全性の点で問題があシ、実用
性の観点から前記■の手段が有効である。以下、実施例
によシ本発明をさらに詳述する。
まず従来方法の１例を第２図によシ説明する。
駆動源８によって移動するベルト６に固定された試料台
５の上に載置された半導体基板１が・モノシラン（Ｓｉ
Ｈ４）、ホスフィン（ＰＨｓ）および酸素（０２）を試
料台上に供給するガスノズル４の下を通過する時に前記
ガス間の反応によって半導体基板１上に燐硅酸ガラスが
被着形成される。
５の上に載置された半導体基板１が・モノシラン（Ｓｉ
Ｈ４）、ホスフィン（ＰＨｓ）および酸素（０２）を試
料台上に供給するガスノズル４の下を通過する時に前記
ガス間の反応によって半導体基板１上に燐硅酸ガラスが
被着形成される。
この従来方法では、半導体基板１が予熱ヒータ３０の上
を通過してガスノズル４の下部に到達し燐硅酸ガラスが
半導体基板１上に被着形成されるまでの間に１５０℃以
上の空気雰囲気にさらされるために半導体基板１上のタ
ングステン表面は酸化される。これに対し第３図に示す
本発明では、予熱ヒータ３０からガスノズル４までの、
試料台表面温度が１００ ’ｃ以上になる領域の空間を
カバー７で覆い、さらにカバー７内の空間における空気
の存在を極力抑えるために、たとえば窒素（Ｎ２）など
の不活性ガスを導入するための配管９をカバー７に接続
している。この配管９はカバー７内におけるどの位置で
も窒素が上から下へ向う流れが生じ・空気が滞留するこ
とのないようにカバー７に対する配管９の接続位置が均
等な間隔を保つように配置することが必要である。第４
図および第１表は上記状態で配管９からカバー７内に供
給する窒素（Ｎ２）の流量を種々変化させた時の半導体
基板表面における酸素濃度の経時変化と各窒素流量でカ
バー７内を通過させた時のタングステン表面の酸化膜形
成状態の比較をそれぞれ示したものである。
を通過してガスノズル４の下部に到達し燐硅酸ガラスが
半導体基板１上に被着形成されるまでの間に１５０℃以
上の空気雰囲気にさらされるために半導体基板１上のタ
ングステン表面は酸化される。これに対し第３図に示す
本発明では、予熱ヒータ３０からガスノズル４までの、
試料台表面温度が１００ ’ｃ以上になる領域の空間を
カバー７で覆い、さらにカバー７内の空間における空気
の存在を極力抑えるために、たとえば窒素（Ｎ２）など
の不活性ガスを導入するための配管９をカバー７に接続
している。この配管９はカバー７内におけるどの位置で
も窒素が上から下へ向う流れが生じ・空気が滞留するこ
とのないようにカバー７に対する配管９の接続位置が均
等な間隔を保つように配置することが必要である。第４
図および第１表は上記状態で配管９からカバー７内に供
給する窒素（Ｎ２）の流量を種々変化させた時の半導体
基板表面における酸素濃度の経時変化と各窒素流量でカ
バー７内を通過させた時のタングステン表面の酸化膜形
成状態の比較をそれぞれ示したものである。
第４図における窒素流量は最も少ない流量を１とした時
の比流量で表わし、第１表における○。
の比流量で表わし、第１表における○。
×は燐硅酸ガラス被着後の製造工程において燐硅酸ガラ
スが剥離する場合を〉くで示し、剥離しない場合を○で
示している。すなわち、○の場合は燐硅酸ガラス被着時
にタングステン表面が酸化されていないか、酸化されて
いてもその後の製造工程に悪影響を与えないことを示し
ており、Ｘの場合はタングステン表面にタングステンの
酸化膜が形成されており、その後の製造工程に明らかに
悪影響を及ぼすことを示している。第４図および第１表
から明らかなようにタングステン表面に燐硅酸ガラスを
被着する工程において、タングステン表面の酸化を抑制
するためにはタングステン表面に燐硅酸ガラスが被着さ
れる前の予熱過程においてタングステンがさらされる雰
囲気中の酸素濃度を２０ ｐｐｍ以下に抑える必要があ
シ、第３図に示す如き試料台にカバーを備えた装置を用
いることにより上記酸素濃度の抑制を実現することがで
きる。
スが剥離する場合を〉くで示し、剥離しない場合を○で
示している。すなわち、○の場合は燐硅酸ガラス被着時
にタングステン表面が酸化されていないか、酸化されて
いてもその後の製造工程に悪影響を与えないことを示し
ており、Ｘの場合はタングステン表面にタングステンの
酸化膜が形成されており、その後の製造工程に明らかに
悪影響を及ぼすことを示している。第４図および第１表
から明らかなようにタングステン表面に燐硅酸ガラスを
被着する工程において、タングステン表面の酸化を抑制
するためにはタングステン表面に燐硅酸ガラスが被着さ
れる前の予熱過程においてタングステンがさらされる雰
囲気中の酸素濃度を２０ ｐｐｍ以下に抑える必要があ
シ、第３図に示す如き試料台にカバーを備えた装置を用
いることにより上記酸素濃度の抑制を実現することがで
きる。
本発明によれば、タングステン表面に燐硅酸ガラスを形
成する工程において、タングステン表面に燐硅酸ガラス
が被着される前の予熱過程における雰囲気中の酸素濃度
を２０ ｐｐｍ以下に抑えることができるので燐硅酸ガ
ラス被着後の製造工程においてタングステンの加工性を
著しく低下させる原因となるタングステンの酸化物の形
成を抑制できる効果がある。なお対象となる材料はタン
グステンに限らずモリブデンでも同様の効果が得られる
。また、保護膜の材料についても燐硅酸ガラスに限らず
、４５０ ’ｃ以下の比較的低温で形成する保＠膜につ
いても同様の効果が得られる。
成する工程において、タングステン表面に燐硅酸ガラス
が被着される前の予熱過程における雰囲気中の酸素濃度
を２０ ｐｐｍ以下に抑えることができるので燐硅酸ガ
ラス被着後の製造工程においてタングステンの加工性を
著しく低下させる原因となるタングステンの酸化物の形
成を抑制できる効果がある。なお対象となる材料はタン
グステンに限らずモリブデンでも同様の効果が得られる
。また、保護膜の材料についても燐硅酸ガラスに限らず
、４５０ ’ｃ以下の比較的低温で形成する保＠膜につ
いても同様の効果が得られる。
第１図および第２図は従来方法による保護膜形成装置の
概略断面図、第３図は本発明による保護膜形成装置の断
面図、第４図は本発明による保護膜形成装置における窒
素の流量と酸素濃度の減少との関連を示す図、第１表は
窒素流量とタングステン表面の酸化の度合の比較を示す
表である。 １・・・半導体基板、２・・・試料台、３・・・ヒータ
、４・・・ガスノズル、５・・・試料台、６・・・ベル
ト、７・・・カバー、８・・・駆動源、９・・・配管、
１ｏ・・・ペルジャー、１１・・・反応室、３０・・・
予熱ヒータ、３１および３２°°°′仰′す° 高橋明
夫 代理人 弁理士 吟母荊幸
概略断面図、第３図は本発明による保護膜形成装置の断
面図、第４図は本発明による保護膜形成装置における窒
素の流量と酸素濃度の減少との関連を示す図、第１表は
窒素流量とタングステン表面の酸化の度合の比較を示す
表である。 １・・・半導体基板、２・・・試料台、３・・・ヒータ
、４・・・ガスノズル、５・・・試料台、６・・・ベル
ト、７・・・カバー、８・・・駆動源、９・・・配管、
１ｏ・・・ペルジャー、１１・・・反応室、３０・・・
予熱ヒータ、３１および３２°°°′仰′す° 高橋明
夫 代理人 弁理士 吟母荊幸
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、加熱された基板上に化学気相成長法によって薄膜を
形成する装置において、薄膜が形成される該基板が少な
くとも薄膜形成可能な温度まで加熱され始めてから、薄
膜形成可能な温度に達した後肢基板上に薄膜が形成され
始めるまでの工程で該基板表面上の雰囲気中における酸
素濃度が２０ ｐＩ）ｍ を超えないように制御する手
段を有することを特徴とする保護膜形成装置。 ２ 酸素濃度がｚ ｏ ｐｐｍを超えないように制御す
る手段として窒素・アルゴン・ヘリウムなどの不活性ガ
スを供給する手段を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の保護膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142551A JPS6034021A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 保護膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142551A JPS6034021A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 保護膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6034021A true JPS6034021A (ja) | 1985-02-21 |
Family
ID=15317973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58142551A Pending JPS6034021A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 保護膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6034021A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635570A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体不揮発性メモリとその製造方法 |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP58142551A patent/JPS6034021A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635570A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 半導体不揮発性メモリとその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS59179775A (ja) | タングステン シリサイドをデポジションする装置 | |
| US6117772A (en) | Method and apparatus for blanket aluminum CVD on spherical integrated circuits | |
| EP0164928A2 (en) | Vertical hot wall CVD reactor | |
| JPH04210476A (ja) | 炭化ケイ素膜の成膜方法 | |
| JPH04211128A (ja) | 半導体基板表面処理方法および半導体基板表面処理装置 | |
| US6328804B1 (en) | Chemical vapor deposition of metals on a spherical shaped semiconductor substrate | |
| US5409540A (en) | Chemical vapor phase growth method and chemical vapor phase growth apparatus | |
| JPS6034021A (ja) | 保護膜形成装置 | |
| JPH03183778A (ja) | 堆積膜形成方法及びその装置 | |
| JPS62263629A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH10177961A (ja) | 気相成長装置及び気相成長方法 | |
| JPS6010108B2 (ja) | 窒化珪素を基体上に熱分解堆積する方法 | |
| JPH0383894A (ja) | 気相成長装置 | |
| JPH0585890A (ja) | 薄膜形成装置 | |
| US4486465A (en) | Method for deposition on a semiconductor wafer | |
| JPS6010621A (ja) | 減圧エピタキシヤル成長装置 | |
| JP2511845B2 (ja) | 気相成長などの処理装置 | |
| TWI840780B (zh) | 在沉積室中生產具有由氣相沉積的磊晶層的半導體晶圓的方法 | |
| JP7315148B2 (ja) | セラミックス、セラミックスコーティング方法、およびセラミックスコーティング装置 | |
| JPH0888187A (ja) | 半導体の気相成長装置及び方法 | |
| JPH08274033A (ja) | 気相成長方法および装置 | |
| JPS6389669A (ja) | 冷却型気相反応装置 | |
| JPS61198628A (ja) | タングステン膜の選択成長方法 | |
| JPH05144736A (ja) | 減圧気相成長装置 | |
| JPS6372111A (ja) | 半導体基板の温度調整方法 |