JP2022066871A - 基板処理方法及び基板処理装置 - Google Patents
基板処理方法及び基板処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022066871A JP2022066871A JP2020175453A JP2020175453A JP2022066871A JP 2022066871 A JP2022066871 A JP 2022066871A JP 2020175453 A JP2020175453 A JP 2020175453A JP 2020175453 A JP2020175453 A JP 2020175453A JP 2022066871 A JP2022066871 A JP 2022066871A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- processing
- temperature
- control unit
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 200
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 196
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 67
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 13
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 45
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
- C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
- C23C16/45527—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the ALD cycle, e.g. different flows or temperatures during half-reactions, unusual pulsing sequence, use of precursor mixtures or auxiliary reactants or activations
- C23C16/45536—Use of plasma, radiation or electromagnetic fields
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
- C23C16/45563—Gas nozzles
- C23C16/45565—Shower nozzles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
- C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
- C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
- C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
- C23C16/4586—Elements in the interior of the support, e.g. electrodes, heating or cooling devices
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/56—After-treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
【課題】基板処理における面内均一性を向上する基板処理方法及び基板処理装置を提供する。【解決手段】基板を載置する載置台と、前記載置台に設けられる加熱要素と、前記載置台を回転させる回転機構と、を備える基板処理装置の基板処理方法であって、前記載置台に基板を載置する工程と、前記基板に処理を施す工程と、を有し、前記基板に処理を施す工程は、複数のステップを有し、前記複数のステップの各ステップは、前記加熱要素の制御及び前記回転機構の制御を含む、基板処理方法。【選択図】図1
Description
本開示は、基板処理方法及び基板処理装置に関する。
処理容器内に処理ガスを供給して、基板に所望の処理(例えば、成膜処理、エッチング処理等)を施す基板処理装置が知られている。
特許文献1には、基板を載置し、回転可能に設けられた載置台と、前記載置台に設けられ、前記載置台を加熱する複数の加熱部と、前記複数の加熱部に電力を供給する1つの電源と、前記載置台の回転角度に応じて、前記電源から電力が供給される加熱部を前記複数の加熱部のうちのいずれかに切り替える電力切替部と、を有することを特徴とする載置台システムが開示されている。
ところで、基板に処理を施す際、処理容器内の環境によって基板処理における面内均一性が低下するおそれがある。
一の側面では、本開示は、基板処理における面内均一性を向上する基板処理方法及び基板処理装置を提供する。
上記課題を解決するために、一の態様によれば、基板を載置する載置台と、前記載置台に設けられる加熱要素と、前記載置台を回転させる回転機構と、を備える基板処理装置の基板処理方法であって、前記載置台に基板を載置する工程と、前記基板に処理を施す工程と、を有し、前記基板に処理を施す工程は、複数のステップを有し、前記複数のステップの各ステップは、前記加熱要素の制御及び前記回転機構の制御を含む、基板処理方法が提供される。
一の側面によれば、基板処理における面内均一性を向上する基板処理方法及び基板処理装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
〔基板処理装置〕
本実施例に係る基板処理装置について、図1を用いて説明する。図1は、基板処理装置の構成例を示す概略図の一例である。
本実施例に係る基板処理装置について、図1を用いて説明する。図1は、基板処理装置の構成例を示す概略図の一例である。
図1に示されるように、基板処理装置は、処理容器1と、載置台2と、シャワーヘッド3と、排気部4と、ガス供給機構5と、RF電力供給部8と、制御部9とを有している。
処理容器1は、アルミニウム等の金属により構成され、略円筒状を有している。処理容器1は、基板Wを収容する。処理容器1の側壁には基板Wを搬入又は搬出するための搬入出口11が形成され、搬入出口11はゲートバルブ12により開閉される。処理容器1の本体の上には、断面が矩形状をなす円環状の排気ダクト13が設けられている。排気ダクト13には、内周面に沿ってスリット13aが形成されている。排気ダクト13の外壁には、排気口13bが形成されている。排気ダクト13の上面には、絶縁体部材16を介して処理容器1の上部開口を塞ぐように天壁14が設けられている。排気ダクト13と絶縁体部材16との間はシールリング15で気密に封止されている。区画部材17は、載置台2(およびカバー部材22)が後述する処理位置へと上昇した際、処理容器1の内部を上下に区画する。
載置台2は、処理容器1内で基板Wを水平に支持する。載置台2は、基板Wに対応した大きさの円板状に形成されており、支持部材23に支持されている。載置台2は、AlN等のセラミックス材料や、アルミニウムやニッケル合金等の金属材料で形成されており、内部に基板Wを加熱するためのヒータ21が埋め込まれている。ヒータ21は、ヒータ電源(図示せず)から給電されて発熱する。そして、載置台2の上面の近傍に設けられた熱電対(図示せず)の温度信号によりヒータ21の出力を制御することで、基板Wが所定の温度に制御される。載置台2には、上面の外周領域及び側面を覆うようにアルミナ等のセラミックスにより形成されたカバー部材22が設けられている。
載置台2の底面には、載置台2を支持する支持部材23が設けられている。支持部材23は、載置台2の底面の中央から処理容器1の底壁に形成された孔部を貫通して処理容器1の下方に延び、その下端が昇降機構24に接続されている。昇降機構24により載置台2が支持部材23を介して、図1で示す処理位置と、その下方の二点鎖線で示す基板Wの搬送が可能な搬送位置との間で昇降する。また、処理容器1の底面よりも下方において、支持部材23には、鍔部27が設けられている。処理容器1の底面と鍔部27の間には、処理容器1内の雰囲気を外気と区画し、載置台2の昇降動作にともなって伸縮するベローズ28が設けられている。
回転機構25は、支持部材23及び載置台2の中心軸を回転軸として、支持部材23及び載置台2を回転させる。
ヒータ電源26は、ヒータ21に電力を供給する。なお、ヒータ21とヒータ電源26とは、例えば、スリップリング(図示せず)を介して接続されている。また、ヒータ21は、複数の領域(後述する図2参照)に分割されている。ヒータ電源26は、ヒータ21の各領域(後述する図2参照)ごとに電力供給を制御する。
処理容器1の底面の近傍には、昇降板29bから上方に突出するように3本(2本のみ図示)のウエハ支持ピン29aが設けられている。ウエハ支持ピン29aは、処理容器1の下方に設けられた昇降機構29により昇降板29bを介して昇降する。ウエハ支持ピン29aは、搬送位置にある載置台2に設けられた貫通孔2aに挿通されて載置台2の上面に対して突没可能となっている。ウエハ支持ピン29aを昇降させることにより、搬送機構(図示せず)と載置台2との間で基板Wの受け渡しが行われる。
シャワーヘッド3は、処理容器1内に処理ガスをシャワー状に供給する。シャワーヘッド3は、金属製であり、載置台2に対向するように設けられており、載置台2とほぼ同じ直径を有している。シャワーヘッド3は、処理容器1の天壁14に固定された本体部31と、本体部31の下に接続されたシャワープレート32とを有している。本体部31とシャワープレート32との間にはガス拡散空間33が形成されており、ガス拡散空間33には処理容器1の天壁14及び本体部31の中央を貫通するようにガス導入孔36が設けられている。シャワープレート32の周縁部には下方に突出する環状突起部34が形成されている。環状突起部34の内側の平坦面には、ガス吐出孔35が形成されている。載置台2が処理位置に存在した状態では、載置台2とシャワープレート32との間に処理空間38が形成され、カバー部材22の上面と環状突起部34とが近接して環状隙間39が形成される。
排気部4は、処理容器1の内部を排気する。排気部4は、排気口13bに接続された排気配管41と、排気配管41に接続された真空ポンプや圧力制御バルブ等を有する排気機構42とを有する。処理に際しては、処理容器1内のガスがスリット13aを介して排気ダクト13に至り、排気ダクト13から排気配管41を通って排気機構42により排気される。
ガス供給機構5は、処理容器1内に処理ガスを供給する。ガス供給機構5は、ガス供給ライン56を介してガス導入孔36に接続されている。
また、基板処理装置は、容量結合プラズマ装置であって、載置台2が下部電極となり、シャワーヘッド3が上部電極となる。下部電極となる載置台2は、コンデンサ(図示せず)を介して接地されている。
上部電極となるシャワーヘッド3は、RF電力供給部8によって高周波電力(以下、「RFパワー」ともいう。)が印加される。RF電力供給部8は、給電ライン81、整合器82及び高周波電源83を有する。高周波電源83は、高周波電力を発生する電源である。高周波電力は、プラズマの生成に適した周波数を有する。高周波電力の周波数は、例えば450KHz~100MHzの範囲内の周波数である。高周波電源83は、整合器82及び給電ライン81を介してシャワーヘッド3の本体部31に接続されている。整合器82は、高周波電源83の出力リアクタンスと負荷(上部電極)のリアクタンスを整合させるための回路を有する。なお、RF電力供給部8は、上部電極となるシャワーヘッド3に高周波電力を印加するものとして説明したが、これに限られるものではない。下部電極となる載置台2に高周波電力を印加する構成であってもよい。また、基板処理装置は、高周波電力を印加する構成を備えていなくてもよい。
制御部9は、例えばコンピュータであり、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、補助記憶装置等を備える。CPUは、ROM又は補助記憶装置に格納されたプログラムに基づいて動作し、基板処理装置の動作を制御する。制御部9は、基板処理装置の内部に設けられていてもよく、外部に設けられていてもよい。制御部9が基板処理装置の外部に設けられている場合、制御部9は、有線又は無線等の通信手段によって、基板処理装置を制御できる。
次に、載置台2に設けられるヒータ21の配置について、図2を用いて説明する。図2は、載置台2におけるヒータ21の配置の一例を説明する平面図である。
ヒータ21は、分割された複数の領域を有し、各領域ごとに独立して加熱することができる。図2に示す例において、ヒータ21は、第1領域101~第6領域106に分割されている。ヒータ電源26(図1参照)は、ヒータ21の各領域(第1領域101~第6領域106)ごとに個別に電力供給を制御する。第1領域101は、載置台2の中心に円状に形成されている。第2領域102は、第1領域101の径方向外側に円環状に形成されている。第3領域103~第6領域106は、第2領域102の径方向外側に形成されている。また、外周に設けられる第3領域103~第6領域106は、周方向に分割されている。このような構成により、載置台2に載置された基板Wの温度を各領域(第1領域101~第6領域106)ごとに制御することができる。また、外周に設けられる第3領域103~第6領域106への電力供給を制御することで、載置台2に載置された基板Wの外周部の温度を制御することができる。
図3は、制御部9に記憶されるヒータ21の温度プロファイルのテーブルの一例を示す図である。制御部9には、ヒータ21の各領域ごと温度分布を示す温度プロファイルのテーブルが記憶されている。図3に示す例において、温度プロファイル1(Prof.1)は、第3領域103及び第4領域104が高温設定となっており、第5領域105及び第6領域106が低温設定となっている。温度プロファイル2(Prof.2)は、第5領域105及び第6領域106が高温設定となっており、第3領域103及び第4領域104が低温設定となっている。制御部9は、温度プロファイルに基づいて、ヒータ電源26を制御することで、ヒータ21の複数の領域(第1領域101~第6領域106)を独立制御する。
次に、基板処理装置を用いて基板Wに成膜処理等の処理を施す際の偏りについて説明する。
図1に示すように、ガス供給機構5から供給されたガスは、シャワーヘッド3から処理空間38に供給される。そして、ガスは、処理空間38から環状隙間39、スリット13aを通り、排気ダクト13内に流入する。そして、ガスは、排気ダクト13内から排気配管41を通り、排気機構42に排気される。ここで、図2に示すように、排気配管41は周方向に対して特定の方向に設けられている。このため、処理空間38におけるガスの流れは、周方向に対して偏りを生じることがある。また、処理空間38内にガスを供給するシャワーヘッド3の構造により、処理空間38におけるガスの流れは、周方向に対して偏りを生じることがある。このガスの流れに偏りがある処理容器1内の環境によって、基板Wへの処理の面内均一性が低下するおそれがある。例えば、成膜処理において、排気配管41の方向にガスの流れが多くなる偏りが生じていた場合、基板Wの排気配管41の方向において膜厚が厚くなる。
また、処理容器1は、周方向に対して非対称な構造を有している。例えば、処理容器1の壁面は、特定の方向にゲートバルブ12が設けられており、周方向に対して不均一となっている。また、シャワーヘッド3の構造が周方向に対して不均一な構成となることもある。また、シャワーヘッド3の構造が周方向に対して均一であっても、シャワーヘッド3を固定する天壁14の開閉機構、ガス供給ライン56、天壁14を冷却する冷却流路の配置の影響で、処理容器1の構造が周方向に対して不均一になることもある。このため、処理空間38内の環境に温度に偏りが生じるおそれがある。この温度の偏りがある処理容器1内の環境によって、基板Wへの処理の面内均一性が低下するおそれがある。例えば、温度の偏りによって、高温の領域と低温の領域との間で基板処理の反応速度に差が生じるおそれがある。
本実施形態に係る基板処理装置における基板処理は、時間で区切られた複数のステップを有する。また、制御部9は、各ステップにおいて、ヒータ21(第1領域101~第6領域106)及び回転機構25を制御する。ここで、ヒータ21(第1領域101~第6領域106)の制御は、ヒータ電源26を介してヒータ21(第1領域101~第6領域106)の温度分布を制御することで、載置台2に載置された基板Wの温度を制御する。また、回転機構25の制御は、載置台2の回転または停止、回転方向、回転速度のうち少なくとも1つを制御する。また、制御部9は、ヒータ21及び回転機構25を独立してまたは同期させて制御する。これにより、処理容器1内の環境によるガスの流れの偏りや温度の偏りを補正して、基板処理の面内均一性を向上させる。
<第1動作例>
本実施形態に係る基板処理装置の動作の一例について、図4及び図5を用いて説明する。ここでは、基板処理装置は、基板Wに成膜処理を施すCVD装置の場合を例に説明する。図4は、基板処理装置における第1動作例を示すフローチャートである。図5は、第1動作例におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を説明する平面図である。なお、図5において、高温の領域に細かいドットを付し、低温の領域に荒いドットを付して示す。
本実施形態に係る基板処理装置の動作の一例について、図4及び図5を用いて説明する。ここでは、基板処理装置は、基板Wに成膜処理を施すCVD装置の場合を例に説明する。図4は、基板処理装置における第1動作例を示すフローチャートである。図5は、第1動作例におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を説明する平面図である。なお、図5において、高温の領域に細かいドットを付し、低温の領域に荒いドットを付して示す。
ステップS101において、制御部9は、準備工程を行う。準備工程では、制御部9は、ゲートバルブ12を開く。図示しない搬送装置によって、搬入出口11から処理容器1内に基板Wが搬送され、載置台2に載置される。搬送装置が搬入出口11から退避すると、制御部9は、ゲートバルブ12を閉じる。次に、制御部9は、排気機構42を制御して、処理容器内を排気する。次に、制御部9は、昇降機構24を制御して、載置台2を搬送位置から処理位置まで上昇させる。また、制御部9は、ヒータ電源26を制御してヒータ21を発熱させ、載置台2に載置された基板Wを予熱してもよい。
次に、制御部9は、成膜工程を行う。成膜工程では、ガス供給機構5からシャワーヘッド3を介して処理空間38に処理ガスを供給する。また、成膜工程は、時間で区切られた複数のステップ(S102~S106)を有する。
ステップS102において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル1で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル1(Prof.1)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で180°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。所定時間が経過すると、制御部9の処理はステップS103に進む。
ステップS103において、制御部9は、載置台2の回転を停止して、温度プロファイル1で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル1(Prof.1)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2の回転を停止させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。そして、所定時間が経過すると、制御部9の処理はステップS104に進む。なお、ステップS103における所定時間は、ステップS102における載置台2の回転に要する時間よりも長くてよい。
ここで、図5(a)は、ステップS103におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。ここで、基板処理装置は、紙面の上側が相対的に低温となり、紙面の下側が相対的に高温となる温度の偏りが生じているものとする。制御部9は、記憶されたテーブル(図3参照)に従って、第3領域103及び第4領域104のヒータ21を高温となるように制御し、第5領域105及び第6領域106のヒータ21を低温となるように制御する。これにより、載置台2に載置される基板Wの温度の面内均一性を向上させる。
ステップS104において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル2で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル2(Prof.2)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で180°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。所定時間が経過すると、制御部9の処理はステップS105に進む。
ステップS105において、制御部9は、載置台2の回転を停止して、温度プロファイル1で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル2(Prof.2)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2の回転を停止させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。そして、所定時間が経過すると、制御部9の処理はステップS106に進む。なお、ステップS105における所定時間は、ステップS106における載置台2の回転に要する時間よりも長くてよい。
ここで、図5(b)は、ステップS105におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。ここで、前述のように、基板処理装置は、紙面の上側が相対的に低温となり、紙面の下側が相対的に高温となる温度の偏りが生じているものとする。制御部9は、テーブル(図3参照)に従って、第3領域103及び第4領域104のヒータ21を低温となるように制御し、第5領域105及び第6領域106のヒータ21を高温となるように制御する。これにより、載置台2に載置される基板Wの温度の面内均一性を向上させる。
また、ステップS104において、停止状態の載置台2を再度回転させることにより、ガスの流れの偏りによる成膜量の偏りを抑制して、基板Wの成膜量の面内均一性を向上させることができる。
ステップS106において、制御部9は、ステップS102からステップS105を所定の繰り返し回数行ったか否かを判定する。所定の繰り返し回数未満の場合(S106・NO)、制御部9の処理は、ステップS102からステップS105を繰り返す。所定の繰り返し回数が終了すると(S106・YES)、成膜工程を終了して、ガス供給機構5からの処理ガスの供給を停止する。そして、制御部9の処理は、ステップS107に進む。
ステップS107において、制御部9は、パージ工程を行う。パージ工程では、制御部9は、排気機構42を制御して、処理容器内を排気する。その後、制御部9は、昇降機構24を制御して、載置台2を処理位置から搬送位置まで下降させる。制御部9は、ゲートバルブ12を開く。図示しない搬送装置によって、処理容器1外に基板Wが搬送される。搬送装置が搬入出口11から退避すると、制御部9は、ゲートバルブ12を閉じる。
以上、本実施形態に係る基板処理装置は、ヒータ21を周方向に温度制御可能であり、また、載置台2を周方向に回転させることができる。また、ヒータ21の温度制御と載置台2の回転制御とを、基板Wの成膜処理のステップごとに独立して制御することができる。換言すれば、各ステップの開始をトリガとして、ヒータ21の温度制御及び載置台2の回転制御を切り替えることができる。
また、基板Wの外周側は、基板Wの中心側と比較して、周方向におけるガスの流れの偏りや温度の偏りの影響が大きくなる。本実施形態に係る基板処理装置は、少なくともヒータ21の外周部(第3領域103~第6領域106)が周方向に分割され、独立して温度制御が可能となっている。これにより、載置台2に載置された基板Wの外周部の温度を制御することができる。よって、基板Wに施される成膜処理の面内均一性を向上させることができる。
また、基板処理装置の第1動作例によれば、載置台2とともに基板Wを回転させた際に、ヒータ21の温度分布(プロファイル)を制御する。基板Wを回転させることにより、ガスの流れの偏りを補正することができる。また、ヒータ21の温度分布(プロファイル)を変更することにより、基板Wが回転しても、基板Wの温度分布を好適に補正することができる。このように、ガスの流れの偏り及び温度の偏りを補正して、基板Wに施される成膜処理の面内均一性を向上させることができる。
また、第1動作例では、1サイクル(S102~S105)で載置台2が1回転する。これにより、第1動作例では、1サイクル(S102~S105)における成膜処理の面内均一性を向上させることができる。なお、第1動作例では載置台2が1サイクルで1回転することで面内均一性を向上させることを述べたがこの限りではない。例えば、1サイクルで複数回転(例えば、2回転や3回転など)させてもよいし、ガスの偏り方が線対称であれば半回転や1/4回転でも均一性を向上することができる。また、第1動作例では、載置台2の停止状態から始めてもよい。
<第2動作例>
次に、本実施形態に係る基板処理装置の動作の他の一例について、図6から図8を用いて説明する。ここでは、基板処理装置は、基板Wに成膜処理を施すCVD装置の場合を例に説明する。
次に、本実施形態に係る基板処理装置の動作の他の一例について、図6から図8を用いて説明する。ここでは、基板処理装置は、基板Wに成膜処理を施すCVD装置の場合を例に説明する。
図6は、制御部9に記憶されるヒータ21の温度プロファイルのテーブルの他の一例を示す図である。制御部9には、ヒータ21の各領域ごと温度分布を示す温度プロファイルのテーブルが記憶されている。ここでは、ヒータ電源26から各領域(第1領域101~第6領域106)への給電量の比として示されている。
図6に示す例において、温度プロファイル1(Prof.1)は、第3領域103及び第4領域104の給電量が高く設定となっており、第5領域105及び第6領域106の給電量が低く設定となっている。温度プロファイル2(Prof.2)は、第5領域105及び第6領域106の給電量が高く設定となっており、第3領域103及び第4領域104の給電量が低く設定となっている。温度プロファイル3(Prof.3)は、第3領域103~第6領域106の給電量が等しく設定されている。
温度プロファイル4(Prof.4)は、第3領域103及び第4領域104の給電量が高く設定となっており、第5領域105及び第6領域106の給電量が低く設定となっている。温度プロファイル5(Prof.5)は、第5領域105及び第6領域106の給電量が高く設定となっており、第3領域103及び第4領域104の給電量が低く設定となっている。温度プロファイル3(Prof.3)は、第3領域103~第6領域106の給電量が等しく設定されている。また、温度プロファイル1~3と温度プロファイル4,5とは、第1領域101及び第2領域102の給電量の設定が異なっている。
図7は、基板処理装置における第2動作例を示すフローチャートである。図8は、第2動作例におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を説明する平面図である。なお、図8において、給電量が高い領域(高温の領域)に細かいドットを付し、給電量の低い領域(低温の領域)に荒いドットを付して示す。
ステップS201において、制御部9は、準備工程を行う。準備工程は、ステップS101の準備工程と同様であり、重複する説明を省略する。
次に、制御部9は、成膜工程を行う。成膜工程では、ガス供給機構5からシャワーヘッド3を介して処理空間38に処理ガスを供給する。また、成膜工程は、時間で区切られた複数のステップ(S202~S206)を有する。
ステップS202において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル1で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル1(Prof.1)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で90°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。
ステップS203において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル3で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル3(Prof.3)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で90°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。
ステップS204において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル2で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル2(Prof.2)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で90°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。
ステップS205において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル3で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル3(Prof.3)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で90°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。
ここで、図8(a)は、ステップS202におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。図8(b)は、ステップS203におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。図8(c)は、ステップS204におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。図8(d)は、ステップS205におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。ここで、前述のように、基板処理装置は、紙面の上側が相対的に低温となり、紙面の下側が相対的に高温となる温度の偏りが生じているものとする。制御部9は、テーブル(図6参照)に従って、第3領域103~第6領域106のヒータ21を制御する。これにより、載置台2に載置される基板Wの温度の面内均一性を向上させる。
また、ステップS202からステップS205において、載置台2を回転させることにより、ガスの流れの偏りによる成膜量の偏りを抑制して、基板Wの成膜量の面内均一性を向上させることができる。
ステップS206において、制御部9は、ステップS202からステップS205を所定の繰り返し回数行ったか否かを判定する。所定の繰り返し回数未満の場合(S206・NO)、制御部9の処理は、ステップS202からステップS205を繰り返す。所定の繰り返し回数が終了すると(S206・YES)、成膜工程を終了して、ガス供給機構5からの処理ガスの供給を停止する。そして、制御部9の処理は、ステップS207に進む。
ステップS207において、制御部9は、パージ工程を行う。パージ工程は、ステップS107のパージ工程と同様であり、重複する説明を省略する。
以上、基板処理装置の第2動作例によれば、載置台2及び基板Wの回転を止めずに、載置台2の回転角度ごとにヒータ21の温度分布(プロファイル)を制御する。基板Wを回転させることにより、ガスの流れの偏りを補正することができる。また、ヒータ21の温度分布(プロファイル)を変更することにより、基板Wが回転しても、基板Wの温度分布を好適に補正することができる。このように、ガスの流れの偏り及び温度の偏りを補正して、基板Wに施される成膜処理の面内均一性を向上させることができる。
また、第2動作例では、1サイクル(S202~S205)で載置台2が1回転する。これにより、第2動作例では、1サイクル(S202~S205)における成膜処理の面内均一性を向上させることができる。なお、第2動作例では載置台2が1サイクルで1回転することで面内均一性を向上させることを述べたがこの限りではない。例えば、1サイクルで複数回転(例えば、2回転や3回転など)させてもよいし、ガスの偏り方が線対称であれば半回転や1/4回転でも均一性を向上することができる。また、第2動作例では、載置台2の停止状態から始めてもよい。
<第3動作例>
次に、本実施形態に係る基板処理装置の動作の他の一例について、図9を用いて説明する。ここでは、基板処理装置は、基板Wに成膜処理を施すALD装置の場合を例に説明する。図9は、基板処理装置における第3動作例を示すフローチャートである。
次に、本実施形態に係る基板処理装置の動作の他の一例について、図9を用いて説明する。ここでは、基板処理装置は、基板Wに成膜処理を施すALD装置の場合を例に説明する。図9は、基板処理装置における第3動作例を示すフローチャートである。
ステップS301において、制御部9は、準備工程を行う。準備工程は、ステップS101の準備工程と同様であり、重複する説明を省略する。
次に、制御部9は、成膜工程を行う。成膜工程では、ガス供給機構5からシャワーヘッド3を介して処理空間38に処理ガスを供給する。また、成膜工程は、時間で区切られた複数のステップ(S302~S306)を有する。
ステップS302において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル1でプリカーサガスを供給する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル1(Prof.1)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。また、ガス供給機構5からシャワーヘッド3を介して処理空間38にプリカーサガス(例えば、TiCl4ガス)を供給する。これにより、基板Wの表面にプリカーサが吸着される。そして、所定時間が経過すると、ガス供給機構5からのプリカーサガスの供給を停止する。
ステップS303において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル1でパージする。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル1(Prof.1)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。また、排気機構42によって処理空間38内の未吸着のプリカーサガスが排気(パージ)される。
ステップS304において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル2で反応ガスを供給する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル2(Prof.2)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。また、ガス供給機構5からシャワーヘッド3を介して処理空間38に反応ガス(例えば、NH3ガス)を供給する。これにより、基板Wの表面に吸着されたプリカーサと反応ガスが反応する。そして、所定時間が経過すると、ガス供給機構5からの反応ガスの供給を停止する。
ステップS305において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル2でパージする。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル1(Prof.1)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。また、排気機構42によって処理空間38内の未反応の反応ガス及び反応副生成物が排気(パージ)される。
ステップS306において、制御部9は、ステップS302からステップS305を所定の繰り返し回数行ったか否かを判定する。所定の繰り返し回数未満の場合(S306・NO)、制御部9の処理は、ステップS302からステップS305を繰り返す。所定の繰り返し回数が終了すると(S306・YES)、成膜工程を終了して、制御部9の処理は、ステップS307に進む。
ステップS307において、制御部9は、パージ工程を行う。パージ工程は、ステップS107のパージ工程と同様であり、重複する説明を省略する。
以上、基板処理装置の第3動作例によれば、載置台2及び基板Wの回転を止めずに、載置台2の回転角度ごとにヒータ21の温度分布(温度プロファイル)を制御する。基板Wを回転させることにより、ガスの流れの偏りを補正することができる。また、ヒータ21の温度分布(温度プロファイル)を変更することにより、基板Wが回転しても、基板Wの温度分布を好適に補正することができる。このように、ガスの流れの偏り及び温度の偏りを補正して、基板Wに施される成膜処理の面内均一性を向上させることができる。なお、ガスの流れの偏り及び温度の偏りを補正するため動作例1と同様に回転を停止させるステップ含めてもよい。
なお、前述の第1動作例及び第2動作例では、1サイクル(S102~S105、S202~S205)で載置台2が1回転する。一方、第3動作例では、載置台2の回転速度は、ALD処理のサイクル(S302~S305)と非同期となるように設定される。これにより、1サイクル(S302~S305)ごとに載置台2の回転角度をずらすことができ、所定サイクル繰り返すことでガスの流れを均等化させることができ、基板Wに施される成膜処理の面内均一性を向上させることができる。
<第4動作例>
次に、本実施形態に係る基板処理装置の動作の他の一例について、図10を用いて説明する。ここでは、基板処理装置は、基板Wに成膜処理及びエッチング処理を施す基板処理装置の場合を例に説明する。図10は、基板処理装置における第4動作例を示すフローチャートである。
次に、本実施形態に係る基板処理装置の動作の他の一例について、図10を用いて説明する。ここでは、基板処理装置は、基板Wに成膜処理及びエッチング処理を施す基板処理装置の場合を例に説明する。図10は、基板処理装置における第4動作例を示すフローチャートである。
ステップS401において、制御部9は、準備工程を行う。準備工程は、ステップS101の準備工程と同様であり、重複する説明を省略する。
次に、制御部9は、成膜工程を行う。成膜工程では、ガス供給機構5からシャワーヘッド3を介して処理空間38に成膜の処理ガスを供給する。また、成膜工程は、時間で区切られた複数のステップ(S402,S403)を有する。
ステップS402において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル1で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル1(Prof.1)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で180°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。
ステップS403において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル2で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル2(Prof.2)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で180°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。
ステップS404において、制御部9は、ステップS402からステップS403を所定の繰り返し回数行ったか否かを判定する。所定の繰り返し回数未満の場合(S404・NO)、制御部9の処理は、ステップS402からステップS403を繰り返す。所定の繰り返し回数が終了すると(S404・YES)、成膜工程を終了して、ガス供給機構5からの処理ガスの供給を停止する。そして、制御部9の処理は、ステップS405に進む。
ステップS405において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル3でパージする。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル3(Prof.3)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。また、排気機構42によって処理空間38内のガスが排気(パージ)される。
次に、制御部9は、エッチング工程を行う。エッチング工程では、ガス供給機構5からシャワーヘッド3を介して処理空間38にエッチングの処理ガスを供給する。また、エッチング工程は、時間で区切られた複数のステップ(S406,S407)を有する。
ステップS406において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル4でエッチングする。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル4(Prof.4)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で180°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wにエッチング処理が施される。
ステップS407において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル5でエッチングする。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル5(Prof.5)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で180°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wにエッチング処理が施される。そして、ガス供給機構5からの処理ガスの供給を停止する。
ステップS408において、制御部9は、ステップS402からステップS407を所定の繰り返し回数行ったか否かを判定する。所定の繰り返し回数未満の場合(S408・NO)、制御部9の処理は、ステップS402からステップS407を繰り返す。所定の繰り返し回数が終了すると(S408・YES)、成膜工程およびエッチング工程を終了して、制御部9の処理は、ステップS409に進む。
ステップS409において、制御部9は、パージ工程を行う。パージ工程は、ステップS107のパージ工程と同様であり、重複する説明を省略する。
以上、基板処理装置の第4動作例によれば、載置台2及び基板Wの回転を止めずに、載置台2の回転角度ごとにヒータ21の温度分布(プロファイル)を制御する。基板Wを回転させることにより、ガスの流れの偏りを補正することができる。また、ヒータ21の温度分布(プロファイル)を変更することにより、基板Wが回転しても、基板Wの温度分布を好適に補正することができる。このように、ガスの流れの偏り及び温度の偏りを補正して、基板Wに施される成膜処理の面内均一性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る基板処理装置は、ヒータ21の周方向の温度制御可能と、載置台2の周方向の回転を独立して制御することができる。これにより、成膜処理時の温度プロファイルと、エッチング処理時の温度プロファイルとを、異ならせることができる。これにより、成膜処理時の温度プロファイルと、エッチング処理時の温度プロファイルとを、別々に最適化することができる。
なお、成膜処理時及びエッチング処理時において、載置台2を回転させるものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、エッチング処理時において、載置台2の回転を止め、固定の温度プロファイルでヒータ21を温度制御してもよい。また、成膜処理時において、載置台2の回転を止め、固定の温度プロファイルでヒータ21を温度制御してもよい。また、第1動作例のように、載置台2の回転と停止を繰り返す構成であってもよい。
また、載置台2の回転速度については特に制限はないが、載置台2を回転させた際に載置台2に載置された基板Wにズレが生じない速度(例えば、1~10RPM)が好ましい。また、載置台2の回転方向については、装置構成によるガスの流れの偏り等に応じて時計回り、反時計回りを自由に選択できる。また、1サイクル中の各ステップで回転方向を自由に変更してもよい。
<実験結果>
次に、本実施例の処理の面内均一性について、参考例1~3と対比しつつ説明する。
次に、本実施例の処理の面内均一性について、参考例1~3と対比しつつ説明する。
まず、本実施例の処理の一例について、図11から図13を用いて説明する。ここでは、基板処理装置は、基板Wに成膜処理を施すCVD装置の場合を例に説明する。図11は、基板処理装置における本実施例の動作(第1動作例の変形例)を示すフローチャートである。図12は、本実施例におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を説明する平面図である。図13は、制御部9に記憶されるヒータ21の温度プロファイルのテーブルの更に他の一例を示す図である。なお、図12において、給電量が高い領域(高温の領域)に細かいドットを付し、給電量の低い領域(低温の領域)に荒いドットを付して示す。
図13示す温度プロファイル1(Prof.1)から温度プロファイル4(Prof.4)は、本実施形態に係る基板処理装置が用いる温度プロファイルである。温度プロファイル1(Prof.1)から温度プロファイル4(Prof.4)は、外周側の各領域(第3領域103~第6領域106)への給電量の比が順次入れ替わるように設定されている。
また、図13示す温度プロファイル5(Prof.5)は、後述する参考例1及び参考例2において用いる温度プロファイルである。温度プロファイル5(Prof.5)は、外周側の各領域(第3領域103~第6領域106)への給電量の比が均一に設定されている。
ステップS501において、制御部9は、準備工程を行う。準備工程は、ステップS101の準備工程と同様であり、重複する説明を省略する。
次に、制御部9は、成膜工程を行う。成膜工程では、ガス供給機構5からシャワーヘッド3を介して処理空間38に成膜の処理ガスを供給する。また、成膜工程は、時間で区切られた複数のステップ(S502~509)を有する。
ステップS502において、制御部9は、載置台2の回転を停止して、温度プロファイル1で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル1(Prof.1)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2の回転を停止させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。そして、所定時間が経過すると、制御部9の処理はステップS503に進む。なお、ステップS502における所定時間は、後述するステップS503における載置台2の回転に要する時間よりも長くてよい。
ここで、図12(a)は、ステップS502におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。制御部9は、記憶されたテーブル(図13参照)に従って、第3領域103及び第4領域104のヒータ21を高温となるように制御し、第5領域105及び第6領域106のヒータ21を低温となるように制御する。
ステップS503において、制御部9は、載置台2を回転させながら、温度プロファイル1で成膜する。このステップでは、制御部9は、ヒータ21の各領域の温度分布を温度プロファイル1(Prof.1)として、ヒータ電源26を制御する。また、制御部9は、回転機構25を制御して、載置台2及び基板Wを回転させる。ここでは、例えば、所定時間で90°回転させる。処理空間38に供給された処理ガスによって、基板Wに成膜処理が施される。所定時間が経過すると、制御部9の処理はステップS504に進む。
ステップS504において、制御部9は、載置台2の回転を停止して、温度プロファイル2で成膜する。図12(b)は、ステップS504におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。ステップS505において、制御部9は、載置台2を90°回転させながら、温度プロファイル2で成膜する。
ステップS506において、制御部9は、載置台2の回転を停止して、温度プロファイル3で成膜する。図12(c)は、ステップS506におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。ステップS507において、制御部9は、載置台2を90°回転させながら、温度プロファイル3で成膜する。
ステップS508において、制御部9は、載置台2の回転を停止して、温度プロファイル4で成膜する。図12(d)は、ステップS508におけるヒータ21の各領域の配置と温度制御を示す。ステップS509において、制御部9は、載置台2を90°回転させながら、温度プロファイル4で成膜する。
ステップS510において、制御部9は、ステップS502からステップS509を所定の繰り返し回数行ったか否かを判定する。所定の繰り返し回数未満の場合(S510・NO)、制御部9の処理は、ステップS502からステップS509を繰り返す。所定の繰り返し回数が終了すると(S510・YES)、成膜工程を終了して、ガス供給機構5からの処理ガスの供給を停止する。そして、制御部9の処理は、ステップS511に進む。
ステップS511において、制御部9は、パージ工程を行う。パージ工程は、ステップS107のパージ工程と同様であり、重複する説明を省略する。
即ち、本実施例では、処理ガスを一定流量で供給しながら、ヒータ21の温度プロファイルを変更しつつ、載置台2の回転停止と1/4回転とを交互に繰り返して、所定の膜厚まで成膜した。
次に、参考例1から参考例3について説明する。
参考例1では、処理ガスを一定流量で供給しながら、ヒータ21の温度プロファイルを周方向に均一の温度プロファイル5(Prof.5)即ち、外周側の各領域(第3領域103~第6領域106)への給電量の比が均一、載置台2の回転を停止状態として、所定の膜厚まで成膜した。
参考例2では、処理ガスを一定流量で供給しながら、ヒータ21の温度プロファイルを周方向に均一の温度プロファイル5(Prof.5)即ち、外周側の各領域(第3領域103~第6領域106)への給電量の比が均一、載置台2の回転を回転状態として、所定の膜厚まで成膜した。
参考例3では、処理ガスを一定流量で供給しながら、ヒータ21の配置を図12(a)としヒータ21の温度プロファイルを温度プロファイル1(Prof.1)即ち、外周側の各領域(第3領域103~第6領域106)への給電量の比が各々異なるもの、載置台2の回転を停止状態として、所定の膜厚まで成膜した。
なお、上述以外の他の成膜条件は、本実施例、参考例1,2及び3ともに共通で、原料ガスとしてシランガス(SiH4)を所定の流量(100sccm)を不活性ガス(Arガス)と共に供給し、所定の温度(560℃)、及び所定の圧力(9~10Torr)に調圧してシリコン膜の成膜を行った。
図14は、本実施例及び参考例における膜厚分布を示す図の一例である。図14において、膜厚が厚くなるほど密なドットのハッチを付し、膜厚が薄くなるほど疎なドットのハッチを付して示す。(a)は参考例1における膜厚分布を示す。(b)は参考例2における膜厚分布を示す。(c)は参考例3における膜厚分布を示す。(d)は本実施例における膜厚分布を示す。また、排気方向及びノッチ方向は共通で(a)の示した白抜き矢印の通りである。なお、ウエハWの初期位置は、図12(a)において第4領域104と第5領域105との間にウエハWのノッチが位置するように配置されている。
図14(a)に示す参考例1においては、ガスの不均一性及び温度の不均一性に起因して、膜厚の面内分布は3.76%となった。
図14(b)に示す参考例2においては、載置台2を回転させることによりガスの均一性は確保され、膜厚の面内分布は2.49%となった。しかしながら、温度の不均一性に起因して、左側の膜厚が厚く、右側の膜厚が薄くなっている。
図14(c)に示す参考例3においては、ヒータ21の外周温度を制御することにより温度の均一性が確保され、膜厚の面内分布は2.80%となった。しかしながら、ガスの流れが排気方向に偏ることにより、排気方向の膜厚が厚く、排気方向の反対方向の膜厚が薄くなっている。
これに対し、図14(d)に示す本実施例においては、載置台2を回転させることによりガスの均一性は確保され、かつ、ヒータ21の外周温度を制御することにより温度の均一性が確保され、膜厚の面内分布は1.66%となった。このように、本実施例は、参考例1~3と比較して、膜厚の面内分布を改善することができることが確認できた。
以上、基板処理装置による基板処理方法について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
複数のステップを有して基板Wに処理を施す工程(S102~S105,S202~S205,S402~S403,S406~S407、S502~S509)において、ガス供給機構5から処理空間38内に供給される処理ガスの供給量は、一定であるものとして説明したが、これに限られない。基板Wの処理の面内均一性が向上するように、ステップごとに処理ガスの供給量を制御してもよい。これにより、ガスの流れの偏りを補正して、基板Wに施される処理の面内均一性を向上させることができる。
基板処理装置は、基板Wに成膜処理を施すものとして説明したが、これに限られるものではなく、その他の処理を行う基板処理装置に適用してもよい。また、基板処理装置は、プラズマを用いるプラズマCVD装置、プラズマALD装置等であってもよく、熱CVD装置、熱ALD装置等であってもよい。
1 処理容器
2 載置台
3 シャワーヘッド(ガス供給部)
4 排気部
5 ガス供給機構(ガス供給部)
9 制御部
21 ヒータ(加熱要素)
23 支持部材
24 昇降機構
25 回転機構
26 ヒータ電源(加熱要素)
W 基板
2 載置台
3 シャワーヘッド(ガス供給部)
4 排気部
5 ガス供給機構(ガス供給部)
9 制御部
21 ヒータ(加熱要素)
23 支持部材
24 昇降機構
25 回転機構
26 ヒータ電源(加熱要素)
W 基板
Claims (11)
- 基板を載置する載置台と、
前記載置台に設けられる加熱要素と、
前記載置台を回転させる回転機構と、を備える基板処理装置の基板処理方法であって、
前記載置台に基板を載置する工程と、
前記基板に処理を施す工程と、を有し、
前記基板に処理を施す工程は、複数のステップを有し、
前記複数のステップの各ステップは、前記加熱要素の制御及び前記回転機構の制御を含む、基板処理方法。 - 前記加熱要素は、前記載置台の周方向に分割され温度制御可能な複数の領域を有し、
前記加熱要素の制御は、前記領域の温度を制御して、前記基板の外周部の温度を制御する、
請求項1に記載の基板処理方法。 - 前記加熱要素の制御は、予め設定されたテーブルに基づいて制御される、
請求項2に記載の基板処理方法。 - 前記予め設定されたテーブルは、複数の温度プロファイルを有し、
前記加熱要素の制御は、前記複数の温度プロファイルに基づいて、前記複数の領域を独立制御することを含む、
請求項3に記載の基板処理方法。 - 前記基板に処理を施す工程は、
前記載置台を回転させながら、第1の温度プロファイルに基づいて前記加熱要素を制御し、前記基板に処理を施す第1のステップと、
前記載置台を回転させながら、前記第1の温度プロファイルとは異なる第2の温度プロファイルに基づいて前記加熱要素を制御し、前記基板に処理を施す第2のステップと、を含む、
請求項4に記載の基板処理方法。 - 前記基板に処理を施す工程は、
前記載置台の回転を停止して、前記基板に処理を施すステップを更に含む、
請求項5に記載の基板処理方法。 - 前記基板に処理を施す工程は、
前記第1のステップ及び前記第2のステップを複数回繰り返すことを含む、
請求項5または請求項6に記載の基板処理方法。 - 前記基板に処理を施す工程は、成膜工程を含み、
前記成膜工程は、
前記載置台を回転させながら、前記第1の温度プロファイルに基づいて前記加熱要素を制御し、前記基板の処理空間に原料ガスを供給するステップと、
前記載置台を回転させながら、前記第1の温度プロファイルに基づいて前記加熱要素を制御し、前記処理空間内をパージするステップと、
前記載置台を回転させながら、前記第2の温度プロファイルに基づいて前記加熱要素を制御し、前記処理空間に反応ガスを供給するステップと、
前記載置台を回転させながら、前記第2の温度プロファイルに基づいて前記加熱要素を制御し、前記処理空間内をパージするステップと、を含む、
請求項5乃至請求項7のいずれか1項に記載の基板処理方法。 - 前記基板に処理を施す工程は、エッチング工程を更に含み、
前記エッチング工程は、
前記載置台を回転させながら、前記第1の温度プロファイル及び前記第2の温度プロファイルとは異なる第3の温度プロファイルに基づいて前記加熱要素を制御し、前記基板に処理を施すステップを含む、
請求項5乃至請求項8のいずれか1項に記載の基板処理方法。 - 前記回転機構の制御は、前記載置台の回転または停止、回転方向、回転速度の少なくとも1つの制御を含む、
請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の基板処理方法。 - 基板を載置する載置台と、
前記載置台に設けられる加熱要素と、
前記載置台を回転させる回転機構と、
制御部とを備え、
前記制御部による処理は、
前記載置台に基板を載置する工程と、
前記基板に処理を施す工程と、を有し、
前記基板に処理を施す工程は、複数のステップを有し、
前記複数のステップの各ステップは、前記加熱要素の制御及び前記回転機構の制御を含む、
基板処理装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020175453A JP2022066871A (ja) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
PCT/JP2021/037297 WO2022085484A1 (ja) | 2020-10-19 | 2021-10-08 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
US18/032,544 US20230392261A1 (en) | 2020-10-19 | 2021-10-08 | Substrate treatment method and substrate treatment device |
KR1020237015650A KR20230085166A (ko) | 2020-10-19 | 2021-10-08 | 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020175453A JP2022066871A (ja) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022066871A true JP2022066871A (ja) | 2022-05-02 |
Family
ID=81290417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020175453A Pending JP2022066871A (ja) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230392261A1 (ja) |
JP (1) | JP2022066871A (ja) |
KR (1) | KR20230085166A (ja) |
WO (1) | WO2022085484A1 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6500266B1 (en) * | 2000-01-18 | 2002-12-31 | Applied Materials, Inc. | Heater temperature uniformity qualification tool |
EP2498277A4 (en) * | 2009-11-02 | 2013-03-20 | Lig Adp Co Ltd | CVD DEVICE AND TEMPERATURE CONTROL PROCEDURE FOR A CVD DEVICE |
JP6611666B2 (ja) | 2016-05-16 | 2019-11-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 載置台システム、基板処理装置及び温度制御方法 |
-
2020
- 2020-10-19 JP JP2020175453A patent/JP2022066871A/ja active Pending
-
2021
- 2021-10-08 US US18/032,544 patent/US20230392261A1/en active Pending
- 2021-10-08 KR KR1020237015650A patent/KR20230085166A/ko unknown
- 2021-10-08 WO PCT/JP2021/037297 patent/WO2022085484A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20230085166A (ko) | 2023-06-13 |
US20230392261A1 (en) | 2023-12-07 |
WO2022085484A1 (ja) | 2022-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102207673B1 (ko) | 성막 장치, 성막 방법 및 단열 부재 | |
US10475641B2 (en) | Substrate processing apparatus | |
US9508546B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
TWI654712B (zh) | 用於具有多區加熱之基材支撐件的方法及設備 | |
KR101991574B1 (ko) | 성막 장치, 및 그것에 이용하는 가스 토출 부재 | |
US9062376B1 (en) | Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device and non-transitory computer readable recording medium | |
JP2009038155A (ja) | プラズマ処理装置 | |
JP2017069314A (ja) | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム | |
KR20130033336A (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 및 기판 처리 장치 | |
JP2009209447A (ja) | 基板処理装置 | |
WO2022085484A1 (ja) | 基板処理方法及び基板処理装置 | |
US20230073084A1 (en) | Substrate processing apparatus, substrate processing method and non-transitory computer-readable recording medium | |
TW201502314A (zh) | 用於原子層沉積之加熱燈 | |
WO2020241461A1 (ja) | ステージ構造体、基板処理装置及びステージ構造体の制御方法 | |
JP2018062703A (ja) | 成膜装置及び成膜方法 | |
JP4218360B2 (ja) | 熱処理装置及び熱処理方法 | |
JP2009010144A (ja) | 基板処理装置 | |
WO2014148490A1 (ja) | 基板処理装置、及び半導体装置の製造方法 | |
JP2020047640A (ja) | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム | |
WO2020085215A1 (ja) | 成膜装置および成膜方法 | |
JP4569042B2 (ja) | 熱処理装置 | |
JP2019176014A (ja) | 成膜方法 | |
JP2014116356A (ja) | 半導体製造方法及び半導体製造装置 | |
US20230357922A1 (en) | Sin film embedding method and film formation apparatus | |
WO2020213506A1 (ja) | 基板処理装置、基板処理システム及び基板処理方法 |