JP2011074413A - 成膜装置および成膜方法、ならびに基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】CVD成膜する際に膜中の不純物除去のような膜の改質処理を過剰な設備負担なく有効に行うことができる成膜装置および成膜方法を提供すること。
【解決手段】成膜装置は、チャンバと、ウエハを支持するサセプタと、処理ガス供給機構と、ウエハ加熱するヒーターと、チャンバとは別個に設けられた、チャンバ内に水素ラジカルを供給する水素ラジカル供給機構40とを具備する。水素ラジカル供給機構40は、水素ラジカルを生成する容器51と、容器51内に水素ガスを供給する水素ガス供給機構42と、容器51内に設けられた触媒ワイヤ53と、触媒ワイヤ53を加熱する可変直流電源56と、容器51内で加熱された触媒ワイヤ53に水素ガスが接触して生成した水素ラジカルをチャンバ1に導入する水素ラジカル導入配管43とを有する。
【選択図】 図2
【解決手段】成膜装置は、チャンバと、ウエハを支持するサセプタと、処理ガス供給機構と、ウエハ加熱するヒーターと、チャンバとは別個に設けられた、チャンバ内に水素ラジカルを供給する水素ラジカル供給機構40とを具備する。水素ラジカル供給機構40は、水素ラジカルを生成する容器51と、容器51内に水素ガスを供給する水素ガス供給機構42と、容器51内に設けられた触媒ワイヤ53と、触媒ワイヤ53を加熱する可変直流電源56と、容器51内で加熱された触媒ワイヤ53に水素ガスが接触して生成した水素ラジカルをチャンバ1に導入する水素ラジカル導入配管43とを有する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、成膜装置および成膜方法、ならびに基板処理装置に関する。
半導体デバイスの製造においては、バリア膜や電極等の材料として例えばTiN膜が用いられており、その成膜手法として、微細な回路パターンでも良好なステップカバレッジが得られるCVD(Chemical Vapor Deposition)が多用されている。CVDによりTiN膜を成膜する際には、基板(半導体ウエハ)を加熱しながら成膜ガスとしてTiCl4ガスとNH3ガスを供給する熱CVDが用いられている(例えば特許文献1)。
TiCl4ガスとNH3ガスを用いたTiN膜の成膜においては、従来、成膜温度を600℃程度にして行われてきたが、近時、各種デバイスのさらなる微細化および異種デバイスの混載化により、低温成膜が指向されており、TiCl4ガスとNH3ガスとをパージを挟んで交互的に繰り返して、450℃程度まで低温化して成膜する技術が提案されており(例えば特許文献2)、さらなる低温化も試みられている。
しかしながら、TiCl4ガスのようなClを含んだ成膜原料を用いたCVD成膜においては、膜中にClが残留しやすく、特に、成膜温度が低い場合には、膜中のCl濃度が高くなり、比抵抗が大きくなる等、膜質が低下してしまう。
Cl等の不純物を除去する技術としては、例えば水素プラズマ処理が知られている(特許文献3参照)。
しかしながら、TiN膜の成膜は通常熱CVDで行われるため、水素をプラズマ化するためには大がかりなプラズマ生成機構を付加することが必要となる。また、成膜等の処理と水素処理とを同一のチャンバで行う場合には処理が煩雑となり、別チャンバで行う場合には設備の増加につながる。
このような問題は、水素プラズマ処理による不純物除去に限らず、励起されたガスによる膜改質等の他の処理を行う場合にも同様に存在する。
本発明は、CVD成膜する際に膜中の不純物除去のような膜の改質処理を過剰な設備負担なく有効に行うことができる成膜装置および成膜方法を提供しようとするものである。
また、本発明は、簡便な設備で基板に対して励起ガスによる処理を行うことができる基板処理装置を提供しようとするものである。
また、本発明は、簡便な設備で基板に対して励起ガスによる処理を行うことができる基板処理装置を提供しようとするものである。
上記課題を解決するため、本発明の第1の観点は、被処理基板を収容する処理容器と、処理容器内で被処理基板を支持する基板支持部材と、前記処理容器内に前記被処理基板上に所定の膜を成膜するための処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、前記被処理基板を加熱する加熱手段と、前記処理容器とは別個に設けられた、前記処理容器内にラジカルを供給するラジカル供給機構とを具備し、前記ラジカル供給機構は、ラジカルを生成する容器と、前記容器内にガスを供給するガス供給機構と、前記容器内に設けられ、前記ガスを励起するための触媒と、前記触媒を加熱する加熱手段と、前記容器内で加熱された触媒に前記ガスが接触して生成したラジカルを前記処理容器に導入するラジカル導入配管とを有し、前記処理容器内に前記処理ガス供給機構から処理ガスを導入して前記被処理基板上に薄膜を成膜し、前記容器内で生成された前記ラジカルを前記処理容器に供給することにより、被処理基板に成膜された前記薄膜を改質することを特徴とする成膜装置を提供する。
本発明の第2の観点は、処理容器内に被処理基板を搬入する工程と、前記処理容器内に前記被処理基板上に所定の膜を成膜するための処理ガスを供給して、被処理基板上に薄膜を成膜する工程と、前記処理容器外に設けられた容器内の加熱された触媒にガスを接触させてラジカルを生成する工程と、前記容器内で生成されたラジカルを前記処理容器内に導き、前記薄膜を改質する工程とを有することを特徴とする成膜方法を提供する。
本発明の第3の観点は、被処理基板を収容する処理容器と、前記処理容器内で被処理基板に所定の処理を施す処理手段と、前記処理容器とは別個に設けられた、前記処理容器内にラジカルを供給するラジカル供給機構とを具備し、前記ラジカル供給機構は、ラジカルを生成する容器と、前記容器内にガスを供給するガス供給機構と、前記容器内に設けられ、前記ガスを励起するための触媒と、前記触媒を加熱する加熱手段と、前記容器内で加熱された触媒に前記ガスが接触して生成したラジカルを前記処理容器に導入するラジカル導入配管とを有し、前記容器内で生成されたラジカルを前記処理容器内に供給することにより前記被処理基板にラジカル処理が施されることを特徴とする基板処理装置を提供する。
本発明の第4の観点では、コンピュータ上で動作し、成膜装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、上記第2の観点の成膜方法が行われるように、コンピュータに前記成膜装置を制御させることを特徴とする記憶媒体を提供する。
本発明によれば、処理容器に配管を介して触媒を有するのみの簡便な構成の容器を設け、加熱した触媒にガスを接触させて発生させたラジカルを、成膜処理を行う処理容器内に供給するようにしたので、過剰な設備負担なく処理容器内で成膜された薄膜を改質することができる。
また、処理容器に配管を介して触媒を有するのみの簡便な構成の容器を設け、加熱した触媒にガスを接触させて発生させたラジカルを処理容器内に導入するようにしたので、簡便な設備で基板に対して励起ガスであるラジカルによる処理を行うことができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図である。ここでは、TiN膜を成膜する場合を例にとって説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図である。ここでは、TiN膜を成膜する場合を例にとって説明する。
この成膜装置100は、略円筒状のチャンバ(処理容器)1を有している。チャンバ1の内部には、被処理基板である半導体ウエハ(以下単にウエハと記す)Wを水平に支持するための基板支持部材であるAlNで構成されたサセプタ2がその中央下部に設けられた円筒状の支持部材3により支持された状態で配置されている。サセプタ2の外縁部にはウエハWをガイドするためのガイドリング4が設けられている。また、サセプタ2にはモリブデン等の高融点金属で構成されたヒーター5が埋め込まれており、ヒーター電源6から給電されることにより被処理基板であるウエハWを所定の温度に加熱する。この場合の温度制御は、サセプタ2に埋設された熱電対(図示せず)により検出された温度に基づいて行われる。
サセプタ2には、ウエハWを支持して昇降させるための3本(2本のみ図示)のウエハ支持ピン7がサセプタ2の表面に対して突没可能に設けられ、これらウエハ支持ピン7は支持板8に支持されている。そして、ウエハ支持ピン7は、エアシリンダ等の駆動機構9により支持板8を介して昇降される。
チャンバ1の底壁1bの中央部には円形の穴10が形成されており、底壁1bにはこの穴10を覆うように下方に向けて突出する排気室11が設けられている。排気室11の側面には排気管12が接続されており、この排気管12には真空ポンプや圧力制御バルブ等を有する排気装置13が接続されている。そしてこの排気装置13を作動させることによりチャンバ1内を所定の真空度まで減圧することが可能となっている。
チャンバ1の側壁には、チャンバ1と隣接して設けられた図示しないウエハ搬送室との間でウエハWの搬入出を行うための搬入出口15と、この搬入出口15を開閉するゲートバルブ16とが設けられている。
チャンバ1の天壁1aの中央には、チャンバ1内にガスを導入するためのガス導入口17が設けられている。ガス導入口17には配管18が接続されており、配管18には、後述するように、チャンバ1内にガスを供給するガス供給機構20の複数のガス供給配管と、水素ラジカル供給機構40の配管が接続されている。
ガス供給機構20は、パージガスとして用いられるN2ガスを供給するN2ガス供給源21と、チャンバ1内をクリーニングするクリーニングガスであるClF3ガスを供給するClF3ガス供給源22と、Clを含有する成膜ガスであるTiCl4ガスを供給するTiCl4ガス供給源23と、窒化ガスであるNH3ガスを供給するNH3ガス供給源24とを有している。これらN2ガス供給源21、ClF3ガス供給源22、TiCl4ガス供給源23、NH3ガス供給源24からは、それぞれガス供給配管25、26、27、28が延び、いずれも配管18に接続されている。これらガス供給配管25、26、27、28には、流量制御器であるマスフローコントローラ29が設けられ、マスフローコントローラ29の前後にバルブ30、31が設けられている。そして、バルブの操作により、選択的にガスを供給することが可能となっている。
水素ラジカル供給機構40は、水素ラジカルを発生するリモートCAT41と、リモートCAT41に水素ガスを供給する水素ガス供給機構42と、リモートCAT41で発生した水素ラジカルを配管18に供給する水素ラジカル供給配管43とを有している。
水素ガス供給機構42は、水素ガス供給源45と、水素ガス供給源45からの水素ガスを水素ラジカル発生部41へ導く水素ガス供給配管46とを有している。水素ガス供給配管46には流量制御器であるマスフローコントローラ47が設けられ、マスフローコントローラ47の前後にバルブ48、49が設けられている。
リモートCAT41は、図2に示すように、内部空間を有する容器51を有しており、容器51の上部には、水素ガスを導入するための水素ガス導入口52が設けられており、その水素ガス導入口52に上記水素ガス供給配管46が接続されている。
容器51内には、導電性の高融点材料例えばタングステンからなる触媒ワイヤ53が設けられている。この触媒ワイヤ53は、容器51内の水素ガス導入口52の直下に、水素ガスが十分に接触するように張り巡らされている。この触媒ワイヤ53の両端はそれぞれ電極54a、54bに接続されており、これら電極54a、54bは上方に延びて容器51から延出されている。そして、これら電極54a、54bから給電線55が伸び、この給電線55には可変直流電源56が接続されて、触媒ワイヤ53に給電することが可能となっている。そして、この可変直流電源56から触媒ワイヤ53に給電されることにより、触媒ワイヤ53が例えば1400℃以上の高温に加熱されるようになっている。この高温に加熱された触媒ワイヤ53に水素ガスが接触することにより、水素ラジカルが生成するようになっている。なお、触媒ワイヤ53の材料はタングステンに限らず、高温に加熱可能な他の金属触媒、例えば、Pt、Ta、Mo等を用いることができる。また、水素ラジカルを発生させるためのガスとしては、水素ガスに限らず触媒媒ワイヤ53に接触した際に水素ラジカル(原子状水素)を生成可能な水素を含有するガスであればよく、例えばSiH4、CH4、NH3等を用いることもできる。
触媒ワイヤ53は、導入口52から容器51内に供給された水素ガスが効率良く接触可能なように設置されている。触媒ワイヤ53の設置態様は水素ガスが効率良く接触可能であれば特に限定されないが、容器51の断面全面に張り巡らされていることが好ましい。
容器51の側壁下部には水素ラジカル排出口57が設けられており、この水素ラジカル排出口57には上述の水素ラジカル供給配管43が接続されている。水素ラジカル供給配管43にはバルブ58が設けられている。そして、容器51内で高圧の水素ラジカルを生成した後、バルブ58を開くことにより、水素ラジカルがチャンバ1内に供給される。
成膜装置100は制御部60を有しており、この制御部60により各構成部、例えばヒーター電源6、排気装置13、マスフローコントローラ29、47、バルブ30、31、48、49、58、可変直流電源56等の制御を行うようになっている。この制御部60は、マイクロプロセッサ(コンピュータ)を備えたプロセスコントローラ61と、ユーザーインターフェース62と、記憶部63とを有している。プロセスコントローラ61には成膜装置100の各構成部が電気的に接続されて制御される構成となっている。ユーザーインターフェース62は、プロセスコントローラ61に接続されており、オペレータが成膜装置100の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作などを行うキーボードや、成膜装置100の各構成部の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなっている。記憶部63もプロセスコントローラ61に接続されており、この記憶部63には、成膜装置100で実行される各種処理をプロセスコントローラ61の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて成膜装置100の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわち処理レシピや、各種データベース等が格納されている。処理レシピは記憶部63の中の記憶媒体(図示せず)に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスク等の固定的に設けられているものであってもよいし、CDROM、DVD、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース62からの指示等にて所定の処理レシピを記憶部63から呼び出してプロセスコントローラ61に実行させることで、プロセスコントローラ61の制御下で、成膜装置100での所望の処理が行われる。
次に、以上のような成膜装置100において行われる成膜方法について説明する。
まず、チャンバ1内を排気装置13により真空引き状態とし、N2ガス供給源21からN2ガスをチャンバ1内に導入しつつ、ヒーター5によりチャンバ1内を200〜500℃に予備加熱し、温度が安定した時点で、TiCl4ガス供給源23からのTiCl4ガス、およびNH3ガス供給源24からのNH3ガスを交互に所定流量でチャンバ1内に導入し、チャンバ1内壁、排気室11内壁等にTiN膜をプリコートする。
まず、チャンバ1内を排気装置13により真空引き状態とし、N2ガス供給源21からN2ガスをチャンバ1内に導入しつつ、ヒーター5によりチャンバ1内を200〜500℃に予備加熱し、温度が安定した時点で、TiCl4ガス供給源23からのTiCl4ガス、およびNH3ガス供給源24からのNH3ガスを交互に所定流量でチャンバ1内に導入し、チャンバ1内壁、排気室11内壁等にTiN膜をプリコートする。
プリコート処理が終了後、NH3ガスおよびTiCl4ガスの供給を停止し、N2ガス供給源21からN2ガスをパージガスとしてチャンバ1内に供給してチャンバ1内のパージを行い、その後、必要に応じて、N2ガスおよびNH3ガスを流し、チャンバ1の内壁等にプリコートしたTiN薄膜の表面のナイトライド処理を行う。
その後、ゲートバルブ16を開いて、搬送装置により(図示せず)搬入出口15を介してウエハWをチャンバ1内へ搬入し、サセプタ2に載置する。そして、ヒーター5によりウエハWを200〜500℃に加熱し、チャンバ1内にN2ガス供給源21からN2ガスを供給してチャンバ1内の圧力を133〜1330Pa(1〜10Torr)としてウエハWの予備加熱を行う。ウエハの温度がほぼ安定した時点で、薄膜であるTiN膜の成膜を開始する。
ガス供給配管25〜28のバルブ30を開いた状態、バルブ31を閉じた状態、水素ラジカル供給配管43のバルブ58も閉じた状態としておき、図3のタイミングチャートに示すように、最初に、ガス供給配管27のバルブ31を開いてTiCl4ガス供給源23からTiCl4ガスを5〜100mL/min(sccm)の流量でチャンバ1内に供給し、TiCl4をウエハW上に吸着させるステップ1を0.01〜10sec行う。次いで、ガス供給配管27のバルブ31を閉じてTiCl4ガスの供給を停止し、ガス供給配管25のバルブ31を開いてN2ガス供給源21からパージガスとしてN2ガスを100〜10000mL/min(sccm)の流量でチャンバ1内に供給し、チャンバ1内をパージするステップ2を0.01〜20sec行う。次いで、ガス供給配管25のバルブ31を閉じてパージガスの供給を停止し、ガス供給配管24のバルブ31を開いてNH3ガス供給源からNH3ガスを100〜10000mL/min(sccm)の流量でチャンバ1内に供給し、吸着されたTiCl4とNH3の熱化学反応によりTiN膜とするステップ3を0.01〜10sec行う。次いで、ガス供給配管28のバルブ31を閉じてNH3ガスの供給を停止し、ガス供給配管25のバルブ31を開いてN2ガス供給源21からパージガスとしてN2ガスを100〜10000mL/min(sccm)の流量でチャンバ1内に供給し、チャンバ1内をパージするステップ4を0.01〜20sec行う。次いで、ガス供給配管25のバルブ31を閉じてパージガスの供給を停止し、水素ラジカル供給配管43のバルブ58を開いてリモートCAT41の容器51内で生成された水素ラジカル(H*)をチャンバ1内に供給するステップ5を0.01〜20sec行う。次いで、バルブ58を閉じて水素ラジカルの供給を停止し、ガス供給配管25のバルブ31を開いてN2ガス供給源21からパージガスとしてN2ガスを100〜10000mL/min(sccm)の流量でチャンバ1内に供給し、チャンバ1内をパージするステップ6を0.01〜20sec行う。
以上のステップ1〜6を1サイクルとして複数サイクル、例えば50〜200回程度繰り返すという、いわばALD法を用いてTiN膜の成膜がなされる。このときのガスの切替は、制御部60のプロセスコントローラ61からの指令によりバルブを切り替えることにより行われる。
このようなTiN膜の成膜を所定枚数のウエハWについて繰り返して行った後、ClF3ガス供給源22からクリーニングガスであるClF3ガスをチャンバ1内に供給し、チャンバ1内のクリーニングを行う。
上記ステップ5の水素ラジカル供給ステップは、容器51内の導電性の高融点材料例えばタングステンからなる触媒ワイヤ53を1400℃以上の高温に加熱しておき、水素ガス供給源45から50〜10000mL/min(sccm)の流量で水素ガスを容器51に供給し、水素ガスを高温の触媒ワイヤ53に接触させることにより水素ラジカル(H*)を生成させる。そして、水素ガスの供給を制御することにより容器51内の圧力を例えば93100〜13300Pa(700〜1000Torr)と高圧にすることが好ましい。これにより、バルブ58を開いた瞬間に、十分な量の水素ラジカルをチャンバ1内に供給することができる。このようにリモートCAT41はチャンバ1とは分離独立した容器51をもっているので、その内部の圧力を自由に設定することができる。またALD法に基づく成膜を行なうため、水素ラジカルの供給はシャワーヘッドを用いて均一性よく分散させる必要もない。
このように、TiCl4ガスとNH3ガスとの反応で薄いTiN膜を形成した後、水素ラジカルにより膜中のClを除去するといった操作を繰り返して、所定の厚さのTiN膜を成膜するので、水素ラジカルの作用により、膜中不純物であるClを極めて効果的に除去することができる。
また、チャンバ1に配管43およびバルブ58を介して触媒ワイヤ53を有するのみの簡便な構成のリモートCAT41を設け、加熱した触媒ワイヤ53に水素ガスを接触させて発生させた水素ラジカルをチャンバ1内に供給するようにしたので、過剰な設備負担なく膜中の不純物であるClを除去することができる。
類似の技術としてリモートプラズマが存在するが、リモートプラズマにより水素プラズマ(ラジカル)を生成する場合には、プラズマを生成するための高周波電源や整合器等が必要となり設備負担が大きいとともに、リモートプラズマの場合にはプラズマを形成するために容器内の圧力を高くできないため、Cl等の膜中不純物を除去するに十分な水素プラズマ(ラジカル)をチャンバ1内に導入することが困難となるおそれがある。
なお、水素ラジカルの供給は、TiCl4ガスとNH3ガスとの反応で薄いTiN膜を形成した後、必ずしも毎回行う必要はなく、数回に1回行ってもよいし、所定の膜厚のTiN膜が成膜し終わった後に1回だけ行ってもよい。
また、上記例ではTiCl4ガスとNH3ガスと水素ラジカルを交互に供給したが、これらを同時にチャンバ1内に供給する通常のCVDにより成膜を行ってもよい。このように通常のCVDにより成膜を行う場合には、ガスが均一に被処理基板であるウエハWに供給される必要があるので、図4に示すシャワーヘッドを有する成膜装置を用いることが好ましい。すなわち、図4の成膜装置100′は、図1の成膜装置100のチャンバ1内の上部にサセプタ2に対向するようにシャワーヘッド80が設けられ、ガス導入口17から導入されたガスがシャワーヘッド80の内部空間81に至り、その底部に設けられた複数のガス吐出孔82を介してウエハWの全面にガスが供給されるようになっている。なお、図4においてシャワーヘッド以外の構成は図1の成膜装置100と全く同じであるため、図1と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。
図4の成膜装置によれば、シャワーヘッド80を用いてウエハWの全面にわたって均一にガスを供給することができるため、TiCl4ガス、NH3ガス、水素ラジカルを同時供給しても、均一なTiN膜を成膜することができる。もちろん、このようにシャワーヘッド80を設けた成膜装置100′を用いて上述のような交互供給により成膜を行ってもよい。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく種々変形可能である。例えば、上記実施の形態においては、TiN膜の成膜に本発明を適用した例について示したが、これに限らず、本発明は、不純物の除去が必要な他の膜の成膜に適用することができるし、また、成膜に限らず、水素ラジカルの供給が必要な基板処理の用途全般、例えば改質処理等に適用可能である。
また水素ラジカルに限らず、他の気体のラジカル、例えば窒素ラジカル、酸素ラジカル等を供給することも可能である。
また水素ラジカルに限らず、他の気体のラジカル、例えば窒素ラジカル、酸素ラジカル等を供給することも可能である。
また、被処理基板として半導体ウエハを用いた場合を説明したが、これに限らず、フラットパネルディスプレイ(FPD)基板等の他の基板であってもよい。
1;チャンバ
2;サセプタ
5;ヒーター
20;ガス供給機構
40;水素ラジカル供給機構
41;リモートCAT
42;水素ガス供給機構
43;水素ラジカル供給配管
51;容器
53;触媒ワイヤ
56;可変直流電源
58;バルブ
70;制御部
100、100′;成膜装置
W;半導体ウエハ(基板)
2;サセプタ
5;ヒーター
20;ガス供給機構
40;水素ラジカル供給機構
41;リモートCAT
42;水素ガス供給機構
43;水素ラジカル供給配管
51;容器
53;触媒ワイヤ
56;可変直流電源
58;バルブ
70;制御部
100、100′;成膜装置
W;半導体ウエハ(基板)
Claims (12)
- 被処理基板を収容する処理容器と、
処理容器内で被処理基板を支持する基板支持部材と、
前記処理容器内に前記被処理基板上に所定の膜を成膜するための処理ガスを供給する処理ガス供給機構と、
前記被処理基板を加熱する加熱手段と、
前記処理容器とは別個に設けられた、前記処理容器内にラジカルを供給するラジカル供給機構と
を具備し、
前記ラジカル供給機構は、ラジカルを生成する容器と、前記容器内にガスを供給するガス供給機構と、前記容器内に設けられ、前記ガスを励起するための触媒と、前記触媒を加熱する加熱手段と、前記容器内で加熱された触媒に前記ガスが接触して生成したラジカルを前記処理容器に導入するラジカル導入配管とを有し、
前記処理容器内に前記処理ガス供給機構から処理ガスを導入して前記被処理基板上に薄膜を成膜し、
前記容器内で生成された前記ラジカルを前記処理容器に供給することにより、被処理基板に成膜された前記薄膜を改質することを特徴とする成膜装置。 - 前記ラジカル供給機構の前記ガス供給機構は水素含有ガスを供給して水素ラジカルを生成し、前記水素ラジカルにより前記薄膜の不純物除去を行うことを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 前記処理ガス供給機構は、前記処理ガスとして不純物成分であるClを含むTiCl4ガスと窒化ガスであるNH3ガスとを供給し、前記被処理基板上にTiN膜を成膜し、前記ラジカル供給機構から前記処理容器内に水素ラジカルを供給することにより前記TiN膜からClが除去されることを特徴とする請求項2に記載の成膜装置。
- 前記処理ガス供給機構によるガスの供給を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記TiCl4ガスと、前記NH3ガスと、前記水素ラジカルが交互的に前記処理容器内に供給されるように前記処理ガス供給機構を制御することを特徴とする請求項3に記載の成膜装置。
- 前記処理ガス供給機構によるガスの供給を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記TiCl4ガスと、前記NH3ガスと、前記水素ラジカルが同時に前記処理容器内に供給されるように前記処理ガス供給機構を制御することを特徴とする請求項3に記載の成膜装置。
- 処理容器内に被処理基板を搬入する工程と、
前記処理容器内に前記被処理基板上に所定の膜を成膜するための処理ガスを供給して、被処理基板上に薄膜を成膜する工程と、
前記処理容器外に設けられた容器内の加熱された触媒にガスを接触させてラジカルを生成する工程と、
前記容器内で生成されたラジカルを前記処理容器内に導き、前記薄膜を改質する工程と
を有することを特徴とする成膜方法。 - 水素含有ガスを前記触媒に接触させて水素ラジカルを生成させ、水素ラジカルにより前記薄膜中の不純物成分を除去することを特徴とする請求項6に記載の成膜方法。
- 前記処理ガスとして不純物成分であるClを含むTiCl4ガスと窒化ガスであるNH3ガスとを供給し、前記被処理基板上にTiN膜を成膜し、前記処理容器内に水素ラジカルを供給することにより前記TiN膜からClが除去されることを特徴とする請求項7に記載の成膜方法。
- 前記TiCl4ガスと、前記NH3ガスと、前記水素ラジカルが交互的に前記処理容器内に供給されることを特徴とする請求項8に記載の成膜方法。
- 前記TiCl4ガスと、前記NH3ガスと、前記水素ラジカルが同時に前記処理容器内に供給されることを特徴とする請求項8に記載の成膜方法。
- 被処理基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板に所定の処理を施す処理手段と、
前記処理容器とは別個に設けられた、前記処理容器内にラジカルを供給するラジカル供給機構と
を具備し、
前記ラジカル供給機構は、ラジカルを生成する容器と、前記容器内にガスを供給するガス供給機構と、前記容器内に設けられ、前記ガスを励起するための触媒と、前記触媒を加熱する加熱手段と、前記容器内で加熱された触媒に前記ガスが接触して生成したラジカルを前記処理容器に導入するラジカル導入配管とを有し、
前記容器内で生成されたラジカルを前記処理容器内に供給することにより前記被処理基板にラジカル処理が施されることを特徴とする基板処理装置。 - コンピュータ上で動作し、成膜装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、請求項6から請求項10のいずれかの成膜方法が行われるように、コンピュータに前記成膜装置を制御させることを特徴とする記憶媒体。
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