TW201528409A - 基板處理裝置及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

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Abstract

若在流入原料氣體之時序而在ALD成膜中，腔室內壓力急劇地產生變化，則基板產生偏移，藉此原料氣體進入至晶圓背面，從而發生朝向燈表面之成膜。 本發明之基板處理裝置係包含有：基板處理室，其對基板進行處理；氣體供給部，其在對基板進行處理之時，將複數種處理氣體以交替之方式供給至上述基板處理室；基板保持部，其具有將上述基板之背面之一部分加以保持之保持機構、及將上述保持機構加以支撐之支撐部；加熱部，其自背面對上述基板進行加熱；待機室，其供上述基板保持部待機；及控制部，其以使上述基板處理室之壓力高於上述待機室之壓力之方式，控制上述氣體供給部及/或氣體排氣部。

Description

基板處理裝置及半導體裝置之製造方法
本發明係關於一種基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。
一般而言，半導體裝置之製造步驟中所使用之單片式基板處理裝置使用電阻加熱器作為對晶圓(基板)進行處理時之晶圓加熱方式。然而，使用電阻加熱器之方式係由於在減壓下自例如電阻加熱器與晶圓之接觸面傳導熱，故而至溫度穩定之前需要時間，進而成為使生產性降低之主要原因。作為解決對策，以下方式較為有效，即，於晶圓配置燈，而使用來自該燈之輻射熱而進行加熱。由於可均勻地對晶圓全面加熱，且能夠以短時間升溫及降溫，故而用以上升至基板之處理溫度之時間即所謂預熱時間可大幅度縮短。
作為燈加熱方式，考慮自基板處理面(正面)加熱之方法、或自基板背面加熱之方法。於對單片裝置採用燈加熱方式之情形時，為了均勻地供給氣體，於與基板正面對向之處理室頂板設置氣體供給機構之情況較多，因此種機構性限制而考慮於基板背面配置燈而加熱。
作為於基板形成薄膜之方法，存在化學氣相沈積法(CVD，Chemical Vapor Deposition)或原子層沈積法(ALD，Atomic Layer Deposition)。ALD法係使原料氣體與反應氣體於基板正面進行反應而 形成薄膜之方法。該方法中，為了不使原料氣體與反應氣體於基板正面以外進行反應，期望為於供給各氣體期間，具有用以去除殘留氣體之沖洗步驟。ALD法係由於能夠以原子級控制膜厚，故而為於例如在階梯覆蓋性高之槽等形成膜時有效之方法。因此，於一面維持較高之生產性、一面於階梯覆蓋性較高之槽等形成薄膜時，使用燈並以ALD法進行處理較為有效。
然而，於對ALD(Atomic Layer Deposition：原子層堆積)成膜採用燈加熱方式之情形時，可設想以下問題。該問題係如下方面：由於繞入至基板背面之氣體附著於燈表面，而於燈上(形成於存放有燈之燈存放室與處理室之間之窗口)形成膜，故而導熱特性大幅度變化，從而晶圓溫度之偏差變大。為了防止如上述般膜附著於燈表面之情況，考慮使晶圓背面之空間之壓力高於晶圓正面之壓力以免氣體繞入至晶圓背面，但晶圓會因差壓而抬起，其結果導致晶圓產生位置偏移。考慮以晶圓正面及背面區域成為相同壓力之方式進行壓力控制，以免晶圓產生位置偏移，但其無法追隨切換氣體之供給時之急劇之壓力變動，結果仍產生基板位置偏移。可考慮為氣體因基板之位置偏移而進入至晶圓背面，從而於燈表面產生成膜。
因此，本發明之目的在於提供一種解決上述問題，而一面維持較高之生產性，一面於階梯覆蓋性較高之槽等形成薄膜的基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。
為了解決上述問題，本發明之基板處理裝置係包含有： 基板處理室，其對基板進行處理；氣體供給部，其在對基板進行處理之時，將複數種處理氣體以交替之方式供給至上述基板處理室；基板保持部，其具有將上述基板之背面之一部分加以保持之保持機構、及將上述保持機構加以支撐之支撐部；加熱部，其自背面對上述基板進行加熱；待機室，其供上述基板保持部待機；及控制部，其以使上述基板處理室之壓力高於上述待機室之壓力之方式控制上述氣體供給部及/或氣體排氣部。
根據另一形態，本發明係一種半導體裝置之製造方法，其包括有如下步驟：基板保持部於待機室待機並於基板處理位置保持基板，而使基板正面暴露於處理室環境氣體之步驟；及一方面自上述背面對上述基板進行加熱，一方面在使上述處理室之壓力高於上述待機室之壓力之方式，將複數種處理氣體以交替之方式供給至處理室之步驟。
根據本發明，提供一種一面維持較高之生產性，一面於階梯覆蓋性較高之槽等形成薄膜的基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。
5‧‧‧狹窄空間形成構件
100‧‧‧基板處理裝置
101‧‧‧處理空間
102‧‧‧待機室
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理室
202‧‧‧處理容器
202a‧‧‧上部處理容器
202b‧‧‧下部處理容器
205‧‧‧閘閥
207‧‧‧頂起銷
210‧‧‧基板保持部
210a‧‧‧保持機構
210b‧‧‧保持部
213‧‧‧燈加熱器
218‧‧‧升降機構
221、225‧‧‧排氣口
222、226‧‧‧排氣管
223、227‧‧‧壓力調整器
224、228‧‧‧真空泵
229‧‧‧差壓計
230‧‧‧簇射頭
232‧‧‧緩衝室
234‧‧‧分散板
241a、241b、241c‧‧‧氣體導入口
243a‧‧‧第一氣體供給管
243b‧‧‧第二氣體供給管
243c‧‧‧第三氣體供給管
244a‧‧‧第一氣體供給源
244b‧‧‧第二氣體供給源
246a‧‧‧第一惰性氣體供給管
246b‧‧‧第二惰性氣體供給管
247a、247b‧‧‧惰性氣體供給源
248‧‧‧惰性(第三)氣體供給源
250a‧‧‧惰性氣體供給口
250b‧‧‧第四氣體供給管
250c、271d‧‧‧閥門
250d‧‧‧質量流量控制器
250e‧‧‧惰性(第四)氣體供給源
260‧‧‧控制器
261‧‧‧運算部
262‧‧‧記憶部
270‧‧‧狹窄空間區域
271‧‧‧沖洗氣體
271a‧‧‧第五氣體供給管(惰性氣體供給管)
271b‧‧‧惰性(第五)氣體供給源
271c‧‧‧質量流量控制器
271e‧‧‧緩衝空間
A‧‧‧第一氣體
B‧‧‧第二氣體
圖1係本發明之實施形態之基板處理裝置的剖面圖。
圖2係本發明之實施形態之基板處理的成膜順序例。
圖3係本發明之實施形態之基板處理的成膜處理之流程例。
圖4係表示本發明之實施形態之預熱時之基板處理裝置的圖。
以下，根據圖式對本發明之一實施形態進行說明。
(1)基板處理裝置之構成
首先，對本發明之一實施形態之基板處理裝置進行說明。
對本實施形態之基板處理裝置100進行說明。基板處理裝置100係於基板200上形成薄膜之裝置，且如圖1所示，作為單片式基板處理裝置而構成。
如圖1所示，基板處理裝置100包含處理容器202。處理容器202例如作為橫截面為圓形且扁平之密閉容器而構成。又，處理容器202之側壁及底壁係由例如鋁(Al)或不鏽鋼(SUS)等金屬材料構成。
處理容器202包含上部處理容器202a、下部處理容器202b、及作為頂板部之簇射頭230。
將由上部處理容器202a及簇射頭230之下端包圍之空間且較晶圓(基板)200更靠上方之空間稱為處理空間101，將由下部處理容器202b包圍之空間且較晶圓200更靠下方之空間稱為搬送空間(待機室)102。將由上部處理容器202a及簇射頭230之下端構成且包圍處理空間101之構成稱為處理室201。
於下部處理容器202b之側面設置有鄰接於閘閥205之未圖示之基板搬入搬出口，晶圓200經由基板搬入搬出口於與未圖示之搬送室之間移動。於下部處理容器202b之底部設置有複數個頂起銷 207。又，於下述基板保持台210及基板200之背面方向具有作為加熱部之燈加熱器213。
於處理室201內，係構成為保持晶圓200之基板保持部210位於處理室201內。基板保持部210包含保持晶圓200之背面之保持機構210a及由頂起銷207支撐之保持部210b。保持機構210a之晶圓載置面之高度位置構成為較保持部210b之表面之高度位置低的位置，且構成為於載置面載置晶圓200時，晶圓200之表面成為與保持部210b之表面相同之高度。藉此，使自下述第五氣體供給部供給之氣流不會對晶圓200之側面造成影響。又，基板保持部210構成為支撐晶圓200之外周部。於下部容器202b，供頂起銷207貫通之貫通孔分別設置於與頂起銷207對應之位置。
基板保持部210由頂起銷207支撐。頂起銷207將處理容器202之底部貫通，進而於處理容器202之外部連接於升降機構218。使升降機構218作動而使頂起銷207及基板保持部210升降，藉此可使載置於基板保持部210上之晶圓200升降。再者，頂起銷207下端部之周圍由未圖示之波紋管覆蓋，從而處理容器202內被氣密地保持。
基板保持部210於搬送晶圓200時，以基板載置面成為基板搬入搬出口之位置(晶圓搬送位置)之方式下降，於處理晶圓200時，如圖1所示般，晶圓200上升至處理室201內之處理位置(晶圓處理位置)。
(氣體導入口)
於設置於處理室201之上部之下述簇射頭230之上表面(頂板壁)， 設置有用以對處理室201內供給各種氣體之氣體導入口241a、氣體導入口241b、及氣體導入口241c。於下文對連接於氣體導入口241a、氣體導入口241b、氣體導入口241c之氣體供給部之構成進行敍述。
(簇射頭)
於氣體導入口241a、氣體導入口241b、氣體導入口241c與處理室201之間，設置有與處理室201連通之作為氣體分散機構之簇射頭230。氣體導入口241a、氣體導入口241b、氣體導入口241c係連接於上部容器202a。自氣體導入口241a、氣體導入口241b、氣體導入口241c導入之氣體經由設置於上部容器202a之孔被供給至簇射頭230之緩衝室232。緩衝室232以由上部容器202a及分散板234包圍之方式形成。
簇射頭之蓋部分由具有導電性之金屬形成，於在緩衝室232內、或處理室201內產生電漿之情形，其亦有時作為電極使用之情形。於此情形時，於蓋部分與上部容器202a之間設置絕緣塊，而將蓋部分與上部容器202a之間絕緣。
簇射頭230於緩衝室232與處理室201之處理空間101之間具備有分散板234，該分散板234用以使自氣體導入口241a、氣體導入口241b導入之氣體分散。於分散板234設置有複數個貫通孔。分散板234係以與晶圓200對向之方式配置於晶圓200之上方。
(供給系統)
於連接於與簇射頭230之蓋相當之上部容器202a的氣體導入口241a、氣體導入口241b、氣體導入口241c分別連接有氣體供給管。於 氣體導入口241a連接有第一氣體供給管243a，於氣體導入口241b連接有第二氣體供給管243b。進而，於氣體導入口241c連接有第三氣體供給管243c。
自包含第一氣體供給管243a之第一氣體供給部對處理室201供給第一氣體A(例如TiCl4)及載氣(例如N2)，自包含第二氣體供給管243b之第二氣體供給部對處理室201供給第二氣體B(例如NH3)及載氣(例如N2)。自第三氣體供給部對處理室201供給沖洗氣體。自第四氣體供給部對待機室102供給沖洗氣體。自第五氣體供給部對處理室201供給沖洗氣體。以下，對各供給系統之詳細情況進行說明。
(第一氣體供給部)
於第一氣體供給管243a，自上游方向依序設置有第一氣體供給源244a、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)及作為開關閥之閥門。
將含有第一元素之氣體(以下為「含第一元素氣體」)自第一氣體供給管243a經由質量流量控制器、閥門、氣體導入口241a、簇射頭230(緩衝室232)供給至處理室201。
含第一元素氣體係原料氣體、即處理氣體之一。此處，含第一元素氣體例如為TiCl4。即，含第一元素氣體例如為含鈦氣體。再者，含第一元素氣體亦可於常溫常壓下為固體、液體、及氣體之任一者。於含第一元素氣體於常溫常壓下為液體之情形時，只要在第一氣體供給源244a與質量流量控制器之間設置未圖示之汽化器即可。此處，以氣體進行說明。
於較第一氣體供給管243a之閥門更靠下游側，連接有 第一惰性氣體供給管246a之下游端。於第一惰性氣體供給管246a，自上游方向依序設置有惰性氣體供給源247a、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)及作為開關閥之閥門。
此處，惰性氣體例如為氮氣(N2)。再者，作為惰性氣體，除了可使用N2氣體以外，亦可使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。
自第一惰性氣體供給管246a，經由質量流量控制器、閥門、第一氣體供給管243a，將惰性氣體供給至簇射頭230(緩衝室232)、處理室201內。惰性氣體於下述薄膜形成步驟(S104)中，作為載氣或稀釋氣體發揮作用。
含第一元素氣體供給部(亦稱為含鈦氣體供給部)主要包含第一氣體供給管243a、設置於第一氣體供給管243a之質量流量控制器、及閥門。
又，第一惰性氣體供給部主要包含第一惰性氣體供給管246a、設置於第一惰性氣體供給管246a之質量流量控制器及閥門。再者，亦可考慮於第一惰性氣體供給部中包含惰性氣體供給源247a、及第一氣體供給管243a。
進而，亦可考慮於含第一元素氣體供給部中包含第一氣體供給源244a、及第一惰性氣體供給部。
(第二氣體供給部)
於第二氣體供給管243b之上游，自上游方向依序設置有第二氣體供給源244b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)、及作為開關閥之閥門。
自第二氣體供給管243b，經由質量流量控制器、閥門、氣體供給管243b、簇射頭230(緩衝室232)，將含有第二元素之氣體(以下為「含第二元素氣體」)供給至處理室201內。含第二元素氣體亦可藉由遙距電漿單元成為電漿狀態，而照射至晶圓200上。
含第二元素氣體係處理氣體之一。再者，亦可考慮含第二元素氣體為反應氣體或改質氣體。
此處，含第二元素氣體含有與第一元素不同之第二元素。作為第二元素例如為氧(O)、氮(N)、碳(C)之任一者。於本實施形態中，含第二元素氣體設為例如含氮氣體。具體而言，作為含氮氣體，使用氨氣(NH3)。
含第二元素氣體供給部(亦稱為含氮氣體供給部)主要包含第二氣體供給管243b、設置於第二氣體供給管243b之質量流量控制器、及閥門。
又，於較第二氣體供給管243b之閥門更靠下游側，連接有第二惰性氣體供給管246b之下游端。於第二惰性氣體供給管246b，自上游方向依序設置有惰性氣體供給源247b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)、及作為開關閥之閥門。
自第二惰性氣體供給管246b，經由質量流量控制器、閥門、第二氣體供給管243b，將惰性氣體供給至簇射頭230(緩衝室232)、及處理室201內。惰性氣體於下述薄膜形成步驟(S104)中，作為載氣或稀釋氣體發揮作用。
第二惰性氣體供給部主要包含第二惰性氣體供給管246b、設置於第二惰性氣體供給管246b之質量流量控制器及閥門。再者，亦可考慮於第二惰性氣體供給部中包含惰性氣體供給源247b、及 第二氣體供給管243b。
進而，亦可考慮於含第二元素氣體供給部中包含第二氣體供給源244b、及第二惰性氣體供給部。
(第三氣體供給部)
於第三氣體供給管243c，自上游方向依序設置有惰性(第三)氣體供給源248、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)、及作為開關閥之閥門。
將作為沖洗氣體之惰性氣體自第三氣體供給管243c經由質量流量控制器、及閥門供給至簇射頭230、及處理室201。
此處，惰性氣體例如為氮氣(N2)。再者，作為惰性氣體，除了可使用N2氣體以外，亦可使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。
作為沖洗氣體供給部之第三氣體供給部主要包含惰性氣體供給管243c、質量流量控制器、及閥門。再者，於第三氣體供給部中亦可包含惰性氣體源。
藉由自第三氣體供給部供給至簇射頭230之惰性氣體，對簇射頭230內之氣體進行排氣。
(第四氣體供給部)
於待機室102設置有第四氣體供給部，該第四氣體供給部係設置於下部容器202b之側面且供給惰性氣體。自惰性氣體供給口250a供給惰性氣體。於第四氣體供給管250b，自上游方向依序設置有惰性(第四)氣體供給源250e、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器 (MFC)250d、及作為開關閥之閥門250c。
將作為沖洗氣體之惰性氣體自第四氣體供給管250b經由質量流量控制器250d、閥門250c供給至待機室102。藉由該沖洗氣體，對待機室之氣體進行排氣，或如下所述般相對地控制與處理室201之壓力。
此處，惰性氣體例如為氮氣(N2)。再者，作為惰性氣體，除了可使用N2氣體以外，亦可使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。
作為待機室惰性氣體供給部之第四氣體供給部主要包含惰性氣體供給管250b、質量流量控制器250d、及閥門250c。再者，亦可於第四氣體供給部中包含惰性氣體源。
(第五氣體供給部)
於下述狹窄空間區域270連接第五氣體供給部。於第五氣體供給管271a，自上游方向依序設置有惰性(第五)氣體供給源271b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)271c、及作為開關閥之閥門271d、以及緩衝空間271e。緩衝空間271e以包圍基板200外周之方式形成為圓周狀，且朝向基板200之外周供給第五氣體。
自第五氣體供給管271a，經由質量流量控制器271c、閥門271d、緩衝空間271e，對處理室201內且基板200之外周供給第五氣體。
此處，惰性氣體例如為氮氣(N2)。再者，作為惰性氣體，除了可使用N2氣體以外，亦可使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。
第五氣體供給部主要包含惰性氣體供給管271a、質量流量控制器271c、閥門271d、及緩衝空間271e。再者，亦可於第五氣體供給部中包含惰性氣體源271b。
(第一排氣系統)
於處理室201(上部容器202a)之內壁側面，設置有對處理室201之氣體進行排氣之排氣口221。於排氣口221連接有排氣管222，於排氣管222依序串聯連接有將處理室201內控制為既定壓力之自動壓力控制器(APC，Auto Pressure Controller)等壓力調整器223、及真空泵224。第一排氣系統(排氣管線)主要包含排氣口221、排氣管222、壓力調整器223、及真空泵224。
(第二排氣系統)
對待機室102，自設置於下部容器202b之內壁側面之上述惰性氣體供給口250a供給惰性氣體。於待機室102(下部容器202b)之內壁側面，設置有對待機室102內之氣體進行排氣之排氣口225。於排氣口225連接有排氣管226，於排氣管226依序串聯連接有將待機室102內控制為既定壓力之APC(Auto Pressure Controller)等壓力調整器227、及真空泵228。第二排氣系統(排氣管線)主要包含排氣口225、排氣管226、壓力調整器227、及真空泵228。
(差壓計)
於處理容器202之側面設置有差壓計229，該差壓計229測量處理室201之內部氣體與待機室102之內部氣體之差壓。基於該差壓計229 之輸出值，氣體供給部及/或氣體排氣部進行處理室201與待機室102之壓力控制。
(控制器)
基板處理裝置100包含控制基板處理裝置100之各部之動作之控制器260。控制器260至少包含運算部261及記憶部262。控制器260作為如下控制部發揮功能，即：根據上位控制器或使用者之指示自記憶部叫出基板處理裝置之程式或控制配方，並根據其內容控制各構成。
(狹窄空間區域)
於上部容器202a之內壁側面設置有狹窄空間形成構件5。並設為如下構造：自第五氣體供給部對自該狹窄空間形成構件5形成為基板200之外周之周邊區域的狹窄空間區域270供給作為惰性氣體之沖洗氣體271，進而，藉由該狹窄空間區域270使沖洗氣體自基板200之周邊均勻地流出至基板200上。進而，藉由將狹窄空間區域270之壓力保持為較作為基板200之正面區域之基板處理室201之壓力高的壓力，而防止原料氣體擴散至狹窄空間區域270，進而防止原料氣體擴散至作為基板200之背面區域之待機室102。
(2)基板處理步驟
其次，一面參照圖2、圖3、圖4，一面對使用作為基板處理裝置100之基板處理裝置100而於晶圓200上形成薄膜之步驟進行說明。圖2係本發明之實施形態之成膜順序例，圖3係本發明之實施形態之成膜步驟的流程之例，圖4係表示對基板進行預熱時之基板200與燈加熱 器213之位置關係的圖。於圖4中，為了方便說明，僅選取圖1中之相關部位，而省略一部分構成之記載。再者，於以下之說明中，構成基板處理裝置100之各部之動作由控制器260控制。再者，於圖中，燈加熱器213雖裸露在外，但亦可藉由以包圍燈加熱器213之方式設置燈盒，而防止微粒等污物附著於燈加熱器213。
此處，對如下之例進行說明，即：使用TiCl4氣體作為含第一元素氣體，使用氨氣(NH3)作為含第二元素氣體，而於晶圓200上形成TiN膜作為薄膜。又，例如，亦可於晶圓200上，預先形成既定之膜。又，亦可於晶圓200或既定之膜預先形成既定之圖案。
(基板搬入步驟S101)
於基板處理裝置100中，使基板保持部210下降至晶圓200之搬送位置。將該狀態示於圖4。繼而，打開閘閥205，使用未圖示之晶圓傳送機，將晶圓200(處理基板)搬入至處理室內，並將晶圓200傳送至基板保持部210上。藉此，晶圓200以水平姿勢被支撐於基板保持部210上。
於將晶圓200搬入至處理容器202內之後，使晶圓傳送機退避至處理容器202之外，並關閉閘閥205而將處理容器202內密閉。
(預熱步驟S102)
於基板處理裝置100內，在已使基板保持部210下降至晶圓200之搬送位置之狀態(將該狀態示於圖4)下，調整供給至燈加熱器213之電力，以使基板溫度升溫而使基板200之表面溫度成為既定之處理溫 度之方式進行控制。再者，此時，亦可使與基板周邊區域對向之部分之燈加熱器213的燈輸出相對於與基板之中央部分對向之燈先行上升，其後使與基板中央部分對向之燈加熱器213之燈輸出上升。藉由以此方式進行控制，可使基板之中央部與周緣部之溫度差變小，故而可抑制基板之翹曲。雖即便基板產生翹曲對膜質之影響較少，但認為會因基板翹曲而導致基板保持部與基板之間產生間隙。能夠防止翹曲以免產生該間隙。又，亦考慮於基板200之圓周方向進行區域分割而控制燈之輸出。
(頂起步驟S103)
其後，藉由使基板保持部210上升，而將基板200載置於基板保持部210上。
(成膜步驟S104)
繼而，進行薄膜形成步驟S104。對薄膜形成步驟S104之基本之流程進行說明，而於下文對本實施形態之特徵部分進行詳細敍述。
於薄膜形成步驟S104中，經由簇射頭230之緩衝室232，向處理室201內供給TiCl4氣體。於供給TiCl4氣體並經過既定之時間後，停止供給TiCl4氣體，並藉由沖洗氣體，自緩衝室232、及處理室201排出TiCl4氣體。
於排出TiCl4氣體後，經由緩衝室232，向處理室201內供給氨氣。氨氣與形成於晶圓200上之含鈦膜反應，而形成TiN膜。於經過既定之時間後，停止供給氨氣，並藉由沖洗氣體，自簇射頭230、及處理室201排出氨氣。
於成膜步驟104中，重複以上處理，藉此形成所需膜厚之TiN膜。
(基板搬出步驟S105)
繼而，使基板保持部210下降。其後，打開閘閥205，使用晶圓傳送機，將晶圓200搬出至處理容器202外。其後，於結束基板處理步驟之情形時，停止自第三氣體供給部向處理容器202內供給惰性氣體。
其次，使用圖2，對薄膜形成步驟S104進一步進行詳細說明。圖2之「TiCl4」表示自第一氣體供給部供給TiCl4氣體之時序。「NH3」表示自第二氣體供給部供給NH3氣體之時序。「Carrier A」表示供給第一氣體供給部之載氣之時序。「Carrier B」表示供給第二氣體供給部之載氣之時序。「處理室內惰性氣體供給」表示供給自第三氣體供給部供給之惰性氣體(沖洗氣體)之時序。「搬送室內惰性氣體供給」表示自第四氣體供給部供給惰性氣體(沖洗氣體)之時序。再者，於上述步驟之間，自第一排氣系統排出處理室201之氣體，進而自第二排氣系統排出待機室102之氣體。
(步驟1)
對基板表面供給TiCl4氣體，而於基板上形成含Ti膜。此時，於第一氣體供給管之閥門、第二氣體供給部之閥門、第三氣體供給部之閥門、及第四氣體供給部之閥門250c關閉之狀態下，將第五氣體供給部之閥門打開，而自第五氣體供給部向處理室201內供給惰性氣體。即，於向處理室201內供給作為第一處理氣體之TiCl4氣體前，使既定流量之沖洗氣體自第五氣體供給部流至處理室201內。藉由在供給作 為第一處理氣體之TiCl4氣體前供給沖洗氣體，而抑制因供給第一處理氣體時產生之壓力變動所導致的基板之偏移，並於供給第一處理氣體之前在狹窄空間區域270形成惰性氣體之壁。
假設於基板之載置位置偏移之情形時，有可能因其偏移使處理室201與搬送室101連通，而導致氣體經由該連通部位被供給至燈加熱器213並附著於其上。
於本實施形態中，藉由如上所述般防止基板之載置位置偏移，而防止作為處理氣體之TiCl4氣體進入至基板背面側之待機室102。進而，藉由在狹窄空間區域270形成惰性氣體之壁，而使氣體不會繞入至狹窄空間區域。因此，於狹窄空間內不會產生副產物。
於開始自第五氣體供給部供給惰性氣體後，當經過既定時間後，將第一氣體供給管243a之閥門、及第一惰性氣體供給管246a之閥門打開，而開始供給作為處理氣體之TiCl4氣體及其載氣。於開始供給TiCl4氣體後，將閥門250c打開，而對待機室102供給惰性氣體。進而，為了防止處理室內之氣體流入至第二氣體供給管243b，而於關閉第二氣體供給管243b之閥門之狀態下，將第二惰性氣體供給管246b之閥門打開，並以使處理室201之壓力高於搬送室之壓力之流量開始供給惰性氣體。藉由以此方式階段性地開始氣體供給，使壓力變動變少，故而可抑制基板之偏移。
於經過既定之時間後，一面將閥門271d、第一氣體供給管243a之閥門、及第一惰性氣體供給管246a之閥門打開，一面將閥門250c關閉。進而，於經過既定之時間後，將第一氣體供給管243a之閥門關閉而停止供給TiCl4氣體。藉由以此方式階段性地停止氣體供給，可使壓力變動變少，並維持處理室201之壓力高於搬送室之壓力 之狀態，故而即便在基板表面形成含Ti膜並轉而進行作為下一處理之步驟2時，亦可更確實地抑制基板之偏移。
(步驟2)
於步驟1後，將閥門271d擰緊，而使自狹窄空間區域270供給至處理室之惰性氣體之流量減少。此時，緊接著步驟1而維持第一惰性氣體供給管246a之閥門、及第二惰性氣體供給管246b之閥門之開度。藉由以此方式進行控制，使殘留氣體不進入至狹窄空間區域270，並對處理室201內之氣體進行排氣。
再者，於進一步提高排氣效率之情形、或自簇射頭內之氣體儲存部位去除殘留氣體之情形時，亦可將第三氣體供給部之閥門打開，而供給作為沖洗氣體之惰性氣體。
(步驟3)
對基板表面供給NH3，而於基板上形成TiN膜。此時，於將第一氣體供給管之閥門、第二氣體供給管之閥門、第三氣體供給部之閥門、及第四氣體供給部之閥門250c關閉，且將第一惰性氣體供給管246a之閥門、及第二惰性氣體供給管246b之閥門打開之狀態下，將第五氣體供給部之閥門打開，而自第五氣體供給部向處理室201內供給惰性氣體。即，於將作為第二處理氣體之NH3氣體供給至處理室201內之前，使既定流量之沖洗氣體自第五氣體供給部流至處理室201內。藉由在供給作為第二處理氣體之NH3氣體前供給沖洗氣體，而抑制因供給第二處理氣體時產生之壓力變動所導致的基板之偏移，並於供給第二處理氣體前在狹窄空間區域270形成惰性氣體之壁。
假如於基板之載置位置偏移之情形時，有可能因其偏移使處理室201與搬送室101連通，而導致氣體經由該連通部位被供給至燈加熱器213並附著於其上。
於本實施形態中，藉由如上述般防止基板之載置位置偏移，而防止作為處理氣體之NH3氣體進入至基板背面側之待機室102。進而，藉由在狹窄空間區域270形成惰性氣體之壁，而使氣體不會繞入至狹窄空間區域。因此，於狹窄空間內不會產生副產物。又，亦考慮具有如下功能：使防止原料氣體之繞入之惰性氣體(沖洗氣體)的流量與原料氣體(處理氣體)和載氣之總流量成正比，且以同一時序增減。
於開始自第五氣體供給部供給惰性氣體後，當經過既定時間後，將第二氣體供給管243b之閥門打開，而開始供給作為處理氣體之NH3氣體。於開始供給NH3氣體後，將閥門250c打開，而對待機室102供給惰性氣體。進而，為了防止處理室內之氣體流入至第二氣體供給管243b，而於關閉第二氣體供給管243b之閥門之狀態下，將第二惰性氣體供給管246b之閥門打開，並以使處理室201之壓力高於搬送室之壓力之流量開始供給惰性氣體。
於經過既定之時間後，一面將閥門271d、第二氣體供給管243b之閥門、及第二惰性氣體供給管246b之閥門打開，一面將閥門250c關閉。進而，於經過既定之時間後，將第二氣體供給管243b之閥門關閉而停止供給NH3氣體。藉由以此方式階段性地停止氣體供給，可使壓力變動變少，並維持處理室201之壓力高於搬送室之壓力之狀態。因此，即便在基板表面形成所需之膜並轉而進行作為下一處理之步驟4時，亦可更確實地抑制基板之偏移。
(步驟4)
於步驟3後，將閥門271d擰緊，而使自狹窄空間區域270供給至處理室之惰性氣體之流量減少。此時，緊接著步驟1而維持第一惰性氣體供給管246a之閥門、及第二惰性氣體供給管246b之閥門之開度。藉由以此方式進行控制，而使殘留氣體不進入至狹窄空間區域270，並對處理室201內之氣體進行排氣。
再者，於進一步提高排氣效率之情形、或自簇射頭內之氣體儲存部位去除殘留氣體之情形時，亦可將第三氣體供給部之閥門打開，而供給作為沖洗氣體之惰性氣體。
(步驟5)
對基板表面供給TiCl4，而於基板上形成所需之膜。此時，於將第一氣體供給管之閥門、第二氣體供給管之閥門、第三氣體供給部之閥門、及第四氣體供給部之閥門250c關閉，且將第一惰性氣體供給管246a之閥門、及第二惰性氣體供給管246b之閥門打開之狀態下，將第五氣體供給部之閥門打開，而自第五氣體供給部向處理室201內供給惰性氣體。即，於將作為第一處理氣體之TiCl4氣體供給至處理室201內之前，使既定流量之沖洗氣體自第五氣體供給部流至處理室201內。藉由在供給作為第一處理氣體之TiCl4氣體前供給沖洗氣體，而抑制因供給第一處理氣體時產生之壓力變動所導致的基板之偏移，並於供給第一處理氣體之前在狹窄空間區域270形成惰性氣體之壁。
假設於基板之載置位置偏移之情形時，有可能因其偏移使處理室201與搬送室101連通，而導致氣體經由該連通部位被供給至燈加熱器213並附著於其上。
於本實施形態中，藉由如上述般防止基板之載置位置偏移，而防止作為處理氣體之TiCl4氣體進入至基板背面側之待機室102。進而，由於在狹窄空間區域270形成惰性氣體之壁，故而氣體不會繞入至狹窄空間區域。因此，於狹窄空間內不會產生副產物。
於開始自第五氣體供給部供給惰性氣體後，當經過既定時間後，將第一氣體供給管243a之閥門打開，而開始供給作為處理氣體之TiCl4氣體。於開始供給TiCl4氣體後，將閥門250c打開，而對待機室102供給惰性氣體。進而，為了防止處理室內之氣體流入至第二氣體供給管243b，而於關閉第二氣體供給管243b之閥門之狀態下，將第二惰性氣體供給管246b之閥門打開，並以使處理室201之壓力高於搬送室之壓力之流量開始供給惰性氣體。
於經過既定之時間後，一面將閥門271d、第一氣體供給管243a之閥門、及第一惰性氣體供給管246a之閥門打開，一面將閥門250c關閉。進而，於經過既定之時間後，將第一氣體供給管243a之閥門關閉而停止供給TiCl4氣體。藉由以此方式階段性地停止氣體供給，可使壓力變動變少，並維持處理室201之壓力高於搬送室之壓力之狀態。因此，即便在基板表面形成所需之膜並轉而進行作為下一處理之步驟2時，亦可更確實地抑制基板之偏移。
於步驟5後，重複步驟2至步驟5，而形成所需膜厚之氮化鈦膜。
再者，於步驟1、步驟3、及步驟5中，為了以始終使處理室201之壓力高於待機室102之壓力之方式進行控制，而藉由差壓計229檢測處理室201與待機室102之壓力差，並基於其輸出結果，藉由控制器(控制部)控制氣體供給部及/或氣體排氣部。如此，可始終 將處理室201內之壓力設為待機室102內之壓力，故而可防止基板200之位置偏移，從而抑制處理氣體進入至待機室側。即，可防止於燈加熱器213之表面成膜。
尤其是，於表面積為707cm2之基板表面，因1氣壓之壓力差產生之總負重約為690kg。對已實施微細加工之基板，即便5kgf之負重亦有可能產生破壞。因此，考慮到安全性，必須將基板正面(處理室201)側與背面(待機室102)側之壓力差抑制為5Torr以下。因此，考慮到負重量，較佳為將差壓於0.5~5Torr之範圍內進行控制。
藉由本發明，達到以下所示之一種或複數種效果。
由於在燈表面不成膜，故而可抑制燈之放射特性之變化，因此成膜於基板之膜之均一性提高。
又，可降低基板之位置偏移之產生機率。
又，可實現基板之翹曲減少。
又，由於減少基板之偏移、翹曲，故而可抑制微粒之發生。
於藉由基板處理裝置10進行之成膜處理中，例如於CVD、物理氣相沈積(PVD，Physical Vapor Deposition)、ALD、磊晶(Epi)、以及其他形成氧化膜、氮化膜之處理、形成包含金屬之膜之處理、或退火處理、氧化處理、擴散處理等處理中，能夠以在處理過程中壓力變動之製程實施。
又，亦可應用於經由通訊線路連接於複數個基板處理裝置100且管理複數個基板處理裝置100之狀態的群組管理裝置(管理伺服器)、以及包含此種基板處理裝置及群組管理裝置之基板處理系統。再者，群組管理裝置無需配置於與基板處理裝置同一樓層(無塵室)，例 如亦可配置於事務所而以區域網路(LAN，local area network)連接。又，於群組管理裝置中，無需使儲存部(資料庫)或控制部與操作部或顯示部成為一體，而可使各者成為獨立個體，亦可構成為使配置於無塵室上之資料庫內之資料可進行在遠距離藉由配置於事務所之終端裝置而進行之操作畫面上的操作(例如安裝作業等)。
再者，所謂上述程式係記錄於例如電腦可讀取之硬碟、軟碟、光碟等可於電腦中讀取之記憶媒體中者，亦可為自該記憶媒體安裝至系統之控制部者。
本發明之特徵在於申請專利範圍中所記載之事項，但亦進而包含以下附記之事項。
[附記1]
一種基板處理裝置，其包含：基板處理室，其供對基板進行處理；氣體供給部，其於對基板進行處理時，將複數種處理氣體交替地供給至上述基板處理室；基板保持部，其包含保持上述基板之背面之一部分之保持機構、及支撐上述保持機構之支撐部；加熱部，其自背面對上述基板進行加熱；待機室，其供上述基板保持部待機；及控制部，其以使上述基板處理室之壓力高於上述待機室之壓力之方式控制上述氣體供給部及/或氣體排氣部。
[附記2]
進而， 如附記1之基板處理裝置，其包含：沖洗氣體供給部，其於上述基板保持部位於基板處理位置之狀態下，供給沖洗氣體；及待機室惰性氣體供給部，其對上述待機室供給惰性氣體。
[附記3]
進而，如附記2之基板處理裝置，其中上述控制部以如下方式進行控制，即，於開始自上述沖洗氣體供給部供給沖洗氣體後，開始自上述氣體供給部供給第1處理氣體或上述第2處理氣體。
[附記4]
進而，如附記2或3之基板處理裝置，其中上述控制部以如下方式進行控制，即，自上述氣體供給部供給第1處理氣體或第2處理氣體，並自上述沖洗氣體供給部供給沖洗氣體，於經過既定之時間後，停止供給上述第1處理氣體或上述第2處理氣體，其後減少上述沖洗氣體供給部之供給量。
[附記5]
進而，如附記2至4中任一項之基板處理裝置，其中上述控制部以如下方式進行控制，即，自上述氣體供給部供給第1處理氣體或第2處理氣體，並自上述沖洗氣體供給部供給沖洗氣體，而形成第1膜，於形成第1膜後，停止供給上述第1處理氣體或第2處理氣體， 並繼續供給上述沖洗氣體，而自上述處理室沖洗上述第1處理氣體或第2處理氣體，並且於自上述處理室沖洗第1處理氣體或第2處理氣體後，增加上述沖洗氣體之供給量，其後開始供給與形成上述第1膜之氣體不同之氣體。
[附記6]
進而，如附記5之基板處理裝置，其中上述控制部於自上述處理室沖洗第1處理氣體或第2處理氣體後，開始供給與形成上述第1膜之氣體不同之氣體，其後自上述待機室惰性氣體供給部對上述待機室供給惰性氣體。
[附記7]
一種半導體裝置之製造方法，其包括如下步驟：基板保持部於待機室待機並於基板處理位置保持基板，而使基板正面暴露於處理室環境氣體之步驟；及以一面自上述背面對上述基板進行加熱，一面使上述處理室之壓力變得高於上述待機室之壓力之方式，將複數種處理氣體交替地供給至處理室之步驟。
[附記8]
又，一種單片ALD裝置，其經由具有多個孔之簇射頭，將原料均勻地 供給至基板上。
[附記9]
又，一種單片ALD裝置，其藉由燈自基板背面對基板進行加熱。
[附記10]
又，一種單片ALD裝置，其具有如下功能，即，於基板之圓周方向進行區域分割而控制燈之輸出。
[附記11]
又，一種單片ALD裝置，其具有對基板周緣部供給沖洗氣體而使原料氣體不會繞入至基板周緣部及背面之機構。
[附記12]
又，如附記11之單片ALD裝置，其具有如下功能，即，使防止原料氣體繞入之沖洗氣體流量與原料氣體和載氣之總流量成正比，且以同一時序增減。
[附記13]
又， 一種單片ALD裝置，其以如下方式進行壓力控制，即，於基板位於上部位置之情形時，使基板正面區域之壓力始終較基板背面區域之壓力高0.5Torr~3Torr。
[附記14]
又，一種單片ALD裝置，其於在基板接近燈之下部位置實施預熱後，使基板移動至上部位置而開始成膜。
[附記15]
又，一種單片ALD裝置，其於預熱時，使基板周邊區域之燈輸出相對於中央部先行上升，其後使中央部之燈輸出上升。
5‧‧‧狹窄空間形成構件
100‧‧‧基板處理裝置
101‧‧‧處理空間
102‧‧‧待機室
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理室
202‧‧‧處理容器
202a‧‧‧上部處理容器
202b‧‧‧下部處理容器
205‧‧‧閘閥
207‧‧‧頂起銷
210a‧‧‧保持機構
210b‧‧‧保持部
213‧‧‧燈加熱器
218‧‧‧升降機構
221、225‧‧‧排氣口
222、226‧‧‧排氣管
223、227‧‧‧壓力調整器
224、228‧‧‧真空泵
229‧‧‧差壓計
230‧‧‧簇射頭
232‧‧‧緩衝室
234‧‧‧分散板
241a、241b、241c‧‧‧氣體導入口
243a‧‧‧第一氣體供給管
243b‧‧‧第二氣體供給管
243c‧‧‧第三氣體供給管
244a‧‧‧第一氣體供給源
244b‧‧‧第二氣體供給源
246a‧‧‧第一惰性氣體供給管
246b‧‧‧第二惰性氣體供給管
247a、247b‧‧‧惰性氣體供給源
248‧‧‧惰性(第三)氣體供給源
250a‧‧‧惰性氣體供給口
250b‧‧‧第四氣體供給管
250c、271d‧‧‧閥門
250d‧‧‧質量流量控制器
250e‧‧‧惰性(第四)氣體供給源
260‧‧‧控制器
261‧‧‧運算部
262‧‧‧記憶部
270‧‧‧狹窄空間區域
271a‧‧‧第五氣體供給管(惰性氣體供給管)
271b‧‧‧惰性(第五)氣體供給源
271c‧‧‧質量流量控制器
271e‧‧‧緩衝空間

Claims (18)

  1. 一種基板處理裝置，其包含有：基板處理室，其對基板進行處理；氣體供給部，其在對基板進行處理之時，將複數種處理氣體以交替之方式供給至上述基板；基板保持部，其具有將上述基板之背面之一部分加以保持之保持機構、及將上述保持機構加以支撐之支撐部；加熱部，其自背面對上述基板進行加熱；待機室，其供上述基板保持部待機；及控制部，其構成為以使上述基板處理室之壓力高於上述待機室之壓力之方式，控制上述氣體供給部與上述氣體排氣部之任一者或者兩者。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，包含有：沖洗氣體供給部，其在上述基板保持部位在基板處理位置之狀態下，供給沖洗氣體；及待機室惰性氣體供給部，其對上述待機室供給惰性氣體。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，上述控制部係以如下之方式所構成：在自上述沖洗氣體供給部開始供給沖洗氣體之後，自上述氣體供給部開始供給第1處理氣體或者第2處理氣體。
  4. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，上述控制部係以如下之方式所構成：自上述氣體供給部供給第1處理氣體或者第2處理氣體，並且自上述沖洗氣體供給部供給沖洗氣體，而在經過既定之時間之後，停 止供給上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體，其後減少上述沖洗氣體供給部之供給量。
  5. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，上述控制部係以如下之方式所構成：自上述氣體供給部供給第1處理氣體或者第2處理氣體，並且自上述沖洗氣體供給部供給沖洗氣體，而形成第1膜，在形成上述第1膜之後，停止供給上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體，並且繼續供給上述沖洗氣體，而自上述處理室沖洗上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體，並且在自上述處理室沖洗上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體之後，增加上述沖洗氣體之供給量，其後，開始供給與形成上述第1膜之氣體為不同之氣體。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中，上述控制部係以如下之方式所構成：在自上述處理室沖洗上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體之後，開始供給與形成上述第1膜之氣體為不同之氣體，其後自上述待機室惰性氣體供給部對上述待機室供給惰性氣體。
  7. 一種半導體裝置之製造方法，其包括有如下步驟：基板保持部將基板自待機室搬送至處理室之步驟；及一方面自背面對上述基板進行加熱，一方面在使上述處理室之壓力高於上述待機室之壓力的狀態下，將複數種處理氣體以交替之方式供給至處理室之步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項之半導體裝置之製造方法，其中，包括有如下步驟： 在上述基板保持部位在基板處理位置之狀態下，對上述待機室供給沖洗氣體之步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造方法，其中，包括有如下步驟：在開始供給上述沖洗氣體之步驟之後，供給第1處理氣體或者第2處理氣體之步驟。
  10. 如申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造方法，其中，包括有如下步驟：供給第1處理氣體或者第2處理氣體，並且供給沖洗氣體之步驟；及在自供給上述沖洗氣體之步驟而經過既定之時間之後，停止供給上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體，其後減少上述沖洗氣體之供給量之步驟。
  11. 如申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造方法，其中，包括有如下步驟：供給第1處理氣體或者第2處理氣體，並且供給沖洗氣體，而形成第1膜之步驟；在形成上述第1膜之步驟之後，停止供給上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體，並且繼續供給上述沖洗氣體，而自上述處理室沖洗上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體之步驟；及在上述沖洗步驟之後，增加上述沖洗氣體之供給量，其後，供給與形成上述第1膜之氣體為不同之氣體之步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項之半導體裝置之製造方法，其中，包括有如下步驟： 在上述沖洗步驟之後，開始供給與形成上述第1膜之氣體為不同之氣體，其後對上述待機室供給惰性氣體之步驟。
  13. 一種記錄媒體，其中，記錄有使電腦執行如下程序之程式：使基板保持部自待機室搬送至處理室之程序；及一方面自背面對上述基板進行加熱，一方面在使上述處理室之壓力高於上述待機室之壓力的狀態下，將複數種處理氣體以交替之方式供給至處理室之程序。
  14. 如申請專利範圍第13項之記錄媒體，其中，記錄有使電腦執行如下程序之程式：在上述基板保持部位在基板處理位置之狀態下，對上述待機室供給沖洗氣體之程序。
  15. 如申請專利範圍第14項之記錄媒體，其中，記錄有使電腦執行如下程序之程式：在開始供給上述沖洗氣體之步驟之後，供給第1處理氣體或者第2處理氣體之程序。
  16. 如申請專利範圍第14項之記錄媒體，其中，記錄有使電腦執行如下程序之程式：供給第1處理氣體或者第2處理氣體，並且供給沖洗氣體之程序；及在自供給上述沖洗氣體之程序而經過既定之時間之後，停止供給上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體，其後減少上述沖洗氣體之供給量之程序。
  17. 如申請專利範圍第14項之記錄媒體，其中，記錄有使電腦執行如下程序之程式：供給第1處理氣體或者第2處理氣體，並且供給沖洗氣體，而形成第1膜之程序；在形成上述第1膜之程序之後，停止供給上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體，並且繼續供給上述沖洗氣體，而自上述處理室 沖洗上述第1處理氣體或者上述第2處理氣體之程序；及在上述沖洗步驟之後，增加上述沖洗氣體之供給量，其後，供給與形成上述第1膜之氣體為不同之氣體之程序。
  18. 如申請專利範圍第17項之記錄媒體，其中，記錄有使電腦執行如下程序之程式：在上述沖洗之程序之後，開始供給與形成上述第1膜之氣體為不同之氣體，其後對上述待機室供給惰性氣體之程序。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015069987A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理方法
JP5837962B1 (ja) * 2014-07-08 2015-12-24 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびガス整流部
US9698042B1 (en) * 2016-07-22 2017-07-04 Lam Research Corporation Wafer centering in pocket to improve azimuthal thickness uniformity at wafer edge
US10410832B2 (en) * 2016-08-19 2019-09-10 Lam Research Corporation Control of on-wafer CD uniformity with movable edge ring and gas injection adjustment
CN106292760A (zh) * 2016-10-24 2017-01-04 上海华力微电子有限公司 用于搬送缓存腔体的压力控制系统及压力控制方法
CN107017193B (zh) * 2017-05-05 2019-08-20 华中科技大学 一种基片取放及转移装置
CN109930131B (zh) * 2017-12-18 2021-03-12 长鑫存储技术有限公司 一种化学气相沉积方法及系统
JP6691152B2 (ja) * 2018-02-07 2020-04-28 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
JP7012613B2 (ja) * 2018-07-13 2022-01-28 東京エレクトロン株式会社 成膜方法及び成膜装置
US20210301402A1 (en) * 2018-08-09 2021-09-30 Tokyo Electron Limited Film forming apparatus and film forming method
US20210317579A1 (en) * 2018-09-05 2021-10-14 Tokyo Electron Limited Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP6946248B2 (ja) * 2018-09-26 2021-10-06 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム
CN112593208B (zh) * 2020-11-25 2022-01-11 北京北方华创微电子装备有限公司 半导体工艺设备
JP2023161122A (ja) * 2022-04-25 2023-11-07 キオクシア株式会社 成膜装置及び成膜方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3131855B2 (ja) 1992-10-05 2001-02-05 東京エレクトロン株式会社 成膜処理方法及びその装置
US5292554A (en) 1992-11-12 1994-03-08 Applied Materials, Inc. Deposition apparatus using a perforated pumping plate
JPH0799162A (ja) * 1993-06-21 1995-04-11 Hitachi Ltd Ｃｖｄリアクタ装置
JP3553204B2 (ja) 1995-04-28 2004-08-11 アネルバ株式会社 Ｃｖｄ装置
JPH0936053A (ja) * 1995-07-25 1997-02-07 Sony Corp 半導体の製造方法
JP4221071B2 (ja) * 1998-01-30 2009-02-12 キヤノンアネルバ株式会社 化学蒸着装置
JP2001250787A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置および基板処理方法
JP4727085B2 (ja) * 2000-08-11 2011-07-20 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および処理方法
JP4663110B2 (ja) 2000-12-27 2011-03-30 東京エレクトロン株式会社 処理装置
JP2002302770A (ja) 2001-04-09 2002-10-18 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP2004091850A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Tokyo Electron Ltd 処理装置及び処理方法
JP3956049B2 (ja) 2003-03-07 2007-08-08 東京エレクトロン株式会社 タングステン膜の形成方法
JP4718141B2 (ja) 2004-08-06 2011-07-06 東京エレクトロン株式会社 薄膜形成方法及び薄膜形成装置
JP4792719B2 (ja) * 2004-08-25 2011-10-12 東京エレクトロン株式会社 成膜装置及び成膜方法
US7422636B2 (en) * 2005-03-25 2008-09-09 Tokyo Electron Limited Plasma enhanced atomic layer deposition system having reduced contamination
JP5004513B2 (ja) * 2006-06-09 2012-08-22 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 気相成長装置及び気相成長方法
US8187381B2 (en) 2008-08-22 2012-05-29 Applied Materials, Inc. Process gas delivery for semiconductor process chamber
JP5256328B2 (ja) 2010-10-28 2013-08-07 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体装置の製造方法
KR101331420B1 (ko) * 2011-03-04 2013-11-21 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 기판 처리 장치 및 반도체 장치의 제조 방법
US20120285621A1 (en) 2011-05-10 2012-11-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor chamber apparatus for dielectric processing

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