JP2014168046A - 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
基板を収容する処理室と、
原料ガスを前記基板に供給する原料ガス供給系と、第1反応ガス供給管を介して反応ガスを前記基板に供給する第1反応ガス供給系と、前記第1反応ガス供給管に接続された第2反応ガス供給管を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第2反応ガス供給系であって、前記第2反応ガス供給管には前記反応ガスを溜めるガス溜め部が設けられ、該ガス溜め部を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第2反応ガス供給系と、前記原料ガス供給系、前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系を制御して、前記原料ガスを基板に供給する処理と、第1反応ガス供給管および前記第2反応ガス供給管から前記反応ガスを前記基板に供給する処理と、を行うよう構成される制御部と、を有する。
【選択図】図1
Description
基板を収容する処理室と、
原料ガスを前記基板に供給する原料ガス供給系と、
第1反応ガス供給管を介して反応ガスを前記基板に供給する第1反応ガス供給系と、
前記第1反応ガス供給管に接続された第2反応ガス供給管を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第2反応ガス供給系であって、前記第2反応ガス供給管には前記反応ガスを溜めるガス溜め部が設けられ、該ガス溜め部を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第2反応ガス供給系と、
前記原料ガス供給系、前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系を制御して、前記原料ガスを基板に供給する処理と、第1反応ガス供給管および前記第2反応ガス供給管から前記反応ガスを前記基板に供給する処理と、を行うよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
以下に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照してより詳細に説明する。
処理炉202は、中心線が垂直になるように縦向きに配されて筐体(図示せず)によって固定的に支持された反応管としての縦形のプロセスチューブ205を備えている。プロセスチューブ205は、インナチューブ204とアウタチューブ203とを備えている。インナチューブ204およびアウタチューブ203は、例えば、石英(SiO2)又は炭化珪素(SiC)、石英や炭化珪素の複合材料等の耐熱性の高い材料によって、円筒形状にそれぞれ一体成形されている。
マニホールド209の側壁の一部には、処理室201内の雰囲気を排気する排気管231が接続されている。マニホールド209と排気管231との接続部には、処理室201内の雰囲気を排気する排気口が形成されている。排気管231内は、排気口を介して、インナチューブ204とアウタチューブ203との間に形成された隙間からなる排気路内に連通している。なお、排気路の横断面形状は、略円形リング形状になっている。これにより、後述する、インナチューブ204に形成された、排気孔204aの上端から下端まで均一に排気することができる。即ち、ボート217に載置された複数枚のウエハ200全てから均一に排気することができる。排気管231には、上流から順に、圧力センサ245、圧力調整器としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ231a、真空排気装置としての真空ポンプ231cが設けられている。真空ポンプ231cは、処理室201内の圧力が所定の圧力(真空度)となるよう真空排気し得るように構成されている。APCバルブ231aおよび圧力センサ245には、コントローラ280が電気的に接続されている。コントローラ280は、処理室201内の圧力が所望のタイミングにて所望の圧力となるように、圧力センサ245により検出された圧力に基づいてAPCバルブ231aの開度を制御するように構成されている。主に、排気管231、圧力センサ245、APCバルブ231aにより、本実施形態に係る排気ユニット(排気系)が構成される。また、真空ポンプ231cを排気ユニットに含めてもよい。また、排気管231には、排気ガス中の反応副生成物や未反応の原料ガス等を捕捉するトラップ装置や排気ガス中に含まれる腐食性成分や有毒成分等を除害する除害装置が接続されている場合がある。その場合、トラップ装置や除害装置を排気ユニットに含めても良い。なお、排気管231内を排気ラインと呼ぶこともある。
マニホールド209には、マニホールド209の下端開口を閉塞するシールキャップ219が垂直方向下側から当接される。シールキャップ219は、アウタチューブ203の外径と同等以上の外径を有する円盤形状に形成されており、プロセスチューブ205の外部に垂直に設備された後述のボートエレベータ115によって水平姿勢で垂直方向に昇降される。
アウタチューブ203の外部には、プロセスチューブ205内を全体にわたって均一または所定の温度分布に加熱する加熱手段(加熱機構)としてのヒータユニット207が、アウタチューブ203を包囲するように設けられている。ヒータユニット207は、基板処理装置の筐体(図示せず)に支持されることにより垂直に据え付けられた状態になっており、例えばカーボンヒータ等の抵抗加熱ヒータとして構成されている。プロセスチューブ205内には、温度検出器としての温度センサ269が設置されている。主に、ヒータユニット207、温度センサ269により、本実施形態に係る加熱ユニット(加熱系)が構成される。
インナチューブ204の側壁(後述する排気孔204aとは180度反対側の位置)には、チャンネル形状の予備室201aが、インナチューブ204の側壁からインナチューブ204の径方向外向きに突出して垂直方向に長く延在するように形成されている。予備室201aの側壁はインナチューブ204の側壁の一部を構成している。また、予備室201aの内壁は処理室201の内壁の一部を形成している。予備室201aの内部には、予備室201aの内壁(すなわち処理室201の内壁)に沿うように、予備室201aの内壁の下部より上部に沿ってウエハ200の積層方向に延在されて処理室201内にガスを供給するノズル249a、249b、249c、249d、249gが設けられている。すなわち、ノズル249a、249b、249c、249d、249gは、ウエハ200が配列されるウエハ配列領域の側方の、ウエハ配列領域を水平に取り囲む領域に、ウエハ配列領域に沿うように設けられている。ノズル249a、249b、249c、249d、249gはL字型のロングノズルとして構成されており、その水平部はマニホールド209を貫通するように設けられており、その垂直部は少なくともウエハ配列領域の一端側から他端側に向かって立ち上がるように設けられている。便宜上、図1には1本のノズルを記載しているが、実際には図2に示すように5本のノズル249a、249b、249c、249d、249gが設けられている。ノズル249a、249b、249c、249d、249gの側面には、ガスを供給する多数のガス供給孔250a、250b、250c、250d、250gがそれぞれ設けられている。ガス供給孔250a、250b、250c、250d、250gは、下部から上部にわたってそれぞれ同一または、大きさに傾斜をつけた開口面積を有し、さらに同じ開口ピッチで設けられている。
ガス供給管232aには、上流側から順に、流量制御装置(流量制御部)としてのMFC(マスフローコントローラ)235aおよび開閉弁であるバルブ233aがそれぞれ設けられており、例えば不活性ガスである窒素(N2)ガスがガス供給管232aおよびノズル249aを通って処理室201へ供給される。主に、ノズル249a、ガス供給管232a、MFC235a、バルブ233aにより第1の不活性ガス供給系が構成される。
ガス供給管232bには、上流方向から順に、反応ガス活性化装置としてのオゾン生成器であるオゾナイザ220、開閉弁であるバルブ233b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)235bおよび開閉弁であるバルブ233bが設けられている。ガス供給管232bの先端部には、上述のノズル249bが接続されている。
ガス供給管232dには気化装置(気化部)であり液体原料を気化して原料ス(第1の原料ガス)としての気化ガスを生成する気化器270dが設けられており、さらに、気化器270dの下流側から順に、開閉弁であるバルブ233d、ガスフィルタ301dが設けられている。なお、気化器270dは用いる液体原料に応じた温度となるよう維持される。ガス供給管232dの先端部には、上述のノズル249dが接続されている。バルブ233dを開けることにより、気化器270d内にて生成された気化ガスがノズル249dを介して処理室201内へ供給される。主に、ノズル249d、バルブ233d、ガス供給管232d、ガスフィルタ301dにより原料ガス供給系(第1の原料ガス供給系、第3処理ガス供給系とも呼ぶ)が構成される。また、気化器270dを原料ガス供給系に含めても良い。
ガス供給管232dの気化器270dよりも上流には、液体原料タンク291d、液体流量制御装置(LMFC)295d、バルブ293dが上流側から順に設けられている。気化器270d内への液体原料の供給量(すなわち、気化器270d内で気化され処理室201内へ供給される気化ガスの供給流量)は、LMFC295dによって制御される。主に、ガス供給管232d、LMFC295d、バルブ293dにより液体原料供給系(第1液体原料供給系)が構成される。また、液体原料タンク291dを液体原料供給系に含めても良い。
気化器270dには、キャリアガスとしての不活性ガス(例えばN2ガス)がガス供給管232jから供給される。ガス供給管232jには、MFC235jとバルブ233jとが設けられている。気化器270dで生成された気化ガスをキャリアガスで希釈することにより、ボート217に搭載されるウエハ200間の膜厚均一性等のウエハ200間におけるウエハ200の処理の均一性を調整することができる。主に、ガス供給管232j、MFC235j、バルブ233jによりキャリアガス供給系(第1キャリアガス供給系)が構成される。
図4に本実施形態に係る制御部と各構成の接続例を示す。制御部(制御手段)であるコントローラ280は、CPU(Central Processing Unit)280a、RAM(RandomAccess Memory)280b、記憶装置280c、I/Oポート280dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM280b、記憶装置280c、I/Oポート280dは、内部バス280eを介して、CPU280aとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ280には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置282が接続されている。
次に、上述の基板処理装置の処理炉を用いて半導体装置(半導体デバイス)の製造工程の一工程として、基板上に絶縁膜であって、例えば高誘電率(High−k)膜である金属酸化膜としてジルコニウム酸化膜(ZrO2、以下ZrOとも称する)を成膜するシーケンス例について、図5、図6を参照して説明する。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コントローラ280により制御される。
<ステップS105>
ステップS105(図5、図6参照、第1の工程、TEMAZ供給工程)では、まずTEMAZガスを流す。ガス供給管232dのバルブ233dを開き、気化器270d、ガスフィルタ301dを介してガス供給管232d内にTEMAZガスを流す。ガス供給管232d内を流れるTEMAZガスは、液体マスフローコントローラ295dにより流量調整される。流量調整されたTEMAZガスはノズル249dのガス供給孔250dから処理室201内に供給され、ガス排気管231から排気される。このとき、同時にバルブ233jを開き、不活性ガス供給管232j内にN2ガス等の不活性ガスを流す。不活性ガス供給管232j内を流れるN2ガスは、マスフローコントローラ235jにより流量調整される。流量調整されたN2ガスはTEMAZガスと一緒に処理室201内に供給され、ガス排気管231から排気される。また、バルブ233aを開いて、ガス供給管232a、ノズル249a、ガス供給孔250aからN2ガス等の不活性ガスを流し、バルブ233gを開いて、ガス供給管232g、ノズル249g、ガス供給孔250gからN2ガス等の不活性ガスを流す。
ステップS106(図5、図6参照、第2の工程)では、バルブ233dを閉じ、処理室201内へのTEMAZガスの供給を停止する。このとき、ガス排気管231のAPCバルブ231aは開いたままとして、真空ポンプ231cにより処理室201内を真空排気し、処理室201内に残留する未反応もしくはジルコニウム含有層形成に寄与した後のTEMAZガスを処理室201内から排除する。
ステップS107(図5、図6参照、第3の工程、O3ガス供給工程)では、処理室201内にO3ガスをノズル249b、249cのガス供給孔250b、250cから同時に供給する。なお、「同時」とは、ノズル249b、249cのガス供給孔250b、250cから共に供給するタイミングがあればよく、供給し始めるタイミングおよび/もしくは供給を停止するタイミングは必ずしも同じである必要はない。また、ノズル249bのガス供給孔250bからO3ガスを供給する時間とノズル249cのガス供給孔250cからO3ガスを供給する時間とは必ずしも同じである必要はない。
ステップS108(図5、図6参照、第3の工程)では、ガス供給管232bのバルブ233cを閉じ、バルブ233i、バルブ233f、バルブ602cを開けて処理室201内へのO3ガスの供給を停止し、O3ガスをガスタンク603cへ流す。このとき、ガス排気管231のAPCバルブ31aは開いたままとして、真空ポンプ231gにより処理室201内を真空排気し、処理室201内に残留する未反応もしくは酸化に寄与した後のO3ガスを処理室201内から排除する。また、ガスタンク603c内の圧力が、所定の圧力になったら、バルブ602cを閉め、バルブ601cを開き、余分なO3ガスをベントライン600cへ流す。なお、このとき、バルブ233gは開いたままとして、不活性ガスとしてのN2ガスの処理室201内への供給を維持する。N2ガスはパージガスとして作用し、これにより、処理室201内に残留する未反応もしくはZrO層形成に寄与した後のO3ガスを処理室201内から排除する効果を更に高めることができる。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
O3ガスの供給量を増やすことができ、ウエハに形成された微細な構造への均一な処理を行うことができる。
以下に、第2の実施形態について図3および図10を用いて説明する。図10は本実施形態に係る処理炉202の構成を説明する図である。上述の第1の実施形態では、反応ガス供給系に、ガスタンクを有するO3ガスの供給ラインを1系統設ける例を示したが、本実施形態では、反応ガス供給系にガスタンクを有するO3ガスの供給ラインを2系統設ける。すなわち、反応ガス供給系は3系統のO3ガスの供給ラインを設けるように構成され、具体的には図3に示すようにガス供給管232fを有する第3の反応ガス供給系を設ける。その他の構成については上述の第1の実施形態と同様であり、図10において、図1、図2および図3で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、本実施形態の処理炉202の構成について詳細に説明する。
以下に、第3の実施形態について図3および図11を用いて説明する。図11は本実施形態に係る処理炉202の構成を説明する図である。上述の第1の実施形態では、原料ガス供給系を一つ設ける基板処理装置の例を示したが、本実施形態では基板処理装置に原料ガス供給系を二つ設ける。すなわち、図3に示すようにガス供給管232dを有する第2の原料ガス供給系を設けることができる。その他の構成については第1の実施形態もしくは第2の実施形態と同様であり、図11において、図1、図2および図3で説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、本実施形態の基板処理装置に係る処理炉202の構成について詳細に説明する。
ガス供給管232eの気化器270eよりも上流には、液体原料タンク291e、液体流量制御装置(LMFC)295e、バルブ293eが設けられている。気化器270e内への液体原料の供給量(即ち、気化器270e内で気化され処理室201内へ供給される気化ガスの供給流量)は、LMFC295eによって制御される。主に、ガス供給管232e、LMFC295e、バルブ294eにより、第2の液体原料供給系が構成される。なお、液体原料タンク291eを第2の液体原料供給系に含めても良い。
気化器270eには、キャリアガスとしての不活性ガスがガス供給管232kから供給される。ガス供給管232kには、バルブ233kとMFC235kが設けられている。気化器270eで生成された気化ガスをキャリアガスで希釈することにより、ボート217に搭載されるウエハ200間の膜厚均一性等のウエハ200間におけるウエハ200の処理の均一性を調整することができる。主に、ガス供給管232k、バルブ233k、MFC235kにより、第2のキャリアガス供給系が構成される。
上述の第1の実施形態における装置構成およびシーケンスにより、ウエハ上にHfO膜を形成して、O3ガス流量に対するオゾナイザ(オゾン生成器)の限界値と、ガスタンクを用いてO3ガスを備蓄しつつオゾナイザから処理室へO3ガスを供給した場合における処理室へのO3ガス供給量を比較した。その比較した図を図9に示す。本実施例では、原料ガスとしてTEMAHガスを用い、反応ガスとしてO3ガスを用いて、図5の成膜フローおよび図6のガス供給タイミングによりHfO膜を形成した。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の好ましい一態様によれば、
基板を収容する処理室と、
原料ガスを前記基板に供給する原料ガス供給系と、
第1反応ガス供給管を介して反応ガスを前記基板に供給する第1反応ガス供給系と、
前記第1反応ガス供給管に接続された第2反応ガス供給管を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第2反応ガス供給系であって、前記第2反応ガス供給管には前記反応ガスを溜めるガス溜め部が設けられ、該ガス溜め部を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第2反応ガス供給系と、
前記原料ガス供給系、前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系を制御して、前記原料ガスを基板に供給する処理と、第1反応ガス供給管および前記第2反応ガス供給管から前記反応ガスを前記基板に供給する処理と、を行うよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
好ましくは、前記制御部は前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系を制御して、前記原料ガスを前記基板に供給する際、同時に前記ガス溜め部に前記反応ガスを溜めるよう構成される。
好ましくは、前記第1反応ガス供給系は、さらに、前記第2反応ガス供給管との接続部より上流側の前記第1反応ガス供給管に設けられた反応ガス活性化装置を有し、
前記制御部は前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系を制御して、前記原料ガスを前記基板に供給する際に、前記反応ガス活性化装置から前記第2反応ガス供給管を介して前記反応ガスを前記ガス溜め部に溜めるよう構成される。
好ましくは、
前記制御部は前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系を制御して、前記原料ガスを前記基板に供給する処理と、前記反応ガスを前記基板に供給する処理とを交互に複数回行うよう構成される。
好ましくは、
前記第2反応ガス供給系は前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系を制御して、前記ガス溜め部に設けられた圧力計と、前記反応ガス活性化装置と前記ガス溜め部との間の前記第2反応ガス供給管に接続されたベントラインと、を有し、
前記制御部は、前記反応ガスを前記ガス溜め部に溜める際、前記圧力計の値が所定の値となった場合に前記反応ガスの前記ガス溜め部への供給を停止して前記反応ガスを前記ベントラインへ供給するよう構成される。
好ましくは、前記反応ガスは、酸化ガスである。
好ましくは、前記酸化ガスは、酸素ガスであり、反応ガス活性化装置はオゾナイザであり、前記反応ガス活性化装置を介して前記処理室に供給される酸化ガスはオゾンである。
好ましくは、さらに、前記第1反応ガス供給管に接続され、第3反応ガス供給管を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第3反応ガス供給系であって、前記第3反応ガス供給管には前記反応ガスを溜める第2ガス溜め部が設けられ、該第2ガス溜め部を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第3反応ガス供給系を有し、
前記制御部は前記第1反応ガス供給系、前記第2反応ガス供給系および前記第3反応ガス供給系を制御して、前記反応ガスを前記基板に供給する際は、前記基板に第1反応ガス供給管、前記第2反応ガス供給管および前記第3反応ガス供給管から前記反応ガスを前記基板に供給するよう構成される。
本発明の他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
前記処理室に接続され、前記処理室に収容された基板に反応ガスを供給する第1反応ガス供給ラインと、
前記第1反応ガス供給ラインの開閉を行う第1バルブと、
一端が前記第1バルブより上流側で前記第1反応ガス供給ラインに接続され、他端が前記処理室に接続され、前記処理室に収容された基板に反応ガスを供給する第2反応ガス供給ラインと、
前記第2反応ガス供給ラインに設けられたガス溜め部と、
前記第1反応ガス供給ラインと前記ガス溜め部の間に設けられ、前記第2反応ガス供給ラインの開閉を行う第2バルブと、
前記ガス溜め部と前記処理室の間に設けられ、前記第2反応ガス供給ラインの開閉を行う第3バルブと、
前記第1バルブ、前記第2バルブおよび前記第3バルブを制御して、前記第1バルブおよび前記第3バルブを閉じた状態で前記第2バルブを開けて前記反応ガスを前記ガス溜め部に溜め、処理室に収容した基板に前記反応ガスを供給する際は、前記第1バルブおよび前記第3バルブを開けて前記第1反応ガス供給ラインおよび前記第2反応ガス供給ラインから同時に前記反応ガスを前記基板に供給するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
好ましくは、前記第2バルブを開けた状態で前記反応ガスを前記基板に供給する。
好ましくは、前記第2バルブを閉じた状態で前記反応ガスを前記基板に供給する。
好ましくは、前記処理室に収容された基板に原料ガスを供給する原料ガス供給ラインと、
前記原料ガス供給ラインを開閉する第4バルブと、
を有し、
前記制御部は、前記第1バルブ、前記第2バルブ、前記第3バルブおよび前記第4バルブを制御して、前記第1バルブを閉じた状態で前記第4バルブを開けて前記原料ガス供給ラインから前記処理室に収容された基板に前記原料ガスを供給する処理と、前記第1バルブおよび前記第3バルブを閉じた状態で前記第2バルブを開けて前記反応ガスを前記ガス溜め部に溜める処理と、前記第1バルブおよび前記第3バルブを開けて前記第1反応ガス供給ラインおよび前記第2反応ガス供給ラインから同時に前記反応ガスを前記基板に供給する処理と、を行うよう構成される。
好ましくは、前記制御部は、前記第1バルブ、前記第2バルブ、前記第3バルブおよび前記第4バルブを制御して、前記基板に前記原料ガスを供給する処理と前記反応ガスを前記ガス溜め部に溜める処理を同時に行うよう構成される。
さらに他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
前記基板に反応ガスを供給する第1反応ガス供給系と、
前記第1反応ガス供給系に接続され、前記反応ガスを溜めるガスタンクを有し、前記基板に反応ガスを供給する第2反応ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対して、前記ガスタンクに前記反応ガスを溜める処理と、前記基板に前記第1反応ガス供給系を介して前記反応ガスを供給するとともに、前記ガスタンクに溜められた前記反応ガスを前記第2反応ガス供給系を介して供給する処理と、を行うことにより、前記基板を処理するよう前記原料ガス供給系、前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系とを制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
さらに他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
前記基板に原料ガスを供給する原料ガス供給系と、
前記基板に反応ガスを供給する第1反応ガス供給系と、
前記第1反応ガス供給系に接続され、前記反応ガスを溜めるガスタンクを有し、前記基板に反応ガスを供給する第2反応ガス供給系と、
前記処理室内の基板に対して、前記原料ガスを供給する処理と、前記ガスタンクに前記反応ガスを溜める処理と、前記基板に前記第1反応ガス供給系を介して前記反応ガスを供給するとともに、前記ガスタンクに溜められた前記反応ガスを前記第2反応ガス供給系を介して供給する処理と、を行うことにより、前記基板上に膜を形成するよう前記原料ガス供給系、前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系とを制御する制御部と、
を有する基板処理装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、
処理室に収容された基板に原料ガスを供給する工程と、
第1反応ガス供給管およびガス溜め部が設けられた第2反応ガス供給管から同時に前記基板に反応ガスを供給する工程と、
前記ガス溜め部に前記反応ガスを溜める工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
好ましくは、前記原料ガスを供給する工程と、前記ガス溜め部に前記反応ガスを溜める工程とを同時に行う。
好ましくは、前記反応ガスを溜める工程では、前記反応ガスは前記第1反応ガス供給管に設けられた反応ガス活性化装置を介して前記ガス溜め部に前記反応ガスを溜める。
さらに他の態様によれば、
処理室に接続され反応ガスを供給する第1の反応ガス供給ラインに接続された第2の反応ガス供給ラインに設けられたガスタンクに前記反応ガスを溜める工程と、
前記処理室に収容された基板に、前記第1の反応ガス供給ラインを介して前記反応ガスを供給するとともに、前記ガスタンクに溜められた前記反応ガスを前記第2の反応ガス供給ラインを介して供給する工程と、
を行うことにより、前記基板を処理する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
さらに他の態様によれば、
処理室に収容された基板に原料ガスを供給する工程と、
前記処理室に接続され反応ガスを供給する第1反応ガス供給系に接続された第2反応ガス供給系に設けられたガスタンクに前記反応ガスを溜める工程と、
前記基板に、前記第1反応ガス供給系を介して前記反応ガスを供給するとともに、前記ガスタンクに溜められた前記反応ガスを前記第2の反応ガス供給ラインを介して供給する工程と、
を行うことにより、前記基板上に膜を形成する工程を有する半導体装置の製造方法が提供される。
さらに他の態様によれば、
基板を収容する処理室にオゾンを供給するオゾン供給機構であって、
オゾン生成器で生成したオゾンをリアルタイムに前記処理室に供給する第1機構と、
前記処理室にオゾンを供給する時間以外で生成したオゾンを貯蔵する第2機構と、
前記第1機構と前記第2機構を制御して、前記処理室にオゾンを供給する際は、リアルタイムに生成したオゾンと貯蔵されたオゾンを同時に供給するよう構成される制御部と、
を有するオゾン供給機構が提供される。
さらに他の態様によれば、
反応ガスの活性化装置と、
当該活性化装置に接続され、当該活性化装置で活性化された反応ガスを基板に供給する第1ノズルと、
前記活性化装置に接続され、前記活性化された反応ガスを貯蔵するガスタンクを有し、ガスタンクから前記基板に反応ガスを供給する第2ノズルと、
を有する反応ガス供給系が提供される。
さらに、本発明の他の態様によれば、
処理室に収容された基板に原料ガスを供給する手順と、
第1反応ガス供給管および第2反応ガス供給管から前記基板に反応ガスを供給する手順と、
前記第2反応ガス供給管に設けられたガス溜め部に前記反応ガスを溜める手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
さらに、本発明の他の態様によれば、
処理室に収容された基板に原料ガスを供給する手順と、
第1反応ガス供給管および第2反応ガス供給管から前記基板に反応ガスを供給する手順と、
前記第2反応ガス供給管に設けられたガス溜め部に前記反応ガスを溜める手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
さらに他の態様によれば、
第1反応ガス供給系とガスタンクを有する第2反応ガス供給系から前記基板に反応ガスを供給する手順と、
処理室に収容された基板に原料ガスを供給する手順と、
前記処理室に接続され反応ガスを供給する第1の反応ガス供給ラインに接続された第2の反応ガス供給ラインに設けられたガスタンクに前記反応ガスを溜める手順と、
前記基板に、前記第1の反応ガス供給ラインを介して前記反応ガスを供給するとともに、前記ガスタンクに溜められた前記反応ガスを前記第2の反応ガス供給ラインを介して供給する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
さらに他の態様によれば、
第1反応ガス供給系とガスタンクを有する第2反応ガス供給系から前記基板に反応ガスを供給する手順と、
処理室に収容された基板に原料ガスを供給する手順と、
前記処理室に接続され反応ガスを供給する第1の反応ガス供給ラインに接続された第2の反応ガス供給ラインに設けられたガスタンクに前記反応ガスを溜める手順と、
前記基板に、前記第1の反応ガス供給ラインを介して前記反応ガスを供給するとともに、前記ガスタンクに溜められた前記反応ガスを前記第2の反応ガス供給ラインを介して供給する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが格納されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
201 処理室
202 処理炉
205 プロセスチューブ
220 オゾナイザ
232a、232b、232c、232d、232e、232f、232g、232h、
232j、232k ガス供給管
235a、235b、235c、235d、235e、235f、235g マスフローコントローラ
295d、295e 液体マスフローコントローラ
249a、249b、249c、249d、249e、249f、249g ノズル
269 温度センサ
270d、270e 気化器
280 コントローラ
301d、301e ガスフィルタ
245、604c、604f 圧力センサ
603c、603f ガスタンク
Claims (5)
- 基板を収容する処理室と、
原料ガスを前記基板に供給する原料ガス供給系と、
第1反応ガス供給管を介して反応ガスを前記基板に供給する第1反応ガス供給系と、
前記第1反応ガス供給管に接続された第2反応ガス供給管を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第2反応ガス供給系であって、前記第2反応ガス供給管には前記反応ガスを溜めるガス溜め部が設けられ、該ガス溜め部を介して前記反応ガスを前記基板に供給する第2反応ガス供給系と、
前記原料ガス供給系、前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系を制御して、前記原料ガスを基板に供給する処理と、第1反応ガス供給管および前記第2反応ガス供給管から前記反応ガスを前記基板に供給する処理と、を行うよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。 - 前記制御部は前記第1反応ガス供給系および前記第2反応ガス供給系を制御して、前記原料ガスを前記基板に供給する際、同時に前記ガス溜め部に前記反応ガスを溜めるよう構成される請求項1に記載の基板処理装置。
- 基板を収容する処理室と、
前記処理室に接続され、前記処理室に収容された基板に反応ガスを供給する第1反応ガス供給ラインと、
前記第1反応ガス供給ラインの開閉を行う第1バルブと、
一端が前記第1バルブより上流側で前記第1反応ガス供給ラインに接続され、他端が前記処理室に接続され、前記処理室に収容された基板に反応ガスを供給する第2反応ガス供給ラインと、
前記第2反応ガス供給ラインに設けられたガス溜め部と、
前記第1反応ガス供給ラインと前記ガス溜め部の間に設けられ、前記第2反応ガス供給ラインの開閉を行う第2バルブと、
前記ガス溜め部と前記処理室の間に設けられ、前記第2反応ガス供給ラインの開閉を行う第3バルブと、
前記第1バルブ、前記第2バルブおよび前記第3バルブを制御して、前記第1バルブおよび前記第3バルブを閉じた状態で前記第2バルブを開けて前記反応ガスを前記ガス溜め部に溜め、処理室に収容した基板に前記反応ガスを供給する際は、前記第1バルブおよび前記第3バルブを開けて前記第1反応ガス供給ラインおよび前記第2反応ガス供給ラインから同時に前記反応ガスを前記基板に供給するよう構成される制御部と、
を有する基板処理装置。 - 処理室に収容された基板に原料ガスを供給する工程と、
第1反応ガス供給管およびガス溜め部が設けられた第2反応ガス供給管から同時に前記基板に反応ガスを供給する工程と、
前記ガス溜め部に前記反応ガスを溜める工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 処理室に収容された基板に原料ガスを供給する手順と、
第1反応ガス供給管および第2反応ガス供給管から前記基板に反応ガスを供給する手順と、
前記第2反応ガス供給管に設けられたガス溜め部に前記反応ガスを溜める手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
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