JP5201934B2 - Method for reducing metal contamination of substrate processing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体にSiO2等の薄膜を成膜するなどの処理を施す基板処理装置に係わり、特に、基板処理装置内のメタル汚染を低減するメタル汚染低減方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus that performs processing such as forming a thin film such as SiO 2 on an object to be processed such as a semiconductor wafer, and more particularly to a metal contamination reducing method for reducing metal contamination in the substrate processing apparatus.
半導体装置の製造工程においては、シリコンウエハに代表される半導体ウエハに対してSiO2等薄膜を成膜する成膜工程が存在する。成膜工程においては、縦型のバッチ式熱処理装置にて複数の半導体ウエハに対して一括して化学蒸着法(CVD)により成膜する技術が用いられている。 In the manufacturing process of a semiconductor device, there is a film forming process for forming a thin film such as SiO 2 on a semiconductor wafer typified by a silicon wafer. In the film forming process, a technique is used in which a plurality of semiconductor wafers are collectively formed by chemical vapor deposition (CVD) using a vertical batch heat treatment apparatus.
半導体装置の微細化・高集積化が進展しており、この進展に伴い、良質なSiO2等の薄膜が求められるようになってきた。良質な薄膜を実現可能な技術として、薄膜のソースとなるソースガス、例えば、Siソースと酸化剤とを交互に供給しながら原子層レベル、又は分子層レベルで交互に繰り返し成膜するALD、又はMLD手法を用いてSiO2膜を成膜する技術が、例えば、特許文献1に記載されている。
With the progress of miniaturization and high integration of semiconductor devices, high-quality thin films such as SiO 2 have been demanded. As a technology capable of realizing a high-quality thin film, a source gas serving as a thin film source, for example, ALD that alternately and repeatedly forms a film at an atomic layer level or a molecular layer level while alternately supplying Si source and an oxidizing agent, or A technique for forming a SiO 2 film using the MLD technique is described in
また、処理容器内をプリコートする技術が、特許文献2乃至5に記載されている。
半導体デバイスの製造工程においては、シリコンウエハに代表される半導体ウエハに対してSiO2等薄膜を成膜する成膜工程が存在する。成膜工程においては、縦型のバッチ式熱処理装置にて複数の半導体ウエハに対して一括して化学蒸着法(CVD)により成膜する技術が用いられている。
SiO2等の薄膜の品質への要求は、年々高まってきている。薄膜の特性を左右する大きな要因の一つに、薄膜のメタル汚染が挙げられる。メタル汚染の汚染源は、処理チャンバ内に紛れ込んだメタルである。処理チャンバに紛れ込むメタル汚染の一つに、処理チャンバの構成材料である溶融石英(天然石英)中に取り込まれていたメタルが揮発することが挙げられる。揮発量が微量であり、処理チャンバ内への飛散量が許容範囲に収まるのであれば何等問題は無い。しかしながら、飛散量の許容範囲は、年々狭まっているのが実情である。 The demand for the quality of thin films such as SiO 2 is increasing year by year. One of the major factors affecting the properties of thin films is metal contamination of the thin films. The source of metal contamination is metal that has fallen into the processing chamber. One of the metal contamination that flows into the processing chamber is volatilization of the metal taken into the fused quartz (natural quartz) that is a constituent material of the processing chamber. There is no problem as long as the amount of volatilization is very small and the amount of scattering into the processing chamber falls within an allowable range. However, in reality, the allowable range of the scattering amount is narrowing year by year.
今後、許容範囲の狭まりが益々進んでしまうと、現状のままでは、処理チャンバ内に飛散するメタル、例えば、銅を許容範囲内に抑えこむことが困難である。 If the allowable range becomes narrower in the future, it is difficult to keep the metal, for example, copper, scattered in the processing chamber within the allowable range as it is.
この発明は、処理チャンバの構成材料に取り込まれていたメタルが揮発することを抑制でき、飛散量の許容範囲の狭まりにも対応することが可能な基板処理装置のメタル汚染低減方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a method for reducing metal contamination in a substrate processing apparatus that can suppress the volatilization of metal incorporated in the constituent material of the processing chamber and can cope with the narrowing of the allowable range of the scattering amount. With the goal.
上記課題を解決するために、この発明の一態様に係る基板処理装置のメタル低減方法は、処理容器と、前記処理容器内に配置され、被処理体を保持する保持部材を含む容器内部材とを備え、塩素を含むガスを用いて前記被処理体上に薄膜の成膜処理を行う、前記処理容器に天然石英が用いられた基板処理装置のメタル汚染低減方法であって、
前記塩素を含むガスを用いて前記被処理体上に薄膜の成膜処理を行う前に、前記処理容器内の内壁、及び前記容器内部材の表面上を、塩素を含まないガスを用いて形成したシリコン酸化膜でプリコートする。
In order to solve the above-described problems, a metal reduction method for a substrate processing apparatus according to one aspect of the present invention includes a processing container, and a container inner member that is disposed in the processing container and includes a holding member that holds an object to be processed. A metal contamination reducing method for a substrate processing apparatus using natural quartz for the processing vessel , wherein a film containing chlorine is used to form a thin film on the object to be processed.
Before performing a film forming process on the object to be processed using the chlorine- containing gas, the inner wall of the processing container and the surface of the member in the container are formed using a gas not containing chlorine. Pre-coat with the silicon oxide film.
この発明によれば、処理チャンバの構成材料に取り込まれていたメタルが揮発することを抑制でき、飛散量の許容範囲の狭まりにも対応することが可能な基板処理装置のメタル汚染低減方法を提供できる。 According to the present invention, there is provided a method for reducing metal contamination in a substrate processing apparatus capable of suppressing the volatilization of metal taken into the constituent material of the processing chamber and capable of dealing with the narrowing of the allowable range of the scattering amount. it can.
以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は成膜装置の一例を示す縦断面図、図2は図1に示す成膜装置の横断面図、図3は図1に示す成膜装置のガスの供給タイミングの一例を示すタイミング図である。 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a film forming apparatus, FIG. 2 is a transverse sectional view of the film forming apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a timing chart showing an example of gas supply timing of the film forming apparatus shown in FIG. It is.
成膜装置100は、下端が開口された有天井の円筒体状の処理容器1を有している。この処理容器1の全体は、例えば、石英により形成されており、この処理容器1内の天井には、石英製の天井板2が設けられて封止されている。また、この処理容器1の下端開口部には、例えばステンレススチールにより円筒体状に成形されたマニホールド3がOリング等のシール部材4を介して連結されている。
The
上記マニホールド3は処理容器1の下端を支持しており、このマニホールド3の下方から被処理体として多数枚、例えば50〜100枚の半導体ウエハWを多段に載置可能な石英製のウエハボート5が処理容器1内に挿入可能となっている。このウエハボート5は3本の支柱6を有し(図2参照)、支柱6に形成された溝により多数枚のウエハWが支持されるようになっている。
The manifold 3 supports the lower end of the
このウエハボート5は、石英製の保温筒7を介してテーブル8上に載置されており、このテーブル8は、マニホールド3の下端開口部を開閉する例えばステンレススチール製の蓋部9を貫通する回転軸10上に支持される。
The wafer boat 5 is placed on a table 8 via a quartz heat insulating cylinder 7, and the table 8 passes through a
そして、この回転軸10の貫通部には、例えば磁性流体シール11が設けられており、回転軸10を気密にシールしつつ回転可能に支持している。また、蓋部9の周辺部とマニホールド3の下端部との間には、例えばOリングよりなるシール部材12が介設されており、これにより処理容器1内のシール性を保持している。
And the magnetic fluid seal |
上記の回転軸10は、例えばボートエレベータ等の昇降機構(図示せず)に支持されたアーム13の先端に取り付けられており、ウエハボート5および蓋部9等を一体的に昇降して処理容器1内に対して挿脱されるようになっている。なお、上記テーブル8を上記蓋部9側へ固定して設け、ウエハボート5を回転させることなくウエハWの処理を行うようにしてもよい。
The
また、成膜装置100は、成膜処理に使用する成膜ガスとして、処理容器1内へ酸素含有ガス、例えばN2Oガスを供給する酸素含有ガス供給機構14aと、処理容器1内へシリコンソースガス、例えばジクロルシラン(DCS)ガスを供給するシリコンソースガス供給機構14bと、を有している。
Further, the
また、成膜装置100は、パージガスとして、処理容器1内へ不活性ガス、例えば窒素(N2)ガスを供給するパージガス供給機構16を有している。
The
酸素含有ガス供給機構14aは、酸素含有ガス供給源17aと、ガス供給源17aから酸素含有ガスを導くガス配管に接続され、マニホールド3の側壁を内側へ貫通して上方向へ屈曲されて垂直に延びる石英管よりなる分散ノズル19とを有している。分散ノズル19の垂直部分には、複数のガス吐出孔19aが所定の間隔を隔てて形成されており、各ガス吐出孔19aから水平方向に処理容器1に向けて略均一に酸素含有ガス、例えばN2Oガスを吐出することができるようになっている。酸素含有ガスを導くガス配管には、開閉弁18a、及びマスフローコントローラのような流量制御器18bが設けられており、流量を制御しつつ、酸素含有ガスが分散ノズル19に供給されるようになっている。
The oxygen-containing gas supply mechanism 14a is connected to an oxygen-containing
シリコンソースガス供給機構14bは、シリコン含有ガス供給源17bと、ガス供給源17bからシリコン含有ガスを導くガス配管に接続され、分散ノズル19と同様に、マニホールド3の側壁を内側へ貫通して上方向へ屈曲されて垂直に延びる石英管よりなる分散ノズル24とを有している。分散ノズル24の垂直部分にも、処理容器1内に水平方向に均一にシリコン含有ガス、例えばDCSガスを吐出できるように、複数のガス吐出孔24aが形成されている。シリコンソースガスを導くガス配管にも、開閉弁18c、及び流量制御器18dが設けられており、酸素含有ガスと同様に、流量を制御しつつ、シリコンソースガスが分散ノズル24に供給される。
The silicon source gas supply mechanism 14b is connected to a silicon-containing
パージガス供給機構16は、パージガス供給源25と、パージガス供給源25からパージガスを導くガス配管に接続され、マニホールド3の側壁を貫通して設けられたノズル27とを有している。
The purge
パージガスを導くガス配管にも、開閉弁26a、並びに流量制御器26bが接続されており、パージガスも流量が制御されつつ、ノズル27に供給されるようになっている。
An on-off
処理容器1内の、分散ノズル19、及び24と反対側の部分には、処理容器1内を真空排気するための排気口37が設けられている。排気口37は処理容器1の側壁を上下方向へ削りとることによって細長く形成されている。処理容器1の排気口37に対応する部分には、排気口37を覆うように断面がコの字状に成形された排気口カバー部材38が溶接により取り付けられている。排気口カバー部材38は、処理容器1の側壁に沿って上方に延びており、処理容器1の上方にガス出口39を規定している。ガス出口39には、図示せぬ真空ポンプ等を含む真空排気機構が接続される。図示せぬ真空排気機構は、処理容器1内を真空引きする。
An
処理容器1の外周には筒体状の加熱装置40が設けられている。加熱装置40は処理容器1を囲むように設けられており、処理容器1、及びその内部に収容された被処理体、例えば、半導体ウエハWを加熱する。
A
成膜装置100の各構成部の制御、例えば開閉バルブ18a、18c、26aの開閉による各ガスの供給並びに停止、流量制御器18b、18d、26bによる流量の制御、加熱装置40の制御等は、例えばマイクロプロセッサ(コンピュータ)からなるコントローラ50により行われる。コントローラ50には、オペレータが成膜装置100を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、成膜装置100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース51が接続されている。
Control of each component of the
コントローラ50には記憶部52が接続されている。記憶部52は、成膜装置100で実行される各種処理をコントローラ50の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて成膜装置100の各構成部に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納される。レシピは、例えば記憶部52の中の記憶媒体に記憶される。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、CD-ROM、DVD、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。レシピは、必要に応じて、ユーザーインターフェース51からの指示等にて記憶部52から読み出され、読み出されたレシピに従った処理をコントローラ50が実行することで、成膜装置100は、コントローラ50の制御のもと、所望の処理が実施される。
A
成膜装置100による成膜処理は、以下のように実施される。
The film forming process by the
図3はガスの供給タイミングを示すタイミングチャートである。本例は、処理容器1内に、シリコンソースガスと酸素含有ガスとを交互に供給することで、半導体ウエハWにシリコン酸化膜を成膜する例である。
FIG. 3 is a timing chart showing gas supply timing. In this example, a silicon oxide film is formed on the semiconductor wafer W by alternately supplying a silicon source gas and an oxygen-containing gas into the
まず、常温において、例えば50〜100枚の半導体ウエハWが搭載された状態のウエハボート5を予め所定の温度に制御された処理容器1内に、処理容器1の下方から上昇させることによりロードする。半導体ウエハWの一例は、直径300mmのものである。次いで、蓋部9を用いて、マニホールド3の下端開口部を閉じ、処理容器1内を密閉空間とする。次いで、処理容器1内を真空引きして所定のプロセス圧力に維持するととともに、加熱装置40への供給電力を制御して、ウエハ温度を上昇させてプロセス温度に維持し、ウエハボート5を回転させた状態で成膜処理を開始する。
First, at normal temperature, for example, a wafer boat 5 on which 50 to 100 semiconductor wafers W are mounted is loaded into the
この際の成膜処理は、図3に示すように、シリコンソースガスを処理容器1に供給して半導体ウエハW上にシリコンを吸着させる工程S1と、酸素含有ガスとして例えばO3ガスを処理容器1に供給してシリコンを酸化させる工程S2とを交互に繰り返す。これらの工程S1とS2との間では、処理容器1内から残留ガスを除去する工程S3が実施される。これら工程S1乃至S3におけるプロセス温度は、例えば、100〜400℃に設定される。このように、シリコンソースガスと酸素含有ガスとを、処理容器1内に交互に供給することで、半導体ウエハ上に、シリコン酸化膜が成膜される。
As shown in FIG. 3, the film forming process at this time includes a process S1 in which silicon source gas is supplied to the
ところで、処理容器1等は、溶融石英、即ち天然石英を用いて形成されている。天然石英には元々、不純物が含まれている。特に、問題となる不純物は銅である。銅は、半導体装置を製造する際の汚染物の一つである。銅が、例えば、層間絶縁膜中に拡散してしまうと、層間絶縁膜の絶縁性が損なわれたりする。
By the way, the
天然石英に元々含まれている不純物が処理容器1の外に出てこないようにするために、処理容器1の内壁をシリコン酸化膜でプリコートすることが行われる。本件出願の発明者らは、ジクロルシラン(DCS)ガスを用い、N2Oガスを酸化剤としてシリコン酸化膜を形成し、処理容器1の内壁をプリコートした。本明細書では、DCSを用い、N2Oガスを酸化剤としてシリコン酸化膜を形成するプロセスを、DCS−HTOプロセスという。
In order to prevent impurities originally contained in natural quartz from coming out of the
DCS−HTOプロセスにてシリコン酸化膜を処理容器1の内壁、及び容器内部材の表面上に600nm累積させた。この成膜装置を用いて、膜中不純物分析を目的として、温度780℃のDCS−HTOプロセスにより、半導体ウエハ上にシリコン酸化膜を成膜した。半導体ウエハ上に成膜したシリコン酸化膜を、ICP(Inductively−Coupled Plasma)発光分析法を用いて、膜中の銅の量を分析した。しかしながら、DCS−HTOプロセスを用いて処理容器1の内壁にシリコン酸化膜を600nm累積した場合でも、半導体ウエハ上に形成したシリコン酸化膜中の銅の量は5×1010atoms/cm2であり、予想以上に減らなかった。
A silicon oxide film was accumulated 600 nm on the inner wall of the
本件発明者らは、この原因として、プリカーサーであるDCSが塩素、即ち活性度が高いハロゲンを含んでおり、処理容器1等を構成する天然石英中に含まれた銅を塩化銅として揮発させてしまうことを突きとめた。このため、DCS−HTOプロセスによりシリコン酸化膜の累積を重ねても、処理容器1の内壁等には塩化銅を含んだシリコン酸化膜が形成されつづけるから、処理容器1内への銅の飛散がなかなか減らないのである。
As a cause of this, the inventors of the present invention are that the precursor DCS contains chlorine, that is, halogen having high activity, and volatilizes the copper contained in the natural quartz constituting the
そこで、本件発明者らは、プリカーサーにハロゲンを含まないもの、本例では、モノシラン(MS:SiH4)をプリカーサーに用い、N2Oガスを酸化剤としてシリコン酸化膜を形成し、処理容器1の内壁をプリコートした。本明細書では、MSを用い、N2Oガスを酸化剤としてシリコン酸化膜を形成するプロセスを、MS−HTOプロセスという。また、プリコートとは、ウエハ上への本成膜前に実施する処理容器1内(炉内)安定化工程のことを指す。このプリコートは、処理容器1内にウエハが無い状態で行われる。
Therefore, the inventors of the present invention use a precursor that does not contain halogen, in this example, monosilane (MS: SiH 4 ) as a precursor, form a silicon oxide film using N 2 O gas as an oxidizing agent, and
本例では、MS−HTOプロセスにてシリコン酸化膜を処理容器1の内壁、及び容器内部材(ウエハボート5、支柱6、保温筒7、テーブル8、及び蓋部9の処理容器1内に曝される面等)上に600nm累積させた。この成膜装置を用いて、膜中不純物分析を目的として、上記同様、温度780℃のDCS−HTOプロセスにより、半導体ウエハ上にシリコン酸化膜を成膜し、ICP発光分析法を用いて半導体ウエハ上のシリコン酸化膜中の銅の量を分析した。この場合、半導体ウエハ上に形成したシリコン酸化膜中の銅の量は、600nm累積で、3×1010atoms/cm2まで低下した。これを図4Aに示す。
In this example, the silicon oxide film is exposed to the inner wall of the
図4Aに示すように、MS−HTOプリコート(600nm累積)によれば、半導体ウエハ上のシリコン酸化膜中から、銅を約3×1010atoms/cm2オーダーまで減らすことができた。ちなみに、DCS−HTOプリコート(600nm累積)によれば、図4A中に丸印で示すように、銅は約5×1010atoms/cm2オーダーまでにしかなっていない。図4Bに評価に使用した成膜装置の概略断面を示す。 As shown in FIG. 4A, according to the MS-HTO precoat (600 nm accumulation), copper could be reduced to the order of about 3 × 10 10 atoms / cm 2 from the silicon oxide film on the semiconductor wafer. Incidentally, according to the DCS-HTO precoat (600 nm accumulation), as shown by a circle in FIG. 4A, copper is only up to about 5 × 10 10 atoms / cm 2 order. FIG. 4B shows a schematic cross section of the film forming apparatus used for the evaluation.
図4Bに示すように、評価に使用した成膜装置は、縦型のバッチ式成膜装置であり、処理容器1の内壁や、容器内部材上にMS−HTOプリコートが施されたものである。
As shown in FIG. 4B, the film forming apparatus used for the evaluation is a vertical batch type film forming apparatus, in which an MS-HTO precoat is applied to the inner wall of the
また、膜中の銅の量の評価は、図4Bに示すように、ウエハボート5に保持された半導体ウエハWのうち、最上部のもの(トップウエハ)と、最下部のもの(ボトムウエハ)とで実施した。 Further, as shown in FIG. 4B, the evaluation of the amount of copper in the film includes the uppermost one (top wafer) and the lowermost one (bottom wafer) among the semiconductor wafers W held on the wafer boat 5. It carried out in.
本例では、図4Aにも示されているように、トップウエハの方がボトムウエハよりも膜中の銅の量が少ない。これは、縦型のバッチ式成膜装置では、処理容器1の下部のほうに、MS−HTOプリコートがされ難い部分、例えば、容器内部材である保温筒(断熱材)7のように温度が低い部分があり、温度が低い部分においてはMS−HTOが厚く堆積されなかったため、と推測される。例えば、図4A中の矢印Aに示すように、累積膜厚が200nmのとき、ボトムウエハでは、約8×1010atoms/cm2程度の銅が含まれ、累積膜厚と膜中の銅との関係を示す予想曲線から大きく外れている。これは、温度が低い部分においてMS−HTOが厚く堆積されなかったことが原因、と推測される。
In this example, as shown in FIG. 4A, the top wafer has less copper in the film than the bottom wafer. This is because in a vertical batch type film forming apparatus, the temperature of the lower part of the
しかしながら、図4Aに示すように、累積膜厚が400nm以上になると、トップウエハの場合と同様に、銅の量が、約3×1010atoms/cm2オーダーまで減少している。MS−HTOは、例えば、400nm以上堆積させれば、処理容器1の内部に、例え、温度が高い部分と低い部分とがあっても何等問題は無くなる。
However, as shown in FIG. 4A, when the cumulative film thickness is 400 nm or more, the amount of copper is reduced to the order of about 3 × 10 10 atoms / cm 2 , as in the case of the top wafer. For example, if MS-HTO is deposited to a thickness of 400 nm or more, there will be no problem even if there are a high temperature portion and a low temperature portion inside the
また、MS−HTOプリコートの際に容器内部材の下部の部分を、上部に持ってきてプリコートすれば、容器内部材の下部にも十分に厚いMS−HTOを成膜することができる。このようにすれば、ボトムウエハでも、トップウエハと同等レベルまで膜中の銅の減少効果を期待することも可能である。 In addition, if the lower part of the container inner member is brought to the upper part and precoated during the MS-HTO pre-coating, a sufficiently thick MS-HTO film can be formed also on the lower part of the container inner member. In this way, it is possible to expect the effect of reducing the copper in the film to the same level as the top wafer even with the bottom wafer.
このように本実施形態によれば、MS−HTOプロセスを用いて、処理容器1の内壁及び容器内部材の表面上に、ハロゲンを含まないガスでシリコン酸化膜を成膜しておくことにより、半導体ウエハ上に成膜される薄膜から、銅の量を減らすことができる。
As described above, according to the present embodiment, by using the MS-HTO process, the silicon oxide film is formed on the inner wall of the
この理由は、酸化膜堆積速度がDCS−HTOプロセスよりも速く、かつ、使用ガスにハロゲン、例えば、塩素を含まないMS−HTOプロセスを用いて、処理容器1の内壁及び容器内部材の表面をプリコートする。これにより、不純物である銅が、MS−HTOプロセスで成膜されたシリコン酸化膜中に酸化銅として塗り込まれる。酸化銅は、塩化銅よりも拡散速度が遅い。つまり、不純物の多い天然石英表面とシリコン酸化膜との間に、安定な酸化銅を形成し、さらに、その上に不純物の少ないシリコン酸化膜で厚く塗り込む。
The reason for this is that the oxide film deposition rate is faster than that of the DCS-HTO process, and the inner wall of the
本実施形態によれば、天然石英上に酸化銅を形成し、さらに酸化銅を、ハロゲンを含まないプリカーサーを用いて形成したシリコン酸化膜(合成石英)で覆う構成を有することで、処理容器1の内壁及び容器内部材の表面、即ちガス接触面を、例えば、塩化銅等を含まないシリコン酸化膜(合成石英)で覆うことができる。
According to the present embodiment, the
よって、処理チャンバの構成材料、例えば、天然石英中に取り込まれていたメタルが揮発することを抑制でき、飛散量の許容範囲の狭まりにも対応することが可能な成膜装置を提供できる。図5に、本実施形態を適用した成膜装置の一例を示しておく。 Therefore, it is possible to provide a film forming apparatus capable of suppressing the volatilization of the constituent material of the processing chamber, for example, the metal taken in the natural quartz, and dealing with the narrowing of the allowable range of the scattering amount. FIG. 5 shows an example of a film forming apparatus to which this embodiment is applied.
図5に示すように、処理容器1の内壁や容器内部材の表面には、MS−HTOプロセスを用いて成膜したシリコン酸化膜50が形成されている。
As shown in FIG. 5, a
以上、この発明を一実施形態に従って説明したが、この発明は上記一実施形態に限定されることなく、種々変形可能であるし、上記一実施形態が唯一の実施形態でもない。 Although the present invention has been described according to one embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made, and the above-described one embodiment is not the only embodiment.
例えば、上記実施形態では本発明を複数の半導体ウエハを搭載して一括して成膜を行うバッチ式の成膜装置に適用した例を示したが、これに限らず、一枚のウエハ毎に成膜を行う枚葉式の成膜装置に適用することもできる。 For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a batch-type film forming apparatus in which a plurality of semiconductor wafers are mounted and collectively formed. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a single-wafer type film forming apparatus for forming a film.
また、上記実施形態では、被処理体に対して酸素を含有する薄膜、例えば、シリコン酸化膜を成膜する成膜装置を例示したが、例えば、被処理体に対して窒素を含有する薄膜、例えば、シリコン窒化膜を成膜する成膜装置であっても良い。例えば、シリコン窒化膜を成膜する場合には、成膜用ガス(プリカーサー)としてDCSを用い、窒素を含むガスとしてNH3を用いれば良い。また、薄膜に対して酸窒化することも可能であり、この場合には被処理体上に酸窒化膜、例えばシリコン酸窒化膜を成膜することができる。酸化、又は窒化、又は酸窒化される物質としては、シリコンに限られるものではなく、ハフニウム、ジルコニウム等、半導体装置に使用される金属材料であれば良い。 Moreover, in the said embodiment, although the film-forming apparatus which forms the thin film containing oxygen with respect to a to-be-processed object, for example, a silicon oxide film, was illustrated, for example, the thin film containing nitrogen with respect to a to-be-processed object, For example, a film forming apparatus for forming a silicon nitride film may be used. For example, when a silicon nitride film is formed, DCS may be used as a deposition gas (precursor) and NH 3 may be used as a gas containing nitrogen. It is also possible to oxynitride the thin film. In this case, an oxynitride film such as a silicon oxynitride film can be formed on the object to be processed. The substance to be oxidized, nitrided, or oxynitrided is not limited to silicon, and may be a metal material used for a semiconductor device, such as hafnium or zirconium.
また、上記実施形態では、汚染物として、天然石英中からの銅の飛散を抑制するようにしたが、上記実施形態は、ハロゲンを含まないプリカーサーを用いて、処理容器1の内壁や容器内部材をプリコートするので、銅以外の汚染物、例えば、天然石英中に含まれたアルミニウム等の飛散も抑制することができる。
Moreover, in the said embodiment, although scattering of the copper from natural quartz was suppressed as a contaminant, the said embodiment uses the precursor which does not contain a halogen, and the inner wall and container inner member of the
さらに、上記実施形態は、成膜装置に限らず、膜の累積ができない酸化プロセス、即ち熱酸化装置にも適用することができる。 Furthermore, the above embodiment can be applied not only to a film forming apparatus but also to an oxidation process in which films cannot be accumulated, that is, a thermal oxidation apparatus.
また、被処理体としては、半導体ウエハに限定されず、LCDガラス基板等の他の基板にも本発明を適用することができる。 Further, the object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, and the present invention can also be applied to other substrates such as an LCD glass substrate.
1…処理容器、2…天井板、3…マニホールド、5…ウエハボート、6…支柱、7…保温筒、8…テーブル、9…蓋部、14a…酸素含有ガス供給機構、14b…シリコンソースガス供給機構、16…パージガス供給機構、W…半導体ウエハ(被処理体)
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記塩素を含むガスを用いて前記被処理体上に薄膜の成膜処理を行う前に、前記処理容器内の内壁、及び前記容器内部材の表面上を、塩素を含まないガスを用いて形成したシリコン酸化膜でプリコートすることを特徴とする基板処理装置のメタル汚染低減方法。 A processing container and a container inner member that includes a holding member that is disposed in the processing container and holds the object to be processed, and performs a film forming process on the object to be processed using a gas containing chlorine . A method for reducing metal contamination in a substrate processing apparatus using natural quartz in the processing container ,
Before performing a film forming process on the object to be processed using the chlorine- containing gas, the inner wall of the processing container and the surface of the member in the container are formed using a gas not containing chlorine. A method for reducing metal contamination in a substrate processing apparatus, comprising pre-coating with a silicon oxide film.
前記基板処理装置に用いられた天然石英に含まれている銅を酸化銅とし、前記酸化銅の上を、前記塩素を含まないガスと前記酸素を含有するガスとを用いて形成されたシリコン酸化膜で覆うことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の基板処理装置のメタル汚染低減方法。 The pre-coating is performed using the chlorine- free gas and oxygen-containing gas,
Silicon oxide formed by using copper contained in natural quartz used in the substrate processing apparatus as copper oxide, and using the gas containing no chlorine and the gas containing oxygen on the copper oxide. 6. The method for reducing metal contamination of a substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the metal contamination is covered with a film.
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