JPWO2018150537A1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
基板を保持する基板保持体を内部に収容する反応容器と、
前記反応容器下端の開口部を閉塞する蓋部と、
前記蓋部を覆うカバー部と、を備え、
前記カバー部は、
前記反応容器内に突出するように形成された中高部と、
前記中高部の下端に形成され、前記蓋部および前記反応容器との間に配置されるフランジ部と、を有し、
前記中高部の内側の中空部分には断熱部が設置され、前記断熱部と前記中高部との間には加熱部が設置される技術が提供される。
複数枚のウエハWがボート26に装填(ウエハチャージ)されると、ボート26は、ボートエレベータ32によって処理室14内に搬入(ボートロード)され、反応容器11の開口部は蓋部22によって気密に閉塞(シール)された状態となる。
処理室14内が所定の圧力(真空度)となるように、真空ポンプ52によって真空排気(減圧排気)される。処理室14内の圧力は、圧力センサ48で測定され、この測定された圧力情報に基づきAPCバルブ50がフィードバック制御される。また、処理室14内のウエハWが所定の温度となるように、ヒータ12および第1加熱部58Aによって加熱される。この際、処理室14が所定の温度分布となるように、温度検出部16が検出した温度情報に基づきヒータ12および第1加熱部58Aへの通電具合がフィードバック制御される。また、第2加熱部58Bおよび第3加熱部58Cによる加熱も開始される。さらに、回転機構30によるボート26およびウエハWの回転を開始する。
[原料ガス供給工程]
処理室14内の温度が予め設定された処理温度に安定すると、処理室14内のウエハWに対してHCDSガスを供給する。HCDSガスは、MFC38aにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管36aおよびノズル44aを介して処理室14内に供給される。
次に、HCDSガスの供給を停止し、真空ポンプ52により処理室14内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部から不活性ガスとしてN2ガスを処理室14内に供給しても良い(不活性ガスパージ)。
次に、処理室14内のウエハWに対してO2ガスを供給する。O2ガスは、MFC38bにて所望の流量となるように制御され、ガス供給管36bおよびノズル44bを介して処理室14内に供給される。
次に、O2ガスの供給を停止し、真空ポンプ52により処理室14内を真空排気する。この時、不活性ガス供給部からN2ガスを処理室14内に供給しても良い(不活性ガスパージ)。
所定膜厚の膜を形成した後、不活性ガス供給部からN2ガスが供給され、処理室14内がN2ガスに置換されると共に、処理室14の圧力が常圧に復帰される。その後、ボートエレベータ32により蓋部22が降下されて、ボート26が反応容器11から搬出(ボートアンロード)される。その後、処理済ウエハWはボート26より取出される(ウエハディスチャージ)。
処理温度(ウエハ温度):300℃〜700℃、
処理圧力(処理室内圧力)1Pa〜4000Pa、
HCDSガス:100sccm〜10000sccm、
O2ガス:100sccm〜10000sccm、
N2ガス:100sccm〜10000sccm、
それぞれの処理条件を、それぞれの範囲内の値に設定することで、成膜処理を適正に進行させることが可能となる。
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果が得られる。
図4に示すように、カバー部56の天井の中央部が上方へ突出するように、カバー部56の天井に段差をつけても良い。このような構成により、処理室14下方のウエハWの中心部分を集中的に加熱することができるため、処理室14下方のウエハWの成膜均一性を向上させることができる。
図5に示すように、第1加熱部58Aを内側加熱部58A1と外側加熱部58A2とに分割しても良い。さらに、第1加熱部58Aを面状の加熱部ではなく、環状の加熱部としても良い。外側加熱部58A2の高さを内側加熱部58A1の高さよりも低くしたり、内側加熱部58A1の温度を外側加熱部58A2の温度よりも高くしたりすることにより、処理室14下方の温度均一性を向上させることができる。また、第1加熱部58Aを半径方向に複数ゾーン分割することによって、ウエハ領域最下部の面内温度分布を調整することができる。
図6に示すように、カバー部56の天井を一部傾斜するように形成しても良い。さらに、図7に示すように、カバー部56の天井を全面傾斜するように、中心から径方向外向きに向けて斜めに下がるように形成しても良い。このような構成により、ウエハに与える熱量を調整することができる。
図8に示すように、断熱部24内を冷却するように冷却通路を設置し、冷却通路に冷媒を流すよう構成された冷却部60を設置しても良い。降温時には冷却通路に冷媒を流すことにより断熱部24を急速に冷却することができ、降温時間を短縮することができる。冷媒としては、例えば水やエアを流すことができる。
24 断熱部
56 カバー部
58 加熱部
Claims (13)
- 基板を保持する基板保持体を内部に収容する反応容器と、
前記反応容器下端の開口部を閉塞する蓋部と、
前記蓋部を覆うカバー部と、を備え、
前記カバー部は、
前記反応容器内に突出するように形成された中高部と、
前記中高部の下端に形成され、前記蓋部および前記反応容器との間に配置されるフランジ部と、を有し、
前記中高部の内側の中空部分には断熱部が設置され、前記断熱部と前記中高部との間には加熱部が設置される基板処理装置。 - 前記加熱部は、前記中高部の天井の内側に設置される第1加熱部と、前記中高部の前記反応容器側の側面の内側に設置される第2加熱部とで構成される請求項1記載の基板処理装置。
- 前記中高部の中央に貫通孔が形成され、前記貫通孔には前記基板保持体に接続される回転軸が挿通される請求項2記載の基板処理装置。
- 前記加熱部は、前記中高部の前記貫通孔側の側面に設置される第3加熱部をさらに備える請求項3記載の基板処理装置。
- 前記第1加熱部の加熱温度は前記第2加熱部の加熱温度より高く、前記第3加熱部の加熱温度は前記第2加熱部の加熱温度より低い請求項4記載の基板処理装置。
- 前記中高部の天井は、少なくとも一部分が傾斜になっている請求項4記載の基板処理装置。
- 前記中高部の天井は、全面が傾斜になっている請求項6記載の基板処理装置。
- 前記中高部の天井は、段差がつけられている請求項4記載の基板処理装置。
- 前記第1加熱部は内側加熱部と外側加熱部とに分割されている請求項4記載の基板処理装置。
- 前記内側加熱部と前記外側加熱部は、それぞれ環状の加熱部である請求項9記載の基板処理装置。
- 前記断熱部内部に前記断熱部を冷却する冷却部を設置する請求項4記載の基板処理装置。
- 反応容器内に基板を保持する基板保持体を収容し、前記反応容器下端の開口部をカバー部によって覆われた蓋部で閉塞する工程と、
前記反応容器内で前記基板を処理する工程と、を備え、
前記基板を処理する工程では、
前記反応容器内に突出するように形成され、その内側の中空部分に断熱部が設置された中高部と、前記中高部の下端に形成され、前記蓋部および前記開口部との間に配置されるフランジ部と、を有する前記カバー部の前記断熱部と前記中高部との間に設置された加熱部によって前記反応容器内が加熱される半導体装置の製造方法。 - 基板処理装置の反応容器内に基板を保持する基板保持体を収容し、前記反応容器下端の開口部をカバー部によって覆われた蓋部で閉塞する手順と、
前記反応容器内で前記基板を処理する手順と、を備え、
前記基板を処理する手順では、
前記反応容器内に突出するように形成され、その内側の中空部分に断熱部が設置された中高部と、前記中高部の下端に形成され、前記蓋部および前記開口部との間に配置されるフランジ部と、を有する前記カバー部の前記断熱部と前記中高部との間に設置された加熱部によって前記反応容器内が加熱される手順と、を有するコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。
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