TW201601232A - 基板處理裝置、半導體裝置的製造方法及程式 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題是即使在具有複雜的淋浴頭構造的裝置中也可抑制副生成物的產生。 其解決手段係提供一種基板處理裝置，其係具有：淋浴頭的頂部，其係設有貫通孔；第一分散構造，其係前端插入前述貫通孔，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的板部、及設在前述板部與前述頂部之間，至少設有一個孔的連接部；第二分散構造，其係設在前述氣導的下游；淋浴頭，其係具有前述頂部、前述第一分散構造、前述氣導、前述第二分散構造；及處理空間，其係設在前述淋浴頭的下游。

Description

基板處理裝置、半導體裝置的製造方法及程式
本發明是有關基板處理裝置及半導體裝置的製造方法，程式及記錄媒體。
近年來，快閃記憶體等的半導體裝置有高集成化的傾向。隨之，圖案大小顯著被微細化。形成該等的圖案時，有時對基板進行氧化處理或氮化處理等的預定的處理之工程會被實施，作為製造工程的一工程。
作為形成上述圖案的方法之一，有在電路間形成溝，在此形成種膜或內襯膜或配線等的工程存在。此溝是隨著近年來的微細化，構成為高的長寬比(Aspect Ratio)。
形成內襯膜等時，在溝的上部側面、中部側面、下部側面、底部也被要求形成膜厚無偏差良好的階梯覆蓋(step coverage)的膜。因為在設為良好的階梯覆蓋的膜之下，可使半導體裝置的特性在溝間設為均一，藉此抑制半導體裝置的特性偏差。
作為使半導體裝置的特性均一的硬體構成之途 徑，例如存在有單片裝置的淋浴頭構造。在基板上方設置氣體的分散孔，藉此均一地供給氣體。
又，作為使半導體裝置的特性形成均一的基板處理方法，例如有至少交替供給兩種類的處理氣體，在基板表面使反應的交替供給方法。在交替供給方法中，為了抑制各氣體在基板表面以外反應，而在供給各氣體的期間以淨化氣體來除去殘留氣體。
為了更提高膜特性，可思考在採用淋浴頭構造的裝置中使用交替供給法。如此的裝置的情況，可思考按每個氣體設置用以防止各氣體的混合的路徑或緩衝空間，但構造複雜，因此維修費工，且有成本變高的問題。因此，實際上使用將兩種類的氣體及淨化氣體的供給系匯集於一個緩衝空間的淋浴頭。
使用具有共通於兩種類的氣體的緩衝空間的淋浴頭時，可想像在淋浴頭內殘留氣體彼此間會反應，附著物會堆積於淋浴頭內壁。為了防止如此的情形，最好在緩衝室設置排氣孔，從排氣孔將環境排氣，而使能夠效率佳地除去緩衝室內的殘留氣體。
使用具有共通於兩種類的氣體的緩衝空間的淋浴頭時，設置往處理空間供給的兩種類的氣體及淨化氣體不會擴散於用以將緩衝空間排氣的排氣孔的方向之類的構成。如此的構成，例如將用以形成氣體的流動的氣導設在緩衝室內。最好氣導是設在例如用以將緩衝空間排氣的排氣孔與供給兩種類的氣體及淨化氣體的供給孔之間，朝淋 浴頭的分散板設成放射狀。為了效率佳地從氣導的內側的空間排除氣體，而使氣導的內側與用以將緩衝空間排氣的排氣孔之間的空間、具體而言是氣導的外周端與排氣孔之間的空間連通。
以上那樣複雜的構造的淋浴頭時，可想像在各零件之間等形成氣體滯留，副生成物等會附著於該部分。產生的副生成物恐有引起裝置特性降低或良品率降低之虞。
本發明是有鑑於上述的課題，以提供一種即使在上述那樣複雜的構造中也可抑制副生成物的產生之基板處理裝置、半導體裝置的製造方法、程式及記錄媒體為目的。
本發明之一形態係提供一種基板處理裝置，其係具有：淋浴頭的頂部，其係設有貫通孔；第一分散構造，其係前端插入前述貫通孔，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的板部、及設在前述板部與前述頂部之間，至少設有一個孔的連接部； 第二分散構造，其係設在前述氣導的下游；淋浴頭，其係具有前述頂部、前述第一分散構造、前述氣導、前述第二分散構造；及處理空間，其係設在前述淋浴頭的下游。
又，若根據本發明的其他形態，則可提供一種半導體裝置的製造方法，係從氣體供給部經由淋浴頭來供給氣體至處理空間，在前述處理空間處理基板之半導體裝置的製造方法，在前述淋浴頭的頂部設有貫通孔，具有：第一分散構造，其係前端插入前述貫通孔，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的板部、及設在前述板部與前述頂部之間，至少設有一個孔的柱狀的連接部；及第二分散構造，其係設在前述氣導的下游，在前述處理空間供給氣體時，係經由前述第一分散構造、前述第二分散構造來供給。
又，若根據本發明的其他形態，則可提供一種程式，其係使半導體裝置的製造方法實行，該半導體裝置的製造方法，係從氣體供給部經由淋浴頭來供給氣體至處理空間，在前述處理空間處理基板，在前述淋浴頭的頂部設有貫通孔，具有： 第一分散構造，其係前端插入前述貫通孔，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的板部、及設在前述板部與前述頂部之間，至少設有一個孔的圓柱狀的連接部；及第二分散構造，其係設在前述氣導的下游，在前述處理空間供給氣體時，係經由前述第一分散構造、前述第二分散構造來供給。
若根據本發明，則即使在上述那樣複雜的構造中也可抑制副生成物的產生。
100、102‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理空間
202‧‧‧反應容器
203‧‧‧搬送空間
232‧‧‧緩衝空間
261、262、263、264‧‧‧排氣管
265‧‧‧TMP(渦輪分子泵)
272‧‧‧DP(乾式泵)
圖1是表示本發明的第1實施形態的基板處理裝置的圖。
圖2是第1實施形態的第一分散構造的說明圖。
圖3是說明第1實施形態的氣導、第一分散構造的關係性的說明圖。
圖4是表示圖1所示的基板處理裝置的基板處理工程的流程圖。
圖5是表示圖1所示的成膜工程的詳細的流程圖。
圖6是表示本發明的第2實施形態的基板處理裝置的 圖。
圖7是表示本發明的第3實施形態的基板處理裝置的圖。
圖8是說明本發明的第一分散構造的其他實施形態的說明圖。
以下，說明本發明的第1實施形態。
<裝置構成>
將本實施形態的基板處理裝置100的構成顯示於圖1。基板處理裝置100是如圖1所示般，構成為單片式的基板處理裝置。
(處理容器)
如圖1所示般，基板處理裝置100是具備處理容器202。處理容器202是例如橫剖面為圓形，構成為扁平的密閉容器。並且，處理容器202是例如藉由鋁(Al)或不鏽鋼(SUS)等的金屬材料所構成。在處理容器202內是形成有處理作為基板的矽晶圓等的晶圓200的處理空間201、及在將晶圓200搬送至處理空間201時晶圓200會通過的搬送空間203。處理容器202是以上部容器2021及下部容器2022所構成。在上部容器2021與下部容器2022之間是設有隔板204。
在下部容器2022的側面是設有與閘閥205鄰接的基板搬出入口206，晶圓200是經由基板搬出入口206來移動於與未圖示的搬送室之間。在下部容器2022的底部是設有複數個升降銷207。而且，下部容器2022是被接地。
在處理空間201內是設有支撐晶圓200的基板支撐部210。基板支撐部210是主要具有載置晶圓200的載置面211、及在表面具有載置面211的載置台212、以及被基板載置台212內包之作為加熱源的加熱器213。在基板載置台212中，升降銷207所貫通的貫通孔214會分別設在與升降銷207對應的位置。
基板載置台212是藉由軸217所支撐。軸217是貫通處理容器202的底部，更在處理容器202的外部連接至昇降機構218。使昇降機構218作動而使軸217及支撐台212昇降，藉此可使被載置於基板載置面211上的晶圓200昇降。另外，軸217下端部的周圍是藉由波紋管219來覆蓋，處理容器202內是被保持於氣密。
基板載置台212是在晶圓200的搬送時，基板載置面211會下降至與基板搬出入口206對向的位置(晶圓搬送位置)，在晶圓200的處理時，如圖1所示般，晶圓200會上昇至處理空間201內的處理位置(晶圓處理位置)。
具體而言，使基板載置台212下降至晶圓搬送位置時，升降銷207的上端部會從基板載置面211的上面 突出，升降銷207可由下方支撐晶圓200。並且，使基板載置台212上昇至晶圓處理位置時，升降銷207是自基板載置面211的上面埋没，基板載置面211可由下方支撐晶圓200。另外，由於升降銷207是與晶圓200直接觸，因此最好例如以石英或礬土等的材質所形成。
在處理空間201的上部(上游側)是設有作為氣體分散機構的淋浴頭230。在淋浴頭230的蓋231是設有插入第一分散機構241的貫通孔231a。第一分散機構241是具有被插入至淋浴頭內的前端部241a、及被固定於蓋231的凸緣241b。
圖2是說明第一分散機構241的前端部241a的說明圖。點線箭號是表示氣體的供給方向。前端部241a是柱狀，例如構成圓柱狀。在圓柱的側面是設有分散孔241c。從後述的氣體供給部(供給系)供給的氣體是經由前端部241a及分散孔241c來供給至緩衝空間232。
淋浴頭的蓋231是以具有導電性的金屬所形成，作為用以在緩衝空間232或處理空間201內生成電漿的電極使用。在蓋231與上部容器2021之間設有絕緣塊233，使蓋231與上部容器2021之間絕緣。
淋浴頭230是具備作為用以使氣體分散的第二分散機構之分散板234。此分散板234的上游側為緩衝空間232，下游側為處理空間201。在分散板234設有複數的貫通孔234a。分散板234是被配置成與基板載置面211 對向。
上部容器2021是具有凸緣2021a，絕緣塊233會被載置、固定於凸緣2021a上。絕緣塊233是具有凸緣233a，分散板234會被載置、固定於凸緣233a上。而且，蓋231是被固定於絕緣塊233的上面。在設為如此的構造下，可由上方來依蓋231、分散板234、絕緣塊233的順序卸下。
另外，在本實施例中，由於後述的電漿生成部被連接至蓋231，因此設置電力不會傳至上部容器2011的絕緣構件233。而且，在該絕緣構件上設置分散板234、蓋231。然而不是限於此。例如，不具有電漿生成部時，只要在凸緣2021a固定分散板234，在與上部容器2021的凸緣不同的部分固定蓋231即可。亦即，只要是由上方依序卸下蓋231、分散板234那樣的巢套構造即可。
在緩衝空間232設有引導所被供給的氣體的流動之氣導235。有關氣導235的詳細後述。
(供給系)
設在淋浴頭230的蓋231之氣體導入孔231a是連接處理室側氣體供給管241。處理室側氣體供給管241是連接共通氣體供給管242。在處理室側氣體供給管241設有凸緣，藉由螺絲等，下游側的凸緣被固定於蓋231，上游側的凸緣被固定於共通氣體供給管242的凸緣。
處理室側氣體供給管241與共通氣體供給管242是在管的內部連通，從共通氣體供給管242供給的氣體是經由處理室側氣體供給管241、氣體導入孔231a來供給至淋浴頭230內。
共通氣體供給管242是連接第一氣體供給管243a、第二氣體供給管244a、第三氣體供給管245a。第二氣體供給管244a是經由遠端電漿單元244e來連接至共通氣體供給管242。
從包含第一氣體供給管243a的第一氣體供給系243是主要供給含有第一元素氣體，從包含第二氣體供給管244a的第二氣體供給系244是主要供給含有第二元素氣體。從包含第三氣體供給管245a的第三氣體供給系245是在處理晶圓時主要供給惰性氣體，在洗滌淋浴頭230或處理空間201時是主要供給洗滌氣體。
(第一氣體供給系)
在第一氣體供給管243a，從上游方向依序設有第一氣體供給源243b、流量控制器(流量控制部)的質量流控制器(MFC)243c、及開閉閥的閥243d。
從第一氣體供給管243a經由質量流控制器243c、閥243d、共通氣體供給管242來供給含有第一元素的氣體(以下稱為「含有第一元素氣體」)至淋浴頭230。
含有第一元素氣體是原料氣體、亦即處理氣體 之一。在此，第一元素是例如鈦(Ti)。亦即，含有第一元素氣體是例如含鈦氣體。另外，含有第一元素氣體是在常溫常壓下可為固體、液體、及氣體的任一。當含有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與質量流控制器243c之間設置未圖示的氣化器即可。在此是設為氣體說明。
在比第一氣體供給管243a的閥243d更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，從上游方向依序設有惰性氣體供給源246b、流量控制器(流量控制部)的質量流控制器(MFC)246c、及開閉閥的閥246d。
在此，惰性氣體是例如氮(N2)氣體。另外，惰性氣體除了N2氣體以外，例如可使用氦(He)氣體、氖(Ne)氣體、氬(Ar)氣體等的稀有氣體。
主要藉由第一氣體供給管243a、質量流控制器243c及閥243d來構成含有第一元素氣體供給系243(亦稱為含鈦氣體供給系)。
又，主要藉由第一惰性氣體供給管246a、質量流控制器246c及閥246d來構成第一惰性氣體供給系。另外，亦可思考將惰性氣體供給源234b、第一氣體供給管243a含在第一惰性氣體供給系中。
而且，亦可思考將第一氣體供給源243b、第一惰性氣體供給系含在含有第一元素氣體供給系243中。
(第二氣體供給系)
第二氣體供給管244a是在下游設有遠端電漿單元244e。在上游，從上游方向依序設有第二氣體供給源244b、流量控制器(流量控制部)的質量流控制器(MFC)244c、及開閉閥的閥244d。
從第二氣體供給管244a經由質量流控制器244c、閥244d、遠端電漿單元244e、共通氣體供給管242來供給含有第二元素的氣體(以下稱為「含有第二元素氣體」)至淋浴頭230內。含有第二元素氣體是藉由遠端電漿單元244e來成為電漿狀態，照射至晶圓200上。
含有第二元素氣體是處理氣體之一。另外，含有第二元素氣體是亦可思考作為反應氣體或改質氣體。
在此，含有第二元素氣體是含有與第一元素不同的第二元素。第二元素是例如氧(O)、氮(N)、碳(C)的任一個。在本實施形態中，含有第二元素氣體是例如含氮氣體。具體而言，含氮氣體是使用氨(NH3)氣體。
主要藉由第二氣體供給管244a、質量流控制器244c及閥244d來構成含有第二元素氣體供給系244(亦稱為含氮氣體供給系)。
並且，在比第二氣體供給管244a的閥244d更游側連接第二惰性氣體供給管247a的下游端。在第二惰性氣體供給管247a，從上游方向依序設有惰性氣體供給源247b、流量控制器(流量控制部)的質量流控制器 (MFC)247c、及開閉閥的閥247d。
從第二惰性氣體供給管247a經由質量流控制器247c、閥247d、第二氣體供給管244a、遠端電漿單元244e來供給惰性氣體至淋浴頭230內。惰性氣體是在薄膜形成工程(S104)中作為載流氣體或稀釋氣體作用。
主要藉由第二惰性氣體供給管247a、質量流控制器247c及閥247d來構成第二惰性氣體供給系。另外，亦可思考將惰性氣體供給源247b、第二氣體供給管243a、遠端電漿單元244e含在第二惰性氣體供給系中。
而且，亦可思考將第二氣體供給源244b、遠端電漿單元244e、第二惰性氣體供給系含在含有第二元素氣體供給系244中。
(第三氣體供給系)
在第三氣體供給管245a，從上游方向依序設有第三氣體供給源245b、流量控制器(流量控制部)的質量流控制器(MFC)245c、及開閉閥的閥245d。
從第三氣體供給管245a經由質量流控制器245c、閥245d、共通氣體供給管242來供給作為淨化氣體的惰性氣體至淋浴頭230。
在此，惰性氣體是例如、氮(N2)氣體。另外，惰性氣體是除了N2氣體以外，例如可使用氦(He)氣體、氖(Ne)氣體、氬(Ar)氣體等的稀有氣體。
在比第三氣體供給管245a的閥245d更下游側 連接洗滌氣體供給管248a的下游端。在洗滌氣體供給管248a，從上游方向依序設有洗滌氣體供給源248b、流量控制器(流量控制部)的質量流控制器(MFC)248c、及開閉閥的閥248d。
主要藉由第三氣體供給管245a、質量流控制器245c及閥245d來構成第三氣體供給系245。
又，主要藉由洗滌氣體供給管248a、質量流控制器248c及閥248d來構成洗滌氣體供給系。另外，亦可思考將洗滌氣體供給源248b、第三氣體供給管245a含在洗滌氣體供給系中。
而且，亦可思考將第三氣體供給源245b、洗滌氣體供給系含在第三氣體供給系245中。
在基板處理工程中，從第三氣體供給管245a經由質量流控制器245c、閥245d、共通氣體供給管242來將惰性氣體供給至淋浴頭230內。並且，在洗滌工程中，洗滌氣體會經由質量流控制器248c、閥248d、共通氣體供給管242來供給至淋浴頭230內。
從惰性氣體供給源245b供給的惰性氣體是在基板處理工程中，作為淨化滯留在處理容器202或淋浴頭230內的氣體之淨化氣體作用。並且，在洗滌工程中，亦可作為洗滌氣體的載流氣體或稀釋氣體作用。
從洗滌氣體供給源248b供給的洗滌氣體是在洗滌工程中作為除去附著在淋浴頭230或處理容器202的副生成物等之洗滌氣體作用。
在此，洗滌氣體是例如三氟化氮(NF3)氣體。另外，洗滌氣體是例如亦可使用氟化氫(HF)氣體、三氟化氯(ClF3)氣體、氟(F2)氣體等，且亦可組合該等使用。
接著，利用圖3來說明有關第一分散機構241、氣導235、頂部231的具體的構造。圖3是擴大圖1的第一分散機構241的周邊者，說明第一分散機構241、氣導235、頂部231的具體的構造的說明圖。
第一分散機構241是具有前端部241a及凸緣241b。前端部241b是從貫通孔231a的上方挿入。凸緣241b的下面是在蓋231的上面以螺絲等固定。凸緣241的上面是以螺絲等來固定於氣體供給管242的凸緣。在凸緣241b與頂部231之間設有O型環236，使淋浴頭232內的空間形成氣密。第一分散機構241是可單獨從頂部231卸下。卸下時，卸下用以固定於氣體供給管242的螺絲或用以固定於頂部的螺絲，從頂部231卸下。
氣導235是具有板部235a及連接部235b。
板部235a是將從第一分散機構241的分散孔241c供給的氣體引導至分散板234的板，是隨著朝分散板234方向而直徑擴大的錐體，例如圓錐狀。氣導235是形成其下端會位於比分散板234的最外周側所形成的貫通孔234a更外周側。
連接部235b是連接蓋231與板部235a者。連接部235b的上端是以未圖示的螺絲等來固定於蓋231的 下面。下端是以焊接等來連接於板部235b。連接部235b是柱形狀，例如以圓柱所構成。連接部235b是隔著間隙232b來與前端部241a的側壁鄰接。在隔著間隙之下，可迴避從頂部231卸下第一分散機構241時畏懼之與連接部235b物理性接觸。在迴避物理性接觸之下，使第一分散機構的卸下形成容易，且抑制與物理性接觸所造成塵埃的產生。
可是，可想像在淋浴頭232內的第一分散機構241或氣導235等的表面被供給的氣體會成膜而附著。所被形成的膜是與在處理空間形成於基板上的膜不同，形成膜密度或膜厚等有偏倚的膜。因為處理空間是符合成為均一的膜質等的處理條件，相對的，淋浴頭232內是未符合如此的條件。所謂條件是例如氣體的濃度或環境的溫度、壓力等。被形成於淋浴頭內的膜因為具有膜應力或膜厚的偏差，所以膜容易剝落。
並且，在淋浴頭內也是與附著於第一分散機構241及氣導235的膜的性質不同。第一分散機構241的情況，從氣體供給部供給的濃度高的氣體會直接衝突於第一分散機構241的內壁。另一方面，氣導235的情況，藉由第一分散機構241所被分散的濃度低的氣體會衝突於氣導235。在此所謂「濃度低」是意指比第一分散機構241的內側的氣體濃度更低。因此，有關每單位時間形成的膜的膜厚，附著於第一分散機構241的內壁的膜厚是比附著於氣導的膜厚更厚。
附著後的膜是在洗滌處理被除去。洗滌處理可思考為從裝置卸下第一分散機構241或頂部231、氣導235等，將該等浸泡於藥液而除去膜的方法。一旦以藥液來除去洗滌對象物，則烘烤除去水分。然後，將各零件組裝成裝置形態。如此的洗滌處理的情況，裝置不運轉的時間，所謂停機時間會變長，可想像裝置的運轉效率低落。
於是，在本實施形態中，將第一分散機構與蓋設為不同零件，且將第一分散機構設為容易卸下的構造。具體而言，設為從貫通孔231的上方嵌入第一分散機構的構造。在從上方挿入貫通孔231a之下，可不用卸下其他的零件來卸下第一分散機構241。而且，使第一分散機構241上昇來從蓋231卸下時，為了防止物理性接觸所造成粒子的產生，而設置間隙232b，使連接部235b的壁與第一分散機構241不會接觸。藉由設置間隙，不用在意粒子，可簡單地卸下。
被卸下的第一分散機構是進行上述洗滌處理。另一方面，在被卸下第一分散機構的蓋重新插入、固定未附著副生成物的第一分散機構。如此一來，第一分散機構241的洗滌頻率，由於無須分解裝置，因此可縮短裝置全體的洗滌頻率。
可是，為了可容易卸下，若如上述般設置間隙232b，則可想像在供給氣體時氣體會進入間隙232b。一旦氣體繞進間隙232b，則會在間隙232內產生副生成物，這恐有變成粒子之虞。
於是，本實施形態是在連接部235b設置貫通孔235c。亦即，設在比貫通孔241c更頂部231側。在如此構成下，使排氣配管239和第一分散構造241與氣導235之間的間隙232b(空間)連通。在後述的淋浴頭淨化工程中，可將氣體從間隙232b排除。
並且，最好被設在前端部241a的分散孔241c是孔的上端的高度α比連接部235b的下端的高度β更下方。假設α比β高時，氣體濃度高的氣體會以高壓力吹在連接部235b的壁上，因此該部分氣體的附著率會變高。亦即，副生成物產生更多。相對的，若設為上述構造，則高壓的氣體不會撞上壁，而被分散於分散板234方向，因此可抑制副生成物的產生。
又，雖說明了貫通孔235c是設在連接部235b的例子，但並非限於此，只要設在至少比分散孔241c的上端還上方即可。在如此形成下，可除去滯留於間隙232b的氣體。
並且，更理想是如上述實施例般，設在連接部235c的側壁。在設於側壁之下，可迅速地除去頂部231的貫通孔231a的滯留物。
(電漿生成部)
在淋浴頭的蓋231連接匹配器251、高頻電源252。以高頻電源252、匹配器251來調整阻抗之下，在淋浴頭230、處理空間201生成電漿。
(排氣系)
將處理容器202的環境排氣的排氣系是具有被連接至處理容器202的複數的排氣管。具體而言，具有：被連接至搬送空間203的排氣管(第1排氣管)261、及被連接至緩衝空間232的排氣管(第2排氣管)262、及被連接至處理空間201的排氣管(第3排氣管)263。並且，在各排氣管261，262，263的下游側連接排氣管(第4排氣管)264。
排氣管261是被連接至搬送空間203的側面或底面。在排氣管261設有TMP(Turbo Molecular Pump，渦輪分子泵，第1真空泵)265，作為實現高真空或超高真空的真空泵。在排氣管261中，於TMP265的上游側設有作為搬送空間用第一排氣閥的閥266。並且，在排氣管261中，於TMP265的下游側設有閥267。
排氣管262是被連接至緩衝空間232的上面或側面。排氣管262連接閥270。將排氣管262a、閥270匯集稱為淋浴頭排氣部。
排氣管263是被連接至處理空間201的側方。在排氣管263設有用以將處理空間201內控制成預定的壓力之壓力控制器的APC(AutoPressure Controller)276。APC276是具有可開度調整的閥體(未圖示)，按照來自後述的控制器的指示，調整排氣管263的傳導。在排氣管263中，於APC276的下游側設有閥277。並且，在排氣 管263中，於APC276的上游側設有閥275。將排氣管263及閥275、APC276匯集稱為處理室排氣部。
在排氣管264設有DP(Dry Pump，乾式泵)278。如圖示般，排氣管264是從其上游側連接排氣管262、排氣管263、排氣管261、且在該等的下游設有DP278。DP278是分別經由排氣管262、排氣管263、排氣管261來將緩衝空間232、處理空間201及搬送空間203的各環境排氣。並且，DP278是在TMP265動作時，亦作為其輔助泵的機能。亦即，高真空(或超高真空)泵的TMP265是難以單獨進行至大氣壓的排氣，因此使用DP278作為進行至大氣壓的排氣之輔助泵。上述排氣系的各閥是例如使用空氣閥。
(控制器)
基板處理裝置100是具有控制基板處理裝置100的各部的動作之控制器280。控制器280是至少具有運算部281及記憶部282。控制器280是被連接至上述的各構成，按照上位控制器或使用者的指示來從記憶部282叫出程式或處方，按照其內容來控制各構成的動作。另外，控制器280是亦可構成為專用的電腦，或亦可構成為泛用的電腦。例如，準備儲存上述程式的外部記憶裝置(例如，磁帶，軟碟或硬碟等的磁碟，CD或DVD等的光碟，MO等的光磁碟，USB記憶體(USB Flash Drive)或記憶卡等的半導體記憶體)283，利用該外部記憶裝置283來將程 式安裝於泛用的電腦，藉此可構成本實施形態的控制器280。並且，用以對電腦供給程式的手段是不限於經由外部記憶裝置283來供給的情況。例如，亦可利用網際網際或專線等的通訊手段，不經由外部記憶裝置283來供給程式。另外，記憶部282或外部記憶裝置283是構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下，亦將該等總稱而簡稱為記錄媒體。另外，在本說明書中稱記錄媒體時，有只包含記憶部282單體時，只包含外部記憶裝置283單體時，或包含其雙方時。
<基板處理工程>
其次，說明有關使用基板處理裝置100，在晶圓200上形成薄膜的工程。另外，在以下的說明中，構成基板處理裝置100的各部的動作是藉由控制器280來控制。
圖4是表示本實施形態的基板處理工程的流程圖。圖5是表示圖2的成膜工程的詳細的流程圖。
以下，說明有關使用TiCl4氣體作為第一處理氣體，使用氨(NH3)氣體作為第二處理氣體，在晶圓200上形成氮化鈦膜作為薄膜的例子。
(基板搬入‧載置工程S102)
處理裝置100是使基板載置台212下降至晶圓200的搬送位置，藉此使升降銷207貫通於基板載置台212的貫通孔214。其結果，升降銷207會成為比基板載置台212 表面還要突出預定的高度部分的狀態。接著，開啟閘閥205而使搬送空間203與移載室(未圖示)連通。然後，利用晶圓移載機(未圖示)來將晶圓200由此移載室搬入至搬送空間203，將晶圓200移載至升降銷207上。藉此，晶圓200是在從基板載置台212的表面突出的升降銷207上以水平姿勢支撐。
一旦將晶圓200搬入至處理容器202內，則使晶圓移載機退避至處理容器202外，關閉閘閥205來將處理容器202內密閉。然後，使基板載置台212上昇，藉此使晶圓200載置於被設在基板載置台212的基板載置面211上，再使基板載置台212上昇，藉此使晶圓200上昇至前述的處理空間201內的處理位置。
晶圓200被搬入至搬送空間203後，一旦上昇至處理空間201內的處理位置，則將閥266及閥267設為關閉。藉此，搬送空間203與TMP265之間、及TMP265與排氣管264之間會被遮斷，TMP265之搬送空間203的排氣終了。另一方面，開啟閥277及閥275，使處理空間201與APC276之間連通，且使APC276與DP278之間連通。在APC276調整排氣管263的傳導之下，控制DP278之處理空間201的排氣流量，將處理空間201維持於預定的壓力(例如10-5~10-1Pa的高真空)。
另外，在此工程中，亦可一面將處理容器202內排氣，一面從惰性氣體供給系供給作為惰性氣體的N2氣體至處理容器202內。亦即，亦可一面以TMP265或 DP278來將處理容器202內排氣，一面至少開啟第三氣體供給系的閥245d，藉此供給N2氣體至處理容器202內。
並且，在將晶圓200載置於基板載置台212上時，對被埋入基板載置台212的內部之加熱器213供給電力，控制成晶圓200的表面會成為預定的溫度。晶圓200的溫度是例如室溫以上，500℃以下，較理想是室溫以上，400℃以下。此時，加熱器213的溫度是根據藉由未圖示的溫度感測器所檢測出的溫度資訊來控制往加熱器213的通電情況，藉此被調整。
(成膜工程S104)
其次，進行薄膜形成工程S104。以下，參照圖5詳述有關成膜工程S104。另外，成膜工程S104是重複交替供給不同的處理氣體的工程之交替供給處理。
(第一處理氣體供給工程S202)
一旦加熱晶圓200而到達所望的溫度，則開啟閥243d，且調整質量流控制器243c，使TiCl4氣體的流量能夠成為預定的流量。另外，TiCl4氣體的供給流量是例如100sccm以上5000sccm以下。此時，開啟第三氣體供給系的閥245d，從第三氣體供給管245a供給N2氣體。又，亦可從第一惰性氣體供給系流動N2氣體。又，亦可在此工程之前，從第三氣體供給管245a開始N2氣體的供給。
經由第一分散機構241來供給至處理空間201 的TiCl4氣體是被供給至晶圓200上。在晶圓200的表面是TiCl4氣體會接觸於晶圓200上，藉此形成作為「含有第一元素層」的含鈦層。另一方面，從第一分散機構241供給的TiCl4氣體是在間隙232b中也滯留。
含鈦層是例如按照處理容器202內的壓力、TiCl4氣體的流量、基座217的溫度、處理空間201的通過所花的時間等，以預定的厚度及預定的分佈形成。另外，亦可在晶圓200上預先形成預定的膜。又，亦可在晶圓200或預定的膜形成預定的圖案。
開始TiCl4氣體的供給之後預定時間經過後，關閉閥243d，停止TiCl4氣體的供給。在上述的S202的工程中，如圖4所示般，閥275及閥277會被設為開啟，藉由APC276來將處理空間201的壓力控制成預定的壓力。在S202中，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全被設為關閉。
(淨化工程S204)
其次，從第三氣體供給管245a供給N2氣體，進行淋浴頭230及處理空間201的淨化。此時也是閥275及閥277被設為開啟，藉由APC276來將處理空間201的壓力控制成預定的壓力。另一方面，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全被設為關閉。藉此，在第一處理氣體供給工程S202無法結合於晶圓200的TiCl4氣體是藉由DP278經由排氣管263來從處理空間201除去。
其次，從第三氣體供給管245a供給N2氣體，進行淋浴頭230的淨化。閥275及閥277會被設為關閉，另一方面，閥270會被設為開啟。其他的排氣系的閥是原封不動為關閉。亦即，在進行淋浴頭230的淨化時，遮斷處理空間201與APC276之間，且遮斷APC276與排氣管264之間，停止APC276之壓力控制，另一方面，連通緩衝空間232與DP278之間。藉此，殘留於淋浴頭230(緩衝空間232)內的TiCl4氣體是經由排氣管262，藉由DP278來從淋浴頭230排氣。並且，滯留於間隙232b的氣體是經由貫通孔232c從排氣管262排氣。另外，此時，APC276的下游側的閥277是亦可設為開啟。
另外，在本工程中，滯留於間隙232b的TiCl4氣體是經由貫通孔235c來排氣。因此，可顯著減少間隙232b的殘留物。因此，可抑制與在後述的第二氣體供給工程供給的氣體反應所造成副生成物的產生。
一旦淋浴頭230的淨化終了，則將閥277及閥275設為開啟，再開始APC276之壓力控制，且將閥270設為關閉，遮斷淋浴頭230與排氣管264之間。其他的排氣系的閥是原封不動關閉。此時也是來自第三氣體供給管245a的N2氣體的供給被繼續，繼續淋浴頭230及處理空間201的淨化。另外，在淨化工程S204中，在經由排氣管262的淨化的前後進行經由排氣管263的淨化，但亦可為只經由排氣管262的淨化。又，亦可同時進行經由排氣管262的淨化及經由排氣管263的淨化。
(第二處理氣體供給工程S206)
淨化工程S204之後，開啟閥244d，經由遠端電漿單元244e、淋浴頭230來對處理空間201內開始電漿狀態的氨氣體的供給。
此時，調整質量流控制器244c，而使氨氣體的流量能夠成為預定的流量。另外，氨氣體的供給流量是例如100sccm以上5000sccm以下。另外，亦可與氨氣體一起從第二惰性氣體供給系流動N2氣體作為載流氣體。並且，在此工程中也是第三氣體供給系的閥245d被設為開啟，從第三氣體供給管245a供給N2氣體。
經由第一分散機構241來供給至處理容器202的電漿狀態的氨氣體是被供給至晶圓200上。已經被形成的含鈦層會藉由氨氣體的電漿來改質，藉此在晶圓200上例如形成含有鈦元素及氮元素的層。另一方面，從第一分散機構241供給的氨氣體是在間隙232b中也滯留。
改質層是例如按照處理容器203內的壓力、含氮氣體的流量、基板載置台212的溫度、電漿生成部206的電力供給情況等，以預定的厚度、預定的分佈、及對含鈦層之預定的氮成分等的侵入深度來形成。
預定的時間經過後，關閉閥244d，停止含氮氣體的供給。
在S206中也與上述的S202同樣，閥275及閥277會被設為開啟，藉由APC276來將處理空間201的壓 力控制成預定的壓力。並且，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全被設為關閉。
(淨化工程S208)
其次，實行與S204同樣的淨化工程。各部的動作是與S204同樣，因此省略說明。
另外，在淨化工程S208的淋浴頭淨化環境的淨化工程中，滯留於間隙232b的氨氣體是經由貫通孔235c來排氣。因此，可顯著減少間隙232b的殘留物。亦即，如後述般實施第一氣體供給工程時，可抑制供給的第一氣體與氨氣體的反應所造成副生成物的產生。
(判定S210)
控制器280判定上述1循環是否實施了預定次數(n cycle)。
未實施預定次數時(在S210，No的情況)，重複第一處理氣體供給工程S202、淨化工程S204、第二處理氣體供給工程S206、淨化工程S208的循環。實施預定次數時(在S210，Yes的情況)，完成圖3所示的處理。
若回到圖4的說明，則其次實行基板搬出工程S106。
(基板搬出工程S106)
在基板搬出工程S106中，使基板載置台212下降，使晶圓200支撐於從基板載置台212的表面突出的升降銷207上。藉此，晶圓200是從處理位置成為搬送位置。然後，開啟閘閥205，利用晶圓移載機來將晶圓200搬出至處理容器202外。此時，關閉閥245d，停止從第三氣體供給系供給惰性氣體至處理容器202內。
其次，一旦晶圓200移動至搬送位置，則關閉閥262，遮斷搬送空間203與排氣管264之間。另一方面，將閥266及閥267設為開啟，藉由TMP265(及DP278)來將搬送空間203的環境排氣，藉此將處理容器202維持於高真空(超高真空)狀態(例如10-5Pa以下)，減低與同樣被維持於高真空(超高真空)狀態(例如10-6Pa以下)的移載室的壓力差。在此狀態下開啟閘閥205，將晶圓200從處理容器202搬出至移載室。
(處理次數判定工程S108)
將晶圓200搬出後，判定薄膜形成工程是否到達預定的次數。若判斷成到達預定的次數，則終了處理。若判斷成未到達預定的次數，則為了開始其次待機的晶圓200的處理，移至基板搬入‧載置工程S102。
(第二實施形態)
接著，利用圖6來說明第二實施形態。第二實施形態是連接在貫通孔235c設有閥238的排氣管237的點與第 一實施形態不同。以下說明第二實施形態，但有關與第一實施形態同樣的構成是省略說明，以相異點為中心進行說明。
圖6是說明圖1的第一分散構造241的周圍與頂部231、第一分散構造241、氣導235、排氣管237的關係的圖。在氣導235的連接部235b是設有貫通孔235c。貫通孔235c是連接排氣配管237。排氣配管237是被連接至排氣管262。在排氣管237是設有閥238。在如此構成之下，使第一分散構造241與氣導235之間的232b(空間)和排氣配管239連通。
如後述般，閥238是在淋浴頭的淨化工程被設為開啟，供給處理氣體時是設為關閉的閥。處理氣體供給時，在將閥設為關閉之下，防止氣體往排氣管262流動。如此一來，被供給的氣體流動會有效率地流動至分散板234方向，因此可抑制氣體的浪費消耗。
接著，說明第二實施形態的基板處理工程。
圖4的S102~S108是與第一實施形態同樣，因此省略說明。以下，利用圖5來說明第二實施形態的基板處理工程。
(第一處理氣體供給工程S202)
一旦加熱晶圓200而到達所望的溫度，則開啟閥243d，且調整質量流控制器243c，而使TiCl4氣體的流量能夠成為預定的流量。另外，TiCl4的供給流量是例如 100sccm以上5000sccm以下。此時，開啟第三氣體供給系的閥245d，由第三氣體供給管245a來供給N2氣體。並且，亦可由第一惰性氣體供給系來流動N2氣體。又，亦可在此工程之前，從第三氣體供給管245a開始N2氣體的供給。又，供給TiCl4氣體的期間，將閥238設為關閉。在將閥238設為關閉之下，供給TiCl4氣體的期間，防止從貫通孔235c排除TiCl4氣體，且可朝分散板234均一地供給TiCl4氣體。
經由第一分散機構241來供給至處理容器202的TiCl4氣體是被供給至晶圓200上。在晶圓200的表面，藉由TiCl4氣體接觸於晶圓200上來形成作為「含有第一元素層」的含鈦層。另一方面，從第一分散機構241供給的TiCl4氣體是在間隙232b也滯留。
含鈦層是例如按照處理容器202內的壓力、TiCl4氣體的流量、基座217的溫度、處理空間201的通過所花的時間等，以預定的厚度及預定的分佈來形成。另外，亦可在晶圓200上預先形成預定的膜。又，亦可在晶圓200或預定的膜預先形成預定的圖案。
開始TiCl4氣體的供給之後，預定時間經過後，關閉閥243d，停止TiCl4氣體的供給。在上述的S202的工程中，如圖4所示般，閥275及閥277會被設為開啟，藉由APC276來控制成處理空間201的壓力會成為預定的壓力。在S202中，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全被設為關閉。
(淨化工程S204)
其次，從第三氣體供給管245a供給N2氣體，進行淋浴頭230及處理空間201的淨化。此時也是閥275、閥277被設為開啟，藉由APC276來將處理空間201的壓力控制成預定的壓力。另一方面，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全被設為關閉。藉此，在第一處理氣體供給工程S202無法結合於晶圓200的TiCl4氣體是藉由DP278，經由排氣管263來從處理空間201除去。
其次，從第三氣體供給管245a供給N2氣體，進行淋浴頭230的淨化。閥275及閥277會被設為關閉，另一方面，閥270、閥238會被設為開啟。其他的排氣系的閥是原封不動關閉。亦即，進行淋浴頭230的淨化時，遮斷處理空間201與APC276之間，且遮斷APC276與排氣管264之間，停止APC276之壓力控制，另一方面，連通緩衝空間232與DP278、間隙232b與DP278之間。藉此，殘留於包含間隙232b的淋浴頭230(緩衝空間232)內的TiCl4氣體是經由排氣管262，藉由DP278來從淋浴頭230排氣。另外，此時，APC276的下游側的閥277是亦可設為開啟。
另外，在本工程中，滯留於間隙232b的TiCl4氣體是經由貫通孔235c、配管237來排氣。因此，可顯著減少間隙232b的殘留物。並且，可抑制與在後述的第二氣體供給工程供給的氣體反應所造成副生成物的產生。
一旦淋浴頭230的淨化終了，則將閥277、閥275設為開啟，再開始APC276之壓力控制，且將閥270、閥238設為關閉，遮斷淋浴頭230與排氣管264之間。其他的排氣系的閥是原封不動關閉。此時也是來自第三氣體供給管245a的N2氣體的供給被繼續，繼續淋浴頭230及處理空間201的淨化。另外，在淨化工程S204中，在經由排氣管262的淨化的前後進行經由排氣管263的淨化，但亦可為只經由排氣管262的淨化。又，亦可同時進行經由排氣管262的淨化及經由排氣管263的淨化。
(第二處理氣體供給工程S206)
淨化工程S204之後，開啟閥244d，經由遠端電漿單元244e、淋浴頭230，對處理空間201內開始電漿狀態的氨氣體的供給。
此時，調整質量流控制器244c，而使氨氣體的流量能夠成為預定的流量。另外，氨氣體的供給流量是例如100sccm以上5000sccm以下。另外，亦可與氨氣體一起從第二惰性氣體供給系流動N2氣體作為載流氣體。並且，在此工程也是第三氣體供給系的閥245d被設為開啟，從第三氣體供給管245a供給N2氣體。
經由第一分散機構241來供給至處理容器202的電漿狀態的氨氣體是被供給至晶圓200上。已經被形成的含鈦層會藉由氨氣體的電漿來改質，藉此在晶圓200上例如形成含有鈦元素及氮元素的層。另一方面，從第一分 散機構241供給的氨氣體是在間隙232b中也滯留。
改質層是例如按照處理容器203內的壓力、含氮氣體的流量、基板載置台212的溫度、電漿生成部206的電力供給情況等，以預定的厚度、預定的分佈、及對含鈦層之預定的氮成分等的侵入深度來形成。
預定的時間經過後，關閉閥244d，停止含氮氣體的供給。
在S206中也是與上述的S202同樣，閥275及閥277會被設為開啟，藉由APC276來將處理空間201的壓力控制成預定的壓力。並且，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全被設為關閉。
(淨化工程S208)
其次，實行與S204同樣的淨化工程。各部的動作是如在S204說明般，因此在此的說明省略。
另外，在淋浴頭淨化工程中，滯留於間隙232b的氨氣體是經由貫通孔235c、配管237來排氣。因此，可顯著減少間隙232b的殘留物。亦即，如後述般在實施第一氣體供給工程時，可抑制供給的第一氣體與氨氣體的反應所造成副生成物的產生。
(判定S210)
控制器280判定上述1循環是否實施了預定次數(n cycle)。
未實施預定次數時(在S210，No的情況)，重複第一處理氣體供給工程S202、淨化工程S204、第二處理氣體供給工程S206、淨化工程S208的循環。實施預定次數時(在S210，Yes的情況)，終了圖3所示的處理。
(第三實施形態)
接著利用圖7來說明第三實施形態。第三實施形態是取代第一實施形態的貫通孔235c，在凸緣241b設置貫通孔241c。以下說明第二實施形態，但有關與第一實施形態同樣的構成是省略說明，以相異點為中心進行說明。
圖7是說明圖1的第一分散構造241的周圍與頂部231、第一分散構造241、氣導235、排氣管237的關係的圖。在凸緣241b設有貫通孔241c。亦即，設在比貫通孔241c更頂部231側。貫通孔241c是連接排氣配管239。排氣配管239是被連接至排氣管262。在排氣管239設有閥240。在如此構成下，使第一分散構造241與氣導235之間的232b(空間)和排氣配管239。
如後述般，閥240是在淋浴頭的淨化工程被設為開啟，供給處理氣體時是設為關閉的閥。處理氣體供給時，在將閥設為關閉之下，防止氣體往排氣管262流動。如此一來，被供給的氣體流動會有效率地流動至分散板234方向，因此可抑制氣體的浪費消耗。
接著，說明第三實施形態的基板處理工程。
圖4的S102~S108是與第一實施形態同樣，因此省略說明。以下，利用圖5來說明第二實施形態的基板處理工程。
(第一處理氣體供給工程S202)
一旦加熱晶圓200而到達所望的溫度，則開啟閥243d，且調整質量流控制器243c，而使TiCl4氣體的流量能夠成為預定的流量。另外，TiCl4的供給流量是例如100sccm以上5000sccm以下。此時，開啟第三氣體供給系的閥245d，由第三氣體供給管245a來供給N2氣體。並且，亦可由第一惰性氣體供給系來流動N2氣體。又，亦可在此工程之前，從第三氣體供給管245a開始N2氣體的供給。又，供給TiCl4氣體的期間，將閥240設為關閉。在將閥240設為關閉之下，供給TiCl4氣體的期間，防止從貫通孔241c排除TiCl4氣體，且可朝分散板234均一地供給TiCl4氣體。
經由第一分散機構241來供給至處理容器202的TiCl4氣體是被供給至晶圓200上。在晶圓200的表面是TiCl4氣體會接觸於晶圓200上，藉此形成作為「含有第一元素層」的含鈦層。另一方面，從第一分散機構241供給的TiCl4氣體是在間隙232b中也滯留。
含鈦層是例如按照處理容器202內的壓力、TiCl4氣體的流量、基座217的溫度、處理空間201的通過所花的時間等，以預定的厚度及預定的分佈來形成。另 外，亦可在晶圓200上預先形成預定的膜。又，亦可在晶圓200或預定的膜形成預定的圖案。
開始TiCl4氣體的供給之後預定時間經過後，關閉閥243d，停止TiCl4氣體的供給。在上述的S202的工程中，如圖4所示般，閥275及閥277會被設為開啟，藉由APC276來將處理空間201的壓力控制成預定的壓力。在S202中，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全被設為關閉。
(淨化工程S204)
其次、從第三氣體供給管245a供給N2氣體，進行淋浴頭230及處理空間201的淨化。此時，閥275、閥277是被設為開啟，藉由APC276來控制成處理空間201的壓力會成為預定的壓力。另一方面，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全被設為關閉。藉此，在第一處理氣體供給工程S202無法結合於晶圓200的TiCl4氣體是藉由DP278，經由排氣管263來從處理空間201除去。
其次，從第三氣體供給管245a供給N2氣體，進行淋浴頭230的淨化。閥275及閥277會被設為關閉，另一方面，閥270、閥240會被設為開啟。其他的排氣系的閥是原封不動關閉。亦即，進行淋浴頭230的淨化時，遮斷處理空間201與APC276之間，且遮斷APC276與排氣管264之間，停止APC276之壓力控制，另一方面，連通緩衝空間232與DP278、間隙232b與DP278之間。藉 此，殘留於包含間隙232b的淋浴頭230(緩衝空間232)內的TiCl4氣體是經由排氣管262，藉由DP278來從淋浴頭230排氣。另外，此時，APC276的下游側的閥277是亦可設為開啟。
另外，在本工程中，滯留於間隙232b的TiCl4氣體是經由貫通孔235c、配管237來排氣。因此，可顯著減少間隙232b的殘留物。並且，可抑制與在後述的第二氣體供給工程供給的氣體反應所造成副生成物的產生。
一旦淋浴頭230的淨化終了，則將閥277、閥275設為開啟，再開始APC276之壓力控制，且將閥270、閥238設為關閉，遮斷淋浴頭230與排氣管264之間。其他的排氣系的閥是原封不動關閉。此時也是來自第三氣體供給管245a的N2氣體的供給被繼續，繼續淋浴頭230及處理空間201的淨化。另外，在淨化工程S204中，在經由排氣管262的淨化的前後進行經由排氣管263的淨化，但亦可為只經由排氣管262的淨化。又，亦可同時進行經由排氣管262的淨化及經由排氣管263的淨化。
(第二處理氣體供給工程S206)
淨化工程S204之後，開啟閥244d，經由遠端電漿單元244e、淋浴頭230，對處理空間201內開始電漿狀態的氨氣體的供給。
此時，調整質量流控制器244c，而使氨氣體的流量能夠成為預定的流量。另外，氨氣體的供給流量是 例如100sccm以上5000sccm以下。另外，亦可與氨氣體一起從第二惰性氣體供給系流動N2氣體作為載流氣體。並且，在此工程中也是第三氣體供給系的閥245d被設為開啟，從第三氣體供給管245a供給N2氣體。
經由第一分散機構241來供給至處理容器202的電漿狀態的氨氣體是被供給至晶圓200上。已經被形成的含鈦層會藉由氨氣體的電漿來改質，藉此在晶圓200上例如形成含有鈦元素及氮元素的層。另一方面，從第一分散機構241供給的氨氣體是在間隙232b中也滯留。
改質層是例如按照處理容器203內的壓力、含氮氣體的流量、基板載置台212的溫度、電漿生成部206的電力供給情況等，以預定的厚度、預定的分佈、及對含鈦層之預定的氮成分等的侵入深度來形成。
預定的時間經過後，關閉閥244d，停止含氮氣體的供給。
在S206中也是與上述的S202同樣，閥275及閥277會被設為開啟，藉由APC276來將處理空間201的壓力控制成預定的壓力。並且，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全被設為關閉。
(淨化工程S208)
其次，實行與S204同樣的淨化工程。各部的動作是如在S204說明般，因此在此的說明省略。
另外，在淋浴頭淨化工程中，滯留於間隙232b的氨 氣體是經由貫通孔241c、配管239來排氣。因此，可顯著減少間隙232b的殘留物。亦即，如後述般在實施第一氣體供給工程時，可抑制供給的第一氣體與氨氣體的反應所造成副生成物的產生。
(判定S210)
控制器280判定是否實施了預定次數(n cycle)上述1循環。
未實施預定次數時(在S210，No的情況)，重複第一處理氣體供給工程S202、淨化工程S204、第二處理氣體供給工程S206、淨化工程S208的循環。實施預定次數時(在S210，Yes的情況)，終了圖3所示的處理。
以上，說明有關成膜技術作為本發明的各種典型的實施形態，但本發明並非限於該等的實施形態。例如，亦可適用在上述所例示的薄膜以外的成膜處理或擴散處理、氧化處理、氮化處理、微影處理等其他的基板處理時。又，本發明是除了退火處置裝置以外，亦可適用在薄膜形成裝置、蝕刻裝置、氧化處理裝置、氮化處理裝置、塗佈裝置、加熱裝置等其他的基板處理裝置。又，亦可將某實施形態的構成的一部分置換成其他的實施形態的構成，或在某實施形態的構成中加上其他實施形態的構成。又，亦可針對各實施形態的構成的一部分進行其他構成的追加、削除、置換。
並且，在上述實施例中是以TiCl4為例作為含有第一元素氣體進行說明，以Ti為例作為第一元素進行說明，但並非限於此。例如，第一元素亦可為Si或Zr、Hf等各種的元素。並且，以NH3為例作為含有第二元素氣體進行說明，以N為例作為第二元素進行說明，但並非限於此。例如，第二元素亦可為O等。
又，雖說明了第一分散構造是柱狀形狀，在側面設置貫通孔的構成，但並非限於此。例如，亦可為圖8所記載般，在前端的下方設置複數的分散孔241d之形狀。
<本發明的理想形態>
以下附記有關本發明的理想形態。
〔附記1〕
一種基板處理裝置，其係具有：淋浴頭的頂部，其係設有貫通孔；第一分散構造，其係前端被插入前述貫通孔，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的板部、及設在前述板部與前述頂部之間，至少設有一個孔的連接部；第二分散構造，其係設在前述氣導的下游；淋浴頭，其係具有前述頂部、前述第一分散構造、前述氣導、前述第二分散構造；及 處理空間，其係設在前述淋浴頭的下游。
〔附記2〕
如附記1記載的基板處理裝置，其中，前述第一分散構造與前述氣導的連接部係構成隔著間隙來鄰接。
〔附記3〕
如附記1或2記載的基板處理裝置，其中，在前述第一分散構造設有分散孔，前述分散孔的上端係設在比前述連接部的下端更下方。
〔附記4〕
如附記1~3中的任一項所記載之基板處理裝置，其中，設在前述第一分散構造的分散孔係設在比設在前述連接部的孔更下方。
〔附記5〕
如附記1~4中的任一項所記載之基板處理裝置，其中，在前述淋浴頭設有被連接至排氣部的排氣孔。
〔附記6〕
如附記1~5中的任一項所記載之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造係從前述蓋部的上方挿入。
〔附記7〕
如附記1~6中的任一項所記載之基板處理裝置，其中，設在前述第一分散構造的孔連接排氣管，在前述排氣管設有開閉閥。
〔附記8〕
一種半導體裝置的製造方法，係從氣體供給部經由淋浴頭來供給氣體至處理空間，在前述處理空間處理基板之半導體裝置的製造方法，在前述淋浴頭的頂部設有貫通孔，具有：第一分散構造，其係前端被插入前述貫通孔，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的板部、及設在前述板部與前述頂部之間，至少設有一個孔的柱狀的連接部；及第二分散構造，其係設在前述氣導的下游，在前述處理空間供給氣體時，係經由前述第一分散構造、前述第二分散構造來供給。
〔附記9〕
一種程式，其係使半導體裝置的製造方法實行，該半導體裝置的製造方法，係從氣體供給部經由淋浴頭來供給氣體至處理空間，在前述處理空間處理基板， 在前述淋浴頭的頂部設有貫通孔，具有：第一分散構造，其係前端被插入前述貫通孔，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的板部、及設在前述板部與前述頂部之間，設有一個孔的圓柱狀的連接部；及第二分散構造，其係設在前述氣導的下游，在前述處理空間供給氣體時，係經由前述第一分散構造、前述第二分散構造來供給。
〔附記10〕
一種電腦可讀取的記錄媒體，係儲存有程式，該程式係使半導體裝置的製造方法實行，該半導體裝置的製造方法，係從氣體供給部經由淋浴頭來供給氣體至處理空間，在前述處理空間處理基板，在前述淋浴頭的頂部設有貫通孔，具有：第一分散構造，其係前端被插入前述貫通孔，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的板部、及設在前述板部與前述頂部之間，至少設有一個孔的柱狀的連接部；及第二分散構造，其係設在前述氣導的下游， 在前述處理空間供給氣體時，係經由前述第一分散構造、前述第二分散構造來供給。
〔附記11〕
一種基板處理裝置，其係具有：淋浴頭的頂部，其係設有貫通孔；第一分散構造，其係前端插入前述貫通孔，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的板部、及設在前述板部與前述頂部之間的連接部；第二分散構造，其係設在前述氣導的下游；淋浴頭，其係具有前述頂部、前述第一分散構造、前述氣導、前述第二分散構造；貫通孔，其係使前述第一分散構造與前述氣導之間的空間和設在前述淋浴頭的淋浴頭排氣部連通；及處理空間，其係設在前述淋浴頭的下游。
100‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理空間
202‧‧‧反應容器
203‧‧‧搬送空間
204‧‧‧隔板
205‧‧‧閘閥
206‧‧‧基板搬出入口
207‧‧‧升降銷
210‧‧‧基板支撐部
211‧‧‧載置面
212‧‧‧載置台
213‧‧‧加熱器
214‧‧‧貫通孔
217‧‧‧軸
218‧‧‧昇降機構
219‧‧‧波紋管
230‧‧‧淋浴頭
231‧‧‧淋浴頭的蓋
231a‧‧‧貫通孔
232‧‧‧緩衝空間
233‧‧‧絕緣塊
233a‧‧‧凸緣
234‧‧‧分散板
234a‧‧‧貫通孔
235‧‧‧氣導
241‧‧‧第一分散機構
241a‧‧‧前端部
241b‧‧‧凸緣
242‧‧‧處理室側氣體供給管
243‧‧‧第一氣體供給系
243a‧‧‧第一氣體供給管
243b‧‧‧第一氣體供給源
243c‧‧‧質量流控制器(MFC)
243d‧‧‧開閉閥的閥
244‧‧‧第二氣體供給系
244a‧‧‧第二氣體供給管
244b‧‧‧第二氣體供給源
244c‧‧‧質量流控制器(MFC)
244d‧‧‧開閉閥的閥
244e‧‧‧遠端電漿單元
245‧‧‧第三氣體供給系
245a‧‧‧第三氣體供給管
245b‧‧‧第三氣體供給源
245c‧‧‧質量流控制器(MFC)
245d‧‧‧開閉閥的閥
246a‧‧‧第一惰性氣體供給管
246b‧‧‧惰性氣體供給源
246c‧‧‧質量流控制器(MFC)
246d‧‧‧開閉閥的閥
247a‧‧‧第二惰性氣體供給管
247b‧‧‧惰性氣體供給源
247c‧‧‧質量流控制器(MFC)
247d‧‧‧開閉閥的閥
248a‧‧‧洗滌氣體供給管
248b‧‧‧洗滌氣體供給源
248c‧‧‧質量流控制器(MFC)
248d‧‧‧開閉閥的閥
251‧‧‧匹配器
252‧‧‧高頻電源
261、262、263、264‧‧‧排氣管
262a‧‧‧排氣管
265‧‧‧TMP(渦輪分子泵)
266‧‧‧第一排氣閥的閥
267‧‧‧閥
270‧‧‧閥
275‧‧‧閥
276‧‧‧APC
277‧‧‧閥
278‧‧‧DP
280‧‧‧控制器
281‧‧‧運算部
282‧‧‧記憶部
283‧‧‧外部記憶裝置
2021‧‧‧上部容器
2021a‧‧‧凸緣
2022‧‧‧下部容器

Claims (21)

  1. 一種基板處理裝置，其特徵係具有：淋浴頭的頂部，其係設有貫通孔；第一分散構造，其係前端從前述貫通孔突出，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的引導部、及設在前述引導部與前述頂部之間，至少設有一個孔的連接部；第二分散構造，其係設在前述氣導的下游；淋浴頭，其係具有前述頂部、前述第一分散構造、前述氣導、前述第二分散構造；及處理空間，其係設在前述淋浴頭的下游。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造與前述氣導的連接部係構成隔著間隙來鄰接。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，在前述第一分散構造設有分散孔，前述分散孔的上端係設在比前述連接部的下端更下方。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造係從前述頂部的上方挿入。
  5. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，在前述第一分散構造設有分散孔，前述分散孔的上端係設在比前述連接部的下端更下方。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中，前 述第一分散構造係從前述頂部的上方挿入。
  7. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，在前述第一分散構造設有分散孔，前述分散孔係設在比設在前述連接部的孔更下方。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造係從前述蓋部的上方挿入。
  9. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造係從前述頂部的上方挿入。
  10. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，設在前述第一分散構造的孔連接排氣管，在前述排氣管設有開閉閥。
  11. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造係從前述頂部的上方挿入。
  12. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，在前述第一分散構造設有分散孔，前述分散孔的上端係設在比前述連接部的下端更下方。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造係從前述頂部的上方挿入。
  14. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，在前述第一分散構造設有分散孔，前述分散孔係設在比設在前述連接部的孔更下方。
  15. 如申請專利範圍第14項之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造係從前述頂部的上方挿入。
  16. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中， 在前述淋浴頭設有被連接至排氣部的排氣孔。
  17. 如申請專利範圍第16項之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造係從前述頂部的上方挿入。
  18. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，前述第一分散構造係從前述頂部的上方挿入。
  19. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，設在前述第一分散構造的孔連接排氣管，在前述排氣管設有開閉閥。
  20. 一種半導體裝置的製造方法，係從氣體供給部經由淋浴頭來供給氣體至處理空間，在前述處理空間處理基板之半導體裝置的製造方法，其特徵為：在前述淋浴頭的頂部設有貫通孔，具有：第一分散構造，其係前端從前述貫通孔突出，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的引導部、及設在前述引導部與前述頂部之間，至少設有一個孔的柱狀的連接部；及第二分散構造，其係設在前述氣導的下游，在前述處理空間供給氣體時，係經由前述第一分散構造、前述第二分散構造來供給。
  21. 一種程式，其特徵係使半導體裝置的製造方法實行，該半導體裝置的製造方法，係從氣體供給部經由淋浴頭來供給氣體至處理空間，在前述處理空間處理基板， 在前述淋浴頭的頂部設有貫通孔，具有：第一分散構造，其係前端從前述貫通孔突出，另一端被連接至氣體供給部；氣導，其係具有：構成越朝下方越廣的引導部、及設在前述引導部與前述頂部之間，至少設有一個孔的柱狀的連接部；及第二分散構造，其係設在前述氣導的下游，在前述處理空間供給氣體時，係經由前述第一分散構造、前述第二分散構造來供給。
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