JPWO2010087385A1 - 成膜装置およびガス吐出部材 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は本発明の第1の実施形態に係る成膜装置を示す断面図である。この成膜装置100は、気密に構成された略円筒状のチャンバ1を有しており、その中には被処理基板である半導体ウエハ(以下単にウエハと記す)Wを水平に支持するためのサセプタ2がその中央下部に設けられた円筒状の支持部材3により支持された状態で配置されている。このサセプタ2はAlN等のセラミックスからなっている。また、サセプタ2にはヒーター5a,5bが埋め込まれている。ヒーター5aはサセプタの中心に設けられており、ヒーター5bはヒーター5aの外側にドーナツ状に設けられている。これらヒーター5a,5bにはヒーター電源6a,6bが接続されている。そして、サセプタ2に設けられた熱電対(図示せず)の検出信号に基づいてヒーターコントローラ7によりヒーター電源6aおよび6bを独立に制御して、ウエハWの温度制御を行うようになっている。
アルミニウム製の本体に厚さ20μmの陽極酸化皮膜を形成したシャワープレートを装着した成膜装置を用いて、成膜用の処理ガスとしてハフニウムテトラターシャリブトキサイド(HTB)を用いて、ウエハ上へのHfO2膜の成膜処理を10000枚のウエハについて連続して行った。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
図14は、本発明の第2の実施形態に係る成膜装置のシャワープレートを示す断面図である。本実施形態では、シャワープレート以外の構成は第1の実施形態と同じであるため、説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
図15は、本発明の第3の実施形態に係る成膜装置のシャワープレートを示す断面図である。本実施形態では、シャワープレート以外の構成は第1の実施形態と同じであるため、説明を省略する。
チタン製の本体にTiO2膜を形成したシャワープレートを装着した成膜装置を用いて、成膜用の処理ガスとしてハフニウムテトラターシャリブトキサイド(HTB)を用いて、ウエハ上へのHfSiOx膜の成膜処理を5000枚以上のウエハについて連続して行い、ウエハ上のHfSiOx膜の膜厚変化および膜厚のばらつき変化を把握した。その結果を図16に示す。図16は、TiプレートにTiO2膜を形成したシャワープレートを装着した成膜装置を用いて5000枚以上のウエハに対して連続してHfSiOx膜を成膜した際のウエハ上のHfSiOx膜の膜厚変化および膜厚のばらつき変化を示す図である。この図に示すように、膜厚は安定しており、5000枚を超えてもウエハ間の膜厚ばらつきは1σで1.2%程度であった。
Claims (24)
- 処理ガスを加熱された被処理基板上で反応させ、被処理基板の表面に膜を成膜する成膜装置であって、
被処理基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板を載置する載置台と、
前記載置台上の被処理基板を加熱する加熱機構と、
前記処理容器内に前記載置台に対向して設けられ、被処理基板に向けて前記処理ガスを吐出するガス吐出部材と
を具備し、
前記ガス吐出部材は、成膜温度において熱膨張率が前記膜よりも5×10−6/℃以上高い本体と、前記本体の前記載置台に対向する面に本体を酸化処理して形成された厚さが10μm以上の酸化皮膜が形成されている成膜装置。 - 前記本体はアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、前記酸化皮膜は陽極酸化皮膜である請求項1に記載の成膜装置。
- 前記膜は高誘電率膜である、請求項1に記載の成膜装置。
- 前記膜は、酸化ハフニウム膜、ハフニウムシリケート膜、酸化ジルコニウム膜、ジルコニウムシリケート膜、酸化ランタン膜、ランタンシリケート膜、酸化タンタル膜、チタン酸ストロンチウム膜、および酸化イットリウム膜からなる群から選択される膜である、請求項3に記載の成膜装置。
- 前記陽極酸化皮膜の厚さは15μm以上である、請求項1に記載の成膜装置。
- 前記酸化皮膜の放射率が0.6以上である、請求項1に記載の成膜装置。
- 前記酸化皮膜の放射率と前記膜の放射率との差が0.1以下である、請求項1に記載の成膜装置。
- 前記酸化皮膜の放射率と前記膜の放射率との差が0.09以下である、請求項7に記載の成膜装置。
- 処理ガスを加熱された被処理基板上で反応させ、被処理基板の表面に、膜を成膜する成膜装置であって、
被処理基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板を載置する載置台と、
前記載置台上の被処理基板を加熱する加熱機構と、
前記処理容器内に前記載置台に対向して設けられ、被処理基板に向けて前記処理ガスを吐出するガス吐出部材と
を具備し、
前記ガス吐出部材は、成膜温度における前記膜との熱膨張率差が5×10−6/℃より小さい材料からなる成膜装置。 - 前記膜は高誘電率膜である、請求項9に記載の成膜装置。
- 前記膜は、酸化ハフニウム膜、ハフニウムシリケート膜、酸化ジルコニウム膜、ジルコニウムシリケート膜、酸化ランタン膜、ランタンシリケート膜、酸化タンタル膜、チタン酸ストロンチウム膜、および酸化イットリウム膜からなる群から選択される膜である、請求項10に記載の成膜装置。
- 前記ガス吐出部材は、Ti、Mo、Ta、W、ハステロイ(登録商標)からなる群から選択された材料からなる、請求項10に記載の成膜装置。
- 処理ガスを加熱された被処理基板上で反応させ、被処理基板の表面に、膜を成膜する成膜装置であって、
被処理基板を収容する処理容器と、
前記処理容器内で被処理基板を載置する載置台と、
前記載置台上の被処理基板を加熱する加熱機構と、
前記処理容器内に前記載置台に対向して設けられ、被処理基板に向けて前記処理ガスを吐出するガス吐出部材と
を具備し、
前記ガス吐出部材は、本体と、前記本体の前記載置台に対向する面に形成された、前記膜との放射率差が0.09以下の皮膜とを有する成膜装置。 - 前記膜は高誘電率膜である、請求項13に記載の成膜装置。
- 前記膜は、酸化ハフニウム膜、ハフニウムシリケート膜、酸化ジルコニウム膜、ジルコニウムシリケート膜、酸化ランタン膜、ランタンシリケート膜、酸化タンタル膜、チタン酸ストロンチウム膜、および酸化イットリウム膜からなる群から選択される膜である、請求項14に記載の成膜装置。
- 前記膜は、酸化ハフニウム膜またはハフニウムシリケート膜である、請求項15に記載の成膜装置。
- 前記皮膜の放射率は0.081〜0.099である、請求項16に記載の成膜装置。
- 前記皮膜は、TiO2、Fe酸化物、クロム系酸化物、カーボン、酸化ハフニウムからなる群から選択された材料で構成されている、請求項17に記載の成膜装置。
- 前記本体は、成膜温度における前記膜との熱膨張率差が5×10−6/℃より小さい材料からなる、請求項13に記載の成膜装置。
- 前記ガス吐出部材は、Ti、Mo、Ta、W、ハステロイ(登録商標)からなる群から選択された材料からなる、請求項19に記載の成膜装置。
- 前記本体がTiで構成され、前記皮膜がTiO2で構成されている、請求項13に記載の成膜装置。
- 処理ガスを処理容器内の加熱された被処理基板上で反応させ、被処理基板の表面に膜を成膜する成膜装置において、前記処理容器内に被処理体を載置する載置台に対向して設けられ、被処理基板に向けて前記処理ガスを吐出するガス吐出部材であって、
成膜温度において熱膨張率が前記膜よりも5×10−6/℃以上高い本体と、前記本体の前記載置台に対向する面に本体を酸化処理して形成された厚さが10μm以上の酸化皮膜とを有するガス吐出部材。 - 処理ガスを処理容器内の加熱された被処理基板上で反応させ、被処理基板の表面に膜を成膜する成膜装置において、前記処理容器内に被処理体を載置する載置台に対向して設けられ、被処理基板に向けて前記処理ガスを吐出するガス吐出部材であって、
成膜温度における前記膜との熱膨張率差が5×10−6/℃より小さい材料からなるガス吐出部材。 - 処理ガスを処理容器内の加熱された被処理基板上で反応させ、被処理基板の表面に膜を成膜する成膜装置において、前記処理容器内に被処理体を載置する載置台に対向して設けられ、被処理基板に向けて前記処理ガスを吐出するガス吐出部材であって、
本体と、前記本体の前記載置台に対向する面に形成された、前記膜との放射率差が0.09以下の皮膜とを有するガス吐出部材。
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