JP7102478B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理方法 - Google Patents

基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7102478B2
JP7102478B2 JP2020159458A JP2020159458A JP7102478B2 JP 7102478 B2 JP7102478 B2 JP 7102478B2 JP 2020159458 A JP2020159458 A JP 2020159458A JP 2020159458 A JP2020159458 A JP 2020159458A JP 7102478 B2 JP7102478 B2 JP 7102478B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
rotary table
inert gas
substrate
processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020159458A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022052933A (ja
Inventor
直史 大橋
俊之 菊池
唯史 高崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Electric Corp filed Critical Kokusai Electric Corp
Priority to JP2020159458A priority Critical patent/JP7102478B2/ja
Priority to TW110134339A priority patent/TWI802005B/zh
Priority to KR1020210124996A priority patent/KR102678604B1/ko
Priority to CN202111095443.XA priority patent/CN114250450B/zh
Priority to US17/479,436 priority patent/US20220093447A1/en
Publication of JP2022052933A publication Critical patent/JP2022052933A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7102478B2 publication Critical patent/JP7102478B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/34—Nitrides
    • C23C16/345—Silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4408—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber by purging residual gases from the reaction chamber or gas lines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45519—Inert gas curtains
    • C23C16/45521—Inert gas curtains the gas, other than thermal contact gas, being introduced the rear of the substrate to flow around its periphery
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45523—Pulsed gas flow or change of composition over time
    • C23C16/45525—Atomic layer deposition [ALD]
    • C23C16/45544—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus
    • C23C16/45548—Atomic layer deposition [ALD] characterized by the apparatus having arrangements for gas injection at different locations of the reactor for each ALD half-reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45557—Pulsed pressure or control pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45563—Gas nozzles
    • C23C16/45574—Nozzles for more than one gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45587—Mechanical means for changing the gas flow
    • C23C16/45591—Fixed means, e.g. wings, baffles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67103—Apparatus for thermal treatment mainly by conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Description

本開示は、基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理方法に関する。
半導体基板を処理する装置として、複数の基板を基板載置台上に周方向に配置し、その基板載置台を回転させて複数の基板に複数種類のガスを供給する回転型装置（特許文献１参照）が知られている。また、複数の基板が積載された状態で、基板の積載方向に延在する原料ガスノズルを用いて複数の基板に原料ガスを供給する縦型装置（特許文献２参照）が知られている。
特開２０１７－３４０１３号公報 特開２０１７－１４７２６２号公報
上述したような回転型装置では、回転させて複数の基板を搬送する回転テーブルの裏面にプリカーサが入り込むことによりリアクタントと混合されてしまい、回転テーブルの裏面に堆積物が堆積し、パーティクルが発生してしまう場合がある。
本開示は、上記課題を解決するものであり、回転テーブルの裏面に堆積する堆積物の量を低減する技術を提供する。
本開示の一態様によれば、
基板を処理する複数の処理領域が設けられた処理室と、
前記処理室内に載置された前記基板を、前記基板外のある点を中心として回転させることにより前記複数の処理領域を順次通過させる回転テーブルと、
前記回転テーブルを回転させる回転機構と、を有し、
前記複数の処理領域は、前記基板に対して処理ガスを供給する第１の領域と、前記基板に対して不活性ガスを供給する第２の領域と、を有し、
前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力が、前記第１の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力よりも高くなるよう前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間が構成される
技術を提供する。
本開示によれば、回転テーブルの裏面に堆積する堆積物の量を低減することができる。
本開示の一実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの横断面概略図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理装置が備えるリアクタの縦断面概略図であり、図１に示すリアクタのＡ－Ａ'線断面図である。 本開示の一実施形態に係る基板支持機構を説明する説明図である。 図４（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る原料ガス供給部を説明する説明図である。図４（Ｂ）は、本開示の一実施形態に係る反応ガス供給部を説明する説明図である。図４（Ｃ）は、本開示の一実施形態に係る第１の不活性ガス供給部を説明する説明図である。図４（Ｄ）は、本開示の一実施形態に係る第２の不活性ガス供給部を説明する説明図である。図４（Ｅ）は、本開示の一実施形態に係る第３の不活性ガス供給部を説明する説明図である。 図５（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る不活性ガス供給機構の上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す不活性ガス供給機構のＢ－Ｂ'線断面図である。 図６（Ａ）は、本開示の一実施形態に係る処理領域を説明するためのリアクタの縦断面図の概略図である。図６（Ｂ）は、本開示の一実施形態に係るパージ領域を説明するためのリアクタの縦断面図の概略図である。 本開示の一実施形態に係るコントローラを説明する説明図である。 本開示の一実施形態に係る基板処理工程を説明するフロー図である。 本開示の一実施形態に係る成膜工程を説明するフロー図である。
（１）基板処理装置の構成
図１および図２に示されているように、リアクタ２００は、円筒状の気密容器である処理容器２０３を備えている。処理容器２０３は、例えばステンレス（ＳＵＳ）やアルミ合金等で構成されている。処理容器２０３内には、基板Ｓを処理する処理室２０１が構成されている。処理容器２０３にはゲートバルブ２０５が接続されており、ゲートバルブ２０５を介して基板Ｓが搬入出される。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。
処理室２０１は、処理ガスを供給する第１の領域としての処理領域２０６と不活性ガスを供給する第２の領域としてのパージ領域２０７を有する。すなわち、処理容器２０３は、基板Ｓに対して処理ガスを供給する処理領域２０６と、基板Ｓに対して不活性ガスを供給するパージ領域２０７と、を有する。ここでは処理領域２０６とパージ領域２０７は、円周状に交互に配される。例えば、第１処理領域２０６ａ、第１パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂおよび第２パージ領域２０７ｂの順に配される。後述するように、第１処理領域２０６ａ内には処理ガスとしての原料ガスが供給され、第２処理領域２０６ｂ内には処理ガスとしての反応ガスが供給される。また、第１パージ領域２０７ａおよび第２パージ領域２０７ｂ内には不活性ガスが供給される。これにより、それぞれの領域内に供給されるガスに応じて、基板Ｓに対して所定の処理が施される。
第１パージ領域２０７ａと第２パージ領域２０７ｂは、それぞれ第１処理領域２０６ａと第２処理領域２０６ｂとを空間的に切り分ける領域である。第１パージ領域２０７ａと第２パージ領域２０７ｂの天井２０８は、天板２０９の下面である処理領域２０６の天井よりも低くなるよう構成されている。第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂには、回転テーブル２１７と対向する位置にそれぞれ天井２０８ａ，２０８ｂが設けられている。各天井を低くすることで、第１パージ領域２０７ａと第２パージ領域２０７ｂの空間の圧力を高くしている。また、これらの空間をパージすることで、基板Ｓ上の余分なガスを除去している。また、これらの空間をパージすることで、隣り合う処理領域２０６を区画している。
処理容器２０３の中央には、例えば処理容器２０３の中心に回転軸を有し、回転自在に構成される回転テーブル２１７が設けられている。回転テーブル２１７は、基板Ｓへの金属汚染の影響が無いように、例えば、石英、カーボンまたはＳｉＣ等の材料で形成されている。
回転テーブル２１７は、処理容器２０３内に、複数枚（例えば５枚）の基板Ｓを同一面上に、且つ回転方向に沿って同一円周上に並べて支持するよう構成される。ここでいう「同一面」とは、完全な同一面に限られるものではなく、回転テーブル２１７を上面から見たときに、複数枚の基板Ｓが互いに重ならないように並べられていればよい。
回転テーブル２１７表面における基板Ｓの支持位置には、基板Ｓが載置される載置部としての凹部２１７ｂが複数設けられている。処理する基板Ｓの枚数と同数の凹部２１７ｂが回転テーブル２１７の中心から同心円上の位置に互いに等間隔（例えば７２°の間隔）で配置されている。なお、図１においては、説明の便宜上図示を省略している。
それぞれの凹部２１７ｂは、例えば回転テーブル２１７の上面から見て円形状であり、側面から見て凹形状である。凹部２１７ｂの直径は基板Ｓの直径よりもわずかに大きくなるように構成することが好ましい。この凹部２１７ｂの底には基板載置面が設けられており、凹部内に基板Ｓを載置することにより、基板Ｓを基板載置面に載置できる。各凹部２１７ｂには、後述するピン２１９が貫通する貫通孔２１７ａが複数設けられている。
処理容器２０３のうち、回転テーブル２１７下方であってゲートバルブ２０５と向かい合う箇所には、図３に記載の基板保持機構２１８が設けられている。基板保持機構２１８は、基板Ｓの搬入・搬出時に、基板Ｓを突き上げて、基板Ｓの裏面を支持するピン２１９を複数有する。ピン２１９は延伸可能な構成であって、例えば基板保持機構２１８本体に収納可能である。基板Ｓを移載する際には、ピン２１９が延伸され貫通孔２１７ａを貫通すると共に、基板Ｓを保持する。その後、ピン２１９の先端が下方に移動することで、基板Ｓは凹部２１７ｂに載置される。基板保持機構２１８は、例えば処理容器２０３に固定する。基板保持機構２１８は、基板載置時にピン２１９を孔２１７ａに挿入可能な構成であればよく、後述する内周凸部２８２や外周凸部２８３に固定してもよい。
回転テーブル２１７はコア部２２１に固定される。コア部２２１は回転テーブル２１７の中心に設けられ、回転テーブル２１７を固定する役割を有する。回転テーブル２１７を支持する構造であることから、重量に耐えられるよう金属が用いられる。コア部２２１の下方にはシャフト２２２が配される。シャフト２２２はコア部２２１を支持する。
シャフト２２２の下方は、処理容器２０３の底部に設けられた孔２２３を貫通し、処理容器２０３外で気密可能な容器２０４で覆われている。また、シャフト２２２の下端は回転機構２２４に接続される。回転機構２２４は回転軸やモータ等を搭載し、後述するコントローラ３００の指示によって回転テーブル２１７を回転可能に構成される。すなわち、コントローラ３００が、基板Ｓ外のある点であるコア部２２１を中心として、回転機構２２４が回転テーブル２１７を回転させることにより第１処理領域２０６ａ、第１パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂおよび第２パージ領域２０７ｂの順に基板Ｓを順次通過させる。
コア部２２１を覆うように石英カバー２２５が設けられる。すなわち、石英カバー２２５はコア部２２１と処理室２０１との間に設けられている。石英カバー２２５は、空間を介してコア部２２１を覆うよう構成される。石英カバー２２５は基板Ｓへの金属汚染の影響が無いように、例えば、石英やＳｉＣ等の材料で形成されている。コア部２２１、シャフト２２２、回転機構２２４、石英カバー２２５をまとめて支持部と呼ぶ。
本実施形態においては、第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂにおける回転テーブル２１７の下側空間に、詳細には後述する不活性ガス供給部としての不活性ガス供給機構５００ａ，５００ｂがそれぞれ設けられている。不活性ガス供給機構５００ａ，５００ｂにより第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂにおける回転テーブル２１７の下方の空間に不活性ガスを供給することで、第１パージ領域２０７ａと第２パージ領域２０７ｂの回転テーブル２１７の下側空間の圧力を、第１処理領域２０６ａ、第２処理領域２０６ｂの回転テーブル２１７の下側空間の圧力よりも高くなるようにしている。また、これらの空間をパージすることにより回転テーブル２１７の下方の余分なガスを除去している。また、これらの空間をパージすることで、隣り合う処理領域２０６から処理ガスが入り込むのを抑制している。
また、回転テーブル２１７の下方には、加熱部としてのヒータ２８０を内包するヒータユニット２８１が配される。ヒータ２８０は、回転テーブル２１７に載置した各基板Ｓを加熱する。ヒータ２８０は、処理容器２０３の形状に沿って円周状に構成される。
ヒータユニット２８１は、処理容器２０３の底部上であって、処理容器２０３の中心側に設けられた内周凸部２８２と、ヒータ２８０よりも外周側に配される外周凸部２８３と、ヒータ２８０とで主に構成される。内周凸部２８２、ヒータ２８０、外周凸部２８３は、同心円状に配される。内周凸部２８２と外周凸部２８３の間には空間２８４が形成される。ヒータ２８０は空間２８４に配される。内周凸部２８２、外周凸部２８３は処理容器２０３に固定されるものでもあるので、処理容器２０３の一部として考えてもよい。
ここでは円周状のヒータ２８０と説明したが、基板Ｓを加熱できればそれに限るものではなく、複数分割した構造としてもよい。また、回転テーブル２１７内に、ヒータ２８０を内包した構造としてもよい。
内周凸部２８２の上部であってヒータ２８０側にはフランジ２８２ａが形成される。窓２８５はフランジ２８２ａと外周凸部２８３の上面で支持される。窓２８５はヒータ２８０から発生する熱を透過する材質であり、例えば石英で構成される。窓２８５は後述する排気構造２８６の上部２８６ａと内周凸部２８２によって挟まれることで固定される。
ヒータ２８０には、ヒータ温度制御部２８７が接続される。ヒータ２８０は後述するコントローラ３００に電気的に接続され、コントローラ３００の指示によってヒータ２８０への電力供給を制御し、温度制御を行う。
処理容器２０３の底部には、空間２８４と連通する不活性ガス供給管２７５が設けられる。不活性ガス供給管２７５は後述する不活性ガス供給部２７０に接続される。不活性ガス供給部２７０から供給された不活性ガスは、不活性ガス供給管２７５を介して空間２８４に供給される。空間２８４を不活性ガス雰囲気とすることで、処理ガスが窓２８５付近の隙間等から侵入することを防ぐ。
外周凸部２８３の外周面と処理容器２０３の内周面との間には、金属製の排気構造２８６が配される。排気構造２８６は、排気溝２８８と排気バッファ空間２８９を有する。排気溝２８８、排気バッファ空間２８９は、処理容器２０３の形状に沿って円周状に構成される。
排気構造２８６のうち外周凸部２８３と接触しない箇所を上部２８６ａと呼ぶ。前述のように、上部２８６ａは、内周凸部２８２と共に窓２８５を固定する。
本実施形態のような回転型基板処理装置においては、基板Ｓの高さと排気口とを同じ高さにするか、あるいは高さを近づけることが望ましい。仮に排気口の高さが低い場合、回転テーブル２１７の端部でガスの乱流が発生する恐れがある。これに対して、同じ高さとするか、あるいは高さを近づけることで、排気口側の基板エッジにおいても乱流が発生しないようにする。
本実施形態においては排気構造２８６の上端を回転テーブル２１７と同じ高さとしている。この場合、図２のように上部２８６ａが窓２８５からはみ出す部分が発生するため、パーティクル拡散防止の観点から、その部分には石英カバー２９０を設ける。仮に石英カバー２９０が無い場合、上部２８６ａにガスが接触して上部２８６ａが腐食し、処理室２０１内にパーティクルを発生させる恐れがある。石英カバー２９０と上部２８６ａとの間には空間２９９を設ける。
排気構造２８６の底には、第１の排気部としての排気口２９１、排気口２９２が設けられる。排気口２９１は第１処理領域２０６ａに供給される原料ガスを主に排気する。排気口２９２は処理空間２０６ｂに供給される反応ガスを主に排気する。各ガスは排気溝２８８、排気バッファ空間２８９を介して排気口２９１、排気口２９２から排気される。
続いて図１及び図４（Ａ）を用いて原料ガス供給部２４０を説明する。図１に記載のように、処理容器２０３の側方には処理容器２０３の中心方向に向かって延在するノズル２４５が挿入される。ノズル２４５は、第１処理領域２０６ａに配される。ノズル２４５には、ガス供給管２４１の下流端が接続される。
ガス供給管２４１には、上流方向から順に、原料ガス供給源２４２、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）２４３、及び開閉弁であるバルブ２４４が設けられている。
原料ガスは、ＭＦＣ２４３、バルブ２４４、ガス供給管２４１を介して、ノズル２４５から第１処理領域２０６ａ内に供給される。
主に、ガス供給管２４１、ＭＦＣ２４３、バルブ２４４、ノズル２４５により、原料ガス供給部（第１ガス供給系、もしくは原料ガス供給部と呼んでもよい。）２４０が構成される。なお、原料ガス供給源２４２を原料ガス供給部２４０に含めて考えてもよい。
続いて図１及び図４（Ｂ）を用いて反応ガス供給部２５０を説明する。図１に記載のように、処理容器２０３の側方には処理容器２０３の中心方向に向かって延在するノズル２５５が挿入される。ノズル２５５は第２処理領域２０６ｂに配される。
ノズル２５５には、ガス供給管２５１が接続されている。ガス供給管２５１には、上流方向から順に、反応ガス供給源２５２、ＭＦＣ２５３、及びバルブ２５４が設けられている。
反応ガスは、ＭＦＣ２５３、バルブ２５４、ガス供給管２５１を介して、ノズル２５５から第２処理領域２０６ｂ内に供給される。
主に、ガス供給管２５１、ＭＦＣ２５３、バルブ２５４、ノズル２５５により反応ガス供給部（第２ガス供給部）２５０が構成される。なお、反応ガス供給源２５２を反応ガス供給部２５０に含めて考えてもよい。
続いて図１及び図４（Ｃ）を用いて第１不活性ガス供給部２６０を説明する。図１に記載のように、処理容器２０３の側方には処理容器２０３の中心方向に向かって延在するノズル２６５、ノズル２６６が挿入される。ノズル２６５は、第１パージ領域２０７ａに挿入されるノズルである。ノズル２６５は、例えば、第１パージ領域２０７ａの天井２０８ａに固定される。ノズル２６６は、第２パージ領域２０７ｂに挿入されるノズルである。ノズル２６６は、例えば、第２パージ領域２０７ｂの天井２０８ｂに固定される。
ノズル２６５、ノズル２６６には、不活性ガス供給管２６１の下流端が接続されている。不活性ガス供給管２６１には、上流方向から順に、不活性ガス供給源２６２、ＭＦＣ２６３、及びバルブ２６４が設けられている。不活性ガスは、ＭＦＣ２６３、バルブ２６４、不活性ガス供給管２６１を介して、ノズル２６５及びノズル２６６から第１パージ領域２０７ａ内及び第２パージ領域２０７ｂ内にそれぞれ供給される。第１パージ領域２０７ａ内及び第２パージ領域２０７ｂ内に供給される不活性ガスは、パージガスとして作用する。
主に、不活性ガス供給管２６１、ＭＦＣ２６３、バルブ２６４、ノズル２６５、ノズル２６６により第１不活性ガス供給部２６０が構成される。なお、不活性ガス供給源２６２を第１不活性ガス供給部２６０に含めて考えてもよい。
続いて図１、図２及び図４（Ｄ）を用いて第２不活性ガス供給部５１０を説明する。図１及び図２に記載のように、処理容器２０３内の第１パージ領域２０７ａと第２パージ領域２０７ｂに対応する回転テーブル２１７の下側空間に、回転テーブル２１７の中心側から外周側に向かって延在する不活性ガス供給機構５００ａ，５００ｂがそれぞれ設けられている。不活性ガス供給機構５００ａは、第１パージ領域２０７ａに設けられている。不活性ガス供給機構５００ｂは、第２パージ領域２０７ｂに設けられている。このように、第１パージ領域２０７ａと第２パージ領域２０７ｂに対応する回転テーブル２１７の下側空間に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構５００ａ，５００ｂを設けることにより、処理ガスが第１パージ領域２０７ａ又は第２パージ領域２０７ｂの回転テーブル２１７の裏面に入りこむことを抑制することができる。
不活性ガス供給機構５００ａ，５００ｂの回転テーブル２１７の回転中心側には、それぞれ不活性ガス供給管５０２の下流端が接続されている。不活性ガス供給管５０２には、上流方向から順に、不活性ガス供給源５０４、ＭＦＣ５０６、及びバルブ５０８が設けられている。不活性ガスは、ＭＦＣ５０６、バルブ５０８、不活性ガス供給管５０２を介して、不活性ガス供給機構５００ａ及び不活性ガス供給機構５００ｂから第１パージ領域２０７ａ内及び第２パージ領域２０７ｂ内にそれぞれ供給される。第１パージ領域２０７ａ内及び第２パージ領域２０７ｂ内に供給される不活性ガスは、パージガスとして作用する。
主に、不活性ガス供給管５０２、ＭＦＣ５０６、バルブ５０８、不活性ガス供給機構５００ａ及び不活性ガス供給機構５００ｂにより第２不活性ガス供給部５１０が構成される。なお、不活性ガス供給源５０４を第２不活性ガス供給部５１０に含めて考えてもよい。
続いて図２及び図４（Ｅ）を用いて第３不活性ガス供給部２７０を説明する。不活性ガス供給管２７５には、不活性ガス供給管２７１の下流端が接続されている。不活性ガス供給管２７１には、上流方向から順に、不活性ガス供給源２７２、ＭＦＣ２７３、及びバルブ２７４が設けられている。不活性ガスは、ＭＦＣ２７３、バルブ２７４、不活性ガス供給管２７１を介して、不活性ガス供給管２７５から空間２８４、容器２０４に供給される。
容器２０４に供給された不活性ガスは、回転テーブル２１７と窓２８５の間の空間を介して、排気溝２８８から排気される。このような構造とすることで、原料ガスや反応ガスが回転テーブル２１７と窓２８５の間の空間に回り込むことを防ぐ。
主に、不活性ガス供給管２７１、ＭＦＣ２７３、バルブ２７４、不活性ガス供給管２７５により第３不活性ガス供給部２７０が構成される。なお、不活性ガス供給源２７２を第３不活性ガス供給部２７０に含めて考えてもよい。
図１及び図２に示されているように、処理容器２０３には排気口２９１と、排気口２９２が設けられている。
排気口２９１は、第１処理領域２０６ａの回転方向Ｒの下流側の回転テーブル２１７よりも外側に設けられる。これにより、熱分解されて基板Ｓに供給された原料ガスを第１処理領域２０６ａから排出し、熱分解された原料ガスによる基板への影響を抑制することができる。主に原料ガスを排気する。排気口２９１と連通するよう、排気部２３４の一部である排気管２３４ａが設けられる。排気管２３４ａには、開閉弁としてのバルブ２３４ｄ、圧力調整器（圧力調整部）としてのＡＰＣ（Ａｕｔｏ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）バルブ２３４ｃを介して、真空排気装置としての真空ポンプ２３４ｂが接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。
排気管２３４ａ、バルブ２３４ｄ、ＡＰＣバルブ２３４ｃをまとめて排気部２３４と呼ぶ。なお、真空ポンプ２３４ｂを排気部２３４に含めてもよい。
また、図１及び図２に示されているように、排気口２９２と連通するよう、排気部２３５が設けられる。排気口２９２は、第２処理領域２０６ｂの回転方向Ｒの下流側の回転テーブル２１７よりも外側に設けられる。主に反応ガスを排気する。
排気口２９２と連通するよう、排気部２３５の一部である排気管２３５ａが設けられる。排気管２３５ａには、バルブ２３５ｄ、ＡＰＣバルブ２３５ｃを介して、真空ポンプ２３５ｂが接続されており、処理室２０１内の圧力が所定の圧力（真空度）となるよう真空排気し得るように構成されている。
排気管２３５ａ、バルブ２３５ｄ、ＡＰＣバルブ２３５ｃをまとめて排気部２３５と呼ぶ。なお、真空ポンプ２３５ｂを排気部２３５に含めてもよい。
次に、第１パージ領域２０７ａ及び第２パージ領域２０７ｂについて、図１、図２、図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を用いて説明する。
上述したように、第１パージ領域２０７ａ及び第２パージ領域２０７ｂには、回転テーブル２１７の下側空間に、不活性ガス供給機構５００ａ，５００ｂがそれぞれ設けられている。なお、第２パージ領域２０７ｂは、第１パージ領域２０７ａと同様の構成であり、不活性ガス供給機構５００ｂは、不活性ガス供給機構５００ａと同様の構成であるため、説明を省略する。
図５（Ａ）は、不活性ガス供給機構５００ａの上面図であって、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す不活性ガス供給機構５００ａのＢ－Ｂ'線断面図である。
不活性ガス供給機構５００ａは、処理容器２０３内の第１パージ領域２０７ａの形状に沿って扇状または台形状に回転テーブル２１７の裏面の回転中心側から外周側に向かって拡がるように構成されている。不活性ガス供給機構５００ａの上面であって、回転テーブル２１７の裏面と対向する側の面には、複数のガス供給孔５１１が形成されている。
また、不活性ガス供給機構５００ａの回転テーブル２１７の裏面の回転中心側には、不活性ガス供給管５０２の下流端が接続され、不活性ガス供給管５０２を介して不活性ガス供給機構５００ａの回転テーブル２１７の裏面の回転中心側から外周側へ向けて不活性ガスが供給されるよう構成されている。
具体的には、不活性ガス供給機構５００ａは、第１パージ領域２０７ａと略同一形状の扇状または台形状の上面部５１２と、上面部５１２と対向して設けられた下面部５１３と、上面部５１２と下面部５１３の周方向の面をそれぞれ接続する外周面部５１４と、上面部５１２と下面部５１３の回転テーブル２１７の回転方向Ｒの上流側の径方向の面をそれぞれ接続する側面部５１５と、上面部５１２と下面部５１３の回転テーブル２１７の回転方向Ｒの下流側の径方向の面をそれぞれ接続する側面部５１６と、を有し、回転テーブル２１７の裏面の回転中心側に、不活性ガス供給管５０２の下流端が接続されている。
上面部５１２には、複数のガス供給孔５１１が、それぞれ上面部５１２の内周側から外周側に向かって開口面積を徐々に大きくして形成されている。すなわち、ガス供給孔５１１は、回転テーブル２１７の裏面の外周側に対向するガス供給孔５１１の孔径が回転テーブル２１７の裏面の回転中心側に対向するガス供給孔５１１の孔径よりも大きく構成される。これにより、回転テーブル２１７の裏面の外周側における不活性ガスの流量を多くすることが可能となる。
つまり、不活性ガス供給機構５００ａは、回転テーブル２１７の裏面の外周側に供給する不活性ガスの流量と回転テーブル２１７の裏面の回転中心側に供給する不活性ガスの流量とを異ならせるよう構成され、不活性ガス供給機構５００ａは、回転テーブル２１７の裏面の外周側に供給する不活性ガスの流量を回転テーブル２１７の裏面の回転中心側に供給する不活性ガスの流量よりも多くなるよう構成されている。
処理ガスは、回転テーブル２１７の外周側から供給されるため、処理ガスの濃度が回転テーブル２１７の外周側の方が回転テーブル２１７の回転中心側よりも濃くなる。回転テーブル２１７の裏面の外周側に供給する不活性ガスの流量を回転テーブル２１７の裏面の中心側に供給する不活性ガスの流量よりも多くなるよう構成されることにより、回転テーブル２１７の径方向での回転テーブル２１７の裏面での処理ガスの流れを抑制し、処理ガスの周り込みを抑制することが可能となる。
ガス供給孔５１１は、図５（Ｂ）に示すように、回転テーブル２１７の回転方向Ｒ（基板Ｓの搬送方向ともいう）とは逆方向に傾斜して開口するよう形成されている。これにより、不活性ガス供給機構５００ａは、回転テーブル２１７の回転方向Ｒとは逆方向に不活性ガスを供給するよう構成されている。このように、回転テーブル２１７の回転方向Ｒとは逆方向に不活性ガスを供給するよう構成することにより、回転テーブル２１７の回転方向に処理ガスが流れてしまうのを抑制することができる。また、回転テーブル２１７の裏面に付着した処理ガスをパージすることが可能となる。また、回転テーブル２１７の裏面に処理ガスが付着し、回転テーブル２１７の回転と共に、処理ガスが移動してしまうのを抑制することができる。
すなわち、第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂに対応する回転テーブル２１７の下側空間に不活性ガス供給機構５００ａ、５００ｂをそれぞれ設けて、回転テーブル２１７の下側空間に不活性ガスを供給することにより、第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂに対応する回転テーブル２１７の下側空間の圧力が、第１処理領域２０６ａ、第２処理領域２０６ｂに対応する回転テーブルの下側空間の圧力よりも高くなるように構成され、このように構成することで、処理ガスが第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂにおいて回転テーブル２１７の裏面に入り込むことを抑制することができる。
また、図１及び図２に示すように、第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂの処理容器２０３の内壁には、処理容器２０３の中心側に向かって突出する突出部６００ａ，６００ｂがそれぞれ設けられている。突出部６００ａ，６００ｂは、処理容器２０３の内壁側であって、回転テーブル２１７よりも外側に設けられている。また、突出部６００ａ，６００ｂは、処理容器２０３の形状に沿って円周状に構成されている。また、突出部６００ａ，６００ｂは、回転テーブル２１７の側上方であって斜め上方に設けられている。また、突出部６００ａ，６００ｂは、それぞれ天井２０８ａ，２０８ｂの外周面と対向するように構成されている。このように、突出部６００ａ，６００ｂを設けることにより、回転テーブル２１７の上方から第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂ内へ処理ガスが入り込むのを抑制することができる。
図６（Ａ）は、第１処理領域２０６ａを説明するための処理容器２０３の縦断面の概略図である。図６（Ｂ）は、第１パージ領域２０７ａを説明するための処理容器２０３の縦断面の概略図である。
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、第１パージ領域２０７ａにおける回転テーブル２１７の裏面と処理容器２０３の底面との間の距離Ｔ２は、第１処理領域２０６ａにおける回転テーブル２１７の裏面と処理容器２０３の底面との間の距離Ｔ１よりも短く（間隔が狭く）構成されている。
このように構成することにより、第１パージ領域２０７ａにおける回転テーブル２１７の下側空間の圧力が、第１処理領域２０６ａにおける回転テーブル２１７の下側空間の圧力よりも高くなるよう構成され、言い換えれば、第１パージ領域２０７ａにおける回転テーブル２１７の下側空間のコンダクタンスを、第１処理領域２０６ａにおける回転テーブル２１７の下側空間のコンダクタンスよりも小さくすることができ、第１処理領域２０６ａから第１パージ領域２０７ａへの処理ガスの流れを抑制することができる。同様に、第２処理領域２０６ｂから第２パージ領域２０７ｂへの処理ガスの流れを抑制することができる。
リアクタ２００は、各部の動作を制御するコントローラ３００を有している。コントローラ３００は、図７に記載のように、演算部（ＣＰＵ）３０１、一時記憶部としてのＲＡＭ３０２、記憶部３０３、送受信部３０４を少なくとも有する。コントローラ３００は、送受信部３０４を介して基板処理装置１０の各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部３０３からプログラムやレシピを呼び出し、その内容に応じて各構成の動作を制御することが可能なよう構成されている。なお、コントローラ３００は、専用のコンピュータとして構成してもよいし、汎用のコンピュータとして構成してもよい。例えば、上述のプログラムを格納した外部記憶装置（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（ＵＳＢ Ｆｌａｓｈ Ｄｒｉｖｅ）やメモリカード等の半導体メモリ）３１２を用意し、外部記憶装置３１２を用いて汎用のコンピュータにプログラムをインストールすることにより、本実施形態に係るコントローラ３００を構成できる。また、コンピュータにプログラムを供給するための手段は、外部記憶装置３１２を介して供給する場合に限らない。例えば、インターネットや専用回線等の通信手段を用いても良いし、上位装置３２０から送受信部３１１を介して情報を受信し、外部記憶装置３１２を介さずにプログラムを供給するようにしてもよい。また、キーボードやタッチパネル等の入出力装置３１３を用いて、コントローラ３００に指示をしても良い。
なお、記憶部３０３や外部記憶装置３１２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る。以下、これらを総称して、単に記録媒体ともいう。なお、本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部３０３単体のみを含む場合、外部記憶装置３１２単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。
ＣＰＵ３０１は、記憶部３０３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３１３からの操作コマンドの入力等に応じて記憶部３０３からプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、ＣＰＵ３０１は、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、各部品を制御することが可能なように構成されている。
（２）基板処理工程
次に、図８および図９を用い、本開示の一実施形態に係る基板処理工程について説明する。図８は、本実施形態に係る基板処理工程を示すフロー図である。図９は、本実施形態に係る成膜工程を示すフロー図である。以下の説明において、基板処理装置１０のリアクタ２００の構成各部の動作は、コントローラ３００により制御される。
基板搬入・載置工程Ｓ１１０を説明する。リアクタ２００では、ピン２１９を上昇させて、回転テーブル２１７の貫通孔２１７ａにピン２１９を貫通させる。その結果、ピン２１９が、回転テーブル２１７表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ２０５を開き、図示しない基板移載機を用いて、図３のようにピン２１９上に基板Ｓを載置する。載置後、ピン２１９を下降させ、凹部２１７ｂ上に基板Ｓを載置する。
そして、基板Ｓが載置されていない凹部２１７ｂがゲートバルブ２０５と向かい合うよう、回転テーブル２１７を回転させる。その後、同様に凹部２１７ｂに基板Ｓを載置する。すべての凹部２１７ｂに基板Ｓが載置されるまで繰り返す。
凹部２１７ｂに基板Ｓを搬入したら、基板移載機をリアクタ２００の外へ退避させ、ゲートバルブ２０５を閉じて処理容器２０３内を密閉する。
なお、基板Ｓを処理室２０１内に搬入する際には、排気部２３４，２３５により処理室２０１内を排気しつつ、第１不活性ガス供給部２６０から不活性ガスを供給することが好ましい。これにより、処理室２０１内へのパーティクルの侵入や、基板Ｓ上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。真空ポンプ２３４ｂ，２３５ｂは、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１１０）から後述する基板搬出工程（Ｓ１７０）が終了するまでの間は、常に作動させた状態とする。
基板Ｓを回転テーブル２１７に載置する際は、予めヒータ２８０に電力を供給し、基板Ｓの表面が所定の温度となるよう制御される。基板Ｓの温度は、例えば室温以上６５０℃以下であり、好ましくは、室温以上であって４００℃以下である。ヒータ２８０は、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１１０）から後述する基板搬出工程（Ｓ１７０）が終了するまでの間は、常に通電させた状態とする。
それと並行して、第２不活性ガス供給部５１０から回転テーブル２１７の下側空間に不活性ガスが供給される。これにより、回転テーブル２１７の裏面への処理ガスの吸着を抑制でき、処理ガスの吸着によりプリカーサとリアクタントが反応し、堆積物の堆積を抑制することができる。また、パーティクルの発生を抑制でき、基板Ｓ上へのパーティクルの付着を抑制することが可能となる。
また、それと並行して、第３不活性ガス供給部２７０から処理容器２０３、ヒータユニット２８１に不活性ガスが供給される。
不活性ガスは、少なくとも基板搬入・載置工程（Ｓ１１０）から後述する基板搬出工程（Ｓ１７０）が終了するまでの間供給する。
回転テーブル回転開始工程Ｓ１２０を説明する。基板Ｓが各凹部２１７ｂに載置されたら、回転機構２２４は回転テーブル２１７をＲ方向に回転するよう制御される。回転テーブル２１７を回転させることにより、基板Ｓは、第１処理領域２０６ａ、第１パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂ、第２パージ領域２０７ｂの順に移動する。
ガス供給開始工程Ｓ１３０を説明する。基板Ｓを加熱して所望とする温度に達し、回転テーブル２１７が所望とする回転速度に到達したら、バルブ２４４を開けて第１処理領域２０６ａ内に原料ガスの供給を開始する。それと併行して、バルブ２５４を開けて第２処理領域２０６ｂ内に反応ガスを供給する。
このとき、原料ガスの流量が所定の流量となるように、ＭＦＣ２４３を調整する。なお、原料ガスの供給流量は、例えば５０ｓｃｃｍ以上５００ｓｃｃｍ以下である。
また、反応ガスの流量が所定の流量となるように、ＭＦＣ２５３を調整する。なお、反応ガスの供給流量は、例えば１００ｓｃｃｍ以上５０００ｓｃｃｍ以下である。
なお、上述の「原料ガス」とは、処理ガスの一つであり、薄膜形成の際の原料になるガスである。原料ガスは、薄膜を構成する元素として、例えばシリコン（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、およびタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）の少なくともいずれか一つを含む。
原料ガスの原料が常温で気体である場合、ＭＦＣ２４３は気体用のマスフローコントローラである。
なお、上述の「反応ガス」とは、処理ガスの一つであり、基板Ｓ上に原料ガスによって形成された第１層と反応するガスである。反応ガスは、例えばアンモニア（ＮＨ3）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、水素（Ｈ2）ガス、および酸素（Ｏ2）ガスの少なくともいずれか一つである。ここでは、反応ガスは、例えばＮＨ3ガスである。
なお、上述の「不活性ガス」は、例えば、窒素（Ｎ2）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス等の希ガスの少なくともいずれか一つである。ここでは、不活性ガスは、例えばＮ2ガスである。
ここでは、原料ガスとしてジクロロシラン（Ｓｉ2Ｈ2Ｃｌ2）ガスを用い、反応ガスとしてＮＨ3ガスを用い、基板Ｓ上に薄膜としてシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を形成する例について説明する。
なお、基板搬入・載置工程Ｓ１１０後、継続して、排気部２３４、２３５により処理室２０１内が排気されるとともに、第１不活性ガス供給部２６０及び第２不活性ガス供給部５１０から第１パージ領域２０７ａ内および第２パージ領域２０７ｂ内にパージガスとしてのＮ2ガスが供給されている。また、ＡＰＣバルブ２３４ｃ、ＡＰＣバルブ２３５ｃの弁開度を適正に調整することにより、処理室２０１内の圧力を所定の圧力とする。
成膜工程Ｓ１４０を説明する。ここでは成膜工程Ｓ１４０の基本的な流れについて説明し、詳細は後述する。成膜工程Ｓ１４０では、各基板Ｓは、第１処理領域２０６ａにてシリコン含有層が形成され、更に回転後の第２処理領域２０６ｂにて、シリコン含有層とＮＨ3ガスとが反応し、基板Ｓ上にＳｉＮ膜を形成する。所望の膜厚となるよう、回転テーブル２１７を所定回数回転させる。
ガス供給停止工程Ｓ１５０を説明する。所定回数回転させた後、バルブ２４４，２５４を閉じ、第１処理領域２０６ａへのＳｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスの供給、第２処理領域２０６ｂへのＮＨ3ガスの供給を停止する。
回転テーブル回転停止工程Ｓ１６０を説明する。ガス供給停止工程Ｓ１５０の後、回転テーブル２１７の回転を停止する。
基板搬出工程Ｓ１７０を説明する。ゲートバルブ２０５と対向する位置に基板Ｓを移動するよう回転テーブル２１７を回転させる。その後、基板搬入時と同様にピン２１９上に基板Ｓを支持させる。支持後ゲートバルブ２０５を開き、図示しない基板移載機を用いて基板Ｓを処理容器２０３の外へ搬出する。これを処理した基板Ｓの枚数分繰り返し、すべての基板Ｓを搬出する。搬出後、第２不活性ガス供給部５１０と第３不活性ガス供給部２７０による不活性ガスの供給を停止する。
続いて、図９を用いて成膜工程Ｓ１４０の詳細を説明する。尚、第１処理領域通過工程Ｓ２１０から第２パージ領域通過工程Ｓ２４０までは、回転テーブル２１７上に載置された複数の基板Ｓの内、一枚の基板Ｓを主として説明する。
図９に示されているように、成膜工程Ｓ１４０では、回転テーブル２１７の回転によって、複数の基板Ｓを、第１処理領域２０６ａ、第１パージ領域２０７ａ、第２処理領域２０６ｂ、および第２パージ領域２０７ｂを順次通過させる。
第１処理領域通過工程Ｓ２１０を説明する。基板Ｓが第１処理領域２０６ａを通過する際に、処理ガスであり原料ガスであるＳｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスが基板Ｓに供給される。このとき、第１処理領域２０６ａ内には反応ガスが無いため、Ｓｉ2Ｈ2Ｃｌ2ガスは反応ガスと反応することなく、直接基板Ｓの表面に接触（付着）する。これにより、基板Ｓの表面には、第１層が形成される。
次に、第１パージ領域通過工程Ｓ２２０を説明する。基板Ｓは、第１処理領域２０６ａを通過した後に、第１パージ領域２０７ａに移動する。基板Ｓが第１パージ領域２０７ａを通過する際に、不活性ガスであるＮ2ガスが基板Ｓに供給され、第１処理領域２０６ａにおいて基板Ｓ上で強固な結合を形成できなかったＳｉ2Ｈ2Ｃｌ2の成分が、基板Ｓ上から除去される。
次に、第２処理領域通過工程Ｓ２３０を説明する。基板Ｓは、第１パージ領域２０７ａを通過した後に第２処理領域２０６ｂに移動する。基板Ｓが第２処理領域２０６ｂを通過する際に、処理ガスであり反応ガスであるＮＨ3ガスが基板Ｓに供給され、第２処理領域２０６ｂでは、第１層が反応ガスとしてのＮＨ3ガスと反応する。これにより、基板Ｓの上には、少なくともＳｉおよびＮを含む第２層が形成される。
次に、第２パージ領域通過工程Ｓ２４０を説明する。基板Ｓは、第２処理領域２０６ｂを通過した後に、第２パージ領域２０７ｂに移動する。基板Ｓが第２パージ領域２０７ｂを通過する際に、不活性ガスであるＮ2ガスが基板Ｓに供給され、第２処理領域２０６ｂにおいて基板Ｓ上の第２層から脱離したＨＣｌや、余剰となったＨ2ガス等が、基板Ｓ上から除去される。
このようにして、基板Ｓに対して、互いに反応する少なくとも２つのガスを順番に供給する。以上の第１処理領域通過工程Ｓ２１０、第１パージ領域通過工程Ｓ２２０、第２処理領域通過工程Ｓ２３０、および第２パージ領域通過工程Ｓ２４０を１サイクルとする。
判定Ｓ２５０を説明する。コントローラ３００は、上記１サイクルを所定回数実施したか否かを判定する。具体的には、コントローラ３００は、回転テーブル２１７の回転数をカウントする。
上記１サイクルを所定回数実施していないとき（Ｓ２５０でＮｏの場合）、さらに回転テーブル２１７の回転を継続させて、第１処理領域通過工程Ｓ２１０、第１パージ領域通過工程Ｓ２２０、第２処理領域通過工程Ｓ２３０、第２パージ領域通過工程Ｓ２４０を有するサイクルを繰り返す。このように積層することにより薄膜を形成する。
上記１サイクルを所定回数実施したとき（Ｓ２５０でＹｅｓの場合）、成膜工程Ｓ１４０を終了する。このように、上記１サイクルを所定回数回実施することにより、積層した所定膜厚の薄膜が形成される。
（３）本実施形態による効果
上述の実施形態によれば、以下に示す１つまたは複数の効果が得られる。
（ａ）回転テーブルの裏面に堆積する堆積物の量を低減することができる。
（ｂ）パーティクルの発生を抑制することが可能となる。
（ｃ）基板にパーティクルが付着しまうのを抑制することが可能となる。
（ｄ）パージ領域内へ処理ガスが入り込むのを抑制することができる。
以上、本開示の実施形態を具体的に説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
上記実施形態では、第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂ内に不活性ガスを供給するノズル２６５、２６６を、天井２０８ａ、２０８ｂにそれぞれ固定する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、天井２０８ａ，２０８ｂに不活性ガスを供給する不活性ガス供給路をそれぞれ設けて、この不活性ガス供給路を介して第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂ内にそれぞれ不活性ガスを供給するようにしてもよい。この場合には、突出部６００ａ，６００ｂは、第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂに不活性ガスを供給する不活性ガス供給部としての天井２０８ａ，２０８ｂの外周面と対向するように構成され、回転テーブル２１７の上方から第１パージ領域２０７ａ、第２パージ領域２０７ｂ内へ処理ガスが入り込むのを抑制することができる。
なお、上述では、半導体装置の製造工程の一工程として成膜工程について記したが、他の処理にも適用することができる。例えば、基板に対して、サイクル毎に熱処理、プラズマ処理を行う工程であっても良い。溝内で生成される副生成物や、既に基板に形成されている膜中から脱離するガス（分子）を効率的に除去することが可能となる。また、これらの処理に限らず、基板に形成された膜を原子層（分子層）毎にエッチングする処理にも適用することができる。エッチングガスを上述の様にパージすることにより、エッチングにより生成される溝内の副生成物や、溝内に存在するエッチングガス等を効率的に除去することが可能となる。
（本開示の好ましい態様）
以下に、本開示の好ましい態様について付記する。
（付記１）
基板を処理する複数の処理領域が設けられた処理室と、
前記処理室内に載置された前記基板を、前記基板外のある点を中心として回転させることにより前記複数の処理領域を順次通過させる回転テーブルと、
前記回転テーブルを回転させる回転機構と、を有し、
前記複数の処理領域は、前記基板に対して処理ガスを供給する第１の領域と、前記基板に対して不活性ガスを供給する第２の領域と、を有し、
前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力が、前記第１の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力よりも高くなるよう前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間が構成される
基板処理装置。
（付記２）
付記１記載の基板処理装置であって、
前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部を有する。
（付記３）
付記２記載の基板処理装置であって、
前記不活性ガス供給部は、前記回転テーブルの回転方向とは逆方向に不活性ガスを供給するよう構成される。
（付記４）
付記２又は３に記載の基板処理装置であって、
前記不活性ガス供給部は、前記回転テーブルの回転方向とは逆方向に開口する不活性ガス供給孔を有する。
（付記５）
付記２から４のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記不活性ガス供給部は、前記回転テーブル裏面の外周側に供給する不活性ガスの流量と前記回転テーブル裏面の中心側に供給する不活性ガスの流量とを異ならせるよう構成される。
（付記６）
付記２から５のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記不活性ガス供給部は、前記回転テーブル裏面の外周側に供給する不活性ガスの流量を前記回転テーブル裏面の中心側に供給する不活性ガスの流量よりも多くなるよう構成される。
（付記７）
付記６記載の基板処理装置であって、
前記不活性ガス供給部のガス供給孔は、前記回転テーブルの裏面の外周側に対向するガス供給孔の孔径が、前記回転テーブルの裏面の回転中心側に対向するガス供給孔の孔径よりも大きく構成される。
（付記８）
付記１から７のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記第２の領域の処理容器の内壁側であって、前記回転テーブルの斜め上方に前記処理容器の中心側に向かって突出する突出部を有する。
（付記９）
付記８記載の基板処理装置であって、
前記突出部は、前記第２の領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部の外周面と対向するように構成される。
（付記１０）
付記１から９のいずれか記載の基板処理装置であって、
前記第２の領域に対応する前記回転テーブル裏面と処理容器の底面との間の距離は、前記第１の領域に対応する前記回転テーブル裏面と前記処理容器の底面との間の距離よりも短く構成される。
（付記１１）
基板が載置される載置部を複数有し、前記基板外のある点を中心として回転される回転テーブルを備え、処理ガスを供給する第１の領域と、不活性ガスを供給する第２の領域と、前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力が、前記第１の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力よりも高くなるよう構成された前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間と、を備える処理室内で、
前記基板に対して、前記処理ガスを供給する工程と、
前記基板に対して、前記不活性ガスを供給する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
（付記１２）
基板が載置される載置部を複数有し、前記基板外のある点を中心として回転される回転テーブルを備え、処理ガスを供給する第１の領域と、不活性ガスを供給する第２の領域と、前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力が、前記第１の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力よりも高くなるよう構成された前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間と、を備える処理室内で、
前記基板に対して、前記処理ガスを供給させる手順と、
前記基板に対して、前記不活性ガスを供給させる手順と、
をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
Ｓ 基板
２００ リアクタ
２０１ 処理室
２０３ 処理容器
２０６ａ 第１処理領域、
２０６ｂ 第２処理領域、
２０７ａ 第１パージ領域
２０７ｂ 第２パージ領域
２１７ 回転テーブル
２１７ｂ 凹部（載置部）
３００ コントローラ（制御部）
５００ａ、５００ｂ 不活性ガス供給機構（不活性ガス供給部）

Claims (12)

  1. 基板に処理ガスを供給する第１の領域と、前記基板に不活性ガスを供給する第２の領域と、が設けられた処理室と、
    前記処理室内に載置された前記基板を、前記基板外のある点を中心として回転させることにより前記第１の領域と前記第２の領域を順次通過させる回転テーブルと、
    前記回転テーブルを回転させる回転機構と、
    前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側に設けられる不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、を有し、
    前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力が、前記第１の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力よりも高くなるよう前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間が構成される
    基板処理装置。
  2. 前記不活性ガス供給部は、前記回転テーブルの回転方向とは逆方向に不活性ガスを供給するよう構成される請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記不活性ガス供給部は、前記回転テーブルの回転方向とは逆方向に開口する不活性ガス供給孔を有する請求項１又は２に記載の基板処理装置。
  4. 前記不活性ガス供給部は、前記回転テーブル裏面の外周側に供給する不活性ガスの流量と前記回転テーブル裏面の中心側に供給する不活性ガスの流量とを異ならせるよう構成される請求項１から３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記不活性ガス供給部は、前記回転テーブル裏面の外周側に供給する不活性ガスの流量を前記回転テーブル裏面の中心側に供給する不活性ガスの流量よりも多くなるよう構成される請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記不活性ガス供給部のガス供給孔は、前記回転テーブルの裏面の外周側に対向するガス供給孔の孔径が、前記回転テーブルの裏面の回転中心側に対向するガス供給孔の孔径よりも大きく構成される請求項５記載の基板処理装置。
  7. 前記第２の領域の処理容器の内壁側であって、前記回転テーブルの斜め上方に前記処理容器の中心側に向かって突出する突出部を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 前記突出部は、前記第２の領域に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部の外周面と対向するように構成される請求項７記載の基板処理装置。
  9. 前記第２の領域に対応する前記回転テーブル裏面と処理容器の底面との間の距離は、前記第１の領域に対応する前記回転テーブル裏面と前記処理容器の底面との間の距離よりも短く構成される請求項１から８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 基板が載置される載置部を複数有し、前記基板外のある点を中心として回転される回転テーブルを備え、処理ガスを供給する第１の領域と、不活性ガスを供給する第２の領域と、前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力が、前記第１の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力よりも高くなるよう構成された前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間と、前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側に設けられる不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、を備える処理室内で、
    前記基板に対して、前記処理ガスを供給する工程と、
    前記基板に対して、前記不活性ガスを供給する工程と、
    を有する半導体装置の製造方法。
  11. 基板が載置される載置部を複数有し、前記基板外のある点を中心として回転される回転テーブルを備え、処理ガスを供給する第１の領域と、不活性ガスを供給する第２の領域と、前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力が、前記第１の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力よりも高くなるよう構成された前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間と、前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側に設けられる不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、を備える処理室内で、
    前記基板に対して、前記処理ガスを供給させる手順と、
    前記基板に対して、前記不活性ガスを供給させる手順と、
    をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
  12. 基板が載置される載置部を複数有し、前記基板外のある点を中心として回転される回転テーブルを備え、処理ガスを供給する第１の領域と、不活性ガスを供給する第２の領域と、前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力が、前記第１の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間の圧力よりも高くなるよう構成された前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側空間と、前記第２の領域に対応する前記回転テーブルの下側に設けられる不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、を備える処理室内で、
    前記基板に対して、前記処理ガスを供給させる工程と、
    前記基板に対して、前記不活性ガスを供給させる工程と、
    を有する基板処理方法。
JP2020159458A 2020-09-24 2020-09-24 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理方法 Active JP7102478B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020159458A JP7102478B2 (ja) 2020-09-24 2020-09-24 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理方法
TW110134339A TWI802005B (zh) 2020-09-24 2021-09-15 基板處理裝置，半導體裝置的製造方法及程式
KR1020210124996A KR102678604B1 (ko) 2020-09-24 2021-09-17 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법, 프로그램 및 기판 처리 방법
CN202111095443.XA CN114250450B (zh) 2020-09-24 2021-09-17 基板处理装置、半导体装置的制造方法、存储介质、以及基板处理方法
US17/479,436 US20220093447A1 (en) 2020-09-24 2021-09-20 Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device and non-transitory computer-readable recording medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020159458A JP7102478B2 (ja) 2020-09-24 2020-09-24 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022052933A JP2022052933A (ja) 2022-04-05
JP7102478B2 true JP7102478B2 (ja) 2022-07-19

Family

ID=80740758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020159458A Active JP7102478B2 (ja) 2020-09-24 2020-09-24 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220093447A1 (ja)
JP (1) JP7102478B2 (ja)
KR (1) KR102678604B1 (ja)
CN (1) CN114250450B (ja)
TW (1) TWI802005B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW202424242A (zh) * 2022-08-23 2024-06-16 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ私人控股有限公司 基板處理設備

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010219125A (ja) 2009-03-13 2010-09-30 Tokyo Electron Ltd 成膜装置
JP2011119408A (ja) 2009-12-02 2011-06-16 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置
JP2011151387A (ja) 2009-12-25 2011-08-04 Tokyo Electron Ltd 成膜装置及び成膜方法
JP2019121674A (ja) 2018-01-04 2019-07-22 東京エレクトロン株式会社 成膜時間の設定方法
JP2020150053A (ja) 2019-03-12 2020-09-17 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置及び半導体装置の製造方法、プログラム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08260158A (ja) * 1995-01-27 1996-10-08 Kokusai Electric Co Ltd 基板処理装置
JP2000306275A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Origin Electric Co Ltd 光ディスクの貼り合わせ方法および装置
JP5253932B2 (ja) * 2008-09-04 2013-07-31 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、基板処理装置、成膜方法及び記憶媒体
JP5093162B2 (ja) * 2009-03-12 2012-12-05 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体
JP6204213B2 (ja) * 2014-01-28 2017-09-27 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法及び基板処理装置
JP5800972B1 (ja) * 2014-09-10 2015-10-28 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法、ガス供給ユニット、カートリッジヘッド及びプログラム
CN106282969B (zh) * 2015-06-02 2019-02-15 中微半导体设备(上海)有限公司 化学气相沉积装置及其沉积方法
TWM519316U (zh) * 2015-06-30 2016-03-21 晶元光電股份有限公司 薄膜沉積用的引流元件以及含有此引流元件的薄膜沉積裝置
JP2017034013A (ja) 2015-07-30 2017-02-09 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP6538582B2 (ja) 2016-02-15 2019-07-03 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010219125A (ja) 2009-03-13 2010-09-30 Tokyo Electron Ltd 成膜装置
JP2011119408A (ja) 2009-12-02 2011-06-16 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置
JP2011151387A (ja) 2009-12-25 2011-08-04 Tokyo Electron Ltd 成膜装置及び成膜方法
JP2019121674A (ja) 2018-01-04 2019-07-22 東京エレクトロン株式会社 成膜時間の設定方法
JP2020150053A (ja) 2019-03-12 2020-09-17 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置及び半導体装置の製造方法、プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20220093447A1 (en) 2022-03-24
CN114250450A (zh) 2022-03-29
TWI802005B (zh) 2023-05-11
KR20220041012A (ko) 2022-03-31
TW202229617A (zh) 2022-08-01
KR102678604B1 (ko) 2024-06-25
CN114250450B (zh) 2024-04-12
JP2022052933A (ja) 2022-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7345019B2 (ja) 基板処理装置、基板処理方法、プログラム及び半導体装置の製造方法
JP6995073B2 (ja) 基板処理装置及び半導体装置の製造方法、プログラム
JP7102478B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム及び基板処理方法
JP6196106B2 (ja) シリコン酸化膜の製造方法
US20230073084A1 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method and non-transitory computer-readable recording medium
JP7037526B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP7250085B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
US20230098746A1 (en) Method of manufacturing semiconductor device, method of processing substrate, substrate processing apparatus, and recording medium
JP2021141229A (ja) 成膜方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20201102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210318

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220215

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220418

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220607

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220706

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7102478

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150