[发明专利]半导体处理用的成膜方法

说明书

本案是申请日为2003年12月26日、申请号为200380100730.9(PCT/JP2003/016961)、发明名称为半导体处理用载置台装置、成膜装置和成膜方法的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种半导体处理用的载置台装置、成膜装置和成膜方法。这里，作为半导体处理，意味着通过在半导体晶片或者LCD(Liquidcrystal display)或FPD(Flat Panel Display)用的玻璃基板等被处理基板上以规定的图案来形成半导体层、绝缘层、导电层等，为了在该被处理基板上制造半导体器件或者与半导体器件连接的包含布线、电极等的构造物而实施的各种处理。

背景技术

在半导体集成电路的制造中，对半导体晶片等硅基板，重复进行成膜和图案蚀刻，形成多个希望的半导体器件。在连接各个器件间的布线、实现对各个器件电接触的布线层的下层使用阻挡层。阻挡层用作为抑制接触金属和布线材料的相互扩散的目的，或者作用为防止基底层和布线层的剥离的目的。作为阻挡层，电阻低是不用说的，还必需使用密接性、耐热性、屏蔽性、耐腐蚀性优异的材料。作为能够满足这样的要求的屏蔽材料，特别是使用TiN膜。

在形成TiN膜的阻挡层的情况下，使用TiCl₄气体和NH₃气体，通过CVD(Chemical Vapor Deposition)来堆积希望厚度的TiN膜。这种情况下，在将半导体晶片搬入到处理容器内之前，在载置台的表面上预先形成由TiN膜构成的预覆层。预覆层用作为保持晶片的热的面内均匀性，且防止由载置台等所包含的金属元素导致的金属污染等的目的。

预覆层每当清洁处理容器内时除去，为此，在清洁后，在向处理容器内搬入半导体晶片之前，在载置台的表面上形成预覆层。例如，通过以CVD形成Ti膜的步骤，和以NH₃气体氮化Ti膜的步骤来形成TiN预覆层。

关于这一点，能够举出下面的三个文献作为现有技术。

专利文献1：特开平10-321558号公报

专利文献2：特开2001-144033号公报(段落号0013-0020，图1和图2)

专利文献3：特开2001-192828号公报

专利文献1和专利文献2公开了在载置台的表面上形成Ti膜和TiN膜的预覆层的技术。专利文献3中公开了这样的问题，在空载运转后的成膜处理中，最初的1个不稳定，再现性和面间膜厚均匀性恶化。专利文献3中，作为解决该问题的方法，公开了这种技术，在空载运转后，在即将成膜处理1个之前仅短时间地流动原料气体或者还原气体中的任何一种。

关于Ti膜的单枚成膜，从提高半导体器件的薄膜化和电特性的见解来看，需要提高Ti膜的膜厚(膜厚非常薄)的面内和面间均匀性。作为面内均匀性，意味着在一枚晶片的表面的Ti膜的膜厚的均匀性。作为面间均匀性，意味着在多个晶片间的Ti膜的膜厚的均匀性(也称为再现性)。

在现有技术中，为了提高装置的开工率，在对晶片的成膜处理之前，减小在载置台上形成的预覆层的厚度。例如，在现有技术中预覆层的厚度是0.36μm左右。该预覆层是通过进行18次左右的由等离子CVD所进行的非常薄的Ti膜的堆积、Ti膜的氮化处理所构成的循环所形成。这种情况下，出现最初某些数量的晶片上堆积的Ti膜的膜厚和电阻率不稳定，有变动的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种半导体处理用的载置台装置、成膜装置和成膜方法，其能够至少提高在被处理基板上所形成的膜的面间均匀性。

本发明的目的在于，提供一种半导体处理用的成膜方法，其能够提高在被处理基板上形成的膜的面内均匀性和面间均匀性。

本发明的第一观点是，一种配设在半导体处理用的成膜处理容器内的载置台装置，具有：

载置台，其具有载置被处理基板的上面和从所述上面下降的侧面；

配设在所述载置台内且通过所述上面加热所述基板的加热器；

覆盖在所述载置台的所述上面和所述侧面的CVD预覆层，设定所述预覆层，使得其厚度在使由所述加热器的加热得到的来自所述上面和所述侧面的辐射热量实质饱和的厚度以上。

本发明的第二观点是半导体处理用的成膜装置，具有：

处理容器，收容被处理基板；