JP2005310966A - 基板処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 プリコーティング工程を、高周波電源から保護板に高周波バイアスを印加しないステップS3−1と、高周波バイアスを印加するステップS3−2の2段階で行う。ステップS3−2では、保護板がアルミナ製の場合、投入パワー1000Wで13.56MHzの高周波バイアス電圧を約1秒間程度印加しながら、保護板の温度を例えば250℃程度以下の所定温度に維持して実行する。
【選択図】図3
Description
CVD装置による成膜処理時においては、半導体基板(半導体ウェーハ)にイオンを引き込むべく半導体ウェーハの載置台に高周波バイアス電圧を印加している。本発明では、プリコーティング処理によりパーティクルの発生を更に高精度で抑えるべく、載置台に保護板を載置すると共に、成膜処理時と同様に載置台に高周波バイアス電圧を印加し、この状態でプリコーティング処理する。載置台に高周波バイアス電圧を印加することにより、クリーニング処理において発生して成膜室内で浮遊するフッ素系反応物を保護板に引き付け、成膜室内から除去することができる。
ここでは、この条件を満たし得る材料として例えばAl2O3(アルミナ)及びAlNに着目し、石英との比較において詳細に検討する。表1に示すように、曲げ強度については、アルミナ及びAlNは共に石英よりも十分に優れている。次に、クリーニング工程で用いるフッ素系ガスに対する耐腐食性については、表2に示すように、アルミナ及びAlNは共に石英よりも十分に優れている。なおこの結果は、クリーニングガスとしてNF3ガスを用い、300eVを印加したときのNF3ガスによる当該材料のエッチング速度(nm/min)を耐腐食性の指標としている。次に、高周波バイアス電圧の印加による上昇温度の程度については、表3に示すように、石英は耐熱衝撃性が高く問題ない。この場合、常温からの温度変化となるため、アルミナよりもAlNの方が温度上昇は少なく、従ってアルミナよりもAlNの方が耐熱衝撃性に優れている。
ここでは、アルミナ製の保護板の材料を用い、高周波バイアス電圧(13.56MHz)の印加時間を短く1秒間とし、投入パワーを1000Wとして印加してプリコーティング処理を行ったところ、保護板を破損することなく十分なパーティクルの低減が確認された。また、AlN製の保護板の材料を用い、高周波バイアス電圧(13.56MHz)の印加時間を比較的長く5秒間とし、投入パワーを2000Wとして印加してプリコーティング処理を行ったところ、保護板を破損することなく十分なパーティクルの低減が確認された。
以下、上述した基本骨子を踏まえ、本発明を適用した具体的な実施形態について図面を参照して説明する。
図2は、本実施形態で使用するICP(Inductive Coupled Plasma)方式によるCVD装置の概略構成を示す模式図である。
このCVD装置は、成膜室である真空容器1と、真空容器1内に設置され、被処理基板が載置される載置台2と、真空容器1内にガス供給するためのガスノズル3,4と、真空容器1内を所望の真空状態とするための真空ポンプ5とを備えて構成されている。
本実施形態では、このCVD装置により通常の成膜処理、例えばSiO2膜の成膜処理を実行し、例えば真空容器1の内壁に付着したSiO2膜の厚みが所定の規定値に達した状態から説明を開始する。
先ず、上記のように真空容器1の内壁に付着したSiO2膜の厚みが所定の規定値に達すると(又は被処理基板の処理枚数が所定値に達すると)、不図示の搬送アームにより、不図示の基板格納部から1枚目の被処理基板として例えばアルミナを材料とする保護板を取り出し、これを載置台2上に自動搬送して載置する(ステップS1)。
このクリーニング工程では、載置台2をプロセス位置まで上昇させ、真空ポンプ5により真空容器1内を所定の真空度に維持した状態で、ガスノズル3からプラズマガス、例えばO2ガスを導入し、ガスノズル4からクリーニングガス、例えばCF4ガスを導入する。なお、クリーニングガスとしてはNF3 ガス等であっても良い。この場合、載置台3の載置面温度については、保護板の受け渡し時も含めて通常の成膜工程時と同様の200℃程度に維持されたままである。
このプリコート工程は、半導体ウェーハの成膜処理の前工程に相当する成膜処理であり、クリーニング工程に引き続いて載置台2上に保護板を載置したまま、クリーニングガスの代わりにプリコートガスを導入することにより行われる。本実施形態では、プリコーティング工程を第1のプリコーティング処理(ステップS3−1)と第2のプリコーティング処理(ステップS3−2)の2段階で行う。
この成膜工程では、載置台2をプロセス位置まで上昇させ、真空ポンプ5により真空容器1内を所定の真空度に維持した状態で、高周波電源13から載置台2を通して半導体ウェーハに例えば投入パワー2750Wで13.56MHzの高周波バイアス電圧を印加しながら、ガスノズル3からプラズマガス、例えばO2ガスを導入し、ガスノズル4から成膜ガス、例えばSiH4ガスを導入する。この場合、載置台3の載置面温度については、半導体ウェーハの受け渡し時も含めて200℃程度に維持されたままである。なお、例えばSiOF膜を成膜するには、SiH4ガス、O2ガス、SiF4ガスを用いる。
成膜室内にクリーニングガスを導入して、当該成膜室内をクリーニング処理する工程と、
前記被処理基板として保護板を用い、前記成膜室内に設けられた前記載置台に前記保護板を載置し、前記成膜室内に成膜ガスを導入してプリコーティング処理を行う工程と、
を含み、
前記プリコーティング処理を行うに際して、前記高周波バイアスを印加することなく処理する第1のプリコーティング処理と、前記被処理基板を非破壊状態で保持する処理条件で前記高周波バイアスを印加した状態により処理する第2のプリコーティング処理とを順次行うことを特徴とする基板処理方法。
成膜室内にクリーニングガスを導入して、当該成膜室内をクリーニング処理する工程と、
第1枚目の前記被処理基板として保護板を用い、前記成膜室内に設けられた前記載置台に前記保護板を載置し、前記成膜室内に成膜ガスを導入してプリコーティング処理を行う工程と、
前記保護板に引き続き、第2枚目以降の前記被処理基板として被成膜基板を用い、前記被成膜基板を前記載置台に載置し、前記成膜室内に前記成膜ガスを導入して前記被処理基板に高周波バイアスを印加した状態で前記成膜処理する作業を、前記各被成膜基板ごとに順次行う工程と
を含み、
前記プリコーティング処理を行うに際して、前記高周波バイアスを印加することなく処理する第1のプリコーティング処理と、前記被処理基板を非破壊状態で保持する処理条件で前記高周波バイアスを印加した状態により処理する第2のプリコーティング処理とを順次行うことを特徴とする基板処理方法。
印加時間が1秒以上5秒以下であることと、
投入パワーが1000W以上2000W以下であることと
を共に満たすことを特徴とする付記1又は2に記載の基板処理方法。
印加時間が1秒以上5秒以下であることと、
投入パワーが1000W以上2000W以下であることと、
前記保護板が、前記クリーニングガスに対する耐腐食性が高く且つ前記高周波バイアスの印加による上昇温度が低い材質からなることと
を共に満たすことを特徴とする付記1又は2に記載の基板処理方法。
成膜室内にクリーニングガスを導入して、当該成膜室内をクリーニング処理する手順と、
第1枚目の被処理基板として保護板を用い、前記成膜室内に設けられた前記載置台に前記保護板を載置し、前記成膜室内に成膜ガスを導入してプリコーティング処理を行う手順であって、前記高周波バイアスを印加することなく処理する第1のプリコーティング処理と、前記被処理基板を非破壊状態で保持する処理条件で前記高周波バイアスを印加した状態により処理する第2のプリコーティング処理とを順次行う手順と、
前記保護板に引き続き、第2枚目以降の前記被処理基板として被成膜基板を用い、前記被成膜基板を前記載置台に載置し、前記成膜室内に前記成膜ガスを導入して前記被処理基板に高周波バイアスを印加した状態で前記成膜処理する作業を、前記各被成膜基板ごとに順次行う手順と
を実行させるためのプログラム。
印加時間が1秒以上5秒以下であることと、
投入パワーが1000W以上2000W以下であることと
を共に満たすことを特徴とする付記7に記載のプログラム。
印加時間が1秒以上5秒以下であることと、
投入パワーが1000W以上2000W以下であることと、
前記保護板が、前記クリーニングガスに対する耐腐食性が高く且つ前記高周波バイアスの印加による上昇温度が低い材質からなることと
を共に満たすことを特徴とする付記7に記載のプログラム。
前記プリコーティング処理を行う手順は、前記クリーニング処理に引き続き前記載置台に前記保護板が載置された状態で行うものであることを特徴とする付記7〜9のいずれか1項に記載のプログラム。
2 載置台
3,4 ガスノズル
5 真空ポンプ
6 被処理基板
11 ICPコイル
12 低周波電源
13 高周波電源
14 冷却機構
Claims (10)
- 複数の被処理基板に順次成膜処理を施す基板処理方法であって、
成膜室内にクリーニングガスを導入して、当該成膜室内をクリーニング処理する工程と、
前記被処理基板として保護板を用い、前記成膜室内に設けられた前記載置台に前記保護板を載置し、前記成膜室内に成膜ガスを導入してプリコーティング処理を行う工程と、
を含み、
前記プリコーティング処理を行うに際して、前記高周波バイアスを印加することなく処理する第1のプリコーティング処理と、前記被処理基板を非破壊状態で保持する処理条件で前記高周波バイアスを印加した状態により処理する第2のプリコーティング処理とを順次行うことを特徴とする基板処理方法。 - 複数の被処理基板に順次成膜処理を施す基板処理方法であって、
成膜室内にクリーニングガスを導入して、当該成膜室内をクリーニング処理する工程と、
第1枚目の前記被処理基板として保護板を用い、前記成膜室内に設けられた前記載置台に前記保護板を載置し、前記成膜室内に成膜ガスを導入してプリコーティング処理を行う工程と、
前記保護板に引き続き、第2枚目以降の前記被処理基板として被成膜基板を用い、前記被成膜基板を前記載置台に載置し、前記成膜室内に前記成膜ガスを導入して前記被処理基板に高周波バイアスを印加した状態で前記成膜処理する作業を、前記各被成膜基板ごとに順次行う工程と
を含み、
前記プリコーティング処理を行うに際して、前記高周波バイアスを印加することなく処理する第1のプリコーティング処理と、前記被処理基板を非破壊状態で保持する処理条件で前記高周波バイアスを印加した状態により処理する第2のプリコーティング処理とを順次行うことを特徴とする基板処理方法。 - 前記処理条件は、
印加時間が1秒以上5秒以下であることと、
投入パワーが1000W以上2000W以下であることと
を共に満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の基板処理方法。 - 前記処理条件は、
印加時間が1秒以上5秒以下であることと、
投入パワーが1000W以上2000W以下であることと、
前記保護板が、前記クリーニングガスに対する耐腐食性が高く且つ前記高周波バイアスの印加による上昇温度が低い材質からなることと
を共に満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の基板処理方法。 - 前記載置台に前記保護板を載置して前記成膜室内を前記クリーニング処理した後、引き続き前記プリコーティング処理を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板処理方法。
- 前記保護板は前記被成膜基板と同一サイズであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の基板処理方法。
- コンピュータに、
成膜室内にクリーニングガスを導入して、当該成膜室内をクリーニング処理する手順と、
第1枚目の被処理基板として保護板を用い、前記成膜室内に設けられた前記載置台に前記保護板を載置し、前記成膜室内に成膜ガスを導入してプリコーティング処理を行う手順であって、前記高周波バイアスを印加することなく処理する第1のプリコーティング処理と、前記被処理基板を非破壊状態で保持する処理条件で前記高周波バイアスを印加した状態により処理する第2のプリコーティング処理とを順次行う手順と、
前記保護板に引き続き、第2枚目以降の前記被処理基板として被成膜基板を用い、前記被成膜基板を前記載置台に載置し、前記成膜室内に前記成膜ガスを導入して前記被処理基板に高周波バイアスを印加した状態で前記成膜処理する作業を、前記各被成膜基板ごとに順次行う手順と
を実行させるためのプログラム。 - 前記処理条件は、
印加時間が1秒以上5秒以下であることと、
投入パワーが1000W以上2000W以下であることと
を共に満たすことを特徴とする請求項7に記載のプログラム。 - 前記処理条件は、
印加時間が1秒以上5秒以下であることと、
投入パワーが1000W以上2000W以下であることと、
前記保護板が、前記クリーニングガスに対する耐腐食性が高く且つ前記高周波バイアスの印加による上昇温度が低い材質からなることと
を共に満たすことを特徴とする請求項7に記載のプログラム。 - 前記クリーニング処理を行う手順は、前記載置台に前記保護板が載置された状態で行うものであり、
前記プリコーティング処理を行う手順は、前記クリーニング処理に引き続き前記載置台に前記保護板が載置された状態で行うものであることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載のプログラム。
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-
2004
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