JP2019176014A - Deposition method - Google Patents

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JP2019176014A JP2018062798A JP2018062798A JP2019176014A JP 2019176014 A JP2019176014 A JP 2019176014A JP 2018062798 A JP2018062798 A JP 2018062798A JP 2018062798 A JP2018062798 A JP 2018062798A JP 2019176014 A JP2019176014 A JP 2019176014A
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大輔 大場
Daisuke Oba
大輔 大場
佳紀 森貞
Yoshinori Morisada
佳紀 森貞
軍司 勲男
Isao Gunji
勲男 軍司
倫崇 会田
Michitaka Aida
倫崇 会田
一樹 傳寳
Kazuki Denpo
一樹 傳寳
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Abstract

To provide a technique capable of restraining ununiformity of a film to be deposited.SOLUTION: The shower head part 18 of a deposition device is sectioned into a central first gas chamber 19A, and a second gas chamber 19B provided to surround the first gas chamber 19A. A first gas port is connected with the first gas chamber 19A, and a second gas port is connected with the second gas chamber 19B. Deposition material gas (Center Gas) is ejected from the first gas chamber 19A to the central part of a semiconductor wafer W via the first gas port, and adjustment gas (Edge Gas) is ejected from the second gas chamber 19B to the peripheral part of the semiconductor wafer W via the second gas port, thus depositing on the semiconductor wafer W. With such an arrangement, ununiformity of film thickness or film quality of a film, deposited on the edge part and belly edge part, can be restrained.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、成膜方法に関するものである。   The present disclosure relates to a film forming method.

物質の薄膜を形成する技術として、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)が知られている。例えは、半導体集積回路の製造では、半導体ウエハ等の基板に対して、成膜装置により、成膜が行われる。成膜装置は、所定の真空度とした処理容器内に基板を配置し、基板の上部から成膜原料ガスを供給してプラズマを生成し、基板に成膜を行う。   Plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) is known as a technique for forming a thin film of a substance. For example, in the manufacture of a semiconductor integrated circuit, a film is formed on a substrate such as a semiconductor wafer by a film forming apparatus. The film formation apparatus arranges a substrate in a processing container having a predetermined degree of vacuum, generates a plasma by supplying a film formation source gas from above the substrate, and forms a film on the substrate.

特開2010−59522号公報JP 2010-59522 A

本開示は、成膜される膜の不均一を抑制できる技術を提供する。   The present disclosure provides a technique capable of suppressing nonuniformity of a film to be formed.

本開示の一態様による成膜方法は、基板上にプラズマを用いて成膜する成膜方法であって、基板の中央部に第1のガス供給部から成膜原料ガスを供給すると共に、基板の周辺部に第2のガス供給部から調整ガスを供給して前記基板に成膜を行う工程、を有することを特徴とする。   A film forming method according to one embodiment of the present disclosure is a film forming method for forming a film on a substrate using plasma, and the film forming source gas is supplied from the first gas supply unit to the center of the substrate, and the substrate And a step of forming a film on the substrate by supplying an adjustment gas from a second gas supply unit to the periphery of the substrate.

本開示によれば、成膜される膜の不均一を抑制できる。   According to the present disclosure, nonuniformity of a film to be formed can be suppressed.

図1は、第1実施形態に係る成膜装置の概略構成の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of a film forming apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係るシャワーヘッド部のガス噴射面側の一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating an example of the gas ejection surface side of the shower head unit according to the first embodiment. 図3は、従来の半導体ウエハに成膜された膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an example of a change in film thickness of a film formed on a conventional semiconductor wafer. 図4は、第1実施形態に係るシャワーヘッド部と載置台の構成の一例を概略的に示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of the shower head unit and the mounting table according to the first embodiment. 図5Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 5A is a graph showing an example of a change in the thickness of the formed SiO film. 図5Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 5B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. 図6Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 6A is a graph showing an example of a change in film thickness of the formed SiO film. 図6Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 6B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. 図7Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 7A is a graph showing an example of a change in the thickness of the formed SiO film. 図7Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 7B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. 図8Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 8A is a graph showing an example of a change in film thickness of the formed SiO film. 図8Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 8B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. 図9Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 9A is a graph showing an example of a change in film thickness of a formed SiO film. 図9Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 9B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. 図10は、SiO膜を成膜する際に周辺部に供給するガスによる膜厚および膜質の変化特性の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a change characteristic of the film thickness and the film quality by the gas supplied to the peripheral portion when forming the SiO film. 図11Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 11A is a graph showing an example of a change in film thickness of a formed SiN film. 図11Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 11B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. 図12Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 12A is a graph showing an example of a change in film thickness of the formed SiN film. 図12Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 12B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. 図13Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 13A is a graph showing an example of a change in film thickness of a formed SiN film. 図13Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 13B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. 図14Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 14A is a graph showing an example of a change in film thickness of a formed SiN film. 図14Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 14B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. 図15Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。FIG. 15A is a graph illustrating an example of a change in film thickness of a formed SiN film. 図15Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。FIG. 15B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. 図16は、SiN膜を成膜する際に周辺部に供給するガスによる膜厚および膜質の変化特性の一例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing an example of a change characteristic of the film thickness and film quality by the gas supplied to the peripheral portion when forming the SiN film. 図17は、成膜方法の流れの一例を示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of the flow of the film forming method. 図18は、第2実施形態に係る載置台の構成の一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the configuration of the mounting table according to the second embodiment.

以下、図面を参照して本願の開示する成膜方法の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示する成膜方法が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。   Hereinafter, embodiments of a film forming method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the disclosed film formation method is not limited by the present embodiment. In addition, the embodiments can be appropriately combined within a range that does not contradict processing contents.

ところで、半導体ウエハ等の基板は、中央部分とエッジ部分で電気的な特性が異なる。このため、成膜装置では、基板の上部から成膜原料ガスを供給してプラズマを生成し、基板に成膜を行った場合、中央部分とエッジ部分とで膜厚などが不均一となる場合がある。特に、エッジ部分のうち、基板の最外殻となる、所謂、ベリーエッジ(Very Edge)部分は、膜厚などに大きな不均一が発生しやすい。   By the way, a substrate such as a semiconductor wafer has different electrical characteristics between the central portion and the edge portion. For this reason, in the film forming apparatus, when film forming raw material gas is supplied from the upper part of the substrate to generate plasma and the film is formed on the substrate, the film thickness and the like are not uniform between the central part and the edge part. There is. In particular, a so-called Very Edge portion that is the outermost shell of the substrate among the edge portions is likely to have a large non-uniformity in film thickness.

そこで、成膜される膜の不均一を抑制することが期待されている。   Therefore, it is expected to suppress nonuniformity of the film to be formed.

(第1実施形態)
[成膜装置の構成]
第1実施形態に係る成膜装置12の構成について説明する。図1は、第1実施形態に係る成膜装置の概略構成の一例を示す断面図である。成膜装置12は、例えば、アルミニウム、或いは、アルミニウム合金により円筒体状に成形された処理容器14を有している。処理容器14は、接地されている。また、処理容器14の側壁や天井壁には、冷却するための冷媒を流す冷却ジャケット110が設けられている。
(First embodiment)
[Configuration of deposition system]
The configuration of the film forming apparatus 12 according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic configuration of a film forming apparatus according to the first embodiment. The film forming apparatus 12 includes a processing container 14 formed into a cylindrical shape from, for example, aluminum or an aluminum alloy. The processing container 14 is grounded. In addition, a cooling jacket 110 is provided on the side wall and the ceiling wall of the processing container 14 to flow a coolant for cooling.

処理容器14は、内部の天井部にシャワーヘッド部18が設けられ、シャワーヘッド部18から必要な各種のガスを処理容器14内の処理空間Sへ導入が可能とされている。   The processing container 14 is provided with a shower head unit 18 on an internal ceiling, and various necessary gases can be introduced from the shower head unit 18 into the processing space S in the processing container 14.

シャワーヘッド部18は、例えば、ニッケルやハステロイ(商品名)、アルミニウム、或いはこれらの材料の組み合わせた材料など、導電体により全体が構成されており、平行平板電極の上部電極を兼ねている。シャワーヘッド部18の外周側や上方側は、例えば、石英やアルミナ(Al)等の絶縁物よりなる充填部材20により全体が覆われている。シャワーヘッド部18は、充填部材20を介して処理容器14側に絶縁状態で取り付け固定されている。 The shower head portion 18 is entirely composed of a conductor such as nickel, hastelloy (trade name), aluminum, or a combination of these materials, and also serves as an upper electrode of a parallel plate electrode. The outer peripheral side and the upper side of the shower head 18 are entirely covered with a filling member 20 made of an insulating material such as quartz or alumina (Al 2 O 3 ). The shower head unit 18 is attached and fixed to the processing container 14 side through the filling member 20 in an insulated state.

シャワーヘッド部18は、内部が複数のガス室に区画されており、それぞれのガス室から処理空間Sへ個別にガスの導入が可能とされている。例えば、シャワーヘッド部18は、中央部分の第1ガス室19Aと、第1ガス室19Aの周囲を囲むように設けられた第2ガス室19Bとに区画されている。シャワーヘッド部18は、下面のガス噴射面18Aに多数のガス噴出口16を形成されている。シャワーヘッド部18の中央部分のガス噴出口16は、第1ガス室19Aへと貫通しており、第1ガス室19A内のガスを噴出する。シャワーヘッド部18の周辺部分のガス噴出口16は、第2ガス室19Bへと貫通しており、第2ガス室19B内のガスを噴出する。   The shower head portion 18 is partitioned into a plurality of gas chambers, and gas can be individually introduced into the processing space S from each gas chamber. For example, the shower head portion 18 is partitioned into a first gas chamber 19A at the center and a second gas chamber 19B provided so as to surround the first gas chamber 19A. The shower head unit 18 has a large number of gas ejection ports 16 formed on a gas ejection surface 18A on the lower surface. The gas outlet 16 in the central portion of the shower head portion 18 penetrates to the first gas chamber 19A and ejects the gas in the first gas chamber 19A. The gas outlet 16 in the peripheral portion of the shower head 18 penetrates to the second gas chamber 19B, and jets the gas in the second gas chamber 19B.

図2は、第1実施形態に係るシャワーヘッド部のガス噴射面側の一例を示す平面図である。シャワーヘッド部18のガス噴射面18Aは、半導体ウエハWの形状に対応して、円盤状に形成されている。図2には、ガス噴射面18Aの第1ガス室19Aが設けられた領域の範囲21Aと、第2ガス室19Bが設けられた領域の範囲21Bとが示されている。範囲21Aは、半導体ウエハWと同等のサイズとされている。範囲21Bは、範囲21Aを囲むように設けられている。範囲21Aに設けられたガス噴出口16Aは、第1ガス室19Aへと貫通しており、第1ガス室19A内のガスを噴出する。範囲21Bに設けられたガス噴出口16Bは、第2ガス室19Bへと貫通しており、第2ガス室19B内のガスを噴出する。   FIG. 2 is a plan view illustrating an example of the gas ejection surface side of the shower head unit according to the first embodiment. The gas ejection surface 18 </ b> A of the shower head unit 18 is formed in a disk shape corresponding to the shape of the semiconductor wafer W. FIG. 2 shows a range 21A of the region where the first gas chamber 19A is provided on the gas injection surface 18A and a range 21B of the region where the second gas chamber 19B is provided. The range 21A is the same size as the semiconductor wafer W. The range 21B is provided so as to surround the range 21A. The gas outlet 16A provided in the range 21A penetrates the first gas chamber 19A, and ejects the gas in the first gas chamber 19A. The gas outlet 16B provided in the range 21B penetrates the second gas chamber 19B and ejects the gas in the second gas chamber 19B.

図1に戻る。シャワーヘッド部18は、上面に、第1ガス室19Aに連通する第1ガス導入孔22A、および、第2ガス室19Bに連通する第2ガス導入孔22Bが設けられている。第1ガス導入孔22A、および、第2ガス導入孔22Bは、それぞれガス流路23A、23Bを介して個別にガス供給機構24に接続されている。   Returning to FIG. The shower head portion 18 is provided with a first gas introduction hole 22A communicating with the first gas chamber 19A and a second gas introduction hole 22B communicating with the second gas chamber 19B on the upper surface. The first gas introduction hole 22A and the second gas introduction hole 22B are individually connected to the gas supply mechanism 24 via gas flow paths 23A and 23B, respectively.

ガス供給機構24は、成膜に用いる各種のガスのガス供給源にそれぞれ接続されたガス供給ラインを有している。各ガス供給ラインは、成膜のプロセスに対応して適宜分岐し、開閉バルブ、流量制御器が設けられている。ガス供給機構24は、各ガス供給ラインに設けられた開閉バルブや流量制御器を制御することにより、各種のガスの流量の制御が可能とされている。   The gas supply mechanism 24 has gas supply lines connected to gas supply sources for various gases used for film formation. Each gas supply line branches appropriately according to the film forming process, and is provided with an opening / closing valve and a flow rate controller. The gas supply mechanism 24 can control the flow rates of various gases by controlling on-off valves and flow rate controllers provided in each gas supply line.

ガス供給機構24は、ガス流路23A、23Bを介して、第1ガス導入孔22Aおよび第2ガス室19Bに、成膜に用いる各種のガスをそれぞれ供給する。例えば、ガス供給機構24は、成膜の際に、ガス流路23Aを介して第1ガス室19Aに成膜原料ガスを供給すると共に、ガス流路23Bを介して第2ガス室19Bに調整ガスを供給する。第1ガス室19Aに供給された成膜原料ガスは、第1ガス室19Aと繋がっているガス噴出口16Aから噴出される。第2ガス室19Bに供給された調整ガスは、第2ガス室19Bと繋がっているガス噴出口16Bから噴出される。   The gas supply mechanism 24 supplies various gases used for film formation to the first gas introduction hole 22A and the second gas chamber 19B via the gas flow paths 23A and 23B, respectively. For example, the gas supply mechanism 24 supplies the film forming source gas to the first gas chamber 19A via the gas flow path 23A and adjusts it to the second gas chamber 19B via the gas flow path 23B during film formation. Supply gas. The film forming source gas supplied to the first gas chamber 19A is ejected from a gas ejection port 16A connected to the first gas chamber 19A. The adjustment gas supplied to the second gas chamber 19B is ejected from a gas ejection port 16B connected to the second gas chamber 19B.

充填部材20の下面20Aは、シャワーヘッド部18の下面のガス噴射面18Aと同一水平レベルになされており、処理容器14内へ導入された各種のガスが処理空間S内で乱流を生じたり、プラズマが処理空間S内で不均一に分布したりすることを防止するようになっている。   The lower surface 20A of the filling member 20 is at the same horizontal level as the gas injection surface 18A of the lower surface of the shower head unit 18, and various gases introduced into the processing container 14 cause turbulent flow in the processing space S. The plasma is prevented from being unevenly distributed in the processing space S.

シャワーヘッド部18と充填部材20と処理容器14の壁部の各接合部には、例えば、Oリング等よりなるシール部材38がそれぞれ介在されており、処理容器14内の気密性を維持するようになっている。   Seal members 38 made of, for example, O-rings are interposed at the joints of the shower head portion 18, the filling member 20, and the wall portion of the processing container 14, respectively, so as to maintain the airtightness in the processing container 14. It has become.

また、シャワーヘッド部18には、マッチング回路44を介して高周波電源42が接続されている。高周波電源42は、プラズマを生成する際、所定周波数(例えば13.56MHz)の高周波電圧をシャワーヘッド部18に印加する。プラズマの生成に用いる高周波電圧の周波数は、13.56MHzに限定されず、他の周波数、例えば、450kHz等を用いてもよい。プラズマの生成に用いる高周波電圧の周波数としては、300kHz〜27MHzの範囲内の周波数を用いることができる。成膜装置12は、高周波電源42を複数設け、シャワーヘッド部18に異なる複数の周波数の高周波電圧を印加してプラズマを生成してもよい。   In addition, a high frequency power source 42 is connected to the shower head unit 18 via a matching circuit 44. The high frequency power supply 42 applies a high frequency voltage of a predetermined frequency (for example, 13.56 MHz) to the shower head unit 18 when generating plasma. The frequency of the high-frequency voltage used for generating plasma is not limited to 13.56 MHz, and other frequencies such as 450 kHz may be used. As the frequency of the high-frequency voltage used for plasma generation, a frequency within the range of 300 kHz to 27 MHz can be used. The film forming apparatus 12 may be provided with a plurality of high-frequency power sources 42 to generate plasma by applying high-frequency voltages with different frequencies to the shower head unit 18.

処理容器14の側壁には、半導体ウエハWを搬出入するための搬出入口46が形成されている。搬出入口46は、ゲートバルブ48が設けられ、ゲートバルブ48により開閉可能とされている。ゲートバルブ48には、半導体ウエハWを大気に晒すことなく搬送するために図示しないロードロック室やトランスファチャンバ等が接続される。   A loading / unloading port 46 for loading / unloading the semiconductor wafer W is formed on the side wall of the processing container 14. The carry-in / out port 46 is provided with a gate valve 48 and can be opened and closed by the gate valve 48. The gate valve 48 is connected to a load lock chamber, a transfer chamber, and the like (not shown) for transporting the semiconductor wafer W without exposing it to the atmosphere.

処理容器14の底部の中央は、下方へ凹部状に成形されている。処理容器14の凹部状の側面には、排気口50が形成されている。排気口50には、真空排気系52が設けられ、処理容器14内を真空排気が可能とされている。例えば、真空排気系52は、排気口50に接続される排気通路54を有している。排気通路54には、処理容器14内の圧力を調整する圧力調整弁56および真空ポンプ58が順次介設されている。そして、処理容器14内には、半導体ウエハWを載置するため、底部より支柱60を介して支持された載置台62が設けられている。本実施形態では、半導体ウエハWは、直径が300mmであるものとする。   The center of the bottom of the processing container 14 is formed in a concave shape downward. An exhaust port 50 is formed in the concave side surface of the processing container 14. The exhaust port 50 is provided with an evacuation system 52 so that the inside of the processing container 14 can be evacuated. For example, the vacuum exhaust system 52 has an exhaust passage 54 connected to the exhaust port 50. In the exhaust passage 54, a pressure adjusting valve 56 and a vacuum pump 58 for adjusting the pressure in the processing container 14 are sequentially provided. And in the processing container 14, in order to mount the semiconductor wafer W, the mounting base 62 supported via the support | pillar 60 from the bottom part is provided. In the present embodiment, the semiconductor wafer W is assumed to have a diameter of 300 mm.

載置台62は、下部電極を兼ねている。載置台62の上部周縁部には、半導体ウエハWの周囲を囲むように、リング状のフォーカスリング64が設けられている。成膜装置12は、下部電極である載置台62と上部電極であるシャワーヘッド部18との間の処理空間Sに上部電極へ高周波電圧を印加することにより、プラズマを発生させることが可能とされている。   The mounting table 62 also serves as a lower electrode. A ring-shaped focus ring 64 is provided at the upper peripheral edge of the mounting table 62 so as to surround the periphery of the semiconductor wafer W. The film forming apparatus 12 can generate plasma by applying a high frequency voltage to the upper electrode in the processing space S between the mounting table 62 as the lower electrode and the shower head unit 18 as the upper electrode. ing.

載置台62は、例えば、全体がセラミックス材である窒化アルミニウム(AlN)により構成されている。載置台62は、例えば、モリブデンやタングステン線等の抵抗体よりなる加熱ヒータ66が所定のパターン形状に配列して内部に埋め込まれている。加熱ヒータ66には、ヒータ電源68が配線70を介して接続されている。成膜装置12は、必要に応じて加熱ヒータ66に電力を供給することで、半導体ウエハWを所定の温度に温度制御が可能とされている。また、載置台62の内部には、下部電極の機能を発揮させるために、例えば、モリブデン線等をメッシュ状(網状)に網み込んでなる電極本体72が面内方向に略全域に亘って埋め込まれている。電極本体72は、配線74を介して接地されている。なお、電極本体72にバイアス電圧として高周波電圧を印加してもよい。   The mounting table 62 is made of, for example, aluminum nitride (AlN), which is a ceramic material as a whole. In the mounting table 62, for example, heaters 66 made of a resistor such as molybdenum or tungsten wire are arranged in a predetermined pattern shape and embedded therein. A heater power source 68 is connected to the heater 66 via a wiring 70. The film forming apparatus 12 can control the temperature of the semiconductor wafer W to a predetermined temperature by supplying power to the heater 66 as necessary. In addition, in order to exhibit the function of the lower electrode, for example, an electrode main body 72 formed by meshing molybdenum wires or the like in a mesh shape (mesh shape) is provided in the mounting table 62 over substantially the entire area in the in-plane direction. Embedded. The electrode body 72 is grounded via the wiring 74. A high frequency voltage may be applied to the electrode body 72 as a bias voltage.

載置台62には、上下方向に貫通した3本のピン孔76が形成されている。なお、図1中ではピン孔76を2本のみ図示している。各ピン孔76には、例えば、石英製の押し上げピン80が遊嵌状態でそれぞれ挿通されている。押し上げピン80は、円弧状の連結リング78にそれぞれ下端が支持されている。連結リング78は、出没ロッド82の上端に支持されている。出没ロッド82は、容器底部を貫通してアクチュエータ84に下端が接続され、アクチュエータ84によって上下方向に移動可能とされている。出没ロッド82の容器底部に対する貫通部には、伸縮可能になされたベローズ86が介設されており、処理容器14内の気密性を維持しつつ出没ロッド82を昇降させることが可能とされている。   The mounting table 62 is formed with three pin holes 76 penetrating in the vertical direction. In FIG. 1, only two pin holes 76 are shown. For example, a push-up pin 80 made of quartz is inserted into each pin hole 76 in a loosely fitted state. The lower ends of the push-up pins 80 are supported by arc-shaped connection rings 78. The connection ring 78 is supported on the upper end of the retracting rod 82. The retracting rod 82 penetrates the bottom of the container and has a lower end connected to the actuator 84, and can be moved in the vertical direction by the actuator 84. A bellows 86 that can be expanded and contracted is interposed in a penetrating portion of the in / out rod 82 with respect to the container bottom, and the in / out rod 82 can be moved up and down while maintaining airtightness in the processing container 14. .

上記のように構成された成膜装置12は、制御部106によって、その動作が統括的に制御される。制御部106は、例えばコンピュータであり、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、補助記憶装置等を備える。CPUは、ROM又は補助記憶装置に格納されたプログラムや、成膜のプロセス条件に基づいて動作し、装置全体の動作を制御する。例えば、制御部106は、各ガスの供給の開始、停止、各ガスの流量制御、半導体ウエハWを載置する載置台62の昇降温などの温度制御、処理容器14内の圧力制御、プラズマ発生用の高周波電力の供給および供給の停止等を制御する。なお、制御に必要なコンピュータに読み取り可能なプログラムは、記憶媒体108に記憶されていてもよい。記憶媒体108は、例えばフレキシブルディスク、CD(Compact Disc)、CD−ROM、ハードディスク、フラッシュメモリ或いはDVD等よりなる。また、制御部106は、成膜装置12の内部に設けられていてもよく、外部に設けられていてもよい。制御部106が外部に設けられている場合、制御部106は、有線又は無線等の通信手段によって、成膜装置12を制御することができる。   The operation of the film forming apparatus 12 configured as described above is comprehensively controlled by the control unit 106. The control unit 106 is, for example, a computer, and includes a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an auxiliary storage device, and the like. The CPU operates based on a program stored in the ROM or the auxiliary storage device or a film forming process condition, and controls the operation of the entire apparatus. For example, the control unit 106 starts and stops the supply of each gas, controls the flow rate of each gas, controls the temperature of the mounting table 62 on which the semiconductor wafer W is placed, controls the pressure in the processing container 14, and generates plasma. Controls the supply and stop of the supply of high-frequency power. Note that a computer-readable program necessary for control may be stored in the storage medium 108. The storage medium 108 includes, for example, a flexible disk, a CD (Compact Disc), a CD-ROM, a hard disk, a flash memory, or a DVD. The control unit 106 may be provided inside the film forming apparatus 12 or may be provided outside. In the case where the control unit 106 is provided outside, the control unit 106 can control the film forming apparatus 12 by a wired or wireless communication unit.

次に、成膜装置12を用いて行われる成膜の流れを簡単に説明する。成膜装置12は、処理容器14の側壁に設けたゲートバルブ48を開状態とする。成膜装置12には、図示しないロードロック室等から搬出入口46を介して、図示しないロボットアームにより、未処理の半導体ウエハWが処理容器14内へ搬入される。成膜装置12は、押し上げピン80を上昇させてロボットアームから半導体ウエハWを受け取る。ロボットアームの退出後、成膜装置12は、押し上げピン80を降下させることによって、載置台62上に半導体ウエハWを載置する。   Next, a flow of film formation performed using the film formation apparatus 12 will be briefly described. The film forming apparatus 12 opens the gate valve 48 provided on the side wall of the processing container 14. An unprocessed semiconductor wafer W is carried into the processing chamber 14 by a robot arm (not shown) through a loading / unloading port 46 from a load lock chamber or the like (not shown) to the film forming apparatus 12. The film forming apparatus 12 raises the push-up pins 80 and receives the semiconductor wafer W from the robot arm. After leaving the robot arm, the film forming apparatus 12 places the semiconductor wafer W on the mounting table 62 by lowering the push-up pins 80.

次に、成膜装置12は、ゲートバルブ48を閉状態として処理容器14内を密閉状態とし、加熱ヒータ66への投入電力を増して予熱状態になされている載置台62の温度をプロセス温度である第1の温度まで昇温して維持する。成膜装置12は、ガス供給機構24から成膜原料ガス含む処理ガスをシャワーヘッド部18へ供給して、シャワーヘッド部18から成膜原料ガス含む処理ガスを処理容器14内の処理空間Sへ導入する。また、成膜装置12は、真空排気系52により排気口50から処理容器14内を真空引きして処理容器14内を所定のプロセス圧力に維持する。   Next, the film forming apparatus 12 closes the inside of the processing container 14 with the gate valve 48 closed, increases the input power to the heater 66, and sets the temperature of the mounting table 62 in the preheated state to the process temperature. The temperature is raised to a certain first temperature and maintained. The film forming apparatus 12 supplies a processing gas including a film forming raw material gas from the gas supply mechanism 24 to the shower head unit 18, and supplies the processing gas including the film forming raw material gas from the shower head unit 18 to the processing space S in the processing container 14. Introduce. Further, the film forming apparatus 12 evacuates the processing container 14 from the exhaust port 50 by the vacuum exhaust system 52 to maintain the processing container 14 at a predetermined process pressure.

そして、成膜装置12は、高周波電源42を駆動することにより、上部電極であるシャワーヘッド部18と下部電極である載置台62との間に、所定周波数の高周波電圧を印加する。これにより、処理空間Sにプラズマが生成され、プラズマによって半導体ウエハWの表面に成膜が行われる。   Then, the film forming apparatus 12 drives a high frequency power source 42 to apply a high frequency voltage of a predetermined frequency between the shower head unit 18 that is the upper electrode and the mounting table 62 that is the lower electrode. Thereby, plasma is generated in the processing space S, and film formation is performed on the surface of the semiconductor wafer W by the plasma.

ところで、上述のように、半導体ウエハWは、中央部分とエッジ部分で電気的な特性が異なる。このため、成膜装置12では、シャワーヘッド部18から成膜原料ガスを供給してプラズマを生成し、半導体ウエハWに対して同じ条件で一様に成膜を行った場合、中央部分とエッジ部分とで膜厚などが不均一となる場合がある。   By the way, as described above, the semiconductor wafer W has different electrical characteristics between the central portion and the edge portion. For this reason, in the film forming apparatus 12, when a film forming raw material gas is supplied from the shower head unit 18 to generate plasma and the film is uniformly formed on the semiconductor wafer W under the same conditions, the center portion and the edge are formed. In some cases, the film thickness and the like are not uniform.

図3は、従来の半導体ウエハに成膜された膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図3には、半導体ウエハW上にSiO膜を成膜した場合の半導体ウエハWの中心から距離に応じた膜厚のプロファイルが示されている。半導体ウエハWの直径が300mmであるため、図3には、半径0〜150mmの各位置での膜厚の変化が示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図3に示すように、半径0〜125mm付近の中央部分では、中心と比較して膜厚がなだらかに低下する。また、半径125〜140mm付近のエッジ部分では、膜厚がさらに低下した後、増加する。さらに、半径140〜150mm付近のベリーエッジ部分では、膜厚が急激に増加する。半導体ウエハWのエッジ部分やベリーエッジ部分は、電気的に不連続なため、電界強度分布などプラズマ状態が異なり、膜厚制御が難しい。このため、エッジ部分やベリーエッジ部分は膜厚の変動が大きくなりやすい。   FIG. 3 is a graph showing an example of a change in film thickness of a film formed on a conventional semiconductor wafer. FIG. 3 shows a film thickness profile corresponding to the distance from the center of the semiconductor wafer W when a SiO film is formed on the semiconductor wafer W. Since the diameter of the semiconductor wafer W is 300 mm, FIG. 3 shows the change in film thickness at each position with a radius of 0 to 150 mm. The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 3, the film thickness gradually decreases in the central portion near the radius of 0 to 125 mm as compared with the center. Further, at the edge portion in the vicinity of the radius of 125 to 140 mm, the film thickness further decreases and then increases. Furthermore, at the belly edge portion near the radius of 140 to 150 mm, the film thickness increases rapidly. Since the edge portion and belly edge portion of the semiconductor wafer W are electrically discontinuous, the plasma state such as the electric field intensity distribution is different, and the film thickness control is difficult. For this reason, the fluctuation of the film thickness tends to be large at the edge portion and the belly edge portion.

そこで、本出願人は、半導体ウエハWの中央部に成膜原料ガスを供給すると共に、半導体ウエハWの周辺部に調整ガスを供給して半導体ウエハWに成膜を行うことで、エッジ部分やベリーエッジ部分について成膜される膜厚や膜質などの膜の不均一を抑制できる技術を見出した。   Therefore, the present applicant supplies the film forming raw material gas to the central portion of the semiconductor wafer W and supplies the adjustment gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W to perform film formation on the semiconductor wafer W, thereby forming the edge portion and The present inventors have found a technique capable of suppressing nonuniformity of the film such as film thickness and film quality formed on the belly edge portion.

図4は、第1実施形態に係るシャワーヘッド部と載置台の構成の一例を概略的に示した図である。成膜を行う際、載置台62には、半導体ウエハWが載置される。また、載置台62には、半導体ウエハWの周囲にフォーカスリング64が配置される。本実施形態に係るシャワーヘッド部18は、中央部の第1ガス室19Aと、第1ガス室19Aの周囲を囲むように設けられた第2ガス室19Bとに区画されている。第1ガス室19Aには、ガス噴出口16Aが繋がっている。第2ガス室19Bには、ガス噴出口16Bが繋がっている。第1ガス室19A内のガスは、ガス噴出口16Aを介して半導体ウエハWの中央部に噴出される。第2ガス室19B内のガスは、ガス噴出口16Bを介して半導体ウエハWの周辺部に噴出される。第1実施形態では、第1ガス室19Aおよびガス噴出口16Aが、第1のガス供給部に対応し、第2ガス室19Bおよびガス噴出口16Bが、第2のガス供給部に対応する。   FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of the shower head unit and the mounting table according to the first embodiment. When film formation is performed, the semiconductor wafer W is mounted on the mounting table 62. In addition, a focus ring 64 is disposed around the semiconductor wafer W on the mounting table 62. The shower head unit 18 according to the present embodiment is partitioned into a first gas chamber 19A in the center and a second gas chamber 19B provided so as to surround the first gas chamber 19A. A gas outlet 16A is connected to the first gas chamber 19A. A gas outlet 16B is connected to the second gas chamber 19B. The gas in the first gas chamber 19A is ejected to the central portion of the semiconductor wafer W through the gas ejection port 16A. The gas in the second gas chamber 19B is ejected to the periphery of the semiconductor wafer W through the gas ejection port 16B. In the first embodiment, the first gas chamber 19A and the gas jet port 16A correspond to the first gas supply unit, and the second gas chamber 19B and the gas jet port 16B correspond to the second gas supply unit.

第1ガス室19Aと第2ガス室19Bとの境界は、半導体ウエハW上に成膜した際に膜厚の変動が大きくなる位置より外側であればよく、半導体ウエハWの端部から外側であってもよい。第1ガス室19Aと第2ガス室19Bとの境界は、半導体ウエハWの端部の位置を基準として、所定範囲内とすることがより好ましい。所定範囲は、例えば、半導体ウエハWの半径の20%以内とする。半導体ウエハWの半径が150mmの場合、所定範囲は、例えば、30mm以内とする。本実施形態では、第1ガス室19Aと第2ガス室19Bとの境界を、半導体ウエハWの端部の位置としている。最も外側のガス噴出口16Aは、半導体ウエハWの中心から149.5mmの位置にある。最も内側のガス噴出口16Bは、半導体ウエハWの中心から156mmの位置にある。   The boundary between the first gas chamber 19 </ b> A and the second gas chamber 19 </ b> B may be outside the position where the variation in film thickness increases when the film is formed on the semiconductor wafer W, and from the end of the semiconductor wafer W to the outside. There may be. More preferably, the boundary between the first gas chamber 19A and the second gas chamber 19B is within a predetermined range with reference to the position of the end of the semiconductor wafer W. The predetermined range is, for example, within 20% of the radius of the semiconductor wafer W. When the radius of the semiconductor wafer W is 150 mm, the predetermined range is, for example, within 30 mm. In the present embodiment, the boundary between the first gas chamber 19A and the second gas chamber 19B is the end position of the semiconductor wafer W. The outermost gas outlet 16A is located at a position of 149.5 mm from the center of the semiconductor wafer W. The innermost gas ejection port 16B is located at a position of 156 mm from the center of the semiconductor wafer W.

例えば、成膜装置12は、ガス供給機構24からガス流路23Aを介して第1ガス室19Aに成膜原料ガスを供給すると共に、ガス供給機構24からガス流路23Bを介して第2ガス室19Bに調整ガスを供給する。例えば、SiOの成膜を行う場合、成膜装置12は、ガス供給機構24からガス流路23Aを介して第1ガス室19Aに、TEOS(Si(OC)/O/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24からガス流路23Bを介して第2ガス室19Bに、Heガス、Arガス、Oガスの何れかを含む調整ガスを供給する。また、例えば、SiNの成膜を行う場合、成膜装置12は、ガス供給機構24からガス流路23Aを介して第1ガス室19Aに、SiH/NH/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24からガス流路23Bを介して第2ガス室19Bに、Arガス、Heガス、Nガス、NHガスの何れかを含む調整ガスを供給する。 For example, the film forming apparatus 12 supplies the film forming source gas from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A through the gas flow path 23A, and also supplies the second gas from the gas supply mechanism 24 through the gas flow path 23B. The adjustment gas is supplied to the chamber 19B. For example, when forming a film of SiO, the film forming apparatus 12 transfers TEOS (Si (OC 2 H 5 ) 4 ) / O 2 / from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A through the gas flow path 23A. supplies the respective gases Ar / He, the second gas chamber 19B through the gas flow path 23B from the gas supply mechanism 24 supplies a control gas containing any of He gas, Ar gas, O 2 gas. Further, for example, when forming a SiN film, the film forming apparatus 12 supplies each gas of SiH 4 / NH 3 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A through the gas flow path 23A. In addition to the supply, the adjustment gas containing any of Ar gas, He gas, N 2 gas, and NH 3 gas is supplied from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B through the gas flow path 23B.

ここで、成膜される膜厚や膜質の変化の一例を説明する。最初に、半導体ウエハWにSiOを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部にHeガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、TEOS/O/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19BにHeガスを供給して半導体ウエハWにSiOの成膜を行った。 Here, an example of changes in film thickness and film quality to be formed will be described. First, the change of the film when He gas is supplied to the periphery of the semiconductor wafer W when SiO is deposited on the semiconductor wafer W will be described. For example, the film forming apparatus 12 supplies each gas of TEOS / O 2 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A, and supplies He gas from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B. Then, SiO was deposited on the semiconductor wafer W.

図5Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図5Aには、第2ガス室19BへのHeガスの供給量を、0sccm、200sccm、500sccm、950sccmとして成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図5Aに示すように、Heガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の膜厚が低下する。   FIG. 5A is a graph showing an example of a change in the thickness of the formed SiO film. FIG. 5A shows changes in film thickness when film formation is performed with He gas supplied to the second gas chamber 19B at 0 sccm, 200 sccm, 500 sccm, and 950 sccm. The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 5A, the film thickness of the edge portion decreases as the supply amount of He gas increases.

図5Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図5Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図5Bには、第2ガス室19BへのHeガスの供給量を、0sccm、200sccm、500sccm、950sccmとして成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図5Bに示すように、Heガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の屈折率が低下する。   FIG. 5B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. FIG. 5B shows a change in refractive index as the film quality. FIG. 5B shows changes in the refractive index (RI) when film formation is performed with He gas supplied to the second gas chamber 19B at 0 sccm, 200 sccm, 500 sccm, and 950 sccm. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 5B, the refractive index of the edge portion decreases as the supply amount of He gas increases.

次に、半導体ウエハWにSiOを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部にArガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、TEOS/O/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19BにArガスを供給して半導体ウエハWにSiOの成膜を行った。 Next, changes in the film when Ar gas is supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W when the SiO film is formed on the semiconductor wafer W will be described. For example, the film forming apparatus 12 supplies each gas of TEOS / O 2 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A, and Ar gas from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B. Then, SiO was deposited on the semiconductor wafer W.

図6Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図6Aには、第2ガス室19BへのArガスの供給量を、0sccm、500sccm、950sccmとして成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図6Aに示すように、Arガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の膜厚が増加する。   FIG. 6A is a graph showing an example of a change in film thickness of the formed SiO film. FIG. 6A shows changes in film thickness when film formation is performed with Ar gas supplied to the second gas chamber 19B at 0 sccm, 500 sccm, and 950 sccm, respectively. The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 6A, the film thickness of the edge portion increases as the supply amount of Ar gas increases.

図6Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図6Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図6Bには、第2ガス室19BへのArガスの供給量を、0sccm、500sccm、950sccmとして成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図6Bに示すように、Arガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の屈折率が増加する。   FIG. 6B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. FIG. 6B shows a change in refractive index as the film quality. FIG. 6B shows changes in the refractive index (RI) when film formation is performed with Ar gas supplied to the second gas chamber 19B at 0 sccm, 500 sccm, and 950 sccm. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 6B, the refractive index of the edge portion increases as the supply amount of Ar gas increases.

次に、半導体ウエハWにSiOを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部にOガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、TEOS/O/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19BにOガスを供給して半導体ウエハWにSiOの成膜を行った。 Next, changes in the film when O 2 gas is supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W when SiO is deposited on the semiconductor wafer W will be described. For example, the film forming apparatus 12 supplies each gas of TEOS / O 2 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A, and also supplies the O 2 gas from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B. To form a SiO film on the semiconductor wafer W.

図7Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図7Aには、第2ガス室19BへのOガスの供給量を、10sccm、250sccm、500sccmとして成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図7Aに示すように、Oガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の膜厚が増加する。 FIG. 7A is a graph showing an example of a change in the thickness of the formed SiO film. FIG. 7A shows changes in film thickness when the O 2 gas supply amount to the second gas chamber 19B is 10 sccm, 250 sccm, and 500 sccm. The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 7A, the film thickness of the edge portion increases as the supply amount of O 2 gas increases.

図7Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図7Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図7Bには、第2ガス室19BへのOガスの供給量を、0sccm、250sccm、500sccmとして成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図7Bに示すように、Oガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の屈折率が低下する。 FIG. 7B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. FIG. 7B shows a change in refractive index as the film quality. FIG. 7B shows changes in the refractive index (RI) when the O 2 gas supply amount to the second gas chamber 19B is 0 sccm, 250 sccm, and 500 sccm. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 7B, the refractive index of the edge portion decreases as the supply amount of O 2 gas increases.

次に、半導体ウエハWにSiOを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部にTEOSガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、TEOS/O/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19BにTEOSガスを供給して半導体ウエハWにSiOの成膜を行った。 Next, changes in the film when the TEOS gas is supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W when SiO is deposited on the semiconductor wafer W will be described. For example, the film forming apparatus 12 supplies each gas of TEOS / O 2 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A, and supplies the TEOS gas from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B. Then, SiO was deposited on the semiconductor wafer W.

図8Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図8Aには、第2ガス室19BへのTEOSガスの供給量を、0g/min、0.2g/min、0.4g/minとして成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、0g/minでは、キャリアガスとしてArガスを150sccm含めた場合と、Arガスを含めない場合で成膜を行った。また、0.2g/min、0.4g/minでは、キャリアガスとしてArガスを150sccm含めた場合で成膜を行った。膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図8Aに示すように、TEOSガスの供給量が多くなっても膜厚の変化は乏しい。   FIG. 8A is a graph showing an example of a change in film thickness of the formed SiO film. FIG. 8A shows changes in film thickness when film formation is performed at TEOS gas supply rates to the second gas chamber 19B of 0 g / min, 0.2 g / min, and 0.4 g / min, respectively. ing. At 0 g / min, film formation was performed when Ar gas was included as a carrier gas at 150 sccm and when Ar gas was not included. At 0.2 g / min and 0.4 g / min, the film was formed when Ar gas was included at 150 sccm as the carrier gas. The film thickness is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 8A, even if the supply amount of TEOS gas increases, the change in film thickness is poor.

図8Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図8Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図8Bには、第2ガス室19BへのTEOSガスの供給量を、0g/min、0.2g/min、0.4g/minとして成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、0g/minでは、キャリアガスとしてArガスを150sccm含めた場合と、Arガスを含めない場合で成膜を行った。また、0.2g/min、0.4g/minでは、キャリアガスとしてArガスを150sccm含めた場合で成膜を行った。屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図8Bに示すように、TEOSガスの供給量が多くなっても膜質の変化は乏しい。   FIG. 8B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. FIG. 8B shows a change in refractive index as the film quality. FIG. 8B shows the change in refractive index (RI) when film formation is performed with the TEOS gas supply amount to the second gas chamber 19B being 0 g / min, 0.2 g / min, and 0.4 g / min. Each is shown. At 0 g / min, film formation was performed when Ar gas was included as a carrier gas at 150 sccm and when Ar gas was not included. At 0.2 g / min and 0.4 g / min, the film was formed when Ar gas was included at 150 sccm as the carrier gas. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 8B, the film quality hardly changes even when the TEOS gas supply amount increases.

次に、半導体ウエハWにSiOを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部に、中央部と同様の成膜原料ガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、TEOS/O/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19Bに、中央部と同様のTEOS/O/Ar/Heの各ガスを供給して半導体ウエハWにSiOの成膜を行った。 Next, a description will be given of changes in the film when a film-forming source gas similar to that in the central portion is supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W when depositing SiO on the semiconductor wafer W. FIG. For example, the film forming apparatus 12 supplies each gas of TEOS / O 2 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A, and from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B. Each of the same TEOS / O 2 / Ar / He gases was supplied to form a SiO film on the semiconductor wafer W.

図9Aは、成膜されたSiO膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図9Aには、第2ガス室19Bへの成膜原料ガスの供給量を、中央部の0%、9%、18%として成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図9Aに示すように、周辺部からの成膜原料ガスの供給量が多くなっても膜厚の変化は乏しい。   FIG. 9A is a graph showing an example of a change in film thickness of a formed SiO film. FIG. 9A shows changes in film thickness when film formation is performed with the supply amount of the film forming source gas to the second gas chamber 19B being 0%, 9%, and 18% in the center. . The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 9A, the change in the film thickness is scarce even when the supply amount of the film forming source gas from the peripheral portion is increased.

図9Bは、成膜されたSiO膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図9Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図9Bには、第2ガス室19Bへの成膜原料ガスの供給量を、中央部の0%、9%、18%として成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図9Bに示すように、周辺部からの成膜原料ガスの供給量が多くなっても膜質の変化は乏しい。   FIG. 9B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiO film. FIG. 9B shows a change in refractive index as the film quality. FIG. 9B shows changes in the refractive index (RI) when the film formation is performed with the supply amount of the film formation source gas to the second gas chamber 19B being 0%, 9%, and 18% in the center. Has been. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 9B, the change in film quality is scarce even when the supply amount of the film forming source gas from the peripheral portion is increased.

このように、SiO膜の成膜の場合、Heガス、Arガス、Oガスを半導体ウエハWの周辺部に供給することで膜厚や屈折率を変化させることができる。図10は、SiO膜を成膜する際に周辺部に供給するガスによる膜厚および屈折率(RI)の変化特性の一例を示す図である。また、図10では、膜厚、屈折率が増加または低下する度合いの大きさを矢印の数で示している。図10に示すように、Heガスは、膜厚を減少させ、屈折率を減少させる。Arガスは、膜厚を増加させ、屈折率を増加させる。Oガスは、膜厚を増加させ、屈折率を低下させる。Heガスによって膜厚や屈折率が減少する理由は、Heガスにより原料ガスが希釈されるためと推測される。Arガスによって膜厚や屈折率が増加する理由は、Arガスによりプラズマの密度が上がるためと推測される。 Thus, in the case of forming a SiO film, the film thickness and the refractive index can be changed by supplying He gas, Ar gas, and O 2 gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a change characteristic of the film thickness and the refractive index (RI) by the gas supplied to the peripheral portion when forming the SiO film. In FIG. 10, the magnitude of the degree of increase or decrease in the film thickness and refractive index is indicated by the number of arrows. As shown in FIG. 10, the He gas decreases the film thickness and decreases the refractive index. Ar gas increases the film thickness and increases the refractive index. O 2 gas increases the film thickness and decreases the refractive index. The reason why the film thickness and refractive index are reduced by the He gas is presumed to be because the source gas is diluted by the He gas. The reason why the film thickness and refractive index are increased by Ar gas is presumed to be because the plasma density is increased by Ar gas.

よって、成膜装置12は、SiO膜の成膜の場合、Heガス、Arガス、Oガスを半導体ウエハWの周辺部に適切な量供給することで、成膜される膜の膜厚や屈折率の不均一を抑制することができる。例えば、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部のSiO膜の膜厚を低下させる場合、Heガスを供給し、周辺部のSiO膜の膜厚を増加させる場合、Arガス、Oガスの何れかを供給する。また、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部のSiO膜の屈折率を増加させる場合、Arガスを供給し、周辺部のSiO膜の屈折率を低下させる場合、Heガス、Oガスの何れかを供給する。また、成膜装置12は、Heガス、Arガス、Oガスを組み合わせて半導体ウエハWの周辺部に適切な量供給することで、屈折率、膜厚の一方の変化を小さく抑え、他方を大きく変更することもできる。例えば、成膜装置12は、屈折率を変化させずに、膜厚のみを変化させることもできる。 Therefore, in the case of forming the SiO film, the film forming apparatus 12 supplies an appropriate amount of He gas, Ar gas, and O 2 gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W, thereby reducing the film thickness of the film to be formed. A non-uniform refractive index can be suppressed. For example, the film forming apparatus 12 supplies He gas when reducing the thickness of the SiO film in the peripheral portion of the semiconductor wafer W, and Ar gas or O 2 gas when increasing the thickness of the SiO film in the peripheral portion. Any one of the above is supplied. The film forming apparatus 12 supplies Ar gas when increasing the refractive index of the SiO film in the peripheral portion of the semiconductor wafer W, and He gas or O 2 gas when decreasing the refractive index of the SiO film in the peripheral portion. Any one of the above is supplied. In addition, the film formation apparatus 12 supplies a suitable amount to the peripheral portion of the semiconductor wafer W by combining He gas, Ar gas, and O 2 gas, thereby suppressing a change in one of the refractive index and the film thickness to be small. It can also be changed greatly. For example, the film forming apparatus 12 can change only the film thickness without changing the refractive index.

次に、半導体ウエハWにSiNを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部にHeガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、SiH/NH/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19BにHeガスを供給して半導体ウエハWにSiNの成膜を行った。 Next, changes in the film when He gas is supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W when SiN is formed on the semiconductor wafer W will be described. For example, the film forming apparatus 12 supplies each gas of SiH 4 / NH 3 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A, and He gas from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B. To form a SiN film on the semiconductor wafer W.

図11Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図11Aには、第2ガス室19BへのHeガスの供給量を、0sccm、500sccm、950sccmとして成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図11Aに示すように、Heガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の膜厚が低下する。   FIG. 11A is a graph showing an example of a change in film thickness of a formed SiN film. FIG. 11A shows changes in film thickness when film formation is performed with the amount of He gas supplied to the second gas chamber 19B being 0 sccm, 500 sccm, and 950 sccm. The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 11A, the film thickness of the edge portion decreases as the supply amount of He gas increases.

図11Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図11Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図11Bには、第2ガス室19BへのHeガスの供給量を、0sccm、500sccm、950sccmとして成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図11Bに示すように、Heガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の屈折率が低下する。   FIG. 11B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. In FIG. 11B, the change in refractive index is shown as the film quality. FIG. 11B shows changes in the refractive index (RI) when the film formation is performed with the amount of He gas supplied to the second gas chamber 19B being 0 sccm, 500 sccm, and 950 sccm. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 11B, the refractive index of the edge portion decreases as the supply amount of He gas increases.

次に、半導体ウエハWにSiNを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部にArガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、SiH/NH/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19BにArガスを供給して半導体ウエハWにSiNの成膜を行った。 Next, changes in the film when Ar gas is supplied to the periphery of the semiconductor wafer W when SiN is formed on the semiconductor wafer W will be described. For example, the film forming apparatus 12 supplies each gas of SiH 4 / NH 3 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A, and Ar gas from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B. To form a SiN film on the semiconductor wafer W.

図12Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図12Aには、第2ガス室19BへのArガスの供給量を、0sccm、500sccm、950sccmとして成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図12Aに示すように、Arガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の膜厚が増加する。   FIG. 12A is a graph showing an example of a change in film thickness of the formed SiN film. FIG. 12A shows changes in film thickness when film formation is performed with Ar gas supplied to the second gas chamber 19B at 0 sccm, 500 sccm, and 950 sccm, respectively. The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 12A, the film thickness of the edge portion increases as the supply amount of Ar gas increases.

図12Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図12Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図12Bには、第2ガス室19BへのArガスの供給量を、0sccm、500sccm、950sccmとして成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図12Bに示すように、Arガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の屈折率が増加する。   FIG. 12B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. FIG. 12B shows a change in refractive index as the film quality. FIG. 12B shows changes in the refractive index (RI) when film formation is performed with Ar gas supplied to the second gas chamber 19B at 0 sccm, 500 sccm, and 950 sccm, respectively. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 12B, the refractive index of the edge portion increases as the supply amount of Ar gas increases.

次に、半導体ウエハWにSiNを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部にNガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、SiH/NH/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19BにNガスを供給して半導体ウエハWにSiNの成膜を行った。 Next, changes in the film when an N 2 gas is supplied to the periphery of the semiconductor wafer W when SiN is formed on the semiconductor wafer W will be described. For example, the film forming apparatus 12 supplies each gas of SiH 4 / NH 3 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A, and N 2 from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B. A gas was supplied to form a SiN film on the semiconductor wafer W.

図13Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図13Aには、第2ガス室19BへのNガスの供給量を、0sccm、250sccm、500sccmとして成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図13Aに示すように、Nガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の膜厚が増加する。 FIG. 13A is a graph showing an example of a change in film thickness of a formed SiN film. FIG. 13A shows changes in film thickness when film formation is performed with the supply amount of N 2 gas to the second gas chamber 19B being 0 sccm, 250 sccm, and 500 sccm, respectively. The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 13A, the film thickness of the edge portion increases as the supply amount of N 2 gas increases.

図13Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図13Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図13Bには、第2ガス室19BへのNガスの供給量を、0sccm、250sccm、500sccmとして成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図13Bに示すように、Nガスの供給量が多くなるほどエッジ部分の屈折率が低下する。 FIG. 13B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. FIG. 13B shows a change in refractive index as the film quality. FIG. 13B shows changes in the refractive index (RI) when film formation is performed with the supply amount of N 2 gas to the second gas chamber 19B being 0 sccm, 250 sccm, and 500 sccm, respectively. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 13B, the refractive index of the edge portion decreases as the supply amount of N 2 gas increases.

次に、半導体ウエハWにSiNを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部にSiHガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、SiH/NH/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19BにSiHガスを供給して半導体ウエハWにSiNの成膜を行った。 Next, changes in the film when SiH 4 gas is supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W when the SiN film is formed on the semiconductor wafer W will be described. For example, the film forming apparatus 12, the first gas chamber 19A from the gas supply mechanism 24, SiH 4 / NH 3 / Ar / supplies the respective gases, SiH 4 from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B A gas was supplied to form a SiN film on the semiconductor wafer W.

図14Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図14Aには、第2ガス室19BへのSiHガスの供給量を、0sccm、10sccm、20sccmとして成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図14Aに示すように、SiHガスの供給量が多くなるとエッジ部分の膜厚が若干増加する。 FIG. 14A is a graph showing an example of a change in film thickness of a formed SiN film. FIG. 14A shows changes in film thickness when film formation is performed with the supply amount of SiH 4 gas to the second gas chamber 19B being 0 sccm, 10 sccm, and 20 sccm, respectively. The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 14A, the film thickness of the edge portion slightly increases as the supply amount of SiH 4 gas increases.

図14Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図14Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図14Bには、第2ガス室19BへのSiHガスの供給量を、0sccm、10sccm、20sccmとして成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図14Bに示すように、SiHガスの供給量が多くなっても屈折率の変化は乏しい。 FIG. 14B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. FIG. 14B shows a change in refractive index as the film quality. FIG. 14B shows changes in the refractive index (RI) when film formation is performed with the supply amount of SiH 4 gas to the second gas chamber 19B being 0 sccm, 10 sccm, and 20 sccm. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 14B, even if the supply amount of SiH 4 gas increases, the change in the refractive index is poor.

次に、半導体ウエハWにSiNを成膜する際に、半導体ウエハWの周辺部に、中央部と同様の成膜原料ガスを供給した場合の膜の変化を説明する。例えば、成膜装置12により、ガス供給機構24から第1ガス室19Aに、SiH/NH/Ar/Heの各ガスを供給すると共に、ガス供給機構24から第2ガス室19Bに、中央部と同様のSiH/NH/Ar/Heの各ガスを供給して半導体ウエハWにSiNの成膜を行った。 Next, a description will be given of changes in the film when a film forming material gas similar to that in the central part is supplied to the peripheral part of the semiconductor wafer W when forming the SiN film on the semiconductor wafer W. FIG. For example, the film forming apparatus 12 supplies each gas of SiH 4 / NH 3 / Ar / He from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A, and from the gas supply mechanism 24 to the second gas chamber 19B. Each of SiH 4 / NH 3 / Ar / He gas similar to the above was supplied to form a SiN film on the semiconductor wafer W.

図15Aは、成膜されたSiN膜の膜厚の変化の一例を示すグラフである。図15Aには、第2ガス室19Bへの成膜原料ガスの供給量を、中央部の0%、9%、18%として成膜を行った場合の膜厚の変化がそれぞれ示されている。なお、膜厚は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図15Aに示すように、周辺部からの成膜原料ガスの供給量が多くなっても膜厚の変化は乏しい。   FIG. 15A is a graph illustrating an example of a change in film thickness of a formed SiN film. FIG. 15A shows changes in film thickness when film formation is performed with the supply amount of the film forming source gas to the second gas chamber 19B being 0%, 9%, and 18% in the center. . The film thickness is shown as a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 15A, the change in the film thickness is scarce even when the supply amount of the film forming source gas from the peripheral portion is increased.

図15Bは、成膜されたSiN膜の膜質の変化の一例を示すグラフである。図15Bでは、膜質として屈折率の変化を示している。図15Bには、第2ガス室19Bへの成膜原料ガスの供給量を、中央部の0%、9%、18%として成膜を行った場合の屈折率(RI)の変化がそれぞれ示されている。なお、屈折率は、半導体ウエハWの所定の位置(例えば、中心)の値を基準として正規化した値で示している。図15Bに示すように、周辺部からの成膜原料ガスの供給量が多くなっても屈折率の変化は乏しい。   FIG. 15B is a graph showing an example of a change in film quality of the formed SiN film. FIG. 15B shows a change in refractive index as the film quality. FIG. 15B shows changes in the refractive index (RI) when the film formation is performed with the supply amount of the film formation source gas to the second gas chamber 19B being 0%, 9%, and 18% in the center. Has been. The refractive index is indicated by a value normalized with reference to a value at a predetermined position (for example, the center) of the semiconductor wafer W. As shown in FIG. 15B, the change in the refractive index is scarce even when the amount of film forming material gas supplied from the peripheral portion increases.

なお、上記のSiN膜の成膜では、半導体ウエハWの中央部にSiH/NH/Ar/Heの各ガスを成膜原料ガスとして供給すると共に、半導体ウエハWの周辺部にArガス、Heガス、Nガスをそれぞれ供給する場合を例示した。しかし、周辺部に供給するガスは、Arガス、Heガス、Nガスに限定されず、NHガスを供給してもよい。中央部に供給する成膜原料ガスとしてSiH/NH/Ar/Heの各ガスを供給する場合、中央部からのNHガスの流量が多いため、周辺部にNHガスを供給しても膜厚、屈折率の変化は小さいが、成膜原料ガスの条件が変われば、周辺部にNHガスを供給することで膜厚、屈折率を制御できることが推測される。SiN膜の成膜の際に、周辺部にNHガスを供給すると、半導体ウエハWの周辺部のSiN膜の膜厚が低下し、周辺部のSiN膜の屈折率が低下する。 In the formation of the SiN film, each gas of SiH 4 / NH 3 / Ar / He is supplied as a film forming source gas to the central portion of the semiconductor wafer W, and Ar gas, The case where He gas and N 2 gas are supplied is illustrated. However, the gas supplied to the peripheral portion is not limited to Ar gas, He gas, and N 2 gas, and NH 3 gas may be supplied. When each gas of SiH 4 / NH 3 / Ar / He is supplied as a film forming source gas to be supplied to the central part, since the flow rate of NH 3 gas from the central part is large, NH 3 gas is supplied to the peripheral part. Although the change in film thickness and refractive index is small, it is presumed that the film thickness and refractive index can be controlled by supplying NH 3 gas to the peripheral part if the conditions of the film forming raw material gas are changed. When NH 3 gas is supplied to the peripheral part during the formation of the SiN film, the film thickness of the SiN film in the peripheral part of the semiconductor wafer W decreases, and the refractive index of the SiN film in the peripheral part decreases.

このように、SiN膜の成膜の場合、Arガス、Heガス、Nガス、NHガスを半導体ウエハWの周辺部に供給することで膜厚や屈折率を変化させることができる。図16は、SiN膜を成膜する際に周辺部に供給するガスによる膜厚および屈折率の変化特性の一例を示す図である。また、図16では、膜厚、屈折率が増加または低下する度合いの大きさを矢印の数で示している。図16に示すように、Heガスは、膜厚を減少させ、屈折率を減少させる。Arガスは、膜厚を増加させ、屈折率を増加させる。Nガスは、膜厚を増加させる。Heガスによって膜厚や屈折率が減少する理由は、Heガスにより原料ガスが希釈されるためと推測される。Arガスによって膜厚や屈折率が増加する理由は、Arガスによりプラズマの密度が上がるためと推測される。 Thus, in the case of forming a SiN film, the film thickness and refractive index can be changed by supplying Ar gas, He gas, N 2 gas, and NH 3 gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W. FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a change characteristic of the film thickness and the refractive index by the gas supplied to the peripheral portion when forming the SiN film. In FIG. 16, the magnitude of the degree of increase or decrease in film thickness and refractive index is indicated by the number of arrows. As shown in FIG. 16, the He gas decreases the film thickness and decreases the refractive index. Ar gas increases the film thickness and increases the refractive index. N 2 gas increases the film thickness. The reason why the film thickness and refractive index are reduced by the He gas is presumed to be because the source gas is diluted by the He gas. The reason why the film thickness and refractive index are increased by Ar gas is presumed to be because the plasma density increases by Ar gas.

よって、成膜装置12は、SiN膜の成膜の場合、Arガス、Heガス、Nガス、NHガスを半導体ウエハWの周辺部に適切な量供給することで、成膜される膜の膜厚や屈折率の不均一を抑制することができる。例えば、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部のSiN膜の膜厚を低下させる場合、Heガス、NHガスの何れかを供給し、周辺部のSiN膜の膜厚を増加させる場合、Arガス、Nガスの何れかを供給する。また、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部のSiN膜の屈折率を増加させる場合、Arガスを供給し、周辺部のSiN膜の屈折率を低下させる場合、Heガス、NHガスの何れかを供給する。また、成膜装置12は、Arガス、Heガス、Nガス、NHガスを組み合わせて半導体ウエハWの周辺部に適切な量供給することで、屈折率、膜厚の一方の変化を小さく抑え、他方を大きく変更することもできる。例えば、成膜装置12は、屈折率を変化させずに、膜厚のみを変化させることもできる。 Therefore, in the case of forming a SiN film, the film forming apparatus 12 supplies a proper amount of Ar gas, He gas, N 2 gas, and NH 3 gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W to form a film. The film thickness and refractive index non-uniformity can be suppressed. For example, when the film forming apparatus 12 decreases the thickness of the SiN film in the peripheral portion of the semiconductor wafer W, it supplies either He gas or NH 3 gas to increase the thickness of the SiN film in the peripheral portion. , Ar gas or N 2 gas is supplied. Further, the film forming apparatus 12 supplies Ar gas when increasing the refractive index of the SiN film in the peripheral portion of the semiconductor wafer W, and He gas and NH 3 gas when decreasing the refractive index of the SiN film in the peripheral portion. Any one of the above is supplied. In addition, the film forming apparatus 12 reduces a change in one of the refractive index and the film thickness by supplying an appropriate amount to the peripheral portion of the semiconductor wafer W by combining Ar gas, He gas, N 2 gas, and NH 3 gas. The other can be greatly changed. For example, the film forming apparatus 12 can change only the film thickness without changing the refractive index.

管理者は、事前に、成膜の条件に応じて、成膜される膜の不均一が抑制される調整ガスの条件を実験的に求める。例えば、管理者は、成膜装置12を用いて、半導体ウエハWの中央部に成膜原料ガスを供給すると共に、半導体ウエハWの周辺部に、様々な種類、供給量で調整ガスを供給して半導体ウエハWに成膜を行い、成膜される膜の不均一が所望の範囲となる調整ガスの条件を実験的に求める。そして、管理者は、求めた条件を含むプロセス条件を成膜装置12の制御部106に記憶させ、記憶させたプロセス条件で成膜を制御部106に実行させる。これにより、成膜装置12は、成膜される膜の不均一を所望の範囲に抑えて、半導体ウエハWに膜を成膜できる。   In advance, the administrator experimentally obtains the condition of the adjustment gas that suppresses the non-uniformity of the film to be formed in accordance with the film forming condition. For example, the administrator supplies the film forming source gas to the central portion of the semiconductor wafer W using the film forming apparatus 12 and supplies the adjustment gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W in various types and supply amounts. Then, film formation is performed on the semiconductor wafer W, and the condition of the adjustment gas that makes the non-uniformity of the film to be formed a desired range is experimentally obtained. Then, the administrator stores the process conditions including the obtained conditions in the control unit 106 of the film forming apparatus 12 and causes the control unit 106 to perform film formation under the stored process conditions. Thereby, the film forming apparatus 12 can form a film on the semiconductor wafer W while suppressing non-uniformity of the film to be formed within a desired range.

あるいは、管理者は、事前に、成膜の際に、半導体ウエハWの周辺部に供給する調整ガスの供給量に応じた膜厚や屈折率の変化を実験的に求める。例えば、管理者は、成膜装置12を用いて、半導体ウエハWの中央部に成膜原料ガスを供給すると共に、半導体ウエハWの周辺部に、様々な種類、供給量で調整ガスを供給して半導体ウエハWに成膜を行い、膜厚や屈折率の変化を実験的に求める。そして、管理者は、供給した調整ガスの種類、供給量に対応させて膜厚や屈折率の変化のデータを成膜装置12の制御部106に記憶させる。制御部106は、成膜を実施する場合、記憶したデータから、成膜される膜の不均一が小さくなる調整ガスの種類、供給量の条件を求める。例えば、制御部106は、半導体ウエハWの周辺部に調整ガスを供給しない場合の膜厚の変化から、膜厚を所望の範囲に変更可能な調整ガスの種類、供給量の条件を求める。制御部106は、求めた条件を含むプロセス条件で成膜を制御部106に実行させる。これにより、成膜装置12は、成膜される膜の不均一を所望の範囲に抑えて、半導体ウエハWに膜を成膜できる。   Alternatively, the administrator experimentally obtains a change in film thickness and refractive index according to the supply amount of the adjustment gas supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W in advance during film formation. For example, the administrator supplies the film forming source gas to the central portion of the semiconductor wafer W using the film forming apparatus 12 and supplies the adjustment gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W in various types and supply amounts. Then, a film is formed on the semiconductor wafer W, and changes in film thickness and refractive index are obtained experimentally. Then, the administrator causes the control unit 106 of the film forming apparatus 12 to store data on changes in film thickness and refractive index in accordance with the type and supply amount of the supplied adjustment gas. When performing the film formation, the control unit 106 obtains the condition of the kind of the adjustment gas and the supply amount that reduce the non-uniformity of the film to be formed from the stored data. For example, the control unit 106 obtains conditions for the type and amount of adjustment gas that can change the film thickness to a desired range from the change in film thickness when the adjustment gas is not supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W. The control unit 106 causes the control unit 106 to perform film formation under process conditions including the obtained conditions. Thereby, the film forming apparatus 12 can form a film on the semiconductor wafer W while suppressing non-uniformity of the film to be formed within a desired range.

[成膜方法の流れ]
次に、第1実施形態に係る成膜装置12が実施する成膜の流れについて説明する。図17は、成膜方法の流れの一例を示すフローチャートである。
[Flow of deposition method]
Next, the flow of film formation performed by the film formation apparatus 12 according to the first embodiment will be described. FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of the flow of the film forming method.

制御部106は、成膜のプロセス条件に従い、ガス供給機構24を制御して、ガス供給機構24からガス流路23Aを介して第1ガス室19Aに成膜原料ガスを供給すると共に、ガス供給機構24からガス流路23Bを介して第2ガス室19Bに調整ガスを供給する(ステップS10)。これにより、半導体ウエハWの中央部には成膜原料ガスが供給され、半導体ウエハWの周辺部には調整ガスが供給される。   The control unit 106 controls the gas supply mechanism 24 in accordance with the film formation process conditions, and supplies the film forming source gas from the gas supply mechanism 24 to the first gas chamber 19A via the gas flow path 23A and supplies the gas. The adjustment gas is supplied from the mechanism 24 to the second gas chamber 19B through the gas flow path 23B (step S10). Thereby, the film forming source gas is supplied to the central portion of the semiconductor wafer W, and the adjustment gas is supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W.

制御部106は、真空排気系52を制御して、真空排気系52により排気口50から処理容器14内を真空引きして処理容器14内を所定のプロセス圧力に維持する(ステップS11)。   The control unit 106 controls the evacuation system 52 to evacuate the processing container 14 from the exhaust port 50 by the evacuation system 52 to maintain the processing container 14 at a predetermined process pressure (step S11).

制御部106は、高周波電源42を駆動させて、上部電極であるシャワーヘッド部18と下部電極である載置台62との間に、所定周波数の高周波電圧を印加する(ステップS12)。   The control unit 106 drives the high-frequency power source 42 to apply a high-frequency voltage of a predetermined frequency between the shower head unit 18 that is the upper electrode and the mounting table 62 that is the lower electrode (step S12).

このように、本実施形態に係る成膜装置12は、半導体ウエハWの中央部に成膜原料ガスを供給すると共に、半導体ウエハWの周辺部に調整ガスを供給して半導体ウエハWに成膜を行う。これにより、成膜装置12は、成膜される膜の不均一を抑制できる。   As described above, the film forming apparatus 12 according to the present embodiment supplies the film forming source gas to the central portion of the semiconductor wafer W and supplies the adjustment gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W to form the film on the semiconductor wafer W. I do. Thereby, the film-forming apparatus 12 can suppress nonuniformity of the film to be formed.

また、本実施形態に係る成膜装置12は、調整ガスとして、希ガスを供給する。成膜装置12は、希ガスを半導体ウエハWの周辺部に供給することで、成膜される膜の膜厚や屈折率を変更できる。   Further, the film forming apparatus 12 according to the present embodiment supplies a rare gas as the adjustment gas. The film forming apparatus 12 can change the film thickness and refractive index of the film to be formed by supplying a rare gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W.

また、本実施形態に係る成膜装置12は、成膜原料ガスに、TEOSガスを含み、半導体ウエハW上にプラズマを用いてSiO膜を成膜し、調整ガスとして、Heガス、Arガス、Oガスの何れかを含む。これにより、成膜装置12は、成膜されるSiO膜の膜厚や屈折率を制御できる。 Further, the film forming apparatus 12 according to the present embodiment includes a TEOS gas as a film forming source gas, forms a SiO film on the semiconductor wafer W using plasma, and uses He gas, Ar gas, One of O 2 gas is included. Thereby, the film-forming apparatus 12 can control the film thickness and refractive index of the SiO film to be formed.

また、本実施形態に係る成膜装置12は、成膜原料ガスに、SiHガスを含み、半導体ウエハW上にプラズマを用いてSiN膜を成膜し、調整ガスとして、Arガス、Heガス、Nガス、NHガスの何れかを含む。これにより、成膜装置12は、成膜されるSiN膜の膜厚や屈折率を制御できる。 Further, the film forming apparatus 12 according to the present embodiment includes SiH 4 gas as a film forming source gas, forms a SiN film on the semiconductor wafer W using plasma, and uses Ar gas and He gas as adjustment gases. , N 2 gas, or NH 3 gas. Thereby, the film-forming apparatus 12 can control the film thickness and refractive index of the SiN film to be formed.

また、本実施形態に係る成膜装置12は、成膜原料ガスを供給する第1のガス供給部を、半導体ウエハWの中央部の上部に対応して配置し、調整ガスを供給する第2のガス供給部を、第1のガス供給部の周囲に配置した。これにより、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部に調整ガスを安定して供給できる。   In addition, the film forming apparatus 12 according to the present embodiment includes a first gas supply unit that supplies a film forming source gas corresponding to the upper part of the central portion of the semiconductor wafer W, and supplies a second adjustment gas. The gas supply unit was arranged around the first gas supply unit. Thereby, the film forming apparatus 12 can stably supply the adjustment gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。上述した第1実施形態に係る成膜装置12は、シャワーヘッド部18内を第1ガス室19Aおよび第2ガス室19Bに区画し、第2ガス室19Bを用いて半導体ウエハWの周辺部に調整ガスが供給する場合を説明した。第2実施形態に係る成膜装置12は、載置台62の周囲から半導体ウエハWの周辺部に調整ガスが供給する場合を説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the film forming apparatus 12 according to the first embodiment described above, the shower head 18 is partitioned into a first gas chamber 19A and a second gas chamber 19B, and the second gas chamber 19B is used to form a peripheral portion of the semiconductor wafer W. The case where the adjustment gas is supplied has been described. In the film forming apparatus 12 according to the second embodiment, the case where the adjustment gas is supplied from the periphery of the mounting table 62 to the peripheral portion of the semiconductor wafer W will be described.

図18は、第2実施形態に係る載置台の構成の一例を示す図である。載置台62は、円筒形状とされ、上面の中央付近に半導体ウエハWが載置される。また、載置台62は、半導体ウエハWの周囲に、リング状のフォーカスリング64が載置される。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the configuration of the mounting table according to the second embodiment. The mounting table 62 has a cylindrical shape, and the semiconductor wafer W is mounted near the center of the upper surface. On the mounting table 62, a ring-shaped focus ring 64 is mounted around the semiconductor wafer W.

また、載置台62は、周囲に調整ガスを供給する機構が配置されている。例えば、載置台62は、内部の周方向の端部付近に、上面まで貫通したガス流路120が形成されている。ガス流路120は、下部に不図示のガス供給ラインが接続されており、ガス供給ラインを介してガス供給機構24に接続されている。ガス流路120には、ガス供給機構24から調整ガスが供給される。ガス流路120およびフォーカスリング64は、カバー121で覆われている。カバー121とフォーカスリング64との間には、隙間122が形成される。ガス流路120に供給された調整ガスは、隙間122を流れて半導体ウエハWの周辺部に供給される。第2実施形態では、シャワーヘッド部18が、第1のガス供給部に対応し、載置台62のガス流路120が、第2のガス供給部に対応する。   The mounting table 62 is provided with a mechanism for supplying adjustment gas to the periphery. For example, in the mounting table 62, a gas flow path 120 penetrating to the upper surface is formed in the vicinity of the inner circumferential end. A gas supply line (not shown) is connected to the lower part of the gas flow path 120 and is connected to the gas supply mechanism 24 via the gas supply line. The adjustment gas is supplied from the gas supply mechanism 24 to the gas flow path 120. The gas flow path 120 and the focus ring 64 are covered with a cover 121. A gap 122 is formed between the cover 121 and the focus ring 64. The adjustment gas supplied to the gas flow path 120 flows through the gap 122 and is supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W. In the second embodiment, the shower head unit 18 corresponds to the first gas supply unit, and the gas flow path 120 of the mounting table 62 corresponds to the second gas supply unit.

ここで、第1実施形態のようにシャワーヘッド部18を構成する場合、シャワーヘッド部18の製造にかかるコストが大きくなる。一方、第2実施形態のようにシャワーヘッド部18を構成する場合、第1実施形態のようにシャワーヘッド部18を構成する場合と比較して、安価に製造できる。   Here, when the shower head part 18 is comprised like 1st Embodiment, the cost concerning manufacture of the shower head part 18 becomes large. On the other hand, when the shower head unit 18 is configured as in the second embodiment, it can be manufactured at a lower cost than in the case of configuring the shower head unit 18 as in the first embodiment.

このように、本実施形態に係る成膜装置12は、成膜原料ガスを供給する第1のガス供給部を、半導体ウエハWの上部に対応して配置し、調整ガスを供給する第2のガス供給部を、半導体ウエハWが載置される載置台62の周囲に配置した。これにより、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部に調整ガスを安定して供給できる。また、成膜装置12は、安価に製造できる。   As described above, in the film forming apparatus 12 according to the present embodiment, the first gas supply unit that supplies the film forming source gas is disposed corresponding to the upper portion of the semiconductor wafer W, and the second gas supplying unit supplies the adjustment gas. The gas supply unit is arranged around the mounting table 62 on which the semiconductor wafer W is mounted. Thereby, the film forming apparatus 12 can stably supply the adjustment gas to the peripheral portion of the semiconductor wafer W. Further, the film forming apparatus 12 can be manufactured at low cost.

また、上述した実施形態では、SiOの成膜を行う場合、半導体ウエハWの周辺部に、Heガス、Arガス、Oガスの何れかを含む調整ガスを供給するものとしたが、Heガス、Arガス、Oガスの何れか1つのみを調整ガスとして供給してもよい。例えば、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部のSiO膜の膜厚を低下させる場合、Heガスのみを調整ガスとして供給し、周辺部のSiO膜の膜厚を増加させる場合、ArガスまたはOガスのみを、調整ガスとして供給してもよい。また、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部のSiO膜の屈折率を増加させる場合、Arガスのみを調整ガスとして供給し、周辺部のSiO膜の屈折率を低下させる場合、HeガスまたはOガスのみを、調整ガスとして供給してもよい。 In the above-described embodiment, when the SiO film is formed, the adjustment gas including any one of He gas, Ar gas, and O 2 gas is supplied to the peripheral portion of the semiconductor wafer W. Only one of Ar gas and O 2 gas may be supplied as the adjustment gas. For example, when the film forming apparatus 12 reduces the film thickness of the SiO film in the peripheral part of the semiconductor wafer W, it supplies only He gas as the adjustment gas, and increases the film thickness of the SiO film in the peripheral part. or O 2 gas alone may be supplied as the conditioning gas. In addition, when the refractive index of the SiO film in the peripheral portion of the semiconductor wafer W is increased, the film forming apparatus 12 supplies only Ar gas as the adjustment gas and decreases the refractive index of the SiO film in the peripheral portion. or O 2 gas alone may be supplied as the conditioning gas.

また、上述した実施形態では、SiN膜の成膜を行う場合、半導体ウエハWの周辺部に、Arガス、Heガス、Nガス、NHガスの何れかを含む調整ガスを供給するものとしたが、Arガス、Heガス、Nガス、NHガスの何れか1つのみを調整ガスとして供給してもよい。例えば、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部のSiN膜の膜厚を低下させる場合、HeガスまたはNHガスのみを調整ガスとして供給し、周辺部のSiN膜の膜厚を増加させる場合、ArガスまたはNガスのみを、調整ガスとして供給してもよい。また、成膜装置12は、半導体ウエハWの周辺部のSiN膜の屈折率を増加させる場合、Arガスのみを調整ガスとして供給し、周辺部のSiN膜の屈折率を低下させる場合、HeガスまたはNHガスのみを、調整ガスとして供給してもよい。 In the above-described embodiment, when the SiN film is formed, the adjustment gas containing any of Ar gas, He gas, N 2 gas, and NH 3 gas is supplied to the periphery of the semiconductor wafer W. However, only one of Ar gas, He gas, N 2 gas, and NH 3 gas may be supplied as the adjustment gas. For example, when the film thickness of the SiN film in the peripheral portion of the semiconductor wafer W is reduced, the film forming apparatus 12 supplies only He gas or NH 3 gas as the adjustment gas, and increases the thickness of the SiN film in the peripheral portion. In this case, only Ar gas or N 2 gas may be supplied as the adjustment gas. In addition, when the refractive index of the SiN film in the peripheral part of the semiconductor wafer W is increased, the film forming apparatus 12 supplies only Ar gas as the adjustment gas, and in the case of decreasing the refractive index of the SiN film in the peripheral part, the He gas Alternatively, only NH 3 gas may be supplied as the adjustment gas.

以上、実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。   Although the embodiment has been described above, the embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. Indeed, the embodiments described above can be embodied in various forms. The above-described embodiments may be omitted, replaced, and changed in various forms without departing from the scope and spirit of the claims.

12 成膜装置
14 処理容器
16、16A、16B ガス噴出口
18 シャワーヘッド部
19A 第1ガス室
19B 第2ガス室
24 ガス供給機構
30 処理容器
31 載置台
106 制御部
108 記憶媒体
120 ガス流路
121 カバー
122 隙間
W 半導体ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Film-forming apparatus 14 Processing container 16, 16A, 16B Gas ejection port 18 Shower head part 19A 1st gas chamber 19B 2nd gas chamber 24 Gas supply mechanism 30 Processing container 31 Mounting stand 106 Control part 108 Storage medium 120 Gas flow path 121 Cover 122 Gap W Semiconductor wafer

Claims (8)

基板上にプラズマを用いて成膜する成膜方法であって、
前記基板の中央部に第1のガス供給部から成膜原料ガスを供給すると共に、前記基板の周辺部に第2のガス供給部から調整ガスを供給して前記基板に成膜を行う工程、
を有することを特徴とする成膜方法。
A film forming method for forming a film on a substrate using plasma,
A step of forming a film on the substrate by supplying a film forming source gas from a first gas supply unit to the central portion of the substrate and supplying an adjustment gas from a second gas supply unit to a peripheral portion of the substrate;
A film forming method comprising:
前記調整ガスは、希ガスであることを特徴とする請求項1に記載の成膜方法。   The film forming method according to claim 1, wherein the adjustment gas is a rare gas. 前記成膜原料ガスは、TEOSガスを含み、前記基板上にプラズマを用いてSiO膜を成膜し、
前記調整ガスは、Heガス、Arガス、Oガスの何れかを含む、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の成膜方法。
The film forming source gas includes a TEOS gas, forms a SiO film on the substrate using plasma,
The adjustment gas includes any of He gas, Ar gas, and O 2 gas.
The film forming method according to claim 1, wherein:
前記基板の周辺部のSiO膜の膜厚を低下させる場合、前記調整ガスとして、Heガスを供給し、前記周辺部のSiO膜の膜厚を増加させる場合、前記調整ガスとして、Arガス、Oガスの何れかを供給し、前記周辺部のSiO膜の屈折率を増加させる場合、前記調整ガスとして、Arガスを供給し、前記周辺部のSiO膜の屈折率を低下させる場合、前記調整ガスとして、Heガス、Oガスの何れかを供給する、
ことを特徴とする請求項3に記載の成膜方法。
When the film thickness of the SiO film in the peripheral part of the substrate is reduced, He gas is supplied as the adjustment gas, and when the film thickness of the SiO film in the peripheral part is increased, Ar gas, O as the adjustment gas When either of the two gases is supplied to increase the refractive index of the peripheral SiO film, Ar gas is supplied as the adjustment gas, and when the refractive index of the peripheral SiO film is decreased, the adjustment is performed. Supply either He gas or O 2 gas as gas,
The film forming method according to claim 3.
前記成膜原料ガスは、SiHガスを含み、前記基板上にプラズマを用いてSiN膜を成膜し、
前記調整ガスは、Arガス、Heガス、Nガス、NHガスの何れかを含む、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の成膜方法。
The film forming source gas includes SiH 4 gas, and a SiN film is formed on the substrate using plasma,
The adjustment gas includes any of Ar gas, He gas, N 2 gas, and NH 3 gas,
The film forming method according to claim 1, wherein:
前記基板の周辺部のSiN膜の膜厚を低下させる場合、前記調整ガスとして、Heガス、NHガスの何れかを供給し、前記周辺部のSiN膜の膜厚を増加させる場合、前記調整ガスとして、Arガス、Nガスの何れかを供給し、前記周辺部のSiN膜の屈折率を増加させる場合、前記調整ガスとして、Arガスを供給し、前記周辺部のSiN膜の屈折率を低下させる場合、前記調整ガスとして、Heガス、NHガスの何れかを供給する、
ことを特徴とする請求項5に記載の成膜方法。
When the film thickness of the SiN film in the peripheral part of the substrate is reduced, either the He gas or the NH 3 gas is supplied as the adjustment gas, and the film thickness of the SiN film in the peripheral part is increased. When either Ar gas or N 2 gas is supplied as a gas to increase the refractive index of the peripheral SiN film, Ar gas is supplied as the adjustment gas and the refractive index of the peripheral SiN film In the case of lowering, the adjustment gas is supplied with either He gas or NH 3 gas.
The film forming method according to claim 5.
前記第1のガス供給部は、前記基板の中央部の上部に対応して配置され、
前記第2のガス供給部は、前記第1のガス供給部の周囲に配置された、
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1つに記載の成膜方法。
The first gas supply unit is disposed corresponding to an upper portion of a central portion of the substrate,
The second gas supply unit is disposed around the first gas supply unit.
The film forming method according to claim 1, wherein:
前記第1のガス供給部は、前記基板の上部に対応して配置され、
前記第2のガス供給部は、前記基板が載置される載置台の周囲に配置された、
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1つに記載の成膜方法。
The first gas supply unit is disposed corresponding to the upper part of the substrate,
The second gas supply unit is disposed around a mounting table on which the substrate is mounted.
The film forming method according to claim 1, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2022534383A (en) * 2019-05-31 2022-07-29 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Method and system for forming films on substrates

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