JP2003051533A

JP2003051533A - 半導体装置の製造方法および基板処理装置

Info

Publication number: JP2003051533A
Application number: JP2001236669A
Authority: JP
Inventors: Kanekazu Mizuno; 謙和水野; Tomoyoshi Inagaki; 智義稲垣
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2003-02-21
Anticipated expiration: 2021-08-03
Also published as: JP4700236B2

Abstract

(57)【要約】【課題】クリーニング工程後の擦過傷、パーティクル
の発生を防止する。【解決手段】ＣＶＤ装置は、複数枚のウエハ２４をボ
ート２５で保持して収容する処理室１４、ウエハに所望
の膜を形成させる成膜ガスを処理室１４へ供給する成膜
ガス供給管２０、処理室１４へＮＦ₃ ガスを供給するク
リーニングガス供給管２１、処理室１４へコーティング
膜３８としてのＢＴＢＡＳ−窒化膜を形成するためのＢ
ＴＢＡＳガス３７と酸素ガス３６を供給するコーティン
グガス供給管２２Ａ、２２Ｂを備えている。クリーニン
グ工程後のコーティング工程で被着させたコーティング
膜３８によりウエハ２４と保持溝２９との間の摩擦を低
減させることでクリーニング工程後の擦過傷、パーティ
クルの発生を防止できる。【効果】クリーニング工程後の擦過傷、パーティクル
の発生を防止することにより、ＣＶＤ装置ひいてはＩＣ
の製造方法の歩留りを高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術、特に、半導体集積回路装置（以下、ＩＣとい
う。）の製造方法に使用される基板処理装置であって、
半導体素子を含む集積回路が作り込まれるシリコンウエ
ハ（以下、ウエハという。）を処理する基板処理装置の
メンテナンス技術に関し、例えば、ウエハに窒化シリコ
ン（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）や酸化シリコン（ＳｉＯｘ）およびポ
リシリコン等を堆積（デポジション）させる減圧ＣＶＤ
装置に利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣの製造方法において、ウエハに窒化
シリコンや酸化シリコンおよびポリシリコン等のＣＶＤ
膜を形成するのにバッチ式縦形ホットウオール形減圧Ｃ
ＶＤ装置が広く使用されている。バッチ式縦形ホットウ
オール形減圧ＣＶＤ装置（以下、ＣＶＤ装置という。）
は、ウエハが搬入されるインナチューブおよびインナチ
ューブを取り囲むアウタチューブから構成されて縦形に
設置されたプロセスチューブと、プロセスチューブによ
って形成された処理室に成膜ガスを供給する成膜ガス供
給管と、処理室を真空排気する排気管と、プロセスチュ
ーブ外に敷設されて処理室を加熱するヒータユニットと
を備えており、複数枚のウエハがボートによって垂直方
向に整列されて保持された状態で処理室に下端の炉口か
ら搬入され、処理室に成膜ガスが成膜ガス供給管から供
給されるとともに、ヒータユニットによって処理室が加
熱されることにより、ウエハの上にＣＶＤ膜が堆積する
ように構成されている。

【０００３】このようなＣＶＤ装置においては、形成す
る膜種に関係なく成膜処理回数が増えるに従ってインナ
チューブの内外壁面やアウタチューブの内壁面およびボ
ートの表面等における累積膜厚が増加し、ある累積膜厚
に達すると、パーティクルの発生が急激に増加すること
が知られている。そこで、このようなＣＶＤ装置が使用
されたＩＣの製造方法における成膜工程においては、あ
る累積膜厚に達すると、インナチューブおよびアウタチ
ューブ等を予め洗浄されたものと全て交換する作業（以
下、フル交換という。）を実施することにより、パーテ
ィクルの発生を防止することが行われている。

【０００４】ところが、フル交換によるパーティクル発
生防止方法においては、インナチューブやアウタチュー
ブ等の取り付け取り外し作業に長時間が消費されるばか
りでなく、プロセスチューブの温度の降下および再上昇
に時間が消費されてしまうため、ＣＶＤ装置のダウンタ
イム（休止時間）がきわめて長く（例えば、一回当たり
三十時間）なり、成膜工程ひいてはＩＣの製造方法全体
としてのスループットを低下させてしまうという問題点
がある。

【０００５】このような問題点を解決するための方法と
して、インナチューブの内外壁面やアウタチューブの内
壁面に堆積した堆積膜をドライエッチングの原理を利用
して除去するセルフクリーニング方法（Ｉｎ−ｓｉｔｕ
チャンバクリーニング方法と呼ばれることもある。）
が、提案されている。すなわち、このセルフクリーニン
グ方法はプロセスチューブに三弗化窒素（ＮＦ₃ ）ガス
等のエッチングガスをクリーニングガスとして流すこと
により、堆積膜をエッチングによって除去して清浄化
（クリーニング）する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たセルフクリーニング方法においては、セルフクリーニ
ング方法が実施された直後の最初の成膜工程においてボ
ートの保持部とウエハとの摩擦により、ボートの保持部
付近からパーティクルが発生するという問題点があるこ
とが本発明者によって明らかにされた。

【０００７】本発明の目的は、基板保持体の保持部から
のパーティクルの発生を防止することができる半導体装
置の製造方法および基板処理装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
の製造方法は、処理室において基板上に薄膜を形成する
成膜工程と、前記処理室に空の基板保持体を収容した状
態でクリーニングガスを供給し前記成膜工程によって堆
積した膜を除去するクリーニング工程と、このクリーニ
ング工程後に前記処理室に空の基板保持体を収容した状
態で少なくとも前記基板保持体の基板保持部に対して成
膜するコーティング工程とを備えていることを特徴とす
る。

【０００９】前記した手段によれば、クリーニング工程
によって露出した基板保持体の保持部の表面をコーティ
ング工程によるコーティング膜によってコーティングす
ることにより、クリーニング工程が実施された後の成膜
工程において基板と基板保持体の保持部との摩擦を低減
することができるため、基板保持体の保持部からのパー
ティクルを発生することができる。

【００１０】

【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。

【００１１】図１〜図３に示されているように、本実施
の形態に係るＩＣの製造方法の成膜工程に使用されるＣ
ＶＤ装置は、中心線が垂直になるように縦に配されて固
定的に支持された縦形のプロセスチューブ１１を備えて
いる。プロセスチューブ１１はインナチューブ１２とア
ウタチューブ１３とから構成されており、インナチュー
ブ１２は石英ガラスまたは炭化シリコン（ＳｉＣ）が使
用されて円筒形状に一体成形され、アウタチューブ１３
は石英ガラスが使用されて円筒形状に一体成形されてい
る。

【００１２】インナチューブ１２は上下両端が開口した
円筒形状に形成されており、インナチューブ１２の筒中
空部はボートによって垂直方向に整列した状態に保持さ
れた複数枚のウエハが搬入される処理室１４を実質的に
形成している。インナチューブ１２の下端開口は被処理
基板としてのウエハを出し入れするための炉口１５を実
質的に構成している。したがって、インナチューブ１２
の内径は取り扱うウエハの最大外径よりも大きくなるよ
うに設定されている。

【００１３】アウタチューブ１３は内径がインナチュー
ブ１２の外径よりも大きく上端が閉塞し下端が開口した
円筒形状に形成されており、インナチューブ１２にその
外側を取り囲むように同心円に被せられている。インナ
チューブ１２の下端とアウタチューブ１３の下端との間
には短尺の円筒形状に形成されたスペーサ１６が介設さ
れており、スペーサ１６はインナチューブ１２およびア
ウタチューブ１３についての交換等のためにインナチュ
ーブ１２およびアウタチューブ１３にそれぞれ着脱自在
に取り付けられている。スペーサ１６がＣＶＤ装置の機
枠（図示せず）に支持されることにより、アウタチュー
ブ１３は垂直に据え付けられた状態になっている。

【００１４】スペーサ１６の側壁の一部には排気管１７
が接続されており、排気管１７は高真空排気装置（図示
せず）に接続されてプロセスチューブ１１の内部を所定
の真空度に真空排気し得るように構成されている。排気
管１７はインナチューブ１２とアウタチューブ１３との
間に形成された隙間に連通した状態になっており、イン
ナチューブ１２とアウタチューブ１３との隙間によって
排気路１８が、横断面形状が一定幅の円形リング形状に
構成されている。排気管１７がスペーサ１６に接続され
ているため、排気管１７は円筒形状の中空体を形成され
て垂直に延在した排気路１８の最下端部に配置された状
態になっている。

【００１５】インナチューブ１２の下端には上下にフラ
ンジを有する短尺の円筒形状に形成されたマニホールド
１９が同軸に配置されており、マニホールド１９には成
膜用のガスを供給する成膜ガス供給管２０と、クリーニ
ングガスを供給するクリーニングガス供給管２１と、ボ
ートの保持部をコーティングするためのガス（以下、コ
ーティングガスという。）を供給するコーティングガス
供給管２２Ａ、２２Ｂとがインナチューブ１２の炉口１
５にそれぞれ連通するように接続されている。これらの
ガス供給管２０、２１、２２Ａ、２２Ｂによって炉口１
５に供給されたガスは、インナチューブ１２の処理室１
４内を流通して排気路１８を通って排気管１７によって
排気される。なお、成膜ガスとコーティングガスとが同
一である場合は、成膜ガス供給管２０とコーティングガ
ス供給管２２Ａ、２２Ｂとは同一であってもよい。

【００１６】マニホールド１９には下端開口を閉塞する
シールキャップ２３が垂直方向下側から当接されるよう
になっている。シールキャップ２３はマニホールド１９
の外径と略等しい円盤形状に形成されており、プロセス
チューブ１１の外部に設備されたエレベータ（図示せ
ず）によって垂直方向に昇降されるように構成されてい
る。シールキャップ２３の中心線上には被処理基板とし
てのウエハ２４を保持するためのボート２５が垂直に立
脚されて支持されるようになっている。

【００１７】基板保持体としてのボート２５は上下で一
対の端板２６、２７と、両端板２６、２７間に架設され
て垂直に配設された複数本の保持部材２８と、各保持部
材２８に長手方向に等間隔に配されて互いに対向して開
口するように没設された多数条の保持溝２９とを備えて
おり、基板保持部としての各保持溝２９間にウエハ２４
を挿入されることにより、複数枚のウエハ２４を水平に
かつ互いに中心を揃えた状態に整列させて保持するよう
に構成されている。

【００１８】アウタチューブ１３の外部にはプロセスチ
ューブ１１内を加熱するヒータユニット３０が、アウタ
チューブ１３の周囲を包囲するように同心円に設備され
ており、ヒータユニット３０はプロセスチューブ１１内
を全体にわたって均一に加熱するように構成されてい
る。ヒータユニット３０はＣＶＤ装置の機枠に支持され
ることにより垂直に据え付けられた状態になっている。

【００１９】次に、本発明の一実施の形態であるＩＣの
製造方法における成膜工程を、前記構成に係るＣＶＤ装
置を使用してウエハにサイドウオールスペーサのための
窒化膜を形成する場合について、説明する。

【００２０】図１（ａ）に示されているように、複数枚
のウエハ２４を整列させて保持したボート２５はシール
キャップ２３の上にウエハ２４群が並んだ方向が垂直に
なる状態で載置されて、エレベータによって差し上げら
れてインナチューブ１２の炉口１５から処理室１４に搬
入（ローディング）されて行き、シールキャップ２３に
支持されたままの状態で処理室１４に存置される。この
状態で、シールキャップ２３は炉口１５をシールした状
態になる。

【００２１】プロセスチューブ１１の内部が所定の真空
度（数十〜数万Ｐａ）に排気管１７によって排気され
る。また、プロセスチューブ１１の内部が所定の温度
（約６００℃）にヒータユニット３０によって全体にわ
たって均一に加熱される。

【００２２】次いで、成膜ガス３１がインナチューブ１
２の処理室１４に成膜ガス供給管２０によって供給され
る。本実施の形態においては、成膜ガス３１としては、
ＢＴＢＡＳ〔化学名はBis-Tertiary Butyl Amino Silan
e 。化学式はＨ₂ Ｓｉ｛ＨＮＣ（ＣＨ₃ ）₂ ｝₂ 〕ガス
とアンモニア（ＮＨ₃ ）ガスとが使用される。便宜上、
図示を省略しているが、ＢＴＢＡＳガスとＮＨ₃ ガスと
は別々の成膜ガス供給管２０によってそれぞれ供給する
ことが望ましい。

【００２３】供給された成膜ガス３１はインナチューブ
１２の処理室１４を上昇し、上端開口からインナチュー
ブ１２とアウタチューブ１３との隙間によって形成され
た排気路１８に流出して排気管１７から排気される。成
膜ガス３１は処理室１４を通過する際にウエハ２４の表
面に接触する。そして、このウエハ２４との接触に伴う
成膜ガス３１による次式（１）の熱ＣＶＤ反応により、
ウエハ２４の表面にはＢＴＢＡＳ−窒化（Nitrid）膜
（以下、ＢＴＢＡＳ−窒化膜という。）が堆積（デポジ
ション）する。

【００２４】Ｈ₂ Ｓｉ｛ＨＮＣ（ＣＨ₃ ）₂ ｝₂ ＋ＮＨ₃ →Ｓｉ₃ Ｎ₄ ＋Ｈ₂ Ｃ＝Ｃ（ＣＨ₃ ）＋Ｈ₂ ＮＣ（ＣＨ₃ ）₃ ・・・（１）

【００２５】ＢＴＢＡＳ−窒化膜が所望の膜厚だけ堆積
する予め設定された処理時間が経過すると、シールキャ
ップ２３が下降されて炉口１５が開口されるとともに、
ボート２５に保持された状態でウエハ２４群が炉口１５
からプロセスチューブ１１の外部に搬出（アンローディ
ング）される。

【００２６】以上の成膜処理において、成膜ガス３１は
流れて行く間にウエハ２４だけでなく、インナチューブ
１２の内外壁面やアウタチューブ１３の内壁面等に接触
するため、これらの表面にもＢＴＢＡＳ−窒化膜が堆積
することになる。図１（ｂ）に示されているように、こ
れらの表面に堆積したＢＴＢＡＳ窒化膜（以下、堆積膜
という。）３２は前述した成膜工程が繰り返される毎に
累積して行くため、その累積した堆積膜３２の厚さは成
膜のバッチ処理の回数が増えるに従って増加して行くこ
とになる。そして、この累積した堆積膜３２は厚さがあ
る値に達すると、剥離し易くなるため、パーティクルの
発生が急激に増加する。

【００２７】そこで、本実施の形態に係るＩＣの製造方
法においては、累積した堆積膜３２の厚さがある値に達
すると、ＣＶＤ装置に対して次のクリーニング工程が図
２に示されているように実施される。

【００２８】プロセスチューブ１１に累積した堆積膜３
２を除去するクリーニング工程の実施に際しては、図２
に示されているように、ボート２５はウエハ２４を装填
されない状態でエレベータによって差し上げられてイン
ナチューブ１２の炉口１５から処理室１４に搬入（ロー
ディング）され、シールキャップ２３に支持されたまま
の状態で処理室１４に存置される。

【００２９】プロセスチューブ１１の内部が所定の真空
度（１３３０Ｐａ〜４６５５０Ｐａ）に排気管１７によ
って排気される。また、ヒータユニット３０によってプ
ロセスチューブ１１の内部が所定の温度（約６００℃）
に全体にわたって均一に加熱される。

【００３０】次いで、クリーニングガス３３がインナチ
ューブ１２の処理室１４にクリーニングガス供給管２１
によって供給される。本実施の形態においては、クリー
ニングガス３３としては、ＮＦ₃ ガスが使用される。Ｎ
Ｆ₃ ガスの流量は５００ｃｃｍ（立方センチメートル毎
分）である。クリーニング時間（処理時間）は累積して
いる堆積膜３２の厚さに対応して設定する。堆積膜３２
の厚さをＡ（Å）とすると、クリーニング時間Ｔａ
（分）は、次式（２）によって求めることが望ましい。

【００３１】Ｔａ＝Ａ／１００・・・（２）この式の根拠は次の通りである。クリーニングガスによ
るエッチングはインナチューブ１２の下部から始まり、
上方に徐々に進む。インナチューブ１２の内周面のエッ
チングが終了すると、次にインナチューブ１２の外周面
を下方にエッチングして行く。ウエハの表面にパーティ
クルの発生を防止することができる堆積膜の適切なエッ
チング量は、インナチューブの外周面の上半分までエッ
チングしてあれば充分である。必要以上に長くエッチン
グすることはパーティクルの弊害の発生を防止すること
ができても、クリーニング時間を無駄に消費してしま
う。ここで、３０００Åの堆積膜３２が累積している場
合のインナチューブ１２を例にとる。クリーニング時間
が１０分ではインナチューブ１２の内周面の下部まで
が、２０分ではインナチューブ１２の内周面の上端まで
が、３０分ではインナチューブ１２の外周面の上半分ま
でがエッチングされる。つまり、３０００Åの窒化膜が
堆積している場合には、３０分のクリーニング時間が適
切である。このときのクリーニング速度は、３０００Å
÷３０分＝１００Å／分となる。

【００３２】以上のクリーニング時間Ｔａが経過する
と、プロセスチューブ１１の内部が排気管１７によって
排気され、プロセスチューブ１１の内部に残留している
クリーニングガス３３であるＮＦ₃ ガスが排出される。

【００３３】続いて、不活性ガスである窒素（Ｎ₂ ）ガ
スがプロセスチューブ１１の内部に成膜処理供給管２０
によって供給され、プロセスチューブ１１の内部のクリ
ーニングガス３３が押し流される。この排気ステップと
窒素ガスパージステップとは複数回繰り返される。

【００３４】以上のようにしてプロセスチューブ１１に
累積した窒化膜を除去するクリーニング工程が実施され
たことになる。

【００３５】ところで、以上のクリーニング工程が実施
された直後の成膜工程における最初のバッチ処理におい
ては、ボート２５の保持溝２９の付近からパーティクル
が発生し、二回目のバッチ以降は保持溝２９の付近のパ
ーティクルが減少するという現象が本発明者によって究
明された。この現象は次のような原理によって引き起こ
されるものと考察される。

【００３６】クリーニング工程後には、図４（ａ）に示
されているように、ボート２５の保持溝２９においては
堆積膜３２が除去されて石英ガラスの表面が露出した状
態になっている。このため、クリーニング工程後の最初
の成膜工程においては、保持溝２９に保持されたウエハ
２４は石英ガラスの表面に直接的に接触した状態にな
る。ウエハ２４と保持溝２９との接触面間には摩擦が存
在し、しかも、ウエハ２４のシリコンと保持溝２９の石
英ガラスとの間の摩擦力ｆはきわめて大きい。クリーニ
ング工程後の成膜工程における最初のバッチ処理におい
て、高温の処理室１４に搬入された時にウエハ２４の熱
膨張が起こることによって、保持溝２９との間において
擦れが発生するため、パーティクル３４が発生し、ま
た、図４（ｂ）に示されているように、ウエハ２４の保
持溝２９との接触部位には擦過傷３５が発生する。そし
て、発生したパーティクル３４は落下して下側に位置す
るウエハ２４の上面に、図４（ｃ）に示されているよう
に付着することになる。

【００３７】このクリーニング工程実施後の成膜工程の
最初のバッチ処理におけるパーティクル擦過傷の発生を
防止するために、本実施の形態に係るＩＣの製造方法に
おいては、クリーニング工程の実施後に、少なくとも保
持溝２９の表面にコーティング膜３８をコーティングす
るコーティング工程がＣＶＤ装置に対して実施される。

【００３８】ここで、コーティング膜３８としては、６
００℃程度で成膜することができ、かつ、ウエハ２４と
の摩擦を低減することができるものが望ましい。前述し
たＢＴＢＡＳガスとＮＨ₃ ガスとの反応によって成膜さ
れるＢＴＢＡＳ−窒化膜の処理温度は、６００℃であ
る。また、最初のバッチ処理以降の成膜工程においてウ
エハ２４と保持溝２９との間には擦過傷やパーティクル
の発生が見られないため、ＢＴＢＡＳ−窒化膜のウエハ
２４との摩擦は小さいものと考えられる。そこで、本実
施の形態においては、コーティング膜３８として、ＢＴ
ＢＡＳ−窒化膜が採用されている。

【００３９】クリーニング工程の排気ステップおよび窒
素ガスパージステップによってはプロセスチューブ１１
およびボート２５の表面に吸着した弗素を完全には除去
することができないため、プレパージガスとしてのＮＨ
₃ ガスがプロセスチューブ１１の内部へ供給され、プロ
セスチューブ１１の内部がＮＨ₃ ガスによってパージさ
れる。このときのＮＨ₃ ガスの流量は４００ｃｃｍであ
る。

【００４０】図３（ａ）に示されているように、ＮＨ₃
ガス３６がプロセスチューブ１１の内部へコーティング
ガス供給管２２Ｂによって流された状態のままで、ＢＴ
ＢＡＳガス３７がプロセスチューブ１１の内部へコーテ
ィングガス供給管２２Ａによって供給される。すなわ
ち、本実施の形態においては、コーティング膜３８であ
るＢＴＢＡＳ−窒化膜を成膜するために、コーティング
ガスとしては、ＢＴＢＡＳガス３７とＮＨ₃ ガス３６と
が使用されている。ＢＴＢＡＳガス３７の流量は、９０
ｃｃｍであり、コーティング処理時の圧力は５０Ｐａで
ある。ウエハ２４と保持溝２９の表面との摩擦を低減さ
せるためには、コーティング膜３８の厚さは、３００Å
以上が必要である。なお、本実施の形態においては、成
膜ガスとコーティングガスとが同一であるので、成膜ガ
ス供給管２０とコーティングガス供給管２２Ａ、２２Ｂ
とは同一である方が望ましい。

【００４１】供給されたコーティングガスとしてのＢＴ
ＢＡＳガス３７およびＮＨ₃ ガス３６は、インナチュー
ブ１２の処理室１４を上昇して、上端開口からインナチ
ューブ１２とアウタチューブ１３との隙間によって形成
された排気路１８に流出して排気管１７から排気され
る。ＢＴＢＡＳガス３７およびＮＨ₃ ガス３６はプロセ
スチューブ１１およびボート２５の表面に接触する。こ
の接触によるＢＴＢＡＳガス３７およびＮＨ₃ ガス３６
の熱ＣＶＤ反応により、図３（ｂ）に示されているよう
に、プロセスチューブ１１および保持溝２９を含むボー
ト２５の表面にはコーティング膜３８としてのＢＴＢＡ
Ｓ−窒化膜が堆積する。

【００４２】コーティング膜３８が所定の膜厚だけ堆積
する予め設定された処理時間が経過すると、ＢＴＢＡＳ
ガス３７の供給が停止される。ＮＨ₃ ガス３６はポスト
パージガスとしてプロセスチューブ１１の内部へ供給さ
れ続け、プロセスチューブ１１の内部がＮＨ₃ ガス３６
によってパージされる。

【００４３】ちなみに、ＮＨ₃ ガス３６を流さずにＢＴ
ＢＡＳガス３７だけを流すと、コーティング膜３８とし
てのＢＴＢＡＳ−窒化膜は形成することができないた
め、コーティング工程の実施に際しては、前述したＢＴ
ＢＡＳガス３７を流す前のプレパージステップにおいて
ＮＨ₃ ガス３６が流される。また、ＢＴＢＡＳガス３７
の供給とＮＨ₃ ガス３６の供給とを同時に停止した場合
にはプロセスチューブ１１の内部においてＢＴＢＡＳガ
ス３７だけが残留する可能性があるため、本実施の形態
においては、ＢＴＢＡＳガス３７の供給を停止する際
に、ＮＨ₃ ガス３６がポストパージガスとして供給され
続ける。

【００４４】次に、プロセスチューブ１１の内部が排気
管１７によって排気され、続いて、不活性ガスである窒
素ガスがプロセスチューブ１１の内部に成膜ガス供給管
２０によって供給され、プロセスチューブ１１の内部の
ＮＨ₃ ガス３６およびＢＴＢＡＳガス３７が押し流され
る。この排気ステップと窒素ガスパージステップとは複
数回繰り返される。

【００４５】そして、プロセスチューブ１１の内部は真
空状態から大気圧状態に戻される。この後、シールキャ
ップ２３が下降されて炉口１５が開口されるとともに、
ボート２５が炉口１５からプロセスチューブ１１の外部
に搬出される。

【００４６】以上のコーティング工程が終了した後に、
前述した通常の成膜工程が繰り返されることにより、ウ
エハにサイドウオールスペーサのためのＢＴＢＡＳ−窒
化膜がＣＶＤ装置によってバッチ処理により順次に成膜
されて行く。

【００４７】この成膜工程が実施される際には、ボート
２５の保持溝２９の表面にはＢＴＢＡＳ−窒化膜からな
るコーティング膜３８が被着されているため、保持溝２
９とウエハ２４との接触面間における摩擦は低減される
ことなる。したがって、クリーニング工程が実施された
後の成膜工程における最初のバッチ処理において、ウエ
ハ２４の熱膨張によってウエハ２４と保持溝２９との間
に摩擦が発生しても、図５（ａ）に示されているよう
に、ウエハ２４に擦過傷３５は殆ど発生しない。このた
め、図５（ｂ）に示されているように、下方のウエハ２
４の保持溝２９の付近におけるパーティクル３４の付着
も殆ど発生しない。

【００４８】前記した実施の形態によれば、次の効果が
得られる。

【００４９】1) クリーニング工程の実施後にウエハと
の摩擦を低減するコーティング膜をボートの保持溝に被
着するコーティング工程を実施することにより、ウエハ
と保持溝との間の摩擦をコーティング膜によって低減す
ることができるため、クリーニング工程実施後の成膜工
程における最初のバッチにおいて、ウエハの熱膨張に伴
う擦過傷およびパーティクルの発生を防止することがで
きる。

【００５０】2) クリーニング工程が実施された後の成
膜工程の最初のバッチにおけるウエハの擦過傷およびパ
ーティクルの発生を防止することにより、ＣＶＤ装置ひ
いてはＩＣの製造方法の歩留りを高めることができるた
め、ＩＣの製造方法全体としてのスループットを高める
ことができる。

【００５１】3) コーティング膜としてＢＴＢＡＳ−窒
化膜を使用することにより、実績のある膜種によってウ
エハとの摩擦を効果的に低減することができるため、コ
ーティング工程の付加によるイニシャルコストおよびラ
ンニングコストの増加を抑制することができる。

【００５２】4) コーティング工程の実施に際して、Ｂ
ＴＢＡＳガスを供給する前にＮＨ₃ ガスを供給してプロ
セスチューブの内部をプレパージすることにより、コー
ティング膜としてのＢＴＢＡＳ−窒化膜を当初から確実
に形成することができるため、ボートの保持溝の表面を
ＢＴＢＡＳ−窒化膜によって確実にコーティングするこ
とができる。

【００５３】5) コーティング工程の終期において、Ｂ
ＴＢＡＳガスの供給を停止後もＮＨ₃ガスを供給してプ
ロセスチューブの内部をポストパージすることにより、
プロセスチューブの内部においてＢＴＢＡＳガスだけが
残留するのを防止することができるため、プロセスチュ
ーブの内部にＢＴＢＡＳガスの生成物が残留するのを防
止することができる。

【００５４】なお、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。

【００５５】例えば、コーティング工程において成膜す
る膜は、ＢＴＢＡＳ−窒化膜に限らず、ポリシリコン膜
や酸化膜等であってもよい。要は、ウエハとの摩擦を低
減することができる膜種であればよい。

【００５６】コーティング工程において使用するコーテ
ィングガスは、ＢＴＢＡＳガスおよびＮＨ₃ ガスに限ら
ず、ポリシリコン膜や酸化膜等を成膜するための他のガ
スを使用してもよい。例えば、ＢＴＢＡＳガスとＯ₂ ガ
スを用いてＢＴＢＡＳ−酸化膜をコーティングするよう
にしてもよい。

【００５７】コーティング膜の膜厚は、３００Åに限ら
ず、３００Å超であってもよい。

【００５８】クリーニング工程において使用するクリー
ニングガスは、ＮＦ₃ ガスに限らず、三弗化塩素（Ｃｌ
Ｆ₃ ）ガス等の他のエッチングガスであってもよい。

【００５９】成膜工程はＢＴＢＡＳガスとＮＨ₃ ガスと
を使用してＢＴＢＡＳ−窒化膜を成膜する場合に限ら
ず、他のガスを使用して他の窒化膜や酸化膜およびポリ
シリコン等を成膜する場合であってもよい。

【００６０】クリーニング工程は累積した堆積膜の膜厚
に基づいて実施するに限らず、実際のパーティクルの発
生状況を検出して不定期的に実施してもよいし、定期的
実施と不定期的実施とを併用してもよい。

【００６１】ＣＶＤ装置はアウタチューブとインナチュ
ーブとからなるプロセスチューブを備えたバッチ式縦形
ホットウオール形減圧ＣＶＤ装置に限らず、アウタチュ
ーブだけのプロセスチューブを備えたものや、横形ホッ
トウオール形減圧ＣＶＤ装置、さらには、枚葉式ＣＶＤ
装置等の他のＣＶＤ装置であってもよい。

【００６２】さらに、基板処理装置はＣＶＤ装置に限ら
ず、酸化処理や拡散だけでなくイオン打ち込み後のキャ
リア活性化や平坦化のためのリフロー等にも使用される
拡散装置等の基板処理装置全般に適用することができ
る。

【００６３】前記実施の形態ではウエハに処理が施され
る場合について説明したが、処理対象はホトマスクやプ
リント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよ
び磁気ディスク等であってもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クリーニング工程の実施後に基板との摩擦を低減するコ
ーティング膜を基板保持体の保持部に被着するコーティ
ング工程を実施することにより、基板と保持部との間の
摩擦をコーティング膜によって低減することができるた
め、クリーニング工程実施後の成膜工程における最初の
バッチにおいて、基板の熱膨張に伴う擦過傷およびパー
ティクルの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるＣＶＤ装置による
本発明の一実施の形態であるＩＣの製造方法の成膜工程
を示しており、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は（ａ）の
ｂ部の拡大断面図である。

【図２】同じくクリーニング工程を示す正面断面図であ
る。

【図３】同じくコーティング工程を示しており、（ａ）
は正面断面図、（ｂ）は（ａ）のｂ部の拡大断面図であ
る。

【図４】擦過傷とパーティクルの発生現象を説明するた
めの各説明図である。

【図５】擦過傷とパーティクルの防止効果を説明するた
めの各説明図である。

【符号の説明】

１１…プロセスチューブ、１２…インナチューブ、１３
…アウタチューブ、１４…処理室、１５…炉口、１６…
スペーサ、１７…排気管、１８…排気路、１９…マニホ
ールド、２０…成膜ガス供給管、２１…クリーニングガ
ス供給管、２２Ａ、２２Ｂ…コーティングガス供給管、
２３…シールキャップ、２４…ウエハ（基板）、２５…
ボート、２６、２７…端板、２８…保持部材、２９…保
持溝、３０…ヒータユニット、３１…成膜ガス、３２…
堆積膜（ＢＴＢＡＳ−窒化膜）、３３…クリーニングガ
ス、３４…パーティクル、３５…擦過傷、３６…ＮＨ₃
ガス（コーティングガス）、３７…ＢＴＢＡＳガス（コ
ーティングガス）、３８…コーティング膜（ＢＴＢＡＳ
−窒化膜）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4K030 BA29 BA40 BA44 BB03 CA04 CA12 EA08 LA15 5F031 CA01 CA02 CA04 CA05 CA07 HA62 HA63 MA28 PA24 PA26 5F045 AA06 AB33 AC02 AC07 AC12 AD10 AF03 BB08 BB10 BB15 DP19 DQ05 EB05 EB06 EC02 EC05 EE14 EK06 EM09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理室において基板上に薄膜を形成する
成膜工程と、前記処理室に空の基板保持体を収容した状
態でクリーニングガスを供給し前記成膜工程によって堆
積した膜を除去するクリーニング工程と、このクリーニ
ング工程後に前記処理室に空の基板保持体を収容した状
態で少なくとも前記基板保持体の基板保持部に対して成
膜するコーティング工程とを備えていることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。
【請求項２】基板を収容する処理室と、この処理室に
前記基板に成膜用のガスを供給する成膜ガス供給管と、
前記処理室にクリーニングガスを供給するクリーニング
供給管と、クリーニング後に前記処理室に空の基板保持
体を収容した状態で少なくとも前記基板保持体の基板保
持部に対してコーティングするガスを供給するコーティ
ングガス供給管とを備えていることを特徴とする基板処
理装置。