JPWO2014148551A1 - 半導体装置の製造方法、基板処理装置および記録媒体 - Google Patents
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- 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
- C23C16/45559—Diffusion of reactive gas to substrate
-
- 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
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
- C23C16/505—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges
- C23C16/509—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using radio frequency discharges using internal electrodes
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- 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
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- H01J37/32091—Radio frequency generated discharge the radio frequency energy being capacitively coupled to the plasma
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- 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
- H01L21/02164—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 oxide, e.g. SiO2
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- H01L21/02205—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition
- H01L21/02208—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si
- H01L21/02219—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates the layer being characterised by the precursor material for deposition the precursor containing a compound comprising Si the compound comprising silicon and nitrogen
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- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02263—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
- H01L21/02271—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition
- H01L21/02274—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase deposition by decomposition or reaction of gaseous or vapour phase compounds, i.e. chemical vapour deposition in the presence of a plasma [PECVD]
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- 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
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- 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
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- H—ELECTRICITY
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- 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
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- H01L21/68785—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 the mechanical construction of the susceptor, stage or support
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- 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
- C23C16/56—After-treatment
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
- G03F7/32—Liquid compositions therefor, e.g. developers
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
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- H01J2237/332—Coating
- H01J2237/3321—CVD [Chemical Vapor Deposition]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/332—Coating
- H01J2237/3322—Problems associated with coating
- H01J2237/3323—Problems associated with coating uniformity
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32899—Multiple chambers, e.g. cluster tools
Abstract
Description
基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台上に、前記基板載置台の回転方向に沿って複数の基板を載置する工程と、前記基板載置台を回転させ、前記処理室内を排気しつつ、前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域に第1元素含有ガスの供給を開始する工程と、前記処理室に設けられた第2処理領域に第2元素含有ガスの供給を開始する工程と、前記第2処理領域内に設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマを第1活性度で生成を開始する第1工程と、前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次、前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させて、前記第1処理領域で第1元素含有層を形成し、前記第2処理領域に、前記第1活性度よりも高い第2活性度のプラズマを生成して前記第1元素含有層を改質し、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
第1処理領域および第2処理領域を有し、前記第1処理領域内および前記第2処理領域内で基板を処理する処理室と、前記処理室内に回転自在に設けられ、回転方向に沿って複数の前記基板を載置する基板載置台と、前記複数の基板が、順次、前記第1処理領域および前記第2処理領域を交互に通過するように前記基板載置台を回転させる回転機構と、前記第1処理領域内に第1元素含有ガスを供給すると共に、前記第2処理領域内に第2元素含有ガスを供給する処理ガス供給系と、前記処理室内を排気するとともに、前記処理室内の圧力を調整する排気系と、前記第2処理領域内に設けられ、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマを生成するプラズマ生成部と、前記基板載置台上に、前記基板載置台の回転方向に沿って前記複数の基板を載置する処理と、前記基板載置台を回転させ、前記処理室内を排気しつつ、前記第1処理領域に前記第1元素含有ガスを供給する処理と、前記第2処理領域、前記第2元素含有ガスの供給を開始する処理と、前記プラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマを第1の活性度での生成を開始する第1処理と、前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させて、前記基板の上に第1元素含有層を形成し、前記第2処理領域に前記第1活性度よりも高い第2活性度のプラズマを生成して、前記第1元素含有層を改質し、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2処理と、を行うよう前記回転機構、前記処理ガス供給系、前記排気系、及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台の上に、前記基板載置台の回転方向に沿って、基板を載置させる手順と、前記基板載置台を回転させる手順と、前記処理室内を排気させる手順と、前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域に第1元素含有ガスを供給させる手順と、前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第2処理領域に第2元素含有ガスを供給させる手順と、前記第2処理領域内の少なくとも一部に設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスを第1の活性度で活性化させる第1手順と、前記第2処理領域内に、前記第2元素含有ガスを前記第1活性度よりも低い第2の活性度で活性化させる第2手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。
以下に、本発明の第1実施形態について、図面を参照しながら説明する。
まず、図1および図2を用い、本実施形態に係る基板処理装置10について説明する。図1は、本実施形態にかかるクラスタ型の基板処理装置10の横断面図である。図2は、本実施形態に係るクラスタ型の基板処理装置10の縦断面概略図である。
図1および図2に示されているように、基板処理装置10は、真空状態などの大気圧未満の圧力(負圧)に耐え得る第1搬送室103を備えている。第1搬送室103の筐体101は平面視が例えば五角形であり、上下両端が閉塞した箱形状に形成されている。なお、以下で言う「平面視」とは、基板処理装置10の鉛直上側から鉛直下側をみたときのことをいう。
予備室122,123の前側には、真空下および大気圧下の状態でウエハ200を搬送することができる第2搬送室121がゲートバルブ128、129を介して連結されている。第2搬送室121には、ウエハ200を移載する第2ウエハ移載機124が設けられている。第2ウエハ移載機124は第2搬送室121内に設置された第2ウエハ移載機エレベータ131によって昇降されるように構成されているとともに、リニアアクチュエータ132によって左右方向に往復移動されるように構成されている。
続いて、本実施形態に係る処理炉としてのプロセスチャンバの構成について、主に図3および図4を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る基板処理装置10が備えるプロセスチャンバの横断面概略図である。図4は、本実施形態に係る基板処理装置10が備えるプロセスチャンバの縦断面概略図であり、図3に示すプロセスチャンバのA−A’線断面図である。
図3および図4に示されているように、処理炉としてのプロセスチャンバ202は、円筒状の気密容器である反応容器203を備えている。反応容器203内には、ウエハ200を処理する処理室201が形成されている。
仕切板205の下側、すなわち反応容器203内の底側中央には、反応容器203の中心に回転軸の中心を有し、回転自在に構成された基板載置台としてのサセプタ217が設けられている。サセプタ217は、ウエハ200の金属汚染を低減することができるように、例えば、窒化アルミニウム(AlN)、セラミックス、石英等の非金属材料で形成されている。なお、サセプタ217は、反応容器203とは電気的に絶縁されている。
サセプタ217の内部には、加熱部としてのヒータ218が一体的に埋め込まれており、ウエハ200を加熱できるように構成されている。ヒータ218に電力が供給されると、ウエハ200表面が所定温度(例えば室温〜1000℃程度)にまで加熱可能に構成されている。なお、ヒータ218は、サセプタ217に載置されたそれぞれのウエハ200を個別に加熱するように、同一面上に複数(例えば5つ)設けてもよい。
反応容器203の天井部の中央部には、第1元素含有ガス導入部251と、第2元素含有ガス導入部252と、不活性ガス導入部253、クリーニングガス導入部258と、を備えるガス供給部250が設けられている。ガス供給部250の上端は、反応容器203の天井部に開設された開口に気密に接続されている。
第1元素含有ガス導入部251の上端には、第1ガス供給管232aの下流端が接続されている。第1ガス供給管232aには、上流方向から順に、第1ガス供給源232b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)232c、及び開閉弁であるバルブ232dが設けられている。
不活性ガス導入部253の上端には、第1不活性ガス供給管234aの下流端が接続されている。第1不活性ガス供給管234aには、上流方向から順に、不活性ガス供給源234b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)234c、及び開閉弁であるバルブ234dが設けられている。
クリーニングガス導入部258の上端には、クリーニングガス供給管237aの下流端が接続されている。クリーニングガス供給管237aには、上流方向から順に、クリーニングガス供給源237b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)237c、開閉弁であるバルブ237d、及びクリーニングガスのプラズマを生成するプラズマ生成ユニット237eが設けられている。
図4に示されているように、反応容器203の底部には、反応容器203内を排気する排気管231が設けられている。排気管231には、圧力センサ248、圧力調整器(圧力調整部)としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ243、および開閉弁としてのバルブ245を介して、真空排気装置としての真空ポンプ246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。APCバルブ243は、弁を開閉して処理室201内の真空排気や真空排気停止ができ、更に弁開度を調節して処理室201内の圧力を調整可能となっている開閉弁である。主に、排気管231、APCバルブ243及びバルブ245により排気系が構成される。なお、排気系には、圧力センサ248および真空ポンプ246を含めても良い。
第2処理領域201b内の上方には、プラズマ生成部206の少なくとも一部を構成する電極271が設けられている。プラズマ生成部206は、第2処理領域201b内に第2元素含有ガスのプラズマを生成(第2元素含有ガスを活性化)するよう構成されている。このように、プラズマを用いることにより、低温であっても第2元素含有ガスを活性化させウエハ200の処理を行うことができる。
次に、図5を用い、本実施形態の制御部(制御手段)であるコントローラ300について説明する。図5は、本実施形態で好適に用いられる基板処理装置10のコントローラの概略構成図である。
続いて、本実施形態に係る半導体製造工程の一工程として、上述したプロセスチャンバ202を備える基板処理装置10を用いて製造される基板処理工程について説明する。
例えば、最大25枚のウエハ200が収納されたポッド100が、工程内搬送装置によって搬送され、ロードポート105の上に載置される。ポッド100のキャップ100aがポッドオープナ108によって取り外され、ポッド100の基板出し入れ口が開放される。第2ウエハ移載機124は、ポッド100からウエハ200をピックアップして、ノッチ合わせ装置106上へ載置する。ノッチ合わせ装置106はウエハ200の位置調整を行う。第2ウエハ移載機124は、ウエハ200をノッチ合わせ装置106から大気圧の状態の予備室122内に搬入する。ゲートバルブ128が閉じられ、予備室122内が排気装置(図示せず)によって負圧に排気される。
次に、薄膜形成工程S104を行う。薄膜形成工程S104の基本的な流れについて説明し、本実施形態の特徴部分については詳細を後述する。
まず、ウエハ200が各ウエハ載置部217bに載置されたら、回転機構267によってサセプタ217の回転を開始する。この際、サセプタ217の回転速度はコントローラ300によって制御される。サセプタ217の回転速度は例えば1回転/分以上100回転/分以下である。具体的には、回転速度は、例えば60回転/分である。サセプタ217を回転させることにより、ウエハ200は、第1処理領域201a、第1パージ領域204a、第2処理領域201b、第2パージ領域204bの順に移動を開始する。
ウエハ200を加熱して所望とする温度に達し、サセプタ217が所望とする回転速度に到達したら、バルブ232dを開けて第1処理領域201a内にBTBASの供給を開始し、更にバルブ233dを開けて第2処理領域201b内に酸素ガスを供給する。
次に、BTBASガスおよび酸素ガスの流量が安定したら、プラズマ生成部206により、第2処理領域201b内に酸素ガスのプラズマ生成を開始する。言い換えれば、プラズマ生成部206の電力供給を開始することによって第2処理領域201b内に酸素プラズマが着火される。
次に、第1工程S206の後に、プラズマ生成部206によるプラズマ生成を継続し、ウエハ200の上にシリコン元素および酸素元素を含有するシリコン酸化膜を形成していく第2工程S208を行う。
ウエハ200が第1処理領域201aを通過するときに、BTBASガスがウエハ200に供給される。ウエハ200表面の上には、BTBASガスがウエハ200の上に接触することによって「第1元素含有層」としてのシリコン含有層が形成される。
次に、ウエハ200は、第1処理領域201aを通過した後に、サセプタ217の回転方向Rに移動して第1パージ領域204aに移動する。ウエハ200が第1パージ領域204aを通過するときに、第1処理領域201aにおいてウエハ200に結合できなかったシリコン成分が、不活性ガスによってウエハ200上から除去される。
次に、ウエハ200は、第1パージ領域204aを通過した後に、サセプタ217の回転方向Rに移動して第2処理領域201bに移動する。ウエハ200が第2処理領域201bを通過するときに、第2処理領域201bでは、シリコン含有層が酸素ガスのプラズマによって改質される。
次に、ウエハ200は、プラズマが着火された第2処理領域201bを通過した後に、サセプタ217の回転方向Rに移動して第2パージ領域204bに移動する。ウエハ200が第2パージ領域204bを通過するときに、第2処理領域201bにおいてウエハ200に結合できなかった酸素成分が、不活性ガスによってウエハ200上から除去される。
この間、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、サセプタ217の回転数をカウントする。
次に、第2工程208の後に、プラズマ生成部206の電力供給を停止し、プラズマ生成を停止する。プラズマ生成部206の電力供給を停止した後でも、第1処理領域201aへの第1元素含有ガスの供給と、第2処理領域201bへの第2元素含有ガスの供給と、第1パージ領域204aおよび第2パージ領域204bへの窒素ガスの供給と、サセプタ217の回転と、を所定の期間継続する。
第3工程S210の後、少なくともバルブ232d及びバルブ233dを閉じ、第1元素含有ガス及び第2元素含有ガスの第1処理領域201a及び第2処理領域201bへの供給を停止する。
ガス供給停止S212の後、サセプタ217の回転を停止する。以上により、薄膜形成工程S104が終了する。
次に、サセプタ217を下降させ、サセプタ217の表面から突出させたウエハ突き上げピン266上にウエハ200を支持させる。その後、所定のゲートバルブを開き、第1ウエハ移載機112を用いてウエハ200を反応容器203の外へ搬出する。その後、基板処理工程を終了する場合は、不活性ガス供給系から処理室201内に不活性ガスを供給することを停止する。
続いて、本実施形態に係る薄膜形成工程S104のうち第1工程S206から第3工程S210について、比較例と対比しながら詳細を説明する。
図13を用い、比較例の薄膜形成工程について説明する。図13(a)および(b)は、比較例の第1工程におけるウエハ200’上の薄膜形成状態を示す模式的断面図である。
次に、第3工程S210において、プラズマ生成部206の電力供給を停止して、プラズマ中の活性種等が失活するときに、プラズマ生成部の直下を最後に通過するウエハ200について、比較例と対比しながら詳細を説明する。第3工程S210では、以下のようにして第1工程S206と逆の現象が生じうる。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
第1工程S206における第2処理領域内の圧力を、第2工程S208における第2処理領域内の圧力よりも低くする。
第1工程S206では、第2処理領域201b内の圧力を第2処理領域201b内に酸素ガスが拡散する低い圧力に設定する。これにより、プラズマが着火されるときに安定的に酸素元素を含む活性種の密度が低減される。第1ウエハW1のシリコン含有層903上にはシリコン成分902よりも少ない数の酸素成分904しか結合されない。これにより、第1ウエハW1の面内のうちプラズマ照射領域200bにおいて、改質層905を低い密度で疎らに分散して形成することができる。
第1工程S206では、プラズマ生成部206によるプラズマ生成を開始してから徐々に第2処理領域201b内の圧力を上昇させる。これにより、ウエハ200の上に改質層905が徐々に積層されていくにしたがって、ウエハ200の面内における改質層905中の酸素成分904等の密度を高くしていくことができる。プラズマが着火されるときの非プラズマ照射領域200aとプラズマ照射領域200bとが徐々に区別できなくなるように、無秩序に改質層905が交互堆積していく。
第3工程S210では、第2工程S208の終了後から第2元素含有ガスのプラズマが消滅するまでの間における第2処理領域201b内の圧力を、第2工程S208における第2処理領域201b内の圧力より低くする。
次に、半導体装置(半導体デバイス)の製造方法の一例として、大規模集積回路(Large Scale Integration;LSI)の製造工程の一工程について説明する。
例えば、ウエハ400の上には、微細加工の対象であるシリコン酸化膜600が形成されている。シリコン酸化膜600の上には、ハードマスク層601が形成されている。
図11(c)に示されているように、基板処理装置10を用い、第1ホトレジストパターン603a上及びハードマスク層601上に、保護膜としてのシリコン酸化膜604を形成する。なお、シリコン酸化膜604は、犠牲酸化膜とも呼ばれる。これにより、後述する第2ホトレジスト膜602bを形成するときに、第1ホトレジストパターン603aを保護して、第1ホトレジストパターン603aの変形を抑制することができる。
次に、図11(d)に示されているように、シリコン酸化膜604上に、第2ホトレジスト膜602bを塗布する。次に、ウエハ400をベーキングする。
ここで、例えば、シリコン酸化膜600に形成された溝の幅や、各溝間の幅が略設計通りとなっていることが求められる。このとき、保護膜であるシリコン酸化膜604の膜厚分布が重要となる。
以下に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1工程S206または第3工程S210において第2処理領域201b内のプラズマ密度よりも低くする方法が第1実施形態と異なる。本実施形態では上述の基板処理装置10を用い、また、上記以外の構成は第1実施形態と同様である。
本実施形態の基板処理工程について、図12を用いて説明する。図12は、本発明の第2実施形態に係る基板処理シーケンスにおけるタイミングを示す図である。以下では、本実施形態におけるガス供給開始S204からガス供給停止S212までを説明する。
バルブ232dを開けて第1処理領域201a内に第1元素含有ガスとしてのBTBASガスの供給を開始すると同時に、バルブ233dを開けて第2処理領域201b内に第2元素含有ガスとしての酸素ガスを供給する。
次に、BTBASガスおよび酸素ガスの流量が安定したら、プラズマ生成部206によるプラズマ生成を開始する(図12プラズマ生成部On)。第2処理領域201b内におけるプラズマ生成部206の直下に酸素ガスのプラズマを生成する。
次に、第1工程S206の後に、プラズマ生成部206によるプラズマ生成を継続し、ウエハ200の上にシリコン元素および酸素元素を含有するシリコン酸化膜を形成していく第2工程S208を行う。第2工程S208では、例えば、第2処理領域201b内へ供給する酸素ガスの流量を流量V2で一定とする。第2工程S208では、サセプタ217を回転させることにより、ウエハ200は、第1処理領域201a、第1パージ領域204a、第2処理領域201b、第2パージ領域204bの順に通過する。
次に、第2工程208の後に、プラズマ生成部206の電力供給を停止する(図12プラズマ生成部Off)。プラズマ生成部206の電力供給を停止した後でも、第1処理領域201aへのBTBASガスの供給と、第2処理領域201bへの酸素ガスの供給と、第1パージ領域204aおよび第2パージ領域204bへの不活性ガスの供給と、サセプタ217の回転と、を所定の期間継続する。
第3工程S210の後、少なくともバルブ232d及びバルブ233dを閉じ、BTBASガス及び酸素ガスの第1処理領域201a及び第2処理領域201bへの供給を停止する。以降の工程は、第1実施形態と同様である。
本実施形態によれば、以下に示す1つまたは複数の効果を奏する。
第1工程S206における第2処理領域201b内へ供給する第2元素含有ガスの流量を、第2工程S208における第2処理領域201b内へ供給する第2元素含有ガスの流量よりも低くする。これにより、第1工程S206における第2処理領域201b内のプラズマ密度が、第2工程208における第2処理領域201b内のプラズマ密度よりも低くなる。第1実施形態と同様の効果により、巨視的に見ればプラズマが着火されるときの非プラズマ照射領域200aとプラズマ照射領域200bとが区別できない程度に、所定の低い面粗さで、膜厚が面内均一な薄膜が形成される。
第3工程S210では、第2工程S208の終了後から第2元素含有ガスのプラズマが消滅するまでの間における第2処理領域201b内へ供給する第2元素含有ガスの流量を、第2工程S208における第2処理領域201b内へ供給する第2元素含有ガスの流量より低くする。第1実施形態と同様の効果により、巨視的に見ればプラズマが消滅するときの非プラズマ照射領域とプラズマ照射領域とが区別できない程度に、所定の低い面粗さで、膜厚が面内均一な薄膜が形成される。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明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。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台上に、前記基板載置台の回転方向に沿って複数の基板を載置する工程と、
前記基板載置台を回転させ、前記処理室内を排気しつつ、前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域および第2処理領域に、それぞれ第1元素を含有する第1元素含有ガスおよび第2元素を含有する第2元素含有ガスの供給を開始する工程と、
前記第2処理領域内に少なくとも一部が設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマの生成を開始する第1工程と、
前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させ、前記基板が前記第1処理領域を通過するときに前記基板の上に前記第1元素を含有する第1元素含有層を形成し、前記基板が前記第2処理領域を通過するときに前記第1元素含有層を前記第2元素含有ガスのプラズマにより改質することにより、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2工程と、を有し、
前記第1工程では、
前記第2処理領域内のプラズマ密度を、前記第2工程における前記第2処理領域内のプラズマ密度よりも低くする半導体装置の製造方法が提供される。
付記1に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第1工程では、
前記第2処理領域内の圧力を、前記第2工程における前記第2処理領域内の圧力よりも低くする半導体装置の製造方法が提供される。
付記1又は付記2に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第1工程では、
前記第2処理領域内の圧力を前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスが拡散する圧力に設定する。
付記1から3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第1工程では、
第2処理領域201b内の圧力を、プラズマ密度が5.0×108/cm3以上20.0×108/cm3以下となる圧力に設定する。
付記1から4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第1工程では、
前記プラズマの生成を開始してから、前記第2処理領域内の圧力を徐々に上昇させる。
付記1から5のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第2工程の終了後から前記第2元素含有ガスのプラズマが消滅するまでの間における前記第2処理領域内の圧力を、前記第2工程における前記第2処理領域内の圧力より低くする第3工程をさらに有する。
本発明の他の態様によれば、
基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台上に、前記基板載置台の回転方向に沿って複数の基板を載置する工程と、
前記基板載置台を回転させ、前記処理室内を排気しつつ、前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域および第2処理領域に、それぞれ第1元素を含有する第1元素含有ガスおよび第2元素を含有する第2元素含有ガスの供給を開始する工程と、
前記第2処理領域内に少なくとも一部が設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマの生成を開始する第1工程と、
前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させ、前記基板が前記第1処理領域を通過するときに前記基板の上に前記第1元素を含有する第1元素含有層を形成し、前記基板が前記第2処理領域を通過するときに前記第1元素含有層を前記第2元素含有ガスのプラズマにより改質することにより、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2工程と、
前記第2工程の終了後から前記第2元素含有ガスのプラズマが消滅するまでの間における前記第2処理領域内の圧力を前記第2工程における前記第2処理領域内の圧力より低くする第3工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
付記6又は7に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第3工程では、
前記第2処理領域内の圧力を前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスが拡散する圧力に設定する。
付記6から8のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第3工程では、
第2処理領域201b内の圧力を、プラズマ密度が5.0×108/cm3以上20.0×108/cm3以下となる圧力に設定する。
付記1から9のいずれかに記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、
前記第2処理領域内へ供給する前記第2元素含有ガスの流量を、前記第2工程における前記第2処理領域内へ供給する前記第2元素含有ガスの流量よりも低くする。
本発明の更に他の態様によれば、
基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台上に、前記基板載置台の回転方向に沿って複数の基板を載置する工程と、
前記基板載置台を回転させ、前記処理室内を排気しつつ、前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域および第2処理領域に、それぞれ第1元素を含有する第1元素含有ガスおよび第2元素を含有する第2元素含有ガスの供給を開始する工程と、
前記第2処理領域内に少なくとも一部が設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマの生成を開始する第1工程と、
前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させ、前記基板が前記第1処理領域を通過するときに前記基板の上に前記第1元素を含有する第1元素含有層を形成し、前記基板が前記第2処理領域を通過するときに前記第1元素含有層を前記第2元素含有ガスのプラズマにより改質することにより、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2工程と、を有し、
前記第1工程では、
前記第2処理領域内へ供給する前記第2元素含有ガスの流量を、前記第2工程における前記第2処理領域内へ供給する前記第2元素含有ガスの流量よりも低くする半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の更に他の態様によれば、
第1処理領域および第2処理領域を有し、前記第1処理領域内および前記第2処理領域内で基板を処理する処理室と、
前記処理室内に回転自在に設けられ、回転方向に沿って複数の前記基板を載置する基板載置台と、
前記複数の基板が、順次、前記第1処理領域および前記第2処理領域を交互に通過するように前記基板載置台を回転させる回転機構と、
前記第1処理領域内に第1元素を含有する第1元素含有ガスを供給すると共に、前記第2処理領域内に第2元素を含有する第2元素含有ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理室内を排気するとともに、前記処理室内の圧力を調整する排気系と、
前記第2処理領域内に少なくとも一部が設けられ、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマを生成するプラズマ生成部と、
少なくとも前記回転機構、前記処理ガス供給系、前記排気系、及び前記プラズマ生成部を制御し、
前記基板載置台上に、前記基板載置台の回転方向に沿って前記複数の基板を載置する処理と、
前記基板載置台を回転させ、前記処理室内を排気しつつ、前記第1処理領域および前記第2処理領域に、それぞれ前記第1元素含有ガスおよび前記第2元素含有ガスの供給を開始する処理と、
前記プラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマの生成を開始する第1処理と、
前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させ、前記基板が前記第1処理領域を通過するときに前記基板の上に前記第1元素を含有する第1元素含有層を形成し、前記基板が前記第2処理領域を通過するときに前記第1元素含有層を前記第2元素含有ガスのプラズマにより改質することにより、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2処理と、を行い、
前記第1処理では、
前記第2処理領域内のプラズマ密度を、前記第2工程における前記第2処理領域内のプラズマ密度よりも低くするよう制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
本発明の更に他の態様によれば、
第1処理領域および第2処理領域を有し、前記第1処理領域内および前記第2処理領域内で基板を処理する処理室と、
前記処理室内に回転自在に設けられ、回転方向に沿って複数の前記基板を載置する基板載置台と、
前記複数の基板が、順次、前記第1処理領域および前記第2処理領域を交互に通過するように前記基板載置台を回転させる回転機構と、
前記第1処理領域内に第1元素を含有する第1元素含有ガスを供給すると共に、前記第2処理領域内に第2元素を含有する第2元素含有ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理室内を排気するとともに、前記処理室内の圧力を調整する排気系と、
前記第2処理領域内に少なくとも一部が設けられ、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマを生成するプラズマ生成部と、
少なくとも前記回転機構、前記処理ガス供給系、前記排気系、及び前記プラズマ生成部を制御し、
前記基板載置台上に、前記基板載置台の回転方向に沿って前記複数の基板を載置する処理と、
前記基板載置台を回転させ、前記処理室内を排気しつつ、前記第1処理領域および前記第2処理領域に、それぞれ前記第1元素含有ガスおよび前記第2元素含有ガスの供給を開始する処理と、
前記プラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマの生成を開始する第1処理と、
前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させ、前記基板が前記第1処理領域を通過するときに前記基板の上に前記第1元素を含有する第1元素含有層を形成し、前記基板が前記第2処理領域を通過するときに前記第1元素含有層を前記第2元素含有ガスのプラズマにより改質することにより、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2処理と、を行い、
前記第1処理では、
前記第2処理領域内の圧力を、前記第2処理における前記第2処理領域内の圧力よりも低くするよう制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
更に他の態様によれば、
基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台上に前記基板載置台の回転方向に沿って、基板を載置する工程と、
前記基板載置台を回転させる工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域に第1元素を含有する第1元素含有ガスを供給する工程と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第2処理領域に第2元素を含有する第2元素含有ガスを供給する工程と、
前記第2処理領域内の一部に設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマの生成を開始する第1工程と、
前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させ、前記基板が前記第1処理領域を通過するときに前記基板の上に前記第1元素を含有する第1元素含有層を形成し、前記基板が前記第2処理領域を通過するときに前記第1元素含有層を前記第2元素含有ガスのプラズマにより改質することにより、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2工程と、を有し、
前記第1工程では、
前記第2処理領域内のプラズマ密度を、前記第2工程における前記第2処理領域内のプラズマ密度よりも低くする半導体装置の製造方法が提供される。
更に他の態様によれば、
基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台の上に、前記基板載置台の回転方向に沿って、基板を載置する工程と、
前記基板載置台を回転させる工程と、
前記処理室内を排気する工程と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域に第1元素含有ガスを供給する工程と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第2処理領域に第2元素含有ガスを供給する工程と、
前記第2処理領域内の少なくとも一部に設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスを第1の活性度で活性化させる第1工程と、
前記第2処理領域内に、前記第2元素含有ガスを前記第1活性度よりも低い第2の活性度で活性化させる第2工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台の上に、前記基板載置台の回転方向に沿って、基板を載置させる手順と、
前記基板載置台を回転させる手順と、
前記処理室内を排気させる手順と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域に第1元素含有ガスを供給させる手順と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第2処理領域に第2元素含有ガスを供給させる手順と、
前記第2処理領域内の少なくとも一部に設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスを第1の活性度で活性化させる第1手順と、
前記第2処理領域内に、前記第2元素含有ガスを前記第1活性度よりも低い第2の活性度で活性化させる第2手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台の上に、前記基板載置台の回転方向に沿って、基板を載置させる手順と、
前記基板載置台を回転させる手順と、
前記処理室内を排気させる手順と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域に第1元素含有ガスを供給させる手順と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第2処理領域に第2元素含有ガスを供給させる手順と、
前記第2処理領域内の少なくとも一部に設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスを第1の活性度で活性化させる第1手順と、
前記第2処理領域内に、前記第2元素含有ガスを前記第1活性度よりも低い第2の活性度で活性化させる第2手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体が提供される。
Claims (13)
- 基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台上に、前記基板載置台の回転方向に沿って複数の基板を載置する工程と、
前記基板載置台を回転させ、前記処理室内を排気しつつ、前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域に第1元素含有ガスの供給を開始する工程と、
前記処理室に設けられた第2処理領域に第2元素含有ガスの供給を開始する工程と、
前記第2処理領域内に設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマを第1活性度で生成を開始する第1工程と、
前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次、前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させて、前記第1処理領域で第1元素含有層を形成し、前記第2処理領域に、前記第1活性度よりも高い第2活性度のプラズマを生成して前記第1元素含有層を改質し、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2工程と、を有する半導体装置の製造方法。 - 前記第1工程では、
前記第2処理領域内の圧力を、前記第2工程における前記第2処理領域内の圧力よりも低くする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1工程では、
前記第2処理領域内の圧力を前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスが拡散する圧力に設定する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1工程では、
前記第2処理領域内の圧力を前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスが拡散する圧力に設定する請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第1工程では、
前記プラズマの生成を開始してから、前記第2処理領域内の圧力を徐々に上昇させる、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記第2工程の終了後から前記第2元素含有ガスのプラズマが消滅するまでの間における前記第2処理領域内の圧力を前記第2工程における前記第2処理領域内の圧力より低くする第3工程と、を有する請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
- 第1処理領域および第2処理領域を有し、前記第1処理領域内および前記第2処理領域内で基板を処理する処理室と、
前記処理室内に回転自在に設けられ、回転方向に沿って複数の前記基板を載置する基板載置台と、
前記複数の基板が、順次、前記第1処理領域および前記第2処理領域を交互に通過するように前記基板載置台を回転させる回転機構と、
前記第1処理領域内に第1元素含有ガスを供給すると共に、前記第2処理領域内に第2元素含有ガスを供給する処理ガス供給系と、
前記処理室内を排気するとともに、前記処理室内の圧力を調整する排気系と、
前記第2処理領域内に設けられ、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマを生成するプラズマ生成部と、
前記基板載置台上に、前記基板載置台の回転方向に沿って前記複数の基板を載置する処理と、
前記基板載置台を回転させ、前記処理室内を排気しつつ、前記第1処理領域に前記第1元素含有ガスを供給する処理と、前記第2処理領域、前記第2元素含有ガスの供給を開始する処理と、
前記プラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスのプラズマを第1の活性度での生成を開始する第1処理と、
前記基板載置台の回転によって前記複数の基板を順次前記第1処理領域と前記第2処理領域とを所定回数交互に通過させて、前記基板の上に第1元素含有層を形成し、前記第2処理領域に前記第1活性度よりも高い第2活性度のプラズマを生成して、前記第1元素含有層を改質し、前記基板の上に前記第1元素および前記第2元素を含有する薄膜を形成する第2処理と、を行うよう前記回転機構、前記処理ガス供給系、前記排気系、及び前記プラズマ生成部を制御する制御部と、を有する基板処理装置。 - 前記制御部は、前記第1工程で前記第2処理領域内の圧力を、前記第2工程における前記第2処理領域の圧力よりも低くするように前記処理ガス供給系と前記排気系を制御する請求項7に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、前記第2処理領域内の圧力を前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスが拡散する圧力になるように前記処理ガス供給系と前記排気系を制御する請求項7に記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、
前記第1工程では、前記第2処理領域内の圧力を前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスが拡散する圧力に設定するよう前記処理ガス供給系と前記排気系を制御する請求項7に記載の基板処理装置。 - 前記制御部は、
前記第1工程では、前記第2処理領域内の圧力を前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスが拡散する圧力に設定するよう前記処理ガス供給系と前記排気系を制御する請求項8に記載の基板処理装置。 - 前記制御部は、
前記第2工程の終了後から前記第2元素含有ガスのプラズマが消滅するまでの間における前記第2処理領域内の圧力を前記第2工程における前記第2処理領域内の圧力より低くする第3工程を行うように前記プラズマ生成部と前記処理ガス供給系と前記排気系を制御する請求項7に記載の基板処理装置。 - 基板を処理する処理室内に回転自在に設けられた基板載置台の上に、前記基板載置台の回転方向に沿って、基板を載置させる手順と、
前記基板載置台を回転させる手順と、
前記処理室内を排気させる手順と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第1処理領域に第1元素含有ガスを供給させる手順と、
前記基板載置台の回転方向に沿って前記処理室内に設けられた第2処理領域に第2元素含有ガスを供給させる手順と、
前記第2処理領域内の少なくとも一部に設けられたプラズマ生成部により、前記第2処理領域内に前記第2元素含有ガスを第1の活性度で活性化させる第1手順と、
前記第2処理領域内に、前記第2元素含有ガスを前記第1活性度よりも高い第2の活性度で活性化させる第2手順と、をコンピュータに実行させるプログラムが記録された記録媒体。
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