JP2000173927A - Parallel plate type cvd film formation equipment and method of forming the film - Google Patents

Parallel plate type cvd film formation equipment and method of forming the film

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JP2000173927A
JP2000173927A JP10343364A JP34336498A JP2000173927A JP 2000173927 A JP2000173927 A JP 2000173927A JP 10343364 A JP10343364 A JP 10343364A JP 34336498 A JP34336498 A JP 34336498A JP 2000173927 A JP2000173927 A JP 2000173927A
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JP
Japan
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parallel plate
gas
cvd film
shower head
wafer
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Japanese (ja)
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Yasutaka Nagakari
靖貴 永仮
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Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a parallel plate type CVD film formation equipment which can prevent generation of particles due to the peeling of a CVD film. SOLUTION: This CVD film formation equipment has, in a reaction chamber, an upper parallel plate 60 having a hollow part 38 inside, a lower parallel plate 28 which is located below the upper plate face to face with it to be mounted with a wafer, and a lifter 30 for moving the lower plate up and down against the upper one. The upper plate is provided with a first gas inlet 36 and a second gas inlet 62, both being formed on an upper face of the plate, and a shower head 64 extended over almost the entire surface of a lower face. The shower head has partition walls 74 for separating a peripheral region from a central region. A first cleaning gas is let in through the first gas inlet and is passed through the hollow part to be diffused from the central region of the shower head. The second gas inlet is connected to a gas lead-in pipe 66 which is passed through the hollow part and has a gas outlet 68 in the peripheral region of the shower head. A second cleaning gas which is different in composition from the first gas is introduced through the second gas inlet and is diffused into the reaction chamber from the peripheral region of the shower head.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、平行平板型CVD
成膜装置及びCVD膜の成膜方法に関し、更に詳細に
は、CVD膜の膜剥がれによるパーティクルの発生を防
止した平行平板型CVD成膜装置及びCVD膜の成膜方
法に関するものである。
The present invention relates to a parallel plate type CVD.
The present invention relates to a film forming apparatus and a method of forming a CVD film, and more particularly to a parallel plate type CVD film forming apparatus and a method of forming a CVD film which prevent generation of particles due to peeling of the CVD film.

【0002】[0002]

【従来の技術】ウエハ上にCVD法により薄膜を成膜す
るCVD成膜装置は、種々の形式があって、それぞれ、
特徴を有するものの、CVD成膜装置の一つとして、構
造が比較的簡易で操作が容易な平行平板型CVD成膜装
置が広く使用されている。
2. Description of the Related Art There are various types of CVD film forming apparatuses for forming a thin film on a wafer by a CVD method.
Although having features, a parallel plate type CVD film forming apparatus having a relatively simple structure and easy operation is widely used as one of the CVD film forming apparatuses.

【0003】ここで、図4から図7を参照して、従来の
平行平板型CVD成膜装置の構成を説明する。図4はC
VD成膜装置の全体的構成を説明する平面図、図5は従
来の平行平板型CVD成膜装置の反応室の構造を示す模
式的断面図、図6は上部平行平板及び下部平行平板の構
造を示す模式的断面図、及び図7(a)はシャワーヘッ
ドの斜視図、図7(b)はシャワーヘッドの平面図であ
る。従来のCVD成膜装置10は、CVD法によりCV
D膜を成膜する反応室12と、反応室12に第1のゲー
トバルブ14を介して連通し、かつウエハの搬送ロボッ
ト15を備えたロードロック室16と、ロードロック室
12に隣接するウエハ位置合わせ室18と、ロードロッ
ク室16のウエハ搬入出口に設けられた第2のゲートバ
ルブ20とを有する。ウエハ位置合わせ室18では、ウ
エハのオリエンテーション・フラットを基準にして、反
応室12に送入するウエハの向きを調整する部屋であ
る。ウエハWを収容したカセット22は、第2のゲート
バルブ20を介してロードロック室12の前方に配置さ
れる。
Here, the configuration of a conventional parallel plate type CVD film forming apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows C
FIG. 5 is a plan view illustrating the overall configuration of a VD film forming apparatus, FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating the structure of a reaction chamber of a conventional parallel plate type CVD film forming apparatus, and FIG. 6 is a structure of an upper parallel plate and a lower parallel plate. FIG. 7A is a perspective view of a shower head, and FIG. 7B is a plan view of the shower head. The conventional CVD film forming apparatus 10 uses a CV
A reaction chamber 12 for forming a D film, a load lock chamber 16 communicating with the reaction chamber 12 via a first gate valve 14 and having a wafer transfer robot 15, and a wafer adjacent to the load lock chamber 12. It has a positioning chamber 18 and a second gate valve 20 provided at a wafer loading / unloading port of the load lock chamber 16. The wafer positioning chamber 18 is a room for adjusting the direction of the wafer to be fed into the reaction chamber 12 with reference to the orientation flat of the wafer. The cassette 22 containing the wafer W is disposed in front of the load lock chamber 12 via the second gate valve 20.

【0004】反応室12は、図5に示すように、第1の
ゲートバルブ14を介してロードロック室16と連通す
る開口を側壁の一方に有するチャンバ24と、チャンバ
24内の上部に配置された上部平行平板26と、上部平
行平板26と対をなして、上部平行平板26と対向して
下方に配置され、ウエハを載置させる下部平行平板28
と、下部平行平板28を上部平行平板26に向けて昇降
させるリフター30を有する。また、第1のゲートバル
ブ14とは反対側の反応室12の側壁には、反応室12
を真空吸引する排気系が接続されており、排気系は真空
ポンプ(図示せず)と、真空ポンプと反応室12とを接
続する排気管32と、排気管32に設けられたAPC装
置34(反応室12の自動圧力制御装置)とから構成さ
れている。平行平板26の内部中空部を経由し反応室1
2にガスを導入するガス入口36が、上部平行平板26
の上面に設けてある。
As shown in FIG. 5, the reaction chamber 12 has a chamber 24 having an opening communicating with the load lock chamber 16 via a first gate valve 14 on one of the side walls, and an upper portion in the chamber 24. Upper parallel flat plate 26, and a lower parallel flat plate 28, which is paired with the upper parallel flat plate 26, is disposed below and opposed to the upper parallel flat plate 26, and has a wafer mounted thereon.
And a lifter 30 for raising and lowering the lower parallel plate 28 toward the upper parallel plate 26. In addition, a reaction chamber 12 is provided on a side wall of the reaction chamber 12 opposite to the first gate valve 14.
The exhaust system is connected to a vacuum pump (not shown), an exhaust pipe 32 connecting the vacuum pump to the reaction chamber 12, and an APC device 34 ( Automatic pressure control device for the reaction chamber 12). Reaction chamber 1 through the internal hollow portion of parallel plate 26
The gas inlet 36 for introducing the gas into the upper parallel plate 26
Is provided on the upper surface.

【0005】上部平行平板26は、図6に示すように、
内部が中空の平板状の電極であって、上部中央にガス入
口36を有し、内部の中空部38にはガス入口36と対
向する位置に邪魔板40、邪魔板40の下方には、シャ
ワーヘッド42を備え、ガスを分散しつつ流出させるよ
うになっている。ガス入口36は、成膜用反応ガスを導
入する反応ガス入口44、不活性ガスを導入する不活性
ガス入口46、及びクリーニング用ガスを導入するクリ
ーニング用ガス入口48から構成されている。シャワー
ヘッド42は、図7(a)及び(b)に示すように、球
面の一部からなる皿状の曲面板に多数のガス出口孔50
を有するもので、図7に示すように、多数のガス出口孔
50をほぼ一様な分布で有する。下部平行平板28は、
図6に示すように、ウエハWの成膜面を上にして中央の
凹部に収容するようになっている。
[0005] As shown in FIG.
The inside is a hollow plate-shaped electrode, which has a gas inlet 36 at the upper center, and a baffle plate 40 at a position facing the gas inlet 36 in the hollow portion 38 inside, and a shower below the baffle plate 40. A head 42 is provided to allow gas to flow out while being dispersed. The gas inlet 36 includes a reaction gas inlet 44 for introducing a film forming reaction gas, an inert gas inlet 46 for introducing an inert gas, and a cleaning gas inlet 48 for introducing a cleaning gas. As shown in FIGS. 7A and 7B, the shower head 42 has a large number of gas outlet holes 50 formed in a dish-shaped curved plate formed of a part of a spherical surface.
As shown in FIG. 7, the gas outlet holes 50 have a substantially uniform distribution. The lower parallel plate 28
As shown in FIG. 6, the wafer W is housed in a central recess with the film-forming surface thereof facing upward.

【0006】ガス入口36から導入されたガスは、邪魔
板40に衝突して中空部38の周辺に向け一様に分散
し、チャンバ24の側壁と邪魔板40の外縁との間を通
ってシャワーヘッド42に向かい、シャワーヘッド42
の多数のガス出口孔50を通って一様な分布でウエハに
衝突し、次いで排気系によりチャンバ24から排気され
る。
The gas introduced from the gas inlet 36 collides with the baffle plate 40 and is uniformly dispersed toward the periphery of the hollow portion 38, and passes between the side wall of the chamber 24 and the outer edge of the baffle plate 40 to shower. Head to the head 42, the shower head 42
Impacts the wafer in a uniform distribution through a number of gas outlet holes 50, and then is exhausted from chamber 24 by an exhaust system.

【0007】以下に、図4から図6を参照して、上述の
平行平板型CVD成膜装置10(以下、CVD成膜装置
10と言う)を使って、CVD膜を成膜する従来の成膜
方法を説明する。 (1)CVD成膜装置10のロードロック室16の第2
のゲートバルブ20の前に、Siウエハを収容したカセ
ット22をセットする。 (2)先ず、第2のゲートバルブ20を開放してロード
ロック室15に、ウエハWを搬入する。 (3)ロードロック室12専用の真空ポンプ(図示せ
ず)を起動してロードロック室12内の圧力を反応室1
2内の圧力とほぼ同じ圧力になるように真空吸引する。 (4)ロードロック室12を真空引きして減圧にした
後、ウエハWのオリエンテーション・フラットの位置合
わせをウエハ位置合わせ室18で行う。
Referring to FIGS. 4 to 6, a conventional CVD method for forming a CVD film using the above-mentioned parallel plate type CVD film forming apparatus 10 (hereinafter, referred to as CVD film forming apparatus 10) will be described. The film method will be described. (1) The second of the load lock chamber 16 of the CVD film forming apparatus 10
A cassette 22 accommodating a Si wafer is set in front of the gate valve 20 of FIG. (2) First, the second gate valve 20 is opened, and the wafer W is loaded into the load lock chamber 15. (3) A vacuum pump (not shown) dedicated to the load lock chamber 12 is activated to reduce the pressure in the load lock chamber 12 to the reaction chamber 1.
Vacuum suction is performed so that the pressure becomes almost the same as the pressure in 2. (4) After the load lock chamber 12 is evacuated to a reduced pressure, the orientation flat of the wafer W is aligned in the wafer alignment chamber 18.

【0008】(5)第1のゲートバルブ14を開放し、
搬送ロボット15により反応室12内にウエハWを搬送
する。ウエハWは、図6に示すように、反応室12内の
下部平行平板28に配置される。 (6)反応室12内の圧力をCVD膜、例えばメタルC
VD膜の成膜に適した圧力に調整し、反応室12に反応
ガスを流して、CVD膜をウエハW上に成膜する。 (7)CVD膜の成膜が終了したら、反応室12内を排
気系によって真空引きする。 (8)反応室12内の反応ガスを完全に除去するため
に、不活性ガス入口46から不活性ガスを導入して反応
室12内をパージする。
(5) Open the first gate valve 14,
The wafer W is transferred into the reaction chamber 12 by the transfer robot 15. The wafer W is placed on the lower parallel flat plate 28 in the reaction chamber 12, as shown in FIG. (6) The pressure in the reaction chamber 12 is increased by a CVD film, for example, metal C.
The pressure is adjusted to a pressure suitable for the formation of the VD film, and a reaction gas is flown into the reaction chamber 12 to form a CVD film on the wafer W. (7) After the formation of the CVD film, the inside of the reaction chamber 12 is evacuated by an exhaust system. (8) In order to completely remove the reaction gas in the reaction chamber 12, an inert gas is introduced from the inert gas inlet 46 to purge the inside of the reaction chamber 12.

【0009】(9)再度、反応室12内を真空引きし、
ロードロック室16と同じ圧力にする。 (10)第1のゲートバルブ14を開放して、反応室1
2からロードロック室16にウエハWを搬出する。 (11)不活性ガスをロードロック室16に導入するこ
とにより、ロードロック室16内を大気圧と同じ圧力に
する。 (12)ロードロック室16からウエハWを搬出して、
カセット22に回収する。 (13)反応室12内でウエハ上にメタルCVD膜を成
膜する過程で、同時に反応室12の側壁にも、膜が生
成、付着する。そこで、少なくとも1枚のウエハのCV
D膜の成膜終了毎に、クリーニング用ガス入口48から
反応室12内にクリーニングガスを導入して、反応室1
2の側壁の付着物を除去する。以上により、一枚のウエ
ハに対するCVD膜の成膜工程が終了する。
(9) The inside of the reaction chamber 12 is evacuated again,
The pressure is made the same as that of the load lock chamber 16. (10) Open the first gate valve 14 and set the reaction chamber 1
Then, the wafer W is unloaded from the load lock chamber 16 to the load lock chamber 16. (11) The inside of the load lock chamber 16 is brought to the same pressure as the atmospheric pressure by introducing an inert gas into the load lock chamber 16. (12) Unload the wafer W from the load lock chamber 16,
Collected in cassette 22. (13) In the process of forming a metal CVD film on a wafer in the reaction chamber 12, a film is simultaneously generated and adhered to the side wall of the reaction chamber 12. Therefore, the CV of at least one wafer
Each time the D film is formed, a cleaning gas is introduced into the reaction chamber 12 from the cleaning gas inlet 48, and the reaction chamber 1
2. Remove the deposits on the side walls of No. 2. Thus, the step of forming a CVD film on one wafer is completed.

【0010】ところで、上述した従来の平行平板型CV
D成膜装置では、CVD膜が、図8に示すように、ウエ
ハの上面に加えて側面まで成膜される一方、ウエハ裏面
には成膜されない。そのために、ウエハの搬送時にウエ
ハの側面に与えられる種々の衝撃により、CVD膜の膜
剥がれが生じるという問題があった。特に、ストレスの
大きいメタル系のCVD膜では、膜剥がれの現象が著し
かった。膜剥がれが生じると、パーティクルの発生を招
き、後続のプロセスの支障となることが多い。
Incidentally, the above-mentioned conventional parallel plate type CV
In the D film forming apparatus, as shown in FIG. 8, the CVD film is formed not only on the upper surface of the wafer but also on the side surface, but not on the back surface of the wafer. For this reason, there is a problem that the CVD film is peeled off due to various impacts applied to the side surface of the wafer when the wafer is transferred. In particular, in a metal-based CVD film having a large stress, the phenomenon of film peeling was remarkable. When the film is peeled off, particles are generated and often hinder the subsequent process.

【0011】そこで、従来は、この膜剥がれを防止する
ために、次のような方法が採用されていた。即ち、ウエ
ハ全面にレジスト膜を成膜した後、フォトリソグラフィ
・プロセスを用いてウエハ周辺部のレジスト膜のみを除
去してウエハ周辺部のCVD膜を露出させ、次いで露出
したウエハ周辺部のCVD膜をドライエッチング装置に
よって除去する。このように、膜剥がれを引き起こすウ
エハ周辺部のCVD膜を予め除去しておくことにより、
CVD膜の膜剥がれの発生を未然に防止する方法が、従
来、取られて来た。
Therefore, conventionally, the following method has been adopted in order to prevent this film peeling. That is, after a resist film is formed on the entire surface of the wafer, only the resist film at the peripheral portion of the wafer is removed using a photolithography process to expose the CVD film at the peripheral portion of the wafer, and then the exposed CVD film at the peripheral portion of the wafer. Is removed by a dry etching apparatus. As described above, by previously removing the CVD film in the peripheral portion of the wafer that causes the film peeling,
Conventionally, a method for preventing the occurrence of film peeling of a CVD film has been adopted.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の膜剥がれ防止方法では、CVD成膜工程からドライエ
ッチング工程までの間に、いくつかの装置による処理を
要し、その間にCVD膜の膜剥がれが起こり、パーティ
クル発生の原因になるという問題があった。また、フォ
トリソグラフィ・プロセス、ドライエッチング・プロセ
スで、それぞれ、露光装置、ドライエッチング装置を使
用しなければならず、設備費及び運転費の増大を招き、
CVD膜を経済的に成膜することが難しいという問題が
あった。
However, the above-mentioned conventional method for preventing film peeling requires processing by several devices between the CVD film forming step and the dry etching step. There has been a problem that peeling occurs and causes generation of particles. In addition, in the photolithography process and the dry etching process, it is necessary to use an exposure apparatus and a dry etching apparatus, respectively.
There is a problem that it is difficult to economically form a CVD film.

【0013】そこで、本発明の目的は、CVD膜の膜剥
がれによるパーティクル発生を防止するようにした平行
平板型CVD成膜装置及びCVD膜の成膜方法を提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a parallel plate type CVD film forming apparatus and a method of forming a CVD film which prevent generation of particles due to peeling of the CVD film.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る平行平板型CVD成膜装置は、内部に
中空部を有する上部平行平板と、上部平行平板と対向し
て下方に配置され、ウエハを載置させる下部平行平板
と、下部平行平板を上部平行平板に向けて昇降させるリ
フターとを反応室内に有し、上部平行平板が、第1のク
リーニング用ガスを含むガスを導入するために上面の中
央に設けられた第1のガス入口と、下面のほぼ全面にわ
たり延在するシャワーヘッドとを備え、ガスをガス入口
から導入し、中空部を経由して、シャワーヘッドから分
散させつつ流出させるようにしている、平行平板型CV
D成膜装置において、上部平行平板は、第1のガス入口
とは別に設けられた第2のガス入口と、第2のガス入口
に接続され、中空部を貫通してシャワーヘッド周辺領域
にガス出口を有するガス導入管と、シャワーヘッド周辺
領域とシャワーヘッド中央領域とを区画する隔壁を有す
シャワーヘッドとを備え、第2のガス入口から第1のク
リーニング用ガスとは異なる組成の第2のクリーニング
用ガスを導入することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a parallel plate type CVD film forming apparatus according to the present invention comprises an upper parallel plate having a hollow portion therein, and a lower plate facing the upper parallel plate. A lower parallel flat plate on which a wafer is placed and a lifter for raising and lowering the lower parallel flat plate toward the upper parallel flat plate are provided in the reaction chamber, and the upper parallel flat plate introduces a gas containing a first cleaning gas. A first gas inlet provided at the center of the upper surface, and a shower head extending over substantially the entire lower surface. The gas is introduced from the gas inlet and dispersed from the shower head via the hollow portion. Parallel plate type CV which is made to flow while flowing
In the D film forming apparatus, the upper parallel plate is connected to the second gas inlet provided separately from the first gas inlet and the second gas inlet, and penetrates through the hollow portion to form a gas into the shower head peripheral region. A second gas inlet pipe having an outlet; and a shower head having a partition partitioning a shower head peripheral area and a shower head central area, and a second gas inlet having a different composition from the first cleaning gas through the second gas inlet. The cleaning gas is introduced.

【0015】本発明の平行平板型CVD成膜装置では、
反応室内でCVD膜をウエハ上に成膜した後、不活性ガ
スを導入してシャワーヘッドの中央領域から流出させ、
反応室内をパージして、反応ガスを反応室から除去す
る。次いで、リフターを起動して下部平行平板を上部平
行平板に接近させた後、シャワーヘッドからの不活性ガ
スの流出を継続しつつ、第2のクリーニング用ガス入口
から第1のクリーニング用ガスとは異なる第2のクリー
ニング用ガスを導入し、シャワーヘッドの周辺領域から
流出させる。ウエハ中央領域は不活性ガスの流出により
正圧に維持されているので、第2のクリーニング用ガス
は圧力の低いウエハ周辺部に沿って流れるので、これに
より、ウエハ周辺部に成膜されたCVD膜は、エッチン
グ除去される。好適には、第2のクリーニング用ガスと
して、平行平板型CVD成膜装置でウエハ上に成膜する
CVD膜をエッチングするエッチングガスを導入する。
In the parallel plate type CVD film forming apparatus of the present invention,
After the CVD film is formed on the wafer in the reaction chamber, an inert gas is introduced and flows out from the central region of the shower head,
The reaction chamber is purged to remove reaction gas from the reaction chamber. Next, after the lower parallel plate is brought closer to the upper parallel plate by activating the lifter, while the outflow of the inert gas from the shower head is continued, the first cleaning gas is supplied from the second cleaning gas inlet. A different second cleaning gas is introduced and flows out of the area around the showerhead. Since the wafer central region is maintained at a positive pressure due to the outflow of the inert gas, the second cleaning gas flows along the peripheral portion of the wafer having a low pressure. The film is etched away. Preferably, as the second cleaning gas, an etching gas for etching a CVD film formed on a wafer by a parallel plate type CVD film forming apparatus is introduced.

【0016】本発明に係るCVD膜の成膜方法は、上述
の本発明に係る平行平板型CVD成膜装置を使ってウエ
ハ上にCVD膜を成膜する方法であって、反応室内でC
VD膜をウエハ上に成膜するステップと、不活性ガスを
導入してシャワーヘッドの中央領域から流出させて反応
室内をパージし、反応ガスを反応室から除去するステッ
プと、リフターを起動して下部平行平板を上部平行平板
に接近させるステップと、下部平行平板を上部平行平板
に接近させた状態で、シャワーヘッドの中央領域から不
活性ガスの流出を継続しつつ、第2のクリーニング用ガ
ス入口から第1のクリーニング用ガスとは異なる第2の
クリーニング用ガスを導入し、シャワーヘッドの周辺領
域から流出させるステップと、ウエハを反応室から搬出
した後、第1のクリーニング用ガスを導入して、反応室
の室壁をクリーニングするステップとを備えることを特
徴としている。
A method for forming a CVD film according to the present invention is a method for forming a CVD film on a wafer by using the above-mentioned parallel plate type CVD film forming apparatus according to the present invention.
Forming a VD film on the wafer, introducing an inert gas to flow out of the central region of the shower head to purge the reaction chamber, and removing the reaction gas from the reaction chamber; A step of bringing the lower parallel plate closer to the upper parallel plate; and, while keeping the lower parallel plate closer to the upper parallel plate, flowing out the inert gas from the central region of the shower head while maintaining the second cleaning gas inlet. Introducing a second cleaning gas different from the first cleaning gas from the above, and letting it flow out of the peripheral area of the shower head; and, after unloading the wafer from the reaction chamber, introducing the first cleaning gas. Cleaning the chamber wall of the reaction chamber.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細
に説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係るCVD成膜装置の実施形
態の一例であって、図1は本実施形態例のCVD成膜装
置の要部、即ち上部平行平板の構成を示す模式的断面
図、及び図2(a)は本実施形態例の上部平行平板に設
けるシャワーヘッドの斜視図、図2(b)はシャワーヘ
ッドの平面図である。本実施形態例のCVD成膜装置
は、上部平行平板及びシャワーヘッドの構成を除いて、
図4から図6に示した従来のCVD成膜装置10と同じ
構成を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiment Example This embodiment is an example of an embodiment of a CVD film forming apparatus according to the present invention, and FIG. 1 shows a main part of the CVD film forming apparatus of this embodiment, that is, a configuration of an upper parallel plate. FIG. 2A is a schematic cross-sectional view, FIG. 2A is a perspective view of a shower head provided on the upper parallel flat plate of this embodiment, and FIG. 2B is a plan view of the shower head. Except for the configuration of the upper parallel flat plate and the shower head, the CVD film forming apparatus of the present embodiment is
It has the same configuration as the conventional CVD film forming apparatus 10 shown in FIGS.

【0018】本実施形態例のCVD成膜装置に設ける上
部平行平板60は、図6に示す上部平行平板26の構成
に加えて、図1に示すように、クリーニング用ガス入口
48とは別に、上部平行平板26の対向する上面周辺部
2箇所に設けられた第2のクリーニング用ガス入口62
と、図7に示す従来のシャワーヘッド42とは構成の異
なるシャワーヘッド64とを備えている。第2のクリー
ニングガス入口62に接続された導入管66は、上部平
行平板60内の中空部38を貫通して、ガス出口68を
シャワーヘッド64の周辺部に有する。
The upper parallel plate 60 provided in the CVD film forming apparatus of this embodiment is different from the upper parallel plate 26 shown in FIG. 6 in addition to the cleaning gas inlet 48 as shown in FIG. Second cleaning gas inlets 62 provided at two locations on the upper surface of the upper parallel plate 26 that are opposed to each other.
And a shower head 64 having a different configuration from the conventional shower head 42 shown in FIG. The introduction pipe 66 connected to the second cleaning gas inlet 62 penetrates through the hollow portion 38 in the upper parallel plate 60, and has a gas outlet 68 on the periphery of the shower head 64.

【0019】シャワーヘッド64は、図2に示すよう
に、図7に示す従来のシャワーヘッド42の構成に加え
て、シャワーヘッド周辺領域70をシャワーヘッド中央
領域72から区画する円筒状の隔壁74を備えている。
シャワーヘッド周辺領域70及びシャワーヘッド中央領
域74には、多数のガス出口孔50が従来のシャワーヘ
ッド42と同様に一様な分布で設けてある。
As shown in FIG. 2, the shower head 64 has a cylindrical partition wall 74 for dividing the shower head peripheral region 70 from the shower head central region 72 in addition to the structure of the conventional shower head 42 shown in FIG. Have.
A large number of gas outlet holes 50 are provided in the shower head peripheral region 70 and the shower head central region 74 with a uniform distribution similarly to the conventional shower head 42.

【0020】次に、図1及び図4を参照して、本実施形
態例のCVD成膜装置を使ってCVD膜を成膜する方法
を説明する。先ず、前述した従来の成膜方法と同じ手順
で、反応室12内でCVD膜をウエハ上に成膜する。 (1)CVD膜の成膜の終了後、反応室12内の反応ガ
スを完全に除去するために、不活性ガス入口46から不
活性ガス、例えば窒素ガスを導入して反応室12内をパ
ージする。 (2)次に、リフター30を起動して下部平行平板28
を上部平行平板60に近づけ、その間隔を広くとも1m
m以下にする。 (3)次に、シャワーヘッド64の中央領域72から不
活性ガスを流出させつつ、第2のクリーニング用ガス入
口62から第1のクリーニング用ガスとは異なる第2の
クリーニング用ガスを導入し、シャワーヘッド64の周
辺領域70から流出させる。この際、ウエハ中央領域
は、不活性ガスの流出により正圧になっており、第2の
クリーニング用ガスは、圧力の低いウエハ周辺部に沿っ
て流れ、圧力の高いウエハ中央領域に流れ込むようなこ
とは生じない。したがって、第2のクリーニング用ガス
は、ウエハ周辺部に沿って流れる。これにより、ウエハ
周辺部に成膜されたCVD膜は、図3に示すように、エ
ッチング除去される。
Next, a method for forming a CVD film using the CVD film forming apparatus of the embodiment will be described with reference to FIGS. First, a CVD film is formed on a wafer in the reaction chamber 12 in the same procedure as the above-described conventional film forming method. (1) After the completion of the CVD film formation, an inert gas, for example, a nitrogen gas is introduced from the inert gas inlet 46 to purge the inside of the reaction chamber 12 in order to completely remove the reaction gas in the reaction chamber 12. I do. (2) Next, the lifter 30 is activated to activate the lower parallel plate 28.
Close to the upper parallel plate 60, and make the distance at most 1 m.
m or less. (3) Next, a second cleaning gas different from the first cleaning gas is introduced from the second cleaning gas inlet 62 while the inert gas flows out from the central region 72 of the shower head 64, The water flows out from the peripheral area 70 of the shower head 64. At this time, the wafer central region has a positive pressure due to the outflow of the inert gas, and the second cleaning gas flows along the peripheral portion of the wafer having a low pressure and flows into the central region of the wafer having a high pressure. Nothing happens. Therefore, the second cleaning gas flows along the periphery of the wafer. Thus, the CVD film formed on the peripheral portion of the wafer is removed by etching as shown in FIG.

【0021】以下、前述した従来の成膜方法と同様な手
順で同様にして、ウエハWを反応室12から搬出し、次
いで反応室12を第1のクリーニング用ガスでクリーニ
ングする。本実施形態例では、ウエハ周辺部のCVD膜
の除去のために、第2のクリーニング用ガスを既に導入
しているので、それにより反応室12のチャンバ24の
壁面がかなりクリーニングされているので、第1のクリ
ーニング用ガスの導入量が少なくて済み、かつクリーニ
ング時間が短くなる。
Thereafter, the wafer W is unloaded from the reaction chamber 12 in the same manner as in the conventional film forming method described above, and then the reaction chamber 12 is cleaned with a first cleaning gas. In the present embodiment, since the second cleaning gas has already been introduced for removing the CVD film in the peripheral portion of the wafer, the wall surface of the chamber 24 of the reaction chamber 12 is considerably cleaned by this. The amount of the first cleaning gas to be introduced is small, and the cleaning time is short.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、ウエハ周辺部のCVD
膜が反応室内で予め除去されるので、CVD膜の膜剥が
れによるパーティクルの発生が抑制される。しかも、ウ
エハを反応室から搬出する前に、反応室側壁に付着して
いるCVD膜をも第2のクリーニング用ガスで除去する
ので、パーティクルの発生を最少限に抑えることができ
る。また、本発明方法は、従来のフォトリソグラフィ及
びエッチングによるウエハ周辺部のCVD膜除去方法に
比べて、遙に容易で単純なプロセスによりウエハ周辺部
のCVD膜を除去することができる。
According to the present invention, CVD of a peripheral portion of a wafer is performed.
Since the film is removed in advance in the reaction chamber, generation of particles due to peeling of the CVD film is suppressed. In addition, before the wafer is unloaded from the reaction chamber, the CVD film adhering to the side wall of the reaction chamber is also removed by the second cleaning gas, so that generation of particles can be minimized. In addition, the method of the present invention can remove the CVD film at the peripheral portion of the wafer by a much easier and simple process than the conventional method of removing the CVD film at the peripheral portion of the wafer by photolithography and etching.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態例のCVD成膜装置の要部、即ち上部
平行平板の構成を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a main part of a CVD film forming apparatus according to an embodiment, that is, a configuration of an upper parallel plate.

【図2】図2(a)は実施形態例のCVD成膜装置の上
部平行平板に設けるシャワーヘッドの斜視図、図2
(b)はシャワーヘッドの平面図である。
FIG. 2A is a perspective view of a shower head provided on an upper parallel flat plate of the CVD film forming apparatus of the embodiment, and FIG.
(B) is a plan view of the shower head.

【図3】実施形態例のCVD成膜装置で成膜したCVD
膜の形状を示すウエハ断面図である。
FIG. 3 shows a CVD film formed by the CVD film forming apparatus of the embodiment.
It is a wafer sectional view showing the shape of a film.

【図4】CVD成膜装置の全体的構成を説明する模式的
平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view illustrating an overall configuration of a CVD film forming apparatus.

【図5】従来の平行平板型CVD成膜装置の反応室の構
造を示す模式的断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a structure of a reaction chamber of a conventional parallel plate type CVD film forming apparatus.

【図6】従来の平行平板型CVD成膜装置の反応室に設
けた上部平行平板及び下部平行平板の構造を示す模式的
断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing the structure of an upper parallel plate and a lower parallel plate provided in a reaction chamber of a conventional parallel plate type CVD film forming apparatus.

【図7】図7(a)はシャワーヘッドの斜視図、図7
(b)はシャワーヘッドの平面図である。
FIG. 7A is a perspective view of a shower head, and FIG.
(B) is a plan view of the shower head.

【図8】従来のCVD成膜装置で成膜したCVD膜の形
状を示すウエハ断面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a wafer showing a shape of a CVD film formed by a conventional CVD film forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10……従来のCVD成膜装置、12……反応室、14
……第1のゲートバルブ、15……搬送ロボット、16
……ロードロック室、18……ウエハ位置合わせ室、2
0……第2のゲートバルブ、22……カセット、24…
…チャンバ、26……上部平行平板、28……下部平行
平板、30……リフター、32……排気管、34……A
PC装置、36……ガス入口、38……中空部、40…
…邪魔板、42……シャワーヘッド、44……反応ガス
入口、46……不活性ガス入口、48……クリーニング
用ガス入口、50……ガス出口孔、60……実施形態例
のCVD成膜装置に設けた上部平行平板、62……第2
のクリーニング用ガス入口、64……シャワーヘッド、
66……導入管、68……ガス出口、70……シャワー
ヘッド周辺領域、72……シャワーヘッド中央領域、7
4……隔壁。
10: conventional CVD film forming apparatus, 12: reaction chamber, 14
... First gate valve, 15 Transfer robot, 16
...... Load lock chamber, 18 Wafer alignment chamber, 2
0 ... second gate valve, 22 ... cassette, 24 ...
... chamber, 26 ... upper parallel plate, 28 ... lower parallel plate, 30 ... lifter, 32 ... exhaust pipe, 34 ... A
PC device, 36 gas inlet, 38 hollow part, 40
... baffle plate, 42 ... shower head, 44 ... reactive gas inlet, 46 ... inert gas inlet, 48 ... cleaning gas inlet, 50 ... gas outlet hole, 60 ... CVD film formation of the embodiment Upper parallel plate provided on the device, 62... Second
Cleaning gas inlet, 64 ... shower head,
66 ... introduction pipe, 68 ... gas outlet, 70 ... showerhead peripheral area, 72 ... showerhead central area, 7
4. Partition wall.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に中空部を有する上部平行平板と、
上部平行平板と対向して下方に配置され、ウエハを載置
させる下部平行平板と、下部平行平板を上部平行平板に
向けて昇降させるリフターとを反応室内に有し、上部平
行平板が、第1のクリーニング用ガスを含むガスを導入
するために上面の中央に設けられた第1のガス入口と、
下面のほぼ全面にわたり延在するシャワーヘッドとを備
え、ガスをガス入口から導入し、中空部を経由して、シ
ャワーヘッドから分散させつつ流出させるようにしてい
る、平行平板型CVD成膜装置において、 上部平行平板は、第1のガス入口とは別に設けられた第
2のガス入口と、第2のガス入口に接続され、中空部を
貫通してシャワーヘッド周辺領域にガス出口を有するガ
ス導入管と、シャワーヘッド周辺領域とシャワーヘッド
中央領域とを区画する隔壁を有すシャワーヘッドとを備
え、 第2のガス入口から第1のクリーニング用ガスとは異な
る組成の第2のクリーニング用ガスを導入することを特
徴とする平行平板型CVD成膜装置。
An upper parallel plate having a hollow portion therein;
A lower parallel plate, which is disposed below and opposed to the upper parallel plate, on which a wafer is placed, and a lifter, which raises and lowers the lower parallel plate toward the upper parallel plate, is provided in the reaction chamber. A first gas inlet provided at the center of the upper surface for introducing a gas containing a cleaning gas of
And a shower head extending over substantially the entire lower surface, wherein a gas is introduced from a gas inlet, and is allowed to flow out from the shower head through a hollow portion while being dispersed from the shower head. The upper parallel plate is connected to the second gas inlet provided separately from the first gas inlet, and the second gas inlet, and has a gas outlet penetrating through the hollow portion and having a gas outlet in a peripheral region of the shower head. A second cleaning gas having a composition different from that of the first cleaning gas through a second gas inlet; A parallel plate type CVD film forming apparatus characterized by being introduced.
【請求項2】 第2のクリーニング用ガスが、平行平板
型CVD成膜装置によってウエハ上に成膜するCVD膜
をエッチングするエッチングガスであることを特徴とす
る請求項1に記載の平行平板型CVD成膜装置。
2. The parallel plate type etching apparatus according to claim 1, wherein the second cleaning gas is an etching gas for etching a CVD film formed on a wafer by a parallel plate type CVD film forming apparatus. CVD film forming equipment.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の平行平板型CV
D成膜装置を使ってウエハ上にCVD膜を成膜する方法
であって、 反応室内でCVD膜をウエハ上に成膜するステップと、 不活性ガスを導入してシャワーヘッドの中央領域から流
出させて反応室内をパージし、反応ガスを反応室から除
去するステップと、 リフターを起動して下部平行平板を上部平行平板に接近
させるステップと、 下部平行平板を上部平行平板に接近させた状態で、シャ
ワーヘッドの中央領域から不活性ガスの流出を継続しつ
つ、第2のクリーニング用ガス入口から第1のクリーニ
ング用ガスとは異なる第2のクリーニング用ガスを導入
し、シャワーヘッドの周辺領域から流出させるステップ
とウエハを反応室から搬出した後、第1のクリーニング
用ガスを導入して、反応室の室壁をクリーニングするス
テップとを備えることを特徴とするCVD膜の成膜方
法。
3. The parallel plate type CV according to claim 1 or 2.
A method of forming a CVD film on a wafer using a D film forming apparatus, comprising the steps of forming a CVD film on a wafer in a reaction chamber, and introducing an inert gas to flow out of a central region of a shower head. Purging the reaction chamber to remove the reaction gas from the reaction chamber, starting the lifter to bring the lower parallel plate closer to the upper parallel plate, and bringing the lower parallel plate closer to the upper parallel plate. A second cleaning gas different from the first cleaning gas is introduced from the second cleaning gas inlet while continuing the outflow of the inert gas from the central region of the shower head, and from the peripheral region of the shower head. A step of introducing a first cleaning gas after the wafer is unloaded from the reaction chamber and cleaning the chamber wall of the reaction chamber. And a method for forming a CVD film.
【請求項4】 第2のクリーニング用ガスが、平行平板
型CVD成膜装置によってウエハ上に成膜するCVD膜
をエッチングするエッチングガスであることを特徴とす
る請求項3に記載のCVD膜の成膜方法。
4. The CVD film according to claim 3, wherein the second cleaning gas is an etching gas for etching a CVD film formed on a wafer by a parallel plate type CVD film forming apparatus. Film formation method.
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