JP2001144033A - Precoat film forming method, film forming apparatus idling method, mounting table structure, and film forming apparatus - Google Patents
Precoat film forming method, film forming apparatus idling method, mounting table structure, and film forming apparatusInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プリコート膜を安定化させることにより、ア
イドリング期間であっても載置台の温度を下げる必要が
なく、これによりスループットを向上させることができ
るプリコート膜の形成方法を提供する。
【解決手段】 載置台構造のプリコート膜の形成方法に
おいて、被処理体Ｗを載置するための載置台１６を有す
る載置台構造１８を内部に有する成膜装置内に処理ガス
を流してＴｉＮ膜よりなるプリコート膜２２を前記載置
台の表面に堆積させる堆積工程と、前記載置台を前記堆
積工程の温度よりも高い温度に維持しつつＮＨ3 （アン
モニア）含有ガスに晒して前記プリコート膜を安定化さ
せる安定化工程とを有する。これにより、プリコート膜
を安定化させることにより、アイドリング期間であって
も載置台の温度を下げる必要がなく、これによりスルー
プットを向上させることができる。
(57) [Problem] To provide a method of forming a pre-coated film that stabilizes a pre-coated film and does not need to lower the temperature of a mounting table even during an idling period, thereby improving throughput. I do. In a method of forming a pre-coat film having a mounting table structure, a processing gas is flowed into a film forming apparatus having a mounting table structure having a mounting table on which a workpiece to be processed is mounted. A deposition step of depositing a pre-coat film 22 on the surface of the mounting table; and exposing the pre-coat film to a gas containing NH 3 (ammonia) while maintaining the mounting table at a temperature higher than the temperature of the deposition step. And a stabilizing step of converting Thus, by stabilizing the precoat film, it is not necessary to lower the temperature of the mounting table even during the idling period, thereby improving the throughput.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プリコート膜の形
成方法、成膜装置のアイドリング方法、載置台構造及び
成膜装置に関する。The present invention relates to a method for forming a precoat film, a method for idling a film forming apparatus, a mounting table structure, and a film forming apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、半導体集積回路を製造するため
には、半導体ウエハ等のシリコン基板に対して、成膜と
パターンエッチング等を繰り返し行なって、多数の所望
の素子を形成するようになっている。ところで、各素子
間を接続する配線、各素子に対する電気的コンタクトを
図る配線層の下層には、基板のＳｉと配線材料との相互
拡散を抑制する目的で、或いは下地層との剥離を防止す
る目的でバリヤメタルが用いられるが、このバリヤメタ
ルとしては、電気抵抗が低いことは勿論のこと、耐腐食
性に優れた材料を用いなければならない。このような要
請に対応できるバリヤメタルの材料として、特に、Ｔｉ
Ｎ膜が多用される傾向にある。2. Description of the Related Art Generally, in order to manufacture a semiconductor integrated circuit, a large number of desired elements are formed by repeatedly performing film formation and pattern etching on a silicon substrate such as a semiconductor wafer. I have. By the way, in order to suppress the mutual diffusion between Si of the substrate and the wiring material, or to prevent peeling from the underlying layer, a wiring connecting each element and a wiring layer under the wiring layer for making electrical contact with each element are prevented. For the purpose, a barrier metal is used. As the barrier metal, a material having not only low electric resistance but also excellent corrosion resistance must be used. As a barrier metal material that can meet such demands, in particular, Ti
N films tend to be used frequently.
【０００３】ＴｉＮ膜のバリヤメタルを形成するには、
一般的には非常に薄いＴｉ膜をプラズマＣＶＤにより成
膜し、これを窒化処理して、更にＴｉＮ膜を、ＴｉＣｌ
4 とＮＨ3 ガスを用いて熱ＣＶＤで成膜するようになっ
ている。このＴｉ膜の成膜時のプロセス温度は、一般的
な薄膜を成膜する場合と同様に、膜特性を高く維持する
ために、特に厳しく管理されなければならない。半導体
ウエハを載置する載置台の表面には、このウエハの熱的
面内均一性を保持し、且つ載置台等に含まれる金属元素
に起因する金属汚染等を防止する目的で、ＴｉＮ膜より
なるプリコート膜が予め形成されているのが一般的であ
る。このプリコート膜は、成膜装置内をクリーニングす
る毎に除去されてしまうので、クリーニングした場合
に、実際にウエハに成膜するに先立って前処理として載
置台の表面に薄くプリコート膜を堆積させるようになっ
ている。To form a barrier metal of a TiN film,
In general, a very thin Ti film is formed by plasma CVD, and this is nitrided.
The film is formed by thermal CVD using 4 and NH 3 gas. The process temperature at the time of forming the Ti film must be particularly strictly controlled in order to maintain high film characteristics, as in the case of forming a general thin film. On the surface of the mounting table on which the semiconductor wafer is mounted, a TiN film is used for the purpose of maintaining thermal in-plane uniformity of the wafer and preventing metal contamination or the like caused by a metal element contained in the mounting table or the like. Generally, a pre-coat film is formed in advance. Since this pre-coat film is removed every time the inside of the film forming apparatus is cleaned, when cleaning is performed, a thin pre-coat film is deposited on the surface of the mounting table as a pretreatment before actually forming a film on a wafer. It has become.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このプリコ
ート膜は、例えば６８０℃程度の高温域で形成される
が、上述のように、一旦形成されると、次に成膜装置内
をクリーニングするまで、長期間連続的に使用されるこ
とになる。この場合、成膜処理に使用されない、いわゆ
るアイドリング期間が発生すると、プリコート膜の膜質
が変化しない温度、例えば３００〜５００℃程度まで降
温させて待機するようになっている。この理由は、載置
台の昇降温操作及び温度安定化操作に多くの時間を要す
ることから、スループットの向上の上からは、ＴｉＮ膜
形成のプロセス温度に載置台温度を維持するのが好まし
いが、例えば６８０℃程度の高温に載置台を晒しておく
と、処理容器内の微量なアウターガスや微量なリークガ
ス等によってプリコート膜が変質してこの輻射率や透過
率等が変化し、結果的に、同じように温度制御している
にもかかわらず、上記輻射率や透過率等の変化により載
置台からの熱が逃げ易くなっていることから、投入電力
量が増大してウエハ温度が予定よりも高くなる傾向にな
るからである。The precoat film is formed in a high temperature range of, for example, about 680 ° C. Once formed, as described above, the precoat film is used until the inside of the film forming apparatus is cleaned next. , Will be used continuously for a long time. In this case, when a so-called idling period, which is not used in the film forming process, occurs, the temperature of the pre-coated film is reduced to a temperature at which the film quality does not change, for example, about 300 to 500 ° C., and the apparatus stands by. The reason for this is that since a lot of time is required for the temperature raising and lowering operation and the temperature stabilizing operation of the mounting table, it is preferable to maintain the mounting table temperature at the process temperature of the TiN film formation from the viewpoint of improving the throughput, For example, if the mounting table is exposed to a high temperature of about 680 ° C., the precoat film is altered by a small amount of outer gas or a small amount of leak gas in the processing container, and the emissivity or transmittance changes. As a result, Despite the temperature control in the same manner, since the heat from the mounting table is easily released due to changes in the emissivity and transmittance, the input power amount increases and the wafer temperature becomes lower than expected. This is because it tends to be higher.
【０００５】図５はこの時の状況を示すグラフであり、
成膜装置内の載置台にプリコート膜を付着して、直ちに
ＴｉＮ膜をプロセス温度略６８０℃で成膜した時と、そ
の後、載置台を略６８０℃に維持して１７時間放置した
後に成膜した時の膜質（比抵抗）の変化を示す。これに
よると、１７時間放置後のＴｉＮ膜の比抵抗は、放置前
と比較して略５０ｏｈｍｓ／ｓｑ程低下している。これ
は、ウエハ温度に換算すると、１７時間放置後の方が、
略２０℃程度温度が高くなっていることを意味する。こ
のようなことから、従来にあっては、前述のように成膜
装置のアイドリング期間中には、載置台の温度を３００
〜５００℃程度まで低下させ、更に、Ｎ2 ガス等の不活
性ガスを流すなどしてウエハ温度不安定化の原因となる
プリコート膜の変質を防止していた。FIG. 5 is a graph showing the situation at this time.
A pre-coat film is deposited on a mounting table in a film forming apparatus, and a TiN film is immediately formed at a process temperature of about 680 ° C., and thereafter, a film is formed after the mounting table is maintained at about 680 ° C. and left for 17 hours. The change of the film quality (specific resistance) at the time of performing is shown. According to this, the specific resistance of the TiN film after standing for 17 hours is lower by about 50 ohms / sq as compared with that before leaving. This is equivalent to the wafer temperature after 17 hours of standing.
This means that the temperature is increased by about 20 ° C. For this reason, conventionally, during the idling period of the film forming apparatus, the temperature of the mounting table is set to 300 ° as described above.
The temperature is lowered to about 500 ° C., and further, an inert gas such as N 2 gas is flown to prevent the deterioration of the pre-coat film which causes the wafer temperature to become unstable.
【０００６】このため、載置台の昇降温操作や温度安定
化操作に多くの時間を要し、成膜処理を再開しようと思
っても迅速な処理ができず、スループットを大きく下げ
る原因となっていた。本発明は、以上のような問題点に
着目し、これを有効に解決すべく創案されたものであ
る。本発明の目的は、プリコート膜を安定化させること
により、アイドリング期間であっても載置台の温度を下
げる必要がなく、これによりスループットを向上させる
ことができるプリコート膜の形成方法、載置台構造及び
成膜装置を提供することにある。また、本発明の他の目
的は、プリコート膜を安定させなくても、アイドリング
期間中に所定のガスを流すことにより、アイドリング期
間であっても載置台の温度を下げる必要がなく、これに
よりスループットを向上させることができる成膜装置の
アイドリング方法を提供することにある。For this reason, a lot of time is required for the temperature raising and lowering operation and the temperature stabilizing operation of the mounting table, and even if it is desired to restart the film forming process, the process cannot be performed promptly, causing a large decrease in throughput. Was. The present invention has been devised in view of the above problems and effectively solving them. An object of the present invention is to stabilize a precoat film, so that it is not necessary to lower the temperature of a mounting table even during an idling period, thereby improving the throughput, a method of forming a precoat film, a mounting table structure, and the like. It is to provide a film forming apparatus. Another object of the present invention is to reduce the temperature of the mounting table even during the idling period by flowing a predetermined gas during the idling period without stabilizing the precoat film. It is an object of the present invention to provide an idling method for a film forming apparatus capable of improving the film thickness.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ＴｉＮ膜
よりなるプリコート膜の変質について鋭意研究した結
果、変質の原因は、プリコート膜の表面には分子レベル
で不安定なサイトが存在し、これが長期間に亘って徐々
に他の原子と反応する点に存在する、という知見を得る
ことにより、本発明に至ったものである。請求項１に規
定する発明は、載置台構造のプリコート膜の形成方法に
おいて、被処理体を載置するための載置台を有する載置
台構造を内部に有する成膜装置内に処理ガスを流してＴ
ｉＮ膜よりなるプリコート膜を前記載置台の表面に堆積
させる堆積工程と、前記載置台を前記堆積工程の温度よ
りも高い温度に維持しつつＮＨ3 （アンモニア）含有ガ
スに晒して前記プリコート膜を安定化させる安定化工程
とを有する。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies on the alteration of the precoat film made of a TiN film, and found that the cause of the alteration is that a site unstable at the molecular level exists on the surface of the precoat film. The present invention has been accomplished by obtaining the finding that this is present at a point where it gradually reacts with another atom over a long period of time. The invention defined in claim 1 is a method for forming a precoat film having a mounting table structure, wherein a processing gas is flowed into a film forming apparatus having a mounting table structure having a mounting table for mounting an object to be processed therein. T
a deposition step of depositing a precoat film made of an iN film on the surface of the mounting table; and exposing the precoat film to a NH 3 (ammonia) -containing gas while maintaining the mounting table at a temperature higher than the temperature of the deposition step. And a stabilizing step for stabilizing.
【０００８】このように、ＴｉＮ膜よりなるプリコート
膜を、ＮＨ3 含有ガス中に晒してアニールすることによ
り安定化できる。これにより、成膜装置のアイドリング
期間に載置台の温度を下げる必要もなくなり、従って、
被処理体への成膜開始時に昇温に要する時間も不要にな
るので、その分、スループットを向上させることが可能
となる。請求項２に規定する発明は、載置台構造のプリ
コート膜の形成方法において、被処理体を載置するため
の載置台を有する載置台構造を内部に有する成膜装置内
に処理ガスを流してＴｉＮ膜よりなるプリコート膜を前
記載置台の表面に堆積させる堆積工程と、前記載置台を
Ｏ2 （酸素）含有ガス或いはＨ2 Ｏ（水分）含有ガスに
晒して前記プリコート膜を安定化させる安定化工程とを
有する。このように、ＴｉＮ膜よりなるプリコート膜
を、Ｏ2 含有ガス、或いはＨ2 Ｏ含有ガス中に晒してア
ニールすることにより安定化できる。これにより、成膜
装置のアイドリング期間に載置台の温度を下げる必要も
なくなり、従って、被処理体への成膜開始時に昇温に要
する時間も不要になるので、その分、スループットを向
上させることが可能となる。As described above, the precoat film made of the TiN film can be stabilized by exposing it to an NH 3 -containing gas and annealing it. As a result, there is no need to lower the temperature of the mounting table during the idling period of the film forming apparatus.
Since the time required for raising the temperature at the start of film formation on the object to be processed is not necessary, the throughput can be improved accordingly. According to a second aspect of the present invention, in the method for forming a precoat film having a mounting table structure, a process gas is flowed into a film forming apparatus having a mounting table structure having a mounting table for mounting an object to be processed therein. A deposition step of depositing a precoat film made of a TiN film on the surface of the mounting table, and stabilizing the precoat film by exposing the mounting table to an O 2 (oxygen) -containing gas or H 2 O (moisture) -containing gas. And a conversion step. As described above, the precoat film made of the TiN film can be stabilized by being exposed to the O 2 -containing gas or the H 2 O-containing gas and annealing. As a result, it is not necessary to lower the temperature of the mounting table during the idling period of the film forming apparatus. Therefore, the time required for raising the temperature at the start of film formation on the object to be processed is not required, and accordingly, the throughput can be improved accordingly. Becomes possible.
【０００９】請求項３に規定するように、上記Ｏ2 含有
ガス或いはＨ2 Ｏ含有ガスを用いて処理を行なう前記安
定化工程における前記載置台の温度は、前記成膜装置内
で前記被処理体に対して成膜処理を行なう時のプロセス
温度と略同じである。これにより、プリコート膜の安定
化後、載置台を昇降温することなく直ちに被処理体の成
膜処理へ移行できるので、スループットを一層向上させ
ることが可能となる。The temperature of the mounting table in the stabilizing step of performing the processing using the O 2 -containing gas or the H 2 O-containing gas may be set within the film forming apparatus. This is substantially the same as the process temperature when performing the film forming process on the body. Thus, after the precoat film is stabilized, the process can be immediately shifted to the film forming process of the object without raising and lowering the temperature of the mounting table, so that the throughput can be further improved.
【００１０】請求項４に規定するように、例えば前記成
膜装置では、前記被処理体に対して、Ｔｉ膜、或いはＴ
ｉ含有膜を堆積させる。請求項５に規定する発明は、被
処理体にＴｉ膜、或いはＴｉＮ膜を形成するために真空
引き可能になされた処理容器内に、表面にＴｉＮ膜より
なるプリコート膜を形成した載置台を有する載置台構造
が設けられた成膜装置のアイドリング方法において、前
記処理容器内にＮＨ3 含有ガスを流すようにする。According to a fourth aspect of the present invention, in the film forming apparatus, for example, a Ti film or a T film
Deposit an i-containing film. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a mounting table having a pre-coated film made of a TiN film formed on a surface thereof in a processing container which can be evacuated to form a Ti film or a TiN film on a processing object. In an idling method for a film forming apparatus provided with a mounting table structure, an NH 3 -containing gas is caused to flow into the processing container.
【００１１】これにより、ＴｉＮ膜よりなるプリコート
膜を安定化させる必要がなく、アイドリング期間に単に
ＮＨ3 含有ガスを流しておくだけで、例えば載置台を成
膜プロセス温度に維持していても、プリコート膜の変質
を防止することが可能となる。従って、被処理体に対す
る成膜開始時に昇温に要する時間も不要になるので、そ
の分、スループットを向上させることが可能となる。こ
の場合、例えば請求項６に規定するように、前記載置台
の温度は、前記処理容器内で行なう成膜プロセス時の温
度と略同じ温度に維持される。With this, it is not necessary to stabilize the precoat film made of the TiN film. Even if the mounting table is maintained at the film forming process temperature by merely flowing the NH 3 -containing gas during the idling period, for example, Deterioration of the precoat film can be prevented. Therefore, the time required for raising the temperature at the start of film formation on the object to be processed is not required, and the throughput can be improved accordingly. In this case, for example, as set forth in claim 6, the temperature of the mounting table is maintained at substantially the same temperature as that during the film forming process performed in the processing container.
【００１２】請求項７に規定する発明は、前述したよう
な安定化処理された載置台を有する載置台構造を規定し
たものであり、被処理体にＴｉ膜、或いはＴｉ含有膜を
堆積させるための成膜処理を施す成膜装置内に、前記被
処理体を載置するために設けられた載置台を有する載置
台構造において、前記載置台の表面に、安定化処理がな
されたＴｉＮ膜よりなるプリコート膜を形成したことを
特徴とする載置台構造である。請求項８に規定する発明
は、上記載置台構造を備えた成膜装置を規定したもので
あり、被処理体にＴｉ膜、或いはＴｉ含有膜を形成する
成膜装置において、真空引き可能になされた処理容器
と、この処理容器内に必要な処理ガスを供給するガス供
給手段と、前記被処理体を載置するために、表面に安定
化処理がなされたＴｉ膜よりなるプリコート膜を形成し
た載置台を有する載置台構造と、前記被処理体を加熱す
る加熱手段とを備えたことを特徴とする成膜装置であ
る。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a mounting table structure having a mounting table which has been subjected to the above-described stabilization processing. The present invention is directed to depositing a Ti film or a Ti-containing film on an object to be processed. In a mounting table structure having a mounting table provided for mounting the object to be processed, in a film forming apparatus for performing the film forming process, the surface of the mounting table may be formed from a TiN film on which a stabilization process has been performed. The mounting table structure is characterized by forming a pre-coat film. The invention defined in claim 8 defines a film forming apparatus having the mounting table structure described above. In the film forming apparatus for forming a Ti film or a Ti-containing film on an object to be processed, the film can be evacuated. A processing vessel, a gas supply means for supplying a required processing gas into the processing vessel, and a pre-coat film made of a stabilized Ti film on the surface for mounting the workpiece. A film forming apparatus comprising: a mounting table structure having a mounting table; and heating means for heating the object to be processed.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るプリコート
膜の形成方法、成膜装置のアイドリング方法、載置台構
造及び成膜装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。図１は本発明の載置台構造を有する成膜装置を示す
構成図、図２はＮＨ3 ガスを用いて載置台にプリコート
膜を形成する工程を示す工程図、図３はＯ2 ガスを用い
て載置台にプリコート膜を形成する工程図である。本実
施例では、成膜装置によりＴｉＮ膜を形成する場合を例
にとって説明する。図示するように、成膜装置２は、例
えばステンレススチール等により円筒体状に成形された
処理容器４を有している。この処理容器４の底部６に
は、容器内の雰囲気を排出するための排気口８が設けら
れており、この排気口８には真空引きポンプ１０を介設
した排気系１２が接続されて、処理容器４内を底部周辺
部から均一に真空引きできるようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a method for forming a precoat film, an idling method for a film forming apparatus, a mounting table structure and a film forming apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Figure 1 is a configuration diagram showing a film forming apparatus having a mounting table structure of the present invention, FIG. 2 is a process view showing the step of forming a precoat layer on the mounting table by using NH 3 gas, Figure 3 with O 2 gas FIG. 4 is a process chart for forming a pre-coat film on a mounting table by using the method. In this embodiment, a case where a TiN film is formed by a film forming apparatus will be described as an example. As shown in the drawing, the film forming apparatus 2 has a processing container 4 formed into a cylindrical shape by, for example, stainless steel or the like. An exhaust port 8 for exhausting the atmosphere in the container is provided at the bottom 6 of the processing container 4, and an exhaust system 12 provided with a vacuum pump 10 is connected to the exhaust port 8, The inside of the processing container 4 can be uniformly evacuated from the periphery of the bottom.
【００１４】この処理容器４内には、支柱１４とこの上
に支持される円板状の載置台１６とよりなる載置台構造
１８が設けられ、この円板状の載置台１６上に被処理体
として例えば半導体ウエハＷを載置し得るようになって
いる。具体的には、この載置台１６は、支柱１４に直接
支持される例えばＡｌＮなどのセラミック製の下台１６
Ａと、この上面に接合されるＡｌＮ等の上台１６Ｂとよ
りなり、これらの接合面に加熱手段として抵抗加熱ヒー
タ２０が挟み込まれている。この下台１６Ａと上台１６
Ｂは、その接合面にて例えば溶着により接合される。そ
して、この載置台１６の表面、すなわち、下台１６Ａの
側面と上台１６Ｂの側面及び上面に、ＴｉＮ膜よりなる
本発明の特徴とする安定化処理されたプリコート膜２２
が全面的に形成されている。このプリコート膜２２の厚
さは、例えば１μｍ程度であり、この成膜及び安定化処
理については後述する。In the processing vessel 4, there is provided a mounting table structure 18 composed of a column 14 and a disk-shaped mounting table 16 supported thereon. For example, a semiconductor wafer W can be placed as a body. Specifically, the mounting table 16 is a lower base 16 made of a ceramic such as AlN directly supported by the support 14.
A and an upper base 16B made of AlN or the like joined to the upper surface, and a resistance heater 20 as heating means is sandwiched between these joining surfaces. The lower table 16A and the upper table 16
B is joined at its joint surface by, for example, welding. Then, on the surface of the mounting table 16, that is, on the side surface of the lower table 16A and the side surface and the upper surface of the upper table 16B, a stabilized pre-coat film 22 made of a TiN film, which is a feature of the present invention, is provided.
Are formed over the entire surface. The thickness of the precoat film 22 is, for example, about 1 μm, and the film formation and stabilization processing will be described later.
【００１５】一方、処理容器４の天井部には、必要な処
理ガスを供給するガス供給手段としてシャワーヘッド２
４が一体的に設けられた天井板２６が容器側壁に対して
気密に取り付けられている。このシャワーヘッド２４
は、上記載置台１６の上面の略全面を覆うように対向さ
せて設けられており、載置台１６との間に処理空間Ｓを
形成している。このシャワーヘッド２４は、処理空間Ｓ
に各種のガスをシャワー状に導入するものであり、シャ
ワーヘッド２４の下面の噴射面２８にはガスを噴射する
ための多数の噴射孔３０が形成される。また、このシャ
ワーヘッド２４の内部には、多数の拡散孔３２を有する
拡散板３４が設けられてガスを拡散できるようになって
いる。On the other hand, the shower head 2 is provided on the ceiling of the processing vessel 4 as a gas supply means for supplying a necessary processing gas.
A ceiling plate 26 provided integrally with the container 4 is hermetically attached to the container side wall. This shower head 24
Are provided facing each other so as to cover substantially the entire upper surface of the mounting table 16, and form a processing space S between the mounting table 16 and the mounting table 16. The shower head 24 has a processing space S
Various types of gas are introduced in a shower shape, and a large number of injection holes 30 for injecting gas are formed on the injection surface 28 on the lower surface of the shower head 24. Further, inside the shower head 24, a diffusion plate 34 having a large number of diffusion holes 32 is provided so that gas can be diffused.
【００１６】そして、このシャワーヘッド２４の上部に
は、ヘッド内にガスを導入するガス導入ポート３６が設
けられており、このガス導入ポート３６にはガスを流す
供給通路３８が接続されている。この供給通路３８に
は、複数の分岐管４０が接続され、各分岐管４０には、
成膜用のガスとして、例えばＴｉＣｌ4 ガスを貯留する
ＴｉＣｌ4 ガス源４２、ＮＨ3 ガスを貯留するＮＨ3 ガ
ス源４４、不活性ガスとして例えばＮ2 ガスを貯留する
Ｎ2 ガス源４６、Ｏ2 ガスを貯留するＯ2 ガス源４８が
それぞれ接続されている。そして、各ガスの流量は、そ
れぞれの分岐管に介設した流量制御器、例えばマスフロ
ーコントローラ５０により制御される。尚、ここでは、
成膜時の各ガスを１つの供給通路３８内を混合状態で供
給する場合を示しているが、これに限定されず、一部の
ガス或いは全てのガスを個別に異なる通路内に供給し、
シャワーヘッド２４内、或いは処理空間Ｓにて混合させ
る、いわゆるポストミックスのガス搬送形態を用いるよ
うにしてもよい。A gas introduction port 36 for introducing gas into the head is provided above the shower head 24. A supply passage 38 for flowing gas is connected to the gas introduction port 36. A plurality of branch pipes 40 are connected to the supply passage 38.
As film forming gas, for example TiCl 4 NH 3 gas source 44 for storing the TiCl 4 gas source 42, NH 3 gas for storing the gas, N 2 gas source 46 that stores, for example, N 2 gas as the inert gas, O O 2 gas source 48 that stores the 2 gas are respectively connected. The flow rate of each gas is controlled by a flow controller, for example, a mass flow controller 50 provided in each branch pipe. Here,
Although a case is shown in which each gas during film formation is supplied in a mixed state in one supply passage 38, the present invention is not limited to this, and some or all of the gases are individually supplied to different passages.
A so-called post-mix gas transfer mode of mixing in the shower head 24 or in the processing space S may be used.
【００１７】また、処理容器４の側壁及びシャワーヘッ
ド２４の側壁には、この壁面の温度調節を行なうため
に、必要に応じて例えば冷却された、或いは加熱された
熱媒体を選択的に流すための温調ジャケット５２が設け
られている。また、この容器側壁には、ウエハの搬入・
搬出時に気密に開閉可能になされたゲートバルブ５４が
設けられる。尚、図示されていないが、ウエハ搬入・搬
出時にこれを持ち上げたり、持ち下げたりするウエハリ
フタピンが載置台に設けられるのは勿論である。In order to control the temperature of the wall, for example, a cooled or heated heat medium is selectively supplied to the side wall of the processing vessel 4 and the side wall of the shower head 24 as needed. The temperature control jacket 52 is provided. Also, wafers are loaded /
A gate valve 54 is provided which can be opened and closed in a gas-tight manner at the time of carrying out. Although not shown, it is a matter of course that a wafer lifter pin for lifting or lowering the wafer when loading or unloading the wafer is provided on the mounting table.
【００１８】次に、以上のように構成された装置を用い
て行なわれる本発明のプリコート膜の形成方法について
図２乃至図３も参照して説明する。まず、処理容器４内
の載置台１６上には、半導体ウエハＷを何ら載置してい
ない状態とし、処理容器４内を密閉する。この処理容器
４内は、例えば前工程において、クリーニング処理され
て不要な膜が全て除去されており、従って、図２（Ａ）
に示すように載置台１６の表面には何らプリコート膜が
ついておらず、載置台１６の素材が剥き出し状態となっ
ている。そして、処理容器４内を密閉したならば、成膜
用ガスとしてＴｉＣｌ4 ガスと、ＮＨ3 ガスと、キャリ
アガスとしてのＮ2 ガスを、それぞれシャワーヘッド２
４から所定の流量で処理容器４内に導入し、且つ真空引
きポンプ１０により処理容器４内を真空引きし、所定の
圧力に維持する。Next, a method of forming a precoat film according to the present invention, which is performed using the apparatus having the above-described structure, will be described with reference to FIGS. First, the semiconductor wafer W is not mounted on the mounting table 16 in the processing container 4, and the processing container 4 is sealed. In the processing container 4, for example, a cleaning process is performed in a previous process to remove all unnecessary films.
As shown in (1), the surface of the mounting table 16 has no precoat film, and the material of the mounting table 16 is exposed. Then, when the inside of the processing container 4 is sealed, a TiCl 4 gas, an NH 3 gas, and an N 2 gas as a carrier gas are respectively supplied to the shower head 2 as a film forming gas.
4 and is introduced into the processing vessel 4 at a predetermined flow rate, and the inside of the processing vessel 4 is evacuated by a vacuum pump 10 to maintain a predetermined pressure.
【００１９】この時の載置台１６の温度は、載置台１６
に埋め込んだ抵抗加熱ヒータ２０により所定の温度によ
り加熱維持される。この熱ＣＶＤ操作により、載置台１
６の表面には、図２（Ｂ）に示すように、ＴｉＮ膜が堆
積して薄いプリコート膜２２が形成されることになる。
この時のプロセス条件は、載置台１６の寸法が８インチ
ウエハサイズの時はＴｉＣｌ4 ガスの流量が３０〜５０
ｓｃｃｍ程度、ＮＨ3 ガスの流量が４００ｓｃｃｍ程
度、Ｎ2 ガスが５００ｓｃｃｍ程度であり、プロセス圧
力は４０Ｐａ（≒３００ｍＴｏｒｒ）程度、プロセス温
度は６８０℃程度である。このプロセス温度は、これに
限定されず、ＴｉＮ膜が熱ＣＶＤにより成膜できる温
度、例えば４００℃以上ならばどのような温度でもよ
い。At this time, the temperature of the mounting table 16 is
Heat is maintained at a predetermined temperature by the resistance heater 20 embedded in the heater. By this thermal CVD operation, the mounting table 1
As shown in FIG. 2B, a TiN film is deposited on the surface of No. 6 to form a thin precoat film 22.
At this time, when the size of the mounting table 16 is an 8-inch wafer, the flow rate of the TiCl 4 gas is 30 to 50.
The flow rate of the NH 3 gas is about 400 sccm, the flow rate of the N 2 gas is about 500 sccm, the process pressure is about 40 Pa (≒ 300 mTorr), and the process temperature is about 680 ° C. The process temperature is not limited thereto, and may be any temperature at which a TiN film can be formed by thermal CVD, for example, 400 ° C. or higher.
【００２０】このように、厚さが例えば１μｍ程度のプ
リコート膜２２を形成して堆積工程が終了したならば、
次に上記プリコート膜２２を安定化させる安定化工程へ
移行する。この安定化工程では、アニールによって不完
全な反応状態のＴｉＮプリコート膜２２の表面を安定化
させるために、ＴｉＮの成膜時のプロセス温度よりも例
えば５０℃程度高い温度、略７３０℃まで載置台１６の
温度を昇温する。これは、５０℃に限定されず、ＴｉＮ
の成膜温度よりも高ければ何度でも良く、温度が高い
程、安定化処理を迅速に行なうことができる。また、こ
の時のアニール用のガスとしては、ＮＨ3 ガスを用い、
希釈ガスとしてＮ2 ガスも用いる。この時のプロセス条
件は、ＮＨ3 ガスは１０００ｓｃｃｍ程度、Ｎ2 ガスは
５００ｓｃｃｍ程度であり、プロセス圧力は４０Ｐａ
（≒３００ｍＴｏｒｒ）〜１３３３Ｐａ（≒１０Ｔｏｒ
ｒ）程度である。この安定化処理を、所定の時間、例え
ば２分程度行なうことにより、プリコート膜２２の表面
の不安定な原子（サイト）は、ＮＨ3 ガスと反応してＴ
ｉＮへ完全に変化し、安定な状態となる。これにより、
プリコート膜の安定化工程が終了することになる。As described above, if the precoat film 22 having a thickness of, for example, about 1 μm is formed and the deposition process is completed,
Next, the process proceeds to a stabilizing step for stabilizing the precoat film 22. In this stabilization step, in order to stabilize the surface of the TiN precoat film 22 in an incompletely reacted state by annealing, the mounting table is raised to a temperature, for example, about 730 ° C. higher than the process temperature at the time of forming TiN by about 50 ° C. The temperature of 16 is raised. This is not limited to 50 ° C.
As long as the temperature is higher than the film formation temperature, the stabilization process can be performed more quickly as the temperature is higher. At this time, NH 3 gas was used as the annealing gas,
N 2 gas is also used as a dilution gas. The process conditions at this time are as follows: NH 3 gas is about 1000 sccm, N 2 gas is about 500 sccm, and the process pressure is 40 Pa
($ 300mTorr)-1333Pa ($ 10Torr)
r). By performing this stabilization process for a predetermined time, for example, about 2 minutes, unstable atoms (sites) on the surface of the pre-coat film 22 react with NH 3 gas and
It completely changes to iN and becomes a stable state. This allows
The precoat film stabilization step is completed.
【００２１】これ以後は、この処理容器４内に半導体ウ
エハをロードして、通常の成膜処理、例えばＴｉＣｌ4
ガスとＮＨ3 ガスとを用いて例えばプロセス温度６８０
℃にて熱ＣＶＤによりＴｉＮ膜を連続的に成膜すればよ
い。また、処理すべき半導体ウエハＷがなくなった時に
は、上述のようにプリコート膜２２は化学的に安定して
いるので、載置台１６の温度を従来のように降下させる
必要はなく、この温度をプロセス温度、すなわちここで
は６８０℃程度に維持した状態で、次に処理すべき半導
体ウエハが発生するまでアイドリングを行なえばよい。
従って、次に処理すべき半導体ウエハが発生した場合に
は、載置台１６の温度はアイドリング期間を通じて、プ
ロセス温度に維持されているので、直ちに成膜処理に入
ることができる。従って、載置台１６をプロセス温度ま
で昇温するため時間が省け、その分、スループットを向
上させることが可能となる。Thereafter, a semiconductor wafer is loaded into the processing container 4 and a normal film forming process, for example, TiCl 4
Using a gas and NH 3 gas, for example, at a process temperature of 680
What is necessary is just to form a TiN film continuously by thermal CVD at ° C. Further, when the semiconductor wafer W to be processed is exhausted, the precoat film 22 is chemically stable as described above, so that it is not necessary to lower the temperature of the mounting table 16 as in the conventional case. While the temperature is maintained at about 680 ° C., idling may be performed until a semiconductor wafer to be processed next is generated.
Therefore, when a semiconductor wafer to be processed next is generated, the temperature of the mounting table 16 is maintained at the process temperature throughout the idling period, so that the film forming process can be started immediately. Therefore, the time required to raise the mounting table 16 to the process temperature can be saved, and the throughput can be improved accordingly.
【００２２】上記したようなプリコート膜２２の成膜及
びこの安定化処理は、前述の如く一般的には、処理容器
４内をクリーニング処理する毎に行なわれることにな
る。ここでは、安定化工程として、ＮＨ3 含有ガスを用
いたが、これに代えてＯ2含有ガス或いはＨ2 Ｏ含有ガ
スを用いてもよい。図３は、Ｏ2 含有ガスとしてＯ2 ガ
スとＮ2 ガスを用いて安定化工程を行なった時の状態を
示す図である。尚、堆積工程は、図２（Ｂ）で説明した
と同様に行なう。この図３に示す安定化工程では、先の
図２（Ｃ）に示すＮＨ3 ガスに代えてＯ2 ガスを流す。
尚、キャリアガスとしてのＮ2 ガスに代えて他の不活性
ガス、例えばＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ等を供給してもよい。こ
の時のプロセス条件は、Ｏ2 ガスは２００ｓｃｃｍ程
度、Ｎ2 ガスは１００ｓｃｃｍ程度、プロセス温度は６
８０℃程度、プロセス圧力は１３３Ｐａ（≒１Ｔｏｒ
ｒ）程度である。The formation of the precoat film 22 and the stabilization process as described above are generally performed each time the inside of the processing container 4 is cleaned as described above. Here, the NH 3 -containing gas is used as the stabilizing step, but an O 2 -containing gas or an H 2 O-containing gas may be used instead. FIG. 3 is a diagram showing a state when a stabilizing step is performed using O 2 gas and N 2 gas as O 2 -containing gases. The deposition process is performed in the same manner as described with reference to FIG. In the stabilizing step shown in FIG. 3, an O 2 gas is flowed instead of the NH 3 gas shown in FIG.
In addition, other inert gas, for example, He, Ne, Ar, etc., may be supplied instead of the N 2 gas as the carrier gas. The process conditions at this time are as follows: O 2 gas is about 200 sccm, N 2 gas is about 100 sccm, and the process temperature is 6 sccm.
80 ° C., process pressure 133 Pa (≒ 1 Torr)
r).
【００２３】この場合は、酸素は活性に富むので、安定
化工程のプロセス温度はＴｉＮ膜のプリコート膜２２の
成膜温度と同じ６８０℃で行なうことができ、従って、
プリコート膜安定化のために載置台１６の温度を昇降温
させる必要がなく、このプリコート膜の安定化処理の後
に直ちに半導体ウエハに対する成膜処理を行なうことが
でき、その分、一層スループットを向上させることが可
能となる。また、上記安定化処理により、プリコート膜
２２の表面の不安定な原子や分子（サイト）は、Ｏ2 ガ
スと反応してＴｉＯ或いはＴｉＯＮへ完全に変化し、安
定な状態となる。安定化のためには、Ｏ2 ガス濃度にも
よるが、プリコート膜２２の厚さが１μｍ程度の時は、
例えば少なくとも２分間程度のアニール処理を行なえば
よい。また、Ｏ2 ガスを用いた安定化処理のプロセス温
度は、前述のようにＯ2 ガスが反応性に富むので、Ｔｉ
Ｎプリコート膜２２の成膜温度よりも低い温度でもよ
く、例えば４００℃程度でＴｉＮプリコート膜２２を安
定化させることができる。In this case, since oxygen is rich in activity, the process temperature of the stabilization step can be performed at 680 ° C., which is the same as the temperature for forming the precoat film 22 of the TiN film.
There is no need to raise or lower the temperature of the mounting table 16 for stabilizing the precoat film, and the film formation process on the semiconductor wafer can be performed immediately after the stabilization process of the precoat film, thereby further improving the throughput. It becomes possible. Further, by the above stabilization process, unstable atoms and molecules (sites) on the surface of the precoat film 22 react with O 2 gas to be completely changed to TiO or TiON, and become stable. For the stabilization, depending on the O 2 gas concentration, when the thickness of the precoat film 22 is about 1 μm,
For example, annealing may be performed for at least about 2 minutes. Further, the process temperature of the stabilizing treatment with O 2 gas, since O 2 gas as described above is highly reactive, Ti
The temperature may be lower than the temperature at which the N precoat film 22 is formed. For example, the TiN precoat film 22 can be stabilized at about 400 ° C.
【００２４】ここで実際に上記プロセス条件下におい
て、Ｏ2 ガスとＮ2 ガスを用いてＴｉＮプリコート膜の
安定化処理を行なった時の評価を行なったので、その評
価結果について図４を参照して説明する。図４は安定化
アニール処理時間に対するＴｉＮ膜の比抵抗の変化を示
すグラフである。ここでは、プリコート膜をアニールす
る際に、安定化アニール処理時間を、０分、２分、４
分、６分、８分と種々変化させ、このようにアニール処
理したプリコート付きの載置台を用いてウエハ上にＴｉ
Ｎ膜を実際に堆積させ、このウエハ上のＴｉＮ膜の比抵
抗を測定した。このグラフから明らかなように、Ｏ2ア
ニール処理していない場合には比抵抗が４５０ｏｈｍｓ
／ｓｑであるが、Ｏ2アニール処理を２分以上行なう
と、比抵抗は略４００ｏｈｍｓ／ｓｑに安定しているこ
とが判明する。従って、２分以上Ｏ2 アニール処理を行
なえばＴｉＮプリコート膜２２が化学的に安定すること
が判明する。Here, the evaluation was performed when the stabilization treatment of the TiN precoat film was performed using the O 2 gas and the N 2 gas under the above process conditions, and the evaluation results are shown in FIG. Will be explained. FIG. 4 is a graph showing a change in the specific resistance of the TiN film with respect to the stabilization annealing time. Here, when annealing the precoat film, the stabilization annealing treatment time was set to 0 minute, 2 minutes, 4 minutes,
Minutes, 6 minutes, and 8 minutes, and a TiN is placed on the wafer using the pre-coated mounting table that has been annealed in this manner.
An N film was actually deposited, and the specific resistance of the TiN film on this wafer was measured. As is clear from this graph, when the O 2 annealing treatment was not performed, the specific resistance was 450 ohms.
/ Sq, the specific resistance is found to be stable at about 400 ohms / sq when the O 2 annealing treatment is performed for 2 minutes or more. Therefore, it is found that the TiN precoat film 22 becomes chemically stable if the O 2 annealing is performed for 2 minutes or more.
【００２５】また、上記各実施例では、ＴｉＮプリコー
ト膜２２を予め化学的に安定化させる安定化処理を行な
うことによって、成膜装置のアイドリング時にこのプリ
コート膜２２が変質することを防止するようにしたが、
これに限定されず、上述のような安定化処理を施さなく
ても、成膜装置のアイドリング時に、この処理容器４内
にＮＨ3 含有ガス（純粋ＮＨ3 ガスを含む）を流し続け
ることにより、上記したと同様な作用効果を発揮するこ
とができる。In each of the above embodiments, the pre-coating film 22 is subjected to a stabilization process for chemically stabilizing the TiN pre-coating film 22 in advance so that the pre-coating film 22 is prevented from being deteriorated during idling of the film forming apparatus. But
The present invention is not limited to this. By continuously flowing the NH 3 -containing gas (including the pure NH 3 gas) into the processing container 4 during idling of the film forming apparatus without performing the above-described stabilization processing, The same operation and effect as described above can be exerted.
【００２６】すなわち、この場合には、図２（Ｃ）或い
は図３に示すようなプリコート膜の安定化処理を行なわ
ず、装置のアイドリング時には、ＮＨ3 ガスとＮ2 ガス
とを処理容器４内に流し続け、これにより、ＴｉＮプリ
コート膜２２が変質することを防止する。この時のガス
流量は、例えばＮＨ3 ガスが５００ｓｃｃｍ程度、Ｎ2
ガスが５００ｓｃｃｍ程度である。これによれば、プリ
コート膜２２の表面の不安定なサイト部分がＮＨ3 ガス
によって占められるので、他のガスと反応することがな
い。この場合にも、装置のアイドリング時には、載置台
１６の温度を、ウエハに対してＴｉＮの成膜を行なう時
のプロセス温度と同じ温度、例えば６８０℃に維持して
おけば、ウエハにＴｉＮの成膜を行なう必要が生じた時
には、載置台１６の昇降温の操作を行うことなく直ちに
成膜処理に移行することができるので、スループットを
向上させることができる。That is, in this case, the stabilization treatment of the precoat film as shown in FIG. 2C or FIG. 3 is not performed, and the NH 3 gas and the N 2 gas are supplied into the processing vessel 4 when the apparatus is idling. This prevents the TiN precoat film 22 from being altered. Gas flow rate at this time is, for example, NH 3 gas is about 500 sccm, N 2
The gas is about 500 sccm. According to this, since the unstable site portion on the surface of the precoat film 22 is occupied by the NH 3 gas, it does not react with another gas. In this case as well, at the time of idling of the apparatus, if the temperature of the mounting table 16 is maintained at the same temperature as the process temperature at the time of forming the TiN film on the wafer, for example, 680 ° C., the TiN formation on the wafer is achieved. When the film needs to be formed, the process can be immediately shifted to the film forming process without performing the operation of raising and lowering the temperature of the mounting table 16, so that the throughput can be improved.
【００２７】尚、以上の各実施例では、成膜装置として
半導体ウエハ表面にＴｉＮ膜を熱ＣＶＤにより成膜する
装置を例にとって説明したが、これに限定されず、Ｔｉ
膜或いはＴｉＮのようなＴｉ含有膜を形成するようなす
べての成膜装置に適用できる。例えば、ＴｉＣｌ4 ガス
とＨ2 ガスとを用いて、プラズマＣＶＤによりＴｉ膜を
成膜するようなプラズマＣＶＤ成膜装置にも本発明を適
用することができる。また、加熱手段として、抵抗発熱
ヒータに限らず、ランプ加熱を用いた装置にも本発明を
適用できる。更に、被処理体としては、半導体ウエハに
限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板等にも適用するこ
とができる。In each of the above embodiments, an apparatus for forming a TiN film on a semiconductor wafer surface by thermal CVD has been described as an example of a film forming apparatus. However, the present invention is not limited to this.
The present invention can be applied to all film forming apparatuses for forming a film or a Ti-containing film such as TiN. For example, the present invention can be applied to a plasma CVD film forming apparatus that forms a Ti film by plasma CVD using TiCl 4 gas and H 2 gas. Further, the present invention can be applied not only to a resistance heating heater as a heating means but also to an apparatus using lamp heating. Further, the object to be processed is not limited to a semiconductor wafer, and can be applied to a glass substrate, an LCD substrate, and the like.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプリコー
ト膜の形成方法、成膜装置のアイドリング方法、載置台
構造及び成膜装置によれば、次のように優れた作用効果
を発揮することができる。請求項１に規定する発明によ
れば、ＴｉＮ膜よりなるプリコート膜を、ＮＨ3含有ガ
ス中に晒してアニールすることにより安定化できる。こ
れにより、成膜装置のアイドリング期間に載置台の温度
を下げる必要もなくなり、従って、被処理体への成膜開
始時に昇温に要する時間も不要になるので、その分、ス
ループットを向上させることができる。請求項２に規定
する発明によれば、ＴｉＮ膜よりなるプリコート膜を、
Ｏ2 含有ガス、或いはＨ2 Ｏ含有ガス中に晒してアニー
ルすることにより安定化できる。これにより、成膜装置
のアイドリング期間に載置台の温度を下げる必要もなく
なり、従って、被処理体への成膜開始時に昇温に要する
時間も不要になるので、その分、スループットを向上さ
せることができる。請求項３に規定する発明によれば、
Ｏ2 含有ガス或いはＨ2 Ｏ含有ガスを用いて安定化工程
を行なう時に、その温度を被処理体に対して成膜処理を
行なう時のプロセス温度と略同じに設定することによ
り、プリコート膜の安定化後、載置台を昇降温すること
なく直ちに被処理体の成膜処理へ移行できるので、スル
ープットを一層向上させることができる。請求項５及び
６に規定する発明によれば、ＴｉＮ膜よりなるプリコー
ト膜を安定化させる必要がなく、アイドリング期間に単
にＮＨ3 含有ガスを流しておくだけで、例えば載置台を
成膜プロセス温度に維持していても、プリコート膜の変
質を防止することができる。従って、被処理体に対する
成膜開始時に昇温に要する時間も不要になるので、その
分、スループットを向上させることができる。請求項７
及び８に規定する発明によれば、載置台のプリコート膜
は安定化されているので、成膜装置のアイドリング期間
に載置台の温度を下げる必要もなくなり、従って、被処
理体への成膜開始時に昇温に要する時間も不要になるの
で、その分、スループットを向上させることができる。As described above, according to the method for forming a precoat film, the method for idling a film forming apparatus, the mounting table structure and the film forming apparatus of the present invention, the following excellent functions and effects can be exhibited. Can be. According to the invention defined in claim 1, the precoat film made of a TiN film can be stabilized by exposing it to an NH 3 -containing gas and annealing it. As a result, it is not necessary to lower the temperature of the mounting table during the idling period of the film forming apparatus. Therefore, the time required for raising the temperature at the start of film formation on the object to be processed is not required, and accordingly, the throughput can be improved accordingly. Can be. According to the invention defined in claim 2, the precoat film made of a TiN film is
Stabilization can be achieved by annealing in an O 2 -containing gas or H 2 O-containing gas. As a result, it is not necessary to lower the temperature of the mounting table during the idling period of the film forming apparatus. Therefore, the time required for raising the temperature at the start of film formation on the object to be processed is not required, and accordingly, the throughput can be improved accordingly. Can be. According to the invention defined in claim 3,
When performing the stabilization step using an O 2 -containing gas or an H 2 O-containing gas, the temperature is set to be substantially the same as the process temperature when performing the film forming process on the object to be processed, so that the pre-coated film After the stabilization, the process can be immediately shifted to the film forming process of the object without raising and lowering the temperature of the mounting table, so that the throughput can be further improved. According to the inventions defined in claims 5 and 6, there is no need to stabilize the precoat film made of the TiN film, and the NH 3 -containing gas is simply flowed during the idling period. , The deterioration of the precoat film can be prevented. Accordingly, the time required for raising the temperature at the start of the film formation on the object to be processed is not required, so that the throughput can be improved accordingly. Claim 7
According to the inventions defined in (8) and (9), since the precoat film on the mounting table is stabilized, it is not necessary to lower the temperature of the mounting table during the idling period of the film forming apparatus. In some cases, the time required for raising the temperature is not required, so that the throughput can be improved accordingly.
【図１】本発明の載置台構造を有する成膜装置を示す構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a film forming apparatus having a mounting table structure of the present invention.
【図２】ＮＨ3 ガスを用いて載置台にプリコート膜を形
成する工程を示す工程図である。FIG. 2 is a process diagram showing a process of forming a precoat film on a mounting table using NH 3 gas.
【図３】Ｏ2 ガスを用いて載置台にプリコート膜を形成
する工程図である。FIG. 3 is a process diagram of forming a precoat film on a mounting table using O 2 gas.
【図４】安定化アニール処理時間に対するＴｉＮ膜の比
抵抗の変化を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a change in specific resistance of a TiN film with respect to a stabilization annealing time.
【図５】成膜装置内にプリコート膜を付着して、直ちに
ＴｉＮ膜を成膜した時と、その後、載置台を１７時間放
置した後に成膜した時の膜質（比抵抗）の変化を示すグ
ラフである。FIG. 5 shows changes in film quality (resistivity) when a TiN film is formed immediately after a precoat film is deposited in a film forming apparatus and when a mounting table is left standing for 17 hours. It is a graph.
２ 成膜装置 ４ 処理容器 １６ 載置台 １８ 載置台構造 ２０ 抵抗加熱ヒータ（加熱手段） ２２ プリコート膜 ２４ シャワーヘッド（ガス供給手段） Ｗ 半導体ウエハ（被処理体） 2 Film forming apparatus 4 Processing container 16 Mounting table 18 Mounting table structure 20 Resistance heater (heating means) 22 Precoat film 24 Shower head (gas supply means) W Semiconductor wafer (workpiece)
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Claims (8)
おいて、被処理体を載置するための載置台を有する載置
台構造を内部に有する成膜装置内に処理ガスを流してＴ
ｉＮ膜よりなるプリコート膜を前記載置台の表面に堆積
させる堆積工程と、前記載置台を前記堆積工程の温度よ
りも高い温度に維持しつつＮＨ3 （アンモニア）含有ガ
スに晒して前記プリコート膜を安定化させる安定化工程
とを有することを特徴とするプリコート膜の形成方法。In a method for forming a precoat film having a mounting table structure, a processing gas is flowed into a film forming apparatus having a mounting table structure having a mounting table for mounting an object to be processed.
a deposition step of depositing a precoat film made of an iN film on the surface of the mounting table; and exposing the precoat film to a NH 3 (ammonia) -containing gas while maintaining the mounting table at a temperature higher than the temperature of the deposition step. And a stabilizing step for stabilizing.
おいて、被処理体を載置するための載置台を有する載置
台構造を内部に有する成膜装置内に処理ガスを流してＴ
ｉＮ膜よりなるプリコート膜を前記載置台の表面に堆積
させる堆積工程と、前記載置台をＯ2 （酸素）含有ガス
或いはＨ2 Ｏ（水分）含有ガスに晒して前記プリコート
膜を安定化させる安定化工程とを有することを特徴とす
るプリコート膜の形成方法。2. A method for forming a precoat film having a mounting table structure, comprising: flowing a processing gas into a film forming apparatus having a mounting table structure having a mounting table for mounting an object to be processed;
a deposition step of depositing a precoat film made of an iN film on the surface of the mounting table, and stabilizing the precoat film by exposing the mounting table to an O 2 (oxygen) -containing gas or a H 2 O (moisture) -containing gas. And a method for forming a precoat film.
度は、前記成膜装置内で前記被処理体に対して成膜処理
を行なう時のプロセス温度と略同じであることを特徴と
する請求項２記載のプリコート膜の形成方法。3. A temperature of the mounting table in the stabilization step is substantially the same as a process temperature when a film forming process is performed on the object in the film forming apparatus. Item 3. The method for forming a precoat film according to Item 2.
て、Ｔｉ膜、或いはＴｉ含有膜を堆積させることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリコート膜
の形成方法。4. The method for forming a pre-coated film according to claim 1, wherein the film forming apparatus deposits a Ti film or a Ti-containing film on the object to be processed. .
成するために真空引き可能になされた処理容器内に、表
面にＴｉＮ膜よりなるプリコート膜を形成した載置台を
有する載置台構造が設けられた成膜装置のアイドリング
方法において、前記処理容器内にＮＨ3 含有ガスを流す
ようにしたことを特徴とする成膜装置のアイドリング方
法。5. A mounting table structure having a mounting table on which a pre-coating film made of a TiN film is formed in a processing container which can be evacuated to form a Ti film or a TiN film on an object to be processed. An idling method for a film forming apparatus provided, wherein an NH 3 -containing gas is flowed into the processing container.
行なう成膜プロセス時の温度と略同じ温度に維持される
ことを特徴とする請求項５記載の成膜装置のアイドリン
グ方法。6. The idling method for a film forming apparatus according to claim 5, wherein the temperature of the mounting table is maintained at substantially the same temperature as a temperature during a film forming process performed in the processing container.
堆積させるための成膜処理を施す成膜装置内に、前記被
処理体を載置するために設けられた載置台を有する載置
台構造において、前記載置台の表面に、安定化処理がな
されたＴｉＮ膜よりなるプリコート膜を形成したことを
特徴とする載置台構造。7. A mounting apparatus having a mounting table provided for mounting an object to be processed in a film forming apparatus for performing a film forming process for depositing a Ti film or a Ti-containing film on the object to be processed. In a mounting table structure, a precoat film made of a stabilized TiN film is formed on a surface of the mounting table.
形成する成膜装置において、真空引き可能になされた処
理容器と、この処理容器内に必要な処理ガスを供給する
ガス供給手段と、前記被処理体を載置するために、表面
に安定化処理がなされたＴｉ膜よりなるプリコート膜を
形成した載置台を有する載置台構造と、前記被処理体を
加熱する加熱手段とを備えたことを特徴とする成膜装
置。8. A film forming apparatus for forming a Ti film or a Ti-containing film on an object to be processed, comprising: a processing container capable of being evacuated; and gas supply means for supplying a necessary processing gas into the processing container. A mounting table structure having a mounting table on which a precoat film made of a Ti film subjected to a stabilization process is mounted on the surface of the processing object, and heating means for heating the processing object. A film forming apparatus.
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