JP2001135576A - 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成装置及び薄膜形成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 腐食性ガス供給ラインからのコンタミネーシ
ョンを減少させる薄膜形成装置を提供する。 【解決手段】 エピタキシャル成長装置10は、半導体
ウェハ100を配置するチャンバ部12とチャンバ内に
処理ガス等を供給するガス供給部16とを備えている。
ガス供給部16は、クリーニングガスであるHClガス
をチャンバ内に供給するHClガス供給ライン32とH
Clガス供給ライン32にSiH4ガスを供給するSi
H4ガス供給ライン34と制御部36と加熱部38とを
備えている。制御部36は、HClガス供給ライン32
を通してHClガスをチャンバ18の内部に供給する前
に、HClガス供給ライン32にSiH4ガスを供給す
るようにHClガス、SiH4ガスの流量を制御する。
加熱部38は、HClガス供給ライン32を加熱する。
ョンを減少させる薄膜形成装置を提供する。 【解決手段】 エピタキシャル成長装置10は、半導体
ウェハ100を配置するチャンバ部12とチャンバ内に
処理ガス等を供給するガス供給部16とを備えている。
ガス供給部16は、クリーニングガスであるHClガス
をチャンバ内に供給するHClガス供給ライン32とH
Clガス供給ライン32にSiH4ガスを供給するSi
H4ガス供給ライン34と制御部36と加熱部38とを
備えている。制御部36は、HClガス供給ライン32
を通してHClガスをチャンバ18の内部に供給する前
に、HClガス供給ライン32にSiH4ガスを供給す
るようにHClガス、SiH4ガスの流量を制御する。
加熱部38は、HClガス供給ライン32を加熱する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、チャンバの内部に
処理ガスを供給し、当該チャンバの内部に配置された半
導体ウェハに薄膜を形成する薄膜形成装置及び薄膜形成
方法に関するものである。
処理ガスを供給し、当該チャンバの内部に配置された半
導体ウェハに薄膜を形成する薄膜形成装置及び薄膜形成
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいては、例えば
エピタキシャル成長装置のような薄膜形成装置が広く用
いられている。かかる薄膜形成装置においては、チャン
バの内部にSiH4などの処理ガスを供給し、当該チャ
ンバの内部に配置された半導体ウェハにSiなどの薄膜
を形成する。しかし、この場合、半導体ウェハを搭載す
るサセプタの露出面やチャンバの内壁面にも、上記処理
ガスによってSiなどが付着してしまい、次の薄膜形成
処理を行う前に、かかるSiなどの付着物を除去する必
要がある。かかる付着物を除去する技術として、チャン
バの内部にHClを含有するクリーニングガスを供給
し、HClとSiとを反応させることによって当該付着
物を除去する方法が知られている。
エピタキシャル成長装置のような薄膜形成装置が広く用
いられている。かかる薄膜形成装置においては、チャン
バの内部にSiH4などの処理ガスを供給し、当該チャ
ンバの内部に配置された半導体ウェハにSiなどの薄膜
を形成する。しかし、この場合、半導体ウェハを搭載す
るサセプタの露出面やチャンバの内壁面にも、上記処理
ガスによってSiなどが付着してしまい、次の薄膜形成
処理を行う前に、かかるSiなどの付着物を除去する必
要がある。かかる付着物を除去する技術として、チャン
バの内部にHClを含有するクリーニングガスを供給
し、HClとSiとを反応させることによって当該付着
物を除去する方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
には、以下に示すような問題点があった。すなわち、上
記従来技術の如くHClガス等の腐食性ガスをチャンバ
に供給する場合、当該腐食性ガスと残留水分、残留酸素
等により、当該腐食性ガスを供給するための腐食性ガス
供給ライン(具体的には配管、バルブ等の内壁面)が腐
食しやすくなり、当該腐食が次の薄膜形成処理における
コンタミネーションの要因となる。かかる腐食を防止す
る方法として、上記腐食性ガス供給ラインをN2ガス、
H2ガス等でパージすることも考えられるが、腐食性ガ
ス供給ラインに残留する水分、酸素等を十分除去するた
めには非常に長い時間を必要とする。
には、以下に示すような問題点があった。すなわち、上
記従来技術の如くHClガス等の腐食性ガスをチャンバ
に供給する場合、当該腐食性ガスと残留水分、残留酸素
等により、当該腐食性ガスを供給するための腐食性ガス
供給ライン(具体的には配管、バルブ等の内壁面)が腐
食しやすくなり、当該腐食が次の薄膜形成処理における
コンタミネーションの要因となる。かかる腐食を防止す
る方法として、上記腐食性ガス供給ラインをN2ガス、
H2ガス等でパージすることも考えられるが、腐食性ガ
ス供給ラインに残留する水分、酸素等を十分除去するた
めには非常に長い時間を必要とする。
【0004】そこで、本発明は、上記問題点を解決し、
比較的短時間の処理で上記腐食性ガス供給ラインからの
コンタミネーションを減少させることができる薄膜形成
装置及び薄膜形成方法を提供することを課題とする。
比較的短時間の処理で上記腐食性ガス供給ラインからの
コンタミネーションを減少させることができる薄膜形成
装置及び薄膜形成方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の薄膜形成装置は、チャンバの内部に処理ガ
スを供給し、上記チャンバの内部に配置された半導体ウ
ェハに薄膜を形成する薄膜形成装置であって、上記チャ
ンバの内部に腐食性ガスを供給する腐食性ガス供給ライ
ンと、上記腐食性ガス供給ラインを通して上記腐食性ガ
スを上記チャンバの内部に供給する前に、シリコン化合
物を含有するシリコン化合物含有ガスを上記腐食性ガス
供給ラインに供給するシリコン化合物含有ガス供給手段
とを備えたことを特徴としている。
に、本発明の薄膜形成装置は、チャンバの内部に処理ガ
スを供給し、上記チャンバの内部に配置された半導体ウ
ェハに薄膜を形成する薄膜形成装置であって、上記チャ
ンバの内部に腐食性ガスを供給する腐食性ガス供給ライ
ンと、上記腐食性ガス供給ラインを通して上記腐食性ガ
スを上記チャンバの内部に供給する前に、シリコン化合
物を含有するシリコン化合物含有ガスを上記腐食性ガス
供給ラインに供給するシリコン化合物含有ガス供給手段
とを備えたことを特徴としている。
【0006】腐食性ガス供給ラインを通して腐食性ガス
をチャンバの内部に供給する前に、シリコン化合物を含
有するシリコン化合物含有ガスを腐食性ガス供給ライン
に供給することで、当該腐食性ガス供給ラインの内面に
SiO2からなる保護膜が形成される。
をチャンバの内部に供給する前に、シリコン化合物を含
有するシリコン化合物含有ガスを腐食性ガス供給ライン
に供給することで、当該腐食性ガス供給ラインの内面に
SiO2からなる保護膜が形成される。
【0007】また、本発明の薄膜形成装置においては、
上記腐食性ガス供給ラインを加熱する加熱手段をさらに
備えたことを特徴としてもよい。
上記腐食性ガス供給ラインを加熱する加熱手段をさらに
備えたことを特徴としてもよい。
【0008】腐食性ガス供給ラインを加熱することで、
上記保護膜の形成が促進される。
上記保護膜の形成が促進される。
【0009】また、本発明の膜形成装置においては、上
記腐食性ガスは、上記チャンバの内部に上記処理ガスを
供給することにより上記チャンバの内部に付着した付着
物を除去するクリーニングガスであることを特徴として
もよい。
記腐食性ガスは、上記チャンバの内部に上記処理ガスを
供給することにより上記チャンバの内部に付着した付着
物を除去するクリーニングガスであることを特徴として
もよい。
【0010】クリーニングガス供給ラインを通してクリ
ーニングガスをチャンバの内部に供給する前に、シリコ
ン化合物を含有するシリコン化合物含有ガスをクリーニ
ングガス供給ラインに供給することで、当該クリーニン
グガス供給ラインの内面にSiO2からなる保護膜が形
成される。
ーニングガスをチャンバの内部に供給する前に、シリコ
ン化合物を含有するシリコン化合物含有ガスをクリーニ
ングガス供給ラインに供給することで、当該クリーニン
グガス供給ラインの内面にSiO2からなる保護膜が形
成される。
【0011】また、本発明の薄膜形成装置においては、
上記クリーニングガスは、HClを含有するガスである
ことを特徴としてもよい。
上記クリーニングガスは、HClを含有するガスである
ことを特徴としてもよい。
【0012】また、本発明の薄膜形成装置においては、
上記シリコン化合物含有ガスは、SiH4を含有するガ
スであることを特徴としてもよい。
上記シリコン化合物含有ガスは、SiH4を含有するガ
スであることを特徴としてもよい。
【0013】また、上記課題を解決するために、本発明
の薄膜形成方法は、チャンバの内部に処理ガスを供給
し、上記チャンバの内部に配置された半導体ウェハに薄
膜を形成する薄膜形成方法であって、上記チャンバの内
部に腐食性ガス供給ラインを通して腐食性ガスを供給す
る腐食性ガス供給工程と、上記腐食性ガス供給工程にお
いて上記腐食性ガスを上記チャンバの内部に供給する前
に、シリコン化合物を含有するシリコン化合物含有ガス
を上記腐食性ガス供給ラインに供給するシリコン化合物
含有ガス供給工程とを備えたことを特徴としている。
の薄膜形成方法は、チャンバの内部に処理ガスを供給
し、上記チャンバの内部に配置された半導体ウェハに薄
膜を形成する薄膜形成方法であって、上記チャンバの内
部に腐食性ガス供給ラインを通して腐食性ガスを供給す
る腐食性ガス供給工程と、上記腐食性ガス供給工程にお
いて上記腐食性ガスを上記チャンバの内部に供給する前
に、シリコン化合物を含有するシリコン化合物含有ガス
を上記腐食性ガス供給ラインに供給するシリコン化合物
含有ガス供給工程とを備えたことを特徴としている。
【0014】腐食性ガス供給ラインを通して腐食性ガス
をチャンバの内部に供給する前に、シリコン化合物を含
有するシリコン化合物含有ガスを腐食性ガス供給ライン
に供給することで、当該腐食性ガス供給ラインの内面に
SiO2からなる保護膜が形成される。
をチャンバの内部に供給する前に、シリコン化合物を含
有するシリコン化合物含有ガスを腐食性ガス供給ライン
に供給することで、当該腐食性ガス供給ラインの内面に
SiO2からなる保護膜が形成される。
【0015】また、本発明の薄膜形成方法においては、
上記シリコン化合物含有ガス供給工程において上記シリ
コン化合物含有ガスを上記腐食性ガス供給ラインに供給
する際に上記腐食性ガス供給ラインを加熱する加熱工程
をさらに備えたことを特徴としてもよい。
上記シリコン化合物含有ガス供給工程において上記シリ
コン化合物含有ガスを上記腐食性ガス供給ラインに供給
する際に上記腐食性ガス供給ラインを加熱する加熱工程
をさらに備えたことを特徴としてもよい。
【0016】腐食性ガス供給ラインを加熱することで、
上記保護膜の形成が促進される。
上記保護膜の形成が促進される。
【0017】また、本発明の薄膜形成方法においては、
上記腐食性ガスは、上記チャンバの内部に上記処理ガス
を供給することにより上記チャンバの内部に付着した付
着物を除去するクリーニングガスであることを特徴とし
てもよい。
上記腐食性ガスは、上記チャンバの内部に上記処理ガス
を供給することにより上記チャンバの内部に付着した付
着物を除去するクリーニングガスであることを特徴とし
てもよい。
【0018】クリーニングガス供給ラインを通してクリ
ーニングガスをチャンバの内部に供給する前に、シリコ
ン化合物を含有するシリコン化合物含有ガスをクリーニ
ングガス供給ラインに供給することで、当該クリーニン
グガス供給ラインの内面にSiO2からなる保護膜が形
成される。
ーニングガスをチャンバの内部に供給する前に、シリコ
ン化合物を含有するシリコン化合物含有ガスをクリーニ
ングガス供給ラインに供給することで、当該クリーニン
グガス供給ラインの内面にSiO2からなる保護膜が形
成される。
【0019】また、本発明の薄膜形成方法においては、
上記クリーニングガスは、HClを含有するガスである
ことを特徴としてもよい。
上記クリーニングガスは、HClを含有するガスである
ことを特徴としてもよい。
【0020】また、本発明の薄膜形成方法においては、
上記シリコン化合物含有ガスは、SiH4を含有するガ
スであることを特徴としてもよい。
上記シリコン化合物含有ガスは、SiH4を含有するガ
スであることを特徴としてもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態にかかる薄膜形
成装置について図面を参照して説明する。本実施形態に
かかる薄膜形成装置は、半導体ウェハの表面にSi単結
晶の薄膜を成長させるエピタキシャル成長装置である。
まず、本実施形態にかかるエピタキシャル成長装置の構
成について説明する。図1は、本実施形態にかかるエピ
タキシャル成長装置の構成図である。
成装置について図面を参照して説明する。本実施形態に
かかる薄膜形成装置は、半導体ウェハの表面にSi単結
晶の薄膜を成長させるエピタキシャル成長装置である。
まず、本実施形態にかかるエピタキシャル成長装置の構
成について説明する。図1は、本実施形態にかかるエピ
タキシャル成長装置の構成図である。
【0022】本実施形態にかかるエピタキシャル成長装
置10は、図1に示すように、チャンバ部12と、真空
ポンプ14とガス供給部16とを備えて構成される。以
下、各構成要素について詳細に説明する。
置10は、図1に示すように、チャンバ部12と、真空
ポンプ14とガス供給部16とを備えて構成される。以
下、各構成要素について詳細に説明する。
【0023】図2は、チャンバ部12の構成図である。
チャンバ部12は、図2に示すように、石英ガラスで構
成されたチャンバ18の内部に、半導体ウェハ100を
支持するウェハ支持部20を設けた構成となっている。
チャンバ部12は、図2に示すように、石英ガラスで構
成されたチャンバ18の内部に、半導体ウェハ100を
支持するウェハ支持部20を設けた構成となっている。
【0024】ウェハ支持部20は、半導体ウェハ100
を載置する円盤状のサセプタ22と、サセプタ22を下
方から3点で支持する支持シャフト24と、半導体ウェ
ハ100をサセプタ22に対して上下動させるリフト機
構26とを備えて構成される。かかるリフト機構26及
びウェハ搬送ロボット(図示せず)との協動により、半
導体ウェハ100をサセプタ22上に配置し、また、半
導体ウェハ100をサセプタ22上から搬出することが
できる。
を載置する円盤状のサセプタ22と、サセプタ22を下
方から3点で支持する支持シャフト24と、半導体ウェ
ハ100をサセプタ22に対して上下動させるリフト機
構26とを備えて構成される。かかるリフト機構26及
びウェハ搬送ロボット(図示せず)との協動により、半
導体ウェハ100をサセプタ22上に配置し、また、半
導体ウェハ100をサセプタ22上から搬出することが
できる。
【0025】チャンバ18の側面には、チャンバ18の
内部に配置された半導体ウェハ100の表面にSi単結
晶の薄膜を成長させるための処理ガス(例えばSiH4
ガス、SiH2Cl2ガス、SiHCl3ガス)、キャリ
アガス(例えばH2ガス)、チャンバ18の内部に上記
処理ガスを供給することによってチャンバ18の内部に
付着したポリシリコンなどの付着物を除去するクリーニ
ングガス(例えばHClガス)をガス供給部16からチ
ャンバ18の内部に層流として供給する供給口28が設
けられている。また、チャンバ18の側面であって、上
記供給口28に対向する部位には、チャンバ18の内部
を減圧するために排気を行う排気口30が設けられてい
る。
内部に配置された半導体ウェハ100の表面にSi単結
晶の薄膜を成長させるための処理ガス(例えばSiH4
ガス、SiH2Cl2ガス、SiHCl3ガス)、キャリ
アガス(例えばH2ガス)、チャンバ18の内部に上記
処理ガスを供給することによってチャンバ18の内部に
付着したポリシリコンなどの付着物を除去するクリーニ
ングガス(例えばHClガス)をガス供給部16からチ
ャンバ18の内部に層流として供給する供給口28が設
けられている。また、チャンバ18の側面であって、上
記供給口28に対向する部位には、チャンバ18の内部
を減圧するために排気を行う排気口30が設けられてい
る。
【0026】また、チャンバ18の上方及び下方のそれ
ぞれには、チャンバ18の内部を加熱し、当該チャンバ
18の内部に配置された半導体ウェハ100を加熱する
ためのハロゲンランプ32がそれぞれ20本ずつ配置さ
れている。かかるハロゲンランプ32によって、半導体
ウェハ100は、500〜1200℃に加熱される。
ぞれには、チャンバ18の内部を加熱し、当該チャンバ
18の内部に配置された半導体ウェハ100を加熱する
ためのハロゲンランプ32がそれぞれ20本ずつ配置さ
れている。かかるハロゲンランプ32によって、半導体
ウェハ100は、500〜1200℃に加熱される。
【0027】チャンバ18の排気口30には、図1に示
すように、真空ポンプ14が接続されており、当該真空
ポンプ14を駆動させることにより、チャンバ18の内
部を減圧することができる。また、真空ポンプ14は、
外部のガス処理設備110に接続されており、真空ポン
プ14によって吸引されたガスは、ガス処理設備110
によって必要な処理がなされた後、大気中に放散され
る。
すように、真空ポンプ14が接続されており、当該真空
ポンプ14を駆動させることにより、チャンバ18の内
部を減圧することができる。また、真空ポンプ14は、
外部のガス処理設備110に接続されており、真空ポン
プ14によって吸引されたガスは、ガス処理設備110
によって必要な処理がなされた後、大気中に放散され
る。
【0028】ガス供給部16は、チャンバ18の内部に
処理ガスを供給する処理ガス供給ライン(図示せず)
と、チャンバ18の内部にクリーニングガスであるHC
lを含有するガス(以下、HClガスという)を供給す
るHClガス供給ライン32と、HClガス供給ライン
32にSiH4(シリコン化合物)を含有するガス(以
下、SiH4ガスという)を供給するSiH4ガス供給ラ
イン34と、HClガス供給ライン32及びSiH4ガ
ス供給ライン34におけるHClガス、SiH4ガスそ
れぞれの流量及び上記処理ガスの流量等を制御する制御
部36(シリコン化合物含有ガス供給手段)と、HCl
ガス供給ライン32を加熱する加熱部38と、HClガ
ス供給ライン32及びSiH4ガス供給ライン34とチ
ャンバ18の供給口28との間に設けられたバルブ40
とを備えて構成される。ここで、HClガス供給ライン
32とSiH4ガス供給ライン34とは、バルブ40の
上流側(チャンバ18と反対側)で結合されている。
尚、上記処理ガス、HClガスは、キャリアガスと混合
されてチャンバ18の内部に供給される。
処理ガスを供給する処理ガス供給ライン(図示せず)
と、チャンバ18の内部にクリーニングガスであるHC
lを含有するガス(以下、HClガスという)を供給す
るHClガス供給ライン32と、HClガス供給ライン
32にSiH4(シリコン化合物)を含有するガス(以
下、SiH4ガスという)を供給するSiH4ガス供給ラ
イン34と、HClガス供給ライン32及びSiH4ガ
ス供給ライン34におけるHClガス、SiH4ガスそ
れぞれの流量及び上記処理ガスの流量等を制御する制御
部36(シリコン化合物含有ガス供給手段)と、HCl
ガス供給ライン32を加熱する加熱部38と、HClガ
ス供給ライン32及びSiH4ガス供給ライン34とチ
ャンバ18の供給口28との間に設けられたバルブ40
とを備えて構成される。ここで、HClガス供給ライン
32とSiH4ガス供給ライン34とは、バルブ40の
上流側(チャンバ18と反対側)で結合されている。
尚、上記処理ガス、HClガスは、キャリアガスと混合
されてチャンバ18の内部に供給される。
【0029】HClガス供給ライン32は、主として金
属製の配管42から構成されており、外部に設けられた
HClガスシリンダ112とバルブ40とを接続してい
る。また、HClガス供給ライン32には、下流側(バ
ルブ40側)から順に、バルブ44、マスフローコント
ローラ(以下、MFCという)46、バルブ48、圧力
計50、レギュレータ52が設けられており、さらに、
HClガスシリンダ112に近い位置にバルブ54が設
けられている。
属製の配管42から構成されており、外部に設けられた
HClガスシリンダ112とバルブ40とを接続してい
る。また、HClガス供給ライン32には、下流側(バ
ルブ40側)から順に、バルブ44、マスフローコント
ローラ(以下、MFCという)46、バルブ48、圧力
計50、レギュレータ52が設けられており、さらに、
HClガスシリンダ112に近い位置にバルブ54が設
けられている。
【0030】SiH4ガス供給ライン34も、主として
金属製の配管56から構成されており、外部に設けられ
たSiH4ガスシリンダ114とバルブ40とを接続し
ている。また、SiH4ガス供給ライン34には、下流
側(バルブ40側)から順に、バルブ58、MFC6
0、バルブ62、圧力計64、レギュレータ66、バル
ブ68が設けられている。
金属製の配管56から構成されており、外部に設けられ
たSiH4ガスシリンダ114とバルブ40とを接続し
ている。また、SiH4ガス供給ライン34には、下流
側(バルブ40側)から順に、バルブ58、MFC6
0、バルブ62、圧力計64、レギュレータ66、バル
ブ68が設けられている。
【0031】制御部36は、HClガス供給ライン32
に設けられた圧力計50によって計測した圧力値を参照
しつつ、バルブ44,48,54の開閉、MFC46の
流量設定値、レギュレータ52の弁開度を制御すること
によりHClガス供給ライン32に流れるHClガスの
流量を制御する。また、SiH4ガス供給ライン34に
設けられた圧力計64によって計測した圧力値を参照し
つつ、バルブ58,62,68の開閉、MFC60の流
量設定値、レギュレータ66の弁開度を制御することに
よりSiH4ガス供給ライン34に流れるSiH4ガスの
流量を制御する。さらに、図示しない処理ガス供給ライ
ンに流れる処理ガスの流量等を制御し、また、バルブ4
0の開閉を制御することにより、チャンバ18に供給さ
れるガス種(処理ガス、クリーニングガス)を制御す
る。
に設けられた圧力計50によって計測した圧力値を参照
しつつ、バルブ44,48,54の開閉、MFC46の
流量設定値、レギュレータ52の弁開度を制御すること
によりHClガス供給ライン32に流れるHClガスの
流量を制御する。また、SiH4ガス供給ライン34に
設けられた圧力計64によって計測した圧力値を参照し
つつ、バルブ58,62,68の開閉、MFC60の流
量設定値、レギュレータ66の弁開度を制御することに
よりSiH4ガス供給ライン34に流れるSiH4ガスの
流量を制御する。さらに、図示しない処理ガス供給ライ
ンに流れる処理ガスの流量等を制御し、また、バルブ4
0の開閉を制御することにより、チャンバ18に供給さ
れるガス種(処理ガス、クリーニングガス)を制御す
る。
【0032】ここで、制御部36は特に、HClガス供
給ライン32を通してHClガスをチャンバ18の内部
に供給する前に、HClガス供給ライン32にSiH4
ガスを供給するように、HClガス供給ライン32に設
けられたバルブ44等の開閉等、SiH4ガス供給ライ
ン34に設けられたバルブ58等の開閉等、及び、バル
ブ44の開閉等を制御する。尚、具体的な制御手順につ
いては後述する。
給ライン32を通してHClガスをチャンバ18の内部
に供給する前に、HClガス供給ライン32にSiH4
ガスを供給するように、HClガス供給ライン32に設
けられたバルブ44等の開閉等、SiH4ガス供給ライ
ン34に設けられたバルブ58等の開閉等、及び、バル
ブ44の開閉等を制御する。尚、具体的な制御手順につ
いては後述する。
【0033】加熱部38は、HClガス供給ライン32
を加熱する。より詳細には、加熱部38は、HClガス
供給ライン32にSiH4ガスが供給される際に、HC
lガス供給ライン32を加熱する。
を加熱する。より詳細には、加熱部38は、HClガス
供給ライン32にSiH4ガスが供給される際に、HC
lガス供給ライン32を加熱する。
【0034】続いて、HClガス供給ライン32を通し
てHClガスをチャンバ18の内部に供給する前に、H
Clガス供給ライン32にSiH4ガスを供給するため
の具体的な制御手順について説明し、併せて、併せて本
実施形態にかかる薄膜形成方法について説明する。かか
る制御を行うためには、まず、SiH4ガス供給ライン
34のバルブ58を閉じた状態でバルブ62,68を開
き、SiH4ガス供給ライン34のバルブ58の上流側
をSiH4ガスで満たしておく。
てHClガスをチャンバ18の内部に供給する前に、H
Clガス供給ライン32にSiH4ガスを供給するため
の具体的な制御手順について説明し、併せて、併せて本
実施形態にかかる薄膜形成方法について説明する。かか
る制御を行うためには、まず、SiH4ガス供給ライン
34のバルブ58を閉じた状態でバルブ62,68を開
き、SiH4ガス供給ライン34のバルブ58の上流側
をSiH4ガスで満たしておく。
【0035】続いて、HClガス供給ライン32のバル
ブ54を閉じた状態で、レギュレータ52の弁開度を全
開にし、バルブ44,48,40を開き、MFC46の
流量設定値を最大として、真空ポンプ14を用いてチャ
ンバ18及びHClガス供給ライン32の内部を真空排
気する。
ブ54を閉じた状態で、レギュレータ52の弁開度を全
開にし、バルブ44,48,40を開き、MFC46の
流量設定値を最大として、真空ポンプ14を用いてチャ
ンバ18及びHClガス供給ライン32の内部を真空排
気する。
【0036】ここで、HClガス供給ライン32に設け
られた圧力計50の指示値が十分真空状態に近くなった
らバルブ40を閉じ、その後、SiH4ガス供給ライン
34のバルブ58を開くとともにMFC60を一定流量
に設定する。このようにすることで、SiH4ガス供給
ライン34からHClガス供給ライン32のバルブ54
の下流側(HClガスシリンダ112と反対側)まで、
SiH4ガスが供給される。この際、加熱部38によ
り、HClガス供給ライン32を加熱する。
られた圧力計50の指示値が十分真空状態に近くなった
らバルブ40を閉じ、その後、SiH4ガス供給ライン
34のバルブ58を開くとともにMFC60を一定流量
に設定する。このようにすることで、SiH4ガス供給
ライン34からHClガス供給ライン32のバルブ54
の下流側(HClガスシリンダ112と反対側)まで、
SiH4ガスが供給される。この際、加熱部38によ
り、HClガス供給ライン32を加熱する。
【0037】ここで、HClガス供給ライン32に設け
られた圧力計50の指示値とSiH 4ガス供給ライン3
4に設けられた圧力計64の指示値とがほぼ等しくなっ
たら、SiH4ガス供給ライン34のバルブ58,62
を閉じるとともに、MFC60の流量設定値を0とす
る。
られた圧力計50の指示値とSiH 4ガス供給ライン3
4に設けられた圧力計64の指示値とがほぼ等しくなっ
たら、SiH4ガス供給ライン34のバルブ58,62
を閉じるとともに、MFC60の流量設定値を0とす
る。
【0038】続いて、バルブ40を開き、真空ポンプ1
4を用いてチャンバ18及びHClガス供給ライン32
の内部を真空排気する。
4を用いてチャンバ18及びHClガス供給ライン32
の内部を真空排気する。
【0039】ここで、HClガス供給ライン32に設け
られた圧力計50の指示値が十分真空状態に近くなった
ら、レギュレータ52の弁開度を一旦全閉にしてからバ
ルブ54を開き、その後レギュレータ52の弁開度を調
節する。尚、HClガス供給ライン32に残留したSi
H4ガスをパージすべく、必要に応じてバルブ54の開
閉を繰り返してもよい。これに続いて、HClガス供給
ライン32のバルブ44,48を閉じるとともにMFC
46の流量設定値を0とする。上記一連の処理の終了
後、HClガス供給ライン32を通して、チャンバ18
の内部に、クリーニングガスであるHClガスを供給す
る。尚、上記一連の処理は、クリーニングガスであるH
Clガスをチャンバ18の内部に供給する前に毎回行っ
てもよく、クリーニングガスであるHClガスをチャン
バ18の内部に何回か供給する毎に行っても良い。
られた圧力計50の指示値が十分真空状態に近くなった
ら、レギュレータ52の弁開度を一旦全閉にしてからバ
ルブ54を開き、その後レギュレータ52の弁開度を調
節する。尚、HClガス供給ライン32に残留したSi
H4ガスをパージすべく、必要に応じてバルブ54の開
閉を繰り返してもよい。これに続いて、HClガス供給
ライン32のバルブ44,48を閉じるとともにMFC
46の流量設定値を0とする。上記一連の処理の終了
後、HClガス供給ライン32を通して、チャンバ18
の内部に、クリーニングガスであるHClガスを供給す
る。尚、上記一連の処理は、クリーニングガスであるH
Clガスをチャンバ18の内部に供給する前に毎回行っ
てもよく、クリーニングガスであるHClガスをチャン
バ18の内部に何回か供給する毎に行っても良い。
【0040】続いて、本実施形態にかかるエピタキシャ
ル成長装置の作用及び効果について説明する。本実施形
態にかかるエピタキシャル成長装置10は、HClガス
供給ライン32を通してHClガスをチャンバ18の内
部に供給する前に、HClガス供給ライン32にSiH
4ガスを供給することで、HClガス供給ライン32の
内面にSiO2からなる保護膜が形成される。その結
果、HClガス供給ライン32にクリーニングガスであ
るHClガスを供給する際に、HClガス供給ライン3
2の内面の腐食が防止される。その結果、半導体ウェハ
100上に薄膜を形成する際の上記HClガス供給ライ
ン32からのコンタミネーションを減少させることが可
能となる。ここで、HClガス供給ライン32の内面に
形成される保護膜の厚みは、SiH4ガス供給量や加熱
量等を変化させることにより、適宜設計することが可能
であり、HClガス供給ライン32の内面の腐食を効果
的に防止するためには、100nm以上であることが好
適である。また、上記従来技術の如くN2ガス、H2ガス
等のパージによる方法においては、リーク等によって後
発的にHClガス供給ライン32に侵入する水分、酸素
に起因する腐食を防止することができないが、本実施形
態にかかるエピタキシャル成長装置10においてはこの
ような腐食をも防止することが可能となる。
ル成長装置の作用及び効果について説明する。本実施形
態にかかるエピタキシャル成長装置10は、HClガス
供給ライン32を通してHClガスをチャンバ18の内
部に供給する前に、HClガス供給ライン32にSiH
4ガスを供給することで、HClガス供給ライン32の
内面にSiO2からなる保護膜が形成される。その結
果、HClガス供給ライン32にクリーニングガスであ
るHClガスを供給する際に、HClガス供給ライン3
2の内面の腐食が防止される。その結果、半導体ウェハ
100上に薄膜を形成する際の上記HClガス供給ライ
ン32からのコンタミネーションを減少させることが可
能となる。ここで、HClガス供給ライン32の内面に
形成される保護膜の厚みは、SiH4ガス供給量や加熱
量等を変化させることにより、適宜設計することが可能
であり、HClガス供給ライン32の内面の腐食を効果
的に防止するためには、100nm以上であることが好
適である。また、上記従来技術の如くN2ガス、H2ガス
等のパージによる方法においては、リーク等によって後
発的にHClガス供給ライン32に侵入する水分、酸素
に起因する腐食を防止することができないが、本実施形
態にかかるエピタキシャル成長装置10においてはこの
ような腐食をも防止することが可能となる。
【0041】また、本実施形態にかかるエピタキシャル
成長装置10は、HClガス供給ライン32にSiH4
ガスを供給するという簡易なプロセスで上記HClガス
供給ライン32の内面にSiO2からなる保護膜を形成
し、コンタミネーションを減少させることで、上記従来
技術の如くN2ガス、H2ガス等のパージ処理のみで上記
HClガス供給ライン32に残留する水分、酸素等を十
分除去し、コンタミネーションを減少させる場合と比較
して、極めて短時間で当該コンタミネーション減少のた
めの処理を行うことが可能となる。尚、HClガス供給
ライン32にSiH4ガスを供給する処理とN2ガス、H
2ガス等のパージ処理とを組み合わせた処理を行ってコ
ンタミネーションを減少させてもよい。この場合も、N
2ガス、H2ガス等のパージ処理のみを行う場合と比較し
て、極めて短時間で当該コンタミネーション減少のため
の処理を行うことが可能となる。
成長装置10は、HClガス供給ライン32にSiH4
ガスを供給するという簡易なプロセスで上記HClガス
供給ライン32の内面にSiO2からなる保護膜を形成
し、コンタミネーションを減少させることで、上記従来
技術の如くN2ガス、H2ガス等のパージ処理のみで上記
HClガス供給ライン32に残留する水分、酸素等を十
分除去し、コンタミネーションを減少させる場合と比較
して、極めて短時間で当該コンタミネーション減少のた
めの処理を行うことが可能となる。尚、HClガス供給
ライン32にSiH4ガスを供給する処理とN2ガス、H
2ガス等のパージ処理とを組み合わせた処理を行ってコ
ンタミネーションを減少させてもよい。この場合も、N
2ガス、H2ガス等のパージ処理のみを行う場合と比較し
て、極めて短時間で当該コンタミネーション減少のため
の処理を行うことが可能となる。
【0042】また、本実施形態にかかるエピタキシャル
成長装置10は、HClガス供給ライン32を加熱部3
8によって加熱することで、上記保護膜の形成を促進す
ることができる。その結果、さらに短時間で、当該コン
タミネーション減少のための処理を行うことが可能とな
る。
成長装置10は、HClガス供給ライン32を加熱部3
8によって加熱することで、上記保護膜の形成を促進す
ることができる。その結果、さらに短時間で、当該コン
タミネーション減少のための処理を行うことが可能とな
る。
【0043】上記実施形態にかかるエピタキシャル成長
装置10においては、クリーニングガスであるHClガ
スを供給するHClガス供給ライン32に対して本発明
を適用していたが、他の腐食性ガス、例えば処理ガスで
あるSiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4などの供給
ラインに対して本発明を適用することも可能である。
装置10においては、クリーニングガスであるHClガ
スを供給するHClガス供給ライン32に対して本発明
を適用していたが、他の腐食性ガス、例えば処理ガスで
あるSiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4などの供給
ラインに対して本発明を適用することも可能である。
【0044】また、上記実施形態にかかるエピタキシャ
ル成長装置10においては、HClガス供給ライン32
にSiH4を供給していたが、これは、シリコン化合物
を含有する他のガス、例えばSi2H6、Si3H8などで
あっても良い。
ル成長装置10においては、HClガス供給ライン32
にSiH4を供給していたが、これは、シリコン化合物
を含有する他のガス、例えばSi2H6、Si3H8などで
あっても良い。
【0045】また、上記実施形態においてはエピタキシ
ャル成長装置を例にとって説明したが、本発明は、PV
D装置、CVD装置などのその他の薄膜形成装置にも適
用が可能である。
ャル成長装置を例にとって説明したが、本発明は、PV
D装置、CVD装置などのその他の薄膜形成装置にも適
用が可能である。
【0046】
【発明の効果】本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成方法
は、腐食性ガス供給ラインを通して腐食性ガスをチャン
バの内部に供給する前に、シリコン化合物を含有するシ
リコン化合物含有ガスを腐食性ガス供給ラインに供給す
ることで、当該腐食性ガス供給ラインの内面にSiO2
からなる保護膜が形成される。その結果、腐食性ガス供
給ラインの内面の腐食に起因するコンタミネーションを
減少させることができる。また、シリコン化合物含有ガ
スを腐食性ガス供給ラインに供給するという比較的簡易
なプロセスによって腐食性ガス供給ラインの内面の腐食
を防止するため、コンタミネーションを減少させるため
の処理を比較的短時間で行うことが可能となる。
は、腐食性ガス供給ラインを通して腐食性ガスをチャン
バの内部に供給する前に、シリコン化合物を含有するシ
リコン化合物含有ガスを腐食性ガス供給ラインに供給す
ることで、当該腐食性ガス供給ラインの内面にSiO2
からなる保護膜が形成される。その結果、腐食性ガス供
給ラインの内面の腐食に起因するコンタミネーションを
減少させることができる。また、シリコン化合物含有ガ
スを腐食性ガス供給ラインに供給するという比較的簡易
なプロセスによって腐食性ガス供給ラインの内面の腐食
を防止するため、コンタミネーションを減少させるため
の処理を比較的短時間で行うことが可能となる。
【0047】また、本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成
方法においては、上記腐食性ガス供給ラインを加熱する
ことで、上記保護膜の形成を促進することができる。そ
の結果、上記コンタミネーション減少のための処理をさ
らに短時間で行うことが可能となる。
方法においては、上記腐食性ガス供給ラインを加熱する
ことで、上記保護膜の形成を促進することができる。そ
の結果、上記コンタミネーション減少のための処理をさ
らに短時間で行うことが可能となる。
【図1】薄膜形成装置の構成図である。
【図2】チャンバの構成図である。
10…エピタキシャル成長装置、12…チャンバ部、1
4…真空ポンプ、16…ガス供給部、18…チャンバ、
20…ウェハ支持部、28…供給口、30…排気口、3
2…HClガス供給ライン、34…SiH4ガス供給ラ
イン、36…制御部、38…加熱部、40…バルブ
4…真空ポンプ、16…ガス供給部、18…チャンバ、
20…ウェハ支持部、28…供給口、30…排気口、3
2…HClガス供給ライン、34…SiH4ガス供給ラ
イン、36…制御部、38…加熱部、40…バルブ
フロントページの続き (72)発明者 東海 暢男 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 塚本 俊之 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 有馬 靖二 千葉県成田市新泉14−3野毛平工業団地内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Fターム(参考) 4K030 AA06 DA06 KA22 5F045 AA06 AB02 AC01 AD09 AD10 AD11 AD12 AD13 AD14 AD15 AD16 BB14 DP04 EB06 EE01 EE11 EK12 EK13 EK14
Claims (10)
- 【請求項1】 チャンバの内部に処理ガスを供給し、前
記チャンバの内部に配置された半導体ウェハに薄膜を形
成する薄膜形成装置において、 前記チャンバの内部に腐食性ガスを供給する腐食性ガス
供給ラインと、 前記腐食性ガス供給ラインを通して前記腐食性ガスを前
記チャンバの内部に供給する前に、シリコン化合物を含
有するシリコン化合物含有ガスを前記腐食性ガス供給ラ
インに供給するシリコン化合物含有ガス供給手段とを備
えたことを特徴とする薄膜形成装置。 - 【請求項2】 前記腐食性ガス供給ラインを加熱する加
熱手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載
の薄膜形成装置。 - 【請求項3】 前記腐食性ガスは、前記チャンバの内部
に前記処理ガスを供給することにより前記チャンバの内
部に付着した付着物を除去するクリーニングガスである
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜形成装置。 - 【請求項4】前記クリーニングガスは、HClを含有す
るガスであることを特徴とする請求項3に記載の薄膜形
成装置。 - 【請求項5】前記シリコン化合物含有ガスは、SiH4
を含有するガスであることを特徴とする請求項1に記載
の薄膜形成装置。 - 【請求項6】 チャンバの内部に処理ガスを供給し、前
記チャンバの内部に配置された半導体ウェハに薄膜を形
成する薄膜形成方法において、 前記チャンバの内部に腐食性ガス供給ラインを通して腐
食性ガスを供給する腐食性ガス供給工程と、 前記腐食性ガス供給工程において前記腐食性ガスを前記
チャンバの内部に供給する前に、シリコン化合物を含有
するシリコン化合物含有ガスを前記腐食性ガス供給ライ
ンに供給するシリコン化合物含有ガス供給工程とを備え
たことを特徴とする薄膜形成方法。 - 【請求項7】 前記シリコン化合物含有ガス供給工程に
おいて前記シリコン化合物含有ガスを前記腐食性ガス供
給ラインに供給する際に前記腐食性ガス供給ラインを加
熱する加熱工程をさらに備えたことを特徴とする請求項
6に記載の薄膜形成方法。 - 【請求項8】 前記腐食性ガスは、 前記チャンバの内部に前記処理ガスを供給することによ
り前記チャンバの内部に付着した付着物を除去するクリ
ーニングガスであることを特徴とする請求項6に記載の
薄膜形成方法。 - 【請求項9】前記クリーニングガスは、HClを含有す
るガスであることを特徴とする請求項8に記載の薄膜形
成方法。 - 【請求項10】前記シリコン化合物含有ガスは、SiH
4を含有するガスであることを特徴とする請求項6に記
載の薄膜形成方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30967899A JP2001135576A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
PCT/JP2000/007338 WO2001033616A1 (fr) | 1999-10-29 | 2000-10-20 | Procede et appareil de depot de couches minces |
TW89122600A TW466278B (en) | 1999-10-29 | 2000-10-26 | Method and apparatus for thin film deposition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30967899A JP2001135576A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001135576A true JP2001135576A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=17995969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30967899A Withdrawn JP2001135576A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001135576A (ja) |
TW (1) | TW466278B (ja) |
WO (1) | WO2001033616A1 (ja) |
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JP2009177216A (ja) * | 2005-03-04 | 2009-08-06 | Nuflare Technology Inc | 気相成長装置におけるガス混合回避方法 |
US8087427B2 (en) | 2005-03-04 | 2012-01-03 | Nuflare Technology, Inc. | Vapor phase epitaxy apparatus and irregular gas mixture avoidance method for use therewith |
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DE60120278T8 (de) * | 2000-06-21 | 2007-09-06 | Tokyo Electron Ltd. | Wärmebehandlungsanlage und Verfahren zu ihrer Reinigung |
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JPH06101044A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-12 | Nippon Sanso Kk | 配管内面へのメッキ処理方法 |
JPH0774104A (ja) * | 1993-08-31 | 1995-03-17 | Sony Corp | 反応炉 |
JP3333020B2 (ja) * | 1993-10-29 | 2002-10-07 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法及び処理装置 |
JP2000058456A (ja) * | 1998-08-07 | 2000-02-25 | Mitsubishi Materials Silicon Corp | エピタキシャルウェーハの製造装置 |
-
1999
- 1999-10-29 JP JP30967899A patent/JP2001135576A/ja not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-10-20 WO PCT/JP2000/007338 patent/WO2001033616A1/ja active Search and Examination
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