TW202220055A - 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
本發明是在於提供一種抑制堆積物往基板處理裝置的處理室內的附著之技術。
具有:
具有支撐基板的基板支撐區域之基板支撐具;
被設在基板支撐區域的下部之隔熱部;及
收容基板支撐具及隔熱部之筒狀的反應容器,
反應容器係具備:
預備室,其係朝向徑方向外側突出,被設為至少從比隔熱部的上端更下方的位置延伸至與基板支撐區域對向的位置;及
第1罩,其係於預備室的內側,沿著與預備室的延伸方向垂直的面方向而設,被形成為區分預備室內的空間。
Description
本案是有關基板處理裝置,半導體裝置的製造方法及程式。
作為半導體裝置(device)的製造工序的一工序,有進行在被收容於基板處理裝置的處理室內的基板上形成膜的成膜處理的情形(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-166142號公報
(發明所欲解決的課題)
作為半導體裝置的製造工序的一工序,例如使用處理氣體進行成膜處理時,因為被供給至反應容器內的處理氣體,有堆積物附著於反應容器內的情形。處理室內的堆積物是成為微粒等的產生要因,因此被要求抑制堆積物往反應容器內附著。
本案的目的是在於提供一種在使用基板處理裝置的基板處理中,抑制堆積物往反應容器內的附著之技術。
(用以解決課題的手段)
若根據本案的一形態,則提供一種具有:
具有支撐基板的基板支撐區域之基板支撐具;
被設在前述基板支撐區域的下部之隔熱部;及
收容前述基板支撐具及前述隔熱部之筒狀的反應容器,
前述反應容器係具備:
預備室,其係朝向徑方向外側突出,被設為至少從比前述隔熱部的上端更下方的位置延伸至與前述基板支撐區域對向的位置;及
第1罩,其係於前述預備室的內側,沿著與前述預備室的延伸方向垂直的面方向而設,被形成為區分前述預備室內的空間,
之技術。
[發明的效果]
若根據本案,則可在使用基板處理裝置的基板處理中,抑制堆積物往反應容器內的附著。
以下,邊參照圖1~圖8邊說明有關本案的一形態。基板處理裝置10是作為在半導體裝置的製造工序中使用的裝置的一例構成。另外,有關在以下說明的實施形態中重複的說明及符號是有省略的情況。並且,在以下的說明中使用的圖面是皆為模式性者,圖面所示的各要素的尺寸的關係、各要素的比率等是不一定與現實者一致。又,複數的圖面的相互間也各要素的尺寸的關係、各要素的比率等不一定一致。
(1)基板處理裝置的構成
如圖1所示般,基板處理裝置10是具備設有作為加熱手段(加熱機構、加熱系)的加熱器207的處理爐202。加熱器207是圓筒形狀,藉由被支撐於作為保持板的加熱器基座(未圖示)來垂直地安裝。加熱器207是亦作為以熱來使氣體活化(激發)的活化機構(激發部)機能。
在加熱器207的內側是與加熱器207同心圓狀地配設有構成反應容器(處理容器)的反應管。反應管是具有2重管構成,該2重管構成是具備:內管(Inner tube)(內筒、內管)204、及同心圓狀地包圍內管204的外管(Outer tube)(外筒、外管)203。內管204及外管203是分別藉由例如石英(SiO
2)或碳化矽(SiC)等的耐熱性材料所構成,被形成上端閉塞下端開口的圓筒形狀。
在內管204的筒中空部(反應容器的內側)是形成有進行對於作為基板的晶圓200的處理的處理室201。處理室201是被構成可在使晶圓200從處理室201內的一端側(下方側)朝向另一端側(上方側)配列的狀態下收容。處理室201內是可思考分成複數的區域。在本形態中,亦將在處理室201內配列有複數片的晶圓200的區域稱為基板配列區域(晶圓配列區域)。亦將晶圓配列區域稱為基板處理區域(晶圓處理區域)、基板支撐區域(晶圓支撐區域)。晶圓配列區域是為了均等地處理晶圓200,而含有藉由加熱器207來均一地保持溫度的區域、亦即均熱區域T1。又,亦將處理室201內,包含晶圓配列區域的區域,藉由加熱器207來包圍的區域,亦即處理室201內的比較溫度高的區域稱為高溫區域。又,亦將處理室201內,不包含晶圓配列區域的區域,未實質藉由加熱器207來包圍的區域(後述的隔熱部218周邊的區域),亦即處理室201內的比較溫度低的區域稱為低溫區域。具體而言,低溫區域是比隔熱部218的上面更下方側的處理室201內的區域。又,亦將處理室201內配列有晶圓200的方向稱為基板配列方向(晶圓配列方向)。
在外管203的下方,與外管203同心圓狀地配設有集合管(manifold)(入口凸緣)209。內管204及外管203是分別從下方藉由集合管209來支撐。集合管209是例如藉由不鏽鋼(SUS)等的金屬材料所構成,被形成上端及下端為開口的圓筒形狀。外管203的下端是抵接於集合管209的上端。如圖1所示般,在集合管209與外管203之間是設有作為密封構件的O型環220a。藉由集合管209被支撐於加熱器基座,外管203是成為垂直地安裝的狀態。主要藉由外管203、內管204及集合管209來構成反應容器。
在內管204的筒中空部是形成有預備室(噴嘴收容室)201a。預備室201a是從內管204的側壁朝向內管204的徑方向外側突出,被形成沿著垂直方向而延長(延伸)的渠道形狀(溝形狀)。預備室201a的內壁是構成處理室201的內壁的一部分。預備室201a是被設為至少從比後述的隔熱部218的上端更下方的位置延伸至與晶圓配列區域對向的位置。預備室201a是亦可被設為從比隔熱部218的上端更下方的位置延伸至晶圓配列區域的上端的位置。預備室201a是亦可被設為從隔熱部218的下端的位置延伸至晶圓配列區域的上端的位置。預備室201a是亦可被設為從內管204的下端延伸至晶圓配列區域的上端的位置。另外,平面視,預備室201a與處理室201亦可說是經由被設在內管204的開口201b來互相連通。
在預備室201a內是分別收容有作為氣體供給部的噴嘴410,420。噴嘴410,420是分別藉由例如石英或SiC等的耐熱性材料所構成,分別構成為L字型的長噴嘴。噴嘴410,420的水平部是被設為貫通集合管209的側壁。噴嘴410,420的垂直部是分別被設為從預備室201a的內壁的下部沿至上部,朝向晶圓配列方向上方立起。亦即,如圖2所示般,噴嘴410,420是分別被設為在晶圓配列區域的側方水平地包圍晶圓配列區域的區域,沿著晶圓配列區域。如圖1所示般,噴嘴410,420是被設為該等的上端部的高度位置會到達後述的晶舟217的頂部附近的高度位置。在本案中,亦將噴嘴410,420分別稱為第1噴嘴、第2噴嘴。
在噴嘴410,420的側面是分別設有供給氣體的氣體供給孔(開口部)410a,420a。噴嘴410,420的氣體供給孔410a,420a是分別在與晶圓200對向的位置,亦即以能對應於晶圓配列區域的晶圓配列方向的全域之方式,從噴嘴410,420的上部到下部設置複數個。亦即,氣體供給孔410a,420a是複數設於從後述的晶舟217的下部到上部的高度的位置,可將氣體噴出至被收容於晶舟217的全部的晶圓200。
氣體供給孔410a,420a是分別開口為朝向處理室201的中心,被構成為可朝向晶圓200噴出氣體。
在本形態中,經由配置於圓筒狀的空間的預備室201a內的噴嘴410,420來搬送氣體。然後,從分別被開口於噴嘴410,420的氣體供給孔410a,420a來使氣體噴出至處理室201內。而且,將內管204內的氣體的主要的流動設為與晶圓200的表面平行的方向、亦即水平方向。藉由設為如此的構成,可均一地將氣體供給至各晶圓200。流動於晶圓200的表面上的氣體是朝向後述的排氣孔204a的方向流動。但,此氣體的流動的方向是依據排氣孔204a的位置來適當特定,不限於水平方向者。
噴嘴410,420是連接氣體供給管310,320。如此,內管204是分別連接2個的噴嘴410,420及2根的氣體供給管310,320,被構成為可往處理室201內供給複數種類,在此是2種類的氣體。
在集合管209的下方是連接氣體供給管350。氣體供給管350是被設為貫通集合管209及內管204的側壁下部。
如圖3所示般,在氣體供給管310,320,350中,從氣體流的上游側依序分別設有流量控制器(流量控制部)的質量流控制器(MFC)312,322,352、開閉閥的閥314,324,354。在比氣體供給管310,320的閥314,324更下游側是分別連接氣體供給管510,520。在氣體供給管510,520中,從氣體流的上游側依序分別設有MFC512,522及閥514,524。
從氣體供給管310是可將成為構成被形成於晶圓200上的膜的主元素之含預定元素的氣體亦即含預定元素氣體作為處理氣體的原料氣體經由MFC312、閥314、噴嘴410來供給至處理室201內的晶圓處理區域。所謂原料氣體是氣體狀態的原料、例如藉由使在常溫常壓下液體狀態的原料氣化而取得的氣體、或在常溫常壓下氣體狀態的原料等。含預定元素氣體是成膜氣體,亦即作為預定元素來源(source)作用。
從氣體供給管320是可將處理氣體的反應氣體(反應物(reactant))經由MFC322、閥324、噴嘴420來供給至處理室201內的晶圓處理區域。反應氣體是例如氧化氣體或氮化氣體,作為成膜氣體作用。
從氣體供給管510,520是可將惰性氣體分別經由MFC512,522、閥514,524、噴嘴410,420來供給至處理室201內的晶圓處理區域。該惰性氣體是作為淨化氣體、稀釋氣體或載流氣體作用。
從氣體供給管350是可將惰性氣體經由MFC352、閥354來供給至處理室201內的低溫區域。該惰性氣體是作為淨化氣體。另外,亦可將氣體供給管350連接至後述的旋轉機構267,從旋轉軸255的外周往處理室201內的低溫區域供給惰性氣體。
主要藉由氣體供給管310、MFC312、閥314來構成原料氣體供給系(含金屬原料氣體供給系)。亦可思考將噴嘴410含在原料氣體供給系中。主要藉由氣體供給管320、MFC322、閥324來構成反應氣體供給系(含氧氣體供給系)。亦可思考將噴嘴420含在原料氣體供給系中。亦可將原料氣體供給系及反應氣體供給系彙整思考為處理氣體供給系(氣體供給系)。又,亦可將原料氣體供給系或反應氣體供給系的至少任一個思考為處理氣體供給部。主要藉由氣體供給管510,520、MFC512,522、閥514,524來構成第1惰性氣體供給系(淨化氣體供給系、稀釋氣體供給系、載流氣體供給系)。主要藉由氣體供給管350、MFC352、閥354來構成第2惰性氣體供給系(淨化氣體供給系)。
如圖1所示般,在內管204的側壁,例如作為縫隙狀的貫通孔構成的排氣孔(排氣縫隙)204a會被細長開設於垂直方向。排氣孔204a是正面視例如矩形,從內管204的側壁的下部到上部,被設為對應於晶圓配列區域的晶圓配列方向的全域。另外,排氣孔204a是不限於作為縫隙狀的貫通孔構成的情況,亦可藉由複數個的孔所構成。處理室201內及藉由內管204與外管203之間的圓環狀的空間(間隙)所構成的排氣路206是經由排氣孔204a來連通。
如圖2所示般,平面視,預備室201a與排氣孔204a是隔著被收容於處理室201內的晶圓200的中心而對向(位於180度相反側的位置)。又,噴嘴410,420與排氣孔204a是隔著被收容於處理室201內的晶圓200的中心而對向。
如圖1所示般,集合管209是經由排氣路206來連接將處理室201內的氛圍排氣的排氣管231。排氣管231是經由作為用以檢測出排氣路206內亦即處理室201內的壓力的壓力測出器(壓力測出部)的壓力感測器245及作為壓力調整器(壓力調整部)的APC(Auto Pressure Controller)閥243來連接作為真空排氣裝置的真空泵246。APC閥243是在使真空泵246作動的狀態下開閉閥,藉此可進行處理室201內的真空排氣及真空排氣停止,進一步,在使真空泵246作動的狀態下,根據藉由壓力感測器245所檢測出的壓力資訊來調節閥開度,藉此被構成為可調整處理室201內的壓力。主要藉由排氣管231、APC閥243、壓力感測器245來構成排氣系亦即排氣路線。亦可思考將排氣孔204a、排氣路206、真空泵246含在排氣系中。
集合管209的下端開口是被構成為處理爐202的爐口,晶舟217藉由後述的晶舟升降機115來上昇時,隔著O型環220b,藉由作為蓋體的密封蓋219來氣密地密封。密封蓋219是藉由SUS等的金屬材料來構成,被形成圓盤狀。在密封蓋219的下方是設置有使晶舟217旋轉的旋轉機構267。旋轉機構267的旋轉軸255是貫通密封蓋219來連接至晶舟217。旋轉機構267是被構成為藉由使晶舟217旋轉來使晶圓200旋轉。密封蓋219是被構成為藉由在外管203的外部垂直設置的作為昇降機構的晶舟升降機115來昇降於垂直方向。晶舟升降機115是被構成為藉由使密封蓋219昇降,將藉由晶舟217所支撐的晶圓200搬入及搬出(搬送)於處理室201內外的搬送裝置(搬送機構)。
作為基板支撐具的晶舟217是具有被構成使複數片例如25~200片的晶圓200在水平姿勢且彼此中心一致的狀態下排列於垂直方向而多段地支撐亦即取間隔配列的晶圓配列區域(基板支撐區域)。又,晶舟217是具有在晶圓配列區域的下部(下方)支撐隔熱部218的隔熱部支撐區域。在晶舟217的晶圓配列區域是支撐製品晶圓、虛置晶圓(dummy wafer)、填入虛置晶圓等作為晶圓200。晶舟217是例如藉由石英或SiC等的耐熱性材料所構成。如圖4所示般,在晶舟217的隔熱部支撐區域是設有例如藉由石英或SiC等的耐熱性材料來構成為圓筒形狀的構件之作為隔熱部218的隔熱筒218a。藉由隔熱筒218a,來自加熱器207的熱不易傳達至密封蓋219側。隔熱筒218a是亦可在其內部具有空間,亦可在該內部空間設有加熱器(未圖示)。此情況,亦可將隔熱筒218a稱為保溫筒。
在此,原料氣體或反應氣體之類的處理氣體流入至比隔熱部218的上端更下方的區域(例如隔熱部218的外周面、預備室201a的內壁、隔熱部218的下方區域等),起因於該等的氣體的堆積物附著時,如後述般,有即使藉由洗滌處理,也難以除去堆積物的情形。不被除去的堆積物是成為微粒等的產生要因,因此被要求抑制處理氣體流入至比隔熱部218的上端更下方的區域。但,當預備室201a之類的突出的空間被設在內管204時,有處理氣體通過預備室201a的空間來流入至比隔熱部218的上端更下方的區域。
(第1罩1001)
在本實施形態中,如圖4~圖6所示般,在預備室201a的內側是設有被形成為沿著與預備室201a的延伸方向垂直的面方向來將預備室201a內的空間區分成上下的第1罩1001。第1罩1001是平面視以能覆蓋預備室201a的方式,被形成為外緣會沿著預備室201a的內壁接觸的板狀的零件。又,第1罩1001是具有立設於預備室201a內的噴嘴410,420會貫通的開口。但,第1罩1001是不限於板狀,亦可被構成為在鉛直方向具有更大的厚度的塊狀的零件。第1罩1001是例如與內管204同樣,藉由石英或碳化矽等的耐熱性材料來構成。但,第1罩1001與內管204是亦可藉由不同的材料所構成。有關構成後述的第2罩1002及第3罩1003的材料也同樣。
第1罩1001是限制氣體流通於被區分的預備室201a內的空間之間。藉由設置第1罩1001,可抑制被供給至晶圓配列區域(隔熱部218的上方空間)的處理氣體通過預備室201a內的空間來流入至比隔熱部218的上端更下方的區域。
第1罩1001是被設為位於與隔熱部218的上端同高度。亦即,被構成為隔熱部218的上面與第1罩1001的上面會形成同一平面。藉此,可抑制在隔熱部218的上面與第1罩1001的上面之間的階差部分有發生的可能性之處理氣體的滯留的發生。又,即使是不設置後述的第2罩1002的情況,也可將處理氣體流入至比隔熱部218的上端更下方的區域的流路限制於隔熱部218的上端的外緣與第1罩1001的外緣之間的間隙(後述的第1間隙2000a)。
第1罩1001是亦可設為上面位於比隔熱部218的上端更上方。此情況,第1罩1001是被設在比噴嘴410,420的設有氣體供給孔410a,420a的高度範圍的下端更下方。特別是低溫區域(均熱區域T1外)存在至比隔熱部218更上方時,最好藉由設置第1罩1001,限制往低溫區域內的預備室201a的內壁供給的處理氣體的流量,抑制膜附著。
又,第1罩1001是亦可被設為上面位於比均熱區域T1的下端更上方。更具體而言,例如,可設為上面位於比加熱晶圓配列區域的加熱器207的下端更上方。藉此,可抑制處理氣體往難以進行氣體洗滌(cleaning)的堆積物除去的低溫區域流入。
另外,為了避免處理氣體被供給至隔熱部218的外周面的上方而附著堆積物,第1罩1001不是在比隔熱部218的上端更下方,而是被設在與隔熱部218的上端同高度或比上端更上方為理想。當第1罩1001被設在比隔熱部218上端更上方時,藉由設置後述的第2罩1002,將處理氣體流入至比隔熱部218的上端更下方的區域的流路限制於後述的第1間隙2000a更理想。
並且,從氣體供給管350供給至隔熱部218的下方空間的惰性氣體是作為淨化氣體作用,阻止被供給至晶圓配列區域(隔熱部218的上方空間)的處理氣體侵入至比隔熱部218的上端更下方的空間。
更具體而言,在第1內周板1001a的外緣與隔熱部218的外緣之間是形成有沿著該外緣的第1間隙2000a。另一方面,在未設有預備室201a的內管204的內壁與隔熱部218的外緣之間是形成有沿著該外緣的第2間隙2000b。第1間隙2000a與第2間隙2000b是分別構成在隔熱部218的下方空間與晶圓配列區域之間,限制氣體的流動容易度(傳導度(conductance))的氣體流路。藉由如此設置限制氣體的流動容易度的流路,可抑制被供給至晶圓配列區域的處理氣體侵入至比第1罩更下方的空間(比隔熱部218的上端更下方的空間)。又,由於可將被供給惰性氣體的隔熱部218的下方空間內的壓力設為比藉由排氣系而被減壓的晶圓配列區域內的壓力更高,因此可使惰性氣體從第1間隙2000a及第2間隙2000b往晶圓配列區域噴出,更確實地抑制處理氣體朝比第1罩更下方的空間流入。
為了提高抑制處理氣體的侵入的效果,第1間隙2000a與第2間隙2000b是以分別具有均等的一定的寬度之方式,設有隔熱部218、內管204及預備室201a。進一步,第1間隙2000a與第2間隙2000b的寬度是可使不同,但實質上相同為理想。藉此,可以均等的流量來使惰性氣體流通於第1間隙2000a與第2間隙2000b,因此可在隔熱部218的外周面的全體均一地抑制堆積物的附著。第1間隙2000a及第2間隙2000b的寬度是例如被設定為3mm~30mm的預定的寬度。當預定的寬度未滿3mm時,在晶舟217的旋轉時,隔熱筒218a與內管204接觸的可能性變大。當預定的寬度超過30mm時,有難以抑制處理氣體的侵入的情況。
(第2罩1002)
並且,在第1罩1001的下方是設有第2罩1002,其係沿著預備室201a的延伸方向而設,以從第1罩1001的與隔熱部218對向的外緣覆蓋預備室201a的開口(開口201b)之方式延伸至下方。亦即,第2罩1002是被設在隔熱部218的外周面與預備室201a之間,在與隔熱部218的外周面之間,形成被供給至隔熱部218的下方區域的惰性氣體會朝向晶圓配列區域流動的惰性氣體流路。藉此,可更確實地抑制處理氣體被供給至與預備室201a對向的隔熱部218的外周面而堆積物附著。
第2罩1002是藉由與隔熱部218的外周面對向的面平面視具有被形成為構成與內管204的內壁相同的圓周的曲面之板所構成。亦即,第1間隙2000a是不僅隔熱部218的上端,還從上端朝向下方形成。
第2罩1002的下端是被設為延伸至預備室201a的下端的位置。又,亦可被設為延伸至隔熱部218的下端的位置。又,亦可被設為延伸至密封蓋219的上面的位置。但,為了藉由後述的第3固定溝3003來固定第3罩1003,第2罩1002的下端是被設為延伸至預備室201a的下端的位置或其上方的位置(但比第1罩1001更下方)為理想。另一方面,由抑制堆積物附著於隔熱部218的外周面的觀點,第2罩1002的下端是儘可能位於下方為理想,被設為延伸至隔熱部218的下端的位置更理想。
(第3罩1003)
並且,在第2罩1002的下端,在預備室201a的內側,更設有沿著與前述預備室的延伸方向垂直的面方向而設的第3罩1003。亦即,第3罩1003是與第1板1001同樣,平面視以能覆蓋預備室201a的方式(換言之,以能覆蓋與預備室201a的延伸方向垂直的面的剖面之方式),被形成為外緣會沿著預備室201a的內壁接觸的板狀(或塊狀)的零件。又,第3罩1003是具有噴嘴410,420會貫通的開口。
第3罩1003是主要限制從氣體供給管305供給的惰性氣體流入至藉由第1罩1001、第2罩1002及第3罩1003所形成的預備室201a內的空間。藉由如此限制被供給至隔熱部218的下方的惰性氣體流動至預備室201a內,可將氣體的流動形成為惰性氣體會順暢地流動於第2罩1002與隔熱部218之間的惰性氣體流路。
(第1罩1001的分割構造)
第1罩1001是如圖6所示般,藉由:被形成為與隔熱部218對向的外緣會沿著隔熱部218的外緣,具備包圍噴嘴410,420的缺口之第1內周板1001a、及被形成為外緣會沿著預備室201a的內壁接觸,具備包圍噴嘴410,420般的缺口之第1外周板1001b所構成。第1內周板1001a與第1外周板1001b是被配置為平面視至少一部分會互相重疊。
(第3罩1003的分割構造)
又,第3罩1003也與第1罩1001同樣,藉由:被形成為與隔熱部218對向的外緣會沿著隔熱部218的外緣,具備包圍噴嘴410,420的缺口之第3內周板1003a、及被形成為外緣會沿著預備室201a的內壁接觸,具備包圍噴嘴410,420般的缺口之第3外周板1003b所構成。第3內周板1003a與第3外周板1003b是被配置為平面視至少一部分會互相重疊。
藉由將第1罩1001及第3罩1003分別如此地分割構成,即使在預備室201a內立設有氣體供給噴嘴410,420之類的構造物時,也容易在預備室201a的內壁與第1罩1001及第3罩1003之間,分別不製造間隙(或最小限度),以能覆蓋預備室201a的水平剖面之方式設置第1罩1001及第3罩1003。
(第1罩1001及第3罩1003的固定構造)
在預備室201a的內壁是設有第1固定溝3001及第3固定溝3003,該等溝是分別與第1罩1001及第3罩1003卡合,將第1罩1001及第3罩1003固定於預備室201a的內壁之被形成於與預備室201a的延伸方向垂直的方向的溝(階差)。藉由使第1罩1001及第3罩1003分別卡合於第1固定溝3001及第3固定溝3003,可在預備室201a的內壁與第1罩1001及第3罩1003之間不空出間隙而設置。具體而言,首先,第1外周板1001b及第3外周板1003b會被設置為分別卡合於第1固定溝3001與第3固定溝3003。接著,以使對準於被設置的第1外周板1001b及第3外周板1003b的缺口部之方式,設置噴嘴410,420。接著,第1內周板1001a及第3內周板1003a會被設置為分別重疊於被設置的第1外周板1001b及第3外周板1003b,且卡合於在第1固定溝3001及第3固定溝3003的預備室201a的側壁側所設的溝部分。
在第1罩1001與噴嘴401,402之間是亦可設有第1罩開口3000a。第1罩開口3000a是作為使被供給至比第1罩1001更下方的預備室201a內的惰性氣體噴出至晶圓配列區域的噴出口的機能。藉此,可抑制處理氣體侵入至比第1罩1001更下方的預備室201a內。
此情況,以比第1罩1001更下方的預備室201a內的壓力會形成比晶圓配列區域內的壓力更大之方式,設定第1罩開口3000a的面積。若該面積過大,則有晶圓配列區域內的處理氣體會侵入至比第1罩1001更下方的預備室201a內的可能性。因此,例如第1罩開口3000a的寬度是5mm以下為理想。
又,此情況,以比第1罩1001更下方的預備室201a內的壓力會比晶圓配列區域內的壓力更大的方式,控制從氣體供給管350供給的惰性氣體的流量。
又,以比第1罩1001更下方的預備室201a內的壓力會形成比晶圓配列區域內的壓力更大之方式,在第3罩1003與噴嘴401,402之間設置成為惰性氣體的流路的第3罩開口(無圖示)為理想。第1罩開口3000a的面積是比第3罩開口的面積更小。藉此,可使比第1罩1001更下方的預備室201a內的壓力比晶圓配列區域內的壓力更大。
如圖6所示般,第1內周板1001a、第2罩1002及第3內周板1003會一體形成。第1罩1001、第2罩1002及第3罩1003是可全部一體形成,或亦可分別作為可分離的零件形成。
在上述的實施形態中,藉由第1罩1001、第2罩1002及第3罩1003來構成預備室罩。但,如圖11所示的變形例般,預備室罩是亦可不具備第3罩1003,在第2罩1002的下端具備用以將第2罩1002固定於第3固定溝3003的突出部1004。突出部1004是藉由卡合於第3固定溝3003,對於預備室201a的內壁固定第2罩1002。
如圖2所示般,在內管204內是設置有作為溫度測出器的溫度感測器263。根據藉由溫度感測器263所檢測出的溫度資訊,調整往加熱器207的通電量,藉此處理室201內的溫度會成為所望的溫度分佈。溫度感測器263是與噴嘴410,420同樣地被構成L字型,沿著內管204的內壁而設。另外,亦可更設置與收容噴嘴410,420的預備室201a同樣,從內管204的側壁朝向內管204的徑方向外側突出,被形成沿著垂直方向延長(延伸)的渠道形狀(溝形狀)的第2預備室,在第2預備室內收容溫度感測器263。該情況,與預備室201a的情況同樣,為了抑制處理氣體通過第2預備室來流入至比隔熱部218的上端更下方的區域,亦可在第2預備室內設置與第1罩1001、第2罩1002、第3罩1003同等的構成。
如圖8所示般,控制部(控制手段)的控制器121是被構成為具備CPU(Central Processing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、記憶裝置121c、I/O埠121d的電腦。RAM121b、記憶裝置121c、I/O埠121d是被構成為可經由內部匯流排121e來與CPU121a交換資料。控制器121是連接例如被構成為觸控面板等的輸出入裝置122。
記憶裝置121c是例如以快閃記憶體、HDD (Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等所構成。在記憶裝置121c內是可讀出地儲存有控制基板處理裝置的動作的控制程式、記載有後述的半導體裝置的製造方法的程序或條件等的製程處方等。製程處方是被組合成可使後述的半導體裝置的製造方法的各工序(各步驟、各程序、各處理)實行於控制器121取得預定的結果者,作為程式機能。以下,亦將此製程處方或控制程式等總簡稱為程式。又,亦可將製程處方簡稱為處方。在本案中使用稱為程式的用語時,有只包含處方單體時,只包含控制程式單體時,或包含其雙方時。又,RAM121b是被構成為暫時性保持藉由CPU121a所讀出的程式或資料等的記憶區域(工作區域)。
I/O埠121d是被連接至上述的MFC312,322,352,512,522、閥314,324,354,514,524、壓力感測器245、APC閥243、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等。
CPU121a是被構成為從記憶裝置121c讀出控制程式來實行,且按照來自輸出入裝置122的操作指令的輸入等,從記憶裝置121c讀出處方。CPU121a是被構成按照讀出的處方的內容,控制MFC312,322,352,512,522之各種氣體的流量調整動作、閥314,324,354,514,524的開閉動作、APC閥243的開閉動作及根據壓力感測器245的APC閥243之壓力調整動作、根據溫度感測器263的加熱器207的溫度調整動作、真空泵246的起動及停止、旋轉機構267之晶舟217的旋轉及旋轉速度調節動作、晶舟升降機115之晶舟217的昇降動作、往晶舟217的晶圓200的收容動作等。
控制器121是可藉由將被儲存於外部記憶裝置123的上述的程式安裝於電腦來構成。外部記憶裝置123是例如包含HDD等的磁碟、CD等的光碟、MO等的光磁碟、USB記憶體等的半導體記憶體。記憶裝置121c或外部記憶裝置123是被構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下,亦將該等總簡稱為記錄媒體。在本案中使用稱為記錄媒體的用語時,是有只包含記憶裝置121c單體時,只包含外部記憶裝置123單體時,或包含其雙方時。另外,對電腦之程式的提供是亦可不使用外部記憶裝置123,而使用網際網路或專線等的通訊手段來進行。
(2)基板處理工序(半導體裝置的製造工序)
利用圖9、圖10來說明有關使用上述的基板處理裝置10,在晶圓200上形成含預定元素的膜的基板處理順序,亦即成膜順序的一例,作為半導體裝置(device)的製造工序的一工序。在以下的說明中,構成基板處理裝置10的各部的動作是藉由控制器121來控制。
在圖9、圖10所示的成膜工序(成膜順序)是進行預定次數(n次、n是1以上的整數)循環,藉此進行在晶圓200上形成含預定元素的膜的步驟,
該循環是非同時進行:
對於處理室201內的晶圓200供給原料氣體的步驟(步驟A);及
對於處理室201內的晶圓200供給反應氣體的步驟(步驟C)。
在本說明書中使用稱為「晶圓」的用語時,是有意思「晶圓本身」的情況,或意思「晶圓與被形成於其表面的預定的層或膜等的層疊體」的情況。在本說明書中使用稱為「晶圓的表面」的用語時,是有意思「晶圓本身的表面」的情況,或意思「被形成於晶圓上的預定的層或膜等的表面」的情況。在本說明書中記載成「在晶圓上形成預定的層」時,是有意思在晶圓本身的表面上直接形成預定的層的情況,或意思在被形成於晶圓上的層等上形成預定的層的情況。在本說明書中使用稱為「基板」的用語時,也與使用稱為「晶圓」的情況同義。
(基板搬入工序:S301)
一旦複數片的晶圓200被裝填於晶舟217(晶圓充填),則如圖1所示般,支撐複數片的晶圓200的晶舟217是藉由晶舟升降機115來舉起而搬入至處理室201內(晶舟裝載)。在此狀態下,密封蓋219是成為經由O型環220b來密封集合管209的下端的狀態。
(氛圍調整工序:S302)
以處理室201內亦即存在晶圓200的空間會成為所望的壓力(真空度)之方式,藉由真空泵246來真空排氣(減壓排氣)。此時,處理室201內的壓力是以壓力感測器245來測定,根據此被測定的壓力資訊,反饋控制APC閥243(壓力調整)。又,以處理室201內的晶圓200會成為所望的處理溫度之方式,藉由加熱器207來加熱。此時,以處理室201內會成為所望的溫度分佈之方式,根據溫度感測器263所檢測出的溫度資訊,反饋控制往加熱器207的通電情況(溫度調整)。並且,開始藉由旋轉機構267之晶舟217及晶圓200的旋轉。處理室201內的排氣、晶圓200的加熱及旋轉皆是至少至對於晶圓200的處理結束為止的期間繼續進行。此時,開啟閥354,往氣體供給管350內流動惰性氣體。惰性氣體是藉由MFC352來調整流量,往處理室201內的低溫區域(例如比隔熱部218的上端更下方的區域)供給,從排氣管231排出。此時的惰性氣體的流量是例如可設為0.1~2slm,理想是0.3~0.5slm的範圍內的流量。惰性氣體的流量是被選擇為至少處理室201內的低溫區域的壓力會比晶圓配列區域內的壓力更大。
(成膜工序:S300)
然後,依序實施其次的4個的步驟,亦即步驟A~D。
[第1工序:S303(步驟A)]
此步驟是對於處理室201內的晶圓200供給原料氣體。
具體而言,開啟閥314,往氣體供給管310內流動原料氣體。原料氣體是藉由MFC312來調整流量,從氣體供給孔410a往處理室201內的晶圓處理區域供給。原料氣體是經由排氣孔204a往排氣路206內流動,從排氣管231排氣。此時,對於晶圓200供給原料氣體(原料氣體供給)。此時,亦可開啟閥514,往氣體供給管510內流動惰性氣體。流動於氣體供給管510內的惰性氣體是藉由MFC512來調整流量,與原料氣體一起往處理室201內供給,從排氣管231排出。此時,為了防止往噴嘴420內的原料氣體的侵入(防止逆流),亦可開啟閥524,往氣體供給管520內流動惰性氣體。惰性氣體是藉由MFC522來調整流量,經由氣體供給管320、噴嘴420往處理室201內供給,從排氣管231排出。
此時,打開閥354,往氣體供給管350內流動惰性氣體。惰性氣體是藉由MFC352來調整流量,往處理室201內的低溫區域供給,從排氣管231排出。
作為本步驟的處理條件,是舉下述為例:
處理壓力:1~1000Pa,理想是1~100Pa,更理想是10~50Pa
原料氣體供給流量:10~2000sccm,理想是50~1000 sccm,更理想是100~500sccm
原料氣體供給時間:1~60秒,理想是1~20秒,更理想是2~15秒
惰性氣體供給流量(每個氣體供給管):1~30slm,理想是1~20slm,更理想是1~10slm
處理溫度:室溫(25℃)~600℃,理想是90~550℃,更理想是450~550℃。
本步驟的處理溫度的下限值是可依據在後述的步驟C使用的反應氣體的種類來適當變更。
另外,本案的「1~1000Pa」之類的數值範圍的表記是意思下限值及上限值為含在其範圍中。因此,、例如「1~1000Pa」是意思「1Pa以上1000Pa以下」。其他的數值範圍也同樣。
藉由在上述的條件下對於晶圓200供給原料氣體,在晶圓200的最表面上形成含預定元素層作為第1層。
另外,往處理室201內供給的原料氣體是不僅對於晶圓200供給,對於處理室201內的構件的表面、亦即內管204的內壁、噴嘴410,420的表面、晶舟217的表面、集合管209的內壁、密封蓋219的上面、旋轉軸255的側面、隔熱部218的上面及側面等也供給。藉由被供給至處理室201內的原料氣體接觸於處理室201內的構件的表面,上述的含預定元素層是不僅晶圓200上,在處理室201內的構件的表面也被形成。並且,在處理室201內的構件的表面是也有反應副生成物堆積的情形。如此,在處理室201內的構件的表面是附著有後述的洗滌處理的對象的副生成物。
若根據本形態的基板處理裝置10,則藉由具備覆蓋預備室201a的第1罩1001等的預備室罩,可窄化經由預備室201a的內壁與隔熱部218的外周面(側壁)之間的空間來侵入至低溫區域的原料氣體的流路,抑制從晶圓處理區域往低溫區域的原料氣體的侵入。藉此,可抑制往低溫區域內的構件的表面之副生成物的附著。
又,藉由從氣體供給管350往低溫區域供給惰性氣體,將該惰性氣體經由被形成於第1罩1001等的預備室罩與隔熱部218的外周面之間的間隙等來流至晶圓配列區域,可更確實地抑制原料氣體經由此間隙來侵入至低溫區域。
第1層被形成之後,關閉閥314,停止往處理室201內的原料氣體的供給。此時,APC閥243是維持開啟。
原料氣體是例如可使用含矽(Si)作為預定元素的氣體。亦即,原料氣體是例如可使用一氯矽烷(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(SiCl
4,簡稱:STC)氣體、六氯二矽烷氣體(Si
2Cl
6,簡稱:HCDS)氣體、八氯三矽烷(Si
3Cl8,簡稱:OCTS)氣體等的氯矽烷系氣體。又,原料氣體是例如亦可使用四氟化矽(SiF
4)氣體、二氟矽烷(SiH
2F
2)氣體等的一氟矽烷系氣體、四溴化矽(SiBr
4)氣體、二溴甲矽烷(SiH
2Br
2)氣體等的溴矽烷系氣體、四碘矽烷(SiI
4)氣體、二碘矽烷(SiH
2I
2)氣體等的碘矽烷系氣體。又,原料氣體是例如亦可使用四(二甲胺基)矽烷(Si[N(CH
3)
2]
4,簡稱:4DMAS)氣體、參(二甲基胺)矽烷(Si[N(CH
3)
2]
3H,簡稱:3DMAS)氣體、雙(二乙基胺基)矽烷(Si[N(C
2H
5)
2]
2H
2,簡稱:BDEAS)氣體、雙第三丁基胺基矽烷(SiH
2[NH(C
4H
9)]
2,簡稱:BTBAS)氣體等的氨基矽烷系氣體。又,原料氣體是例如可使用含金屬元素的鋁(Al)作為預定元素的氣體。亦即,原料氣體是例如可使用三甲基鋁(Al(CH
3)
3,簡稱:TMA)氣體等的有機系含Al氣體。又,原料氣體是例如可使用氯化鋁(AlCl
3)氣體等的鹵素系含Al氣體。原料氣體是可使用該等之中1個以上。
惰性氣體是例如除了氮(N
2)氣體以外,可使用氬(Ar)氣體、氦(He)氣體、氖(Ne)氣體、氙(Xe)氣體等的稀有氣體。惰性氣體是可使用該等之中1個以上。此點是在後述的步驟B~D等中也同樣。
[淨化工序:S304(步驟B)]
步驟A結束之後,APC閥243是維持開啟,藉由真空泵246來將處理室201內真空排氣,從處理室201內排除殘留於處理室201內的未反應或對於含預定元素層的形成貢獻之後的原料氣體(殘留氣體除去)。此時,亦可開啟閥514,524,從噴嘴410,420往處理室201內供給惰性氣體。惰性氣體是作為淨化氣體作用。另外,在本步驟中,可經常持續流動惰性氣體(連續性地供給),或亦可斷續性(脈衝性)地供給。
[第2工序:S305(步驟C)]
步驟B結束之後,對於處理室201內的晶圓200,亦即被形成於晶圓200上的第1層供給反應氣體。
具體而言,開啟閥324,往氣體供給管320內流動反應氣體。反應氣體是藉由MFC322來調整流量,從氣體供給孔420a往處理室201內的晶圓處理區域供給,經由排氣孔204a往排氣路206內流動,從排氣管231排出。此時,對於晶圓200供給反應氣體(反應氣體供給)。此時,亦可開啟閥524,往氣體供給管520內流動惰性氣體。流動於氣體供給管520內的惰性氣體是藉由MFC522來調整流量,與反應氣體一起往處理室201內供給,從排氣管231排出。此時,為了防止往噴嘴410內的反應氣體的侵入,亦可開啟閥514,往氣體供給管510內流動惰性氣體。惰性氣體是藉由MFC512來調整流量,經由氣體供給管310、噴嘴410往處理室201內供給,從排氣管231排出。
此時,開啟閥354,朝氣體供給管350內流動惰性氣體。惰性氣體是藉由MFC352來調整流量,往處理室201內的低溫區域供給,從排氣管231排出。
作為本步驟的處理條件,是舉下述為例:
反應氣體供給流量:0.01~40slm,理想是5~30slmm,更理想是20~20slm
反應氣體供給時間:0.01~90秒,理想是0.01~30秒,更理想是0.1~20秒
處理壓力:1~1000Pa,理想是1~100Pa,更理想是10~50Pa。
其他的處理條件則是與步驟A的處理條件同樣。
在上述的條件下對於晶圓200供給反應氣體,藉此被形成於晶圓200上的第1層(含預定元素層)的至少一部分會與反應氣體反應,第1層的至少一部分會被改質。藉由第1層被改質,在晶圓200上形成含預定元素的改質層(以下有簡稱改質層的情形)作為第2層。例如使用氧化氣體作為反應氣體時,藉由第1層被改質(氧化),在晶圓200上形成含預定元素及氧(O)的層,亦即含預定元素的氧化層(以下有簡稱氧化層的情形)作為第2層。
另外,被供給至處理室201內的反應氣體是不僅對於晶圓200供給,在處理室201內的構件的表面也被供給。被供給至處理室201內的反應氣體會與被形成於處理室201內的構件的表面的含預定元素層接觸,藉此含預定元素層的一部分是與被形成於晶圓200上的含預定元素層同樣,被改質成含預定元素的改質層。
在本步驟中,也與步驟A的情況同樣,藉由具備覆蓋預備室201a的第1罩1001等的預備室罩,可抑制從晶圓處理區域往低溫區域的反應氣體的侵入。藉此,可抑制往低溫區域內的構件的表面之副生成物的附著。
又,同樣,藉由使惰性氣體經由被形成於第1罩1001等的預備室罩與隔熱部218的外緣表面(側壁)之間的間隙等來流至晶圓處理區域,可更確實地抑制反應氣體經由此間隙來侵入至低溫區域。藉此,可抑制往低溫區域內的構件的表面之副生成物的附著。
第2層被形成之後,關閉閥324,停止往處理室201內的反應氣體的供給。此時,APC閥243是保持開啟。
反應氣體是例如可使用氧(O
2)氣體、亜氧化氮(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、水蒸氣(H
2O氣體)、過氧化氫(H
2O
2)氣體、一氧化碳(CO)氣體、二氧化碳(CO2)氣體、被電漿激發的O
2氣體(O
2*)、O
2*+H
2*(被電漿激發的氫(H
2)氣體)等的氧化氣體、或氨(NH
3)氣體、肼(N
2H
4)氣體、二亞胺(N
2H
2)氣體、N
3H
8氣體等的氮化氣體等。反應氣體是可使用該等之中1個以上。
例如,使用含Si氣體作為原料氣體,使用氧化氣體作為反應氣體時,可在晶圓200上形成矽氧化膜(SiO膜)作為薄膜。使用含Si氣體作為原料氣體,使用氮化氣體作為反應氣體時,可在晶圓200上形成矽氮化膜(SiN膜)。又,例如,使用含Si氣體作為原料氣體,使用氧化氣體及氮化氣體作為反應氣體時,在晶圓200上形成矽氧氮化膜(SiON膜)作為薄膜。又,例如,使用含Al氣體作為原料氣體,使用氧化氣體作為反應氣體時,可在晶圓200上形成鋁氧化膜(AlO膜)作為薄膜。又,例如,使用含Al氣體作為原料氣體,使用氮化氣體作為反應氣體時,可在晶圓200上形成鋁氮化膜(AlN膜)。
[淨化工序:S306(步驟D)]
步驟C結束之後,藉由與步驟B同樣的處理程序,從處理室201內排除殘留於處理室201內的未反應或對於改質層的形成貢獻之後的反應氣體或反應副生成物等。
[預定次數實施]
藉由進行1次以上(n次)不使步驟A~D依序(非同時)亦即不同步進行的循環,可在晶圓200上形成所望膜厚、所望組成的含預定元素的改質膜(以下有簡稱改質膜的情形)。例如使用氧化氣體作為反應氣體時,在晶圓200上形成含預定元素及O的膜,亦即含預定元素的氧化膜(以下有簡稱氧化膜的情形)。上述的循環是重複複數次為理想。亦即,藉由將每1循環形成的第2層的厚度形成比所望的膜厚更小,層疊第2層而形成的改質膜的膜厚至形成所望的膜厚為止,重複複數次上述的循環為理想。在判定工序(S307)是判定上述的循環是否被實施預定次數。若上述的循環被實施預定次數,則判定成YES(Y),結束成膜工序(S300)。若上述的循環未被實施預定次數,則判定成No(N),再度進行成膜工序(S300)。
(氛圍調整工序:S308)
成膜工序(S300)結束之後,從噴嘴410,420的各者供給作為淨化氣體的惰性氣體至處理室201內,經由排氣孔204a、排氣路206來從排氣管231排出。藉此,處理室201內會被淨化,殘留於處理室201內的氣體或反應副生成物等會從處理室201內除去(後淨化)。然後,處理室201內的氛圍會被置換成惰性氣體(惰性氣體置換),處理室201內的壓力會被恢復成常壓(恢復大氣壓)。
(基板搬出工序:S309)
然後,密封蓋219會藉由晶舟升降機115而下降,集合管209的下端會被開口。然後,處理完了的晶圓200會在被支撐於晶舟217的狀態下,從集合管209的下端搬出至內管204(反應管)的外部(晶舟卸載)。處理完了的晶圓200是被搬出至內管204的外部之後,從晶舟217取出(晶圓釋放)。
另外,藉由進行上述的成膜處理,附著於處理室201內的構件的表面的副生成物是藉由在成膜處理後進行的洗滌處理來除去。洗滌處理是例如可藉由從噴嘴410,420的其中至少任一個供給洗滌氣體至處理室201內來進行。在洗滌處理中,提高洗滌處理的溫度來使洗滌氣體活化,除去附著於處理室201內的構件的表面的副生成物。
<本案的其他的形態>
以上,具體地說明了本案的形態,但本案是不被限定於上述的形態,可在不脫離其主旨的範圍實施各種變更。
在上述的形態中,顯示反應管具有外管203及內管204的例子,但本案是不被限定於此。例如,反應管是亦可為不具有內管204,僅具有外管203的構成。此情況,預備室201a是只要設在外管203即可。在本形態中,將排氣管231連接至水平地包圍比低溫區域更上側的區域亦即高溫區域的外管203為理想。藉由本形態也可取得與上述的形態或變形例等同樣的效果。
在上述的形態中,說明了非同時交替供給原料氣體及反應氣體的例子,但不被限定於此。例如,亦可同時供給原料氣體及反應氣體。
並且,在上述的形態中,說明有關在晶圓上形成含Si或Al作為預定元素的膜的例子,但本案是被限定於如此的形態。亦即,本案是在基板上形成含有以鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、鉭(Ta)、鈮(Nb)、鉬(Mo)、鎢(W)、釔(Y)、鑭(La)、鍶(Sr)等的金屬元素或鍺(Ge)等的半金屬元素(半導體元素)作為主元素的膜時也可適用。亦即,上述的基板處理裝置是在晶圓上形成含有上述金屬元素或半金屬元素的氮化膜、碳氮化膜、氧化膜、酸碳化膜、氧氮化膜、酸碳氮化膜、硼氮化膜、硼碳氮化膜、金屬元素單體膜等時也可適用。
在上述的形態中,說明了有關使用一次處理複數片的基板的分批式的基板處理裝置來形成膜的例子。但本案是不被限定於上述的形態,例如在一次處理1片或數片的基板的單片式的基板處理裝置來形成膜的情況也可適用。又,上述的形態是說明了有關使用具有熱壁型的處理爐的基板處理裝置來形成膜的例子。但本案是不被限定於上述的形態,例如在使用具有冷壁型的處理爐的基板處理裝置來形成膜的情況也可適用。
在使用該等的基板處理裝置的情況,也可以和上述的形態同樣的處理程序、處理條件來進行各處理,可取得與上述的形態同樣的效果。
又,上述的形態或變形例等是可適當組合使用。此時的處理程序、處理條件是可例如設為與上述的形態或變形例等的處理程序、處理條件同樣。
10:基板處理裝置
121:控制器
200:晶圓(基板)
204:內管
218:隔熱部
201a:預備室
1001:第1罩
[圖1]是可適用於本案的一形態的基板處理裝置的縱型處理爐的概略構成圖,以縱剖面圖來表示處理爐部分的圖。
[圖2]是可適用於本案的一形態的基板處理裝置的縱型處理爐的概略構成圖,以圖1的A-A線剖面圖來表示處理爐部分的圖。
[圖3]是可適用於本案的一形態的基板處理裝置的氣體供給系統的概略構成圖。
[圖4]是可適用於本案的一形態的基板處理裝置的縱型處理爐的概略構成圖,以縱剖面圖來表示處理爐部分的圖。
[圖5]是可適用於本案的一形態的基板處理裝置的縱型處理爐的概略構成圖,圖4的B-B線剖面圖。
[圖6]是表示在可適用於本案的一形態的基板處理裝置所設的第1罩、第2罩、及第3罩的形狀例的圖。
[圖7]是表示在可適用於本案的一形態的基板處理裝置所設的預備室的內壁的形狀例的圖。
[圖8]是可適用於本案的一形態的基板處理裝置的控制器的概略構成圖,以方塊圖來表示控制器的控制系的圖。
[圖9]是表示可適用於本案的一形態的基板處理裝置的動作的流程圖的一例。
[圖10]是表示本案的一形態的成膜順序的一例的圖。
[圖11]是表示在可適用於本案的其他的形態的基板處理裝置所設的第1罩、及第2罩的形狀例的圖。
200:晶圓
201a:預備室
201b:開口
203:外管
204:內管
204a:排氣孔
207:加熱器
209:集合管
217:晶舟
218a:隔熱筒
219:密封蓋
310,320,350:氣體供給管
410,420:噴嘴
1001:第1罩
1002:第2罩
1003:第3罩
T1:均熱區域
Claims (20)
- 一種基板處理裝置,其特徵係具有: 具有支撐基板的基板支撐區域之基板支撐具; 被設在前述基板支撐區域的下部之隔熱部;及 收容前述基板支撐具及前述隔熱部之筒狀的反應容器, 前述反應容器係具備: 預備室,其係朝向徑方向外側突出,被設為至少從比前述隔熱部的上端更下方的位置延伸至與前述基板支撐區域對向的位置;及 第1罩,其係於前述預備室的內側,沿著與前述預備室的延伸方向垂直的面方向而設,被形成為區分前述預備室內的空間。
- 如請求項1記載的基板處理裝置,其中,前述第1罩係被設於與前述隔熱部的上端同高度。
- 如請求項1記載的基板處理裝置,其中,前述第1罩係被設於比前述隔熱部的上端更上方。
- 如請求項1記載的基板處理裝置,其中,具備加熱部,其係被設在與前述基板支撐區域對向的位置,被構成為將在前述基板支撐區域中被支撐的前述基板加熱, 前述第1罩係被設在比前述加熱部的下端更上方。
- 如請求項1記載的基板處理裝置,其中,在前述預備室的內壁形成有與前述第1罩卡合之與前述預備室的延伸方向垂直的溝。
- 如請求項1記載的基板處理裝置,其中,前述第1罩係被設為在與前述隔熱部的外緣之間形成沿著該外緣的第1間隙。
- 如請求項2記載的基板處理裝置,其中,前述第1罩係被設為在與前述隔熱部的上端的外緣之間形成前述第1間隙。
- 如請求項6記載的基板處理裝置,其中,前述第1間隙的寬度係與被形成於前述反應容器的內壁與前述隔熱部的外緣之間的第2間隙的寬度實質相同。
- 如請求項1記載的基板處理裝置,其中,前述第1罩係藉由:被設為其外緣會沿著前述預備室的內壁接觸的第1外周板、及至少一部分會與前述第1外周板互相重疊,且其外緣會沿著前述隔熱部的外緣而設的第1內周板所構成。
- 如請求項1記載的基板處理裝置,其中,在前述預備室內是設有氣體供給噴嘴。
- 如請求項1記載的基板處理裝置,其中,更具備第2罩,其係沿著前述預備室的延伸方向而設,被設為延伸至下方,使得從前述第1罩的與前述隔熱部對向的外緣部覆蓋前述預備室的開口。
- 如請求項11記載的基板處理裝置,其中,在前述預備室的內側的前述第2罩的下端位置,更具備沿著與前述預備室的延伸方向垂直的面方向而設的第3罩。
- 如請求項12記載的基板處理裝置,其中,前述第3罩係藉由:被設為其外緣會沿著前述預備室的內壁接觸的第3外周板、及至少一部分會與前述第3外周板互相重疊,且其外緣會沿著前述隔熱部的外緣而設的第3內周板所構成。
- 如請求項1~13的任一項所記載的基板處理裝置,其中,具備:被構成為供給惰性氣體至前述隔熱部的下方的空間之惰性氣體供給系。
- 如請求項11記載的基板處理裝置,其中,具備:被構成為供給惰性氣體至前述隔熱部的下方的空間之惰性氣體供給系, 前述預備室係與被供給前述惰性氣體的前述隔熱部的下方的空間連通, 前述第1罩係具有:被設為被供給至前述預備室內的前述惰性氣體會噴出至比前述隔熱部的上端更上方的空間之第1罩開口。
- 如請求項15記載的基板處理裝置,其中,在前述預備室的內側的前述第2罩的下端位置,具備沿著與前述預備室的延伸方向垂直的面方向而設的第3罩, 前述第3罩係具有被設為前述惰性氣體會流入至前述第3罩的上方的前述預備室內的第3罩開口。
- 如請求項16記載的基板處理裝置,其中,前述第1罩開口的面積係比前述第3罩開口的面積更小。
- 一種半導體裝置的製造方法,其特徵係具有: 在基板處理裝置的反應容器內,收容支撐基板的狀態的基板支撐具之工序; 供給處理氣體至前述反應容器內的前述基板之工序, 該基板處理裝置係具有: 具有支撐前述基板的基板支撐區域之前述基板支撐具; 被設在前述基板支撐區域的下部之隔熱部;及 收容前述基板支撐具及前述隔熱部之筒狀的前述反應容器, 前述反應容器係具備: 預備室,其係朝向徑方向外側突出,被設為至少從比前述隔熱部的上端更下方的位置延伸至與前述基板支撐區域對向的位置;及 第1罩,其係於前述預備室的內側,沿著與前述預備室的延伸方向垂直的面方向而設,被形成為區分前述預備室內的空間。
- 一種基板處理方法,其特徵係具有: 在基板處理裝置的反應容器內,收容支撐基板的狀態的基板支撐具之工序; 供給處理氣體至前述反應容器內的前述基板之工序, 該基板處理裝置係具有: 具有支撐前述基板的基板支撐區域之前述基板支撐具; 被設在前述基板支撐區域的下部之隔熱部;及 收容前述基板支撐具及前述隔熱部之筒狀的前述反應容器, 前述反應容器係具備: 預備室,其係朝向徑方向外側突出,被設為至少從比前述隔熱部的上端更下方的位置延伸至與前述基板支撐區域對向的位置;及 第1罩,其係於前述預備室的內側,沿著與前述預備室的延伸方向垂直的面方向而設,被形成為區分前述預備室內的空間。
- 一種程式,其特徵係藉由電腦來使下列程序實行於前述基板處理裝置, 在基板處理裝置的反應容器內,收容支撐基板的狀態的基板支撐具之程序; 供給處理氣體至前述反應容器內的前述基板之程序, 該基板處理裝置係具有: 具有支撐前述基板的基板支撐區域之前述基板支撐具; 被設在前述基板支撐區域的下部之隔熱部;及 收容前述基板支撐具及前述隔熱部之筒狀的前述反應容器, 前述反應容器係具備: 預備室,其係朝向徑方向外側突出,被設為至少從比前述隔熱部的上端更下方的位置延伸至與前述基板支撐區域對向的位置;及 第1罩,其係於前述預備室的內側,沿著與前述預備室的延伸方向垂直的面方向而設,被形成為區分前述預備室內的空間。
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