CN107393800A - 半导体器件的制造方法及衬底处理装置 - Google Patents

半导体器件的制造方法及衬底处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107393800A
CN107393800A CN201710368871.2A CN201710368871A CN107393800A CN 107393800 A CN107393800 A CN 107393800A CN 201710368871 A CN201710368871 A CN 201710368871A CN 107393800 A CN107393800 A CN 107393800A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
gas
flow path
substrate
lining processor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710368871.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107393800B (zh
Inventor
竹田刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INTERNATIONAL ELECTRIC CO Ltd
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
Publication of CN107393800A publication Critical patent/CN107393800A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107393800B publication Critical patent/CN107393800B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
    • H01J37/32137—Radio frequency generated discharge controlling of the discharge by modulation of energy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/452—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45565—Shower nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532—Electrodes
    • H01J37/32541—Shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32623—Mechanical discharge control means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32715—Workpiece holder
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32816—Pressure
    • H01J37/32834—Exhausting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32917—Plasma diagnostics
    • H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
    • H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
    • H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
    • H01J2237/332—Coating

Landscapes

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

Abstract

提供一种半导体器件的制造方法及衬底处理装置，能够抑制等离子体带来的影响。具有：处理室，其对衬底进行处理；衬底支承部，其支承衬底；气体供给部，其经由缓冲室向衬底供给气体；电极，其设于缓冲室的下游，形成与缓冲室连通的气体流路；绝缘部，其设于电极的下游，具有与气体流路相邻的第1孔；分散部，其设于绝缘部的下游，具有多个第2孔，该第2孔与第1孔相邻并且与气体流路连通，并具有等离子体生成区域；电力供给部，其与电极连接；以及控制部，其控制气体供给部和电力供给部，以对绝缘部的下游侧、且等离子体生成区域供给电力，并在等离子体生成区域生成气体的等离子体。

Description

半导体器件的制造方法及衬底处理装置
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造方法及衬底处理装置。
背景技术
随着以大规模集成电路(Large Scale Integrated Circuit：以下记作LSI)、DRAM(Dynamic Random Access Memory，动态随机存取存储器)、闪存(Flash Memory)等为代表的半导体器件的高集成化，电路图案和在制造过程中形成的结构物的微细化不断推进。在半导体器件的制造工序中，作为实现微细化的处理，进行使用了等离子体的处理。例如，具有专利文献1所记载的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-092533
发明内容
在等离子体处理中，存在于等离子体中的离子有时会对形成于衬底的膜、结构物带来影响。
因此，在本发明中，以能够抑制等离子体带来的影响为目的。
根据一个方式，提供一种技术，具有：处理室，其对衬底进行处理；衬底支承部，其支承衬底；气体供给部，其经由缓冲室向衬底供给气体；电极，其设于缓冲室的下游，形成与缓冲室连通的气体流路；绝缘部，其设于电极的下游，具有与气体流路相邻的第1孔；分散部，其设于绝缘部的下游，具有多个第2孔，该第2孔与第1孔相邻并且与气体流路连通，并具有等离子体生成区域；电力供给部，其与电极连接；以及控制部，其控制气体供给部和电力供给部，以对绝缘部的下游侧、且等离子体生成区域供给电力，并在等离子体生成区域生成气体的等离子体。
发明效果
根据本发明的技术，能够抑制等离子体带来的影响。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的衬底处理装置的概略结构图。
图2是本发明的一个实施方式的电极部件的概略结构图。
图3是本发明的一个实施方式的电极部件的概略结构图。
图4是本发明的其他实施方式的衬底处理装置的概略结构图。
图5是本发明的一个实施方式的气体供给系统的概略结构图。
图6是本发明的一个实施方式的衬底处理装置的控制器的概略结构图。
图7是表示本发明的一个实施方式的衬底处理工序的流程图。
图8是本发明的一个实施方式的衬底处理工序的时序例。
图9是本发明的一个实施方式的等离子体生成量的反馈控制的框线图。
图10是本发明其他实施方式的电极部件的概略结构图。
附图标记说明
200 晶片(衬底)
201 处理室
202 处理容器
212 衬底载置台
213 加热器
221 排气口(第1排气部)
234 喷头
243 电极部件
253 电流计
254 阻抗计
258 偏压控制部
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式。
＜一个实施方式＞
以下，结合附图来说明本发明的一个实施方式。
(1)衬底处理装置的结构
首先，说明本发明的一个实施方式的衬底处理装置。
说明本实施方式的处理装置100。衬底处理装置100例如是绝缘膜形成单元，如图1所示，构成为枚叶式衬底处理装置。
如图1所示，衬底处理装置100具备处理容器202。处理容器202构成为例如水平截面为圆形且扁平的密闭容器。另外，处理容器202由例如铝(Al)或不锈钢(SUS)等金属材料、或石英构成。在处理容器202内形成有对作为衬底的硅晶片等晶片200进行处理的处理空间(处理室)201、移载空间(移载室)203。处理容器202由上部容器202a和下部容器202b构成。在上部容器202a与下部容器202b之间设有分隔板204。将被上部处理容器202a包围的空间、且与分隔板204相比位于上方的空间称为处理室201，将被下部容器202b包围的空间、且与分隔板相比位于下方的空间称为移载室203。
在下部容器202b的侧面上设有与闸阀1490相邻的衬底搬入搬出口1480，晶片200经由衬底搬入搬出口1480在下部容器202b与未图示的搬送室之间移动。在下部容器202b的底部设有多个顶升销(lift pin)207。另外，下部容器202b接地。
在处理室201内设有支承晶片200的衬底支承部210。衬底支承部210主要具有载置晶片200的载置面211、在表面具有载置面211的衬底载置台212、和作为加热部的加热器213。在衬底载置台212上，在与顶升销207对应的位置分别设有供顶升销207贯穿的贯穿孔214。另外，在衬底载置台212上也可以设置对晶片200和/或处理室201施加偏压的偏压电极256。偏压电极256与偏压调整部257连接，构成为能够通过偏压调整部257调整偏压。
衬底载置台212由轴217支承。轴217贯穿处理容器202的底部，而且在处理容器202的外部与升降机构218连接。通过使升降机构218动作来使轴217及衬底载置台212升降，而能够使载置于衬底载置面211上的晶片200升降。此外，轴217下端部的周围由波纹管219覆盖，处理室201内被保持气密。
衬底载置台212在晶片200的搬送时下降至图1的虚线所示的晶片移载位置，在晶片200的处理时上升至图1所示的处理位置(晶片处理位置)。
具体而言，当使衬底载置台212下降至晶片移载位置时，顶升销207的上端部从衬底载置面211的上表面突出，顶升销207从下方支承晶片200。另外，当使衬底载置台212上升至晶片处理位置时，顶升销207从衬底载置面211的上表面收回，衬底载置面211从下方支承晶片200。此外，顶升销207由于与晶片200直接接触，因此期望由例如石英或氧化铝等材质形成。
(排气系统)
在处理室201(上部容器202a)的内壁侧方上设有对处理室201的环境气体进行排气的作为第1排气部的排气口221。在排气口221上连接有排气管224，在排气管224上按顺序串联连接有将处理室201内控制为规定压力的APC(Auto Pressure Controller，自动压力控制器)等压力调节器227和真空泵223。主要由排气口221、排气管224、压力调节器227构成第一排气系统(排气管线)。此外，真空泵223也可以作为第一排气系统的构成部分。另外，在移载室203的内壁侧面上设有对移载室203的环境气体进行排气的排气管1481。在排气管1481上设有压力调节器228，构成为能够将移载室203内的压力排气至规定压力。另外，也能够经由移载室203对处理室201内的环境气体进行排气。
(气体导入口)
在设于处理室201上部的喷头234的上表面(顶壁)设有用于对处理室201内供给各种气体的气体导入口241。关于作为气体供给部的与气体导入口241连接的各气体供给单元的结构将在后叙述。
(气体分散单元)
作为气体分散单元的喷头234具有缓冲室232、和设有多个第2孔234a的作为分散部的分散板234d。喷头234设于气体导入口241与处理室201之间。从气体导入口241导入的第1气体向喷头234的缓冲室232(第1分散部)供给，并经由第2孔234a向处理室201供给。
此外，设于喷头234的缓冲室232中的电极部243由导电性的金属构成，并构成为用于激发气体的活化部(激发部)的一部分。此外，在由导电性部件构成盖231时，成为在盖231与电极部243之间设有绝缘块233来将盖231与电极部243之间绝缘的结构。另外，形成有第2孔234a的分散板234d接地。此外，也可以在分散板234d与地面之间设置偏压控制部258。另外，在分散板234d与电极部243之间设有绝缘部244，成为将电极部243与分散板234d之间绝缘的结构。激发部主要由电极部243、绝缘部244、第2孔234a构成。
在作为激发部的电极部243上连接有匹配器251和高频电源252，构成为能够供给电磁波(高频电力或微波)。由此，能够使供给至第2孔234a内的气体活化。在此，构成为供给电磁波，但也可以构成为对电极部243与分散板234d之间供给直流电来生成等离子体。
如图2所示，电极部243、绝缘部244、第2孔234a的位置关系的形态具有例如(a)(b)(c)(d)。图2分别是将图1所示的多个第2孔234a中的一个放大后的图。
(a)在分散板234d上具有：电极部243，其设有以比第2孔234a的孔径D1小的孔径D2形成的气体流路243a；和绝缘部244，其设有以孔径D2形成的第1孔244a。通过气体流路243a和第1孔244a，而形成从缓冲室232向第2孔234a供给气体的作为气体流路构造的气体流路247a。通过像这样构成激发部，能够在第2孔234a内构成等离子体生成区域280，该等离子体生成区域280中生成气体的等离子体。这样，在每个第2孔234a中形成等离子体生成区域280，因此能够对晶片200的面内整体供给活性种，能够提高晶片200面内的处理均匀性。另外，第2孔234a的内壁234e为接地电位，因此能够通过第2孔234a的内壁234e捕获(trap)在第2孔234a内生成的离子成分，能够抑制离子成分到达晶片200。另外，第2孔234a的下端(晶片相对面)234f也为接地电位，因此即使离子成分从第2孔234a飞出，离子成分也不会被晶片相对面234f吸引。因此，能够减少到达晶片200的离子成分的量。通过减少到达晶片200的离子成分的量，能够提高对晶片200进行的处理的阶梯覆盖能力(stepcoverage)，减少离子损伤。
此外，通过使气体流路243a的孔径D2小于第2孔234a的孔径D1，能够维持向气体流路243a供给的气体的流速直到第2孔234a，从而能够维持第2孔234a内和处理室201内的气体的流速。更优选的是，气体流路243a的孔径D2以不会生成等离子体的直径构成，第2孔234a的孔径以会生成等离子体的直径构成。孔径根据帕邢定律求出。更优选的是，第2孔234a的长度为在第2孔234a的下端不会生成等离子体的长度。
对(b)的构造的具体内容进行说明。电极部243构成为具有以与第1孔244a的孔径相同的直径形成的突起部246。在突起部246上设有供气体通过的气体流路247b的一部分，与(a)相比，构成为使气体流路247b的表面积增加。由此，能够增加气体通过的时间，因此能够增加活性种的生成量。
(c)与(b)相比，在为突起部的下端配置于第2孔234a的内侧的构造这一点上不同。以下说明具体内容。电极部243为具有突起部246a的结构，该突起部246a具有气体流路247b且以与第1孔244a的孔径相同的直径形成。如图2所示，突起部246a的下端位于比下端234f高出长度H的量的位置。长度H比第2孔234a的孔径的长度D1构成得长。通过设为这样的构造，气体流路247b的表面积变得更大，因此能够增加在第2孔234a内生成的活性种的量。另外，就在第2孔234a内生成的离子成分而言，与从第2孔234a飞出的量相比，能够使被接地的第2孔234a的内壁234e捕获的量更多，因此能够抑制离子成分向晶片200的供给量。
在此，使用图3来说明图2的(b)、(c)的突起部。突起部246a如图3所示地以圆柱形状形成。在此，突起部246、246a的直径形成为与在绝缘板244上形成的第1孔244a的孔径相同。通过像这样形成突起部246、246a，能够抑制突起部246a与第2孔234a的中心位置发生偏移。由此，能够在规定位置形成等离子体，能够提高晶片200的面内的处理均匀性。
另外，突起部246a的下端也可以构成为半球形状或球形状。例如，若构成为半球形状，则与具有角的形状不同，不会发生电场集中，因此能够抑制第2孔234a内的异常放电的产生。
(d)成为在(c)的结构的基础上，还具有从气体流路247b向第2孔234a的内壁234e供给气体的第2气体流路248的结构。通过设为这样的结构，在第2孔234a的绝缘板244侧生成的活性种能够不在第2孔234a的绝缘板244侧滞留地向处理室201侧输送，从而能够提高晶片200的处理效率。若对该结构换一个说法，则也可以说是突起部246a在与内壁234e相对的面上具有多个第3孔248。此外，第3孔248也称为第2气体流路。
此外，也可以在电极部243、内壁234e、晶片相对面234f等提供与气体接触的面上实施涂层以避免构成各部分的材料飞散。涂层例如是绝缘物(氧化物)，具体而言，在由铝构成各部分的情况下，涂层由氧化铝构成。
此外，也可以在缓冲室232中设置气体引导件235。气体引导件235是以气体导入口241为中心且随着趋向晶片200的径向而直径扩大的圆锥形状。气体引导件235下端的水平方向的直径形成为与设有第2孔234a的区域的端部相比进一步延伸至外周。通过设置气体引导件235，能够向多个第2孔234a分别均匀地供给气体，能够使向晶片200的面内供给的活性种的量均匀化。
也可以在缓冲室232的外周侧的上表面设置对缓冲室232的环境气体进行排气的作为第2排气部的喷头排气口240。在喷头排气口240上连接有第2排气管236，在第2排气管236上设有阀237。另外，第2排气管236按顺序串联连接有压力调节器238、真空泵239。主要由喷头排气口240、阀237、第2排气管236构成第2排气部(排气管线)。此外，也可以构成为不设置真空泵239而将排气管236连接到排气管224的后级。通过设置这样的第2排气部对缓冲室232内进行排气，能够缩短缓冲室232内的吹扫时间。
以上示出了将对晶片200供给的气体经由喷头234进行供给的例子，但不限于此，如图4所示，也可以构成为从晶片200的侧方供给。具体而言，在处理室201的侧壁上设置气体导入口241，在气体导入口241上连接气体供给管150。即使像这样地构成，也能够在第2孔234a内生成等离子体并向晶片200供给活性种。
(气体供给系统)
在气体导入口241上连接有气体供给管150。从气体供给管150供给后述的第1气体、第2气体、吹扫气体。
在图5中示出第1气体供给部、第2气体供给部、吹扫气体供给部的概略结构图。
如图5所示，在气体供给管150上连接有气体供给管集合部140。在气体供给管集合部140上连接有第1气体(处理气体)供给管113a、吹扫气体供给管133a、第2气体(处理气体)供给管123a。
(第1气体供给部)
在第1气体供给部中设有第1气体供给管113a、质量流量控制器(MFC)115、阀116。此外，也可以构成为在第1气体供给部中包含与第1气体供给管113a连接的第1气体供给源113。另外，在处理气体的原料为液体或固体的情况下，也可以设置气化器180。
(第2气体供给部)
在第2气体供给部中设有第2气体供给管123a、MFC125、阀126。此外，也可以构成为在第2气体供给部中包含与第2气体供给管123a连接的第2气体供给源123。
此外，也可以构成为设置远程等离子体单元(RPU)124来使第2气体活化。
(吹扫气体供给部)
在吹扫气体供给部中设有吹扫气体供给管133a、MFC135、阀136。此外，也可以构成为在吹扫气体供给部中包含与吹扫气体供给管133a连接的吹扫气体供给源133。
(控制部)
如图1所示，衬底处理装置100具有对衬底处理装置100的各部分的动作进行控制的控制器260。
图6示出控制器260的概略。作为控制部(控制机构)的控制器260构成为具有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)260a、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)260b、存储装置260c、I/O端口260d的计算机。RAM260b、存储装置260c、I/O端口260d构成为能够经由内部总线260e与CPU260a进行数据交换。构成为能够对控制器260连接例如构成为触摸面板等的输入输出装置261、外部存储装置262、接收部285等。
存储装置260c由例如闪存、HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等构成。在存储装置260c内可读出地存储有控制衬底处理装置的动作的控制程序、记载有后述的衬底处理的步骤和条件等的工艺配方(process recipe)、直到设定在对晶片200进行的处理中使用的工艺配方为止的过程中产生的运算数据和处理数据等。此外，工艺配方是以使控制器260执行后述的衬底处理工序中的各步骤并能够得到规定结果的方式进行组合而得到的，作为程序发挥功能。以下，也将该工艺配方和控制程序等简单地总称为程序。此外，在本说明书中，当使用程序这一术语时，存在仅包含工艺配方单方的情况、仅包含控制程序单方的情况、或包含其双方的情况。另外，RAM260b构成为暂时保存由CPU260a读出的程序、运算数据、处理数据等数据的存储区域(工作区)。
I/O端口260d与闸阀1490、升降机构218、加热器213、压力调节器227(238)、真空泵223(239)、匹配器251、高频电源252、MFC115、125、135、阀116、126、136、237、228、(RPU124、气化器180、)偏压控制部257(258)等连接。另外，也可以还与电流计253、阻抗计254等连接。
作为运算部的CPU260a构成为，读出并执行来自存储装置260c的控制程序，并且根据来自输入输出装置260的操作指令的输入等从存储装置260c读出工艺配方。另外，CPU260a构成为对从接收部285输入的设定值、和存储在存储装置260c中的工艺配方、控制数据进行比较、运算，并能够计算出运算数据。另外，CPU260a构成为能够根据运算数据执行对应的处理数据(工艺配方)的决定处理等。而且，CPU260a构成为按照所读出的工艺配方的内容来控制闸阀1490的开闭动作、升降机构218的升降动作、向加热器213供给电力的动作、压力调节器227(238)的压力调节动作、真空泵223(239)的ON/OFF控制、MFC115、125、135中的气体流量控制动作、RPU124的气体的活化动作、阀116、126、136、237、228中的气体的ON/OFF控制、匹配器251的电力的匹配动作、高频电源252的电力控制、偏压控制部257、258的控制动作等。也可以构成为基于来自阻抗计254和电流计253中任一方或双方的信息对匹配器251和高频电源252的动作等进行控制。在进行各结构的控制时，通过由CPU260a内的收发部对按照工艺配方内容的控制信息进行发送/接收来进行控制。
此外，控制器260不限于构成为专用计算机的情况，也可以构成为通用计算机。例如，能够通过如下方式等构成本实施方式的控制器260：准备保存有上述程序的外部存储装置(例如磁带、软盘或硬盘等磁盘、CD或DVD等光盘、MO等光磁盘、USB存储器或存储卡等半导体存储器)262，使用该外部存储装置262在通用计算机中安装程序。此外，用于向计算机供给程序的手段也不限于经由外部存储装置262供给的情况。例如，也可以使用接收部285或网络263(因特网或专用线路)等通信手段，不经由外部存储装置262地供给程序。此外，存储装置260c和外部存储装置262构成为计算机可读取的记录介质。以下，也将它们简单地总称为记录介质。此外，在本说明书中，当使用记录介质这一术语时，存在仅包含存储装置260c单方的情况、仅包含外部存储装置262单方的情况、或包含其双方的情况。
(2)衬底处理工序
接下来，作为半导体器件的制造工序的一个工序，参照图7和图8来说明使用上述的衬底处理装置的处理炉，在衬底上形成绝缘膜、且为例如作为氮化膜的氮化硅(SiN)膜的流程和时序例。此外，在以下的说明中，构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器260控制。
此外，在本说明书中，当使用“晶片”这一术语时，存在表示“晶片本身”的情况、表示“晶片与形成于其表面的规定的层或膜等的层叠体(集合体)”的情况(即，包含形成于表面的规定的层或膜等在内而称为晶片的情况)。另外，在本说明书中，当使用“晶片的表面”这一术语时，存在表示“晶片本身的表面(露出面)”的情况、表示“形成于晶片的规定的层或膜等的表面、即作为层叠体的晶片的最外表面”的情况。
因此，在本说明书中，当记载为“对晶片供给规定气体”时，存在表示“对晶片本身的表面(露出面)直接供给规定气体”的情况、表示“对形成于晶片的层或膜等、即作为层叠体的晶片的最外表面供给规定气体”的情况。另外，在本说明书中，当记载为“在晶片上形成规定的层(或膜)”时，存在表示“在晶片本身的表面(露出面)上直接形成规定的层(或膜)”的情况、表示“在形成于晶片的层或膜等之上、即作为层叠体的晶片最外表面之上形成规定的层(或膜)”的情况。
此外，在本说明书中，当使用“衬底”这一术语时，也与使用“晶片”这一术语时相同，在该情况下，在上述说明中将“晶片”替换为“衬底”来考虑即可。
以下，说明衬底处理工序。
(衬底搬入工序S201)
在成膜处理时，首先，使晶片200搬入至处理室201。具体而言，通过升降机构218使衬底支承部210下降，设为使顶升销207从贯穿孔214向衬底支承部210的上表面侧突出的状态。另外，在将处理室201内和移载室203调节至规定压力后，打开闸阀1490，使晶片200从闸阀1490载置于顶升销207上。在使晶片200载置于顶升销207上后，关闭闸阀1490，通过升降机构218使衬底支承部210上升至规定位置，由此，晶片200从顶升销207向衬底支承部210载置。
(减压、升温工序S202)
接着，经由排气管224对处理室201内进行排气，以使处理室201内成为规定的压力(真空度)。此时，基于压力传感器(未图示)所计测的压力值，对作为压力调节器227的APC阀的阀开度进行反馈控制。另外，基于温度传感器(未图示)所检测到的温度值对向加热器213的通电量进行反馈控制，以使处理室201内成为规定温度。具体而言，预先通过加热器213对衬底支承部210进行加热，在晶片200或衬底支承部210没有温度变化后放置一定时间。在此期间，在存在残留于处理室201内的水分或来自部件的脱气等的情况下，也可以通过真空排气或基于N2气体的供给进行的吹扫将其除去。由此，完成成膜工序前的准备。此外，在将处理室201内排气至规定压力时，也可以一次真空排气至能够达到的真空度。
此时的加热器213的温度设定为100～600℃、优选100～500℃、更优选250～450℃的范围内的固定温度。
另外，也可以通过偏压调整部257和偏压电极256进行调整，以使晶片200的电位成为规定电位。
(成膜工序S301)
接着，说明在晶片200上形成SiN膜的例子。使用图7、图8来说明成膜工序S301的详细内容。
在将晶片200载置于衬底支承部210、且处理室201内的环境气体稳定后，进行S203～S207的步骤。
(第1气体供给工序S203)
在第1气体供给工序S203中，从第1气体供给系统向处理室201内供给作为第1气体(处理气体)的二氯氢硅(SiH2Cl2、dichlorosilane：DCS)气体。具体而言，在由MFC115对从第1气体供给源113供给的DCS气体进行流量调整后，将其向衬底处理装置100供给。经过流量调整的DCS气体通过缓冲室232，从喷头234的气体供给孔(第2孔)234a向减压状态的处理室201内供给。另外，使基于排气系统进行的处理室201内的排气继续并将处理室201内的压力控制成规定压力范围。此时，对晶片200进行DCS气体供给的DCS气体以规定压力(第1压力：例如10Pa以上1000Pa以下)向处理室201内供给。由此，向晶片200供给DCS气体。通过供给DCS气体，在晶片200上形成含硅层。在此，含硅层是指包含硅(Si)或包含硅和氯(Cl)的层。
(第1吹扫工序S204)
在晶片200上形成含硅层后，关闭气体供给管150的阀(气体阀)116，停止DCS气体的供给。通过使第1气体停止，存在于处理室201中的第1气体、存在于缓冲室232中的处理气体被从第1排气部排出，由此进行第1吹扫工序S204。
另外，也可以构成为，在吹扫工序中，除了仅对气体进行排气(真空抽取)来排出气体以外，还进行基于供给非活性气体来挤出残留气体的排出处理。另外，也可以组合进行真空抽取和非活性气体供给。另外，还可以构成为交替地进行真空抽取和非活性气体供给。
此外，此时，也可以打开排气管236的阀237，经由排气管236从排气泵(真空泵)239对存在于缓冲室232内的气体进行排气。
在经过规定时间后，关闭阀136，停止非活性气体的供给，并且关闭阀237来将缓冲室232与真空泵239之间切断。此外，也可以保持打开阀136的状态而继续非活性气体的供给。通过使非活性气体向缓冲室232的供给继续，能够抑制在其他工序中其他工序的气体进入至缓冲室232。
此时的加热器213的温度设定为与向晶片200供给第1气体时同样的温度。从各非活性气体供给系统供给的作为吹扫气体的N2气体的供给流量分别设为例如100～20000sccm的范围内的流量。作为吹扫气体，除N2气体之外，还可以使用Ar、He、Ne、Xe等稀有气体。
(第2气体供给工序S205)
在吹扫工序之后，打开阀126，经由气体导入口241、缓冲室232、多个第2孔234a，向处理室201内供给作为第2气体(处理气体)的氨气(NH3)。此外，第2气体也被称为对晶片200进行处理的处理气体、或与第1气体、含硅层、晶片200发生反应的反应气体。
此时，以使NH3气体的流量成为规定流量的方式调整MFC125。此外，NH3气体的供给流量例如为100sccm以上10000sccm以下。
在此，从高频电源252经由匹配器251向电极部243供给高频电力。通过向电极部243供给高频电力，在第2孔234a内生成第2气体的等离子体(第2气体的活性种)。当被活化的NH3被供给到形成于晶片200上的含硅层时，含硅层改性，形成含有硅元素的改性层。
此外，在图8中，与第2气体的供给同时地开始高频电力的供给，但也可以构成为在第2气体的供给开始前供给高频电力。另外，也可以以如下方式进行控制：从第1气体的供给工序S203到判定工序S207结束为止，持续高频电力的供给，通过第2气体的供给有无来形成等离子体。
此外，通过偏压调整部257调整设于衬底载置台212内的偏压电极256的电位，由此也能够调整带电粒子向晶片200的供给量。
改性层根据例如处理室201内的压力、NH3气体的流量、晶片200的温度、高频电源252的电力等，以规定厚度、规定分布、氮成分等相对于含硅层的规定的侵入深度而形成。
在经过规定时间后，关闭阀126，停止NH3气体的供给。
此时的加热器213的温度设定为与第1气体向晶片200供给时相同的温度。
此外，在供给第2处理气体时，也可以通过使用RPU124将活化后的NH3气体向缓冲室232供给，来使处理均匀性提高。
(第2吹扫工序S206)
通过与第1吹扫工序S204同样的动作，进行第2吹扫工序S206。例如，对于存在于处理室201中的NH3气体、存在于缓冲室232中的NH3气体，通过停止NH3气体的供给，从第1排气部排气，由此进行第2吹扫工序S206。另外，通过向缓冲室232和处理室201供给吹扫气体来进行吹扫。
(判定工序S207)
在第2吹扫工序S206结束后，控制器260判定上述成膜工序S301(S203～S206)是否执行了规定的循环数n。即，判定是否在晶片200上形成了所期望的厚度的膜。将上述的步骤S203～S206设为1个循环，通过将该循环进行至少一次以上(步骤S207)，能够在晶片200上形成规定膜厚的SiN膜。此外，上述循环优选反复进行多次。由此，在晶片200上形成规定膜厚的SiN膜。
当在判定工序S207中判断为没有实施规定次数的成膜工序S301时(判定为否时)，重复成膜工序S301的循环，当实施了规定次数时(判定为是时)，结束成膜工序S301，执行搬送压力调节工序S208。像这样进行衬底处理工序。
在此，本发明的发明人等经过锐意研究后发现产生以下课题。
发现了以下课题：在将S203～S206的工序反复进行了多次的情况下，在第2孔234a和处理室201中的某一方或双方生成的等离子体发生变化，对晶片200的处理均匀性降低。该处理均匀性例如是晶片200上的膜厚方向上的均匀性、1批次内的每个晶片200的处理均匀性。
对该课题进行锐意研究后发现了以下状况。通过使用图1所示的阻抗计254和电流计253中的某一方或双方来监视等离子体状态，能够得到根据等离子体状态而变化的阻抗值的数据及/或电流值的数据。通过基于该阻抗值数据及/或电流值的数据控制向电极部243供给的高频的电力和频率、与分散板234d连接的偏压控制部258的偏压，能够抑制处理均匀性降低。
在此，使用图9来说明这样的反馈控制例的具体内容。图9是表示等离子体生成量的控制系统的结构的框线图的概略。作为图9的构成要素的、设定数据801、CPU260a的运算部、控制器260、高频电源252、电极部243、等离子体生成量802、阻抗计254(电流计253)构成了控制回路。设定数据801记录在记录介质中，在开始第2气体供给工序S205之前被读出。控制器260基于读出的设定数据801，设定高频电源252的电力值。在第2气体供给工序S205中，在等离子体的生成过程中通过阻抗计254和电流计253中的某一方或双方测定等离子体的生成量。根据等离子体的生成量，阻抗和电流中的某一方或双方发生变化，因此能够通过阻抗数据和电流数据中的某一方或双方来计测等离子体状态。基于这样的数据，通过运算部260a进行与设定数据801的比较，控制器260控制高频电源252和偏压控制部258中的某一方或双方，以成为规定等离子体生成量。这样，通过控制等离子体生成量802，能够提高处理均匀性。
以上具体说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。以下，使用图10来说明本发明的其他方式。图10是表示电极部243的其他形态(e)(f)(g)的图。
(e)构成为，在分散板234d上设有绝缘部244，该绝缘部244设有与第2孔234a连通的孔244b，在绝缘部244之上以形成供给气体的气体流路245的方式设有电极部243。通过从该气体流路245经由孔244b向第2孔234a供给处理气体，能够提高从气体供给系统至处理室201的流导(conductance)，能够增多流向晶片200的流量。另外，无需如上述的(a)那样使气体流路243a和第1孔244a的位置对合，因此能够提高喷头243的制造容易性，能够提高每个衬底处理装置的处理均匀性。另外，也容易进行维护。
(f)是与(e)的结构类似的结构，在电极部243上设有突起部246b这一点上不同。通过设置这样的突起部246b，电极部243的表面积增加，从而能够使在第2孔234a内生成的活性种的量增大。突起部246b可以形成为例如圆柱形状、球形状、半球形状等。
(g)是使(f)的突起部246c插入至第2孔234a内而成的结构。通过设置这样的突起，能够进一步增加电极部243的表面积，从而能够增大在第2孔234a内生成的活性种的量。另外，如图10所示，突起部246c的下端位于比下端234f高出长度H的量的位置。长度H比第2孔234a的孔径的长度D1构成得长。通过构成为这样的构造，能够使在第2孔234a内生成的活性种的量增加，并且对于在第2孔234a内生成的离子成分，使由接地的第2孔234a的内壁234e捕获的量比从第2孔234a飞出的量多，从而能够抑制离子成分向晶片200的供给量。
另外，在上述中，记载了交替地供给第1气体和第2气体来成膜的方法，但也能够适用于其他方法。例如，是第1气体和第2气体的供给定时重合那样的方法。
另外，在上述中，记载了供给两种气体来进行处理的方法，但也可以是使用一种气体的处理。
另外，在上述中，记载了成膜处理，但也能够适用于其他处理。例如，具有使用了等离子体的扩散处理、氧化处理、氮化处理、氮氧化处理、还原处理、氧化还原处理、蚀刻处理、加热处理等。例如，在仅使用反应气体对在衬底表面或衬底上形成的膜进行等离子体氧化处理、等离子体氮化处理时，也能够使用本发明的技术。另外，也能够适用于仅使用反应气体的等离子体退火处理。
另外，在上述中，记载了半导体器件的制造工序，但实施方式的发明也能够适用于半导体器件的制造工序以外的工序。例如，具有液晶器件的制造工序、太阳能电池的制造工序、发光器件的制造工序、玻璃基板的处理工序、陶瓷基板的处理工序、导电性基板的处理工序等基板处理。
另外，在上述中，示出了使用含硅气体作为原料气体、使用含氮气体作为反应气体来形成硅氮化膜的例子，但也能够适用于使用其他气体的成膜。例如，具有含氧膜、含氮膜、含碳膜、含硼膜、含金属膜和含有这些元素中的多种元素的膜等。此外，作为这些膜，例如具有AlO膜、ZrO膜、HfO膜、HfAlO膜、ZrAlO膜、SiC膜、SiCN膜、SiBN膜、TiN膜、TiC膜、TiAlC膜等。
另外，在上述中，示出了在一个处理室中对一张衬底进行处理的装置结构，但不限于此，也可以是沿水平方向或垂直方向排列有多张衬底的装置。

Claims (14)

1.一种衬底处理装置，其特征在于，具有：
处理室，其对衬底进行处理；
衬底支承部，其支承所述衬底；
气体供给部，其经由缓冲室向所述衬底供给气体；
电极，其设于所述缓冲室的下游，形成与所述缓冲室连通的气体流路；
绝缘部，其设于所述电极的下游，具有与所述气体流路相邻的第1孔；
分散部，其设于所述绝缘部的下游，具有多个第2孔，该第2孔与所述第1孔相邻并且与所述气体流路连通，并具有等离子体生成区域；
电力供给部，其与所述电极连接；以及
控制部，其对所述气体供给部和所述电力供给部进行控制，以对所述绝缘部的下游侧、且所述等离子体生成区域供给电力，并在该等离子体生成区域生成所述气体的等离子体。
2.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述分散部与接地电位连接，所述等离子体生成区域形成于所述第2孔的所述绝缘部侧。
3.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，
构成为所述第1孔的直径比所述第2孔的直径小。
4.如权利要求2所述的衬底处理装置，其特征在于，
构成为所述第1孔的直径比所述第2孔的直径小。
5.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，
构成所述气体流路的流路构造的前端构成为插入至所述第1孔。
6.如权利要求3所述的衬底处理装置，其特征在于，
构成所述气体流路的流路构造的前端构成为插入至所述第1孔。
7.如权利要求5所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述流路构造具有突起部，所述突起部的前端经由所述第1孔插入至所述第2孔。
8.如权利要求6所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述流路构造具有突起部，所述突起部的前端经由所述第1孔插入至所述第2孔。
9.如权利要求7所述的衬底处理装置，其特征在于，
从所述突起部的前端至所述第2孔的下端为止的长度比所述第2孔的孔径构成得长。
10.如权利要求7所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述突起部在与所述第2孔的侧壁相面对的侧面上设有第3孔。
11.如权利要求9所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述突起部在与所述第2孔的侧壁相面对的侧面上设有第3孔。
12.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，
具有以在所述电极与所述电力供给部之间计测阻抗或电流的方式构成的传感器。
13.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，具有以下工序：
将衬底收纳于处理室的工序；
在所述处理室内通过衬底支承部支承所述衬底的工序；
经由缓冲室、电极、绝缘部、分散部向所述衬底供给气体的工序，其中，所述电极设于所述缓冲室的下游并形成与所述缓冲室连通的气体流路，所述绝缘部设于所述电极的下游并具有多个与所述气体流路相邻的第1孔，所述分散部设于所述绝缘部的下游，并具有多个第2孔，该第2孔与所述气体流路连通并具有等离子体生成区域；以及
向所述等离子体生成区域内供给电力来生成所述气体的等离子体的工序。
14.如权利要求13所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，
在向所述衬底供给气体的工序中，
经由设于突起部内的气体流路向所述第2孔内供给所述气体，其中，该突起部设于所述电极部并插入至所述第1孔。
CN201710368871.2A 2016-05-31 2017-05-23 半导体器件的制造方法及衬底处理装置 Active CN107393800B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-108774 2016-05-31
JP2016108774A JP6240712B1 (ja) 2016-05-31 2016-05-31 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107393800A true CN107393800A (zh) 2017-11-24
CN107393800B CN107393800B (zh) 2019-03-08

Family

ID=60338417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710368871.2A Active CN107393800B (zh) 2016-05-31 2017-05-23 半导体器件的制造方法及衬底处理装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10153132B2 (zh)
JP (1) JP6240712B1 (zh)
KR (1) KR101939584B1 (zh)
CN (1) CN107393800B (zh)
TW (1) TWI659470B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110858557A (zh) * 2018-08-23 2020-03-03 细美事有限公司 缓冲单元以及用该缓冲单元处理基板的装置和方法
CN112563109A (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 株式会社国际电气 基板处理装置、以及半导体器件的制造方法
CN113366145A (zh) * 2019-01-31 2021-09-07 朗姆研究公司 具有可调式气体出口的喷头

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6781031B2 (ja) * 2016-12-08 2020-11-04 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び熱処理装置
KR102515110B1 (ko) * 2018-01-29 2023-03-28 주성엔지니어링(주) 기판처리장치
KR20230088869A (ko) * 2020-10-23 2023-06-20 램 리써치 코포레이션 플라즈마 에칭 반응기 내로 증기 증착 프로세스의 통합
TWI776387B (zh) * 2021-02-05 2022-09-01 凌嘉科技股份有限公司 基板製程設備
JP2023161122A (ja) * 2022-04-25 2023-11-07 キオクシア株式会社 成膜装置及び成膜方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563604A (ja) * 1991-08-29 1993-03-12 Daihen Corp インピーダンス自動整合装置
JPH09134800A (ja) * 1995-11-08 1997-05-20 Jeol Ltd 高周波装置
JP2001155997A (ja) * 1999-11-24 2001-06-08 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd プラズマｃｖｄ装置およびシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法
KR20040103826A (ko) * 2004-10-29 2004-12-09 송석균 플라즈마 발생 장치
JP2010034532A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Psk Inc ホローカソードプラズマを利用した大面積基板処理方法
JP4900956B2 (ja) * 2007-06-25 2012-03-21 東京エレクトロン株式会社 ガス供給機構及び基板処理装置
JP2013125761A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Sharp Corp 半導体製造装置及び半導体製造方法
US20150060265A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Applied Materials, Inc. Dual discharge modes operation for remote plasma
CN105103269A (zh) * 2012-12-27 2015-11-25 无限股份有限公司 基板加工设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10060002B4 (de) * 1999-12-07 2016-01-28 Komatsu Ltd. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung
JP2005072347A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Toshio Goto 処理装置
JP5589839B2 (ja) * 2009-03-24 2014-09-17 東レ株式会社 プラズマ処理装置およびこれを用いたアモルファスシリコン薄膜の製造方法
US8258025B2 (en) * 2009-08-07 2012-09-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing microcrystalline semiconductor film and thin film transistor
JP5807084B2 (ja) 2013-09-30 2015-11-10 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0563604A (ja) * 1991-08-29 1993-03-12 Daihen Corp インピーダンス自動整合装置
JPH09134800A (ja) * 1995-11-08 1997-05-20 Jeol Ltd 高周波装置
JP2001155997A (ja) * 1999-11-24 2001-06-08 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd プラズマｃｖｄ装置およびシリコン系薄膜光電変換装置の製造方法
KR20040103826A (ko) * 2004-10-29 2004-12-09 송석균 플라즈마 발생 장치
JP4900956B2 (ja) * 2007-06-25 2012-03-21 東京エレクトロン株式会社 ガス供給機構及び基板処理装置
JP2010034532A (ja) * 2008-07-29 2010-02-12 Psk Inc ホローカソードプラズマを利用した大面積基板処理方法
JP2013125761A (ja) * 2011-12-13 2013-06-24 Sharp Corp 半導体製造装置及び半導体製造方法
CN105103269A (zh) * 2012-12-27 2015-11-25 无限股份有限公司 基板加工设备
US20150060265A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Applied Materials, Inc. Dual discharge modes operation for remote plasma

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110858557A (zh) * 2018-08-23 2020-03-03 细美事有限公司 缓冲单元以及用该缓冲单元处理基板的装置和方法
CN110858557B (zh) * 2018-08-23 2023-09-19 细美事有限公司 缓冲单元以及用该缓冲单元处理基板的装置和方法
CN113366145A (zh) * 2019-01-31 2021-09-07 朗姆研究公司 具有可调式气体出口的喷头
CN112563109A (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 株式会社国际电气 基板处理装置、以及半导体器件的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017216340A (ja) 2017-12-07
TWI659470B (zh) 2019-05-11
KR20170135690A (ko) 2017-12-08
US20170345617A1 (en) 2017-11-30
JP6240712B1 (ja) 2017-11-29
US10153132B2 (en) 2018-12-11
CN107393800B (zh) 2019-03-08
TW201812906A (zh) 2018-04-01
KR101939584B1 (ko) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107393800B (zh) 半导体器件的制造方法及衬底处理装置
CN104517793B (zh) 半导体器件的制造方法、衬底处理装置
KR101786878B1 (ko) 기판 처리 시스템, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
CN105869979B (zh) 衬底处理装置、气体整流部、半导体器件的制造方法
KR101796542B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
KR20180133356A (ko) 기판 처리 장치
CN107818905B (zh) 半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质
CN107871652A (zh) 半导体器件的制造方法及衬底处理装置
CN106816400A (zh) 衬底处理装置及半导体器件的制造方法
CN104885201B (zh) 半导体器件的制造方法、衬底处理装置以及记录介质
KR102122725B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
CN106920760A (zh) 衬底处理装置及半导体器件的制造方法
CN104752276A (zh) 衬底处理装置及半导体器件的制造方法
CN106032571A (zh) 衬底处理装置、气体分散单元、半导体器件的制造方法及程序
US9607908B1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
TW201843693A (zh) 基板處理裝置、半導體裝置的製造方法及程式
CN105714275A (zh) 衬底处理装置及半导体器件的制造方法
KR101908187B1 (ko) 반도체 장치의 제조 방법, 기판 처리 장치 및 기록 매체

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20181206

Address after: Tokyo, Japan, Japan

Applicant after: International Electric Co., Ltd.

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Applicant before: Hitachi Kunisai Electric Corp.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant