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JP2010205854A - Method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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JP2010205854A
JP2010205854A JP2009048552A JP2009048552A JP2010205854A JP 2010205854 A JP2010205854 A JP 2010205854A JP 2009048552 A JP2009048552 A JP 2009048552A JP 2009048552 A JP2009048552 A JP 2009048552A JP 2010205854 A JP2010205854 A JP 2010205854A
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coating film
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Munenori Takahashi
宗則 高橋
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Fujitsu Semiconductor Ltd
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Fujitsu Semiconductor Ltd
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Abstract

【課題】プラズマ成膜時に処理容器内壁面上の堆積物の剥がれに起因するパーティクル発生を抑制する。
【解決手段】アルミニウムあるいはアルミニウム合金よりなる内壁面11にフッ化アルミニウム層11Fが形成されている処理容器の前記内壁面にシリコン酸化膜よりなる第1のコーティング膜31を形成する工程(A)と、工程(A)の後、前記第1のコーティング膜上にシリコン酸化膜よりも硬度の高い膜よりなる第2のコーティング膜32を形成する工程(B)と、工程(B)の後、前記処理容器中に被処理基板を搬入しサセプタ上に載置する工程(C)と、工程(C)の後、前記処理容器中に処理ガスを導入し前記サセプタ上の前記被処理基板に気相成長法により絶縁膜を形成する工程(D)と、を含み、工程(D)の後、前記処理容器内にフッ素を含むガスを導入し前記第1のコーティング膜および前記第2のコーティング膜をエッチング除去するクリーニング工程を行う。
【選択図】図3C
Particle generation caused by peeling of deposits on an inner wall surface of a processing container during plasma film formation is suppressed.
A step (A) of forming a first coating film 31 made of a silicon oxide film on the inner wall surface of a processing vessel in which an aluminum fluoride layer 11F is formed on the inner wall surface 11 made of aluminum or an aluminum alloy; After the step (A), the step (B) of forming the second coating film 32 made of a film having a hardness higher than that of the silicon oxide film on the first coating film, and the step (B), A step (C) of carrying a substrate to be processed into a processing container and placing it on a susceptor; and after step (C), a processing gas is introduced into the processing container and a gas phase is applied to the substrate to be processed on the susceptor. A step (D) of forming an insulating film by a growth method, and after the step (D), a gas containing fluorine is introduced into the processing vessel, and the first coating film and the second coating film are formed. D Performing a cleaning step of quenching removed.
[Selection] Figure 3C

Description

本発明は半導体装置の製造に関し、特に気相成長法による成膜工程を含む半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to the manufacture of semiconductor devices, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device including a film forming process by vapor deposition.

半導体装置の製造においては、シリコンウェハなどの半導体基板上に様々な絶縁膜を形成する工程が実行される。特に気相原料を使って半導体基板上に所望の絶縁膜を堆積する気相成長方法は、今日の半導体装置の製造において基本的な技術のひとつとなっている。このような気相成長方法には、CVD(化学気相堆積)法やプラズマCVD法、さらにはALD(原子層堆積)法が含まれる。   In manufacturing a semiconductor device, various insulating films are formed on a semiconductor substrate such as a silicon wafer. In particular, a vapor phase growth method for depositing a desired insulating film on a semiconductor substrate using a vapor phase raw material is one of the basic techniques in the manufacture of today's semiconductor devices. Such a vapor phase growth method includes a CVD (chemical vapor deposition) method, a plasma CVD method, and an ALD (atomic layer deposition) method.

このような気相成長法では、膜の堆積が行われる成膜装置の処理容器中に設けられたサセプタ上にシリコンウェハなどの被処理基板が載置され、所定の温度に加熱した状態で処理ガスを前記処理容器中に、例えばシャワーヘッドなどから導入し、処理ガスを被処理基板表面近傍で分解させ、前記被処理基板表面に所望の膜を堆積させることが行われる。   In such a vapor phase growth method, a substrate to be processed such as a silicon wafer is placed on a susceptor provided in a processing container of a film forming apparatus where film deposition is performed, and the processing is performed in a state heated to a predetermined temperature. A gas is introduced into the processing container from, for example, a shower head, the processing gas is decomposed in the vicinity of the surface of the substrate to be processed, and a desired film is deposited on the surface of the substrate to be processed.

一方、このような処理ガスの分解の際には、所望の膜の堆積と同時に、処理容器の内壁面あるいはシャワーヘッドの表面に、前記原料ガスの分解の結果生じる析出物が堆積することが避けられない。このため、CVD法あるいはプラズマCVD法、ALD法で使われる成膜装置では、定期的に、あるいは必要に応じて、このような処理容器の内壁面あるいはシャワーヘッドの表面に堆積した堆積物を、クリーニング処理により除去することが行われている。   On the other hand, when the processing gas is decomposed, it is avoided that deposits resulting from the decomposition of the source gas are deposited on the inner wall surface of the processing vessel or the surface of the shower head simultaneously with the deposition of a desired film. I can't. For this reason, in the film forming apparatus used in the CVD method, the plasma CVD method, or the ALD method, the deposit deposited on the inner wall surface of the processing vessel or the surface of the shower head is periodically or as required. Removal is performed by a cleaning process.

このようなクリーニング処理は、一般にフッ素(F)を含有するエッチングガスを前記処理容器内に導入することにより行われるが、処理容器は一般にアルミニウム(Al)あるいはAl合金より形成されているため、このようなクリーニング処理が繰り返されると、前記処理容器の内壁面にはフッ化アルミニウム(AlF)の層が形成される。   Such a cleaning process is generally performed by introducing an etching gas containing fluorine (F) into the processing container. Since the processing container is generally made of aluminum (Al) or an Al alloy, When such a cleaning process is repeated, an aluminum fluoride (AlF) layer is formed on the inner wall surface of the processing container.

特開2007−180340号公報JP 2007-180340 A

ところで、このようにして形成された処理容器内壁面を覆うAlF改質層上に堆積した析出物は剥がれやすく、半導体装置の製造工程においてパーティクルとなって歩留まりを低下させる原因となる。特に最近の0.1μm世代以降の、例えば90nmや65nm、あるいはそれ以下のゲート長を有する超微細化半導体装置では、管理しなければならないパーティクルの粒径が減少しており、上記のような、析出物の剥がれによるパーティクル発生は、半導体装置の歩留まりを低下させる深刻な要因となっている。このような処理容器内壁面に形成されたAlF改質層は安定であり、その除去は容易ではない。   By the way, the deposit deposited on the AlF modified layer covering the inner wall surface of the processing vessel formed in this way is easily peeled off, and becomes a particle in the manufacturing process of the semiconductor device, which causes a decrease in yield. Particularly in the ultra-miniaturized semiconductor device having a gate length of, for example, 90 nm or 65 nm or less after the recent 0.1 μm generation, the particle size of particles to be managed has decreased. The generation of particles due to the separation of precipitates is a serious factor that reduces the yield of semiconductor devices. Such an AlF modified layer formed on the inner wall surface of the processing vessel is stable and its removal is not easy.

処理容器内壁面におけるAlF改質層の形成を抑制するために、前記クリーニング処理の際にリモートプラズマプロセスを使い、低エネルギのフッ素ラジカルにより低温でクリーニングを行う技術も提案されてはいるが、このようなリモートプラズマプロセスを使ったとしても、このようなクリーニング処理は何度も繰り返されるためAlF改質層の形成を完全に抑制することは困難であり、AlF改質層の形成を前提とした、別の解決方法が求められている。   In order to suppress the formation of the AlF modified layer on the inner wall surface of the processing vessel, a technique has been proposed in which a remote plasma process is used during the cleaning process and cleaning is performed at a low temperature with low energy fluorine radicals. Even if such a remote plasma process is used, it is difficult to completely suppress the formation of the AlF modified layer because the cleaning process is repeated many times, and it is assumed that the AlF modified layer is formed. Another solution is sought.

一方、従来のプラズマ処理装置は、処理容器内壁面からプラズマによりスパッタされる金属元素により被処理基板の汚染が生じる問題を有している。この汚染の問題を抑制するため、従来、処理容器の内壁面を薄いシリコン酸化膜により覆う技術が使われている(プリコート)。しかし、シリコン酸化膜によるプリコートは化学的には安定なものの、薄く脆弱であり、例えばプラズマCVD処理など、プラズマを使った処理の場合、電界により加速されたイオンや電子によりスパッタされて消滅する恐れがある。プリコート膜が消滅してしまうと、露出したAlF膜からのスパッタによる金属汚染の問題や、その上に堆積した堆積物の剥離、およびパーティクル発生の問題が生じてしまう。   On the other hand, the conventional plasma processing apparatus has a problem that the substrate to be processed is contaminated by a metal element sputtered by plasma from the inner wall surface of the processing vessel. In order to suppress this problem of contamination, conventionally, a technique of covering the inner wall surface of the processing container with a thin silicon oxide film has been used (pre-coating). However, pre-coating with a silicon oxide film is chemically stable, but thin and fragile. In the case of plasma processing such as plasma CVD processing, it may be sputtered by ions or electrons accelerated by an electric field and disappear. There is. When the precoat film disappears, there arises a problem of metal contamination due to sputtering from the exposed AlF film, peeling of deposits deposited thereon, and generation of particles.

一の特徴によれば半導体装置の製造方法は、(A)アルミニウムあるいはアルミニウム合金よりなり、内壁面にフッ化アルミニウム層が形成されている処理容器の前記内壁面に、シリコン酸化膜よりなる第1のコーティング膜を形成する工程と、前記工程(A)の後、前記第1のコーティング膜上に、シリコン酸化膜よりも硬度の高い膜よりなる第2のコーティング膜を形成する工程と、(C)前記工程(B)の後、前記処理容器中に被処理基板を搬入し、サセプタ上に載置する工程と、(D)前記工程(C)の後、前記処理容器中に処理ガスを導入し、前記サセプタ上に載置された前記被処理基板の表面に、気相成長法により絶縁膜を形成する工程と、を含み、(E)前記工程(D)の後、前記処理容器内にフッ素を含むエッチングガスを導入し、前記第1のコーティング膜および前記第2のコーティング膜をエッチングにより除去するクリーニング工程を行うことを特徴とする。   According to one characteristic, a semiconductor device manufacturing method includes: (A) a first made of a silicon oxide film on the inner wall surface of a processing vessel made of aluminum or an aluminum alloy and having an aluminum fluoride layer formed on the inner wall surface. A step of forming a coating film, and a step of forming a second coating film made of a film having a hardness higher than that of the silicon oxide film on the first coating film after the step (A), and (C ) After the step (B), the step of loading the substrate to be processed into the processing container and placing it on the susceptor; and (D) introducing the processing gas into the processing container after the step (C). And an insulating film is formed on the surface of the substrate to be processed placed on the susceptor by vapor deposition, and (E) after the step (D), Etching gas containing fluorine Type, and performing a cleaning step of removing the first coating film and the second coating film by etching.

フッ化アルミニウム層が形成された処理容器の内壁面上にシリコン酸化膜よりなる第1のコーティング膜を形成することにより、前記内壁面と前記第1のコーティング膜との間に優れた密着性が実現され、前記処理容器中においてプラズマ処理などを行っても、被処理基板へ金属汚染の問題や堆積物の剥がれによるパーティクル発生の問題を効果的に抑制することができる。また前記第1のコーティング膜の下地にはフッ化アルミニウム層が形成されてもよいため、前記第1のコーティング膜は、Fを含むエッチングガスを使ったクリーニングにより必要に応じて、あるいは新たな被処理基板を処理するたびに、半導体装置の生産ラインのその場で除去することができ、半導体装置の製造スループットを大きく低下させることなく、処理容器内部状態の初期化を行うことが可能となる。これにより、特にゲ―ト長が100nm以下の超高速半導体装置の製造において、製造歩留まりを向上させることができる。   By forming the first coating film made of a silicon oxide film on the inner wall surface of the processing vessel on which the aluminum fluoride layer is formed, excellent adhesion between the inner wall surface and the first coating film can be obtained. Even if plasma processing or the like is performed in the processing container, it is possible to effectively suppress the problem of metal contamination on the substrate to be processed and the problem of particle generation due to the peeling of the deposit. In addition, since an aluminum fluoride layer may be formed on the base of the first coating film, the first coating film may be formed by cleaning with an etching gas containing F as needed or with a new coating. Each time the processing substrate is processed, it can be removed on-site in the production line of the semiconductor device, and the internal state of the processing container can be initialized without greatly reducing the manufacturing throughput of the semiconductor device. As a result, the manufacturing yield can be improved particularly in the manufacture of an ultrahigh-speed semiconductor device having a gate length of 100 nm or less.

またシリコン酸化膜よりなる前記第1のコーティング膜を、より硬度の高い第2のコーティング膜で覆うことにより、プラズマ処理の際に生じる高速の荷電粒子による前記第1のコーティング膜のスパッタを抑制することができ、被処理基板の金属汚染の問題やパーティクル発生の問題をさらに効果的に抑制することが可能となる。またその際、前記第1のコーティング膜として、アルミニウムあるいはアルミニウム合金に対して優れた密着性を有するシリコン酸化膜を使うことにより、第2のコーティング膜の前記処理容器内壁面への密着性が向上する。   Further, by covering the first coating film made of a silicon oxide film with a second coating film having a higher hardness, the sputtering of the first coating film due to high-speed charged particles generated during plasma processing is suppressed. Therefore, the problem of metal contamination of the substrate to be processed and the problem of particle generation can be more effectively suppressed. At that time, the use of a silicon oxide film having excellent adhesion to aluminum or an aluminum alloy as the first coating film improves the adhesion of the second coating film to the inner wall of the processing vessel. To do.

第1の実施形態で使われるプラズマCVD装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the plasma CVD apparatus used by 1st Embodiment. 図1のプラズマCVD装置の処理容器内壁面の状態を示す図(その1)である。FIG. 2 is a view (No. 1) showing a state of an inner wall surface of the processing vessel of the plasma CVD apparatus of FIG. 図1のプラズマCVD装置の処理容器内壁面の状態を示す図(その2)である。FIG. 3 is a diagram (No. 2) illustrating a state of the inner wall surface of the processing container of the plasma CVD apparatus in FIG. 1. 図1のプラズマCVD装置の処理容器内壁面の状態を示す図(その3)である。FIG. 3 is a diagram (No. 3) illustrating a state of the inner wall surface of the processing container of the plasma CVD apparatus in FIG. 1. 第1の実施形態を示す図(その1)である。It is FIG. (1) which shows 1st Embodiment. 第1の実施形態を示す図(その2)である。It is a figure (the 2) which shows 1st Embodiment. 第1の実施形態を示す図(その3)である。It is FIG. (3) which shows 1st Embodiment. 第1の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 1st Embodiment. 図4の一段階における処理容器内壁面の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the processing container inner wall surface in the one step of FIG. 図4の一段階における処理容器内壁面の状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the processing container inner wall surface in the one step of FIG. 発明の効果を示す図である。It is a figure which shows the effect of invention. 図7中の実験Aを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the experiment A in FIG. 図7中の実験Bを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the experiment B in FIG. 図7中の実験Cを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the experiment C in FIG. 第2の実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 2nd Embodiment.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の一実施形態で使われる平行平板型のプラズマCVD装置10の構成を示す。ただし本発明は平行平板型のプラズマCVD装置に限定されるものではない。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a configuration of a parallel plate type plasma CVD apparatus 10 used in an embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the parallel plate type plasma CVD apparatus.

図1を参照するに、プラズマCVD装置10は排気ポート11Aから排気される処理容器11を有し、前記処理容器11中には被処理基板Wを保持するサセプタ12、および前記サセプタ上の被処理基板Wに対向するシャワーヘッド13が設けられている。図示の例では、前記シャワーヘッドには処理ガスA〜Cがそれぞれのライン13A〜13Cを介して、ライン13Rの希ガスとともに供給され、前記処理容器11中において前記被処理基板Wに向かって放出される。また図1のプラズマCVD装置10は、前記シャワーヘッド13にFを含むエッチングガスを、クリーニング工程においてクリーニングガスとして供給するためのライン13Dを有している。前記シャワーヘッド13に供給されたクリーニングガスは、前記シャワーヘッド13の内部をクリーニングするとともに前記処理容器11内部の処理空間11Bに放出され、前記処理容器11の内部をクリーニングする。   Referring to FIG. 1, a plasma CVD apparatus 10 includes a processing container 11 that is exhausted from an exhaust port 11A. In the processing container 11, a susceptor 12 that holds a substrate to be processed W, and a target to be processed on the susceptor. A shower head 13 facing the substrate W is provided. In the illustrated example, process gases A to C are supplied to the shower head along with the rare gas in the line 13R via the respective lines 13A to 13C, and discharged toward the substrate W to be processed in the process vessel 11. Is done. Further, the plasma CVD apparatus 10 in FIG. 1 has a line 13D for supplying an etching gas containing F to the shower head 13 as a cleaning gas in a cleaning process. The cleaning gas supplied to the shower head 13 cleans the inside of the shower head 13 and is discharged into the processing space 11B inside the processing container 11 to clean the inside of the processing container 11.

さらに前記シャワーヘッド13とサセプタ12には、高周波電源14から高周波電力が供給され、前記被処理基板Wの表面において前記希ガスを励起することにより、プラズマ11Pが形成される。その結果、前記ライン13A〜13Cを介して導入された処理ガスは前記プラズマ11Pにより分解され、前記被処理基板Wの表面に、所望の膜が堆積する。   Further, the shower head 13 and the susceptor 12 are supplied with high-frequency power from a high-frequency power source 14, and the plasma 11P is formed by exciting the rare gas on the surface of the substrate W to be processed. As a result, the processing gas introduced through the lines 13A to 13C is decomposed by the plasma 11P, and a desired film is deposited on the surface of the substrate W to be processed.

また図1の構成では、前記処理容器11の一部の前記被処理基板を搬入し、また搬出するためにゲートバルブ13Gが形成されている。   Further, in the configuration of FIG. 1, a gate valve 13 </ b> G is formed to carry in and carry out a part of the substrate to be processed in the processing container 11.

図2A〜図2Cは、図1のプラズマCVD装置10を使って前記被処理基板W上に成膜を行った場合の、前記処理容器11内壁面の様子を拡大して示す図である。   2A to 2C are enlarged views showing the inner wall surface of the processing container 11 when a film is formed on the substrate W to be processed using the plasma CVD apparatus 10 shown in FIG.

図2Aを参照するに、AlあるいはAl合金よりなる前記処理容器11の内壁面11Wには、堆積物が剥がれて粒子になるのを抑制するために凹凸が形成されているが、前記被処理基板W表面への、例えばシリコン酸化膜やシリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜などの堆積の結果、前記内壁面11Wの表面にも、同様な前記被処理基板W上に堆積した膜と同様な堆積物21が堆積する。   Referring to FIG. 2A, the inner wall surface 11W of the processing vessel 11 made of Al or an Al alloy is formed with irregularities to prevent deposits from peeling off and becoming particles, but the substrate to be processed As a result of depositing, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film on the W surface, deposits similar to those deposited on the substrate to be processed W are also deposited on the surface of the inner wall 11W. 21 is deposited.

そこで前記被処理基板W上への前記膜の堆積が終了すると、前記処理容器11中にF(フッ素)を含有する、例えばNF3やCF4などのエッチングガスが導入され、図2Bに示すように前記堆積物21が前記エッチングガスによるクリーニングにより除去され、処理容器11内部が初期化される。同様な堆積物の堆積およびクリーニングは、シャワーヘッド13や、サセプタ12の表面においてもなされる。 So when the said film on the target substrate W deposition is completed, containing F (fluorine) in the processing vessel 11, for example, it is introduced etching gas such as NF 3 or CF 4, as shown in FIG. 2B Further, the deposit 21 is removed by cleaning with the etching gas, and the inside of the processing container 11 is initialized. Similar deposition and cleaning are performed on the surface of the shower head 13 and the susceptor 12.

ところで、先にも説明したように前記処理容器11は一般にAlあるいはAl合金より形成されているため、前記クリーニングが繰り返されて処理容器内壁面11WがこのようなFを含有したエッチングガスに接すると、図3Aに示すように前記内壁面11Wにフッ化アルミニウム(AlF)よりなる改質層11Fが形成されるのが避けられない。   By the way, as described above, the processing vessel 11 is generally made of Al or an Al alloy. Therefore, when the cleaning is repeated and the inner wall surface 11W of the processing vessel comes into contact with the etching gas containing such F. As shown in FIG. 3A, it is inevitable that the modified layer 11F made of aluminum fluoride (AlF) is formed on the inner wall surface 11W.

このような内壁面11Wの表面に改質層11Fが形成された処理容器11を使って前記図2Bのような成膜を行うと、堆積物21が前記改質層11F上に直接に堆積することになるが、このような堆積物21は、AlFよりなる前記改質層11Fに対する密着性が一般に低いため剥がれやすく、パーティクルとなりやすい恐れがある。また前記処理容器内においてプラズマプロセスを行うと、プラズマ中の加速された電子やイオンにより前記AlF改質層がスパッタされ、被処理基板の金属汚染の問題が発生する。   When the film formation as shown in FIG. 2B is performed using the processing container 11 in which the modified layer 11F is formed on the surface of the inner wall surface 11W, the deposit 21 is directly deposited on the modified layer 11F. However, such a deposit 21 is generally low in adhesion to the modified layer 11F made of AlF, so that it is likely to be peeled off and likely to become particles. Further, when a plasma process is performed in the processing vessel, the AlF modified layer is sputtered by accelerated electrons and ions in the plasma, causing a problem of metal contamination of the substrate to be processed.

このため本発明の第1の実施形態では、図3Bに示すように、所望の絶縁膜の成膜に先立って、前記内壁面11W表面のAlF改質層11Fを覆って、シリコン酸化膜よりなる第1のコーティング膜31を、100nm〜300nmの膜厚に形成し、さらにその上に、前記第1のコーティング膜31を覆って、シリコン炭化(SiC)膜など、より硬度の大きい第2のコーティング膜32を、100nm〜300nmの膜厚に形成する。   Therefore, in the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3B, prior to the formation of the desired insulating film, the AlF modified layer 11F on the surface of the inner wall surface 11W is covered and made of a silicon oxide film. The first coating film 31 is formed to a thickness of 100 nm to 300 nm, and further, the second coating having a higher hardness such as a silicon carbide (SiC) film covering the first coating film 31 thereon. The film 32 is formed to a thickness of 100 nm to 300 nm.

例えば前記第1のコーティング膜は、前記サセプタ12の温度を約400℃に設定し、シラン(SiH4)ガス、亜酸化窒素(N2O)ガスおよび窒素(N2)ガスをそれぞれライン13A〜13Cより、ライン13Rを介して供給されるアルゴン(Ar)ガス、ヘリウム(He)ガス、あるいはクリプトン(Kr)ガスなどの希ガスとともに、前記処理容器11内の処理空間11Bに、前記シャワーヘッド13を介して、例えば200Pa〜650Paの全圧力で導入し、前記希ガスを前記高周波電源14により、例えば400kHzの高周波で励起させることにより、形成される。なおこの状態で、前記第1のコーティング膜31の形成される処理容器11の内壁面11Wは、一般に100℃〜160℃程度の温度に昇温している。 For example, in the first coating film, the temperature of the susceptor 12 is set to about 400 ° C., and silane (SiH 4 ) gas, nitrous oxide (N 2 O) gas, and nitrogen (N 2 ) gas are respectively supplied to the lines 13A to 13A. The shower head 13 enters the processing space 11B in the processing vessel 11 together with a rare gas such as argon (Ar) gas, helium (He) gas, or krypton (Kr) gas supplied from 13C through the line 13R. The rare gas is introduced at a total pressure of 200 Pa to 650 Pa, for example, and excited by the high frequency power source 14 at a high frequency of 400 kHz, for example. In this state, the inner wall surface 11W of the processing vessel 11 on which the first coating film 31 is formed is generally heated to a temperature of about 100 ° C. to 160 ° C.

また前記第2のコーティング膜は、前記サセプタ12の温度を同様に約400℃に設定し、テトラメチルシランSi(CH34ガス、二酸化炭素(CO2)ガスおよび窒素(N2)ガスをそれぞれライン13A〜13Cより、ライン13Rを介して供給されるアルゴン(Ar)ガス、ヘリウム(He)ガス、あるいはクリプトン(Kr)ガスなどの希ガスとともに、前記処理容器11内の処理空間11Bに、前記シャワーヘッド13を介して、例えば200Pa〜600Paの全圧力で導入し、前記希ガスを前記高周波電源14により、例えば400kHzの高周波で励起させることにより、形成される。なおこの状態でも、前記第1のコーティング膜31の形成される処理容器11の内壁面11Wは、一般に100℃〜160℃程度の温度に冷却されている。 The second coating layer is set similarly about 400 ° C. The temperature of the susceptor 12, tetramethylsilane Si (CH 3) 4 gas, a carbon dioxide (CO 2) gas and nitrogen (N 2) gas Along with the rare gas such as argon (Ar) gas, helium (He) gas, or krypton (Kr) gas supplied from the lines 13A to 13C via the line 13R, the processing space 11B in the processing vessel 11 is filled with It is formed by introducing the total pressure of, for example, 200 Pa to 600 Pa through the shower head 13 and exciting the rare gas with the high frequency power source 14 at a high frequency of, for example, 400 kHz. Even in this state, the inner wall surface 11W of the processing vessel 11 on which the first coating film 31 is formed is generally cooled to a temperature of about 100 ° C. to 160 ° C.

前記第1のコーティング膜31および前記第2のコーティング膜32の形成は、前記処理容器11中において連続して、間に前記処理容器11を大気解放することなく実行するのが好ましい。このようにして形成された第1のコーティング膜は、約1.46の屈折率を示し、またこのようにして形成された第2のコーティング膜は、1.8〜1.9の屈折率を示す。   The first coating film 31 and the second coating film 32 are preferably formed continuously in the processing container 11 without releasing the processing container 11 to the atmosphere. The first coating film thus formed has a refractive index of about 1.46, and the second coating film thus formed has a refractive index of 1.8 to 1.9. Show.

また同様なコーティング膜31,32は、前記シャワーヘッド13あるいはサセプタ12の表面にも形成されている。   Similar coating films 31 and 32 are also formed on the surface of the shower head 13 or the susceptor 12.

なお図3B,3Cのコーティング膜31,32の形成は、前記サセプタ12上にウェハを載置しない状態で行われているが、前記サセプタ12上にダミーウェハを載置した状態で行ってもよい。   The formation of the coating films 31 and 32 in FIGS. 3B and 3C is performed in a state where a wafer is not placed on the susceptor 12, but may be performed in a state where a dummy wafer is placed on the susceptor 12.

図4は、このようなコーティング膜31,32の形成工程を含む、第1の実施形態による半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment, including the steps of forming the coating films 31 and 32.

図4を参照するに、前記処理容器11の内壁面11Wには前記第1のコーティング膜31および第2のコーティング膜32が図3Cで説明したように形成されており、前記
ステップ1において前記処理容器11中に被処理基板Wが前記ゲートバルブ13Gを開くことにより導入され、前記サセプタ12上に載置される。前記被処理基板Wが前記サセプタ12上に載置された後、前記ゲートバルブ13Gは閉鎖される。
Referring to FIG. 4, the first coating film 31 and the second coating film 32 are formed on the inner wall surface 11W of the processing container 11 as described with reference to FIG. 3C. A substrate W to be processed is introduced into the container 11 by opening the gate valve 13G and placed on the susceptor 12. After the substrate to be processed W is placed on the susceptor 12, the gate valve 13G is closed.

次にステップ2の工程において前記サセプタ12を所定の温度、例えば400℃に加熱し、前記処理容器11中に所定の処理ガスを導入し、前記被処理基板Wの表面に所望の絶縁膜を形成する。   Next, in step 2, the susceptor 12 is heated to a predetermined temperature, for example, 400 ° C., a predetermined processing gas is introduced into the processing container 11, and a desired insulating film is formed on the surface of the substrate W to be processed. To do.

例えば前記所望の絶縁膜がシリコン炭化膜(SiC膜)である場合、前記ライン13Aにはテトラメチルシランガスが、ライン13Bには二酸化炭素ガスが、ライン13Cには窒素ガスが導入され、前記ライン13Rから導入されたアルゴンやヘリウム,クリプトンなどの希ガスを前記高周波源14により励起することで前記所望のシリコン炭化膜の成膜がなされる。また前記絶縁膜がシリコン酸化膜である場合、前記ライン13Aにはシランガスが、ライン13Bには亜酸化窒素ガスが、ライン13Cには窒素ガスが導入され、前記ライン13Rから導入されたアルゴンやヘリウム,クリプトンなどの希ガスを前記高周波源14により励起することにより、前記所望のシリコン酸化膜の成膜がなされる。前記絶縁膜がシリコン窒化膜である場合、前記ライン13Aにはシランガスが、ライン13Bにはアンモニア(NH3)ガスが、ライン13Cには窒素ガスが導入され、前記ライン13Rから導入されたアルゴンやヘリウム,クリプトンなどの希ガスを前記高周波源14により励起することにより、前記所望のシリコン窒化膜の成膜がなされる。さらに前記絶縁膜が低誘電率シリコン炭化膜(SiOC膜)である場合、前記ライン13Aにはテトラメチルシクロテトラシラン(TOMCATS)ガスが、ライン13Bには二酸化炭素ガスが導入され、前記ライン13Rから導入されたアルゴンやヘリウム,クリプトンなどの希ガスを前記高周波源14により励起することにより、前記所望のlow−kSiOCH膜の成膜がなされる。 For example, when the desired insulating film is a silicon carbide film (SiC film), tetramethylsilane gas is introduced into the line 13A, carbon dioxide gas is introduced into the line 13B, nitrogen gas is introduced into the line 13C, and the line 13R. The desired silicon carbide film is formed by exciting the noble gas such as argon, helium, krypton, etc. introduced from the above by the high frequency source 14. When the insulating film is a silicon oxide film, silane gas is introduced into the line 13A, nitrous oxide gas is introduced into the line 13B, nitrogen gas is introduced into the line 13C, and argon or helium introduced from the line 13R. The desired silicon oxide film is formed by exciting a rare gas such as krypton by the high-frequency source 14. If the insulating film is a silicon nitride film, the silane gas in the line 13A is ammonia line 13B (NH 3) gas, nitrogen gas is introduced to the line 13C, Ya argon introduced from the line 13R The desired silicon nitride film is formed by exciting a rare gas such as helium or krypton by the high-frequency source 14. Further, when the insulating film is a low dielectric constant silicon carbide film (SiOC film), tetramethylcyclotetrasilane (TOMCATS) gas is introduced into the line 13A, and carbon dioxide gas is introduced into the line 13B. The desired low-kSiOCH film is formed by exciting the introduced rare gas such as argon, helium, or krypton by the high-frequency source 14.

このステップ2の成膜工程においては、前記被処理基板W上への所望の膜の成膜と同時に、前記処理容器11の内壁面、シャワーヘッド13の表面、さらには前記サセプタ12の表面にも、前記膜と同様な組成の析出物33が、図5に示すように堆積する。   In the film forming process of Step 2, at the same time as forming a desired film on the substrate W, the inner wall surface of the processing vessel 11, the surface of the shower head 13, and the surface of the susceptor 12 are also formed. A precipitate 33 having the same composition as that of the film is deposited as shown in FIG.

さらに前記ステップ2の後、ステップ3において前記ゲートバルブ13Gが開かれ、前記被処理基板Wは前記処理容器11から前記ゲートバルブ13Gを通って搬出される。前記被処理基板Wの搬出の後、前記ゲートバルブ13Gは閉鎖される。これにより、前記被処理基板W上への成膜が完了する。   Further, after Step 2, in Step 3, the gate valve 13G is opened, and the substrate W to be processed is unloaded from the processing container 11 through the gate valve 13G. After unloading the substrate to be processed W, the gate valve 13G is closed. Thereby, the film formation on the substrate W to be processed is completed.

次にステップ4において、前記処理容器11中に次にステップ4において、前記処理容器11中に、前記ライン13Rからのアルゴンガスやヘリウムガス、クリプトンガスなどの希ガスとともに、別のライン13DよりNF3あるいはCF4など、Fを含むエッチングガスが、クリーニングガスとして導入される。 Next, in step 4, in the processing container 11 and then in step 4, in the processing container 11, together with a rare gas such as argon gas, helium gas, krypton gas from the line 13R, NF is supplied from another line 13D. Etching gas containing F such as 3 or CF 4 is introduced as a cleaning gas.

ステップ4では、さらに前記高周波源14が駆動され、前記処理空間11Bに放出された前記希ガスを例えば周波数が400kHzの高周波により励起することによりプラズマ11Pを、先のステップ2の場合と同様に形成し、プラズマにより励起されたFラジカルなどのF活性種のエッチング作用により前記堆積物33を除去するクリーニングを行う。このようなクリーニングの結果、前記第1および第2のコーティング膜31,32も除去され、前記処理容器11の内壁面11Wは、先に図3Aで示したAlF改質層11Fが露出した状態に戻る。なお同様なクリーニングは、シャワーヘッド13やサセプタ12に対してもなされる。   In step 4, the high frequency source 14 is further driven to excite the rare gas released into the processing space 11B with a high frequency of, for example, 400 kHz, thereby forming the plasma 11P in the same manner as in the previous step 2. Then, cleaning is performed to remove the deposit 33 by the etching action of F active species such as F radicals excited by plasma. As a result of such cleaning, the first and second coating films 31 and 32 are also removed, and the inner wall surface 11W of the processing vessel 11 is in a state where the AlF modified layer 11F previously shown in FIG. 3A is exposed. Return. Similar cleaning is performed on the shower head 13 and the susceptor 12.

さらに、前記ステップ4のクリーニング工程の後、前記第1および第2のコーティング膜31,32を前記処理容器Wの内壁面11W上に形成する工程が、先に説明したように実行され、プロセスは前記ステップ1に戻り、次の被処理基板Wの処理が開始される。   Further, after the cleaning process of Step 4, a process of forming the first and second coating films 31 and 32 on the inner wall surface 11W of the processing container W is performed as described above, and the process is performed. Returning to the step 1, processing of the next substrate to be processed W is started.

本実施形態では、前記図4のステップ2において、前記堆積物33が前記コーティング膜32上に堆積するまでの間、図6に示すように前記コーティング膜32はプラズマ中の加速された電子やイオンに晒されるが、本実施形態では前記コーティング膜32は硬度が高く、結合エネルギが大きいことから物理的にも化学的にも安定なSiC膜より構成されているため、前記コーティング膜32はこのような加速粒子に晒されても持ちこたえることができ、消失したりすることがない。   In this embodiment, until the deposit 33 is deposited on the coating film 32 in step 2 of FIG. 4, the coating film 32 is accelerated electrons and ions in plasma as shown in FIG. However, in this embodiment, the coating film 32 is composed of a SiC film that is physically and chemically stable because of its high hardness and high binding energy. Can withstand even when exposed to various accelerating particles and does not disappear.

一方、その下のシリコン酸化膜よりなるコーティング膜31は、先に説明したようにプラズマCVD法により形成されるため、ダングリングボンドや不純物などの欠陥を含んでいる場合があるが、下地のAlF改質層11Fとの密着性に優れ、また弾性率が低く、容易に変形するため、前記内壁面11Wとコーティング膜32との間において、優れた応力緩和層として作用する。このため前記コーティング膜32は、前記内壁面11W上に高い密着性で保持される。また仮に前記コーティング膜32が部分的に消滅しても、その下のコーティング膜31が処理容器11の内壁面11Wを保護しているため、被処理基板Wが処理容器11の内壁面11WからスパッタされたAlにより汚染される問題は生じない。   On the other hand, since the coating film 31 made of the silicon oxide film thereunder is formed by the plasma CVD method as described above, it may contain defects such as dangling bonds and impurities. Since it has excellent adhesion to the modified layer 11F and has a low elastic modulus and easily deforms, it acts as an excellent stress relaxation layer between the inner wall surface 11W and the coating film 32. Therefore, the coating film 32 is held with high adhesion on the inner wall surface 11W. Even if the coating film 32 partially disappears, the substrate film W is sputtered from the inner wall surface 11W of the processing container 11 because the underlying coating film 31 protects the inner wall surface 11W of the processing container 11. The problem of being contaminated by the deposited Al does not occur.

図7は、図1の基板処理装置において、25枚の被処理基板W(#1〜#25)上にシリコン窒化膜を順次、連続して、図8A〜図8Cのフローチャートに従って実行した後、#1、#5、#10目、#15、#20、#25の被処理基板Wについて観察された、粒径が0.1μm以上のパーティクルの数、および粒径が0.2μm以上のパーティクルの数を示す図である。ただし図7において実験例Aは前記処理容器11の内壁面11Wに何らのコーティング膜も形成しなかった比較例を、実験例Bは前記処理容器11の内壁面11Wに前記シリコン酸化膜よりなるコーティング膜31のみを形成した場合を、さらに実験例Cは前記処理容器11の内壁面11Wに前記シリコン酸化膜よりなるコーティング膜31とシリコン炭化膜よりなるコーティング膜32とを、この順序で先に説明した条件で形成した場合を示す。   FIG. 7 shows the substrate processing apparatus of FIG. 1, after sequentially executing silicon nitride films on the 25 substrates to be processed W (# 1 to # 25) according to the flowcharts of FIGS. 8A to 8C. # 1, # 5, # 10, # 15, # 20, # 25, the number of particles having a particle size of 0.1 μm or more and particles having a particle size of 0.2 μm or more It is a figure which shows the number of. However, in FIG. 7, Experimental Example A is a comparative example in which no coating film is formed on the inner wall surface 11W of the processing vessel 11, and Experimental Example B is a coating made of the silicon oxide film on the inner wall surface 11W of the processing vessel 11. In the case where only the film 31 is formed, the experimental example C further explains the coating film 31 made of the silicon oxide film and the coating film 32 made of the silicon carbide film in this order on the inner wall surface 11W of the processing vessel 11 in this order. The case where it formed on the conditions which did is shown.

図8Aを参照するに、実験Aでは、最初にステップ11において前記処理容器11内においてNF3ガスを使ったドライクリーニングを先に説明した条件で実行し、次に前記側壁面11WにAlF改質層11Fが形成された状態でステップ12を実行し、前記被処理基板W上に前記図4のステップ2に対応する成膜を行う。さらにステップ11,12を繰り返し、#1〜#25の被処理基板Wを処理している。 Referring to FIG. 8A, in Experiment A, first, in step 11, dry cleaning using NF 3 gas is performed in the processing vessel 11 under the conditions described above, and then the sidewall surface 11W is reformed with AlF. Step 12 is executed in a state where the layer 11F is formed, and film formation corresponding to Step 2 in FIG. 4 is performed on the substrate W to be processed. Further, Steps 11 and 12 are repeated to process the substrates to be processed # 1 to # 25.

また実験Bでは、図8Bに示すように、最初にステップ21において前記処理容器11内においてNF3ガスを使ったドライクリーニングを先に説明した条件で実行し、次に前記側壁面11WにAlF改質層11Fが形成された状態でステップ22を実行し、前記処理容器11の内壁面11W上にシリコン酸化膜よりなる前記第1のコーティング膜31を、先に図4のステップ5で説明した条件で形成している。さらにステップ23において前記被処理基板W上に前記図4のステップ2に対応する成膜を行い、ステップ21〜23を繰り返し、#1から#25の被処理基板Wを処理している。 In experiment B, as shown in FIG. 8B, first, in step 21, dry cleaning using NF 3 gas is performed in the processing vessel 11 under the conditions described above, and then AlF modification is performed on the side wall surface 11W. Step 22 is executed in a state in which the quality layer 11F is formed, and the first coating film 31 made of a silicon oxide film is formed on the inner wall surface 11W of the processing vessel 11 under the conditions described in Step 5 of FIG. It is formed with. Further, in step 23, film formation corresponding to step 2 in FIG. 4 is performed on the substrate W to be processed, and steps 21 to 23 are repeated to process the substrates W # 1 to # 25.

また実験Cでは、図8Cに示すように、最初にステップ31において前記処理容器11内においてNF3ガスを使ったドライクリーニングを先に説明した条件で実行し、次に前記側壁面11WにAlF改質層11Fが形成された状態でステップ32を実行し、前記処理容器11の内壁面11W上にシリコン酸化膜よりなる前記第1のコーティング膜31を、先に図4のステップ5で説明した条件で形成し、さらにステップ33において前記第1のコーティング膜31上にシリコン炭化膜よりなる前記第2のコーティング膜32を、先に図4のステップ5で説明した条件で形成している。さらにステップ34において前記被処理基板W上に前記図4のステップ2に対応する成膜を行い、ステップ31〜34を繰り返し#1〜#25の被処理基板Wを処理している。 In experiment C, as shown in FIG. 8C, first, in step 31, dry cleaning using NF 3 gas is performed in the processing vessel 11 under the conditions described above, and then AlF modification is performed on the side wall surface 11W. Step 32 is executed in a state in which the quality layer 11F is formed, and the first coating film 31 made of a silicon oxide film is formed on the inner wall surface 11W of the processing vessel 11 under the conditions described in Step 5 of FIG. In step 33, the second coating film 32 made of a silicon carbide film is formed on the first coating film 31 under the conditions described in step 5 of FIG. Further, in step 34, film formation corresponding to step 2 of FIG. 4 is performed on the substrate to be processed W, and steps 31 to 34 are repeated to process the substrates to be processed # 1 to # 25.

図7を参照するに、粒径が0.2μm以上のパーティクルの数は、いずれの実験例でもおおよそ20個以下に抑制されているが、実験例Cの場合に最小になっていることがわかる。一方、粒径が0.1μm以上のパーティクルの数について見ると、実験例Aでは20個から80個と非常に多く、またばらつきが大きく、粒径が0.1μmから0.2μmの間のパーティクルの発生が抑制できていないことを示している。さらに実験例Bでは、前記実験例Aに比較すると大きく改善されているものの、0.1μm以上の粒径を有するパーティクルの数は平均で10個を超えており、最大で20個近くに達することがわかる。   Referring to FIG. 7, it can be seen that the number of particles having a particle size of 0.2 μm or more is suppressed to approximately 20 or less in any of the experimental examples, but is minimized in the case of Experimental Example C. . On the other hand, looking at the number of particles having a particle size of 0.1 μm or more, in Example A, the number of particles is very large, from 20 to 80 particles, and the variation is large, and the particle size is between 0.1 μm and 0.2 μm. It is shown that the occurrence of has not been suppressed. Furthermore, in Experimental Example B, the number of particles having a particle diameter of 0.1 μm or more exceeds 10 on average, although it is greatly improved compared to Experimental Example A, it reaches nearly 20 at the maximum. I understand.

これに対し実験例Cでは、先にも述べたように粒径が0.2μm以上のパーティクルの平均個数が10個以下であるのみならず、粒径が0.1μm以上のパーティクルの平均個数が5個以下で、かつ最大でも10個以下となっており、0.1μmから0.2μmの範囲の粒径を有するパーティクルについても、効果的に発生が抑制されていることが示されている。   On the other hand, in Experimental Example C, as described above, not only the average number of particles having a particle size of 0.2 μm or more is 10 or less, but also the average number of particles having a particle size of 0.1 μm or more. The number of particles is 5 or less and at most 10 or less, and it is shown that generation of particles having a particle diameter in the range of 0.1 μm to 0.2 μm is effectively suppressed.

このように、本実施形態によれば、AlあるいはAl合金よりなる処理容器11の側壁面11Wに、Fを含むエッチングガスを使ったクリーニングプロセスを行った結果、AlFなどの改質層11Fが形成されていても、その上に高い密着性でプラズマに対して耐性の高いコーティング膜を、シリコン酸化膜31とシリコン炭化膜32の積層の形で形成することができ、パーティクル発生を抑制できると同時に、処理容器11の側壁面11Wのプラズマによるスパッタに起因する金属汚染の問題を抑制することが可能となる。   Thus, according to this embodiment, as a result of performing the cleaning process using the etching gas containing F on the side wall surface 11W of the processing vessel 11 made of Al or Al alloy, the modified layer 11F such as AlF is formed. However, a coating film having high adhesion and high resistance to plasma can be formed on the silicon oxide film 31 and the silicon carbide film 32, and particle generation can be suppressed. In addition, it is possible to suppress the problem of metal contamination caused by sputtering due to plasma on the side wall surface 11W of the processing vessel 11.

[第2の実施形態]
図9は、前記図4のフローチャートで示した半導体製造方法の一変形例を示す。ただし図9中、先に図4で説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 9 shows a modification of the semiconductor manufacturing method shown in the flowchart of FIG. However, in FIG. 9, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to the portions previously described in FIG.

図9を参照するに、本実施形態では前記ステップ3において一枚の被処理基板W上への成膜が完了すると、ステップ3Aにおいて、それまでに処理された被処理基板Wの積算膜厚数が、所定値に達しているかどうかが判定され、所定枚数に達していなければ(No)、プロセスは前記ステップ1に戻り、次の被処理基板Wについて、前記ステップ1〜3の工程が繰り返される。一方前記ステップ3Aにおいて所定枚数の被処理基板Wが処理されたと反転されると(YES)、プロセスは次のステップ4、5へと進み、クリーニングにより第1および第2のコーティング膜31,32が、その上の堆積物共々除去され、さらに第1、第2のコーティング膜31,32の新たな形成がなされる。   Referring to FIG. 9, in this embodiment, when film formation on one substrate W to be processed is completed in Step 3, in Step 3A, the cumulative number of film thicknesses of the substrate W to be processed so far is obtained. However, if the predetermined number is not reached (No), the process returns to step 1 and the steps 1 to 3 are repeated for the next substrate W to be processed. . On the other hand, if the predetermined number of substrates to be processed W have been processed in step 3A (YES), the process proceeds to the next steps 4 and 5, and the first and second coating films 31 and 32 are cleaned. The deposits thereon are removed together, and the first and second coating films 31 and 32 are newly formed.

図9のプロセスでは、前記第1、第2のコーティング膜31,32の新たな形成を、所定数の被処理基板Wについてまとめて行うため、前記図4のフローチャートで示す、被処理基板Wの一枚一枚に対して前記第1、第2のコーティング膜31,32の形成を行う方法に比べて、半導体装置の製造スループットを向上させることができる。   In the process of FIG. 9, since the new formation of the first and second coating films 31 and 32 is collectively performed for a predetermined number of substrates to be processed, the substrate W to be processed shown in the flowchart of FIG. Compared with the method of forming the first and second coating films 31 and 32 on each sheet, the manufacturing throughput of the semiconductor device can be improved.

前記第1および第2の実施形態で前記被処理基板W上に形成されるシリコン炭化膜、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、SiOC膜は、例えば半導体装置において多層配線構造を構成する低誘電率層間絶縁膜として使われる。   The silicon carbide film, silicon oxide film, silicon nitride film, and SiOC film formed on the target substrate W in the first and second embodiments are, for example, low dielectric constant layers constituting a multilayer wiring structure in a semiconductor device. Used as an insulating film.

なお以上の説明において、前記第2のコーティング膜32はシリコン炭化膜に限定されるものではなく、前記第1のコーティング膜31を構成するシリコン酸化膜よりも硬度の高いシリコン窒化膜により構成してもよい。このようなシリコン窒化膜の形成は、先に被処理基板W上への成膜に関連して説明した条件で実行することができる。   In the above description, the second coating film 32 is not limited to a silicon carbide film, but is composed of a silicon nitride film having a hardness higher than that of the silicon oxide film constituting the first coating film 31. Also good. Formation of such a silicon nitride film can be performed under the conditions described above in connection with film formation on the substrate W to be processed.

以上、本発明を図1の、いわゆる平行平板型のプラズマ処理装置を使った場合について説明したが、本発明はこのような平行平板型のプラズマ処理装置に限定されるものではなく、ICP型のプラズマ処理装置やECR形のプラズマ処理装置、リモートプラズマ処理装置、あるいはマイクロ波プラズマ処理装置においても同様に有効である。   Although the present invention has been described with respect to the case where the so-called parallel plate type plasma processing apparatus of FIG. 1 is used, the present invention is not limited to such a parallel plate type plasma processing apparatus. The same applies to a plasma processing apparatus, an ECR type plasma processing apparatus, a remote plasma processing apparatus, or a microwave plasma processing apparatus.

さらに本発明において、F以外のBrやClなど他のハロゲンを使ったクリーニング方法を適用することも可能である。   Furthermore, in the present invention, it is also possible to apply a cleaning method using other halogens such as Br and Cl other than F.

以上、本発明を好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。   As mentioned above, although this invention was described about preferable embodiment, this invention is not limited to this specific embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the summary described in the claim.

10 プラズマCVD装置
11 処理容器
11A 排気ポート
11B 処理空間
11F AlF改質層
11P プラズマ
11W 内壁面
12 サセプタ
13 シャワーヘッド
13A〜13D,13R ガスライン
13G ゲートバルブ
14 高周波源
21,33 析出物
31 第1のコーティング膜
32 第2のコーティング膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Plasma CVD apparatus 11 Processing container 11A Exhaust port 11B Processing space 11F AlF modified layer 11P Plasma 11W Inner wall surface 12 Susceptor 13 Shower head 13A-13D, 13R Gas line 13G Gate valve 14 High frequency source 21, 33 Precipitate 31 1st Coating film 32 Second coating film

Claims (5)

(A)アルミニウムあるいはアルミニウム合金よりなり、内壁面にフッ化アルミニウム層が形成されている処理容器の前記内壁面に、シリコン酸化膜よりなる第1のコーティング膜を形成する工程と、
前記工程(A)の後、前記第1のコーティング膜上に、シリコン酸化膜よりも硬度の高い膜よりなる第2のコーティング膜を形成する工程と、
(C)前記工程(B)の後、前記処理容器中に被処理基板を搬入し、サセプタ上に載置する工程と、
(D)前記工程(C)の後、前記処理容器中に処理ガスを導入し、前記サセプタ上に載置された前記被処理基板の表面に、気相成長法により絶縁膜を形成する工程と、を含み、
(E)前記工程(D)の後、前記処理容器内にフッ素を含むエッチングガスを導入し、前記第1のコーティング膜および前記第2のコーティング膜をエッチングにより除去するクリーニング工程を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(A) forming a first coating film made of a silicon oxide film on the inner wall surface of the processing vessel made of aluminum or an aluminum alloy and having an aluminum fluoride layer formed on the inner wall surface;
After the step (A), forming a second coating film made of a film having a hardness higher than that of the silicon oxide film on the first coating film;
(C) After the step (B), carrying a substrate to be processed into the processing container and placing it on a susceptor;
(D) After the step (C), introducing a processing gas into the processing container, and forming an insulating film on the surface of the substrate to be processed placed on the susceptor by a vapor deposition method; Including,
(E) After the step (D), a cleaning step is performed in which an etching gas containing fluorine is introduced into the processing container, and the first coating film and the second coating film are removed by etching. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記工程(E)は、前記工程(A)〜(D)が複数回繰り返された後で実行されることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の製造方法。   2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the step (E) is performed after the steps (A) to (D) are repeated a plurality of times. 前記第2のコーティング膜は炭化シリコン膜よりなることを特徴とする請求項1または2記載の半導体装置の製造方法。   3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second coating film is made of a silicon carbide film. 前記第1のコーティング膜は、厚さが100nm〜300nmのシリコン酸化膜よりなり、前記第2のコーティング膜は、厚さが100nm〜300nmの炭化シリコン膜よりなることを特徴とする請求項1〜3のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。   The first coating film is made of a silicon oxide film having a thickness of 100 nm to 300 nm, and the second coating film is made of a silicon carbide film having a thickness of 100 nm to 300 nm. 4. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1. 前記気相成長法は、プラズマを励起して実行されるものであることを特徴とする請求項1〜4のうち、いずれか一項記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the vapor phase growth method is performed by exciting plasma.
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