JP5840268B1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
基板が収容される処理室と、前記基板の上方から第一処理ガスを供給する第一処理ガス供給部と、前記基板の上方から第一反応ガスを供給する第一反応ガス供給部と、前記基板の側方から第二処理ガスを供給する第二処理ガス供給部と、前記基板の側方から第二反応ガスを供給する第二反応ガス供給部と、前記基板に前記第一処理ガスと前記第二処理ガスを供給する処理ガス供給工程と、前記基板に前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程とを一回以上行う工程と、を有し、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部と前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御するように構成された制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給する処理ガス供給工程と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程とを一回以上行う工程と、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給させる処理ガス供給手順と、前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給させる反応ガス供給手順と、前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順とを一回以上行わせる手順と、前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順のいずれか若しくは両方の手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と、前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる手順と、をコンピュータに実行させるプログラム記録された記録媒体が提供される。
以下、第一の実施形態を図面に即して説明する。
まず、第一の実施形態に係る基板処理装置について説明する。
石英筒202cの周りには、活性化部としてのコイル250aが設けられている。コイル250aには、絶縁トランス250eを介してバリアブルコンデンサ250d、高周波電源250cが接続されている。コイル250aに高周波電力が供給されることによって、処理室201に供給されるガスを励起してプラズマを生成可能に構成される。
搬送空間203(下部容器202b)の内壁には、処理空間201の雰囲気を排気する第1排気部としての排気口221が設けられている。排気口221には排気管222が接続されており、排気管222には、処理空間201内を所定の圧力に制御するAPC(Auto Pressure Controller)等の圧力調整器223、真空ポンプ224が順に直列に接続されている。主に、排気口221、排気管222、圧力調整器223、により排気系(排気ライン)が構成される。なお、真空ポンプ224を排気系(排気ライン)構成の一部に加える様にしても良い。
処理空間201の上部に設けられるガス分散部234の上流には、処理空間201内に各種ガスを供給するための上側ガス導入口241aが設けられている。
ガス分散部234の上流側に設けられた上側ガス導入口241aには、共通ガス供給管242が接続されている。共通ガス供給管242には、第一処理ガス供給管243a、第一反応ガス供給管244a、第一パージガス供給管245a、クリーニングガス供給管248aが接続されている。
第一処理ガス供給管243aには、上流方向から順に、第一処理ガス供給源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。
ここで、第一元素は、例えばシリコン(Si)である。すなわち、第一処理ガスは、例えばシリコン含有ガスである。シリコン含有ガスとしては、例えばジクロロシラン(Dichlorosilane(SiH2Cl2):DCS)ガスを用いることができる。なお、第一処理ガスの原料は、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良い。第一処理ガスの原料が常温常圧で液体の場合は、第一処理ガス供給源243bとマスフローコントローラ243cとの間に、図示しない気化器を設ければよい。ここでは原料は気体として説明する。
第一処理ガス供給管243aのバルブ243dよりも下流側には、第一キャリアガス供給管246aの下流端が接続されている。第一キャリアガス供給管246aには、上流方向から順に、キャリアガス供給源246b、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)246c、及び開閉弁であるバルブ246dが設けられている。第一キャリアガス供給部は、少なくとも第一キャリアガス供給管246aとMFC246c、バルブ246dで構成される。
第一反応ガス供給管244aの上流には、上流方向から順に、第一反応ガス供給源244b、流量制御器(流量制御部)であるMFC244c、及び開閉弁であるバルブ244dが設けられている。
また、第一反応ガス供給管244aのバルブ244dよりも下流側には、第二キャリアガス供給管247aの下流端が接続されている。第二キャリアガス供給管247aには、上流方向から順に、キャリアガス供給源247b、流量制御器(流量制御部)であるMFC247c、及び開閉弁であるバルブ247dが設けられている。第二キャリアガス供給部は、少なくとも第二キャリアガス供給管247a、MFC247c、バルブ247dで構成される。
第一パージガス供給管245aには、上流方向から順に、第一パージガス供給源245b、流量制御器(流量制御部)であるMFC245c、及び開閉弁であるバルブ245dが設けられている。
図1に示すように上側容器202aの側面に、側方ガス導入口241b,241cを設け、上側ガス導入口241aと側方ガス導入口241b,241cとのガス供給比率を変化させることによって、ウエハ200の中心側と外周側で膜厚や膜質を変化させることができる。側方ガス導入口241b,241cは、基板200の周囲を囲む様に設けられている。側方ガス導入口241bには、第二処理ガス供給管243eが接続され、側方ガス導入口241cには、第二反応ガス供給管244eが接続される。
第二処理ガス供給管243eには、上流方向から順に、第二処理ガス供給源243f、MFC243g、バルブ243hが設けられている。
第二処理ガス供給管243eのバルブ243hよりも下流側には、第三キャリアガス供給管246eの下流端が接続されている。第三キャリアガス供給管246eには、上流方向から順に、キャリアガス供給源246f、MFC246g、バルブ246hが設けられている。第三キャリアガス供給部は、少なくとも第三キャリアガス供給管246e、MFC246g、バルブ246hで構成される。
第二反応ガス供給管244eには、上流方向から順に第二反応ガス供給源244f、MFC244g、バルブ244hが設けられている。
第二反応ガス供給管244eのバルブ244hよりも下流側には、第四キャリアガス供給管247eの下流端が接続されている。第四キャリアガス供給管247eには、上流側から順に、キャリアガス供給源247f、MFC247g、バルブ247hが設けられている。
第二パージガス供給部を構成する第二パージガス供給管245eには、上流方向から順に、第二パージガス供給源245f、MFC245g、バルブ245hが設けられている。
クリーニングガス供給管248aには、上流方向から順に、クリーニングガス源248b、マスフローコントローラ(MFC)248c、バルブ248d、リモートプラズマユニット(RPU)250bが設けられている。
図1に示すように基板処理装置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121を有している。
次に、基板処理工程の例について、半導体デバイスの製造工程の一つである、DCSガス及びNH3(アンモニア)ガスを用いてシリコン窒化(SixNy)膜を形成する例で説明する。
成膜処理に際しては、先ず、ウエハ200を処理室201に搬入させる。具体的には、基板支持部210を昇降機構218によって、下降させ、リフトピン207が、貫通孔214から基板支持部210の上面側に突出させた状態にする。また、処理室201内を所定の圧力に調圧した後、ゲートバルブ205を開放し、ゲートバルブ205からリフトピン207上にウエハ200を載置させる。ウエハ200をリフトピン207上に載置させた後、昇降機構218によって基板支持部210を所定の位置まで上昇させることによって、ウエハ200が、リフトピン207から基板支持部210へ載置されるようになる。
続いて、処理室201内が所定の圧力(真空度)となるように、排気管222を介して処理室201内を排気する。この際、圧力センサが測定した圧力値に基づき、圧力調整器223としてのAPCバルブの弁の開度をフィードバック制御する。また、温度センサ(不図示)が検出した温度値に基づき、処理室201内が所定の温度となるように、ヒータ213への通電量をフィードバック制御する。具体的には、サセプタを予め加熱しておき、ウエハ200又はサセプタの温度変化が無くなってから一定時間置く。この間、処理室201内に残留している水分あるいは部材からの脱ガス等を真空排気やN2ガスの供給によるパージによって除去する。これで成膜プロセス前の準備が完了することになる。
続いて、図4に示すように、第一処理ガス供給部から処理室201内に第一処理ガス(原料ガス)としてのDCSガスを供給する。また、排気系による処理室201内の排気を継続して処理室201内の圧力を所定の圧力(第1圧力)となるように制御する。具体的には、第一処理ガス供給管243aのバルブ243d、第一キャリアガス供給管246aのバルブ246dを開き、第一処理ガス供給管243aにDCSガス、第一キャリアガス供給管246aにN2ガスを流す。DCSガスは、第一処理ガス供給管243aから流れ、MFC243cにより流量調整される。N2ガスは、第一キャリアガス供給管246aから流れ、MFC246cにより流量調整される。流量調整されたDCSガスは、流量調整されたN2ガスと第一処理ガス供給管243a内で混合されて、ガス分散部234から、処理室201内に供給され、排気管222から排気される。このとき、処理室201内では、ガス分散部234の中心側から供給された第一処理ガスは、ウエハ200の中心側には高密度で供給され、ウエハ200の外周側には中心側と比較して低密度で供給され、排気管222から排気される。ガス分散部234の外周側から供給される処理ガスは、ウエハ200の外周側に供給された後、排気管222から排気される。
ウエハ200上にシリコン含有層が吸着された後、第一処理ガス供給管243aのバルブ243dと第二処理ガス供給管243eのバルブ243hを閉じ、DCSガスの供給を停止する。このとき、排気管222のAPCバルブ223の開度を全開とし、真空ポンプ224により処理室201内を真空排気し、処理室201内に残留する未反応のDCSガスもしくはシリコン含有層形成に寄与した後のDCSガスを処理室201内から排除する。また、第一パージガス供給部のバルブ245dを開き、第一パージガス供給管245aに不活性ガスを供給し、ガス分散部234を介して、処理室201内のガスを押し出す様に構成しても良い。第一パージガス供給管245aを流れる不活性ガスの流量は、MFC245cで制御される。ここで、処理室201内では、ガス分散部234の中心側から供給された第一パージガスは、ウエハ200の中心側に供給された後、ウエハ200の外周側に供給され、排気管222から排気される、ガス分散部234の外周側から供給される第一パージガスは、ウエハ200の外周側に供給された後、排気管222から排気される。
処理室201内のDCS残留ガスを除去した後、パージガスの供給を停止し、反応ガスとしてのNH3ガスを供給する。また、排気系による処理室201内の排気を継続して処理室201内の圧力を所定の圧力(第2圧力)となるように制御する。具体的には、第一反応ガス供給管244aのバルブ244dを開き、第一反応ガス供給管244a内にNH3ガスを流す。NH3ガスは、第一反応ガス供給管244aから流れ、MFC244cにより流量調整される。流量調整されたNH3ガスは、ガス分散部234から、処理室201内に供給され、排気管222から排気される。このとき、処理室201内では、ガス分散部234の中心側から供給された第一反応ガスは、ウエハ200の中心側に高密度で供給された後、ウエハ200の外周側に供給され、排気管222から排気される。ガス分散部234の外周側から供給される第一反応ガスは、ウエハ200の外周側に供給された後、排気管222から排気される。
反応ガス供給工程の後、反応ガスの供給を止めて、パージ工程S204と同様な処理を行う。パージ工程を行うことによって、第一反応ガス供給管244a,共通ガス供給管242,第二反応ガス供給管244e,処理室201内などに残留する未反応もしくはシリコンの窒化に寄与した後のNH3ガスを排除させることができる。残留ガスを除去することによって、残留ガスによる予期せぬ膜形成を抑制することができる。
以上の処理ガス供給工程S203、パージ工程S204、反応ガス供給工程S205、パージ工程S206それぞれを1工程ずつ行うことにより、ウエハ200上に所定の厚さのシリコン窒化(SixNy)層が堆積される。これらの工程を繰返すことにより、ウエハ200上のシリコン窒化膜の膜厚を制御することができる。所定膜厚となるまで、所定回数繰返すように制御される。
繰返し工程S207で所定回数実施された後、基板搬出工程S208が行われ、ウエハ200が処理室201から搬出される。具体的には、搬出可能温度まで降温させ、処理室201内を不活性ガスでパージし、搬送可能な圧力に調圧される。調圧後、基板支持部210が昇降機構218により降下され、リフトピン207が、貫通孔214から突き出し、ウエハ200がリフトピン207上に載置される。ウエハ200が、リフトピン207上に載置された後、ゲートバルブ205が開き、ウエハ200が処理室201から搬出される。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
例えば、図5のような膜厚分布の膜を形成することが可能になる。上述の実施例の図4のガス供給シーケンスの場合、ウエハ200の上方からのガス供給効果を大きくでき、図5の膜厚分布A(基板中心側が厚く、外周側が薄い)の膜を形成することができる。ウエハ200の側方からのガス供給効果を大きくした場合は、膜厚分布B(基板中心側が薄く、外周側が厚い)の膜を形成することができる。ここで、ガス供給効果とは、基板の中心側と外周側の膜厚分布と膜質分布のいずれか若しくは両方を異ならせる効果である。
(b)基板の中心側の膜質と、基板の外周側の膜質とを異ならせることができる。
例えば、膜密度、膜の結晶性、組成、抵抗率、膜ストレス、電気的特性、誘電率などの特性を異ならせることができる。
(c)反応ガスを活性化させることで、ウエハ200の中心側と外周側の膜厚差や膜質の差を大きくすることができる。
(d)コイルを用いて反応ガスを活性化させることで、ウエハ200の中心側上部と外周側上部に存在する活性種の状態を異ならせることができる。
以上、第一の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでは無く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
例えば、図9に示す形態が有る。
以上、第二の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものでは無く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
一態様によれば、
基板が収容される処理室と、
前記基板の上方から第一処理ガスを供給する第一処理ガス供給部と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給する第一反応ガス供給部と、
前記基板の側方から第二処理ガスを供給する第二処理ガス供給部と、
前記基板の側方から第二反応ガスを供給する第二反応ガス供給部と、
前記基板に前記第一処理ガスと前記第二処理ガスを供給する処理ガス供給工程と、前記基板に前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程とを一回以上行う工程と、を有し、
前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部と前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御するように構成された制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
付記1に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも多くなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部とを制御する。
付記1又は付記2に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも多くなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二処理ガス供給部とを制御する。
付記1に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも少なくなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部とを制御する。
付記1、付記2、付記4のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも少なくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二処理ガス供給部とを制御する。
付記1乃至付記5のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記基板を支持する基板支持部を有し、
前記制御部は、前記基板支持部を昇降又は下降させることにより、前記基板の中心側と外周側に供給される処理ガス量と反応ガス量のいずれかを異ならせるように制御する。
付記1乃至付記6のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを励起する活性化部を有する。
他の態様によれば、
基板が収容される処理室と、
前記基板の上方から第一処理ガスを供給する第一処理ガス供給部と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給する第一反応ガス供給部と、
前記基板の側方から第二処理ガスを供給する第二処理ガス供給部と、
前記基板の側方から第二反応ガスを供給する第二反応ガス供給部と、
前記第一処理ガスと前記第二処理ガスそれぞれの供給量と、前記第一反応ガスと前記第二反応ガスそれぞれの供給量のいずれか若しくは両方を異ならせて、前記第一処理ガスと前記第二処理ガスと、前記第一反応ガスと前記第二反応ガスとを交互に供給開始するように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部と前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御するように構成された制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
付記8に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一処理ガスの供給効果が前記第二処理ガスの供給効果よりも大きくなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部を制御するように構成される。
付記9に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一処理ガスの供給効果が前記第二処理ガスの供給効果よりも大きくなるように、前記第一処理ガスの供給量を前記第二処理ガスの供給量よりも多くなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部を制御するように構成される。
付記8に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも大きくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される。
付記11に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも大きくなるように前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量を多くなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される。
付記8に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一処理ガスの供給効果を前記第二処理ガスの供給効果よりも小さくなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部を制御するように構成される。
付記13に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一処理ガスの供給効果を前記第二処理ガスの供給効果よりも小さくなるように前記第一処理ガスの供給量を前記第二処理ガスの供給量よりも少なくなるように前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガスの供給部を制御するように構成される。
付記8に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも小さくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される。
付記15に記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも小さくなるように前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも少なくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御するように構成される。
付記1乃至付記16のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第一反応ガスの供給開始後に前記第二反応ガスの供給を開始するように構成される。
付記1乃至付記17のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記第二反応ガスの供給停止後に前記第一反応ガスの供給を開始するように構成される。
付記1乃至付記18のいずれかに記載の基板処理装置であって、好ましくは、
前記処理室の上部に、上下動作可能に構成されたプラズマ調整電極を有し、
前記制御部は、前記プラズマ調整電極を上方又は下方に動作させるように構成される。
更に他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給する処理ガス供給工程と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給する反応ガス供給工程と、
前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程とを一回以上行う工程と、
前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
付記20に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも多くする。
付記20又は付記21に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガスの供給工程で、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも多くする。
付記20に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程で、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも少なくする。
付記20、付記21、付記23のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程で、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも少なくする。
付記20乃至付記24のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程又は前記反応ガス供給工程の前に、前記基板を昇降又は下降させる工程を有する。
付記20乃至付記25のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを活性化させる工程を有する。
更に他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを前記第一処理ガスと異なる供給量で供給する処理ガス供給工程と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを前記第一反応ガスと異なる供給量で供給する反応ガス供給工程と、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを活性化させる工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
付記27に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程では、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一処理ガスの供給効果を前記第二処理ガスの供給効果よりも大きくする。
付記27又は付記28に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程では、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも大きくする。
付記27に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記処理ガス供給工程では、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一処理ガスの供給効果を前記第二処理ガスの供給効果よりも小さくする。
付記27又は付記28に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程では、前記基板に形成される膜の膜厚分布又は膜質分布に寄与する前記第一反応ガスの供給効果を前記第二反応ガスの供給効果よりも少なくする。
付記27乃至付記31のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程では、前記第一反応ガスの供給開始後に前記第二反応ガスの供給を開始する。
付記27乃至付記31のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記反応ガス供給工程では、前記第二反応ガスの供給停止後に前記第一反応ガスの供給を開始する。
付記27乃至付記33のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記活性化する工程の前に、前記基板上に設けられたプラズマ調整電極を上昇若しくは下降させる工程を有する。
付記27乃至付記34のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記供給量は、ガス流量である。
付記27乃至付記35のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記供給量は、供給時間である。
更に他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給させる処理ガス供給手順と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給させる反応ガス供給手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順とを一回以上行う手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順のいずれか若しくは両方の手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
更に他の態様によれば、
基板の上方から第一処理ガスを供給し、前記基板の側方から第二処理ガスを供給させる処理ガス供給手順と、
前記基板の上方から第一反応ガスを供給し、前記基板の側方から第二反応ガスを供給させる反応ガス供給手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順とを一回以上行う手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順のいずれか若しくは両方の手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス供給量と前記基板の外周側に供給される処理ガス供給量とを異ならせるか、前記基板の中心側に供給される反応ガス供給量と前記基板の外周側に供給される反応ガス供給量と、を異ならせる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。
付記38に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記処理ガス供給手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス量と前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも多くする。
付記38又は付記39に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記反応ガスの供給手順で、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも多くする。
付記38に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記処理ガス供給手順で、前記基板の中心側に供給される処理ガス量を前記基板の外周側に供給される処理ガス量よりも少なくする。
付記38又は付記41に記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記反応ガス供給手順で、前記基板の中心側に供給される反応ガス量を前記基板の外周側に供給される反応ガス量よりも少なくする。
付記38乃至付記42のいずれかに記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記処理ガス供給手順又は前記反応ガス供給手順の前に、前記基板を昇降又は下降させる手順を有する。
付記38乃至付記43のいずれかに記載の記録媒体であって、好ましくは、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスを励起させる手順を有する。
201 処理室
202 処理容器
212 基板載置台
213 ヒータ
221 排気口
234 ガス分散部
231 蓋
250a コイル
250b リモートプラズマユニット(活性化部)
250c 高周波電源
Claims (20)
- 基板が収容される処理容器と、
前記基板の上方から前記基板の中心側に第一処理ガスを供給する第一処理ガス供給部と、
前記基板の上方から前記基板の中心側に第一反応ガスを供給する第一反応ガス供給部と、
前記基板の側方から前記基板の外周側に第二処理ガスを供給する第二処理ガス供給部と、
前記基板の側方から前記基板の外周側に第二反応ガスを供給する第二反応ガス供給部と、
前記第一反応ガスと前記第二反応ガスのいずれか若しくは両方のプラズマを生成させる前記処理容器側方に設けられた活性化部としてのコイルと、
前記基板上の中心側の前記プラズマの密度と前記基板上の外周側の前記プラズマの密度を調整し、前記コイルと電位調整コンデンサを介して接続され、前記処理容器の上部中央に設けられたプラズマ調整電極と、
前記第一処理ガスと前記第二処理ガスの供給と、前記第一反応ガスと前記第二反応ガスの供給とのいずれか若しくは両方で、前記第一処理ガスの供給量と前記第二処理ガスの供給量とを異ならせるか、前記第一反応ガスの供給量と前記第二反応ガスの供給量とを異ならせるように、前記第一処理ガス供給部と前記第二処理ガス供給部と前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部とを制御すると共に、前記電位調整コンデンサの調整、もしくは、前記プラズマ調整電極の上方または下方への動作、を行わせるように制御するように構成された制御部と、
を有する基板処理装置。
- 前記プラズマ調整電極は、前記処理容器の蓋体に対して前記基板側に突出した形状で構成される請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記プラズマ調整電極を上方又は下方に動作させるエレベータを有する請求項1又は2に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記プラズマ調整電極を下降させるように前記エレベータを制御する請求項3に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記プラズマ調整電極を上昇させるように前記エレベータを制御する請求項3に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記プラズマ調整電極と前記活性化部との間のインピーダンスを低くするように前記電位調整コンデンサを制御する請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記プラズマ調整電極と前記活性化部との間のインピーダンスを高くするように前記電位調整コンデンサを制御する請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも多くなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも少なくなるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するように構成される請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記第二反応ガスの供給停止後に前記第一反応ガスの供給を開始させるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するよう構成される請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記第二反応ガスの供給開始後に前記第一反応ガスの供給を開始させるように前記第一反応ガス供給部と前記第二反応ガス供給部を制御するよう構成される請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記基板を支持する基板支持部を有し、
前記制御部は、前記基板支持部を上昇又は下降させることにより、前記基板の中心側に供給される第一処理ガス量と第一反応ガス量のいずれかを異ならせるように制御するよう構成される請求項1に記載の基板処理装置。
- 基板の上方から前記基板の中心側への第一処理ガス供給と、前記基板の側方から前記基板の外周側への第二処理ガス供給のいずれか若しくは両方を行う処理ガス供給工程と、
前記基板の上方から前記基板の中心側への第一反応ガス供給と、前記基板の側方から前記基板の外周側への第二反応ガス供給のいずれか若しくは両方を行う反応ガス供給工程と
前記処理容器側方に設けられた活性化部としてのコイルで前記第一反応ガスと前記第二反応ガスのいずれか若しくは両方のプラズマを生成する工程と、
前記コイルと電位調整コンデンサを介して接続され、前記処理容器の上部中央に設けられたプラズマ調整電極であって、前記電位調整コンデンサの調整、もしくは、前記プラズマ調整電極の上方または下方に動作、を行わせて、前記基板上の中心側の前記プラズマの密度と前記基板の外周側の前記プラズマ密度とを調整する工程と、
前記処理ガス供給工程と前記反応ガス供給工程のいずれか若しくは両方の工程において、前記第一処理ガスの供給量と前記第二処理ガスの供給量とを異ならせるか、前記第一反応ガスの供給量と前記第二反応ガスの供給量とを異ならせる工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
- 前記基板を収容する処理容器の上部に設けられたプラズマ調整電極を下降させる工程を有する請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記基板を収容する処理容器の上部に設けられたプラズマ調整電極を上昇させる工程を有する請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記プラズマ調整電極のインピーダンスを低くする工程を有する請求項13乃至15のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記プラズマ調整電極のインピーダンスを高くする工程と有する請求項13乃至15のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記反応ガス供給工程で、前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも多くする請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記反応ガス供給工程で、前記第一反応ガスの供給量を前記第二反応ガスの供給量よりも少なくする請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
- 基板の上方から前記基板の中心側への第一処理ガス供給と、前記基板の側方から前記基板の外周側への第二処理ガス供給のいずれか若しくは両方を行わせる処理ガス供給手順と、
前記基板の上方から前記基板の中心側への第一反応ガス供給と、前記基板の側方から前記基板の外周側への第二反応ガス供給のいずれか若しくは両方を行わせる反応ガス供給手順と、
前記処理容器側方に設けられた活性化部としてのコイルで前記第一反応ガスと前記第二反応ガスのいずれか若しくは両方のプラズマを生成させる手順と、
前記コイルと電位調整コンデンサを介して接続され、前記処理容器の上部中央に設けられたプラズマ調整電極であって、前記電位調整コンデンサの調整、もしくは、前記プラズマ調整電極の上方または下方に動作、を行わせて、前記基板上の中心側の前記プラズマの密度と前記基板の外周側の前記プラズマの密度を調整させる手順と、
前記処理ガス供給手順と前記反応ガス供給手順のいずれか若しくは両方の手順で、前記第一処理ガスの供給量と前記第二処理ガスの供給量とを異ならせるか、前記第一反応ガスの供給量と前記第二反応ガスの供給量とを異ならせる手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。
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