JP6298383B2 - 基板処理装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
第1処理ガス雰囲気となる第1処理領域及び第2処理ガス雰囲気となる第2処理領域を有する処理室と、
前記処理室内に回転自在に設けられて処理対象となる基板が載置される基板載置台と、
前記基板が前記第1処理領域、前記第2処理領域を順に通過するように前記基板載置台を回転させる回転機構と、を備え、
前記第1処理領域と前記第2処理領域とのうち、少なくとも一つの領域には、
前記基板載置台の回転径方向に延びるライン状に形成された開口部を有し、前記開口部から前記少なくとも一つの領域内へのガス供給を行うライン状ガス供給部と、
前記ライン状ガス供給部により供給されたガスの流路となる前記基板の表面上空間を所定間隔の隙間とするように、前記ライン状ガス供給部の周囲にて前記基板と対向する前記処理室の天井面から前記基板の側に向けて突出する隙間保持部材と、
が設けられている基板処理装置が提供される。
第1処理領域及び第2処理領域を有する処理室内に設けられた基板載置台に基板を載置する基板載置工程と、
前記第1処理領域を第1処理ガス雰囲気とし、前記第2処理領域を第2処理ガス雰囲気とした状態で、前記基板が前記第1処理領域、前記第2処理領域を順に通過するように前記基板載置台を回転させる基板処理工程と、を備え、
前記基板処理工程では、前記第1処理領域と前記第2処理領域のうちの少なくとも一つの領域においては、前記基板載置台の回転径方向に延びるライン状に形成された開口部を有するライン状ガス供給部を構成するとともに、前記基板の表面上空間を所定間隔の隙間とするように前記ライン状ガス供給部の周囲に前記基板と対向する前記処理室の天井面から前記基板の側に向けて突出する隙間保持部材を配しておき、前記隙間保持部材によって形成される隙間を前記ライン状ガス供給部の前記開口部から供給されるガスの流路とした状態で、前記開口部から前記少なくとも一つの領域内へのガス供給を行う
半導体装置の製造方法が提供される。
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、図1及び図2を用い、本実施形態に係る基板処理装置10の概要について説明する。
図1は、本実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置10の横断面図である。図2は、本実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置10の縦断面概略図である。
なお、以下の説明において、前後左右は図1を基準とする。具体的には、図1に示されているX1の方向を右、X2の方向を左、Y1の方向を前、Y2の方向を後ろとする。
図1及び図2に示すように、基板処理装置10は、真空状態等の大気圧未満の圧力(負圧)に耐え得る第1搬送室103を備えている。第1搬送室103の筐体101は、平面視が例えば五角形であり、上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。なお、以下で言う「平面視」とは、基板処理装置10の鉛直上側から鉛直下側をみた状態をいう。
予備室122,123の前側には、真空下及び大気圧下の状態でウエハ200を搬送することができる第2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2搬送室121には、ウエハ200を移載する第2ウエハ移載機124が設けられている。第2ウエハ移載機124は、第2搬送室121内に設置された第2ウエハ移載機エレベータ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。
続いて、本実施形態に係る基板処理装置10が備える処理炉としてのプロセスチャンバの構成について、主に図3及び図4を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る基板処理装置10が備えるプロセスチャンバの横断面概略図である。図4は、本実施形態に係る基板処理装置10が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図3に示すプロセスチャンバのA−A’線断面図である。
本実施形態に係るプロセスチャンバ202は、以下に詳細に述べるように、基板公転タイプの多枚葉装置として構成されている。
図3及び図4に示すように、処理炉としてのプロセスチャンバ202は、円筒状の気密容器である反応容器203を備えている。反応容器203内には、ウエハ200を処理する処理室201が形成されている。
仕切板205の下側、すなわち反応容器203内の底側中央には、例えば反応容器203の中心に回転軸を有し、回転自在に構成される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、ウエハ200の金属汚染を低減することができるように、例えば、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。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。
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おり、ウエハ200を加熱できるように構成されている。ヒータ218は、ウエハ200の表面を所定温度(例えば室温〜1000℃程度)まで加熱可能に構成されている。なお、ヒータ218は、サセプタ217に載置されたそれぞれのウエハ200を個別に加熱するように構成されていてもよい。
反応容器203の天井部の中央部には、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203の天井部に開設された開口に気密に接続されている。
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。
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、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)233c、及び開閉弁であるバルブ233dが設けられている。
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、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)234c、及び開閉弁であるバルブ234dが設けられている。
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。ガス導入部250におけるクリーニングガス導入部258の上端には、クリーニングガス供給管237aの下流端が接続されている。クリーニングガス供給管237aには、上流方向から順に、クリーニングガス供給源237b、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)237c、開閉弁であるバルブ237d、及びクリーニングガスのプラズマを生成するプラズマ生成ユニット237eが設けられている。
図4に示すように、反応容器203の底部におけるサセプタ217の外周端近傍には、反応容器203内を排気する排気口230が設けられている。排気口230は、例えば複数設けられ、第1処理領域201a、第1パージ領域204a、第2処理領域201b及び第2パージ領域204bのそれぞれに対応して設けられている。
図3及び図4に示すように、第2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2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、ウエハ200の温度が低温であっても反応ガスを活性化させウエハ200の処理を行うことができる。
ここで、ライン状ガス供給部281aが設けられている第1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1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2パージ領域204b内の構成について、さらに詳しく説明する。
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1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1処理領域201a内の横断面概略図である。
図5及び図6に示すように、第1処理領域201a内には、処理室201内の天井面からサセプタ217上のウエハ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上のウエハ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1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。
また、第1処理領域201a内には、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が配置されている。隙間保持部材286は、処理室201内の天井面からサセプタ217上のウエハ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ウエハ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の周囲におけるウエハ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、ウエハ200の側に向けて突設されている。
また、第1処理領域201a内には、仕切板205の側面と隙間保持部材286の側面との間に、ガス排出領域287が設けられている。ガス排出領域287は、側方が仕切板205と隙間保持部材286とにより形成され、上方が処理室201内の天井面により形成され、下方がサセプタ217又はウエハ200により形成される空間である。
次に、図7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7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。
次に、半導体装置の製造方法の一工程として、上述した構成の基板処理装置10を使用して、ウエハ200上に薄膜を形成する工程について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置10のプロセスチャンバ202を構成する各部の動作は、コントローラ300により制御される。
ウエハ200上への薄膜形成にあたり、基板処理装置10では、まず、基板搬入・載置工程(S110)を行う。基板搬入・載置工程(S110)では、図示しない工程内搬送装置が、最大25枚のウエハ200が収納されたポッド100をロードポート105上に載置する。そして、ポッドオープナ108によってポッド100のキャップ100aが開けられた後、第2ウエハ移載機124は、ポッド100からウエハ200をピックアップしてノッチ合わせ装置106上へ載置し、ノッチ合わせ装置106にウエハ200の位置調整を行わせる。ウエハ200の位置調整後、第2ウエハ移載機124は、ウエハ200をノッチ合わせ装置106から大気圧の状態の予備室122内に搬入する。ウエハ200を搬入したら、予備室122内は、ゲートバルブ128が閉じられた状態で、図示しない排気装置によって負圧に排気される。
基板搬入・載置工程(S110)の後は、次に、サセプタ217の回転を開始する(S120)。具体的には、ウエハ200が各ウエハ載置部217bに載置されたら、回転機構267がサセプタ217を回転させる。この際、サセプタ217の回転速度は、コントローラ300によって制御される。サセプタ217の回転速度は、例えば1回転/分以上100回転/分以下である。具体的には、回転速度は、例えば60回転/分である。サセプタ217を回転させることにより、ウエハ200は、第1処理領域201a、第1パージ領域204a、第2処理領域201b、第2パージ領域204bの順に移動を開始する。
サセプタ217が所望とする回転速度に到達した後は、次に、第1処理領域201a、第1パージ領域204a、第2処理領域201b及び第2パージ領域204bの各領域に対するガス供給を開始する(S130)。
このようにして、第1処理領域201aがTiCl4ガス雰囲気となり、第2処理領域201bがNH3ガス雰囲気となり、第1パージ領域204a及び第2パージ領域204bのそれぞれがN2ガス雰囲気となり、さらに各ウエハ載置部217b上のウエハ200が第1処理領域201a、第1パージ領域204a、第2処理領域201b及び第2パージ領域204bを順に通過するようになると、その後は、薄膜形成工程(S200)を行う。ここで、図9を参照しながら、薄膜形成工程(S200)について詳細に説明する。
薄膜形成工程(S200)では、ウエハ200がまず第1処理領域201aを通過する。第1処理領域201aを通過する際に、ウエハ200は、TiCl4ガス雰囲気に曝される。このとき、第1処理領域201a内の雰囲気ガスがTiCl4ガス及び不活性ガスのみであるため、TiCl4ガスは、NH3ガスと反応することなく、直接ウエハ200に接触する。また、第1処理領域201a内の処理温度、処理圧力は、TiCl4ガスが自己分解しない程度の処理温度、処理圧力とされる。そのため、ウエハ200の表面には、Tiを含むTi含有層が形成される。
第1処理領域201aを通過した後、ウエハ200は、サセプタ217の回転により第1パージ領域204aに進入する。そして、第1パージ領域204aを通過する際に、ウエハ200は、N2ガス雰囲気に曝される。これにより、ウエハ200の表面上からは、第1処理領域201a内でウエハ200上に強固な結合を形成できなかったTiCl4ガスの成分が除去される。
第1パージ領域204aを通過した後、ウエハ200は、サセプタ217の回転により第2処理領域201bに進入する。そして、第2処理領域201bを通過する際に、ウエハ200は、NH3ガス雰囲気に曝される。このとき、第2処理領域201b内では、プラズマ状態のNH3ガスが、ウエハ200上に形成されたTi含有層と反応し、窒化チタン(TiN)膜が生成される。
第2処理領域201bを通過した後、ウエハ200は、サセプタ217の回転により第2パージ領域204bに進入する。そして、第2パージ領域204bを通過する際に、ウエハ200は、N2ガス雰囲気に曝される。これにより、ウエハ200の表面上からは、その表面上に残留している反応副生成物等の余剰物が除去される。
以上の第1処理領域通過(S210)、第1パージ領域通過(S220)、第2処理領域通過(S230)及び第2パージ領域通過(S240)の各処理を1サイクルとして、コントローラ300は、この1サイクルを所定回数(k回:kは1以上の整数)実施したか否かを判定する(S250)。具体的には、コントローラ300は、サセプタ217が回転した回数をカウントし、そのカウント結果がk回に到達したか否かで、上述した判定を行う。この1サイクルを所定回数(k回)実施すると、ウエハ200上には、所望膜厚のTiN膜が形成される。そして、薄膜形成工程(S200)は、所定回数(k回)のサイクル実施によって終了する。
以上の各処理(S210〜S250)を行う薄膜形成工程(S200)が終了すると、その後は、図8に示すように、少なくとも第1処理領域201a及び第2処理領域201bの各領域に対するガス供給を停止する(S140)。具体的には、薄膜形成工程(S200)の後、バルブ232d,233d,233fを閉状態とし、第1処理領域201aへのTiCl4ガスの供給及び第2処理領域201bへのNH3ガスの供給を停止する。
第1処理領域201a及び第2処理領域201bの各領域へのガス供給を停止した後は、続いて、サセプタ217の回転を停止する(S150)。
その後は、基板搬出工程(S160)を行う。基板搬出工程(S160)では、昇降機構268がサセプタ217を下降させて、ウエハ突き上げピン266をサセプタ217表面から突出させ、そのウエハ突き上げピン266にウエハ200を支持させる。その後、所定のゲートバルブ126,127,150,151,152,153を開き、プロセスチャンバ202を第1搬送室103内及び予備室122内と連通させる。そして、第1ウエハ移載機112は、ウエハ突き上げピン266上のウエハ200を反応容器203の外へ搬出する。搬出されたウエハ200は、第2ウエハ移載機124によって、ロードポート105上のポッド100内に収納される。また、ウエハ200を反応容器203外へ搬出したら、不活性ガス供給系による処理室201内への不活性ガスとしてのN2ガスの供給を停止する。
ここで、上述した手順の基板処理工程において、ライン状ガス供給部281が設けられている各領域201a,204a,204b内に対して、ガス供給を行う場合のガスの流れについて詳しく説明する。
ライン状ガス供給部281を用いて第1処理領域201a内へのガス供給を行う場合には、図10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1処理領域201a内へ噴出される(矢印f1参照)。
開口部283から噴出されたガス流は、その後、図10及び図11に示すように、サセプタ217上のウエハ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1処理領域201aの全域に拡がる(矢印f2参照)。
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、ウエハ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、仕切板205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10に示すように、仕切板205を超えて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、そのガス排出領域287内に一時的に滞留する(矢印f3参照)。
ところで、ガス排出領域287を配して第1処理領域201a内からのガス排気を行う場合には、ガス排出領域287内に不活性ガスのガス流を形成し、そのガス流を利用して第1処理領域201a内からのガス排気の促進及び隣接する他領域へのガスの流れ込み抑制を行うことも考えられる。
本実施形態によれば、以下に示す一つ又は複数の効果を奏する。
以上、本発明の一実施形態を具体的に説明したが、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。
上述した実施形態では、第1処理領域201a、第1パージ領域204a及び第2パージ領域204bの各領域において、一つの領域内に一つのライン状ガス供給部281が設けられている場合を例に挙げて説明したが、本発明がこれに限定されることはなく、一つの領域内にライン状ガス供給部281が複数並設されていてもよい。
また、上述した実施形態では、ガス排出領域287内に不活性ガスのガス流を形成するにあたり、サセプタ217の回転中心側に位置するガス導入部250の不活性ガス噴出口254,256,257から不活性ガスを噴出させる場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、不活性ガスを噴出させる不活性ガス噴出口254,256,257は、例えば処理室201の天井部に設けられていてもよい。ただし、その場合には、平面視したときの構成において、不活性ガス噴出口254,256,257の設置箇所とサセプタ217の外周側との間をウエハ200が移動するものとする。
また、上述した実施形態では、処理室201内が4枚の仕切板205によって第1処理領域201a、第1パージ領域204a、第2処理領域201b及び第2パージ領域204bの各領域に区画されている場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、本発明は、少なくともこれら4つの領域を有する処理室201を備えた基板処理装置10であれば、適用することが可能である。したがって、本発明が適用される基板処理装置10の処理室201内は、これら4つの領域に加えて、例えばH2ガス等の改質ガスを供給してウエハ200上に形成された薄膜を改質するための領域が区画されていてもよい。さらに、上述した実施形態では、処理室201内の各領域が均等に区画されている場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはなく、各領域が異なる大きさに区画されていてもよい。
また、上述した実施形態では、第1処理領域201aにライン状ガス供給部281aが設けられ、第1パージ領域204aにライン状ガス供給部281bが設けられ、第2パージ領域204bにライン状ガス供給部281cが設けられている場合を例に挙げている。このように、第1処理領域201aにライン状ガス供給部281aが設けられていれば、ウエハ200に対して原料ガスを十分に供給し得るので、成膜時間の短縮のためにサセプタ217の回転数を高くしても、適切な成膜処理が行える。また、第1パージ領域204a及び第2パージ領域204bのそれぞれにライン状ガス供給部281b,281cが設けられていれば、ウエハ200に対して不活性ガスを十分に供給し得るので、ウエハ200上で反応しなかったガスを迅速に除去することができ、サセプタ217の回転数を高くしても残ガス除去を適切に行うことができる。
また、例えば、上述した実施形態では、基板処理装置10が行う薄膜形成工程において、原料ガス(第1処理ガス)としてTiCl4ガスを用い、反応ガス(第2処理ガス)としてNH3ガスが用いて、それらを交互に供給することによってウエハ200上にTiN膜を形成する場合を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理に用いる処理ガスは、TiCl4ガスやNH3ガス等に限られることはなく、他の種類のガスを用いて他の種類の薄膜を形成しても構わない。さらには、3種類以上の処理ガスを用いる場合であっても、これらを交互に供給して成膜処理を行うのであれば、本発明を適用することが可能である。
また、例えば、上述した実施形態では、基板処理装置10が行う処理として成膜処理を例に挙げたが、本発明がこれに限定されることはない。すなわち、成膜処理の他、酸化膜、窒化膜を形成する処理、金属を含む膜を形成する処理であってもよい。また、基板処理の具体的内容は不問であり、成膜処理だけでなく、アニール処理、酸化処理、窒化処理、拡散処理、リソグラフィ処理等の他の基板処理にも好適に適用できる。さらに、本発明は、他の基板処理装置、例えばアニール処理装置、酸化処理装置、窒化処理装置、露光装置、塗布装置、乾燥装置、加熱装置、プラズマを利用した処理装置等の他の基板処理装置にも好適に適用できる。また、本発明は、これらの装置が混在していてもよい。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
第1処理ガス雰囲気となる第1処理領域及び第2処理ガス雰囲気となる第2処理領域を有する処理室と、
前記処理室内に回転自在に設けられて処理対象となる基板が載置される基板載置台と、
前記基板が前記第1処理領域、前記第2処理領域を順に通過するように前記基板載置台を回転させる回転機構と、を備え、
前記第1処理領域と前記第2処理領域とのうち、少なくとも一つの領域には、
前記基板載置台の回転径方向に延びるライン状に形成された開口部を有し、前記開口部から前記少なくとも一つの領域内へのガス供給を行うライン状ガス供給部と、
前記ライン状ガス供給部により供給されたガスの流路となる前記基板の表面上空間を所定間隔の隙間とするように、前記ライン状ガス供給部の周囲にて前記基板と対向する前記処理室の天井面から前記基板の側に向けて突出する隙間保持部材と、
が設けられている基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記隙間保持部材の少なくとも一部は、前記基板載置台の回転周方向において、前記ライン状ガス供給部よりも幅広に形成されている
付記1記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記処理室内には、前記第1処理領域と前記第2処理領域とを区画する区画部が設けられており、
前記少なくとも一つの領域には、前記区画部と前記隙間保持部材との間に前記基板の表面と前記処理室の天井面とによって形成される空間であるガス排出領域が設けられている
付記1又は付記2記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記ガス排出領域は、少なくとも前記基板載置台の回転方向の下流側に配されている
付記3記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記少なくとも一つの領域に前記ライン状ガス供給部が複数並設されている
付記1から4のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
複数並設された前記ライン状ガス供給部が前記基板載置台の回転軸を中心にして放射状に配置されている
付記5記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記ライン状ガス供給部は、前記開口部よりもガス供給方向上流側に、前記基板載置台の回転径方向に延びるガス拡散空間としてのガスバッファ領域を有する
付記1から6のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記処理室には、
前記基板載置台の外周側に前記処理室内のガスを排気するガス排気系が接続されているとともに、
前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて前記ガス排出領域内を流れる不活性ガスを供給する不活性ガス供給系が接続されている
付記3又は4記載の基板処理装置が提供される。
本発明の他の態様によれば、
第1処理領域及び第2処理領域を有する処理室内に設けられた基板載置台に基板を載置する基板載置工程と、
前記第1処理領域を第1処理ガス雰囲気とし、前記第2処理領域を第2処理ガス雰囲気とした状態で、前記基板が前記第1処理領域、前記第2処理領域を順に通過するように前記基板載置台を回転させる基板処理工程と、を備え、
前記基板処理工程では、前記第1処理領域と前記第2処理領域のうちの少なくとも一つの領域においては、前記基板載置台の回転径方向に延びるライン状に形成された開口部を有するライン状ガス供給部を構成するとともに、前記基板の表面上空間を所定間隔の隙間とするように前記ライン状ガス供給部の周囲に前記基板と対向する前記処理室の天井面から前記基板の側に向けて突出する隙間保持部材を配しておき、前記隙間保持部材によって形成される隙間を前記ライン状ガス供給部の前記開口部から供給されるガスの流路とした状態で、前記開口部から前記少なくとも一つの領域内へのガス供給を行う
半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の他の態様によれば、
第1処理領域、第2処理領域、及び、前記第1処理領域と前記第2処理領域との間に介在するパージ領域を有する処理室内に設けられた基板載置台に処理対象となる基板を載置する基板載置工程と、
前記第1処理領域を第1処理ガス雰囲気とし、前記第2処理領域を第2処理ガス雰囲気とし、前記パージ領域を不活性ガス雰囲気とするとともに、前記基板が前記第1処理領域、前記パージ領域、前記第2処理領域、前記パージ領域を順に通過するように前記基板載置台を回転させる基板処理工程と、を備え、
前記基板処理工程において、前記第1処理領域と前記第2処理領域と前記パージ領域のうちの少なくとも一つの領域では、
前記基板載置台の回転径方向に延びるライン状に形成された開口部を有するライン状ガス供給部から前記少なくとも一つの領域内へのガス供給を行い、
前記基板の表面上空間を所定間隔の隙間とするように、前記ライン状ガス供給部の周囲に前記基板と対向する前記処理室の天井面から前記基板の側に向けて突出する隙間保持部材を配しておき、前記隙間保持部材によって形成される隙間を前記ライン状ガス供給部により供給されたガスの流路とする
半導体装置の製造方法が提供される。
200…ウエハ(基板)
201…処理室
201a…第1処理領域
201b…第2処理領域
204a…第1パージ領域
204b…第2パージ領域
205…仕切板
217…サセプタ(基板載置台)
230…排気口
267…回転機構
281,281a,281b,281c…ライン状ガス供給部
283…開口部
284…ガスバッファ領域
286…隙間保持部材
287…ガス排出領域
300…コントローラ(制御部)
Claims (13)
- 第1処理領域及び第2処理領域を有する処理室と、
前記処理室内に回転自在に設けられて処理対象となる基板が載置される基板載置台と、
前記基板が前記第1処理領域、前記第2処理領域を順に通過するように前記基板載置台を回転させる回転機構と、を備え、
前記第1処理領域と前記第2処理領域とのうち、少なくとも一つの領域には、
前記基板載置台の回転径方向に延びる処理ガスの拡散空間としてのガスバッファ空間と、前記ガスバッファ空間の前記基板と対向する面に前記基板載置台の回転径方向に延びるように直接設けられ、平面視したときに長尺帯状に連続しその長手方向の長さが前記基板の直径よりも長い一つの開口によって形成された開口部と、を有し、前記開口部から前記少なくとも一つの領域内へのガス供給を行うガス供給部と、
前記ガス供給部により供給されたガスの流路となる前記基板の表面上空間を所定間隔の隙間とするように、前記開口部の周囲にて前記基板と対向する前記処理室の天井面から前記基板の側に向けて突出する隙間保持部材と、
が設けられている基板処理装置。 - 前記処理室内には、前記第1処理領域と前記第2処理領域とを区画する区画部が設けられており、
前記少なくとも一つの領域には、前記区画部と前記隙間保持部材との間に前記基板の表面と前記処理室の天井面とによって形成される空間であるガス排出領域が設けられている請求項1記載の基板処理装置。 - 前記隙間保持部の少なくとも一部は、前記基板載置台の回転周方向において前記ガス供給部よりも幅広に形成されている、請求項1又は2記載の基板処理装置。
- 前記ガス排出領域は、前記開口部に対して前記基板載置台の回転方向の下流側に少なくとも配されている、請求項2記載の基板処理装置。
- 前記ガス排出領域は、前記開口部に対して前記基板載置台の回転方向の下流側に配されており、上流側に配されていない、請求項2記載の基板処理装置。
- 前記少なくとも一つの領域に、前記開口部が互いに隣り合うように複数設けられている、請求項1又は2記載の基板処理装置。
- 複数設けられた前記開口部は前記基板載置台の回転軸を中心にして放射状に配置されている、請求項6記載の基板処理装置。
- 前記処理室には、前記基板載置台の外周側に前記処理室内のガスを排気するガス排気系が接続されているとともに、
前記基板載置台の回転中心側から外周側に向けて前記ガス排出領域内を流れる不活性ガスを供給する不活性ガス供給系が接続されている、請求項2記載の基板処理装置。 - 前記隙間保持部材は、前記ガス供給部と隣接して設けられている、請求項1又は2記載の基板処理装置。
- 前記隙間保持部材は、前記処理室の天井面を構成する部材とは別の部材により形成されている、請求項1又は2記載の基板処理装置。
- 前記ガス供給部と前記隙間保持部材は一体として形成されている、請求項1又は2記載の基板処理装置。
- 第1処理領域及び第2処理領域を有する処理室内に設けられた基板載置台に基板を載置する基板載置工程と、
前記第1処理領域を第1処理ガス雰囲気とし、前記第2処理領域を第2処理ガス雰囲気とした状態で、前記基板が前記第1処理領域、前記第2処理領域を順に通過するように前記基板載置台を回転させる基板処理工程と、を備え、
前記第1処理領域と前記第2処理領域のうちの少なくとも一つの領域には、前記基板載置台の回転径方向に延びる、処理ガスの拡散空間としてのガスバッファ空間と、前記ガスバッファ空間の前記基板と対向する面に前記基板載置台の回転径方向に延びるように直接設けられ、平面視したときに長尺帯状に連続しその長手方向の長さが前記基板の直径よりも長い一つの開口によって形成された開口部と、を有するガス供給部と、前記ガス供給部により供給されたガスの流路となる前記基板の表面上空間を所定間隔の隙間とするように前記開口部の周囲に前記基板と対向する前記処理室の天井面から前記基板の側に向けて突出する隙間保持部材と、が設けられ、
前記基板処理工程では、前記隙間保持部材によって形成される隙間を前記開口部から供給されるガスの流路とした状態で、前記開口部から前記少なくとも一つの領域内へのガス供給を行う
半導体装置の製造方法。 - 前記ガスバッファ空間の平面形状の面積は、前記開口の平面形状の面積よりも大きい
請求項1記載の基板処理装置。
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