JP2016033955A - 基板処理装置、チャンバリッドアセンブリ、半導体装置の製造方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中央に設けられたガス分散チャネル231bと、ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される供給経路の側壁231cと、下部231dを介して側壁に連続して構成される下方表面231eとを有するチャンバリッドアセンブリ231と、下方表面の一部に設けられ、チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバー233と、チャンバリッドアセンブリとカバーを有する天板204と、ガス分散チャネルに接続されるガス供給部243、244と、下方表面と対向する基板載置面211を有する。
【選択図】図1
Description
中央に設けられたガス分散チャネルと、
前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、
前記ガス分散チャネルの下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、
前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、
前記ガス分散チャネルに接続されるガス供給部と、
前記下方表面と対向する基板載置面を有する基板載置部と
を有する基板処理装置が提供される。
中央に設けられたガス分散チャネルと、
前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、
下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、
前記側壁の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、
前記ガス分散チャネルに接続されるガス供給部と、
前記下方表面と対向するよう設けられる基板載置部と
を有する基板処理装置が提供される。
中央に設けられたガス分散チャネルと、
前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記供給経路の側壁と、
前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有する部材と、
下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面と、
を有するチャンバリッドアセンブリが提供される。
基板を反応ゾーンに設けられた基板載置部に載置する工程と、
ガス供給部から、中央に設けられたガス分散チャネルと、前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、前記ガス分散チャネルの下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、前記チャンバリッドアセンブリと前記カバーを有する天井を介して前記処理室にガスを供給し、前記基板を処理する工程と
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
基板を反応ゾーンに設けられた基板載置部に載置する工程と、
ガス供給部から、中央に設けられたガス分散チャネルと、前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、前記ガス分散チャネルの下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、前記チャンバリッドアセンブリと前記カバーを有する天井を介して前記処理室にガスを供給し、前記基板を処理する工程と
を実行させるプログラムが提供される。
基板を反応ゾーンに設けられた基板載置部に載置する工程と、
ガス供給部から、中央に設けられたガス分散チャネルと、前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、前記チャンバリッドアセンブリを介して前記処理室にガスを供給し、前記基板を処理する工程と
を実行させるプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
本実施形態に係る基板処理装置100の構成を図1に示す。基板処理装置100は、図1に示されているように、枚葉式の基板処理装置として構成されている。
図1に示すように、基板処理装置100は処理容器202を備えている。処理容器202は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器202は、例えばアルミニウム(Al)やステンレス(SUS)などの金属材料により構成されている。処理容器202内には、基板としてのシリコンウエハ等のウエハ200を処理する反応ゾーン201と、ウエハ200を反応ゾーン201に搬送する際にウエハ200が通過する搬送空間203とが形成されている。処理容器202は、上部容器202aと下部容器202bで構成される。
凸部231aに設けられた貫通孔231bには、上部241が接続されている。上部241のフランジと凸部231の上面は、図示しないねじ等で固定されている。上部241の側壁には、少なくとも二つのガス供給管が接続されている。
第一ガス供給管243aには、上流方向から順に、第一ガス供給源243b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)243c、及び開閉弁であるバルブ243dが設けられている。
第二ガス供給管244aには、下流にリモートプラズマユニット244eが設けられている。上流には、上流方向から順に、第二ガス供給源244b、流量制御器(流量制御部)
であるマスフローコントローラ(MFC)244c、及び開閉弁であるバルブ244dが設けられている。
第三ガス供給管245aには、上流方向から順に、第三ガス供給源245b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)245c、及び開閉弁であるバルブ245dが設けられている。
処理容器202の雰囲気を排気する排気系は反応ゾーン201の側壁に設けられた排気孔221に接続される排気管222を有する。排気管222には、反応ゾーン201内を所定の圧力に制御する圧力制御器であるAPC(AutoPressure Controller)223が設けられる。APC223は開度調整可能な弁体(図示せず)を有し、後述するコントローラからの指示に応じて排気管222のコンダクタンスを調整する。排気管222においてAPC223の下流側にはバルブ224が設けられる。バルブ224の下流側にはポンプ225が接続されている。排気管222、APC223、バルブ224をまとめて排気系と呼ぶ。なお、ポンプ225を含めて排気系と呼んでも良い。
基板処理装置100は、基板処理装置100の各部の動作を制御するコントローラ280を有している。コントローラ280は、演算部281及び記憶部282を少なくとも有する。コントローラ280は、上記した各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部282からプログラムやレシピを呼び出し、その内容に応じて各構成の動作を制御する。なお、コントローラ280は、専用のコンピュータとして構成してもよいし、汎用のコンピュータとして構成してもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、CDやDVD等の光ディスク、MO等の光磁気ディスク、USBメモリ(USB Flash Drive)やメモリカード等の半導体メモリ)283を用意し、外部記憶装置283を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすることにより、本実施形態に係るコントローラ280を構成することができる。また、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置283を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置283を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶部282や外部記憶装置283は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部282単体のみを含む場合、外部記憶装置283単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
次に、基板処理装置100を使用して、ウエハ200上に薄膜を形成する工程について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置100を構成する各部の動作はコントローラ280により制御される。
処理装置100では基板載置台212をウエハ200の搬送位置まで下降させることにより、基板載置台212の貫通孔214にリフトピン207を貫通させる。その結果、リフトピン207が、基板載置台212表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ205を開いて搬送空間203を移載室(図示せず)と連通させる。そして、この移載室からウエハ移載機(図示せず)を用いてウエハ200を搬送空間203に搬入し、リフトピン207上にウエハ200を移載する。これにより、ウエハ200は、基板載置台212の表面から突出したリフトピン207上に水平姿勢で支持される。
次に、薄膜形成工程S104を行う。以下、図3を参照し、成膜工程S104について詳説する。なお、成膜工程S104は、異なる処理ガスを交互に供給する工程を繰り返すサイクリック処理である。
ウエハ200を加熱して所望とする温度に達すると、バルブ243dを開くと共に、TEMAHガスの流量が所定の流量となるように、マスフローコントローラ243cを調整する。なお、TEMAHガスの供給流量は、例えば100sccm以上5000sccm以下である。このとき、第三ガス供給系のバルブ245dを開き、第三ガス供給管245aからN2ガスを供給する。また、第一不活性ガス供給系からN2ガスを流してもよい。また、この工程に先立ち、第三ガス供給管245aからN2ガスの供給を開始していてもよい。
次いで、第三ガス供給管245aからN2ガスを供給し、反応ゾーン201のパージを行う。このときも、バルブ224は開とされてAPC223によって反応ゾーン201の圧力が所定の圧力となるように制御される。これにより、第一の処理ガス供給工程S202でウエハ200に結合できなかったTEMAHガスは、排気管222を介して反応ゾーン201から除去される。
パージ工程S204の後、バルブ244dを開けて反応ゾーン201に酸素含有ガスの供給を開始する。本実施例では、酸素ガスとして、O3を用いる。
次いで、S204と同様なパージ工程を実行する。各部の動作はS204で説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
コントローラ280は、上記1サイクルを所定回数(n cycle)実施したか否かを判定する。
基板搬出工程S106では、基板載置台212を下降させ、基板載置台212の表面から突出させたリフトピン207上にウエハ200を支持させる。これにより、ウエハ200は処理位置から搬送位置となる。その後、ゲートバルブ205を開き、ウエハ移載機を用いてウエハ200を処理容器202の外へ搬出する。このとき、バルブ245dを閉じ、第三ガス供給系から処理容器202内に不活性ガスを供給することを停止する。
ウエハ200を搬出後、薄膜形成工程が所定の回数に到達したか否かを判定する。所定の回数に到達したと判断されたら、処理を終了する。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
中央に設けられたガス分散チャネルと、
前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、
前記ガス分散チャネルの下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、
前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、
前記ガス分散チャネルに接続されるガス供給部と、
前記下方表面と対向する基板載置面を有する基板載置部と
を有する基板処理装置。
前記カバーは前記基板載置部の外周と対向する位置に設けられる付記1記載の基板処理装置。
前記カバーは前記ガス分散チャネルの下部に設けられる付記1または2に記載の基板処理装置。
前記カバーは、前記側壁に設けられる付記1から3の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
前記チャンバリッドアセンブリの上壁と、前記チャンバリッドアセンブリが固定される前記天板との間には、熱減衰部が設けられる付記1から4の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
前記カバーには、ヒータが内包される付記1から5の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
前記ガス供給部はガス供給停止を制御するバルブを有する付記1から6の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
中央に設けられたガス分散チャネルと、
前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、
下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、
前記側壁の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、
前記ガス分散チャネルに接続されるガス供給部と、
前記下方表面と対向するよう設けられる基板載置部と
を有する基板処理装置。
中央に設けられたガス分散チャネルと、
前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記供給経路の側壁と、
前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有する部材と、
下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面と、
を有するチャンバリッドアセンブリ。
基板を反応ゾーンに設けられた基板載置部に載置する工程と、
ガス供給部から、中央に設けられたガス分散チャネルと、前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、前記ガス分散チャネルの下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、前記チャンバリッドアセンブリと前記カバーを有する天井を介して前記処理室にガスを供給し、前記基板を処理する工程と
を有する半導体装置の製造方法。
基板を反応ゾーンに設けられた基板載置部に載置する工程と、
ガス供給部から、中央に設けられたガス分散チャネルと、前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、前記ガス分散チャネルの下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、前記チャンバリッドアセンブリと前記カバーを有する天井を介して前記処理室にガスを供給し、前記基板を処理する工程と
を実行させるプログラム。
基板を反応ゾーンに設けられた基板載置部に載置する工程と、
ガス供給部から、中央に設けられたガス分散チャネルと、前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、前記チャンバリッドアセンブリを介して前記処理室にガスを供給し、前記基板を処理する工程と
を実行させるプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
200・・・ウエハ(基板)
201・・・反応ゾーン
202・・・反応容器
203・・・搬送空間
Claims (12)
- 中央に設けられたガス分散チャネルと、
前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、
前記ガス分散チャネルの下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、
前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、
前記ガス分散チャネルに接続されるガス供給部と、
前記下方表面と対向する基板載置面を有する基板載置部と
を有する基板処理装置。 - 前記カバーは前記基板載置部の外周と対向する位置に設けられる請求項1記載の基板処理装置。
- 前記カバーは前記ガス分散チャネルの下部に設けられる請求項1または2に記載の基板処理装置。
- 前記カバーは、前記側壁に設けられる請求項1から3の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記チャンバリッドアセンブリの上壁と、前記チャンバリッドアセンブリが固定される前記天板との間には、熱減衰部が設けられる請求項1から4の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記カバーには、ヒータが内包される請求項1から5の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記ガス供給部はガス供給停止を制御するバルブを有する請求項1から6の内、いずれか一項に記載の基板処理装置。
- 中央に設けられたガス分散チャネルと、
前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、
下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、
前記側壁の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、
前記ガス分散チャネルに接続されるガス供給部と、
前記下方表面と対向するよう設けられる基板載置部と
を有する基板処理装置。 - 中央に設けられたガス分散チャネルと、
前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記供給経路の側壁と、
前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有する部材と、
下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面と、
を有するチャンバリッドアセンブリ。 - 基板を反応ゾーンに設けられた基板載置部に載置する工程と、
ガス供給部から、中央に設けられたガス分散チャネルと、前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、前記ガス分散チャネルの下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、前記チャンバリッドアセンブリと前記カバーを有する天井を介して前記処理室にガスを供給し、前記基板を処理する工程と
を有する半導体装置の製造方法。 - 基板を反応ゾーンに設けられた基板載置部に載置する工程と、
ガス供給部から、中央に設けられたガス分散チャネルと、前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、前記ガス分散チャネルの下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、前記チャンバリッドアセンブリと前記カバーを有する天井を介して前記処理室にガスを供給し、前記基板を処理する工程と
を実行させるプログラム。 - 基板を反応ゾーンに設けられた基板載置部に載置する工程と、
ガス供給部から、中央に設けられたガス分散チャネルと、前記ガス分散チャネルの径が、下方に向かって徐々に広がるよう構成される前記ガス分散チャネルの側壁と、下部を介して前記側壁に連続して構成される下方表面とを有するチャンバリッドアセンブリと、前記下方表面の一部に設けられ、前記チャンバリッドアセンブリを構成する材質よりも高い熱伝導率を有するカバーと、前記チャンバリッドアセンブリを介して前記処理室にガスを供給し、前記基板を処理する工程と
を実行させるプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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