JPH05267195A - 常圧cvd装置 - Google Patents
常圧cvd装置Info
- Publication number
- JPH05267195A JPH05267195A JP9390592A JP9390592A JPH05267195A JP H05267195 A JPH05267195 A JP H05267195A JP 9390592 A JP9390592 A JP 9390592A JP 9390592 A JP9390592 A JP 9390592A JP H05267195 A JPH05267195 A JP H05267195A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atmospheric pressure
- pressure cvd
- wafer
- plasma discharge
- processing chamber
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 常圧CVD反応炉、プラズマ放電処理チャン
バ、ウエハ搬送手段およびカセット載置部を有し、これ
らが清浄空間形成筐体内に収容されている、TEOS−
O3 によりノンドープシリコン酸化膜を成膜するための
常圧CVD装置。 【効果】 下地層を有するウエハをプラズマ放電処理チ
ャンバで表面改質してから常圧CVD反応炉でTEOS
−O3 ノンドープシリコン酸化膜を成膜するので、平坦
な酸化膜が得られる。
バ、ウエハ搬送手段およびカセット載置部を有し、これ
らが清浄空間形成筐体内に収容されている、TEOS−
O3 によりノンドープシリコン酸化膜を成膜するための
常圧CVD装置。 【効果】 下地層を有するウエハをプラズマ放電処理チ
ャンバで表面改質してから常圧CVD反応炉でTEOS
−O3 ノンドープシリコン酸化膜を成膜するので、平坦
な酸化膜が得られる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は常圧TEOS−O3 CV
D装置に関する。更に詳細には、本発明は平坦性に優れ
たノンドープシリコン酸化膜を成膜することのできる枚
葉式常圧TEOS−O3 CVD装置に関する。
D装置に関する。更に詳細には、本発明は平坦性に優れ
たノンドープシリコン酸化膜を成膜することのできる枚
葉式常圧TEOS−O3 CVD装置に関する。
【0002】
【従来の技術】薄膜の形成方法として、半導体工業にお
いて一般に広く用いられているものの一つに、化学的気
相成長法(CVD:Chemical Vapor Deposition)があ
る。CVDとは、ガス状物質を化学反応で固体物質に
し、基板上に堆積することをいう。
いて一般に広く用いられているものの一つに、化学的気
相成長法(CVD:Chemical Vapor Deposition)があ
る。CVDとは、ガス状物質を化学反応で固体物質に
し、基板上に堆積することをいう。
【0003】CVDの特徴は、成長しようとする薄膜の
融点よりかなり低い堆積温度で種々の薄膜が得られるこ
と、および、成長した薄膜の純度が高く、SiやSi上
の熱酸化膜上に成長した場合も電気的特性が安定である
ことで、広く半導体表面のパッシベーション膜として利
用されている。
融点よりかなり低い堆積温度で種々の薄膜が得られるこ
と、および、成長した薄膜の純度が高く、SiやSi上
の熱酸化膜上に成長した場合も電気的特性が安定である
ことで、広く半導体表面のパッシベーション膜として利
用されている。
【0004】CVDによる薄膜形成は、例えば約400
℃〜500℃程度に加熱したウエハに反応ガス(例え
ば、SiH4 +O2 )を供給して行われる。上記の反応
ガスは反応炉(ベルジャ)内のウエハに吹きつけられ、
該ウエハの表面にSiO2 の薄膜を形成する。
℃〜500℃程度に加熱したウエハに反応ガス(例え
ば、SiH4 +O2 )を供給して行われる。上記の反応
ガスは反応炉(ベルジャ)内のウエハに吹きつけられ、
該ウエハの表面にSiO2 の薄膜を形成する。
【0005】常圧CVD装置におけるSiO2 膜の形成
に使用されてきたSiH4 (モノシラン)ガスは反応性
が強く、常温で空気中の酸素と触れただけで爆発的に反
応する。従って、モノシランガスを使用する場合、この
ガスが空気中に漏洩しないように十分に注意しなければ
ならない。
に使用されてきたSiH4 (モノシラン)ガスは反応性
が強く、常温で空気中の酸素と触れただけで爆発的に反
応する。従って、モノシランガスを使用する場合、この
ガスが空気中に漏洩しないように十分に注意しなければ
ならない。
【0006】また、SiH4 を用いて成膜したSiO2
膜は層管間絶縁膜として段差被覆性に劣ることが知られ
ている。
膜は層管間絶縁膜として段差被覆性に劣ることが知られ
ている。
【0007】このため、最近は常圧CVD装置でSiO
2 膜を形成するのに、TEOS(テトラエチルオルソシ
リケート)とオゾンが使用されるようになってきた。T
EOSは液状であり、取り扱いが極めて安全である。ま
た、TEOSによるSiO2膜のリフロー効果は常圧C
VD法が最も優れている。
2 膜を形成するのに、TEOS(テトラエチルオルソシ
リケート)とオゾンが使用されるようになってきた。T
EOSは液状であり、取り扱いが極めて安全である。ま
た、TEOSによるSiO2膜のリフロー効果は常圧C
VD法が最も優れている。
【0008】しかし、ノンドープのTEOS−O3 シリ
コン酸化膜は下地依存性が強い。この下地依存性がある
限り、段差被覆性および膜厚均一性も不良となり、平坦
なノンドープシリコン酸化膜を成膜することが出来なか
った。
コン酸化膜は下地依存性が強い。この下地依存性がある
限り、段差被覆性および膜厚均一性も不良となり、平坦
なノンドープシリコン酸化膜を成膜することが出来なか
った。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、TEOS−O3 により平坦なノンドープシリコン酸
化膜を成膜することのできる常圧CVD装置を提供する
ことである。
は、TEOS−O3 により平坦なノンドープシリコン酸
化膜を成膜することのできる常圧CVD装置を提供する
ことである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明では、常圧CVD反応炉を有し、この反応炉
近傍にプラズマ放電処理チャンバと、ウエハ搬送手段と
を有し、かつウエハを収容するカセット載置部が前記ウ
エハ搬送手段に隣接して配設されており、前記CVD反
応炉、プラズマ放電処理チャンバ、ウエハ搬送手段およ
びウエハ載置部の全体が清浄空間形成筐体内に収容され
ていることを特徴とする常圧CVD装置を提供する。
に、本発明では、常圧CVD反応炉を有し、この反応炉
近傍にプラズマ放電処理チャンバと、ウエハ搬送手段と
を有し、かつウエハを収容するカセット載置部が前記ウ
エハ搬送手段に隣接して配設されており、前記CVD反
応炉、プラズマ放電処理チャンバ、ウエハ搬送手段およ
びウエハ載置部の全体が清浄空間形成筐体内に収容され
ていることを特徴とする常圧CVD装置を提供する。
【0011】この常圧CVD装置はTEOS−O3 から
ノンドープSiO2 膜を成膜するものであり、特に、枚
葉式のものが好ましい。
ノンドープSiO2 膜を成膜するものであり、特に、枚
葉式のものが好ましい。
【0012】
【作用】前記のように、本発明の常圧CVD装置によれ
ば、常圧CVD反応炉で成膜処理する前に、適当な下地
層を有するウエハをプラズマ放電処理チャンバで表面改
質することができる。このため、その後に成膜されるノ
ンドープTEOS−O3シリコン酸化膜は下地依存性が
低下し、段差被覆性および膜厚均一性に優れた平坦なS
iO2 膜が得られる。
ば、常圧CVD反応炉で成膜処理する前に、適当な下地
層を有するウエハをプラズマ放電処理チャンバで表面改
質することができる。このため、その後に成膜されるノ
ンドープTEOS−O3シリコン酸化膜は下地依存性が
低下し、段差被覆性および膜厚均一性に優れた平坦なS
iO2 膜が得られる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細
に説明する。
に説明する。
【0014】図1は本発明の常圧CVD装置の一例の模
式的構成図である。本発明の常圧CVD装置1は本体の
常圧CVD反応炉3の他に、この反応炉近傍にプラズマ
放電処理チャンバ5を有する。反応炉3とプラズマ放電
処理チャンバ5との間でウエハをハンドリングするため
のウエハ搬送ロボット7が、反応炉3およびプラズマ放
電処理チャンバ5にそれぞれ隣接するように配置されて
いる。更に、ウエハ搬送ロボット7に隣接してウエハカ
セット載置部9が設けられている。装置全体は密閉可能
な清浄空間形成筐体11内に収容することが好ましい。
式的構成図である。本発明の常圧CVD装置1は本体の
常圧CVD反応炉3の他に、この反応炉近傍にプラズマ
放電処理チャンバ5を有する。反応炉3とプラズマ放電
処理チャンバ5との間でウエハをハンドリングするため
のウエハ搬送ロボット7が、反応炉3およびプラズマ放
電処理チャンバ5にそれぞれ隣接するように配置されて
いる。更に、ウエハ搬送ロボット7に隣接してウエハカ
セット載置部9が設けられている。装置全体は密閉可能
な清浄空間形成筐体11内に収容することが好ましい。
【0015】本発明の常圧CVD装置による成膜動作に
ついて説明する。先ず、適当な下地層(例えば、熱酸化
膜または配線用メタル下地層など)が形成されたウエハ
を所定の枚数だけカセットに収容し、このカセットをカ
セット載置部9に配置する。このカセットからウエハ搬
送ロボット7がウエハを一枚取出し、これをプラズマ放
電処理チャンバ5内に搬入する。その後、プラズマ放電
を行い、ウエハの表面を改質する。表面改質処理が終了
したらロボット7によりウエハをプラズマチャンバ5か
ら取出し、そのまま、常圧CVD反応炉3に搬入する。
ここで、TEOS−O3 によりノンドープシリコン酸化
膜を成膜する。ノンドープシリコン酸化膜は、表面改質
後に表面状態が変化する前に形成することが好ましい。
ついて説明する。先ず、適当な下地層(例えば、熱酸化
膜または配線用メタル下地層など)が形成されたウエハ
を所定の枚数だけカセットに収容し、このカセットをカ
セット載置部9に配置する。このカセットからウエハ搬
送ロボット7がウエハを一枚取出し、これをプラズマ放
電処理チャンバ5内に搬入する。その後、プラズマ放電
を行い、ウエハの表面を改質する。表面改質処理が終了
したらロボット7によりウエハをプラズマチャンバ5か
ら取出し、そのまま、常圧CVD反応炉3に搬入する。
ここで、TEOS−O3 によりノンドープシリコン酸化
膜を成膜する。ノンドープシリコン酸化膜は、表面改質
後に表面状態が変化する前に形成することが好ましい。
【0016】前記のように、本発明の常圧CVD装置に
よれば、表面改質およびノンドープシリコン酸化膜形成
の一連の処理を一つの装置内で行うことができ、これに
より、平坦なノンドープシリコン酸化膜を得ることがで
きる。また、これら一連の処理を清浄空間環境下の一つ
の装置内で行うことにより、工程間渡しでのウエハへの
塵埃付着量の絶対値を抑制することができる。
よれば、表面改質およびノンドープシリコン酸化膜形成
の一連の処理を一つの装置内で行うことができ、これに
より、平坦なノンドープシリコン酸化膜を得ることがで
きる。また、これら一連の処理を清浄空間環境下の一つ
の装置内で行うことにより、工程間渡しでのウエハへの
塵埃付着量の絶対値を抑制することができる。
【0017】表面改質後の膜の安定性を確保するため、
ノンドープシリコン酸化膜形成前の搬送を、窒素などの
不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。このため、
清浄空間形成筐体内にはフィルタで濾過処理された不活
性気体を送入することもできる。
ノンドープシリコン酸化膜形成前の搬送を、窒素などの
不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。このため、
清浄空間形成筐体内にはフィルタで濾過処理された不活
性気体を送入することもできる。
【0018】プラズマ放電処理によっても十分な表面改
質効果が得られず、依然として下地依存性が残るような
場合には、プラズマ放電処理チャンバにモノシランまた
はジシランなどのシラン系ガスを送入し、ここでシラン
系SiO2 膜をウエハ表面上に下地層として独自に形成
することもできる。この直後にノンドープシリコン酸化
膜を形成すれば下地依存性は殆ど現れない。
質効果が得られず、依然として下地依存性が残るような
場合には、プラズマ放電処理チャンバにモノシランまた
はジシランなどのシラン系ガスを送入し、ここでシラン
系SiO2 膜をウエハ表面上に下地層として独自に形成
することもできる。この直後にノンドープシリコン酸化
膜を形成すれば下地依存性は殆ど現れない。
【0019】従って、本発明の常圧CVD装置で使用さ
れるプラズマ放電処理チャンバは、例えば、従来から使
用されているシャワー電極を備えたプラズマCVD反応
炉が最も好適である。このようなシャワー電極を備えた
プラズマCVD反応炉は例えば、特願昭62−1041
07号明細書に開示されている。このプラズマ反応炉で
ウエハの表面改質を行う場合、シャワー電極から窒素ガ
スをウエハ表面に向けて流下させながらシャワー電極に
高周波電圧を印加し、接地基板電極との間でプラズマ放
電を発生させることにより行うことができる。
れるプラズマ放電処理チャンバは、例えば、従来から使
用されているシャワー電極を備えたプラズマCVD反応
炉が最も好適である。このようなシャワー電極を備えた
プラズマCVD反応炉は例えば、特願昭62−1041
07号明細書に開示されている。このプラズマ反応炉で
ウエハの表面改質を行う場合、シャワー電極から窒素ガ
スをウエハ表面に向けて流下させながらシャワー電極に
高周波電圧を印加し、接地基板電極との間でプラズマ放
電を発生させることにより行うことができる。
【0020】本発明の常圧CVD装置におけるプラズマ
放電処理チャンバおよび常圧CVD反応炉は何れも枚葉
式であることが好ましい。一方だけバッチ式の装置を使
用することはできない。枚葉式の常圧CVD反応炉の構
成自体は当業者に公知である。例えば、特願平2−09
0596号明細書に開示されている。
放電処理チャンバおよび常圧CVD反応炉は何れも枚葉
式であることが好ましい。一方だけバッチ式の装置を使
用することはできない。枚葉式の常圧CVD反応炉の構
成自体は当業者に公知である。例えば、特願平2−09
0596号明細書に開示されている。
【0021】ウエハ搬送ロボット自体は公知の適当なロ
ボットを使用することができる。ウエハカセット、プラ
ズマ放電処理チャンバおよび常圧CVD反応炉の相互間
でウエハのハンドリング、搬送、出し入れなどの所期の
動作を達成することができるロボットであれば全て本発
明で使用できる。ロボットという用語はウエハハンドリ
ングアームなどの公知の手段も含む広い意味で使用され
ている。
ボットを使用することができる。ウエハカセット、プラ
ズマ放電処理チャンバおよび常圧CVD反応炉の相互間
でウエハのハンドリング、搬送、出し入れなどの所期の
動作を達成することができるロボットであれば全て本発
明で使用できる。ロボットという用語はウエハハンドリ
ングアームなどの公知の手段も含む広い意味で使用され
ている。
【0022】本発明の常圧CVD装置の最も根本的な特
徴は常圧CVD反応炉の他に、プラズマ放電処理チャン
バを同時に併設していることである。従って、これら構
成要素のレイアウトは図示されたものに限定されること
はない。要するに、ウエハカセット、プラズマ放電処理
チャンバおよび常圧CVD反応炉の相互間でウエハのハ
ンドリング、搬送、出し入れなどの動作を最も効率的に
行うことができ、しかも、最もコンパクトに収めること
ができるレイアウトであればよい。このような実際的な
レイアウトは各構成要素のサイズ、被処理ウエハのサイ
ズなどの種々のファクタにより自ずから制限され、か
つ、決定される。
徴は常圧CVD反応炉の他に、プラズマ放電処理チャン
バを同時に併設していることである。従って、これら構
成要素のレイアウトは図示されたものに限定されること
はない。要するに、ウエハカセット、プラズマ放電処理
チャンバおよび常圧CVD反応炉の相互間でウエハのハ
ンドリング、搬送、出し入れなどの動作を最も効率的に
行うことができ、しかも、最もコンパクトに収めること
ができるレイアウトであればよい。このような実際的な
レイアウトは各構成要素のサイズ、被処理ウエハのサイ
ズなどの種々のファクタにより自ずから制限され、か
つ、決定される。
【0023】特に図示されていないが、プラズマ放電処
理チャンバおよび常圧CVD反応炉などの構成要素はそ
れぞれの機能と目的を果たすために、高周波電源、ガス
供給源、、排気系など様々な周辺部品を有する。これら
の周辺部品は本発明の常圧CVD装置の清浄空間形成筐
体内に含まれていてもよいし、また、清浄空間形成筐体
外に配設することもできる。
理チャンバおよび常圧CVD反応炉などの構成要素はそ
れぞれの機能と目的を果たすために、高周波電源、ガス
供給源、、排気系など様々な周辺部品を有する。これら
の周辺部品は本発明の常圧CVD装置の清浄空間形成筐
体内に含まれていてもよいし、また、清浄空間形成筐体
外に配設することもできる。
【0024】本発明の常圧CVD装置が収容される清浄
空間形成筐体は、装置を構成する各要素を収容すること
ができる容積を有するものであればよく、人間が入って
作業するような大きさのものである必要はない。従っ
て、この“清浄空間形成筐体”という用語は、クリーン
ルーム、クリーンベンチまたはクリーンドラフトなどの
ような半導体製造分野で使用されている様々な清浄空間
形成手段などの広範な公知手段の他に、各構成要素全体
を覆うことができる密閉可能なカバーのようなものも含
む意味で使用されている。この筐体にはウエハカセット
を出し入れするための密閉および開閉可能な扉部を有す
ることが好ましい。この扉部を介して筐体内のウエハカ
セットを交換すれば、筐体内のクリーン度の変動を最少
限に抑えることができる。
空間形成筐体は、装置を構成する各要素を収容すること
ができる容積を有するものであればよく、人間が入って
作業するような大きさのものである必要はない。従っ
て、この“清浄空間形成筐体”という用語は、クリーン
ルーム、クリーンベンチまたはクリーンドラフトなどの
ような半導体製造分野で使用されている様々な清浄空間
形成手段などの広範な公知手段の他に、各構成要素全体
を覆うことができる密閉可能なカバーのようなものも含
む意味で使用されている。この筐体にはウエハカセット
を出し入れするための密閉および開閉可能な扉部を有す
ることが好ましい。この扉部を介して筐体内のウエハカ
セットを交換すれば、筐体内のクリーン度の変動を最少
限に抑えることができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の常圧CV
D装置によれば、ノンドープシリコン酸化膜を膜むらな
く均一に形成することができる。また、プラズマ表面改
質処理工程とノンドープシリコン酸化膜形成工程など複
数の工程を一台の装置内で実施することができ、成膜処
理効率が向上するばかりか、工程渡し間でのウエハへの
塵埃付着量の絶対値を抑えることができる。
D装置によれば、ノンドープシリコン酸化膜を膜むらな
く均一に形成することができる。また、プラズマ表面改
質処理工程とノンドープシリコン酸化膜形成工程など複
数の工程を一台の装置内で実施することができ、成膜処
理効率が向上するばかりか、工程渡し間でのウエハへの
塵埃付着量の絶対値を抑えることができる。
【図1】本発明の常圧CVD装置の一例の模式的構成図
である。
である。
1 本発明の常圧CVD装置 3 常圧CVD反応炉 5 プラズマ放電処理チャンバ 7 ウエハ搬送ロボット 9 カセット載置部 11 清浄空間形成筐体
Claims (3)
- 【請求項1】 常圧CVD反応炉を有し、この反応炉近
傍にプラズマ放電処理チャンバと、ウエハ搬送手段とを
有し、かつウエハを収容するカセット載置部が前記ウエ
ハ搬送手段に隣接して配設されており、前記CVD反応
炉、プラズマ放電処理チャンバ、ウエハ搬送手段および
ウエハ載置部の全体が清浄空間形成筐体内に収容されて
いることを特徴とする常圧CVD装置。 - 【請求項2】 前記常圧CVD反応炉はTEOS−O3
からノンドープSiO2 膜を成膜するものであり、該反
応炉およびプラズマ放電処理チャンバは何れも枚葉式の
ものである請求項1の常圧CVD装置。 - 【請求項3】 プラズマ放電処理チャンバはシャワー電
極を備えたプラズマCVD反応炉である請求項1の常圧
CVD装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9390592A JPH05267195A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 常圧cvd装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9390592A JPH05267195A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 常圧cvd装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267195A true JPH05267195A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=14095502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9390592A Pending JPH05267195A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 常圧cvd装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05267195A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100297733B1 (ko) * | 1999-06-24 | 2001-09-22 | 윤종용 | 하부막질 의존성을 제거한 오존-teos 산화막 증착방법 및 다중 온도로 증착이 가능한 증착장치 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP9390592A patent/JPH05267195A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100297733B1 (ko) * | 1999-06-24 | 2001-09-22 | 윤종용 | 하부막질 의존성을 제거한 오존-teos 산화막 증착방법 및 다중 온도로 증착이 가능한 증착장치 |
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