JP5198299B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法 - Google Patents
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Description
を備え、前記電極は、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない金属又は絶縁体で構成される複数の内部材と、前記内部材の外表面を覆うように設けられた金属で構成される網状の外部材と、から構成される基板処理装置である。
請求項8に係る本発明は、処理室に基板を搬入する工程と、活性化した処理ガスを用いて基板に膜を形成する工程と、前記処理室から基板を搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法であって、前記膜を形成する工程では、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納管に収納された一対の電極であって、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない金属で構成される管体を有する前記一対の電極に高周波電力を印加することにより処理室に供給された処理ガスを活性化して用いる半導体装置の製造方法である。
請求項9に係る本発明は、処理室に基板を搬入する工程と、活性化した処理ガスを用いて基板に膜を形成する工程と、前記処理室から基板を搬出する工程と、を有する基板処理方法であって、前記膜を形成する工程では、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納管に収納された一対の電極であって、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない金属で構成される管体を有する前記一対の電極に高周波電力を印加することにより処理室に供給された処理ガスを活性化して用いる基板処理方法である。
請求項10に係る本発明は、複数の基板を収容する処理室と、前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ユニットと、前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気ユニットと、前記処理ガスを活性な状態とするため、高周波電力が印加される少なくとも一対の電極と、前記一対の電極のそれぞれを、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納する収納管と、を備え、前記電極は、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない石英で構成される管体と、前記管体の外表面を覆うように設けられた金属で構成され可撓性を有する網状の外部材と、から構成される基板処理装置である。
請求項11に係る本発明は、複数の基板を積層して収容する処理室と、前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ユニットと、前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気ユニットと、前記処理ガスを活性な状態とするため、高周波電力が印加される少なくとも一対の電極と、前記一対の電極のそれぞれを、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納する収納管と、前記処理室の外に設けられ、前記処理室内の雰囲気を加熱する加熱ユニットと、
を備え、前記電極は、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない石英で構成される複数の内部材と、前記内部材の外表面を覆うように設けられた金属で構成される網状の外部材と、から構成される基板処理装置である。
請求項12に係る本発明は、処理室に基板を搬入する工程と、活性化した処理ガスを用いて基板に膜を形成する工程と、前記処理室から基板を搬出する工程と、を有する半導体装置の製造方法であって、前記膜を形成する工程では、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納管に収納された一対の電極であって、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない石英で構成される管体と、前記管体の外表面を覆うように設けられた金属で構成され可撓性を有する網組部材と、を有する前記一対の電極に高周波電力を印加することにより処理室に供給された処理ガスを活性化して用いる半導体装置の製造方法である。
請求項13に係る本発明は、処理室に基板を搬入する工程と、活性化し処理ガスを用いて基板に膜を形成する工程と、前記処理室から基板を搬出する工程と、を有する基板処理方法であって、前記膜を形成する工程では、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納管に収納された一対の電極であって、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない石英で構成される管体と、前記管体の外表面を覆うように設けられた金属で構成され可撓性を有する網組部材と、を有する前記一対の電極に高周波電力を印加することにより処理室に供給された処理ガスを活性化して用いる基板処理方法である。
図1及び図2には、本発明の実施形態に係る基板処理装置1が示されている。基板処理装置1は、半導体製造装置として構成されていて、筐体101を有する。
処理炉202の周辺には、加熱装置(加熱手段)として用いられるヒータ207が設けられ、ヒータ207の内側に、ウエハ200を処理する反応容器として用いられる反応管203が設けられ、反応管203の下端開口は蓋体として用いられるシールキャップ219により、気密部材として用いられるOリング220を介して気密に閉塞され、少なくとも、反応管203、及びシールキャップ219により、ウエハ200を収納する処理室201を形成している。
ヒータ207は処理室201に挿入されたウエハ200を所定の温度に加熱する。
本実施の形態においては、第3のガス供給孔248aの開口面積を上流側から下流側にかけて徐々に大きくしている。
以下、第1の電極269について説明をするが、第2電極270の構成は、第1の電極269と同一である。
以下、第1の電極269について説明をするが、第2電極270としても、以下で説明をする変形例に係る電極を利用することができる。
先述の本発明の第1の実施形態で用いられる第1の電極269、及び変形例に係る第1の電極は、複数の短管290と、芯線292と、網組部材294とを有していた。これに対して、この変形例に係る第1の電極は、図8(a)に示すように、短管290を有せず、芯線292が直接に網組部材294で覆われている。このため、加熱された際に、断熱効果を有する短管290を介せず、直接に芯線292が加熱されるため、図8(b)の右側に示されるように、芯線292が熱の影響で縮んだり歪んだりしやすい。
図8(b)は、芯線292が熱によって縮み歪むことによって、第1の電極が長さd2だけ短くなった状態を示している。
このように、ウエハ200が処理室201の上部に配置される場合、面内膜厚均一性は、第1の電極269及び第2の電極270として石英を材質とする短管を供えた電極を用いた場合が最も良く、第1の電極269及び第2の電極としてNiを材質とする短管を備えた電極を用いた場合が次に良く、第1の電極269及び第2の電極270として短管を有しない電極を用いた場合が最も悪い。
このように、ウエハ200が処理室201の中央部に配置される場合、面内膜厚均一性は、第1の電極269及び第2の電極270として石英を材質とする短管を供えた電極を用いた場合が最も良く、第1の電極269及び第2の電極としてNiを材質とする短管を備えた電極を用いた場合が次に良く、第1の電極269及び第2の電極270として短管を有しない電極を用いた場合が最も悪い。
このように、ウエハ200が処理室201の上部に配置される場合、ウエハ200に形成される膜の膜厚は、第1の電極269及び第2の電極270として石英を材質とする短管を供えた電極を用いた場合が最も厚く、第1の電極269及び第2の電極としてNiを材質とする短管を備えた電極を用いた場合が次に厚く、第1の電極269及び第2の電極270として短管を有しない電極を用いた場合が最も薄い。
このように、ウエハ200が処理室201の中央部に配置される場合、ウエハ200に形成される膜の膜厚は、第1の電極269及び第2の電極270として石英を材質とする短管を供えた電極を用いた場合が最も厚く、第1の電極269及び第2の電極としてNiを材質とする短管を備えた電極を用いた場合が次に厚く、第1の電極269及び第2の電極270として短管を有しない電極を用いた場合が最も薄い。
このように、ウエハ200が処理室201の下部に配置される場合、ウエハ200に形成される膜の膜厚は、第1の電極269及び第2の電極270として石英を材質とする短管を供えた電極を用いた場合が最も厚く、第1の電極269及び第2の電極としてNiを材質とする短管を備えた電極を用いた場合が次に厚く、第1の電極269及び第2の電極270として短管を有しない電極を用いた場合が最も薄い。
このように、第1の電極269及び第2の電極270として短管290を有しない電極を用いた場合と比較して、第1の電極269及び第2の電極270として、Ni及び石英のいずれかを材質とする短管290を備えた電極を用いた場合に、面間均一性が向上している。
図11に示される測定データは、ウエハ200に形成された膜の周方向別変化率である。ここで、周方向別変化率とは、ウエハ200の中心からの距離ごとの面間均一性をいう。また、図11には、ウエハ200内における周方向別変化率が測定される位置として、中心位置、位置1、位置2、及び位置3が示されている。ここで、位置1、位置2、位置3の順に、ウエハ200の中心からの距離が大きく定められている。
基板を収容する処理室と、
前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気ユニットと、
前記処理ガスを活性な状態とするため、高周波電力が印加される少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極のそれぞれを、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納する収納管と、
を備え、
前記電極は、
金属からなる芯線と、
この芯線により折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない管体と、
から構成される基板処理装置。
前記管体は、金属又は絶縁材からなる付記1記載の基板処理装置。
前記管体は石英からなる付記2記載の基板処理装置。
前記管体の形状は、略円筒形状又は略球状である付記1記載の基板処理装置。
前記芯線は、塑性変形可能な金属からなる付記1記載の基板処理装置。
前記芯線は、ニッケルからなる請求項1記載の基板処理装置。
前記電極は、前記管体の複数個の外表面を覆うように設けられ、金属からなり可撓性を有する網状の網組部材をさらに有する付記1記載の基板処理装置。
前記管体は、導電性材料からなる付記1記載の基板処理装置。
複数の基板を積層して収容する処理室と、
前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気ユニットと、
前記処理ガスを活性な状態とするため、高周波電力が印加される少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極のそれぞれを、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納する収納管と、
前記処理室の外に設けられ、前記処理室内の雰囲気を加熱する加熱ユニットと、
を備え、
前記電極は、
金属又は絶縁材からなる複数の内部材と、
前記内部材のそれぞれを連結する金属からなる芯線と、
前記内部材の外表面を覆うように設けられた金属からなる網状の外部材と、
から構成される基板処理装置。
200 ウエハ
201 処理室
224 プラズマ生成領域
231 ガス排気管
232 ガス供給管
269 第1の電極
270 第2の電極
273 高周波電源
275 収納管
290 短管
292 芯線
294 網組部材
296 貫通孔
Claims (13)
- 基板を収容する処理室と、
前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気ユニットと、
前記処理ガスを活性な状態とするため、高周波電力が印加される少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極のそれぞれを、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納する収納管と、
を備え、
前記電極は、
金属で構成される芯線と、
該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない金属で構成される管体と、
から構成される基板処理装置。 - 前記管体の形状は、略円筒形状又は略球状である請求項1記載の基板処理装置。
- 前記芯線は、塑性変形可能な金属からなる請求項1記載の基板処理装置。
- 前記芯線は、ニッケルからなる請求項1記載の基板処理装置。
- 前記電極は、前記管体の複数個の外表面を覆うように設けられ、金属からなり可撓性を
有する網状の網組部材をさらに有する請求項1記載の基板処理装置。 - 前記管体は、導電性材料からなる請求項1記載の基板処理装置。
- 複数の基板を積層して収容する処理室と、
前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気ユニットと、
前記処理ガスを活性な状態とするため、高周波電力が印加される少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極のそれぞれを、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納する収納管と、
前記処理室の外に設けられ、前記処理室内の雰囲気を加熱する加熱ユニットと、
を備え、
前記電極は、
金属で構成される芯線と、
該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない金属又は絶縁体で構成される複数の内部材と、
前記内部材の外表面を覆うように設けられた金属で構成される網状の外部材と、
から構成される基板処理装置。 - 処理室に基板を搬入する工程と、
活性化した処理ガスを用いて基板に膜を形成する工程と、
前記処理室から基板を搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記膜を形成する工程では、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納管に収納された一対の電極であって、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない金属で構成される管体を有する前記一対の電極に高周波電力を印加することにより処理室に供給された処理ガスを活性化して用いる半導体装置の製造方法。 - 処理室に基板を搬入する工程と、
活性化した処理ガスを用いて基板に膜を形成する工程と、
前記処理室から基板を搬出する工程と、
を有する基板処理方法であって、
前記膜を形成する工程では、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納管に収納された一対の電極であって、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない金属で構成される管体を有する前記一対の電極に高周波電力を印加することにより処理室に供給された処理ガスを活性化して用いる基板処理方法。 - 複数の基板を収容する処理室と、
前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気ユニットと、
前記処理ガスを活性な状態とするため、高周波電力が印加される少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極のそれぞれを、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納する収納管と、
を備え、
前記電極は、
金属で構成される芯線と、
該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない石英で構成される管体と、
前記管体の外表面を覆うように設けられた金属で構成され可撓性を有する網状の外部材と、
から構成される基板処理装置。 - 複数の基板を積層して収容する処理室と、
前記処理室に処理ガスを供給するガス供給ユニットと、
前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気ユニットと、
前記処理ガスを活性な状態とするため、高周波電力が印加される少なくとも一対の電極と、
前記一対の電極のそれぞれを、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納する収納管と、
前記処理室の外に設けられ、前記処理室内の雰囲気を加熱する加熱ユニットと、
を備え、
前記電極は、
金属で構成される芯線と、
該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない石英で構成される複数の内部材と、
前記内部材の外表面を覆うように設けられた金属で構成される網状の外部材と、
から構成される基板処理装置。 - 処理室に基板を搬入する工程と、
活性化した処理ガスを用いて基板に膜を形成する工程と、
前記処理室から基板を搬出する工程と、
を有する半導体装置の製造方法であって、
前記膜を形成する工程では、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納管に収納された一対の電極であって、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない石英で構成される管体と、前記管体の外表面を覆うように設けられた金属で構成され可撓性を有する網組部材と、を有する前記一対の電極に高周波電力を印加することにより処理室に供給された処理ガスを活性化して用いる半導体装置の製造方法。 - 処理室に基板を搬入する工程と、
活性化し処理ガスを用いて基板に膜を形成する工程と、
前記処理室から基板を搬出する工程と、
を有する基板処理方法であって、
前記膜を形成する工程では、少なくとも一箇所が曲がった状態で収納管に収納された一対の電極であって、金属で構成される芯線と、該芯線が挿入されることにより折曲可能であるように複数個が連結され、前記芯線よりも熱による変形が少ない石英で構成される管体と、前記管体の外表面を覆うように設けられた金属で構成され可撓性を有する網組部材と、を有する前記一対の電極に高周波電力を印加することにより処理室に供給された処理ガスを活性化して用いる基板処理方法。
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