JP2005340281A - Substrate treatment device - Google Patents
Substrate treatment device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005340281A JP2005340281A JP2004153544A JP2004153544A JP2005340281A JP 2005340281 A JP2005340281 A JP 2005340281A JP 2004153544 A JP2004153544 A JP 2004153544A JP 2004153544 A JP2004153544 A JP 2004153544A JP 2005340281 A JP2005340281 A JP 2005340281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- valve
- processing furnace
- gas 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、基板処理装置に関し、特に、Si半導体デバイスを製造する際に用いられる、ALD(Atomic layer Deposition)法による成膜を行う基板処理装置に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly to a substrate processing apparatus for forming a film by an ALD (Atomic layer Deposition) method used when manufacturing a Si semiconductor device.
まず、ALD法を用いた成膜処理について、簡単に説明する。
ALD法は、ある成膜条件(温度、時間等)の下で、成膜に用いる2種類(またはそれ以上)の原料ガスを1種類ずつ交互に基板上に供給し、1原子層単位で吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。
First, a film forming process using the ALD method will be briefly described.
In the ALD method, under a certain film formation condition (temperature, time, etc.), two types (or more) of source gases used for film formation are alternately supplied onto the substrate one by one and adsorbed in units of one atomic layer. This is a technique for performing film formation by utilizing surface reaction.
即ち、例えばAl2O3(酸化アルミニウム)膜を形成する場合には、ALD法を用いて、TMA(Al(CH3)3、トリメチルアルミニウム)とO3(オゾン)とを交互に供給することにより250〜450℃の低温で高品質の成膜が可能である。このように、ALD法では、複数種類の反応性ガスを1種類ずつ交互に供給することによって成膜を行う。そして、膜厚制御は、反応性ガス供給のサイクル数で制御する。例えば、成膜速度が1Å/サイクルとすると、20Åの膜を形成する場合、成膜処理を20サイクル行う。 That is, for example, when an Al 2 O 3 (aluminum oxide) film is formed, TMA (Al (CH 3 ) 3 , trimethylaluminum) and O 3 (ozone) are alternately supplied using the ALD method. Enables high-quality film formation at a low temperature of 250 to 450 ° C. Thus, in the ALD method, film formation is performed by alternately supplying a plurality of types of reactive gases one by one. And film thickness control is controlled by the cycle number of reactive gas supply. For example, assuming that the film formation rate is 1 mm / cycle, when a film of 20 mm is formed, the film forming process is performed 20 cycles.
このような、Al2O3膜を成膜するALD装置としては、例えば、特願2003−293953号に、複数枚の基板を積層して処理する縦型バッチ式装置が提案されている。
このような、成膜装置においては、処理容器の内壁面に付着したAl2O3膜を除去するために、ClF3ガス等のフッ素を含むガスを反応容器内に流してセルフクリーニングを行う。 In such a film forming apparatus, self-cleaning is performed by flowing a gas containing fluorine such as ClF 3 gas into the reaction container in order to remove the Al 2 O 3 film adhering to the inner wall surface of the processing container.
しかしながら、ClF3ガス等のフッ素を含むガスを用いたセルフクリーニングでは、処理容器の内壁面に付着したAl2O3膜の膜残りが発生してしまう。 However, in self-cleaning using a gas containing fluorine such as ClF 3 gas, a film residue of the Al 2 O 3 film adhering to the inner wall surface of the processing container is generated.
従って、本発明の主な目的は、より確実にセルフクリーニングを行うことができる基板処理装置を提供することにある。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can perform self-cleaning more reliably.
本発明によれば、Cl2を用いてセルフクリーニングを行うことを特徴とする基板処理装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a substrate processing apparatus characterized in that self-cleaning is performed using Cl 2 .
また、好ましくは、水素化物ガスを励起して分離した原子状水素を基板処理装置の処理容器内に導入する機構をさらに備える。この機構を備えることによって、基板処理装置の処理容器の内壁面に付着した原子状塩素を脱離させることができる。この機構としては、リモートプラズマ発生機構が好ましく用いられる。水素化物ガスとしては、H2ガスが好ましく用いられる。水素化物ガスとして、NH3ガスを用いることも好ましい。 Preferably, the apparatus further includes a mechanism for introducing atomic hydrogen separated by exciting the hydride gas into the processing container of the substrate processing apparatus. By providing this mechanism, atomic chlorine adhering to the inner wall surface of the processing container of the substrate processing apparatus can be desorbed. As this mechanism, a remote plasma generation mechanism is preferably used. As the hydride gas, H 2 gas is preferably used. It is also preferable to use NH 3 gas as the hydride gas.
また、好ましくは、希ガスプラズマをCl2に照射して励起する機構をさらに備える。希ガスとしては、Arが好ましく用いられる。Heを用いることも好ましい。希ガスプラズマをCl2に照射するには、リモートプラズマ機構が好ましく用いられる。 In addition, preferably, a mechanism for exciting the rare gas plasma with irradiation of Cl 2 is further provided. Ar is preferably used as the rare gas. It is also preferable to use He. In order to irradiate Cl 2 with rare gas plasma, a remote plasma mechanism is preferably used.
上記基板処理装置は、好ましくは、基板上に成膜する成膜装置である。成膜する膜としては、好ましくは、高誘電率膜が挙げられる。高誘電率膜としては、Al2O3、HfO2またはTa2O5が好適に挙げられる。 The substrate processing apparatus is preferably a film forming apparatus for forming a film on a substrate. The film to be formed is preferably a high dielectric constant film. Suitable examples of the high dielectric constant film include Al 2 O 3 , HfO 2 and Ta 2 O 5 .
また、本発明によれば、上記基板処理装置を用いたクリーニング方法が提供される。 In addition, according to the present invention, a cleaning method using the substrate processing apparatus is provided.
また、本発明によれば、上記基板処理装置を用いたデバイスの製造方法が提供される。 Moreover, according to this invention, the manufacturing method of the device using the said substrate processing apparatus is provided.
本発明によれば、より確実にセルフクリーニングを行うことができる基板処理装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the substrate processing apparatus which can perform self-cleaning more reliably is provided.
次に、本発明の好ましい実施例を図面を参照して説明する。 Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例では、Cl2を用いてセルフクリーニングを行う。そして、セルフクリーニングの終了時に、水素ガスを励起して分離した原子状水素により、残留塩素を反応容器の石英表面やステンレス鋼表面から除去する。 In this embodiment, self-cleaning is performed using Cl 2 . At the end of self-cleaning, residual chlorine is removed from the quartz surface or stainless steel surface of the reaction vessel by atomic hydrogen separated by exciting the hydrogen gas.
処理容器の内壁面にAl2O3、HfO2等の高誘電率膜が付着した装置をフッ素系ガスによりセルフクリーニングを行うと、生成したAlのフッ素化合物やHfのフッ素化合物は昇華温度または沸点が高く、固体として、処理容器の内壁面に残留する。 When a device having a high dielectric constant film such as Al 2 O 3 or HfO 2 adhered to the inner wall surface of the processing vessel is self-cleaned with a fluorine-based gas, the generated Al fluorine compound or Hf fluorine compound has a sublimation temperature or boiling point. Is high and remains as a solid on the inner wall of the processing vessel.
これに対し、Cl2を用いてセルフクリーニングを行う場合に生じるAlの塩素化合物やHfの塩素化合物の昇華温度は、昇華温度が600℃以下であるので、ガス状態で排除できる。表1に各化合物の昇華温度を示す。 On the other hand, the sublimation temperature of the chlorine compound of Al or the chlorine compound of Hf generated when performing self-cleaning using Cl 2 can be eliminated in a gas state since the sublimation temperature is 600 ° C. or lower. Table 1 shows the sublimation temperature of each compound.
また、Cl2をクリーニングガスとして用いた場合、反応容器のステンレス鋼表面に原子状塩素が残留し、反応容器への大気混入時に、原子状塩素が水分と反応し、ステンレス鋼表面を腐食してしまう。これを防ぐために、クリーニングステップの最終段階で、原子状水素を供給し、ステンレス鋼を構成する各金属元素と塩素との結合エネルギーより大きい結合エネルギーを持つHClを形成し(表2参照)、ガス状態で残留塩素を排出する。 In addition, when Cl 2 is used as a cleaning gas, atomic chlorine remains on the stainless steel surface of the reaction vessel, and when the air enters the reaction vessel, the atomic chlorine reacts with moisture and corrodes the stainless steel surface. End up. In order to prevent this, at the final stage of the cleaning step, atomic hydrogen is supplied to form HCl having a binding energy larger than the binding energy of each metal element constituting the stainless steel and chlorine (see Table 2). Residual chlorine is discharged in the state.
次に図面を参照して、さらに詳細に説明する。
図1は、本実施例にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面で示し、図2は本実施例にかかる縦型の基板処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を横断面で示す。図3は、本実施例の基板処理装置における縦型基板処理炉のノズル233を説明するための図であり、図3Aは概略図であり、図3Bは図3AのA部の部分拡大図である。
Next, a more detailed description will be given with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vertical substrate processing furnace according to the present embodiment, showing a processing furnace portion in a vertical cross section, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a vertical substrate processing furnace according to the present embodiment. Yes, the processing furnace part is shown in cross section. FIG. 3 is a view for explaining the
加熱手段であるヒータ207の内側に、基板であるウエハ200を処理する反応容器として反応管203が設けられ、この反応管203の下端には、例えばステンレス等よりなるマニホールド209が係合され、さらにその下端開口は蓋体であるシールキャップ219により気密部材であるOリング220を介して気密に閉塞され、少なくとも、このヒータ207、反応管203、マニホールド209、及びシールキャップ219により処理炉202を形成している。このマニホールド209は保持手段(以下ヒータベース251)に固定される。
A
反応管203の下端部およびマニホールド209の上部開口端部には、それぞれ環状のフランジが設けられ、これらのフランジ間には気密部材(以下Oリング220)が配置され、両者の間は気密にシールされている。
An annular flange is provided at each of the lower end portion of the
シールキャップ219には石英キャップ218を介して基板保持手段であるボート217が立設され、石英キャップ218はボート217を保持する保持体となっている。そして、ボート217は処理炉202に挿入される。ボート217にはバッチ処理される複数のウエハ200が水平姿勢で管軸方向に多段に積載される。ヒータ207は処理炉202に挿入されたウエハ200を所定の温度に加熱する。
A
処理炉202にガスを供給する供給管としての3本のガス供給管232a、232b、232eが設けられている。ガス供給管232a、232b、232eは、マニホールド209の下部を貫通して設けられている。
Three
ガス供給管232bは、処理炉202内でガス供給管232aと合流して、2本のガス供給管232a、232bが一本の多孔ノズル233に連通している。ノズル233は、処理炉202内に設けられており、ガス供給管232bから供給されるTMAの分解温度以上の領域にその上部が延在している。しかし、ガス供給管232bが、処理炉202内でガス供給管232aと合流している箇所は、TMAの分解温度未満の領域であり、ウエハ200およびウエハ200付近の温度よりも低い温度の領域である。ここでは、ガス供給管232aからは、流量制御手段であるマスフローコントローラ241a及び開閉弁であるバルブ243aを介し、更に後述する処理炉202内に設置された多孔ノズル233を通して、処理炉202に反応ガス(O3)が供給され、ガス供給管232bからは、流量制御手段であるマスフローコントローラ241b、開閉弁であるバルブ252、TMA容器260、及び開閉弁であるバルブ250を介し、先に述べた多孔ノズル233を介して処理炉202に反応ガス(TMA)が供給される。TMA容器260からマニホールド209までのガス供給管232bには、ヒータ300が設けられ、ガス供給管232bを50〜60℃に保っている。
The
ガス供給管232bには、不活性ガスのライン232cが開閉バルブ253を介してバルブ250の下流側に接続されている。また、ガス供給管232aには、不活性ガスのライン232dが開閉バルブ254を介してバルブ243aの下流側に接続されている。
An
ガス供給管232bには、Cl2ガスのライン232fが流量制御手段であるマスフローコントローラ241fおよび開閉弁であるバルブ256を介して、不活性ガスのライン232cよりも下流側に接続されている。
A Cl 2 gas line 232f is connected to the
ノズル233が、反応管203の下部より上部にわたりウエハ200の積載方向に沿って配設されている。そしてノズル233には複数のガスを供給する供給孔であるガス供給孔248bが設けられている。
A
ガス供給管232eからは流量制御手段であるマスフローコントローラ241e及び開閉弁であるバルブ255を介し、更に後述する反応管203内に形成されたバッファ室237を介して処理炉202に水素またはArが供給される。
Hydrogen or Ar is supplied from the
反応管203の内壁とウエハ200との間における円弧状の空間には、反応管203の下部より上部の内壁にウエハ200の積載方向に沿って、ガス分散空間であるバッファ室237が設けられており、そのバッファ室237のウエハ200と隣接する内側の壁の端部近傍にはガスを供給する供給孔であるガス供給孔248aが設けられている。このガス供給孔248aは反応管203の中心へ向けて開口している。
In the arc-shaped space between the inner wall of the
そしてバッファ室237のガス供給孔248aが設けられた端部と反対側の端部近傍には、ノズル234が、やはり反応管203の下部より上部にわたりウエハ200の積載方向に沿って配設されている。そしてノズル234にはガスを供給する供給孔であるガス供給孔248bが複数設けられている。
ガス供給孔248bから噴出するガスをバッファ室237に噴出させて一旦導入し、ガスの流速差の均一化を行うことができる。
In the vicinity of the end of the
The gas ejected from the
すなわち、バッファ室237において、各ガス供給孔248bより噴出したガスはバッファ室237で各ガスの粒子速度が緩和された後、ガス供給孔248aより処理室201に噴出する。この間に、各ガス供給孔248bより噴出したガスは、各ガス供給孔248aより噴出する際には、均一な流量と流速とを有するガスとすることができる。
That is, in the
さらに、バッファ室237に、細長い構造を有する棒状電極269及び棒状電極270が上部より下部にわたって電極を保護する保護管である電極保護管275に保護されて配設され、この棒状電極269又は棒状電極270のいずれか一方は整合器272を介して高周波電源273に接続され、他方は基準電位であるアースに接続されている。この結果、棒状電極269及び棒状電極270間のプラズマ生成領域224にプラズマが生成される。
Further, a rod-shaped
この電極保護管275は、棒状電極269及び棒状電極270のそれぞれをバッファ室237の雰囲気と隔離した状態でバッファ室237に挿入できる構造となっている。ここで、電極保護管275の内部は外気(大気)と同一雰囲気であると、電極保護管275にそれぞれ挿入された棒状電極269及び棒状電極270はヒータ207の加熱で酸化されてしまう。そこで、電極保護管275の内部は窒素などの不活性ガスを充填あるいはパージし、酸素濃度を充分低く抑えて棒状電極269又は棒状電極270の酸化を防止するための不活性ガスパージ機構が設けられる。
The
処理炉202はガスを排気する排気管であるガス排気管231によりバルブ243dを介して排気手段である真空ポンプ246に接続され、真空排気されるようになっている。尚、このバルブ243dは弁を開閉して処理炉202の真空排気・真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能になっている開閉弁である。
The
反応管203内の中央部には複数枚のウエハ200を多段に同一間隔で載置するボート217が設けられており、このボート217は図中省略のボートエレベータ機構により反応管203に出入りできるようになっている。また処理の均一性を向上する為にボート217を回転するための回転手段であるボート回転機構267が設けてあり、ボート回転機構267を回転することにより、石英キャップ218に保持されたボート217を回転するようになっている。
A
制御手段であるコントローラ121は、マスフローコントローラ241a、241b、241e、バルブ243a、252、250、243d、253、254、255、ヒータ207、真空ポンプ246、ボート回転機構267、図中省略のボート昇降機構に接続されており、マスフローコントローラ241a、241bの流量調整、バルブ243a、252、250、253、254、255の開閉動作、バルブ243dの開閉及び圧力調整動作、ヒータ207の温度調節、真空ポンプ246の起動・停止、ボート回転機構267の回転速度調節、ボート昇降機構の昇降動作等の制御が行われる。
The
次にALD法による成膜例として、TMA及びO3ガスを用いてAl2O3膜を成膜する場合を説明する。
まず成膜しようとする半導体シリコンウエハ200をボート217に装填し、処理炉202に搬入する。搬入後、次の3つのステップを順次実行する。
Next, as an example of film formation by the ALD method, a case where an Al 2 O 3 film is formed using TMA and O 3 gas will be described.
First, a
[ステップ1]
ステップ1では、O3ガスを流す。まずガス供給管232aに設けたバルブ243a、及びガス排気管231に設けたバルブ243dを共に開けて、ガス供給管232aからマスフローコントローラ243aにより流量調整されたO3ガスをノズル233のガス供給孔248bから処理炉202に供給しつつガス排気管231から排気する。O3ガスを流すときは、バルブ243dを適正に調節して処理炉202内圧力を10〜100Paとする。マスフローコントローラ241aで制御するO3の供給流量は1000〜10000sccmである。O3にウエハ200を晒す時間は2〜120秒間である。このときのヒータ207温度はウエハの温度が250〜450℃になるよう設定してある。
[Step 1]
In step 1, O 3 gas is flowed. First, the
同時にガス供給管232bの途中につながっている不活性ガスのライン232cから開閉バルブ253を開けて不活性ガスを流すとTMA側にO3ガスが回り込むことを防ぐことができる。
At the same time, when the opening /
このとき、処理炉202に内に流しているガスは、O3とN2、Ar等の不活性ガスのみであり、TMAは存在しない。したがって、O3は気相反応を起こすことはなく、ウエハ200上の下地膜と表面反応する。
At this time, the gases flowing into the
[ステップ2]
ステップ2では、ガス供給管232aのバルブ243aを閉めて、O3の供給を止める。また、ガス排気管231のバルブ243dは開いたままにし真空ポンプ246により、処理炉202を20Pa以下に排気し、残留O3を処理炉202から排除する。また、この時には、N2等の不活性ガスを、O3供給ラインであるガス供給管232aおよびTMA供給ラインであるガス供給管232bからそれぞれ処理炉202に供給すると、残留O3を排除する効果が更に高まる。
[Step 2]
In step 2, the
[ステップ3]
ステップ3では、TMAガスを流す。TMAは常温で液体であり、処理炉202に供給するには、加熱して気化させてから供給する方法、キャリアガスと呼ばれる窒素や希ガスなどの不活性ガスをTMA容器260の中に通し、気化している分をそのキャリアガスと共に処理炉へと供給する方法などがあるが、例として後者のケースで説明する。まずキャリアガス供給管232bに設けたバルブ252、TMA容器260と処理炉202の間に設けられたバルブ250、及びガス排気管231に設けたバルブ243dを共に開けて、キャリアガス供給管232bからマスフローコントローラ241bにより流量調節されたキャリアガスがTMA容器260の中を通り、TMAとキャリアガスの混合ガスとして、ノズル233のガス供給孔248bから処理炉202に供給しつつガス排気管231から排気する。TMAガスを流すときは、バルブ243dを適正に調整して処理炉202内圧力を10〜900Paとする。マスフローコントローラ241aで制御するキャリアガスの供給流量は10000sccm以下である。TMAを供給するための時間は1〜4秒設定する。その後さらに吸着させるため上昇した圧力雰囲気中に晒す時間を0〜4秒に設定しても良い。このときのウエハ温度はO3の供給時と同じく、250〜450℃である。TMAの供給により、下地膜上のO3とTMAとが表面反応して、ウエハ200上にAl2O3膜が成膜される。
[Step 3]
In step 3, TMA gas is flowed. TMA is liquid at room temperature, and in order to supply it to the
同時にガス供給管232aの途中につながっている不活性ガスのライン232dから開閉バルブ254を開けて不活性ガスを流すとO3側にTMAガスが回り込むことを防ぐことができる。
At the same time, when the opening /
成膜後、バルブ250を閉じ、バルブ243dを開けて処理炉202を真空排気し、残留するTMAの成膜に寄与した後のガスを排除する。また、この時にはN2等の不活性ガスを、O3供給ラインであるガス供給管232aおよびTMA供給ラインであるガス供給管232bからそれぞれ処理炉202に供給すると、さらに残留するTMAの成膜に寄与した後のガスを処理炉202から排除する効果が高まる。
After the film formation, the
上記ステップ1〜3を1サイクルとし、このサイクルを複数回繰り返すことによりウエハ200上に所定膜厚のAl2O3膜を成膜する。
Steps 1 to 3 are defined as one cycle, and this cycle is repeated a plurality of times to form an Al 2 O 3 film having a predetermined thickness on the
処理炉202内を排気してO3ガスを除去しているからTMAを流すので、両者はウエハ200に向かう途中で反応しない。供給されたTMAは、ウエハ200に吸着しているO3とのみ有効に反応させることができる。
Since the inside of the
また、O3供給ラインであるガス供給管232aおよびTMA供給ラインであるガス供給管232bを処理炉202内で合流させることにより、TMAとO3をノズル233内でも交互に吸着、反応させて堆積膜をAl2O3とすることができ、TMAとO3を別々のノズルで供給する場合にTMAノズル内で異物発生源になる可能性があるAl膜が生成するという問題をなくすることができる。Al2O3膜は、Al膜よりも密着性が良く、剥がれにくいので、異物発生源になりにくい。
Further, the
このようにして、ALD法によるAl2O3膜の成膜を所定回数行う毎に、処理容器である石英製の反応管203の内壁面およびステンレス鋼製のマニーホールド209内壁面に堆積したAl2O3膜のセルフクリーニングを行う。
In this way, whenever the Al 2 O 3 film is formed a predetermined number of times by the ALD method, the Al deposited on the inner wall surface of the
セルフクリーニングは、ボート217を処理炉202から搬出した後、シールキャップ219によりマニホールド209の下端開口を気密に閉塞した状態で、バルブ243a、250、253、254、255を閉じ、バルブ256、342dを開けて、Cl2ガスライン232fからマスフローコントローラ241fにより流量調節されたCl2ガスをノズル233のガス供給孔248bから処理炉202に供給しつつガス排気管231から排気して行う。Cl2ガスを流すときは、バルブ243dを適正に調整して処理炉202内圧力を30〜10,000Paとする。このときのウエハ温度は200〜500℃である。Cl2ガスは1〜300分間流す。このようにして、処理容器である石英製の反応管203の内壁面およびステンレス鋼製のマニーホールド209内壁面に堆積したAl2O3膜のセルフクリーニングを行うと、Alは塩素化合物を形成して、ガス状態で処理炉202から排除される。
In the self-cleaning, after the
その後、バルブ256を閉じ、処理炉202内をガス排気管231を介して排気する。
Thereafter, the
次に、バルブ255およびバルブ243dを共に開けた状態で、ガス供給管232eからマスフローコントローラ243eにより流量調整されたH2ガスをノズル234のガス供給孔248bからバッファ室237へ噴出し、棒状電極269及び棒状電極270間に高周波電源273から整合器272を介して高周波電力を印加してH2をプラズマ励起し、活性種であるリモートプラズマとして処理炉202に供給しつつガス排気管231から排気する。H2ガスをプラズマ励起することにより活性種として流すときは、バルブ243dを適正に調整して処理室201内圧力を10〜200Paとする。このときのヒータ207の温度は処理炉202内が200〜600℃になるように設定する。プラズマ励起したH2ガスを流す時間は1〜300分間である。
Next, with both the
Cl2をクリーニングガスとして用いた場合、マニホールド209のステンレス鋼表面に原子状塩素が残留し、シールキャップ219を下降してマニホールド209の下端開口を開放する際の大気混入時に、原子状塩素が水分と反応し、ステンレス鋼表面を腐食してしまうが、このように、クリーニングステップの最終段階で、原子状水素を供給することにより、ステンレス鋼を構成する各金属元素と塩素との結合エネルギーより大きい結合エネルギーを持つHClを形成することができ、ガス状態で残留塩素を排出することができる。
When Cl 2 is used as the cleaning gas, the atomic chlorine remains on the stainless steel surface of the manifold 209, and the atomic chlorine becomes moisture at the time of air mixing when the
なお、上記では、セルフクリーニングは、Cl2ガスライン232fからCl2ガスを処理炉202に供給することにより行ったが、このCl2ガスライン232fからCl2ガスを処理炉202に供給すると共に、バルブ255も開けて、ガス供給管232eからマスフローコントローラ243eにより流量調整されたArガスをノズル234のガス供給孔248bからバッファ室237へ噴出し、棒状電極269及び棒状電極270間に高周波電源273から整合器272を介して高周波電力を印加してArをプラズマ励起し、活性種であるリモートプラズマとして処理炉202に供給してもよい。このようにすれば、ArのプラズマがCl2に照射されることにより、Cl2が励起され、さらに効率よくセルフクリーニングを行うことができるようになる。
In the above description, the self-cleaning is performed by supplying the Cl 2 gas from the Cl 2 gas line 232f to the
この場合には、バルブ243dを適正に調整して処理室201内圧力を10〜200Paとする。このときのヒータ207の温度は処理炉202内が200〜500℃になるように設定する。Cl2ガスおよびプラズマ励起したArガスを流す時間は1〜100分間である。
In this case, the pressure in the processing chamber 201 is set to 10 to 200 Pa by appropriately adjusting the
その後、バルブ255、256を閉じ、処理炉202内をガス排気管231を介して排気する。
Thereafter, the
次に、バルブ255およびバルブ243dを共に開けた状態で、ガス供給管232eからマスフローコントローラ243eにより流量調整されたH2ガスをノズル234のガス供給孔248bからバッファ室237へ噴出し、棒状電極269及び棒状電極270間に高周波電源273から整合器272を介して高周波電力を印加してH2をプラズマ励起し、活性種であるリモートプラズマとして処理炉202に供給しつつガス排気管231から排気する。H2ガスをプラズマ励起することにより活性種として流すときは、バルブ243dを適正に調整して処理室201内圧力を10〜200Paとする。このときのヒータ207の温度は処理炉202内が200〜600℃になるように設定する。プラズマ励起したH2ガスを流す時間は1〜30分間である。
Next, with both the
上記実施例では、Cl2をクリーニングガスとして用いているので、フッ素含有物をクリーニングガスとして用いる場合に比べて、より確実にセルフクリーニングを行うことができる。その結果、スループットが向上し、メンテナンス性も向上する。 In the above embodiment, since Cl 2 is used as the cleaning gas, self-cleaning can be performed more reliably than in the case where a fluorine-containing material is used as the cleaning gas. As a result, throughput is improved and maintainability is also improved.
なお、上記では、Al2O3膜の成膜を例にとって説明したが、HfO2膜の成膜やTa2O5膜の成膜の場合にも、同様に本発明は好適に適用できる。 In the above description, the film formation of the Al 2 O 3 film has been described as an example. However, the present invention can be suitably applied to the film formation of the HfO 2 film and the Ta 2 O 5 film.
次に、図4を参照して、本発明が好適に適用される基板処理装置の一例である半導体製造装置についての概略を説明する。 Next, with reference to FIG. 4, the outline about the semiconductor manufacturing apparatus which is an example of the substrate processing apparatus to which this invention is applied suitably is demonstrated.
筐体101内部の前面側には、図示しない外部搬送装置との間で基板収納容器としてのカセット100の授受を行う保持具授受部材としてのカセットステージ105が設けられ、カセットステージ105の後側には昇降手段としてのカセットエレベータ115が設けられ、カセットエレベータ115には搬送手段としてのカセット移載機114が取り付けられている。また、カセットエレベータ115の後側には、カセット100の載置手段としてのカセット棚109が設けられると共にカセットステージ105の上方にも予備カセット棚110が設けられている。予備カセット棚110の上方にはクリーンユニット118が設けられクリーンエアを筐体101の内部を流通させるように構成されている。
A
筐体101の後部上方には、処理炉202が設けられ、処理炉202の下方には基板としてのウエハ200を水平姿勢で多段に保持する基板保持手段としてのボート217を処理炉202に昇降させる昇降手段としてのボートエレベータ121が設けられ、ボートエレベータ121に取りつけられた昇降部材122の先端部には蓋体としてのシールキャップ219が取りつけられボート217を垂直に支持している。ボートエレベータ121とカセット棚109との間には昇降手段としての移載エレベータ113が設けられ、移載エレベータ113には搬送手段としてのウエハ移載機112が取りつけられている。又、ボートエレベータ121の横には、開閉機構を持ち処理炉202の下面を塞ぐ遮蔽部材としての炉口シャッタ116が設けられている。
A
ウエハ200が装填されたカセット100は、図示しない外部搬送装置からカセットステージ105にウエハ200が上向き姿勢で搬入され、ウエハ200が水平姿勢となるようカセットステージ105で90℃回転させられる。更に、カセット100は、カセットエレベータ115の昇降動作、横行動作及びカセット移載機114の進退動作、回転動作の協働によりカセットステージ105からカセット棚109又は予備カセット棚110に搬送される。
The
カセット棚109にはウエハ移載機112の搬送対象となるカセット100が収納される移載棚123があり、ウエハ200が移載に供されるカセット100はカセットエレベータ115、カセット移載機114により移載棚123に移載される。
The
カセット100が移載棚123に移載されると、ウエハ移載機112の進退動作、回転動作及び移載エレベータ113の昇降動作の協働により移載棚123から降下状態のボート217にウエハ200を移載する。
When the
ボート217に所定枚数のウエハ200が移載されるとボートエレベータ121によりボート217が処理炉202に挿入され、シールキャップ219により処理炉202が気密に閉塞される。気密に閉塞された処理炉202内ではウエハ200が加熱されると共に処理ガスが処理炉202内に供給され、ウエハ200に処理がなされる。
When a predetermined number of
ウエハ200への処理が完了すると、ウエハ200は上記した作動の逆の手順により、ボート217から移載棚123のカセット100に移載され、カセット100はカセット移載機114により移載棚123からカセットステージ105に移載され、図示しない外部搬送装置により筐体101の外部に搬出される。尚、炉口シャッタ116は、ボート217が降下状態の際に処理炉202の下面を塞ぎ、外気が処理炉202内に巻き込まれるのを防止している。
前記カセット移載機114等の搬送動作は、搬送制御手段124により制御される。
When the processing on the
The transport operation of the
121…コントローラ
200…ウエハ
202…処理炉
203…反応管
207…ヒータ
209…マニホールド
217…ボート
218…石英キャップ
219…シールキャップ
220…Oリング
231…ガス排気管
232a…ガス供給管
232b…ガス供給管
232c…不活性ガスライン
232d…不活性ガスライン
232e…ガス供給管
232f…Cl2ガスライン
233…ノズル
241a…マスフローコントローラ
241b…マスフローコントローラ
241e…マスフローコントローラ
241f…マスフローコントローラ
243a…バルブ
243d…バルブ
246…真空ポンプ
248b…ガス供給孔
250…バルブ
251…ヒータベース
252…バルブ
253…バルブ
254…バルブ
255…バルブ
256…バルブ
260…TMA容器
267…ボート回転機構
300…ヒータ
121 ...
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004153544A JP2005340281A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Substrate treatment device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004153544A JP2005340281A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Substrate treatment device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005340281A true JP2005340281A (en) | 2005-12-08 |
Family
ID=35493535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004153544A Withdrawn JP2005340281A (en) | 2004-05-24 | 2004-05-24 | Substrate treatment device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005340281A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006339523A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Method for cleaning a semiconductor processor and method for etching high dielectric constant oxide film |
WO2009037991A1 (en) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Cleaning method and substrate processing apparatus |
-
2004
- 2004-05-24 JP JP2004153544A patent/JP2005340281A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006339523A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Method for cleaning a semiconductor processor and method for etching high dielectric constant oxide film |
WO2009037991A1 (en) * | 2007-09-19 | 2009-03-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Cleaning method and substrate processing apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5253589B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and substrate processing apparatus | |
JP4734317B2 (en) | Substrate processing method and substrate processing apparatus | |
JP2004281853A (en) | Substrate processing system | |
JP3913723B2 (en) | Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method | |
JP5568212B2 (en) | Substrate processing apparatus, coating method therefor, substrate processing method, and semiconductor device manufacturing method | |
WO2006038659A1 (en) | Substrate treating apparatus and semiconductor device manufacturing method | |
JP5888820B2 (en) | Substrate processing apparatus, cleaning method, and semiconductor device manufacturing method | |
JP4242733B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP4963817B2 (en) | Substrate processing equipment | |
JP2005197561A (en) | Substrate processing apparatus | |
JP2005340281A (en) | Substrate treatment device | |
JP4938805B2 (en) | Substrate processing equipment | |
JP2005243737A (en) | Substrate processing apparatus | |
JP4434807B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
JP2005167027A (en) | Substrate processing apparatus | |
JP4415005B2 (en) | Substrate processing equipment | |
JP2011134748A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2006295032A (en) | Substrate processing equipment | |
JP2010118441A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP4509697B2 (en) | Substrate processing equipment | |
JP2006269532A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2005277264A (en) | Substrate processing apparatus | |
JP2005167021A (en) | Substrate processing device | |
JP4936497B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP2005064538A (en) | Substrate processing device and method of manufacturing semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070807 |