JP2010141076A - Wafer processing apparatus and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Hideki Hotta
英樹 堀田
Kanekazu Mizuno
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wafer processing apparatus for suppressing suction of foreign matters onto a substrate. <P>SOLUTION: The wafer processing apparatus includes a first gas supply nozzle which is erected in a processing chamber along a stacking direction of substrates, and includes a plurality of gas supply ports and supplies a first processing gas produced by vaporizing a liquid material into the processing chamber, a vaporizer for vaporizing the liquid material, and a second gas supply nozzle which is erected adjacently to the first gas supply port, and includes a plurality of gas supply ports and supplies a second processing gas and an inert gas into the processing chamber, wherein the first processing gas and second processing gas are supplied alternately without being mixed with each other to form a desired film on a substrate and when the first processing gas is supplied, the inert gas is supplied from the second gas supply nozzle at a flow rate larger than the supply flow rate of the first processing gas. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate and a method for manufacturing a semiconductor device.

ICやDRAM等の半導体装置の製造方法の一工程として、基板上にガスを交互に供給して基板を処理する基板処理工程が実施されてきた。係る基板処理工程は、複数の基板を積層して収容する処理室と、処理室内に立設された複数本のガス供給ノズルからそれぞれガスを供給するガス供給手段と、処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、を備えた基板処理装置により実施されてきた。処理室内に基板が搬入され、各ガス供給ノズルからガスが交互に供給されることにより、基板が処理されるように構成されていた。   As a process of manufacturing a semiconductor device such as an IC or a DRAM, a substrate processing process has been performed in which a gas is alternately supplied onto a substrate to process the substrate. In the substrate processing step, a processing chamber in which a plurality of substrates are stacked and accommodated, gas supply means for supplying gas from a plurality of gas supply nozzles standing in the processing chamber, and an atmosphere in the processing chamber are exhausted. And a substrate processing apparatus provided with an exhaust means. The substrate is carried into the processing chamber, and the substrate is processed by alternately supplying gas from each gas supply nozzle.

しかしながら、上述の基板処理装置を用いて基板を処理すると、処理室内に異物(パーティクル)が発生し、発生した異物が基板の表面に吸着して、半導体装置の信頼性が低下したり、半導体装置の製造歩留りが悪化したりする場合があった。   However, when a substrate is processed using the above-described substrate processing apparatus, foreign matter (particles) is generated in the processing chamber, and the generated foreign matter is adsorbed on the surface of the substrate, so that the reliability of the semiconductor device is reduced. In some cases, the production yield of the product deteriorated.

本発明は、基板上への異物の吸着を抑制することが可能な基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method capable of suppressing the adsorption of foreign substances onto the substrate.

本発明の第1の態様によれば、複数の基板を積層して収容する処理室と、前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、少なくとも前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御する制御部と、を備え、前記ガス供給手段は、前記処理室内に前記基板の積層方向に沿って立設され、複数のガス供給口を有し、液体原料を気化させて得られる第1の処理ガスを前記処理室内に供給する第1のガス供給ノズルと、前記液体原料を気化させる気化器と、前記第1のガス供給ノズルと隣接して立設され、複数のガス供給口を有し、第2の処理ガス及び不活性ガスを前記処理室内に供給する第2のガス供給ノズルと、を備え、前記制御部は、前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御して、前記第1の処理ガスと前記第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して前記基板上に所望の膜を形成し、前記第1の処理ガスを供給する際には、前記第1の処理ガスの供給流量より多い流量で前記第2のガス供給ノズルから不活性ガスを供給する基板処理装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, a processing chamber that houses a plurality of substrates stacked thereon, a gas supply unit that supplies a desired gas into the processing chamber, and an exhaust unit that exhausts the atmosphere in the processing chamber. A control unit that controls at least the gas supply unit and the exhaust unit, and the gas supply unit is erected along the stacking direction of the substrate in the processing chamber and has a plurality of gas supply ports. A first gas supply nozzle for supplying a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source into the processing chamber, a vaporizer for vaporizing the liquid source, and the first gas supply nozzle. A second gas supply nozzle that is erected and has a plurality of gas supply ports and supplies a second process gas and an inert gas into the process chamber, and the control unit includes the gas supply unit and The exhaust means is controlled to control the first When the process gas and the second process gas are alternately supplied so as not to mix with each other to form a desired film on the substrate and the first process gas is supplied, the first process gas is supplied. There is provided a substrate processing apparatus for supplying an inert gas from the second gas supply nozzle at a flow rate higher than the supply flow rate.

本発明の第2の態様によれば、複数の基板を積層して収容する処理室と、前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、を備え、前記ガス供給手段は、前記処理室内に前記基板の積層方向に沿って立設され、複数のガス供給口を有し、液体原料を気化させて得られる第1の処理ガスを前記処理室内に供給する第1のガス供給ノズルと、前記液体原料を気化させる気化器と、を備え、前記ガス供給ノズルに開口された前記複数のガス供給口は、前記基板の接線方向よりも前記基板に対して外側へ向けて開口している基板処理装置が提供される。   According to the second aspect of the present invention, a processing chamber that houses a plurality of substrates stacked, a gas supply unit that supplies a desired gas into the processing chamber, and an exhaust unit that exhausts the atmosphere in the processing chamber. The gas supply means is installed in the process chamber along the stacking direction of the substrate, has a plurality of gas supply ports, and supplies the first process gas obtained by vaporizing a liquid source. A first gas supply nozzle for supplying the gas into the processing chamber; and a vaporizer configured to vaporize the liquid raw material, wherein the plurality of gas supply ports opened in the gas supply nozzle are more than the tangential direction of the substrate. There is provided a substrate processing apparatus that opens outward with respect to a substrate.

本発明の第3の態様によれば、複数の基板を積層して収容する処理室と、前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、少なくとも前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御する制御部と、を備え、前記ガス供給手段は、前記処理室内に前記基板の積層方向に沿って立設され、前記基板の接線より前記基板に対して外側に開口する複数のガス供給口を有し、液体原料を気化させて得られる
第1の処理ガスを前記処理室内に供給する第1のガス供給ノズルと、前記液体原料を気化させる気化器と、前記第1のガス供給ノズルと隣接して立設され、複数のガス供給口を有し、第2の処理ガス及び不活性ガスを前記処理室内に供給する第2のガス供給ノズルと、を備え、前記制御部は、前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御して、前記第1の処理ガスと前記第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して前記基板上に所望の膜を形成し、前記第1の処理ガスを供給する際には、前記第1の処理ガスの供給流量より多い流量で前記第2のガス供給ノズルから不活性ガスを供給する基板処理装置が提供される。
According to the third aspect of the present invention, a processing chamber that houses a plurality of substrates stacked thereon, a gas supply unit that supplies a desired gas into the processing chamber, and an exhaust unit that exhausts the atmosphere in the processing chamber. A control unit that controls at least the gas supply unit and the exhaust unit, and the gas supply unit is erected along the stacking direction of the substrate in the processing chamber, and is connected to the substrate from a tangent to the substrate. A first gas supply nozzle that has a plurality of gas supply ports opened to the outside and supplies a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source into the processing chamber, and vaporization for vaporizing the liquid source And a second gas supply nozzle that is provided adjacent to the first gas supply nozzle, has a plurality of gas supply ports, and supplies a second processing gas and an inert gas into the processing chamber. The control unit includes the gas The supply means and the exhaust means are controlled to supply the first process gas and the second process gas alternately so as not to mix with each other, thereby forming a desired film on the substrate. When supplying the processing gas, there is provided a substrate processing apparatus for supplying an inert gas from the second gas supply nozzle at a flow rate higher than the supply flow rate of the first processing gas.

本発明の第4の態様によれば、液体原料を気化して得られる第1の処理ガスと、前記第1の処理ガスとは異なる第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して基板上に所望の膜を形成する半導体装置の製造方法であって、前記第1の処理ガスを供給する際は、前記第2の処理ガスを前記処理室内に供給するガス供給ノズルから、前記第1の処理ガスの供給流量より多い流量で不活性ガスを供給する半導体装置の製造方法が提供される。   According to the fourth aspect of the present invention, the first processing gas obtained by vaporizing the liquid raw material and the second processing gas different from the first processing gas are alternately supplied so as not to mix with each other. A method of manufacturing a semiconductor device for forming a desired film on a substrate, wherein when supplying the first processing gas, the gas supply nozzle for supplying the second processing gas into the processing chamber A method of manufacturing a semiconductor device that supplies an inert gas at a flow rate higher than a supply flow rate of a first process gas is provided.

本発明の第5の態様によれば、液体原料を気化して得られる第1の処理ガスと、前記第1の処理ガスとは異なる第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して基板上に所望の膜を形成する半導体装置の製造方法であって、前記第1の処理ガスを、前記基板の接線より前記基板に対して外側に向けて供給する半導体装置の製造方法が提供される。   According to the fifth aspect of the present invention, the first processing gas obtained by vaporizing the liquid raw material and the second processing gas different from the first processing gas are alternately supplied so as not to mix with each other. There is provided a method of manufacturing a semiconductor device for forming a desired film on a substrate, wherein the first processing gas is supplied outward from a tangent line of the substrate to the substrate. Is done.

本発明に係る基板処理装置及び半導体装置の製造方法によれば、基板上への異物の吸着を抑制することが可能となる。   According to the substrate processing apparatus and the semiconductor device manufacturing method of the present invention, it is possible to suppress the adsorption of foreign matter on the substrate.

上述したとおり、ガス供給ノズルからガスを供給して基板を処理すると、処理室内に異物が発生し、発生した異物が基板の表面に吸着する場合があった。   As described above, when the gas is supplied from the gas supply nozzle to process the substrate, foreign matter is generated in the processing chamber, and the generated foreign matter may be adsorbed on the surface of the substrate.

図1に、従来の基板処理装置を用いてウエハ上にTDMAS(SiH[N(CH;トリスジメチルアミノシラン)ガスとオゾン(O)ガスとを交互に供給して酸化膜(SiO膜)を成膜したときのウエハ上の異物分布(実験結果)を示す。図1に示す実験では、シリコンからなるウエハを処理室内に収容して550℃に加熱し、TDMASを3g/minの流量で気化器に供給して発生させたTDMASガスを処理室内に30秒間供給する工程と、処理室内にNガスを供給してパージする工程と、処理室内にOガスを6.5slmの流量で7秒間供給する工程と、処理室内にNガスを供給してパージする工程と、を1サイクルとしてこのサイクルを27回繰り返すことにより、ウエハ上に酸化膜(SiO膜)を形成した。TDMASガス及びOガスの供給は、処理室内に立設された2本のガス供給ノズルからそれぞれ実施した。また、処理室内に各種ガスを供給する際には、ウエハを水平姿勢で回転させた。その結果、図1に示すようにウエハ上には多数の異物が吸着した。なお、粒径が0.08μm以上0.13μm以下の異物は2428個検出され、粒径が0.13μmを超える異物は79個検出された。 In FIG. 1, a conventional substrate processing apparatus is used to alternately supply TDMAS (SiH [N (CH 3 ) 2 ] 3 ; trisdimethylaminosilane) gas and ozone (O 3 ) gas onto a wafer to form an oxide film ( The foreign substance distribution (experimental result) on the wafer when the (SiO 2 film) is formed is shown. In the experiment shown in FIG. 1, a wafer made of silicon is placed in a processing chamber, heated to 550 ° C., and TDMAS gas generated by supplying TDMA to the vaporizer at a flow rate of 3 g / min is supplied into the processing chamber for 30 seconds. A step of supplying and purging N 2 gas into the processing chamber, a step of supplying O 3 gas into the processing chamber at a flow rate of 6.5 slm for 7 seconds, and supplying and purging N 2 gas into the processing chamber This process was repeated 27 times, and an oxide film (SiO 2 film) was formed on the wafer. TDMAS gas and O 3 gas were supplied from two gas supply nozzles provided upright in the processing chamber. Further, when supplying various gases into the processing chamber, the wafer was rotated in a horizontal posture. As a result, as shown in FIG. 1, many foreign matters were adsorbed on the wafer. In addition, 2428 foreign matters having a particle size of 0.08 μm or more and 0.13 μm or less were detected, and 79 foreign materials having a particle size exceeding 0.13 μm were detected.

発明者等は、ウエハに吸着する異物の発生源を特定するため、処理室内にTDMASガスのみを供給した場合及びOガスのみを供給した場合のそれぞれについて、ウエハ上の異物分布(実験結果)を測定した。 The inventors have determined the distribution of foreign matter on the wafer (experimental results) for each of the case where only the TDMAS gas is supplied into the processing chamber and the case where only the O 3 gas is supplied in order to specify the generation source of the foreign matter adsorbed on the wafer. Was measured.

図2に、従来の基板処理装置を用いてウエハ上にTDMASガスのみを供給したときのウエハ上の異物分布(実験結果)を示す。図2に示す実験では、TDMASを3g/minの流量で気化器に供給して発生させたTDMASガスを処理室内に30秒間供給する工
程と、処理室内にNガスを供給してパージする工程と、を1サイクルとしてこのサイクルを27回繰り返した。その他の条件は、図1の実験と同じである。その結果、図2に示すようにウエハ上には多数の異物が吸着した。なお、粒径が0.08μm以上0.13μm以下の異物は3137個検出され、粒径が0.13μmを超える異物は119個検出された。
FIG. 2 shows a foreign substance distribution (experimental result) on the wafer when only the TDMAS gas is supplied onto the wafer using a conventional substrate processing apparatus. In the experiment shown in FIG. 2, a step of supplying TDMAS gas generated by supplying TDMAS to the vaporizer at a flow rate of 3 g / min for 30 seconds, and a step of purging by supplying N 2 gas into the processing chamber And this cycle was repeated 27 times. Other conditions are the same as in the experiment of FIG. As a result, a large number of foreign matters were adsorbed on the wafer as shown in FIG. In addition, 3137 foreign substances having a particle diameter of 0.08 μm or more and 0.13 μm or less were detected, and 119 foreign substances having a particle diameter exceeding 0.13 μm were detected.

また、図3に、従来の基板処理装置を用いて、ウエハ上にOガスのみを供給したときのウエハ上の異物分布(実験結果)を示す。図3に示す実験では、処理室内にOガスを6.5slmの流量で7秒間供給する工程と、処理室内にNガスを供給してパージする工程と、を1サイクルとしてこのサイクルを27回繰り返した。その他の条件は、図1の実験と同じである。その結果、図3に示すように、ウエハ上における異物は図1及び図2の場合よりも大幅に減少した。なお、粒径が0.08μm以上0.13μm以下の異物は3個検出され、粒径が0.13μmを超える異物は8個検出された。 FIG. 3 shows the distribution of foreign matters (experimental results) on the wafer when only the O 3 gas is supplied onto the wafer using a conventional substrate processing apparatus. In the experiment shown in FIG. 3, the process of supplying O 3 gas into the process chamber at a flow rate of 6.5 slm for 7 seconds and the process of supplying N 2 gas into the process chamber for purging are performed as one cycle. Repeated times. Other conditions are the same as in the experiment of FIG. As a result, as shown in FIG. 3, the number of foreign matters on the wafer was significantly reduced as compared with the cases of FIGS. Three foreign matters having a particle size of 0.08 μm or more and 0.13 μm or less were detected, and eight foreign matters having a particle size exceeding 0.13 μm were detected.

また発明者等は、処理室内へのTDMASガスの供給流量を減少させてウエハ上の異物分布(実験結果)を測定した。図4に、従来の基板処理装置を用いて、ウエハ上に図1の場合よりも少量のTDMASガスとOガスとを交互に供給して酸化膜を成膜したときのウエハ上の異物分布(実験結果)を示す。図2に示す実験では、TDMASを1.0g/minの流量で気化器に供給して発生させたTDMASガスを8秒間供給する工程と、処理室内にNガスを供給してパージする工程と、処理室内にOガスを6.5slmの流量で30秒間供給する工程と、処理室内にNガスを供給してパージする工程と、を1サイクルとしてこのサイクルを163回繰り返すことにより、ウエハ上に酸化膜(SiO膜)を形成した。その他の条件は、図1の実験と同じである。その結果、図2に示すように、ウエハ上における異物は図1の場合よりも減少したものの、少なからず異物の吸着が認められた。なお、粒径が0.08μm以上0.13μm以下の異物は155個検出され、粒径が0.13μmを超える異物は6個検出された。 The inventors also measured the distribution of foreign matter (experimental results) on the wafer by reducing the supply flow rate of the TDMAS gas into the processing chamber. FIG. 4 shows the distribution of foreign matter on a wafer when an oxide film is formed by alternately supplying a smaller amount of TDMAS gas and O 3 gas onto the wafer than in the case of FIG. 1 using a conventional substrate processing apparatus. (Experimental result) is shown. In the experiment shown in FIG. 2, a step of supplying TDMAS gas generated by supplying TDMAS to the vaporizer at a flow rate of 1.0 g / min for 8 seconds, and a step of purging by supplying N 2 gas into the processing chamber, By repeating this cycle 163 times, the process of supplying O 3 gas into the process chamber at a flow rate of 6.5 slm for 30 seconds and the process of supplying and purging N 2 gas into the process chamber are performed 163 times. An oxide film (SiO 2 film) was formed thereon. Other conditions are the same as in the experiment of FIG. As a result, as shown in FIG. 2, the foreign matter on the wafer was reduced as compared with the case of FIG. In addition, 155 foreign matters having a particle size of 0.08 μm or more and 0.13 μm or less were detected, and 6 foreign materials having a particle size exceeding 0.13 μm were detected.

以上の実験により、発明者等は、ガス供給ノズルから処理室内にTDMASガスを供給することが、基板に異物が吸着する一要因となっていることを突き止めた。また、単にTDMASガスの供給流量を減少させるだけでは、処理速度が低下してサイクル数を増やす必要が生じてしまうと共に、ウエハに吸着する異物を大幅に抑制することは不十分であることを突き止めた。そして発明者等は、鋭意研究の結果、ガス供給ノズルから供給されたTDMASガス流の向きを制御することにより、ウエハへの異物の吸着量を大幅に低減させることが可能であるという知見を得た。本発明は係る知見を基になされたものである。   Based on the above experiment, the inventors have found that supplying the TDMAS gas from the gas supply nozzle into the processing chamber is one factor that adsorbs foreign matter on the substrate. It has also been determined that simply reducing the TDMAS gas supply flow rate will reduce the processing speed and increase the number of cycles, and it will not be sufficient to significantly suppress foreign matter adsorbed on the wafer. It was. As a result of earnest research, the inventors have obtained the knowledge that the amount of foreign matter adsorbed on the wafer can be greatly reduced by controlling the direction of the TDMAS gas flow supplied from the gas supply nozzle. It was. The present invention has been made based on such knowledge.

<本発明の一実施形態>
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
<One Embodiment of the Present Invention>
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図5は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の処理炉の縦断面図である。図6は、図5に示す処理炉のA−A断面図である。図7は、本実施形態に係る基板処理工程のガス供給シーケンスを例示するフロー図である。図11は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の斜視透視図である。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the processing furnace of the substrate processing apparatus according to one embodiment of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of the processing furnace shown in FIG. FIG. 7 is a flow diagram illustrating a gas supply sequence in the substrate processing process according to this embodiment. FIG. 11 is a perspective perspective view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

(1)基板処理装置の構成
まず、本発明の一実施形態に係る基板処理装置101の構成例について、図11を用いて説明する。
(1) Configuration of Substrate Processing Apparatus First, a configuration example of a substrate processing apparatus 101 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図11に示すように、本実施形態に係る基板処理装置101は筐体111を備えている。シリコン等からなるウエハ(基板)200を筐体111内外へ搬送するには、複数のウエハ200を収納するウエハキャリア(基板収納容器)としてのカセット110が使用さ
れる。筐体111内側の前方(図中の右側)には、カセットステージ(基板収納容器受渡し台)114が設けられている。カセット110は、図示しない工程内搬送装置によってカセットステージ114上に載置され、また、カセットステージ114上から筐体111外へ搬出されるように構成されている。
As shown in FIG. 11, the substrate processing apparatus 101 according to this embodiment includes a housing 111. In order to transport a wafer (substrate) 200 made of silicon or the like into and out of the casing 111, a cassette 110 as a wafer carrier (substrate storage container) that stores a plurality of wafers 200 is used. A cassette stage (substrate storage container delivery table) 114 is provided in front of the housing 111 (on the right side in the drawing). The cassette 110 is placed on the cassette stage 114 by an in-process transfer device (not shown), and is carried out of the casing 111 from the cassette stage 114.

カセット110は、工程内搬送装置によって、カセット110内のウエハ200が垂直姿勢となり、カセット110のウエハ出し入れ口が上方向を向くように、カセットステージ114上に載置される。カセットステージ114は、カセット110を筐体111の後方に向けて縦方向に90°回転させ、カセット110内のウエハ200を水平姿勢とさせ、カセット110のウエハ出し入れ口を筐体111内の後方を向かせることが可能なように構成されている。   The cassette 110 is placed on the cassette stage 114 so that the wafer 200 in the cassette 110 is in a vertical posture and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces upward by the in-process transfer device. The cassette stage 114 rotates the cassette 110 90 degrees in the vertical direction toward the rear of the casing 111 to bring the wafer 200 in the cassette 110 into a horizontal posture, and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 is placed behind the casing 111. It is configured to be able to face.

筐体111内の前後方向の略中央部には、カセット棚(基板収納容器載置棚)105が設置されている。カセット棚105には、複数段、複数列にて複数個のカセット110が保管されるように構成されている。カセット棚105には、後述するウエハ移載機構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が設けられ、予備的にカセット110を保管するように構成されている。   A cassette shelf (substrate storage container mounting shelf) 105 is installed at a substantially central portion in the front-rear direction in the housing 111. The cassette shelf 105 is configured to store a plurality of cassettes 110 in a plurality of rows and a plurality of rows. The cassette shelf 105 is provided with a transfer shelf 123 in which a cassette 110 to be transferred by a wafer transfer mechanism 125 described later is stored. Further, a preliminary cassette shelf 107 is provided above the cassette stage 114, and is configured to store the cassette 110 in a preliminary manner.

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(基板収納容器搬送装置)118が設けられている。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(基板収納容器昇降機構)118aと、カセット110を保持したまま水平移動可能な搬送機構としてのカセット搬送機構(基板収納容器搬送機構)118bと、を備えている。これらカセットエレベータ118aとカセット搬送機構118bとの連携動作により、カセットステージ114、カセット棚105、予備カセット棚107、移載棚123の間で、カセット110を搬送するように構成されている。   A cassette transfer device (substrate container transfer device) 118 is provided between the cassette stage 114 and the cassette shelf 105. The cassette transport device 118 includes a cassette elevator (substrate storage container lifting mechanism) 118a that can be moved up and down while holding the cassette 110, and a cassette transport mechanism (substrate storage container transport mechanism) as a transport mechanism that can move horizontally while holding the cassette 110. 118b. The cassette 110 is transported between the cassette stage 114, the cassette shelf 105, the spare cassette shelf 107, and the transfer shelf 123 by the cooperative operation of the cassette elevator 118a and the cassette transport mechanism 118b.

カセット棚105の後方には、ウエハ移載機構(基板移載機構)125が設けられている。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(基板移載装置)125aと、ウエハ移載装置125aを昇降させるウエハ移載装置エレベータ(基板移載装置昇降機構)125bと、を備えている。なお、ウエハ移載装置125aは、ウエハ200を水平姿勢で保持するツイーザ(基板移載用治具)125cを備えている。これらウエハ移載装置125aとウエハ移載装置エレベータ125bとの連携動作により、ウエハ200を移載棚123上のカセット110内からピックアップして後述するボート(基板支持部材)217へ装填(チャージ)したり、ウエハ200をボート217から脱装(ディスチャージ)して移載棚123上のカセット110内へ収納したりするように構成されている。   A wafer transfer mechanism (substrate transfer mechanism) 125 is provided behind the cassette shelf 105. The wafer transfer mechanism 125 includes a wafer transfer device (substrate transfer device) 125a that can rotate or linearly move the wafer 200 in the horizontal direction, and a wafer transfer device elevator (substrate transfer device) that moves the wafer transfer device 125a up and down. Elevating mechanism) 125b. The wafer transfer device 125a includes a tweezer (substrate transfer jig) 125c that holds the wafer 200 in a horizontal posture. By the cooperative operation of the wafer transfer device 125a and the wafer transfer device elevator 125b, the wafer 200 is picked up from the cassette 110 on the transfer shelf 123 and loaded (charged) into a boat (substrate support member) 217 described later. Alternatively, the wafer 200 is detached from the boat 217 (discharged) and stored in the cassette 110 on the transfer shelf 123.

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の下端部には開口が設けられ、係る開口は炉口シャッタ(炉口開閉機構)147により開閉されるように構成されている。なお、処理炉202の構成については後述する。   A processing furnace 202 is provided above the rear portion of the casing 111. An opening is provided at the lower end of the processing furnace 202, and the opening is configured to be opened and closed by a furnace port shutter (furnace port opening / closing mechanism) 147. The configuration of the processing furnace 202 will be described later.

処理炉202の下方には、ボート217を昇降させて処理炉202内外へ搬送する昇降機構としてのボートエレベータ(基板支持部材昇降機構)115が設けられている。ボートエレベータ115の昇降台には、連結具としてのアーム128が設けられている。アーム128上には、ボート217を垂直に支持するとともに、ボートエレベータ115によりボート217が上昇したときに処理炉202の下端部を気密に閉塞する蓋体としてのシールキャップ219が水平姿勢で設けられている。   Below the processing furnace 202, a boat elevator (substrate support member lifting mechanism) 115 is provided as a lifting mechanism that lifts and lowers the boat 217 and transports the boat 217 into and out of the processing furnace 202. The elevator 128 of the boat elevator 115 is provided with an arm 128 as a connecting tool. On the arm 128, a seal cap 219 is provided in a horizontal posture as a lid that supports the boat 217 vertically and that hermetically closes the lower end of the processing furnace 202 when the boat 217 is raised by the boat elevator 115. ing.

ボート217は複数本の保持部材を備えており、複数枚(例えば、50枚〜150枚程度)のウエハ200を、水平姿勢で、かつその中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に保持するように構成されている。ボート217の詳細な構成については後述する。   The boat 217 includes a plurality of holding members, and a plurality of (for example, about 50 to 150) wafers 200 are aligned in the vertical direction in a horizontal posture and in a state where the centers thereof are aligned in multiple stages. Configured to hold. The detailed configuration of the boat 217 will be described later.

カセット棚105の上方には、供給ファンと防塵フィルタとを備えたクリーンユニット134aが設けられている。クリーンユニット134aは、清浄化した雰囲気である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。   Above the cassette shelf 105, a clean unit 134a having a supply fan and a dustproof filter is provided. The clean unit 134 a is configured to circulate clean air, which is a cleaned atmosphere, inside the housing 111.

また、ウエハ移載装置エレベータ125bおよびボートエレベータ115側と反対側である筐体111の左側端部には、クリーンエアを供給するよう供給フアンと防塵フィルタとを備えたクリーンユニット(図示せず)が設置されている。図示しない前記クリーンユニットから吹き出されたクリーンエアは、ウエハ移載装置125a及びボート217の周囲を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体111の外部に排気されるように構成されている。   In addition, a clean unit (not shown) provided with a supply fan and a dustproof filter so as to supply clean air to the left end portion of the housing 111 opposite to the wafer transfer device elevator 125b and the boat elevator 115 side. Is installed. Clean air blown out from the clean unit (not shown) is configured to be sucked into an exhaust device (not shown) and exhausted to the outside of the casing 111 after circulating around the wafer transfer device 125a and the boat 217. ing.

次に、本実施形態に係る基板処理装置101の動作について説明する。   Next, the operation of the substrate processing apparatus 101 according to this embodiment will be described.

まず、カセット110が、図示しない工程内搬送装置によって、ウエハ200が垂直姿勢となりカセット110のウエハ出し入れ口が上方向を向くように、カセットステージ114上に載置される。その後、カセット110は、カセットステージ114によって、筐体111の後方に向けて縦方向に90°回転させられる。その結果、カセット110内のウエハ200は水平姿勢となり、カセット110のウエハ出し入れ口は筐体111内の後方を向く。   First, the cassette 110 is placed on the cassette stage 114 by an in-process transfer device (not shown) so that the wafer 200 is in a vertical posture and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces upward. Thereafter, the cassette 110 is rotated 90 ° in the vertical direction toward the rear of the casing 111 by the cassette stage 114. As a result, the wafer 200 in the cassette 110 assumes a horizontal posture, and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces rearward in the housing 111.

カセット110は、カセット搬送装置118によって、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自動的に搬送されて受け渡されて一時的に保管された後、カセット棚105又は予備カセット棚107から移載棚123に移載されるか、もしくは直接移載棚123に搬送される。   The cassette 110 is automatically transported to the designated shelf position of the cassette shelf 105 or the spare cassette shelf 107 by the cassette transporting device 118, delivered, temporarily stored, and then stored in the cassette shelf 105 or the spare cassette shelf. The sample is transferred from 107 to the transfer shelf 123 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、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カセット110からピックアップされ、ウエハ移載装置125aとウエハ移載装置エレベータ125bとの連続動作によって移載室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機構125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 wafer 200 is picked up from the cassette 110 through the wafer loading / unloading port by the tweezer 125c of the wafer transfer device 125a, and the wafer transfer device 125a and the wafer transfer device elevator 125b are picked up. Are loaded (charged) into the boat 217 behind the transfer chamber 124. The wafer transfer mechanism 125 that has transferred 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、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、ウエハ200群を保持したボート217が処理炉202内へ搬入(ローディング)される。ローディング後は、処理炉202にてウエハ200に任意の処理が実施される。係る処理については後述する。処理後は、ウエハ200およびカセット110は、上述の手順とは逆の手順で筐体111の外部へ払出される。   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 seal cap 219 is raised by the boat elevator 115, so that the boat 217 holding the group of wafers 200 is loaded into the processing furnace 202. After loading, arbitrary processing is performed on the wafer 200 in the processing furnace 202. Such processing will be described later. After the processing, the wafer 200 and the cassette 110 are discharged to the outside of the casing 111 by a procedure reverse to the above procedure.

(2)処理炉の構成
続いて、本発明の一実施形態に係る処理炉202の構成について、図5及び図6を参照しながら説明する。
(2) Configuration of Processing Furnace Next, the configuration of the processing furnace 202 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

(処理室)
本発明の一実施形態に係る処理炉202は、反応管203とマニホールド209とを有
している。反応管203は、例えば石英(SiO)や炭化珪素(SiC)等の耐熱性を有する非金属材料から構成され、上端部が閉塞され、下端部が開放された円筒形状となっている。マニホールド209は、例えばSUS等の金属材料から構成され、上端部及び下端部が開放された円筒形状となっている。反応管203は、マニホールド209により下端部側から縦向きに支持されている。反応管203とマニホールド209とは、同心円状に配置されている。マニホールド209の下端部は、上述したボートエレベータ115が上昇した際に、シールキャップ219により気密に封止されるように構成されている。マニホールド209の下端部とシールキャップ219との間には、処理室201内を気密に封止するOリングなどの封止部材220が設けられている。
(Processing room)
A processing furnace 202 according to an embodiment of the present invention includes a reaction tube 203 and a manifold 209. The reaction tube 203 is made of a heat-resistant non-metallic material such as quartz (SiO 2 ) or silicon carbide (SiC), and has a cylindrical shape with its upper end closed and its lower end open. The manifold 209 is made of a metal material such as SUS, for example, and has a cylindrical shape with an upper end and a lower end opened. The reaction tube 203 is supported vertically by the manifold 209 from the lower end side. The reaction tube 203 and the manifold 209 are arranged concentrically. The lower end portion of the manifold 209 is configured to be hermetically sealed by the seal cap 219 when the above-described boat elevator 115 is raised. A sealing member 220 such as an O-ring that hermetically seals the inside of the processing chamber 201 is provided between the lower end portion of the manifold 209 and the seal cap 219.

反応管203及びマニホールド209の内部には、基板としてのウエハ200を複数積層して収容する処理室201が形成されている。処理室201内には、基板支持手段としてのボート217が下方から挿入されるように構成されている。反応管203及びマニホールド209の内径は、ウエハ200を装填したボート217の最大外径よりも大きくなるように構成されている。   Inside the reaction tube 203 and the manifold 209, a processing chamber 201 for storing a plurality of stacked wafers 200 as substrates is formed. A boat 217 serving as a substrate support unit is inserted into the processing chamber 201 from below. The inner diameters of the reaction tube 203 and the manifold 209 are configured to be larger than the maximum outer diameter of the boat 217 loaded with the wafers 200.

ボート217は、複数枚(例えば75枚から100枚)のウエハ200を、略水平状態で所定の隙間(基板ピッチ間隔)をもって多段に保持するように構成されている。ボート217は、ボート217からの熱伝導を遮断する断熱キャップ218上に搭載されている。断熱キャップ218は、回転軸255により下方から支持されている。回転軸255は、処理室201内の気密を保持しつつ、シールキャップ219の中心部を貫通するように設けられている。シールキャップ219の下方には、回転軸255を回転させる回転機構267が設けられている。回転機構267により回転軸255を回転させることにより、処理室201内の気密を保持したまま、複数のウエハ200を搭載したボート217を回転させることが出来るように構成されている。   The boat 217 is configured to hold a plurality of (for example, 75 to 100) wafers 200 in multiple stages with a predetermined gap (substrate pitch interval) in a substantially horizontal state. The boat 217 is mounted on a heat insulating cap 218 that blocks heat conduction from the boat 217. The heat insulating cap 218 is supported from below by the rotating shaft 255. The rotation shaft 255 is provided so as to penetrate the center portion of the seal cap 219 while maintaining airtightness in the processing chamber 201. A rotation mechanism 267 that rotates the rotation shaft 255 is provided below the seal cap 219. By rotating the rotation shaft 255 by the rotation mechanism 267, the boat 217 on which the plurality of wafers 200 are mounted can be rotated while maintaining the airtightness in the processing chamber 201.

反応管203の外周には、反応管203と同心円状に加熱手段(加熱機構)としてのヒータ207が設けられている。ヒータ207は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース(図示せず)に支持されることにより垂直に据え付けられている。   A heater 207 as a heating means (heating mechanism) is provided on the outer periphery of the reaction tube 203 concentrically with the reaction tube 203. The heater 207 has a cylindrical shape and is vertically installed by being supported by a heater base (not shown) as a holding plate.

マニホールド209の下方には、マニホールド209の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ219が設けられている。シールキャップ219は、マニホールド209の下端に垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ219は、例えばステンレス等の金属からなり、円盤状に形成されている。シールキャップ219の上面には、マニホールド209の下端と当接するシール部材としてのOリング220bが設けられている。シールキャップ219の処理室201と反対側には、ボート217を回転させる回転機構267が設置されている。回転機構267の回転軸255は、シールキャップ219を貫通してボート217を下方から支持しており、回転機構267を作動させることでウエハ200を回転させることが可能なように構成されている。シールキャップ219は、反応管203の外部に垂直に配置された昇降機構としてのボートエレベータ215によって、垂直方向に昇降されるように構成されており、これによりボート217を処理室201内外に搬送することが可能となっている。   Below the manifold 209, a seal cap 219 is provided as a furnace port lid that can airtightly close the lower end opening of the manifold 209. The seal cap 219 is brought into contact with the lower end of the manifold 209 from the lower side in the vertical direction. The seal cap 219 is made of a metal such as stainless steel and has a disk shape. On the upper surface of the seal cap 219, an O-ring 220b is provided as a seal member that comes into contact with the lower end of the manifold 209. A rotation mechanism 267 that rotates the boat 217 is installed on the side of the seal cap 219 opposite to the processing chamber 201. A rotation shaft 255 of the rotation mechanism 267 passes through the seal cap 219 and supports the boat 217 from below, and is configured such that the wafer 200 can be rotated by operating the rotation mechanism 267. The seal cap 219 is configured to be moved up and down in the vertical direction by a boat elevator 215 as a lifting mechanism vertically disposed outside the reaction tube 203, thereby transporting the boat 217 into and out of the processing chamber 201. It is possible.

(ガス供給手段)
処理炉202は、処理室201内にウエハ200の積層方向に沿って立設され、複数のガス供給口250aを有し、液体原料としてのTDMASを気化させて得られる第1の処理ガスとしてのTDMAS(SiH[N(CH;トリスジメチルアミノシラン)ガスを処理室201内に供給する第1のガス供給ノズルとしての気化ガス供給ノズル250を備えている。また、処理炉202は、気化ガス供給ノズル250と隣接して立設され、複数のガス供給口251aを有し、第2の処理ガスとしてのオゾン(O)ガス及び
不活性ガスとしてのNガスを処理室201内に供給する第2のガス供給ノズルとしての反応ガス供給ノズル251と、を備えている。
(Gas supply means)
The processing furnace 202 is erected in the processing chamber 201 along the stacking direction of the wafers 200, has a plurality of gas supply ports 250a, and serves as a first processing gas obtained by vaporizing TDMAS as a liquid source. A vaporized gas supply nozzle 250 is provided as a first gas supply nozzle that supplies TDMAS (SiH [N (CH 3 ) 2 ] 3 ; trisdimethylaminosilane) gas into the processing chamber 201. Further, the processing furnace 202 is erected adjacent to the vaporized gas supply nozzle 250, has a plurality of gas supply ports 251a, and includes ozone (O 3 ) gas as the second processing gas and N as the inert gas. And a reactive gas supply nozzle 251 as a second gas supply nozzle for supplying two gases into the processing chamber 201.

気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251は、垂直部と水平部とを有するL字形状にそれぞれ構成されている。気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251の垂直部は、反応管203の内壁を沿うように鉛直方向にそれぞれ配設されている。気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251の水平部は、マニホールド209の側壁をそれぞれ貫通するように設けられている。   The vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251 are each configured in an L shape having a vertical portion and a horizontal portion. The vertical portions of the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251 are arranged in the vertical direction along the inner wall of the reaction tube 203. The horizontal portions of the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251 are provided so as to penetrate the side walls of the manifold 209.

図6は、図5に示す処理炉のA−A断面の上面図である。図6に示すように、ボート217(ウエハ200)の回転方向200dに対して、気化ガス供給ノズル250は反応ガス供給ノズル251よりも上手側(回転方向200dの上流側)に立設されるように構成されている。なお、ボート217(ウエハ200)の回転方向200dは、適宜変更可能であり、より好適には、回転方向200dの逆向きであって、気化ガス供給ノズル250が反応ガス供給ノズル251よりも下手側となるように回転させてもよい。   6 is a top view of an AA cross section of the processing furnace shown in FIG. As shown in FIG. 6, the vaporized gas supply nozzle 250 is erected on the upper side of the boat 217 (wafer 200) in the rotational direction 200d (upstream in the rotational direction 200d) from the reactive gas supply nozzle 251. It is configured. Note that the rotation direction 200d of the boat 217 (wafer 200) can be changed as appropriate, and more preferably, is opposite to the rotation direction 200d, and the vaporized gas supply nozzle 250 is lower than the reactive gas supply nozzle 251. You may rotate so that it becomes.

気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251の垂直部側面には、複数のガス供給口250a,251aが鉛直方向に配列するようにそれぞれ設けられている。ガス供給口250a,251aは、積層されたウエハ200の間にそれぞれ開口するように構成されている。ガス供給口250a,251aの形状は、指向性のある形状としてそれぞれ構成されており、例えば丸穴に形成されている。本実施形態に係るガス供給口250a,251aは、処理室201内の略中心(処理室201内に搬入されたウエハ200の略中心)を向くようにそれぞれ構成されており、ガス供給口250a,251aから供給されるガスは、それぞれ処理室201内の略中心に向けて噴射されるように構成されている。ガス供給口250a,251aは、積層されたウエハ200の間に開口するように構成されている。なお、ガス供給口250a,251aの開口径は、それぞれ下部から上部にわたって同一であってもよく、下部から上部にわたって徐々に大きくされてもよい。   A plurality of gas supply ports 250a and 251a are provided on the vertical side surfaces of the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251, respectively, so as to be arranged in the vertical direction. The gas supply ports 250a and 251a are configured to open between the stacked wafers 200, respectively. The shapes of the gas supply ports 250a and 251a are respectively configured as directional shapes, for example, formed in round holes. The gas supply ports 250a and 251a according to the present embodiment are configured so as to face substantially the center of the processing chamber 201 (substantially the center of the wafer 200 loaded into the processing chamber 201), respectively. The gas supplied from 251a is configured to be ejected toward the substantial center in the processing chamber 201. The gas supply ports 250 a and 251 a are configured to open between the stacked wafers 200. The opening diameters of the gas supply ports 250a and 251a may be the same from the lower part to the upper part, or may be gradually increased from the lower part to the upper part.

気化ガス供給ノズル250の上流側端(水平端)には、第1の処理ガスとしてのTDMASガスを供給する気化ガス供給管244aが接続されている。気化ガス供給管244aには、液体原料としてのTDMASを気化させてTDMASガスを発生させる気化器271及び開閉バルブ243aが、上流側から順に設けられている。気化器271は例えば霧吹き構造を備えており、係る霧吹き構造を用いて液状のTDMASを霧状に噴射して気化させるように構成されている。気化器271には、気化器271内へTDMASを供給する液体原料供給管244c、及び気化器271内へキャリアガスとしての不活性ガス(Nガス)を供給するキャリアガス供給管244dがそれぞれ接続されている。液体原料供給管244cには、液体原料としてのTDMASを供給する液体原料供給源242c、LMFC(液体流量コントローラ)241c、及び開閉バルブ243cが、上流側から順に設けられている。キャリアガス供給管244dには、Nガス供給源242d、MFC(流量コントローラ)241d、及び開閉バルブ243dが、上流側から順に設けられている。開閉バルブ243cを開けることにより、LMFC241cにより流量制御しながら液体原料供給源242cから気化器271内にTDMASを供給し、気化器271により気化させてTDMASガスを生成可能なように構成されている。そして、開閉バルブ243dを開けることにより、MFC241dにより流量制御しながらNガス供給源242dから気化器271内にNガスを供給し、気化器271内からのTDMASガスの排出を促すことが可能なように構成されている。そして、開閉バルブ243aを開けることにより、気化ガス供給管244aから気化ガス供給ノズル250から処理室201内にTDMASガスを供給可能なように構成されている。 A vaporized gas supply pipe 244a that supplies a TDMAS gas as the first processing gas is connected to the upstream end (horizontal end) of the vaporized gas supply nozzle 250. The vaporized gas supply pipe 244a is sequentially provided with a vaporizer 271 and an open / close valve 243a that vaporize TDMAS as a liquid raw material to generate TDMAS gas from the upstream side. The vaporizer 271 has, for example, a spray structure, and is configured to spray and vaporize liquid TDMAS using the spray structure. Connected to the vaporizer 271 are a liquid source supply pipe 244c for supplying TDMAS into the vaporizer 271 and a carrier gas supply pipe 244d for supplying an inert gas (N 2 gas) as a carrier gas into the vaporizer 271. Has been. In the liquid source supply pipe 244c, a liquid source supply source 242c that supplies TDMAS as a liquid source, an LMFC (liquid flow rate controller) 241c, and an opening / closing valve 243c are provided in this order from the upstream side. The carrier gas supply pipe 244d is provided with an N 2 gas supply source 242d, an MFC (flow rate controller) 241d, and an opening / closing valve 243d in order from the upstream side. By opening the on-off valve 243c, the TDMAS is supplied from the liquid source supply source 242c into the vaporizer 271 while controlling the flow rate by the LMFC 241c, and is vaporized by the vaporizer 271, thereby generating the TDMAS gas. Then, by opening the opening and closing valve 243 d, and the N 2 gas is supplied from the N 2 gas supply source 242d to the vaporizer 271 while the flow rates were controlled by MFC 241 d, can promote the discharge of TDMAS gas from within the vaporizer 271 It is configured as follows. Then, by opening the opening / closing valve 243a, the TDMAS gas can be supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 into the processing chamber 201 through the vaporized gas supply pipe 244a.

反応ガス供給ノズル251の上流側端(水平端)には、第2の処理ガスとしてのオゾン
ガスを供給する反応ガス供給管244bが接続されている。反応ガス供給管244bには、オゾンガスを発生させるオゾナイザ102、MFC(流量コントローラ)241b、及び開閉バルブ243bが上流側から順に設けられている。オゾナイザ102には、酸素(O)ガスを供給する酸素ガス供給管244eが接続されている。酸素ガス供給管244eには、酸素ガス供給源242e及び開閉バルブ243eが上流側から順に設けられている。開閉バルブ243eを開けて酸素ガス供給源242eからオゾナイザ102に酸素ガスが供給されると、オゾナイザ102によりオゾンガスが生成されるように構成されている。そして、開閉バルブ243bを開けることにより、MFC241bにより流量制御しながら、反応ガス供給ノズル251から処理室201内にオゾンガスを供給可能なように構成されている。
A reaction gas supply pipe 244b that supplies ozone gas as the second processing gas is connected to the upstream end (horizontal end) of the reaction gas supply nozzle 251. The reaction gas supply pipe 244b is provided with an ozonizer 102 for generating ozone gas, an MFC (flow rate controller) 241b, and an opening / closing valve 243b in this order from the upstream side. An oxygen gas supply pipe 244e that supplies oxygen (O 2 ) gas is connected to the ozonizer 102. The oxygen gas supply pipe 244e is provided with an oxygen gas supply source 242e and an opening / closing valve 243e in order from the upstream side. When the opening / closing valve 243e is opened and oxygen gas is supplied from the oxygen gas supply source 242e to the ozonizer 102, the ozonizer 102 generates ozone gas. Then, by opening the opening / closing valve 243b, ozone gas can be supplied from the reaction gas supply nozzle 251 into the processing chamber 201 while controlling the flow rate by the MFC 241b.

なお、気化ガス供給管244aの開閉バルブ243aの下流側には、パージガスとしての不活性ガス(Nガス)を供給する第1パージガス管244fが接続されている。第1パージガス管244fには、Nガス供給源242f、MFC(流量コントローラ)241f、及び開閉バルブ243fが上流側から順に設けられている。開閉バルブ243fを開けることにより、MFC241fにより流量制御しながら、気化ガス供給ノズル250から処理室201内にNガスを供給可能なように構成されている。また、反応ガス供給管244bの開閉バルブ243bの下流側には、パージガスとしての不活性ガス(Nガス)を供給する第2パージガス管244gが接続されている。第2パージガス管244gには、Nガス供給源242g、MFC(流量コントローラ)241g、開閉バルブ243gが上流側から順に設けられている。開閉バルブ243gを開けることにより、MFC241gにより流量制御しながら、反応ガス供給ノズル251から処理室201内にNガスを供給することが可能なように構成されている。 A first purge gas pipe 244f for supplying an inert gas (N 2 gas) as a purge gas is connected downstream of the open / close valve 243a of the vaporized gas supply pipe 244a. The first purge gas pipe 244f is provided with an N 2 gas supply source 242f, an MFC (flow rate controller) 241f, and an opening / closing valve 243f in order from the upstream side. By opening the opening / closing valve 243f, N 2 gas can be supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 into the processing chamber 201 while controlling the flow rate by the MFC 241f. A second purge gas pipe 244g for supplying an inert gas (N 2 gas) as a purge gas is connected to the downstream side of the open / close valve 243b of the reaction gas supply pipe 244b. The second purge gas pipe 244g is provided with an N 2 gas supply source 242g, an MFC (flow rate controller) 241g, and an opening / closing valve 243g in order from the upstream side. By opening the on-off valve 243g, the N 2 gas can be supplied from the reaction gas supply nozzle 251 into the processing chamber 201 while controlling the flow rate by the MFC 241g.

また、気化ガス供給管244aの開閉バルブ243aの上流側(気化器271と開閉バルブ243aとの間)には、ベント管244hの上流側が接続されている。ベント管244hの下流側は、後述する排気管231の下流側(後述するAPCバルブ231aと真空ポンプ246との間)に接続されている。ベント管244hには、開閉バルブ243hが設けられている。開閉バルブ243aを閉じ、開閉バルブ243hを開けることにより、気化器271におけるTDMASガスの生成を継続したまま、処理室201内へのTDMASガスの供給を停止させることができるように構成されている。TDMASガスを安定して生成するには所定の時間を要するが、開閉バルブ243a、開閉バルブ243hの開閉切り替え動作によって、処理室201内へのTDMASガスの供給・停止をごく短時間で切り替えることができるように構成されている。   The upstream side of the vent pipe 244h is connected to the upstream side of the open / close valve 243a of the vaporized gas supply pipe 244a (between the vaporizer 271 and the open / close valve 243a). The downstream side of the vent pipe 244h is connected to the downstream side of an exhaust pipe 231 described later (between an APC valve 231a and a vacuum pump 246 described later). The vent pipe 244h is provided with an open / close valve 243h. By closing the opening / closing valve 243a and opening the opening / closing valve 243h, the supply of the TDMAS gas into the processing chamber 201 can be stopped while the generation of the TDMAS gas in the vaporizer 271 is continued. Although a predetermined time is required to stably generate the TDMAS gas, the supply / stop of the TDMAS gas into the processing chamber 201 can be switched in a very short time by the opening / closing switching operation of the opening / closing valve 243a and the opening / closing valve 243h. It is configured to be able to.

主に、気化ガス供給ノズル250、反応ガス供給ノズル251、気化ガス供給管244a、反応ガス供給管244b、液体原料供給管244c、キャリアガス供給管244d、酸素ガス供給管244e、第1パージガス管244f、第2パージガス管244g、ベント管244h、液体原料供給源242c、酸素ガス供給源242e、Nガス供給源242d,242f,242g、気化器271、オゾナイザ102、LMFC241c、MFC241b,241d,241f,241g、開閉バルブ243a〜243fにより、処理室201内に所望のガスを供給するガス供給手段が構成される。 Mainly, a vaporized gas supply nozzle 250, a reactive gas supply nozzle 251, a vaporized gas supply pipe 244a, a reactive gas supply pipe 244b, a liquid source supply pipe 244c, a carrier gas supply pipe 244d, an oxygen gas supply pipe 244e, and a first purge gas pipe 244f. , Second purge gas pipe 244g, vent pipe 244h, liquid source supply source 242c, oxygen gas supply source 242e, N 2 gas supply source 242d, 242f, 242g, vaporizer 271, ozonizer 102, LMFC 241c, MFC 241b, 241d, 241f, 241g The gas supply means for supplying a desired gas into the processing chamber 201 is constituted by the open / close valves 243a to 243f.

(排気手段)
マニホールド209の側壁には、排気管231が接続されている。排気管231には、上流側から順に、圧力検出器としての圧力センサ245、圧力調整器としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ231a、真空排気装置としての真空ポンプ246が設けられている。真空ポンプ246を作動させつつ、APCバルブ231aの開閉弁の開度を調整することにより、処理室201内を所望の圧力とすることが可能なように構成されている。主に、排気管231、圧力センサ245、APCバル
ブ231a、真空ポンプ246により、処理室201内の雰囲気を排気する排気手段が構成される。
(Exhaust means)
An exhaust pipe 231 is connected to the side wall of the manifold 209. A pressure sensor 245 as a pressure detector, an APC (Auto Pressure Controller) valve 231a as a pressure regulator, and a vacuum pump 246 as a vacuum exhaust device are provided in the exhaust pipe 231 in order from the upstream side. The interior of the processing chamber 201 can be set to a desired pressure by adjusting the opening degree of the opening / closing valve of the APC valve 231a while operating the vacuum pump 246. The exhaust pipe 231, the pressure sensor 245, the APC valve 231 a, and the vacuum pump 246 mainly constitute exhaust means for exhausting the atmosphere in the processing chamber 201.

(コントローラ)
制御部(制御手段)であるコントローラ280は、ヒータ207、APCバルブ231a、真空ポンプ246、回転機構267、ボートエレベータ215、気化器271、オゾナイザ102、LMFC241c、MFC241b,241d,241f,241g、開閉バルブ243a〜243f等に接続されている。コントローラ280により、ヒータ207の温度調整動作、APCバルブ231aの開閉及び圧力調整動作、真空ポンプ246の起動・停止、回転機構267の回転速度調節、ボートエレベータ215の昇降動作、気化器271の気化動作、オゾナイザ102のオゾン生成動作、LMFC241c及びMFC241b,241d,241f,241gの流量調整動作、開閉バルブ243a〜243fの開閉動作の制御が行われる。
(controller)
The controller 280 as a control unit (control means) includes a heater 207, an APC valve 231a, a vacuum pump 246, a rotation mechanism 267, a boat elevator 215, a vaporizer 271, an ozonizer 102, an LMFC 241c, MFCs 241b, 241d, 241f, and 241g. 243a-243f etc. are connected. The controller 280 adjusts the temperature of the heater 207, opens and closes the APC valve 231a and adjusts the pressure, starts and stops the vacuum pump 246, adjusts the rotation speed of the rotating mechanism 267, moves up and down the boat elevator 215, and vaporizes the carburetor 271. The ozone generation operation of the ozonizer 102, the flow rate adjustment operation of the LMFC 241c and the MFCs 241b, 241d, 241f, and 241g, and the opening / closing operations of the opening / closing valves 243a to 243f are controlled.

また、コントローラ280は、ガス供給手段及び排気手段を制御して、TDMASガスとオゾンガスとを互いに混合しないよう交互に処理室201内に供給し、ウエハ200上に所望の膜を形成するように構成されている。コントローラ280は、処理室201内にTDMASガスを供給する際に、TDMASガスの供給流量より多い流量で反応ガス供給ノズル251からNガスを供給するように構成されている。係る動作については後述する。 The controller 280 is configured to control the gas supply means and the exhaust means to supply the TDMAS gas and the ozone gas alternately into the processing chamber 201 so as not to mix with each other, thereby forming a desired film on the wafer 200. Has been. The controller 280 is configured to supply N 2 gas from the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate higher than the supply flow rate of the TDMAS gas when supplying the TDMAS gas into the processing chamber 201. This operation will be described later.

(3)基板処理工程
続いて、本発明の一実施形態としての基板処理工程について、図5及び図7を参照しながら説明する。図7は、本実施形態に係る基板処理工程のガス供給シーケンスを例示するフロー図である。なお、本実施形態に係る基板処理工程は、CVD(Chemical Vapor Deposition)法の中の1つであるALD(Atomic Layer Deposition)法を用いてウエハ200の表面に例えばSiOからなる酸化膜を成膜する方法であり、半導体装置の製造工程の一工程として実施される。なお、以下の説明において、基板処理装置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。
(3) Substrate Processing Step Next, a substrate processing step as one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a flow diagram illustrating a gas supply sequence in the substrate processing process according to this embodiment. In the substrate processing process according to the present embodiment, an oxide film made of, for example, SiO 2 is formed on the surface of the wafer 200 by using an ALD (Atomic Layer Deposition) method which is one of CVD (Chemical Vapor Deposition) methods. This is a film forming method, and is performed as one step of a semiconductor device manufacturing process. In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing apparatus is controlled by the controller 280.

(基板搬入工程)
まず、複数枚のウエハ200をボート217に装填(ウエハチャージ)する。そして、複数枚のウエハ200を保持したボート217を、ボートエレベータ215によって持ち上げて処理室201内に搬入(ボートロード)する。この状態で、シールキャップ219は、Oリング220bを介してマニホールド209の下端をシールした状態となる。基板搬入工程においては、開閉バルブ243f及び開閉バルブ243gを開け、処理室201内にNガス(パージガス)を供給し続けることにより、処理室201内の酸素濃度を低下させておく。
(Substrate loading process)
First, a plurality of wafers 200 are loaded into the boat 217 (wafer charge). Then, the boat 217 holding the plurality of wafers 200 is lifted by the boat elevator 215 and loaded into the processing chamber 201 (boat loading). In this state, the seal cap 219 seals the lower end of the manifold 209 via the O-ring 220b. In the substrate carry-in process, the open / close valve 243f and the open / close valve 243g are opened, and the supply of N 2 gas (purge gas) into the process chamber 201 is continued to reduce the oxygen concentration in the process chamber 201.

(減圧及び昇温工程)
続いて、処理室201内が所望の圧力(真空度)となるように、APCバルブ231aを開けて処理室201内を真空ポンプ246により排気する。この際、処理室201内の圧力を圧力センサ245で測定して、この測定された圧力に基づきAPCバルブ231aの開度をフィードバック制御する。また、処理室201内が所望の温度となるように、ヒータ207によって処理室201内を加熱する。この際、処理室201内が所望の温度分布となるように、温度センサが検出した温度情報に基づきヒータ207への通電具合をフィードバック制御する。そして、回転機構267によりボート217を回転させ、ウエハ200を回転させる。
(Decompression and temperature rise process)
Subsequently, the APC valve 231 a is opened and the inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 246 so that the inside of the processing chamber 201 has a desired pressure (degree of vacuum). At this time, the pressure in the processing chamber 201 is measured by the pressure sensor 245, and the opening degree of the APC valve 231a is feedback-controlled based on the measured pressure. Further, the inside of the processing chamber 201 is heated by the heater 207 so that the inside of the processing chamber 201 has a desired temperature. At this time, feedback control of the energization state to the heater 207 is performed based on the temperature information detected by the temperature sensor so that the inside of the processing chamber 201 has a desired temperature distribution. Then, the boat 217 is rotated by the rotation mechanism 267 to rotate the wafer 200.

(成膜工程)
続いて、成膜工程を実施する。成膜工程では、TDMASガスとオゾンガスとを互いに混合しないよう交互に処理室201内に供給し、ウエハ200上に所望の膜を形成する。なお、処理室201内にTDMASガスを供給する際に、TDMASガスの供給流量より多い流量で反応ガス供給ノズル251からNガスを供給する。具体的には、TDMASガスの流量を安定させる工程(ステップ1)と、処理室201内の排気を停止して封止する工程(ステップ2)と、処理室201内にTDMASガスと大流量のNガスとを供給する工程(ステップ3)と、処理室201内をパージする工程(ステップ4)と、処理室201内へオゾンガスを供給する工程(ステップ5)と、処理室201内をパージする工程(ステップ6)と、を1サイクルとしてこのサイクルを所定回数繰り返す。以下に、ステップ1〜ステップ6についてそれぞれ説明する。
(Film formation process)
Subsequently, a film forming process is performed. In the film forming process, the TDMAS gas and the ozone gas are alternately supplied into the processing chamber 201 so as not to mix with each other, and a desired film is formed on the wafer 200. Note that when the TDMAS gas is supplied into the processing chamber 201, the N 2 gas is supplied from the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate higher than the supply flow rate of the TDMAS gas. Specifically, a step of stabilizing the flow rate of the TDMAS gas (Step 1), a step of stopping and sealing the exhaust of the processing chamber 201 (Step 2), a TDMAS gas and a large flow rate in the processing chamber 201 A process of supplying N 2 gas (step 3), a process of purging the inside of the processing chamber 201 (step 4), a process of supplying ozone gas into the processing chamber 201 (step 5), and a purge of the inside of the processing chamber 201 This process is repeated a predetermined number of times. Hereinafter, Step 1 to Step 6 will be described.

ステップ1では、開閉バルブ243cを開けて、気化器271内に例えば3g/minの流量でTDMASを供給する。また、開閉バルブ243dを開けて、気化器271内に例えば0.3slmの流量でNガス(キャリアガス)を供給する。そして、気化器271からのTDMASガスの流量が安定するまでの間、開閉バルブ243aを閉めたまま開閉バルブ243hを開けて、TDMASガスを処理室201内に供給することなくベント管244hから排気しておく。また、開閉バルブ243f及び開閉バルブ243gを開けて、気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251から処理室201内に例えば0.3slmの流量でNガス(パージガス)をそれぞれ供給する。開閉バルブ243bは閉じておく。ステップ1の所要時間は例えば6秒程度である。 In step 1, the open / close valve 243 c is opened, and TDMAS is supplied into the vaporizer 271 at a flow rate of 3 g / min, for example. Further, the open / close valve 243d is opened, and N 2 gas (carrier gas) is supplied into the vaporizer 271 at a flow rate of, for example, 0.3 slm. Until the flow rate of the TDMAS gas from the vaporizer 271 is stabilized, the open / close valve 243h is opened while the open / close valve 243a is closed, and the TDMAS gas is exhausted from the vent pipe 244h without being supplied into the processing chamber 201. Keep it. Further, the open / close valve 243f and the open / close valve 243g are opened, and N 2 gas (purge gas) is supplied into the processing chamber 201 from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251 at a flow rate of, for example, 0.3 slm. The opening / closing valve 243b is closed. The time required for Step 1 is, for example, about 6 seconds.

ステップ2では、APCバルブ231aを閉じて処理室201内の排気を停止する。その結果、処理室201内は減圧された状態で封止される。ステップ2の所要時間は例えば1秒程度である。   In step 2, the APC valve 231a is closed and the exhaust of the processing chamber 201 is stopped. As a result, the inside of the processing chamber 201 is sealed in a decompressed state. The time required for Step 2 is, for example, about 1 second.

ステップ3では、開閉バルブ243hを閉め、開閉バルブ243aを開けることにより、気化ガス供給ノズル250から処理室201内にTDMASガスを供給する。また、処理室201内にTDMASガスを供給する際には、MFC241gを調整し、TDMASガスの供給流量より多い流量で反応ガス供給ノズル251から処理室201内にNガスを供給する。例えば、上述のように気化器271内に3g/minのTDMASを供給してTDMASガスを生成させている際には、反応ガス供給ノズル251からは1.0slmの流量でNガスを供給する。 In step 3, the open / close valve 243 h is closed and the open / close valve 243 a is opened to supply the TDMAS gas from the vaporized gas supply nozzle 250 into the processing chamber 201. Further, when supplying the TDMAS gas into the processing chamber 201, the MFC 241g is adjusted, and the N 2 gas is supplied into the processing chamber 201 from the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate higher than the supply flow rate of the TDMAS gas. For example, when TDMAS gas is generated by supplying 3 g / min TDMAS into the vaporizer 271 as described above, N 2 gas is supplied from the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate of 1.0 slm. .

上述したように、処理室201内に供給されるTDMASガスは、気化ガス供給ノズル250のガス供給口250aから処理室201内の略中心(処理室201内に搬入されたウエハ200の略中心)に向かって噴出される。係る様子を図6の符号f1で例示する。発明者等による上述の実験結果によれば、気化ガス供給ノズル250からの処理室201内へのTDMASガスの供給は、ウエハ200への異物吸着の一要因となる。従って、ガス供給口250aから符号f1の方向に沿ってTDMASガスが供給されれば、ガス供給口250aから噴射されたTDMASガス(異物を含有するTDMASガス)にウエハ200が直接晒され、ウエハ200へ異物が吸着してしまうこととなる。   As described above, the TDMAS gas supplied into the processing chamber 201 is approximately at the center in the processing chamber 201 from the gas supply port 250a of the vaporized gas supply nozzle 250 (substantially the center of the wafer 200 loaded into the processing chamber 201). Erupted toward. Such a situation is illustrated by reference numeral f1 in FIG. According to the above-described experimental results by the inventors, the supply of the TDMAS gas from the vaporized gas supply nozzle 250 into the processing chamber 201 becomes a factor for adsorbing foreign matter onto the wafer 200. Therefore, when the TDMAS gas is supplied from the gas supply port 250a along the direction of reference numeral f1, the wafer 200 is directly exposed to the TDMAS gas (TDMAS gas containing foreign matter) injected from the gas supply port 250a. Foreign matter will be adsorbed.

これに対してステップ3では、処理室201内にTDMASガスを供給する際には、TDMASガスの供給流量より多い流量で、反応ガス供給ノズル251から処理室201内にNガスを供給する。その結果、ガス供給口250aから噴出されたTDMASガスは、反応ガス供給ノズル251から供給された大流量のNガスにより軌道修正を受け、ウエハ200の外側方向(例えば接線方向)に曲げられることとなる。係る様子を図6の符号f2で例示する。その結果、ガス供給口250aから噴射されたTDMASガス(異物を含有するTDMASガス)にウエハ200が直接晒され難くなり、ウエハ200への異
物吸着が抑制される。なお、ガス供給口250aから噴射されたTDMASガスにウエハ200が直接晒され難くなったとしても、TDMASガスは処理室201内で拡散してウエハ200上に供給されるため、従来と同等の成膜速度及び膜質を得ることが可能である。ステップ3を実行することにより、ウエハ200の表面にはTDMASガスのガス分子が吸着した状態となる。ステップ3の所要時間は例えば30秒程度である。
On the other hand, in step 3, when supplying the TDMAS gas into the processing chamber 201, the N 2 gas is supplied into the processing chamber 201 from the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate higher than the supply flow rate of the TDMAS gas. As a result, the TDMAS gas ejected from the gas supply port 250a undergoes trajectory correction by the large flow rate of N 2 gas supplied from the reaction gas supply nozzle 251 and is bent in the outer direction (for example, tangential direction) of the wafer 200. It becomes. Such a situation is illustrated by reference numeral f2 in FIG. As a result, the wafer 200 becomes difficult to be directly exposed to the TDMAS gas (TDMAS gas containing foreign matter) injected from the gas supply port 250a, and the foreign matter adsorption to the wafer 200 is suppressed. Even if it becomes difficult for the wafer 200 to be directly exposed to the TDMAS gas injected from the gas supply port 250a, the TDMAS gas is diffused in the processing chamber 201 and supplied onto the wafer 200. It is possible to obtain film speed and film quality. By executing Step 3, the gas molecules of the TDMAS gas are adsorbed on the surface of the wafer 200. The time required for step 3 is about 30 seconds, for example.

ステップ4では、APCバルブ231aを開けて処理室201内の排気を再開する。また、開閉バルブ243cを閉めて気化器271でのTEMASガスの生成を停止する。なお、TEMASガスの生成を停止することなく、開閉バルブ243aを閉めて処理室201内へのTDMASガスの供給を停止すると共に、ベント管244hからTDMASガスを排気するようにしてもよい。また、MFC241gを調整して、反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量を1.0slmから0.3slmに戻す。処理室201内を排気しつつ、気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251からそれぞれ0.3slmの流量でNガスを供給することにより、処理室201内、気化ガス供給ノズル250内、反応ガス供給ノズル251内、気化ガス供給管244a、反応ガス供給管244b内等の残留ガスがパージされる。ステップ4の所要時間は例えば7秒程度である。 In step 4, the APC valve 231a is opened to resume exhausting the processing chamber 201. Further, the open / close valve 243c is closed to stop the generation of the TEMAS gas in the vaporizer 271. Note that without stopping the generation of the TEMAS gas, the on-off valve 243a may be closed to stop the supply of the TDMAS gas into the processing chamber 201, and the TDMAS gas may be exhausted from the vent pipe 244h. Further, the MFC 241g is adjusted to return the flow rate of the N 2 gas supplied from the reaction gas supply nozzle 251 from 1.0 slm to 0.3 slm. While evacuating the inside of the processing chamber 201, N 2 gas is supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251 at a flow rate of 0.3 slm, whereby the inside of the processing chamber 201, the vaporized gas supply nozzle 250, Residual gases in the gas supply nozzle 251, the vaporized gas supply pipe 244a, the reaction gas supply pipe 244b, etc. are purged. The time required for step 4 is, for example, about 7 seconds.

ステップ5では、処理室201内の排気を継続しつつ、開閉バルブ243e,243bを開けて、反応ガス供給ノズル251から処理室201内に例えば6.5slmの流量でオゾンガスを供給する。なお、処理室201内へオゾンガスを供給する際には、開閉バルブ243gを閉めて反応ガス供給ノズル251からのNガスの供給を停止する。なお、開閉バルブ243fは閉めることなく気化ガス供給ノズル250からのNガスの供給を継続することにより、気化ガス供給ノズル250内へのオゾンガスの進入を抑制する。処理室201内に供給されたオゾンガスはウエハ200上に供給され、ウエハ200の表面に吸着しているTEMASガスのガス分子と反応し、ウエハ200の表面に1〜数原子層のSiO膜が生成される。ステップ5の所要時間は例えば7秒程度である。 In step 5, while continuing the exhaust in the processing chamber 201, the open / close valves 243e and 243b are opened, and ozone gas is supplied from the reaction gas supply nozzle 251 into the processing chamber 201 at a flow rate of, for example, 6.5 slm. Note that when ozone gas is supplied into the processing chamber 201, the open / close valve 243 g is closed to stop the supply of N 2 gas from the reaction gas supply nozzle 251. Note that the opening and closing valve 243f is not closed, and the supply of the N 2 gas from the vaporized gas supply nozzle 250 is continued, thereby suppressing the ozone gas from entering the vaporized gas supply nozzle 250. The ozone gas supplied into the processing chamber 201 is supplied onto the wafer 200, reacts with gas molecules of the TEMAS gas adsorbed on the surface of the wafer 200, and one to several atomic layers of SiO 2 film are formed on the surface of the wafer 200. Generated. The time required for step 5 is, for example, about 7 seconds.

ステップ6では、処理室201内の排気を継続しつつ、開閉バルブ243e,243bを閉めて、処理室201内へのオゾンガスの供給を停止すると共に、開閉バルブ243gを開けて反応ガス供給ノズル251からのNガスの供給を再開する。処理室201内を排気しつつ、気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251からそれぞれ0.3slmの流量でNガスを供給することにより、処理室201内、気化ガス供給ノズル250内、反応ガス供給ノズル251内、気化ガス供給管244a内、反応ガス供給管244b内等の残留ガス及び反応生成物がパージされる。ステップ6の所要時間は例えば3秒程度である。 In step 6, while the exhausting of the processing chamber 201 is continued, the on-off valves 243 e and 243 b are closed to stop the supply of ozone gas into the processing chamber 201 and the on-off valve 243 g is opened to open the reaction gas supply nozzle 251. The supply of N 2 gas is resumed. While evacuating the inside of the processing chamber 201, N 2 gas is supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251 at a flow rate of 0.3 slm, whereby the inside of the processing chamber 201, the vaporized gas supply nozzle 250, Residual gases and reaction products in the gas supply nozzle 251, the vaporized gas supply pipe 244a, the reaction gas supply pipe 244b, etc. are purged. The time required for step 6 is, for example, about 3 seconds.

以上、ステップ1からステップ6を1サイクルとして、このサイクルを所定回数繰り返すことにより、ウエハ200上に所望の厚さのSiO膜を形成して、成膜工程を終了する。なお、反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量は、上述のようにステップ3においてのみ1.0slmに増大させることとしてもよいし、ステップ1〜ステップ6において常に1.0slmとしてもよい。 As described above, step 1 to step 6 are set as one cycle, and this cycle is repeated a predetermined number of times to form a SiO 2 film having a desired thickness on the wafer 200, and the film forming process is completed. Note that the flow rate of the N 2 gas supplied from the reactive gas supply nozzle 251 may be increased to 1.0 slm only in step 3 as described above, or may be always 1.0 slm in steps 1 to 6. .

(大気圧復帰工程、基板搬出工程)
続いて、開閉バルブ243a,243bを閉め、開閉バルブ243f,243gを開けたまま、APCバルブ231aの開度を小さくすることにより、処理室201内の圧力が大気圧になるまで処理室201内にNガス(パージガス)を供給する。そして、基板搬入工程と逆の手順により、成膜済のウエハ200を処理室201内から搬出して本実施形態に係る基板処理工程を終了する。なお、基板搬出工程においては、開閉バルブ243f、開閉バルブ243gを開けて、処理室201内にNガスを供給し続けることにより、
処理室201内の酸素濃度を低下させておく。
(Atmospheric pressure recovery process, substrate unloading process)
Subsequently, the opening / closing valves 243a and 243b are closed, and the opening / closing valves 243f and 243g are kept open, and the opening degree of the APC valve 231a is reduced, so that the pressure in the processing chamber 201 becomes atmospheric pressure. N 2 gas (purge gas) is supplied. Then, the film-formed wafer 200 is unloaded from the processing chamber 201 by the reverse procedure of the substrate loading process, and the substrate processing process according to the present embodiment is completed. In the substrate unloading process, by opening the opening / closing valve 243f and the opening / closing valve 243g and continuously supplying N 2 gas into the processing chamber 201,
The oxygen concentration in the processing chamber 201 is reduced.

(4)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
(4) Effects according to the present embodiment According to the present embodiment, the following one or more effects are achieved.

(a)本実施形態に係る成膜工程のステップ3では、処理室201内にTDMASガスを供給する際に、TDMASガスの供給流量より多い流量で反応ガス供給ノズル251からNガスを供給する。その結果、ガス供給口250aから噴出されたTDMASガスは、反応ガス供給ノズル251から供給された大流量のNガスによって軌道修正を受け、ウエハ200の外側方向(例えば接線方向)に曲げられることとなる。その結果、ガス供給口250aから噴射されたTDMASガス(異物を含有するTDMASガス)にウエハ200が直接晒され難くなり、ウエハ200への異物吸着が抑制される。 (A) In Step 3 of the film forming process according to this embodiment, when supplying the TDMAS gas into the processing chamber 201, the N 2 gas is supplied from the reactive gas supply nozzle 251 at a flow rate higher than the supply flow rate of the TDMAS gas. . As a result, the TDMAS gas ejected from the gas supply port 250a undergoes trajectory correction by the large flow rate of N 2 gas supplied from the reaction gas supply nozzle 251 and is bent in the outer direction (for example, tangential direction) of the wafer 200. It becomes. As a result, the wafer 200 becomes difficult to be directly exposed to the TDMAS gas (TDMAS gas containing foreign matter) injected from the gas supply port 250a, and the foreign matter adsorption to the wafer 200 is suppressed.

(b)本実施形態に係る成膜工程のステップ5では、開閉バルブ243fは閉めることなく気化ガス供給ノズル250からのNガスの供給を継続することにより、気化ガス供給ノズル250内へのオゾンガスの進入を抑制している。その結果、気化ガス供給ノズル250内及び反応ガス供給管244b内での成膜反応等が発生し難くなり、異物の発生が抑制され、ウエハ200への異物吸着が抑制される。 (B) In Step 5 of the film forming process according to the present embodiment, the ozone gas into the vaporized gas supply nozzle 250 is maintained by continuing the supply of N 2 gas from the vaporized gas supply nozzle 250 without closing the on-off valve 243f. The entry of is suppressed. As a result, a film forming reaction or the like in the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply pipe 244b is less likely to occur, the generation of foreign matters is suppressed, and the foreign matter adsorption to the wafer 200 is suppressed.

(c)本実施形態に係る成膜工程のステップ4及びステップ6では、処理室201内を排気しつつ、気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251からそれぞれNガスを供給することにより、処理室201内、気化ガス供給ノズル250内、反応ガス供給ノズル251内、気化ガス供給管244a内、反応ガス供給管244b内等の残留ガスや反応生成物がパージされる。その結果、気化ガス供給ノズル250内、反応ガス供給ノズル251内、気化ガス供給管244a、反応ガス供給管244b内で成膜反応等が発生し難くなり、異物の発生が抑制され、ウエハ200への異物吸着が抑制される。 (C) In Step 4 and Step 6 of the film forming process according to the present embodiment, N 2 gas is supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251 while exhausting the inside of the processing chamber 201, respectively. Residual gases and reaction products in the processing chamber 201, the vaporized gas supply nozzle 250, the reactive gas supply nozzle 251, the vaporized gas supply pipe 244a, the reactive gas supply pipe 244b, etc. are purged. As a result, a film formation reaction or the like hardly occurs in the vaporized gas supply nozzle 250, the reactive gas supply nozzle 251, the vaporized gas supply pipe 244a, and the reactive gas supply pipe 244b, and the generation of foreign matters is suppressed. Foreign matter adsorption is suppressed.

<本発明の他の実施形態>
上述の実施形態に係る基板処理装置では、ガス供給口250a,251aは、処理室201内の略中心(処理室201内に搬入されたウエハ200の略中心)を向くようにそれぞれ構成されていた。しかしながら、本発明は係る形態に限定されない。すなわち、気化ガス供給ノズル250に開口された複数のガス供給口250aは、ウエハ200の接線方向よりもウエハ200に対して外側(ガス供給口251aとは反対側)へ向けて開口していてもよい。例えば、図9に示すように、ウエハ200の中心と気化ガス供給ノズル250の水平断面の中心とを結ぶ方向をウエハ200の径方向drとし、上述の径方向drと直交する方向をウエハの接線方向dtとしたときに、気化ガス供給ノズル250に開口された複数のガス供給口250aは、ウエハ200の接線方向dtとウエハ200の径方向drとの間であって、ウエハ200に対して外側(ガス供給口251aとは反対側)へ向けて開口するようにしてもよい。
<Other Embodiments of the Present Invention>
In the substrate processing apparatus according to the above-described embodiment, the gas supply ports 250a and 251a are each configured to face substantially the center in the processing chamber 201 (substantially the center of the wafer 200 loaded into the processing chamber 201). . However, the present invention is not limited to such a form. In other words, the plurality of gas supply ports 250a opened in the vaporized gas supply nozzle 250 may be opened toward the outer side (opposite to the gas supply port 251a) with respect to the wafer 200 with respect to the tangential direction of the wafer 200. Good. For example, as shown in FIG. 9, the direction connecting the center of the wafer 200 and the center of the horizontal section of the vaporized gas supply nozzle 250 is the radial direction dr of the wafer 200, and the direction perpendicular to the radial direction dr is the tangent to the wafer. When the direction dt is set, the plurality of gas supply ports 250 a opened in the vaporized gas supply nozzle 250 are between the tangential direction dt of the wafer 200 and the radial direction dr of the wafer 200 and outside the wafer 200. You may make it open toward (on the opposite side to the gas supply port 251a).

このように構成することにより、ガス供給口250aから処理室201内にTDMASガスを供給する際に、TDMASガスはウエハ200の接線方向dtよりもウエハ200に対して外側に向けて噴出されることとなる。その結果、ガス供給口250aから噴射されたTDMASガス(異物を含有するTDMASガス)にウエハ200が直接晒され難くなり、ウエハ200への異物吸着が抑制される。   With this configuration, when the TDMAS gas is supplied from the gas supply port 250 a into the processing chamber 201, the TDMAS gas is ejected outward with respect to the wafer 200 from the tangential direction dt of the wafer 200. It becomes. As a result, the wafer 200 becomes difficult to be directly exposed to the TDMAS gas (TDMAS gas containing foreign matter) injected from the gas supply port 250a, and the foreign matter adsorption to the wafer 200 is suppressed.

なお、本実施形態における反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量は、ステップ3において必ずしも増大しなくてもよい(例えばステップ3において反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量を0.3slm程度としてもよい)。また、反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量を、上述の実施形態のようにステ
ップ3においてのみ例えば1.0slmに増大させることとしてもよいし、ステップ1〜ステップ6において常に1.0slmに増大させることとしてもよい。その結果、ガス供給口250aから噴射されたTDMASガス(異物を含有するTDMASガス)にウエハ200がさらに晒され難くなり、ウエハ200への異物吸着がさらに抑制される。
Note that the flow rate of the N 2 gas supplied from the reaction gas supply nozzle 251 in this embodiment does not necessarily increase in step 3 (for example, the flow rate of the N 2 gas supplied from the reaction gas supply nozzle 251 in step 3 is It may be about 0.3 slm). Further, the flow rate of the N 2 gas supplied from the reactive gas supply nozzle 251 may be increased to, for example, 1.0 slm only in step 3 as in the above-described embodiment, It may be increased to 0 slm. As a result, the wafer 200 is more difficult to be exposed to the TDMAS gas (TDMAS gas containing foreign matter) injected from the gas supply port 250a, and foreign matter adsorption to the wafer 200 is further suppressed.

<実施例1>
続いて、本発明の実施例1について図8を参照しながら比較例と共に説明する。図8は、本発明の実施例1を比較例と共に説明する概略図であり、反応ガス供給ノズル251からのNガスの供給流量を変化させたときのウエハ200上の異物分布及び膜厚分布を示す。
<Example 1>
Next, Example 1 of the present invention will be described together with a comparative example with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic diagram for explaining Example 1 of the present invention together with a comparative example, and the foreign substance distribution and film thickness distribution on the wafer 200 when the supply flow rate of N 2 gas from the reaction gas supply nozzle 251 is changed. Indicates.

本実施例では、処理室201内にTDMASガスを供給する際に、TDMASガスの供給流量より多い流量で反応ガス供給ノズル251からNガスを供給した。なお、ガス供給口250a,251aは、処理室201内の略中心(処理室201内に搬入されたウエハ200の略中心)を向くようにそれぞれ構成した。また、回転機構267による回転は停止させた。 In this example, when supplying the TDMAS gas into the processing chamber 201, the N 2 gas was supplied from the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate higher than the supply flow rate of the TDMAS gas. The gas supply ports 250a and 251a are each configured to face approximately the center in the process chamber 201 (approximately the center of the wafer 200 loaded into the process chamber 201). Further, the rotation by the rotation mechanism 267 was stopped.

具体的には、シリコンからなるウエハ200を処理室201内に収容して550℃に加熱し、上述のステップ1〜ステップ6を1サイクルとしてこのサイクルを163回繰り返した。ステップ1では、気化器271内に1.0g/minの流量でTDMASを供給し、気化器271内に0.3slmの流量でNガスを供給した。また、気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251からそれぞれ0.3slmの流量でNガスを供給した。ステップ2では、処理室201内の排気を停止し、処理室201内を減圧した状態で封止した。ステップ3では、気化ガス供給ノズル250からTDMASガスを8秒間供給した。また、TDMASガスを供給する際には、反応ガス供給ノズル251から1.0slmの流量でNガスを供給し、TDMASガスをウエハ200の外側方向(例えば接線方向)に曲げた。ステップ4では、処理室201内の排気を再開し、気化器271でのTEMASガスの生成を停止した。気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251からそれぞれ0.3slmの流量でNガスを供給した。ステップ5では、処理室201内の排気を継続しつつ、反応ガス供給ノズル251から処理室201内にオゾンガスを6.5slmの流量で30秒間供給した。処理室201内へオゾンガスを供給する際には、反応ガス供給ノズル251からのNガスの供給を停止した。ステップ6では、処理室201内の排気を継続しつつ、処理室201内へのオゾンガスの供給を停止すると共に、気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251からそれぞれ0.3slmの流量でNガスを供給した。 Specifically, the wafer 200 made of silicon was accommodated in the processing chamber 201 and heated to 550 ° C., and the above-described steps 1 to 6 were set as one cycle, and this cycle was repeated 163 times. In Step 1, TDMAS was supplied into the vaporizer 271 at a flow rate of 1.0 g / min, and N 2 gas was supplied into the vaporizer 271 at a flow rate of 0.3 slm. Further, N 2 gas was supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251 at a flow rate of 0.3 slm, respectively. In Step 2, the exhaust of the processing chamber 201 was stopped, and the processing chamber 201 was sealed with the pressure reduced. In Step 3, TDMAS gas was supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 for 8 seconds. Further, when supplying the TDMAS gas, N 2 gas was supplied from the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate of 1.0 slm, and the TDMAS gas was bent toward the outside of the wafer 200 (for example, tangential direction). In step 4, the exhausting of the processing chamber 201 was resumed, and the generation of the TEMAS gas in the vaporizer 271 was stopped. N 2 gas was supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate of 0.3 slm. In step 5, ozone gas was supplied from the reaction gas supply nozzle 251 into the processing chamber 201 at a flow rate of 6.5 slm for 30 seconds while continuing to exhaust the processing chamber 201. When supplying ozone gas into the processing chamber 201, supply of N 2 gas from the reaction gas supply nozzle 251 was stopped. In step 6, the supply of ozone gas into the processing chamber 201 is stopped while exhausting the processing chamber 201 is continued, and N 2 at a flow rate of 0.3 slm from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251, respectively. Gas was supplied.

図8の実施例1の欄に、本実施例におけるウエハ200上における異物分布及びSiO膜の膜厚分布を示す。図8によれば、ウエハ200への異物吸着が抑制されることが確認できた。具体的には、粒径が0.08μm以上0.13μm以下の異物は28個しか検出されず、粒径が0.13μmを超える異物は検出されなかった。また、後述する比較例1,2と比べてSiO膜の膜厚や平坦性はほとんど変わらないことが確認できた。すなわち、ガス供給口250aから噴射されたTDMASガスにウエハ200が直接晒され難くなくなったとしても、TDMASガスは処理室201内で拡散してウエハ200上に供給されるため、従来と同等の成膜速度及び膜質を得ることが可能であることが確認できた。具体的には、SiO膜の平均膜厚は103.9Å、平坦性は5.33%であった。 The column of Example 1 in FIG. 8 shows the foreign material distribution and the SiO 2 film thickness distribution on the wafer 200 in this example. According to FIG. 8, it was confirmed that the adsorption of foreign matter to the wafer 200 was suppressed. Specifically, only 28 foreign matters having a particle size of 0.08 μm or more and 0.13 μm or less were detected, and no foreign matter having a particle size exceeding 0.13 μm was detected. Further, it was confirmed that the film thickness and flatness of the SiO 2 film were hardly changed as compared with Comparative Examples 1 and 2 described later. That is, even if it becomes difficult for the wafer 200 to be directly exposed to the TDMAS gas injected from the gas supply port 250a, the TDMAS gas is diffused in the processing chamber 201 and supplied onto the wafer 200. It was confirmed that the film speed and film quality can be obtained. Specifically, the average film thickness of the SiO 2 film was 103.9 mm, and the flatness was 5.33%.

(比較例1)
本比較例では、ステップ3において、処理室201内にTDMASガスを供給する際には、反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量を増大させることなく、0.3slmとした。その他の条件は実施例1と同じである。
(Comparative Example 1)
In this comparative example, when supplying the TDMAS gas into the processing chamber 201 in Step 3, the flow rate of N 2 gas supplied from the reactive gas supply nozzle 251 is set to 0.3 slm. Other conditions are the same as those in the first embodiment.

図8の比較例1の欄に、本比較例におけるウエハ200上における異物分布及びSiO膜の膜厚分布を示す。図8によれば、ウエハ200へ多数の異物が吸着してしまっていることが確認できた。具体的には、粒径が0.08μm以上0.13μm以下の異物は164個検出され、粒径が0.13μmを超える異物は32個検出された。また、SiO膜の膜厚や平坦性は実施例1とほとんど変わらないことが確認できた。具体的には、SiO膜の平均膜厚は106.2Å、平坦性は4.84%であった。 The column of Comparative Example 1 in FIG. 8 shows the foreign material distribution and the SiO 2 film thickness distribution on the wafer 200 in this comparative example. According to FIG. 8, it was confirmed that a large number of foreign matters were adsorbed on the wafer 200. Specifically, 164 foreign matters having a particle size of 0.08 μm or more and 0.13 μm or less were detected, and 32 foreign matters having a particle size exceeding 0.13 μm were detected. Further, it was confirmed that the thickness and flatness of the SiO 2 film were almost the same as those of Example 1. Specifically, the average film thickness of the SiO 2 film was 106.2 mm, and the flatness was 4.84%.

(比較例2)
本比較例では、ステップ1〜ステップ6において、気化ガス供給ノズル250から供給するNガスの流量を1.0slmに増大した。また、ステップ3において、処理室201内にTDMASガスを供給する際には、反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量を増大させることなく、0.3slmとした。その他の条件は実施例1と同じである。
(Comparative Example 2)
In this comparative example, in Step 1 to Step 6, the flow rate of N 2 gas supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 was increased to 1.0 slm. In step 3, when the TDMAS gas is supplied into the processing chamber 201, the flow rate of N 2 gas supplied from the reactive gas supply nozzle 251 is set to 0.3 slm without increasing. Other conditions are the same as those in the first embodiment.

図8の比較例2の欄に、本比較例におけるウエハ200上における異物分布及びSiO膜の膜厚分布を示す。図8によれば、ウエハ200へ多数の異物が吸着してしまっていることが確認できた。具体的には、粒径が0.08μm以上0.13μm以下の異物は147個検出され、粒径が0.13μmを超える異物は39個検出された。また、SiO膜の膜厚や平坦性は実施例1とほとんど変わらないことが確認できた。具体的には、SiO膜の平均膜厚は104.2Å、平坦性は6.14%であった。 The column of Comparative Example 2 in FIG. 8 shows the foreign material distribution and the SiO 2 film thickness distribution on the wafer 200 in this comparative example. According to FIG. 8, it was confirmed that a large number of foreign matters were adsorbed on the wafer 200. Specifically, 147 foreign matters having a particle size of 0.08 μm or more and 0.13 μm or less were detected, and 39 foreign matters having a particle size exceeding 0.13 μm were detected. Further, it was confirmed that the thickness and flatness of the SiO 2 film were almost the same as those of Example 1. Specifically, the average film thickness of the SiO 2 film was 104.2 mm, and the flatness was 6.14%.

<実施例2>
続いて、本発明の実施例2について図10を参照しながら比較例と共に説明する。本発明の実施例2を比較例と共に説明する概略図であり、TDMASガスの供給方向を変化させたときのウエハ上の異物分布及び膜厚分布を示す。
<Example 2>
Next, Example 2 of the present invention will be described together with a comparative example with reference to FIG. It is the schematic explaining Example 2 of this invention with a comparative example, and shows the foreign material distribution and film thickness distribution on a wafer when the supply direction of TDMAS gas is changed.

本実施例では、気化ガス供給ノズル250に開口された複数のガス供給口250aを、ウエハ200の接線方向よりもウエハ200に対して外側(ガス供給口251aとは反対側)へ向けて開口させた。なお、処理室201内にTDMASガスを供給する際に、反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量は増大させることなく維持した。 In this embodiment, a plurality of gas supply ports 250a opened in the vaporized gas supply nozzle 250 are opened toward the outer side (opposite to the gas supply port 251a) with respect to the wafer 200 than the tangential direction of the wafer 200. It was. Note that when the TDMAS gas was supplied into the processing chamber 201, the flow rate of the N 2 gas supplied from the reaction gas supply nozzle 251 was maintained without increasing.

具体的には、シリコンからなるウエハ200を処理室201内に収容して550℃に加熱し、回転機構267により回転させ、ステップ1〜ステップ6を1サイクルとしてこのサイクルを27回繰り返した。ステップ1では、気化器271内に3.0g/minの流量でTDMASを供給した。また、気化器271内に0.3slmの流量でNガスを供給した。気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251からそれぞれ0.3slmの流量でNガスを供給した。ステップ2では、処理室201内の排気を停止し、処理室201内を減圧した状態で封止した。ステップ3では、気化ガス供給ノズル250からTDMASガスを、ウエハ200の接線方向よりもウエハ200に対して外側に向けて30秒間供給した。また、処理室201内にTDMASガスを供給する際には、反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量を増大させることなく、0.3slmとした。ステップ4では、処理室201内の排気を再開し、気化器271でのTEMASガスの生成を停止した。気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251からそれぞれ0.3slmの流量でNガスを供給した。ステップ5では、処理室201内の排気を継続しつつ、反応ガス供給ノズル251から処理室201内に例えば6.5slmの流量でオゾンガスを7秒間供給した。処理室201内へオゾンガスを供給する際には、反応ガス供給ノズル251からのNガスの供給を停止した。ステップ6では、処理室201内の排気を継続しつつ、処理室201内へのオゾンガスの供給を停止すると共に、気化ガス供給ノズル250及び反応ガス供給ノズル251からそれぞれ0.3slmの流量でN
ガスを供給した。
Specifically, the wafer 200 made of silicon was accommodated in the processing chamber 201, heated to 550 ° C., rotated by the rotating mechanism 267, and this cycle was repeated 27 times with Step 1 to Step 6 as one cycle. In Step 1, TDMAS was supplied into the vaporizer 271 at a flow rate of 3.0 g / min. Further, N 2 gas was supplied into the vaporizer 271 at a flow rate of 0.3 slm. N 2 gas was supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate of 0.3 slm. In Step 2, the exhaust of the processing chamber 201 was stopped, and the processing chamber 201 was sealed with the pressure reduced. In step 3, the TDMAS gas was supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 to the wafer 200 outward from the tangential direction of the wafer 200 for 30 seconds. Further, when supplying the TDMAS gas into the processing chamber 201, the flow rate of N 2 gas supplied from the reaction gas supply nozzle 251 was set to 0.3 slm. In step 4, the exhausting of the processing chamber 201 was resumed, and the generation of the TEMAS gas in the vaporizer 271 was stopped. N 2 gas was supplied from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reaction gas supply nozzle 251 at a flow rate of 0.3 slm. In step 5, ozone gas was supplied from the reaction gas supply nozzle 251 into the processing chamber 201 at a flow rate of, for example, 6.5 slm for 7 seconds while continuing to exhaust the processing chamber 201. When supplying ozone gas into the processing chamber 201, supply of N 2 gas from the reaction gas supply nozzle 251 was stopped. In step 6, the supply of ozone gas into the processing chamber 201 is stopped while exhausting the processing chamber 201 is continued, and N 2 at a flow rate of 0.3 slm from the vaporized gas supply nozzle 250 and the reactive gas supply nozzle 251, respectively.
Gas was supplied.

図11の実施例2の欄に、本実施例におけるウエハ200上における異物分布及びSiO膜の膜厚分布を示す。図8によれば、ウエハ200への異物吸着が抑制されることが確認できた。具体的には、粒径が0.08μm以上0.13μm以下の異物は476個しか検出されず、粒径が0.13μmを超える異物は42個しか検出されなかった。また、後述する比較例3と比べてSiO膜の膜厚や平坦性はほとんど変わらないことが確認できた。すなわち、ガス供給口250aから噴射されたTDMASガスにウエハ200が直接晒されなくなったとしても、TDMASガスは処理室201内で拡散してウエハ200上に供給され、従来と同等の成膜速度及び膜質を得ることが可能であることが確認できた。具体的には、SiO膜の平均膜厚は62.07Å、平坦性は0.93%であった。 The column of Example 2 in FIG. 11 shows the foreign material distribution and the SiO 2 film thickness distribution on the wafer 200 in this example. According to FIG. 8, it was confirmed that the adsorption of foreign matter to the wafer 200 was suppressed. Specifically, only 476 foreign matters having a particle size of 0.08 μm or more and 0.13 μm or less were detected, and only 42 foreign matters having a particle size exceeding 0.13 μm were detected. Further, it was confirmed that the film thickness and flatness of the SiO 2 film were hardly changed as compared with Comparative Example 3 described later. That is, even if the wafer 200 is not directly exposed to the TDMAS gas injected from the gas supply port 250a, the TDMAS gas is diffused in the processing chamber 201 and supplied onto the wafer 200, and the film formation rate and the same as the conventional one are obtained. It was confirmed that film quality could be obtained. Specifically, the average film thickness of the SiO 2 film was 62.07 mm, and the flatness was 0.93%.

(比較例3)
本比較例では、ガス供給口250a,251aは、処理室201内の略中心(処理室201内に搬入されたウエハ200の略中心)を向くようにそれぞれ構成した。また、処理室201内にTDMASガスを供給する際に、反応ガス供給ノズル251から供給するNガスの流量は増大させることなく維持した。
(Comparative Example 3)
In this comparative example, the gas supply ports 250a and 251a are each configured to face substantially the center in the processing chamber 201 (substantially the center of the wafer 200 loaded into the processing chamber 201). Further, when the TDMAS gas was supplied into the processing chamber 201, the flow rate of the N 2 gas supplied from the reaction gas supply nozzle 251 was maintained without increasing.

図8の比較例2の欄に、本比較例におけるウエハ200上における異物分布及びSiO膜の膜厚分布を示す。図8によれば、ウエハ200へ多数の異物が吸着していることが確認できた。具体的には、粒径が0.08μm以上0.13μm以下の異物は2428個検出され、粒径が0.13μmを超える異物は79個検出された。また、SiO膜の膜厚や平坦性は実施例2とほとんど変わらないことが確認できた。具体的には、SiO膜の平均膜厚は62.58Å、平坦性は0.50%であった。 The column of Comparative Example 2 in FIG. 8 shows the foreign material distribution and the SiO 2 film thickness distribution on the wafer 200 in this comparative example. According to FIG. 8, it was confirmed that a large number of foreign matters were adsorbed on the wafer 200. Specifically, 2428 foreign matters having a particle size of 0.08 μm or more and 0.13 μm or less were detected, and 79 foreign materials having a particle size exceeding 0.13 μm were detected. Further, it was confirmed that the thickness and flatness of the SiO 2 film were almost the same as those in Example 2. Specifically, the average film thickness of the SiO 2 film was 62.58 mm, and the flatness was 0.50%.

<本発明のさらに他の実施形態>
上述の実施形態では、第1の処理ガスとしてTEMASを気化させたガス(TEMASガス)を用いる場合について説明したが、本発明は係る構成に限定されない。例えば、第1の処理ガスとしてBTBAS(SiH[NH(C)];ビスターシャリーブチルアミノシラン),TEMAH(Hf[N(CH)CHCH;テトラキスメチルエチルアミノハフニウム),TEMAZ(Zr[N(CH)CHCH;テトラキスエチルメチルアミノジルコニウム),TiCl(四塩化チタン)等を気化させたガスを用いる場合にも本発明は好適に適用可能である。また、上述の実施形態では、第2の処理ガスとしてオゾンガスを用いる場合について説明したが、本発明は係る構成に限定されない。例えば、第2の処理ガスとして酸素(O)ガス、窒化酸素(NO)ガス、水蒸気(HO)、アンモニア(NH)ガスを用いる場合にも本発明は好適に適用可能である。
<Still another embodiment of the present invention>
In the above-described embodiment, the case where a gas obtained by vaporizing TEMAS (TEMAS gas) is used as the first processing gas, but the present invention is not limited to such a configuration. For example, as the first processing gas, BTBAS (SiH 2 [NH (C 4 H 9 )] 2 ; Bistally butylaminosilane), TEMAH (Hf [N (CH 3 ) CH 2 CH 3 ] 4 ; tetrakismethylethylaminohafnium ), TEMAZ (Zr [N (CH 3 ) CH 2 CH 3 ] 4 ; tetrakisethylmethylaminozirconium), TiCl 4 (titanium tetrachloride), and the like, the present invention can be suitably applied. It is. Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where ozone gas was used as 2nd process gas, this invention is not limited to the structure which concerns. For example, the present invention can be suitably applied to the case where oxygen (O 2 ) gas, oxygen nitride (N 2 O) gas, water vapor (H 2 O), or ammonia (NH 3 ) gas is used as the second processing gas. is there.

上述の実施形態では、気化ガスと反応ガスとをウエハ200上へ交互に供給するALD法を実施する場合について説明したが、本発明は係る構成に限定されない。すなわち、液体原料を気化させた気化ガスを用いる限り、例えば、CVD法やPVD(Physical Vapor Deposition)法等の方法を実施する場合にも好適に適用可能である。また、本発明は、酸化膜を形成する場合に限定されず、窒化膜、金属膜、半導体膜等の他の膜を形成する基板処理装置にも好適に適用可能である。   In the above-described embodiment, the case where the ALD method for alternately supplying the vaporized gas and the reactive gas onto the wafer 200 has been described, but the present invention is not limited to such a configuration. That is, as long as a vaporized gas obtained by vaporizing a liquid material is used, the present invention can be suitably applied to a method such as a CVD method or a PVD (Physical Vapor Deposition) method. Further, the present invention is not limited to the case of forming an oxide film, and can be suitably applied to a substrate processing apparatus that forms other films such as a nitride film, a metal film, and a semiconductor film.

以上、本発明の実施の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なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It can change variously in the range which does not deviate from the summary.

<本発明の好ましい態様>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
<Preferred embodiment of the present invention>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be additionally described.

本発明の第1の態様によれば、
複数の基板を積層して収容する処理室と、
前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、
少なくとも前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御する制御部と、を備え、
前記ガス供給手段は、
前記処理室内に前記基板の積層方向に沿って立設され、複数のガス供給口を有し、液体原料を気化させて得られる第1の処理ガスを前記処理室内に供給する第1のガス供給ノズルと、
前記液体原料を気化させる気化器と、
前記第1のガス供給ノズルと隣接して立設され、複数のガス供給口を有し、第2の処理ガス及び不活性ガスを前記処理室内に供給する第2のガス供給ノズルと、を備え、
前記制御部は、
前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御して、前記第1の処理ガスと前記第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して前記基板上に所望の膜を形成し、前記第1の処理ガスを供給する際には、前記第1の処理ガスの供給流量より多い流量で前記第2のガス供給ノズルから不活性ガスを供給する基板処理装置が提供される。
According to a first aspect of the invention,
A processing chamber for stacking and housing a plurality of substrates;
Gas supply means for supplying a desired gas into the processing chamber;
Exhaust means for exhausting the atmosphere in the processing chamber;
A control unit for controlling at least the gas supply means and the exhaust means,
The gas supply means includes
A first gas supply that is provided in the processing chamber along the stacking direction of the substrates, has a plurality of gas supply ports, and supplies a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source into the processing chamber. A nozzle,
A vaporizer for vaporizing the liquid raw material;
A second gas supply nozzle that is erected adjacent to the first gas supply nozzle, has a plurality of gas supply ports, and supplies a second processing gas and an inert gas into the processing chamber. ,
The controller is
The gas supply means and the exhaust means are controlled to supply the first processing gas and the second processing gas alternately so as not to mix with each other to form a desired film on the substrate, When supplying one processing gas, there is provided a substrate processing apparatus for supplying an inert gas from the second gas supply nozzle at a flow rate higher than a supply flow rate of the first processing gas.

好ましくは、前記気化器は霧吹き構造を備えている。   Preferably, the vaporizer has a spray structure.

好ましくは、
前記複数の基板を支持する基板支持手段と、
前記基板支持手段を回転させる回転機構と、をさらに備え、
前記基板支持手段の回転方向に対して、前記第1のガス供給ノズルは前記第2のガス供給ノズルより下手側に立設される。
Preferably,
Substrate support means for supporting the plurality of substrates;
A rotation mechanism for rotating the substrate support means,
The first gas supply nozzle is erected on the lower side of the second gas supply nozzle with respect to the rotation direction of the substrate support means.

好ましくは、前記第1のガス供給ノズル及び前記第2のガス供給ノズルにそれぞれ開口された複数のガス供給口の形状は、指向性のある形状である。   Preferably, the shapes of the plurality of gas supply ports respectively opened in the first gas supply nozzle and the second gas supply nozzle are directional shapes.

好ましくは、前記ガス供給口の形状は丸穴である。   Preferably, the shape of the gas supply port is a round hole.

好ましくは、前記液体原料は、TDMAS,BTBAS,TEMAH,TEMAZ,TiClのいずれかである。 Preferably, the liquid material is TDMAS, BTBAS, TEMAH, TEMAZ, either TiCl 4.

好ましくは、前記第2の処理ガスは、O,O,NO,HO,NHのいずれかである。 Preferably, the second processing gas is any one of O 2 , O 3 , N 2 O, H 2 O, and NH 3 .

本発明の第2の態様によれば、
複数の基板を積層して収容する処理室と、
前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、を備え、
前記ガス供給手段は、
前記処理室内に前記基板の積層方向に沿って立設され、複数のガス供給口を有し、液体原料を気化させて得られる第1の処理ガスを前記処理室内に供給する第1のガス供給ノズルと、
前記液体原料を気化させる気化器と、を備え、
前記ガス供給ノズルに開口された前記複数のガス供給口は、前記基板の接線方向よりも前記基板に対して外側へ向けて開口している基板処理装置が提供される。
According to a second aspect of the invention,
A processing chamber for stacking and housing a plurality of substrates;
Gas supply means for supplying a desired gas into the processing chamber;
An exhaust means for exhausting the atmosphere in the processing chamber,
The gas supply means includes
A first gas supply that is provided in the processing chamber along the stacking direction of the substrates, has a plurality of gas supply ports, and supplies a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source into the processing chamber. A nozzle,
A vaporizer for vaporizing the liquid raw material,
The substrate processing apparatus may be provided in which the plurality of gas supply ports opened in the gas supply nozzle are opened outward with respect to the substrate rather than in a tangential direction of the substrate.

好ましくは、
前記ガス供給ノズルに隣接して立設され、複数のガス供給口を有し、第2の処理ガス及び不活性ガスを前記処理室内に供給する第2のガス供給ノズルと、
少なくとも前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御する制御部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御して、前記第1の処理ガスと前記第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して前記基板上に所望の膜を形成する。
Preferably,
A second gas supply nozzle that is erected adjacent to the gas supply nozzle, has a plurality of gas supply ports, and supplies a second processing gas and an inert gas into the processing chamber;
A control unit for controlling at least the gas supply means and the exhaust means,
The control unit controls the gas supply unit and the exhaust unit to supply the first processing gas and the second processing gas alternately so as not to mix with each other, thereby forming a desired film on the substrate. Form.

好ましくは、前記複数のガス供給口は、前記基板の接線方向と前記基板の径方向との間であって、前記基板に対し外側へ向けて開口する。   Preferably, the plurality of gas supply ports open between the tangential direction of the substrate and the radial direction of the substrate and outward toward the substrate.

好ましくは、前記気化器は霧吹き構造である。   Preferably, the vaporizer has a spray structure.

好ましくは、
前記複数の基板を支持する基板支持手段と、
前記基板支持手段を回転させる回転機構と、を備え、
前記基板支持手段の回転方向に対して、前記第1のガス供給ノズルは前記第2のガス供給ノズルより下手方向に立設される。
Preferably,
Substrate support means for supporting the plurality of substrates;
A rotation mechanism for rotating the substrate support means,
The first gas supply nozzle is erected in a lower direction than the second gas supply nozzle with respect to the rotation direction of the substrate support means.

好ましくは、前記第1のガス供給ノズル及び前記第2のガス供給ノズルにそれぞれ開口された複数のガス供給口の形状は、指向性のある形状である。   Preferably, the shapes of the plurality of gas supply ports respectively opened in the first gas supply nozzle and the second gas supply nozzle are directional shapes.

好ましくは、前記ガス供給口の形状は丸穴である。   Preferably, the shape of the gas supply port is a round hole.

好ましくは、前記液体原料は、TDMAS,BTBAS,TEMAH,TEMAZ,TiClのいずれかである。 Preferably, the liquid material is TDMAS, BTBAS, TEMAH, TEMAZ, either TiCl 4.

好ましくは、前記第2の処理ガスは、O,O,NO,HO,NHのいずれかである。 Preferably, the second processing gas is any one of O 2 , O 3 , N 2 O, H 2 O, and NH 3 .

本発明の第3の態様によれば、
複数の基板を積層して収容する処理室と、
前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、
少なくとも前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御する制御部と、を備え、
前記ガス供給手段は、
前記処理室内に前記基板の積層方向に沿って立設され、前記基板の接線より前記基板に対して外側に開口する複数のガス供給口を有し、液体原料を気化させて得られる第1の処理ガスを前記処理室内に供給する第1のガス供給ノズルと、
前記液体原料を気化させる気化器と、
前記第1のガス供給ノズルと隣接して立設され、複数のガス供給口を有し、第2の処理ガス及び不活性ガスを前記処理室内に供給する第2のガス供給ノズルと、を備え、
前記制御部は、前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御して、前記第1の処理ガスと前記第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して前記基板上に所望の膜を形成し、前記第1の処理ガスを供給する際には、前記第1の処理ガスの供給流量より多い流量で前記第2のガス供給ノズルから不活性ガスを供給する基板処理装置が提供される。
According to a third aspect of the invention,
A processing chamber for stacking and housing a plurality of substrates;
Gas supply means for supplying a desired gas into the processing chamber;
Exhaust means for exhausting the atmosphere in the processing chamber;
A control unit for controlling at least the gas supply means and the exhaust means,
The gas supply means includes
A plurality of gas supply ports which are erected in the processing chamber along the stacking direction of the substrate and open outward from the tangent line of the substrate with respect to the substrate; A first gas supply nozzle for supplying a processing gas into the processing chamber;
A vaporizer for vaporizing the liquid raw material;
A second gas supply nozzle that is erected adjacent to the first gas supply nozzle, has a plurality of gas supply ports, and supplies a second processing gas and an inert gas into the processing chamber. ,
The control unit controls the gas supply unit and the exhaust unit to supply the first processing gas and the second processing gas alternately so as not to mix with each other, thereby forming a desired film on the substrate. When the first processing gas is formed and supplied, a substrate processing apparatus is provided that supplies an inert gas from the second gas supply nozzle at a flow rate higher than the supply flow rate of the first processing gas. .

本発明の第4の態様によれば、
液体原料を気化して得られる第1の処理ガスと、前記第1の処理ガスとは異なる第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して基板上に所望の膜を形成する半導体装
置の製造方法であって、
前記第1の処理ガスを供給する際は、前記第2の処理ガスを前記処理室内に供給するガス供給ノズルから、前記第1の処理ガスの供給量より多い供給量で不活性ガスを供給する半導体装置の製造方法が提供される。
According to a fourth aspect of the invention,
A semiconductor that forms a desired film on a substrate by alternately supplying a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source and a second processing gas different from the first processing gas so as not to mix with each other. A device manufacturing method comprising:
When supplying the first processing gas, an inert gas is supplied from a gas supply nozzle that supplies the second processing gas into the processing chamber in a supply amount larger than the supply amount of the first processing gas. A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

本発明の第5の態様によれば、
液体原料を気化して得られる第1の処理ガスと、前記第1の処理ガスとは異なる第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して基板上に所望の膜を形成する半導体装置の製造方法であって、
前記第1の処理ガスを、前記基板の接線より前記基板に対して外側に向けて供給する半導体装置の製造方法が提供される。
According to a fifth aspect of the present invention,
A semiconductor that forms a desired film on a substrate by alternately supplying a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source and a second processing gas different from the first processing gas so as not to mix with each other. A device manufacturing method comprising:
A method for manufacturing a semiconductor device is provided in which the first processing gas is supplied outward from a tangent to the substrate.

従来の基板処理装置を用いてウエハ上にTDMASガスとOガスとを交互に供給して酸化膜を成膜したときのウエハ上の異物分布図である。It is a foreign material distribution diagram on a wafer when a TDMAS gas and an O 3 gas are alternately supplied onto a wafer by using a conventional substrate processing apparatus to form an oxide film. 従来の基板処理装置を用いてウエハ上にTDMASガスのみを供給したときのウエハ上の異物分布図である。It is a foreign substance distribution map on a wafer when only TDMAS gas is supplied on a wafer using the conventional substrate processing apparatus. 従来の基板処理装置を用いてウエハ上にOガスのみを供給したときのウエハ上の異物分布図である。Using conventional substrate processing apparatus is a foreign material distributions on a wafer when supplying the O 3 gas only on the wafer. 従来の基板処理装置を用いてウエハ上に図1の場合よりも少量のTDMASガスとOガスとを交互に供給して酸化膜を成膜したときの、ウエハ上の異物分布図である。FIG. 10 is a distribution diagram of foreign matters on a wafer when an oxide film is formed by alternately supplying a smaller amount of TDMAS gas and O 3 gas than the case of FIG. 1 on a wafer using a conventional substrate processing apparatus. 本発明の一実施形態に係る基板処理装置の処理炉の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the processing furnace of the substrate processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図5に示す処理炉のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of the processing furnace shown in FIG. 本実施形態に係る基板処理工程のガス供給シーケンスを例示するフロー図である。It is a flowchart which illustrates the gas supply sequence of the substrate processing process which concerns on this embodiment. 本発明の実施例1を比較例と共に説明する概略図であり、反応ガス供給ノズルからのNガスの供給流量を変化させたときのウエハ上の異物分布及び膜厚分布を示す。It is a schematic view for explaining an embodiment 1 of the present invention together with comparative examples, showing the foreign material distribution and thickness distribution on the wafer when changing the supply flow rate of N 2 gas from the reaction gas nozzle. 本発明の他の実施形態に係る基板処理装置のガス供給ノズルの配置を例示する概略図である。It is the schematic which illustrates arrangement | positioning of the gas supply nozzle of the substrate processing apparatus which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の実施例2を比較例と共に説明する概略図であり、TDMASガスの供給方向を変化させたときのウエハ上の異物分布及び膜厚分布を示す。It is the schematic explaining Example 2 of this invention with a comparative example, and shows the foreign material distribution and film thickness distribution on a wafer when the supply direction of TDMAS gas is changed. 本発明の一実施形態に係る基板処理装置の斜視透視図である。1 is a perspective perspective view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

101 基板処理装置
200 ウエハ(基板)
201 処理室
250 気化ガス供給ノズル(第1のガス供給ノズル)
250a ガス供給口
251 反応ガス供給ノズル(第2のガス供給ノズル)
251a ガス供給口
255 回転軸
267 回転機構
271 気化器
280 コントローラ(制御部)
101 substrate processing apparatus 200 wafer (substrate)
201 processing chamber 250 vaporized gas supply nozzle (first gas supply nozzle)
250a Gas supply port 251 Reaction gas supply nozzle (second gas supply nozzle)
251a Gas supply port 255 Rotating shaft 267 Rotating mechanism 271 Vaporizer 280 Controller (control unit)

Claims (5)

複数の基板を積層して収容する処理室と、
前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、
少なくとも前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御する制御部と、を備え、
前記ガス供給手段は、
前記処理室内に前記基板の積層方向に沿って立設され、複数のガス供給口を有し、液体原料を気化させて得られる第1の処理ガスを前記処理室内に供給する第1のガス供給ノズルと、
前記液体原料を気化させる気化器と、
前記第1のガス供給ノズルと隣接して立設され、複数のガス供給口を有し、第2の処理ガス及び不活性ガスを前記処理室内に供給する第2のガス供給ノズルと、を備え、
前記制御部は、
前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御して、前記第1の処理ガスと前記第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して前記基板上に所望の膜を形成し、前記第1の処理ガスを供給する際には、前記第1の処理ガスの供給流量より多い流量で前記第2のガス供給ノズルから不活性ガスを供給する基板処理装置。
A processing chamber for stacking and housing a plurality of substrates;
Gas supply means for supplying a desired gas into the processing chamber;
Exhaust means for exhausting the atmosphere in the processing chamber;
A control unit for controlling at least the gas supply means and the exhaust means,
The gas supply means includes
A first gas supply that is provided in the processing chamber along the stacking direction of the substrates, has a plurality of gas supply ports, and supplies a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source into the processing chamber. A nozzle,
A vaporizer for vaporizing the liquid raw material;
A second gas supply nozzle that is erected adjacent to the first gas supply nozzle, has a plurality of gas supply ports, and supplies a second processing gas and an inert gas into the processing chamber. ,
The controller is
The gas supply means and the exhaust means are controlled to supply the first processing gas and the second processing gas alternately so as not to mix with each other to form a desired film on the substrate, A substrate processing apparatus for supplying an inert gas from the second gas supply nozzle at a flow rate higher than a supply flow rate of the first process gas when supplying one process gas.
複数の基板を積層して収容する処理室と、
前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、を備え、
前記ガス供給手段は、
前記処理室内に前記基板の積層方向に沿って立設され、複数のガス供給口を有し、液体原料を気化させて得られる第1の処理ガスを前記処理室内に供給する第1のガス供給ノズルと、
前記液体原料を気化させる気化器と、を備え、
前記ガス供給ノズルに開口された前記複数のガス供給口は、前記基板の接線方向よりも前記基板に対して外側へ向けて開口している基板処理装置。
A processing chamber for stacking and housing a plurality of substrates;
Gas supply means for supplying a desired gas into the processing chamber;
An exhaust means for exhausting the atmosphere in the processing chamber,
The gas supply means includes
A first gas supply that is provided in the processing chamber along the stacking direction of the substrates, has a plurality of gas supply ports, and supplies a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source into the processing chamber. A nozzle,
A vaporizer for vaporizing the liquid raw material,
The substrate processing apparatus, wherein the plurality of gas supply ports opened in the gas supply nozzle are opened outward with respect to the substrate rather than in a tangential direction of the substrate.
複数の基板を積層して収容する処理室と、
前記処理室内に所望のガスを供給するガス供給手段と、
前記処理室内の雰囲気を排気する排気手段と、
少なくとも前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御する制御部と、を備え、
前記ガス供給手段は、
前記処理室内に前記基板の積層方向に沿って立設され、前記基板の接線より前記基板に対して外側に開口する複数のガス供給口を有し、液体原料を気化させて得られる第1の処理ガスを前記処理室内に供給する第1のガス供給ノズルと、
前記液体原料を気化させる気化器と、
前記第1のガス供給ノズルと隣接して立設され、複数のガス供給口を有し、第2の処理ガス及び不活性ガスを前記処理室内に供給する第2のガス供給ノズルと、を備え、
前記制御部は、前記ガス供給手段及び前記排気手段を制御して、前記第1の処理ガスと前記第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して前記基板上に所望の膜を形成し、前記第1の処理ガスを供給する際には、前記第1の処理ガスの供給流量より多い流量で前記第2のガス供給ノズルから不活性ガスを供給する基板処理装置。
A processing chamber for stacking and housing a plurality of substrates;
Gas supply means for supplying a desired gas into the processing chamber;
Exhaust means for exhausting the atmosphere in the processing chamber;
A control unit for controlling at least the gas supply means and the exhaust means,
The gas supply means includes
A plurality of gas supply ports which are erected in the processing chamber along the stacking direction of the substrate and open outward from the tangent line of the substrate with respect to the substrate; A first gas supply nozzle for supplying a processing gas into the processing chamber;
A vaporizer for vaporizing the liquid raw material;
A second gas supply nozzle that is erected adjacent to the first gas supply nozzle, has a plurality of gas supply ports, and supplies a second processing gas and an inert gas into the processing chamber. ,
The control unit controls the gas supply unit and the exhaust unit to supply the first processing gas and the second processing gas alternately so as not to mix with each other, thereby forming a desired film on the substrate. A substrate processing apparatus that forms and supplies the inert gas from the second gas supply nozzle at a flow rate higher than the supply flow rate of the first process gas when supplying the first process gas.
液体原料を気化して得られる第1の処理ガスと、前記第1の処理ガスとは異なる第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して基板上に所望の膜を形成する半導体装置の製造方法であって、
前記第1の処理ガスを供給する際は、前記第2の処理ガスを前記処理室内に供給するガ
ス供給ノズルから、前記第1の処理ガスの供給流量より多い流量で不活性ガスを供給する半導体装置の製造方法。
A semiconductor that forms a desired film on a substrate by alternately supplying a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source and a second processing gas different from the first processing gas so as not to mix with each other. A device manufacturing method comprising:
When supplying the first processing gas, a semiconductor that supplies an inert gas at a flow rate higher than the supply flow rate of the first processing gas from a gas supply nozzle that supplies the second processing gas into the processing chamber. Device manufacturing method.
液体原料を気化して得られる第1の処理ガスと、前記第1の処理ガスとは異なる第2の処理ガスとを互いに混合しないよう交互に供給して基板上に所望の膜を形成する半導体装置の製造方法であって、
前記第1の処理ガスを、前記基板の接線より前記基板に対して外側に向けて供給する半導体装置の製造方法。
A semiconductor that forms a desired film on a substrate by alternately supplying a first processing gas obtained by vaporizing a liquid source and a second processing gas different from the first processing gas so as not to mix with each other. A device manufacturing method comprising:
A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the first processing gas is supplied outward from a tangent to the substrate with respect to the substrate.
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