TW201351526A - 半導體裝置之製造方法、基板處理方法及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明所提供的半導體裝置之製造方法，係包括有：在設有複數氣體供應區域的處理室內所設置基板載置部上，載置處理基板的步驟；對上述處理室供應處理氣體，而對上述處理基板施行處理的成膜步驟；將上述處理基板從上述處理室中搬出的步驟；以及在上述處理室中尚未載置上述處理基板的狀態下，分別對上述氣體供應區域一邊控制清洗氣體量、一邊控制上述清洗氣體密度的清洗步驟。

Description

半導體裝置之製造方法、基板處理方法及基板處理裝置
本發明係關於包括有處理基板之步驟的半導體裝置之製造方法、實施基板處理方法相關步驟的基板處理裝置。
例如快閃記憶體、DRAM(Dynamic Random Access Memory，動態隨機存取記憶體)等半導體裝置的製造步驟之一步驟，係有如實施在基板上形成薄膜的基板處理步驟。已知實施該步驟的基板處理裝置係具備有在承載器上所載置複數基板上，同時形成薄膜之反應室的薄膜蒸鍍裝置(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特表2008-524842號公報
然而，上述薄膜蒸鍍裝置係在基板處理過程中所發生的微粒、副產物等會附著於基板載置台、處理室壁上。若在副產物等附著於處理室中的狀態下繼續施行基板處理，基板上會附著副產物，判斷導致基板品質降低。所以，處理室必需定期性清洗。
本發明目的在於提供：能清洗基板處理室中所附著副產 物等的基板處理方法、基板處理裝置、及使用該裝置的半導體裝置之製造方法。
為解決上述問題所提供的半導體裝置之製造方法，係包括有：在設有複數氣體供應區域的處理室內所設置基板載置部上，載置處理基板的步驟；對上述處理室供應處理氣體，而對上述處理基板施行處理的成膜步驟；將上述處理基板從上述處理室中搬出的步驟；以及在上述處理室中尚未載置上述處理基板的狀態下，分別對上述氣體供應區域一邊控制清洗氣體量、一邊控制上述清洗氣體密度的清洗步驟。
為解決上述問題所提供的基板處理方法，係包括有：在設有複數氣體供應區域的處理室內所設置基板載置部上，載置處理基板的步驟；對上述處理室供應處理氣體，而對上述處理基板施行處理的成膜步驟；將上述處理基板從上述處理室中搬出的步驟；及在上述處理室中尚未載置上述處理基板的狀態下，分別對上述氣體供應區域一邊控制清洗氣體量、一邊控制上述清洗氣體密度的清洗步驟。
為解決上述問題所提供的基板處理裝置，係具備有：基板載置部、氣體供應部、及控制部；而，該基板載置部係設置於設有複數氣體供應區域的處理室內；該氣體供應部係對上述氣體供應區域供應處理氣體、惰性氣體、清洗氣體中之至少其中一者；該控制部係若成膜模式便在基板載置部上有載置處理基板的狀態下，從上述氣體供應部對上述氣體供應區域供應上述處理氣體、上述惰性氣體，而對基板施行處理，若清洗模式便在基板載置部無載置處理基板的狀態下，分別對上述氣體供應區域一邊控制清洗氣體量一邊控制上述清洗 氣體密度。
根據本發明的基板處理方法、基板處理裝置及半導體裝置之製造方法，可形成高品質的膜。
10‧‧‧基板處理裝置
100‧‧‧晶圓盒
100a、219‧‧‧蓋體
101‧‧‧第一搬送室框體
103‧‧‧第一搬送室
105‧‧‧晶圓載入口
106‧‧‧缺口或定向平面合致裝置
108‧‧‧晶圓盒開盒機
112‧‧‧真空搬送機器人
112‧‧‧第一基板移載機
115‧‧‧第一基板移載機升降機
118‧‧‧潔淨單元
121‧‧‧第二搬送室
122、123‧‧‧預備室
124‧‧‧第二基板移載機
125‧‧‧框體
126~129、150~154‧‧‧閘閥
131‧‧‧第二基板移載機升降機
132‧‧‧線性致動器
134‧‧‧基板搬入搬出口
136‧‧‧封閉部件驅動機構
140‧‧‧基板支撐台
141‧‧‧隔壁板(中間板)
142‧‧‧封閉部件
200、200a‧‧‧處理基板
200b、280‧‧‧虛設基板
201a‧‧‧第一處理區域
201b‧‧‧第二處理區域
202‧‧‧處理室
202a‧‧‧第一處理爐
202b‧‧‧第二處理爐
202c‧‧‧第三處理爐
202d‧‧‧第四處理爐
203‧‧‧反應容器
204a‧‧‧第一迫淨區域
204b‧‧‧第二迫淨區域
205‧‧‧隔間板
206‧‧‧電漿生成部
207‧‧‧處理空間
217‧‧‧承載器
217‧‧‧基板支撐部
217b‧‧‧基板載置部
217a‧‧‧貫通孔
218‧‧‧加熱器
221‧‧‧控制器
222‧‧‧電力供應線
223‧‧‧溫度調整器
224‧‧‧電力調整器
225‧‧‧加熱器電源
231‧‧‧排氣管
232b、233b‧‧‧原料氣體供應源
232a‧‧‧第一氣體供應管
232‧‧‧第一處理氣體供應系統
232d、233d、234d、235d、236d、237d‧‧‧閥
232c、233c、234c、235c、236c、237c‧‧‧質量流量控制器(MFC)
233a‧‧‧第二氣體供應管
233‧‧‧第二處理氣體供應系統
234‧‧‧第一惰性氣體供應系統
234a‧‧‧第一惰性氣體供應管
234b、235b、236b‧‧‧惰性氣體供應源
235‧‧‧第二惰性氣體供應系統
235a‧‧‧第二惰性氣體供應管
236‧‧‧第三惰性氣體供應系統
236a‧‧‧第三惰性氣體供應管
237b‧‧‧清洗氣體供應源
237a‧‧‧清洗氣體供應管
237e‧‧‧電漿生成單元
243‧‧‧APC閥
245‧‧‧流量控制閥
246‧‧‧真空泵
250‧‧‧氣體供應部
251‧‧‧第一處理氣體導入部
252‧‧‧第二處理氣體導入部
253‧‧‧惰性氣體導入部
254‧‧‧第一氣體噴出口
255‧‧‧第二氣體噴出口
256‧‧‧第一惰性氣體噴出口
257‧‧‧第二惰性氣體噴出口
258‧‧‧清洗氣體導入部
259‧‧‧清洗氣體供應孔
266‧‧‧基板突舉梢
267‧‧‧旋轉機構
267a‧‧‧耦接部
268‧‧‧升降機構
274‧‧‧溫度感測器
281‧‧‧第一處理氣體
282‧‧‧第二處理氣體
283‧‧‧清洗氣體
300‧‧‧控制器
301、302‧‧‧氣體供應噴嘴
303、304‧‧‧迫淨氣體供應噴嘴
圖1係本發明一實施形態的基板處理裝置概略構造圖。
圖2係本發明一實施形態的基板處理裝置概略構造圖。
圖3係本發明一實施形態的基板處理室說明圖。
圖4係本發明一實施形態的基板處理室說明圖。
圖5係本發明一實施形態的基板處理裝置之處理氣體流動說明圖。
圖6係本發明一實施形態的基板處理裝置之清洗氣體流動說明圖。
圖7係本發明一實施形態的基板處理步驟說明流程圖。
圖8係本發明一實施形態的成膜步驟說明流程圖。
圖9係本發明一實施形態的清洗步驟流程圖。
圖10係本發明第二實施形態的基板處理室說明圖。
(1)基板處理裝置之構成
首先，針對本實施形態的基板處理裝置構造，參照圖1進行說明。圖1所示係本實施形態的多片式基板處理裝置10概略構造圖。
使用圖1及圖2，針對適用本發明的基板處理裝置概要進行說明。
另外，適用本發明的基板處理裝置，就將製品的處理基 板200、虛設基板280等基板進行搬送的載具，係使用FOUP(Front Opening Unified Pod，晶圓傳送盒。以下稱「晶圓盒」)。又，以下說明中，前後左右係以圖1為基準。即，將圖1所示X1方向設為「右」、X2方向設為「左」、Y1方向設為「前」、Y2方向設為「後」。又，本裝置係對處理基板200施行搬送、處理，更進一步搬送虛設基板280的裝置，以下說明係以處理基板200為主進行說明。
如圖1及圖2所示，基板處理裝置係具備有由能承受真空狀態等未滿大氣壓壓力(負壓)之裝載鎖定室構造構成的第一搬送室103，第一搬送室103的框體101係俯視呈五角形且上下二端封閉的箱形狀。第一搬送室103係設有能在負壓下移載二片基板200的第一基板移載機112。此處，第一基板移載機112亦可能移載單片基板200。第一基板移載機112係利用第一基板移載機升降機115，構成能在維持第一搬送室103氣密性情況下，進行升降的狀態。
在框體101的五片側壁中位於前側的二片側壁，分別經由閘閥126、127連結於能併用為搬入用預備室與搬出用預備室的預備室122與123，分別由能承受負壓的構造構成。又，在預備室(裝載鎖定室)122、123中利用基板支撐台140可將2片基板200放置呈重疊狀態。
預備室122、123中於基板間設有隔壁板(中間板)141。為防止當複數片處理畢基板進入預備室122或123時，先進入之處理畢的冷卻途中基板，因接著進入的處理畢基板之熱影響，而發生溫度下降程度變慢的熱干擾，便設置隔壁板。
此處，針對一般為提升冷卻效率的手法進行說明。在預備室122與123、隔壁板141中流通著冷卻水、冷卻劑等，俾抑低壁面 溫度，不管插入哪一插槽中的處理畢基板仍可提升冷卻效率。在負壓下，若基板與隔壁板間之距離過度遠離，由熱交換造成的冷卻效率會降低，因而提升冷卻效率的手法亦有設置在放置於基板支撐台(梢)上之後，便使基板支撐台進行上下移動，而靠近預備室壁面的驅動機構情況。
在預備室122及預備室123的前側，經由閘閥128、129連結著在約大氣壓下使用的第二搬送室121。在第二搬送室121中設置有移載基板200用的第二基板移載機124。第二基板移載機124係構成利用在第二搬送室121中所設置的第二基板移載機升降機131進行升降，且構成利用線性致動器132朝左右方向進行往復移動。
如圖1所示，亦可在第二搬送室121的左側設置缺口或定向平面合致裝置106。又，如圖2所示，在第二搬送室121的上部設有供應潔淨空氣的潔淨單元118。
如圖1及圖2所示，在第二搬送室121的框體125前側，設有：供用已將基板200對第二搬送室121進行搬入搬出用的基板搬入搬出口134、以及晶圓盒開盒機108。包夾基板搬入搬出口134且在晶圓盒開盒機108的對向側(即框體125的外側)設有晶圓載入口(10階)105。晶圓盒開盒機108係具備有：能將晶圓盒100的蓋體100a予以開閉且能將基板搬入搬出口134予以封閉的封閉部件142、以及驅動封閉部件142用的驅動機構136，藉由將晶圓載入口105上所載置晶圓盒100的蓋體100a予以開閉，基板200便可對晶圓盒100進出入。又，晶圓盒100係利用未圖示步驟內搬送裝置(OHT等)，構成對晶圓載入口105進行供應及排出。基板200係存在有：利用基板處理裝置施行處理的處理基板200a、及清洗處理所使用的虛設基板200b。
如圖1所示，在第一搬送室框體101的五片側壁中位於後側(背面側)的四片側壁上，分別經由閘閥150、151、152、153鄰接連結著對基板施行所需處理的第一處理爐202a、第二處理爐202b、第三處理爐202c、第四處理爐202d。
以下，針對使用具有上述構成的基板處理裝置施行之處理步驟進行說明。以下的控制係如圖1及圖2所示，利用控制器300進行控制。控制器300在上述構成中，對裝置全體進行控制。在此以處理基板200a為例進行說明。
基板200係在晶圓盒100中最多收納著25片的狀態下，利用步驟內搬送裝置搬送至實施處理步驟的基板處理裝置。如圖1及圖2所示，所搬送至的晶圓盒100由步驟內搬送裝置讓渡並載置於晶圓載入口105上。晶圓盒100的蓋體100a利用晶圓盒開盒機108被拆，卸，而開放晶圓盒100的基板進出入口。
若晶圓盒100利用晶圓盒開盒機108而被開放，在第二搬送室121上設置的第二基板移載機124便從晶圓盒100中拾取處理基板200a並搬入預備室122中，再將處理基板200a移載於基板支撐台140上。在該移載作業中，預備室122靠第一搬送室103側的閘閥126被關閉，俾維持第一搬送室103內的負壓。若晶圓盒100中所收納的處理基板200a朝基板支撐台140的移載結束，便關閉閘閥128，且利用排氣裝置(未圖示)將預備室122內排氣成為負壓。
若預備室122內成為預設壓力值，便開啟閘閥126，使預備室122與第一搬送室103相連通。接著，第一搬送室103的第一基板移載機112從基板支撐台140將處理基板200a搬入第一搬送室103中。經關閉閘閥126後，便開啟閘閥151，而使第一搬送室103與第二 處理爐202b相連通。經關閉閘閥151後，朝第二處理爐202b內供應處理氣體，並對處理基板200a施行所需處理。
若在第二處理爐202b中對處理基板200a的處理已結束，便開啟閘閥151，處理基板200a便利用第一基板移載機112被搬出於第一搬送室103中。經搬出後便關閉閘閥151。
接著，開啟閘閥126，第一基板移載機112將從第二處理爐202b中搬出的處理基板200a，搬送至預備室123的基板支撐台140，處理畢處理基板200a便被冷卻。
將處理畢處理基板200a搬送於預備室123中，若經過預設冷卻時間，預備室123便利用惰性氣體返回約大氣壓。若預備室123內返回約大氣壓，便開啟閘閥128，利用晶圓盒開盒機108開啟在晶圓載入口105上所載置的空晶圓盒100之蓋體100a。
接著，第二搬送室121的第二基板移載機124從基板支撐台140上將處理基板200a搬出於第二搬送室121，並通過第二搬送室121的基板搬入搬出口134收納於晶圓盒100中。
此處，晶圓盒100的蓋體100a亦可直到返回最多25片基板為止前均持續開啟，亦可未收納於空晶圓盒100中而是返回搬出基板之原晶圓盒中。
藉由重複以上的動作，若25片處理畢處理基板200a已完成收納於晶圓盒100中，晶圓盒100的蓋體100a便利用晶圓盒開盒機108而關閉。經關閉的晶圓盒100從晶圓載入口105上利用步驟內搬送裝置被搬送至下一步驟。
以上的動作係以使用第二處理爐202b及預備室122、123的情況為例進行說明，但相關使用第一處理爐202a、第三處理爐202c、 及第四處理爐202d的情況，亦實施同樣的動作。
再者，此處利用4個處理室進行說明，惟並不僅侷限於此，亦可依照對應的基板、所形成膜的種類而決定處理室數量。
再者，上述基板處理裝置係將預備室122當作搬入用，並將預備室123當作搬出用，但亦可將預備室123當作搬入用，而將預備室122當作搬出用，亦可將預備室122或預備室123併用為搬入用與搬出用。
再者，藉由將預備室122或預備室123專用為搬入用與搬出用，便可降低交叉污染，而藉由併用便可提升基板的搬送效率。
再者，亦可利用所有的處理爐施行相同的處理，亦可利用各個處理爐各自的處理。例如當利用第一處理爐202a與第二處理爐202b施行各自處理時，於利用第一處理爐202a對處理基板200a施行某處理後，接著再由第二處理爐202b施行另一處理。當利用第一處理爐202a對處理基板200a施行某處理後，再利用第二處理爐202b施行另一處理時，亦可經由預備室122或預備室123。
再者，處理爐係只要至少處理爐202a至202b任一者有形成1處連結便可，若在處理爐202c與202d的2個地方等、處理爐202a至202d的最多4處範圍內能組合的話，亦可進行數個連結。
再者，利用裝置施行處理的基板片數係可為一片、亦可為複數片。同樣的，在預備室122或123中，針對進行冷卻的基板係可為一片、亦可為複數片。能冷卻的處理畢基板片數，係若在能投入預備室122與123的插槽中之最大4片範圍內，亦可為任何組合。
再者，亦可在預備室122內搬入處理畢基板並施行冷卻的途中，進行預備室122的閘閥之開閉，將基板搬入處理爐中，施行 基板的處理。同樣的，亦可在預備室123內於搬入處理畢基板並施行冷卻的途中，進行預備室123的閘閥之開閉，將基板搬入處理爐中，施行基板的處理。
此處，若在尚未經足夠冷卻時間便開啟約大氣壓側的閘閥，便會有因處理基板200a的輻射熱而對在預備室122或123或預備室周圍所連接的電氣零件造成損害之可能性。所以，當冷卻高溫基板時，於預備室122內搬入處理畢具大量輻射熱的基板並施行冷卻的途中，便可將預備室123的閘閥進行開閉，將基板搬入處理爐中施行基板的處理。同樣的，亦可在預備室123內搬入處理畢基板並施行冷卻的途中，對預備室122的閘閥進行開閉，將基板搬入處理爐並施行基板的處理。
(2)處理室構成
接著，針對本實施形態處理爐的處理室202之構成，主要使用圖3至圖4進行說明。圖3所示係本實施形態處理爐的橫剖面概略圖。圖4所示係本實施形態處理爐的縱剖面概略圖，圖3所示處理爐的A-A'線切剖圖。此處，以處理基板200a為例進行說明。
(反應容器)
如圖3至圖4所示，當作處理爐用的處理室202係具備有圓筒狀氣密容器的反應容器203。在反應容器203內形成處理基板200a的處理空間207。在反應容器203內的處理空間207上側，設有從中心部呈輻射狀延伸的4片隔間板205。4片隔間板205係將處理空間207分割為複數個氣體供應區域。具體而言，隔間構成第一處理區域201a、第 一迫淨區域204a、第二處理區域201b、第二迫淨區域204b。另外，第一處理區域201a、第一迫淨區域204a、第二處理區域201b、第二迫淨區域204b係構成沿後述承載器(基板載置台)217的旋轉方向，依此順序排列的狀態。
如後述，藉由使承載器217旋轉，在承載器217上所載置的處理基板200a便依照第一處理區域201a、第一迫淨區域204a、第二處理區域201b、第二迫淨區域204b的順序移動。又，如後述，構成對第一處理區域201a內供應當作第一氣體用的第一處理氣體，對第二處理區域201b內供應當作第二氣體用的第二處理氣體，對第一迫淨區域204a內與第二迫淨區域204b內供應惰性氣體。所以，藉由使承載器217旋轉，便對處理基板200a上依序供應第一處理氣體、惰性氣體、第二處理氣體、惰性氣體。相關承載器217與氣體供應系統的構成，容後述。
在隔間板205的端部與反應容器203的側壁之間，設有既定寬度的間隙，構成氣體能通過該間隙的狀態。經由該間隙，形成從第一迫淨區域204a內與第二迫淨區域204b內，朝第一處理區域201a內與第二處理區域201b內噴出惰性氣體，俾可抑制處理氣體侵入於第一迫淨區域204a內與第二迫淨區域204b內，便能防止處理氣體的反應。
另外，本實施形態中，各隔間板205間的角度分別設為90度，惟本發明並不僅侷限於此。即，亦可經考慮各種氣體對處理基板200a的供應時間等，而例如增加形成第二處理區域201b的2片隔間板205間之角度等適當變更。
再者，雖各處理區域係利用隔間板205進行隔間，惟並 不僅侷限於此，只要不致使分別對處理區域201a與201b供應的氣體相混合的構造便可。
(承載器)
如圖3至圖4所示，在隔間板205的下側(即反應容器203內的底側中央)，設有在反應容器203中心處具有旋轉軸中心、且構成旋轉自如之當作基板支撐部用的承載器217。承載器217係為能降低處理基板200a的金屬污染，而由例如氮化鋁(AlN)、陶瓷、石英等非金屬材料形成。另外，承載器217係與反應容器203呈電氣式絕緣。
承載器217係在反應容器203內，構成將複數片(本實施形態為例如5片)處理基板200a支撐呈在同一面上且排列於同一圓周上狀態。此處所謂「同一面上」並不僅侷限於完全同一面，只要當從上面觀看承載器217時，如圖3及圖4所示，複數片處理基板200a排列成不會相互重疊狀態便可。
另外，承載器217表面的處理基板200a支撐位置處，設有配合所處理之處理基板200a片數的基板載置部217b。基板載置部217b係可例如從上面觀看時呈圓形狀，從側面觀看時呈凹形狀。此情況，基板載置部的直徑最好構成僅些微大於處理基板200a的直徑。藉由在該基板載置部內載置著處理基板200a，便可輕易地施行處理基板200a的定位，且可防止因承載器217旋轉而衍生的離心力，導致發生處理基板200a從承載器217飛出的情況等位置偏移情形。
在承載器中央處、且與後述清洗氣體供應孔259呈相對向位置處，設有耐電漿性材質的蓋體219。蓋體219係防止因後述電漿狀態的清洗氣體而導致承載器遭蝕刻。
相關蓋體219，容後述。
如圖4所示，在承載器217中設有使承載器217進行升降的升降機構268。在承載器217中複數設有貫通孔217a。在上述反應容器203的底面，複數設有當朝反應容器203內進行處理基板200a的搬入/搬出時，突舉處理基板200a併支撐著處理基板200a背面的基板突舉梢266。貫通孔217a與基板突舉梢266係當使基板突舉梢266上升時、或利用升降機構268而使承載器217下降時，便依基板突舉梢266與承載器217呈非接觸狀態突穿貫通孔217a的狀態相互配置。
在升降機構268中設有使承載器217旋轉的旋轉機構267。旋轉機構267的未圖示旋轉軸係連接於承載器217，構成藉由使旋轉機構267動作便可使承載器217旋轉。旋轉機構267經由耦接部267a連接著後述控制部300。耦接部267a係構成將旋轉側與固定側之間利用金屬刷等予以電氣式連接的彈簧機構。藉此，不會妨礙承載器217的旋轉。控制部300係構成控制著對旋轉機構267的通電程度，而使承載器217依既定速度旋轉既定時間。如上述，藉由使承載器217旋轉，在承載器217上載置的處理基板200a，便依照第一處理區域201a、第一迫淨區域204a、第二處理區域201b及第二迫淨區域204b的順序移動。
(加熱部)
在承載器217的內部一體性埋設著當作加熱部用的加熱器218，構成可加熱基板200狀態。若對加熱器218供應電力，處理基板200a表面便會被加熱至既定溫度(例如室溫至1000℃左右)。另外，加熱器218係依對承載器217上所載置的各個處理基板200a進行個別加熱之方 式，於同一面上複數設置(例如5個)。
在承載器217中設有溫度感測器274。加熱器218及溫度感測器274係經由電力供應線222，電氣式連接於溫度調整器223、電力調整器224及加熱器電源225。構成根據由溫度感測器274所檢測到的溫度資訊，控制著對加熱器218的通電程度。
(氣體供應部)
在反應容器203的上側設有氣體供應部250。該氣體供應部250係具備有：第一處理氣體導入部251、第二處理氣體導入部252、惰性氣體導入部253、及清洗氣體導入部258。氣體供應部250係氣密性設置於在反應容器203上側所開設的開口。在第一處理氣體導入部251的側壁設置第一氣體噴出口254。在第二處理氣體導入部252的側壁設置第二氣體噴出口255。在惰性氣體導入部253的側壁依第一惰性氣體噴出口256與第二惰性氣體噴出口257分別呈相對向狀態設置。在氣體供應部250的底部設有屬於清洗氣體導入部258之端部的清洗氣體供應孔259。清洗氣體供應孔259係設置於較第一氣體噴出口254、第二氣體噴出口255、惰性氣體噴出口256、257更低的位置處。
氣體供應部250係從第一處理氣體導入部251朝第一處理區域201a內供應第一處理氣體，並從第二處理氣體導入部252朝第二處理區域201b內供應第二處理氣體，且從惰性氣體導入部253朝第一迫淨區域204a內及第二迫淨區域204b內供應惰性氣體。氣體供應部250係構成可使各處理氣體及惰性氣體不會相混合地個別供應給各區域，且能併行將各處理氣體與惰性氣體供應給各區域。
(處理氣體供應系統)
在第一處理氣體導入部251的上游側連接著第一氣體供應管232a。在第一氣體供應管232a的上游側從上游方向起依序設有：原料氣體供應源232b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)232c、及屬於開關閥的閥232d。
從第一氣體供應管232a經由質量流量控制器232c、閥232d、第一氣體導入部251及第一氣體噴出口254，朝第一處理區域201a內供應第一氣體(第一處理氣體)之例如含矽氣體。含矽氣體係可使用例如當作先質用的三矽烷胺((SiH3)3N、簡稱：TSA)氣體。另外，第一處理氣體係可為常溫常壓下呈固體、液體及氣體中之任一種，此處就氣體進行說明。當第一處理氣體在常溫常壓下呈液體的情況，只要在原料氣體供應源232b與質量流量控制器232c之間設置未圖示氣化器便可。
另外，含矽氣體係除TSA之外，尚可使用例如屬於有機矽材料的六甲基二矽氮烷(C6H19NSi2、簡稱：HMDS)等。該等第一氣體係可使用黏著度較高於後述第二氣體的材料。
在第二處理氣體導入部252的上游側連接著第二氣體供應管233a。在第二氣體供應管233a的上游側從上游方向起依序設有原料氣體供應源233b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)233c、及屬於開關閥的閥233d。
從第二氣體供應管233a，經由質量流量控制器233c、閥233d、第二氣體導入部252及第二氣體噴出口255，朝第二處理區域201b內供應當作第二氣體(第二處理氣體、反應氣體)用例如含氧氣體的氧(O2)氣體。屬於第二處理氣體的氧氣係利用電漿生成部206形成電 漿狀態，並曝曬於處理基板200a上。另外，屬於第二處理氣體的氧氣亦可利用將加熱器218調整於既定範圍而使活性化。含氧氣體亦可使用臭氧(O3)氣體、水蒸氣(H2O)。該等第二氣體係使用黏著度較低於第一氣體的材料。
主要利用第一氣體供應管232a、質量流量控制器232c及閥232d，構成第一處理氣體供應系統(亦稱「含矽氣體供應系統」)232。另外，亦可考慮使原料氣體供應源232b、第一處理氣體導入部251及第一氣體噴出口254含於第一處理氣體供應系統中。又，主要利用第二氣體供應管233a、質量流量控制器233c及閥233d，構成第二處理氣體供應系統(亦稱「含氧氣體供應系統」)233。另外，亦可考慮使原料氣體供應源233b、第二氣體導入部252及第二氣體噴出口255含於第二處理氣體供應系統中。然後，主要由第一氣體供應系統與第二氣體供應系統構成處理氣體供應系統。
(惰性氣體供應系統)
在惰性氣體導入部253的上游側連接著第一惰性氣體供應管234a。在第一惰性氣體供應管234a的上游側從上游方向起依序設有惰性氣體供應源234b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)234c、及屬於開關閥的閥234d。
從第一惰性氣體供應管234a經由質量流量控制器234c、閥234d、惰性氣體導入部253、第一惰性氣體噴出口256及第二惰性氣體噴出口257，朝第一迫淨區域204a內及第二迫淨區域204b內分別供應例如由氮(N2)氣構成的惰性氣體。對第一迫淨區域204a內及第二迫淨區域204b內供應的惰性氣體係在後述成膜步驟(S106)中具 有當作迫淨氣體的作用。另外，惰性氣體係除N2氣體之外，尚可使用例如氦(He)氣體、氖(Ne)氣體、氬(Ar)氣體等稀有氣體。
第一氣體供應管232a在較閥232d更靠下游側連接著第二惰性氣體供應管235a的下游端。從上游方向起依序設有惰性氣體供應源235b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)235c、及屬於開關閥的閥235d。
從第二惰性氣體供應管235a經由質量流量控制器235c、閥235d、第一氣體供應管232a、第一氣體導入部251及第一氣體噴出口254，朝第一處理區域201a內供應惰性氣體之例如N2氣體。對第一處理區域201a內供應的惰性氣體係在成膜步驟(S106)中具有當作載氣或稀釋氣體的作用。
再者，第二氣體供應管233a在較閥233d更靠下游側連接著第三惰性氣體供應管236a的下游端。從上游方向起依序設有惰性氣體供應源236b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)236c、及屬於開關閥的閥236d。
從第三惰性氣體供應管236a經由質量流量控制器236c、閥236d、第二氣體供應管233a、第二氣體導入部252及第二氣體噴出口255，朝第二處理區域201b內供應惰性氣體之例如N2氣體。對第二處理區域201b內供應的惰性氣體係與朝第一處理區域201a內供應的惰性氣體同樣，在成膜步驟(S106)中具有當作載氣或稀釋氣體的作用。
主要係由第一惰性氣體供應管234a、惰性氣體供應源234b、質量流量控制器234c及閥234d構成第一惰性氣體供應系統234。另外，亦可考慮使惰性氣體導入部253、第一惰性氣體噴出口256 及第二惰性氣體噴出口257含於第一惰性氣體供應系統中。
再者，主要係由第二惰性氣體供應管235a、惰性氣體供應源235b、質量流量控制器235c及閥235d構成第二惰性氣體供應系統235。另外，亦可考慮使惰性氣體供應源235b、質量流量控制器235c、第一氣體供應管232a、第一氣體導入部及第一氣體噴出口含於第二惰性氣體供應系統中。
再者，主要係由第三惰性氣體供應管236a、惰性氣體供應源236b、質量流量控制器236c及閥236d構成第三惰性氣體供應系統236。另外，亦可考慮使惰性氣體供應源236a、質量流量控制器236c、第二氣體供應管233a、第二氣體導入部252及第二氣體噴出口255含於第三惰性氣體供應系統中。所以，主要由第一至第三惰性氣體供應系統構成惰性氣體供應系統。
(清洗氣體供應系統)
在清洗氣體導入部258的上游側連接著清洗氣體供應管237a。在清洗氣體237a的上游側，從上游方向起依序設置：清洗氣體供應源237b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)237c、屬於開關閥的閥237d、及電漿生成單元237e。
從第一氣體供應管232a供應清洗氣體之例如三氟化氮(NF3)氣體。清洗氣體係經由質量流量控制器237c、閥237d、遠端電漿生成單元237e、清洗氣體導入部238、清洗氣體供應孔259，供應給反應容器203。清洗氣體係利用遠端電漿生成單元237e形成電漿狀態。
清洗氣體導入部258係如圖3所記載，配置於惰性氣體導入部253的中央處、且第一處理氣體導入部251與第二處理氣體導 入部252之間。
(蓋體)
在承載器中央處、且與後述清洗氣體供應孔259呈相對向位置處，設有耐電漿性材質蓋體219。
利用本裝置對處理基板200a施行處理之際，在承載器217、或接觸到氣體的處理室壁上，會附著有因氣體液化或固體化而造成的固著物、或者因氣體反應而生成的副產物等。
本實施例的裝置，如圖5的處理氣體流動圖所記載，第一處理氣體281係從第一氣體噴出口254被供應給處理基板200a上。 所以，在第一處理區域中的處理室壁、承載器217會附著清洗對象的物質。
再者，第二處理氣體282係從第二氣體噴出口255噴出，經利用電漿生成部206形成電漿狀態後，再供應給處理基板200a上。
此時，因與在承載器上附著的第一氣體進行反應之第二氣體，會在處理基板200a以外的地方形成膜，更會有副產物生成。
為去除該等清洗對象物，經施行既定次數基板處理步驟後，再施行清洗處理。清洗處理係如圖6的清洗氣體流動圖所記載，利用從清洗氣體供應孔259供應的清洗氣體283實施。清洗氣體283係預先利用電漿生成單元237e形成電漿狀態。
清洗氣體係配合附著量最多的地方(例如第一處理區域)調整流量與能量。
所以，可認為若沒有有清洗對象物附著的部分接觸到清洗氣體 283，會因清洗氣體283而導致該部分遭受蝕刻，此現象便成為微粒的肇因。
因為與清洗氣體供應孔259相對向的位置係如圖5所記載，屬於沒有被供應第一氣體、第二氣體的位置，因而不太會有清洗對象物附著。
此處，在與清洗氣體供應孔259相對向位置處設有耐電漿性材質的蓋體219。藉由形成此種構造，即便與清洗氣體供應孔相對向的位置，仍可防止過度蝕刻。
蓋體219係藉由嵌合於在承載器217中央處所設置的柱坑中而固定。藉此，可防止因承載器217的旋轉而造成偏離，亦可使蓋體219的更換趨於容易。
蓋體219期望構成從清洗氣體供應孔259觀看呈圓形。其端部係設定於未鄰接第一及第二氣體的地方，且較第一氣體噴出口254與第二氣體噴出口255更靠承載器217的徑向中心方向。藉由設為此種構造，便可將沒有清洗對象物附著的地方設為耐電漿性材質。
(排氣系統)
如圖4所示，在反應容器203中設有將處理區域201a、201b內及迫淨區域204a、204b內的環境予以排氣之排氣管231。排氣管231經由當作控制氣體流量之流量控制器(流量控制部)的流量控制閥245、及壓力調整器(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller，自動壓力控制)閥243，連接於當作真空排氣裝置用的真空泵246，構成能施行使反應容器203內的壓力成為既定壓力(真空度)的真空排氣。另外，APC閥243係可將閥予以開閉，而進行反應容器203內的真空排氣或停止 真空排氣，更可調節閥開度而能調整壓力的開關閥。主要係由排氣管231、APC閥243及流量控制閥245構成排氣系統。另外，排氣系統中亦可含有真空泵246。
(控制部)
屬於控制部(控制手段)的控制部300係施行以上所說明各構造的控制。
其次，使用圖4，針對承載器217的周邊構造、及承載器217的動作進行說明。
在基板處理框體203上依經由閘閥150至154中任一者而相鄰接的方式設置第一搬送室框體101。例如藉由開啟閘閥151，基板處理框體203內與第一搬送室框體101便形成相連通。第一基板移載機112係從晶圓盒經由第二基板移載機124，在與承載器217的載置部217b之間搬送著處理基板200a。
此處在承載器217中複數形成載置著處理基板200a的載置部217b。本實施形態中，載置部217b係分別朝順時計方向呈等間隔(例如72度的間隔)設置五個，藉由承載器217的旋轉，五個載置部217b便統括地旋轉。
(3)基板處理步驟
接著，就本實施形態半導體製造步驟的一步驟，針對使用上述具有反應容器203的處理室202a所實施之基板處理步驟，利用圖7與圖8進行說明。圖7所示係本實施形態基板處理步驟的流程圖，圖8所示係本實施形態基板處理步驟的成膜步驟中，對基板施行處理的流程 圖。另外，以下說明中，基板處理裝置10的處理室202之構成各部位動作係利用控制部300進行控制。
此處，針對第一氣體係使用屬於含矽氣體的三矽烷胺(TSA)，而第二處理氣體係使用屬於含氧氣體的氧氣，在處理基板200a上形成絕緣膜之SiO膜的例子進行說明。
各步驟中，至少從升溫、壓力調整步驟(S104)起至成膜步驟(S106)，成膜模式係由控制部300控制著各構成。
各步驟中，清洗步驟(S112)中，清洗模式係由控制部300控制著各構成。
(基板搬入、載置步驟(S102))
首先，使基板突舉梢266上升至處理基板200a的搬送位置，而使基板突舉梢266貫通承載器217的貫通孔217a。結果，基板突舉梢266成為較承載器217表面僅突出既定高度份的狀態。接著，開啟閘閥151，使用真空搬送機器人112，在反應容器203內搬入既定片數(例如5片)的處理基板200a(處理基板)。然後，以承載器217的未圖示旋轉軸為中心，依各處理基板200a不會重疊的方式，載置於承載器217的同一面上。藉此，處理基板200a便被依水平姿勢支撐於從承載器217表面突出的基板突舉梢266上。
若反應容器203內已搬入處理基板200a，便使真空搬送機器人112退避於反應容器203外，關閉閘閥151而將反應容器203內予以密閉。然後，使基板突舉梢266下降，將處理基板200a載置於在第一處理區域201a、第一迫淨區域204a、第二處理區域201b、及第二迫淨區域204b各底面的承載器217所設置載置部217b上。
另外，將處理基板200a搬入反應容器203內時，最好利用排氣部將反應容器203內予以排氣，且從惰性氣體供應系統朝反應容器203內供應當作迫淨氣體用的N2氣體。即，最好使真空泵246動作，藉由開啟APC閥243，而將反應容器203內予以排氣，藉由至少開啟第一惰性氣體供應系統的閥234d，而朝反應容器203內供應N2氣體。藉此，可抑制微粒侵入於處理區域201內、以及微粒附著於處理基板200a上。此處，亦可更進一步從第二惰性氣體供應系統及第三惰性氣體供應系統供應惰性氣體。另外，真空泵246係至少從基板搬入、載置步驟(S102)起至後述基板搬出步驟(S108)結束為止的期間，呈經常動作的狀態。
(升溫、壓力調整步驟(S104))
接著，對承載器217內部所埋設的加熱器218供應電力，依處理基板200a表面成為既定溫度(例如200℃以上、且400℃以下)的方式加熱。此時，加熱器218的溫度係根據由溫度感測器274所檢測到的溫度資訊，藉由控制著對加熱器218的通電程度而調整。
另外，由矽構成的處理基板200a之加熱處理中，若表面溫度加熱至750℃以上，在處理基板200a表面所形成的源極區域、汲極區域等之中會發生雜質擴散，會有造成電路特性劣化、半導體裝置性能降低的情況。藉由將處理基板200a的溫度依如上述限制，便可抑制在處理基板200a表面上所形成源極區域、汲極區域中發生雜質擴散、電路特性劣化、半導體裝置性能降低。
再者，依反應容器203內成為所需壓力(例如0.1Pa至300Pa、較佳係20Pa至40Pa)的方式，將反應容器203內利用真空泵 246施行真空排氣。此時，反應容器203內的壓力係利用圖中省略圖示的壓力感測器進行測定，並根據該測定的壓力資訊對APC閥243的開度進行回饋控制。
再者，於加熱處理基板200a的情況下，使旋轉機構267動作，而開始承載器217的旋轉。此時，承載器217的旋轉速度係利用控制部300進行控制。承載器217的旋轉速度係例如1圈/秒。藉由使承載器217旋轉，處理基板200a便依照第一處理區域201a、第一迫淨區域204a、第二處理區域201b、及第二迫淨區域204b的順序開始移動，使處理基板200a通過各區域。
(成膜步驟(S106))
接著，以對第一處理區域201a內供應第一處理氣體的TSA氣體，並對第二處理區域201b內供應第二處理氣體的氧氣，而在處理基板200a上形成SiO膜的步驟為例的成膜步驟進行說明。另外，以下說明中，併行實施TSA氣體供應、氧氣供應、惰性氣體，分別供應給各自區域。
加熱處理基板200a到達所需的溫度，若承載器217到達所需的旋轉速度，至少開啟閥232d、233d及234d，開始處理氣體與惰性氣體對處理區域201及迫淨區域204的供應。即，開啟閥232d，開始將TSA氣體供應給第一處理區域201a內，並開啟閥233d朝第二處理區域201b內供應氧氣，更開啟閥234d朝第一迫淨區域204a與第二迫淨區域204b內供應屬於惰性氣體的N2氣體。此時，適當調整APC閥243，將反應容器203內的壓力設定為例如10Pa至1000Pa範圍內的壓力。此時，加熱器218的溫度係設定為處理基板200a的溫度成為例 如200℃至400℃範圍內的溫度。
即，開啟閥232d，從第一氣體供應管232a經由第一氣體導入部251及第一氣體噴出口254，朝第一處理區域201a供應TSA氣體，且從排氣管231排氣。此時，依TSA氣體流量成為既定流量的方式，調整質量流量控制器232c。另外，利用質量流量控制器232c控制的TSA氣體供應流量係設為例如100sccm至5000sccm範圍內的流量。
將TSA氣體供應給第一處理區域201a內時，較佳係開啟閥235d，從第二惰性氣體供應管235a將當作載氣或稀釋氣體用的N2氣體供應給第一處理區域201a內。藉此，可促進朝第一處理區域201a內的TSA氣體供應。此時，在構成處理區域201a的壁上，會附著有因氣體液化或固體化而造成的固著物、或者因氣體反應而生成的副產物等。
再者，開啟閥232d與閥233d，從第二氣體供應管233a經由第二氣體導入部252與第二氣體噴出口255，朝第二處理區域201b供應氧氣，且從排氣管231排氣。此時，依氧氣流量成為既定流量的方式調整質量流量控制器233c。另外，利用質量流量控制器233c控制的氧氣供應流量係設為例如1000sccm至10000sccm範圍內的流量。
將氧氣供應給第二處理區域201b內時，較佳係開啟閥236d，從第三惰性氣體供應管236a將當作載氣或稀釋氣體用的N2氣體供應給第二處理區域201b內。藉此，可促進朝第二處理區域201b內的氧氣供應。
再者，開啟閥232d及閥233d，更開啟閥234d，將當作迫淨氣體用之惰性氣體的N2氣體，從第一惰性氣體供應管234c經由 惰性氣體導入部253、第一惰性氣體噴出口256及第二惰性氣體噴出口257，分別供應給第一迫淨區域204a及第二迫淨區域204b並排氣。此時，依N2氣體的流量成為既定流量的方式調整質量流量控制器234c。另外，經由隔間板205的端部與反應容器203的側壁間之間隙，從第一迫淨區域204a內及第二迫淨區域204b內朝向第一處理區域201a內及第二處理區域201b內噴出惰性氣體，便可抑制處理氣體侵入於第一迫淨區域204a及第二迫淨區域204b內。
此時，在第一處理區域201a與第一迫淨區域204a之間、第一處理區域201a與第二迫淨氣體區域204b之間，因為屬於第一處理氣體的TSA氣體會與迫淨氣體相碰觸，因而氣體溫度會降低，導致該氣體液化或固體化。
在氣體開始供應之同時，亦朝在第二處理區域201b上方所設置的電漿生成部206，從未圖示高頻電源供應高頻電力。朝第二處理區域201b內供應、且通過電漿生成部206下方的氧氣，在第二處理區域201b內成為電漿狀態，再將其中所含有的活性種供應給處理基板200a。
氧氣的反應溫度較高，在如上述的處理基板200a之處理溫度、反應容器203內的壓力下不易產生反應，但如本實施形態，若將氧氣形成電漿狀態，而供應其中所含的活性種，即便在例如400℃以下的溫度帶仍可施行成膜處理。另外，當第一處理氣體與第二處理氣體所要求的處理溫度不同時，較佳係配合處理溫度較低的處理氣體溫度而控制加熱器218，且將需要較高處理溫度的另一處理氣體形成電漿狀態之後才供應。依此藉由利用電漿，便可依低溫進行處理基板200a的處理，可抑制對具有例如鋁等耐熱差佈線等的處理基板200a造 成熱損傷。又，可抑制因處理氣體的不完全反應而造成非生成物等之異物發生，俾可提升在處理基板200a上所形成薄膜的均質性與耐電壓特性等。又，藉由形成電漿狀態氧氣的高氧化力，可縮短氧化處理時間等能提升基板處理生產性。
如上述，藉由使承載器217旋轉，處理基板200a便重複依照第一處理區域201a、第一迫淨區域204a、第二處理區域201b、及第二迫淨區域204b的順序移動。所以，如圖8所示，對處理基板200a交錯施行既定次數之TSA氣體供應、N2氣體供應(迫淨)、呈電漿狀態的氧氣供應、N2氣體供應(迫淨)。在此，針對成膜處理序列的詳細內容，使用圖8進行說明。
(第一處理氣體區域通過(S202))
首先，對已通過第一處理區域201a的處理基板200a表面、及承載器217未載置基板的部分供應TSA氣體，而在處理基板200a上形成含矽層。
(第一迫淨區域通過(S204))
其次，已形成含矽層的處理基板200a通過第一迫淨區域204a。對第一迫淨區域供應屬於惰性氣體的N2氣體。
(第二處理氣體區域通過(S206))
其次，對已通過第二處理區域201b的處理基板200a、及承載器217未載置基板的部分供應氧氣。在處理基板200a上形成矽氧化層(SiO層)。即，氧氣在第一處理區域201a中會與處理基板200a上所形成含 矽層其中一部分產生反應。藉此，含矽層會被氧化而被改質為含有矽與氧的SiO層。
(第二迫淨區域通過(S208))
然後，在第二處理區域201b中已形成SiO層的處理基板200a通過第二迫淨區域204b。此時，供應屬於第二迫淨惰性氣體的N2氣體。
(循環數確認(S210))
依此，若將承載器217的1圈設為1循環(即將處理基板200a通過第一處理區域201a、第一迫淨區域204a、第二處理區域201b及第二迫淨區域204b設為1循環)，藉由至少施行該循環達1次以上，便可在處理基板200a上形成既定膜厚的SiO膜。
此處，確認前述循環是否已實施既定次數。
當循環已實施既定次數時，便判斷可到達所需膜厚，而結束成膜處理。當循環尚未實施既定次數時，便判斷尚無法達所需膜壓，重返S202繼續實施循環處理。
經利用S210既定次數實施前述循環，而判斷在處理基板200a上形成所需膜厚之SiO膜後，至少關閉閥234a與閥233d，停止TSA氣體及氧氣朝第一處理區域201a及第二處理區域201b的供應。此時，亦停止對電漿生成部206的電力供應。又，控制加熱器218的通電量而降低溫度、或停止對加熱器218的通電。又，停止承載器217的旋轉。
(基板搬出步驟(S108))
若成膜步驟106結束，便如下述的搬出基板。
首先，使基板突舉梢266上升，俾使處理基板200a被支撐於從承載器217表面突出的基板突舉梢266上。然後，開啟閘閥244a，使用真空搬送機器112將處理基板200a搬出於反應容器203外，便結束本實施形態的基板處理步驟。另外，上述中，處理基板200a的溫度、反應容器203內的壓力、各氣體的流量、對電漿生成部206所施加電力、處理時間等條件等等，係依照改質對象的膜材料、膜厚等而任意調整。
(處理次數之確認(S110))
在S110中確認從基板搬入、載置步驟(S102)起至基板搬出步驟(S108)的循環是否已實施既定次數。此處所謂「既定次數」係指繼續施行成膜處理直到成為必需清洗狀態的次數。該次數係預先利用模擬等導出必需清洗狀態所要的處理次數，並設定。
(清洗步驟(S112))
在基板搬入、載置步驟(S102)至基板搬出步驟(S108)的循環已實施既定次數後，便在基板載置台沒有載置處理基板200a的狀態下施行處理室202的清洗。
具體係施行下述處理。
(虛設基板搬入、載置步驟(S302))
在承載器217的載置部217b上，依照與載置處理基板時的同樣順序載置虛設基板。
(升溫、壓力調整步驟(S304))
接著，對在承載器217內部所埋設的加熱器218供應電力，而依虛設基板200b表面成為既定溫度的方式施行加熱。
再者，依反應容器203內成為所需壓力(例如0.1Pa至300Pa、較佳係20Pa至40Pa)的方式，將反應容器203內利用真空泵246施行真空排氣。此時，反應容器203內的壓力係利用圖中省略圖示的壓力感測器進行測定，並根據該測定的壓力資訊對APC閥243的開度進行回饋控制。
再者，在加熱虛設基板200b之情況下，使旋轉機構267動作，而開始承載器217的旋轉。此時，承載器217的旋轉速度係利用控制部300進行控制。承載器217的旋轉速度係例如1圈/秒。藉由使承載器217旋轉，虛設基板200b、承載器217的表面便依照第一處理區域201a、第一迫淨區域204a、第二處理區域201b、及第二迫淨區域204b的順序開始移動，使基板200通過各區域。
(氣體供應步驟(S306))
其次，從清洗氣體供應系統朝反應容器203供應清洗氣體。隨此亦併行對各處理區域供應惰性氣體。
具體係如下述。
加熱基板200到達所需的溫度，若承載器217已到達所需的旋轉速度，便至少開啟閥234d、235d、236d、237d，開始惰性氣體朝處理區域201及迫淨區域204的供應。更具體而言，形成關閉閥232d、開啟閥235d的狀態，開始對第一處理區域201a內供應惰性氣體。形成關閉閥233d、開啟閥236d的狀態，對第二處理區域201b內供應惰性 氣體。開啟閥234d，朝第一迫淨區域204a及第二迫淨區域204b內供應惰性氣體。接著，對電漿生成單元237e施加電力，更將閥237d設為開啟狀態，對反應容器203供應電漿狀態的清洗氣體。
此時，適當調整APC閥243，而將反應容器203內的壓力設為例如10Pa至1000Pa範圍內的壓力。此時，加熱器218的溫度係依基板200的溫度成為例如200℃至400℃範圍內溫度的方式設定。
如前述，在第一處理區域201a的處理室壁、第一處理區域201a與第一迫淨區域204a的邊界、第一處理區域201a與第二迫淨氣體區域204b的邊界，相較於其他區域之下，該等的固著物、或因氣體反應而生成的副產物等會較多附著。
第二處理區域201b中，當在基板200及承載器上所吸附或沉積的第一氣體與第二氣體進行反應時所生成副產物，判斷會附著於處理室的壁上或隔間上。然而，因為含矽氣體較少於第一處理區域201a、第一迫淨區域204a，因而判斷清洗對象物會較少於第一處理區域201a、第一迫淨區域204a。
在迫淨區域204(第一迫淨區域204a、第二迫淨區域204b)中，會有從兩者中間所配置的第一處理區域201a流入第一氣體的可能性。所以，判斷清洗對象物會較少於第一處理區域201a、第一迫淨區域204a、第二處理區域201b。
若將各區域的清洗對象物量進行比較，結果如下：第一處理區域201a>迫淨區域204>第二處理區域201b。
清洗處理係使用電漿狀態的清洗氣體。清洗氣體量、清洗氣體能量係配合清洗對象物量最多的區域進行供應。藉由設為此情形，便可確實地去除清洗對象物。
本實施形態中，配合第一處理區域201a的清洗對象物量，調整清洗氣體的能量與量。
所以，清洗對象物較少的區域，判斷會因電漿狀態的清洗氣體，而導致處理室壁等遭蝕刻。
此處，本實施例中，對清洗對象物較多的區域優先供應清洗氣體俾增加該區域的清洗氣體量。對清洗氣體對象物較少的區域則減少清洗氣體量並增加惰性氣體供應。
具體而言，惰性氣體供應給各區域時，利用質量流量控制器控制著對各區域所供應惰性氣體的量。
第一處理區域201a中，依對清洗氣體毫無遺漏地供應給處理區域201a之方式，控制著質量流量控制器235c。具體而言，依流量較少於對迫淨氣體區域204、第二處理區域201b所供應惰性氣體流量的方式，控制著惰性氣體的供應。依此，清洗氣體量較多於迫淨氣體區域204、第二處理區域201b，而提高清洗氣體的密度。
鄰接第一處理區域201a的迫淨區域204，為使清洗氣體不致過度供應給第一迫淨區域204，便依惰性氣體供應較多於第一處理區域201a的方式，控制著質量流量控制器234c。此處，如後述，設定為較少於第二處理區域的惰性氣體流量。依此，清洗氣體密度較小於第一處理區域201a，便可抑制因過量的清洗氣體而遭蝕刻。
第二處理區域201b中，依不致供應過多清洗氣體的方式，控制著質量流量控制器235c。具體而言，依對第二處理區域201b供應的惰性氣體流量，較多於第一處理區域201a、迫淨氣體區域204的方式進行控制。藉此，清洗氣體的密度便較小於第一處理區域201a，俾可抑制因過量的清洗氣體而遭蝕刻。
對各區域所供應的惰性氣體流量，係根據事先實驗的數據進行設定。控制部221係依成為所設定流量的方式，分別控制各自的質量流量控制器而調整。
藉由設為如上述，就連清洗對象物較少的區域，仍可抑制處理室壁等遭過度蝕刻。
再者，藉由在清洗步驟中亦使承載器217旋轉，亦可將承載器217表面上所堆積的清洗對象物予以均勻除去。
(基板搬出步驟(S308))
經既定時間清洗處理後，便依照與虛設基板搬入步驟顛倒的方法搬出虛設基板。
再者，上述實施例中，於對第一迫淨區域204a與第二迫淨區域204b供應惰性氣體的供應系統中，質量流量控制器係設為統一，惟並不僅侷限此，亦可例如第一迫淨區域204a與第二迫淨區域204b分開各自設有控制惰性氣體供應的質量流量控制器。
此情況認為會有下述優點。
上述實施例中，在第一處理區域201a與第一迫淨區域204a的邊界、第一處理區域201a與第二迫淨氣體區域204b的邊界，會發生該等的固著物。特別係在第一處理區域201a旋轉方向下游鄰接的第二迫淨區域204b，會因承載器的旋轉而抽拉氣體，導致氣體量變多，因而判斷固著物會較多於第一迫淨氣體區域204a。
此處，較佳係依對第二迫淨區域204b所供應惰性氣體的供應量，較多於第一迫淨區域204a的方式，控制著第一迫淨區域供應系統的質量流量控制器、與第二迫淨區域供應系統的質量流量控制 器。
接著，針對實施例2進行說明。
(裝置構造)
實施例2係就氣體供應部不同於實施例1的裝置，相關其他相同元件編號的構造均屬同樣的構造。
以下就不同的構成進行說明。
實施例2，將實施例1的第一氣體噴出口254取代為噴嘴301、將第二氣體噴出口255取代為噴嘴302、將第一惰性氣體噴出口256取代為噴嘴304、並將第二惰性氣體噴出口257取代為噴嘴303。
301係第一氣體供應噴嘴。連接於第一處理氣體導入部251，且朝承載器217的徑向延伸出的噴嘴。
302係第二氣體供應噴嘴。連接於第二處理氣體導入部252，且且朝承載器217的徑向延伸出的噴嘴。
303係第一迫淨氣體供應噴嘴，304係第二迫淨氣體供應噴嘴。分別連接於迫淨氣體供應部253，且朝承載器217的徑向延伸出的噴嘴。
各噴嘴係構成較大於在載置部217b上所載置的基板直徑狀態。藉由設為此種構造，便可對基板200上均勻地供應氣體。
(基板處理步驟)
基板處理步驟大致與實施例1同樣，差異點如下述。
在成膜步驟、清洗步驟中，取代供應迫淨氣體的第一氣體噴出口254，改為從氣體供應噴嘴301，且取代第二氣體噴出口255改為從氣體供應噴嘴302供應處理氣體、惰性氣體。
再者，取代第一惰性氣體噴出口256、第二惰性氣體噴出口257， 改為從迫淨氣體供應噴嘴303、迫淨氣體供應噴嘴304供應迫淨氣體(惰性氣體)。
(6)本實施形態的效果
根據本實施形態，可達以下所示的1或複數效果。
(a)根據本實施形態，因為可抑制連清洗對象物較少的區域亦供應活性化清洗氣體，因而可防止該區域遭過度蝕刻。
(b)本實施形態，因為在承載器表面內，於未被供應處理氣體的地方設有蓋體，因而可防止承載器遭過度蝕刻。
(c)本實施形態，因為在承載器表面內，於與清洗供應孔相對向的位置處設有蓋體，因而可防止承載器中央處遭過度蝕刻。
(d)本實施形態，因為蓋體可拆卸，因而能提升承載器的保養週期。
<本發明其他的實施形態>
以上，針對本發明實施形態進行具體說明，惟本發明並不僅侷限於上述實施形態，舉凡在不脫逸主旨的範疇內均可進行各種變化。
例如，上述實施形態，清洗氣體供應孔設置於與承載器中央部相對向的位置處，但亦可構成能對各區域中個別供應狀態。
再者，上述實施形態，處理氣體係使用含矽氣體及含氧氣體，在基板200上形成SiO膜，惟並不僅侷限此。即，亦可處理氣體係使用例如含鉿(Hf)氣體與含氧氣體、含鋯(Zr)氣體與含氧氣體、含鈦(Ti)氣體與含氧氣體，在基板200上形成氧化鉿膜(HfO膜)、氧化鋯膜(ZrO膜)、氧化鈦膜(TiO膜)等High-k膜等等。又，電漿化的處理氣 體係除含氧氣體之外，尚可使用屬於含氮(N)氣體的氨(NH3)氣體等。
再者，上述實施形態，清洗氣體係使用三氟化氮，惟並不僅侷限此，亦可使用處理氣體與如下述組合的清洗氣體。
第一氣體係使用TSA、第二氣體係使用氧氣時，清洗氣體亦可使用氫氟酸(HF)、氫(F2)、三氟化氯(ClF3)。
再者，第一氣體係使用六甲基二矽烷(HMDS)、第二氣體係使用氧氣時，清洗氣體亦可使用NF3、HF、F2、ClF3。
再者，第一氣體係使用三矽烷胺(TSA)、第二氣體係使用氨(NH3)時，清洗氣體係可使用NF3、HF、F2、ClF3。
再者，第一氣體係使用四(乙基甲基胺基)鋯(TEMAZ)、第二氣體係使用氧氣時，清洗氣體亦可使用三氯化硼(BCl3)。
再者，上述實施形態，將氧氣供應給處理室，並利用電漿生成部206生成電漿，惟並不僅侷限此，亦可使用在處理室外生成電漿的遠端電漿方法、高能階臭氧。
再者，上述本實施形態，藉由使基板突舉梢266升降而使基板200移動至處理位置或搬送位置，但亦可使用升降機構268，藉由使承載器217升降，而使基板200移動至處理位置或搬送位置。
再者，上述實施形態，藉由控制著迫淨氣體的流量，而控制各區域的清洗氣體供應量，惟並不僅侷限此。亦可對應各區域個別設有清洗氣體供應口與其流量控制部，當清洗處理時便利用各區域的清洗氣體流量控制部，分別依每個區域各自控制清洗氣體的流量，而控制清洗氣體的密度。
再者，本實施形態，針對4個氣體供應區域進行說明，惟並不僅侷限此，亦可配合所形成的膜，設計較多於4個的氣體供應 區域。
以下，附註本發明的較佳態樣。
<附註1>
一種基板處理裝置，係具備有：基板載置台、氣體供應部、及控制部；而，該基板載置台係在設有複數處理區域的反應容器內，所設置複數基板載置部上載置基板；該氣體供應部係將清洗氣體、處理氣體及惰性氣體供應給各處理區域；該控制部係控制成當上述基板載置台上有載置處理基板時，便將上述處理氣體與惰性氣體供應給各處理區域，而當上述基板載置台上沒有載置處理基板時，便將上述清洗氣體與上述惰性氣體依照每個處理區域進行調整並供應。
<附註2>
如附註1所記載的基板處理裝置，其中，上述複數區域係具備有：被供應上述惰性氣體的惰性氣體區域、被供應屬於上述處理氣體之一的第一氣體之第一氣體區域、以及被供應屬於上述處理氣體之一的第二氣體之第二氣體區域；構成藉由上述基板載置台進行旋轉，上述基板載置部便通過上述各區域。
<附註3>
如附註1或2所記載的基板處理裝置，其中，上述第一氣體係高黏著質材料；上述第二氣體係黏著性較低於上述第一氣體的氣體；上述控制部係依對上述第一氣體區域所供應的上述清洗氣體，較多於上述第二氣體供應區域的方式，調整控制著上述清洗氣體與上述惰性氣體的流量。
<附註4>
如附註1至3中任一項所記載的基板處理裝置，其中，上述氣體供應部的清洗氣體供應孔係設置於上述基板載置台的中心呈相對向位置處。
<附註5>
如附註1至4中任一項所記載的基板處理裝置，其中，上述清洗氣體供應孔係設置於較低於上述第一氣體與第二氣體的供應孔位置處。
<附註6>
如附註1至5中任一項所記載的基板處理裝置，其中，在上述基板載置台的中心配置有耐蝕刻氣體材料構件。
<附註7>
如附註6所記載的基板處理裝置，其中，在上述基板載置台的中心設有柱坑，而上述耐蝕刻氣體材料構件便配設於上述柱坑中。
<附註8>
如附註6或7中任一項所記載的基板處理裝置，其中，上述耐蝕刻氣體材料構件的端部係構成較上述第一氣體及第二氣體的供應孔，更靠上述基板載置台的中心側。
<附註9>
一種半導體裝置之製造方法，係包括有基板處理步驟與清洗步驟，且重複施行上述清洗步驟與上述基板處理步驟；而，該基板處理步驟係在設有複數處理區域的處理室內之基板載置台上所設置複數基板載置部上，載置著處理基板，並對上述處理室對應各處理區域供應處理氣體與惰性氣體，而在上述處理室內施行既定處理，再將經上述處理過的基板從上述處理室中搬出；該清洗步驟係經複數次實施上述基板處理步驟後，便在上述基板載置部沒有處理基板的狀態下，朝上述處理室依每個區域調整供應清洗氣體與上述惰性氣體。
<附註10>
一種基板處理方法，係包括有基板處理步驟與清洗步驟，且重複施行上述清洗步驟與上述基板處理步驟；而，該基板處理步驟係在設有複數處理區域的處理室內之基板載置台上所設置複數基板載置部上，載置著處理基板，並對上述處理室對應各處理區域供應處理氣體與惰性氣體，而在上述處理室內施行既定處理，再將經上述處理過的基板從上述處理室中搬出；該清洗步驟，係經複數次實施上述基板處理步驟後，便在上述基板載置部沒有處理基板的狀態下，朝上述處理室依每個區域調整供應清洗氣體與上述惰性氣體。
<附註11>
一種半導體裝置之製造方法，係包括有：在設有複數氣體供應區域的處理室內所設置基板載置部上，載置處理基板的步驟；對上述處理室供應處理氣體，而對上述處理基板施行處理的成膜步驟；將上述處理基板從上述處理室中搬出的步驟；以及在上述處理室中尚未載置上述處理基板的狀態下，分別對上述氣體供應區域一邊控制清洗氣體量、一邊控制上述清洗氣體密度的清洗步驟。
<附註12>
如附註11所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述清洗步驟係對上述複數氣體供應區域供應清洗氣體，且依每個上述氣體供應區域供應不同流量的惰性氣體。
<附註13>
如附註11或12所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述氣體供應區域係設有：被供應第一氣體的第一處理區域、及其所鄰接的迫淨區域；而，上述清洗步驟中，依上述迫淨區域的惰性氣體量較多於上述第一處理區域的惰性氣體量方式，控制著惰性氣體的供應。
<附註14>
如附註11至13中任一項所記載的半導體裝置之製造方法，其中， 上述成膜步驟中，旋轉上述基板載置台，使上述處理基板通過被供應上述惰性氣體的惰性氣體區域、被供應第一氣體的第一處理區域、及被供應第二氣體的第二處理區域，而在上述基板上施行成膜處理。
<附註15>
如附註14所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述第一氣體係具有較高於上述第二氣體的黏著性；依上述第一處理區域的上述清洗氣體量，較多於上述第二氣體所供應第二處理區域的方式，控制著上述惰性氣體的供應。
<附註16>
如附註11至15中任一項所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述清洗步驟中，旋轉上述基板載置台，使上述基板載置台表面通過被供應上述惰性氣體的惰性氣體區域、被供應第一氣體的第一處理區域、及被供應第二氣體的第二處理區域。
<附註17>
一種基板處理方法，係包括有：在設有複數氣體供應區域的處理室內所設置基板載置部上，載置處理基板的步驟；對上述處理室供應處理氣體，而對上述處理基板施行處理的成膜步驟；將上述處理基板從上述處理室中搬出的步驟；以及在上述處理室中尚未載置上述處理基板的狀態下，分別對上述氣 體供應區域一邊控制清洗氣體量、一邊控制上述清洗氣體密度的清洗步驟。
<附註18>
一種基板處理裝置，係具備有：基板載置部，其乃設置於設有複數氣體供應區域的處理室內；氣體供應部，其乃對上述氣體供應區域供應處理氣體、惰性氣體、清洗氣體中之至少其中一者；控制部，其乃若成膜模式便在基板載置部上有載置處理基板的狀態下，從上述氣體供應部對上述氣體供應區域供應上述處理氣體、上述惰性氣體，而對基板施行處理、若清洗模式便在基板載置部尚未載置處理基板的狀態下，分別對上述氣體供應區域一邊控制清洗氣體量一邊控制上述清洗氣體密度。
100‧‧‧晶圓盒
100a‧‧‧蓋體
103‧‧‧第一搬送室
105‧‧‧晶圓載入口
106‧‧‧缺口或定向平面合致裝置
108‧‧‧晶圓盒開盒機
108‧‧‧晶圓盒開盒機
108‧‧‧晶圓盒開盒機
112‧‧‧第一基板移載機
121‧‧‧第二搬送室
122、123‧‧‧預備室
123‧‧‧預備室
126、127‧‧‧閘閥
129‧‧‧閘閥
134‧‧‧基板搬入搬出口
134‧‧‧基板搬入搬出口
150~153‧‧‧閘閥
200‧‧‧處理基板
202a‧‧‧第一處理爐
202b‧‧‧第二處理爐
202c‧‧‧第三處理爐
202d‧‧‧第四處理爐
280‧‧‧虛設基板
300‧‧‧控制器

Claims (12)

  1. 一種半導體裝置之製造方法，係包括有：在設有複數氣體供應區域的處理室內所設置之基板載置部上，載置處理基板的步驟；對上述處理室供應處理氣體，而對上述處理基板施行處理的成膜步驟；將上述處理基板從上述處理室中搬出的步驟；以及在上述處理室中尚未載置上述處理基板的狀態下，分別對上述氣體供應區域一邊控制清洗氣體量、一邊控制上述清洗氣體密度的清洗步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中，上述清洗步驟中，對上述複數氣體供應區域供應清洗氣體，且依每個上述氣體供應區域，供應不同流量的惰性氣體。
  3. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中，上述氣體供應區域係設有：被供應第一氣體的第一處理區域、及其所鄰接的迫淨區域；而，上述清洗步驟中，依上述迫淨區域的惰性氣體量較多於上述第一處理區域的惰性氣體量的方式，控制惰性氣體的供應。
  4. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中，上述成膜步驟中，旋轉上述基板載置台，使上述處理基板通過被供應上述惰性氣體的惰性氣體區域、被供應第一氣體的第一處理區域、及被供應第二氣體的第二處理區域，而在上述基板上施行成膜處理。
  5. 如申請專利範圍第4項之半導體裝置之製造方法，其中，上述第一氣體係具有較高於上述第二氣體的黏著性；依上述第一處理區域的上述清洗氣體量，較多於上述第二氣體所供應第二處理區域的方 式，控制上述惰性氣體的供應。
  6. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法，其中，上述清洗步驟中，旋轉上述基板載置台，使上述基板載置台表面通過被供應上述惰性氣體的惰性氣體區域、被供應第一氣體的第一處理區域、及被供應第二氣體的第二處理區域。
  7. 一種基板處理方法，係包括有：在設有複數氣體供應區域的處理室內所設置之基板載置部上，載置處理基板的步驟；對上述處理室供應處理氣體，而對上述處理基板施行處理的成膜步驟；將上述處理基板從上述處理室中搬出的步驟；以及在上述處理室中尚未載置上述處理基板的狀態下，分別對上述氣體供應區域一邊控制清洗氣體量、一邊控制上述清洗氣體密度的清洗步驟。
  8. 一種基板處理裝置，係具備有：基板載置部，其乃設置於設有複數氣體供應區域的處理室內；氣體供應部，其乃對上述氣體供應區域供應處理氣體、惰性氣體、清洗氣體中之至少其中一者；以及控制部，其乃在成膜模式時，在基板載置部上載置了處理基板的狀態下，從上述氣體供應部對上述氣體供應區域供應上述處理氣體、上述惰性氣體，而對基板施行處理；在清洗模式時，在基板載置部無載置處理基板的狀態下，分別對上述氣體供應區域一邊控制清洗氣體量、一邊控制上述清洗氣體密度。
  9. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置之製造方法，其中，上述氣體 供應區域係設有：被供應第一氣體的第一處理區域、及其所鄰接的迫淨區域；而，上述清洗步驟中，依上述迫淨區域的惰性氣體量較多於上述第一處理區域的惰性氣體量的方式，控制惰性氣體的供應。
  10. 如申請專利範圍第9項之半導體裝置之製造方法，其中，上述成膜步驟中，旋轉上述基板載置台，使上述處理基板通過被供應上述惰性氣體的惰性氣體區域、被供應第一氣體的第一處理區域、及被供應第二氣體的第二處理區域，而在上述基板上施行成膜處理。
  11. 如申請專利範圍第10項之半導體裝置之製造方法，其中，上述第一氣體係具有較高於上述第二氣體的黏著性；依上述第一處理區域的上述清洗氣體量，較多於上述第二氣體所供應第二處理區域的方式，控制上述惰性氣體的供應。
  12. 如申請專利範圍第3項之半導體裝置之製造方法，其中，上述清洗步驟中，旋轉上述基板載置台，使上述基板載置台表面通過被供應上述惰性氣體的惰性氣體區域、被供應第一氣體的第一處理區域、及被供應第二氣體的第二處理區域。
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