JP2006041200A - Film formation method and film formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体の表面に薄膜を堆積させる成膜方法及び成膜装置に係り、特に処理容器内の常圧復帰時におけるパーティクルの飛散を防止するようにした成膜方法及び成膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming method and film forming apparatus for depositing a thin film on the surface of an object to be processed such as a semiconductor wafer, and more particularly to a film forming method for preventing scattering of particles when returning to normal pressure in a processing container. And a film forming apparatus.
一般に、半導体集積回路を製造するためにはシリコン基板等よりなる半導体ウエハに対して、成膜処理、エッチング処理、酸化処理、拡散処理、改質処理等の各種の処理が行われる。上記各種の処理の中で、例えば成膜処理を例にとれば、この種の成膜処理は、例えば特許文献1や特許文献2に開示されているような例えばバッチ式の成膜装置内で行われる。具体的には、図4に示すように、縦型の処理容器2内に、被処理体である半導体ウエハWをウエハボート4に多段に支持させた状態でこれを収容し、上記処理容器2を囲むようにして設けた加熱手段6でウエハWを所定の温度、例えば600〜800℃程度に加熱する。そして、成膜用ガス供給手段8よりジクロロシラン(以下、「DCS」とも称す)やNH3 ガス等の成膜用ガスを処理容器2内へこの下部より供給しつつ処理容器2の天井部に設けた排気口10より真空排気系12で処理容器2内を真空引きし、所定の圧力に内部雰囲気を維持して成膜処理を行う。
In general, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit, various processes such as a film formation process, an etching process, an oxidation process, a diffusion process, and a modification process are performed on a semiconductor wafer made of a silicon substrate or the like. Of the various types of processing described above, for example, film forming processing is used as an example, and this type of film forming processing is performed in, for example, a batch type film forming apparatus as disclosed in Patent Document 1 and
上記した成膜処理が終了すると、NH3 ガスやDCSガス等の成膜用ガスの供給を停止し、次に、処理済みのウエハをアンロードするために真空状態の処理容器2内に常圧復帰用ガスとして不活性ガス、例えばN2 ガス供給手段14よりN2 ガスを供給しつつ残留ガスを排気し、これと同時にウエハ温度をアンロードする温度、例えば600℃程度まで冷却する。そして、処理容器2内の圧力が常圧まで戻って、ウエハ温度もハンドリングが可能な温度まで低下したならば、ウエハボート4を下方へ降下させてアンロードし、処理済みのウエハWを処理容器2内から取り出すことになる。
When the film formation process described above is completed, the supply of the film formation gas such as NH 3 gas or DCS gas is stopped, and then the atmospheric pressure is placed in the
ところで、成膜処理が完了すると、処理容器2内に常圧復帰用ガスとしてN2 ガスを供給するが、この時のN2 ガスはスループット向上のために迅速に常圧復帰を行う必要から、かなり短時間で大流量供給される。この場合、処理容器2内の底部は、容器中央部と比べて比較的温度が低いことからウエハボート4を支持する保温筒16の表面や処理容器2の内壁面等に不要な膜や反応副生成物が付着しており、この不要な膜や反応副生成物が上記常圧復帰用ガスの導入時にこの導入ガスの勢いに追随して巻き上げられて、処理容器2内にパーティクルとなって飛散して残留し、ウエハWに付着してしまう、という問題があった。特に、この種の不要な膜や反応副生成物には、成膜処理の繰り返しによって、昇降温が繰り返されて大きな熱ストレスが加わり、比較的膜剥がれが生じ易くなってるので、上記問題点の早期な解決が望まれている。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、処理容器内の常圧復帰時におけるパーティクルの飛散を防止することが可能な成膜方法及び成膜装置を提供することにある。
By the way, when the film forming process is completed, N 2 gas is supplied into the
The present invention has been devised to pay attention to the above problems and to effectively solve them. The objective of this invention is providing the film-forming method and film-forming apparatus which can prevent scattering of the particle at the time of a normal pressure return in a processing container.
請求項1に係る発明は、真空引き可能になされた縦型の処理容器内に、複数段に支持された被処理体を収容し、前記被処理体を加熱しつつ前記処理容器内に成膜用ガスを流して減圧雰囲気中で前記被処理体に薄膜を堆積させるようにした成膜方法において、前記処理容器内を常圧復帰させる際に、前記処理容器内に前記成膜用ガスの流れ方向とは逆方向になるように常圧復帰用ガスを流すようにしたことを特徴とする成膜方法である。
このように、処理容器内を常圧復帰させる際に、処理容器内に成膜用ガスの流れ方向とは逆方向になるように常圧復帰用ガスを流すようにしたので、不要な膜や反応副生成物等が付着する傾向にある部分に常圧復帰用ガスが吹き付けられることがなくなり、従って、処理容器内の常圧復帰時におけるパーティクルの飛散を防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, an object to be processed supported in a plurality of stages is accommodated in a vertical processing container that can be evacuated, and a film is formed in the processing container while heating the object to be processed. In a film forming method in which a thin film is deposited on the object to be processed in a reduced pressure atmosphere by flowing a working gas, the flow of the film forming gas into the processing container when the inside of the processing container is returned to normal pressure. The film forming method is characterized in that the normal pressure return gas is allowed to flow in a direction opposite to the direction.
As described above, when the inside of the processing container is returned to the normal pressure, the normal pressure returning gas is caused to flow in the processing container in the direction opposite to the flow direction of the film forming gas. The normal pressure recovery gas is not blown to the portion where the reaction by-product or the like tends to adhere, and therefore, scattering of particles at the time of normal pressure recovery in the processing container can be prevented.
この場合、例えば請求項2に規定するように、前記処理容器内に、成膜処理時に前記成膜用ガスは下方より上方に向けて流れ、常圧復帰時に前記常圧復帰用ガスは上方より下方に向けて流れるようにする。
また例えば請求項3に規定するように、前記常圧復帰用ガスは不活性ガスよりなる。
請求項4に係る発明は、被処理体を収容することができる縦型の処理容器と、前記被処理体を複数段に亘って支持する保持手段と、前記被処理体を加熱する加熱手段と、前記処理容器内へ成膜用ガスを供給する成膜用ガス供給手段と、成膜時に前記処理容器内を真空引きする成膜時真空排気手段と、装置全体の動作を制御する制御手段と、を有する成膜装置において、前記処理容器内を常圧復帰させる際に前記処理容器内に前記成膜用ガスの流れ方向とは逆方向になるように常圧復帰用ガスを流すための常圧復帰用ガス供給手段と常圧復帰用ガス排気手段とを設けるように構成したことを特徴とする成膜装置である。
In this case, for example, as defined in
For example, as defined in claim 3, the normal pressure recovery gas is made of an inert gas.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a vertical processing container capable of accommodating an object to be processed, holding means for supporting the object to be processed in a plurality of stages, and heating means for heating the object to be processed. A film forming gas supply means for supplying a film forming gas into the processing container, a film forming vacuum exhaust means for evacuating the processing container during film formation, and a control means for controlling the operation of the entire apparatus. In the film forming apparatus, the normal pressure return gas is caused to flow in the processing container in a direction opposite to the flow direction of the film forming gas when the inside of the processing container is returned to normal pressure. The film forming apparatus is characterized in that a pressure return gas supply means and a normal pressure return gas exhaust means are provided.
この場合、例えば請求項5に規定するように、前記処理容器は単管構造であり、前記成膜用ガス供給手段のガスノズルのガス噴射口及び前記常圧復帰用ガス排気手段が接続される排気口は前記処理容器の下部に位置され、前記成膜時真空排気手段が接続される排気口及び前記常圧復帰用ガス供給手段のガスノズルのガス噴射口は前記処理容器の上部に位置される。
或いは例えば請求項6に規定するように、前記処理容器は単管構造であり、前記成膜用ガス供給手段のガスノズルのガス噴射口及び前記常圧復帰用ガス排気手段が接続される排気口は前記処理容器の上部に位置され、前記成膜時真空排気手段が接続される排気口及び前記常圧復帰用ガス供給手段のガスノズルのガス噴射口は前記処理容器の下部に位置される。
In this case, for example, as defined in claim 5, the processing vessel has a single tube structure, and an exhaust gas to which a gas nozzle of the gas nozzle of the film forming gas supply unit and the gas exhaust unit for returning to normal pressure are connected. The mouth is located at the lower part of the processing container, and the gas outlet of the gas nozzle of the gas supply means for returning to the normal pressure and the gas outlet of the gas supply means for returning to the normal pressure are located at the upper part of the processing container.
Alternatively, for example, as defined in claim 6, the processing vessel has a single tube structure, and a gas injection port of a gas nozzle of the film forming gas supply unit and an exhaust port to which the normal pressure return gas exhaust unit is connected are An exhaust port connected to the vacuum evacuation unit at the time of film formation and a gas injection port of a gas nozzle of the normal pressure return gas supply unit are positioned below the process vessel.
また例えば請求項7に規定するように、前記処理容器は所定の間隔を隔てて同心円状に配置された内筒と外筒とよりなる2重管構造であり、前記成膜用ガス供給手段のガスノズルのガス噴射口及び常圧復帰用ガス供給手段が接続される排気口は前記処理容器の下部であって前記内筒と外筒を臨むように設けられ、前記成膜時真空排気手段が接続される排気口及び前記常圧復帰用ガス供給手段のガスノズルのガス噴射口は前記処理容器の下部であって前記内筒と前記外筒との間の間隙を臨むように設けられる。
また例えば請求項8に規定するように、前記常圧復帰用ガスは不活性ガスよりなる。
Further, for example, as defined in claim 7, the processing container has a double-pipe structure including an inner cylinder and an outer cylinder arranged concentrically at a predetermined interval, and the film-forming gas supply means An exhaust port to which the gas injection port of the gas nozzle and the gas supply means for returning to normal pressure are connected is provided at the lower part of the processing container so as to face the inner cylinder and the outer cylinder, and the vacuum exhaust means at the time of film formation is connected The exhaust port and the gas injection port of the gas nozzle of the normal pressure return gas supply means are provided at the lower part of the processing container so as to face the gap between the inner cylinder and the outer cylinder.
For example, as defined in claim 8, the normal pressure recovery gas is made of an inert gas.
本発明に係る成膜方法及び成膜装置によれば、次のような優れた作用効果を発揮することができる。
処理容器内を常圧復帰させる際に、処理容器内に成膜用ガスの流れ方向とは逆方向になるように常圧復帰用ガスを流すようにしたので、不要な膜や反応副生成物等が付着する傾向にある部分に常圧復帰用ガスが吹き付けられることがなくなり、従って、処理容器内の常圧復帰時におけるパーティクルの飛散を防止することができる。
According to the film forming method and the film forming apparatus of the present invention, the following excellent effects can be exhibited.
When returning to normal pressure in the processing vessel, the normal pressure return gas is made to flow in the direction opposite to the flow direction of the film forming gas in the processing vessel. The gas for returning to normal pressure is no longer sprayed on the portion where the etc. tend to adhere, and therefore, scattering of particles when returning to normal pressure in the processing container can be prevented.
以下に、本発明に係る成膜方法及び成膜装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
<第1実施例>
図1は本発明方法を実施するための成膜装置の第1実施例を示す構成図である。まずこの成膜装置について説明する。図示するように、この成膜装置20は下端が開放されて上下方向に所定の長さを有して円筒体状になされた縦型の処理容器22を有している。この処理容器22は、例えば耐熱性の高い石英を用いることができる。
この処理容器22の下方より複数枚の被処理体としての半導体ウエハWを複数段に亘って所定のピッチで載置した保持手段としてのウエハボート24が昇降可能に挿脱自在になされている。このウエハボート24は例えば石英よりなり、これには、例えば50〜100枚程度の直径が300mmのウエハWを略等ピッチで多段に支持できるようになっている。
Hereinafter, an embodiment of a film forming method and a film forming apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<First embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a film forming apparatus for carrying out the method of the present invention. First, this film forming apparatus will be described. As shown in the figure, the film forming apparatus 20 has a
A
またウエハボート24の挿入時には、上記処理容器22の下端の開口部は、例えば石英やステンレス板よりなる蓋部26により塞がれて密閉される。この際、処理容器22の下端部と蓋部26との間には、気密性を維持するために例えばOリング等のシール部材28が介在される。このウエハボート24は、石英製の保温筒30を介してテーブル32上に載置されており、このテーブル32は、処理容器22の下端開口部を開閉する蓋部26を貫通する回転軸34の上端部に支持される。そして、この回転軸34の貫通部には、例えば磁性流体シール36が介設され、この回転軸34を気密にシールしつつ回転可能に支持している。上記した回転軸34は、例えばボートエレベータ等の昇降機構38に支持されたアーム40の先端に取り付けられており、ウエハボート24及び蓋部26等を一体的に昇降できるようになされている。尚、上記テーブル32を上記蓋部26側へ固定して設け、ウエハボート24を回転させることなくウエハWの処理を行うようにしてもよい。
When the
上記処理容器22の側部には、これを取り囲むようにしてた例えばカーボンワイヤ製のヒータよりなる加熱手段42が設けられており、この内側に位置する処理容器22及びこの中の上記半導体ウエハWを加熱し得るようになっている。またこの加熱手段42の外周には、断熱材44が設けられており、この熱的安定性を確保するようになっている。また上記処理容器22の下部には、この側壁を気密に貫通させて例えば石英よりなる第1、第2及び第3のガスノズル46、48、50がそれぞれ設けられている。上記第1及び第2のガスノズル46、48の各ガス噴射口46A、48Aは、それぞれ処理容器22内の下部に臨ませて設けられる。また第3のガスノズル50は、上方へ屈曲されて容器側壁に沿って上方向へ延び、そのガス噴射口50Aは処理容器22内の天井部に臨ませて設けられている。また上記処理容器22の天井部には、横方向へL字状に屈曲させた第1の排気口52が設けられると共に、この処理容器22の下部の側壁には、第2の排気口54が設けられている。
A heating means 42 made of, for example, a carbon wire heater is provided on the side of the
そして、この第1実施例では、上記第1及び第2のガスノズル46、48に成膜用ガス供給手段60が接続され、上記第3のガスノズル50には常圧復帰用ガス供給手段62が接続される。具体的には、上記成膜用ガス供給手段60は、DCSガス供給系64とNH3 ガス供給系66とよりなり、上記DCSガス供給系64のガス通路64AとNH3 ガス供給系66のガス通路66Aは、それぞれ上記第1及び第2のガスノズル46、48へ接続されると共に、各ガス通路64A、66Aには、マスフローコントローラのような流量制御器64B、66B及び開閉弁64C、66Cがそれぞれ順次介設されており、必要に応じてDCSガス及びNH3 ガスを共に流量制御しつつ供給できるようになっている。
これに対して、上記常圧復帰用ガス供給手段62は、不活性ガスとして例えばN2 ガスを供給するN2 ガス供給系68よりなり、このN2 ガス供給系68のガス通路68Aは上記第3のガスノズル50へ接続されると共に、このガス通路68Aはマスフローコントローラのような流量制御器68B及び開閉弁68Cがそれぞれ順次介設されており、必要に応じてN2 ガスを流量制御しつつ供給できるようになっている。尚、不活性ガスとして、N2 ガスの他に、Arガス、Heガス等を用いるようにしてもよい。
In this first embodiment, a film forming gas supply means 60 is connected to the first and
In contrast, the atmospheric pressure returning gas supply means 62 is made of a N 2
また上記第1の排気口52には、成膜時に真空引きする成膜時真空排気手段70が接続され、これに対して、上記第2の排気口54には常圧復帰時に排気する常圧復帰用ガス排気手段72が接続される。具体的には、上記成膜時真空排気手段70のガス通路70A及び上記常圧復帰用ガス排気手段72のガス通路72Aには、開閉弁70B、72B、バタフライ弁のような圧力制御弁70C、72C及び真空ポンプ70D、72Dがそれぞれ順次介設されている。尚、上記開閉弁70B、72Bよりも下流側のガス通路70A、72Aを合流させ、圧力制御弁と真空ポンプを共用するようにしてもよい。そして、この装置全体の動作は、例えばマイクロコンピュータ等よりなる制御手段80により制御される。
The
次に、以上のように構成された成膜装置20を用いて行なわれる成膜方法について説明する。
まず、例えばシリコンウエハよりなる半導体ウエハWがアンロード状態で成膜装置20が待機状態の時には、処理容器22はプロセス温度より低い温度に維持されており、常温の多数枚、例えば50枚のウエハWが載置された状態のウエハボート24をホットウォール状態になされた処理容器22内にその下方より上昇させてロードし、蓋部26で処理容器22の下端開口部を閉じることにより処理容器22内を密閉する。
そして、処理容器22内を真空引きして所定のプロセス圧力に維持すると共に、加熱手段42への供給電力を増大させることにより、ウエハ温度を上昇させて成膜処理用のプロセス温度まで昇温して安定させ、その後、成膜処理工程を行なうに必要とされる所定の処理ガス、すなわちここでは成膜用ガス供給手段60のDCSガス供給系64及びNH3 ガス供給系66よりDCSガスとNH3 ガスとを流量制御しつつ第1及び第2のガスノズル46、48よりそれぞれ処理容器22内へ供給する。尚、この成膜処理時には常圧復帰用ガス供給手段62の開閉弁68Cは閉じてN2 ガスは供給せず、また常圧復帰用ガス排気手段72の駆動は停止して、成膜時真空排気手段70のみを駆動している。
Next, a film forming method performed using the film forming apparatus 20 configured as described above will be described.
First, when the semiconductor wafer W made of, for example, a silicon wafer is in an unloaded state and the film forming apparatus 20 is in a standby state, the
Then, the inside of the
このDCSとNH3 の両ガスは処理容器22内を矢印82に示すように上昇しつつ真空雰囲気下にて反応してこの雰囲気が回転しているウエハボート24に収容されているウエハWと接触してウエハ表面に対してシリコン窒化膜(SiN)が堆積されることになる。そして、この処理ガス、或いは反応により生成したガスは処理容器22の天井部の第1の排気口52から成膜時真空排気手段70により系外へ排気される。このように成膜時には成膜用ガスを処理容器22内に、その下方より上方向に向けて流すようにする。所定の時間の成膜処理が完了したならば、成膜用ガス制御手段60の各開閉弁64C、66Cを閉じてDCSガス及びNH3 ガスの両ガスの供給を停止すると共に、成膜時真空排気手段70の開閉弁70Bを閉じてこの駆動を停止する。
Both the DCS and NH 3 gases rise in the
これと共に、処理容器22内の残留ガスを排除し、且つウエハ温度をアンロード温度まで低下させるために、常圧復帰用ガス供給手段62の開閉弁68Cを開き、第3のガスノズル50より処理容器22の天井部にN2 ガスを流量制御しつつ供給する。これと同時に、上記処理容器22の下部に接続した常圧復帰用ガス排気手段72を駆動すると共に、この開閉弁72Bを開き、第2の排気口54から処理容器22内の雰囲気に排気する。これにより、処理容器22内には白抜き矢印84に示すように上方より下方に向けて雰囲気ガスが流れ、処理容器22内は常圧復帰されると共に、ウエハ温度もアンロード温度まで低下されることになる。
このようにして、処理容器22内が常圧復帰し、ウエハ温度も低下したならば、常圧復帰用ガスの供給を停止すると共に、常圧復帰用ガス排気手段72の駆動も停止し、その後、ウエハボート24を降下させてアンロードすることにより、処理済みのウエハWを処理容器22外へ取り出すことになる。
At the same time, in order to eliminate the residual gas in the
In this manner, when the inside of the
以上のように、この第1実施例においては、成膜用ガスを処理容器22内の下部より供給して上方へ流すようにしていることから、比較的低温になる処理容器22内の下部近傍に不要な膜や反応副生成物が付着することになるが、比較的勢い良く供給される常圧復帰用ガス(N2 )は処理容器22内の上部より導入して下方へ流すようになっているので、上記不要な膜や反応副生成物が比較的剥がれることが少なくなり、その分、パーティクルを巻き上げることがなくなって、パーティクルの発生を抑制することができる。
As described above, in the first embodiment, since the film forming gas is supplied from the lower part in the
<第2実施例>
次に本発明装置の第2実施例について説明する。
図2は本発明装置の第2実施例を示す構成図である。尚、図1に示す第1実施例と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
この第2実施例においては、成膜用ガスの流れ方向と常圧復帰用ガスの流れ方向とをそれぞれ第1実施例の場合とは互いに逆に設定する。すなわち、ここでは第2のガスノズル48を第3のガスノズル50と同様に、上方へ屈曲させて処理容器22の内壁に沿って上方へ立ち上げてそのガス噴射口48Aを処理容器22内の天井部に位置させる。
第2及び第3のガスノズル48、50には、成膜用ガス供給手段60のNH3 ガス供給系66及びDCSガス供給系64をそれぞれ接続し、NH3 ガス及びDCSガスを処理容器22内の天井部に供給するようになっている。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the device of the present invention will be described.
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the apparatus of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as 1st Example shown in FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.
In the second embodiment, the flow direction of the film forming gas and the flow direction of the normal pressure restoring gas are set opposite to each other in the case of the first embodiment. That is, here, similarly to the
The NH 3
また第1のガスノズル46には常圧復帰用ガス供給手段62のN2 ガス供給系68を接続し、N2 ガスを処理容器22内の下部に供給するようになっている。また、上記処理容器22の下部の第2の排気口54には、成膜時真空排気手段70を接続し、これに対して、処理容器22の天井部の第1の排気口52には、常圧復帰用ガス排気手段72を接続する。
これにより、処理容器22内に成膜用ガスは矢印82に示すように上方より下方に向けて流れ、これに対して、常圧復帰用ガスは白抜き矢印84に示すように下方より上方に向けて流れるようになる。この場合にも、第1実施例の場合と同様に、不要な膜や反応副生成物が比較的剥がれることが少なくなり、その分、パーティクルを巻き上げることがなくなって、パーティクルの発生を抑制することができる。
The N 2
As a result, the film forming gas flows into the
<第3実施例>
次に本発明装置の第3実施例について説明する。
図3は本発明装置の第3実施例を示す構成図である。尚、図1に示す第1実施例と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
この第3実施例においては、処理容器を内筒と外筒とよりなる2重管構造にしており、上記内筒内を流れる成膜用ガスの流れ方向と常圧復帰用ガスの流れ方向とはそれぞれ第1実施例の場合と同じになるように設定している。すなわち、この第3実施例においては、処理容器22は、所定の間隔を隔てて同心円状に配置された内筒22Aと外筒22Bとよりなる。そして、処理容器22の下端部は、円筒体状に成形された例えばステンレスよりなるマニホールド86がOリング等のシール部材90を介して接続されている。上記内筒22Aの下端部は、上記マニホールド86より突き出た支持凸部88により支持されている。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the device of the present invention will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the apparatus of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component as 1st Example shown in FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.
In this third embodiment, the processing vessel has a double tube structure consisting of an inner cylinder and an outer cylinder, and the flow direction of the film forming gas flowing in the inner cylinder and the flow direction of the normal pressure restoring gas are as follows. Are set to be the same as those in the first embodiment. That is, in the third embodiment, the
そして、第1及び第2のノズル46、48は、上記マニホールド86を貫通するようにしてそれぞれ設けられており、そのガス噴射口46A、48Aは上記内筒22Aの内側を臨むように設置されている。そして、上記第1及び第2のノズル46、48に、それぞれDCSガス供給系64及びNH3 ガス供給系66がそれぞれ接続される。また第2の排気口54も上記マニホールド86に設けられて上記内筒22Aの内側を臨むように設置されている。そして、この第2の排気口54に常圧復帰用ガス排気手段72が接続される。
The first and
これに対して、第1の排気口52は、上記処理容器22の下部であって上記内筒22Aと外筒22Bとの間の間隙92を臨むようにして設けられており、この第1の排気口52に成膜時真空排気手段70が接続される。同様に、第3のガスノズル50は、上記処理容器22の下部であって上記内筒22Aと外筒22Bとの間の間隙92を臨むようにして設けられており、この第3のガスノズル50に常圧復帰用ガス供給手段62のN2 ガス供給系68が接続される。
この第3実施例の場合には、成膜用ガスは矢印82に示すようにウエハWが収容されている内筒22A内を下方より上方に向かって流れ、処理容器22の天井部で折り返して内筒22Aと外筒22Bとの間の間隙92を下方に向けて流れ、第1の排気口52より容器外へ真空引きされる。
On the other hand, the
In the case of the third embodiment, the film forming gas flows from the lower side to the upper side in the
これに対して、常圧復帰用ガスであるN2 ガスは、内筒22Aと外筒22Bとの間の間隙92内を白抜き矢印84に示すように、下方より上方に向かって流れ、処理容器22の天井部で折り返し、内筒22A内を上方より下方に向かって流れて第2の排気口54より容器外へ排出される。この場合にも、第1実施例の場合と同様に、不要な膜や反応副生成物が比較的剥がれることが少なくなり、その分、パーティクルを巻き上げることがなくなって、パーティクルの発生を抑制することができる。
尚、以上の各実施例においては、成膜用ガスとしてDCSガスとNH3 ガスとを用いてシリコン窒化膜を形成する場合を例にとって説明したが、成膜用ガス及び堆積させる膜種はこれらに限定されず、どのような種類の成膜用ガス及び膜種に対しても本発明を適用できるのは勿論である。
また被処理体としては半導体ウエハに限定されず、LCD基板、ガラス基板等に対しても本発明を適用することができる。
On the other hand, N 2 gas, which is a normal pressure recovery gas, flows from below to above in the
In each of the above embodiments, the case where the silicon nitride film is formed using DCS gas and NH 3 gas as the film forming gas has been described as an example. Of course, the present invention can be applied to any kind of film forming gas and film type.
The object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, and the present invention can be applied to an LCD substrate, a glass substrate, and the like.
20 成膜装置
22 処理容器
24 ウエハボート(保持手段)
42 加熱手段
46 第1のガスノズル
46A ガス噴射口
48 第2のガスノズル
48A ガス噴射口
50 第3のガスノズル
50A ガス噴射口
52 第1の排気口
54 第2の排気口
60 成膜用ガス供給手段
62 常圧復帰用ガス供給手段
64 DCSガス供給系
66 NH3 ガス供給系
68 N2 ガス供給系
70 成膜時真空排気手段
72 常圧復帰用ガス排気手段
80 制御手段
W 半導体ウエハ(被処理体)
20
42 heating means 46
Claims (8)
前記処理容器内を常圧復帰させる際に、前記処理容器内に前記成膜用ガスの流れ方向とは逆方向になるように常圧復帰用ガスを流すようにしたことを特徴とする成膜方法。 A processing object supported in a plurality of stages is accommodated in a vertical processing container that can be evacuated, and a film forming gas is allowed to flow in the processing container while heating the processing object in a reduced-pressure atmosphere. In the film forming method in which a thin film is deposited on the object to be processed,
The film forming method is characterized in that when the inside of the processing container is returned to normal pressure, the normal pressure returning gas is caused to flow in the processing container so as to be in a direction opposite to the flow direction of the film forming gas. Method.
前記被処理体を複数段に亘って支持する保持手段と、
前記被処理体を加熱する加熱手段と、
前記処理容器内へ成膜用ガスを供給する成膜用ガス供給手段と、
成膜時に前記処理容器内を真空引きする成膜時真空排気手段と、
装置全体の動作を制御する制御手段と、
を有する成膜装置において、
前記処理容器内を常圧復帰させる際に前記処理容器内に前記成膜用ガスの流れ方向とは逆方向になるように常圧復帰用ガスを流すための常圧復帰用ガス供給手段と常圧復帰用ガス排気手段とを設けるように構成したことを特徴とする成膜装置。 A vertical processing container capable of accommodating an object to be processed;
Holding means for supporting the object to be processed in a plurality of stages;
Heating means for heating the object to be processed;
A film forming gas supply means for supplying a film forming gas into the processing container;
A vacuum evacuation means during film formation for evacuating the inside of the processing container during film formation;
Control means for controlling the operation of the entire apparatus;
In a film forming apparatus having
When the inside of the processing container is returned to normal pressure, a normal pressure returning gas supply means for flowing the normal pressure returning gas into the processing container in a direction opposite to the flow direction of the film forming gas, A film forming apparatus comprising a pressure return gas exhaust unit.
The film forming apparatus according to claim 4, wherein the normal pressure return gas is made of an inert gas.
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- 2004-07-27 JP JP2004219340A patent/JP2006041200A/en active Pending
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