JP2017034013A - Substrate processing apparatus, semiconductor device manufacturing method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus, a semiconductor device manufacturing method, and a program.
例えばフラッシュメモリやDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体装置の製造工程の一工程として、基板上に薄膜を形成する基板処理工程が実施されることがある。係る工程を実施する基板処理装置として、サセプタ上に複数の処理領域(反応セル)を設け、該処理領域に各処理ガスを区画し収容して滞留させ、基板に対する処理を各処理領域において順次行うことにより、基板上に薄膜を形成する反応チャンバを備えた薄膜蒸着装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 For example, a substrate processing step of forming a thin film on a substrate may be performed as one step of a manufacturing process of a semiconductor device such as a flash memory or a DRAM (Dynamic Random Access Memory). As a substrate processing apparatus for performing such a process, a plurality of processing regions (reaction cells) are provided on a susceptor, each processing gas is partitioned, accommodated and retained in the processing region, and processing on the substrate is sequentially performed in each processing region. Thus, a thin film deposition apparatus including a reaction chamber for forming a thin film on a substrate is known (see, for example, Patent Document 1).
このような処理領域においては、収容した処理ガスが、隣接した他の処理領域に多少なりとも移動する可能性がある。反応ガスが移動すると、複数種類の反応ガスが混在するため、各処理領域で行われる処理が精度良く行われなくなる。従って、このようなガスの他の処理領域への移動を抑制することが必要となる。 In such a processing region, the stored processing gas may move to some other adjacent processing region. When the reaction gas moves, a plurality of types of reaction gas are mixed, so that the processing performed in each processing region cannot be performed with high accuracy. Therefore, it is necessary to suppress the movement of such a gas to another processing region.
しかしながら、上述した従来構成の基板処理装置では、排気孔がサセプタに対向する狭い空間に形成されているため排気効率の向上が十分ではない、等の課題があった。 However, the substrate processing apparatus having the above-described conventional configuration has problems such as insufficient improvement in exhaust efficiency because the exhaust hole is formed in a narrow space facing the susceptor.
本発明は、上記課題を解決して、処理ガスが他の処理領域に移動することを抑制できる構成を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems and provide a configuration capable of suppressing the processing gas from moving to another processing region.
本発明の一態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内に設けられる基板載置台と、前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される基板載置部と、前記処理室内に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、前記処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、前記処理室内を不活性ガスが導入される不活性ガス導入領域と処理ガスが導入される処理ガス導入領域とに区画し、前記基板載置台の径方向に延びるように前記基板載置台の上方に設けられ、前記処理ガス導入領域側の側面に第1の排気孔を有する第1の排気部と、前記基板載置台の外周部に設けられ、上面に第2の排気孔を有する第2の排気部と、を有する構成が提供される。 According to one aspect of the present invention, a processing chamber for processing a substrate, a substrate mounting table provided in the processing chamber, a rotation driving unit that rotates the substrate mounting table, and an upper surface of the substrate mounting table are provided. A substrate mounting portion on which the substrate placed around the rotation center of the substrate mounting table is placed; an inert gas introduction portion for introducing an inert gas into the processing chamber; and A processing gas introduction section for introducing a processing gas, an inert gas introduction region into which the inert gas is introduced, and a processing gas introduction region into which the processing gas is introduced into the processing chamber, and the radial direction of the substrate mounting table A first exhaust part having a first exhaust hole on a side surface on the side of the processing gas introduction region, and an outer peripheral part of the substrate stage. And a second exhaust part having a second exhaust hole. Configuration is provided that.
上記の構成によれば、処理ガスが他の処理領域に移動することを抑制することができる。 According to said structure, it can suppress that process gas moves to another process area | region.
<第1実施形態>
(1)基板処理装置の構成
まずは、本発明の第1実施形態に係る基板処理装置の構成について、図1と図2を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る多枚葉式の基板処理装置10の概略上面図である。図2は、第1実施形態に係る基板処理装置の概略縦断面図である。
<First Embodiment>
(1) Configuration of Substrate Processing Apparatus First, the configuration of the substrate processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic top view of a multi-wafer type
なお、第1実施形態に係る基板処理装置においては、製品としての処理基板200などの基板を搬送するキャリヤとしては、FOUP(Front Opening Unified Pod。以下、ポッドという。)が使用されている。また、以下の説明において、前後左右は図1を基準とする。すなわち、図1に示されているX1の方向を右、X2方向を左、Y1方向を前、Y2方向を後ろとする。
In the substrate processing apparatus according to the first embodiment, a FOUP (Front Opening Unified Pod, hereinafter referred to as a pod) is used as a carrier for transporting a substrate such as the
図1および図2に示されているように、基板処理装置はロードロックチャンバ構造に構成された第一の搬送室103を備えている。第一の搬送室103には基板200を移載する第一の基板移載機112が設置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate processing apparatus includes a
筐体101の五枚の側壁のうち前側に位置する二枚の側壁には、搬入用の予備室と搬出用の予備室とを併用可能な予備室122と123がそれぞれゲートバルブ126,127を介して連結されている。さらに、予備室(ロードロック室)122,123には基板支持台140により2枚の基板200を積み重ねるように置くことが可能である。
Of the five side walls of the
予備室122および予備室123の前側には、略大気圧下で用いられる第二の搬送室121がゲートバルブ128、129を介して連結されている。第二の搬送室121には基板200を移載する第二の基板移載機124が設置されている。第二の基板移載機124は第二の搬送室121に設置された第二の基板移載機エレベータ131によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ132によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
A
図1に示されているように、第二の搬送室121の左側にはノッチまたはオリフラ合わせ装置106を設置させることも出来る。また、図2に示されているように、第二の搬送室121の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット118が設置されている。
As shown in FIG. 1, a notch or orientation
図1および図2に示されているように、第二の搬送室121の筐体125の前側には、基板200を第二の搬送室121に対して搬入搬出するための基板搬入搬出口134と、ポッドオープナ108が設置されている。基板搬入搬出口134を挟んでポッドオープナ108と反対側、すなわち筐体125の外側にはロードポート(IOステージ)105が設置されている。ポッドオープナ108は、ポッド100のキャップ100aを開閉すると共に基板搬入搬出口134を閉塞可能なクロージャ142と、クロージャ142を駆動する駆動機構136とを備えており、ロードポート105に載置されたポッド100のキャップ100aを開閉することにより、ポッド100に対する基板200の出し入れを可能にする。
As shown in FIGS. 1 and 2, on the front side of the
図1に示されているように、第一の搬送室筐体101には、基板に所望の処理を行う第一の処理室202aと、第二の処理室202b、第三の処理室202c、第四の処理室202dがゲートバルブ150、151、152、153を介してそれぞれ隣接して連結されている。
As shown in FIG. 1, the first
以下、前記構成を有する基板処理装置を使用した処理工程を説明する。以下の制御は、図1および図2に示されているように、制御部としてのコントローラ300によって制御される。コントローラ300は、前記構成において、装置全体を制御している。
Hereinafter, processing steps using the substrate processing apparatus having the above-described configuration will be described. The following control is controlled by a
図1および図2に示されているように、搬送されて来たポッド100はロードポート105の上に工程内搬送装置から受け渡されて載置される。ポッド100がポッドオープナ108により開放された後、第二の基板移載機124は、ポッド100から基板200をピックアップし、基板200を予備室122に搬入し、基板200を基板支持台140に移載する。移載が完了すると、ゲートバルブ128が閉じられ、予備室122内が排気装置(図示せず)によって負圧に排気される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
予備室122内が予め設定された圧力値となると、ゲートバルブ126が開かれ、予備室122と第一の搬送室103とが連通される。続いて、第一の搬送室103の第一の基板移載機112は基板支持台140から基板200を第一の搬送室103に搬入する。ゲートバルブ126が閉じられた後、ゲートバルブ151が開かれ、第一の搬送室103と第二の処理室202bとが連通される。ゲートバルブ151が閉じられた後、第二の処理室202b内に処理ガスが供給され、基板200に対して所望の処理が施される。
When the pressure in the
第二の処理室202bで基板200に対する処理が完了すると、ゲートバルブ151が開かれ、基板200は第一の基板移載機112によって第一の搬送室103に搬出される。
When the processing on the
続いて、ゲートバルブ127が開かれ、第一の基板移載機112は第二の処理室202bから搬出した基板200を予備室123の基板支持台140へ搬送し、処理済みの基板200は冷却される。予備室123に処理済み基板200を搬送し、予め設定された冷却時間が経過すると、予備室123が不活性ガスにより略大気圧に戻される。続いてゲートバルブ129が開かれると、第二の搬送室121の第二の基板移載機124は基板支持台140から基板200を第二の搬送室121に搬出しポッド100に収納する。
Subsequently, the
以上の動作は第二の処理室202bおよび予備室122、123が使用される場合を例にして説明したが、第一の処理室202aおよび第三の処理室202c、第四の処理室202dが使用される場合についても同様の動作が実施される。
The above operation has been described by taking the case where the
(2)処理室の構成
続いて、第1実施形態に係る処理室202の構成について、主に図3〜図11を用いて説明する。この処理室202は、例えば上述した第一の処理室202bである。
(2) Configuration of Processing Chamber Subsequently, the configuration of the
(反応容器)
図3〜図4に示すように、反応容器203は、蓋部としての反応容器天井203aと、筒状の容器である処理容器としての反応容器本体203bとにより気密に密閉されて構成されている。反応容器203内には、基板200の処理空間207が形成されている。反応容器203内の処理空間207の上側には、中心部から放射状に延びる第1の排気部としての第1の排気配管20,22が設けられている。第1の排気配管20,22は、例えば90度の間隔で交互に2組(4つ)設けられている。2組の第1の排気配管20,22は、反応容器天井203aに取り付けられている。2組の第1の排気配管20,22は、処理空間207を4つの領域、すなわち、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bに仕切って区画するように構成されている。言い換えれば、処理領域とパージ領域が隣接した状態で配置されている。なお、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bは、後述する基板載置台としてのサセプタ217の回転方向(図3の矢印R)に沿って、この順番に配列するように構成されている。このように、第1の排気配管20,22は、処理室202内を、処理ガスが導入される処理ガス導入領域と不活性ガスが導入される不活性ガス導入領域とに分割する分割構造体としても用いられる。第1の排気配管20,22は、例えばアルミニウムや石英等の材料で形成される。
(Reaction vessel)
As shown in FIGS. 3 to 4, the
後述するように、サセプタ217を回転させることで、サセプタ217上に載置された基板200は、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bの順に移動することとなる。また、後述するように、第一の処理領域201a内には第一のガスとしての第一の処理ガスが供給され、第二の処理領域201b内には第二のガスとしての第二の処理ガスが供給され、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内には不活性ガスが供給されるように構成されている。そのため、サセプタ217を回転させることで、基板200上には、第一の処理ガス、不活性ガス、第二の処理ガス、不活性ガスが、この順に供給されることとなる。サセプタ217及びガス導入部の構成については後述する。
As will be described later, by rotating the
第1の排気配管20,22の端部と反応容器203の側壁との間には、所定の幅の隙間を設け、この隙間をガスが通過できるように構成してもよい。この隙間を介し、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内から第一の処理領域201a内及び第二の処理領域201b内に向けて不活性ガスを噴出させるようにする。このようにすることで、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内への処理ガスの侵入を抑制することができ、処理ガスの反応を防止することができる。
A gap having a predetermined width may be provided between the ends of the
なお、第1実施形態では、第1の排気配管20,22間の角度をそれぞれ90度としたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、基板200への各種ガスの供給時間等を考慮して、例えば第二の処理領域201bを形成する第1の排気配管20,22間の角度を大きくしたりする等、適宜変更してもよい。
In the first embodiment, the angle between the
また、第1実施形態では、2組の第1の排気配管20,22により4つの領域に区画したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、3組以上の第1の排気配管20,22を用いて複数の領域に区画してもよく、1組の第1の排気配管20,22により2つの領域に区画してもよい。また、第1の排気配管20,22と仕切りを組合わせて複数の領域に区画するようにしてもよい。
Moreover, in 1st Embodiment, although divided into four area | regions by 2 sets of
(サセプタ)
図3〜図4に示すように、反応容器203内の底側中央には、反応容器203の中心に回転軸の中心を有し、回転自在に構成された基板載置台としてのサセプタ217が設けられている。サセプタ217は、基板200の金属汚染を低減することができるように、例えば、カーボン(C)、窒化アルミニウム(AlN)、セラミックス、石英等の非金属材料で形成されている。金属汚染を考慮しない基板処理である場合は、アルミニウム(Al)で形成しても良い。なお、サセプタ217は、反応容器203とは電気的に絶縁されている。
(Susceptor)
As shown in FIG. 3 to FIG. 4, a
サセプタ217は、反応容器203内にて、複数枚(第1実施形態では例えば5枚)の基板200を同一面上に、かつ同一円上に並べて支持するように構成されている。ここで、同一面上とは、完全な同一面に限られるものではなく、サセプタ217を上面から見たときに、図3及び図4に示すように、複数枚の基板200が互いに重ならないように並べられていればよい。このように、サセプタ217は、複数の基板200を同一円に沿うように並べて載置する載置面を有し、該載置面が反応容器203の反応容器天井203aと対向するように構成されている。
The
サセプタ217表面における基板200の支持位置には、基板載置部217bを、処理する基板200の枚数に対応して設けることが好ましい。基板載置部217bは、例えば上面から見て円形状であり、側面から見て凹形状としてもよい。この基板載置部217b内に基板200を載置することにより、基板200の位置決めを容易に行うことができる。更には、サセプタ217の回転に伴う遠心力により基板200がサセプタ217から飛び出してしまう場合等で発生する位置ズレを防止できるようになる。
It is preferable to provide
図4に示すように、サセプタ217には、サセプタ217を昇降させる昇降駆動部268が設けられている。サセプタ217には、貫通孔217aが複数設けられている。上述の反応容器203の底面には、反応容器203内への基板200の搬入・搬出時に、基板200を突き上げて、基板200の裏面を支持する基板突き上げピン266が複数設けられている。貫通孔217a及び基板突き上げピン266は、基板突き上げピン266が上昇した時、又は昇降駆動部268によりサセプタ217が下降した時に、基板突き上げピン266がサセプタ217とは非接触な状態で貫通孔217aを突き抜けるように、互いに配置されている。
As shown in FIG. 4, the
昇降駆動部268には、サセプタ217を回転させる回転駆動部267が設けられている。回転駆動部267の図示しない回転軸は、サセプタ217に接続されている。回転駆動部267を作動させることで、サセプタ217は、サセプタ217の載置面と平行な方向に回転するように構成されている。回転駆動部267には、後述するコントローラ300が、カップリング部267aを介して接続されている。コントローラ300は、サセプタ217を所定の速度で所定時間回転させるように、回転駆動部267への通電具合を制御するように構成されている。上述したように、サセプタ217を回転させることにより、サセプタ217上に載置された基板200は、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b及び第二のパージ領域204bをこの順番に移動することとなる。
The
(加熱部)
サセプタ217の内部には、加熱部としてのヒータ218が一体的に埋め込まれている。ヒータ218に電力が供給されると、基板載置部217bに載置された基板200を加熱する。例えば、基板200の表面が所定温度(例えば室温〜1000℃程度)にまで加熱されるようになっている。なお、ヒータ218は、サセプタ217に載置されたそれぞれの基板200を個別に加熱するように、同一面上に複数(例えば5つ)設けてもよい。
(Heating section)
A
サセプタ217には温度センサ274が設けられている。ヒータ218及び温度センサ274には、電力供給線222を介して、温度調整器223、電力調整器224及びヒータ電源225が電気的に接続されている。温度センサ274により検出された温度情報に基づいて、ヒータ218への通電具合が制御されるように構成されている。
The
また、処理室202を構成する処理室壁202eの内部には、加熱部としてのヒータ219が一体的に埋め込まれている。ヒータ219に電力が供給されると、処理室202内を例えば150℃〜200℃程度にまで加熱されるようになっている。ヒータ219は、反応容器203の周囲に設けられた処理室壁202eの4面に設けられている。
In addition, a
処理室202内には温度センサ(不図示)が設けられている。ヒータ219及び温度センサには、電力供給線(不図示)を介して、温度調整器223、電力調整器224及びヒータ電源225が電気的に接続されている。温度センサにより検出された温度情報に基づいて、ヒータ219への通電具合が制御されるように構成されている。
A temperature sensor (not shown) is provided in the
すなわち、処理室壁202eにヒータ219を設けて処理室202内を加熱することにより、サセプタ217の裏面等のメンテナンスのしにくい部分であっても副生成物の付着が抑制される。また、真空ポンプ246等の排気装置が1つであっても副生成物の付着が抑制される。また、ヒータ219の代わりに処理室壁202eに循環液経路を設け、循環液を流して加熱するようにしてもよい。また、ヒータ219と循環液経路を組合わせて用いてもよい。
That is, by providing the
(サセプタの周辺構造)
図3に示すように、処理室壁202eには、第一の搬送室筐体101がゲートバルブ150から153のいずれかを介して隣接するように設けられている。例えば、ゲートバルブ151が開かれることで、処理室202内と第一の搬送室筐体101とが連通するようになっている。第一の基板移載機112はポッドから第二の基板移載機124を介して、サセプタ217の載置部217bとの間で、基板200を搬送する。前述したように、サセプタ217には、基板200を載置する載置部217bが複数、形成されている。第1実施形態においては、載置部217bはそれぞれが順時計方向に対して等間隔(例えば72度の間隔)となるように、五つ設けられ、サセプタ217が回転することで、五つの載置部217bが一括して回転される。
(Surceptor peripheral structure)
As shown in FIG. 3, the first
(ガス導入部)
反応容器天井203aの中央部には、例えば筒状に形成されたガス導入部250が設けられている。ガス導入部250の上端側は、反応容器天井203aに開設された開口に気密に接続されている。
(Gas introduction part)
At the center of the
ガス導入部250の筒状内部は、第2処理ガス導入部252、不活性ガス導入部253及びクリーニングガス導入部258に区画されている。具体的には、ガス導入部250内の第2処理領域201b側には、第2処理ガス導入部252が設けられている。また、ガス導入部250内の第1処理領域201a側、第一のパージ領域204a側及び第二のパージ領域204b側には、不活性ガス導入部253が設けられている。さらに、ガス導入部250の中央には、クリーニングガス導入部258が設けられている。
The cylindrical interior of the
第2処理ガス導入部252の第2処理領域201b側の側壁には、第2処理領域201bに開口する第2処理ガス噴出口255が設けられている。
On the side wall of the second processing
不活性ガス導入部253の第1処理領域201a側の側壁には、第1処理領域201aに開口する不活性ガス噴出口254が設けられている。また、不活性ガス導入部253の第一のパージ領域204a側の側壁には、第一のパージ領域204aに開口する不活性ガス噴出口256が設けられている。さらに、不活性ガス導入部253の第二のパージ領域204bの側の側壁には、第二のパージ領域204bに開口する不活性ガス噴出口257が設けられている。これらの各不活性ガス噴出口254,256,257は、いずれも後述するライン状ガス供給部281a,281b,281cに対応して設けられたもので、各ライン状ガス供給部281a,281b,281cを挟む2組の第1の排気配管20,22に沿って不活性ガスを噴出させるようにすべく、第1の排気配管20,22のそれぞれの近傍に配された二つの開口によって構成されている。
An
ガス導入部250の底には、クリーニングガス導入部258の端部であるクリーニングガス供給孔259が設けられている。すなわち、クリーニングガス供給孔259は、第2処理ガス噴出口255、各不活性ガス噴出口254,256,257より低い位置に設けられている。
A cleaning
なお、本実施形態では、後述する各ライン状ガス供給部281a,281b,281c及びプラズマ生成部206のそれぞれにもガス供給がされるようにガス導入部が設けられている。
In this embodiment, a gas introduction unit is provided so that gas is supplied to each of the line-shaped
反応容器203の第一の処理領域201aにおける天井部には、ライン状ガス供給部281aへのガス供給を行うための第1処理ガス導入部282が設けられている。第1処理ガス導入部282の上端側は、反応容器203の天井部に開設された開口に気密に接続されている。第1処理ガス導入部282の下端側は、ライン状ガス供給部281aの上部に接続されている。
A first processing
反応容器203の第一のパージ領域204aにおける天井部には、ライン状ガス供給部281bへのガス供給を行うための第1不活性ガス導入部(ただし不図示)が設けられている。また、反応容器203の第二のパージ領域204bにおける天井部には、ライン状ガス供給部281cへのガス供給を行うための第2不活性ガス導入部(ただし不図示)が設けられている。これらの不活性ガス導入部の上端側は、いずれも、反応容器203の天井部に開設された開口に気密に接続されている。これらの不活性ガス導入部の下端側は、ライン状ガス供給部281b又はライン状ガス供給部281cの上部に接続されている。
A first inert gas introduction unit (not shown) for supplying gas to the line-shaped
反応容器203の第二の処理領域201bにおける天井部には、プラズマ生成部206へのガス供給を行うためのプラズマ生成部側ガス導入部260が設けられている。プラズマ生成部側ガス導入部260の上端側は、反応容器203の天井部に開設された開口に気密に接続されている。プラズマ生成部側ガス導入部260の下端側は、プラズマ生成部206の上部に接続されている。
A plasma generation unit side
なお、ガス導入部250の筒状内部に設けられた各種のガス導入部や、それら各種のガス導入部に対応して設けられた各噴出口については、少なくとも何れかを設けなくてもよく、また全てを設けないように構成することもできる。その場合、ライン状ガス供給部281a、281b、281c等の、他の位置に設けられたガス供給部からガスを導入する。
In addition, it is not necessary to provide at least any of the various gas introduction portions provided in the cylindrical shape of the
(第1処理ガス供給系)
ライン状ガス供給部281aへのガス供給を行うための第1処理ガス導入部282の上端には、第1処理ガス供給管232aの下流端が接続されている。第1処理ガス供給管232aには、上流方向から順に、第1処理ガス供給源232b、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)232c、及び開閉弁であるバルブ232dが設けられている。
(First processing gas supply system)
The downstream end of the first process
第1処理ガス供給管232aからは、第1元素を含有するガスである第1処理ガスが、MFC232c、バルブ232d、第1処理ガス導入部282及びライン状ガス供給部281aを介して、第一の処理領域201a内に対して供給される。
From the first processing
本実施形態においては、第1処理ガスを原料ガスとして用いる。ここでいう「原料ガス」とは、処理ガスの一つであり、薄膜形成の際の原料になるガスである。原料ガスは、薄膜を構成する第1元素として、例えばシリコン(Si)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、ルテニウム(Ru)、ニッケル(Ni)、およびタングステン(W)の少なくともいずれか一つを含む。具体的には、本実施形態において、原料ガスは、例えばジクロロシラン(SiH2Cl2、略称:DCS)ガスである。 In the present embodiment, the first processing gas is used as the source gas. The “source gas” here is one of the processing gases, and is a gas that becomes a source material when forming a thin film. The source gas is, for example, silicon (Si), titanium (Ti), tantalum (Ta), hafnium (Hf), zirconium (Zr), ruthenium (Ru), nickel (Ni), and the first element constituting the thin film. At least one of tungsten (W) is included. Specifically, in this embodiment, the source gas is, for example, dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 , abbreviation: DCS) gas.
主に、第1処理ガス供給管232a、MFC232c、バルブ232d、第1ガス導入部282及びライン状ガス供給部281aにより、原料ガス供給系(第1処理ガス供給系)が構成される。なお、原料ガス供給系には、第1処理ガス供給源232b又は気化器の少なくとも一方を含めて考えてもよい。
A source gas supply system (first process gas supply system) is mainly configured by the first process
(第2処理ガス供給系)
ガス導入部250における第2処理ガス導入部252の上端には、第2処理ガス供給管233aの下流端が接続されている。第2処理ガス供給管233aには、上流方向から順に、第2処理ガス供給源233b、MFC233c、及び開閉弁であるバルブ233dが設けられている。
(Second processing gas supply system)
A downstream end of the second processing
また、第2処理ガス供給管233aのバルブ233dよりも下流側には、第2処理ガス分岐管233eの上流端が接続されている。第2処理ガス分岐管233eの下流端は、プラズマ生成部側ガス導入部260の上端に接続されている。第2処理ガス分岐管233eには、開閉弁であるバルブ233fが設けられている。
The upstream end of the second processing
第2処理ガス供給管233aからは、第2元素を含有するガスである第2処理ガスが、MFC233c、バルブ233d、第2処理ガス導入部252及び第2処理ガス噴出口255を介して、又は第2処理ガス分岐管233e、バルブ233f、プラズマ生成部側ガス導入部260並びにプラズマ生成部206内のガス導入路及びガス噴出口を介して、第二の処理領域201b内に対して供給される。このとき、第2処理ガスは、プラズマ生成部206によりプラズマ状態とされる。
From the second processing
本実施形態においては、第2処理ガスを反応ガスとして用いる。ここでいう「反応ガス」とは、処理ガスの一つであり、後述するようにプラズマ状態となって、原料ガスによって基板200上に形成された第1元素含有層と反応するガスである。反応ガスは、原料ガスが含有する第1元素とは異なる第2元素を含有する。第2元素としては、例えば、窒素(N)、酸素(O)、炭素(C)、水素(H)のいずれか一つ、もしくはその組み合わせが挙げられる。
In the present embodiment, the second processing gas is used as a reaction gas. The “reactive gas” here is one of the processing gases, and is a gas that is in a plasma state and reacts with the first element-containing layer formed on the
本実施形態において、反応ガスは、例えば窒素含有ガスとする。具体的には、窒素含有ガスとしてアンモニア(NH3)ガスが用いられる。なお、反応ガスは、原料ガスより粘着度(粘度)の低い材料が用いられる。 In the present embodiment, the reaction gas is, for example, a nitrogen-containing gas. Specifically, ammonia (NH 3 ) gas is used as the nitrogen-containing gas. Note that a material having a lower adhesion (viscosity) than the source gas is used as the reaction gas.
主に、第2処理ガス供給管233a、MFC233c、バルブ233d、第2処理ガス導入部252、第2処理ガス噴出口255、第2処理ガス分岐管233e、バルブ233fにより、反応ガス供給系(第2処理ガス供給系)が構成される。なお、反応ガス供給系には、第2処理ガス供給源233b及びプラズマ生成部206内のガス導入路及びガス噴出口を含めて考えてもよい。
The reaction gas supply system (second process gas) is mainly constituted by the second process
(不活性ガス供給系)
ライン状ガス供給部281bへのガス供給を行うための第1不活性ガス導入部(ただし不図示)と、ライン状ガス供給部281cへのガス供給を行うための第2不活性ガス導入部(ただし不図示)とのそれぞれには、第1不活性ガス供給管234aの下流端が接続されている。第1不活性ガス供給管234aには、上流方向から順に、不活性ガス供給源234b、MFC234c、及び開閉弁であるバルブ234dが設けられている。
(Inert gas supply system)
A first inert gas introduction unit (not shown) for supplying gas to the line-shaped
第1不活性ガス供給管234aからは、不活性ガスが、MFC234c、バルブ234d、第1不活性ガス導入部(ただし不図示)、ライン状ガス供給部281b、第2不活性ガス導入部(ただし不図示)及びライン状ガス供給部281cを介して、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内のそれぞれに対して供給される。第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内に供給される不活性ガスは、パージガスとして作用する。
From the first inert
また、第1不活性ガス供給管234aのバルブ234dよりも下流側には、第1不活性ガス分岐管234eの上流端が接続されている。第1不活性ガス分岐管234eの下流端は、ガス導入部250における不活性ガス導入部253の上端に接続されている。第1不活性ガス分岐管234eには、開閉弁であるバルブ234fが設けられている。
The upstream end of the first inert
第1不活性ガス分岐管234eからは、不活性ガスが、第1不活性ガス供給管234a、バルブ234f、不活性ガス導入部253及び各不活性ガス噴出口254,256,257を介して、第一の処理領域201a内、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内のそれぞれに対して供給される。各不活性ガス噴出口254,256,257から噴出する不活性ガスは、後述するように、第1の排気配管20,22に沿ったガス流を形成することになる。ここで、不活性ガス導入部253や各不活性ガス噴出口254,256,257を設けず、反応容器203の中央部から不活性ガスを導入しない構成とすることもできる。
From the first inert
本実施形態においては、不活性ガスとして、例えば窒素(N2)ガスを用いる。なお、不活性ガスとしては、N2ガスのほか、例えばヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、アルゴン(Ar)ガス等の希ガスを用いることができる。 In the present embodiment, for example, nitrogen (N 2 ) gas is used as the inert gas. In addition to N 2 gas, for example, a rare gas such as helium (He) gas, neon (Ne) gas, or argon (Ar) gas can be used as the inert gas.
主に、第1不活性ガス供給管234a、MFC234c、バルブ234d、第1不活性ガス導入部(ただし不図示)、ライン状ガス供給部281b、第2不活性ガス導入部(ただし不図示)、ライン状ガス供給部281c、第1不活性ガス分岐管234e、バルブ234f、不活性ガス導入部253及び不活性ガス噴出口254,256,257により、第1不活性ガス供給系が構成される。なお、第1不活性ガス供給系には、不活性ガス供給源234bを含めて考えてもよい。
Mainly, a first inert
また、第1処理ガス供給管232aのバルブ232dよりも下流側には、第2不活性ガス供給管235aの下流端が接続されている。第2不活性ガス供給管235aには、上流方向から順に、不活性ガス供給源235b、MFC235c、及び開閉弁であるバルブ235dが設けられている。
Further, the downstream end of the second inert
第2不活性ガス供給管235aからは、不活性ガスが、MFC235c、バルブ235d、第1処理ガス供給管232a、第1ガス導入部282及びライン状ガス供給部281aを介して、第一の処理領域201a内に対して供給される。ライン状ガス供給部281aから第一の処理領域201a内に供給される不活性ガスは、キャリアガス又は希釈ガスとして作用する。不活性ガスとしては、第1不活性ガス供給系の場合と同様に、N2ガス等を用いる。
From the second inert
主に、第2不活性ガス供給管235a、MFC235c及びバルブ235dにより第2不活性ガス供給系が構成される。なお、第2不活性ガス供給系には、不活性ガス供給源235b、第1処理ガス供給管232a、第1ガス導入部282及びライン状ガス供給部281aを含めて考えてもよい。
A second inert gas supply system is mainly configured by the second inert
また、第2処理ガス供給管233aのバルブ233dよりも下流側には、第3不活性ガス供給管236aの下流端が接続されている。第3不活性ガス供給管236aには、上流方向から順に、不活性ガス供給源236b、MFC236c、及び開閉弁であるバルブ236dが設けられている。
The downstream end of the third inert
第3不活性ガス供給管236aからは、不活性ガスが、MFC236c、バルブ236d、第2処理ガス供給管233a、第2処理ガス導入部252及び第2処理ガス噴出口255を介して、又は第2処理ガス分岐管233e、バルブ233f、プラズマ生成部側ガス導入部260並びにプラズマ生成部206内のガス導入路及びガス噴出口を介して、第二の処理領域201b内に対して供給される。第二の処理領域201b内に供給される不活性ガスは、第一の処理領域201a内に供給される不活性ガスと同様に、キャリアガス又は希釈ガスとして作用する。不活性ガスとしては、第1不活性ガス供給系の場合と同様に、N2ガス等を用いる。
From the third inert
主に、第3不活性ガス供給管236a、MFC236c及びバルブ236dにより第3不活性ガス供給系が構成される。なお、第3不活性ガス供給系には、不活性ガス供給源236b、第2処理ガス供給管233a、第2処理ガス導入部252、第2処理ガス噴出口255、第2処理ガス分岐管233e、バルブ233f、プラズマ生成部206内のガス導入路及びガス噴出口を含めて考えてもよい。
A third inert gas supply system is mainly configured by the third inert
(クリーニングガス供給系)
本実施形態の基板処理装置10は、クリーングガス供給系を有していてもよい。クリーニングガス供給管237aからは、クリーニングガスが、MFC237c、バルブ237d、リモートプラズマ生成ユニット237e、クリーニングガス導入部258、クリーニングガス供給孔259を介して、反応容器203内に対して供給される。反応容器203内では、リモートプラズマ生成ユニット237eによってプラズマ状態とされたクリーニングガスが供給されると、副生成物等がクリーニングされる。なお、クリーニングガスは、例えば三フッ化窒素(NF3)ガス、フッ化水素(HF)ガス、三フッ化塩素ガス(ClF3)ガス、フッ素(F2)ガスの少なくともいずれか一つである。
(Cleaning gas supply system)
The
(プラズマ生成部)
図3及び図4に示すように、第二の処理領域201b内の上方には、プラズマ生成部206の少なくとも一部が設けられている。プラズマ生成部206は、第二の処理領域201b内に反応ガスのプラズマを生成するよう構成されている。このように、プラズマを用いることにより、基板200の温度が低温であっても反応ガスを活性化させ基板200の処理を行うことができる。
(Plasma generator)
As shown in FIGS. 3 and 4, at least a part of the
第二の処理領域201b内には、例えば互いに水平方向に並んだ一対の棒状の電極271が設けられている。一対の電極271は、例えば石英製のカバー206aで覆われている。プラズマ生成部206のカバー206a内には、上述の反応ガスの導入路が設けられている。
In the
一対の電極271には、インピーダンスを整合する整合器272を介して、高周波電源273が接続されている。高周波電源273から電極271に高周波電力が印加されることにより、一対の電極271の周辺にプラズマが生成される。なお、主に一対の電極271の直下にプラズマが生成される。このように、プラズマ生成部206は、いわゆる容量結合型のプラズマを生成する。
A high
例えば、プラズマ生成部206の一対の電極271は、平面視で反応容器203の中心から外側に向かう径方向に沿って設けられ、また基板200の上面と平行に設けられている。一対の電極271aは、基板200が通過する経路上に配置されている。一対の電極271の長手方向の長さは、基板200の直径よりも長い。これにより、一対の電極271の直下を通過する基板200の全面に順次プラズマが照射される。主に、一対の電極271により、プラズマ生成部206が構成される。なお、プラズマ生成部206には、整合器272および高周波電源273を含めて考えてもよい。
For example, the pair of
(排気部)
図4に示すように、反応容器203には、処理領域201a,201b内及びパージ領域204a,204b内の雰囲気を後述する排気ダクトを介して排気する排気管231が設けられている。排気管231には、圧力調整器(圧力調整部)としてのAPC(Auto Pressure Controller)245、及びバルブ243を介して、真空排気装置としての真空ポンプ246が接続されており、反応容器203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。なお、バルブ243、APC245は一体で、弁を開閉して反応容器203内の真空排気や真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して圧力調整可能とするよう構成されている。
(Exhaust part)
As shown in FIG. 4, the
(ライン状ガス供給部を備える領域内の構成)
ここで、ライン状ガス供給部281aが設けられている第一の処理領域201a内、ライン状ガス供給部281bが設けられている第一のパージ領域204a内、及び、ライン状ガス供給部281cが設けられている第二のパージ領域204b内の構成について、さらに詳しく説明する。
(Configuration in the area with the line-shaped gas supply unit)
Here, in the
本実施形態において、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a及び第二のパージ領域204bの各領域内は、それぞれが略同様に構成されている。以下では、ライン状ガス供給部281aが設けられている第一の処理領域201aを例に挙げて、その第一の処理領域201a内における構成を主に図5及び図6を用いて説明し、第一のパージ領域204a内及び第二のパージ領域204b内については説明を省略する。なお、以下の説明においては、第一の処理領域201aにおけるライン状ガス供給部281a、第一のパージ領域204aにおけるライン状ガス供給部281b、第二のパージ領域204bにおけるライン状ガス供給部281cを、総称して「ライン状ガス供給部281」とする。
図5は、本実施形態に係る基板処理装置10においてライン状ガス供給部281aが設けられた第一の処理領域201a内の縦断面概略図であり、図3に示すプロセスチャンバのB−B線断面図である。図6は、本実施形態に係る基板処理装置10においてライン状ガス供給部281aが設けられた第一の処理領域201a内の横断面概略図である。
In the present embodiment, the
FIG. 5 is a schematic vertical sectional view of the
(ライン状ガス供給部)
図5及び図6に示すように、第一の処理領域201a内には、処理室201内の天井面からサセプタ217上の基板200の側に向けて突出するように、ライン状ガス供給部281が設けられている。ライン状ガス供給部281は、その下面側(すなわちサセプタ217上の基板200と対向する面側)にサセプタ217の回転径方向に延びるライン状に形成された開口部283を有しており、その開口部283からガスを噴出することで第一の処理領域201a内へのガス供給を行うように構成されている。ここで、「ライン状」とは、線のような細長い形を意味する。すなわち、開口部283は、平面視したときに長尺帯状に連続する開口によって形成されている。
(Line-shaped gas supply unit)
As shown in FIGS. 5 and 6, in the
開口部283は、その長手方向の大きさがサセプタ217上の基板200の直径よりも大きく形成されている。開口部283の内周側(サセプタ217の回転中心側)の端縁は、サセプタ217の回転時に基板200の内周側端縁が通過する位置よりもさらにサセプタ217の回転中心側に位置している。開口部283の外周側の端縁は、サセプタ217の回転時に基板200の外周側端縁が通過する位置よりもさらにサセプタ217の外周側に位置している。なお、開口部283から噴出するガスの流量や圧力等によっては、例えば開口部283をサセプタ217の回転中心側又は外周側に寄せて配置するといったように、開口部283の位置を上述した態様とは異なるようにしても構わない。
The
また、ライン状ガス供給部281は、開口部283よりもガス噴出方向(すなわちガス供給方向)の上流側となる位置に、ガス拡散空間としてのガスバッファ領域284を内包している。ガスバッファ領域284は、開口部283からのガス噴出に先立ちそのガスを拡散させる空間として機能するものであり、そのために開口部283と同様にサセプタ217の回転径方向に延びるように形成されている。なお、ガス拡散空間として機能するために、ガスバッファ領域284は、その平面形状の大きさ(具体的には例えば面積)が開口部283における平面形状の大きさよりも大きく形成されている。
The line-shaped
ガスバッファ領域284には、ガス供給接続管285の下流端が接続されている。ガス供給接続管285の上流端は、第1処理ガス導入部282に接続されている。これにより、ライン状ガス供給部281には、第1処理ガス供給管232a及び第1処理ガス導入部282を介して第1処理ガスが供給される。そして、ライン状ガス供給部281に供給された第1処理ガスは、開口部283を通じて第一の処理領域201a内へ噴出される。
The
ただし、このとき、ライン状ガス供給部281は、ガスバッファ領域284を内包している。そのため、そのガス供給接続管285からのガスは、ガスバッファ領域284内でサセプタ217の回転径方向の全域に拡散した後に、開口部283から第一の処理領域201a内へ噴出される。したがって、開口部283を通じて行うガス供給については、サセプタ217の回転径方向での均一化が図れ、特定の箇所(例えば、ガス供給接続管285の接続箇所の近傍)に集中的にガス供給がされてしまうのを抑制することができる。
However, at this time, the line-shaped
(隙間保持部材)
また、第一の処理領域201a内には、図5及び図6に示すように、ライン状ガス供給部281の周りを囲うように、隙間保持部材286を配置することが望ましい。隙間保持部材286は、処理室201内の天井面からサセプタ217上の基板200の側に向けて突出するように設けられている。これにより、隙間保持部材286は、ライン状ガス供給部281により供給されたガスの流路となる基板200の表面上空間を所定間隔の隙間とする。つまり、隙間保持部材286は、ライン状ガス供給部281の周囲における基板200表面と隙間保持部材286下面との間が所定間隔の隙間となるように、基板200の側に向けて突設されている。
(Gap retaining member)
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, it is desirable to arrange a
所定間隔の隙間の大きさは、特に限定されるものではなく、ライン状ガス供給部281から供給するガスの圧力及び流量、第一の処理領域201aの平面的な面積等を考慮して適宜設定されたものであればよい。具体的には、例えばライン状ガス供給部281から供給するガスが第一の処理領域201aの全域に効率的に拡がり、かつ、サセプタ217上の基板200の表面が供給されたガスに十分に曝されるようにすべく、隙間保持部材286の下面が基板200に干渉しない程度にサセプタ217に近付けて配置することが考えられる。
The size of the gap at the predetermined interval is not particularly limited, and is set as appropriate in consideration of the pressure and flow rate of the gas supplied from the line-shaped
また、隙間保持部材286は、図6に示すように、例えばライン状ガス供給部281から供給したガスが第一の処理領域201aの全域に効率的に拡がるようにすべく、平面視したときの形状及び大きさが、ライン状ガス供給部281及び後述するガス排出領域287が設けられている部分を除いた第一の処理領域201aの形状及び大きさに対応して形成されることが望ましい。これにより、隙間保持部材286は、少なくとも一部、より望ましくは全部につき、サセプタ217の回転周方向において、ライン状ガス供給部281よりも幅広に形成されることになる。
Further, as shown in FIG. 6, the
(処理室内の排気構造)
図7に示すように、第一の処理領域201aと第二の処理領域201bとに、それぞれ、第1の排気部としての第1の排気配管20,22と、第2の排気部としての第2の排気配管24と、を含む扇形状の排気ダクト500(排気配管)が設置されている。
(Exhaust structure in the processing chamber)
As shown in FIG. 7, in the
第1の排気配管20は、第一の処理領域201aの周方向における一方の端部において、サセプタ217の径方向に延びるように設けられている。第1の排気配管22は、第一の処理領域201aの周方向における他方の端部において、サセプタ217の径方向に延びるように設けられる。第2の排気配管24は、第一の処理領域201a及び第二の処理領域201bにおいて、サセプタ217の外周部に円弧状に設けられる。ここで、周方向とは、サセプタ217の外周に沿った方向であり、サセプタ217の回転方向である。径方向とは、サセプタ217の中心から外周へ向かう方向である。
The
第1の排気配管20は、例えば中空方形状の排気配管であって、第一の処理領域201a側及び第二の処理領域201b側の側面に、複数の例えば長円形状の第1の排気孔20aを有する。本実施形態では、第1の排気配管20は、3つの排気孔20aを有するが、3つ以外の数(1つを含む)とすることも可能である。また、本実施形態では、第1の排気孔20aを長円形状としたが、長角形状や円形状や角形状等でもよい。第1の排気配管20のサセプタ217の外周側の端部下面には、第2の排気配管24と連通するための第1の接続孔としての排気穴20bが形成されている。
The
第1の排気孔20aは、第1の排気配管20のサセプタ217に対向する面、即ち第1の排気配管20の下面ではなく、第一の処理領域201aに面した側面、及び第二の処理領域201bに面した側面に形成される。
排気配管20の下面に排気孔を設ける場合、排気孔がサセプタ217に対向する狭い空間に面して設けられるため、当該排気孔からの排気効率は制限されるが、本実施形態では、第1の排気孔20aが、第一の処理領域201a及び第二の処理領域201b、即ち、十分に広い空間に面して設けられるため、各処理領域内のガスを効率よく排気することができる。
The
When the exhaust hole is provided on the lower surface of the
また、第1の排気孔20aは、第1の排気配管20の第一の処理領域201aに面した側面、及び第1の排気配管20の第二の処理領域201bに面した側面に形成され、第一のパージ領域204a及び第二のパージ領域204bに面した側面には形成されないことが望ましい。第一のパージ領域204a及び第二のパージ領域204bに面した側面に排気孔を備えないので、特に第一の処理領域201a及び第二の処理領域201b内のガスを、第1の排気配管20から効率よく排気することができる。
The
第1の排気配管22も、第1の排気配管20と同様の構造であり、第一の処理領域201a側及び第二の処理領域201b側の側面に、複数の例えば長円形状の第1の排気孔22aを有する。また、第1の排気配管22のサセプタ217の外周側の端部下面には、第2の排気配管24と連通するための第1の接続孔としての排気穴22bが形成されている。
The
第2の排気配管24は、例えば中空円弧形状の排気配管であって、サセプタ217の外周部に設けられる。第2の排気配管24は、配管容器24cと、この配管容器24cの上面を閉じる配管蓋24dとで構成され、配管蓋24dのサセプタ217の載置面と同じ向きの上面(つまり第2の排気配管24の上面。図10参照)に、複数の第2の排気孔24aが形成されている。図7の例では、第2の排気配管24は、4つの排気孔24aを有するが、4つ以外の数(1つを含む)とすることも可能である。また、配管容器24cの下面(つまり第2の排気配管24の下面)には、排気管231と連通するための排気口としての排気穴24bが形成されている。
The
すなわち、第1の排気配管20,22の外周側の径方向端部(サセプタ217の外周側における端部)は、それぞれ、第2の排気配管24に接続され、中空構造である第1の排気配管20,22の内部と第2の排気配管24の内部とは、互いに連通するようになっている。また、第1の排気配管20,22の中心側の径方向端部(サセプタ217の中心側における端部)は、閉じられている。
That is, the radial end portions (the end portions on the outer peripheral side of the susceptor 217) on the outer peripheral side of the
また、第2の排気孔24aは、基板処理時において、サセプタ217の基板載置面よりも下方(図8のZ2方向)に配置される。つまり、第2の排気孔24aは、サセプタ217の基板載置面への基板載置方向(図8のZ2方向)に、基板載置面から所定の距離を有するよう配置される。こうすることにより、基板載置面へ載置された基板表面に、十分な処理ガスを供給することが容易になる。
The
また、図5に示すように、第1の排気孔20a,22aは、ガス導入部の開口部283よりも上方(図5のZ1方向)に配置される。こうすることにより、基板載置面へ載置された基板表面に、十分な処理ガスを供給しつつ、処理ガスが次の領域に移動することが抑制される。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、本実施形態では、サセプタ217の径方向に延びるように設けられた第1の排気配管22の側面に第1の排気孔20a、22aを配することにより、サセプタ217の外周部に設けられた第2の排気孔24aからのみ排気を行う場合に比べて、第一の処理領域201a及び第二の処理領域201bにおける中心側と外周側でガス濃度差が生じるのを抑制するように構成することができる。
Further, in the present embodiment, the first exhaust holes 20 a and 22 a are arranged on the side surface of the
また、第一のパージ領域204aと第二のパージ領域204bのサセプタ217の外周部に、それぞれ、中空円弧形状の第3の排気部としての第3の排気配管26が設置されている。第3の排気配管26は、第2の排気配管24と同様の構造であって、第2の排気孔24aと同方向の、複数の第3の排気孔26aを有する。図7の例では、第3の排気配管26は、4つの排気孔26aを有するが、4つ以外の数(1つを含む)とすることも可能である。また、第3の排気配管26は、第2の排気配管24と同様に、その下面に、排気管231と連通するための排気穴26bを有する。第3の排気配管26は、サセプタ217の外周部に、第2の排気配管24と同様の位置(高さ方向の位置を含む)に配置される。高さ方向とは、図8のZ方向である。
Further,
図7の矢印で示すように、不活性ガス噴出口254からは不活性ガスが第一の処理領域201aへ噴出され、第2処理ガス噴出口255からは第二の処理ガスが第二の処理領域201bへ噴出される。また、不活性ガス噴出口256と不活性ガス噴出口257からは、それぞれ不活性ガスが、第一のパージ領域204aと第二のパージ領域204bへ噴出される。図7と図8に示すように、第一の処理ガスは、第一の処理領域201aから、第1の排気孔20a,22aを介して第1の排気配管20,22内を流れ、排気穴20b,22b、接続部28を介して第2の排気配管24内へ流れる。また、第一の処理ガスは、第1の排気孔20a、22aだけでなく、第2の排気孔24aを介して第2の排気配管24へ流れる。そして、第2の排気配管24から排気穴24bを介して排気管231へ流れ、排気管231から処理室201外へ排出される。
As shown by the arrows in FIG. 7, the inert gas is ejected from the
第二の処理ガスも、第一の処理ガスと同様に、第二の処理領域201bから、第1の排気孔20a、22aを介して第1の排気配管20,22内へ流れ、排気穴20b,22b、接続部28を介して第2の排気配管24内へ流れる。また、第二の処理ガスは、第1の排気孔20a、22aだけでなく、第2の排気孔24aを介して第2の排気配管24内へ流れる。そして、第2の排気配管24から排気管231を介して処理室201外へ排出される。
Similarly to the first processing gas, the second processing gas also flows from the
不活性ガスは、それぞれ、第一のパージ領域204aと第二のパージ領域204bから、第3の排気孔26aを介して第3の排気配管26内へ流れる。そして、第3の排気配管26から排気穴26bを介して排気管231へ流れ、排気管231から処理室201外へ排出される。こうして、第一、第二の処理ガスが処理室201内で互いに混ざることを効果的に抑制できる。
The inert gas flows from the
第1の排気配管20,22と、第2の排気配管24で構成される排気ダクト500の構造を、図9〜図11を用いて説明する。図9は、第1実施形態に係る反応容器天井203aを示す斜視図である。図10(a)は、第1実施形態に係る反応容器天井203aを反応容器本体203bに装着する前の排気ダクト500の状態を示す斜視図であり、図10(b)は、反応容器天井203aを反応容器本体203bに装着した排気ダクト500の状態を示す斜視図である。図11は、第1実施形態に係る排気ダクト500の説明図(縦断面図)である。ここで、図9、図10において、ガス導入部250は、単にリング形状に示されている。
The structure of the
第1の排気配管20は、一端をリング状に形成されたガス導入部250に装着されて、反応容器天井203aに取り付けられている。第1の排気配管22は、一端を第1の排気配管20から例えば略90度離れてガス導入部250に装着されて、反応容器天井203aに取り付けられている。第1の排気配管20,22の端部下面の排気穴20b,22b周囲には例えば4つの凸部(不図示)が形成されている。
The
第2の排気配管24は、反応容器本体203bに取り付けられている。第2の排気配管24の上面(配管蓋24d)の第1の排気配管20,22の排気穴20b,22bに対応する位置に接続部28が設けられている。
The
接続部28には、第1の排気配管20,22内と第2の排気配管24内とを連通させる貫通孔28aが形成されている。貫通孔28aは、排気ガス導入側である第1の排気配管20,22側の径が小さく、排気ガス排出側である第2の排気配管24側の径が大きい。また、接続部28の上面の貫通孔28aの周囲には4つの凹部(不図示)が形成され、この凹部が第1の排気配管20,22の凸部とそれぞれ篏合されることにより第1の排気配管20,22と第2の排気配管24は配管内を連通して連結される。接続部28の反応容器天井203a装着側(接続部28の上面)には、シール部材としてのOリング29が設けられ、反応容器天井203aが反応容器本体203bに装着されることにより、反応容器203内は気密に保たれる。
The
すなわち、反応容器天井203aが反応容器本体203bに装着されることにより、第1の排気配管20,22の他端が第2の排気配管24に接続部28を介して連結される。また、反応容器天井203aを反応容器本体203bから取り外すことにより、第1の排気配管20,22と第2の排気配管24が分離され、各排気配管内のメンテナンスが容易となる。
That is, by attaching the
なお、第1実施形態では、接続部28を第2の排気配管24側に設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、第1の排気配管20,22側に設けてもよい。このとき、Oリング29は接続部28の反応容器本体203b装着側(接続部28の下面)に設ける。また、接続部28の上面に凹部が形成される構成について説明したが、これに限らず接続部28の上面に凸部を形成し、第1の排気配管20,22の下面に凹部を形成するようにしてもよい。
In the first embodiment, the connecting
(制御部)
次に、図12を用い、本実施形態の制御部(制御手段)であるコントローラ300について説明する。図12は、本実施形態で好適に用いられる基板処理装置10のコントローラの概略構成図である。
(Control part)
Next, the
図12に示すように、制御部(制御手段)であるコントローラ300は、CPU(Central Processing Unit)301a、RAM(Random Access Memory)301b、記憶装置301c、I/Oポート301dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM301b、記憶装置301c、I/Oポート301dは、内部バス301eを介して、CPU301a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300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302が接続されている。
As shown in FIG. 12, the
記憶装置301cは、例えばフラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等で構成されている。記憶装置301c内には、基板処理装置10の動作を制御する制御プログラムや、後述する成膜処理等の基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピが、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ300に実行させ、所定の結果を得ることができるように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、又は、その両方を含む場合がある。また、RAM301bは、CPU301aによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域(ワークエリア)として構成されている。
The
I/Oポート301dは、上述のMFC232c,233c,234c,235c,236c,237c、バルブ232d,233d,233f,234d,234f,235d,236d,237d,243、圧力センサ248、APC245、真空ポンプ246、ヒータ218,219、温度センサ274、整合器272、高周波電源273、回転機構267、昇降機構268等に接続されている。なお、I/Oポート301dは、図示されていない電力調整器224、ヒータ電源225、及び温度調整器223にも接続されている。
The I /
CPU301aは、記憶装置301cから制御プログラムを読み出して実行するとともに、入出力装置302からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置301cからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、CPU301aは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、MFC232c,233c,234c,235c,236c,237cによる各種ガスの流量調整動作、バルブ232d,233d,233f,234d,234f,235d,236d,237d,243の開閉動作、APC245の開閉動作及び圧力センサ248に基づくAPC245による圧力調整動作、温度センサ274に基づくヒータ218の温度調整動作、不図示の温度センサに基づくヒータ219の温度調整動作、真空ポンプ246の起動及び停止、回転機構267によるサセプタ217の回転及び回転速度調節動作、昇降機構268によるサセプタ217の昇降動作、高周波電源273による電力供給及び停止、整合器272によるインピーダンス調整動作等を制御するように構成されている。
The
なお、コントローラ300は、専用のコンピュータとして構成されている場合に限らず、汎用のコンピュータとして構成されていてもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、CDやDVD等の光ディスク、MO等の光磁気ディスク、USBメモリやメモリカード等の半導体メモリ)303を用意し、係る外部記憶装置303を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすること等により、本実施形態に係るコントローラ300を構成することができる。なお、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置303を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用い、外部記憶装置303を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。なお、記憶装置301cや外部記憶装置303は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成される。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置301c単体のみを含む場合、外部記憶装置303単体のみを含む場合、又は、その両方を含む場合がある。
The
(3)基板処理工程
続いて、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として、上述した反応容器203
を備える処理室202bを用いて実施される基板処理工程について、図13及び図14を用いて説明する。図13は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図であり、図14は、本実施形態に係る基板処理工程における成膜工程での基板への処理を示すフロー図である。なお、以下の説明において、基板処理装置10の構成各部の動作は、コントローラ300により制御される。
(3) Substrate Processing Step Subsequently, as a step of the semiconductor manufacturing process according to the present embodiment, the above-described
A substrate processing process performed using the
ここでは、第一の処理ガスとして、シリコン含有ガスであるジクロロシラン(DCS)を用い、第二の処理ガスとして、窒素含有ガスであるアンモニア(NH3)ガスを用い、基板200上に絶縁膜として窒化シリコン膜(SiN膜)を形成する例について説明する。
Here, dichlorosilane (DCS), which is a silicon-containing gas, is used as the first processing gas, and ammonia (NH 3 ) gas, which is a nitrogen-containing gas, is used as the second processing gas, and an insulating film is formed on the
(基板搬入・載置工程(S101))
基板200を反応容器203内へ搬入し、基板載置部217b上に載置する基板搬入・載置工程について説明する。まず、昇降駆動部268により基板200の搬送位置までサセプタ217を下降させることにより、サセプタ217の貫通孔217aに基板突き上げピン266を貫通させる。その結果、基板突き上げピン266が、サセプタ217表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ151を開き、第一の基板移載機112を用いて、反応容器203内に所定枚数(例えば5枚)の基板200(処理基板)を搬入する。そして、サセプタ217の図示しない回転軸を中心として、各基板200が重ならないように、サセプタ217の同一面上に載置する。これにより、基板200は、サセプタ217の表面から突出した基板突き上げピン266上に水平姿勢で支持される。
(Substrate loading / placement step (S101))
A substrate carrying-in / placement process in which the
反応容器203内に基板200を搬入したら、第一の基板移載機112を反応容器203外へ退避させ、ゲートバルブ151を閉じて反応容器203内を密閉する。その後、昇降駆動部268によりサセプタ217を上昇させることにより、基板突き上げピン266の先端がサセプタ217の下方に位置するようにする。これにより、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bの各底面のサセプタ217に設けられた基板載置部217b上に基板200が載置される。
When the
なお、基板200を反応容器203内に搬入する際には、排気部により反応容器203内を排気しつつ、不活性ガス供給部から反応容器203内にパージガスとしてのN2ガスを供給することが好ましい。すなわち、真空ポンプ246を作動させ、バルブ243及びAPC245を開けることにより、反応容器203内を排気しつつ、少なくとも第一の不活性ガス供給部のバルブ234dを開けることにより、反応容器203内にN2ガスを供給することが好ましい。これにより、処理領域201内へのパーティクルの侵入や、基板200上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。ここで、さらに第二の不活性ガス供給部及び第三の不活性ガス供給部から不活性ガスを供給してもよい。なお、真空ポンプ246は、少なくとも基板搬入・載置工程(S101)から後述する基板搬出工程(S109)が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。
When the
(サセプタの回転開始(S102))
基板200を基板載置部217b上に載置した後、回転駆動部267を作動して、サセプタ217の回転を開始させる。この際、サセプタ217の回転速度はコントローラ300によって、所定の速度に制御される。所定の速度は、例えば1回転/秒である。サセプタ217を回転させることにより、基板200は、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bの順に移動を開始し、各領域を基板200が通過する。
(Start rotation of susceptor (S102))
After placing the
(ガス供給・圧力調整工程(S103))
処理ガス及び不活性ガスを供給し、反応容器203内を所望の圧力に調整するガス供給・圧力調整工程について説明する。サセプタ217が所定の回転速度に到達した後、少なくともバルブ232d,233d及び234dを同時に開け、処理ガス及び不活性ガスの処理領域201及びパージ領域204への供給を開始する。すなわち、バルブ232dを開けて第一の処理領域201a内にDCSガスを供給し、バルブ233dを開けて第二の処理領域201b内にNH3を供給することで、処理ガス供給部から処理ガスを供給する。さらにバルブ234dを開けて第一のパージ領域204a及び第二のパージ領域204b内に不活性ガスであるN2ガスを供給することで、不活性ガス供給部から不活性ガスを供給する。このとき、DCSガス、NH3、不活性ガスは、並行して、それぞれの領域に供給される。
(Gas supply / pressure adjustment step (S103))
A gas supply / pressure adjustment process for supplying a processing gas and an inert gas and adjusting the inside of the
具体的には、バルブ232dを開け、第一のガス供給管232aから第一の処理領域201aにDCSガスを供給しつつ、第一の処理領域201a内の第1の排気配管20,222と第2の排気配管24とを介して、排気管231から排気する。このとき、DCSガスの流量が所定の流量となるように、MFC232cを調整する。なお、MFC232cで制御するDCSガスの供給流量は、例えば100sccm〜5000sccmの範囲内の流量とする。このように、第一の処理領域201a内の第1の排気配管20,22と第2の排気配管24とを介して排気することで、第一の処理領域201a内から他の領域への処理ガスの漏れを抑制することができる。
Specifically, the
DCSガスを第一の処理領域201a内に供給する際には、バルブ235dを開け、第二の不活性ガス供給管235aからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのN2ガスを第一の処理領域201a内に供給することが好ましい。これにより、第一の処理領域201a
内へのDCSガスの供給を促進させることができる。
When supplying DCS gas into the
The supply of DCS gas into the inside can be promoted.
また、バルブ233dを開け、第二のガス供給管233aから第二の処理領域201bにNH3を供給しつつ、第二の処理領域201b内の第1の排気配管20,22と第2の排気配管24とを介して、排気管231から排気する。このとき、NH3の流量が所定の流量となるように、MFC233cを調整する。なお、MFC233cで制御するNH3の供給流量は、例えば100sccm〜5000sccmの範囲内の流量とする。このように、第二の処理領域201b内の第1の排気配管20,22と第2の排気配管24とを介して排気することで、第二の処理領域201b内から他の領域への処理ガスの漏れを抑制することができる。
Further, the
NH3を第二の処理領域201b内に供給する際には、バルブ236dを開け、第三の不活性ガス供給管236aからキャリアガス或いは希釈ガスとしてのN2ガスを第二の処理領域201b内に供給することが好ましい。これにより、第二の処理領域201b内へのNH3の供給を促進することができる。
When supplying NH 3 into the
また、バルブ234dを開け、パージガスとしての不活性ガスであるN2ガスを、第一の不活性ガス供給管234aから第一のパージ領域204a及び第二のパージ領域204bにそれぞれ供給しつつ、第3の排気配管26を介して、排気管231から排気する。このとき、N2ガスの流量が所定の流量となるように、MFC234cを調整する。
Further, the
また、ガス供給と並行して、反応容器203内が所望の圧力(例えば200Pa)となるように、反応容器203内を真空ポンプ246によって真空排気する。この際、反応容器203内の圧力は圧力センサ248で測定され、この測定された圧力情報に基づきAPC245の開度をフィードバック制御する。
In parallel with the gas supply, the inside of the
(プラズマ生成開始(S104))
次に、サセプタ217が回転中に、プラズマ生成部206でプラズマ生成を開始する。つまり、プラズマ生成部206を構成する電極に、高周波電源273から電力の供給を開始する。電力を供給すると、第二の処理領域201bにプラズマが生成される。
(Start of plasma generation (S104))
Next, plasma generation is started in the
(成膜工程(S105))
第二の処理領域201b内に供給され、プラズマ生成部206の下方を通過したNH3は、第二の処理領域201b内でプラズマ状態となり、これに含まれる活性種により、第二の処理領域201b内に回転して運ばれてくる基板200をプラズマ処理する。成膜工程においても、第一の処理領域201a内のガスは、第一の処理領域201a内の第1の排気配管20,22と第2の排気配管24とを介して排気される。また、第二の処理領域201b内のガスは、第二の処理領域201b内の第1の排気配管20,22と第2の排気配管24とを介して排気される。こうして、第一の処理領域201a内、及び第二の処理領域201b内から他の領域への処理ガスの漏れを抑制することができる。
(Film formation process (S105))
The NH 3 supplied into the
上述したように、サセプタ217を回転させることにより、基板200は、第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b、第二のパージ領域204bの順に移動を繰り返す。そのため、図14に示すように、基板200には、DCSガスの供給、N2ガスの供給(パージ)、プラズマ状態とされたNH3の供給、N2ガスの供給(パージ)が交互に所定回数実施されることになる。ここで、成膜工程(S105)の詳細について、図14を用いて説明する。
As described above, by rotating the
(第一の処理ガス領域通過(S201))
まず、第一の処理領域201aを通過した基板200表面にDCSガスが供給され、基板200上にシリコン含有層が形成される。該供給されたガスは、第一の処理領域201a内の第1の排気配管20,22及び第2の排気配管24を介して排気される。
(First process gas region passage (S201))
First, DCS gas is supplied to the surface of the
(第一のパージ領域通過(S202))
次に、シリコン含有層が形成された基板200が第一のパージ領域204aを通過する。このとき、第一のパージ領域204aを通過する基板200に対して不活性ガスであるN2ガスが供給される。該供給されたガスは、第一のパージ領域204a内の第3の排気配管26を介して排気される。
(First purge region passage (S202))
Next, the
(第二の処理ガス領域通過(S203))
次に、第二の処理領域201bを通過する基板200表面にプラズマ状態となったNH3ガスが供給される。このとき、プラズマ状態となったNH3ガスは、第一の処理領域201aで基板200上に形成されたシリコン含有層の少なくとも一部と反応する。これにより、シリコン含有層は窒化されて、シリコン及び窒素を含むSiN層へと改質される。該供給されたガスは、第二の処理領域201b内の第1の排気配管20,22と第2の排気配管24とを介して排気される。
(Second process gas region passage (S203))
Next, NH 3 gas in a plasma state is supplied to the surface of the
(第二のパージ領域通過(S204))
そして、第二の処理領域201bでSiN層が形成された基板200が第二のパージ領域204bを通過する。このとき、第二のパージ領域204bを通過する基板200に対して不活性ガスであるN2ガスが供給される。該供給されたガスは、第二のパージ領域204b内の第3の排気配管26を介して排気される。
(Second purge region passage (S204))
Then, the
(サイクル数の確認(S205))
このように、サセプタ217の1回転を1サイクルとし、すなわち第一の処理領域201a、第一のパージ領域204a、第二の処理領域201b及び第二のパージ領域204bの基板200の通過を1サイクルとし、このサイクルを少なくとも1回以上行うことにより、基板200上に所定膜厚のSiN膜を成膜することができる。ここでは、前述のサイクルを所定回数実施したか否かを確認する。サイクルを所定の回数実施した場合、所望の膜厚に到達できたと判断し、成膜処理を終了する。サイクルを所定の回数実施しなかった場合、即ち所望の膜厚に到達できなかったと判断し、S201に戻りサイクル処理を継続する。
(Check number of cycles (S205))
In this way, one rotation of the
(プラズマ生成等の停止(S106〜S108))
S205にて、前述のサイクルを所定回数実施し、基板200上に所望の膜厚のSiN膜が形成されたと判断した後、プラズマ生成部206におけるプラズマ生成を停止する(S106)。つまり、プラズマ生成部206を構成する電極に対する、高周波電源273からの電力供給を停止する。このとき、DCSガス及びNH3の第一の処理領域201a及び第二の処理領域201bへの供給も停止する(S107)さらに、サセプタ217の回転を停止する(S108)。
(Stop of plasma generation, etc. (S106 to S108))
In S205, the above-described cycle is performed a predetermined number of times, and after determining that a SiN film having a desired thickness has been formed on the
(基板搬出工程(S109))
上記プラズマ生成等の停止(S106〜S108)が終了した後、次のように基板を搬出する。まず、基板突き上げピン266を上昇させ、サセプタ217の表面から突出させた基板突き上げピン266上に基板200を支持させる。そして、ゲートバルブ151を開き、第一の基板移載機112を用いて、反応容器203内の5枚の基板200を、反応容器203の外へ搬出する。そして、5枚単位の多枚葉処理を所定回数実施した場合は(S110でYes)、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。5枚単位の多枚葉処理を所定回数実施していない場合は(S110でNo)、S101に戻る。
なお、上記において、基板200の温度、反応容器203内の圧力、各ガスの流量、プラズマ生成部206に印加する電力、処理時間等の条件等は、改質対象の膜の材料や膜厚等によって任意に調整する。
(Substrate unloading step (S109))
After stopping the plasma generation or the like (S106 to S108), the substrate is unloaded as follows. First, the substrate push-up
In the above, the conditions such as the temperature of the
図15及び図16は、本実施形態におけるライン状ガス供給部281からガス供給を行う場合のガスの流れを模式的に示す図である。
15 and 16 are diagrams schematically illustrating a gas flow when gas is supplied from the line-shaped
(開口部からのガス噴出)
ライン状ガス供給部281を用いて第一の処理領域201a内へのガス供給を行う場合には、図15に示すように、第1処理ガス導入部282へ供給されたガスが、ガス供給接続管285及びガスバッファ領域284を経て、開口部283から第一の処理領域201a内へ噴出される(矢印f1参照)。
(Gas ejection from the opening)
When gas is supplied into the
このとき、開口部283から噴出されるガス流は、ガスバッファ領域284を経る。ガスバッファ領域284は、その平面形状の大きさが開口部283の平面形状の大きさに比べて大きく形成されており、これによりガス拡散空間として機能する。そのため、開口部283から噴出されるガス流は、ガスバッファ領域284内でサセプタ217の回転径方向の全域に拡散した後に噴出されるので、噴出流量や圧力等に関してサセプタ217の回転径方向での均一化が図られる。したがって、開口部283から噴出されるガス流が特定の箇所(例えば、ガス供給接続管285の接続箇所の近傍)に集中してしまうのが抑制される。
At this time, the gas flow ejected from the opening 283 passes through the
(基板表面上でのガスの流れ)
開口部283から噴出されたガス流は、その後、図15及び図16に示すように、サセプタ217上の基板200の表面と隙間保持部材286の下面との間の隙間を通って、第一の処理領域201aの全域に拡がる(矢印f2参照)。
(Gas flow on substrate surface)
The gas flow ejected from the
このとき、第一の処理領域201aの全域に拡がるガス流は、主として、開口部283が延びる長手方向(すなわちサセプタ217の回転径方向)とは直交する方向(すなわちサセプタ217の回転周方向)に流れるものが中心である。しかも、その基になる開口部283からのガス流は、上述したようにサセプタ217の回転径方向での均一化が図られている。そのため、第一の処理領域201aの全域に拡がるガス流は、サセプタ217の回転中心側と外周側での圧力差が低減されたものとなる。
At this time, the gas flow spreading over the entire area of the
また、第一の処理領域201a内に供給されるガス流は、狭い幅のライン状に形成された開口部283から噴出されるため、開口部283でのベンチュリ効果により流れが速められる。そして、開口部283が基板200の近距離でガスを噴出するため、開口部283の直下では、圧が高く流れが速いままガスが基板200に到達する。基板200に到達したガスは、上述したように、開口部283の直下から主にサセプタ217の回転周方向に拡がる。このとき、ライン状ガス供給部281の周囲には隙間保持部材286が設けられ、基板200の表面上空間が隙間保持部材286によって狭められており、これにより基板200の表面と隙間保持部材286の下面との間が所定間隔の隙間に保たれている。したがって、開口部283の直下から主にサセプタ217の回転周方向に拡がるガス流は、隙間保持部材286によって狭められたガス流路を通ることになり、流れが速いまま第一の処理領域201aの全域に拡がる。つまり、隙間保持部材286がガス流路の断面積を狭めることにより、第一の処理領域201a内に供給されるガス流は、開口部283から噴出されたガス流の流速を維持したまま、第一の処理領域201aの全域に効率的に拡がることになる。
Further, since the gas flow supplied into the
第一の処理領域201aの全域にガス流が拡がった第一の処理領域201a内では、その領域内をサセプタ217上の基板200が移動する。このとき、第一の処理領域201a内では、ライン状ガス供給部281の周囲に隙間保持部材286が設けられていることから、例えば隙間保持部材286が存在しない場合のようにガス流が処理室201内の天井面側に拡散してしまうことがない。つまり、第一の処理領域201a内において、ガス流は、常に基板200の表面近傍を流れる。したがって、第一の処理領域201a内では、その領域内を移動する基板200が十分にガス流に曝されることになる。
The
以上のような効率的なガスの拡がり及び十分なガス暴露を確実なものとすべく、ライン状ガス供給部281の周囲に設けられる隙間保持部材286については、少なくとも一部、望ましくは全部につき、サセプタ217の回転周方向において、ライン状ガス供給部281よりも幅広に形成され、これにより平面視したときにライン状ガス供給部281及びガス排出領域287を除く第一の処理領域201aの大部分を覆っていることが好ましい。
In order to ensure efficient gas expansion and sufficient gas exposure as described above, the
また、隙間保持部材286については、処理室201の天井面を構成する部材とは別部材として形成することが好ましい。別部材であれば、例えば複数種類の隙間保持部材286を用意することで、ガス流路となる基板200の表面と隙間保持部材286の下面との隙間の大きさを調整することが実現可能となるからである。その場合に、隙間保持部材286は、例えばネジに代表される公知の締結具を利用して、処理室201の天井面に対して着脱可能に装着することが考えられる。
In addition, the
(ガス排出領域でのガスの流れ)
開口部283から噴出され、その直下から主にサセプタ217の回転周方向に拡がったガス流は、やがてガス排出領域287に到達する。ガス排出領域287は、上方が処理室201内の天井面により形成された空間であり、基板200の表面上空間を隙間保持部材286の直下部分よりも拡げるように作用する。そのため、ガス排出領域287に到達したガス流は、第1の排気配管20,22の下の隙間におけるコンダクタンスよりもガス排出領域287内にガスが流れ込む際のコンダクタンスのほうが大きくなる。したがって、図15に示すように、隣接する他領域に流れ込むことなく、ガス排出領域287内に拡散して、第1の排気配管20,22に形成された第1の排気孔20a、22aを介して排気ダクト500内へ吸引される(矢印f3参照)。詳しくは、第1の排気配管20の第1の排気孔20a、第1の排気配管22の第1の排気孔22a、第2の排気配管24の第2の排気孔24aから、第1の排気配管20,22内と、第2の排気配管24内へ吸引される。
(Gas flow in the gas discharge area)
The gas flow that is ejected from the
本実施形態では、ガス排出領域287に直接面した第1の排気孔20a、22aからガスを排気するので、ガス排出領域287で拡散されたガスを効率よく排気することができる。特に、第1の排気配管20、22の下面に排気孔を備える場合に比べて、ガス排出領域287で拡散されたガスの排気効率を向上させることができる。また、サセプタ217の外周端近傍に設けられた第2の排気孔24aのみからガスを排気する場合に比べて、第1の排気配管20,22の下の隙間から隣接する他領域に流れ込むガスの量をより低減することができる。
In the present embodiment, since the gas is exhausted from the
こうして、第一の処理領域201aへ噴出された第一の処理ガスは、排気ダクト500により、第一の処理領域201aから排出される。したがって、第一の処理ガスが第一の処理領域201aから他の領域に流れることを抑制できる。また、第一の処理領域201aにおいて、第一の処理ガスを基板200上に均一に供給することが容易となる。
Thus, the first processing gas ejected to the
このとき、第一の処理領域201a内では、サセプタ217の外周端近傍に設けられた第2の排気孔24aからもガスが排気されており、これによりサセプタ217の回転中心側から外周側に向けたガス流も形成される。なお、処理室203の中央部から不活性ガス導入部253及び不活性ガス噴出口254を介して不活性ガスを第一の処理領域201a内に導入するように構成した場合には、この導入された不活性ガスによっても、サセプタ217の回転中心側から外周側に向けたガス流が形成される。
At this time, in the
また、第1の排気配管20,22内においては、第2の排気配管24に接続された排気管231の真空ポンプ246の作用によりサセプタ217の回転中心側から外周側に向けたガス流が形成される(矢印f4参照)。
Further, in the
なお、第1の排気孔20a,22aや、第2の排気孔24aのピッチ及び径については、同一に限らず、各処理領域においてガス流れの淀みが無いように、また、各排気孔が吸引するガス量が大きくばらつかないように、つまり、どの排気孔からもある程度の排気が行われるように、各排気孔のピッチ及び径は異ならせてもよい。また、第1の排気配管20,22,24に第1の排気孔20a,22a,24aの開口面積を変化させる開口面積調整機構を設けてもよい。開口面積調整機構としては、例えば、開口面の流路に流れを妨げる部品を設置し、その部品を移動および固定することにより、実効面積を調整する方法がある。
The pitches and diameters of the
また、第1の排気孔20a,22aや、第2の排気孔24aのピッチ及び径を異ならせることにより、サセプタ217の径方向のガス濃度を均一に、また膜厚に応じて微調整することができるが、第1の排気配管20,22内の最も外周側の第1の排気孔20a,22aのさらに外周側にガスの流れのバランスを調整するコンダクタンス調整手段を設けるとよい。コンダクタンス調整手段として、例えばバタフライバルブ等の流量調整可能なバルブが用いられるが、排気ダクト500内のガスの流れを妨げる部材であればよく、ダクト内で上下または垂直軸に対して回転するようにしてもよい。コンダクタンス調整手段はコントローラ300に接続され、制御される。なお、コンダクタンス調整手段は、接続部28に設けてもよい。
Further, by making the pitch and diameter of the
(4)本実施形態に係る効果
本実施形態によれば、少なくとも以下に示す効果を奏する。
(a)処理ガスが供給される領域と不活性ガスが供給される領域の境界部から処理ガス領域内のガスを排気するので、外周部からの排気のみに比べて、領域の中心側と外周側の処理ガス濃度差が生じるのを抑制できる。
(b)サセプタの外周から排気する構成のみと比べて、不活性ガス領域に処理ガスが流れ出すことをより抑制できる。
(c)処理ガス領域側の側面に排気孔を備えるので、効率よく処理ガスを排気配管から排気することができる。特に、排気配管の下面に排気孔を設ける場合に比べて、排気効率が向上する。
(d)不活性ガス領域側とサセプタ対向側に排気孔を設けないため、処理ガス領域側の排気孔から、効率よく処理ガスを排気することができる。
(e)第1の排気配管と第2の排気配管とを連通させ、第2の排気配管に排気ポンプに接続する排気口を備えることにより、第1の排気配管に対して独立した排気ポンプを設けることなく簡易な構成で排気を効率化でき、当該排気構造においても、第1の排気配管からの排気力を十分に維持することができる。
(f)第1の排気配管を蓋部に設けることにより、配管全体を蓋部で支持することができるため、配管のたわみや変形などを防止することができる。
(g)第1の排気配管と第2の排気配管との接続部を分離可能な構造とすることにより、蓋部を開放することが容易で、メンテナンスをしやすい。
(h)第1の排気配管を蓋部に、第2の排気配管を反応容器本体に設けることにより、蓋部を閉塞した際に、第1の排気配管と第2の排気配管とを容易に接続することができ、メンテナンス性を大幅に向上させることができる。
(i)第1の排気配管と第2の排気配管との接続部に接続部のコンダクタンスを調整するコンダクタンス調整機構を備えることにより、第1の排気孔からの排気量を容易に調整することができる。
(4) Effects according to the present embodiment According to the present embodiment, at least the following effects are provided.
(A) Since the gas in the processing gas region is exhausted from the boundary between the region to which the processing gas is supplied and the region to which the inert gas is supplied, the center side and the outer periphery of the region are compared to the exhaust from the outer peripheral portion The difference in the processing gas concentration on the side can be suppressed.
(B) It is possible to further suppress the processing gas from flowing into the inert gas region as compared with the configuration in which exhaust is performed from the outer periphery of the susceptor.
(C) Since the exhaust hole is provided on the side surface on the processing gas region side, the processing gas can be efficiently exhausted from the exhaust pipe. In particular, the exhaust efficiency is improved as compared with the case where an exhaust hole is provided on the lower surface of the exhaust pipe.
(D) Since no exhaust hole is provided on the inert gas region side and the susceptor facing side, the processing gas can be efficiently exhausted from the exhaust hole on the processing gas region side.
(E) By connecting the first exhaust pipe and the second exhaust pipe and providing the second exhaust pipe with an exhaust port connected to the exhaust pump, an exhaust pump independent of the first exhaust pipe is provided. Exhaust efficiency can be improved with a simple configuration without providing, and the exhaust force from the first exhaust pipe can be sufficiently maintained even in the exhaust structure.
(F) Since the entire exhaust pipe can be supported by the lid by providing the first exhaust pipe in the lid, it is possible to prevent the pipe from being bent or deformed.
(G) By adopting a structure in which the connecting portion between the first exhaust pipe and the second exhaust pipe can be separated, the lid portion can be easily opened and maintenance can be easily performed.
(H) By providing the first exhaust pipe in the lid and the second exhaust pipe in the reaction vessel main body, the first exhaust pipe and the second exhaust pipe can be easily connected when the lid is closed. It can be connected, and maintainability can be greatly improved.
(I) By providing a conductance adjusting mechanism for adjusting the conductance of the connecting portion at the connecting portion between the first exhaust pipe and the second exhaust pipe, the amount of exhaust from the first exhaust hole can be easily adjusted. it can.
<本発明の他の実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図17は、第2実施形態に係る基板処理装置10における第一の処理領域201a内の横断面概略図である。
第2実施形態は、第1実施形態における第1の排気配管20,22に形成される第1の排気孔のみ第1実施形態と構成が異なる。
<Other Embodiments of the Present Invention>
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view in the
The second embodiment is different from the first embodiment only in the first exhaust holes formed in the
本実施形態では、第1の排気配管20,22の長さ方向(すなわちサセプタ217の径方向)における位置の内、下方を基板200が通過しない位置に第1の排気孔20c,22cが形成されている。すなわち、基板200が下方を通過しない第1の排気配管20,22の位置であって、第一の処理領域201a側及び第二の処理領域201b側の側面に、複数の例えば長円形状の第1の排気孔20c、22cが形成されている。これにより、基板200がサセプタ217の回転に伴い移動する軌道上に、排気孔を設けないようにしたので、第1の排気孔20c,22c付近で発生する副生成物が基板200上に落下して付着するのを抑制することができる。
In the present embodiment, the
なお、図17では、第1の排気配管20、22に2つの排気孔20c、22cを有する構成を示したが、これに限らず、2つ以外の数(1つを含む)とすることも可能である。また、本実施形態では、第1の排気孔20c、22cを長円形状としたが、長角形状や円形状や角形状等でもよい。また、第1実施形態同様、第1の排気配管20,22のサセプタ217の外周側の端部下面には、第2の排気配管24と連通するための排気穴20b,22bが形成されている。
In addition, in FIG. 17, although the structure which has the two
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の一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変更可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned one Embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change variously.
以下に、付記として本発明の態様を記す。
<付記1>
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられる基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、
前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される基板載置部と、
前記処理室内に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
前記処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、
前記処理室内を不活性ガスが導入される不活性ガス導入領域と処理ガスが導入される処理ガス導入領域とに区画し、前記基板載置台の径方向に延びるように前記基板載置台の上方に設けられ、前記処理ガス導入領域側の側面に第1の排気孔を有する第1の排気部と、
前記基板載置台の外周部に設けられ、上面に第2の排気孔を有する第2の排気部と、
を有する基板処理装置、が提供される。
Below, the aspect of this invention is described as an appendix.
<Appendix 1>
According to one aspect of the invention,
A processing chamber for processing the substrate;
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A rotation driving unit for rotating the substrate mounting table;
A substrate platform on which the substrate is placed, which is provided on the upper surface of the substrate platform and is disposed around the rotation center of the substrate platform;
An inert gas introduction part for introducing an inert gas into the processing chamber;
A processing gas introduction section for introducing a processing gas into the processing chamber;
The processing chamber is partitioned into an inert gas introduction region into which an inert gas is introduced and a processing gas introduction region into which a processing gas is introduced, and is disposed above the substrate mounting table so as to extend in the radial direction of the substrate mounting table. A first exhaust part provided and having a first exhaust hole on a side surface on the processing gas introduction region side;
A second exhaust part provided on an outer peripheral part of the substrate mounting table and having a second exhaust hole on an upper surface;
A substrate processing apparatus is provided.
<付記2>
前記第1の排気部は、前記不活性ガス導入領域側の側面、及び、前記基板載置台に対向する面に排気孔を有しない、付記1記載の基板処理装置、が提供される。
<Appendix 2>
The substrate processing apparatus according to appendix 1, wherein the first exhaust unit has no exhaust hole in a side surface on the inert gas introduction region side and a surface facing the substrate mounting table.
<付記3>
前記第1の排気部は、前記基板載置台の外周部において前記第2の排気部に連通して接続され、前記第2の排気部は排気ポンプに接続される排気口を備える、付記1又は2記載の基板処理装置、が提供される。
<Appendix 3>
The first exhaust part is connected in communication with the second exhaust part at an outer peripheral part of the substrate mounting table, and the second exhaust part includes an exhaust port connected to an exhaust pump. A substrate processing apparatus according to 2, is provided.
<付記4>
前記処理室は、前記基板載置台に対向するように設けられた開閉可能な蓋部と、前記蓋部により閉塞される処理容器により形成され、
前記第1の排気部は前記蓋部に固定するように取り付けられ、
前記第2の排気部は前記処理容器に固定するように取り付けられ、
前記第1の排気部と前記第2の排気部の接続部は分離可能に形成されている、
付記3記載の基板処理装置、が提供される。
<Appendix 4>
The processing chamber is formed by an openable and closable lid provided to face the substrate mounting table, and a processing container closed by the lid.
The first exhaust part is attached to be fixed to the lid part,
The second exhaust part is attached to be fixed to the processing container,
The connection part of the first exhaust part and the second exhaust part is formed to be separable,
A substrate processing apparatus according to attachment 3 is provided.
<付記5>
前記第1の排気部の端部の前記基板載置台に対向する面には第1の接続孔を備え、
前記第2の排気部の前記第1の接続孔と対向する面には第2の接続孔を備え、
前記第1の排気部と前記第2の排気部が接続される状態において、前記第1の接続孔と前記第2の接続孔は互いに接触して重なり合うように構成され、
前記第1の排気部と前記第2の排気部の接続部にはシール(封止)するシール部材が備えられる、付記4記載の基板処理装置、が提供される。
<Appendix 5>
A surface of the end portion of the first exhaust portion facing the substrate mounting table includes a first connection hole,
A surface facing the first connection hole of the second exhaust part is provided with a second connection hole,
In the state where the first exhaust part and the second exhaust part are connected, the first connection hole and the second connection hole are configured to contact and overlap each other,
The substrate processing apparatus according to appendix 4, wherein a sealing member for sealing (sealing) is provided at a connection part between the first exhaust part and the second exhaust part.
<付記6>
前記第1の排気孔は、前記基板載置部に載置される前記基板が前記基板載置台の回転に伴い移動する軌道上には設けられない、付記1乃至5のいずれか一つに記載の基板処理装置、が提供される。
<Appendix 6>
The first exhaust hole is not provided on a trajectory on which the substrate placed on the substrate placement unit moves as the substrate placement table rotates, according to any one of appendices 1 to 5. A substrate processing apparatus is provided.
<付記7>
前記第1の排気部と前記第2の排気部の接続部に、当該接続部のコンダクタンスを変化させるコンダクタンス調整機構を備える、付記3乃至5のいずれか一つに記載の基板処理装置、が提供される。
<Appendix 7>
The substrate processing apparatus according to any one of appendices 3 to 5, further comprising a conductance adjustment mechanism that changes a conductance of the connection portion at a connection portion between the first exhaust portion and the second exhaust portion. Is done.
<付記8>
前記第1の排気部に、前記第1の排気孔の開口面積を変化させる開口面積調整機構を備える、付記1乃至7のいずれか一つに記載の基板処理装置、が提供される。
<Appendix 8>
The substrate processing apparatus according to any one of appendices 1 to 7, wherein the first exhaust unit includes an opening area adjusting mechanism that changes an opening area of the first exhaust hole.
<付記9>
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられる基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、
前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される基板載置部と、
前記処理室内に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
前記処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、
前記処理室内を不活性ガスが導入される不活性ガス導入領域と処理ガスが導入される処理ガス導入領域とに区画し、前記基板載置台の径方向に延びるように前記基板載置台の上方に設けられ、前記処理ガス導入領域側の側面に第1の排気孔を有する第1の排気部と、
前記基板載置台の外周部に設けられ、上面に第2の排気孔を有する第2の排気部と、
を有する基板処理装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、
前記基板載置部に前記基板を載置する工程と、
前記基板載置台を回転させる工程と、
前記不活性ガス導入部から前記不活性ガスを導入し、前記処理ガス導入部から前記処理ガスを導入すると共に、前記第1の排気孔及び前記第2の排気孔から前記処理室内の前記処理ガスを排気する工程と、
を有する半導体装置の製造方法、及び基板処理方法、が提供される。
<Appendix 9>
According to another aspect of the invention,
A processing chamber for processing the substrate;
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A rotation driving unit for rotating the substrate mounting table;
A substrate platform on which the substrate is placed, which is provided on the upper surface of the substrate platform and is disposed around the rotation center of the substrate platform;
An inert gas introduction part for introducing an inert gas into the processing chamber;
A processing gas introduction section for introducing a processing gas into the processing chamber;
The processing chamber is partitioned into an inert gas introduction region into which an inert gas is introduced and a processing gas introduction region into which a processing gas is introduced, and is disposed above the substrate mounting table so as to extend in the radial direction of the substrate mounting table. A first exhaust part provided and having a first exhaust hole on a side surface on the processing gas introduction region side;
A second exhaust part provided on an outer peripheral part of the substrate mounting table and having a second exhaust hole on an upper surface;
A method of manufacturing a semiconductor device using a substrate processing apparatus having
Placing the substrate on the substrate platform;
Rotating the substrate mounting table;
The inert gas is introduced from the inert gas introduction part, the treatment gas is introduced from the treatment gas introduction part, and the treatment gas in the treatment chamber is introduced from the first exhaust hole and the second exhaust hole. Exhausting the air,
A method for manufacturing a semiconductor device and a substrate processing method are provided.
<付記10>
前記第1の排気部は、前記基板載置台の外周部において前記第2の排気部に連通され、前記第2の排気部は排気ポンプに接続される排気口を備えており、
前記処理室内の前記処理ガスを排気する工程では、前記第2の排気部に備えられた、前記排気ポンプに接続する排気口を介して前記第1の排気部内及び前記第2の排気部内のガスを排気する、
付記9記載の半導体装置の製造方法、及び基板処理方法、が提供される。
<
The first exhaust part is communicated with the second exhaust part at an outer peripheral part of the substrate mounting table, and the second exhaust part has an exhaust port connected to an exhaust pump,
In the step of exhausting the processing gas in the processing chamber, the gas in the first exhaust unit and the second exhaust unit is provided in the second exhaust unit via an exhaust port connected to the exhaust pump. Exhaust the
A manufacturing method of a semiconductor device according to appendix 9, and a substrate processing method are provided.
<付記11>
前記第1の排気部と前記第2の排気部の接続部のコンダクタンスを変化させる工程を更に有する、付記10記載の半導体装置の製造方法、及び基板処理方法、が提供される。
<Appendix 11>
The semiconductor device manufacturing method and substrate processing method according to
<付記12>
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する処理室と、
前記処理室内に設けられる基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、
前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される基板載置部と、
前記処理室内に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
前記処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、
前記処理室内を不活性ガスが導入される不活性ガス導入領域と処理ガスが導入される処理ガス導入領域とに区画し、前記基板載置台の径方向に延びるように前記基板載置台の上方に設けられ、前記処理ガス導入領域側の側面に第1の排気孔を有する第1の排気部と、
前記基板載置台の外周部に設けられ、上面に第2の排気孔を有する第2の排気部と、
を有する基板処理装置において、
前記基板載置部に前記基板を載置する手順と、
前記基板載置台を回転させる手順と、
前記不活性ガス導入部から前記不活性ガスを導入し、前記処理ガス導入部から前記処理ガスを導入すると共に、前記第1の排気孔及び前記第2の排気孔から前記処理室内の前記処理ガスを排気する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体、が提供される。
<Appendix 12>
According to another aspect of the invention,
A processing chamber for processing the substrate;
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A rotation driving unit for rotating the substrate mounting table;
A substrate platform on which the substrate is placed, which is provided on the upper surface of the substrate platform and is disposed around the rotation center of the substrate platform;
An inert gas introduction part for introducing an inert gas into the processing chamber;
A processing gas introduction section for introducing a processing gas into the processing chamber;
The processing chamber is partitioned into an inert gas introduction region into which an inert gas is introduced and a processing gas introduction region into which a processing gas is introduced, and is disposed above the substrate mounting table so as to extend in the radial direction of the substrate mounting table. A first exhaust part provided and having a first exhaust hole on a side surface on the processing gas introduction region side;
A second exhaust part provided on an outer peripheral part of the substrate mounting table and having a second exhaust hole on an upper surface;
In a substrate processing apparatus having
A procedure for placing the substrate on the substrate placing portion;
A procedure for rotating the substrate mounting table;
The inert gas is introduced from the inert gas introduction part, the treatment gas is introduced from the treatment gas introduction part, and the treatment gas in the treatment chamber is introduced from the first exhaust hole and the second exhaust hole. The procedure of exhausting
A computer-readable recording medium that records a program that causes a computer to execute is provided.
10・・・・・・・・基板処理装置
20,22・・・・・第1の排気配管(第1の排気部)
20a,22a・・・第1の排気孔
24・・・・・・・・第2の排気配管(第2の排気部)
24a・・・・・・・第2の排気孔
200・・・・・・・基板
201a・・・・・・第一の処理領域
201b・・・・・・第二の処理領域
204a・・・・・・第一のパージ領域
204b・・・・・・第二のパージ領域
DESCRIPTION OF
20a, 22a ...
24a ...
Claims (3)
前記処理室内に設けられる基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、
前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される基板載置部と、
前記処理室内に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
前記処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、
前記処理室内を不活性ガスが導入される不活性ガス導入領域と処理ガスが導入される処理ガス導入領域とに区画し、前記基板載置台の径方向に延びるように前記基板載置台の上方に設けられ、前記処理ガス導入領域側の側面に第1の排気孔を有する第1の排気部と、
前記基板載置台の外周部に設けられ、上面に第2の排気孔を有する第2の排気部と、
を有する基板処理装置。 A processing chamber for processing the substrate;
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A rotation driving unit for rotating the substrate mounting table;
A substrate platform on which the substrate is placed, which is provided on the upper surface of the substrate platform and is disposed around the rotation center of the substrate platform;
An inert gas introduction part for introducing an inert gas into the processing chamber;
A processing gas introduction section for introducing a processing gas into the processing chamber;
The processing chamber is partitioned into an inert gas introduction region into which an inert gas is introduced and a processing gas introduction region into which a processing gas is introduced, and is disposed above the substrate mounting table so as to extend in the radial direction of the substrate mounting table. A first exhaust part provided and having a first exhaust hole on a side surface on the processing gas introduction region side;
A second exhaust part provided on an outer peripheral part of the substrate mounting table and having a second exhaust hole on an upper surface;
A substrate processing apparatus.
前記処理室内に設けられる基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、
前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される基板載置部と、
前記処理室内に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
前記処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、
前記処理室内を不活性ガスが導入される不活性ガス導入領域と処理ガスが導入される処理ガス導入領域とに区画し、前記基板載置台の径方向に延びるように前記基板載置台の上方に設けられ、前記処理ガス導入領域側の側面に第1の排気孔を有する第1の排気部と、
前記基板載置台の外周部に設けられ、上面に第2の排気孔を有する第2の排気部と、
を有する基板処理装置を用いて半導体装置を製造する方法であって、
前記基板載置部に前記基板を載置する工程と、
前記基板載置台を回転させる工程と、
前記不活性ガス導入部から前記不活性ガスを導入し、前記処理ガス導入部から前記処理ガスを導入すると共に、前記第1の排気孔及び前記第2の排気孔から前記処理室内の前記処理ガスを排気する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 A processing chamber for processing the substrate;
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A rotation driving unit for rotating the substrate mounting table;
A substrate platform on which the substrate is placed, which is provided on the upper surface of the substrate platform and is disposed around the rotation center of the substrate platform;
An inert gas introduction part for introducing an inert gas into the processing chamber;
A processing gas introduction section for introducing a processing gas into the processing chamber;
The processing chamber is partitioned into an inert gas introduction region into which an inert gas is introduced and a processing gas introduction region into which a processing gas is introduced, and is disposed above the substrate mounting table so as to extend in the radial direction of the substrate mounting table. A first exhaust part provided and having a first exhaust hole on a side surface on the processing gas introduction region side;
A second exhaust part provided on an outer peripheral part of the substrate mounting table and having a second exhaust hole on an upper surface;
A method of manufacturing a semiconductor device using a substrate processing apparatus having
Placing the substrate on the substrate platform;
Rotating the substrate mounting table;
The inert gas is introduced from the inert gas introduction part, the treatment gas is introduced from the treatment gas introduction part, and the treatment gas in the treatment chamber is introduced from the first exhaust hole and the second exhaust hole. Exhausting the air,
A method for manufacturing a semiconductor device comprising:
前記処理室内に設けられる基板載置台と、
前記基板載置台を回転させる回転駆動部と、
前記基板載置台の上面に設けられ、前記基板載置台の回転中心に対してその周囲に配置される前記基板が載置される基板載置部と、
前記処理室内に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部と、
前記処理室内に処理ガスを導入する処理ガス導入部と、
前記処理室内を不活性ガスが導入される不活性ガス導入領域と処理ガスが導入される処理ガス導入領域とに区画し、前記基板載置台の径方向に延びるように前記基板載置台の上方に設けられ、前記処理ガス導入領域側の側面に第1の排気孔を有する第1の排気部と、
前記基板載置台の外周部に設けられ、上面に第2の排気孔を有する第2の排気部と、
を有する基板処理装置において、
前記基板載置部に前記基板を載置する手順と、
前記基板載置台を回転させる手順と、
前記不活性ガス導入部から前記不活性ガスを導入し、前記処理ガス導入部から前記処理ガスを導入すると共に、前記第1の排気孔及び前記第2の排気孔から前記処理室内の前記処理ガスを排気する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラム。 A processing chamber for processing the substrate;
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A rotation driving unit for rotating the substrate mounting table;
A substrate platform on which the substrate is placed, which is provided on the upper surface of the substrate platform and is disposed around the rotation center of the substrate platform;
An inert gas introduction part for introducing an inert gas into the processing chamber;
A processing gas introduction section for introducing a processing gas into the processing chamber;
The processing chamber is partitioned into an inert gas introduction region into which an inert gas is introduced and a processing gas introduction region into which a processing gas is introduced, and is disposed above the substrate mounting table so as to extend in the radial direction of the substrate mounting table. A first exhaust part provided and having a first exhaust hole on a side surface on the processing gas introduction region side;
A second exhaust part provided on an outer peripheral part of the substrate mounting table and having a second exhaust hole on an upper surface;
In a substrate processing apparatus having
A procedure for placing the substrate on the substrate placing portion;
A procedure for rotating the substrate mounting table;
The inert gas is introduced from the inert gas introduction part, the treatment gas is introduced from the treatment gas introduction part, and the treatment gas in the treatment chamber is introduced from the first exhaust hole and the second exhaust hole. The procedure of exhausting
A program that causes a computer to execute.
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