JP2012186248A

JP2012186248A - Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method

Info

Publication number: JP2012186248A
Application number: JP2011047166A
Authority: JP
Inventors: Masatsuya Hamano; 勝艶浜野; Yasuhisa Tsubota; 康寿坪田
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2011-03-04
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2012-09-27
Anticipated expiration: 2031-03-04
Also published as: JP5725911B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate processing technology which can efficiently use a gas contributing to deposition.SOLUTION: A substrate processing apparatus comprises: a processing chamber provided with a substrate support part supporting a substrate; a gas supply part supplying a process gas from above the substrate support part into the processing chamber; a plasma generation part exciting the process gas supplied into the processing chamber; a gas exhaustion part provided below the substrate support part for exhausting gasses in the processing chamber; a gas flow suppression channel provided at an edge of the substrate support part for suppressing a flow of the excited process gas generated above the substrate support part to below the substrate support part to deactivate the process gas; and a protection member provided on an inner wall of the processing chamber on a region at least below a substrate loading surface of the substrate support part.

Description

本発明は、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理装置等の基板処理装置や、該基板処理装置を用いた半導体装置の製造方法に係り、特に、プラズマを用いて半導体ウェハ（以下、ウェハという。）等の基板を処理する処理室内において、プラズマ密度を向上させて、例えばウェハ表面に形成する膜の厚膜化を可能にするようにした基板処理装置や半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) processing apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device using the substrate processing apparatus, and in particular, a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) using plasma. The present invention relates to a method for manufacturing a substrate processing apparatus and a semiconductor device, in which a plasma density is improved in a processing chamber for processing a substrate, and a film formed on a wafer surface can be thickened, for example.

ウェハなどの表面を処理する方法として、プラズマ処理が行われ、このようなプラズマ処理の為の装置として、例えば図１に示すようなプラズマ処理装置がある。
このような従来のプラズマ処理装置は、気密性を確保した処理室２０１内にウェハ２００を設置し、ウェハ処理ガスを、処理室２０１上部のガス噴出孔２３９より処理室２０１に導入し、処理室２０１内をある一定の圧力に保ち、放電用電極（ＲＦ電極）２１５に高周波電力を供給して電界を形成するとともに磁界をかけてマグネトロン放電を起こす。このマグネトロン放電により、高密度プラズマを生成できる。生成したプラズマにより成膜用ガスを励起分解させて化学的反応を起こし、ウェハ２００表面に薄膜を形成するものである。 As a method of processing the surface of a wafer or the like, plasma processing is performed. As an apparatus for such plasma processing, for example, there is a plasma processing apparatus as shown in FIG.
In such a conventional plasma processing apparatus, a wafer 200 is installed in a processing chamber 201 that ensures airtightness, and a wafer processing gas is introduced into the processing chamber 201 through a gas ejection hole 239 in the upper portion of the processing chamber 201. The inside of 201 is kept at a certain pressure, high frequency power is supplied to the discharge electrode (RF electrode) 215 to form an electric field, and a magnetic field is applied to cause magnetron discharge. High density plasma can be generated by this magnetron discharge. The film-forming gas is excited and decomposed by the generated plasma to cause a chemical reaction, thereby forming a thin film on the surface of the wafer 200.

従来のプラズマ処理装置には、サセプタ２１７周囲の端部に石英で形成されたカバー（不図示）が設置されており、カバーの最外周には排気用の穴が開けられている。 In a conventional plasma processing apparatus, a cover (not shown) made of quartz is installed at an end around the susceptor 217, and an exhaust hole is formed in the outermost periphery of the cover.

例えば、特許文献１には、処理室内に設けたサセプタ上にウェハを装填し、処理室内をバッフルプレートにより、反応ガス導入側と反応ガス排出側に仕切り、バッフルプレートに排気コンダクタンス調整孔を設け、該排気コンダクタンス調整孔の流路断面積をバッフルプレートの周方向に沿った位置により変化させ、反応ガスの導入位置、或は排出位置が処理室の中心に無く偏在していても、ウェハに沿って流れる反応ガスをバッフルプレートにより整流し、ウェハ全面に亘って均一化する枚葉式の平行平板型のプラズマ処理装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a wafer is loaded on a susceptor provided in a processing chamber, the processing chamber is partitioned by a baffle plate into a reactive gas introduction side and a reactive gas discharge side, and an exhaust conductance adjustment hole is provided in the baffle plate. The cross-sectional area of the exhaust conductance adjustment hole is changed depending on the position along the circumferential direction of the baffle plate, and even if the reaction gas introduction position or the discharge position is not centered in the processing chamber and is unevenly distributed, A single-wafer parallel plate type plasma processing apparatus is disclosed in which the flowing reactive gas is rectified by a baffle plate and made uniform over the entire surface of the wafer.

特開平８−８２３９号公報JP-A-8-8239

以上説明した従来のプラズマ処理装置では、例えば、処理ガスの流量や処理室内の温度、高周波電力等のプロセス条件を大きく変更することなく、ウェハ表面に形成する膜の厚さを厚くしようとしても困難であった。
本発明の目的は、現状のプロセス条件を大きく変更しなくても、成膜に寄与するガスを効率よく使用することができ、例えばウェハ表面に形成する膜の厚さを厚くすることが可能な基板処理技術を提供することにある。 In the conventional plasma processing apparatus described above, for example, it is difficult to increase the thickness of the film formed on the wafer surface without greatly changing the process conditions such as the flow rate of the processing gas, the temperature in the processing chamber, and the high frequency power. Met.
An object of the present invention is to efficiently use a gas that contributes to film formation without greatly changing the current process conditions, for example, to increase the thickness of a film formed on a wafer surface. It is to provide a substrate processing technique.

本発明に係る基板処理装置の代表的な構成は、次のとおりである。
基板を支持する基板支持部が設けられた処理室と、
前記基板支持部の上方から前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記基板支持部の下方に設けられ前記処理室内のガスを排気するガス排気部と、
前記基板支持部の端部に設けられ、前記基板支持部の上方で生成される励起された処理ガスの前記基板支持部の下方への流れを抑制し、前記基板支持部の下方へ流れる処理ガスを失活させるガス流抑制流路と、
少なくとも前記基板支持部の基板載置面より下方であって前記処理室の内壁に設けられた保護部材と、
を有する基板処理装置。 A typical configuration of the substrate processing apparatus according to the present invention is as follows.
A processing chamber provided with a substrate support for supporting the substrate;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber from above the substrate support unit;
A plasma generator for exciting the processing gas supplied into the processing chamber;
A gas exhaust unit that is provided below the substrate support unit and exhausts the gas in the processing chamber;
A processing gas that is provided at an end of the substrate support and suppresses the flow of excited process gas generated above the substrate support below the substrate support and flows below the substrate support A gas flow suppressing flow path for deactivating,
A protection member provided at least on the inner wall of the processing chamber below the substrate placement surface of the substrate support portion;
A substrate processing apparatus.

また、本発明に係る半導体装置の製造方法の代表的な構成は、次のとおりである。
処理室の内壁であって少なくとも基板支持部の基板載置面よりも下方の内壁に保護部材が設けられた処理室内に基板を搬入する工程と、
端部にガス流を抑制するガス流抑制流路が設けられた基板支持部が、前記基板を支持する工程と、
ガス供給部が、前記処理室内に処理ガスを供給する工程と、
プラズマ生成部が、前記処理室内に供給された処理ガスを励起する工程と、
前記基板支持部の下方から前記処理室内のガスを排気する工程と、
前記基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 A typical configuration of the semiconductor device manufacturing method according to the present invention is as follows.
A step of carrying the substrate into the processing chamber provided with a protective member on the inner wall of the processing chamber and at least on the inner wall below the substrate placement surface of the substrate support;
A substrate support portion provided with a gas flow suppressing flow path for suppressing a gas flow at an end portion supports the substrate;
A gas supply unit supplying a processing gas into the processing chamber;
A step of exciting a processing gas supplied into the processing chamber by the plasma generating unit;
Exhausting the gas in the processing chamber from below the substrate support;
Unloading the substrate from the processing chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:

上述のように基板処理装置や半導体装置の製造方法を構成すると、基板支持部上方で形成されるプラズマ(処理ガスの活性種)の排気速度が遅くなり、成膜に寄与するガスを効率良く生成し維持することができ、処理速度を向上させることができる。 If a substrate processing apparatus or a semiconductor device manufacturing method is configured as described above, the exhaust speed of plasma (active species of the processing gas) formed above the substrate support is reduced, and gas that contributes to film formation is generated efficiently. And the processing speed can be improved.

本発明の第１実施形態に係る枚葉式処理装置の垂直断面図である。1 is a vertical sectional view of a single wafer processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るガス流抑制流路の構造や配置を示す垂直断面図である。It is a vertical sectional view showing the structure and arrangement of the gas flow suppression channel according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係るガス流抑制流路の斜視図である。It is a perspective view of the gas flow suppression channel which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る枚葉式処理装置を用いて成膜した膜厚データを示す図である。It is a figure which shows the film thickness data formed into a film using the single wafer processing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係るガス流抑制流路の斜視図である。It is a perspective view of the gas flow suppression channel which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るガス流抑制流路の変形例を示す垂直断面図である。It is a vertical sectional view showing a modification of a gas flow suppression channel according to an embodiment of the present invention.

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を説明する。
第１実施形態のプラズマ処理炉は、電界と磁界により高密度プラズマを生成できる変形マグネトロン型プラズマ源（Modified Magnetron Typed Plasma Source）を用いてウェハ等の基板をプラズマ処理する基板処理炉（以下、ＭＭＴ装置と称する）である。このＭＭＴ装置は、気密性を確保した処理室に基板を設置し、シャワーヘッドを介して反応ガスを処理室に導入し、処理室をある一定の圧力に保ち、放電用電極に高周波電力を供給して電界を形成するとともに磁界を形成し、マグネトロン放電を起こす。放電用電極から放出された電子がドリフトしながらサイクロイド運動を続けて周回することにより長寿命となって電離生成率を高めるので高密度プラズマを生成できる。このように反応ガスを励起分解させて基板表面を酸化または窒化等の拡散処理、または基板表面に薄膜を形成する、または基板表面をエッチングする等、基板へ各種のプラズマ処理を施すことができる。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
The plasma processing furnace of the first embodiment is a substrate processing furnace (hereinafter referred to as MMT) that performs plasma processing on a substrate such as a wafer using a modified magnetron type plasma source that can generate high-density plasma by an electric field and a magnetic field. Device). In this MMT apparatus, a substrate is installed in a processing chamber that ensures airtightness, a reaction gas is introduced into the processing chamber via a shower head, the processing chamber is maintained at a certain pressure, and high-frequency power is supplied to the discharge electrode. As a result, an electric field and a magnetic field are formed, causing magnetron discharge. Since the electrons emitted from the discharge electrode continue to circulate while continuing the cycloid motion while drifting, the lifetime becomes longer and the ionization rate is increased, so that high-density plasma can be generated. In this way, the substrate can be subjected to various plasma treatments such as diffusion treatment such as oxidation or nitridation by exciting and decomposing the reaction gas, or forming a thin film on the substrate surface, or etching the substrate surface.

図１に、このようなＭＭＴ装置の概略構成図を示す。図１は、本発明の第１実施形態に係る枚葉式処理装置であるＭＭＴ装置を模式的に示す垂直断面図である。ＭＭＴ装置は、処理容器２０３を有し、この処理容器２０３は、第１の容器であるドーム型の上側容器２１０と第２の容器である碗型の下側容器２１１により形成され、上側容器２１０は下側容器２１１の上に被せられている。上側容器２１０は酸化アルミニウム（アルミナ）又は石英等の非金属材料で形成されており、下側容器２１１はアルミニウムで形成され、内壁表面に、酸化アルミニウム又は石英等の非金属材料で形成された内壁側面保護部材１５１、ウェハ搬送口保護部材１５２ａ、ウェハ搬送口側面保護部材１５２ｂ、内壁下面保護部材１５３（図２参照）が取り付けられている。また、後述する基板支持部（基板保持手段）であるサセプタ２１７を、窒化アルミニウムや、セラミックス又は石英等の非金属材料で構成することによって、処理の際に膜中に取り込まれる金属汚染を低減している。サセプタ２１７は、第１の加熱部であるヒータ２１７ｂを搭載するヒータ一体型のサセプタである。 FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of such an MMT apparatus. FIG. 1 is a vertical sectional view schematically showing an MMT apparatus which is a single wafer processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The MMT apparatus has a processing container 203, which is formed by a dome-shaped upper container 210 as a first container and a bowl-shaped lower container 211 as a second container. Is covered on the lower container 211. The upper container 210 is made of a nonmetallic material such as aluminum oxide (alumina) or quartz, the lower container 211 is made of aluminum, and the inner wall is formed of an inner wall surface made of a nonmetallic material such as aluminum oxide or quartz. A side protection member 151, a wafer transfer port protection member 152a, a wafer transfer port side surface protection member 152b, and an inner wall lower surface protection member 153 (see FIG. 2) are attached. Further, by configuring the susceptor 217, which is a substrate support portion (substrate holding means) described later, with a non-metallic material such as aluminum nitride, ceramics, or quartz, metal contamination taken into the film during processing is reduced. ing. The susceptor 217 is a heater-integrated susceptor on which a heater 217b as a first heating unit is mounted.

処理容器２０３の上部には、光透過性窓部２７８が配設され、この光透過性窓部２７８に対応する反応容器２０３外側に、第２の加熱部であるランプ加熱ユニット（光源）２８０が設けられている。光透過性窓部２７８は、光を透過する例えば石英で構成される。
シャワーヘッド２３６は、処理室２０１の上部に設けられ、リング状の枠体２３３と、光透過性窓部２７８と、ガス導入口２３４と、バッファ室２３７と、開口２３８と、遮蔽プレート２４０と、ガス噴出孔２３９とを備えている。遮蔽プレート２４０は、光を透過する例えば石英で構成される。バッファ室２３７は、ガス導入口２３４より導入されたガスを分散するための分散空間として設けられる。 A light transmissive window 278 is disposed on the top of the processing vessel 203, and a lamp heating unit (light source) 280 as a second heating unit is provided outside the reaction vessel 203 corresponding to the light transmissive window 278. Is provided. The light transmissive window 278 is made of, for example, quartz that transmits light.
The shower head 236 is provided in the upper portion of the processing chamber 201, and includes a ring-shaped frame 233, a light transmissive window 278, a gas inlet 234, a buffer chamber 237, an opening 238, a shielding plate 240, A gas ejection hole 239. The shielding plate 240 is made of, for example, quartz that transmits light. The buffer chamber 237 is provided as a dispersion space for dispersing the gas introduced from the gas introduction port 234.

ガス導入口２３４には、ガスを供給するガス供給管２３２が接続されており、ガス供給管２３２は、開閉弁であるバルブ２４３ａ、流量制御器（流量制御手段）であるマスフローコントローラ２４１を介して図中省略の反応ガス２３０のガスボンベに繋がっている。シャワーヘッド２３６から反応ガス２３０が処理室２０１に供給され、また、サセプタ２１７の周囲から処理室２０１の底方向へ基板処理後のガスが流れるように、下側容器２１１の側壁にガスを排気するガス排気口２３５が設けられている。ガス排気口２３５にはガスを排気するガス排気管２３１が接続されており、ガス排気管２３１は、圧力調整器であるＡＰＣ２４２、開閉弁であるバルブ２４３ｂを介して排気装置である真空ポンプ２４６に接続されている。ガス供給管２３２、バルブ２４３ａ、マスフローコントローラ２４１等からガス供給部が構成され、ガス排気管２３１、ＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６等からガス排気部が構成される。 A gas supply pipe 232 for supplying gas is connected to the gas inlet 234. The gas supply pipe 232 is connected via a valve 243a as an on-off valve and a mass flow controller 241 as a flow rate controller (flow rate control means). It is connected to the gas cylinder of the reaction gas 230 not shown in the figure. The reaction gas 230 is supplied from the shower head 236 to the processing chamber 201, and the gas is exhausted to the side wall of the lower container 211 so that the gas after the substrate processing flows from the periphery of the susceptor 217 toward the bottom of the processing chamber 201. A gas exhaust port 235 is provided. A gas exhaust pipe 231 for exhausting gas is connected to the gas exhaust port 235. The gas exhaust pipe 231 is connected to a vacuum pump 246 which is an exhaust device via an APC 242 which is a pressure regulator and a valve 243b which is an on-off valve. It is connected. A gas supply unit is configured by the gas supply pipe 232, the valve 243a, the mass flow controller 241, and the like, and a gas exhaust unit is configured by the gas exhaust pipe 231, the APC 242, the valve 243b, the vacuum pump 246, and the like.

供給される反応ガス２３０を励起させる放電機構（放電手段）として、筒状、例えば円筒状に形成された第１の電極である筒状電極２１５が設けられる。筒状電極２１５は処理容器２０３（上側容器２１０）の外周に設置されて処理室２０１内のプラズマ生成領域２２４を囲んでいる。筒状電極２１５にはインピーダンスの整合を行う整合器２７２を介してＲＦパワー（高周波電力）を印加する高周波電源２７３が接続されている。主に、筒状電極２１５、整合器２７２、高周波電源２７３からプラズマ生成部が構成される。 As a discharge mechanism (discharge means) that excites the supplied reaction gas 230, a cylindrical electrode 215 that is a first electrode formed in a cylindrical shape, for example, a cylindrical shape, is provided. The cylindrical electrode 215 is installed on the outer periphery of the processing vessel 203 (upper vessel 210) and surrounds the plasma generation region 224 in the processing chamber 201. A high frequency power source 273 that applies RF power (high frequency power) is connected to the cylindrical electrode 215 via a matching unit 272 that performs impedance matching. A plasma generation unit is mainly composed of the cylindrical electrode 215, the matching unit 272, and the high-frequency power source 273.

また、筒状、例えば円筒状に形成された磁界形成機構（磁界形成手段）である筒状磁石２１６は筒状の永久磁石となっている。筒状磁石２１６は、筒状電極２１５の外表面の上下端近傍に配置される。上下の筒状磁石２１６、２１６は、処理室２０１の半径方向に沿った両端（内周端と外周端）に磁極を持ち、上下の筒状磁石２１６、２１６の磁極の向きが逆向きに設定されている。従って、内周部の磁極同士が異極となっており、これにより、筒状電極２１５の内周面に沿って円筒軸方向に磁力線を形成するようになっている。 Moreover, the cylindrical magnet 216 which is a cylinder, for example, the magnetic field formation mechanism (magnetic field formation means) formed in the shape of a cylinder is a cylindrical permanent magnet. The cylindrical magnet 216 is disposed near the upper and lower ends of the outer surface of the cylindrical electrode 215. The upper and lower cylindrical magnets 216 and 216 have magnetic poles at both ends (inner and outer peripheral ends) along the radial direction of the processing chamber 201, and the magnetic poles of the upper and lower cylindrical magnets 216 and 216 are set in opposite directions. Has been. Therefore, the magnetic poles in the inner peripheral portion are different from each other, and thereby magnetic field lines are formed in the cylindrical axis direction along the inner peripheral surface of the cylindrical electrode 215.

処理室２０１の底側中央には、基板であるウェハ２００を保持するための基板支持部（基板保持手段）としてサセプタ２１７が配置されている。サセプタ２１７は、例えば窒化アルミニウムやセラミックス、又は石英等の非金属材料で形成され、内部に第１の加熱部（加熱手段）としてのヒータ２１７ｂ、及び温度検出器（不図示）が一体的に埋め込まれており、ウェハ２００を加熱できるようになっている。ヒータ２１７ｂは電力が印加されてウェハ２００を５００℃程度にまで加熱できるようになっている。サセプタ２１７は、シャフト２６８により支持されており、温度検出器２５からの信号線は、シャフト２６８内を通って制御部１２１に接続されている。 A susceptor 217 is disposed in the center of the bottom side of the processing chamber 201 as a substrate support (substrate holding means) for holding the wafer 200 as a substrate. The susceptor 217 is formed of a non-metallic material such as aluminum nitride, ceramics, or quartz, for example, and a heater 217b as a first heating unit (heating means) and a temperature detector (not shown) are integrally embedded therein. The wafer 200 can be heated. The heater 217b can heat the wafer 200 to about 500 ° C. by applying electric power. The susceptor 217 is supported by a shaft 268, and a signal line from the temperature detector 25 is connected to the control unit 121 through the shaft 268.

サセプタ２１７周辺の構造について、図２と図３を用いて説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係るガス流抑制流路１４４の構造や配置を模式的に示す垂直断面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係るガス流抑制流路１４４の一部を形成するカバー１４０を模式的に示す斜視図である。
図２に示すように、ガス流抑制流路１４４が、後述するカバー１４０の垂直部１４０ｂと内壁側面保護部材１５１とで形成されている。なお、ガス流抑制流路１４４は、後述するカバー１４０の垂直部１４０ｂとウェハ搬送口側面保護部材１５２ｂとで構成しても良い。
サセプタ２１７には、サセプタ２１７の端部から水平方向外側に突き出して、ガス流抑制流路１４４の一部を形成するカバー１４０が設置されている。カバー１４０は、例えば石英で形成される。図３に示すように、カバー１４０の水平部１４０ａは、穴の無い水平方向に延びるリング状板であり、サセプタ２１７のウェハ２００保持面の周端を取り囲んでいる。このように構成することで、ウェハ２００の保持位置の最外周からサセプタ２１７の最外周までの距離を伸ばす事ができ、処理ガスやプラズマの流れが均一な部位が広がることによって、ウェハ２００への処理均一性を向上させることができる。水平部１４０ａの最外周には、水平部１４０ａから９０度屈曲して、垂直下方向に延びるスカート状の垂直部１４０ｂが設けられている。垂直部１４０ｂの一部は切り欠かれて、切り欠き部１４０ｃを形成し、基板処理時においてガス排気口２３５を塞がないようになっており、この切り欠き部１４０ｃは、ガス排気口２３５の位置に対応して設けられている。また、垂直部１４０ｂは、基板処理時においてウェハ搬送口１６０を塞ぐようになっている。 The structure around the susceptor 217 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view schematically showing the structure and arrangement of the gas flow suppression channel 144 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view schematically showing a cover 140 that forms a part of the gas flow suppression channel 144 according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the gas flow suppression channel 144 is formed by a vertical portion 140 b of the cover 140 described later and an inner wall side surface protection member 151. The gas flow suppression channel 144 may be constituted by a vertical portion 140b of the cover 140, which will be described later, and a wafer transfer port side surface protection member 152b.
The susceptor 217 is provided with a cover 140 that protrudes outward in the horizontal direction from the end of the susceptor 217 and forms a part of the gas flow suppression channel 144. The cover 140 is made of, for example, quartz. As shown in FIG. 3, the horizontal portion 140 a of the cover 140 is a ring-shaped plate extending in the horizontal direction without a hole, and surrounds the peripheral end of the wafer 200 holding surface of the susceptor 217. With this configuration, the distance from the outermost periphery of the holding position of the wafer 200 to the outermost periphery of the susceptor 217 can be increased, and a portion where the flow of the processing gas and plasma is uniform spreads. Processing uniformity can be improved. A skirt-like vertical portion 140b that is bent 90 degrees from the horizontal portion 140a and extends vertically downward is provided on the outermost periphery of the horizontal portion 140a. A part of the vertical portion 140b is cut away to form a cutout portion 140c so that the gas exhaust port 235 is not blocked during the substrate processing. The cutout portion 140c is formed in the gas exhaust port 235. It is provided corresponding to the position. The vertical portion 140b is configured to block the wafer transfer port 160 during substrate processing.

カバー１４０は、下側容器２１１の側壁との距離が、例えば１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下となるように設けられている。詳しくは、垂直部１４０ｂの外面と下側容器２１１の側壁の内面に設けられた後述する内壁側面保護部材１５１の内面との隙間が、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下となるように設けられている。製作精度の観点から、隙間の間隔を１ｍｍより小さくするのは困難である。また、サセプタ２１７の直径はサセプタ２１７に載置する基板の大きさ以上の大きさになるように構成し、例えば約３４０ｍｍ、カバー１４０の水平部１４０ａの幅は約６０ｍｍである。処理室２０１内に供給されたガスは、このカバー１４０と下側容器２１１の側壁との隙間を通過して、ガス排気口２３５から排気される。 The cover 140 is provided such that the distance from the side wall of the lower container 211 is, for example, 1.0 mm or more and 2.5 mm or less. Specifically, the gap between the outer surface of the vertical portion 140b and the inner surface of the inner wall side surface protection member 151 (described later) provided on the inner surface of the side wall of the lower container 211 is provided to be 1.0 mm or more and 2.5 mm or less. Yes. From the viewpoint of manufacturing accuracy, it is difficult to make the gap interval smaller than 1 mm. The diameter of the susceptor 217 is configured to be larger than the size of the substrate placed on the susceptor 217. For example, the diameter of the horizontal portion 140a of the cover 140 is about 60 mm. The gas supplied into the processing chamber 201 passes through the gap between the cover 140 and the side wall of the lower container 211 and is exhausted from the gas exhaust port 235.

このように、狭い隙間という排気されにくい部分より排気されることとなるため、プラズマそのものも下側容器２１１側に漏れにくくなる。また電離したガスもカバー１４０上部に維持されるため、例えば成膜に寄与するガスを効率よく生成維持できる。このとき、サセプタ２１７の下側の空間のコンダクタンスは、サセプタ２１７の基板載置面よりも上側の空間のコンダクタンスよりも大きくなっているので、サセプタ２１７の基板載置面より上方の処理室２０１内の圧力は、サセプタ２１７より下方の処理容器２０３内の圧力よりも高くなる。つまり、カバー１４０により、サセプタ２１７上方の圧力をサセプタ２１７下方の圧力よりも高くすることができ、サセプタ２１７上方のプラズマ密度を高くすることができる。 In this way, since the gas is exhausted from a portion that is not easily exhausted such as a narrow gap, the plasma itself is also difficult to leak to the lower container 211 side. Further, since the ionized gas is also maintained on the cover 140, for example, a gas contributing to film formation can be efficiently generated and maintained. At this time, the conductance of the space below the susceptor 217 is larger than the conductance of the space above the substrate mounting surface of the susceptor 217, so that the inside of the processing chamber 201 above the substrate mounting surface of the susceptor 217. Is higher than the pressure in the processing vessel 203 below the susceptor 217. In other words, the cover 140 can make the pressure above the susceptor 217 higher than the pressure below the susceptor 217, and can increase the plasma density above the susceptor 217.

また、カバー１４０の全周から排気されるので、サセプタ２１７の周囲から処理容器２０３の底部方向へ均一に処理後のガスが流れるようになり、サセプタ２１７上を流れるガスの流量を、サセプタ２１７の円周方向において均一化することができ、例えば膜の均一性を確保することが可能となる。 Further, since the exhaust gas is exhausted from the entire circumference of the cover 140, the processed gas flows uniformly from the periphery of the susceptor 217 toward the bottom of the processing container 203, and the flow rate of the gas flowing on the susceptor 217 is changed. Uniformity can be achieved in the circumferential direction, and for example, film uniformity can be ensured.

また、カバー１４０の垂直部１４０ｂの側面と処理室２０１の内壁との距離が、例えば１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下と狭いので、サセプタ２１７の基板載置面からサセプタ２１７下側までの空間のコンダクタンスは、サセプタ２１７上側のコンダクタンスよりも小さくなっている。よってサセプタ２１７上側で生成されるプラズマを構成する活性化されたガスは、サセプタ２１７の基板載置面上側からゲートバルブ２４４の辺りに到達するまでに時間を要し、失活するようになっている。したがって、活性種やプラズマがゲートバルブ２４４をアタックすることを抑制でき、汚染の原因となる不純物が発生することを抑制できる。 Further, since the distance between the side surface of the vertical portion 140b of the cover 140 and the inner wall of the processing chamber 201 is as narrow as 1.0 mm or more and 2.5 mm or less, the space from the substrate mounting surface of the susceptor 217 to the lower side of the susceptor 217 is reduced. The conductance is smaller than the conductance on the upper side of the susceptor 217. Therefore, the activated gas constituting the plasma generated on the upper side of the susceptor 217 takes time until it reaches the vicinity of the gate valve 244 from the upper side of the substrate mounting surface of the susceptor 217, and becomes deactivated. Yes. Therefore, active species and plasma can be prevented from attacking the gate valve 244, and impurities that cause contamination can be suppressed.

また、カバー１４０が処理室２０１内壁まで延出しウェハ搬送口１６０に接近していることによって、プラズマ生成領域２２４からアース電位にあるゲートバルブ２４４を見通せなくなっているので、プラズマがゲートバルブ２４４の方に引き寄せられることが抑制され、処理の均一性を向上することができ、また、活性種やプラズマがゲートバルブ２４４をアタックすることを抑制できる。 Further, since the cover 140 extends to the inner wall of the processing chamber 201 and approaches the wafer transfer port 160, the gate valve 244 at the ground potential cannot be seen from the plasma generation region 224, so that the plasma flows toward the gate valve 244. It is possible to prevent the active species and plasma from attacking the gate valve 244, and the uniformity of processing can be improved.

また、サセプタ２１７の高さ位置を変化させることにより、処理の均一性向上や、汚染物質の発生を抑制しながら処理室２０１内の容積を変化することや、プラズマ生成領域２２４とウェハ２００の位置関係を調整することができる。このように、成膜等の処理を行う際の、プロセスウィンドウ（プロセス条件）の幅を広げることができる。 Further, by changing the height position of the susceptor 217, the processing uniformity is improved, the volume in the processing chamber 201 is changed while suppressing the generation of contaminants, and the positions of the plasma generation region 224 and the wafer 200 are changed. The relationship can be adjusted. Thus, the width of the process window (process condition) when performing processing such as film formation can be increased.

また、カバー１４０がガス排気口２３５を塞がないように構成することで、サセプタ２１７の下側の空間において、ガス排気口２３５と同等のコンダクタンスを保ちつつ、サセプタ２１７の基板載置面上側の排気コンダクタンスを制御する事が可能になり、サセプタ２１７下側で汚染物質が発生したとしても、サセプタ２１７上側への流入を防ぐことができる。 Further, by configuring the cover 140 so as not to block the gas exhaust port 235, in the space below the susceptor 217, while maintaining the same conductance as the gas exhaust port 235, the upper side of the substrate mounting surface of the susceptor 217 is maintained. The exhaust conductance can be controlled, and even if contaminants are generated below the susceptor 217, the inflow into the susceptor 217 can be prevented.

なお、本実施形態では、カバー１４０の水平部１４０ａの内周部とサセプタ２１７の上面外周端部が重なっており、カバー１４０は、サセプタ２１７の上面周端部と側面の両方を覆うように設けられているが、サセプタ２１７の上面端部と側面のいずれかを覆うように設けてもよい。カバー１４０が、サセプタ２１７の側面のみを覆う場合は、サセプタ２１７の外周部が下側容器２１１の側壁に接近するように構成する。又は、図６の変形例に示すように、サセプタ２１７の側面に下側容器２１１の側壁に接近するようなサセプタ側面カバー１４３を取り付けるようにしてもよい。 In this embodiment, the inner peripheral portion of the horizontal portion 140a of the cover 140 and the outer peripheral end portion of the upper surface of the susceptor 217 overlap, and the cover 140 is provided so as to cover both the upper peripheral end portion and the side surface of the susceptor 217. However, the susceptor 217 may be provided so as to cover either the upper surface end or the side surface. When the cover 140 covers only the side surface of the susceptor 217, the outer periphery of the susceptor 217 is configured to approach the side wall of the lower container 211. Or you may make it attach the susceptor side surface cover 143 which approaches the side wall of the lower container 211 to the side surface of the susceptor 217 as shown in the modification of FIG.

また、図２に示すように、下側容器２１１の内側には、下側容器２１１の側壁に接するように、酸化アルミニウム又は石英等の非金属材料で形成された内壁側面保護部材１５１などの絶縁物が設置され、保護部材１５１とカバー１４０との間にガス流抑制流路１４４が設けられている。このように構成することで、サセプタ２１７の基板載置面からサセプタ２１７の下側までの空間のコンダクタンスは、サセプタ２１７上側空間のコンダクタンスよりも小さくなり、サセプタ２１７上側で生成されるプラズマを構成する活性なガスは、サセプタ上側からゲートバルブ２４４付近に到達するまでに時間がかかり、失活するようになっている。
また、ウェハ搬送口１６０の内側には、ウェハ搬送口１６０の内壁に接するように、酸化アルミニウム又は石英等の非金属材料で形成されたウェハ搬送口保護部材１５２などの絶縁物が設置されている。このように構成することで、金属で形成した下側容器２１１が、カバー１４０の垂直部１４０ｂと内壁側面保護部材１５１との間の通路において失活仕切れなかったプラズマに晒されることを防ぐ。その結果、ゲートバルブ２４４付近におけるプラズマの放電をより抑制することができる。
更には、下側容器２１１の底壁に内壁下面保護部材１５３を設置している。このような構成とすることで、下側容器２１１が、カバー１４０の垂直部１４０ｂと内壁側面保護部材１５１との間の通路において失活仕切れなかったプラズマに晒されることを防ぐ。その結果、下側容器２１１がプラズマに晒されることによる金属汚染を、より確実に防ぐことができる。 In addition, as shown in FIG. 2, an insulation such as an inner wall side surface protection member 151 made of a nonmetallic material such as aluminum oxide or quartz is provided inside the lower container 211 so as to be in contact with the side wall of the lower container 211. An object is installed, and a gas flow suppression channel 144 is provided between the protective member 151 and the cover 140. With this configuration, the conductance of the space from the substrate mounting surface of the susceptor 217 to the lower side of the susceptor 217 becomes smaller than the conductance of the upper space of the susceptor 217, and constitutes plasma generated on the upper side of the susceptor 217. The active gas takes time to reach the vicinity of the gate valve 244 from the upper side of the susceptor, and is deactivated.
In addition, an insulator such as a wafer transfer port protection member 152 formed of a non-metallic material such as aluminum oxide or quartz is installed inside the wafer transfer port 160 so as to be in contact with the inner wall of the wafer transfer port 160. . With this configuration, the lower container 211 formed of metal is prevented from being exposed to plasma that has not been deactivated in the passage between the vertical portion 140b of the cover 140 and the inner wall side surface protection member 151. As a result, plasma discharge in the vicinity of the gate valve 244 can be further suppressed.
Further, an inner wall lower surface protection member 153 is installed on the bottom wall of the lower container 211. With this configuration, the lower container 211 is prevented from being exposed to plasma that has not been deactivated in the passage between the vertical portion 140 b of the cover 140 and the inner wall side surface protection member 151. As a result, metal contamination due to exposure of the lower container 211 to the plasma can be prevented more reliably.

また、サセプタ２１７の内部には、さらにインピーダンスを変化させるための電極である第２の電極２１７ｃも装備されており、この第２の電極がインピーダンス可変機構２７４を介して接地されている。インピーダンス可変機構２７４は、コイルや可変コンデンサから構成され、コイルのパターン数や可変コンデンサの容量値を制御することによって、上記電極及びサセプタ２１７を介してウェハ２００の電位を制御できるようになっている。 The susceptor 217 is also equipped with a second electrode 217 c that is an electrode for changing the impedance, and the second electrode is grounded via the impedance variable mechanism 274. The impedance variable mechanism 274 is composed of a coil and a variable capacitor, and the potential of the wafer 200 can be controlled via the electrode and the susceptor 217 by controlling the number of coil patterns and the capacitance value of the variable capacitor. .

ウェハ２００をマグネトロン型プラズマ源でのマグネトロン放電により処理するための処理炉２０２は、少なくとも処理室２０１、処理容器２０３、サセプタ２１７、筒状電極２１５、筒状磁石２１６、シャワーヘッド２３６、及び排気口２３５から構成されており、処理室２０１でウェハ２００をプラズマ処理することが可能となっている。 A processing furnace 202 for processing the wafer 200 by magnetron discharge with a magnetron type plasma source includes at least a processing chamber 201, a processing vessel 203, a susceptor 217, a cylindrical electrode 215, a cylindrical magnet 216, a shower head 236, and an exhaust port. The wafer 200 can be plasma-treated in the processing chamber 201.

筒状電極２１５及び筒状磁石２１６の周囲には、この筒状電極２１５及び筒状磁石２１６で形成される電界や磁界が、外部環境や他処理炉等の装置に悪影響を及ぼさないように、電界や磁界を有効に遮蔽する遮蔽板２２３が設けられている。 Around the cylindrical electrode 215 and the cylindrical magnet 216, an electric field and a magnetic field formed by the cylindrical electrode 215 and the cylindrical magnet 216 do not adversely affect the external environment and devices such as other processing furnaces. A shielding plate 223 that effectively shields an electric field or a magnetic field is provided.

サセプタ２１７は下側容器２１１と絶縁され、サセプタ２１７を昇降させるサセプタ昇降機構（昇降手段）でもあるシャフト２６８が設けられている。またサセプタ２１７には貫通孔２１７ａが設けられ、下側容器２１１底面にはウェハ２００を突上げるためのウェハ突上げピン２６６が少なくとも３箇所に設けられている。そして、サセプタ昇降機構２６８によりサセプタ２１７が下降させられた時にはウェハ突上げピン２６６がサセプタ２１７と非接触な状態で貫通孔２１７ａを突き抜けるような位置関係となるよう、貫通孔２１７ａ及びウェハ突上げピン２６６が配置される。 The susceptor 217 is insulated from the lower container 211 and is provided with a shaft 268 that is also a susceptor elevating mechanism (elevating means) for elevating and lowering the susceptor 217. The susceptor 217 is provided with through holes 217a, and at the bottom of the lower container 211, wafer push-up pins 266 for pushing up the wafer 200 are provided in at least three places. Then, when the susceptor 217 is lowered by the susceptor elevating mechanism 268, the through hole 217a and the wafer up pin are arranged such that the wafer push-up pin 266 penetrates the through-hole 217a in a non-contact state with the susceptor 217. 266 is arranged.

また、下側容器２１１の側壁には仕切弁となるゲートバルブ２４４が設けられ、開いている時には図中省略の搬送機構（搬送手段）により処理室２０１に対してウェハ２００を搬入、または搬出することができ、閉まっている時には処理室２０１を気密に閉じることができる。 Further, a gate valve 244 serving as a gate valve is provided on the side wall of the lower container 211. When the gate valve 244 is open, the wafer 200 is loaded into or unloaded from the processing chamber 201 by a transfer mechanism (transfer means) not shown in the drawing. The process chamber 201 can be hermetically closed when closed.

また、制御部（制御手段）としてのコントローラ１２１は、信号線Ａを通じてＡＰＣ２４２、バルブ２４３ｂ、真空ポンプ２４６を、信号線Ｂを通じてサセプタ昇降機構２６８を、信号線Ｃを通じてゲートバルブ２４４を、信号線Ｄを通じて整合器２７２、高周波電源２７３を、信号線Ｅを通じてマスフローコントローラ２４１、バルブ２４３ａを、さらに図示しない信号線を通じてサセプタに埋め込まれたヒータ２１７ｂやインピーダンス可変機構２７４を、信号線Ｆを通じてランプ加熱ユニット２８０をそれぞれ制御するよう構成されている。このように、コントローラ１２１は、ＭＭＴ装置の各構成部の制御を行うものである。 The controller 121 as a control unit (control means) includes the APC 242, the valve 243b, and the vacuum pump 246 through the signal line A, the susceptor lifting mechanism 268 through the signal line B, the gate valve 244 through the signal line C, and the signal line D. Through the signal line E, the mass flow controller 241 and the valve 243a through the signal line E, the heater 217b and the impedance variable mechanism 274 embedded in the susceptor through the signal line (not shown), and the lamp heating unit 280 through the signal line F. Are each controlled. As described above, the controller 121 controls each component of the MMT apparatus.

次に上記のような構成の処理炉を用いて、半導体デバイスの製造工程の一工程として、ウェハ２００表面に対し、又はウェハ２００上に形成された下地膜の表面に対し所定のプラズマ処理を施す方法について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は制御部１２１により制御される。 Next, using the processing furnace configured as described above, a predetermined plasma process is performed on the surface of the wafer 200 or on the surface of the base film formed on the wafer 200 as one step of the semiconductor device manufacturing process. A method will be described. In the following description, the operation of each unit constituting the substrate processing apparatus is controlled by the control unit 121.

ウェハ２００は処理炉２０２を構成する処理室２０１の外部からウェハを搬送する図中省略の搬送機構によって処理室２０１に搬入され、サセプタ２１７上に搬送される。この搬送動作の詳細は次の通りである。サセプタ２１７が基板搬送位置まで下降し、ウェハ突上げピン２６６の先端がサセプタ２１７の貫通孔２１７ａを通過する。このときサセプタ２１７表面よりも所定の高さ分だけ突き上げピン２６６が突き出された状態となる。次に、下側容器２１１に設けられたゲートバルブ２４４が開かれ、図中省略の搬送機構によってウェハ２００をウェハ突上げピン２６６の先端に載置する。搬送機構が処理室２０１外へ退避すると、ゲートバルブ２４４が閉じられる。サセプタ２１７がサセプタ昇降機構２６８により上昇すると、サセプタ２１７上面にウェハ２００を載置することができ、更にウェハ２００を載置したサセプタ２１７を、ウェハ２００を処理する位置まで上昇する。 The wafer 200 is loaded into the processing chamber 201 by a transfer mechanism (not shown) that transfers the wafer from the outside of the processing chamber 201 constituting the processing furnace 202, and is transferred onto the susceptor 217. The details of this transport operation are as follows. The susceptor 217 is lowered to the substrate transfer position, and the tip of the wafer push-up pin 266 passes through the through hole 217a of the susceptor 217. At this time, the push-up pin 266 is protruded by a predetermined height from the surface of the susceptor 217. Next, the gate valve 244 provided in the lower container 211 is opened, and the wafer 200 is placed on the tip of the wafer push-up pin 266 by a transfer mechanism not shown in the drawing. When the transfer mechanism is retracted out of the processing chamber 201, the gate valve 244 is closed. When the susceptor 217 is raised by the susceptor lifting mechanism 268, the wafer 200 can be placed on the upper surface of the susceptor 217, and the susceptor 217 on which the wafer 200 is placed is raised to a position where the wafer 200 is processed.

次に、真空ポンプ２４６、及びＡＰＣ２４２を用いて処理室２０１の圧力を１〜２６０Ｐａの範囲の内、所定の圧力に維持する。また、サセプタ２１７に埋め込まれたヒータ２１７ｂとランプ加熱ユニット２８０により、搬入されたウェハ２００を１５０〜９５０℃の範囲の内、所定のウェハ処理温度に昇温するよう加熱する。 Next, the pressure of the processing chamber 201 is maintained at a predetermined pressure within a range of 1 to 260 Pa using the vacuum pump 246 and the APC 242. Further, the loaded wafer 200 is heated by the heater 217b and the lamp heating unit 280 embedded in the susceptor 217 so that the temperature is raised to a predetermined wafer processing temperature within a range of 150 to 950 ° C.

ウェハ２００の温度が目標の処理温度に達し、安定化したら、ガス導入口２３４から遮蔽プレート２４０のガス噴出孔２３９を介して、反応ガスである酸素ガス及び水素ガス２３０を処理室２０１に配置されているウェハ２００の上面（処理面）に向けて、所定の流量（例えば１００〜１０００ｓｃｃｍ）で導入する。同時に、筒状電極２１５に高周波電源２７３から整合器２７２を介して高周波電力を印加する。印加する電力は、１５０〜３０００Ｗの範囲の内、所定の出力値を投入する。このときインピーダンス可変機構２７４は予め所望のインピーダンス値となるように制御しておく。 When the temperature of the wafer 200 reaches the target processing temperature and stabilizes, oxygen gas and hydrogen gas 230, which are reaction gases, are disposed in the processing chamber 201 from the gas introduction port 234 through the gas ejection holes 239 of the shielding plate 240. The wafer 200 is introduced at a predetermined flow rate (for example, 100 to 1000 sccm) toward the upper surface (processing surface) of the wafer 200. At the same time, high frequency power is applied to the cylindrical electrode 215 from the high frequency power supply 273 via the matching unit 272. The power to be applied is a predetermined output value within the range of 150 to 3000 W. At this time, the impedance variable mechanism 274 is controlled in advance so as to have a desired impedance value.

筒状磁石２１６、２１６の磁界の影響を受けてマグネトロン放電が発生し、ウェハ２００の上方空間に電荷をトラップしてプラズマ生成領域２２４に高密度プラズマが生成される。そして、生成された高密度プラズマにより、サセプタ２１７上のウェハ２００の表面にプラズマ処理が施される。プラズマ処理が終わると、筒状電極への電力供給を停止し、酸素ガス及び水素ガスを処理室２０１から排気する。排気した後、ウェハ２００は、図示略の搬送機構を用いて、基板搬入と逆の手順で処理室２０１外へ搬送される。 Magnetron discharge is generated under the influence of the magnetic field of the cylindrical magnets 216 and 216, charges are trapped in the upper space of the wafer 200, and high-density plasma is generated in the plasma generation region 224. Then, plasma processing is performed on the surface of the wafer 200 on the susceptor 217 by the generated high-density plasma. When the plasma treatment is finished, power supply to the cylindrical electrode is stopped, and oxygen gas and hydrogen gas are exhausted from the treatment chamber 201. After evacuation, the wafer 200 is transferred out of the processing chamber 201 using a transfer mechanism (not shown) in the reverse order of substrate loading.

図４に、本発明の第１実施形態に係る枚葉式処理装置を用いて成膜した酸化膜の膜厚データと比較用データを示す。図４のデータは、ヒータ設定温度を９００℃、酸素ガスの流量を４７６ｓｃｃｍ、水素ガスの流量を２５ｓｃｃｍ、高周波電源２７３のパワーを２ｋＷ、高周波印加時間を２４０秒としたときのデータであり、横軸はインピーダンス可変機構２７４を用いてサセプタ２１７の電圧をコントロールした電圧（Ｖ）、縦軸は膜厚（Å）である。４１〜４３は、第１実施形態に係る枚葉式処理装置を用いて成膜した膜厚データであり、カバー１４０と下側容器２１１の側壁との距離を、２．５ｍｍとし、４１は処理室２０１内の圧力が１８０Ｐａ、４２は処理室２０１内の圧力が２２０Ｐａ、４３は処理室２０１内の圧力が２６０Ｐａのときのデータである。 FIG. 4 shows film thickness data and comparison data of an oxide film formed using the single wafer processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The data of FIG. 4 is data when the heater set temperature is 900 ° C., the flow rate of oxygen gas is 476 sccm, the flow rate of hydrogen gas is 25 sccm, the power of the high frequency power supply 273 is 2 kW, and the high frequency application time is 240 seconds. The axis is the voltage (V) obtained by controlling the voltage of the susceptor 217 using the variable impedance mechanism 274, and the vertical axis is the film thickness (Å). Reference numerals 41 to 43 are film thickness data formed using the single wafer processing apparatus according to the first embodiment. The distance between the cover 140 and the side wall of the lower container 211 is 2.5 mm. The pressure in the chamber 201 is 180 Pa, 42 is data when the pressure in the processing chamber 201 is 220 Pa, and 43 is data when the pressure in the processing chamber 201 is 260 Pa.

５１〜５３は、比較用のデータであり、カバー１４０と下側容器２１１の側壁との距離を、２．５ｍｍ程度とし、カバー１４０外周部に直径６ｍｍ程度の穴を多数配置した従来の枚葉式処理装置を用いて成膜した酸化膜の膜厚データであって、５１は処理室２０１内の圧力が１８０Ｐａ、５２は処理室２０１内の圧力が２２０Ｐａ、５３は処理室２０１内の圧力が２６０Ｐａのときのデータである。
図４から、本発明の第１実施形態の枚葉式処理装置では、従来の枚葉式処理装置に比べ、同一処理時間における厚膜化が可能、すなわち処理速度の向上が可能となることが分かる。 Reference numerals 51 to 53 are comparative data, and the distance between the cover 140 and the side wall of the lower container 211 is about 2.5 mm, and a conventional sheet having a large number of holes of about 6 mm in diameter on the outer periphery of the cover 140. Is a film thickness data of an oxide film formed using a processing apparatus, wherein 51 is a pressure in the processing chamber 201 180 Pa, 52 is a pressure in the processing chamber 201 220 Pa, 53 is a pressure in the processing chamber 201 This is data at 260 Pa.
From FIG. 4, the single-wafer processing apparatus according to the first embodiment of the present invention can be made thicker in the same processing time than the conventional single-wafer processing apparatus, that is, the processing speed can be improved. I understand.

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態を説明する。
第２実施形態のプラズマ処理炉は、第１実施形態のプラズマ処理炉２０２のカバー１４０が、カバー１４２に変更されたものである。他は第１実施形態のプラズマ処理炉２０２と同様なので、説明を省略する。
図５に示すように、カバー１４２の水平部１４２ａの最外周に、排気用の穴１４２ｄが開けられている。図５は、本発明の第２実施形態に係るガス流抑制流路を形成するカバー１４２の斜視図である。穴１４２ｄは、直径が１ｍｍ以上で６ｍｍより小さい孔であり、カバーの最外周全周に亘って複数存在する。従来装置のカバーの穴より、穴１４２ｄの直径が小さくなっている。また、カバーと容器側壁の内側との隙間は、従来装置と同様、２．５ｍｍより大きくなっており、供給されたガスは、この隙間と穴１４２ｄから排気され、サセプタ２１７の周囲から処理容器２０３の底部方向へ均一に処理後のガスが流れ、下側容器２１１に配置されている排気口２３５より排気される。なお、カバーと容器側壁の内側との隙間は、第１実施形態と同様、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とすることもできる。また、穴１４２ｄの直径を小さくする代わりに、カバーを厚くすることによって穴１４２ｄの長さを長くし、コンダクタンス(気体の流れやすさ)を小さくするようにしてもよい。また、穴１４２ｄの数を減らしてコンダクタンスを小さくしてもよい。 (Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
In the plasma processing furnace of the second embodiment, the cover 140 of the plasma processing furnace 202 of the first embodiment is changed to a cover 142. Since others are the same as that of the plasma processing furnace 202 of the first embodiment, description thereof is omitted.
As shown in FIG. 5, an exhaust hole 142 d is formed in the outermost periphery of the horizontal portion 142 a of the cover 142. FIG. 5 is a perspective view of a cover 142 forming a gas flow suppression channel according to the second embodiment of the present invention. The holes 142d are holes having a diameter of 1 mm or more and smaller than 6 mm, and a plurality of holes exist over the entire outer periphery of the cover. The diameter of the hole 142d is smaller than the hole of the cover of the conventional device. In addition, the gap between the cover and the inside of the container side wall is larger than 2.5 mm as in the conventional apparatus, and the supplied gas is exhausted from the gap and the hole 142d and from the periphery of the susceptor 217 to the processing container 203. The treated gas flows uniformly in the bottom direction of the gas, and is exhausted from the exhaust port 235 arranged in the lower container 211. In addition, the clearance gap between a cover and the inner side of a container side wall can also be 1.0 mm or more and 2.5 mm or less similarly to 1st Embodiment. Further, instead of reducing the diameter of the hole 142d, the length of the hole 142d may be increased by increasing the thickness of the cover to reduce the conductance (ease of gas flow). Further, the conductance may be reduced by reducing the number of holes 142d.

第２実施形態のカバー１４２によっても、第１実施形態のカバー１４０と同様に、狭い隙間と小さい孔１４２ｄから排気されることとなるため、プラズマや電離したガスがカバー１４２上部に維持され、下側容器２１１側に漏れにくくなるため、例えば成膜に寄与するガスを効率よく生成維持できる。つまり、カバー１４２により、サセプタ２１７上方の圧力をサセプタ２１７下方の圧力よりも高くすることができ、サセプタ２１７上方のプラズマ密度を高くすることができる。
また、カバー１４２の全周から排気されるので、サセプタ２１７の周囲から処理容器２０３の底部方向へ均一に処理後のガスが流れるようになり、サセプタ２１７上を流れるガスの流量を、サセプタ２１７の円周方向において均一化することができ、膜の均一性を確保することが可能となる。 Similarly to the cover 140 of the first embodiment, the cover 142 of the second embodiment is exhausted from a narrow gap and a small hole 142d, so that plasma or ionized gas is maintained at the upper part of the cover 142 and is Since it becomes difficult to leak to the side container 211 side, for example, a gas contributing to film formation can be efficiently generated and maintained. That is, the cover 142 can make the pressure above the susceptor 217 higher than the pressure below the susceptor 217, and can increase the plasma density above the susceptor 217.
In addition, since the exhaust gas is exhausted from the entire periphery of the cover 142, the processed gas flows uniformly from the periphery of the susceptor 217 toward the bottom of the processing container 203, and the flow rate of the gas flowing on the susceptor 217 is changed to that of the susceptor 217. Uniformity in the circumferential direction can be achieved, and film uniformity can be ensured.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
また、上述の実施形態では、ウェハに処理が施される場合について説明したが、処理対象はホトマスクやプリント配線基板、液晶パネル、コンパクトディスクおよび磁気ディスク等であってもよい。
また、上述の実施形態では、反応ガスとして酸素ガスと水素ガスを用いたが、処理内容に応じて、反応ガスとして窒素ガス、アンモニアガス等を用いることができる。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, It cannot be overemphasized that it can change variously in the range which does not deviate from the summary.
In the above-described embodiment, the case where the wafer is processed has been described. However, the processing target may be a photomask, a printed wiring board, a liquid crystal panel, a compact disk, a magnetic disk, or the like.
In the above-described embodiment, oxygen gas and hydrogen gas are used as the reaction gas. However, nitrogen gas, ammonia gas, or the like can be used as the reaction gas depending on the processing content.

本明細書には、少なくとも次の発明が含まれる。すなわち、第１の発明は、
基板を支持する基板支持部が設けられた処理室と、
前記基板支持部の上方から前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記基板支持部の下方に設けられ前記処理室内のガスを排気するガス排気部と、
前記基板支持部の端部に設けられ、前記基板支持部の上方で生成される励起された処理ガスの前記基板支持部の下方への流れを抑制し、前記基板支持部の下方へ流れる処理ガスを失活させるガス流抑制流路と、
少なくとも前記基板支持部の基板載置面より下方であって前記処理室の内壁に設けられた保護部材と、
を有する基板処理装置。
このようにガス流抑制流路を設けると、基板支持部上方で形成されるプラズマ(処理ガスの活性種)の排気速度が遅くなり、成膜に寄与するガスを効率良く生成し維持することができ、処理速度を向上させることができる。 The present specification includes at least the following inventions. That is, the first invention is
A processing chamber provided with a substrate support for supporting the substrate;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber from above the substrate support unit;
A plasma generator for exciting the processing gas supplied into the processing chamber;
A gas exhaust unit that is provided below the substrate support unit and exhausts the gas in the processing chamber;
A processing gas that is provided at an end of the substrate support and suppresses the flow of excited process gas generated above the substrate support below the substrate support and flows below the substrate support A gas flow suppressing flow path for deactivating,
A protection member provided at least on the inner wall of the processing chamber below the substrate placement surface of the substrate support portion;
A substrate processing apparatus.
Providing a gas flow suppression channel in this way slows down the exhaust speed of plasma (active species of processing gas) formed above the substrate support, and can efficiently generate and maintain a gas that contributes to film formation. And the processing speed can be improved.

第２の発明は、
基板を支持する基板支持部が設けられた処理室と、
前記基板支持部の上方から前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記基板支持部の下方に設けられ前記処理室内のガスを排気するガス排気部と、
前記基板支持部の端部に設けられ、前記処理室の内壁との距離が、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下となるように形成されたガス流抑制流路と、
を有する基板処理装置。
このように、カバーの最外周と処理室内壁との距離を１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下にすると、基板支持部上方で形成されるプラズマ(処理ガスの活性種)の排気速度が遅くなり、成膜に寄与するガスを効率良く生成し維持することができ、処理速度を向上させることができる。 The second invention is
A processing chamber provided with a substrate support for supporting the substrate;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber from above the substrate support unit;
A plasma generator for exciting the processing gas supplied into the processing chamber;
A gas exhaust unit that is provided below the substrate support unit and exhausts the gas in the processing chamber;
A gas flow suppression channel provided at an end of the substrate support and formed such that the distance from the inner wall of the processing chamber is 1.0 mm or greater and 2.5 mm or less;
A substrate processing apparatus.
As described above, when the distance between the outermost periphery of the cover and the inner wall of the processing chamber is set to 1.0 mm or more and 2.5 mm or less, the exhaust speed of plasma (active species of the processing gas) formed above the substrate support portion is reduced, Gases that contribute to film formation can be efficiently generated and maintained, and the processing speed can be improved.

第３の発明は、前記第１の発明又は第２の発明の基板処理装置であって、
前記ガス流抑制流路は、前記基板支持部の上面端部と側面のいずれか、若しくは両方を覆うように設けられたカバーと前記処理室の内壁に設けられた保護部材の間の流路である基板処理装置。
基板支持部の上面端部をカバーで覆うと、基板支持部上に載置された基板表面を流れる処理ガスの流れが乱されることが抑制され、基板内で均一な処理を行うことが容易となる。基板支持部の側面をカバーで覆うと、ガス排気口に向かう安定したガス流路が形成されるので、基板支持部上に載置された基板表面を流れる処理ガスの流れが乱されることが、さらに抑制される。 A third invention is the substrate processing apparatus of the first invention or the second invention,
The gas flow suppression channel is a channel between a cover provided to cover one or both of the upper surface end and the side surface of the substrate support and a protective member provided on the inner wall of the processing chamber. A substrate processing apparatus.
Covering the top edge of the substrate support with a cover suppresses the disturbance of the flow of processing gas flowing on the surface of the substrate placed on the substrate support, and facilitates uniform processing within the substrate. It becomes. If the side surface of the substrate support is covered with a cover, a stable gas flow path toward the gas exhaust port is formed, so that the flow of the processing gas flowing on the substrate surface placed on the substrate support may be disturbed. Further suppressed.

第４の発明は、
基板を支持する基板支持部が設けられた処理室と、
前記基板支持部の上方から前記処理室内に処理ガスを供給するガス供給部と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起するプラズマ生成部と、
前記基板支持部の下方に設けられ前記処理室内のガスを排気するガス排気部と、
前記基板支持部の上面端部を覆うカバーであって、該カバー水平面の外側全周に亘って、直径が１ｍｍ以上で６ｍｍより小さい孔が形成されたカバーと、
を有する基板処理装置。
このように、カバー水平面の外側全周に亘って、直径が１ｍｍ以上で６ｍｍより小さい孔を形成すると、基板支持部上方で形成されるプラズマ(処理ガスの活性種)の排気速度が遅くなり、成膜に寄与するガスを効率良く生成し維持することができ、処理速度を向上させることができる。また、基板支持部上に載置された基板表面を流れる処理ガスの流れが乱されることが抑制され、基板内で均一な処理を行うことが容易となる。 The fourth invention is:
A processing chamber provided with a substrate support for supporting the substrate;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber from above the substrate support unit;
A plasma generator for exciting the processing gas supplied into the processing chamber;
A gas exhaust unit that is provided below the substrate support unit and exhausts the gas in the processing chamber;
A cover that covers an upper surface end of the substrate support part, the cover having a hole with a diameter of 1 mm or more and smaller than 6 mm formed on the entire outer periphery of the cover horizontal plane;
A substrate processing apparatus.
As described above, when a hole having a diameter of 1 mm or more and smaller than 6 mm is formed over the entire outer circumference of the cover horizontal plane, the exhaust speed of plasma (active species of the processing gas) formed above the substrate support portion is reduced, Gases that contribute to film formation can be efficiently generated and maintained, and the processing speed can be improved. Further, the flow of the processing gas flowing on the surface of the substrate placed on the substrate support is suppressed from being disturbed, and it becomes easy to perform uniform processing in the substrate.

第５の発明は、前記第４の発明の基板処理装置であって、
前記カバーが、前記基板支持部の上面端部と側面の両方を覆うように設けられたカバーである基板処理装置。
基板支持部の側面をカバーで覆うと、基板を搬入搬出する搬送口等の金属をプラズマがアタックすることが抑制され、汚染の原因となる不純物が発生することが抑制される。 The fifth invention is the substrate processing apparatus of the fourth invention,
The substrate processing apparatus, wherein the cover is a cover provided so as to cover both an upper surface end portion and a side surface of the substrate support portion.
Covering the side surface of the substrate support portion with the cover suppresses the plasma from attacking the metal such as the transfer port for loading and unloading the substrate, and the generation of impurities that cause contamination is suppressed.

第６の発明は、
処理室の内壁であって少なくとも基板支持部の基板載置面よりも下方の内壁に保護部材が設けられた処理室内に基板を搬入する工程と、
端部にガス流を抑制するガス流抑制流路が設けられた基板支持部が、前記基板を支持する工程と、
ガス供給部が、前記処理室内に処理ガスを供給する工程と、
プラズマ生成部が、前記処理室内に供給された処理ガスを励起する工程と、
前記基板支持部の下方から前記処理室内のガスを排気する工程と、
前記基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
このようにガス流抑制流路を設けると、基板支持部上方で形成されるプラズマ(処理ガスの活性種)の排気速度が遅くなり、成膜に寄与するガスを効率良く生成し維持することができ、処理速度を向上させることができる。 The sixth invention is:
A step of carrying the substrate into the processing chamber provided with a protective member on the inner wall of the processing chamber and at least on the inner wall below the substrate placement surface of the substrate support;
A substrate support portion provided with a gas flow suppressing flow path for suppressing a gas flow at an end portion supports the substrate;
A gas supply unit supplying a processing gas into the processing chamber;
A step of exciting a processing gas supplied into the processing chamber by the plasma generating unit;
Exhausting the gas in the processing chamber from below the substrate support;
Unloading the substrate from the processing chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
Providing a gas flow suppression channel in this way slows down the exhaust speed of plasma (active species of processing gas) formed above the substrate support, and can efficiently generate and maintain a gas that contributes to film formation. And the processing speed can be improved.

第７の発明は、
基板を処理室に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられた基板支持部であって、該基板支持部の端部に設けられ、前記処理室の内壁との距離が、１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下となるように形成されたガス流抑制流路を有する基板支持部により、前記処理室に搬入した基板を支持する工程と、
前記基板支持部の上方から前記処理室内に処理ガスを供給する工程と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起する工程と、
前記基板支持部の下方から前記処理室内のガスを排気する工程と、
前記基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
このように、カバーの最外周と処理室内壁との距離を１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下にすると、基板支持部上方で形成されるプラズマ(処理ガスの活性種)の排気速度が遅くなり、成膜に寄与するガスを効率良く生成し維持することができ、処理速度を向上させることができる。 The seventh invention
Carrying the substrate into the processing chamber;
A substrate support provided in the processing chamber, provided at an end of the substrate support, and formed so that a distance from an inner wall of the processing chamber is 1.0 mm or more and 2.5 mm or less. A step of supporting a substrate carried into the processing chamber by a substrate support portion having a gas flow suppression channel;
Supplying a processing gas into the processing chamber from above the substrate support;
Exciting the process gas supplied into the process chamber;
Exhausting the gas in the processing chamber from below the substrate support;
Unloading the substrate from the processing chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
As described above, when the distance between the outermost periphery of the cover and the inner wall of the processing chamber is set to 1.0 mm or more and 2.5 mm or less, the exhaust speed of plasma (active species of the processing gas) formed above the substrate support portion is reduced, Gases that contribute to film formation can be efficiently generated and maintained, and the processing speed can be improved.

第８の発明は、
基板を処理室に搬入する工程と、
前記処理室内に設けられた基板支持部の上面端部を覆うカバーであって、該カバー水平面の外側全周に亘って、直径が１ｍｍ以上で６ｍｍより小さい孔が形成されたカバーを有する基板支持部により、前記処理室に搬入した基板を支持する工程と、
前記基板支持部の上方から前記処理室内に処理ガスを供給する工程と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起する工程と、
前記基板支持部の下方から前記処理室内のガスを排気する工程と、
前記基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
このように、カバー水平面の外側全周に亘って、直径が１ｍｍ以上で６ｍｍより小さい孔を形成すると、基板支持部上方で形成されるプラズマ(処理ガスの活性種)の排気速度が遅くなり、成膜に寄与するガスを効率良く生成し維持することができ、処理速度を向上させることができる。また、基板支持部上に載置された基板表面を流れる処理ガスの流れが乱されることが抑制され、基板内で均一な処理を行うことが容易となる。 The eighth invention
Carrying the substrate into the processing chamber;
A substrate support having a cover for covering an upper surface end portion of a substrate support portion provided in the processing chamber, the cover having a hole having a diameter of 1 mm or more and smaller than 6 mm over the entire outer periphery of the cover horizontal plane. A step of supporting the substrate carried into the processing chamber by the unit;
Supplying a processing gas into the processing chamber from above the substrate support;
Exciting the process gas supplied into the process chamber;
Exhausting the gas in the processing chamber from below the substrate support;
Unloading the substrate from the processing chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
As described above, when a hole having a diameter of 1 mm or more and smaller than 6 mm is formed over the entire outer circumference of the cover horizontal plane, the exhaust speed of plasma (active species of the processing gas) formed above the substrate support portion is reduced. Gases that contribute to film formation can be efficiently generated and maintained, and the processing speed can be improved. Further, the flow of the processing gas flowing on the surface of the substrate placed on the substrate support is suppressed from being disturbed, and it becomes easy to perform uniform processing in the substrate.

第９の発明は、
基板を処理室に搬入し、該処理室内の基板支持部で支持する工程と、
前記基板支持部の上方から前記処理室内に処理ガスを供給する工程と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起する工程と、
前記基板支持部と前記処理室の内壁との間の距離が１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下であるガス流抑制流路から、前記基板支持部の上方のガスを前記基板支持部の下方へ流す工程と、
前記基板支持部の下方から前記処理室内のガスを排気する工程と、
前記基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
このように、カバーの最外周と処理室内壁との距離を１．０ｍｍ以上２．５ｍｍ以下にすると、基板支持部上方で形成されるプラズマ(処理ガスの活性種)の排気速度が遅くなり、成膜に寄与するガスを効率良く生成し維持することができ、処理速度を向上させることができる。 The ninth invention
Carrying the substrate into the processing chamber and supporting the substrate with a substrate support in the processing chamber;
Supplying a processing gas into the processing chamber from above the substrate support;
Exciting the process gas supplied into the process chamber;
A gas above the substrate support is allowed to flow downward from the substrate support through a gas flow suppression channel having a distance between the substrate support and the inner wall of the processing chamber of 1.0 mm to 2.5 mm. Process,
Exhausting the gas in the processing chamber from below the substrate support;
Unloading the substrate from the processing chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
As described above, when the distance between the outermost periphery of the cover and the inner wall of the processing chamber is set to 1.0 mm or more and 2.5 mm or less, the exhaust speed of plasma (active species of the processing gas) formed above the substrate support portion is reduced, Gases that contribute to film formation can be efficiently generated and maintained, and the processing speed can be improved.

第１０の発明は、
基板を処理室に搬入し、該処理室内の基板支持部で支持する工程と、
前記基板支持部の上方から前記処理室内に処理ガスを供給する工程と、
前記処理室内に供給された処理ガスを励起する工程と、
前記基板支持部の上面端部を覆うカバーの、水平面の外側全周に亘って形成された直径が１ｍｍ以上で６ｍｍより小さい孔から、前記基板支持部の上方のガスを前記基板支持部の下方へ流す工程と、
前記基板支持部の下方から前記処理室内のガスを排気する工程と、
前記基板を前記処理室から搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
このように、カバー水平面の外側全周に亘って、直径が１ｍｍ以上で６ｍｍより小さい孔を形成すると、基板支持部上方で形成されるプラズマ(処理ガスの活性種)の排気速度が遅くなり、成膜に寄与するガスを効率良く生成し維持することができ、処理速度を向上させることができる。また、基板支持部上に載置された基板表面を流れる処理ガスの流れが乱されることが抑制され、基板内で均一な処理を行うことが容易となる。 The tenth invention is
Carrying the substrate into the processing chamber and supporting the substrate with a substrate support in the processing chamber;
Supplying a processing gas into the processing chamber from above the substrate support;
Exciting the process gas supplied into the process chamber;
From the hole formed over the entire outer periphery of the horizontal plane of the cover that covers the upper end portion of the substrate support portion, the gas above the substrate support portion is passed below the substrate support portion from a hole that is smaller than 6 mm and smaller than 6 mm. The process of flowing to
Exhausting the gas in the processing chamber from below the substrate support;
Unloading the substrate from the processing chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
As described above, when a hole having a diameter of 1 mm or more and smaller than 6 mm is formed over the entire outer circumference of the cover horizontal plane, the exhaust speed of plasma (active species of the processing gas) formed above the substrate support portion is reduced, Gases that contribute to film formation can be efficiently generated and maintained, and the processing speed can be improved. Further, the flow of the processing gas flowing on the surface of the substrate placed on the substrate support is suppressed from being disturbed, and it becomes easy to perform uniform processing in the substrate.

１２１…コントローラ、１４０…カバー、１４０ａ…水平部、１４０ｂ…垂直部、１４０ｃ…切り欠き部、１４２…カバー、１４２ａ…水平部、１４２ｂ…垂直部、１４２ｃ…切り欠き部、１４２ｄ…穴、１４３…サセプタ側面カバー、１４４…ガス流抑制流路、１５１…内壁側面保護部材、１５２ａ…ウェハ搬送口保護部材、１５２ｂ…ウェハ搬送口側面保護部材、１５３…内壁下面保護部材、１６０…ウェハ搬送口、２００…ウェハ、２０１…処理室、２０２…処理炉、２０３…処理容器、２１０…上側容器、２１１…下側容器、２１５…筒状電極、２１６…筒状磁石、２１７…サセプタ、２１７ａ…貫通孔、２１７ｂ…ヒータ、２２３…遮蔽板、２２４…プラズマ生成領域、２３０…反応ガス、２３１…ガス排気管、２３２…ガス供給管、２３３…キャップ状の蓋体、２３４…ガス導入口、２３５…ガス排気口、２３６…シャワーヘッド、２３７…バッファ室、２３８…開口、２３９…ガス噴出孔、２４０…遮蔽板、２４１…マスフローコントローラ、２４２…ＡＰＣ、２４３ａ…バルブ、２４３ｂ…バルブ、２４４…ゲートバルブ、２４６…真空ポンプ、２６６…ウェハ突き上げピン、２６８…シャフト、２７２…整合器、２７３…高周波電源、２７４…インピーダンス可変機構、２７８…光透過窓、２８０…ランプ加熱ユニット。 121 ... Controller, 140 ... Cover, 140a ... Horizontal part, 140b ... Vertical part, 140c ... Notch, 142 ... Cover, 142a ... Horizontal part, 142b ... Vertical part, 142c ... Notch, 142d ... Hole, 143 ... Susceptor side cover, 144... Gas flow suppression flow path, 151... Inner wall side surface protection member, 152 a... Wafer transfer port protection member, 152 b .. wafer transfer port side surface protection member, 153. DESCRIPTION OF SYMBOLS Wafer, 201 ... Processing chamber, 202 ... Processing furnace, 203 ... Processing vessel, 210 ... Upper vessel, 211 ... Lower vessel, 215 ... Cylindrical electrode, 216 ... Cylindrical magnet, 217 ... Susceptor, 217a ... Through-hole, 217b ... heater, 223 ... shielding plate, 224 ... plasma generation region, 230 ... reactive gas, 231 ... gas exhaust pipe, 232 ... gas supply 233, cap-shaped lid, 234, gas inlet, 235, gas outlet, 236, shower head, 237, buffer chamber, 238, opening, 239, gas ejection hole, 240, shielding plate, 241, mass flow controller 242 ... APC, 243a ... valve, 243b ... valve, 244 ... gate valve, 246 ... vacuum pump, 266 ... wafer push-up pin, 268 ... shaft, 272 ... matching unit, 273 ... high frequency power supply, 274 ... impedance variable mechanism, 278 ... light transmission window, 280 ... lamp heating unit.

Claims

A processing chamber provided with a substrate support for supporting the substrate;
A gas supply unit for supplying a processing gas into the processing chamber from above the substrate support unit;
A plasma generator for exciting the processing gas supplied into the processing chamber;
A gas exhaust unit that is provided below the substrate support unit and exhausts the gas in the processing chamber;
A processing gas that is provided at an end of the substrate support and suppresses the flow of excited process gas generated above the substrate support below the substrate support and flows below the substrate support A gas flow suppressing flow path for deactivating,
A protection member provided at least on the inner wall of the processing chamber below the substrate placement surface of the substrate support portion;
A substrate processing apparatus.

The gas flow suppression channel is a channel between a protection member provided at least on the side surface of the inner wall of the processing chamber and below the substrate mounting surface, and a cover provided on the substrate support part. The substrate processing apparatus according to claim 1.

A step of carrying the substrate into the processing chamber provided with a protective member on the inner wall of the processing chamber and at least on the inner wall below the substrate placement surface of the substrate support;
A substrate support portion provided with a gas flow suppressing flow path for suppressing a gas flow at an end portion supports the substrate;
A gas supply unit supplying a processing gas into the processing chamber;
A step of exciting a processing gas supplied into the processing chamber by the plasma generating unit;
Exhausting the gas in the processing chamber from below the substrate support;
Unloading the substrate from the processing chamber;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising: