JP6773711B2 - 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム - Google Patents
半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6773711B2 JP6773711B2 JP2018060037A JP2018060037A JP6773711B2 JP 6773711 B2 JP6773711 B2 JP 6773711B2 JP 2018060037 A JP2018060037 A JP 2018060037A JP 2018060037 A JP2018060037 A JP 2018060037A JP 6773711 B2 JP6773711 B2 JP 6773711B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- reaction tube
- gas
- raw material
- exhaust pipe
- 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.)
- Active
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 143
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 56
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 261
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 70
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 67
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 51
- MNWRORMXBIWXCI-UHFFFAOYSA-N tetrakis(dimethylamido)titanium Chemical compound CN(C)[Ti](N(C)C)(N(C)C)N(C)C MNWRORMXBIWXCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 30
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 18
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 41
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 12
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 210000003254 palate Anatomy 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- PWVDYRRUAODGNC-UHFFFAOYSA-N CCN([Ti])CC Chemical compound CCN([Ti])CC PWVDYRRUAODGNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SEQDDYPDSLOBDC-UHFFFAOYSA-N Temazepam Chemical compound N=1C(O)C(=O)N(C)C2=CC=C(Cl)C=C2C=1C1=CC=CC=C1 SEQDDYPDSLOBDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004356 Ti Raw Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSAQWYXSHWFVQL-UHFFFAOYSA-N butyliminotantalum Chemical compound CCCCN=[Ta] HSAQWYXSHWFVQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQNHWXHRAUXLFU-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide;tungsten Chemical group [W].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-] FQNHWXHRAUXLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FSPJZJMSPXEGHO-UHFFFAOYSA-M chlorotitanium(3+);ethyl(methyl)azanide Chemical compound [Ti+3]Cl.CC[N-]C.CC[N-]C.CC[N-]C FSPJZJMSPXEGHO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HSXKFDGTKKAEHL-UHFFFAOYSA-N tantalum(v) ethoxide Chemical compound [Ta+5].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] HSXKFDGTKKAEHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/40—Oxides
- C23C16/405—Oxides of refractory metals or yttrium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
- C23C16/45546—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus specially adapted for a substrate stack in the ALD reactor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45578—Elongated nozzles, tubes with holes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
- C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02172—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
- H01L21/02175—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
- H01L21/02186—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal the material containing titanium, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02697—Forming conducting materials on a substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/28556—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Description
反応管内に収容された基板に対して、原料ガスを供給する第1の工程と、
反応管に接続された排気管から、反応管内に残留する原料ガスを排気する第2の工程と、
基板に対して、原料ガスと反応する反応ガスを供給する第3の工程と、
排気管から、反応管内に残留する反応ガスを排気する第4の工程と、
を順に所定回数行って基板上に膜を形成する工程を有し、少なくとも第1および第3の工程では、反応管の温度を、原料ガスの熱分解温度未満であって凝縮温度より高い温度である第1の温度に設定し、排気管の温度を第1の温度の1.0倍以上1.6倍以下である第2の温度に設定する技術が提供される。
以下に、本発明の好ましい実施の形態について図1〜4を参照してより詳細に説明する。基板処理装置10は半導体装置の製造工程において使用される装置の一例として構成されている。
基板処理装置10は、加熱手段(加熱機構、加熱系)としてのヒータ207が設けられた処理炉202を備える。ヒータ207は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース(図示せず)に支持されることにより垂直に据え付けられている。
半導体装置(デバイス)の製造工程の一工程として、基板上に、TiO2膜を形成する工程の一例について説明する。TiO2膜を形成する工程は、上述した基板処理装置10の処理炉202を用いて実行される。以下の説明において、基板処理装置10を構成する各部の動作はコントローラ121により制御される。
複数枚のウエハ200を処理室201内に搬入(ボートロード)する。具体的には、複数枚のウエハ200がボート217に装填(ウエハチャージ)されると、図1に示されているように、複数枚のウエハ200を支持したボート217は、ボートエレベータ115によって持ち上げられて処理室201内に搬入される。この状態で、シールキャップ219はOリング220を介して反応管203の下端開口を閉塞した状態となる。
処理室201内が所望の圧力(真空度)となるように真空ポンプ246によって真空排気される。この際、処理室201内の圧力は、圧力センサ245で測定され、この測定された圧力情報に基づき、APCバルブ243がフィードバック制御される(圧力調整)。真空ポンプ246は、少なくともウエハ200に対する処理が完了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。また、処理室201内が所望の温度となるようにヒータ207によって加熱される。この際、処理室201内が所望の温度分布となるように、温度センサ263が検出した温度情報に基づきヒータ207への通電量がフィードバック制御される(温度調整)。ヒータ207による処理室201内の加熱は、少なくともウエハ200に対する処理が完了するまでの間は継続して行われる。
その後、原料ガス供給ステップ、残留ガス除去ステップ、反応ガス供給ステップ、残留ガス除去ステップをこの順で所定回数行う。
バルブ314,516を開き、ガス供給管310内に原料ガスであるTDMATガスを流す。ガス供給管310内を流れたTDMATガスは、MFC312により流量調整され、ノズル410のガス供給孔410aから処理室201内へ供給され、排気管231から排気される。このときウエハ200に対してTDMATガスが供給されることとなる。このとき同時にバルブ514を開き、ガス供給管510内にN2ガスを流す。ガス供給管510内を流れたN2ガスは、MFC512により流量調整される。流量調整されたN2ガスはTDMATガスと一緒に処理室201内へ供給され、排気管231から排気される。このとき、ノズル420内へのTDMATガスの侵入を防止するために、バルブ524,526を開き、ガス供給管520内にN2ガスを流す。N2ガスは、ガス供給管320,ノズル420を介して処理室201内に供給され、排気管231から排気される。
その後、バルブ314を閉じてTDMATガスの供給を停止する。このとき、排気管231のAPCバルブ243は開いたままとして、真空ポンプ246により処理室201内を真空排気し、処理室201内に残留する未反応又は上記したTi含有層の形成に寄与した後のTDMATガスを処理室201内から排除する。なお、このときバルブ510,520は開いたままとして、N2ガスの処理室201内への供給を維持する。N2ガスはパージガスとして作用し、これにより、処理室201内に残留する未反応又は上記したTi含有層の形成に寄与した後のTDMATガスを処理室201内から排除する効果を高めることができる。このとき、後述するO含有供給ステップまで、真空排気とN2ガスパージとを同時に行ってもよいし、真空排気とN2ガスパージとを交互に(サイクリックに)所定回数ずつ行ってもよい。同時に行う場合は、N2ガスの供給によりN2ガスパージ時の処理室201内の圧力を、原料ガス供給ステップにおける処理室201内の圧力より高くなるよう設定する。交互に行う場合は、例えば、真空排気時の処理室201内の圧力を、原料ガス供給ステップにおける圧力より低い値であって、例えば1〜100Paであって、好ましくは1〜30Paとなるよう設定し、N2ガスパージ時の処理室201内の圧力を、原料ガス供給ステップにおける圧力より高い値であって、例えば1〜1500Paであって、好ましくは80〜110Paとなるよう設定する。真空排気とN2ガスパージとを交互に行うことにより、残留ガスの除去効率を向上させることが可能となる。
バルブ324を開き、ガス供給管320内にO含有ガスであるH2Oガスを流す。ガス供給管320内を流れたH2Oガスは、MFC322により流量調整され、ノズル420のガス供給孔420aから処理室201内に供給され、排気される。このとき同時にバルブ534を開き、ガス供給管530内にN2ガスを流す。ガス供給管530内を流れたN2ガスは、MFC532により流量調整されH2Oガスと一緒に処理室201内に供給され、排気管231から排気される。このとき、ノズル410内へのH2Oガスの侵入を防止するために、バルブ514,516を開き、ガス供給管510内にN2ガスを流す。N2ガスは、ガス供給管310,ノズル410を介して処理室201内に供給され、排気管231から排気される。
TiO2層が形成された後、バルブ324を閉じて、H2Oガスの供給を停止する。そして、原料ガス供給ステップ後の残留ガス除去ステップと同様の処理手順により、処理室201内に残留する未反応もしくはTiO層形成に寄与した後のH22Oガスを処理室201内から排除する。真空排気とN2ガスパージとを同時に行ってもよいし、真空排気とN2ガスパージとを交互に(サイクリックに)所定回数ずつ行ってもよい点も、原料ガス供給ステップ後の残留ガス除去ステップと同様である。
上記した原料ガス供給ステップ、残留ガス除去ステップ、反応ガス供給ステップ、残留ガス供給ステップを順に行うサイクルを1回以上(所定回数)行うことにより、すなわち、原料ガス供給ステップ、残留ガス除去ステップ、反応ガス供給ステップ、残留ガス供給ステップの処理を1サイクルとして、これらの処理をn1サイクル(n1は1以上の整数)だけ実行することにより、ウエハ200上に、所定の厚さ(例えば0.05〜100nm)のTiO膜を形成する。
バルブ514,516,524,526を開き、ガス供給管510,520のそれぞれからN2ガスを処理室201内へ供給し、排気管231から排気する。N2ガスはパージガスとして作用し、これにより処理室201内が不活性ガスでパージされ、処理室201内に残留するガスや副生成物が処理室201内から除去される(パージ)。その後、処理室201内の雰囲気が不活性ガスに置換され(不活性ガス置換)、処理室201内の圧力が常圧に復帰される(大気圧復帰)。
その後、ボートエレベータ115によりシールキャップ219が下降されて、反応管203の下端が開口される。そして、処理済ウエハ200がボート217に支持された状態で反応管203の下端から反応管203の外部に搬出(ボートアンロード)される。その後、処理済のウエハ200は、ボート217より取り出される(ウエハディスチャージ)。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
(b)処理室の温度を気化ガスの熱分解温度未満であって凝縮温度より高い温度に設定する場合、排気管の温度を1倍より高く1.6倍以下であるような温度に設定することにより、気化ガスの熱分解は抑制され、たとえ熱分解したとしても粉化せず膜として排気管に付着させることが可能となるとともに、再液化を抑制することが可能となる。
(c)残留ガス除去ステップで、真空排気とN2ガスパージとを交互に行うことで、残留ガスの除去効率を向上させることが可能となる。
(d)排気管の温度を、処理室内の温度と同じ温度とすることで、処理ガスが逆流したとしてもコールドスポットが形成されないようにすることが可能となる。
(e)排気管の温度を、処理室からの距離に応じて徐々に変動させる場合、処理室との接続部は、処理室と同じ温度に設定し、下流側にいくにしたがって温度を高く設定することにより、処理ガスが逆流したとしてもコールドスポットが形成されないようにすることが可能となる。
(f)排気管の温度を、原料ガス供給ステップおよび反応ガス供給ステップと、各ステップ後の残留ガス除去ステップとで変えることにより、処理室内の圧力による液化リスクを低減することが可能となる。
(g)処理室より上流側のガス供給管の処理室との接続部の温度を、処理室の温度と同じ温度とすることで、処理ガスが逆流したとしてもコールドスポットが形成されないようにすることが可能となる。
(h)処理室より上流側の各ガス供給管の温度を、処理室からの距離に比例して低くなるよう設定することにより、各処理ガスを安定して供給することが可能となる。
(i)大気圧復帰時に、排気管の温度を処理室の温度と同じ温度に設定することにより、ガスの対流を抑制することが可能となる。
(j)1サイクルのステップ内における原料ガス供給ステップで、原料ガスの供給と除去を交互に複数回行うことで、形成される層へ取り込まれる不純物の量を低減することが可能となる。
(k)1サイクルのステップ内における反応ガス供給ステップで、反応ガスの供給と除去を交互に複数回行うことで、原料ガスの供給により形成された層との反応を促進することが可能となる。
上述の各実施形態は、適宜組み合わせて用いることができる。さらに、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
121・・・コントローラ
200・・・ウエハ
201・・・処理室
202・・・処理炉
Claims (14)
- 反応管内に収容された基板に対して、金属元素および炭素元素を含む有機系原料ガスを供給する第1の工程と、
前記反応管に接続された排気管から、前記反応管内に残留する前記有機系原料ガスを排気する第2の工程と、
前記基板に対して、前記有機系原料ガスと反応する反応ガスを供給する第3の工程と、
前記排気管から、前記反応管内に残留する前記反応ガスを排気する第4の工程と、
を順に所定回数行って前記基板上に膜を形成する工程を有し、少なくとも前記第1および第3の工程では、前記反応管の温度を、55℃以上130℃以下の第1の温度に設定し、前記排気管の温度を前記第1の温度の1.0倍以上1.6倍以下である第2の温度に設定する半導体装置の製造方法。 - 前記第2の温度は前記第1の温度より高く設定する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の工程から前記第4の工程では反応管内を減圧し、
前記基板上に膜を形成した後、前記排気管の温度を前記第2の温度から前記第1の温度まで下げた状態で前記排気管内の圧力を大気圧にする第5の工程をさらに有する請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第2および第4の工程では、前記排気管の温度を前記第2の温度に設定する請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2および第4の工程では、前記排気管の温度を前記第1の温度より高くする請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第1の工程から前記第4の工程では、前記排気管の温度を前記第2の温度に維持する請求項1又は2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記原料ガスを前記反応管内に供給する原料ガス供給管の前記反応管との接続部の温度と、前記反応ガスを前記反応管内に供給する反応ガス供給管の前記反応管との接続部の温度と、を前記第1の温度に設定する請求項1〜6のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記原料ガス供給管と前記反応ガス供給管の温度を、前記反応管との接続部からの距離と比例して、低くなるよう設定する請求項7に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記第2の温度は、、前記有機系原料ガスが熱分解して生成される副生成物の粉化が生じない温度である請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記金属元素は、チタンである請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記有機系原料ガスは、TDMATである請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 反応管内に収容された基板に対して、金属元素および炭素元素を含む有機系原料ガスを供給する第1の工程と、
前記反応管に接続された排気管から、前記反応管内に残留する前記有機系原料ガスを排気する第2の工程と、
前記基板に対して、前記有機系原料ガスと反応する反応ガスを供給する第3の工程と、
前記排気管から、前記反応管内に残留する前記反応ガスを排気する第4の工程と、
を順に所定回数行って前記基板上に膜を形成する工程を有し、少なくとも前記第1および第3の工程では、前記反応管の温度を、55℃以上130℃以下の温度に設定し、前記排気管の温度を前記反応管の温度の1.0倍以上1.6倍以下である温度であって前記反応管と前記排気管との接続部からの距離に比例して変化する温度変動率を有する温度に設定する半導体装置の製造方法。 - 基板を収容する反応管と、
前記反応管を加熱する加熱系と、
前記反応管内に金属元素および炭素元素を含む有機系原料ガスおよび前記有機系原料ガスと反応する反応ガスを供給するガス供給系と、
前記反応管内の雰囲気を排気する排気系であって、前記反応管に接続された排気管を有する排気系と、
前記反応管内に収容された基板に対して、前記有機系原料ガスを供給する第1の処理と、前記排気管から、前記反応管内に残留する前記有機系原料ガスを排気する第2の処理と、前記基板に対して前記反応ガスを供給する第3の処理と、前記排気管から、前記反応管内に残留する前記反応ガスを排気する第4の処理と、を順に所定回数行って前記基板上に膜を形成する際、少なくとも前記第1および第3の処理では、前記反応管の温度を、55℃以上130℃以下の第1の温度に設定し、前記排気管の温度を前記第1の温度の1.0倍以上1.6倍以下である第2の温度に設定するよう、前記加熱系、前記ガス供給系および前記排気系を制御するように構成される制御部と、
を有する基板処理装置。 - 基板処理装置の反応管内に収容された基板に対して、金属元素および炭素元素を含む有機系原料ガスを供給する第1の手順と、
前記反応管に接続された排気管から、前記反応管内に残留する前記有機系原料ガスを排気する第2の手順と、
前記基板に対して、前記有機系原料ガスと反応する反応ガスを供給する第3の手順と、
前記排気管から、前記反応管内に残留する前記反応ガスを排気する第4の手順と、
を順に所定回数行って前記基板上に膜を形成する手順と、少なくとも前記第1および第3の手順では、前記反応管の温度を、55℃以上130℃以下の第1の温度に設定し、前記排気管の温度を前記第1の温度の1.0倍以上1.6倍以下である第2の温度に設定することを特徴とする手順と
をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018060037A JP6773711B2 (ja) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
KR1020190022246A KR102204507B1 (ko) | 2018-03-27 | 2019-02-26 | 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램 |
US16/294,471 US11201054B2 (en) | 2018-03-27 | 2019-03-06 | Method of manufacturing semiconductor device having higher exhaust pipe temperature and non-transitory computer-readable recording medium |
CN201910199406.XA CN110310886A (zh) | 2018-03-27 | 2019-03-15 | 半导体装置的制造方法、基板处理装置以及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018060037A JP6773711B2 (ja) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019173062A JP2019173062A (ja) | 2019-10-10 |
JP6773711B2 true JP6773711B2 (ja) | 2020-10-21 |
Family
ID=68057274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018060037A Active JP6773711B2 (ja) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11201054B2 (ja) |
JP (1) | JP6773711B2 (ja) |
KR (1) | KR102204507B1 (ja) |
CN (1) | CN110310886A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020203517A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 学校法人関西学院 | 大口径半導体基板に適用可能な半導体基板の製造装置 |
CN113430501A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-24 | 长江先进存储产业创新中心有限责任公司 | 薄膜沉积设备和薄膜沉积方法 |
KR20240073998A (ko) * | 2021-10-12 | 2024-05-27 | 램 리써치 코포레이션 | 암모니아/염소 화학 물질 반도체 프로세싱을 위한 장치들 및 시스템들 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4127389A (en) | 1977-04-04 | 1978-11-28 | Pullman Incorporated | Exchanger reactor |
US5753891A (en) * | 1994-08-31 | 1998-05-19 | Tokyo Electron Limited | Treatment apparatus |
JP2002222805A (ja) | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置 |
JP2003077839A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-14 | Toshiba Corp | 半導体製造装置のパージ方法及び半導体装置の製造方法 |
JP2004221171A (ja) | 2003-01-10 | 2004-08-05 | Mitsubishi Electric Corp | 窒化膜の形成方法 |
WO2005053009A1 (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-09 | Nec Corporation | 多孔質絶縁膜及びその製造方法並びに多孔質絶縁膜を用いた半導体装置 |
JP5347294B2 (ja) | 2007-09-12 | 2013-11-20 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体 |
JP2010280945A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 半導体装置の製造方法 |
JP5874469B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2016-03-02 | 東京エレクトロン株式会社 | トラップ装置及び成膜装置 |
JP6347543B2 (ja) * | 2014-06-30 | 2018-06-27 | 株式会社日立国際電気 | クリーニング方法、半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
JP6418838B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2018-11-07 | エドワーズ株式会社 | ドライポンプ及び排ガス処理方法 |
JP5800969B1 (ja) * | 2014-08-27 | 2015-10-28 | 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、プログラム、記録媒体 |
JP6023854B1 (ja) | 2015-06-09 | 2016-11-09 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム |
WO2017056188A1 (ja) * | 2015-09-29 | 2017-04-06 | 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記録媒体 |
JP2017123425A (ja) * | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 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、プログラム及び記録媒体 |
-
2018
- 2018-03-27 JP JP2018060037A patent/JP6773711B2/ja active Active
-
2019
- 2019-02-26 KR KR1020190022246A patent/KR102204507B1/ko active IP Right Grant
- 2019-03-06 US US16/294,471 patent/US11201054B2/en active Active
- 2019-03-15 CN CN201910199406.XA patent/CN110310886A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190304771A1 (en) | 2019-10-03 |
JP2019173062A (ja) | 2019-10-10 |
KR20190113554A (ko) | 2019-10-08 |
CN110310886A (zh) | 2019-10-08 |
US11201054B2 (en) | 2021-12-14 |
KR102204507B1 (ko) | 2021-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10297440B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP6023854B1 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
KR20170095749A (ko) | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 원료 가스 노즐 | |
JP6773711B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
US20240093361A1 (en) | Vaporizer, processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device | |
JP7064577B2 (ja) | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム | |
JPWO2020189205A1 (ja) | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびノズル | |
KR102613797B1 (ko) | 기화 장치, 기판 처리 장치, 클리닝 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 및 프로그램 | |
KR102536220B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록매체 | |
KR20220040993A (ko) | 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 프로그램 | |
WO2021193406A1 (ja) | 基板処理装置、ガス供給装置、原料供給管の洗浄方法、半導体装置の製造方法およびプログラム | |
WO2021193480A1 (ja) | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム | |
JP7184857B2 (ja) | 気化装置、基板処理装置、クリーニング方法、半導体装置の製造方法、プログラム、および基板処理方法 | |
JPWO2020175427A1 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
KR20220072796A (ko) | 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 방법, 프로그램 및 기판 처리 장치 | |
CN115706001A (zh) | 衬底处理方法、衬底处理装置、记录介质及半导体器件的制造方法 | |
JPWO2020066701A1 (ja) | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20180727 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180821 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190614 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200304 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200424 |
|
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: 20200908 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201001 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6773711 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |