JP7016920B2 - Substrate processing equipment, substrate support, semiconductor device manufacturing method and substrate processing method - Google Patents

Substrate processing equipment, substrate support, semiconductor device manufacturing method and substrate processing method Download PDF

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Description

本開示は、基板処理装置、基板支持具および半導体装置の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a substrate processing apparatus, a substrate support, and a semiconductor apparatus.

半導体装置(デバイス)の製造工程の一工程として、複数の基板を基板支持具により多段に支持された状態で処理室内に収容し、収容された複数の基板上に膜を形成する成膜処理が行われることがある(例えば特許文献1を参照)。 As one step in the manufacturing process of a semiconductor device (device), a film forming process is performed in which a plurality of substrates are housed in a processing chamber in a state of being supported in multiple stages by a substrate support, and a film is formed on the plurality of accommodated substrates. It may be done (see, eg, Patent Document 1).

特開2018-170502号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-170502

半導体デバイスの製造工程の一工程では、基板上に形成される膜の厚さの均一性を向上させるとともに、基板及び基板上に形成される膜に対する金属汚染を抑制することが求められている。 In one step of the semiconductor device manufacturing process, it is required to improve the uniformity of the thickness of the film formed on the substrate and to suppress the metal contamination of the substrate and the film formed on the substrate.

本開示は、基板上に形成される膜の厚さの均一性を向上させるとともに、基板及び基板上に形成される膜に対する金属汚染を抑制する技術を提供する。 The present disclosure provides a technique for improving the uniformity of the thickness of a film formed on a substrate and suppressing metal contamination on the substrate and the film formed on the substrate.

本開示の一態様によれば、
金属により構成された支柱と、前記支柱に設けられて複数の基板を多段に支持するよう構成された複数の支持部と、を有する基板支持具と、
前記基板支持具に支持された前記複数の基板を収容する処理室と、
前記処理室に収容された前記複数の基板を加熱する加熱部と、
を備え、
前記複数の支持部は、少なくとも前記複数の基板に接触する接触部が金属酸化物又は非金属物の少なくとも何れかにより構成される技術が提供される。
According to one aspect of the present disclosure
A substrate support having a support column made of metal and a plurality of support portions provided on the support column to support a plurality of substrates in multiple stages.
A processing chamber for accommodating the plurality of substrates supported by the substrate support, and
A heating unit that heats the plurality of substrates housed in the processing chamber,
Equipped with
The plurality of supports are provided with a technique in which at least the contact portion in contact with the plurality of substrates is composed of at least one of a metal oxide or a non-metal.

本開示によれば、基板上に形成される膜の厚さの均一性を向上させるとともに、基板及び基板上に形成される膜に対する金属汚染を抑制することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the uniformity of the thickness of the film formed on the substrate and suppress metal contamination on the substrate and the film formed on the substrate.

基板処理装置の縦型処理炉の概略を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the outline of the vertical type processing furnace of a substrate processing apparatus. 図1におけるA-A線概略横断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 図1の基板処理装置のガス供給系統の概略図である。It is a schematic diagram of the gas supply system of the substrate processing apparatus of FIG. 図1の基板処理装置に収納されるボートを示す側面図である。It is a side view which shows the boat housed in the board processing apparatus of FIG. 図4におけるB-B線概略横断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 図4のボートのウエハ支持状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the wafer support state of the boat of FIG. 第一変形例におけるボートの支柱の側面図である。It is a side view of the support of a boat in the 1st modification. 第二変形例におけるボートの支柱および支持ピンの側面図である。It is a side view of the support | support pin of a boat in the 2nd modification. 第三変形例におけるボートの支柱および支持ピンの側面図である。It is a side view of the support | support pin of a boat in the 3rd modification. 第四変形例におけるボートの斜視図である。It is a perspective view of the boat in the 4th modification. 図10のボートの横断面図である。It is a cross-sectional view of the boat of FIG. 図1の基板処理装置のコントローラの概略構成図であり、コントローラの制御系を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of the controller of the board processing apparatus of FIG. 1, and is the schematic block diagram which shows the control system of a controller. 図1の基板処理装置の動作を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the operation of the substrate processing apparatus of FIG.

以下、本開示の実施形態について、図1~図13を参照しながら説明する。基板処理装置10は半導体装置の製造工程において使用される装置の一例として構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 13. The substrate processing device 10 is configured as an example of a device used in the manufacturing process of a semiconductor device.

(1)基板処理装置の構成
基板処理装置10は、加熱部(加熱機構、加熱系)としてのヒータ207が設けられた処理炉202を備える。ヒータ207は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース(図示せず)に支持されることにより垂直に据え付けられている。
(1) Configuration of Substrate Processing Device The substrate processing device 10 includes a processing furnace 202 provided with a heater 207 as a heating unit (heating mechanism, heating system). The heater 207 has a cylindrical shape and is vertically installed by being supported by a heater base (not shown) as a holding plate.

[アウターチューブ(外筒、外管)203]
ヒータ207の内側には、ヒータ207と同心円状に反応容器(処理容器)を構成するアウターチューブ(外筒、外管とも呼ぶ)203が配設されている。アウターチューブ203は、例えば石英(SiO)、炭化シリコン(SiC)などの耐熱性材料により構成され、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。アウターチューブ203の下方には、アウターチューブ203と同心円状に、マニホールド(インレットフランジ)209が配設されている。マニホールド209は、例えばステンレス(SUS)などの金属により構成され、上端および下端が開口した円筒形状に形成されている。マニホールド209の上端部と、アウターチューブ203との間には、シール部材としてのOリング220aが設けられている。マニホールド209がヒータベースに支持されることにより、アウターチューブ203は垂直に据え付けられた状態となる。
[Outer tube (outer tube, outer tube) 203]
Inside the heater 207, an outer tube (also referred to as an outer cylinder or an outer tube) 203 that constitutes a reaction vessel (processing vessel) is arranged concentrically with the heater 207. The outer tube 203 is made of a heat-resistant material such as quartz (SiO 2 ) or silicon carbide (SiC), and is formed in a cylindrical shape with the upper end closed and the lower end open. Below the outer tube 203, a manifold (inlet flange) 209 is arranged concentrically with the outer tube 203. The manifold 209 is made of a metal such as stainless steel (SUS), and is formed in a cylindrical shape with open upper and lower ends. An O-ring 220a as a sealing member is provided between the upper end portion of the manifold 209 and the outer tube 203. When the manifold 209 is supported by the heater base, the outer tube 203 is in a vertically installed state.

[インナーチューブ(内筒,内管)204]
アウターチューブ203の内側には、反応容器を構成するインナーチューブ(内筒、内管とも呼ぶ)204が配設されている。インナーチューブ204は、例えば石英、SiCなどの耐熱性材料により構成され、上端が閉塞し下端が開口した円筒形状に形成されている。主に、アウターチューブ203と、インナーチューブ204と、マニホールド209とにより処理容器(反応容器)が構成されている。処理容器の筒中空部(インナーチューブ204の内側)には処理室201が形成されている。
[Inner tube (inner tube, inner tube) 204]
Inside the outer tube 203, an inner tube (also referred to as an inner tube or an inner tube) 204 constituting the reaction vessel is disposed. The inner tube 204 is made of a heat-resistant material such as quartz or SiC, and is formed in a cylindrical shape in which the upper end is closed and the lower end is open. A processing container (reaction container) is mainly composed of an outer tube 203, an inner tube 204, and a manifold 209. A processing chamber 201 is formed in the hollow portion of the processing container (inside the inner tube 204).

処理室201は、基板としてのウエハ200を後述するボート217によって水平姿勢で鉛直方向に多段に配列した状態で収容可能に構成されている。処理室201内には、ノズル410(第1のノズル),420(第2のノズル)がマニホールド209の側壁およびインナーチューブ204を貫通するように設けられている。ノズル410,420には、ガス供給ラインとしてのガス供給管310,320が、それぞれ接続されている。このように、基板処理装置10には2本のノズル410,420と、2本のガス供給管310,320とが設けられており、処理室201内へ複数種類のガスを供給することができるように構成されている。ただし、本実施形態の処理炉202は上述の形態に限定されない。 The processing chamber 201 is configured to accommodate the wafer 200 as a substrate in a state of being arranged in multiple stages in the vertical direction in a horizontal posture by a boat 217 described later. Nozzles 410 (first nozzle) and 420 (second nozzle) are provided in the processing chamber 201 so as to penetrate the side wall of the manifold 209 and the inner tube 204. Gas supply pipes 310 and 320 as gas supply lines are connected to the nozzles 410 and 420, respectively. As described above, the substrate processing apparatus 10 is provided with two nozzles 410 and 420 and two gas supply pipes 310 and 320, and can supply a plurality of types of gas into the processing chamber 201. It is configured as follows. However, the processing furnace 202 of the present embodiment is not limited to the above-mentioned embodiment.

[ガス供給部]
ガス供給管310,320には、図3に示す様に、上流側から順に流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)312,322がそれぞれ設けられている。また、ガス供給管310,320には、開閉弁であるバルブ314,324がそれぞれ設けられている。ガス供給管310,320のバルブ314,324の下流側には、不活性ガスを供給するガス供給管510,520がそれぞれ接続されている。ガス供給管510,520には、上流側から順に、流量制御器(流量制御部)であるMFC512,522および開閉弁であるバルブ514,524がそれぞれ設けられている。
[Gas supply unit]
As shown in FIG. 3, the gas supply pipes 310 and 320 are provided with mass flow controllers (MFCs) 321 and 322, which are flow rate controllers (flow rate control units), in order from the upstream side. Further, the gas supply pipes 310 and 320 are provided with valves 314 and 324, which are on-off valves, respectively. Gas supply pipes 510 and 520 for supplying the inert gas are connected to the downstream sides of the valves 314 and 324 of the gas supply pipes 310 and 320, respectively. The gas supply pipes 510 and 520 are provided with MFC 512, 522, which is a flow rate controller (flow control unit), and valves 514, 524, which are on-off valves, in this order from the upstream side.

ガス供給管310,320の先端部にはノズル410,420がそれぞれ連結接続されている。ノズル410,420は、L字型のノズルとして構成されており、その水平部はマニホールド209の側壁およびインナーチューブ204を貫通するように設けられている。ノズル410,420の垂直部は、インナーチューブ204の径方向外向きに突出し、かつ鉛直方向に延在するように形成されているチャンネル形状(溝形状)の予備室201aの内部に設けられており、予備室201a内にてインナーチューブ204の内壁に沿って上方(ウエハ200の配列方向上方)に向かって設けられている。また、ノズル410,420は、予備室201aの開口201bよりも外側に配置される。なお、図3の破線で示す様に、クリーニングガス又は不活性ガスを供給可能なガス供給管330,340に接続される第3のノズル(不図示)、第4のノズル(不図示)が設けられても良い。 Nozzles 410 and 420 are connected and connected to the tips of the gas supply pipes 310 and 320, respectively. The nozzles 410 and 420 are configured as L-shaped nozzles, and their horizontal portions are provided so as to penetrate the side wall of the manifold 209 and the inner tube 204. The vertical portions of the nozzles 410 and 420 are provided inside the channel-shaped (groove-shaped) spare chamber 201a formed so as to project outward in the radial direction of the inner tube 204 and extend in the vertical direction. , It is provided in the spare chamber 201a toward the upper side (upper in the arrangement direction of the wafer 200) along the inner wall of the inner tube 204. Further, the nozzles 410 and 420 are arranged outside the opening 201b of the spare chamber 201a. As shown by the broken line in FIG. 3, a third nozzle (not shown) and a fourth nozzle (not shown) connected to the gas supply pipes 330 and 340 capable of supplying the cleaning gas or the inert gas are provided. May be done.

ノズル410,420は、処理室201の下部領域から処理室201の上部領域まで延在するように設けられており、ウエハ200と対向する位置にそれぞれ複数のガス供給孔410a,420aが設けられている。これにより、ノズル410,420のガス供給孔(開口部)410a,420aからそれぞれウエハ200に処理ガスを供給する。 The nozzles 410 and 420 are provided so as to extend from the lower region of the processing chamber 201 to the upper region of the processing chamber 201, and a plurality of gas supply holes 410a and 420a are provided at positions facing the wafer 200, respectively. There is. As a result, the processing gas is supplied to the wafer 200 from the gas supply holes (openings) 410a and 420a of the nozzles 410 and 420, respectively.

ガス供給孔410aは、インナーチューブ204の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれ同一の開口面積を有し、さらに同一の開口ピッチで設けられている。ただし、ガス供給孔410aは上述の形態に限定されない。例えば、インナーチューブ204の下部から上部に向かって開口面積を徐々に大きくしてもよい。これにより、ガス供給孔410aから供給されるガスの流量をより均一化することが可能となる。 A plurality of gas supply holes 410a are provided from the lower part to the upper part of the inner tube 204, each having the same opening area, and further provided with the same opening pitch. However, the gas supply hole 410a is not limited to the above-mentioned form. For example, the opening area may be gradually increased from the lower part to the upper part of the inner tube 204. This makes it possible to make the flow rate of the gas supplied from the gas supply hole 410a more uniform.

ガス供給孔420aは、インナーチューブ204の下部から上部にわたって複数設けられ、それぞれ同一の開口面積を有し、さらに同一の開口ピッチで設けられている。ただし、ガス供給孔420aは上述の形態に限定されない。例えば、インナーチューブ204の下部から上部に向かって開口面積を徐々に大きくしてもよい。これにより、ガス供給孔420aから供給されるガスの流量をより均一化することが可能となる。 A plurality of gas supply holes 420a are provided from the lower part to the upper part of the inner tube 204, each having the same opening area, and further provided with the same opening pitch. However, the gas supply hole 420a is not limited to the above-mentioned form. For example, the opening area may be gradually increased from the lower part to the upper part of the inner tube 204. This makes it possible to make the flow rate of the gas supplied from the gas supply hole 420a more uniform.

ノズル410,420のガス供給孔410a,420aは、後述するボート217の下部から上部までの高さの位置に複数設けられている。そのため、ノズル410,420のガス供給孔410a,420aから処理室201内に供給された処理ガスは、ボート217の下部から上部までに収容されたウエハ200、すなわちボート217に収容されたウエハ200の全域に供給される。ノズル410,420は、処理室201の下部領域か上部領域まで延在するように設けられていればよいが、ボート217の天井付近まで延在
するように設けられていることが好ましい。
A plurality of gas supply holes 410a and 420a of the nozzles 410 and 420 are provided at height positions from the lower part to the upper part of the boat 217, which will be described later. Therefore, the processing gas supplied into the processing chamber 201 from the gas supply holes 410a and 420a of the nozzles 410 and 420 is the wafer 200 accommodated from the lower part to the upper part of the boat 217, that is, the wafer 200 accommodated in the boat 217. It is supplied to the whole area. The nozzles 410 and 420 may be provided so as to extend to the lower region or the upper region of the processing chamber 201, but are preferably provided so as to extend to the vicinity of the ceiling of the boat 217.

ガス供給管310からは、処理ガスとして、第1の金属元素を含む原料ガス(第1の金属含有ガス、第1の原料ガス)が、MFC312、バルブ314、ノズル410を介して処理室201内に供給される。原料としては、例えば金属元素であるアルミニウム(Al)を含む金属含有原料ガス(金属含有ガス)であるアルミニウム含有原料(Al含有原料ガス、Al含有ガス)としてのトリメチルアルミニウム(Al(CH、略称:TMA)が用いられる。TMAは有機系原料であり、アルミニウムにアルキル基が結合したアルキルアルミニウムである。他に原料としては、金属含有ガスであり、有機系原料であって、例えばジルコニウム(Zr)を含むテトラキスエチルメチルアミノジルコニウム(TEMAZ、Zr[N(CH)C)を用いることができる。TEMAZは、常温常圧で液体であり、図示しない気化器で気化して気化ガスであるTEMAZガスとして
用いられる。
From the gas supply pipe 310, as a processing gas, a raw material gas containing a first metal element (first metal-containing gas, first raw material gas) enters the processing chamber 201 via the MFC 312, a valve 314, and a nozzle 410. Is supplied to. As the raw material, for example, trimethylaluminum (Al (CH 3 ) 3 ) as an aluminum-containing raw material (Al-containing raw material gas, Al-containing gas) which is a metal-containing raw material gas (metal-containing gas) containing aluminum (Al) which is a metal element. , Abbreviation: TMA) is used. TMA is an organic raw material and is an alkylaluminum in which an alkyl group is bonded to aluminum. In addition, as a raw material, a metal-containing gas and an organic raw material, for example, tetrakisethylmethylaminozirconium containing zirconium (Zr) (TEMAZ, Zr [N (CH 3 ) C 2 H 5 ] 4 ) is used. be able to. TEMAZ is a liquid at normal temperature and pressure, and is vaporized by a vaporizer (not shown) and used as a TEMAZ gas which is a vaporized gas.

ガス供給管320からは、処理ガスとして、反応ガスが、MFC322、バルブ324、ノズル420を介して処理室201内に供給される。反応ガスとしては、酸素(O)を含み、Alと反応する反応ガス(リアクタント)としての酸素含有ガス(酸化ガス、酸化剤)を用いることができる。酸素含有ガスとしては、例えば、オゾン(O)ガスを用いることができる。なお、ガス供給管320に、図3の点線で示す、フラッシュタンク321を設けても良い。フラッシュタンク321を設けることにより、ウエハ200に対して、Oガスを大量に供給させることが可能となる。 From the gas supply pipe 320, the reaction gas as the processing gas is supplied into the processing chamber 201 via the MFC 322, the valve 324, and the nozzle 420. As the reaction gas, an oxygen-containing gas (oxidizing gas, oxidizing agent) containing oxygen (O) and as a reaction gas (reactant) that reacts with Al can be used. As the oxygen-containing gas, for example, ozone ( O3) gas can be used. The gas supply pipe 320 may be provided with the flash tank 321 shown by the dotted line in FIG. By providing the flash tank 321 , it is possible to supply a large amount of O3 gas to the wafer 200.

本実施形態において、金属含有ガスである原料ガスがノズル410のガス供給孔410aから処理室201内に供給され、酸素含有ガスである反応ガスがノズル420のガス供給孔420aから処理室201内に供給されることで、ウエハ200の表面に原料ガス(金属含有ガス)および反応ガス(酸素含有ガス)が供給され、ウエハ200の表面上に金属酸化膜が形成される。 In the present embodiment, the raw material gas, which is a metal-containing gas, is supplied into the processing chamber 201 from the gas supply hole 410a of the nozzle 410, and the reaction gas, which is an oxygen-containing gas, is supplied into the processing chamber 201 from the gas supply hole 420a of the nozzle 420. By being supplied, the raw material gas (metal-containing gas) and the reaction gas (oxygen-containing gas) are supplied to the surface of the wafer 200, and a metal oxide film is formed on the surface of the wafer 200.

ガス供給管510,520からは、不活性ガスとして、例えば窒素(N)ガスが、それぞれMFC512,522、バルブ514,524、ノズル410,420を介して処理室201内に供給される。なお、以下、不活性ガスとしてNガスを用いる例について説明するが、不活性ガスとしては、Nガス以外に、例えば、アルゴン(Ar)ガス、ヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、キセノン(Xe)ガス等の希ガスを用いてもよい。 From the gas supply pipes 510 and 520, for example, nitrogen (N 2 ) gas is supplied as an inert gas into the processing chamber 201 via the MFC 512, 522, valves 514, 524, and nozzles 410, 420, respectively. Hereinafter, an example in which N 2 gas is used as the inert gas will be described. As the inert gas, for example, argon (Ar) gas, helium (He) gas, neon (Ne) gas other than N 2 gas will be described. , A rare gas such as xenone (Xe) gas may be used.

主に、ノズル410,420でガス供給系(ガス供給部)が構成される。なお、ガス供給管310,320、MFC312,322、バルブ314,324、ノズル410,420により処理ガス供給系(ガス供給部)が構成しても良い。また、ガス供給管310とガス供給管320の少なくともいずれかをガス供給部として考えても良い。処理ガス供給系を、単に、ガス供給系と称することもできる。ガス供給管310から原料ガスを流す場合、主に、ガス供給管310、MFC312、バルブ314により原料ガス供給系が構成されるが、ノズル410を原料ガス供給系に含めて考えてもよい。また、原料ガス供給系を原料供給系と称することもできる。原料ガスとして金属含有原料ガスを用いる場合、原料ガス供給系を金属含有原料ガス供給系と称することもできる。ガス供給管320から反応ガスを流す場合、主に、ガス供給管320、MFC322、バルブ324により反応ガス供給系が構成されるが、ノズル420を反応ガス供給系に含めて考えてもよい。ガス供給管320から反応ガスとして酸素含有ガスを供給する場合、反応ガス供給系を酸素含有ガス供給系と称することもできる。また、主に、ガス供給管510,520、MFC512,522,バルブ514,524により不活性ガス供給系が構成される。不活性ガス供給系を、パージガス供給系、希釈ガス供給系、或いは、キャリアガス供給系と称することもできる。 The gas supply system (gas supply unit) is mainly composed of nozzles 410 and 420. The processing gas supply system (gas supply unit) may be configured by the gas supply pipes 310, 320, MFC 312, 322, valves 314, 324, and nozzles 410, 420. Further, at least one of the gas supply pipe 310 and the gas supply pipe 320 may be considered as the gas supply unit. The treated gas supply system can also be simply referred to as a gas supply system. When the raw material gas flows from the gas supply pipe 310, the raw material gas supply system is mainly composed of the gas supply pipe 310, the MFC 312, and the valve 314, but the nozzle 410 may be included in the raw material gas supply system. Further, the raw material gas supply system can also be referred to as a raw material supply system. When a metal-containing raw material gas is used as the raw material gas, the raw material gas supply system can also be referred to as a metal-containing raw material gas supply system. When the reaction gas is flowed from the gas supply pipe 320, the reaction gas supply system is mainly composed of the gas supply pipe 320, the MFC 322, and the valve 324, but the nozzle 420 may be included in the reaction gas supply system. When an oxygen-containing gas is supplied as a reaction gas from the gas supply pipe 320, the reaction gas supply system can also be referred to as an oxygen-containing gas supply system. Further, the inert gas supply system is mainly composed of gas supply pipes 510, 520 and MFC 512, 522, valves 514, 524. The inert gas supply system may also be referred to as a purge gas supply system, a diluted gas supply system, or a carrier gas supply system.

本実施形態におけるガス供給の方法は、インナーチューブ204の内壁と、複数枚のウエハ200の端部とで定義される円環状の縦長の空間内、すなわち、円筒状の空間内の予備室201a内に配置したノズル410,420を経由してガスを搬送している。そして、ノズル410,420のウエハと対向する位置に設けられた複数のガス供給孔410a,420aからインナーチューブ204内にガスを噴出させている。より詳細には、ノズル410のガス供給孔410a、ノズル420のガス供給孔420aにより、ウエハ200の表面と平行方向、すなわち水平方向に向かって原料ガス等を噴出させている。 The method of gas supply in the present embodiment is in the annular vertically long space defined by the inner wall of the inner tube 204 and the ends of the plurality of wafers 200, that is, in the spare chamber 201a in the cylindrical space. The gas is conveyed via the nozzles 410 and 420 arranged in. Then, gas is ejected into the inner tube 204 from a plurality of gas supply holes 410a and 420a provided at positions facing the wafers of the nozzles 410 and 420. More specifically, the gas supply hole 410a of the nozzle 410 and the gas supply hole 420a of the nozzle 420 eject the raw material gas or the like in the direction parallel to the surface of the wafer 200, that is, in the horizontal direction.

[排気部]
排気孔(排気口)204aは、インナーチューブ204の側壁であってノズル410,420に対向した位置、すなわち予備室201aとは180度反対側の位置に形成された貫通孔であり、例えば、鉛直方向に細長く開設されたスリット状の貫通孔である。そのため、ノズル410,420のガス供給孔410a,420aから処理室201内に供給され、ウエハ200の表面上を流れたガス、すなわち、残留するガス(残ガス)は、排気孔204aを介してインナーチューブ204とアウターチューブ203との間に形成された隙間により構成される排気路206内に流れる。そして、排気路206内へと流れたガスは、排気管231内に流れ、処理炉202外へと排出される。なお、排気部は、少なくとも排気管231で構成される。
[Exhaust section]
The exhaust hole (exhaust port) 204a is a through hole formed on the side wall of the inner tube 204 at a position facing the nozzles 410 and 420, that is, at a position 180 degrees opposite to the spare chamber 201a, and is, for example, a vertical hole. It is a slit-shaped through hole that is elongated in the direction. Therefore, the gas supplied into the processing chamber 201 from the gas supply holes 410a and 420a of the nozzles 410 and 420 and flowing on the surface of the wafer 200, that is, the residual gas (residual gas) is inner through the exhaust holes 204a. It flows into the exhaust passage 206 formed by the gap formed between the tube 204 and the outer tube 203. Then, the gas that has flowed into the exhaust passage 206 flows into the exhaust pipe 231 and is discharged to the outside of the processing furnace 202. The exhaust unit is composed of at least an exhaust pipe 231.

排気孔204aは、複数のウエハ200と対向する位置(好ましくはボート217の上部から下部と対向する位置)に設けられており、ガス供給孔410a、420aから処理室201内のウエハ200の近傍に供給されたガスは、水平方向、すなわちウエハ200の表面と平行方向に向かって流れた後、排気孔204aを介して排気路206内へと流れる。すなわち、処理室201に残留するガスは、排気孔204aを介してウエハ200の主面に対して平行に排気される。なお、排気孔204aはスリット状の貫通孔として構成される場合に限らず、複数個の孔により構成されていてもよい。 The exhaust holes 204a are provided at positions facing the plurality of wafers 200 (preferably at positions facing from the upper part to the lower part of the boat 217), and are located in the vicinity of the wafers 200 in the processing chamber 201 from the gas supply holes 410a and 420a. The supplied gas flows in the horizontal direction, that is, in the direction parallel to the surface of the wafer 200, and then flows into the exhaust passage 206 through the exhaust hole 204a. That is, the gas remaining in the processing chamber 201 is exhausted in parallel to the main surface of the wafer 200 through the exhaust hole 204a. The exhaust hole 204a is not limited to the case where it is configured as a slit-shaped through hole, and may be configured by a plurality of holes.

マニホールド209には、処理室201内の雰囲気を排気する排気管231が設けられている。排気管231には、上流側から順に、処理室201内の圧力を検出する圧力検出器(圧力検出部)としての圧力センサ245,APC(Auto Pressure Controller)バルブ243,真空排気装置としての真空ポンプ246が接続されている。APCバルブ243は、真空ポンプ246を作動させた状態で弁を開閉することで、処理室201内の真空排気および真空排気停止を行うことができ、更に、真空ポンプ246を作動させた状態で弁開度を調節することで、処理室201内の圧力を調整することができる。主に、排気孔204a,排気路206,排気管231,APCバルブ243および圧力センサ245により、排気系すなわち排気ラインが構成される。なお、真空ポンプ246を排気系に含めて考えてもよい。 The manifold 209 is provided with an exhaust pipe 231 for exhausting the atmosphere in the processing chamber 201. In the exhaust pipe 231, in order from the upstream side, a pressure sensor 245 as a pressure detector (pressure detection unit) for detecting the pressure in the processing chamber 201, an APC (Auto Pressure Controller) valve 243, and a vacuum pump as a vacuum exhaust device. 246 is connected. The APC valve 243 can perform vacuum exhaust and vacuum exhaust stop in the processing chamber 201 by opening and closing the valve with the vacuum pump 246 operating, and further, the valve with the vacuum pump 246 operating. By adjusting the opening degree, the pressure in the processing chamber 201 can be adjusted. The exhaust system, that is, the exhaust line is mainly composed of the exhaust hole 204a, the exhaust passage 206, the exhaust pipe 2311, the APC valve 243, and the pressure sensor 245. The vacuum pump 246 may be included in the exhaust system.

図1に示す様に、マニホールド209の下方には、マニホールド209の下端開口を気密に閉塞可能な炉口蓋体としてのシールキャップ219が設けられていても良い。シールキャップ219は、マニホールド209の下端に鉛直方向下側から当接されるように構成されている。シールキャップ219は、例えばSUS等の金属により構成され、円盤状に形成されている。シールキャップ219の上面には、マニホールド209の下端と当接するシール部材としてのOリング220bが設けられている。シールキャップ219における処理室201の反対側には、ウエハ200を収容するボート217を回転させる回転機構267が設置されている。回転機構267の回転軸255は、シールキャップ219を貫通してボート217に接続されている。回転機構267は、ボート217を回転させることでウエハ200を回転させるように構成されている。シールキャップ219は、アウターチューブ203の外部に垂直に設置された昇降機構としてのボートエレベータ115によって鉛直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ115は、シールキャップ219を昇降させることで、ボート217を処理室201内外に搬入および搬出することが可能なように構成されている。ボートエレベータ115は、ボート217およびボート217に収容されたウエハ200を、処理室201内外に搬送する搬送装置(搬送機構)として構成されている。 As shown in FIG. 1, a seal cap 219 as a furnace palate body capable of airtightly closing the lower end opening of the manifold 209 may be provided below the manifold 209. The seal cap 219 is configured to abut on the lower end of the manifold 209 from the lower side in the vertical direction. The seal cap 219 is made of a metal such as SUS and is formed in a disk shape. An O-ring 220b as a sealing member that comes into contact with the lower end of the manifold 209 is provided on the upper surface of the seal cap 219. On the opposite side of the processing chamber 201 in the seal cap 219, a rotation mechanism 267 for rotating the boat 217 accommodating the wafer 200 is installed. The rotation shaft 255 of the rotation mechanism 267 penetrates the seal cap 219 and is connected to the boat 217. The rotation mechanism 267 is configured to rotate the wafer 200 by rotating the boat 217. The seal cap 219 is configured to be raised and lowered in the vertical direction by a boat elevator 115 as a raising and lowering mechanism vertically installed outside the outer tube 203. The boat elevator 115 is configured so that the boat 217 can be carried in and out of the processing chamber 201 by raising and lowering the seal cap 219. The boat elevator 115 is configured as a transport device (conveyance mechanism) for transporting the wafers 200 housed in the boat 217 and the boat 217 into and out of the processing chamber 201.

基板支持具としてのボート217は、複数枚、例えば25~200枚のウエハ200を、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で鉛直方向に整列させて多段に支持するように、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。ボート217の詳細については後述する。ボート217の下部には、例えば石英やSiC等の耐熱性材料により構成される断熱部218が設けられている。この構成により、ヒータ207からの熱がシールキャップ219側に伝わりにくくなっている。 The boat 217 as a substrate support supports a plurality of wafers, for example, 25 to 200 wafers 200 in a horizontal position and vertically aligned with each other, that is, to support them in multiple stages. It is configured to be arranged at intervals. The details of the boat 217 will be described later. At the bottom of the boat 217, a heat insulating portion 218 made of a heat-resistant material such as quartz or SiC is provided. With this configuration, the heat from the heater 207 is less likely to be transmitted to the seal cap 219 side.

図2に示すように、インナーチューブ204内には温度検出器としての温度センサ263が設置されており、温度センサ263により検出された温度情報に基づきヒータ207への通電量を調整することで、処理室201内の温度が所望の温度分布となるように構成されている。温度センサ263は、ノズル410および420と同様にL字型に構成されており、インナーチューブ204の内壁に沿って設けられている。 As shown in FIG. 2, a temperature sensor 263 as a temperature detector is installed in the inner tube 204, and the amount of electricity supplied to the heater 207 is adjusted based on the temperature information detected by the temperature sensor 263. The temperature in the processing chamber 201 is configured to have a desired temperature distribution. The temperature sensor 263 is L-shaped like the nozzles 410 and 420, and is provided along the inner wall of the inner tube 204.

この様に構成することにより、ボート217の少なくともウエハ200を支持する領域の温度が均一に保つ様に構成される。この均熱な温度領域(均熱領域T1)の温度とT1よりも下側の領域の温度には差がある。なお、T1は、基板処理領域とも呼ぶ。基板処理領域の縦方向の長さは、均熱領域の縦方向の長さ以下に構成される。なお、基板処理領域とは、ボート217の縦方向の位置の内、ウエハ200が支持(載置)される位置を意味する。ここで、ウエハ200とは、製品ウエハやダミーウエハ、フィルダミーウエハの少なくともいずれかを意味する。また、基板処理領域とは、ボート217において、ウエハ200を保持する領域を意味する。即ち、基板処理領域は、基板保持領域とも呼ぶ。 With this configuration, the temperature of at least the region supporting the wafer 200 of the boat 217 is kept uniform. There is a difference between the temperature in this soaking temperature region (soaking region T1) and the temperature in the region below T1. In addition, T1 is also referred to as a substrate processing area. The vertical length of the substrate processing region is configured to be equal to or less than the vertical length of the heat soaking region. The substrate processing area means a position in which the wafer 200 is supported (placed) in the vertical position of the boat 217. Here, the wafer 200 means at least one of a product wafer, a dummy wafer, and a fill dummy wafer. Further, the substrate processing region means a region for holding the wafer 200 in the boat 217. That is, the substrate processing region is also referred to as a substrate holding region.

[ボート(基板支持具)217]
ボート217は、図4に示すように、二枚の平行な板としての底板12及び天板11と、底板12と天板11との間に略垂直に設けられた複数本、例えば3本の支柱15と、を有する。支柱15は円柱状をしている。ウエハ200を安定かつシンプルに支持するためには、支柱15の数は3本であることが好ましいが、3本超であっても良い。ボート217の少なくとも支柱15は、例えば金属部材であるステンレスに、金属酸化物の膜(金属酸化膜)であるクロム酸化膜(CrO膜)をコーティング(被覆)したもので構成される。ステンレスとしては、例えば、SUS316L、SUS836L、SUS310Sが好ましい。ステンレスには、ウエハ200やウエハ200上に形成される膜の特性を低下させることがある金属元素(例えば、Fe,Ni,Cr,Cu等)が含まれている。これらの金属元素が不純物として、ウエハ200やウエハ200上に形成される膜中に入り込むことを金属汚染と呼ぶ。なお、本開示における金属とは、金属を主成分とする材料や、金属合金を含む。
[Boat (board support) 217]
As shown in FIG. 4, the boat 217 has a plurality of, for example, three, which are provided substantially vertically between the bottom plate 12 and the top plate 11 as two parallel plates and the bottom plate 12 and the top plate 11. It has a support 15 and. The column 15 has a columnar shape. In order to stably and simply support the wafer 200, the number of columns 15 is preferably three, but may be more than three. At least the support column 15 of the boat 217 is composed of, for example, stainless steel, which is a metal member, coated (coated) with a chromium oxide film (CrO film), which is a metal oxide film (metal oxide film). As the stainless steel, for example, SUS316L, SUS836L, and SUS310S are preferable. The stainless steel contains a metal element (for example, Fe, Ni, Cr, Cu, etc.) that may deteriorate the characteristics of the wafer 200 and the film formed on the wafer 200. When these metal elements enter into the wafer 200 or the film formed on the wafer 200 as impurities, it is called metal contamination. The metal in the present disclosure includes a material containing a metal as a main component and a metal alloy.

3本の支柱15は、底板12に略半円状に配列され固定されている。天板11は、3本の支柱15の上端部に固定されている。図5に示すように、ボート217は、複数の支柱15を有し、支持されるウエハ200の外周に沿って基準となる支柱15が設けられ、基準となる支柱15は一点鎖線で示された基準線D上に位置し、この基準線Dに対して左右対称となる位置に設けられるよう構成されている。 The three columns 15 are arranged and fixed to the bottom plate 12 in a substantially semicircular shape. The top plate 11 is fixed to the upper ends of the three columns 15. As shown in FIG. 5, the boat 217 has a plurality of columns 15, a reference column 15 is provided along the outer circumference of the supported wafer 200, and the reference column 15 is indicated by a chain line. It is located on the reference line D and is configured to be provided at a position symmetrical with respect to the reference line D.

図4、6に示すように、各支柱15には、複数のウエハ200を垂直方向に所定の間隔(P)で配列させて略水平姿勢で支持(載置)することが可能な複数の支持部(載置部)としての支持ピン16が多段に設けられる。支持ピン16は、支柱15と同じくステンレスにより構成され、ボート217の内側に向かって突設される。図5に示すように、各支持ピン16は円柱状をしており、ボート217の中心、すなわちウエハ200の中心に向けて突設されている。この場合、支柱15には、それぞれ1つずつ支持ピン16を設ける。すなわち、1段に3つの支持ピン16が突設されている。この突設された3つの支持ピン16上に、ウエハ200の外周を支持させることにより、ウエハ200を支持するようになっている。この支持ピン16は水平度が保たれているのが好ましい。水平を保つことにより、ウエハ200を搬送中にウエハ200が支持ピン16に接触する等の干渉を回避でき、またボート217にウエハ200が支持された状態でのウエハ上に均一なガスの流れを確保できる。 As shown in FIGS. 4 and 6, a plurality of wafers 200 can be vertically arranged at predetermined intervals (P) on each support column 15 and supported (placed) in a substantially horizontal posture. Support pins 16 as portions (mounting portions) are provided in multiple stages. The support pin 16 is made of stainless steel like the support column 15, and is projected toward the inside of the boat 217. As shown in FIG. 5, each support pin 16 has a columnar shape and projects toward the center of the boat 217, that is, the center of the wafer 200. In this case, one support pin 16 is provided on each of the columns 15. That is, three support pins 16 are projected in one stage. The wafer 200 is supported by supporting the outer periphery of the wafer 200 on the three protruding support pins 16. It is preferable that the support pin 16 is kept horizontal. By keeping the level level, it is possible to avoid interference such as the wafer 200 coming into contact with the support pin 16 while the wafer 200 is being conveyed, and a uniform gas flow can be performed on the wafer with the wafer 200 supported by the boat 217. Can be secured.

本実施形態のボート217の支柱15は金属部材で構成されているため、従来の石英やSiCで構成されたボートの支柱よりも細く構成され得る。例えば、従来のボートの支柱の径φは19mmであり、図6に示す本実施形態のボート217の支柱15の径φは5~10mmである。支柱15の径は、支持ピン16にウエハ200を支持可能な強度を有するように予め設定されている。よって、本実施形態における支柱15の径φ(5~10mm)は一例であり、支柱15の本数によりウエハ200を支持可能な強度を有する径が5mm未満になるような場合も、本実施形態に含まれる。 Since the stanchion 15 of the boat 217 of the present embodiment is made of a metal member, it can be made thinner than the stanchion of a conventional boat made of quartz or SiC. For example, the diameter φ of the support column of the conventional boat is 19 mm, and the diameter φ of the support column 15 of the boat 217 of the present embodiment shown in FIG. 6 is 5 to 10 mm. The diameter of the support column 15 is preset so as to have a strength capable of supporting the wafer 200 on the support pin 16. Therefore, the diameter φ (5 to 10 mm) of the support column 15 in the present embodiment is an example, and even when the diameter having the strength to support the wafer 200 is less than 5 mm depending on the number of the support columns 15, the present embodiment can be used. included.

例えば、支柱15の径が小さくなれば、成膜ガスの流れを妨げにくいので滞留が起きにくい。更に、支柱15の表面積が小さくなるため、成膜ガスの消費が減少する。よって、各支柱15付近の膜厚の低下による膜厚均一性の低下を軽減することができる。また、支柱15の径を小さくするのに伴い、支持ピン16の径も小さくする必要がある。しかし本実施形態によれば、支持ピン16を支柱15と同じく金属部材であるステンレスで構成することにより、ウエハ200を支持可能な強度を確保することができる。 For example, if the diameter of the support column 15 is small, it is difficult to obstruct the flow of the film-forming gas, so that retention is unlikely to occur. Further, since the surface area of the support column 15 is reduced, the consumption of the film-forming gas is reduced. Therefore, it is possible to reduce the decrease in film thickness uniformity due to the decrease in film thickness in the vicinity of each column 15. Further, as the diameter of the support column 15 is reduced, the diameter of the support pin 16 also needs to be reduced. However, according to the present embodiment, by forming the support pin 16 from stainless steel, which is a metal member like the support column 15, it is possible to secure the strength capable of supporting the wafer 200.

支持ピン16は支柱15に設けられた凹部としての穴15cに差し込まれて、溶接等により所定の間隔(P)(例えば8mmピッチ)で固定されている。また、図6に示すように、円柱状とした支持ピン16の先端16aは、丸めるか、もしくは面取りを行うとよい。 The support pin 16 is inserted into a hole 15c as a recess provided in the column 15, and is fixed at a predetermined interval (P) (for example, 8 mm pitch) by welding or the like. Further, as shown in FIG. 6, the tip 16a of the columnar support pin 16 may be rounded or chamfered.

また、支持ピン16の少なくともウエハ200との接触箇所(接触部)16fは、金属酸化膜であるCrO膜でコーティングされている。支持ピン16の少なくともウエハ200との接触箇所16fを、CrO膜ではなく、金属元素を含まない非金属物の膜(非金属膜)であるシリコン酸化膜(SiO膜)でコーティングしてもよい。 Further, at least the contact portion (contact portion) 16f of the support pin 16 with the wafer 200 is coated with a CrO film which is a metal oxide film. At least the contact portion 16f of the support pin 16 with the wafer 200 may be coated with a silicon oxide film (SiO film) which is a non-metal film (non-metal film) containing no metal element, instead of the CrO film.

また、支持ピン16の一部又は全体をCrO膜でコーティングし、支持ピン16における少なくともウエハ200との接触箇所16fを、さらにSiO膜でコーティングしてもよい。SiO膜でコーティングされる部分としては、少なくともウエハ200との接触箇所16fに施せばよく、更に好ましくは、支柱15から突出した部分全体に施される。これにより、CrO膜によるコーティングでは、金属汚染を十分に抑制できない場合であっても、ウエハ200に接触する箇所をSiO膜でコーティングすることで金属汚染をより確実に抑制することが可能である。 Further, a part or the whole of the support pin 16 may be coated with a CrO film, and at least the contact portion 16f of the support pin 16 with the wafer 200 may be further coated with a SiO film. The portion coated with the SiO film may be applied to at least the contact portion 16f with the wafer 200, and more preferably to the entire portion protruding from the support column 15. As a result, even when the coating with the CrO film cannot sufficiently suppress the metal contamination, it is possible to more reliably suppress the metal contamination by coating the portion in contact with the wafer 200 with the SiO film.

支持ピン16(支持部)は円柱状の他に、ウエハ200との接触面側に平面を有する半円柱状や四角柱状、三角柱状、等の他の柱状であってもよく、また、板形状であってもよい。また、ウエハ200との接触面側に曲面を有する半円柱状であってもよい。 The support pin 16 (support portion) may be a semi-cylindrical column having a plane on the contact surface side with the wafer 200, a square columnar column, a triangular columnar column, or the like, in addition to the columnar column, and may have a plate shape. May be. Further, it may be a semi-cylindrical shape having a curved surface on the contact surface side with the wafer 200.

なお、本実施形態では、支柱15や支持ピン16をコーティングする金属酸化膜の好適な例の一つとしてCrO膜を適用したが、これに限らず、他の好適な金属酸化物の膜の例の一つとして酸化アルミニウム(AlO)の膜を適用してもよい。また、更に他の金属酸化物の膜として、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコニウム(ZrO)、酸化ハフニウム(HfO)等の膜を適用することもできる。また、本実施形態では、支柱15や支持ピン16を金属酸化膜であるCrO膜でコーティングする例を説明したが、金属酸化膜に替えて、シリコン(Si)、酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(SiN)、SiC等の金属元素を含まない非金属物の膜によりコーティングしてもよい。また、Siでコーティングする手法として、接触個所(接触部)に対する部分的なコーティングが容易なSi溶射を用いてもよい。 In this embodiment, the CrO film is applied as one of the suitable examples of the metal oxide film for coating the support column 15 and the support pin 16, but the present invention is not limited to this, and examples of other suitable metal oxide films are used. A film of aluminum oxide (AlO) may be applied as one of the above. Further, as a film of another metal oxide, a film of titanium oxide (TIO), zirconium oxide (ZrO), hafnium oxide (HfO) or the like can also be applied. Further, in the present embodiment, an example in which the support column 15 and the support pin 16 are coated with a CrO film which is a metal oxide film has been described, but instead of the metal oxide film, silicon (Si), silicon oxide (SiO), and silicon nitride have been described. It may be coated with a film of a non-metal material that does not contain a metal element such as (SiN) or SiC. Further, as a method of coating with Si, Si thermal spraying, which facilitates partial coating on the contact portion (contact portion), may be used.

また、ボート217をウエハ200上に金属含有膜を形成する処理において用いる場合、当該金属含有膜に含まれる金属によりコーティングを行ってもよい。例えば、金属含有膜としてAlO膜を形成する処理においてボート217を用いる場合、AlO膜に含まれる金属であるアルミニウム(Al)を溶射することにより、Alで上述のコーティングを行ってもよい。 Further, when the boat 217 is used in the process of forming a metal-containing film on the wafer 200, the metal may be coated with the metal contained in the metal-containing film. For example, when the boat 217 is used in the process of forming the AlO film as the metal-containing film, the above-mentioned coating may be performed with Al by spraying aluminum (Al), which is a metal contained in the AlO film.

本実施形態では、金属であるステンレスで支柱15を形成する。これにより、石英等のボートの支柱と同等の強度を確保しながら、ボートの支柱の直径を細くすることが可能となり、ボートの支柱の近傍で発生する膜厚低下を抑制することができる。 In the present embodiment, the support column 15 is formed of stainless steel, which is a metal. As a result, it is possible to reduce the diameter of the boat support while ensuring the same strength as that of the boat support such as quartz, and it is possible to suppress the film thickness decrease that occurs in the vicinity of the boat support.

また、本実施形態では、ボート217を構成する支柱15と支持ピン16の少なくとも一部を金属酸化膜又は非金属膜の少なくとも一方でコーティングする。これにより、ボート217を構成する金属部材に起因するウエハ200における金属汚染を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, at least a part of the support column 15 and the support pin 16 constituting the boat 217 is coated with at least one of a metal oxide film or a non-metal film. This makes it possible to suppress metal contamination in the wafer 200 caused by the metal members constituting the boat 217.

また、本実施形態では、支持ピン16の少なくともウエハ200との接触箇所(接触部)16fを、金属酸化膜又は非金属膜の少なくとも一方でコーティングする。これにより、特にウエハ200に接触する支持ピン16に起因するウエハ200における金属汚染を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, at least the contact portion (contact portion) 16f of the support pin 16 with the wafer 200 is coated with at least one of a metal oxide film or a non-metal film. This makes it possible to suppress metal contamination on the wafer 200 due to the support pins 16 in particular in contact with the wafer 200.

また、本実施形態では、支柱15を金属酸化膜又は非金属膜の少なくとも一方でコーティングする。これにより、支柱15を構成する金属に起因する金属汚染を抑制し、金属汚染のレベルを更に低く維持することができる。 Further, in the present embodiment, the support column 15 is coated with at least one of a metal oxide film or a non-metal film. As a result, metal contamination caused by the metal constituting the column 15 can be suppressed, and the level of metal contamination can be further maintained.

また、本実施形態のように、支柱15や支持ピン16のウエハ200との接触箇所16f以外の部分を金属酸化膜又は非金属膜の少なくとも一方でコーティングすることにより、支柱15等の表面に堆積物の膜が形成された際に、温度変化により支柱15等の表面と堆積物の膜との間に生じる応力を緩和し、堆積物の膜におけるクラックや膜剥がれ、それに起因するパーティクルの発生を抑制することもできる。すなわち、ウエハ200に対して成膜処理を行う場合、成膜処理において支柱15等の表面に形成される堆積物の膜と同じ方向の応力を有する金属酸化膜、又は非金属膜を応力緩衝膜として支柱15等の表面にコーティングする。この場合、コーティングに用いる金属酸化膜や非金属膜は、成膜処理において形成される膜種に応じて選択される。 Further, as in the present embodiment, the portion of the support pin 16 or the support pin 16 other than the contact portion 16f with the wafer 200 is coated with at least one of a metal oxide film or a non-metal film, so that the support pin 16 is deposited on the surface of the support pin 15 or the like. When a film of an object is formed, the stress generated between the surface of the column 15 and the like and the film of the deposit due to temperature changes is relieved, and cracks and peeling of the film of the deposit occur, resulting in the generation of particles. It can also be suppressed. That is, when the film formation process is performed on the wafer 200, a metal oxide film or a non-metal oxide film having a stress in the same direction as the film of the deposit formed on the surface of the support column 15 or the like in the film formation process is used as a stress buffer film. It is coated on the surface of the support column 15 and the like. In this case, the metal oxide film or the non-metal oxide film used for the coating is selected according to the film type formed in the film forming process.

また、本実施形態では、ステンレスにより構成された支柱15と支持ピン16の両方に対して金属酸化膜又は非金属膜の少なくとも一方でコーティングする。これにより、ボート217に対して一度の処理でコーティングを施すことができる。ステンレスの表面へのCrO膜の形成は、例えば、ステンレスに対する不働態化処理により行うことができる。また、CrO膜に替えて、ウエハ200に対する成膜処理において形成される膜と同じ膜種(例えばAlO膜、等)でコーティングを行う場合、ウエハ200が搭載されていない状態のボート217を処理室201内に搬入して、ウエハ200に対する成膜処理と同様の処理を行うことにより、コーティングを行ってもよい。 Further, in the present embodiment, both the support pin 15 and the support pin 16 made of stainless steel are coated with at least one of a metal oxide film or a non-metal film. As a result, the boat 217 can be coated with a single treatment. The formation of the CrO film on the surface of stainless steel can be performed, for example, by disabling the stainless steel. Further, when coating is performed with the same film type (for example, AlO film, etc.) as the film formed in the film forming process on the wafer 200 instead of the CrO film, the boat 217 in a state where the wafer 200 is not mounted is used in the processing chamber. The coating may be performed by carrying it into the 201 and performing the same processing as the film forming treatment on the wafer 200.

なお、本実施形態では、支柱15の表面がCrO膜等によってコーティングされている。しかし、支柱15の表面を金属酸化膜や非金属膜によりコーティングせず、その金属母材が表面に露出したままとしてもよい。 In this embodiment, the surface of the support column 15 is coated with a CrO film or the like. However, the surface of the support column 15 may not be coated with a metal oxide film or a non-metal film, and the metal base material may remain exposed on the surface.

開示者による検証によれば、250℃以上、400℃以下の条件下において、少なくとも8mm以上、望ましくは12mm以上、ステンレスで構成される部材とSiウエハとの間隔を確保することにより、ステンレスに起因するSiウエハの金属汚染を抑制できることが確認された。したがって、支柱15の表面から所定距離だけ離れるようにウエハ200を支持ピン16上に載置することで、支柱15の表面を金属酸化膜や非金属膜でコーティングすることなく、支持ピン16の表面を金属酸化膜と非金属膜の少なくとも一方で構成することにより、支柱15や支持ピン16を構成する金属に起因するウエハ200等への金属汚染を抑制することができる。なお、当該所定距離は、例えば400℃以下の条件下でボート217が用いられる場合、8mm以上、より好ましくは12mm以上とすることが望ましい。このように、支柱15の表面に対してコーティング処理を行わないことにより、コーティング処理を行う場合に比べて、ボート217の製作を容易とすることができる。 According to the verification by the discloser, it is caused by stainless steel by ensuring the distance between the member made of stainless steel and the Si wafer at least 8 mm or more, preferably 12 mm or more under the conditions of 250 ° C. or higher and 400 ° C. or lower. It was confirmed that the metal contamination of the Si wafer can be suppressed. Therefore, by placing the wafer 200 on the support pin 16 so as to be separated from the surface of the support pin 15 by a predetermined distance, the surface of the support pin 16 is not coated with a metal oxide film or a non-metal film, and the surface of the support pin 16 is not coated. By forming at least one of a metal oxide film and a non-metal oxide film, it is possible to suppress metal contamination of the wafer 200 and the like caused by the metal constituting the support column 15 and the support pin 16. When the boat 217 is used under the condition of, for example, 400 ° C. or lower, the predetermined distance is preferably 8 mm or more, more preferably 12 mm or more. As described above, by not performing the coating treatment on the surface of the support column 15, it is possible to facilitate the production of the boat 217 as compared with the case where the coating treatment is performed.

(第一変形例)
図7に示すように、支持ピン16に代えて支柱15に刻設された複数の溝15aを支持部(載置部)とし、溝15aの底面15bの上にウエハ200を支持(載置)してもよい。本実施形態の第一変形例における支柱15は、実施形態と同様に、金属酸化膜であるCrO膜でコーティングされている。特に、溝15aの半円状の底面15bのうち少なくともウエハ200が支持される部分(すなわち接触箇所(接触部))は、CrO膜でコーティングするように構成されている。また、溝15aの半円状の底面15bのうち少なくともウエハ200との接触箇所)をCrO膜に替えて、非金属膜であるSiO膜でコーティングするように構成してもよい。また、溝15aにCrO膜がコーティングされ、溝15aの半円状の底面15bのうち少なくともウエハ200との接触箇所を、SiO膜で更にコーティングしてもよい。
(First modification)
As shown in FIG. 7, a plurality of grooves 15a carved in the support column 15 are used as support portions (mounting portions) instead of the support pins 16, and the wafer 200 is supported (mounted) on the bottom surface 15b of the grooves 15a. You may. Similar to the embodiment, the support column 15 in the first modification of the present embodiment is coated with a CrO film which is a metal oxide film. In particular, at least a portion of the semicircular bottom surface 15b of the groove 15a on which the wafer 200 is supported (that is, a contact portion (contact portion)) is configured to be coated with a CrO film. Further, at least the contact point with the wafer 200 in the semicircular bottom surface 15b of the groove 15a) may be replaced with a CrO film and coated with a SiO film which is a non-metal film. Further, the groove 15a may be coated with a CrO film, and at least the contact portion of the semicircular bottom surface 15b of the groove 15a with the wafer 200 may be further coated with the SiO film.

(第二変形例)
図8に示すように、本実施形態の第二変形例における支持ピン16は、金属部材で構成される金属部16bと金属元素を含まない非金属部材で構成される石英部16cのハイブリッド構成である。金属部16bは実施形態における支持ピン16と同様な構造であり、支柱15に設けられた凹部としての穴15cに差し込んで溶接で固定されている。石英部(石英部位)16cにはウエハ200が搭載される。石英部16cは、石英のピースにより構成され、上述の実施形態における円柱状の支持ピン16のうち、支持ピン16に載置されるウエハ200に対向する上半分であって、支柱15から溶接の影響がない所定距離(L2)の位置(P2)から支持ピン16の先端までの範囲を、石英(SiO)で構成するものである。すなわち、第二変形例では、少なくともウエハ200と支持ピン16との接触個所が非金属である石英部16cにより構成されている。石英部16cは、石英に替えて、他の非金属であるSiCやSiN等で構成されていてもよい。なお、この例では、支柱15から所定距離(L2)までの部分は、金属で構成されている。
(Second modification)
As shown in FIG. 8, the support pin 16 in the second modification of the present embodiment has a hybrid configuration of a metal portion 16b composed of a metal member and a quartz portion 16c composed of a non-metal member containing no metal element. be. The metal portion 16b has the same structure as the support pin 16 in the embodiment, and is inserted into a hole 15c as a recess provided in the support column 15 and fixed by welding. The wafer 200 is mounted on the quartz portion (quartz portion) 16c. The quartz portion 16c is composed of a quartz piece, and is the upper half of the columnar support pins 16 in the above-described embodiment facing the wafer 200 mounted on the support pins 16 and is welded from the support column 15. The range from the position (P2) at a predetermined distance (L2) that is not affected to the tip of the support pin 16 is made of quartz (SiO). That is, in the second modification, at least the contact point between the wafer 200 and the support pin 16 is composed of a non-metal quartz portion 16c. The quartz portion 16c may be made of other non-metals such as SiC and SiC instead of quartz. In this example, the portion from the support column 15 to the predetermined distance (L2) is made of metal.

金属部16bは、支柱15の穴に埋設される部分および支柱15の表面から位置P2までの部分は断面が円状であり、位置P2から支柱15の先端までの断面は半円状である。石英部16cは断面が半円状である半円柱形状である。ただし、石英部16cは半円柱形状に限られず、他の柱形状であってもよく、ウエハ200との接触面が平らである板状形状やチップ状形状であってもよく、さらに他の形状であってもよい。本開示では、これらの形状を有する部材をピース状部材と総称する。石英部16cの鉛直方向の厚さT2は、例えば0.5mm以上10mm未満、より好ましくは1mm以上5mm未満である。厚さT2が0.5mm未満の場合、ウエハ200を載置することで石英部16cが破損する可能性がある。厚さT2を1mm以上とすることにより、ウエハ200を載置した際に石英部16cが破損することをより確実に防止することができる。 The metal portion 16b has a circular cross section in a portion embedded in a hole in the strut 15 and a portion from the surface of the strut 15 to the position P2, and a semicircular cross section from the position P2 to the tip of the strut 15. The quartz portion 16c has a semi-cylindrical shape having a semicircular cross section. However, the quartz portion 16c is not limited to a semi-cylindrical shape, may be another pillar shape, may have a plate shape or a chip shape having a flat contact surface with the wafer 200, and may have another shape. It may be. In the present disclosure, members having these shapes are collectively referred to as piece-shaped members. The vertical thickness T2 of the quartz portion 16c is, for example, 0.5 mm or more and less than 10 mm, more preferably 1 mm or more and less than 5 mm. If the thickness T2 is less than 0.5 mm, the quartz portion 16c may be damaged by placing the wafer 200. By setting the thickness T2 to 1 mm or more, it is possible to more reliably prevent the quartz portion 16c from being damaged when the wafer 200 is placed.

金属部16bは、石英部16cの下方部分および支柱15の表面から位置P2までの部分がCrO膜およびSiO膜の少なくとも何れかによってコーティングされている。 In the metal portion 16b, the lower portion of the quartz portion 16c and the portion from the surface of the support column 15 to the position P2 are coated with at least one of the CrO film and the SiO film.

支柱15を構成する金属部材と支持ピン16の金属部16bを構成する金属部材は溶接により接合される。溶接後、CrO膜をコーティング、又は不働態化する処理を行うことにより、溶接個所の溶接跡が消され、表面状態は未溶接個所と同一のCrO膜の表面となり、クロム(Cr)、酸素(O)以外の不純物濃度も、未溶接個所と同等とすることができる。また、ウエハ200との接触面は非金属部材である石英部16cで構成されているので、ウエハ200との接触によってCrO膜やSiO膜等の表面コート膜が剥がれることがない。 The metal member constituting the support column 15 and the metal member constituting the metal portion 16b of the support pin 16 are joined by welding. After welding, by coating or passivating the CrO film, the weld marks at the welded part are erased, the surface condition becomes the same as the surface of the CrO film at the unwelded part, and chromium (Cr) and oxygen (Cr) and oxygen ( The concentration of impurities other than O) can be the same as that of the unwelded portion. Further, since the contact surface with the wafer 200 is composed of the quartz portion 16c which is a non-metal member, the surface coating film such as the CrO film and the SiO film does not peel off due to the contact with the wafer 200.

なお、第二変形例では、支柱15および金属部16bの表面がCrO膜等によってコーティングされている形態を説明した。しかし、第二変形例の更なる変形例として、支柱15および金属部16bの少なくとも何れかの表面を、金属酸化膜や非金属膜のいずれでもコーティングせず、これらの金属母材が表面に露出したままとしてもよい。少なくともウエハ200と支持ピン16との接触個所を非金属である石英部16cで構成することにより、支柱15や金属部16bを構成する金属に起因するウエハ200等への金属汚染を抑制することができる。このように、支柱15および金属部16bの少なくとも何れかの表面に対してコーティング処理を行わないことにより、当該コーティング処理を行う場合に比べて、ボート217の製作を容易とすることができる。 In the second modification, the form in which the surfaces of the support column 15 and the metal portion 16b are coated with a CrO film or the like has been described. However, as a further modification of the second modification, the surface of at least one of the support column 15 and the metal portion 16b is not coated with either a metal oxide film or a non-metal film, and these metal base materials are exposed on the surface. You can leave it as it is. By forming at least the contact point between the wafer 200 and the support pin 16 with a non-metal quartz portion 16c, it is possible to suppress metal contamination of the wafer 200 and the like caused by the metal constituting the support column 15 and the metal portion 16b. can. As described above, by not performing the coating treatment on at least one of the surfaces of the support column 15 and the metal portion 16b, it is possible to facilitate the production of the boat 217 as compared with the case where the coating treatment is performed.

また、第二変形例の他の更なる変形例として、支持ピン16をCrO膜等の金属酸化膜や非金属膜でコーティングするとともに、支持ピン16におけるウエハ200との接触箇所の一部を、石英コートや石英チップ等の石英で構成してもよい。すなわち、支持ピン16におけるウエハ200との接触箇所はCrO膜と石英で構成されるようにしてもよい。 Further, as another modification of the second modification, the support pin 16 is coated with a metal oxide film such as a CrO film or a non-metal film, and a part of the contact portion of the support pin 16 with the wafer 200 is formed. It may be composed of quartz such as a quartz coat or a quartz chip. That is, the contact point of the support pin 16 with the wafer 200 may be composed of a CrO film and quartz.

(第三変形例)
本実施形態の第三変形例における支持ピン16は、全体が石英、SiC、SiN、AlO等の非金属物又は金属酸化物で構成されている。図9に示すように、支持ピン16は、支持ピン16に刻設された凹部としてのネジ穴16eに、支柱15に設けられた孔を通した柱状部材としてのネジ16dを差し込み、螺合することで支柱15に固定される。ボート217を構成する他の部材は、ステンレスに金属酸化膜であるCrO膜や非金属膜であるSiO膜等がコーティングされている。支持ピン16に刻設された凹部をネジ溝のない穴で形成し、ネジ16dに替えてネジ溝のないピン形状の固定部材を凹部に差し込むことで支持ピン16を支柱15に固定してもよい。なお、ワイヤ加工技術を使いネジ16dを隠してフラット面を形成し、SiO膜の被覆率を向上させている。
(Third modification example)
The support pin 16 in the third modification of the present embodiment is entirely composed of a non-metal substance such as quartz, SiC, SiC, AlO, or a metal oxide. As shown in FIG. 9, the support pin 16 is screwed by inserting a screw 16d as a columnar member through a hole provided in the support column 15 into a screw hole 16e as a recess formed in the support pin 16. It is fixed to the support column 15. The other members constituting the boat 217 are made of stainless steel coated with a CrO film which is a metal oxide film, a SiO film which is a non-metal film, and the like. Even if the support pin 16 is fixed to the support column 15 by forming a recess carved in the support pin 16 with a hole without a screw groove and inserting a pin-shaped fixing member without a screw groove into the recess instead of the screw 16d. good. It should be noted that the wire processing technique is used to conceal the screw 16d to form a flat surface and improve the coverage of the SiO film.

なお、支持ピン16の支柱15側に凸部を設け、支柱15に設けられた凹部または貫通孔に差し込む構造(嵌合させる構造)に構成しても良い。支持ピン16と支柱15の接合は、溶接であっても良いし、支持ピン16の凸部をネジ形状に構成し、支柱15の凹部または貫通孔をネジ穴形状に構成して、嵌合させても良い。 It should be noted that a structure may be configured in which a convex portion is provided on the support pin 16 on the support column 15 side and is inserted into a concave portion or a through hole provided in the support pin 15 (a structure for fitting). The support pin 16 and the support pin 15 may be joined by welding, or the convex portion of the support pin 16 is formed in a screw shape, and the concave portion or through hole of the support pin 15 is formed in a screw hole shape and fitted. May be.

また、第三変形例では、第二変形例の更なる変形例と同様に、支柱15の表面を金属酸化膜や非金属膜によりコーティングせず、その金属母材が表面に露出したままとしてもよい。本実施形態のように、ウエハ200と接触する支持ピン16を非金属物又は金属酸化物で構成することにより、支柱15を構成する金属に起因するウエハ200等への金属汚染を抑制することができる。このように、支柱15の表面に対してコーティング処理を行わないことにより、当該コーティング処理を行う場合に比べて、ボート217の製作を容易とすることができる。 Further, in the third modification, as in the case of the further modification of the second modification, the surface of the support column 15 is not coated with the metal oxide film or the non-metal film, and the metal base material is not coated on the surface. good. By forming the support pin 16 in contact with the wafer 200 with a non-metal or a metal oxide as in the present embodiment, it is possible to suppress metal contamination of the wafer 200 and the like caused by the metal constituting the support column 15. can. As described above, by not performing the coating treatment on the surface of the support column 15, it is possible to facilitate the production of the boat 217 as compared with the case where the coating treatment is performed.

(第四変形例)
図10に示すように、本実施形態の第四変形例におけるボート217は、天板11と底板12のそれぞれの外周に設けられ、ウエハ200を保持する支柱15と、天板11と底板12のそれぞれの外周に設けられ、支柱15よりも径が小さい補助支柱18と、を備えた構成である。また、支柱15には、実施形態または第二変形例または第三変形例と同様に、ウエハ200を支持(載置)する支持部(載置部)としての支持ピン16が設けられている。
(Fourth modification)
As shown in FIG. 10, the boat 217 in the fourth modification of the present embodiment is provided on the outer periphery of each of the top plate 11 and the bottom plate 12, and has a support column 15 for holding the wafer 200, and the top plate 11 and the bottom plate 12. It is configured to include auxiliary columns 18 provided on the outer periphery of each and having a diameter smaller than that of the columns 15. Further, the support pin 16 is provided on the support column 15 as a support portion (mounting portion) for supporting (mounting) the wafer 200, as in the embodiment, the second modification, or the third modification.

また、図11に示すように、補助支柱18は、支柱15間を均等に分ける位置に設けられる。具体的には、ボート217は、支柱15と補助支柱18の間、又は、補助支柱18の間を周方向に等間隔になるよう構成されている。また、図11に示すように、ボート217は、複数の支柱15を有し、ウエハ200の支持される方向に基準となる支柱15が設けられ、基準となる支柱15は一点破線の基準線D上に位置し、支柱15及び補助支柱18は、この基準線Dに対して左右対称となる位置に設けられる。 Further, as shown in FIG. 11, the auxiliary columns 18 are provided at positions that evenly divide the columns 15. Specifically, the boat 217 is configured so as to be evenly spaced in the circumferential direction between the support columns 15 and the auxiliary columns 18 or between the auxiliary columns 18. Further, as shown in FIG. 11, the boat 217 has a plurality of columns 15, and a reference column 15 is provided in the direction in which the wafer 200 is supported, and the reference column 15 is a reference line D having a broken line. The stanchion 15 and the auxiliary stanchion 18 are provided at positions symmetrical with respect to the reference line D.

また、補助支柱18の径は、支柱15の径より小さく、支持ピン16を有しないよう構成されている。これは、補助支柱18は、補助的な支柱であるためである。その本数も4本でなくてもよい。本実施形態では、3本の支柱15と4本の補助支柱18が、支柱15と補助支柱18との間、または、補助支柱18間でウエハ200の円周方向に均等に設けられるが、この形態に限定されるものではない。 Further, the diameter of the auxiliary column 18 is smaller than the diameter of the column 15, and is configured not to have the support pin 16. This is because the auxiliary strut 18 is an auxiliary strut. The number does not have to be four. In the present embodiment, the three columns 15 and the four auxiliary columns 18 are evenly provided between the columns 15 and the auxiliary columns 18 or between the auxiliary columns 18 in the circumferential direction of the wafer 200. It is not limited to the form.

本変形例のボート217の支柱15が実施形態のボート217の支柱15よりも細く構成され、強度確保の目的で補助支柱18が4本取り付けられている。例えば、図5に示す実施形態のボート217の支柱15の径φは8mmであり、図11に示す本変形例のボート217の支柱15の径はφ5mm、補助支柱18の径はφ4mmである。 The support column 15 of the boat 217 of this modification is configured to be thinner than the support column 15 of the boat 217 of the embodiment, and four auxiliary columns 18 are attached for the purpose of ensuring strength. For example, the diameter φ of the support column 15 of the boat 217 of the embodiment shown in FIG. 5 is 8 mm, the diameter of the support column 15 of the boat 217 of the present modification shown in FIG. 11 is φ5 mm, and the diameter of the auxiliary support column 18 is φ4 mm.

続いて、上述の基板処理装置10の動作を制御する制御部(制御手段)であるコントローラ121の構成について、図12を用いて説明する。 Subsequently, the configuration of the controller 121, which is a control unit (control means) for controlling the operation of the above-mentioned substrate processing device 10, will be described with reference to FIG.

図12に示すように、制御部(制御手段)であるコントローラ121は、CPU(Central Processing Unit)121a,RAM(Random Access Memory)121b,記憶装置121c,I/Oポート121dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM121b、記憶装置121c、I/Oポート121dは、内部バスを介して、CPU121aとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ121には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置122が接続されている。 As shown in FIG. 12, the controller 121, which is a control unit (control means), is configured as a computer including a CPU (Central Processing Unit) 121a, a RAM (Random Access Memory) 121b, a storage device 121c, and an I / O port 121d. Has been done. The RAM 121b, the storage device 121c, and the I / O port 121d are configured so that data can be exchanged with the CPU 121a via the internal bus. An input / output device 122 configured as, for example, a touch panel or the like is connected to the controller 121.

記憶装置121cは、例えばフラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等で構成されている。記憶装置121c内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラム、後述する半導体装置の製造方法の手順や条件などが記載されたプロセスレシピなどが、読み出し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する半導体装置の製造方法における各工程(各ステップ,各手順,各処理)をコントローラ121に実行させ、所定の結果を得ることができるように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピ、制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。本開示においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、プロセスレシピおよび制御プログラムの組み合わせを含む場合がある。RAM121bは、CPU121aによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域(ワークエリア)として構成されている。 The storage device 121c is composed of, for example, a flash memory, an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or the like. In the storage device 121c, a control program for controlling the operation of the substrate processing device, a process recipe in which procedures and conditions of a method for manufacturing a semiconductor device to be described later are described, and the like are readablely stored. The process recipes are combined so that the controller 121 can execute each process (each step, each procedure, each process) in the method of manufacturing a semiconductor device described later and obtain a predetermined result, and are combined as a program. Function. Hereinafter, this process recipe, control program, etc. are collectively referred to simply as a program. When the term program is used in the present disclosure, it may include only a process recipe alone, a control program alone, or a combination of a process recipe and a control program. The RAM 121b is configured as a memory area (work area) in which programs, data, and the like read by the CPU 121a are temporarily held.

I/Oポート121dは、上述のMFC312,322,332,342,352,512,522,バルブ314,324,334,344,354,514,524、圧力センサ245、APCバルブ243、真空ポンプ246、ヒータ207、温度センサ263、回転機構267、ボートエレベータ115等に接続されている。 The I / O port 121d has the above-mentioned MFC 312,322,332,342,352,512,522, valve 314,324,334,344,354,514,524, pressure sensor 245, APC valve 243, vacuum pump 246, It is connected to a heater 207, a temperature sensor 263, a rotation mechanism 267, a boat elevator 115, and the like.

CPU121aは、記憶装置121cから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置122からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置121cからプロセスレシピ等を読み出すように構成されている。CPU121aは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、MFC312,322,332,342,352,512,522による各種ガスの流量調整動作、バルブ314,324,334,344,354,514,524の開閉動作、APCバルブ243の開閉動作およびAPCバルブ243による圧力センサ245に基づく圧力調整動作、温度センサ263に基づくヒータ207の温度調整動作、真空ポンプ246の起動および停止、回転機構267によるボート217の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ115によるボート217の昇降動作、ボート217へのウエハ200の収容動作等を制御するように構成されている。 The CPU 121a is configured to read a control program from the storage device 121c and execute it, and to read a process recipe or the like from the storage device 121c in response to an input of an operation command from the input / output device 122 or the like. The CPU 121a is operated to adjust the flow rate of various gases by the MFC 312, 322, 332, 342, 352, 512, 522, and the valves 314, 324, 334, 344, 354, 514, 524 according to the contents of the read process recipe. Opening / closing operation, opening / closing operation of APC valve 243 and pressure adjustment operation based on pressure sensor 245 by APC valve 243, temperature adjustment operation of heater 207 based on temperature sensor 263, start and stop of vacuum pump 246, boat 217 by rotation mechanism 267. It is configured to control the rotation and rotation speed adjusting operation, the raising and lowering operation of the boat 217 by the boat elevator 115, the accommodation operation of the wafer 200 in the boat 217, and the like.

コントローラ121は、外部記憶装置(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、CDやDVD等の光ディスク、MO等の光磁気ディスク、USBメモリやメモリカード等の半導体メモリ)123に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置121cや外部記憶装置123は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本開示において記録媒体は、記憶装置121c単体のみを含む場合、外部記憶装置123単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置123を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。 The controller 121 is stored in an external storage device (for example, a magnetic tape, a magnetic disk such as a flexible disk or a hard disk, an optical disk such as a CD or DVD, a magneto-optical disk such as MO, a semiconductor memory such as a USB memory or a memory card) 123. The above-mentioned program can be configured by installing it on a computer. The storage device 121c and the external storage device 123 are configured as a computer-readable recording medium. Hereinafter, these are collectively referred to simply as a recording medium. In the present disclosure, the recording medium may include only the storage device 121c alone, may include only the external storage device 123 alone, or may include both. The program may be provided to the computer by using a communication means such as the Internet or a dedicated line without using the external storage device 123.

(2)基板処理工程(半導体デバイスの製造工程)
半導体装置(デバイス)の製造工程の一工程として、ウエハ上200に膜を形成する工程の一例について、図13を用いて説明する。以下の説明において、基板処理装置10を構成する各部の動作はコントローラ121により制御される。
(2) Substrate processing process (semiconductor device manufacturing process)
As one step of the manufacturing process of the semiconductor device (device), an example of a step of forming a film on the wafer 200 will be described with reference to FIG. In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing device 10 is controlled by the controller 121.

以下の第一例では、基板としてのウエハ200が積載された状態で収容された処理室201を所定温度で加熱しつつ、処理室201に、ノズル410に開口する複数のガス供給孔410aから原料ガスとしてTMAガスを供給する工程と、ノズル420に開口する複数のガス供給孔420aから反応ガスとしてOガスを供給する工程と、それぞれ所定回数行い、ウエハ200上に、金属酸化膜としてのAlO膜を形成する。 In the following first example, while heating the processing chamber 201 housed in a state where the wafer 200 as a substrate is loaded at a predetermined temperature, the raw material is sent to the processing chamber 201 from a plurality of gas supply holes 410a opened in the nozzle 410. A step of supplying TMA gas as a gas and a step of supplying O3 gas as a reaction gas from a plurality of gas supply holes 420a opened in the nozzle 420 are performed a predetermined number of times, respectively, and AlO as a metal oxide film is performed on the wafer 200. Form a membrane.

本開示において「ウエハ」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものを意味する場合や、ウエハとその表面に形成された所定の層や膜との積層体を意味する場合がある。本開示において「ウエハの表面」という言葉を用いた場合は、ウエハそのものの表面を意味する場合や、ウエハ上に形成された所定の層等の表面を意味する場合がある。本開示において「ウエハ上に所定の層を形成する」と記載した場合は、ウエハそのものの表面上に所定の層を直接形成することを意味する場合や、ウエハ上に形成されている層等の上に所定の層を形成することを意味する場合がある。本開示において「基板」をいう言葉を用いた場合も、「ウエハ」という言葉を用いた場合と同義である。 When the term "wafer" is used in the present disclosure, it may mean the wafer itself or a laminate of a wafer and a predetermined layer or film formed on the surface thereof. When the term "wafer surface" is used in the present disclosure, it may mean the surface of the wafer itself or the surface of a predetermined layer or the like formed on the wafer. In the present disclosure, the description of "forming a predetermined layer on a wafer" means that the predetermined layer is directly formed on the surface of the wafer itself, or the layer formed on the wafer, etc. It may mean forming a predetermined layer on top. The use of the term "wafer" in the present disclosure is also synonymous with the use of the term "wafer".

以下に、成膜工程S300を含む基板処理工程について、図1、図13を用いて説明する。 Hereinafter, the substrate processing step including the film forming step S300 will be described with reference to FIGS. 1 and 13.

(基板搬入工程S301)
複数枚のウエハ200がボート217の支持ピン16上にそれぞれ装填(ウエハチャージ)されると、図1に示すように、複数枚のウエハ200が収容されたボート217は、ボートエレベータ115によって持ち上げられて処理室201内に搬入(ボートロード)される。この状態で、シールキャップ219は、Oリング220bを介してマニホールド209の下端をシールした状態となる。
(Substrate carry-in process S301)
When a plurality of wafers 200 are loaded (wafer charged) on the support pins 16 of the boat 217, the boat 217 containing the plurality of wafers 200 is lifted by the boat elevator 115 as shown in FIG. It is carried into the processing room 201 (boat load). In this state, the seal cap 219 is in a state of sealing the lower end of the manifold 209 via the O-ring 220b.

(雰囲気調整工程S302)
続いて、処理室201内、すなわち、ウエハ200が存在する空間が所望の圧力(真空度)となるように真空ポンプ246によって真空排気される。この際、処理室201内の圧力は、圧力センサ245で測定され、この測定された圧力情報に基づき、APCバルブ243がフィードバック制御される(圧力調整)。真空ポンプ246は、少なくともウエハ200に対する処理が完了するまでの間は常時作動させた状態を維持する。また、処理室201内が所望の温度となるようにヒータ207によって加熱される。この際、処理室201内が所望の温度分布となるように、温度センサ263が検出した温度情報に基づきヒータ207への通電量がフィードバック制御される(温度調整)。ヒータ207による処理室201内の加熱は、少なくともウエハ200に対する処理が完了するまでの間は継続して行われる。なお、ボート217を回転させる場合には、回転機構267によりボート217およびウエハ200の回転を開始する。回転機構267によるボート217およびウエハ200の回転は、少なくとも、ウエハ200に対する処理が完了するまでの間は継続して行われる。また、断熱部218の下部に不活性ガスとしてN2ガスをガス供給管350から供給を開始しても良い。具体的には、バルブ354を開き、MFC352で、Nガス流量を0.1~2slmの範囲の流量に調整する。MFC352の流量は、好ましくは、0.3slm~0.5slmとする。
(Atmosphere adjustment step S302)
Subsequently, the inside of the processing chamber 201, that is, the space where the wafer 200 is present, is evacuated by the vacuum pump 246 so as to have a desired pressure (vacuum degree). At this time, the pressure in the processing chamber 201 is measured by the pressure sensor 245, and the APC valve 243 is feedback-controlled based on the measured pressure information (pressure adjustment). The vacuum pump 246 is always kept in operation until at least the processing for the wafer 200 is completed. Further, the inside of the processing chamber 201 is heated by the heater 207 so as to have a desired temperature. At this time, the amount of electricity supplied to the heater 207 is feedback-controlled based on the temperature information detected by the temperature sensor 263 so that the inside of the processing chamber 201 has a desired temperature distribution (temperature adjustment). The heating in the processing chamber 201 by the heater 207 is continuously performed at least until the processing on the wafer 200 is completed. When the boat 217 is rotated, the rotation mechanism 267 starts the rotation of the boat 217 and the wafer 200. The rotation of the boat 217 and the wafer 200 by the rotation mechanism 267 is continuously performed at least until the processing on the wafer 200 is completed. Further, N2 gas may be started to be supplied to the lower part of the heat insulating portion 218 as an inert gas from the gas supply pipe 350. Specifically, the valve 354 is opened, and the MFC 352 adjusts the N 2 gas flow rate to a flow rate in the range of 0.1 to 2 slm. The flow rate of MFC352 is preferably 0.3 slm to 0.5 slm.

[成膜工程S300]
続いて、第1の工程(原料ガス供給工程)、パージ工程(残留ガス除去工程)、第2の工程(反応ガス供給工程)、パージ工程(残留ガス除去工程)と、をこの順で所定回数N(N≧1)行い、AlO膜を形成する。
[Film formation process S300]
Subsequently, the first step (raw material gas supply step), the purge step (residual gas removal step), the second step (reaction gas supply step), and the purge step (residual gas removal step) are performed a predetermined number of times in this order. N (N ≧ 1) is performed to form an AlO film.

(第1の工程S303(第1ガス供給))
バルブ314を開き、ガス供給管310内に第1ガス(原料ガス)であるTMAガスを流す。TMAガスは、MFC312により流量調整され、ノズル410のガス供給孔410aから処理室201内に供給され、排気管231から排気される。このとき、ウエハ200に対してTMAガスが供給されることとなる。このとき同時にバルブ514を開き、ガス供給管510内にNガス等の不活性ガスを流してもよい。ガス供給管510内を流れたNガスは、MFC512により流量調整され、TMAガスと一緒に処理室201内に供給され、排気管231から排気される。Nガスは、ガス供給管320、ノズル420を介して処理室201内に供給され、排気管231から排気される。
(First step S303 (first gas supply))
The valve 314 is opened, and the TMA gas, which is the first gas (raw material gas), flows into the gas supply pipe 310. The flow rate of the TMA gas is adjusted by the MFC 312, is supplied into the processing chamber 201 from the gas supply hole 410a of the nozzle 410, and is exhausted from the exhaust pipe 231. At this time, TMA gas is supplied to the wafer 200. At this time, the valve 514 may be opened and an inert gas such as N2 gas may flow into the gas supply pipe 510. The flow rate of the N 2 gas flowing in the gas supply pipe 510 is adjusted by the MFC 512, is supplied into the processing chamber 201 together with the TMA gas, and is exhausted from the exhaust pipe 231. The N 2 gas is supplied into the processing chamber 201 via the gas supply pipe 320 and the nozzle 420, and is exhausted from the exhaust pipe 231.

このとき、APCバルブ243を調整して、処理室201内の圧力を、例えば1~1000Pa、好ましくは1~100Pa、より好ましくは10~50Paの範囲内の圧力とする。処理室201内の圧力を1000Pa以下とすることで、後述する残留ガス除去を好適に行うことができると共に、ノズル410内でTMAガスが自己分解してノズル410の内壁に堆積してしまうことを抑制することができる。処理室201内の圧力を1Pa以上とすることで、ウエハ200表面でのTMAガスの反応速度を高めることができ、実用的な成膜速度を得ることが可能となる。なお、本開示では、数値の範囲として、例えば1~1000Paと記載した場合は、1Pa以上1000Pa以下を意味する。すなわち、数値の範囲内には1Paおよび1000Paが含まれる。圧力のみならず、流量、時間、温度等、本開示に記載される全ての数値について同様である。 At this time, the APC valve 243 is adjusted so that the pressure in the processing chamber 201 is, for example, 1 to 1000 Pa, preferably 1 to 100 Pa, and more preferably 10 to 50 Pa. By setting the pressure in the processing chamber 201 to 1000 Pa or less, the residual gas described later can be suitably removed, and the TMA gas is self-decomposed in the nozzle 410 and deposited on the inner wall of the nozzle 410. It can be suppressed. By setting the pressure in the processing chamber 201 to 1 Pa or more, the reaction rate of the TMA gas on the surface of the wafer 200 can be increased, and a practical film forming rate can be obtained. In the present disclosure, for example, when the numerical value is described as 1 to 1000 Pa, it means 1 Pa or more and 1000 Pa or less. That is, 1 Pa and 1000 Pa are included in the numerical range. The same applies not only to the pressure but also to all the numerical values described in the present disclosure such as flow rate, time, temperature and the like.

MFC312で制御するTMAガスの供給流量は、例えば、10~2000sccm、好ましくは50~1000sccm、より好ましくは100~500sccmの範囲内の流量とする。流量を2000sccm以下とすることで、後述する残留ガス除去を好適に行うことができると共に、ノズル410内でTMAガスが自己分解してノズル410の内壁に堆積してしまうことを抑制することができる。流量を10sccm以上とすることで、ウエハ200表面でのTMAガスの反応速度を高めることができる、実用的な成膜速度を得ることが可能となる。 The supply flow rate of the TMA gas controlled by the MFC 312 is, for example, a flow rate within the range of 10 to 2000 sccm, preferably 50 to 1000 sccm, and more preferably 100 to 500 sccm. By setting the flow rate to 2000 sccm or less, it is possible to suitably remove the residual gas described later, and it is possible to prevent the TMA gas from being autolyzed in the nozzle 410 and accumulating on the inner wall of the nozzle 410. .. By setting the flow rate to 10 sccm or more, it is possible to obtain a practical film formation rate capable of increasing the reaction rate of the TMA gas on the surface of the wafer 200.

MFC512で制御するNガスの供給流量は、例えば、1~30slm、好ましくは1~20slm、より好ましくは1~10slmの範囲内の流量とする。 The supply flow rate of the N 2 gas controlled by the MFC 512 is, for example, a flow rate within the range of 1 to 30 slm, preferably 1 to 20 slm, and more preferably 1 to 10 slm.

TMAガスをウエハ200に対して供給する時間は、例えば、1~60秒、好ましく1~20秒、より好ましくは2~15秒の範囲内とする。 The time for supplying the TMA gas to the wafer 200 is, for example, in the range of 1 to 60 seconds, preferably 1 to 20 seconds, and more preferably 2 to 15 seconds.

ヒータ207は、ウエハ200の温度が、例えば、室温~400℃、好ましくは90~400℃、より好ましくは150~400℃の範囲内となるように加熱する。温度を400℃以下とする。温度の下限は、反応ガスとして用いられる酸化剤の特性によって変化させることが可能となる。また、温度の上限を400℃とすることにより、上述の実施形態やその変形例で開示したボート217を用いて当該基板処理工程を行った際に、ウエハ200に対する金属汚染の発生をより確実に防止することが可能となる。 The heater 207 heats the wafer 200 so that the temperature of the wafer 200 is, for example, in the range of room temperature to 400 ° C., preferably 90 to 400 ° C., more preferably 150 to 400 ° C. The temperature is 400 ° C. or lower. The lower limit of the temperature can be changed depending on the characteristics of the oxidizing agent used as the reaction gas. Further, by setting the upper limit of the temperature to 400 ° C., when the substrate processing step is performed using the boat 217 disclosed in the above-described embodiment and its modification, the occurrence of metal contamination on the wafer 200 is more reliable. It is possible to prevent it.

上述の条件下で処理室201内へTMAガスを供給することにより、ウエハ200の最表面に、Al含有層が形成される。Al含有層は、Al層の他、CおよびHを含み得るAl含有層は、ウエハ200の最表面に、TMAが物理吸着したり、TMAの一部が分解した物質が化学吸着したり、TMAが熱分解することでAlが堆積したりすること等により形成される。すなわち、Al含有層は、TMAやTMAの一部が分解した物質の吸着層(物理吸着層や化学吸着層)であってもよく、Alの堆積層(Al層)であってもよい。 By supplying TMA gas into the processing chamber 201 under the above conditions, an Al-containing layer is formed on the outermost surface of the wafer 200. The Al-containing layer may contain C and H in addition to the Al layer. In the Al-containing layer, TMA is physically adsorbed on the outermost surface of the wafer 200, or a substance partially decomposed by TMA is chemically adsorbed, or TMA. Is formed by the accumulation of Al due to thermal decomposition. That is, the Al-containing layer may be an adsorption layer (physical adsorption layer or chemical adsorption layer) of TMA or a substance in which a part of TMA is decomposed, or may be an Al deposition layer (Al layer).

(パージ工程S304(残留ガス除去工程))
Al含有層が形成された後、バルブ314を閉じ、TMAガスの供給を停止する。このとき、APCバルブ243は開いたままとして、真空ポンプ246により処理室201内を真空排気し、処理室201内に残留する未反応またはAl含有層形成に寄与した後のTMAガスを処理室201内から排除する。バルブ514,524は開いた状態でNガスの処理室201内への供給を維持する。Nガスはパージガスとして作用し、処理室201内に残留する未反応またはAl含有層形成に寄与した後のTMAガスを処理室201内から排除する効果を高めることができる。
(Purge step S304 (residual gas removal step))
After the Al-containing layer is formed, the valve 314 is closed and the supply of TMA gas is stopped. At this time, with the APC valve 243 kept open, the inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 246, and the unreacted or TMA gas remaining in the processing chamber 201 after contributing to the formation of the Al-containing layer is discharged into the processing chamber 201. Exclude from within. The valves 514 and 524 maintain the supply of N2 gas into the processing chamber 201 in the open state. The N 2 gas acts as a purge gas, and can enhance the effect of removing the TMA gas remaining in the treatment chamber 201 after contributing to the formation of the unreacted or Al-containing layer from the treatment chamber 201.

次に、第2の工程(反応ガスを供給する工程)を行う。 Next, the second step (step of supplying the reaction gas) is performed.

(第2の工程S305(反応ガス供給工程))
処理室201内の残留ガスを除去した後、バルブ324を開き、ガス供給管320内に反応ガスであるOガスを流す。Oガスは、MFC322により流量調整され、ノズル420のガス供給孔420aから処理室201内のウエハ200に対して供給され、排気管231から排気される。すなわちウエハ200はOガスに暴露される。このとき、バルブ524を開き、ガス供給管520内にNガスを流してもよい。Nガスは、MFC522により流量調整され、Oガスと共に処理室201内に供給されて、排気管231から排気される。Nガスは、ガス供給管510、ノズル410を介して処理室201に供給され、排気管231から排気される。なお、ガス供給管320のバルブ324の上流側にフラッシュタンク321が設けられている場合は、バルブ324を開いた際に、フラッシュタンク321内に貯留されたOガスが、処理室201内に供給されることとなる。
(Second step S305 (reaction gas supply step))
After removing the residual gas in the processing chamber 201, the valve 324 is opened and the O3 gas, which is a reaction gas, flows into the gas supply pipe 320 . The flow rate of the O3 gas is adjusted by the MFC 322 , is supplied to the wafer 200 in the processing chamber 201 from the gas supply hole 420a of the nozzle 420, and is exhausted from the exhaust pipe 231. That is , the wafer 200 is exposed to O3 gas. At this time, the valve 524 may be opened and N2 gas may flow into the gas supply pipe 520. The flow rate of the N 2 gas is adjusted by the MFC 522, is supplied into the processing chamber 201 together with the O 3 gas, and is exhausted from the exhaust pipe 231. The N 2 gas is supplied to the processing chamber 201 via the gas supply pipe 510 and the nozzle 410, and is exhausted from the exhaust pipe 231. When the flush tank 321 is provided on the upstream side of the valve 324 of the gas supply pipe 320, when the valve 324 is opened, the O3 gas stored in the flush tank 321 is discharged into the processing chamber 201. It will be supplied.

ガスは、第1の工程S303でウエハ200上に形成されたAl含有層の少なくとも一部と反応する。Al含有層は酸化され、金属酸化層としてAlとOとを含むアルミニウム酸化層(AlO層)が形成される。すなわちAl含有層はAlO層へと改質される。 The O3 gas reacts with at least a part of the Al-containing layer formed on the wafer 200 in the first step S303. The Al-containing layer is oxidized to form an aluminum oxide layer (AlO layer) containing Al and O as a metal oxide layer. That is, the Al-containing layer is modified into an AlO layer.

(パージ工程S306(残留ガス除去工程))
AlO層が形成された後、バルブ324を閉じて、Oガスの供給を停止する。そして、原料ガス供給ステップ後の残留ガス除去ステップと同様の処理手順により、処理室201内に残留する未反応もしくはAlO層の形成に寄与した後のOガスや反応副生成を
処理室201内から排除する。
(Purge step S306 (residual gas removal step))
After the AlO layer is formed, the valve 324 is closed to stop the supply of O3 gas. Then, by the same treatment procedure as the residual gas removal step after the raw material gas supply step , the O3 gas and the reaction by-product remaining in the treatment chamber 201 after contributing to the formation of the unreacted or AlO layer are processed in the treatment chamber 201. Exclude from.

〔所定回数実施〕
上述の第1の工程S303、パージ工程S304、第2の工程S305およびパージ工程S306を順に行うサイクルを所定回数N行うことにより、ウエハ200上にAlO膜が形成される。このサイクルの回数は、最終的に形成するAlO膜において必要とされる膜厚に応じて適宜選択される。判定工程S307では、この所定回数が実行されたか否かを判定する。所定回数行われていれば、YES(Y)判定とし、成膜工程S300を終了する。所定回数行われなければ、No(N)判定とし、成膜工程S300を繰り返す。なお、このサイクルは、複数回繰り返すことが好ましい。AlO膜の厚さ(膜厚)は、例えば、10~150nm、好ましくは40~100nm、より好ましくは60~80nmとする。150nm以下とすることで表面粗さを小さくすることができ、10nm以上とすることで下地膜との応力差に起因する膜剥がれの発生を抑制することができる。
[Implemented a predetermined number of times]
The AlO film is formed on the wafer 200 by performing the cycle of sequentially performing the first step S303, the purging step S304, the second step S305, and the purging step S306 for a predetermined number of times N. The number of cycles is appropriately selected depending on the film thickness required for the finally formed AlO film. In the determination step S307, it is determined whether or not this predetermined number of times has been executed. If it has been performed a predetermined number of times, a YES (Y) determination is made and the film forming step S300 is completed. If it is not performed a predetermined number of times, a No (N) determination is made and the film forming step S300 is repeated. It is preferable that this cycle be repeated a plurality of times. The thickness (thickness) of the AlO film is, for example, 10 to 150 nm, preferably 40 to 100 nm, and more preferably 60 to 80 nm. When it is 150 nm or less, the surface roughness can be reduced, and when it is 10 nm or more, the occurrence of film peeling due to the stress difference with the underlying film can be suppressed.

(雰囲気調整工程S308(アフターパージ・大気圧復帰))
成膜工程S300が終了したら、バルブ514,524を開き、ガス供給管310,320のそれぞれからNガスを処理室201内へ供給し、排気管231から排気する。Nガスはパージガスとして作用し、処理室201内に残留するガスや副生成物が処理室201内から除去される(アフターパージ)。その後、処理室201内の雰囲気がNガスに置換され(Nガス置換)、処理室201内の圧力は常圧に復帰される(大気圧復帰)。
(Atmosphere adjustment process S308 (after-purge / atmospheric pressure return))
When the film forming step S300 is completed, the valves 514 and 524 are opened, N2 gas is supplied into the processing chamber 201 from each of the gas supply pipes 310 and 320, and the gas is exhausted from the exhaust pipe 231. The N 2 gas acts as a purge gas, and the gas and by-products remaining in the treatment chamber 201 are removed from the treatment chamber 201 (after-purge). After that, the atmosphere in the processing chamber 201 is replaced with N 2 gas (N 2 gas replacement), and the pressure in the processing chamber 201 is restored to normal pressure (return to atmospheric pressure).

(基板搬出工程S309(ボートアンロード・ウエハディスチャージ))
その後、ボートエレベータ115によりシールキャップ219が下降され、マニホールド209の下端が開口されるとともに、処理済のウエハ200が、ボート217に支持された状態でマニホールド209の下端からアウターチューブ203の外部に搬出(ボートアンロード)される。処理済のウエハ200は、アウターチューブ203の外部に搬出された後、ボート217より取り出される(ウエハディスチャージ)。
(Board unloading process S309 (boat unload / wafer discharge))
After that, the seal cap 219 is lowered by the boat elevator 115, the lower end of the manifold 209 is opened, and the processed wafer 200 is carried out from the lower end of the manifold 209 to the outside of the outer tube 203 while being supported by the boat 217. (Boat unloading). The processed wafer 200 is carried out of the outer tube 203 and then taken out from the boat 217 (wafer discharge).

この様な基板処理工程を行うことで、ウエハ200に、所望の膜が堆積される。即ち、ボート217に支持されたウエハ200毎の処理均一性や、ウエハ200の面内の処理均一性を向上させることが可能となる。 By performing such a substrate processing step, a desired film is deposited on the wafer 200. That is, it is possible to improve the processing uniformity of each wafer 200 supported by the boat 217 and the in-plane processing uniformity of the wafer 200.

本実施形態の第二例では、基板として複数のウエハ200が積載された状態で収容された処理室201を所定温度で加熱しつつ、処理室201に、ノズル410に開口する複数のガス供給孔410aから原料ガスとしてTEMAZガスを供給する工程と、ノズル420に開口するガス供給孔420aから反応ガスを供給する工程と、を所定回数N´(N≧1回)行うことで、ウエハ200上に、ZrおよびOを含むジルコニウム酸化膜(ZrO膜)を形成する。 In the second example of the present embodiment, while heating the processing chamber 201 in which a plurality of wafers 200 are loaded as a substrate at a predetermined temperature, a plurality of gas supply holes opened in the nozzle 410 in the processing chamber 201. A step of supplying TEMAZ gas as a raw material gas from 410a and a step of supplying reaction gas from a gas supply hole 420a opened in the nozzle 420 are performed a predetermined number of times N'(N ≧ 1 time) on the wafer 200. , Zr and O to form a zirconium oxide film (ZrO film).

(基板搬入工程S301)
第二例の基板搬入工程S301は第一例と同様である。
(Substrate carry-in process S301)
The substrate loading step S301 of the second example is the same as that of the first example.

(雰囲気調整工程S302)
第二例の雰囲気調整工程S302は第一例と同様である。
(Atmosphere adjustment step S302)
The atmosphere adjusting step S302 of the second example is the same as that of the first example.

[成膜工程S300]
ウエハ200上に、金属酸化膜として高誘電率酸化膜であるZrO膜を形成するステップを実行する。
[Film formation process S300]
A step of forming a ZrO film, which is a high dielectric constant oxide film, as a metal oxide film on the wafer 200 is executed.

(第1の工程S303(第1ガス供給))
バルブ314を開き、ガス供給管310内に、処理ガスとして原料ガスであるTEMAZガスを流す。TEMAZガスは、MFC312により流量調整され、ノズル410のガス供給孔410aから処理室201内に供給され、排気管231から排気される。このときウエハ200に対して、TEMAZガスが供給されることとなる。このとき同時にバルブ514を開き、ガス供給管510内にNガスを流す。ガス供給管510内を流れたNガスは、MFC512により流量調整される。NガスはTEMAZガスと一緒にノズル410のガス供給孔410aから処理室201内に供給され、排気管231から排気される。
(First step S303 (first gas supply))
The valve 314 is opened, and TEMAZ gas, which is a raw material gas, is flowed into the gas supply pipe 310 as a processing gas. The flow rate of the TEMAZ gas is adjusted by the MFC 312, is supplied into the processing chamber 201 from the gas supply hole 410a of the nozzle 410, and is exhausted from the exhaust pipe 231. At this time, TEMAZ gas is supplied to the wafer 200. At this time, the valve 514 is opened at the same time, and N2 gas is flowed into the gas supply pipe 510. The flow rate of the N 2 gas flowing in the gas supply pipe 510 is adjusted by the MFC 512. The N 2 gas is supplied into the processing chamber 201 from the gas supply hole 410a of the nozzle 410 together with the TEMAZ gas, and is exhausted from the exhaust pipe 231.

また、ノズル420内へのTEMAZガスの侵入を防止するために、バルブ524を開き、ガス供給管520内にNガスを流す。Nガスは、ガス供給管320、ノズル42
0を介して処理室201内に供給され、排気管231から排気される。
Further, in order to prevent the TEMAZ gas from entering the nozzle 420, the valve 524 is opened and N 2 gas is flowed into the gas supply pipe 520. For N 2 gas, the gas supply pipe 320 and the nozzle 42
It is supplied into the processing chamber 201 via 0 and exhausted from the exhaust pipe 231.

このとき、APCバルブ243を適正に調整して、処理室201内の圧力を、例えば20~500Paの範囲内の圧力とする。MFC312で制御するTEMAZガスの供給流量は、例えば0.1~5.0g/分の範囲内の流量とする。ウエハ200をTEMAZに曝す時間、すなわちガス供給時間(照射時間)は、例えば10~300秒間の範囲内の時間とする。このときヒータ207の温度は、ウエハ200の温度が、例えば150~400℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。TEMAZガスの供給により、ウエハ200上にZr含有層が形成される。Zr含有層には、TEMAZガスに由来する有機物(炭素(C)、水素(H)、窒素(N)等)が残留元素としてわずかに残留する。 At this time, the APC valve 243 is appropriately adjusted so that the pressure in the processing chamber 201 is set to, for example, a pressure in the range of 20 to 500 Pa. The supply flow rate of the TEMAZ gas controlled by the MFC 312 is, for example, a flow rate within the range of 0.1 to 5.0 g / min. The time for exposing the wafer 200 to TEMAZ, that is, the gas supply time (irradiation time) is, for example, a time within the range of 10 to 300 seconds. At this time, the temperature of the heater 207 is set to a temperature such that the temperature of the wafer 200 is in the range of, for example, 150 to 400 ° C. By supplying TEMAZ gas, a Zr-containing layer is formed on the wafer 200. Organic substances (carbon (C), hydrogen (H), nitrogen (N), etc.) derived from TEMAZ gas remain slightly as residual elements in the Zr-containing layer.

(パージ工程S304(残留除ガス去工程))
TEMAZガスを所定時間供給した後、バルブ314を閉じて、TEMAZガスの供給を停止する。このとき、排気管231のAPCバルブ243は開いたままとして、真空ポンプ246により処理室201内を真空排気し、処理室201内に残留する未反応もしくは反応に寄与した後のTEMAZガスを処理室201内から排除する。このときバルブ524は開いたままとして、Nガスの処理室201内への供給を維持する。Nガスはパージガスとして作用する。
(Purge step S304 (residual degassing step))
After supplying the TEMAZ gas for a predetermined time, the valve 314 is closed to stop the supply of the TEMAZ gas. At this time, the APC valve 243 of the exhaust pipe 231 is left open, the inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 246, and the unreacted or TEMAZ gas remaining in the processing chamber 201 that has contributed to the reaction is discharged into the processing chamber. Exclude from within 201. At this time, the valve 524 is kept open to maintain the supply of the N 2 gas into the processing chamber 201. The N 2 gas acts as a purge gas.

(第2の工程S305(反応ガス供給工程))
処理室201内の残留ガスを除去した後、バルブ324を開き、ガス供給管320内に酸素含有ガスであるOガスを流す。Oガスは、MFC322により流量調整され、ノズル420のガス供給孔420aから処理室201内に供給され、排気管231から排気される。このとき、ウエハ200に対してOガスが供給されることとなる。このとき同時にバルブ524を開き、ガス供給管520内にNガス等の不活性ガスを流す。ガス供給管520内を流れたNガスは、MFC522により流量調整され、Oガスと一緒に処理室201内に供給され、排気管231から排気される。
(Second step S305 (reaction gas supply step))
After removing the residual gas in the processing chamber 201, the valve 324 is opened and O3 gas, which is an oxygen-containing gas, flows into the gas supply pipe 320. The flow rate of the O3 gas is adjusted by the MFC 322 , is supplied into the processing chamber 201 from the gas supply hole 420a of the nozzle 420, and is exhausted from the exhaust pipe 231. At this time, O3 gas is supplied to the wafer 200. At the same time, the valve 524 is opened to allow an inert gas such as N2 gas to flow into the gas supply pipe 520. The flow rate of the N 2 gas flowing in the gas supply pipe 520 is adjusted by the MFC 522, is supplied into the processing chamber 201 together with the O 3 gas, and is exhausted from the exhaust pipe 231.

ガスを流すときは、APCバルブ243を適正に調整して処理室201内の圧力は、例えば110Paとする。MFC322で制御するノズル420から供給するOガスの合計の供給流量は、例えば70slmとする。MFC322およびAPCバルブ243で制御するOガスの流速は、例えば7.0m/s~8.5m/sの範囲内の流速とする。Oガスの分圧は、例えば9.0Pa(処理室201内の圧力の約8.0%)~12.0Pa(処理室201内の圧力の約11.0%)、より好ましくは11.0Pa(処理室201内の圧力の10.0%)の圧力とする。処理室201内に供給されるOガスの濃度は、250g/Nmとする。Oガスにウエハ200を晒す時間、すなわちガス供給時間(照射時間)は、例えば30~120秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ207の温度は、ステップS101と同様の温度とする。Oガスの供給により、ウエハ200上に形成されたZr含有層が酸化され、ZrO層が形成される。このとき、ZrO層には、TEMAZガスに由来する有機物(炭素(C)、水素(H)、窒素(N)等)がわずかに残留する。 When flowing O3 gas , the APC valve 243 is appropriately adjusted so that the pressure in the processing chamber 201 is, for example, 110 Pa. The total supply flow rate of the O3 gas supplied from the nozzle 420 controlled by the MFC 322 is, for example, 70 slm. The flow velocity of the O3 gas controlled by the MFC 322 and the APC valve 243 is, for example, a flow velocity in the range of 7.0 m / s to 8.5 m / s. The partial pressure of the O3 gas is , for example, 9.0 Pa (about 8.0% of the pressure in the treatment chamber 201) to 12.0 Pa (about 11.0% of the pressure in the treatment chamber 201), more preferably 11. The pressure is 0 Pa (10.0% of the pressure in the processing chamber 201). The concentration of the O3 gas supplied into the processing chamber 201 is 250 g / Nm 3 . The time for exposing the wafer 200 to the O3 gas , that is, the gas supply time (irradiation time) is, for example, a time within the range of 30 to 120 seconds. The temperature of the heater 207 at this time is the same as that of step S101. By supplying the O3 gas , the Zr-containing layer formed on the wafer 200 is oxidized to form the ZrO layer. At this time, a small amount of organic substances (carbon (C), hydrogen (H), nitrogen (N), etc.) derived from TEMAZ gas remain in the ZrO layer.

なお、本実施形態では、ノズル420の1本を用いてOガスを供給しているが、ノズルの本数は限定されず、例えば、3本のノズルでOガスを供給するようにしても構わない。 In the present embodiment, one of the nozzles 420 is used to supply O3 gas, but the number of nozzles is not limited. For example, even if three nozzles are used to supply O3 gas. I do not care.

(パージ工程S306(残留ガス除去工程))
ZrO層が形成された後、バルブ324を閉じ、Oガスの供給を停止する。そして、Oガス供給ステップ前の残留ガス除去ステップと同様の処理手順により、処理室201内に残留する未反応もしくはZrO層形成に寄与した後のOガスを処理室201内から排除する。
(Purge step S306 (residual gas removal step))
After the ZrO layer is formed, the valve 324 is closed and the supply of O3 gas is stopped. Then , the unreacted or O3 gas that has contributed to the formation of the ZrO layer remaining in the treatment chamber 201 is removed from the treatment chamber 201 by the same treatment procedure as in the residual gas removal step before the O3 gas supply step.

[所定回数実施]
上述の第1の工程S303、パージ工程S304、第2の工程S305およびパージ工程S306を順に行うサイクルを1回以上(所定回数N´)行うことにより、ウエハ200上に、所定の厚さのZrO膜が形成される。上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。このように、ZrO膜を形成する場合は、TEMAZガスとOガスを互いに混合しないよう(時分割して)交互にウエハ200に対して供給する。
[Implemented a predetermined number of times]
By performing the cycle of performing the first step S303, the purging step S304, the second step S305, and the purging step S306 in order one or more times (predetermined number of times N'), ZrO having a predetermined thickness is placed on the wafer 200. A film is formed. The above cycle is preferably repeated multiple times. In this way, when the ZrO film is formed, the TEMAZ gas and the O3 gas are alternately supplied to the wafer 200 so as not to be mixed with each other (time division).

(雰囲気調整工程S308(アフターパージ・大気圧復帰))
第二例の雰囲気調整工程S308は第一例と同様である。
(Atmosphere adjustment process S308 (after-purge / atmospheric pressure return))
The atmosphere adjusting step S308 of the second example is the same as that of the first example.

(基板搬出工程S309(ボートアンロード・ウエハディスチャージ))
第二例の基板搬出工程S309は第一例と同様である。
(Board unloading process S309 (boat unload / wafer discharge))
The substrate unloading step S309 of the second example is the same as that of the first example.

以上、本開示の種々の典型的な実施形態を説明したが、本開示はそれらの実施形態に限定されず、適宜組み合わせて用いることもできる。また、これに限るものでは無い。 Although various typical embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to these embodiments and may be used in combination as appropriate. Moreover, it is not limited to this.

例えば、上述の実施形態では、反応容器(処理容器)を、アウターチューブ(外筒、外管)203とインナーチューブ(内筒、内管)204とで構成した例を示したが、アウターチューブ203だけで反応容器を構成しても良い。 For example, in the above-described embodiment, an example in which the reaction vessel (treatment vessel) is composed of an outer tube (outer tube, outer tube) 203 and an inner tube (inner tube, inner tube) 204 is shown, but the outer tube 203 is shown. The reaction vessel may be constructed only by itself.

また、上述の実施形態の第一例では、Al含有ガスとしてTMAガスを用いる例について説明したが、これに限らず、例えば、塩化アルミニウム(AlCl)等を用いてもよい。O含有ガスとしては、Oガスを用いる例について説明したが、これに限らず、例えば、酸素(O)、水(HO)、過酸化水素(H)、Oプラズマと水素(H)プラズマの組合せ等も適用可能である。不活性ガスとしては、Nガスを用いる例について説明したが、これに限らず、例えば、Arガス、Heガス、Neガス、Xeガス等の希ガスを用いてもよい。 Further, in the first example of the above-described embodiment, an example in which the TMA gas is used as the Al-containing gas has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, aluminum chloride (AlCl 3 ) or the like may be used. An example in which O 3 gas is used as the O-containing gas has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, oxygen (O 2 ), water (H 2 O), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), and O 2 plasma are described. A combination of hydrogen peroxide (H 2 ) plasma and the like can also be applied. The example in which N 2 gas is used has been described as the inert gas, but the present invention is not limited to this, and for example, a rare gas such as Ar gas, He gas, Ne gas, or Xe gas may be used.

また、第1ガスとして、Al含有ガスを用いる例を示したが、これに限らず、以下のガスを用いることができる。例えば、シリコン(Si)元素を含有するガス、チタニウム(Ti)元素を含有するガス、タンタル(Ta)元素を含有するガス、ジルコニウム(Zr)元素を含有するガス、ハフニウム(Hf)元素を含有するガス、タングステン(W)元素を含有するガス、ニオブ(Nb)元素を含有するガス、モリブデン(Mo)元素を含有するガス、タングステン(W)元素を含有するガス、イットリウム(Y)元素を含有するガス、La(ランタン)元素を含有するガス、ストロンチウム(Sr)元素を含有するガス、等である。また、また、本開示に記した複数の元素を含有するガスを用いても良い。また、本開示に記した元素のいずれかを含むガスを複数用いても良い。 Further, although an example in which an Al-containing gas is used as the first gas is shown, the following gas can be used without limitation. For example, a gas containing a silicon (Si) element, a gas containing a titanium (Ti) element, a gas containing a tantalum (Ta) element, a gas containing a zirconium (Zr) element, and a hafnium (Hf) element. Gas, gas containing tungsten (W) element, gas containing niobium (Nb) element, gas containing molybdenum (Mo) element, gas containing tungsten (W) element, containing yttrium (Y) element A gas, a gas containing a La (lantern) element, a gas containing a strontium (Sr) element, and the like. Further, a gas containing a plurality of elements described in the present disclosure may be used. Further, a plurality of gases containing any of the elements described in the present disclosure may be used.

また、第2ガスとして、酸素含有ガスを用いる例を示したがこれに限らず、以下のガスを用いることができる。例えば、窒素(N)元素を含有するガス、水素(H)元素を含有するガス、炭素(C)元素を含有するガス、ホウ素(B)元素を含有するガス、リン(P)元素を含有するガス、等である。また、本開示に記した複数の元素を含有するガスを用いても良い。また、本開示に記した元素のいずれかを含むガスを複数用いても良い。 Further, an example in which an oxygen-containing gas is used as the second gas is shown, but the present invention is not limited to this, and the following gases can be used. For example, it contains a gas containing a nitrogen (N) element, a gas containing a hydrogen (H) element, a gas containing a carbon (C) element, a gas containing a boron (B) element, and a phosphorus (P) element. Gas, etc. Further, a gas containing a plurality of elements described in the present disclosure may be used. Further, a plurality of gases containing any of the elements described in the present disclosure may be used.

なお、上述では、第1ガスと第2ガスとを順に供給する例を示したが、本開示の基板処理装置10は、第1ガスと第2ガスとを並行して供給するタイミングを有する様に構成しても良い。第1ガスと第2ガスとを並行して供給する処理では、成膜レートを大幅に上昇させることが可能となるため、成膜工程S300の時間を短縮させることができ、基板処理装置10の製造スループットを向上させることが可能となる。 In the above description, an example of supplying the first gas and the second gas in order is shown, but the substrate processing apparatus 10 of the present disclosure seems to have a timing of supplying the first gas and the second gas in parallel. It may be configured in. In the process of supplying the first gas and the second gas in parallel, the film forming rate can be significantly increased, so that the time of the film forming step S300 can be shortened, and the substrate processing apparatus 10 can be used. It is possible to improve the manufacturing throughput.

また、上述では、基板上にAlO膜を形成する例について説明した。しかし、本開示はこの態様に限定されない。他の膜種に対しても用いられる。上述のガスを適宜組み合わせることで、例えば、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、イットリウム(Y)、La(ランタン)、ストロンチウム(Sr)、シリコン(Si)を含む膜であって、これらの元素の少なくとも1つを含む窒化膜、炭窒化膜、酸化膜、酸炭化膜、酸窒化膜、酸炭窒化膜、硼窒化膜、硼炭窒化膜、金属元素単体膜等にも適用可能である。 Further, in the above description, an example of forming an AlO film on the substrate has been described. However, the present disclosure is not limited to this aspect. It is also used for other membrane types. By appropriately combining the above-mentioned gases, for example, titanium (Ti), zirconium (Zr), hafnium (Hf), tantalum (Ta), niobium (Nb), molybdenum (Mo), tungsten (W), yttrium (Y). , La (lanthanum), strontium (Sr), silicon (Si), a nitride film containing at least one of these elements, a carbon dioxide film, an oxide film, an acid carbide film, an acid nitride film, an acid. It can also be applied to a charcoal nitride film, a molybdenum nitride film, a molybdenum nitride film, a single metal element film, and the like.

また、上述では、基板上に膜を堆積させる処理について説明した。しかし、本開示はこの態様に限定されない。他の処理に対しても適用できる。例えば、第2ガス(反応ガス)だけをウエハ200に供給して処理させる様に構成しても良い。第2ガスだけをウエハ200に供給することで、ウエハ200表面に酸化等の処理を行うことが可能となる。この場合、低温領域に配置された部材の劣化(酸化)を抑制することが可能となる。 Further, in the above description, the process of depositing the film on the substrate has been described. However, the present disclosure is not limited to this aspect. It can also be applied to other processes. For example, the wafer 200 may be configured to supply only the second gas (reaction gas) for processing. By supplying only the second gas to the wafer 200, it is possible to perform a treatment such as oxidation on the surface of the wafer 200. In this case, it is possible to suppress deterioration (oxidation) of the members arranged in the low temperature region.

また、上述の実施形態の第二例では、有機系原料としてTEMAZを例示しているが、これに限らず、その他の原料も適用可能である。例えば、テトラキスエチルメチルアミノハフニウム(Hf[N(CH)CHCH、TEMAH)等の有機系Hf原料、トリメチルアルミニウム((CHAl、TMA)等の有機系Al原料、トリスジメチルアミノシラン(SiH(N(CH、TDMAS)等の有機系Si原料、テトラキスジメチルアミノチタン(Ti[N(CH、TDMAT)等の有機系Ti原料、ペンタキスジメチルアミノタンタル(Ta(N(CH、PDMAT)等の有機系Ta原料等も適用可能である。 Further, in the second example of the above-described embodiment, TEMAZ is exemplified as an organic raw material, but the present invention is not limited to this, and other raw materials can also be applied. For example, organic Hf raw materials such as tetrakisethylmethylaminohafnium (Hf [N (CH 3 ) CH 2 CH 3 ] 4 , TEMAH), organic Al raw materials such as trimethylaluminum ((CH 3 ) 3 Al, TMA), Organic Si raw materials such as trisdimethylaminosilane (SiH (N (CH 3 ) 2 ) 3 , TDMS), organic Ti raw materials such as tetrakisdimethylaminotitalum (Ti [N (CH 3 ) 2 ] 4 , TDMAT), penta Organic Ta raw materials such as kissdimethylaminotantalum (Ta (N (CH 3 ) 2 ) 5 , PDMAT) and the like can also be applied.

また、上述の実施形態の第二例では、成膜工程で、Oガスを使用する例を示しているが、これに限らず、酸素含有ガスであれば、その他の原料も適用可能である。例えば、O、Oプラズマ、HO、H、NO等も適用可能である。 Further, in the second example of the above-described embodiment , an example in which O3 gas is used in the film forming step is shown, but the present invention is not limited to this, and other raw materials can be applied as long as they are oxygen-containing gas. .. For example, O 2 , O 2 plasma, H 2 O, H 2 O 2 , N 2 O and the like can also be applied.

また、上述の実施形態や変形例等は、適宜組み合わせて用いることができる。また、このときの処理手順、処理条件は、上述の実施形態や変形例等の処理手順、処理条件と同様とすることができる。 In addition, the above-described embodiments and modifications can be used in combination as appropriate. Further, the processing procedure and processing conditions at this time can be the same as the processing procedures and processing conditions of the above-described embodiments and modifications.

また、上述では、一度に複数枚の基板を処理する縦型の基板処理装置について説明した
が、一度に1枚の基板を処理する枚葉装置においても、本開示の技術を適用することが可
能である。
Further, in the above description, the vertical substrate processing apparatus that processes a plurality of substrates at one time has been described, but the technique of the present disclosure can also be applied to a single-wafer processing apparatus that processes one substrate at a time. Is.

また、上述では、基板処理装置10で実行する基板処理として、半導体装置の製造工程の一工程として成膜処理を行う例を示したが、これに限るものでは無い。他の基板処理も実行可能である。また、半導体装置の製造工程以外にも、ディスプレイ装置(表示装置)の製造工程の一工程、セラミック基板製造工程の一工程、等で行われる基板処理を実行可能である。 Further, in the above description, as the substrate processing executed by the substrate processing apparatus 10, the film forming process is performed as one step of the manufacturing process of the semiconductor device, but the present invention is not limited to this. Other board processing is also feasible. Further, in addition to the manufacturing process of the semiconductor device, it is possible to execute the substrate processing performed in one step of the manufacturing process of the display device (display device), one step of the ceramic substrate manufacturing process, and the like.

<本開示の好ましい態様>
以下、本開示の好ましい態様について付記する。
<Preferable aspect of the present disclosure>
Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described.

(付記1)
本開示の一態様によれば、
金属により構成された支柱と、前記支柱に設けられ、複数の基板を(略水平姿勢で、垂直方向に所定の間隔で)多段に支持するよう構成された複数の支持部と、を有する基板支持具と、
前記基板支持具に支持された前記複数の基板を収容する処理室と、
前記処理室に収容された前記複数の基板を加熱する加熱部と、
を備え、
前記複数の支持部は、少なくとも前記複数の基板に接触する接触部が金属酸化物又は非金属物の少なくとも何れかにより構成されている基板処理装置が提供される。
(Appendix 1)
According to one aspect of the present disclosure
A substrate support having a support column made of metal and a plurality of support portions provided on the support column and configured to support a plurality of substrates in multiple stages (in a substantially horizontal posture and at predetermined intervals in the vertical direction). Ingredients and
A processing chamber for accommodating the plurality of substrates supported by the substrate support, and
A heating unit that heats the plurality of substrates housed in the processing chamber,
Equipped with
The plurality of support portions are provided with a substrate processing apparatus in which at least the contact portions in contact with the plurality of substrates are made of at least one of a metal oxide or a non-metal.

(付記2)
前記複数の支持部は、前記支柱に固定された複数の支持ピンにより構成される、付記1の基板処理装置。
(Appendix 2)
The substrate processing apparatus according to Appendix 1, wherein the plurality of support portions are composed of a plurality of support pins fixed to the support column.

(付記3)
前記複数の支持部は、少なくとも一部が前記金属で構成されている、付記1又は2の基板処理装置。
(Appendix 3)
The substrate processing apparatus according to Appendix 1 or 2, wherein the plurality of support portions are at least partially composed of the metal.

(付記4)
前記複数の支持部は、前記支柱に設けられた複数の溝により構成される、付記1の基板処理装置。
(Appendix 4)
The substrate processing apparatus according to Appendix 1, wherein the plurality of support portions are composed of a plurality of grooves provided in the support column.

(付記5)
前記接触部は、前記複数の支持部(前記複数の支持ピン、又は前記複数の溝)を被覆する前記金属酸化物の膜又は前記非金属物の膜の少なくとも何れかにより構成される、付記2~4の基板処理装置。
(Appendix 5)
Note 2 The contact portion is composed of at least one of the metal oxide film or the non-metal film that covers the plurality of support portions (the plurality of support pins or the plurality of grooves). ~ 4 substrate processing equipment.

(付記6)
前記接触部は、前記金属酸化物又は前記非金属物の少なくとも何れかにより形成されたピース状部材により構成される、付記3又は4の基板処理装置。
(Appendix 6)
The substrate processing apparatus according to Appendix 3 or 4, wherein the contact portion is composed of a piece-shaped member formed of at least one of the metal oxide and the non-metal.

(付記7)
前記複数の支持部のうち、前記金属で構成されている部分の少なくとも一部は、前記金属酸化物の膜又は前記非金属物の膜の少なくとも何れかにより被覆されている、付記6の基板処理装置。
(Appendix 7)
Of the plurality of support portions, at least a part of the portion made of the metal is covered with at least one of the film of the metal oxide or the film of the non-metal material. Device.

(付記8)
前記複数の支持部は、前記金属酸化物又は前記非金属物の少なくとも何れかにより形成されている、付記1又は2の基板処理装置。
(Appendix 8)
The substrate processing apparatus according to Appendix 1 or 2, wherein the plurality of supports are formed of at least one of the metal oxide and the non-metal.

(付記9)
前記支柱は、前記金属酸化物の膜又は前記非金属物の膜の少なくとも何れかにより被覆されている、付記1~8の基板処理装置。
(Appendix 9)
The substrate processing apparatus according to Supplementary note 1 to 8, wherein the support column is covered with at least one of the metal oxide film and the non-metal film.

(付記10)
前記支柱は、少なくとも一部が前記非金属物の膜又は前記金属酸化物の膜により被覆されず、前記金属の表面が露出している、付記1~8の基板処理装置。
(Appendix 10)
The substrate processing apparatus according to Supplementary note 1 to 8, wherein at least a part of the support column is not covered with the film of the non-metal or the film of the metal oxide, and the surface of the metal is exposed.

(付記11)
前記非金属物はシリコン(Si)、酸化シリコン(SiO、石英)、窒化シリコン(SiN)、又は炭化シリコン(SiC)の少なくとも何れかである、付記1~10の基板処理装置。
(Appendix 11)
The substrate processing apparatus according to Supplementary note 1 to 10, wherein the non-metallic substance is at least one of silicon (Si), silicon oxide (SiO, quartz), silicon nitride (SiN), and silicon carbide (SiC).

(付記12)
前記金属酸化物は、酸化クロム(CrO)又は酸化アルミニウム(AlO)の少なくとも何れかである、付記1~10の基板処理装置。
(Appendix 12)
The substrate processing apparatus according to Supplementary note 1 to 10, wherein the metal oxide is at least one of chromium oxide (CrO) and aluminum oxide (AlO).

(付記13)
前記複数の支持ピンは、それぞれ凹部を有し、前記凹部に差し込まれた柱状部材によって前記支柱に固定されている、付記8の基板処理装置。
(Appendix 13)
The substrate processing apparatus according to Appendix 8, wherein each of the plurality of support pins has a recess and is fixed to the column by a columnar member inserted into the recess.

(付記14)
前記支柱は、複数の凹部又は貫通孔を有し、
前記複数の支持ピンは、それぞれ前記複数の凹部又は貫通孔と嵌合する凸部を有する、付記8の基板処理装置。
(Appendix 14)
The strut has a plurality of recesses or through holes.
The substrate processing apparatus according to Appendix 8, wherein the plurality of support pins each have a convex portion that fits with the plurality of concave portions or through holes.

(付記15)
本開示の他の態様によれば、
金属により構成された支柱と、
前記支柱に設けられ、複数の基板を(略水平姿勢で、垂直方向に所定の間隔で)多段に支持するよう構成された複数の支持部と、を備え、
前記複数の支持部は、少なくとも前記複数の基板に接触する接触部が金属酸化物又は非金属物の少なくとも何れかにより構成されている基板支持具が提供される。
(Appendix 15)
According to another aspect of the present disclosure.
Supports made of metal and
A plurality of support portions provided on the support column and configured to support a plurality of substrates in multiple stages (in a substantially horizontal posture at predetermined intervals in the vertical direction) are provided.
As the plurality of supports, a substrate support is provided in which at least the contact portions in contact with the plurality of substrates are made of at least one of a metal oxide or a non-metal.

(付記16)
本開示の他の態様によれば、
金属により構成された支柱と、前記支柱に設けられ、複数の基板を(略水平姿勢で、垂直方向に所定の間隔で)多段に支持するよう構成された複数の支持部と、を有する基板支持具を、前記複数の支持部に前記複数の基板が支持された状態で、基板処理装置の処理室内に搬入する工程と、
前記処理室に搬入された前記複数の基板を加熱する工程と、
処理後の前記複数の基板を前記処理室内から搬出する工程と、
を有し、前記複数の支持部は、少なくとも前記複数の基板に接触する接触部が金属酸化物又は非金属物の少なくとも何れかにより構成されている半導体装置の製造方法が提供される。
(Appendix 16)
According to another aspect of the present disclosure.
A substrate support having a support column made of metal and a plurality of support portions provided on the support column and configured to support a plurality of substrates in multiple stages (in a substantially horizontal posture and at predetermined intervals in the vertical direction). A step of carrying the tool into the processing chamber of the substrate processing apparatus with the plurality of substrates supported by the plurality of supporting portions.
A step of heating the plurality of substrates carried into the processing chamber, and
The process of carrying out the plurality of substrates after processing from the processing chamber, and
Provided is a method for manufacturing a semiconductor device, wherein the plurality of support portions are formed of at least one of a metal oxide or a non-metal contact portion in contact with the plurality of substrates.

10:基板処理装置
200:ウエハ(基板)
201:処理室
207:ヒータ(加熱部)
217:ボート(基板支持具)
10: Substrate processing device 200: Wafer (board)
201: Processing chamber 207: Heater (heating part)
217: Boat (board support)

Claims (16)

金属により構成された支柱と、前記支柱に設けられて複数の基板のそれぞれの外周を部分的に支持することにより前記複数の基板を多段に支持するよう構成された複数の支持部と、を有する基板支持具と、
前記基板支持具に支持された前記複数の基板を収容する処理室と、
前記処理室に収容された前記複数の基板を加熱する加熱部と、
を備え、
前記複数の支持部は、少なくとも前記複数の基板に接触する接触部が、非金属物により形成され、前記支柱から所定の距離の位置から前記複数の支持部の先端までの範囲に亘って設けられたピース状部材により構成されている基板処理装置。
It has a support column made of metal, and a plurality of support portions provided on the support column and configured to partially support the outer periphery of each of the plurality of substrates so as to support the plurality of substrates in multiple stages. Board support and
A processing chamber for accommodating the plurality of substrates supported by the substrate support, and
A heating unit that heats the plurality of substrates housed in the processing chamber,
Equipped with
In the plurality of support portions, at least a contact portion in contact with the plurality of substrates is formed of a non-metal material , and is provided over a range from a position at a predetermined distance from the support column to the tip of the plurality of support portions. A substrate processing device composed of a piece-shaped member .
前記複数の支持部は、前記支柱に固定された複数の支持ピンにより構成される、請求項1記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of support portions are composed of a plurality of support pins fixed to the support column. 前記複数の支持部は、少なくとも一部が前記金属で構成されている、請求項1又は2記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the plurality of support portions are at least partially composed of the metal. 前記複数の支持部は、前記支柱に設けられた複数の溝により構成される、請求項1記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of support portions are composed of a plurality of grooves provided in the support column. 前記非金属物は酸化シリコン、窒化シリコン、又は炭化シリコンの少なくとも何れかである、請求項1~4のいずれか1項に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the non-metal substance is at least one of silicon oxide, silicon nitride, or silicon carbide. 前記複数の支持部のうち、前記金属で構成されている部分の少なくとも一部は、金属酸化物の膜又は非金属物の膜の少なくとも何れかにより被覆されている、請求項3記載の基板処理装置。The substrate treatment according to claim 3, wherein at least a part of the portion made of the metal among the plurality of support portions is covered with at least one of a film of a metal oxide or a film of a non-metal material. Device. 前記複数の支持部のうち、前記金属で構成されている部分の少なくとも一部の表面には、前記金属が露出している、請求項3記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the metal is exposed on the surface of at least a part of the portion made of the metal among the plurality of support portions. 前記支柱は、金属酸化物の膜又は非金属物の膜の少なくとも何れかにより被覆されている、請求項1~7の何れか1項に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the support column is covered with at least one of a film of a metal oxide or a film of a non-metal material. 前記支柱の少なくとも一部の表面には前記金属が露出している、請求項1~7のいずれか1項に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal is exposed on the surface of at least a part of the support column. 前記複数の基板は、前記複数の支持部上の前記支柱から8mm以上離れた位置に載置される、請求項9に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 9, wherein the plurality of substrates are placed at positions separated from the columns on the plurality of supports by 8 mm or more. 前記金属酸化物の膜は、酸化クロム膜又は酸化アルミニウム膜の少なくとも何れかである、請求項6又は8に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 6, wherein the metal oxide film is at least one of a chromium oxide film and an aluminum oxide film. 前記非金属物の膜は、シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、又は炭化シリコン膜の少なくとも何れかである、請求項6又は8に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to claim 6 or 8, wherein the film of the non-metal material is at least one of a silicon film, a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon carbide film. 前記支柱の径は5mm以上10mm以下である、請求項1~12のいずれか1項に記載の基板処理装置。The substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the diameter of the column is 5 mm or more and 10 mm or less. 金属により構成された支柱と、
前記支柱に設けられて複数の基板のそれぞれの外周を部分的に支持することにより前記複数の基板を多段に支持するよう構成された複数の支持部と、
を備え、
前記複数の支持部は、少なくとも前記複数の基板に接触する接触部が、非金属物により形成され、前記支柱から所定の距離の位置から前記複数の支持部の先端までの範囲に亘って設けられたピース状部材により構成されている基板支持具。
Supports made of metal and
A plurality of support portions provided on the support column and configured to partially support the outer periphery of each of the plurality of substrates to support the plurality of substrates in multiple stages.
Equipped with
In the plurality of support portions, at least a contact portion in contact with the plurality of substrates is formed of a non-metal material , and is provided over a range from a position at a predetermined distance from the support column to the tip of the plurality of support portions. A substrate support made up of piece-shaped members .
金属により構成された支柱と、前記支柱に設けられ、複数の基板のそれぞれの外周を部分的に支持することにより前記複数の基板を多段に支持するよう構成された複数の支持部と、を有する基板支持具を、前記複数の支持部に前記複数の基板が支持された状態で、基板処理装置の処理室内に搬入する工程と、
前記処理室に搬入された前記複数の基板を加熱する工程と、
処理後の前記複数の基板を前記処理室内から搬出する工程と、
を有し、前記複数の支持部は、少なくとも前記複数の基板に接触する接触部が、非金属物により形成され、前記支柱から所定の距離の位置から前記複数の支持部の先端までの範囲に亘って設けられたピース状部材により構成されている半導体装置の製造方法。
It has a support column made of metal, and a plurality of support portions provided on the support column and configured to partially support the outer periphery of each of the plurality of substrates so as to support the plurality of substrates in multiple stages. A step of carrying the substrate support into the processing chamber of the substrate processing apparatus with the plurality of substrates supported by the plurality of supports.
A step of heating the plurality of substrates carried into the processing chamber, and
The process of carrying out the plurality of substrates after processing from the processing chamber, and
In the plurality of support portions, at least the contact portions in contact with the plurality of substrates are formed of a non-metal material, and range from a position at a predetermined distance from the support column to the tips of the plurality of support portions. A method for manufacturing a semiconductor device, which is composed of a piece-shaped member provided over the entire surface .
金属により構成された支柱と、前記支柱に設けられ、複数の基板のそれぞれの外周を部分的に支持することにより前記複数の基板を多段に支持するよう構成された複数の支持部と、を有する基板支持具を、前記複数の支持部に前記複数の基板が支持された状態で、基板処理装置の処理室内に搬入する工程と、It has a support column made of metal, and a plurality of support portions provided on the support column and configured to partially support the outer periphery of each of the plurality of substrates so as to support the plurality of substrates in multiple stages. A step of carrying the substrate support into the processing chamber of the substrate processing apparatus with the plurality of substrates supported by the plurality of supports.
前記処理室に搬入された前記複数の基板を加熱する工程と、A step of heating the plurality of substrates carried into the processing chamber, and
処理後の前記複数の基板を前記処理室内から搬出する工程と、The process of carrying out the plurality of substrates after processing from the processing chamber, and
を有し、前記複数の支持部は、少なくとも前記複数の基板に接触する接触部が、非金属物により形成され、前記支柱から所定の距離の位置から前記複数の支持部の先端までの範囲に亘って設けられたピース状部材により構成されている基板処理方法。In the plurality of support portions, at least the contact portions in contact with the plurality of substrates are formed of a non-metal material, and range from a position at a predetermined distance from the support column to the tips of the plurality of support portions. A substrate processing method composed of piece-shaped members provided over the entire surface.
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