TW201526082A - 基板處理裝置及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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    • H01L21/02175—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing at least one metal element, e.g. metal oxides, metal nitrides, metal oxynitrides or metal carbides characterised by the metal
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Abstract

本發明之課題在於形成離子損傷等較少的高品質膜。 為了解決上述課題，而提供一種基板處理裝置，具有：原料氣體供給系統，連接於原料氣體源，且具有設置原料氣體供給控制部的原料氣體供給管；反應氣體供給管，連接於反應氣體源，從上游按順序設置反應供給控制部、電漿生成部及離子捕獲部；惰性氣體供給管，下游端連接在前述反應氣體供給控制部與前述電漿生成部之間，同時上游端連接於惰性氣體供給源，且進一步設置惰性氣體供給控制部；反應氣體供給系統，具有前述反應氣體供給管與前述惰性氣體供給管；處理室，從前述原料氣體供給系統供給原料氣體，且從前述反應氣體供給系統供給反應氣體，並收納被處理基板；及控制部，至少控制前述原料氣體供給控制部、前述反應氣體供給控制部及前述惰性氣體供給控制部。

Description

基板處理裝置及半導體裝置的製造方法
本發明係關於基板處理裝置及半導體裝置的製造方法。
近年來，快閃記憶體等半導體裝置有高積體化的傾向。因此，圖案大小明顯變得更微細。形成此等圖案時，作為製造工程的一個工程，有時會實施對基板進行氧化處理或氮化處理等既定處理的工程。
作為形成上述圖案的一個方法，存有於電路間形成溝槽並在其上形成襯膜或配線的工程。此溝槽伴隨著近年的精細化，而以深寬比較高的方式構成。
形成襯膜等時，要求形成即使在溝槽的上部側面、中部側面、下部側面、底部，膜厚亦無不均勻之具良好階梯覆蓋性的膜。原因是藉由做成具良好階梯覆蓋性的膜，可使半導體裝置的特性在溝槽間呈現均勻，藉此，可抑制半導體裝置的特性不均。
為了處理此一深寬比較高的溝槽，而嘗試加熱氣體再處理或將氣體作為電漿狀態處理，但難以形成具有良好階梯覆蓋性的膜。
作為形成上述膜的方法，具有將原料氣體、與該原料氣體反應的反應氣體之至少二種處理氣體交互 供給至基板，並使彼等氣體反應而形成膜的交互供給方法。交互供給方法係為使原料氣體與反應氣體於基板表面反應而各別形成一層膜，並使該各別形成的一層膜積層而形成所需要的膜厚之方法。然而，在此方法中，為了不使原料氣體與反應氣體在基板表面以外反應，較佳為具有沖淨工程以用於在供給各氣體之間去除殘餘氣體。
另外，較佳為藉由形成於基板的電路之性質，而以低溫進行交互供給方法。為了實現該低溫處理，必須對任一氣體添加用於促進反應的能量。舉例而言，將反應氣體做成電漿狀態等。如此，在低溫下亦可進行特性良好的膜處理。
雖然電漿處理可促進基板上的反應，但有因離子而發生損傷或帶電等問題。因此，例如在電晶體製造工程等對於損傷較敏感的工程，即不適用此種手法。更且，由於每一層都會發生離子受損，導致所形成之膜整體的品質降低。
因此，本發明之目的在於提供一種可形成離子損傷等較少的高品質膜之基板處理裝置及半導體裝置的製造方法。
若按本發明之一態樣，則提供一種基板處理裝置，具有：原料氣體供給系統，連接於原料氣體源， 且具有設置原料氣體供給控制部的原料氣體供給管；反應氣體供給管，連接於反應氣體源，從上游按順序設置反應氣體供給控制部、電漿生成部及離子捕獲部；惰性氣體供給管，下游端連接在前述反應氣體供給控制部與前述電漿生成部之間，同時上游端連接於惰性氣體供給源，且進一步設置惰性氣體供給控制部；反應氣體供給系統，具有前述反應氣體供給管與前述惰性氣體供給管；處理室，從前述原料氣體供給系統供給原料氣體，且從前述反應氣體供給系統供給反應氣體，並收納被處理基板；及控制部，至少控制前述原料氣體供給控制部、前述反應氣體供給控制部及前述惰性氣體供給控制部。
又，若按本發明之其他態樣，則提供一種半導體裝置的製造方法，具有：將基板搬入處理室的工程；第一處理氣體供給工程，將原料氣體從原料氣體供給系統供給至處理室；及第二處理氣體供給工程，在供給惰性氣體的狀態下開始供給反應氣體，且將前述惰性氣體與前述反應氣體的混合氣體經由設於反應氣體供給系統的作動狀態之電漿生成部及離子捕獲部供給至前述處理室。
若按本發明，則提供一種可形成離子損傷等較少的高品質膜之基板處理裝置及半導體裝置的製造方法。
100‧‧‧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‧‧‧隔板
205‧‧‧閘閥
206‧‧‧基板搬入出口
207‧‧‧升降銷
208‧‧‧O環
210‧‧‧基板支持部
211‧‧‧基板載置面
212‧‧‧基板載置台
213‧‧‧基板載置台加熱部
214‧‧‧貫通孔
217‧‧‧軸
218‧‧‧升降機構
219‧‧‧伸縮管
221‧‧‧排氣口
222‧‧‧排氣管
223‧‧‧壓力調整器
224‧‧‧真空泵
230‧‧‧噴頭
231‧‧‧頂蓋
231a‧‧‧孔
231b‧‧‧排氣孔
232‧‧‧緩衝室
233‧‧‧絕緣塊
234‧‧‧分散板
234a‧‧‧貫通孔
235‧‧‧氣體導件
236‧‧‧排氣管
237‧‧‧閥
238‧‧‧壓力調整器
239‧‧‧真空泵
241‧‧‧氣體導入口
243‧‧‧第一氣體供給系統
243a‧‧‧第一氣體供給管
243b‧‧‧第一氣體供給源
243c‧‧‧質量流量控制器
243d‧‧‧閥
244‧‧‧第二氣體供給系統
244a‧‧‧第二氣體供給管
244b‧‧‧第二氣體供給源
244c‧‧‧質量流量控制器
244d‧‧‧閥
244e‧‧‧遠距電漿元件
244f‧‧‧離子捕獲部
245‧‧‧第三氣體供給系統
245a‧‧‧第三氣體供給管
245b‧‧‧第三氣體供給源
245c‧‧‧質量流量控制器
245d‧‧‧閥
246a‧‧‧第一惰性氣體供給管
246b‧‧‧惰性氣體供給源
246c‧‧‧質量流量控制器
246d‧‧‧閥
247a‧‧‧第二惰性氣體供給管
247b‧‧‧惰性氣體供給源
247c‧‧‧質量流量控制器
247d‧‧‧閥
248a‧‧‧清洗氣體供給管
248b‧‧‧清洗氣體供給源
248c‧‧‧質量流量控制器
248d‧‧‧閥
251‧‧‧整合器
252‧‧‧高頻率電源
260‧‧‧控制器
261‧‧‧演算部
262‧‧‧記憶部
301‧‧‧惰性氣體
302‧‧‧氨氣
401‧‧‧配管
402‧‧‧多孔板
403‧‧‧棒狀導電性構件
404‧‧‧棒狀導電性構件
S102‧‧‧基板搬出、載置工程
S104‧‧‧成膜工程
S106‧‧‧基板搬出工程
S108‧‧‧已實施規定次數了嗎？
S110‧‧‧清洗工程
S202‧‧‧第一處理氣體供給工程
S204‧‧‧第一噴頭排氣工程
S206‧‧‧第一處理室排氣工程
S208‧‧‧第二處理氣體供給工程
S210‧‧‧第二噴頭排氣工程
S212‧‧‧第二處理室排氣工程
S214‧‧‧已實施規定次數了嗎？
第1圖為本發明之實施形態的基板處理裝置之剖面圖。
第2圖為表示本發明之實施形態的基板處理工程之流程圖。
第3圖為說明本發明的實施形態之成膜工程的氣體供給時程之說明圖。
第4圖為表示本發明之實施形態的成膜工程之流程圖。
第5圖為說明本發明之實施形態的氣體混合狀況之說明圖。
第6圖為說明本發明之第一實施形態的離子捕獲部之說明圖。
第7圖為說明本發明之第二實施形態的離子捕獲部之說明圖。
第8圖為說明本發明之第三實施形態的離子捕獲部之說明圖。
<本發明之第一實施形態>
本發明之第一實施形態的基板處理裝置將使用第1圖說明如下。第1圖為本實施形態的基板處理裝置之剖面圖。
(1)基板處理裝置之構成
茲此說明本實施形態的處理裝置100。基板處理裝置100係為形成薄膜的裝置，如第1圖所示，構成為片材式基板處理裝置。
如第1圖所示，基板處理裝置100係具備處理容器202。處理容器202係為例如橫斷面呈圓形且構成為扁平的密閉容器。又，處理容器202的側壁或底壁係由例如鋁(Al)或不銹鋼(SUS)等金屬材料所構成。在處理容器202內，形成有處理作為基板的矽晶圓等晶圓200之處理室201及搬運空間203。處理容器202係由上部容器202a、下部容器202b與作為頂部的噴頭230所構成。在上部容器202a與下部容器202b之間設有隔板204。將作為由上部處理容器202a及噴頭230包圍的空間之較隔板204更靠上方的空間稱為處理室空間，將作為由下部容器202b包圍的空間之較隔板更靠下方的空間稱為搬運空間。將由上部處理容器202a及噴頭230所構成且包圍處理空間的構成稱為處理室201。更且，將包圍搬運空間的構成稱為處理室內搬運室203。在各構造之間，設有用於使處理容器202內呈氣密的O環208。
在下部容器202b的側面，設有鄰接於閘閥205的基板搬入出口206，晶圓200經由基板搬入出口206在與未圖示的搬運室之間移動。在下部容器202b的底部，設有複數升降銷207。更且，下部容器202b係接地。
在處理室201內，構成為有支持晶圓200的基板支持部(亦稱為基板載置部)210。基板支持部210主要具有：載置面211，載置晶圓200；載置台212，將載置面211維持在表面；基板載置台加熱部213(亦稱為第一加熱部)，作為內包於基板載置台212之加熱晶圓的加熱源。在基板載置台212，供升降銷207貫通的貫通孔214係分別設置於與升降銷207相向的位置。
基板載置台212係由軸217支持。軸217貫通處理容器202底部，更且，在處理容器202外部連接於升降機構218。可藉由使升降機構218運作而使軸217及支持台212升降，使載置於基板載置面211上的晶圓200升降。尚且，軸217下端部的周圍由伸縮管219覆蓋，使處理容器202內維持氣密。
基板載置台212係在搬運晶圓200時，降低至基板支持台，使基板載置面211成為在基板搬入出口206的位置(晶圓搬運位置)，而處理晶圓200時，如第1圖所示，晶圓200上升至處理室201內的處理位置(晶圓處理位置)。
具體而言，使基板載置台212降低至晶圓搬運位置時，升降銷207的上端部從基板載置面211上面突出，導致升降銷207從下方支持晶圓200。又，使基板載置台212上升至晶圓處理位置時，升降銷207從基板載置面211上面埋入，導致基板載置面211從下方支持晶圓200。尚且，由於與晶圓200直接接觸，升降銷207較佳為例如以石英或氧化鋁等材質形成。
(氣體導入口)
在設於處理室201上部的後述噴頭230上面(頂壁)，設有用於供給各種氣體至處理室201內的氣體導入口241。針對連接於氣體導入口241的氣體供給系統之構成將如後所述。
(噴頭)
在氣體導入口241與處理室201之間設有噴頭230作為連通於處理室201的氣體分散機構。即，在處理室201的上游方向設有噴頭230。氣體導入口241係連接於噴頭230的頂蓋231。從氣體導入口241導入的氣體係經由設於頂蓋231的孔231a而供給至噴頭230的緩衝室232內之緩衝空間。即，從緩衝室232來看，頂蓋231係設於氣體供給方向的上游。緩衝室232係在頂蓋231的下端部與後述的分散板234之上端形成。即，從緩衝室來看，分散板234係設於氣體供給方向下游(在此為處理室方向)。
噴頭之頂蓋231係由具有導電性/導熱性的金屬所形成，且在緩衝室232的緩衝空間或處理室201內的空間作為用於生成電漿的電極。在頂蓋231與上部容器202a之間設有絕緣塊233，使頂蓋231與上部容器202a之間絕緣。
噴頭230係在緩衝室232內的空間與處理室201的處理空間之間具備用於使從氣體導入口241導入的氣體分散之分散板234。在分散板234設有複數貫通孔234a。分散板234係配置成相對向於基板載置面211。 分散板234係具有設有貫通孔234a的凸狀部與設於凸狀部周圍的凸緣部，且凸緣部係由絕緣塊233所支持。
在緩衝室232設有形成被供給之氣體的流動之氣體導件235。氣體導件235係為以形成於頂蓋231的孔231a為頂點且隨著越朝向分散板234方向則直徑越寬廣的圓錐形。氣體導件235下端的水平方向之直徑係形成於較貫通孔234a群的最外周更靠外周處。
在緩衝室232上方，經由噴頭用排氣孔231b而連接排氣管236。在排氣管236，切換排氣之開/關的閥237、將排氣緩衝室232內控制在規定壓力的APC(Auto Pressure Controller)等壓力調整器238及真空泵239按順序串聯連接。
由於排氣孔231b位於氣體導件235上方，因此在後述的噴頭排氣工程構成為使氣體如下流動。從形成於頂蓋231的供給孔231a供給之惰性氣體係由氣體導件235所分散，並流向緩衝室232的空間中央及下方。之後，在氣體導件235的端部折返並由排氣孔231b排出。尚且，排氣管236、閥237及壓力調整器238一併稱為第一排氣系統。
(供給系統)
從包含第一氣體供給管243a的第一處理氣體供給系統243，係主要供給含第一元素氣體，而從包含第二氣體供給管244a的第二處理氣體供給系統244，係主要供給含第二元素氣體。從包含第三氣體供給管245a的第三氣體供給系統245，處理晶圓時主要供給惰性氣體，清洗處理室時主要供給清洗氣體。
(第一氣體供給系統)
在第一氣體供給管243a，從上游方向按順序設有第一氣體供給源243b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)243c及作為開關閥的閥243d。質量流量控制器243c與閥243d一併稱為原料氣體供給控制部。
含有流經第一氣體供給管243a內的第一元素之氣體(以下稱「含第一元素氣體」)經由質量流量控制器243c、閥243d及共用氣體供給管(未圖示)被供給至噴頭230。
含第一元素氣體係為原料氣體，即處理氣體之一。因此，第一氣體供給系統亦稱為原料氣體供給系統。以下，針對第一氣體供給源等第一氣體包含於名稱中的構成，可將第一氣體置換成原料氣體而予以稱呼。
在此，第一元素為例如鈦(Ti)。即，含第一元素氣體為例如含鈦氣體。作為含鈦氣體，可利用例如TiCl4氣體。尚且，含第一元素氣體在常溫常壓下可為固體、液體及氣體之任一者。含第一元素氣體在常溫常壓下為液體時，只要在第一氣體供給源243b與質量流量控制器243c之間設置未圖示的氣化器即可。在此對氣體加以說明。
尚且，亦可用含矽氣體。作為含矽氣體，可利用例如作為有機矽材料的六甲基二矽氮烷(C6H19NSi2，簡稱：HMDS)、三矽烷胺((SiH3)3N，簡稱：TSA)或雙三級丁胺基矽烷(SiH2(NH(C4H9))2、簡稱：BTBAS)氣體等。此等氣體係發揮前驅物之作用。
在較第一氣體供給管243a的閥243d更靠下游側，連接第一惰性氣體供給管246a的下游端。在第一惰性氣體供給管246a，從上游方向按順序設有惰性氣體供給源246b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)246c及作為開關閥的閥246d。質量流量控制器246c與閥246d一併稱為第一氣體供給控制部。
在此，惰性氣體為例如氮(N2)氣。尚且，作為惰性氣體，除了N2氣體，亦可使用例如氦(He)氣、氖(Ne)氣及氬(Ar)氣等稀有氣體。
流經第一惰性氣體供給管246a內的惰性氣體經由質量流量控制器246c、閥246d及第一氣體供給管243a被供給至噴頭230內。惰性氣體在後述的薄膜形成工程(S104)中發揮載送氣體、稀釋氣體或防止逆流用氣體之作用。
含第一元素氣體供給系統243(亦可稱為含鈦氣體供給系統)主要由第一氣體供給管243a、質量流量控制器243c及閥243d所構成。
又，第一惰性氣體供給系統主要由第一惰性氣體供給管246a、質量流量控制器246c及閥246d所構成。尚且，亦可考慮將惰性氣體供給源243b及第一氣體供給管243a包含於第一惰性氣體供給系統。
更且，亦可考慮將第一氣體供給源243b及第一惰性氣體供給系統包含於含第一元素氣體供給系統。
(第二氣體供給系統)
在第二氣體供給管244a，從上游方向按順序設有第二氣體供給源244b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)244c、作為開關閥的閥244d、遙控電漿元件244e及離子捕獲部244f。
從第二氣體供給管244a，含有第二元素的氣體(以下稱為「含第二元素氣體」)經由質量流量控制器244c、閥244d、遠距電漿元件244e及離子捕獲部244f被供給至噴頭230內。含第二元素氣體係藉由遙控電漿元件244e轉化為電漿狀態並照射到晶圓200上。
作為電漿生成部的遠距電漿元件244e係為由例如ICP(感應耦合電漿、Inductive Coupling Plasma)方式生成電漿，其係由線圈、匹配盒及電源等所構成。如後所詳述，含第二元素氣體通過時，為了生成離子較少且自由基較多之電漿，而考量氣體種類或壓力範圍事前調整電源或匹配盒等。
含第二元素氣體係為處理氣體之一。尚且，可將含第二元素氣體視為反應氣體或改質氣體。因此，第二氣體供給系統亦稱為反應氣體供給系統。以下，針對第二氣體供給源等第二氣體包含於名稱中的構成，可將第二氣體置換成原料氣體而稱之。
在此，含第二元素氣體係含有與第一元素相異的第二元素。作為第二元素，其係為例如氧(O)、氮(N)、碳(C)之任一者。在本實施形態中，含第二元素氣體係採用例如含氮氣體。具體而言，作為含氮氣體，使用氨(NH3)氣。
第二處理氣體供給系統244(亦可稱為含氮氣體供給系統)主要由第二氣體供給管244a、質量流量控制器244c及閥244d所構成。質量流量控制器244c與閥244d一併稱為反應氣體供給控制部。
又，在較第二氣體供給管244a的閥244d更靠下游側，第二惰性氣體供給管247a的下游端與其合流。在第二惰性氣體供給管247a，從上游方向按順序設有惰性氣體供給源247b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)247c及作為開關閥的閥247d。質量流量控制器247c與閥247d一併稱為第二惰性氣體供給控制部。
流經第二惰性氣體供給管247a內的惰性氣體經由質量流量控制器247c、閥247d、第二氣體供給管244a、遙控電漿元件244e及離子捕獲部244f被供給至噴頭230內。惰性氣體在後述的成膜工程(亦稱為薄膜形成工程)(S104)發揮載送氣體、稀釋氣體或防止逆流用氣體之作用。
第二惰性氣體供給系統主要由第二惰性氣體供給管247a、質量流量控制器247c及閥247d所構成。尚且，可考慮將惰性氣體供給源247b、第二氣體供給管244a、遙控電漿元件244e及離子捕獲部244f包含於第二惰性氣體供給系統。
更且，可將第二氣體供給源244b、遙控電漿元件244e、離子捕獲部244f及第二惰性氣體供給系統包含於含第二元素氣體供給系統244而予以考量。
(第三氣體供給系統)
在第三氣體供給管245a，從上游方向按順序設有第三氣體供給源245b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)245c及作為開關閥的閥245d。
從第三氣體供給管245b，作為洗淨氣體的惰性氣體經由質量流量控制器245c、閥245d及第三氣體供給管245a被供給至噴頭230。
在此，惰性氣體係為例如氮(N2)氣。尚且，作為惰性氣體，除了N2氣體，亦可使用例如氦(He)氣等稀有氣體。
在第三氣體供給管245a，從上游方向按順序設置第三氣體供給源245b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)245c及作為開關閥的閥245d。
在較第三氣體供給管245a的閥245d更靠下游側，連接清洗氣體供給管248a的下游端。在清洗氣體供給管248a，從上游方向按順序設置清洗氣體供給源248b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)248c及作為開關閥的閥248d。
第三氣體供給系統245主要由第三氣體供給管245a、質量流量控制器245c及閥245d所構成。
又，清洗氣體供給系統主要由清洗氣體供給管248a、質量流量控制器248c及閥248d所構成。尚且，可將清洗氣體源248b及第三氣體供給管245a包含於清洗氣體供給系統而予以考量。
更且，可考慮將第三氣體供給源245b及清洗氣體供給系統包含於第三氣體供給系統245。
在基板處理工程中，流經第三氣體供給管245a內的惰性氣體係經由質量流量控制器245c及閥245d而供給至噴頭230內。又，在清洗工程中，流經第三氣體供給管245a內的清洗氣體係經由質量流量控制器248c及閥248d而供給至噴頭230內。
從第三氣體供給源245b供給的惰性氣體係在後述的薄膜形成工程(S104)中發揮將阻滯於處理室202或噴頭230內的氣體洗淨的洗淨氣體之作用。又，在清洗工程中，可發揮清洗氣體的載送氣體或稀釋氣體的作用。
從清洗氣體供給源248b供給的清洗氣體係在清洗工程中發揮將附著於噴頭230或處理室202的副產物等去除的清洗氣體之作用。
在此，清洗氣體係為例如三氟化氮(NF3)氣體。尚且，作為清洗氣體，可使用例如氟化氫(HF)氣體、三氟化氯(ClF3)氣體、氟氣(F2)等，又亦可組合此等而使用。
(第二排氣系統)
在處理室201(上部容器202a)的內壁側面，設有排出處理室201的環境氣體之排氣口221。在排氣口221連接排氣管222，在排氣管222，將處理室201內控制在規定壓力的APC(Auto Pressure Controller)等壓力調整器223及排氣泵224按順序串聯連接。第二排氣系 統(排氣管線)220主要由排氣口221、排氣管222、壓力調整器223及真空泵224所構成。
(電漿生成構造)
在噴頭的頂蓋231，連接整合器251及高頻率電源252。藉由利用高頻率電源252、整合器251或可變頻率方式來調整阻抗，而在噴頭230及處理室201生成電漿。
(控制器)
基板處理裝置100係具有控制基板處理裝置100的各部之動作的控制器260。控制器260係至少具有演算部261及記憶部262。控制器260係按照上位控制器或使用者的指示而從記憶部呼叫基板處理裝置的程式或控制選單，並依據其內容控制各構成。
(2)基板處理工程
再者，針對使用基板處理裝置100，並在晶圓200上形成薄膜的工程，茲此參照第2圖、第3圖、第4圖及第5圖進行說明。第2圖、第3圖及第4圖為本發明之實施形態的成膜工程之流程圖。第5圖為表示遠端電漿元件244e之氣體混合狀態與電漿狀態的關係之圖，尚且，在以下說明中，構成基板處理裝置100的各部之動作係由控制器260所控制。
茲此使用第2圖、第3圖及第4圖說明基板處理工程之概略。第2圖為表示本實施形態的基板處理工程之流程圖。
在此，針對使用TiCl4氣體作為含第一元素氣體，使用氨(NH3)氣作為含第二元素氣體，並在晶圓200上形成氮化鈦膜作為薄膜之例進行說明。又，舉例而言，亦可在晶圓200上預先形成有規定的膜。又，亦可在晶圓200或規定的膜上預先形成有規定圖案。
(基板搬入．載置工程S102)
藉由在基板處理裝置100中使基板載置台212下降到晶圓200的搬運位置，而使升降銷207貫通基板載置台212的貫通孔214。結果，升降銷207呈現較基板載置台212表面僅突出規定高度量的狀態。然後，開啟閘閥205並使用未圖示的晶圓移載機，將晶圓200(處理基板)搬入處理室內，再將晶圓200移載至升降銷207上。藉此，晶圓200係在從基板載置台212的表面突出的升降銷207上保持水平姿勢。
將晶圓200搬入處理容器202內時，會使晶圓移載機往處理容器202外退出、關閉閘閥205並密閉處理容器202內。之後，藉由使基板載置台212上升，而將晶圓200載置於設於基板載置台212的基板載置面211上。
尚且，較佳為將晶圓200搬入處理容器202內時，藉由排氣系統使處理容器202內排氣，同時從惰性氣體供給系統將作為惰性氣體的N2氣體供給至處理容器202內。即，較佳為在藉由使真空泵224運作並開啟APC閥223而使處理容器202內排氣的狀態下，藉由開啟至少第三氣體供給系統的閥245d，而將N2氣體供 給至處理容器202內。藉此，可抑制粒子侵入處理容器202內或粒子附著於晶圓200上。又，至少在從基板搬入‧載置工程(S102)至後述的基板搬出工程(S106)結束為止之間，使真空泵224設為常時運作的狀態。
將晶圓200載置於基板載置台212上時，對埋入於基板載置台212內部的加熱器213供給電力，而將晶圓200表面控制在規定溫度。晶圓200的溫度為例如室溫以上500℃以下，較佳為室溫以上400℃以下。此時，加熱器213的溫度係基於由未圖示的溫度感測器所檢測的溫度資訊來控制對加熱器213的通電情況而進行調整。
(成膜工程S104)
然後，進行薄膜形成工程S104。茲此針對薄膜形成工程S104的基本流程說明，而針對本實施形態的特徵部分將於之後詳細敘述。
在薄膜形成工程S104中，經由噴頭230的緩衝室232，將TiCl4供給至氣體處理室201內。開始供給TiCl4氣體並經過規定時間後，停止供給TiCl4氣體，並藉由洗淨氣體從緩衝室232及處理室201排出TiCl4氣體。
排出TiCl4氣體後，經由緩衝室232，將電漿狀態的氨氣供給至處理室201內。氨氣係與形成於晶圓200上的含鈦膜反應，而形成作為薄膜的氮化鈦膜。經過規定時間後，停止供給氨氣，並經由沖淨氣體從噴頭230及處理室201排出氨氣。
在成膜工程104中，藉由重複以上工程，而形成所需要的膜厚之氮化鈦膜。
(基板搬出工程S106)
然後，使基板載置台212下降，並使由從基板載置台212表面突出的升降銷207上支持晶圓200。之後，開啟閘閥205，使用晶圓移載機將晶圓200往處理容器202外搬出。之後，結束基板處理工程時，停止從第三氣體供給系統將惰性氣體供給至處理容器202內。
(處理次數判斷工程S108)
搬出基板後，判斷薄膜形成工程是否達到規定次數。判斷已達到規定次數時，轉移到清洗工程。判斷未達到規定次數時，為了接著開始處理等待中的晶圓200，而轉移到基板搬入‧載置工程S102。
(清洗工程110)
在處理次數判斷工程S108中，判斷薄膜形成工程已達到規定次數時，進行清洗工程。在此，開啟清洗氣體供給系統之閥248d，並經由噴頭230將清洗氣體供給至處理室201。
清洗氣體充滿噴頭230及處理室201時，以高頻率電源252施加電力，同時藉由整合器251使阻抗整合，並在噴頭230及處理室201生成清洗氣體的電漿。已生成之清洗氣體電漿會去除附著於噴頭230及處理室201內之壁的副產物。
接下來，使用第3圖、第4圖及第5圖詳細說明成膜工程S104。
(第一處理氣體供給工程S202)
在作為本實施形態的加熱部之基板載置台加熱部213已經運作的狀態下開始處理。達到基板所需要的溫度時，開啟閥243d，並經由氣體導入孔241、緩衝室232及複數貫通孔234a而將作為第一處理氣體的TiCl4開始供給至處理室201內。
在第二氣體供給系統中啟動遠距電漿元件244e。更且，在將閥244d設為關的狀態下，將閥247d設為開。如此，不供給反應氣體至處理室201，即可經由遠距電漿元件244e及離子捕獲部244f供給作為惰性氣體的載送氣體。藉由從第二氣體供給系統持續供給惰性氣體，可抑制來自噴頭232的逆流。
在第三氣體供給系統，開啟閥245d，並經由氣體導入孔241、緩衝室232及複數貫通孔234a，將作為第三處理氣體的惰性氣體開始供給至處理室201內。
在緩衝室232內，TiCl4氣體藉由氣體導件235而均勻分散。均勻分散的氣體經由複數貫通孔234a而均勻供給至處理室201內的晶圓200上。
此時，調整質量流量控制器243c，使作為第一處理氣體的TiCl4氣體之流量成為規定流量。更且，調整質量流量控制器245c，使作為第三處理氣體的惰性氣體之流量成為規定流量。尚且，TiCl4之供給流量為例如10sccm以上1000sccm以下。尚且，亦可連同TiCl4 氣體，從第一惰性氣體供給系統流通N2氣體作為載送氣體。又，藉由使排氣泵224運作，並適當調整APC閥223的開閥度，而使處理容器202內的壓力設成規定壓力。
供給之TiCl4氣體係被供給至晶圓200上。在晶圓200表面上，藉由TiCl4氣體與晶圓200上接觸，而形成有作為「含第一元素層」的含鈦層。
含鈦層係按照例如處理容器202內的壓力、TiCl4氣體的流量、承受器217的溫度及在第一處理區域201a中的處理時間等，而形成為規定厚度及規定分布。
經過規定時間後，在第一氣體供給系統，關閉閥243d停止供給TiCl4氣體。在第二氣體供給系統，將閥247d維持在開，繼續供給惰性氣體。在第三氣體供給系統，將閥245d維持在開，繼續供給惰性氣體。
(第一噴頭排氣工程S204)
停止供給TiCl4氣體後，將閥237設為開，而排出噴頭230內的環境氣體。具體而言，排出緩衝室232內的環境氣體。此時，預先使真空泵239在事前運作。針對噴頭排氣工程204將於之後詳述。
此時，控制閥237的開關閥及真空泵239，以使來自緩衝室232中第一排氣系統的氣導率高於經由處理室的第二排氣系統之氣導率。藉由如此調整，而形成有從緩衝室232中央朝向噴頭排氣孔231b的氣體流動。如此，附著於緩衝室232之壁的氣體或浮游於緩衝空間內的氣體便不進入處理室201而是從第一排氣系統排出。
(第一處理室排氣工程S206)
經過規定時間後，接著使第二排氣系統的排氣泵224運作，同時調整APC閥223的開閥度及閥237的開閥度，使得在處理空間中來自第二排氣系統的氣導率高於經由噴頭230之來自第一排氣系統的氣導率。藉由如此調整，而形成有經由處理室201之朝向第二排氣系統的氣體流動。因此，可確實將供給至緩衝室232的惰性氣體供給至基板上，而提高基板上的殘留氣體之除去效率。
在處理室排氣工程中供給之惰性氣體會從晶圓200上除去在第一處理氣體供給工程S202中無法與晶圓200結合的鈦成分。更且，開啟閥237，控制壓力調整器238及真空泵239，而除去噴頭230內殘留的TiCl4氣體。經過規定時間後，關閉閥243d停止供給惰性氣體，同時關閉閥237截斷噴頭230與真空泵239之間。
更佳的是，經過規定時間後，繼續使第二排氣系統的排氣泵224運作，同時關閉閥237為較佳。如此，則經由處理室201之朝向第二排氣系統的流動不受第一排氣系統的影響，因此可更確實將惰性氣體供給至基板上，進一步提高基板上殘留氣體的除去效率。
又，可藉由接續噴頭排氣工程S204後進行處理室排氣工程S206，而發現以下效果。即，在噴頭排氣工程S204除去緩衝室232內的殘留物，因此在處理室排氣工程S206中，即使氣體流經晶圓200上，亦可防止殘留氣體附著於基板上。
(第二處理氣體供給工程S208)
在第一處理氣體供給系統中，在使閥243d為關的狀態下，將閥247d維持在開，並繼續供給惰性氣體。藉由供給惰性氣體，而防止來自噴頭232的逆流。
在第二氣體供給系統中，在將遠距電漿元件244e維持在運作狀態及將閥247d維持在開的狀態下，將閥244d設為開並開始供給氨氣。供給之氨氣會逐漸與從第二惰性氣體供給系供給之惰性氣體合流。在惰性氣體與氨氣之混合氣體中，氨氣流量比會逐漸增加。
與惰性氣體合流之氨氣通過遠距電漿元件244e而電漿化。經電漿化的氨氣中，離子成分係在通過離子捕獲部244f時捕獲。以通過離子捕獲部244f的自由基為主體的電漿係經由緩衝室232及貫通孔234a而均勻供給至基板上。
此時，調整質量流量控制器244c，使氨氣的流量成為規定流量。尚且，氨氣的供給流量係為例如200sccm以上1500sccm以下。
在此，氨氣之規定流量係為與惰性氣體混合之混合氣體易於在遠距電漿元件244e中被電漿化的流量，且係指設定成離子成分較少的流量。對此將於之後敘述。
以在遠距電漿元件244e生成的自由基為主體的氨氣電漿係供給至晶圓200上。已經形成的含鈦層藉由氨自由基而改質，並在晶圓200上形成有例如含有鈦元素及氮元素之層。此時，供給之氨電漿的離子量較 少，因此可降低因離子衝撃而發生的膜之損傷。因此，即使在電晶體製造工程等對汚染或損傷敏感的工程亦可適用。
改質層係依據例如處理容器202內的壓力、氨氣的流量、基板載置台212的溫度及電漿生成部的電力供給情況等，以規定厚度、規定分布及規定的氮成分等相對於含鈦層之深入深度所形成。
經過規定時間後，關閉閥244d並停止供給氨氣。
在此，使用第5圖說明遠距電漿元件244e的惰性氣體與氨氣的流量比及其電漿狀態的關聯。301表示惰性氣體，302表示氨氣。縱軸為流量比，橫軸表示時間。將閥244d設為開之前，惰性氣體的流量比較高，藉由將閥244d設為開，氨氣的流量比逐漸升高。
如前所述，遠距電漿元件244e係藉由事前調整電源或匹配盒，而就規定的流量比設定成減少離子之產生。例如，惰性氣體：氨氣為1500sccm：200sccm~1500sccm：750sccm。此流量比為第5圖的電漿穩定區域之流量比。另外，偏離前述規定的流量比時，即在異常放電區域等流量比，會產生較多離子。
例如，如同在第二處理氣體供給工程S208中，工程開始時將閥244d設為開之後所示，氨的流量比小於規定範圍時，存有異常放電區域。在此，氨未達到規定的流量比，因此產生較多離子。
尚且，作為異常放電區域，亦包含氨的流量比超越規定的範圍時。例如在閥的上游處氣體阻滯時。若按照本實施形態，則為將閥244d設為開之後，阻滯的氣體同時與惰性氣體混合時，此時氨的流量比超越規定的範圍而引起異常放電，導致產生較多離子。
如上所示，茲認為由於在以上放電區域會產生較多離子，因此基板上的膜之離子損傷較大。特別是，在本實施形態的基板處理工程之情況，如後所述，藉由於第一處理氣體供給工程S202與第二處理氣體供給工程S208形成一層膜，且重複第一處理氣體供給工程S202與第二處理氣體供給工程S208使薄膜積層，而形成所需要的膜厚之膜。因此，如上所述，在供給氨氣時產生離子的情況時，每一層都會受到離子損傷，因此不只膜表面，在深度方向亦形成有特性不佳的膜。
因此，本實施形態中，於遠距電漿元件的下游設有離子捕獲部244f。藉由設成此種構造，在第二處理氣體供給工程S208開始時等氨之流量比較少的電漿點火區域亦可抑制往基板上供給的離子。因此，即使在藉由於第一處理氣體供給工程S202與第二處理氣體供給工程S208形成一層膜，且重複第一處理氣體供給工程S202與第二處理氣體供給工程S208使薄膜積層而形成所需要的膜厚之膜的方法中，亦可形成由離子而生之帶電或損傷較少的膜。
在第三氣體供給系統，開啟閥245d，經由氣體導入孔241、緩衝室232及複數貫通孔234a，將作為第三處理氣體的惰性氣體開始供給至處理室201內。
(第二噴頭排氣工程S210)
停止供給氨氣後，將閥237設為開，而排出噴頭230內的環境氣體。具體而言，排出緩衝室232內的環境氣體。此時，預先使真空泵239在事前運作。針對噴頭排氣工程210將於之後詳述。
控制閥237的開關閥及真空泵239，以使來自緩衝室232中第一排氣系統的氣導率高於經由處理室的排氣泵244之氣導率。藉由如此調整，而形成從緩衝室232中央朝向噴頭排氣孔231b的氣體流動。如此，附著於緩衝室232之壁的氣體或浮游於緩衝空間內的氣體不進入處理室201而是從第一排氣系統排出。
(第二處理室排氣工程S212)
經過規定時間後，使第二排氣系統的排氣泵224運作，同時調整APC閥223的開閥度及閥237的開閥度，使在處理空間中來自第二排氣系統的氣導率高於經由噴頭230之來自第一排氣系統的氣導率。藉由如此調整，而形成有經由處理室201之朝向第二排氣系統的氣體流動。因此，可確實將供給至緩衝室232的惰性氣體供給至基板上，而提高基板上的殘留氣體之去除效率。
在處理室排氣工程中供給之惰性氣體會從晶圓200上去除在第一處理氣體供給工程S202中無法在晶圓200結合的鈦成分。更且，開啟閥237，控制壓力調整器238及真空泵239，而去除噴頭230內殘留的氨氣。經過規定時間後，關閉閥243d停止供給惰性氣體，同時關閉閥237截斷噴頭230與真空泵239之間。
更佳的是，經過規定時間後，繼續使第二排氣系統的排氣泵224運作，同時關閉閥237為較佳。如此，就緩衝室232內的殘留氣體或供給之惰性氣體而言，由於經由處理室201朝向第二排氣系統的氣流不受第一排氣系統的影響，因此可更確實將惰性氣體供給至基板上，從而在基板上可進一步提高未與第一氣體完全反應之殘留氣體的去除效率。
又，藉由在噴頭排氣工程S204後接著進行處理室排氣工程S206，可看出以下效果。即，在噴頭排氣工程S204去除緩衝室232內的殘留物，因此即使在處理室排氣工程S206中氣體流經晶圓200上，亦可防止殘留氣體附著於基板上。
(判斷工程S214)
這段期間，控制器260會判斷是否對上述1循環實施規定次數。
實施規定次數時(在S214為N0時)，在使遠距電漿元件244e運作的狀態下，重複第一處理氣體供給工程S202、第一噴頭排氣工程S204、第一處理室排氣工程S206、第二處理氣體供給工程S208、第二噴頭排氣工程S210及第二處理室排氣工程S212的循環。實施規定次數後(S214為Yes時)結束成膜工程S104。
在此，針對重複第一處理氣體供給工程S202、第一噴頭排氣工程S204、第一處理室排氣工程S206、第二處理氣體供給工程S208、第二噴頭排氣工程S210及第二處理室排氣工程S212的週期之間，維持遠距電漿元件244e運作的理由進行說明。
在如本實施形態的交互供給法中，藉由進行第一處理氣體供給工程S202及第二處理氣體供給工程S208而形成一層膜(例如0.36Å左右)，為了形成所需要的膜厚(例如50Å)，必須數次重複第一處理氣體供給工程S202及第二處理氣體供給工程S208。因此，有花費過多時間才能得到所需要的膜之問題。因此，為了提升處理效率，而要求盡可能縮短各處理氣體供給工程。
在各處理氣體供給工程中，從處理氣體的性質或加熱條件等，要求例如第一處理氣體供給工程為0.05秒，第二處理氣體供給工程為0.2秒，且這之間的沖淨時間為0.3秒左右的處理時間。然而，在第二處理氣體工程生成電漿的遠距電漿元件244e在啟動後需要數秒(例如2秒)才會更為穩定。因此，茲認為在第二處理氣體供給工程S208後停止遠距電漿元件244e時，裝置無法及時在接下來的第二處理氣體供給工程S208中的氨供給開始前達到穩定。此時，由於電漿呈不穩定，所以會產生基板上的曝露量不足等問題。因此，在本實施形態係不停止地持續使遠距電漿元件244e運作。藉此，在第二處理氣體供給工程可常時穩定地生成電漿。
再者，使用第6圖說明本實施形態的離子捕獲部。配管401係與第二氣體供給管244a連接，或為構成一部分的配管。在配管401的內側設置多孔板402。多孔板的孔徑與深度等係設定成可捕獲通過孔的電漿之離子左右的構成。此等構成係取決於包含於供給之氣體中的離子之性質。
<本發明之第二實施形態>
再者，使用第7圖說明本發明之第二實施形態的離子捕獲部。針對其他構成，因為與第一實施形態相同而省略說明。第二實施形態的離子捕獲部係在配管401的內側設有棒狀導電性構件403。棒狀導電性構件403係接地且捕獲通過配管401內的電漿中離子。
在配管401的中央部分，捕獲離子的棒狀導電性構件403呈突出，因此可捕獲流經配管401中央部的電漿中離子。更且，相較於第6圖的實施形態，氣體通過的區域之面積較大，因此可進一步提高氣體流速。
<本發明之第三實施形態>
再者，使用第8圖說明本發明之第三實施形態的離子捕獲部。針對其他構成，因為與第一實施形態相同而省略說明。第8圖(a)為配管401的水平剖面圖，第8圖(b)為配管401的垂直剖面圖。第三實施形態的離子捕獲部相對第7圖記載的離子捕獲部進一步設置棒狀導電性構件404。棒狀導電性構件403在水平方向配置成與棒狀導電性構件404相對向，且在垂直方向配置在與棒狀導電性構件404相異的位置。
藉由棒狀導電性構件403捕獲通過配管401內的電漿中離子，同時藉由導電性部材404捕獲在遠離導電性部材403的區域流動的電漿中離子。
在上述實施形態中，針對使用含鈦氣體作為含第一元素氣體，且使用含氮氣體作為含第二元素氣體，並在晶圓200上形成氮化鈦膜的情況進行說明，但 不限於此。作為含第一元素氣體，可使用例如矽(Si)、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。
又，在上述實施形態中，將連接於第一排氣系統的噴頭排氣孔231b設於噴頭的頂蓋231，但不限於此，亦可設於緩衝室的側面。
以下記載本發明之態樣作為附註。
(附註1)
一種基板處理裝置，具有：原料氣體供給系統，連接於原料氣體源，且具有設置原料氣體供給控制部的原料氣體供給管；反應氣體供給管，連接於反應氣體源，從上游按順序設置反應氣體供給控制部、電漿生成部及離子捕獲部；惰性氣體供給管，下游端連接在前述反應氣體供給控制部與前述電漿生成部之間，同時上游端連接於惰性氣體供給源，且進一步設置惰性氣體供給控制部；反應氣體供給系統，具有前述反應氣體供給管與前述惰性氣體供給管；處理室，從前述原料氣體供給系統供給原料氣體，且從前述反應氣體供給系統供給反應氣體，並收納被處理基板；及控制部，至少控制前述原料氣體供給控制部、前述反應氣體供給控制部及前述惰性氣體供給控制部。
(附註2)
如附註1之基板處理裝置，其中前述控制部進行控制以實行：第一處理氣體供給工程，從前述原料氣體供給系統將前述原料氣體供給至前述處理室，同時在使前述電漿生成部運作的狀態下從前述反應氣體供給系統將惰性氣體供給至前述處理室；及第二處理氣體供給工程，前述第一處理氣體供給工程後，在維持前述電漿生成部運作的狀態及前述惰性氣體之供給的狀態下，開始供給前述反應氣體。
(附註3)
如附註2之基板處理裝置，其中前述控制部進行控制以重複前述第一處理氣體供給工程與前述第二處理氣體供給工程。
(附註4)
如附註2或3之基板處理裝置，其中進一步具有第三氣體供給系統，其具有設置控制供給惰性氣體之第三氣體供給控制部的第三氣體供給管，前述控制部進行控制以實行惰性氣體供給工程，在前述第一處理氣體供給工程與前述第二處理氣體供給工程之間從前述第三氣體供給系統將惰性氣體供給至前述處理室，且前述控制部進一步進行控制以在實行前述第一處理氣體供給工程、前述第二處理氣體供給工程與前述惰性氣體供給工程之間，持續維持前述電漿生成部之運作。
(附註5)
如附註1之基板處理裝置，其中前述控制部進行控制以實行：第一處理氣體供給工程，從前述原料氣體供給系統將前述原料氣體供給至前述處理室，同時在使前述電漿生成部運作的狀態下從前述反應氣體供給系統將惰性氣體供給至前述處理室；及第二處理氣體供給工程，前述第一處理氣體供給工程後，在維持前述電漿生成部之運作的狀態下，將惰性氣體供給至前述電漿生成部，之後供給前述惰性氣體與反應氣體的混合氣體。
(附註6)
一種半導體裝置的製造方法，具有：將基板搬入處理室的工程；第一處理氣體供給工程，將原料氣體從原料氣體供給系統供給至處理室；及第二處理氣體供給工程，在供給惰性氣體的狀態下開始供給反應氣體，且經由設於反應氣體供給系統的運作狀態之電漿生成部及離子捕獲部將前述惰性氣體與前述反應氣體的混合氣體供給至前述處理室。
(附註7)
一種半導體裝置的製造方法，具有：將基板搬入處理室的工程；第一處理氣體供給工程，將原料氣體從原料氣體供給系統供給至處理室，同時經由運作狀態的電漿生成部及離子捕獲部將惰性氣體供給至處理室；及 第二處理氣體供給工程，在繼續供給前述惰性氣體的狀態下開始供給反應氣體，且經由運作狀態之前述電漿生成部及前述離子捕獲部將前述惰性氣體與前述反應氣體的混合氣體供給至前述處理室。
100‧‧‧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‧‧‧隔板
205‧‧‧閘閥
206‧‧‧基板搬入出口
207‧‧‧升降銷
208‧‧‧O環
210‧‧‧基板支持部
211‧‧‧基板載置面
212‧‧‧基板載置台
213‧‧‧基板載置台加熱部
214‧‧‧貫通孔
217‧‧‧軸
218‧‧‧升降機構
219‧‧‧伸縮管
221‧‧‧排氣口
222‧‧‧排氣管
223‧‧‧壓力調整器
224‧‧‧真空泵
230‧‧‧噴頭
231‧‧‧頂蓋
231a‧‧‧孔
231b‧‧‧排氣孔
232‧‧‧緩衝室
233‧‧‧絕緣塊
234‧‧‧分散板
234a‧‧‧貫通孔
235‧‧‧氣體導件
236‧‧‧排氣管
237‧‧‧閥
238‧‧‧壓力調整器
239‧‧‧真空泵
241‧‧‧氣體導入口
243‧‧‧第一氣體供給系統
243a‧‧‧第一氣體供給管
243b‧‧‧第一氣體供給源
243c‧‧‧質量流量控制器
243d‧‧‧閥
244‧‧‧第二氣體供給系統
244a‧‧‧第二氣體供給管
244b‧‧‧第二氣體供給源
244c‧‧‧質量流量控制器
244d‧‧‧閥
244e‧‧‧遠距電漿元件
244f‧‧‧離子捕獲部
245‧‧‧第三氣體供給系統
245a‧‧‧第三氣體供給管
245b‧‧‧第三氣體供給源
245c‧‧‧質量流量控制器
245d‧‧‧閥
246a‧‧‧第一惰性氣體供給管
246b‧‧‧惰性氣體供給源
246c‧‧‧質量流量控制器
246d‧‧‧閥
247a‧‧‧第二惰性氣體供給管
247b‧‧‧惰性氣體供給源
247c‧‧‧質量流量控制器
247d‧‧‧閥
248a‧‧‧清洗氣體供給管
248b‧‧‧清洗氣體供給源
248c‧‧‧質量流量控制器
248d‧‧‧閥
251‧‧‧整合器
252‧‧‧高頻率電源
260‧‧‧控制器
261‧‧‧演算部
262‧‧‧記憶部

Claims (8)

  1. 一種基板處理裝置，具有：原料氣體供給系統，連接於原料氣體源，且具有設置原料氣體供給控制部的原料氣體供給管；反應氣體供給管，連接於反應氣體源，從上游按順序設置反應氣體供給控制部、電漿生成部及離子捕獲部；惰性氣體供給管，下游端連接在該反應氣體供給控制部與該電漿生成部之間，同時上游端連接於惰性氣體供給源，且進一步設置惰性氣體供給控制部；反應氣體供給系統，具有該反應氣體供給管與該惰性氣體供給管；處理室，從該原料氣體供給系統供給原料氣體，且從該反應氣體供給系統供給反應氣體，並收納被處理基板；及控制部，至少控制該原料氣體供給控制部、該反應氣體供給控制部及該惰性氣體供給控制部。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中該控制部進行控制以實行：第一處理氣體供給工程，從該原料氣體供給系統將該原料氣體供給至該處理室，同時在使該電漿生成部運作的狀態下從該反應氣體供給系統將惰性氣體供給至該處理室；及第二處理氣體供給工程，該第一處理氣體供給工程後，在維持該電漿生成部運作的狀態及該惰性氣體之供給的狀態下，開始供給該反應氣體。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中該控制部進行控制以重複該第一處理氣體供給工程與該第二處理氣體供給工程。
  4. 如請求項2之基板處理裝置，其中進一步具有該第三氣體供給系統，其具有設置控制供給惰性氣體之第三氣體供給控制部的第三氣體供給管，該控制部進行控制以實行惰性氣體供給工程，在該第一處理氣體供給工程與該第二處理氣體供給工程之間從該第三氣體供給系統將惰性氣體供給至該處理室，且該控制部進一步進行控制以在實行該第一處理氣體供給工程、該第二處理氣體供給工程與該惰性氣體供給工程之間，持續維持該電漿生成部的運作。
  5. 如請求項3之基板處理裝置，其中進一步具有該第三氣體供給系統，其具有設置控制供給惰性氣體之第三氣體供給控制部的第三氣體供給管，該控制部進行控制以實行惰性氣體供給工程，在該第一處理氣體供給工程與該第二處理氣體供給工程之間從該第三氣體供給系統將惰性氣體供給至該處理室，且該控制部進一步進行控制以在實行該第一處理氣體供給工程、該第二處理氣體供給工程與該惰性氣體供給工程之間，持續維持該電漿生成部的運作。
  6. 如請求項1之基板處理裝置，其中該控制部進行控制以實行：第一處理氣體供給工程，從該原料氣體供給系統將該原料氣體供給至該處理室，同時在使該電漿生成部運作的狀態下從該反應氣體供給系統將惰性氣 體供給至該處理室；及第二處理氣體供給工程，該第一處理氣體供給工程後，在維持該電漿生成部之運作的狀態下，將惰性氣體供給至該電漿生成部，之後供給該惰性氣體與反應氣體的混合氣體。
  7. 一種半導體裝置的製造方法，具有：將基板搬入處理室的工程；第一處理氣體供給工程，將原料氣體從原料氣體供給系統供給至處理室；及第二處理氣體供給工程，在供給惰性氣體的狀態下開始供給反應氣體，且將經由設於反應氣體供給系統的運作狀態之電漿生成部及離子捕獲部該惰性氣體與該反應氣體的混合氣體供給至該處理室。
  8. 一種半導體裝置的製造方法，具有：將基板搬入處理室的工程；第一處理氣體供給工程，將原料氣體從原料氣體供給系統供給至處理室，同時經由運作狀態的電漿生成部及離子捕獲部將惰性氣體供給至處理室；及第二處理氣體供給工程，在繼續供給該惰性氣體的狀態下開始供給反應氣體，且經由運作狀態之該電漿生成部及該離子捕獲部將該惰性氣體與該反應氣體的混合氣體供給至該處理室。
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