JP2004288703A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents
成膜装置及び成膜方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004288703A JP2004288703A JP2003075876A JP2003075876A JP2004288703A JP 2004288703 A JP2004288703 A JP 2004288703A JP 2003075876 A JP2003075876 A JP 2003075876A JP 2003075876 A JP2003075876 A JP 2003075876A JP 2004288703 A JP2004288703 A JP 2004288703A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film forming
- forming material
- reaction chamber
- material supply
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【課題】原料切替えバルブの交換が少ない稼働率の高い成膜装置及び成膜方法を提供する。
【解決手段】第1成膜原料供給配管41に、第1と第3ベント配管50、52の一端を連結し、他端を排気配管70に連結すると共に、前記第1成膜原料供給配管41の第1ベント配管50と第3ベント配管52の連結位置間にバルブ100、第3ベント配管52と反応室1間にバルブ101を設ける。そして、原料導入時はバルブ100,101を開、遮断時はバルブ100,101を閉にする。
【効果】バルブにリークが発生した場合でも、反応室1への成膜原料の導入と遮断が確実に行えるため、バルブ交換頻度が少なくなり、稼働率の高い成膜装置を実現できると言う効果がある。
【選択図】 図1
【解決手段】第1成膜原料供給配管41に、第1と第3ベント配管50、52の一端を連結し、他端を排気配管70に連結すると共に、前記第1成膜原料供給配管41の第1ベント配管50と第3ベント配管52の連結位置間にバルブ100、第3ベント配管52と反応室1間にバルブ101を設ける。そして、原料導入時はバルブ100,101を開、遮断時はバルブ100,101を閉にする。
【効果】バルブにリークが発生した場合でも、反応室1への成膜原料の導入と遮断が確実に行えるため、バルブ交換頻度が少なくなり、稼働率の高い成膜装置を実現できると言う効果がある。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハなどの基板に薄膜を形成する成膜装置及び成膜方法に関し、特に、成膜原料の供給配管構造と供給方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの消費電力を減らすために、酸化シリコン膜(SiO2)からなるゲート絶縁膜の薄膜化が進められている。SiO2ゲート絶縁膜が薄膜化すると次の事が問題となる。つまり、ゲート電極とチャネル層との間の直接トンネル効果による漏れ電流が増加する。さらには、ゲート絶縁膜の絶縁破壊の信頼性が低下する。この問題を解決するために、SiO2に代わる材料として、物理的に厚い膜を用いてもSiO2と同じ静電容量が得られる高誘電率材料の適用検討が進んでいる。これにより、漏れ電流や絶縁破壊を抑えることができる。
【0003】
これらの高誘電率ゲート絶縁膜を成膜する成膜装置として、2つの異なる成膜原料を反応室内に交互に供給することにより、ウエハに薄膜(例えば、酸化膜や金属酸化膜)を数原子層毎に成膜するALD(Atomic Layer Deposition:原子層気相成長)装置がある。これらの装置では、成膜原料として、有機金属化合物や金属化合物を用いるため、原料を反応室に導入する前に、気化器を用いて気化させる必要がある。ALDでは成膜原料を高速(数秒以下)で切替えなければならない。気化器で成膜原料の切替え(導入、遮断)を行うと、成膜原料の気化量が不安定となる。そのため、気化器を連続作動させたまま、例えば、特開平11−269652号公報には、原料供給配管にベント配管を設け、それぞれの配管にバルブを設けて、このバルブの開閉を行うことにより成膜原料の切替えを行っている。
【0004】
また、特開平2002−4054号公報には、成膜原料の供給配管にパージ配管とベント配管を設けて、パージ配管からパージガス(Ar、N2など)を流す事により、パージ配管からベント配管へ向かう流れを形成し、成膜原料の反応室への供給をバルブを使用しないで遮断する方法で原料の切替を行う方法が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−269652号公報
【特許文献2】
特開平2002−4054号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記ALD装置では、(1)成膜原料として有機金属化合物や無機化合物を用い、気化させて反応室に供給するため、気化後の成膜原料が再固化、再液化しない様に成膜原料配管などを100〜250℃程度に加熱する。また、(2)ウエハ1枚当り数十回の成膜原料の切替えが必要であり、例えば、部品交換頻度を1年(お客様の要求)、1日のウエハ処理枚数を200枚、ウエハ1枚の原料切替え回数を30回とすると、部品交換までに必要な総開閉回数は約220万回(360日×200枚×30回)である。原料の切替えをバルブを用いて行う場合、通常、最高250℃の環境下で使用できるバルブの開閉回数(リーク量が許容値を超えるまでの開閉回数)は数万から10万回程度で、常温(〜80℃)で使用するバルブの開閉回数200〜400万回に比較して大幅に低下する。これは、高温の場合、弁座などの材質を金属系のものにするために、シール性能を維持するためには強い力で開閉を行う必要があるため摩耗や変形が起こり易く、寿命が低下するためである。
【0007】
この様に、原料切替えにバルブを用いた場合、毎月単位でのバルブ交換が必要となり、装置稼働率が大幅に低下すると言う問題があり、バルブ交換頻度を延伸するための工夫改良が必要である。
【0008】
この様な問題点に鑑み、特開平2002−4054号公報ではバルブを使用しないで、パージガスを原料供給配管に流して原料の切替を行う方法が開示されている。しかし、この方法では原料の切替に多量のパージガスが必要であること、成膜条件(流量、反応室圧力など)が変化した場合にパージ流量を変える等の再調整を行う必要があり、装置稼働率が低下すると言う問題がある。
【0009】
以上説明した様に、本発明の目的は、バルブ交換頻度が少なく、メンテナンス期間が長い、装置稼働率の高い成膜装置とその成膜方法を提供することにある。
【0010】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0012】
上記課題を解決するために、本発明では開閉回数の増加と共に、バルブのリーク量が増加することを前提としてバブル交換頻度を延伸するために、例えば以下のような形態をとることができる。
【0013】
(1)第1形態
反応室と、
第1成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記第1成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、前記第2成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給配管と、一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管とを備え、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料を前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板(例えば半導体ウエハと呼称される半導体基板)に膜を形成する成膜装置において、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第1成膜原料供給配管に第3ベント配管を設け、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第2成膜原料供給配管に第4ベント配管を設ける。
【0014】
ここで、第1から第4ベント配管のコンダクタンスは配管の直径や長さ、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第1及び第2成膜原料供給配管のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第1や第2成膜原料を反応室に導入する時に、第1から第4ベント配管を経由して排気(捨てる)される第1及び第2成膜原料の量を少なくすることができる。
【0015】
この様な構造にし、前記第1成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第1成膜原料供給配管に設けた2つのバルブを開にする。供給を停止する場合には前記2つのバルブが閉になる様にバルブを制御する。前記2つのバルブの開閉回数が増加して、前記2つのバルブの上流側のバルブからの前記第1成膜原料のリーク量が増加しても、前記2つのバルブのコンダクタンスに比較して前記第3ベント配管のコンダクタンスが大きいため、リークした前記第1成膜原料は前記第3ベント配管から排気され、前記反応室に前記第1成膜原料が流入することがない。
【0016】
同様に、前記第2成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第2成膜原料供給配管に設けた2つのバルブを開にする。供給を停止する場合には前記2つのバルブが閉になる様にバルブを制御する。前記2つのバルブの開閉回数が増加して、前記2つのバルブの上流側のバルブからの前記第2成膜原料のリーク量が増加しても、前記2つのバルブのコンダクタンスに比較して前記第4ベント配管のコンダクタンスが大いため、リークした前記第2成膜原料は前記第4ベント配管から排気されるため、前記反応室に前記第2成膜原料が流入することはない。
【0017】
(2)第2形態
反応室と、
第1の成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給管と、
一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管とを備え、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料を前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板(例えば半導体ウエハ)に膜を形成する成膜装置において、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室間の前記第1成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第1成膜原料供給配管に第1加圧配管を設け、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第2成膜原料供給配管に第2加圧配管を設ける。
【0018】
この様な構造にし、前記第1成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第1成膜原料供給配管に設けた2つのバルブを開にする。供給を停止する場合には前記2つのバルブが閉になる様にバルブを制御するとともに、前記第1加圧配管から加圧ガスを供給する。前記2つのバルブの開閉回数が増加して、前記2つのバルブの上流側のバルブからの前記第1成膜原料のリーク量が増加しても、前記2つのバルブ間には加圧ガスが封入されているため、前記第1成膜原料が前記2つのバルブ間にリークすることがないため、前記反応室に前記第1成膜原料が流入することがない。
【0019】
同様に、前記第2成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第2成膜原料供給配管に設けた2つのバルブを開にする。供給を停止する場合には前記2つのバルブが閉になる様にバルブを制御するとともに、前記第2加圧配管から加圧ガスを供給する。前記2つのバルブの開閉回数が増加して、前記2つのバルブの上流側のバルブからの前記第2成膜原料のリーク量が増加しても、前記2つのバルブ間には加圧ガスが封入されているため、前記第2成膜原料が前記2つのバルブ間にリークすることがないため、前記反応室に前記第2成膜原料が流入することがない。
【0020】
(3)第3形態
反応室と、
第1の成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給管と、
一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管とを備え、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料を前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板に膜を成形する成膜装置において、
前記第1ベント配管に集合バルブを設け、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に集合バルブを設け、
前記第2ベント配管に集合バルブを設け、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に集合バルブを設ける。
【0021】
この様な構造にし、前記第1ベント配管に設けた前記集合バルブ(A〜N)と前記第1成膜原料供給配管に設けた前記集合バルブ(a〜n)を、Aとa、……、Nとnの様に組み合わせ、規定回数又は規定期間使用した後、順次、バルブの組み合わせを変えて使用し、使用しないバルブは全て開にする様にする。
【0022】
同じく、前記第2ベント配管に設けた前記集合バルブ(A〜N)と前記第2成膜原料供給配管に設けた前記集合バルブ(a〜n)を、Aとa、……、Nとnの様に組み合わせ、規定回数又は規定期間使用した後、順次、バルブの組み合わせを変えて使用し、使用しないバルブは全て開にする様にする。
【0023】
この様にして、まず、前記第1成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第1成膜原料供給配管に設けた集合バルブのaを開にし、前記第1ベント配管に設けた集合バルブAを閉にする。供給を停止する場合には、前記第1成膜原料供給配管に設けた前記複数個のバルブのaを閉にし、前記第1ベント配管に設けた集合バルブAを開にする。
【0024】
同様に、前記第2成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第2成膜原料供給配管に設けた前記集合バルブのaを開にし、前記第1ベント配管に設けた前記集合バルブAを閉にする。供給を停止する場合には、前記第2成膜原料供給配管に設けた前記集合バルブのaを閉にし、前記第2ベント配管に設けた前記集合バルブAを開にする。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を図1から図8を用いて説明する。
【0026】
(第一実施形態)
図1は第一実施形態のCVD装置の構造と構成を示したものである。このCVD装置の主な構成要素は、反応室1、第1成膜原料供給部31、第2成膜原料供給部32、第1及び第2成膜原料供給部31,32と反応室1とを連結する第1及び第2成膜原料供給配管41,42、及び酸素などのガス21を前記反応室1に供給するためのガス供給部である。
【0027】
第1成膜原料供給部31は第1成膜原料(例えば有機金属化合物(液体原料))14を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第1成膜原料14 は液体マスフローコントローラ15により、所望量が気化器20に送り込まれる。送り込まれた第1成膜原料14は、同様に、マスフローコントローラ16により供給される所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器20内の気化室に噴霧されて気化する。
【0028】
この気化した第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18は、第1成膜原料供給配管41からシャワーヘッド6を経由して反応室1内に供給される構造である。第1成膜原料供給配管41には第1ベント配管50の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。また、第1成膜原料供給配管41に第1ベント配管50が連結する位置と反応室1との間の第1成膜原料供給配管41に2個のバルブ100,101(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設け、さらに、バルブ100と101との間の第1成膜原料供給配管41に第3ベント配管52の一端が連結され、他端が排気配管70に連結してある。
【0029】
第1及び第3ベント配管50,52のコンダクタンスは配管の直径や長さ、図示しないが、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第1成膜原料供給配管41のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第1成膜原料14を反応室1に導入する時に、第1及び第3ベント配管50,52を経由して排気(捨てる)される第1成膜原料14の量を少なくすることができる。
【0030】
尚、前記第1成膜原料14の一例として、有機金属化合物のうち、テトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ハフ二ウム〔 Hf(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕、テトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ジルコ二ウム〔 Zr(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕、ハフ二ウム t−ブトキシド〔 Hf(OC(CH3)3)4 〕、ジルコ二ウム t−ブトキシド〔 Zr(OC(CH3)3)4 〕が挙げられる。
【0031】
気化器20から反応室1に至る経路の第1成膜原料供給配管41、第1及び第3ベント配管50,52、排気配管70、バルブ100,101、並びにシャワーヘッド6は、気化した第1成膜原料14が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をテトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ハフ二ウム〔 Hf(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃))に加熱してある。
【0032】
第2成膜原料供給部32は第2成膜原料(例えばH2O)25を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第2成膜原料25 は液体マスフローコントローラ27により、所望量が気化器26に送り込まれる。送り込まれた第2成膜原料25は、同様に、マスフローコントローラ29により所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器26内の気化室で気化する。
【0033】
この気化した第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18は第2成膜原料供給配管42からシャワーヘッド6を経由しない経路で反応室1内に供給される構造である。配管42の先端は、ウエハ5の中心を避ける位置に配置し、ウエハ5を回転することで、ウエハ5の全面に第2成膜原料25を供給する。第2成膜原料25をシャワーヘッド6とは別に、反応室1内に直接導入するのは、シャワーヘッド6内に残留する第1成膜原料14と第2成膜原料25が反応し、シャワーヘッド6内に反応生成物が堆積して異物の原因となる事を防止するためである。
【0034】
第2成膜原料供給配管42には第2ベント配管51の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。また、第2成膜原料供給配管42に第2ベント配管51が連結する位置と反応室1との間の第2成膜原料供給配管42に2個のバルブ102,103(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設け、さらに、バルブ102と103の間の第2成膜原料供給配管42に第4ベント配管53の一端が連結され、他端が排気配管70に連結してある。
【0035】
第2及び第4ベント配管51、53のコンダクタンスは配管の直径や長さ、図示しないが、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第2成膜原料供給配管42のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第2成膜原料25を反応室1に導入する時に、第2及び第4ベント配管51,53を経由して排気(捨てる)される第2成膜原料25の量を少なくすることができる。
【0036】
気化器26から反応室1に至る経路の第2成膜原料供給配管42、第2及び第4ベント配管51,53、バルブ102,104は、気化した第2成膜原料25が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度)に加熱してある。
【0037】
図2及び図3は、第1実施形態の第1成膜原料14の反応室1への導入時と遮断時の第1成膜原料14の流れを説明したものである。第2成膜原料25の導入/遮断も同様なため省略してある。
【0038】
図2を用いて原料導入時の成膜原料の流れを説明する。第1成膜原料14を反応室1に導入する場合は、バルブ100と101を開にする。この様にすると、前記した様に、第1成膜原料供給配管41のコンダクタンスが、第1及び第3ベント配管50,52のコンダクタンスよりも大きいため、第1成膜原料供給部31からの第1成膜原料14の大部分は、第1成膜原料供給配管41を経由して反応室1に供給されると同時に、第1ベント配管50及び第3ベント配管52を経由して少量の第1成膜原料が排気配管70から排気される。
【0039】
図3を用いて原料遮断時の成膜原料の流れを説明する。第1成膜原料14の反応室1への導入を遮断する場合は、バルブ100と101を閉にする。この様にすると、殆ど全ての第1成膜原料14は第1ベント配管50を経由して排気配管70から排気され、反応室1に第1成膜原料14が流入することはない。
【0040】
図2及び図3に示す様な第1成膜原料14の反応室1への導入と遮断を多数回(数万回程度)繰返すと、徐々にバルブ100と101を閉じたときの遮断(シール)性能が低下し、微少リークが発生する様になる。この様な場合においても、第1実施形態によれば、バルブ101のコンダクタンスに比べて第3ベント配管52のコンダクタンスが十分大きいため、バルブ100からリークした第1成膜原料14は、第3ベント配管52を経由して排気配管70から排気されるため、反応室1に第1成膜原料14が流入することはない。そのため、バルブ100と101は開閉回数で数百万回程度まで交換する必要が無くなる。
【0041】
反応室1の内壁面2などのクリーニングガスと接触する部位は、クリーニングによるダメージを低減するために、クリーニングガスに対して耐性のある材料または表面処理(例えば、アルマイト処理、フッカニッケル不働態処理など)が施されている。
【0042】
また、図1中の各バルブ(100〜103)、ヒーター4、マスフローコントローラ(15,16,19,27,29)、気化器(20,26)、真空ポンプ12や、各部は、配線を省略してあるが図示していない制御装置により制御されている。もちろん、配線に限らず無線で制御信号を連絡するようにして制御しても良い。
【0043】
図4はこのCVD装置での作業の流れを示したものである。図4に示す様に、このCVD装置では〔1〕成膜作業(複数枚ウエハ処理)、〔2〕クリーニング作業、〔3〕プリ成膜作業を順次繰り返す。
【0044】
〔1〕成膜作業
まず、上記〔1〕成膜作業の手順について説明する。
▲1▼ウエハ導入と昇温
サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームでウエハ5を搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を上方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームから受け取り、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。
【0045】
次に、押上棒8を下げると共にサセプター3を成膜位置まで上方に移動させる。この時、サセプター3内に埋め込まれたヒーター4に給電線7から電力を供給することによりウエハ5を所望の温度(例えば100〜500℃)に上昇させる。また、反応室1の内壁面(反応室内壁面)2とシャワーヘッド6も、気化した成膜原料が再液化しない様に、所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をHf(MMP)4を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に、温調ユニット13で所望の温度(〜200℃)に上昇させておく。
【0046】
次に、▲2▼の第1成膜原料の供給と遮断を行う。
▲2▼第1成膜原料の供給と遮断
第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ100と101を開にする。この時、必要に応じて、酸素などのガス21などのガスを所望量マスフローコントローラ19で反応室1内に導入しても良い。この時の反応室1内の圧力は、真空ポンプ12で所望の圧力(数〜数1000Pa)に調整する。
【0047】
この様にして、ウエハ5表面に第1成膜原料を均一に所望量(数原子層)付着させた後、第1成膜原料14を遮断するためにバルブ100と101を閉にする。この様にすると、気化器20からの第1成膜原料は、第1ベント配管50から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間(数秒間)、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、真空引きする。
【0048】
次に、▲3▼の第2成膜原料の供給と遮断を行う。
▲3▼第2成膜原料の供給と遮断
第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ102と103を開にする。この時、真空ポンプ12で反応室1内を所望の圧力(数100〜数1000Pa)にする。ウエハ5表面に付着した第1成膜原料14と第2成膜原料25を必要時間(数秒)反応させ、ウエハ5表面に金属酸化物を1〜2原子層堆積させた後、第2成膜原料25を遮断するためにバルブ102と103を閉にする。この様にすると、気化器26からの第2成膜原料は、第2ベント配管51から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、又は真空引きする。
【0049】
上記▲2▼▲3▼のプロセスを複数回繰り返すことで堆積膜厚を増加させて行く。つまり、繰り返し回数によりウエハ5に所望の膜厚の薄膜を堆積させた後、反応室1からウエハ5を取出す。
▲4▼ウエハの取出し
以上の様に、ALD法で所望量の膜厚(数nm)を堆積させ、反応室1内の残留ガスを排気した後、サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、押上棒8でウエハ5を上方に持ち上げる。
次に、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を下方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームに載せる。そして、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。
【0050】
複数回、この様な成膜処理作業を繰り返すと、反応室1の内壁面2にもウエハ5表面と同様に金属酸化物が堆積する。この堆積物は堆積量が増加するほど、熱応力や膜自身が持つ応力で壁面から剥がれ易くなる。剥がれた堆積物は、重力、静電気力、流体力でウエハ5表面に付着して、配線の断線や短絡を引き起こす。そのため、この様な事態になる前に、堆積物を除去して反応室1内を清浄化するためのクリーニング作業を実施する。
【0051】
〔2〕クリーニング作業
上記〔2〕のクリーニング作業の手順について説明する。
【0052】
サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームでアルミナ製等のカバーウエハを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を上方に移動させることで、カバーウエハを搬送アームから受け取り、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。次に押上棒8を下げると共にサセプター3を成膜位置まで上方に移動させる。
【0053】
この時、サセプター3内に埋め込まれたヒーター4に給電線7から電力を供給することによりサセプター3を所望の温度(200〜700℃程度)にする。同様に、反応室壁面2とシャワーヘッド6も温調ユニット13で所望の温度(〜300℃)にする。
【0054】
この様な温度設定のもとで、図示しないがクリーニングガス供給部から活性化したClなどを所望量反応室1内に導入すると共に真空ポンプ12で反応室1内を所望の圧力(数100〜数10000Pa)にして必要時間(数分)クリーニングする。
【0055】
その後、サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、押上棒8でカバーウエハを上方に持ち上げる。
【0056】
次に、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を下方に移動させることで、カバーウエハを搬送アームに載せる。そして、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。これで、クリーニング作業が終了する。
【0057】
〔3〕プリ成膜作業
次に、上記〔3〕のプリ成膜作業を実施する。この作業の目的は、反応室1の内壁面2などに薄膜を成膜することにより、クリーニング後の反応室内壁面2の残留吸着ガスの封じ込めや表面を平滑にすることにより、以後の成膜の安定性を確保するためである。
【0058】
以上説明した様に、第1実施形態によれば、長期間に亘って前記100〜103のバルブを交換する必要がないため、装置メンテナンス期間の延伸を図ることができるため、装置稼働率が向上すると言う効果がある。
【0059】
(第二実施形態)
図5は第2実施形態のCVD装置の構造と構成を示したものである。このCVD装置の主な構成要素は、反応室1、第1成膜原料供給部31、第2成膜原料供給部32、第1成膜原料供給部31と反応室1とを連結する第1成膜原料供給配管41、第2成膜原料供給部32と反応室1とを連結する第2成膜原料供給配管42、及び酸素などのガス21を前記反応室1に供給するためのガス供給部である。
【0060】
第1成膜原料供給部31は第1成膜原料(例えば有機金属化合物(液体原料))14を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第1成膜原料14 は液体マスフローコントローラ15により、所望量が気化器20に送り込まれる。送り込まれた第1成膜原料14は、同様に、マスフローコントローラ16により供給される所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器20内の気化室に噴霧されて気化する。
【0061】
この気化した第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18は、第1成膜原料供給配管41からシャワーヘッド6を経由して反応室1内に供給される構造である。第1成膜原料供給配管41には第1ベント配管50の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。さらに、前記第1ベント配管50が前記第1成膜原料供給配管41に連結する位置と前記反応室1との間の前記第1成膜原料供給配管41に2つのバルブ100,101(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設け、前記2つのバルブ100と101との間の前記第1成膜原料供給配管41に第1加圧配管54が連結された構造である。
【0062】
第1ベント配管50のコンダクタンスは配管の直径や長さ、図示しないが、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第1成膜原料供給配管41のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第1成膜原料14を反応室1に導入する時に、第1ベント配管50を経由して排気(捨てる)される第1成膜原料14の量を少なくすることができる。
【0063】
気化器20から反応室1に至る経路の第1成膜原料供給配管41、第1ベント配管50、排気配管70、バルブ100,101、第1加圧配管54及びシャワーヘッド6は、気化した第1成膜原料14が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をテトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ハフ二ウム〔 Hf(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に加熱してある。
【0064】
第2成膜原料供給部32は第2成膜原料(例えばH2O)25を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第2成膜原料25は液体マスフローコントローラ27により、所望量が気化器26に送り込まれる。送り込まれた第2成膜原料25は、同様に、マスフローコントローラ29により所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器26内の気化室で気化する。
【0065】
この気化した第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18は第2成膜原料供給配管42からシャワーヘッド6を経由しない経路で反応室1内に供給される構造である。第2成膜原料供給配管42の先端は、ウエハ5の中心を避ける位置に配置し、ウエハ5を回転することで、ウエハ5の全面に第2成膜原料25を供給する。第2成膜原料25をシャワーヘッド6とは別に、反応室1内に直接導入するのは、シャワーヘッド6内に残留する第1成膜原料14と第2成膜原料25が反応し、シャワーヘッド6内に反応生成物が堆積して異物の原因となる事を防止するためである。
【0066】
第2成膜原料供給配管42には第2ベント配管51の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。さらに、前記第2ベント配管51が前記第2成膜原料供給配管42に連結する位置と前記反応室1との間の前記第2成膜原料供給配管42に2つのバルブ102,103(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設け、前記2つのバルブ102と103との間の前記第2成膜原料供給配管42に第2加圧配管55が連結された構造である。
【0067】
第2ベント配管51のコンダクタンスは配管の直径や長さ、図示しないが、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第2成膜原料供給配管42のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第2成膜原料25を反応室1に導入する時に、第2ベント配管51を経由して排気(捨てる)される第2成膜原料25の量を少なくすることができる。
【0068】
気化器26から反応室1に至る経路の第2成膜原料供給配管42、第2ベント配管51、第2加圧配管55、バルブ102と103は、気化した第2成膜原料25が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度)に加熱してある。
【0069】
図6及び図7は、第2実施形態の第1成膜原料14の反応室1への導入時と遮断時の第1成膜原料14の流れを説明したものである。第2成膜原料25の導入/遮断も同様なため省略してある。
【0070】
図6を用いて原料導入時の成膜原料の流れを説明する。第1成膜原料14を反応室1に導入する場合は、バルブ100と101を開、バルブ104を閉にする。この様にすると、前記した様に、第1成膜原料供給配管41のコンダクタンスが、第1ベント配管50のコンダクタンスよりも大きいため、第1成膜原料供給部31からの第1成膜原料14の大部分は、第1成膜原料供給配管41を経由して反応室1に供給されると同時に、第1ベント配管50を経由して少量の第1成膜原料が排気配管70から排気される。
【0071】
図7を用いて原料遮断時の成膜原料の流れを説明する。第1成膜原料14の反応室1への導入を遮断する場合はバルブ100と101を閉、バルブ104を開にして窒素等の加圧(〜0.1MPa程度)ガスをバルブ100と101間の第1成膜原料供給配管41及び第1加圧配管54内に封入する。この様にすると、殆ど全ての第1成膜原料14は第1ベント配管50を経由して排気配管70から排気され、反応室1に第1成膜原料14が流入することはない。
【0072】
さらに、図6、図7に示す様な第1成膜原料14の反応室1への導入と遮断を多数回(数万回程度)繰返すと、徐々にバルブ100と101を閉じたときの遮断(シール)性能が低下し、微少リークが発生する様になる。この様な場合においても、第2実施形態によれば、前記した様に、バルブ100と101間の第1成膜原料供給配管41及び第1加圧配管54内に加圧ガスが封入されているため、バルブ100の上流側(第1成膜原料供給部31側:一次側)の配管内圧力に比べて下流側(二次側)の圧力が高いため、加圧ガスが上流側に向かって微量流れるため、第1成膜原料14がバルブ100と101間に流入することはない。
この時、バルブ101から反応室1側に向かって、微量の加圧ガスが流れるが、第1成膜原料14を遮断すると言う意味では全く問題ない。この様に、バルブ100と101にリークが発生しても、第1成膜原料14の供給と遮断が確実に行えるため、バルブ100と101は開閉回数で数百万回程度まで交換する必要が無くなる。
【0073】
反応室1の内壁面2などのクリーニングガスと接触する部位は、クリーニングによるダメージを低減するために、クリーニングガスに対して耐性のある材料または表面処理(例えば、アルマイト処理、フッカニッケル不働態処理など)が施されている。
【0074】
また、図5中の各バルブ100〜103、ヒーター4、マスフローコントローラ15、16、19、27、29、気化器20、26、真空ポンプ12や、各部は配線を省略してあるが図示していない制御装置により制御されている。もちろん、配線に限らず無線で制御信号を連絡するようにして制御しても良い。
【0075】
図4はこのCVD装置での作業の流れを示したものである。図4に示す様に、このCVD装置では〔1〕成膜作業(複数枚ウエハ処理)、〔2〕クリーニング作業、〔3〕プリ成膜作業を順次繰り返す。
【0076】
〔1〕成膜作業
まず、上記〔1〕の成膜作業の手順について説明する。
▲1▼ウエハ導入と昇温
サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームでウエハ5を搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を上方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームから受け取り、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。次に押上棒8を下げると共にサセプター3を成膜位置まで上方に移動させる。この時、サセプター3内に埋め込まれたヒーター4に給電線7から電力を供給することによりウエハ5を所望の温度(例えば100〜500℃)に上昇させる。また、反応室壁面2とシャワーヘッド6も、気化した成膜原料が再液化しない様に、所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をHf(MMP)4を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に、温調ユニット13で所望の温度(〜200℃)に上昇させておく。
【0077】
次に、▲2▼の第1成膜原料の供給と遮断を行う。
▲2▼第1成膜原料の供給と遮断
第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ100と101を開、バルブ104を閉にする。この時、必要に応じて、酸素などのガス21などのガスを所望量マスフローコントローラ19で反応室1内に導入しても良い。この時の反応室1内の圧力は、真空ポンプ12で所望の圧力(数〜数1000Pa)に調整する。
【0078】
この様にして、ウエハ5表面に第1成膜原料を均一に所望量(数原子層)付着させた後、第1成膜原料14を遮断するためにバルブ100と101を閉、バルブ104を開にする。この様にすると、気化器20からの第1成膜原料は、第1ベント配管50から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間(数秒間)、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、真空引きする。次に、▲3▼の第2成膜原料の供給と遮断を行う。
▲3▼第2成膜原料の供給と遮断
第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ102と103を開、バルブ105を閉にする。この時、真空ポンプ12で反応室1内を所望の圧力(数100〜数1000Pa)にする。ウエハ5の表面に付着した第1成膜原料14と第2成膜原料25を必要時間(数秒)反応させ、ウエハ5の表面に金属酸化物を1〜2原子層堆積させた後、第2成膜原料25を遮断するためにバルブ102と103を閉にする。この様にすると、気化器26からの第2成膜原料は、第2ベント配管51から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、又は真空引きする。
【0079】
上記▲2▼▲3▼のプロセスを複数回繰り返すことで堆積膜厚を増加させて行く。つまり、繰り返し回数によりウエハ5に所望の膜厚の薄膜を堆積させた後、反応室1からウエハ5を取出す。
▲4▼ウエハの取出し
以上の様に、ALD法で所望量の膜厚(数nm)を堆積させ、反応室1内の残留ガスを排気した後、サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、押上棒8でウエハ5を上方に持ち上げる。次に、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を下方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームに載せる。そして、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。
【0080】
複数回、この様な成膜処理作業を繰り返すと、反応室1の内壁面2にもウエハ5の表面と同様に金属酸化物が堆積する。この堆積物は堆積量が増加するほど、熱応力や膜自身が持つ応力で壁面から剥がれ易くなる。剥がれた堆積物は、重力、静電気力、流体力でウエハ5の表面に付着して、配線の断線や短絡を引き起こす。そのため、この様な事態になる前に、堆積物を除去して反応室1内を清浄化するためのクリーニング作業を実施する。
【0081】
〔2〕クリーニング作業
上記〔2〕のクリーニング作業の手順は第1実施形態と同様であるためここでは記述を省略する。
【0082】
〔3〕プリ成膜作業
上記〔3〕のプリ成膜作業を実施する。
【0083】
以上説明した様に、第2実施形態によれば、長期間に亘って前記100〜103のバルブを交換する必要がないため、装置メンテナンス期間の延伸を図ることができるため、装置稼働率が向上すると言う効果がある。
【0084】
(第三実施形態)
図8は第3実施形態のCVD装置の構造と構成を示したものである。このCVD装置の主な構成要素は、反応室1、第1成膜原料供給部31、第2成膜原料供給部32、第1成膜原料供給部31と反応室1とを連結する第1成膜原料供給配管41、第2成膜原料供給部32と反応室1とを連結する第2原料供給配管42、及び酸素などのガス21を前記反応室1に供給するためのガス供給部である。
【0085】
第1成膜原料供給部31は第1成膜原料(例えば有機金属化合物(液体原料))14を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第1成膜原料14 は液体マスフローコントローラ15により、所望量が気化器20に送り込まれる。送り込まれた第1成膜原料14は、同様に、マスフローコントローラ16により供給される所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器20内の気化室に噴霧されて気化する。
【0086】
この気化した第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18は、第1成膜原料供給配管41からシャワーヘッド6を経由して反応室1内に供給される構造である。第1成膜原料供給配管41には第1ベント配管50の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。さらに、前記第1ベント配管50に集合バルブ107(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)と、前記第1ベント配管50が前記第1成膜原料供給配管41に連結する位置と前記反応室1との間の前記第1成膜原料供給配管41に集合バルブ106(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設けた構造である。
【0087】
気化器20から反応室1に至る経路の第1成膜原料供給配管41、第1ベント配管50、排気配管70、集合バルブ106、107及びシャワーヘッド6は、気化した第1成膜原料14が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をテトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ハフ二ウム〔 Hf(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に加熱してある。
【0088】
この様な構造にし、前記第1ベント配管50に設けた前記集合バルブ(A,B,C)107と前記第1成膜原料供給配管41に設けた前記集合バルブ(a,b,c)106を、Aとa、Bとb、Cとcの様に組み合わせ、規定回数又は規定期間使用した後、順次、バルブの組み合わせを変えて使用し、使用しないバルブは全て開にする様にする。
【0089】
この様にして、まず、前記第1成膜原料14を前記反応室1に供給する場合には、前記第1成膜原料供給配管41に設けた集合バルブ106のaを開にし、前記第1ベント配管50に設けた集合バルブのAを閉にする。供給を停止する場合には、前記第1成膜原料供給配管41に設けた集合バルブ106のaを閉にし、前記第1ベント配管50に設けた前記集合バルブ107のAを開にする。
【0090】
第2成膜原料供給部32は第2成膜原料(例えばH2O)25を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第2成膜原料25は液体マスフローコントローラ27により、所望量が気化器26に送り込まれる。送り込まれた第2成膜原料25は、同様に、マスフローコントローラ29により所望量の不活性ガス28と混ざり合い、高温に保持された気化器26内の気化室で気化する。
【0091】
この気化した第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18は第2成膜原料供給配管42からシャワーヘッド6を経由しない経路で反応室1内に供給される構造である。配管42の先端は、ウエハ5の中心を避ける位置に配置し、ウエハ5を回転することで、ウエハ5の全面に第2成膜原料を供給する。第2成膜原料をシャワーヘッド6とは別に、反応室1内に直接導入するのは、シャワーヘッド6内に残留する第1成膜原料14と第2成膜原料25が反応し、シャワーヘッド6内に反応生成物が堆積して異物の原因となる事を防止するためである。
【0092】
第2成膜原料供給配管42には第2ベント配管51の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。さらに、前記第2ベント配管51に集合バルブ109が設けられ、前記第2ベント配管51が前記第2成膜原料供給配管42に連結する位置と前記反応室1との間の前記第2成膜原料供給配管42に集合バルブ108(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設けた構造である。
【0093】
気化器26から反応室1に至る経路の第2成膜原料供給配管42、第2ベント配管51、バルブ108と109は、気化した第2成膜原料25が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度)に加熱してある。
【0094】
この様な構造にし、前記第2ベント配管51に設けた前記集合バルブ(A,B,C)109と前記第2成膜原料供給配管42に設けた前記集合バルブ(a,b,c)108を、Aとa、Bとb、Cとcの様に組み合わせ、規定回数又は規定期間使用した後、順次、バルブの組み合わせを変えて使用し、使用しないバルブは全て開にする様にする。
【0095】
この様にして、まず、前記第2成膜原料25を前記反応室1に供給する場合には、前記第2成膜原料供給配管42に設けた前記集合バルブ108のaを開にし、前記第2ベント配管51に設けた前記集合バルブのAを閉にする。供給を停止する場合には、前記第2成膜原料供給配管42に設けた集合バルブ108のaを閉にし、前記第2ベント配管51に設けた集合バルブ109のAを開にする。
【0096】
尚、本実施形態では、集合バルブ106〜109は、複数のバルブが直列に配置されているが、もちろん、並列配置でも良いことは言うまでもない。
【0097】
反応室1の内壁面2などのクリーニングガスと接触する部位は、クリーニングによるダメージを低減するために、クリーニングガスに対して耐性のある材料または表面処理(例えば、アルマイト処理、フッカニッケル不働態処理など)が施されている。
【0098】
また、図8中の各バルブ100〜103、集合バルブ106〜109、ヒーター4、マスフローコントローラ15,16,19,27,29、気化器20,26、真空ポンプ12や、各部は配線を省略してあるが図示していない制御装置により制御されている。もちろん、配線に限らず無線で制御信号を連絡するようにして制御しても良い。
【0099】
図4はこのCVD装置での作業の流れを示したものである。図4に示す様に、このCVD装置では〔1〕成膜作業(複数枚ウエハ処理)、〔2〕クリーニング作業、〔3〕プリ成膜作業を順次繰り返す。
【0100】
〔1〕成膜作業
まず、上記〔1〕の成膜作業の手順について説明する。
▲1▼ウエハ導入と昇温
サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームでウエハ5を搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を上方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームから受け取り、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。次に押上棒8を下げると共にサセプター3を成膜位置まで上方に移動させる。この時、サセプター3内に埋め込まれたヒーター4に給電線7から電力を供給することによりウエハ5を所望の温度(例えば100〜500℃)に上昇させる。また、反応室1の内壁面(反応室内壁面)2とシャワーヘッド6も、気化した成膜原料が再液化しない様に、所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をHf(MMP)4を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に、温調ユニット13で所望の温度(〜200℃)に上昇させておく。
【0101】
次に、▲2▼の第1成膜原料の供給と遮断を行う。
▲2▼第1成膜原料の供給と遮断
第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ106を開、バルブ107を閉にする。この時、必要に応じて、酸素などのガス21などのガスを所望量マスフローコントローラ19で反応室1内に導入しても良い。この時の反応室1内の圧力は、真空ポンプ12で所望の圧力(数〜数1000Pa)に調整する。
【0102】
この様にして、ウエハ5表面に第1成膜原料を均一に所望量(数原子層)付着させた後、第1成膜原料14を遮断するために集合バルブ106を閉、集合バルブ107を開にする。この様にすると、気化器20からの第1成膜原料は、第1ベント配管50から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間(数秒間)、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、真空引きする。次に、▲3▼の第2成膜原料の供給と遮断を行う。
▲3▼第2成膜原料の供給と遮断
第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、集合バルブ108を開、集合バルブ109を閉にする。この時、真空ポンプ12で反応室1内を所望の圧力(数100〜数1000Pa)にする。ウエハ5の表面に付着した第1成膜原料14と第2成膜原料25を必要時間(数秒)反応させ、ウエハ5の表面に金属酸化物を1〜2原子層堆積させた後、第2成膜原料25を遮断するために集合バルブ108を閉、集合バルブ109を開にする。この様にすると、気化器26からの第2成膜原料は、第2ベント配管51から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、又は真空引きする。
【0103】
上記▲2▼▲3▼のプロセスを複数回繰り返すことで堆積膜厚を増加させて行く。つまり、繰り返し回数によりウエハ5に所望の膜厚の薄膜を堆積させた後、反応室1からウエハ5を取出す。
▲4▼ウエハの取出し
以上の様に、ALD法で所望量の膜厚(数nm)を堆積させ、反応室1内の残留ガスを排気した後、サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、押上棒8でウエハ5を上方に持ち上げる。次に、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を下方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームに載せる。そして、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。
【0104】
複数回、この様な成膜処理作業を繰り返すと、反応室1の内壁面2にもウエハ5表面と同様に金属酸化物が堆積する。この堆積物は堆積量が増加するほど、熱応力や膜自身が持つ応力で壁面から剥がれ易くなる。剥がれた堆積物は、重力、静電気力、流体力でウエハ5表面に付着して、配線の断線や短絡を引き起こす。
そのため、この様な事態になる前に、堆積物を除去して反応室1内を清浄化するためのクリーニング作業を実施する。
【0105】
〔2〕クリーニング作業
上記〔2〕のクリーニング作業の手順は第1実施形態と同様であるためここでは記述を省略する。
【0106】
〔3〕プリ成膜作業
上記〔3〕のプリ成膜作業を実施する。
【0107】
以上説明した様に、第3実施形態によれば、長期間に亘って前記106〜109のバルブを交換する必要がないため、装置メンテナンス期間の延伸を図ることができるため、装置稼働率が向上すると言う効果がある。
【0108】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記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において種々変更可能であることは勿論である。
【0109】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0110】
本発明により、バルブ等の交換頻度が大幅に低下するため、稼働率の高い成膜装置及びその形成方法を提供することができると言う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態であるCVD装置の主要部を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態の成膜原料導入時のガス流れ説明図である。
【図3】本発明の第1実施形態の成膜原料遮断時のガス流れ説明図である。
【図4】本発明のCVD装置の成膜作業の流れを示す作業流れ図である。
【図5】本発明の第2実施形態であるCVD装置の主要部を示す断面図である。
【図6】本発明の第2実施形態の成膜原料導入時のガス流れ説明図である。
【図7】本発明の第2実施形態の成膜原料遮断時のガス流れ説明図である。
【図8】本発明の第3実施形態であるCVD装置の主要部を示す断面図である。
【符号の説明】
1…反応室、2…内壁面(反応室内壁面)、3…サセプター、4…ヒーター、5…ウエハ、6…シャワーヘッド、7…給電線、8…押上棒、9…ベローズ、10…搬送口、11…ゲートバルブ、12…真空ポンプ、13…温調ユニット、14…第1成膜原料、15…液体マスフローコントローラ、16…マスフローコントローラ、17…Heガス、18…不活性ガス、19…マスフローコントローラ、20…気化器、21…ガス、25…第2成膜原料、26…気化器、27…液体マスフローコントローラ、29…マスフローコントローラ、31…第1成膜原料供給部、32…第2成膜原料供給部、41…第1成膜原料供給配管、42…第2成膜原料供給配管、50…第1ベント配管、51…第2ベント配管、52…第3ベント配管、53…第4ベント配管、54…第1加圧配管、55…第2加圧配管、70…排気配管、100,101,102,103,104,105…バルブ、106,107,108,109…集合バルブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハなどの基板に薄膜を形成する成膜装置及び成膜方法に関し、特に、成膜原料の供給配管構造と供給方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体デバイスの消費電力を減らすために、酸化シリコン膜(SiO2)からなるゲート絶縁膜の薄膜化が進められている。SiO2ゲート絶縁膜が薄膜化すると次の事が問題となる。つまり、ゲート電極とチャネル層との間の直接トンネル効果による漏れ電流が増加する。さらには、ゲート絶縁膜の絶縁破壊の信頼性が低下する。この問題を解決するために、SiO2に代わる材料として、物理的に厚い膜を用いてもSiO2と同じ静電容量が得られる高誘電率材料の適用検討が進んでいる。これにより、漏れ電流や絶縁破壊を抑えることができる。
【0003】
これらの高誘電率ゲート絶縁膜を成膜する成膜装置として、2つの異なる成膜原料を反応室内に交互に供給することにより、ウエハに薄膜(例えば、酸化膜や金属酸化膜)を数原子層毎に成膜するALD(Atomic Layer Deposition:原子層気相成長)装置がある。これらの装置では、成膜原料として、有機金属化合物や金属化合物を用いるため、原料を反応室に導入する前に、気化器を用いて気化させる必要がある。ALDでは成膜原料を高速(数秒以下)で切替えなければならない。気化器で成膜原料の切替え(導入、遮断)を行うと、成膜原料の気化量が不安定となる。そのため、気化器を連続作動させたまま、例えば、特開平11−269652号公報には、原料供給配管にベント配管を設け、それぞれの配管にバルブを設けて、このバルブの開閉を行うことにより成膜原料の切替えを行っている。
【0004】
また、特開平2002−4054号公報には、成膜原料の供給配管にパージ配管とベント配管を設けて、パージ配管からパージガス(Ar、N2など)を流す事により、パージ配管からベント配管へ向かう流れを形成し、成膜原料の反応室への供給をバルブを使用しないで遮断する方法で原料の切替を行う方法が開示されている。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−269652号公報
【特許文献2】
特開平2002−4054号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記ALD装置では、(1)成膜原料として有機金属化合物や無機化合物を用い、気化させて反応室に供給するため、気化後の成膜原料が再固化、再液化しない様に成膜原料配管などを100〜250℃程度に加熱する。また、(2)ウエハ1枚当り数十回の成膜原料の切替えが必要であり、例えば、部品交換頻度を1年(お客様の要求)、1日のウエハ処理枚数を200枚、ウエハ1枚の原料切替え回数を30回とすると、部品交換までに必要な総開閉回数は約220万回(360日×200枚×30回)である。原料の切替えをバルブを用いて行う場合、通常、最高250℃の環境下で使用できるバルブの開閉回数(リーク量が許容値を超えるまでの開閉回数)は数万から10万回程度で、常温(〜80℃)で使用するバルブの開閉回数200〜400万回に比較して大幅に低下する。これは、高温の場合、弁座などの材質を金属系のものにするために、シール性能を維持するためには強い力で開閉を行う必要があるため摩耗や変形が起こり易く、寿命が低下するためである。
【0007】
この様に、原料切替えにバルブを用いた場合、毎月単位でのバルブ交換が必要となり、装置稼働率が大幅に低下すると言う問題があり、バルブ交換頻度を延伸するための工夫改良が必要である。
【0008】
この様な問題点に鑑み、特開平2002−4054号公報ではバルブを使用しないで、パージガスを原料供給配管に流して原料の切替を行う方法が開示されている。しかし、この方法では原料の切替に多量のパージガスが必要であること、成膜条件(流量、反応室圧力など)が変化した場合にパージ流量を変える等の再調整を行う必要があり、装置稼働率が低下すると言う問題がある。
【0009】
以上説明した様に、本発明の目的は、バルブ交換頻度が少なく、メンテナンス期間が長い、装置稼働率の高い成膜装置とその成膜方法を提供することにある。
【0010】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろう。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0012】
上記課題を解決するために、本発明では開閉回数の増加と共に、バルブのリーク量が増加することを前提としてバブル交換頻度を延伸するために、例えば以下のような形態をとることができる。
【0013】
(1)第1形態
反応室と、
第1成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記第1成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、前記第2成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給配管と、一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管とを備え、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料を前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板(例えば半導体ウエハと呼称される半導体基板)に膜を形成する成膜装置において、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第1成膜原料供給配管に第3ベント配管を設け、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第2成膜原料供給配管に第4ベント配管を設ける。
【0014】
ここで、第1から第4ベント配管のコンダクタンスは配管の直径や長さ、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第1及び第2成膜原料供給配管のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第1や第2成膜原料を反応室に導入する時に、第1から第4ベント配管を経由して排気(捨てる)される第1及び第2成膜原料の量を少なくすることができる。
【0015】
この様な構造にし、前記第1成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第1成膜原料供給配管に設けた2つのバルブを開にする。供給を停止する場合には前記2つのバルブが閉になる様にバルブを制御する。前記2つのバルブの開閉回数が増加して、前記2つのバルブの上流側のバルブからの前記第1成膜原料のリーク量が増加しても、前記2つのバルブのコンダクタンスに比較して前記第3ベント配管のコンダクタンスが大きいため、リークした前記第1成膜原料は前記第3ベント配管から排気され、前記反応室に前記第1成膜原料が流入することがない。
【0016】
同様に、前記第2成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第2成膜原料供給配管に設けた2つのバルブを開にする。供給を停止する場合には前記2つのバルブが閉になる様にバルブを制御する。前記2つのバルブの開閉回数が増加して、前記2つのバルブの上流側のバルブからの前記第2成膜原料のリーク量が増加しても、前記2つのバルブのコンダクタンスに比較して前記第4ベント配管のコンダクタンスが大いため、リークした前記第2成膜原料は前記第4ベント配管から排気されるため、前記反応室に前記第2成膜原料が流入することはない。
【0017】
(2)第2形態
反応室と、
第1の成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給管と、
一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管とを備え、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料を前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板(例えば半導体ウエハ)に膜を形成する成膜装置において、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室間の前記第1成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第1成膜原料供給配管に第1加圧配管を設け、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第2成膜原料供給配管に第2加圧配管を設ける。
【0018】
この様な構造にし、前記第1成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第1成膜原料供給配管に設けた2つのバルブを開にする。供給を停止する場合には前記2つのバルブが閉になる様にバルブを制御するとともに、前記第1加圧配管から加圧ガスを供給する。前記2つのバルブの開閉回数が増加して、前記2つのバルブの上流側のバルブからの前記第1成膜原料のリーク量が増加しても、前記2つのバルブ間には加圧ガスが封入されているため、前記第1成膜原料が前記2つのバルブ間にリークすることがないため、前記反応室に前記第1成膜原料が流入することがない。
【0019】
同様に、前記第2成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第2成膜原料供給配管に設けた2つのバルブを開にする。供給を停止する場合には前記2つのバルブが閉になる様にバルブを制御するとともに、前記第2加圧配管から加圧ガスを供給する。前記2つのバルブの開閉回数が増加して、前記2つのバルブの上流側のバルブからの前記第2成膜原料のリーク量が増加しても、前記2つのバルブ間には加圧ガスが封入されているため、前記第2成膜原料が前記2つのバルブ間にリークすることがないため、前記反応室に前記第2成膜原料が流入することがない。
【0020】
(3)第3形態
反応室と、
第1の成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給管と、
一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管とを備え、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料を前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板に膜を成形する成膜装置において、
前記第1ベント配管に集合バルブを設け、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に集合バルブを設け、
前記第2ベント配管に集合バルブを設け、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に集合バルブを設ける。
【0021】
この様な構造にし、前記第1ベント配管に設けた前記集合バルブ(A〜N)と前記第1成膜原料供給配管に設けた前記集合バルブ(a〜n)を、Aとa、……、Nとnの様に組み合わせ、規定回数又は規定期間使用した後、順次、バルブの組み合わせを変えて使用し、使用しないバルブは全て開にする様にする。
【0022】
同じく、前記第2ベント配管に設けた前記集合バルブ(A〜N)と前記第2成膜原料供給配管に設けた前記集合バルブ(a〜n)を、Aとa、……、Nとnの様に組み合わせ、規定回数又は規定期間使用した後、順次、バルブの組み合わせを変えて使用し、使用しないバルブは全て開にする様にする。
【0023】
この様にして、まず、前記第1成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第1成膜原料供給配管に設けた集合バルブのaを開にし、前記第1ベント配管に設けた集合バルブAを閉にする。供給を停止する場合には、前記第1成膜原料供給配管に設けた前記複数個のバルブのaを閉にし、前記第1ベント配管に設けた集合バルブAを開にする。
【0024】
同様に、前記第2成膜原料を前記反応室に供給する場合には、前記第2成膜原料供給配管に設けた前記集合バルブのaを開にし、前記第1ベント配管に設けた前記集合バルブAを閉にする。供給を停止する場合には、前記第2成膜原料供給配管に設けた前記集合バルブのaを閉にし、前記第2ベント配管に設けた前記集合バルブAを開にする。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を図1から図8を用いて説明する。
【0026】
(第一実施形態)
図1は第一実施形態のCVD装置の構造と構成を示したものである。このCVD装置の主な構成要素は、反応室1、第1成膜原料供給部31、第2成膜原料供給部32、第1及び第2成膜原料供給部31,32と反応室1とを連結する第1及び第2成膜原料供給配管41,42、及び酸素などのガス21を前記反応室1に供給するためのガス供給部である。
【0027】
第1成膜原料供給部31は第1成膜原料(例えば有機金属化合物(液体原料))14を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第1成膜原料14 は液体マスフローコントローラ15により、所望量が気化器20に送り込まれる。送り込まれた第1成膜原料14は、同様に、マスフローコントローラ16により供給される所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器20内の気化室に噴霧されて気化する。
【0028】
この気化した第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18は、第1成膜原料供給配管41からシャワーヘッド6を経由して反応室1内に供給される構造である。第1成膜原料供給配管41には第1ベント配管50の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。また、第1成膜原料供給配管41に第1ベント配管50が連結する位置と反応室1との間の第1成膜原料供給配管41に2個のバルブ100,101(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設け、さらに、バルブ100と101との間の第1成膜原料供給配管41に第3ベント配管52の一端が連結され、他端が排気配管70に連結してある。
【0029】
第1及び第3ベント配管50,52のコンダクタンスは配管の直径や長さ、図示しないが、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第1成膜原料供給配管41のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第1成膜原料14を反応室1に導入する時に、第1及び第3ベント配管50,52を経由して排気(捨てる)される第1成膜原料14の量を少なくすることができる。
【0030】
尚、前記第1成膜原料14の一例として、有機金属化合物のうち、テトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ハフ二ウム〔 Hf(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕、テトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ジルコ二ウム〔 Zr(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕、ハフ二ウム t−ブトキシド〔 Hf(OC(CH3)3)4 〕、ジルコ二ウム t−ブトキシド〔 Zr(OC(CH3)3)4 〕が挙げられる。
【0031】
気化器20から反応室1に至る経路の第1成膜原料供給配管41、第1及び第3ベント配管50,52、排気配管70、バルブ100,101、並びにシャワーヘッド6は、気化した第1成膜原料14が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をテトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ハフ二ウム〔 Hf(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃))に加熱してある。
【0032】
第2成膜原料供給部32は第2成膜原料(例えばH2O)25を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第2成膜原料25 は液体マスフローコントローラ27により、所望量が気化器26に送り込まれる。送り込まれた第2成膜原料25は、同様に、マスフローコントローラ29により所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器26内の気化室で気化する。
【0033】
この気化した第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18は第2成膜原料供給配管42からシャワーヘッド6を経由しない経路で反応室1内に供給される構造である。配管42の先端は、ウエハ5の中心を避ける位置に配置し、ウエハ5を回転することで、ウエハ5の全面に第2成膜原料25を供給する。第2成膜原料25をシャワーヘッド6とは別に、反応室1内に直接導入するのは、シャワーヘッド6内に残留する第1成膜原料14と第2成膜原料25が反応し、シャワーヘッド6内に反応生成物が堆積して異物の原因となる事を防止するためである。
【0034】
第2成膜原料供給配管42には第2ベント配管51の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。また、第2成膜原料供給配管42に第2ベント配管51が連結する位置と反応室1との間の第2成膜原料供給配管42に2個のバルブ102,103(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設け、さらに、バルブ102と103の間の第2成膜原料供給配管42に第4ベント配管53の一端が連結され、他端が排気配管70に連結してある。
【0035】
第2及び第4ベント配管51、53のコンダクタンスは配管の直径や長さ、図示しないが、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第2成膜原料供給配管42のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第2成膜原料25を反応室1に導入する時に、第2及び第4ベント配管51,53を経由して排気(捨てる)される第2成膜原料25の量を少なくすることができる。
【0036】
気化器26から反応室1に至る経路の第2成膜原料供給配管42、第2及び第4ベント配管51,53、バルブ102,104は、気化した第2成膜原料25が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度)に加熱してある。
【0037】
図2及び図3は、第1実施形態の第1成膜原料14の反応室1への導入時と遮断時の第1成膜原料14の流れを説明したものである。第2成膜原料25の導入/遮断も同様なため省略してある。
【0038】
図2を用いて原料導入時の成膜原料の流れを説明する。第1成膜原料14を反応室1に導入する場合は、バルブ100と101を開にする。この様にすると、前記した様に、第1成膜原料供給配管41のコンダクタンスが、第1及び第3ベント配管50,52のコンダクタンスよりも大きいため、第1成膜原料供給部31からの第1成膜原料14の大部分は、第1成膜原料供給配管41を経由して反応室1に供給されると同時に、第1ベント配管50及び第3ベント配管52を経由して少量の第1成膜原料が排気配管70から排気される。
【0039】
図3を用いて原料遮断時の成膜原料の流れを説明する。第1成膜原料14の反応室1への導入を遮断する場合は、バルブ100と101を閉にする。この様にすると、殆ど全ての第1成膜原料14は第1ベント配管50を経由して排気配管70から排気され、反応室1に第1成膜原料14が流入することはない。
【0040】
図2及び図3に示す様な第1成膜原料14の反応室1への導入と遮断を多数回(数万回程度)繰返すと、徐々にバルブ100と101を閉じたときの遮断(シール)性能が低下し、微少リークが発生する様になる。この様な場合においても、第1実施形態によれば、バルブ101のコンダクタンスに比べて第3ベント配管52のコンダクタンスが十分大きいため、バルブ100からリークした第1成膜原料14は、第3ベント配管52を経由して排気配管70から排気されるため、反応室1に第1成膜原料14が流入することはない。そのため、バルブ100と101は開閉回数で数百万回程度まで交換する必要が無くなる。
【0041】
反応室1の内壁面2などのクリーニングガスと接触する部位は、クリーニングによるダメージを低減するために、クリーニングガスに対して耐性のある材料または表面処理(例えば、アルマイト処理、フッカニッケル不働態処理など)が施されている。
【0042】
また、図1中の各バルブ(100〜103)、ヒーター4、マスフローコントローラ(15,16,19,27,29)、気化器(20,26)、真空ポンプ12や、各部は、配線を省略してあるが図示していない制御装置により制御されている。もちろん、配線に限らず無線で制御信号を連絡するようにして制御しても良い。
【0043】
図4はこのCVD装置での作業の流れを示したものである。図4に示す様に、このCVD装置では〔1〕成膜作業(複数枚ウエハ処理)、〔2〕クリーニング作業、〔3〕プリ成膜作業を順次繰り返す。
【0044】
〔1〕成膜作業
まず、上記〔1〕成膜作業の手順について説明する。
▲1▼ウエハ導入と昇温
サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームでウエハ5を搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を上方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームから受け取り、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。
【0045】
次に、押上棒8を下げると共にサセプター3を成膜位置まで上方に移動させる。この時、サセプター3内に埋め込まれたヒーター4に給電線7から電力を供給することによりウエハ5を所望の温度(例えば100〜500℃)に上昇させる。また、反応室1の内壁面(反応室内壁面)2とシャワーヘッド6も、気化した成膜原料が再液化しない様に、所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をHf(MMP)4を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に、温調ユニット13で所望の温度(〜200℃)に上昇させておく。
【0046】
次に、▲2▼の第1成膜原料の供給と遮断を行う。
▲2▼第1成膜原料の供給と遮断
第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ100と101を開にする。この時、必要に応じて、酸素などのガス21などのガスを所望量マスフローコントローラ19で反応室1内に導入しても良い。この時の反応室1内の圧力は、真空ポンプ12で所望の圧力(数〜数1000Pa)に調整する。
【0047】
この様にして、ウエハ5表面に第1成膜原料を均一に所望量(数原子層)付着させた後、第1成膜原料14を遮断するためにバルブ100と101を閉にする。この様にすると、気化器20からの第1成膜原料は、第1ベント配管50から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間(数秒間)、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、真空引きする。
【0048】
次に、▲3▼の第2成膜原料の供給と遮断を行う。
▲3▼第2成膜原料の供給と遮断
第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ102と103を開にする。この時、真空ポンプ12で反応室1内を所望の圧力(数100〜数1000Pa)にする。ウエハ5表面に付着した第1成膜原料14と第2成膜原料25を必要時間(数秒)反応させ、ウエハ5表面に金属酸化物を1〜2原子層堆積させた後、第2成膜原料25を遮断するためにバルブ102と103を閉にする。この様にすると、気化器26からの第2成膜原料は、第2ベント配管51から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、又は真空引きする。
【0049】
上記▲2▼▲3▼のプロセスを複数回繰り返すことで堆積膜厚を増加させて行く。つまり、繰り返し回数によりウエハ5に所望の膜厚の薄膜を堆積させた後、反応室1からウエハ5を取出す。
▲4▼ウエハの取出し
以上の様に、ALD法で所望量の膜厚(数nm)を堆積させ、反応室1内の残留ガスを排気した後、サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、押上棒8でウエハ5を上方に持ち上げる。
次に、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を下方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームに載せる。そして、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。
【0050】
複数回、この様な成膜処理作業を繰り返すと、反応室1の内壁面2にもウエハ5表面と同様に金属酸化物が堆積する。この堆積物は堆積量が増加するほど、熱応力や膜自身が持つ応力で壁面から剥がれ易くなる。剥がれた堆積物は、重力、静電気力、流体力でウエハ5表面に付着して、配線の断線や短絡を引き起こす。そのため、この様な事態になる前に、堆積物を除去して反応室1内を清浄化するためのクリーニング作業を実施する。
【0051】
〔2〕クリーニング作業
上記〔2〕のクリーニング作業の手順について説明する。
【0052】
サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームでアルミナ製等のカバーウエハを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を上方に移動させることで、カバーウエハを搬送アームから受け取り、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。次に押上棒8を下げると共にサセプター3を成膜位置まで上方に移動させる。
【0053】
この時、サセプター3内に埋め込まれたヒーター4に給電線7から電力を供給することによりサセプター3を所望の温度(200〜700℃程度)にする。同様に、反応室壁面2とシャワーヘッド6も温調ユニット13で所望の温度(〜300℃)にする。
【0054】
この様な温度設定のもとで、図示しないがクリーニングガス供給部から活性化したClなどを所望量反応室1内に導入すると共に真空ポンプ12で反応室1内を所望の圧力(数100〜数10000Pa)にして必要時間(数分)クリーニングする。
【0055】
その後、サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、押上棒8でカバーウエハを上方に持ち上げる。
【0056】
次に、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を下方に移動させることで、カバーウエハを搬送アームに載せる。そして、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。これで、クリーニング作業が終了する。
【0057】
〔3〕プリ成膜作業
次に、上記〔3〕のプリ成膜作業を実施する。この作業の目的は、反応室1の内壁面2などに薄膜を成膜することにより、クリーニング後の反応室内壁面2の残留吸着ガスの封じ込めや表面を平滑にすることにより、以後の成膜の安定性を確保するためである。
【0058】
以上説明した様に、第1実施形態によれば、長期間に亘って前記100〜103のバルブを交換する必要がないため、装置メンテナンス期間の延伸を図ることができるため、装置稼働率が向上すると言う効果がある。
【0059】
(第二実施形態)
図5は第2実施形態のCVD装置の構造と構成を示したものである。このCVD装置の主な構成要素は、反応室1、第1成膜原料供給部31、第2成膜原料供給部32、第1成膜原料供給部31と反応室1とを連結する第1成膜原料供給配管41、第2成膜原料供給部32と反応室1とを連結する第2成膜原料供給配管42、及び酸素などのガス21を前記反応室1に供給するためのガス供給部である。
【0060】
第1成膜原料供給部31は第1成膜原料(例えば有機金属化合物(液体原料))14を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第1成膜原料14 は液体マスフローコントローラ15により、所望量が気化器20に送り込まれる。送り込まれた第1成膜原料14は、同様に、マスフローコントローラ16により供給される所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器20内の気化室に噴霧されて気化する。
【0061】
この気化した第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18は、第1成膜原料供給配管41からシャワーヘッド6を経由して反応室1内に供給される構造である。第1成膜原料供給配管41には第1ベント配管50の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。さらに、前記第1ベント配管50が前記第1成膜原料供給配管41に連結する位置と前記反応室1との間の前記第1成膜原料供給配管41に2つのバルブ100,101(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設け、前記2つのバルブ100と101との間の前記第1成膜原料供給配管41に第1加圧配管54が連結された構造である。
【0062】
第1ベント配管50のコンダクタンスは配管の直径や長さ、図示しないが、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第1成膜原料供給配管41のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第1成膜原料14を反応室1に導入する時に、第1ベント配管50を経由して排気(捨てる)される第1成膜原料14の量を少なくすることができる。
【0063】
気化器20から反応室1に至る経路の第1成膜原料供給配管41、第1ベント配管50、排気配管70、バルブ100,101、第1加圧配管54及びシャワーヘッド6は、気化した第1成膜原料14が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をテトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ハフ二ウム〔 Hf(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に加熱してある。
【0064】
第2成膜原料供給部32は第2成膜原料(例えばH2O)25を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第2成膜原料25は液体マスフローコントローラ27により、所望量が気化器26に送り込まれる。送り込まれた第2成膜原料25は、同様に、マスフローコントローラ29により所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器26内の気化室で気化する。
【0065】
この気化した第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18は第2成膜原料供給配管42からシャワーヘッド6を経由しない経路で反応室1内に供給される構造である。第2成膜原料供給配管42の先端は、ウエハ5の中心を避ける位置に配置し、ウエハ5を回転することで、ウエハ5の全面に第2成膜原料25を供給する。第2成膜原料25をシャワーヘッド6とは別に、反応室1内に直接導入するのは、シャワーヘッド6内に残留する第1成膜原料14と第2成膜原料25が反応し、シャワーヘッド6内に反応生成物が堆積して異物の原因となる事を防止するためである。
【0066】
第2成膜原料供給配管42には第2ベント配管51の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。さらに、前記第2ベント配管51が前記第2成膜原料供給配管42に連結する位置と前記反応室1との間の前記第2成膜原料供給配管42に2つのバルブ102,103(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設け、前記2つのバルブ102と103との間の前記第2成膜原料供給配管42に第2加圧配管55が連結された構造である。
【0067】
第2ベント配管51のコンダクタンスは配管の直径や長さ、図示しないが、バルブ、絞りなどを設けることで調整し、第2成膜原料供給配管42のコンダクタンスに比べて小さくなるようにする。これを小さくする程、第2成膜原料25を反応室1に導入する時に、第2ベント配管51を経由して排気(捨てる)される第2成膜原料25の量を少なくすることができる。
【0068】
気化器26から反応室1に至る経路の第2成膜原料供給配管42、第2ベント配管51、第2加圧配管55、バルブ102と103は、気化した第2成膜原料25が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度)に加熱してある。
【0069】
図6及び図7は、第2実施形態の第1成膜原料14の反応室1への導入時と遮断時の第1成膜原料14の流れを説明したものである。第2成膜原料25の導入/遮断も同様なため省略してある。
【0070】
図6を用いて原料導入時の成膜原料の流れを説明する。第1成膜原料14を反応室1に導入する場合は、バルブ100と101を開、バルブ104を閉にする。この様にすると、前記した様に、第1成膜原料供給配管41のコンダクタンスが、第1ベント配管50のコンダクタンスよりも大きいため、第1成膜原料供給部31からの第1成膜原料14の大部分は、第1成膜原料供給配管41を経由して反応室1に供給されると同時に、第1ベント配管50を経由して少量の第1成膜原料が排気配管70から排気される。
【0071】
図7を用いて原料遮断時の成膜原料の流れを説明する。第1成膜原料14の反応室1への導入を遮断する場合はバルブ100と101を閉、バルブ104を開にして窒素等の加圧(〜0.1MPa程度)ガスをバルブ100と101間の第1成膜原料供給配管41及び第1加圧配管54内に封入する。この様にすると、殆ど全ての第1成膜原料14は第1ベント配管50を経由して排気配管70から排気され、反応室1に第1成膜原料14が流入することはない。
【0072】
さらに、図6、図7に示す様な第1成膜原料14の反応室1への導入と遮断を多数回(数万回程度)繰返すと、徐々にバルブ100と101を閉じたときの遮断(シール)性能が低下し、微少リークが発生する様になる。この様な場合においても、第2実施形態によれば、前記した様に、バルブ100と101間の第1成膜原料供給配管41及び第1加圧配管54内に加圧ガスが封入されているため、バルブ100の上流側(第1成膜原料供給部31側:一次側)の配管内圧力に比べて下流側(二次側)の圧力が高いため、加圧ガスが上流側に向かって微量流れるため、第1成膜原料14がバルブ100と101間に流入することはない。
この時、バルブ101から反応室1側に向かって、微量の加圧ガスが流れるが、第1成膜原料14を遮断すると言う意味では全く問題ない。この様に、バルブ100と101にリークが発生しても、第1成膜原料14の供給と遮断が確実に行えるため、バルブ100と101は開閉回数で数百万回程度まで交換する必要が無くなる。
【0073】
反応室1の内壁面2などのクリーニングガスと接触する部位は、クリーニングによるダメージを低減するために、クリーニングガスに対して耐性のある材料または表面処理(例えば、アルマイト処理、フッカニッケル不働態処理など)が施されている。
【0074】
また、図5中の各バルブ100〜103、ヒーター4、マスフローコントローラ15、16、19、27、29、気化器20、26、真空ポンプ12や、各部は配線を省略してあるが図示していない制御装置により制御されている。もちろん、配線に限らず無線で制御信号を連絡するようにして制御しても良い。
【0075】
図4はこのCVD装置での作業の流れを示したものである。図4に示す様に、このCVD装置では〔1〕成膜作業(複数枚ウエハ処理)、〔2〕クリーニング作業、〔3〕プリ成膜作業を順次繰り返す。
【0076】
〔1〕成膜作業
まず、上記〔1〕の成膜作業の手順について説明する。
▲1▼ウエハ導入と昇温
サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームでウエハ5を搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を上方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームから受け取り、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。次に押上棒8を下げると共にサセプター3を成膜位置まで上方に移動させる。この時、サセプター3内に埋め込まれたヒーター4に給電線7から電力を供給することによりウエハ5を所望の温度(例えば100〜500℃)に上昇させる。また、反応室壁面2とシャワーヘッド6も、気化した成膜原料が再液化しない様に、所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をHf(MMP)4を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に、温調ユニット13で所望の温度(〜200℃)に上昇させておく。
【0077】
次に、▲2▼の第1成膜原料の供給と遮断を行う。
▲2▼第1成膜原料の供給と遮断
第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ100と101を開、バルブ104を閉にする。この時、必要に応じて、酸素などのガス21などのガスを所望量マスフローコントローラ19で反応室1内に導入しても良い。この時の反応室1内の圧力は、真空ポンプ12で所望の圧力(数〜数1000Pa)に調整する。
【0078】
この様にして、ウエハ5表面に第1成膜原料を均一に所望量(数原子層)付着させた後、第1成膜原料14を遮断するためにバルブ100と101を閉、バルブ104を開にする。この様にすると、気化器20からの第1成膜原料は、第1ベント配管50から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間(数秒間)、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、真空引きする。次に、▲3▼の第2成膜原料の供給と遮断を行う。
▲3▼第2成膜原料の供給と遮断
第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ102と103を開、バルブ105を閉にする。この時、真空ポンプ12で反応室1内を所望の圧力(数100〜数1000Pa)にする。ウエハ5の表面に付着した第1成膜原料14と第2成膜原料25を必要時間(数秒)反応させ、ウエハ5の表面に金属酸化物を1〜2原子層堆積させた後、第2成膜原料25を遮断するためにバルブ102と103を閉にする。この様にすると、気化器26からの第2成膜原料は、第2ベント配管51から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、又は真空引きする。
【0079】
上記▲2▼▲3▼のプロセスを複数回繰り返すことで堆積膜厚を増加させて行く。つまり、繰り返し回数によりウエハ5に所望の膜厚の薄膜を堆積させた後、反応室1からウエハ5を取出す。
▲4▼ウエハの取出し
以上の様に、ALD法で所望量の膜厚(数nm)を堆積させ、反応室1内の残留ガスを排気した後、サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、押上棒8でウエハ5を上方に持ち上げる。次に、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を下方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームに載せる。そして、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。
【0080】
複数回、この様な成膜処理作業を繰り返すと、反応室1の内壁面2にもウエハ5の表面と同様に金属酸化物が堆積する。この堆積物は堆積量が増加するほど、熱応力や膜自身が持つ応力で壁面から剥がれ易くなる。剥がれた堆積物は、重力、静電気力、流体力でウエハ5の表面に付着して、配線の断線や短絡を引き起こす。そのため、この様な事態になる前に、堆積物を除去して反応室1内を清浄化するためのクリーニング作業を実施する。
【0081】
〔2〕クリーニング作業
上記〔2〕のクリーニング作業の手順は第1実施形態と同様であるためここでは記述を省略する。
【0082】
〔3〕プリ成膜作業
上記〔3〕のプリ成膜作業を実施する。
【0083】
以上説明した様に、第2実施形態によれば、長期間に亘って前記100〜103のバルブを交換する必要がないため、装置メンテナンス期間の延伸を図ることができるため、装置稼働率が向上すると言う効果がある。
【0084】
(第三実施形態)
図8は第3実施形態のCVD装置の構造と構成を示したものである。このCVD装置の主な構成要素は、反応室1、第1成膜原料供給部31、第2成膜原料供給部32、第1成膜原料供給部31と反応室1とを連結する第1成膜原料供給配管41、第2成膜原料供給部32と反応室1とを連結する第2原料供給配管42、及び酸素などのガス21を前記反応室1に供給するためのガス供給部である。
【0085】
第1成膜原料供給部31は第1成膜原料(例えば有機金属化合物(液体原料))14を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第1成膜原料14 は液体マスフローコントローラ15により、所望量が気化器20に送り込まれる。送り込まれた第1成膜原料14は、同様に、マスフローコントローラ16により供給される所望量の不活性ガス18と混ざり合い、高温に保持された気化器20内の気化室に噴霧されて気化する。
【0086】
この気化した第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18は、第1成膜原料供給配管41からシャワーヘッド6を経由して反応室1内に供給される構造である。第1成膜原料供給配管41には第1ベント配管50の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。さらに、前記第1ベント配管50に集合バルブ107(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)と、前記第1ベント配管50が前記第1成膜原料供給配管41に連結する位置と前記反応室1との間の前記第1成膜原料供給配管41に集合バルブ106(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設けた構造である。
【0087】
気化器20から反応室1に至る経路の第1成膜原料供給配管41、第1ベント配管50、排気配管70、集合バルブ106、107及びシャワーヘッド6は、気化した第1成膜原料14が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をテトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)ハフ二ウム〔 Hf(OC(CH3)2CH2OCH3)4 〕を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に加熱してある。
【0088】
この様な構造にし、前記第1ベント配管50に設けた前記集合バルブ(A,B,C)107と前記第1成膜原料供給配管41に設けた前記集合バルブ(a,b,c)106を、Aとa、Bとb、Cとcの様に組み合わせ、規定回数又は規定期間使用した後、順次、バルブの組み合わせを変えて使用し、使用しないバルブは全て開にする様にする。
【0089】
この様にして、まず、前記第1成膜原料14を前記反応室1に供給する場合には、前記第1成膜原料供給配管41に設けた集合バルブ106のaを開にし、前記第1ベント配管50に設けた集合バルブのAを閉にする。供給を停止する場合には、前記第1成膜原料供給配管41に設けた集合バルブ106のaを閉にし、前記第1ベント配管50に設けた前記集合バルブ107のAを開にする。
【0090】
第2成膜原料供給部32は第2成膜原料(例えばH2O)25を反応室1に送り込むために気化させるためのものである。Heガス17の圧力で押し出された第2成膜原料25は液体マスフローコントローラ27により、所望量が気化器26に送り込まれる。送り込まれた第2成膜原料25は、同様に、マスフローコントローラ29により所望量の不活性ガス28と混ざり合い、高温に保持された気化器26内の気化室で気化する。
【0091】
この気化した第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18は第2成膜原料供給配管42からシャワーヘッド6を経由しない経路で反応室1内に供給される構造である。配管42の先端は、ウエハ5の中心を避ける位置に配置し、ウエハ5を回転することで、ウエハ5の全面に第2成膜原料を供給する。第2成膜原料をシャワーヘッド6とは別に、反応室1内に直接導入するのは、シャワーヘッド6内に残留する第1成膜原料14と第2成膜原料25が反応し、シャワーヘッド6内に反応生成物が堆積して異物の原因となる事を防止するためである。
【0092】
第2成膜原料供給配管42には第2ベント配管51の一端が連結してあり、その他端は反応室1の排気配管70に連結してある。さらに、前記第2ベント配管51に集合バルブ109が設けられ、前記第2ベント配管51が前記第2成膜原料供給配管42に連結する位置と前記反応室1との間の前記第2成膜原料供給配管42に集合バルブ108(例えば、空気圧作動バルブや電磁バルブ)を設けた構造である。
【0093】
気化器26から反応室1に至る経路の第2成膜原料供給配管42、第2ベント配管51、バルブ108と109は、気化した第2成膜原料25が再液化しない様に所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度)に加熱してある。
【0094】
この様な構造にし、前記第2ベント配管51に設けた前記集合バルブ(A,B,C)109と前記第2成膜原料供給配管42に設けた前記集合バルブ(a,b,c)108を、Aとa、Bとb、Cとcの様に組み合わせ、規定回数又は規定期間使用した後、順次、バルブの組み合わせを変えて使用し、使用しないバルブは全て開にする様にする。
【0095】
この様にして、まず、前記第2成膜原料25を前記反応室1に供給する場合には、前記第2成膜原料供給配管42に設けた前記集合バルブ108のaを開にし、前記第2ベント配管51に設けた前記集合バルブのAを閉にする。供給を停止する場合には、前記第2成膜原料供給配管42に設けた集合バルブ108のaを閉にし、前記第2ベント配管51に設けた集合バルブ109のAを開にする。
【0096】
尚、本実施形態では、集合バルブ106〜109は、複数のバルブが直列に配置されているが、もちろん、並列配置でも良いことは言うまでもない。
【0097】
反応室1の内壁面2などのクリーニングガスと接触する部位は、クリーニングによるダメージを低減するために、クリーニングガスに対して耐性のある材料または表面処理(例えば、アルマイト処理、フッカニッケル不働態処理など)が施されている。
【0098】
また、図8中の各バルブ100〜103、集合バルブ106〜109、ヒーター4、マスフローコントローラ15,16,19,27,29、気化器20,26、真空ポンプ12や、各部は配線を省略してあるが図示していない制御装置により制御されている。もちろん、配線に限らず無線で制御信号を連絡するようにして制御しても良い。
【0099】
図4はこのCVD装置での作業の流れを示したものである。図4に示す様に、このCVD装置では〔1〕成膜作業(複数枚ウエハ処理)、〔2〕クリーニング作業、〔3〕プリ成膜作業を順次繰り返す。
【0100】
〔1〕成膜作業
まず、上記〔1〕の成膜作業の手順について説明する。
▲1▼ウエハ導入と昇温
サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームでウエハ5を搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を上方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームから受け取り、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。次に押上棒8を下げると共にサセプター3を成膜位置まで上方に移動させる。この時、サセプター3内に埋め込まれたヒーター4に給電線7から電力を供給することによりウエハ5を所望の温度(例えば100〜500℃)に上昇させる。また、反応室1の内壁面(反応室内壁面)2とシャワーヘッド6も、気化した成膜原料が再液化しない様に、所望の温度(成膜原料が気化状態を維持するより高く、かつ、成膜原料が熱分解する温度よりも低い温度(例えば、HfO2膜をHf(MMP)4を用いて成膜する場合であれば、180〜200℃)に、温調ユニット13で所望の温度(〜200℃)に上昇させておく。
【0101】
次に、▲2▼の第1成膜原料の供給と遮断を行う。
▲2▼第1成膜原料の供給と遮断
第1成膜原料14と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、バルブ106を開、バルブ107を閉にする。この時、必要に応じて、酸素などのガス21などのガスを所望量マスフローコントローラ19で反応室1内に導入しても良い。この時の反応室1内の圧力は、真空ポンプ12で所望の圧力(数〜数1000Pa)に調整する。
【0102】
この様にして、ウエハ5表面に第1成膜原料を均一に所望量(数原子層)付着させた後、第1成膜原料14を遮断するために集合バルブ106を閉、集合バルブ107を開にする。この様にすると、気化器20からの第1成膜原料は、第1ベント配管50から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間(数秒間)、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、真空引きする。次に、▲3▼の第2成膜原料の供給と遮断を行う。
▲3▼第2成膜原料の供給と遮断
第2成膜原料25と不活性ガス(例えばN2ガス)18を反応室1に導入するときは、集合バルブ108を開、集合バルブ109を閉にする。この時、真空ポンプ12で反応室1内を所望の圧力(数100〜数1000Pa)にする。ウエハ5の表面に付着した第1成膜原料14と第2成膜原料25を必要時間(数秒)反応させ、ウエハ5の表面に金属酸化物を1〜2原子層堆積させた後、第2成膜原料25を遮断するために集合バルブ108を閉、集合バルブ109を開にする。この様にすると、気化器26からの第2成膜原料は、第2ベント配管51から排気配管70を経由して排気される。その後、一定時間、反応室1内を不活性ガスでパージしたり、又は真空引きする。
【0103】
上記▲2▼▲3▼のプロセスを複数回繰り返すことで堆積膜厚を増加させて行く。つまり、繰り返し回数によりウエハ5に所望の膜厚の薄膜を堆積させた後、反応室1からウエハ5を取出す。
▲4▼ウエハの取出し
以上の様に、ALD法で所望量の膜厚(数nm)を堆積させ、反応室1内の残留ガスを排気した後、サセプター3をさげて、その上面位置が搬送口10の水平面位置になる様にする。そして、押上棒8でウエハ5を上方に持ち上げる。次に、ゲートバルブ11を開けて、図示しない搬送アームを搬送口10からサセプター3上に移動し、押上棒8を下方に移動させることで、ウエハ5を搬送アームに載せる。そして、搬送アームを反応室1外に移動すると共にゲートバルブ11を閉じる。
【0104】
複数回、この様な成膜処理作業を繰り返すと、反応室1の内壁面2にもウエハ5表面と同様に金属酸化物が堆積する。この堆積物は堆積量が増加するほど、熱応力や膜自身が持つ応力で壁面から剥がれ易くなる。剥がれた堆積物は、重力、静電気力、流体力でウエハ5表面に付着して、配線の断線や短絡を引き起こす。
そのため、この様な事態になる前に、堆積物を除去して反応室1内を清浄化するためのクリーニング作業を実施する。
【0105】
〔2〕クリーニング作業
上記〔2〕のクリーニング作業の手順は第1実施形態と同様であるためここでは記述を省略する。
【0106】
〔3〕プリ成膜作業
上記〔3〕のプリ成膜作業を実施する。
【0107】
以上説明した様に、第3実施形態によれば、長期間に亘って前記106〜109のバルブを交換する必要がないため、装置メンテナンス期間の延伸を図ることができるため、装置稼働率が向上すると言う効果がある。
【0108】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記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において種々変更可能であることは勿論である。
【0109】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0110】
本発明により、バルブ等の交換頻度が大幅に低下するため、稼働率の高い成膜装置及びその形成方法を提供することができると言う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態であるCVD装置の主要部を示す断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態の成膜原料導入時のガス流れ説明図である。
【図3】本発明の第1実施形態の成膜原料遮断時のガス流れ説明図である。
【図4】本発明のCVD装置の成膜作業の流れを示す作業流れ図である。
【図5】本発明の第2実施形態であるCVD装置の主要部を示す断面図である。
【図6】本発明の第2実施形態の成膜原料導入時のガス流れ説明図である。
【図7】本発明の第2実施形態の成膜原料遮断時のガス流れ説明図である。
【図8】本発明の第3実施形態であるCVD装置の主要部を示す断面図である。
【符号の説明】
1…反応室、2…内壁面(反応室内壁面)、3…サセプター、4…ヒーター、5…ウエハ、6…シャワーヘッド、7…給電線、8…押上棒、9…ベローズ、10…搬送口、11…ゲートバルブ、12…真空ポンプ、13…温調ユニット、14…第1成膜原料、15…液体マスフローコントローラ、16…マスフローコントローラ、17…Heガス、18…不活性ガス、19…マスフローコントローラ、20…気化器、21…ガス、25…第2成膜原料、26…気化器、27…液体マスフローコントローラ、29…マスフローコントローラ、31…第1成膜原料供給部、32…第2成膜原料供給部、41…第1成膜原料供給配管、42…第2成膜原料供給配管、50…第1ベント配管、51…第2ベント配管、52…第3ベント配管、53…第4ベント配管、54…第1加圧配管、55…第2加圧配管、70…排気配管、100,101,102,103,104,105…バルブ、106,107,108,109…集合バルブ
Claims (16)
- 反応室と、
成膜原料を前記反応室に供給する成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する成膜原料供給配管と、
一端が前記成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管とを備え、
前記反応室に前記成膜原料を供給して、前記反応室に配置された基板に膜を形成する成膜装置において、
前記第1ベント配管が前記成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記成膜原料供給配管に第2ベント配管を設けたことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1に記載の成膜装置において、前記第2ベント配管は、前記排気配管に連結されていることを特徴とする成膜装置。
- 反応室と、
第1成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記第1成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、前記第2成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給配管と、一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管とを備え、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料とを前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板に膜を形成する成膜装置において、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第1成膜原料供給配管に第3ベント配管を設け、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第2成膜原料供給配管に第4ベント配管を設けたことを特徴とする成膜装置。 - 請求項3に記載の成膜装置において、前記第3及び第4ベント配管は、前記排気配管に連結されていることを特徴とする成膜装置。
- 請求項3に記載の成膜装置において、前記第1乃至第4ベント配管は、前記排気配管に同一位置で連結されていることを特徴とする成膜装置。
- 請求項3に記載の成膜装置において、前記第1乃至第4ベント配管は、前記排気配管に相互に異なる位置で連結されていることを特徴とする成膜装置。
- 反応室と、
成膜原料を前記反応室に供給する成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する成膜原料供給配管と、
一端が前記成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結するベント配管とを備え、
前記成膜原料を前記反応室に供給して、前記基板に膜を成膜する成膜装置において、
前記ベント配管が前記成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記成膜原料供給配管に加圧配管を設けたことを特徴とする成膜装置。 - 反応室と、
第1の成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給管と、
一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管とを備え、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料とを前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板に膜を形成する成膜装置において、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第1成膜原料供給配管に第1加圧配管を設け、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に2つのバルブを設け、
前記2つのバルブ間の前記第2成膜原料供給配管に第2加圧配管を設けたことを特徴とする成膜装置。 - 反応室と、
第1の成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給管と、
一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管とを備え、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料を前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板に膜を形成する成膜装置において、
前記第1ベント配管に複数個のバルブを設け、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に複数個のバルブを設け、
前記第2ベント配管に複数個のバルブを設け、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に複数個のバルブを設けたことを特徴とする成膜装置。 - 請求項3、7、8及び9のうちの何れか1項に記載の成膜装置において、前記膜は、ALD(Atomic Layer Deposition)法で成膜することを特徴とする成膜装置。
- 請求項3、7、8及び9のうちの何れか1項に記載の成膜装置において、前記バルブは、手動、空気圧作動、電磁力作動バルブであることを特徴とする成膜装置。
- 反応室と、
成膜原料を前記反応室に供給する成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する成膜原料供給配管と、
一端が前記成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
前記第1ベント配管が前記成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記成膜原料供給配管に設けた2つのバルブと、
前記2つのバルブ間の前記成膜原料供給配管に設けた第2ベント配管とを備えた成膜装置を使用し、
前記反応室に前記成膜原料を供給して、前記反応室に配置された基板に膜を形成する成膜方法において、
前記成膜原料を前記反応室に供給する時に、前記成膜原料供給配管に設けた前記2つのバルブを開にし、遮断時に閉にする工程を有することを特徴とする成膜方法。 - 反応室と、
第1成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記第1成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、前記第2成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給配管と、一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管と、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に設けた2つのバルブと、
前記2つのバルブ間の前記第1成膜原料供給配管に設けた第3ベント配管と、前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に設けた2つのバルブと、
前記2つのバルブ間の前記第2成膜原料供給配管に設けた第4ベント配管とを備えた成膜装置を使用し、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料とを前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板に膜を形成する成膜方法において、
前記第1成膜原料を前記反応室に供給する時に、前記第1成膜原料供給配管に設けた前記2つのバルブを開にし、遮断時に閉にする工程と、
前記第2成膜原料を前記反応室に供給する時に、前記第2成膜原料供給配管に設けた前記2つのバルブを開にし、遮断時に閉にする工程とを有することを特徴とする成膜方法。 - 反応室と、
成膜原料を前記反応室に供給する成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する成膜原料供給配管と、
一端が前記成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結するベント配管と、
前記ベント配管が前記成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記成膜原料供給配管に直列に設けた2つのバルブと、
前記2つのバルブ間の前記成膜原料供給配管に設けた加圧配管とを備えた成膜装置を使用し、
前記成膜原料を前記反応室に供給して、前記反応室に配置された基板に膜を成膜する成膜方法において、
前記成膜原料を前記反応室に供給する時に、前記成膜原料供給配管に設けた前記2つのバルブを開にし、遮断時に閉にすると共に、前記加圧配管から加圧ガスを導入する工程を有することを特徴とする成膜方法。 - 反応室と、
第1の成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給管と、
一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管と、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に設けた2つのバルブと、
前記2つのバルブ間の前記第1成膜原料供給配管に設けた第1加圧配管と、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に設けた2つのバルブと、
前記2つのバルブ間の前記第2成膜原料供給配管に設けた第2加圧配管とを備えた成膜装置を使用し、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料とを前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板に膜を形成する成膜方法において、
前記第1成膜原料を前記反応室に供給する時に、前記第1成膜原料供給配管に設けた前記2つのバルブを開にし、遮断時に閉にすると共に前記第1加圧配管から加圧ガスを導入する工程と、
前記第2成膜原料を前記反応室に供給する時に、前記第2成膜原料供給配管に設けた前記2つのバルブを開にし、遮断時に閉にすると共に前記第2加圧配管から加圧ガスを導入する工程とを有することを特徴とする成膜方法。 - 反応室と、
第1の成膜原料を前記反応室に供給する第1成膜原料供給部と、
第2成膜原料を前記反応室に供給する第2成膜原料供給部と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第1成膜原料供給配管と、
前記成膜原料供給部と前記反応室とを連結する第2成膜原料供給管と、
一端が前記第1成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第1ベント配管と、
一端が前記第2成膜原料供給配管に連結して他端が前記反応室の排気配管に連結する第2ベント配管と、
前記第1ベント配管に直列に設けた複数個のバルブと、
前記第1ベント配管が前記第1成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第1成膜原料供給配管に直列に設けた複数個のバルブと、
前記第2ベント配管に直列に設けた複数個のバルブと、
前記第2ベント配管が前記第2成膜原料供給配管に連結する位置と前記反応室との間の前記第2成膜原料供給配管に直列に設けた複数個のバルブとを備えた成膜装置を使用し、
前記第1成膜原料と前記第2成膜原料を前記反応室に交互に供給して、前記反応室に配置された基板に膜を形成する成膜方法において、
前記第1成膜原料供給配管と前記第1ベント配管に設けた前記複数個のバルブの各々1個のバルブを対として用いて、前記第1成膜原料の前記反応室への供給と遮断を行う工程と、
前記第2成膜原料供給配管と前記第2ベント配管に設けた前記複数個のバルブの各々1個のバルブを対として用いて、前記第2成膜原料の前記反応室への供給と遮断を行う工程と、
前記第1及び第2成膜原料の前記反応室への供給と遮断に用いるバルブの対を順次切替える工程とを有することを特徴とする成膜方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003075876A JP2004288703A (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 成膜装置及び成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003075876A JP2004288703A (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 成膜装置及び成膜方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004288703A true JP2004288703A (ja) | 2004-10-14 |
Family
ID=33291072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003075876A Pending JP2004288703A (ja) | 2003-03-19 | 2003-03-19 | 成膜装置及び成膜方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004288703A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007314846A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置及びmo−cvd方法 |
JP2010067788A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
JP2011077083A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Ckd Corp | プロセスガス供給システム |
JP2014013928A (ja) * | 2008-11-26 | 2014-01-23 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
US9312123B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-04-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus |
-
2003
- 2003-03-19 JP JP2003075876A patent/JP2004288703A/ja active Pending
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007314846A (ja) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Ulvac Japan Ltd | 成膜装置及びmo−cvd方法 |
JP2010067788A (ja) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
US9385013B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method and apparatus of manufacturing a semiconductor device by forming a film on a substrate |
US9384966B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing a semiconductor device by forming a film on a substrate |
US9312123B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-04-12 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus |
US9318316B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-04-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate and substrate processing apparatus for forming thin film containing at least two different elements |
US9330904B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-05-03 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus |
US9384970B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device by forming a film on a substrate |
US9384972B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device by forming a film on a substrate |
US9384968B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing a semiconductor device by forming a film on a substrate |
US10026607B2 (en) | 2008-11-26 | 2018-07-17 | Hitachi Kokusai Electric, Inc. | Substrate processing apparatus for forming film including at least two different elements |
JP2014013928A (ja) * | 2008-11-26 | 2014-01-23 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 |
US9384967B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing a semiconductor device by forming a film on a substrate |
US9384969B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device by forming a film on a substrate |
US9384971B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-07-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device by forming a film on a substrate |
US9443720B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-09-13 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device for forming film including at least two different elements |
US9443719B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-09-13 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device for forming film including at least two different elements |
US9478417B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-10-25 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method of manufacturing semiconductor device for forming film including at least two different elements |
US9487861B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-11-08 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus capable of forming films including at least two different elements |
JP2011077083A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Ckd Corp | プロセスガス供給システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI682155B (zh) | 漏氣判定方法、基板處理裝置及記憶媒體 | |
KR101552532B1 (ko) | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 | |
JP5219562B2 (ja) | 基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法 | |
US20140199839A1 (en) | Film-forming method for forming silicon oxide film on tungsten film or tungsten oxide film | |
KR102029538B1 (ko) | 성막 장치 및 성막 방법 | |
JP5028755B2 (ja) | 半導体処理装置の表面処理方法 | |
JP2008078448A (ja) | 基板処理装置 | |
KR20170077033A (ko) | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 | |
WO2020016914A1 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置及びプログラム | |
TW202340525A (zh) | 基板處理裝置、半導體裝置的製造方法及程式 | |
JP2004288703A (ja) | 成膜装置及び成膜方法 | |
JP2004206662A (ja) | 処理装置及び処理方法 | |
JP2004047660A (ja) | 成膜装置及び成膜方法 | |
WO2006090645A1 (ja) | 半導体装置の製造方法および基板処理装置 | |
WO1990000633A1 (en) | Gas supply pipeline system for process equipment | |
KR102647983B1 (ko) | 부착물 제거 방법 및 성막 방법 | |
JP2005142355A (ja) | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 | |
JP5357083B2 (ja) | 薄膜形成装置および薄膜形成方法 | |
JP2007109865A (ja) | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 | |
JP4163395B2 (ja) | 半導体装置の製造方法および半導体装置の製造装置 | |
US20060231026A1 (en) | Vapor deposition systems having separate portions configured for purging using different materials | |
JP4979633B2 (ja) | 半導体装置の製造方法およびクリーニング方法ならびに半導体装置の製造装置 | |
TW201907046A (zh) | 成膜方法及成膜裝置 | |
JP2023105411A (ja) | 成膜方法およびタングステン膜 | |
WO2001033616A1 (fr) | Procede et appareil de depot de couches minces |