JP2001035842A - Cvd device and manufacture of semiconductor device - Google Patents
Cvd device and manufacture of semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JP2001035842A JP2001035842A JP11204723A JP20472399A JP2001035842A JP 2001035842 A JP2001035842 A JP 2001035842A JP 11204723 A JP11204723 A JP 11204723A JP 20472399 A JP20472399 A JP 20472399A JP 2001035842 A JP2001035842 A JP 2001035842A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction chamber
- oxide
- cvd apparatus
- semiconductor device
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 118
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 50
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 35
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 18
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims description 11
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 44
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 abstract description 21
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 abstract 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 105
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 50
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 42
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 40
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- UOACKFBJUYNSLK-XRKIENNPSA-N Estradiol Cypionate Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H](C4=CC=C(O)C=C4CC3)CC[C@@]21C)C(=O)CCC1CCCC1 UOACKFBJUYNSLK-XRKIENNPSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 2
- 101100454433 Biomphalaria glabrata BG01 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100033007 Carbonic anhydrase 14 Human genes 0.000 description 1
- 102100022626 Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2D Human genes 0.000 description 1
- 101000867862 Homo sapiens Carbonic anhydrase 14 Proteins 0.000 description 1
- 101000972840 Homo sapiens Glutamate receptor ionotropic, NMDA 2D Proteins 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- HSXKFDGTKKAEHL-UHFFFAOYSA-N tantalum(v) ethoxide Chemical compound [Ta+5].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] HSXKFDGTKKAEHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、CVD装置及び半
導体装置の製造方法に関する。本発明は特に、高融点金
属の酸化物を成膜するCVD装置、及び高融点金属の酸
化物を成膜する工程を有する半導体装置の製造方法にお
いて、生産性を確保しつつ、成膜特性を改善して製品に
おける特性のばらつき抑制を可能とした技術を提供する
ものである。The present invention relates to a CVD apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device. In particular, the present invention provides a CVD apparatus for depositing a high-melting-point metal oxide and a method for manufacturing a semiconductor device having a step of depositing a high-melting-point metal oxide. It is an object of the present invention to provide a technique that can improve characteristics and suppress variations in characteristics of products.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、たとえばDRAM(ダイナミ
ックメモリ素子;dynamic Random Ac
cess Memory)をはじめとするLSI等にお
いて、その容量素子用の誘電体として、シリコン窒化膜
(Si3 N4 等)、あるいは酸化シリコン膜(SiO2
等)が用いられている。近年、半導体装置の高集積化に
伴い、容量素子が半導体装置内で占めることができる面
積も減少する方向にある。その一方で、対絶縁性や、ソ
フトエラー耐性等の信頼性を維持するためには、容量値
はむしろ増大することが求められている。容量素子の占
有面積を制限しつつ容量値を確保するためには、容量素
子を形成する誘電体膜として、より高い誘電特性を持つ
材料を使用することが有効である。このような高誘電体
膜として、高誘電率である高融点金属の酸化物を用いる
技術が、開発されて来ている。代表的には、タンタルの
酸化物であり、具体的には特にTa2 O5 (5酸化2タ
ンタル:Tantalum Penta Oxide)
について、その薄膜を誘電体膜とすることが開発されて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a dynamic random access memory (DRAM) has been known.
In an LSI or the like including a sess memory, a silicon nitride film (Si 3 N 4 or the like) or a silicon oxide film (SiO 2
Etc.) are used. 2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor devices become more highly integrated, the area that a capacitor can occupy in a semiconductor device is also decreasing. On the other hand, in order to maintain reliability such as insulation resistance and soft error resistance, the capacitance value is required to be rather increased. In order to secure a capacitance value while limiting the area occupied by the capacitor, it is effective to use a material having higher dielectric properties as the dielectric film forming the capacitor. As such a high dielectric film, a technique using an oxide of a high melting point metal having a high dielectric constant has been developed. Typically, it is an oxide of tantalum, specifically, Ta 2 O 5 (tantalum pentaoxide: Tantalum Penta Oxide).
With respect to (1), it has been developed to use the thin film as a dielectric film.
【0003】各材料の誘電率は、下記のとおりである。 SiO2 ;〜3.9〜 Si3 N4 ;〜7〜 Ta2 O5 ;〜25〜 Ta2 O5 が特に高誘電率であることがわかる。The dielectric constant of each material is as follows. SiO 2; ~3.9~ Si 3 N 4 ; ~7~ Ta 2 O 5; ~25~ Ta 2 O 5 is found to be particularly high dielectric constant.
【0004】また最近では、Ta2 O5 薄膜をMOSト
ランジスタのゲート絶縁膜として採用する技術の開発も
進められており、今後、Ta2 O5 薄膜はますます有用
な材料として注目されるものとなる。[0004] Recently, technology for employing a Ta 2 O 5 thin film as a gate insulating film of a MOS transistor has been developed, and in the future, the Ta 2 O 5 thin film will attract attention as an increasingly useful material. Become.
【0005】Ta2 O5 薄膜の形成技術としては、スパ
ッタ法、CVD(化学的気相成長;Chemical
Vapor Deposition)法、ゾル・ゲル法
等が検討されている。現状では熱反応による減圧CVD
法が多く採用されており、その製造装置としては、バッ
チ式装置と、枚葉式装置とが開発されている。Techniques for forming a Ta 2 O 5 thin film include a sputtering method and a CVD (Chemical Vapor Deposition; Chemical).
The Vapor Deposition method, the sol-gel method, and the like have been studied. At present, reduced pressure CVD by thermal reaction
Many processes have been adopted, and as the manufacturing apparatus, a batch type apparatus and a single wafer type apparatus have been developed.
【0006】バッチ式装置は、一度に複数の被処理体
(基板等)を処理できることから、生産性に優れ、広く
用いられている。バッチ式装置は複数の被処理体(基板
等)を同時に処理する特性上、薄膜形成に大きな影響を
与える反応室内の温度が、均一で安定になる領域を広く
具備する必要がある。このため、バッチ式CVD装置
は、被処理体である基板等を加熱する方式として、抵抗
加熱ヒーターによる輻射加熱方式が広く採用されてお
り、よって自ずと、反応室内が一様に加熱されるホット
ウォールタイプの装置が用いられることになる。本明細
書中、「ホットウォールタイプ」とは、反応室等の処理
室を外部から抵抗加熱ヒーター等の加熱手段で加熱して
所望の温度にすることにより、処理室内の温度をできる
だけ広い領域で、均一で安定にする型式のものを言う。[0006] Batch-type apparatuses are widely used because they can process a plurality of substrates (substrates and the like) at a time and thus have excellent productivity. The batch-type apparatus needs to have a wide area where the temperature in the reaction chamber, which greatly affects the formation of a thin film, is uniform and stable because of the property of simultaneously processing a plurality of objects (substrates and the like). For this reason, in a batch type CVD apparatus, a radiant heating method using a resistance heater is widely used as a method for heating a substrate or the like, which is an object to be processed. A type of device will be used. In this specification, the “hot wall type” means that a processing chamber such as a reaction chamber is heated from outside to a desired temperature by heating means such as a resistance heater so that the temperature in the processing chamber is as large as possible. , A type that is uniform and stable.
【0007】Ta2 O5 薄膜の形成技術においては、縦
型バッチ式減圧CVD装置が開発されている。近年のC
VD装置には、被処理体(基板等)の搬送系に、ロード
ロック室を具備した構造が多く採用されている。これ
は、被処理体(基板等)の搬送時に反応室内への空気の
巻き込みによる水分や有機物等の混入を防止するための
構造である。この種のCVD装置にあっては、従来、作
業と作業との合間の装置待機状態においては、反応室内
は減圧下に保持されている。As a technique for forming a Ta 2 O 5 thin film, a vertical batch type reduced pressure CVD apparatus has been developed. Recent C
2. Description of the Related Art In a VD apparatus, a structure in which a load lock chamber is provided in a transfer system of a processing target (substrate or the like) is often used. This is a structure for preventing entry of moisture, organic matter, and the like due to entrainment of air into the reaction chamber during transfer of a processing target (substrate or the like). In this type of CVD apparatus, conventionally, in a device standby state between operations, the reaction chamber is maintained under reduced pressure.
【0008】ところが、Ta2 O5 薄膜を形成する減圧
CVD装置では、このように待機時に反応室内を減圧下
に保持することにより、待機後の成膜特性が変化すると
いう問題が生じている。具体的には、装置を待機保持さ
せた後の作業で、Ta2 O5薄膜の成膜速度が変動する
という問題がある。これはTa2 O5 薄膜の堆積(De
po)レートが変動することによると考えられる。ま
た、被処理体である基板等において、面内膜厚均一性が
悪化するという現象が見られる。However, in a low pressure CVD apparatus for forming a Ta 2 O 5 thin film, there is a problem that the film formation characteristics after the standby are changed by holding the reaction chamber under reduced pressure during the standby. Specifically, there is a problem in that the film forming speed of the Ta 2 O 5 thin film fluctuates in the operation after the apparatus is kept on standby. This is the deposition of a Ta 2 O 5 thin film (De
po) It is considered that the rate fluctuates. In addition, there is a phenomenon that the uniformity of the in-plane film thickness is deteriorated in the substrate or the like to be processed.
【0009】これらの現象はいずれも、Ta2 O5 薄膜
の膜厚ばらつきを大きくする方向に作用し、したがって
Ta2 O5 薄膜を用いる製品の特性変動を生じせしめる
傾向をもたらす。たとえばTa2 O5 薄膜を誘電体膜と
して使用する容量素子について言えば、該容量素子自体
の特性変動を誘発することになる。[0009] Both of these phenomena act in a direction to increase the thickness variation of the Ta 2 O 5 thin film, thus resulting in a tendency allowed to rise to characteristic variations of products using Ta 2 O 5 thin film. For example, in the case of a capacitor using a Ta 2 O 5 thin film as a dielectric film, a change in characteristics of the capacitor itself is induced.
【0010】従来技術では上記問題点への対策として、
装置の作業時間が空いたときは、成膜特性安定のための
作業を特に行っている。しかし通常、バッチ式減圧CV
D装置での成膜作業は時間がかかり、成膜特性安定のた
めの作業にも多大な時間を要することになる。すなわ
ち、バッチ式減圧CVD装置での成膜作業は通常2時間
から4時間程度かかるため、上記の対策は生産性を悪化
させる。また装置放置の許容時間が不明確であり、運用
が困難である。In the prior art, as a countermeasure against the above problem,
When the working time of the apparatus is free, work for stabilizing the film forming characteristics is particularly performed. However, usually, the batch type decompression CV
The film forming operation in the D apparatus takes time, and a large amount of time is required for the operation for stabilizing the film forming characteristics. That is, since the film formation operation in the batch type low-pressure CVD apparatus usually takes about 2 to 4 hours, the above measures degrade the productivity. Further, the allowable time for leaving the apparatus is unclear, and operation is difficult.
【0011】以下図面を参照して、従来技術について具
体的に説明するとともに、上記した問題点について、さ
らに説明する。図6を参照する。図6は、一般的なバッ
チ式縦型減圧CVD装置の構造例を示すものである。こ
れはTa2 O5 薄膜を形成する半導体製造装置として用
いることができる、縦型の反応室を具備するバッチ式減
圧CVD装置である。この構造は、同時に複数の基板を
処理することができ、かつ装置の専有面積が小さいとい
う特長を有する。With reference to the accompanying drawings, the prior art will be specifically described, and the above-mentioned problems will be further described. Please refer to FIG. FIG. 6 shows an example of the structure of a general batch-type vertical low-pressure CVD apparatus. This is a batch-type reduced-pressure CVD apparatus having a vertical reaction chamber, which can be used as a semiconductor manufacturing apparatus for forming a Ta 2 O 5 thin film. This structure has the advantages that a plurality of substrates can be processed at the same time, and the occupied area of the apparatus is small.
【0012】縦型減圧CVD装置1は、減圧下で基板に
薄膜形成を行う反応室2を備えており、この反応室2へ
反応ガス等を供給するガス供給系と、反応室2内のガス
を排気する排気系4と、さらに基板5を搬送する搬送系
6を備えて構成されている。所望のTa2 O5 薄膜を形
成すべき基板5は、搬送ボート7により反応室2内に挿
入される。反応室2内での基板5の加熱は、反応室2の
周囲を取り囲む抵抗加熱ヒター8の輻射熱により行われ
る。さらにこの構造例では、反応室2の前段に、ロード
ロック室9を具備している。特に、Ta2 O5 薄膜の形
成は表面反応であることから、制御性良く薄膜形成を行
うためには、バッチ式に限らず、ロードロック室を備え
ることがとりわけ好ましい。The vertical low-pressure CVD apparatus 1 includes a reaction chamber 2 for forming a thin film on a substrate under reduced pressure, a gas supply system for supplying a reaction gas or the like to the reaction chamber 2, and a gas in the reaction chamber 2. And a transport system 6 for transporting the substrate 5. The substrate 5 on which a desired Ta 2 O 5 thin film is to be formed is inserted into the reaction chamber 2 by the transfer boat 7. The heating of the substrate 5 in the reaction chamber 2 is performed by the radiant heat of the resistance heating hitter 8 surrounding the periphery of the reaction chamber 2. Further, in this structural example, a load lock chamber 9 is provided in a stage preceding the reaction chamber 2. In particular, since the formation of the Ta 2 O 5 thin film is a surface reaction, in order to form the thin film with good controllability, it is particularly preferable to provide a load lock chamber in addition to the batch type.
【0013】上記従来構造のTa2 O5 CVD装置1に
おける成膜特性は、連続成膜を行う限りは、安定した成
膜再現性を示し、かつ、良好な面内膜厚均一性が得られ
る。しかし、成膜作業を一時的に中止し、装置に待機時
間ができると、その後の最初の成膜作業で、成膜特性が
変化するという問題が生じる。具体的には、堆積速度の
低下による成膜再現性の悪化と、基板内膜厚均一性が悪
化する現象である。これらのことはともに、Ta2 O5
薄膜の膜質均一性を悪化させ、最終的に形成される容量
素子当の特性の集中性を悪化させるものである。As for the film forming characteristics of the Ta 2 O 5 CVD apparatus 1 having the conventional structure, stable film forming reproducibility and good in-plane film thickness uniformity can be obtained as long as continuous film forming is performed. . However, if the film forming operation is temporarily stopped and the apparatus has a waiting time, there is a problem that the film forming characteristics are changed in the subsequent first film forming operation. Specifically, it is a phenomenon in which the reproducibility of film formation is deteriorated due to a decrease in deposition rate, and the uniformity in film thickness in the substrate is deteriorated. Both of these are Ta 2 O 5
This deteriorates the uniformity of the film quality of the thin film and deteriorates the concentration of the characteristics of the finally formed capacitor.
【0014】従来技術の実例として、図6に示す構造の
CVD装置によりTa2 O5 薄膜を形成した場合の成膜
特性を図8に示す。これは3回の連続成膜を1サイクル
とし、およそ10時間の装置待機時間をおいて繰り返し
3サイクル行ったときの成膜特性である。図8(a)に
各成膜におけるDepo Rate(堆積速度)を示
し、図8(b)に各成膜における基板内膜厚均一性を示
す。1−1,1−2,1−3は、条件1において3回の
連続成膜を行って1サイクルとした場合の各成膜を示
し、2−1,2−2,2−3は、次のサイクルでの条件
において、3−1,3−2,3−3は、さらに次のサイ
クルでの条件において各3回行った各成膜を示す。As an example of the prior art, FIG. 8 shows film forming characteristics when a Ta 2 O 5 thin film is formed by a CVD apparatus having the structure shown in FIG. This is a film formation characteristic when three continuous film formations are defined as one cycle and three cycles are repeatedly performed with an apparatus standby time of about 10 hours. FIG. 8A shows the Depo Rate (deposition rate) in each film formation, and FIG. 8B shows the film thickness uniformity in the substrate in each film formation. 1-1, 1-2, and 1-3 represent each film formation in the case where three continuous film formations are performed under the condition 1 to make one cycle, and 2-1 to 2-2 and 2-3 are: In the conditions of the next cycle, 3-1, 3-2, and 3-3 indicate each film formation performed three times under the conditions of the next cycle.
【0015】Ta2 O5 薄膜の形成は、反応ガスとして
Ta供給源であるペンタエトキシタタル(Penta
Etoxi Tantalum;Ta(OC2 H5 )
5 )と酸素を使用して、以下の条件で行った。 温度 ; 420℃ 真空度 ; 40Pa Ta(OC2 H5 )5 流量; 0.1SCCM 酸素流量 ; 1.0SLMThe Ta 2 O 5 thin film is formed by reacting pentaethoxy tantalum (Penta) as a Ta gas source.
Etoxi Tantalum; Ta (OC 2 H 5 )
5 ) Using oxygen and the following conditions. Temperature: 420 ° C. Degree of vacuum: 40 Pa Ta (OC 2 H 5 ) 5 flow rate: 0.1 SCCM Oxygen flow rate: 1.0 SLM
【0016】本評価では、搬送ボート内の基板セット位
置に依存する成膜特性ばらつきを考慮して、評価基板は
搬送ボート内に複数セットした図8のグラフは、Dep
oRate(堆積速度)または基板内膜厚均一性の平均
値を補間曲線で結び、幅は最大値と最小値を示すもので
ある。図8から理解できるように、装置待機後の最初の
作業(1−1,2−1,3−1のデータ参照)ではDe
po Rate(堆積速度)が大幅に低下し、かつ面内
膜厚均一性が著しく悪化していることがわかる。In this evaluation, a plurality of evaluation substrates are set in the transfer boat in consideration of the film forming characteristic variation depending on the substrate setting position in the transfer boat.
The oRate (deposition rate) or the average value of the film thickness uniformity in the substrate is connected by an interpolation curve, and the width indicates the maximum value and the minimum value. As can be understood from FIG. 8, the first operation after the standby of the apparatus (see the data of 1-1, 2-1 and 3-1) is De.
It can be seen that the po rate (deposition rate) is significantly reduced and the in-plane film thickness uniformity is significantly deteriorated.
【0017】[0017]
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来技術
にあっては、Ta2 O5 薄膜の形成について、特に装置
を待機保持させた後に、成膜速度の変動変動等が生じ、
成膜特性が安定せず、このため膜厚ばらつが生じて製品
の特性変動をもたらすおそれがあるという問題点があ
る。かつ、この問題に対する従来の対策は、生産性の低
下や運用の困難性という難点を有するものであった。As described above, in the prior art, in the formation of a Ta 2 O 5 thin film, a fluctuation in the film forming speed, especially after the apparatus is kept on standby, causes a fluctuation.
There is a problem that the film forming characteristics are not stable, and the film thickness varies, which may cause a change in the characteristics of the product. In addition, the conventional countermeasures against this problem have disadvantages such as a decrease in productivity and difficulty in operation.
【0018】この問題は、Ta2 O5 薄膜の形成に限ら
ず、その他高融点金属系物質等を成膜するこの種のCV
D装置について、共通して解決すべき課題となることで
ある。This problem is not limited to the formation of a Ta 2 O 5 thin film.
This is a common problem to be solved for the D device.
【0019】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、生産性を確保しつつ、成膜特性を改善して製品
における特性のばらつき(たとえば製品における容量素
子の特性のばらつき)の抑制を可能とし、製品の特性の
集中性を向上できるCVD装置及び半導体装置の製造方
法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses variations in characteristics of a product (for example, variations in characteristics of a capacitive element in a product) by improving film forming characteristics while ensuring productivity. It is an object of the present invention to provide a CVD apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device, which can improve the concentration of product characteristics.
【0020】[0020]
【課題を解決するための手段】本発明に係るCVD装置
は、減圧下で高融点金属の酸化物(たとえばTa2 O
5 )を成膜するホットウォールタイプのCVD装置にお
いて、装置の作業時以外の待機状態時に反応室を大気圧
に維持することを特徴とするものである。Means for Solving the Problems A CVD apparatus according to the present invention
Is an oxide of a high melting point metal (eg, Ta) under reduced pressure.Two O
Five ) To a hot wall type CVD device
The reaction chamber at atmospheric pressure during standby conditions other than when the equipment is working.
It is characterized by being maintained.
【0021】ここで「装置の作業時以外の待機状態」と
は、成膜作業や、クリーニングや保守作業等、CVD装
置について何らかの作業を行う場合以外の、装置の作動
を止めている状態を称する。かかる待機状態は、装置を
フル稼働する場合以外は不可避的に生じる。人員体制
や、工場の都合などで、通常は装置をフル稼働すること
は少なく、待機状態は一般に必ずあると言える。Here, the "standby state other than when the apparatus is operating" refers to a state in which the operation of the apparatus is stopped except when performing any operation on the CVD apparatus such as a film forming operation, a cleaning operation and a maintenance operation. . Such a standby state inevitably occurs except when the apparatus is fully operated. Normally, the equipment is rarely operated at full capacity due to the personnel system and factory circumstances, and it can be said that generally there is always a standby state.
【0022】この発明は、本発明者による次の知見に基
づいて、なされたものである。すなわち、前記説明した
図8に示すように、装置待機後の最初の作業ではDep
oRate(堆積速度)の大幅な低下、及び面内膜厚均
一性の著しい悪化が見られたわけであるが、このように
装置待機後に連続成膜を行う場合、最初の作業と2回目
以降の作業との相違点は、成膜までの装置待機と考えら
れる。The present invention has been made based on the following findings by the present inventors. In other words, as shown in FIG.
Although the oRate (deposition rate) was significantly reduced and the in-plane film thickness uniformity was remarkably deteriorated, when the continuous film formation was performed after the standby of the apparatus, the first operation and the second and subsequent operations were performed. It is considered that the difference from the above is that the apparatus waits until film formation.
【0023】ここで、一般的な減圧Ta2 O5 CVD装
置の待機状態を考察すると、Ta2O5 CVDは先述の
ように表面反応であるため、安定した成膜特性を得るた
めには、反応室への大気の混入を抑制することが望まれ
る。そのため、Ta2 O5 薄膜を形成する減圧CVD装
置は、一般的にロードロック室を具備しており、装置の
待機状態においては反応室内を減圧下に保持している。
ここで、図8のグラフに示されたような問題点は、反応
室内を減圧下に保持していることに由来するという考え
かたに立って、上記発明をなしたものである。Considering the standby state of a general reduced pressure Ta 2 O 5 CVD apparatus, Ta 2 O 5 CVD is a surface reaction as described above. It is desired to suppress the entry of air into the reaction chamber. Therefore, a reduced pressure CVD apparatus for forming a Ta 2 O 5 thin film generally includes a load lock chamber, and holds the reaction chamber under reduced pressure in a standby state of the apparatus.
Here, the above-described invention has been made based on the idea that the problem as shown in the graph of FIG. 8 is caused by maintaining the reaction chamber under reduced pressure.
【0024】すなわちこの発明によると、装置待機後の
作業では、最初の作業についてもDepo Rate
(堆積速度)の低下はみられず、面内膜厚均一性も悪化
しない。この発明の作用は必ずしも明らかではないが、
ホットウォールタイプのCVD装置では、成膜作業時に
反応室の内表面に反応ガスが吸着し、従来のCVD装置
の減圧下に保持した待機状態においては、この吸着した
反応物が脱離することで、この減圧下に保持した時間に
よって炉内雰囲気が安定せず、これが上述した問題点を
引き起こしていたと考えられ、これに対し、本発明では
待機状態時に反応室を大気圧に維持するのでそのような
吸着物の脱離は抑制され、問題が解決されたと考えられ
る。この発明の実際の作用効果、及び機構の考察につい
ては、後記の実施の形態例1の説明において詳しく述べ
る。That is, according to the present invention, in the operation after the apparatus is on standby, the Depo Rate is also performed for the first operation.
(Deposition rate) does not decrease, and the in-plane film thickness uniformity does not deteriorate. Although the operation of the present invention is not always clear,
In a hot-wall type CVD apparatus, a reactant gas is adsorbed on the inner surface of a reaction chamber during a film forming operation, and the adsorbed reactant is desorbed in a standby state in which a conventional CVD apparatus is kept under reduced pressure. However, the atmosphere in the furnace was not stabilized by the time kept under reduced pressure, which is considered to have caused the above-mentioned problem. In contrast, in the present invention, the reaction chamber was maintained at the atmospheric pressure during the standby state, so that It is considered that the desorption of the adsorbate was suppressed and the problem was solved. The actual operation and effect of the present invention and consideration of the mechanism will be described in detail in the following description of the first embodiment.
【0025】他の発明に係るCVD装置は、減圧下で高
融点金属の酸化物を成膜するホットウォールタイプのC
VD装置において、該成膜の工程の前に、反応室の内表
面に付着している堆積物に、該堆積物から脱離した物質
を供給することを特徴とするものである。[0025] A CVD apparatus according to another invention is a hot wall type C which forms a refractory metal oxide under reduced pressure.
In the VD apparatus, before the film forming step, a substance detached from the deposit is supplied to the deposit adhering to the inner surface of the reaction chamber.
【0026】この発明は、ホットウォールタイプのCV
D装置で反応室の内表面に堆積した堆積物が、該堆積物
から脱離した物質があることにより不安定となり、次の
成膜作業で反応ガスを反応室内に導入した時、脱離した
物質に応じて反応ガスの一部が反応室の内表面に吸着
し、よってウエーハ等への供給量が変動し、それが従来
技術の問題点を引き起こすという考えかたに立って、成
膜作業の前に該堆積物から脱離した物質を供給すること
により、従来技術の問題点を解決するものである。この
発明の実際の作用効果、及び機構の考察については、後
記の実施の形態例2の説明において詳しく述べる。The present invention relates to a hot wall type CV
The deposit deposited on the inner surface of the reaction chamber by the D apparatus became unstable due to the presence of a substance desorbed from the deposit, and was desorbed when a reaction gas was introduced into the reaction chamber in the next film forming operation. Depending on the substance, a part of the reaction gas is adsorbed on the inner surface of the reaction chamber, so that the supply amount to the wafer and the like fluctuates, and the film formation work is performed based on the idea that it causes a problem of the conventional technology. The problem of the prior art is solved by supplying the substance desorbed from the sediment before the step. The actual operation and effect of the present invention and consideration of the mechanism will be described in detail in the following description of a second embodiment.
【0027】さらに他の発明に係るCVD装置は、減圧
下で高融点金属の酸化物を成膜するホットウォールタイ
プのCVD装置において、該成膜の工程の前に、反応室
内に酸素を含むガスを導入することを特徴とするもので
ある。A CVD apparatus according to still another aspect of the present invention is a hot-wall type CVD apparatus for forming a high-melting-point metal oxide film under reduced pressure, wherein a gas containing oxygen is introduced into a reaction chamber before the film-forming step. Is introduced.
【0028】この発明においては、ホットウォールタイ
プのCVD装置で反応室の内表面に堆積した堆積物が、
該堆積物から酸素が脱離したことにより不安定となり、
それが従来技術の問題点を引き起こすという考えかたに
立って、該堆積物に酸素を供給することにより、従来技
術の問題点を解決するものである。この発明の実際の作
用効果、及び機構の考察については、後記の実施の形態
例2の説明において詳しく述べる。In the present invention, the deposits deposited on the inner surface of the reaction chamber by the hot wall type CVD apparatus are:
It becomes unstable due to the desorption of oxygen from the sediment,
The present invention solves the problems of the prior art by supplying oxygen to the deposits based on the idea that it causes the problems of the prior art. The actual operation and effect of the present invention and consideration of the mechanism will be described in detail in the following description of a second embodiment.
【0029】さらにまた他の発明に係るCVD装置は、
減圧下で高融点金属の酸化物を成膜する減圧下で高融点
金属の酸化物を成膜するホットウォールタイプのCVD
装置において、該成膜の工程の前に、反応室内に酸素を
含むガスを導入するとともに、装置の作動時以外の待機
状態時に反応室を大気圧に維持することを特徴とするも
のである。Still another aspect of the present invention is a CVD apparatus,
Hot-wall CVD for forming high-melting-point metal oxide under reduced pressure
In the apparatus, a gas containing oxygen is introduced into the reaction chamber before the film forming step, and the reaction chamber is maintained at the atmospheric pressure in a standby state other than the operation of the apparatus.
【0030】この発明は、成膜の工程の前に、反応室内
に酸素を含むガスを導入する前記発明と、装置の作動時
以外の待機状態時に反応室を大気圧に維持する前記発明
とを組み合わせて、双方の効果を得るようにしたものと
いうことができる。According to the present invention, the invention in which a gas containing oxygen is introduced into the reaction chamber before the film forming step and the invention in which the reaction chamber is maintained at the atmospheric pressure during a standby state other than the operation of the apparatus. It can be said that both effects are obtained in combination.
【0031】本発明に係る半導体装置の製造方法は、ホ
ットウォールタイプのCVD装置を用いて減圧下で高融
点金属の酸化物を成膜する工程を有する半導体装置の製
造方法において、上記CVD装置は、装置の作動時以外
の待機状態時に反応室を大気圧に維持することを特徴と
するものである。A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is directed to a method of manufacturing a semiconductor device having a step of forming an oxide of a high melting point metal under reduced pressure using a hot wall type CVD apparatus. The reaction chamber is maintained at the atmospheric pressure during a standby state other than the operation of the apparatus.
【0032】この発明によれば、成膜の工程の前に、反
応室内に酸素を含むガスを導入する前記発明に係るCV
D装置により、安定した特性の半導体装置を得ることが
できる。According to the present invention, the CV according to the above invention, in which a gas containing oxygen is introduced into the reaction chamber before the step of film formation.
With the D device, a semiconductor device having stable characteristics can be obtained.
【0033】本発明に係る他の半導体装置の製造方法
は、ホットウォールタイプのCVD装置を用いて減圧下
で高融点金属の酸化物を成膜する工程を有する半導体装
置の製造方法において、該CVD装置による成膜の工程
の前に、反応室の内表面に付着している堆積物に、該堆
積物から脱離した物質を供給することを特徴とするもの
である。Another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is directed to a method of manufacturing a semiconductor device having a step of forming a high melting point metal oxide under reduced pressure using a hot wall type CVD apparatus. Before the step of film formation by the apparatus, a substance detached from the deposit is supplied to the deposit adhering to the inner surface of the reaction chamber.
【0034】この発明によれば、成膜の工程の前に、反
応室の内表面に付着している堆積物に、該堆積物から脱
離した物質を供給する前記発明に係るCVD装置によ
り、安定した特性の半導体装置を得ることができる。According to the present invention, before the step of film formation, the CVD apparatus according to the present invention for supplying a substance desorbed from the deposit to the deposit adhering to the inner surface of the reaction chamber. A semiconductor device having stable characteristics can be obtained.
【0035】本発明に係るさらに他の半導体装置の製造
方法は、ホットウォールタイプのCVD装置を用いて減
圧下で高融点金属の酸化物を成膜する工程を有する半導
体装置の製造方法において、該CVD装置による成膜の
工程の前に、反応室内に酸素を含むガスを導入すること
を特徴とするものである。According to still another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device having a step of forming an oxide of a high melting point metal under reduced pressure using a hot wall type CVD apparatus. It is characterized in that a gas containing oxygen is introduced into a reaction chamber before a film formation step by a CVD apparatus.
【0036】この発明によれば、成膜の工程の前に、反
応室内に酸素を含むガスを導入する前記発明に係るCV
D装置により、安定した特性の半導体装置を得ることが
できる。According to the present invention, the CV according to the above invention, in which a gas containing oxygen is introduced into the reaction chamber before the film forming step.
With the D device, a semiconductor device having stable characteristics can be obtained.
【0037】本発明に係るさらにまた他の半導体装置の
製造方法は、ホットウォールタイプのCVD装置を用い
て減圧下で高融点金属の酸化物を成膜する工程を有する
半導体装置の製造方法において、該CVD装置による成
膜の工程の前に、反応室内に酸素を含むガスを導入する
とともに、装置の作動時以外の待機状態時に反応室を大
気圧に維持することを特徴とするものである。Still another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is directed to a method of manufacturing a semiconductor device having a step of forming an oxide of a high melting point metal under reduced pressure using a hot wall type CVD apparatus. A gas containing oxygen is introduced into the reaction chamber before the film formation process by the CVD apparatus, and the reaction chamber is maintained at the atmospheric pressure in a standby state other than the operation of the apparatus.
【0038】この発明によれば、成膜の工程の前に、反
応室内に酸素を含むガスを導入するとともに、装置の作
動時以外の待機状態時に反応室を大気圧に維持する前記
発明に係るCVD装置により、安定した特性の半導体装
置を得ることができる。According to this invention, a gas containing oxygen is introduced into the reaction chamber before the film forming step, and the reaction chamber is maintained at the atmospheric pressure during a standby state other than the operation of the apparatus. With the CVD apparatus, a semiconductor device having stable characteristics can be obtained.
【0039】本発明に係るさらにまた他の半導体装置の
製造方法は、ホットウォールタイプのCVD装置を用い
て減圧下で高融点金属の酸化物を成膜する工程を有する
半導体装置の製造方法において、被成膜基体をCVD装
置の反応室に挿入する工程の前に、反応室の内表面を覆
うように高融点金属の酸化物を成膜する工程を行い、そ
の後該反応室内の成膜原料ガスを排気し、被成膜基体を
該反応室に挿入することを特徴とするものである。Still another method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is directed to a method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming a high melting point metal oxide under reduced pressure using a hot wall type CVD apparatus. Prior to the step of inserting the film-forming substrate into the reaction chamber of the CVD apparatus, a step of forming a film of an oxide of a high melting point metal is performed so as to cover the inner surface of the reaction chamber. Is exhausted, and the substrate on which the film is to be formed is inserted into the reaction chamber.
【0040】この発明は、上記反応室の内表面を覆うよ
うに高融点金属の酸化物を成膜する工程を、被成膜基体
を該反応室に挿入する搬送ボート内に装填する工程のと
きに行うように構成して、生産効率を高めるようにする
ことができる。In the present invention, the step of forming a film of the oxide of a high melting point metal so as to cover the inner surface of the reaction chamber is performed by the step of loading a substrate on which a film is to be formed into a transfer boat inserted into the reaction chamber. To improve the production efficiency.
【0041】なお特開平10−50686号公報には、
CVD装置のクリーニング方法として、O2 ガス等を導
入する技術が記載されているが、これはクリーニング手
段としてO2 ガス等を導入するものであり、ホットウォ
ールタイプのCVD装置の上記問題点を解決するもので
はない。Note that Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-50686 discloses that
As a cleaning method for CVD apparatus, O 2 a technique for introducing a gas or the like is mentioned, this is intended to introduce the O 2 gas or the like as the cleaning means, solve the problems of the hot wall type CVD device It does not do.
【0042】[0042]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
てさらに説明し、また、図面を参照して本発明の好まし
い実施の形態例を説明する。但し当然のことではある
が、本発明は以下の説明及び図示の形態例により限定を
受けるものではない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be further described below, and preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, needless to say, the present invention is not limited by the following description and the illustrated embodiments.
【0043】具体的な実施の形態例の説明に先立ち、本
発明の好ましい形態を、図1ないし図3を参照して説明
する。Prior to a description of a specific embodiment, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0044】図1は、CVD装置の反応室に、酸素O2
の導入Iを、成膜IIに先立って行い、その後成膜II
を行い、待機状態IIIにおいては、酸素O2 または窒
素N 2 などを導入して反応室を大気圧状態にする。適
宜、次の成膜IVを行う形態である。これは、次に述べ
る図2に示した例と、図3に示した例の構成とを兼ね備
えた形態ということができる。このような形態をとる例
として、実施の形態例3を後に示す。FIG. 1 shows that oxygen O is supplied to a reaction chamber of a CVD apparatus.Two
Is performed prior to film formation II, and then film formation II
And in the standby state III, the oxygen OTwo Or nitrogen
Element N Two The reaction chamber is brought into an atmospheric pressure state by introducing a gas. Suitable
This is an embodiment in which the next film formation IV is performed. This is described next
2 has the configuration of the example shown in FIG. 3 and the configuration of the example shown in FIG.
It can be said that it was a form. Example of taking this form
Embodiment 3 will be described later.
【0045】最も好ましい実施の形態としては、反応室
に基板を搬入し、真空引きを行い、酸素の単独導入及び
温度安定を行い、反応ガスを導入して成膜工程を行い、
その後反応ガスの排気(真空引き)を行い、反応室から
の基板の搬出を行うとともに、装置待機状態では酸素で
大気圧保持する形態例を挙げることができる。In the most preferred embodiment, the substrate is carried into the reaction chamber, vacuum is drawn, oxygen is introduced alone and the temperature is stabilized, and a film is formed by introducing a reaction gas.
Thereafter, the reaction gas is evacuated (evacuated) to carry out the substrate from the reaction chamber, and the apparatus is kept at atmospheric pressure with oxygen in the apparatus standby state.
【0046】図2は、CVD装置の反応室に、成膜II
の後の待機状態IIIにおいては、酸素O2 または窒素
N2 などを導入して反応室を大気圧状態にし、適宜、次
の成膜IVを行う形態である。このような形態をとる例
として、実施の形態例1を後に示す。FIG. 2 shows a film formation II in a reaction chamber of a CVD apparatus.
In a subsequent standby state III, oxygen O 2 or nitrogen N 2 is introduced to bring the reaction chamber into an atmospheric pressure state, and the next film formation IV is appropriately performed. Embodiment 1 will be described later as an example of such a form.
【0047】この場合の好ましい実施の形態としては、
反応室に基板を搬入し、真空引き及び温度安定を行い
(おおよそ30〜60分)、反応ガスの導入すなわちこ
の場合好ましくは成膜用の原料ガス及び酸素(または窒
素)を導入して成膜工程を行い、その後反応ガスの排気
(真空引き)を行い、反応室からの基板の搬出を行うと
ともに、装置待機状態では窒素(または酸素等)で大気
圧保持する形態例を挙げることができる。As a preferred embodiment in this case,
The substrate is carried into the reaction chamber, vacuum evacuation and temperature stabilization are performed (approximately 30 to 60 minutes), and a reaction gas is introduced, that is, preferably, a source gas for film formation and oxygen (or nitrogen) are preferably introduced. After the process is performed, the reaction gas is evacuated (evacuated) to carry out the substrate from the reaction chamber, and the atmospheric pressure is maintained by nitrogen (or oxygen or the like) in the apparatus standby state.
【0048】図3は、CVD装置の反応室に、酸素O2
の導入Iを、成膜IIに先立って行い、その後成膜II
を行う形態である。このような形態をとる例として、実
施の形態例2を後に示す。FIG. 3 shows that oxygen O 2 is introduced into a reaction chamber of a CVD apparatus.
Is performed prior to film formation II, and then film formation II
Is performed. As an example of such a mode, a second embodiment will be described later.
【0049】この場合の好ましい実施の形態としては、
反応室に基板を搬入し、真空引きを行い、酸素の単独導
入及び温度安定を行い、反応ガスを導入して成膜工程を
行い、その後反応ガスの排気(真空引き)を行い、反応
室からの基板の搬出を行うとともに、装置待機状態では
減圧保持する形態例を挙げることができる。In a preferred embodiment in this case,
The substrate is carried into the reaction chamber, vacuum is drawn, oxygen is introduced alone and the temperature is stabilized, a film is formed by introducing a reaction gas, and then the reaction gas is evacuated (evacuated). The substrate can be unloaded, and the apparatus can be kept under reduced pressure in the apparatus standby state.
【0050】以下具体的な実施の形態例について、その
構成及び作用の考察を交えて、説明するものとする。Hereinafter, a specific embodiment will be described with consideration of its configuration and operation.
【0051】実施の形態例1 この実施の形態例は、半導体装置の製造において、その
容量素子の誘電体としてTa2 O5 薄膜を形成する場合
について、図2に示した形態で本発明を適用したもので
ある。Embodiment 1 In this embodiment, the present invention is applied in the form shown in FIG. 2 when a Ta 2 O 5 thin film is formed as a dielectric of a capacitor in the manufacture of a semiconductor device. It was done.
【0052】すなわち本例では、具体的に用いるCVD
装置としては前記説明した図6に示した装置を用い、前
記説明した従来技術におけると同様の操作を行ったが、
ただしここでは本発明を適用して、装置の待機状態のと
きには、N2 を導入して、反応室内を大気圧に保持し
た。That is, in this example, the specific CVD
The device shown in FIG. 6 described above was used as the device, and the same operation as in the above-described conventional technique was performed.
However, here, the present invention was applied, and when the apparatus was in a standby state, N 2 was introduced to keep the reaction chamber at atmospheric pressure.
【0053】この場合の成膜特性を図4に示す。図4
は、前記説明した従来技術の成膜特性を示す図8に対応
するものである。すなわちここでも前記と同様に、図6
に示す構造のCVD装置によりTa2 O5 薄膜を形成す
る場合に、3回の連続成膜を1サイクルとし、およそ1
0時間の装置待機時間をおいて繰り返し3サイクルの成
膜を行うとともに、該装置待機時間においては、本発明
を適用して、反応室内を大気圧に保持した。このときの
成膜特性として、図4(a)に各成膜におけるDepo
Rate(堆積速度)を示し、図4(b)に各成膜に
おける基板内膜厚均一性を示す。4−1〜3、5−1〜
3、6−1〜3は、それぞれ前述の1−1〜3、2−1
〜3、3−1〜3と対応し、前述の従来技術では装置待
機時は反応室内を減圧保持したのに対し、ここでは装置
待機時に反応室内を大気圧に保持したという以外につい
ては、Ta2 O5 薄膜形成ガス、形成条件等、すべて同
様の条件として実施し、評価したものである。FIG. 4 shows the film forming characteristics in this case. FIG.
FIG. 8 corresponds to FIG. 8 showing the film forming characteristics of the conventional technique described above. That is, as in the above, FIG.
When a Ta 2 O 5 thin film is formed by a CVD apparatus having the structure shown in FIG.
During the apparatus standby time of 0 hour, three cycles of film formation were repeatedly performed. During the apparatus standby time, the present invention was applied, and the reaction chamber was maintained at atmospheric pressure. FIG. 4A shows the film deposition characteristics at this time.
Rate (deposition rate) is shown, and FIG. 4B shows the film thickness uniformity in the substrate for each film formation. 4-1 to 3, 5-1 to
3, 6-1 to 3 correspond to the aforementioned 1-1 to 2-1 respectively.
In the prior art described above, the reaction chamber was depressurized and held during standby of the apparatus. On the other hand, the reaction chamber was maintained at atmospheric pressure during standby of the apparatus. All of these were evaluated under the same conditions, such as a 2 O 5 thin film forming gas and forming conditions.
【0054】図4に示すように、堆積速度についても、
基板内膜厚均一性についても、顕著に改善が見られてい
る。特に、装置待機後の最初の作業(4−1,5−1,
6−1のデータ参照)での堆積速度及び基板内膜厚均一
性が、やや特性変動が見られるものの、図8に示した従
来技術のデータに比して、極めて改善がなされているこ
とがわかる。As shown in FIG. 4, the deposition rate is also
The uniformity of the film thickness in the substrate is also remarkably improved. In particular, the first operation (4-1, 5-1,
(Refer to the data of 6-1), although the deposition rate and the film thickness uniformity in the substrate slightly fluctuate, it can be seen that they are extremely improved as compared with the data of the prior art shown in FIG. Understand.
【0055】この効果は、装置の待機状態を大気圧下に
おくことで得られる結果であり、導入するガスはN2 に
限られるものではなく、その他のガスでも良く、たとえ
ば後記実施の形態例3では、装置の待機時に導入するガ
スとしてO2 を用いて大気圧状態とすることで、良好な
結果を得ている。This effect is a result obtained by setting the standby state of the apparatus under the atmospheric pressure. The gas to be introduced is not limited to N 2 , but may be another gas. In No. 3, good results were obtained by using O 2 as the gas to be introduced when the apparatus was on standby and bringing it into atmospheric pressure.
【0056】実施の形態例2 この実施の形態例は、同様に半導体装置の製造におい
て、その容量素子の誘電体としてTa2 O5 薄膜を形成
する場合について、図3に示した形態で本発明を適用し
たものである。すなわちここでは、Ta2 O5 薄膜成膜
前に、O2 を反応室に導入する。ここでは大気圧状態ま
では導入せず、ある程度の低圧状態を保って実施した。
たとえば200Pa程度以下で実施することができ、こ
の場合、200〜40Pa程度で実施することができ
る。Embodiment 2 In this embodiment, the present invention is applied to a case where a Ta 2 O 5 thin film is formed as a dielectric of a capacitor in the manufacture of a semiconductor device in the same manner as shown in FIG. Is applied. That is, here, O 2 is introduced into the reaction chamber before the Ta 2 O 5 thin film is formed. In this case, the introduction was not performed until the atmospheric pressure was reached, and the operation was carried out while maintaining a certain low pressure state.
For example, it can be carried out at about 200 Pa or less, and in this case, it can be carried out at about 200 to 40 Pa.
【0057】本発明のこの形態は、実施の形態例で成膜
特性に大きな改善が見られたが、なおかつ待機後の最初
の作業で成膜特性に変動が見られることに鑑み、そのメ
カニズムを考察することにより、導かれたものである。
以下、このような背景的考察について、まず述べる。In this embodiment of the present invention, the film formation characteristics are greatly improved in the embodiment, but the film formation characteristics are changed in the first operation after the standby, and the mechanism is explained. It is derived by consideration.
Hereinafter, such background consideration will be described first.
【0058】CVD装置における薄膜形成において、装
置放置後に堆積速度が変動し、かつ基板内膜厚均一性が
悪化する要因を考える。その2つの現象が同時に現れる
要因として、反応ガスの基板への供給量の変動が考えら
れる。すなわち、基板への反応ガスの供給量が、低下し
たことが要因となることが考えられる。現状で、Ta 2
O5 薄膜を形成するCVD装置は、主にDRAMに搭載
される容量素子の誘電体膜を形成する目的で開発されて
いる。DRAMでは、基板内の容量素子が占有する面積
を縮小しつつ、容量値を増大させるために、トレンチ型
やスタック型に代表される3次元構造により、容量部の
面積を確保している。このように被処理基板の表面は大
きな段差を有する構造をなすため、誘電体膜であるTa
2 O5 薄膜の形成には高度な段差被覆性が要求される。
そのため、減圧CVD装置の成膜条件は、供給律速領域
にある。よって基板への反応ガスの供給量が変化するこ
とは、成膜特性に大きな影響を与えることを意味し、前
記した問題点の想定原因として整合する。In forming a thin film in a CVD apparatus,
The deposition rate fluctuates after standing and the film thickness uniformity in the substrate
Consider the factors that make it worse. The two phenomena appear simultaneously
As a factor, fluctuations in the amount of reactant gas supplied to the substrate are considered.
It is. That is, the supply amount of the reaction gas to the substrate decreases.
May be a factor. At present, Ta Two
OFive CVD equipment for forming thin films is mainly mounted on DRAM
Developed for the purpose of forming the dielectric film of the capacitive element
I have. In DRAM, the area occupied by the capacitive element in the substrate
In order to increase the capacitance value while reducing the
And the three-dimensional structure represented by the stack type
The area is secured. Thus, the surface of the substrate to be processed is large.
In order to form a structure having a large step, the dielectric film Ta
Two OFive For forming a thin film, high step coverage is required.
Therefore, the film forming conditions of the low pressure CVD apparatus are limited to the supply rate controlling region.
It is in. Therefore, the supply amount of the reaction gas to the substrate may change.
Means that it has a significant effect on the film formation characteristics.
Reconcile as the assumed cause of the problem described.
【0059】基板への反応ガスの供給量が低下する原因
として、反応室内に導入された反応ガスが基板以外部位
に吸着するということが考えられる。本実施の形態例で
採用する形態は、このような現象に起因して、前述の問
題が発生したという知見に立ってなされたものである。
以下に具体的な内容を記す。The reason why the supply amount of the reaction gas to the substrate is reduced may be that the reaction gas introduced into the reaction chamber is adsorbed to a portion other than the substrate. The mode adopted in the present embodiment is based on the knowledge that the above-described problem has occurred due to such a phenomenon.
The specific contents are described below.
【0060】バッチ式減圧CVD装置の反応室は、一般
に石英で造られている。装置の構造を単純化し、かつ反
応室内の基板に対して反応ガスを均一に安定して供給す
るために、基板近傍で反応ガスに乱流や淀みが発生しに
くい構造とすることが好ましい。このためたとえば図7
に示すような縦型の反応室が用いられる。図7は、一般
的な縦型の反応室の構造を示すものである。The reaction chamber of a batch type reduced pressure CVD apparatus is generally made of quartz. In order to simplify the structure of the apparatus and to uniformly and stably supply the reaction gas to the substrate in the reaction chamber, it is preferable that the reaction gas has a structure in which turbulence and stagnation do not easily occur in the vicinity of the substrate. Therefore, for example, FIG.
A vertical reaction chamber as shown in FIG. FIG. 7 shows the structure of a general vertical reaction chamber.
【0061】図7を参照する。反応室11はアウターチ
ューブ12とベースプレート13、及びローダー14か
ら気密に構成され、ガス供給口15及び排気口15は反
応室11の下部に位置している。基板17を装填した搬
送ボート18に対して反応ガスを安定して均一に供給す
るために、インナーチューブ19を具備した構造を採っ
ている。ここで、Ta2 O5 薄膜形成における前記問題
点の原因として想定した、反応ガスが吸着する部位とし
て、圧倒的な面積を占めるアウターチューブ12とイン
ナーチューブ19の表面が考えられる。Referring to FIG. The reaction chamber 11 is formed airtight from an outer tube 12, a base plate 13, and a loader 14, and a gas supply port 15 and an exhaust port 15 are located below the reaction chamber 11. In order to stably and uniformly supply the reaction gas to the transport boat 18 loaded with the substrate 17, a structure having an inner tube 19 is adopted. Here, the surface of the outer tube 12 and the inner tube 19 occupying overwhelming areas can be considered as the site where the reaction gas is adsorbed, which is assumed as the cause of the problem in forming the Ta 2 O 5 thin film.
【0062】ここで、装置待機後の最初の作業でのみ、
反応ガスが反応室内表面に吸着する理由を考える。実際
に上記構造のCVD装置にてTa2 O5 薄膜を成膜する
際、反応室11は図7の加熱手段20であるヒーターで
全体が加熱される。このようなホットウォールタイプの
構造であるため、反応室内表面にも反応物が堆積する。
また前述のように、装置待機時間の炉内の雰囲気は従来
技術にあっては減圧下にあり、連続作業を行った場合
の、待機後の最初の作業と2回目以降の作業との相違点
は、Ta2 O5 薄膜成膜後から、次の成膜までに反応室
を減圧下においた時間である。Here, only in the first operation after the standby of the apparatus,
The reason why the reaction gas is adsorbed on the surface of the reaction chamber will be considered. When a Ta 2 O 5 thin film is actually formed by the CVD apparatus having the above structure, the entire reaction chamber 11 is heated by a heater as the heating means 20 shown in FIG. Due to such a hot wall type structure, a reactant also accumulates on the surface of the reaction chamber.
Also, as described above, the atmosphere in the furnace during the standby time of the apparatus is under reduced pressure in the prior art, and the difference between the first operation after standby and the second and subsequent operations when continuous operation is performed. Is the time during which the reaction chamber is kept under reduced pressure after the Ta 2 O 5 thin film is formed until the next film formation.
【0063】以上のことから、前記問題点が発生するメ
カニズムを、以下のように考える。反応室を減圧下に保
持することで、反応室の内表面に堆積した反応物が脱離
する。この脱離の仕方は、反応室内を減圧下に放置した
時間に依存すると考えられる。厳密には、反応室内の真
空度にも依存するが、装置待機状態では通常、一定の真
空度に保たれているので、考慮しなくて差し支えない。From the above, the mechanism by which the above problem occurs is considered as follows. By keeping the reaction chamber under reduced pressure, reactants deposited on the inner surface of the reaction chamber are desorbed. The manner of this desorption is considered to depend on the time during which the reaction chamber is left under reduced pressure. Strictly, it depends on the degree of vacuum in the reaction chamber. However, in the standby state of the apparatus, the degree of vacuum is usually maintained at a constant level.
【0064】ここで、反応室内表面に堆積した反応物に
ついて考える。反応室に供給されるガスは、Taを含む
反応ガス(本例ではTa(OC2 H5 )5 とO2 であ
り、場合によってN2 等の不活性ガスが供給されること
があり、堆積物はこれらから構成されているものであ
る。反応室に堆積している反応物は、複数の原子が結合
しており、反応物の脱離は、反応室内表面で均質に進行
するとは考えにくい。このとき、前記減圧下での脱離は
各原子で均等に進行するものではなく、原子の種類に依
存すると考えられる。これに対する対策として、この反
応物の脱離を低減することが有効である。よって前記実
施の形態例1のように装置の待機時間に反応室を大気圧
に保持することが、成膜特性の安定化に有効となったと
考えられる。さらに上記メカニズムから考えて、成膜特
性の安定化を図る他の手段を開発できる。Here, the reactants deposited on the surface of the reaction chamber will be considered. The gas supplied to the reaction chamber is a reaction gas containing Ta (Ta (OC 2 H 5 ) 5 and O 2 in this example, and an inert gas such as N 2 may be supplied in some cases. The reactants deposited in the reaction chamber are composed of multiple atoms, and the desorption of the reactants is unlikely to proceed uniformly on the surface of the reaction chamber. At this time, it is considered that the desorption under reduced pressure does not proceed evenly for each atom, but depends on the type of the atom, and as a countermeasure against this, it is effective to reduce the desorption of this reactant. Therefore, it is considered that maintaining the reaction chamber at the atmospheric pressure during the standby time of the apparatus as in Embodiment 1 was effective for stabilizing the film forming characteristics. Develop other means to stabilize film properties
【0065】前述のように、反応物の脱離がその構成原
子に依存して選択的に進行すると考えると、減圧下に保
持したことで脱離が生じた後の反応室内表面に堆積して
いる物質は、その脱離により不安定になっていると考え
られる。であれば、この脱離した物質をTa2 O5 薄膜
形成前に補うことで、成膜特性の改善が達成できる。反
応室内に被処理基板を挿入した後にTaを含む原料ガス
を導入することは、パーティクル等の観点から、避けた
ほうがよい。ここでは、Ta2 O5 薄膜形成前に、O2
を単独で導入する形態で実施した。この場合に確認した
成膜特性を、図5に示す。図5は、前記説明した図4
や、図8と対応するものであり、同様に実施して測定し
た結果である。As described above, if it is considered that the desorption of a reactant proceeds selectively depending on its constituent atoms, the desorption of the reactant deposits on the surface of the reaction chamber after the desorption occurs by maintaining the pressure under reduced pressure. Some substances are considered to be unstable due to their desorption. In this case, by improving the desorbed substance before forming the Ta 2 O 5 thin film, the improvement of the film forming characteristics can be achieved. It is better to avoid introducing a source gas containing Ta after inserting the substrate to be processed into the reaction chamber from the viewpoint of particles and the like. Here, before forming the Ta 2 O 5 thin film, O 2
Was independently introduced. FIG. 5 shows the film forming characteristics confirmed in this case. FIG. 5 corresponds to FIG.
FIG. 8 corresponds to FIG. 8 and is a result of measurement performed in the same manner.
【0066】具体的には本例では、従来の、被処理基板
が反応室に挿入されて薄膜形成を行う成膜工程につい
て、その実際に成膜を行う工程の前に、反応室内にO2
を単独で導入する工程を20分間付加した場合の結果で
ある。O2 は半導体装置製造の際に用いる工業的に純粋
な、乾燥O2 を用いた。O2 流量は、O2 導入による効
果を高めるためにはその流量が大きいほどよいのではあ
るが、真空度を維持する必要があるので、1SLM以下
が好ましい。ここではおよそ1SLMとした。Specifically, in this example, in the conventional film forming process in which a substrate to be processed is inserted into a reaction chamber to form a thin film, before the actual film forming process, O 2 is introduced into the reaction chamber.
Are added for 20 minutes. As O 2, industrially pure, dry O 2 used in the manufacture of semiconductor devices was used. The O 2 flow rate is preferably as large as possible in order to enhance the effect of O 2 introduction. However, it is necessary to maintain the degree of vacuum, so the O 2 flow rate is preferably 1 SLM or less. Here, it was set to about 1 SLM.
【0067】このO2 単独導入の工程は、上記考察に基
づき、反応室内表面から脱離した反応物を補うためのも
のである。よって、O2 に限らず、反応室内表面から脱
離した反応物を補うガスであれば、効果が示される。ま
た、その導入時間は、適宜装置の仕様や使用状況を考慮
して設定してよいものであり、20分に限定されるもの
ではない。この処理時間は、5分以上120分以内で行
うことが好ましい。通常の条件では、5分未満では導入
の効果が十分とは言えず、120分を超える処理は生産
性の点で不利であるとともに効果が必ずしもそれに応じ
て大きくなるとは限らないので、効果と実用性の両面に
鑑みて、この範囲とするのが好ましいのである。This step of introducing O 2 alone is intended to supplement the reactants desorbed from the surface of the reaction chamber based on the above considerations. Therefore, the effect is not limited to O 2 , as long as the gas supplements the reactant desorbed from the surface of the reaction chamber. In addition, the introduction time may be appropriately set in consideration of the specifications and the use state of the apparatus, and is not limited to 20 minutes. This processing time is preferably performed within a range of 5 minutes to 120 minutes. Under normal conditions, the effect of introduction is not sufficient for less than 5 minutes, and the treatment for more than 120 minutes is disadvantageous in terms of productivity and the effect is not necessarily increased accordingly. From the viewpoint of both properties, it is preferable to set the range.
【0068】減圧CVD装置については、温度の安定に
時間を要する。よって、実際に成膜を行う工程の前に、
温度を安定化する工程が通常行われるので、この温度安
定化工程の時にO2 導入を行うことにより、生産性を高
めることができる。温度安定化工程の時間にO2 導入を
兼ねることで、O2 導入のために特に時間を割く必要が
なくなり、生産性が高まる。すなわち、被処理基板を反
応室に挿入した後に、特に温度安定化工程のときに、こ
のO2 導入を行うことが好ましい。In a low pressure CVD apparatus, it takes time to stabilize the temperature. Therefore, before the step of actually forming a film,
Since the step of stabilizing the temperature is usually performed, by introducing O 2 during this temperature stabilizing step, the productivity can be increased. By also introducing O 2 during the temperature stabilization step, it is not necessary to take a special time for introducing O 2 , thereby increasing the productivity. That is, it is preferable to introduce the O 2 after the substrate to be processed is inserted into the reaction chamber, particularly during the temperature stabilization step.
【0069】上記のように、反応室内表面から脱離した
反応物を補うガスであれば、導入ガスはO2 に限られな
いが、O2 導入によって図5に示した顕著な効果が見ら
れ、O2 導入が好ましい態様であることがわかる。[0069] As described above, if the gas to compensate for the reactant desorbed from the reaction chamber surfaces, the introduction gas is not limited to O 2, remarkable effect shown in FIG. 5 seen by O 2 introduction , O 2 introduction is a preferred embodiment.
【0070】実施の形態例3 この実施の形態例は、同様に半導体装置の製造におい
て、その容量素子の誘電体としてTa2 O5 薄膜を形成
する場合について、図1に示した形態で本発明を適用し
たものである。すなわちここでは、装置の待機時間にO
2 を単独で導入して大気圧下に保持するとともに、Ta
2 O5 薄膜成膜前に、O2 を反応室に導入したものであ
る。すなわちこの例は、上記実施の形態例1(ただしこ
こでは装置の待機時を大気圧下に保持するガスとしてN
2 ではなくO2 を使用)と、実施の形態例2とをともに
行ったものである。この実施の形態例により、実施の形
態例2と同等、またはさらに堆積速度と基板面内膜厚均
一性が向上した結果が得られた。Embodiment 3 This embodiment is directed to a case where a Ta 2 O 5 thin film is formed as a dielectric of a capacitor in the manufacture of a semiconductor device in the same manner as shown in FIG. Is applied. In other words, here, O
2 alone and maintained at atmospheric pressure,
O 2 was introduced into the reaction chamber before the formation of the 2 O 5 thin film. That is, this example is the same as that in the first embodiment (however, in this case, N 2 is used as a gas for keeping the apparatus at standby at atmospheric pressure).
2 is used instead of 2 ) and the second embodiment. According to this embodiment, a result equivalent to that of the second embodiment, or a result in which the deposition rate and the in-plane film thickness uniformity were further improved was obtained.
【0071】上記した各実施の形態例は、ホットウォー
ルタイプの減圧CVD装置による高融点金属の酸化物形
成について汎用的に安定した成膜特性を得ることができ
る技術であって、バッチ式、または縦型等の装置形態に
限定されるものではない。枚葉式装置についても、同等
の効果が得られる。Each of the above embodiments is a technique capable of obtaining generally stable film formation characteristics with respect to the formation of a high melting point metal oxide by a hot wall type reduced pressure CVD apparatus. It is not limited to a vertical or other device type. The same effect can be obtained for a single-wafer apparatus.
【0072】上述した各実施の形態例にあっては、ホッ
トウォールタイプの減圧CVD装置により高融点金属の
酸化物を形成する場合に、特に、有効な材料であるTa
2 O 5 を成膜する場合に、生産性を悪化させることな
く、安定した成膜特性を得ることが可能になった。これ
により、高融点金属の酸化物、特にTa2 O5 薄膜を採
用する電子材料、たとえばこれを誘電体膜として採用す
る容量素子の特性のばらつきを抑制でき、その特性の集
中性を向上が実現された。In each of the above embodiments, the hot
High melting point metal
In the case of forming an oxide, Ta is an effective material.
Two O Five Do not deteriorate productivity when depositing
In addition, stable film formation characteristics can be obtained. this
The oxide of refractory metal, especially TaTwo OFive Take a thin film
Electronic material used, for example, this is used as a dielectric film
Of the characteristics of the capacitive element
Improved neutrality was realized.
【0073】[0073]
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、生産
性を確保しつつ、成膜特性を改善して製品における特性
のばらつき(たとえば製品における容量素子の特性のば
らつき)が抑制でき、製品の特性の集中性を向上できる
CVD装置及び半導体装置の製造方法を提供することが
できた。As described above, according to the present invention, it is possible to improve the film forming characteristics and suppress variations in the characteristics of the product (for example, variations in the characteristics of the capacitive element in the product) while securing the productivity. The present invention has provided a CVD apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device which can improve the concentration of product characteristics.
【図1】 本発明の好ましい実施の形態例を示すフロー
図である。FIG. 1 is a flowchart showing a preferred embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の好ましい実施の形態例を示すフロー
図である。FIG. 2 is a flowchart showing a preferred embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の好ましい実施の形態例を示すフロー
図である。FIG. 3 is a flowchart showing a preferred embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の実施の形態例1の作用を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating an operation of the first embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の実施の形態例2の作用を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating an operation of the second embodiment of the present invention.
【図6】 成膜に使用するホットウォールタイプの減圧
CVD装置の概略構成を示す図である。FIG. 6 is a view showing a schematic configuration of a hot wall type reduced pressure CVD apparatus used for film formation.
【図7】 減圧CVD装置の縦型反応室の一般的な構造
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a general structure of a vertical reaction chamber of a low pressure CVD apparatus.
【図8】 従来技術の問題点を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a problem of the related art.
【符号の説明】 I・・・(成膜工程前の)O2 導入工程、II・・・成
膜工程、III・・・装置待機状態での大気圧保持工
程、IV・・・(次の)成膜工程。[Description of References] I: O 2 introduction step (before the film forming step), II: Film forming step, III: Atmospheric pressure holding step in a device standby state, IV: (next ) Film formation process.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/822 H01L 27/10 651 // H01L 27/108 21/8242 Fターム(参考) 4K030 AA11 AA14 AA18 BA17 BA42 BB11 CA14 DA03 DA06 EA03 FA10 KA05 5F038 AC15 DF05 EZ14 5F045 AA06 AB31 AC11 BB01 BB08 BB16 DP19 EB11 EC02 EC05 EE13 EE18 5F058 BA11 BC03 BE10 BF04 BF27 BF29 BG01 BH20 5F083 AD15 AD21 JA06 PR21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 21/822 H01L 27/10 651 // H01L 27/108 21/8242 F term (Reference) 4K030 AA11 AA14 AA18 BA17 BA42 BB11 CA14 DA03 DA06 EA03 FA10 KA05 5F038 AC15 DF05 EZ14 5F045 AA06 AB31 AC11 BB01 BB08 BB16 DP19 EB11 EC02 EC05 EE13 EE18 5F058 BA11 BC03 BE10 BF04 BF27 BF29 BG01 BH20 5F08 AD11
Claims (27)
ホットウォールタイプのCVD装置において、 装置の作業時以外の待機状態時に反応室を大気圧に維持
することを特徴とするCVD装置。1. A hot wall type CVD apparatus for depositing a refractory metal oxide under reduced pressure, wherein the reaction chamber is maintained at an atmospheric pressure during a standby state other than when the apparatus is operated. .
反応室に酸素を導入することを特徴とする請求項11に
記載のCVD装置。2. In order to maintain the reaction chamber at atmospheric pressure,
The CVD apparatus according to claim 11, wherein oxygen is introduced into the reaction chamber.
化物であることを特徴とする請求項1に記載のCVD装
置。3. The CVD apparatus according to claim 1, wherein the oxide of the refractory metal is a tantalum oxide.
ホットウォールタイプのCVD装置において、 該成膜の工程の前に、反応室の内表面に付着している堆
積物に、該堆積物から脱離した物質を供給することを特
徴とするCVD装置。4. A hot wall type CVD apparatus for forming a high melting point metal oxide film under reduced pressure, wherein a deposit adhering to an inner surface of a reaction chamber is removed before the film forming step. A CVD apparatus for supplying a substance desorbed from a deposit.
徴とする請求項4に記載のCVD装置。5. The CVD apparatus according to claim 4, wherein the substance to be supplied is oxygen.
化物であることを特徴とする請求項4に記載のCVD装
置。6. The CVD apparatus according to claim 4, wherein the oxide of the high melting point metal is an oxide of tantalum.
ホットウォールタイプのCVD装置において、 該成膜の工程の前に、反応室内に酸素を含むガスを導入
することを特徴とするCVD装置。7. A hot wall type CVD apparatus for forming a high melting point metal oxide film under reduced pressure, characterized in that a gas containing oxygen is introduced into a reaction chamber before the film forming step. CVD equipment.
は、被成膜基体を反応室に挿入した後に行うことを特徴
とする請求項7に記載のCVD装置。8. The CVD apparatus according to claim 7, wherein the introduction of the gas containing oxygen into the reaction chamber is performed after the substrate on which the film is to be formed is inserted into the reaction chamber.
は、被成膜基体を反応室に挿入して該被成膜基体の温度
を安定させるときに行うことを特徴とする請求項7に記
載のCVD装置。9. The method according to claim 7, wherein the introduction of the gas containing oxygen into the reaction chamber is performed when the substrate to be formed is inserted into the reaction chamber to stabilize the temperature of the substrate. 3. The CVD apparatus according to claim 1.
入は、5分以上120分以内で行うことを特徴とする請
求項7に記載のCVD装置。10. The CVD apparatus according to claim 7, wherein the introduction of the oxygen-containing gas into the reaction chamber is performed within 5 minutes to 120 minutes.
酸化物であることを特徴とする請求項7に記載のCVD
装置。11. The CVD according to claim 7, wherein the oxide of the high melting point metal is an oxide of tantalum.
apparatus.
るホットウォールタイプのCVD装置において、 該成膜の工程の前に、反応室内に酸素を含むガスを導入
するとともに、装置の作動時以外の待機状態時に反応室
を大気圧に維持することを特徴とするCVD装置。12. A hot-wall type CVD apparatus for depositing a high-melting-point metal oxide film under reduced pressure, wherein an oxygen-containing gas is introduced into a reaction chamber before the film-forming step, and an operation of the apparatus is performed. A CVD apparatus characterized in that a reaction chamber is maintained at an atmospheric pressure during a standby state other than at a time.
に、反応室に酸素を導入することを特徴とする請求項1
2に記載のCVD装置。13. The method according to claim 1, wherein oxygen is introduced into the reaction chamber to maintain the reaction chamber at atmospheric pressure.
3. The CVD apparatus according to 2.
酸化物であることを特徴とする請求項12に記載のCV
D装置。14. The CV according to claim 12, wherein the oxide of the refractory metal is a tantalum oxide.
D device.
用いて減圧下で高融点金属の酸化物を成膜する工程を有
する半導体装置の製造方法において、 上記CVD装置は、装置の作動時以外の待機状態時に反
応室を大気圧に維持することを特徴とする半導体装置の
製造方法。15. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of forming an oxide of a high melting point metal under reduced pressure using a hot wall type CVD apparatus, wherein the CVD apparatus is in a standby state other than when the apparatus is operating. A method for manufacturing a semiconductor device, wherein the reaction chamber is sometimes maintained at atmospheric pressure.
酸化物であることを特徴とする請求項15に記載の半導
体装置の製造方法。16. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 15, wherein the oxide of the refractory metal is an oxide of tantalum.
用いて減圧下で高融点金属の酸化物を成膜する工程を有
する半導体装置の製造方法において、 該CVD装置による成膜の工程の前に、反応室の内表面
に付着している堆積物に、該堆積物から脱離した物質を
供給することを特徴とする半導体装置の製造方法。17. A method for manufacturing a semiconductor device having a step of forming an oxide of a refractory metal under reduced pressure using a hot-wall type CVD apparatus, wherein a reaction is performed before the step of forming a film by the CVD apparatus. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: supplying a substance desorbed from a deposit to a deposit attached to an inner surface of a chamber.
特徴とする請求項17に記載の半導体装置の製造方法。18. The method according to claim 17, wherein the substance to be supplied is oxygen.
酸化物であることを特徴とする請求項17に記載の半導
体装置の製造方法。19. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the oxide of the refractory metal is a tantalum oxide.
用いて減圧下で高融点金属の酸化物を成膜する工程を有
する半導体装置の製造方法において、 該CVD装置による成膜の工程の前に、反応室内に酸素
を含むガスを導入することを特徴とする半導体装置の製
造方法。20. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a high-melting-point metal oxide film under reduced pressure by using a hot-wall type CVD device. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising introducing a gas containing oxygen into a room.
酸化物であることを特徴とする請求項20に記載の半導
体装置の製造方法。21. The method according to claim 20, wherein the oxide of the refractory metal is a tantalum oxide.
用いて減圧下で高融点金属の酸化物を成膜する工程を有
する半導体装置の製造方法において、 該CVD装置による成膜の工程の前に、反応室内に酸素
を含むガスを導入するとともに、装置の作動時以外の待
機状態時に反応室を大気圧に維持することを特徴とする
半導体装置の製造方法。22. A method of manufacturing a semiconductor device comprising a step of forming a high-melting-point metal oxide film under reduced pressure by using a hot-wall type CVD apparatus, the method comprising the steps of: A method for manufacturing a semiconductor device, comprising introducing a gas containing oxygen into a chamber and maintaining the reaction chamber at atmospheric pressure in a standby state other than when the apparatus is operating.
に、反応室に酸素を導入することを特徴とする請求項2
2に記載の半導体装置の製造方法。23. The method according to claim 2, wherein oxygen is introduced into the reaction chamber to maintain the reaction chamber at atmospheric pressure.
3. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 2.
酸化物であることを特徴とする請求項22に記載の半導
体装置の製造方法。24. The method according to claim 22, wherein the oxide of the refractory metal is a tantalum oxide.
用いて減圧下で高融点金属の酸化物を成膜する工程を有
する半導体装置の製造方法において、 被成膜基体をCVD装置の反応室に挿入する工程の前
に、反応室の内表面を覆うように高融点金属の酸化物を
成膜する工程を行い、その後該反応室内の成膜原料ガス
を排気し、被成膜基体を該反応室に挿入することを特徴
とする半導体装置の製造方法。25. A method for manufacturing a semiconductor device comprising a step of forming a high-melting-point metal oxide film under reduced pressure using a hot-wall type CVD device, wherein a substrate to be formed is inserted into a reaction chamber of the CVD device. Before the step, a step of forming a film of a high-melting-point metal oxide is performed so as to cover the inner surface of the reaction chamber. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: inserting a semiconductor device;
酸化物であることを特徴とする請求項25に記載の半導
体装置の製造方法。26. The method according to claim 25, wherein the oxide of the refractory metal is a tantalum oxide.
点金属の酸化物を成膜する工程を、被成膜基体を該反応
室に挿入する搬送ボート内に装填する工程のときに行う
ことを特徴とする請求項25に記載の半導体装置の製造
方法。27. The step of forming a film of a high-melting-point metal oxide so as to cover the inner surface of the reaction chamber during the step of loading a substrate to be formed into a transfer boat inserted into the reaction chamber. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 25, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11204723A JP2001035842A (en) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | Cvd device and manufacture of semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11204723A JP2001035842A (en) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | Cvd device and manufacture of semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035842A true JP2001035842A (en) | 2001-02-09 |
Family
ID=16495253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11204723A Pending JP2001035842A (en) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | Cvd device and manufacture of semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001035842A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6939760B2 (en) | 2002-07-02 | 2005-09-06 | Elpida Memory, Inc. | Method for semiconductor device manufacturing to include multistage chemical vapor deposition of material oxide film |
| JP2005347447A (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Nec Electronics Corp | Processing method in vapor phase growth apparatus, forming method of thin film and manufacturing method of semiconductor apparatus |
| WO2006003880A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | Ulvac, Inc. | Vacuum treatment device |
| US7615500B2 (en) | 2006-03-13 | 2009-11-10 | Nec Electronics Corporation | Method for depositing film and method for manufacturing semiconductor device |
-
1999
- 1999-07-19 JP JP11204723A patent/JP2001035842A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6939760B2 (en) | 2002-07-02 | 2005-09-06 | Elpida Memory, Inc. | Method for semiconductor device manufacturing to include multistage chemical vapor deposition of material oxide film |
| JP2005347447A (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Nec Electronics Corp | Processing method in vapor phase growth apparatus, forming method of thin film and manufacturing method of semiconductor apparatus |
| WO2006003880A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-12 | Ulvac, Inc. | Vacuum treatment device |
| KR100808820B1 (en) * | 2004-06-30 | 2008-03-03 | 가부시키가이샤 알박 | Vacuum processing equipment |
| JPWO2006003880A1 (en) * | 2004-06-30 | 2008-04-17 | 株式会社アルバック | Vacuum processing equipment |
| US7682481B2 (en) | 2004-06-30 | 2010-03-23 | Ulvac, Inc. | Vacuum processing apparatus |
| JP4673308B2 (en) * | 2004-06-30 | 2011-04-20 | 株式会社アルバック | Vacuum processing equipment |
| US7615500B2 (en) | 2006-03-13 | 2009-11-10 | Nec Electronics Corporation | Method for depositing film and method for manufacturing semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20190378724A1 (en) | Etching method and etching apparatus | |
| US5482739A (en) | Silicon nitride deposition | |
| US20030013320A1 (en) | Method of forming a thin film using atomic layer deposition | |
| JP4126165B2 (en) | Multi-deposition SACVD reactor | |
| US9502233B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device, method for processing substrate, substrate processing device and recording medium | |
| KR101139165B1 (en) | Ti FILM FORMING METHOD AND STORAGE MEDIUM | |
| US20210388487A1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium | |
| KR102099330B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus and non-transitory computer-readable recording medium | |
| US20120108077A1 (en) | Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method | |
| EP3029718A1 (en) | Substrate processing method, substrate processing apparatus, method for manufacturing semiconductor device, and recording medium | |
| KR20220020205A (en) | Method, device, and system for etching silicon oxide film | |
| WO2020016914A1 (en) | Method for manufacturing semiconductor device, substrate treatment device and program | |
| US20220189777A1 (en) | Film formation method and film formation apparatus | |
| US20220403511A1 (en) | Substrate processing apparatus, exhaust device and method of manufacturing semiconductor device | |
| JP2016058676A (en) | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus and program | |
| US20250069898A1 (en) | Method of processing substrate, method of manufacturing semiconductor device, recording medium, and substrate processing apparatus | |
| US12080555B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device, non-transitory computer-readable recording medium and substrate processing apparatus | |
| JP7157236B2 (en) | Substrate processing method, semiconductor device manufacturing method, program, and substrate processing apparatus | |
| US20140080317A1 (en) | Mehod of manufacturing a semiconductor device and substrate processing apparatus | |
| JP2001035842A (en) | Cvd device and manufacture of semiconductor device | |
| US7211514B2 (en) | Heat-processing method for semiconductor process under a vacuum pressure | |
| JP4553227B2 (en) | Heat treatment method | |
| JP3111994B2 (en) | Vapor growth apparatus for metal oxide dielectric materials | |
| JP2012069844A (en) | Method of manufacturing semiconductor device and substrate processing apparatus | |
| JP4456341B2 (en) | Semiconductor device manufacturing method and substrate processing apparatus |