JPS61102727A - 膜形成装置 - Google Patents
膜形成装置Info
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- JPS61102727A JPS61102727A JP22417684A JP22417684A JPS61102727A JP S61102727 A JPS61102727 A JP S61102727A JP 22417684 A JP22417684 A JP 22417684A JP 22417684 A JP22417684 A JP 22417684A JP S61102727 A JPS61102727 A JP S61102727A
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は１例えばシリコン基板上に薄膜を形成する膜形
成装置に関する。
成装置に関する。
一般Ｋ 、 ＩＣ（ＩｎｔＨｒａｔｅｄ Ｃ１ｒｃｕ
ｉリプロセスには種々の金属膜および絶縁膜が用いられ
ていて、これにともない各種の膜形成技術が開発されて
いる。
ｉリプロセスには種々の金属膜および絶縁膜が用いられ
ていて、これにともない各種の膜形成技術が開発されて
いる。
ところで、 ＣＶＤ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕ
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法は、この膜形成技術の
一つとして開発されたもので、気相中の熱分解あるいは
化学反応を利用して基板上に薄膜を形成する手段であっ
て、多結晶シリコン膜および各種絶縁膜の形成に用いら
れる。
ｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法は、この膜形成技術の
一つとして開発されたもので、気相中の熱分解あるいは
化学反応を利用して基板上に薄膜を形成する手段であっ
て、多結晶シリコン膜および各種絶縁膜の形成に用いら
れる。
このＣＶＤ法は、他の方式に比べ膜形成速度が大きいこ
と、装置が比較的コンパクトかつ安価であること等によ
シ、広く使用されている。このＣＶＤ法には、常圧ＣＶ
Ｄ装置と減圧ＣＶＤ装置とがある。前者は、常圧下で膜
形成を行うものであって、加熱板（ウェハサセプタ）上
にウエノ・を水平に並べておき、上から反応ガスを導入
し、ウエノ・上での表面反応を利用して膜形成をするも
のであるが、ウェハとサセプタとの密着不良などによシ
再現住がよくない欠点をもっている。一方、減圧ＣＶＤ
装置は、第２図に示すようにウェハ（Ａ）・・・を反応
炉ω）内に縦に数ｎ間隔で並べて、ウニ・・をヒータ（
Ｃ）Ｋよシ直接加熱することにより膜形成するものであ
る。このようなウェハ（Ａ）・・・の配置が可能なのは
、減圧下では１反応ガス分子の平均自由行程が常圧下の
１０００〜１５００倍と長くなシ１反応ガスの拡散速度
が大きくなる結果１反応炉（Ｂ）内におけるガス濃度の
均一性がよくなることにある。したがって、この減圧Ｃ
ＶＤ装置においては、膜圧均一性は常圧ＣＶＤ法よりも
向上する。しかし１反応ガスの供給口（Ｄ）と排出口（
Ｅ）とが反応炉（Ｂ）の両端部にてＪＡ％しているので
、供給口（Ｄ）付近のウェハ（Ａ）と排出口（Ｅ）付近
のウェハ（Ａ）とでは反応ガスの分布に差が生じる。さ
らに、化学反応によ）生じた目的とする元素以外の派生
成分が、排出口（Ｅ）付近のウェハ（Ａ）・・・まで供
給されてしまう。
と、装置が比較的コンパクトかつ安価であること等によ
シ、広く使用されている。このＣＶＤ法には、常圧ＣＶ
Ｄ装置と減圧ＣＶＤ装置とがある。前者は、常圧下で膜
形成を行うものであって、加熱板（ウェハサセプタ）上
にウエノ・を水平に並べておき、上から反応ガスを導入
し、ウエノ・上での表面反応を利用して膜形成をするも
のであるが、ウェハとサセプタとの密着不良などによシ
再現住がよくない欠点をもっている。一方、減圧ＣＶＤ
装置は、第２図に示すようにウェハ（Ａ）・・・を反応
炉ω）内に縦に数ｎ間隔で並べて、ウニ・・をヒータ（
Ｃ）Ｋよシ直接加熱することにより膜形成するものであ
る。このようなウェハ（Ａ）・・・の配置が可能なのは
、減圧下では１反応ガス分子の平均自由行程が常圧下の
１０００〜１５００倍と長くなシ１反応ガスの拡散速度
が大きくなる結果１反応炉（Ｂ）内におけるガス濃度の
均一性がよくなることにある。したがって、この減圧Ｃ
ＶＤ装置においては、膜圧均一性は常圧ＣＶＤ法よりも
向上する。しかし１反応ガスの供給口（Ｄ）と排出口（
Ｅ）とが反応炉（Ｂ）の両端部にてＪＡ％しているので
、供給口（Ｄ）付近のウェハ（Ａ）と排出口（Ｅ）付近
のウェハ（Ａ）とでは反応ガスの分布に差が生じる。さ
らに、化学反応によ）生じた目的とする元素以外の派生
成分が、排出口（Ｅ）付近のウェハ（Ａ）・・・まで供
給されてしまう。
その結果、形成される膜の厚さ、成分等の不均一を招き
、ひいては、製品の品質低下および歩留低下をもたらし
ている。
、ひいては、製品の品質低下および歩留低下をもたらし
ている。
本発明は、上記事情を勘案してなされたもので。
ウェハ上に均一かつ所望成分の膜を形成することのでき
る膜形成装置を提供することを目的とする。
る膜形成装置を提供することを目的とする。
反応室を隔壁によって連接した３個の空間に分割し、そ
の中央の空間に被膜形成物を配設するとともに、残υの
二つの空間の一方から通孔を介して反応ガスを被膜形成
物に対して供給するとともに、残りの二つの空間の他方
から通孔を介して反応ガスを排出させるようにしたもの
である。
の中央の空間に被膜形成物を配設するとともに、残υの
二つの空間の一方から通孔を介して反応ガスを被膜形成
物に対して供給するとともに、残りの二つの空間の他方
から通孔を介して反応ガスを排出させるようにしたもの
である。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。
第１図は、この実施例の膜形成装置を示している。この
膜形成装置は１円筒状の反応室（１）と、この反応室（
１）の一端部に第１の絞り弁（２）を有する導入管（３
）を介して接続されたガス供給装ｆｌ（４１と１反応室
（１）の他端部に第２の絞り弁（５）を有する排気管（
６）を介して接続された例えば真空ポンプなどの排気装
置（７）と１反応室（１）内の上端部に長手方向が反応
室（１）の軸方向に沿って反応室（１）内部を密封して
分割するように配設され複数の円形の通孔（８）・・・
が穿設された板状の供給用仕切板（９）と１反応室（１
）内の下端部に長手方向が反応室（１）の軸方向に沿っ
て反応室（１）内部を密封して分割するように配設され
複数の円形の通孔１１１・・・が穿設された板状の排気
用仕切板（１１）と、この排気用仕切板（１１）上に載
置されつ応室（１）は１円筒管ａ４と、この円筒管側の
導入管（３）側の端部を封止する左側板αωと１円筒管
ａ◆の排気管（６）側の端部を封止する右側板（１Ｇと
１円筒管α養を外部から囲繞するように設置された抵抗
加熱ヒータαη・・・とからなっている。そして１反応
室（１）は、供給用仕切板（９）と排気用仕切板Ｉとに
よシ挾壕れた反応空間＋ｔｅと、供給用仕切板（９）よ
り上部の反応ガス供給空間ａ９と、排気用仕切板α】）
よシ下部の反応ガス排気空間四とからなっている。そう
して。
膜形成装置は１円筒状の反応室（１）と、この反応室（
１）の一端部に第１の絞り弁（２）を有する導入管（３
）を介して接続されたガス供給装ｆｌ（４１と１反応室
（１）の他端部に第２の絞り弁（５）を有する排気管（
６）を介して接続された例えば真空ポンプなどの排気装
置（７）と１反応室（１）内の上端部に長手方向が反応
室（１）の軸方向に沿って反応室（１）内部を密封して
分割するように配設され複数の円形の通孔（８）・・・
が穿設された板状の供給用仕切板（９）と１反応室（１
）内の下端部に長手方向が反応室（１）の軸方向に沿っ
て反応室（１）内部を密封して分割するように配設され
複数の円形の通孔１１１・・・が穿設された板状の排気
用仕切板（１１）と、この排気用仕切板（１１）上に載
置されつ応室（１）は１円筒管ａ４と、この円筒管側の
導入管（３）側の端部を封止する左側板αωと１円筒管
ａ◆の排気管（６）側の端部を封止する右側板（１Ｇと
１円筒管α養を外部から囲繞するように設置された抵抗
加熱ヒータαη・・・とからなっている。そして１反応
室（１）は、供給用仕切板（９）と排気用仕切板Ｉとに
よシ挾壕れた反応空間＋ｔｅと、供給用仕切板（９）よ
り上部の反応ガス供給空間ａ９と、排気用仕切板α】）
よシ下部の反応ガス排気空間四とからなっている。そう
して。
導入管（３）の一端部は１反応ガス供給空間（ＩＩＫ開
口するとともに、排気管（６）の一端部は１反応ガス排
気窓間四に開口している。また、ウェハ（１２１・・・
は。
口するとともに、排気管（６）の一端部は１反応ガス排
気窓間四に開口している。また、ウェハ（１２１・・・
は。
それらの主面が円筒管Ｑ４）の軸線方向に直交するよう
に支持台（１階に保持されるようになっている。
に支持台（１階に保持されるようになっている。
上記構成の膜形成装置において、まず、第１の絞シ弁（
２）を閉め、第２の絞シ弁（５）を開いた状態で。
２）を閉め、第２の絞シ弁（５）を開いた状態で。
排気装置（７）を起動し１反応室（１）内を０．５〜１
．０ Ｔｏｒｒにまで減圧する。ついで、第１の絞シ弁
（２）を開け。
．０ Ｔｏｒｒにまで減圧する。ついで、第１の絞シ弁
（２）を開け。
反応ガスをガス供給装［（４）から導入管（３）ｆ、経
由して反応室（１）Ｋ供給する。このとき、抵抗加熱ヒ
ータαη・・・Ｋよシ反応空間（１８１内に格納されて
いるウェハ（１７Ｊ・・・を例えば６００°Ｃ以上に加
熱する。すると。
由して反応室（１）Ｋ供給する。このとき、抵抗加熱ヒ
ータαη・・・Ｋよシ反応空間（１８１内に格納されて
いるウェハ（１７Ｊ・・・を例えば６００°Ｃ以上に加
熱する。すると。
反応ガスは、矢印で示すように１反応ガス供給空間■か
ら通孔（８）・・・を通過して反応空間αａに導入され
、ウェハ醤・・・の表面に達し、化学反応によ）所望の
分子が堆積する。しかして、化学反応によシ生じた派生
物及び過剰な反応ガスは１通孔（【α・・・を経由して
、すみやかに反応空間（慢から反応ガス排気空間四に排
出された後、排気管（６）を経由して排気装置（７）に
吸収される。
ら通孔（８）・・・を通過して反応空間αａに導入され
、ウェハ醤・・・の表面に達し、化学反応によ）所望の
分子が堆積する。しかして、化学反応によシ生じた派生
物及び過剰な反応ガスは１通孔（【α・・・を経由して
、すみやかに反応空間（慢から反応ガス排気空間四に排
出された後、排気管（６）を経由して排気装置（７）に
吸収される。
このように、この実施例においては１反応ガスは、まず
反応ガス供給空間（１９にて均一に分散した後、供給用
仕切板（９）を介してウエノ・ｕ２１・・・の表面に達
する。それゆえ、反応空間１１１Ｇにおける反応ガス濃
度分布が均一化する。また、化学反応後の派生物は、た
だちに排出されるので、他のウエノ・αり・・・の化学
反応に悪影響を及ぼすことがない。したがって ４；（
産性を犠牲にすることなく、膜厚均一性を向上させるこ
とができる。とりわけ、リン（Ｐ）。
反応ガス供給空間（１９にて均一に分散した後、供給用
仕切板（９）を介してウエノ・ｕ２１・・・の表面に達
する。それゆえ、反応空間１１１Ｇにおける反応ガス濃
度分布が均一化する。また、化学反応後の派生物は、た
だちに排出されるので、他のウエノ・αり・・・の化学
反応に悪影響を及ぼすことがない。したがって ４；（
産性を犠牲にすることなく、膜厚均一性を向上させるこ
とができる。とりわけ、リン（Ｐ）。
ヒ素（Ａｓ）などの不純物を含む多結晶ンリコン膜の形
成において格別の効果を奏する。すなわち、この場合、
ホスフィン（ＰＨ１） 、アルシン（ＡｓＨ，）などの
微量のガスをモノシラン（ＳｉＨ４）とともに反応空間
賭に４ｐ人するが、モノシランのみを導入する場合に比
べて、モノシランのウエノ・０−・・・上での分解反応
が、微性のＰ、Ａ３の存在により抑制される。
成において格別の効果を奏する。すなわち、この場合、
ホスフィン（ＰＨ１） 、アルシン（ＡｓＨ，）などの
微量のガスをモノシラン（ＳｉＨ４）とともに反応空間
賭に４ｐ人するが、モノシランのみを導入する場合に比
べて、モノシランのウエノ・０−・・・上での分解反応
が、微性のＰ、Ａ３の存在により抑制される。
したがって、ホスフィン及びアルジノのガス濃度分布が
わずかでも不均一となっている場合には。
わずかでも不均一となっている場合には。
形成される膜厚均一性に悪ＺＷを及ぼす。しかし。
この実施例においては１反応′？間（ｌｅにおいて反応
ガスを厳密に均一に制御することができるので。
ガスを厳密に均一に制御することができるので。
膜厚が確実に均一になるように膜形成することができる
。
。
なお、上記実施例においては１反応室（１１は１円筒状
であるが、これに限定されることなく、例えば角筒状な
ど任意形状でよい。また、通孔（８）・・・。
であるが、これに限定されることなく、例えば角筒状な
ど任意形状でよい。また、通孔（８）・・・。
（ｌ（ト・・についても円形に限ることなく、長穴状の
貫ゴｌ孔でもよい。さらに１反応ガスは、上記実施例の
ように、上から下に流すことなく、下から上に向って供
給してもよい。
貫ゴｌ孔でもよい。さらに１反応ガスは、上記実施例の
ように、上から下に流すことなく、下から上に向って供
給してもよい。
本発明の膜形成装置は、反応ガス濃度分布を厳密に均一
化することができるとともに、反応後の派生ガスをただ
ちに排出するようにしているので。
化することができるとともに、反応後の派生ガスをただ
ちに排出するようにしているので。
ビ１産性を犠牲にすることなく、膜厚均一性を向上させ
ることができる。とりやけ、不純物を含む、膜形成にお
いて格別の効果を奏す唇。
ることができる。とりやけ、不純物を含む、膜形成にお
いて格別の効果を奏す唇。
第１図は本発明の一実施例の膜形成装置の所間正面図、
第２図は従来の膜形成装置の断面正面図である。 （１）：反応室、 包）：ガス供給装置。 （７）：排気装置、 （８）、 （１０：通 孔。 （９）：供給用仕切板（第１の隔壁）。 α１）：排気用仕切板（第２の隔壁）。 ０ｚ：ウェハ（被膜形成物）、 ａ７）：抵抗加熱ヒータ（加熱装設）。 代ｌ、ｉｊ人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名） 第１図 ！９ 第２図 ＝：＝＝ヨ≦至＝コ
第２図は従来の膜形成装置の断面正面図である。 （１）：反応室、 包）：ガス供給装置。 （７）：排気装置、 （８）、 （１０：通 孔。 （９）：供給用仕切板（第１の隔壁）。 α１）：排気用仕切板（第２の隔壁）。 ０ｚ：ウェハ（被膜形成物）、 ａ７）：抵抗加熱ヒータ（加熱装設）。 代ｌ、ｉｊ人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名） 第１図 ！９ 第２図 ＝：＝＝ヨ≦至＝コ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 通孔が穿設された第１の隔壁及び通孔が穿設された第
２の隔壁を有し上記第１の隔壁及び上記第２の隔壁によ
り被膜形成物が配設される第１の空間並びにこの第１の
空間を挾む両側に設けられた第２の空間及び第３の空間
が形成された反応室と、上記第２の空間及び上記第３の
空間の うちいずれか一方に接続され上記通孔を介して反応ガス
を上記第１の空間に導入させるガス供給装置と、上記第
２の空間及び上記第３の空間のうち上記ガス供給装置に
接続されていない他方に接続され上記通孔を介して上記
第１の空間内の反応ガスを排出させる排気装置と、上記
第１の空間に配設されている被膜形成物を加熱する加熱
装置とを具備することを特徴とする膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22417684A JPS61102727A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 膜形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22417684A JPS61102727A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 膜形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61102727A true JPS61102727A (ja) | 1986-05-21 |
Family
ID=16809714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22417684A Pending JPS61102727A (ja) | 1984-10-26 | 1984-10-26 | 膜形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61102727A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02161720A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-21 | Nec Corp | 減圧気相成長装置 |
| US7229242B2 (en) | 2000-10-24 | 2007-06-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | System and method for unloading bulk powder from large bulk containers |
-
1984
- 1984-10-26 JP JP22417684A patent/JPS61102727A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02161720A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-21 | Nec Corp | 減圧気相成長装置 |
| US7229242B2 (en) | 2000-10-24 | 2007-06-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | System and method for unloading bulk powder from large bulk containers |
| US7244087B2 (en) | 2000-10-24 | 2007-07-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | System and method for unloading bulk powder from large bulk containers |
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