JP3131855B2 - 成膜処理方法及びその装置 - Google Patents
成膜処理方法及びその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成膜処理方法及びその
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造工程では、シリコンなどの半
導体ウエハ（以下単にウエハという。）の表面に集積回
路を形成する目的で例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を用いて成膜
工程（薄膜の形成工程）が行われている。
導体ウエハ（以下単にウエハという。）の表面に集積回
路を形成する目的で例えばＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を用いて成膜
工程（薄膜の形成工程）が行われている。
【０００３】ところでこうした成膜工程において、ウエ
ハの周縁部や裏面に対して成膜を避けなければならない
場合がある。例えば微細コンタクトホール内にＷ（タン
グステン）を埋め込むためにＷＦ６ガスなどの成膜ガス
を用いてウエハの表面に対してＣＶＤ処理を行う場合、
ウエハの周縁部や裏面にはＳｉＯ２が形成されているの
で、ＳｉＯ２膜上にＷ膜が生成されないようにすること
が必要である。何故ならＷ膜はＳｉＯ２との密着性が悪
くて剥れやすいので、ＳｉＯ２膜にＷ膜が付着すると、
Ｗ膜が剥れてパーティクルとして飛散し、ウエハの汚染
につながるからである。
ハの周縁部や裏面に対して成膜を避けなければならない
場合がある。例えば微細コンタクトホール内にＷ（タン
グステン）を埋め込むためにＷＦ６ガスなどの成膜ガス
を用いてウエハの表面に対してＣＶＤ処理を行う場合、
ウエハの周縁部や裏面にはＳｉＯ２が形成されているの
で、ＳｉＯ２膜上にＷ膜が生成されないようにすること
が必要である。何故ならＷ膜はＳｉＯ２との密着性が悪
くて剥れやすいので、ＳｉＯ２膜にＷ膜が付着すると、
Ｗ膜が剥れてパーティクルとして飛散し、ウエハの汚染
につながるからである。
【０００４】そこで例えばウエハの表面にＣＶＤ処理に
よりＷ膜を形成するためには、従来図１３に示すように
処理室の中央に配置されたウエハ載置台１の周りに、上
方に向かってパージガス例えばＮ２ガスを吹き出させる
ようにガス流路１１を形成する一方、このガス流路１１
から吹き出されたパージガスがウエハの周縁部からウエ
ハの内方側に向かいつつ上方に抜けていくように、断面
形状がＬ字形のリング状のガイド枠１２によりウエハの
周縁部を取り囲むようにしている。
よりＷ膜を形成するためには、従来図１３に示すように
処理室の中央に配置されたウエハ載置台１の周りに、上
方に向かってパージガス例えばＮ２ガスを吹き出させる
ようにガス流路１１を形成する一方、このガス流路１１
から吹き出されたパージガスがウエハの周縁部からウエ
ハの内方側に向かいつつ上方に抜けていくように、断面
形状がＬ字形のリング状のガイド枠１２によりウエハの
周縁部を取り囲むようにしている。
【０００５】また他の例としては、図１４に示すように
ウエハ載置台１のウエハ周縁部及びウエハ載置台１の表
面に密接するリング状の押え部材１３を設けると共に、
この押え部材１３の底面に向けてパージガスを吹き付け
るようにウエハ載置台１の周りにガス流路１４を形成し
ている。
ウエハ載置台１のウエハ周縁部及びウエハ載置台１の表
面に密接するリング状の押え部材１３を設けると共に、
この押え部材１３の底面に向けてパージガスを吹き付け
るようにウエハ載置台１の周りにガス流路１４を形成し
ている。
【０００６】このような装置によれば、ウエハ載置台１
に内蔵されているヒータ１０によりウエハを加熱し、成
膜ガス例えばＷＦ６ガスを処理室の上部からウエハに向
けて導入すると共に、例えば処理室の側部にて排気を行
うことによってウエハ表面にＷ膜が成膜される。そして
図１３の装置では、パージガスが矢印の如くウエハの周
縁部からその内方側上部に向けて流れるので、成膜ガス
のウエハの周縁部へのまわり込みが阻止され、この結果
ウエハの周縁部や裏面に対するＷ膜の付着が防止され
る。
に内蔵されているヒータ１０によりウエハを加熱し、成
膜ガス例えばＷＦ６ガスを処理室の上部からウエハに向
けて導入すると共に、例えば処理室の側部にて排気を行
うことによってウエハ表面にＷ膜が成膜される。そして
図１３の装置では、パージガスが矢印の如くウエハの周
縁部からその内方側上部に向けて流れるので、成膜ガス
のウエハの周縁部へのまわり込みが阻止され、この結果
ウエハの周縁部や裏面に対するＷ膜の付着が防止され
る。
【０００７】また図１４の装置では、押え部材１３によ
りウエハの周縁部がマスクされている上、当該押え部材
１３の下面に吹き付けられたパージガスの一部が押え部
材１３と、ウエハ載置台１及びウエハとの間の隙間を通
って矢印の如くウエハの周縁部からその内方側に向かっ
て流れるので、成膜ガスのウエハの周縁部への周り込み
が阻止される。
りウエハの周縁部がマスクされている上、当該押え部材
１３の下面に吹き付けられたパージガスの一部が押え部
材１３と、ウエハ載置台１及びウエハとの間の隙間を通
って矢印の如くウエハの周縁部からその内方側に向かっ
て流れるので、成膜ガスのウエハの周縁部への周り込み
が阻止される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図１３及
び図１４に示す方法では、パージガスがウエハの周縁部
から中心部に向かって流れるため、ウエハの表面におけ
る成膜ガスの流れがウエハの周縁部に近い部分と中心部
との間で異なってしまい、この結果膜厚の均一性が悪く
なるし、またウエハの裏面側でパーティクルが発生する
と、このパーティクルがパージガスによりウエハの表面
に運ばれて付着しやすくなるという問題がある。
び図１４に示す方法では、パージガスがウエハの周縁部
から中心部に向かって流れるため、ウエハの表面におけ
る成膜ガスの流れがウエハの周縁部に近い部分と中心部
との間で異なってしまい、この結果膜厚の均一性が悪く
なるし、またウエハの裏面側でパーティクルが発生する
と、このパーティクルがパージガスによりウエハの表面
に運ばれて付着しやすくなるという問題がある。
【０００９】本発明は、このような事情の下になされた
ものであり、その目的は、被処理体の被処理面の裏面及
び周縁部への成膜をパ−ジガスにより防止することがで
き、しかも被処理体の被処理面の成膜に対して悪影響を
与えるパ−ジガスの被処理面への周り込みを回避するこ
とのできる成膜処理方法及びその装置を提供することに
ある。
ものであり、その目的は、被処理体の被処理面の裏面及
び周縁部への成膜をパ−ジガスにより防止することがで
き、しかも被処理体の被処理面の成膜に対して悪影響を
与えるパ−ジガスの被処理面への周り込みを回避するこ
とのできる成膜処理方法及びその装置を提供することに
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、被処理体の被処理面に処理ガスを供給して薄
膜を形成する成膜処理方法において、前記被処理体の被
処理面の周縁部を覆いかつその外縁部が被処理体の外方
に突出するようにリング体を配設すると共に、前記被処
理体の前記被処理面の裏面側からパージガスを供給し、
このパージガスのほぼ全部が被処理体の周縁部から外方
側に向かって排気されることを特徴とする。
の発明は、被処理体の被処理面に処理ガスを供給して薄
膜を形成する成膜処理方法において、前記被処理体の被
処理面の周縁部を覆いかつその外縁部が被処理体の外方
に突出するようにリング体を配設すると共に、前記被処
理体の前記被処理面の裏面側からパージガスを供給し、
このパージガスのほぼ全部が被処理体の周縁部から外方
側に向かって排気されることを特徴とする。
【００１１】また請求項２に記載の発明は、被処理体の
被処理面に処理ガスを供給して薄膜を形成する成膜処理
装置において、前記被処理体の被処理面の周縁部を覆う
ために被処理体の被処理面に対して接離自在に設けら
れ、当該被処理面の周縁部を覆うときには外縁部が被処
理体の外方側に突出するように形成されたリング体と、
前記被処理体の外方側に突出したリング体の外縁部に被
処理体の裏面側からパージガスを供給するパージガス供
給部と、を備え、前記リング体の裏面側に供給されたパ
ージガスのほぼ全部が被処理体の周縁部から外方側に向
かって排気されるパージガスの流路を形成したことを特
徴とする。
被処理面に処理ガスを供給して薄膜を形成する成膜処理
装置において、前記被処理体の被処理面の周縁部を覆う
ために被処理体の被処理面に対して接離自在に設けら
れ、当該被処理面の周縁部を覆うときには外縁部が被処
理体の外方側に突出するように形成されたリング体と、
前記被処理体の外方側に突出したリング体の外縁部に被
処理体の裏面側からパージガスを供給するパージガス供
給部と、を備え、前記リング体の裏面側に供給されたパ
ージガスのほぼ全部が被処理体の周縁部から外方側に向
かって排気されるパージガスの流路を形成したことを特
徴とする。
【００１２】
【作用】被処理体の被処理面（薄膜形成面）上にこの被
処理面の周縁部を覆うリング体を、このリング体の外縁
部が被処理体の外方側へ突出するように配設し、被処理
体の被処理面の裏面側からリング体の突出部分へ向けて
パージガスを供給すると、このパージガスのほぼ全部が
被処理体の被処理面の外方側を通過して排気される。従
ってこのパージガスの通流により被処理体の被処理面に
供給される処理ガスの被処理面の周縁部や被処理面の裏
面への周り込みが阻止されて、被処理面の周縁部や裏面
への成膜が防止される。なおパージガスの通流は、処理
ガスの被処理面に対する均一な流れを妨げるものではな
いので、面内における成膜は均一に行われる。
処理面の周縁部を覆うリング体を、このリング体の外縁
部が被処理体の外方側へ突出するように配設し、被処理
体の被処理面の裏面側からリング体の突出部分へ向けて
パージガスを供給すると、このパージガスのほぼ全部が
被処理体の被処理面の外方側を通過して排気される。従
ってこのパージガスの通流により被処理体の被処理面に
供給される処理ガスの被処理面の周縁部や被処理面の裏
面への周り込みが阻止されて、被処理面の周縁部や裏面
への成膜が防止される。なおパージガスの通流は、処理
ガスの被処理面に対する均一な流れを妨げるものではな
いので、面内における成膜は均一に行われる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１
は本発明の成膜処理方法を実施するための成膜処理装置
の一例を示す図であり、図中２は被処理体へ成膜形成処
理を行うための気密にシールされた処理室である。この
処理室２の頂部には、例えば成膜ガスであるＷＦ６ガス
及びキャリアガスであるＮ２ガス、Ｈ２ガスなどからな
る処理ガスを供給するための処理ガス供給管２１が連結
されている。
は本発明の成膜処理方法を実施するための成膜処理装置
の一例を示す図であり、図中２は被処理体へ成膜形成処
理を行うための気密にシールされた処理室である。この
処理室２の頂部には、例えば成膜ガスであるＷＦ６ガス
及びキャリアガスであるＮ２ガス、Ｈ２ガスなどからな
る処理ガスを供給するための処理ガス供給管２１が連結
されている。
【００１４】処理室２内のガス供給管２１の下方側に
は、ウエハを支持するための支持枠３１が後述の排気室
４１の外壁面４３に設けられている。
は、ウエハを支持するための支持枠３１が後述の排気室
４１の外壁面４３に設けられている。
【００１５】また処理室２内には、支持枠３１に支持さ
れるウエハの表面（薄膜形成面）の周縁部を覆うため
に、ウエハの表面に対して接離自在に、例えばウエハの
表面を覆う位置とその上方位置との間で上下するよう
に、リング体３２が上下機構３３（図２参照）を介して
取り付けられている。このリング体３２は、ウエハの表
面の周縁部を覆うときにはその外縁部がウエハの外方側
に突出するように、例えば図２に示すように、ウエハと
の重なり部分Ａが約１〜３ｍｍ、突出部分Ｂが約１０〜
２０ｍｍとなるように構成されている。
れるウエハの表面（薄膜形成面）の周縁部を覆うため
に、ウエハの表面に対して接離自在に、例えばウエハの
表面を覆う位置とその上方位置との間で上下するよう
に、リング体３２が上下機構３３（図２参照）を介して
取り付けられている。このリング体３２は、ウエハの表
面の周縁部を覆うときにはその外縁部がウエハの外方側
に突出するように、例えば図２に示すように、ウエハと
の重なり部分Ａが約１〜３ｍｍ、突出部分Ｂが約１０〜
２０ｍｍとなるように構成されている。
【００１６】さらに処理室２の内壁には、支持枠３１に
支持されるウエハの周囲にウエハの外周と所定間隔を開
けて、処理ガスを排気するための排気室４１が環状に形
成されている。この排気室４１の上面は、ウエハが支持
枠３１に支持されたときに、ウエハ上のリング体３２の
下面との間に高さ方向に約１ｍｍの間隔Ｃが形成される
ように設定されており、この例ではリング体３２と排気
室４１との間の隙間は、後述のパージガスの流路を成し
ている。
支持されるウエハの周囲にウエハの外周と所定間隔を開
けて、処理ガスを排気するための排気室４１が環状に形
成されている。この排気室４１の上面は、ウエハが支持
枠３１に支持されたときに、ウエハ上のリング体３２の
下面との間に高さ方向に約１ｍｍの間隔Ｃが形成される
ように設定されており、この例ではリング体３２と排気
室４１との間の隙間は、後述のパージガスの流路を成し
ている。
【００１７】また排気室４１の上壁には排気孔４２が形
成されており、さらに排気室４１の底部には、真空ポン
プ２２に接続された排気管２３（図２では省略）が連結
されている。
成されており、さらに排気室４１の底部には、真空ポン
プ２２に接続された排気管２３（図２では省略）が連結
されている。
【００１８】また処理室２内のウエハの裏面側には、上
述のリング体３２の突出部分（ウエハの外方側に突出し
た外縁部）に、ウエハの裏面側から例えばＮ２ガスから
なるパージガスを供給するためのパージガス供給部をな
すパージガス供給管５１が設けられており、このパージ
ガス供給管５１は例えば排気室４１内を通り、排気室４
１の内側外壁面４３にパージガス供給口５１ａを開口す
るように配設される。さらにウエハの裏面側には、ウエ
ハを加熱するための加熱ランプ６１がウエハと対向する
ように配設されている。
述のリング体３２の突出部分（ウエハの外方側に突出し
た外縁部）に、ウエハの裏面側から例えばＮ２ガスから
なるパージガスを供給するためのパージガス供給部をな
すパージガス供給管５１が設けられており、このパージ
ガス供給管５１は例えば排気室４１内を通り、排気室４
１の内側外壁面４３にパージガス供給口５１ａを開口す
るように配設される。さらにウエハの裏面側には、ウエ
ハを加熱するための加熱ランプ６１がウエハと対向する
ように配設されている。
【００１９】そしてこのように構成された成膜処理装置
では、先ず被処理体であるウエハ、例えば図３に示すよ
うに、全面がＳｉＯ２膜７２で被覆されたシリコンウエ
ハ７１の表面にＴｉＮ膜７３を形成したウエハを、図示
しない搬送アームにより図示しない搬出入口を介して支
持枠３１上に載置し、その後リング体３２を上下機構３
３によりウエハの表面の周縁部に押し付けるように配設
する。次いで加熱ランプ６１を点灯してウエハを例えば
４５０℃に加熱すると共に、真空ポンプ２２により排気
孔４２及び排気室４１を介して排気しながら、処理ガス
供給管２１より処理ガスを処理室２内に供給し、処理室
２内を所定の圧力に維持する。このとき処理ガスはウエ
ハの表面上に均一に供給され、ＷＦ６ガスがウエハの熱
により分解されて、Ｗ（タングステン）がウエハの表面
に堆積されＷ膜が成膜される。
では、先ず被処理体であるウエハ、例えば図３に示すよ
うに、全面がＳｉＯ２膜７２で被覆されたシリコンウエ
ハ７１の表面にＴｉＮ膜７３を形成したウエハを、図示
しない搬送アームにより図示しない搬出入口を介して支
持枠３１上に載置し、その後リング体３２を上下機構３
３によりウエハの表面の周縁部に押し付けるように配設
する。次いで加熱ランプ６１を点灯してウエハを例えば
４５０℃に加熱すると共に、真空ポンプ２２により排気
孔４２及び排気室４１を介して排気しながら、処理ガス
供給管２１より処理ガスを処理室２内に供給し、処理室
２内を所定の圧力に維持する。このとき処理ガスはウエ
ハの表面上に均一に供給され、ＷＦ６ガスがウエハの熱
により分解されて、Ｗ（タングステン）がウエハの表面
に堆積されＷ膜が成膜される。
【００２０】一方パージガス供給管５１からはウエハの
裏面側からリング体３２へ向けてパージガスが供給さ
れ、このガスの全部またはほぼ全部は、図２に矢印で示
すように、ウエハ上のリング体３２と排気室４１との間
の流路を通って、ウエハの周縁部から外方側へ流れる。
このため処理ガスのウエハの周縁部及び裏面への周り込
みが阻止され、この結果ウエハの周縁部や裏面に対する
Ｗ膜の付着が防止されると共に、パージガスは、ウエハ
へ向けて流れる処理ガスの流れを妨げることなくウエハ
の外方側へ流れるため、ウエハの表面への成膜が均一に
行なえる。
裏面側からリング体３２へ向けてパージガスが供給さ
れ、このガスの全部またはほぼ全部は、図２に矢印で示
すように、ウエハ上のリング体３２と排気室４１との間
の流路を通って、ウエハの周縁部から外方側へ流れる。
このため処理ガスのウエハの周縁部及び裏面への周り込
みが阻止され、この結果ウエハの周縁部や裏面に対する
Ｗ膜の付着が防止されると共に、パージガスは、ウエハ
へ向けて流れる処理ガスの流れを妨げることなくウエハ
の外方側へ流れるため、ウエハの表面への成膜が均一に
行なえる。
【００２１】次に本発明の成膜処理方法の効果を確認す
るために、以下のような実験を行った。すなわち、本発
明のモデル装置を図４（ａ）に示すように、ウエハとリ
ング体３２との重なり部分Ａを２ｍｍ、リング体３２と
排気室４１との間隔Ｃを１ｍｍに設定して、パージガス
のウエハの周縁部から外方側へ流れるように構成し、こ
の装置内において、パージガスの流量を変化させて上述
のウエハの成膜処理を行い、その結果形成された薄膜に
ついてシート抵抗を測定し、この値から膜厚を計算で求
めた。
るために、以下のような実験を行った。すなわち、本発
明のモデル装置を図４（ａ）に示すように、ウエハとリ
ング体３２との重なり部分Ａを２ｍｍ、リング体３２と
排気室４１との間隔Ｃを１ｍｍに設定して、パージガス
のウエハの周縁部から外方側へ流れるように構成し、こ
の装置内において、パージガスの流量を変化させて上述
のウエハの成膜処理を行い、その結果形成された薄膜に
ついてシート抵抗を測定し、この値から膜厚を計算で求
めた。
【００２２】成膜ガス及びキャリアガスの流量について
は、夫々ＷＦ６ガス：５０ＳＣＣＭ、Ｈ２ガス：１５０
０ＳＣＣＭ、Ｎ２ガス：４５００ＳＣＣＭに設定し、ウ
エハ表面上温度：４５０℃、処理室内圧力：５０Ｔｏｒ
ｒの下で、パージガスの流量が０ＳＣＣＭ（すなわちパ
ージガスを供給しない場合）、１０００ＳＣＣＭに場合
について実験を行った（実験例１）。なおパージガスと
してはＮ２ガスを用いた。
は、夫々ＷＦ６ガス：５０ＳＣＣＭ、Ｈ２ガス：１５０
０ＳＣＣＭ、Ｎ２ガス：４５００ＳＣＣＭに設定し、ウ
エハ表面上温度：４５０℃、処理室内圧力：５０Ｔｏｒ
ｒの下で、パージガスの流量が０ＳＣＣＭ（すなわちパ
ージガスを供給しない場合）、１０００ＳＣＣＭに場合
について実験を行った（実験例１）。なおパージガスと
してはＮ２ガスを用いた。
【００２３】また比較実験を行うために、図４（ｂ）に
示すように、リング体３２をウエハの表面上ではなく排
気室４１上に配設し、リング体３２の下面とウエハの上
面との間に間隔（Ｅ）を開けながら、リング体３２の内
縁部分をウエハの表面側上方へ突出させ、このウエハと
リング体３２との重なり部分Ｄを４ｍｍ、リング体３２
とウエハとの間隔Ｅを１ｍｍに設定して、パージガスが
ウエハの周縁部から内方側へ流れるように構成した装置
を用い、この装置内において上述の実験例１と同様の実
験を行った。
示すように、リング体３２をウエハの表面上ではなく排
気室４１上に配設し、リング体３２の下面とウエハの上
面との間に間隔（Ｅ）を開けながら、リング体３２の内
縁部分をウエハの表面側上方へ突出させ、このウエハと
リング体３２との重なり部分Ｄを４ｍｍ、リング体３２
とウエハとの間隔Ｅを１ｍｍに設定して、パージガスが
ウエハの周縁部から内方側へ流れるように構成した装置
を用い、この装置内において上述の実験例１と同様の実
験を行った。
【００２４】成膜ガス及びキャリアガスの流量について
は、夫々ＷＦ６ガス：５０ＳＣＣＭ、Ｈ２ガス：１５０
０ＳＣＣＭ、Ｎ２ガス：３０００ＳＣＣＭに設定し、パ
ージガスの流量が０ＳＣＣＭ、３００ＳＣＣＭ、５００
ＳＣＣＭ、１５００ＳＣＣＭの場合について実験を行っ
た（比較例１）。その他の条件は実験例１と同様であ
る。
は、夫々ＷＦ６ガス：５０ＳＣＣＭ、Ｈ２ガス：１５０
０ＳＣＣＭ、Ｎ２ガス：３０００ＳＣＣＭに設定し、パ
ージガスの流量が０ＳＣＣＭ、３００ＳＣＣＭ、５００
ＳＣＣＭ、１５００ＳＣＣＭの場合について実験を行っ
た（比較例１）。その他の条件は実験例１と同様であ
る。
【００２５】各実験結果を、実験例１については表１及
び図５、６に、比較例１については表２及び図７〜１０
にそれぞれ示す。ここで表１、２には、ウエハの裏面へ
のＷ膜の付着の有無と、ウエハ面内におけるＷ膜のシー
ト抵抗の標準偏差を示し、図５〜１０にはウエハ面内に
おけるＷ膜の膜厚分布を示している。ここで図５〜１０
中の横軸はウエハ上の位置をインチで示し、縦軸は膜厚
を、その平均値を０としたパ−センテ−ジ（％）で示し
ている。
び図５、６に、比較例１については表２及び図７〜１０
にそれぞれ示す。ここで表１、２には、ウエハの裏面へ
のＷ膜の付着の有無と、ウエハ面内におけるＷ膜のシー
ト抵抗の標準偏差を示し、図５〜１０にはウエハ面内に
おけるＷ膜の膜厚分布を示している。ここで図５〜１０
中の横軸はウエハ上の位置をインチで示し、縦軸は膜厚
を、その平均値を０としたパ−センテ−ジ（％）で示し
ている。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】 表１に示すように、実験例１ではパージガスを流量１０
００ＳＣＣＭで供給した場合は、ウエハの裏面へのＷ膜
の付着が無く、またパージガスの流量の違い（供給の有
無）によってはウエハ表面に形成されたＷ膜のシート抵
抗の標準偏差の差はほとんど生じないことが認められ
た。ここでシート抵抗はＷ膜の膜厚とほぼ反比例の関係
にあるので、シート抵抗の標準偏差の差がパージガスの
流量の変化によって生じないということは、ウエハ表面
上に形成されたＷ膜の膜厚の均一性は、パージガスの流
量の変化によっては変わらないことを意味している。そ
してこのことは図５，６に示すＷ膜の膜厚分布からも明
らかである。
００ＳＣＣＭで供給した場合は、ウエハの裏面へのＷ膜
の付着が無く、またパージガスの流量の違い（供給の有
無）によってはウエハ表面に形成されたＷ膜のシート抵
抗の標準偏差の差はほとんど生じないことが認められ
た。ここでシート抵抗はＷ膜の膜厚とほぼ反比例の関係
にあるので、シート抵抗の標準偏差の差がパージガスの
流量の変化によって生じないということは、ウエハ表面
上に形成されたＷ膜の膜厚の均一性は、パージガスの流
量の変化によっては変わらないことを意味している。そ
してこのことは図５，６に示すＷ膜の膜厚分布からも明
らかである。
【００２８】一方比較例１では、表２に示すように、パ
ージガスを流量１５００ＳＣＣＭで供給した場合には、
ウエハへの裏面へのＷ膜への付着は無いが、流量がそれ
以下の５００ＳＣＣＭ、３００ＳＣＣＭである場合には
付着があり、また、パージガスの流量が増加するにつれ
て、ウエハ表面に形成されたＷ膜のシート抵抗の標準偏
差は著しく増大することが認められた。すなわち図７〜
１０に示すように、パージガスの流量に比例してＷ膜の
膜厚分布の均一性が極端に悪化することが認められた。
ージガスを流量１５００ＳＣＣＭで供給した場合には、
ウエハへの裏面へのＷ膜への付着は無いが、流量がそれ
以下の５００ＳＣＣＭ、３００ＳＣＣＭである場合には
付着があり、また、パージガスの流量が増加するにつれ
て、ウエハ表面に形成されたＷ膜のシート抵抗の標準偏
差は著しく増大することが認められた。すなわち図７〜
１０に示すように、パージガスの流量に比例してＷ膜の
膜厚分布の均一性が極端に悪化することが認められた。
【００２９】以上の実験から確認されたように、本発明
の成膜処理方法では、ウエハの周縁部をリング体で覆う
ことにより、ウエハの裏面側から供給されたパージガス
を、ウエハの周縁部から外方側へ通流させるようにした
ので、処理ガスのウエハの周縁部への周り込みが阻止さ
れ、この結果ウエハの周縁部や裏面に対するＷ膜の付着
が効果的に防止されると共に、パージガスはウエハへ向
けて均一に流れる処理ガスの流れを妨げることなくウエ
ハの外方側へ通流するため、ウエハの成膜が均一に行わ
れる。またウエハの裏面へのＷ膜の付着がないことか
ら、ウエハの裏面でのパーティクルの発生が抑えられ、
このためウエハの汚染を防ぐことができる。
の成膜処理方法では、ウエハの周縁部をリング体で覆う
ことにより、ウエハの裏面側から供給されたパージガス
を、ウエハの周縁部から外方側へ通流させるようにした
ので、処理ガスのウエハの周縁部への周り込みが阻止さ
れ、この結果ウエハの周縁部や裏面に対するＷ膜の付着
が効果的に防止されると共に、パージガスはウエハへ向
けて均一に流れる処理ガスの流れを妨げることなくウエ
ハの外方側へ通流するため、ウエハの成膜が均一に行わ
れる。またウエハの裏面へのＷ膜の付着がないことか
ら、ウエハの裏面でのパーティクルの発生が抑えられ、
このためウエハの汚染を防ぐことができる。
【００３０】なお本発明の成膜処理装置は上述の装置に
限定されるものでなく、例えば図１１や図１２に示すよ
うに構成することも可能である。例えば図１１に記す装
置は、図１に記す装置において、支持枠３１の代わりに
載置台３４を配設し、その上にウエハを載置したもので
あり、また図１２に示す装置は、図１１に示す装置にお
いて、ウエハの表面上に配設されるリング体３２を、ウ
エハの表面のみならず周端面及びこれを囲むウエハ載置
台３４の表面領域に密接するリング体３３に代えたもの
である。またこのリング体３３には通流孔３３ａが載置
台２４と排気室３１との間に形成された流路に連通して
形成されてあり、ウエハの裏面側が供給されたパージガ
スが、この通流孔３３ａを介してウエハの周縁部から外
方側へ向けて通流できるようになっている。
限定されるものでなく、例えば図１１や図１２に示すよ
うに構成することも可能である。例えば図１１に記す装
置は、図１に記す装置において、支持枠３１の代わりに
載置台３４を配設し、その上にウエハを載置したもので
あり、また図１２に示す装置は、図１１に示す装置にお
いて、ウエハの表面上に配設されるリング体３２を、ウ
エハの表面のみならず周端面及びこれを囲むウエハ載置
台３４の表面領域に密接するリング体３３に代えたもの
である。またこのリング体３３には通流孔３３ａが載置
台２４と排気室３１との間に形成された流路に連通して
形成されてあり、ウエハの裏面側が供給されたパージガ
スが、この通流孔３３ａを介してウエハの周縁部から外
方側へ向けて通流できるようになっている。
【００３１】従って図１１、１２のように構成された装
置においても、ウエハの裏面側から供給されたパージガ
スがウエハの周縁部から外方側へ通流するので、上述の
図１に示す装置と同様の効果を有する。なお図１１、１
２に示す装置では、載置台３４中に例えば抵抗発熱ヒー
タ６２や加熱ランプ６１などを設けてウエハを加熱する
ことができる。
置においても、ウエハの裏面側から供給されたパージガ
スがウエハの周縁部から外方側へ通流するので、上述の
図１に示す装置と同様の効果を有する。なお図１１、１
２に示す装置では、載置台３４中に例えば抵抗発熱ヒー
タ６２や加熱ランプ６１などを設けてウエハを加熱する
ことができる。
【００３２】なお本発明におけるリング体とは環状構造
体を意味するものであって、その形状は被処理体の形状
に合わせて適宜選択されるものであり、例えば被処理体
が多角形形状であれば、リング体は多角形形状の環状体
となる。またこのリング体は、処理室の外で被処理体上
に載せた後に、処理室内へ搬入するようにしてもよい。
体を意味するものであって、その形状は被処理体の形状
に合わせて適宜選択されるものであり、例えば被処理体
が多角形形状であれば、リング体は多角形形状の環状体
となる。またこのリング体は、処理室の外で被処理体上
に載せた後に、処理室内へ搬入するようにしてもよい。
【００３３】以上実施例としてＣＶＤ装置について述べ
たが、スパッタ装置、レーザーアニール装置、エッチン
グ装置、アッシング装置等に本発明を使用することがで
きる。また被処理体として半導体ウエハについて述べた
が、例えば液晶基板の製造工程におけるガラス基板等に
おいても適用することができる。この場合リング体は、
液晶基板の形状に合わせて四角に構成することは、本発
明の範囲で行うことのできる技術である。
たが、スパッタ装置、レーザーアニール装置、エッチン
グ装置、アッシング装置等に本発明を使用することがで
きる。また被処理体として半導体ウエハについて述べた
が、例えば液晶基板の製造工程におけるガラス基板等に
おいても適用することができる。この場合リング体は、
液晶基板の形状に合わせて四角に構成することは、本発
明の範囲で行うことのできる技術である。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、被処理体の被処理面の
周縁部をリング体で覆うことにより、被処理面の裏面側
から供給されたパージガスを、被処理面の周縁部の外方
側を通過して排気されるようにしたので、被処理面の周
縁部における成膜に上記パ−ジガスが悪影響を与えるこ
となく、被処理体の表面上への成膜を均一に行うことが
できる。
周縁部をリング体で覆うことにより、被処理面の裏面側
から供給されたパージガスを、被処理面の周縁部の外方
側を通過して排気されるようにしたので、被処理面の周
縁部における成膜に上記パ−ジガスが悪影響を与えるこ
となく、被処理体の表面上への成膜を均一に行うことが
できる。
【図１】本発明の実施例に係る成膜処理装置の内部を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】本発明の実施例の要部を示す断面図である。
【図３】被処理体としてのウエハの拡大断面図である。
【図４】本発明の効果を確認するために使用した実験装
置の部分断面図である。
置の部分断面図である。
【図５】ウエハ上に形成されたＷ膜の膜厚分布を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】ウエハ上に形成されたＷ膜の膜厚分布を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】ウエハ上に形成されたＷ膜の膜厚分布を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図８】ウエハ上に形成されたＷ膜の膜厚分布を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】ウエハ上に形成されたＷ膜の膜厚分布を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図１０】ウエハ上に形成されたＷ膜の膜厚分布を示す
グラフである。
グラフである。
【図１１】本発明に係る成膜処理装置の他の実施例の要
部を示す部分断面図である。
部を示す部分断面図である。
【図１２】本発明に係る成膜処理装置のさらに他の例を
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図１３】従来の成膜処理装置の部分断面図である。
【図１４】従来の成膜処理装置の部分断面図である。
２ 処理室 ３１ 支持枠 ３２ リング体 ４１ 排気室 ５１ パージガス供給管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−208959（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−295872（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−109634（ＪＰ，Ａ) 米国特許5292554（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/31 C23C 16/00 C30B 25/00
Claims (2)
- 【請求項１】 被処理体の被処理面に処理ガスを供給し
て薄膜を形成する成膜処理方法において、 前記被処理体の被処理面の周縁部を覆いかつその外縁部
が被処理体の外方に突出するようにリング体を配設する
と共に、 前記被処理体の前記被処理面の裏面側からパージガスを
供給し、このパージガスのほぼ全部が被処理体の周縁部
から外方側に向かって排気されることを特徴とする成膜
処理方法。 - 【請求項２】 被処理体の被処理面に処理ガスを供給し
て薄膜を形成する成膜処理装置において、 前記被処理体の被処理面の周縁部を覆うために被処理体
の被処理面に対して接離自在に設けられ、当該被処理面
の周縁部を覆うときには外縁部が被処理体の外方側に突
出するように形成されたリング体と、 前記被処理体の外方側に突出したリング体の外縁部に被
処理体の裏面側からパージガスを供給するパージガス供
給部と、 を備え、 前記リング体の裏面側に供給されたパージガスのほぼ全
部が被処理体の周縁部から外方側に向かって排気される
パージガスの流路を形成したことを特徴とする成膜処理
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04290786A JP3131855B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 成膜処理方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04290786A JP3131855B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 成膜処理方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120146A JPH06120146A (ja) | 1994-04-28 |
| JP3131855B2 true JP3131855B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=17760493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04290786A Expired - Lifetime JP3131855B2 (ja) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | 成膜処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3131855B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5843233A (en) * | 1990-07-16 | 1998-12-01 | Novellus Systems, Inc. | Exclusion guard and gas-based substrate protection for chemical vapor deposition apparatus |
| JP2773674B2 (ja) * | 1995-03-31 | 1998-07-09 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造装置及び半導体装置の製造方法 |
| US6921556B2 (en) * | 2002-04-12 | 2005-07-26 | Asm Japan K.K. | Method of film deposition using single-wafer-processing type CVD |
| WO2004038777A1 (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-06 | Tokyo Electron Limited | 熱処理装置 |
| EP2096192A1 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-02 | Applied Materials, Inc. | Backside coating prevention device. |
| JP5164950B2 (ja) * | 2009-09-24 | 2013-03-21 | キヤノンアネルバ株式会社 | Ｃｖｄ装置 |
| JP5950892B2 (ja) | 2013-11-29 | 2016-07-13 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム |
-
1992
- 1992-10-05 JP JP04290786A patent/JP3131855B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06120146A (ja) | 1994-04-28 |
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