JPH07142471A - 酸化膜の成膜方法及び酸化膜成膜装置 - Google Patents
酸化膜の成膜方法及び酸化膜成膜装置Info
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- JPH07142471A JPH07142471A JP30702193A JP30702193A JPH07142471A JP H07142471 A JPH07142471 A JP H07142471A JP 30702193 A JP30702193 A JP 30702193A JP 30702193 A JP30702193 A JP 30702193A JP H07142471 A JPH07142471 A JP H07142471A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＴＥＯＳガスをＯ3 ガスで酸化してなる酸化
膜を成膜するに当たり、酸化膜の膜成長速度の面依存性
を解消し、かつ成膜工程が１工程で連続的に処理できる
ようなＴＥＯＳ−Ｏ3 系酸化膜の成膜方法を提供する。 【構成】 ＳｉＯ2 及びメタルの少なくとも一方を含む
材料からなる基体上に少なくともシリコンを含む酸化膜
を形成する酸化膜の成膜方法において、シラン系ソース
ガスを酸化して第１の酸化膜を基体上に形成し、更に引
き続き連続して第１の酸化膜上にＴＥＯＳとＯ3 とを反
応させて第２の酸化膜を形成する。好適には、モノシラ
ン（ＳｉＨ4 ）とＯ2 とを反応させて第１の酸化膜を成
膜する。本発明方法によれば、面依存性の小さい、ＴＥ
ＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を均一な膜質、膜厚で成膜で
きる。
膜を成膜するに当たり、酸化膜の膜成長速度の面依存性
を解消し、かつ成膜工程が１工程で連続的に処理できる
ようなＴＥＯＳ−Ｏ3 系酸化膜の成膜方法を提供する。 【構成】 ＳｉＯ2 及びメタルの少なくとも一方を含む
材料からなる基体上に少なくともシリコンを含む酸化膜
を形成する酸化膜の成膜方法において、シラン系ソース
ガスを酸化して第１の酸化膜を基体上に形成し、更に引
き続き連続して第１の酸化膜上にＴＥＯＳとＯ3 とを反
応させて第２の酸化膜を形成する。好適には、モノシラ
ン（ＳｉＨ4 ）とＯ2 とを反応させて第１の酸化膜を成
膜する。本発明方法によれば、面依存性の小さい、ＴＥ
ＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を均一な膜質、膜厚で成膜で
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳｉＯ2 及びメタルの
うちの少なくとも一方を含む材料からなる基体上に少な
くともシリコンを含む酸化膜を形成する酸化膜の成膜方
法に関し、更に詳細には、いわゆる面依存性の小さい、
シリコンを含む酸化膜を成膜する方法に関する。また、
本発明は、上述の酸化膜を成膜する成膜装置に関する。
うちの少なくとも一方を含む材料からなる基体上に少な
くともシリコンを含む酸化膜を形成する酸化膜の成膜方
法に関し、更に詳細には、いわゆる面依存性の小さい、
シリコンを含む酸化膜を成膜する方法に関する。また、
本発明は、上述の酸化膜を成膜する成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＴＥＯＳ（Tetraethylorthosilicate ）
をＯ3 で酸化して形成されたＳｉＯ2膜は、膜の平坦化
性、段差被覆性、電気絶縁性等に種々の優れた特性を備
え、また４００°Ｃ以下での低温成長で成膜できる膜と
して注目されている。しかし、ＴＥＯＳをＯ3 で酸化さ
せてＳｉＯ2 膜を形成する場合、膜成長速度が基体の下
地層の性質によって異なる、いわゆる面依存性が著し
い。即ち、Ｓｉ膜、Ａｌ膜、ＡＰ−ＣＶＤ膜等の疎水性
下地膜（膜中に取り込まれているＨ2 Ｏの量が少ない下
地膜）と、ＳｉＯ2 膜等の熱酸化膜の親水性下地膜（膜
中に取り込まれているＨ2 Ｏの量が多い下地膜）とで
は、膜成長速度が異なり、膜厚が前者では薄く、後者で
は厚くなる。また、下地膜を構成する成分の末端基の状
態によっても膜成長速度が異なって不安定である。従っ
て、成膜されたＳｉＯ2 膜の膜質及び膜厚が不均一にな
る。
をＯ3 で酸化して形成されたＳｉＯ2膜は、膜の平坦化
性、段差被覆性、電気絶縁性等に種々の優れた特性を備
え、また４００°Ｃ以下での低温成長で成膜できる膜と
して注目されている。しかし、ＴＥＯＳをＯ3 で酸化さ
せてＳｉＯ2 膜を形成する場合、膜成長速度が基体の下
地層の性質によって異なる、いわゆる面依存性が著し
い。即ち、Ｓｉ膜、Ａｌ膜、ＡＰ−ＣＶＤ膜等の疎水性
下地膜（膜中に取り込まれているＨ2 Ｏの量が少ない下
地膜）と、ＳｉＯ2 膜等の熱酸化膜の親水性下地膜（膜
中に取り込まれているＨ2 Ｏの量が多い下地膜）とで
は、膜成長速度が異なり、膜厚が前者では薄く、後者で
は厚くなる。また、下地膜を構成する成分の末端基の状
態によっても膜成長速度が異なって不安定である。従っ
て、成膜されたＳｉＯ2 膜の膜質及び膜厚が不均一にな
る。
【０００３】そこで、ＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ2 膜
の成膜の面依存性を解消するために、従来は、界面活性
剤等で洗浄する前処理を基体に施したり、或いは図４に
示すように、例えばＢＰＳＧ膜からなる下地層６２上に
アルミニウム系配線材料からなる配線層６４を備えた基
体（図４（ａ））に、先ずＰ−ＴＥＯＳ膜６６を成膜し
（図４（ｂ））、その上にＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ
2 膜６８を成膜していた（図４（ｃ））。図４に示す方
法において、Ｐ−ＴＥＯＳ膜を成膜した後、別の工程で
ＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ2 膜を成膜するのは、Ｐ−
ＴＥＯＳ上にＴＥＯＳ−Ｏ3 を成膜することによって、
下地が均等な膜になるため、下地依存性が抑制されると
言う理由からであった。
の成膜の面依存性を解消するために、従来は、界面活性
剤等で洗浄する前処理を基体に施したり、或いは図４に
示すように、例えばＢＰＳＧ膜からなる下地層６２上に
アルミニウム系配線材料からなる配線層６４を備えた基
体（図４（ａ））に、先ずＰ−ＴＥＯＳ膜６６を成膜し
（図４（ｂ））、その上にＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ
2 膜６８を成膜していた（図４（ｃ））。図４に示す方
法において、Ｐ−ＴＥＯＳ膜を成膜した後、別の工程で
ＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ2 膜を成膜するのは、Ｐ−
ＴＥＯＳ上にＴＥＯＳ−Ｏ3 を成膜することによって、
下地が均等な膜になるため、下地依存性が抑制されると
言う理由からであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
方法は、いずれも一工程でＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2
膜を形成することができず、成膜工程が２工程に別れて
いた。従って、装置が複雑となり、工程間の基体の取扱
等にも時間を要し、そのため成膜作業の効率を向上させ
ることが難しかった。
方法は、いずれも一工程でＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2
膜を形成することができず、成膜工程が２工程に別れて
いた。従って、装置が複雑となり、工程間の基体の取扱
等にも時間を要し、そのため成膜作業の効率を向上させ
ることが難しかった。
【０００５】以上のような現状に鑑み、本発明の目的
は、ＴＥＯＳガスをＯ3 ガスで酸化してなる酸化膜を成
膜するに当たり、酸化膜の膜成長速度の面依存性を解消
し、かつ成膜工程が１工程で連続的に処理できるような
ＴＥＯＳ−Ｏ3 系酸化膜の成膜方法を提供することであ
る。
は、ＴＥＯＳガスをＯ3 ガスで酸化してなる酸化膜を成
膜するに当たり、酸化膜の膜成長速度の面依存性を解消
し、かつ成膜工程が１工程で連続的に処理できるような
ＴＥＯＳ−Ｏ3 系酸化膜の成膜方法を提供することであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ＴＥＯＳガ
スをＯ3 ガスで酸化させて形成するＳｉＯ2 膜の膜成長
速度の面依存性を、成膜初期条件をシリコンリッチにす
ることにより、改善することに着眼し、本発明を完成す
るに到った。上記目的を達成するために、本発明は、Ｓ
ｉＯ2 及びメタルのうちの少なくとも一方を含む材料か
らなる基体上に少なくともシリコンを含む酸化膜を形成
する酸化膜の成膜方法において、シラン系ソースガスを
酸化して第１の酸化膜を前記基体上に形成し、更に引き
続き連続して前記第１の酸化膜上にＴＥＯＳとＯ3 とを
反応させて第２の酸化膜を形成することを特徴としてい
る。本発明で、メタルとは、Ｓｉ膜、Ａｌ膜等の単味金
属或いは合金金属系の膜又は配線層を意味する。
スをＯ3 ガスで酸化させて形成するＳｉＯ2 膜の膜成長
速度の面依存性を、成膜初期条件をシリコンリッチにす
ることにより、改善することに着眼し、本発明を完成す
るに到った。上記目的を達成するために、本発明は、Ｓ
ｉＯ2 及びメタルのうちの少なくとも一方を含む材料か
らなる基体上に少なくともシリコンを含む酸化膜を形成
する酸化膜の成膜方法において、シラン系ソースガスを
酸化して第１の酸化膜を前記基体上に形成し、更に引き
続き連続して前記第１の酸化膜上にＴＥＯＳとＯ3 とを
反応させて第２の酸化膜を形成することを特徴としてい
る。本発明で、メタルとは、Ｓｉ膜、Ａｌ膜等の単味金
属或いは合金金属系の膜又は配線層を意味する。
【０００７】第１の酸化膜の膜厚は、好適には１００ｎ
ｍ〜２００ｎｍである。また、シラン系ソースガスの酸
化方法及びＴＥＯＳをＯ3 で酸化する方法は、特に限定
は無いが、好適には常圧ＣＶＤ法である。
ｍ〜２００ｎｍである。また、シラン系ソースガスの酸
化方法及びＴＥＯＳをＯ3 で酸化する方法は、特に限定
は無いが、好適には常圧ＣＶＤ法である。
【０００８】本発明の望ましい実施態様では、モノシラ
ン（ＳｉＨ4 ）とＯ2 とを反応させて第１の酸化膜を成
膜することを特徴としている。
ン（ＳｉＨ4 ）とＯ2 とを反応させて第１の酸化膜を成
膜することを特徴としている。
【０００９】上記発明方法を実施するための、本発明に
係る装置は、ＳｉＯ2 及びメタルのうちの少なくとも一
方を含む材料からなる基体上に少なくともシリコンを含
む酸化膜を常圧ＣＶＤ法により形成する酸化膜成膜装置
において、シラン系ソースガスを酸化して第１の酸化膜
を前記基体上に形成するようにした第１連続式常圧ＣＶ
Ｄ装置と、前記第１の酸化膜上に、ＴＥＯＳとＯ3 とを
反応させて第２の酸化膜を形成するようにした第２連続
式常圧ＣＶＤ装置とを隣接して備え、更に、第１連続式
常圧ＣＶＤ装置に前記基体を供給する供給手段と、第１
の酸化膜を有する基体を第１連続式常圧ＣＶＤ装置から
第２連続式常圧ＣＶＤ装置に搬送する搬送手段と、第１
の酸化膜上に第２の酸化膜を有する基体を第２連続式常
圧ＣＶＤ装置から排出する排出手段とを備え、前記第１
の酸化膜と前記第２の酸化膜とを連続して基体上に成膜
するようにしたことを特徴としている。
係る装置は、ＳｉＯ2 及びメタルのうちの少なくとも一
方を含む材料からなる基体上に少なくともシリコンを含
む酸化膜を常圧ＣＶＤ法により形成する酸化膜成膜装置
において、シラン系ソースガスを酸化して第１の酸化膜
を前記基体上に形成するようにした第１連続式常圧ＣＶ
Ｄ装置と、前記第１の酸化膜上に、ＴＥＯＳとＯ3 とを
反応させて第２の酸化膜を形成するようにした第２連続
式常圧ＣＶＤ装置とを隣接して備え、更に、第１連続式
常圧ＣＶＤ装置に前記基体を供給する供給手段と、第１
の酸化膜を有する基体を第１連続式常圧ＣＶＤ装置から
第２連続式常圧ＣＶＤ装置に搬送する搬送手段と、第１
の酸化膜上に第２の酸化膜を有する基体を第２連続式常
圧ＣＶＤ装置から排出する排出手段とを備え、前記第１
の酸化膜と前記第２の酸化膜とを連続して基体上に成膜
するようにしたことを特徴としている。
【００１０】本発明の酸化膜成膜装置に設ける供給手
段、搬送手段、排出手段は、それぞれ、基体を１枚づつ
枚葉式に供給し、搬送し、排出する機構であって、いず
れも既知の手段である。また、第１及び第２連続式常圧
ＣＶＤ装置は、１枚づつ枚葉式に所望の膜を基体上に常
圧ＣＶＤ法により成膜する装置であって、既知の構成か
らなる装置を使用できる。供給手段とは、供給カセット
（基体を整列収納する容器で、各工程への基体の供給を
容易にできるように構成されている）から基体を取り出
し、ステージに仮置きする供給ロボットと、基体が仮置
きされる供給ステージと、ステージから第１連続式常圧
ＣＶＤ装置に投入するローダーロボットとを備えてい
る。排出手段とは、第２連続式常圧ＣＶＤ装置から成膜
された基体を取り出し、ステージに仮置きするアンロー
ダーロボットと、基体が仮置きされる排出ステージと、
ステージから基体を収納カセット（処理した基体を整列
収納する容器で、各工程で処理した基体を容易に収納で
きるように構成されている）に排出する排出ロボットを
備えている。
段、搬送手段、排出手段は、それぞれ、基体を１枚づつ
枚葉式に供給し、搬送し、排出する機構であって、いず
れも既知の手段である。また、第１及び第２連続式常圧
ＣＶＤ装置は、１枚づつ枚葉式に所望の膜を基体上に常
圧ＣＶＤ法により成膜する装置であって、既知の構成か
らなる装置を使用できる。供給手段とは、供給カセット
（基体を整列収納する容器で、各工程への基体の供給を
容易にできるように構成されている）から基体を取り出
し、ステージに仮置きする供給ロボットと、基体が仮置
きされる供給ステージと、ステージから第１連続式常圧
ＣＶＤ装置に投入するローダーロボットとを備えてい
る。排出手段とは、第２連続式常圧ＣＶＤ装置から成膜
された基体を取り出し、ステージに仮置きするアンロー
ダーロボットと、基体が仮置きされる排出ステージと、
ステージから基体を収納カセット（処理した基体を整列
収納する容器で、各工程で処理した基体を容易に収納で
きるように構成されている）に排出する排出ロボットを
備えている。
【００１１】
【作用】請求項１の発明では、シラン系ソースガスを酸
化して第１の酸化膜を前記基体上に形成することによ
り、下地をシリコンリッチにできるので、ＴＥＯＳ−Ｏ
3を用いたＳｉＯ2 膜を成膜するに当たり、膜成長速度
の面依存性が解消される。また、第１の酸化膜の成膜
後、更に引き続き連続してＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ
2 膜を成膜できる。請求項３の発明では、第１連続式常
圧ＣＶＤ装置と第２連続式常圧ＣＶＤ装置とを隣接して
配置し、かつ基体の移載、搬送に必要な手段を設けるこ
とにより、第１の酸化膜の成膜に引き続き更に連続して
ＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を連続的に成膜できる。
化して第１の酸化膜を前記基体上に形成することによ
り、下地をシリコンリッチにできるので、ＴＥＯＳ−Ｏ
3を用いたＳｉＯ2 膜を成膜するに当たり、膜成長速度
の面依存性が解消される。また、第１の酸化膜の成膜
後、更に引き続き連続してＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ
2 膜を成膜できる。請求項３の発明では、第１連続式常
圧ＣＶＤ装置と第２連続式常圧ＣＶＤ装置とを隣接して
配置し、かつ基体の移載、搬送に必要な手段を設けるこ
とにより、第１の酸化膜の成膜に引き続き更に連続して
ＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を連続的に成膜できる。
【００１２】
【実施例】以下に、添付図面を参照して実施例に基づき
本発明をより詳細に説明する。酸化膜成膜装置の実施例 図１は、本発明に係る酸化膜成膜装置の一実施例の平面
的配置を示す概念図、図２は図１の酸化膜成膜装置を構
成する連続式常圧ＣＶＤ装置の構成を示す概念図であ
る。本実施例の酸化膜成膜装置（以下、簡単に装置と略
称する）１０は、第１連続式常圧ＣＶＤ装置（以下、簡
単に第１ＣＶＤ装置と略称する）１２と、第１ＣＶＤ装
置１２に隣接して配置された第２連続式常圧ＣＶＤ装置
（以下、簡単に第２ＣＶＤ装置と略称する）１４とを備
えている。更に、装置１０は、第１ＣＶＤ装置１２にウ
ェハを供給する供給手段１６、第１ＣＶＤ装置１２から
ウェハを受取り第２ＣＶＤ装置１４に渡す搬送装置１
８、及び第２ＣＶＤ装置１４からウェハを排出する排出
装置２０とを備えている。
本発明をより詳細に説明する。酸化膜成膜装置の実施例 図１は、本発明に係る酸化膜成膜装置の一実施例の平面
的配置を示す概念図、図２は図１の酸化膜成膜装置を構
成する連続式常圧ＣＶＤ装置の構成を示す概念図であ
る。本実施例の酸化膜成膜装置（以下、簡単に装置と略
称する）１０は、第１連続式常圧ＣＶＤ装置（以下、簡
単に第１ＣＶＤ装置と略称する）１２と、第１ＣＶＤ装
置１２に隣接して配置された第２連続式常圧ＣＶＤ装置
（以下、簡単に第２ＣＶＤ装置と略称する）１４とを備
えている。更に、装置１０は、第１ＣＶＤ装置１２にウ
ェハを供給する供給手段１６、第１ＣＶＤ装置１２から
ウェハを受取り第２ＣＶＤ装置１４に渡す搬送装置１
８、及び第２ＣＶＤ装置１４からウェハを排出する排出
装置２０とを備えている。
【００１３】第１ＣＶＤ装置１２は、図２に示すよう
に、ウェハＡを上に載せて連続的に移動させる無限ベル
ト２２と、無限ベルト２２の上方に在ってウェハＡ上に
第１酸化膜を成膜する反応室２４と、ウェハＡを加熱す
るヒータ２６とから構成されている。無限ベルト２２
は、一方の端部に設けられた動輪２８と他方の端部に設
けられた遊輪３０とにより駆動される。ヒータ２６は、
無限ベルト２２の上下のベルトの間に配置されている。
反応室２４は、無限ベルト２２の上側走行ベルトの上に
配置され、上側走行ベルト上のウェハＡに向けＳｉＨ4
ガスとＯ2 ガスを吹き出するノズル部３２と、その外側
を包囲するように設けられ、過剰のガスを排気する排気
室３４とを備えている。ノズル部３２には、ＳｉＨ4 ガ
ス、Ｏ2 ガス及び必要に応じキャリアガスを供給する各
供給管が連結されており、排気室３４は真空吸引設備
（図示せず）に接続されている。反応室２４のウェハ入
口及び出口にはウェハＡの到来と排出を検知するセンサ
（図示せず）が設けてある。入口センサのウェハ到来の
検知信号により反応ガスが吹き出る。尚、反応室２４の
入口部及び出口部にＮ2 ガスを吹き出すようにしても良
い。
に、ウェハＡを上に載せて連続的に移動させる無限ベル
ト２２と、無限ベルト２２の上方に在ってウェハＡ上に
第１酸化膜を成膜する反応室２４と、ウェハＡを加熱す
るヒータ２６とから構成されている。無限ベルト２２
は、一方の端部に設けられた動輪２８と他方の端部に設
けられた遊輪３０とにより駆動される。ヒータ２６は、
無限ベルト２２の上下のベルトの間に配置されている。
反応室２４は、無限ベルト２２の上側走行ベルトの上に
配置され、上側走行ベルト上のウェハＡに向けＳｉＨ4
ガスとＯ2 ガスを吹き出するノズル部３２と、その外側
を包囲するように設けられ、過剰のガスを排気する排気
室３４とを備えている。ノズル部３２には、ＳｉＨ4 ガ
ス、Ｏ2 ガス及び必要に応じキャリアガスを供給する各
供給管が連結されており、排気室３４は真空吸引設備
（図示せず）に接続されている。反応室２４のウェハ入
口及び出口にはウェハＡの到来と排出を検知するセンサ
（図示せず）が設けてある。入口センサのウェハ到来の
検知信号により反応ガスが吹き出る。尚、反応室２４の
入口部及び出口部にＮ2 ガスを吹き出すようにしても良
い。
【００１４】第２ＣＶＤ装置１４は、第１ＣＶＤ装置１
２と同じ構成であって、但しＳｉＨ4 ガスとＯ2 ガスを
吹き出す代わりに、ＴＥＯＳガス、ＴＭＢ（tri-Methyl
-Borate ）ガス、ＴＭＰ（tri-Methyl-phosphate）ガ
ス、及びＯ3 ガスを吹き出すようにされている。
２と同じ構成であって、但しＳｉＨ4 ガスとＯ2 ガスを
吹き出す代わりに、ＴＥＯＳガス、ＴＭＢ（tri-Methyl
-Borate ）ガス、ＴＭＰ（tri-Methyl-phosphate）ガ
ス、及びＯ3 ガスを吹き出すようにされている。
【００１５】供給手段１６は、ロードカセットＢから移
載されるウェハＡを仮置きする供給ステージ３６と、ロ
ードカセットＢから供給ステージ３６にウェハＡを移載
する供給ロボット３８と、供給ステージ３６からウェハ
Ａを取り出し第１ＣＶＤ装置１２の無限ベルト２２に載
せるローダーロボット４０とから構成されている。供給
ステージ３６、供給ロボット３８及びローダーロボット
４０とも既知の装置で、例えば、ローダーロボット４０
には、ベルヌーイチャックが使用される。ベルヌーイチ
ャックとは、傘形チャックの中心より、空気を傘に沿っ
て放射状に吹くことにより中心部が負圧になることを利
用した吸着式チャックである。搬送手段１８は、同じく
ベルヌーイチャック型搬送ロボットであって、第１ＣＶ
Ｄ装置１２の出口センサのウェハＡの排出信号により起
動してウェハＡを第１ＣＶＤ装置１２の無限ベルトから
ウェハＡを取り出し、第２ＣＶＤ装置の無限ベルト上に
載せる。
載されるウェハＡを仮置きする供給ステージ３６と、ロ
ードカセットＢから供給ステージ３６にウェハＡを移載
する供給ロボット３８と、供給ステージ３６からウェハ
Ａを取り出し第１ＣＶＤ装置１２の無限ベルト２２に載
せるローダーロボット４０とから構成されている。供給
ステージ３６、供給ロボット３８及びローダーロボット
４０とも既知の装置で、例えば、ローダーロボット４０
には、ベルヌーイチャックが使用される。ベルヌーイチ
ャックとは、傘形チャックの中心より、空気を傘に沿っ
て放射状に吹くことにより中心部が負圧になることを利
用した吸着式チャックである。搬送手段１８は、同じく
ベルヌーイチャック型搬送ロボットであって、第１ＣＶ
Ｄ装置１２の出口センサのウェハＡの排出信号により起
動してウェハＡを第１ＣＶＤ装置１２の無限ベルトから
ウェハＡを取り出し、第２ＣＶＤ装置の無限ベルト上に
載せる。
【００１６】排出手段２０は、ウェハＡをアンロードカ
セットＣに移載するために仮置きする排出ステージ４２
と、第２ＣＶＤ装置１４の出口センサのウェハ排出信号
により起動して無限ベルトからウェハＡを取り出し、排
出ステージ４２に載せるアンローダーロボット４４と、
排出ステージ４２にアンロードカセットＣに移載する排
出ロボット４６とから構成されている。アンローダーロ
ボット４４は、ローダーロボット４０と同じような構成
になっている。
セットＣに移載するために仮置きする排出ステージ４２
と、第２ＣＶＤ装置１４の出口センサのウェハ排出信号
により起動して無限ベルトからウェハＡを取り出し、排
出ステージ４２に載せるアンローダーロボット４４と、
排出ステージ４２にアンロードカセットＣに移載する排
出ロボット４６とから構成されている。アンローダーロ
ボット４４は、ローダーロボット４０と同じような構成
になっている。
【００１７】次に上述の装置１０の動作を説明する。ウ
ェハＡは、ロードカセットＢから供給ロボット３８によ
り供給ステージ３６に移載される。次いで、ローダーロ
ボット４０により供給ステージ３６から第１ＣＶＤ装置
１２の無限ベルト２２に移載される。ウェハＡは、無限
ベルト２２により一定速度で反応室２４に向かって進行
すると共にヒータ２６により所定の温度に加熱される。
ウェハＡが反応室２４の入口に到達すると、入口センサ
がウェハＡの到来を検知し、その検知信号により、Ｓｉ
Ｈ4 ガスとＯ2 ガスがージがノズル部３２からウェハＡ
に向かって吹き出し、第１の酸化膜、即ち第１のＳｉＯ
2 膜がウェハＡ上に成膜される。
ェハＡは、ロードカセットＢから供給ロボット３８によ
り供給ステージ３６に移載される。次いで、ローダーロ
ボット４０により供給ステージ３６から第１ＣＶＤ装置
１２の無限ベルト２２に移載される。ウェハＡは、無限
ベルト２２により一定速度で反応室２４に向かって進行
すると共にヒータ２６により所定の温度に加熱される。
ウェハＡが反応室２４の入口に到達すると、入口センサ
がウェハＡの到来を検知し、その検知信号により、Ｓｉ
Ｈ4 ガスとＯ2 ガスがージがノズル部３２からウェハＡ
に向かって吹き出し、第１の酸化膜、即ち第１のＳｉＯ
2 膜がウェハＡ上に成膜される。
【００１８】第１ＣＶＤ装置１２を出たウェハＡは、第
１ＣＶＤ装置１２の出口センサの信号により起動した搬
送ロボット１８により、第１ＣＶＤ装置１２の無限ベル
ト２２上から第２ＣＶＤ装置の無限ベルト２２上に移載
される。第２ＣＶＤ装置１４において、ウェハＡは、第
１ＣＶＤ装置１２と同様にして、ＴＥＯＳガスをＯ3 ガ
スで酸化してなる第２の酸化膜、即ち第２のＳｉＯ2 膜
がウェハＡ上に成膜される。第２ＣＶＤ装置１４を出た
ウェハＡは、第２ＣＶＤ装置１４の出口センサの信号に
より起動したアンローダーロボット４４により、排出ス
テージ４２に移載され、更に排出ロボット４６によりア
ンロードカセットＣに移載される。
１ＣＶＤ装置１２の出口センサの信号により起動した搬
送ロボット１８により、第１ＣＶＤ装置１２の無限ベル
ト２２上から第２ＣＶＤ装置の無限ベルト２２上に移載
される。第２ＣＶＤ装置１４において、ウェハＡは、第
１ＣＶＤ装置１２と同様にして、ＴＥＯＳガスをＯ3 ガ
スで酸化してなる第２の酸化膜、即ち第２のＳｉＯ2 膜
がウェハＡ上に成膜される。第２ＣＶＤ装置１４を出た
ウェハＡは、第２ＣＶＤ装置１４の出口センサの信号に
より起動したアンローダーロボット４４により、排出ス
テージ４２に移載され、更に排出ロボット４６によりア
ンロードカセットＣに移載される。
【００１９】以上の構成により、本装置１０は、ＴＥＯ
ＳガスをＯ3 ガスで酸化させてＳｉＯ2 膜を形成するに
当たり、シリコンリッチな第１のＳｉＯ2 膜を第１ＣＶ
Ｄ装置１２で成膜し、それに連続して第２ＣＶＤ装置１
４でＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を成膜することがで
きる。よって、ＴＥＯＳ−Ｏ3 系の膜成長速度を安定さ
せて均質な膜質と膜厚を備えたＳｉＯ2 膜をウェハＡ上
に成膜することができる。
ＳガスをＯ3 ガスで酸化させてＳｉＯ2 膜を形成するに
当たり、シリコンリッチな第１のＳｉＯ2 膜を第１ＣＶ
Ｄ装置１２で成膜し、それに連続して第２ＣＶＤ装置１
４でＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を成膜することがで
きる。よって、ＴＥＯＳ−Ｏ3 系の膜成長速度を安定さ
せて均質な膜質と膜厚を備えたＳｉＯ2 膜をウェハＡ上
に成膜することができる。
【００２０】酸化膜の成膜方法の実施例 次に、上述の装置１０を使用した場合の本発明方法の実
施を説明する。図３は、本発明方法を実施する際の各工
程を示すウェハ５０の模式的断面図である。図３（ａ）
に示すように、ＢＰＳＧ膜からなる下地層５２上にアル
ミニウム系配線材料からなる配線層５４を備えたウェハ
５０を第１ＣＶＤ装置１２に導入する。図３（ｂ）に示
すように、第１ＣＶＤ装置１２では、上述のウェハ５０
上にＳｉＨ4 ガスをＯ2 ガスで酸化させて膜厚１００ｎ
ｍ〜２００ｎｍの第１のＳｉＯ2 膜５６を成膜する。成
膜温度は、３７０°Ｃ〜３９０°Ｃである。次に、連続
して第２ＣＶＤ装置１４に導入して、図３（ｃ）に示す
ようにＴＥＯＳガスをＯ3 ガスで酸化して成膜した第２
のＳｉＯ2 膜５８を形成する。成膜条件は、温度が３７
０°Ｃ〜３９０°Ｃ、ＴＥＯＳガスの流量が８０sccm〜
１６０sccm、Ｏ2 ガスの流量が５sccm〜８sccm、Ｏ3 濃
度が３Vol ％Ｏ2 〜５Vol ％Ｏ2 である。
施を説明する。図３は、本発明方法を実施する際の各工
程を示すウェハ５０の模式的断面図である。図３（ａ）
に示すように、ＢＰＳＧ膜からなる下地層５２上にアル
ミニウム系配線材料からなる配線層５４を備えたウェハ
５０を第１ＣＶＤ装置１２に導入する。図３（ｂ）に示
すように、第１ＣＶＤ装置１２では、上述のウェハ５０
上にＳｉＨ4 ガスをＯ2 ガスで酸化させて膜厚１００ｎ
ｍ〜２００ｎｍの第１のＳｉＯ2 膜５６を成膜する。成
膜温度は、３７０°Ｃ〜３９０°Ｃである。次に、連続
して第２ＣＶＤ装置１４に導入して、図３（ｃ）に示す
ようにＴＥＯＳガスをＯ3 ガスで酸化して成膜した第２
のＳｉＯ2 膜５８を形成する。成膜条件は、温度が３７
０°Ｃ〜３９０°Ｃ、ＴＥＯＳガスの流量が８０sccm〜
１６０sccm、Ｏ2 ガスの流量が５sccm〜８sccm、Ｏ3 濃
度が３Vol ％Ｏ2 〜５Vol ％Ｏ2 である。
【００２１】以上の構成により、本発明方法では、ＴＥ
ＯＳガスをＯ3 ガスで酸化させてＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳ
ｉＯ2 膜を形成するに当たり、シリコンリッチな第１の
ＳｉＯ2 膜を第１ＣＶＤ装置１２で成膜し、その上に連
続して第２ＣＶＤ装置１４でＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ
2 膜を成膜することができる。よって、第２のＳｉＯ2
膜の膜成長速度が安定し、均質な膜質と膜厚を備えた酸
化膜をウェハ５０上に成膜することができる。
ＯＳガスをＯ3 ガスで酸化させてＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳ
ｉＯ2 膜を形成するに当たり、シリコンリッチな第１の
ＳｉＯ2 膜を第１ＣＶＤ装置１２で成膜し、その上に連
続して第２ＣＶＤ装置１４でＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ
2 膜を成膜することができる。よって、第２のＳｉＯ2
膜の膜成長速度が安定し、均質な膜質と膜厚を備えた酸
化膜をウェハ５０上に成膜することができる。
【００２２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、シラン系ソー
スガスを酸化して第１の酸化膜を基体上に形成し、更に
引き続き連続してＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ2 膜を成
膜することにより、ＴＥＯＳ−Ｏ3 を用いたＳｉＯ2 膜
を成膜するに当たり、下地がシリコンリッチになって、
膜成長速度の面依存性を解消できると共にＴＥＯＳ−Ｏ
3 によるＳｉＯ2 膜を一工程で成膜することができる。
また、ＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ2 膜の面依存性が解
消されているので、形成されたＳｉＯ2 膜の膜質、膜厚
が均一である。請求項３の発明によれば、シランガスを
Ｏ2 ガスで酸化して第１の酸化膜を成膜する第１連続式
常圧ＣＶＤ装置と、ＴＥＯＳガスをＯ3 ガスで酸化して
第２の酸化膜を成膜する第２連続式常圧ＣＶＤ装置とを
隣接して配置し、かつワークの移載、搬送に必要な手段
を設けることにより、第１の酸化膜の成膜に引き続き更
に連続してＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を連続的に成
膜できる、酸化膜成膜装置を実現できる。本酸化膜成膜
装置を使用すれば、面依存性が小さく、膜質及び膜厚の
均一なＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を一工程で成膜で
きる。よって、酸化膜の成膜工程の作業効率が向上す
る。
スガスを酸化して第１の酸化膜を基体上に形成し、更に
引き続き連続してＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ2 膜を成
膜することにより、ＴＥＯＳ−Ｏ3 を用いたＳｉＯ2 膜
を成膜するに当たり、下地がシリコンリッチになって、
膜成長速度の面依存性を解消できると共にＴＥＯＳ−Ｏ
3 によるＳｉＯ2 膜を一工程で成膜することができる。
また、ＴＥＯＳ−Ｏ3 によるＳｉＯ2 膜の面依存性が解
消されているので、形成されたＳｉＯ2 膜の膜質、膜厚
が均一である。請求項３の発明によれば、シランガスを
Ｏ2 ガスで酸化して第１の酸化膜を成膜する第１連続式
常圧ＣＶＤ装置と、ＴＥＯＳガスをＯ3 ガスで酸化して
第２の酸化膜を成膜する第２連続式常圧ＣＶＤ装置とを
隣接して配置し、かつワークの移載、搬送に必要な手段
を設けることにより、第１の酸化膜の成膜に引き続き更
に連続してＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を連続的に成
膜できる、酸化膜成膜装置を実現できる。本酸化膜成膜
装置を使用すれば、面依存性が小さく、膜質及び膜厚の
均一なＴＥＯＳ−Ｏ3 系のＳｉＯ2 膜を一工程で成膜で
きる。よって、酸化膜の成膜工程の作業効率が向上す
る。
【図１】本発明に係る酸化膜成膜装置の一実施例の配置
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図２】図１の酸化膜成膜装置を構成する連続式常圧Ｃ
ＶＤ装置の構成を示す概念図である。
ＶＤ装置の構成を示す概念図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ本
発明方法を実施する際の各工程を示すウェハ５０の模式
的断面図である。
発明方法を実施する際の各工程を示すウェハ５０の模式
的断面図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ従
来方法を実施する際の各工程を示すウェハの模式的断面
図である。
来方法を実施する際の各工程を示すウェハの模式的断面
図である。
１０ 本発明に係る酸化膜成膜装置の実施例 １２ 第１連続式常圧ＣＶＤ装置 １４ 第２連続式常圧ＣＶＤ装置 １６ 供給手段 １８ 搬送装置 ２０ 排出装置 ２２ 無限ベルト ２４ 反応室 ２６ ヒータ ２８ 動輪 ３０ 遊輪 ３２ ノズル部 ３４ 排気室 ３６ 供給ステージ ３８ 供給ロボット ４０ ローダーロボット ４２ ステージ ４４ アンローダーロボット ４６ 排出ロボット
Claims (3)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2 及びメタルのうちの少なくとも
一方を含む材料からなる基体上に少なくともシリコンを
含む酸化膜を形成する酸化膜の成膜方法において、 シラン系ソースガスを酸化して第１の酸化膜を前記基体
上に形成し、更に引き続き連続して前記第１の酸化膜上
にＴＥＯＳとＯ3 とを反応させて第２の酸化膜を形成す
ることを特徴とする酸化膜の成膜方法。 - 【請求項２】 モノシラン（ＳｉＨ4 ）とＯ2 とを反応
させて前記第１の酸化膜を成膜することを特徴とする請
求項１に記載の酸化膜の成膜方法。 - 【請求項３】 ＳｉＯ2 及びメタルのうちの少なくとも
一方を含む材料からなる基体上に少なくともシリコンを
含む酸化膜を常圧ＣＶＤ法により形成する酸化膜成膜装
置において、 シラン系ソースガスを酸化して第１の酸化膜を前記基体
上に形成するようにした第１連続式常圧ＣＶＤ装置と、 前記第１の酸化膜上に、ＴＥＯＳとＯ3 とを反応させて
第２の酸化膜を形成するようにした第２連続式常圧ＣＶ
Ｄ装置とを隣接して備え、 更に、第１連続式常圧ＣＶＤ装置に前記基体を供給する
供給手段と、第１の酸化膜を有する基体を第１連続式常
圧ＣＶＤ装置から第２連続式常圧ＣＶＤ装置に搬送する
搬送手段と、第１の酸化膜上に第２の酸化膜を有する基
体を第２連続式常圧ＣＶＤ装置から排出する排出手段と
を備え、 前記第１の酸化膜と前記第２の酸化膜とを連続して基体
上に成膜するようにしたことを特徴とする酸化膜成膜装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30702193A JPH07142471A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 酸化膜の成膜方法及び酸化膜成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30702193A JPH07142471A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 酸化膜の成膜方法及び酸化膜成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07142471A true JPH07142471A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=17964077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30702193A Pending JPH07142471A (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 酸化膜の成膜方法及び酸化膜成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07142471A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0917869A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-17 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子の金属配線間絶縁膜の製造方法 |
| KR100236865B1 (ko) * | 1996-06-14 | 2000-01-15 | 흥 치우 후 | 울퉁불퉁한 적층형 산화층 구조물 및 그의 제조방법 |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP30702193A patent/JPH07142471A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0917869A (ja) * | 1995-06-28 | 1997-01-17 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | 半導体素子の金属配線間絶縁膜の製造方法 |
| US6060382A (en) * | 1995-06-28 | 2000-05-09 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Method for forming insulating film between metal wirings of semiconductor device |
| KR100236865B1 (ko) * | 1996-06-14 | 2000-01-15 | 흥 치우 후 | 울퉁불퉁한 적층형 산화층 구조물 및 그의 제조방법 |
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