JP2012114340A - 基板処理装置および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】処理室201と、ガス供給口425、435を有するバッファ室423、433と、第1の処理ガスを前記処理室に供給する処理ガス供給系310と、第2の処理ガスをバッファ室423、433に供給可能な処理ガス供給系320、330と、高周波電源270と、プラズマ発生用電極471、472、481、482と、からなる処理炉202を使用して、表面に金属膜が形成された基板を、前記プラズマ発生用電極に高周波電力が印加されない状態で、前記第1の処理ガスおよび前記第2の処理ガスに順次曝して前記金属膜の上に第1の膜を形成した後、該第1の膜が形成された前記基板を、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより活性化された前記第2の処理ガスに交互に曝し、前記金属膜の上に第2の膜を形成する。
【選択図】図3
Description
基板を処理する処理室と、
前記処理室と区画され、前記処理室へ開口するガス供給口を有する1つ以上のバッファ室と、
第1の処理ガスを前記処理室に供給する第1の処理ガス供給系と、
第2の処理ガスを前記1つ以上のバッファ室に供給可能な第2の処理ガス供給系と、
高周波電力を出力する電源と、
前記電源により高周波電力が印加されることによって、前記バッファ室の内部で前記第2の処理ガスを活性化させるプラズマ発生用の電極と、
表面に金属膜が形成された基板を、前記電極に高周波電力が印加されない状態で、前記第1の処理ガスおよび、前記第2の処理ガスに曝して前記金属膜の上に第1の膜を形成した後、前記第1の膜が形成された基板を、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより活性化された前記第2の処理ガスに曝し、前記金属膜の上に第2の膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記電源および前記第2の処理ガス供給系を制御する制御手段と、
を備える基板処理装置が提供される。
基板を処理する処理室と、
前記処理室と区画され、前記処理室へ開口するガス供給口を有する1つ以上のバッファ室と、
第1の処理ガスを前記処理室に供給する第1の処理ガス供給系と、
第2の処理ガスを前記1つ以上のバッファ室に供給可能な第2の処理ガス供給系と、
高周波電力を出力する電源と、
前記電源により高周波電力が印加されることによって、前記バッファ室の内部で前記第2の処理ガスを活性化させるプラズマ発生用の電極と、
表面に金属膜が形成された基板を、前記第1の処理ガスに曝した後、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより活性化された前記第2の処理ガスに曝し、前記金属膜の上に膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記電源および前記第2の処理ガス供給系を制御する制御手段と、
を備える基板処理装置が提供される。
表面に金属膜が形成された基板を処理室に搬入する工程と、
互いに独立した複数の処理ガス供給系から、第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化されない状態の第2の処理ガスをそれぞれ前記処理室に供給して、前記基板を前処理する前処理工程と、
前記複数の処理ガス供給系から前記第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化された状態の前記第2の処理ガスをそれぞれ前記処理室に供給して、前記前処理された基板上に所定の膜を形成する成膜工程と、
前記所定の膜が形成された基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
基板を処理する処理室と、
前記処理室と区画され、前記処理室へ開口するガス供給口をそれぞれ有する複数のバッファ室と、
第1の処理ガスを前記処理室に供給する第1の処理ガス供給系と、
第2の処理ガスを前記複数のバッファ室にそれぞれ供給可能な第2の処理ガス供給系と、
高周波電力を出力する電源と、
前記電源により高周波電力が印加されることによって、前記複数のバッファ室の各々の内部で前記第2の処理ガスを活性化させるプラズマ発生用の電極と、
前記基板を加熱する加熱系と、
表面に金属膜が形成された基板を、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより前記複数のバッファ室の内部で活性化され、前記複数のバッファ室から前記処理室へ供給された前記第2の処理ガスに曝し、前記基板を前記第1の処理ガスの自己分解温度以下に加熱しつつ前記金属膜の上に膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記電源、前記第2の処理ガス供給系および前記加熱系を制御する制御手段と、
を備える基板処理装置が提供される。
次に図2、図3を参照して前述した基板処理装置101に使用される第1の実施の形態の処理炉202について説明する。
次に、前処理として、プラズマで活性化していないN2を供給し、その後、残留ガスを除去する。
ステップS204では、N2をキャリアガス供給管501、502、503から供給する。バルブ313を閉じ、バルブ513を開けて、N2をキャリアガス供給管510から供給する。N2の流量はマスフローコントローラ512で調整する。バルブ323を閉じ、バルブ523を開けて、N2をキャリアガス供給管520から供給する。N2の流量はマスフローコントローラ522で調整する。バルブ333を閉じ、バルブ533を開けて、N2をキャリアガス供給管530から供給する。N2の流量はマスフローコントローラ532で調整する。なお、棒状電極471および棒状電極472間、ならびに棒状電極481および棒状電極482間には、高周波電源270から高周波電力は印加しないので、プラズマで活性化されていない状態でN2は供給される。
ステップS213では、残留N2を処理室201内から除去する。キャリアガス供給管510のバルブ513を閉め、キャリアガス供給管520のバルブ523を閉め、キャリアガス供給管530のバルブ533を閉め、処理室201へのN2の供給を停止する。このとき排気管231のAPCバルブ243を全開として、真空ポンプ246により処理室201内を20Pa以下となるまで排気し、処理室201内に残留する残留N2を処理室201内から排除する。
ステップS231では、ガス供給系301のガス供給管310、ノズル410よりDCSを処理室201内に供給する。
ステップS233では、残留DCS等の残留ガスを処理室201内から除去する。ガス供給管310のバルブ313を閉めて処理室201へのDCSの供給を停止する。このとき排気管231のAPCバルブ243を全開として、真空ポンプ246により処理室201内を20Pa以下となるまで排気し、処理室201内に残留する残留DCS等の残留ガスを処理室201内から排除する。このときN2等の不活性ガスを、ガス供給管320、330から、処理室201内へ供給すると、さらに残留DCS等の残留ガスを排除する効果が高まる。残留ガス除去工程(ステップS233)は9秒である。
ステップS235では、NH3をガス供給系302のガス供給管320よりノズル420のガス供給孔421を介してバッファ室423内に供給し、NH3をガス供給系303のガス供給管330よりノズル430のガス供給孔431を介してバッファ室433内に供給する。このとき、棒状電極471および棒状電極472間に高周波電源270から整合器271を介して高周波電力を印加することで、バッファ室423内に供給されたNH3ガスはプラズマ励起され、活性種としてガス供給孔425から処理室201内に供給されつつガス排気管231から排気される。また、棒状電極481および棒状電極482間に高周波電源270から整合器271を介して高周波電力を印加することで、バッファ室433内に供給されたNH3ガスはプラズマ励起され、活性種としてガス供給孔435から処理室201内に供給されつつガス排気管231から排気される。
ステップS237では、未反応もしくは酸化に寄与した後の残留NH3等の残留ガスを処理室201内から除去する。ガス供給管320のバルブ323を閉めて処理室201へのNH3の供給を停止し、バルブ622を開けてベントライン620へNH3を流し、ガス供給管330のバルブ333を閉めて処理室201へのNH3の供給を停止し、バルブ632を開けてベントライン630へNH3を流す。このとき排気管231のAPCバルブ243を全開として、真空ポンプ246により処理室201内を20Pa以下となるまで排気し、処理室201内に残留する残留NH3等の残留ガスを処理室201内から排除する。このときN2等の不活性ガスを、NH3供給ラインであるガス供給管320、330から、処理室201内へ供給すると、さらに残留NH3等の残留ガスを排除する効果が高まる。残留ガス除去工程(ステップS237)は5秒である。
次に、図9、図10を参照して、第2の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態では、前処理として、プラズマで活性化していないN2を供給し(ステップS211)、その後、残留ガスを除去した(ステップS213)が、本実施の形態では、前処理として、DCSの供給(ステップS221)、残留ガス除去(ステップ223)、プラズマで励起していないNH3供給(ステップS225)および残留ガス除去(ステップ227)の各工程を少なくとも1サイクル行う点が第1の実施の形態と異なるが、他の点は同じである。使用する基板処理装置101も同じであり、シリコン窒化膜形成工程も同じである。
次に、図11を参照して、第3の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態では、前処理として、プラズマで活性化していないN2を供給し(ステップS211)、その後、残留ガスを除去した(ステップS213)が、本実施の形態では、前処理として、プラズマで活性化していないDCSを供給し(ステップS215)、その後、残留ガスを除去する(ステップS217)点が、第1の実施の形態と異なるが、他の点は同じである。使用する基板処理装置101も同じであり、シリコン窒化膜形成工程も同じである。
上記第1〜第3の実施の形態では、主に、棒状電極471、棒状電極472、電極保護管451、電極保護管452、バッファ室423およびガス供給孔425により構成される第1のプラズマ発生構造429と、主に、棒状電極481、棒状電極482、電極保護管461、電極保護管462、バッファ室433およびガス供給孔435により構成される第2のプラズマ発生構造439は、ウエハ200の中心(反応管203の中心)を通る線に対して線対称に設けられており、排気口230もこのウエハ200の中心(反応管203の中心)を通る線上に設けられており、ノズル410のガス供給孔411もこのウエハ200の中心(反応管203の中心)を通る線上に設けられており、第1のプラズマ発生構造429と第2のプラズマ発生構造439は排気口230近傍に設けられているが、本変形例では、第1のプラズマ発生構造429と第2のプラズマ発生構造439はウエハ200を挟んで対向する位置(180度反対側)に設けられ、ウエハ200の中心および反応管203の中心に対して点対称に設けられ、また、ノズル410は、排気口230と第2のプラズマ発生構造439との間に設けられている点が上記第1の実施の形態と異なるが、他の点は同じである。
上記第1の実施の形態では、ノズル410のガス供給孔411は、主に、棒状電極471、棒状電極472、電極保護管451、電極保護管452、バッファ室423およびガス供給孔425により構成される第1のプラズマ発生構造429と、主に、棒状電極481、棒状電極482、電極保護管461、電極保護管462、バッファ室433およびガス供給孔435により構成される第2のプラズマ発生構造439は、ウエハ200の中心(反応管203の中心)を通る線に対して線対称に設けられており、ノズル410のガス供給孔411もこのウエハ200の中心(反応管203の中心)を通る線上に設けられているが、本変形例では、第1のプラズマ発生構造429と、第2のプラズマ発生構造439は、ウエハ200の中心(反応管203の中心)を通る線に対して線対称に設けられているが、ノズル410のガス供給孔411はこのウエハ200の中心(反応管203の中心)を通る線上に設けられていない点が上記第1の実施の形態と異なるが、他の点は同じである。
本変形例では、上記図13に示す他の変形例に対して、主に、棒状電極481’、棒状電極482’、電極保護管461’、電極保護管462’、バッファ室433’およびガス供給孔435’により構成され、主に、棒状電極481、棒状電極482、電極保護管461、電極保護管462、バッファ室433およびガス供給孔435により構成される第2のプラズマ発生構造439と同じ構造の、第3のプラズマ発生構造439’を、追加し、この第3のプラズマ発生構造439’を、主に、棒状電極471、棒状電極472、電極保護管451、電極保護管452、バッファ室423およびガス供給孔425により構成される第1のプラズマ発生構造429と、ウエハ200の中心および反応管203の中心に対して点対称に設けている。
図15を参照すれば、第2の実施の形態では、棒状電極471、棒状電極472、電極保護管451、電極保護管452、バッファ室423およびガス供給孔425により構成されるプラズマ発生構造429と、棒状電極481、棒状電極482、電極保護管461、電極保護管462、バッファ室433およびガス供給孔435により構成されるプラズマ発生構造439とを備え、ガス供給系は、ガス供給管310を備えるガス供給系301、ガス供給管320を備えるガス供給系302およびガス供給管330を備えるガス供給系303を備えていたのに対して、本実施の形態では、プラズマ発生構造439を備えず、棒状電極471、棒状電極472、電極保護管451、電極保護管452、バッファ室423およびガス供給孔425により構成されるプラズマ発生構造429のみを備え、ガス供給系303を備えず、ガス供給管310を備えるガス供給系301、ガス供給管320を備えるガス供給系302のみを備えている点が第2の実施の形態と異なるが、他の点は同じである。
図15を参照すれば、第3の実施の形態では、棒状電極471、棒状電極472、電極保護管451、電極保護管452、バッファ室423およびガス供給孔425により構成されるプラズマ発生構造429と、棒状電極481、棒状電極482、電極保護管461、電極保護管462、バッファ室433およびガス供給孔435により構成されるプラズマ発生構造439とを備え、ガス供給系は、ガス供給管310を備えるガス供給系301、ガス供給管320を備えるガス供給系302およびガス供給管330を備えるガス供給系303を備えていたのに対して、本実施の形態では、プラズマ発生構造439を備えず、棒状電極471、棒状電極472、電極保護管451、電極保護管452、バッファ室423およびガス供給孔425により構成されるプラズマ発生構造429のみを備え、ガス供給系303を備えず、ガス供給管310を備えるガス供給系301、ガス供給管320を備えるガス供給系302のみを備えている点が第2の実施の形態と異なるが、他の点は同じである。
(第6の実施の形態)
図16、図17を参照して、本実施の形態を説明する。
上述の第1〜第3の実施の形態では、主に、棒状電極471、棒状電極472、電極保護管451、電極保護管452、バッファ室423およびガス供給孔425により構成される第1のプラズマ発生構造429と、主に、棒状電極481、棒状電極482、電極保護管461、電極保護管462、バッファ室433およびガス供給孔435により構成される第2のプラズマ発生構造439は、反応管203の内側に設けたが、本実施の形態では、プラズマ発生構造を反応管203の外側に突き出して設ける点が第1〜第3の実施の形態と異なるが、他の点は同様である。
図18を参照すれば、第6の実施の形態では、電極473、電極474、電極カバー475、電極カバー476、プラズマ形成室821および開口822により構成されるプラズマ発生構造820と、電極483、電極484、電極カバー485、電極カバー486、プラズマ形成室831および開口832により構成されるプラズマ発生構造830とを備え、ガス供給系は、ガス供給管310を備えるガス供給系301、ガス供給管320を備えるガス供給系302およびガス供給管330を備えるガス供給系303を備えていたのに対して、本実施の形態では、プラズマ発生構造820を備えず、電極483、電極484、電極カバー485、電極カバー486、プラズマ形成室831および開口832により構成されるプラズマ発生構造830のみを備え、ガス供給系303を備えず、ガス供給管310を備えるガス供給系301、ガス供給管320を備えるガス供給系302のみを備えている点が第6の実施の形態と異なるが、他の点は同じである。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の好ましい一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室と区画され、前記処理室へ開口するガス供給口を有する1つ以上のバッファ室と、
第1の処理ガスを前記処理室に供給する第1の処理ガス供給系と、
第2の処理ガスを前記1つ以上のバッファ室に供給可能な第2の処理ガス供給系と、
高周波電力を出力する電源と、
前記電源により高周波電力が印加されることによって、前記バッファ室の内部で前記第2の処理ガスを活性化させるプラズマ発生用の電極と、
表面に金属膜が形成された基板を、前記電極に高周波電力が印加されない状態で、前記第1の処理ガスおよび、前記第2の処理ガスに曝して前記金属膜の上に第1の膜を形成した後、前記第1の膜が形成された基板を、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより活性化された前記第2の処理ガスに曝し、前記金属膜の上に第2の膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記電源および前記第2の処理ガス供給系を制御する制御手段と、
を備える基板処理装置が提供される。
本発明の好ましい他の態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室と区画され、前記処理室へ開口するガス供給口を有する1つ以上のバッファ室と、
第1の処理ガスを前記処理室に供給する第1の処理ガス供給系と、
第2の処理ガスを前記1つ以上のバッファ室に供給可能な第2の処理ガス供給系と、
高周波電力を出力する電源と、
前記電源により高周波電力が印加されることによって、前記バッファ室の内部で前記第2の処理ガスを活性化させるプラズマ発生用の電極と、
表面に金属膜が形成された基板を、前記第1の処理ガスに曝した後、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより活性化された前記第2の処理ガスに曝し、前記金属膜の上に膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記電源および前記第2の処理ガス供給系を制御する制御手段と、
を備える基板処理装置が提供される。
付記1または2の基板処理装置であって、好ましくは、前記処理室を排気する排気系をさらに備え、
前記制御手段は、前記第1の処理ガスと前記活性化された第2の処理ガスを互いに混合しないよう前記処理室へ交互に供給して前記金属膜の上に前記膜を形成するよう、前記第1の処理ガス供給系、前記電源および前記第2の処理ガス供給系を制御する制御手段である。
付記1〜3のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記金属膜はGST膜である。
付記4の基板処理装置であって、好ましくは、前記第1の処理ガスはDCSであり、前記第2の処理ガスはNH3である、
付記1〜5のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記バッファ室を複数備える。
付記5の基板処理装置であって、好ましくは、前記基板を加熱する加熱系をさらに備え、
表面に金属膜が形成された基板を、DCSの自己分解温度以下に加熱して、前記第1の処理ガスに曝した後、DCSの自己分解温度以下に加熱して、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより活性化された前記第2の処理ガスに曝し、前記金属膜の上に膜を形成するよう、前記制御手段により前記第1の処理ガス供給系、前記電源、前記第2の処理ガス供給系および前記加熱系を制御する。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
表面に金属膜が形成された基板を処理室に搬入する工程と、
互いに独立した複数の処理ガス供給系から、第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化されない状態の第2の処理ガスをそれぞれ前記処理室に供給して、前記基板を前処理する前処理工程と、
前記複数の処理ガス供給系から前記第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化された状態の前記第2の処理ガスをそれぞれ前記処理室に供給して、前記前処理された基板上に所定の膜を形成する成膜工程と、
前記所定の膜が形成された基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
表面に金属膜が形成された基板を処理室に搬入する工程と、
互いに独立した複数の処理ガス供給系から、第1の処理ガスを前記処理室に供給して、前記基板を前処理する前処理工程と、
前記複数の処理ガス供給系から前記第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化された状態の前記第2の処理ガスをそれぞれ前記処理室に供給して、前記前処理された基板上に所定の膜を形成する成膜工程と、
前記所定の膜が形成された基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
付記8または9の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、前記成膜工程は、前記複数の処理ガス供給系から前記第1の処理ガスと前記活性化された第2の処理ガスを互いに混合しないよう前記処理室へ交互に供給して前記前処理された基板上に所定の膜を形成する成膜工程である。
付記8〜10のいずれかの半導体装置の製造方法であって、好ましくは、前記金属膜はGST膜である。
付記11の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、前記第1の処理ガスはDCSであり、前記第2の処理ガスはNH3である、
付記12の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、DCSの自己分解温度以下に加熱して、前記前処理工程および前記成膜工程を行う。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室と区画され、前記処理室へ開口するガス供給口をそれぞれ有する複数のバッファ室と、
第1の処理ガスを前記処理室に供給する第1の処理ガス供給系と、
第2の処理ガスを前記複数のバッファ室にそれぞれ供給可能な第2の処理ガス供給系と、
高周波電力を出力する電源と、
前記電源により高周波電力が印加されることによって、前記複数のバッファ室の各々の内部で前記第2の処理ガスを活性化させるプラズマ発生用の電極と、
前記基板を加熱する加熱系と、
表面に金属膜が形成された基板を、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより前記複数のバッファ室の内部で活性化され、前記複数のバッファ室から前記処理室へ供給された前記第2の処理ガスに曝し、前記基板を前記第1の処理ガスの自己分解温度以下に加熱しつつ前記金属膜の上に膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記電源、前記第2の処理ガス供給系および前記加熱系を制御する制御手段と、
を備える基板処理装置が提供される。
付記14の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御手段は、前記第1の処理ガスと前記活性化された第2の処理ガスを互いに混合しないよう前記処理室へ交互に供給して前記金属膜の上に前記膜を形成するよう、前記第1の処理ガス供給系、前記電源、前記第2の処理ガス供給系および前記加熱系を制御する制御手段である。
付記15の基板処理装置であって、好ましくは、前記処理室を排気する排気系をさらに備え、
前記制御手段は、前記第1の処理ガスと前記活性化された第2の処理ガスを互いに混合しないよう前記処理室へ交互に供給して前記金属膜の上に前記膜を形成するよう、前記第1の処理ガス供給系、前記電源、前記第2の処理ガス供給系、前記加熱系および前記排気系を制御する制御手段である。
付記13〜15のいずれかの基板処理装置であって、好ましくは、前記金属膜はGST膜である。
付記16の基板処理装置であって、好ましくは、前記第1の処理ガスはDCSであり、前記第2の処理ガスはNH3である、
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
表面に金属膜が形成された基板を処理室に搬入する工程と、
表面に金属膜が形成された基板を、第1の処理ガスおよび、複数のプラズマ発生構造で活性化され、前記複数のプラズマ発生構造から前記処理室へ供給された第2の処理ガスに曝し、前記基板を前記第1の処理ガスの自己分解温度以下に加熱しつつ前記金属膜の上に膜を形成する工程と、
前記膜が形成された基板を前記処理室から搬出する工程と、
を備える半導体装置の製造方法が提供される。
付記19の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、前記金属膜はGST膜である。
付記20の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、前記第1の処理ガスはDCSであり、前記第2の処理ガスはNH3である、
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、付記8〜13および19〜21のいずれの半導体装置の製造方法を用いて形成された半導体装置が提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
コンピュータを、互いに独立した複数の処理ガス供給系およびプラズマ励起手段を制御して、第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化されない状態の第2の処理ガスをそれぞれ処理室に供給して、基板を前処理し、その後、前記複数の処理ガス供給系から前記第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化された状態の前記第2の処理ガスをそれぞれ処理室に供給して、前記前処理された基板上に所定の膜を形成するように制御する、制御手段として機能させるプログラムが提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
コンピュータを、互いに独立した複数の処理ガス供給系およびプラズマ励起手段を制御して、第1の処理ガスを処理室に供給して、基板を前処理し、その後、前記複数の処理ガス供給系から前記第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化された状態の前記第2の処理ガスをそれぞれ処理室に供給して、前記前処理された基板上に所定の膜を形成するように制御する、制御手段として機能させるプログラムが提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
コンピュータを、互いに独立した複数の処理ガス供給系、基板を加熱する加熱系および複数のプラズマ発生構造を制御して、表面に金属膜が形成された基板を、第1の処理ガスおよび、複数のプラズマ発生構造で活性化され、前記複数のプラズマ発生構造から前記処理室へ供給された第2の処理ガスに曝し、前記基板を前記第1の処理ガスの自己分解温度以下に加熱しつつ前記金属膜の上に膜を形成するように制御する、制御手段として機能させるプログラムが提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、付記23〜25のいずれかのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、付記26の記録媒体を備える基板処理装置が提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
投入する高周波電力の単位面積当たりの投入電力密度を減少させることで、350℃以下の温度で、アモルファスシリコン窒化膜を金属膜上に密着性良く形成する基板処理装置が提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
高周波電力を印加するバッファ室を2つ以上配置した処理室にて、
投入する高周波電力を前記2つ以上のバッファ室へ分散供給することにより、
350℃以下の温度でアモルファスシリコン窒化膜を金属膜上に密着性良く形成する基板処理装置が提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
350℃以下の温度で、金属膜上へ、
DCS照射と高周波電力の印加のないNH3照射とを少なくとも1回以上繰り返して実施し、
その後、DCS照射と高周波電力の印加のあるNH3照射とを少なくとも1回以上繰り返して実施することで、アモルファスシリコン窒化膜を金属膜上に密着性良く形成する基板処理装置が提供される。
本発明の好ましいさらに他の態様によれば、
350℃以下の温度で、金属膜上へ、DCS照射を実施し、
その後、DCS照射と高周波電力の印加のあるNH3照射とを繰り返して実施することで、アモルファスシリコン窒化膜を金属膜上に密着性良く形成する基板処理装置が提供される。
105 カセット棚
107 予備カセット棚
110 カセット
111 筐体
114 カセットステージ
115 ボートエレベータ
118 カセット搬送装置
118a カセットエレベータ
118b カセット搬送機構
123 移載棚
125 ウエハ移載機構
125a ウエハ移載装置
125b ウエハ移載装置エレベータ
125c ツイーザ
128 アーム
134a クリーンユニット
134b クリーンユニット
147 炉口シャッタ
200 ウエハ
201 処理室
202 処理炉
203 反応管
207 ヒータ
210 底板
211 天板
212 支柱
217 ボート
218 ボート支持台
219 シールキャップ
220 Oリング
230 排気口
231 排気管
232 排気管
243 APCバルブ
245 圧力センサ
246 真空ポンプ
250 加熱用電源
263 温度センサ
265 回転軸
267 ボート回転機構
270 高周波電源
271 整合器
272 アース
280 コントローラ
281 CPU
282 ROM
283 RAM
284 HDD
285、293、296 I/F部
286 バス
287 ディスプレイドライバ
288 ディスプレイ
289 操作入力検出部
290 操作入力部
291 温度制御部
292 ヒータ制御部
294 圧力制御部
295 APCバルブ制御部
297 電磁バルブ
298 電磁バルブ群
299 バルブ制御部
301、302、303 ガス供給系
310、320、330、330’ ガス供給管
312、322、332、512、522、532 マスフローコントローラ
313、314、323、333、513、523、533、612、622、632 バルブ
315 ガス溜り
410、420、430、430’、426、436 ノズル
411、421、431、431’、427、437 ガス供給孔
423、433、433’ バッファ室
424、434、434’ バッファ室壁
425、435、435’ ガス供給孔
428、438 プラズマ形成壁
429、439、439’ プラズマ発生構造
428a、428b、438a、438b 側壁
451、452、461、462、461’、462’ 電極保護管
471、472、481、482、481’、482’ 棒状電極
473、474、483、484 電極
475、476、485、486 電極カバー
501、502、503 キャリアガス供給系(不活性ガス供給系)
510、520、530 キャリアガス供給管
610、620、630 ベントライン
820、830 プラズマ発生構造
821、831 プラズマ形成室
822、832 開口
Claims (5)
- 基板を処理する処理室と、
前記処理室と区画され、前記処理室へ開口するガス供給口を有する1つ以上のバッファ室と、
第1の処理ガスを前記処理室に供給する第1の処理ガス供給系と、
第2の処理ガスを前記1つ以上のバッファ室に供給可能な第2の処理ガス供給系と、
高周波電力を出力する電源と、
前記電源により高周波電力が印加されることによって、前記バッファ室の内部で前記第2の処理ガスを活性化させるプラズマ発生用の電極と、
表面に金属膜が形成された基板を、前記電極に高周波電力が印加されない状態で、前記第1の処理ガスおよび、前記第2の処理ガスに曝して前記金属膜の上に第1の膜を形成した後、前記第1の膜が形成された基板を、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより活性化された前記第2の処理ガスに曝し、前記金属膜の上に第2の膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記電源および前記第2の処理ガス供給系を制御する制御手段と、
を備える基板処理装置。 - 基板を処理する処理室と、
前記処理室と区画され、前記処理室へ開口するガス供給口を有する1つ以上のバッファ室と、
第1の処理ガスを前記処理室に供給する第1の処理ガス供給系と、
第2の処理ガスを前記1つ以上のバッファ室に供給可能な第2の処理ガス供給系と、
高周波電力を出力する電源と、
前記電源により高周波電力が印加されることによって、前記バッファ室の内部で前記第2の処理ガスを活性化させるプラズマ発生用の電極と、
表面に金属膜が形成された基板を、前記第1の処理ガスに曝した後、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより活性化された前記第2の処理ガスに曝し、前記金属膜の上に膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記電源および前記第2の処理ガス供給系を制御する制御手段と、
を備える基板処理装置。 - 表面に金属膜が形成された基板を処理室に搬入する工程と、
互いに独立した複数の処理ガス供給系から、第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化されない状態の第2の処理ガスをそれぞれ前記処理室に供給して、前記基板を前処理する前処理工程と、
前記複数の処理ガス供給系から前記第1の処理ガスおよびプラズマ励起により活性化された状態の前記第2の処理ガスをそれぞれ前記処理室に供給して、前記前処理された基板上に所定の膜を形成する成膜工程と、
前記所定の膜が形成された基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 基板を処理する処理室と、
前記処理室と区画され、前記処理室へ開口するガス供給口をそれぞれ有する複数のバッファ室と、
第1の処理ガスを前記処理室に供給する第1の処理ガス供給系と、
第2の処理ガスを前記複数のバッファ室にそれぞれ供給可能な第2の処理ガス供給系と、
高周波電力を出力する電源と、
前記電源により高周波電力が印加されることによって、前記複数のバッファ室の各々の内部で前記第2の処理ガスを活性化させるプラズマ発生用の電極と、
前記基板を加熱する加熱系と、
表面に金属膜が形成された基板を、前記第1の処理ガスおよび、前記電極に高周波電力が印加されることにより前記複数のバッファ室の内部で活性化され、前記複数のバッファ室から前記処理室へ供給された前記第2の処理ガスに曝し、前記基板を前記第1の処理ガスの自己分解温度以下に加熱しつつ前記金属膜の上に膜を形成するよう前記第1の処理ガス供給系、前記電源、前記第2の処理ガス供給系および前記加熱系を制御する制御手段と、
を備える基板処理装置。 - 前記制御手段は、前記第1の処理ガスと前記活性化された第2の処理ガスを互いに混合しないよう前記処理室へ交互に供給して前記金属膜の上に前記膜を形成するよう、前記第1の処理ガス供給系、前記電源、前記第2の処理ガス供給系および前記加熱系を制御する制御手段である請求項4記載の基板処理装置。
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