TWI722356B - 基板處理裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題是可使對於基板的處理的質(例如被成膜的膜的品質)形成良好。
其解決手段是在於提供一種具有下列構成的技術,
處理基板的處理室;
支撐基板的基板支撐部;
使基板支撐部昇降的昇降部;
供給氣體至基板的氣體供給口;及
控制昇降部的昇降動作,而使從氣體供給口供給氣體時的氣體供給口與被支持於基板支撐部的基板的間隔可變的控制部。
Description
本案是有關基板處理裝置。
作為被用在半導體裝置的製造工程的基板處理裝置之一形態,例如有被構成為藉由對於晶圓等的基板供給原料氣體、處理氣體、淨化氣體等的各種氣體來進行成膜處理等的預定處理(例如參照專利文獻1)。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特許第5872028號公報
(發明所欲解決的課題)
本案是在於提供一種可使對於基板的處理的質(例如被成膜的膜的品質)形成良好的技術。
(用以解決課題的手段)
若根據一形態,則提供一種具有下列構成的技術,
處理基板的處理室;
支撐前述基板的基板支撐部;
使前述基板支撐部昇降的昇降部;
供給氣體至前述基板的氣體供給口;及
控制前述昇降部的昇降動作,而使從前述氣體供給口供給氣體時的前述氣體供給口與被支持於前述基板支撐部的前述基板的間隔可變的控制部。
[發明的效果]
若根據本案的技術,則可使對於基板的處理的質形成良好。
<本案的第一實施形態>
以下,一邊參照圖面,一邊說明有關本案的第一實施形態。
(1)基板處理裝置的構成
首先,說明有關本案的第一實施形態的基板處理裝置的構成。
本實施形態的基板處理裝置是被用在半導體裝置的製造工程者,被構成為對於成為處理對象的基板一片一片進行處理的單片式的基板處理裝置。作為成為處理對象的基板是例如可舉製作半導體積體電路裝置(半導體裝置)的半導體晶圓基板(以下簡稱「晶圓」)。又,作為基板處理裝置所進行的處理是例如有氧化處理、擴散處理、離子植入後的載體活化或平坦化用的回流或退火、成膜處理等。在本實施形態中,特別是舉進行成膜處理的情況為例。
以下,一邊參照圖1,一邊說明有關本實施形態的基板處理裝置的構成。圖1是模式性地表示本實施形態的基板處理裝置的構成例的側剖面圖。
(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是例如被構成為橫剖面為圓形,扁平的密閉容器。又,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內是形成有作為處理晶圓200的處理室之處理空間201及搬送空間203。處理容器202是以上部容器202a及下部容器202b所構成。在上部容器202a與下部容器202b之間是設有間隔板204。被上部容器202a包圍的空間,比間隔板204更上方的空間為處理空間201,被下部容器202b包圍的空間,比間隔板更下方的空間為搬送空間203。
在下部容器202b的側面是設有與閘閥205鄰接的基板搬出入口206,晶圓200可經由基板搬出入口206來移動於與未圖示的搬送室之間。在下部容器202b的底部是設有複數個升降銷207。
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是主要具備:載置晶圓200的載置面211、在表面持有載置面211的基板載置台212、及被內包於基板載置台212之作為加熱源的加熱器213。在基板載置台212是貫通升降銷207的複數的貫通孔214會被設在對應於升降銷207的各者的位置。
基板載置台212是藉由軸217來支撐。軸217是貫通處理容器202的底部,更在處理容器202的外部被連接至昇降機構218。藉由使昇降機構218作動來使軸217及基板載置台212昇降,可使被載置於基板載置面211上的晶圓200昇降。亦即,昇降機構218是作為使基板支撐部210昇降的昇降部機能。另外,軸217的下部的周圍是藉由波紋管219來覆蓋,藉此處理空間201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下降至與基板搬出入口206同高度(晶圓搬送位置)。並且,在晶圓200的處理時,如在圖1所示般,晶圓200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會從下方支撐晶圓200。並且,在使基板載置台212上昇至晶圓處理位置時,升降銷207是從基板載置面211的上面埋没,基板載置面211會從下方支撐晶圓200。另外,升降銷207是與晶圓200接觸,因此最好例如以石英或礬土等的材質所形成。
(排氣系)
在處理空間201(上部容器202a)的內壁側面是設有將處理空間201的氣氛排氣的排氣口221。在排氣口221連接排氣管222。在排氣管222是依序串聯有:將處理空間201內控制成預定的壓力的APC(Auto Pressure Controller)等的壓力調整器223、及真空泵224。並且,在排氣口221與壓力調整器223之間是連接作為檢測出處理空間201的壓力的檢測部之真空計(VG)225。主要藉由排氣口221、排氣管222、壓力調整器223、真空泵224來構成排氣系220。
(氣體導入口)
在被設於處理空間201的上部的後述的淋浴頭230的上面(頂部壁)是設有作為供給各種氣體至處理空間201內的氣體供給口之氣體導入口241。在氣體導入口241連接氣體供給系。有關此氣體供給系的構成後述。
(淋浴頭)
在氣體導入口241與處理空間201之間是設有作為氣體分散機構的淋浴頭230。氣體導入口241是被連接至淋浴頭230的蓋231。從氣體導入口241導入的氣體是經由被設在蓋231的孔231a來供給至淋浴頭230的緩衝空間232。
淋浴頭的蓋231是例如以金屬所形成。在蓋231與上部容器202a之間是設有絕緣塊233,將蓋231與上部容器202a之間絕緣。
在淋浴頭230中,在緩衝空間232與處理空間201之間是設有用以使從氣體導入口241導入的氣體分散的分散板234。分散板234是被配置為與基板載置面211對向。並且,在分散板234是形成有複數的貫通孔234a。
在緩衝空間232是設有形成被供給的氣體的流動的氣體引導構件235。氣體引導構件235是以孔231a作為頂點,設為隨著接近分散板234而擴徑的圓錐形狀。
在緩衝空間232的側方是亦可連接排氣管236。在排氣管236是依序串聯有:切換排氣的ON/OFF的閥237、將排氣緩衝空間232內控制成預定的壓力的APC等的壓力調整器238、及真空泵239。
(氣體供給系)
如上述般,在氣體導入孔241連接氣體供給系。氣體供給系是具有:共通氣體供給管242、第一氣體供給系243、第二氣體供給系244、第三氣體供給系245及遠距電漿單元(RPU)250。
(第一氣體供給系)
在被連接至氣體導入孔241的共通氣體供給管242是連接第一氣體供給系243的氣體供給管243a。在氣體供給管243a是從上游方向依序設有氣體供給源243b、流量控制器(流量控制部)的質量流控制器(MFC)243c、開閉閥的閥243d。
在氣體供給源243b是儲藏含有第一元素的氣體(以下稱為「含第一元素氣體」)。含第一元素氣體是通過被設在氣體供給管243a的MFC243c及閥243d來流入至共通氣體供給管242,更經由淋浴頭230來供給至處理容器202。
含第一元素氣體是原料氣體,亦即處理氣體之一。在此,第一元素是例如金屬元素。此情況,含第一元素氣體是含金屬氣體。在本實施形態中,使用鈦(Ti)作為金屬元素。含鈦氣體是例如可使用TDMAT(Tetrakis-Dimethyl-Amino-Titanium:Ti[N(CH3
)2
]4
)氣體。另外,TDMAT是液體原料,例如,設置氣化器(未圖示)作為氣體供給源243b的構成要素,在該氣化器使液體原料氣化,藉此可作為氣體原料使用。另外,含鈦氣體是亦可使用TiCl4
等。並且,金屬元素是不限於鈦,亦可為鎢(W)、鉭(Ta)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釕(Ru)、鈷(Co)、鎳(Ni)等其他的元素。又,含第一元素氣體是不限於含金屬氣體,亦可為含矽氣體等。
(第二氣體供給系)
在共通氣體供給管242是經由RPU250來連接第二氣體供給系244的氣體供給管244a。在氣體供給管244a是從上游方向依序設有氣體供給源244b、MFC244c、閥244d。
在氣體供給源243b是儲藏含有第二元素的氣體(以下稱為「含第二元素氣體」)。含第二元素氣體是通過被設在氣體供給管244a的MFC244c及閥244d,供給至RPU250。被供給至RPU250的含第二元素氣體是在通過RPU時被電漿激發。被電漿激發的含第二元素氣體是流入共通氣體供給管242,更經由淋浴頭230來供給至處理容器202。
含第二元素氣體是處理氣體之一。另外,含第二元素氣體是亦可思考作為反應氣體或改質氣體。在此,含第二元素氣體是作為氧化劑的含氧氣體,含氧元素(O)。在本實施形態中,使用氧(O2
)氣體作為含氧氣體。另外,含第二元素氣體是不限於含氧氣體,亦可是作為氮化劑的含氮氣體,例如氨(NH3
)氣體。又,含第二元素氣體是亦可使用藉由電漿而被活化取得的其他的氣體。
(第三氣體供給系)
在共通氣體供給管242是連接第三氣體供給系245的氣體供給管245a。在氣體供給管245a是從上游方向依序設有氣體供給源245b、MFC245c、閥245d。
在氣體供給源245b是儲藏有惰性氣體。惰性氣體是通過被設在氣體供給管245a的MFC245c及閥245d來流入至共通氣體供給管242,更經由淋浴頭230來供給至處理容器202。
在本實施形態中,使用氮(N2
)氣體作為惰性氣體。另外,作為惰性氣體是除了N2
氣體以外,可使用例如氦(He)氣體、氖(Ne)氣體、氬(Ar)氣體等的稀有氣體。
(遠距電漿單元)
RPU250是作為使供給至晶圓200的O2
氣體電漿化的電漿產生部機能者,例如,可使用ICP(Inductively Coupled Plasma)裝置。ICP裝置是由感應線圈及供給電力至感應線圈的高頻電源等所構成,在從高頻電源供給電力至感應線圈時,只要在從高頻電源供給電力時取得RPU250的阻抗的匹配(例如RPU250的阻抗為50Ω或其附近的值)便可產生(點著)電漿,被供給至RPU250的氣體便會被電漿化。RPU250的匹配狀態(阻抗)是依據RPU250內的空間的氣體氣氛(氣體種類或壓力等)而變化。另外,RPU250是不限於ICP裝置,亦可使用ECR(Electron Cyclotron Resonance)裝置或CCP(Capacitively Coupled Plasma)等。
(控制器)
基板處理裝置100是具有作為控制基板處理裝置100的各部的動作的控制部之控制器260。控制器260是至少具有運算部261及記憶部262。
在記憶部262中可讀出地儲存有控制基板處理裝置100的動作的控制程式、記載基板處理的程序或條件等的製程處方、在至設定使用於對晶圓200的處理的製程處方為止的過程產生的運算資料或處理資料等。另外,製程處方是被組合為使基板處理工程的各程序實行於控制器260,可取得預定的結果者,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。另外,在本說明書中使用所謂程式的言辭時,有只包含製程處方單體時,只包含控制程式單體時,或包含其雙方時。
運算部261是被構成為從記憶部262讀出程式而實行。藉此,控制器260是按照上位裝置或使用者的指示等來從記憶部262叫出程式,按照該內容來控制基板處理裝置100的各構成的動作。具體而言,控制器260是例如控制使被載置於基板支撐部210的基板載置面211上的晶圓200昇降之昇降機構218的昇降動作。此時,控制器260是詳細如後述般,亦可為根據VG225的檢測結果控制昇降動作者。
另外,控制器260是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)263,利用外部記憶裝置263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260。
又,用以供給程式至電腦的手段是不限於經由外部記憶裝置263來供給的情況。例如,亦可利用網際網路或專用線路等的通訊手段,不經由外部記憶裝置263來供給程式。另外,記憶部262或外部記憶裝置263是被構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下,亦可將該等總簡稱為記錄媒體。另外,在本說明書中使用稱為記錄媒體時,有只包含記憶部262單體時,只包含外部記憶裝置263單體時,或包含其雙方時。
(2)基板處理工程的概要
其次,作為半導體製造工程之一工程,說明有關使用上述的構成的基板處理裝置100來進行對於晶圓200的預定處理的基板處理工程的概要。圖2是表示本實施形態的基板處理工程的概要的流程圖。在此,作為基板處理工程,舉在晶圓200上形成薄膜的情況為例。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260來控制。
(基板搬入・載置工程:S102)
首先,說明有關基板搬入・載置工程(S102)。在基板搬入・載置工程(S102)中,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成為比基板載置台212的表面更只突出預定的高度部分的狀態。接著,開啟閘閥205,利用未圖示的晶圓移載機來將晶圓200搬入至處理容器202的搬送空間203,將晶圓200移載於升降銷207上。藉此,晶圓200是以水平姿勢來被支撐於從基板載置台212的表面突出的升降銷207上。
將晶圓200搬入至搬送空間203之後,使晶圓移載機退避至處理容器202外,關閉閘閥205而密閉處理容器202。然後,使基板載置台212上昇,藉此在基板載置台212的基板載置面211上載置晶圓200。
另外,在將晶圓200搬入至搬送空間203時,一面藉由排氣系來將處理容器202內排氣,一面從第三氣體供給系供給作為惰性氣體的N2
氣體至處理容器202內為理想。亦即,使真空泵224作動,且將APC閥223開閥而使處理容器202內排氣的狀態下,至少將第三氣體供給系的閥245d開閥,藉此供給N2
氣體至處理容器202內為理想。藉此,可抑制微粒往處理容器202侵入或微粒往晶圓200上附著。並且,真空泵224是至少從基板搬入・載置工程(S102)到後述的基板搬出工程(S106)之間經常設為使作動的狀態。
將晶圓200載置於基板載置台212上時,將電力供給至被埋入於基板載置台212的內部的加熱器213,將晶圓200的表面控制成預定的溫度。晶圓200的溫度是例如室溫以上,500℃以下,理想是室溫以上,400℃以下。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的通電而調整。
(成膜工程:S104)
接著,說明有關成膜工程(S104)。一旦使晶圓200位於處理空間201內的處理位置,則在基板處理裝置100中進行成膜工程(S104)。成膜工程(S104)是按照製程處方來供給不同的處理氣體的含第一元素氣體及含第二元素氣體至處理空間201,藉此在晶圓200上形成薄膜的工程。另外,有關成膜工程(S104)是詳細後述。
(基板搬出工程:S106)
其次,說明有關基板搬出工程(S106)。成膜工程(S104)的終了後,基板處理裝置100是進行基板搬出工程(S106)。在基板搬出工程(S106)中,以和上述基板搬入・加熱工程(S102)相反的程序,將處理完了的晶圓200搬出至處理容器202外。亦即,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。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。
(判定工程:S108)
其次,說明判定工程(S108)。一旦完成基板搬出工程(S106),則在基板處理裝置100中,以上述的一連串的處理(S102~S106)作為1個的循環,判定是否將該1循環實施了預定次數。亦即,將晶圓200搬出後,判斷成膜工程(S104)是否被實施預定次數。當判斷為成膜工程(S104)被實施預定次數時,結束基板處理工程。另外,在結束基板處理工程之前,亦可實施洗滌工程。另一方面,當判斷為未實施預定次數成膜工程(S104)時,為了開始其次待機的晶圓200的處理,而回到基板搬入・載置工程(S102)。
(3)成膜工程的基本的程序
其次,針對上述的基板處理工程之中的成膜工程(S104)來說明基本的程序。圖3是表示本實施形態的成膜工程的基本的程序的流程圖。在此,說明有關交替地供給上述的TDMAT氣體與被電漿化的O2
氣體,在晶圓200上形成高介電常數絕緣膜的氧化鈦(TiO2
)膜的例子。另外,在晶圓200上是亦可預先形成有預定的膜。並且,在晶圓200或預定的膜是亦可預先形成有預定的圖案。
(第一處理氣體供給工程:S202)
說明第一處理氣體供給工程(S202)。成膜工程時,是在加熱晶圓200而到達所望的溫度之狀態下,首先,將閥243d開閥,在處理容器202的處理空間201內開始TDMAT氣體的供給。此時,調整MFC243c,而使TDMAT氣體的流量成為預定的流量。另外,TDMAT氣體的供給流量是例如1sccm以上,100sccm以下。並且,藉由調整APC閥223的閥開度,將處理容器202內的壓力控制成預定的壓力。另外,亦可在第一氣體供給系243連接惰性氣體供給系,與TDMAT氣體一起流動N2
氣體作為載體氣體。又,亦可以氣化後的TDMAT不會液化的方式,將第一氣體供給系243控制成預定溫度,使TDMAT氣體維持於預定的氣化溫度。
被供給至處理容器202的TDMAT氣體是到達晶圓200的面上。藉此,藉由在晶圓200表面上接觸TDMAT氣體而形成作為「含第一元素層」的含金屬層(含鈦層)。含金屬層是例如按照處理容器202內的壓力、TDMAT氣體的流量、基板載置台212的溫度、TDMAT氣體通過處理空間201所要的時間(處理時間)等,來以預定的厚度及預定的分佈形成。
開始TDMAT氣體的供給之後經過預定時間後,關閉閥243d,停止TDMAT氣體的供給。
(淨化工程:S204)
其次,說明淨化工程(S204)。第一處理氣體供給工程(S202)之後是將閥245d開閥,將作為淨化氣體的惰性氣體(N2
氣體)供給至處理容器202的處理空間201。此時,如上述般,藉由真空泵224與APC閥223的動作來將處理容器202內排氣。藉此,被供給至處理容器202的N2
氣體是一面從晶圓200上除去在第一處理氣體供給工程(S202)所被供給的剩餘(無助於成膜)的TDMAT氣體,一面從處理容器202排出。並且,設有排氣管236時,將閥237開閥,且藉由控制壓力調整器238與真空泵239,將殘留於淋浴頭230內的TDMAT氣體也除去。然後,一旦實行預定時間淨化,則將閥245d閉閥而停止N2
氣體的供給,且將閥237閉閥而遮斷淋浴頭203與真空泵239之間。另外,N2
氣體的供給流量是例如0.1sccm以上,10sccm以下。
(第二處理氣體供給工程:S206)
其次,說明第二處理氣體供給工程(S206)。淨化工程(S204)之後是將閥244d開閥,在RPU250使O2
氣體電漿激發,將此被電漿化的O2
氣體供給至處理空間201內。此時,調整MFC244c,而使O2
氣體的流量成為預定的流量。另外,O2
氣體的供給流量是例如被設定成0.1sccm以上,10sccm以下。並且,藉由適當地調整APC閥223的閥開度,將處理容器202內的壓力控制成預定的壓力。另外,亦可在第二氣體供給系244連接惰性氣體供給系,與O2
氣體一起流動N2
氣體作為載體氣體。
O2
氣體的供給時,RPU250會被開啟(ON),開始O2
氣體的電漿化所必要的電力施加。因此,O2
氣體是被供給至RPU250而取得匹配,藉此迅速地電漿點著而被電漿化。
被電漿化的O2
氣體是到達晶圓200的面上。藉此,在晶圓200表面上,已被形成的含金屬層(含鈦層)會藉由O2
氣體的電漿而被改質(氧化),形成金屬氧化膜(TiO2
膜)。作為改質層的金屬氧化膜是例如按照處理容器202內的壓力、O2
氣體的流量、基板載置台212的溫度、RPU250的供給電力等,來以預定的厚度、預定的分佈、預定的氧成分對於含金屬層的侵入深度所形成。
然後,預定時間的經過後,關閉閥244d,停止O2
氣體的供給。此時,藉由往RPU250之O2
氣體的供給結束,匹配崩潰,迅速地電漿消弧(消失)。
(淨化工程:S208)
其次,說明淨化工程(S208)。第二處理氣體供給工程(S206)之後是將閥245d開閥,將N2
氣體供給至處理容器202的處理空間201。被供給至處理容器202的N2
氣體是一面從晶圓200上除去在第二處理氣體供給工程(S206)所被供給的剩餘(無助於成膜)的O2
氣體,一面從處理容器202排出。並且,設有排氣管236時,將閥237開閥,且控制壓力調整器238與真空泵239,藉此將殘留於淋浴頭230內的O2
氣體也除去。然後,一旦實行預定時間淨化,則將閥245d閉閥而停止N2
氣體的供給,且將閥237閉閥而遮斷淋浴頭203與真空泵239之間。另外,N2
氣體的供給流量是例如0.1sccm以上,10sccm以下。
(判定工程:S210)
其次,說明判定工程(S210)。一旦完成淨化工程(S208),則接著控制器260是以上述的一連串的處理(S202~S208)作為1個的循環,判定是否將該1循環實施了預定次數(n cycle)。然後,若未實施預定次數,則重複從第一處理氣體供給工程(S202)到淨化工程(S208)的1循環。另一方面,當實施了預定次數時,結束成膜工程(S104)。
如此,在成膜工程(S104)中,藉由依序進行第一處理氣體供給工程(S202)~淨化工程(S208)的各工程,預定的厚度的金屬氧化膜(TiO2
膜)會被堆積於晶圓200的面上。而且,藉由以該等的各工程作為1循環,重複預定次數該1循環,被形成於晶圓W的面上的金屬氧化膜(TiO2
膜)會被控制成所望的膜厚。
另外,在此是舉進行重複交替供給TDMAT氣體與O2
氣體的工程的循環(交替供給)處理的情況為例,但成膜工程(S104)不限於此。亦即,成膜工程(S104)只要為供給第一處理氣體(含第一元素氣體)及第二處理氣體(含第二元素氣體)來形成薄膜的工程,亦可不是循環處理,例如,使第一處理氣體及第二處理氣體同時存在於處理空間201而進行CVD(chemical vapor deposition)處理。
(4)成膜工程的處理
其次,說明有關本實施形態的成膜工程的處理。
如上述般,在成膜工程(S104)中,從作為氣體供給口的氣體導入口241供給各種氣體至處理空間201內,藉此在被載置於基板載置面211上的晶圓200的面上形成金屬氧化膜(TiO2
膜)等的薄膜。因此,例如,氣體導入口241與晶圓200的間隔大時,為了提高成膜性能,發生需要流動多量第一處理氣體等的情形。亦即,分散板234的表面與晶圓200的間隔(以下亦稱為「間隙」)影響對於晶圓200的處理的質(例如被成膜於晶圓200上的薄膜的品質)。另外,未設有分散板234的裝置時,氣體導入口241與晶圓200的間隔相當於本案的間隙。又,從晶圓200到與晶圓200對向的構件(例如蓋體231)的間隔相當於本案的間隙。
由此情形,在本實施形態中,為了可使對於晶圓200的處理的質(例如,被成膜的膜的品質)形成良好,控制器260控制昇降機構218的昇降動作。更詳細是藉由控制昇降機構218的昇降動作,可使從氣體導入口241供給氣體至處理空間201內時的氣體導入口241與基板載置面211上的晶圓200的間隙可變。具體而言,控制器260是以以下說明的控制樣式來使間隙可變。
(第一控制樣式)
首先,說明有關第一控制樣式。圖4是表示在本實施形態的基板處理裝置所進行的成膜工程的第一控制樣式的例子的圖。
如圖4所示般,第一控制樣式是在進行循環處理的成膜工程中,在淨化工程(S204,S208)時使間隙可變。並且,在第一控制樣式中,將構成循環處理的各循環設為2步驟化,在按各者的每個步驟不同的形態下進行間隙的可變控制。2步驟化是只要以預先被設定的比例(頻率)來切換各步驟即可,例如,通常是進行步驟1,以5循環1次的比例來移至步驟2。
具體而言,在步驟1中,將淨化工程(S204,S208)時的間隙形成比第一處理氣體供給工程(S202)及第二處理氣體供給工程(S206)時的間隙更窄。亦即,在淨化工程(S204,S208)時,控制昇降機構218的昇降動作,而使晶圓200接近氣體導入口241,間隙變窄。
若縮小淨化工程(S204,S208)時的間隙,則作為淨化氣體的N2
氣體強力碰撞於晶圓200的面上。因此,可從晶圓200的面上有效地除去附著於晶圓200的表面的殘留氣體、副生成物、微粒等。亦即,有助於為了使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好。此情形特別是在第一處理氣體供給工程(S202)及第二處理氣體供給工程(S206)中,使用吸附性高的氣體時非常有效。具體而言,如本實施形態般,使用TDMAT氣體作為原料氣體(前驅物),使用O2
氣體作為反應氣體或改質氣體(反應體)時以外,例如,使用TiCl4
氣體作為前驅物,使用NH3
氣體作為反應體,藉由該等形成NH4
Cl作為副生成物時,也在該等的除去上非常有效。
另外,在此是舉在淨化工程(S204,S208)中,比第一處理氣體供給工程(S202)及第二處理氣體供給工程(S206)時更縮小間隙的控制形態為例,但不限於此,只要可有效地除去殘留氣體、副生成物、微粒等。例如,若在第一處理氣體供給工程(S202)或第二處理氣體供給工程(S206)時已間隙變窄,則亦可在淨化工程(S204,S208)時也維持該窄的間隙。並且,在淨化工程(S204,S208)中,除了縮小間隙之外,亦可調整處理容器202內的壓力,而使成為容易除去殘留氣體、副生成物、微粒等的壓力。具體而言,可思考調整為處理容器202內的壓力變低。
然後,一旦移至步驟2,則在該步驟2中,與步驟1的情況不同,擴大淨化工程(S204,S208)時的間隙。例如,若是第一處理氣體供給工程(S202)及第二處理氣體供給工程(S206)時的間隙寬的狀態,則在淨化工程(S204,S208)時也控制昇降機構218的昇降動作,而使維持該寬的間隙。
若擴大淨化工程(S204,S208)時的間隙,則作為淨化氣體的N2
氣體是容易遍及處理容器202的處理空間201內的全域。因此,可短時間有效率地除去處理空間201內的殘留氣體、副生成物、微粒等。特別是在處理空間201內的殘留氣體、副生成物、微粒等停滯的階段,若實施步驟2,則可非常有效且有效率地進行該等的除去。
另外,在此是舉首先在步驟1縮小間隙,其次在步驟2擴大間隙的情況為例,但實施步驟1與步驟2的順序是亦可為相反。
在步驟1與步驟2的任一中,間隙的大小(亦即,基板載置面211上的晶圓200對於氣體導入口241的高度位置)皆可藉由控制昇降機構218的昇降動作,例如以mm單位來調整。
如以上般,在第一控制樣式中,按照從氣體導入口241供給氣體而進行之對晶圓200的處理的時機,使氣體導入口241與基板載置面211上的晶圓200的間隙可變,例如在2步驟化的步驟1是縮小,在步驟2是擴大。並且,在第一控制樣式中,按照從氣體導入口241供給的氣體種類,使氣體導入口241與基板載置面211上的晶圓200的間隙可變,例如在供給淨化氣體時是縮小。
(第二控制樣式)
其次,說明有關第二控制樣式。圖5是表示在本實施形態的基板處理裝置進行的成膜工程的第二控制樣式的例子的圖。
如圖5所示般,第二控制樣式是在進行循環處理的成膜工程中,在第一處理氣體供給工程(S202)及第二處理氣體供給工程(S206)使間隙可變。
具體而言,在第一處理氣體供給工程(S202)時,控制昇降機構218的昇降動作,而使晶圓200接近氣體導入口241,間隙變窄。若在第一處理氣體供給工程(S202)縮小間隙,則TDMAT氣體作為前驅物強力碰撞於晶圓200的面上。因此,往晶圓200表面的第一元素(鈦)的吸附量(濃度)會上升。
另一方面,在第二處理氣體供給工程(S206)時,控制昇降機構218的昇降動作,而使晶圓200遠離氣體導入口241,間隙變大。若在第二處理氣體供給工程(S206)時擴大間隙,則O2
氣體容亦作為反應體遍及處理容器202的處理空間201內的全域。因此,對於晶圓200的面上均一地供給O2
氣體的情形容易實現。
亦即,在第二控制樣式中,藉由在第一處理氣體供給工程(S202)及第二處理氣體供給工程(S206)使間隙可變,一面提高前驅物供給時的吸附量(濃度),一面使反應體供給時的面內均一性提升。因此,有助於使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好。
如以上般,在第二控制樣式中,按照從氣體導入口241供給的氣體種類,使氣體導入口241與基板載置面211上的晶圓200的間隙可變,例如,在前驅物供給時是縮小,在反應體供給時是擴大。
(第三控制樣式)
其次,說明有關第三控制樣式。圖6是表示在本實施形態的基板處理裝置進行的成膜工程的第三控制樣式的例子的圖。
如圖6所示般,在第三控制樣式中,在進行循環處理的成膜工程中,伴隨電漿化的第二處理氣體供給工程(S206)時使間隙可變。
具體而言,使伴隨電漿化的第二處理氣體供給工程(S206)時的間隙形成比第一處理氣體供給工程(S202)及淨化工程(S204,S208)時的間隙更窄。亦即,將氣體電漿化的工程(S206)時,控制昇降機構218的昇降動作,而使晶圓200接近氣體導入口241,間隙變窄。
若縮小進行電漿化的工程(S206)時的間隙,則電漿中的活性種在失活之前強力碰撞於晶圓200的面上。亦即,維持電漿能量高的狀態,被電漿化的氣體會到達晶圓200的面上。因此,在晶圓200面上是可有效率地進行已被形成的含金屬層(含鈦層)之藉由電漿的改質(氧化)。藉此,可實現使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好。
另外,在此是舉縮小進行電漿化的工程(S206)時的間隙的情況為例,但不限於此,例如圖5所示般,亦可使用擴大進行電漿化的工程(S206)時的間隙之類的控制樣式。若擴大進行電漿化的工程(S206)時的間隙,則電漿中的活性種容易遍及處理容器202的處理空間201內的全域。因此,可容易實現使利用電漿的處理的面內均一性提升。而且,若擴大進行電漿化的工程(S206)時的間隙,則由於可壓低對於晶圓200的電漿能量,因此可使晶圓200的內部應力緩和。亦即,藉由擴大進行電漿化的工程(S206)時的間隙,亦可實現使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好。
如以上般,在第三控制樣式中,按照對於晶圓200的處理的內容,例如,在利用RPU250來進行電漿化的工程(S206)及不進行電漿化的工程(S202,S204,S208),使氣體導入口241與基板載置面211上的晶圓200的間隙可變。
可是,第三控制樣式亦可為以下般。圖7是表示在本實施形態的基板處理裝置所進行的成膜工程的第三控制樣式的變形例的圖。
如圖7所示般,第三控制樣式的變形例是在伴隨電漿化的第二處理氣體供給工程(S206)中,在該工程的剛開始之後的一定期間,及該一定期間經過之後的剩餘的期間,使間隔可變。
具體而言,有關第二處理氣體供給工程(S206)的剛開始之後的一定期間,由於電漿未安定,因此恐有影響膜厚均一性之虞,所以為了將晶圓200遠離氣體導入口241,控制昇降機構218的昇降動作,而使間隙比剩餘的期間更寬。然後,剛開始之後的一定期間經過後,由於電漿安定,因此為了將晶圓200接近氣體導入口241,控制昇降機構218的昇降動作,而使間隙比剛開始之後的一定期間更窄。
亦即,以剛開始之後的一定期間是變寬,該一定期間經過之後的剩餘的期間是變窄的方式,使間隙可變。因此,即使電漿化的剛開始之後為電漿未安定的狀態,也可抑制該影響波及對晶圓200的處理。這有助於使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好。
如以上般,在第三控制樣式的變形例中,按照對於晶圓200的處理的時機,例如,在進行電漿化的工程(S206)的剛開始之後的一定期間、及該一定期間經過之後的剩餘的期間,使氣體導入口241與基板載置面211上的晶圓200的間隙可變。
另外,在此是舉在進行電漿化的一個的工程(S206)之中,在剛開始之後的一定期間及其剩餘的期間,使間隙可變的情況為例,但不限於此,亦可按照對於晶圓200的處理的時機,使用以下般的控制樣式。例如,在重複循環處理的成膜工程中,可思考在初期的循環時及後期的循環時,使間隙可變。該情況,在後期的循環時,藉由控制為擴大間隙,而縮小電漿能量,可使藉由各循環的重複所形成的層疊膜的內部應力緩和。
並且,按照對於晶圓200的處理的時機來使間隙可變的控制樣式是不僅進行電漿化之一個的工程(S206),亦可適用於其他的工程(S202,S204,S208)。例如,亦可在對於晶圓200的氣體供給的剛開始之後的一定期間及其剩餘的期間,使間隙可變。如此也能有助於使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好。
(第四控制樣式)
其次,說明有關第四控制樣式。圖8是表示在本實施形態的基板處理裝置進行的成膜工程的第四控制樣式的例子的圖。
如圖8所示般,在第四控制樣式中,依序實行進行循環處理的成膜工程及進行CVD處理的成膜工程時,在循環處理時及CVD處理時使間隙可變。
具體而言,循環處理時,是以間隙比CVD處理時更窄的方式,控制昇降機構218的昇降動作,而使能緻密地進行往晶圓200的面上的成膜。另一方面,CVD處理時,是以間隙比循環處理時更寬的方式,控制昇降機構218的昇降動作,而使能將均一的膜迅速地製膜於緻密的薄膜上。藉由如此,可實現使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好。
如以上般,在第四控制樣式中,按照對於晶圓200的處理的內容,例如,在循環處理時及CVD處理時,使氣體導入口241與基板載置面211上的晶圓200的間隙可變。
(第五控制樣式)
其次,說明有關第五控制樣式。
第五控制樣式是在上述的第一控制樣式~第四控制樣式的任一個中,更精緻地控制氣體導入口241與基板載置面211上的晶圓200的間隙的大小。具體而言,以能藉由VG225來監視處理空間201的壓力,根據該VG225的檢測結果來調整間隙的大小之方式,控制器260針對昇降機構218的昇降動作進行反餽控制。
只要能如此針對間隙的大小進行反餽控制,處理空間201的壓力狀態便會被反映至間隙的可變控制。亦即,間隙的可變控制會更加精緻地進行。因此,非常適合在使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好者。
(5)本實施形態的效果,
若根據本實施形態,則取得以下所示的一個或複數的效果。
(a)本實施形態是在從氣體導入口241對於基板載置面211上的晶圓200供給氣體的工程中,控制昇降機構218的昇降動作,而使氣體導入口241與晶圓200的間隙可變。因此,可實現按照間隙的可變形態,例如,積極地將氣體碰撞於晶圓200的面上,或使氣體遍及處理空間201內的全域,其結果,可使對於晶圓200的處理的質(具體而言,例如被成膜於晶圓200上的膜的品質)形成良好。
(b)尤其是本實施形態是按照對於晶圓200的處理的時機、從氣體導入口241供給的氣體種類或對於晶圓200的處理的內容來使間隙可變。因此,可確實地使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好。
(c)又,本實施形態是根據處理空間201的壓力的檢測結果,針對間隙的大小來進行反餽控制。因此,非常適合於使被成膜於晶圓200的面上的薄膜的品質形成良好者。
<本案的第二實施形態>
其次,說明有關本案的第二實施形態。在此,主要說明有關與上述的第一實施形態時的相異點。圖9是模式性地表示本案的第二實施形態的基板處理裝置的構成例的平面圖。
(裝置構成)
如圖9所示般,在本實施形態說明的基板處理裝置100a是具備被設在處理容器202內的旋轉托盤270。旋轉托盤270是被構成為以旋轉軸271為中心旋轉。
在旋轉托盤270上是配置有複數(例如4個)的基板載置台212a,212b,212c,212d。各基板載置台212a,212b,212c,212d皆與上述的第一實施形態的情況同樣構成。因此,各基板載置台212a,212b,212c,212d是在各者可個別地控制晶圓200的昇降動作。並且,在各者中,可個別地進行氣體供給等。具體而言,在各基板載置台212a,212b,212c,212d各者設有上述的圖1所示的氣體導入口241、淋浴頭230。另外,氣體供給系是亦可構成複數的氣體的導入口241能分別獨立供給氣體,或亦可設置共通的氣體供給系。又,有關排氣系也亦可設置複數的排氣系,而使能分別獨立排除被供給至各基板載置台上的氣體,或亦可設置共通的排氣系。
在如此的構成的基板處理裝置100a中,可對於各基板載置台212a,212b,212c,212d上的晶圓200的各者,同時並行地進行成膜工程(S104)。更具體而言,例如,可實現一面對於某晶圓200進行第一處理氣體供給工程(S202),一面對於其他的晶圓200進行第二處理氣體供給工程(S206)。又,例如,可實現一面對於某晶圓200進行電漿化的工程(S206),一面對於其他的晶圓200進行不電漿化的工程(S202,S204,S208)。又,例如,可實現一面對於某晶圓200進行循環處理,一面進行其他的CVD處理。
(控制樣式)
在上述的構成的基板處理裝置100a中也與上述的第一實施形態的情況同樣,只要因應所需使氣體導入口241與晶圓200的間隙可變即可。具體而言,例如,在個別的基板載置台212中供給不同的氣體時,按照該氣體種類或供給時機等來進行間隙的可變控制。並且,在個別的基板載置台212中同時並行地進行電漿化的工程及不電漿化的工程時,或在個別的基板載置台212中同時並行地進行循環處理及CVD處理時,按照對於各個的晶圓200的處理的內容來進行間隙的可變控制。
(效果)
在本實施形態中也以能因應所需使氣體導入口241與晶圓200之間隙可變的方式控制根據昇降機構218的昇降動作,藉此可使對於晶圓200的處理的質(例如被成膜的膜的品質)形成良好。
<其他的實施形態>
以上,具體地說明本案的第一實施形態及第二實施形態,但本案不限於上述的各實施形態,可在不脫離其主旨的範圍實施各種變更。
在上述的各實施形態中,在基板處理工程之一工程的成膜工程中,主要舉使用TDMAT氣體作為第一處理氣體(含第一元素氣體),使用O2
氣體作為第二處理氣體(含第二元素氣體),藉由交替地供給該等,在晶圓200上形成TiO2
膜的情況為例,但本案不限於此。亦即,使用於成膜處理的處理氣體是不限於TDMAT氣體或O2
氣體等,即使是使用其他的種類的氣體來形成其他的種類的薄膜也無妨。而且,即使是使用3種類以上的處理氣體的情況,只要交替地供給該等來進行成膜處理,便可適用本案。具體而言,第一元素,不是Ti,例如亦可為Si、Zr、Hf等各種的元素。又,第二元素,不是O,例如亦可為N等。
又,上述的各實施形態是主要舉對晶圓表面進行薄膜形成的情況為例,作為基板處理工程,但本案不限於此。亦即,本案是除了在上述的各實施形態舉例的薄膜形成以外,亦可適用在上述的實施形態所例示的薄膜以外的成膜處理。又,基板處理的具體的內容是不過問,不僅成膜處理,在進行熱處理(退火處理)、電漿處理、擴散處理、氧化處理、氮化處理、光刻(Lithography)處理等的其他的基板處理時也可適用。
又,上述的各實施形態是舉對晶圓進行處理的情況為例,作為半導體裝置的製造工程之一工程,但本案不限於此。亦即,成為處理對象的基板是不限於晶圓,亦可為光罩、印刷配線基板、液晶面板、磁碟、光碟等。
<本案的理想的形態>
以下,附記有關本案的理想的形態。
[附記1]
若根據本案的其他之一形態,則提供一種基板處理裝置,其具有:
處理基板的處理室;
支撐前述基板的基板支撐部;
使前述基板支撐部昇降的昇降部;
供給氣體至前述基板的氣體供給口;及
控制前述昇降部的昇降動作,而使從前述氣體供給口供給氣體時的前述氣體供給口與被支持於前述基板支撐部的前述基板的間隔可變的控制部。
[附記2]
理想是提供如附記1記載的基板處理裝置,其中,前述控制部,係按照對於前述基板的處理的時機來使前述間隔可變。
[附記3]
理想是提供如附記2記載的基板處理裝置,其中,前述控制部,係使前述間隔可變,而使在2步驟化的步驟1縮小前述間隔,在步驟2擴大前述間隔。
[附記4]
理想是提供如附記2記載的基板處理裝置,其中,前述控制部,係在對於前述基板的處理的剛開始之後的一定期間,及前述一定期間經過之後的剩餘的期間,使前述間隔可變。
[附記5]
理想是提供如附記1記載的基板處理裝置,其中,前述控制部,係按照從前述氣體供給口供給的氣體種類來使前述間隔可變。
[附記6]
理想是提供如附記5記載的基板處理裝置,其中,前述控制部,係使前述間隔可變,而使在供給淨化氣體時縮小前述間隔。
[附記7]
理想是提供如附記5記載的基板處理裝置,其中,前述控制部,係使前述間隔可變,而使在第一處理氣體供給時縮小,在第二處理氣體供給時擴大。
[附記8]
理想是提供如附記1記載的基板處理裝置,其中,前述控制部,係按照對於前述基板的處理的內容來使前述間隔可變。
[附記9]
理想是提供如附記8記載的基板處理裝置,其中,具備使供給至前述基板的氣體電漿化的電漿產生部,
前述控制部,係於前述電漿產生部進行電漿化時,及前述電漿產生部不進行電漿化時,使前述間隔。
[附記10]
理想是提供如附記8記載的基板處理裝置,其中,前述控制部,係於進行循環處理時,及進行CVD處理時,使前述間隔可變。
[附記11]
理想是提供如附記1~10的任一記載的基板處理裝置,其中,具有檢測出前述處理室的壓力的檢測部,
前述控制部,係被構成為根據前述檢測部的檢測結果,調整前述間隔。
[附記12]
若根據本案的其他之一形態,則提供一種半導體裝置的製造方法,其係具有:
從氣體供給口供給氣體至被支撐於可昇降的基板支撐部的基板而處理前述基板的工程;及
使前述基板支撐部昇降,而使從前述氣體供給口供給氣體時的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔可變的工程。
[附記13]
若根據本案的其他之一形態,則提供一種藉由電腦來使下列程序實行於基板處理裝置的程式,
從氣體供給口供給氣體至被支撐於可昇降的基板支撐部的基板而處理前述基板的程序;及
使前述基板支撐部昇降,而使從前述氣體供給口供給氣體時的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔可變的程序。
[附記14]
若根據本案的其他之一形態,則提供一種儲存有藉由電腦來使下列程序實行於基板處理裝置的程式之電腦可取的記錄媒體,
從氣體供給口供給氣體至被支撐於可昇降的基板支撐部的基板而處理前述基板的程序;及
使前述基板支撐部昇降,而使從前述氣體供給口供給氣體時的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔可變的程序。
100,100a‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理空間(處理室)
202‧‧‧處理容器
210‧‧‧基板支撐部
211‧‧‧載置面
212,212a~212d‧‧‧基板載置台
218‧‧‧昇降機構
221‧‧‧排氣口
222‧‧‧排氣管
223‧‧‧壓力調整器
224‧‧‧真空泵
225‧‧‧真空計(VG)
241‧‧‧氣體導入口(氣體供給口)
242‧‧‧共通氣體供給管
243‧‧‧第一氣體供給系
243a‧‧‧氣體供給管
243b‧‧‧氣體供給源
243c‧‧‧質量流控制器(MFC)
243d‧‧‧閥
244‧‧‧第二氣體供給系
244a‧‧‧氣體供給管
244b‧‧‧氣體供給源
244c‧‧‧質量流控制器(MFC)
244d‧‧‧閥
245‧‧‧第三氣體供給系
245a‧‧‧氣體供給管
245b‧‧‧氣體供給源
245c‧‧‧質量流控制器(MFC)
245d‧‧‧閥
250‧‧‧遠距電漿單元(RPU)
260‧‧‧控制器
261‧‧‧運算部
262‧‧‧記憶部
263‧‧‧外部記憶裝置
圖1是模式性地表示本案的第一實施形態的基板處理裝置的構成例的說明圖。
圖2是表示在本案的第一實施形態的基板處理裝置所進行的基板處理工程的概要的流程圖。
圖3是表示在本案的第一實施形態的基板處理裝置所進行的成膜工程的基本的程序的流程圖。
圖4是表示在本案的第一實施形態的基板處理裝置所進行的成膜工程的第一控制樣式的例子的圖。
圖5是表示在本案的第一實施形態的基板處理裝置所進行的成膜工程的第二控制樣式的例子的圖。
圖6是表示在本案的第一實施形態的基板處理裝置所進行的成膜工程的第三控制樣式的例子的圖。
圖7是表示在本案的第一實施形態的基板處理裝置所進行的成膜工程的第三控制樣式的變形例的圖。
圖8是表示在本案的第一實施形態的基板處理裝置所進行的成膜工程的第四的控制樣式的例子的圖。
圖9是模式性地表示本案的第二實施形態的基板處理裝置的構成例的平面圖。
100‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理空間(處理室)
202‧‧‧處理容器
202a‧‧‧上部容器
202b‧‧‧下部容器
203‧‧‧搬送空間
204‧‧‧間隔板
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‧‧‧基板載置台
213‧‧‧加熱器
214‧‧‧貫通孔
217‧‧‧軸
218‧‧‧昇降機構
219‧‧‧波紋管
220‧‧‧排氣系
221‧‧‧排氣口
222‧‧‧排氣管
223‧‧‧壓力調整器
224‧‧‧真空泵
225‧‧‧真空計(VG)
230‧‧‧淋浴頭
231‧‧‧蓋
231a‧‧‧孔
232‧‧‧緩衝空間
233‧‧‧絕緣塊
234‧‧‧分散板
234a‧‧‧貫通孔
235‧‧‧氣體引導構件
236‧‧‧排氣管
237‧‧‧閥
238‧‧‧壓力調整器
239‧‧‧真空泵
241‧‧‧氣體導入口(氣體供給口)
242‧‧‧共通氣體供給管
243‧‧‧第一氣體供給系
243a‧‧‧氣體供給管
243b‧‧‧氣體供給源
243c‧‧‧質量流控制器(MFC)
243d‧‧‧閥
244‧‧‧第二氣體供給系
244a‧‧‧氣體供給管
244b‧‧‧氣體供給源
244c‧‧‧質量流控制器(MFC)
244d‧‧‧閥
245‧‧‧第三氣體供給系
245a‧‧‧氣體供給管
245b‧‧‧氣體供給源
245c‧‧‧質量流控制器(MFC)
245d‧‧‧閥
250‧‧‧遠距電漿單元(RPU)
260‧‧‧控制器
261‧‧‧運算部
262‧‧‧記憶部
263‧‧‧外部記憶裝置
Claims (20)
- 一種基板處理裝置,其特徵係具有:處理基板的處理室;支撐前述基板的基板支撐部;使前述基板支撐部昇降的昇降部;供給氣體至前述基板的氣體供給口;產生前述氣體的電漿的電漿產生部;及控制前述昇降部的昇降動作,而使從前述氣體供給口供給氣體,在產生電漿的一個的工程之中剛開始前述電漿的產生之後的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔和在產生電漿的一個的工程之中從前述電漿的產生開始經過一定時間後的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔不同來處理前述基板的控制部。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述控制部,係控制前述昇降部的昇降動作,而使剛開始前述電漿的產生之後的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔比從前述電漿的產生開始經過一定時間後的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔更擴大。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,具 有可供給處理氣體及反應氣體作為前述氣體的氣體供給系,前述控制部,係控制前述電漿產生部及前述氣體供給系,而使進行重複複數次依序進行前述處理氣體的供給及前述反應氣體的供給的處理之循環處理作為對於前述基板的處理時,使前述反應氣體電漿化作為前述電漿。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述控制部,係在對於前述基板的處理的剛開始之後的一定期間,及前述一定期間經過之後的剩餘的期間,使前述間隔可變。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述控制部,係按照從前述氣體供給口供給的氣體種類來使前述間隔可變。
- 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置,其中,前述控制部,係使前述間隔可變,而使在供給淨化氣體時縮小前述間隔。
- 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置,其中,前述控制部,係使前述間隔可變,而使在第一處理氣體供給時縮小,在第二處理氣體供給時擴大。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,前述控制部,係於前述電漿產生部進行電漿化時,及前述電漿產生部不進行電漿化時,使前述間隔可變。
- 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置,其中,具有檢測出前述處理室的壓力的檢測部,前述控制部,係被構成為根據前述檢測部的檢測結果,調整前述間隔。
- 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置,其中,前述控制部,係控制前述氣體供給系與前述昇降部,而使複數次的循環處理之中,與初期的循環的被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔和與後期的循環的被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔不同。
- 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置,其中,前述控制部,係控制前述氣體供給系與前述昇降部,而使複數次的循環處理之中,與初期的循環的被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔比與後期的循環的被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔形成更窄。
- 一種半導體裝置的製造方法,其特徵係具有:從氣體供給口供給氣體至被支撐於可昇降的基板支撐部的基板而處理前述基板的工程; 產生供給至前述基板的前述氣體的電漿的工程;及使前述基板支撐部昇降,而使在產生前述電漿的工程時,在產生該電漿的一個的工程之中從前述氣體供給口供給氣體,剛開始該氣體的電漿的產生之後的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔和在產生該電漿的一個的工程之中從前述電漿的產生開始經過一定時間後的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔不同來處理前述基板的工程。
- 如申請專利範圍第12項之半導體裝置的製造方法,其中,在使前述基板支撐部昇降的工程中,使前述基板支撐部昇,而使剛開始前述電漿的產生之後的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔比從前述電漿的產生開始經過一定時間後的前述氣體供給口與被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔更擴大。
- 如申請專利範圍第13項之半導體裝置的製造方法,其中,供給處理氣體與反應氣體作為前述氣體,進行重複複數次依序進行前述處理氣體的供給及前述反應氣體的供給的處理之循環處理作為對於前述基板的處理時,使前述反應氣體電漿化作為前述電漿。
- 如申請專利範圍第13項之半導體裝置的製造方法,其中,在對於前述處理的工程剛開始之後的一定期間,及前 述一定期間經過之後的剩餘的期間,使前述間隔可變。
- 如申請專利範圍第14項之半導體裝置的製造方法,其中,控制前述氣體的供給及前述基板支撐部的昇降,而使複數次的循環處理之中,與初期的循環的被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔和與後期的循環的被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔不同。
- 如申請專利範圍第14項之半導體裝置的製造方法,其中,控制前述氣體的供給及前述基板支撐部的昇降,而使複數次的循環處理之中,與初期的循環的被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔比與後期的循環的被支撐於前述基板支撐部的前述基板的間隔形成更窄。
- 如申請專利範圍第16項之半導體裝置的製造方法,其中,在前述處理的工程中,使前述複數種的氣體之中,第一處理氣體供給時的前述間隔比第二處理氣體供給時的前述間隔更窄。
- 如申請專利範圍第12項之半導體裝置的製造方法,其中,前述間隔,係於產生前述電漿時與未產生電漿時使不同。
- 如申請專利範圍第12項之半導體裝置的製造方法,其 中,前述間隔,係按照處理前述基板的處理室內的壓力值來調整。
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---|---|---|---|---|
JP7300898B2 (ja) * | 2019-06-11 | 2023-06-30 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法及び基板処理装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5399387A (en) * | 1993-01-28 | 1995-03-21 | Applied Materials, Inc. | Plasma CVD of silicon nitride thin films on large area glass substrates at high deposition rates |
US20150194304A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-07-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus, non-transitory computer-readable recording medium and method of manufacturing semiconductor device |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4960488A (en) * | 1986-12-19 | 1990-10-02 | Applied Materials, Inc. | Reactor chamber self-cleaning process |
JP2960466B2 (ja) * | 1990-03-19 | 1999-10-06 | 株式会社日立製作所 | 半導体デバイスの配線絶縁膜の形成方法及びその装置 |
JPH03281780A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Hitachi Ltd | Cvd装置 |
US5279865A (en) * | 1991-06-28 | 1994-01-18 | Digital Equipment Corporation | High throughput interlevel dielectric gap filling process |
US5271972A (en) * | 1992-08-17 | 1993-12-21 | Applied Materials, Inc. | Method for depositing ozone/TEOS silicon oxide films of reduced surface sensitivity |
JP3551609B2 (ja) * | 1996-02-23 | 2004-08-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置 |
JP2002343787A (ja) * | 2001-05-17 | 2002-11-29 | Research Institute Of Innovative Technology For The Earth | プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法 |
JP3753665B2 (ja) * | 2002-02-26 | 2006-03-08 | Necエレクトロニクス株式会社 | Cvd装置及び方法 |
US20070116888A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Tokyo Electron Limited | Method and system for performing different deposition processes within a single chamber |
US8801950B2 (en) * | 2011-03-07 | 2014-08-12 | Novellus Systems, Inc. | Reduction of a process volume of a processing chamber using a nested dynamic inert volume |
US8933375B2 (en) * | 2012-06-27 | 2015-01-13 | Asm Ip Holding B.V. | Susceptor heater and method of heating a substrate |
US8980763B2 (en) * | 2012-11-30 | 2015-03-17 | Applied Materials, Inc. | Dry-etch for selective tungsten removal |
US8921234B2 (en) * | 2012-12-21 | 2014-12-30 | Applied Materials, Inc. | Selective titanium nitride etching |
US20140273487A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Applied Materials, Inc. | Pulsed dc plasma etching process and apparatus |
JP5657059B2 (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-21 | 東京エレクトロン株式会社 | マイクロ波加熱処理装置および処理方法 |
KR20160047540A (ko) * | 2013-08-30 | 2016-05-02 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 기판 지지 시스템 |
KR101836417B1 (ko) * | 2014-01-29 | 2018-03-09 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 저온 경화 모듈러스 강화 |
US9309598B2 (en) * | 2014-05-28 | 2016-04-12 | Applied Materials, Inc. | Oxide and metal removal |
US10892180B2 (en) * | 2014-06-02 | 2021-01-12 | Applied Materials, Inc. | Lift pin assembly |
CN107109645B (zh) * | 2015-01-02 | 2021-02-26 | 应用材料公司 | 处理腔室 |
JP6001131B1 (ja) * | 2015-04-28 | 2016-10-05 | 株式会社日立国際電気 | 基板処理装置、半導体装置の製造方法、プログラム |
US10325790B2 (en) * | 2016-04-29 | 2019-06-18 | Applied Materials, Inc. | Methods and apparatus for correcting substrate deformity |
US20170335459A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Applied Materials, Inc. | Non-shadow frame plasma processing chamber |
KR102142557B1 (ko) * | 2016-06-21 | 2020-08-07 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Rf 리턴 스트랩 차폐 커버 |
US10249525B2 (en) * | 2016-10-03 | 2019-04-02 | Applied Materials, Inc. | Dynamic leveling process heater lift |
US10704147B2 (en) * | 2016-12-03 | 2020-07-07 | Applied Materials, Inc. | Process kit design for in-chamber heater and wafer rotating mechanism |
JP2018093150A (ja) * | 2016-12-07 | 2018-06-14 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置及び成膜方法 |
US10784139B2 (en) * | 2016-12-16 | 2020-09-22 | Applied Materials, Inc. | Rotatable electrostatic chuck having backside gas supply |
US10573498B2 (en) * | 2017-01-09 | 2020-02-25 | Applied Materials, Inc. | Substrate processing apparatus including annular lamp assembly |
JP7030414B2 (ja) * | 2017-02-14 | 2022-03-07 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法及びその装置 |
US11183418B2 (en) * | 2017-06-01 | 2021-11-23 | Applied Materials, Inc. | Two axis goniometer to accomplish fine, permanent, calibration of lift pin hoop orientation |
US20180347037A1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-12-06 | Applied Materials, Inc. | Selective in-situ cleaning of high-k films from processing chamber using reactive gas precursor |
US12076763B2 (en) * | 2017-06-05 | 2024-09-03 | Applied Materials, Inc. | Selective in-situ cleaning of high-k films from processing chamber using reactive gas precursor |
JP6869111B2 (ja) * | 2017-06-06 | 2021-05-12 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板受け渡し方法及び基板処理装置 |
US10043674B1 (en) * | 2017-08-04 | 2018-08-07 | Applied Materials, Inc. | Germanium etching systems and methods |
US20190088518A1 (en) * | 2017-09-20 | 2019-03-21 | Applied Materials, Inc. | Substrate support with cooled and conducting pins |
-
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-
2019
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5399387A (en) * | 1993-01-28 | 1995-03-21 | Applied Materials, Inc. | Plasma CVD of silicon nitride thin films on large area glass substrates at high deposition rates |
US20150194304A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-07-09 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Substrate processing apparatus, non-transitory computer-readable recording medium and method of manufacturing semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10541170B2 (en) | 2020-01-21 |
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