CN117693805A - 基板处理装置、等离子体生成装置、半导体装置的制造方法以及程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种技术,具备:处理容器,其在内部形成对基板进行处理的处理室;气体供给系统,其向所述处理室的内部供给气体;以及等离子体生成部,其具有向所述处理室的内部突出的绝缘部件、配置在所述绝缘部件的内部的平面状的线圈和调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离的调整机构,并在所述处理室的内部生成所述处理气体的等离子体。
Description
技术领域
本公开涉及基板处理装置、等离子体生成装置、半导体装置的制造方法以及程序。
背景技术
随着集成度的提高,大规模集成电路(Large Scale Integrated Circuits)、DRAM(Dynamic Random Access Memory,动态随机存取内存)、闪存等所代表的半导体装置的电路图案被微细化。在半导体装置的制造工序中,作为用于实现微细化的处理,例如有日本特开2015-092533号公报中记载的执行使用等离子体的处理。
发明内容
发明想要解决的课题
在半导体装置的制造工序中,向半导体基板(以下,也简称为“基板”)供给预定的气体进行处理,要求在基板的面内形成均匀的膜。然而,当基板的表面积因微细化等而增加时,活性化气体的活性种在增加的表面上被消耗,供给变得不足,导致在基板的面内有可能形成具有不均匀分布的膜。
本公开提供一种通过控制等离子体分布可以在基板的面内形成均匀的膜的技术。
用于解决课题的手段
根据本公开的一方式提供一种技术,其具备:
处理容器,其在内部形成对基板进行处理的处理室;
气体供给系统,其向所述处理室的内部供给气体;以及
等离子体生成部,其具有向所述处理室的内部突出的绝缘部件、配置在所述绝缘部件的内部的平面状的线圈和调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离的调整机构,并在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体。
发明效果
根据本公开的技术,通过控制等离子体的分布,可以在基板的面内形成均匀的膜。
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2A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方式的示意图。
图2B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方式的示意图。
图2C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方式的示意图。
图2D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方式的示意图。
图2E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方式的示意图。
图3是表示本公开的第一实施方式的基板处理装置中的离子体密度的径向分布的图表。
图4A是表示本公开的第一实施方式的基板处理装置中的离子体密度的径向分布的示意图。
图4B是表示本公开的第一实施方式的基板处理装置中的离子体密度的径向分布的示意图。
图5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6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7是表示本公开的第一实施方式的基板处理工序的时序例。
图8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9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
以下说明本公开的实施方式。
<第一实施方式>
以下,参照附图说明本公开的第一实施方式。此外,以下说明中所使用的附图均为示意性的附图,附图所示的各要素的尺寸关系、各要素的比例等有可能与实际不完全一致。另外,即使在多个附图之间,各要素的尺寸关系、各要素的比例等也不一定一致。
(1)基板处理装置的结构
首先,说明本公开的第一实施方式的基板处理装置100的结构。基板处理装置100例如是绝缘膜形成单元,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例如构成为水平截面为圆形且扁平的密闭容器。另外,处理容器202例如由铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料、或石英、氧化铝等绝缘部件构成。在处理容器202内形成有用于处理作为基板的硅晶圆等晶圆200的处理室201、以及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、设置在上部容器202a与下部容器202b之间的隔板204构成。此外,将由盖231、上部容器202a、隔板204、后述的第二气体分散单元235b和后述的等离子体生成部270围成的空间称为处理室201,将由下部容器202b围成的空间称为移载室203。
在处理容器202的外侧,为了屏蔽来自后述的加热器213的辐射热和来自后述的线圈253a放射的电磁波等,而配置有接地的圆筒形状的屏蔽板280。
在下部容器202b的侧面设置有与闸阀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在搬送室(未示出)之间移动。在下部容器202b的底部设置有多个升降销(lift pin)207。此外,下部容器202b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、内建在基板载置台212中的作为加热部的加热器213、以及同样内建在基板载置台212中的基座电极256。在基板载置台212,在与升降销207对应的位置处分别设置有供升降销207贯通的贯通孔214。
基座电极256上连接有偏置调整器(Bias regulator)257,构成为可以调整基座电极256的电位。偏置调整器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的底部并进一步在下部容器202b外部与升降机构218连接。通过使升降机构218动作而使轴217和基板载置台212进行升降,能够使载置在基板载置面211上的晶圆200进行升降。此外,轴217的下端部的周围被波纹管219覆盖,处理室201保持气密。
当晶圆200被搬送时,基板载置台212下降到图1中虚线所示的晶圆移载位置,当晶圆200被处理时,基板载置台212上升到图1所示的处理位置(晶圆处理位置)。具体而言,当基板载置台212下降至晶圆移载位置时,升降销207的上端部穿过贯通孔214从基板载置面211的上表面突出,升降销207从下方支撑晶圆200。此外,当基板载置台212上升到晶圆处理位置时,升降销207从基板载置面211的上表面埋入,基板载置面211从下方支撑晶圆200。此外,由于升降销207与晶圆200直接接触,因此优选升降销207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的侧部设置有用于对处理室201和移载室203的气氛进行排气的排气口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控制为预定压力的APC(Auto Pressure Controller,自动压力控制器)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上连接有第一气体供给管150a。在第一气体供给管150a上连接有第一处理气体供给管113和吹扫气体供给管133a,被供给后述的第一处理气体和吹扫气体。
在第二气体导入口241b上连接有第二气体供给管150b。在第二气体供给管150b上连接有第二处理气体供给管123和吹扫气体供给管133b,被供给后述的第二处理气体和吹扫气体。
(第一处理气体供给系统)
在第一处理气体供给管113上设有质量流量控制器(MFC)115和阀116,由此构成第一处理气体供给系统。此外,可以构成为将第一处理气体源包含在第一处理气体供给系统中。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和阀126,由此构成第二处理气体供给系统。此外,也可以构成为将第二处理气体源包含在第二处理气体供给系统中。
(吹扫气体供给系统)
在吹扫气体供给管133a上设置有MFC135a和阀136a,通过这些构成一个吹扫气体供给系统。此外,在吹扫气体供给管133b上设置有MFC135b和阀136b,通过这些构成另一个吹扫气体供给系统。即,作为吹扫气体供给系统,设置有由吹扫气体供给管133a、MFC135a和阀136a构成的系统、以及由吹扫气体供给管133b、MFC135b和阀136b构成的系统这两个系统。此外,可以构成为将吹扫气体源包含在吹扫气体供给系统中。
(气体分散单元)
在第一气体导入口241a上连接有作为用于分散气体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,并与隔板204相邻配置。从第一气体导入口241a导入的第一处理气体和吹扫气体被供给到第一气体分散单元235a的第一缓冲室232a,并经由多个第一分散孔234a被供给到处理室201。
同样地,在第二气体导入口241b上连接有作为用于分散气体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,并且配置在盖231与后述的等离子体生成部270之间。从第二气体导入口241b导入的第二处理气体和吹扫气体被供给到第二气体分散单元235b的第二缓冲室232b,并经由多个第二分散孔234b被供给到处理室201。
(等离子体生成部)
在上部容器202a的上部,配置有一部分向处理室201的内部突出的等离子体生成部(等离子体生成装置)270。作为等离子体生成装置的等离子体生成部270构成为具有固定于台座272的绝缘部件271a、配置在绝缘部件271a的内部的线圈253a、以覆盖线圈253a的上方侧的方式配置的第一电磁波屏蔽件254和第二电磁波屏蔽件(shield)255、利用树脂材料等绝缘材料固定线圈253a的两端而加强的加强部件(固定部件)258、以及固定在第一电磁波屏蔽件254上并具有在旋转的同时上下移动的轴的测微器(Micrometer)(使线圈253a上下移动的移动单元)259。
绝缘部件271a由石英、氧化铝等绝缘材料形成,从处理室201的上部向处理室201的内部突出,并配置在基板载置面211的上方。具体地,绝缘部件271a配置在载置于基板载置面211上的基板200的中央部上方。另外,以向处理室201的内部突出的方式配置的绝缘部件271a的部分具有构成半球形状或半长球形状的曲面。并且,绝缘部件271a在内部具有空隙。此外,绝缘部件271a的内外的气氛被真空密封隔离。此外,构成为绝缘部件271a的直径小于晶圆200的直径的形状。
线圈253a使用导电性金属管形成,配置于在绝缘部件271a向处理室201内部突出的部分的内部。线圈253a设置成在绝缘部件271a的内部能够沿上下移动。线圈253a相对于基板载置面211或晶圆200的表面在±10°以内,在平面具有螺旋状的部分。如图2A所示,当俯视时,线圈253a形成为例如0.9圈的螺旋状,其侧部沿着绝缘部件271a的曲面。即,线圈253a形成为在俯视时具有沿着绝缘部件271a的曲面的部分。
此外,线圈253a不限于0.9圈的螺旋状,如图2B至2E所示,例如可以具有1.5圈、2圈、2.5圈的螺旋状,并且螺旋方向可能在中途发生变化。具体而言,图2B表示1.2圈螺旋状线圈,图2C表示2圈螺旋状线圈。并且,图2D示出了两个具有螺旋半径相同但螺旋方向不同的0.4圈螺旋状线圈,图2E示出了两个具有螺旋半径和螺旋方向不同的0.9圈螺旋状线圈。如上所述,线圈253a只要具有至少0.4圈以上的螺旋状即可。此外,构成为线圈253a的直径小于晶圆200的直径的形状。
如图1所示,线圈253a的一端与匹配器(matching box)251a和高频电源252a连接,线圈253a的另一端与接地部连接。第一电磁波屏蔽件254和第二电磁波屏蔽件255也连接到接地部。并且,来自高频电源252a的高频电力被供给到连接至匹配器251a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254和第二电磁波屏蔽件255的接地部之间。
第一电磁波屏蔽件254和第二电磁波屏蔽件255使用导电性金属板形成,并形成为圆柱体或长方体形状。即,通过具有第一电磁波屏蔽件254和第二电磁波屏蔽件255,等离子体生成部270被由导电性金属板构成的圆柱体或长方体屏蔽。
根据具有上述结构的等离子体生成部270,在向处理室201供给处理气体(特别是,后述的作为第二处理气体的反应气体)时,被线圈253a产生的交流磁场感应而生成电感耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,简称:ICP)。也就是说,等离子体生成部270构成为在处理室201内生成处理气体的等离子体。在生成等离子体时,等离子体生成部270被设置为一部分向处理室201的内部突出。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,提高了等离子体的高频电力的投入效率。作为其结果,提高了等离子体生成部270的等离子体的生成效率。
此外,当来自高频电源252a的高频电力被供给到等离子体生成部270的线圈253a时,由于焦耳热的产生,电阻值逐渐增大,想要实现阻抗匹配的匹配器251a有可能变得不稳定。因此,线圈253a可以用使其电阻值变为恒定的水、空气等进行冷却,从而实现他们的温度的稳定。
(调整机构)
等离子体生成部270具有的测微器259的轴经由未图示的轴承固定在加强部件(固定部件)258上。并且,构成为通过旋转测微器259,加强部件258和线圈253a相互成为一体在上下方向上移动。由此,线圈253a与绝缘部件271a的底部的内壁之间的间隙距离273被调整。更具体地说,通过旋转测微器259,使线圈253a远离绝缘部件271a来增加间隙距离273,也就是说,通过使线圈253a向上移动可以使与绝缘部件271a的底部的内壁之间的间隙距离273变长。此外,通过使线圈253a靠近绝缘部件271a来减小间隙距离273,即,通过使线圈253a向下移动,可以使与绝缘部件271a的底部的内壁之间的间隙距离273变短。也就是说,测微器259和加强部件258作为调整间隙距离273的调整机构264发挥作用。此外,只要能够调整间隙距离273,则调整机构264可以不是具有作为移动部的测微器259和加强部件258的结构,而可以是其他的结构。
在等离子体生成部270中,面对绝缘部件271a的线圈253a的表面积越大,等离子体的生成效率越高。此外,绝缘部件271a的前端具有半球形状或半长球形状的曲面,能够进一步提高等离子体的生成效率。在这种情况下,通过间隙距离273可以改变等离子体生成部270的等离子体的生成效率。
在图3所示的图表中,使用图2A所示的0.9圈螺旋状的线圈253a示出了高频电源252a的电力为600W、氮气压力为10Pa的条件下的离子体密度的径向分布(以下,也简称为“等离子体分布”)。横轴是晶圆200的径向距离,纵轴是离子体密度。当间隙距离273为20mm时,离子体密度的平均为1.6×1010/cc,均匀度高达±19%,当间隙距离273为50mm时,电子密度的平均为0.92×1010/cc,均匀度小至±9.5%。
具体而言,通过使线圈253a向上移动而与绝缘部件271a的底部的内壁之间的间隙距离273变长时,在晶圆200的外周部的朝上方的露出区域,反应气体的活性种的消耗率变低。因此,如图4A所示,当等离子体分布在晶圆200的径向上是均匀时,由于从晶圆200的中央部分扩散到外周部分的活性种,形成在晶圆200的外周部分的膜的厚度变厚。因此,形成于晶圆200上的膜的厚度整体呈凹状分布。
与此相对,如图4B所示,当通过使线圈253a向下移动而使与绝缘部件271a的底部的内壁之间的间隙距离273变短时,等离子体分布在晶圆200的中央部分变高,由于从晶圆200的中央部分扩散到外周部分的活性种,形成在晶圆200的中央部分的膜的厚度变厚。因此,形成于晶圆200上的膜的厚度整体上是均匀的。
这样,根据晶圆200的表面积,利用测微器259来调整间隙距离273,从而可以控制离子体密度的大小、等离子体分布。通过调整机构264缩短线圈253a与绝缘部件271a的底部的内壁之间的间隙距离273,从而等离子体分布在晶圆200的中央部变高。由此,可以增加在晶圆200的中央部生成的等离子体的生成量。另外,通过调整机构264缩短线圈253a与绝缘部件271a的底部的内壁之间的间隙距离273,等离子体的分布在晶圆的径向上变得均匀。由此,可以减少在晶圆200的中央部生成的等离子体的生成量。
(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的各部分的动作的控制器260。
控制器260的概略结构如图5所示。作为控制部(控制单元)的控制器260由具备CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)260a、RAM(Random Access Memory,随机存取内存)260b、存储装置260c和I/O端口260d的计算机构成。RAM260b、存储装置260c和I/O端口260d可以经由内部总线260e与CPU260a交换数据。控制器260例如可以与作为触控面板等构成的输入输出装置261、外部存储装置262、接收部285等连接。
存储装置260c例如由闪存、HDD(Hard Disk Drive,硬盘驱动器)等构成。在存储装置260c内以可以读取的方式存储有用于控制基板处理装置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的工艺制程、在设定用于对晶圆200进行处理的工艺制程的过程中产生的运算数据或处理数据等。此外,工艺制程是用于使控制器260执行后述的基板处理工序中的各个顺序,并且可以产生预定结果的组合,作为程序发挥作用。以下,将该程序制程或控制程序等统称为程序。此外,当在本说明书中使用程序这样的语言时,有仅包含程序制程单体的情况、仅包含控制程序单体的情况、或包含这两者的情况。此外,RAM260b被构成为内存区域(工作区域),用来临时保存由CPU260a读取的程序、运算数据或处理数据等数据。
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251a、高频电源252a、MFC115、125、135a、135b、阀116、126、136a、136b、偏置调整器257等连接。
作为运算部的CPU260a构成为,从存储装置260c读取并执行控制程序的同时,响应于来自输入输出装置261的操作命令的输入等而从存储装置260c读取工艺制程。另外,构成为,将从接收部285输入的设定值与存储在存储装置260c中的工艺制程、控制数据进行比较和运算,可以计算出运算数据。另外,构成为能够根据运算数据执行对应的处理数据(工艺制程)的判定处理等。然后,CPU260a可以按照读取的工艺制程的内容进行以下动作的控制:闸阀1490的开关动作、升降机构218的升降动作、向加热器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的打开关闭动作、MFC115、125、135a、135b的气体流量控制动作、阀116、126、136a、136b处的气体打开关闭动作、匹配器251a的电力匹配控制、高频电源252a的电力控制、偏置调整器257对基座电极256的电位控制等。
此外,控制器260不限于构成为专用计算机的情况,可以构成为通用的计算机。例如,准备存储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等磁光盘、USB存储器或SSD等半导体存储器)262,通过使用该外部存储装置262将程序安装到通用计算机等,可以构成本实施方式的控制器260。此外,将程序提供给计算机的单元不限于经由外部存储装置262提供程序的情况。例如,可以使用接收部285、网络263(因特网或专用线路)等通信单元来提供程序,而无需经由外部存储装置262。此外,存储装置260c、外部存储装置262构成为计算机可读取的记录媒体。以下,将它们统称为记录介质。此外,在本说明书中,当使用记录介质这样的语言时,有仅包含存储装置260c单体的情况、仅包含外部存储装置262单体的情况,或者可以包含它们两者的情况。
(2)基板处理工序
接着,使用上述基板处理装置100,针对作为半导体装置(半导体器件)的制造工序的一个工序,在基板上形成绝缘膜例如氮化膜的情况,参照图6和图7说明其顺序。此外,在以下的说明中,构成基板处理装置100的各部分的动作由控制器260进行控制。
当在本说明书中使用术语“晶圆”时,它可以指晶圆本身或晶圆和形成在晶圆表面上的预定的层或膜的层叠体。当在本说明书中使用术语“晶圆表面”时,它可以指晶圆本身的表面或形成在晶圆上的预定的层等的表面。在本说明书中,当记载“在晶圆上形成预定的层”时,是指在晶圆本身的表面上直接形成预定的层,或者在晶圆上形成的层等上形成预定的层。在本说明书中使用术语“基板”时与使用术语“晶圆”时同义。
以下,说明在基板上进行成膜处理的基板处理工序的顺序。
(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,使升降销207成为从贯通孔214向基板支撑部210的上表面侧突出的状态。另外,将处理室201和移载室203的压力调整为预定的压力后,打开闸阀1490,使用夹钳等搬送机构(未图示)使晶圆200通过基板搬入搬出口1480后载置于升降销207上。在将晶圆200载置于升降销207上之后,关闭闸阀1490,通过升降机构218使基板支撑部210上升到预定的位置,从而将晶圆200从升降销207载置到基板支撑部210上。
(第一调压/调温工序:S202)
接着,打开阀136a、136b使处理室201成为预定的压力,调节MFC135a、135b而以预定的流量供给吹扫气体,经由排气口221实施处理室201的气氛的排气。此时,根据由压力传感器(未图示)测量出的压力值,对压力调整器227的阀的开度进行反馈控制。另外,根据由温度传感器(未图标)检测出的温度值,对加热器213的电力进行反馈控制,以使处理室201成为预定的温度。具体而言,基板支撑部210被加热器213预热并在晶圆200或基板支撑部210的温度稳定后放置固定时间。在此期间,有残留在处理室201中的水分或来自部件的脱气等的情况下,吹扫气体的吹扫对于去除它们是有效的。这样完成了成膜工艺之前的准备工作。此外,在将处理室201设定为预定压力之前,可以进行一次真空排气至可达到的真空度。
此时的加热器213的温度从待机(ideal)时的温度设定为100~600℃、优选150~500℃、更优选250~450℃的范围内的固定的温度。
此外,通过偏置调整器257向基座电极256施加电压,以使晶圆200的电位成为预定的电位。
(成膜工序:S301)
在晶圆200被载置于基板支撑部210上,处理室201的气氛稳定之后,随后执行成膜工序S301。这里,说明在晶圆200上形成氮化膜作为膜的示例。在下文中,说明形成SiN膜作为氮化膜的示例。参照图6和图7说明成膜工序S301的详细情况。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,将作为第一处理气体的原料气体从第一处理气体供给系统供给到处理室201。作为原料气体,例如可以使用包含以硅(Si)作为构成形成于晶圆200上的膜的主要元素的硅烷类气体。作为硅烷类气体,例如是含有Si和卤素的气体,即可以使用卤代硅烷类气体。卤素包括氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等。作为卤代硅烷类气体例如可以使用含有Si和Cl的氯硅烷类气体。
具体地,在第一处理气体供给工序S203中,打开阀116,通过MFC115调整从处理气体供给源供给的第一处理气体的流量,然后供给到基板处理装置100。流量调整后的第一处理气体通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,继续利用排气系统对处理室201进行排气,控制压力调整器227以使处理室201的压力在预定的压力范围(第一压力)内。此时,第一处理气体以预定的压力(第一压力:例如100Pa以上10kPa以下)被供给到处理室201。这样,通过供给第一处理气体,在晶圆200上形成含硅层(含Si层)作为第一层。这里的含硅层是包含硅(Si)或包含硅和氯(Cl)的层。
(第一吹扫工序:S204)
在第一吹扫工序S204中,在晶圆200上形成含Si层之后,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。通过使真空泵223继续动作并停止第一处理气体的供给,将存在于处理室201的第一处理气体或反应副生成物等残留气体、以及残留在第一缓冲室232a内的处理气体从真空泵223排气来进行吹扫。
这里,通过打开吹扫气体供给系统的阀136a,调整MFC135a,供给吹扫气体,可以将第一缓冲室232a内的残留气体推出,另外,提高了去除基板上的第一处理气体或反应副生成物等残留气体的效率。此时,可以构成为组合其他吹扫气体供给系统,也可以交替地进行吹扫气体的供给和停止。
在经过预定时间之后,关闭阀136a而停止吹扫气体的供给量。此外,也可以在打开阀136a的情况下继续供给吹扫气体。通过继续向第一缓冲室232a供给吹扫气体,在其他工序中,可以抑制其他工序的处理气体进入第一缓冲室232a。
此外,此时,供给到处理室201或第一缓冲室232a的吹扫气体的流量不需要大流量,例如,通过供给与处理室201的容积相同程度的量,可以在接下来的工序中进行在不产生不利影响的程度的吹扫。这样,通过不完全吹扫处理室201,能够缩短吹扫时间,提高生产效率。此外,可以将吹扫气体的消耗抑制为必要最小限。
此时的加热器213的温度设定为与向晶圆200供给第一处理气体时的温度相同。从吹扫气体供给系统供给的吹扫气体的供给流量例如是100~10000sccm的范围内的流量。
(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,使作为第二处理气体的反应气体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供给到减压下的处理室201。作为反应气体,例如可以使用含N和H的气体。此时,调整MFC125(例如,100sccm以上且5000sccm以下)以便继续通过排气系统对处理室201进行排气而使第二处理气体成为预定流量,对压力调整器227进行控制(第二压力:例如是1Pa以上且200Pa以下)以便处理室201成为预定的压力。
另外,在第二处理气体供给工序S205中,从高频电源252a经由匹配器251a向等离子体生成部270的线圈253a供给高频电力。在图7中,高频电力的供给与第二处理气体的供给同时开始,但也可以构成为在第二处理气体的供给开始之前供给高频电力,也可以在之后继续供给。通过供给高频电力,可以在晶圆200上生成第二处理气体的等离子体。
作为第二处理气体(反应气体)的含N和H的气体被激发成等离子体状态,生成NHx*(x为1~3的整数)等活性种,并供给至晶圆200(等离子体激发的含N和H气体的供给)。此时,向晶圆200供给包含NH*、NH2 *、NH3 *等活性种的含N和H的气体。此外,*表示自由基。在以下的说明中也是同样的。所供给的含N和H气体的活性种与形成在晶圆200上的含Si层的至少一部分反应,以形成氮化硅层(SiN层)作为包含Si和N的层。也就是说,通过向含Si层供给活性化的含N和H气体的活性种,能够在低温下使含Si层进行氮化处理。此外,当将活性化的含N和H气体的活化种供给到含Si层时,实施分子键缺陷的恢复或去除杂质等含Si层的改质处理。
此时,通过测微器259调整间隙距离273,以使处理室201的等离子体分布成为所希望的状态。具体而言,例如,通过旋转测微器259将间隙距离273调整为最佳距离,以使处理室201的等离子体分布在晶圆200上的水平方向上具有任意的分布。最佳距离根据装置规格、各种处理条件等适当设定即可,不限于特定值。
这样,在等离子体生成部270中,通过调整从高频电源252a供给到线圈253a的电力和间隙距离273,根据晶圆200的表面积调整等离子体分布,活性化的含N和H气体的活性种可以以相同的分布供给到晶圆200。当活性化的含N和H气体的活性种对于晶圆200不足时,通过缩短间隙距离273来增加等离子体生成量,能够使含N和H的活性种增加。因此,即使对具有活性种消耗量大的表面积的晶圆200,也可以通过调整对线圈253a的供给电力和间隙距离273来充分地供给含N和H气体的活性种。由此,可以实现在晶圆200的面内实施均匀的SiN膜的形成。
在此,将从高频电源252a向等离子体生成部270供给的电力设定为300~1500W,优选为500~1000W。如果小于300W,则CCP模式的等离子体占主导地位,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。此外,当超过1000W时,等离子体开始强烈地溅射到由石英材料构成的反应室的内壁,因此对于基板上的膜(SiN膜以外的膜)来说是不希望的Si和O等材料被供给。
此外,等离子体处理时间为10~300秒,优选为30~120秒。如果小于10秒,则不能获得足够的膜厚。此外,如果超过300秒,则膜的均匀性因基板的面内或基板上的段差而受到不利影响,进而损坏基板。
此外,通过偏置调整器257调整设置在基板载置台212内的基座电极256的电位,从而可以控制等离子体带电粒子向晶圆200的供给量。例如,在晶圆200的表面进行段差加工的情况下,通过抑制等离子体带电粒子的供给量,有助于提高成膜的覆盖率。
此外,例如,通过调整处理室201的压力、MFC125的第二处理气体的流量、加热器213的晶圆200的温度等,根据该调整结果,能够以预定的分布、预定的深度和预定的氮组成比对含硅层实施氮化处理或改质处理。
从第二处理气体供给工序S205开始起经过预定时间后,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的温度设定为与向晶圆200供给第一处理气体时同样的温度。
(第二吹扫工序:S206)
在第二吹扫工序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。通过使真空泵223的动作继续并停止第二处理气体的供给,而将存在于处理室201内的第二处理气体、反应副生成物等残留气体、残留在第二缓冲室232b中的处理气体从真空泵223进行排气来进行吹扫。
在此,通过打开吹扫气体供给系统的阀136b,调整MFC135b,供给吹扫气体,可以将第二缓冲室232b的残留气体推出,另外,基板上的第二处理气体或反应副生成物等残留气体的去除效率变高。此时,可以组合其他吹扫气体供给系统,也可以构成为交替地进行吹扫气体的供给和停止。
在经过预定时间之后,关闭阀136b来停止吹扫气体的供给量。另外,也可以在打开阀136b的情况下继续吹扫气体的供给。通过继续向第二缓冲室232b供给吹扫气体,在其他工序中,能够抑制其他工序的处理气体进入第二缓冲室232b。
此外,此时,供给到处理室201或第二缓冲室232b的吹扫气体的流量不需要大流量,例如,通过供给与处理室201的容积相同程度的量,在接续的工序中可以进行不产生不利影响的程度的吹扫。这样,通过不完全吹扫处理室201,能够缩短吹扫时间,提高生产效率。此外,也可以将吹扫气体的消耗抑制在必要的最小限度内。
此时的加热器213的温度设定为与向晶圆200供给第二处理气体时同样的温度。从吹扫气体供给系统供给的吹扫气体的供给流量例如是100~10000sccm的范围内的流量。
(判定工序:S207)
在结束吹扫工序S206之后,控制器260判定是否对上述成膜工序S301中的各工序S203~S206执行了预定的循环数n。即,判定是否在晶圆200上形成了所期待的厚度的膜。以上述成膜工序S301中的各工序S203~S206作为一个循环,执行至少一次以上的该循环,从而可以在晶圆200上形成SiN膜。此外,优选重复进行多次上述循环。由此,在晶圆200上形成预定厚度的SiN膜。
在判定工序S207中,判定成膜工序S301没有被实施预定次数时(判定为“否”时),重复进行成膜工序S301的循环。此外,判定已经实施了预定次数时(判定为“是”时),结束成膜工序S301。
(第二调压/调温工序:S208)
成膜工序S301结束后,打开阀136a、136b使处理室201成为预定压力,调整MFC135a、135b以预定流量供给N2气体,根据预定的压力传感器(未示出)测量出的压力值控制压力调整器227。另外,根据由温度传感器(未图标)检测出的温度值,控制向加热器213供给的电力,以使处理室201成为预定温度。例如,将处理室201的压力设定为与在第一调压/调温工序S202中打开闸阀1490时相同的压力,将加热器213的温度设定为待机时的温度。此外,当在相同温度条件下连续处理下一个晶圆200时,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,升降销207从贯通孔214向基板支撑部210的上表面侧突出,成为晶圆200载置在升降销207上的状态。打开闸阀1490,使用夹钳等搬送机构(未图示)将晶圆200通过基板搬入搬出口1480后搬送至移载室203的外部,关闭闸阀1490。
通过进行经由上述顺序的基板处理工序,能够得到在表面上形成有预定膜厚的SiN膜的晶圆200。
(3)本实施方式的效果
根据本实施方式,能够实现以下所示的一种或多种效果。
(a)根据本实施方式,通过调整高频电源252a的电力,并通过测微器259的旋转来调整间隙距离273,可以控制等离子体生成部270在处理室201内生成的第二处理气体的等离子体分布。因此,例如根据晶圆200的表面积来控制处理室201的等离子体分布,从而第二处理气体的活性种可以以相同的分布进行供给。由此,对于具有活性种的消耗量大的表面积的晶圆200,也可以在晶圆200的面内实施均匀的膜的形成。
(b)根据本实施方式,绝缘部件271a具有设置成向处理室201的内部突出的半球形状或半长球形状。因此,通过确保与绝缘部件271a面对的线圈253a的表面积来提高等离子体的生成效率。然后,通过调整从高频电源252a向线圈253a的供给电力,并调整间隙距离273,能够确保等离子体分布的控制。也就是说,对于控制等离子体分布是非常有用的。
(c)根据本实施方式,线圈253a具有0.4圈以上的螺旋状,并且沿着绝缘部件271a的侧部的曲面。在这方面,通过确保沿着绝缘部件271a的侧部的曲面的平面状线圈253a的表面积,可以提高等离子体的生成效率。然后,通过调整从高频电源252a向线圈253a的供给电力,并调整间隙距离273,能够确保等离子体分布的控制。也就是说,对于控制等离子体分布是非常有用的。
<第二实施方式>
接下来,参照附图说明本公开的第二实施方式。
本公开的第二实施方式的基板处理装置100A与第一实施方式的基板处理装置100的不同之处在于等离子体生成部的结构。由于其他结构与第一实施方式的基板处理装置100相同,因此主要说明与第一实施方式的基板处理装置100不同的部分。以下,以等离子体生成部为中心进行说明。
如图8所示,基板处理装置100A具备:配置在上部容器202a的上部,并且一部分向处理室201的内部突出的等离子体生成部270;以及配置在上部容器202a的外侧的作为其他线圈的线圈253b。等离子体生成部270构成为具备:固定于盖231的绝缘部件271a、配置在绝缘部件271a的内部的线圈253a、配置成覆盖线圈253a的上方侧的第一电磁波屏蔽件254和第二电磁波屏蔽件255、利用树脂材料等绝缘材料来固定线圈253a的两端而加强的加强部件(固定部件)258、以及固定在第一电磁波屏蔽件254上并具有旋转的同时上下移动的轴的测微器259。
线圈253b配置在圆筒形状的屏蔽板280的内侧并且配置在上部容器202a的外侧。并且,线圈253b构成等离子体生成部(等离子体生成装置)370的一部分,作为用于在处理室201生成等离子体的其他等离子体生成部。该线圈253b使用以1圈~10圈的螺旋状缠绕在上部容器202a的外周上的导电性的金属管来形成。此外,线圈253b被由导电性的金属板制成的圆筒体形状的屏蔽板280包围而被屏蔽。
各线圈253a、253b的一端与匹配器251a、251b和高频电源252a、252b连接,各线圈253a、253b的另一端与接地部连接。第一电磁波屏蔽件254、第二电磁波屏蔽件255和屏蔽板280与等离子体生成部270、370的接地部连接。并且,来自高频电源252a的高频电力被供给到连接于匹配器251a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254和第二电磁波屏蔽件255的接地部之间。另外,来自高频电源252b的高频电力被供给到连接于匹配器251b的线圈253b的一端与连接有线圈253b的另一端和屏蔽板280的接地部之间。
根据以上的等离子体生成部270和等离子体生成部370的组合,当处理气体(特别是,作为第二处理气体的反应气体)被供给到处理室201时,被线圈253a、253b分别产生的交流磁场感应而分别生成电感耦合等离子体(ICP)。这样,如果通过等离子体生成部270和等离子体生成部370的组合进行等离子体生成,则与等离子体生成部270的情况相比,能够使第二处理气体(反应气体)的活性种的生成量大幅提高,并且进一步更精细地调整等离子体分布。
通过调整从高频电源252a向线圈253a的供给电力以及间隙距离273,进一步调整从高频电源252b向线圈253b的供给电力,从而可以根据晶圆200的表面积更精细地调整等离子体分布。由此,可以将活性化的含N和H气体的活性种以相同的分布供给到晶圆200。
因此,即使对于具有活性种消耗量大的表面积的晶圆200,也可以充分地供给含N和H气体的活性种。由此,可以非常有效地在晶圆200的面内形成更进一步均匀的膜。
此外,等离子体生成部的导入并不限定于本实施方式,也可以根据处理室201的等离子体分布,设置3台以上,或不均匀地配置,或组合包括这些在内的多种类型。
<第三实施方式>
接下来,参照附图说明本公开的第三实施方式。
本公开的第三实施方式的基板处理装置100B与第一实施方式的基板处理装置100的不同之处在于整个装置的硬件结构,不是在单片式基板处理装置中而是在所谓的纵型基板处理装置中导入等离子体生成部。
如图9所示,在基板处理装置100B中追加导入了能够装载多片晶圆200的晶舟317、以及用于抑制向处理室201的下部散热的隔热板318。此外,在基板处理装置100B中,作为气体分散单元的替代,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。但是,由于气体导入或气体排气的控制方法与第一实施方式相同,因此以下以等离子体生成部为中心进行说明。
在基板处理装置100B形成有以向处理室201的内部突出的方式沿上部容器202a的上下方向等间隔地焊接的半球形状的绝缘部件271a、271b、271c、271d。并且,将使用导电性金属管形成的0.9圈的螺旋状的线圈253a、253b、253c、253d插入到各绝缘部件271a、271b、271c、271d中的每一个。来自高频电源252a的高频电力被供给到并联连接于匹配器251a的线圈253a、253b、253c、253d的一端与线圈253a、253b、253c、253d的另一端所连接的接地部之间。
在这样构成的基板处理装置100B中,在向处理室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。使用固定夹具等微调从绝缘部件271a、271b、271c、271d到线圈253a、253b、253c、253d的距离,由此可以控制处理室201内部的上下方向的等离子体分布。
此外,绝缘部件271或线圈253的形状或个数不限于上述方式,可以根据等离子体分布进行各种组合。由此,可以大幅提高反应气体中的活性种的生成量。
<其他实施方式>
以上,具体说明了本公开的第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式,但本公开不限定于上述各实施方式,在不脱离其要旨的范围内可以进行各种变更。
在上述各实施方式中,说明了供给原料气体之后供给反应气体,并交替供给它们而进行成膜的方法,但是例如原料气体和反应气体的供给顺序也可以相反,另外,也可以适用原料气体和反应气体的供给定时重叠的方法。通过这样改变处理气体的供给方法,能够使所形成的膜的膜质或组成比发生变化。
另外,在上述各实施方式中示出了形成SiN膜的例子,但也可以适用于使用其他气体的含氧或含碳的成膜。具体地,也可以适当地应用于在晶圆200上形成氧化硅膜(SiO膜)、碳化硅膜(SiC膜)、碳氧化硅膜(SiOC膜)、氧碳氮化硅膜(SiOCN膜)和氮氧化硅膜(SiON膜)等Si类氧化膜或Si类碳化膜的情况。
作为原料气体,例如可以使用一氯硅烷(SiH3Cl,简称:MCS)气体、二氯二氢硅(SiH2Cl2,dichlorosilane,简称:DCS)气体、三氯硅烷(SiHCl3,简称:TCS)气体、四氯硅烷(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)气体等氯硅烷类气体,或者四二甲基氨基硅烷(Si[N(CH3)2]4,简称:4DMAS)气体、三二甲氨基硅烷(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、双二乙基氨基硅烷(Si[N(C2H5)2]2H2,简称:BDEAS)气体、双叔丁基氨基硅烷(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,或者单甲基硅烷(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)气体等各种有机类硅烷原料气体,或者甲硅烷(SiH4,简称:MS)气体、乙硅烷(Si2H6,简称:DS)气体、丙硅烷(Si3H8,简称:TS)气体等不含卤素基的无机类硅烷原料气体。
此外,氨基硅烷原料是具有氨基的硅烷原料,也是具有甲基、乙基或丁基等烷基的硅烷原料,是至少含有Si、氮(N)和碳(C)的原料。也就是说,这里所说的氨基硅烷原料可以说是有机类的原料或有机氨基硅烷原料。
作为反应气体的含N和H的气体,可以较好是使用例如氮气体、氨(NH3)气体、二亚胺(N2H2)气体、肼(N2H4)气体、N3H8气体等含氮气体。作为含N和H的气体可以使用这些中的一种以上。
另外,作为其他的含氮气体也可以使用胺类气体。此外,胺类气体是含有胺基的气体,是至少含有碳(C)、氮(N)和氢(H)的气体。胺类气体包含乙胺、甲胺、丙胺、异丙胺、丁胺、异丁胺等胺。在此,胺是指氨(NH3)的氢原子被烷基等烃基取代的化合物的总称。也就是说,胺含有烷基等烃基。由于胺类气体不含硅(Si),因此可以说是不含硅的气体,而且由于不含硅和金属,所以可以说是不含硅和金属的气体。作为胺类气体,优选使用例如三乙胺((C2H5)3N,简称:TEA)、二乙胺((C2H5)2NH,简称:DEA)、单乙胺(C2H5NH2,简称:MEA)等乙胺类气体,或者三甲胺((CH3)3N,简称:TMA)、二甲胺((CH3)2NH,简称:DMA)、一甲胺(CH3NH2,简称:MMA)等甲胺类气体,或者三丙胺((C3H7)3N,简称:TPA)、二丙胺((C3H7)2NH,简称:DPA)、一丙胺(C3H7NH2,简称:MPA)等丙胺类气体,或者三异丙胺([(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)等异丙胺类气体,或者三丁胺((C4H9)3N,简称:TBA)、二丁胺((C4H9)2NH,简称:DBA)、一丁胺(C4H9NH2,简称:MBA)等丁胺类气体,或者三异丁胺([(CH3)2CHCH2]3N,简称:TIBA)、二异丁胺([(CH3)2CHCH2]2NH,简称:DIBA)、单异丁胺((CH3)2CHCH2NH2,简称:MIBA)等异丁胺类气体。也就是说,作为胺类气体可以优选使用例如(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。胺类气体在形成SiN膜、SiCN膜、SiOCN膜等时作为氮源(氮的来源)发挥作用,并且也作为碳源(碳的来源)发挥作用。通过使用胺类气体作为含氮气体,可以将膜中的碳成分控制在增加的方向上。
作为其他的反应气体,例如可以使用氧化剂(氧化气体),即可以使用作为氧源发挥作用的含氧气体。例如,可以适当地使用氧(O2)气体、水蒸气(H2O气体)、一氧化二氮(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。
作为吹扫气体,例如可以使用惰性气体。此外,作为吹扫气体使用的惰性气体,例如可以使用氮(N2)气体、氩(Ar)气体、氦(He)气体、氖(Ne)气体、氙(Xe)气体等稀有气体。作为吹扫气体,也可以使用这些气体中的一种以上。
本公开可以适当地应用于形成包含准金属元素(Metalloid Element)的准金属类膜或包含金属元素的金属类膜的情况。这些成膜处理的处理顺序、处理条件可以是与上述实施方式或变形例中所示的成膜处理相同的处理顺序、处理条件。在这些情况下,也可以获得与上述实施方式相同的效果。
此外,本公开也可以适当地利用于在晶圆200上形成包含钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、铌(Nb)、铝(Al)、钼(Mo)和钨(W)等金属元素的金属类氧化膜或金属类氮化膜的情况。也就是说,本公开也可以适当地利用于在晶圆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,作为原料气体例如可以使用四(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,在上述各实施方式中对成膜处理进行了说明,但也可以适用于其他处理。例如,可以适用于使用等离子体的扩散处理、氧化处理、氮化处理、氧氮化处理、还原处理、氧化还原处理、蚀刻处理、加热处理等。此外,当仅使用反应气体对形成在基板的表面或基板上的膜进行等离子体氧化处理、等离子体氮化处理或等离子体改质处理时也可以适用本公开。此外,也可以适用于仅使用反应气体的等离子体退火处理。
此外,在上述各实施方式中对半导体装置的制造工序进行了说明,但本公开也可以应用于半导体装置的制造工序以外。例如,本公开也可以应用于液晶装置的制造工序、太阳能电池的制造工序、发光装置的制造工序、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。
此外,在上述第一实施方式和第二实施方式中示出了在一个处理室中处理一片基板的装置结构,但本公开不限于此,也可以是在水平方向或垂直方向上并列处理多片基板的装置。
优选,根据处理内容个别准备用于成膜处理的制程,并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。然后,优选,当开始各种处理时,CPU260a根据处理内容从存储在存储装置260c内的多个制程中适当地选择适当的制程。由此,可以通过一台基板处理装置以通用且可以良好再现地形成各种膜类型、组成比、膜质和膜厚度的薄膜。此外,还可以减轻操作人员的负担,在避免操作失误的同时,可以快速开始各种处理。
上述制程不限于新生成的情况,例如也可以通过变更已经安装在基板处理装置中的现有制程来准备。当变更制程时,变更后的制程可以经由电气通信线路或记录有该制程的记录介质安装在基板处理装置上。此外,可以操作在现有基板处理装置中具备的输入输出装置261以直接变更已经安装在基板处理装置中的现有制程。
符号说明
100基板处理装置
100A基板处理装置
100B基板处理装置
200晶圆(基板)
201处理室
202处理容器
113第一处理气体供给管(气体供给系统)
123第二处理气体供给管(气体供给系统)
270等离子体生成部(等离子体生成装置)
273间隙距离
264调整机构
271a、271b、271c、271d绝缘部件
253a线圈。
Claims (18)
1.一种基板处理装置,其特征在于,具备:
处理容器,其在内部形成对基板进行处理的处理室;
气体供给系统,其向所述处理室的内部供给气体;以及
等离子体生成部,其具有向所述处理室的内部突出的绝缘部件、配置在所述绝缘部件的内部的平面状的线圈和调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离的调整机构,并在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
通过所述调整机构调整所述间隙距离,从而调整由所述等离子体生成部生成的所述基板的中央部中的等离子体的分布。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置,其特征在于,
通过所述调整机构使所述线圈在所述绝缘部件的内部沿上下方向移动,从而调整所述间隙距离。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
通过所述调整机构使所述间隙距离变短,从而增加由所述等离子体生成部生成的所述基板的中央部中的等离子体的生成量。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置,其特征在于,
通过所述调整机构使所述线圈向下方移动而使所述间隙距离变短,从而增加由所述等离子体生成部生成的所述基板的中央部中的等离子体的生成量。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
通过所述调整机构使所述间隙距离变长,从而减少由所述等离子体生成部生成的所述基板的中央部中的等离子体的生成量。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置,其特征在于,
通过所述调整机构使所述线圈向上方移动而使所述间隙距离变长,从而减少由所述等离子体生成部生成的所述基板的中央部中的等离子体的生成量。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的基板处理装置,其特征在于,
所述间隙距离为所述线圈与所述绝缘部件的底部的内壁之间的上下方向的距离。
9.根据权利要求1至8中的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沿上下方向移动的移动部。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置,其特征在于,
所述移动部为测微器,通过该测微器的旋转使所述线圈上下移动。
11.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述绝缘部件具有向所述处理室的内部突出的半球形状。
12.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述等离子体生成部被由导电性的金属板构成的圆柱体或长方体的电磁波屏蔽件屏蔽。
13.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述基板处理装置还具备:其他等离子体生成部,其在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体,并且在所述处理容器的外侧具有卷绕在所述处理容器外周的其他线圈。
14.一种等离子体生成装置,其特征在于,具备:
半球形状的绝缘部件,其向对基板进行处理的处理室的内部突出;
平面状的线圈,其配置在所述绝缘部件的内部;以及
调整机构,其调整所述线圈与所述绝缘部件之间的间隙距离,
在所述处理室的内部生成气体的等离子体。
15.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,所述制造方法具备如下工序:
将基板搬入到基板处理装置的处理室,该基板处理装置具备:处理容器,其在内部形成对基板进行处理的处理室;气体供给系统,其向所述处理室的内部供给气体;以及等离子体生成部,其具有向所述处理室的内部突出的半球形状的绝缘部件、配置在所述绝缘部件的内部的平面状的线圈和调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离的调整机构,并在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体;以及
在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体。
16.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,所述制造方法具备如下工序:
将基板搬入到基板处理装置的处理室,该基板处理装置具备:处理容器,其在内部形成对基板进行处理的处理室;气体供给系统,其向所述处理室的内部供给气体;等离子体生成部,其具有向所述处理室的内部突出的半球形状的绝缘部件、配置在所述绝缘部件的内部的平面状的线圈和调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离的调整机构,并在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体;以及其他等离子体生成部,其具有卷绕在所述处理容器的外周的其他线圈,并在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体;以及
在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体。
17.一种程序,其特征在于,使用计算机使基板处理装置执行如下顺序:
将基板搬入到基板处理装置的处理室,该基板处理装置具备:处理容器,其在内部形成对基板进行处理的处理室;气体供给系统,其向所述处理室的内部供给气体;以及等离子体生成部,其具有向所述处理室的内部突出的半球形状的绝缘部件、配置在所述绝缘部件的内部的平面状的线圈和调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离的调整机构,并在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体;以及
在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体。
18.一种程序,其特征在于,通过计算机使基板处理装置执行如下顺序:
将基板搬入到基板处理装置的处理室,该基板处理装置具备:处理容器,其在内部形成对基板进行处理的处理室;气体供给系统,其向所述处理室的内部供给气体;等离子体生成部,其具有向所述处理室的内部突出的半球形状的绝缘部件、配置在所述绝缘部件的内部的平面状的线圈和调整所述线圈与所述绝缘部件的间隙距离的调整机构,并在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体;以及其他等离子体生成部,其具有卷绕在所述处理容器的外周的其他线圈,并在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体;以及
在所述处理室的内部生成所述气体的等离子体。
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