JP2012222024A - Substrate processing device and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置及び半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method.
反応室に二種の反応ガス(例えば、ジクロロシラン及びアンモニア)を供給すると、これらの反応ガスが気相反応し、反応生成物が生じる場合がある。
排気の際これらの反応ガスが混合すると、反応生成物が生じ、反応室の壁部や排気経路等に付着する。
このため、頻繁に付着物を除去する必要があり、装置の稼働率が低下する。
When two kinds of reaction gases (for example, dichlorosilane and ammonia) are supplied to the reaction chamber, these reaction gases may react in a gas phase to generate a reaction product.
When these reaction gases are mixed during exhaust, a reaction product is generated and adheres to the wall of the reaction chamber, the exhaust path, or the like.
For this reason, it is necessary to frequently remove deposits, and the operating rate of the apparatus is reduced.
また、種々の処理が同一圧力下で行われる構造の装置においては、基板に成膜された膜の膜質が低下する。 In addition, in an apparatus having a structure in which various processes are performed under the same pressure, the film quality of the film formed on the substrate is degraded.
本発明の目的は、異なる処理を含む一連の処理工程において他の処理からの影響を抑制することができる基板処理装置及び半導体装置の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method capable of suppressing the influence from other processes in a series of processing steps including different processes.
本発明の第1の特徴とするところは、基板を載置する載置部を複数備え移動する移動体と、基板を処理する第一のガスを供給する第一のガス供給部と、基板を処理する第二のガスを供給する第二のガス供給部と、前記移動体の移動を制御する移動制御部と、を有し、前記移動制御部は、前記第一のガス供給部と前記載置部とにより少なくとも一部が囲まれた第一の処理空間と、前記第二のガス供給部と前記載置部とにより少なくとも一部が囲まれた第二の処理空間と、を形成するように制御する基板処理装置にある。 The first feature of the present invention is that a moving body including a plurality of mounting units for mounting a substrate, a first gas supply unit for supplying a first gas for processing the substrate, and a substrate are provided. A second gas supply unit configured to supply a second gas to be processed; and a movement control unit configured to control movement of the movable body, wherein the movement control unit includes the first gas supply unit and the above-described description. Forming a first processing space at least partially surrounded by the placement portion, and a second processing space at least partially surrounded by the second gas supply portion and the placement portion. In the substrate processing apparatus to be controlled.
本発明の第2の特徴とするところは、基板を載置する載置部を複数備え移動する移動体に基板を搬送する工程と、基板を処理する第一のガスを供給する第一のガス供給部と前記載置部とにより少なくとも一部が囲まれた第一の処理空間と、基板を処理する第二のガスを供給する第二のガス供給部と前記載置部とにより少なくとも一部が囲まれた第二の処理空間と、を形成するように前記移動体を移動させる工程と、基板に第一のガスを供給する工程と、基板に第二のガスを供給する工程と、を有する半導体装置の製造方法にある。 The second feature of the present invention is that a step of transporting a substrate to a moving body provided with a plurality of mounting portions for mounting the substrate, and a first gas for supplying a first gas for processing the substrate The first processing space at least partially surrounded by the supply unit and the placement unit, the second gas supply unit for supplying the second gas for processing the substrate, and the placement unit at least in part. A step of moving the moving body so as to form a second processing space surrounded by: a step of supplying a first gas to the substrate; and a step of supplying a second gas to the substrate. A method of manufacturing a semiconductor device.
本発明によれば、異なる処理を含む一連の処理工程において他の処理からの影響を抑制することができる。 According to the present invention, influences from other processes can be suppressed in a series of process steps including different processes.
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1、2は、基板処理装置10の側方からの概略図であり、第一の反応部40及び第二の反応部42を示す。図1は、回転トレー14が下降している状態であり、図2は、回転トレー14が上昇している状態である。
図3は、図1のa−a矢視図を示す。
図4は、図1のb−b矢視図を示す。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are schematic views from the side of the
FIG. 3 shows an aa arrow view of FIG.
FIG. 4 shows a bb arrow view of FIG.
基板処理装置10は、略円柱状に形成された基板処理装置本体12を有する。
基板処理装置本体12の内部には、移動体として用いられる回転トレー14が回転自在に設けられている。回転トレー14には、基板としてのウエハ2を載置する載置部16が複数、形成されている。本実施形態においては、載置部16はそれぞれが周方向に対して90 度の間隔となるように、四つ設けられている(図3参照)。
載置部16それぞれの周囲の上下には、ガスの流入出を防止するOリング18が設けられている。
The
A rotating
O-
回転トレー14の下方には、モータ等により構成される回転駆動部20が設けられており、この回転駆動部20は、回転軸22を介して回転トレー14に接続されている。回転トレー14は、回転駆動部20が回転軸22を回転させるのに従って、回転するようになっている。回転トレー14が回転することで、四つの載置部16それぞれが一括して回転される。
Below the rotating
また、回転トレー14の下方には、載置昇降部24が設けられている。載置昇降部24は、回転トレー14を昇降させるように構成されている。
このように、回転トレー14は、回転自在及び昇降自在に構成されている。
In addition, a
As described above, the rotating
回転軸22が連通する開口には、回転トレー14の昇降に対応して伸縮する伸縮部26が設けられており、基板処理装置本体12内が密閉に保たれるようになっている。
The opening through which the
基板処理装置本体12内であって回転トレー14の下方には、基台30が複数(本実施形態においては四つ)配設されている。
基台30それぞれの上部には、ヒータ等により構成される基台加熱部32が設けられている。基台加熱部32それぞれは、別個に制御されるようになっている。
A plurality of bases 30 (four in this embodiment) are disposed in the substrate processing apparatus
A
基台30の下方には、基台昇降部34が設けられており、この基台昇降部34は、支持軸36を介して基台30に接続されている。
支持軸36が連通する開口には、基台30の昇降に対応して伸縮する伸縮部38が設けられており、基板処理装置本体12内が密閉に保たれるようになっている。
なお、基台30それぞれは、別個に昇降するように構成してもよいし、一体として昇降するように構成してもよい。本図では、基台30を垂直に昇降させるためのスライド(ガイド)機構は省略している。
A
The opening through which the
Each of the
基板処理装置本体12の天板部12aには、円形状に形成された複数の開口12bが形成されている。本実施形態においては、開口12bは、天板部12aの周方向に対してそれぞれ90 度の間隔で四つ形成されている(図4参照)。開口12bの直径は、載置部16に載置されるウエハ2の直径よりも大きく、回転トレー14に設けられたOリング18の直径よりも小さく構成されている。
天板部12aの上部には、第一の反応部40と、第二の反応部42とが設けられている。
A plurality of
A
第一の反応部40と第二の反応部42とは、周方向に対して交互となるようにそれぞれ複数、等間隔に設けられている。本実施形態においては、第一の反応部40と第二の反応部42とは、周方向に対して90 度の間隔で交互となるように二つずつ設けられている(図4参照)。
第一の反応部40及び第二の反応部42それぞれは、開口12bの上方を覆うようにして設けられている。また、第一の反応部40及び第二の反応部42それぞれは、基台30の基台加熱部32に対向するように設けられている。
A plurality of
Each of the
第一の反応部40は、ガス供給部として用いられる第一のシャワーヘッド50を備える。
第一のシャワーヘッド50には、第一のガス供給管52が接続されている。第一のガス供給管52は、ガス流路を開閉する第一の開閉部54、及びガスの流量を制御する第一の流量制御部56を介して、第一のガス供給源58に接続している。
The
A first
第一のシャワーヘッド50には、ヒータ等により構成される第一の加熱部60が設けられている。第一の加熱部60は、後述する第一の処理室110の加熱源として機能する。
The
第一のガス供給管52の周囲には、第一のコイル62が設けられており、この第一のコイル62は、第一の高周波電源64に接続されている。第一のコイル62に電圧を印加することで、第一のガス供給管52を流れるガスがプラズマ励起されるようになっている。
A
第一のシャワーヘッド50に供給されたガスは、第一の供給孔66からウエハ2に向けて供給される。
The gas supplied to the
このように、第一の反応部40は、所定の温度に温められた第一の処理室110に、プラズマ励起されたガスを供給する構成となっている。なお、第一の反応部40は、ガスをプラズマ励起することなく供給するようにしてもよい。
As described above, the
第一のシャワーヘッド50には、この第一のシャワーヘッド50に供給されたガスを排出する第一のガス排出管68が接続されている。第一のガス排出管68は、圧力を調整する第一のAPC(Auto Pressure Controller)バルブ70を介して、第一の排出装置72に接続されている。
The
第二の反応部42は、ガス供給部として用いられる第二のシャワーヘッド80を備える。
第二のシャワーヘッド80には、第二のガス供給管82が接続されている。第二のガス供給管82は、ガス流路を開閉する第一の開閉部84、ガスの流量を制御する第一の流量制御部86を介して、第二のガス供給源88に接続している。
The
A second
第二のシャワーヘッド80には、ヒータ等により構成される第二の加熱部90が設けられている。第二の加熱部90は、後述する第二の処理室112の加熱源として機能する。
第二のガス供給管82の周囲には、第二のコイル92が設けられており、この第二のコイル92は、第二の高周波電源94に接続されている。第二のコイル92に電圧を印加することで、第二のガス供給管82を流れるガスがプラズマ励起されるようになっている。
The
A
第二のシャワーヘッド80に供給されたガスは、第二の供給孔96からウエハ2に向けて供給される。
The gas supplied to the
このように、第二の反応部42は、所定の温度に温められた第二の処理室112に、プラズマ励起されたガスを供給する構成となっている。なお、第二の反応部42は、ガスをプラズマ励起することなく供給するようにしてもよい。
As described above, the
第二のシャワーヘッド80には、この第二のシャワーヘッド80に供給されたガスを排出する第二のガス排出管98が接続されている。第二のガス排出管98は、圧力を調整する第二のAPCバルブ100を介して、第二の排出装置102に接続されている。
The
図2に示すように、回転トレー14が上昇すると、載置部16はそれぞれ、この載置部16及びその周辺部によって開口12bの下方を覆うようにして配置される。この際、天板部12aの下部であって開口12bの法線方向外側に、Oリング18が配置される。
これにより、開口12bを挟むようにして、載置部16と第一のシャワーヘッド50とにより囲まれ密閉された第一の処理空間である第一の処理室110が形成される。第一の処理室110は、少なくともその一部が載置部16及び第一のシャワーヘッド50によって構成されている。
同様に、開口12bを挟むようにして、載置部16と第二のシャワーヘッド80とにより囲まれ密閉された第二の処理空間である第二の処理室112が形成される。第二の処理室112は、少なくともその一部が載置部16及び第二のシャワーヘッド80によって構成されている。
As shown in FIG. 2, when the rotating
As a result, the
Similarly, a
第一の処理室110及び第二の処理室112は相互に、流体的に隔絶された空間を構成するようになっている。
載置部16それぞれの周囲にはOリング18が設けられているため、本構成を有さない場合と比較して、第一の処理室110及び第二の処理室112の密閉性が向上する。
The
Since the O-
回転トレー14の上昇に合わせて基台30を上昇させると、載置部16それぞれの下方に基台加熱部32が配置される。このように、基台加熱部32は、第一の加熱部60又は第二の加熱部90とともに、第一の処理室110又は第二の処理室112を加熱する加熱源として機能する。
When the
図5は、第一の反応部40及び第二の反応部42のガス流通経路の概略図を示す。
FIG. 5 shows a schematic diagram of gas flow paths of the
二つの第一のシャワーヘッド50それぞれに接続された第一のガス供給管52は上流側で合流し、同一の第一の開閉部54、第一の流量制御部56を介して、第一のガス供給源58に接続している。
また、二つの第一のシャワーヘッド50それぞれに接続された第一のガス排出管68は上流側で合流し、同一の第一のAPCバルブ70を介して、第一の排出装置72に接続している。
The first
The first
一方、二つの第二のシャワーヘッド80それぞれに接続された第二のガス供給管82は上流側で合流し、同一の第一の開閉部84、第一の流量制御部86を介して、第二のガス供給源88に接続している。
また、二つの第二のシャワーヘッド80それぞれに接続された第二のガス排出管98は上流側で合流し、同一の第二のAPCバルブ100を介して、第二の排出装置102に接続している。
On the other hand, the second
In addition, the second
第一の反応部40と第二の反応部42とでは、ガスを供給する経路及び排出する経路が、別個に設けられた構成となっている。このため、第一の反応部40で用いられるガスと、第二の反応部42で用いられるガスとが、混合しない(気相反応しない)ようになっている。
In the
このように、第一の処理室110及び第二の処理室112はそれぞれ、温度や圧力、供給するガス等が別個に制御されるようになっている。すなわち、回転トレー14が移動することで、別個に制御される処理室が基板処理装置本体12内に複数形成されることとなる。
As described above, the
次に、回転トレー14の周辺構造、及びこの回転トレー14の動作について説明する。
図6は、回転トレー14の周辺構造、及び回転トレー14の動作を説明する説明図を示す。
Next, the peripheral structure of the
FIG. 6 is an explanatory view for explaining the peripheral structure of the
基板処理装置本体12には、気密に構成された搬入出室120が開閉弁122を介して隣接するように設けられている。開閉弁122が開かれることで、基板処理装置本体12内と搬入出室120内とが連通するようになっている。
搬入出室120には、ウエハ2を搬送する搬送装置124が設けられている。搬送装置124は、外部の装置(非図示)と回転トレー14の載置部16との間で、ウエハ2を搬送する。
The substrate processing apparatus
In the loading /
図6(a)は、回転トレー14が搬送位置にある状態を示す。
載置部16にウエハ2を搬送する際、回転トレー14は搬送位置に移動される。具体的には、回転トレー14は、下降した位置(図1に示す位置)となり、載置部16が、第一の反応部40又は第二の反応部42とは回転方向に対して45 度ずれた位置(対向しない位置)となる。
そして、開閉弁122が開かれ、搬送装置124によって、搬入出室120に近接する載置部16にウエハ2が搬送される。
FIG. 6A shows a state in which the
When the
Then, the opening /
一番目のウエハ2が載置部16に搬送されると、回転トレー14は、反時計方向に90 度回転し、空の載置部16が搬入出室120に近接するように移動する。
そして、搬送装置124によって、搬入出室120に近接する載置部16に二番目のウエハ2が搬送される。
この動作を繰り返し、四枚のウエハ2を四つの載置部16それぞれに搬送する。
When the
Then, the
This operation is repeated, and the four
図6(b)は、回転トレー14が処理位置にある状態を示す。
ウエハ2に処理をする際、回転トレー14は処理位置に移動される。具体的には、回転トレー14は、上昇した位置(図2に示す位置)となり、載置部16が、第一の反応部40又は第二の反応部42と対向する位置(第一の処理室110、第二の処理室112を形成する位置)となる。
本実施形態においては、搬送位置にある回転トレー14が上昇され、反時計方向に45 度回転されることで、この回転トレー14は処理位置に移動される。
FIG. 6B shows a state where the rotating
When processing the
In the present embodiment, the rotating
次に、基板処理装置10の制御構成について説明する。
図7は、基板処理装置10の制御構成を示すブロック図を示す。
Next, the control configuration of the
FIG. 7 is a block diagram showing a control configuration of the
回転駆動部20や載置昇降部24、基台加熱部32、基台昇降部34、第一の開閉部54、第一の流量制御部56、第一の加熱部60、第二の開閉部84、第二の流量制御部86、第二の加熱部90、第一の高周波電源64、第一のAPCバルブ70、第一の排出装置72、第二の高周波電源94、第二のAPCバルブ100、第二の排出装置102、搬送装置124等は、制御部150に電気的に接続されている。
制御部150は、これら基板処理装置10を構成する各部を制御するようになっている。
The
次に、基板処理装置10を用いて実施される半導体装置(デバイス)の製造工程について説明する。
以下、ウエハ2に絶縁膜として窒化シリコン(SiN)膜を形成する場合を例に説明する。
具体的には、第一の元素であるシリコン(Si)を含む第一のガス(シリコン含有ガス)としてジシクロシラン(DCS)を、第二の元素である窒素(N)を含む第二のガス(窒素含有ガス)としてアンモニア(NH3)をそれぞれ用い、これらを交互に供給してSiN膜を一層ずつ形成するALD(Atomic Layer Deposition)法による成膜を示す。
Next, a manufacturing process of a semiconductor device (device) performed using the
Hereinafter, a case where a silicon nitride (SiN) film is formed as an insulating film on the
Specifically, dicyclosilane (DCS) is used as the first gas (silicon-containing gas) containing silicon (Si) as the first element, and second gas (nitrogen (N) as the second element ( Deposition using an ALD (Atomic Layer Deposition) method in which ammonia (NH 3 ) is used as a nitrogen-containing gas and these are alternately supplied to form a SiN film layer by layer.
<搬入工程>
搬入出室120の開閉弁122が開かれ、搬送装置124によってウエハ2が載置部16に搬送される。四枚のウエハ2が四つの載置部16に搬送された後、開閉弁122が閉じられる。
<Import process>
The on-off
<処理工程>
四枚のウエハ2の搬送後、回転トレー14は、反時計方向に45 度回転して上昇し、処理位置に移動する。
このようにして、基板処理装置本体12内に第一の処理室110及び第二の処理室112が形成され、それぞれのウエハ2は、これら第一の処理室110又は第二の処理室112の内部に搬送された状態となる。
<Processing process>
After the transfer of the four
In this way, the
第一の処理室110においては、ウエハ2にSi含有層が形成される。
まず、第一の排出装置72を作動し、第一のAPCバルブ70の開度を調整して、第一の処理室110内が所定の圧力(例えば、10 Torr)となるように制御する。また、第一の処理室110に対応する基台加熱部32及び第一の加熱部60を作動し、第一の処理室110内のウエハ2が所定の温度(例えば、400 ℃)となるように制御する。
In the
First, the
続いて、第一の開閉部54を開き、第一の流量制御部56で流量を調整しながら、第一のガス供給源58からDCSを供給する。第一のガス供給源58から供給されたDCSは、第一のガス供給管52を通って第一のシャワーヘッド50から第一の処理室110内に供給される。
Subsequently, the first opening /
DCSの供給により、第一の処理室110内のウエハ2にSiを含む第一の層が形成される。本実施形態においては、ウエハ2上に1原子層未満から数原子層のSi層(Si含有層)を形成するように制御する。Si含有層には、DCSの化学吸着層(表面吸着層)が含まれる。
なお、Siは、それ単独で固体となる元素である。
By supplying DCS, a first layer containing Si is formed on the
Si is an element that becomes a solid by itself.
Si含有層には、Siにより構成される連続的な層の他、これらが重なって構成される薄膜が含まれる。
DCSの化学吸着層には、DCS分子が連続した化学吸着層の他、不連続な化学吸着層が含まれる。
The Si-containing layer includes a continuous layer composed of Si and a thin film composed of these layers.
The chemical adsorption layer of DCS includes a discontinuous chemical adsorption layer in addition to a chemical adsorption layer in which DCS molecules are continuous.
ウエハ2上に形成されるSi含有層の最小は、1原子未満となる。
一方、ここで形成されるSi含有層が数原子層よりも大きくなると、後続する処理の効果が十分に得られない(窒化の作用が行き届かない)場合がある。
このため、Si含有層は一度の処理において、1原子未満から数原子層とすることが好ましい。
The minimum Si-containing layer formed on the
On the other hand, if the Si-containing layer formed here is larger than several atomic layers, the effect of the subsequent treatment may not be sufficiently obtained (the effect of nitriding may not be achieved).
For this reason, the Si-containing layer is preferably formed from less than one atom to several atomic layers in a single treatment.
処理条件(温度や圧力等)の設定により、ウエハ2上に形成される層が調整される。
具体的には、DCSガスが自己分解する条件下では、ウエハ2上にSiが堆積してSi層が形成され、DCSガスが自己分解しない条件下では、ウエハ2上にDCSガスが化学吸着してDCSの化学吸着層が形成される。
The layer formed on the
Specifically, Si is deposited on the
ウエハ2に所定のSi含有層が形成された後、第一の開閉部54を閉じ、DCSの供給を停止する。そして、第一のAPCバルブ70を開き、第一の処理室110内を排気する。
After a predetermined Si-containing layer is formed on the
第二の処理室112においては、ウエハ2に窒化処理がなされる。
第二の排出装置102を作動し、第二のAPCバルブ100の開度を調整して、第二の処理室112内が所定の圧力(例えば、1 Pa)となるように制御する。また、第二の処理室112に対応する基台加熱部32及び第二の加熱部90を作動し、第二の処理室112内のウエハ2が所定の温度(例えば、400 ℃)となるように制御する。
In the
The
続いて、第二の第一の流量制御部86により流量を制御しながら、第二のガス供給源88からNH3を供給する。NH3は、第二のガス供給管82を通過する際にプラズマ励起(活性化)され、プラズマ励起された状態(活性種)で第二の処理室112に供給される。
このように、NH3をプラズマ励起して供給することで、本構成を有さない場合と比較して、処理条件が緩くなる(例えば、温度、圧力がより常温、常圧に近い条件となる)。
Subsequently, NH 3 is supplied from the second
In this way, by supplying NH 3 with plasma excitation, the processing conditions are relaxed compared to the case where this configuration is not provided (for example, the temperature and pressure are closer to normal temperature and normal pressure). ).
なお、NH3はプラズマ励起せずに供給するようにしてもよい。この場合、例えば、第二の処理室112内の圧力を50 - 3000 Paとし、第二の処理室112内のウエハ2の温度を600 ℃以上となるようにする。
NH3をプラズマ励起でなく熱的に活性化させて供給する場合、本構成を有さない場合と比較して、反応が緩やかに進行する(ソフトな反応となる)。
NH 3 may be supplied without plasma excitation. In this case, for example, the pressure in the
When NH 3 is supplied by activating it instead of plasma excitation, the reaction proceeds more slowly (soft reaction) than in the case without this configuration.
活性化されたNH3は、ウエハ2上に形成されたSi含有層と反応する。これにより、Si含有層は窒化され、Si及びNを含むSiN層へ改質される。
The activated NH 3 reacts with the Si-containing layer formed on the
ウエハ2に所定のSiN層が形成された後、第二の開閉部84を閉じ、NH3の供給を停止する。そして、第二のAPCバルブ100を開き、第二の処理室112内を排気する。
After a predetermined SiN layer is formed on the
第一の処理室110における処理と、第二の処理室112における処理とは、並行して行われる。
第一の処理室110及び第二の処理室112での処理が終了した後、回転トレー14は下降し反時計方向に90 度回転して、再度、処理位置に移動する。
The processing in the
After the processing in the
これによりウエハ2は、隣り合う処理室へと搬送される。具体的には、回転トレー14が反時計方向に90 度回転することで、第一の処理室110で処理されたウエハ2は第二の処理室112に搬送され、一方、第二の処理室112で処理されたウエハ2は第一の処理室110に搬送されることとなる。
As a result, the
ウエハ2上に形成されるSiN膜が所定の膜厚となるまで、第一の処理室110及び第二の処理室112における一連の処理を繰り返す。
例えば、第一の処理室110及び第二の処理室112においてそれぞれ一度ずつ処理した場合、ウエハ2に形成されるSiN膜の膜厚は1 Å程度であり、これらの処理を300回繰り返した場合、SiN膜の膜厚は300 Å程度となる。
A series of processing in the
For example, when processing is performed once in each of the
なお、第一の処理室110において処理がなされていないウエハ2(Si含有層が形成されていないウエハ2)に対しては、第2の処理室112における処理を停止するようにしてもよい。
例えば、四枚のウエハ2が搬入されてから、最初に行う処理においては、第一の処理室110に搬送された二枚のウエハ2についてのみ行うようにしてもよい。このように処理することで、搬入されるウエハ2の全てに対して、同様の条件で処理がなされることとなる。
Note that the processing in the
For example, the first processing after the four
<搬出工程>
搬入出室120の開閉弁122が開かれ、搬送装置124によってウエハ2が載置部16から搬入出室120に搬送される。四枚のウエハ2が四つの載置部16から搬送された後、開閉弁122が閉じられる。
<Unloading process>
The on-off
このようにして、ウエハ2にSiN膜を形成する工程が行われる。
In this way, a process of forming a SiN film on the
なお、搬入工程と処理工程とを並行して行うようにしてもよい。
例えば、まず、搬送位置にある回転トレー14に一番目のウエハ2を搬送し、この回転トレー14を反時計方向に45 度回転して、処理位置に移動する。そして、第一の処理室110においてこの一番目のウエハ2を処理する。
次いで、回転トレー14を反時計方向に45 度回転し、再度、搬送位置とする。そして、二番目のウエハ2を回転トレー14に搬送する。回転トレー14をさらに反時計方向に45 度回転して処理位置に移動する。そして、第二の処理室112において一番目のウエハ2を処理し、第一の処理室110において二番目のウエハ2を処理する。
Note that the carrying-in process and the processing process may be performed in parallel.
For example, first, the
Next, the rotating
これを繰り返すようにすることで、搬入工程と処理工程とが並行して行われる。
同様に、回転トレー14からウエハ2を搬出する際も、搬出工程と処理工程とを並行して行うようにしてもよい。
By repeating this, the carrying-in process and the processing process are performed in parallel.
Similarly, when unloading the
上記実施形態においては、第一のコイル62、第二のコイル92それぞれによって、第一のガス供給源58、第二のガス供給源88から供給されるガスをプラズマ励起する構成について説明したが、これに限らず、くし型に形成されたくし型電極対、あるいはリモートプラズマ機構を設け、これらによりプラズマ励起する構成としてもよい。
In the above embodiment, the configuration in which the gas supplied from the first
第一の反応部40及び第二の反応部42をそれぞれ二つずつ設けた構成について説明したが、これに限らず、これら反応部の数やガス流通系の構成は、目的に応じて適宜変更することができる。
また、全ての反応部を独立して制御するようにしてもよい。
Although the structure which provided the
Further, all the reaction units may be controlled independently.
移動体として回転する回転トレー14を用いた構成について説明したが、これに限らず、直線状に移動する等、移動方法は、目的に応じて適時変更することができる。
Although the configuration using the rotating
ALD法により成膜する場合について説明したが、これに限らず、CVD(Chemical Vapor Deposition)法による成膜についても適用することができる。
CVD法により成膜する場合、個別に制御される複数の処理室において連続的に処理を行うことで、)積層された膜が形成されることとなる。このため、本構成を有さない場合と比較して、他の処理の影響(他の処理室の処理条件の影響)が抑制される。
Although the case where the film is formed by the ALD method has been described, the present invention is not limited thereto, and the present invention can also be applied to the film formation by the CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
When a film is formed by the CVD method, a laminated film is formed by performing processing continuously in a plurality of individually controlled processing chambers. For this reason, compared with the case where this configuration is not provided, the influence of other processing (the influence of processing conditions in other processing chambers) is suppressed.
[本発明の好ましい態様]
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
[Preferred embodiment of the present invention]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be additionally described.
本発明の一態様によれば、基板を支持する基板載置部を円周状に配置した基板支持部と、前記基板載置部と対向するように設けられ、第一の処理空間を構成する第一のガス供給部と、第二の処理空間を構成する第二のガス供給部とが設けられた蓋部と、前記基板支持部を回転させ前記基板載置部を前記それぞれのガス供給部と対向する位置に停止すると共に、前記ガス供給部と前記基板載置部とで処理空間を構成するよう前記基板支持部と前記蓋部を相対的に移動させる基板支持部駆動機構と、を有する基板処理装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a substrate support part that circumferentially arranges a substrate mounting part that supports a substrate, and the substrate mounting part are provided so as to face the first processing space. A lid provided with a first gas supply unit and a second gas supply unit constituting a second processing space; and rotating the substrate support unit to move the substrate mounting unit to the respective gas supply unit. And a substrate support part drive mechanism for moving the substrate support part and the lid part relatively so as to form a processing space between the gas supply part and the substrate mounting part. A substrate processing apparatus is provided.
好ましくは、基板支持部を介して、前記それぞれのガス供給部のガス供給口と対向して、前記ガス供給部に対向した前記基板を加熱する加熱部がそれぞれ設けられている。 Preferably, a heating unit that heats the substrate facing the gas supply unit is provided opposite to the gas supply port of each gas supply unit via the substrate support unit.
好ましくは、前記それぞれの処理空間には、ガス供給部及びガス排気部がそれぞれ設けられている。 Preferably, each of the processing spaces is provided with a gas supply unit and a gas exhaust unit.
本発明の他の態様によれば、基板を支持する基板載置部を円周状に設けた基板支持部と、前記基板支持面と対向するように設けられ、第一の処理空間を構成する第一のガス供給部と、第二の処理空間を構成する第二のガス供給部とが設けられた蓋部と、前記基板支持部を回転させ前記基板支持部と前記蓋部を相対的にいい移動させる基板支持部駆動機構と、を有する基板処理装置を用いた半導体装置の製造方法であって、前記基板載置部に基板を載置する工程と、前記基板支持部駆動機構が前記基板支持部を回転させ前記基板載置部を前記それぞれのガス供給部と対向する位置に停止すると共に、前記第一のガス供給部及び前記第二のガス供給部とで処理空間を構成するよう前記基板支持部と前記蓋部を相対的に移動させる工程と、前記第一のガス供給部から第一のガスを供給し、前記第一の処理空間にて基板を処理する工程と、前記第二のガス供給部から第二のガスを供給し、前記第二の処理空間にて基板を処理する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a substrate support portion that supports a substrate is provided in a circumferential shape, and is provided so as to face the substrate support surface, thereby forming a first processing space. A lid provided with a first gas supply unit and a second gas supply unit constituting a second processing space; and the substrate support unit is rotated to relatively move the substrate support unit and the lid unit. A method of manufacturing a semiconductor device using a substrate processing apparatus having a substrate support unit driving mechanism for moving the substrate, the step of mounting a substrate on the substrate mounting unit, and the substrate support unit driving mechanism including the substrate The support unit is rotated to stop the substrate placement unit at a position facing the respective gas supply units, and the first gas supply unit and the second gas supply unit form a processing space. A step of relatively moving the substrate support portion and the lid portion, and the first Supplying a first gas from a gas supply unit and processing the substrate in the first processing space; supplying a second gas from the second gas supply unit; and supplying the second processing space to the second processing space. And a step of processing the substrate.
本発明の他の態様によれば、複数のシャワーヘッド(ガス供給部)と複数の被処理基板を搬送するためのトレーと、複数の被処理基板を載置する複数のサセプタベースで密閉された複数の反応室を構成して被処理基板を処理する多連密閉式処理装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, a plurality of shower heads (gas supply units), a tray for transporting a plurality of substrates to be processed, and a plurality of susceptor bases for mounting the plurality of substrates to be processed are sealed. Provided is a multiple sealed processing apparatus configured to process a substrate to be processed by forming a plurality of reaction chambers.
好ましくは、複数の処理室を同心円状に配置し、円板状のトレーの上に被処理基板を載置してトレーが回転することによって複数の被処理基板を各々別のシャワーヘッド(ガス供給部)の位置に一括搬送する構造とする。 Preferably, the plurality of processing chambers are concentrically arranged, and the plurality of substrates to be processed are separated into separate shower heads (gas supply) by placing the substrate to be processed on the disc-shaped tray and rotating the tray. Part)).
好ましくは、固定された上部のシャワーヘッド(ガス供給部)側にトレーとサセプタベースが移動することによって密閉された反応室を構成する構造とする。 Preferably, the reaction chamber is configured to be sealed by moving the tray and the susceptor base toward the fixed upper shower head (gas supply unit) side.
本発明の他の態様によれば、複数の被処理基板を円板状の回転トレーに載置してトレーを回転させることで、密閉された各反応室に被処理基板を順次一括搬送しながら、反応室毎に設定したレシピで被処理基板の処理を行う成膜方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a plurality of substrates to be processed are placed on a disc-shaped rotating tray and the tray is rotated, so that the substrates to be processed are sequentially and collectively transferred to each sealed reaction chamber. A film forming method for processing a substrate to be processed using a recipe set for each reaction chamber is provided.
2 ウエハ
10 基板処理装置
12 基板処理装置本体
14 回転トレー
16 載置部
20 回転駆動部
24 載置昇降部
32 基板加熱部
34 基台昇降部
40 第一の反応部
42 第二の反応部
50 第一のシャワーヘッド
80 第二のシャワーヘッド
110 第一の処理室
112 第二の処理室
150 制御部
2
Claims (3)
基板を処理する第一のガスを供給する第一のガス供給部と、
基板を処理する第二のガスを供給する第二のガス供給部と、
前記移動体の移動を制御する移動制御部と、
を有し、
前記移動制御部は、前記第一のガス供給部と前記載置部とにより少なくとも一部が囲まれた第一の処理空間と、前記第二のガス供給部と前記載置部とにより少なくとも一部が囲まれた第二の処理空間と、を形成するように制御する基板処理装置。 A moving body that includes a plurality of placement units on which the substrate is placed;
A first gas supply unit for supplying a first gas for processing the substrate;
A second gas supply unit for supplying a second gas for processing the substrate;
A movement control unit for controlling movement of the moving body;
Have
The movement control unit includes at least one of a first processing space surrounded at least in part by the first gas supply unit and the placement unit, and the second gas supply unit and the placement unit. A substrate processing apparatus that controls to form a second processing space surrounded by a portion.
をさらに有する請求項1記載の基板処理装置。 Heating means for separately heating the first processing space and the second processing space;
The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising:
基板を処理する第一のガスを供給する第一のガス供給部と前記載置部とにより少なくとも一部が囲まれた第一の処理空間と、基板を処理する第二のガスを供給する第二のガス供給部と前記載置部とにより少なくとも一部が囲まれた第二の処理空間と、を形成するように前記移動体を移動させる工程と、
基板に第一のガスを供給する工程と、
基板に第二のガスを供給する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 A step of transporting the substrate to a moving body provided with a plurality of mounting portions for mounting the substrate;
A first processing space that is at least partially surrounded by a first gas supply unit that supplies a first gas for processing a substrate and the placement unit, and a second gas that supplies a second gas for processing the substrate. A step of moving the movable body so as to form a second processing space at least partially surrounded by the second gas supply unit and the placement unit,
Supplying a first gas to the substrate;
Supplying a second gas to the substrate;
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
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