JP2509820B2 - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置Info
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- JP2509820B2 JP2509820B2 JP7299288A JP7299288A JP2509820B2 JP 2509820 B2 JP2509820 B2 JP 2509820B2 JP 7299288 A JP7299288 A JP 7299288A JP 7299288 A JP7299288 A JP 7299288A JP 2509820 B2 JP2509820 B2 JP 2509820B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、成膜装置に関する。
（従来の技術） 一般に、半導体集積回路に金属薄膜を堆積させて配線
等を行なう技術として、長年の間、蒸着やスパッタリン
グ等の物理的気相成長方法（PVD）が使用されてきた。
等を行なう技術として、長年の間、蒸着やスパッタリン
グ等の物理的気相成長方法（PVD）が使用されてきた。
しかし、超LSI等集積回路の高集積化・高速化・高密
度化に伴い、ゲート電極やコンタクト・ホールやスルー
・ホール等の形成の為に、多結晶Siに比べ抵抗が１桁以
上低いＷ（タングステン）等の高融点金属の金属薄膜を
堆積させる技術が重要となっている。
度化に伴い、ゲート電極やコンタクト・ホールやスルー
・ホール等の形成の為に、多結晶Siに比べ抵抗が１桁以
上低いＷ（タングステン）等の高融点金属の金属薄膜を
堆積させる技術が重要となっている。
上記のような金属薄膜を形成させる手段としては、膜
成長用ガスを被処理基板の被処理面上に成長させるメタ
ルCVD装置で金属薄膜を形成している。又、最近では、
薄膜をより均一に形成するために、被処理基板を石英板
に固定し、石英板側から赤外光等の加熱光を照射するこ
とにより被処理基板を加熱して、この加熱した状態でCV
D処理を行なうものがある。
成長用ガスを被処理基板の被処理面上に成長させるメタ
ルCVD装置で金属薄膜を形成している。又、最近では、
薄膜をより均一に形成するために、被処理基板を石英板
に固定し、石英板側から赤外光等の加熱光を照射するこ
とにより被処理基板を加熱して、この加熱した状態でCV
D処理を行なうものがある。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のようなCVD装置による金属薄膜
を形成する場合、このCVD処理をする前工程装置から被
処理基板、例えば半導体ウエハをCVD装置に移送する時
に、半導体ウエハの表面に自然酸化膜が例えば数十Å程
度形成されてしまい、この酸化膜上に金属薄膜を形成し
たとしても、シリコンと金属の間の電気的接触抵抗が高
くなり、品質の低下につながるという問題点があった。
を形成する場合、このCVD処理をする前工程装置から被
処理基板、例えば半導体ウエハをCVD装置に移送する時
に、半導体ウエハの表面に自然酸化膜が例えば数十Å程
度形成されてしまい、この酸化膜上に金属薄膜を形成し
たとしても、シリコンと金属の間の電気的接触抵抗が高
くなり、品質の低下につながるという問題点があった。
又、例えば処理ガスをプラズマ化し半導体ウエハ上に
形成された自然酸化膜をエッチングした後に、金属薄膜
を形成することが考えられるが、成膜する時に膜厚を均
一にするために赤外光を照射する場合、半導体ウエハは
透明で絶縁性の石英等に固定されているため、反応ガス
を供給したとしてもプラズマ化しなかったり、プラズマ
発生領域が限られてしまい、自然酸化膜を均一にエッチ
ングできないという問題点があった。
形成された自然酸化膜をエッチングした後に、金属薄膜
を形成することが考えられるが、成膜する時に膜厚を均
一にするために赤外光を照射する場合、半導体ウエハは
透明で絶縁性の石英等に固定されているため、反応ガス
を供給したとしてもプラズマ化しなかったり、プラズマ
発生領域が限られてしまい、自然酸化膜を均一にエッチ
ングできないという問題点があった。
この発明は上記点に鑑みてなされたもので、金属薄膜
を成膜する前に、自然酸化膜を完全に除去することによ
り、電気的接触抵抗の増大を防止し、安定した膜を均一
に成膜可能とする成膜装置を提供することを目的とする
ものである。
を成膜する前に、自然酸化膜を完全に除去することによ
り、電気的接触抵抗の増大を防止し、安定した膜を均一
に成膜可能とする成膜装置を提供することを目的とする
ものである。
（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、まず請求項１によれば、導
電性の処理容器内に設けられ、被処理基板の非処理面と
接して当該被処理基板を保持するための設置板と、前記
被処理基板を光によって加熱するための光加熱手段と、
前記被処理基板の処理面に成膜する膜成長用ガスを供給
する供給手段と、前記処理容器内を所定の圧力に減圧す
る排気手段とを備えた成膜装置において、前記設置板は
石英ガラスからなり、この設置板の少なくとも一側表面
は導電性と透光性を有する電導膜によってコーティング
され、前記光加熱手段は、被処理基板の非処理面側を照
射する位置に配置され、前記処理容器内にプラズマを生
起するための高周波電源と、前記非処理基板の処理面に
エッチングガスを供給するエッチングガス供給手段とを
備え、前記高周波電源からの電力が前記電導膜に印加さ
れる如く構成されたことを特徴とする、成膜装置が提供
される。
電性の処理容器内に設けられ、被処理基板の非処理面と
接して当該被処理基板を保持するための設置板と、前記
被処理基板を光によって加熱するための光加熱手段と、
前記被処理基板の処理面に成膜する膜成長用ガスを供給
する供給手段と、前記処理容器内を所定の圧力に減圧す
る排気手段とを備えた成膜装置において、前記設置板は
石英ガラスからなり、この設置板の少なくとも一側表面
は導電性と透光性を有する電導膜によってコーティング
され、前記光加熱手段は、被処理基板の非処理面側を照
射する位置に配置され、前記処理容器内にプラズマを生
起するための高周波電源と、前記非処理基板の処理面に
エッチングガスを供給するエッチングガス供給手段とを
備え、前記高周波電源からの電力が前記電導膜に印加さ
れる如く構成されたことを特徴とする、成膜装置が提供
される。
また、請求項２の成膜装置は、前記請求項１のように
構成された成膜装置において、さらに前記膜成長用ガス
とエッチングガスは、処理容器内のガス導入口を介して
前記被処理基板の処理面に供給される如く構成され、さ
らにこのガス導入口と設置板との間には、この設置板に
対して接近離隔自在なガス流制御板が設けられたことを
特徴としている。
構成された成膜装置において、さらに前記膜成長用ガス
とエッチングガスは、処理容器内のガス導入口を介して
前記被処理基板の処理面に供給される如く構成され、さ
らにこのガス導入口と設置板との間には、この設置板に
対して接近離隔自在なガス流制御板が設けられたことを
特徴としている。
なお本願請求項１、２でいう光によって加熱する際の
「光」は、赤外線も含む概念である。
「光」は、赤外線も含む概念である。
（作用） 請求項１の成膜装置においては、被処理基板を保持す
る設置板が透光性を有しており、光加熱手段は被処理基
板の非処理面側を照射する位置に配置されているので、
この設置板を介し、被処理基板の非処理面側から当該被
処理基板を、前記光加熱手段の光によって加熱すること
ができ、被処理基板を急速に加熱することができる。
る設置板が透光性を有しており、光加熱手段は被処理基
板の非処理面側を照射する位置に配置されているので、
この設置板を介し、被処理基板の非処理面側から当該被
処理基板を、前記光加熱手段の光によって加熱すること
ができ、被処理基板を急速に加熱することができる。
しかも前記設置板は石英ガラスからなり、この設置板
の少なくとも一側表面は電導性と透光性を有する電導膜
によってコーティングされているので、電極としても機
能し、高周波電源からの高周波電力の印加によって、こ
の設置板、即ち被処理基板に応対する近傍空間でエッチ
ングガスをプラズマ化させ、当該被処理基板に対してエ
ッチング処理を施すことが可能である。したがって例え
ば、被処理基板に成膜する場合、まず被処理基板の自然
酸化膜をエッチングによって除去した後、そのまま同一
処理容器内で成膜処理を行うことができる。
の少なくとも一側表面は電導性と透光性を有する電導膜
によってコーティングされているので、電極としても機
能し、高周波電源からの高周波電力の印加によって、こ
の設置板、即ち被処理基板に応対する近傍空間でエッチ
ングガスをプラズマ化させ、当該被処理基板に対してエ
ッチング処理を施すことが可能である。したがって例え
ば、被処理基板に成膜する場合、まず被処理基板の自然
酸化膜をエッチングによって除去した後、そのまま同一
処理容器内で成膜処理を行うことができる。
しかも設置板は石英ガラスからなっているが、この石
英ガラスは一般的に導電性金属よりも熱伝導率が低いの
で、伝導による熱の逃げが抑えられ、効率よく被処理基
板を加熱することができる。
英ガラスは一般的に導電性金属よりも熱伝導率が低いの
で、伝導による熱の逃げが抑えられ、効率よく被処理基
板を加熱することができる。
請求項２の成膜装置においては、さらに膜成長用ガス
とエッチングガスは、処理容器内のガス導入口を介して
前記被処理基板の処理面に供給されるようになっている
が、このガス導入口と設置板との間には、設置板に対し
て接近離隔自在なガス流制御板が設けられているので、
適宜このガス流制御板の位置を調整することにより、被
処理基板の処理面に対してより均一にガスが接するよう
に、ガスの流れを制御することができる。従って、例え
ばエッチング処理の場合と成膜処理の場合とで、このガ
ス流制御板の位置を変えることにより、ガスの流れを夫
々に適したものとすることもできる。
とエッチングガスは、処理容器内のガス導入口を介して
前記被処理基板の処理面に供給されるようになっている
が、このガス導入口と設置板との間には、設置板に対し
て接近離隔自在なガス流制御板が設けられているので、
適宜このガス流制御板の位置を調整することにより、被
処理基板の処理面に対してより均一にガスが接するよう
に、ガスの流れを制御することができる。従って、例え
ばエッチング処理の場合と成膜処理の場合とで、このガ
ス流制御板の位置を変えることにより、ガスの流れを夫
々に適したものとすることもできる。
（実施例） 以下、本発明を半導体製造工程の化学的気相成長によ
る薄膜形成工程において、枚葉処理による高融点金属の
薄膜形成装置に適用した実施例につき図面を参照して説
明する。
る薄膜形成工程において、枚葉処理による高融点金属の
薄膜形成装置に適用した実施例につき図面を参照して説
明する。
第１図に示すように、冷却水等で壁面を冷却可能で緻
密な円筒状Al（アルミニウム）製反応チャンバ（１）上
方に、被処理基板例えば被処理面であるSiとSiO2のパタ
ーン構造をもつ半導体ウエハ（２）を、被処理面が下向
きになる如く設置可能で後に説明する加熱光で急加熱
（ラピッドサーマル）可能な材質例えば石英ガラス製の
設置板（３）が設けられている。この設置板（３）は、
第２図に示すように半導体ウエハ（２）を設置するのと
は反対面に加熱光を遮断しないように透光性電導膜
（４）例えばSnO2又はITOが厚さ例えば数千Åコーティ
ングされている。又、設置板（３）の上方には、設置板
（３）の周縁に接して支持する導電性例えばAl製で円筒
状の支持体（５）が上記透光性電導膜（４）と接して設
けられていて、この支持体（５）は、図示しないRF電源
に接続している。
密な円筒状Al（アルミニウム）製反応チャンバ（１）上
方に、被処理基板例えば被処理面であるSiとSiO2のパタ
ーン構造をもつ半導体ウエハ（２）を、被処理面が下向
きになる如く設置可能で後に説明する加熱光で急加熱
（ラピッドサーマル）可能な材質例えば石英ガラス製の
設置板（３）が設けられている。この設置板（３）は、
第２図に示すように半導体ウエハ（２）を設置するのと
は反対面に加熱光を遮断しないように透光性電導膜
（４）例えばSnO2又はITOが厚さ例えば数千Åコーティ
ングされている。又、設置板（３）の上方には、設置板
（３）の周縁に接して支持する導電性例えばAl製で円筒
状の支持体（５）が上記透光性電導膜（４）と接して設
けられていて、この支持体（５）は、図示しないRF電源
に接続している。
そして上記設置板（３）近傍には、例えば半導体ウエ
ハ（２）の外縁を用いて設置板（３）に半導体ウエハ
（２）を固定する如く、例えばエアシリンダ等の昇降機
構（６）を備えた支持体（７）が設けられている。ま
た、設置板（３）の上方には石英ガラス製の窓（８）を
通して設置板（３）を例えば300℃〜1000℃に加熱可能
なIRランプ（infrared ray lamp）（９）が設けられて
いる。そして、設置板（３）近辺の反応チャンバ（１）
上壁には、例えば２ケ所の排気口（10）が設けられ、こ
の排気口（10）には、反応チャンバ（１）内を所望の圧
力に減圧及び反応ガス等を排出可能な例えばターボ分子
ポンプなどの真空ポンプ（11）等が接続されている。
ハ（２）の外縁を用いて設置板（３）に半導体ウエハ
（２）を固定する如く、例えばエアシリンダ等の昇降機
構（６）を備えた支持体（７）が設けられている。ま
た、設置板（３）の上方には石英ガラス製の窓（８）を
通して設置板（３）を例えば300℃〜1000℃に加熱可能
なIRランプ（infrared ray lamp）（９）が設けられて
いる。そして、設置板（３）近辺の反応チャンバ（１）
上壁には、例えば２ケ所の排気口（10）が設けられ、こ
の排気口（10）には、反応チャンバ（１）内を所望の圧
力に減圧及び反応ガス等を排出可能な例えばターボ分子
ポンプなどの真空ポンプ（11）等が接続されている。
それから、反応チャンバ（１）の下方には、膜成長用
ガスやキャリアガスやエッチングガス等を流出する多数
の微少な流出口をもつ円環状のガス導入口（12）が２系
統独立して設けられている。これらガス導入口（12）は
流量制御機能（13）例えばマス・フロー・コントローラ
等を介してガス供給源と接続されている。また、設置板
（３）とガス導入口（12）の間には、ガスの流れを制御
するためのステッピングモータ等の直線移動による移動
機構（14）を備えた円板状制御板（15）が設けられてい
る。
ガスやキャリアガスやエッチングガス等を流出する多数
の微少な流出口をもつ円環状のガス導入口（12）が２系
統独立して設けられている。これらガス導入口（12）は
流量制御機能（13）例えばマス・フロー・コントローラ
等を介してガス供給源と接続されている。また、設置板
（３）とガス導入口（12）の間には、ガスの流れを制御
するためのステッピングモータ等の直線移動による移動
機構（14）を備えた円板状制御板（15）が設けられてい
る。
そして、反応チャンバ（１）の一側面には、例えば昇
降により開閉可能なゲートバルブ（16）を介して、半導
体ウエハ（２）を反応チャンバ（１）に搬入及び搬出す
るため、伸縮回転自在にウエハ（２）を保持搬送するハ
ンドアーム（17）と、ウエハ（２）を例えば25枚程度所
定の間隔を設けて積載収納したカセット（18）を載置し
て昇降可能な載置台（19）を内蔵した気密な搬送予備室
（20）が配設されている。
降により開閉可能なゲートバルブ（16）を介して、半導
体ウエハ（２）を反応チャンバ（１）に搬入及び搬出す
るため、伸縮回転自在にウエハ（２）を保持搬送するハ
ンドアーム（17）と、ウエハ（２）を例えば25枚程度所
定の間隔を設けて積載収納したカセット（18）を載置し
て昇降可能な載置台（19）を内蔵した気密な搬送予備室
（20）が配設されている。
なお、上記構成の膜形成装置は制御部（21）で動作制
御される。
御される。
次に、上述した膜形成装置による半導体ウエハ（２）
への成膜方法を第３図に示すフロー図に従って説明す
る。
への成膜方法を第３図に示すフロー図に従って説明す
る。
予備室（20）の図示しない開閉口よりロボットハンド
又は人手により、例えば被処理半導体ウエハ（２）が25
枚程度収納されたカセット（18）を、昇降可能な設置台
（19）上に設置する（Ａ）。この時、ゲートバルブ（1
6）は閉じた状態で、反応チャンバ（１）内は既に、真
空ポンプ（11）の動きで所望の低圧状態となる様に減圧
されている。そして、カセット（18）をセットした後、
搬送予備室（20）の図示しない開閉口は気密となる如く
閉じられ、図示しない真空ポンプで反応チャンバ（１）
と同程度に減圧する（Ｂ）。
又は人手により、例えば被処理半導体ウエハ（２）が25
枚程度収納されたカセット（18）を、昇降可能な設置台
（19）上に設置する（Ａ）。この時、ゲートバルブ（1
6）は閉じた状態で、反応チャンバ（１）内は既に、真
空ポンプ（11）の動きで所望の低圧状態となる様に減圧
されている。そして、カセット（18）をセットした後、
搬送予備室（20）の図示しない開閉口は気密となる如く
閉じられ、図示しない真空ポンプで反応チャンバ（１）
と同程度に減圧する（Ｂ）。
次に、ゲートバルブ（16）が開かれ（Ｃ）、所望の低
圧状態を保ち、載置台（19）の高さを調節することによ
り、半導体ウエハ（２）を伸縮自在なハンドアーム（1
7）で、カセット（18）から所望の１枚を取り出し、反
応チャンバ（１）内に搬入する（Ｄ）。この時、支持体
（７）が昇降機構（６）により下降していて、半導体ウ
エハ（２）を被処理面を下向きにして支持体（７）上に
載置する。そして、昇降機構（６）で支持体（７）を上
昇し、半導体ウエハ（２）を設置板（３）と支持体
（７）で挟持し設置する（Ｅ）。
圧状態を保ち、載置台（19）の高さを調節することによ
り、半導体ウエハ（２）を伸縮自在なハンドアーム（1
7）で、カセット（18）から所望の１枚を取り出し、反
応チャンバ（１）内に搬入する（Ｄ）。この時、支持体
（７）が昇降機構（６）により下降していて、半導体ウ
エハ（２）を被処理面を下向きにして支持体（７）上に
載置する。そして、昇降機構（６）で支持体（７）を上
昇し、半導体ウエハ（２）を設置板（３）と支持体
（７）で挟持し設置する（Ｅ）。
この半導体ウエハ（２）の設置板（３）への設置が終
了すると、ハンドアーム（17）を搬送予備室（20）内に
収納し、ゲートバルブ（16）を閉じる（Ｆ）。
了すると、ハンドアーム（17）を搬送予備室（20）内に
収納し、ゲートバルブ（16）を閉じる（Ｆ）。
次に半導体ウエハ（２）の被処理面への処理を開始す
る。
る。
まず、半導体ウエハ（２）に形成された自然酸化膜を
エッチングして除去するクリーニング処理を実行する。
エッチングして除去するクリーニング処理を実行する。
この処理は、反応チャンバ（１）を所望の低圧状態例
えば数十〜数百mmTorrに保つように真空ポンプ（11）で
排気制御しながら、ガス導入口（12）を開いて、流量調
節機構（13）で流量を調節しながら処理ガス例えばAr又
はNF3を均一に拡散して上記半導体ウエハ（２）上に供
給する。
えば数十〜数百mmTorrに保つように真空ポンプ（11）で
排気制御しながら、ガス導入口（12）を開いて、流量調
節機構（13）で流量を調節しながら処理ガス例えばAr又
はNF3を均一に拡散して上記半導体ウエハ（２）上に供
給する。
そして、設置板（３）に接続している電導体の支持体
（５）に対して、図示しないRF電源から例えば400
［Ｗ］の電力を印加する。すると、上記導電体の支持体
（５）に接続されている石英ガラス製の設置板（３）の
表面に形成された透光性電導膜（４）に電力が印加さ
れ、反応チャンバ（１）が導電性のため上記透光性電導
膜（４）との間に放電がおこり、半導体ウエハ（２）上
に供給された処理ガスがプラズマ化され、このプラズマ
化されたガスにより上記半導体ウエハ（２）に形成され
た自然酸化膜を例えば10Å/min程度でエッチングする。
この時、上記電力の印加により、支持体（５）が高温と
なるため、図示しない冷却機構により支持体（５）を例
えば20℃程度に冷却制御しておく。
（５）に対して、図示しないRF電源から例えば400
［Ｗ］の電力を印加する。すると、上記導電体の支持体
（５）に接続されている石英ガラス製の設置板（３）の
表面に形成された透光性電導膜（４）に電力が印加さ
れ、反応チャンバ（１）が導電性のため上記透光性電導
膜（４）との間に放電がおこり、半導体ウエハ（２）上
に供給された処理ガスがプラズマ化され、このプラズマ
化されたガスにより上記半導体ウエハ（２）に形成され
た自然酸化膜を例えば10Å/min程度でエッチングする。
この時、上記電力の印加により、支持体（５）が高温と
なるため、図示しない冷却機構により支持体（５）を例
えば20℃程度に冷却制御しておく。
上記のようなエッチング処理を終了した後、半導体ウ
エハ（２）を被処理面に化学的気相成長法により金属薄
膜を形成する（Ｈ）。
エハ（２）を被処理面に化学的気相成長法により金属薄
膜を形成する（Ｈ）。
この処理は、反応チャンバ（１）を所望の低圧状態例
えば100〜200mmTorrに保つ如く真空ポンプ（11）で排気
制御しながら、IRランプ（７）から加熱光である赤外光
を石英ガラス製の設置体（３）に照射する。この場合、
石英ガラスおよび石英ガラスにコーティングされている
透光性電導膜（４）は透明であるため、この設置体
（３）に設置されている半導体ウエハ（２）が急加熱さ
れる。
えば100〜200mmTorrに保つ如く真空ポンプ（11）で排気
制御しながら、IRランプ（７）から加熱光である赤外光
を石英ガラス製の設置体（３）に照射する。この場合、
石英ガラスおよび石英ガラスにコーティングされている
透光性電導膜（４）は透明であるため、この設置体
（３）に設置されている半導体ウエハ（２）が急加熱さ
れる。
この時、半導体ウエハ（２）の被処理画面の温度をIR
ランプ（９）で例えば40〜530℃程度となる如く半導体
ウエハ（２）から放射される赤外線をパイロメーターを
用いて制御するか、高感度熱電対を用いて半導体ウエハ
（２）の温度直接検知して制御する。
ランプ（９）で例えば40〜530℃程度となる如く半導体
ウエハ（２）から放射される赤外線をパイロメーターを
用いて制御するか、高感度熱電対を用いて半導体ウエハ
（２）の温度直接検知して制御する。
そして、ガス導入口（12）を開いて、流量制御機構
（13）で反応ガスを構成する膜成長ガス例えばWF6と、
キャリアガス例えばH2及びArを流出し、化学的な気相成
長を行なう。この処理に際し、支持体（５）の半導体ウ
エハ（２）当接面は熱電導率の低いセラミック等で構成
すると、半導体ウエハ（２）の熱分布が一様となり、処
理ムラが防止できる。
（13）で反応ガスを構成する膜成長ガス例えばWF6と、
キャリアガス例えばH2及びArを流出し、化学的な気相成
長を行なう。この処理に際し、支持体（５）の半導体ウ
エハ（２）当接面は熱電導率の低いセラミック等で構成
すると、半導体ウエハ（２）の熱分布が一様となり、処
理ムラが防止できる。
上記のように化学的な気相成長を行なうと、半導体ウ
エハ（２）の被処理面等に形成されたホール等に金属例
えばＷ（タングステン）の膜を選択的に堆積することが
できる。
エハ（２）の被処理面等に形成されたホール等に金属例
えばＷ（タングステン）の膜を選択的に堆積することが
できる。
そして、所望の膜形式が終了すると、反応ガスの流出
を止め、昇降機構（４）で支持体（５）が半導体ウエハ
（２）を支持した状態で降下し、ゲートバルブ（16）が
開かれ（Ｉ）、伸縮回転自在なハンドアーム（17）によ
り半導体ウエハ（２）を反応チャンバ（１）より搬出す
る（Ｊ）とともにゲートバルブ（16）を閉じて（Ｋ）処
理が完了する。
を止め、昇降機構（４）で支持体（５）が半導体ウエハ
（２）を支持した状態で降下し、ゲートバルブ（16）が
開かれ（Ｉ）、伸縮回転自在なハンドアーム（17）によ
り半導体ウエハ（２）を反応チャンバ（１）より搬出す
る（Ｊ）とともにゲートバルブ（16）を閉じて（Ｋ）処
理が完了する。
この処理が完了後、カセット（18）内に未処理ウエハ
が無いか確認し（Ｌ）、未処理ウエハがある場合再び上
記のエッチング処理および化学的気相成長処理を実行
し、未処理ウエハがない場合、終了する。
が無いか確認し（Ｌ）、未処理ウエハがある場合再び上
記のエッチング処理および化学的気相成長処理を実行
し、未処理ウエハがない場合、終了する。
上記のように、被処理基板例えば半導体ウエハを設置
する設置板を、石英ガラスに透光性電導膜を形成したも
のを使用することにより、洗浄のためのエッチング処理
時に、上記透光性電導膜に電力を印加し、処理ガスを均
一にプラズマ化してエッチング処理を安定して行なうこ
とが可能となり、又、成膜時に、上記設置板側から加熱
光である赤外光を照射しながらCVD処理を行なえるので
均一で安定した成膜が可能となる。
する設置板を、石英ガラスに透光性電導膜を形成したも
のを使用することにより、洗浄のためのエッチング処理
時に、上記透光性電導膜に電力を印加し、処理ガスを均
一にプラズマ化してエッチング処理を安定して行なうこ
とが可能となり、又、成膜時に、上記設置板側から加熱
光である赤外光を照射しながらCVD処理を行なえるので
均一で安定した成膜が可能となる。
なおこの発明は上記実施例に限定されるものではな
く、例えば反応チャンバ内で半導体ウエハを設置する石
英ガラス製の設置板に透光性電膜を形成する面は、半導
体ウエハを設置する面に形成しても良く、又、両面に形
成しても良く、何れにおいても上記実施例と同様な効果
が得られる。
く、例えば反応チャンバ内で半導体ウエハを設置する石
英ガラス製の設置板に透光性電膜を形成する面は、半導
体ウエハを設置する面に形成しても良く、又、両面に形
成しても良く、何れにおいても上記実施例と同様な効果
が得られる。
さらにエッチング処理するものは自然酸化膜に限られ
ず、後に行なうCVD処理の前工程としてプラズマエッチ
ングを実行しても良い。さらに又、設置板（３）とガス
導入口（12）の間に設けた円板状制御板（15）の位置を
移動機構（14）で調整することで、設置された半導体ウ
エハ（２）の被処理面により均一に反応ガスが接する如
く、反応ガスの流れを制御することができる。
ず、後に行なうCVD処理の前工程としてプラズマエッチ
ングを実行しても良い。さらに又、設置板（３）とガス
導入口（12）の間に設けた円板状制御板（15）の位置を
移動機構（14）で調整することで、設置された半導体ウ
エハ（２）の被処理面により均一に反応ガスが接する如
く、反応ガスの流れを制御することができる。
また前記実施例では、化学的気相成長法、いわゆるCV
D処理によって成膜処理を行ったが、例えばプラズマCVD
処理でこれを行ってもよい。
D処理によって成膜処理を行ったが、例えばプラズマCVD
処理でこれを行ってもよい。
さらに又、被処理基板例えば半導体ウエハ（２）の被
処理面に、化学的気相成長法により薄膜例えばＷ（タン
グステン）膜を成膜する際、密閉容器を構成する反応チ
ャンバ（１）の壁表面に極わずかではあるがＷ膜が付着
し堆積してしまうことがある。この反応チャンバ（１）
の壁表面に付着堆積したＷ膜をプラズマエッチングによ
りセルフクリーニング処理について説明する。
処理面に、化学的気相成長法により薄膜例えばＷ（タン
グステン）膜を成膜する際、密閉容器を構成する反応チ
ャンバ（１）の壁表面に極わずかではあるがＷ膜が付着
し堆積してしまうことがある。この反応チャンバ（１）
の壁表面に付着堆積したＷ膜をプラズマエッチングによ
りセルフクリーニング処理について説明する。
設置板（３）に被処理基板、例えば半導体ウエハ
（２）を設置しない状態で、反応チャンバ（１）内を所
望の低圧状態例えば数十〜数百mmTorrに保つように真空
ポンプ（11）で排気制御を行なう。この排気状態でガス
導入口（12）を開いて、流量調節器（13）で流量を調節
しながら処理ガス例えばNF3を反応チャンバ（１）内に
供給する。そして、設置板（３）に接続している導電体
の支持体（５）に図示しないRF電源から電力例えば400
［Ｗ］を印加する。
（２）を設置しない状態で、反応チャンバ（１）内を所
望の低圧状態例えば数十〜数百mmTorrに保つように真空
ポンプ（11）で排気制御を行なう。この排気状態でガス
導入口（12）を開いて、流量調節器（13）で流量を調節
しながら処理ガス例えばNF3を反応チャンバ（１）内に
供給する。そして、設置板（３）に接続している導電体
の支持体（５）に図示しないRF電源から電力例えば400
［Ｗ］を印加する。
このことにより、上記電導体の支持体（５）に接続し
ている石英ガラス製の設置板（３）の表面に形成された
透光性電導膜（４）に電力が印加され反応チャンバ
（１）が導電性のため、上記透光性電導膜（４）との間
に放電がおこり、反応チャンバ（１）内に供給された処
理ガスであるNF3がプラズマ化され、このプラズマ化さ
れたガスにより、反応チャンバ（１）の壁表面に付着し
堆積したＷ膜をプラズマエッチングする。上記のような
プラズマエッチングによる反応チャンバのセルフクリー
ニング処理は、反応チャンバにＷ膜がある程度堆積した
毎に行なう。
ている石英ガラス製の設置板（３）の表面に形成された
透光性電導膜（４）に電力が印加され反応チャンバ
（１）が導電性のため、上記透光性電導膜（４）との間
に放電がおこり、反応チャンバ（１）内に供給された処
理ガスであるNF3がプラズマ化され、このプラズマ化さ
れたガスにより、反応チャンバ（１）の壁表面に付着し
堆積したＷ膜をプラズマエッチングする。上記のような
プラズマエッチングによる反応チャンバのセルフクリー
ニング処理は、反応チャンバにＷ膜がある程度堆積した
毎に行なう。
例えば予め所定数の被処理基板のCVD処理を実行した
毎に行なうように設定しておくとよい。又、CVD処理の
ガスの種類により反応チャンバの壁表面に堆積する量が
異なるので適宜セルフクリーニングのタイミングを選択
的に決定して良いのは言うまでもない。
毎に行なうように設定しておくとよい。又、CVD処理の
ガスの種類により反応チャンバの壁表面に堆積する量が
異なるので適宜セルフクリーニングのタイミングを選択
的に決定して良いのは言うまでもない。
上記のようにセルフクリーニングを所定毎に実行する
ことにより、反応チャンバ内をいつも清浄な状態とする
ことができ、反応チャンバに付着堆積したＷ膜等が塵と
なってCVD処理に悪影響を与えることを防止できる。
ことにより、反応チャンバ内をいつも清浄な状態とする
ことができ、反応チャンバに付着堆積したＷ膜等が塵と
なってCVD処理に悪影響を与えることを防止できる。
（発明の効果） 請求項１、２に記載の成膜装置によれば、被処理基板
の自然酸化膜をエッチングによって除去した後、そのま
ま同一処理容器内で成膜処理を行うことができる。従っ
て、被処理基板の成膜処理に先だって、例えば大気中を
搬送されてきた際に形成された自然酸化膜をなどを始め
として、不要な膜の除去をすることが可能である。しか
も引き続いて同一処理容器内で成膜処理が行えるので、
自然酸化膜を間にはさむことなく、目的の膜を被処理基
板の処理面上に直接形成することが可能である。従っ
て、例えば金属薄膜を成膜する場合、電気的接触抵抗の
増大を防止して安定した膜を成膜することができる。
の自然酸化膜をエッチングによって除去した後、そのま
ま同一処理容器内で成膜処理を行うことができる。従っ
て、被処理基板の成膜処理に先だって、例えば大気中を
搬送されてきた際に形成された自然酸化膜をなどを始め
として、不要な膜の除去をすることが可能である。しか
も引き続いて同一処理容器内で成膜処理が行えるので、
自然酸化膜を間にはさむことなく、目的の膜を被処理基
板の処理面上に直接形成することが可能である。従っ
て、例えば金属薄膜を成膜する場合、電気的接触抵抗の
増大を防止して安定した膜を成膜することができる。
また被処理基板を保持する設置板が石英ガラスからな
り、その一側表面が導電性と透光性を有する電導膜によ
ってコーティングされ、かつ光加熱手段が被処理基板の
非処理面側を照射する位置に配置されているので、非処
理基板に対応する近傍空間でエッチングガスをプラズマ
化させると同時に、この設置板を介し、被処理基板の非
処理面側から当該非処理基板を、光によって急速に加熱
することも可能になっている。そのうえ当該加熱にあた
っては、効率よく被処理基板を加熱することができる。
り、その一側表面が導電性と透光性を有する電導膜によ
ってコーティングされ、かつ光加熱手段が被処理基板の
非処理面側を照射する位置に配置されているので、非処
理基板に対応する近傍空間でエッチングガスをプラズマ
化させると同時に、この設置板を介し、被処理基板の非
処理面側から当該非処理基板を、光によって急速に加熱
することも可能になっている。そのうえ当該加熱にあた
っては、効率よく被処理基板を加熱することができる。
そして特に請求項２の成膜装置においては、ガス流制
御板の位置を調整することにより、処理に応じて被処理
基板の処理面に対してより均一にガスが接するように、
ガスの流れを制御することができる。従って、処理の均
一性が向上する。
御板の位置を調整することにより、処理に応じて被処理
基板の処理面に対してより均一にガスが接するように、
ガスの流れを制御することができる。従って、処理の均
一性が向上する。
第１図は本発明の一実施例を説明するための膜形成装置
の構成図、第２図は第１図に示した膜形成装置における
被処理基板を設置する設置板の拡大図、第３図は第１図
に示した膜形成装置による膜形成を説明するためのフロ
ー図である。 １……反応チャンバ、２……半導体ウエハ ３……設置板、４……透光性電導膜 ５……支持体、９……IRランプ 12……ガス導入口
の構成図、第２図は第１図に示した膜形成装置における
被処理基板を設置する設置板の拡大図、第３図は第１図
に示した膜形成装置による膜形成を説明するためのフロ
ー図である。 １……反応チャンバ、２……半導体ウエハ ３……設置板、４……透光性電導膜 ５……支持体、９……IRランプ 12……ガス導入口
Claims (2)
- 【請求項１】導電性の処理容器内に設けられ、被処理基
板の非処理面と接して当該被処理基板を保持するための
設置板と、 前記被処理基板を光によって加熱するための光加熱手段
と、 前記被処理基板の処理面に成膜する膜成長用ガスを供給
する供給手段と、 前記処理容器内を所定の圧力に減圧する排気手段とを備
えた成膜装置において、 前記設置板は石英ガラスからなり、この設置板の少なく
とも一側表面は導電性と透光性を有する電導膜によって
コーティングされ、 前記光加熱手段は、被処理基板の非処理面側を照射する
位置に配置され、 前記処理容器内にプラズマを生起するための高周波電源
と、 前記被処理基板の処理面にエッチングガスを供給するエ
ッチングガス供給手段とを備え、 前記高周波電源からの電力が前記電導膜に印加される如
く構成されたことを特徴とする、成膜装置。 - 【請求項２】導電性の処理容器内に設けられ、被処理基
板の非処理面と接して当該被処理基板を保持するための
設置板と、 前記被処理基板を光によって加熱するための光加熱手段
と、 前記被処理基板の処理面に成膜する膜成長用ガスを供給
する供給手段と、 前記処理容器内を所定の圧力に減圧する排気手段とを備
えた成膜装置において、 前記設置板は石英ガラスからなり、この設置板の少なく
とも一側表面は導電性と透光性を有する電導膜によって
コーティングされ、 前記光加熱手段は、被処理基板の非処理面側を照射する
位置に配置され、 前記処理容器内にプラズマを生起するための高周波電源
と、 前記被処理基板の処理面にエッチングガスを供給するエ
ッチングガス供給手段とを備え、 前記高周波電源からの電力が前記電導膜に印加される如
く構成され、 前記膜成長用ガスとエッチングガスは、処理容器内のガ
ス導入口を介して前記被処理基板の処理面に供給される
如く構成され、 さらにこのガス導入口と設置板との間には、この設置板
に対して接近離隔自在なガス流制御板が設けられたこと
を特徴とする、成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299288A JP2509820B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7299288A JP2509820B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 成膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01244615A JPH01244615A (ja) | 1989-09-29 |
| JP2509820B2 true JP2509820B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=13505410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7299288A Expired - Fee Related JP2509820B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2509820B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03138931A (ja) * | 1989-10-24 | 1991-06-13 | Tokyo Electron Ltd | 成膜方法 |
| JP3003608B2 (ja) * | 1997-01-23 | 2000-01-31 | 日本電気株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP7299288A patent/JP2509820B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01244615A (ja) | 1989-09-29 |
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|---|---|---|---|
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