JPH07169700A - 基板の処理装置 - Google Patents
基板の処理装置Info
- Publication number
- JPH07169700A JPH07169700A JP31652493A JP31652493A JPH07169700A JP H07169700 A JPH07169700 A JP H07169700A JP 31652493 A JP31652493 A JP 31652493A JP 31652493 A JP31652493 A JP 31652493A JP H07169700 A JPH07169700 A JP H07169700A
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- Japan
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- substrate
- oxide film
- fluorine
- processing chamber
- film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価な構成で、絶縁膜上に形成される配線等
の素子に、フッ素が悪影響を与えることを抑制し、デバ
イスとしての信頼性を向上させることる。 【構成】 プラズマＣＶＤにより基板３に酸化膜１０を
堆積し、基板３を取り出した後に、処理室１内に堆積さ
れた酸化膜１１をフッ素プラズマにより除去するもので
あって、次の基板が挿入される前に、プラズマＣＶＤを
行って処理室１内に約０．３μｍ以上の膜厚の酸化膜を
被着させるもの。
の素子に、フッ素が悪影響を与えることを抑制し、デバ
イスとしての信頼性を向上させることる。 【構成】 プラズマＣＶＤにより基板３に酸化膜１０を
堆積し、基板３を取り出した後に、処理室１内に堆積さ
れた酸化膜１１をフッ素プラズマにより除去するもので
あって、次の基板が挿入される前に、プラズマＣＶＤを
行って処理室１内に約０．３μｍ以上の膜厚の酸化膜を
被着させるもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマＣＶＤ法によ
り、Ｓｉ基板等の上にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜
等の絶縁膜を堆積させる装置に関する。
り、Ｓｉ基板等の上にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜
等の絶縁膜を堆積させる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマＣＶＤ法によりシリコン基板等
の上にシリコン酸化膜等を堆積させた場合、同時に、処
理室内の全ての露出した表面にも酸化膜が堆積する。こ
の酸化膜は、繰り返しＣＶＤを行う間に、この酸化膜の
膜厚が何十μｍのオーダーとなり、遂にはこの酸化膜が
剥がれ落ちて、その後のＣＶＤ工程に悪影響を与えるこ
とがある。
の上にシリコン酸化膜等を堆積させた場合、同時に、処
理室内の全ての露出した表面にも酸化膜が堆積する。こ
の酸化膜は、繰り返しＣＶＤを行う間に、この酸化膜の
膜厚が何十μｍのオーダーとなり、遂にはこの酸化膜が
剥がれ落ちて、その後のＣＶＤ工程に悪影響を与えるこ
とがある。
【０００３】これを防止するために、通常はフッ素プラ
ズマにより１回又は数回毎に、この酸化膜を洗浄し、除
去している。しかしながら、この方法にあっては、フッ
素プラズマ処理後、処理室内にフッ素が残留し、次の基
板の上に酸化膜を堆積させる際に、このフッ素が酸化膜
中に混入し、酸化膜としての特性を劣化させる問題があ
った。
ズマにより１回又は数回毎に、この酸化膜を洗浄し、除
去している。しかしながら、この方法にあっては、フッ
素プラズマ処理後、処理室内にフッ素が残留し、次の基
板の上に酸化膜を堆積させる際に、このフッ素が酸化膜
中に混入し、酸化膜としての特性を劣化させる問題があ
った。
【０００４】そこで、プラズマフッ素洗浄工程から残存
しているフッ素残留物を、シランやアンモニア等の還元
ガスと接触させることにより、フッ素成分を排除するこ
とが特開平３−１３０３６８号公報（Ｃ２３Ｃ１６／４
４）に記載されている。
しているフッ素残留物を、シランやアンモニア等の還元
ガスと接触させることにより、フッ素成分を排除するこ
とが特開平３−１３０３６８号公報（Ｃ２３Ｃ１６／４
４）に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来例にあっては、還
元ガスを供給するために特別な設備を必要とし、設備コ
ストが高くなる問題がある。本発明は、基板の処理装置
の改良に関し、斯かる問題点を解消するものである。
元ガスを供給するために特別な設備を必要とし、設備コ
ストが高くなる問題がある。本発明は、基板の処理装置
の改良に関し、斯かる問題点を解消するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明における基板の処
理装置は、プラズマＣＶＤにより基板に酸化膜や窒化膜
等の絶縁膜を堆積し、基板を取り出した後に、処理室内
に堆積された絶縁物をフッ素プラズマにより除去するも
のであって、次の基板が挿入される前に、プラズマＣＶ
Ｄを行って前記処理室内に約０．３μｍ以上の膜厚の絶
縁膜を被着させるものである。
理装置は、プラズマＣＶＤにより基板に酸化膜や窒化膜
等の絶縁膜を堆積し、基板を取り出した後に、処理室内
に堆積された絶縁物をフッ素プラズマにより除去するも
のであって、次の基板が挿入される前に、プラズマＣＶ
Ｄを行って前記処理室内に約０．３μｍ以上の膜厚の絶
縁膜を被着させるものである。
【０００７】
【作用】図５は処理室内にフッ素が存在する状態で、プ
ラズマＣＶＤ法により、シリコン基板上に酸化膜を形成
した試料を作成し、その試料の酸化膜中に残留するフッ
素（即ち、プラズマＣＶＤにより酸化膜中に取り込まれ
るフッ素）の量を、二次イオン質量分析法(ＳＩＭＳ:Se
condary Ion Mass Spectroscopy)により測定した結果を
示している。
ラズマＣＶＤ法により、シリコン基板上に酸化膜を形成
した試料を作成し、その試料の酸化膜中に残留するフッ
素（即ち、プラズマＣＶＤにより酸化膜中に取り込まれ
るフッ素）の量を、二次イオン質量分析法(ＳＩＭＳ:Se
condary Ion Mass Spectroscopy)により測定した結果を
示している。
【０００８】図中点線で示す基板と酸化膜との境界点か
ら分かるように、基板上には酸化膜が０．８８μｍ堆積
されており、この境界点から厚さ０．３μｍの膜中に、
フッ素が多く存在し、それ以降はほぼ一定の存在量とな
っている。即ち、残留フッ素を除去する場合、処理室内
に基板がない状態でプラズマＣＶＤを行って、処理室内
に約０．３μｍ以上の膜厚の酸化膜を形成することによ
り、酸化膜中に多くの残留フッ素を取り込むことがで
き、その後に基板を処理室内に挿入して本来の酸化膜形
成作業を行えば、基板上に形成される酸化膜にフッ素が
混入することを軽減することができる。
ら分かるように、基板上には酸化膜が０．８８μｍ堆積
されており、この境界点から厚さ０．３μｍの膜中に、
フッ素が多く存在し、それ以降はほぼ一定の存在量とな
っている。即ち、残留フッ素を除去する場合、処理室内
に基板がない状態でプラズマＣＶＤを行って、処理室内
に約０．３μｍ以上の膜厚の酸化膜を形成することによ
り、酸化膜中に多くの残留フッ素を取り込むことがで
き、その後に基板を処理室内に挿入して本来の酸化膜形
成作業を行えば、基板上に形成される酸化膜にフッ素が
混入することを軽減することができる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明によるプラズマＣＶＤ装置の断面図を示し
ている。同図において、１は処理室、２はこの処理室の
底部に設けられ、シリコン基板３を設置するための設置
部であり、基板１を加熱する機能をも兼ね備えている。
４は処理室１内に反応ガスやフッ素を含む洗浄ガスを供
給するための供給部、５は処理室１内を減圧状態に保持
するための真空排気部、６は反応ガスを高周波で分解す
るための高周波電源、７は絶縁体、８は上部電極であ
る。
図１は本発明によるプラズマＣＶＤ装置の断面図を示し
ている。同図において、１は処理室、２はこの処理室の
底部に設けられ、シリコン基板３を設置するための設置
部であり、基板１を加熱する機能をも兼ね備えている。
４は処理室１内に反応ガスやフッ素を含む洗浄ガスを供
給するための供給部、５は処理室１内を減圧状態に保持
するための真空排気部、６は反応ガスを高周波で分解す
るための高周波電源、７は絶縁体、８は上部電極であ
る。
【００１０】このような装置において、プラズマＣＶＤ
は、処理室１内を減圧した状態で高周波電界によりプラ
ズマ放電を行って反応ガスを化学的に活性化し、化学反
応を促進させ膜を形成していく。図１乃至図４に基づい
て、本実施例のプラズマＣＶＤ装置の動作を示す。図１
において、処理室１内にシリコン基板３を挿入し、反応
ガス（たとえば、ＳｉＨ4＋Ｎ2Ｏ）９を供給してプラズ
マＣＶＤを行い、シリコン基板１上にシリコン酸化膜１
０を堆積させた後、基板３を交換するために基板を取り
出す。この時、前記処理室１内のあらゆる露出した部分
には、同時にシリコン酸化膜１１が付着する。
は、処理室１内を減圧した状態で高周波電界によりプラ
ズマ放電を行って反応ガスを化学的に活性化し、化学反
応を促進させ膜を形成していく。図１乃至図４に基づい
て、本実施例のプラズマＣＶＤ装置の動作を示す。図１
において、処理室１内にシリコン基板３を挿入し、反応
ガス（たとえば、ＳｉＨ4＋Ｎ2Ｏ）９を供給してプラズ
マＣＶＤを行い、シリコン基板１上にシリコン酸化膜１
０を堆積させた後、基板３を交換するために基板を取り
出す。この時、前記処理室１内のあらゆる露出した部分
には、同時にシリコン酸化膜１１が付着する。
【００１１】次に、図２において、処理室１内に付着し
た酸化膜１１を除去するために、フッ素を含むガス（た
とえば、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3）１２を導入し、これを
プラズマ放電により化学的に活性化し、いわゆるプラズ
マフッ素洗浄工程を行う。すると、処理室１内に付着し
ている酸化膜１１がプラズマ励起されたフッ素ラジカル
と反応し、ＳｉＦ4ガスとなって前記真空排気部５から
排出される。この状態において、前記処理室１内には、
フッ素成分１３が残留している。
た酸化膜１１を除去するために、フッ素を含むガス（た
とえば、ＣＦ4、Ｃ2Ｆ6、ＮＦ3）１２を導入し、これを
プラズマ放電により化学的に活性化し、いわゆるプラズ
マフッ素洗浄工程を行う。すると、処理室１内に付着し
ている酸化膜１１がプラズマ励起されたフッ素ラジカル
と反応し、ＳｉＦ4ガスとなって前記真空排気部５から
排出される。この状態において、前記処理室１内には、
フッ素成分１３が残留している。
【００１２】そこで、図３において、次の基板が挿入さ
れてくる（通常は自動挿入であるので）迄に、図１の工
程と同条件で、プラズマＣＶＤを行う。すると、処理室
１内の全ての露出した個所に、シリコン酸化膜１４が処
理室内のフッ素成分を取り込みながら堆積する。そし
て、この時のシリコン酸化膜１２の膜厚が０．３μｍ以
上になるように、ＣＶＤの時間等を調整することによ
り、図５に示す通り、ほとんどのフッ素成分がこの酸化
膜１４中に取り込まれる。
れてくる（通常は自動挿入であるので）迄に、図１の工
程と同条件で、プラズマＣＶＤを行う。すると、処理室
１内の全ての露出した個所に、シリコン酸化膜１４が処
理室内のフッ素成分を取り込みながら堆積する。そし
て、この時のシリコン酸化膜１２の膜厚が０．３μｍ以
上になるように、ＣＶＤの時間等を調整することによ
り、図５に示す通り、ほとんどのフッ素成分がこの酸化
膜１４中に取り込まれる。
【００１３】そして、図４において、前記処理室１内に
次の基板１６が挿入され、プラズマＣＶＤにより基板１
６上に所望の膜厚のシリコン酸化膜１７が堆積される。
この時、処理室１の内面等には既に０．３μｍ以上の酸
化膜１４が堆積していて、その上に更にシリコン酸化膜
１７が堆積することになるが、１回のＣＶＤで何十μｍ
もの膜厚を堆積させることは、まずないので酸化膜１４
（１７）が剥がれ落ちる心配はない。
次の基板１６が挿入され、プラズマＣＶＤにより基板１
６上に所望の膜厚のシリコン酸化膜１７が堆積される。
この時、処理室１の内面等には既に０．３μｍ以上の酸
化膜１４が堆積していて、その上に更にシリコン酸化膜
１７が堆積することになるが、１回のＣＶＤで何十μｍ
もの膜厚を堆積させることは、まずないので酸化膜１４
（１７）が剥がれ落ちる心配はない。
【００１４】その後は、図２〜図４の工程を繰り返し行
う。以上の実施例にあっては、プラズマＣＶＤによりシ
リコン酸化膜を堆積したが、ＢＰＳＧ膜やＰＳＧ膜等の
酸化膜やシリコン窒化膜等の窒化膜を堆積させる場合も
同様である。尚、前出の特開平３−１３０３６８号公報
には、その従来技術として、フッ素残留物の上に５００
Å〜２０００Å（０．０５μｍ〜０．２μｍ）の酸化物
又は窒化物を付着させることが記載されているが、前述
した通り、最大０．２μｍ程度の膜厚では、フッ素残留
物を取り込むのに十分に機能せず、効果としてはあまり
期待できない。
う。以上の実施例にあっては、プラズマＣＶＤによりシ
リコン酸化膜を堆積したが、ＢＰＳＧ膜やＰＳＧ膜等の
酸化膜やシリコン窒化膜等の窒化膜を堆積させる場合も
同様である。尚、前出の特開平３−１３０３６８号公報
には、その従来技術として、フッ素残留物の上に５００
Å〜２０００Å（０．０５μｍ〜０．２μｍ）の酸化物
又は窒化物を付着させることが記載されているが、前述
した通り、最大０．２μｍ程度の膜厚では、フッ素残留
物を取り込むのに十分に機能せず、効果としてはあまり
期待できない。
【００１５】
【発明の効果】本発明の基板の処理装置にあっては、残
留フッ素を除去する場合、処理室内に基板がない状態で
プラズマＣＶＤを行って、蒸着室内に約０．３μｍ以上
の膜厚の絶縁膜を形成することにより、絶縁膜中に多く
の残留フッ素を取り込むことができ、その後に基板を処
理室内に挿入して本来の絶縁膜形成作業を行うことによ
り、基板上に形成される絶縁膜にフッ素が混入すること
を軽減することができる。
留フッ素を除去する場合、処理室内に基板がない状態で
プラズマＣＶＤを行って、蒸着室内に約０．３μｍ以上
の膜厚の絶縁膜を形成することにより、絶縁膜中に多く
の残留フッ素を取り込むことができ、その後に基板を処
理室内に挿入して本来の絶縁膜形成作業を行うことによ
り、基板上に形成される絶縁膜にフッ素が混入すること
を軽減することができる。
【００１６】従って、絶縁膜上に形成される配線等の素
子に、フッ素が悪影響を与えることを抑制でき、デバイ
スとしての信頼性を向上させることができる。更には、
従来例のように還元ガスを供給するための特別な装置を
設ける必要もない。
子に、フッ素が悪影響を与えることを抑制でき、デバイ
スとしての信頼性を向上させることができる。更には、
従来例のように還元ガスを供給するための特別な装置を
設ける必要もない。
【図１】本発明における基板の処理装置としてのプラズ
マＣＶＤ装置の断面図である。
マＣＶＤ装置の断面図である。
【図２】本発明の実施例におけるプラズマＣＶＤ装置の
動作を示す断面図である。
動作を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例におけるプラズマＣＶＤ装置の
動作を示す断面図である。
動作を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例におけるプラズマＣＶＤ装置の
動作を示す断面図である。
動作を示す断面図である。
【図５】酸化膜に取り込まれたフッ素成分の状態を二次
イオン質量分析法により測定した結果を示す図である。
イオン質量分析法により測定した結果を示す図である。
１ 処理室 ３、１６ 基板 １０、１１、１７ シリコン酸化膜（絶縁膜） １４ 膜厚０．３μｍ以上のシリコン酸化膜（絶縁膜）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋月 誠 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 青江 弘行 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマＣＶＤにより基板に酸化膜や窒
化膜等の絶縁膜を堆積し、基板を取り出した後に、処理
室内に堆積された絶縁物をフッ素プラズマにより除去す
るものであって、次の基板が挿入される前に、プラズマ
ＣＶＤを行って前記処理室内に約０．３μｍ以上の膜厚
の絶縁膜を被着させることを特徴とした基板の処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31652493A JPH07169700A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 基板の処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31652493A JPH07169700A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 基板の処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169700A true JPH07169700A (ja) | 1995-07-04 |
Family
ID=18078070
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31652493A Pending JPH07169700A (ja) | 1993-12-16 | 1993-12-16 | 基板の処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07169700A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07326589A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-12-12 | Applied Materials Inc | 薄膜トランジスタ用シングルチャンバｃｖｄプロセス |
| JPH0867984A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-12 | Iwatani Internatl Corp | プラズマｃｖｄでのクリーニング方法 |
| JP2001131752A (ja) * | 1999-11-04 | 2001-05-15 | Anelva Corp | プラズマクリーニング方法 |
| JP2001291716A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-10-19 | Applied Materials Inc | ボロン濃度上昇に起因する不要な絶縁体エッチングを低減する方法 |
| JP2004111983A (ja) * | 2003-10-27 | 2004-04-08 | Toshiba Corp | Ｃｖｄ装置の反応室のコーティング方法 |
| WO2004047158A1 (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-03 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| JP2009105412A (ja) * | 1997-03-27 | 2009-05-14 | Applied Materials Inc | チャッキングの再現性を向上するための技術的手段 |
-
1993
- 1993-12-16 JP JP31652493A patent/JPH07169700A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07326589A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-12-12 | Applied Materials Inc | 薄膜トランジスタ用シングルチャンバｃｖｄプロセス |
| JPH0867984A (ja) * | 1994-08-26 | 1996-03-12 | Iwatani Internatl Corp | プラズマｃｖｄでのクリーニング方法 |
| JP2009105412A (ja) * | 1997-03-27 | 2009-05-14 | Applied Materials Inc | チャッキングの再現性を向上するための技術的手段 |
| JP2001131752A (ja) * | 1999-11-04 | 2001-05-15 | Anelva Corp | プラズマクリーニング方法 |
| JP4570186B2 (ja) * | 1999-11-04 | 2010-10-27 | キヤノンアネルバ株式会社 | プラズマクリーニング方法 |
| JP2001291716A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-10-19 | Applied Materials Inc | ボロン濃度上昇に起因する不要な絶縁体エッチングを低減する方法 |
| JP4733261B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2011-07-27 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ボロン濃度上昇に起因する不要な絶縁体エッチングを低減する方法 |
| WO2004047158A1 (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-03 | Tokyo Electron Limited | プラズマ処理装置およびプラズマ処理方法 |
| US7754995B2 (en) | 2002-11-20 | 2010-07-13 | Tokyo Electron Limited | Plasma processing apparatus and plasma processing method |
| JP2004111983A (ja) * | 2003-10-27 | 2004-04-08 | Toshiba Corp | Ｃｖｄ装置の反応室のコーティング方法 |
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