JP4498503B2 - 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 - Google Patents
薄膜形成装置及び薄膜形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4498503B2 JP4498503B2 JP30966999A JP30966999A JP4498503B2 JP 4498503 B2 JP4498503 B2 JP 4498503B2 JP 30966999 A JP30966999 A JP 30966999A JP 30966999 A JP30966999 A JP 30966999A JP 4498503 B2 JP4498503 B2 JP 4498503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- supply
- teos gas
- gas
- thin film
- teos
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスの製造プロセスで用いられる薄膜形成装置及び薄膜形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハに絶縁膜を形成する技術として、いわゆるＴＥＯＳ−Ｏ3系ＣＶＤ技術を用いる薄膜形成装置が知られている。かかる薄膜形成装置においては、半導体ウェハが配置されたチャンバの内部に、形成すべき膜厚に応じて定めた一定時間だけ、一定量のＯ3ガスとＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ Ｅｔｈｙｌ Ｏｒｔｈｏ Ｓｉｌｉｃａｔｅ）ガスを供給する。チャンバの内部にＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給することで、Ｓｉソースとして作用するＴＥＯＳガスがＯ3ガスによって酸化され、半導体ウェハにＳｉＯ2からなる絶縁膜が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術にかかる薄膜形成装置は、以下に示すような問題点があった。すなわち、所望の厚さのＳｉＯ2膜を形成すべく一定時間だけＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給し、上記一定時間経過後すぐにＳｉソースガスであるＴＥＯＳガスの供給を停止したとしても、チャンバの内部には、未反応のＴＥＯＳガスが多量に残存する。この残存した未反応のＴＥＯＳガスは、その後、チャンバの内部で反応し、パウダー状のパーティクルとなって半導体ウェハに堆積する。かかるパーティクルは、半導体ウェハの製品不良の要因となる。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点を解決し、半導体ウェハに堆積するパーティクルを減少させ、半導体ウェハの製品不良を低減することができる薄膜形成装置及び薄膜形成方法を提供すること課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の薄膜形成装置は、半導体ウェハが配置されたチャンバの内部にＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給し、上記半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する薄膜形成装置であって、上記ＴＥＯＳガスを上記チャンバの内部に供給する供給手段を備え、上記供給手段は、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後に上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することを特徴としている。
【０００６】
ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するのではなく、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようにＴＥＯＳガスの供給を徐々に停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを低減することができる。
【０００７】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【０００８】
段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御が容易となる。
【０００９】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、３段階以上の段階をもって上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００１０】
３段階以上の段階をもってＴＥＯＳガスの供給を停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００１１】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、上記ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差が４００ｍｇ／分以下となるように、段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００１２】
１段あたりの段差を４００ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００１３】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、連続的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００１４】
連続的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御をきめ細かく行うことができる。
【００１５】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、上記ＴＥＯＳガスの供給量の１秒あたりの変化量が１９０ｍｇ／分以下となるように、連続的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００１６】
１秒あたりの変化量を１９０ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００１７】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後に上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することを特徴としてもよい。
【００１８】
ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の薄膜形成方法は半導体ウェハが配置されたチャンバの内部にＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給し、上記半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する薄膜形成方法であって、上記ＴＥＯＳガスを上記チャンバの内部に供給する供給工程を備え、上記供給工程は、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後に上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することを特徴としている。
【００２０】
ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するのではなく、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようにＴＥＯＳガスの供給を徐々に停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを低減することができる。
【００２１】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００２２】
段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御が容易となる。
【００２３】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、３段階以上の段階をもって上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００２４】
３段階以上の段階をもってＴＥＯＳガスの供給を停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００２５】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、上記ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差が４００ｍｇ／分以下となるように、段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００２６】
１段あたりの段差を４００ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００２７】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、連続的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００２８】
連続的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御をきめ細かく行うことができる。
【００２９】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、上記ＴＥＯＳガスの供給量の１秒あたりの変化量が１９０ｍｇ／分以下となるように、連続的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００３０】
１秒あたりの変化量を１９０ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００３１】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後に上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することを特徴としてもよい。
【００３２】
ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態にかかる薄膜形成装置について図面を参照して説明する。本実施形態にかかる薄膜形成装置は、半導体ウェハが配置されたチャンバを大気圧よりも低い所定の圧力に減圧した状態で、チャンバの内部にＯ3ガス、ＴＥＯＳガスを供給し、上記半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成するＣＶＤ装置である。まず、本実施形態にかかるＣＶＤ装置の構成について説明する。図１は、本実施形態にかかるＣＶＤ装置の構成図である。
【００３４】
本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０は、内部に半導体ウェハ１００が配置されるチャンバ１２と、チャンバ１２の内部にＯ3ガス、ＴＥＯＳガスなどのガスを供給するガス供給部１４と、チャンバ１２の内部に供給するガスの供給源となるＯ2ガス供給源１６、Ｏ3ガス供給源１８、ＴＥＯＳガス供給源２０、ＮＦ3ガス供給源２２と、チャンバ１２の内部を真空引きする真空ポンプ２４とを主として備えて構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００３５】
チャンバ１２は金属製の密閉容器であり、その内部には半導体ウェハ１００を搭載する平板状のサセプタ２６がほぼ水平に配置されている。サセプタ２６の内部には、セラミックヒータ（図示せず）が設けられており、サセプタ２６及びサセプタ２６に搭載される半導体ウェハ１００を加熱することができるようになっている。また、サセプタ２６は、サセプタ２６の下部に設けられた支持部２８によって上下動が可能となっている。また、上記支持部２８により、サセプタ２６に対して半導体ウェハ１００を上下させることができ、半導体ウェハ１００をサセプタ２６上に搬入し、また、半導体ウェハ１００をサセプタ２６上から搬出することが可能となっている。
【００３６】
チャンバ１２の側壁面には、排気口３０が形成されており、この排気口３０は、配管３２を介して真空ポンプ２４に接続されている。従って、真空ポンプ２４を動作させることで、チャンバ１２の内部を真空引きすることができ、チャンバ１２の内部を減圧することが可能となっている。また、排気口３０と真空ポンプ２４とを連結する配管３２には、スロットルバルブ３３が配置されており、チャンバ１２の内部の真空度を調節することが可能となっている。
【００３７】
チャンバ１２の上部、すなわち、サセプタ２６の上方には、上記Ｏ2ガス供給源１６、Ｏ3ガス供給源１８、ＴＥＯＳガス供給源２０などと配管３２によって接続されたガス注入口３４が設けられており、Ｎ2ガス供給源（図示せず）から供給されるＮ2ガス（キャリアガス）とともに、Ｏ2ガス、Ｏ3ガス、ＴＥＯＳガス等を、当該ガス注入口３４からチャンバ１２の内部に供給することができるようになっている。尚、Ｏ2ガス供給源１８から延びる配管３２ａとＯ3ガス供給源１６から延びる配管３２ｂとは、三方弁３２ｃを介して１つの配管３２に連結されており、チャンバ１２の内部には、Ｏ2ガスとＯ3ガスとのいずれかが選択的に供給される。
【００３８】
ガス注入口３４の下方（サセプタ２６側）には、ガス注入口３４に接続される所定の大きさの空間３６ａを有する板状のマニホールド３６が設けられている。また、マニホールド３６の下方には、マニホールド３６の上記空間とチャンバ１２の内部空間とを連結する複数の孔３８ａを有する平板状のフェースプレート３８が設けられている。ここで、フェースプレート３８の上記複数の孔３８ａは、サセプタ２６に載置される半導体ウェハ１００の上面全体を網羅するように設けられている。従って、ガス注入口３４から供給されるガスは、まずマニホールド３６の上記空間３６ａに拡がり、フェースプレート３８の上記複数の孔３８ａから下方に吹き出し、半導体ウェハ１００の上面全面に均一に供給される。
【００３９】
ガス注入口３４はまた、配管３２を介してＮＦ3イオン化装置４０と接続されている。ＮＦ3イオン化装置４０は、ＮＦ3ガス供給源２２から供給されるＮＦ3ガスをイオン化し、Ｆ-イオンを含むクリーニングガスを生成する。ＮＦ3イオン化装置４０によって生成されたクリーニングガスは、上記配管３２、ガス注入口３４を介して、チャンバ１２の内部に供給される。
【００４０】
ガス供給部１４は、Ｏ3ガス、ＴＥＯＳガスなどのプロセスガス、Ｎ2ガスなどのキャリアガス、Ｆ-イオンを含むクリーニングガス、Ｏ2ガスを、チャンバ１２の内部に供給する。ここで、Ｏ2ガスは、Ｏ3ガスをチャンバ１２の内部に供給する際の急激な状態変化を防止するためのダミーガスとして用いられる。ガス供給部１４は、特に、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際して、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するように、３段階に分けて上記ＴＥＯＳガスの供給を停止する。ＴＥＯＳガスの供給を停止する際のより詳細な手順については後述する。
【００４１】
続いて、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０の動作について説明し、併せて、本発明の実施形態にかかる薄膜形成方法について説明する。図２は、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０を用いて、半導体ウェハ１００にＳｉＯ2膜を形成する際のステップを示す表である。ＣＶＤ装置１０を用いてＳｉＯ2膜を形成するためには、まず、チャンバ１２の排気口３０と真空ポンプ２４との間に配置されたスロットルバルブ３３をの絞りを全開にしてチャンバ１２の内部を真空引きし、チャンバ１２の内部を高真空（１．３×１０3Ｐａ未満）に維持する。この状態で、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合で、５秒間、Ｏ2ガスを供給し、チャンバ１２の内部を安定化する（チャンバ内安定化ステップ）。
【００４２】
続いて、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ2ガスを供給しながらスロットルバルブ３３の絞りを全開にし、チャンバ１２の内部の圧力を上昇させる（昇圧ステップ）。
【００４３】
チャンバ１２の内部の圧力が所定のしきい値（８．８×１０4Ｐａ）を越えたら、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ2ガスを供給し続けるとともに、スロットルバルブ３３の絞り量を調節して、チャンバ１２の内部の圧力を一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持する（圧力安定化ステップ）。
【００４４】
上記状態で３秒間経過したら、ＴＥＯＳガスの供給を開始する（ＴＥＯＳガス供給ステップ）。ＴＥＯＳガスは、毎分１１００ｍｇの割合でチャンバ１２の内部に供給される。その際、チャンバ１２の内部には、毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ2ガスが供給され、また、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。
【００４５】
さらに上記状態で５秒間経過した後に、三方弁３２ｃを動作させることによりＯ2ガスの供給を停止し、代わりにＯ3ガスの供給を開始する（ＳｉＯ2堆積ステップ）。Ｏ3ガスは、毎分５０００ｃｍ3の割合でチャンバ１２の内部に供給される。その際、チャンバ１２の内部には、毎分１１００ｍｇの割合でＴＥＯＳガスが供給され、また、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。この状態において、チャンバ１２の内部でＯ3ガスとＴＥＯＳガスとが反応し、半導体ウェハ１００にＳｉＯ2膜が形成される。また、かかる状態は、所望の厚さのＳｉＯ2膜を形成するために必要な時間だけ継続される。
【００４６】
上述の如く、所望の厚さのＳｉＯ2膜を形成するために必要な時間だけＴＥＯＳガス及びＯ3ガスを供給したらＴＥＯＳガスの供給を停止するが、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、図３に示すように、上記ＴＥＯＳガスの供給を３段階に分けて停止する。
【００４７】
すなわち、まず、ＴＥＯＳガスの供給量を毎分１１００ｍｇの割合から毎分７００ｍｇの割合に低下させた状態を３秒間維持する（ＴＥＯＳガス停止１ステップ）。ここで、ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差は、毎分４００ｍｇ（＝１１００−７００）となっている。この間、チャンバ１２の内部には、毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ3ガスが供給され、また、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。
【００４８】
続いて、ＴＥＯＳガスの供給量を毎分７００ｍｇの割合から毎分３００ｍｇの割合に低下させた状態を３秒間維持する（ＴＥＯＳガス停止２ステップ）。ここで、ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差は、毎分４００ｍｇ（＝７００−３００）となっている。この間、チャンバ１２の内部には、毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ3ガスが供給され、また、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。
【００４９】
その後、ＴＥＯＳガスの供給を完全に停止し、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合で、５秒間、Ｏ3ガスを供給することにより、チャンバ１２の内部にわずかに残留するＴＥＯＳガスをパージする（パージ工程）。この間、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。
【００５０】
その後、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ3ガスを供給しながら、スロットルバルブ３３の絞りを段階的に開き、チャンバ１２の内部を減圧する（減圧１〜３ステップ）。減圧１〜３の各ステップは１０秒間ずつ継続する。さらにその後、Ｏ3ガスを供給を停止し、スロットルバルブ３３の絞りを全開にして、５秒間、チャンバ１２の内部を真空引きし、チャンバ１２の内部を高真空の状態に戻して一連の処理が終了する。
【００５１】
続いて本実施形態にかかるＣＶＤ装置の作用及び効果について説明する。本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０は、ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際して、ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するのではなく、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するように、ＴＥＯＳガスの供給を徐々に停止することで、チャンバ１２の内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを低減することができる。その結果、半導体ウェハ１００に堆積するパーティクルを減少させることができ、半導体ウェハ１００の製品不良を低減することが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、ＴＥＯＳガスの供給を段階的に停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の制御が比較的容易となる。特に、ＴＥＯＳガスの供給を３段階に分けて停止すること、また、ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差を３００〜４００ｍｇ／分とすることで、チャンバ１２の内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを効率よく低減することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することで、チャンバ１２の内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００５４】
以下、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０の具体的効果について、比較例にかかるＣＶＤ装置との比較において説明する。比較例にかかるＣＶＤ装置は、具体的には、図４に示す表に基づいて半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成するＣＶＤ装置である。すなわち、比較例にかかるＣＶＤ装置は、図５に示すように、ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するものである。
【００５５】
比較例にかかるＣＶＤ装置においては、ＳｉＯ2膜の形成処理の前後で、半導体ウェハ１枚あたり３１個のパーティクルの増加が見られたのに対し、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、ＳｉＯ2膜の形成処理の前後で、半導体ウェハ１枚あたり１１個のパーティクルの増加しか見られなかった。このように、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、比較例にかかるＣＶＤ装置と比較して、半導体ウェハ１００に堆積するパーティクルを減少させることができ、半導体ウェハ１００の製品不良を低減することが可能となる。
【００５６】
上記実施形態にかかるＣＶＤ装置においては、ＴＥＯＳガスの供給を３段階にわけて段階的に停止していたが、これは、ＴＥＯＳガスの供給を連続的に停止するものであってもよい。連続的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御をきめ細かく行うことができる。この場合、ＴＥＯＳガスの供給量の１秒あたりの変化量が１９０ｍｇ／分以下となるようにすることが好適である。１秒あたりの変化量を１９０ｍｇ／分以下とすることで、チャンバ１２の内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００５７】
また、上記実施形態にかかるＣＶＤ装置１０は、チャンバ１２の内部を減圧した状態で半導体ウェハ１００にＳｉＯ2膜を形成するＣＶＤ装置であったが、本発明は、チャンバ１２の内部を常圧（大気圧）とした状態で半導体ウェハ１００にＳｉＯ2膜を形成するＣＶＤ装置にも適用可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成方法は、ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するのではなく、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようにＴＥＯＳガスの供給を徐々に停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを低減することができる。その結果、半導体ウェハに堆積するパーティクルを減少させ、半導体ウェハの製品不良を低減することが可能となる。
【００５９】
また、本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成方法においては、段階的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御が容易となる。この場合、３段階以上の段階をもってＴＥＯＳガスの供給を停止すること、また、１段あたりの段差を４００ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを効率よく低減することができる。
【００６０】
また、本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成方法においては、連続的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御をきめ細かく行うことができる。この場合、１秒あたりの変化量を１９０ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを効率よく低減することができる。
【００６１】
また、本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成方法においては、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＶＤ装置の構成図である。
【図２】半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する際のステップを示す表である。
【図３】ＴＥＯＳガス供給量の推移を示すグラフである。
【図４】半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する際のステップを示す表である。
【図５】ＴＥＯＳガス供給量の推移を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…ＣＶＤ装置、１２…チャンバ、１４…ガス供給部、１６…Ｏ2ガス供給源、１８…Ｏ3ガス供給源、２０…ＴＥＯＳガス供給源、２２…ＮＦ3ガス供給源、２４…真空ポンプ、２６…サセプタ、２８…支持部、３０…排気口、３２…配管、３３…スロットルバルブ、３４…ガス注入口、３６…マニホールド、３８…フェイスプレート、４０…ＮＦ3イオン化装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスの製造プロセスで用いられる薄膜形成装置及び薄膜形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハに絶縁膜を形成する技術として、いわゆるＴＥＯＳ−Ｏ3系ＣＶＤ技術を用いる薄膜形成装置が知られている。かかる薄膜形成装置においては、半導体ウェハが配置されたチャンバの内部に、形成すべき膜厚に応じて定めた一定時間だけ、一定量のＯ3ガスとＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ Ｅｔｈｙｌ Ｏｒｔｈｏ Ｓｉｌｉｃａｔｅ）ガスを供給する。チャンバの内部にＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給することで、Ｓｉソースとして作用するＴＥＯＳガスがＯ3ガスによって酸化され、半導体ウェハにＳｉＯ2からなる絶縁膜が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術にかかる薄膜形成装置は、以下に示すような問題点があった。すなわち、所望の厚さのＳｉＯ2膜を形成すべく一定時間だけＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給し、上記一定時間経過後すぐにＳｉソースガスであるＴＥＯＳガスの供給を停止したとしても、チャンバの内部には、未反応のＴＥＯＳガスが多量に残存する。この残存した未反応のＴＥＯＳガスは、その後、チャンバの内部で反応し、パウダー状のパーティクルとなって半導体ウェハに堆積する。かかるパーティクルは、半導体ウェハの製品不良の要因となる。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点を解決し、半導体ウェハに堆積するパーティクルを減少させ、半導体ウェハの製品不良を低減することができる薄膜形成装置及び薄膜形成方法を提供すること課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の薄膜形成装置は、半導体ウェハが配置されたチャンバの内部にＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給し、上記半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する薄膜形成装置であって、上記ＴＥＯＳガスを上記チャンバの内部に供給する供給手段を備え、上記供給手段は、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後に上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することを特徴としている。
【０００６】
ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するのではなく、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようにＴＥＯＳガスの供給を徐々に停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを低減することができる。
【０００７】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【０００８】
段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御が容易となる。
【０００９】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、３段階以上の段階をもって上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００１０】
３段階以上の段階をもってＴＥＯＳガスの供給を停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００１１】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、上記ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差が４００ｍｇ／分以下となるように、段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００１２】
１段あたりの段差を４００ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００１３】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、連続的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００１４】
連続的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御をきめ細かく行うことができる。
【００１５】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、上記ＴＥＯＳガスの供給量の１秒あたりの変化量が１９０ｍｇ／分以下となるように、連続的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００１６】
１秒あたりの変化量を１９０ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００１７】
また、本発明の薄膜形成装置においては、上記供給手段は、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後に上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することを特徴としてもよい。
【００１８】
ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の薄膜形成方法は半導体ウェハが配置されたチャンバの内部にＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給し、上記半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する薄膜形成方法であって、上記ＴＥＯＳガスを上記チャンバの内部に供給する供給工程を備え、上記供給工程は、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後に上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することを特徴としている。
【００２０】
ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するのではなく、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようにＴＥＯＳガスの供給を徐々に停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを低減することができる。
【００２１】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００２２】
段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御が容易となる。
【００２３】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、３段階以上の段階をもって上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００２４】
３段階以上の段階をもってＴＥＯＳガスの供給を停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００２５】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、上記ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差が４００ｍｇ／分以下となるように、段階的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００２６】
１段あたりの段差を４００ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００２７】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、連続的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００２８】
連続的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御をきめ細かく行うことができる。
【００２９】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、上記ＴＥＯＳガスの供給量の１秒あたりの変化量が１９０ｍｇ／分以下となるように、連続的に上記ＴＥＯＳガスの供給を停止することを特徴としてもよい。
【００３０】
１秒あたりの変化量を１９０ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００３１】
また、本発明の薄膜形成方法においては、上記供給工程は、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後に上記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することを特徴としてもよい。
【００３２】
ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態にかかる薄膜形成装置について図面を参照して説明する。本実施形態にかかる薄膜形成装置は、半導体ウェハが配置されたチャンバを大気圧よりも低い所定の圧力に減圧した状態で、チャンバの内部にＯ3ガス、ＴＥＯＳガスを供給し、上記半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成するＣＶＤ装置である。まず、本実施形態にかかるＣＶＤ装置の構成について説明する。図１は、本実施形態にかかるＣＶＤ装置の構成図である。
【００３４】
本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０は、内部に半導体ウェハ１００が配置されるチャンバ１２と、チャンバ１２の内部にＯ3ガス、ＴＥＯＳガスなどのガスを供給するガス供給部１４と、チャンバ１２の内部に供給するガスの供給源となるＯ2ガス供給源１６、Ｏ3ガス供給源１８、ＴＥＯＳガス供給源２０、ＮＦ3ガス供給源２２と、チャンバ１２の内部を真空引きする真空ポンプ２４とを主として備えて構成される。以下、各構成要素について詳細に説明する。
【００３５】
チャンバ１２は金属製の密閉容器であり、その内部には半導体ウェハ１００を搭載する平板状のサセプタ２６がほぼ水平に配置されている。サセプタ２６の内部には、セラミックヒータ（図示せず）が設けられており、サセプタ２６及びサセプタ２６に搭載される半導体ウェハ１００を加熱することができるようになっている。また、サセプタ２６は、サセプタ２６の下部に設けられた支持部２８によって上下動が可能となっている。また、上記支持部２８により、サセプタ２６に対して半導体ウェハ１００を上下させることができ、半導体ウェハ１００をサセプタ２６上に搬入し、また、半導体ウェハ１００をサセプタ２６上から搬出することが可能となっている。
【００３６】
チャンバ１２の側壁面には、排気口３０が形成されており、この排気口３０は、配管３２を介して真空ポンプ２４に接続されている。従って、真空ポンプ２４を動作させることで、チャンバ１２の内部を真空引きすることができ、チャンバ１２の内部を減圧することが可能となっている。また、排気口３０と真空ポンプ２４とを連結する配管３２には、スロットルバルブ３３が配置されており、チャンバ１２の内部の真空度を調節することが可能となっている。
【００３７】
チャンバ１２の上部、すなわち、サセプタ２６の上方には、上記Ｏ2ガス供給源１６、Ｏ3ガス供給源１８、ＴＥＯＳガス供給源２０などと配管３２によって接続されたガス注入口３４が設けられており、Ｎ2ガス供給源（図示せず）から供給されるＮ2ガス（キャリアガス）とともに、Ｏ2ガス、Ｏ3ガス、ＴＥＯＳガス等を、当該ガス注入口３４からチャンバ１２の内部に供給することができるようになっている。尚、Ｏ2ガス供給源１８から延びる配管３２ａとＯ3ガス供給源１６から延びる配管３２ｂとは、三方弁３２ｃを介して１つの配管３２に連結されており、チャンバ１２の内部には、Ｏ2ガスとＯ3ガスとのいずれかが選択的に供給される。
【００３８】
ガス注入口３４の下方（サセプタ２６側）には、ガス注入口３４に接続される所定の大きさの空間３６ａを有する板状のマニホールド３６が設けられている。また、マニホールド３６の下方には、マニホールド３６の上記空間とチャンバ１２の内部空間とを連結する複数の孔３８ａを有する平板状のフェースプレート３８が設けられている。ここで、フェースプレート３８の上記複数の孔３８ａは、サセプタ２６に載置される半導体ウェハ１００の上面全体を網羅するように設けられている。従って、ガス注入口３４から供給されるガスは、まずマニホールド３６の上記空間３６ａに拡がり、フェースプレート３８の上記複数の孔３８ａから下方に吹き出し、半導体ウェハ１００の上面全面に均一に供給される。
【００３９】
ガス注入口３４はまた、配管３２を介してＮＦ3イオン化装置４０と接続されている。ＮＦ3イオン化装置４０は、ＮＦ3ガス供給源２２から供給されるＮＦ3ガスをイオン化し、Ｆ-イオンを含むクリーニングガスを生成する。ＮＦ3イオン化装置４０によって生成されたクリーニングガスは、上記配管３２、ガス注入口３４を介して、チャンバ１２の内部に供給される。
【００４０】
ガス供給部１４は、Ｏ3ガス、ＴＥＯＳガスなどのプロセスガス、Ｎ2ガスなどのキャリアガス、Ｆ-イオンを含むクリーニングガス、Ｏ2ガスを、チャンバ１２の内部に供給する。ここで、Ｏ2ガスは、Ｏ3ガスをチャンバ１２の内部に供給する際の急激な状態変化を防止するためのダミーガスとして用いられる。ガス供給部１４は、特に、上記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際して、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するように、３段階に分けて上記ＴＥＯＳガスの供給を停止する。ＴＥＯＳガスの供給を停止する際のより詳細な手順については後述する。
【００４１】
続いて、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０の動作について説明し、併せて、本発明の実施形態にかかる薄膜形成方法について説明する。図２は、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０を用いて、半導体ウェハ１００にＳｉＯ2膜を形成する際のステップを示す表である。ＣＶＤ装置１０を用いてＳｉＯ2膜を形成するためには、まず、チャンバ１２の排気口３０と真空ポンプ２４との間に配置されたスロットルバルブ３３をの絞りを全開にしてチャンバ１２の内部を真空引きし、チャンバ１２の内部を高真空（１．３×１０3Ｐａ未満）に維持する。この状態で、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合で、５秒間、Ｏ2ガスを供給し、チャンバ１２の内部を安定化する（チャンバ内安定化ステップ）。
【００４２】
続いて、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ2ガスを供給しながらスロットルバルブ３３の絞りを全開にし、チャンバ１２の内部の圧力を上昇させる（昇圧ステップ）。
【００４３】
チャンバ１２の内部の圧力が所定のしきい値（８．８×１０4Ｐａ）を越えたら、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ2ガスを供給し続けるとともに、スロットルバルブ３３の絞り量を調節して、チャンバ１２の内部の圧力を一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持する（圧力安定化ステップ）。
【００４４】
上記状態で３秒間経過したら、ＴＥＯＳガスの供給を開始する（ＴＥＯＳガス供給ステップ）。ＴＥＯＳガスは、毎分１１００ｍｇの割合でチャンバ１２の内部に供給される。その際、チャンバ１２の内部には、毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ2ガスが供給され、また、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。
【００４５】
さらに上記状態で５秒間経過した後に、三方弁３２ｃを動作させることによりＯ2ガスの供給を停止し、代わりにＯ3ガスの供給を開始する（ＳｉＯ2堆積ステップ）。Ｏ3ガスは、毎分５０００ｃｍ3の割合でチャンバ１２の内部に供給される。その際、チャンバ１２の内部には、毎分１１００ｍｇの割合でＴＥＯＳガスが供給され、また、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。この状態において、チャンバ１２の内部でＯ3ガスとＴＥＯＳガスとが反応し、半導体ウェハ１００にＳｉＯ2膜が形成される。また、かかる状態は、所望の厚さのＳｉＯ2膜を形成するために必要な時間だけ継続される。
【００４６】
上述の如く、所望の厚さのＳｉＯ2膜を形成するために必要な時間だけＴＥＯＳガス及びＯ3ガスを供給したらＴＥＯＳガスの供給を停止するが、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、図３に示すように、上記ＴＥＯＳガスの供給を３段階に分けて停止する。
【００４７】
すなわち、まず、ＴＥＯＳガスの供給量を毎分１１００ｍｇの割合から毎分７００ｍｇの割合に低下させた状態を３秒間維持する（ＴＥＯＳガス停止１ステップ）。ここで、ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差は、毎分４００ｍｇ（＝１１００−７００）となっている。この間、チャンバ１２の内部には、毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ3ガスが供給され、また、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。
【００４８】
続いて、ＴＥＯＳガスの供給量を毎分７００ｍｇの割合から毎分３００ｍｇの割合に低下させた状態を３秒間維持する（ＴＥＯＳガス停止２ステップ）。ここで、ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差は、毎分４００ｍｇ（＝７００−３００）となっている。この間、チャンバ１２の内部には、毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ3ガスが供給され、また、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。
【００４９】
その後、ＴＥＯＳガスの供給を完全に停止し、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合で、５秒間、Ｏ3ガスを供給することにより、チャンバ１２の内部にわずかに残留するＴＥＯＳガスをパージする（パージ工程）。この間、チャンバ１２の内部の圧力は上記一定値（９．３×１０4Ｐａ）に維持される。
【００５０】
その後、チャンバ１２の内部に毎分５０００ｃｍ3の割合でＯ3ガスを供給しながら、スロットルバルブ３３の絞りを段階的に開き、チャンバ１２の内部を減圧する（減圧１〜３ステップ）。減圧１〜３の各ステップは１０秒間ずつ継続する。さらにその後、Ｏ3ガスを供給を停止し、スロットルバルブ３３の絞りを全開にして、５秒間、チャンバ１２の内部を真空引きし、チャンバ１２の内部を高真空の状態に戻して一連の処理が終了する。
【００５１】
続いて本実施形態にかかるＣＶＤ装置の作用及び効果について説明する。本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０は、ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際して、ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するのではなく、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するように、ＴＥＯＳガスの供給を徐々に停止することで、チャンバ１２の内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを低減することができる。その結果、半導体ウェハ１００に堆積するパーティクルを減少させることができ、半導体ウェハ１００の製品不良を低減することが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、ＴＥＯＳガスの供給を段階的に停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の制御が比較的容易となる。特に、ＴＥＯＳガスの供給を３段階に分けて停止すること、また、ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差を３００〜４００ｍｇ／分とすることで、チャンバ１２の内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを効率よく低減することができる。
【００５３】
さらに、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することで、チャンバ１２の内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００５４】
以下、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０の具体的効果について、比較例にかかるＣＶＤ装置との比較において説明する。比較例にかかるＣＶＤ装置は、具体的には、図４に示す表に基づいて半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成するＣＶＤ装置である。すなわち、比較例にかかるＣＶＤ装置は、図５に示すように、ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するものである。
【００５５】
比較例にかかるＣＶＤ装置においては、ＳｉＯ2膜の形成処理の前後で、半導体ウェハ１枚あたり３１個のパーティクルの増加が見られたのに対し、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、ＳｉＯ2膜の形成処理の前後で、半導体ウェハ１枚あたり１１個のパーティクルの増加しか見られなかった。このように、本実施形態にかかるＣＶＤ装置１０においては、比較例にかかるＣＶＤ装置と比較して、半導体ウェハ１００に堆積するパーティクルを減少させることができ、半導体ウェハ１００の製品不良を低減することが可能となる。
【００５６】
上記実施形態にかかるＣＶＤ装置においては、ＴＥＯＳガスの供給を３段階にわけて段階的に停止していたが、これは、ＴＥＯＳガスの供給を連続的に停止するものであってもよい。連続的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御をきめ細かく行うことができる。この場合、ＴＥＯＳガスの供給量の１秒あたりの変化量が１９０ｍｇ／分以下となるようにすることが好適である。１秒あたりの変化量を１９０ｍｇ／分以下とすることで、チャンバ１２の内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【００５７】
また、上記実施形態にかかるＣＶＤ装置１０は、チャンバ１２の内部を減圧した状態で半導体ウェハ１００にＳｉＯ2膜を形成するＣＶＤ装置であったが、本発明は、チャンバ１２の内部を常圧（大気圧）とした状態で半導体ウェハ１００にＳｉＯ2膜を形成するＣＶＤ装置にも適用可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成方法は、ＴＥＯＳガスの供給を瞬時に停止するのではなく、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようにＴＥＯＳガスの供給を徐々に停止することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを低減することができる。その結果、半導体ウェハに堆積するパーティクルを減少させ、半導体ウェハの製品不良を低減することが可能となる。
【００５９】
また、本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成方法においては、段階的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御が容易となる。この場合、３段階以上の段階をもってＴＥＯＳガスの供給を停止すること、また、１段あたりの段差を４００ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを効率よく低減することができる。
【００６０】
また、本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成方法においては、連続的にＴＥＯＳガスの供給を停止することで、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止が完了するようなＴＥＯＳガスの供給の制御をきめ細かく行うことができる。この場合、１秒あたりの変化量を１９０ｍｇ／分以下とすることで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスを効率よく低減することができる。
【００６１】
また、本発明の薄膜形成装置及び薄膜形成方法においては、ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後にＴＥＯＳガスの供給の停止を完了することで、チャンバの内部に未反応で残存するＴＥＯＳガスをより効率よく低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＶＤ装置の構成図である。
【図２】半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する際のステップを示す表である。
【図３】ＴＥＯＳガス供給量の推移を示すグラフである。
【図４】半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する際のステップを示す表である。
【図５】ＴＥＯＳガス供給量の推移を示すグラフである。
【符号の説明】
１０…ＣＶＤ装置、１２…チャンバ、１４…ガス供給部、１６…Ｏ2ガス供給源、１８…Ｏ3ガス供給源、２０…ＴＥＯＳガス供給源、２２…ＮＦ3ガス供給源、２４…真空ポンプ、２６…サセプタ、２８…支持部、３０…排気口、３２…配管、３３…スロットルバルブ、３４…ガス注入口、３６…マニホールド、３８…フェイスプレート、４０…ＮＦ3イオン化装置
Claims (10)
- 半導体ウェハが配置されたチャンバの内部にＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給し、前記半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する薄膜形成装置において、
前記ＴＥＯＳガスを前記チャンバの内部に供給する供給手段を備え、
前記供給手段は、前記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、前記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後に前記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了し、
前記供給手段は、段階的又は連続的に前記ＴＥＯＳガスの供給量を低下させることにより、該ＴＥＯＳガスの供給を停止する、
薄膜形成装置。 - 前記供給手段は、３段階以上の段階をもって前記ＴＥＯＳガスの供給を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。 - 前記供給手段は、前記ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差が４００ｍｇ／分以下となるように、段階的に前記ＴＥＯＳガスの供給を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。 - 前記供給手段は、前記ＴＥＯＳガスの供給量の１秒あたりの変化量が１９０ｍｇ／分以下となるように、連続的に前記ＴＥＯＳガスの供給を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。 - 前記供給手段は、前記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、前記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後に前記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了する
ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。 - 半導体ウェハが配置されたチャンバの内部にＯ3ガスとＴＥＯＳガスを供給し、前記半導体ウェハにＳｉＯ2膜を形成する薄膜形成方法において、
前記ＴＥＯＳガスを前記チャンバの内部に供給する供給工程を備え、
前記供給工程は、前記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、前記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から一定時間経過後に前記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了し、段階的に又は連続的に前記ＴＥＯＳガスの供給量を低下させることにより、該ＴＥＯＳガスの供給を停止する、
薄膜形成方法。 - 前記供給工程は、３段階以上の段階をもって前記ＴＥＯＳガスの供給を停止する
ことを特徴とする請求項６に記載の薄膜形成方法。 - 前記供給工程は、前記ＴＥＯＳガスの供給量の１段あたりの段差が４００ｍｇ／分以下となるように、段階的に前記ＴＥＯＳガスの供給を停止する
ことを特徴とする請求項６に記載の薄膜形成方法。 - 前記供給工程は、前記ＴＥＯＳガスの供給量の１秒あたりの変化量が１９０ｍｇ／分以下となるように、連続的に前記ＴＥＯＳガスの供給を停止する
ことを特徴とする請求項６に記載の薄膜形成方法。 - 前記供給工程は、前記ＴＥＯＳガスの供給を停止するに際し、前記ＴＥＯＳガスの供給の停止を開始した時刻から６秒以上経過後に前記ＴＥＯＳガスの供給の停止を完了する
ことを特徴とする請求項６に記載の薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30966999A JP4498503B2 (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30966999A JP4498503B2 (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001127054A JP2001127054A (ja) | 2001-05-11 |
| JP4498503B2 true JP4498503B2 (ja) | 2010-07-07 |
Family
ID=17995855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30966999A Expired - Fee Related JP4498503B2 (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4498503B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008005541A2 (en) * | 2006-07-07 | 2008-01-10 | Accretech Usa, Inc. | Clean ignition system for wafer substrate processing |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0448632A (ja) * | 1990-06-14 | 1992-02-18 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2506539B2 (ja) * | 1992-02-27 | 1996-06-12 | 株式会社ジーティシー | 絶縁膜の形成方法 |
| JPH0684802A (ja) * | 1992-08-31 | 1994-03-25 | Nec Corp | 気相成長方法 |
| JPH06283519A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Kawasaki Steel Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0878407A (ja) * | 1994-09-05 | 1996-03-22 | Toshiba Corp | 薄膜の形成方法 |
| JP2705593B2 (ja) * | 1994-10-20 | 1998-01-28 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| DE19516669A1 (de) * | 1995-05-05 | 1996-11-07 | Siemens Ag | Verfahren zur Abscheidung einer Siliziumoxidschicht |
| JPH1027792A (ja) * | 1996-07-11 | 1998-01-27 | Miyazaki Oki Electric Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH11162946A (ja) * | 1997-12-02 | 1999-06-18 | Hitachi Ltd | 半導体製造装置および基板処理方法 |
-
1999
- 1999-10-29 JP JP30966999A patent/JP4498503B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001127054A (ja) | 2001-05-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7159597B2 (en) | Multistep remote plasma clean process | |
| JP3725100B2 (ja) | 成膜方法 | |
| US9508546B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| TWI731130B (zh) | 成膜裝置及其所用之氣體吐出構件 | |
| TWI591201B (zh) | 成膜裝置、成膜方法及記憶媒體 | |
| KR101752075B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체 | |
| KR101139165B1 (ko) | Ｔｉ계 막의 성막 방법 및 기억 매체 | |
| US6224950B1 (en) | Method for formation of thin film | |
| JP4498503B2 (ja) | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 | |
| KR102761166B1 (ko) | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 | |
| US20020192984A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device, method for processing substrate, and substrate processing apparatus | |
| JP2010087361A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US7972961B2 (en) | Purge step-controlled sequence of processing semiconductor wafers | |
| CN110473782A (zh) | 蚀刻方法及蚀刻装置 | |
| JP4361747B2 (ja) | 薄膜の形成方法 | |
| WO2006101130A1 (ja) | 成膜装置及び成膜方法 | |
| JP2830585B2 (ja) | 半導体製造装置 | |
| US20230250530A1 (en) | Film forming apparatus and film forming method | |
| JP2002134498A (ja) | 成膜方法および成膜装置 | |
| JP2023045016A (ja) | 成膜方法及び成膜システム | |
| JP7822166B2 (ja) | ガス処理方法およびガス処理装置 | |
| JP4084129B2 (ja) | タングステン膜の形成方法およびｃｖｄ装置 | |
| JPH0513348A (ja) | 半導体製造装置 | |
| JP2003007625A (ja) | 基板処理装置 | |
| JPH07278816A (ja) | 被処理体の処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061016 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091130 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091208 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20100308 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20100311 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100317 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100413 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100414 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130423 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130423 Year of fee payment: 3 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D02 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130423 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140423 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |