JPH10199870A - Method of forming cvd film and hot-wall single wafer processing low-pressure cvd apparatus - Google Patents
Method of forming cvd film and hot-wall single wafer processing low-pressure cvd apparatusInfo
- Publication number
- JPH10199870A JPH10199870A JP103297A JP103297A JPH10199870A JP H10199870 A JPH10199870 A JP H10199870A JP 103297 A JP103297 A JP 103297A JP 103297 A JP103297 A JP 103297A JP H10199870 A JPH10199870 A JP H10199870A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- load lock
- chamber
- film
- reaction chamber
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＶＤ膜の成膜方
法及びその成膜装置に関し、更に詳細には、ＣＶＤ膜の
成膜のために反応室にウエハを送入した際、パーティク
ルが発生しないように改良したＣＶＤ膜の成膜方法及び
そのためのホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for forming a CVD film, and more particularly, to the generation of particles when a wafer is transferred into a reaction chamber for forming a CVD film. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming a CVD film which is improved so as not to cause the problem and a hot-wall type single-wafer decompression CVD apparatus therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、減圧下でＣＶＤ膜を成膜する減圧
ＣＶＤ装置は、縦型のバッチ式ＣＶＤ装置が主流である
が、将来のウエハの大口径化に対応するため、また、半
導体装置の開発期間短縮化、即ち短ＴＡＴ（Turn Aroun
d Time）化を図るために、枚葉式のＣＶＤ装置が開発さ
れ、実際に半導体デバイスの開発ラインにも導入され始
めている。現在の枚葉式減圧ＣＶＤ装置は、加熱方法に
よって２種類に大別され、ランプ加熱方式コールドウォ
ール型のものと、抵抗加熱方式ホットウォール型のもの
がある。抵抗加熱方式のホットウォール型枚葉式減圧Ｃ
ＶＤ装置は、そのプロセス条件が抵抗加熱方式である従
来の縦型バッチ式減圧ＣＶＤ装置に近いために、従来の
縦型減圧ＣＶＤ装置との置き換えが容易であるという利
点がある。更に、高スループットを得るために２枚のウ
エハを同時に成膜することが可能である抵抗加熱方式の
ホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置も、例えば国際
電気社製枚葉ＣＶＤ装置ＤＪ−８０７Ａ（１）のよう
に、開発され、市販されている。2. Description of the Related Art At present, a vertical batch-type CVD apparatus is mainly used as a low-pressure CVD apparatus for forming a CVD film under reduced pressure. Of development time, ie short TAT (Turn Aroun
In order to achieve d time), a single wafer type CVD apparatus has been developed, and is actually being introduced into a semiconductor device development line. Current single-wafer low-pressure CVD apparatuses are roughly classified into two types depending on the heating method, and include a lamp heating type cold wall type and a resistance heating type hot wall type. Hot-wall type single-wafer decompression C with resistance heating method
The VD apparatus has an advantage that the process conditions are close to those of a conventional vertical batch-type low-pressure CVD apparatus using a resistance heating method, and therefore, it can be easily replaced with a conventional vertical-type low-pressure CVD apparatus. Furthermore, a hot-wall type single-wafer low-pressure CVD apparatus of a resistance heating type capable of simultaneously forming two wafers to obtain a high throughput is also available, for example, a single-wafer CVD apparatus DJ-807A manufactured by Kokusai Electric Inc. Developed and commercially available as in 1).
【０００３】ここで、図４（ａ）及び（ｂ）を参照しな
がら、ウエハ２枚同時成膜方式の従来のホットウォール
型枚葉式減圧ＣＶＤ装置を概略説明する。図４（ａ）は
反応室に設けられたウエハ台の構成を示す模式的断面
図、及び図４（ｂ）はウエハ台の平面図である。従来の
ホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の反応室４０に
設けられたウエハ台４２は、上下２段のウエハ支持面４
４を備え、ウエハ導入口４６を介して導入された２枚の
ウエハＷをそれぞれウエハ支持面４４上に支持する。図
４（ｂ）中、４８はウエハＷを固定する固定ピンであ
る。Here, a conventional hot-wall type single-wafer low-pressure CVD apparatus of the simultaneous film formation type with two wafers will be schematically described with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). FIG. 4A is a schematic sectional view showing a configuration of a wafer table provided in a reaction chamber, and FIG. 4B is a plan view of the wafer table. A wafer table 42 provided in a reaction chamber 40 of a conventional hot wall type single wafer type low pressure CVD apparatus has a wafer support surface 4 having two upper and lower stages.
4 for supporting the two wafers W introduced through the wafer introduction port 46 on the wafer support surface 44, respectively. In FIG. 4B, reference numeral 48 denotes fixing pins for fixing the wafer W.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の上下２
段式のホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置では、多
数のパーティクルが、反応室内で発生して、ウエハ台の
下段支持面上のウエハに付着し、ＣＶＤ膜の品質を劣化
させるという現象がしばしば見受けられた。本発明者
は、その原因を研究し、次のことを見い出した。ホット
ウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置では、ウエハの入炉速
度が縦型バッチ式減圧ＣＶＤ装置に比較して速いため、
ウエハが反応室の高温環境に曝されるまでの時間が短
く、急激に加熱される。従って、ウエハは、高温環境に
徐々に慣れることができず、熱変形、更には部分的な破
砕を生じ易い。更に言えば、室温のロードロック室から
高温の反応室に、例えば７５０℃〜８５０℃の範囲の温
度の反応室にウエハを送入し、直ちにウエハを石英ボー
ト（ウエハ台）に固定しているので、ウエハが温度によ
り熱変形して、反りが生じ、その結果、図５（ａ）及び
図５（ｂ）の″ｃ″に示すように、例えば、石英ボート
（ウエハ支持台）の固定ピンと接触しているウエハの周
辺部が固定ピンと擦れ合う。このため、ウエハ周辺部の
擦れた部分が破砕して、パーティクルになり、それが下
段のウエハに向けて飛散するという事実を見い出した。
その対策として、反応室内でウエハを徐々に加熱昇温す
ることにより、熱変形を防止することも考えられるが、
これでは、ウエハの処理に時間を要し、減圧ＣＶＤ装置
のスループットが低下する。However, the conventional upper and lower 2
In the step-type hot-wall single-wafer-type low-pressure CVD apparatus, a phenomenon that a large number of particles are generated in the reaction chamber and adhere to the wafer on the lower support surface of the wafer stage, often deteriorating the quality of the CVD film. I was seen. The present inventor studied the cause and found the following. In the hot-wall type single-wafer-type low-pressure CVD apparatus, the furnace entrance speed of the wafer is faster than that of the vertical batch-type low-pressure CVD apparatus.
The time required for the wafer to be exposed to the high temperature environment of the reaction chamber is short, and the wafer is rapidly heated. Therefore, the wafer cannot gradually become accustomed to the high temperature environment, and is liable to be thermally deformed and further partially broken. More specifically, a wafer is transferred from a load lock chamber at room temperature to a reaction chamber at a high temperature, for example, a reaction chamber at a temperature in the range of 750 ° C. to 850 ° C., and the wafer is immediately fixed to a quartz boat (wafer stage). Therefore, the wafer is thermally deformed due to the temperature, and warpage occurs. As a result, as shown by “c” in FIGS. 5A and 5B, for example, the fixing pin of the quartz boat (wafer support table) The peripheral portion of the contacting wafer rubs against the fixing pin. For this reason, it has been found that the rubbed portion around the wafer is crushed to become particles, which are scattered toward the lower wafer.
As a countermeasure, it is conceivable to prevent thermal deformation by gradually heating and raising the temperature of the wafer in the reaction chamber.
In this case, it takes time to process the wafer, and the throughput of the low pressure CVD apparatus is reduced.
【０００５】よって、本発明の目的は、スループットを
低下させることなく、パーティクルの発生を抑制するよ
うに改良したＣＶＤ膜の成膜方法及びその成膜装置を提
供することである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a CVD film forming method and a film forming apparatus improved to suppress generation of particles without lowering throughput.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、ウエハの急
激な加熱による熱変形を防止するために、予め成膜温度
まで昇温したウエハを反応室に送入し、ウエハ支持台上
に保持することを着想し、本発明を完成するに到った。In order to prevent thermal deformation due to rapid heating of the wafer, the present inventor sends a wafer, which has been heated to a film forming temperature in advance, to a reaction chamber and places it on a wafer support. With the idea of holding, the present invention was completed.
【０００７】上記目的を達成するために、本発明に係る
ＣＶＤ膜の成膜方法（以下、第１発明方法と言う）は、
ロードロック室を備えたホットウォール型枚葉式減圧Ｃ
ＶＤ装置を使ってＣＶＤ膜を成膜する方法において、ロ
ードロック室内で真空引きしつつ、反応室でウエハ上に
ＣＶＤ膜を成膜する際の成膜温度にまでウエハをほぼ加
熱するステップと、加熱されたウエハをロードロック室
から反応室に搬送するステップと、反応室内でウエハ上
にＣＶＤ膜を成膜するステップと、ＣＶＤ膜を有するウ
エハをロードロック室に戻すステップと、ロードロック
室内を復圧しつつ、ウエハを冷却するステップとを有す
ることを特徴としている。In order to achieve the above object, a method of forming a CVD film according to the present invention (hereinafter, referred to as a first invention method) comprises:
Hot wall type single wafer decompression C with load lock chamber
In a method of forming a CVD film using a VD apparatus, a step of substantially heating a wafer to a film forming temperature at which a CVD film is formed on a wafer in a reaction chamber while evacuating in a load lock chamber; Transporting the heated wafer from the load lock chamber to the reaction chamber; forming a CVD film on the wafer in the reaction chamber; returning the wafer having the CVD film to the load lock chamber; Cooling the wafer while restoring the pressure.
【０００８】また、本発明に係る別のＣＶＤ膜の成膜方
法（以下、第２発明方法と言う）は、ロードロック室を
備えたホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置を使って
ＣＶＤ膜を成膜する方法において、ロードロック室内で
真空引きを行うステップと、ウエハをロードロック室か
ら反応室に搬送しつつ、反応室でウエハ上にＣＶＤ膜を
成膜する際の成膜温度にまでウエハをほぼ加熱するステ
ップと、反応室内でウエハ上にＣＶＤ膜を成膜するステ
ップと、ＣＶＤ膜を有するウエハをロードロック室に戻
すステップと、ロードロック室内を復圧しつつ、ウエハ
を冷却するステップとを有することを特徴としている。Another method of forming a CVD film according to the present invention (hereinafter, referred to as a second invention method) is to form a CVD film using a hot-wall type single-wafer decompression CVD apparatus having a load lock chamber. In the method for forming a film, a step of evacuating the inside of the load lock chamber and a step of transporting the wafer from the load lock chamber to the reaction chamber to a film formation temperature at which a CVD film is formed on the wafer in the reaction chamber. Substantially heating, a step of forming a CVD film on the wafer in the reaction chamber, a step of returning the wafer having the CVD film to the load lock chamber, and a step of cooling the wafer while restoring the pressure in the load lock chamber. It is characterized by having.
【０００９】第１及び第２発明方法とも、反応室内に上
下２段のウエハ支持面を有するウエハ台を備えたホット
ウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置に好適であり、またＣ
ＶＤ膜の種類に関係なく適用できる。Both the first and second invention methods are suitable for a hot-wall type single-wafer low-pressure CVD apparatus having a wafer stage having two upper and lower wafer support surfaces in a reaction chamber.
It can be applied regardless of the type of the VD film.
【００１０】第１発明方法を実施する装置は、ロードロ
ック室、搬送室及び反応室を備え、反応室内でウエハ上
にＣＶＤ膜を成膜するホットウォール型枚葉式減圧ＣＶ
Ｄ装置において、反応室でウエハ上にＣＶＤ膜を成膜す
る際の成膜温度にまでウエハをほぼ加熱するヒータをロ
ードロック室に備え、更に高温のウエハをロードロック
室から反応室に搬送できる搬送ロボットを搬送室に備え
ている。ヒータは、ロードロック室を真空引きしつつウ
エハを成膜温度まで加熱できる能力を有する。An apparatus for carrying out the method of the first invention comprises a load lock chamber, a transfer chamber, and a reaction chamber, and a hot wall type single wafer decompression CV for forming a CVD film on a wafer in the reaction chamber.
In the D apparatus, the load lock chamber is provided with a heater for substantially heating the wafer to a film forming temperature at the time of forming a CVD film on the wafer in the reaction chamber, and a higher temperature wafer can be transferred from the load lock chamber to the reaction chamber. A transfer robot is provided in the transfer chamber. The heater has a capability of heating the wafer to a film forming temperature while evacuating the load lock chamber.
【００１１】また、第２発明方法を実施する装置は、ロ
ードロック室、搬送室及び反応室を備え、反応室内でウ
エハ上にＣＶＤ膜を成膜するホットウォール型枚葉式減
圧ＣＶＤ装置において、反応室でウエハ上にＣＶＤ膜を
成膜する際の成膜温度にまでウエハをほぼ加熱するヒー
タ及び高温のウエハを反応室に搬送できる搬送ロボット
を反応室に備えている。ヒータは、ウエハを搬送しつ
つ、成膜温度まで加熱できる能力を有する。An apparatus for carrying out the method of the second invention is a hot wall type single-wafer decompression CVD apparatus which includes a load lock chamber, a transfer chamber and a reaction chamber, and forms a CVD film on a wafer in the reaction chamber. The reaction chamber is provided with a heater for substantially heating the wafer to a film forming temperature at which a CVD film is formed on the wafer in the reaction chamber, and a transfer robot capable of transferring a high-temperature wafer to the reaction chamber. The heater has a capability of heating the film to a film forming temperature while transporting the wafer.
【００１２】本発明に係る両装置は、反応室の形式を制
約するものではないが、特に上下２段でそれぞれにウエ
ハを保持できるウエハ台を備えている反応室を有する装
置に好適である。また、ロードロック室又は搬送室に設
けるヒータの形式は、制約はないが、好適には抵抗加熱
式ヒータである。The two apparatuses according to the present invention are not limited to the type of the reaction chamber, but are particularly suitable for an apparatus having a reaction chamber having a wafer stage capable of holding a wafer in each of two upper and lower stages. The type of the heater provided in the load lock chamber or the transfer chamber is not particularly limited, but is preferably a resistance heating type heater.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
例を挙げて、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説
明する。実施例１ 本実施例は、第１発明方法を実施するホットウォール型
枚葉式減圧ＣＶＤ装置の実施例の一つである。図１
（ａ）は本実施例のホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ
装置の構成を示す模式的平面図、図１（ｂ）は本実施例
のホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の構成を示す
模式的断面側面図である。本実施例のホットウォール型
枚葉式減圧ＣＶＤ装置１０（以下、簡単に、減圧ＣＶＤ
装置１０と言う）は、成膜反応を行う２個の反応室１２
Ａ、Ｂと、反応室１２を含む装置を支持する支柱１４
と、反応室１２の前室及び後室としてカセット１６を収
容するロードロック室１８Ａ、Ｂと、ウエハ搬送用ロボ
ット２０（一般に、ツィーザと称される。以下、簡単に
ツィーザ２０と言う）を備え、ロードロック室１８と反
応室１２との間でウエハを搬送する空間として設けられ
た搬送室２２とを備えている。反応室１２、ロードロッ
ク室１８及び搬送室２２は、減圧ＣＶＤ法でウエハ上に
各種の膜を成膜するために、真空引きされるようになっ
ている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings by way of examples. Embodiment 1 This embodiment is one of embodiments of a hot wall type single wafer type low pressure CVD apparatus for carrying out the first invention method. FIG.
(A) is a hot-wall type single-wafer type low-pressure CVD of this embodiment.
FIG. 1B is a schematic cross-sectional side view illustrating the configuration of a hot-wall type single-wafer low-pressure CVD apparatus according to the present embodiment. The hot-wall type single-wafer low-pressure CVD apparatus 10 of the present embodiment (hereinafter simply referred to as low-pressure CVD
The apparatus 10 includes two reaction chambers 12 for performing a film forming reaction.
A and B, and a support 14 for supporting the apparatus including the reaction chamber 12
And load lock chambers 18A and 18B for accommodating the cassette 16 as a front chamber and a rear chamber of the reaction chamber 12, and a wafer transfer robot 20 (generally referred to as a tweezer; hereinafter, simply referred to as a tweezer 20). And a transfer chamber 22 provided as a space for transferring a wafer between the load lock chamber 18 and the reaction chamber 12. The reaction chamber 12, the load lock chamber 18, and the transfer chamber 22 are evacuated in order to form various films on a wafer by a low pressure CVD method.
【００１４】ロードロック室１６には、室内を真空引き
しつつ、ウエハを成膜温度まで加熱できるような性能を
備えたヒータ２９が設けられている。更に、反応室１２
Ａ、Ｂ及び搬送室２２のそれぞれ上部、側部及び底部に
は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、加熱されたウ
エハを成膜温度に維持するためのヒータ２８が設けられ
ている。また、ロードロック室１８に収容されるカセッ
ト１６は、多数枚のウエハ、例えば２５枚のウエハを格
納でき、耐熱性でしかもウエハと接触してもパーティク
ルが発生しないような材質、例えばアルミニウムで作製
されている。各反応室１２Ａ、Ｂは、上下２段にそれぞ
れウエハＷを保持するウエハ台２４を備えていて、同時
に２枚のウエハに成膜することができる。ツィーザ２０
は、ウエハ台１６に対応して２枚のウエハを同時に搬送
できるように上下２段の搬送用アーム２６を備えてい
て、反応室１２に設けられた導入口を介してウエハを反
応室１２内に２枚同時に送入する。送入する時には、ツ
ィーザ２０は、成膜温度、例えば約７５０℃の成膜温度
に等しい温度のウエハを取り扱うので、耐熱性でしかも
ウエハと接触してもパーティクルが発生しないような材
質、例えばアルミニウムで作製されている。The load lock chamber 16 is provided with a heater 29 capable of heating a wafer to a film forming temperature while evacuating the chamber. Further, the reaction chamber 12
As shown in FIGS. 1A and 1B, heaters 28 for maintaining the heated wafer at the film forming temperature are provided at the upper, side and bottom portions of the transfer chambers A and B, respectively. ing. The cassette 16 accommodated in the load lock chamber 18 can store a large number of wafers, for example, 25 wafers, and is made of a material that is heat-resistant and does not generate particles even when it comes into contact with the wafers, for example, aluminum. Have been. Each of the reaction chambers 12A and 12B is provided with a wafer stage 24 for holding a wafer W in two upper and lower stages, and can simultaneously form a film on two wafers. Tweezer 20
Is provided with two upper and lower transfer arms 26 so that two wafers can be transferred at the same time corresponding to the wafer table 16, and the wafers are transferred into the reaction chamber 12 through an introduction port provided in the reaction chamber 12. To send two at the same time. At the time of feeding, the tweezer 20 handles a wafer at a film forming temperature, for example, a temperature equal to a film forming temperature of about 750 ° C., so that the material is heat-resistant and does not generate particles even when it comes into contact with the wafer, such as aluminum It is made with.
【００１５】上述の減圧ＣＶＤ装置１０を使用して、第
１発明方法を実施する方法を説明する。尚、本実施例で
示した成膜条件は、本発明の理解を容易にするための例
示であって、これに限るものではない。 （１）先ず、ロードロック室１８Ａ、Ｂ内のカセット１
６にウエハＷをそれぞれ２５枚収容する。次いで、ロー
ドロック室１８Ａ、Ｂを真空引きしつつ、反応室１２で
ウエハにＳi x Ｎy膜を成膜する成膜温度、例えば７５
０℃までロードロック室１８に設けたヒータ２９により
加熱する。A method for carrying out the first invention method using the above-described low pressure CVD apparatus 10 will be described. It should be noted that the film forming conditions shown in the present embodiment are examples for facilitating understanding of the present invention, and are not limited thereto. (1) First, the cassette 1 in the load lock chambers 18A and 18B
6 accommodates 25 wafers W each. Then, the load lock chamber 18A, while evacuating the B, and the wafer in the reaction chamber 12 Si x N y film forming temperature for forming, for example 75
It is heated to 0 ° C. by a heater 29 provided in the load lock chamber 18.
【００１６】（２）次に、図２（ａ）に示すように、ロ
ードロック室１８のカセット１６から搬送室２２を通じ
てツィーザ２０によりウエハＷを反応室１２のウエハ台
２４上に載置する。また、本減圧ＣＶＤ装置１０を使用
すれば、ウエハＷの温度は反応室１２内の温度に等しく
なっているために、ウエハＷがウエハ台２４の石英ボー
ト上で変形して、パーティクルを発生するのを防止する
ことができる。本実施例では、反応室１２Ａにはロード
ロック室１８Ａのウエハを送入し、反応室１２Ｂにはロ
ードロック室１８Ｂのウエハを送入している。しかし、
これに限らず、ウエハの送入先は任意に選択できる。反
応室１２では、反応ガスを導入して、以下の成膜条件で
Ｓi x Ｎy膜を成膜する。 成膜温度 ：７５０℃ 反応室の圧力：６０Ｐａ 反応ガス ：ＮＨ3 ／ＳｉＨ2 Ｃｌ2 ＝２００sccm／２０sccm 成膜レート ：約３nm/min(2) Next, as shown in FIG. 2A, the wafer W is placed on the wafer table 24 of the reaction chamber 12 by the tweezers 20 from the cassette 16 of the load lock chamber 18 through the transfer chamber 22. In addition, when the low-pressure CVD apparatus 10 is used, since the temperature of the wafer W is equal to the temperature in the reaction chamber 12, the wafer W is deformed on the quartz boat of the wafer stage 24 to generate particles. Can be prevented. In this embodiment, the wafer in the load lock chamber 18A is sent into the reaction chamber 12A, and the wafer in the load lock chamber 18B is sent into the reaction chamber 12B. But,
The invention is not limited to this, and the destination of the wafer can be arbitrarily selected. In reaction chamber 12, by introducing a reaction gas to deposit a Si x N y film under the following deposition conditions. Film forming temperature: 750 ° C. Reaction chamber pressure: 60 Pa Reaction gas: NH 3 / SiH 2 Cl 2 = 200 sccm / 20 sccm Film forming rate: about 3 nm / min
【００１７】（３）成膜後、反応室１２内からウエハＷ
を搬送室２２を通じてツィーザ２０によりロードロック
室１８のカセット１６へ戻す。カセット１６内の全ウエ
ハの成膜処理を終了した後、ロードロック室１８の圧力
を大気圧まで復圧しつつ、ウエハの冷却を行う。 （４）ロードロック室１８の圧力が大気圧まで復圧し、
ウエハが冷却された後に、図２（ｂ）に示すように、ウ
エハＷをロードロック室１８のカセット１６から取り出
す。(3) After the film formation, the wafer W
Is returned to the cassette 16 in the load lock chamber 18 by the tweezers 20 through the transfer chamber 22. After the film forming process for all the wafers in the cassette 16 is completed, the wafers are cooled while the pressure in the load lock chamber 18 is restored to the atmospheric pressure. (4) The pressure in the load lock chamber 18 returns to the atmospheric pressure,
After the wafer is cooled, the wafer W is taken out of the cassette 16 in the load lock chamber 18 as shown in FIG.
【００１８】本第１発明方法では、ロードロック室１８
で真空引きしつつ、ウエハを加熱しているので、ウエハ
の加熱に余分な時間を必要としない。よって、減圧ＣＶ
Ｄ装置１０のスループットは、従来のホットウォール型
枚葉式減圧ＣＶＤ装置に比べて、全く低下しない。ま
た、本減圧ＣＶＤ装置１０を使用すれば、ウエハＷの温
度は、反応室１４に送入時に、反応室１２内の温度に等
しくなっているために、ウエハＷがウエハ台２４上で変
形して、パーティクルを発生するのを防止することがで
きる。以上、実施例１では、シリコン窒化膜の成膜方法
を例にして本第１発明方法を説明したが、本発明方法
は、成膜温度及び反応ガスの種類、膜の種類に関係な
く、適用できる。また、実施例１の減圧ＣＶＤ装置１０
は、２個の反応室と２個のロードロック室とを備えてい
るが、反応室及びロードロック室の数は、これに限るも
のではない。In the first method of the present invention, the load lock chamber 18
Since the wafer is heated while being evacuated, no extra time is required for heating the wafer. Therefore, decompression CV
The throughput of the D apparatus 10 does not decrease at all as compared with the conventional hot wall type single wafer type reduced pressure CVD apparatus. Further, if the present low pressure CVD apparatus 10 is used, the temperature of the wafer W is equal to the temperature in the reaction chamber 12 when the wafer W is transferred into the reaction chamber 14, so that the wafer W is deformed on the wafer table 24. Therefore, generation of particles can be prevented. In the first embodiment, the first method of the present invention has been described by taking the method of forming a silicon nitride film as an example. it can. Further, the low pressure CVD apparatus 10 of the first embodiment
Has two reaction chambers and two load lock chambers, but the number of reaction chambers and load lock chambers is not limited thereto.
【００１９】実施例２ 本実施例は、第２発明方法を実施するホットウォール型
枚葉式減圧ＣＶＤ装置の実施例の一つである。図３
（ａ）は本実施例のホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ
装置の構成を示す模式的平面図、図３（ｂ）は本実施例
のホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置構成を示す模
式的断面側面図である。本実施例のホットウォール型枚
葉式減圧ＣＶＤ装置３０（以下、簡単に、減圧ＣＶＤ装
置３０と言う）は、実施例１の減圧ＣＶＤ装置１０と異
なり、ロードロック室１８Ａ、Ｂにヒータ２９を備える
代わりに、ウエハの搬送中にウエハを成膜温度まで加熱
できる能力を有するヒータ３２を搬送室２２に備えてい
る。これを除く減圧ＣＶＤ装置３０の構成は、実施例１
の減圧ＣＶＤ装置１０と同じである。 Embodiment 2 This embodiment is one of embodiments of a hot wall type single-wafer low-pressure CVD apparatus for carrying out the method of the second invention. FIG.
(A) is a hot-wall type single-wafer type low-pressure CVD of this embodiment.
FIG. 3B is a schematic cross-sectional side view showing the configuration of a hot wall type single wafer decompression CVD apparatus of the present embodiment. The hot-wall type single-wafer low-pressure CVD apparatus 30 (hereinafter, simply referred to as a low-pressure CVD apparatus 30) of the present embodiment differs from the low-pressure CVD apparatus 10 of the first embodiment in that a heater 29 is provided in the load lock chambers 18A and 18B. Instead, the transfer chamber 22 is provided with a heater 32 capable of heating the wafer to the film forming temperature during the transfer of the wafer. Except for this, the configuration of the low pressure CVD apparatus 30 is the same as that of the first embodiment.
Is the same as that of the low pressure CVD apparatus 10.
【００２０】上述の減圧ＣＶＤ装置３０を使用して、第
２発明方法を実施する方法を説明する。尚、本実施例で
示した成膜条件は、本発明の理解を容易にするための例
示であって、これに限るものではない。 （１）先ず、ロードロック室１８Ａ、Ｂ内のカセット１
６にウエハをそれぞれ２５枚収容する。次いで、ロード
ロック室１８Ａ、Ｂを真空引きする。 （２）次に、ロードロック室１８のカセット１６から搬
送室２２を通じてツィーザ２０によりウエハＷを反応室
１２のウエハ台２４上に載置する。ウエハＷの搬送中、
ウエハＷを反応室１２でウエハにＳi x Ｎy膜を成膜す
る成膜温度、例えば７５０℃まで搬送室２２に設けたヒ
ータ２８により加熱する。 （３）以下、実施例１で説明した第１発明方法と同様に
して、ウエハにＳi x Ｎy膜を成膜する。A method for carrying out the second invention method using the above-described low pressure CVD apparatus 30 will be described. It should be noted that the film forming conditions shown in the present embodiment are examples for facilitating understanding of the present invention, and are not limited thereto. (1) First, the cassette 1 in the load lock chambers 18A and 18B
6 accommodates 25 wafers each. Next, the load lock chambers 18A and 18B are evacuated. (2) Next, the wafer W is placed on the wafer table 24 in the reaction chamber 12 by the tweezers 20 from the cassette 16 in the load lock chamber 18 through the transfer chamber 22. During the transfer of the wafer W,
Deposition temperature for forming the Si x N y film on the wafer to the wafer W in the reaction chamber 12 is heated by a heater 28 provided in the transport chamber 22 for example up to 750 ° C.. (3) In the same manner as the first inventive method described in Example 1, depositing a Si x N y film on the wafer.
【００２１】第２発明方法では、ウエハを搬送しつつ加
熱しているので、ウエハの加熱に余分な時間を必要とし
ない。よって、本減圧ＣＶＤ装置３０のスループット
は、従来のホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置に比
べて、全く低下しない。また、本減圧ＣＶＤ装置３０を
使用すれば、ウエハＷの温度は、反応室１４に送入時
に、反応室１２内の温度に等しくなっているために、ウ
エハＷがウエハ台２４の石英ボート上で変形して、パー
ティクルを発生するのを防止することができる。以上、
実施例２では、シリコン窒化膜の成膜を例にして、第２
発明方法を説明したが、本発明方法は、成膜温度及び反
応ガスの種類、膜の種類に関係なく、適用できる。ま
た、実施例２の減圧ＣＶＤ装置３０は、２個の反応室と
２個のロードロック室とを備えているが、反応室及びロ
ードロック室の数は、これに限るものではない。In the second method, since the wafer is heated while being transported, no extra time is required for heating the wafer. Therefore, the throughput of the present reduced pressure CVD apparatus 30 does not decrease at all as compared with the conventional hot wall type single wafer type reduced pressure CVD apparatus. Further, if the present low pressure CVD apparatus 30 is used, the temperature of the wafer W is equal to the temperature in the reaction chamber 12 when the wafer W is transferred into the reaction chamber 14, so that the wafer W And generation of particles can be prevented. that's all,
In the second embodiment, the formation of a silicon nitride film
Although the method of the present invention has been described, the method of the present invention can be applied regardless of the film forming temperature, the type of the reaction gas, and the type of the film. Further, the reduced pressure CVD apparatus 30 of the second embodiment includes two reaction chambers and two load lock chambers, but the number of the reaction chambers and the load lock chambers is not limited to this.
【００２２】[0022]
【発明の効果】本発明の構成によれば、ロードロック室
内で真空引きしつつ又はウエハを搬送室を通じて搬送し
つつウエハを成膜温度まで加熱しているので、反応室内
でウエハが熱変形することはなく、またウエハの加熱に
余分な時間を必要とはしていない。これにより、成膜工
程のスループットを低下させることなく、異物（パーテ
ィクル）の発生数を低減させることができ、高い膜質の
ＣＶＤ膜を成膜することができる。また、本発明に係る
ホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置は、本発明方法
を実施するのに好適なＣＶＤ成膜装置を実現している。According to the structure of the present invention, since the wafer is heated to the film forming temperature while the vacuum is drawn in the load lock chamber or the wafer is transferred through the transfer chamber, the wafer is thermally deformed in the reaction chamber. And does not require extra time to heat the wafer. Accordingly, the number of foreign substances (particles) can be reduced without lowering the throughput of the film formation step, and a high-quality CVD film can be formed. Further, the hot wall type single-wafer decompression CVD apparatus according to the present invention realizes a CVD film forming apparatus suitable for carrying out the method of the present invention.
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明に
係るホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の実施例１
の構成を示す模式的平面図及び模式的断面側面図であ
る。FIGS. 1 (a) and 1 (b) are respectively a first embodiment of a hot wall type single-wafer low pressure CVD apparatus according to the present invention.
3A and 3B are a schematic plan view and a schematic cross-sectional side view showing the configuration of FIG.
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、各ステッ
プ毎のホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の状態を
説明するための平面図である。FIGS. 2A and 2B are plan views for explaining a state of a hot wall type single-wafer low-pressure CVD apparatus in each step.
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、本発明に
係るホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の実施例２
の構成を示す模式的平面図及び模式的断面側面図であ
る。3 (a) and 3 (b) are each a second embodiment of a hot-wall type single-wafer low-pressure CVD apparatus according to the present invention.
3A and 3B are a schematic plan view and a schematic cross-sectional side view showing the configuration of FIG.
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来のホ
ットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の反応室のウエハ
台の構成を示す平面図及び断面側面図である。FIGS. 4 (a) and 4 (b) are a plan view and a cross-sectional side view showing a configuration of a wafer stage in a reaction chamber of a conventional hot wall type single-wafer decompression CVD apparatus, respectively.
【図５】図５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、従来のホ
ットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の反応室でパーテ
ィクルが発生する様子を説明するためのウエハ台の平面
図及び断面側面図である。FIGS. 5A and 5B are a plan view and a cross-sectional side view of a wafer table, respectively, for explaining a state in which particles are generated in a reaction chamber of a conventional hot wall type single-wafer decompression CVD apparatus. FIG.
１０……ホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の実施
例１、１２……反応室、１４……支柱、１６……カセッ
ト、１８……ロードロック室、２０……ウエハ搬送用ロ
ボット（ツィーザ）、２２……搬送室、２４……ウエハ
台、２６……搬送用アーム、２８……ヒータ、２９……
ロードロック室に設けられたヒータ、３０……ホットウ
ォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の実施例２、３２……搬
送室に設けられたヒータ、４０……従来のホットウォー
ル型枚葉式減圧ＣＶＤ装置の反応室、４２……ウエハ
台、４４……ウエハ支持面、４６……ウエハ導入口、４
８……固定ピン。Reference numeral 10: Embodiments 1 and 12 of the hot wall type single-wafer decompression CVD apparatus, 12: reaction chamber, 14: support column, 16: cassette, 18: load lock chamber, 20: robot for wafer transfer (tweezer) , 22 ... transfer chamber, 24 ... wafer table, 26 ... transfer arm, 28 ... heater, 29 ...
A heater provided in the load lock chamber, 30... Second embodiment of the hot wall type single-wafer decompression CVD apparatus, 32... A heater provided in the transfer chamber, 40. Reaction chamber of the apparatus, 42 wafer stand, 44 wafer support surface, 46 wafer inlet 4,
8 ... fixed pin.
Claims (6)
型枚葉式減圧ＣＶＤ装置を使ってＣＶＤ膜を成膜する方
法において、 ロードロック室内で真空引きしつつ、反応室でウエハ上
にＣＶＤ膜を成膜する際の成膜温度にまでウエハをほぼ
加熱するステップと、 加熱されたウエハをロードロック室から反応室に搬送す
るステップと、 反応室内でウエハ上にＣＶＤ膜を成膜するステップと、 ＣＶＤ膜を有するウエハをロードロック室に戻すステッ
プと、 ロードロック室内を復圧しつつ、ウエハを冷却するステ
ップとを有することを特徴とするＣＶＤ膜の成膜方法。In a method of forming a CVD film using a hot-wall type single-wafer decompression CVD apparatus having a load lock chamber, a CVD film is formed on a wafer in a reaction chamber while vacuum is evacuated in the load lock chamber. A step of substantially heating the wafer to a film formation temperature at the time of film formation; a step of transporting the heated wafer from the load lock chamber to the reaction chamber; and a step of forming a CVD film on the wafer in the reaction chamber. A method for forming a CVD film, comprising: returning a wafer having a CVD film to the load lock chamber; and cooling the wafer while restoring the pressure in the load lock chamber.
型枚葉式減圧ＣＶＤ装置を使ってＣＶＤ膜を成膜する方
法において、 ロードロック室内で真空引きを行うステップと、 ウエハをロードロック室から反応室に搬送しつつ、反応
室でウエハ上にＣＶＤ膜を成膜する際の成膜温度にまで
ウエハをほぼ加熱するステップと、 反応室内でウエハ上にＣＶＤ膜を成膜するステップと、 ＣＶＤ膜を有するウエハをロードロック室に戻すステッ
プと、 ロードロック室内を復圧しつつ、ウエハを冷却するステ
ップとを有することを特徴とするＣＶＤ膜の成膜方法。2. A method for forming a CVD film using a hot-wall type single-wafer decompression CVD apparatus having a load lock chamber, wherein a step of evacuating the load lock chamber and reacting a wafer from the load lock chamber is performed. Heating the wafer almost to a film forming temperature at which a CVD film is formed on the wafer in the reaction chamber while transporting the wafer to the chamber; forming a CVD film on the wafer in the reaction chamber; A method of forming a CVD film, comprising: returning a wafer having a load lock chamber to the load lock chamber; and cooling the wafer while restoring the pressure in the load lock chamber.
え、反応室内でウエハ上にＣＶＤ膜を成膜するホットウ
ォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置において、 反応室でウエハ上にＣＶＤ膜を成膜する際の成膜温度に
までウエハをほぼ加熱するヒータをロードロック室に備
え、更に高温のウエハをロードロック室から反応室に搬
送できる搬送ロボットを搬送室に備えていることを特徴
とするホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置。3. A hot-wall, single-wafer, low-pressure CVD apparatus comprising a load lock chamber, a transfer chamber, and a reaction chamber for forming a CVD film on a wafer in the reaction chamber. The load lock chamber is provided with a heater for substantially heating the wafer to a film forming temperature at the time of film formation, and a transfer robot capable of transferring a high-temperature wafer from the load lock chamber to the reaction chamber is provided in the transfer chamber. Hot wall type single wafer type low pressure CVD system.
え、反応室内でウエハ上にＣＶＤ膜を成膜するホットウ
ォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置において、 反応室でウエハ上にＣＶＤ膜を成膜する際の成膜温度に
までウエハをほぼ加熱するヒータ及び高温のウエハを反
応室に搬送できる搬送ロボットを反応室に備えているこ
とを特徴とするホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装
置。4. A hot-wall, single-wafer, low-pressure CVD apparatus comprising a load lock chamber, a transfer chamber, and a reaction chamber for forming a CVD film on a wafer in the reaction chamber. A hot-wall single-wafer low-pressure CVD apparatus comprising a reaction chamber provided with a heater for substantially heating a wafer to a film formation temperature at the time of film formation and a transfer robot capable of transferring a high-temperature wafer to the reaction chamber.
るウエハ台を反応室内に備えていることを特徴とする請
求項３又は４に記載のホットウォール型枚葉式減圧ＣＶ
Ｄ装置。5. The hot wall type single-wafer decompression CV according to claim 3, wherein a wafer stage capable of holding a wafer at each of two upper and lower stages is provided in the reaction chamber.
D device.
を特徴とする請求項３から５のうちのいずれか１項に記
載のホットウォール型枚葉式減圧ＣＶＤ装置。6. The hot-wall, single-wafer, low-pressure CVD apparatus according to claim 3, wherein the heater is a resistance heating type heater.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP103297A JPH10199870A (en) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | Method of forming cvd film and hot-wall single wafer processing low-pressure cvd apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP103297A JPH10199870A (en) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | Method of forming cvd film and hot-wall single wafer processing low-pressure cvd apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10199870A true JPH10199870A (en) | 1998-07-31 |
Family
ID=11490236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP103297A Pending JPH10199870A (en) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | Method of forming cvd film and hot-wall single wafer processing low-pressure cvd apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10199870A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003012840A3 (en) * | 2001-07-27 | 2003-11-20 | Ihp Gmbh | Method and device for the production of thin epiatctic semiconductor layers |
| DE102004024207A1 (en) * | 2004-05-10 | 2005-12-15 | IHP GmbH - Innovations for High Performance Microelectronics/Institut für innovative Mikroelektronik | A method and apparatus for low temperature epitaxy on a variety of semiconductor substrates |
-
1997
- 1997-01-08 JP JP103297A patent/JPH10199870A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003012840A3 (en) * | 2001-07-27 | 2003-11-20 | Ihp Gmbh | Method and device for the production of thin epiatctic semiconductor layers |
| US7244667B2 (en) | 2001-07-27 | 2007-07-17 | Ihp Gmbh - Innovations For High Performance Microelectronics | Method and device for the production of thin epitaxial semiconductor layers |
| DE102004024207A1 (en) * | 2004-05-10 | 2005-12-15 | IHP GmbH - Innovations for High Performance Microelectronics/Institut für innovative Mikroelektronik | A method and apparatus for low temperature epitaxy on a variety of semiconductor substrates |
| US8932405B2 (en) | 2004-05-10 | 2015-01-13 | IHP GmbH—Innovations for High Performance Microelectronics/Institut fur Innovative Mikroelektronik | Apparatus for low-temperature epitaxy on a plurality semiconductor substrates |
| DE102004024207B4 (en) * | 2004-05-10 | 2016-03-24 | Ihp Gmbh - Innovations For High Performance Microelectronics / Leibniz-Institut Für Innovative Mikroelektronik | A method and apparatus for low temperature epitaxy on a variety of semiconductor substrates |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2766774B2 (en) | Method for cooling and heating large area glass substrate and apparatus therefor | |
| JP2010272875A (en) | Method of coating and annealing large area glass substrate | |
| JPH07153707A (en) | Accumulation of silicon nitride | |
| JP2002505531A5 (en) | ||
| TW201236078A (en) | Substrate processing apparatus, substrate supporting tool and method of manufacturing semiconductor device | |
| US20180294153A1 (en) | Apparatus And Methods For Backside Passivation | |
| JP2023530556A (en) | batch heat treatment chamber | |
| US10141195B2 (en) | Substrate processing method | |
| US6592661B1 (en) | Method for processing wafers in a semiconductor fabrication system | |
| JP3667038B2 (en) | CVD film forming method | |
| JPS621565B2 (en) | ||
| JP4976002B2 (en) | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and recording medium | |
| JPH10199870A (en) | Method of forming cvd film and hot-wall single wafer processing low-pressure cvd apparatus | |
| JP2990551B2 (en) | Film processing equipment | |
| JP2001250780A (en) | Application method of dummy substrate in semiconductor manufacturing device | |
| JP3274602B2 (en) | Semiconductor element manufacturing method and substrate processing apparatus | |
| JP3664193B2 (en) | Heat treatment apparatus and heat treatment method | |
| JP3201970B2 (en) | Semiconductor film formation method | |
| JP2683673B2 (en) | Vertical heat treatment equipment | |
| JP7175151B2 (en) | Conveying method | |
| WO1998005061A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP3063116B2 (en) | Chemical vapor deposition method | |
| JP2657305B2 (en) | Method of forming metal silicide film | |
| JP2012124529A (en) | Substrate processing apparatus, substrate processing method, and recording medium | |
| JP2003183837A (en) | Semiconductor device manufacturing process and substrate treating device |