CN114107958A - 基板处理方法及其基板处理装置、半导体器件制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用基板处理装置的基板处理方法，基板处理装置包括：腔室，形成用于处理基板的处理空间；基板支撑部，设置在腔室，以支撑基板；气体喷射部，设置在基板支撑部上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放处理空间的气体，并且包括用于控制压力的阀门；加热器，设置在腔室的外侧；基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤，其中，变压步骤包括：增压步骤，向处理空间注入工艺气体，将腔室的内部压力从第一压力增压至高于常压的第二压力；降压步骤，将腔室的内部压力从第二压力降压至第三压力；其中，降压步骤中的工艺气体供应量小于增压步骤的工艺气体供应量，第三压力为常压。

Description

基板处理方法及其基板处理装置、半导体器件制造方法
技术领域
本发明涉及基板处理方法，更详细地说，涉及在用于改善薄膜特性的变压工艺中调节降压步骤的工艺气体流量的基板处理方法、使用该基板处理方法的基板处理装置及半导体制造方法。
背景技术
半导体、LCD基板、OLED基板等的器件通过包括一个以上的沉积工艺及蚀刻工艺的半导体工艺制造而成。
尤其是，半导体器件可通过沉积工艺在基板表面形成薄膜，以形成电路图案等，这可通过CVD、PVD、ALD等各种半导体工艺执行。
另一方面，在通过沉积工艺在基板形成薄膜之后，诸如专利文献1，可执行在密封的腔室反复增压及降压来清除薄膜内杂质及改善薄膜特性的基板处理工艺。
然而，在如上所述的基板处理工艺中，不仅是增压腔室内部压力的步骤，在降压步骤也执行对腔室内部持续供应工艺气体及排放气体，从而处理排放的工艺气体的洗涤器的容量增加，并且也增加了工艺气体使用量，因此存在提高基板处理成本的问题。
(专利文献1)KR10-2020-0006422A
发明内容
(要解决的问题)
本发明的目的在于提供一种基板处理方法及半导体制造方法，以解决如上所述的问题，在工艺过程中对腔室执行增压和降压的工艺时，减少在降压步骤供应的工艺气体的流量，进而改善薄膜的面电阻，减少洗涤器处理容量负担及工艺气体用量，因此可明显降低基板处理成本。
(解决问题的手段)
本发明的目的是为了解决如上所述的问题的而提出的，本发明公开了一种基板处理方法，利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：腔室10，形成用于处理基板的处理空间S；基板支撑部，设置在所述腔室10，以支撑基板1；气体喷射部，设置在所述基板支撑部的上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放所述处理空间S的气体，并且包括用于控制压力的阀门；所述基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤S1，其中，所述变压步骤S1包括：增压步骤S10，向所述处理空间S注入工艺气体，将所述腔室10的内部压力从第一压力Pi增压至高于常压的第二压力Ph；降压步骤S30，将所述腔室10的内部压力从所述第二压力Ph降压至第三压力Pf；其中，所述降压步骤S30中的工艺气体供应量M3小于所述增压步骤S10的工艺气体供应量M1，所述第三压力Pf为常压。
另外，本发明公开了一种基板处理方法，利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：腔室10，形成用于处理基板的处理空间S；基板支撑部，设置在所述腔室10，以支撑基板1；气体喷射部，设置在所述基板支撑部的上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放所述处理空间S的气体，并且包括用于控制压力的阀门；加热器50，设置在所述腔室10外侧；所述基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤S1，所述变压步骤S1包括：增压步骤S10，向所述处理空间S注入工艺气体，将所述腔室10的内部压力从第一压力Pi增压至高于常压的第二压力Ph；降压步骤S30，将所述腔室10的内部压力从所述第二压力Ph降压至第三压力Pf；其中，所述降压步骤S30中的工艺气体供应量M3小于所述增压步骤S10的工艺气体供应量M1，所述第三压力Pf小于常压。
所述降压步骤S30包括：第一降压步骤S31，将所述腔室10的内部压力从所述第二压力Ph降压至常压；第二降压步骤S33，将所述腔室10的内部压力从常压降压至低于常压的所述第三压力Pf；其中，所述第二降压步骤S33可利用真空泵调节所述腔室10的内部压力。
所述降压步骤S30为，在所述第一降压步骤S31的内部压力达到常压转换为所述第二降压步骤S33之前可包括常压保持步骤S32，所述常压保持步骤S32将所述腔室10的内部压力以常压保持预设的时间。
本发明的基板处理方法为，在所述增压步骤S10达到所述第二压力Ph转换为所述降压步骤S30之前可包括压力保持步骤S20，所述压力保持步骤S20将所述腔室10的内部压力以所述第二压力Ph保持预设的时间。
所述降压步骤S30为，切断向所述处理空间S供应工艺气体，并排放气体，可降低所述腔室10的内部压力。
所述压力保持步骤S20中的工艺气体供应量M2可小于所述增压步骤S10中的工艺气体供应量M1。
在所述基板1形成的薄膜可用Ti、TiN、W及WN中的任意一种构成。
所述工艺气体可以是H2、D2及NH3中的任意一种或者这些的组合。
所述变压步骤S1可在400℃至800℃的温度下执行。
本发明的基板处理装置，执行权利要求1至4中的任意一项的基板处理方法，包括气体公用设备，所述气体公用设备控制所述处理空间S的压力，以执行所述变压步骤S1。
另外，本发明公开了一种基板处理方法，利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：腔室10，形成用于处理基板的处理空间S；基板支撑部，设置在所述腔室10，以支撑基板1；气体喷射部，设置在所述基板支撑部的上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放所述处理空间S的气体，并且包括用于控制压力的阀门；其中，所述腔室10包括：外管11，在内部形成保护空间，并且在下部形成有第一入口；内管12，在内部形成所述处理空间S，在下部形成有第二入口，并且一部分容纳于所述外管11，形成所述第二入口的部分向所述外管11外侧凸出；所述基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤S1，所述变压步骤S1包括：增压步骤S10，向所述处理空间S注入工艺气体，将所述内管12的内部压力从第一压力Pi增压至高于常压的第二压力Ph；降压步骤S30，将所述内管12的内部压力从第二压力Ph降压至第三压力Pf；在所述降压步骤S30中向所述内管12供应的工艺气体供应量M3小于在所述增压步骤S10中向所述内管12供应的工艺气体供应量M1，所述第三压力Pf为常压。
另外，本发明公开了一种基板处理方法，利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：腔室10，形成用于处理基板的处理空间S；基板支撑部，设置在所述腔室10，以支撑基板1；气体喷射部，设置在所述基板支撑部的上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放所述处理空间S的气体，并且包括用于控制压力的阀门；加热器50，设置在所述腔室10外侧，其中，所述腔室10包括：外管11，在内部形成保护空间，并且在下部形成有第一入口；内管12，在内部形成具有内部压力的所述处理空间S，在下部形成有第二入口，并且一部分容纳于所述外管11，形成所述第二入口的部分向所述外管11外侧凸出。所述基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤S1。所述变压步骤S1包括：增压步骤S10，向所述处理空间S注入工艺气体，将所述内管12的内部压力从第一压力Pi增压至高于常压的第二压力Ph；降压步骤S30，将所述内管12的内部压力从第二压力Ph降压至第三压力Pf；在所述降压步骤S30中向所述内管12供应的工艺气体供应量M3小于在所述增压步骤S10中向所述内管12供应的工艺气体供应量M1，所述第三压力Pf小于常压。
所述降压步骤S30包括：第一降压步骤S31，将所述内管12的内部压力从第二压力Ph降压至常压；第二降压步骤S33，将所述内管12的内部压力从常压降压至低于常压的所述第三压力Pf；其中，所述第二降压步骤S33可利用真空泵调节所述内管12的内部压力。
所述降压步骤S30为在所述第一降压步骤S31的内部压力达到常压转换为所述第二降压步骤S33之前可包括常压保持步骤S32，所述常压保持步骤S32将所述内管12的内部压力以常压保持预设的时间。
本发明的基板处理方法为，在所述增压步骤S10的内部压力达到所述第二压力Ph转换为所述降压步骤S30之前可包括压力保持步骤S20，所述压力保持步骤S20为将所述内管12的第一内部压力以所述第二压力Ph保持预设的时间。
所述降压步骤S30为，切断向所述处理空间S供应工艺气体，并排放气体，可降低所述内管12的内部压力。
在所述压力保持步骤S20中向所述内管12供应的工艺气体供应量M2可小于在所述增压步骤S10中向所述内管12供应的工艺气体供应量M1。
在所述基板1形成的薄膜可用Ti、TiN、W及WN中的任意一种构成。
所述工艺气体可以是H2、D2及NH3中的任意一种或者这些的组合。
所述变压步骤S1可在400℃至800℃的温度下执行。
本发明的基板处理装置，执行权利要求12至15中的任意一项的基板处理方法，可包括：外歧管，支撑所述外管11的下部，形成与所述保护空间连接的第一内部空间，在侧壁周围形成有外供气口及外排气口；内歧管，支撑所述内管12的下部，形成与所述保护空间连接的第二内部空间，并且在侧壁周围形成有内供气口及内排气口；气体公用设备，分别控制所述处理空间S及保护空间的压力，以执行所述变压步骤S1。
本发明的半导体器件制造方法，包括：沉积步骤，在表面形成薄膜；基板处理步骤，在执行所述沉积步骤之后改善薄膜特性，所述基板处理步骤执行一次以上，并且可通过权利要求1至4及12至15中的任意一项的基板处理方法执行。
(发明的效果)
本发明的基板处理方法为，在工艺过程中对腔室内部执行增压和降压的工艺时，减少在降压步骤中向处理空间供应工艺气体的供应量，将腔室内部的压力降压至低于第二压力的第三压力，进而具有可明显节省洗涤器处理容量和工艺气体用量成本的优点。
另外，本发明的基板处理方法为，在工艺过程中对腔室内部执行增压和降压的工艺时在降压步骤中切断向处理空间供应工艺气体，并且排放处理空间的工艺气体，将腔室的内部压力降压至低于第二压力的第三压力，进而具有可更加节省洗涤器处理容量和工艺气体用量成本的优点。
另外，本发明的基板处理方法为，在降压步骤中切断供应或者供应少量的工艺气体，进而完全排放残留于腔室内部的气体，因此具有有效移动残留于基板的杂质的优点。
另外，本发明的基板处理方法为，在降压步骤中切断供应或者供应少量的工艺气体，进而具有相比于以往可向外部排放更多量的腔室内杂质。
另外，本发明的基板处理方法为，在降压步骤中切断供应或者供应少量的工艺气体，可向外部排放更多量的薄膜内杂质，进而降低薄膜内面电阻，具有可改善薄膜特性的优点。
附图说明
图1a是示出根据本发明的基板处理方法的执行对比工艺执行时间的腔室内部压力变化的曲线图。
图1b作为图1a的基板处理方法的变形例，是示出对比工艺执行时间的腔室内部压力变化的曲线图。
图1c作为图1a的基板处理方法的变形例，是示出对比工艺执行时间的腔室内部压力变化的曲线图。
图2a是示出在单晶片式腔室结构中通过以往的基板处理方法在降压步骤中持续供应工艺气体来清除薄膜内杂质的概念图。
图2b是示出通过本发明的基板处理方法在降压步骤中切断工艺气体的供应来清除薄膜内杂质的概念图。
图3a示出在批量式双重管腔室结构中通过以往的基板处理方法在降压步骤中持续供应工艺气体来清除薄膜内杂质的概念图。
图3b是示出在批量式双重管腔室结构中通过本发明的基板处理方法在降压步骤中切断工艺气体的供应来清除薄膜内杂质的概念图。
图4是示出通过本发明的基板处理方法形成的薄膜的面电阻降低效果的图表。
(附图标记说明)
1：基板 10：腔室
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的基板处理方法。本发明的基板处理方法利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：腔室10，形成用于处理基板的处理空间S；基板支撑部，设置在所述腔室10以支撑基板1；气体喷射部，设置在所述基板支撑部上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放所述处理空间S的气体，并且包括用于控制压力的阀门。所述基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤S1，其中，所述变压步骤S1包括：增压步骤S10，向所述处理空间S注入工艺气体，将所述腔室10的内部压力从第一压力Pi增压至高于常压的第二压力Ph；降压步骤S30，将所述腔室10的内部压力从所述第二压力Ph降压至第三压力Pf。
在此，基板1作为构成通过半导体工艺制造的LCD基板、OLED基板等的器件的基板，只要是增加薄膜沉积工艺及用于改善薄膜特性的基板处理工艺而构成的基板，可以是任何一种基板。
尤其是，所述基板1只要是要求在通过沉积工艺在表面形成薄膜之后改善薄膜特性的基板，可以是任何一种基板。
另外，在所述基板1形成的薄膜的种类可以是各种各样的，例如，在包含金属的薄膜的情况下，可包含Ti、TiN、W、WN及Ru等。
在此，所述薄膜可通过PVD、CVD、PECVD、ALD等各种沉积工艺执行，优选为，可利用ALD工艺执行。
另一方面，对于供应于所述处理空间S的工艺气体的种类没有限制，只要是根据基板及在基板表面形成的薄膜的物理性质通过改变压力可改善薄膜特性的工艺气体，可以是任何一种工艺气体。
作为一示例，在所述基板及在所述基板表面形成的薄膜可包含可通过本发明的基板处理方法清除的杂质，优选为供应可通过本发明的基板处理方法清除杂质的工艺气体。
例如，供应于所述处理空间S的工艺气体可使用各种种类的气体。例如，工艺气体的情况下可包含H2、D2及NH3，只要是含氢的情况，可以是任何一种气体。
在此，包含所述金属的薄膜可以是包含Ti、TiN、W、WN、Ru等各种金属的薄膜。
另外，对于所述预先设定的温度，可根据薄膜特性改善条件、薄膜及工艺气体的种类进行各种改变。
例如，利用ALD方式沉积的TiN薄膜的情况下，工艺温度可设定为400℃至800℃，优选为，可设定为550℃。
另一方面，本发明的基板处理方法可通过如上所述的工艺条件执行，用于执行该基板处理方法的基板处理装置可由形成密封的处理空间S的腔室10构成。
所述腔室10可具有单晶片式结构或者批量式结构等各种结构，在批量式结构中可具有单管或者双重管等各种结构。
例如，如图2a至图2b所示，所述腔室10可具有单晶片式结构，但是如图3a至图3b所示，在执行变压工艺的本发明的基板处理方法优选具有批量式双重管结构。
具体地说，如图3a至图3b所示，具有批量式双重管结构的腔室10可包括：外管11，在内部形成保护空间，并且在下部形成有第一入口；内管12，在内部形成处理空间S，在下部形成第二入口，而且一部分容纳于所述外管11，形成有所述第二入口的部分向所述外管11外侧凸出。
在此，所述外管11不使内管12直接暴露在外部环境，进而可防止因为外部环境而损坏内管12，即使内管12因为不明原因而受损，也将由内管12引起的损坏范围限于外管11内部，因此具有可确保基板处理装置的可靠性的优点。
尤其是，由内管12及外管11构成的腔室10为对应于伴随后述的工艺条件，例如高于常压的压力及低于常压的真空压等的压力变化的内管12来改变外管11的内部压力，进而能够更加稳定地执行本发明的基板处理方法。
例如，在执行变压步骤S1时，若内管12的内部压力低于常压，则控制所述外管11的内部压力低于常压且高于处理空间S的压力，或者可恒定地保持常压。
另外，在内管12的内部压力高于常压的情况下，可控制所述外管11的内部压力高于所述内管12的内部压力。
另一方面，所述基板处理装置可包括气体公用设备，所述气体公用设备控制所述处理空间S的压力，进而能够执行所述变压步骤S1。
即，所述气体公用设备控制供气部及排气部来调节供气量及排气量，进而可执行所述变压步骤S1。
此时，在所述腔室10由内管12及外管11构成的情况下，所述气体公用设备当然可分别控制所述处理空间S及保护空间的压力。
另一方面，在所述腔室10的外部还可设置加热器(未示出)。
以下，本发明的变压工艺为在单管结构中调节腔室10的内部压力，在双重管结构中调节内管12的内部压力，以下举例说明腔室10，但是这包含在双重结构中调节内管12的内部压力的含义。
本发明的基板处理方法包括变压步骤S1，所述变压步骤S1包括增压步骤S10及降压步骤S30，所述变压步骤S1可反复一次以上。
在此，如图1a及图1c所示，所述增压步骤S10作为注入工艺气体将所述腔室10的内部压力从第一压力Pi增压至第二压力Ph的步骤，可在不同的时间及压力下执行。
具体地说，所述增压步骤S10为通过供应工艺气体及调节排气阀门将处理空间S的内部压力从第一压力Pi提高至第二压力Ph，是为了执行后述的降压步骤S30而提高压力的步骤。
在此，所述增压步骤S10可通过控制对处理空间S供应工艺气体及排气来执行。
即，所述增压步骤S10能够以提高处理空间S的压力，即以增加工艺气体的滞留量的方向控制工艺气体的供应及排放来执行。
作为一示例，所述增压步骤S10在切断排气的状态下保持恒定的工艺气体供应量M1，或者也可在达到第二压力Ph的同时随时间减少工艺气体供应量M1。
另外，在所述增压步骤S10中的工艺气体供应量M1的变化可随着时间连续性或者分阶段(即，不连续)变化。
所述第一压力Pi在执行本发明的基板处理方法时作为初始压力，可设定为各种不同压力，设定为低于第二压力Ph的压力。
图1a至图1c所示，所述降压步骤S30作为将腔室10的内部压力从所述第二压力Ph降低至第三压力Pf的步骤，能够以各种不同的时间及压力执行。
具体地说，所述降压步骤S30是通过供应工艺气体及调节排气阀门将处理空间S内部的压力从第二压力Ph降压至第三压力Pf的步骤。
在此，所述降压步骤S30可通过控制对处理空间S供应工艺气体及排气来执行。
即，所述降压步骤S30为以降低处理空间S的压力，即以减少工艺气体的滞留量的方向控制工艺气体的供应及排气来执行。
作为一示例，所述降压步骤S30为保持恒定的工艺气体供应量M3的同时将工艺气体排气量大于工艺气体供应量M3，或者在切断工艺气体的供应的状态下保持恒定的工艺气体排气量，进而可降低处理空间S的压力。
另外，在所述降压步骤S30中的工艺气体供应量M3的变化可随着时间可连续性或者分阶段(即，不连续)变化。
另一方面，所述降压步骤S30中，所述第三压力Pf可以是与常压相同的压力，可以是低于常压的压力。
在所述第三压力Pf为与常压相同的压力的情况下，所述降压步骤S30通过自然排气(有害气体的情况下结合洗涤器)可降低压力。
在所述第三压力Pf为低于常压的压力的情况下，所述降压步骤S30可利用真空泵(有害气体的情况下结合洗涤器)调节所述腔室10的内部压力。
即，所述降压步骤S30包括：第一降压步骤S31，将所述腔室10的内部压力从所述第二压力Ph降压至常压；第二降压步骤S33，将所述腔室10的内部压力从常压降压至低于常压的所述第三压力Pf；在所述第二降压步骤S33中可利用真空泵(有害气体的情况下结合洗涤器)调节所述腔室10的内部压力。
另一方面，如图1c所示，所述降压步骤S30为在第一降压步骤S31和所述第二降压步骤S33之间可包括常压保持步骤S32，所述常压保持步骤S32将所述腔室10的内部压力以常压保持预设的时间。
所述常压保持步骤S32作为在具有高于常压的内部压力的第一降压步骤S31转换为具有低于常压的内部压力的第二降压步骤S33之前以常压保持预设的时间的步骤，可将在排放H2等的工艺气体时一次性排放高浓度的工艺气体而引起的爆炸或者起火等的危险最小化。
另一方面，在所述变压步骤S1中，在从所述增压步骤S10转换为所述降压步骤S30之前可包括以第二压力Ph保持预设的时间的压力保持步骤S20。
如图1b至图1c所示，所述压力保持步骤S20作为将腔室10的内部压力以第二压力Ph保持预设的时间的步骤，能够以各种不同的时间及压力执行。
具体地说，所述压力保持步骤S20是通过供应工艺气体及调节排气阀将处理空间S内部的压力保持在第二压力Ph的步骤。
在此，所述压力保持步骤S20可通过控制对处理空间S供应工艺气体及排气来执行。
即，所述压力保持步骤S20是以保持处理空间S的压力，即以恒定地保持工艺气体的滞留量的方向控制工艺气体的供应及排气来执行。
另外，所述压力保持步骤S20为了保持第二压力Ph而控制工艺气体的供应及排气，保持恒定的工艺气体供应量M2(理想地控制供应及排气比例)的同时执行，或者可随着时间细微改变工艺气体供应量M2。
作为一示例，所述压力保持步骤S20中的工艺气体供应量M2可与增压步骤S10中的工艺气体供应量M1相同，但是优选为小于增压步骤S10中的工艺气体供应量M1，有助于节省洗涤器处理容量和使用工艺气体的成本。
另外，在所述压力保持步骤S20中的工艺气体供应量M2的变化可随着时间连续性或者分阶段(即，不连续)变化。
另一方面，在所述压力保持步骤S20中对于所述第二压力Ph可根据薄膜特性改善条件进行各种设定，优选为是大于常压的情况。
例如，所述第二压力Ph可设定在1atm至30atm，在处理TiN薄膜时可以是2atm。
然后，所述压力保持步骤S20的执行时间可根据薄膜特性改善条件来设定。
另一方面，在所述降压步骤S30中，为了将腔室10内部的压力降低至低于第二压力Ph的第三压力Pf，可减少向处理空间S供应的工艺气体供应量M3，优选为可切断工艺气体供应。
具体地说，所述降压步骤S30中的工艺气体供应量M3可小于增压步骤S10及压力保持步骤S20中的工艺气体供应量M1、M2中的至少任意一个。
更具体地说，所述降压步骤S30中的工艺气体供应量M3可在增压步骤S10中的工艺气体供应量M1的30％以下。
此时，更加优选为，在降压步骤S30切断工艺气体的供应，以使所述降压步骤S30中的工艺气体供应量M1达到0L来执行工艺。
如上所述，通过在降压步骤S30中减少工艺气体供应量M3来减少气体使用量及处理气体洗涤器的容量，具有节省基板处理成本的优点。
另一方面，执行所述变压步骤S1，可排放薄膜内杂质，或者可改善组成、颗粒大小等薄膜特性。
具体地说，在所述增压步骤S10及压力保持步骤S20中在增压的同时供应用于清除薄膜内杂质的反应性工艺气体，进而也可深入地渗透于具有高纵横比(high aspectratio)的薄膜内部。
由此，相比于在常压下供应反应性工艺气体的情况，能够与薄膜内部更多的杂质结合。
在所述降压步骤S30中，可执行向薄膜外部排放(Out diffusion)在增压步骤S10及压力保持步骤S20中与薄膜内杂质结合的供应工艺气体原子的过程。
具体地说，在所述降压步骤S30中，通过向外部排放处理空间S内的气体，可向外部排放与薄膜内杂质结合的供应工艺气体原子。
但是，如图2a及图3a所示，以往在降压步骤S30中也供应气体，因此在降压步骤S30中排放气体时残留于处理空间S内的气体未完全排放，因此存在无法有效排放薄膜内杂质(△)的问题。
据此，本发明为，相比于以往在所述降压步骤S30中更加减少工艺气体供应量M3，进而可使处理空间S内气体最大限度地完全排放。
即，本发明为，在所述降压步骤S30中切断对所述处理空间S供应工艺气体并排放气体，或者将所述降压步骤S30中的所述气体供应量M3以少于在增压步骤S10或者在所述压力保持步骤S20中供应的气体供应量M1、M2的量供应。
作为一示例，如图2b及图3b所示，在降压步骤S30中切断工艺气体的供应，以使残留于腔室10内部的气体完全排放，进而有效排放薄膜杂质△。
通过在如上所述的降压步骤S30中控制气体供应量M3来减少薄膜内杂质△的量，进而降低薄膜的面电阻，据此可确认到改善薄膜特性。
另一方面，如图4所示，通过实验确认到了与上述相关的定量的效果。
在图4示出的所述实验的实施例作为利用H2工艺气体在TiN薄膜排放薄膜内杂质的工艺，在600℃的温度下在1atm至2atm的变压工艺中执行。
此时，所述增压步骤S10及所述压力保持步骤S20的工艺气体供应量M1、M2固定为40L，在所述降压步骤S30中只改变工艺气体供应量M3。
具体地说，实施例1为在所述降压步骤S30中将工艺气体供应量M3设定为20L，在该情况下，面电阻从101.7Ω/sq降低至89.94Ω/sq左右，进而在所述降压步骤S30之后降低约12％。
实施例2为，在所述降压步骤S30中将工艺气体供应量M3设定为10L，在该情况下面电阻从101.34Ω/sq降低至88.24Ω/sq，进而在所述降压步骤S30之后降低约13％。
实施例3为，在所述降压步骤S30中切断工艺气体的供应，将工艺气体供应量M3设定为0L，在该情况下，面电阻从102.05Ω/sq降低至87.09Ω/sq，进而在所述降压步骤S30之后降低约15％。
综上所述，考虑通过将所述降压步骤S30中的工艺气体供应量M3分别变更为20L、10L及0L所述降压步骤S30之后的薄膜的面电阻降低12％、13％及15％左右的倾向时，所述降压步骤S30中的工艺气体供应量M3越少则清除越多的薄膜内杂质，据此可定量地确认到面电阻改善。
另一方面，作为包括在表面形成薄膜的沉积步骤和在执行所述沉积步骤之后改善薄膜特性的基板处理步骤的半导体制造方法，所述基板处理步骤执行一次以上，可通过如上所述的基板处理方法执行。
以上，仅是可由本发明实现的优选实施例的一部分的相关说明，众所周知不得由上述的实施限定本发明的范围，以上说明的本发明的技术思想及其根本的技术思想全部包括在本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种基板处理方法，利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：腔室(10)，形成用于处理基板的处理空间(S)；基板支撑部，设置在所述腔室(10)，以支撑基板(1)；气体喷射部，设置在所述基板支撑部的上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放所述处理空间(S)的气体，并且包括用于控制压力的阀门，其特征在于，
所述基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤(S1)，
其中，所述变压步骤(S1)包括：
增压步骤(S10)，向所述处理空间(S)注入工艺气体，将所述腔室(10)的内部压力从第一压力(Pi)增压至高于常压的第二压力(Ph)；
降压步骤(S30)，将所述腔室(10)的内部压力从所述第二压力(Ph)降压至第三压力(Pf)；
其中，所述降压步骤(S30)中的工艺气体供应量(M3)小于所述增压步骤(S10)的工艺气体供应量(M1)，所述第三压力(Pf)为常压。
2.一种基板处理方法，利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：腔室(10)，形成用于处理基板的处理空间(S)；基板支撑部，设置在所述腔室(10)，以支撑基板(1)；气体喷射部，设置在所述基板支撑部的上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放所述处理空间(S)的气体，并且包括用于控制压力的阀门，其特征在于，
所述基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤(S1)，
所述变压步骤(S1)包括：
增压步骤(S10)，向所述处理空间(S)注入工艺气体，将所述腔室(10)的内部压力从第一压力(Pi)增压至高于常压的第二压力(Ph)；
降压步骤(S30)，将所述腔室(10)的内部压力从所述第二压力(Ph)降压至第三压力(Pf)；
其中，所述降压步骤(S30)中的工艺气体供应量(M3)小于所述增压步骤(S10)的工艺气体供应量(M1)，所述第三压力(Pf)小于常压。
3.根据权利要求2所述的基板处理方法，其特征在于，
所述降压步骤(S30)包括：
第一降压步骤(S31)，将所述腔室(10)的内部压力从所述第二压力(Ph)降压至常压；
第二降压步骤(S33)，将所述腔室(10)的内部压力从常压降压至低于常压的所述第三压力(Pf)；
其中，所述第二降压步骤(S33)利用真空泵调节所述腔室(10)的内部压力。
4.根据权利要求3所述的基板处理方法，其特征在于，
所述降压步骤(S30)为，在所述第一降压步骤(S31)的内部压力达到常压转换为所述第二降压步骤(S33)之前包括常压保持步骤(S32)，
所述常压保持步骤(S32)将所述腔室(10)的内部压力以常压保持预设的时间。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述增压步骤(S10)达到所述第二压力(Ph)转换为所述降压步骤(S30)之前包括压力保持步骤(S20)，
所述压力保持步骤(S20)将所述腔室(10)的内部压力以所述第二压力(Ph)保持预设的时间。
6.根据权利要求1至4中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述降压步骤(S30)为，
切断向所述处理空间(S)供应工艺气体，并排放气体，以降低所述腔室(10)的内部压力。
7.根据权利要求5所述的基板处理方法，其特征在于，
所述压力保持步骤(S20)中的工艺气体供应量(M2)小于所述增压步骤(S10)中的工艺气体供应量(M1)。
8.根据权利要求1至4中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述基板(1)形成的薄膜用Ti、TiN、W及WN中的任意一种构成。
9.根据权利要求1至4中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述工艺气体为H2、D2及NH3中的任意一种或者这些的组合。
10.根据权利要求1至4中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述变压步骤(S1)在400℃至800℃的温度下执行。
11.一种基板处理装置，执行权利要求1至4中的任意一项的基板处理方法，包括：
气体公用设备，控制所述处理空间(S)的压力，以执行所述变压步骤(S1)。
12.一种基板处理方法，利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：腔室(10)，形成用于处理基板的处理空间(S)；基板支撑部，设置在所述腔室(10)，以支撑基板(1)；气体喷射部，设置在所述基板支撑部的上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放所述处理空间(S)的气体，并且包括用于控制压力的阀门；其中，所述腔室(10)包括：外管(11)，在内部形成保护空间，并且在下部形成有第一入口；内管(12)，在内部形成所述处理空间(S)，在下部形成有第二入口，并且一部分容纳于所述外管(11)，形成所述第二入口的部分向所述外管(11)外侧凸出，其特征在于，
所述基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤(S1)，
所述变压步骤(S1)包括：
增压步骤(S10)，向所述处理空间(S)注入工艺气体，将所述内管(12)的内部压力从第一压力(Pi)增压至高于常压的第二压力(Ph)；
降压步骤(S30)，将所述内管(12)的内部压力从第二压力(Ph)降压至第三压力(Pf)；
在所述降压步骤(S30)中向所述内管(12)供应的工艺气体供应量(M3)小于在所述增压步骤(S10)中向所述内管(12)供应的工艺气体供应量(M1)，所述第三压力(Pf)为常压。
13.一种基板处理方法，利用基板处理装置，所述基板处理装置包括：腔室(10)，形成用于处理基板的处理空间(S)；基板支撑部，设置在所述腔室(10)，以支撑基板(1)；气体喷射部，设置在所述基板支撑部的上部，以喷射用于执行工艺的气体；排气部，排放所述处理空间(S)的气体，并且包括用于控制压力的阀门；其中，所述腔室(10)包括：外管(11)，在内部形成保护空间，并且在下部形成有第一入口；内管(12)，在内部形成具有内部压力的所述处理空间(S)，在下部形成有第二入口，并且一部分容纳于所述外管(11)，形成所述第二入口的部分向所述外管(11)外侧凸出，其特征在于，
所述基板处理方法包括反复一次以上的变压步骤(S1)，
所述变压步骤(S1)包括：
增压步骤(S10)，向所述处理空间(S)注入工艺气体，将所述内管(12)的内部压力从第一压力(Pi)增压至高于常压的第二压力(Ph)；
降压步骤(S30)，将所述内管(12)的内部压力从第二压力(Ph)降压至第三压力(Pf)；
在所述降压步骤(S30)中向所述内管(12)供应的工艺气体供应量(M3)小于在所述增压步骤(S10)中向所述内管(12)供应的工艺气体供应量(M1)，所述第三压力(Pf)小于常压。
14.根据权利要求13所述的基板处理方法，其特征在于，
所述降压步骤(S30)包括：
第一降压步骤(S31)，将所述内管(12)的内部压力从第二压力(Ph)降压至常压；
第二降压步骤(S33)，将所述内管(12)的内部压力从常压降压至低于常压的所述第三压力(Pf)；
其中，所述第二降压步骤(S33)利用真空泵调节所述内管(12)的内部压力。
15.根据权利要求14所述的基板处理方法，其特征在于，
所述降压步骤(S30)为在所述第一降压步骤(S31)的内部压力达到常压转换为所述第二降压步骤(S33)之前包括常压保持步骤(S32)，
所述常压保持步骤(S32)将所述内管(12)的内部压力以常压保持预设的时间。
16.根据权利要求12至15中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述增压步骤(S10)的内部压力达到所述第二压力(Ph)转换为所述降压步骤(S30)之前包括压力保持步骤(S20)，
所述压力保持步骤(S20)为将所述内管(12)的第一内部压力以所述第二压力(Ph)保持预设的时间。
17.根据权利要求12至15中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述降压步骤(S30)为，切断向所述处理空间(S)供应工艺气体，并排放气体，以降低所述内管(12)的内部压力。
18.根据权利要求16所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述压力保持步骤(S20)中向所述内管(12)供应的工艺气体供应量(M2)小于在所述增压步骤(S10)中向所述内管(12)供应的工艺气体供应量(M1)。
19.根据权利要求12至15中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
在所述基板(1)形成的薄膜用Ti、TiN、W及WN中的任意一种构成。
20.根据权利要求12至15中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述工艺气体为H2、D2及NH3中的任意一种或者这些的组合。
21.根据权利要求12至15中的任意一项所述的基板处理方法，其特征在于，
所述变压步骤(S1)在400℃至800℃的温度下执行。
22.一种基板处理装置，执行权利要求12至15中的任意一项的基板处理方法，其特征在于，包括：
外歧管，支撑所述外管(11)的下部，形成与所述保护空间连接的第一内部空间，在侧壁周围形成有外供气口及外排气口；
内歧管，支撑所述内管(12)的下部，形成与所述保护空间连接的第二内部空间，并且在侧壁周围形成有内供气口及内排气口；
气体公用设备，分别控制所述处理空间(S)及保护空间的压力，以执行所述变压步骤(S1)。
23.一种半导体器件制造方法，包括：沉积步骤，在表面形成薄膜；基板处理步骤，在执行所述沉积步骤之后改善薄膜特性，其特征在于，
所述基板处理步骤执行一次以上，并且通过权利要求1至4及12至15中的任意一项的基板处理方法执行。
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