CN115917712A - 基板处理装置、半导体装置的制造方法以及等离子体生成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种结构,其具备:处理室,其对基板进行处理;气体供给系统,其对处理室内供给处理气体;等离子体生成部,其设置为向处理室的内部突出,构成为具有线圈和绝缘部件,且在处理室内生成处理气体的等离子体;以及调整机构,其能够调整线圈与绝缘部件的间隙距离。
Description
技术领域
本公开涉及一种基板处理装置、半导体装置的制造方法以及等离子体生成装置。
背景技术
以大规模集成电路(Large Scale Integrated Circuit)、DRAM(Dynamic RandomAccess Memory)、Flash Memory等为代表的半导体装置随着高集成化,电路图案的微细化不断发展。在半导体装置的制造工序中,作为实现微细化的处理,进行使用了等离子体的处理(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-092533号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在半导体装置的制造工序中,对半导体基板(以下,简称为“基板”。)供给规定的气体而进行工艺处理,但要求在该基板的面内均匀地进行处理。然而,由于随着微细化引起的基板表面积的增加,有时无法向基板面内均匀地供给活性化的气体。在这种情况下,存在在基板面内难以形成均匀的膜的问题。
本公开提供能够在基板面内实施均匀的膜的形成的技术。
用于解决课题的方案
根据本公开的一方案,提供一种结构,其具备:
处理室,其对基板进行处理;
气体供给系统,其对上述处理室内供给处理气体;
等离子体生成部,其设置为向上述处理室的内部突出,构成为具有线圈和绝缘部件,且在上述处理室内生成上述处理气体的等离子体;以及
调整机构,其能够调整上述线圈与上述绝缘部件的间隙距离。
发明效果
根据本公开的技术,能够在基板面内实施均匀的膜的形成。
附图说明
图1是本公开的第一实施方式的基板处理装置的概略结构图。
图2是本公开的第一实施方式的基板处理装置的绝缘部件与线圈的组合形态的示意图。
图3是表示本公开的第一实施方式的基板处理装置的高频电力的投入效率特性的图表。
图4是本公开的第一实施方式的基板处理装置的控制器的概略结构图。
图5是表示本公开的第一实施方式的基板处理工序的流程图。
图6是本公开的第一实施方式的基板处理工序的序列例。
图7是本公开的第二实施方式的基板处理装置的概略结构图。
图8是本公开的第三实施方式的基板处理装置的概略结构图。
具体实施方式
以下,对本公开的实施方式进行说明。
<第一实施方式>
以下,结合附图对本公开的第一实施方式进行说明。
(1)基板处理装置的结构
首先,对本公开的第一实施方式的基板处理装置100的结构进行说明。基板处理装置100例如为绝缘膜形成单元,如图1所示,构成为单片式基板处理装置。
(处理容器)
如图1所示,基板处理装置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)、不锈钢(SUS)等金属材料、或者石英、氧化铝等绝缘部件构成。在处理容器202内形成有对作为基板的硅晶圆等晶圆200进行处理的处理室201和位于其下方的移载室203。处理容器202主要由盖231、上部容器202a、下部容器202b、以及设于上部容器202a与下部容器202b之间的隔板204构成。此外,将被盖231、上部容器202a、隔板204、后述的第二气体分散板单元235b以及后述的等离子体单元270a包围的空间称为处理室201,将被下部容器202b包围的空间称为移载室203。
在处理容器202的外侧,为了遮蔽来自后述的加热器213的辐射热、从后述的线圈253a放射的电磁波等,而配置有接地的圆筒形状的遮蔽板280。
在下部容器202b的侧面设有与闸阀1490相邻的基板搬入/搬出口1480,晶圆200经由基板搬入/搬出口1480在与未图示的搬送室之间移动。在下部容器202b的底部设置有多个顶针207。而且,下部容器202b被接地。
在处理室201设置有支撑晶圆200的基板支撑部210。基板支撑部210主要具有载置晶圆200的基板载置面211、在表面具有基板载置面211的基板载置台212、内置于基板载置台212的作为加热部的加热器213、以及同样地内置于基板载置台212的基座电极256。在基板载置台212的与顶针207对应的位置分别设置有顶针207贯通的贯通孔214。
在基座电极256连接有偏压调整器257,该偏压调整器257构成为能够调整基座电极256的电位。偏压调整器257构成为通过后述的控制器260调整基座电极256的电位。
基板载置台212由轴217支撑。轴217贯通下部容器202b的底部,而且在下部容器202b的外部与升降机构218连接。使升降机构218工作而使轴217及基板载置台212升降,由此能够使载置于基板载置面211上的晶圆200升降。此外,轴217下端部的周围被波纹管219覆盖,处理室201被气密地保持。
就基板载置台212而言,在晶圆200的搬送时,下降至图1中虚线表示的晶圆移载位置;在晶圆200的处理时,上升至图1所示的处理位置(晶圆处理位置)。具体而言,在使基板载置台212下降至晶圆移载位置时,顶针207的上端部穿过贯通孔214从基板载置面211的上表面突出,顶针207从下方支撑晶圆200。另外,在使基板载置台212上升至晶圆处理位置时,顶针207从基板载置面211的上表面没入,基板载置面211从下方支撑晶圆200。此外,顶针207由于与晶圆200直接接触,因此期望例如由石英、氧化铝、碳化硅等材质形成。
(排气系统)
在下部容器202b的侧部设置有对处理室201及移载室203的气体介质进行排气的排气口221。在排气口221连接有排气管224,在排气管224依次串联地连接有将处理室201控制为规定的压力的APC(Auto Pressure Controller)等压力调整器227和真空泵223。
(气体导入口)
在隔板204的侧部设置有用于向处理室201供给各种气体的作为第一气体供给部的第一气体导入口241a。另外,在处理室201的上部设置有用于向处理室201供给各种气体的作为第二气体供给部的第二气体导入口241b。
(气体供给系统)
在第一气体导入口241a连接有第一气体供给管150a。在第一气体供给管150a连接有第一处理气体供给管113和净化气体供给管133a,供给后述的第一处理气体和净化气体。
在第二气体导入口241b连接有第二气体供给管150b。在第二气体供给管150b连接有第二处理气体供给管123和净化气体供给管133b,供给后述的第二处理气体和净化气体。
(第一处理气体供给系统)
在第一处理气体供给管113上设置有质量流量控制器(MFC)115及阀116,由它们构成了第一处理气体供给系统。此外,也可以将第一处理气体源包含于第一处理气体供给系统而构成。另外,在处理气体的原料为液体、固体的情况下,也可以设置有气化器。
(第二处理气体供给系统)
在第二处理气体供给管123上设置有MFC125及阀126,由它们构成了第二处理气体供给系统。此外。也可以将第二处理气体源包含于第二处理气体供给系统而构成。
(净化气体供给系统)
在净化气体供给管133a上设置有MFC135a及阀136a,由它们构成了一个净化气体供给系统。另外,在净化气体供给管133b上设置有MFC135b及阀136b,由它们构成了另一个净化气体供给系统。即,作为净化气体供给系统,设置有由净化气体供给管133a、MFC135a以及阀136a构成的系统和由净化气体供给管133b、MFC135b以及阀136b构成的系统、这两个系统。此外,也可以将净化气体源包含于净化气体供给系统而构成。
(气体分散单元)
在第一气体导入口241a连接有作为使气体分散的机构的第一气体分散单元235a。第一气体分散单元235a具有由第一缓冲室232a和多个第一分散孔234a构成的环状的形状,且与隔板204相邻配置。从第一气体导入口241a导入的第一处理气体和净化气体供给至第一气体分散单元235a的第一缓冲室232a,且经由多个第一分散孔234a供给至处理室201。
同样地,在第二气体导入口241b连接有作为使气体分散的机构的第二气体分散单元235b。第二气体分散单元235b具有由第二缓冲室232b和多个第二分散孔234b构成的环状的形状,且配置于盖231与后述的等离子体单元270a之间。从第二气体导入口241b导入的第二处理气体和净化气体供给至第二气体分散单元235b的第二缓冲室232b,且经由多个第二分散孔234b供给至处理室201。
(等离子体单元)
在上部容器202a的上部配置有向处理室201的内侧局部突出的等离子体单元(等离子体生成部)270a。等离子体单元270a构成为具有:绝缘部件271a,其固定于底座272;线圈253a,其配置于绝缘部件271a的附近;第一电磁波屏蔽件254a及第二电磁波屏蔽件255a,其配置成覆盖线圈253a的上方侧;加强部件(固定部件)258a,其通过树脂材料等绝缘材料将线圈253a的两端固定而加强;以及测微计259a(使线圈253a上下移动的移动机构(移动部)),其固定于第一电磁波屏蔽件254a,且具有一边旋转一边上下的轴。
绝缘部件271a由石英、氧化铝等绝缘材料形成,在处理室201的上部设置成朝向该处理室201的内部突出。配置为向处理室201的内侧突出的绝缘部件271a的部分具有构成半球形状或半长球形状的曲面。此外,绝缘部件271a的内外的气体介质被真空密封件隔绝。此外,绝缘部件271a的直径构成为比处理室201的直径小。优选的是,构成为比基板载置台212的直径小。
线圈253a由导电性的金属管构成,具有沿水平方向(图中进深方向)延伸的螺旋形状的部分而构成。螺旋形状形成为例如1.5圈的圆状,且设置成其侧部和底部沿着绝缘部件271a的曲面。即,线圈253a的形状形成为具有沿着绝缘部件271a的曲面的形状的曲面及曲率。
此外,线圈253a不限定于1.5圈的螺旋形状,例如也可以具有0.5圈、2.5圈、3.5圈的螺旋形状。另外,可以为椭圆状的螺旋形状,也可以为组合了圆状和椭圆状的形状。另外,绝缘部件271a的底部不限定于半圆球形状,例如可以为半长球形状。图2表示这些组合的例。图2(a)表示1.5圈圆状的线圈与半球状的绝缘部件的组合,图2(b)表示1.5圈椭圆状的线圈与半球状的绝缘部件的组合,图2(c)表示1圈椭圆状+0.5圈圆状的线圈与半球状的绝缘部件的组合,图2(d)表示1.5圈圆状线圈的电极与半长球状的绝缘部件的组合,图2(e)表示1.5圈椭圆状的线圈与半长球状的绝缘部件的组合,图2(f)表示1圈椭圆状+0.5圈圆状的线圈与半长球状的绝缘部件的组合,图2(g)表示0.5圈圆状的线圈与半球状的绝缘部件的组合,图2(h)表示0.5圈椭圆状的线圈与半球状的绝缘部件的组合,图2(i)表示0.5圈圆状线圈的电极与半长球状的绝缘部件的组合,图2(j)表示0.5圈椭圆状的线圈与半长球状的绝缘部件的组合。即,线圈253a只要至少具有0.5圈以上的螺旋形状即可。此外,图2(g)~(j)的线圈形状概括地简称为U字形状的线圈。
在线圈253a的一端连接有匹配器251及高频电源252,另一端与接地部连接。在接地部还连接有第一电磁波屏蔽件254a及第二电磁波屏蔽件255a。于是,来自高频电源252的高频电力供给至连接于匹配器251的线圈253a的一端与连接有线圈253a的另一端、第一电磁波屏蔽件254a以及第二电磁波屏蔽件255a的接地部之间。
第一电磁波屏蔽件254a及第二电磁波屏蔽件255a由导电性的金属板构成,形成为圆筒体或长方体的形状。即,通过具有第一电磁波屏蔽件254a及第二电磁波屏蔽件255a,等离子体单元270a被由导电性的金属板构成的圆筒体或长方体屏蔽。
根据以上的结构的等离子体单元270a,当向处理室201供给处理气体(特别是作为后述的第二处理气体的反应气体)时,被线圈253a制造的交流磁场感应而生成电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma、简称:ICP)。即,等离子体单元270a构成为在处理室201内生成处理气体的等离子体。在等离子体的生成时,等离子体单元270a设为局部向处理室201的内侧突出。因此,与从线圈253a产生的电磁场耦合(交叉)的等离子体的比例(区域)增加,等离子体的高频电力的投入效率上升。其结果,等离子体单元270a的等离子体的生成效率提高。
此外,等离子体单元270a的线圈253a当被供给来自高频电源252的高频电力时,由于焦耳热的产生而电阻值逐渐变高,存在想要取得阻抗匹配的匹配器251变得不稳定的担忧。因此,线圈253a也可以通过水或空气等冷却,实现它们的温度的稳定化,以使它们的电阻值恒定。
(调整机构)
等离子体单元270a所具有的测微计259a的轴经由未图示的轴承固定于加强部件(固定部件)258a。于是构成为,通过使测微计259a旋转,加强部件258a和线圈253a一体地沿上下方向移动。由此,线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a被调整。更详细地,通过测微计259a的旋转,能够使线圈253a远离绝缘部件271a而增大间隙距离273a,或者使线圈253a接近绝缘部件271a而缩小间隙距离273a。即,测微计259a及加强部件258a构成为作为能够调整线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a的调整机构返回功能。此外,调整机构只要能够调整线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a,也可以不是具有测微计259a和加强部件258a的结构,而是其它结构。此外,由等离子体单元(等离子体生成部)270a和调整机构构成了等离子体生成装置。在此,间隙距离273a至少是指线圈253a的前端与绝缘部件271a的前端的距离。此外,线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a的调整只要在后述的成膜处理前、成膜处理中以及成膜处理后中的至少任一个进行即可。
就等离子体单元270a而言,面向绝缘部件271a的线圈253a的表面积越大,等离子体的生成效率就越提高。而且,如果绝缘部件271a具有半球形状或半长球形状的曲面,且以与之并排的方式线圈253a也具有沿着绝缘部件271a的曲面的形状的曲面及曲率,则能够进一步提高等离子体的生成效率。在这种情况下,通过线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a,能够使等离子体单元270a的等离子体的生成效率可变。
图3表示高频电力的投入效率特性。在间隙距离273a为0~5mm的情况(具体而言,作为间隙距离的缝隙分别为0mm、2.5mm、5mm的情况)下,根据在相同高频电力下的比较可知,投入效率的差较大。例如,间隙距离273a越短(越接近0mm),则高频电力的投入效率越提高,在0mm的情况下,得到最大的投入效率。这种高频电力的投入效率的提高与实现高密度的等离子体相连。另一方面,如果使高频电力的投入效率降低,则能够实现低密度的等离子体。
因此,通过用测微计259a调整线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a,能够控制等离子体单元270a的等离子体的生成效率,由此能够控制等离子体的密度、扩散范围等。即,作为调整机构的测微计259a及加强部件258a构成为能够调整线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a,以控制等离子体的分布。
(控制部)
如图1所示,基板处理装置100具有控制基板处理装置100的各部的动作的控制器260。
图4表示控制器260的概略结构。作为控制部(控制单元)的控制器260构成为具备CPU(Central Processing Unit)260a、RAM(Random Access Memory)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构成为经由内部总线260e能够与CPU260a进行数据交换。在控制器260能够连接有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)等构成。在存储装置260c内,能够读出地存储有控制基板处理装置100的动作的控制程序、记载有后述的基板处理的顺序或条件等的工艺配方、在直至设定用于对晶圆200的处理的工艺配方的过程中产生的运算数据或处理数据等。此外,工艺配方是将后述的基板处理工序中的各顺序以使控制器260执行而能够得到规定的结果的方式组合,作为程序发挥功能。以下,将该工艺配方、控制程序等统称地简称为程序。此外,在本说明书使用了程序这一术语的情况有时仅包含工艺配方单体,有时仅包含控制程序单体,或者有时包含这双方。另外,RAM260b构成为暂时保持由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、压力调整器227、真空泵223、匹配器251、高频电源252、MFC115、125、135a、135b、阀116、126、136a、136b、偏压调整器257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261的操作指令的输入等,从存储装置260c读出工艺配方。另外,构成为,能够比较、运算从接收部285输入的设定值和存储于存储装置260c的工艺配方或控制数据,算出运算数据。另外,构成为,能够根据运算数据执行对应的处理数据(工艺配方)的确定处理等。而且,CPU260a构成为,以按照所读出的工艺配方的内容的方式,进行闸阀1490的开闭动作、升降机构218的升降动作、对加热器213的电力供给动作、压力调整器227的压力调整动作、真空泵223的接通/断开动作、MFC115、125、135a、135b的气体流量控制动作、阀116、126、136a、136b对的气体的接通/断开动作、匹配器251的电力的匹配控制、高频电源252的电力控制、偏压调整器257对基座电极256的电位控制。
此外,控制器260不限于构成为专用的计算机的情况,也可以构成为通用的计算机。例如,也能够准备存储有上述的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向通用的计算机安装程序等,由此构成本实施方式的控制器260。此外,用于向计算机供给程序的单元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)等通信单元,而不经由外部存储装置262供给程序。此外,存储装置260c、外部存储装置262构成为计算机能够读取的存储介质。以下,将它们统称地简称为存储介质。此外,在本说明书中使用了存储介质这一术语的情况下,有时仅包含存储装置260c单体,有时仅包含外部存储装置262单体、或者有时包含它们双方。
(2)基板处理工序
接着,使用上述的基板处理装置100,作为半导体装置(半导体设备)的制造工序的一工序,对在基板上形成绝缘膜且例如作为氮化膜的氮化硅(SiN)膜的情况,参照图5及图6对其顺序进行说明。此外,在以下的说明中,构成基板处理装置100的各部的动作由控制器260控制。
在本说明书中使用了“晶圆”这一术语的情况下,有时指晶圆本身,有时指晶圆与形成于其表面的处理的层或膜的层叠体。在本说明书中使用了“晶圆的表面”这一术语的情况下,有时指晶圆本身的表面,有时指形成于晶圆上的规定的层等的表面。在本说明书中记载“在晶圆上形成规定的层”的情况,有时指在晶圆本身的表面上直接形成规定的层,有时指在形成于晶圆上的层等之上形成规定的层。在本说明书中使用了“基板”这一术语的情况也与使用了“晶圆”这一术语的情况同义。
以下,对在基板上进行成膜处理的基板处理工序的顺序进行说明。
(基板搬入工序:S201)
在成膜处理时,首先,将晶圆200搬入处理室201。具体而言,通过升降机构218使基板支撑部210下降,成为使顶针207从贯通孔214向基板支撑部210的上表面侧突出的状态。另外,在将处理室201及移载室203调压成规定的压力后,打开闸阀1490,使用夹钳等搬送机构(未图示),穿过基板搬入/搬出口1480使晶圆200载置于顶针207上。在使晶圆200载置于顶针207上之后,关闭闸阀1490,利用升降机构218使基板支撑部210上升至规定的位置,由此,晶圆200从顶针207载置到基板支撑部210。
(第一调压、调温工序:S202)
接着,打开阀136a、136b,调节MFC135a、135b以规定的流量供给N2气体,且经由排气口221排出处理室201的气体介质,以使处理室201成为规定的压力。此时,基于压力传感器(未图示)测量到的压力值,反馈控制压力调整器227的阀的开度。另外,基于温度传感器(未图示)检测到的温度值,反馈控制至加热器213的电力,以使处理室201成为规定的温度。具体而言,通过加热器213预先加热基板支撑部210,且在晶圆200或基板支撑部210的温度稳定后,放置一定时间。在在此期间具有残留于处理室201的水分或者来自部件的脱气等的情况下,N2气体等的净化可以将它们有效除去。至此,成膜工艺前的准备完成。此外,也可以是,在将处理室201设定为规定的压力之前,一次真空排气至能够到达的真空度。
此时的加热器213的温度从待机时的温度设定为在100~600℃,优选150~500℃,更优选250~450℃的范围内成为恒定的温度。
另外,通过偏压调整器257对基座电极256施加电压,以使晶圆200的电位成为规定的电位。
(成膜工序:S301)
在晶圆200载置于基板支撑部210,且处理室201的气体介质稳定后,接着进行成膜工序S301。在此,列举在晶圆200形成SiN膜的情况,并且使用图5、图6对成膜工序S301的详情进行说明。在成膜工序S301中,进行以下说明的各工序S203~S207。
(第一处理气体供给工序:S203)
在第一处理气体供给工序S203中,从第一处理气体供给系统向处理室201供给作为第一处理气体(原料气体)的二氯甲硅烷(SiH2Cl2,dichlorosilane:DCS)气体。具体而言,打开阀116,将从处理气体供给源供给来的第一处理气体在通过MFC115进行流量调整后,供给至基板处理装置100。进行了流量调整的第一处理气体流过第一气体分散单元235a的第一缓冲室232a,从多个第一分散孔234a供给至减压状态的处理室201。另外,继续排气系对处理室201的排气,且控制压力调整器227,以使处理室201的压力成为规定的压力范围(第一压力)。此时,以规定的压力(第一压力:例如100Pa以上且10kPa以下)向处理室201供给第一处理气体。这样供给第一处理气体,由此在晶圆200上形成含硅层。这里的含硅层是硅(Si)、或包含硅和氯(Cl)的层。
(第一净化工序:S204)
在第一净化工序S204中,在晶圆200上形成含硅层后,关闭第一处理气体供给管113的阀116,停止第一处理气体的供给。继续真空泵223的动作,停止第一处理气体,从而将存在于处理室201的第一处理气体、反应副生成物质等残留气体、残留于第一缓冲室232a的处理气体从真空泵223排出,由此进行净化。
在此,打开净化气体供给系统的阀136a,调整MFC135a,供给作为净化气体的N2气体,由此能够顶出第一缓冲室232a的残留气体,另外,基板上的第一处理气体、反应副生成物质等残留气体的除去效率变高。此时,也可以组合其它净化气体供给系统,也可以构成为交替地进行净化气体的供给和停止。
在经过规定的时间后,关闭阀136a,停止净化气体的供给量。此外,也可以保持打开阀136a,继续净化气体的供给。通过继续向第一缓冲室232a的净化气体的供给,能够抑制在其它工序中,其它工序的处理气体进入第一缓冲室232a。
另外,此时,无需使向处理室201、第一缓冲室232a供给的净化气体的流量为大流量,例如供给与处理室201的容积同程度的量,从而能够进行在接下来的工序中不产生不良影响的程度的净化。这样,通过不完全净化处理室201,能够缩短净化时间,提高制造生产量。另外,净化气体的消耗也能够抑制为所需的最小限。
此时的加热器213的温度设定为与对晶圆200的第一处理气体供给时同样的温度。从净化气体供给系统供给的净化气体的供给流量为例如100~10000sccm的范围内的流量。作为净化气体,除N2气体,也可以使用Ar、He、Ne、Xe等惰性气体,另外,也可以将它们组合。
(第二处理气体供给工序:S205)
在第二处理气体供给工序S205中,打开第二处理气体供给系统的阀126,经由第二气体分散单元235b的第二缓冲室232b和多个第二分散孔234b,向减压下的处理室201供给氨(NH3)气体作为第二处理气体(反应气体)。此时,继续排气系统对处理室201的排气,并调整MFC125(为例如,100sccm以上且5000sccm以下),以使第二处理气体成为规定流量,且控制压力调整器227(为第二压力:例如,1Pa以上且200Pa以下),以使处理室201成为规定压力。
另外,在第二处理气体供给工序S205中,从高频电源252经由匹配器251向等离子体单元270a的线圈253a供给高频电力。图6中,与第二处理气体的供给同时地开始高频电力的供给,但也可以构成为从第二处理气体的供给开始前供给,也可以在这之后继续供给。通过供给高频电力,能够在晶圆200上生成第二处理气体的等离子体。
通过将作为第二处理气体(反应气体)的NH3气体等离子体化,能够产生被活性化了的NH3气体(NH3气体的等离子体或自由基),且将活性化了的NH3气体的活性种供给至晶圆200上的含硅层。供给来的NH3气体的活性种与含硅层反应,形成SiN膜。即,通过向含硅层供给被活性化了的NH3气体的活性种,能够对含硅层在低温下实施氮化处理。另外,当被活性化了的NH3气体的活性种被供给至含硅层时,分子耦合缺损的恢复、杂质的脱离等含硅层的改性处理也被实施。
此时,通过测微计259a调整线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a,以使处理室201的等离子体分布成为期望的状态。具体而言,通过测微计259a的旋转,将线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a调整为最佳距离,例如以使处理室201的等离子体分布在晶圆200上的水平方向上一致。最佳距离只要根据装置规格、各种处理条件等适当设定即可,不限定于特定的值。
这样,如果线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a被调整,则可实现处理室201的等离子体分布的一致化,因此,被活性化了的NH3气体的活性种向晶圆200的面内均匀地被供给。因此,能够实现在晶圆200的面内实施均匀的SiN膜的形成。
另外,处理室201的等离子体分布也可能被向线圈253a供给的高频电力影响。因此,优选的是,关于向线圈253a供给的高频电力,也调整为最佳值而供给,例如以使处理室201的等离子体分布在晶圆200上的水平方向上一致。
在此,从高频电源252向等离子体单元270a的供给电力为100~1000W,优选为300~600W。当低于100W时,CCP模式的等离子体为主流,因此活性种的生成量变得非常低。因此,晶圆的处理速度非常低。另外,当超过600W时,等离子体开始在由石英材料构成的反应室的内壁强烈地飞溅,因此对于基板上的膜(SiO膜以外的膜)所不希望的Si或O等材料被供给。
另外,等离子体处理时间为60~600秒,优选为120~300秒。当低于60秒时,不能实现充分的膜厚。另外,当超过600秒时,由于基板面内、基板上的台阶而会对膜的均匀性产生不良影响,进一步地,会给基板带来损伤。
此外,通过利用偏压调整器257调整设置于基板载置台212内的基座电极256的电位,能够控制对晶圆200的等离子体带电粒子的供给量。例如,在对晶圆200表面进行了台阶加工的情况下,通过抑制等离子体带电粒子的供给量,对于成膜的包覆率的提高是有效的。
另外,例如,通过调整处理室201的压力、基于MFC125的第二处理气体的流量、基于加热器213的晶圆200的温度等,根据该调整结果,以规定的分布、规定的深度、规定的氮成分比,对含硅层实施氮化处理、改性处理。
在从第二处理气体供给工序S205的开始起经过规定的时间后,关闭第二处理气体供给系统的阀126,停止第二处理气体的供给。此时的加热器213的温度设定为与对晶圆200的第一处理气体供给时同样的温度。
(第二净化工序:S206)
在第二净化工序S206中,在晶圆200上形成含氮层后,关闭第二处理气体供给管123的阀126,停止第二处理气体的供给。通过继续真空泵223的动作,且停止第二处理气体,从而从真空泵223排出存在于处理室201的第二处理气体、反应副生成物质等残留气体、残留于第二缓冲室232b的处理气体,由此进行净化。
在此,打开净化气体供给系统的阀136b,调整MFC135b,供给作为净化气体的N2气体,由此能够顶出第二缓冲室232b的残留气体,另外,基板上的第二处理气体、反应副生成物质等残留气体的除去效率变高。此时,也可以组合其它净化气体供给系统,也可以构成为交替进行净化气体的供给和停止。
在经过规定的时间后,关闭阀136b,停止净化气体的供给量。此外,也可以保持打开阀136b,继续净化气体的供给。通过继续对第二缓冲室232b的净化气体的供给,能够抑制在其它工序中,其它工序的处理气体进入第二缓冲室232b。
另外,此时,无需使向处理室201、第二缓冲室232b供给的净化气体的流量为大流量,例如,通过供给与处理室201的容积同程度的量,能够进行在接下来的工序中不会产生不良影响的程度的净化。这样,通过不完全净化处理室201,能够缩短净化时间,提高制造生产量。另外,净化气体的消耗也能够抑制为所需的最小限。
此时的加热器213的温度设定为与对晶圆200的第二处理气体供给时同样的温度。从净化气体供给系统供给的净化气体的供给流量为例如100~10000sccm的范围内的流量。作为净化气体,除N2气体,也可以使用Ar、He、Ne、Xe等惰性气体,还可以将它们组合。
(判定工序:S207)
在净化工序S206结束后,控制器260判定上述的成膜工序S301中的各工序S203~S206是否执行了规定的循环数n。即,判定在晶圆200上是否形成有期望的厚度的膜。将上述的成膜工序S301的各工序S203~S206作为一循环,通过将该循环至少进行一次以上,能够在晶圆200上形成SiN膜。此外,上述的循环优选重复多次。由此,在晶圆200上形成规定膜厚的SiN膜。
在判定工序S207中,判定为成膜工序S301未实施规定次数时(判定为否(No)时),重复成膜工序S301的循环。另外,在判定为实施了规定次数时(判定为是(Yes)时),结束成膜工序S301。
(第二调压、调温工序:S208)
在结束成膜工序S301后,打开阀136a、136b,调节MFC135a、135b,以规定的流量供给N2气体,并基于规定的压力传感器(未图示)测量到的压力值控制压力调整器227,以使处理室201成为规定的压力。另外,基于温度传感器(未图示)检测到的温度值,控制对加热器213的电力,以使处理室201成为规定的温度。例如,处理室201的压力设定为与第一调压、调温工序S202的闸阀1490打开时相同的压力,加热器213的温度设定为待机时的温度。此外,在同温度条件下连续处理接下来的晶圆200的情况下,也可以维持加热器213的温度。
(基板搬出工序:S209)
接着,通过升降机构218使基板支撑部210下降,使顶针207从贯通孔214向基板支撑部210的上表面侧突出,成为使晶圆200载置于顶针207上的状态。打开闸阀1490,使用夹钳等搬送机构(未图示),穿过基板搬入/搬出口1480向移载室203外搬送晶圆200,关闭闸阀1490。
通过进行经过以上的顺序的基板处理工序,得到在面上形成有规定膜厚的SiN膜的晶圆200。
(3)本实施方式的效果
根据本实施方式,起到以下所示的一个或多个效果。
(a)根据本实施方式,通过调整线圈253a与绝缘部件271a的间隙距离273a,能够控制等离子体单元270a在处理室201内生成的第二处理气体的等离子体的分布。因此,例如,通过控制以实现处理室201的等离子体分布的一致化,能够向晶圆200的面内均匀地供给第二处理气体的活性种,由此,能够在晶圆200的面内实施均匀的膜的形成。
(b)根据本实施方式,线圈253a具有0.5圈以上的螺旋形状,绝缘部件271a具有设置为朝向处理室201的内部突出的半球形状或半长球形状。因此,通过确保面向绝缘部件271a的线圈253a的表面积,能够提高等离子体的生成效率,并且使基于间隙距离273a的调整进行的等离子体的分布控制可靠。即,在控制等离子体的分布方面非常有用。
(c)根据本实施方式,线圈253a的形状具有沿着绝缘部件271a的曲面的形状的曲面及曲率。通过这一点,也能够通过确保面向绝缘部件271a的线圈253a的表面积,提高等离子体的生成效率,并且使基于间隙距离273a的调整进行的等离子体的分布控制可靠。即,在控制等离子体的分布方面非常有用。
(d)根据本实施方式,等离子体单元270a通过由导电性的金属板构成的圆筒体或长方体被屏蔽。因此,即使在向等离子体单元270a供给高频电力而进行等离子体生成的情况下,也能够抑制在屏蔽件内外之间产生影响。
(e)根据本实施方式,通过使用测微计259a作为调整机构,能够将间隙距离273a进行微米单位的微调整。由此,能够进行等离子体的分布的微调整。
(f)根据本实施方式,能够在固定绝缘部件271a的位置的状态下,调整线圈253a的位置。即,能够不使处理容器202内的气体介质变化地调整间隙距离273a。在此,处理容器202内的气体介质是指压力、气体浓度等。即,能够在维持处理容器202内的压力的状态下调整间隙距离273a。
(g)根据本实施方式,能够在固定绝缘部件271a的位置的状态下,调整线圈253a的位置。由此,没有因绝缘部件271a的移动而引起的处理室201内的气体的流动、气体分子的移动,能够仅调整等离子体分布对处理均匀性的影响,实现基板处理的均匀性提高的处理条件的指定变得容易。
<第二实施方式>
接着,参照附图对本公开的第二实施方式进行说明。
本公开的第二实施方式的基板处理装置100A的等离子体单元的结构与第一实施方式的基板处理装置100不同。其它结构与第一实施方式的基板处理装置100相同,因此下面以等离子体单元为中心进行说明。
如图7所示,基板处理装置100A具备配置于上部容器202a的上部且局部突出到处理室201的内侧的两台等离子体单元270a、270b。各等离子体单元270a、270b分别构成为具有固定于盖231的绝缘部件271a、271b、配置于绝缘部件271a、271b附近的线圈253a、253b、配置为覆盖线圈253a、253b的上方侧的第一电磁波屏蔽件254a、254b及第二电磁波屏蔽件255a、255b、通过树脂材料等绝缘材料将各自的线圈253a、253b的两端固定而加强的加强部件(固定部件)258a、258b、以及固定于第一电磁波屏蔽件254a、254b且具有一边旋转一边上下的轴的测微计259a、259b。
绝缘部件271a、271b均由石英或氧化铝等绝缘材料形成,在处理室201的上部设置为朝向该处理室201的内部突出。配置成向处理室201的内侧突出的各绝缘部件271a、271b的部分具有构成半球形状或半长球形状的曲面。此外,绝缘部件271a、271b的内外的气体介质被真空密封件隔绝。
线圈253a、253b均由导电性的金属管构成,具有沿水平方向(图中进深方向)延伸的螺旋形状的部分而构成。螺旋形状形成为例如1.5圈的圆状,其侧部和底部设置为沿着绝缘部件271a、271b的曲面。即,线圈253a、253b的形状形成为具有沿着绝缘部件271a、271b的曲面的形状的曲面及曲率。此外,线圈253a、253b不限定于1.5圈的螺旋形状,与第一实施方式的情况同样,只要是至少具有0.5圈以上的螺旋形状的线圈即可。
在各线圈253a、253b的一端连接有匹配器251及高频电源252,另一端与接地部连接。在接地部还连接有第一电磁波屏蔽件254a、254b及第二电磁波屏蔽件255a、255b。于是,来自高频电源252的高频电力供给至连接于匹配器251的线圈253a、253b的一端与连接有线圈253a、253b的另一端、第一电磁波屏蔽件254a、254b以及第二电磁波屏蔽件255a、255b的接地部之间。
第一电磁波屏蔽件254a、254b及第二电磁波屏蔽件255a、255b均由导电性的金属板构成,形成为圆筒体或长方体的形状。即,通过具有第一电磁波屏蔽件254a、254b及第二电磁波屏蔽件255a、255b,各等离子体单元270a、270b被由导电性的金属板构成的圆筒体或长方体屏蔽。
根据以上结构的等离子体单元270a、270b,当向处理室201供给处理气体(特别是,作为第二处理气体的反应气体)时,被线圈253a、253b产生的交流磁场感应而生成电感耦合等离子体(ICP)。即,等离子体单元270a、270b分别被构成为在处理室201内生成处理气体的等离子体。这样,如果各等离子体单元270a、270b进行等离子体生成,则与仅单一的等离子体单元270a的情况相比,能够大幅提高第二处理气体(反应气体)的活性种的生成量。
等离子体单元270a、270b所具有的各测微计259a、259b的轴分别经由未图示的轴承固定于加强部件(固定部件)258a、258b。而且,通过使测微计259a、259b旋转,加强部件258a、258b和线圈253a、253b一体地沿上下方向移动。由此,各线圈253a、253b与绝缘部件271a、21b的间隙距离273a、273b个别地被调整。即,测微计259a、259b及加强部件258a、258b构成为作为调整线圈253a、253b与绝缘部件271a、271b的间隙距离273a、273b的调整机构发挥作用。如果能够通过测微计259a、259b调整间隙距离273a、273b,则能够控制等离子体单元270a、270b的等离子体的生成效率,由此能够控制等离子体的密度、扩散范围等。此外,测微计259a、259b及加强部件258a、258b无需一定与各等离子体单元270a、270b分别对应地设置,也可以仅设置于一方的等离子体单元270a、270b。
这样,如果通过测微计259a、259b的旋转能够进行间隙距离273a、273b的调整,则实现了处理室201的等离子体分布的一致化,因此向晶圆200的面内均匀地供给被活性化了的第二处理气体(反应气体)的活性种。因此,能够实现在晶圆200的面内实施均匀的膜形成。
而且,在各等离子体单元270a、270b中,如果能够通过测微计259a、259b的旋转进行间隙距离273a、273b的调整,则对于处理室201内的等离子体分布的控制而言,与仅通过任一方进行调整的情况相比,能够更精确地进行该控制。因此,在晶圆200的面内实施均匀的膜形成方面,非常有效。
此外,等离子体单元的导入不限定于本实施方式,也可以基于处理室201的等离子体分布,设置三台以上、或者偏置地配置、或者组合包含它们的多种类型。
<第三实施方式>
接着,参照附图对本公开的第三实施方式进行说明。
本公开的第三实施方式的基板处理装置100B的装置整体的硬件结构与第一实施方式的基板处理装置100不同,将等离子体单元导入所谓的立式基板处理装置,而不是单片式基板处理装置。
如图8所示,基板处理装置100B被追加导入了能够在垂直方向上装载多张晶圆200的晶舟(基板保持部、基板保持件)317和抑制向反应室201的下方部的热逸散的隔热板318,还被导入了与第一气体供给管150a连接的气体喷嘴349a和与第二气体供给管150b连接的气体管349b作为气体分散单元的替换。但是,气体导入、气体排出的控制方法与第一实施方式同样,因此以下以等离子体单元为中心进行说明。
在基板处理装置100B中,以向处理室201的内侧突出的方式,在上部容器202a的侧面配置有沿上下方向(垂直方向)以等间隔焊接的半球形状的绝缘部件271a、271b、271c、271d,对各绝缘部件271a、271b、271c、271d分别插入有由导电性的金属管构成的0.5圈的半圆状的线圈253a、253b、253c、253d。来自高频电源252的高频电力供给至与匹配器251并联连接的线圈253a、253b、253c、253d的一端与连接有线圈253a、253b、253c、253d的另一端的接地部之间。
在这种构成的基板处理装置100B中,当向处理室201供给反应气体时,被线圈253a、253b、253c、253d产生的交流磁场感应而生成ICP。此时的线圈253a、253b、253c、253d的至少一个以上通过作为上述的调整机构的测微计及加强部件(固定部件)对相距绝缘部件271a、271b、271c、271d的距离进行微调整,从而能够控制反应室201内的上下方向的等离子体分布。
此外,绝缘部件271、线圈253的形状及个数不限定于上述的方案,也可以基于等离子体分布进行各种组合。由此,能够大幅提高反应气体的活性种的生成量。
<其它实施方式>
以上对本公开的第一实施方式、第二实施方式以及第三实施方式进行了具体的说明,但本公开不限定于上述的各实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。
在上述的各实施方式中对在供给原料气体后供给反应气体,并将它们交替供给而成膜的方法进行了说明,但例如,原料气体与反应气体的供给顺序也可以颠倒,另外,也能够应用原料气体和反应气体的供给时机重合的方法。通过这样改变处理气体的供给方法,能够使形成的膜的膜质、成分比变化。
另外,在上述的各实施方式中示出了使用作为含硅气体的DCS气体作为原料气体,使用作为含氮气体的NH3气体作为反应气体形成SiN膜的例,但也能够使用其它气体应用于含氧或含碳的成膜。具体而言,也能够适用于在晶圆200上形成氧化硅膜(SiO膜)、碳化硅膜(SiC膜)、碳氧化硅膜(SiOC膜)、碳氮氧化硅膜(SiOCN膜)、氮氧化硅膜(SiON膜)等Si系氧化膜、Si系碳化膜的情况。
作为原料气体,除DCS气体,例如,也能够适用单氯硅烷(SiH3Cl、简称:MCS)气体、三氯甲硅烷(SiHCl3、简称:TCS)气体、四氯甲硅烷、即四氯化硅(SiCl4、简称:STC)气体、六氯乙硅烷(Si2Cl6、简称:HCDS)气体、八氯三硅烷(Si3Cl8、简称:OCTS)气体等无机系卤代硅烷原料气体、四(二甲基氨基)硅烷(Si[N(CH3)2]4、简称:4DMAS)气体、三(二甲基氨基)硅烷(Si[N(CH3)2]3H、简称:3DMAS)气体、双(二甲基氨基)硅烷(Si[N(CH3)2]2H2、简称:BDMAS)气体、二(二乙基氨基)硅烷(Si[N(C2H5)2]2H2、简称:BDEAS)气体、二(叔丁基氨基)硅烷(SiH2[NH(C4H9)]2、简称:BTBAS)气体、二甲基氨基硅烷(DMAS)气体、二乙基氨基硅烷(DEAS)气体、二丙基氨基硅烷(DPAS)气体、二异丙基氨基硅烷(DIPAS)气体、丁基氨基硅烷(BAS)气体、六甲基二硅氮烷(HMDS)气体等各种氨基硅烷原料气体、单甲基硅烷(Si(CH3)H3、简称:MMS)气体、二甲基硅烷(Si(CH3)2H2、简称:DMS)气体、三甲基硅烷(Si(CH3)3H、简称:3MS)气体、四甲基硅烷(Si(CH3)4、简称:4MS)气体、1,4二硅代丁烷(简称:1,4DSB)气体等各种有机系硅烷原料气体、甲硅烷(SiH4、简称:MS)气体、乙硅烷(Si2H6、简称:DS)气体、丙硅烷(Si3H8、简称:TS)气体等不含卤素基团的无机系硅烷原料气体。
此外,氨基硅烷原料为具有氨基的硅烷原料,另外,也为具有甲基、乙基、丁基等烷基的硅烷原料,为至少含有Si、氮(N)以及碳(C)的原料。即,在此所讲的氨基硅烷原料是指有机系的原料,也指有机氨基硅烷原料。
作为反应气体,除NH3气体,例如也能够适用氮气、二亚胺(N2H2)气体、联氨(N2H4)气体、N3H8气体等含氮气体。
另外,作为其它含氮气体,还能使用胺系气体。此外,胺系气体为含有胺基的气体,为至少含有碳(C)、氮(N)以及氢(H)的气体。胺系气体包含乙胺、甲胺、丙胺、异丙胺、丁胺、异丁胺等胺。在此,胺是利用烷基等烃基置换了氨(NH3)的氢原子的形态的化合物的统称。即,胺包含烷基等烃基。胺系气体不包含硅(Si),因此也称为不含硅的气体,而且,不包含硅及金属,因此也称为不含硅及金属的气体。作为胺系气体,例如,能够适用三乙胺((C2H5)3N、简称:TEA)、二乙胺((C2H5)2NH、简称:DEA)、一乙胺(C2H5NH2、简称:MEA)等乙胺系气体、三甲胺((CH3)3N、简称:TMA)、二甲胺((CH3)2NH、简称:DMA)、一甲胺(CH3NH2、简称:MMA)等甲胺系气体、三丙胺((C3H7)3N、简称:TPA)、二丙胺((C3H7)2NH、简称:DPA)、一丙胺(C3H7NH2、简称:MPA)等丙胺系气体、三异丙胺([(CH3)2CH]3N、简称:TIPA)、二异丙胺([(CH3)2CH]2NH、简称:DIPA)、一异丙胺((CH3)2CHNH2、简称:MIPA)等异丙胺系气体、三丁胺((C4H9)3N、简称:TBA)、二丁胺((C4H9)2NH、简称:DBA)、一丁胺(C4H9NH2、简称:MBA)等丁胺系气体、或、三异丁胺([(CH3)2CHCH2]3N、简称:TIBA)、二异丁胺([(CH3)2CHCH2]2NH、简称:DIBA)、一异丁胺((CH3)2CHCH2NH2、简称:MIBA)等异丁胺系气体。即,作为胺系气体,例如,能够优选使用(C2H5)xNH3-x、(CH3)xNH3-x、(C3H7)xNH3-x、[(CH3)2CH]xNH3-x、(C4H9)xNH3-x、[(CH3)2CHCH2]xNH3-x(式中,x为1~3的整数)中的至少一种气体。胺系气体作为形成SiN膜、SiCN膜、SiOCN膜等时的氮源(氮源)发挥作用,并且还作为碳源(碳源)发挥作用。通过使用胺系气体作为含氮气体,能够在使膜中的碳成分增加的方向上进行控制。
作为其它的反应气体,例如能够应用氧化剂(氧化气体)、即、作为氧源发挥作用的含氧气体。例如,能够适用氧(O2)气体、水蒸气(H2O气体)、亚氧化氮(N2O)气体、一氧化氮(NO)气体、二氧化氮(NO2)气体、臭氧(O3)气体、过氧化氢(H2O2)气体、水蒸气(H2O气体)、一氧化碳(CO)气体、二氧化碳(CO2)气体等含氧气体。
本公开能够适用于形成含有半金属元素的半金属系膜、含有金属元素的金属系膜的情况。这些成膜处理的处理顺序、处理条件能够采用与上述的实施方式、变形例所示的成膜处理同样的处理顺序、处理条件。在这些情况下,也可得到与上述的实施方式同样的效果。
另外,本公开也能够适用于在晶圆200上形成含有钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、铌(Nb)、铝(Al)、钼(Mo)、钨(W)等金属元素的金属系氧化膜、金属系氮化膜的情况。即,本公开也能够适用于在晶圆200上形成TiO膜、TiOC膜、TiOCN膜、TiON膜、TiN膜、TiCN膜、ZrO膜、ZrOC膜、ZrOCN膜、ZrON膜、ZrN膜、ZrCN膜、HfO膜、HfOC膜、HfOCN膜、HfON膜、HfN膜、HfCN膜、TaO膜、TaOC膜、TaOCN膜、TaON膜、TaN膜、TaCN膜、NbO膜、NbOC膜、NbOCN膜、NbON膜、NbN膜、NbCN膜、AlO膜、AlOC膜、AlOCN膜、AlON膜、AlN膜、AlCN膜、MoO膜、MoOC膜、MoOCN膜、MoON膜、MoN膜、MoCN膜、WO膜、WOC膜、WOCN膜、WON膜、WN膜、WCN膜等的情况。
在这些情况下,例如,作为原料气体,能够使用四(二甲氨基)钛(Ti[N(CH3)2]4、简称:TDMAT)气体、四(乙基甲基氨基)铪(Hf[N(C2H5)(CH3)]4、简称:TEMAH)气体、四(乙基甲基氨基)锆(Zr[N(C2H5)(CH3)]4、简称:TEMAZ)气体、三甲基铝(Al(CH3)3、简称:TMA)气体、四氯化钛(TiCl4)气体、四氯化铪(HfCl4)气体等。
另外,在上述的各实施方式中对成膜处理进行了说明,但也能够适用于其它处理。例如,具有使用了等离子体的扩散处理、氧化处理、氮化处理、酸氮化处理、还原处理、氧化还原处理、蚀刻处理、加热处理等。而且,在仅使用反应气体,对形成于基板表面、基板的膜进行等离子体氧化处理、等离子体氮化处理、等离子体改性处理时也能够应用本公开。另外,也能够适用于仅使用了反应气体的等离子体退火处理。
另外,在上述的各实施方式中对半导体装置的制造工序进行了说明,但本公开也能够适用于半导体装置的制造工序以外。例如,具有液晶设备的制造工序、太阳能电池的制造工序、发光设备的制造工序、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,在上述的各实施方式中示出了在一个处理室处理一张基板的装置结构,但不限于此,也可以为将多张基板在水平方向或垂直方向上排列的装置。
成膜处理所使用的配方优选根据处理内容个别地准备,且经由电气通信线路或外部存储装置262存储于存储装置260c内。而且,优选的是,在开始各种处理时,CPU260a从存储于存储装置260c内的多个配方中根据处理内容适当选择合适的配方。由此,能够用一台基板处理装置通用地且再现性良好地形成各种膜种、成分比、膜质、膜厚的薄膜。另外,能够降低操作者的负担,避免操作失误,并且能够迅速开始各种处理。
上述的配方不限于新制作,例如也可以通过变更已安装于基板处理装置的现有的配方来准备。在变更配方的情况下,也可以将变更后的制程经由电气通信线路或存储有该配方的存储介质安装于基板处理装置。另外,也可以操作现有的基板处理装置所具备的输入输出装置261,直接变更已安装于基板处理装置的现有的配方。
符号说明
200—晶圆(基板),201—处理室,113—第一处理气体供给管,123—第二处理气体供给管,270a、270b—等离子体单元(等离子体生成部),271a、271b、271c、271d—绝缘部件,253a、253b、253c、253d—线圈,254a、254b—第一电磁波屏蔽件,255a、255b—第二电磁波屏蔽件,258a、258b—加强部件(固定部件),259a、259b—测微计(移动机构)。
Claims (14)
1.一种基板处理装置,其特征在于,具备:
处理室,其对基板进行处理;
气体供给系统,其对所述处理室内供给处理气体;
等离子体生成部,其设置为向所述处理室的内部突出,构成为具有线圈和绝缘部件,且在所述处理室内生成所述处理气体的等离子体;以及
调整机构,其能够调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述线圈具有0.5圈以上的螺旋形状。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述绝缘部件具有设置为向所述处理室的内部突出的半球形状或半长球形状。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述线圈的形状具有沿着所述绝缘部件的曲面的形状的曲面及曲率。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
所述等离子体单元被由导电性的金属板构成的圆筒体或长方体屏蔽。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
所述调整机构具备使所述线圈上下移动的移动机构。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置,其特征在于,
所述移动机构为测微计,且通过该测微计的旋转使所述线圈上下移动。
8.根据权利要求6所述的基板处理装置,其特征在于,
所述线圈固定于固定部件,
所述移动机构使所述固定部件上下移动。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
所述等离子体单元设于所述处理室的上部。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
设有多个所述等离子体生成部。
11.根据权利要求1~5中任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
具有能够装载多张所述基板的基板保持部,
在所述处理室的侧面具备多个所述等离子体生成部。
12.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,具备:
向基板处理装置的处理室搬入基板的工序;以及
通过等离子体生成部在所述处理室内生成处理气体的等离子体的工序,
其中,所述基板处理装置具备:
所述处理室,其对基板进行处理;
气体供给系统,其对所述处理室内供给所述处理气体;
所述等离子体生成部,其设置为向所述处理室的内部突出,构成为具有线圈和绝缘部件,且在所述处理室内生成所述处理气体的等离子体;以及
调整机构,其能够调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离。
13.根据权利要求12所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,
具备通过所述调整机构调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离的工序。
14.一种等离子体生成装置,其特征在于,具备:
等离子体生成部,其设置为向对基板进行处理的处理室的内部突出,构成为具有线圈和绝缘部件,且在所述处理室内生成处理气体的等离子体;以及
调整机构,其能够调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离。
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