TW201802940A - 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

[目的]
在加熱處理晶圓的單片式裝置中，以可實現晶圓面內的膜特性的提升為目的。
若根據本發明的一形態，則可提供一種裝置，係具有：處理容器，其係處理基板；基板載置部，其係具有將基板加熱至第一溫度的第一加熱部，且具有載置基板的載置面；加熱氣體供給系，其係具有加熱惰性氣體的第二加熱部，將被加熱的前述惰性氣體供給至前述處理容器；及控制部，其係控制前述第一加熱部及前述第二加熱部，而使前述基板的表面及背面能夠成為預定的溫度範圍。

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、半導體裝置的製造方法及程式。
作為製造半導體裝置的裝置，存在每一片處理晶圓的單片式裝置(例如專利文獻1)。在單片式裝置中，例如加熱晶圓，且在晶圓上供給氣體，藉此形成構成半導體裝置的一部分的膜。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-54399號公報
單片式裝置的情況，例如因為每一片處理晶圓，所以被要求良品率的提升。為此，被要求晶圓面內的膜特性的提升。
本發明是在加熱處理晶圓的單片式裝置中， 以可實現晶圓面內的膜特性的提升為目的。
若根據本發明的一形態，則可提供一種，係具有：處理容器，其係處理基板；基板載置部，其係具有將基板加熱至第一溫度的第一加熱部，且具有載置基板的載置面；加熱氣體供給系，其係具有加熱惰性氣體的第二加熱部，將被加熱的前述惰性氣體供給至前述處理容器；及控制部，其係控制前述第一加熱部及前述第二加熱部，而使前述基板的表面及背面能夠成為預定的溫度範圍。
若根據本發明，則在加熱處理晶圓的單片式裝置中，可實現晶圓面內的膜特性的提升。
100‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓(基板)
280‧‧‧控制器
圖1是表示本發明的第一實施形態的基板處理裝置的概略構成例的說明圖。
圖2是說明本發明的第一實施形態的基板處理裝置的控制器的說明圖。
圖3是說明本發明的第一實施形態的基板處理工程的流程圖。
圖4是說明本發明的第一實施形態的基板處理工程的基板處理裝置的動作的說明圖。
圖5是說明本發明的第一實施形態的基板處理工程的基板處理裝置的動作的說明圖。
圖6是說明本發明的第一實施形態的基板處理工程的基板處理裝置的動作的說明圖。
圖7是說明本發明的第一實施形態的成膜工程的流程圖。
圖8是說明本發明的第二實施形態的淋浴頭的說明圖。
圖9是說明本發明的第二實施形態的分散部的說明圖。
圖10是說明本發明的第三實施形態的分散部的說明圖。
以下，一邊參照圖面，一邊說明本發明的實施形態。
[本發明的第一實施形態]
首先，說明有關本發明的第一實施形態。
(1)基板處理裝置的構成
圖1是說明本實施形態的基板處理裝置的說明圖。以下，具體地說明各構成。
(處理容器)
如圖的例子般，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。處理容器202是以上部容器2021及下部容器2022所構成，該上部容器2021是例如以石英或陶瓷等的非金屬材料所形成，該下部容器2022是例如藉由鋁(Al)或不鏽鋼(SUS)等的金屬材料所形成。在處理容器202內是在上方側(比後述的基板載置台212更上方的空間)形成有處理作為基板的矽晶圓等的晶圓200之處理空間(處理室)201，且在其下方側被下部容器2022包圍的空間形成有搬送空間203。
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是可經由基板搬出入口206來搬入至搬送空間203。在下部容器2022的底部是設有複數個昇降銷207。
(基板載置台)
在處理空間201內是設有支撐晶圓200的基板支撐部(基座)210。基板支撐部210是主要具有：載置晶圓200的載置面211、表面持有載置面211的基板載置台 212、及作為被基板載置台212所內包的第一加熱部之加熱器213。而且，具有計測加熱器213的溫度之溫度計測端子216。溫度計測端子216是經由配線220來連接至溫度計測部221。
在基板載置台212中，昇降銷207所貫通的貫通孔214會分別被設在與昇降銷207對應的位置。加熱器213是連接用以供給電力的配線222。配線216是被連接至加熱器電力控制部223。
溫度計測部221、加熱器電力控制部223是被連接至後述的控制器280。控制器280是以在溫度計測部221所計測的溫度資訊為基礎來將控制資訊發送至加熱器電力控制部221。加熱器電力控制部223是參照接收的控制資訊，控制加熱器213。
基板載置台212是藉由軸(shaft)217來支撐。軸217是貫通處理容器202的底部，且在處理容器202的外部連接至昇降部218。
昇降部218是主要具有：將軸217支撐的支撐軸218a、及使支撐軸218a昇降或旋轉的作動部218b。作動部218b是具有：例如包含用以實現昇降的馬達之昇降機構218c、及用以使支撐軸218a旋轉的齒輪等的旋轉機構218d。該等是被塗佈潤滑油等，而使動作能夠圓滑。
在昇降部218是亦可設置用以指示作動部218b昇降．旋轉的指示部218e，作為昇降部218的一部 分。指示部218e是被電性連接至控制器280。指示部218e是根據控制器280的指示來控制作動部218b。作動部218是如後述般，控制成為基板載置台212可移動至晶圓搬送地點或晶圓處理地點的位置。
使昇降部218，而使軸217及支撐台212昇降，藉此基板載置台212可使被載置於載置面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，藉此處理空間201內會被保持成氣密。
基板載置台212是在晶圓200的搬送時，以載置面211能夠成為基板搬出入口206的位置(晶圓搬送地點)之方式下降，在晶圓200的處理時，晶圓200會上昇至處理空間201內的處理位置(晶圓處理地點)。
具體而言，使基板載置台212下降至晶圓搬送位置時，昇降銷207的上端部會從載置面211的上面突出，昇降銷207會由下方支撐晶圓200。並且，在使基板載置台212上昇至晶圓處理位置時，昇降銷207從載置面211的上面埋沒，而使載置面211能夠由下方支撐晶圓200。
(淋浴頭)
在處理空間201的上部(氣體供給方向上游側)，與基板載置面211對向之處，是設有作為氣體分散機構的淋浴頭230。淋浴頭230是被插入至例如被設在上部容器2021的穴2021a。
淋浴頭的蓋231是例如以具有導電性及熱傳導性的金屬所形成。在蓋231與上部容器2021之間是設有阻塊233，該阻塊233會將蓋231與上部容器2021之間絕緣且隔熱。
並且，在淋浴頭的蓋231是設有被插入作為第一分散機構的氣體供給管241之貫通孔231a。被插入至貫通孔231a的氣體供給管241是用以使被供給至淋浴頭230內所形成的空間之淋浴頭緩衝室232內的氣體分散者，具有：被插入至淋浴頭230內的前端部241a、及被固定於蓋231的凸緣241b。前端部241a是例如構成圓柱狀，在其圓柱側面是設有分散孔。然後，從後述的氣體供給部(供給系)供給的氣體是經由被設於前端部241a的分散孔來供給至淋浴頭緩衝室232內。
而且，淋浴頭230是具備作為用以使從後述的氣體供給部(供給系)供給的氣體分散的第二分散機構之分散部234。此分散部234的上游側為淋浴頭緩衝室232，下游側為處理空間201。在分散部234是設有複數的貫通孔234a。分散部234是以能夠和基板載置面211對向的方式，被配置於該基板載置面211的上方側。因此，淋浴頭緩衝室232是經由被設於分散部234的複數的貫通孔234a來與處理空間201連通。
分散部234之中，與貫通孔234a不同的位置，例如在貫通孔234a的外周是設有被配成圓周狀的加熱氣體供給構造235。加熱氣體供給構造235是具有複數 的供給孔。在此，供給孔會被配成圓周狀。加熱氣體供給構造235是在下游側與處理室201連通，在上游側連接氣體供給管236。氣體供給管236是被連接至後述的加熱氣體供給管248a。另外，在此是以複數的供給孔作為加熱氣體供給構造235進行說明，但並非限於此，例如亦可將複數的縫隙形狀的孔配成圓周狀，或將一個的縫隙配成圓周狀。
(氣體供給系)
在被插入至貫通孔231a的氣體供給管241是連接共通氣體供給管242。氣體供給管241與共通氣體供給管242是在管的內部連通。而且，從共通氣體供給管242供給的氣體是通過氣體供給管241、氣體導入孔231a來供給至淋浴頭230內。
在共通氣體供給管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。其中，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200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中，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。而且，從第一氣體供給源243b是含有第一元素的氣體(以下稱為「含第一元素氣體」或「第一氣體」)會經由MFC243c、閥243d、第一氣體供給管243a、共通氣體供給管242來供給至淋浴頭230內。
含第一元素氣體是處理氣體之一，作為原料氣體作用。在此，第一元素是例如矽(Si)。亦即，含第一元素氣體是例如含矽氣體。另外，含第一元素氣體是在常溫常壓下亦可為固體、液體及氣體的哪個。當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MFC243c之間設置未圖示的氣化器即可。在此，將含第一元素氣體設為氣體進行說明。
在比第一氣體供給管243a的閥243d更下游側是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中，從上游方向依序設有惰性氣體供給源246b、MFC246c及開閉閥的閥246d。而且，從惰性氣體供給源246b是惰性氣體會經由MFC246c、閥246d、第一惰性氣體供給管246a、第一氣體供給管243a、共通氣體供給管242來供給至淋浴頭230內。
在此，惰性氣體是作為含第一元素氣體的載 流氣體作用，使用與第一元素不反應的氣體為理想。具體而言，例如可使用氮(N2)氣體。另外，作為惰性氣體是除了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。
主要藉由第一氣體供給管243a、MFC243c、閥243d來構成第一氣體供給系(亦稱為「含矽氣體供給系」)243。又，主要藉由第一惰性氣體供給管246a、MFC246c及閥246d來構成第一惰性氣體供給系。
另外，第一氣體供給系243是亦可思考包含第一氣體供給源243b、第一惰性氣體供給系。又，第一惰性氣體供給系是亦可思考包含惰性氣體供給源246b、第一氣體供給管243a。
如此的第一氣體供給系243是供給處理氣體之一的原料氣體者，因此形成相當於處理氣體供給系之一。
(第二氣體供給系)
在第二氣體供給管244a中，在下游設有遠端電漿單元244e。在上游是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MFC244c及閥244d。而且，從第二氣體供給源244b是含有第二元素的氣體(以下稱為「含第二元素氣體」或「第二氣體」)會經由MFC244c、閥244d、第二氣體供給管244a、遠端電漿單元244e、共通氣體供給管242來供給至淋浴頭230內。此時，含第二元素氣體是藉由遠端電漿單元244e來 成為電漿狀態，供給至晶圓200上。
含第二元素氣體為處理氣體之一，作為反應氣體或改質氣體作用。在此，含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，含第二元素氣體是例如含氮氣體。具體而言，可使用氨(NH3)氣體，作為含氮氣體。
在比第二氣體供給管244a的閥244d更下游側是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中，從上游方向依序設有惰性氣體供給源247b、MFC247c及閥247d。而且，從惰性氣體供給源247b是惰性氣體會經由MFC247c、閥247d、第二惰性氣體供給管247a、第二氣體供給管244a、共通氣體供給管242來供給至淋浴頭230內。
在此，惰性氣體是在基板處理工程中作為載流氣體或稀釋氣體作用。具體而言，例如可使用N2氣體，但除了N2氣體以外，例如亦可使用He氣體、Ne氣體、Ar氣體等的稀有氣體。
主要藉由第二氣體供給管244a、MFC244c、閥244d來構成第二氣體供給系244(亦稱為「含氮氣體供給系」)。又，主要藉由第二惰性氣體供給管247a、MFC247c及閥247d來構成第二惰性氣體供給系。
另外，第二氣體供給系244是亦可思考包含第二氣體供給源244b、遠端電漿單元244e、第二惰性氣 體供給系。又，第二惰性氣體供給系是亦可思考包含惰性氣體供給源247b、第二氣體供給管244a、遠端電漿單元244e。
如此的第二氣體供給系244是供給處理氣體之一的反應氣體或改質氣體者，因此形成相當於處理氣體供給系之一。
(第三氣體供給系)
在第三氣體供給管245a中，從上游方向依序設有第三氣體供給源245b、MFC245c及閥245d。而且，從第三氣體供給源245b是惰性氣體會經由MFC245c、閥245d、第三氣體供給管245a、共通氣體供給管242來供給至淋浴頭230內。
從第三氣體供給源245b供給的惰性氣體是在基板處理工程中，作為淨化滯留於處理容器202或淋浴頭230內的氣體之淨化氣體(或稱為「第三氣體」)作用。作為如此的惰性氣體，例如可使用N2氣體，但除了N2氣體以外，例如亦可使用He氣體、Ne氣體、Ar氣體等的稀有氣體。
另外，將第一氣體供給系、第二氣體供給系、第三氣體供給系統稱為處理氣體供給部或處理氣體供給系。而且，將從處理氣體供給系供給的氣體統稱為處理氣體。
(加熱氣體供給系)
在加熱氣體供給管248a中，從上游方向依序設有氣體供給源248b、MFC248c及閥248d、第二加熱部的加熱器248e。
從氣體供給源248b供給的氣體(「加熱氣體」或亦稱為「第四氣體」)是加熱效率高，更具有不影響被形成於晶圓200上的膜之性質。例如氮(N2)氣體等的惰性氣體。從氣體供給源248b供給的氣體是在加熱氣體供給工程S104等被供給。
從氣體供給源248b供給的氣體是經由MFC248c、閥245d、第二加熱部248e、加熱氣體供給構造235等來供給至處理室201內。加熱器248e是按照控制器280的指示來將通過的氣體加熱至預定的溫度，作為加熱氣體。
在加熱器248e是設有計測加熱器248e的溫度之溫度計測部249。更連接控制加熱器248e的加熱器控制部250。加熱器248e是經由加熱器控制部250來由控制器280控制。
(氣體排氣系)
將處理容器202的環境排氣的排氣系(排氣部)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(第一排氣管)261、及被連接至處理空間201的排氣管(第二排氣管) 262。並且，在各排氣管261，262的下游側是連接排氣管(第三排氣管)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是設有TMP(Turbo Molecular Pump：以下亦稱為「第一真空泵」)265，作為實現高真空或超高真空的真空泵。在排氣管261中，在TMP265的上游側及下游側是分別設有開閉閥的閥266，267。
排氣管262是被連接至處理空間201的側方。在排氣管262是設有將處理空間201內控制成預定的壓力之壓力控制器的APC(Auto Pressure Controller)276。APC276是具有開度調整可能的閥體(未圖示)，按照來自控制器280的指示調整排氣管262的傳導(conductance)。並且，在排氣管262中，在APC276的上游側及下游側是分別設有開閉閥的閥275，277。
在排氣管264是設有DP(Dry Pump)278。如圖示般，在排氣管264是從其上游側連接排氣管262、排氣管261，更在該等的下游設有DP278。DP278是分別經由排氣管262、排氣管261來將處理空間201及搬送空間203的各個的環境排氣。並且，DP278是當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，因此利用DP278作為進行至大氣壓的排氣之輔助泵。
如圖1記載般，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是如圖2記載般，至少具有運算部281、一時記憶部(RAM)282、記憶部283、I/O埠284、比較部285、送收訊部286。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283叫出程式或處方、表，按照其內容來控制各構成的動作。控制器280是更具有輸出入裝置289。
另外，控制器280亦可作為專用的電腦構成，或亦可作為泛用的電腦構成。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)288，利用外部記憶裝置288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。
另外，用以對電腦供給程式的手段是不限於經由外部記憶裝置288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288來供給程式。另外，記憶部283或外部記憶裝置288是構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下，亦將該等總稱簡稱為記錄媒體。另外，在本說明書中稱記錄媒體時，有只包含記憶部283單體時，只包含外部記憶裝置288單體時，或包含其雙方時。送收訊部286是經由I/O埠284來交換與其他構成的資訊。例如，從溫度測定部221接受溫度資訊。比較部285是比較從記憶部283讀出的表等的資訊與從其他的構成接受的資訊，抽出控制用的參數等。例如，比較 從溫度測定部221接受的資訊與被記錄於記憶部283的表，抽出用以使第一加熱器溫度控制部223等動作的參數。
另外，記憶部283或外部記憶裝置288是構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下，亦將該等總稱簡稱為記錄媒體。另外，在本說明書中稱記錄媒體時，有只包含記憶部283單體時，只包含外部記憶裝置288單體時，或包含其雙方時。
(4)基板處理工程
其次，說明有關利用上述構成的基板處理裝置100在晶圓200上形成薄膜的工程，作為半導體製造工程的一工程。另外，在以下的說明中，構成基板處理裝置的各部的動作是藉由控制器280來控制。
在此，說明有關使用二氯矽烷(SiH2Cl2，簡稱DCS)氣體作為含第一元素氣體(第一處理氣體)，使用氨(NH3)氣體作為含第二元素氣體(第二處理氣體)，藉由交替供給該等，在晶圓200上形成矽氮化(SiN)膜作為半導體系薄膜的例子。
圖3是表示本實施形態的基板處理工程的概要的流程圖。圖4~圖6是說明基板處理工程的基板處理裝置100的動作的圖。圖7是表示圖3的成膜工程S110的詳細的流程圖。
可是，一般若從背面突然加熱晶圓200，則在 晶圓200的表面與背面溫度差會變大，晶圓200的表背的伸展會因其溫度差而不同，因此有引起晶圓200的翹曲之問題。可想像晶圓200的翹曲會影響晶圓200上所形成的膜的特性。
作為迴避晶圓200的翹曲之技術，例如專利文獻1般，存在有慢慢地加熱的方法。然而，至成為所望的溫度為止花時間，有處理能力降低的問題。
於是，在本實施形態中是說明可一邊維持高的處理能力，一邊抑止晶圓200的翹曲之技術。以下說明具體的方法。
(基板搬入載置工程：S102)
加熱器213或加熱器248e是至動作安定為止花時間，所以在此是將晶圓200搬入至搬送室之前開啟加熱器213或加熱器248e。一旦該等安定，則使基板載置台212下降至晶圓200的搬送位置(搬送地點)，使昇降銷207貫通至基板載置台212的貫通孔214。其結果，昇降銷207會成為僅比基板載置台212表面更突出預定的高度部分的狀態。與該等的動作並行，將搬送空間203的環境排氣，設為與鄰接的真空搬送室(未圖示)同壓，或比鄰接的真空搬送室的壓力更低的壓力。
接著，開啟閘閥205，使與鄰接搬送空間203的真空搬送室連通。然後，如圖4(a)記載般，由此真空搬送室利用真空搬送機械手臂251來將晶圓200搬入至 搬送空間203。
此時，從第三氣體供給系245或加熱氣體供給系248供給惰性氣體至處理室201或搬送空間203，且與此並行從排氣管261進行環境排氣，藉此防止外部的環境繞進處理室201內。
(加熱氣體供給工程S104)
接著，移動真空搬送機械手臂251，如圖4(a)般，一旦使晶圓200維持於昇降銷207上方，則下降真空搬送機械手臂251，將晶圓200載置於昇降銷207上。載置於昇降銷207之後，使真空搬送機械手臂251移動至搬送空間203之外，且藉由閘閥205來關閉搬出入口206，如圖4(b)般，設為在昇降銷207上載置晶圓的狀態。一旦關閉閘閥206，則停止來自第三氣體供給系245的惰性氣體供給，且繼續來自加熱氣體供給系248的加熱氣體供給。被供給的加熱氣體是藉由加熱器248e來加熱。加熱氣體的溫度是即使在真空狀態也可加熱晶圓200的溫度，且比成膜工程的基板溫度更高的溫度，例如700℃~800℃程度。來自排氣管261的排氣是繼續。
可是，先行技術文獻記載的以往技術的情況，為了防止晶圓的翹曲，使晶圓預定時間待機於昇降銷207上。其理由，在基板支撐部上直接地載置晶圓時，藉由室溫的晶圓與高溫的基座直接接觸，在晶圓內產生過度的溫度差，因此晶圓會翹曲。於是，藉由使在昇降銷207 上待機，利用以晶圓與基板支撐部之間的氣體作為媒體之來自晶圓下方的熱傳導慢慢地加熱。藉此不使產生晶圓表背之過度的溫度差，亦即可不使產生晶圓的翹曲來使晶圓昇溫至所望的溫度。然而，以往技術是無從晶圓上方加熱的構造，因此會有發生熱從晶圓上方跑掉的問題。為了彌補該熱跑掉，而須使在昇降銷207上待機預定時間。但，會有處理能力降低的問題。
相對於此，本實施形態是從晶圓200的上方供給加熱氣體，因此不僅晶圓200的背面，晶圓200表面會被加熱。而且，從加熱氣體供給構造235到晶圓200表面的搬送空間203及處理空間201也被加熱。
具體而言，如其次般被加熱。
加熱氣體是在搬送空間203內擴散於箭號方向，被供給至晶圓200的表面，加熱晶圓200。此時，加熱氣體是繞進基板載置面211與晶圓200背面之間。晶圓200是以從上方供給的加熱氣體及繞進背面的加熱氣體來加熱晶圓200的表背。在此，晶圓200的表背的溫度差為晶圓200不會翹曲的程度之預定的溫度範圍。
而且，加熱氣體會擴散於搬送空間203或處理空間201，所以其環境會被熱。因此，無發生熱逃離晶圓200的情形。由以上的情形，可迅速使晶圓200昇溫。其結果，可儘快減少加熱器213與晶圓200的溫度差。因此，無須使晶圓200在昇降銷207上待機預定時間，可短時間搬送晶圓。
如以上般進行下，可將搬送後的晶圓溫度比以往更快均一地加熱。因此，不產生晶圓的翹曲，無使在昇降銷207上待機的情形，或待機時間的縮短成為可能，可提高處理能力。
而且，藉由從加熱氣體供給構造235供給加熱氣體，可在後述的成膜工程S110之前加熱分散部234。藉由事前加熱，在成膜工程S110中可迅速加熱晶圓200。
(晶圓處理地點移動工程S106)
預定的時間經過後，使基板載置台212上昇，如圖5(c)般，在基板載置面211上載置晶圓200，且如圖5(d)般，使上昇至晶圓處理地點。至少從晶圓搬送地點移動至晶圓處理地點為止的期間，繼續從加熱氣體供給系248供給加熱氣體，加熱晶圓200。晶圓處理地點是晶圓200藉由處理氣體來處理的位置，例如圖1或圖5(d)記載般，基板載置台200的表面的高度與隔壁204的高度一致的位置。
(脫離物除去工程S108)
可是在被形成於晶圓200上的膜中含有多量的雜質為人所知。該等的雜質是在晶圓200被搬入之前，在不同的處理室處理後的氣體的成分或反應副生成物等。例如，來自六氟化硫(SF6)氣體或四氟化碳(CF4)等的蝕刻氣 體的成分之氟化物或碳系殘渣物等。該等的雜質是在將晶圓200設為高熱下，來自膜中的脫離會被促進。
隨著近年來的微細化，膜的表面積有增加傾向，所以雜質的量也有增加傾向。因此，繼續加熱時，多量的雜質的脫離也繼續，所以當脫離量比排氣量更多時，恐有雜質滯留於晶圓200上之虞。例如，在排氣效率低的晶圓中央上的環境是雜質多，在排氣效率高的晶圓外周上的環境是雜質少。在如此的狀況之中供給原料氣體時，脫離物會滯留於原料氣體與晶圓200的表面之間，此情況原料氣體無法到達晶圓200的表面，或到達的量不夠充分。因此，在晶圓200上是存在形成有膜的場所及無法形成膜的場所。所以，難以均一地處理晶圓200。因此，恐有引起良品率的降低之虞。
於是在本工程中，開始處理氣體的供給之前，從晶圓200表面上的環境除去脫離物。具體而言，如圖6(e)般，停止加熱氣體的供給，且將處理室201的環境排氣。在如此進行下，可除去從藉由加熱氣體所加熱的晶圓200脫離的脫離物。藉此，可將其次供給的處理氣體之DCS氣體均一地供給至晶圓200上。另外，前述是在到達晶圓處理地點的狀態下除去脫離物，但只要能夠除去脫離物即可，例如只要在晶圓搬送地點與晶圓處理地點之間進行即可。更理想是最好在晶圓200的溫度安定的晶圓處理地點進行。
(成膜工程：S110)
接著，說明有關成膜工程S110。以下，參照圖7詳細說明有關成膜工程S110。另外，成膜工程S110為重複交替供給不同的處理氣體的工程之循環處理。
利用圖7來說明成膜工程S110的詳細。
(第一處理氣體供給工程S202)
一旦基板載置台212如圖6(f)般移動至晶圓處理地點，則經由排氣管262從處理室201進行環境排氣，調整處理室201內的壓力。調整晶圓200的溫度時，由於分散部234為已被加熱的狀態，因此從加熱器213往分散部234的熱移動量會變少。所以，可迅速加熱。
若一面調整成預定的壓力，一面晶圓200的溫度到達預定的溫度，例如從500℃到達600℃，則從共通氣體供給管242供給處理氣體，例如DCS氣體至處理室。被供給的DCS氣體是在晶圓200上形成含矽層。
(淨化工程：S204)
停止DCS氣體的供給之後，從第三氣體供給管245a供給N2氣體，進行處理空間201的淨化。此時，閥275及閥277是被設為開狀態，藉由APC276來控制處理空間201的壓力成為預定壓力。另一方面，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全部被設為閉狀態。藉此，在第一處理氣體供給工程S202無法結合於晶圓200的DCS氣體是藉由DP278來經由排氣管262從處理空間201除去。
在淨化工程S204中，為了排除在晶圓200、處理空間201、淋浴頭緩衝室232的殘留DCS氣體，而供給大量的淨化氣體來提高排氣效率。
更好是從第三氣體供給管245a供給N2氣體，且從加熱氣體供給系248供給加熱氣體。以下說明理由。
在本工程中，如前述般為了除去殘留於晶圓200上的DCS氣體，而經由分散部234從第三氣體供給管245供給大量的N2氣體。為此，大量的N2氣體會奪取分散部234的熱，其結果分散部234的溫度會降低。且並行，晶圓200或基板載置台212的溫度也變動。晶圓200等的溫度變動是恐有連帶孕育期時間(incubation time)的變動或膜厚、膜質的變動等的問題之虞，因此最好維持分散部234、晶圓200、基板載置台212的溫度。
於是，在本工程中，從加熱氣體供給系248供給比從第三氣體供給管245a供給的N2氣體更高溫度的加熱氣體。由於加熱氣體是通過供給管236及加熱氣體供給構造235，因此也加熱分散部234。如此一來，抑制分散部234的溫度降低。因此，晶圓200等的溫度變動會被抑制，可抑制孕育期時間的變動或膜厚、膜質的變動等的問題。
一旦淨化終了，則再開始壓力控制。此時，只要在淨化工程S204的期間供給加熱氣體，則便停止加熱氣體的供給。此時也繼續來自第三氣體供給管245a的 N2氣體的供給，繼續淋浴頭230及處理空間201的淨化。
(第二處理氣體供給工程：S206)
一旦淋浴頭緩衝室232及處理空間201的淨化完了，則接著進行第二處理氣體供給工程S206。在第二處理氣體供給工程S206中，開啟閥244d，經由遠端電漿單元244e、淋浴頭230來朝處理空間201內開始供給含第二元素氣體的NH3氣體作為第二處理氣體。此時，調整MFC244c，使NH3氣體的流量能夠成為預定流量。NH3氣體的供給流量是例如1000~10000sccm。並且，在第二處理氣體供給工程S206中也是第三氣體供給系的閥245d被設為開狀態，從第三氣體供給管245a供給N2氣體。藉此，防止NH3氣體侵入至第三氣體供給系。
在遠端電漿單元244e成為電漿狀態的NH3氣體是經由淋浴頭230來供給至處理空間201內。被供給的NH3氣體是與晶圓200上的含矽層反應。然後，已被形成的含矽層會藉由NH3氣體的電漿來改質。藉此，在晶圓200上是形成有例如含有矽元素及氮元素的層之矽氮化層(SiN層)。
開始NH3氣體的供給之後經過預定時間後，關閉閥244d，停止NH3氣體的供給。NH3氣體的供給時間是例如2~20秒。
在如此的第二處理氣體供給工程S206中，與 第一處理氣體供給工程S202同樣，閥275及閥277被設為開狀態，藉由APC276來控制處理空間201的壓力成為預定壓力。並且，閥275及閥277以外的排氣系的閥是全部被設為閉狀態。
(淨化工程：S208)
停止NH3氣體的供給之後，實行與上述的淨化工程S204同樣的淨化工程S208。淨化工程S208的各部的動作是與上述的淨化工程S204同樣，因此省略在此的說明。
(判定工程：S210)
將以上的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設為1循環，控制器280會判定是否實施預定次數(n循環)此循環。若將循環實施預定次數，則會在晶圓200上形成有所望膜厚的SiN層。
(晶圓搬送地點移動工程S112)
回到圖3的說明。
一旦形成有所望的膜厚的SiN層，則使基板載置台212下降，將晶圓200移動至搬送地點。在此是從第三氣體供給系245供給惰性氣體，調整壓力。
可是，一旦使基板載置台212下降，則分散部234是不易受加熱器213的溫度的影響，因此可想像分 散部234的溫度會變低。如前述般，在成膜工程S110中，最好分散部234被加熱，但假如溫度變低，則將分散部234再度上昇至所望的溫度為止費時。因此，將晶圓200加熱至所望的溫度費時。
於是，更好是從加熱氣體供給構造235供給加熱氣體，使分散部234的溫度不會下降。通過加熱氣體供給構造235的加熱氣體是傳導至分散部234，因此可防止溫度降低。
(基板搬出入工程：S114)
在基板搬出入工程S114中，以和上述基板搬入載置工程S102相反的程序，將處理完了的晶圓200搬出至處理容器202之外。然後，以和基板搬入載置載置工程S102同樣的程序，將其次待機之未處理的晶圓200搬入至處理容器202內。然後，對於被搬入的晶圓200是加熱氣體供給工程S104以後的工程會被實行。
[本發明的第二實施形態]
接著說明第二實施形態。
第二實施形態是加熱氣體的供給孔的構造不同。在第一實施形態中，加熱氣體供給構造235是在分散部234圓周狀構成，但本實施形態的加熱氣體供給構造252是遍及分散部234的徑方向全面而設的點不同。
以下，利用圖8、圖9說明。
圖8是由側面方向來看淋浴頭230的剖面圖，圖9是由基板載置面211來看分散部234的圖。具體而言，圖8是圖9(a)、(b)、(c)的D-D’的剖面圖。圖9(a)是圖8的A-A’，圖9(b)是圖8的B-B’，圖9(c)是圖8的C-C’的剖面圖。
如圖8般，加熱氣體供給構造252是經由氣體供給管236來連接至加熱氣體供給管248a。加熱氣體供給構造252是構成為分散部234的一部分。分散部234是構成為與基板載置面211對向的側會被解放，加熱氣體供給構造252是主要以分散部234的構成之中，和基板載置面211對向的壁234c之上壁、及構成分散部234的側壁234b所構成。在本實施形態中，將以壁234c及側壁234b所包圍的領域稱為氣體滯留空間252a。壁234c是如圖9(a)記載般由下方來看形成圓狀。
分散部234是如圖8、圖9記載般，設有複數的貫通孔234a。貫通孔234a分別藉由筒狀構造234d所構成。各個的筒狀構造234d是被設成貫通分散部234的上壁的壁234c。筒狀構造234d的上游側是與淋浴頭緩衝室232連通，下游側是與處理空間201連通。
在上壁234c的外周部，具有比上壁234c的上端更高的壁之凹部252b會被設成周狀。在凹部252b的下方是構成緩衝空間252c。亦即，如圖9(a)記載般，在上壁234的外周部構成圓周狀的緩衝空間252c。在凹部252b的上壁的一部分是連接氣體供給管236。因此， 緩衝空間252c是與加熱氣體供給系248連通。
氣體滯留空間252a是如圖8、圖9(a)、圖9(b)記載般，藉由壁234a或側壁234b、凹部252b所構成。
從加熱氣體供給系248供給的加熱氣體是經由氣體供給管236來供給至緩衝空間252c。加熱氣體的一部分是沿著緩衝空間252c的形狀來圓周狀地流動，且被供給至氣體滯留空間252a，使氣體滯留空間252a充滿加熱氣體。
如以上說明般，藉由設為具有氣體滯留空間252a的加熱氣體供給構造，加熱氣體與分散部234的接觸面積會增加，因此可效率佳地加熱分散部234。所以，可抑制分散部234的溫度降低。
另外，更好是如圖8記載般，至少筒狀構造234d的基板載置面211方向的前端是構成貫通壁234c來突出至氣體滯留空間252a。若複數的筒狀構造234d的前端存在於氣體滯留空間252a，則因為加熱氣體在筒狀構造234d間滯留，所以更可提高分散部234的加熱效率。
此外，更好是如圖8、圖9(c)記載般，亦可在凹部252b的下方設置底壁234e。底壁234e是至少與基板載置面211對向的位置為空洞，構成其外周為連續的板狀的甜甜圈形狀。藉由如此構成，被供給的加熱氣體是衝突於底壁234e而朝加熱氣體供給構造252的中央方向，因此可更確實地將加熱氣體搬送至分散部234的中 央。所以，可更確實地提高分散部234的加熱效率。
[本發明的第三實施形態]
接著說明第三實施形態。
第三實施形態與第二實施例作比較，被設在緩衝空間252a的下方之底壁的形狀不同。
以下，利用圖10來說明。
圖10是由基板載置面211側來看分散部234的圖，相當於第二實施例的圖9(c)的圖。其他的構成是與第一實施例、第二實施例同樣，因此省略說明。
本實施形態的底壁234f是與第二實施例的底壁234e同樣，至少設在凹部252a的下方，但構造不同。以下說明。如圖10記載般，底壁234f是具有：形成加熱氣體的流動之主要部234g、及將鄰接的主要部234g連接之連接部234h。主要部234g的一個是至少設在氣體供給管236的供給孔的下方，構成所被供給的加熱氣體會碰上主要部234g。主要部234g是如圖10記載般，沿著側壁234b來配成圓周狀。主要部234g相較於連接部234h，為突出於氣體滯留空間252a的中央方向的構造。換言之，連接部234h相較於主要部234g，空隙234i的部分，構成比主要部234g更短。如此，主要部234g是構成被斷續性地配置。
從氣體供給管236供給的加熱氣體是衝突於主要部234g，與第二實施形態同樣流至氣體滯留空間 252a。因此，可提高分散部234的加熱效率。而且，不衝突於主要部234g的加熱氣體是從空隙234i供給至處理空間201方向。因此，維持高溫狀態的狀態的加熱氣體會被供給至搬送空間203或處理空間201。由以上的情形，在加熱氣體供給工程S102中也可提高晶圓的加熱效率。亦即，藉由本實施形態的構成，可效率佳地加熱分散部234及搬送空間203的雙方。
另外，在本實施形態中，說明連接部234h連接主要部234g的構成，但並非限於此。例如，亦可在主要部234g之間無連接部234h只形成空隙234i。如此一來，加熱氣體碰撞的構造變少，因此可在維持更高溫狀態的狀態下，加熱氣體供給至搬送空間203或處理空間201。
並且，在本實施形態中，說明斷續性地配置複數的主要部234g的構造，但並非限於此，亦可至少設在氣體供給管236的下方。藉由如此的構成，可將維持高溫狀態的狀態的加熱氣體更多供給至搬送空間203或處理空間201。
[其他的實施形態]
以上，具體地說明本發明的實施形態，但本發明並非限於上述的各實施形態，亦可在不脫離其要旨的範圍實施各種變更。
例如，上述各實施形態是舉在基板處理裝置 所進行的成膜處理中，使用DCS氣體作為含第一元素氣體(第一處理氣體)，使用NH3氣體作為含第二元素氣體(第二處理氣體)，藉由交替供給該等，在晶圓200上形成SiN膜時為例，但本發明並非限於此。亦即，使用於成膜處理的處理氣體並非限於DCS氣體或NH3氣體等，即便使用其他種類的氣體來形成其他種類的薄膜也無妨。而且，即使利用3種類以上的處理氣體的情況，只要交替供給該等來進行成膜處理，便可適用本發明。具體而言，作為第一元素，不是Si，例如亦可為Ti、Zr、Hf等各種的元素。又，作為第二元素，不是N，例如亦可為Ar等。
又，例如，在上述各實施形態中，作為基板處理裝置進行的處理，可舉成膜處理為例，但本發明並非限於此。亦即，本發明是除了在各實施形態舉例的成膜處理以外，亦適用在各實施形態所例示的薄膜以外的成膜處理。並且，基板處理的具體的內容不問，不僅成膜處理，亦可適用在進行退火處理、擴散處理、氧化處理、氮化處理、微影處理等的其他的基板處理時。而且，本發明是亦可適用在其他的基板處理裝置，例如退火處理裝置、蝕刻裝置、氧化處理裝置、氮化處理裝置、曝光裝置、塗佈裝置、乾燥裝置、加熱裝置、利用電漿的處理裝置等的其他的基板處理裝置。又，本發明是亦可該等的裝置混在。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，又，亦可在某實施形態的構成中加諸其他的實施形態的構成。又，有關各實施形態的構成的一部分， 亦可進行其他的構成的追加、削除、置換。
100‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理空間
202‧‧‧處理容器
203‧‧‧搬送空間
204‧‧‧隔壁
205‧‧‧閘閥
206‧‧‧基板搬出入口
207‧‧‧昇降銷
210‧‧‧基板支撐部
211‧‧‧載置面
212‧‧‧基板載置台
213‧‧‧加熱器
214‧‧‧貫通孔
216‧‧‧溫度計測端子
217‧‧‧軸
218‧‧‧昇降部
218a‧‧‧支撐軸
218b‧‧‧作動部
218c‧‧‧昇降機構
218d‧‧‧旋轉機構
218e‧‧‧指示部
219‧‧‧波紋管
220‧‧‧配線
221‧‧‧溫度計測部
222‧‧‧配線
223‧‧‧加熱器電力控制部
230‧‧‧淋浴頭
231‧‧‧蓋
231a‧‧‧貫通孔
232‧‧‧淋浴頭緩衝室
233‧‧‧阻塊
234‧‧‧分散部
234a‧‧‧貫通孔
235‧‧‧加熱氣體供給構造
236‧‧‧氣體供給管
241‧‧‧氣體供給管
241a‧‧‧前端部
241b‧‧‧凸緣
242‧‧‧共通氣體供給管
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‧‧‧MFC
243d‧‧‧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‧‧‧MFC
244d‧‧‧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‧‧‧MFC
245d‧‧‧閥
246a‧‧‧第一惰性氣體供給管
246b‧‧‧惰性氣體供給源
246c‧‧‧MFC
246d‧‧‧閥
247a‧‧‧第二惰性氣體供給管
247b‧‧‧惰性氣體供給源
247c‧‧‧MFC
247d‧‧‧閥
248‧‧‧加熱氣體供給系
248a‧‧‧加熱氣體供給管
248b‧‧‧氣體供給源
248c‧‧‧MFC
248d‧‧‧閥
248e‧‧‧第二加熱部
249‧‧‧溫度計測部
250‧‧‧加熱器控制部
261‧‧‧排氣管
262‧‧‧排氣管
264‧‧‧排氣管
265‧‧‧TMP
266‧‧‧閥
267‧‧‧閥
275‧‧‧閥
276‧‧‧APC
277‧‧‧閥
278‧‧‧DP
280‧‧‧控制器
2021‧‧‧上部容器
2021a‧‧‧穴
2022‧‧‧下部容器

Claims (22)

  1. 一種基板處理裝置，其特徵係具備：處理容器，其係處理基板；基板載置部，其係具有將基板加熱至第一溫度的第一加熱部，且具有載置基板的載置面；加熱氣體供給系，其係具有加熱惰性氣體的第二加熱部，將被加熱的前述惰性氣體供給至前述處理容器；及控制部，其係控制前述第一加熱部及前述第二加熱部，而使前述基板的表面及背面能夠成為預定的溫度範圍。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，前述基板載置部，係構成為可於處理前述基板時所位置的基板處理地點與將前述基板搬入至前述處理容器時所位置的基板搬送地點之間上下作動。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，前述控制部，係控制前述加熱氣體供給系，而使前述基板從前述基板搬送地點移動至前述基板處理地點的期間，可從前述加熱氣體供給系供給前述惰性氣體。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，更具有：將處理氣體供給至前述處理容器的處理氣體供給系、及將前述處理容器的環境排氣的排氣系，前述控制部，係控制前述處理氣體供給系、前述排氣系、前述加熱氣體供給系，而使一旦前述基板移動至前述基板處理地點，則停止前述惰性氣體的供給，且可從前述 排氣系將前述處理容器的環境排氣，然後從前述處理氣體供給系供給前述處理氣體。
  5. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，更具有：將處理氣體供給至前述處理容器的處理氣體供給系、及將前述處理容器的環境排氣的排氣系，前述控制部，係控制前述處理氣體供給系、前述排氣系、前述加熱氣體供給系，而使一旦前述基板移動至前述基板處理地點，則停止前述惰性氣體的供給，且可從前述排氣系將前述處理容器的環境排氣，然後從前述處理氣體供給系供給前述處理氣體。
  6. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，更具有將處理氣體供給至前述處理容器的處理氣體供給系，前述控制部，係進行控制而使供給前述處理氣體至前述處理容器以處理前述基板，並在處理前述基板之後，可停止前述處理氣體的供給，且從前述加熱氣體供給系供給前述惰性氣體。
  7. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，更具有將處理氣體供給至前述處理容器的處理氣體供給系，前述控制部，係控制前述處理氣體供給系，而使處理前述基板時，可將前述處理氣體的第一氣體及第二氣體交替地重複供給至前述處理容器，且在前述第一氣體與前述第二氣體的供給之間，將淨化氣體供給至前述處理容器， 控制前述加熱氣體供給系，而使於前述淨化氣體被供給的期間，可供給前述惰性氣體。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，從前述加熱氣體供給系供給的前述惰性氣體為比從前述處理氣體供給系供給的淨化氣體更高的溫度。
  9. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，前述加熱氣體供給構造係被設於與前述基板載置面對向的位置。
  10. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，更具有經由分散孔來將處理氣體供給至前述處理容器的處理氣體供給系，前述分散孔與前述加熱氣體供給構造係被設於前述處理容器的上游所配置的分散部。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置，其中，前述加熱氣體供給構造係具有：被設於氣體滯留空間的上方之上壁、及被設於前述氣體滯留空間的側方之側壁。
  12. 如申請專利範圍第11項之基板處理裝置，其中，前述加熱氣體供給構造係設有構成前述加熱氣體供給系連通至前述上壁的外周的緩衝空間之凹部，前述凹部係構成圓周狀。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板處理裝置，其中，前述加熱氣體供給構造係於前述緩衝空間的下方設有前述加熱氣體供給構造的底壁。
  14. 如申請專利範圍第13項之基板處理裝置，其中，前述底壁係以和前述基板載置面對向的位置為空洞，且其外周為連續的板狀體所構成。
  15. 如申請專利範圍第13項之基板處理裝置，其中，前述底壁係構成為：和前述基板載置面對向的位置為空洞，且在其外周係突出至前述氣體滯留空間方向的主要部為斷續性地設置。
  16. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置，其中，前述分散孔係以筒狀體所構成，前述筒狀體的前端係被設成為從前述加熱氣體供給構造的上壁朝向前述基板載置面突出。
  17. 如申請專利範圍第16項之基板處理裝置，其中，前述加熱氣體供給構造係設有構成前述加熱氣體供給系連通至前述上壁的外周的緩衝空間之凹部，前述凹部係構成圓周狀。
  18. 如申請專利範圍第17項之基板處理裝置，其中，前述加熱氣體供給構造係於前述緩衝空間的下方設有前述加熱氣體供給構造的底壁。
  19. 如申請專利範圍第18項之基板處理裝置，其中，前述底壁係以和前述基板載置面對向的位置為空洞，且其外周為連續的板狀體所構成。
  20. 如申請專利範圍第18項之基板處理裝置，其中，前述底壁係構成為：和前述基板載置面對向的位置為空洞，且在其外周係突出至前述氣體滯留空間方向的主要 部為斷續性地設置。
  21. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵係具有：在被處理容器所內包且具有第一加熱部的基板載置部的基板載置面載置基板之工程；及以前述第一加熱部來加熱前述基板，且將以設於加熱氣體供給系的第二加熱部來加熱的惰性氣體從前述加熱氣體供給系供給至前述處理容器，而將前述基板的背面及表面設為預定的溫度範圍之工程。
  22. 一種程式，其特徵係藉由電腦來使下列程序實行於基板處理裝置，在被處理容器所內包且具有第一加熱部的基板載置部的基板載置面載置基板之程序；及以前述第一加熱部來加熱前述基板，且將以設於加熱氣體供給系的第二加熱部來加熱的惰性氣體從前述加熱氣體供給系供給至前述處理容器，而將前述基板的背面及表面設為預定的溫度範圍之程序。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI770686B (zh) * 2020-01-06 2022-07-11 日商國際電氣股份有限公司 半導體裝置的製造方法、基板處理裝置及程式

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014115497A1 (de) * 2014-10-24 2016-05-12 Aixtron Se Temperierte Gaszuleitung mit an mehreren Stellen eingespeisten Verdünnungsgasströmen
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
JP6906490B2 (ja) * 2018-09-14 2021-07-21 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
EP3999912A4 (en) * 2019-07-17 2023-08-02 Applied Materials, Inc. POST-EXPOSURE TREATMENT METHODS AND APPARATUS
WO2021181768A1 (ja) * 2020-03-10 2021-09-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電子部品のクリーニング方法および素子チップの製造方法
KR102714917B1 (ko) * 2020-03-16 2024-10-11 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP7023308B2 (ja) * 2020-03-19 2022-02-21 株式会社Kokusai Electric 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラムおよび基板処理方法
JP7114763B1 (ja) 2021-02-15 2022-08-08 株式会社Kokusai Electric 半導体装置の製造方法、基板処理装置、プログラム、および基板処理方法
CN113862639B (zh) * 2021-09-15 2024-03-01 杭州中欣晶圆半导体股份有限公司 一种cvd低温氧化膜连续制备系统及制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06151414A (ja) * 1992-11-02 1994-05-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> ガス加熱装置
JPH09232290A (ja) 1996-02-19 1997-09-05 Sony Corp 半導体製造装置
US20020011216A1 (en) 1999-06-04 2002-01-31 Tue Nguyen Integral susceptor-wall reactor system and method
JP5034138B2 (ja) 2001-01-25 2012-09-26 東京エレクトロン株式会社 熱処理方法及び熱処理装置
JP3501768B2 (ja) * 2001-04-18 2004-03-02 株式会社ガソニックス 基板熱処理装置およびフラットパネルデバイスの製造方法
JP4939699B2 (ja) * 2001-05-31 2012-05-30 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP4199072B2 (ja) 2003-08-27 2008-12-17 株式会社ルネサステクノロジ 高誘電体膜の形成方法、半導体装置の製造方法並びに半導体製造装置
TWI281833B (en) 2004-10-28 2007-05-21 Kyocera Corp Heater, wafer heating apparatus and method for manufacturing heater
US7641762B2 (en) 2005-09-02 2010-01-05 Applied Materials, Inc. Gas sealing skirt for suspended showerhead in process chamber
TWI306782B (en) 2005-09-02 2009-03-01 Applied Materials Inc Suspension for showerhead in process chamber
JP2008013848A (ja) * 2006-06-08 2008-01-24 Tokyo Electron Ltd 成膜装置及び成膜方法
CN101443477B (zh) * 2006-10-19 2011-05-11 东京毅力科创株式会社 Ti类膜的成膜方法
JP5192214B2 (ja) * 2007-11-02 2013-05-08 東京エレクトロン株式会社 ガス供給装置、基板処理装置および基板処理方法
US20120052216A1 (en) 2010-08-27 2012-03-01 Applied Materials, Inc. Gas distribution showerhead with high emissivity surface
JP2012054399A (ja) * 2010-09-01 2012-03-15 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体製造装置及び半導体製造方法
KR101525813B1 (ko) * 2010-12-09 2015-06-05 울박, 인크 유기 박막 형성 장치
US9396930B2 (en) 2013-12-27 2016-07-19 Hitachi Kokusai Electric Inc. Substrate processing apparatus
JP5726281B1 (ja) * 2013-12-27 2015-05-27 株式会社日立国際電気 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP5940199B1 (ja) 2015-06-26 2016-06-29 株式会社日立国際電気 半導体装置の製造方法、基板処理装置およびプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI770686B (zh) * 2020-01-06 2022-07-11 日商國際電氣股份有限公司 半導體裝置的製造方法、基板處理裝置及程式

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