JPH07115064A - 成膜装置及び成膜方法並びに成膜装置の洗浄方法 - Google Patents
成膜装置及び成膜方法並びに成膜装置の洗浄方法Info
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- JPH07115064A JPH07115064A JP3642594A JP3642594A JPH07115064A JP H07115064 A JPH07115064 A JP H07115064A JP 3642594 A JP3642594 A JP 3642594A JP 3642594 A JP3642594 A JP 3642594A JP H07115064 A JPH07115064 A JP H07115064A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 処理室内に付着した金属膜あるいは金属化合
物膜を隅々に亘って除去することができる成膜装置の洗
浄方法を提供すること。 【構成】 処理室内にＷＦ6 ガスを導入してウエハにＷ
膜を成膜した後、処理室内にＣｌＦ3 ガスを導入して処
理室内をクリーニングする。この際ＣｌＦ3 ガスは処理
室内の隅々に供給されるので、成膜処理により処理室内
のどのような場所に金属膜が付着してもこれを除去する
ことができる。なおクリーニング時の条件としては、Ｃ
ｌＦ3 ガスの流量が毎分５リットル以下、処理室内温度
が０〜５００℃、処理室内圧力が０．１〜１００Ｔｏｒ
ｒであることが望ましい。また処理ガスのガス吹出板に
冷媒流路を設けてこれを直接冷却すれば、この部分での
ガスの反応が抑えられ、ガス吹出板における付着物が少
なくなり、ウエハの膜厚の面間均一性も向上する。
物膜を隅々に亘って除去することができる成膜装置の洗
浄方法を提供すること。 【構成】 処理室内にＷＦ6 ガスを導入してウエハにＷ
膜を成膜した後、処理室内にＣｌＦ3 ガスを導入して処
理室内をクリーニングする。この際ＣｌＦ3 ガスは処理
室内の隅々に供給されるので、成膜処理により処理室内
のどのような場所に金属膜が付着してもこれを除去する
ことができる。なおクリーニング時の条件としては、Ｃ
ｌＦ3 ガスの流量が毎分５リットル以下、処理室内温度
が０〜５００℃、処理室内圧力が０．１〜１００Ｔｏｒ
ｒであることが望ましい。また処理ガスのガス吹出板に
冷媒流路を設けてこれを直接冷却すれば、この部分での
ガスの反応が抑えられ、ガス吹出板における付着物が少
なくなり、ウエハの膜厚の面間均一性も向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成膜装置及び成膜方法
並びに成膜装置の洗浄方法に関する。
並びに成膜装置の洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体デバイスの製造プロセスにおいて
は、真空雰囲気中で処理ガスを用いて半導体ウエハ（以
下ウエハという）に対して種々の真空処理が行われる
が、その一つとして金属膜をウエハ表面に成膜するいわ
ゆるメタルＣＶＤがある。
は、真空雰囲気中で処理ガスを用いて半導体ウエハ（以
下ウエハという）に対して種々の真空処理が行われる
が、その一つとして金属膜をウエハ表面に成膜するいわ
ゆるメタルＣＶＤがある。
【０００３】このメタルＣＶＤは、例えば電極膜や配線
膜などを形成する場合に行なわれ、例えば微細な線幅の
配線膜を形成するために注目されているブランケットＷ
−ＣＶＤもその一つである。このブランケットＷ−ＣＶ
Ｄは、図６に示すように気密構造の処理室６１内の載置
台６２上にウエハ６４を載置すると共に、載置台６２に
設けられたヒータ６３によりウエハ６４を加熱し、処理
室６１の上部のガス導入室６５からウエハ６４へ向けて
成膜ガス例えばＷＦ6 ガスを導入すると、ＷＦ6 ガスが
ウエハ６４の熱により分解されて、Ｗ（タングステン）
がウエハ６４の表面に堆積されＷ膜が成膜されるという
ものである。なお図６中６６は排気管である。
膜などを形成する場合に行なわれ、例えば微細な線幅の
配線膜を形成するために注目されているブランケットＷ
−ＣＶＤもその一つである。このブランケットＷ−ＣＶ
Ｄは、図６に示すように気密構造の処理室６１内の載置
台６２上にウエハ６４を載置すると共に、載置台６２に
設けられたヒータ６３によりウエハ６４を加熱し、処理
室６１の上部のガス導入室６５からウエハ６４へ向けて
成膜ガス例えばＷＦ6 ガスを導入すると、ＷＦ6 ガスが
ウエハ６４の熱により分解されて、Ｗ（タングステン）
がウエハ６４の表面に堆積されＷ膜が成膜されるという
ものである。なお図６中６６は排気管である。
【０００４】こうしたメタル成膜処理を行う場合、Ｗ膜
などの金属膜がウエハ６４の表面のみならず、載置台６
２や処理室６１の壁部に付着するが、この付着物はパー
ティクルの発生源になるため除去する必要がある。
などの金属膜がウエハ６４の表面のみならず、載置台６
２や処理室６１の壁部に付着するが、この付着物はパー
ティクルの発生源になるため除去する必要がある。
【０００５】そこで従来このような付着物を除去するク
リーニング方法としては、処理室６１内に高周波を印加
するクリーニング専用の電極例えばガス導入室６５のガ
ス拡散板を兼用した電極６７を設け、この電極６７と処
理室６１の壁部との間に高周波電源６８により高周波電
圧を印加してクリーニング用のプラズマを発生させ、こ
のプラズマにより処理室６１内に付着した金属膜を除去
する方法が知られている。
リーニング方法としては、処理室６１内に高周波を印加
するクリーニング専用の電極例えばガス導入室６５のガ
ス拡散板を兼用した電極６７を設け、この電極６７と処
理室６１の壁部との間に高周波電源６８により高周波電
圧を印加してクリーニング用のプラズマを発生させ、こ
のプラズマにより処理室６１内に付着した金属膜を除去
する方法が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のク
リーニング方法は、プラズマが処理室６１の隅々まで行
き渡らないため、高周波電極６７近傍のクリーニングに
は有効であるが、プラズマが到らない部分は付着物が完
全に除去できないという問題があり、また反応生成物が
高周波電極６７に付着して膜剥がれが生じ、パ−ティク
ル発生の一因になるという問題もあった。
リーニング方法は、プラズマが処理室６１の隅々まで行
き渡らないため、高周波電極６７近傍のクリーニングに
は有効であるが、プラズマが到らない部分は付着物が完
全に除去できないという問題があり、また反応生成物が
高周波電極６７に付着して膜剥がれが生じ、パ−ティク
ル発生の一因になるという問題もあった。
【０００７】本発明はこのような事情のもとになされた
ものであり、その目的は処理室内に付着した金属膜ある
いは金属化合物膜を簡単にかつ効果的に除去することが
できる成膜装置の洗浄方法を提供することにある。また
他の目的は、処理ガスを供給するガス吹出板への反応生
成物の付着を抑えてパーティクルの発生を少なくできる
成膜装置及び成膜方法を提供することにある。
ものであり、その目的は処理室内に付着した金属膜ある
いは金属化合物膜を簡単にかつ効果的に除去することが
できる成膜装置の洗浄方法を提供することにある。また
他の目的は、処理ガスを供給するガス吹出板への反応生
成物の付着を抑えてパーティクルの発生を少なくできる
成膜装置及び成膜方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、気密
構造の処理室内に処理ガスを導入して金属または金属化
合物を被処理体に成膜する成膜装置において、前記被処
理体に対して成膜を行った後、フッ化塩素ガスを前記処
理室内に毎分５リットル以下の流量で導入して、処理室
内温度０〜５００℃、処理室内圧力０．１〜１００Ｔｏ
ｒｒの条件で当該処理室内を洗浄することを特徴とす
る。
構造の処理室内に処理ガスを導入して金属または金属化
合物を被処理体に成膜する成膜装置において、前記被処
理体に対して成膜を行った後、フッ化塩素ガスを前記処
理室内に毎分５リットル以下の流量で導入して、処理室
内温度０〜５００℃、処理室内圧力０．１〜１００Ｔｏ
ｒｒの条件で当該処理室内を洗浄することを特徴とす
る。
【０００９】請求項２の発明は、気密な処理室内に被処
理体の載置部を設け、この載置部に対向するガス吹出板
の多数のガス吸出口から処理ガスを前記処理室内に供給
すると共に被処理体を加熱源により加熱して被処理体に
成膜する成膜装置において、前記ガス吸出板に冷媒流路
を設けたことを特徴とする。
理体の載置部を設け、この載置部に対向するガス吹出板
の多数のガス吸出口から処理ガスを前記処理室内に供給
すると共に被処理体を加熱源により加熱して被処理体に
成膜する成膜装置において、前記ガス吸出板に冷媒流路
を設けたことを特徴とする。
【００１０】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、冷却手段は、ガス吹出板内に形成された冷媒流路を
含むものであることを特徴とする。
て、冷却手段は、ガス吹出板内に形成された冷媒流路を
含むものであることを特徴とする。
【００１１】請求項４の発明は、請求項２記載の成膜装
置を用い、モノシランガスと六フッ化タングステンガス
とを反応させて被処理体にタングステンシリサイド膜を
成膜すると共に、ガス吹出板を１０℃以下に冷却するこ
とを特徴とする。
置を用い、モノシランガスと六フッ化タングステンガス
とを反応させて被処理体にタングステンシリサイド膜を
成膜すると共に、ガス吹出板を１０℃以下に冷却するこ
とを特徴とする。
【００１２】請求項５の発明は、請求項２記載の成膜装
置を用い、ジクロルシランガスと六フッ化タングステン
ガスとを反応させて被処理体にタングステンシリサイド
膜を成膜すると共に、ガス吹出板を５０℃以下に冷却す
ることを特徴とする。
置を用い、ジクロルシランガスと六フッ化タングステン
ガスとを反応させて被処理体にタングステンシリサイド
膜を成膜すると共に、ガス吹出板を５０℃以下に冷却す
ることを特徴とする。
【００１３】
【作用】処理室内に処理ガスを導入して金属または金属
化合物を被処理体に成膜すると、被処理体以外の個所例
えば被処理体の載置台や処理室の壁部にも成膜される。
そこで成膜処理を行った後に処理室内にフッ化塩素ガス
を導入すると、このフッ化塩素ガスが金属または金属化
合物と反応して壁部等の付着膜を除去する。この際フッ
化塩素ガスは処理室内の隅々に供給されるので、処理室
内における付着膜の取り残しがなくなる。
化合物を被処理体に成膜すると、被処理体以外の個所例
えば被処理体の載置台や処理室の壁部にも成膜される。
そこで成膜処理を行った後に処理室内にフッ化塩素ガス
を導入すると、このフッ化塩素ガスが金属または金属化
合物と反応して壁部等の付着膜を除去する。この際フッ
化塩素ガスは処理室内の隅々に供給されるので、処理室
内における付着膜の取り残しがなくなる。
【００１４】載置部に載置された被処理体を例えば加熱
ランプで加熱すると、載置部に対向するガス吹出板も加
熱されるが、冷媒を通流することによりガス吹出板を直
接冷却すれば、処理ガスの分解が抑えられるので、ガス
吹出板における成膜成分の付着が抑えられる。
ランプで加熱すると、載置部に対向するガス吹出板も加
熱されるが、冷媒を通流することによりガス吹出板を直
接冷却すれば、処理ガスの分解が抑えられるので、ガス
吹出板における成膜成分の付着が抑えられる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の方法を実施するための洗浄装置を備えた成
膜装置の一例を示す図であり、図中１は被処理体例えば
ウエハに成膜処理を行うための気密にシールされた処理
室である。この処理室１の上部には、下面側にガス吹出
板１２を備えたガス導入室１１が配設されており、この
ガス導入室１１の上面側にはガス供給管１３を介して処
理ガス供給管２及びクリーニングガス供給管３が接続さ
れている。処理ガス供給管２はバルブ２１及びマスフロ
コントローラ２２を介して処理ガス供給源２３に接続さ
れており、この処理ガス供給源２３は、例えばＷＦ
6 （六フッ化タングステン）ガス、Ｈ2 ガス、Ｎ2 ガス
及びＡｒガスなどの供給源を備えている。ただしこの図
ではマスフロコントローラ２２は、各ガスの供給管に設
けられているものを代表して示してある。
１は本発明の方法を実施するための洗浄装置を備えた成
膜装置の一例を示す図であり、図中１は被処理体例えば
ウエハに成膜処理を行うための気密にシールされた処理
室である。この処理室１の上部には、下面側にガス吹出
板１２を備えたガス導入室１１が配設されており、この
ガス導入室１１の上面側にはガス供給管１３を介して処
理ガス供給管２及びクリーニングガス供給管３が接続さ
れている。処理ガス供給管２はバルブ２１及びマスフロ
コントローラ２２を介して処理ガス供給源２３に接続さ
れており、この処理ガス供給源２３は、例えばＷＦ
6 （六フッ化タングステン）ガス、Ｈ2 ガス、Ｎ2 ガス
及びＡｒガスなどの供給源を備えている。ただしこの図
ではマスフロコントローラ２２は、各ガスの供給管に設
けられているものを代表して示してある。
【００１６】またクリーニングガス供給管３はバルブ３
１及びマスフロコントローラ３２を介して例えばＣｌＦ
3 （三フッ化塩素）ガスを供給するためのクリーニング
ガス供給源３３に接続されている。
１及びマスフロコントローラ３２を介して例えばＣｌＦ
3 （三フッ化塩素）ガスを供給するためのクリーニング
ガス供給源３３に接続されている。
【００１７】前記処理室１のガス導入室１１の下方側に
は、ウエハ１０を載置するための例えばカーボン系の材
質よりなる載置台４がガス導入室１１と対向して配置さ
れており、この載置台４は、処理室１の側壁に固定され
た支持枠４１に支持されている。また処理室１の下方側
外部には、前記載置台４を加熱するための加熱ランプ５
がケース５１内に設けられており、前記載置台４に対向
する処理室１の底壁は、例えば石英ガラスやサファイヤ
などからなる窓５２により構成されている。なお前記加
熱ランプ５は、例えば回転機構５３により回転される回
転テーブル５４上に配置されている。
は、ウエハ１０を載置するための例えばカーボン系の材
質よりなる載置台４がガス導入室１１と対向して配置さ
れており、この載置台４は、処理室１の側壁に固定され
た支持枠４１に支持されている。また処理室１の下方側
外部には、前記載置台４を加熱するための加熱ランプ５
がケース５１内に設けられており、前記載置台４に対向
する処理室１の底壁は、例えば石英ガラスやサファイヤ
などからなる窓５２により構成されている。なお前記加
熱ランプ５は、例えば回転機構５３により回転される回
転テーブル５４上に配置されている。
【００１８】前記処理室１の側壁には、冷媒流路１４及
び図示しない真空ポンプに接続される排気孔１５が形成
されている。また当該側壁の一部は載置台４及びその下
方領域を囲むように処理室１の内部へ突出して形成され
ており、その突出部１６には、載置台４の側方及び下方
側に処理ガスが周り込まないように、例えばＮ2 ガスな
どのパージガスを供給するためのパージガス供給路１７
が形成されている。
び図示しない真空ポンプに接続される排気孔１５が形成
されている。また当該側壁の一部は載置台４及びその下
方領域を囲むように処理室１の内部へ突出して形成され
ており、その突出部１６には、載置台４の側方及び下方
側に処理ガスが周り込まないように、例えばＮ2 ガスな
どのパージガスを供給するためのパージガス供給路１７
が形成されている。
【００１９】次に上述の成膜処理装置を用いて行なわれ
る本発明方法の一例について述べる。先ず被処理体であ
るウエハ１０を図示しない搬送手段により載置台４上に
載置する。次いで加熱ランプ５により載置台４を介して
ウエハ１０を加熱すると共に、図示しない真空ポンプに
より排気孔１５を通じて排気すると共に、バルブ２１を
開き、処理室１内を所定の真空度に維持しながら処理ガ
ス供給源２３から処理ガス供給管２、ガス供給管１３及
びガス導入室１１を介して例えばＷＦ6 ガス、Ｈ2 ガ
ス、Ｎ2 ガス及びＡｒガスからなる処理ガスを処理室１
に供給する。
る本発明方法の一例について述べる。先ず被処理体であ
るウエハ１０を図示しない搬送手段により載置台４上に
載置する。次いで加熱ランプ５により載置台４を介して
ウエハ１０を加熱すると共に、図示しない真空ポンプに
より排気孔１５を通じて排気すると共に、バルブ２１を
開き、処理室１内を所定の真空度に維持しながら処理ガ
ス供給源２３から処理ガス供給管２、ガス供給管１３及
びガス導入室１１を介して例えばＷＦ6 ガス、Ｈ2 ガ
ス、Ｎ2 ガス及びＡｒガスからなる処理ガスを処理室１
に供給する。
【００２０】一方パージガス供給路１７から載置台４の
下方側へ向けて例えばＮ2 ガスからなるパージガスを供
給し、排気孔１５からの排気により処理室１内を所定の
圧力に維持する。ここでＷＦ6 ガスはウエハ１０の熱に
より分解されてＷ（タングステン）が生成され、ウエハ
１０の表面に膜状に堆積される。こうしてウエハ１０に
Ｗ膜を成膜した後、バルブ２１を閉じて処理ガスの供給
を停止し、例えば不活性ガスにより大気圧雰囲気とした
後ウエハ１０を図示しない搬送手段により図示しない搬
出入口を介して、処理室１の外部へ搬出する。
下方側へ向けて例えばＮ2 ガスからなるパージガスを供
給し、排気孔１５からの排気により処理室１内を所定の
圧力に維持する。ここでＷＦ6 ガスはウエハ１０の熱に
より分解されてＷ（タングステン）が生成され、ウエハ
１０の表面に膜状に堆積される。こうしてウエハ１０に
Ｗ膜を成膜した後、バルブ２１を閉じて処理ガスの供給
を停止し、例えば不活性ガスにより大気圧雰囲気とした
後ウエハ１０を図示しない搬送手段により図示しない搬
出入口を介して、処理室１の外部へ搬出する。
【００２１】そして上述のようなウエハの成膜処理を所
定の回数行なった後、例えば加熱ランプ５を加熱源とし
て用い、また図示しない真空ポンプを作動させて、処理
室１内部の温度を例えば０〜５００℃、圧力を例えば
０．１〜１００Ｔｏｒｒの範囲内となるように調節し、
バルブ３１を開いてクリーニングガス供給源３３からク
リーニングガス供給管３、ガス供給管１３及びガス導入
室１１を介して例えばＣｌＦ3 ガスなどのフッ化塩素ガ
スからなるクリーニングガスを例えば毎分５リットル以
下の流量で処理室１に供給する。
定の回数行なった後、例えば加熱ランプ５を加熱源とし
て用い、また図示しない真空ポンプを作動させて、処理
室１内部の温度を例えば０〜５００℃、圧力を例えば
０．１〜１００Ｔｏｒｒの範囲内となるように調節し、
バルブ３１を開いてクリーニングガス供給源３３からク
リーニングガス供給管３、ガス供給管１３及びガス導入
室１１を介して例えばＣｌＦ3 ガスなどのフッ化塩素ガ
スからなるクリーニングガスを例えば毎分５リットル以
下の流量で処理室１に供給する。
【００２２】ここでクリーニングガスはガス吹出板１２
を介して処理室１内の隅々に供給され、先の成膜処理に
よって処理室１の内壁や載置台４に付着した金属膜、こ
の例ではＷ膜と化学反応を起こしてこれを除去し、これ
により処理室１がクリーニング（洗浄）される。そして
バルブ３１を閉じ、クリーニングガスの供給を停止し
て、クリーニングガスの導入による処理室１のクリーニ
ングを終了した後、再びウエハの成膜処理を行なう。
を介して処理室１内の隅々に供給され、先の成膜処理に
よって処理室１の内壁や載置台４に付着した金属膜、こ
の例ではＷ膜と化学反応を起こしてこれを除去し、これ
により処理室１がクリーニング（洗浄）される。そして
バルブ３１を閉じ、クリーニングガスの供給を停止し
て、クリーニングガスの導入による処理室１のクリーニ
ングを終了した後、再びウエハの成膜処理を行なう。
【００２３】なお本発明方法のクリーニング時の条件を
決定すると共にその効果を確認するために、上述実施例
の装置を用いてＣｌＦ3 ガスによる処理室１のクリーニ
ングを行ったところ、上述の条件、すなわちＣｌＦ3 ガ
スの流量：毎分５リットル以下、処理室内温度：０〜５
００℃、処理室内圧力：０．１〜１００Ｔｏｒｒの下
で、成膜処理により付着した金属膜を処理室１内の隅々
に亘って除去できることが確認された。
決定すると共にその効果を確認するために、上述実施例
の装置を用いてＣｌＦ3 ガスによる処理室１のクリーニ
ングを行ったところ、上述の条件、すなわちＣｌＦ3 ガ
スの流量：毎分５リットル以下、処理室内温度：０〜５
００℃、処理室内圧力：０．１〜１００Ｔｏｒｒの下
で、成膜処理により付着した金属膜を処理室１内の隅々
に亘って除去できることが確認された。
【００２４】上述実施例によればＣｌＦ3 ガスとＷ膜と
の化学反応を利用してＷ膜を除去するものであり、この
ＣｌＦ3 ガスは処理室１内の隅々にまで供給されるの
で、処理室１内のどのような場所例えば内壁の隅部や載
置台４の周縁部などに付着したＷ膜も確実に除去でき、
従って成膜処理時におけるパーティクルの発生が抑えら
れるので歩留まりの向上につながる。
の化学反応を利用してＷ膜を除去するものであり、この
ＣｌＦ3 ガスは処理室１内の隅々にまで供給されるの
で、処理室１内のどのような場所例えば内壁の隅部や載
置台４の周縁部などに付着したＷ膜も確実に除去でき、
従って成膜処理時におけるパーティクルの発生が抑えら
れるので歩留まりの向上につながる。
【００２５】また本発明実施例のクリーニング方法は、
ＣｌＦ3 ガスの供給手段を成膜装置に装着するだけの設
備変更で実施でき、クリーニング用のプラズマを発生さ
せる専用の高周波電極も不要であることから、製品のコ
ストダウンに大きく貢献して、安価な成膜装置を提供す
ることができる。
ＣｌＦ3 ガスの供給手段を成膜装置に装着するだけの設
備変更で実施でき、クリーニング用のプラズマを発生さ
せる専用の高周波電極も不要であることから、製品のコ
ストダウンに大きく貢献して、安価な成膜装置を提供す
ることができる。
【００２６】さらにクリーニング時の温度範囲には、Ｗ
膜の成膜処理の反応温度が含まれているので、処理室１
の温度調整を行なわずに、成膜処理に引き続いてクリー
ニングを行なうことができる。また本発明は、図２に示
すように加熱ランプを用いずに載置台４に抵抗発熱線か
らなるヒータ４０を設けて、このヒータ４０によりウエ
ハを加熱する成膜装置に対しても適用することができ、
この場合同図に示すように例えば処理室１の外周面に抵
抗発熱線からなるヒータ１８を巻装し、クリーニング時
にこのヒータ１８により処理室１内を加熱してもよい。
なお図２中１９はＷ膜である。
膜の成膜処理の反応温度が含まれているので、処理室１
の温度調整を行なわずに、成膜処理に引き続いてクリー
ニングを行なうことができる。また本発明は、図２に示
すように加熱ランプを用いずに載置台４に抵抗発熱線か
らなるヒータ４０を設けて、このヒータ４０によりウエ
ハを加熱する成膜装置に対しても適用することができ、
この場合同図に示すように例えば処理室１の外周面に抵
抗発熱線からなるヒータ１８を巻装し、クリーニング時
にこのヒータ１８により処理室１内を加熱してもよい。
なお図２中１９はＷ膜である。
【００２７】以上において本発明では、クリーニングガ
スとして、ＣｌＦ3 ガス以外に、ＣｌＦ（一フッ化塩
素）ガス等のフッ化塩素ガスを用いてもよい。また本発
明のクリーニング方法によって、Ｗ以外にもＷＳｉ、Ｔ
ｉ、ＴｉＮ、Ｍｏ等の金属膜を除去できることが確認さ
れ、従ってこうした金属膜や金属化合物の成膜を行う場
合にも本発明は有効である。
スとして、ＣｌＦ3 ガス以外に、ＣｌＦ（一フッ化塩
素）ガス等のフッ化塩素ガスを用いてもよい。また本発
明のクリーニング方法によって、Ｗ以外にもＷＳｉ、Ｔ
ｉ、ＴｉＮ、Ｍｏ等の金属膜を除去できることが確認さ
れ、従ってこうした金属膜や金属化合物の成膜を行う場
合にも本発明は有効である。
【００２８】次に本発明の他の実施例について図３及び
図４を参照しながら説明する。図３中図１と同一部分に
ついては同一符号を付してある。この実施例では、ガス
導入室７内にはガスを拡散させるガス拡散板７１が設け
られ、その下流側には、処理室１内に処理ガスを吹き出
すためのシャワープレートなどと呼ばれているガス吹出
板８が設けられている。このガス吹出板８は、図４にも
示すように例えばアルミニウムよりなる円形の板状体に
多数の例えば穴径１．５ｍｍのガス吹出穴８１が散在し
て形成されている。なおガス吹出板８の材質としてはア
ルミニウム以外の他の材質石英やセラミックスを用いる
ことができる。
図４を参照しながら説明する。図３中図１と同一部分に
ついては同一符号を付してある。この実施例では、ガス
導入室７内にはガスを拡散させるガス拡散板７１が設け
られ、その下流側には、処理室１内に処理ガスを吹き出
すためのシャワープレートなどと呼ばれているガス吹出
板８が設けられている。このガス吹出板８は、図４にも
示すように例えばアルミニウムよりなる円形の板状体に
多数の例えば穴径１．５ｍｍのガス吹出穴８１が散在し
て形成されている。なおガス吹出板８の材質としてはア
ルミニウム以外の他の材質石英やセラミックスを用いる
ことができる。
【００２９】前記ガス吹出板８の中には、冷媒流路９が
屈曲して形成されており、この冷媒流路９の入口及び出
口は冷却器などを備えた冷媒例えば冷却水の循環系（図
示せず）に接続されている。冷媒流路９の入口側の冷却
水の温度は凝固しない程度の限界の温度例えば−１０℃
から７０℃程度に設定される。またガス導入室７の側壁
にも冷媒例えば冷却水を通流させるための冷媒流路９１
が形成されており、ガス吹出板８の冷却効果を高めるよ
うにしている。
屈曲して形成されており、この冷媒流路９の入口及び出
口は冷却器などを備えた冷媒例えば冷却水の循環系（図
示せず）に接続されている。冷媒流路９の入口側の冷却
水の温度は凝固しない程度の限界の温度例えば−１０℃
から７０℃程度に設定される。またガス導入室７の側壁
にも冷媒例えば冷却水を通流させるための冷媒流路９１
が形成されており、ガス吹出板８の冷却効果を高めるよ
うにしている。
【００３０】この実施例では、例えば先の実施例と同様
にＷＦ6 ガス及びＳｉＨ4 （モノシラン）ガスを処理ガ
スとし，また適宜キャリアガスを用いて処理ガス供給管
２からガス導入室７内に導入し、ガス吹出板８のガス吹
出穴８１から処理室１内に供給する。また処理室１内の
圧力は、例えば０．２〜０．５Ｔｏｒｒに設定されると
共に、ウエハ１０は加熱ランプ５により例えば３００〜
４００℃に加熱され、ウエハ１０の表面には、ＷＦ6 と
ＳｉＨ4 との反応により生成されたタングステンシリサ
イドが付着堆積する。
にＷＦ6 ガス及びＳｉＨ4 （モノシラン）ガスを処理ガ
スとし，また適宜キャリアガスを用いて処理ガス供給管
２からガス導入室７内に導入し、ガス吹出板８のガス吹
出穴８１から処理室１内に供給する。また処理室１内の
圧力は、例えば０．２〜０．５Ｔｏｒｒに設定されると
共に、ウエハ１０は加熱ランプ５により例えば３００〜
４００℃に加熱され、ウエハ１０の表面には、ＷＦ6 と
ＳｉＨ4 との反応により生成されたタングステンシリサ
イドが付着堆積する。
【００３１】一方前記ガス導入室７の冷媒流路９及び９
１に冷却水を通流しておくことにより、ガス吹出板８は
１０℃以下例えば−５℃になる。この場合ガス吹出板８
は、冷却水による冷却を行わなければ例えば１５０℃以
上もの高温になり、処理ガスがガス吹出板８から吹出す
とき、あるいは一旦処理室１内に供給された処理ガスが
壁面などに当たってガス吹出板８に戻ってきたときにＷ
Ｆ6 とＳｉＨ4 とが反応してガス吹出板８にタングステ
ンシリサイドや、完全に熱分解しきれずにＷの化合物と
なったものが付着堆積するが、この実施例のように冷却
しておけば、ＷＦ6 とＳｉＨ4 との反応が抑えられ、反
応生成物の付着量が少なくなる。従ってガス吹出板８か
らの付着物の剥がれによるパーティクルの発生を防止で
きる。
１に冷却水を通流しておくことにより、ガス吹出板８は
１０℃以下例えば−５℃になる。この場合ガス吹出板８
は、冷却水による冷却を行わなければ例えば１５０℃以
上もの高温になり、処理ガスがガス吹出板８から吹出す
とき、あるいは一旦処理室１内に供給された処理ガスが
壁面などに当たってガス吹出板８に戻ってきたときにＷ
Ｆ6 とＳｉＨ4 とが反応してガス吹出板８にタングステ
ンシリサイドや、完全に熱分解しきれずにＷの化合物と
なったものが付着堆積するが、この実施例のように冷却
しておけば、ＷＦ6 とＳｉＨ4 との反応が抑えられ、反
応生成物の付着量が少なくなる。従ってガス吹出板８か
らの付着物の剥がれによるパーティクルの発生を防止で
きる。
【００３２】そしてガス吹出板８におけるＷＦ6 とＳｉ
Ｈ4 との反応が抑えられることから、処理ガスの流量と
ウエハ１０へのＷの付着量との対応が良好になり、この
結果ウエハの面間均一性（−のウエハの膜厚と他のウエ
ハの膜厚との間の均一性）が向上する。図５は、横軸に
ウエハのナンバーを、縦軸にＷ膜の膜厚を夫々とった定
性的なグラフであり、実線ａ、実線ｂ及び点線ｃは夫々
ガス吹出板８を冷却した場合、冷却が不十分な場合、及
び冷却しない場合に対応している。
Ｈ4 との反応が抑えられることから、処理ガスの流量と
ウエハ１０へのＷの付着量との対応が良好になり、この
結果ウエハの面間均一性（−のウエハの膜厚と他のウエ
ハの膜厚との間の均一性）が向上する。図５は、横軸に
ウエハのナンバーを、縦軸にＷ膜の膜厚を夫々とった定
性的なグラフであり、実線ａ、実線ｂ及び点線ｃは夫々
ガス吹出板８を冷却した場合、冷却が不十分な場合、及
び冷却しない場合に対応している。
【００３３】このグラフにおいて、予定としている膜厚
は例えば１０００〜５０００オングストロームである。
この試験における成膜条件は、既述した実施例のプロセ
ス条件と同様であるが、ガス吹出板８の温度は冷却水に
より例えば５℃に冷却されている。図５のグラフから理
解されるようにガス吹出板８を冷却することによりウエ
ハの膜厚の面間均一性が格段に向上し、またガス吹出板
８への付着物の量も少ないことが確認された。なおＷＦ
6 とＳｉＨ4 とによりタングステンシリサイド膜を成膜
する場合、ガス吹出板８への付着物の量を有効に抑える
ためにはガス吹出板８の温度を１０℃以下に冷却するこ
とが必要である。その理由については、本発明者は、冷
媒の温度を調整してガス吹出板８の温度を種々変更し、
反応生成物の付着状態を観察したところ、１０℃を境界
としてこれ以下では付着量が少ないが、１１℃以上にな
ると付着量が急激に増加していくことがわかったからで
ある。なおガス吹出板を冷却する冷却手段としては、冷
媒流路に限らず例えばペルチェ素子を用いてもよい。
は例えば１０００〜５０００オングストロームである。
この試験における成膜条件は、既述した実施例のプロセ
ス条件と同様であるが、ガス吹出板８の温度は冷却水に
より例えば５℃に冷却されている。図５のグラフから理
解されるようにガス吹出板８を冷却することによりウエ
ハの膜厚の面間均一性が格段に向上し、またガス吹出板
８への付着物の量も少ないことが確認された。なおＷＦ
6 とＳｉＨ4 とによりタングステンシリサイド膜を成膜
する場合、ガス吹出板８への付着物の量を有効に抑える
ためにはガス吹出板８の温度を１０℃以下に冷却するこ
とが必要である。その理由については、本発明者は、冷
媒の温度を調整してガス吹出板８の温度を種々変更し、
反応生成物の付着状態を観察したところ、１０℃を境界
としてこれ以下では付着量が少ないが、１１℃以上にな
ると付着量が急激に増加していくことがわかったからで
ある。なおガス吹出板を冷却する冷却手段としては、冷
媒流路に限らず例えばペルチェ素子を用いてもよい。
【００３４】以上において吹出板を冷却する方法は、Ｓ
ｉＨ2 Ｃｌ2 （ジクロルシラン）ガスとＷＦ6 ガスとを
用いてタングステンシリサイドを成膜する場合にも適用
できこの場合ウエハは５００〜６００℃に加熱され、ま
たガス吹出板の温度は実験によれば５０℃以下に冷却す
れば付着物の量を十分抑えることができる。
ｉＨ2 Ｃｌ2 （ジクロルシラン）ガスとＷＦ6 ガスとを
用いてタングステンシリサイドを成膜する場合にも適用
できこの場合ウエハは５００〜６００℃に加熱され、ま
たガス吹出板の温度は実験によれば５０℃以下に冷却す
れば付着物の量を十分抑えることができる。
【００３５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、成膜処理後の
処理室にフッ化塩素ガスを導入することにより処理室の
内部を洗浄しているので、処理室内に付着した金属膜あ
るいは金属酸化膜を隅々に亘って除去することができ、
パーティクルの発生を抑えることができる。
処理室にフッ化塩素ガスを導入することにより処理室の
内部を洗浄しているので、処理室内に付着した金属膜あ
るいは金属酸化膜を隅々に亘って除去することができ、
パーティクルの発生を抑えることができる。
【００３６】請求項２〜５の発明によれば、ガス吹出板
を冷却しているのでガス吹出板への付着物の量が少なく
なり、また被処理体の膜厚の面間均一性が向上する。
を冷却しているのでガス吹出板への付着物の量が少なく
なり、また被処理体の膜厚の面間均一性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施する成膜装置の一例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明方法における洗浄の様子を示す説明図で
ある。
ある。
【図３】本発明の他の実施例に係る成膜装置を示す断面
図である。
図である。
【図４】ガス吹出板の一例を示す平面図である。
【図５】ウエハの膜厚の面間均一性を示す特性図であ
る。
る。
【図６】従来の成膜装置の一例を示す断面図である。
１ 処理室 １０ ウエハ １１ ガス導入室 ２ 処理ガス供給管 ２３ 処理ガス供給源 ３ クリーニングガス供給管 ３３ クリーニングガス供給源 ２１、３１ バルブ ２２、３２ マスフロコントロ−ラ ４ 載置台 ５ 加熱ランプ ８ ガス吹出板 ９ 冷媒流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3065 // Ｃ２３Ｆ 4/00 Ｅ 8417−4Ｋ
Claims (5)
- 【請求項１】 気密構造の処理室内に処理ガスを導入し
て金属または金属化合物を被処理体に成膜する成膜装置
において、 前記被処理体に対して成膜を行った後、フッ化塩素ガス
を前記処理室内に毎分５リットル以下の流量で導入し
て、処理室内温度０〜５００℃、処理室内圧力０．１〜
１００Ｔｏｒｒの条件で当該処理室内を洗浄することを
特徴とする成膜装置の洗浄方法。 - 【請求項２】 気密な処理室内に被処理体の載置部を設
け、この載置部に対向するガス吹出板の多数のガス吹出
口から処理ガスを前記処理室内に供給すると共に被処理
体を加熱源により加熱して気相反応により処理ガス中の
成膜成分を被処理体に成膜する成膜装置において、 前記ガス吹出板を冷却するための冷却手段を設けたこと
を特徴とする成膜装置。 - 【請求項３】 冷却手段は、ガス吹出板内に形成された
冷媒流路を含むものであることを特徴とする請求項２記
載の成膜装置。 - 【請求項４】 請求項２記載の成膜装置を用い、モノシ
ランガスと六フッ化タングステンガスとを反応させて被
処理体にタングステンシリサイド膜を成膜すると共に、
ガス吹出板を１０℃以下に冷却することを特徴とする成
膜方法。 - 【請求項５】 請求項２記載の成膜装置を用い、ジクロ
ルシランガスと六フッ化タングステンガスとを反応させ
て被処理体にタングステンシリサイド膜を成膜すると共
に、ガス吹出板を５０℃以下に冷却することを特徴とす
る成膜方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3642594A JPH07115064A (ja) | 1993-08-25 | 1994-02-08 | 成膜装置及び成膜方法並びに成膜装置の洗浄方法 |
| US08/255,924 US5647945A (en) | 1993-08-25 | 1994-06-07 | Vacuum processing apparatus |
| US08/803,008 US5951772A (en) | 1993-08-25 | 1997-02-21 | Vacuum processing apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-232340 | 1993-08-25 | ||
| JP23234093 | 1993-08-25 | ||
| JP3642594A JPH07115064A (ja) | 1993-08-25 | 1994-02-08 | 成膜装置及び成膜方法並びに成膜装置の洗浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07115064A true JPH07115064A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=26375477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3642594A Pending JPH07115064A (ja) | 1993-08-25 | 1994-02-08 | 成膜装置及び成膜方法並びに成膜装置の洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115064A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002033311A (ja) * | 2000-04-26 | 2002-01-31 | Axcelis Technologies Inc | プラズマ処理装置及びガス分散プレート |
| KR20030070993A (ko) * | 2002-02-27 | 2003-09-03 | 삼성전자주식회사 | 텅스텐 실리사이드 증착 장비의 클리닝 공정에서의 가스유입 장치 및 방법 |
| WO2004111297A1 (ja) * | 2003-06-10 | 2004-12-23 | Tokyo Electron Limited | 処理ガス供給機構、成膜装置および成膜方法 |
| KR100610416B1 (ko) * | 1998-10-26 | 2006-08-09 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 반도체장치의 제조방법 및 반도체장치 제조시스템 |
| US8070879B2 (en) | 2002-11-14 | 2011-12-06 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for hybrid chemical processing |
-
1994
- 1994-02-08 JP JP3642594A patent/JPH07115064A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100610416B1 (ko) * | 1998-10-26 | 2006-08-09 | 동경 엘렉트론 주식회사 | 반도체장치의 제조방법 및 반도체장치 제조시스템 |
| JP2002033311A (ja) * | 2000-04-26 | 2002-01-31 | Axcelis Technologies Inc | プラズマ処理装置及びガス分散プレート |
| KR20030070993A (ko) * | 2002-02-27 | 2003-09-03 | 삼성전자주식회사 | 텅스텐 실리사이드 증착 장비의 클리닝 공정에서의 가스유입 장치 및 방법 |
| US8070879B2 (en) | 2002-11-14 | 2011-12-06 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for hybrid chemical processing |
| WO2004111297A1 (ja) * | 2003-06-10 | 2004-12-23 | Tokyo Electron Limited | 処理ガス供給機構、成膜装置および成膜方法 |
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