TW201517121A - 基板處理裝置，半導體裝置之製造方法及程式 - Google Patents

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Abstract

本發明係即便使用緩衝空間的單片裝置，仍可抑制緩衝空間產生副產物。 為解決上述課題，本發明所提供的半導體裝置之製造方法，係包括有下述步驟：將基板搬入於處理室中的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內所載置基板，經由噴灑頭的緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施；其中，上述排氣步驟係包括有：對上述緩衝室內的環境予以排氣的緩衝室排氣步驟、以及在上述緩衝室排氣步驟後對上述處理室內的環境予以排氣之處理室排氣步驟。

Description

基板處理裝置，半導體裝置之製造方法及程式
本發明係關於基板處理裝置，半導體裝置之製造方法及程式。
近年，快閃記憶體等半導體裝置有高積體化的傾向。隨此現象，圖案尺寸明顯微細化。在形成該等圖案時，製造步驟之一步驟會有對基板實施氧化處理、氮化處理等既定處理步驟的情況。
形成上述圖案的方法之一，存在有：在電路間形成溝槽，並在其中形成襯膜、配線的步驟。該溝槽隨近年微細化有構成高寬深比(high aspect ratio)狀態。
形成襯膜等時，針對溝槽的上部側面、中部側面、下部側面、底部均要求形成膜厚沒有變動的良好梯度被覆性(step coverage)膜。理由係藉由形成良好梯度被覆性膜，便可在使半導體元件的特性在溝槽間呈均勻，藉此可抑制半導體元件的特性變動。
為處理該高寬深比溝槽，有嘗試加熱氣體再施行處理、以及將氣體形成電漿狀態後再施行處理，但較難形成具有良好梯度被覆性的膜。
形成上述膜的方法係有使至少二種處理氣體進行反應而形成膜的CVD法、ALD法。
因為半導體元件特性必需均勻，因而在形成薄膜時，需要對基板面內均勻地供應氣體。為實現此情形，便有開發出能從基板處理面均勻供應氣體的單片裝置。該單片裝置中，為能更均勻地供應氣體，便有例如在基板上設置具緩衝室的噴灑頭。
當使用該單片裝置形成膜時，至少使用二種膜，藉由使該膜在基板上方或基板表面產生反應而形成膜。但，在此因為經由緩衝室供應氣體，因而緩衝室內的氣體會產生反應，判斷導致在緩衝室內產生副產物。所發生的副產物會對基板特性造成不良影響。
緣是，本發明目的在於提供：即便使用緩衝空間的單片裝置，仍可實現抑制緩衝空間產生副產物的基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。
根據本發明一態樣所提供的半導體裝置之製造方法，係包括有下述步驟： 將基板搬入處理室的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內所載置的基板，經由噴灑頭的緩衝室，供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施；其中，上述排氣步驟包括有：對上述緩衝室內的環境予以排氣的緩衝室排氣步驟；以及在上述緩衝室排氣步驟之後，將上述處理室內的環境予以排氣之處理室排氣步驟。
再者，根據本發明另一態樣所提供的基板處理裝置，係具備有：處理室，用以對基板施行處理；噴灑頭，具有緩衝室；第一排氣系統，對上述緩衝室內的環境予以排氣；含第一元素之氣體供應系統，經由上述緩衝室對上述基板供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應系統，經由上述緩衝室對上述基板供應含第二元素之氣體；第二排氣系統，對上述處理室的環境施行排氣；以及控制部，係控制成執行下述步驟：將基板搬入處理室的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內載置的基板，經 由噴灑頭的緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施；其中，上述排氣步驟包括有：由上述第一排氣系統對上述緩衝室內的環境予以排氣的緩衝室排氣步驟；以及在上述緩衝室排氣步驟後，由上述第二排氣系統對上述處理室內的環境予以排氣的處理室排氣步驟。
根據本發明可提供即便使用緩衝空間的單片裝置，仍可實現抑制緩衝空間發生副產物的基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。
100‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓
201‧‧‧處理室
202‧‧‧處理容器
202a‧‧‧上部容器
202b‧‧‧下部容器
203‧‧‧處理室內搬送室
204‧‧‧隔間板
205‧‧‧閘閥
206‧‧‧基板搬入出口
207‧‧‧升降銷
208‧‧‧O形環
210‧‧‧基板支撐部
211‧‧‧基板載置面
212‧‧‧載置台
213‧‧‧加熱器
214、234a‧‧‧貫通孔
217‧‧‧軸
218‧‧‧升降機構
219‧‧‧風箱
220‧‧‧第二排氣系統(排氣管路)
221‧‧‧排氣口
222、236a‧‧‧排氣管
223、236c‧‧‧壓力調整器
224、236d‧‧‧真空泵
230‧‧‧噴灑頭
231‧‧‧蓋
231a‧‧‧孔
231b‧‧‧噴灑頭用排氣孔
232‧‧‧緩衝室
232a‧‧‧區域
233‧‧‧絕緣塊
234‧‧‧分散板
235‧‧‧氣體導件
236‧‧‧第一排氣系統
236b、243d、244d、245d、246d、247d、248d‧‧‧閥
241‧‧‧氣體導入口
242‧‧‧共通氣體供應管
243‧‧‧第一氣體供應系統
243a‧‧‧第一氣體供應管
243b‧‧‧第一氣體供應源
243c、244c、245c、246c、247c、248c‧‧‧質量流量控制器(MFC)
244‧‧‧第二氣體供應系統
244a‧‧‧第二氣體供應管
244b‧‧‧第二氣體供應源
244e‧‧‧遠端電漿單元
245‧‧‧第三氣體供應系統
245a‧‧‧第三氣體供應管
245b‧‧‧第三氣體供應源(惰性氣體供應源)
246a‧‧‧第一惰性氣體供應管
246b、247b‧‧‧惰性氣體供應源
247a‧‧‧第二惰性氣體供應管
248a‧‧‧清洗氣體供應管
248b‧‧‧清洗氣體供應源
251‧‧‧整合器
252‧‧‧高頻電源
260‧‧‧控制器
261‧‧‧運算部
262‧‧‧記憶部
圖1係本發明實施形態的基板處理裝置剖視圖。
圖2係本發明實施形態的滯留構造232a說明圖。
圖3係本發明第一實施形態的基板處理步驟流程圖。
圖4係本發明第一實施形態的成膜步驟流程圖。
圖5係本發明第一實施形態的噴灑頭環境排氣步驟說明圖。
<本發明第一實施形態> (1)基板處理裝置之構成
針對本發明第1實施形態的基板處理裝置，使用圖1至圖3進行以下說明。圖1所示係本實施形態的基板處理裝置剖視圖。
以下，針對本發明一實施形態參照圖式進行說明。
(1)基板處理裝置之構成
首先，針對本發明一實施形態的基板處理裝置進行說明。
針對本實施形態的處理裝置100進行說明。基板處理裝置100係形成薄膜的裝置，如圖1所示，構成單片式基板處理裝置。
如圖1所示，基板處理裝置100係具備有處理容器202。處理容器202係構成例如橫截面呈圓形的扁平密閉容器。又，處理容器202的側壁或底壁係由例如鋁(Al)、不銹鋼(SUS)等金屬材料構成。
處理容器202係由上部容器202a、下部容器202b、屬於頂板部的噴灑頭230構成。在上部容器202a與下部容器202b之間設有隔間板204。
將由上部處理容器202a及噴灑頭230下端所包圍的空間，且較隔間板204更靠上方的空間稱為「處理空間」，另將由下部容器202b所包圍的空間，且較隔間板更靠下方的空間稱為「搬送空間」。將由上部處理容器202a及噴灑頭230的下端構成，且包圍處理空 間的構成稱為「處理室201」。又，將包圍搬送空間的構成稱為「處理室內搬送室203」。在各構造間設有為將處理容器202內予以密封的O形環208。
在下部容器202b的側面設有鄰接閘閥205的基板搬入出口206，晶圓200便經由基板搬入出口206在與未圖示搬送室之間進行移動。在下部容器202b的底部複數設有升降銷207。又，下部容器202b係接地。
構成為支撐晶圓200的基板支撐部210位於處理室201內的狀態。基板支撐部210主要係由：載置晶圓200的載置面211、表面設有載置面211的載置台212、以及內設於基板載置台212中當作加熱源用的加熱器213。在基板載置台212中，於對應升降銷207的位置分別設有升降銷207可貫通的貫通孔214。
基板載置台212係由軸217支撐。軸217係貫通處理容器202的底部，更在處理容器202的外部連接於升降機構218。藉由使升降機構218產生動作而使軸217及支撐台212進行升降，便可使在基板載置面211上載置的晶圓200進行升降。另外，軸217下端部周圍係被風箱219覆蓋，並氣密式保持於處理容器202內。
基板載置台212係在晶圓200搬送時，為使基板載置面211成為基板搬入出口206的位置(晶圓搬送位置)而下降至基板支撐台，在進行晶圓200之處理時，如圖1所示，晶圓200會上升至處理室 201內的處理位置(晶圓處理位置)。
具體而言，當使基板載置台212下降至晶圓搬送位置時，升降銷207的上端部會突出於基板載置面211的上面，形成升降銷207從下方支撐著晶圓200狀態。又，當使基板載置台212上升至晶圓處理位置時，升降銷207會埋入基板載置面211的上面，形成由基板載置面211從下方支撐著晶圓200狀態。另外，因為升降銷207係直接接觸晶圓200，因而最好由例如石英、氧化鋁等材質形成。
(氣體導入口)
在處理室201上部所設置後述噴灑頭230的上面(頂板壁)，設有為朝處理室201內供應各種氣體用的氣體導入口241。相關氣體導入口241所連接的氣體供應系統構成，容後述。
(噴灑頭)
在氣體導入口241與處理室201之間，設有連通於處理室201且當作氣體分散機構用的噴灑頭230。氣體導入口241係連接於噴灑頭230的蓋231。從氣體導入口241導入的氣體經由在蓋231中所設置的孔231a，供應給噴灑頭230的緩衝室232。緩衝室232係由蓋231與後述分散板234形成。
噴灑頭的蓋231由具導電性金屬形成，作為在緩衝室232或處理室201內生成電漿用的電極使用。在蓋231與上部容器202a之間設有絕緣塊233，而將蓋231與上部容器202a之間予以絕緣。
噴灑頭230係在緩衝空間與處理室201的處理空間之間，設有為使從氣體導入口241導入的氣體能分散用的分散板234。在分散板234中設有複數貫通孔234a。分散板234係配置成與基板載置面211相對向狀態。分散板係設有貫通孔234a所設置的凸狀部、與在凸狀部周圍設置的凸緣部，凸緣部係由絕緣塊233支撐。
在緩衝室232中設有形成所供應氣體之流動的氣體導件235。氣體導件235係以孔231a為頂點，直徑隨朝分散板234方向呈逐漸擴大的圓錐形狀。氣體導件235下端的水平方向直徑係形成較貫通孔234a組的最外周更靠外周處。
在緩衝室232的上方經由噴灑頭用排氣孔231b連接著排氣管236a。在排氣管236a中，依序串聯連接著：切換排氣開啟/關閉的閥236b、將排氣緩衝室232內控制為既定壓力的APC(Auto Pressure Controller，自動壓力控制器)等壓力調整器236c及真空泵236d。
因為排氣孔231b係位於氣體導件235的上方，因而在後述噴灑頭排氣步驟中便如下述構成氣體流動狀態。從孔231a供應的惰性氣體利用氣體導件235分散，並朝緩衝室232的空間中央及下方流動。然後在氣體導件235的端部返折，再被從排氣孔231b排氣。
再者，至少由排氣管236a、閥236b及壓力調整器236c構成第一排氣系統236。
(供應系統)
噴灑頭230的蓋231所連接氣體導入孔241係連接著共通氣體供應管242。共通氣體供應管242連接於第一氣體供應管243a、第二氣體供應管244a及第三氣體供應管245a。第二氣體供應管244a係經由遠端電漿單元244e連接。
從含第一氣體供應管243a的第一氣體供應系統243主要供應含第一元素之氣體，而從含第二氣體供應管244a的第二氣體供應系統244主要供應含第二元素之氣體。從含第三氣體供應管245a的第三氣體供應系統245係在處理晶圓時主要供應惰性氣體，當清洗處理室時則主要供應清洗氣體。
(第一氣體供應系統)
在第一氣體供應管243a中，從上游方向起依序設有：第一氣體供應源243b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)243c及屬於開關閥的閥243d。
從第一氣體供應管243a經由質量流量控制器243c、閥243d、共通氣體供應管242、噴灑頭230(緩衝室232)，朝處理室201供應含第一元素的氣體(以下稱「含第一元素之氣體」)。
含第一元素之氣體係原料氣體(即處理氣體)之一。
此處，第一元素係例如矽(Si)。即含第一元素之氣體係例如含矽氣體。含矽氣體係可使用例如SiH2(NH(C4H9))2(雙第三丁胺基矽 烷，簡稱：BTBAS)氣體。另外，含第一元素之氣體係在常溫常壓下可為固體、液體及氣體中之任一者。當含第一元素之氣體在常溫常壓下呈液體的情況，只要在第一氣體供應源232b與質量流量控制器243c之間設置未圖示氣化器便可。此處針對氣體進行說明。
另外，含矽氣體係除BTBAS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)、三矽烷基胺((SiH3)3N，簡稱：TSA)等。該等氣體係發揮當作前驅物(precursor)作用。
在較第一氣體供應管243a的閥243d更靠下游側，連接著第一惰性氣體供應管246a的下游端。在第一惰性氣體供應管246a中，從上游方向起依序設有：惰性氣體供應源246b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)246c及屬於開關閥的閥246d。
其中，惰性氣體係例如氮(N2)氣體。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。
從第一惰性氣體供應管246a，經由質量流量控制器246c、閥246d、第一氣體供應管243a，朝噴灑頭230(緩衝室232)、處理室201內供應惰性氣體。惰性氣體係在後述薄膜形成步驟(S104)中發揮當作載氣或稀釋氣體的作用。
主要係由第一氣體供應管243a、質量流量控制器243c及閥243d，構成含第一元素之氣體供應系統243(亦稱「含矽氣體供應系統」)。
再者，主要係由第一惰性氣體供應管246a、質量流量控制器246c及閥246d構成第一惰性氣體供應系統。另外，惰性氣體供應源234b、第一氣體供應管243a亦可考慮包含於第一惰性氣體供應系統中。
再者，第一氣體供應源243b、第一惰性氣體供應系統亦可考慮包含於含第一元素之氣體供應系統中。
(第二氣體供應系統)
在第二氣體供應管244a的下游設有遠端電漿單元244e。在上游從上游方向起依序設有：第二氣體供應源244b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)244c及屬於開關閥的閥244d。
從第二氣體供應管244a將含有第二元素的氣體(以下稱「含第二元素之氣體」)，經由質量流量控制器244c、閥244d、遠端電漿單元244e、共通氣體供應管242、噴灑頭230(緩衝室232)，供應給處理室201內。含第二元素之氣體係利用遠端電漿單元244e形成電漿狀態，並照射於晶圓200上。
含第二元素之氣體係屬於處理氣體之一。另外，含第二元素之氣體亦可考慮反應氣體或改質氣體。
其中，含第二元素之氣體係含有不同於第一元素的第二元素。第二元素係可例如氧(O)、氮(N)、碳(C)中之任一者。本實施形態中，含第二元素之氣體係設為例如含氧氣。具體而言，含氧氣係可使用氧(O2)氣體。
主要係由第二氣體供應管244a、質量流量控制器244c及閥244d構成含第二元素之氣體供應系統244(亦稱「含氧氣供應系統」)。
再者，在較第二氣體供應管244a的閥244d更靠下游側，連接著第二惰性氣體供應管247a的下游端。在第二惰性氣體供應管247a中，從上游方向起依序設有：惰性氣體供應源247b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)247c及屬於開關閥的閥247d。
從第二惰性氣體供應管247a將惰性氣體經由質量流量控制器247c、閥247d、第二氣體供應管244a、遠端電漿單元244e，供應給噴灑頭230(緩衝室232)、處理室201內。惰性氣體在後述薄膜形成步驟(S104)中發揮當作載氣或稀釋氣體的作用。
主要係由第二惰性氣體供應管247a、質量流量控制器247c及 閥247d構成第二惰性氣體供應系統。另外，惰性氣體供應源247b、第二氣體供應管243a及遠端電漿單元244e，亦可考慮包含於第二惰性氣體供應系統內。
再者，第二氣體供應源244b、遠端電漿單元244e及第二惰性氣體供應系統亦可考慮包含於含第二元素之氣體供應系統244內。
(第三氣體供應系統)
在第三氣體供應管245a中，從上游方向起依序設有：第三氣體供應源245b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)245c及屬於開關閥的閥245d。
從第三氣體供應管245a將當作迫淨氣體用的惰性氣體，經由質量流量控制器245c、閥245d及共通氣體供應管245，供應給噴灑頭230、處理室201。
其中，惰性氣體係例如氮(N2)氣體。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。
在第三氣體供應管245a中，從上游方向起依序設有：惰性氣體供應源245b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)245c及屬於開關閥的閥245d。
在較第三氣體供應管245a的閥245d更靠下游側，連接著清洗氣體供應管248a的下游端。在清洗氣體供應管248a中，從上游方向起依序設有：清洗氣體供應源248b、屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)246c及屬於開關閥的閥246d。
主要係由第三氣體供應管245a、質量流量控制器245c及閥245d構成第三氣體供應系統245。
再者，主要係由清洗氣體供應管248a、質量流量控制器248c及閥248d構成清洗氣體供應系統。另外，清洗氣體源248b及第三氣體供應管245a亦可考慮包含於清洗氣體供應系統中。
再者，第三氣體供應源245b及清洗氣體供應系統亦可考慮包含於第三氣體供應系統245內。
從第三氣體供應管245a將屬於基板處理步驟的惰性氣體，經由質量流量控制器245c、閥245d及共通氣體供應管242，供應給噴灑頭230(緩衝室232)、處理室201內。又，在清洗步驟中，將清洗氣體經由質量流量控制器248c、閥248d及共通氣體供應管242，供應給噴灑頭230(緩衝室232)、處理室201內。
從惰性氣體供應源245b供應的惰性氣體，在後述薄膜形成步驟(S104)中，發揮當作將滯留於處理室201與噴灑頭230內的氣體予以迫淨的迫淨氣體作用。又，在清洗步驟中亦可發揮當作清洗氣 體之載氣或稀釋氣體作用。
從清洗氣體供應源248b供應的清洗氣體，在清洗步驟中發揮當作將在噴灑頭230與處理室201上附著的副產物等予以除去的清洗氣體作用。
其中，清洗氣體係例如三氟化氮(NF3)氣體。另外，清洗氣體亦可使用例如氫氟酸(HF)氣體、三氟化氯氣體(ClF3)氣體、氟(F2)氣體等，又該等亦可組合使用。
(第二排氣系統)
在處理室201(上部容器202a)的內壁側面設有將處理室201的環境予以排氣的排氣口221。排氣口221連接著排氣管222，在排氣管222中依序串聯連接著將處理室201內控制為既定壓力的APC(Auto Pressure Controller，自動壓力控制器)等壓力調整器223及真空泵224。主要係由排氣口221、排氣管222、壓力調整器223及真空泵224構成第二排氣系統(排氣管路)220。
(電漿生成部)
噴灑頭的蓋231連接於整合器251、高頻電源252。而，藉由利用高頻電源252、整合器251進行阻抗調整，便在噴灑頭230、處理室201中生成電漿。
(控制器)
基板處理裝置100係設有針對基板處理裝置100各部位動作進行控制的控制器260。控制器260係至少設有運算部261及記憶部262。控制器260係配合上位控制器與使用者的指示，從記憶部中呼叫出基板處理裝置的程式、控制配方(recipe)，並配合其內容控制著各構成的動作。
(2)基板處理步驟
其次，針對基板處理裝置100係使用基板處理裝置100，在晶圓200上形成薄膜的步驟，參照圖3、圖4、圖5進行說明。圖3、圖4、圖5係本發明實施形態的成膜步驟流程圖。另外，以下說明中，構成基板處理裝置100的各部位動作係利用控制器260進行控制。
使用圖3、圖4、圖5，針對基板處理步驟的概略內容進行說明。圖3所示係本實施形態的基板處理步驟流程圖。圖4所示係圖5的成膜步驟詳細說明流程。
其中，針對含第一元素之氣體係使用BTBAS氣體，含第二元素之氣體係使用氧(O2)氣體，在晶圓200上形成矽氧化膜作為薄膜之例子進行說明。又，例如可在晶圓200上預先形成既定膜。又，亦可在晶圓200或既定膜上預先形成既定圖案。
(基板搬入．載置步驟S102)
處理裝置100中，藉由使基板載置台212下降至晶圓200搬送位置，便使升降銷207貫通於基板載置台212的貫通孔214中。結果，升降銷207成為從基板載置台212表面僅突出既定高度的狀態。接著，開啟閘閥205使用未圖示晶圓移載機將晶圓200(處理基板)搬入於處理室內，並將晶圓200移載於升降銷207上。藉此，晶圓200便依水平姿勢被支撐於從基板載置台212表面突出的升降銷207上。
若將晶圓200搬入於處理容器202內，便使晶圓移載機退縮於處理容器202外，關閉閘閥205而將處理容器202內密閉。然後，藉由使基板載置台212上升，便使晶圓200載置於在基板載置台212所設置的基板載置面211上。
另外，將晶圓200搬入於處理容器202內時，最好在利用排氣系統對處理容器202內施行排氣狀態下，從惰性氣體供應系統朝處理容器202內供應當作惰性氣體用的N2氣體。即，最好在藉由使真空泵224產生動作並開啟APC閥223，而將處理容器202內施行排氣狀態下，至少開啟第三氣體供應系統的閥245d，朝處理容器202內供應N2氣體。藉此，可防止微塵侵入於處理容器202內、以及微塵附著於晶圓200上。又，真空泵224係至少在從基板搬入．載置步驟(S102)起至後述基板搬出步驟(S106)結束為止的期間，均保持經常動作的狀態。
將晶圓200載置於基板載置台212上時，對基板載置台212內 部埋藏的加熱器213供應電力，控制成晶圓200表面呈既定溫度。晶圓200的溫度係例如室溫以上且500℃以下、較佳係室溫以上且400℃以下。此時，加熱器213的溫度係根據利用未圖示溫度感測器所檢測到的溫度資訊，利用控制對加熱器213的通電程度而進行調整。
(成膜步驟S104)
其次，施行薄膜形成步驟S104。針對薄膜形成步驟S104的基本流程進行說明，相關本實施形態的特徵部分，容後詳述。
在薄膜形成步驟S104中，經由噴灑頭230的緩衝室232，朝處理室201內供應BTBAS氣體。供應BTBAS氣體經過既定時間後，停止BTBAS氣體供應，利用迫淨氣體從緩衝室232、處理室201中排出BTBAS氣體。
在排出BTBAS氣體後，經由緩衝室232，朝處理室201內供應電漿狀態氧氣。氧氣會與晶圓200上所形成含矽膜產生反應，而形成矽氧化膜。經既定時間後，停止氧氣供應，利用迫淨氣體從噴灑頭230、處理室201中排出氧氣。
在成膜步驟104中藉由重複上述步驟，便形成所需膜厚的矽氧化膜。
(基板搬出步驟S106)
其次，使基板載置台212下降，並使晶圓200支撐於從基板載置台212表面突出的升降銷207上。然後，開啟閘閥205，使用晶圓移載機將晶圓200搬出於處理容器202外。然後，當結束基板處理步驟的情況，便停止從第三氣體供應系統朝處理容器202內供應惰性氣體。
(處理次數判定步驟S108)
基板搬出後，判定薄膜形成步驟是否已到達既定次數。若判斷已到達既定次數，便移往清洗步驟。若判斷尚未到達既定次數，便為開始進行下一個待機晶圓200的處理，而移往基板搬入．載置步驟S102。
(清洗步驟110)
若由處理次數判定步驟S108判斷薄膜形成步驟已到達既定次數，便執行清洗步驟。在此開啟清洗氣體供應系統的閥248d，經由噴灑頭230朝處理室201供應清洗氣體。
若清洗氣體充滿噴灑頭230、處理室201，便利用高頻電源252施加電力，且利用整合器251整合阻抗，而使噴灑頭230、處理室201中生成清洗氣體的電漿。所生成的清洗氣體電漿會將在噴灑頭230、處理室201內的壁所附著副產物予以除去。
接著，針對成膜步驟S104的詳細內容，使用圖4進行說明。
(第一處理氣體供應步驟S202)
加熱基板載置部211的晶圓200，若到達所需溫度，便開啟閥243d，經由氣體導入孔241、緩衝室232及複數貫通孔234a，朝處理室201內開始供應第一處理氣體的BTBAS。在緩衝室232內利用氣體導件235使BTBAS氣體呈均勻分散。呈均勻分散的氣體經由複數貫通孔234a均勻地供應給處理室201內的晶圓200上。
此時，依BTBAS氣體的流量成為既定流量的方式，調整質量流量控制器243c。另外，BTBAS的供應流量係設為例如100sccm以上且5000sccm以下。另外，亦可使BTBAS氣體從第一惰性氣體供應系統與當作載氣用的N2氣體流動。又，使排氣泵224產生動作，藉由適當調整APC閥223的閥開度，便可將處理容器202內的壓力設為既定壓力。
所供應的BTBAS氣體係供應給晶圓200上。藉由在晶圓200表面上，使BTBAS氣體接觸到晶圓200上面，而形成「含第一元素層」的含矽層。
含矽層係配合例如處理容器202內的壓力、BTBAS氣體的流量、承載器217的溫度、以及在第一處理區域201a中的處理時間等，而依既定厚度及既定分佈形成。
經既定時間後，關閉閥243d，停止BTBAS氣體供應。
(第一噴灑頭排氣步驟S204)
在停止BTBAS氣體供應後，開啟閥236b，將噴灑頭230內的環境施行排氣。具體而言，將緩衝室232內的環境施行排氣。此時，預先使真空泵236d事先產生動作。相關噴灑頭排氣步驟204容後詳述。
此時，依緩衝室232從第一排氣系統的排氣氣導，較高於經由處理室的排氣泵244之氣導的方式，控制著閥236b的開關閥及真空泵236d。就由依此調整，便形成從緩衝室232中央朝向噴灑頭排氣孔231b的氣體流動。藉此，在緩衝室232的壁附著之氣體、以及在緩衝空間內浮游的氣體，便不會進入處理室201而被從第一排氣系統排氣。
(第一處理室排氣步驟S206)
經過既定時間後，接著使第二排氣系統的排氣泵224產生動作，在處理空間中依來自第二排氣系統的排氣氣導，較高於經由噴灑頭230來自第一排氣系統的排氣氣導方式，調整APC閥223的閥開度及閥236b的閥開度。藉由依此調整，便形成經由處理室201朝向第二排氣系統的氣體流動。所以，可將供應給緩衝室232的惰性氣體確實地供應給基板上，便提高基板上的殘留氣體除去效率。
在處理室排氣步驟中供應的惰性氣體，會將在第一處理氣體供應步驟S202中無法結合於晶圓200上的矽成分從晶圓200上除去。又，開啟閥236b，控制壓力調整器237及真空泵238，除去在噴灑 頭230內殘留的BTBAS氣體。經過既定時間後，關閉閥243d停止惰性氣體供應，且關閉閥237阻斷噴灑頭230與真空泵236d之間。
更佳係經過既定時間後，在使第二排氣系統的排氣泵224持續動作狀態下，關閉閥236b。藉此，因為不會受經由處理室201朝向第二排氣系統流動的第一排氣系統影響，因而可更確實地將惰性氣體供應給基板上，俾能更加提高基板上的殘留氣體除去效率。
再者，在噴灑頭排氣步驟S204之後，接著施行處理室排氣步驟S206，藉此便可顯現出下述效果。即，因為利用噴灑頭排氣步驟S204除去緩衝室232內的殘留物，因而即便在處理室排氣步驟S206中氣體流動經由晶圓200上，仍可防止殘留氣體附著於基板上。
(第二處理氣體供應步驟S208)
在第一處理室排氣步驟後，開啟閥243d，經由氣體導入孔241、緩衝室232及複數貫通孔234a，朝處理室201內供應氧氣。因為經由緩衝室232、貫通孔234a供應給處理室，因而可朝基板上均勻地供應氣體。所以，可使膜厚呈均勻。
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244c。另外，氧氣的供應流量係例如100sccm以上且5000sccm以下。另外，亦可使氧氣一起與來自第二惰性氣體供應系統當作載氣用的N2氣體流動。又，藉由適當調整APC閥223的閥開度，便可使處理容器202內的壓力成為既定壓力。
此時，依緩衝室232中來自第一排氣系統的排氣氣導，較高於經由處理室的排氣泵244之氣導方式，控制閥236b的開關閥及真空泵236d。藉由依此調整，便形成從緩衝室232中央朝向噴灑頭排氣孔231b的氣體流動。依此，在緩衝室232的壁上所附著氣體、與在緩衝空間內浮游的氣體，可在不會進入處理室201內的情況下，被從第一排氣系統排氣。
電漿狀態氧氣供應給晶圓200上。已形成的含矽層便利用氧氣的電漿而被改質，藉此便在晶圓200上形成例如含有矽元素及氧元素的層。
改質層係配合例如處理容器202內的壓力、氧氣流量、基板載置台212的溫度、電漿生成部206的電力供應程度等，依既定厚度、既定分佈、既定氧成分等對含矽層的侵入深度形成。
經既定時間後，關閉閥244d，停止氧氣供應。
(第二噴灑頭排氣步驟S210)
停止氧氣供應後，開啟閥236b，將噴灑頭230內的環境予以排氣。具體而言，將緩衝室232內的環境予以排氣。此時，真空泵236d係事先產生動作。相關噴灑頭排氣步驟S210容後詳述。
依緩衝室232中來自第一排氣系統的排氣氣導，較高於經由處 理室的排氣泵244氣導方式，控制著閥236b的開關閥及真空泵236d。藉由依此進行調整，便可形成從緩衝室232中央朝噴灑頭排氣孔231b的氣體流動。依此，在緩衝室232的壁所附著氣體及在緩衝空間內浮游的氣體，可在不會進入處理室201的狀態下被從第一排氣系統排氣。
(第二處理室排氣步驟S212)
經既定時間後，在使第二排氣系統的排氣泵224產生動作下，在處理空間中依來自第二排氣系統的排氣氣導，較高於經由噴灑頭230來自第一排氣系統的排氣氣導的方式，調整APC閥223的閥開度及閥236b的閥開度。藉由依此調整便形成經由處理室201朝向第二排氣系統的氣體流動。所以，可將供應給緩衝室232的惰性氣體確實地供應於基板上，俾可提高基板上的殘留氣體除去效率。
在處理室排氣步驟中供應的惰性氣體，會將在第一處理氣體供應步驟S202中未結合於晶圓200上的矽成分，從晶圓200上除去。又，開啟閥236b，控制壓力調整器237及真空泵238，而除去在噴灑頭230內殘留的氧氣。經既定時間後，關閉閥243d而停止惰性氣體供應，且關閉閥237而阻斷噴灑頭230與真空泵236d之間。
更佳係經過既定時間後，在使第二排氣系統的排氣泵224持續動作狀態下，關閉閥236b。藉此，因為緩衝室232內的殘留氣體、與所供應的惰性氣體不會受經由處理室201朝向第二排氣系統流動的第一排氣系統影響，因而可更確實地將惰性氣體供應給基板上， 俾能更加提高基板上的未與第一氣體產生反應的殘留氣體除去效率。
再者，在噴灑頭排氣步驟S204之後，接著施行處理室排氣步驟S206，藉此便可顯現出下述效果。即，因為利用噴灑頭排氣步驟S204除去緩衝室232內的殘留物，因而即便在處理室排氣步驟S206中氣體流動經由晶圓200上，仍可防止殘留氣體附著於基板上。
(判定S214)
在此期間，由控制器260判定上述1循環是否已實施既定次數。
當尚未實施既定次數時(S214中為No的情況)，便重複第一處理氣體供應步驟S202、第一噴灑頭排氣步驟S204、第一處理室排氣步驟S206、第二處理氣體供應步驟S208、第二噴灑頭排氣步驟S210及第二處理室排氣步驟S212的循環。當已實施既定次數時(S214中為Yes的情況)，便結束成膜步驟S104。
接著，針對第一噴灑頭排氣步驟S204的詳細內容，使用圖5進行說明。第二噴灑頭排氣步驟S212係與第一噴灑頭排氣步驟S210同樣的處理，因而省略其中一部分的說明。
但是，本實施例的裝置中，因為第一氣體與第二氣體係經由噴灑頭230供應給處理室，因而當有任一氣體殘留於緩衝室232內的情況，在緩衝室232內便會與氣體產生反應。藉由進行反應便會產 生副產物，判斷該附著物會附著於緩衝室壁。所產生的副產物會因累積膜厚增加而衍生的應力造成剝落，當附著於晶圓200時，會有對基板特性造成不良影響的可能性，因而必需確實將附著物與殘留氣體予以排氣。
另一方面，在緩衝室232中存在有氣體滯留的區域。例如區域232a屬於在蓋231與分散板234凸緣之間形成的角狀空間。因為此種空間不易受從孔231a經由氣體導件235朝噴灑頭排氣孔231b的路徑所形成氣體流動的影響，因而相較於其他部分之下，較容易滯留氣體，可輕易地使氣體滯留。又，如圖2所記載，因加工精度的關係在各構造間會形成間隙，且因間隙的大小會使氣體進入其中。所以，成為氣體容易殘留、因殘留氣體進行反應而生成的反應生成物、副產物容易發生的構造。所發生的反應生成物、副產物、殘留氣體會附著於滯留區域232a的壁，但因為即便將該等除去，但仍會存在有於氣體流動與附著物之間滯留的氣體，因而僅單純供應迫淨氣體頗難除去附著物。以下，將所產生的反應生成物、副產物及殘留氣體之附著物，稱為「緩衝室附著物」。
所以，本實施形態中，針對即便氣體滯留的區域，亦更確實地除去殘留氣體與副產物的方法進行說明。以下，針對噴灑頭排氣步驟的詳細內容，使用圖5進行說明。
(第一排氣步驟S302)
在第一處理氣體供應步驟S202中關閉閥243d之後(在第二噴 灑頭排氣步驟S212中，於第二處理氣體供應步驟S208中關閉閥244d之後)，開啟閥236b，於關閉第三氣體供應系統的閥245d狀態下，將緩衝室232內的環境予以排氣。此時，依設有閥236b的第一排氣系統氣導較大於被從複數貫通孔234a排氣的氣導方式，調整閥236b的開度。
若依此進行排氣，並不會形成從孔231a朝噴灑頭排氣孔231b流動的氣體流動，因而不僅緩衝室232的中心部，就連諸如角落部分的滯留區域均可除去殘留氣體。
再者，亦可開啟閥245d而供應惰性氣體。此情況，設為滯留區域的殘留氣體能除去的程度量。此時，緩衝室232內的壓力係依相對於第一處理氣體供應步驟S202(第二噴灑頭排氣步驟S212的情況則為第二處理氣體供應步驟S208)的壓力P1，呈現壓力急遽降低方式進行排氣。
(迫淨步驟S304)
經既定時間後，若到達所需壓力P2，便在維持開啟閥236b的狀態下，開啟第三氣體供應系統的閥245d，將屬於迫淨氣體的惰性氣體供應給緩衝室232內，使緩衝室232內的壓力上升至大幅高於壓力P2的壓力P3(例如大氣壓)。
因為在緩衝室附著物附著的壁周圍並沒有存在滯留氣體，因而所供應的惰性氣體可能會攻擊緩衝室附著物。又，緩衝室附著物會 因從壓力P2變化為壓力P3(即較大的壓力變動)而促進剝落。隨此變化，緩衝室附著物會從緩衝室232的壁剝落。又，利用迫淨而強制性且有效率地被排出於緩衝室232外。
在大氣壓狀態下供應迫淨氣體的理由亦存在有下述理由。緩衝室232內的迫淨係相較於在減壓狀態下施行的情況下，在大氣壓狀態下施行的情況具有較大微塵除去效果的優點。此現象可謂相較於減壓狀態之下，大氣壓狀態下運送異物的分子與原子較多，運送異物的能量較大之緣故所致。所以，被剝落的緩衝室附著物與殘留氣體可確實地除去。
在迫淨步驟S304中，與第一排氣步驟S302同樣，依設有閥236b的第一排氣系統之氣導，較大於處理室201所連通第二排氣系統的氣導方式，維持閥236b的開度。
再者，當利用第一排氣步驟供應惰性氣體的情況，在迫淨步驟S304中，相較於第一排氣步驟之下，只要從第三氣體供應系統更增加迫淨氣體供應量便可。
(第二排氣步驟S306)
經既定時間後，於維持閥236b的開度狀態下，關閉第三氣體供應系統的閥245d。此時，與第一排氣步驟S302及迫淨步驟S304同樣，依設有閥236b的第一排氣系統之氣導，較大於處理室201所連通第二排氣系統的氣導方式，維持閥236b的開度。
依此的話，使緩衝室232內的壓力下降至大幅低於壓力P3的壓力P4。在迫淨步驟S304中殘留的緩衝室附著物，會因從壓力P3朝壓力P4的變化(即較大的壓力變動)而促進剝落。
再者，因為並沒有形成從孔231a經由氣體導件235朝向噴灑頭排氣孔231b流動的氣體流動，因而不僅緩衝室232的中心部，就連諸如角落部分的滯留區域均可將在迫淨步驟S304中剝落的緩衝室附著物予以除去。又，因為依第一排氣系統的氣導較大於第二排氣系統氣導的方式進行控制，因而在迫淨步驟中，可在剝落的緩衝室附著物不會震落於處理室內的晶圓200上情況下，除去緩衝室附著物。
此處因為在維持閥236b開度狀態下，藉由控制閥245d之開閉度的單純動作便可除去副產物及殘留氣體，因而可提高處理產能。
經既定時間後，關閉閥236b，開啟閥245d，移往第一處理室排氣步驟S206(第二噴灑頭排氣步驟的情況為第二處理室排氣步驟S212)。
再者，在第一排氣步驟S302、迫淨步驟S304及第二真空排氣步驟S306中係維持閥236b的開度，惟並不僅侷限於此，在維持第一排氣系統的氣導較大於第二排氣系統氣導的狀態前提下，亦可變更開度。此情況相較於維持開度的情況下雖產能降低，但可進行配 合氣體性質與副產物黏著性的排氣控制。
上述實施形態中，針對含第一元素之氣體係使用含矽氣體，含第二元素之氣體係使用含氧氣體，在晶圓200上形成矽氧化膜的情況進行說明，惟並不僅侷限於此。亦可含第一元素之氣體係使用例如含鉿(Hf)氣體、含鋯(Zr)氣體、含鈦(Ti)氣體，在晶圓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。
再者，上述實施形態中，針對含第二元素之氣體係使用含氧氣體的情況進行說明，惟並不僅侷限於此。含第二元素之氣體亦可使用含氮氣體。此情況，含氮氣體亦可使用氮(N2)氣體或氨(NH3)氣體等。
再者，上述實施形態中，第一氣體、第二氣體、第三氣體係經由共通氣體供應管242供應給緩衝室，惟並不僅侷限於此。例如亦可將每種供應的氣體連接於噴灑頭230。
再者，上述實施形態中，第一排氣系統所連接的噴灑頭排氣孔231b係設置於噴灑頭的蓋231，惟並不僅侷限於此，亦可例如設置於緩衝室的側面。
再者，上述實施形態中，依照第一排氣步驟S302、迫淨步驟S304及第二排氣步驟S306的順序實施，但當生成高黏著性緩衝室 附著物的情況，亦可重複施行第一排氣步驟S302、迫淨步驟S304及第二排氣步驟S306。若依此重複實施，因為對高黏著性氣體與緩衝室附著物的應力更加提高，因而高黏著性緩衝室附著物可輕易剝落。
再者，亦可在第一排氣步驟S302中除去緩衝室環境後，重複迫淨步驟S304與第二排氣步驟S306，而除去殘留氣體與緩衝室附著物。從迫淨步驟S304起至第二排氣步驟S306會引發壓力變動，更連續地從第二排氣步驟S306起至迫淨步驟S304引發壓力變動，因而對高黏著性氣體與緩衝室附著物連續地施加應力，故高黏著性緩衝室附著物可更輕易地剝落。
(3)本實施形態的效果
根據本實施形態，可達以下所示一或複數項效果。
(a)在噴灑頭排氣步驟中，於除去緩衝室內的殘留物之後實施處理室排氣步驟，因而在處理室排氣步驟中可防止殘留物附著於晶圓上。
(b)在處理室排氣步驟中，使第二排氣系統的排氣泵224持續動作狀態下，關閉閥236b，因而經由處理室201朝第二排氣系統的流動不會受第一排氣系統的影響。藉此，可更確實地將惰性氣體供應給基板上，俾可更加提高基板上的殘留氣體除去效率。
(c)在噴灑頭排氣步驟中，因為利用第一排氣步驟可將緩衝室中心與滯留區域的環境予以排氣，因而可輕易地除去緩衝室附著物。
(附註)
本發明係如申請專利範圍所記載，更進一步包含下述附註事項。
(附註1)
一種半導體裝置之製造方法，係包括有以下步驟：將基板搬入處理室的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內所載置基板，經由噴灑頭的緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施；其中，上述排氣步驟包括有：對上述緩衝室內的環境予以排氣的緩衝室排氣步驟；以及在上述緩衝室排氣步驟後，對上述處理室內的環境予以排氣之處理室排氣步驟。
(附註2)
如附註1所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述緩衝室排氣步驟包括有：從上述緩衝室將環境予以排氣的第一排氣步驟； 以及在上述第一排氣步驟後，對上述緩衝室供應惰性氣體的迫淨步驟。
(附註3)
如附註2所記載的半導體裝置之製造方法，其中，包括有在上述迫淨氣體供應步驟後，對上述緩衝室的環境予以排氣之第二排氣步驟。
(附註4)
如附註3所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述緩衝室排氣步驟係重複施行上述第一排氣步驟、上述迫淨氣體供應步驟及上述第二排氣步驟的組合。
(附註5)
如附註3所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述緩衝室排氣步驟係在上述第一排氣步驟後，重複施行上述迫淨氣體供應步驟與上述第二排氣步驟。
(附註6)
如附註2至5項中任一項所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述第一排氣步驟的緩衝空間壓力，係控制成較低於上述迫淨氣體供應步驟的緩衝空間壓力。
(附註7)
如附註2至6項中任一項所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述第二排氣步驟的緩衝空間壓力，係控制成較低於上述迫淨氣體供應步驟的緩衝空間壓力。
(附註8)
如附註1所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述緩衝室排氣步驟中對上述緩衝室環境予以排氣的第一排氣系統氣導，係較大於對上述處理室環境予以排氣的第二排氣系統氣導；而在上述處理室排氣步驟中，對上述處理室環境予以排氣的第二排氣系統氣導，係較大於對上述緩衝室環境予以排氣的第一排氣系統氣導。
(附註9)
如附註1或2所記載的半導體裝置之製造方法，其中，依開啟在上述緩衝室排氣步驟中會對上述緩衝室環境予以排氣的第一排氣系統之閥，並在上述處理室排氣步驟中，將上述第一排氣系統的閥開度較小於上述緩衝室排氣步驟方式進行控制。
(附註10)
一種基板處理裝置，係具備有：處理室，用以對基板施行處理；噴灑頭，具有緩衝室；第一排氣系統，對上述緩衝室內的環境予以排氣；含第一元素之氣體供應系統，經由上述緩衝室對上述基板供應含第一元素之氣體； 含第二元素之氣體供應系統，經由上述緩衝室對上述基板供應含第二元素之氣體；第二排氣系統，對上述處理室的環境施行排氣；以及控制部，係控制成執行下述步驟：將基板搬入處理室的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內載置的基板，經由噴灑頭的緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施；其中，上述排氣步驟包括有：由上述第一排氣系統對上述緩衝室內的環境予以排氣的緩衝室排氣步驟；以及在上述緩衝室排氣步驟後，由上述第二排氣系統對上述處理室內的環境予以排氣的處理室排氣步驟。
(附註11)
一種半導體裝置之製造方法，係包括有以下步驟：將基板搬入處理室的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內載置的基板，經由噴灑頭的緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及 排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施，包含有下述(步驟A)、(步驟B)：(步驟A)：對上述緩衝室內的環境施行排氣的緩衝室排氣步驟；(步驟B)：在上述緩衝室排氣步驟後，對上述處理室內的環境施行排氣的處理室排氣步驟。
(附註12)
一種半導體製造裝置，係具備有：處理室，用以對基板施行處理；噴灑頭，配置於上述處理室上方，設有連通於上述處理室的緩衝室；第一排氣系統，對上述緩衝室內的環境予以排氣；含第一元素之氣體供應系統，經由上述緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應系統，經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；第二排氣系統，對上述處理室的環境施行排氣；以及控制部，係控制成執行下述步驟：將基板搬入處理室的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內載置的基板，經由噴灑頭的緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實 施，包含有下述(步驟A)、(步驟B)：(步驟A)：對上述緩衝室內的環境施行排氣的緩衝室排氣步驟；(步驟B)：在上述緩衝室排氣步驟後，對上述處理室內的環境施行排氣的處理室排氣步驟。
(附註13)
一種基板處理裝置，係具備有：處理容器，用以對基板施行處理；處理室，在上述處理容器內構成對基板施行處理的基板處理空間；基板載置部，用以載置基板；氣體供應部，包括有：第一氣體供應系統、第二氣體供應系統及第三氣體供應系統，其中，第一氣體供應系統，包括用以控制第一氣體供應的第一氣體控制部及流入第一氣體的第一氣體管；第二氣體供應系統，包括用以控制第二氣體供應的第二氣體控制部及流入第二氣體的第二氣體管；第三氣體供應系統，包括用以控制惰性氣體供應的第三氣體控制部及流入惰性氣體的第三氣體管；緩衝空間，設置於上述氣體供應部與上述處理空間之間；以及控制部，包括有：第一排氣系統，連接於構成上述緩衝空間的緩衝室，包括用以控制緩衝室內之環境排氣的第一排氣控制部、與流入上述環境的第一排氣管；以及 第二排氣系統，連接於上述處理室，包括用以控制上述處理室內之環境排氣的第二排氣控制部、與流入上述環境的第二排氣管；以及控制成在將基板搬入處理室的狀態下，實施下述步驟：實施含第一元素之氣體供應步驟，係朝上述處理室經由緩衝空間供應含第一元素之氣體；實施含第二元素之氣體供應步驟，係朝上述處理室經由緩衝空間供應含第二元素之氣體；實施排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施，包括有對上述緩衝室內的緩衝空間予以排氣、然後對處理空間予以排氣的步驟。
(附註14)
一種半導體裝置之製造方法，係使用下述基板處理裝置的半導體裝置之製造方法，該基板處理裝置係具備有：處理容器，用以對基板施行處理；處理室，在上述處理容器內構成對基板施行處理的基板處理空間；基板載置部，用以載置基板；氣體供應部，包括有：第一氣體供應系統、第二氣體供應系統及第三氣體供應系統，其中，第一氣體供應系統，包括用以控制第一氣體供應的第一氣體控制部及流入第一氣體的第一氣體管； 第二氣體供應系統，包括用以控制第二氣體供應的第二氣體控制部及流入第二氣體的第二氣體管；第三氣體供應系統，包括用以控制惰性氣體供應的第三氣體控制部及流入惰性氣體的第三氣體管；緩衝空間，設置於上述氣體供應部與上述處理空間之間；第一排氣系統，連接於構成上述緩衝空間的緩衝室(噴灑頭)，包括用以控制緩衝室內之環境排氣的第一排氣控制部、與流入上述環境的第一排氣管；以及第二排氣系統，連接於上述處理室，包括用以控制上述處理室內之環境排氣的第二排氣控制部、與流入上述環境的第二排氣管；該半導體裝置之製造方法係包括有以下步驟：將基板搬入上述處理容器，並將基板載置於基板載置部的步驟；第一氣體供應步驟，從上述第一氣體供應系統，經由上述緩衝室將上述第一處理氣體供應給上述處理室；第二氣體供應步驟，從上述第二氣體供應系統，經由上述緩衝室將上述第二處理氣體供應給上述處理室；除去步驟，設於上述第一氣體供應步驟與上述第二氣體供應步驟之間，包括有：(a)開始從上述緩衝室除去殘留氣體而除去殘留物；(b)在(a)之後，開始從上述處理空間除去殘留氣體，而從上述緩衝空間與上述處理空間除去殘留氣體；基板處理步驟，重複實施上述第一氣體供應步驟與上述第二氣體供應步驟，而形成所需膜厚的膜；以及在上述基板處理步驟後，從上述處理容器中取出基板的步驟。
(附註15)
如附註8所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述除去步驟的(a)係包括有：對上述緩衝室的環境予以排氣的第一排氣步驟；以及在上述第一排氣步驟後，增加朝上述緩衝室供應迫淨氣體量的迫淨氣體供應步驟。
(附註16)
如附註8所記載的半導體裝置之製造方法，其中，在上述迫淨氣體供應步驟後，包括有從上述緩衝室進行排氣的第二排氣步驟。
(附註17)
如附註8所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述除去步驟(a)中，將從上述第一排氣系統排氣的環境量，設為較多於從上述第二排氣系統排氣的量；而在上述除去步驟(b)中，將從上述第一排氣系統排氣的環境量，設為較少於從上述第二排氣系統排氣的量。
(附註18)
如附註8所記載的半導體裝置之製造方法，其中，利用上述除去步驟的(a)經所需時間後，控制成朝上述處理空間供應的迫淨氣體供應量，較大於流入上述第一排氣管的迫淨氣體排氣量。
(附註19)
如附註8所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述除去步 驟的(b)中，控制成從上述緩衝空間開始除去殘留氣體，經所需時間後，便關閉上述第一排氣控制部的閥。
(附註20)
如附註8所記載的半導體裝置之製造方法，其中，上述氣體供應部包括有設於上述第一氣體供應系統、上述第二氣體供應系統、上述第三氣體供應系統及上述緩衝室之間，連接各個供應系統的共通氣體供應管；而在上述除去步驟中，控制成對上述共通氣體供應管的環境予以排氣。
100‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓
201‧‧‧處理室
202‧‧‧處理容器
202a‧‧‧上部容器
202b‧‧‧下部容器
203‧‧‧處理室內搬送室
204‧‧‧隔間板
205‧‧‧閘閥
206‧‧‧基板搬入出口
207‧‧‧升降銷
208‧‧‧O形環
210‧‧‧基板支撐部
211‧‧‧基板載置面
212‧‧‧載置台
213‧‧‧加熱器
214、234a‧‧‧貫通孔
217‧‧‧軸
218‧‧‧升降機構
219‧‧‧風箱
220‧‧‧第二排氣系統(排氣管路)
221‧‧‧排氣口
222‧‧‧排氣管
223、236c‧‧‧壓力調整器
224、236d‧‧‧真空泵
231‧‧‧蓋
231a‧‧‧孔
231b‧‧‧噴灑頭用排氣孔
232‧‧‧緩衝室
232a‧‧‧區域
233‧‧‧絕緣塊
234‧‧‧分散板
235‧‧‧氣體導件
236‧‧‧第一排氣系統
236a‧‧‧排氣管
236b、243d、244d、245d、246d、247d、248d‧‧‧閥
241‧‧‧氣體導入口
242‧‧‧共通氣體供應管
243‧‧‧第一氣體供應系統
243a‧‧‧第一氣體供應管
243b‧‧‧第一氣體供應源
243c、244c、245c、246c、247c、248c‧‧‧質量流量控制器(MFC)
244‧‧‧第二氣體供應系統
244a‧‧‧第二氣體供應管
244b‧‧‧第二氣體供應源
244e‧‧‧遠端電漿單元
245‧‧‧第三氣體供應系統
245a‧‧‧第三氣體供應管
245b‧‧‧第三氣體供應源(惰性氣體供應源)
246a‧‧‧第一惰性氣體供應管
246b、247b‧‧‧惰性氣體供應源
247a‧‧‧第二惰性氣體供應管
248a‧‧‧清洗氣體供應管
248b‧‧‧清洗氣體供應源
251‧‧‧整合器
252‧‧‧高頻電源
260‧‧‧控制器
261‧‧‧運算部
262‧‧‧記憶部

Claims (19)

  1. 一種基板處理裝置，係具備有：處理室，用以對基板施行處理；噴灑頭，具有緩衝室；第一排氣系統，對上述緩衝室內的環境予以排氣；含第一元素之氣體供應系統，經由上述緩衝室對上述基板供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應系統，經由上述緩衝室對上述基板供應含第二元素之氣體；第二排氣系統，對上述處理室的環境施行排氣；以及控制部，係控制成執行下述步驟：將基板搬入處理室的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內載置的基板，經由噴灑頭的緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施；其中，上述排氣步驟包括有：由上述第一排氣系統對上述緩衝室內的環境予以排氣的緩衝室排氣步驟；以及在上述緩衝室排氣步驟後，由上述第二排氣系統對上述處理室內的環境予以排氣的處理室排氣步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成在上述緩衝室排氣步驟中，施行從上述緩衝室對環境予以排氣的第一排氣步驟；以及在上述第一排氣步驟後，對上述緩衝室供應惰性 氣體的迫淨步驟。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成在上述迫淨氣體供應步驟後，施行對上述緩衝室環境予以排氣的第二排氣步驟。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成在上述緩衝室排氣步驟中，重複施行上述第一排氣步驟、上述迫淨氣體供應步驟及上述第二排氣步驟的組合。
  5. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成在上述緩衝室排氣步驟中，在上述第一排氣步驟後，重複施行上述迫淨氣體供應步驟與上述第二排氣步驟。
  6. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成上述第二排氣步驟的緩衝空間壓力，較低於上述迫淨氣體供應步驟的緩衝空間壓力。
  7. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成上述第一排氣步驟的緩衝空間壓力，較低於上述迫淨氣體供應步驟的緩衝空間壓力。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成在上述迫淨氣體供應步驟後，施行對上述緩衝室的環境予以排氣之第二排氣步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成上述第二排氣步驟的緩衝空間壓力，較低於上述迫淨氣體供應步驟的緩衝空間壓力。
  10. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成在上述緩衝室排氣步驟中，對上述緩衝室的環境予以排氣之第一 排氣系統氣導，較大於對上述處理室的環境予以排氣之第二排氣系統氣導；而在上述處理室排氣步驟中，對上述處理室的環境予以排氣之第二排氣系統氣導，較大於上述緩衝室的環境予以排氣之第一排氣系統氣導。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成施行在上述緩衝室排氣步驟中，從上述緩衝室對環境予以排氣的第一排氣步驟；以及在上述第一排氣步驟後，對上述緩衝室供應惰性氣體的迫淨步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成在上述迫淨氣體供應步驟後，施行對上述緩衝室的環境予以排氣之第二排氣步驟。
  13. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成上述第一排氣步驟的緩衝空間壓力，較低於上述迫淨氣體供應步驟的緩衝空間壓力。
  14. 如申請專利範圍第13項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成在上述迫淨氣體供應步驟後，施行對上述緩衝室的環境予以排氣的第二排氣步驟。
  15. 如申請專利範圍第14項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成上述第二排氣步驟的緩衝空間壓力，較低於上述迫淨氣體供應步驟的緩衝空間壓力。
  16. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成在開啟上述緩衝室排氣步驟中對上述緩衝室的環境予以排氣之第一排氣系統的閥，且將上述處理室排氣步驟中的上述第一排氣系統之閥開度，較小於上述緩衝室排氣步驟狀態。
  17. 如申請專利範圍第16項之基板處理裝置，其中，上述控制部係控制成上述緩衝室排氣步驟中，對上述緩衝室的環境予以排氣之第一排氣系統氣導，較大於對上述處理室的環境予以排氣之第二排氣系統氣導；且在上述處理室排氣步驟中，對上述處理室的環境予以排氣之第二排氣系統氣導，較大於對上述緩衝室環境予以排氣之第一排氣系統氣導。
  18. 一種半導體裝置之製造方法，係包括有以下步驟：將基板搬入處理室的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內所載置基板，經由噴灑頭的緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施；其中，上述排氣步驟包括有：對上述緩衝室內的環境予以排氣的緩衝室排氣步驟；以及在上述緩衝室排氣步驟後，對上述處理室內的環境予以排氣之處理室排氣步驟。
  19. 一種程式，係使電腦執行下述步驟：將基板搬入處理室的步驟；含第一元素之氣體供應步驟，對上述處理室內所載置基板，經由噴灑頭的緩衝室供應含第一元素之氣體；含第二元素之氣體供應步驟，對上述基板經由上述緩衝室供應含第二元素之氣體；以及排氣步驟，在上述含第一元素之步驟與含第二元素之步驟間實施； 其中，上述排氣步驟包括有：對上述緩衝室內的環境予以排氣的緩衝室排氣步驟；以及在上述緩衝室排氣步驟後，對上述處理室內的環境予以排氣之處理室排氣步驟。
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