JP2009049367A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve coverage characteristic and loading effect of a metal oxide film without increment in the amount of supply and supply period of an oxidizing agent. <P>SOLUTION: The method for manufacturing semiconductor device includes the steps of carrying-in a wafer 200 into a processing chamber 201, forming an HfO<SB>2</SB>film on the wafer 200 by alternately supplying TEMAH and O<SB>3</SB>, under heating, into the processing chamber 201, and carrying-out the wafer 200 from the inside of the processing chamber 201. In the step of forming the HfO<SB>2</SB>film, heating temperature of TEMAH and heating temperature of O<SB>3</SB>are set to be different. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は半導体デバイスの製造方法に関し、特に処理対象となる基板に金属酸化膜を形成する際に有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technique effective in forming a metal oxide film on a substrate to be processed.

半導体デバイスの高密度化に伴いキャパシタ材料としては誘電率の大きなＨｆＯ２やＺｒＯ２などの高誘電率金属酸化物に注目が集まっている。高誘電率膜の形成方法としては、凹部埋めこみ性、ステップカバレッジ性に優れるＡＬＤ（Ａｔｏｍｏｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）製膜方法がある。
ＨｆＯ２やＺｒＯ２成膜においては、金属原料としてテトラエチルアミノハフニウム（ＴＥＭＡＨ：Ｈｆ［Ｎ（ＣＨ３）（Ｃ２Ｈ５）］４やテトラアミノジルコニウム（ＴＥＭＡＺ：Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ３）（Ｃ２Ｈ５）］４などのアミド化合物が主として用いられる。酸化物としてはＨ２ＯやＯ３が用いられるが、膜特性が優れていることから最近ではＯ３が主として用いられる。ＡＬＤ成膜においては金属材料であるＴＥＭＡＨあるいはＴＥＭＡＺと酸化剤であるＯ３を交互に反応室に供給することにより成膜を行う。
特開２００５−２５９９６６号公報 特開２００６−６６５８７号公報 As the density of semiconductor devices has increased, attention has been focused on high dielectric constant metal oxides such as HfO 2 and ZrO 2 having a large dielectric constant as capacitor materials. As a method for forming a high dielectric constant film, there is an ALD (Atomic Layer Deposition) film forming method that is excellent in recess embedding property and step coverage property.
In HfO 2 or ZrO 2 film formation, tetraethylaminohafnium (TEMAH: Hf [N (CH 3 ) (C 2 H 5 )] 4 or tetraaminozirconium (TEMAZ: Zr [N (CH 3 ) (C Amide compounds such as 2 H 5 )] 4 are mainly used, and H 2 O and O 3 are used as oxides, but O 3 is mainly used recently because of excellent film characteristics. The film is formed by alternately supplying TEMAH or TEMAZ as a metal material and O 3 as an oxidizing agent to the reaction chamber.
JP 2005-259966 A JP 2006-66587 A

しかしながら、ＡＬＤ法を用いて低温で金属酸化膜を形成する方法において、例えばＨｆＯ２膜を形成する場合、酸化剤であるオゾンが十分に活性化されない状態でＨｆＯ２膜が形成されると、所望の成膜速度が得られないだけで無く、トレンチ（溝）構造を持つパターンウエハのウエハ中央部において膜厚が低下して段差被覆性が悪くなったり、バッチ内においてパターンウエハの装填枚数によってＨｆＯ２膜の被覆性が低下したり、パターンの疎密により膜厚が変動したり（このような現象をローディング効果と呼ぶ。）する問題がある。 However, in a method of forming a metal oxide film at a low temperature using the ALD method, for example, when forming an HfO 2 film, if the HfO 2 film is formed in a state where ozone as an oxidizing agent is not sufficiently activated, it is desirable. In addition, the film thickness of the patterned wafer having the trench (groove) structure is lowered at the wafer central portion, resulting in poor step coverage, or the number of pattern wafers loaded in the batch. There is a problem that the coverage of the two films is lowered, or the film thickness varies due to the density of the pattern (this phenomenon is called a loading effect).

このとき、成膜速度を増大させ段差被覆性やローディング効果を改善するために酸化剤であるオゾンの供給量や供給時間を増大すれば、成膜速度は向上し段差被覆性やローディング効果は改善されるが、成膜時間の増大を招き、結果的にスループットが悪化したり、原料消費量の増大による製造コストが増大してＣＯＯ（Ｃｏｓｔ ｏｆ ｏｗｎｅｒｓｈｉｐ：１枚あたりの製造コスト）の悪化を招いたりすることになる。これらの従来技術の一例として特許文献１、特許文献２がある。   At this time, if the supply amount and supply time of ozone, which is an oxidizing agent, are increased in order to increase the deposition rate and improve the step coverage and loading effect, the deposition rate is improved and the step coverage and loading effect are improved. However, it causes an increase in film formation time, resulting in a deterioration in throughput and an increase in manufacturing cost due to an increase in raw material consumption, resulting in an increase in COO (Cost of Ownership: manufacturing cost per sheet). Will be. Examples of these conventional techniques include Patent Document 1 and Patent Document 2.

本発明の主な目的は、酸化膜の形成において、酸化剤の供給量や供給時間を増大させることなく酸化膜の被覆性やローディング効果を改善することができる半導体デバイスの製造方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The main object of the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing method capable of improving the oxide film coverage and loading effect without increasing the supply amount and supply time of an oxidant in the formation of an oxide film. It is in.

上記課題を解決するため本発明によれば、
少なくとも１枚の基板を処理室内に搬入する工程と、
第１の反応物質と酸素原子を含む第２の反応物質とを加熱しながら前記処理室内に交互に供給して前記基板上に金属酸化膜を形成する工程と、
前記基板を前記反応室から搬出する工程と、
を備え、
前記金属酸化膜を形成する工程では、基板温度が前記第１の反応物質の自己分解温度以下であり、更に前記第２の反応物質としてオゾンを用いる際にオゾンの加熱温度基板温度より高い温度に加熱して供給することを特徴とする半導体デバイスの製造方法が提供される。 In order to solve the above problems, according to the present invention,
Carrying at least one substrate into the processing chamber;
Forming a metal oxide film on the substrate by alternately supplying the first reactant and the second reactant containing oxygen atoms into the processing chamber while heating;
Unloading the substrate from the reaction chamber;
With
In the step of forming the metal oxide film, the substrate temperature is equal to or lower than the self-decomposition temperature of the first reactant, and when ozone is used as the second reactant, the heating temperature of ozone is higher than the substrate temperature. A method for manufacturing a semiconductor device is provided, which is supplied by heating.

本発明によれば、酸化膜を形成する工程において、第１の反応物質の加熱温度と酸化剤に相当する第２の反応物質の加熱温度とを異ならせるから、例えば第２の反応物質の加熱温度を第１の反応物質の加熱温度より高温とすることで、第２の反応物質を不活化させずに活性化させた状態で基板に供給することができる。そのため、金属酸化膜の形成において、酸化剤に相当する第２の反応物質の供給量や供給時間を増大させることなく金属酸化膜の成膜速度を増大して被覆性やローディング効果を改善することができ、ひいてはスループットが悪化したりＣＯＯが悪化したりするのを未然に回避することができる。   According to the present invention, in the step of forming the oxide film, the heating temperature of the first reactant is made different from the heating temperature of the second reactant corresponding to the oxidizing agent. By setting the temperature higher than the heating temperature of the first reactant, the second reactant can be supplied to the substrate in an activated state without being inactivated. Therefore, in the formation of the metal oxide film, the coating rate and the loading effect are improved by increasing the deposition rate of the metal oxide film without increasing the supply amount and supply time of the second reactant corresponding to the oxidant. As a result, it is possible to avoid the deterioration of the throughput and the deterioration of the COO.

以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施例を説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

［成膜原理］
始めに、テトラエチルメチルアミノハフニウム（ＴＥＭＡＨ）とＯ３を用いてＡＬＤ法によりＨｆＯ２膜を形成する工程（金属酸化膜形成工程）を例としてその成膜原理について説明する。 [Film formation principle]
First, the principle of film formation will be described by taking as an example a process (metal oxide film forming process) of forming an HfO 2 film by ALD using tetraethylmethylaminohafnium (TEMAH) and O 3 .

ＴＥＭＡＨとＯ３とを処理室に導入した時の熱分解過程について考えてみる。
図１に示す通り、Ｓｉ基板上にはＳｉ−Ｈ及びＳｉ−ＯＨの結合が存在する。処理室内にＴＥＭＡＨが供給されると、図１（１）に示す通り、そのＴＥＭＡＨがＳｉ−ＯＨに吸着してエチルメチルアミンＮ（Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ３）が放出される。 Consider the thermal decomposition process when TEMAH and O 3 are introduced into the processing chamber.
As shown in FIG. 1, Si—H and Si—OH bonds exist on the Si substrate. When TEMAH is supplied into the processing chamber, the TEMAH is adsorbed to Si—OH and ethylmethylamine N (C 2 H 5 ) (CH 3 ) is released as shown in FIG.

その後、処理室内にはＯ３が供給される。Ｏ３が供給されると、図１（２）に示す通り、ＴＥＭＡＨ分子に付いているエチルメチルアミンＮ（Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ３）が更に放出され、Ｈｆ−Ｏ−Ｓｉ結合が形成される。Ｏ３が更に供給されると、図１（３）（４）に示すように、Ｓｉ−Ｏ−Ｈｆ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ３）］−（Ｏ−Ｓｉ）２、Ｓｉ−Ｏ−Ｈｆ−（Ｏ−Ｓｉ）３で表されるような結合が形成される。すなわち、初期過程においては、Ｈｆ分子はエチルメチルアミンＮ（Ｃ２Ｈ５）（ＣＨ３）を放出して基板のＳｉとＨｆ−Ｏ−Ｓｉを順次形成することになる。 Thereafter, O 3 is supplied into the processing chamber. When O 3 is supplied, as shown in FIG. 1 (2), ethylmethylamine N (C 2 H 5 ) (CH 3 ) attached to the TEMAH molecule is further released to form an Hf—O—Si bond. Is done. When O 3 is further supplied, as shown in FIGS. 1 (3) (4), Si—O—Hf [N (C 2 H 5 ) (CH 3 )] — (O—Si) 2 , Si— A bond represented by O—Hf— (O—Si) 3 is formed. That is, in the initial process, the Hf molecule releases ethylmethylamine N (C 2 H 5 ) (CH 3 ) to sequentially form Si and Hf—O—Si of the substrate.

ここで、酸化剤であるＯ３の処理室内での熱分解工程を考えてみるとき、Ｓ．Ｗ．ＢｅｎｓｏｎとＡ．Ｅ．Ａｘｗｏｒｔｈｙ Ｊｒ．はＯ３の分解を式（１）、（２）で示した（オゾンハンドブック、日本オゾン協会発行）。 Here, when considering the thermal decomposition process in the processing chamber of O 3 which is an oxidizing agent, S.P. W. Benson and A.M. E. Axworthy Jr. Shows the decomposition of O 3 by formulas (1) and (2) (Ozone Handbook, published by Japan Ozone Association).

Figure 2009049367
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Figure 2009049367
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式（１）中、「Ｍ」はＮ２、Ｏ２、ＣＯ２、Ｏ３等の第３の物質を指す。
式（１）、式（２）の反応は式（３）で表される。 In formula (1), “M” refers to a third substance such as N 2 , O 2 , CO 2 , O 3 .
Reaction of Formula (1) and Formula (2) is represented by Formula (3).

Figure 2009049367
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式（３）中、［Ｏ３］ｔ：ｔ時間後のオゾン濃度、［Ｏ２］：酸素濃度、［Ｏ３］ｓ：初期オゾン濃度、ｔ：経過時間である。 In formula (3), [O 3 ] t : ozone concentration after t time, [O 2 ]: oxygen concentration, [O 3 ] s: initial ozone concentration, t: elapsed time.

式（１）、式（２）中、「ｋ１」、「ｋ２」、「ｋ３」は式（４）〜式（６）で表される。 In formula (1) and formula (2), “k 1 ”, “k 2 ”, and “k 3 ” are represented by formula (4) to formula (6).

ｋ１＝（４．６１±０．２５）×１０１５ｅｘｐ（−２４０００／ＲＴ）ｃｍ３／ｍｏｌｓ−１ （Ｍ＝Ｏ３の場合） … （４）
ｋ２＝（６．００±０．３３）×１０１５ｅｘｐ（＋６００／ＲＴ）ｃｍ３／ｍｏｌｓ−１ … （５）
ｋ３＝（２．９６±０．２１）×１０１５ｅｘｐ（−６０００／ＲＴ）ｃｍ３／ｍｏｌｓ−１ … （６） k 1 = (4.61 ± 0.25) × 10 15 exp (−24000 / RT) cm 3 / mols −1 (in the case of M = O 3 ) (4)
k 2 = (6.00 ± 0.33) × 10 15 exp (+ 600 / RT) cm 3 / mols −1 (5)
k 3 = (2.96 ± 0.21) × 10 15 exp (−6000 / RT) cm 3 / mols −1 (6)

反応に寄与するのはオゾンラジカル（Ｏ＊）である。バッチ式の成膜装置において多段に置かれたＳｉ基板にＯ＊を供給する場合、Ｏ＊が少なければ、ＴＥＭＡＨとの反応が十分に進まず、例えば、成膜速度が十分に取れなかったり、Ｓｉ基板の中心部におけるステップカバレッジやローディング効果の特性が悪くなるなどの影響を与える。式（１）、式（３）において、Ｏ＊を増やすためには、処理室に供給するＯ３流量を増大させるか、Ｏ３のガス温度を大きくする必要がある。 It is ozone radicals (O * ) that contribute to the reaction. When supplying O * to Si substrates placed in multiple stages in a batch-type film forming apparatus, if O * is small, the reaction with TEMAH does not proceed sufficiently, for example, the film forming speed cannot be sufficiently obtained, The step coverage and loading effect characteristics at the center of the Si substrate are adversely affected. In formulas (1) and (3), in order to increase O * , it is necessary to increase the flow rate of O 3 supplied to the processing chamber or increase the gas temperature of O 3 .

本発明の好ましい実施例では、従来のオゾン供給に比べオゾン濃度を効果的に上げるための方策を提供する。   The preferred embodiment of the present invention provides a strategy for effectively increasing the ozone concentration compared to conventional ozone supplies.

図２に示す通り、温度の上昇と共に気相中のオゾン濃度は低減する。
例えば、Ｏ３／Ｏ２１７０００ｐｐｍのＯ３を加熱した場合、３００℃でのオゾン濃度は３５０ｐｐｍであるのに対して４００℃でのオゾン濃度は４ｐｐｍである。温度を３００℃から４００℃に１００℃上昇させるだけで、オゾン濃度は約１／７０〜１／８０に減少する。 As shown in FIG. 2, the ozone concentration in the gas phase decreases with increasing temperature.
For example, when O 3 / O 2 17000 ppm of O 3 is heated, the ozone concentration at 300 ° C. is 350 ppm, whereas the ozone concentration at 400 ° C. is 4 ppm. By simply raising the temperature from 300 ° C. to 400 ° C. by 100 ° C., the ozone concentration is reduced to about 1/70 to 1/80.

式（１）から、オゾン濃度が減少する場合に、１モルのＯ３の分解により１モルのＯ＊が発生する。すなわち、Ｏ＊の発生量はその存在する場の温度を３００℃から４００℃に上昇させると約７０〜８０倍に増大することになる。発生したＯ＊は式（１）の逆反応や式（２）のようにＯ２又はＯ３と反応して実質的な濃度が低下する。これらの反応を抑えるためには、Ｏ＊を供給対象であるＳｉ基板近傍で発生させる必要がある。この方法として、本発明の好ましい実施例では、Ｏ３を処理室に供給するノズルの内部にヒータを設置して、供給中のＯ３を当該ヒータで加熱する方法を採用する（下記参照、図６〜図９参照）。 From the formula (1), when the ozone concentration decreases, 1 mol of O * is generated by the decomposition of 1 mol of O 3 . That is, the amount of O * generated increases about 70 to 80 times when the temperature of the existing field is increased from 300 ° C to 400 ° C. The O * generated substantial concentrations react with O 2 or O 3 as the reverse reaction and the formula (2) in equation (1) decreases. In order to suppress these reactions, it is necessary to generate O * in the vicinity of the Si substrate to be supplied. As this method, in the preferred embodiment of the present invention, in the nozzle for supplying the O 3 into the processing chamber by installing a heater, an O 3 in the feed to employ a method of heating in the heater (see below, FIG. 6 to 9).

［装置全体構成］
上記［成膜原理］で説明した事項を踏まえて、本発明の好ましい実施例に係る半導体デバイス製造装置やその製造方法についてより詳細に説明する。 [Entire device configuration]
Based on the matter described in the above [Principle of film formation], a semiconductor device manufacturing apparatus and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail.

始めに、図３、図４を参照しながら、本発明の好ましい実施例に係る半導体デバイスの製造方法における処理工程で使用される半導体デバイス製造装置について説明する。   First, a semiconductor device manufacturing apparatus used in a processing step in a semiconductor device manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図３、図４に示す通り、半導体デバイス製造装置１０１では、シリコン等の材料から構成されるウエハ２００を収納したウエハキャリアとしてのカセット１１０が使用される。
半導体デバイス製造装置１０１は筐体１１１を備えている。筐体１１１の正面壁１１１ａの下方にはメンテナンス可能なように設けられた開口部としての正面メンテナンス口１０３が開設されている。正面メンテナンス口１０３には開閉自在な正面メンテナンス扉１０４が建て付けられている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the semiconductor device manufacturing apparatus 101 uses a cassette 110 as a wafer carrier containing a wafer 200 made of a material such as silicon.
The semiconductor device manufacturing apparatus 101 includes a housing 111. Below the front wall 111a of the casing 111, a front maintenance port 103 is provided as an opening provided so that maintenance can be performed. A front maintenance door 104 that can be opened and closed is built in the front maintenance port 103.

メンテナンス扉１０４には、カセット搬入搬出口１１２が筐体１１１内外を連通するように開設されており、カセット搬入搬出口１１２はフロントシャッタ１１３によって開閉されるようになっている。   A cassette loading / unloading port 112 is opened in the maintenance door 104 so as to communicate between the inside and outside of the casing 111, and the cassette loading / unloading port 112 is opened and closed by a front shutter 113.

カセット搬入搬出口１１２の筐体１１１内側にはカセットステージ１１４が設置されている。カセット１１０は、工場内搬送装置（図示略）によって、カセットステージ１１４上に搬入されたり、カセットステージ１１４上から搬出されたりされるようになっている。   A cassette stage 114 is installed inside the casing 111 of the cassette loading / unloading port 112. The cassette 110 is carried into the cassette stage 114 or carried out from the cassette stage 114 by an in-factory transfer device (not shown).

カセットステージ１１４は、工場内搬送装置によって、カセット１１０内でウエハ２００が垂直姿勢を保持し、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。カセットステージ１１４は、カセット１１０を筐体１１１後方に右回り縦方向９０°回転し、カセット１１０内のウエハ２００が水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が筐体１１１後方を向くように動作可能となるよう構成されている。   The cassette stage 114 is placed by the in-factory transfer device so that the wafer 200 maintains a vertical posture in the cassette 110 and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces upward. The cassette stage 114 can operate so that the cassette 110 is rotated 90 ° clockwise to the rear of the casing 111, the wafer 200 in the cassette 110 is in a horizontal position, and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces the rear of the casing 111. It is comprised so that.

筐体１１１内の前後方向の略中央下部には、カセット棚１０５が設置されている。カセット棚１０５は複数段複数列にわたり複数個のカセット１１０を保管するように構成されている。カセット棚１０５にはウエハ移載機構１２５の搬送対象となるカセット１１０が収納される移載棚１２３が設けられている。また、カセットステージ１１４の上方には予備カセット棚１０７が設置されており、予備のカセット１１０を保管するように構成されている。   A cassette shelf 105 is installed at a substantially lower center in the front-rear direction in the casing 111. The cassette shelf 105 is configured to store a plurality of cassettes 110 across a plurality of stages and a plurality of rows. The cassette shelf 105 is provided with a transfer shelf 123 in which the cassette 110 to be transferred by the wafer transfer mechanism 125 is stored. Further, a spare cassette shelf 107 is installed above the cassette stage 114, and is configured to store the spare cassette 110.

カセットステージ１１４とカセット棚１０５との間にはカセット搬送装置１１８が設置されている。カセット搬送装置１１８は、カセット１１０を保持したまま昇降可能なカセットエレベータ１１８ａと、搬送機構としてのカセット搬送機構１１８ｂとで構成されている。カセット搬送装置１１８は、カセットエレベータ１１８ａとカセット搬送機構１１８ｂとの連続動作により、カセット１１０をカセットステージ１１４とカセット棚１０５と予備カセット棚１０７との間で搬送するようになっている。   A cassette carrying device 118 is installed between the cassette stage 114 and the cassette shelf 105. The cassette carrying device 118 includes a cassette elevator 118a that can move up and down while holding the cassette 110, and a cassette carrying mechanism 118b as a carrying mechanism. The cassette carrying device 118 carries the cassette 110 among the cassette stage 114, the cassette shelf 105, and the spare cassette shelf 107 by continuous operation of the cassette elevator 118a and the cassette carrying mechanism 118b.

カセット棚１０５の後方にはウエハ移載機構１２５が設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ２００を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置１２５ａと、ウエハ移載装置１２５ａを昇降させるためのウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとで構成されている。ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂは耐圧筐体１１１の右側端部に設置されている。ウエハ移載機構１２５は、ウエハ移載装置１２５ａとウエハ移載装置エレベータ１２５ｂとの連続動作により、ウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃでウエハ２００をピックアップしてそのウエハ２００をボート２１７に装填（チャージング）したり、ボート２１７から脱装（ディスチャージング）したりするように構成されている。   A wafer transfer mechanism 125 is installed behind the cassette shelf 105. The wafer transfer mechanism 125 includes a wafer transfer device 125a that can rotate or linearly move the wafer 200 in the horizontal direction, and a wafer transfer device elevator 125b that moves the wafer transfer device 125a up and down. Wafer transfer device elevator 125 b is installed at the right end of pressure-resistant housing 111. The wafer transfer mechanism 125 picks up the wafer 200 by the tweezer 125c of the wafer transfer device 125a and loads (charges) the wafer 200 into the boat 217 by continuous operation of the wafer transfer device 125a and the wafer transfer device elevator 125b. Or the boat 217 is detached (discharged).

図３、図４に示す通り、筐体１１１の後部上方には処理炉２０２が設けられている。処理炉２０２の下端部は炉口シャッタ１４７により開閉されるように構成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, a processing furnace 202 is provided above the rear portion of the casing 111. The lower end portion of the processing furnace 202 is configured to be opened and closed by a furnace port shutter 147.

処理炉２０２の下方にはボート２１７を処理炉２０２に昇降させるためのボートエレベータ１１５が設置されている。ボートエレベータ１１５には連結具としてのアーム１２８が連結されており、アーム１２８には蓋体としてのシールキャップ２１９が水平に据え付けられている。シールキャップ２１９はボート２１７を垂直に支持するもので、処理炉２０２の下端部を閉塞可能なように構成されている。   Below the processing furnace 202, a boat elevator 115 for raising and lowering the boat 217 to the processing furnace 202 is installed. An arm 128 as a connecting tool is connected to the boat elevator 115, and a seal cap 219 as a lid is horizontally installed on the arm 128. The seal cap 219 supports the boat 217 vertically, and is configured so that the lower end portion of the processing furnace 202 can be closed.

ボート２１７は複数の保持部材を備えており、複数枚（例えば５０〜１５０枚程度）のウエハ２００をその中心を揃えて垂直方向に整列させた状態で、それぞれ水平に保持するように構成されている。   The boat 217 includes a plurality of holding members, and is configured to hold a plurality of (for example, about 50 to 150) wafers 200 horizontally with the centers thereof aligned in the vertical direction. Yes.

図３、図４に示す通り、カセット棚１０５の上方には、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを供給するクリーンユニット１３４ａが設置されている。クリーンユニット１３４ａは、供給ファン及び防塵フィルタで構成されており、クリーンエアを筐体１１１の内部に流通させるように構成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, a clean unit 134 a that supplies clean air that is a cleaned atmosphere is installed above the cassette shelf 105. The clean unit 134 a includes a supply fan and a dustproof filter, and is configured to distribute clean air inside the casing 111.

ウエハ移載装置エレベータ１２５ｂ及びボートエレベータ１１５側と反対側である筐体１１１の左側端部にも、クリーンエアを供給するクリーンユニット（図示略）が設置されている。当該クリーンユニットもクリーンユニット１３４ａと同様に供給ファン及び防塵フィルタで構成されている。当該クリーンユニットから供給されたクリーンエアはウエハ移載装置１２５ａ、ボート２１７等の近傍を流通し、その後に筐体１１１の外部に排気されるようになっている。   A clean unit (not shown) for supplying clean air is also installed at the left end of the casing 111 on the opposite side of the wafer transfer device elevator 125b and the boat elevator 115 side. The clean unit is also composed of a supply fan and a dustproof filter, like the clean unit 134a. Clean air supplied from the clean unit circulates in the vicinity of the wafer transfer device 125a, the boat 217, and the like, and is then exhausted to the outside of the casing 111.

次に、半導体デバイス製造装置１０１の動作について説明する。   Next, the operation of the semiconductor device manufacturing apparatus 101 will be described.

図３、図４に示す通り、カセット１１０がカセットステージ１１４に供給されるに先立って、カセット搬入搬出口１１２がフロントシャッタ１１３によって開放される。その後、カセット１１０はカセット搬入搬出口１１２からカセットステージ１１４上に搬入される。このとき、カセット１１０内のウエハ２００は垂直姿勢に保持され、カセット１１０のウエハ出し入れ口が上方向を向くように載置される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the cassette loading / unloading port 112 is opened by the front shutter 113 before the cassette 110 is supplied to the cassette stage 114. Thereafter, the cassette 110 is loaded onto the cassette stage 114 from the cassette loading / unloading port 112. At this time, the wafer 200 in the cassette 110 is held in a vertical posture, and is placed so that the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces upward.

その後、カセット１１０は、カセットステージ１１４によって、カセット１１０内のウエハ２００が水平姿勢となり、カセット１１０のウエハ出し入れ口が筐体１１１の後方を向くように、右周り縦方向９０°回転させられる。   Thereafter, the cassette 110 is rotated 90 ° clockwise by the cassette stage 114 so that the wafer 200 in the cassette 110 is in a horizontal posture and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces the rear of the casing 111.

次に、カセット１１０は、カセット棚１０５ないし予備カセット棚１０７の指定された棚位置へカセット搬送装置１１８によって自動的に搬送されて受け渡され、一時的に保管された後、カセット棚１０５ないし予備カセット棚１０７からカセット搬送装置１１８によって移載棚１２３に移載されるか、もしくは直接移載棚１２３に搬送される。   Next, the cassette 110 is automatically transported and delivered by the cassette transport device 118 to the designated shelf position of the cassette shelf 105 or the spare cassette shelf 107, temporarily stored, and then stored in the cassette shelf 105 or the spare shelf. It is transferred from the cassette shelf 107 to the transfer shelf 123 by the cassette transfer device 118 or directly transferred to the transfer shelf 123.

カセット１１０が移載棚１２３に移載されると、ウエハ２００はカセット１１０からウエハ移載装置１２５ａのツイーザ１２５ｃによってウエハ出し入れ口を通じてピックアップされ、移載室１２４の後方にあるボート２１７に装填（チャージング）される。ボート２１７にウエハ２００を受け渡したウエハ移載装置１２５ａはカセット１１０に戻り、次のウエハ２００をボート２１７に装填する。   When the cassette 110 is transferred to the transfer shelf 123, the wafers 200 are picked up from the cassette 110 through the wafer loading / unloading port by the tweezer 125c of the wafer transfer device 125a, and loaded (charged) into the boat 217 at the rear of the transfer chamber 124. ) The wafer transfer device 125 a that has delivered the wafer 200 to the boat 217 returns to the cassette 110 and loads the next wafer 200 into the boat 217.

予め指定された枚数のウエハ２００がボート２１７に装填されると、炉口シャッタ１４７によって閉じられていた処理炉２０２の下端部が、炉口シャッタ１４７によって、開放される。続いて、ウエハ２００群を保持したボート２１７は、シールキャップ２１９がボートエレベータ１１５によって上昇されることにより、処理炉２０２内へ搬入（ローディング）される。   When a predetermined number of wafers 200 are loaded into the boat 217, the lower end portion of the processing furnace 202 closed by the furnace port shutter 147 is opened by the furnace port shutter 147. Subsequently, the boat 217 holding the group of wafers 200 is loaded into the processing furnace 202 when the seal cap 219 is lifted by the boat elevator 115.

ローディング後は、処理炉２０２にてウエハ２００に任意の処理（後述参照）が実施される。処理後は、上記と逆の手順で、カセット１１０及びウエハ２００が筐体１１１の外部に搬出される。   After loading, arbitrary processing (see later) is performed on the wafer 200 in the processing furnace 202. After the processing, the cassette 110 and the wafer 200 are carried out of the casing 111 in the reverse procedure.

［処理炉構成］
図５に示す通り、処理炉２０２には加熱装置であるヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７の内側には、基板の一例であるウエハ２００を収容可能な反応管２０３が設けられている。反応管２０３は石英で構成されている。反応管２０３の下方には、例えばステンレス等よりなるマニホールド２０９が設けられている。反応管２０３の下部およびマニホールド２０９の上部には、それぞれ環状のフランジが形成されている。 [Processing furnace configuration]
As shown in FIG. 5, the processing furnace 202 is provided with a heater 207 which is a heating device. Inside the heater 207, a reaction tube 203 capable of accommodating a wafer 200, which is an example of a substrate, is provided. The reaction tube 203 is made of quartz. A manifold 209 made of, for example, stainless steel is provided below the reaction tube 203. Annular flanges are formed at the lower part of the reaction tube 203 and the upper part of the manifold 209, respectively.

反応管２０３とマニホールド２０９との各フランジ間にはＯリング２２０が設けられており、反応管２０３とマニホールド２０９との間が気密にシールされている。マニホールド２０９の下部は、Ｏリング２２０を介して蓋体であるシールキャップ２１９により気密に閉塞されている。処理炉２０２では、少なくとも、反応管２０３、マニホールド２０９及びシールキャップ２１９によりウエハ２００を処理する処理室２０１が形成されている。   An O-ring 220 is provided between the flanges of the reaction tube 203 and the manifold 209 so that the space between the reaction tube 203 and the manifold 209 is hermetically sealed. A lower portion of the manifold 209 is airtightly closed by a seal cap 219 that is a lid through an O-ring 220. In the processing furnace 202, a processing chamber 201 for processing the wafer 200 is formed by at least the reaction tube 203, the manifold 209, and the seal cap 219.

シールキャップ２１９には、ボート支持台２１８を介して基板保持部材であるボート２１７が立設されている。ボート支持台２１８はボート２１７を保持する保持体となっている。ボート２１７はボート支持台２１８に支持された状態で反応管２０３のほぼ中央部に配置されている。ボート２１７にはバッチ処理される複数のウエハ２００が水平姿勢を保持しながら図５中上下方向に多段に積載されている。処理室２０１に収容されたウエハ２００はヒータ２０７により所定の温度に加熱されるようになっている。   A boat 217, which is a substrate holding member, is erected on the seal cap 219 via a boat support base 218. The boat support 218 is a holding body that holds the boat 217. The boat 217 is disposed at the substantially central portion of the reaction tube 203 while being supported by the boat support 218. A plurality of wafers 200 to be batch-processed are stacked on the boat 217 in multiple stages in the vertical direction in FIG. The wafer 200 accommodated in the processing chamber 201 is heated to a predetermined temperature by a heater 207.

ボート２１７はボートエレベータ１１５（図３参照）により図５中上下方向に昇降自在となっており、反応管２０３に出入り（昇降）することができるようになっている。ボート２１７の下方には処理の均一性を向上する為にボート２１７を回転させるためのボート回転機構２６７が設けられており、ボート回転機構２６７により、ボート支持台２１８に保持されたボート２１７を回転させることができるようになっている。   The boat 217 can be raised and lowered in the vertical direction in FIG. 5 by a boat elevator 115 (see FIG. 3), and can enter and exit (up and down) the reaction tube 203. Below the boat 217, a boat rotation mechanism 267 for rotating the boat 217 is provided to improve processing uniformity, and the boat 217 held on the boat support 218 is rotated by the boat rotation mechanism 267. It can be made to.

処理室２０１には、２種類のガスを供給する２本のガス供給管２３２ａ、２３２ｂが接続されている。   Two gas supply pipes 232 a and 232 b for supplying two kinds of gases are connected to the processing chamber 201.

ガス供給管２３２ａには、上流から順に、流量制御装置である液体マスフローコントローラ２４０、気化器２４２、及び開閉弁であるバルブ２４３ａが設けられている。ガス供給管２３２ａにはキャリアガスを供給するキャリアガス供給管２３４ａが接続されている。キャリアガス供給管２３４ａには、上流から順に、流量制御装置であるマスフローコントローラ２４１ｂ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｃが設けられている。   The gas supply pipe 232a is provided with a liquid mass flow controller 240 that is a flow rate control device, a vaporizer 242, and a valve 243a that is an on-off valve in order from the upstream. A carrier gas supply pipe 234a for supplying a carrier gas is connected to the gas supply pipe 232a. The carrier gas supply pipe 234a is provided with a mass flow controller 241b as a flow rate control device and a valve 243c as an on-off valve in order from the upstream.

ガス供給管２３２ａの端部は石英製のノズル２３３ａに接続されている。ノズル２３３ａは、処理室２０１を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間の円弧状の空間を図５中上下方向に延在している。ノズル２３３ａの側面には複数のガス供給孔２４８ａが形成されている。ガス供給孔２４８ａは互いに同一の開口面積を有し、下方から上方にわたり同一の開口ピッチで形成されている。   The end of the gas supply pipe 232a is connected to a quartz nozzle 233a. The nozzle 233a extends in an up-down direction in FIG. 5 in an arc-shaped space between the inner wall of the reaction tube 203 constituting the processing chamber 201 and the wafer 200. A plurality of gas supply holes 248a are formed on the side surface of the nozzle 233a. The gas supply holes 248a have the same opening area and are formed at the same opening pitch from the bottom to the top.

ガス供給管２３２ｂには、上流から順に、流量制御装置であるマスフローコントローラ２４１ａ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｂが設けられている。ガス供給管２３２ｂにはキャリアガスを供給するキャリアガス供給管２３４ｂが接続されている。キャリアガス供給管２３４ｂには、上流から順に、流量制御装置であるマスフローコントローラ２４１ｃ、及び開閉弁であるバルブ２４３ｄが設けられている。   The gas supply pipe 232b is provided with a mass flow controller 241a that is a flow rate control device and a valve 243b that is an on-off valve in order from the upstream. A carrier gas supply pipe 234b for supplying a carrier gas is connected to the gas supply pipe 232b. The carrier gas supply pipe 234b is provided with a mass flow controller 241c, which is a flow rate control device, and a valve 243d, which is an on-off valve, in order from upstream.

ガス供給管２３２ｂの端部は石英製のノズル２３３ｂに接続されている。ノズル２３３ｂは、処理室２０１を構成している反応管２０３の内壁とウエハ２００との間の円弧状の空間を図５中上下方向に延在している。ノズル２３３ｂの側面には複数のガス供給孔２４８ｂが形成されている。ガス供給孔２４８ｂは互いに同一の開口面積を有し、下方から上方にわたり同一の開口ピッチで形成されている。   The end of the gas supply pipe 232b is connected to a quartz nozzle 233b. The nozzle 233b extends in an up-down direction in FIG. 5 in an arc-shaped space between the inner wall of the reaction tube 203 constituting the processing chamber 201 and the wafer 200. A plurality of gas supply holes 248b are formed on the side surface of the nozzle 233b. The gas supply holes 248b have the same opening area and are formed at the same opening pitch from the bottom to the top.

図６〜図９に示す通り、ノズル２３３ｂの内部には、ノズル２３３ｂを流通するガスを加熱するためのヒータ３００（ヒータ線）が設けられている。図６に示す通り、ヒータ３００はガス供給管２３２ｂの端部からノズル２３２ｂに通じている。図７に示す通り、ヒータ３００は反応管２０３の内壁とボート２１７との間に形成された空間中を上下方向に延在しており、特に図８に示す通り、ノズル２３２ｂの上部において折り返されている。   As shown in FIGS. 6 to 9, a heater 300 (heater wire) for heating the gas flowing through the nozzle 233b is provided inside the nozzle 233b. As shown in FIG. 6, the heater 300 communicates with the nozzle 232b from the end of the gas supply pipe 232b. As shown in FIG. 7, the heater 300 extends in the vertical direction in the space formed between the inner wall of the reaction tube 203 and the boat 217. In particular, as shown in FIG. 8, the heater 300 is folded at the upper part of the nozzle 232b. ing.

図６、図８、図９に示す通り、ヒータ３００は石英製の保護管３０２により被覆されている。保護管３０２はヒータ３００の折返し部位（図８参照）に沿って逆Ｕ字状を呈しており、ヒータ３００を完全に被覆している。本実施例では、ノズル２３３ｂにガスが流入すると、そのガスをヒータ３００により加熱しながらガス供給孔２４８ｂから処理室２０１に供給可能となっている。   As shown in FIGS. 6, 8, and 9, the heater 300 is covered with a protective tube 302 made of quartz. The protective tube 302 has an inverted U shape along the folded portion of the heater 300 (see FIG. 8), and completely covers the heater 300. In this embodiment, when a gas flows into the nozzle 233b, the gas can be supplied from the gas supply hole 248b to the processing chamber 201 while being heated by the heater 300.

図５に示す通り、処理室２０１には処理室２０１内の雰囲気を排気するガス排気管２３１の一端部が接続されている。ガス排気管２３１の他端部は真空ポンプ２４６に接続されており、処理室２０１の内部を真空排気することができるようになっている。ガス排気管２３１にはバルブ２４３ｄが設けられている。バルブ２４３ｄは、弁を開閉して処理室２０１の真空排気・真空排気停止ができるとともに、弁開度を調節して圧力調整可能になっている開閉弁である。   As shown in FIG. 5, one end of a gas exhaust pipe 231 that exhausts the atmosphere in the processing chamber 201 is connected to the processing chamber 201. The other end of the gas exhaust pipe 231 is connected to a vacuum pump 246 so that the inside of the processing chamber 201 can be evacuated. The gas exhaust pipe 231 is provided with a valve 243d. The valve 243d is an open / close valve that can open and close the valve to evacuate / stop the evacuation of the processing chamber 201 and adjust the valve opening to adjust the pressure.

以上の液体マスフローコントローラ２４０、マスフローコントローラ２４１ａ〜２４１ｃ、バルブ２４３ａ〜２４３ｅ、ヒータ２０７、３００、真空ポンプ２４６、ボート回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等の各部材は、制御部であるコントローラ２８０に接続されている。   Each member such as the liquid mass flow controller 240, the mass flow controllers 241a to 241c, the valves 243a to 243e, the heaters 207 and 300, the vacuum pump 246, the boat rotating mechanism 267, and the boat elevator 115 is connected to a controller 280 that is a control unit. ing.

コントローラ２８０は、液体マスフローコントローラ２４０の流量調整、マスフローコントローラ２４１ａ〜２４１ｃの流量調整、バルブ２４３ａ〜２４３ｄの開閉動作、バルブ２４３ｅの開閉及び圧力調整動作、ヒータ２０７、３００の温度調節、真空ポンプ２４６の起動・停止、ボート回転機構２６７回転速度調節、ボートエレベータ１１５の昇降動作等を制御するようになっている。   The controller 280 adjusts the flow rate of the liquid mass flow controller 240, adjusts the flow rate of the mass flow controllers 241a to 241c, opens and closes the valves 243a to 243d, opens and closes the valve 243e, adjusts the pressure of the heaters 207 and 300, adjusts the temperature of the vacuum pump 246 The start / stop operation, the boat rotation mechanism 267 rotation speed adjustment, the raising / lowering operation of the boat elevator 115, and the like are controlled.

［半導体デバイスの製造方法］
次に、本発明の好ましい実施例に係る半導体デバイスの製造方法であって、特に処理炉２０２を用いた成膜例について説明する。 [Method for Manufacturing Semiconductor Device]
Next, a semiconductor device manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention, in particular, a film formation example using the processing furnace 202 will be described.

処理炉２０２では、ＳｉＯ２やＨｆＯ２、ＺｒＯ２のような高誘電率膜をウエハ２００に成膜することができる。 In the processing furnace 202, a high dielectric constant film such as SiO 2 , HfO 2 , or ZrO 2 can be formed on the wafer 200.

成膜材料である反応物質の一方として、ＳｉＯ２膜を形成する場合にはＴＤＭＡＳを使用することができ、ＨｆＯ２膜を形成する場合にはＴＥＭＡＨ（テトラキスメチルエチルアミノハフニウム、Ｈｆ（ＮＥｔＭｅ）４）、Ｈｆ（Ｏ−ｔＢｕ）４、ＴＤＭＡＨ（テトラキスジメチルアミノハフニウム、Ｈｆ（ＮＭｅ２）４）、ＴＤＥＡＨ（テトラキスジエチルアミノハフニウム、Ｈｆ（ＮＥｔ２）４）、Ｈｆ（ＭＭＰ）４等を使用することができ、ＺｒＯ２膜を形成する場合にはＨｆＯ２膜を形成するのと同様、Ｚｒ（ＮＥｔＭｅ）４、Ｚｒ（Ｏ−ｔＢｕ）４、Ｚｒ（ＮＭｅ２）４、Ｚｒ（ＮＥｔ２）４、Ｚｒ（ＭＭＰ）４等を使用することができる。上記化学式中、「Ｅｔ」はＣ２Ｈ５を、「Ｍｅ」はＣＨ３を、「Ｏ−ｔＢｕ」はＯＣ（ＣＨ３）３を、「ＭＭＰ」はＯＣ（ＣＨ３）２ＣＨ２ＯＣＨ３をそれぞれ表している。
なお、反応物質の他方としてはＯ３を用いることができる。 As one of the reactants that are film forming materials, TDMAS can be used when an SiO 2 film is formed, and TEMAH (tetrakismethylethylaminohafnium, Hf (NEtMe) 4 is used when an HfO 2 film is formed. ), Hf (O-tBu) 4 , TDMAH (tetrakisdimethylaminohafnium, Hf (NMe 2 ) 4 ), TDEAH (tetrakisdiethylaminohafnium, Hf (NEt 2 ) 4 ), Hf (MMP) 4, etc. In the case of forming a ZrO 2 film, Zr (NEtMe) 4 , Zr (O-tBu) 4 , Zr (NMe 2 ) 4 , Zr (NEt 2 ) 4 , Zr are formed as in the case of forming the HfO 2 film. (MMP) 4 or the like can be used. In the above chemical formula, “Et” is C 2 H 5 , “Me” is CH 3 , “O-tBu” is OC (CH 3 ) 3 , and “MMP” is OC (CH 3 ) 2 CH 2 OCH 3. Respectively.
Note that O 3 can be used as the other reactant.

本実施例では、ＡＬＤ法を用いた成膜処理例として、ＴＥＭＡＨとＯ３とを反応物質として用い、ウエハ２００に膜を形成する例について説明する。 In this embodiment, an example of forming a film on the wafer 200 using TEMAH and O 3 as reactants will be described as an example of a film forming process using the ALD method.

ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法は、ある成膜条件（温度、時間等）の下で、成膜に用いる少なくとも２種類の原料となる反応性ガスを１種類ずつ交互に基板上に供給し、１原子層単位で基板上に吸着させ、表面反応を利用して成膜を行う手法である。このとき、膜厚の制御は、反応性ガスを供給するサイクル数で行う（例えば、成膜速度が１Å／サイクルとすると、２０Åの膜を形成する場合、成膜処理を２０サイクル行う。）。   In the ALD (Atomic Layer Deposition) method, at least two types of reactive gases used for film formation are alternately supplied onto a substrate under a certain film formation condition (temperature, time, etc.). In this method, the film is adsorbed on a substrate in units of atomic layers, and a film is formed using a surface reaction. At this time, the film thickness is controlled by the number of cycles in which the reactive gas is supplied (for example, if a film formation rate is 1 liter / cycle, a film formation process is performed 20 cycles when a 20 liter film is formed).

ＡＬＤ法では、例えばＨｆＯ２膜を形成する場合、ＴＥＭＡＨとＯ３とを用いて１８０〜３００℃の低温で高品質の成膜が可能である。 In the ALD method, for example, when an HfO 2 film is formed, high quality film formation is possible at a low temperature of 180 to 300 ° C. using TEMAH and O 3 .

まず、上述したように、ウエハ２００をボート２１７に装填し、処理室２０１に搬入する。ボート２１７を処理室２０１に搬入後、後述する４つのステップを順に実行し、所定膜厚のＨｆＯ２膜が形成されるまでステップ１からステップ４までの処理を繰り返し実行する（図１０参照）。 First, as described above, the wafers 200 are loaded into the boat 217 and loaded into the processing chamber 201. After the boat 217 is carried into the processing chamber 201, the following four steps are sequentially executed, and the processing from step 1 to step 4 is repeatedly executed until an HfO 2 film having a predetermined thickness is formed (see FIG. 10).

（ステップ１）
ガス供給管２３２ａにＴＥＭＡＨを、キャリアガス供給管２３４ａにキャリアガスを流す。当該キャリアガスとしてＨｅ（ヘリウム）、Ｎｅ（ネオン）、Ａｒ（アルゴン）、Ｎ２（窒素）等を用いることができ、特に本実施例ではＮ２を用いている。ガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａを開ける。 (Step 1)
TEMAH is supplied to the gas supply pipe 232a, and the carrier gas is supplied to the carrier gas supply pipe 234a. As the carrier gas, He (helium), Ne (neon), Ar (argon), N 2 (nitrogen), or the like can be used, and particularly N 2 is used in this embodiment. The valve 243a of the gas supply pipe 232a is opened.

ＴＥＭＡＨは液体マスフローコントローラ２４０に流量調整されながらガス供給管２３２ａを流通し、その途中で気化器２４２により気化される。ＴＥＭＡＨの気化ガスはガス供給管２３２ａからノズル２３３ａに流入し、ガス供給孔２４８ａから処理室２０１に供給されガス排気管２３１から排気される。   The TEMAH flows through the gas supply pipe 232a while being adjusted in flow rate by the liquid mass flow controller 240, and is vaporized by the vaporizer 242 along the way. The vaporized TEMAH gas flows from the gas supply pipe 232a into the nozzle 233a, is supplied from the gas supply hole 248a to the processing chamber 201, and is exhausted from the gas exhaust pipe 231.

このとき、ガス排気管２３１のバルブ２４３ｅを適正に調整して処理室２０１内の圧力を２６〜２６６Ｐａの範囲であって、例えば６６Ｐａに維持する。また、ヒータ２０７を制御してウエハ２００の温度を１８０〜３００℃の範囲であって、例えば２００℃となるよう設定する。   At this time, the valve 243e of the gas exhaust pipe 231 is appropriately adjusted to maintain the pressure in the processing chamber 201 in the range of 26 to 266 Pa, for example, 66 Pa. Further, the heater 207 is controlled so that the temperature of the wafer 200 is set in a range of 180 to 300 ° C., for example, 200 ° C.

以上のステップ１では、ＴＥＭＡＨの気化ガスが処理室２０１に供給され、ＴＥＭＡＨがウエハ２００の表面に吸着する。   In step 1 described above, the vaporized gas of TEMAH is supplied to the processing chamber 201, and TEMAH is adsorbed on the surface of the wafer 200.

（ステップ２）
ガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａを閉め、ＴＥＭＡＨの供給を停止する。このとき、ガス排気管２３１のバルブ２４３ｅは開いたままとし、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を２０Ｐａ以下となるまで排気し、処理室２０１内に残留したＴＥＭＡＨの気化ガスを処理室２０１内から排気する。 (Step 2)
The valve 243a of the gas supply pipe 232a is closed, and the supply of TEMAH is stopped. At this time, the valve 243e of the gas exhaust pipe 231 is kept open, the inside of the processing chamber 201 is exhausted to 20 Pa or less by the vacuum pump 246, and the TEMAH vaporized gas remaining in the processing chamber 201 is discharged from the inside of the processing chamber 201. Exhaust.

処理室２０１内を所定時間排気した後、ガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａを閉じた状態で、キャリアガス供給管２３４ａのバルブ２４３ｃを開ける。マスフローコントローラ２４１ｂにより流量調整されたキャリアガスを処理室２０１内に供給して処理室２０１をＮ２置換する。 After the processing chamber 201 is evacuated for a predetermined time, the valve 243c of the carrier gas supply pipe 234a is opened while the valve 243a of the gas supply pipe 232a is closed. The carrier gas whose flow rate is adjusted by the mass flow controller 241b is supplied into the processing chamber 201 to replace the processing chamber 201 with N 2 .

（ステップ３）
ガス供給管２３２ｂにＯ３ガスを、キャリアガス供給管２３４ｂにキャリアガスを流す。当該キャリアガスとしてＨｅ（ヘリウム）、Ｎｅ（ネオン）、Ａｒ（アルゴン）、Ｎ２（窒素）等を用いることができ、特に本実施例ではＮ２を用いている。ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂと、キャリアガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｄとを開ける。 (Step 3)
O 3 gas is allowed to flow through the gas supply pipe 232b, and carrier gas is allowed to flow through the carrier gas supply pipe 234b. As the carrier gas, He (helium), Ne (neon), Ar (argon), N 2 (nitrogen), or the like can be used, and particularly N 2 is used in this embodiment. The valve 243b of the gas supply pipe 232b and the valve 243d of the carrier gas supply pipe 234b are opened.

キャリアガスは、マスフローコントローラ２４１ｃで流量調整されながらキャリアガス供給管２３４ｂを流通し、キャリアガス供給管２３４ｂからガス供給管２３２ｂに流入する。他方、Ｏ３ガスは、マスフローコントローラ２４１ａで流量調整されながらガス供給管２３２ｂを流通し、その途中でキャリアガスと混合される。Ｏ３ガスはキャリアガスと混合された状態でガス供給管２３２ｂからノズル２３３ｂに流入し、ノズル２３３ｂの内部であってノズル２３３ｂの内壁と保護管３０２との間の空間を流通し、ガス供給孔２４８ｂから処理室２０１に供給されガス排気管２３１から排気される。 The carrier gas flows through the carrier gas supply pipe 234b while the flow rate is adjusted by the mass flow controller 241c, and flows into the gas supply pipe 232b from the carrier gas supply pipe 234b. On the other hand, the O 3 gas flows through the gas supply pipe 232b while the flow rate is adjusted by the mass flow controller 241a, and is mixed with the carrier gas along the way. The O 3 gas is mixed with the carrier gas and flows into the nozzle 233b from the gas supply pipe 232b, flows through the space between the inner wall of the nozzle 233b and the protective pipe 302 inside the nozzle 233b. 248b is supplied to the processing chamber 201 and is exhausted from the gas exhaust pipe 231.

このとき、ガス排気管２３１のバルブ２４３ｅを適正に調整して処理室２０１内の圧力を２６〜２６６Ｐａの範囲であって、例えば６６Ｐａに維持する。Ｏ３ガスをウエハ２００に晒す時間を概ね１０〜１２０秒間とする。ウエハ２００の温度を、ステップ１のＴＤＭＡＳの気化ガスの供給時と同じく、１８０〜３００℃の範囲であって、例えば２００℃となるようヒータ２０７を設定する。 At this time, the valve 243e of the gas exhaust pipe 231 is appropriately adjusted to maintain the pressure in the processing chamber 201 in the range of 26 to 266 Pa, for example, 66 Pa. The time for exposing the O 3 gas to the wafer 200 is approximately 10 to 120 seconds. The heater 207 is set so that the temperature of the wafer 200 is in the range of 180 to 300 ° C., for example, 200 ° C., similarly to the time of supplying the TDMAS vaporized gas in step 1.

ステップ３では、ノズル２３３ｂ内のＯ３ガスの加熱温度は、ステップ１における（ＴＥＭＡＨの供給時の）処理室２０１内の制御温度やステップ３における処理室２０１内の制御温度と異なり、ノズル２３３ｂ内のＯ３ガスの加熱温度をこれら制御温度より高温とする。例えば、ヒータ２０７を制御して処理室２０１内を２００℃に制御した場合において、ヒータ３００を制御してノズル２３３ｂの温度を３００〜４００℃に制御する。 In step 3, the heating temperature of the O 3 gas in the nozzle 233 b is different from the control temperature in the processing chamber 201 (when TEMAH is supplied) in step 1 and the control temperature in the processing chamber 201 in step 3. The heating temperature of the O 3 gas is set higher than these control temperatures. For example, when the heater 207 is controlled and the inside of the processing chamber 201 is controlled to 200 ° C., the heater 300 is controlled to control the temperature of the nozzle 233 b to 300 to 400 ° C.

これは、上記［成膜原理］で説明したように、Ｏ３の分解が温度に依存しており、処理室２０１内を低温にした場合においてはＯ３の分解が十分に行われず、オゾンラジカルの供給が不十分になるためである。そこで、ステップ３ではＯ３ガスをノズル２３３ｂ内で加熱して高温とし、オゾンラジカルを十分にウエハ２００に供給することができるようにしている。 This is because, as explained in the above [Principle of film formation], the decomposition of O 3 depends on the temperature, and when the inside of the processing chamber 201 is lowered, the decomposition of O 3 is not sufficiently performed, and the ozone radical This is because the supply of water becomes insufficient. Therefore, in step 3, the O 3 gas is heated in the nozzle 233b to a high temperature so that ozone radicals can be sufficiently supplied to the wafer 200.

以上のステップ３では、Ｏ３ガスが処理室２０１に供給され、ウエハ２００の表面にすでに吸着しているＴＥＭＡＨとＯ３とが反応し、ウエハ２００にＨｆＯ２膜が形成される。 In Step 3 described above, O 3 gas is supplied to the processing chamber 201, TEMAH already adsorbed on the surface of the wafer 200 reacts with O 3, and an HfO 2 film is formed on the wafer 200.

（ステップ４）
ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂを閉め、Ｏ３ガスの供給を停止する。このとき、ガス排気管２３１のバルブ２４３ｅは開いたままとし、真空ポンプ２４６により処理室２０１内を２０Ｐａ以下となるまで排気し、処理室２０１内に残留したＯ３ガスを処理室２０１内から排気する。 (Step 4)
The valve 243b of the gas supply pipe 232b is closed to stop the supply of O 3 gas. At this time, the valve 243e of the gas exhaust pipe 231 is kept open, the inside of the processing chamber 201 is exhausted to 20 Pa or less by the vacuum pump 246, and the O 3 gas remaining in the processing chamber 201 is exhausted from the inside of the processing chamber 201. To do.

処理室２０１内を所定時間排気した後、ガス供給管２３２ｂのバルブ２４３ｂを閉じた状態で、キャリアガス供給管２３４ｂのバルブ２４３ｄを開ける。マスフローコントローラ２４１ｃにより流量調整されたキャリアガスを処理室２０１内に供給して処理室２０１をＮ２置換する。 After the processing chamber 201 is evacuated for a predetermined time, the valve 243d of the carrier gas supply pipe 234b is opened while the valve 243b of the gas supply pipe 232b is closed. The carrier gas whose flow rate is adjusted by the mass flow controller 241c is supplied into the processing chamber 201 to replace the processing chamber 201 with N 2 .

以上の本実施例では、ノズル２３３ｂ内にヒータ３００を設置し、ステップ３においてＯ３ガスをヒータ３００により加熱してＯ３ガスの加熱温度をＴＤＭＡＳの加熱温度や処理室２０１内の温度より高温とした状態でウエハ２００に供給するから、Ｏ３ガスから発生するオゾンラジカルは不活化されずに活性化された状態でウエハ２００に供給されると考えられる。そのため、ＨｆＯ２膜の形成において、酸化剤に相当するＯ３ガスの供給量や供給時間を増大させることなくＨｆＯ２膜の被覆性やローディング効果を改善することができ、ひいてはスループットが悪化したりＣＯＯが悪化したりするのを未然に回避することができる。 In the present embodiment described above, the heater 300 is installed in the nozzle 233b, and in step 3, the O 3 gas is heated by the heater 300 so that the heating temperature of the O 3 gas is higher than the heating temperature of the TDMAS or the temperature in the processing chamber 201. Therefore, it is considered that ozone radicals generated from the O 3 gas are supplied to the wafer 200 in an activated state without being inactivated. Therefore, in the formation of the HfO 2 film, it is possible to improve the coverage and loading effect of the HfO 2 film without increasing the supply amount and supply time of the O 3 gas, which corresponds to an oxidant, or thus throughput deteriorates It is possible to avoid the deterioration of COO.

なお、本実施例に係る半導体デバイスの製造方法において、上記では金属酸化膜としてＨｆＯ２膜を形成する場合を想定して説明したが、反応物質の変更や膜種の変更に伴い、例えば、ヒータ２０７で制御する処理室２０１内の温度を２０〜６００℃の範囲内で、ＴＥＭＡＺ、Ｏ３ガスによるＺｒＯ２膜形成の場合１８０〜３００℃の範囲内で適宜変更してもよいし、ヒータ３００で制御する反応物質（Ｏ３等の酸化剤に相当する物質）の加熱温度を２０〜６００℃の範囲内で、好ましくは３００〜４００℃の範囲内で適宜変更してもよい。
処理室２０１内の温度は第１原料の特性により決定される。例えば、第１原料がＴＥＭＡＨの場合、加熱速度熱量計ＡＲＣ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ Ｒａｔｅ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）あるいは示差走査熱量計ＳＣ−ＤＳＣ（Ｓｅａｌｅｄ ＣｅｌｌＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）から求められた自己分解温度は２７１°であり、この温度を超えると急速に分解が始まる。一方、第２原料であるＯ３ガスは２００℃以下ではほとんど分解しない。このため、ＴＥＭＡＨ、Ｏ３ガス系においては２００−２５０℃の処理室温度を用いている。第１原料がトリジスメチルアミノシランＴＤＭＡＳの場合、自己分解温度は５０８℃である。ＴＤＭＡＳ、Ｏ３ガス系でＳｉＯ２膜を形成する場合は、３００−５００℃の温度域での成膜においてはＯ３の十分な分解が見込めるが、３００℃以下で成膜を行う場合においてはＴＥＭＡＨ同様、ヒータ３００で制御する第２反応物質であるＯ３等の参加剤の過熱温度を２０−６００℃の範囲で、好ましくは３００−４００℃の範囲内で適宜変更する。 In the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment, the case where the HfO 2 film is formed as the metal oxide film has been described above. However, with the change of the reactant or the film type, for example, a heater The temperature in the processing chamber 201 controlled by 207 may be appropriately changed within a range of 20 to 600 ° C., and in the case of forming a ZrO 2 film with TEMAZ or O 3 gas, within a range of 180 to 300 ° C. The heating temperature of the reaction substance controlled in step (a substance corresponding to an oxidizing agent such as O 3 ) may be appropriately changed within the range of 20 to 600 ° C., preferably within the range of 300 to 400 ° C.
The temperature in the processing chamber 201 is determined by the characteristics of the first raw material. For example, when the first raw material is TEMAH, the self-decomposition temperature obtained from a heating rate calorimeter ARC (Accelerating Rate Calorimeter) or a differential scanning calorimeter SC-DSC (Sealed Cell Differential Scanning Calorimeter) is 271 °, and this temperature is When it exceeds, decomposition begins rapidly. On the other hand, the O 3 gas as the second raw material hardly decomposes at 200 ° C. or lower. For this reason, in the TEMAH and O 3 gas systems, a processing chamber temperature of 200 to 250 ° C. is used. When the first raw material is tridismethylaminosilane TDMAS, the autolysis temperature is 508 ° C. When the SiO 2 film is formed by TDMAS or O 3 gas system, sufficient decomposition of O 3 can be expected in the film formation in the temperature range of 300 to 500 ° C., but in the case of forming the film at 300 ° C. or less. Similar to TEMAH, the superheating temperature of the participating agent such as O 3 which is the second reactant controlled by the heater 300 is appropriately changed within a range of 20 to 600 ° C., preferably within a range of 300 to 400 ° C.

以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明の好ましい実施の形態によれば、
少なくとも１枚の基板を処理室内に搬入する工程と、
第１の反応物質と酸素原子を含む第２の反応物質とを加熱しながら前記処理室内に交互に供給して前記基板上に酸化膜を形成する工程と、
前記基板を前記処理室内から搬出する工程と、
を備え、
前記酸化膜を形成する工程では、前記第１の反応物質の加熱温度と前記第２の反応物質の加熱温度とを異ならせる第１の半導体デバイスの製造方法が提供される。 As mentioned above, although the preferable Example of this invention was described, according to the preferable embodiment of this invention,
Carrying at least one substrate into the processing chamber;
Forming an oxide film on the substrate by alternately supplying the first reactant and the second reactant containing oxygen atoms into the processing chamber while heating;
Unloading the substrate from the processing chamber;
With
In the step of forming the oxide film, a method for manufacturing a first semiconductor device is provided in which the heating temperature of the first reactant is different from the heating temperature of the second reactant.

本発明の他の実施の形態によれば、
少なくとも１枚の基板を処理室内に搬入する工程と、
第１の反応物質と酸素原子を含む第２の反応物質とを加熱しながら前記処理室内に交互に供給するとともに前記基板を加熱して前記基板上に酸化膜を形成する工程と、
前記基板を前記処理室内から搬出する工程と、
を備え、
前記酸化膜を形成する工程では、前記第２の反応物質の加熱温度を前記基板の加熱温度より高温とする第２の半導体デバイスの製造方法が提供される。 According to another embodiment of the invention,
Carrying at least one substrate into the processing chamber;
Alternately supplying the first reactant and the second reactant containing oxygen atoms into the processing chamber while heating, and heating the substrate to form an oxide film on the substrate;
Unloading the substrate from the processing chamber;
With
In the step of forming the oxide film, a second semiconductor device manufacturing method is provided in which the heating temperature of the second reactant is higher than the heating temperature of the substrate.

第２の半導体デバイスの製造方法によれば、酸化膜を形成する工程において、酸化剤に相当する第２の反応物質の加熱温度を基板の加熱温度より高温とするから、第２の反応物質を不活化させずに活性化させた状態で基板に供給することができる。そのため、酸化膜の形成において、酸化剤に相当する第２の反応物質の供給量や供給時間を増大させることなく酸化膜の被覆性やローディング効果を改善することができ、ひいてはスループットが悪化したりＣＯＯが悪化したりするのを未然に回避することができる。   According to the second semiconductor device manufacturing method, in the step of forming the oxide film, the heating temperature of the second reactant corresponding to the oxidant is set higher than the heating temperature of the substrate. The substrate can be supplied in an activated state without being inactivated. Therefore, in forming the oxide film, the coverage and loading effect of the oxide film can be improved without increasing the supply amount and supply time of the second reactant corresponding to the oxidant, and as a result, the throughput deteriorates. It is possible to avoid the deterioration of COO.

本発明の他の好ましい実施の形態によれば、
少なくとも１枚の基板を処理する処理室と、
前記処理室を加熱する第１の加熱ヒータと、
第１の反応物質を前記処理室内に供給する第１の供給部材と、
酸素原子を含む第２の反応物質を前記処理室内に供給する第２の供給部材と、
前記第２の供給部材内に設けられ、前記第２の反応物質を加熱する第２のヒータと、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気系と、
を備える第１の半導体デバイス製造装置が提供される。 According to another preferred embodiment of the invention,
A processing chamber for processing at least one substrate;
A first heater for heating the processing chamber;
A first supply member for supplying a first reactant into the processing chamber;
A second supply member for supplying a second reactant containing oxygen atoms into the processing chamber;
A second heater provided in the second supply member for heating the second reactant;
An exhaust system for exhausting the atmosphere in the processing chamber;
A first semiconductor device manufacturing apparatus is provided.

第１の半導体デバイス製造装置によれば、第２のヒータが第２の供給部材内に設けられているから、第２の供給部材中を流通する第２の反応物質を加熱して第２の反応物質の温度を処理室内の基板の温度より高温とし、その状態で第２の反応物質を基板に供給することができ、酸化剤に相当する第２の反応物質を不活化させずに活性化させた状態で基板に供給することができる。そのため、酸化膜の形成において、酸化剤に相当する第２の反応物質の供給量や供給時間を増大させることなく酸化膜の被覆性やローディング効果を改善することができ、ひいてはスループットが悪化したりＣＯＯが悪化したりするのを未然に回避することができる。   According to the first semiconductor device manufacturing apparatus, since the second heater is provided in the second supply member, the second reactant flowing through the second supply member is heated to produce the second The temperature of the reactant can be set higher than the temperature of the substrate in the processing chamber, and the second reactant can be supplied to the substrate in that state, and the second reactant corresponding to the oxidant is activated without being inactivated. In this state, the substrate can be supplied. Therefore, in forming the oxide film, the coverage and loading effect of the oxide film can be improved without increasing the supply amount and supply time of the second reactant corresponding to the oxidant, and as a result, the throughput deteriorates. It is possible to avoid the deterioration of COO.

好ましくは、第１の半導体デバイス製造装置において、
前記第２のヒータが保護部材により被覆されている第２の半導体デバイス製造装置が提供される。 Preferably, in the first semiconductor device manufacturing apparatus,
A second semiconductor device manufacturing apparatus in which the second heater is covered with a protective member is provided.

第２の半導体デバイス製造装置によれば、第２のヒータが保護部材により被覆されているから、第２の供給部材中を第２の反応物質が流通する場合に、その第２の反応物質が第２のヒータに付着するのを防止することができる。   According to the second semiconductor device manufacturing apparatus, since the second heater is covered with the protective member, when the second reactant flows through the second supply member, the second reactant is Adhesion to the second heater can be prevented.

本発明の好ましい実施例におけるＳｉ基板表面への酸化膜原料の吸着とオゾンの酸化とを概略的に説明するための図面である。1 is a view for schematically explaining adsorption of an oxide film raw material on a Si substrate surface and oxidation of ozone in a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施例におけるオゾン濃度の温度依存性を概略的に説明するための図面である。1 is a diagram for schematically explaining temperature dependence of ozone concentration in a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施例で使用される半導体デバイス製造装置の概略的な構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a semiconductor device manufacturing apparatus used in a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施例で使用される半導体デバイス製造装置の概略的な構成を示す側面透視図である。1 is a side perspective view showing a schematic configuration of a semiconductor device manufacturing apparatus used in a preferred embodiment of the present invention. 本発明の好ましい実施例で使用される処理炉とそれに付随する部材の概略構成図であって、特に処理炉部分を縦断面で示す図面である。It is a schematic block diagram of the processing furnace used in a preferred embodiment of the present invention and its accompanying members, particularly showing the processing furnace part in a longitudinal section. 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 本発明の好ましい実施例で使用される処理炉とその近傍の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the schematic structure of the processing furnace used in the preferable Example of this invention, and its vicinity. 本発明の好ましい実施例で使用されるオゾン供給用のノズルの概略的な構成を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the schematic structure of the nozzle for ozone supply used by the preferable Example of this invention. 図８のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 本発明の好ましい実施例に係る半導体デバイスの製造方法の概略的な工程を説明するための図面である。1 is a diagram illustrating a schematic process of a method for manufacturing a semiconductor device according to a preferred embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０１ 半導体デバイス製造装置
１０３ 正面メンテナンス口
１０４ 正面メンテナンス扉
１０５ カセット棚
１０７ 予備カセット棚
１１０ カセット
１１１ 筐体
１１１ａ 正面壁
１１２ カセット搬入搬出口
１１３ フロントシャッタ
１１４ カセットステージ
１１５ ボートエレベータ
１１８ カセット搬送装置
１１８ａ カセットエレベータ
１１８ｂ カセット搬送機構
１２５ ウエハ移載機構
１２５ａ ウエハ移載装置
１２５ｂ ウエハ移載装置エレベータ
１２５ｃ ツイーザ
１２８ アーム
１３４ａ クリーンユニット
１４７ 炉口シャッタ
２００ ウエハ
２０１ 処理室
２０２ 処理炉
２０３ 反応管
２０７ ヒータ
２０９ マニホールド
２１７ ボート
２１８ ボート支持台
２１９ シールキャップ
２２０ Ｏリング
２３１ ガス排気管
２３２ａ，２３２ｂ ガス供給管
２３３ａ，２３３ｂ ノズル
２３４ａ，２３４ｂ キャリアガス供給管
２４０ 液体マスフローコントローラ
２４１ａ〜２４１ｃ マスフローコントローラ
２４２ 気化器
２４３ａ〜２４３ｅ バルブ
２４６ 真空ポンプ
２４８ａ，２４８ｂ ガス供給孔
２６７ ボート回転機構
２８０ コントローラ
３００ ヒータ
３０２ 保護管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Semiconductor device manufacturing apparatus 103 Front maintenance port 104 Front maintenance door 105 Cassette shelf 107 Reserve cassette shelf 110 Cassette 111 Housing | casing 111a Front wall 112 Cassette loading / unloading port 113 Front shutter 114 Cassette stage 115 Boat elevator 118 Cassette conveyance apparatus 118a Cassette elevator 118b Cassette transfer mechanism 125 Wafer transfer mechanism 125a Wafer transfer device 125b Wafer transfer device elevator 125c Tweezer 128 Arm 134a Clean unit 147 Furnace shutter 200 Wafer 201 Processing chamber 202 Processing furnace 203 Reaction tube 207 Heater 209 Manifold 217 Boat 218 Boat support Base 219 Seal cap 220 O-ring 231 Gas exhaust pipe 232a 232b Gas supply pipes 233a, 233b Nozzles 234a, 234b Carrier gas supply pipes 240 Liquid mass flow controllers 241a-241c Mass flow controllers 242 Vaporizers 243a-243e Valves 246 Vacuum pumps 248a, 248b Gas supply holes 267 Boat rotation mechanism 280 Controller 300 Heater 302 Heater tube

Claims (3)

少なくとも１枚の基板を処理室内に搬入する工程と、
前記基板を加熱しながら第１の反応物質と酸素原子を含む第２の反応物質とを前記処理室内に交互に供給して前記基板上に酸化膜を形成する工程と、
前記基板を前記処理室内から搬出する工程と、
を備え、
前記酸化膜を形成する工程では、基板温度が前記第１の反応物質の自己分解温度以下であり、更に前記第２の反応物質としてオゾンを用いる際にオゾンの加熱温度基板温度より高い温度に加熱して供給することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 Carrying at least one substrate into the processing chamber;
Forming an oxide film on the substrate by alternately supplying a first reactant and a second reactant containing oxygen atoms into the processing chamber while heating the substrate;
Unloading the substrate from the processing chamber;
With
In the step of forming the oxide film, the substrate temperature is equal to or lower than the self-decomposition temperature of the first reactant, and when ozone is used as the second reactant, the heating temperature of ozone is higher than the substrate temperature. A method for manufacturing a semiconductor device. 請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法において、
前記酸化膜を形成する工程で、更に前記第２の反応物質としてオゾンを用いる際にオゾンの加熱温度が３００℃から６００℃であることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
In the step of forming the oxide film, when ozone is used as the second reactant, the heating temperature of ozone is 300 ° C. to 600 ° C. 請求項１に記載の半導体デバイスの製造方法において、
前記酸化膜を形成する工程で、更に前記第２の反応物資としてオゾンを用いる際に３００℃以下で基板を加熱する場合に、オゾンの加熱温度が３００℃から６００℃であることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
When the substrate is heated at 300 ° C. or lower when ozone is used as the second reactant in the step of forming the oxide film, the heating temperature of ozone is 300 ° C. to 600 ° C. A method for manufacturing a semiconductor device.
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