JP2003213421A - 基板処理装置 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45519—Inert gas curtains
- C23C16/45521—Inert gas curtains the gas, other than thermal contact gas, being introduced the rear of the substrate to flow around its periphery
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
Abstract
(57)【要約】
【課題】 メンテナンス費用を安価にし、また接ガス面
の温度制御を容易にする。 【解決手段】 炉本体１に排気口２を設け、炉本体１の
上部に多数の孔を有するシャワー板５を設け、炉本体１
に昇降可能にヒータユニット２０を設け、炉本体１に半
導体ウェハ１３を反応室２１内に搬入し、反応室２１内
から搬出するためのウェハ搬送口３を設け、反応室２１
の内壁の表面側に円筒状の壁面加熱ヒータ１５を設け、
壁面加熱ヒータ１５の内側に円筒状の保護カバー１６を
設け、ヒータユニット２０に壁面加熱ヒータ１７を設
け、壁面加熱ヒータ１７の外側に円筒状の保護カバー１
８を設ける。
の温度制御を容易にする。 【解決手段】 炉本体１に排気口２を設け、炉本体１の
上部に多数の孔を有するシャワー板５を設け、炉本体１
に昇降可能にヒータユニット２０を設け、炉本体１に半
導体ウェハ１３を反応室２１内に搬入し、反応室２１内
から搬出するためのウェハ搬送口３を設け、反応室２１
の内壁の表面側に円筒状の壁面加熱ヒータ１５を設け、
壁面加熱ヒータ１５の内側に円筒状の保護カバー１６を
設け、ヒータユニット２０に壁面加熱ヒータ１７を設
け、壁面加熱ヒータ１７の外側に円筒状の保護カバー１
８を設ける。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板の表面に気化ガ
スを供給して上記基板を処理する基板処理装置、たとえ
ば半導体ウェハの表面にルテニウム（Ｒｕ）膜を成膜す
るＣＶＤ装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】半導体ウェハの表面にルテニウム膜を成
膜するＭＯＣＶＤ装置においては、反応室内に設置され
た基板の表面に原料であるＲｕ(ＥｔＣｐ)２（Ｒｕ(Ｃ
５Ｈ４Ｃ２Ｈ５)２）の気化ガスすなわち原料ガスを供
給している。なお、Ｒｕ(ＥｔＣｐ)２の蒸気圧曲線を図
５に示す。 【０００３】このように、反応室内に設置された半導体
ウェハの表面に原料ガスを供給した場合には、反応室の
内壁の温度が低いと、原料ガスが再液化して反応室の内
壁に付着し、反応室の内壁の付着物がパーティクルの発
生の原因になる。このため、反応室の内壁の温度を所定
値以上に制御して、原料ガスの液化を防止する必要があ
る。一方、反応室の内壁の温度が高いと、反応室の内壁
にもルテニウム膜の成膜が行なわれ、高価なＲｕ(Ｅｔ
Ｃｐ)２を浪費することになるとともに、反応室の内壁
にルテニウム膜が成膜されると、反応室の内壁の表面性
状が変化して、反応室の内壁の輻射率が変化するから、
反応室内の熱的環境が変化し、半導体ウェハの所定の成
膜環境を乱す可能性がある。このため、反応室の内壁の
温度を所定値以下に制御する必要がある。そして、反応
室内の圧力を数十〜数百Ｐａにしてルテニウム膜を成膜
するときには、反応室の内壁の温度を約１５０℃にする
のが適当である。 【０００４】このため、従来の基板処理装置（特開２０
００−２３５８８６号公報）においては、反応室の四隅
の内壁内にそれぞれ１本の（合計４本の）棒状のカート
リッジヒータを埋め込んで、反応室の内壁の温度を所定
の温度に保持している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このような基
板処理装置においては、反応室の内壁内にカートリッジ
ヒータを埋め込んでいるから、カートリッジヒータが断
線したときには、カートリッジヒータの交換が困難であ
り、また反応室の内壁内にカートリッジヒータを埋め込
んでいるから、反応室の内壁の温度が上昇して、反応室
の内壁面に成膜されることがあり、この場合には反応室
の内壁面に付着した膜をクリーニングにより除去する必
要があり、反応室の内壁面に付着した膜を除去すること
ができない場合には、カートリッジヒータ自体は故障し
ていなくとも、反応室の内壁部分をカートリッジヒータ
ごと交換しなければならず、メンテナンス費用が増大す
る。また、反応室の四隅の内壁内にそれぞれ棒状のカー
トリッジヒータを埋め込んでいるから、カートリッジヒ
ータから反応室の内壁までの距離が大きいので、接ガス
面である反応室の内壁表面の温度制御が非常に困難であ
る。 【０００６】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、メンテナンス費用が安価であり、また接ガ
ス面の温度制御が容易である基板処理装置を提供するこ
とを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、反応室内に設置された基板の表
面に気化ガスを供給して上記基板を処理する基板処理装
置において、上記反応室の内壁の表面側にヒータを設
け、上記ヒータを保護カバーで覆う。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１は本発明に係るＭＯＣＶＤ装
置を示す概略断面図、図２は図１に示されたＭＯＣＶＤ
装置の一部を示す拡大詳細断面図である。図に示すよう
に、炉本体１に排気口２が設けられ、炉本体１の上部に
保持板４が取り付けられ、保持板４に多数の孔を有する
シャワー板５が保持され、保持板４上に蓋体６が取り付
けられ、蓋体６にガス供給管７が取り付けられ、ガス供
給管７はシャワー板５の上部の空間に開口している。ま
た、炉本体１に昇降可能に支持体８が取り付けられ、支
持体８にベース９が取り付けられ、ベース９にヒータ電
極１０を介してプレートヒータ１１が取り付けられ、プ
レートヒータ１１は円形状の内側ヒータ１１ａと円環状
の外側ヒータ１１ｂとから構成されている。また、支持
体８、ベース９、プレートヒータ１１を移動可能に貫通
したピン１９が設けられ、ピン１９のベース９を貫通し
た部分の径は他の部分の径よりも大きい。また、支持体
８にサセプタ１２が取り付けられ、サセプタ１２上に半
導体ウェハ（基板）１３が載置され、サセプタ１２にカ
バープレート１４が載置され、支持体８、ベース９、プ
レートヒータ１１、サセプタ１２等によりヒータユニッ
ト２０が構成され、ヒータユニット２０を昇降するヒー
タユニット移動機構（図示せず）が設けられている。ま
た、炉本体１内に半導体ウェハ１３を処理する反応室２
１が形成されている。また、炉本体１に半導体ウェハ１
３を反応室２１内に搬入し、反応室２１内から搬出する
ためのウェハ搬送口３が設けられている。また、反応室
２１の内壁の表面側に円筒状の壁面加熱ヒータ（ヒー
タ）１５が設けられ、壁面加熱ヒータ１５は炉本体１の
内部に突出した部分に載置され、壁面加熱ヒータ１５の
給電線２２は炉本体１を貫通しており、給電線２２が炉
本体１から出る部分にはシール部２３が設けられてい
る。また、壁面加熱ヒータ１５の内側に円筒状の保護カ
バー１６が設けられ、保護カバー１６は石英、アルミナ
等のセラミックス材からなり、保護カバー１６は炉本体
１の内部に突出した部分に載置され、保護カバー１６は
壁面加熱ヒータ１５を覆っている。また、支持体８に給
電部２４が取り付けられ、給電部２４に円筒状の壁面加
熱ヒータ１７がネジ２５により取り付けられている。ま
た、壁面加熱ヒータ１７の外側に円筒状の保護カバー１
８が設けられ、保護カバー１８は石英、アルミナ等のセ
ラミックス材からなり、保護カバー１８は支持体８上に
載置され、保護カバー１８は壁面加熱ヒータ１７を覆っ
ている。すなわち、ヒータユニット２０に壁面加熱ヒー
タ１７が設けられ、保護カバー１８はヒータユニット２
０の外壁となっている。また、給電線２６の一端が給電
部２４を介して壁面加熱ヒータ１７に接続されており、
給電線２６の他端は炉本体１の下部を貫通しており、給
電線２６が炉本体１から出る部分にはシール部（図示せ
ず）が設けられている。そして、円筒状のセラミックス
の内周面に発熱抵抗体を焼き付けたのち、発熱抵抗体上
に絶縁処理（ガラスコート）を施すことにより壁面加熱
ヒータ１５を作製しており、また円筒状のセラミックス
の外周面に発熱抵抗体を焼き付けたのち、発熱抵抗体上
に絶縁処理（ガラスコート）を施すことにより壁面加熱
ヒータ１７を作製している。 【０００９】つぎに、図１、図２に示したＭＯＣＶＤ装
置を使用して半導体ウェハ上にルテニウム膜を成膜する
方法について説明する。まず、ヒータユニット２０を図
３に示す基板搬送位置すなわち反応室２１下部のウェハ
搬送口３近傍位置に位置させた状態で、半導体ウェハ１
３をウェハ搬送口３を介して反応室２１内のサセプタ１
２上に搬送する。つぎに、ヒータユニット移動機構によ
りヒータユニット２０を基板搬送位置から図１に示す基
板処理位置まで移動させて、サセプタ１２上に載置され
た半導体ウェハ１３を反応室２１上部の処理位置まで上
昇させる。この場合、半導体ウェハ１３はプレートヒー
タ１１により処理温度すなわち２９０〜３５０°Ｃまで
すみやかに加熱される。なお、この間反応室２１内には
常に窒素（Ｎ２）ガスが供給されている。つぎに、ガス
供給管７によりシャワー板５の上部の空間にルテニウム
を含む原料ガスすなわちＲｕ(ＥｔＣｐ)２の気化ガスお
よび酸素を含む酸素含有ガスを供給する。この場合、原
料ガスと酸素含有ガスとがシャワー板５を介して半導体
ウェハ１３に対してシャワー状に均一に分散されて供給
され、化学反応により半導体ウェハ１３上にルテニウム
膜が成膜される。つぎに、原料ガス、酸素含有ガスの供
給を停止し、窒素ガスにより反応室２１内をパージし
て、残留ガスを除去したのち、ヒータユニット移動機構
によりヒータユニット２０を基板処理位置から基板搬送
位置まで移動させて、処理済みの半導体ウェハ１３を下
降する。この場合、ピン１９の下端が炉本体１の下部に
当たるから、ヒータユニット２０に対してピン１９が上
昇し、ピン１９が処理済みの半導体ウェハ１３を押し上
げる。つぎに、処理済みの半導体ウェハ１３をウェハ搬
送口３を介して炉本体１の外部に取り出す。つぎに、サ
セプタ１２上に新たな半導体ウェハ１３を載置し、以下
同様にして半導体ウェハ１３上にルテニウム膜を成膜す
る。なお、炉本体１の壁面加熱ヒータ１５の外周面側に
設けられたポートから窒素ガスを流すと、窒素ガスは炉
本体１と壁面加熱ヒータ１５との間、壁面加熱ヒータ１
５、保護カバー１６と保持板４との隙間を流れて、反応
室２１内に流入するから、壁面加熱ヒータ１５に原料ガ
スが流入するのを防止することができる。 【００１０】このようなＭＯＣＶＤ装置においては、壁
面加熱ヒータ１５、１７により保護カバー１６、１８の
反応室２１側表面の温度を所定の温度たとえば約１５０
℃にすることができるから、原料ガスが再液化して保護
カバー１６、１８の反応室２１側表面に付着することが
ないので、パーティクルの発生を抑制することができ、
また保護カバー１６、１８の反応室２１側表面にルテニ
ウム膜の成膜が行なわることがないから、高価なＲｕ
(ＥｔＣｐ)２を浪費することがなく、また反応室２１の
内壁の輻射率が変化することがないため、反応室２１内
の熱的環境が変化せず、半導体ウェハ１３の所定の成膜
環境を乱すことがない。また、壁面加熱ヒータ１５が炉
本体１の内部に突出した部分に載置され、また壁面加熱
ヒータ１７が給電部２４に取り付けられているから、壁
面加熱ヒータ１５、１７が断線したときには、壁面加熱
ヒータ１５、１７の交換が容易である。また、反応室２
１の内壁の表面側に壁面加熱ヒータ１５が設けられ、壁
面加熱ヒータ１５の内側に円筒状の保護カバー１６が設
けられ、またヒータユニット２０に壁面加熱ヒータ１７
が設けられ、壁面加熱ヒータ１７の外側に円筒状の保護
カバー１８が設けられているから、たとえ仮に保護カバ
ー１６、１８の反応室２１側の表面に成膜されたとして
も、反応室２１自体の内壁面に成膜されることはないの
で、反応室２１の内壁面に付着した膜をクリーニングに
より除去する必要がなく、また保護カバー１６、１８の
反応室２１側の表面に付着した膜を除去することができ
ない場合には、保護カバー１６、１８のみを交換すれば
よいから、故障していない壁面加熱ヒータ１５、１７を
交換する必要がない。この場合、保護カバー１６は炉本
体１の内部に突出した部分に載置され、また保護カバー
１８は支持体８上に載置されているから、保護カバー１
６、１８の取付、取外を簡単に行なうことができるの
で、保護カバー１６、１８の交換作業を容易に行なうこ
とができる。したがって、メンテナンス費用が安価であ
る。また、壁面加熱ヒータ１５、１７を覆って保護カバ
ー１６、１８が設けられているから、接ガス面である保
護カバー１６、１８の反応室２１側表面の温度制御が容
易であるので、原料ガスの再液化、保護カバー１６、１
８の反応室２１側表面へのルテニウム膜の成膜を確実に
防止することができる。また、保護カバー１６、１８は
セラミックス材からなるから、反応室２１内が金属汚染
されるのを防止することができる。 【００１１】発明者らの実験によれば、図１に示したＭ
ＯＣＶＤ装置で処理する半導体ウェハ１３の温度を約３
００℃とした場合において、壁面加熱ヒータ１５、１７
を発熱させないときの図４に示した点ａ〜ｐの温度はそ
れぞれ１７２、２９６、３２０、３４０、２４５、１７
１、１５６、１５２、１４９、１２３、１１７、１０
６、９８、９８、９８、７１℃であったが、壁面加熱ヒ
ータ１５、１７を設定温度１５０℃で発熱させたときの
図４に示した点ａ〜ｐの温度はそれぞれ１７２、２９
６、３２０、３４０、２５０、１８５、１７３、１６
９、１６５、１５８、１５４、１３７、１５０、１５
０、１４９、９３℃であった。このように、ヒータ１
５、１７を発熱させないときの保護カバー１６の表面の
温度すなわち図３に示した点ｊ〜ｌの温度はそれぞれ１
２３、１１７、１０６℃と低いが、ヒータ１５、１７を
発熱させたときの保護カバー１６の表面の温度は１５
８、１５４、１３７℃と１５０℃に近い温度である。 【００１２】なお、上述実施の形態においては、ＭＯＣ
ＶＤ装置について説明したが、他の基板処理装置に本発
明を適用することができる。また、上述実施の形態にお
いては、Ｒｕ(ＥｔＣｐ)２の気化ガスを原料ガスとした
場合について説明したが、他の有機金属を含有する液体
の気化ガスを原料ガスとする場合に本発明を適用するこ
とができる。 【００１３】 【発明の効果】本発明に係る基板処理装置においては、
たとえ仮に保護カバーの反応室側の表面に成膜され、保
護カバーの反応室側の表面に付着した膜を除去すること
ができない場合にも、保護カバーのみを交換すればよい
から、メンテナンス費用が安価であり、また接ガス面で
ある保護カバーの反応室側表面の温度制御が容易である
から、原料ガスの再液化、保護カバーの反応室側表面へ
のルテニウム膜の成膜を確実に防止することができる。
スを供給して上記基板を処理する基板処理装置、たとえ
ば半導体ウェハの表面にルテニウム（Ｒｕ）膜を成膜す
るＣＶＤ装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】半導体ウェハの表面にルテニウム膜を成
膜するＭＯＣＶＤ装置においては、反応室内に設置され
た基板の表面に原料であるＲｕ(ＥｔＣｐ)２（Ｒｕ(Ｃ
５Ｈ４Ｃ２Ｈ５)２）の気化ガスすなわち原料ガスを供
給している。なお、Ｒｕ(ＥｔＣｐ)２の蒸気圧曲線を図
５に示す。 【０００３】このように、反応室内に設置された半導体
ウェハの表面に原料ガスを供給した場合には、反応室の
内壁の温度が低いと、原料ガスが再液化して反応室の内
壁に付着し、反応室の内壁の付着物がパーティクルの発
生の原因になる。このため、反応室の内壁の温度を所定
値以上に制御して、原料ガスの液化を防止する必要があ
る。一方、反応室の内壁の温度が高いと、反応室の内壁
にもルテニウム膜の成膜が行なわれ、高価なＲｕ(Ｅｔ
Ｃｐ)２を浪費することになるとともに、反応室の内壁
にルテニウム膜が成膜されると、反応室の内壁の表面性
状が変化して、反応室の内壁の輻射率が変化するから、
反応室内の熱的環境が変化し、半導体ウェハの所定の成
膜環境を乱す可能性がある。このため、反応室の内壁の
温度を所定値以下に制御する必要がある。そして、反応
室内の圧力を数十〜数百Ｐａにしてルテニウム膜を成膜
するときには、反応室の内壁の温度を約１５０℃にする
のが適当である。 【０００４】このため、従来の基板処理装置（特開２０
００−２３５８８６号公報）においては、反応室の四隅
の内壁内にそれぞれ１本の（合計４本の）棒状のカート
リッジヒータを埋め込んで、反応室の内壁の温度を所定
の温度に保持している。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、このような基
板処理装置においては、反応室の内壁内にカートリッジ
ヒータを埋め込んでいるから、カートリッジヒータが断
線したときには、カートリッジヒータの交換が困難であ
り、また反応室の内壁内にカートリッジヒータを埋め込
んでいるから、反応室の内壁の温度が上昇して、反応室
の内壁面に成膜されることがあり、この場合には反応室
の内壁面に付着した膜をクリーニングにより除去する必
要があり、反応室の内壁面に付着した膜を除去すること
ができない場合には、カートリッジヒータ自体は故障し
ていなくとも、反応室の内壁部分をカートリッジヒータ
ごと交換しなければならず、メンテナンス費用が増大す
る。また、反応室の四隅の内壁内にそれぞれ棒状のカー
トリッジヒータを埋め込んでいるから、カートリッジヒ
ータから反応室の内壁までの距離が大きいので、接ガス
面である反応室の内壁表面の温度制御が非常に困難であ
る。 【０００６】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、メンテナンス費用が安価であり、また接ガ
ス面の温度制御が容易である基板処理装置を提供するこ
とを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、反応室内に設置された基板の表
面に気化ガスを供給して上記基板を処理する基板処理装
置において、上記反応室の内壁の表面側にヒータを設
け、上記ヒータを保護カバーで覆う。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１は本発明に係るＭＯＣＶＤ装
置を示す概略断面図、図２は図１に示されたＭＯＣＶＤ
装置の一部を示す拡大詳細断面図である。図に示すよう
に、炉本体１に排気口２が設けられ、炉本体１の上部に
保持板４が取り付けられ、保持板４に多数の孔を有する
シャワー板５が保持され、保持板４上に蓋体６が取り付
けられ、蓋体６にガス供給管７が取り付けられ、ガス供
給管７はシャワー板５の上部の空間に開口している。ま
た、炉本体１に昇降可能に支持体８が取り付けられ、支
持体８にベース９が取り付けられ、ベース９にヒータ電
極１０を介してプレートヒータ１１が取り付けられ、プ
レートヒータ１１は円形状の内側ヒータ１１ａと円環状
の外側ヒータ１１ｂとから構成されている。また、支持
体８、ベース９、プレートヒータ１１を移動可能に貫通
したピン１９が設けられ、ピン１９のベース９を貫通し
た部分の径は他の部分の径よりも大きい。また、支持体
８にサセプタ１２が取り付けられ、サセプタ１２上に半
導体ウェハ（基板）１３が載置され、サセプタ１２にカ
バープレート１４が載置され、支持体８、ベース９、プ
レートヒータ１１、サセプタ１２等によりヒータユニッ
ト２０が構成され、ヒータユニット２０を昇降するヒー
タユニット移動機構（図示せず）が設けられている。ま
た、炉本体１内に半導体ウェハ１３を処理する反応室２
１が形成されている。また、炉本体１に半導体ウェハ１
３を反応室２１内に搬入し、反応室２１内から搬出する
ためのウェハ搬送口３が設けられている。また、反応室
２１の内壁の表面側に円筒状の壁面加熱ヒータ（ヒー
タ）１５が設けられ、壁面加熱ヒータ１５は炉本体１の
内部に突出した部分に載置され、壁面加熱ヒータ１５の
給電線２２は炉本体１を貫通しており、給電線２２が炉
本体１から出る部分にはシール部２３が設けられてい
る。また、壁面加熱ヒータ１５の内側に円筒状の保護カ
バー１６が設けられ、保護カバー１６は石英、アルミナ
等のセラミックス材からなり、保護カバー１６は炉本体
１の内部に突出した部分に載置され、保護カバー１６は
壁面加熱ヒータ１５を覆っている。また、支持体８に給
電部２４が取り付けられ、給電部２４に円筒状の壁面加
熱ヒータ１７がネジ２５により取り付けられている。ま
た、壁面加熱ヒータ１７の外側に円筒状の保護カバー１
８が設けられ、保護カバー１８は石英、アルミナ等のセ
ラミックス材からなり、保護カバー１８は支持体８上に
載置され、保護カバー１８は壁面加熱ヒータ１７を覆っ
ている。すなわち、ヒータユニット２０に壁面加熱ヒー
タ１７が設けられ、保護カバー１８はヒータユニット２
０の外壁となっている。また、給電線２６の一端が給電
部２４を介して壁面加熱ヒータ１７に接続されており、
給電線２６の他端は炉本体１の下部を貫通しており、給
電線２６が炉本体１から出る部分にはシール部（図示せ
ず）が設けられている。そして、円筒状のセラミックス
の内周面に発熱抵抗体を焼き付けたのち、発熱抵抗体上
に絶縁処理（ガラスコート）を施すことにより壁面加熱
ヒータ１５を作製しており、また円筒状のセラミックス
の外周面に発熱抵抗体を焼き付けたのち、発熱抵抗体上
に絶縁処理（ガラスコート）を施すことにより壁面加熱
ヒータ１７を作製している。 【０００９】つぎに、図１、図２に示したＭＯＣＶＤ装
置を使用して半導体ウェハ上にルテニウム膜を成膜する
方法について説明する。まず、ヒータユニット２０を図
３に示す基板搬送位置すなわち反応室２１下部のウェハ
搬送口３近傍位置に位置させた状態で、半導体ウェハ１
３をウェハ搬送口３を介して反応室２１内のサセプタ１
２上に搬送する。つぎに、ヒータユニット移動機構によ
りヒータユニット２０を基板搬送位置から図１に示す基
板処理位置まで移動させて、サセプタ１２上に載置され
た半導体ウェハ１３を反応室２１上部の処理位置まで上
昇させる。この場合、半導体ウェハ１３はプレートヒー
タ１１により処理温度すなわち２９０〜３５０°Ｃまで
すみやかに加熱される。なお、この間反応室２１内には
常に窒素（Ｎ２）ガスが供給されている。つぎに、ガス
供給管７によりシャワー板５の上部の空間にルテニウム
を含む原料ガスすなわちＲｕ(ＥｔＣｐ)２の気化ガスお
よび酸素を含む酸素含有ガスを供給する。この場合、原
料ガスと酸素含有ガスとがシャワー板５を介して半導体
ウェハ１３に対してシャワー状に均一に分散されて供給
され、化学反応により半導体ウェハ１３上にルテニウム
膜が成膜される。つぎに、原料ガス、酸素含有ガスの供
給を停止し、窒素ガスにより反応室２１内をパージし
て、残留ガスを除去したのち、ヒータユニット移動機構
によりヒータユニット２０を基板処理位置から基板搬送
位置まで移動させて、処理済みの半導体ウェハ１３を下
降する。この場合、ピン１９の下端が炉本体１の下部に
当たるから、ヒータユニット２０に対してピン１９が上
昇し、ピン１９が処理済みの半導体ウェハ１３を押し上
げる。つぎに、処理済みの半導体ウェハ１３をウェハ搬
送口３を介して炉本体１の外部に取り出す。つぎに、サ
セプタ１２上に新たな半導体ウェハ１３を載置し、以下
同様にして半導体ウェハ１３上にルテニウム膜を成膜す
る。なお、炉本体１の壁面加熱ヒータ１５の外周面側に
設けられたポートから窒素ガスを流すと、窒素ガスは炉
本体１と壁面加熱ヒータ１５との間、壁面加熱ヒータ１
５、保護カバー１６と保持板４との隙間を流れて、反応
室２１内に流入するから、壁面加熱ヒータ１５に原料ガ
スが流入するのを防止することができる。 【００１０】このようなＭＯＣＶＤ装置においては、壁
面加熱ヒータ１５、１７により保護カバー１６、１８の
反応室２１側表面の温度を所定の温度たとえば約１５０
℃にすることができるから、原料ガスが再液化して保護
カバー１６、１８の反応室２１側表面に付着することが
ないので、パーティクルの発生を抑制することができ、
また保護カバー１６、１８の反応室２１側表面にルテニ
ウム膜の成膜が行なわることがないから、高価なＲｕ
(ＥｔＣｐ)２を浪費することがなく、また反応室２１の
内壁の輻射率が変化することがないため、反応室２１内
の熱的環境が変化せず、半導体ウェハ１３の所定の成膜
環境を乱すことがない。また、壁面加熱ヒータ１５が炉
本体１の内部に突出した部分に載置され、また壁面加熱
ヒータ１７が給電部２４に取り付けられているから、壁
面加熱ヒータ１５、１７が断線したときには、壁面加熱
ヒータ１５、１７の交換が容易である。また、反応室２
１の内壁の表面側に壁面加熱ヒータ１５が設けられ、壁
面加熱ヒータ１５の内側に円筒状の保護カバー１６が設
けられ、またヒータユニット２０に壁面加熱ヒータ１７
が設けられ、壁面加熱ヒータ１７の外側に円筒状の保護
カバー１８が設けられているから、たとえ仮に保護カバ
ー１６、１８の反応室２１側の表面に成膜されたとして
も、反応室２１自体の内壁面に成膜されることはないの
で、反応室２１の内壁面に付着した膜をクリーニングに
より除去する必要がなく、また保護カバー１６、１８の
反応室２１側の表面に付着した膜を除去することができ
ない場合には、保護カバー１６、１８のみを交換すれば
よいから、故障していない壁面加熱ヒータ１５、１７を
交換する必要がない。この場合、保護カバー１６は炉本
体１の内部に突出した部分に載置され、また保護カバー
１８は支持体８上に載置されているから、保護カバー１
６、１８の取付、取外を簡単に行なうことができるの
で、保護カバー１６、１８の交換作業を容易に行なうこ
とができる。したがって、メンテナンス費用が安価であ
る。また、壁面加熱ヒータ１５、１７を覆って保護カバ
ー１６、１８が設けられているから、接ガス面である保
護カバー１６、１８の反応室２１側表面の温度制御が容
易であるので、原料ガスの再液化、保護カバー１６、１
８の反応室２１側表面へのルテニウム膜の成膜を確実に
防止することができる。また、保護カバー１６、１８は
セラミックス材からなるから、反応室２１内が金属汚染
されるのを防止することができる。 【００１１】発明者らの実験によれば、図１に示したＭ
ＯＣＶＤ装置で処理する半導体ウェハ１３の温度を約３
００℃とした場合において、壁面加熱ヒータ１５、１７
を発熱させないときの図４に示した点ａ〜ｐの温度はそ
れぞれ１７２、２９６、３２０、３４０、２４５、１７
１、１５６、１５２、１４９、１２３、１１７、１０
６、９８、９８、９８、７１℃であったが、壁面加熱ヒ
ータ１５、１７を設定温度１５０℃で発熱させたときの
図４に示した点ａ〜ｐの温度はそれぞれ１７２、２９
６、３２０、３４０、２５０、１８５、１７３、１６
９、１６５、１５８、１５４、１３７、１５０、１５
０、１４９、９３℃であった。このように、ヒータ１
５、１７を発熱させないときの保護カバー１６の表面の
温度すなわち図３に示した点ｊ〜ｌの温度はそれぞれ１
２３、１１７、１０６℃と低いが、ヒータ１５、１７を
発熱させたときの保護カバー１６の表面の温度は１５
８、１５４、１３７℃と１５０℃に近い温度である。 【００１２】なお、上述実施の形態においては、ＭＯＣ
ＶＤ装置について説明したが、他の基板処理装置に本発
明を適用することができる。また、上述実施の形態にお
いては、Ｒｕ(ＥｔＣｐ)２の気化ガスを原料ガスとした
場合について説明したが、他の有機金属を含有する液体
の気化ガスを原料ガスとする場合に本発明を適用するこ
とができる。 【００１３】 【発明の効果】本発明に係る基板処理装置においては、
たとえ仮に保護カバーの反応室側の表面に成膜され、保
護カバーの反応室側の表面に付着した膜を除去すること
ができない場合にも、保護カバーのみを交換すればよい
から、メンテナンス費用が安価であり、また接ガス面で
ある保護カバーの反応室側表面の温度制御が容易である
から、原料ガスの再液化、保護カバーの反応室側表面へ
のルテニウム膜の成膜を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＭＯＣＶＤ装置を示す概略断面図
である。 【図２】図１に示されたＭＯＣＶＤ装置の一部を示す拡
大詳細断面図である。 【図３】図１、図２に示したＭＯＣＶＤ装置の動作説明
図である。 【図４】図１、図２に示したＭＯＣＶＤ装置の一部を示
す拡大断面図である。 【図５】Ｒｕ(ＥｔＣｐ)２の蒸気圧曲線を示すグラフで
ある。 【符号の説明】 １３…半導体ウェハ １５…壁面加熱ヒータ １６…保護カバー １７…壁面加熱ヒータ １８…保護カバー ２１…反応室
である。 【図２】図１に示されたＭＯＣＶＤ装置の一部を示す拡
大詳細断面図である。 【図３】図１、図２に示したＭＯＣＶＤ装置の動作説明
図である。 【図４】図１、図２に示したＭＯＣＶＤ装置の一部を示
す拡大断面図である。 【図５】Ｒｕ(ＥｔＣｐ)２の蒸気圧曲線を示すグラフで
ある。 【符号の説明】 １３…半導体ウェハ １５…壁面加熱ヒータ １６…保護カバー １７…壁面加熱ヒータ １８…保護カバー ２１…反応室
フロントページの続き
(72)発明者 佐久間 春信
東京都中野区東中野三丁目14番20号 株式
会社日立国際電気内
(72)発明者 安藤 敏夫
東京都青梅市新町６丁目16番地の３ 株式
会社日立製作所デバイス開発センタプロセ
ス開発部内
(72)発明者 田丸 剛
東京都青梅市新町６丁目16番地の３ 株式
会社日立製作所デバイス開発センタプロセ
ス開発部内
Ｆターム(参考） 4K030 AA11 BA01 CA04 CA12 EA06
KA12 KA24
4M104 BB04 DD44 DD45
5F045 AA04 BB08 DP03 EB02 EB03
EF05 EK08 EK23
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】反応室内に設置された基板の表面に気化ガ
スを供給して上記基板を処理する基板処理装置におい
て、上記反応室の内壁の表面側にヒータを設け、上記ヒ
ータを保護カバーで覆ったことを特徴とする基板処理装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011135A JP2003213421A (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 基板処理装置 |
| US10/347,360 US20030140853A1 (en) | 2002-01-21 | 2003-01-21 | Substrate processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002011135A JP2003213421A (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 基板処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003213421A true JP2003213421A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27606008
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002011135A Pending JP2003213421A (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 基板処理装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2003213421A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110036702A (ko) * | 2008-04-28 | 2011-04-08 | 알따떼크 세미컨덕터 | 화학적 기상 처리를 위한 장치 및 방법 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE602006021108D1 (de) * | 2005-09-05 | 2011-05-19 | Japan Pionics | Vorrichtung zur chemischen Dampfabscheidung |
| JP5038073B2 (ja) * | 2007-09-11 | 2012-10-03 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 半導体製造装置および半導体製造方法 |
| JP5341706B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2013-11-13 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 半導体製造装置および半導体製造方法 |
| US20130105085A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Applied Materials, Inc. | Plasma reactor with chamber wall temperature control |
| JP6097159B2 (ja) * | 2012-09-21 | 2017-03-15 | 株式会社Trinc | パーツフィーダー用除電器 |
| JP6158025B2 (ja) * | 2013-10-02 | 2017-07-05 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 成膜装置及び成膜方法 |
| US10109510B2 (en) * | 2014-12-18 | 2018-10-23 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Apparatus for improving temperature uniformity of a workpiece |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4545327A (en) * | 1982-08-27 | 1985-10-08 | Anicon, Inc. | Chemical vapor deposition apparatus |
| JPS6097622A (ja) * | 1983-11-01 | 1985-05-31 | Toshiba Mach Co Ltd | エピタキシヤル装置 |
| DE3539981C1 (de) * | 1985-11-11 | 1987-06-11 | Telog Systems Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Halbleitermaterialien |
| US4753192A (en) * | 1987-01-08 | 1988-06-28 | Btu Engineering Corporation | Movable core fast cool-down furnace |
| JP3040212B2 (ja) * | 1991-09-05 | 2000-05-15 | 株式会社東芝 | 気相成長装置 |
| JP3190165B2 (ja) * | 1993-04-13 | 2001-07-23 | 東京エレクトロン株式会社 | 縦型熱処理装置及び熱処理方法 |
| US5616208A (en) * | 1993-09-17 | 1997-04-01 | Tokyo Electron Limited | Vacuum processing apparatus, vacuum processing method, and method for cleaning the vacuum processing apparatus |
| US6036878A (en) * | 1996-02-02 | 2000-03-14 | Applied Materials, Inc. | Low density high frequency process for a parallel-plate electrode plasma reactor having an inductive antenna |
| JPH09260364A (ja) * | 1996-03-26 | 1997-10-03 | Tokyo Electron Ltd | 熱処理方法および熱処理装置 |
| US5788799A (en) * | 1996-06-11 | 1998-08-04 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for cleaning of semiconductor process chamber surfaces |
| WO1999049101A1 (en) * | 1998-03-23 | 1999-09-30 | Mattson Technology, Inc. | Apparatus and method for cvd and thermal processing of semiconductor substrates |
| US6310328B1 (en) * | 1998-12-10 | 2001-10-30 | Mattson Technologies, Inc. | Rapid thermal processing chamber for processing multiple wafers |
| US6144802A (en) * | 1999-06-29 | 2000-11-07 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Fluid heater for semiconductor device |
| US6227140B1 (en) * | 1999-09-23 | 2001-05-08 | Lam Research Corporation | Semiconductor processing equipment having radiant heated ceramic liner |
| US6408786B1 (en) * | 1999-09-23 | 2002-06-25 | Lam Research Corporation | Semiconductor processing equipment having tiled ceramic liner |
| US6673198B1 (en) * | 1999-12-22 | 2004-01-06 | Lam Research Corporation | Semiconductor processing equipment having improved process drift control |
| JP4365017B2 (ja) * | 2000-08-23 | 2009-11-18 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置の降温レート制御方法および熱処理装置 |
| US6707011B2 (en) * | 2001-04-17 | 2004-03-16 | Mattson Technology, Inc. | Rapid thermal processing system for integrated circuits |
| US6600138B2 (en) * | 2001-04-17 | 2003-07-29 | Mattson Technology, Inc. | Rapid thermal processing system for integrated circuits |
-
2002
- 2002-01-21 JP JP2002011135A patent/JP2003213421A/ja active Pending
-
2003
- 2003-01-21 US US10/347,360 patent/US20030140853A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110036702A (ko) * | 2008-04-28 | 2011-04-08 | 알따떼크 세미컨덕터 | 화학적 기상 처리를 위한 장치 및 방법 |
| KR101639690B1 (ko) | 2008-04-28 | 2016-07-14 | 알따떼크 세미컨덕터 | 화학적 기상 처리를 위한 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030140853A1 (en) | 2003-07-31 |
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