JP6774972B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム - Google Patents
基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6774972B2 JP6774972B2 JP2018021125A JP2018021125A JP6774972B2 JP 6774972 B2 JP6774972 B2 JP 6774972B2 JP 2018021125 A JP2018021125 A JP 2018021125A JP 2018021125 A JP2018021125 A JP 2018021125A JP 6774972 B2 JP6774972 B2 JP 6774972B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vaporizer
- gas
- pipe
- valve
- discharge
- 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.)
- Active
Links
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
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
-
- 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
-
- 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
- C23C16/22—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 deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
- C23C16/34—Nitrides
- C23C16/345—Silicon nitride
-
- 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
- C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
- C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
-
- 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
- C23C16/50—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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/3244—Gas supply means
- H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32816—Pressure
- H01J37/32834—Exhausting
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
- H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/02227—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process
- H01L21/02255—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a process other than a deposition process formation by thermal 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/0228—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition deposition by cyclic CVD, e.g. ALD, ALE, pulsed CVD
-
- 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]
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
- H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
- H01L21/02219—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and nitrogen
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
Description
基板を処理する処理室と、基板に供給する第1ガスを生成する気化器と、気化器に接続され処理室に前記第1ガスを供給し、第1ガスの供給タイミングを制御する第1タイミングバルブを有する第1供給管と、気化器にガスを供給する気化器導入管と第1供給管のいずれか又は両方に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、気化器から第1供給管に第1ガスを供給する気化器出力管と、第1供給管に設けられ、第1供給管内の雰囲気を排気する第1排出部と、気化器出力管に設けられ、気化器内の雰囲気を排気する第2排出部と、第1タイミングバルブと不活性ガス供給部と第1排出部と第2排出部とを制御する制御部と、を有する技術が提供される。
以下、本開示の実施形態を図面に即して説明する。
まず、実施形態に係る基板処理装置について説明する。
処理室201(上部容器202a)の内壁には、処理室201の雰囲気を排気する第1排気部としての第1排気口221が設けられている。第1排気口221には第1排気管224aが接続されており、第1排気管224aには、処理室201内を所定の圧力に制御するAPC(Auto Pressure Controller)等の圧力調整器227と第1真空ポンプ223aと後述の第2真空ポンプ223bが順に直列に接続されている。主に、第1排気口221、第1排気管224a、圧力調整器227により第一の排気部(排気ライン)が構成される。なお、第1真空ポンプ223aも第一の排気部の構成としても良い。また、移載室203の内壁側面には、移載室203の雰囲気を排気する第2排気口1481が設けられている。また、第2排気口1481には排気管1482が設けられている。排気管1482には、圧力調整器228が設けられ、移載室203内の圧力を所定の圧力に排気可能に構成されている。また、移載室203を介して処理室201内の雰囲気を排気することもできる。
処理室201の上部に設けられるシャワーヘッド234の上面(天井壁)には、処理室201内に各種ガスを供給するためのガス導入口241が設けられている。ガス供給部であるガス導入口241に接続される各ガス供給ユニットの構成については後述する。
ガス分散ユニットとしてのシャワーヘッド234は、バッファ室232、分散板244aを有する。なお、分散板244aは、第1活性化部としての第1電極244bとして構成されていても良い。分散板244aには、ガスを基板100に分散供給する孔234aが複数設けられている。シャワーヘッド234は、ガス導入口241と処理室201との間に設けられている。ガス導入口241から導入されるガスは、シャワーヘッド234のバッファ室232(分散部とも呼ぶ。)に供給され、孔234aを介して処理室201に供給される。
活性化部としての第1電極244bが設けられている場合の構成について説明する。活性化部としての第1電極244bには、整合器251と高周波電源部252が接続され、電磁波(高周波電力やマイクロ波)が供給可能に構成されている。これにより、処理室201内に供給されたガスを活性化させることができる。また、第1電極244bは、容量結合型のプラズマを生成可能に構成される。具体的には、第1電極244bは、導電性の板状に形成され、上部容器202aに支持されるように構成される。活性化部は、少なくとも第1電極244b、整合器251、高周波電源部252で構成される。なお、第1電極244bと高周波電源252との間に、インピーダンス計254を設けても良い。インピーダンス計254を設けることによって、測定されたインピーダンスに基づいて、整合器251、高周波電源252をフィードバック制御することができる。また、高周波電源252は、電力データをコントローラ260と送受信可能に構成され、整合器251は、整合データ(進行波データ、反射波データ)をコントローラ260と送受信可能に構成され、インピーダンス計254は、インピーダンスデータをコントローラ260と送受信可能に構成される。
ガス導入口241には、共通ガス供給管242が接続されている。共通ガス供給管242は、管の内部で連通しており、共通ガス供給管242から供給されるガスは、ガス導入口241を介してシャワーヘッド234内に供給される。
第1供給管113aには、上流方向から順に、不活性ガス供給源113b、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)115、開閉弁であるバルブ116a,116bが設けられている。なお、バルブ116aは、第1供給管113a内をパージするパージバルブとも呼ぶ。また、バルブ116bは、基板100にガスを供給するタイミングを制御する第1タイミングバルブとも呼ぶ。
ガス排出部は、第1排出部と第2排出部とのいずれか又は両方で構成される。以下に第1排出部と第2排出部の構成について説明する。
パージバルブ116aと第1タイミングバルブ116bの間であって、第1タイミングバルブ116b側に設けられた合流部(接続点,接続部とも呼ぶ)117には、第1供給管113aと第2排気管224bとを接続する第1排出管113hが設けられている。また、第1排出管113hには、第1排出バルブ116hが設けられている。第1排出部は、少なくとも第1排出管113hと第1排出バルブ116hとで構成される。
出力バルブ119dと導出部118bとの間の気化器出力管119cには、気化器出力管119cと第2排気管224bとを接続する、第2排出管120aが設けられている。また、第2排出管120aには、第2排出バルブ120bが設けられ、気化器出力管119cから第2排気管224bへの流路のON/OFFを制御可能に構成される。第2排出部は少なくとも第2排出管120aと第2排出バルブ120bで構成される。
第2供給管123aには、上流方向から順に、第2供給源123、MFC125、バルブ126が設けられている。なお、バルブ126は、基板100に第2ガスを供給するタイミングを制御する第2タイミングバルブとも呼ぶ。
第3供給管133aには、上流方向から順に、第3ガス供給源133、MFC135、バルブ136が設けられている。なお、バルブ136は、基板100に第3ガスを供給するタイミングを制御する第3タイミングバルブとも呼ぶ。
図3に示すように基板処理装置200は、基板処理装置200の各部の動作を制御するコントローラ260を有している。
次に基板処理工程について図4〜図7を用いて説明する。
ガス供給部調整工程S301は、図5に示すように、第1排気工程(ガス管排気工程)S401と、第2排気工程(気化器排気工程)S402と、雰囲気調整工程S403とを有する。次にこれらの工程について説明する。
まず、ガス管排気工程S401について説明する。ガス管排気工程S401では、第1供給管113aに残留する第1ガスを、第2排出部から排気する。具体的には、バルブ116bとバルブ119bとバルブ119bとを閉じ、パージバルブ116aと第1排出バルブ116hを開く。これにより、不活性ガス供給源113bから、第1供給管113aパージバルブ116a、第1排出管113h、第1排出バルブ116h、等を介して、第2排気管224bにガスが流れる流路が形成される。この状態で第2排気管224bから、第1供給管113a内の残留ガスを所定時間、排気する。なお、この時、不活性ガス供給源113bから不活性ガスを供給して、第1供給管113a内のガスを押し出す様にしても良い。また、第1供給管113a内の雰囲気の排気と、不活性ガスの供給を交互に繰り返させても良い。この様に第1供給管113a内を排気することで、残留したガス量を低減させることができる。
次に気化器排気工程S402が行われる。気化器排気工程S402では、気化器118の空き空間118cに存在する分解した第1ガスを気化器118から、第1排出部を介して、第2排気管224bに排気させる。具体的には、バルブ119bと第2排出バルブ120bとを開き、パージバルブ116aと出力バルブ119dと第1排出バルブ116hを閉じる。この状態で、気化器118内の雰囲気を、第2排出管120aを介して、第2排気管224bに排気することで行われる。この排気は、単に、気化器118内を真空排気するのみならず、不活性ガス供給源113bから不活性ガスを供給して、気化器118内の分解した第1ガスを押し出すようにしても良い。また、気化器118内の排気と、不活性ガス供給による排気とを繰り返し行わせても良い。繰り返すことで、気化器118内に存在する分解した第1ガスの量を低減させることができる。
次に、雰囲気調整工程S403について説明する。雰囲気調整工程S403では、バルブ119bを開き、気化器118に不活性ガスを供給し、空き空間118cに第1ガスを満たす。所定時間経過後、出力バルブ119dを開き、第1供給管113a内に第1ガスを供給することで、気化器118と第1供給管113a内の雰囲気が調整される。
成膜処理S302に際しては、先ず、基板100を処理空間201に搬入させる。具体的には、基板支持部210を昇降部218によって下降させ、リフトピン207が貫通孔214から基板支持部210の上面側に突出させた状態にする。また、処理空間201内や移載室203を所定の圧力に調圧した後、ゲートバルブ1490を開放し、ゲートバルブ1490からリフトピン207上に基板100を載置させる。基板100をリフトピン207上に載置させた後、ゲートバルブ1490を閉じ、昇降部218によって基板支持部210を所定の位置まで上昇させることによって、基板100が、リフトピン207から基板支持部210へ載置されるようになる。続いて、処理空間201内が所定の圧力(真空度)となるように、第1排気管224aと排気管1481とのいずれか又は両方を介して処理空間201内を排気しても良い。この際、圧力センサ(不図示)が計測した圧力値に基づき、圧力調整器227の弁開度と圧力調整器228の弁開度とのいずれか又は両方をフィードバック制御する。
昇温工程S502では、基板100を基板載置台210で支持した状態で、所定時間保持させる。所定時間保持させるか、基板100が所定温度になった後、次の成膜工程S302が行われる。
成膜工程S302では、後述の第1ガス供給工程S503と第1パージ工程S504と第2ガス供給工程S505と第2パージ工程S506とを有する。なお、ここでは、これらの工程を直列に行う例を示しているが、第1ガス供給工程S503と第2ガス供給工程S505との実行期間の一部が重なる様に並行して行っても良い。なお、第1ガス供給工程S503と第2ガス供給工程S505とを並行して実行させる場合は、第1パージ工程S504と第2パージ工程S506とを並行して行っても良いし、一方のパージ工程を省略させても良い。
第1ガス供給工程S503では、第1供給部から処理室201内に第1ガス(処理ガス)としてのシリコン含有ガスを供給する。具体的には、BDEASガスを供給する。具体的には、第1タイミングバルブ116b,出力バルブ119d,導入バルブ119bを開き、パージバルブ116a,第2排出バルブ120b,第1排出バルブ116hを閉じた状態で、不活性ガス供給源113bから供給される不活性ガスをMFC115で流量調整し、気化器118に供給することにより、気化器118内のBDEASガスを、基板処理装置200に供給する。BDEASガスは、バッファ室232を通り、シャワーヘッド234のガス供給孔234aから、減圧状態の処理室201内に供給される。また、排気部による処理室201内の排気を継続し処理室201内の圧力を所定の圧力範囲(第1圧力)となるように制御する。このとき、基板100に対してBDEASガスが供給されることとなる。BDEASガスは、所定の圧力(第1圧力:例えば10Pa以上1000Pa以下)で処理室201内に供給する。このようにして、基板100にBDEASガスを供給する。BDEASガスが供給されることにより、基板100上に、シリコン含有層が形成される。
基板100上にシリコン含有層が形成された後、第1タイミングバルブ116bを閉じ、BDEASガスの供給を停止する。第1ガスを停止することで、処理室201中に存在する第1ガスや、バッファ室232の中に存在する処理ガスを第1の排気部から排気されることにより第1パージ工程S504が行われる。
第1パージ工程S504の後、第2供給部から、処理室201内に第2ガス(処理ガスまたは反応ガスとも呼ぶ)としての、NH3ガスを供給する。具体的には、バルブ126を開け、ガス導入口241、バッファ室232、複数の孔234aを介して、処理室201内にNH3ガスを供給する。
第1パージ工程S503と同様の動作によって、第2パージ工程S506が行われる。例えば、処理室201内に存在する第2ガスや、バッファ室232内に存在する第2ガスは、第2ガスの供給を停止することで、排気部から排気されることにより第2パージ工程S506が行われる。また、バッファ室232と処理室201にパージガスを供給して、パージを行っても良い。
第2パージ工程S506の終了後、コントローラ260は、上記の成膜工程S302(S503〜S506)が所定のサイクル数nが実行されたか否かを判定する。即ち、基板100上に所望の厚さのSiN層が形成されたか否かを判定する。上述の工程S503〜S506を1サイクルとして、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100上に所定膜厚のSiN膜を成膜することができる。
次に、搬送圧力調整工程S508について説明する。搬送圧力調整工程S508では、処理空間201内や移載室203内が所定の圧力(真空度)となるように、第1排気口221と第2排気口1481のいずれかまたは両方で排気する。
搬送圧力調整工程S508で処理空間201と移載室203内が所定圧力になった後、基板支持部210を昇降部218によって下降させ、リフトピン207が貫通孔214から基板支持部210の上面側に突出させた状態にする。即ち、基板100がリフトピン207に支持された状態とする。その後、ゲートバルブ1490を開き、移載室203から搬送モジュール(不図示)にウエハ200を搬出する。
なお、成膜工程S302の終了後にガス供給部調整工程S303を行わせても良い。ガス供給部調整工程S303は、上述のガス供給部調整工程S301と同様であるため、詳細説明を省略する。
200 処理装置
201 処理室
202 処理容器
212 基板載置台
213 ヒータ
221 第1排気口
234 シャワーヘッド
244 第1電極
260 コントローラ
Claims (8)
- 基板を処理する処理室と、
前記基板に供給する分解性の第1ガスを生成する気化器と、
前記気化器に接続され前記処理室に前記第1ガスを供給し、前記第1ガスの供給タイミングを制御する第1タイミングバルブを有する第1供給管と、
前記気化器にガスを供給する気化器導入管と前記第1供給管のいずれか又は両方に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記気化器から前記第1供給管に前記第1ガスを供給する気化器出力管と、
前記第1供給管に設けられ、前記第1供給管内の雰囲気を排気する第1排出部と、
前記気化器出力管に設けられ、前記気化器内の雰囲気を排気する第2排出管と第2排出バルブとを有する第2排出部と、
前記気化器内の残量データと前記気化器のアイドリング時間データとのいずれかまたは両方のデータに基づいて前記第2排出バルブの開き時間を変更して、前記気化器内の雰囲気を前記第2排出管に排気する様に前記第1タイミングバルブと前記不活性ガス供給部と前記第1排出部と前記第2排出部とを制御可能に構成された制御部と、
を有する基板処理装置。 - 前記制御部は、前記第1供給管内の雰囲気を前記第1排出部に排気した後に前記気化器内の雰囲気を第2排出管に排気するように前記第1排出部と前記第2排出部とを制御する様に構成される
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記第1供給管と前記気化器出力管との接続部よりも上流側かつ前記気化器導入管と前記第1供給管との接続部よりも下流側にパージバルブが設けられ、
前記制御部は、前記第1供給管の雰囲気を前記第1排出部に排気する際に前記パージバルブを介して前記第1供給管内に不活性ガスを供給する様にパージバルブを制御する請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記気化器出力管に出力バルブが設けられ、
前記制御部は、前記第1供給管内を真空雰囲気に排気し、前記気化器内の雰囲気を排気した後に、前記気化器から前記第1供給管内に前記第1ガスを供給する様に前記第1排出部と前記第2排出部と前記出力バルブとを制御する
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記気化器出力管に出力バルブが設けられ、
前記制御部は、前記第2排出バルブを閉とした時に前記出力バルブを開け、
前記出力バルブを閉とした時に前記第2排出バルブを開けるように前記出力バルブと前記第2排出バルブとを制御するように構成される
請求項1乃至4のいずれかに一項に記載の基板処理装置。 - 前記第2排出バルブは、前記第2排出管と前記気化器出力管との接続部に設けられる三方弁で構成され、
前記制御部は、
前記気化器から前記第1供給管へのガス供給流路と、前記気化器から前記第2排出管へのガス排気流路とのいずれかを形成するように前記第2排出バルブを制御するように構成される
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 気化器で分解性の第1ガスを生成する工程と、
前記第1ガスを前記気化器から第1供給管と前記第1供給管に設けられた第1タイミングバルブを介して、基板が収容された処理室に供給する工程と、
前記気化器に接続された気化器導入管と前記第1供給管のいずれか又は両方に不活性ガスを供給する工程と、
前記気化器から気化器出力管を介して前記第1供給管に前記第1ガスを供給する工程と、
前記1ガス供給管に接続された第1排出部から前記第1供給管内の雰囲気を排気する第1排気工程と
前記気化器導入管から前記気化器に前記不活性ガスを供給し、前記気化器出力管に設けられ、第2排出管と第2排出バルブとを有する第2排出部から前記気化器内の雰囲気を排気する際に、前記気化器内の残量データと前記気化器のアイドリング時間データとのいずれか又は両方のデータに基づいて前記第2排出バルブの開き時間を変更する第2排気工程と、
を有する半導体装置の製造方法。 - 気化器で分解性の第1ガスを生成させる手順と、
前記第1ガスを前記気化器から第1供給管と前記第1供給管に設けられた第1タイミングバルブを介して、基板が収容された処理室に供給させる手順と、
前記気化器に接続された気化器導入管と前記第1供給管のいずれか又は両方に不活性ガスを供給させる手順と、
前記気化器から気化器出力管を介して前記第1供給管に前記第1ガスを供給させる手順と、
前記1ガス供給管に接続された第1排出部から前記第1供給管内の雰囲気を排気する第1排気手順と
前記気化器導入管から前記気化器に前記不活性ガスを供給し、前記気化器出力管に設けられ、第2排出管と第2排出バルブとを有する第2排出部から前記気化器内の雰囲気を排気させる際に、前記気化器内の残量データと前記気化器のアイドリング時間データとのいずれか又は両方のデータに基づいて前記第2排出バルブの開き時間を変更させる第2排気手順と、
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018021125A JP6774972B2 (ja) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
KR1020180031794A KR102122725B1 (ko) | 2018-02-08 | 2018-03-20 | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 |
TW107109684A TWI660472B (zh) | 2018-02-08 | 2018-03-21 | 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體 |
US15/927,476 US10533250B2 (en) | 2018-02-08 | 2018-03-21 | Method of manufacturing semiconductor device |
CN201810232825.4A CN110137072B (zh) | 2018-02-08 | 2018-03-21 | 衬底处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质 |
US16/705,009 US20200123654A1 (en) | 2018-02-08 | 2019-12-05 | Method of manufacturing semiconductor device and non-transitory computer-readable recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018021125A JP6774972B2 (ja) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019140206A JP2019140206A (ja) | 2019-08-22 |
JP6774972B2 true JP6774972B2 (ja) | 2020-10-28 |
Family
ID=67349057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018021125A Active JP6774972B2 (ja) | 2018-02-08 | 2018-02-08 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10533250B2 (ja) |
JP (1) | JP6774972B2 (ja) |
KR (1) | KR102122725B1 (ja) |
CN (1) | CN110137072B (ja) |
TW (1) | TWI660472B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020059093A1 (ja) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置 |
KR20210024420A (ko) * | 2019-08-23 | 2021-03-05 | 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. | 비스(디에틸아미노)실란을 사용하여 peald에 의해 개선된 품질을 갖는 실리콘 산화물 막을 증착하기 위한 방법 |
JP7203070B2 (ja) * | 2020-09-23 | 2023-01-12 | 株式会社Kokusai Electric | 基板処理装置、基板処理方法及び半導体装置の製造方法 |
US20220285202A1 (en) * | 2021-03-05 | 2022-09-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Wafer lift pin system |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07118459B2 (ja) * | 1987-09-30 | 1995-12-18 | 古河電気工業株式会社 | 気相成長装置のリークチェック方法 |
JP3417751B2 (ja) * | 1995-02-13 | 2003-06-16 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
JP5152105B2 (ja) * | 2002-08-23 | 2013-02-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理システム |
JP4759916B2 (ja) * | 2002-12-13 | 2011-08-31 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理装置 |
JP5264039B2 (ja) | 2004-08-10 | 2013-08-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 |
JP4553245B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-09-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 気化器、成膜装置及び成膜方法 |
JP4727266B2 (ja) | 2005-03-22 | 2011-07-20 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および記録媒体 |
JP4299286B2 (ja) * | 2005-10-06 | 2009-07-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 気化装置、成膜装置及び気化方法 |
KR100807216B1 (ko) * | 2006-09-29 | 2008-02-28 | 삼성전자주식회사 | 두께 균일성을 향상할 수 있는 박막 형성 장치 및 방법 |
JP5200551B2 (ja) * | 2008-01-18 | 2013-06-05 | 東京エレクトロン株式会社 | 気化原料供給装置、成膜装置及び気化原料供給方法 |
JP5419420B2 (ja) | 2008-11-04 | 2014-02-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法および成膜装置、ならびに記憶媒体 |
JP2011054938A (ja) | 2009-08-07 | 2011-03-17 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び半導体装置の製造方法及び液体流量制御装置の動作確認方法 |
JP2012172171A (ja) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 基板処理装置及び薄膜成膜方法 |
US20130019960A1 (en) * | 2011-07-22 | 2013-01-24 | Applied Materials, Inc. | Reactant Delivery System For ALD/CVD Processes |
JP6081720B2 (ja) | 2012-07-04 | 2017-02-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜方法及び成膜装置 |
JP6017359B2 (ja) | 2013-03-28 | 2016-10-26 | 東京エレクトロン株式会社 | ガス供給装置の制御方法および基板処理システム |
SG11201600523PA (en) * | 2013-07-31 | 2016-02-26 | Hitachi Int Electric Inc | Substrate processing method, substrate processing apparatus, method for manufacturing semiconductor device, and recording medium |
JP5775633B1 (ja) * | 2014-09-29 | 2015-09-09 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体 |
JP2016084517A (ja) * | 2014-10-28 | 2016-05-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 原料ガス供給装置及び成膜装置 |
JPWO2016098183A1 (ja) | 2014-12-16 | 2017-08-10 | 株式会社日立国際電気 | 半導体装置の製造方法、基板処理装置および記録媒体 |
JP5963893B2 (ja) * | 2015-01-09 | 2016-08-03 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、ガス分散ユニット、半導体装置の製造方法およびプログラム |
JP2016134569A (ja) * | 2015-01-21 | 2016-07-25 | 株式会社東芝 | 半導体製造装置 |
-
2018
- 2018-02-08 JP JP2018021125A patent/JP6774972B2/ja active Active
- 2018-03-20 KR KR1020180031794A patent/KR102122725B1/ko active IP Right Grant
- 2018-03-21 TW TW107109684A patent/TWI660472B/zh active
- 2018-03-21 CN CN201810232825.4A patent/CN110137072B/zh active Active
- 2018-03-21 US US15/927,476 patent/US10533250B2/en active Active
-
2019
- 2019-12-05 US US16/705,009 patent/US20200123654A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190096257A (ko) | 2019-08-19 |
TW201935636A (zh) | 2019-09-01 |
KR102122725B1 (ko) | 2020-06-16 |
TWI660472B (zh) | 2019-05-21 |
US20190242015A1 (en) | 2019-08-08 |
JP2019140206A (ja) | 2019-08-22 |
US20200123654A1 (en) | 2020-04-23 |
CN110137072B (zh) | 2023-09-26 |
CN110137072A (zh) | 2019-08-16 |
US10533250B2 (en) | 2020-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101965145B1 (ko) | 반도체 장치의 제조 방법, 기록 매체 및 기판 처리 장치 | |
US10914005B2 (en) | Substrate processing apparatus having gas guide capable of suppressing gas diffusion | |
US10131990B2 (en) | Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device and non-transitory computer-readable recording medium | |
JP6368732B2 (ja) | 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム | |
US9728431B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP5807084B2 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
JP6774972B2 (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 | |
JP5775633B1 (ja) | 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体 | |
CN109545701B (zh) | 半导体器件的制造方法、记录介质及衬底处理装置 | |
US20160056035A1 (en) | Method of Manufacturing Semiconductor Device | |
US9508546B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP6240712B1 (ja) | 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム | |
KR20130033336A (ko) | 반도체 장치의 제조 방법 및 기판 처리 장치 | |
US10503152B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
KR101965154B1 (ko) | 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체 | |
US20190198331A1 (en) | Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device and non-transistory computer-readable recording medium | |
US9607908B1 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
US20160177446A1 (en) | Substrate Processing Apparatus, Method of Manufacturing Semiconductor Device and Non-Transitory Computer-Readable Recording Medium | |
US20220090263A1 (en) | Substrate Processing System | |
WO2020213506A1 (ja) | 基板処理装置、基板処理システム及び基板処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20180727 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180821 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190313 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200205 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200327 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200908 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201005 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6774972 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |