JP2007073879A - Substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコンウェーハ等の基板に酸化膜、CVD膜等を生成して半導体装置を製造する基板処理装置に係るものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for producing a semiconductor device by generating an oxide film, a CVD film or the like on a substrate such as a silicon wafer.
シリコンウェーハ等の基板から半導体装置を製造する工程の1つに、基板表面に薄膜を生成する工程があり、又薄膜を生成する方法として化学気相成膜法(CVD法)がある。 One of the steps of manufacturing a semiconductor device from a substrate such as a silicon wafer is a step of forming a thin film on the surface of the substrate, and a method of generating a thin film is a chemical vapor deposition method (CVD method).
CVD法では、気密な処理室内に基板を収納し、基板を加熱し、所定の処理圧に維持した状態で処理室内に原料ガスを流し、加熱された基板に原料ガスを接触させることで、基板表面に膜を生成するものである。 In the CVD method, a substrate is housed in an airtight processing chamber, the substrate is heated, a source gas is allowed to flow into the processing chamber while maintaining a predetermined processing pressure, and the source gas is brought into contact with the heated substrate. A film is formed on the surface.
膜処理の後工程で、基板が運搬される場合には基板の周縁部がハンドリングに利用される。又、基板の裏面は基板を保持する場合に保持部材と物理的に接触する。基板の周縁部は、露出していると原料が接触するので膜が生成し、基板裏面も原料ガスが回込むことがあり、この場合やはり膜が生成する。 When the substrate is transported in the subsequent process of the film processing, the peripheral edge of the substrate is used for handling. The back surface of the substrate is in physical contact with the holding member when the substrate is held. If the peripheral edge of the substrate is exposed, the raw material comes into contact with the raw material, so that a film is formed. On the back surface of the substrate, the raw material gas may be introduced. In this case, a film is also generated.
基板の周縁部、裏面、特に周縁部に膜が生成されると、ハンドリング時、或は基板を支持台に載置した場合等で、物理的に衝撃が加わった場合、或は次工程で熱的に衝撃が加わった場合に、膜が剥がれる可能性があり、膜が剥がれると微細な粉塵(パーティクル)となって処理室内、或は装置内を浮遊し、基板に付着して汚染することがある。 When a film is formed on the peripheral edge and back surface of the substrate, especially on the peripheral edge, when a physical shock is applied during handling or when the substrate is placed on a support stand, etc. When a shock is applied to the film, the film may be peeled off. When the film is peeled off, it may become fine dust (particles), float in the processing chamber or in the apparatus, and adhere to the substrate for contamination. is there.
この為、成膜後基板の周縁部を洗浄する洗浄装置が提供されている。然し乍ら、洗浄装置を設備することは設備費の増大を招くと共に工程数が増え、スループットが低下するという問題が生じる。 For this reason, a cleaning apparatus is provided for cleaning the peripheral portion of the substrate after film formation. However, installing a cleaning device causes an increase in equipment cost, an increase in the number of processes, and a problem of reduced throughput.
洗浄工程を省略する為基板の周縁部を覆い、周縁部が原料ガスに接触しない様にする成膜方法が提案され、又実施されている。該成膜方法では基板の周縁部をリング形状のカバーで覆い、該カバーを周縁部に密着させ、周縁部に原料ガスが回込まない様にしたものである。カバーが確実に基板の周縁部に密着することで、周縁部の成膜が防止される。 In order to omit the cleaning process, a film forming method has been proposed and implemented in which the peripheral portion of the substrate is covered so that the peripheral portion does not come into contact with the source gas. In this film forming method, the peripheral edge of the substrate is covered with a ring-shaped cover, and the cover is brought into close contact with the peripheral edge so that the source gas does not enter the peripheral edge. Film formation at the peripheral edge is prevented by ensuring that the cover is in close contact with the peripheral edge of the substrate.
ところが、カバーは基板と同様に加熱手段によって加熱されることから、熱変形を生じることがあり、熱変形によってカバーの平面度が損われると、カバーと基板間に間隙が生じ、この間隙に原料ガスが回込み膜が生成されることがあった。 However, since the cover is heated by the heating means in the same manner as the substrate, thermal deformation may occur. When the flatness of the cover is lost due to thermal deformation, a gap is formed between the cover and the substrate, and the raw material is formed in this gap. A gas was sometimes engulfed to form a film.
本発明は斯かる実情に鑑み、カバーによって基板周縁部を覆い周縁部に原料ガスが接触するのを防止すると共にカバーの熱変形を防止し、基板周縁部での成膜を確実に防止するものである。 In view of such circumstances, the present invention covers the peripheral edge of the substrate with the cover, prevents the source gas from coming into contact with the peripheral edge, prevents thermal deformation of the cover, and reliably prevents film formation on the peripheral edge of the substrate. It is.
本発明は、基板を処理する処理室と、該処理室内で基板を支持する支持台と、基板を加熱する加熱手段と、前記支持台に載置された基板の周縁部を覆う第1カバー部材と、該第1カバー部材上に載置される第2カバー部材とを具備する基板処理装置に係るものである。 The present invention provides a processing chamber for processing a substrate, a support base for supporting the substrate in the processing chamber, a heating means for heating the substrate, and a first cover member that covers a peripheral portion of the substrate placed on the support base. And a substrate processing apparatus comprising a second cover member placed on the first cover member.
本発明によれば、基板を処理する処理室と、該処理室内で基板を支持する支持台と、基板を加熱する加熱手段と、前記支持台に載置された基板の周縁部を覆う第1カバー部材と、該第1カバー部材上に載置される第2カバー部材とを具備するので、該第2カバー部材の重量によって前記第1カバー部材の平面度が矯正され、該第1カバー部材が基板の周縁部に密着し、原料ガスが基板周縁部に接触することを防止し、基板周縁部に膜が生成することが防止されるという優れた効果を発揮する。 According to the present invention, a processing chamber for processing a substrate, a support base for supporting the substrate in the processing chamber, a heating means for heating the substrate, and a first portion covering a peripheral portion of the substrate placed on the support base. Since the cover member and the second cover member placed on the first cover member are provided, the flatness of the first cover member is corrected by the weight of the second cover member, and the first cover member Closely adheres to the peripheral edge of the substrate, prevents the source gas from coming into contact with the peripheral edge of the substrate, and exhibits an excellent effect of preventing the formation of a film on the peripheral edge of the substrate.
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず図1に於いて、本発明が実施される基板処理装置の一例を説明する。 First, an example of a substrate processing apparatus in which the present invention is implemented will be described with reference to FIG.
図1は本発明の実施の形態に係る基板処理装置であるリモートプラズマユニットが組込まれた枚葉式処理装置の処理炉の一例を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of a processing furnace of a single wafer processing apparatus in which a remote plasma unit which is a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention is incorporated.
図1に示す様に、処理容器1により画成される処理室2には、シリコンウェーハ、ガラス基板等の基板3を支持する支持台4が設けられる。該支持台4の上部には支持体の一部を構成し、基板が載置される載置板としてのサセプタ5が設けられる。前記支持台4の内部には加熱手段としてのヒータ6が設けられ、該ヒータ6によって前記サセプタ5上に載置される基板3を加熱する様になっている。前記ヒータ6は基板3の温度が所定の温度となる様に温度コントローラ7により制御される。
As shown in FIG. 1, a
前記処理室2の外部には、基板回転機構としての基板回転ユニット8が設けられ、該基板回転ユニット8によって前記支持台4を回転して、前記サセプタ5を介して基板3を回転する様になっている。該基板3を回転させることで、後述する基板への処理が基板面内に於いて素早く均一に行われる。前記処理室2の外部には昇降機構9が設けられ、該昇降機構9によって、前記支持台4が前記処理室2で昇降可能となっている。
A
該処理室2の上部にはガス噴出手段として多数の孔11を有するシャワーヘッド12が前記サセプタ5と対向する様に設けられる。前記シャワーヘッド12は、2つの室、即ち原料ガス供給部13と活性化ガス供給部14とに分割され、分割された前記原料ガス供給部13、前記活性化ガス供給部14から、後述する原料ガス、活性化ガスを、それぞれ別々に基板3に対してシャワー状に噴出できる様になっている。前記原料ガス供給部13と前記活性化ガス供給部14とで基板3に対して原料ガスと活性化ガスをそれぞれ供給する別々の供給口が構成される。尚、原料ガスと活性化ガスは前記シャワーヘッド12内で混ざることはない。
In the upper part of the
前記処理室2の外部には、液体原料である第1原料を供給する第1原料供給ユニット15が設けられ、該第1原料供給ユニット15には液体原料供給管16が接続されている。該液体原料供給管16は、第1原料の液体供給流量を制御する流量コントローラとしての液体流量制御装置17を介して、第1原料を気化する気化器18に接続されている。該気化器18には原料ガス供給管19が接続されており、該原料ガス供給管19はバルブ21を介して前記原料ガス供給部13に接続されている。第1原料としては、例えば、常温で液体の有機金属材料、即ち有機金属液体原料を用いる。
A first raw
前記処理室2の外部には、非反応性ガスとしての不活性ガスを供給する不活性ガス供給ユニット22が設けられ、該不活性ガス供給ユニット22には不活性ガス供給管23が接続されている。該不活性ガス供給管23は、不活性ガスの供給流量を制御する流量コントローラとしてのガス流量制御装置24、バルブ25を介して前記原料ガス供給管19に接続されている。不活性ガスとしては、例えば、Ar、He、N2 等が用いられる。
An inert
前記気化器18で気化した第1原料、即ち原料ガスを前記原料ガス供給管19から、前記原料ガス供給部13に供給しない場合は、前記バルブ21を閉じ、バルブ54を開き、原料ガスバイパス管52に原料ガスを流す。この時前記バルブ25を開き、前記不活性ガス供給管23から不活性ガスを供給することにより、前記原料ガス供給管19のバルブ21から原料ガス供給部13までの配管、前記シャワーヘッド12内部に吸着している原料ガスを取除くことが可能になる。
When the first raw material vaporized by the
又、前記処理室2の外部には、ガスをプラズマにより活性化させる活性化機構としてのリモートプラズマユニット26が設けられる。該リモートプラズマユニット26の上流側には、ガス供給管27が設けられる。該ガス供給管27には、第2原料を供給する第2原料供給ユニット28、プラズマを発生させる為のガスを供給するプラズマ着火用ガス供給ユニット29、クリーニングガスを供給するクリーニングガス供給ユニット31がそれぞれ供給管32,33,34を介して接続され、それぞれのガスを前記リモートプラズマユニット26に対して供給する様になっている。前記供給管32,33,34には、それぞれのガスの供給流量を制御するガス流量制御装置35,36,37と、バルブ38,39,40がそれぞれ設けられている。
In addition, a
前記供給管32,33,34にそれぞれ設けられた前記バルブ38,39,40を開閉することにより、それぞれのガスの供給を制御することが可能となっている。第2原料としては、例えば、酸素原子(O)を含むガス、水素原子(H)を含むガス、窒素原子(N)を含むガスを用いる。プラズマ着火用ガスとしては、例えばアルゴン(Ar)ガスを用いる。クリーニングガスとしては、例えば、フッ素原子(F)を含むガス、塩素原子(Cl)を含むガスを用いる。
The supply of each gas can be controlled by opening and closing the
前記リモートプラズマユニット26の下流側には、活性化ガス供給管41が設けられる。該活性化ガス供給管41はバルブ42を介して前記活性化ガス供給部14に接続され、該活性化ガス供給部14に前記リモートプラズマユニット26で活性化した第2原料を含むガス、即ち活性化ガスを供給する様になっている。前記活性化ガス供給管41に設けられた前記バルブ42を開閉することにより、活性化ガスの供給を制御することが可能となっている。
An activated
前記処理容器1の側壁下部には排気口43が設けられ、該排気口43には排気装置としての真空ポンプ44、除害装置(図示せず)に連通する排気管45が接続されている。該排気管45には、前記処理室2の圧力を制御する圧力コントローラ46と、原料を回収する為の原料回収トラップ47が設けられる。前記排気口43及び前記排気管45で排気系が構成される。
An
前記支持台4上には、前記基板3の周縁部を覆う第1カバープレート48が設けられ、該第1カバープレート48上には該第1カバープレート48を前記基板3に密着させる為の第2カバープレート49が載置されている。
A
前記第1カバープレート48、前記第2カバープレート49はそれぞれ円環(リング)形状のプレートであり、該第2カバープレート49の内径は前記第1カバープレート48の内径と等しいか、それ以上となっている。
Each of the
前記第1カバープレート48は、前記基板3に密着する様、剛性の低いものが好ましく、又熱変形し難い材質が選択され、更に残留歪みが生じない様な加工方法、熱処理によって製作される。前記第2カバープレート49は前記第1カバープレート48を前記基板3に押付ける様、或る程度の重量を有しており、例えば前記第1カバープレート48に対して高密度の材質が使用されるか、板厚を厚くする形状が採用される。又、前記第1カバープレート48を前記基板3の表面に倣わせる為、前記第2カバープレート49は高剛性にされ、例えばヤング率の大きい材質が選択されるか、板厚を厚く断面二次モーメントを大きくする形状が選択される。
The
又、前記第2カバープレート49の下面には突部62(後述)が形成され、該突部62を介して前記第1カバープレート48に載置される様にする。前記突部62の数は少なくとも3以上、好ましくは3とされ、円周等分した位置に形成される。又、前記第2カバープレート49が前記第1カバープレート48に前記突部62を介して載置される場合は、前記第2カバープレート49は前記第1カバープレート48を前記基板3に密着させる所要の重量があればよく、前記第2カバープレート49の剛性は必ずしも必要とされない。
In addition, a protrusion 62 (described later) is formed on the lower surface of the
前記第1カバープレート48、前記第2カバープレート49は、整流板としても機能し、前記シャワーヘッド12から供給されたガスの流れを調整する。
The
前記シャワーヘッド12から基板3に供給されたガスは基板3の径方向に向かって流れ、前記第2カバープレート49上を通り、該第2カバープレート49と前記処理容器1の側壁との間を通り、前記排気口43より排気される。
The gas supplied from the
尚、前記昇降機構9により前記支持台4が降下されると、前記第1カバープレート48、前記第2カバープレート49は前記処理容器1の内壁に設けられた棚部51に支持され、前記基板3から前記第1カバープレート48、前記第2カバープレート49が離反する様になっており、後述する様に基板3の搬入搬出が可能となる。
When the support 4 is lowered by the elevating
前記原料ガス供給管19は前記原料回収トラップ47の前方に、前記活性化ガス供給管41は前記原料回収トラップ47の後方になる様、排気管45を原料ガスバイパス管52及び活性化ガスバイパス管53によってそれぞれ接続し、前記原料ガスバイパス管52、前記活性化ガスバイパス管53は、それぞれバルブ54,55が設けられる。
The
前記処理容器1の前記排気口43と反対側の側壁には基板搬入搬出口56が設けられ、該基板搬入搬出口56は仕切弁としてのゲートバルブ57によって開閉され、前記基板搬入搬出口56から基板3を前記処理室2に搬入搬出し得る様に構成されている。
A substrate loading / unloading
前記バルブ25,21,54,55,42,38,39,40、前記流量制御装置24,17,35,36,37、前記温度コントローラ7、前記圧力コントローラ46、前記気化器18、前記リモートプラズマユニット26、前記基板回転ユニット8、前記昇降機構9等の基板処理装置を構成する各部の動作の制御は、メインコントローラ58により行う。
The
次に、半導体装置製造の一工程として基板上に薄膜を堆積する方法について説明する。 Next, a method for depositing a thin film on a substrate as one process for manufacturing a semiconductor device will be described.
以下、常温で液体である有機金属液体原料を用いて、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、特にMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法、又はALD(Atomic Layer Deposition)法により基板上に金属膜や金属酸化膜等の薄膜を形成する場合を説明する。尚、以下の説明に於いて、基板処理装置を構成する各部の動作はメインコントローラ58により制御される。
Hereinafter, using an organometallic liquid raw material that is liquid at room temperature, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, particularly a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method, or an ALD (Atomic Layer Deposition) method on a metal or film on a metal substrate. A case where a thin film such as an oxide film is formed will be described. In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing apparatus is controlled by the
前記支持台4が基板搬送位置迄下降した状態で、前記ゲートバルブ57が開かれ、前記基板搬入搬出口56が開放されると、図示しない基板移載機により基板3が前記処理室2に搬入される(基板搬入工程)。基板3が前記処理室2に搬入された後、前記ゲートバルブ57が閉じられる。前記支持台4が基板搬送位置からそれよりも上方の基板処理位置迄上昇する。その間に基板3は前記サセプタ5上に載置される(基板載置工程)。
When the
前記支持台4が基板処理位置に到達すると、基板3は前記基板回転ユニット8により回転される。又、前記ヒータ6に電力が供給され基板3は所定の処理温度となる様に均一に加熱される(基板昇温工程)。同時に、前記処理室2は前記真空ポンプ44により真空排気され、所定の処理圧力となる様に制御される(圧力調整工程)。尚、基板3の搬送時や基板加熱時や圧力調整時に於いては、前記不活性ガス供給管23に設けられた前記バルブ25は開いた状態とされ、前記不活性ガス供給ユニット22より前記処理室2に不活性ガスが常に流される。これにより、パーティクルや金属汚染物の基板3への付着を防ぐことができる。
When the support 4 reaches the substrate processing position, the
基板3の温度、前記処理室2の圧力が、それぞれ所定の処理温度、所定の処理圧力に到達して安定すると、前記処理室2に原料ガスが供給される。即ち、前記第1原料供給ユニット15から供給された第1原料としての有機金属液体原料が、前記液体流量制御装置17で流量制御され、前記気化器18へ供給されて気化される。前記原料ガス供給管19に設けられた前記バルブ21が開かれ、気化された第1原料、即ち原料ガスが、前記原料ガス供給部13を介して基板3上へ供給される。この時前記バルブ25は閉じた状態でもよいが、前記不活性ガス供給ユニット22から不活性ガスを希釈ガスとして常に流す為に前記バルブ25を開いたままの状態で用いる場合について述べる。原料ガスと不活性ガスとは前記原料ガス供給管19で混合され、混合ガスとして前記原料ガス供給部13に導びかれ、多数の孔11を経由して、前記サセプタ5上の基板3上へシャワー状に供給される(原料ガス供給工程)。尚、原料ガスは不活性ガスで希釈されることにより拡散し易くなる。
When the temperature of the
原料ガスの供給が所定時間行われた後、前記バルブ21が閉じられ、原料ガスの基板3への供給が停止される。この時、前記バルブ25は開いたままの状態なので、前記不活性ガス供給ユニット22から前記処理室2への不活性ガスの供給は維持される。これにより、前記処理室2が不活性ガスによりパージされ、前記処理室2の残留ガスが除去される(パージ工程)。
After the supply of the source gas is performed for a predetermined time, the
尚、この際、前記原料ガスバイパス管52に設けられた前記バルブ54を開き、原料ガスを前記原料ガスバイパス管52より前記処理室2をバイパスする様に排気し、前記気化器18からの原料ガスの供給を停止しない様にするのが好ましい。液体原料を気化して、気化した原料ガスを安定供給する迄には時間がかかるので、前記気化器18からの原料ガスの供給を停止することなく、前記処理室2をバイパスする様に流しておくと、次の原料ガス供給工程では、流れを切換えるだけで、直ちに原料ガスを基板3へ供給できる。
At this time, the valve 54 provided in the source gas bypass pipe 52 is opened, the source gas is exhausted from the source gas bypass pipe 52 so as to bypass the
前記処理室2のパージが所定時間行われた後、該処理室2に活性化ガスが供給される。即ち、前記バルブ39が開かれ、前記プラズマ着火用ガス供給ユニット29から供給されたプラズマ着火用ガスとしてのArガスが前記ガス流量制御装置36で流量制御されて、前記リモートプラズマユニット26へ供給され、Arプラズマが生成される。Arプラズマが生成された後、前記バルブ38が開かれ、前記第2原料供給ユニット28から供給された第2原料がガス流量制御装置35で流量制御され、Arプラズマが生成されている前記リモートプラズマユニット26へ供給され、第2原料がプラズマにより活性化される。これによりラジカル(活性種)等の反応種が生成される。前記バルブ42が開かれ、前記リモートプラズマユニット26から第2原料をプラズマにより活性化したガス、即ち活性化ガスが前記シャワーヘッド12に送給され、前記活性化ガス供給部14より基板3上へ供給される(活性化ガス供給工程)。尚、この時も、前記バルブ25は開いたままの状態とされ、前記処理室2には前記不活性ガス供給ユニット22から不活性ガスが常に供給される。
After purging the
活性化ガスの供給が所定時間行われた後、前記バルブ42が閉じられ、活性化ガスの基板3への供給が停止される。この時も、前記バルブ25は開いたままの状態なので、前記不活性ガス供給ユニット22から前記処理室2への不活性ガスの供給は維持される。これにより、前記処理室2が不活性ガスによりパージされ、該処理室2の残留ガスが除去される(パージ工程)。
After supplying the activation gas for a predetermined time, the
尚、この際、前記バルブ55を開き、活性化ガスを前記活性化ガスバイパス管53より前記処理室2をバイパスする様に排気し、前記リモートプラズマユニット26からの活性化ガスの供給を停止しない様にするのが好ましい。Arプラズマ、更にはArプラズマにより活性化された活性化ガスを安定供給する迄には時間がかかるので、前記リモートプラズマユニット26からの活性化ガスの供給を停止することなく、前記処理室2をバイパスする様に流しておくと、次の活性化ガス供給工程では、流れを切換えるだけで、直ちに活性化ガスを基板3へ供給できる。
At this time, the valve 55 is opened, the activated gas is exhausted from the activated gas bypass pipe 53 so as to bypass the
前記処理室2のパージが所定時間行われた後、前記バルブ54が閉じられ、再び、前記バルブ21が開かれ、気化した第1原料、即ち原料ガスが、不活性ガスと共に前記シャワーヘッド12の前記原料ガス供給部13を介して基板3上へ供給され、原料ガス供給工程が行われる。
After purging the
以上の様な、原料ガス供給工程、パージ工程、活性化ガス供給工程、パージ工程を、1サイクルとして、このサイクルを複数回繰返すサイクル処理により、基板3上に所定膜厚の薄膜を形成することができる(薄膜形成工程)。
Forming a thin film with a predetermined film thickness on the
基板3への薄膜形成処理終了後、前記基板回転ユニット8による基板3の回転が停止され、処理済基板3は基板搬入工程と逆の手順で前記処理室2外へ搬出される(基板搬出工程)。
After completion of the thin film formation process on the
尚、薄膜形成工程をCVD法により行う場合には、基板温度を原料ガスが自己分解する程度の温度帯となる様に制御する。この場合、原料ガス供給工程に於いては、原料ガスが熱分解し、基板3上に数〜数10Å(数〜数10原子層)程度の薄膜が形成される。この間、基板3は回転しながら前記ヒータ6により所定温度に保たれているので、基板面内に亘り均一な膜を形成できる。活性化ガス供給工程に於いては、活性化ガスにより基板3上に形成された数〜数10Å(数〜数10原子層)程度の薄膜より炭素原子(C)、水素原子(H)等の不純物が除去される。この間も、基板3は回転しながら前記ヒータ6により所定温度に保たれているので、薄膜より不純物を素早く均一に除去できる。
In the case where the thin film forming process is performed by the CVD method, the substrate temperature is controlled so as to be a temperature range in which the source gas is self-decomposed. In this case, in the raw material gas supply step, the raw material gas is thermally decomposed, and a thin film of about several to several tens of liters (several to several tens of atomic layers) is formed on the
又、薄膜形成工程をALD法により行う場合には、基板温度を原料ガスが自己分解しない程度の温度帯となる様に制御する。この場合、原料ガス供給工程に於いては、原料ガスは熱分解することなく基板3上に吸着する。この間、基板3は回転しながら前記ヒータ6により所定温度に保たれているので、基板面内にわたり均一に原料を吸着させることができる。活性化ガス供給工程に於いては、基板3上に吸着した原料と活性化ガスとが反応することにより基板3上に1Å以下(1/2〜1/3原子層)程度の薄膜が形成される。この間も、基板3は回転しながら前記ヒータ6により所定温度に保たれているので、基板面内にわたり均一な膜を形成できる。尚、この時、活性化ガスに含まれるラジカル成分により薄膜中に混入する炭素原子(C)、水素原子(H)等の不純物を脱離することができる。
Further, when the thin film forming process is performed by the ALD method, the substrate temperature is controlled so as to be a temperature range in which the source gas does not self-decompose. In this case, in the source gas supply step, the source gas is adsorbed on the
尚、本発明の実施の形態の処理炉にて、CVD法により、基板を処理する際の処理条件としては、例えばHfO2 膜を成膜する場合、処理温度350℃〜500℃、処理圧力50Pa〜200Pa、第1原料Hf−(MMP)4 (テトラキス(1−メトキシ−2−メチル−2−プロポキシ)−ハフニウム:Hf(OC(CH3 )2 CH2 OCH3 )4 )、供給流量0.01sccm〜0.1sccm、第2原料O2 、供給流量500sccm〜1500sccmが例示される。
In the processing furnace according to the embodiment of the present invention, the processing conditions for processing the substrate by the CVD method include, for example, a processing temperature of 350 ° C. to 500 ° C. and a processing pressure of 50 Pa to 50 H when forming a
又、本発明の実施の形態の処理炉にて、ALD法により、基板を処理する際の処理条件としては、例えばRu膜を成膜する場合、処理温度200℃〜300℃、処理圧力20Pa〜200Pa、第1原料DER(2,4ジメチルペンタジエニルエチルシクロペンタジエニルルテニウム:Ru(C2 H5 C5 H4 )((CH3 )C5 H5 ))、供給流量0.01sccm〜0.1sccm、第2原料O2 、供給流量500sccm〜1500sccmが例示される。 In the processing furnace according to the embodiment of the present invention, the processing conditions for processing the substrate by the ALD method include, for example, when forming a Ru film, a processing temperature of 200 ° C. to 300 ° C., a processing pressure of 20 Pa to 200 Pa, first raw material DER (2,4 dimethylpentadienylethylcyclopentadienylruthenium: Ru (C2 H5 C5 H4) ((CH3) C5 H5)), supply flow rate 0.01 sccm to 0.1 sccm, second raw material Examples are O2 and a supply flow rate of 500 sccm to 1500 sccm.
次に、図2〜図6に於いて、前記基板3と前記第1カバープレート48、前記第2カバープレート49との関係について説明する。
Next, in FIG. 2 to FIG. 6, the relationship between the
図2は図1のA部を拡大したものであり、前記第1カバープレート48の下面には、図3に示す様に円形状の突条61が全周連続して形成されており、該突条61が前記基板3の周縁部に密着している。前記突条61が前記基板3の周縁部に密着することで、原料ガスの流れが遮ぎられ、原料ガスが周縁部に回込むことが防止される。又、前記第2カバープレート49の下面には、図4に示す様に突部62が円周上に所要数、例えば3以上好ましくは3形成される。又、該突部62は円周等分した位置に配置され、該突部62が形成される円周は、前記突条61と同心、同径となっており、前記第1カバープレート48に前記第2カバープレート49が載置された状態で、前記突部62は前記突条61に重なる様になっている(図4参照)。
FIG. 2 is an enlarged view of part A in FIG. 1. On the lower surface of the
上記した様に、前記第2カバープレート49の重量は、前記突条61を基板3の表面に倣い密着させる様に設定されており、又前記第1カバープレート48は、前記第2カバープレート49の重量で変形する様に、前記第1カバープレート48の剛性は低く設定されている。
As described above, the weight of the
該第1カバープレート48は変形し易い性状のもの、例えば材質としてはヤング率の小さい石英とし、断面形状としては断面二次モーメントを小さくする為に板厚を薄くする等である。前記第2カバープレート49は、重量を大きくする為密度、比重の大きい材質が用いられ、例えばステンレス鋼が用いられる。又、前記第2カバープレート49は、前記第1カバープレート48に比べ剛性が大きい方がよく、該第1カバープレート48に対して大きいヤング率の材質が選択され、或は断面形状としては断面二次モーメントを大きくする為に板厚が厚くされる等である。
The
前記第2カバープレート49の重量は前記突部62を介して前記第1カバープレート48に伝達され、前記突部62の数が3であると、該突部62から均等に、又確実に重量が前記第1カバープレート48に伝達される。更に、前記突部62は前記突条61上にあるので、前記第2カバープレート49の重量は前記突条61に集中して伝達される。
The weight of the
而して、前記基板3が加熱により変形(図6では基板3が加熱により中心部が盛上がる様に湾曲した例を示している)しても、前記第1カバープレート48が加熱により変形しても、前記第2カバープレート49の重量で前記突条61が前記基板3の周縁部に密着される。
Thus, even if the
前記第2カバープレート49の作用について、図7に示す従来例との比較に於いて説明する。従来は、前記基板3に第1カバープレート48が載置されただけとなっている。
The operation of the
図7に於いて、基板3がサセプタ5により加熱されると、第1カバープレート48も同時に加熱される。前記基板3、前記第1カバープレート48が加熱されることで、前記基板3、前記第1カバープレート48が熱変形をするが、不規則な変形である場合は、基板3と突条61との間に間隙63が生じ、該間隙63から原料ガスが基板3の周縁部に浸入して周縁部に不要な膜が生成される。
In FIG. 7, when the
図6は本発明の場合を示しており、前記基板3、前記第1カバープレート48が熱変形をした場合も、前記第2カバープレート49が前記第1カバープレート48を前記基板3に押付ける。該第1カバープレート48は変形し易く構成されているので、該第1カバープレート48が前記基板3の形状に倣って、前記突条61が前記基板3に密着する。従って、前記突条61と基板3との密着により、中心部から周辺部に向うガスの流れが遮られ、基板3の周辺部に膜が生成されるのを防止する。
FIG. 6 shows the case of the present invention. Even when the
(付記)
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
(Appendix)
The present invention includes the following embodiments.
(付記1)基板を処理する処理室と、該処理室内で基板を支持する支持台と、基板を加熱する加熱手段と、前記支持台に載置された基板の周縁部を覆う第1カバー部材と、該第1カバー部材上に載置される第2カバー部材とを具備することを特徴とする基板処理装置。 (Additional remark 1) The processing chamber which processes a board | substrate, the support stand which supports a board | substrate in this processing chamber, the heating means which heats a board | substrate, and the 1st cover member which covers the peripheral part of the board | substrate mounted in the said support stand And a second cover member placed on the first cover member.
(付記2)基板を処理室内に搬入する工程と、第1カバー部材を基板上面外周部に接触させて基板外周部を覆う様設置すると共に、前記第1カバー部材上に第2カバー部材を設置した状態で、基板を加熱して処理する工程と、処理済基板を前記処理室より搬出する工程とを有することを特徴とする基板処理方法及び半導体装置の製造方法。 (Supplementary Note 2) A step of bringing the substrate into the processing chamber, and a first cover member that is brought into contact with the outer peripheral portion of the upper surface of the substrate so as to cover the outer peripheral portion of the substrate, and a second cover member is provided on the first cover member A substrate processing method and a semiconductor device manufacturing method, comprising: a step of heating and processing the substrate in a state of being processed; and a step of carrying out the processed substrate from the processing chamber.
(付記3)(付記1)(付記2)に於いて、前記第1カバー部材を、前記第2カバー部材よりもヤング率の小さい材料にて構成する。 (Appendix 3) (Appendix 1) In (Appendix 2), the first cover member is made of a material having a Young's modulus smaller than that of the second cover member.
(付記4)(付記1)(付記2)に於いて、前記第1カバー部材を、前記第2カバー部材よりも変形し易い材料にて構成する。 (Appendix 4) (Appendix 1) In (Appendix 2), the first cover member is made of a material that is more easily deformed than the second cover member.
(付記5)(付記1)(付記2)に於いて、前記第2カバー部材を、前記第1カバー部材よりも密度の大きい材料にて構成する。 (Appendix 5) (Appendix 1) In (Appendix 2), the second cover member is made of a material having a density higher than that of the first cover member.
(付記6)(付記1)(付記2)に於いて、前記第2カバー部材の重量を、前記第1カバー部材よりも大きくする。 (Appendix 6) In (Appendix 1) and (Appendix 2), the weight of the second cover member is made larger than that of the first cover member.
(付記7)(付記1)(付記2)に於いて、前記第2カバー部材の裏面には複数の突起が設けられる。 (Appendix 7) In (Appendix 1) (Appendix 2), a plurality of protrusions are provided on the back surface of the second cover member.
(付記8)(付記7)に於いて、前記複数の突起は、第1カバー部材と基板との接触部分に対応する部分に配置される。 (Supplementary Note 8) In (Supplementary Note 7), the plurality of protrusions are arranged at portions corresponding to contact portions between the first cover member and the substrate.
(付記9)(付記1)(付記2)に於いて、前記第2カバー部材は前記第1カバー部材を基板表面に倣わせる重量となっている。 (Appendix 9) In (Appendix 1) and (Appendix 2), the second cover member has a weight that allows the first cover member to follow the substrate surface.
1 処理容器
2 処理室
3 基板
4 支持台
5 サセプタ
6 ヒータ
12 シャワーヘッド
48 第1カバープレート
49 第2カバープレート
61 突条
62 突部
63 間隙
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005262121A JP2007073879A (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | Substrate processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
ID=37935044
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JP2005262121A Pending JP2007073879A (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | Substrate processing apparatus |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007073879A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110111175A1 (en) * | 2007-12-03 | 2011-05-12 | Beneq Oy | Method for increasing the durability of glass and a glass product |
-
2005
- 2005-09-09 JP JP2005262121A patent/JP2007073879A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20110111175A1 (en) * | 2007-12-03 | 2011-05-12 | Beneq Oy | Method for increasing the durability of glass and a glass product |
US8758851B2 (en) * | 2007-12-03 | 2014-06-24 | Beneq Oy | Method for increasing the durability of glass |
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