TW202218075A - 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及基板保持具 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題係提供：能提升基板處理均勻性的技術。 本發明之解決手段所提供的技術，係具備有：處理室，其係對複數基板施行處理；基板保持具，其係積載複數基板；氣體供應部，其係對處理室供應氣體；外部電極，其係由施加任意電位的電極、與提供基準電位的電極構成，設置於處理室外側且在處理室內形成電漿；以及加熱部，其係設置於外部電極的外側；其中，輔助利用外部電極形成電漿的輔助板，係設置於複數的基板之間。

Description

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及基板保持具
本發明係關於基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及基板保持具。
半導體裝置(device)的製造步驟一步驟，係進行將基板搬入於基板處理裝置的處理室內，對處理室內供應原料氣體與反應氣體，而在基板上形成例如：絕緣膜、半導體膜、導體膜等各種膜，或者除去各種膜的基板處理。
形成微細圖案的量產裝置，為能抑制雜質擴散、或能使用有機材料等低耐熱性材料，要求低溫化。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-324477號公報
(發明所欲解決之問題)
為解決此種問題，一般採行使用電漿施行基板處理，但若所處理的基板表面積明顯增加，則由電漿生成的離子、自由基等活性種供應量相對於必要量嫌不足，因而會有基板中央部的處理能力降低，即頗難對基板施行均勻處理之情況。
本發明目的在於提供：能提升基板處理均勻性的技術。 (解決問題之技術手段)
根據本發明一態樣所提供的技術，係具備有： 處理室，其係對複數基板施行處理； 基板保持具，其係積載上述複數基板； 氣體供應部，其係對上述處理室供應氣體； 外部電極，其係由施加任意電位的外部電極、與由提供基準電位的電極構成，設置於上述處理室外側，且在上述處理室內形成電漿；以及 加熱部，其係設置於該外部電極的外側； 其中，輔助利用上述外部電極形成電漿的輔助板，係設置於上述複數的基板之間。 (對照先前技術之功效)
根據本發明可提升基板處理的均勻性。
＜本發明實施形態＞ 以下，針對本發明實施形態，參照圖1至圖8進行說明。 (1)基板處理裝置之構成 (加熱裝置) 如圖1所示，處理爐202係設有當作加熱裝置(加熱部)用的加熱器207。加熱器207係呈圓筒形狀，由當作保持板用的加熱器基座(未圖示)支撐呈垂直安裝。加熱器207係如後述具有利用熱使氣體活化(激發)的活化機構(激發部)機能。
(處理室) 在加熱器207內側配設有當作後述外部電極固定夾具用的石英蓋301，更在石英蓋301的內側配設後述電漿生成部的外部電極300。更在外部電極300的內側配設與加熱器207呈同心圓狀的反應管203。反應管203係由例如石英(SiO 2)、碳化矽(SiC)、氮化矽(SiN)等耐熱性材料構成，形成上端封閉而下端開口的圓筒形狀。在反應管203的下方配設有與反應管203呈同心圓狀的歧管209。歧管209係由例如不鏽鋼(SUS)等金屬材料構成，形成上端與下端均呈開口的圓筒形狀。歧管209的上端部係卡合於反應管203的下端部，構成支撐著反應管203狀態。在歧管209與反應管203之間設有當作密封構件用的O形環220a。歧管209係由加熱器基座支撐，使反應管203呈垂直安設狀態。主要係由反應管203與歧管209構成處理容器(反應容器)。處理容器的筒中空部形成處理室201。處理室201係構成可收容複數片當作基板用之晶圓200、與後述複數個輔助板315，晶圓200與輔助板315係成交錯配置。換言之，輔助板315係設置於複數晶圓200之間。輔助板315較佳係分別設置於複數晶圓200各上部。另外，處理容器並不限定於上述構成，亦有僅將反應管203稱為處理容器的情況。
(氣體供應部) 在處理室201內，噴嘴249a、249b係設置呈貫穿歧管209側壁狀態。噴嘴249a、249b分別連接於氣體供應管232a、232b。依此，在處理容器中設有：2支噴嘴249a、249b、與2支氣體供應管232a、232b，可朝處理室201內供應複數種氣體。另外，僅將反應管203使用為處理容器的情況，噴嘴249a、249b亦可設置呈貫穿反應管203的側壁狀態。
在氣體供應管232a、232b中，從上游方向起依序分別設有：屬於流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)241a、241b、及屬於開閉閥的閥243a、243b。氣體供應管232a、232b在較閥243a、243b更靠下游側分別連接著供應惰性氣體的氣體供應管232c、232d。在氣體供應管232c、232d中從上游方向起依序分別設有：MFC241c、241d、及閥243c、243d。
噴嘴249a、249b係在反應管203內壁與晶圓200間的俯視圓環狀空間中，分別設置成從反應管203的內壁下部沿上部朝晶圓200積載方向上方豎起狀態。即，噴嘴249a、249b係在搬入於處理室201內的各晶圓200端部(周緣部)側邊，分別設置成與晶圓200表面(平坦面)呈垂直狀態。在噴嘴249a、249b的側面分別設置氣體的氣體供應孔250a、250b。氣體供應孔250a係開口朝反應管203中心，可朝晶圓200供應氣體。氣體供應孔250a、250b分別從反應管203下部橫跨至上部設置複數個。
依此，本實施形態經由在由反應管203側壁內壁、與反應管203內所排列複數片晶圓200端部(周緣部)所定義的俯視圓環狀縱長空間內，即，圓筒狀空間內配置的噴嘴249a、249b搬送氣體。然後，從噴嘴249a、249b分別開口的氣體供應孔250a、250b，在晶圓200附近才朝反應管203內噴出氣體。接著，將反應管203內的氣體主要流動朝向晶圓200表面的平行方向，即水平方向。藉由此種構成，可對各晶圓200均勻供應氣體，便可提升在各晶圓200上所形成膜的膜厚均勻性。在晶圓200表面上流動的氣體，即，反應後的殘留氣體，朝向排氣口，即後述排氣管231方向流動。但，該殘留氣體的流動方向係依照排氣口的位置適當特定，並非限定於垂直方向。
從氣體供應管232a，將含有既定元素的原料，例如含有既定元素為矽(Si)的矽烷原料氣體，經由MFC241a、閥243a、噴嘴249a供應給處理室201內。
所謂矽烷原料氣體，係指氣體狀態的矽烷原料，例如藉由將常溫常壓下呈液體狀態的矽烷原料施行氣化而獲得的氣體、或者常溫常壓下呈氣體狀態的矽烷原料等。本說明書中使用「原料」用詞的情況，係有指「屬於液體狀態的液體原料」的情況、「屬於氣體狀態的原料氣體」的情況、或該等二者的情況。
矽烷原料氣體係可使用例如：含Si及胺基(amino group)的原料氣體，即胺基矽烷原料氣體。胺基矽烷原料，係指具胺基的矽烷原料，又亦有具甲基、乙基、丁基等烷基的矽烷原料，至少含有Si、氮(N)及碳(C)的原料。即，此處所謂胺基矽烷原料亦稱為有機系原料，亦稱為有機胺基矽烷原料。
胺基矽烷原料氣體係可使用例如：雙(第三胺基)矽烷(SiH 2[NH(C 4H 9)] 2、簡稱：BTBAS)氣體。BTBAS亦可謂1分子中含有1個Si，且具有Si-N鍵、N-C鍵，但不具Si-C鍵的原料氣體。BTBAS氣體係具有Si源作用。
當使用如BTBAS，在常溫常壓下呈液體狀態的液體原料時，藉由將液體狀態原料利用氣化器、起泡器等氣化系統施行氣化，形成矽烷原料氣體(BTBAS氣體等)後才供應。
從氣體供應管232b經由MFC241b、閥243b、噴嘴249b，朝處理室201內供應化學結構不同於原料的反應體(reactant)，例如含氧(O)氣體。
含O氣體係具有氧化劑(氧化氣體)，即O源的作用。含O氣體係可使用例如：氧(O 2)氣體、水蒸氣(H 2O氣體)等。當氧化劑係使用O 2氣體的情況，例如使用後述電漿源將該氣體電漿激發，再依激發氣體(O 2 *氣體)供應。
從氣體供應管232c、232d，分別經由MFC241c、241d、閥243c、243d、噴嘴249a、249b，朝處理室201內供應惰性氣體之例如氮(N 2)氣體。
主要由氣體供應管232a、MFC241a、閥243a，構成作為第1氣體供應系統的原料供應系統。主要由氣體供應管232b、MFC241b、閥243b，構成作為第2氣體供應系統的反應體供應系統(反應物供應系統)。主要由氣體供應管232c、232d、MFC241c、241d、閥243c、243d，構成惰性氣體供應系統。原料供應系統、反應體供應系統及惰性氣體供應系統，亦簡稱為氣體供應系統(氣體供應部)。
(基板保持具) 如圖1所示，作為基板保持具用的晶舟217係構成將複數片(例如25~200片)晶圓200及複數輔助板315，依水平姿勢、且相互中心對齊狀態朝垂直方向整齊呈多層支撐狀態，即隔開間隔排列。晶舟217係由例如石英、SiC等耐熱性材料構成。晶舟217的下部係由例如石英、SiC等耐熱性材料構成的絕熱板218呈多層支撐。藉由該構成，來自加熱器207的熱便不易傳導至密封蓋219側。但，本實施形態並不限定於此種形態。例如亦可在晶舟217下部不設置絕熱板218，而設置由石英、SiC等耐熱性材料構成，形成筒狀構件的絕熱筒。
(電漿生成部) 其次，針對電漿生成部使用圖1至圖5進行說明。
如圖2所示，電漿係使用電容耦合式電漿(Capacitively Coupled Plasma、簡稱：CCP)，在反應氣體供應時，於由石英等所製作屬於真空隔牆的反應管203內部生成。
如圖2與圖3(a)所示，外部電極300係由在晶圓200排列方向具有長矩形形狀的薄板構成。外部電極300係等間隔地配置：經由未圖示整合器連接於高頻電源320並施加任意電位(施加任意電壓)的第1外部電極(Hot電極)300-1，與接地於屬於基準電位0V的接地線的第2外部電極(Ground電極)300-2。本發明在無必要特別區分說明情況下，記載為外部電極300進行說明。 外部電極300係在反應管203與加熱器207之間，即處理室201外側，沿反應管203外壁配置呈略圓弧狀，固定配置於例如形成中心角30度以上且240度以下之圓弧狀後述石英蓋之內壁面上。對外部電極300從高頻電源320經由未圖示整合器，輸入例如頻率13.56MHz的高頻，而在反應管203(處理室201)內生成電漿活性種302。利用依此生成的電漿，便可從晶圓200周圍朝晶圓200表面供應供基板處理用的電漿活性種302。主要係由外部電極300、與高頻電源320構成電漿生成部。亦可將未圖示整合器、後述作為外部電極固定夾具用的石英蓋301包含於電漿生成部思考。
外部電極300係可由例如鋁、銅、不鏽鋼等金屬構成，但藉由以鎳等耐氧化材料構成，便可在抑制導電率劣化情況下進行基板處理。特別係藉由以經添加鋁的鎳合金材料構成，便可在電極表面上形成耐熱性與耐腐蝕性較高之屬於氧化被膜的AlO膜。藉由該被膜形成的效果，可抑制電極內部的劣化進行，故能抑制因導電率降低導致電漿生成效率降低。
再者，在外部電極300中，如圖4(a)所示，形成由：通過後述突起頭部311的圓形缺口部303、與使突起軸部312滑動的滑動缺口部304構成的缺口部305。外部電極300係為能保持充分強度、且不致使由熱源進行的晶圓加熱效率明顯降低，較佳係由厚度0.1mm以上且1mm以下、寬度5mm以上且30mm以下範圍構成。
在直立式基板處理裝置中，採用高頻電源320的頻率依13.56MHz實施，長度1m、電極寬10mm、厚度1mm構成的電極，在管狀反應管的外壁上，將複數條第1外部電極300-1與第2外部電極300-2依電極間距(中心間距離)20mm，如圖3(b)所示依序配置呈第1外部電極300-1、第1外部電極300-1、第2外部電極300-2、第1外部電極300-1、第1外部電極300-1、…，而生成CCP模式電漿。
(外部電極固定夾具) 其次，針對作為固定外部電極300的外部電極固定夾具用之石英蓋301，使用圖3至圖4進行說明。如圖3(a)、(b)、圖4(a)、(b)所示，所設置的複數條外部電極300係缺口部305掛勾在呈彎曲形狀、屬於外部電極固定夾具的石英蓋301內壁面上設置的突起部310，呈滑動固定，依與該石英蓋301形成一體方式設置於反應管203外周，而單元化(鉤式外部電極單元)。此處，將包含外部電極300與屬於外部電極固定夾具的石英蓋301，稱為外部電極固定單元。另外，石英蓋301與外部電極300的材料分別係採用石英與鎳合金。
石英蓋301係為能具有充分強度、且由加熱器207進行的晶圓加熱效率不會明顯降低，最好構成厚度在1mm以上且5mm以下的範圍內。若石英蓋301的厚度未滿1mm，則對石英蓋301的自重、溫度變化等無法獲得既定的強度，又，若構成大於5mm，則會吸收從加熱器207放射出的熱能，導致無法對晶圓200適當地施行熱處理。
再者，石英蓋301係在屬於反應管側的內壁面上，複數設有供固定外部電極300用之鉚釘形狀固定部的突起部310。該突起部310係由突起頭部311與突起軸部312構成。突起頭部311的最大寬度係較小於外部電極300的缺口部305之圓形缺口部303直徑，而，突起軸部312的最大寬度係較小於滑動缺口部304的寬度。外部電極300的缺口部305係形成如鑰匙孔形狀，該滑動缺口部304係在滑動時可引導上述突起軸部312，且該突起頭部311係利用該滑動缺口部304形成不會脫落的構造。即，外部電極固定夾具可謂設有具備屬於前端部之突起頭部311的固定部，該突起頭部311係抑制外部電極300從所卡合屬於柱狀部的突起軸部312脫落。另外，前述缺口部305與突起頭部311的形狀係在外部電極300能卡合於石英蓋301的前提下，並不限於圖3、4所示形狀。例如突起頭部311亦可具有如鎚、棘之類的凸形狀。
為使石英蓋301或反應管203、與外部電極300間之距離維持一定距離，亦可在石英蓋301或外部電極300上，於二者之間設置間隔物或彈簧等彈性體，又，該等亦可具有與石英蓋301或外部電極300形成一體的構造。本實施形態係如圖4(b)所示，具有間隔物330與外部電極300呈一體的構造。若該間隔物330係針對一條外部電極300設置複數個的情況，就將二者間呈一定距離固定屬較有效方式。
為能在基板溫度500℃以下可獲得較高的基板處理能力，最好將石英蓋301佔有率設為中心角30°以上且240°以下的略圓弧形狀，又，為避免發生微粒，最好配置於避開屬於排氣口的排氣管231或噴嘴249a、249b等處。即，屬於外部電極固定夾具的石英蓋301，係在反應管203外周，配置於反應管203內所設置屬於氣體供應部的噴嘴249a、249b、與屬於氣體排氣部的排氣管231所設置的位置以外處。本實施形態中，中心角110°的石英蓋301係左右對稱設置2台。
(間隔物) 接著，為使外部電極300能相對於屬於外部電極固定夾具的石英蓋301、反應管203外壁，依一定距離固定的間隔物330，使用圖4(a)、(b)進行說明。例如間隔物330係利用圓柱形狀石英材料呈與石英蓋301一體化，藉由抵接於外部電極300，外部電極300便固定於石英蓋301上。在外部電極300能相對於石英蓋301、反應管203，依一定距離固定之前提下，外部電極300、間隔物330可為任何形態，亦可外部電極300與石英蓋301任一處形成一體化。例如間隔物330亦可由半圓柱形狀石英材料形成與石英蓋一體化，而固定外部電極300，又，間隔物330亦可設為SUS等金屬製板材，並與外部電極300呈一體化，而固定外部電極300。因為在石英蓋上設有外部電極固定夾具與間隔物，因而外部電極300的定位較為容易，且當外部電極300劣化時便可僅更換外部電極300，所以可降低成本。此處，間隔物330亦可含於上述外部電極固定單元中。
(輔助板) 其次，針對輔助板315使用圖5進行說明。如圖5(a)所示，輔助板315係例如在由SiC等絕緣材料(絕緣構件)構成的圓盤狀中心板316上，接合於同樣由SiC等絕緣材料構成的12片扇形狀鰭板317，而構成一體。鰭板317係與中心板316相同厚度的板狀，形成從中心板316中心呈輻射狀延伸狀態。輔助板315係由絕緣構件構成，因而會吸收來自加熱器207的熱，並將輻射熱供應給晶圓200。中心板316的直徑較小於晶圓200。與晶圓200呈交錯設置的複數輔助板315，藉由在相鄰接鰭板317間加強從外部電極300放射出的電場(electric field)而產生電漿，便可在對面之晶圓200的中央附近，輔助活性種生成而增加供應量。藉此，即使所處理晶圓200的表面積明顯增加，但仍不會有利用電漿所生成離子、自由基等活性種的供應量，相對於必要量呈不足情形，不致使晶圓200中央部的處理能力降低，即可對晶圓200均勻地施行處理。複數鰭板317較佳係相同形狀。鰭板317間的面積最好係與鰭板317面積相同或較大。藉此，可確保產生電場(electric field)的區域。
輔助板315係如圖5(b)所示，亦可由：具有與晶圓200直徑同等的外徑、且由SiC等絕緣材料(絕緣構件)構成的環狀環板318，以及同樣由SiC等絕緣材料構成的12片扇形狀鰭板317構成。
針對利用電磁場分析獲得時的電場分佈一例，使用圖6進行說明。相較於圖6(a)所示沒有輔助板315的情況下，如圖6(b)所示設有輔助板315的情況，在靠近中心板316的電場較強(箭頭大小表示電場大小)。又，輔助板315會吸收來自加熱器207的熱，並將輻射熱供應給晶圓200。另外，構成1片輔助板315的鰭板317片數並不限於12片，只要在4片以上且20片以下便可，又，中心板316的中心部亦可設有搪孔。輔助板315較佳係具高氧化耐性材料，亦可使用例如：SiO、SiN、GaO、GaN、AlO、AlN、ZrO等。
(排氣部) 在反應管203中，如圖1所示設有將處理室201內的環境施行排氣的排氣管231。排氣管231經由作為檢測處理室201內壓力之壓力檢測器(壓力檢測部)用的壓力感測器245、及作為排氣閥(壓力調整部)用的APC(Auto Pressure Controller，壓力自動控制)閥244，連接於作為真空排氣裝置用的真空泵246。APC閥244係藉由使真空泵246產生動作狀態下，進行閥的開閉，便可進行處理室201內的真空排氣及停止真空排氣，更藉由在使真空泵246產生動作狀態下，根據由壓力感測器245所檢測到的壓力資訊進行閥開度調節，便可調整處理室201內的壓力的閥。主要係由排氣管231、APC閥244、壓力感測器245構成排氣系統。真空泵246亦可考慮包含於排氣系統中。排氣管231並不限定於設置在反應管203中的情況，亦可與噴嘴249a、249b同樣地設置於歧管209中。
此處，基板處理時的爐內壓力最好控制於10Pa以上且300Pa以下的範圍內。理由係當爐內壓力低於10Pa的情況，氣體分子的平均自由行程長於電漿的德拜長度(Debye length)，因而直接敲擊爐壁的電漿明顯化，較難抑制生成微粒的緣故所致。又，理由係當爐內壓力高於300Pa的情況，因為電漿生成效率已達飽和，即使供應反應氣體，但電漿生成量仍不會有變化，造成浪費反應氣體，同時因縮短氣體分子的平均自由行程，導致達到晶圓的電漿活性種輸送效率變差之緣。
(周邊裝置) 在歧管209下方設置當作可氣密式封閉歧管209下端開口的爐口蓋體用之密封蓋219。密封蓋219係構成從垂直方向下側抵接於歧管209的下端。密封蓋219係由例如SUS等金屬構成，形成圓盤狀。在密封蓋219的上面設有抵接於歧管209下端，當作密封構件用的O形環220b。
在密封蓋219之與處理室201之相反側，設置使晶舟217旋轉的旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255係貫穿密封蓋219連接於晶舟217。旋轉機構267係構成藉由使晶舟217而使晶圓200旋轉。密封蓋219係利用垂直設置於反應管203外部當作升降機構用的晶舟升降機115，構成在垂直方向上進行升降。晶舟升降機115係藉由使密封蓋219升降，構成可將晶舟217搬入或搬出於處理室201內外。
晶舟升降機115係構成為將晶舟217，即晶圓200搬送於處理室201內外的搬送裝置(搬送機構)。又，在歧管209的下方設有在利用晶舟升降機115使密封蓋219下降期間，當作可將歧管209下端開口予以氣密式封閉之爐口蓋體用的閘門219s。閘門219s係由例如SUS等金屬材料構成，形成圓盤狀。在閘門219s的上面設有抵接於歧管209下端的密封構件之O形環220c。閘門219s的開閉動作(升降動作、轉動動作等)係利用閘門開閉機構115s進行控制。
在反應管203內部設有當作溫度檢測器用之溫度感測器263。藉由根據由溫度感測器263所檢測到的溫度資訊，調整對加熱器207的通電程度，使處理室201內的溫度成為所需溫度分佈。溫度感測器263係與噴嘴249a、249b同樣地均沿反應管203的內壁設置。
(控制裝置) 其次，針對控制裝置使用圖7進行說明。如圖7所示，屬於控制部(控制裝置)的控制器121係構成具備有：CPU(Central Processing Unit，中央處理器)121a、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)121b、記憶裝置121c、以及I/O埠121d的電腦。RAM121b、記憶裝置121c、I/O埠121d係構成經由內部匯流排121e，可與CPU121a進行數據交換。控制器121係連接於由例如觸控面板等構成的輸出入裝置122。
記憶裝置121c係由例如快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive，硬碟機)等構成。在記憶裝置121c內可讀出的儲存著控制基板處理裝置動作的控制程式、記載著後述成膜處理順序與條件等的製程配方等等。製程配方係使控制器121執行後述各種處理(成膜處理)的各順序，依可獲得既定結果的方式組合而成，具有程式的機能。以下，將製程配方、控制程式等亦簡單統稱為程式。又，亦將製程配方簡稱為配方。本說明書中使用程式用詞的情況，係有僅單含配方的情況、僅單含控制程式的情況、或該等二者均含有的情況。RAM121b係構成暫時性儲存著由CPU121a所讀出程式、數據等的記憶體區域(工作區塊)。
I/O埠121d係連接於上述MFC241a~241d、閥243a~243d、壓力感測器245、APC閥244、真空泵246、加熱器207、溫度感測器263、旋轉機構267、晶舟升降機115、閘門開閉機構115s、高頻電源320等。
CPU121a係從記憶裝置121c中讀出控制程式並執行，且配合來自輸出入裝置122的操作指令輸入等，從記憶裝置121c中讀出配方。CPU121a係以依循所讀出配方內容的方式，對：旋轉機構267之控制、由MFC241a~241d所進行各種氣體的流量調整動作、閥243a~243d的開閉動作、APC閥244之開閉動作、及根據壓力感測器245由APC閥244進行的壓力調整動作、真空泵246之起動及停止、根據溫度感測器263進行加熱器207的溫度調整動作、由旋轉機構267進行的晶舟217之正反旋轉、旋轉角度及旋轉速度調節動作、由晶舟升降機115進行的晶舟217升降動作、由閘門開閉機構115s進行的閘門219s之開閉動作、以及高頻電源320的電力供應等進行控制。
控制器121係藉由將外部記憶裝置(例如：硬碟等磁碟、CD等光碟、MO等光磁碟、USB記憶體等半導體記憶體)123所儲存的上述程式，安裝於電腦中便可構成。記憶裝置121c與外部記憶裝置123係構成電腦可讀取的記錄媒體。以下，將該等亦簡單統稱為記錄媒體。本說明書中使用記錄媒體用詞的情況，係有：僅單含記憶裝置121c的情況、僅單含外部記憶裝置123的情況、或該等二者均含有的情況。另外，對電腦提供程式時，亦可未使用外部記憶裝置123，而使用網際網路、專用線路等通訊手段進行。
(2)基板處理步驟 針對使用上述基板處理裝置進行半導體裝置(device)之製造步驟的一步驟，就在基板上形成膜的製程例，參照圖8說明。以下說明中，構成基板處理裝置各構件的動作係利用控制器121進行控制。
本說明書中，針對圖8所示成膜處理序列，為求便宜行事亦有標示為如下。以下變形例、其他實施形態的說明亦採用同樣的表述。
(BTBAS→O 2 *)×n
Figure 02_image001
SiO
本說明書中，使用「晶圓」用詞的情況，係有指「晶圓本身」的情況、以及「晶圓與在其表面所形成既定層或膜的積層體(聚集體)」之情況，即有包含表面上所形成既定層、膜等在內稱為「晶圓」的情況。又，本說明書中，使用「晶圓表面」用詞的情況，係有指「晶圓本身的表面(露出面)」之情況、以及「在晶圓上所形成既定層、膜等的表面，即積層體晶圓的最表面」之情況。
所以，本說明書中記載為「對晶圓供應既定氣體」的情況，係包括有：「對晶圓本身的表面(露出面)，直接供應既定氣體」的情況、「對在晶圓上所形成層、膜等(即積層體晶圓的最表面)，供應既定氣體」的情況。又，本說明書中，「在晶圓上形成既定層(或膜)」的情況，係包括有：「在晶圓本身的表面(露出面)上，直接形成既定層(或膜)」的情況、「對在晶圓上所形成的層、膜等之上(即，積層體晶圓的最表面上)，形成既定層(或膜)」的情況。
再者，本說明書中使用「基板」用詞的情況，係與使用「晶圓」用詞的情況同義。
(搬入步驟：S1) 若複數片晶圓200被裝填於晶舟217(晶圓補充)，便利用閘門開閉機構115s使閘門219s移動，而開放歧管209下端開口(閘門開啟)。然後，如圖1所示，已支撐著複數片晶圓200的晶舟217，利用晶舟升降機115上舉並被搬入於處理室201內(晶舟裝載)。在此狀態下，密封蓋219經由O形環220b形成將歧管209下端予以密封的狀態。
(壓力・溫度調整步驟：S2) 依處理室201內部，即晶圓200所存在空間成為所需壓力(真空度)的方式，利用真空泵246施行真空排氣(減壓排氣)。此時，處理室201內的壓力係利用壓力感測器245測定，再根據所測定的壓力資訊回饋控制APC閥244。真空泵246係至少直至後述成膜步驟結束為止前均維持經常動作狀態。
再者，依處理室201內的晶圓200成為所需溫度的方式，利用加熱器207施行加熱。此時，依處理室201內成為所需溫度分佈的方式，根據由溫度感測器263所檢測到的溫度資訊，對加熱器207的通電程度進行回饋控制。利用加熱器207所進行處理室201內的加熱，至少截至後述成膜步驟結束為止前均持續進行。但，當成膜步驟係在室溫以下的溫度條件下實施時，亦可不用施行利用加熱器207進行處理室201內的加熱。另外，僅在此種溫度下才施行處理的情況，亦可不需要加熱器207，在基板處理裝置中不用設置加熱器207。此情況，可將基板處理裝置的構成簡單化。
接著，利用旋轉機構267開始進行晶舟217與晶圓200的旋轉。由旋轉機構267進行的晶舟217與晶圓200之旋轉，係至少持續進行至成膜步驟結束為止。
(成膜步驟：S3、S4、S5、S6) 然後，藉由依序執行步驟S3、S4、S5、S6而施行成膜步驟。
(原料氣體供應步驟：S3、S4) 步驟S3係對處理室201內的晶圓200供應BTBAS氣體。
打開閥243a，朝氣體供應管232a內流入BTBAS氣體。BTBAS氣體係利用MFC241a進行流量調整，經由噴嘴249a從氣體供應孔250a供應給處理室201內，再從排氣管231排氣。此時，對晶圓200供應BTBAS氣體。此時，同時打開閥243c，朝氣體供應管232c內流入N 2氣體。N 2氣體係利用MFC241c進行流量調整，並與BTBAS氣體一起供應給處理室201內，再從被排氣管231排氣。
再者，為防止BTBAS氣體侵入於噴嘴249b內，便打開閥243d，朝氣體供應管232d內流入N 2氣體。N 2氣體係經由氣體供應管232d、噴嘴249b，供應給處理室201內，再被從排氣管231排氣。
利用MFC241a控制的BTBAS氣體供應流量，係設為例如：1sccm以上且2000sccm以下、較佳係10sccm以上且1000sccm以下範圍內的流量。利用MFC241c、241d控制的N 2氣體供應流量，分別設為例如：100sccm以上且10000sccm以下範圍內的流量。處理室201內的壓力，如上述係設為例如：1Pa以上且2666Pa以下、較佳係67Pa以上且1333Pa以下範圍內的壓力。對晶圓200供應BTBAS氣體的時間，係設為例如1秒以上且100秒以下、較佳係1秒以上且50秒以下範圍內的時間。
加熱器207的溫度係依晶圓200溫度成為例如0℃以上且150℃以下、較佳室溫(25℃)以上且100℃以下、更佳40℃以上且90℃以下範圍內的溫度方式設定。BTBAS氣體係容易吸附於晶圓200等之上的高反應性氣體。所以，例如即使在室溫程度的低溫下，仍可使BTBAS氣體化學吸附於晶圓200上，可獲得實用的成膜速率。如本實施形態，藉由將晶圓200的溫度設為150℃以下、較佳100℃以下、更佳90℃以下，便可降低對晶圓200施加的熱量，便可良好進行晶圓200所承受熱經歷控制。又，若0℃以上的溫度，仍可使BTBAS充分吸附於晶圓200上，能獲得充分的成膜速率。所以，晶圓200的溫度較佳係設為0℃以上且150℃以下、更佳係室溫以上且100℃以下、特佳係40℃以上且90℃以下範圍內的溫度。
藉由在上述條件下對晶圓200供應BTBAS氣體，便在晶圓200(表面的底層膜)上，形成例如未滿1原子層(1分子層)至數原子層(數分子層)程度之厚度的含Si層。含Si層係可為Si層、亦可為BTBAS之吸附層、亦可含有該等雙方。
所謂Si層，係除由Si構成的連續性層之外，尚亦涵蓋不連續層、由該等重疊形成的Si薄膜之總稱。構成Si層的Si亦包含：與胺基的鍵結未被完全切斷者、以及與H的鍵結未被完全切斷者。
BTBAS的吸附層係除由BTBAS分子構成的連續性吸附層之外，尚亦包含不連續的吸附層。構成BTBAS吸附層的BTBAS分子，亦包含：Si與胺基的鍵結被部分切斷者、Si與H的鍵結被部分切斷者、以及N與C的鍵結被部分切斷者等。即，BTBAS的吸附層係可為BTBAS的物理吸附層、亦可為BTBAS的化學吸附層、亦可含有該等雙方。
此處，所謂未滿1原子層(1分子層)厚度的層，係指不連續形成的原子層(分子層)，而所謂1原子層(1分子層)厚度的層，係指連續式形成的原子層(分子層)。含Si層係可含有Si層與BTBAS吸附層雙方。但，如上述，關於含Si層係使用「1原子層」、「數原子層」等表現，「原子層」係與「分子層」同義使用。
在BTBAS會自分解(熱分解)的條件下，即，BTBAS會進行熱分解反應的條件下，藉由在晶圓200上沉積Si而形成Si層。在BTBAS不會自分解(熱分解)的條件下，即，BTBAS不會進行熱分解反應的條件下，藉由在晶圓200上吸附BTBAS，便形成BTBAS的吸附層。但，本實施形態，因為將晶圓200的溫度設為例如150℃以下的低溫，BTBAS不易進行熱分解。結果，相較於在晶圓200上形成Si層之下，反而較容易形成BTBAS的吸附層。
若在晶圓200上所形成含Si層的厚度超過數原子層，則後述改質處理時的改質作用不會到達含Si層全體。又，在晶圓200上可形成含Si層的厚度最小值係未滿1原子層。所以，含Si層厚度較佳係設為未滿1原子層至數原子層程度。藉由將含Si層厚度設在1原子層以下，即，1原子層或未滿1原子層，便可相對性提高後述改質處理時的改質作用，便可縮短改質處理時的改質反應所需要時間。又，亦可縮短成膜處理時形成含Si層所需要的時間。結果可縮短每1循環的處理時間，亦可縮短總計的處理時間。即，亦可提高成膜速率。又，藉由將含Si層的厚度設在1原子層以下，亦可提高膜厚均勻性的控制性。
在含Si層形成後，關閉閥243a，停止朝處理室201內供應BTBAS氣體。此時，APC閥244維持開啟狀態，利用真空泵246將處理室201內施行真空排氣，而將處理室201內殘留的未反應、經參與含Si層形成後的BTBAS氣體、以及反應副產物等從處理室201內排除(S4)。又，在閥243c、243d維持打開狀態下，維持朝處理室201內供應N 2氣體。N 2氣體具有迫淨氣體作用。另外，亦可省略步驟S4，僅施行原料氣體供應步驟。
原料氣體係除BTBAS氣體之外，尚頗適用例如：四二甲胺基矽烷(Si[N(CH 3) 2] 4、簡稱：4DMAS)氣體、三(二甲胺基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 3H、簡稱：3DMAS)氣體、雙(二甲胺基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 2H 2、簡稱：BDMAS)氣體、雙(二乙胺基)矽烷(Si[N(C 2H 5) 2] 2H 2、簡稱：BDEAS)氣體等。此外，原料氣體尚亦可使用例如：二甲胺基矽烷(DMAS)氣體、二乙胺基矽烷(DEAS)氣體、二丙胺基矽烷(DPAS)氣體、二異丙胺基矽烷(DIPAS)氣體、丁胺基矽烷(BAS)氣體、六甲基二矽氮烷(HMDS)氣體等各種胺基矽烷原料氣體；單氯矽烷(SiH 3Cl、簡稱：MCS)氣體、二氯矽烷(SiH 2Cl 2、簡稱：DCS)氣體、三氯矽烷(SiHCl 3、簡稱：TCS)氣體、四氯矽烷即四氯化矽(SiCl 4、簡稱：STC)氣體、六氯二矽烷(Si 2Cl 6、簡稱：HCDS)氣體、八氯三矽烷(Si 3Cl 8、簡稱：OCTS)氣體等無機系鹵矽烷原料氣體；單矽烷(SiH 4、簡稱：MS)氣體、二矽烷(Si 2H 6、簡稱：DS)氣體、三矽烷(Si 3H 8、簡稱：TS)氣體等未含鹵基的無機系矽烷原料氣體。
惰性氣體係除N 2氣體之外，尚亦可使用Ar氣體、He氣體、Ne氣體、Xe氣體等稀有氣體。
(反應氣體供應步驟：S5、S6) 待成膜處理結束後，對處理室201內的晶圓200供應反應氣體之使電漿激發的O 2氣體(S5)。
此步驟係依照與步驟S3中的閥243a、243c、243d之開閉控制同樣的順序，施行閥243b~243d的開閉控制。O 2氣體係利用MFC241b進行流量調整，再經由噴嘴249b從氣體供應孔250b供應給處理室201內。此時，從高頻電源320對外部電極300供應(施加)高頻電力(本實施形態係頻率13.56MHz)。朝處理室201內供應的O 2氣體會在處理室201內部被激發成電漿狀態，成為活性種(O *、O 2 *、O 3)再供應給晶圓200，再被從排氣管231排氣。另外，被激發為電漿狀態的O 2氣體亦稱為氧電漿。
由MFC241b進行控制的O 2氣體供應流量，係設為例如：100sccm以上且10000sccm以下範圍內的流量。從高頻電源320對外部電極300施加的高頻電力，係設為例如：50W以上且1000W以下範圍內的電力。處理室201內的壓力係設為例如10Pa以上且300Pa以下範圍內的壓力。藉由使用電漿，即使將處理室201內的壓力設為此種較低的壓力帶，仍可使O 2氣體活化。藉由將O 2氣體施行電漿激發而獲得的活性種，供應給晶圓200的時間，係設為例如：1秒以上且100秒以下、較佳係1秒以上且50秒以下範圍內的時間。其他的處理條件係設為與上述步驟S3同樣的處理條件。
在氧電漿中生成的離子與電中性活性種，係對晶圓200表面上形成的含Si層，施行後述氧化處理。
藉由在上述條件下對晶圓200供應O 2氣體，則晶圓200上所形成的含Si層便被電漿氧化。此際，藉由經電漿激發的O 2氣體能量，含Si層所具有的Si-N鍵、Si-H鍵會被切斷。在經切離與Si鍵結的N、H、及N上鍵結之C，會從含Si層脫離。然後，因N等的脫離而成為具有未鍵結鍵(懸鍵)的含Si層中之Si，便會與O 2氣體所含的O鍵結，形成Si-O鍵。藉由該反應的進行，含Si層便轉變(改質)為含Si與O的層，即矽氧化層(SiO層)。
另外，在使含Si層改質為SiO層時，必需使O 2氣體經電漿激發後才供應。理由係即使O 2氣體在無電漿環境下供應，若於上述溫度帶中，則使含Si層氧化的必要能量不足，會有頗難使N、C充分脫離含Si層、或較難使含Si層充分氧化增加Si-O鍵。
在使含Si層轉變為SiO層後，關閉閥243b，停止O 2氣體供應。又，停止朝外部電極300供應高頻電力。然後，依照與步驟S4同樣的處理順序、處理條件，將處理室201內殘留的O 2氣體、反應副產物，從處理室201內排除(S6)。另外，亦可省略該步驟S6，僅施行反應氣體供應步驟。
氧化劑，即，使電漿激發的含O氣體係除O 2氣體之外，尚亦可使用例如：氧化亞氮(N 2O)氣體、一氧化氮(NO)氣體、二氧化氮(NO 2)氣體、臭氧(O 3)氣體、過氧化氫(H 2O 2)氣體、水蒸氣(H 2O)、氫氧化銨(NH 4(OH))氣體、一氧化碳(CO)氣體、二氧化碳(CO 2)氣體等。
惰性氣體係除N 2氣體之外，尚亦可使用例如步驟S4所例示的各種稀有氣體。
(實施既定次數：S7) 將依照上述步驟S3、S4、S5、S6的順序非同時，即，非同步施行設為1循環，藉由施行該循環達既定次數(n次)，即，1次以上，便可在晶圓200上形成既定組成與既定膜厚的SiO膜。上述循環較佳係重複複數次。即，每1循環所形成SiO層的厚度較薄於所需膜厚，最好重複施行複數次上述循環，直到藉由積層SiO層所形成SiO膜的膜厚成為所需膜厚為止。
(回歸大氣壓步驟：S8) 若上述成膜處理已完成，便從氣體供應管232c、232d分別朝處理室201內供應惰性氣體之N 2氣體，再被排氣管231排氣。藉此，處理室201內便利用惰性氣體被迫淨，而將處理室201內殘留的O 2氣體等從處理室201內除去(惰性氣體迫淨)。然後，將處理室201內的環境置換為惰性氣體(惰性氣體置換)，並將處理室201內的壓力回歸於常壓(回歸大氣壓：S8)。
(搬出步驟：S9) 然後，利用晶舟升降機115使密封蓋219下降，歧管209下端便呈開口，同時處理畢晶圓200在由晶舟217支撐狀態下，被從歧管209下端搬出於反應管203外部(晶舟卸載)。待晶舟卸載後，使閘門219s移動，歧管209下端開口經由O形環220c，利用閘門219s密封(閘門關閉)。處理畢晶圓200被搬出於反應管203外部之後，便從晶舟217中取出(晶圓退出)。另外，在晶圓退出後，亦可朝處理室201內搬入空的晶舟217。
此處，基板處理時的爐內壓力最好控制於10Pa以上且300Pa以下範圍內。理由係當爐內壓力較低於10Pa的情況，氣體分子的平均自由行程較長於電漿的德拜長度，因而直接敲擊爐壁的電漿明顯化，因而較難抑制生成微粒的緣故所致。又，理由係當爐內壓力高於300Pa的情況，因為電漿生成效率已達飽和，即使供應反應氣體，但電漿生成量仍不會有變化，無端造成浪費反應氣體，同時因縮短氣體分子的平均自由行程，導致達到晶圓的電漿活性種輸送效率變差之緣故
(3)本實施形態所獲得效果 根據本實施形態可獲得以下所示1項或複數項效果。 (a)在處理室201內，被導入於晶圓200背後面的輔助板315，藉由在相鄰鰭板317間加強從外部電極300放射的電場(electric field)，便可使晶圓200中央附近亦產生電漿。 (b)藉由上述電漿的生成，便在晶圓200的中央部輔助活性種生成，便可增加供應量。 (c)藉由鰭板317間的面積係與鰭板317的面積相同或更大，便可確保生成電場(electric field)的區域。 (d)再者，藉由輔助板315係由絕緣構件構成，便可吸收來自加熱器207的熱，再將輻射熱供應給晶圓200。 (e)藉由上述(a)~(d)的作用，即使表面積較大的晶圓200，仍可施行均勻且良質的處理。
以上針對本發明實施形態進行具體說明。然而，本發明並不限定於上述實施形態，舉凡在不致脫逸主旨範圍均可進行各種變更。
再者，例如上述實施形態，針對供應原料後才供應反應氣體的例子進行說明。惟，本發明並不限定於此種態樣，原料、反應氣體的供應順序亦可顛倒。即，亦可經供應反應氣體後才供應原料。藉由改變供應順序，便可使所形成膜的膜質、組成比產生變化。
上述實施形態等係針對在晶圓200上形成SiO膜的例子進行說明。惟，本發明並不限定於此種態樣，即使在晶圓200上，形成例如：碳氧化矽膜(SiOC膜)、氮碳氧化矽膜(SiOCN膜)、氮氧化矽膜(SiON膜)等Si系氧化膜的情況，亦頗適用。
例如除上述氣體之外，或除該等氣體外，尚使用例如：氨(NH 3)氣體等含氮(N)氣體、丙烯(C 3H 6)氣體等含碳(C)氣體、三氯化硼(BCl 3)氣體等含硼(B)氣體等，便可形成例如：SiN膜、SiON膜、SiOCN膜、SiOC膜、SiCN膜、SiBN膜、SiBCN膜、BCN膜等。另外，各氣體流動的順序係可適當變更。施行該等成膜的情況，亦可依照與上述實施形態同樣的處理條件施行成膜，可獲得與上述實施形態同樣的效果。該等情況，當作反應氣體用的氧化劑係可使用上述反應氣體。
再者，本發明係當在晶圓200上，形成含有例如：鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鋁(Al)、鉬(Mo)、鎢(W)等金屬元素的金屬系氧化膜、金屬系氮化膜之情況，仍頗適用。即，本發明亦頗適用於在晶圓200上形成例如：TiO膜、TiOC膜、TiOCN膜、TiON膜、TiN膜、TiSiN膜、TiBN膜、TiBCN膜、ZrO膜、ZrOC膜、ZrOCN膜、ZrON膜、ZrN膜、ZrSiN膜、ZrBN膜、ZrBCN膜、HfO膜、HfOC膜、HfOCN膜、HfON膜、HfN膜、HfSiN膜、HfBN膜、HfBCN膜、TaO膜、TaOC膜、TaOCN膜、TaON膜、TaN膜、TaSiN膜、TaBN膜、TaBCN膜、NbO膜、NbOC膜、NbOCN膜、NbON膜、NbN膜、NbSiN膜、NbBN膜、NbBCN膜、AlO膜、AlOC膜、AlOCN膜、AlON膜、AlN膜、AlSiN膜、AlBN膜、AlBCN膜、MoO膜、MoOC膜、MoOCN膜、MoON膜、MoN膜、MoSiN膜、MoBN膜、MoBCN膜、WO膜、WOC膜、WOCN膜、WON膜、WN膜、WSiN膜、WBN膜、WBCN膜等情況。
該等情況，原料氣體係可使用例如：四(二甲胺基)鈦(Ti[N(CH 3) 2] 4、簡稱：TDMAT)氣體、四(乙基甲胺基)鉿(Hf[N(C 2H 5)(CH 3)] 4、簡稱：TEMAH)氣體、四(乙基甲胺基)鋯(Zr[N(C 2H 5)(CH 3)] 4、簡稱：TEMAZ)氣體、三甲鋁(Al(CH 3) 3、簡稱：TMA)氣體、四氯化鈦(TiCl 4)氣體、四氯化鉿(HfCl 4)氣體等。
即，本發明係頗適用於形成含半金屬元素之半金屬系膜、含金屬元素之金屬系膜的情況。施行該等成膜處理的處理順序、處理條件，係可設為與上述實施形態或變化例所示成膜處理同樣的處理順序、處理條件。該等情況亦可獲得與上述實施形態同樣的效果。
成膜處理所使用的配方最好係配合處理內容再行個別準備，經由電氣通訊線路、外部記憶裝置123，儲存於記憶裝置121c內。然後，在開始各項處理時，最好由CPU121a從記憶裝置121c內所儲存的複數配方中，配合處理內容適當選擇恰當的配方。藉此，利用1台基板處理裝置便可通用性且重現性佳地形成各種膜種、組成比、膜質、膜厚的薄膜。又，可在減輕操作員負擔、避免操作失誤情況下，迅速開始進行各項處理。
上述配方並不限定於新製成的情況，例如亦可變更已安裝於基板處理裝置中的現有配方而準備。變更配方時，亦可將經變更後的配方，經由電氣通訊線路、記錄該配方的記錄媒體，安裝於基板處理裝置中。又，亦可操縱現有基板處理裝置所設有的輸出入裝置122，直接變更已安裝於基板處理裝置中的現有配方。
本發明至少包括有以下實施形態。
(附註1) 一種基板處理裝置，係具備有： 處理室，其係對複數基板施行處理； 基板保持具，其係積載上述複數基板； 氣體供應部，其係對上述處理室供應氣體； 外部電極，其係由施加任意電位的外部電極、與由提供基準電位的電極構成，設置於上述處理室外側，且在上述處理室內形成電漿；以及 加熱部，其係設置於該外部電極的外側； 其中，輔助利用上述外部電極形成電漿的輔助板，係設置於上述複數基板間。
(附註2) 如附註1所記載的基板處理裝置，其中，上述輔助板係設置於上述複數基板的各自上部。
(附註3) 如附註1或2所記載的基板處理裝置，其中，上述輔助板係由：直徑較小於上述基板的中心板、與複數鰭板構成。
(附註4) 如附註1或2所記載的基板處理裝置，其中，上述輔助板係由：同上述基板直徑的環狀環板、與複數鰭板構成。
(附註5) 如附註1~4中任一項所記載的基板處理裝置，其中，上述輔助板係利用上述鰭板加強來自上述外部電極的電場(electric field)，而在上述處理室內形成電漿。
(附註6) 如附註1~5中任一項所記載的基板處理裝置，其中，上述輔助板係由絕緣構件構成。
(附註7) 如附註6所記載的基板處理裝置，其中，上述輔助板係由SiC、SiO、SiN、GaO、GaN、AlO、AlN、ZrO中之任一種構成。
(附註8) 如附註6所記載的基板處理裝置，其中，上述輔助板係吸收來自上述加熱裝置的熱，再將輻射熱供應給上述基板。
(附註9) 如附註3或4所記載的基板處理裝置，其中，上述鰭板係4片以上且20片以下。
(附註10) 如附註3或4所記載的基板處理裝置，其中，上述複數鰭板係相同形狀。
(附註11) 如附註9或10所記載的基板處理裝置，其中，2片上述鰭板間的面積係與上述鰭板的面積相同或更大。
(附註12) 如附註3或4所記載的基板處理裝置，其中，上述鰭板係扇形狀。
(附註13) 一種半導體裝置之製造方法，係包括有： 對具備有：對複數基板施行處理的處理室；積載上述複數基板的基板保持具；對上述處理室供應氣體的氣體供應部；由施加任意電位的外部電極、與提供基準電位的電極構成，設置於上述處理室外側，且在上述處理室內形成電漿的外部電極；以及設置於該外部電極外側的加熱部；其中，輔助利用上述外部電極形成電漿的輔助板係設置於上述複數基板間；的基板處理裝置之上述處理室，搬入上述基板保持具的步驟； 朝上述處理室內供應氣體的步驟；以及 利用上述外部電極與上述輔助板生成電漿的步驟。
(附註14) 一種程式，係利用電腦使基板處理裝置執行下述順序： 對具備有：對複數基板施行處理的處理室；積載上述複數基板的基板保持具；對上述處理室供應氣體的氣體供應部；由施加任意電位的外部電極、與提供基準電位的電極構成，設置於上述處理室外側，且在上述處理室內形成電漿的外部電極；以及設置於該外部電極外側的加熱部；其中，輔助利用上述外部電極形成電漿的輔助板係設置於上述複數基板間；的基板處理裝置之上述處理室，搬入上述基板保持具的順序； 朝上述處理室內供應氣體的順序；以及 利用上述外部電極與上述輔助板生成電漿的順序。
(附註15) 一種電漿用輔助板，係輔助由在處理室外部所設置的外部電極生成電漿，設置於基板保持部所積載的複數基板間。
(附註16) 一種基板保持具，係構成積載著：複數基板；以及在上述複數基板間，輔助由設置於處理室外部的外部電極進行電漿形成之複數輔助板。
115:晶舟升降機 115s:閘門開閉機構 121:控制器 121a:CPU 121b:RAM 121c:記憶裝置 121d:I/O埠 121e:內部匯流排 122:輸出入裝置 123:外部記憶裝置 200:晶圓(基板) 201:處理室 202:處理爐 203:反應管 207:加熱器(加熱部) 209:歧管 217:晶舟(基板保持具) 218:絕熱板 219:密封蓋 219s:閘門 220a~220c:O形環 231:排氣管 232a、232b、232c、232d:氣體供應管 241a、241b、241c、241d:質量流量控制器(MFC) 243a、243b、243c、243d:閥 244:APC閥 245:壓力感測器 246:真空泵 249a、249b:噴嘴 250a、250b:氣體供應孔 255:旋轉軸 263:溫度感測器 267:旋轉機構 300:外部電極 300-1:第1外部電極(Hot電極) 300-2:第2外部電極(Ground電極) 301:石英蓋 302:電漿活性種 303:圓形缺口部 304:滑動缺口部 305:缺口部 310:突起部 311:突起頭部 312:突起軸部 315:輔助板 316:中心板 317:鰭板 318:環板 320:高頻電源
圖1係本發明之實施形態較佳使用基板處理裝置的直立式處理爐概略構成圖，處理爐部分的縱剖圖。 圖2係圖1所示基板處理裝置的A-A線切剖圖。 圖3中，(a)係本發明實施形態的外部電極設置於石英蓋時之立體示意圖，(b)係本發明實施形態的加熱器、石英蓋、外部電極、固定外部電極的突起部、以及反應管的位置關係圖。 圖4中，(a)係本發明實施形態的外部電極正視圖，(b)係外部電極固定於石英蓋處的說明圖。 圖5中，(a)係本發明實施形態較佳使用的輔助板正視圖，(b)係另一實施形態較佳使用的輔助板正視圖。 圖6中，(a)係沒有輔助板時的電位(曲線)與電場(箭頭)分佈圖，(b)係有輔助板時的電位(曲線)與電場(箭頭)分佈圖。 圖7係圖1所示基板處理裝置的控制器概略構成圖，控制器的控制系統一例方塊圖。 圖8係使用圖1所示基板處理裝置的基板處理製程一例流程圖。
115:晶舟升降機
115s:閘門開閉機構
121:控制器
200:晶圓(基板)
201:處理室
202:處理爐
203:反應管
207:加熱器(加熱部)
209:歧管
217:晶舟(基板保持具)
218:絕熱板
219:密封蓋
219s:閘門
220a~220c:O形環
231:排氣管
232a、232b、232c、232d:氣體供應管
241a、241b、241c、241d:質量流量控制器(MFC)
243a、243b、243c、243d:閥
244:APC閥
245:壓力感測器
246:真空泵
249a、249b:噴嘴
250a、250b:氣體供應孔
255:旋轉軸
263:溫度感測器
267:旋轉機構
300:外部電極
301:石英蓋
315:輔助板
320:高頻電源

Claims (19)

  1. 一種基板處理裝置，係具備有： 處理室，其係對複數基板施行處理； 基板保持具，其係積載上述複數基板；以及 電極，其係在上述處理室內形成電漿； 其中，輔助由上述電極形成電漿的輔助板，係設置於上述複數基板間。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述輔助板係分別設置於上述複數基板的上部。
  3. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述輔助板係由：直徑較小於上述基板的中心板、與複數鰭板構成。
  4. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述輔助板係由：同上述基板直徑的環狀環板、與複數鰭板構成。
  5. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述輔助板係利用上述複數鰭板加強來自上述電極的電場，而在上述處理室內形成電漿。
  6. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述輔助板係由絕緣構件構成。
  7. 如請求項6之基板處理裝置，其中，上述輔助板係由SiC、SiO、SiN、GaO、GaN、AlO、AlN、ZrO中之任一種構成。
  8. 如請求項1之基板處理裝置，其中，更進一步具備有：加熱上述複數基板的加熱部。
  9. 如請求項8之基板處理裝置，其中，上述輔助板係吸收來自上述加熱部的熱，再將輻射熱供應給上述基板。
  10. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述鰭板係4片以上且20片以下。
  11. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述鰭板係相同形狀。
  12. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述鰭板係扇形狀。
  13. 如請求項3之基板處理裝置，其中，2片上述鰭板間的面積係與上述鰭板的1片面積相同或更大。
  14. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述電極係設置於上述處理室的外側。
  15. 如請求項8之基板處理裝置，其中，上述電極係設置於上述處理室與上述加熱部之間。
  16. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述電極係由：施加任意電位的電極、與提供基準電位的電極構成。
  17. 如請求項1之基板處理裝置，其中，更具備有：對上述處理室供應氣體的氣體供應部。
  18. 一種半導體裝置之製造方法，係包括有： 對具備有：對複數基板施行處理的處理室、積載上述複數基板的基板保持具、以及在上述處理室內形成電漿的電極；其中，輔助利用上述電極形成電漿的輔助板係設置於上述複數基板間；的基板處理裝置之上述處理室，搬入上述基板保持具的步驟； 朝上述處理室內供應氣體的步驟；以及 利用上述外部電極與上述輔助板生成電漿的步驟。
  19. 一種基板保持具，係構成積載著：複數基板；以及在上述複數基板間，輔助由電極進行電漿形成的複數輔助板。
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