JPH11222679A - Cvd apparatus and production of semiconductor device - Google Patents

Cvd apparatus and production of semiconductor device

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JPH11222679A
JPH11222679A JP2293298A JP2293298A JPH11222679A JP H11222679 A JPH11222679 A JP H11222679A JP 2293298 A JP2293298 A JP 2293298A JP 2293298 A JP2293298 A JP 2293298A JP H11222679 A JPH11222679 A JP H11222679A
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JP
Japan
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film
gas
cvd apparatus
reactor
susceptor
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Application number
JP2293298A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Arai
利行 荒井
Eisuke Nishitani
英輔 西谷
Miwako Suzuki
美和子 鈴木
Norihiro Uchida
憲宏 内田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the corrosion of metallic parts and to prevent the degradation in product yield by coating the surfaces of the metallic parts of a CVD apparatus for executing gas cleaning of a reactor and piping with a halogen based gas with a metal compd. of low standard forming free energy to a specific thickness. SOLUTION: A plurality of wafers 1 placed on a susceptor 22 are arranged in the reactor section having an outer tube 21a for vacuum discharge and an inner tube 21b for gaseous raw material supply and are heated to a prescribed temp. by heaters 23, by which the deposition of Poly-Si films, etc., is executed. The halogen based gas, such as ClF3 , HF or NF3 , is supplied at need to this CVD apparatus to execute the gas cleaning of the reactor and the piping. At this time, the surfaces of the metallic parts, such as flanges 24a, 24b of the tubes and susceptor supplying plate 25, are coated with the metal compd. of NiF2 , etc., of <=600 kJ/mol in the standard forming free energy and 1 to 5 μm in thickness. As a result, the corrosion thereof is prevented and the contamination of the deposited films is prevented.

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】本発明は半導体集積回路の製
造工程等に用いるCVD装置およびそれを用いた半導体
装置の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CVD apparatus used in a process of manufacturing a semiconductor integrated circuit and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路の製造工程に用いる薄膜
形成法として、一般的に広く用いられている方法の一つ
にCVD(化学気相成長)法がある。CVD法では、熱
あるいはプラズマ等を用いて原料ガスの化学反応により
ウエハ上に薄膜を形成させる。CVD法の特徴は、堆積
させる膜の融点よりもかなり低い温度で高純度かつ結晶
性の優れた薄膜が得られること、および物理蒸着に対し
基板への薄膜の付きまわり性(カバレッジ)が良いこと
にある。現在、CVD法により、SiO2 ,Poly−S
i,Si34,W,WSi,TiN,Ta25等の薄膜
が成膜されている。
2. Description of the Related Art As a method of forming a thin film used in a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method is one of the generally and widely used methods. In the CVD method, a thin film is formed on a wafer by a chemical reaction of a source gas using heat or plasma. The features of the CVD method are that a thin film having high purity and excellent crystallinity can be obtained at a temperature considerably lower than the melting point of the film to be deposited, and that the thin film has good coverage on a substrate with respect to physical vapor deposition. It is in. At present, CVD, SiO 2 , Poly-S
A thin film of i, Si 3 N 4 , W, WSi, TiN, Ta 2 O 5 or the like is formed.

【0003】CVD装置は成膜反応を行うリアクタ,リ
アクタに原料ガスを供給するガス供給器,ガス供給器と
リアクタとを結ぶガス供給配管,リアクタから反応ガス
を排気する排気装置、およびリアクタと排気装置とを結
ぶ排気配管から構成される。成膜反応を一定の圧力で行
う場合には排気配管の途中に圧力調整バルブを設ける。
The CVD apparatus includes a reactor for performing a film forming reaction, a gas supply device for supplying a raw material gas to the reactor, a gas supply pipe connecting the gas supply device and the reactor, an exhaust device for exhausting a reaction gas from the reactor, and a reactor and an exhaust gas. It is composed of an exhaust pipe connecting to the device. When the film forming reaction is performed at a constant pressure, a pressure adjusting valve is provided in the exhaust pipe.

【0004】このCVD装置で成膜反応を繰り返すこと
により、リアクタ内壁,排気配管内壁あるいは圧力調整
バルブに成膜反応の副生成物が堆積する。その反応副生
成物の膜厚がある限界値を越えると堆積膜が持つ内部応
力により剥がれが生じる。その破片がガス流に乗ってウ
エハ上に運ばれれば、半導体集積回路チップ上でショー
ト・断線等のデバイス不良を引き起こし、半導体チップ
の製造歩留まりを低下させるという問題が生じる。さら
に、排気配管の壁面に堆積することにより排気配管およ
び圧力調整バルブがつまり、排気および圧力調整が正常
に行えなくなるという問題を生じる。
[0004] By repeating the film forming reaction in this CVD apparatus, by-products of the film forming reaction are deposited on the inner wall of the reactor, the inner wall of the exhaust pipe or the pressure regulating valve. If the thickness of the reaction by-product exceeds a certain limit value, peeling occurs due to internal stress of the deposited film. If the fragments are carried on the wafer by the gas flow, device defects such as short-circuit and disconnection are caused on the semiconductor integrated circuit chip, and the problem that the production yield of the semiconductor chip is reduced is caused. Further, the accumulation on the wall surface of the exhaust pipe causes a problem that the exhaust pipe and the pressure adjustment valve are not able to perform normal exhaust and pressure adjustment.

【0005】これらの問題を回避するために、反応副生
成物を一定の時間間隔で除去する作業が必要となる。従
来はCVD装置を分解し、各種の酸を主成分とする薬液
により堆積膜をエッチング除去し、洗浄,乾燥させ組み
立てるという全掃作業を行っていた。この全掃作業は、
たとえばSiO2 の縦型熱CVD装置の場合、リアクタ
の冷却,分解,エッチング洗浄,組立,調整、および成
膜の条件出しを行う。この全掃作業に約2日間の時間を
要し、2週間から3週間に一回の割合で実施している。
このため、この一連の作業だけで装置の稼働率を約10
%程、低下させる要因となっていた。
[0005] In order to avoid these problems, it is necessary to remove the reaction by-products at regular time intervals. Conventionally, a CVD apparatus has been disassembled, and the deposited film has been removed by etching with a chemical solution containing various acids as a main component, followed by cleaning, drying, and assembling. This sweeping work,
For example, in the case of a vertical thermal CVD apparatus of SiO 2 , cooling, disassembly, etching cleaning, assembly, adjustment, and film formation of the reactor are performed. This sweeping operation requires about two days, and is performed once every two to three weeks.
For this reason, the operation rate of the apparatus can be reduced by about 10
%.

【0006】この問題を解決するために、ClF3,H
F,NF3等の強い腐食性を有するハロゲン系ガスを流
すことにより、装置を分解することなくチャンバ内壁お
よび配管内壁に付着した成膜反応副生成物を除去する方
法が検討されている。
To solve this problem, ClF 3 , H
A method of removing a film-forming reaction by-product adhering to the inner wall of the chamber and the inner wall of the pipe without disassembling the apparatus by flowing a highly corrosive halogen-based gas such as F or NF 3 has been studied.

【0007】しかしながら、ガスクリーニングの副作用
として金属部品の表面がハロゲンあるいは酸素と反応す
ることによりパーティクルを発生しやすい化合物あるい
は蒸気圧の高い化合物が生成し、パーティクルがガス流
に乗り、ウエハ上に運ばれること、あるいは蒸発により
飛散してウエハ上に蒸着されること等により、ウエハ上
にパーティクルが乗るあるいはウエハの金属汚染が発生
するという問題が生じた。
However, as a side effect of gas cleaning, the surface of the metal component reacts with halogen or oxygen to generate a compound which easily generates particles or a compound having a high vapor pressure, and the particles are carried on the gas flow and carried on the wafer. Or the particles are scattered by evaporation and are deposited on the wafer, thereby causing a problem that particles are deposited on the wafer or metal contamination of the wafer occurs.

【0008】これらの問題を解決するため、特開平5−3
02177 号記載のように金属部品の表面にニッケルのフッ
化不働態膜を形成することにより腐食性ガスに対する耐
性を高める試みがなされた。
In order to solve these problems, Japanese Patent Laid-Open No. 5-3
Attempts have been made to increase the resistance to corrosive gases by forming a nickel passivation film on the surface of metal components as described in 02177.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に示した
発明ではニッケルのフッ化不働態膜の膜厚が20nmか
ら30nm前後と非常に薄いため、リアクタ温度を上げ
下げする時および装置の保守を行う時に部品同士がこす
れ、金属部品表面のニッケルのフッ化不働態膜が摩耗
し、腐食が発生するという問題がある。
In the invention described in the above prior art, the thickness of the fluorinated passivation film of nickel is very thin, about 20 nm to about 30 nm. Therefore, when raising and lowering the reactor temperature and performing maintenance of the apparatus. There is a problem in that the parts sometimes rub against each other, the nickel passivation film on the surface of the metal parts wears, and corrosion occurs.

【0010】本発明の目的はCVD装置のリアクタ温度
の上げ下げ、および部品交換を繰り返しても、Cl
3,HF,NF3等のハロゲン系ガスによるクリーニン
グにおいてCVD装置金属部品の腐食を防止することが
できるCVD装置を提供することにある。
An object of the present invention is to reduce the temperature of the reactor even if the temperature of the reactor of the CVD apparatus is repeatedly increased and decreased and the parts are replaced.
An object of the present invention is to provide a CVD apparatus capable of preventing corrosion of a metal part of a CVD apparatus in cleaning with a halogen-based gas such as F 3 , HF, and NF 3 .

【0011】また、本発明の目的は金属汚染あるいはパ
ーティクルの発生による製造歩留まりの低下を防止でき
る半導体装置の製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device which can prevent a reduction in manufacturing yield due to metal contamination or generation of particles.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にガスクリーニングを行うCVD装置において、標準生
成自由エネルギーが−600kJ/mol より低い値で、
かつ厚さが1μm以上5μm以下の材料で金属部品の表
面を覆うものである。
In order to achieve the above object, in a CVD apparatus for performing gas cleaning, the standard free energy of formation is less than -600 kJ / mol.
In addition, the surface of the metal component is covered with a material having a thickness of 1 μm or more and 5 μm or less.

【0013】上記目的を達成するためにガスクリーニン
グを行うCVD装置において、金属部品の表面を膜厚が
1μm以上5μm以下のNiF2 膜で覆うものである。
In order to achieve the above object, in a CVD apparatus for performing gas cleaning, the surface of a metal component is covered with a NiF 2 film having a thickness of 1 μm or more and 5 μm or less.

【0014】上記目的を達成するために半導体装置の製
造に上記CVD装置を用いるものである。
In order to achieve the above object, the present invention uses the above-mentioned CVD apparatus in the manufacture of a semiconductor device.

【0015】Niは金属の中で最も腐食に強い材料であ
る。このNiをClF3,HF,NF3等の腐食性ガスに曝
すと、反応系に存在するH2O の働きにより酸化物であ
るNiO,塩化物であるNiCl2 あるいはフッ化物で
あるNiF2 が生成される。これらのNi化合物の内、
NiOは脆く剥がれやすいために黒色のパーティクルを
発生する。NiCl2 の蒸気圧は約500℃で0.1P
a にも達するため、蒸発により飛散する。これらに対
しNiF2 の蒸気圧はNiCl2 に比較して4桁以上も
低く、しかも緻密な不動態膜を形成する。
Ni is the most corrosion resistant material among metals. When this Ni is exposed to a corrosive gas such as ClF 3 , HF or NF 3 , NiO which is an oxide, NiCl 2 which is a chloride, or NiF 2 which is a fluoride is produced by the action of H 2 O present in the reaction system. Generated. Of these Ni compounds,
NiO generates black particles because it is brittle and easily peeled off. The vapor pressure of NiCl 2 is 0.1P at about 500 ° C.
a, so that it is scattered by evaporation. On the other hand, the vapor pressure of NiF 2 is four orders of magnitude lower than that of NiCl 2 and forms a dense passive film.

【0016】また、これらNi化合物の化学的安定性の
指標は標準生成自由エネルギーで与えられる。NiOの
標準生成自由エネルギーが−211kJ/mol ,NiC
2の標準生成自由エネルギーが−259kJ/mol で
あるのに対し、NiF2 の標準生成自由エネルギーは−
604kJ/mol であり、NiF2 が化学的に最も安定
な物質であることがわかる。したがって、このNiF2
を金属部品表面にあらかじめ形成することにより、Cl
3,HF,NF3等の腐食性ガスに曝した場合でも、パ
ーティクルの発生および金属化合物の飛散を防止するこ
とが可能となる。
The index of chemical stability of these Ni compounds is given by the standard free energy of formation. Standard free energy of formation of NiO is -211 kJ / mol, NiC
While the standard free energy of formation of l 2 is −259 kJ / mol, the standard free energy of formation of NiF 2 is −
604 kJ / mol, indicating that NiF 2 is the most chemically stable substance. Therefore, this NiF 2
Is formed on the surface of the metal component in advance, so that Cl
Even when exposed to corrosive gases such as F 3 , HF, and NF 3 , generation of particles and scattering of metal compounds can be prevented.

【0017】量産ラインで主流のバッチ処理式CVD装
置は成膜前にリアクタ温度を成膜温度まで昇温し、成膜
後に室温近くまで降温する。このように成膜毎に昇降温
を繰り返すために、ウエハを乗せる石英製サセプタとそ
れを支える金属製サセプタ支持板との間で熱膨張係数の
差に起因する擦れが生じ、これにより金属部品表面のN
iF2 膜が摩耗し、ガスクリーニングにより腐食が進ん
だ。
In a batch processing type CVD apparatus which is mainly used in a mass production line, the reactor temperature is raised to a film forming temperature before film formation, and is lowered to near room temperature after film formation. As described above, since the temperature is repeatedly increased and decreased for each film formation, friction occurs due to a difference in thermal expansion coefficient between the quartz susceptor on which the wafer is mounted and the metal susceptor support plate supporting the quartz susceptor. N
The iF 2 film was worn and the corrosion was enhanced by gas cleaning.

【0018】さらに、量産用CVD装置においてガスク
リーニングを実施した場合でも、定期的に部品交換作業
を行う。具体的にはリアクタ温度を室温近くまで下げ、
リアクタ内部に取り付けられた治具の交換作業等を行
う。金属部品に接して取り付けられた部品を交換する際
に、その部品が金属部品と擦れることを回避することが
できなかった。
Further, even when gas cleaning is performed in a mass production CVD apparatus, parts replacement work is performed periodically. Specifically, lower the reactor temperature to near room temperature,
Replacement work of the jig attached inside the reactor is performed. When replacing a part attached in contact with a metal part, the part cannot be prevented from rubbing with the metal part.

【0019】上記NiF2 膜がこの擦れによる摩耗に耐
えるためには、NiF2 膜の膜厚を厚くし、腐食性ガス
の進入を防ぐことが必要である。そのための膜厚として
1μm以上の膜厚が必要と考えられる。一方、NiF2
膜はNiがフッ化する際に体積が約2倍に膨張し、圧縮
の内部応力を持つことになる。この内部応力は膜厚の増
加に伴い大きくなり、剥がれやすくなる。その膜厚の限
界は約5μmと考えられる。
In order for the above-mentioned NiF 2 film to withstand abrasion due to this rubbing, it is necessary to increase the thickness of the NiF 2 film to prevent the entry of corrosive gas. It is considered that a film thickness of 1 μm or more is necessary for this purpose. On the other hand, NiF 2
The film expands about twice in volume when Ni is fluorinated, and has internal stress of compression. This internal stress increases as the film thickness increases, and the film tends to peel off. The limit of the film thickness is considered to be about 5 μm.

【0020】ところで、ある金属化合物がハロゲン系ガ
スと反応するかどうかはその反応に伴うギブス自由エネ
ルギーの差から知ることができる。金属化合物とハロゲ
ン系ガスとの反応は一般的に次の反応式で表わせる。
Whether or not a metal compound reacts with a halogen-based gas can be known from the difference in Gibbs free energy involved in the reaction. The reaction between a metal compound and a halogen-based gas can be generally represented by the following reaction formula.

【0021】[0021]

【化1】 MeAL+XYM→MeXN+[他の反応生成物] …(1) ただし、MeALは任意の金属化合物、XYMはハロゲ
ン系ガス、MeXNは金属ハロゲン化物、添え字のL,
MおよびNは実数を表わしている。この反応式におい
て、右辺に記した反応生成物のギブス自由エネルギーの
和から、左辺に記した反応物質のギブス自由エネルギー
の和を引いた値であるΔGが正であれば反応が進み、負
であれば反応が進まないことがわかる。さまざまな物質
について検討した結果、金属化合物の標準生成自由エネ
ルギーが−600kJ/mol よりも低い物質であれば、
ハロゲン系ガスと反応しないことがわかった。すでに知
られている例としては、上で説明したNiF2 の標準生
成自由エネルギーが−604kJ/mol であり、また、
特開平7−273053 号に記されたAlF3 膜の標準生成自
由エネルギーが−1425kJ/mol であり、いずれの
物質もハロゲン系ガスと反応しない。
Embedded image MeAL + XYM → MeXN + [Other Reaction Products] (1) where MeAL is an arbitrary metal compound, XYM is a halogen-based gas, MeXN is a metal halide, and a subscript L,
M and N represent real numbers. In this reaction equation, if ΔG, which is the value obtained by subtracting the sum of the Gibbs free energies of the reactants shown on the left side from the sum of the Gibbs free energies of the reaction products shown on the right side, is positive, the reaction proceeds. If there is, it turns out that the reaction does not progress. As a result of examining various substances, if the standard free energy of formation of the metal compound is lower than -600 kJ / mol,
It was found that it did not react with the halogen-based gas. As a known example, the standard free energy of formation of NiF 2 described above is -604 kJ / mol, and
The standard free energy of formation of the AlF 3 film described in JP-A-7-273053 is -1425 kJ / mol, and none of the substances reacts with the halogen-based gas.

【0022】具体的な計算例をAl23について説明す
る。Al23の標準生成自由エネルギーは−1582k
J/mol であり、ハロゲン系ガスと反応しないことが推
測できる。たとえば、このAl23とハロゲン系ガスの
一つであるHFとの反応は次の反応式で表わすことがで
きる。
A specific calculation example will be described for Al 2 O 3 . The standard free energy of formation of Al 2 O 3 is -1582 k
J / mol, and it can be inferred that it does not react with the halogen-based gas. For example, the reaction between Al 2 O 3 and HF, which is one of the halogen-based gases, can be represented by the following reaction formula.

【0023】[0023]

【化2】 Al23+6HF→2AlF3+3H2O …(2) この反応式中の各物質の527℃におけるギブス自由エ
ネルギーは次の通りである。
Al 2 O 3 + 6HF → 2AlF 3 + 3H 2 O (2) The Gibbs free energy of each substance in this reaction formula at 527 ° C. is as follows.

【0024】 Al23:−1796kJ/mol HF :−438kJ/mol AlF3 :−1629kJ/mol H2O :−383kJ/mol 以上の値からギブス自由エネルギーの差ΔGは次の数1
で計算できる。
Al 2 O 3 : -1796 kJ / mol HF: -438 kJ / mol AlF 3 : -1629 kJ / mol H 2 O: -383 kJ / mol From the above values, the difference ΔG in Gibbs free energy is
Can be calculated by

【0025】[0025]

【数1】 ΔG=(2×(−1629)+3×(−383))−(−1796+6 ×(−438)) =17kJ/mol …(1) このΔGが正の値であり、Al23はHFと反応しない
ことがわかる。
ΔG = (2 × (−1629) + 3 × (−383)) − (− 1796 + 6 × (−438)) = 17 kJ / mol (1) This ΔG is a positive value, and Al 2 O 3 does not react with HF.

【0026】本発明においては、CVD装置の金属部品
の表面に、標準生成自由エネルギーが−600kJ/mo
l より低い値で、かつ1μm以上5μm以下の厚さの金
属化合物を用いて皮膜を形成する。これにより、部品交
換時に剥がれが生じにくく、クリーニングガスによる金
属部品の腐食防止効果を維持できる。
In the present invention, the standard free energy of formation is -600 kJ / mo on the surface of the metal part of the CVD apparatus.
A film is formed using a metal compound having a value lower than l and a thickness of 1 μm to 5 μm. Thereby, peeling is less likely to occur at the time of component replacement, and the effect of preventing corrosion of the metal component by the cleaning gas can be maintained.

【0027】また、CVD装置の金属部品を厚さが1μ
m以上5μm以下のNiF2 膜で覆うことにより、部品
交換時に剥がれが生じにくく、クリーニングガスによる
金属部品の腐食防止効果を維持できる。
In addition, the metal parts of the CVD apparatus are 1 μm thick.
By covering with a NiF 2 film having a thickness of not less than m and not more than 5 μm, peeling does not easily occur at the time of replacement of parts, and the effect of preventing corrosion of metal parts by the cleaning gas can be maintained.

【0028】上記NiF2 膜を金属部品表面に形成した
CVD装置を用いて半導体装置を製造することにより、
高い製造歩留まりで半導体装置を製造することができ
る。
By manufacturing a semiconductor device using a CVD device having the NiF 2 film formed on the surface of a metal component,
A semiconductor device can be manufactured with a high manufacturing yield.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】(実施例1)図1により本発明の
第1の実施例であるバッチ処理型のPoly−Si成膜用CV
D装置を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1) FIG. 1 shows a batch processing type CV for forming a poly-Si film according to a first embodiment of the present invention.
The D device will be described.

【0030】成膜反応を行うリアクタ部は石英チューブ
21とこれを支えるフランジ24からなる。石英チュー
ブ21は真空を保つためのアウタチューブ21aおよび
原料ガスを均一に流すためのインナチューブ21bから
なる。インナチューブ21bの内部に複数のウエハ1を
載せるためのサセプタ22、およびこのサセプタを支え
るサセプタ支持板25を設置し、かつこれらを加熱する
ためのヒータ23を備えている。フランジ24aにはガ
ス供給配管31およびバルブ32v,33v,36v,
38vを介してSiH4 供給器32s,PH3 供給器3
3s、N2 供給器36sおよびClF3 供給器38sを
接続し、フランジ24bには排気配管41を介してアウ
タチューブ21a内部の圧力を制御するためのコンダク
タンスバルブ42および排気装置43を接続している。
The reactor for performing the film forming reaction comprises a quartz tube 21 and a flange 24 for supporting the quartz tube. The quartz tube 21 includes an outer tube 21a for maintaining a vacuum and an inner tube 21b for uniformly flowing a source gas. A susceptor 22 for mounting a plurality of wafers 1 inside the inner tube 21b, a susceptor support plate 25 for supporting the susceptor, and a heater 23 for heating these are provided. A gas supply pipe 31 and valves 32v, 33v, 36v,
SiH 4 feeder 32s, PH 3 feeder 3 via 38v
3 s, an N 2 supply device 36 s and a ClF 3 supply device 38 s are connected, and a conductance valve 42 and an exhaust device 43 for controlling the pressure inside the outer tube 21 a are connected to the flange 24 b via an exhaust pipe 41. .

【0031】上記CVD装置の構成部品の内、フランジ
24a,24b,サセプタ支持板25は強度と加工精度
を得るために金属で作製した。これらの金属部品はヒー
タ23からの輻射により400℃近くの高温になるた
め、クリーニングガスによる腐食を防止するために母材
表面にNiF2 膜を形成した。そのNiF2 膜の形成方
法を以下に示す。
Of the components of the CVD apparatus, the flanges 24a and 24b and the susceptor support plate 25 were made of metal in order to obtain strength and processing accuracy. Since these metal parts become high in temperature near 400 ° C. due to radiation from the heater 23, a NiF 2 film was formed on the surface of the base material to prevent corrosion by the cleaning gas. The method for forming the NiF 2 film will be described below.

【0032】まず、母材にステンレス等の純ニッケル以
外の金属を用いた場合について説明する。金属母材の表
面にニッケルめっき、あるいはNiPめっき等のニッケ
ル合金めっきを約20μmの厚さになるまで行う。これ
をAr等の不活性ガス雰囲気中において150℃の温度
で一時間の焼き出しを行い、その後、500℃の温度に
加熱し、F2 ガスを流すことにより、母材表面にNiF
2 膜を形成した。母材に純ニッケルを用いた場合は、A
r等の不活性ガス雰囲気に置換した後、500℃に加熱
し、F2 ガスを流し、母材表面にNiF2 膜を形成し
た。
First, the case where a metal other than pure nickel such as stainless steel is used as the base material will be described. Nickel plating or nickel alloy plating such as NiP plating is performed on the surface of the metal base material to a thickness of about 20 μm. This is baked out at a temperature of 150 ° C. for one hour in an atmosphere of an inert gas such as Ar, and then heated to a temperature of 500 ° C. and an F 2 gas is caused to flow, so that NiF
Two films were formed. When pure nickel is used for the base material, A
After the atmosphere was replaced with an inert gas atmosphere such as r, the mixture was heated to 500 ° C., F 2 gas was flowed, and a NiF 2 film was formed on the surface of the base material.

【0033】NiF2 膜の最適な膜厚を知るために、サ
セプタ22と擦れが生じるサセプタ支持板25に膜厚が
0.1μm から10μmのNiF2 膜を形成し、実際に
量産ラインでの作業に近い条件でリアクタ温度の昇降温
およびガスクリーニングを実施し、金属部品の表面を観
察した。以下にその手順を示す。
[0033] In order to know the optimum film thickness of the NiF 2 film, film thickness susceptor support plate 25 rub against the susceptor 22 is caused to form a NiF 2 film of 10μm from 0.1 [mu] m, working in actual mass production line The temperature of the reactor was raised and lowered and gas cleaning was performed under conditions close to the conditions described above, and the surface of the metal component was observed. The procedure is described below.

【0034】疑似的な成膜作業として、ヒータ23を用
いてPoly−Si膜の成膜温度である580℃に加熱した
インナチューブ21b内に、150枚の8インチウエハ
1を載せたサセプタ22を挿入し、熱平衡状態に達する
まで待ち、その後、サセプタ22を引き出し、約150
℃の温度に冷却されるまで待つ作業を行った。この疑似
成膜作業を全部で30回繰り返した。
As a pseudo film forming operation, the susceptor 22 on which 150 8-inch wafers 1 are placed is placed in the inner tube 21b heated to 580 ° C., which is the film forming temperature of the Poly-Si film by using the heater 23. Insert and wait until thermal equilibrium is reached, then withdraw susceptor 22 and pull
The operation of waiting until cooled to a temperature of ° C. was performed. This pseudo film forming operation was repeated 30 times in total.

【0035】その後、次の手順でガスクリーニングを実
施した。ヒータ23を用いてアウタチューブ21a,イ
ンナチューブ21bおよびサセプタ22を580℃に加
熱した状態で、バルブ36vおよび38vを開いた後、
2 供給器36sおよびClF供給器38sからN
およびClF3をそれぞれ300SCCMおよび2700S
CCMの流量で供給し、アウタチューブ21a内の圧力が
100Paになるようにコンダクタンスバルブ43によ
り排気量を制御した。このガスクリーニングを90分間
実施した。その後、上に記した疑似成膜作業を実施し
た。この疑似成膜作業とガスクリーニング作業を100
回繰り返し、その後、サセプタ支持板25の表面を目視
観察した。その結果を表1に示す。
Thereafter, gas cleaning was performed in the following procedure. After the outer tube 21a, the inner tube 21b, and the susceptor 22 are heated to 580 ° C. by using the heater 23, the valves 36v and 38v are opened.
N 2 feeder 36s and ClF 3 feeder 38s feed N 2
And ClF 3 at 300 SCCM and 2700 S, respectively.
The gas was supplied at the flow rate of CCM, and the exhaust amount was controlled by the conductance valve 43 so that the pressure in the outer tube 21a became 100 Pa. This gas cleaning was performed for 90 minutes. After that, the pseudo film forming operation described above was performed. This simulated film formation operation and gas cleaning operation are performed 100 times.
This was repeated twice, and then the surface of the susceptor support plate 25 was visually observed. Table 1 shows the results.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】NiF2 膜の膜厚が0.5μm 以下のサセ
プタ支持板25についてはサセプタ22と接触した部分
に一部に黒色の変色部が観察された。さらに、その部位
に粘着材を塗布したテープを張り付け、剥がすことによ
り、テープの粘着材にパーティクル状の破片が付着して
いることが観察された。このパーティクルの組成をエネ
ルギー分散型エックス線法により分析したところ、ニッ
ケルの酸化物であることがわかった。これに対し、Ni
2 膜の膜厚が1μmから5μmの試料については変色
が認められず、テープへのパーティクルの付着も観察さ
れなかった。ただし、NiF2 膜の膜厚が10μmの試
料はNiF2 膜を形成したときに、すでにクラックが生
じたため、評価の対象から除いた。これはNiF2 膜形
成時の圧縮方向の内部応力が原因と考えられる。
In the susceptor support plate 25 having a NiF 2 film thickness of 0.5 μm or less, a black discolored portion was observed in a part of the susceptor 22 in contact with the susceptor 22. Further, a tape coated with an adhesive was adhered to the site and peeled off, and it was observed that particle-like fragments were attached to the adhesive of the tape. When the composition of the particles was analyzed by an energy dispersive X-ray method, it was found that the particles were nickel oxide. In contrast, Ni
No discoloration was observed in the samples having a F 2 film thickness of 1 μm to 5 μm, and no adhesion of particles to the tape was observed. However, when the thickness of the NiF 2 film is 10μm sample of the formation of the NiF 2 film, already because the cracks occurred were excluded from the scope of the evaluation. This is considered to be due to the internal stress in the compression direction during the formation of the NiF 2 film.

【0038】本実施例ではPoly−Si膜を成膜するバッ
チ処理型の熱CVD装置について説明したが、Poly−S
i膜以外のSiO2 ,O3−SiO2,O3−PSG,O3
−BPSG,Si34,W,WSi,TiN,Ta25
等の薄膜を成膜する熱CVD装置においても同様の効果が
得られる。
In this embodiment, a batch processing type thermal CVD apparatus for forming a Poly-Si film has been described.
SiO 2 other than i layer, O 3 -SiO 2, O 3 -PSG, O 3
-BPSG, Si 3 N 4, W , WSi, TiN, Ta 2 O 5
Similar effects can be obtained in a thermal CVD apparatus for forming a thin film such as the above.

【0039】本実施例によれば、CVD装置の金属部品
の表面を1μm以上,5μm以下のNiF2 膜で覆うこ
とにより、金属部品表面の腐食を防止することができ
た。
According to the present embodiment, corrosion of the metal component surface could be prevented by covering the surface of the metal component of the CVD apparatus with the NiF 2 film of 1 μm or more and 5 μm or less.

【0040】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
である枚葉処理型のSiO2 成膜用CVD装置を図2に
より説明する。
(Embodiment 2) Next, a single wafer processing type CVD apparatus for forming a SiO 2 film according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0041】成膜反応を行うリアクタ部は石英チューブ
21とこれを両側から支えるフランジ24a,24bか
らなる。石英チューブ21はその内部にウエハ1を載せ
るためのサセプタ22を設置し、かつこれらを加熱する
ためのヒータ23を備えている。フランジ24aにはガ
ス供給配管31およびバルブ34v,35v,36v,
38v,39vを介してTEOS供給器34s,He供
給器35s,N2 供給器36s,ClF3 供給器38s
およびHF供給器39sを接続し、フランジ24bには
排気配管41を介して石英チューブ21内部の圧力を制
御するためのコンダクタンスバルブ42および排気装置
43を接続している。また、フランジ24bにはゲート
バルブ51を介して搬送室52を接続し、搬送室52の
内部にはウエハ1をサセプタ22に載せるための搬送ア
ーム53を備えている。
The reactor section for performing the film forming reaction comprises a quartz tube 21 and flanges 24a and 24b supporting the quartz tube 21 from both sides. The quartz tube 21 has a susceptor 22 for mounting the wafer 1 therein and a heater 23 for heating them. The gas supply pipe 31 and the valves 34v, 35v, 36v,
38v, TEOS supply via 39v 34s, the He supply 35s, N 2 supply 36 s, ClF 3 feeder 38s
And an HF feeder 39s, and a conductance valve 42 and an exhaust device 43 for controlling the pressure inside the quartz tube 21 are connected to the flange 24b via an exhaust pipe 41. A transfer chamber 52 is connected to the flange 24b via a gate valve 51, and a transfer arm 53 for mounting the wafer 1 on the susceptor 22 is provided inside the transfer chamber 52.

【0042】上記CVD装置の構成部品の内、ガス供給
配管31,バルブ34v,35v,36v,38v,3
9v,フランジ24a,24b,排気配管41およびコ
ンダクタンスバルブ42はTEOSの凝縮を防ぐために
90℃以上に加熱した。また、これらの部品は強度と加
工精度を得るために金属で作製した。これらの金属部品
のクリーニングガスによる腐食を防止するために母材で
あるステンレスの表面にNiPめっきを施し、そのフッ
化処理によりNiF2 膜を形成した。
Of the components of the CVD apparatus, gas supply pipe 31, valves 34v, 35v, 36v, 38v, 3
9v, the flanges 24a and 24b, the exhaust pipe 41 and the conductance valve 42 were heated to 90 ° C. or higher to prevent TEOS from condensing. These parts were made of metal to obtain strength and processing accuracy. In order to prevent corrosion of these metal parts by the cleaning gas, NiP plating was performed on the surface of stainless steel as a base material, and a NiF 2 film was formed by fluorination thereof.

【0043】NiF2 膜の膜厚の効果を確認するため
に、サセプタ22と擦れが生じるフランジ24aに厚さ
が0.5μm と1μmのNiF2 膜を形成し、実際の量
産プロセスに近い条件で疑似保守作業とガスクリーニン
グを行い、金属部品表面を観察した。以下に、その手順
を示す。
[0043] In order to confirm the effect of the film thickness of the NiF 2 film, a thickness of the flange 24a to rub against the susceptor 22 is caused to form a NiF 2 film of 0.5μm and 1 [mu] m, in conditions close to the actual mass production process Simulated maintenance work and gas cleaning were performed, and the surface of the metal component was observed. The procedure is described below.

【0044】疑似的な保守作業として石英チューブ21
を加熱しない状態でサセプタ22を取り出し、取り付け
る作業を行い、その後、次の手順でガスクリーニングを
行った。ヒータ23を用いて石英チューブ21およびサ
セプタ22を750℃まで昇温し、加熱した状態で、バ
ルブ36vおよび38vを開いた後、N2 供給器36sお
よびClF3供給器38sからN2 およびClF3をそれ
ぞれ500SCCMおよび1000SCCMの流量で供
給し、石英チューブ21内の圧力が200Paになるよ
うにコンダクタンスバルブ43により排気量を制御す
る。この条件でClF3 ガスを500分間流した。この
疑似保守作業とガスクリーニングを100回繰り返した
後、サセプタ22と擦れが生じる部分の腐食状況を目視
で観察した。
As a simulated maintenance work, the quartz tube 21
The susceptor 22 was removed and mounted without heating, and gas cleaning was performed in the following procedure. The quartz tube 21 and the susceptor 22 was heated to 750 ° C. using a heater 23, a heated state, after opening the valve 36v and 38v, N 2 supply 36s and ClF 3 N 2 and ClF 3 from feeder 38s Are supplied at flow rates of 500 SCCM and 1000 SCCM, respectively, and the exhaust amount is controlled by the conductance valve 43 so that the pressure in the quartz tube 21 becomes 200 Pa. Under these conditions, ClF 3 gas was flowed for 500 minutes. After repeating the pseudo-maintenance work and the gas cleaning 100 times, the corrosion state of the portion where the susceptor 22 rubs was visually observed.

【0045】その結果、表2に示すように、NiF2
の厚さが0.5μm の場合はサセプタ22との擦れによ
り傷が発生し、その部分が黒色に変色し、テープを張り
付け剥がすことによりパーティクルの発生が確認できた
のに対し、NiF2 膜の厚さが1μmの場合は傷の部分
に変色が見られず、パーティクルの発生も見られなかっ
た。
As a result, as shown in Table 2, when the thickness of the NiF 2 film was 0.5 μm, the NiF 2 film was scratched by rubbing with the susceptor 22, the portion turned black, and the tape was stuck and peeled off. As a result, the generation of particles was confirmed, but when the thickness of the NiF 2 film was 1 μm, no discoloration was observed at the scratched portion, and no generation of particles was observed.

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】また、実施例1から容易に予想ができるよ
うにNiF2 膜の厚さが5μmより厚い場合は形成時の
内部応力により剥がれが生じ、CVD装置に適用できな
い。
Further, as can be easily predicted from the first embodiment, when the thickness of the NiF 2 film is larger than 5 μm, the NiF 2 film peels off due to internal stress at the time of formation and cannot be applied to a CVD apparatus.

【0048】本実施例ではSiO2 膜を成膜する枚葉処
理型の熱CVD装置について説明したが、SiO2 膜以
外のO3−SiO2,O3−PSG,O3−BPSG,Poly
−Si,Si34,W,WSi,TiN,Ta25等の
薄膜を成膜する熱CVD装置、およびSiO2 等の薄膜
を成膜するプラズマCVD装置においても同様の効果が
得られる。
In this embodiment, a single-wafer processing type thermal CVD apparatus for forming an SiO 2 film has been described. However, O 3 -SiO 2 , O 3 -PSG, O 3 -BPSG, Poly 3 other than the SiO 2 film are used.
-Si, Si 3 N 4, W , WSi, TiN, a thermal CVD apparatus for forming a thin film such as Ta 2 O 5, and a similar effect also in the plasma CVD apparatus for forming a thin film of SiO 2 or the like to obtain .

【0049】本実施例によれば、CVD装置の金属部品
の表面を厚さが1μm以上、5μm以下のNiF2 膜で
覆うことにより、金属部品表面の腐食を防止し、かつパ
ーティクルの発生を防止することができた。
According to this embodiment, the surface of the metal part of the CVD apparatus is covered with the NiF 2 film having a thickness of 1 μm or more and 5 μm or less, thereby preventing the corrosion of the metal part surface and the generation of particles. We were able to.

【0050】(実施例3)次に、本発明の第3の実施例
としてメモリセル選択用MISFETの上部に情報蓄積
用容量素子を配置するスタックド・キャパシタ(Stacked
Capacitor)構造のメモリセルを備えたDRAM(Dyna
mic Random Access Memory)の製造に適用した例を示
す。このメモリセルは、情報蓄積用容量素子の下部電極
と上部電極をそれぞれPoly−SiおよびTiNで構成
し、容量絶縁膜をTa25で構成する。また、情報蓄積
用容量素子とその上部に形成されるビット線とを分離す
る層間絶縁膜をSiO2 で構成する。
(Embodiment 3) Next, as a third embodiment of the present invention, a stacked capacitor in which an information storage capacitive element is arranged above a memory cell selecting MISFET will be described.
DRAM (Dyna) with memory cells of Capacitor structure
An example in which the present invention is applied to the manufacture of a mic (Random Access Memory) will be described. In this memory cell, the lower electrode and the upper electrode of the information storage capacitance element are made of Poly-Si and TiN, respectively, and the capacitance insulating film is made of Ta 2 O 5 . The interlayer insulating film for separating the information storage capacitor from the bit line formed thereon is made of SiO 2 .

【0051】このメモリセルを形成するためには、先ず
図3に示すように、例えばp型の単結晶シリコンからな
る半導体ウエハ1の主面にp型不純物(ホウ素)をイオ
ン打ち込みしてp型ウエル2を形成した後、周知のLO
COS法でp型ウエル2の表面の素子分離領域にフィー
ルド酸化膜3を形成し、次いで素子形成領域にゲート酸
化膜4を形成する。次に、フィールド酸化膜3の下部を
含むp型ウエル2内にp型不純物(ホウ素)をイオン打
ち込みして素子分離用のp型チャネルストッパ層5を形
成する。
In order to form this memory cell, first, as shown in FIG. 3, a p-type impurity (boron) is ion-implanted into the main surface of a semiconductor wafer 1 made of, for example, p-type single crystal silicon. After forming the well 2, the well-known LO
The field oxide film 3 is formed in the element isolation region on the surface of the p-type well 2 by the COS method, and then the gate oxide film 4 is formed in the element formation region. Next, a p-type impurity (boron) is ion-implanted into the p-type well 2 including the lower portion of the field oxide film 3 to form a p-type channel stopper layer 5 for element isolation.

【0052】次に、図4に示すように、ゲート酸化膜4
上にメモリセル選択用MISFETのゲート電極6を形
成する。このゲート電極6は、メモリセルのワード線W
Lを兼ねている。ゲート電極6(ワード線WL)は、p型
ウエル2上にCVD法でPoly−Si(多結晶シリコン)
膜(または多結晶シリコン膜と高融点金属シリサイド膜
とを積層したポリサイド膜)とSiO2膜7とを堆積す
る。これらのPoly−Si膜およびSiO2 膜7の成膜に
実施例1および実施例2で説明したCVD装置を用い
た。次に成膜について説明する。
Next, as shown in FIG.
The gate electrode 6 of the memory cell selecting MISFET is formed thereon. This gate electrode 6 is connected to the word line W of the memory cell.
Also serves as L. The gate electrode 6 (word line WL) is formed on the p-type well 2 by Poly-Si (polycrystalline silicon) by the CVD method.
A film (or a polycide film in which a polycrystalline silicon film and a refractory metal silicide film are laminated) and a SiO 2 film 7 are deposited. The CVD apparatus described in Example 1 and Example 2 was used for forming the Poly-Si film and the SiO 2 film 7. Next, the film formation will be described.

【0053】まず、Poly−Si膜の成膜について図1を
使って説明する。約580℃に加熱した石英チューブ2
1内のサセプタ22に、150枚の6インチウエハ1を
載せる。その後、バルブ32vおよび33vを開いた
後、SiH4 供給器32sおよびPH3 供給器33sか
らSiH4 およびPH3 をそれぞれ1000SCCMお
よび5〜100SCCMの流量で供給し、アウタチュー
ブ21a内の圧力が50Paになるようにコンダクタン
スバルブ43により排気量を制御する。すると、SiH
4 の熱分解反応によりウエハ1にPoly−Si膜を約4n
m/min の成膜速度で形成できる。
First, the formation of a Poly-Si film will be described with reference to FIG. Quartz tube 2 heated to about 580 ° C
The 150 6-inch wafers 1 are placed on the susceptor 22 in the 1. Then, after opening the valve 32v and 33v, SiH 4 supply 32s and PH 3 from feeder 33s SiH 4 and PH 3 were each supplied at a flow rate of 1000SCCM and 5~100SCCM, the pressure in the outer tube 21a is 50Pa The exhaust amount is controlled by the conductance valve 43 so as to be as follows. Then, SiH
About 4n the Poly-Si film on the wafer 1 by 4 of the thermal decomposition reaction
It can be formed at a film forming rate of m / min.

【0054】次にSiO2 膜の成膜について図2を使っ
て説明する。約750℃に加熱した石英チューブ21内
のサセプタ22に、搬送室52から搬送アーム53を用
い、ゲートバルブ51を通して2枚の6インチウエハ1
を載せる。その後、バルブ32およびバルブ34を開い
た後、TEOS供給器34sおよびHe供給器35sから
TEOSおよびHeをそれぞれ100SCCMの流量で
供給し、石英チューブ21中の圧力が100Paになる
ようにコンダクタンスバルブ43により排気量を制御す
る。すると、TEOSの熱分解反応によりウエハ1の表
面にSiO2膜を約30nm/min の成膜速度で形成で
きる。
Next, the formation of the SiO 2 film will be described with reference to FIG. Using a transfer arm 53 from a transfer chamber 52 to a susceptor 22 in a quartz tube 21 heated to about 750 ° C., two 6-inch wafers 1 are passed through a gate valve 51.
Put. Then, after opening the valve 32 and the valve 34, TEOS and He are supplied at a flow rate of 100 SCCM from the TEOS supply unit 34s and the He supply unit 35s, respectively, and the conductance valve 43 controls the pressure in the quartz tube 21 to 100 Pa. Control the displacement. Then, an SiO 2 film can be formed on the surface of the wafer 1 at a deposition rate of about 30 nm / min by a thermal decomposition reaction of TEOS.

【0055】次に、フォトレジストをマスクにしたエッ
チングでこれらの膜をパターニングして形成する。
Next, these films are patterned and formed by etching using a photoresist as a mask.

【0056】次に、図5に示すように、p型ウエル2に
n型不純物(リン)をイオン打ち込みしてメモリセル選
択用MISFETのn型半導体領域8(ソース領域,ド
レイン領域)を形成した後、図6に示すように、ゲート
電極6(ワード線WL)の側壁にサイドウォールスペー
サ9を形成し、次いでp型ウエル2の全面にCVD法で
SiO2 膜10を堆積する。このSiO2 膜10を堆積
に実施例1で説明したCVD装置を用いた。サイドウォ
ールスペーサ9は、p型ウエル2の全面にCVD法で堆積
したSiO2 膜を反応性イオンエッチング法でパターニ
ングして形成する。
Next, as shown in FIG. 5, an n-type impurity (phosphorus) is ion-implanted into the p-type well 2 to form an n-type semiconductor region 8 (source region, drain region) of the memory cell selecting MISFET. Thereafter, as shown in FIG. 6, a sidewall spacer 9 is formed on the side wall of the gate electrode 6 (word line WL), and then a SiO 2 film 10 is deposited on the entire surface of the p-type well 2 by the CVD method. The CVD apparatus described in Example 1 was used for depositing the SiO 2 film 10. The side wall spacer 9 is formed by patterning an SiO 2 film deposited on the entire surface of the p-type well 2 by a CVD method by a reactive ion etching method.

【0057】次に、図7に示すように、メモリセル選択
用MISFETのソース領域,ドレイン領域のどちらか
一方の上部のSiO2 膜10およびゲート酸化膜4をエ
ッチングして接続孔11を形成した後、SiO2 膜10
の上部に膜厚200nm程度のPoly−Si膜12を形成
する。このPoly−Si膜12の成膜に実施例1で説明し
たCVD装置を用いた。
Next, as shown in FIG. 7, the connection hole 11 was formed by etching the SiO 2 film 10 and the gate oxide film 4 on one of the source region and the drain region of the memory cell selecting MISFET. After that, the SiO 2 film 10
A Poly-Si film 12 having a thickness of about 200 nm is formed on the upper surface of the substrate. The CVD apparatus described in Example 1 was used for forming the Poly-Si film 12.

【0058】次に、図8に示すように、フォトレジスト
をマスクにしたドライエッチングでPoly−Si膜12を
パターニングすることにより、情報蓄積用容量素子の下
部電極12Aを形成する。この下部電極12Aは、接続
孔11を通じてメモリセル選択用MISFETのソース
領域,ドレイン領域の一方(n型半導体領域8)に接続
される。
Next, as shown in FIG. 8, the poly-Si film 12 is patterned by dry etching using a photoresist as a mask to form a lower electrode 12A of the information storage capacitor. The lower electrode 12A is connected to one of the source region and the drain region (the n-type semiconductor region 8) of the memory cell selecting MISFET through the connection hole 11.

【0059】次に、図9に示すように、下部電極12A
の上部に膜厚200nm程度のTa25膜13を堆積す
る。
Next, as shown in FIG. 9, the lower electrode 12A
A Ta 2 O 5 film 13 having a thickness of about 200 nm is deposited on the upper surface of the substrate.

【0060】次に、図10に示すように、Ta25膜1
3の上部に膜厚300nm程度のTiN膜14を堆積す
る。次に、図11に示すように、フォトレジストをマス
クにしたドライエッチングでTiN膜14およびその下
層のTa25膜13をパターニングすることにより、情
報蓄積用容量素子の上部電極14A,容量絶縁膜(Ta
25膜13)および上部電極14Aの積層構造で構成さ
れた情報蓄積用容量素子が得られる。
Next, as shown in FIG. 10, Ta 2 O 5 film 1
A TiN film 14 having a thickness of about 300 nm is deposited on the upper part of FIG. Next, as shown in FIG. 11, the TiN film 14 and the underlying Ta 2 O 5 film 13 are patterned by dry etching using a photoresist as a mask, thereby forming the upper electrode 14A of the information storage capacitor, the capacitor insulation. Membrane (Ta
2 O 5 film 13) and the information storage capacitor of a stacked structure of the upper electrode 14A is configured to obtain.

【0061】次に、図12に示すように、情報蓄積用容
量素子の上部に膜厚500nm程度のSiO2 膜15を
堆積する。
Next, as shown in FIG. 12, an SiO 2 film 15 having a thickness of about 500 nm is deposited on the information storage capacitor.

【0062】その後、図13に示すように、SiO2
15,SiO2 膜10およびゲート酸化膜4をエッチン
グして、メモリセル選択用MISFETのソース領域,
ドレイン領域の他方(n型半導体領域8)の上部に接続
孔16を形成する。続いて、この接続孔16の内部にW
膜あるいはPoly−Si膜を埋め込んでプラグ17を形成
した後、SiO2 膜15の上部にCVD法またはスパッ
タリング法で堆積したW膜をパターニングしてビット線
BLを形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 13, the SiO 2 film 15, the SiO 2 film 10 and the gate oxide film 4 are etched to form the source region of the memory cell selecting MISFET.
A connection hole 16 is formed above the other of the drain regions (n-type semiconductor region 8). Subsequently, W is inserted into the connection hole 16.
After the plug 17 is formed by embedding a film or a Poly-Si film, a W film deposited on the SiO 2 film 15 by a CVD method or a sputtering method is patterned to form a bit line BL.

【0063】なお、ビット線BLの上部には層間絶縁膜
を介して上部配線が形成され、さらにその上部にはパッ
シベーション膜が形成されるが、それらの図示は省略す
る。
Note that an upper wiring is formed above the bit line BL via an interlayer insulating film, and a passivation film is further formed thereon, but these are not shown.

【0064】以上のようにして製造したDRAMの製造
歩留まりを従来例と比較した結果、実施例1および実施
例2のCVD装置を用いることによりDRAMの製造歩
留まりを50%から55%に向上させることができた。
As a result of comparing the manufacturing yield of the DRAM manufactured as described above with that of the conventional example, it was found that the manufacturing yield of the DRAM was improved from 50% to 55% by using the CVD apparatuses of the first and second embodiments. Was completed.

【0065】本実施例によれば、以上のようにして製造
したDRAMはCVD装置のガスクリーニングにおいて
金属部品の腐食によるパーティクルの発生がないため、
半導体装置の製造歩留まりを向上させることができた。
According to this embodiment, the DRAM manufactured as described above does not generate particles due to corrosion of metal parts in gas cleaning of the CVD apparatus.
The production yield of the semiconductor device can be improved.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によればCVD装置の金属部品の
表面を、標準生成自由エネルギーが−600kJ/mo
lより低い値で、かつ厚さが1μm以上,5μm以下の
金属化合物、たとえばNiF2 膜で覆うことによりガス
クリーニングにおける金属部品の腐食を防止することが
でき、ウエハへの金属汚染あるいはパーティクルの発生
を防止できる。さらにこのCVD装置を半導体装置の製
造に適用することにより、半導体装置の製造歩留まりを
向上させることができる。
According to the present invention, the surface of a metal part of a CVD apparatus has a standard free energy of formation of -600 kJ / mo.
By covering with a metal compound having a value lower than 1 and a thickness of 1 μm or more and 5 μm or less, for example, a NiF 2 film, corrosion of metal parts in gas cleaning can be prevented, and metal contamination or generation of particles on a wafer can be prevented. Can be prevented. Further, by applying this CVD apparatus to the manufacture of a semiconductor device, the manufacturing yield of the semiconductor device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例のバッチ処理型のCVD
装置の構造を示す断面図。
FIG. 1 shows a batch-process type CVD according to a first embodiment of the present invention.
Sectional drawing which shows the structure of an apparatus.

【図2】本発明の第2の実施例の枚葉処理型のCVD装
置の構造を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a single wafer processing type CVD apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法を
示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a principal part of a semiconductor wafer showing a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法を
示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 4 is an essential part cross sectional view of a semiconductor wafer showing a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention;

【図5】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法を
示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 5 is an essential part cross sectional view of a semiconductor wafer, showing a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention;

【図6】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法を
示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 6 is an essential part cross-sectional view of a semiconductor wafer showing a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法を
示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 7 is an essential part cross sectional view of a semiconductor wafer showing a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention;

【図8】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法を
示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 8 is an essential part cross sectional view of a semiconductor wafer showing a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention;

【図9】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法を
示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 9 is an essential part cross sectional view of a semiconductor wafer, illustrating a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention;

【図10】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法
を示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 10 is an essential part cross sectional view of a semiconductor wafer, illustrating a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention;

【図11】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法
を示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 11 is an essential part cross sectional view of a semiconductor wafer, illustrating a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention;

【図12】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法
を示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 12 is an essential part cross sectional view of a semiconductor wafer, illustrating a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention;

【図13】本発明の第3の実施例のDRAMの製造方法
を示す半導体ウエハの要部断面図。
FIG. 13 is an essential part cross sectional view of a semiconductor wafer showing a method of manufacturing a DRAM according to a third embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ウエハ、2…p型ウエル、3…フィールド酸化膜、
4…ゲート酸化膜、5…p型チャネルストッパ層、6…
ゲート電極、7…SiO2 膜、8…n型半導体領域(ソ
ース領域,ドレイン領域)、9…サイドウォールスペー
サ、10…SiO2膜、11…接続孔、12…Poly−S
i膜、12A…下部電極、13…Ta25膜、14…T
iN膜、14A…上部電極、15…SiO2 膜、16…
接続孔、17…プラグ、21…石英チューブ、21a…
アウタチューブ、21b…インナチューブ、22…サセ
プタ、23…ヒータ、24a…フランジ、24b…フラ
ンジ、25…サセプタ支持板、31…ガス供給配管、3
2v…バルブ、32s…SiH4供給器、33v…バル
ブ、33s…PH3 供給器、34v…バルブ、34s…
TEOS供給器、35v…バルブ、35s…He供給
器、36v…バルブ、36s…N2 供給器、38v…バ
ルブ、38s…ClF3 供給器、39v…バルブ、39
s…HF供給器、41…排気配管、42…コンダクタン
スバルブ、43…排気装置、51…ゲートバルブ、52
…搬送室、53…搬送アーム。
1 ... wafer, 2 ... p-type well, 3 ... field oxide film,
4 ... gate oxide film, 5 ... p-type channel stopper layer, 6 ...
Gate electrode, 7: SiO 2 film, 8: n-type semiconductor region (source region, drain region), 9: sidewall spacer, 10: SiO 2 film, 11: connection hole, 12: Poly-S
i film, 12A: lower electrode, 13: Ta 2 O 5 film, 14: T
iN film, 14A: upper electrode, 15: SiO 2 film, 16:
Connection hole, 17 plug, 21 quartz tube, 21a
Outer tube, 21b inner tube, 22 susceptor, 23 heater, 24a flange, 24b flange, 25 susceptor support plate, 31 gas supply piping, 3
2v ... valve, 32s ... SiH 4 supply, 33v ... valve, 33s ... PH 3 supply, 34v ... valve, 34s ...
TEOS supply, 35v ... valve, 35s ... the He supply, 36v ... valve, 36 s ... N 2 supply, 38v ... valve, 38s ... ClF 3 supply, 39v ... valve, 39
s: HF feeder, 41: exhaust pipe, 42: conductance valve, 43: exhaust device, 51: gate valve, 52
... Transfer chamber, 53 ... Transfer arm.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 憲宏 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Norihiro Uchida 5-2-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo In the semiconductor division of Hitachi, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】成膜反応を行うリアクタ,原料ガスを供給
するガス供給器およびリアクタから反応ガスを排気する
排気装置から構成され、特にリアクタおよび配管のガス
クリーニングを目的にハロゲン系ガスのガス供給器を備
えたCVD装置において、標準生成自由エネルギーが−
600kJ/mol より低い値で、かつ厚さが1μm以上
5μm以下の金属化合物で金属部品の表面を覆ったこと
を特徴とするCVD装置。
1. A reactor for performing a film forming reaction, a gas supply unit for supplying a source gas, and an exhaust device for exhausting a reaction gas from the reactor, and in particular, a gas supply of a halogen-based gas for the purpose of gas cleaning of the reactor and piping. The standard free energy of formation is-
A CVD apparatus characterized in that the surface of a metal component is covered with a metal compound having a value of less than 600 kJ / mol and a thickness of 1 μm or more and 5 μm or less.
【請求項2】成膜反応を行うリアクタ,原料ガスを供給
するガス供給器およびリアクタから反応ガスを排気する
排気装置から構成され、特にリアクタおよび配管のガス
クリーニングを目的にハロゲン系ガスのガス供給器を備
えたCVD装置において、厚さが1μm以上5μm以下
のNiF2 膜で金属部品の表面を覆ったことを特徴とす
るCVD装置。
2. A reactor for performing a film forming reaction, a gas supply device for supplying a source gas, and an exhaust device for exhausting a reaction gas from the reactor, and in particular, a gas supply of a halogen-based gas for the purpose of gas cleaning of the reactor and piping. A CVD apparatus, comprising: a NiF 2 film having a thickness of 1 μm or more and 5 μm or less;
【請求項3】請求項1または2記載のCVD装置を用い
ることを特徴とした半導体装置の製造方法。
3. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising using the CVD apparatus according to claim 1.
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