JP6904150B2 - プラズマ処理装置 - Google Patents
プラズマ処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6904150B2 JP6904150B2 JP2017151835A JP2017151835A JP6904150B2 JP 6904150 B2 JP6904150 B2 JP 6904150B2 JP 2017151835 A JP2017151835 A JP 2017151835A JP 2017151835 A JP2017151835 A JP 2017151835A JP 6904150 B2 JP6904150 B2 JP 6904150B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- rotary table
- gas
- plasma
- wafer
- 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
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 37
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 188
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 30
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 18
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims description 12
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 12
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 102
- 239000010408 film Substances 0.000 description 91
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 33
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 32
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 10
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- 229910000069 nitrogen hydride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000007723 transport mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Description
前記回転テーブルの一面側に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
回転テーブルに前記処理ガスに電磁波を放射してプラズマ化するために当該回転テーブルに対向して設けられるアンテナと、
前記処理ガスがプラズマ化される処理領域を、前記回転テーブルの回転方向において局所的で、公転する前記基板の移動領域の内縁から外縁に亘るように形成するために前記アンテナに複数設けられる前記電磁波の放射孔と、
を備え、
前記回転テーブルの中心側を内側、外周側を外側と定義すると、
前記アンテナにおいて、基板の通過領域の外縁部に対向する領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率は、前記外縁部に対向する領域から内寄りに外れた領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率よりも小さく設定されるか、あるいは基板の通過領域の内縁部に対向する領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率は、前記内縁部に対向する領域から外寄りに外れた領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率よりも小さく設定され、
前記アンテナにおいて単位面積あたりの放射孔の開口率が最大となる領域における当該開口率を100%とすると、前記基板の通過領域の外縁部に対向する領域における単位面積あたりの放射孔の開口率は40%以下であることを特徴とする。
以下、本発明に関連して行われた評価試験について説明する。
評価試験1
この評価試験1は、図9で説明した評価試験である。ガス給排気ユニット2において、回転テーブル12の外周側の区域24Cにおけるガス吐出口21の数を変更して成膜処理を行い、ウエハWの軸A上における膜厚を測定した。既述したように、この評価試験で用いる各プラズマ形成ユニット3A〜3Cのスロット板35における面内各部の単位面積あたりの開口率は概ね均一である。評価試験1−1としてはガス吐出口21の数を21個、評価試験1−2としてはガス吐出口21の数を256個、評価試験1−3としてはガス吐出口21の数を45個とした。
先ず、当該評価試験2で用いたALDによりウエハWにSiO2(酸化シリコン)膜を形成する成膜装置7について、成膜装置1との差異点を中心に説明する。図14はその成膜装置7の概略平面図を示したものである。この成膜装置7について成膜装置1との差異点を中心に説明すると、回転テーブル12の回転方向に互いに異なる位置にガスインジェクター71、72からシリコンを含む原料ガスと、酸化ガスとが夫々供給される。ガスインジェクター71、72はガスインジェクター51〜53と同様の構成であるが、下方にガスを吐出するように吐出口50は下方に向けられている。これらの原料ガスが供給される原料ガス供給領域と酸化ガスが供給される酸化領域との間には、互いに雰囲気を分離する分離ガスが供給される図示しない分離領域が設けられている。また、この回転テーブル12上には図示しないガスインジェクターにより、膜の改質を行うための例えばアルゴンと酸素とからなる混合ガスである改質用ガスが供給され、且つ当該改質用ガスがプラズマ化されるプラズマ形成領域R4が設けられる。従って、公転によりウエハWは原料ガス供給領域、酸化領域、プラズマ形成領域R4を順番に通過することで成膜処理及び改質処理が行われる。
W ウエハ
1 成膜装置
11 真空容器
12 回転テーブル
2 ガス給排気ユニット
3A〜3C プラズマ形成ユニット
31 アンテナ
32 スロット板
33 スロット孔
51〜53 ガスインジェクター
Claims (7)
- 一面側に基板が載置され、真空容器内にて当該基板を公転させるための回転テーブルと、
前記回転テーブルの一面側に処理ガスを供給する処理ガス供給部と、
回転テーブルに前記処理ガスに電磁波を放射してプラズマ化するために当該回転テーブルに対向して設けられるアンテナと、
前記処理ガスがプラズマ化される処理領域を、前記回転テーブルの回転方向において局所的で、公転する前記基板の移動領域の内縁から外縁に亘るように形成するために前記アンテナに複数設けられる前記電磁波の放射孔と、
を備え、
前記回転テーブルの中心側を内側、外周側を外側と定義すると、
前記アンテナにおいて、基板の通過領域の外縁部に対向する領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率は、前記外縁部に対向する領域から内寄りに外れた領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率よりも小さく設定されるか、あるいは基板の通過領域の内縁部に対向する領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率は、前記内縁部に対向する領域から外寄りに外れた領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率よりも小さく設定され、
前記アンテナにおいて単位面積あたりの放射孔の開口率が最大となる領域における当該開口率を100%とすると、前記基板の通過領域の外縁部に対向する領域における単位面積あたりの放射孔の開口率は40%以下であることを特徴とするプラズマ処理装置。 - 前記アンテナにおいて、基板の通過領域の外縁部に対向する領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率は、前記外縁部に対向する領域から内寄りに外れた領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率よりも小さく設定され、且つ、基板の通過領域の内縁部に対向する領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率は、前記内縁部に対向する領域から外寄りに外れた領域における単位面積あたりの前記放射孔の開口率よりも小さく設定されることを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。
- 前記アンテナにおいて、外縁部に対向する領域から内寄りに外れた領域及び前記内縁部に対向する領域から外寄りに外れた領域は、前記基板の中央部が通過する領域に対向する領域であることを特徴とする請求項2記載のプラズマ処理装置。
- 前記アンテナは、前記回転テーブルの内側から外側に向かうにつれて当該回転テーブルの回転方向に広がるように設けられることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
- 前記電磁波はマイクロ波であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
- 前記回転テーブルの一面側に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、
前記回転テーブルの一面側に前記原料ガスと反応して反応生成物を生じて前記基板に成膜を行うための反応ガスを供給する反応ガス供給部と、
が設けられ、
前記処理ガスは前記反応ガスであり、前記処理ガス供給部は前記反応ガス供給部であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。 - 前記回転テーブルの一面側に原料ガスを供給する原料ガス供給部と、
前記回転テーブルの一面側に前記原料ガスと反応して反応生成物を生じて前記基板に成膜を行うための反応ガスを供給する反応ガス供給部と、
前記回転テーブルの一面側に前記反応生成物を改質するための改質ガスを供給する改質ガス供給部が設けられ、
前記処理ガスは前記改質ガスであり、前記処理ガス供給部は前記改質ガス供給部であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載のプラズマ処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017151835A JP6904150B2 (ja) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | プラズマ処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017151835A JP6904150B2 (ja) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | プラズマ処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019033126A JP2019033126A (ja) | 2019-02-28 |
JP6904150B2 true JP6904150B2 (ja) | 2021-07-14 |
Family
ID=65523656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017151835A Active JP6904150B2 (ja) | 2017-08-04 | 2017-08-04 | プラズマ処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6904150B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5870568B2 (ja) * | 2011-05-12 | 2016-03-01 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置、プラズマ処理装置、成膜方法及び記憶媒体 |
JP5882777B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2016-03-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
JP6051788B2 (ja) * | 2012-11-05 | 2016-12-27 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置及びプラズマ発生装置 |
JP6569520B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2019-09-04 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
-
2017
- 2017-08-04 JP JP2017151835A patent/JP6904150B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019033126A (ja) | 2019-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6569520B2 (ja) | 成膜装置 | |
JP6569521B2 (ja) | 成膜装置 | |
JP6800004B2 (ja) | シリコン窒化膜の形成方法 | |
JP6361495B2 (ja) | 熱処理装置 | |
TWI569692B (zh) | 電漿處理裝置及電漿處理方法 | |
JP2011066001A (ja) | 天板およびプラズマ処理装置 | |
US20190218664A1 (en) | Substrate processing apparatus | |
KR102360006B1 (ko) | 성막 장치 및 성막 방법 | |
JP2019036630A (ja) | 成膜装置 | |
US10151029B2 (en) | Silicon nitride film forming method and silicon nitride film forming apparatus | |
KR101802022B1 (ko) | 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법 | |
TWI702304B (zh) | 矽氮化膜之成膜方法及成膜裝置 | |
US9922820B2 (en) | Film forming method and film forming apparatus | |
JP6904150B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
US11952661B2 (en) | Deposition method | |
JP6816634B2 (ja) | 成膜装置 | |
US20170218517A1 (en) | Method of forming nitride film | |
US20180237914A1 (en) | Film forming apparatus | |
JP2021034427A (ja) | 成膜方法及び成膜装置 | |
WO2024053442A1 (ja) | プラズマ処理装置 | |
US11195744B2 (en) | Substrate treatment apparatus and manufacturing method of a semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20180509 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200207 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201217 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210208 |
|
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: 20210525 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210607 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6904150 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |