JP2002208564A - 基板処理装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
基板処理装置および半導体装置の製造方法Info
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- JP2002208564A JP2002208564A JP2001003290A JP2001003290A JP2002208564A JP 2002208564 A JP2002208564 A JP 2002208564A JP 2001003290 A JP2001003290 A JP 2001003290A JP 2001003290 A JP2001003290 A JP 2001003290A JP 2002208564 A JP2002208564 A JP 2002208564A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液体原料を気化させたガスを処理室に安定的
に供給する。 【解決手段】 ＭＯＣＶＤ装置１０のチャンバ１２に一
端が接続されたガス供給配管２１の他端には液体原料を
気化させる気化器３０が接続され、ガス供給配管２１に
は流量計２３と圧力計２４と開閉弁２５が介設されてい
る。気化器３０の弁通路３６には一端が液体原料供給源
４１に接続された液体原料供給配管４２の他端が接続さ
れ、液体原料供給配管４２には上流側開閉弁４３、液体
流量計４４、下流側開閉弁４５が介設され、液体原料供
給配管４２には一端がパージガス供給源４６に接続され
たパージガス供給配管４７の他端が接続され、気化器３
０のチャンバ３２の側壁にはキャリアガス供給配管５１
の他端が接続されている。 【効果】 成膜処理後にパージガスを流して液体原料供
給配管等を清浄化することで、気化器の気化能力を安定
ないしは向上できる。
に供給する。 【解決手段】 ＭＯＣＶＤ装置１０のチャンバ１２に一
端が接続されたガス供給配管２１の他端には液体原料を
気化させる気化器３０が接続され、ガス供給配管２１に
は流量計２３と圧力計２４と開閉弁２５が介設されてい
る。気化器３０の弁通路３６には一端が液体原料供給源
４１に接続された液体原料供給配管４２の他端が接続さ
れ、液体原料供給配管４２には上流側開閉弁４３、液体
流量計４４、下流側開閉弁４５が介設され、液体原料供
給配管４２には一端がパージガス供給源４６に接続され
たパージガス供給配管４７の他端が接続され、気化器３
０のチャンバ３２の側壁にはキャリアガス供給配管５１
の他端が接続されている。 【効果】 成膜処理後にパージガスを流して液体原料供
給配管等を清浄化することで、気化器の気化能力を安定
ないしは向上できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板処理装置およ
び半導体装置の製造方法に関し、特に、ＭＯＣＶＤ（Me
tal Organic Chemical Vapor Deposition ）による薄膜
形成技術に関し、例えば、ＭＯＣＶＤ装置を使用してＤ
ＲＡＭ（Dynamic Random Access Memorry ）のキャパシ
タ（Capacitor ）の静電容量部（絶縁膜）の材料として
の高誘電体薄膜を形成するのに利用して有効な技術に関
する。
び半導体装置の製造方法に関し、特に、ＭＯＣＶＤ（Me
tal Organic Chemical Vapor Deposition ）による薄膜
形成技術に関し、例えば、ＭＯＣＶＤ装置を使用してＤ
ＲＡＭ（Dynamic Random Access Memorry ）のキャパシ
タ（Capacitor ）の静電容量部（絶縁膜）の材料として
の高誘電体薄膜を形成するのに利用して有効な技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】最近、ＤＲＡＭのキャパシタの静電容量
部を形成するのに、Ｔａ2 Ｏ5 （五酸化タンタル）が使
用されて来ている。Ｔａ2 Ｏ5 は高い誘電率を持つた
め、微細面積で大きな静電容量を得るのに適している。
そして、生産性や膜質等の観点からＤＲＡＭの製造方法
においては、Ｔａ2 Ｏ5 はＭＯＣＶＤ装置によって成膜
することが要望されている。
部を形成するのに、Ｔａ2 Ｏ5 （五酸化タンタル）が使
用されて来ている。Ｔａ2 Ｏ5 は高い誘電率を持つた
め、微細面積で大きな静電容量を得るのに適している。
そして、生産性や膜質等の観点からＤＲＡＭの製造方法
においては、Ｔａ2 Ｏ5 はＭＯＣＶＤ装置によって成膜
することが要望されている。
【０００３】Ｔａ2 Ｏ5 の成膜に使用されるＭＯＣＶＤ
装置は、半導体集積回路の一例であるＤＲＡＭが作り込
まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）を処理す
る処理室と、この処理室に一端が接続されたガス供給配
管と、このガス供給配管の他端に接続されて液体原料を
気化させる気化器と、この気化器に液体原料を供給する
液体原料供給配管とを備えており、液体原料供給配管を
介して気化器に液体原料を供給し、この液体原料を気化
器において気化させ、気化させたガスを処理室にキャリ
アガスによって供給することにより処理室内のウエハに
Ｔａ2 Ｏ5 膜を形成するように構成されている。
装置は、半導体集積回路の一例であるＤＲＡＭが作り込
まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）を処理す
る処理室と、この処理室に一端が接続されたガス供給配
管と、このガス供給配管の他端に接続されて液体原料を
気化させる気化器と、この気化器に液体原料を供給する
液体原料供給配管とを備えており、液体原料供給配管を
介して気化器に液体原料を供給し、この液体原料を気化
器において気化させ、気化させたガスを処理室にキャリ
アガスによって供給することにより処理室内のウエハに
Ｔａ2 Ｏ5 膜を形成するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たＭＯＣＶＤ装置によるＴａ2 Ｏ5 の成膜技術において
は、液体原料供給配管内に液体原料が残留するという問
題点がある。この残留した液体原料は気化器の気化能力
を不安定にさせたり、加熱されたガス供給配管内におい
て分解することによって固化し配管の詰まりを引き起こ
したりする。また、液体原料とキャリアガスとの混合比
や、液体原料供給配管とキャリアガス供給配管の配管系
の比率、それぞれの供給圧力の比率、それぞれの供給量
の比率および液体原料温度とキャリアガス温度の温度差
等によって気化能力が不安定になったり、条件設定が難
しくなる。さらに、この気化能力の不安定性がどのよう
な傾向を持つか観測する手段もなく、実際のガス量も認
識せずに処理室内においてウエハを処理し、供給後の配
管内の残留ガスも管理されていない。
たＭＯＣＶＤ装置によるＴａ2 Ｏ5 の成膜技術において
は、液体原料供給配管内に液体原料が残留するという問
題点がある。この残留した液体原料は気化器の気化能力
を不安定にさせたり、加熱されたガス供給配管内におい
て分解することによって固化し配管の詰まりを引き起こ
したりする。また、液体原料とキャリアガスとの混合比
や、液体原料供給配管とキャリアガス供給配管の配管系
の比率、それぞれの供給圧力の比率、それぞれの供給量
の比率および液体原料温度とキャリアガス温度の温度差
等によって気化能力が不安定になったり、条件設定が難
しくなる。さらに、この気化能力の不安定性がどのよう
な傾向を持つか観測する手段もなく、実際のガス量も認
識せずに処理室内においてウエハを処理し、供給後の配
管内の残留ガスも管理されていない。
【０００５】本発明の目的は、前記した従来の技術の問
題点である気化能力の不安定性および気化条件の設定の
困難性および供給ガス量の実測なしでの処理室へのガス
供給の問題点を解決し、液体原料を安定的に気化させて
ガスを処理室に安定的に供給することができる基板処理
装置および半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。
題点である気化能力の不安定性および気化条件の設定の
困難性および供給ガス量の実測なしでの処理室へのガス
供給の問題点を解決し、液体原料を安定的に気化させて
ガスを処理室に安定的に供給することができる基板処理
装置および半導体装置の製造方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る基板処理装
置は、基板を処理する処理室と、この処理室に一端が接
続されたガス供給配管と、このガス供給配管の他端に接
続されて液体原料を気化させる気化器と、この気化器に
前記液体原料を供給する液体原料供給配管と、この液体
原料供給配管にパージガスを供給するパージガス供給配
管とを備えていることを特徴とする。
置は、基板を処理する処理室と、この処理室に一端が接
続されたガス供給配管と、このガス供給配管の他端に接
続されて液体原料を気化させる気化器と、この気化器に
前記液体原料を供給する液体原料供給配管と、この液体
原料供給配管にパージガスを供給するパージガス供給配
管とを備えていることを特徴とする。
【０００７】また、半導体装置の製造方法は、前記液体
原料を気化させたガスを前記処理室に搬送するキャリア
ガスを供給するキャリアガス供給配管が前記気化器の気
化室に接続されていることを特徴とする。
原料を気化させたガスを前記処理室に搬送するキャリア
ガスを供給するキャリアガス供給配管が前記気化器の気
化室に接続されていることを特徴とする。
【０００８】前記した手段によれば、基板の処理後に、
液体原料供給配管内にパージガスを流して液体原料供給
配管内をガスパージすることにより、液体原料供給配
管、気化器、ガス供給配管および処理室を清浄化するこ
とができるため、液体原料供給配管での異物の発生や、
気化室およびガス供給配管での詰まり等の発生を防止す
ることができる。
液体原料供給配管内にパージガスを流して液体原料供給
配管内をガスパージすることにより、液体原料供給配
管、気化器、ガス供給配管および処理室を清浄化するこ
とができるため、液体原料供給配管での異物の発生や、
気化室およびガス供給配管での詰まり等の発生を防止す
ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に即して説明する。
面に即して説明する。
【００１０】本実施の形態において、本発明に係る基板
処理装置はＭＯＣＶＤ装置として構成されており、この
ＭＯＣＶＤ装置は本発明の半導体装置の製造方法である
ＤＲＡＭの製造方法におけるキャパシタの静電容量部の
Ｔａ2 Ｏ5 膜を成膜する工程（以下、キャパシタ形成工
程という。）に使用されている。
処理装置はＭＯＣＶＤ装置として構成されており、この
ＭＯＣＶＤ装置は本発明の半導体装置の製造方法である
ＤＲＡＭの製造方法におけるキャパシタの静電容量部の
Ｔａ2 Ｏ5 膜を成膜する工程（以下、キャパシタ形成工
程という。）に使用されている。
【００１１】図１に示されているように、ＭＯＣＶＤ装
置１０は処理室１１を形成したチャンバ１２を備えてお
り、チャンバ１２は枚葉式コールドウオール形減圧ＣＶ
Ｄ装置として構成されている。チャンバ１２の下部には
処理室１１を排気するための排気口１３が開設されてお
り、チャンバ１２の上部には処理室１１に酸素（Ｏ2 ）
ガスを供給するためのガス供給口１４が開設されてい
る。チャンバ１２の底壁には支持軸１５が処理室１１に
回転自在かつ昇降自在に挿通されており、支持軸１５は
図示しない駆動装置によって回転かつ昇降されるように
構成されている。支持軸１５の処理室１１における上面
には被処理基板であるウエハ１を保持するためのサセプ
タ１６が配置されている。支持軸１５の上端部の内部に
はヒータ１７がサセプタ１６に保持されたウエハ１を均
一に加熱するように装備されている。チャンバ１２の側
壁の一部にはウエハ１を出し入れするためのウエハ搬入
搬出口１８が開設されており、ウエハ搬入搬出口１８は
ゲート１９によって開閉されるようになっている。
置１０は処理室１１を形成したチャンバ１２を備えてお
り、チャンバ１２は枚葉式コールドウオール形減圧ＣＶ
Ｄ装置として構成されている。チャンバ１２の下部には
処理室１１を排気するための排気口１３が開設されてお
り、チャンバ１２の上部には処理室１１に酸素（Ｏ2 ）
ガスを供給するためのガス供給口１４が開設されてい
る。チャンバ１２の底壁には支持軸１５が処理室１１に
回転自在かつ昇降自在に挿通されており、支持軸１５は
図示しない駆動装置によって回転かつ昇降されるように
構成されている。支持軸１５の処理室１１における上面
には被処理基板であるウエハ１を保持するためのサセプ
タ１６が配置されている。支持軸１５の上端部の内部に
はヒータ１７がサセプタ１６に保持されたウエハ１を均
一に加熱するように装備されている。チャンバ１２の側
壁の一部にはウエハ１を出し入れするためのウエハ搬入
搬出口１８が開設されており、ウエハ搬入搬出口１８は
ゲート１９によって開閉されるようになっている。
【００１２】チャンバ１２の天井壁には原料ガスを処理
室１１へ供給するためのガス供給口２０が開設されてお
り、ガス供給口２０にはガス供給配管２１の一端が接続
されている。ガス供給配管２１の他端には液体原料を気
化させるための気化器３０が接続されている。ガス供給
配管２１の全長にはガス供給配管２１を加熱する配管ヒ
ータ２２が敷設されており、ガス供給配管２１の途中に
は流通ガスの流量を計測する流量計２３および流通ガス
の圧力を計測する圧力計２４がチャンバ１２側から順に
介設されている。圧力計２４とガス供給配管２１との間
には開閉弁２５が介設されている。
室１１へ供給するためのガス供給口２０が開設されてお
り、ガス供給口２０にはガス供給配管２１の一端が接続
されている。ガス供給配管２１の他端には液体原料を気
化させるための気化器３０が接続されている。ガス供給
配管２１の全長にはガス供給配管２１を加熱する配管ヒ
ータ２２が敷設されており、ガス供給配管２１の途中に
は流通ガスの流量を計測する流量計２３および流通ガス
の圧力を計測する圧力計２４がチャンバ１２側から順に
介設されている。圧力計２４とガス供給配管２１との間
には開閉弁２５が介設されている。
【００１３】気化器３０は気化室３１を形成したチャン
バ３２を備えており、チャンバ３２は壁体に内蔵された
カートリッジヒータ３３によって加熱されるようになっ
ている。チャンバ３２の下壁の中心線上にはガス導出口
３４が気化室３１に連通するように開設されており、ガ
ス導出口３４にはガス供給配管２１が接続されている。
チャンバ３２の気化室３１の上側には原料液体の流量を
調整する可変流量制御弁３５が設置されている。可変流
量制御弁３５は気化室３１の上側に形成された弁通路３
６と、弁通路３６と気化室３１との隔壁に弁通路３６と
気化室３１とを連通させるように開設された弁口３７
と、弁通路３６の弁口３７との対向位置に摺動自在に挿
入された弁体３８と、弁体３８を進退させる駆動装置３
９とを備えており、駆動装置３９をコントローラ４０に
よって制御して弁体３８を進退させることにより液体の
流量を調整するように構成されている。
バ３２を備えており、チャンバ３２は壁体に内蔵された
カートリッジヒータ３３によって加熱されるようになっ
ている。チャンバ３２の下壁の中心線上にはガス導出口
３４が気化室３１に連通するように開設されており、ガ
ス導出口３４にはガス供給配管２１が接続されている。
チャンバ３２の気化室３１の上側には原料液体の流量を
調整する可変流量制御弁３５が設置されている。可変流
量制御弁３５は気化室３１の上側に形成された弁通路３
６と、弁通路３６と気化室３１との隔壁に弁通路３６と
気化室３１とを連通させるように開設された弁口３７
と、弁通路３６の弁口３７との対向位置に摺動自在に挿
入された弁体３８と、弁体３８を進退させる駆動装置３
９とを備えており、駆動装置３９をコントローラ４０に
よって制御して弁体３８を進退させることにより液体の
流量を調整するように構成されている。
【００１４】気化器３０の弁通路３６には一端が液体原
料を供給する液体原料供給源４１に接続された液体原料
供給配管４２の他端が接続されており、液体原料供給配
管４２の途中には上流側開閉弁４３、液体流量計４４お
よび下流側開閉弁４５が液体原料供給源４１側から順に
介設されている。液体原料供給配管４２の下流側開閉弁
４５の下流側には一端がパージガスを供給するパージガ
ス供給源４６に接続されたパージガス供給配管４７の他
端が接続されており、パージガス供給配管４７の途中に
は開閉弁４８が介設されている。
料を供給する液体原料供給源４１に接続された液体原料
供給配管４２の他端が接続されており、液体原料供給配
管４２の途中には上流側開閉弁４３、液体流量計４４お
よび下流側開閉弁４５が液体原料供給源４１側から順に
介設されている。液体原料供給配管４２の下流側開閉弁
４５の下流側には一端がパージガスを供給するパージガ
ス供給源４６に接続されたパージガス供給配管４７の他
端が接続されており、パージガス供給配管４７の途中に
は開閉弁４８が介設されている。
【００１５】また、気化器３０のチャンバ３２の側壁に
はガス導入口４９が気化室３１に連通するように開設さ
れており、ガス導入口４９には一端がキャリアガスを供
給するキャリアガス供給源５０に接続されたキャリアガ
ス供給配管５１の他端が接続されている。キャリアガス
供給配管５１の途中には可変流量制御弁５２が介設され
ている。
はガス導入口４９が気化室３１に連通するように開設さ
れており、ガス導入口４９には一端がキャリアガスを供
給するキャリアガス供給源５０に接続されたキャリアガ
ス供給配管５１の他端が接続されている。キャリアガス
供給配管５１の途中には可変流量制御弁５２が介設され
ている。
【００１６】次に、以上の構成に係るＭＯＣＶＤ装置１
０が使用されるＤＲＡＭの製造方法におけるキャパシタ
形成工程を説明する。
０が使用されるＤＲＡＭの製造方法におけるキャパシタ
形成工程を説明する。
【００１７】本実施の形態において、キャパシタの静電
容量部はＴａ2 Ｏ5 膜によって形成される。しだがっ
て、ＭＯＣＶＤ装置１０の処理室１１に搬入されるウエ
ハ１には、キャパシタの静電容量部を形成する前の所定
のパターンが形成されている。そして、液体原料供給源
４１にはＴａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 （ペンタ・エトキシ・タ
ンタル。以下、ＰＥＴａという。）が液体原料として貯
溜される。
容量部はＴａ2 Ｏ5 膜によって形成される。しだがっ
て、ＭＯＣＶＤ装置１０の処理室１１に搬入されるウエ
ハ１には、キャパシタの静電容量部を形成する前の所定
のパターンが形成されている。そして、液体原料供給源
４１にはＴａ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 （ペンタ・エトキシ・タ
ンタル。以下、ＰＥＴａという。）が液体原料として貯
溜される。
【００１８】所定のパターンが形成されたウエハ１は図
示しないハンドリング装置によって保持されて、ゲート
１９が開放されたウエハ搬入搬出口１８から処理室１１
に搬入されるとともに、サセプタ１６の上に受け渡され
る。
示しないハンドリング装置によって保持されて、ゲート
１９が開放されたウエハ搬入搬出口１８から処理室１１
に搬入されるとともに、サセプタ１６の上に受け渡され
る。
【００１９】サセプタ１６に受け渡されたウエハ１はヒ
ータ１７によって所定の温度に加熱され、支持軸１５に
よって回転される。処理室１１は排気口１３に接続され
た真空ポンプ（図示せず）によって、所定の圧力に排気
される。処理室１１が所定の圧力に安定すると、図１に
二点鎖線矢印で示されているように、ガス供給口１４か
ら酸素ガス６０が供給される。
ータ１７によって所定の温度に加熱され、支持軸１５に
よって回転される。処理室１１は排気口１３に接続され
た真空ポンプ（図示せず）によって、所定の圧力に排気
される。処理室１１が所定の圧力に安定すると、図１に
二点鎖線矢印で示されているように、ガス供給口１４か
ら酸素ガス６０が供給される。
【００２０】液体原料供給配管４２の上流側開閉弁４３
および下流側開閉弁４５が開かれることにより、実線矢
印で示されているように、液体原料としてのＰＥＴａ６
１が液体原料供給源４１から液体原料供給配管４２を通
じて気化器３０の弁通路３６に供給される。気化器３０
の弁通路３６に供給されたＰＥＴａ６１は弁口３７から
気化室３１へ、可変流量制御弁３５の弁体３８の開度が
規定する流量をもって噴出する。弁口３７から噴出する
際に、ＰＥＴａ６１は微粒化して噴霧する状態になる。
噴霧状態になったＰＥＴａ６１は気化器３０に内蔵され
たカートリッジヒータ３３によって加熱されることによ
り効果的に気化して、図１に破線矢印で示されているよ
うに原料ガス６２になる。
および下流側開閉弁４５が開かれることにより、実線矢
印で示されているように、液体原料としてのＰＥＴａ６
１が液体原料供給源４１から液体原料供給配管４２を通
じて気化器３０の弁通路３６に供給される。気化器３０
の弁通路３６に供給されたＰＥＴａ６１は弁口３７から
気化室３１へ、可変流量制御弁３５の弁体３８の開度が
規定する流量をもって噴出する。弁口３７から噴出する
際に、ＰＥＴａ６１は微粒化して噴霧する状態になる。
噴霧状態になったＰＥＴａ６１は気化器３０に内蔵され
たカートリッジヒータ３３によって加熱されることによ
り効果的に気化して、図１に破線矢印で示されているよ
うに原料ガス６２になる。
【００２１】一方、図１に一点鎖線矢印で示されている
ように、気化室３１にはキャリアガス６３がキャリアガ
ス供給源５０からキャリアガス供給配管５１およびガス
導入口４９を通じて導入される。このキャリアガス６３
の流量は可変流量制御弁５２によって制御され、また、
キャリアガス６３は予め暖められる。例えば、キャリア
ガス６３としてはＮ2 （窒素）ガス等の不活性ガスが使
用される。
ように、気化室３１にはキャリアガス６３がキャリアガ
ス供給源５０からキャリアガス供給配管５１およびガス
導入口４９を通じて導入される。このキャリアガス６３
の流量は可変流量制御弁５２によって制御され、また、
キャリアガス６３は予め暖められる。例えば、キャリア
ガス６３としてはＮ2 （窒素）ガス等の不活性ガスが使
用される。
【００２２】気化室３１においてＰＥＴａ６１が気化し
て構成された原料ガス６２はガス導入口４９から気化室
３１へ導入されるキャリアガス６３と混合し、気化室３
１のガス導出口３４からガス供給配管２１に導出し、配
管ヒータ２２によって加熱されながらガス供給配管２１
を流通して、処理室１１にガス供給口２０から流入す
る。原料ガス６２とキャリアガス６３との混合ガスの流
量は流量計２３によって計測され、この流量計２３の計
測値に基づいて、液体原料用の可変流量制御弁３５およ
びキャリアガス用の可変流量制御弁５２が制御される。
て構成された原料ガス６２はガス導入口４９から気化室
３１へ導入されるキャリアガス６３と混合し、気化室３
１のガス導出口３４からガス供給配管２１に導出し、配
管ヒータ２２によって加熱されながらガス供給配管２１
を流通して、処理室１１にガス供給口２０から流入す
る。原料ガス６２とキャリアガス６３との混合ガスの流
量は流量計２３によって計測され、この流量計２３の計
測値に基づいて、液体原料用の可変流量制御弁３５およ
びキャリアガス用の可変流量制御弁５２が制御される。
【００２３】また、気化室３１と処理室１１とを繋いで
原料ガス６２とキャリアガス６３との混合ガスを処理室
１１に供給するガス供給配管２１は配管ヒータ２２によ
って、配管内圧力（１５００Ｐａ）に対する気化温度
（１５０℃）以上で、しかも、ガス供給配管２１および
流量計２３の耐熱温度（１８０℃）および原料ガスの分
解温度以下に加熱される。すなわち、本実施の形態にお
いては、ガス供給配管２１の温度は１５０℃〜１８０℃
に維持される。
原料ガス６２とキャリアガス６３との混合ガスを処理室
１１に供給するガス供給配管２１は配管ヒータ２２によ
って、配管内圧力（１５００Ｐａ）に対する気化温度
（１５０℃）以上で、しかも、ガス供給配管２１および
流量計２３の耐熱温度（１８０℃）および原料ガスの分
解温度以下に加熱される。すなわち、本実施の形態にお
いては、ガス供給配管２１の温度は１５０℃〜１８０℃
に維持される。
【００２４】処理室１１に流入したＰＥＴａの気化ガス
である原料ガス６２は充分に気化しているため、ウエハ
１の上でＴａ2 Ｏ5 となってサセプタ１６に保持されて
加熱されたウエハ１の上に熱ＣＶＤ反応によって堆積す
る。この堆積により、ウエハ１の表面にはＴａ2 Ｏ5 膜
２が形成される。
である原料ガス６２は充分に気化しているため、ウエハ
１の上でＴａ2 Ｏ5 となってサセプタ１６に保持されて
加熱されたウエハ１の上に熱ＣＶＤ反応によって堆積す
る。この堆積により、ウエハ１の表面にはＴａ2 Ｏ5 膜
２が形成される。
【００２５】Ｔａ2 Ｏ5 膜の形成処理条件は次の通りで
ある。成膜温度は３５０〜５００℃、圧力は１５〜３０
０Ｐａ、キャリアガスの流量は０．１〜１ＳＬＭ（スタ
ンダード・リットル・毎分）、圧送ガス圧力は０．０５
〜０．３ＭＰａ、原料ガスの流量は０．０１〜０．５ｃ
ｃｍ（立方センチメートル毎分）。
ある。成膜温度は３５０〜５００℃、圧力は１５〜３０
０Ｐａ、キャリアガスの流量は０．１〜１ＳＬＭ（スタ
ンダード・リットル・毎分）、圧送ガス圧力は０．０５
〜０．３ＭＰａ、原料ガスの流量は０．０１〜０．５ｃ
ｃｍ（立方センチメートル毎分）。
【００２６】Ｔａ2 Ｏ5 膜の形成処理について予め設定
された時間が経過すると、気化器３０の可変流量制御弁
３５、液体原料供給配管４２の下流側開閉弁４５および
キャリアガス供給配管５１の可変流量制御弁３５が閉じ
られることにより、ＰＥＴａ６１およびキャリアガス６
３の供給が停止される。
された時間が経過すると、気化器３０の可変流量制御弁
３５、液体原料供給配管４２の下流側開閉弁４５および
キャリアガス供給配管５１の可変流量制御弁３５が閉じ
られることにより、ＰＥＴａ６１およびキャリアガス６
３の供給が停止される。
【００２７】以上のようにしてＴａ2 Ｏ5 膜２を形成さ
れたウエハ１はハンドリング装置によって処理室１１か
ら搬出される。
れたウエハ１はハンドリング装置によって処理室１１か
ら搬出される。
【００２８】図２に示されているように、ウエハ１が処
理室１１から搬出されると、パージガス供給配管４７の
開閉弁４８および気化器３０の可変流量制御弁３５が開
かれることにより、図２に波線矢印で示されているよう
に、パージガス供給源４６のパージガス６４が液体原料
供給配管４２、気化器３０の弁通路３６、弁口３７、気
化室３１、ガス供給配管２１およびガス供給口２０を経
由して処理室１１に流通され、排気口１３から排出され
る。成膜処理後に残留したＰＥＴａ６１、原料ガス６２
およびキャリアガス６３がこのパージガス６４の流通に
よって押し流されるため、液体原料供給配管４２、気化
器３０の弁通路３６、弁口３７、気化室３１、ガス供給
配管２１、ガス供給口２２および処理室１１は清浄化さ
れることになる。例えば、パージガス６４としては、窒
素ガス等の不活性ガスが使用される。
理室１１から搬出されると、パージガス供給配管４７の
開閉弁４８および気化器３０の可変流量制御弁３５が開
かれることにより、図２に波線矢印で示されているよう
に、パージガス供給源４６のパージガス６４が液体原料
供給配管４２、気化器３０の弁通路３６、弁口３７、気
化室３１、ガス供給配管２１およびガス供給口２０を経
由して処理室１１に流通され、排気口１３から排出され
る。成膜処理後に残留したＰＥＴａ６１、原料ガス６２
およびキャリアガス６３がこのパージガス６４の流通に
よって押し流されるため、液体原料供給配管４２、気化
器３０の弁通路３６、弁口３７、気化室３１、ガス供給
配管２１、ガス供給口２２および処理室１１は清浄化さ
れることになる。例えば、パージガス６４としては、窒
素ガス等の不活性ガスが使用される。
【００２９】パージガス６４による清浄化ステップが終
了した後に、図２に示されているように、ガス供給配管
２１に接続された圧力計２４の開閉弁２５が開かれるこ
とにより、ガス供給配管２１の内圧が計測される。そし
て、この現在の計測値と予め設定された清浄時の設定値
とを比較することにより、残留ガスの有無が確認され
る。この確認ステップにおいて、残留ガスが「有る」と
判定された場合には清浄化ステップが繰り返され、残留
ガスが「無い」と判定された場合には次回の成膜ステッ
プに進むことになる。
了した後に、図２に示されているように、ガス供給配管
２１に接続された圧力計２４の開閉弁２５が開かれるこ
とにより、ガス供給配管２１の内圧が計測される。そし
て、この現在の計測値と予め設定された清浄時の設定値
とを比較することにより、残留ガスの有無が確認され
る。この確認ステップにおいて、残留ガスが「有る」と
判定された場合には清浄化ステップが繰り返され、残留
ガスが「無い」と判定された場合には次回の成膜ステッ
プに進むことになる。
【００３０】以降、前述した作業が繰り返されることに
より、ウエハ１にＴａ2 Ｏ5 膜２が形成処理されて行
く。
より、ウエハ１にＴａ2 Ｏ5 膜２が形成処理されて行
く。
【００３１】前記実施の形態によれば、次の効果が得ら
れる。
れる。
【００３２】1) 成膜処理後にパージガスを流して液体
原料供給配管、気化器の弁通路、弁口、気化室、ガス供
給配管、ガス供給口および処理室を清浄化することによ
り、液体原料供給配管での異物の発生や、気化器および
ガス供給配管での詰まり等の発生を防止することができ
るため、気化器の気化能力を安定ないしは向上させるこ
とができる。
原料供給配管、気化器の弁通路、弁口、気化室、ガス供
給配管、ガス供給口および処理室を清浄化することによ
り、液体原料供給配管での異物の発生や、気化器および
ガス供給配管での詰まり等の発生を防止することができ
るため、気化器の気化能力を安定ないしは向上させるこ
とができる。
【００３３】2) ガス供給配管の内圧を圧力計によって
計測することにより、ガス供給配管、気化器および液体
原料供給配管等の現在の状況をオンタイムで観測するこ
とができるため、異常発生に対して迅速に対処すること
ができる。
計測することにより、ガス供給配管、気化器および液体
原料供給配管等の現在の状況をオンタイムで観測するこ
とができるため、異常発生に対して迅速に対処すること
ができる。
【００３４】3) 前記1)および2)により、ＭＯＣＶＤ装
置の成膜安定性および耐久性を高めることができる。
置の成膜安定性および耐久性を高めることができる。
【００３５】4) 成膜処理後にパージガスを流して液体
原料供給配管、気化器の弁通路、弁口、気化室、ガス供
給配管、ガス供給口および処理室を清浄化することによ
り、液体原料供給配管での異物の発生や、気化器および
ガス供給配管での詰まり等の発生を防止することができ
るため、処理室において形成される成膜の膜質やその他
の品質および信頼性を高めることができる。
原料供給配管、気化器の弁通路、弁口、気化室、ガス供
給配管、ガス供給口および処理室を清浄化することによ
り、液体原料供給配管での異物の発生や、気化器および
ガス供給配管での詰まり等の発生を防止することができ
るため、処理室において形成される成膜の膜質やその他
の品質および信頼性を高めることができる。
【００３６】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもな
い。
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもな
い。
【００３７】例えば、液体原料としては、ＰＥＴａを使
用するに限らず、ＮｂＯ5 （五酸化ニオブ）を成膜する
ためのＮｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 （ペンタ・エトキシ・ニオ
ブ）、ＴｉＯｘ（チタンオキサイド）を成膜するための
Ｔｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 （テトラ・イソプロピル・チタ
ン）、ＺｒＯ2 （二酸化ジルコニウム）を成膜するため
のＺｒ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 （テトラ・ブトキシ・ジルコニ
ウム）、ＨｆＯ2 （二酸化ハウフニウム）を成膜するた
めのＨｆ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 （テトラ・ブトキシ・ハウフ
ニウム）等を使用してもよい。
用するに限らず、ＮｂＯ5 （五酸化ニオブ）を成膜する
ためのＮｂ（ＯＣ2 Ｈ5 ）5 （ペンタ・エトキシ・ニオ
ブ）、ＴｉＯｘ（チタンオキサイド）を成膜するための
Ｔｉ（ＯＣ3 Ｈ7 ）4 （テトラ・イソプロピル・チタ
ン）、ＺｒＯ2 （二酸化ジルコニウム）を成膜するため
のＺｒ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 （テトラ・ブトキシ・ジルコニ
ウム）、ＨｆＯ2 （二酸化ハウフニウム）を成膜するた
めのＨｆ（ＯＣ4 Ｈ9 ）4 （テトラ・ブトキシ・ハウフ
ニウム）等を使用してもよい。
【００３８】また、ＤＲＡＭの製造方法におけるキャパ
シタ形成工程に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、ＦＲＡＭ（ferro electric
ＲＡＭ）のキャパシタ形成のためのＰＺＴ（ＰｂＺｒＴ
ｉＯ3 ）あるいはイリジウム、ルテニウム、銅等の金属
膜およびそれらの金属酸化膜の成膜技術にも適用するこ
とができる。
シタ形成工程に適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく、ＦＲＡＭ（ferro electric
ＲＡＭ）のキャパシタ形成のためのＰＺＴ（ＰｂＺｒＴ
ｉＯ3 ）あるいはイリジウム、ルテニウム、銅等の金属
膜およびそれらの金属酸化膜の成膜技術にも適用するこ
とができる。
【００３９】前記実施の形態においては、ウエハを処理
室から搬出した後に、パージガスを流して清浄化する場
合について説明したが、パージガスはウエハを処理室か
ら搬出する前に流してもよい。ウエハ搬出前にパージガ
スを流す場合には図２に想像線で示されているように、
処理室１１を迂回する迂回配管２６を敷設することが望
ましい。
室から搬出した後に、パージガスを流して清浄化する場
合について説明したが、パージガスはウエハを処理室か
ら搬出する前に流してもよい。ウエハ搬出前にパージガ
スを流す場合には図２に想像線で示されているように、
処理室１１を迂回する迂回配管２６を敷設することが望
ましい。
【００４０】気化器の構成は前記実施の形態の構造に限
らない。
らない。
【００４１】基板処理装置は、枚葉式コールドウオール
形ＣＶＤ装置に構成するに限らず、枚葉式ホットウオー
ル形ＣＶＤ装置や枚葉式ウオーム（Warm）ウオール形Ｃ
ＶＤ装置等に構成してもよい。
形ＣＶＤ装置に構成するに限らず、枚葉式ホットウオー
ル形ＣＶＤ装置や枚葉式ウオーム（Warm）ウオール形Ｃ
ＶＤ装置等に構成してもよい。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体原料を気化させたガスを処理室に安定的に供給する
ことができる。
液体原料を気化させたガスを処理室に安定的に供給する
ことができる。
【図１】本発明の一実施の形態であるＭＯＣＶＤ装置を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図２】その清浄化ステップを示す縦断面図である。
１…ウエハ（基板）、２…Ｔａ2 Ｏ5 膜、１０…ＭＯＣ
ＶＤ装置（基板処理装置）、１１…処理室、１２…チャ
ンバ、１３…排気口、１４…ガス供給口、１５…支持
軸、１６…サセプタ、１７…ヒータ、１８…ウエハ搬入
搬出口、１９…ゲート、２０…ガス供給口、２１…ガス
供給配管、２２…配管ヒータ、２３…流量計、２４…圧
力計、２５…開閉弁、２６…迂回配管、３０…気化器、
３１…気化室、３２…チャンバ、３３…カートリッジヒ
ータ、３４…ガス導出口、３５…可変流量制御弁、３６
…弁通路、３７…弁口、３８…弁体、３９…駆動装置、
４０…コントローラ、４１…液体原料供給源、４２…液
体原料供給配管、４３…上流側開閉弁、４４…液体流量
計、４５…下流側開閉弁、４６…パージガス供給源、４
７…パージガス供給配管、４８…開閉弁、４９…ガス導
入口、５０…キャリアガス供給源、５１…キャリアガス
供給配管、５２…可変流量制御弁、６０…酸素ガス、６
１…ＰＥＴａ（液体原料）、６２…原料ガス（気化ガ
ス）、６３…キャリアガス、６４…パージガス。
ＶＤ装置（基板処理装置）、１１…処理室、１２…チャ
ンバ、１３…排気口、１４…ガス供給口、１５…支持
軸、１６…サセプタ、１７…ヒータ、１８…ウエハ搬入
搬出口、１９…ゲート、２０…ガス供給口、２１…ガス
供給配管、２２…配管ヒータ、２３…流量計、２４…圧
力計、２５…開閉弁、２６…迂回配管、３０…気化器、
３１…気化室、３２…チャンバ、３３…カートリッジヒ
ータ、３４…ガス導出口、３５…可変流量制御弁、３６
…弁通路、３７…弁口、３８…弁体、３９…駆動装置、
４０…コントローラ、４１…液体原料供給源、４２…液
体原料供給配管、４３…上流側開閉弁、４４…液体流量
計、４５…下流側開閉弁、４６…パージガス供給源、４
７…パージガス供給配管、４８…開閉弁、４９…ガス導
入口、５０…キャリアガス供給源、５１…キャリアガス
供給配管、５２…可変流量制御弁、６０…酸素ガス、６
１…ＰＥＴａ（液体原料）、６２…原料ガス（気化ガ
ス）、６３…キャリアガス、６４…パージガス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K030 AA11 BA17 BA42 CA04 CA12 DA06 EA01 EA03 FA10 5F045 AA04 AB31 AC07 AC11 AC15 AD07 AD08 AD09 AE19 AE21 DP03 EB05 EC07 EC09 EE02 EE04 EE12 EE14 EM10 5F083 JA06 JA15 JA38
Claims (4)
- 【請求項１】 基板を処理する処理室と、この処理室に
一端が接続されたガス供給配管と、このガス供給配管の
他端に接続されて液体原料を気化させる気化器と、この
気化器に前記液体原料を供給する液体原料供給配管と、
この液体原料供給配管にパージガスを供給するパージガ
ス供給配管とを備えていることを特徴とする基板処理装
置。 - 【請求項２】 前記液体原料を気化させたガスを前記処
理室に搬送するキャリアガスを供給するキャリアガス供
給配管が前記気化器の気化室に接続されていることを特
徴とする請求項１に記載の基板処理装置。 - 【請求項３】 前記ガス供給配管には流量計または／お
よび圧力計が設けられていることを特徴とする請求項１
または２に記載の基板処理装置。 - 【請求項４】 液体原料供給配管を介して気化器に液体
原料を供給し、この液体原料を前記気化器において気化
させ、気化させたガスを処理室に供給することによって
前記処理室内の基板を処理する半導体装置の製造方法に
おいて、前記基板を処理した後に、前記液体原料供給配
管内にパージガスを流して残留物を排出させることを特
徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003290A JP4421119B2 (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001003290A JP4421119B2 (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002208564A true JP2002208564A (ja) | 2002-07-26 |
| JP4421119B2 JP4421119B2 (ja) | 2010-02-24 |
Family
ID=18871649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001003290A Expired - Lifetime JP4421119B2 (ja) | 2001-01-11 | 2001-01-11 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4421119B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083441A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Tokyo Electron Ltd | 原料ガス供給系の圧力計測方法及びメンテナンス方法、成膜装置の圧力計測方法及びメンテナンス方法、気化器、並びに、成膜装置 |
| JP2007266185A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2008255423A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2014127702A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、気化システム、プログラムおよび記録媒体 |
| WO2018181000A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | オリジン電気株式会社 | ワーク処理装置及び処理済ワークの製造方法 |
| CN114836734A (zh) * | 2021-02-02 | 2022-08-02 | 东京毅力科创株式会社 | 粉体输送装置、气体供给装置以及粉体除去方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101470476B1 (ko) * | 2012-04-13 | 2014-12-08 | 한국생산기술연구원 | 샤워헤드에 잔류하는 반응기체를 반응실 외부로 배출시킬 수 있는 화학기상증착 장치 및 방법 |
-
2001
- 2001-01-11 JP JP2001003290A patent/JP4421119B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006083441A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Tokyo Electron Ltd | 原料ガス供給系の圧力計測方法及びメンテナンス方法、成膜装置の圧力計測方法及びメンテナンス方法、気化器、並びに、成膜装置 |
| JP4610979B2 (ja) * | 2004-09-17 | 2011-01-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 原料ガス供給系の圧力計測方法及びメンテナンス方法、成膜装置の圧力計測方法及びメンテナンス方法、気化器、並びに、成膜装置 |
| JP2007266185A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP2008255423A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
| JP2014127702A (ja) * | 2012-12-27 | 2014-07-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、気化システム、プログラムおよび記録媒体 |
| WO2018181000A1 (ja) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | オリジン電気株式会社 | ワーク処理装置及び処理済ワークの製造方法 |
| US10766085B2 (en) | 2017-03-30 | 2020-09-08 | Origin Company, Limited | Work processing apparatus and method for manufacturing a processed work |
| CN114836734A (zh) * | 2021-02-02 | 2022-08-02 | 东京毅力科创株式会社 | 粉体输送装置、气体供给装置以及粉体除去方法 |
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