JPH09209119A - Thin film forming and working device and thin film forming and working method - Google Patents
Thin film forming and working device and thin film forming and working methodInfo
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- JPH09209119A JPH09209119A JP3730996A JP3730996A JPH09209119A JP H09209119 A JPH09209119 A JP H09209119A JP 3730996 A JP3730996 A JP 3730996A JP 3730996 A JP3730996 A JP 3730996A JP H09209119 A JPH09209119 A JP H09209119A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタ法、化学
的気相成長法（ＣＶＤ法）あるいはドライエッチング法
の実行に適した薄膜成膜・加工装置、及びかかる薄膜成
膜・加工装置を用いた薄膜成膜・加工方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a thin film deposition / processing apparatus suitable for performing a sputtering method, a chemical vapor deposition method (CVD method) or a dry etching method, and a thin film deposition / processing apparatus. The thin film forming / processing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造過程において発生する
各種ダストやパーティクル（以下、単にダストと総称す
る）の半導体基板等の表面への付着は、配線間の短絡発
生や形成すべき各種のパターンの異常発生など、種々の
不良発生の原因となっている。特にコンタクト部の大き
さや配線間隔、あるいは配線幅より大きなダストが半導
体基板等の表面へ付着すると、半導体装置の不良に直ち
につながるため、半導体基板等へのダストの付着防止対
策は、半導体装置の製造歩止まりの向上の上で大きな課
題となっている。2. Description of the Related Art Adhesion of various dusts and particles (hereinafter simply referred to as "dust") generated in a semiconductor device manufacturing process to a surface of a semiconductor substrate or the like causes a short circuit between wirings and various patterns to be formed. This causes various defects such as abnormalities. In particular, if dust larger than the size of contacts, wiring intervals, or wiring width adheres to the surface of a semiconductor substrate, etc., it will immediately lead to defective semiconductor devices. It is a major issue in improving yield.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】現状では、処理チャン
バー内の部品の洗浄間隔の短縮、部品材質の工夫、処理
チャンバー内部の可動部の少数化など、薄膜成膜・加工
装置の装置面におけるダストの発生抑制対策や、薄膜成
膜・加工方法の実施前後における処理チャンバー内の部
品の洗浄といったダストの発生抑制対策が取られてい
る。しかしながら、処理チャンバー内で発生したダスト
が半導体基板等の被処理体表面に付着すること自体を抑
制するための適切な手段を処理チャンバーに設けること
は、通常、行われていない。At present, dust on the surface of a thin film deposition / processing apparatus, such as shortening the cleaning interval of parts in the processing chamber, devising the material of parts, and reducing the number of movable parts inside the processing chamber. The measures to prevent the generation of dust and the measures to suppress the generation of dust such as cleaning the parts in the processing chamber before and after the thin film deposition / processing method are implemented are taken. However, it is not usual to provide the processing chamber with an appropriate means for suppressing the dust itself generated in the processing chamber from adhering to the surface of an object to be processed such as a semiconductor substrate.
【０００４】有機金属気相成長法において、結晶基板上
に均一なエピタキシャル層を効率的に形成するために、
ノズル及び排気手段の配置を改良した有機金属気相成長
装置が、例えば特開平１−３１０５３２号公報から公知
である。また、蒸着材料、スパッタ粒子、ＣＶＤ原料ガ
ス等の薄膜加工原材料の被処理体への流れを制御する制
御するために、コリメータを配設した薄膜成膜・加工装
置が、特開平７−１１３１７２号公報から公知である。
また、被処理体に向けて冷却用ガスを噴出する冷却手段
を設けた加熱装置が、例えば特開平２−３９１０号公報
から公知である。しかしながら、特開平１−３１０５３
２号公報及び特開平７−１１３１７２号公報には、ダス
トの半導体基板等への付着防止技術は、何ら開示若しく
は示唆がなされていない。In order to efficiently form a uniform epitaxial layer on a crystal substrate in the metal organic chemical vapor deposition method,
A metal-organic vapor phase epitaxy apparatus having an improved arrangement of nozzles and exhaust means is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-310532. Further, a thin film deposition / processing apparatus provided with a collimator for controlling the flow of a thin film processing raw material such as a vapor deposition material, sputtered particles, and a CVD source gas to an object to be processed is disclosed in JP-A-7-113172. It is known from the publication.
Further, a heating device provided with a cooling means for ejecting a cooling gas toward an object to be processed is known from, for example, JP-A-2-3910. However, JP-A-1-31053
No. 2 and Japanese Patent Laid-Open No. 7-113172 do not disclose or suggest a technique for preventing dust from adhering to a semiconductor substrate or the like.
【０００５】特開平２−３９１０号公報においては、冷
却用ノズル（３２）の環状ノズル（３０）より噴出した
窒素ガスは断熱材Ａ（１９）に設けられた排気孔（２
１）によりチャンバー（１５ａ）外に排出されるので、
チャンバー（１６ａ）内に激しい気流が発生して不純物
等がチャンバー（１６ａ）内にダストとして拡散し半導
体ウエハ（１７）に落下付着する可能性は極めて低いと
されている。しかしながら、環状ノズル（３０）は半導
体ウエハ（１７）の裏面側に設けられており、しかも、
環状ノズル（３０）は断熱材Ａ（１９）に設けられた排
気孔（２１）と一対一に対向した構造ではないし、環状
ノズル（３０）から噴出した窒素ガスは半導体ウエハ
（１７）の裏面を単に冷却するだけである。特開平２−
３９１０号公報には、半導体ウエハの表面（おもてめ
ん）の上方におけるガスの流れによるダストの付着防止
技術は、何ら開示若しくは示唆がなされていない。In Japanese Patent Laid-Open No. 2-3910, the nitrogen gas ejected from the annular nozzle (30) of the cooling nozzle (32) is exhausted through the exhaust hole (2) provided in the heat insulating material A (19).
Since it is discharged to the outside of the chamber (15a) by 1),
It is extremely unlikely that a violent air flow is generated in the chamber (16a) and impurities and the like diffuse as dust in the chamber (16a) and fall onto the semiconductor wafer (17). However, the annular nozzle (30) is provided on the back side of the semiconductor wafer (17), and moreover,
The ring-shaped nozzle (30) does not have a structure in which it faces the exhaust hole (21) provided in the heat insulating material A (19) in a one-to-one relationship, and the nitrogen gas ejected from the ring-shaped nozzle (30) is directed to the back surface of the semiconductor wafer (17). Just cool. JP-A-2-
Japanese Patent No. 3910 does not disclose or suggest a technique for preventing adhesion of dust due to a gas flow above the surface (front face) of a semiconductor wafer.
【０００６】従って、本発明の目的は、スパッタ法、化
学的気相成長法（ＣＶＤ法）あるいはドライエッチング
法の実行において、ダストが被処理物の表面（おもてめ
ん）に付着し難い構造の薄膜成膜・加工装置、及びかか
る薄膜成膜・加工装置を用いた、ダストが被処理物の表
面（おもてめん）に付着し難い薄膜成膜・加工方法を提
供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a structure in which dust is unlikely to adhere to the surface of the object to be treated (momentum) during the execution of the sputtering method, the chemical vapor deposition method (CVD method) or the dry etching method. Another object of the present invention is to provide a thin film forming / processing apparatus, and a thin film forming / processing method using such a thin film forming / processing apparatus in which dust is unlikely to adhere to the surface (momentum) of an object to be processed.
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の薄膜成膜・加工装置は、（イ）対向する側
壁と、被処理体を載置する載置台とを備えた処理チャン
バーと、（ロ）該載置台に載置された被処理体の表面に
対して略平行に流れるガスを該処理チャンバー内に導入
するために、該対向する側壁の一方に備えられた複数の
ガス導入部と、（ハ）被処理体の表面に対して略平行に
流れたガスを該処理チャンバーから排出するために、該
対向する側壁の他方に備えられた複数のガス排出部、を
少なくとも備え、各ガス導入部の軸線の略延長上に、該
ガス導入部に対応するガス排出部が配置されていること
を特徴とする。Means for Solving the Problems A thin film deposition / processing apparatus of the present invention for achieving the above-mentioned object is (a) processing provided with opposing side walls and a mounting table on which an object to be processed is mounted. (B) a plurality of chambers provided on one of the opposing side walls for introducing into the processing chamber a gas that flows substantially parallel to the surface of the object to be processed placed on the mounting table. At least a gas introduction part and (c) a plurality of gas discharge parts provided on the other of the opposing side walls for discharging the gas flowing substantially parallel to the surface of the object to be processed from the processing chamber. It is characterized in that the gas discharge part corresponding to the gas introduction part is arranged substantially on the extension of the axis of each gas introduction part.
【０００７】ここで、ガス導入部の軸線とは、ガス導入
部の中心を通りそしてガスの吐出方向と平行な直線を意
味する。尚、ガス導入部の中心とは、ガス導入部の開口
部分の面積重心点を指し、ガス導入部の開口部分の形状
が円形の場合、この円形の中心を指す。各ガス導入部
と、このガス導入部に対応するガス排出部の配置状態
は、ガス導入部の開口部分の平均半径をｒとしたとき、
ガス導入部の軸線と他方の側壁との交点からガス排出部
の中心までの距離がｒ／３以内にあることが好ましい。
ここで平均半径ｒとは、ガス導入部の開口部分の形状が
円形の場合には、かかる円形の半径であり、ガス導入部
の開口部分の形状が円形以外の形状の場合には、かかる
形状を同一面積の円形に変形したときの半径に相当す
る。また、ガス排出部の中心とは、ガス排出部の開口部
分の面積重心点を指し、ガス排出部の開口部分の形状が
円形の場合、この円形の中心を指す。Here, the axis of the gas introducing portion means a straight line passing through the center of the gas introducing portion and parallel to the gas discharge direction. The center of the gas introducing portion refers to the area centroid of the opening portion of the gas introducing portion, and when the shape of the opening portion of the gas introducing portion is circular, it means the center of this circle. The arrangement state of each gas introduction part and the gas discharge part corresponding to this gas introduction part is such that the average radius of the opening part of the gas introduction part is r
It is preferable that the distance from the intersection of the axis of the gas introduction part and the other side wall to the center of the gas discharge part is within r / 3.
Here, the average radius r is a radius of the circle when the shape of the opening portion of the gas introducing portion is circular, and is such a shape when the shape of the opening portion of the gas introducing portion is a shape other than circular. Corresponds to the radius when is transformed into a circle of the same area. In addition, the center of the gas discharge portion refers to the area center of gravity of the opening portion of the gas discharge portion, and when the shape of the opening portion of the gas discharge portion is circular, the center of this circle is indicated.
【０００８】各ガス導入部の軸線の略延長上に、ガス導
入部に対応するガス排出部を配置することによって、ガ
ス導入部から処理チャンバーに導入され、そしてガス排
出部から排出されるガスの流れが乱されることが無くな
り、処理チャンバー内のダストがガスによって系外に排
出され、処理チャンバー内を落下するダストが被処理体
に付着することを防止することができる。By arranging the gas discharge part corresponding to the gas introduction part substantially on the axis of each gas introduction part, the gas introduced into the processing chamber from the gas introduction part and discharged from the gas discharge part It is possible to prevent the flow from being disturbed, prevent the dust in the processing chamber from being discharged to the outside of the system by the gas, and prevent the dust falling in the processing chamber from adhering to the object to be processed.
【０００９】本発明の薄膜成膜・加工装置においては、
ガス導入部から処理チャンバーに導入されるガスの平均
流速が１×１０2乃至１×１０4ｍ／秒であることが好ま
しい。ここで、ガスの平均流速とは、処理チャンバー内
に導入されるガス容量（単位：Ｎｍ3）をガス導入部の
開口部分の面積の合計（単位：ｍ2）で除した値であ
る。ガスの平均流速をこのような範囲にすることによっ
て、ガス導入部から処理チャンバーに導入され、そして
ガス排出部から排出されるガスの流れは層流となり、処
理チャンバー内のダストがガスによって一層効果的に系
外に排出され、被処理体にダストが付着することをより
効果的に防止することができる。In the thin film forming / processing apparatus of the present invention,
The average flow rate of the gas introduced into the processing chamber from the gas introduction part is preferably 1 × 10 2 to 1 × 10 4 m / sec. Here, the average flow velocity of the gas is a value obtained by dividing the gas volume (unit: Nm 3 ) introduced into the processing chamber by the total area (unit: m 2 ) of the opening portion of the gas introduction portion. By setting the average flow velocity of the gas in such a range, the flow of the gas introduced into the processing chamber from the gas introduction part and discharged from the gas discharge part becomes a laminar flow, and the dust in the processing chamber is further effective by the gas. It is possible to effectively prevent dust from being discharged outside the system and adhered to the object to be treated.
【００１０】本発明の薄膜成膜・加工装置の好ましい第
１の態様においては、ガスとして不活性ガスを使用し、
被処理体の表面に金属薄膜若しくは絶縁膜を成膜する。
尚、金属薄膜には、金属化合物薄膜を包含する。以下に
おいても同様である。この場合、薄膜成膜・加工装置は
ターゲットを更に備え、被処理体の表面への金属薄膜若
しくは絶縁膜の成膜は、真空蒸着やイオンプレーティン
グ法、スパッタ法といった物理的気相成長法（ＰＶＤ
法）とすることができるが、中でも、スパッタ法に基づ
くことが好ましく、使用する不活性ガス（ターゲットを
構成する元素若しくは化合物と反応しないガスを意味す
る）、ターゲット及び成膜される金属薄膜若しくは絶縁
膜の組み合わせとして、以下の表１の組合せを例示する
ことができる。尚、スパッタ法としては、二極スパッタ
法、マグネトロンスパッタ法、高周波スパッタ法、リア
クティブスパッタ法、バイアススパッタ法等を挙げるこ
とができる。In a preferred first embodiment of the thin film forming / processing apparatus of the present invention, an inert gas is used as a gas,
A metal thin film or an insulating film is formed on the surface of the object to be processed.
The metal thin film includes a metal compound thin film. The same applies to the following. In this case, the thin film deposition / processing apparatus further includes a target, and the deposition of the metal thin film or the insulating film on the surface of the object to be processed is performed by a physical vapor deposition method such as vacuum deposition, ion plating, or sputtering ( PVD
Method), but among them, it is preferable to be based on the sputtering method, and the inert gas used (meaning a gas that does not react with the elements or compounds forming the target), the target and the metal thin film to be formed, or As the combination of insulating films, the combinations shown in Table 1 below can be exemplified. Examples of the sputtering method include a bipolar sputtering method, a magnetron sputtering method, a high frequency sputtering method, a reactive sputtering method and a bias sputtering method.
【００１１】[0011]
【表１】 不活性ガス ターゲット 金属薄膜又は絶縁膜 （Ａ）アルゴン アルミニウム アルミニウム （Ｂ）アルゴン チタン チタン （Ｃ）アルゴン タンタル タンタル （Ｄ）アルゴン ＳｉＯ2 ＳｉＯ2 （Ｅ）アルゴン 銅 銅[Table 1] Inert gas target Metal thin film or insulating film (A) Argon Aluminum Aluminum (B) Argon Titanium Titanium (C) Argon Tantalum Tantalum (D) Argon SiO 2 SiO 2 (E) Argon Copper Copper
【００１２】あるいは又、本発明の薄膜成膜・加工装置
の好ましい第２の態様においては、ガスとして反応ガス
を使用し、被処理体の表面に金属薄膜若しくは絶縁膜を
成膜する。この場合、薄膜成膜・加工装置はターゲット
を更に備え、被処理体の表面への金属薄膜若しくは絶縁
膜の成膜は、真空蒸着やイオンプレーティング法、スパ
ッタ法といった物理的気相成長法（ＰＶＤ法）とするこ
とができるが、中でも、スパッタ法に基づくことが好ま
しく、使用する反応ガス（ターゲットを構成する元素若
しくは化合物と反応するガスを意味する）、ターゲット
及び成膜される金属薄膜若しくは絶縁膜の組み合わせと
して、以下の表２の組合せを例示することができる。Alternatively, in a second preferred aspect of the thin film deposition / processing apparatus of the present invention, a reaction gas is used as a gas to deposit a metal thin film or an insulating film on the surface of the object to be processed. In this case, the thin film deposition / processing apparatus further includes a target, and the deposition of the metal thin film or the insulating film on the surface of the object to be processed is performed by a physical vapor deposition method such as vacuum deposition, ion plating, or sputtering ( PVD method), but among them, it is preferable to use the sputtering method, and the reaction gas to be used (meaning a gas that reacts with the element or compound constituting the target), the target and the metal thin film to be formed or As the combination of insulating films, the combinations shown in Table 2 below can be exemplified.
【００１３】[0013]
【表２】 反応ガス ターゲット 金属薄膜又は絶縁膜 （Ａ）窒素 チタン ＴｉＮ （Ｂ）窒素及び酸素 チタン ＴｉＯＮ （Ｃ）窒素 アルミニウム ＡｌＮ （Ｄ）酸素 アルミニウム ＡｌＯTable 2 Reaction gas target Metal thin film or insulating film (A) Nitrogen Titanium TiN (B) Nitrogen and oxygen Titanium TiON (C) Nitrogen Aluminum AlN (D) Oxygen Aluminum AlO
【００１４】あるいは又、本発明の薄膜成膜・加工装置
の好ましい第３の態様においては、ガスとして反応ガス
を使用し、被処理体の表面に金属薄膜、絶縁膜若しくは
半導体膜を化学的気相成長法（ＣＶＤ法）に基づき成膜
する態様を挙げることができ、使用する反応ガス（金属
薄膜若しくは絶縁膜の原料ガスに相当する）と成膜され
る金属薄膜、絶縁膜若しくは半導体膜の組み合わせとし
て、以下の表３の組合せを例示することができる。ＣＶ
Ｄ法として、熱ＣＶＤ法、常圧ＣＶＤ法、減圧ＣＶＤ
法、プラズマＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法、光ＣＶＤ法を挙
げることができる。Alternatively, in a preferred third aspect of the thin film deposition / processing apparatus of the present invention, a reaction gas is used as a gas, and a metal thin film, an insulating film or a semiconductor film is chemically vaporized on the surface of the object to be processed. There can be mentioned a mode of forming a film based on a phase growth method (CVD method), which includes a reaction gas used (corresponding to a raw material gas of a metal thin film or an insulating film) and a metal thin film, an insulating film or a semiconductor film to be formed. The combinations shown in Table 3 below can be exemplified. CV
As D method, thermal CVD method, atmospheric pressure CVD method, low pressure CVD method
Method, plasma CVD method, MOCVD method, and photo-CVD method.
【００１５】[0015]
【表３】 反応ガス 金属薄膜、絶縁膜若しくは半導体膜 （Ａ）ＷＦ6／ＳｉＨ4／Ｈ2 タングステン （Ｂ）ＴＥＯＳ／Ｏ2 ＳｉＯ2 （Ｃ）ＳｉＨ4／Ｏ2 ＳｉＯ2 [Table 3] Reaction gas Metal thin film, insulating film or semiconductor film (A) WF 6 / SiH 4 / H 2 tungsten (B) TEOS / O 2 SiO 2 (C) SiH 4 / O 2 SiO 2
【００１６】あるいは又、本発明の薄膜成膜・加工装置
の好ましい第４の態様においては、ガスとして反応ガス
（エッチングされる被処理体の表面を構成する材料と反
応するガス、若しくは被処理体の表面を構成する材料を
エッチングし得るガスを意味する）を使用し、被処理体
の表面をドライエッチングする。この場合、使用する反
応ガスとエッチングされる被処理体の表面を構成する材
料の組み合わせとして、以下の表４の組合せを例示する
ことができる。ドライエッチング法として、反応性イオ
ンエッチング法、マグネトロンプラズマエッチング法、
マイクロ波プラズマエッチング法を挙げることができ
る。Alternatively, in a fourth preferred embodiment of the thin film forming / processing apparatus of the present invention, a reaction gas as a gas (a gas that reacts with a material constituting the surface of the object to be etched or the object to be processed) is used. (Meaning a gas capable of etching the material constituting the surface of) is used to dry-etch the surface of the object to be processed. In this case, as the combination of the reaction gas used and the material forming the surface of the object to be etched, the combinations shown in Table 4 below can be exemplified. As the dry etching method, reactive ion etching method, magnetron plasma etching method,
A microwave plasma etching method may be mentioned.
【００１７】[0017]
【表４】 反応ガス 被処理体の表面を構成する材料 （Ａ）ＳＦ6／Ｃｌ2 タングステン （Ｂ）Ｃｌ2／ＢＣｌ3 アルミニウム （Ｃ）ＣＦ4／Ｃ4Ｆ8 ＳｉＯ2 [Table 4] Reaction gas Material constituting the surface of the object to be treated (A) SF 6 / Cl 2 Tungsten (B) Cl 2 / BCl 3 Aluminum (C) CF 4 / C 4 F 8 SiO 2
【００１８】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る薄膜成膜・加工方法は、（イ）対向する側
壁と、被処理体を載置する載置台とを備えた処理チャン
バーと、（ロ）該載置台に載置された被処理体の表面に
対して略平行に流れるガスを該処理チャンバー内に導入
するために、該対向する側壁の一方に備えられた複数の
ガス導入部と、（ハ）被処理体の表面に対して略平行に
流れたガスを該処理チャンバーから排出するために、該
対向する側壁の他方に備えられた複数のガス排出部と、
（ニ）ターゲットとを少なくとも備え、各ガス導入部の
軸線の略延長上に、該ガス導入部に対応するガス排出部
が配置されている薄膜成膜・加工装置を用いて、ガス導
入部から不活性ガス若しくは反応ガスを処理チャンバー
に導入し、被処理体の表面に金属薄膜若しくは絶縁膜を
スパッタ法にて成膜することを特徴とする。The first aspect of the present invention for achieving the above object
The thin film deposition / processing method according to the aspect of (1) includes: (a) a processing chamber including side walls facing each other and a mounting table on which the object to be processed is mounted; and (b) a processing target mounted on the mounting table. A plurality of gas introducing portions provided on one of the opposing side walls for introducing a gas flowing substantially parallel to the surface of the body into the processing chamber; A plurality of gas discharge parts provided on the other of the opposing side walls for discharging the gas flowing substantially in parallel from the processing chamber;
(D) Using a thin film deposition / processing apparatus that includes at least a target, and a gas discharge part corresponding to the gas introduction part is arranged substantially on the axis of each gas introduction part. It is characterized in that an inert gas or a reaction gas is introduced into the processing chamber, and a metal thin film or an insulating film is formed on the surface of the object to be processed by the sputtering method.
【００１９】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る薄膜成膜・加工方法は、（イ）対向する側
壁と、更に、被処理体を載置する載置台とを備えた処理
チャンバーと、（ロ）該載置台に載置された被処理体の
表面に対して略平行に流れるガスを該処理チャンバー内
に導入するために、該対向する側壁の一方に備えられた
複数のガス導入部と、（ハ）被処理体の表面に対して略
平行に流れたガスを該処理チャンバーから排出するため
に、該対向する側壁の他方に備えられた複数のガス排出
部とを少なくとも備え、各ガス導入部の軸線の略延長上
に、該ガス導入部に対応するガス排出部が配置されてい
る薄膜成膜・加工装置を用いて、ガス導入部から反応ガ
スを処理チャンバーに導入し、被処理体の表面に金属薄
膜、絶縁膜若しくは半導体膜を化学的気相成長法にて成
膜することを特徴とする。The second object of the present invention for achieving the above object is as follows.
In the thin film deposition / processing method according to the aspect of (1), (a) a processing chamber including side walls facing each other, and a mounting table on which an object to be processed is mounted; and (b) mounting on the mounting table. In order to introduce a gas flowing substantially parallel to the surface of the object to be processed into the processing chamber, a plurality of gas introduction parts provided on one of the opposing side walls and (c) a surface of the object to be processed. In order to discharge the gas flowing substantially parallel to the processing chamber, at least a plurality of gas discharge parts provided on the other of the opposing side walls are provided, and on a substantially extended axis of each gas introduction part, A reaction gas is introduced into the processing chamber from the gas introducing section by using a thin film forming / processing apparatus in which a gas discharging section corresponding to the gas introducing section is arranged, and a metal thin film, an insulating film or Characterized by forming a semiconductor film by chemical vapor deposition To.
【００２０】上記の目的を達成するための本発明の第３
の態様に係る薄膜成膜・加工方法は、（イ）対向する側
壁と、被処理体を載置する載置台とを備えた処理チャン
バーと、（ロ）該載置台に載置された被処理体の表面に
対して略平行に流れるガスを該処理チャンバー内に導入
するために、該対向する側壁の一方に備えられた複数の
ガス導入部と、（ハ）被処理体の表面に対して略平行に
流れたガスを該処理チャンバーから排出するために、該
対向する側壁の他方に備えられた複数のガス排出部とを
少なくとも備え、各ガス導入部の軸線の略延長上に、該
ガス導入部に対応するガス排出部が配置されている薄膜
成膜・加工装置を用いて、ガス導入部から反応ガスを処
理チャンバーに導入し、被処理体の表面をドライエッチ
ングすることを特徴とする。A third aspect of the present invention for achieving the above object.
The thin film deposition / processing method according to the aspect of (1) includes: (a) a processing chamber including side walls facing each other and a mounting table on which the object to be processed is mounted; and (b) a processing target mounted on the mounting table. A plurality of gas introducing portions provided on one of the opposing side walls for introducing a gas flowing substantially parallel to the surface of the body into the processing chamber; At least a plurality of gas discharge parts provided on the other of the opposing side walls for discharging the gas that has flowed substantially in parallel from the processing chamber, and the gas is provided substantially on the extension of the axis of each gas introduction part. A thin film deposition / processing apparatus having a gas discharge part corresponding to the introduction part is used to introduce a reaction gas from the gas introduction part into the processing chamber and dry-etch the surface of the object to be processed. .
【００２１】各ガス導入部の軸線の略延長上に、ガス導
入部に対応するガス排出部が配置された薄膜成膜・加工
装置を用いることによって、ガス導入部から処理チャン
バーに導入され、そしてガス排出部から排出されるガス
の流れが乱されることが無くなり、処理チャンバー内の
ダストがガスによって系外に排出され、処理チャンバー
内を落下するダストが被処理体に付着することを防止す
ることができる。By using a thin film deposition / processing apparatus in which a gas discharge part corresponding to the gas introduction part is arranged substantially on the axis of each gas introduction part, the gas introduction part is introduced into the processing chamber, and The flow of the gas discharged from the gas discharge part is not disturbed, and the dust in the processing chamber is discharged by the gas to the outside of the system, and the dust falling in the processing chamber is prevented from adhering to the object to be processed. be able to.
【００２２】本発明の第１、第２又は第３の態様に係る
薄膜成膜・加工方法においては、ガス導入部から処理チ
ャンバーに導入されるガスの平均流速は１×１０2乃至
１×１０4ｍ／秒であることが好ましい。これによっ
て、ガス導入部から処理チャンバーに導入され、そして
ガス排出部から排出されるガスの流れが層流となり、処
理チャンバー内のダストがガスによって一層効果的に系
外に排出され、被処理体にダストが付着することをより
効果的に防止することができる。In the thin film forming / processing method according to the first, second or third aspect of the present invention, the average flow velocity of the gas introduced from the gas introducing section into the processing chamber is 1 × 10 2 to 1 × 10. It is preferably 4 m / sec. As a result, the flow of the gas introduced into the processing chamber from the gas introduction part and discharged from the gas discharge part becomes a laminar flow, and the dust in the processing chamber is more effectively discharged by the gas to the outside of the system, and It is possible to more effectively prevent dust from adhering to the.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態（以下、単に実施の形態と略す）に基づき本発
明を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings based on an embodiment of the invention (hereinafter, simply referred to as an embodiment).
【００２４】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の薄膜成膜・加工装置を、スパッタ装置に適用した例で
ある。即ち、実施の形態１は、本発明の薄膜成膜・加工
装置の第１の態様に関し、ガスとしてアルゴンガスから
成る不活性ガスを使用し、半導体ウエハから成る被処理
体の表面に、チタン（Ｔｉ）から成る金属薄膜を成膜す
る。薄膜成膜・加工装置は、チタンから成るターゲット
を備えている。実施の形態１は、本発明の第１の態様に
係る薄膜成膜・加工方法に関する。(Embodiment 1) Embodiment 1 is an example in which the thin film forming / processing apparatus of the present invention is applied to a sputtering apparatus. That is, Embodiment 1 relates to the first aspect of the thin film deposition / processing apparatus of the present invention, in which an inert gas composed of argon gas is used as a gas, and titanium ( A metal thin film made of Ti) is formed. The thin film deposition / processing apparatus includes a target made of titanium. The first embodiment relates to a thin film forming / processing method according to the first aspect of the present invention.
【００２５】実施の形態１における薄膜成膜・加工装置
の模式的な端面図を図１に示す。薄膜成膜・加工装置
は、対向する側壁１２，１６と、被処理体３０を載置す
る載置台２４とを備えた処理チャンバー１０から成る。
尚、処理チャンバー１０は、更に、対向する一対の側壁
（図示せず）、上部部材２０及び下部部材２２から成る
密封容器である。対向する側壁の一方の側壁１２には、
載置台２４に載置された被処理体３０の表面（おもてめ
ん）に対して略平行に流れるガスを処理チャンバー１０
内に導入するために、複数のガス導入部１４が備えられ
ている。また、対向する側壁の他方に側壁１６には、被
処理体３０の表面（おもてめん）に対して略平行に流れ
たガスを処理チャンバー１０から排出するために、複数
のガス排出部１８が備えられている。ガス導入部１４と
ガス排出部１８の数は等しい。実施の形態１において
は、ガス導入部１４及びガス排出部１８の開口部分の形
状を円形とした。側壁１２を処理チャンバーの中心部か
ら眺めた図を図２に示す。尚、側壁１６を処理チャンバ
ーの中心部から眺めた図も図２と同様である。実施の形
態１においては、各ガス導入部１４と、このガス導入部
１４に対応するガス排出部１８の配置状態は、ガス導入
部１４の軸線（Ｌax）と他方の側壁１６との交点と、ガ
ス排出部１８の中心とを一致させた。FIG. 1 shows a schematic end view of the thin film forming / processing apparatus according to the first embodiment. The thin film deposition / processing apparatus includes a processing chamber 10 including side walls 12 and 16 facing each other and a mounting table 24 on which a target object 30 is mounted.
The processing chamber 10 is a hermetically sealed container further including a pair of opposing side walls (not shown), an upper member 20 and a lower member 22. On one side wall 12 of the opposite side walls,
A gas that flows substantially parallel to the surface (front side) of the object 30 to be processed placed on the mounting table 24 is processed in the processing chamber 10.
A plurality of gas inlets 14 are provided for introduction into the interior. On the other side of the opposing side walls 16, a plurality of gas discharge parts 18 are provided in order to discharge from the processing chamber 10 the gas that has flowed substantially parallel to the surface (front face) of the object 30 to be processed. Is provided. The numbers of the gas introduction parts 14 and the gas discharge parts 18 are equal. In the first embodiment, the shapes of the openings of the gas introduction part 14 and the gas discharge part 18 are circular. A view of the side wall 12 as seen from the center of the processing chamber is shown in FIG. A view of the side wall 16 viewed from the center of the processing chamber is also the same as FIG. In the first embodiment, the arrangement state of each gas introduction part 14 and the gas discharge part 18 corresponding to this gas introduction part 14 is determined by the intersection of the axis line (L ax ) of the gas introduction part 14 and the other side wall 16. , And the center of the gas discharge part 18 was aligned.
【００２６】尚、ガス導入部１４から吐出されるガスの
流れを一定（定常）状態とするために、ガス導入部１４
の内部に整流手段を配設することが好ましい。また、ガ
ス源からガス導入部１４のそれぞれに供給されるガス量
が一定となるように、ガス流量制御手段をガス源とガス
導入部１４のそれぞれとの間に配設することが望まし
い。更に、ガス排出部１８のそれぞれから排気装置へと
流れるガス量が一定となるように、ガス流量制御手段を
ガス排出部１８のそれぞれと排気装置との間に配設する
ことが望ましい。In order to keep the flow of the gas discharged from the gas introducing unit 14 constant (steady), the gas introducing unit 14
It is preferable to dispose the rectifying means inside the. Further, it is desirable to dispose the gas flow rate control means between the gas source and each of the gas introducing portions 14 so that the amount of gas supplied from the gas source to each of the gas introducing portions 14 becomes constant. Further, it is desirable to dispose the gas flow rate control means between each of the gas discharge parts 18 and the exhaust device so that the amount of gas flowing from each of the gas discharge parts 18 to the exhaust device becomes constant.
【００２７】実施の形態１における薄膜成膜・加工装置
においては、チタン（Ｔｉ）から成るターゲット２６が
処理チャンバー１０内に配設されている。また、ターゲ
ット２６にはＤＣ電源２８が電気的に接続されている。In the thin film forming / processing apparatus according to the first embodiment, a target 26 made of titanium (Ti) is arranged in the processing chamber 10. A DC power supply 28 is electrically connected to the target 26.
【００２８】実施の形態１においては、半導体ウエハか
ら成る被処理体３０を載置台２４に載置し、先ず、ガス
排出部１８を介して真空ポンプ等から成る排気装置（図
示せず）を作動させて、処理チャンバー１０内を１×１
０-8トル（１．３３×１０-6Ｐａ）程度の真空度に排気
する。その後、ガス量が１０００sccm程度以上となるよ
うにガス導入部１４から処理チャンバー１０内にアルゴ
ンガスから成る不活性ガスを導入し、ガス排出部１８か
らのガス排出量を制御して、処理チャンバー１０内の圧
力を約２mTorr（２．６６×１０-1Ｐａ）とした。尚、
不活性ガスの平均流速を約５×１０2ｍ／秒とした。In the first embodiment, the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer is placed on the placing table 24, and first, an exhaust device (not shown) such as a vacuum pump is operated via the gas exhaust unit 18. 1 × 1 in the processing chamber 10
Evacuate to a vacuum degree of about 0 -8 Torr (1.33 × 10 -6 Pa). After that, an inert gas consisting of argon gas is introduced into the processing chamber 10 from the gas introduction unit 14 so that the gas amount is about 1000 sccm or more, and the gas discharge amount from the gas discharge unit 18 is controlled to control the processing chamber 10. The internal pressure was about 2 mTorr (2.66 × 10 -1 Pa). still,
The average flow rate of the inert gas was about 5 × 10 2 m / sec.
【００２９】スパッタ方式をＤＣマグネトロンスパッタ
方式とし、ＤＣ電源２８からターゲット２６に８ｋＷの
スパッタパワーを印加した。このような条件で、半導体
ウエハから成る被処理体３０の表面にチタン（Ｔｉ）か
ら成る金属薄膜を成膜した。その結果、被処理体３０の
表面へダストが付着することを防止することができた。The sputtering method was a DC magnetron sputtering method, and a sputtering power of 8 kW was applied from the DC power source 28 to the target 26. Under these conditions, a metal thin film made of titanium (Ti) was formed on the surface of the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer. As a result, it was possible to prevent dust from adhering to the surface of the target object 30.
【００３０】（実施の形態２）実施の形態２も、本発明
の薄膜成膜・加工装置を、スパッタ装置に適用した例で
ある。即ち、実施の形態２は実施の形態１の変形であ
り、ガスとしてアルゴンガスから成る不活性ガスを使用
し、半導体ウエハから成る被処理体の表面に、ＳｉＯ2
から成る絶縁膜を成膜する。薄膜成膜・加工装置は、Ｓ
ｉＯ2（石英）から成るターゲットを備えている。(Embodiment 2) Embodiment 2 is also an example in which the thin film forming / processing apparatus of the present invention is applied to a sputtering apparatus. That is, the second embodiment is a modification of the first embodiment, in which an inert gas composed of argon gas is used as the gas, and SiO 2 is deposited on the surface of the object to be processed composed of the semiconductor wafer.
An insulating film made of is formed. Thin film deposition / processing equipment is S
The target is made of iO 2 (quartz).
【００３１】実施の形態２においては、実施の形態１に
て説明した薄膜成膜・加工装置を使用した。ガス量が１
０００sccm程度以上となるようにガス導入部１４から処
理チャンバー１０内にアルゴンガスを導入し、ガス排出
部１８からのガス排出量を制御して、処理チャンバー１
０内の圧力を約２mTorr（２．６６×１０-1Ｐａ）とし
た。尚、アルゴンガスの平均流速を約５×１０2ｍ／秒
とした。In the second embodiment, the thin film forming / processing apparatus described in the first embodiment is used. The amount of gas is 1
Argon gas is introduced into the processing chamber 10 from the gas introduction unit 14 so as to be about 000 sccm or more, and the amount of gas discharged from the gas discharge unit 18 is controlled to control the processing chamber 1
The pressure inside 0 was set to about 2 mTorr (2.66 × 10 −1 Pa). The average flow rate of argon gas was about 5 × 10 2 m / sec.
【００３２】スパッタ方式をＲＦ（高周波）スパッタ方
式とし、スパッタパワーを５００Ｗとした。このような
条件で、半導体ウエハから成る被処理体３０の表面にＳ
ｉＯ2から成る絶縁膜を成膜した。その結果、被処理体
３０の表面へダストが付着することを防止することがで
きた。The sputtering method was RF (high frequency) sputtering, and the sputtering power was 500 W. Under such conditions, S is formed on the surface of the processing object 30 made of a semiconductor wafer.
an insulating film made of iO 2 was formed. As a result, it was possible to prevent dust from adhering to the surface of the target object 30.
【００３３】（実施の形態３）実施の形態３も、本発明
の薄膜成膜・加工装置を、スパッタ装置に適用した例で
ある。実施の形態３は、本発明の薄膜成膜・加工装置の
第２の態様に関し、ガスとして窒素ガスから成る反応ガ
スを使用し、半導体ウエハから成る被処理体の表面に、
チタンと窒素の反応生成物である窒化チタン（ＴｉＮ）
から成る金属薄膜（金属化合物薄膜）を成膜する。薄膜
成膜・加工装置は、チタンから成るターゲットを備えて
いる。実施の形態３は、本発明の第１の態様に係る薄膜
成膜・加工方法に関する。(Embodiment 3) Embodiment 3 is also an example in which the thin film forming / processing apparatus of the present invention is applied to a sputtering apparatus. The third embodiment relates to the second aspect of the thin film forming / processing apparatus of the present invention, in which a reaction gas composed of nitrogen gas is used as a gas, and the surface of an object to be processed composed of a semiconductor wafer is
Titanium nitride (TiN), which is the reaction product of titanium and nitrogen
To form a metal thin film (metal compound thin film). The thin film deposition / processing apparatus includes a target made of titanium. The third embodiment relates to a thin film forming / processing method according to the first aspect of the present invention.
【００３４】実施の形態３においても、実施の形態１に
て説明した薄膜成膜・加工装置を使用した。実施の形態
３が実施の形態１と相違する点は、ガス導入部１４から
処理チャンバー１０に導入するガスを、窒素ガスとアル
ゴンガスの混合ガスとした点にある。尚、窒素ガスが反
応ガスに相当し、窒素ガスとアルゴンガスの混合比（容
積比）を１：２とした。Also in the third embodiment, the thin film deposition / processing apparatus described in the first embodiment is used. The third embodiment differs from the first embodiment in that the gas introduced from the gas introduction unit 14 into the processing chamber 10 is a mixed gas of nitrogen gas and argon gas. The nitrogen gas corresponds to the reaction gas, and the mixing ratio (volume ratio) of the nitrogen gas and the argon gas was 1: 2.
【００３５】ガス量が１０００sccm程度以上となるよう
にガス導入部１４から処理チャンバー１０内に混合ガス
を導入し、ガス排出部１８からのガス排出量を制御し
て、処理チャンバー１０内の圧力を２mTorr（２．６６
×１０-1Ｐａ）とした。尚、混合ガスの平均流速を約５
×１０2ｍ／秒とした。The mixed gas is introduced into the processing chamber 10 from the gas introduction unit 14 so that the gas amount becomes about 1000 sccm or more, and the gas discharge amount from the gas discharge unit 18 is controlled to control the pressure in the processing chamber 10. 2mTorr (2.66
× 10 -1 Pa). The average flow rate of the mixed gas is about 5
× 10 2 m / sec.
【００３６】スパッタ方式をＤＣマグネトロンスパッタ
方式とし、スパッタパワーを８ｋＷとした。このような
条件で、半導体ウエハから成る被処理体３０の表面に窒
化チタン（ＴｉＮ）から成る金属薄膜（金属化合物薄
膜）を成膜した。その結果、被処理体３０の表面へダス
トが付着することを防止することができた。The sputtering method was a DC magnetron sputtering method and the sputtering power was 8 kW. Under such conditions, a metal thin film (metal compound thin film) made of titanium nitride (TiN) was formed on the surface of the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer. As a result, it was possible to prevent dust from adhering to the surface of the target object 30.
【００３７】（実施の形態４）実施の形態４は実施の形
態３の変形であり、ガスとして酸素（Ｏ2）から成る反
応ガスを使用し、半導体ウエハから成る被処理体の表面
に、Ａｌ2Ｏ3から成る絶縁膜を成膜する。薄膜成膜・加
工装置は、アルミニウム（Ａｌ）から成るターゲットを
備えている。実施の形態４も、本発明の第１の態様に係
る薄膜成膜・加工方法に関する。(Embodiment 4) Embodiment 4 is a modification of Embodiment 3, in which a reaction gas composed of oxygen (O 2 ) is used as a gas, and Al is formed on the surface of an object to be processed composed of a semiconductor wafer. An insulating film made of 2 O 3 is formed. The thin film deposition / processing apparatus includes a target made of aluminum (Al). The fourth embodiment also relates to a thin film forming / processing method according to the first aspect of the present invention.
【００３８】実施の形態４においても、実施の形態１に
て説明した薄膜成膜・加工装置を使用した。ガス量が１
０００sccm程度以上となるようにガス導入部１４から処
理チャンバー１０内にＯ2ガス／Ａｒガスを導入し、ガ
ス排出部１８からのガス排出量を制御して、処理チャン
バー１０内の圧力を２mTorr（２．６６×１０-1Ｐａ）
とした。尚、反応ガスの平均流速を約５×１０2ｍ／秒
とした。Also in the fourth embodiment, the thin film forming / processing apparatus described in the first embodiment is used. The amount of gas is 1
O 2 gas / Ar gas is introduced into the processing chamber 10 from the gas introducing unit 14 so as to be about 000 sccm or more, and the amount of gas discharged from the gas discharging unit 18 is controlled to control the pressure in the processing chamber 10 to 2 mTorr ( 2.66 × 10 -1 Pa)
And The average flow rate of the reaction gas was about 5 × 10 2 m / sec.
【００３９】スパッタ方式をＤＣスパッタ方式とし、ス
パッタパワーを１５ｋＷとした。このような条件で、半
導体ウエハから成る被処理体３０の表面にＡｌ2Ｏ3から
成る絶縁膜を成膜した。その結果、被処理体３０の表面
へダストが付着することを防止することができた。The sputtering system was a DC sputtering system and the sputtering power was 15 kW. Under these conditions, an insulating film made of Al 2 O 3 was formed on the surface of the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer. As a result, it was possible to prevent dust from adhering to the surface of the target object 30.
【００４０】（実施の形態５）実施の形態５は、本発明
の薄膜成膜・加工装置を、ＣＶＤ装置に適用した例であ
る。即ち、実施の形態５は、本発明の薄膜成膜・加工装
置の第３の態様に関し、ガスとして反応ガスを使用し、
化学的気相成長法に基づき、被処理体の表面に金属薄膜
を成膜する。実施の形態５においては、ガスとしてＷＦ
6／ＳｉＨ4／Ｈ2から成る反応ガスを使用し、半導体ウ
エハから成る被処理体の表面に、タングステン（Ｗ）か
ら成る金属薄膜をＣＶＤ法にて成膜する。実施の形態５
は、本発明の第２の態様に係る薄膜成膜・加工方法に関
する。(Embodiment 5) Embodiment 5 is an example in which the thin film forming / processing apparatus of the present invention is applied to a CVD apparatus. That is, Embodiment 5 relates to the third aspect of the thin film deposition / processing apparatus of the present invention, in which a reaction gas is used as a gas,
A metal thin film is formed on the surface of the object to be processed based on the chemical vapor deposition method. In the fifth embodiment, WF is used as the gas.
Using a reaction gas composed of 6 / SiH 4 / H 2 , a metal thin film composed of tungsten (W) is formed on the surface of an object to be processed composed of a semiconductor wafer by a CVD method. Embodiment 5
Relates to a thin film forming / processing method according to a second aspect of the present invention.
【００４１】実施の形態５の実施に適したＣＶＤ装置
は、実施の形態１にて説明した薄膜成膜・加工装置（図
１参照）からターゲット及びＤＣ電源を取り除いた点を
除き、実施の形態１にて説明した薄膜成膜・加工装置と
同様の構造を有している。従って、実施の形態５におけ
る薄膜成膜・加工装置の詳細な説明は省略する。A CVD apparatus suitable for carrying out the fifth embodiment is the same as that of the thin film deposition / processing apparatus (see FIG. 1) described in the first embodiment except that the target and the DC power supply are removed. It has the same structure as the thin film deposition / processing apparatus described in 1. Therefore, detailed description of the thin film deposition / processing apparatus in the fifth embodiment will be omitted.
【００４２】実施の形態５においては、半導体ウエハか
ら成る被処理体３０を載置台２４に載置し、先ず、排気
装置を動作させて、ガス排出部１８を介して処理チャン
バー１０内を１×１０-4トル（１．３×１０-2Ｐａ）程
度の真空度に排気する。その後、ガス量が１×１０4scc
m程度以上となるようにガス導入部１４から処理チャン
バー１０内にＷＦ6／ＳｉＨ4／Ｈ2／Ａｒを導入し、ガ
ス排出部１８からのガス排出量を制御して、処理チャン
バー１０内の圧力を８０トル（１．１×１０4Ｐａ）と
した。尚、反応ガスの平均流速を約５×１０2ｍ／秒と
した。In the fifth embodiment, the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer is mounted on the mounting table 24, and first, the exhaust device is operated to move the inside of the processing chamber 10 through the gas discharge portion 18 to 1 ×. Evacuate to a degree of vacuum of about 10 −4 Torr (1.3 × 10 −2 Pa). After that, the gas amount is 1 × 10 4 scc
WF 6 / SiH 4 / H 2 / Ar was introduced into the processing chamber 10 from the gas introduction unit 14 so that the amount of gas was about m or more, and the gas discharge amount from the gas discharge unit 18 was controlled to control the inside of the processing chamber 10. The pressure was 80 Torr (1.1 × 10 4 Pa). The average flow rate of the reaction gas was about 5 × 10 2 m / sec.
【００４３】ＣＶＤ法の方式を熱ＣＶＤ方式とし、成膜
温度を４５０゜Ｃとして、半導体ウエハから成る被処理
体３０の表面にタングステン（Ｗ）から成る金属薄膜を
成膜した。その結果、被処理体３０の表面へダストが着
することを防止することができた。The CVD method was a thermal CVD method and the film formation temperature was 450 ° C., and a metal thin film made of tungsten (W) was formed on the surface of the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer. As a result, it was possible to prevent dust from adhering to the surface of the target object 30.
【００４４】（実施の形態６）実施の形態６は実施の形
態５の変形であり、ガスとして反応ガスを使用し、被処
理体の表面にＣＶＤ法に基づき絶縁膜を成膜する。実施
の形態６においては、ガスとしてＴＥＯＳ（テトラエト
キシオキサイドシリコン）／Ｏ2から成る反応ガスを使
用し、半導体ウエハから成る被処理体の表面に、ＳｉＯ
2から成る絶縁膜を成膜する。実施の形態６は、本発明
の第２の態様に係る薄膜成膜・加工方法に関する。(Embodiment 6) Embodiment 6 is a modification of Embodiment 5, in which a reaction gas is used as a gas and an insulating film is formed on the surface of the object to be processed by the CVD method. In the sixth embodiment, a reaction gas composed of TEOS (tetraethoxy oxide silicon) / O 2 is used as a gas, and SiO 2 is formed on the surface of the object to be processed which is a semiconductor wafer.
An insulating film composed of 2 is formed. The sixth embodiment relates to a thin film forming / processing method according to the second aspect of the present invention.
【００４５】実施の形態６においては、半導体ウエハか
ら成る被処理体３０を載置台２４に載置し、先ず、ガス
排出部１８を介して処理チャンバー１０内を１×１０-4
トル（１．３×１０-2Ｐａ）程度の真空度に排気する。
その後、ガス量が１×１０4sccm程度以上となるように
ガス導入部１４から処理チャンバー１０内にＴＥＯＳ／
Ｏ2を導入し、ガス排出部１８からのガス排出量を制御
して、処理チャンバー１０内の圧力を８．５トル（１．
１×１０3Ｐａ）とした。尚、反応ガスの平均流速を約
５００ｍ／秒とした。In the sixth embodiment, the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer is mounted on the mounting table 24, and first, the inside of the processing chamber 10 is set at 1 × 10 −4 via the gas discharge part 18.
Evacuate to a vacuum degree of about Torr (1.3 × 10 -2 Pa).
After that, TEOS / TEOS is introduced into the processing chamber 10 from the gas introduction part 14 so that the gas amount becomes about 1 × 10 4 sccm or more.
O 2 was introduced to control the amount of gas discharged from the gas discharge part 18 to control the pressure in the processing chamber 10 to 8.5 torr (1.
1 × 10 3 Pa). The average flow velocity of the reaction gas was about 500 m / sec.
【００４６】ＣＶＤ法の方式をプラズマＣＶＤ方式と
し、成膜温度を４００゜Ｃとして、半導体ウエハから成
る被処理体３０の表面にＳｉＯ2から成る絶縁膜を成膜
した。その結果、被処理体３０の表面へダストが付着す
ることを防止することができた。An insulating film made of SiO 2 was formed on the surface of the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer, with the plasma CVD method as the CVD method and the film formation temperature as 400 ° C. As a result, it was possible to prevent dust from adhering to the surface of the target object 30.
【００４７】（実施の形態７）実施の形態７は、本発明
の薄膜成膜・加工装置を、ドライエッチング装置に適用
した例である。即ち、実施の形態７は、本発明の薄膜成
膜・加工装置の第４の態様に関し、ガスとしてアルゴン
ガスから成る反応ガスを使用し、半導体ウエハから成る
被処理体の表面を、ＲＦプラズマ法によりプリエッチン
グする。実施の形態７は、本発明の第３の態様に係る薄
膜成膜・加工方法に関する。(Embodiment 7) Embodiment 7 is an example in which the thin film forming / processing apparatus of the present invention is applied to a dry etching apparatus. That is, Embodiment 7 relates to the fourth aspect of the thin film deposition / processing apparatus of the present invention, in which a reaction gas composed of argon gas is used as a gas, and the surface of an object to be processed composed of a semiconductor wafer is subjected to an RF plasma method. Pre-etch by. The seventh embodiment relates to a thin film forming / processing method according to the third aspect of the present invention.
【００４８】実施の形態７の実施に適したドライエッチ
ング装置の概要を図３に模式的な端面図で示す。実施の
形態７における薄膜成膜・加工装置は、実施の形態１に
て説明した薄膜成膜・加工装置からターゲット及びＤＣ
電源を取り除き、代わりに、ＲＦ電源２８Ａを載置台２
４に接続した点を除き、実施の形態１にて説明した薄膜
成膜・加工装置と同様の構造を有している。従って、実
施の形態７における薄膜成膜・加工装置の詳細な説明は
省略する。An outline of a dry etching apparatus suitable for carrying out the seventh embodiment is shown in a schematic end view in FIG. The thin film deposition / processing apparatus according to the seventh embodiment is different from the thin film deposition / processing apparatus described in the first embodiment in that a target and a DC are used.
Remove the power supply, and instead place the RF power supply 28A on the mounting table 2
It has the same structure as the thin film deposition / processing apparatus described in the first embodiment except that it is connected to No. 4. Therefore, detailed description of the thin film deposition / processing apparatus in the seventh embodiment will be omitted.
【００４９】実施の形態７においては、半導体ウエハか
ら成る被処理体３０を載置台２４に載置し、先ず、ガス
排出部１８を介して処理チャンバー１０内を１×１０-8
トル（１．３３×１０-6Ｐａ）程度の真空度に排気す
る。その後、ガス量が１０００sccm程度以上となるよう
にガス導入部１４から処理チャンバー１０内にアルゴン
ガスを導入し、ガス排出部１８からのガス排出量を制御
して、処理チャンバー１０内の圧力を２mTorr （２．６
６×１０-1Ｐａ）とした。尚、アルゴンガスの平均流速
を約５×１０2ｍ／秒とした。In the seventh embodiment, the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer is placed on the mounting table 24, and first, the inside of the processing chamber 10 is set at 1 × 10 −8 through the gas discharge part 18.
Evacuate to a degree of vacuum of about 3 Torr (1.33 × 10 −6 Pa). After that, argon gas is introduced into the processing chamber 10 from the gas introduction unit 14 so that the gas amount becomes about 1000 sccm or more, and the gas discharge amount from the gas discharge unit 18 is controlled to control the pressure in the processing chamber 10 to 2 mTorr. (2.6
6 × 10 −1 Pa). The average flow rate of argon gas was about 5 × 10 2 m / sec.
【００５０】ＲＦパワーを５００Ｗとし、半導体ウエハ
から成る被処理体３０の表面をプリエッチングした。そ
の結果、被処理体３０の表面へダストが付着することを
防止することができた。The surface of the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer was pre-etched with RF power set to 500 W. As a result, it was possible to prevent dust from adhering to the surface of the target object 30.
【００５１】（実施の形態８）実施の形態８は実施の形
態７の変形であり、ガスとしてＳＦ6／Ｃｌ2から成る反
応ガスを使用し、半導体ウエハから成る被処理体の表面
（タングステン薄膜が形成されている）をエッチングす
る。実施の形態８も、本発明の第３の態様に係る薄膜成
膜・加工方法に関する。(Embodiment 8) Embodiment 8 is a modification of Embodiment 7, in which a reaction gas composed of SF 6 / Cl 2 is used as a gas, and the surface (tungsten thin film) of an object to be processed composed of a semiconductor wafer is used. Are formed). The eighth embodiment also relates to a thin film forming / processing method according to the third aspect of the present invention.
【００５２】実施の形態８においては、半導体ウエハか
ら成る被処理体３０を載置台２４に載置し、先ず、ガス
排出部１８を介して処理チャンバー１０内を１×１０-8
トル（１．３３×１０-6Ｐａ）程度の真空度に排気す
る。その後、ガス量が１×１０3sccm程度以上となるよ
うにガス導入部１４から処理チャンバー１０内にＳＦ6
／Ｃｌ2／Ａｒを導入し、ガス排出部１８からのガス排
出量を制御して、処理チャンバー１０内の圧力を１Ｐａ
とした。尚、反応ガスの平均流速を約５×１０2ｍ／秒
とした。In the eighth embodiment, the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer is mounted on the mounting table 24, and first, the inside of the processing chamber 10 is set at 1 × 10 −8 through the gas discharge part 18.
Evacuate to a degree of vacuum of about 3 Torr (1.33 × 10 −6 Pa). After that, SF 6 is introduced into the processing chamber 10 from the gas introduction part 14 so that the gas amount becomes about 1 × 10 3 sccm or more.
/ Cl 2 / Ar is introduced to control the gas discharge amount from the gas discharge portion 18 so that the pressure in the processing chamber 10 is 1 Pa.
And The average flow rate of the reaction gas was about 5 × 10 2 m / sec.
【００５３】このような条件で半導体ウエハから成る被
処理体３０の表面をエッチングした。その結果、被処理
体３０の表面へダストが付着することを防止することが
できた。Under the above conditions, the surface of the object to be processed 30 made of a semiconductor wafer was etched. As a result, it was possible to prevent dust from adhering to the surface of the target object 30.
【００５４】以上、本発明を発明の実施の形態に基づき
説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。図面を参照して説明した各実施の形態における薄膜
成膜・加工装置の構造は例示であり、適宜設計変更する
ことができる。また、ガス導入部やガス排出部の配置状
態、開口部分の形状、数も例示であり、適宜設計変更す
ることができる。更には、実施の形態にて説明した各種
の条件も例示であり、適宜変更することができる。実施
の形態においては専ら半導体ウエハを被処理体とした
が、本発明における被処理体は半導体ウエハに限定され
るものではなく、例えばサファイア基板、石英基板、ガ
ラス基板等、あるいはそれらの上に成膜された各種薄膜
を被処理体として例示することができる。Although the present invention has been described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited thereto. The structure of the thin film deposition / processing apparatus in each of the embodiments described with reference to the drawings is an example, and the design can be changed as appropriate. Further, the arrangement state of the gas introducing portion and the gas discharging portion, the shape and the number of the opening portions are also examples, and the design can be appropriately changed. Furthermore, the various conditions described in the embodiments are also examples, and can be changed as appropriate. In the embodiments, the semiconductor wafer is exclusively used as the object to be processed, but the object to be processed in the present invention is not limited to the semiconductor wafer, and may be, for example, a sapphire substrate, a quartz substrate, a glass substrate, or the like, or formed on them. Various thin films formed can be exemplified as the object to be processed.
【００５５】[0055]
【発明の効果】本発明の薄膜成膜・加工装置あるいは薄
膜成膜・加工方法においては、ガス導入部から処理チャ
ンバーに導入され、そしてガス排出部から排出されるガ
スの流れが乱されることが無くなり、処理チャンバー内
のダストがガスによって系外に排出され、処理チャンバ
ー内を落下するダストが被処理体に付着することを防止
することができる。その結果、ダストの付着に起因した
配線間の短絡やパターン形状の異常などの発生を効果的
に抑制することができ、半導体装置の製造歩止まりの向
上が期待できる。In the thin film deposition / processing apparatus or thin film deposition / processing method of the present invention, the flow of the gas introduced into the processing chamber from the gas introduction part and discharged from the gas discharge part is disturbed. It is possible to prevent the dust in the processing chamber from being discharged to the outside of the system by the gas, and the dust falling in the processing chamber from adhering to the object to be processed. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of a short circuit between wirings and an abnormality in the pattern shape due to the adhesion of dust, and it is expected that the manufacturing yield of semiconductor devices is improved.
【００５６】更には、ガス導入部から処理チャンバーに
導入され、そしてガス排出部から排出されるガスの流れ
を層流にすることによって、処理チャンバー内のダスト
がガスによって一層効果的に系外に排出され、被処理体
にダストが付着することをより効果的に防止することが
できる。Furthermore, by making the flow of the gas introduced into the processing chamber from the gas introduction part and discharged from the gas discharge part into a laminar flow, the dust in the processing chamber is more effectively removed from the system by the gas. It is possible to more effectively prevent the dust from being discharged and attached to the object to be processed.
【図１】発明の実施の形態１における薄膜成膜・加工装
置の模式的な端面図である。FIG. 1 is a schematic end view of a thin film deposition / processing apparatus according to a first embodiment of the invention.
【図２】図１に示した薄膜成膜・加工装置において、ガ
ス導入部が設けられた側壁を処理チャンバー内から眺め
た図である。FIG. 2 is a view of a side wall provided with a gas introduction part as viewed from the inside of a processing chamber in the thin film deposition / processing apparatus shown in FIG.
【図３】発明の実施の形態５及び実施の形態７における
薄膜成膜・加工装置の模式的な端面図である。FIG. 3 is a schematic end view of a thin film deposition / processing apparatus according to a fifth embodiment and a seventh embodiment of the invention.
１０・・・処理チャンバー、１２，１６・・・側壁、１
４・・・ガス導入部、１８・・・ガス排出部、２０・・
・上部部材、２２・・・下部部材、２４・・・載置台、
２６・・・ターゲット、２８・・・ＤＣ電源、２８Ａ・
・・ＲＦ電源、３０・・・被処理体10 ... Processing chamber, 12, 16 ... Side wall, 1
4 ... Gas introduction part, 18 ... Gas discharge part, 20 ...
・ Upper member, 22 ... Lower member, 24 ... Mounting table,
26 ... Target, 28 ... DC power supply, 28A
..RF power supply, 30 ... Object to be processed
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065 Ｈ０１Ｌ 21/31 Ｄ 21/31 21/302 Ｃ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location H01L 21/3065 H01L 21/31 D 21/31 21/302 C
Claims (11)
る載置台とを備えた処理チャンバーと、 （ロ）該載置台に載置された被処理体の表面に対して略
平行に流れるガスを該処理チャンバー内に導入するため
に、該対向する側壁の一方に備えられた複数のガス導入
部と、 （ハ）被処理体の表面に対して略平行に流れたガスを該
処理チャンバーから排出するために、該対向する側壁の
他方に備えられた複数のガス排出部、を少なくとも備
え、 各ガス導入部の軸線の略延長上に、該ガス導入部に対応
するガス排出部が配置されていることを特徴とする薄膜
成膜・加工装置。1. A processing chamber comprising: (a) opposing side walls and a mounting table on which an object to be processed is mounted; and (b) a surface of the object to be processed mounted on the mounting table. In order to introduce a gas flowing in parallel into the processing chamber, a plurality of gas introduction parts provided on one of the opposing side walls and (c) a gas flowing substantially parallel to the surface of the object to be processed are provided. At least a plurality of gas discharge parts provided on the other of the opposite side walls for discharging the gas from the processing chamber, the gas discharge corresponding to the gas introduction parts on substantially the extension of the axis of each gas introduction part. Thin film deposition / processing apparatus characterized in that parts are arranged.
るガスの平均流速は１×１０2乃至１×１０4ｍ／秒であ
ることを特徴とする請求項１に記載の薄膜成膜・加工装
置。2. The thin film deposition / processing according to claim 1, wherein an average flow velocity of the gas introduced into the processing chamber from the gas introduction part is 1 × 10 2 to 1 × 10 4 m / sec. apparatus.
表面に金属薄膜若しくは絶縁膜を成膜することを特徴と
する請求項２に記載の薄膜成膜・加工装置。3. The thin film forming / processing apparatus according to claim 2, wherein the gas is an inert gas, and a metal thin film or an insulating film is formed on the surface of the object to be processed.
の金属薄膜若しくは絶縁膜の成膜はスパッタ法に基づく
ことを特徴とする請求項３に記載の薄膜成膜・加工装
置。4. The thin film deposition / processing apparatus according to claim 3, further comprising a target, wherein the deposition of the metal thin film or the insulating film on the surface of the object to be processed is based on a sputtering method.
面に金属薄膜若しくは絶縁膜を成膜することを特徴とす
る請求項２に記載の薄膜成膜・加工装置。5. The thin film forming / processing apparatus according to claim 2, wherein the gas is a reaction gas, and a metal thin film or an insulating film is formed on the surface of the object to be processed.
の金属薄膜若しくは絶縁膜の成膜はスパッタ法に基づく
ことを特徴とする請求項５に記載の薄膜成膜・加工装
置。6. The thin film forming / processing apparatus according to claim 5, further comprising a target, wherein the film formation of the metal thin film or the insulating film on the surface of the object to be processed is based on a sputtering method.
面に金属薄膜、絶縁膜若しくは半導体膜を化学的気相成
長法に基づき成膜することを特徴とする請求項２に記載
の薄膜成膜・加工装置。7. The gas is a reaction gas, and a metal thin film, an insulating film or a semiconductor film is formed on the surface of the object to be processed by chemical vapor deposition. Thin film deposition and processing equipment.
面をドライエッチングすることを特徴とする請求項２に
記載の薄膜成膜・加工装置。8. The thin film forming / processing apparatus according to claim 2, wherein the gas is a reaction gas, and the surface of the object to be processed is dry-etched.
る載置台とを備えた処理チャンバーと、（ロ）該載置台
に載置された被処理体の表面に対して略平行に流れるガ
スを該処理チャンバー内に導入するために、該対向する
側壁の一方に備えられた複数のガス導入部と、（ハ）被
処理体の表面に対して略平行に流れたガスを該処理チャ
ンバーから排出するために、該対向する側壁の他方に備
えられた複数のガス排出部と、（ニ）ターゲットとを少
なくとも備え、各ガス導入部の軸線の略延長上に、該ガ
ス導入部に対応するガス排出部が配置されている薄膜成
膜・加工装置を用いて、 ガス導入部から不活性ガス若しくは反応ガスを処理チャ
ンバーに導入し、被処理体の表面に金属薄膜若しくは絶
縁膜をスパッタ法にて成膜することを特徴とする薄膜成
膜・加工方法。9. (a) A processing chamber having opposite side walls and a mounting table on which the object to be processed is mounted; and (b) a surface of the object to be processed mounted on the mounting table. In order to introduce a gas flowing in parallel into the processing chamber, a plurality of gas introduction parts provided on one of the opposing side walls and (c) a gas flowing substantially parallel to the surface of the object to be processed are provided. In order to discharge from the processing chamber, at least a plurality of gas discharge parts provided on the other of the opposing side walls and (d) a target are provided, and the gas introduction is performed substantially on the axis of each gas introduction part. Using a thin-film deposition / processing device in which a gas discharge part corresponding to each part is arranged, an inert gas or a reaction gas is introduced into the processing chamber from the gas introduction part, and a metal thin film or an insulating film is formed on the surface of the object to be processed. Is formed by a sputtering method Thin film deposition / processing method.
する載置台とを備えた処理チャンバーと、（ロ）該載置
台に載置された被処理体の表面に対して略平行に流れる
ガスを該処理チャンバー内に導入するために、該対向す
る側壁の一方に備えられた複数のガス導入部と、（ハ）
被処理体の表面に対して略平行に流れたガスを該処理チ
ャンバーから排出するために、該対向する側壁の他方に
備えられた複数のガス排出部とを少なくとも備え、各ガ
ス導入部の軸線の略延長上に、該ガス導入部に対応する
ガス排出部が配置されている薄膜成膜・加工装置を用い
て、 ガス導入部から反応ガスを処理チャンバーに導入し、被
処理体の表面に金属薄膜、絶縁膜若しくは半導体膜を化
学的気相成長法にて成膜することを特徴とする薄膜成膜
・加工方法。10. A processing chamber having (a) opposing side walls and a mounting table on which the object to be processed is mounted, and (b) a surface of the object to be processed mounted on the mounting table. A plurality of gas introducing portions provided on one of the opposing side walls for introducing a gas flowing in parallel into the processing chamber;
At least a plurality of gas discharge parts provided on the other of the opposing side walls in order to discharge the gas flowing substantially parallel to the surface of the object to be processed from the processing chamber, and the axis of each gas introduction part. Using a thin-film deposition / processing apparatus in which a gas discharge part corresponding to the gas introduction part is arranged almost on the above, the reaction gas is introduced into the processing chamber from the gas introduction part and A thin film forming / processing method characterized in that a metal thin film, an insulating film or a semiconductor film is formed by a chemical vapor deposition method.
する載置台とを備えた処理チャンバーと、（ロ）該載置
台に載置された被処理体の表面に対して略平行に流れる
ガスを該処理チャンバー内に導入するために、該対向す
る側壁の一方に備えられた複数のガス導入部と、（ハ）
被処理体の表面に対して略平行に流れたガスを該処理チ
ャンバーから排出するために、該対向する側壁の他方に
備えられた複数のガス排出部とを少なくとも備え、各ガ
ス導入部の軸線の略延長上に、該ガス導入部に対応する
ガス排出部が配置されている薄膜成膜・加工装置を用い
て、 ガス導入部から反応ガスを処理チャンバーに導入し、被
処理体の表面をドライエッチングすることを特徴とする
薄膜成膜・加工方法。11. (a) A processing chamber having opposite side walls and a mounting table on which the object to be processed is mounted; and (b) a surface of the object to be processed mounted on the mounting table. A plurality of gas introducing portions provided on one of the opposing side walls for introducing a gas flowing in parallel into the processing chamber;
At least a plurality of gas discharge parts provided on the other of the opposing side walls in order to discharge the gas flowing substantially parallel to the surface of the object to be processed from the processing chamber, and the axis of each gas introduction part. Using a thin-film deposition / processing apparatus in which a gas discharge part corresponding to the gas introduction part is arranged substantially on the above, a reaction gas is introduced into the processing chamber from the gas introduction part to remove the surface of the object to be treated. A thin film deposition / processing method characterized by dry etching.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3730996A JPH09209119A (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Thin film forming and working device and thin film forming and working method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3730996A JPH09209119A (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Thin film forming and working device and thin film forming and working method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209119A true JPH09209119A (en) | 1997-08-12 |
Family
ID=12494102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3730996A Pending JPH09209119A (en) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | Thin film forming and working device and thin film forming and working method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09209119A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003264307A (en) * | 2002-03-11 | 2003-09-19 | Sharp Corp | Thin film solar cell and its manufacturing method |
| WO2009140431A3 (en) * | 2008-05-16 | 2010-03-11 | Xyratex Technology Limited | Laminated wall for uniform fluid flow |
| WO2014034575A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 株式会社カネカ | Method for producing substrate with transparent electrode, and substrate with transparent electrode |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP3730996A patent/JPH09209119A/en active Pending
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| WO2014034575A1 (en) * | 2012-08-31 | 2014-03-06 | 株式会社カネカ | Method for producing substrate with transparent electrode, and substrate with transparent electrode |
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| US10138541B2 (en) | 2012-08-31 | 2018-11-27 | Kaneka Corporation | Method for producing substrate with transparent electrode, and substrate with transparent electrode |
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