JPH04349624A - 成膜処理方法 - Google Patents
成膜処理方法Info
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- JPH04349624A JPH04349624A JP14921991A JP14921991A JPH04349624A JP H04349624 A JPH04349624 A JP H04349624A JP 14921991 A JP14921991 A JP 14921991A JP 14921991 A JP14921991 A JP 14921991A JP H04349624 A JPH04349624 A JP H04349624A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は成膜処理方法に関する
もので、更に詳細には、処理室内に収容される半導体ウ
エハ等の被処理体の表面に反応性ガスを供給し、被処理
体表面での化学反応により、所望の薄膜を形成する成膜
処理方法に関するものである。
もので、更に詳細には、処理室内に収容される半導体ウ
エハ等の被処理体の表面に反応性ガスを供給し、被処理
体表面での化学反応により、所望の薄膜を形成する成膜
処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体ウエハ（以下にウエハと
いう）の表面に電極材料や導電材料の薄膜を堆積する成
膜技術として、薄膜を構成する元素からなる一種又はそ
れ以上の化合物気体（反応性ガス）をウエハ表面に供給
し、ウエハ表面上で化学反応させて所望の薄膜を形成す
る成膜処理方法（ＣＶＤ）が知られている。
いう）の表面に電極材料や導電材料の薄膜を堆積する成
膜技術として、薄膜を構成する元素からなる一種又はそ
れ以上の化合物気体（反応性ガス）をウエハ表面に供給
し、ウエハ表面上で化学反応させて所望の薄膜を形成す
る成膜処理方法（ＣＶＤ）が知られている。
【０００３】この成膜処理方法は、例えば真空雰囲気の
処理室内にウエハを搬入し、所定温度まで加熱保持した
状態で六ふっ化タングステン（ＷＦ６ ）とジクロルシ
ラン（ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ）等の反応性ガスを所定の割
合に混合して処理室内のウエハ表面に供給し、ウエハ表
面での化学反応によって所望の薄膜を形成するものであ
る。この場合、ウエハは各カセット内に収容された複数
枚（例えば２５枚）を１群として、１群ごとに連続的に
薄膜処理されている。
処理室内にウエハを搬入し、所定温度まで加熱保持した
状態で六ふっ化タングステン（ＷＦ６ ）とジクロルシ
ラン（ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ）等の反応性ガスを所定の割
合に混合して処理室内のウエハ表面に供給し、ウエハ表
面での化学反応によって所望の薄膜を形成するものであ
る。この場合、ウエハは各カセット内に収容された複数
枚（例えば２５枚）を１群として、１群ごとに連続的に
薄膜処理されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の薄膜処理においては、特に処理される各群の最
初のウエハは高真空状態に長時間保たれた状態の下で反
応性ガスが供給されるため、膜の厚みやシート抵抗等が
２枚目以降のウエハに比べ不均一となり、成膜処理工程
の効率の低下をきたすばかりか製品歩留りの低下を招く
という問題があった。
この種の薄膜処理においては、特に処理される各群の最
初のウエハは高真空状態に長時間保たれた状態の下で反
応性ガスが供給されるため、膜の厚みやシート抵抗等が
２枚目以降のウエハに比べ不均一となり、成膜処理工程
の効率の低下をきたすばかりか製品歩留りの低下を招く
という問題があった。
【０００５】この発明は上記事情に鑑みなされたもので
、全てのウエハを均一に薄膜処理し、成膜処理工程の効
率及び製品歩留りの向上を図れるようにした成膜処理方
法を提供することを目的とするものである。
、全てのウエハを均一に薄膜処理し、成膜処理工程の効
率及び製品歩留りの向上を図れるようにした成膜処理方
法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の成膜処理方法は、処理室内に収容される
被処理体の表面に反応性ガスを供給し、被処理体表面で
の化学反応により、所望の薄膜を形成する成膜処理方法
を前提とし、上記処理室内に収容される最初の被処理体
の薄膜処理前に、上記処理室内に上記反応性ガスを供給
して、処理室内の雰囲気を被処理体の薄膜処理雰囲気と
同等になるようにしたことを特徴とするものである。
に、この発明の成膜処理方法は、処理室内に収容される
被処理体の表面に反応性ガスを供給し、被処理体表面で
の化学反応により、所望の薄膜を形成する成膜処理方法
を前提とし、上記処理室内に収容される最初の被処理体
の薄膜処理前に、上記処理室内に上記反応性ガスを供給
して、処理室内の雰囲気を被処理体の薄膜処理雰囲気と
同等になるようにしたことを特徴とするものである。
【０００７】この発明において、各群の最初の被処理体
を薄膜処理する前に、処理室内に反応性ガスを供給して
、処理室内の雰囲気を２枚目以降の被処理体の薄膜処理
雰囲気と同等にできれば、配管中に残留する反応性ガス
を利用することも可能であるが、好ましくは供給配管中
に残留する反応性ガスを排気した後、新規にガス供給源
から供給される反応性ガスを用いて処理室内の雰囲気を
２枚目以降の被処理体の薄膜処理雰囲気と同等にする方
がよい。
を薄膜処理する前に、処理室内に反応性ガスを供給して
、処理室内の雰囲気を２枚目以降の被処理体の薄膜処理
雰囲気と同等にできれば、配管中に残留する反応性ガス
を利用することも可能であるが、好ましくは供給配管中
に残留する反応性ガスを排気した後、新規にガス供給源
から供給される反応性ガスを用いて処理室内の雰囲気を
２枚目以降の被処理体の薄膜処理雰囲気と同等にする方
がよい。
【０００８】
【作用】上記のように、処理室内に収容される最初の被
処理体の薄膜処理前に、処理室内に反応性ガスを供給す
ることにより、薄膜処理の際に生成される副生成物を事
前に生成することができると共に、処理室内の雰囲気を
２枚目以降の被処理体の薄膜処理雰囲気と同等にするこ
とができ、最初の被処理体を２枚目以降の被処理体の薄
膜処理と同様に均一に薄膜処理することができる。
処理体の薄膜処理前に、処理室内に反応性ガスを供給す
ることにより、薄膜処理の際に生成される副生成物を事
前に生成することができると共に、処理室内の雰囲気を
２枚目以降の被処理体の薄膜処理雰囲気と同等にするこ
とができ、最初の被処理体を２枚目以降の被処理体の薄
膜処理と同様に均一に薄膜処理することができる。
【０００９】
【実施例】以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１０】図１はこの発明の成膜処理方法を実施する
ための成膜処理装置の要部の概略断面図が示されている
。
ための成膜処理装置の要部の概略断面図が示されている
。
【００１１】この発明に係る成膜処理装置は、被処理体
である半導体ウエハ１（以下にウエハという）を図示し
ないフィンガーで保持するチャックプレート２を天井部
に配設する真空処理室３と、この真空処理室３の下部に
連通する反応性ガスの混合室４とで構成されており、混
合室４に反応性ガス（例えばＷＦ６ ，ＳｉＨ２ Ｃｌ
２）を供給する環状のガスノズル５が配設され、また、
真空処理室３の天井部には同心円周上の４箇所に排気口
６が設けられている。これら排気口６は図示しない吸引
手段に接続されて、真空処理室３及び混合室４内が真空
雰囲気に維持されるようになっている。なお、真空処理
室３の側壁にはウエハ１の搬入・搬出用の窓７が開設さ
れており、この窓７には閉塞時に真空処理室３及び混合
室４内を真空雰囲気に保持するゲートバルブ８が開閉可
能に取付られている。
である半導体ウエハ１（以下にウエハという）を図示し
ないフィンガーで保持するチャックプレート２を天井部
に配設する真空処理室３と、この真空処理室３の下部に
連通する反応性ガスの混合室４とで構成されており、混
合室４に反応性ガス（例えばＷＦ６ ，ＳｉＨ２ Ｃｌ
２）を供給する環状のガスノズル５が配設され、また、
真空処理室３の天井部には同心円周上の４箇所に排気口
６が設けられている。これら排気口６は図示しない吸引
手段に接続されて、真空処理室３及び混合室４内が真空
雰囲気に維持されるようになっている。なお、真空処理
室３の側壁にはウエハ１の搬入・搬出用の窓７が開設さ
れており、この窓７には閉塞時に真空処理室３及び混合
室４内を真空雰囲気に保持するゲートバルブ８が開閉可
能に取付られている。
【００１２】チャックプレート２の背面側すなわち上方
側には、大気と真空処理室３とを遮断する石英ガラス９
がＯリング９ａを介して取付けられており、この石英ガ
ラス９の上部に加熱用ランプ１０が配設されて、チャッ
クプレート２が約６００℃〜７００℃に加熱されるよう
になっている。なお、加熱用ランプ１０に変えてチャッ
クプレート２内に加熱ヒーターを埋設することも可能で
ある。
側には、大気と真空処理室３とを遮断する石英ガラス９
がＯリング９ａを介して取付けられており、この石英ガ
ラス９の上部に加熱用ランプ１０が配設されて、チャッ
クプレート２が約６００℃〜７００℃に加熱されるよう
になっている。なお、加熱用ランプ１０に変えてチャッ
クプレート２内に加熱ヒーターを埋設することも可能で
ある。
【００１３】また、真空処理室３と混合室４との連通部
には、反応性ガスの流れ制御部１１が形成されている。 この流量制御部１１は、連通口１２の上部に立設する整
流筒体１３と、この整流筒体１３の下部側から整流筒体
１３の内方側に向って突出してチャックプレート２から
の輻射熱がガスノズル５に直接照射されるのを防止する
突壁１４と、整流筒体１３内に隙間１５ａをおいて移動
可能に配設されると共に突壁１４との隙間１５ｂを可変
にして反応性ガスの流れを制御する整流体１６とで構成
されている。この場合、整流体１６のプランジャ部１６
ａと混合室４との間にはＯリング１７が介在されて気密
性が維持されている。また、整流筒体１３と整流体１６
には水冷室１９が形成されており、この水冷室１９内に
冷却用水が循環供給されるようになっている。
には、反応性ガスの流れ制御部１１が形成されている。 この流量制御部１１は、連通口１２の上部に立設する整
流筒体１３と、この整流筒体１３の下部側から整流筒体
１３の内方側に向って突出してチャックプレート２から
の輻射熱がガスノズル５に直接照射されるのを防止する
突壁１４と、整流筒体１３内に隙間１５ａをおいて移動
可能に配設されると共に突壁１４との隙間１５ｂを可変
にして反応性ガスの流れを制御する整流体１６とで構成
されている。この場合、整流体１６のプランジャ部１６
ａと混合室４との間にはＯリング１７が介在されて気密
性が維持されている。また、整流筒体１３と整流体１６
には水冷室１９が形成されており、この水冷室１９内に
冷却用水が循環供給されるようになっている。
【００１４】一方、ガスノズル５は、環状基体５ａの同
心円上に設けられた２つの環状室５ｂ，５ｃの上面にそ
れぞれ複数の噴口（図示せず）を適宜間隔をおいて穿設
した構造となっており、各環状室５ｂ，５ｃにはそれぞ
れ管路２０，２１を介してＷＦ６ ガスボンベ２２又は
ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ガスボンベ２３が接続されている。 なお、各管路２０，２１には開閉弁２４及び流量調整弁
２５が配設されている。更に、開閉弁２４及び２７は制
御部２８によって制御されるようになっている。この場
合、各ガスボンベ２２，２３のＷＦ６ ガスとＳｉＨ２
Ｃｌ２ ガスは１〜５ＣＣＭ：２００〜４００ＣＣＭ
の割合で混合室４内に供給されて混合室４内で混合さ
れた後、真空処理室３内に供給されるようになっている
。また、制御部２８からの開閉弁２４及び２７への信号
により、ウエハ１の処理前には管路２０中に残留するガ
スが排気され、そして、管路２０中の残留ガスを完全に
排気した後に、ガスボンベ２２中の新規なガスを混合室
４内に供給し得るようになっている。また、この管路２
０に清掃用管路２９を接続して、窒素（Ｎ２ ）ガスあ
るいはアルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスを管路２０
中に流して排気管２６から排出することによって管路２
０中の清掃を行えるようにしてある。なお、清掃用管路
２９に配設される開閉弁２４ａは他の開閉弁２４と同様
に制御部２８によって制御されるようになっている。
心円上に設けられた２つの環状室５ｂ，５ｃの上面にそ
れぞれ複数の噴口（図示せず）を適宜間隔をおいて穿設
した構造となっており、各環状室５ｂ，５ｃにはそれぞ
れ管路２０，２１を介してＷＦ６ ガスボンベ２２又は
ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ガスボンベ２３が接続されている。 なお、各管路２０，２１には開閉弁２４及び流量調整弁
２５が配設されている。更に、開閉弁２４及び２７は制
御部２８によって制御されるようになっている。この場
合、各ガスボンベ２２，２３のＷＦ６ ガスとＳｉＨ２
Ｃｌ２ ガスは１〜５ＣＣＭ：２００〜４００ＣＣＭ
の割合で混合室４内に供給されて混合室４内で混合さ
れた後、真空処理室３内に供給されるようになっている
。また、制御部２８からの開閉弁２４及び２７への信号
により、ウエハ１の処理前には管路２０中に残留するガ
スが排気され、そして、管路２０中の残留ガスを完全に
排気した後に、ガスボンベ２２中の新規なガスを混合室
４内に供給し得るようになっている。また、この管路２
０に清掃用管路２９を接続して、窒素（Ｎ２ ）ガスあ
るいはアルゴン（Ａｒ）ガス等の不活性ガスを管路２０
中に流して排気管２６から排出することによって管路２
０中の清掃を行えるようにしてある。なお、清掃用管路
２９に配設される開閉弁２４ａは他の開閉弁２４と同様
に制御部２８によって制御されるようになっている。
【００１５】なお、真空処理室３及び混合室４はそれぞ
れ耐蝕性及び熱伝導性の良好な材質例えばアルミニウム
合金等にて形成されており、その任意の箇所には環状の
水冷室３０が形成されて、薄膜処理時に真空処理室３及
び混合室４が高温になるのを防止している。また、ガス
ノズル５の両環状室５ｂ，５ｃ間にも環状の水冷室３１
が設けられており、ガスノズル５がチャックプレート２
からの輻射熱で加熱されるのを防止している。
れ耐蝕性及び熱伝導性の良好な材質例えばアルミニウム
合金等にて形成されており、その任意の箇所には環状の
水冷室３０が形成されて、薄膜処理時に真空処理室３及
び混合室４が高温になるのを防止している。また、ガス
ノズル５の両環状室５ｂ，５ｃ間にも環状の水冷室３１
が設けられており、ガスノズル５がチャックプレート２
からの輻射熱で加熱されるのを防止している。
【００１６】次に、この発明の成膜処理方法について図
２に示すフローチャートを参照して説明する。
２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００１７】まず、真空処理室３及び混合室４内の真空
引きを行い、真空雰囲気が確認された真空処理室３内に
ＷＦ６ ガス及びＳｉＨ２ Ｃｌ２ ガスを供給（以下
に空デポという）する（ステップＡ）。そして、始動ス
イッチをＯＮにすると、制御部２８からの信号によって
開閉弁２４及び２７が作動し、ウエハ１が搬入されてい
ない状態で真空処理室３内にＷＦ６ ガス及びＳｉＨ２
Ｃｌ２ ガスを空デポする（ステップＣ）。この処理
前空デポにより真空処理室３内が薄膜処理雰囲気と同等
の状態となる。この状態のときウエハ１は窓７から真空
処理室３に搬入される。そして、ウエハ１をチャックプ
レート２に保持した後、再び制御部２８からの信号によ
って開閉弁２４及び２７が作動し、ＷＦ６ ガス及びＳ
ｉＨ２ Ｃｌ２ ガスが混合室４内に供給されて混合さ
れた後、ガス流量制御部１１を通って真空処理室３内に
流入し、ウエハ１の表面での化学反応が生じ、この化学
反応によってウエハ表面に所望の薄膜が形成される（ス
テップＥ）。このようにして、１枚目のウエハ処理が終
了した後、ウエハ１が交換されて２枚目のウエハ１が真
空処理室３内に搬入され、上記と同様にウエハ処理され
る（ステップＧ）。以下、同様な工程によって１群のウ
エハ（例えば２５枚）の全ての薄膜処理が完了してウエ
ハ１が真空処理室３から搬出され後、次の群の最初のウ
エハ１の薄膜処理を行う前に、上記と同様な方法で処理
前空デポを行って真空処理室３内の雰囲気を薄膜処理雰
囲気と同等な状態にする（ステップＩ）。以下、同様な
工程を繰返して、所定枚数のウエハ１の薄膜処理を行う
ことができる。
引きを行い、真空雰囲気が確認された真空処理室３内に
ＷＦ６ ガス及びＳｉＨ２ Ｃｌ２ ガスを供給（以下
に空デポという）する（ステップＡ）。そして、始動ス
イッチをＯＮにすると、制御部２８からの信号によって
開閉弁２４及び２７が作動し、ウエハ１が搬入されてい
ない状態で真空処理室３内にＷＦ６ ガス及びＳｉＨ２
Ｃｌ２ ガスを空デポする（ステップＣ）。この処理
前空デポにより真空処理室３内が薄膜処理雰囲気と同等
の状態となる。この状態のときウエハ１は窓７から真空
処理室３に搬入される。そして、ウエハ１をチャックプ
レート２に保持した後、再び制御部２８からの信号によ
って開閉弁２４及び２７が作動し、ＷＦ６ ガス及びＳ
ｉＨ２ Ｃｌ２ ガスが混合室４内に供給されて混合さ
れた後、ガス流量制御部１１を通って真空処理室３内に
流入し、ウエハ１の表面での化学反応が生じ、この化学
反応によってウエハ表面に所望の薄膜が形成される（ス
テップＥ）。このようにして、１枚目のウエハ処理が終
了した後、ウエハ１が交換されて２枚目のウエハ１が真
空処理室３内に搬入され、上記と同様にウエハ処理され
る（ステップＧ）。以下、同様な工程によって１群のウ
エハ（例えば２５枚）の全ての薄膜処理が完了してウエ
ハ１が真空処理室３から搬出され後、次の群の最初のウ
エハ１の薄膜処理を行う前に、上記と同様な方法で処理
前空デポを行って真空処理室３内の雰囲気を薄膜処理雰
囲気と同等な状態にする（ステップＩ）。以下、同様な
工程を繰返して、所定枚数のウエハ１の薄膜処理を行う
ことができる。
【００１８】上記のような方法で各群の最初のウエハ１
の薄膜処理前に空デポを行った結果、図３に示すように
、従来の方法では最初のウエハ１の膜厚が不均一すなわ
ちシート抵抗が高く不良品となっていたのを、１枚目か
ら膜厚が均一なウエハ１を得ることができた。
の薄膜処理前に空デポを行った結果、図３に示すように
、従来の方法では最初のウエハ１の膜厚が不均一すなわ
ちシート抵抗が高く不良品となっていたのを、１枚目か
ら膜厚が均一なウエハ１を得ることができた。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明の成膜
処理方法によれば、処理室内に収容される最初の被処理
体の薄膜処理前に、処理室内に反応性ガスを供給するこ
とにより、薄膜処理の際に生成される副生成物を事前に
生成することができると共に、処理室内の雰囲気を薄膜
処理雰囲気と同等にすることができるので、最初の被処
理体を２枚目以降の被処理体の薄膜処理と同様に均一に
薄膜処理することができる。したがって、成膜処理の効
率の向上及び製品歩留りの向上を図ることができる。
処理方法によれば、処理室内に収容される最初の被処理
体の薄膜処理前に、処理室内に反応性ガスを供給するこ
とにより、薄膜処理の際に生成される副生成物を事前に
生成することができると共に、処理室内の雰囲気を薄膜
処理雰囲気と同等にすることができるので、最初の被処
理体を２枚目以降の被処理体の薄膜処理と同様に均一に
薄膜処理することができる。したがって、成膜処理の効
率の向上及び製品歩留りの向上を図ることができる。
【図１】この発明に係る成膜処理装置を示す概略断面図
である。
である。
【図２】この発明の成膜処理方法の工程を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図３】この発明の成膜処理方法と従来の成膜処理方法
のウエハ処理枚数とシート抵抗との関係を示すグラフで
ある。
のウエハ処理枚数とシート抵抗との関係を示すグラフで
ある。
１ 半導体ウエハ（被処理体）
２ チャックプレート
３ 真空処理室
５ ガスノズル
２２ ＷＦ６ ガスボンベ
２３ ＳｉＨ２ Ｃｌ２ ガスボンベ２４ 開閉弁
２７ 開閉弁
２８ 制御部
Claims (1)
- 【請求項１】 処理室内に収容される被処理体の表面
に反応性ガスを供給し、被処理体表面での化学反応によ
り、所望の薄膜を形成する成膜処理方法において、上記
処理室内に収容される最初の被処理体の薄膜処理前に、
上記処理室内に上記反応性ガスを供給して、処理室内の
雰囲気を被処理体の薄膜処理雰囲気と同等になるように
したことを特徴とする成膜処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14921991A JPH04349624A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 成膜処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14921991A JPH04349624A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 成膜処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349624A true JPH04349624A (ja) | 1992-12-04 |
Family
ID=15470461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14921991A Pending JPH04349624A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 成膜処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04349624A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448181B2 (en) | 2000-01-13 | 2002-09-10 | Tokyo Electron Limited | Method for forming film |
| KR100449687B1 (ko) * | 2001-11-22 | 2004-09-22 | 주성엔지니어링(주) | 챔버의 유입포트 어셈블리 |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP14921991A patent/JPH04349624A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448181B2 (en) | 2000-01-13 | 2002-09-10 | Tokyo Electron Limited | Method for forming film |
| KR100449687B1 (ko) * | 2001-11-22 | 2004-09-22 | 주성엔지니어링(주) | 챔버의 유입포트 어셈블리 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991005 |