CN104821283B - 衬底处理装置以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

衬底处理装置以及半导体装置的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104821283B
CN104821283B CN201410092298.3A CN201410092298A CN104821283B CN 104821283 B CN104821283 B CN 104821283B CN 201410092298 A CN201410092298 A CN 201410092298A CN 104821283 B CN104821283 B CN 104821283B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
gas supply
supply
surge chamber
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410092298.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104821283A (zh
Inventor
野内英博
芦原洋司
佐野敦
高崎唯史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INTERNATIONAL ELECTRIC CO Ltd
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
Publication of CN104821283A publication Critical patent/CN104821283A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104821283B publication Critical patent/CN104821283B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34Nitrides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/452Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45519Inert gas curtains
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45527Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
    • C23C16/45536Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45561Gas plumbing upstream of the reaction chamber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45587Mechanical means for changing the gas flow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45587Mechanical means for changing the gas flow
    • C23C16/45591Fixed means, e.g. wings, baffles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52Controlling or regulating the coating process
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02172Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides
    • H01L21/02175Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
    • H01L21/02186Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal the material containing titanium, e.g. TiO2
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523Pulsed gas flow or change of composition over time
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L21/28556Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
    • H01L21/28556Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD
    • H01L21/28562Selective deposition
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76841Barrier, adhesion or liner layers
    • H01L21/76843Barrier, adhesion or liner layers formed in openings in a dielectric

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

一种衬底处理装置及半导体装置的制造方法,该衬底处理装置具有:对衬底进行处理的处理室;设在处理室的上方,具有对处理室均匀地供给气体的分散板的缓冲室;设在缓冲室的作为顶棚部构造而构成的顶板上,对于气体供给方向在上游侧连接有处理气体供给部的处理气体供给孔;设在顶板上,对于气体供给方向在上游侧连接有惰性气体供给部的惰性气体供给孔;周状的基端部,以处理气体供给孔位于内周侧而惰性气体供给孔位于外周侧的方式与顶板的下游侧的面连接;气体引导件,具有基端部,并配置于分散板的上方;处理室排气部,将处理室的环境气体排气,并设在处理室的下方;至少对处理气体供给部、惰性气体供给部、处理室排气部进行控制的控制部。

Description

衬底处理装置以及半导体装置的制造方法
技术领域
本发明涉及衬底处理装置以及半导体装置的制造方法。
背景技术
近年,闪存等的半导体装置呈现高集成化的趋势。与之相伴地,图案尺寸显著微细化。形成这些图案时,作为制造工序的一个工序,存在实施对衬底进行氧化处理、氮化处理等的规定的处理的工序的情况。
作为形成上述图案的方法的一种,有在电路间形成槽,并在槽中形成种膜、内衬膜、布线的工序。伴随着近年的微细化,该槽以成为高纵横比的方式构成。
形成内衬膜等时,要求在槽的上部侧面、中部侧面、下部侧面、以及底部都形成膜厚无差别的良好的阶梯敷层的膜。这是因为通过形成良好的阶梯敷层的膜,能够使半导体器件的特性在槽间均匀,由此能够抑制半导体器件的特性差别。
为了处理该高纵横比的槽,尝试了将气体加热进行处理的方式、使气体成为等离子体状态进行处理的方式,但要形成具有良好的阶梯敷层的膜很困难。
作为形成上述膜的方法,存在交替供给至少两种的处理气体,使其在衬底表面反应的交替供给方法。
另一方面,由于需要使半导体器件的特性均匀,因此在形成薄膜时,需要对衬底面内均匀地供给气体。为实现该要求,开发出了能够从衬底的处理面均匀地供给气体的单张处理装置。该单张处理装置中,为了更均匀地供给气体,例如在衬底上设置具有缓冲空间的喷头。
交替供给方法中,为了抑制各气体在衬底表面以外发生反应,已知在供给各气体的期间将残留气体通过净化气体进行净化的方法,但由于具有此类工序,存在成膜时间延迟的问题。因此为了缩短处理时间,要使大量的净化气体流动,将残留气体排出。
而且,作为喷头的一个方式,考虑到针对气体而设置用于防止各气体的混合的路径、缓冲空间,但由于构造复杂因而存在维护麻烦且成本升高的问题。因此,现实的方式是使用将两种气体以及净化气体的供给***通过一个缓冲空间集中的喷头。
在使用具有两种气体所共用的缓冲空间的喷头的情况下,考虑到残留气体在喷头内彼此发生反应,会在喷头内壁堆积附着物。为了防止这一现象,希望以能够高效地去除缓冲室内的残留气体的方式,在缓冲室设置排气孔,从排气孔对环境气体进行排气。该情况下,在缓冲室内设置确保向处理室供给的两种气体以及净化气体不会向用于对缓冲空间进行排气的排气孔的方向扩散的结构,例如形成气体的流动的气体引导件。作为气体引导件,例如希望设置在用于对缓冲空间进行排气的排气孔与供给两种气体以及净化气体的供给孔之间,并朝向喷头的分散板放射状地设置。为了从气体引导件的内侧的空间对气体高效地排气,使气体引导件的内侧与用于对缓冲空间进行排气的排气孔之间的空间、具体而言气体引导件的外周端与排气孔之间的空间连通。
发明内容
基于发明人的锐意研究的结果,在以往的构造中发现了以下课题。即,供给处理气体时,处理气体会从设在气体引导件的外周端与排气孔间的空间向排气孔方向扩散。从空间向气体引导件上部扩散的气体,由于在气体引导件周边的气体积留部等发生气体残留,因此即使在前述的缓冲空间内的排气工序中也难以去除。附着物成为颗粒,可能会对衬底的特性造成负面影响,或导致成品率的降低。
因此,本发明的目的在于提供一种衬底处理装置以及半导体装置的制造方法,即使在气体引导件上方的空间也能够抑制附着物,能够提供品质良好的衬底特性。
根据本发明的一个方式,提供一种衬底处理装置,具有:对衬底进行处理的处理室;设置于所述处理室的上方,具有对所述处理室均匀地供给气体的分散板的缓冲室;设置于构成所述缓冲室的顶棚构造的顶板,相对于气体供给方向在上游侧连接有处理气体供给部的处理气体供给孔;设置于所述顶板,相对于气体供给方向在上游侧连接有惰性气体供给部的惰性气体供给孔;周状的基端部,其以所述处理气体供给孔位于内周侧而所述惰性气体供给孔位于外周侧的方式与所述顶板的下游侧的面连接;气体引导件,其具有所述基端部,并配置于所述分散板的上方;处理室排气部,其将所述处理室的环境气体排气,并设置于所述处理室的下方;至少对所述处理气体供给部、所述惰性气体供给部、所述处理室排气部进行控制的控制部。
而且,根据发明的其它方式,
提供一种半导体装置的制造方法,具有:
第一处理气体供给工序,从设置于缓冲室的顶棚构造即顶板的处理气体供给孔,经由气体引导件的内侧区域、设置于所述气体引导件与处理室之间并作为所述缓冲室的底部构成的分散板对所述处理室供给原料气体,并且,从设置于所述顶板的惰性气体供给孔经由所述气体引导件的外侧区域供给惰性气体;
第二处理气体供给工序,从所述处理气体供给孔经由所述气体引导件的内侧区域以及所述分散板对所述处理室供给反应气体;衬底处理工序,反复进行所述第一处理气体供给工序以及所述第二处理气体供给工序。
发明的效果
根据本发明,提供一种衬底处理装置以及半导体装置的制造方法,即使在气体引导件上方的空间也能够抑制附着物,能够提供品质良好的衬底特性。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的衬底处理装置的剖视图。
图2是表示本发明的第一实施方式的衬底处理工序的流程图。
图3是对本发明的第一实施方式的成膜工序的气体供给时机进行说明的说明图。
图4是表示本发明的第一实施方式的成膜工序的流程图。
图5是本发明的第二实施方式的衬底处理装置的剖视图。
图6是对本发明的第二实施方式的衬底处理装置的气体沉淀进行说明的图。
附图标记的说明
100…处理装置
200…晶片
210…衬底载置部
220…第一排气***
230…喷头
243…第一处理气体供给***
244…第二处理气体供给***
245…第三气体供给***
260…控制器
具体实施方式
<本发明的第一实施方式>
(1)衬底处理装置的构成
以下,使用图1对本发明的第一实施方式的衬底处理装置进行说明。图1是本实施方式的衬底处理装置的剖视图。
以下,根据附图对本发明的一个实施方式进行说明。首先,对本发明的一个实施方式的衬底处理装置进行说明。
对本实施方式的处理装置100进行说明。衬底处理装置100是形成薄膜的装置,如图1所示,作为单张处理式衬底处理装置构成。
如图1所示,衬底处理装置100具备处理容器202。处理容器202例如作为横截面为圆形且扁平的密闭容器构成。另外,处理容器202的侧壁、底壁例如由铝(Al)、不锈钢(SUS)等的金属材料构成。在处理容器202内,形成有对作为衬底的硅晶片等的晶片200进行处理的处理室201及搬运空间203。处理容器202由上部容器202a、下部容器202b、以及喷头230构成。在上部容器202a与下部容器202b之间设有分隔板204。将被上部处理容器202a以及喷头230围成的空间且位于分隔板204上方的空间称为处理室空间,将被下部容器202b围成的空间且位于分隔板下方的空间称为搬运空间。将由上部处理容器202a以及喷头230构成并包围处理空间的构造称为处理室201。进而,将包围搬运空间的构造称为处理室内搬运室203。在各构造之间,设有用于将处理容器202内保持气密的O型环208。
在下部容器202b的侧面设有与闸门阀205相邻的衬底搬入出口206,晶片200经由衬底搬入出口206在与未图示的搬运室之间移动。在下部容器202b的底部,设有多个顶升销207。而且,下部容器202b接地。
以支承晶片200的衬底支承部(也称为衬底载置部)210位于处理室201内的方式构成。衬底支承部210主要具有:载置晶片200的载置面211;在表面具有载置面211的载置台212;被衬底载置台212内包的、作为对晶片进行加热的加热源的衬底载置台加热部213(也称为第一加热部)。在衬底载置台212上,供顶升销207贯通的贯通孔214分别设置在与顶升销207对应的位置。
衬底载置台212被主轴217支承。主轴217贯通处理容器202的底部,进而在处理容器202的外部与升降机构218连接。使升降机构218工作从而使主轴217以及支承台212升降,由此能够使衬底载置面211上载置的晶片200升降。此外,主轴217下端部的周围被波纹管219覆盖,处理容器202内保持气密。
衬底载置台212在晶片200的搬运时以衬底载置面211达到衬底搬入出口206的位置(晶片搬运位置)的方式下降至衬底支承台,在晶片200的处理时,如图1所示,晶片200上升至处理室201内的处理位置(晶片处理位置)。
具体而言,当使衬底载置台212下降至晶片搬运位置时,顶升销207的上端部从衬底载置面211的上表面突出,顶升销207能够从下方对晶片200进行支承。另外,使衬底载置台212上升至晶片处理位置时,顶升销207从衬底载置面211的上表面埋没,衬底载置面211从下方对晶片200进行支承。此外,顶升销207由于与晶片200直接接触,因而希望由例如石英、铝等的材质形成。
(处理气体供给孔)
在处理室201的上方(气体流动方向的上游侧)设有后述的喷头230,在喷头230上设有顶板231(也称为盖231)。在顶板231上设有用于对处理室201内供给处理气体的处理气体供给孔231a。与处理气体供给孔231a连接的处理气体供给***的构成后述。顶板231还作为喷头230的顶壁、缓冲室的顶壁使用。
(惰性气体供给孔)
而且,在顶板231上,设有用于对处理室201内供给惰性气体的惰性气体供给孔231b。
(喷头)
以顶板231和气体分散板234作为主要构成而构成作为气体分散机构的喷头230。气体分散板234作为处理室201的顶棚部构成,进而作为喷头的底部构成。即,在处理室201的上游方向设有喷头230。处理气体经由处理气体供给孔231a被供给至喷头230的缓冲室232内的缓冲空间。另外惰性气体经由惰性气体供给孔231b被供给至喷头230的缓冲室232内的缓冲空间。
缓冲室232由盖231的下端部和后述的分散板234的上端形成。即,从缓冲室观察,分散板234设置在气体流动方向下游(这里为处理室方向,缓冲室的下方。)。而且,从缓冲室232观察,顶板231设置在气体供给方向的上游。
喷头230在缓冲室232内的空间与处理室201的处理空间之间具备用于使从处理气体供给孔231a导入的气体分散的分散板234。在分散板234上设有多个贯通孔234a。分散板234以与衬底载置面211对置的方式配置。分散板234具有设有贯通孔234a的凸状部和设置于凸状部的周围的凸缘部,凸缘部支承于绝缘块233。
在缓冲室232中,设置有形成所供给的气体的流动的气体引导件235。气体引导件235具有:与顶板231连接的基端部235a、板部235b、前端部235c。基端部235a例如由圆周状构成,以处理气体供给孔231a位于圆的内周侧、惰性气体供给孔231b位于圆的外周侧的方式与顶板231连接。此外,这里记载了基端部235a为圆周状,但并不限于此,也可以四边形等的形状。即,只要是以惰性气体不与处理气体混合的方式将处理气体供给孔231a和惰性气体供给孔231b用板部235b隔离那样的圆周状的结构即可。
板部235b为从基端部235a连续的结构,是随着趋向分散板234方向(处理室方向)而直径扩大的圆锥形状。前端部235c是与基端部235a不同侧的板部235b的端部。即,是板部235b的处理室201侧的端部。在前端部235c也与基端部235a相同地由圆周构造构成。前端部235c的直径与贯通孔234a组的最外周相比更形成于外周。而且,在水平方向上,惰性气体供给孔231b配置在基端部235a与前端部235c之间。
本实施方式中,将板部235b的内侧(分散板234侧)的区域称为缓冲空间232的内侧区域232a,将外侧(顶板231侧)的区域称为缓冲空间232的外侧区域232b。
由于板部235b与基端部235a连续,因此将从处理气体供给孔235a供给的处理气体和从惰性气体供给孔235b供给的惰性气体分离。从处理气体供给孔235a被供给至内侧区域232a的处理气体和从惰性气体供给孔235b被供给至外侧区域232b的惰性气体在板部235b的内侧、外侧相互不影响。
在前端部235c与缓冲室232的侧壁之间存在有空间232c。在后述的第一处理气体供给工序S202、第二处理气体供给工序S208等的处理气体供给工序中,处理气体在内侧区域232a内向分散板234方向扩散,惰性气体沿板部235b的外侧区域235b侧的面向分散板234方向流动。
(第一排气***)
在缓冲室232的上方,经由喷头用排气孔231c连接有排气管236。在排气管236上,按顺序以串联的方式连接有切换排气的开/关的阀237、将排气缓冲室232内控制为规定的压力的APC(Auto Pressure Controller)等的压力调整器238、真空泵239。此外,将排气管236、阀237、压力调整器238集中称为第一排气***、或缓冲室排气部。
(处理气体供给***)
从包含第一气体供给管243a的第一处理气体供给***243主要供给第一元素含有气体,从包含第二气体供给管244a的第二处理气体供给***244主要供给第二元素含有气体。由第一处理气体供给***243和第二处理气体供给***构成处理气体供给***。
此外,也可以将处理气体供给***称为处理气体供给部。
(第一处理气体供给***)
在第一气体供给管243a上,从上游方向起按顺序设有第一气体供给源243b、流量控制器(流量控制部)即质量流量控制器(MFC)243c、以及开闭阀即阀243d。
从第一气体供给管243a,含有第一元素的气体(以下,称为“第一元素含有气体”)经由质量流量控制器243c、阀243d、共用气体供给管242被供给至喷头230。
第一元素含有气体是原料气体,即处理气体的一种。这里,第一元素例如为钛(Ti)。即,第一元素含有气体例如是钛含有气体。作为钛含有气体,例如能够使用TiCl4气体。此外,第一元素含有气体在常温常压下可以是固体、液体、以及气体的任一种。在第一元素含有气体在常温常压下为液体的情况下,只要在第一气体供给源232b与质量流量控制器243c之间设置未图示的气化器即可。这里作为气体进行说明。
此外,也可以使用硅含有气体。作为硅含有气体,例如能够使用有机硅材料即六甲基二硅氮烷(hexamethyldisilazane)(C6H19NSi2,略称:HMDS)、三硅胺(trisilylamine)((SiH3)3N,略称:TSA)、双(叔丁基氨基)硅烷(SiH2(NH(C4H9))2,略称:BTBAS)气体等。这些气体作为先驱体(precursor)发挥作用。
在第一气体供给管243a的阀243d的下游侧,连接有第一惰性气体供给管246a的下游端。在第一惰性气体供给管246a上,从上游方向起按顺序设有惰性气体供给源246b、流量控制器(流量控制部)即质量流量控制器(MFC)246c、以及开闭阀即阀246d。
这里,惰性气体例如是氮气(N2)气体。此外,作为惰性气体,除N2气体外,例如能够使用氦气(He)气体、氖气(Ne)气体、氩气(Ar)气体等的稀有气体。
惰性气体从第一惰性气体供给管246a经由质量流量控制器246c、阀246d、第一气体供给管243a被供给至喷头230内。惰性气体在后述的薄膜形成工序(S104)中作为运载气体或稀释气体发挥作用。
主要由第一气体供给管243a、质量流量控制器243c、阀243d构成第一气体供给***243(也称为钛含有气体供给***)。
另外,主要由第一惰性气体供给管246a、质量流量控制器246c以及阀246d构成第一惰性气体供给***。此外,也可以考虑将惰性气体供给源246b、第一气体供给管243a包含于第一惰性气体供给***。
而且,也可以考虑将第一气体供给源243b、第一惰性气体供给***包含于第一气体供给***。
此外,也可以将第一处理气体供给***称为第一处理气体供给部、或者原料气体供给部。
(第二处理气体供给***)
在第二气体供给管244a上从上游方向起按顺序设有第二气体供给源244b、流量控制器(流量控制部)即质量流量控制器(MFC)244c、以及开闭阀即阀244d、远程等离子体单元244e。
含有第二元素的气体(以下,称为“第二元素含有气体”)从第二气体供给管244a经由质量流量控制器244c、阀244d、远程等离子体单元244e、共用气体供给管242被供给至喷头230内。第二元素含有气体通过远程等离子体单元244e而成为等离子体状态,并被照射于晶片200上。
第二元素含有气体是处理气体的一种。此外,第二元素含有气体也可以考虑作为与第一元素含有气体发生反应的反应气体或者将第一元素含有气体含有膜改质的改质气体。
这里,第二元素含有气体含有与第一元素不同的第二元素。作为第二元素,例如,是氧(O)、氮(N)、碳(C)的某一种。在本实施方式中,第二元素含有气体例如是氮含有气体。具体而言,作为氮含有气体使用氨气(NH3)气体。
主要由第二气体供给管244a、质量流量控制器244c、阀244d构成第二处理气体供给***244(也称为氮含有气体供给***)。
另外,在第二气体供给管244a的阀244d的下游侧,连接有第二惰性气体供给管247a的下游端。在第二惰性气体供给管247a上,从上游方向起按顺序设有惰性气体供给源247b、流量控制器(流量控制部)即质量流量控制器(MFC)247c、以及开闭阀即阀247d。
惰性气体从第二惰性气体供给管247a经由质量流量控制器247c、阀247d、第二气体供给管244a、远程等离子体单元244e被供给至喷头230内。惰性气体在后述的成膜工序(也称为薄膜形成工序)(S104)中作为运载气体或稀释气体发挥作用。
主要由第二惰性气体供给管247a、质量流量控制器247c以及阀247d构成第二惰性气体供给***。此外,也可以考虑将惰性气体供给源247b、第二气体供给管243a、远程等离子体单元244e包含于第二惰性气体供给***。
而且,也可以考虑将第二气体供给源244b、远程等离子体单元244e、第二惰性气体供给***包含于第二处理气体供给***244。
此外,也可以将第二处理气体供给***称为第二处理气体供给部或者反应气体供给部。
(惰性气体供给***)
当处理晶片时,主要从包含第三气体供给管245a的第三气体供给***245供给惰性气体。
在第三气体供给管245a上,从上游方向起按顺序设有第三气体供给源245b、流量控制器(流量控制部)即质量流量控制器(MFC)245c、以及开闭阀即阀245d。
作为净化气体的惰性气体从第三气体供给管245a经由质量流量控制器245c、阀245d被供给至喷头230。
这里,惰性气体例如是氮气(N2)气体。此外,作为惰性气体作为,除N2气体外,能够使用例如氦气(He)气体、氖气(Ne)气体、氩气(Ar)气体等的稀有气体。
主要由第三气体供给管245a、质量流量控制器245c、阀245d构成惰性气体供给***245。
而且,也可以考虑将第三气体供给源245b、清洁气体供给***包含于第三气体供给***245。
在衬底处理工序中,惰性气体从第三气体供给管245a经由质量流量控制器245c、阀245d被供给至喷头230内。
从惰性气体供给源245b供给的惰性气体,在后述的薄膜形成工序(S104)中,作为对留在处理室202、喷头230内的气体进行净化的净化气体发挥作用。此外,在本说明书中,也将惰性气体供给***245称为第三气体供给***。
(第二排气***)
在处理室201(上部容器202a)的内壁上,设有将处理室201的环境气体排气的排气口221。在排气口221上连接有排气管222,在排气管222上,按顺序以串联的方式连接有将处理室201内控制为规定的压力的APC(Auto Pressure Controller)等的压力调整器223、排气泵224。主要由排气口221、排气管222、压力调整器223、排气泵224构成第二排气***(排气管线)220。第二排气***也称为处理室排气部。
(控制器)
衬底处理装置100具有对衬底处理装置100的各部分的动作进行控制的控制器260。控制器260至少具有运算部261以及存储部262。控制器260根据上位控制器或使用者的指示从存储部将衬底处理装置的程序、控制方法调出,并根据其内容控制各构成。
(2)衬底处理工序
<成膜工序>
接下来,参照图2、图3、图4对使用作为衬底处理装置100的衬底处理装置100在晶片200上形成薄膜的工序进行说明。图2、图3、图4是本发明的实施方式的成膜工序的流程图。此外,在以下的说明中,构成衬底处理装置100的各部分的动作由控制器260控制。
使用图2、图3、图4,对衬底处理工序的概况进行说明。图2是表示本实施方式的衬底处理工序的流程图。
这里,对作为第一元素含有气体使用TiCl4气体、作为第二元素含有气体使用氨气(NH3)气体从而在晶片200上作为薄膜形成氮化钛膜的例子进行说明。另外,例如,在晶片200上,也可以预先形成有规定的膜。另外,也可以在晶片200或者规定的膜上预先形成有规定的图案。
(衬底搬入、载置工序S102)
在处理装置100中通过使衬底载置台212下降至晶片200的搬运位置,从而使顶升销207贯通于衬底载置台212的贯通孔214。其结果是,顶升销207成为从衬底载置台212表面仅以规定的高度量突出的状态。接着,打开闸门阀205,使用未图示的晶片移载机,将晶片200(处理衬底)搬入处理室内,并将晶片200移载至顶升销207上。由此,晶片200以水平姿势被支承在从衬底载置台212的表面突出的顶升销207上。
将晶片200搬入处理容器202内后,使晶片移载机向处理容器202之外退避,关闭闸门阀205而将处理容器202内封闭。其后,使衬底载置台212上升,由此在设置于衬底载置台212的衬底载置面211上载置晶片200。
此外,将晶片200搬入处理容器202内时,优选通过排气***将处理容器202内排气,并从惰性气体供给***对处理容器202内供给作为惰性气体的N2气体。即,优选在使排气泵224工作并打开APC阀223,并由此将处理容器202内排气的状态下,至少打开第三气体供给***的阀245d,由此对处理容器202内供给N2气体。由此,能够抑制向处理容器202内的颗粒的侵入、向晶片200上的颗粒的附着。另外,排气泵224至少在从衬底搬入、载置工序(S102)到后述的衬底搬出工序(S106)结束为止的期间,始终使其处于工作状态。
将晶片200载置于衬底载置台212之上时,对埋入衬底载置台212的内部的加热器213以及/或者喷头供给电力,以晶片200的表面达到规定的温度的方式进行控制。晶片200的温度为例如室温以上500℃以下,优选为室温以上400℃以下。此时,根据由未图示的温度传感器检测到的温度信息对向加热器213的通电情况进行控制,由此调整加热器213的温度。
(成膜工序S104)
接下来,进行薄膜形成工序S104。说明薄膜形成工序S104的基本流程,对于本实施方式的特征部分的详细情况后述。
薄膜形成工序S104中,经由喷头230的缓冲室232,对处理室201内供给TiCl4气体。供给TiCl4气体且经过了规定的时间后,停止TiCl4气体的供给,通过净化气体从缓冲室232、处理室201将TiCl4气体排出。
排出TiCl4气体后,经由缓冲室232对处理室201内供给等离子体状态的氨气气体。氨气气体与形成于晶片200上的钛含有膜发生反应,形成氮化钛膜。经过规定的时间后,停止氨气气体的供给,通过净化气体从喷头230、处理室201将氨气气体排出。
成膜工序104中,通过反复进行以上动作,形成所希望的膜厚的氮化钛膜。
(衬底搬出工序S106)
接下来,使衬底载置台212下降,使晶片200支承于从衬底载置台212的表面突出的顶升销207上。其后,打开闸门阀205,使用晶片移载机将晶片200向处理容器202之外搬出。其后,在结束衬底处理工序的情况下,停止从第三气体供给***对处理容器202内供给惰性气体。
(处理次数判定工序S108)
将衬底搬出后,对薄膜形成工序是否达到了规定的次数进行判定。若判断为达到了规定的次数,则移至清洁工序。若判断为未达到规定的次数,为了开始下一待机的晶片200的处理而移至衬底搬入、载置工序S102。
接着,使用图3、图4对成膜工序S104的详细进行说明。
(第一处理气体供给工序S202)
若分别达到所希望的温度,则打开阀243d,经由处理气体供给孔231a、缓冲室232的内侧区域232a、多个贯通孔234a,开始对处理室201内供给作为第一处理气体的TiCl4。此时,打开阀246a,也开始供给作为运载气体的惰性气体。
第二处理气体供给***中,关闭阀244d,打开阀247d。这样,防止第一处理气体向第二处理气体供给管244供给的情况。通过进行防止,能够防止第二处理气体供给管244内的气体附着。
在第三气体供给***中,打开阀245d,经由惰性气体供给孔231b对缓冲室232的外侧区域232b供给惰性气体。供给的惰性气体沿气体引导件235的板部235b被供给至前端部235c与侧壁之间的空间232c。供给的惰性气体作为抑制第一处理气体绕入外侧区域235b的气体屏障发挥作用。通过抑制绕入,能够防止向与外侧区域235b相邻的板部235b、缓冲室壁的气体附着。
此外,更优选的是,希望使从第三气体供给***供给的惰性气体的供给量是能够抑制向外侧区域232b的气体的绕入的量,而且比从处理气体供给***供给的气体的供给量少。换言之,希望从第三气体供给***供给的惰性气体的供给量比从第一处理气体供给***供给的第一气体和惰性气体、以及从第二处理气体供给***供给的惰性气体的总供给量少。
通过使其减少,能够抑制在前端部235c附近的第一气体的稀释。其结果是,在衬底的中央部分与外周部分均匀地供给原料气体即第一处理气体,能够对衬底面内均匀地进行处理。
假设是第一气体被稀释的程度的量的情况下,担心原料气体的供给量在衬底的中央部分和外周部分不同。该情况下,衬底的中央部分和外周部分的曝露量不同,其结果是在衬底面内膜质产生不同,因此导致器件的成品率降低。
在缓冲室232内的内侧区域232a,TiCl4气体通过气体引导件235均匀地分散。均匀分散的气体经由多个贯通孔234a,均匀地供给至处理室201内的晶片200上。
此时,以第一处理气体即TiCl4气体及其运载气体、进而第二处理气体供给***的运载气体的流量成为规定的流量的方式,调整第一处理气体供给***以及第二处理气体供给***的质量流量控制器。而且,以第三处理气体即惰性气体的流量成为规定的流量的方式,调整质量流量控制器245c。此外,TiCl4的供给流量例如为100sccm以上5000sccm以下。另外,通过使排气泵224工作,并适当地调整APC阀223的阀开度,而使处理容器202内的压力成为规定的压力。
供给的TiCl4气体被供给至晶片200上。在晶片200表面上,TiCl4气体与晶片200之上接触从而形成作为“第一元素含有层”的钛含有层。
钛含有层例如根据处理容器202内的压力、TiCl4气体的流量、承受器217的温度、第一处理区域201a中的处理时间等,以规定的厚度以及规定的分布形成。
经过规定的时间后,关闭阀243d,停止TiCl4气体的供给。阀245d维持为开,继续进行惰性气体的供给。
(第一喷头排气工序S204)
关闭阀243d停止TiCl4气体的供给后,打开阀237,将喷头230内的环境气体排气。具体而言,将缓冲室232内的环境气体排气。此时,预先使真空泵239工作。
此时,以缓冲室232的来自第一排气***的排气电导比经由处理室的排气泵224的电导高的方式控制阀237的开闭阀以及真空泵239。通过这样调整,形成从缓冲室232的中央趋向喷头排气孔231b的气体流动。这样,附着于缓冲室232的壁的气体、浮游于缓冲空间内的气体不会进入处理室201而是从第一排气***被排气。
另外,为了将缓冲室232的环境气体尽早排气,从第三气体供给***供给惰性气体。
此时,优选的是,控制质量流量控制器245c,使从第三气体供给***供给的惰性气体供给量比第一处理气体供给工序多。通过增多供给量,能够将缓冲室232的环境气体更早排气。而且,对内侧区域232a也能够较多地供给惰性气体,能够更可靠地去除内侧区域232a的残留气体。
换言之,第一气体供给工序中,以从第三气体供给***供给的惰性气体不会到达内侧区域232a而阻碍处理气体的流动的方式,控制惰性气体的气体流量。而且第一喷头排气工序中,即使存在将阀243d关闭之后残留的第一气体的气体流动,也以从第三气体供给***供给的惰性气体到达内侧区域232a而将内侧区域232a的残留气体去除的方式控制气体流量。出于这样的目的,从第三气体供给***供给的惰性气体,以第一喷头排气工序中的流量比第一气体供给工序中的流量多的方式进行控制。
(第一处理室排气工序S206)
经过规定的时间后,继续使第二排气***的排气泵224工作,以在处理空间中来自第二排气***的排气电导比经由喷头230的来自第一排气***的排气电导高的方式,调整APC阀223的阀开度以及阀237的阀开度。通过这样调整,形成经由处理室201的趋向第二排气***的气体流动。因此,能够将供给至缓冲室232的惰性气体可靠地供给至衬底上,衬底上的残留气体的去除效率提高。
处理室排气工序中供给的惰性气体将第一处理气体供给工序S202中没能与晶片200结合的钛成分从晶片200上去除。而且,打开阀237,控制压力调整器237、真空泵239,将残留在喷头230内的TiCl4气体去除。经过规定的时间后,将阀245d调小而减少惰性气体的供给量,并且关闭阀237而将喷头230与真空泵239之间阻断。
优选的是,希望经过规定的时间后,使第二排气***的排气泵224继续工作,而关闭阀237。这样一来,由于经由处理室201的趋向第二排气***的流动不会受到第一排气***的影响,因此能够更可靠地将惰性气体供给至衬底上,能够进一步提高衬底上的残留气体的去除效率。
另外,在喷头排气工序S204之后通过继续进行处理室排气工序S206,能够获得下述效果。即,在喷头排气工序S204中将缓冲室232内的残留物去除,因此即使在处理室排气工序S206中气体流动经由晶片200上,也能够防止残留气体附着于衬底上。
(第二处理气体供给工序S208)
在第一处理气体供给***中,在关闭阀243d的状态下,维持阀247d为开,继续供给惰性气体。
在第二处理气体供给***中,维持远程等离子体单元244e的起动状态,继续阀244d为开。氨气气体通过远程等离子体单元244e而被等离子体化。自由基为主体的等离子体经由缓冲室232、贯通孔234a而均匀地供给至衬底上。
此时,以氨气气体的流量成为规定的流量的方式,调整质量流量控制器244c。此外,氨气气体的供给流量为例如100sccm以上5000sccm以下。此外,也可以与氨气气体一同,作为运载气体从第二惰性气体供给***流动N2气体。另外,通过适当地调整APC阀223的阀开度,能够使处理容器202内的压力成为规定的压力。
自由基为主体的氨气气体被供给至晶片200上。已经形成的钛含有层被氨气自由基改质,在晶片200上形成例如含有钛元素以及氮元素的层。
作为改质层,例如根据处理容器202内的压力、氨气气体的流量、衬底载置台212的温度、等离子体生成部206的电力供给情况等,以规定的厚度、规定的分布、相对于钛含有层的规定的氮成分等的侵入深度形成。
经过规定的时间后,关闭阀244d,停止氨气气体的供给。
优选的是,在第二处理气体供给工序中,在第三气体供给***中维持阀245d为开,经由惰性气体供给孔231b对缓冲室232供给。供给的惰性气体作为抑制第二处理气体绕入外侧区域235b的气体屏障发挥作用。第二处理气体供给工序中,能够抑制缓冲室232的残留第一气体与氨气气体的反应。因此,能够以更高概率抑制缓冲室内的附着物的产生。此外,所谓残留第一气体,指的是在第一气体供给工序中,超过气体屏障而绕入外侧区域232b的第一气体、在第一喷头排气工序中没能排气的第一气体。
优选的是,希望使从第三气体供给***供给的惰性气体的供给量是能够抑制气体向外侧区域232b的绕入的量,且比从处理气体供给***供给的气体的供给量少。换言之,与从第二处理气体供给***供给的第二气体和惰性气体、以及从第一处理气体供给***供给的惰性气体的总供给量相比,希望减少从第三气体供给***供给的惰性气体的供给量。
通过减少,能够抑制前端部235c附近的第二气体的稀释。其结果是,在衬底的中央部分和外周部分均匀地供给反应气体即第二处理气体,能够对衬底面内均匀地进行处理。
假设在能够稀释氨气气体的程度的量的情况下,担心在衬底的中央部分和外周部分,氨气气体的供给量不同。该情况下,衬底的中央部分与外周部分的曝露量不同,其结果会造成膜质不同,因此导致成品率的降低。
(第二喷头排气工序S210)
关闭阀244d而停止了氨气气体的供给后,打开阀237,将喷头230内的环境气体排气。具体而言,将缓冲室232内的环境气体排气。此时,使真空泵239预先工作。
以缓冲室232的来自第一排气***的排气电导比经由处理室的排气泵224的电导高的方式,控制阀237的开闭阀以及真空泵239。通过这样调整,形成从缓冲室232的中央趋向喷头排气孔231b的气体流动。这样,附着于缓冲室232的壁的气体、浮游于缓冲空间内的气体不会进入处理室201而是从第一排气***排气。
此时,优选的是,控制质量流量控制器245c,使从第三气体供给***供给的惰性气体供给量比第二处理气体供给工序多。通过增多供给量,能够将缓冲室232的环境气体尽早排气。而且,对内侧区域232a也能够较多地供给惰性气体,能够更可靠地去除内侧区域232a的残留气体。
换言之,第二气体供给工序中,以从第三气体供给***供给的惰性气体不会到达内侧区域232a而阻碍处理气体的流动的方式,控制惰性气体的气体流量。而且在第二喷头排气工序中,以即使存在关闭阀244d之后残留的处理气体的气体流动,从第三气体供给***供给的惰性气体到达内侧区域232a而将内侧区域232a的残留气体挤出的方式控制气体流量。出于这样的目的,对于从第三气体供给***供给的惰性气体,以第二喷头排气工序中的流量比第二气体供给工序中的流量多的方式进行控制。
(第二处理室排气工序S212)
经过规定的时间后,使第二排气***的排气泵224工作,在处理空间中以来自第二排气***的排气电导比经由喷头230的来自第一排气***的排气电导高的方式调整APC阀223的阀开度以及阀237的阀开度。通过这样调整,形成经由处理室201的趋向第二排气***的气体流动。因此,能够将供给至缓冲室232的惰性气体可靠地供给至衬底上,提高衬底上的残留气体的去除效率。
处理室排气工序中供给的惰性气体,将在第一处理气体供给工序S202中没能与晶片200结合的钛成分从晶片200上去除。而且,打开阀237,控制压力调整器237、真空泵239,将残留于喷头230内的氨气气体去除。经过规定的时间后,关闭阀243d而停止惰性气体的供给,并且关闭阀237将喷头230与真空泵239之间阻断。
优选的是,希望经过规定的时间后,使第二排气***的排气泵224继续工作,关闭阀237。这样,缓冲室232内的残留气体、供给的惰性气体,经由处理室201且趋向第二排气***的流动不会受到第一排气***的影响,能够更可靠地将惰性气体供给到衬底上,因此在衬底上,没能完全与第一气体反应的残留气体的去除效率更高。
另外,喷头排气工序S204之后继续进行处理室排气工序S206,由此能够获得下述效果。即,喷头排气工序S204中将缓冲室232内的残留物去除,因此处理室排气工序S206中即使气体流动经由晶片200上,也能够防止残留气体附着于衬底上。
(判定工序S214)
其间,控制器260判定是否以规定次数实施了上述1循环。
没有实施规定次数时(S214中为No的情况下),反复进行第一处理气体供给工序S202、第一喷头排气工序S204、第一处理室排气工序S206、第二处理气体供给工序S208、第二喷头排气工序S210、第二处理室排气工序S212的循环。实施了规定次数时(S214中为Yes的情况下),结束成膜工序S104。
接着,使用图5、图6对第二实施方式进行说明。第二实施方式中,与第一实施方式相同的附图标记是与第一实施方式相同的结构因而省略说明。而且,本实施方式的衬底处理方法与第一实施方式相同故省略说明。以下,以不同点为中心对本实施方式进行说明。
图5是对第二实施方式的装置结构进行说明的图。与第一实施方式的不同点在于,惰性气体供给孔231d在水平方向上,与前端部235c相比设置于外侧,而且与构成缓冲室232的侧壁的侧壁构造和顶板231的接触部分相比设置于内侧。
图6是对前述的侧壁构造与顶板231的接触部分进行说明的图。分散板234的侧壁构造与顶板231经由O型环251接触。O型环251作为密封用使用。这样的构成的情况下,会在分散板234的侧壁构造与顶板231之间设有间隙。而且,形成角部232d。这些间隙、角部成为气体积留部,存在即使实施了喷头排气工序仍残留处理气体的可能性。因此,本实施方式中,在气体积留部附近设置惰性气体供给孔。通过这样,在处理气体供给工序中,与第一实施方式相同地、防止向气体引导件235的外侧区域232b的绕入。而且,防止超过气体屏障而绕入外侧区域232b的气体进入气体积留部,并且,能够将喷头排气工序中没能排气的气体从气体积留部排除。
此外,在上述的实施方式中,对作为第一元素含有气体使用钛含有气体,作为第二元素含有气体使用氮含有气体,在晶片200上形成氮化钛膜的情况进行了说明,但并不限于此。作为第一元素含有气体,也可以使用例如硅(Si)、铪(Hf)含有气体、锆(Zr)含有气体、钛(Ti)含有气体,从而在晶片200上形成氧化铪膜(HfO膜)、氧化锆膜(ZrO膜)、氧化钛膜(TiO膜)等的高介电常数膜等。
另外,上述的实施方式中,将与第一排气***连接的喷头排气孔231b设置于喷头的盖231,但并不限于此,例如也可以设置于缓冲室的侧面。
以下,记载本发明的方式。
(附记1)
一种衬底处理装置,其特征在于,具有:对衬底进行处理的处理室;设置于所述处理室的上方,具有对所述处理室均匀地供给气体的分散板的缓冲室;设置于构成所述缓冲室的顶棚部构造的顶板,相对于气体供给方向在上游侧连接有处理气体供给部的处理气体供给孔;设置于所述顶板,相对于气体供给方向在上游侧连接有惰性气体供给部的惰性气体供给孔;周状的基端部,其以所述处理气体供给孔位于内周侧而所述惰性气体供给孔位于外周侧的方式与所述顶板的下游侧的面连接;气体引导件,其具有所述基端部,并配置于所述分散板的上方;处理室排气部,其将所述处理室的环境气体排气,并设置于所述处理室的下方;至少对所述处理气体供给部、所述惰性气体供给部、所述处理室排气部进行控制的控制部。
(附记2)
一种衬底处理装置,其特征在于,具有:对衬底进行处理的处理室;设置于所述处理室的上方,具有对所述处理室均匀地供给气体的分散板的缓冲室;设置于构成所述缓冲室的顶板构造的顶板,相对于气体供给方向在上游侧连接有处理气体供给部的处理气体供给孔;设置于所述顶板,相对于气体供给方向在上游侧连接有惰性气体供给部的惰性气体供给孔;周状的基端部,以所述处理气体供给孔位于内周侧而所述惰性气体供给孔位于外周侧的方式与所述顶板的下游侧的面连接;圆锥状的板部,以从所述基端部向所述处理室方向扩径的方式构成;设置于所述板部之内的与所述基端部不同端部即前端部和所述分散板的上游,具有所述基端部、所述板部和所述前端部的气体引导件;对所述处理室的环境气体排气,并设置于所述处理室的下方的处理室排气部;至少对所述处理气体供给部、所述惰性气体供给部、所述处理室排气部进行控制的控制部。
(附记3)
附记2所述的衬底处理装置,所述惰性气体供给孔在水平方向上设置于所述前端部与所述基端部之间。
(附记4)
附记2或者3所述的衬底处理装置,所述控制部以执行处理气体供给工序的方式对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部进行控制,所述处理气体供给工序中,使从所述处理气体供给孔供给的气体的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
(附记5)
而且,附记4所述的衬底处理装置,所述衬底处理装置具有缓冲室排气部,其与所述缓冲室连接,并且将所述缓冲室的环境气体排气,所述控制部在停止了所述处理气体的供给后,以执行缓冲室排气工序的方式对所述缓冲室排气部以及所述惰性气体供给部进行控制,所述缓冲室排气工序中,使从所述惰性气体供给孔供给的惰性气体的供给量比所述处理气体供给工序多,而且将所述缓冲室的环境气体排气。
(附记6)
附记2或者3所述的衬底处理装置,所述处理气体是原料气体或者与所述原料气体发生反应的反应气体,所述控制部以执行第一处理气体供给工序的方式对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部进行控制,所述第一处理气体供给工序中,使从所述处理气体供给孔供给的包括所述原料气体的气体的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
(附记7)
而且,附记6所述的衬底处理装置,所述衬底处理装置具有缓冲室排气部,其与所述缓冲室连接,并且将所述缓冲室的环境气体排气,所述控制部在停止了所述原料气体的供给后,以执行缓冲室排气工序的方式对所述缓冲室排气部以及所述惰性气体供给部进行控制,所述缓冲室排气工序中,使从所述惰性气体供给孔供给的惰性气体的供给量比所述第一处理气体供给工序多,而且将所述缓冲室的环境气体排气。
(附记8)
附记2或者3所述的衬底处理装置,所述处理气体是原料气体或者与所述原料气体发生反应的反应气体,所述控制部以执行第二处理气体供给工序的方式对所述处理气体供给***以及所述惰性气体供给***进行控制,所述第二处理气体供给工序中,使从所述处理气体供给孔供给的包括所述反应气体的气体的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
(附记9)
而且,附记8所述的衬底处理装置,所述衬底处理装置具有缓冲室排气部,其与所述缓冲室连接,并且将所述缓冲室的环境气体排气,所述控制部在停止了所述反应气体的供给后,以执行缓冲室排气工序的方式对所述缓冲室排气部以及所述惰性气体供给部进行控制,所述缓冲室排气工序中,使从所述惰性气体供给孔供给的惰性气体的供给量比所述反应气体供给工序多,而且将所述缓冲室的环境气体排气。
(附记10)
附记2所述的衬底处理装置,所述惰性气体供给孔,在水平方向上与所述前端部相比设置于外侧,而且与构成所述侧壁的侧壁构造和构成所述顶棚部的顶棚构造的接触部分相比设置于内侧。
(附记11)
半导体装置的制造方法,具有:第一处理气体供给工序,从设置于作为缓冲室的顶棚构造即顶板的处理气体供给孔,经由气体引导件的内侧区域、设置于所述气体引导件与处理室之间并作为所述缓冲室的底部构成的分散板对所述处理室供给原料气体,并且,从设置于所述顶板的惰性气体供给孔经由所述气体引导件的外侧区域供给惰性气体;第二处理气体供给工序,从所述处理气体供给孔经由所述气体引导件的内侧区域以及所述分散板对所述处理室供给反应气体;衬底处理工序,反复进行所述第一处理气体供给工序以及所述第二处理气体供给工序。
(附记12)
一种衬底处理装置,具备:对衬底进行处理的处理室;
在被供给至所述处理室的气体的流动方向上与所述处理室相比设置于上游侧的缓冲室;
设置于所述缓冲室的第1区域;
设置于所述缓冲室,并且与所述第1区域连通的第2区域;
与所述第1区域连接的气体供给部;
与所述第2区域连接的惰性气体供给部;
与所述第2区域连接的气体排出部。

Claims (15)

1.一种衬底处理装置,其特征在于,具有:
对衬底进行处理的处理室;
设置于所述处理室的上方,具有对所述处理室均匀地供给气体的分散部的缓冲室;
设置于所述缓冲室的顶棚部,相对于气体供给方向在上游侧连接有处理气体供给部的处理气体供给孔;
设置于所述顶棚部,相对于气体供给方向在上游侧连接有惰性气体供给部的惰性气体供给孔;
气体引导件,其具有:位于所述处理气体供给孔侧的基端部、与所述处理气体供给孔相比位于所述惰性气体供给孔侧的前端部、连接所述基端部和所述前端部之间的板部,所述气体引导件配置在所述分散部和所述顶棚部之间的间隙中;
处理室排气部,其将所述处理室的环境气体排气,并设置于所述处理室的下方;
至少对所述处理气体供给部、所述惰性气体供给部和所述处理室排气部进行控制的控制部。
2.如权利要求1所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述惰性气体供给孔在水平方向上设置于所述前端部与所述基端部之间。
3.如权利要求1所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述控制部对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行如下的处理气体供给工序,在所述处理气体供给工序中,使从所述处理气体供给孔供给的气体的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
4.如权利要求2所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述控制部对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行如下的处理气体供给工序,在所述处理气体供给工序中,使从所述处理气体供给孔供给的气体的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
5.如权利要求3所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述衬底处理装置具有缓冲室排气部,其与所述缓冲室连接,并且将所述缓冲室的环境气体排气,
所述控制部在停止了所述处理气体的供给后,对所述缓冲室排气部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行如下的缓冲室排气工序,在所述缓冲室排气工序中,使从所述惰性气体供给孔供给的惰性气体的供给量比所述处理气体供给工序多,而将所述缓冲室的环境气体排气。
6.如权利要求4所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述衬底处理装置具有缓冲室排气部,其与所述缓冲室连接,并且将所述缓冲室的环境气体排气,
所述控制部在停止了所述处理气体的供给后,对所述缓冲室排气部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行如下的缓冲室排气工序,在所述缓冲室排气工序中,使从所述惰性气体供给孔供给的惰性气体的供给量比所述处理气体供给工序多,而将所述缓冲室的环境气体排气。
7.如权利要求1所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述处理气体是原料气体或者与所述原料气体发生反应的反应气体,所述控制部对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行第一处理气体供给工序,在所述第一处理气体供给工序中,使从所述处理气体供给孔供给的包括所述原料气体的气体的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
8.如权利要求2所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述处理气体是原料气体或者与所述原料气体发生反应的反应气体,所述控制部对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行第一处理气体供给工序,在所述第一处理气体供给工序中,使从所述处理气体供给孔供给的包括所述原料气体的气体的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
9.如权利要求7所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述衬底处理装置具有缓冲室排气部,其与所述缓冲室连接,并且将所述缓冲室的环境气体排气,
所述控制部在停止了所述原料气体的供给后,对所述缓冲室排气部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行缓冲室排气工序,在所述缓冲室排气工序中,使从所述惰性气体供给孔供给的惰性气体的供给量比所述第一处理气体供给工序多,而将所述缓冲室的环境气体排气。
10.如权利要求1所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述处理气体是原料气体或者与所述原料气体发生反应的反应气体,所述控制部对所述处理气体供给***以及所述惰性气体供给***进行控制以执行第二处理气体供给工序,在所述第二处理气体供给工序中,使从所述处理气体供给孔供给的包括所述反应气体的气体的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
11.如权利要求2所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述处理气体是原料气体或者与所述原料气体发生反应的反应气体,所述控制部对所述处理气体供给***以及所述惰性气体供给***进行控制以执行第二处理气体供给工序,在所述第二处理气体供给工序中,使从所述处理气体供给孔供给的包括所述反应气体的气体的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
12.如权利要求10所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述衬底处理装置具有缓冲室排气部,其与所述缓冲室连接,并且将所述缓冲室的环境气体排气,
所述控制部在停止了所述反应气体的供给后,对所述缓冲室排气部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行缓冲室排气工序,在所述缓冲室排气工序中,使从所述惰性气体供给孔供给的惰性气体的供给量比所述反应气体供给工序多,而将所述缓冲室的环境气体排气。
13.如权利要求11所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述衬底处理装置具有缓冲室排气部,其与所述缓冲室连接,并且将所述缓冲室的环境气体排气,
所述控制部在停止了所述反应气体的供给后,对所述缓冲室排气部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行缓冲室排气工序,在所述缓冲室排气工序中,使从所述惰性气体供给孔供给的惰性气体的供给量比所述反应气体供给工序多,而将所述缓冲室的环境气体排气。
14.如权利要求1所述的衬底处理装置,其特征在于,
所述惰性气体供给孔,在水平方向上与所述前端部相比设置于外侧,而且与构成所述缓冲室的侧壁的侧壁构造和构成所述顶棚部的顶棚构造的接触部分相比设置于内侧。
15.一种半导体制造装置的制造方法,其特征在于,具有:
将衬底搬入处理室的工序;
经由缓冲室对处理室供给处理气体,对衬底进行处理的成膜工序,
所述成膜工序中,分别从形成于所述缓冲室的顶棚部的处理气体供给孔和惰性气体供给孔对所述缓冲室内供给气体,所述供给的气体经由气体引导件以及作为所述缓冲室的底部而构成的分散部而被供给至所述处理室,其中,所述气体引导件具有:位于处理气体供给孔侧的基端部;与所述处理气体供给孔相比位于所述惰性气体供给孔侧的前端部;设置于所述基端部与所述前端部之间的板部。
CN201410092298.3A 2014-01-30 2014-03-13 衬底处理装置以及半导体装置的制造方法 Active CN104821283B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-015523 2014-01-30
JP2014015523A JP5859583B2 (ja) 2014-01-30 2014-01-30 基板処理装置及び半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104821283A CN104821283A (zh) 2015-08-05
CN104821283B true CN104821283B (zh) 2018-03-09

Family

ID=52683256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410092298.3A Active CN104821283B (zh) 2014-01-30 2014-03-13 衬底处理装置以及半导体装置的制造方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8986450B1 (zh)
JP (1) JP5859583B2 (zh)
KR (1) KR101580939B1 (zh)
CN (1) CN104821283B (zh)
TW (1) TW201530618A (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140288883A1 (en) * 2013-03-25 2014-09-25 Infineon Technologies Ag Method for determining an angle of a magnetic pole of a rotating object
JP5859583B2 (ja) * 2014-01-30 2016-02-10 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP5897617B2 (ja) * 2014-01-31 2016-03-30 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP5764228B1 (ja) * 2014-03-18 2015-08-12 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び記録媒体
JP6548349B2 (ja) * 2016-03-28 2019-07-24 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体
KR102518372B1 (ko) * 2018-03-23 2023-04-06 삼성전자주식회사 가스 분배 장치, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용하는 반도체 공정 방법
WO2020231621A1 (en) 2019-05-15 2020-11-19 Applied Materials, Inc. Methods of reducing chamber residues
FI129040B (fi) * 2019-06-06 2021-05-31 Picosun Oy Fluidia läpäisevien materiaalien päällystäminen
DE102020123076A1 (de) * 2020-09-03 2022-03-03 Aixtron Se Gaseinlassorgan eines CVD-Reaktors mit zwei Einspeisestellen

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3414475B2 (ja) * 1994-02-25 2003-06-09 スタンレー電気株式会社 結晶成長装置
JP4133333B2 (ja) * 2001-02-15 2008-08-13 東京エレクトロン株式会社 被処理体の処理方法及びその処理装置
TWI224815B (en) * 2001-08-01 2004-12-01 Tokyo Electron Ltd Gas processing apparatus and gas processing method
US7972467B2 (en) * 2003-04-17 2011-07-05 Applied Materials Inc. Apparatus and method to confine plasma and reduce flow resistance in a plasma reactor
US7408225B2 (en) * 2003-10-09 2008-08-05 Asm Japan K.K. Apparatus and method for forming thin film using upstream and downstream exhaust mechanisms
US7273526B2 (en) * 2004-04-15 2007-09-25 Asm Japan K.K. Thin-film deposition apparatus
US7422636B2 (en) * 2005-03-25 2008-09-09 Tokyo Electron Limited Plasma enhanced atomic layer deposition system having reduced contamination
US7918938B2 (en) * 2006-01-19 2011-04-05 Asm America, Inc. High temperature ALD inlet manifold
JP4762098B2 (ja) * 2006-09-28 2011-08-31 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
US8715455B2 (en) * 2007-02-06 2014-05-06 Tokyo Electron Limited Multi-zone gas distribution system for a treatment system
US20090087339A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Asm Japan K.K. METHOD FOR FORMING RUTHENIUM COMPLEX FILM USING Beta-DIKETONE-COORDINATED RUTHENIUM PRECURSOR
US8075728B2 (en) * 2008-02-28 2011-12-13 Applied Materials, Inc. Gas flow equalizer plate suitable for use in a substrate process chamber
US9484213B2 (en) * 2008-03-06 2016-11-01 Tokyo Electron Limited Processing gas diffusing and supplying unit and substrate processing apparatus
JP5303984B2 (ja) 2008-03-26 2013-10-02 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及び成膜方法
TWI445065B (zh) * 2009-12-18 2014-07-11 J E T Co Ltd Substrate processing device
JP5732284B2 (ja) * 2010-08-27 2015-06-10 株式会社ニューフレアテクノロジー 成膜装置および成膜方法
JP2012153932A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 Aisin Seiki Co Ltd ノズル
US20120255678A1 (en) * 2011-04-11 2012-10-11 Lam Research Corporation Multi-Frequency Hollow Cathode System for Substrate Plasma Processing
KR101327458B1 (ko) * 2012-01-10 2013-11-08 주식회사 유진테크 냉각 방식의 샤워헤드 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
US9976215B2 (en) * 2012-05-01 2018-05-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor film formation apparatus and process
US9388494B2 (en) * 2012-06-25 2016-07-12 Novellus Systems, Inc. Suppression of parasitic deposition in a substrate processing system by suppressing precursor flow and plasma outside of substrate region
WO2015045164A1 (ja) * 2013-09-30 2015-04-02 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP5807084B2 (ja) * 2013-09-30 2015-11-10 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP5793170B2 (ja) * 2013-09-30 2015-10-14 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP5971870B2 (ja) * 2013-11-29 2016-08-17 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体
TWI546847B (zh) * 2013-12-27 2016-08-21 日立國際電氣股份有限公司 基板處理裝置及半導體裝置的製造方法
TWI524388B (zh) * 2013-12-27 2016-03-01 Hitachi Int Electric Inc A substrate processing apparatus, a manufacturing method of a semiconductor device, and a recording medium
JP5859583B2 (ja) * 2014-01-30 2016-02-10 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP5897617B2 (ja) * 2014-01-31 2016-03-30 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP5944429B2 (ja) * 2014-03-20 2016-07-05 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び記録媒体
JP5762602B1 (ja) * 2014-06-24 2015-08-12 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP5775633B1 (ja) * 2014-09-29 2015-09-09 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体

Also Published As

Publication number Publication date
KR101580939B1 (ko) 2015-12-30
JP5859583B2 (ja) 2016-02-10
KR20150090985A (ko) 2015-08-07
CN104821283A (zh) 2015-08-05
TWI562203B (zh) 2016-12-11
US9659767B2 (en) 2017-05-23
TW201530618A (zh) 2015-08-01
US8986450B1 (en) 2015-03-24
US20150214044A1 (en) 2015-07-30
JP2015140472A (ja) 2015-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104821283B (zh) 衬底处理装置以及半导体装置的制造方法
CN104517819B (zh) 衬底处理装置及半导体器件的制造方法
CN101807524B (zh) 半导体装置的制造方法及衬底处理装置
CN104821267B (zh) 衬底处理装置及半导体器件的制造方法
TWI536455B (zh) A substrate processing apparatus, a manufacturing method of a semiconductor device, and a recording medium
US9972500B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
CN104752271B (zh) 衬底处理装置以及半导体装置的制造方法
CN104752163B (zh) 半导体器件的制造方法、程序及衬底处理装置
US7846793B2 (en) Plasma surface treatment for SI and metal nanocrystal nucleation
CN107818911A (zh) 半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质
CN104752276A (zh) 衬底处理装置及半导体器件的制造方法
TW201606118A (zh) 成膜裝置
TW201518537A (zh) 半導體製造裝置以及半導體製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181130

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Patentee after: International Electric Co., Ltd.

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Patentee before: Hitachi Kunisai Electric Corp.

TR01 Transfer of patent right