(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄ガス供給ラインを通じて洗浄ガスを工程チャンバ内に供給して前記工程チャンバを洗浄する段階と、
前記工程チャンバが洗浄された後にウェーハをローディングする段階と、
前記工程チャンバの内部に蒸着ガスを供給して、前記ウェーハ上に膜を蒸着しながら、同時に、前記蒸着ガスが前記洗浄ガス供給ラインに逆流することを防止するために、前記洗浄ガス供給ラインを通じて、前記チャンバ内に逆流防止ガスを供給する段階を含むことを特徴とする化学気相蒸着方法。
【請求項２】
前記逆流防止ガスは、窒素、アルゴン及びヘリウムからなる群から選択されたいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の化学気相蒸着方法。
【請求項３】
前記逆流防止ガスの流量は、前記蒸着ガス流量の３０乃至１００％であることを特徴とする請求項１に記載の化学気相蒸着方法。
【請求項４】
前記洗浄ガスは、前記チャンバの外部でＮＦ３ガスを励起して生成されたフッ素ラジカルを含むガスであることを特徴とする請求項１に記載の化学気相蒸着方法。
【請求項５】
前記洗浄ガスは、アクティブガス、及び、該アクティブガスを移送するためのキャリアガスとしての不活性ガスを含むことを特徴とする請求項１に記載の化学気相蒸着方法。
【請求項６】
前記不活性ガスは、窒素、アルゴン及びヘリウムからなる群から選択されたいずれか一つであることを特徴とする請求項５に記載の化学気相蒸着方法。
【請求項７】
前記キャリアガスは、前記逆流防止ガスと同一のガスであり、同一のソースから供給されることを特徴とする請求項５に記載の化学気相蒸着方法。
【請求項８】
前記キャリアガスは、前記逆流防止ガスと異なるガスであり、前記逆流防止ガスソースと異なるソースから供給されることを特徴とする請求項５に記載の化学気相蒸着方法。
【請求項９】
前記チャンバを洗浄する段階後、半導体ウェーハをローディングしない状態でチャンバの内部に蒸着ガスを供給して、前記チャンバ内部の側壁に膜をコーティングするためのプリコーティング段階をさらに実施することを特徴とする請求項１に記載の化学気相蒸着方法。
【請求項１０】
化学気相蒸着工程を実施するためのチャンバと、
洗浄ガス供給ラインを通じて前記チャンバと連結され前記チャンバの洗浄を実施するガスを供給するための洗浄ガス供給器と、
前記洗浄ガス供給器から供給される洗浄ガスを前記洗浄ガス供給ラインにおいて励起するためのプラズマ装置と、
前記チャンバの内部に蒸着ガスを供給してウェーハ上に膜を蒸着するための蒸着ガス供給器と、
前記洗浄ガス供給器から前記プラズマ装置を介して供給される洗浄ガス及び前記蒸着ガス供給器から供給される蒸着ガスを混合して、前記チャンバ内に混合ガスを供給するためのガス混合器と、
前記蒸着ガス供給器によって前記チャンバの内部に蒸着ガスを供給しながら前記ウェーハ上に膜を蒸着しているときに前記蒸着ガスが前記洗浄ガス供給ラインに逆流することを防止するために、前記洗浄ガス供給ラインを通じて、前記チャンバ内に逆流防止ガスを供給する逆流防止ガス供給部とを含むことを特徴とする化学気相蒸着装置。
【請求項１１】
前記洗浄ガスは、フッ素ラジカルを含むことを特徴とする請求項１０に記載の化学気相蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造で化学気相蒸着方法及びこれを実施するための装置に関するものであり、より詳細には、ウェーハ上にパーティクルが発生することを防止するための化学気相蒸着方法及びこれを実施するための化学気相蒸着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近来、コンピュータのような情報媒体の急速な普及により、半導体装置は飛躍的に発展している。その機能面において、半導体装置は高速で動作すると同時に大容量の貯蔵能力を有することが要求される。これにより、半導体装置は、集積度、信頼度および応答速度などを向上させる方向に製造技術が発展している。半導体装置の主要な製造技術の中で、ウェーハ上に膜を形成するための化学気相蒸着工程のような加工技術に関する要求も厳しくなっている。
【０００３】
一般に、化学気相蒸着工程は、ウェーハが置かれているチャンバ内に蒸着ガス（ソースガス）を供給し、この蒸着ガスをチャンバ内で反応させることにより、膜をウェーハの表面に蒸着する。しかし、化学気相蒸着装置において膜形成が完了した後に、チャンバ内では、蒸着工程の実施中にウェーハと反応しなかった蒸着ガスの一部がチャンバ内を浮遊していたり、チャンバの側壁に蒸着されていたりする。チャンバを浮遊する蒸着ガスやチャンバの側壁に蒸着された蒸着ガスは、パーティクルの発生原因になる。パーティクルは、チャンバ内に挿入される新しいウェーハ上に落下し、これによりウェーハが著しい不良を起こすことがある。このような理由で、新しいウェーハが挿入され前に、洗浄工程がチャンバ内で実施されなければならない。
【０００４】
チャンバの洗浄は、チャンバ内のパーティクルをエッチングすることができる洗浄ガスをチャンバ内に導入して実施される。即ち、洗浄ガスをチャンバ内に供給した後、チャンバ内でインサイチュ（ｉｎ−ｓｉｔｕ）方式によりプラズマを形成する。続いて、洗浄ガスによりパーティクルを洗浄した後、パーティクルをチャンバから排気する。
【０００５】
しかし、インサイチュ方式によりプラズマを形成してチャンバの洗浄を実施する場合、チャンバの側壁が物理的なスパッタリングにより損傷し、その結果、チャンバが汚染される。これにより、プラズマ装置を使用してチャンバの外部でプラズマを形成し、励起された洗浄ガスをチャンバ内に供給して洗浄する方法も使用されている。
【０００６】
図１は化学気相蒸着工程を実施するための従来の装置である。
【０００７】
図１を参照すれば、この装置は、化学気相蒸着工程を実施するためのチャンバ１０を具備している。チャンバ１０内部の下部には、ウェーハ（Ｗ）が置かれるためのヒータ（ｈｅａｔｉｎｇ  ｐｌａｔｅ）１２が配置されている。また、チャンバ１０内部の上部には、蒸着ガス及び洗浄ガスを供給するためのシャワーヘッド１４が配置されている。チャンバの外部には、チャンバ内に蒸着ガスを供給する蒸着ガス供給器が設けられている。蒸着ガスは、様々なガスを混合して作られるので、ガス供給部２０は、蒸着工程において使用されるガスに対応する複数個の蒸着ガス供給部２０ａ、２０ｂ、２０ｃを含む。ガス混合部１６は、蒸着ガスを混合するためにガス供給部２０と連結されている。ガス混合部１６は、また、チャンバ１０の内部と連結されている。従って、蒸着ガス供給部２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、各々に設けられた切換バルブ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを経て、さらに蒸着ガス供給ライン１８を通じてガス混合部１６にガスを供給する。その後、ガスはガス混合部１６で混合され、チャンバ１０の内部へ供給される。
【０００８】
また、洗浄ガス供給部２８は、チャンバ１０の内部を洗浄する洗浄ガスを供給するために設けられている。洗浄ガスは一つ以上のガスにより作ることができるために、洗浄ガス供給部２８は使用されるガスの種類に対応する複数個の洗浄ガス供給部２８ａ、２８ｂを含む。洗浄ガス供給部２８は、各々切換バルブ３０ａ、３０ｂ、３０ｃを経由し、さらに洗浄ガス供給ライン２４を通じてプラズマ装置２６と連結されており、洗浄ガス供給部２８ａ、２８ｂから供給される洗浄ガスは、チャンバの外部に設けられたプラズマ装置２６で励起される。プラズマ装置２６はガス混合部１６と連結されている。プラズマ装置２６で励起された洗浄ガスは、ガス混合部１６を通じてチャンバ１０内に供給され、これによりチャンバ１０が洗浄される。
【０００９】
図１に図示した化学気相蒸着装置を使用して、ウェーハの表面に膜を蒸着する際は、ウェーハ（Ｗ）をチャンバ１０内にローディングする前に予めチャンバ１０内を洗浄する。このようなチャンバ１０の洗浄は、チャンバ１０内へ洗浄ガスを供給することにより実施される。即ち、チャンバ１０の側壁に蒸着されたパーティクル及びチャンバ内を浮遊するガスは、チャンバ１０内へ流入する洗浄ガスによりエッチングされ、チャンバ１０の外部へ排気される。チャンバ１０の洗浄が完了すると、ウェーハ（Ｗ）をチャンバ１０内にローディングする。続いて、蒸着ガス供給部２０ａ、２０ｂ、２０ｃから蒸着ガスをチャンバ１０内に供給してウェーハ（Ｗ）上に膜を蒸着する。
【００１０】
しかし、蒸着工程を実施する際に、蒸着ガス供給部２０ａ、２０ｂ、２０ｃから供給される蒸着ガスの一部が、洗浄ガス供給ライン２４側に逆流することになる。チャンバ１０を洗浄する際に供給された洗浄ガスの一部が、洗浄ガス供給ライン２４の内に残っているために、残っている洗浄ガスの一部と逆流した蒸着ガスが反応し、その結果、パーティクルが形成される。パーティクルは、蒸着工程の実施中にウェーハ上に落下し、これによりウェーハに致命的な不良を誘発する。また、逆流する蒸着ガスは、洗浄ガス供給ライン２４上に膜を蒸着したり、洗浄ガス供給ライン２４内を浮遊したりして、洗浄ガス供給ライン２４を汚染する。従って、蒸着工程を実施するためにチャンバ内に新しく挿入されるウェーハもパーティクルによって汚染される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、化学気相蒸着方法及びこれを実施するための装置に関するものであり、実際に、上記の従来技術が有する限界と不便さに起因する一つ以上の問題点を克服する。
【００１２】
本発明の第１目的は、ウェーハ上に形成されたパーティクルを減少させるための化学気相蒸着方法を提供することである。
【００１３】
本発明の第２目的は、化学気相蒸着工程を実施するための装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記第１目的を達成するための本発明の化学気相蒸着工程方法は、フッ素ラジカルを含む洗浄ガスを工程チャンバ内部に供給して工程チャンバ内を洗浄する。続いて、ウェーハを工程チャンバ内にローディングする。続いて、蒸着ガスが洗浄ガス供給ラインに逆流することを防止しながら、工程チャンバ内部に蒸着ガスを供給してウェーハ上に膜を蒸着する。
【００１５】
本発明の第２目的を達成するための化学気相蒸着を実施するための装置は、化学気相蒸着工程が実施される工程チャンバを有する。第１供給器は工程チャンバを洗浄するために洗浄ガスを工程チャンバ内に供給する。プラズマ装置は、工程チャンバと第１供給器との間に設けられ、第１供給器から供給される洗浄を励起する。第２供給器はチャンバの内部へ蒸着ガスを供給して、ウェーハ上に膜を蒸着する。混合器は第１供給器と第２供給器から提供されるガスを混合する。そして、第１供給器側に蒸着ガスが逆流することを防止するための機構を具備する。
【００１６】
前記技術された方法と装置により、ウェーハ上に膜を蒸着するとき、蒸着ガスは洗浄ガス供給ラインに逆流することを防止し、これによりウェーハ上に発生されるパーティクルを効果的に減少させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の望ましい実施形態をより詳細に説明する。
【００１８】
図２は本発明の第１実施形態による化学気相蒸着工程を実施するための装置である。図２を参照すれば、この化学気相蒸着装置（ＣＶＤ装置）は、ウェーハ（Ｗ）上に膜を蒸着するための蒸着工程を実施するためのチャンバ４０を有する。チャンバ４０内部の下部には、ウェーハ（Ｗ）が載置される加熱プレート（ｈｅａｔｉｎｇ  ｐｌａｔｅ）４２が配置されている。加熱プレート４２は、ヒータを有し、蒸着工程を実施する際に４００乃至６００度の温度を維持する。高温に維持される加熱プレート４２の上部にウェーハ（Ｗ）が置かれるので、多量の蒸着ガスがウェーハ（Ｗ）の表面に膜を形成するための反応を起こす。チャンバ４０内部の上部には、それを通して蒸着ガス及び洗浄ガスが供給されるシャワーヘッド４４が配置されている。シャワーヘッド４４は、例えば、多数のホールを有するプレート形状である。蒸着ガスはシャワーヘッド４４の多数のホールを通じて、垂直にウェーハ（Ｗ）の表面上に供給され、これによりウェーハ（Ｗ）上に膜が蒸着される。
【００１９】
チャンバ４０の外部には、蒸着ガス供給部５０が設けられている。蒸着ガス供給部５０は、チャンバ４０内で反応して、ウェーハ（Ｗ）上に膜を蒸着するための蒸着ガスとチャンバ４０内部の雰囲気を形成するための不活性ガスを供給する。多様な種類のガスが蒸着ガスとして使用されるために、蒸着ガス供給部５０はガスの種類に対応する複数個の蒸着ガス供給部５０ａ、５０ｂ、５０ｃを含む。本実施形態では、第１乃至第３蒸着ガス供給部５０ａ、５０ｂ、５０ｃを具備する蒸着装置を説明する。しかし、蒸着ガス供給部５０の数は３個に限定されない。ガス混合部４６は蒸着ガス供給ライン４８を通じて、蒸着ガス供給部５０と連結される。また、ガス混合部４６はチャンバ４０の内部と連結されている。第１乃至第３蒸着ガス供給部５０ａ、５０ｂ、５０ｃと各々の蒸着ガス供給ライン４８と連結される地点には、切換バルブ５２ａ、５２ｂ、５２ｃが設けられており、これらにより蒸着ガスの供給を制御することができる。従って、第１乃至第３蒸着ガス供給部５０ａ、５０ｂ、５０ｃから蒸着ガスが供給され、それらの蒸着ガスは蒸着ガス供給ライン４８を通じてガス混合部４６に供給された後、ガス混合部４６を通じて、チャンバ４０の内部に供給される。
【００２０】
そして、このＣＶＤ装置は、チャンバ４０の内部を洗浄するための洗浄ガスを供給する洗浄ガス供給部５８有する。洗浄ガスは、チャンバ４０の側壁に吸着されたパーティクルやチャンバ４０内を浮遊するパーティクルをエッチングすることができるガスと、チャンバ内の雰囲気を形成するための不活性ガス（即ち、キャリアガス）を混合して作られる。従って、洗浄ガスは様々なガスを混合して作られるので、洗浄ガス供給部５８は洗浄ガスの種類に対応する複数個の洗浄ガス供給部を含む。本実施形態では、第１及び第２洗浄ガス供給部５８ａ、５８ｂが設けられている。洗浄ガス供給部５８は洗浄ガス供給ライン５４を通じて、プラズマ装置５６と連結されているので、洗浄ガス供給部５８から供給される洗浄ガスは、プラズマ装置５６により励起される。プラズマ装置５６は、洗浄ガス供給ライン５４を通じてガス混合部４６と連結されている。
【００２１】
第１及び第２洗浄ガス供給部５８ａ、５８ｂと洗浄ガス供給ライン５４の連結部との間には、各々切換バルブ６０ａ、６０ｂが設けられており、これにより洗浄ガスの流れを制御することができる。従って、第１及び第２洗浄ガス供給部５８ａ、５８ｂから供給された洗浄ガスは、プラズマ装置５６で励起され、励起された洗浄ガスはガス混合部４６を経てチャンバ４０内に供給される。
【００２２】
蒸着工程が実施される際、洗浄ガス供給部５８と連結されている切換バルブ６０ａ、６０ｂが閉鎖されることにより、洗浄ガスはチャンバ４０内に供給されない。しかし、洗浄ガス供給ライン５４は開放されているので、洗浄ガス供給ライン５４に蒸着ガスの一部が逆流することになる。蒸着ガスが洗浄ガス供給ライン５４に逆流すると、蒸着ガスにより洗浄ガス供給ライン５４が汚染され、それによってパーティクルが形成される。パーティクルは、工程の実施中にウェーハ（Ｗ）上に落下し、それによりウェーハに激しい不良を起こす。従って、このＣＶＤ装置は、蒸着ガスの逆流を防止するためのガスの逆流防止部をさらに有する。
【００２３】
ガス逆流防止部は洗浄ガス供給ライン５４から分岐された分岐ライン５４ａを含む。分岐ライン５４ａは、洗浄ガス供給ライン５４の任意の箇所に連結されうる。図２に示す例では、分岐ライン５４ａはプラズマ装置５６と洗浄ガス供給部５８を連結する洗浄ガス供給ライン５４を分岐させるように洗浄ガス供給ライン５４に連結されている。そして、逆流防止ガス供給部６２が設けられている。逆流防止ガス供給部６２は分岐ライン５４ａの一端部と連結され、蒸着ガスの逆流を防止するための逆流防止ガスを供給する。分岐ライン５４ａと逆流防止ガス供給部６２が連結される地点には、ガスの供給を制御するための切換バルブ６４が具備される。
【００２４】
この構成により、第１乃至第３蒸着ガス供給部５０ａ、５０ｂ、５０ｃによってチャンバ内に蒸着ガスを供給すると同時に、逆流防止ガス供給部６２で洗浄ガス供給ライン５４を通じて、第２不活性ガス（即ち、逆流防止ガス）を供給する。したがって、第２不活性ガスは、蒸着工程の実施中に、連続的に洗浄ガス供給ライン５４を通じて供給されるので、蒸着ガスが洗浄ガス供給ライン５４に逆流することを防止することができる。
【００２５】
以下、図２に示した装置を使用した化学気相蒸着方法を説明する。
【００２６】
図３はウェーハ上にＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ−ｅｔｈｙｌ  ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）膜を形成する化学気相蒸着方法を示す工程図である。まず、蒸着工程が実施されるチャンバ内を洗浄する（ステップＳ１０）。以前に実施した蒸着工程で発生して、チャンバ内に残っているパーティクルのために、化学気相蒸着工程を実施する前に、ポリマ性ガス（即ち、以前の蒸着工程を実施したときに形成されたポリマ）をエッチングして排気する方法として、チャンバの洗浄を実施する。チャンバをエッチングするために、エッチング特性が優れたフッ素ラジカル及びチャンバ内の雰囲気を形成するための第１不活性ガスをチャンバ内に供給する。
【００２７】
具体的に、洗浄ガス供給部はＮＦ３ガス（チャンバ４０の洗浄のためのアクティブガス）と第１不活性ガスをプラズマ装置５６に供給する。ここで、プラズマ装置はＮＦ３ガスを励起し、励起されたＮＦ３ガス及び励起されない第１不活性ガスが前記チャンバ４０内に流入する。第１不活性ガスとしては、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴンなどを好適な例として挙げることができる。ここでは、一例としてアルゴンを使用する。チャンバ４０の側壁に付着したパーティクルやチャンバの内部に浮遊するパーティクルは、流入したフッ素ラジカルによりエッチングされ、外部へ排気される。
【００２８】
チャンバ４０内にフッ素ラジカルを供給するために、ＮＦ３と第１不活性ガス（Ａｒ）を１：１の流量比で３０００乃至４０００ｃｃほどプラズマ装置５６に供給する。そうすると、プラズマ装置５６で形成されるフッ素ラジカル及び第１不活性ガスがチャンバ内に流入してチャンバを洗浄する。洗浄を実施するときに、チャンバ４０内の圧力は、蒸着工程が実施されるときより高圧に維持される。具体的には、チャンバ内の圧力は４５０乃至５５０Ｔｏｒｒに維持される。
【００２９】
チャンバ４０の洗浄が完了すると、洗浄ガス供給部５８は洗浄ガスの供給を停止する。その後、チャンバ内に蒸着ガスを供給してチャンバ４０の側壁及びウェーハが置かれた加熱プレート４２の上部をプリコーティングする（ステップＳ１２）。プリコーティングは、時間条件以外はウェーハの蒸着工程条件と同一の条件で実施される。即ち、プリコーティングは、ウェーハの蒸着が実施されるチャンバ４０の雰囲気を予め形成し、側壁に一定厚さほどの汚染されない蒸着物を形成して、ウェーハの蒸着が効果的に実施されるようにする。この時、プリコーティングを実施するためにチャンバ内に供給される蒸着ガスの一部が洗浄ガス供給ライン５４上に逆流し得る。従って、蒸着ガスをチャンバ４０内に供給するのと同時に、分岐ライン５４ａ及び洗浄ガス供給ライン５４を通じて、逆流防止ガスとして第２不活性ガスをチャンバ４０内に流入する。
【００３０】
プリコーティングが終了すると、ウェーハをチャンバ内のヒータ４２の上部にローディングする（ステップＳ１４）。ウェーハがローディングされると、チャンバ４０の上部に蒸着ガスが供給され、ウェーハの上部に膜の蒸着が実施される（ステップＳ１６）。
【００３１】
ウェーハにＴＥＯＳ膜を蒸着する際、ＴＥＯＳが２０００乃至２５００ｃｃ、オゾンが１３乃至１６％及び不活性ガスであるヘリウムガスが１８０００乃至２２０００ｃｃの混合ガスがチャンバ４０内に供給される。チャンバ４０内の圧力は、１７０乃至２３０Ｔｏｒｒを維持する。この時、第２不活性ガスは、洗浄ガス供給ライン５４から分岐された分岐ライン５４ａを通じてチャンバ内に提供される。
【００３２】
より詳細には、ＴＥＯＳ膜をウェーハ上に蒸着させる蒸着ガス（反応ガス及び反応ガスを移動させるためのキャリアガスを含む）は、ＴＥＯＳ（反応ガス）２０００乃至２５００ｃｃで、不活性ガスであるヘリウムガス（反応ガスを移動させるキャリアガス）が１８０００乃至２２０００ｃｃで、オゾンを１３乃至１６重量％含む混合ガスである。オゾンは、１４０００乃至１６０００ｃｃの酸素をオゾンジェネレータに供給して生成することができる。蒸着ガスは、第１乃至第３蒸着ガス供給部５０ａ、５０ｂ、５０ｃから供給され、ガス混合部４６で混合されチャンバ内に供給される。このときのチャンバ４０内の温度は５００乃至５５０℃を維持し、チャンバ４０内の圧力は１７０乃至２３０Ｔｏｒｒを維持する。蒸着ガスをチャンバ４０内に供給するとき、同時に逆流防止ガスとして第２不活性ガスが分岐ライン５４ａを通じてチャンバ内に提供される。第２不活性ガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴンなどを挙げることができる。第２不活性ガスは洗浄ガス供給ライン５４を通じてチャンバ４０内に供給されるので、洗浄ガス供給ライン５４に蒸着ガスの逆流を防止することができる。
【００３３】
洗浄ガス供給ライン５４を通じてチャンバ内に供給される第２不活性ガスの量が小さ過ぎると、蒸着ガスの逆流を防止する効果が減少し、逆に、第２不活性ガスの量が多すぎると、蒸着ガスの反応が遅くなって、ウェーハの表面に膜の蒸着が正常になされない。洗浄ガス供給ライン５４を通じてチャンバ内に供給される第２不活性ガスの量は、蒸着ガスの種類又は蒸着厚さなどに応じて決定することができ、典型的にはチャンバ内に流入される蒸着ガス量の３０乃至１００％を供給することが望ましい。また、蒸着工程を実施するとき、反応ガスのためのキャリアガスを提供する代わりに、洗浄ガス供給ラインを通じて十分な量の第２不活性ガスを供給して、これを蒸着ガスの一部としてのキャリアガスとして機能させることもできる。
【００３４】
ウェーハ上への膜の蒸着が完了すると、チャンバ内でウェーハをアンローディングする（ステップＳ１８）。
【００３５】
図４は洗浄ガス、蒸着ガス及び逆流防止ガスの供給を説明するためのタイミング図である。図４に図示されたように逆流防止ガスは、蒸着ガスが供給されるプリコーティングステップ（Ｓ１２）及び蒸着ステップ（Ｓ１６）で、蒸着ガスと共にチャンバ内に供給される。逆流防止ガスは洗浄ステップ（Ｓ１０）では供給されない。洗浄ステップで、第１不活性ガスはアクティブガス（即ち、ＮＦ３ガス）を移送するためのキャリアガスとして作用する。
【００３６】
前記のように、逆流防止のための不活性ガス供給部６２及び分岐ライン５４ａを洗浄ガス供給部とは別途に設けることができる。しかし、洗浄ガス供給部５８にもチャンバ内に第１不活性ガスを供給するための供給部がある。従って、この供給部を逆流防止ガス供給部として同時に使用してもよい。この場合、逆流防止ガスは、洗浄ガス供給部から供給され、洗浄ガス供給部側に蒸着ガスの逆流を防止することができる。
【００３７】
蒸着ガスが洗浄ガス供給ラインを通じて逆流しないことにより、洗浄ガス供給ラインが蒸着ガスにより汚染されない。従って、洗浄ガス供給ラインの汚染によるウェーハ上へのパーティクルの発生などが減少されるために、半導体装置の収率及び信頼性を向上させることができる。
【００３８】
図５は本発明の第２実施形態に化学気相蒸着装置を説明するための構成図である。本実施形態による方法と装置では、蒸着ガスの逆流を防止するために不活性ガスを供給する代わりに、切換バルブが設けられる。本実施形態で化学気相蒸着工程を実施する装置及び方法は、第１実施形態での装置及び方法と実施的に同一である。従って、第１実施形態と同一の部材については、同一の参照符号として示す。かつ、実施形態１で説明した化学気相蒸着装置と同一な部分の説明は省略する。
【００３９】
図５を参照して、第２実施形態による化学気相蒸着工程を実施するための装置について説明する。本実施形態の化学気相蒸着装置において、蒸着工程を実施するためのチャンバ４０と、洗浄ガスを供給するための洗浄ガス供給部５８と、洗浄ガス供給部５８から供給される洗浄ガスを励起するためのプラズマ装置５６と、蒸着ガスを供給するための蒸着ガス供給部５０と、ガスを混合するためのガス混合部４６は、実施形態１と同様に構成される。しかし、本実施形態では、図２で蒸着ガス逆流防止のために、洗浄ガス供給ライン５４から分岐される分岐ライン５４ａと、分岐ライン５４ａに連結された逆流防止ガス供給部６２は具備されない。ここで、第１実施形態において分岐ライン５４ａを通じて供給された不活性ガスが、本実施形態において蒸着工程中に雰囲気ガスとして必要である場合には、蒸着ガス供給部をさらに具備し、蒸着ガス供給部を通じてチャンバ内に供給すればよい。
【００４０】
本実施形態では、洗浄ガス供給部への蒸着ガスの逆流を防止するために、洗浄ガス供給ライン５４とガス混合部４６との間の連結地点に切換バルブ６６を具備する。切換バルブ６６は、チャンバ４０の洗浄を実施するときにのみ開放され、チャンバ４０のプリコーティング又は蒸着工程を実施するときは閉鎖される。
【００４１】
上述した図５に示した化学気相蒸着装置を使用して、本実施形態による化学気相蒸着方法を図６を参照して説明する。
【００４２】
次の化学気相蒸着方法は、第１実施形態と類似している。
【００４３】
まず、蒸着工程が実施されるチャンバ４０内を洗浄する（ステップＳ２０）。チャンバ４０の洗浄のために、エッチング特性が優れるフッ素ラジカル及びチャンバ内の雰囲気を形成するための不活性ガス（フッ素ラジカルを移送させるためのキャリアガス）をチャンバ４０内に供給する。フッ素ラジカルはチャンバ４０の外部に設けられているプラズマ装置５６によりＮＦ３ガスを励起することにより形成される。チャンバ４０の洗浄が完了すると、洗浄ガスの供給を停止する。その後、洗浄ガス供給ライン５４とガス混合部との間に設けられている切換バルブ６６を閉鎖する（ステップＳ２２）。
【００４４】
その後、蒸着ガスをチャンバ４０内に供給して、チャンバ４０の側壁及びウェーハが置かれている加熱プレート４２の上部をプリコーティングする（ステップＳ２４）。プリコーティングは、時間条件以外はウェーハを蒸着するための蒸着工程と同一の工程条件により実施される。プリコーティングにより、ウェーハの蒸着が実施されるチャンバ４０雰囲気を予め組成し、側壁に一定厚さで汚染されない蒸着物を形成して、ウェーハの蒸着が効果的に実施されるようにする。この時、洗浄ガスが供給されるラインが閉鎖されているので、蒸着工程が実施されるの間に、蒸着ガスが洗浄ガス供給ラインに逆流することができない。
【００４５】
プリコーティングが完了すると、ウェーハをヒータ４２の上部にローディングする（ステップＳ２６）。ウェーハがローディングされると、チャンバの上部から蒸着ガスが供給されウェーハの上部に膜が蒸着される（ステップＳ２８）。膜が蒸着される間も継続して切換バルブ６６は閉鎖されているので、蒸着ガスは洗浄ガスが供給されるラインに逆流することができない。従って、洗浄ガスが供給されるラインに蒸着ガスが逆流することによってウェーハ上にパーティクルが発生することを防止することができる。蒸着工程が終了すると、チャンバ内でウェーハをアンローディングする（ステップＳ３０）。
【００４６】
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を逸脱することなく、本発明を修正または変更できるであろう。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によると、化学気相蒸着工程を実施して、ウェーハ上に膜を形成するときにチャンバの内部に供給される蒸着ガスが、チャンバを洗浄するための洗浄ガス供給ラインに逆流しない。従って、蒸着ガスが洗浄ガス供給ラインに逆流することによって洗浄ガス供給ラインが汚染されないので、ウェーハ上に膜を蒸着するときに、汚染によりウェーハ上に発生するパーティクルを顕著に減少される。従って、パーティクルの減少により収率上昇及び信頼性が向上される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の化学気相蒸着工程を実施することができる装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態による化学気相蒸着工程を実施することができる装置を示す概略図である。
【図３】図２に図示した装置により化学気相蒸着工程を実施する方法を示す工程図である。
【図４】図２に図示した化学気相蒸着装置でガスの供給を説明するためのタイミング図である。
【図５】本発明の第２実施形態による化学気相蒸着工程を実施することができる装置を示す簡略図である。
【図６】図５に図示した化学気相蒸着装置で化学気相蒸着工程を実施するための方法を示す工程図である。
【符号の説明】
４０    チャンバ
４２    加熱プレート
４４    シャワーヘッド
４６    ガス混合部
５０    蒸着ガス供給部
５４    洗浄ガス供給ライン
５６    プラズマ装置
５８    洗浄ガス供給部
６２    逆流防止ガス供給部
６４    切換バルブ
【図１】
0004070075.tif 000002
【図２】
0004070075.tif 000003
【図３】
0004070075.tif 000004
【図４】
0004070075.tif 000005
【図５】
0004070075.tif 000006
【図６】
0004070075.tif 000007