JPWO2016052333A1 - Substrate processing apparatus, semiconductor device manufacturing method, and program - Google Patents

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Abstract

本発明の一態様によれば、処理室内に設けられた基板載置台と、基板載置台の中央を中心とした同一円周上に複数配置された基板載置部と、処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第1のガス供給面を備える第1のガスバッファと、処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第2のガス供給面を備える第2のガスバッファと、第1のガスバッファへ処理ガスを供給する第1のガス供給部と、第2のガスバッファへ処理ガスを供給する第2のガス供給部と、前記基板載置台を回転させる回転機構とを有し、第2のガス供給面は第1のガス供給面と基板載置台の中央との間に設けられる基板処理装置、が提供される。これにより、基板に成膜される膜厚等の均一性を向上させることができる。According to one aspect of the present invention, a substrate mounting table provided in a processing chamber, a plurality of substrate mounting units disposed on the same circumference centered on the center of the substrate mounting table, and a processing gas in the processing chamber. A first gas buffer having a first gas supply surface provided with a gas supply hole for introduction, and a second gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber. A second gas buffer provided; a first gas supply unit configured to supply a processing gas to the first gas buffer; a second gas supply unit configured to supply a processing gas to the second gas buffer; and the substrate mounting table. There is provided a substrate processing apparatus provided with a rotation mechanism for rotating the first gas supply surface between the first gas supply surface and the center of the substrate mounting table. Thereby, uniformity such as a film thickness formed on the substrate can be improved.

Description

本発明はウェーハ等の基板に、酸化処理、拡散処理、薄膜の生成等の処理を行う技術に関するものである。   The present invention relates to a technique for performing a process such as an oxidation process, a diffusion process, and a thin film generation on a substrate such as a wafer.

基板処理装置は反応容器、加熱装置等から成る反応炉を具備し、反応容器内に画成された処理室に基板を収納し、基板を加熱装置で所定温度に加熱し、処理ガスを反応容器内に供給して基板処理を行う。又、基板処理装置には、基板を1枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置と、所要枚数の基板を一度に処理するバッチ式の基板処理装置とがある。   The substrate processing apparatus includes a reaction furnace including a reaction vessel, a heating device, and the like. The substrate is stored in a processing chamber defined in the reaction vessel, the substrate is heated to a predetermined temperature by the heating device, and the processing gas is supplied to the reaction vessel. The substrate is processed by supplying the inside. The substrate processing apparatus includes a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one and a batch type substrate processing apparatus that processes a required number of substrates at a time.

枚葉式の基板処理装置に於いては、反応容器内に処理室内を複数の処理領域に分割する構造を有するものがあり、処理領域毎に処理ガスを供給しつつ、基板が載置されたサセプタを回転させることで、基板が各領域を通過し、成膜が行われる。   Some single-wafer type substrate processing apparatuses have a structure in which a processing chamber is divided into a plurality of processing regions in a reaction vessel, and a substrate is placed while supplying a processing gas to each processing region. By rotating the susceptor, the substrate passes through each region, and film formation is performed.

然し乍ら、従来の基板処理装置に於いては、サセプタの回転中心側からのみ処理ガスを供給し、サセプタの外周側から処理ガスを排気させる構成となっている。従って、上流側の処理ガスの濃度は高いが、処理領域での処理ガスの消費により下流側の処理ガスの濃度が低くなり、ガス種、流量、圧力、温度等の条件により、ガス供給の上流側と下流側で膜厚等が異なることがあった。   However, in the conventional substrate processing apparatus, the processing gas is supplied only from the rotation center side of the susceptor and the processing gas is exhausted from the outer peripheral side of the susceptor. Accordingly, the concentration of the upstream processing gas is high, but the concentration of the downstream processing gas is low due to the consumption of the processing gas in the processing region, and the upstream of the gas supply depends on the conditions such as gas type, flow rate, pressure, and temperature. The film thickness and the like may be different between the side and the downstream side.

上記の問題を解決し、基板に対して均一な処理を行う為、扇状の処理領域内の処理条件をコントロールし、膜厚等の均一性を向上させる技術が必要となる。然し乍ら、従来の一定条件下で最適化されたガス供給方式では、各種処理条件の変更を行うと共に、再度部品交換により最適化する必要があった。   In order to solve the above problems and perform uniform processing on the substrate, a technique for controlling the processing conditions in the fan-shaped processing region and improving the uniformity of the film thickness or the like is required. However, in the conventional gas supply method optimized under a certain condition, it is necessary to change various processing conditions and optimize again by replacing parts.

本発明は斯かる実情に鑑み、基板に生成される薄膜の膜厚等の均一性を向上させる技術を提供するものである。   In view of such circumstances, the present invention provides a technique for improving the uniformity of the thickness of a thin film generated on a substrate.

本発明の一態様によれば、処理室内に設けられた基板載置台と、前記基板載置台の中央を中心とした同一円周上に複数配置された基板載置部と、前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第1のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第1のガスバッファと、前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第2のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第2のガスバッファと、前記第1のガスバッファへ前記処理ガスを供給する第1のガス供給部と、前記第2のガスバッファへ前記処理ガスを供給する第2のガス供給部と、前記基板載置台を回転させる回転機構と、を有し、前記第2のガス供給面は、前記第1のガス供給面と前記基板載置台の中央との間に設けられる基板処理装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a substrate mounting table provided in a processing chamber, a plurality of substrate mounting units disposed on the same circumference centered on the center of the substrate mounting table, and processing in the processing chamber A first gas buffer having a first gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a gas at a position facing the substrate mounting table; and a gas for introducing a processing gas into the processing chamber A second gas buffer provided with a second gas supply surface provided with a supply hole at a position facing the substrate mounting table, and a first gas supply unit for supplying the processing gas to the first gas buffer And a second gas supply unit for supplying the processing gas to the second gas buffer, and a rotation mechanism for rotating the substrate mounting table, wherein the second gas supply surface is the first gas supply surface. Between the gas supply surface and the center of the substrate mounting table. The substrate processing apparatus is provided.

本発明によれば、基板に成膜される膜厚等の均一性を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the uniformity of the film thickness formed on the substrate.

本発明の実施例に係る基板処理装置の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the substrate processing apparatus which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る基板処理装置の概略を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the outline of the substrate processing apparatus which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る基板処理装置のプロセスチャンバを示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing a process chamber of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 図3のA−A矢視図である。It is an AA arrow line view of FIG. 本発明の実施例に係る処理領域に於けるガスの流れを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the gas in the process area | region which concerns on the Example of this invention. 内周側バッファ室と外周側バッファ室から供給されるガスの処理領域内に於ける流速分布を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the flow-velocity distribution in the process area | region of the gas supplied from an inner peripheral buffer chamber and an outer peripheral buffer chamber. 本発明の実施例に係る基板処理装置を用いた基板処理工程を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the substrate processing process using the substrate processing apparatus which concerns on the Example of this invention. 該基板処理装置による成膜工程を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the film-forming process by this substrate processing apparatus. 1サイクル終了時に基板上に生成される薄膜について、内周側バッファ室と外周側バッファ室に供給されるガスの流量比率毎の膜厚分布を比較したグラフである。It is the graph which compared the film thickness distribution for every flow rate ratio of the gas supplied to an inner peripheral side buffer chamber and an outer peripheral side buffer chamber about the thin film produced | generated on a board | substrate at the end of 1 cycle. 基板に対するガスの供給方向及び公転方向を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the supply direction and revolution direction of the gas with respect to a board | substrate. 本実施例の変形例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the modification of a present Example.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

先ず、図1、図2に於いて、本発明の実施例に係る基板処理装置1について説明する。尚、該基板処理装置1は、多枚葉式の基板処理装置となっており、以下の説明に於いては、図1中X1方向を右、X2方向を左、Y1方向を前、Y2方向を後ろとする。   First, a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The substrate processing apparatus 1 is a multi-wafer type substrate processing apparatus. In the following description, in FIG. 1, the X1 direction is the right, the X2 direction is the left, the Y1 direction is the front, and the Y2 direction. Is the back.

該基板処理装置1に於いては、製品としての処理基板(ウェーハ)2やダミーウェーハ3等の基板を搬送するキャリアとして、FOUP(Front Opening Unified Pod、以下ポッドと称す)4が使用されている。尚、基板処理装置1は、ウェーハ2を搬送、処理し、更にダミーウェーハ3を搬送する装置であるが、以下の説明ではウェーハ2を主として説明する。   In the substrate processing apparatus 1, a FOUP (Front Opening Unified Pod) 4 is used as a carrier for transporting substrates such as processing substrates (wafers) 2 and dummy wafers 3 as products. . The substrate processing apparatus 1 is an apparatus for transporting and processing the wafer 2 and further transporting the dummy wafer 3. In the following description, the wafer 2 will be mainly described.

図1、図2に示されている様に、基板処理装置1は、真空状態等の大気圧未満の圧力(負圧)に耐え得るロードロックチャンバ構造に構成された第1の搬送室5を備えており、該第1の搬送室5は平面視が5角形で上下両端が閉塞した箱形状となっている。該第1の搬送室5には、負圧下で2枚のウェーハ2を同時に移載可能な第1の基板移載機6が設置されている。該第1の基板移載機6は、第1の基板移載機エレベータ7により、第1の搬送室5の気密性を維持しつつ昇降できる様に構成されている。ここで、第1の基板移載機6は、1枚のウェーハ2を移載できるものであってもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate processing apparatus 1 includes a first transfer chamber 5 configured in a load lock chamber structure that can withstand a pressure (negative pressure) less than atmospheric pressure such as a vacuum state. The first transfer chamber 5 has a box shape in which a plan view is a pentagon and both upper and lower ends are closed. The first transfer chamber 5 is provided with a first substrate transfer machine 6 capable of simultaneously transferring two wafers 2 under a negative pressure. The first substrate transfer machine 6 is configured to be moved up and down by the first substrate transfer machine elevator 7 while maintaining the airtightness of the first transfer chamber 5. Here, the first substrate transfer device 6 may be capable of transferring a single wafer 2.

第1の搬送室5を画成する第1の搬送室筐体8の5枚の側壁のうち、前側に位置する2枚の側壁には、予備室(ロードロック室)9,11がそれぞれゲートバルブ12,13を介して連結されている。予備室9,11は、搬入用の予備室と搬出用の予備室とを併用可能となっており、それぞれ負圧に耐え得る構造となっている。更に、予備室9,11には基板載置台14により2枚のウェーハ2を積重ねる様に載置可能となっている。   Of the five side walls of the first transfer chamber casing 8 that define the first transfer chamber 5, spare walls (load lock chambers) 9 and 11 are gated on the two side walls located on the front side. It is connected via valves 12 and 13. The spare chambers 9 and 11 can be used together with a carry-in spare chamber and a carry-out spare chamber, and each has a structure capable of withstanding negative pressure. Furthermore, it is possible to place the two wafers 2 in the preliminary chambers 9 and 11 so as to be stacked by the substrate mounting table 14.

予備室9,11には、ウェーハ2,2間に隔壁板(中間プレート)15が設置される。該隔壁板15が設置されることで、予備室9,11内に搬送された処理済のウェーハ2の熱影響により、先に予備室9,11内に搬送された処理済で冷却中のウェーハ2の温度の下がり具合が遅くなる様な熱干渉を防止することができる。   In the preliminary chambers 9 and 11, a partition plate (intermediate plate) 15 is installed between the wafers 2 and 2. By installing the partition plate 15, the processed and cooled wafers previously transferred into the preliminary chambers 9 and 11 due to the thermal effect of the processed wafers 2 transferred into the preliminary chambers 9 and 11. It is possible to prevent thermal interference such that the temperature drop of 2 is delayed.

ここで、一般的な冷却効率を上げる為の手法を説明する。予備室9及び予備室11、隔壁板15には冷却水やチラー等を流し、壁面温度を低く抑えることで、ウェーハ2を保持するスロットのどの位置に入った処理済ウェーハ2であっても冷却効率を向上させることができる。尚、負圧下に於いては、ウェーハ2と隔壁板15の距離が離れすぎていると熱交換による冷却効率が低下する為、冷却効率を向上させる手法として、ウェーハ2を基板載置台14に載置した後に、該基板載置台14を上下させて予備室9,11の壁面に近づける駆動機構を設ける場合もある。   Here, a general method for increasing the cooling efficiency will be described. Cooling water, chiller, or the like is allowed to flow through the spare chamber 9, the spare chamber 11, and the partition plate 15 to keep the wall surface temperature low, thereby cooling the processed wafer 2 in any position of the slot holding the wafer 2. Efficiency can be improved. Note that, under a negative pressure, if the distance between the wafer 2 and the partition plate 15 is too large, the cooling efficiency due to heat exchange is lowered. Therefore, as a method for improving the cooling efficiency, the wafer 2 is mounted on the substrate mounting table 14. In some cases, after the substrate is placed, a drive mechanism for moving the substrate platform 14 up and down to approach the wall surfaces of the preliminary chambers 9 and 11 may be provided.

予備室9及び予備室11の前側には、略大気圧下で用いられる第2の搬送室16が、ゲートバルブ17,18を介して連結されている。第2の搬送室16には、ウェーハ2を移載する第2の基板移載機19が設置されている。該第2の基板移載機19は、第2の搬送室16に設置された第2の基板移載機エレベータ21によって昇降される様に構成されていると共に、リニアアクチュエータ22によって左右方向に往復移動される様に構成されている。   A second transfer chamber 16 used at substantially atmospheric pressure is connected to the front side of the reserve chamber 9 and the reserve chamber 11 via gate valves 17 and 18. A second substrate transfer machine 19 for transferring the wafer 2 is installed in the second transfer chamber 16. The second substrate transfer machine 19 is configured to be moved up and down by a second substrate transfer machine elevator 21 installed in the second transfer chamber 16 and reciprocates in the left-right direction by a linear actuator 22. It is configured to be moved.

図1に示される様に、第2の搬送室16の左側にはオリフラ(ノッチ)合わせ装置23が設けられている。又、図2に示される様に、第2の搬送室16の上部にはクリーンエアを供給するクリーンユニット24が設けられている。   As shown in FIG. 1, an orientation flat (notch) aligning device 23 is provided on the left side of the second transfer chamber 16. As shown in FIG. 2, a clean unit 24 for supplying clean air is provided above the second transfer chamber 16.

又、図1及び図2に示される様に、第2の搬送室16を画成する第2の搬送室筐体25の前側には、ウェーハ2を第2の搬送室16に対して搬入搬出する為の基板搬入搬出口26と、ポッドオープナ27が設置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the wafer 2 is carried into and out of the second transfer chamber 16 on the front side of the second transfer chamber casing 25 that defines the second transfer chamber 16. A substrate loading / unloading port 26 and a pod opener 27 are provided for this purpose.

基板搬入搬出口26を挾んでポッドオープナ27と反対側、即ち第2の搬送室筐体25の外側には、ロードポート(IOステージ)28が設けられている。ポッドオープナ27は、ポッド4のキャップ29を開閉すると共に、基板搬入搬出口26を閉塞可能なクロージャ31と、該クロージャ31を駆動する駆動機構32とを備えている。ロードポート28に載置されたポッド4のキャップ29を開閉することにより、ポッド4に対するウェーハ2の出入れが可能となる。又、ポッド4は、図示しない工程内搬送装置(OHT等)により、ロードポート28に対して搬入及び搬出される様になっている。   A load port (IO stage) 28 is provided on the opposite side of the pod opener 27 with respect to the substrate loading / unloading port 26, that is, on the outside of the second transfer chamber housing 25. The pod opener 27 includes a closure 31 that can open and close the cap 29 of the pod 4 and close the substrate loading / unloading port 26, and a drive mechanism 32 that drives the closure 31. By opening and closing the cap 29 of the pod 4 placed on the load port 28, the wafer 2 can be taken in and out of the pod 4. The pod 4 is carried into and out of the load port 28 by an in-process transfer device (OHT or the like) (not shown).

又、第1の搬送室筐体8の5枚の側壁のうち、後側(背面側)に位置する4枚の側壁には、ウェーハ2に所望の処理を行う第1の処理炉33と、第2の処理炉34と、第3の処理炉35と、第4の処理炉36とが、ゲートバルブ37,38,39,40を介してそれぞれ隣接して連結されている。   Further, among the five side walls of the first transfer chamber casing 8, four side walls located on the rear side (back side) are provided with a first processing furnace 33 for performing a desired process on the wafer 2, The second processing furnace 34, the third processing furnace 35, and the fourth processing furnace 36 are connected to each other through gate valves 37, 38, 39, and 40, respectively.

次に、基板処理装置1を使用した基板処理工程について説明する。尚、以下の制御は、図1及び図2に示されている様に、制御部42によって制御される。該制御部42は基板処理装置1全体を制御している。   Next, a substrate processing process using the substrate processing apparatus 1 will be described. The following control is controlled by the control unit 42 as shown in FIGS. The controller 42 controls the entire substrate processing apparatus 1.

最大25枚のウェーハ2がポッド4に収納された状態で、処理工程を実施する基板処理装置1へ工程内搬送装置により搬送される。搬送されたポッド4は、工程内搬送装置からロードポート28上に受渡されて載置される。その後、ポッド4のキャップ29がポッドオープナ27によって取外され、ポッド4のウェーハ2の搬入出口が開放される。   With a maximum of 25 wafers 2 stored in the pod 4, the wafer 2 is transferred to the substrate processing apparatus 1 that performs the processing process by the in-process transfer apparatus. The transported pod 4 is delivered and placed on the load port 28 from the in-process transport device. Thereafter, the cap 29 of the pod 4 is removed by the pod opener 27, and the loading / unloading port of the wafer 2 of the pod 4 is opened.

ポッド4がポッドオープナ27により開放されると、第2の搬送室16に設置された第2の基板移載機19が、ポッド4からウェーハ2をピックアップして予備室9に搬入し、ウェーハ2を基板載置台14に移載する。尚、移載作業中には、予備室9の第1の搬送室5側のゲートバルブ12は閉じられており、第1の搬送室5内の負圧は維持されている。ウェーハ2の基板載置台14への移載が完了すると、ゲートバルブ17が閉じられ、予備室9内が排気装置(図示せず)によって負圧に排気される。   When the pod 4 is opened by the pod opener 27, the second substrate transfer machine 19 installed in the second transfer chamber 16 picks up the wafer 2 from the pod 4 and carries it into the preliminary chamber 9. Is transferred to the substrate mounting table 14. During the transfer operation, the gate valve 12 on the first transfer chamber 5 side of the preliminary chamber 9 is closed, and the negative pressure in the first transfer chamber 5 is maintained. When the transfer of the wafer 2 to the substrate mounting table 14 is completed, the gate valve 17 is closed, and the inside of the preliminary chamber 9 is exhausted to a negative pressure by an exhaust device (not shown).

予備室9内が予め設定された圧力値となると、ゲートバルブ12が開放され、予備室9と第1の搬送室5とが連通される。続いて、該第1の搬送室5の第1の基板移載機6が、基板載置台14からウェーハ2を第1の搬送室5に搬入する。ゲートバルブ12が閉じられた後、ゲートバルブ38が開放され、第1の搬送室5と第2の処理炉34とが連通される。ゲートバルブ38が閉じられた後、第2の処理炉34内に処理ガスが供給され、ウェーハ2に対して所望の処理が施される。   When the pressure in the preliminary chamber 9 reaches a preset pressure value, the gate valve 12 is opened, and the preliminary chamber 9 and the first transfer chamber 5 communicate with each other. Subsequently, the first substrate transfer machine 6 in the first transfer chamber 5 carries the wafer 2 from the substrate mounting table 14 into the first transfer chamber 5. After the gate valve 12 is closed, the gate valve 38 is opened, and the first transfer chamber 5 and the second processing furnace 34 are communicated with each other. After the gate valve 38 is closed, a processing gas is supplied into the second processing furnace 34 and a desired process is performed on the wafer 2.

第2の処理炉34でウェーハ2に対する処理が完了すると、ゲートバルブ38が開放され、ウェーハ2は第1の基板移載機6によって第1の搬送室5に搬出される。搬出後、ゲートバルブ38は閉じられる。   When the processing on the wafer 2 is completed in the second processing furnace 34, the gate valve 38 is opened, and the wafer 2 is carried out to the first transfer chamber 5 by the first substrate transfer machine 6. After unloading, the gate valve 38 is closed.

次に、ゲートバルブ13が開放され、第1の基板移載機6によって第2の処理炉34から搬出したウェーハ2が予備室11の基板載置台14へ搬送され、処理済みのウェーハ2が冷却される。   Next, the gate valve 13 is opened, the wafer 2 carried out from the second processing furnace 34 by the first substrate transfer machine 6 is transferred to the substrate mounting table 14 in the preliminary chamber 11, and the processed wafer 2 is cooled. Is done.

予備室11に処理済みのウェーハ2を搬送し、予め設定された冷却時間が経過すると、予備室11が不活性ガスにより略大気圧迄戻される。該予備室11内が略大気圧に戻されると、ゲートバルブ18が開放され、ロードポート28に載置された空のポッド4のキャップ29がポッドオープナ27により開放される。   When the processed wafer 2 is transferred to the preliminary chamber 11 and a preset cooling time has elapsed, the preliminary chamber 11 is returned to approximately atmospheric pressure by the inert gas. When the inside of the preliminary chamber 11 is returned to substantially atmospheric pressure, the gate valve 18 is opened, and the cap 29 of the empty pod 4 placed on the load port 28 is opened by the pod opener 27.

続いて、第2の搬送室16の第2の基板移載機19は、基板載置台14からウェーハ2を第2の搬送室16に搬出し、該第2の搬送室16の基板搬入搬出口26を通してポッド4へ収納する。   Subsequently, the second substrate transfer machine 19 in the second transfer chamber 16 unloads the wafer 2 from the substrate mounting table 14 to the second transfer chamber 16, and the substrate loading / unloading port of the second transfer chamber 16. 26 through the pod 4.

ここで、該ポッド4のキャップ29は、最大25枚のウェーハ2が戻される迄開け続けていてもよく、空きのポッド4に収納せずにウェーハ2を搬出してきたポッド4に戻してもよい。   Here, the cap 29 of the pod 4 may be kept open until a maximum of 25 wafers 2 are returned, or may be returned to the pod 4 from which the wafer 2 has been unloaded without being stored in the empty pod 4. .

以上の動作が繰返されることにより、25枚の処理済みのウェーハ2のポッド4への収納が完了すると、キャップ29がポッドオープナ27によって閉じられる。閉じられたポッド4は、ロードポート28の上から次の工程へと工程内搬送装置(図示せず)によって搬送される。   By repeating the above operation, the cap 29 is closed by the pod opener 27 when the storage of the 25 processed wafers 2 into the pod 4 is completed. The closed pod 4 is transferred from the top of the load port 28 to the next process by an in-process transfer device (not shown).

上記の動作は、第2の処理炉34及び予備室9,11が使用される場合を例にして説明したが、第1の処理炉33及び第3の処理炉35、第4の処理炉36が使用される場合についても同様の動作が実施される。   The above operation has been described by taking the case where the second processing furnace 34 and the spare chambers 9 and 11 are used as an example. However, the first processing furnace 33, the third processing furnace 35, and the fourth processing furnace 36 are used. The same operation is also performed when is used.

又、上記に於いては、4つの処理炉で説明したが、対応する基板や形成する膜の種類により、処理炉の数を決定してもよい。   In the above description, four processing furnaces have been described. However, the number of processing furnaces may be determined according to the type of the corresponding substrate and the film to be formed.

又、基板処理装置1では、予備室9を搬入用、予備室11を搬出用としたが、該予備室11を搬入用、予備室9を搬出用としてもよいし、該予備室9又は予備室11が搬入用と搬出用を兼用してもよい。   In the substrate processing apparatus 1, the spare chamber 9 is used for carrying in and the spare chamber 11 is used for carrying out. However, the spare chamber 11 may be used for carrying in, and the spare chamber 9 may be used for carrying out. The chamber 11 may be used for both loading and unloading.

又、予備室9又は予備室11を、搬入又は搬出専用とすることで、クロスコンタミネーションを低減することができ、搬入と搬出を兼用させることで、ウェーハ2の搬送効率を向上させることができる。   Further, by making the spare chamber 9 or the spare chamber 11 dedicated to carrying-in or carrying-out, cross contamination can be reduced, and carrying-in and carrying-out can be used together to improve the transfer efficiency of the wafer 2. .

又、全ての処理炉で同じ処理を行ってもよいし、各処理炉で別の処理を行ってもよい。例えば、第1の処理炉33と第2の処理炉34で別の処理を行う場合、第1の処理炉33でウェーハ2にある処理を行った後、続けて第2の処理炉34で別の処理を行わせてもよい。尚、第1の処理炉33でウェーハ2に処理を行った後、第2の処理炉34で別の処理を行わせる場合、予備室9又は予備室11を経由する様にしてもよい。   Further, the same processing may be performed in all the processing furnaces, or different processing may be performed in each processing furnace. For example, when different processing is performed in the first processing furnace 33 and the second processing furnace 34, after the processing on the wafer 2 is performed in the first processing furnace 33, the second processing furnace 34 continues. May be performed. In addition, after processing the wafer 2 in the first processing furnace 33, when another processing is performed in the second processing furnace 34, the processing may be performed via the spare chamber 9 or the spare chamber 11.

又、処理炉は、処理炉33,34のいずれか1箇所の連結が成されていればよく、処理炉35,36の2箇所等、処理炉33〜36の最大4箇所の範囲に於いて可能な組合わせであればいくつ連結してもよい。   Further, the processing furnace only needs to be connected to any one of the processing furnaces 33 and 34. In the range of up to four processing furnaces 33 to 36 such as two processing furnaces 35 and 36. Any number of possible combinations may be connected.

又、基板処理装置1で処理するウェーハ2の枚数は、1枚でもよく、複数枚でもよい。同様に、予備室9又は予備室11について、クーリングするウェーハ2についても1枚でもよく、複数枚でもよい。処理済みのウェーハ2をクーリングできる枚数は、予備室9及び予備室11のスロットに投入可能な最大4枚の範囲内であれば、どの様な組合わせであってもよい。   Further, the number of wafers 2 processed by the substrate processing apparatus 1 may be one or plural. Similarly, with respect to the spare chamber 9 or the spare chamber 11, the number of wafers 2 to be cooled may be one or plural. The number of processed wafers 2 that can be cooled may be any combination as long as it is within a range of up to four sheets that can be inserted into the slots of the spare chamber 9 and the spare chamber 11.

又、予備室9内で処理済みのウェーハ2を搬入して冷却を行っている途中で、予備室9のゲートバルブ12,17を開閉して処理炉にウェーハ2を搬入し、該ウェーハ2の処理を行ってもよい。同様に、予備室11内で処理済のウェーハ2を搬入して冷却を行っている途中で、予備室11のゲートバルブ13,18を開閉して処理炉にウェーハ2を搬入し、該ウェーハ2の処理を行ってもよい。   In addition, while the processed wafer 2 is being carried in the preliminary chamber 9 and being cooled, the gate valves 12 and 17 of the preliminary chamber 9 are opened and closed to load the wafer 2 into the processing furnace. Processing may be performed. Similarly, while the processed wafer 2 is carried in the preliminary chamber 11 and cooling is performed, the gate valves 13 and 18 of the preliminary chamber 11 are opened and closed, and the wafer 2 is loaded into the processing furnace. You may perform the process of.

ここで、十分な冷却時間を経ずに大気側のゲートバルブ17,18を開くと、ウェーハ2の輻射熱により予備室9,11又は該予備室9,11の周りに接続されている電気部品に損害を与える可能性がある。その為、高温なウェーハ2をクーリングする場合は、予備室9内の処理済みの大きな輻射熱を持つウェーハ2を搬入して冷却を行っている途中で、予備室11のゲートバルブ13,18を開閉し処理炉にウェーハ2を搬入し、該ウェーハ2の処理を行うことができる。同様に、予備室11内に処理済みのウェーハ2を搬入して冷却を行っている途中で、予備室9のゲートバルブ12,17を開閉して処理炉にウェーハ2を搬入し、該ウェーハ2の処理を行うこともできる。   Here, if the gate valves 17 and 18 on the atmosphere side are opened without sufficient cooling time, the preliminary chambers 9 and 11 or electrical components connected around the preliminary chambers 9 and 11 are radiated by the radiant heat of the wafer 2. May cause damage. Therefore, when cooling the hot wafer 2, the gate valves 13 and 18 of the spare chamber 11 are opened and closed while the wafer 2 having a large radiant heat that has been processed in the spare chamber 9 is carried in and cooled. Then, the wafer 2 can be carried into the processing furnace and the wafer 2 can be processed. Similarly, while the processed wafer 2 is being carried into the preliminary chamber 11 and cooling is being performed, the gate valves 12 and 17 of the preliminary chamber 9 are opened and closed, and the wafer 2 is loaded into the processing furnace. Can also be performed.

次に、図3、図4に於いて、本発明の実施例に係る処理炉としてのプロセスチャンバ45について説明する。尚、図3は該プロセスチャンバ45の構造を示す水平断面図であり、図4は図3のA−A矢視図である。   Next, referring to FIGS. 3 and 4, a process chamber 45 as a processing furnace according to an embodiment of the present invention will be described. 3 is a horizontal sectional view showing the structure of the process chamber 45, and FIG. 4 is a view taken along the line AA of FIG.

該プロセスチャンバ45は、円筒状の気密容器である反応容器46を備え、該反応容器46内にはウェーハ2の処理空間(処理領域)47が形成されている。該処理空間47の上側には、中心部から放射状に延びる4枚の仕切板48が設けられている。処理空間47を形成する部屋を処理室と呼ぶ。   The process chamber 45 includes a reaction vessel 46 which is a cylindrical airtight vessel, and a processing space (processing region) 47 for the wafer 2 is formed in the reaction vessel 46. On the upper side of the processing space 47, four partition plates 48 extending radially from the center are provided. A room forming the processing space 47 is called a processing room.

該仕切板48は、処理空間47を第1の処理領域49、第1のパージ領域51、第2の処理領域52、第2のパージ領域53を分割する分割構造体としての役割を有する。尚、第1の処理領域49、第1のパージ領域51、第2の処理領域52、第2のパージ領域53は、後述するサセプタ(基板載置台)54の回転方向(周方向)に沿って、この順番に配列される様構成されている。   The partition plate 48 serves as a divided structure that divides the processing space 47 into the first processing region 49, the first purge region 51, the second processing region 52, and the second purge region 53. The first processing region 49, the first purge region 51, the second processing region 52, and the second purge region 53 are along the rotation direction (circumferential direction) of a susceptor (substrate mounting table) 54 described later. These are arranged in this order.

後述する様に、該サセプタ54は上面が複数のウェーハ2を載置する載置面となっており、サセプタ54を回転させることで、該サセプタ54上に載置されたウェーハ2は、第1の処理領域49、第1のパージ領域51、第2の処理領域52、第2のパージ領域53の順に移動することとなる。又、後述する様に、第1の処理領域49内には第1のガスとしての第1の処理ガスが供給され、第2の処理領域52内には第2のガスとしての第2の処理ガスが供給され、第1のパージ領域51内及び第2のパージ領域53内には、不活性ガスが供給される様に構成されている。   As will be described later, the susceptor 54 has a top surface on which a plurality of wafers 2 are placed. By rotating the susceptor 54, the wafer 2 placed on the susceptor 54 has a first surface. The process area 49, the first purge area 51, the second process area 52, and the second purge area 53 are moved in this order. Further, as will be described later, a first processing gas as a first gas is supplied into the first processing region 49, and a second processing as a second gas is supplied into the second processing region 52. A gas is supplied, and an inert gas is supplied into the first purge region 51 and the second purge region 53.

従って、サセプタ54を回転させることで、ウェーハ2上には、第1の処理ガス、不活性ガス、第2の処理ガス、不活性ガスの順に供給されることとなる。尚、サセプタ54及びガス供給系の構成については後述する。   Therefore, by rotating the susceptor 54, the first processing gas, the inert gas, the second processing gas, and the inert gas are supplied onto the wafer 2 in this order. The configurations of the susceptor 54 and the gas supply system will be described later.

第1の処理領域49には、仕切板48の下端に掛渡って、第1の処理領域49の全面を覆うように扇形状のシャワープレート55が設けられている。該シャワープレート55と反応容器46の天井部との間には、シャワープレート55と反応容器46の天井部との間に形成されるバッファ室(バッファ空間)を径方向に分割するセパレータ56が設けられ、該セパレータ56によりバッファ室が内周部である内周側バッファ室57と外周部である外周側バッファ室58とに分割される。   A fan-shaped shower plate 55 is provided in the first processing region 49 so as to cover the entire surface of the first processing region 49 across the lower end of the partition plate 48. A separator 56 is provided between the shower plate 55 and the ceiling of the reaction vessel 46 to divide a buffer chamber (buffer space) formed between the shower plate 55 and the reaction vessel 46 in the radial direction. The separator 56 divides the buffer chamber into an inner peripheral buffer chamber 57 that is an inner peripheral portion and an outer peripheral buffer chamber 58 that is an outer peripheral portion.

又、シャワープレート55には、所定の分布で同一径のガス供給孔であるシャワー孔59が複数穿設されており、該シャワー孔59を介して、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58とからそれぞれ第1の処理領域49に第1の処理ガスが供給される様になっている。すなわち、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58へ供給されたガスは、それぞれのバッファ室内において拡散した後、シャワー孔59を介して第1の処理領域49に供給される。   The shower plate 55 is provided with a plurality of shower holes 59 that are gas distribution holes having a predetermined distribution and the same diameter, and the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber are provided through the shower holes 59. 58, the first processing gas is supplied to the first processing region 49. That is, the gas supplied to the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58 is diffused in the respective buffer chambers and then supplied to the first processing region 49 through the shower hole 59.

尚、シャワー孔59の分布は、第1の処理領域49を径方向に細分化した際に、細分化した各エリア(リング状のエリア)間でシャワー孔59の流路断面積(開口面積)の総和とエリア面積との比(面積比、分布状態)が一定となる様な配置となっている。   The distribution of the shower holes 59 is such that when the first processing region 49 is subdivided in the radial direction, the flow passage cross-sectional area (opening area) of the shower holes 59 between the subdivided areas (ring-shaped areas). The ratio is such that the ratio (area ratio, distribution state) between the sum of the two and the area is constant.

外周側バッファ室58と内周側バッファ室57は、装置構造の規制上、高さが同じであるが、水平方向の断面積に於いては外周側バッファ室58の断面積は内周側バッファ室57の断面積よりも大きくなる。従って、外周側バッファ室58内は内周側バッファ室57内よりもガスが拡散し易い。後述する内周側第1のガス供給管84と外周側第1のガス供給管87から供給されるガス流量が同じ場合、外周側バッファ室58の圧力は内周側バッファ室57の圧力よりも低くなる。従って、該内周側バッファ室57から処理室へ供給するガス供給速度は、外周側バッファ室58から処理室へ供給するガス供給速度よりも早い。即ち、通過するウェーハ2に対して供給される単位時間当たりのガス量が、外周側よりも内周側のほうが大きくなる。その為、内周側と外周側でウェーハ2上の膜厚に偏りが出てしまう恐れがある。   The outer periphery side buffer chamber 58 and the inner periphery side buffer chamber 57 have the same height due to restrictions on the structure of the apparatus. However, in the horizontal cross sectional area, the outer peripheral side buffer chamber 58 has a cross sectional area equal to the inner peripheral side buffer space. It becomes larger than the cross-sectional area of the chamber 57. Accordingly, the gas diffuses more easily in the outer peripheral buffer chamber 58 than in the inner peripheral buffer chamber 57. When the gas flow rates supplied from the inner circumferential first gas supply pipe 84 and the outer circumferential first gas supply pipe 87 described later are the same, the pressure in the outer circumferential buffer chamber 58 is higher than the pressure in the inner circumferential buffer chamber 57. Lower. Therefore, the gas supply rate supplied from the inner peripheral buffer chamber 57 to the processing chamber is faster than the gas supply rate supplied from the outer peripheral buffer chamber 58 to the processing chamber. That is, the gas amount per unit time supplied to the passing wafer 2 is larger on the inner peripheral side than on the outer peripheral side. Therefore, there is a risk that the film thickness on the wafer 2 is biased between the inner peripheral side and the outer peripheral side.

そこで本実施例に於いては、通過するウェーハ2に対して供給される単位時間当たりのガス量が、外周側と内周側とで等しくなる様、外周側第1のガス供給管87から外周側バッファ室58に供給する単位時間当たりのガスの供給量を、内周側第1のガス供給管84から内周側バッファ室57に供給する単位時間当たりのガスの供給量よりも大きくしている。具体的には、後述する内周側MFC85と外周側MFC88を制御することにより各バッファ室に供給するガス供給量を調整する。尚、ここでは「等しく」と記載したが、完全に等しいことだけでなく、製品として許容できる範囲で、膜厚が内周側と外周側で均一になる様なガス量となる様制御できる範囲で等しければよい。ウェーハ2面内を均一に処理することで、歩留まりの高い基板処理が可能となる。   Therefore, in this embodiment, the gas amount per unit time supplied to the passing wafer 2 is equalized between the outer peripheral side first gas supply pipe 87 and the outer peripheral side so that the outer peripheral side and the inner peripheral side are equal. The amount of gas supplied per unit time supplied to the side buffer chamber 58 is made larger than the amount of gas supplied per unit time supplied from the inner peripheral first gas supply pipe 84 to the inner peripheral buffer chamber 57. Yes. Specifically, the amount of gas supplied to each buffer chamber is adjusted by controlling an inner peripheral side MFC 85 and an outer peripheral side MFC 88 described later. In addition, although described as “equal” here, it is not only completely equal, but also within a range acceptable as a product, and a range in which the film thickness can be controlled to be uniform so that the film thickness is uniform on the inner and outer peripheral sides. It only has to be equal. By processing the surface of the wafer 2 uniformly, substrate processing with a high yield becomes possible.

この状態で第1の処理ガスを供給することで、図5に示される様に、シャワー孔59から噴出されるガス流量を第1の処理領域49内に於いて均一とすることができる。   By supplying the first processing gas in this state, the flow rate of the gas ejected from the shower hole 59 can be made uniform in the first processing region 49 as shown in FIG.

又、セパレータ56は、内周側バッファ室57に於けるシャワー孔59の総断面積と、外周側バッファ室58に於けるシャワー孔59の総断面積の比が、例えば1:3となる位置に設けられる。この場合、例えば総断面積の比と同様に内周側バッファ室57と外周側バッファ室58へのガス供給比を1:3とする。   The separator 56 is located at a position where the ratio of the total sectional area of the shower holes 59 in the inner buffer chamber 57 and the total sectional area of the shower holes 59 in the outer buffer chamber 58 is, for example, 1: 3. Provided. In this case, for example, the gas supply ratio to the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58 is set to 1: 3 as in the ratio of the total sectional area.

以上の様な構成とすることで、通過するウェーハ2に対して、各シャワー孔59から噴出されるガスのウェーハ2に対して供給される単位面積当たりのガス供給量を均一にすることができる。従って、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58とのシャワー孔59の断面積比が、そのまま基準ガスフロー(均一フロー)とする為のガス供給量の比となる。   With the configuration as described above, the gas supply amount per unit area supplied to the wafer 2 of the gas ejected from each shower hole 59 can be made uniform with respect to the passing wafer 2. . Therefore, the cross-sectional area ratio of the shower hole 59 between the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58 is the ratio of the gas supply amount for making the reference gas flow (uniform flow) as it is.

図6は、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に対して供給されるガス流量を配分した際の、第1の処理領域49内の径方向断面流速分布のイメージ図である。   FIG. 6 is an image diagram of the radial cross-sectional flow velocity distribution in the first processing region 49 when the gas flow rates supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential buffer chamber 58 are distributed.

図6中、Aは内周側バッファ室57に供給されるガス流量と、外周側バッファ室58に供給されるガス流量の比を、1:0とした場合のガス流速分布となっており、Bは内周側バッファ室57に供給されるガス流量と、外周側バッファ室58に供給されるガス流量の比を、0:1にした場合のガス流速分布となっている。この時、第1の処理領域49内に於けるガス流速分布の傾きが最大最小となるガス流量の勾配を持たせることができ、この範囲内で第1の処理領域49内に於けるガス流速の傾きを、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給されるガスの流量比により制御可能となる。   In FIG. 6, A is the gas flow velocity distribution when the ratio of the gas flow rate supplied to the inner peripheral buffer chamber 57 and the gas flow rate supplied to the outer peripheral buffer chamber 58 is 1: 0. B shows the gas flow velocity distribution when the ratio of the gas flow rate supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 and the gas flow rate supplied to the outer circumferential buffer chamber 58 is 0: 1. At this time, it is possible to provide a gas flow rate gradient in which the gradient of the gas flow velocity distribution in the first processing region 49 is the maximum and minimum, and the gas flow velocity in the first processing region 49 is within this range. Can be controlled by the flow rate ratio of the gas supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential buffer chamber 58.

図6中Aの様に内周側のガス流量を高める場合は、内周側に供給されるガスが処理室中央の空間を介して対向する第2の処理領域52に移動してしまうことが想定される場合に有効である。例えば、図4の様な処理室中央に空間が設けられている場合、第1の処理領域49と第2の処理領域52との空間が連通してしまう。連通することで、第1の処理領域49の内周部に供給されたガスが処理室中央の空間を介して第2の処理領域52に移動してしまうことがある。仮に内周部と外周部でガスを均一に供給しようとした場合、ガスが第2の処理領域52に移動した分、通過するウェーハ2に対して供給される単位時間当たりのガス供給量が、外周部よりも内周部において少なくなってしまう。その為、内周を通過する基板の厚みが外周に比べ薄くなってしまうことが考えられる。そこで、図6中のAの様に、ウェーハ2上に於いて、内周側バッファ室57から処理室へ供給されるガスの供給速度が、外周側バッファ室58から処理室へ供給されるガスの供給速度よりも大きくなる様調節して、ウェーハ処理の面内均一性を向上させる。具体的には、内周側バッファ室57のシャワー孔59の断面積S1に対する外周側バッファ室58のシャワー孔59の断面積S2の比(S2/S1)(即ち基準ガスフローとする為のガス供給量の比)に対して、内周側バッファ室57へ供給されるガス流量F1に対する外周側バッファ室58へ供給されるガス流量F2の比(F2/F1)を小さくする。(即ち、基準ガスフローとするためのガス供給量の比に対して、内周側バッファ室57へ供給するガス流量の比率を大きくする。)   When the gas flow rate on the inner peripheral side is increased as shown in FIG. 6A, the gas supplied to the inner peripheral side may move to the second processing region 52 that opposes the space in the center of the processing chamber. It is effective when assumed. For example, when a space is provided in the center of the processing chamber as shown in FIG. 4, the space between the first processing region 49 and the second processing region 52 communicates. By communicating, the gas supplied to the inner periphery of the first processing region 49 may move to the second processing region 52 through the space in the center of the processing chamber. If the gas is to be supplied uniformly at the inner peripheral portion and the outer peripheral portion, the amount of gas supplied per unit time supplied to the passing wafer 2 is equivalent to the amount of movement of the gas to the second processing region 52. It will be less at the inner periphery than at the outer periphery. For this reason, it is conceivable that the thickness of the substrate passing through the inner periphery becomes thinner than that of the outer periphery. Therefore, as indicated by A in FIG. 6, the supply speed of the gas supplied from the inner peripheral buffer chamber 57 to the processing chamber on the wafer 2 is the gas supplied from the outer peripheral buffer chamber 58 to the processing chamber. In-plane uniformity of wafer processing is improved by adjusting so as to be larger than the supply speed of the wafer. Specifically, the ratio (S2 / S1) of the cross-sectional area S2 of the shower hole 59 of the outer-side buffer chamber 58 to the cross-sectional area S1 of the shower hole 59 of the inner-side buffer chamber 57 (that is, the gas for making the reference gas flow) The ratio (F2 / F1) of the gas flow rate F2 supplied to the outer peripheral buffer chamber 58 with respect to the gas flow rate F1 supplied to the inner peripheral buffer chamber 57 is made smaller than the ratio of the supply amount). (In other words, the ratio of the gas flow rate supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 is increased with respect to the ratio of the gas supply amount for obtaining the reference gas flow.)

図6中Bの様に外周側のガス流量を高める場合は、サセプタ54の外周側から排気する構造を有する際に有効である。例えば、図4の様に、後述する排気孔60から排気する排気量が多い場合である。該排気孔60から排気する排気量が多い場合、外周側に流れたガスがウェーハ2上の膜形成に寄与する前に排気されてしまう。この様な場合、内周側の膜厚が厚く、外周側が薄くなってしまう。そこで図6中のBに記載の様に、ウェーハ2上に於いて、外周側バッファ室58から処理室へ供給されるガスの供給速度が、内周側バッファ室57から処理室へ供給されるガスの供給速度よりも大きくなる様調節して、ウェーハ処理の面内均一性を向上させる。具体的には、内周側バッファ室57のシャワー孔59の断面積S1に対する外周側バッファ室58のシャワー孔59の断面積S2の比(S2/S1)に対して、内周側バッファ室57へ供給されるガス流量F1に対する外周側バッファ室58へ供給されるガス流量F2の比(F2/F1)を大きくする。(即ち、基準ガスフローとするためのガス供給量の比に対して、外周側バッファ室58へ供給するガス流量の比率を大きくする。)   Increasing the gas flow rate on the outer peripheral side as shown in B in FIG. For example, as shown in FIG. 4, the exhaust amount exhausted from an exhaust hole 60 described later is large. When the exhaust amount exhausted from the exhaust hole 60 is large, the gas flowing to the outer peripheral side is exhausted before contributing to film formation on the wafer 2. In such a case, the film thickness on the inner peripheral side is large and the outer peripheral side is thin. Therefore, as indicated by B in FIG. 6, the supply rate of the gas supplied from the outer peripheral buffer chamber 58 to the processing chamber on the wafer 2 is supplied from the inner peripheral buffer chamber 57 to the processing chamber. The in-plane uniformity of wafer processing is improved by adjusting the gas supply rate to be larger than the gas supply rate. Specifically, the inner peripheral buffer chamber 57 is in proportion to the ratio (S2 / S1) of the cross sectional area S2 of the shower hole 59 of the outer peripheral buffer chamber 58 to the cross sectional area S1 of the shower hole 59 of the inner peripheral buffer chamber 57. The ratio (F2 / F1) of the gas flow rate F2 supplied to the outer peripheral buffer chamber 58 with respect to the gas flow rate F1 supplied to is increased. (In other words, the ratio of the gas flow rate supplied to the outer peripheral side buffer chamber 58 is increased with respect to the ratio of the gas supply amount for obtaining the reference gas flow.)

仕切板48の端部と反応容器46の側壁との間には、所定の幅の隙間が形成されており、該隙間をガスが通過する様になっている。該隙間を介し、第1のパージ領域51内及び第2のパージ領域53内から、第1の処理領域49及び第2の処理領域52内に向けて不活性ガスを噴出させる様にすることで、第1のパージ領域51内及び第2のパージ領域53内への処理ガスの侵入を抑制することができ、複数の処理ガスが反応するのを防止することができる様に構成されている。   A gap having a predetermined width is formed between the end of the partition plate 48 and the side wall of the reaction vessel 46 so that gas passes through the gap. An inert gas is ejected from the first purge region 51 and the second purge region 53 into the first processing region 49 and the second processing region 52 through the gap. Further, the process gas can be prevented from entering the first purge region 51 and the second purge region 53, and a plurality of process gases can be prevented from reacting.

尚、本実施例に於いては、各仕切板48の間の角度をそれぞれ90°としたが、本発明はこれに限定されるものではない、即ち、ウェーハ2への各種ガスの供給時間等を考慮して、例えば第2の処理領域52を形成する2枚の仕切板48の間の角度を大きくする等、適宜変更してもよい。   In the present embodiment, the angle between the partition plates 48 is 90 °, but the present invention is not limited to this. That is, the supply time of various gases to the wafer 2, etc. For example, the angle between the two partition plates 48 forming the second processing region 52 may be changed as appropriate.

又、本実施例では、各処理領域を仕切板48で仕切り、更に各処理領域間にパージ領域を形成しているが、それに限るものではなく、第1の処理領域49と第2の処理領域52にそれぞれ供給されるガスを混合させない様なガス供給領域を分割できる分割構造体であればよい。   In this embodiment, each processing region is partitioned by the partition plate 48 and a purge region is formed between the processing regions. However, the present invention is not limited to this, and the first processing region 49 and the second processing region are not limited thereto. What is necessary is just the division structure which can divide | segment the gas supply area | region which does not mix the gas supplied to 52 respectively.

仕切板48の下側、即ち反応容器46内の底側中央には、該反応容器46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支持部としてのサセプタ54が設けられている。該サセプタ54は、ウェーハ2の金属汚染を低減することができる様、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。尚、サセプタ54は、反応容器46とは電気的に絶縁されている。   A susceptor 54 is provided below the partition plate 48, that is, at the bottom center in the reaction vessel 46. The susceptor 54 has a center of a rotation shaft at the center of the reaction vessel 46 and is configured to be rotatable. ing. The susceptor 54 is made of a non-metallic material such as aluminum nitride (AlN), ceramics, quartz, or the like so that metal contamination of the wafer 2 can be reduced. Note that the susceptor 54 is electrically insulated from the reaction vessel 46.

サセプタ54は、反応容器46内で、複数枚(本実施例では例えば5枚)のウェーハ2を同一面上に、且つ同一円周上に並べて支持する様に構成されている。ここで、同一面上とは、完全な同一面上に限られるものではなく、サセプタ54を上面から見た時に、図3及び図4に示される様に、複数枚のウェーハ2が互いに重ならない様に並べられていればよい。   The susceptor 54 is configured to support a plurality of (for example, five in the present embodiment) wafers 2 on the same surface and on the same circumference in the reaction vessel 46. Here, the term “on the same plane” is not limited to the same plane. When the susceptor 54 is viewed from above, a plurality of wafers 2 do not overlap each other as shown in FIGS. It only has to be arranged like.

尚、サセプタ54表面に於けるウェーハ2の支持位置には、基板載置部61が、処理するウェーハ2それぞれに対応して設けられている。基板載置部61は、例えば上面から見て円形状であり、側面から見て凹形状となっている。この場合、基板載置部61の直径はウェーハ2の直径より僅かに大きくなる様構成することが好ましい。基板載置部61内にウェーハ2を載置することにより、該ウェーハ2の位置決めを容易に行うことができ、又サセプタ54の回転に伴う遠心力によりウェーハ2がサセプタ54から飛出すことで発生する位置ずれを防止することができる。   In addition, the substrate mounting part 61 is provided in the support position of the wafer 2 on the surface of the susceptor 54 corresponding to each wafer 2 to be processed. The substrate platform 61 is, for example, circular when viewed from the top surface and concave when viewed from the side surface. In this case, it is preferable that the substrate mounting portion 61 has a diameter slightly larger than the diameter of the wafer 2. By placing the wafer 2 in the substrate platform 61, the wafer 2 can be easily positioned, and is generated when the wafer 2 jumps out of the susceptor 54 due to the centrifugal force accompanying the rotation of the susceptor 54. Misalignment can be prevented.

該サセプタ54の周囲には、該サセプタ54と反応容器46の内壁との間を閉塞する排気板50が設けられている。該排気板50には、所定の間隔で排気口60が形成されており、該排気口60を介して各処理領域に供給されたガスが排気される様になっている。   An exhaust plate 50 is provided around the susceptor 54 to close the space between the susceptor 54 and the inner wall of the reaction vessel 46. Exhaust ports 60 are formed in the exhaust plate 50 at a predetermined interval, and the gas supplied to each processing region is exhausted through the exhaust ports 60.

又、図4に示される様に、サセプタ54には、該サセプタ54を昇降させる昇降機構62が設けられている。サセプタ54には、貫通孔63が複数穿設されている。反応容器46の底面には、該反応容器46内へのウェーハ2の搬入搬出時に、該ウェーハ2を突上げて該ウェーハ2の裏面を支持する基板突上げピン64が複数設けられている。   As shown in FIG. 4, the susceptor 54 is provided with a lifting mechanism 62 that lifts and lowers the susceptor 54. A plurality of through holes 63 are formed in the susceptor 54. The bottom surface of the reaction vessel 46 is provided with a plurality of substrate push-up pins 64 that push up the wafer 2 and support the back surface of the wafer 2 when the wafer 2 is carried into and out of the reaction vessel 46.

貫通孔63及び基板突上げピン64は、該基板突上げピン64が上昇させられた時、又は昇降機構62によりサセプタ54が下降させられた時に、基板突上げピン64がサセプタ54とは非接触な状態で貫通孔63を突抜ける様に、互いに配置されている。   The through hole 63 and the board push-up pin 64 are not in contact with the susceptor 54 when the board push-up pin 64 is raised or when the susceptor 54 is lowered by the lifting mechanism 62. In such a state, they are arranged so as to penetrate the through-hole 63.

昇降機構62には、サセプタ54を回転させる回転機構65が設けられている。該回転機構65の図示しない回転軸は、サセプタ54に接続されており、回転機構65を作動させることでサセプタ54を回転させることができる様に構成されている。又、回転機構65には、後述する制御部42がカップリング部66を介して接続されている。   The lifting mechanism 62 is provided with a rotating mechanism 65 that rotates the susceptor 54. A rotating shaft (not shown) of the rotating mechanism 65 is connected to the susceptor 54, and is configured such that the susceptor 54 can be rotated by operating the rotating mechanism 65. Further, a control unit 42 to be described later is connected to the rotation mechanism 65 via a coupling unit 66.

該カップリング部66は、回転側と固定側との間に金属ブラシ等により電気的に接続するスリップリング機構として構成されており、カップリング部66によりサセプタ54の回転が妨げられない様になっている。   The coupling part 66 is configured as a slip ring mechanism that is electrically connected by a metal brush or the like between the rotating side and the fixed side, so that the rotation of the susceptor 54 is not hindered by the coupling part 66. ing.

又、制御部42は、サセプタ54を所定の速度で所定時間回転させる様に、回転機構65への通電具合を制御する様に構成されている。上述した様に、サセプタ54を回転させることにより、該サセプタ54上に載置されたウェーハ2は、第1の処理領域49、第1のパージ領域51、第2の処理領域52及び第2のパージ領域53を順番に移動することとなる。   Further, the control unit 42 is configured to control the power supply to the rotation mechanism 65 so that the susceptor 54 is rotated at a predetermined speed for a predetermined time. As described above, by rotating the susceptor 54, the wafer 2 placed on the susceptor 54 has a first processing region 49, a first purge region 51, a second processing region 52, and a second processing region. The purge area 53 is moved in order.

サセプタ54の内部には、加熱部としてのヒータ67が一体的に埋込まれており、ウェーハ2を加熱できる様に構成されている。ヒータ67に電力が供給されると、ウェーハ2の表面が所定温度(例えば室温〜1000℃程度)に迄加熱される様になっている。尚、ヒータ67は、サセプタ54に載置されたそれぞれのウェーハ2を個別に加熱する様に、同一面上に複数(例えば5つ)設けてもよい。   A heater 67 as a heating unit is integrally embedded in the susceptor 54 so that the wafer 2 can be heated. When electric power is supplied to the heater 67, the surface of the wafer 2 is heated to a predetermined temperature (for example, room temperature to about 1000 ° C.). Note that a plurality of heaters 67 (for example, five) may be provided on the same surface so as to individually heat each wafer 2 placed on the susceptor 54.

サセプタ54には、温度センサ68が設けられている。ヒータ67及び温度センサ68には、電力供給線69を介して温度調整器71、電力調整器72及びヒータ電源73が電気的に接続されている。温度センサ68により検出された温度情報に基づいて、ヒータ67への通電具合が制御される様に構成されている。   The susceptor 54 is provided with a temperature sensor 68. A temperature regulator 71, a power regulator 72, and a heater power source 73 are electrically connected to the heater 67 and the temperature sensor 68 via a power supply line 69. Based on the temperature information detected by the temperature sensor 68, the power supply to the heater 67 is controlled.

反応容器46の上側には、第1の処理ガス供給部74と、第2の処理ガス供給部75と、不活性ガス導入部76とを具備するガス供給部78が設けられている。   A gas supply unit 78 including a first process gas supply unit 74, a second process gas supply unit 75, and an inert gas introduction unit 76 is provided above the reaction vessel 46.

第1の処理ガス供給部74は、シャワープレート55、内周側バッファ室57、外周側バッファ室58を有し、シャワー孔59が第1のガス噴出口となっている。第2の処理ガス供給部75の側壁には、第2のガス噴出口79が設けられている。又、不活性ガス導入部76の側壁には、第1の不活性ガス噴出口81及び第2の不活性ガス噴出口82がそれぞれ対向する様に設けられている。   The first processing gas supply unit 74 includes a shower plate 55, an inner circumferential buffer chamber 57, and an outer circumferential buffer chamber 58, and the shower hole 59 serves as a first gas ejection port. A second gas outlet 79 is provided on the side wall of the second processing gas supply unit 75. Further, a first inert gas outlet 81 and a second inert gas outlet 82 are provided on the side wall of the inert gas introduction portion 76 so as to face each other.

ガス供給部78は、第1の処理ガス供給部74から第1の処理領域49内に第1の処理ガスを供給し、第2の処理ガス供給部75から第2の処理領域52内に第2の処理ガスを供給し、不活性ガス導入部76から第1のパージ領域51内及び第2のパージ領域53内に不活性ガスを供給する様に構成されている。ガス供給部78は、各処理ガス及び不活性ガスを混合させずに個別に各領域に供給することができ、又各処理ガス及び不活性ガスを並行して各領域に供給することができる様に構成されている。   The gas supply unit 78 supplies the first processing gas from the first processing gas supply unit 74 into the first processing region 49, and the second processing gas supply unit 75 supplies the first processing gas into the second processing region 52. The second processing gas is supplied, and the inert gas is supplied from the inert gas introduction unit 76 into the first purge region 51 and the second purge region 53. The gas supply unit 78 can supply each processing gas and inert gas individually to each region without mixing them, and can supply each processing gas and inert gas to each region in parallel. It is configured.

内周側バッファ室57には内周側第1のガス供給管84が接続され、内周側第1のガス供給管84には上流側から順に、流量制御器(流量制御部)である内周側マスフローコントローラ(MFC)85、及び開閉弁である内周側バルブ86が設けられている。又、外周側バッファ室58には外周側第1のガス供給管87が接続され、外周側第1のガス供給管87には上流側から順に、流量制御器(流量制御部)である外周側MFC88、及び開閉弁である外周側バルブ89が設けられている。   An inner circumferential first gas supply pipe 84 is connected to the inner circumferential buffer chamber 57. The inner circumferential first gas supply pipe 84 includes an internal flow rate controller (flow rate control unit) in order from the upstream side. A circumferential mass flow controller (MFC) 85 and an inner circumferential valve 86 as an on-off valve are provided. An outer peripheral first gas supply pipe 87 is connected to the outer peripheral buffer chamber 58, and the outer peripheral side first gas supply pipe 87 is an outer peripheral side which is a flow rate controller (flow rate control unit) in order from the upstream side. An MFC 88 and an outer peripheral valve 89 that is an on-off valve are provided.

尚、内周側第1のガス供給管84、内周側MFC85、内周側バルブ86により内周側ガス供給部が構成され、外周側第1のガス供給管87、外周側MFC88、外周側バルブ89により外周側ガス供給部が構成される。   The inner peripheral side first gas supply pipe 84, the inner peripheral side MFC 85, and the inner peripheral side valve 86 constitute an inner peripheral side gas supply unit, and the outer peripheral side first gas supply pipe 87, the outer peripheral side MFC 88, and the outer peripheral side. The valve 89 constitutes an outer peripheral gas supply unit.

又、内周側第1のガス供給管84と外周側第1のガス供給管87は上流側で合流して第1の処理ガス供給管91となり、第1の処理ガス供給管91には上流側から順に、第1の原料ガス供給源92、流量制御器(流量制御部)であるMFC93、及び開閉弁であるバルブ94が設けられている。   Further, the inner peripheral side first gas supply pipe 84 and the outer peripheral side first gas supply pipe 87 merge on the upstream side to become the first processing gas supply pipe 91, and the first processing gas supply pipe 91 has an upstream side. In order from the side, a first source gas supply source 92, an MFC 93 that is a flow rate controller (flow rate control unit), and a valve 94 that is an on-off valve are provided.

第1の処理ガス供給管91からは、第1のガス(第1の処理ガス)として、例えばシリコン含有ガスが、MFC93、バルブ94、内周側MFC85、内周側バルブ86を介して内周側バッファ室57内に供給され、MFC93、バルブ94、外周側MFC88、外周側バルブ89を介して外周側バッファ室58に供給される。内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給された第1の処理ガスは、シャワー孔59を介して第1の処理領域49内に供給される。   From the first processing gas supply pipe 91, for example, a silicon-containing gas is supplied as the first gas (first processing gas) through the MFC 93, the valve 94, the inner peripheral side MFC 85, and the inner peripheral side valve 86. The gas is supplied into the side buffer chamber 57 and supplied to the outer peripheral buffer chamber 58 through the MFC 93, the valve 94, the outer peripheral side MFC 88, and the outer peripheral side valve 89. The first processing gas supplied to the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58 is supplied into the first processing region 49 through the shower hole 59.

シリコン含有ガスとしては、例えばプリカーサーとして、トリシリルアミン((SiHN、略称:TSA)ガスを用いることができる。尚、第1の処理ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体の何れであってもよいが、ここでは気体として説明する。第1の処理ガスが常温常圧で液体の場合には、第1の原料ガス供給源92とMFC93との間に、図示しない気化器を設ければよい。As the silicon-containing gas, for example, a trisilylamine ((SiH 3 ) 3 N, abbreviation: TSA) gas can be used as a precursor. Note that the first processing gas may be any of solid, liquid, and gas at normal temperature and pressure, but will be described as a gas here. When the first processing gas is liquid at normal temperature and pressure, a vaporizer (not shown) may be provided between the first source gas supply source 92 and the MFC 93.

尚、シリコン含有ガスとしては、TSAの他に、例えば有機シリコン材料であるヘキサメチルジシラザン(C19NSi、略称:HMDS)等を用いることができる。尚、例えばシリコン酸化膜(SiO膜。以下、SiO膜と称す)を成膜しようとする場合、その成膜速度は、第1の処理ガスであるシリコン含有ガスの1分子中のシリコン原子(Si)の数に比例する。TSAは1分子中にSi原子を3つ有しているのに対し、HMDSは1分子中にSi原子を2つ有している。又、HMDSの1モル中のシリコン含有量は34.8%であるのに対し、TSAの1モル中のシリコン含有量は75.8%である。この為、HDMSよりもTSAを用いた方が、短時間の暴露でより多くのSi原子を供給することができ、成膜速度を向上させることができる。これに加え、TSAは分子中に有機成分を含まない為、電気的な絶縁性に優れた酸化膜が形成できると考えられる。従って、第1の処理ガスとしてTSAを用いることが好ましい。尚、第1の処理ガスは、後述する第2の処理ガスより粘着度の高い材料が用いられる。As the silicon-containing gas, for example, hexamethyldisilazane (C 6 H 19 NSi 2 , abbreviation: HMDS), which is an organic silicon material, can be used in addition to TSA. For example, when a silicon oxide film (SiO 2 film, hereinafter referred to as an SiO film) is to be formed, the film formation speed is set to a silicon atom (one molecule of silicon-containing gas, which is the first processing gas) ( It is proportional to the number of Si). TSA has three Si atoms in one molecule, whereas HMDS has two Si atoms in one molecule. Further, the silicon content in 1 mol of HMDS is 34.8%, whereas the silicon content in 1 mol of TSA is 75.8%. For this reason, using TSA rather than HDMS can supply more Si atoms with a short exposure, and can improve the deposition rate. In addition, since TSA does not contain an organic component in the molecule, it is considered that an oxide film excellent in electrical insulation can be formed. Therefore, it is preferable to use TSA as the first processing gas. The first processing gas is made of a material having a higher degree of adhesion than a second processing gas described later.

第2の処理ガス供給部75の上流側には、第2の処理ガス供給管95が接続されている。該第2の処理ガス供給管95には、上流側から順に第2の原料ガス供給源96、流量制御器(流量制御部)であるMFC97、及び開閉弁であるバルブ98が設けられている。   A second processing gas supply pipe 95 is connected to the upstream side of the second processing gas supply unit 75. The second processing gas supply pipe 95 is provided with a second source gas supply source 96, an MFC 97 as a flow rate controller (flow rate control unit), and a valve 98 as an on-off valve in order from the upstream side.

第2の処理ガス供給管95からは、第2のガス(第2の処理ガス、反応ガス)として、例えば酸素含有ガスである酸素(O)ガスが、MFC97、バルブ98、第2の処理ガス供給部75及び第2のガス噴出口79を介して第2の処理領域52内に供給される。第2の処理ガスである酸素ガスは、プラズマ生成部99によりプラズマ状態とされ、ウェーハ2上に曝される。尚、第2の処理ガスである酸素ガスは、ヒータ67の温度及び反応容器46内の圧力を所定の範囲に調整し、熱で活性化させたものでもよい。又、酸素含有ガスとしては、オゾン(O)ガスや水蒸気(HO)を用いてもよい。これら第2の処理ガスは、第1の処理ガスより粘着度が低い材料が用いられる。From the second processing gas supply pipe 95, for example, oxygen (O 2 ) gas, which is an oxygen-containing gas, is used as the second gas (second processing gas, reaction gas), the MFC 97, the valve 98, and the second processing gas. The gas is supplied into the second processing region 52 through the gas supply unit 75 and the second gas jet port 79. The oxygen gas that is the second processing gas is brought into a plasma state by the plasma generation unit 99 and is exposed onto the wafer 2. The oxygen gas that is the second processing gas may be activated by heat by adjusting the temperature of the heater 67 and the pressure in the reaction vessel 46 to a predetermined range. As the oxygen-containing gas, ozone (O 3 ) gas or water vapor (H 2 O) may be used. For the second processing gas, a material having a lower degree of adhesion than the first processing gas is used.

主に、第1の処理ガス供給管91、MFC93、バルブ94、内周側第1のガス供給管84、内周側MFC85、内周側バルブ86、外周側第1のガス供給管87、外周側MFC88、外周側バルブ89により、第1の処理ガス導入部(シリコン含有ガス導入部ともいう)101が構成される。又、主に第2の処理ガス供給管95、MFC97及びバルブ98により、第2の処理ガス導入部(酸素含有ガス導入部)102が構成される。   Mainly, the first processing gas supply pipe 91, the MFC 93, the valve 94, the inner peripheral side first gas supply pipe 84, the inner peripheral side MFC 85, the inner peripheral side valve 86, the outer peripheral side first gas supply pipe 87, the outer peripheral part. The side MFC 88 and the outer peripheral side valve 89 constitute a first processing gas introduction part (also referred to as a silicon-containing gas introduction part) 101. Further, a second processing gas introduction part (oxygen-containing gas introduction part) 102 is mainly constituted by the second processing gas supply pipe 95, the MFC 97 and the valve 98.

尚、第1の原料ガス供給源92、第1の処理ガス供給部74を第1の処理ガス導入部101に含めて考えてもよい。又、第2の原料ガス供給源96、第2の処理ガス供給部75を第2の処理ガス導入部102に含めて考えてもよい。更に、第1の処理ガス導入部101と第2の処理ガス導入部102により、処理ガス導入部が構成される。   Note that the first source gas supply source 92 and the first process gas supply unit 74 may be included in the first process gas introduction unit 101. Further, the second source gas supply source 96 and the second process gas supply unit 75 may be included in the second process gas introduction unit 102. Further, the first processing gas introduction unit 101 and the second processing gas introduction unit 102 constitute a processing gas introduction unit.

不活性ガス導入部76の上流側には、第1の不活性ガス供給管103が接続されている。該第1の不活性ガス供給管103には、上流側から順に第1の不活性ガス供給源104、流量制御器(流量制御部)であるMFC105、及び開閉弁であるバルブ106が設けられている。   A first inert gas supply pipe 103 is connected to the upstream side of the inert gas introduction unit 76. The first inert gas supply pipe 103 is provided with a first inert gas supply source 104, an MFC 105 as a flow rate controller (flow rate control unit), and a valve 106 as an on-off valve in order from the upstream side. Yes.

第1の不活性ガス供給管103からは、例えば窒素(N)ガスで構成される不活性ガスが、MFC105、バルブ106、不活性ガス導入部76、第1の不活性ガス噴出口81及び第2の不活性ガス噴出口82を介して、第1のパージ領域51内及び第2のパージ領域53内にそれぞれ供給される。第1のパージ領域51内及び第2のパージ領域53内に供給される不活性ガスは、後述する成膜工程ではパージガスとして作用する。尚、不活性ガスとして、Nガスの他、例えばヘリウム(He)ガス、ネオン(Ne)ガス、アルゴン(Ar)ガス等の希ガスを用いることができる。From the first inert gas supply pipe 103, an inert gas made of, for example, nitrogen (N 2 ) gas is supplied from the MFC 105, the valve 106, the inert gas introduction unit 76, the first inert gas jet 81, and the like. The gas is supplied into the first purge region 51 and the second purge region 53 via the second inert gas outlet 82. The inert gas supplied into the first purge region 51 and the second purge region 53 acts as a purge gas in the film forming process described later. In addition to N 2 gas, for example, a rare gas such as helium (He) gas, neon (Ne) gas, argon (Ar) gas, or the like can be used as the inert gas.

又、第1の処理ガス供給管91のバルブ94よりも下流側には、第2の不活性ガス供給管107の下流端が接続されている。該第2の不活性ガス供給管107には、上流側から順に、第2の不活性ガス供給源108、流量制御器(流量制御部)であるMFC109、及び開閉弁であるバルブ111が設けられている。   The downstream end of the second inert gas supply pipe 107 is connected to the downstream side of the valve 94 of the first process gas supply pipe 91. The second inert gas supply pipe 107 is provided with a second inert gas supply source 108, an MFC 109 as a flow rate controller (flow rate control unit), and a valve 111 as an on-off valve in this order from the upstream side. ing.

第2の不活性ガス供給管107からは、不活性ガスとして、例えばNガスが、MFC109、バルブ111、第1の処理ガス供給管91、第1の処理ガス供給部74を介して第1の処理領域49内に供給される。該第1の処理領域49内に供給される不活性ガスは、成膜工程ではキャリアガス或は希釈ガスとして作用する。From the second inert gas supply pipe 107, for example, N 2 gas is supplied as an inert gas via the MFC 109, the valve 111, the first process gas supply pipe 91, and the first process gas supply unit 74. Is supplied into the processing area 49. The inert gas supplied into the first processing region 49 acts as a carrier gas or a dilution gas in the film forming process.

又、第2の処理ガス供給管95のバルブ98よりも下流側には、第3の不活性ガス供給管112の下流端が接続されている。該第3の不活性ガス供給管112には、上流側から順に、第3の不活性ガス供給源113、流量制御器(流量制御部)であるMFC114、及び開閉弁であるバルブ115が設けられている。   Further, the downstream end of the third inert gas supply pipe 112 is connected to the downstream side of the valve 98 of the second processing gas supply pipe 95. The third inert gas supply pipe 112 is provided with, in order from the upstream side, a third inert gas supply source 113, an MFC 114 that is a flow rate controller (flow rate control unit), and a valve 115 that is an on-off valve. ing.

第3の不活性ガス供給管112からは、不活性ガスとして、例えばNガスが、MFC114、バルブ115、第2の処理ガス供給管95、第2の処理ガス供給部75及び第2のガス噴出口79を介して、第2の処理領域52内に供給される。該第2の処理領域52内に供給される不活性ガスは、第1の処理領域49内に供給される不活性ガスと同様に、成膜工程ではキャリアガス或は希釈ガスとして作用する。From the third inert gas supply pipe 112, for example, N 2 gas is used as the inert gas, such as MFC 114, valve 115, second process gas supply pipe 95, second process gas supply unit 75, and second gas. It is supplied into the second processing region 52 through the jet port 79. The inert gas supplied into the second processing region 52 acts as a carrier gas or a dilution gas in the film forming process, like the inert gas supplied into the first processing region 49.

主に、第1の不活性ガス供給管103、第1の不活性ガス供給源104、MFC105及びバルブ106により第1の不活性ガス供給系が構成される。尚、不活性ガス導入部76、第1の不活性ガス噴出口81、第2の不活性ガス噴出口82を第1の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。   A first inert gas supply system is mainly configured by the first inert gas supply pipe 103, the first inert gas supply source 104, the MFC 105, and the valve 106. Note that the inert gas introduction unit 76, the first inert gas jet 81, and the second inert gas jet 82 may be included in the first inert gas supply system.

又、主に、第2の不活性ガス供給管107、第2の不活性ガス供給源108、MFC109、バルブ111により第2の不活性ガス供給系が構成される。尚、第1の処理ガス供給管91、第1の処理ガス供給部74を第2の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。   In addition, a second inert gas supply system is mainly configured by the second inert gas supply pipe 107, the second inert gas supply source 108, the MFC 109, and the valve 111. Note that the first processing gas supply pipe 91 and the first processing gas supply unit 74 may be included in the second inert gas supply system.

又、主に、第3の不活性ガス供給管112、第3の不活性ガス供給源113、MFC114及びバルブ115により第3の不活性ガス供給系が構成される。尚、第2の処理ガス供給管95、第2の処理ガス供給部75及び第2のガス噴出口79を第3の不活性ガス供給系に含めて考えてもよい。更に、主に第1の不活性ガス供給系〜第3の不活性ガス供給系により、不活性ガス供給系が構成される。   In addition, a third inert gas supply system is mainly configured by the third inert gas supply pipe 112, the third inert gas supply source 113, the MFC 114, and the valve 115. Note that the second processing gas supply pipe 95, the second processing gas supply unit 75, and the second gas outlet 79 may be included in the third inert gas supply system. Furthermore, an inert gas supply system is mainly constituted by the first inert gas supply system to the third inert gas supply system.

図4に示される様に、反応容器46には、第1の処理領域49内、第1のパージ領域51内、第2の処理領域52内、第2のパージ領域53内の雰囲気を排気する排気管116が設けられている。該排気管116には、ガス流量を制御する流量制御器(流量制御部)としての流量調整バルブ117、及び圧力調整器(圧力調整部)としてAPC(Auto Pressure Controller)バルブ118を介して、真空排気装置としての真空ポンプ119が接続されており、反応容器46内の圧力が所定の圧力(真空度)となる様真空排気し得る様に構成されている。尚、APCバルブ118は、弁を開閉して反応容器46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圧力調整可能となっている開閉弁である。主に、排気管116、流量調整バルブ117及びAPCバルブ118により排気系が構成される。又、該排気系には、真空ポンプ119を含めてもよい。   As shown in FIG. 4, the atmosphere in the first processing region 49, the first purge region 51, the second processing region 52, and the second purge region 53 is exhausted to the reaction vessel 46. An exhaust pipe 116 is provided. The exhaust pipe 116 is evacuated through a flow rate adjustment valve 117 as a flow rate controller (flow rate control unit) for controlling the gas flow rate and an APC (Auto Pressure Controller) valve 118 as a pressure regulator (pressure adjustment unit). A vacuum pump 119 as an exhaust device is connected, and is configured so that vacuum exhaust can be performed so that the pressure in the reaction vessel 46 becomes a predetermined pressure (degree of vacuum). The APC valve 118 is an open / close valve that can open and close the valve to evacuate or stop evacuation of the reaction vessel 46, and further adjust the valve opening to adjust the pressure. An exhaust system is mainly configured by the exhaust pipe 116, the flow rate adjusting valve 117, and the APC valve 118. Further, a vacuum pump 119 may be included in the exhaust system.

尚、第1の処理領域49内、第1のパージ領域51内、第2の処理領域52内、第2のパージ領域53内の雰囲気は、排気口60を介して排気管116より排気される様になっており、真空ポンプ119を作動させた際には、排気板50の下方の領域が負圧になる様になっている。   The atmosphere in the first processing region 49, the first purge region 51, the second processing region 52, and the second purge region 53 is exhausted from the exhaust pipe 116 through the exhaust port 60. Thus, when the vacuum pump 119 is operated, the area below the exhaust plate 50 becomes negative pressure.

基板処理装置1は、該基板処理装置1の各部の動作を制御する制御部42を有している。該制御部42は、演算部及び記憶部を少なくとも有する。制御部42は、上記した各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部からプログラムやレシピを呼出し、その内容に応じて各構成の動作を制御する。尚、制御部42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)を用意し、外部記憶装置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、本実施例に係る制御部42を構成することができる。又、コンピュータにプログラムを供給する為の手段は、外部記憶装置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、外部記憶装置を介さずにプログラムを供給する様にしてもよい。尚、記憶部や外部記憶装置は、コンピュータ読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。尚、本明細書に於いて記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶部単体のみを含む場合、外部記憶装置単体のみを含む場合、又は、その両方を含む場合がある。   The substrate processing apparatus 1 includes a control unit 42 that controls the operation of each unit of the substrate processing apparatus 1. The control unit 42 has at least a calculation unit and a storage unit. The control unit 42 is connected to each configuration described above, calls a program or recipe from the storage unit in accordance with an instruction from the host controller or the user, and controls the operation of each configuration in accordance with the contents. The control unit 42 may be configured as a dedicated computer or a general-purpose computer. For example, an external storage device (for example, a magnetic tape, a magnetic disk such as a flexible disk or a hard disk, an optical disk such as a CD or a DVD, a magneto-optical disk such as an MO, a USB memory (USB Flash Drive) or a memory card storing the above-described program. The control unit 42 according to the present embodiment can be configured by preparing a semiconductor memory) and installing a program in a general-purpose computer using an external storage device. The means for supplying the program to the computer is not limited to supplying the program via an external storage device. For example, the program may be supplied without using an external storage device by using communication means such as the Internet or a dedicated line. The storage unit and the external storage device are configured as computer-readable recording media. Hereinafter, these are collectively referred to simply as a recording medium. In the present specification, when the term “recording medium” is used, it may include only a storage unit, only an external storage device, or both.

以下、該制御部42により制御されるサセプタ54の周辺構造、及び該サセプタ54の動作を説明する。   Hereinafter, the peripheral structure of the susceptor 54 controlled by the control unit 42 and the operation of the susceptor 54 will be described.

反応容器46には、第1の搬送室筐体8がゲートバルブ37〜40の何れかを介して隣接する様に設けられている。例えば、ゲートバルブ38が開かれることで、反応容器46内と第1の搬送室筐体8とが連通する様になっている。第1の基板移載機6は第2の基板移載機19を介して、ポッド4とサセプタ54の基板載置部61との間で、ウェーハ2を搬送する。   The reaction container 46 is provided with the first transfer chamber housing 8 so as to be adjacent to one another through any one of the gate valves 37 to 40. For example, when the gate valve 38 is opened, the inside of the reaction vessel 46 and the first transfer chamber casing 8 are communicated with each other. The first substrate transfer machine 6 conveys the wafer 2 between the pod 4 and the substrate placement unit 61 of the susceptor 54 via the second substrate transfer machine 19.

ここで、サセプタ54には、内周側バッファ室57に対向する面と外周側バッファ室58に対向する面とを跨ぐ様に、ウェーハ2を載置する基板載置部61が複数形成されている。本実施例に於いては、該基板載置部61はそれぞれが順時計方向に対して等間隔(例えば72°の間隔)となる様に5つ設けられ、サセプタ54が回転することで、5つの基板載置部61が一括して回転される様になっている。   Here, the susceptor 54 is formed with a plurality of substrate mounting portions 61 for mounting the wafer 2 so as to straddle the surface facing the inner circumferential buffer chamber 57 and the surface facing the outer circumferential buffer chamber 58. Yes. In the present embodiment, five substrate mounting portions 61 are provided so as to be equally spaced from each other in the forward clockwise direction (for example, at an interval of 72 °). The two substrate platforms 61 are rotated together.

次に、図7、図8を用い、本実施例に係る半導体製造工程の一工程として、反応容器46を備えるプロセスチャンバ45を用いて実施される基板処理工程について説明する。尚、図7は、本実施例に係る基板処理工程を示すフローチャートであり、図8は本実施例に係る基板処理工程に於ける成膜工程でのウェーハ2への処理を示すフローチャートである。又、以下の説明に於いて、基板処理装置1のプロセスチャンバ45の構成各部の動作は、制御部42により制御される。   Next, with reference to FIGS. 7 and 8, a substrate processing process performed using a process chamber 45 including a reaction vessel 46 as one process of the semiconductor manufacturing process according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a substrate processing process according to the present embodiment, and FIG. 8 is a flowchart showing a process for the wafer 2 in the film forming process in the substrate processing process according to the present embodiment. In the following description, the operation of each component of the process chamber 45 of the substrate processing apparatus 1 is controlled by the control unit 42.

ここでは、第1の処理ガスとして、シリコン含有ガスであるトリシリルアミン(TSA)を用い、第2の処理ガスとして、酸素含有ガスである酸素ガスを用い、ウェーハ2上に絶縁膜としてSiO膜を形成する例について説明する。   Here, trisilylamine (TSA), which is a silicon-containing gas, is used as the first processing gas, oxygen gas, which is an oxygen-containing gas, is used as the second processing gas, and an SiO film is formed as an insulating film on the wafer 2. An example of forming the will be described.

STEP:01(基板搬入・載置工程)
先ず、ウェーハ2の搬送位置迄基板突上げピン64を上昇させ、サセプタ54の貫通孔63に基板突上げピン64を貫通させる。その結果、該基板突上げピン64がサセプタ54の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38を開き、第1の基板移載機6を用いて反応容器46内に所定枚数(例えば5枚)のウェーハ2(処理基板)を搬入する。そして、サセプタ54の図示しない回転軸を中心として、各ウェーハ2が重ならない様にサセプタ54の同一面上に載置する。これにより、ウェーハ2はサセプタ54の表面から突出した基板突上げピン64上に水平姿勢で支持される。
STEP: 01 (Board loading / mounting process)
First, the substrate push-up pin 64 is raised to the transfer position of the wafer 2, and the substrate push-up pin 64 is passed through the through hole 63 of the susceptor 54. As a result, the substrate push-up pin 64 protrudes from the surface of the susceptor 54 by a predetermined height. Subsequently, the gate valve 38 is opened, and a predetermined number (for example, five) of wafers 2 (processing substrates) are loaded into the reaction container 46 using the first substrate transfer device 6. Then, the susceptor 54 is placed on the same surface of the susceptor 54 so that the wafers 2 do not overlap with each other about a rotation shaft (not shown). As a result, the wafer 2 is supported in a horizontal posture on the substrate push-up pins 64 protruding from the surface of the susceptor 54.

反応容器46内にウェーハ2を搬入した後、第1の基板移載機6を反応容器46外へと退避させ、ゲートバルブ38を閉じて反応容器46内を密閉する。その後、基板突上げピン64を下降させて第1の処理領域49、第1のパージ領域51、第2の処理領域52、第2のパージ領域53の各底面のサセプタ54に設けられた基板載置部61上にウェーハ2を載置する。   After the wafer 2 is loaded into the reaction vessel 46, the first substrate transfer device 6 is moved out of the reaction vessel 46, the gate valve 38 is closed, and the inside of the reaction vessel 46 is sealed. Thereafter, the substrate push-up pin 64 is lowered to place the substrate mounted on the susceptor 54 on the bottom surface of each of the first processing region 49, the first purge region 51, the second processing region 52, and the second purge region 53. The wafer 2 is placed on the placement unit 61.

尚、該ウェーハ2を反応容器46内に搬入する際には、排気系により該反応容器46内を排気しつつ、不活性ガス供給系から反応容器46内にパージガスとしてのNガスを供給することが好ましい。即ち、真空ポンプ119を作動させ、APCバルブ118を開けることにより、反応容器46内を排気しつつ、少なくとも第1の不活性ガス供給系のバルブ106を開けることにより、反応容器46内にNガスを供給することが好ましい。When the wafer 2 is carried into the reaction vessel 46, N 2 gas as a purge gas is supplied from the inert gas supply system into the reaction vessel 46 while the reaction vessel 46 is exhausted by the exhaust system. It is preferable. That is, by operating the vacuum pump 119 and opening the APC valve 118, while exhausting the inside of the reaction vessel 46, at least the valve 106 of the first inert gas supply system is opened, and thereby N 2 is introduced into the reaction vessel 46. It is preferable to supply gas.

これにより、第1の処理領域49内、第2の処理領域52内へのパーティクルの侵入や、ウェーハ2上へのパーティクルの付着を抑制することができる。ここで、更に第2の不活性ガス供給系及び第3の不活性ガス供給系から不活性ガスを供給してもよい。尚、真空ポンプ119は、少なくとも基板搬入・載置工程(STEP:01)から、後述する基板搬出工程(STEP:04)が終了する迄の間は、常に作動させた状態とする。   Thereby, intrusion of particles into the first processing region 49 and second processing region 52 and adhesion of particles onto the wafer 2 can be suppressed. Here, an inert gas may be further supplied from the second inert gas supply system and the third inert gas supply system. The vacuum pump 119 is always operated at least from the substrate carry-in / placement step (STEP: 01) to the completion of the substrate carry-out step (STEP: 04) described later.

STEP:02(昇温・圧力調整工程)
続いて、サセプタ54に埋込まれたヒータ67に電力を供給し、ウェーハ2の表面が所定の温度(例えば200℃以上であって400℃以下)となる様に加熱する。この際、ヒータ67の温度は、温度センサ68により検出された温度情報に基づき、ヒータ67への通電具合を制御することによって調整される。
STEP: 02 (temperature increase and pressure adjustment process)
Subsequently, electric power is supplied to the heater 67 embedded in the susceptor 54 to heat the surface of the wafer 2 to a predetermined temperature (for example, 200 ° C. or higher and 400 ° C. or lower). At this time, the temperature of the heater 67 is adjusted by controlling the power supply to the heater 67 based on the temperature information detected by the temperature sensor 68.

尚、シリコンで構成されるウェーハ2の加熱処理では、表面温度を750℃以上に迄加熱すると、該ウェーハ2の表面に形成されたソース領域やドレイン領域等に不純物の拡散が生じ、回路特性が劣化し、半導体デバイスの性能が低下してしまう場合がある。ウェーハ2の温度を上述の様に制限することにより、該ウェーハ2の表面に形成されたソース領域やドレイン領域に於ける不純物の拡散、回路特性の劣化、半導体デバイスの性能の低下を抑制できる。   In the heat treatment of the wafer 2 made of silicon, if the surface temperature is heated to 750 ° C. or more, impurity diffusion occurs in the source region and the drain region formed on the surface of the wafer 2, and the circuit characteristics are improved. It may deteriorate and the performance of the semiconductor device may deteriorate. By limiting the temperature of the wafer 2 as described above, it is possible to suppress the diffusion of impurities in the source region and drain region formed on the surface of the wafer 2, deterioration of circuit characteristics, and deterioration of the performance of the semiconductor device.

又、反応容器46内が所望の圧力(例えば0.1Pa〜300Pa、好ましくは20Pa〜40Pa)となる様に、該反応容器46内を真空ポンプ119により真空排気する。この際、反応容器46内の圧力は図示しない圧力センサで測定され、測定された圧力情報に基づきAPCバルブ118の開度をフィードバック制御する。   Further, the inside of the reaction vessel 46 is evacuated by a vacuum pump 119 so that the inside of the reaction vessel 46 has a desired pressure (for example, 0.1 Pa to 300 Pa, preferably 20 Pa to 40 Pa). At this time, the pressure in the reaction vessel 46 is measured by a pressure sensor (not shown), and the opening degree of the APC valve 118 is feedback controlled based on the measured pressure information.

又、ウェーハ2を加熱しつつ、回転機構65を作動して、サセプタ54の回転を開始させる。この際、該サセプタ54の回転速度は制御部42によって制御される。サセプタ54の回転速度は、例えば1回転/秒である。該サセプタ54を回転させることにより、ウェーハ2は、第1の処理領域49、第1のパージ領域51、第2の処理領域52、第2のパージ領域53の順に移動を開始し、各領域をウェーハ2が通過する。   Further, while the wafer 2 is heated, the rotation mechanism 65 is operated to start the rotation of the susceptor 54. At this time, the rotation speed of the susceptor 54 is controlled by the control unit 42. The rotation speed of the susceptor 54 is, for example, 1 rotation / second. By rotating the susceptor 54, the wafer 2 starts to move in the order of the first processing region 49, the first purge region 51, the second processing region 52, and the second purge region 53. Wafer 2 passes.

STEP:03(成膜工程)
次に、第1の処理領域49内に第1の処理ガスとして、例えばシリコンを含有するトリシリルアミン(TSA)ガスを供給し、第2の処理領域52内に第2の処理ガスとしての酸素ガスを供給し、ウェーハ2上にSiO膜を成膜する工程を例に成膜工程を説明する。尚、以下の説明に於いては、TSAガスの供給、酸素ガスの供給、不活性ガスの供給を各領域に並行して行っている。
STEP: 03 (film formation process)
Next, for example, trisilylamine (TSA) gas containing silicon is supplied into the first processing region 49 as the first processing gas, and oxygen as the second processing gas is supplied into the second processing region 52. The film forming process will be described by taking as an example a process of supplying a gas and forming a SiO film on the wafer 2. In the following description, TSA gas supply, oxygen gas supply, and inert gas supply are performed in parallel in each region.

ウェーハ2を加熱して所望の温度に達し、サセプタ54が所望の回転速度に到達した後、少なくともバルブ94、内周側バルブ86、外周側バルブ89、バルブ98及びバルブ106を開放し、第1の処理領域49、第2の処理領域52への処理ガスの供給及び第1のパージ領域51、第2のパージ領域53への不活性ガスの供給を開始する。   After the wafer 2 is heated to reach a desired temperature and the susceptor 54 reaches a desired rotational speed, at least the valve 94, the inner peripheral side valve 86, the outer peripheral side valve 89, the valve 98 and the valve 106 are opened, and the first The supply of the processing gas to the processing region 49 and the second processing region 52 and the supply of the inert gas to the first purge region 51 and the second purge region 53 are started.

即ち、バルブ94、内周側バルブ86、外周側バルブ89を開放して第1の処理領域49内にTSAガスの供給を開始すると同時に、バルブ98を開放して第2の処理領域52内に酸素ガスを供給し、更に同時にバルブ106を開放して第1のパージ領域51内及び第2のパージ領域53内に不活性ガスであるNガスを供給する。この時、APCバルブ118を適正に調整し、反応容器46内の圧力を10Pa〜1000Paの範囲内の圧力、例えば300Paとする。又、この時のヒータ67の温度は、ウェーハ2の温度が、例えば200℃〜400℃の範囲内の温度となる様な温度に設定する。That is, the valve 94, the inner peripheral side valve 86, and the outer peripheral side valve 89 are opened to start the supply of TSA gas into the first processing area 49, and at the same time, the valve 98 is opened to enter the second processing area 52. Oxygen gas is supplied, and at the same time, the valve 106 is opened to supply N 2 gas, which is an inert gas, into the first purge region 51 and the second purge region 53. At this time, the APC valve 118 is adjusted appropriately, and the pressure in the reaction vessel 46 is set to a pressure in the range of 10 Pa to 1000 Pa, for example, 300 Pa. Further, the temperature of the heater 67 at this time is set to such a temperature that the temperature of the wafer 2 becomes a temperature within a range of 200 ° C. to 400 ° C., for example.

具体的には、バルブ94、内周側バルブ86、外周側バルブ89を開放し、第1の処理ガス供給管91から内周側第1のガス供給管84、外周側第1のガス供給管87、第1の処理ガス供給部74、シャワー孔59を介して第1の処理領域49内にTSAガスを供給する。TSAガスがウェーハ2と接触することで、第一元素含有層としてのシリコン含有層が形成される。この際、TSAガスは、各シャワー孔59を介して内周側と外周側に供給される。ガスを供給する際は、前述の様に処理室の条件に応じて供給量を制御する。   Specifically, the valve 94, the inner peripheral valve 86, and the outer peripheral valve 89 are opened, and the first processing gas supply pipe 91 to the inner peripheral first gas supply pipe 84 and the outer peripheral first gas supply pipe are opened. 87, TSA gas is supplied into the first processing region 49 through the first processing gas supply unit 74 and the shower hole 59. When the TSA gas comes into contact with the wafer 2, a silicon-containing layer as the first element-containing layer is formed. At this time, the TSA gas is supplied to the inner peripheral side and the outer peripheral side through the shower holes 59. When supplying the gas, the supply amount is controlled according to the conditions of the processing chamber as described above.

シャワー孔59を介して第1の処理領域49内に供給されたTSAガスは、排気口60を介して排気管116から排気される。この時、排気板50の下方は負圧となっているので、TSAガスは排気板50の下方から他の領域に侵入することなく第1の処理領域49内の排気口60より排気される。   The TSA gas supplied into the first processing region 49 through the shower hole 59 is exhausted from the exhaust pipe 116 through the exhaust port 60. At this time, since the pressure below the exhaust plate 50 is negative, the TSA gas is exhausted from the exhaust port 60 in the first processing region 49 without entering the other region from below the exhaust plate 50.

又この時、TSAガスの流量が所定の流量となる様に、MFC93を調整し、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給されるTSAガスが所定の流量配分となる様に、内周側MFC85と外周側MFC88を調整する。尚、MFC93で制御するTSAガスの供給流量は、例えば1.5SLM〜5.0SLMの範囲内の流量とする。   At this time, the MFC 93 is adjusted so that the flow rate of the TSA gas becomes a predetermined flow rate, and the TSA gas supplied to the inner peripheral side buffer chamber 57 and the outer peripheral side buffer chamber 58 has a predetermined flow rate distribution. The inner peripheral side MFC 85 and the outer peripheral side MFC 88 are adjusted. The supply flow rate of the TSA gas controlled by the MFC 93 is, for example, a flow rate in the range of 1.5 SLM to 5.0 SLM.

この時、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給するガス流量比を制御することで、第1の処理領域49内に於ける流速分布の傾きを、流速平均値(m/s)に対して−0.009[(m/s)/mm]〜0.0025[(m/s)/mm]の範囲で制御することができる。   At this time, by controlling the gas flow rate ratio supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential buffer chamber 58, the gradient of the flow velocity distribution in the first processing region 49 is obtained as the average velocity value (m / s). ) To −0.009 [(m / s) / mm] to 0.0025 [(m / s) / mm].

TSAガスを、内周側バッファ室57及び外周側バッファ室58を介して第1の処理領域49内に供給する際には、バルブ111を開き、第2の不活性ガス供給管107からキャリアガス或は希釈ガスとしてのNガスを第1の処理領域49内に供給することが好ましい。これにより、該第1の処理領域49内へのTSAガスの供給を促進させることができる。When the TSA gas is supplied into the first processing region 49 through the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58, the valve 111 is opened and the carrier gas is supplied from the second inert gas supply pipe 107. Alternatively, it is preferable to supply N 2 gas as a dilution gas into the first processing region 49. Thereby, the supply of TSA gas into the first processing region 49 can be promoted.

又、バルブ94と同時にバルブ98を開き、第2の処理ガス供給管95から第2の処理ガス供給部75及び第2のガス噴出口79を介して第2の処理領域52に酸素ガスを供給しつつ、排気口60を介して排気管116より排気する。この時、酸素ガスの流量が所定の流量となる様に、MFC97を調整する。尚、該MFC97で制御する酸素ガスの供給流量は、例えば1000sccm〜10000sccmの範囲内の流量とする。   Simultaneously with the valve 94, the valve 98 is opened, and oxygen gas is supplied from the second processing gas supply pipe 95 to the second processing region 52 through the second processing gas supply unit 75 and the second gas jet port 79. However, the air is exhausted from the exhaust pipe 116 through the exhaust port 60. At this time, the MFC 97 is adjusted so that the flow rate of the oxygen gas becomes a predetermined flow rate. The supply flow rate of oxygen gas controlled by the MFC 97 is, for example, a flow rate in the range of 1000 sccm to 10,000 sccm.

酸素ガスを第2の処理領域52内に供給する際には、バルブ115を開き、第3の不活性ガス供給管112からキャリアガス或は希釈ガスとしてのNガスを第2の処理領域52内に供給することが好ましい。これにより、該第2の処理領域52内への酸素ガスの供給を促進することができる。When supplying oxygen gas into the second processing region 52, the valve 115 is opened, and N 2 gas as carrier gas or dilution gas is supplied from the third inert gas supply pipe 112 to the second processing region 52. It is preferable to supply inside. Thereby, supply of oxygen gas into the second processing region 52 can be promoted.

又、バルブ94及びバルブ98を開くと同時に、更にバルブ106を開き、パージガスとしての不活性ガスであるNガスを、第1の不活性ガス供給管103から不活性ガス導入部76、第1の不活性ガス噴出口81及び第2の不活性ガス噴出口82を介して第1のパージ領域51及び第2のパージ領域53にそれぞれ供給しつつ排気する。この時、Nガスの流量が所定の流量となる様に、MFC105を調整する。At the same time that the valve 94 and the valve 98 are opened, the valve 106 is further opened, and N 2 gas, which is an inert gas as a purge gas, is supplied from the first inert gas supply pipe 103 to the inert gas introduction unit 76, the first gas. The exhaust gas is exhausted while being supplied to the first purge region 51 and the second purge region 53 via the inert gas jet port 81 and the second inert gas jet port 82, respectively. At this time, the MFC 105 is adjusted so that the flow rate of the N 2 gas becomes a predetermined flow rate.

尚、仕切板48の端部と反応容器46の側壁との間の隙間を介し、第1の処理領域49内及び第2の処理領域52内に向けて不活性ガスを噴出させることで、第1のパージ領域51内及び第2のパージ領域53内への処理ガスの侵入を抑制することができる。   The inert gas is ejected into the first processing region 49 and the second processing region 52 through the gap between the end portion of the partition plate 48 and the side wall of the reaction vessel 46, thereby Intrusion of the processing gas into the first purge region 51 and the second purge region 53 can be suppressed.

ガスの供給開始と共に、第2の処理領域52の上方に設けられたプラズマ生成部99に図示しない高周波電源から高周波電力を供給する。第2の処理領域52内に供給され、プラズマ生成部99の下方を通過した酸素ガスは、第2の処理領域52内でプラズマ状態となり、これに含まれる活性種がウェーハ2に供給される。   Along with the start of gas supply, high-frequency power is supplied from a high-frequency power source (not shown) to the plasma generation unit 99 provided above the second processing region 52. The oxygen gas that has been supplied into the second processing region 52 and has passed under the plasma generating unit 99 becomes a plasma state in the second processing region 52, and active species contained therein are supplied to the wafer 2.

酸素ガスは反応温度が高く、上述の様なウェーハ2、反応容器46内の圧力では反応しづらいが、本実施例の様に、酸素ガスをプラズマ状態とし、これに含まれる活性種を供給する様にすると、例えば400℃以下の温度帯でも成膜処理を行うことができる。尚、第1の処理ガスと第2の処理ガスとで要求する処理温度が異なる場合、処理温度が低い方の処理ガス温度に合わせてヒータ67を制御し、処理温度を高くする必要のある他方の処理ガスを、プラズマ状態として供給するとよい。   Oxygen gas has a high reaction temperature, and it is difficult to react with the pressure in the wafer 2 and the reaction vessel 46 as described above. However, as in this embodiment, the oxygen gas is converted into a plasma state and active species contained therein are supplied. In this way, the film forming process can be performed even in a temperature range of 400 ° C. or lower, for example. When the required processing temperature is different between the first processing gas and the second processing gas, the heater 67 is controlled in accordance with the lower processing gas temperature to increase the processing temperature. The processing gas may be supplied in a plasma state.

この様に、プラズマを利用することによりウェーハ2を低温で処理することができ、例えばアルミニウム等の熱に弱い配線等を有するウェーハ2に対する熱ダメージを抑制することが可能となる。又、処理ガスの不完全反応による生成物等の異物の発生を抑制することができ、ウェーハ2上に形成する薄膜の均質性や耐電圧特性等を向上させることができる。又、プラズマ状態とした酸素ガスの高い酸化力よって、酸化処理時間を短縮することができる等、基板処理の生産性を向上させることができる。   In this way, by using plasma, the wafer 2 can be processed at a low temperature, and for example, it is possible to suppress thermal damage to the wafer 2 having a wiring weak to heat such as aluminum. Further, the generation of foreign substances such as products due to incomplete reaction of the processing gas can be suppressed, and the uniformity and withstand voltage characteristics of the thin film formed on the wafer 2 can be improved. In addition, the high oxidizing power of the oxygen gas in a plasma state can improve the productivity of substrate processing, such as shortening the oxidation processing time.

上述した様に、サセプタ54を回転させることにより、ウェーハ2は、第1の処理領域49、第1のパージ領域51、第2の処理領域52、第2のパージ領域53の順に移動を繰返す。その為、図8のフローチャートに示される様に、ウェーハ2には、TSAガスの供給、Nガスの供給(パージ)、プラズマ状態とされた酸素ガスの供給、Nガスの供給(パージ)が交互に所定回数実施されることになる。ここで、STEP:03の成膜処理シーケンスの詳細について、図8を用いて説明する。As described above, by rotating the susceptor 54, the wafer 2 repeatedly moves in the order of the first processing region 49, the first purge region 51, the second processing region 52, and the second purge region 53. Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 8, the wafer 2 is supplied with a TSA gas, an N 2 gas (purge), an oxygen gas in a plasma state, and an N 2 gas supply (purge). Are alternately performed a predetermined number of times. Here, the details of the film forming process sequence in STEP: 03 will be described with reference to FIG.

STEP:11(第1の処理領域通過)
先ず、第1の処理領域49を通過したウェーハ2表面及びサセプタ54のウェーハ2が載置されていない部分にTSAガスが供給され、該ウェーハ2上にシリコン含有層が形成される。
STEP: 11 (passed through the first processing area)
First, TSA gas is supplied to the surface of the wafer 2 that has passed through the first processing region 49 and the portion of the susceptor 54 where the wafer 2 is not placed, and a silicon-containing layer is formed on the wafer 2.

STEP:12(第1のパージ領域通過)
次に、シリコン含有層が形成されたウェーハ2が、第1のパージ領域51を通過する。この時、該第1のパージ領域51には不活性ガスであるNガスが供給される。
STEP: 12 (passed through first purge region)
Next, the wafer 2 on which the silicon-containing layer is formed passes through the first purge region 51. At this time, N 2 gas which is an inert gas is supplied to the first purge region 51.

STEP:13(第2の処理領域通過)
次に、第2の処理領域52を通過したウェーハ2及びサセプタ54のウェーハ2が載置されていない部分に酸素ガスが供給され、該ウェーハ2上にシリコン酸化層(SiO層)が形成される。即ち、酸素ガスは、第1の処理領域49でウェーハ2上に形成されたシリコン含有層の一部と反応する。これにより、シリコン含有層は酸化されて、シリコン及び第二元素としての酸素を含むSiO層へと改質される。
STEP: 13 (passed through second processing area)
Next, oxygen gas is supplied to the wafer 2 that has passed through the second processing region 52 and the portion of the susceptor 54 where the wafer 2 is not placed, and a silicon oxide layer (SiO layer) is formed on the wafer 2. . That is, the oxygen gas reacts with a part of the silicon-containing layer formed on the wafer 2 in the first processing region 49. As a result, the silicon-containing layer is oxidized and modified into a SiO layer containing silicon and oxygen as the second element.

STEP:14(第2のパージ領域通過)
そして、第2の処理領域52でSiO層が形成されたウェーハ2が、第2のパージ領域53を通過する。この時、該第2のパージ領域53には不活性ガスであるNガスが供給される。
STEP: 14 (passed through second purge region)
Then, the wafer 2 on which the SiO layer is formed in the second processing region 52 passes through the second purge region 53. At this time, N 2 gas which is an inert gas is supplied to the second purge region 53.

STEP:15(サイクル数の確認)
この様に、サセプタ54の1回転を1サイクルとし、即ち第1の処理領域49、第1のパージ領域51、第2の処理領域52、第2のパージ領域53のウェーハ2の通過を1サイクルとし、このサイクルを少なくとも1回以上行うことにより、該ウェーハ2上に所定膜厚のSiO膜を成膜することができる。
STEP: 15 (check number of cycles)
In this way, one rotation of the susceptor 54 is defined as one cycle, that is, the passage of the wafer 2 through the first processing region 49, the first purge region 51, the second processing region 52, and the second purge region 53 is one cycle. By performing this cycle at least once, a SiO film having a predetermined thickness can be formed on the wafer 2.

ここでは、上記サイクルを所定の回数実施したか否かが判断され、サイクルを所定回数実施した場合には、所望の膜厚に到達できたと判断し、成膜処理を終了する。又、サイクルを所定の回数実施しなかった場合には、所望の膜厚に到達できなかったと判断し、STEP:11に戻りサイクル処理を継続する。   Here, it is determined whether or not the above cycle has been performed a predetermined number of times. If the cycle has been performed a predetermined number of times, it is determined that the desired film thickness has been reached, and the film forming process is terminated. If the cycle has not been performed a predetermined number of times, it is determined that the desired film thickness has not been reached, and the process returns to STEP 11 to continue the cycle process.

図9Aは、1サイクル終了時にウェーハ2上に生成される薄膜について、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給されるTSAガスの流量比率毎の膜厚分布を比較したグラフであり、図9Bは、ウェーハ2に対するTSAガスの供給方向、及び該ウェーハ2の公転方向の関係を説明する説明図である。   FIG. 9A is a graph comparing the film thickness distribution for each flow rate ratio of the TSA gas supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential buffer chamber 58 for the thin film generated on the wafer 2 at the end of one cycle. FIG. 9B is an explanatory diagram for explaining the relationship between the supply direction of the TSA gas to the wafer 2 and the revolution direction of the wafer 2.

尚、図9A中、B1=100%は内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給されるTSAガスの流量比率を1:0にした場合の膜厚分布を示し、B1=50%は内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給されるTSAガスの流量比率を1:1にした場合の膜厚分布を示し、B1=25%は内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給されるTSAガスの流量比率を1:3にした場合の膜厚分布を示し、B1=0%は内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給されるTSAガスの流量比率を0:1にした場合の膜厚分布を示している。又、図9B中、121の矢印はTSAガスの流れる方向を示し、122の矢印はウェーハ2の公転方向を示している。   In FIG. 9A, B1 = 100% indicates the film thickness distribution when the flow rate ratio of the TSA gas supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential buffer chamber 58 is 1: 0, and B1 = 50%. Indicates the film thickness distribution when the flow rate ratio of the TSA gas supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential buffer chamber 58 is 1: 1, and B1 = 25% is the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential side. The film thickness distribution when the flow rate ratio of the TSA gas supplied to the buffer chamber 58 is 1: 3 is shown, and B1 = 0% is the TSA gas supplied to the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58. The film thickness distribution when the flow rate ratio is 0: 1 is shown. In FIG. 9B, an arrow 121 indicates the direction in which the TSA gas flows, and an arrow 122 indicates the revolution direction of the wafer 2.

図9Aに示される様に、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給されるTSAガスの流量比率を変化させることで、ウェーハ2の上流側と下流側で膜厚に傾斜を持たせられることが分った。このことから、シャワープレート55、及び内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給されるガスの流量比率制御を行うことにより、ウェーハ2上に生成される薄膜の膜厚分布の制御性を向上させることができる。   As shown in FIG. 9A, by changing the flow rate ratio of the TSA gas supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential buffer chamber 58, the film thickness is inclined on the upstream side and the downstream side of the wafer 2. I found out that From this, the controllability of the film thickness distribution of the thin film produced on the wafer 2 by controlling the flow rate ratio of the gas supplied to the shower plate 55 and the inner and outer buffer chambers 57 and 58. Can be improved.

STEP:15にて、前述のサイクルを所定回数実施し、ウェーハ2上に所望の膜厚のSiO膜が形成されたと判断した後、少なくともバルブ94及びバルブ98を閉じ、TSAガス及び酸素ガスの第1の処理領域49及び第2の処理領域52への供給を停止する。この時、プラズマ生成部99への電力供給も停止する。又、ヒータ67の通電量を制御して温度を低くするか、或は該ヒータ67への通電を停止する。更に、サセプタ54の回転を停止する。   In STEP: 15, the above-described cycle is performed a predetermined number of times, and after determining that the SiO film having a desired film thickness is formed on the wafer 2, at least the valve 94 and the valve 98 are closed, and the TSA gas and oxygen gas are turned on. The supply to the first processing area 49 and the second processing area 52 is stopped. At this time, the power supply to the plasma generation unit 99 is also stopped. Further, the energization amount of the heater 67 is controlled to lower the temperature, or the energization to the heater 67 is stopped. Further, the rotation of the susceptor 54 is stopped.

STEP:04(基板搬出工程)
STEP:03(STEP:11〜STEP:15)の成膜処理工程が終了すると、以下の様にウェーハ2を搬出する。
STEP: 04 (Substrate unloading process)
When the film forming process of STEP: 03 (STEP: 11 to STEP: 15) is completed, the wafer 2 is unloaded as follows.

先ず、基板突上げピン64を上昇させ、サセプタ54の表面から突出させた基板突上げピン64上にウェーハ2を支持させる。次に、ゲートバルブ38を開き、第1の基板移載機6を用いてウェーハ2を反応容器46の外へと搬出し、本実施例に係る基板処理工程を終了する。   First, the substrate push-up pins 64 are raised, and the wafer 2 is supported on the substrate push-up pins 64 protruding from the surface of the susceptor 54. Next, the gate valve 38 is opened, the wafer 2 is unloaded from the reaction vessel 46 using the first substrate transfer device 6, and the substrate processing step according to this embodiment is completed.

尚、上記に於いて、ウェーハ2の温度、反応容器46の圧力、各ガスの流量、プラズマ生成部99に印加する電力、処理時間等の条件等は、改質対象の膜の材料や膜厚等によって任意に調整する。   In the above, the conditions such as the temperature of the wafer 2, the pressure of the reaction vessel 46, the flow rate of each gas, the power applied to the plasma generating unit 99, the processing time, etc. Adjust as desired.

STEP:05(処理回数の確認)
STEP:05では、基板搬入・載置工程(STEP:01)から基板搬出工程(STEP:04)のサイクルを所定回数実施したか否かを判断する。ここで、所定の回数とは、成膜処理を継続して、所定の厚みの膜を形成した状態になる回数を言う。
STEP: 05 (confirmation of processing count)
In STEP: 05, it is determined whether or not the cycle from the substrate carry-in / placement step (STEP: 01) to the substrate carry-out step (STEP: 04) has been performed a predetermined number of times. Here, the “predetermined number of times” refers to the number of times the film forming process is continued and a film having a predetermined thickness is formed.

この回数は、予めシミュレーション等でクリーニングが必要な処理回数を導き出し、設定する。   This number is set in advance by deriving the number of processes that require cleaning by simulation or the like.

上述の様に、本実施例では、第1の処理領域49にシャワープレート55を設け、該シャワープレート55を径方向に細分化して得られるリング状のエリアの、各エリア間で面積比が一定となる様に複数のシャワー孔59を穿設しているので、該シャワー孔59から噴出されるガス流速を第1の処理領域49内で均一化することができ、ウェーハ2上に生成される薄膜の膜厚、膜質の均一性を向上させることができる。   As described above, in this embodiment, the shower plate 55 is provided in the first processing region 49, and the area ratio between the areas of the ring-shaped area obtained by subdividing the shower plate 55 in the radial direction is constant. Since the plurality of shower holes 59 are formed so that the gas flow rate is equal to the flow rate of the gas discharged from the shower holes 59 in the first processing region 49, the shower holes 59 are generated on the wafer 2. The film thickness and film quality uniformity of the thin film can be improved.

又、本実施例では、セパレータ56によりシャワープレート55上方のバッファ室を内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に分割し、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58とにそれぞれ処理ガスを供給できる様にした。従って、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給される処理ガスの流量比率を制御することで、第1の処理領域49内のガス流速分布を制御できるので、ウェーハ2の上流側と下流側で処理ガスの濃度差があった領域に対し、ガス流速分布を基に処理ガスの流量比率を制御することでガス濃度を均一化することができ、ウェーハ2に成膜される膜厚及び膜質の均一性を向上させることができる。   In this embodiment, the separator 56 divides the buffer chamber above the shower plate 55 into an inner peripheral buffer chamber 57 and an outer peripheral buffer chamber 58, and processes them into the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58, respectively. Gas can be supplied. Therefore, by controlling the flow rate ratio of the processing gas supplied to the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58, the gas flow velocity distribution in the first processing region 49 can be controlled. The gas concentration can be made uniform by controlling the flow rate ratio of the processing gas on the basis of the gas flow rate distribution in the region where the processing gas concentration difference is present on the downstream side and the film formed on the wafer 2. Thickness and film quality uniformity can be improved.

又、ガス流速分布を基に、第1の処理領域49内のガス濃度分布を制御することにより、該第1の処理領域49内に供給される処理ガスの供給量を最適化することができ、処理ガスの過剰供給を抑制して原料の消費量を低減することができる。   Further, by controlling the gas concentration distribution in the first processing region 49 based on the gas flow velocity distribution, the supply amount of the processing gas supplied into the first processing region 49 can be optimized. Further, it is possible to reduce the consumption of the raw material by suppressing the excessive supply of the processing gas.

又、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給される処理ガスの総流量、処理圧力が変更された場合であっても、流量比が同一であれば第1の処理領域49内の平均ガス流速が変化しても流速分布の傾向には変化がないので、処理条件の変更による膜厚分布への影響を低減させることができる。   Even if the total flow rate and the processing pressure of the processing gas supplied to the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential buffer chamber 58 are changed, the flow rate ratio is the same in the first processing region 49. Even if the average gas flow rate changes, the tendency of the flow rate distribution does not change, so that the influence on the film thickness distribution due to the change of the processing conditions can be reduced.

又、第1の処理領域49内の処理ガスの流速分布を制御できるので、処理圧力、ガス種、ガス流量等処理条件が変更された際に、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58に供給される処理ガスの流量比を変更することで、シャワープレート55等の部品を交換することなく最適化を行うことができ、コストの低減及び作業性の向上を図ることができる。   Further, since the flow velocity distribution of the processing gas in the first processing region 49 can be controlled, when the processing conditions such as processing pressure, gas type, gas flow rate, etc. are changed, the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58 are changed. By changing the flow rate ratio of the processing gas supplied to the chamber, optimization can be performed without replacing parts such as the shower plate 55, and costs can be reduced and workability can be improved.

尚、本実施例に於いては、セパレータ56により、シャワープレート55上方のバッファ室を内周側バッファ室57と外周側バッファ室58の2つに分割しているが、3つ以上のバッファ室に分割してもよい。3つ以上のバッファ室に分割することで、より緻密に第1の処理領域49内のガス流速分布、ガス濃度を制御することができる。   In this embodiment, the buffer chamber above the shower plate 55 is divided by the separator 56 into two, ie, an inner peripheral buffer chamber 57 and an outer peripheral buffer chamber 58. However, three or more buffer chambers are used. You may divide into. By dividing into three or more buffer chambers, the gas flow velocity distribution and gas concentration in the first processing region 49 can be controlled more precisely.

又、本実施例では、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58のシャワー孔59の径は全て同一であったが、図10に示される様に、内周側と外周側とで該シャワー孔59の径を異ならせることで、第1の処理領域49内のガス流速分布、濃度分布を制御してもよい。この場合、バッファ室に供給する処理ガスの供給系は1系統でよいのでコストを低減することができる。   Further, in this embodiment, the diameters of the shower holes 59 in the inner peripheral buffer chamber 57 and the outer peripheral buffer chamber 58 are all the same, but as shown in FIG. By changing the diameter of the shower hole 59, the gas flow velocity distribution and concentration distribution in the first processing region 49 may be controlled. In this case, since the supply system of the processing gas supplied to the buffer chamber may be one, cost can be reduced.

更に、本実施例に於いては、第1の処理領域49にのみシャワープレート55及びセパレータ56を設けているが、第1のパージ領域51、第2の処理領域52、第2のパージ領域53についても同様の構成とし、ガスの流量比を制御することで、処理領域内のガス流速分布、ガス濃度分布を制御できる様にしてもよいのは言う迄もない。   Furthermore, in this embodiment, the shower plate 55 and the separator 56 are provided only in the first processing region 49, but the first purge region 51, the second processing region 52, and the second purge region 53 are provided. Needless to say, the gas flow rate distribution and the gas concentration distribution in the processing region may be controlled by controlling the gas flow rate ratio.

以上、本実施例を具体的に説明したが、本発明は上述の実施例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。   Although the present embodiment has been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

上述の実施例では、処理ガスとしてシリコン含有ガス及び酸素含有ガスを用い、ウェーハ2上にSiO膜を形成しているが、これに限られるものではない。即ち、処理ガスとして、例えばハフニウム(Hf)含有ガス及び酸素含有ガス、ジルコニウム(Zr)含有ガス及び酸素含有ガス、チタン(Ti)含有ガス及び酸素含有ガスを用いて、酸化ハフニウム膜(HfO膜)、酸化ジルコニウム膜(ZrO膜)、酸化チタン膜(TiO膜)等のHigh−k膜等をウェーハ2上に形成してもよい。又、プラズマ化する処理ガスとして、酸素含有ガスの他に、窒素(N)含有ガスであるアンモニア(NH)ガス等を用いてもよい。In the above-described embodiment, a silicon-containing gas and an oxygen-containing gas are used as the processing gas and the SiO film is formed on the wafer 2, but the present invention is not limited to this. That is, for example, a hafnium oxide film (HfO film) using a hafnium (Hf) -containing gas and an oxygen-containing gas, a zirconium (Zr) -containing gas and an oxygen-containing gas, a titanium (Ti) -containing gas, and an oxygen-containing gas as a processing gas. Alternatively, a high-k film such as a zirconium oxide film (ZrO film) or a titanium oxide film (TiO film) may be formed on the wafer 2. In addition to the oxygen-containing gas, ammonia (NH 3 ) gas, which is a nitrogen (N) -containing gas, or the like may be used as the processing gas to be converted into plasma.

又、上述の実施例では、酸素ガスを処理室に供給し、プラズマ生成部99でプラズマを生成していたが、それに限るものではなく、処理室の外でプラズマを生成するリモートプラズマ方法や、エネルギーレベルの高いオゾンを用いてもよい。   In the above-described embodiment, oxygen gas is supplied to the processing chamber, and the plasma is generated by the plasma generation unit 99. However, the present invention is not limited to this, a remote plasma method for generating plasma outside the processing chamber, Ozone with a high energy level may be used.

又、上述の実施例では、ガス供給部78の不活性ガス導入部76を、第1のパージ領域51と第2のパージ領域53とで共通としたが、不活性ガス導入部76は個別に設けてもよい。   In the above-described embodiment, the inert gas introduction unit 76 of the gas supply unit 78 is shared by the first purge region 51 and the second purge region 53. However, the inert gas introduction unit 76 is individually provided. It may be provided.

又、上述の実施例では、基板突上げピン64が昇降することでウェーハ2を処理位置や搬送位置に移動させたが、昇降機構62を用い、サセプタ54を昇降させることで、ウェーハ2を処理位置や搬送位置に移動させてもよい。   In the above-described embodiment, the wafer push-up pins 64 are moved up and down to move the wafer 2 to the processing position and the transfer position. You may move to a position or a conveyance position.

又、上述の実施例では、内周側バッファ室57と外周側バッファ室58によって供給したがそれに限るものではなく、サセプタ54の径方向に複数のバッファ室を設けてもよい。その際は、各バッファ室に応じたガス供給制御を行う。   In the above-described embodiment, the supply is performed by the inner circumferential buffer chamber 57 and the outer circumferential buffer chamber 58, but the present invention is not limited to this, and a plurality of buffer chambers may be provided in the radial direction of the susceptor 54. In that case, gas supply control corresponding to each buffer chamber is performed.

(付記)
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
(Appendix)
The present invention includes the following embodiments.

<付記1>
本発明の一態様によれば、
処理室内に設けられた基板載置台と、
前記基板載置台の中央を中心とした同一円周上に複数配置された基板載置部と、
前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第1のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第1のガスバッファと、
前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第2のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第2のガスバッファと、
前記第1のガスバッファへ前記処理ガスを供給する第1のガス供給部と、
前記第2のガスバッファへ前記処理ガスを供給する第2のガス供給部と、
前記基板載置台を回転させる回転機構と、を有し、
前記第2のガス供給面は、前記第1のガス供給面と前記基板載置台の中央との間に設けられる基板処理装置、が提供される。
<Appendix 1>
According to one aspect of the invention,
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A plurality of substrate platforms arranged on the same circumference centered on the center of the substrate platform;
A first gas buffer provided with a first gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table;
A second gas buffer provided with a second gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table;
A first gas supply unit for supplying the processing gas to the first gas buffer;
A second gas supply unit for supplying the processing gas to the second gas buffer;
A rotation mechanism for rotating the substrate mounting table,
The second gas supply surface is provided with a substrate processing apparatus provided between the first gas supply surface and the center of the substrate mounting table.

<付記2>
付記1に記載の装置であって好ましくは、
前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量と、前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量とが異なるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される制御部を有する。
<Appendix 2>
The apparatus according to appendix 1, preferably,
The first gas supply unit and the first gas supply unit may be different from a supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer and a supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer. And a control unit configured to control each of the two gas supply units.

<付記3>
付記2に記載の装置であって好ましくは、
前記制御部は、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量と前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量とがそれぞれ、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和と前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比に基づいて設定された供給量となるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される。
<Appendix 3>
The apparatus according to appendix 2, preferably,
The control unit is configured such that a supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer and a supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer are respectively on the first gas supply surface. The supply amount is set based on an area ratio of the total opening area of the gas supply holes provided and the total opening area of the gas supply holes provided on the second gas supply surface. The first gas supply unit and the second gas supply unit are respectively controlled.

<付記4>
付記3に記載の装置であって好ましくは、
前記制御部は、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比と、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比とが等しくなるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される。
<Appendix 4>
The apparatus according to appendix 3, preferably,
The control unit includes an area ratio of a sum of opening areas of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to a total opening area of the gas supply holes provided in the first gas supply surface; The first gas supply unit is configured such that a ratio of a supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer to a supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer is equal. And the second gas supply unit.

<付記5>
付記3に記載の装置であって好ましくは、
前記制御部は、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比よりも、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比が大きくなるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される。
<Appendix 5>
The apparatus according to appendix 3, preferably,
The control unit is based on an area ratio of a total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to a total opening area of the gas supply holes provided in the first gas supply surface. In addition, the first gas supply unit may increase the ratio of the supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer to the supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer. And the second gas supply unit.

<付記6>
付記3に記載の装置であって好ましくは、
前記制御部は、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比よりも、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比が小さくなるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される。
<Appendix 6>
The apparatus according to appendix 3, preferably,
The control unit is based on an area ratio of a total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to a total opening area of the gas supply holes provided in the first gas supply surface. In addition, the first gas supply unit may reduce the ratio of the supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer to the supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer. And the second gas supply unit.

<付記7>
付記1に記載の装置であって好ましくは、
前記処理室は、前記処理室内が前記基板載置台の周方向において分割されて形成された複数の処理領域を有し、前記第1のガス供給面及び前記第2のガス供給面は、少なくとも前記複数の処理領域の一つに設けられる。
<Appendix 7>
The apparatus according to appendix 1, preferably,
The processing chamber has a plurality of processing regions formed by dividing the processing chamber in the circumferential direction of the substrate mounting table, and the first gas supply surface and the second gas supply surface are at least the It is provided in one of a plurality of processing areas.

<付記8>
付記7に記載の装置であって好ましくは、
前記複数の処理領域の少なくとも一つには、前記第1のガス供給面及び前記第2のガス供給面を構成し、当該処理領域の上面全体を覆うシャワープレートが設けられる。
<Appendix 8>
The apparatus according to appendix 7, preferably,
At least one of the plurality of processing regions is provided with a shower plate that constitutes the first gas supply surface and the second gas supply surface and covers the entire top surface of the processing region.

<付記9>
付記8に記載の装置であって好ましくは、
前記第1のガスバッファ及び前記第2のガスバッファは、前記シャワープレートと前記処理領域の天井部との間に形成された空間が前記基板載置台の周方向に延びるように設けられたセパレータによって分割されることにより形成されている。
<Appendix 9>
The apparatus according to appendix 8, preferably,
The first gas buffer and the second gas buffer are provided by a separator provided so that a space formed between the shower plate and a ceiling portion of the processing region extends in a circumferential direction of the substrate mounting table. It is formed by being divided.

<付記10>
付記7に記載の装置であって好ましくは、
前記複数の処理領域は、分割構造体により分割される。
<Appendix 10>
The apparatus according to appendix 7, preferably,
The plurality of processing regions are divided by a divided structure.

<付記11>
付記1に記載の装置であって好ましくは、
前記第1のガスバッファは、前記第1のガス供給面と前記処理室の天井部との間に形成され、前記第2のガスバッファは、前記第2のガス供給面と前記処理室の天井部との間に形成される。
<Appendix 11>
The apparatus according to appendix 1, preferably,
The first gas buffer is formed between the first gas supply surface and the ceiling of the processing chamber, and the second gas buffer is formed of the second gas supply surface and the ceiling of the processing chamber. It is formed between the parts.

<付記12>
付記1に記載の装置であって好ましくは、
前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和と前記第1のガス供給面の面積との面積比は、前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和と前記第2のガス供給面の面積との面積比と同じである。
<Appendix 12>
The apparatus according to appendix 1, preferably,
The area ratio between the total opening area of the gas supply holes provided on the first gas supply surface and the area of the first gas supply surface is determined by the gas supply provided on the second gas supply surface. It is the same as the area ratio between the sum of the opening areas of the holes and the area of the second gas supply surface.

<付記13>
付記8に記載の装置であって好ましくは、
前記シャワープレートは、前記複数の処理領域の少なくとも一つの上面全体に亘って扇形状に設けられる。
<Appendix 13>
The apparatus according to appendix 8, preferably,
The shower plate is provided in a fan shape over the entire upper surface of at least one of the plurality of processing regions.

<付記14>
付記1に記載の装置であって好ましくは、
前記第1のガス供給部は、前記第1のガスバッファへ供給される前記処理ガスの供給量を制御する第1のガス供給制御部を備え、前記第2のガス供給部は、前記第2のガスバッファへ供給される前記処理ガスの供給量を制御する第2のガス供給制御部を備える。
<Appendix 14>
The apparatus according to appendix 1, preferably,
The first gas supply unit includes a first gas supply control unit that controls a supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer, and the second gas supply unit includes the second gas supply unit. A second gas supply control unit that controls the supply amount of the processing gas supplied to the gas buffer.

<付記15>
本発明の他の態様によれば、
処理室内に設けられた基板載置台と、
前記基板載置台の中央を中心とした同一円周上に複数配置された基板載置部と、
前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第1のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第1のガスバッファと、
記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第2のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第2のガスバッファと、を備え、
前記第2のガス供給面が前記第1のガス供給面と前記基板載置台の中央との間に設けられている基板処理装置を用いて基板を処理する工程を有し、
前記基板を処理する工程は、
前記基板載置部に前記基板を載置する工程と、
前記基板載置台の中央を中心として前記基板載置台の回転を開始する工程と、
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程と、
を有する半導体装置の製造方法、又は基板処理方法が提供される。
<Appendix 15>
According to another aspect of the invention,
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A plurality of substrate platforms arranged on the same circumference centered on the center of the substrate platform;
A first gas buffer provided with a first gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table;
A second gas buffer provided with a second gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table,
A step of processing a substrate using a substrate processing apparatus in which the second gas supply surface is provided between the first gas supply surface and the center of the substrate mounting table;
The step of processing the substrate comprises:
Placing the substrate on the substrate platform;
Starting rotation of the substrate mounting table around the center of the substrate mounting table;
Supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer;
A method for manufacturing a semiconductor device or a substrate processing method is provided.

<付記16>
付記15に記載の方法であって好ましくは、
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、前記第1のガスバッファ内に供給される前記処理ガスの供給量と、前記第2のガスバッファ内に供給される前記処理ガスの供給量とが異なるように前記処理ガスを供給する。
<Appendix 16>
The method according to appendix 15, preferably,
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer, the supply amount of the processing gas supplied into the first gas buffer And the processing gas is supplied such that the supply amount of the processing gas supplied into the second gas buffer is different.

<付記17>
付記16に記載の方法であって好ましくは、
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和と前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比に基づいて、前記第1のガスバッファ内に供給される前記処理ガスの供給量と前記第2のガスバッファ内に供給される前記処理ガスの供給量の比が設定される。
<Appendix 17>
The method according to appendix 16, preferably,
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer, an opening of the gas supply hole provided in the first gas supply surface is provided. Based on the area ratio of the total area and the total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface, the supply amount of the processing gas supplied into the first gas buffer and the A ratio of the supply amount of the processing gas supplied into the second gas buffer is set.

<付記18>
付記17に記載の方法であって好ましくは、
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比と、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比とが等しい。
<Appendix 18>
The method according to appendix 17, preferably,
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer, an opening of the gas supply hole provided in the first gas supply surface is provided. The area ratio of the sum of the opening areas of the gas supply holes provided in the second gas supply surface with respect to the sum of the areas and the supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer. The ratio of the supply amount of the processing gas supplied to the gas buffer is equal.

<付記19>
付記17に記載の方法であって好ましくは、
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比よりも、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比が大きい。
<Appendix 19>
The method according to appendix 17, preferably,
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer, an opening of the gas supply hole provided in the first gas supply surface is provided. The second to the supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer is larger than the area ratio of the total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to the total area. The ratio of the supply amount of the processing gas supplied to the gas buffer is large.

<付記20>
付記17に記載の方法であって好ましくは、
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比よりも、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比が小さい。
<Appendix 20>
The method according to appendix 17, preferably,
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer, an opening of the gas supply hole provided in the first gas supply surface is provided. The second to the supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer is larger than the area ratio of the total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to the total area. The ratio of the supply amount of the processing gas supplied to the gas buffer is small.

<付記21>
本発明の他の態様によれば、
処理室内に設けられた基板載置台と、
前記基板載置台の中央を中心とした同一円周上に複数配置された基板載置部と、
前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第1のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第1のガスバッファと、
記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第2のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第2のガスバッファと、を有し、
前記第2のガス供給面が前記第1のガス供給面と前記基板載置台の中央との間に設けられている基板処理装置を制御して、基板を処理する所定の手順をコンピュータに実行させるプログラム、又は当該プログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であって、
前記所定の手順は、
前記基板載置部に前記基板を載置する手順と、
前記基板載置台の中央を中心として前記基板載置台の回転を開始する手順と、
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する手順と、
を有するプログラム、又は記録媒体が提供される。
<Appendix 21>
According to another aspect of the invention,
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A plurality of substrate platforms arranged on the same circumference centered on the center of the substrate platform;
A first gas buffer provided with a first gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table;
A second gas buffer provided with a second gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table,
The second gas supply surface controls a substrate processing apparatus provided between the first gas supply surface and the center of the substrate mounting table to cause a computer to execute a predetermined procedure for processing a substrate. A program or a computer-readable recording medium that records the program,
The predetermined procedure is:
A procedure for placing the substrate on the substrate placing portion;
A procedure for starting rotation of the substrate mounting table around the center of the substrate mounting table;
Supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer;
There is provided a program or a recording medium.

本発明によれば、基板に成膜される膜厚等の均一性を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the uniformity of the film thickness formed on the substrate.

1・・・基板処理装置、 2・・・ウェーハ、 42・・・制御部、 45・・・プロセスチャンバ、 54・・・サセプタ、 55・・・シャワープレート、 57・・・内周側バッファ室、 58・・・外周側バッファ室、 59・・・シャワー孔、 61・・・基板載置部、 101・・・第1の処理ガス導入部、 102・・・第2の処理ガス導入部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate processing apparatus, 2 ... Wafer, 42 ... Control part, 45 ... Process chamber, 54 ... Susceptor, 55 ... Shower plate, 57 ... Inner peripheral side buffer chamber 58 ... Outer peripheral side buffer chamber, 59 ... Shower hole, 61 ... Substrate placement unit, 101 ... First processing gas introduction unit, 102 ... Second processing gas introduction unit

Claims (18)

処理室内に設けられた基板載置台と、
前記基板載置台の中央を中心とした同一円周上に複数配置された基板載置部と、
前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第1のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第1のガスバッファと、
前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第2のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第2のガスバッファと、
前記第1のガスバッファへ前記処理ガスを供給する第1のガス供給部と、
前記第2のガスバッファへ前記処理ガスを供給する第2のガス供給部と、
前記基板載置台を回転させる回転機構と、を有し、
前記第2のガス供給面は、前記第1のガス供給面と前記基板載置台の中央との間に設けられる基板処理装置。
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A plurality of substrate platforms arranged on the same circumference centered on the center of the substrate platform;
A first gas buffer provided with a first gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table;
A second gas buffer provided with a second gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table;
A first gas supply unit for supplying the processing gas to the first gas buffer;
A second gas supply unit for supplying the processing gas to the second gas buffer;
A rotation mechanism for rotating the substrate mounting table,
The substrate processing apparatus, wherein the second gas supply surface is provided between the first gas supply surface and the center of the substrate mounting table.
前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量と、前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量とが異なるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される制御部を有する、請求項1に記載の基板処理装置。 The first gas supply unit and the first gas supply unit may be different from a supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer and a supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit configured to control each of the two gas supply units. 前記制御部は、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量と前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量とがそれぞれ、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和と前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比に基づいて設定された供給量となるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される、請求項2に記載の基板処理装置。 The control unit is configured such that a supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer and a supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer are respectively on the first gas supply surface. The supply amount is set based on an area ratio of the total opening area of the gas supply holes provided and the total opening area of the gas supply holes provided on the second gas supply surface. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the substrate processing apparatus is configured to control each of a first gas supply unit and the second gas supply unit. 前記制御部は、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比と、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比とが等しくなるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される、請求項3に記載の基板処理装置。 The control unit includes an area ratio of a sum of opening areas of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to a total opening area of the gas supply holes provided in the first gas supply surface; The first gas supply unit is configured such that a ratio of a supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer to a supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer is equal. The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the substrate processing apparatus is configured to respectively control the second gas supply unit. 前記制御部は、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比よりも、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比が大きくなるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される、請求項3に記載の基板処理装置。 The control unit is based on an area ratio of a total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to a total opening area of the gas supply holes provided in the first gas supply surface. In addition, the first gas supply unit may increase the ratio of the supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer to the supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer. The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the substrate processing apparatus is configured to respectively control the second gas supply unit. 前記制御部は、前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比よりも、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比が小さくなるように、前記第1のガス供給部及び前記第2のガス供給部をそれぞれ制御するよう構成される、請求項3に記載の基板処理装置。 The control unit is based on an area ratio of a total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to a total opening area of the gas supply holes provided in the first gas supply surface. In addition, the first gas supply unit may reduce the ratio of the supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer to the supply amount of the processing gas supplied to the first gas buffer. The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the substrate processing apparatus is configured to respectively control the second gas supply unit. 前記処理室は、前記処理室内が前記基板載置台の周方向において分割されて形成された複数の処理領域を有し、前記第1のガス供給面及び前記第2のガス供給面は、少なくとも前記複数の処理領域の一つに設けられる、請求項1に記載の基板処理装置。 The processing chamber has a plurality of processing regions formed by dividing the processing chamber in the circumferential direction of the substrate mounting table, and the first gas supply surface and the second gas supply surface are at least the The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is provided in one of the plurality of processing regions. 前記複数の処理領域の少なくとも一つには、前記第1のガス供給面及び前記第2のガス供給面を構成し、当該処理領域の上面全体を覆うシャワープレートが設けられる、請求項7に記載の基板処理装置。 The shower plate that constitutes the first gas supply surface and the second gas supply surface and covers the entire upper surface of the processing region is provided in at least one of the plurality of processing regions. Substrate processing equipment. 前記第1のガスバッファ及び前記第2のガスバッファは、前記シャワープレートと前記処理領域の天井部との間に形成された空間が前記基板載置台の周方向に延びるように設けられたセパレータによって分割されることにより形成されている、請求項8に記載の基板処理装置。 The first gas buffer and the second gas buffer are provided by a separator provided so that a space formed between the shower plate and a ceiling portion of the processing region extends in a circumferential direction of the substrate mounting table. The substrate processing apparatus according to claim 8, wherein the substrate processing apparatus is formed by being divided. 前記複数の処理領域は、分割構造体により分割される、請求項7に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the plurality of processing regions are divided by a divided structure. 前記第1のガスバッファは、前記第1のガス供給面と前記処理室の天井部との間に形成され、前記第2のガスバッファは、前記第2のガス供給面と前記処理室の天井部との間に形成される、請求項1に記載の基板処理装置。 The first gas buffer is formed between the first gas supply surface and the ceiling of the processing chamber, and the second gas buffer is formed of the second gas supply surface and the ceiling of the processing chamber. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus is formed between the first and second portions. 処理室内に設けられた基板載置台と、
前記基板載置台の中央を中心とした同一円周上に複数配置された基板載置部と、
前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第1のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第1のガスバッファと、
記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第2のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第2のガスバッファと、を備え、
前記第2のガス供給面が前記第1のガス供給面と前記基板載置台の中央との間に設けられている基板処理装置を用いて基板を処理する工程を有し、
前記基板を処理する工程は、
前記基板載置部に前記基板を載置する工程と、
前記基板載置台の中央を中心として前記基板載置台の回転を開始する工程と、
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A plurality of substrate platforms arranged on the same circumference centered on the center of the substrate platform;
A first gas buffer provided with a first gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table;
A second gas buffer provided with a second gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table,
A step of processing a substrate using a substrate processing apparatus in which the second gas supply surface is provided between the first gas supply surface and the center of the substrate mounting table;
The step of processing the substrate comprises:
Placing the substrate on the substrate platform;
Starting rotation of the substrate mounting table around the center of the substrate mounting table;
Supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer.
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、
前記第1のガスバッファ内に供給される前記処理ガスの供給量と、前記第2のガスバッファ内に供給される前記処理ガスの供給量とが異なるように前記処理ガスを供給する、請求項12に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer,
The processing gas is supplied so that a supply amount of the processing gas supplied into the first gas buffer is different from a supply amount of the processing gas supplied into the second gas buffer. 12. A method for manufacturing a semiconductor device according to 12.
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、
前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和と前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比に基づいて、前記第1のガスバッファ内に供給される前記処理ガスの供給量と前記第2のガスバッファ内に供給される前記処理ガスの供給量の比が設定される、請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer,
Based on the area ratio of the total opening area of the gas supply holes provided in the first gas supply surface and the total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface, 14. The manufacturing method of a semiconductor device according to claim 13, wherein a ratio between a supply amount of the processing gas supplied into one gas buffer and a supply amount of the processing gas supplied into the second gas buffer is set. Method.
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、
前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比と、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比とが等しい、請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer,
An area ratio of a sum of opening areas of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to a sum of opening areas of the gas supply holes provided in the first gas supply surface; The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein a ratio of a supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer to a supply amount of the processing gas supplied to the gas buffer is equal.
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、
前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比よりも、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比が大きい、請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer,
The area ratio of the total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to the total opening area of the gas supply holes provided in the first gas supply surface is greater than the first area. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein a ratio of a supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer to a supply amount of the processing gas supplied to the gas buffer is large.
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する工程では、
前記第1のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和に対する前記第2のガス供給面に設けられた前記ガス供給孔の開口面積の総和の面積比よりも、前記第1のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量に対する前記第2のガスバッファに供給される前記処理ガスの供給量の比が小さい、請求項14に記載の半導体装置の製造方法。
In the step of supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer,
The area ratio of the total opening area of the gas supply holes provided in the second gas supply surface to the total opening area of the gas supply holes provided in the first gas supply surface is greater than the first area. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 14, wherein a ratio of a supply amount of the processing gas supplied to the second gas buffer to a supply amount of the processing gas supplied to the gas buffer is small.
処理室内に設けられた基板載置台と、
前記基板載置台の中央を中心とした同一円周上に複数配置された基板載置部と、
前記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第1のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第1のガスバッファと、
記処理室内に処理ガスを導入するためのガス供給孔が設けられた第2のガス供給面を、前記基板載置台と対向する位置に備える第2のガスバッファと、を有し、
前記第2のガス供給面が前記第1のガス供給面と前記基板載置台の中央との間に設けられている基板処理装置を制御して、基板を処理する所定の手順をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であって、
前記所定の手順は、
前記基板載置部に前記基板を載置する手順と、
前記基板載置台の中央を中心として前記基板載置台の回転を開始する手順と、
前記第1のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給すると共に、前記第2のガスバッファ内へ前記処理ガスを供給する手順と、を有する。
A substrate mounting table provided in the processing chamber;
A plurality of substrate platforms arranged on the same circumference centered on the center of the substrate platform;
A first gas buffer provided with a first gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table;
A second gas buffer provided with a second gas supply surface provided with a gas supply hole for introducing a processing gas into the processing chamber at a position facing the substrate mounting table,
The second gas supply surface controls a substrate processing apparatus provided between the first gas supply surface and the center of the substrate mounting table to cause a computer to execute a predetermined procedure for processing a substrate. A computer-readable recording medium recording a program,
The predetermined procedure is:
A procedure for placing the substrate on the substrate placing portion;
A procedure for starting rotation of the substrate mounting table around the center of the substrate mounting table;
Supplying the processing gas into the first gas buffer and supplying the processing gas into the second gas buffer.
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