JP2007103966A - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007103966A JP2007103966A JP2006352686A JP2006352686A JP2007103966A JP 2007103966 A JP2007103966 A JP 2007103966A JP 2006352686 A JP2006352686 A JP 2006352686A JP 2006352686 A JP2006352686 A JP 2006352686A JP 2007103966 A JP2007103966 A JP 2007103966A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- film
- tma
- gas supply
- nozzle
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 100
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 9
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 13
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 11
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 7
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- NPEOKFBCHNGLJD-UHFFFAOYSA-N ethyl(methyl)azanide;hafnium(4+) Chemical compound [Hf+4].CC[N-]C.CC[N-]C.CC[N-]C.CC[N-]C NPEOKFBCHNGLJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- LXEXBJXDGVGRAR-UHFFFAOYSA-N trichloro(trichlorosilyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)[Si](Cl)(Cl)Cl LXEXBJXDGVGRAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【解決手段】反応管203と、シリコンウエハ200を加熱するヒータ207とを有し、トリメチルアルミニウム(TMA)とオゾン(O3)とを、反応管203内に交互に供給してウエハ200の表面にAl2O3膜を生成する基板処理装置であって、オゾンとTMAとをそれぞれ流す供給管232a、232bと、反応管203内にガスを供給するノズル233と、を備え、2つの供給管232a、232bを、反応管203内のウエハ200付近の温度よりも低い温度の領域で、ヒータ207の内側に配置されたノズル233に連結させて、オゾンとTMAをノズル233を介して反応管203内にそれぞれ供給する。
【選択図】図1
Description
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。
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。
複数の基板を収容する処理室と、前記複数の基板を加熱する加熱部材とを有し、互いに反応し合う少なくとも2つのガスを交互に前記処理室内に供給して前記複数の基板の表面に所望の膜を生成する基板処理装置であって、
前記2つのガスが互いに独立してそれぞれ流れる2つの供給管と、
前記処理室内にガスを供給する単一のガス供給部材であって、前記2つのガスのうちの少なくとも1つのガスの分解温度以上の領域にその一部が延在している前記単一のガス供給部材と、を備え、
前記2つの供給管を、前記少なくとも1つのガスの分解温度未満の場所で、前記ガス供給部材に連結させて、前記2つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内にそれぞれ供給することを特徴とする基板処理装置が提供される。
さらに、本発明は以下の材料を用いたSiO2膜の生成にも好適に適用される。
(1)O3とSi2Cl6(ヘキサクロロジシラン)とを交互に流してALD法によりSiO2膜の成膜を行う場合。
(2)O3とHSi(OC2H5)3(TRIES)とを交互に流してALD法によりSiO2膜の成膜を行う場合。
(3)O3とHSi[N(CH3)2]3(TrisDMAS)とを交互に流してALD法によりSiO2膜の成膜を行う場合。
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。
ステップ1では、O3ガスを流す。まず第1のガス供給管232aに設けた第1のバルブ243a、及びガス排気管231に設けた第4のバルブ243dを共に開けて、第1のガス供給管232aから第1の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、第4のバルブ243dを適正に調節して処理炉202内圧力を10〜100Paとする。第1の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。
ステップ2では、第1のガス供給管232aの第1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の第4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供給ラインである第1のガス供給管232aおよびTMA供給ラインである第2のガス供給管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。
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に設けた第4のバルブ243dを共に開けて、キャリアガス供給管232bから第2の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、第4のバルブ243dを適正に調整して処理炉202内圧力を10〜900Paとする。第2の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。
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。
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 第1のガス供給管
232b 第2のガス供給管
232c 不活性ガスライン
232d 不活性ガスライン
233 ノズル
241a 第1のマスフローコントローラ
241b 第2のマスフローコントローラ
243a 第1のバルブ
243d 第4のバルブ
246 真空ポンプ
248b ガス供給孔
250 第3のバルブ
251 ヒータベース
252 第2のバルブ
253 バルブ
254 バルブ
260 TMA容器
267 ボート回転機構
300 ヒータ
Claims (4)
- 複数の基板を収容する処理室と、前記複数の基板を加熱する加熱部材とを有し、互いに反応し合う少なくとも2つのガスを交互に前記処理室内に供給して前記複数の基板の表面に所望の膜を生成する基板処理装置であって、
前記2つのガスが互いに独立してそれぞれ流れる2つの供給管と、
前記処理室内にガスを供給する単一のガス供給部材であって、前記2つのガスのうちの少なくとも1つのガスの分解温度以上の領域にその一部が延在している前記単一のガス供給部材と、を備え、
前記2つの供給管を、前記少なくとも1つのガスの分解温度未満の場所で、前記ガス供給部材に連結させて、前記2つのガスを前記ガス供給部材を介して前記処理室内にそれぞれ供給することを特徴とする基板処理装置。 - 前記加熱部材は、前記処理室の外側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記2つの供給管と前記ガス供給部材との連結個所は、前記処理室内であることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記ガス供給部材の内壁に、前記少なくとも2つのガスの反応により生成される膜が付着することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006352686A JP4415005B2 (ja) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | 基板処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006352686A JP4415005B2 (ja) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | 基板処理装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003293953A Division JP3913723B2 (ja) | 2003-08-15 | 2003-08-15 | 基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007103966A true JP2007103966A (ja) | 2007-04-19 |
JP4415005B2 JP4415005B2 (ja) | 2010-02-17 |
Family
ID=38030522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006352686A Expired - Lifetime JP4415005B2 (ja) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | 基板処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4415005B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120079985A1 (en) * | 2008-06-20 | 2012-04-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method for processing substrate and substrate processing apparatus |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01296613A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Nec Corp | 3−v族化合物半導体の気相成長方法 |
JPH02267197A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-31 | Nec Corp | 炭化硅素の成長方法 |
JPH05226257A (ja) * | 1992-02-12 | 1993-09-03 | Sharp Corp | 気相の成長方法及び光励起気相成長装置 |
JP2004124193A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
JP2004288899A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法および基板処理装置 |
JP2004343133A (ja) * | 2004-06-21 | 2004-12-02 | Hoya Corp | 炭化珪素製造方法、炭化珪素及び半導体装置 |
-
2006
- 2006-12-27 JP JP2006352686A patent/JP4415005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01296613A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Nec Corp | 3−v族化合物半導体の気相成長方法 |
JPH02267197A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-31 | Nec Corp | 炭化硅素の成長方法 |
JPH05226257A (ja) * | 1992-02-12 | 1993-09-03 | Sharp Corp | 気相の成長方法及び光励起気相成長装置 |
JP2004124193A (ja) * | 2002-10-03 | 2004-04-22 | Tokyo Electron Ltd | 処理装置 |
JP2004288899A (ja) * | 2003-03-24 | 2004-10-14 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法および基板処理装置 |
JP2004343133A (ja) * | 2004-06-21 | 2004-12-02 | Hoya Corp | 炭化珪素製造方法、炭化珪素及び半導体装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120079985A1 (en) * | 2008-06-20 | 2012-04-05 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method for processing substrate and substrate processing apparatus |
US9768012B2 (en) | 2008-06-20 | 2017-09-19 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Method for processing substrate and substrate processing apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4415005B2 (ja) | 2010-02-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3913723B2 (ja) | 基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法 | |
KR101521466B1 (ko) | 가스 공급 장치, 열처리 장치, 가스 공급 방법 및 열처리 방법 | |
JP7024087B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム及び基板処理方法 | |
JP2011168881A (ja) | 半導体装置の製造方法及び基板処理装置 | |
KR101015985B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
JP2009295729A (ja) | 基板処理装置 | |
JP4836761B2 (ja) | 半導体デバイスの製造方法 | |
JP2006286716A (ja) | 半導体デバイスの製造方法 | |
JP2006222265A (ja) | 基板処理装置 | |
US20100162952A1 (en) | Substrate processing apparatus | |
JP2006302946A (ja) | 基板処理システム | |
JPWO2020189205A1 (ja) | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびノズル | |
JP2009182286A (ja) | 基板処理方法 | |
JP4963817B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP4415005B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP2011187485A (ja) | 基板処理装置 | |
JP2005064538A (ja) | 基板処理装置及び半導体デバイスの製造方法 | |
JP2006066557A (ja) | 基板処理装置 | |
JP2012251212A (ja) | 半導体装置の製造方法および基板処理装置 | |
JP2009200298A (ja) | 基板処理装置 | |
JP4434807B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
JP2005197541A (ja) | 基板処理装置 | |
WO2023037452A1 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理方法、基板処理装置および記録媒体 | |
JP2009088565A (ja) | 基板処理装置 | |
JP2007194331A (ja) | 基板処理装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090901 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091001 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091027 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091120 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4415005 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131127 Year of fee payment: 4 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |