(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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とを特徴とするプリコート膜の形成方法。
【請求項３】
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。
【請求項４】
前記成膜装置では、前記被処理体に対して、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。
【請求項５】
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したことを特徴とする成膜装置のアイドリング方法。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【発明の詳細な説明】
【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。
【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、ＴｉＮ膜が多用される傾向にある。
【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、ＴｉＣｌ4 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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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Ｔｉ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。
【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。
【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。
【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。
【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１６Ａ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１６Ｂ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。
【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２４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。
【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。
【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。
【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２４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。
【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１６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３０〜５０ｓｃｃｍ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。
【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（≒１０Ｔｏｒｒ）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ＴｉＮ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。
【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。
【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６８０℃程度、プロセス圧力は１３３Ｐａ（≒１Ｔｏｒｒ）程度である。
【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、ＴｉＮ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。
【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ＴｉＮ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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
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）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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