TWI813009B - 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及程式 - Google Patents
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Abstract
基板處理裝置具備有:處理容器,其構成處理室;第一氣體供給系統,其具有將第一處理氣體供給至處理室內之第一供給口;第二氣體供給系統,其具有將與第一處理氣體組成不同之第二處理氣體供給至處理室內之第二供給口;電漿生成部,其沿著處理容器之外周被設置,由被供給高頻電力之電極所構成,且被構成為對被供給至處理室內之第一處理氣體及第二處理氣體進行電漿激發;及基板保持台,其保持基板;第二供給口被設於供給管,並且被設於較第一供給口更下方,而該供給管被設為自處理室之頂壁面且較第一供給口更靠處理容器之徑向上之中央側的位置朝下方延伸。
Description
本發明係關於基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及程式。
於形成快閃記憶體等之半導體裝置的圖案時,作為製程之一步驟,存在有對基板實施氧化處理或氮化處理等之既定處理之步驟的情形。
例如,於日本專利特開2014-75579號公報揭示有使用經電漿激發後之處理氣體來對被形成於基板上之圖案表面進行改質處理的內容。於處理室之上部設有氣體供給部,而被構成為可朝向處理室內供給反應氣體。
(發明所欲解決之問題)
在上述習知例中,一種類的氣體或事前所混合之複數種類的氣體,以固定的氣體濃度自氣體供給部之氣體吹出口被供給,並經電漿激發而到達基板。
然而,即便處理氣體在處理室內以均等之氣體濃度擴散,仍有因在處理室內生成之電漿分布而無法對基板面內以所期望之分布進行電漿處理之情形。
本發明之目的在於可對基板之面內以所期望之分布進行電漿處理。
(解決問題之技術手段)
根據本發明一態樣其提供一種技術,具備有:處理容器,其構成處理室;第一氣體供給系統,其具有將第一處理氣體供給至上述處理室內之第一供給口;第二氣體供給系統,其具有將組成與上述第一處理氣體不同之第二處理氣體供給至上述處理室內之第二供給口;電漿生成部,其被設為沿著上述處理容器之外周,由被供給高頻電力之電極所構成,且被構成為對被供給至上述處理室內之上述第一處理氣體進行電漿激發;及基板保持台,其保持基板;上述第二供給口被設於供給管之下端部,並且被設於較上述第一供給口更下方,而該供給管被設為自上述處理室之頂壁面且較上述第一供給口更靠上述處理容器之徑向上之中央側的位置朝下方延伸。
(對照先前技術之功效)
根據本發明,可對基板之面內以所期望的分布進行電漿處理。
以下,對用以實施本發明之形態,根據圖式來進行說明。各圖式中使用相同符號所標示的構成元件,意味為其係相同或相當之構成元件。再者,在以下說明之實施形態中重複的說明及符號,其存在有省略的情形。又,於以下之說明中所使用的圖式皆為示意性者,圖式中所示之各元件的尺寸關係、各元件的比率等並不一定與現實一致。又,於複數個圖式之相互間,各元件之尺寸的關係、各元件的比率等亦不一定一致。
(1) 基板處理裝置的構成
以下對本發明第一實施形態之基板處理裝置,使用圖1進行說明。本實施形態之基板處理裝置100被構成為主要對被形成於基板面上之膜進行例如氧化處理。基板處理裝置100具備有處理容器203、作為第一氣體供給系統之第一氣體供給部1100、作為第二氣體供給系統之第二氣體供給部1200、電漿生成部1040、及作為基板保持台的承載盤217。
(處理室)
基板處理裝置100具備有使用電漿對作為基板之晶圓200進行處理的處理爐202。於處理爐202設有構成處理室201之處理容器203。處理容器203具備有第一容器即圓頂型的上側容器210、及第二容器即碗型的下側容器211。處理室201係藉由上側容器210被覆蓋於下側容器211之上而被形成。上側容器210例如由氧化鋁(Al
2O
3)或石英(SiO
2)等之非金屬材料所形成,下側容器211例如由鋁(Al)所形成。
處理室201之頂壁面、即上側容器210之頂壁面,例如由平板1004所構成。於平板1004之上方設有蓋部1012,而該蓋部1012具有與平板1004之上表面對向之下表面。
又,於下側容器211之下部側壁設有閘閥244。閘閥244被構成為在開啟時可使用搬送機構(未圖示),而經由搬入搬出口245朝向處理室201內搬入晶圓200、或朝向處理室201外搬出晶圓200。閘閥244被構成為在關閉時,成為保持處理室201內之氣密性的閘門閥(sluice valve)。
處理室201具有:電漿生成空間201a,其於周圍設有共振線圈212;及基板處理空間201b,其連通於電漿生成空間201a,供晶圓200進行處理。電漿生成空間201a係供電漿生成的空間,意指在處理室之內較共振線圈212之下端更上方且較共振線圈212之上端更下方的空間。另一方面,基板處理空間201b係供基板使用電漿進行處理的空間,意指較共振線圈212之下端更下方的空間。在本實施形態中,電漿生成空間201a與基板處理空間201b之水平方向的直徑被構成為大致相同。
(承載盤)
於處理室201之底側中央配置有承載盤217,該承載盤217構成載置晶圓200之基板載置部(基板保持台)。承載盤217例如由氮化鋁(AlN)、陶瓷、石英等之非金屬材料所形成。
作為加熱機構之加熱器217b,一體地被埋入承載盤217的內部。加熱器217b被構成為若被供給電力,則可將晶圓200表面加熱至例如25℃至750℃左右。
承載盤217與下側容器211被電性地絕緣。阻抗調整電極217c被設於承載盤217內部,且經由作為阻抗調整部之阻抗可變機構275被接地。阻抗可變機構275由線圈或可變電容器所構成,且被構成為可藉由控制線圈之電感及電阻、以及可變電容器之電容值來使阻抗變化。藉此,可經由阻抗調整電極217c及承載盤217來控制晶圓200的電位(偏差電壓)。再者,於本實施形態中,可任意地選擇進行或不進行使用阻抗調整電極217c之偏差電壓控制。
於承載盤217設有具備使承載盤升降之驅動機構的承載盤升降機構268。又,於承載盤217設有貫通孔217a,並且於下側容器211之底面設有晶圓頂起銷266。貫通孔217a與晶圓頂起銷266在相互地對向之位置,至少被設置於各三個部位。於承載盤217藉由承載盤升降機構268而被下降時,被構成為晶圓頂起銷266穿過貫通孔217a。
本實施形態之基板載置部,主要係由承載盤217及加熱器217b、電極217c所構成。
(第一氣體供給部)
作為第一氣體供給系統之第一氣體供給部1100,具有將第一處理氣體供給至處理室201內之第一供給口1022。以下,將自第一氣體供給部1100所供給之氣體稱為第一處理氣體。於處理室201之中央上方設有:平板1004,其構成處理室201之頂壁面;及蓋部1012,其具有與平板1004之上表面對向的下表面。平板1004及蓋部1012由穿透光之材料、例如透明石英所構成。於蓋部1012之上部設有用以加熱處理室201內之燈加熱器1002。自燈加熱器1002所放射之光,會通過蓋部1012及平板1004抵達處理室201內。
於沿著處理容器203之上端之徑向外側端部的區域,設有被供給第一處理氣體之第一緩衝部1018。作為一例,於處理容器203之上安裝有歧管1006,並於該歧管1006設有第一緩衝部1018。第一緩衝部1018呈環狀地被形成於平板1004的周圍。於基板處理時,第一緩衝部1018成為被減壓之空間。第一緩衝部1018會被供給第一處理氣體。第一供給口1022與第一緩衝部1018連通,沿著處理容器203之圓周方向被設置。通過該第一供給口1022,將第一處理氣體自第一緩衝部1018供給至處理室201內,藉此可於處理容器203之圓周方向上均勻地供給第一處理氣體。
第一處理氣體例如係第一氣體與第二氣體之混合氣體。第一氣體藉由電漿激發來生成氧活性種之氣體、即含氧氣體。作為含氧氣體,例示有氧(O
2)、臭氧(O
3)、水蒸氣(H
2O)、過氧化氫(H
2O
2)、一氧化氮(NO)之至少任一者、或該等之混合氣體。第二氣體係含氫氣體或惰性氣體之至少任一者。在本實施形態中,作為第二氣體而使用含氫氣體。作為含氫氣體,例示有氫(H
2)、H
2O、H
2O
2之至少任一者、或該等之混合氣體。作為惰性氣體,例示有氦(He)、氖(Ne)、氬(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)等之稀有氣體或氮(N
2)之至少任一者、或該等之混合氣體。再者,第一處理氣體亦可由第一氣體所構成且不含第二氣體之氣體。再者,從第一處理氣體及第二處理氣體中之氧與氫之比率可容易地進行調整的觀點而言,作為含氧氣體可適當地使用O
2或O
3之至少任一者,且作為含氫氣體可適當地使用H
2。
供給含氧氣體之含氧氣體供給管232a之下游端、供給含氫氣體之含氫氣體供給管232b之下游端、及供給惰性氣體(例如N
2氣體)之惰性氣體供給管232c,以合流之方式被連接於氣體導入路1020。於含氧氣體供給管232a設有含氧氣體供給源250a、作為流量控制裝置之質量流量控制器(MFC)252a、及作為開閉閥之閥253a。於含氫氣體供給管232b設有含氫氣體供給源250b、MFC 252b、及閥253b。於惰性氣體供給管232c設有惰性氣體供給源250c、MFC 252c、及閥253c。於含氧氣體供給管232a、含氫氣體供給管232b及惰性氣體供給管232c所合流之下游側設有閥243a,且被連接於氣體導入路1020之上游端。被構成為使閥253a、253b、253c、243a開閉,可藉由MFC 252a、252b、252c一邊調整各氣體之流量,一邊經由含氧氣體供給管232a、含氫氣體供給管232b、惰性氣體供給管232c,將含氧氣體、含氫氣體、惰性氣體等之處理氣體朝向處理室201內供給。
本實施形態作為第一氣體供給系統之第一氣體供給部1100,主要係由第一供給口1022、含氧氣體供給管232a、含氫氣體供給管232b、惰性氣體供給管232c、MFC 252a、252b、252c、及閥253a、253b、253c、243a所構成。第一氣體供給部1100被構成為對處理室201內供給作為含有氧之氧化種源的氣體。
(第二氣體供給部)
作為第二氣體供給系統之第二氣體供給部1200,具有將與第一處理氣體組成不同之第二處理氣體供給至處理室201內之作為第二供給口的噴嘴孔1008a。噴嘴孔1008a被設置於自構成頂壁面之平板1004之中央朝下方延伸之作為供給管的噴嘴1008。又,噴嘴孔1008a被設於較第一供給口1022更下方。以下,將自第二氣體供給部1200被供給的氣體稱為第二處理氣體。如圖1所示,於平板1004之上表面與蓋部1012之下表面之間,設有被供給第二處理氣體的第二緩衝部1028。噴嘴1008之上端被連接於第二緩衝部1028。藉由設為經由第二緩衝部1028對處理室201內供給第二處理氣體之構造,則即便於需要將例如燈加熱器1002般之零件配置在蓋部1012上方之情形時,亦可利用簡易之構成而自平板1004之中央供給第二處理氣體。
於圖1中,噴嘴孔1008a被設於構成電漿生成部1040之電極的上端與下端之間。又,噴嘴孔1008a被設於電漿生成區域之上端與下端之間。電漿生成區域係供電漿P生成的區域,細節將於後述之。又,噴嘴孔1008a亦可被設於與後述之構成電漿生成部1040之共振線圈212的中間點大致相同的高度。換言之,噴嘴孔1008a亦可被設置在相對於被供給至共振線圈212之高頻電力的波長λ,而與被形成於λ或λ/2之共振線圈212之中間點之環狀之電漿相同的高度。
此外,如圖7所示,噴嘴孔1008a亦可被設在較構成電漿生成部之電極的上端更上方。又,噴嘴孔1008a亦可被設在較電漿生成區域之上端更上方。
又,於圖1中,噴嘴孔1008a被設為相較於處理室201內之沿著處理容器203之內周被形成為筒狀或圓環狀之電漿生成區域的內周,位於處理容器203徑向上更內側的位置。對於圖7或圖8所示之情形亦相同。亦即,於本實施形態中,噴嘴1008及噴嘴孔1008a被設為對相較於沿著處理容器203之內周被形成為筒狀或圓環狀之電漿生成區域的內周,在處理容器203之徑向上更內側的區域供給第二處理氣體。
此外,如圖8所示,噴嘴孔1008a亦可被設於較構成電漿生成部1040之電極的下端更下方。又,噴嘴孔1008a亦可被設於較電漿生成區域之下端更下方。於該情形時,承載盤217以基板處理時被保持於該承載盤217之晶圓200位於較電極之下端更下方之位置的方式被控制。
如圖8所示,噴嘴孔1008a亦可由被設於噴嘴1008之前端之複數個噴出口1008b所構成。該噴出口1008b例如被構成為朝相對於晶圓200之面的垂直方向具有既定角度θ之斜下方噴出第二處理氣體。既定角度θ係以自晶圓200之中心至來自噴嘴孔1008a之第二處理氣體之噴出方向與晶圓200相交的位置為止的距離r成為固定之方式,根據噴嘴孔1008a與晶圓200的距離h而被設定(參照圖7、圖8)。藉此,既定角度θ被設定為噴嘴孔1008a與晶圓200之上表面之距離越短則越大,而距離越長則越小。藉由將距離r設為固定,可減少在使距離h變化時之參數的數量,而容易地進行後述之處理室201內之氫濃度分布的控制。
在圖8所示之例子中,噴嘴1008之前端(下端)被關閉,在噴嘴1008之前端附近的外周面形成有複數個噴出口1008b。噴嘴1008之噴出口1008b相對於軸向S的角度被設定為上述之既定角度θ。角度θ藉由設為未滿90°,可將自噴出口1008b噴出之第二處理氣體朝向晶圓200之表面直接供給。於將角度θ設為90°以上之情形時,由於無法將自噴出口1008b噴出之第二處理氣體朝向晶圓200之表面直接供給,因此難以調整晶圓200之處理面之附近空間之第二處理氣體的濃度分布(更具體而言為氫的濃度分布)。
又,藉由調整距離h或角度θ之至少任一者,可調整自噴出口1008b噴出之第二處理氣體會被直接供給之包含晶圓200之處理面之平面區域的範圍大小。例如,被直接供給第二處理氣體之該平面區域,可設為晶圓200之處理面內的區域,且較佳係設為不包含晶圓200之外緣之晶圓200之處理面內的區域。藉由如此將被直接供給第二處理氣體之平面區域的大小調整為晶圓200之處理面內的區域,則可容易地進行晶圓200之處理面之附近空間之第二處理氣體之濃度分布的調整。
噴嘴孔1008a被構成為將第二處理氣體對晶圓200直接噴射、或將其直接供給至晶圓200上之空間。換言之,於噴嘴孔1008a與晶圓200之間,並未設置氣體擴散板等之構成。
再者,噴嘴孔1008a並不限於被設在噴嘴1008之前端(下端)者,亦可被設於噴嘴1008之軸向S之中間部。又,亦可設為例如使噴嘴1008之突出量變化而可調整噴嘴孔1008a之高度位置的構成。
第二處理氣體例如為第一氣體與第二氣體之混合氣體。再者,第二處理氣體亦可為由第二氣體所構成且不含第一氣體的氣體。藉由進一步將第一處理氣體設為由第一氣體構成且不含第二氣體的氣體,而可利用簡易之供給系統來進行後述之處理室201內之氫濃度的調整。
供給含氧氣體之含氧氣體供給管232d之下游端、供給含氫氣體之含氫氣體供給管232e之下游端、及供給惰性氣體之惰性氣體供給管232f,係以合流之方式被連接於氣體導入路1030。於含氧氣體供給管232d設有含氧氣體供給源250d、MFC 252d、及閥253d。於含氫氣體供給管232e設有含氫氣體供給源250e、MFC 252e、及閥253e。於惰性氣體供給管232f設有惰性氣體供給源250f、MFC 252f、及閥253f。於含氧氣體供給管232d、含氫氣體供給管232e及惰性氣體供給管232f合流之下游側設有閥243c,且被連接於氣體導入路1030之上游端。被構成為使閥253d、253e、253f、243c開閉,並可藉由MFC 252d、252e、252f一邊調整各氣體的流量,一邊經由含氧氣體供給管232d、含氫氣體供給管232e、及惰性氣體供給管232f,將含氧氣體、含氫氣體、及惰性氣體等處理氣體朝向處理室201內供給。
本實施形態作為第二氣體供給系統之第二氣體供給部1200,主要係由噴嘴1008、噴嘴孔1008a、含氧氣體供給管232d、含氫氣體供給管232e、惰性氣體供給管232f、MFC 252d、252e、252f、及閥253d、253e、253f、243c所構成。藉由第二氣體供給部1200被供給至處理室201內之第二處理氣體,係作為用以調整含有氫之氫濃度的氫濃度調整氣體而發揮功能。
第一氣體供給部1100被構成為對沿著處理室201之內壁之電漿生成空間201a(後述)內的第一區域即外周區域,供給第一處理氣體。又,第二氣體供給部1200被構成為對由外周區域所包圍之區域且為電漿生成空間201a內的第二區域即中央區域,供給第二處理氣體。亦即,第一處理氣體被供給至處理室201內之外周區域,而第二處理氣體被供給至包含晶圓200之處理面的上方區域且於晶圓200之面方向上與外周區域不同之區域即中央區域。處理室201內的空間係由沿著處理室201之內壁的外周區域、及由外周區域所包圍的中央區域所構成。
根據第一氣體供給部1100與第二氣體供給部1200,可對第一氣體及第二氣體之各者,調整含氧氣體與含氫氣體之混合比(流量比)或其總流量。因此,可調整被供給至處理室201內之外周區域與中央區域之各區域之含氧氣體與含氫氣體之混合比或其總流量,更一般而言,可調整被供給至處理室201內之外周區域與中央區域之各區域之氧元素與氫元素之比率或其總流量。
再者,第二氣體供給部1200之構成並不限定於此,例如亦可設為如圖9所示之變形例般的構成。於該變形例中,具備有構成處理室201之頂壁面的平板1004,而噴嘴1008被連接於平板1004、或貫通平板1004,且其上端被連接於供給第二處理氣體之第二氣體供給管234。亦即,圖1中之第一緩衝部1018被省略。
(排氣部)
於下側容器211之側壁,設有自處理室201內排放反應氣體等之氣體排氣口235。氣體排氣管231之上游端被連接於氣體排氣口235。於氣體排氣管231,設有作為壓力調整器之APC(Auto Pressure Controller;自動壓力控制器)閥242、作為開閉閥之閥243b、及作為真空排氣裝置之真空泵246。
本實施形態之排氣部主要係由氣體排氣口235、氣體排氣管231、APC閥242、及閥243b所構成。再者,亦可將真空泵246包含於排氣部中。
(電漿生成部(ICP方式))
電漿生成部1040沿著處理容器203之外周被設置,由被供給高頻電力之電極所構成,且被構成為對被供給至處理室201內之第一處理氣體及第二處理氣體進行電漿激發。電極例如由在處理容器203之外周捲繞而設置之共振線圈212所構成。
具體而言,於處理室201之外周部、即上側容器210側壁之外側,以圍繞處理室201之方式設置有作為高頻電極之螺旋狀的共振線圈212。於共振線圈212連接有RF感測器272、高頻電源273、及進行高頻電源273之阻抗或輸出頻率之整合的整合器274。
高頻電源273係對共振線圈212供給高頻電力(RF電力)者。RF感測器272被設於高頻電源273之輸出側,對被供給之高頻的行進波或反射波的資訊進行監視。由RF感測器272所監視之反射波電力被輸入至整合器274,整合器274根據自RF感測器272所輸入之反射波的資訊,而以反射波成為最小的方式,來控制高頻電源273之阻抗或所輸出之高頻電力的頻率。
共振線圈212為了形成既定波長之駐波,捲繞直徑、捲繞間距、捲繞數係以由固定波長進行共振之方式所設定。亦即,共振線圈212之電氣長度,被設定為相當於自高頻電源273所供給之高頻電力之既定頻率之1個波長的1/2、或整數倍的長度。
具體而言,當考慮到施加之電力、所產生之磁場強度或應用之裝置的外形等,共振線圈212例如以可藉由800kHz~50MHz、0.1~5KW之高頻電力來產生0.01~10高斯左右之磁場之方式,被設為50~300mm
2之有效截面積且200~500mm之線圈直徑,而在電漿生成空間201a之外周側被捲繞2~60次左右。再者,於本說明書中如「800kHz~50MHz」般之數值範圍的記載,意指下限值及上限值包含於該範圍內。例如,所謂「800kHz~50MHz」,意指「800kHz以上且50MHz以下」。對於其他數值範圍亦相同。
共振線圈212的兩端被電性接地,且其中之至少一端為了在裝置最初的設置時或處理條件之變更時對共振線圈212之電氣長度進行微調整,而經由可動分接頭213被接地。圖1中之符號214表示另一固定接地。可動分接頭213其位置以將共振線圈212之共振特性設為與高頻電源273大致相等之方式被調整。此外,供電部於共振線圈212之已被接地的兩端之間,由可動分接頭215所構成。
遮蔽板1223係為了遮蔽共振線圈212之外側的電場而被設置。
本實施形態之電漿生成部1040主要係由共振線圈212、RF感測器272、及整合器274所構成。再者,作為電漿生成部1040,亦可包含高頻電源273。
此處,對本實施形態之裝置的電漿生成原理及所生成之電漿的性質,使用圖2來進行說明。本實施形態中之電漿生成部1040如以下所述,被構成為藉由ICP(Inductively Coupled Plasma;感應耦合電漿)方式來生成電漿。
於本實施形態中,為了在電源側補償在電漿發生時之共振線圈212中的共振偏差,而具有如下功能:RF感測器272檢測在電漿發生時來自共振線圈212之反射波電力,整合器274根據所檢測出之反射波電力而修正高頻電源273之輸出。
具體而言,整合器274根據在RF感測器272所檢測出之電漿產生時來自共振線圈212之反射波電力,以反射波電力成為最小之方式使高頻電源273之阻抗或輸出頻率增加或減少。
於本實施形態之共振線圈212中,共振線圈212之電氣長度被設定為相當於高頻電力之既定頻率之1個波長的1/2、或整數倍的長度,如圖2所示般,由於包含電漿之該共振線圈之實際的共振頻率所產生的高頻電力會被供給,因此形成有相位電壓與逆相位電壓始終為抵消狀態的駐波。於共振線圈212之電氣長度與高頻電力之波長相同之情形時,在線圈之電氣中間點(電壓為零之節點)產生最高的相位電流。因此,於電氣中間點的附近,幾乎不存在與處理室壁或承載盤217之電容耦合,而形成電位極低之環狀的感應電漿。
藉由該構成,由於在處理室201之外周以捲繞之方式設有共振線圈212,因此藉由高頻電力被供給至共振線圈212,而於共振線圈212附近且處理室201中之沿著處理容器203之內周的電漿生成區域生成筒狀或圓環狀之電漿P。亦即,該筒狀或圓環狀之電漿P被生成於處理室201內之外周區域內。尤其於本實施形態中,圓環狀之電漿P被生成於共振線圈212之電氣中間點所位在的高度、即共振線圈212之上端與下端的中間高度位置。
(電漿生成部(MMT方式))
電漿生成部1040並不限定於ICP方式,亦可如圖5所示般為藉由MMT(Modified Magnetron Typed Plasma Source;改良磁控管型電漿源)方式來生成電漿的構成。
對電漿生成電極施加高頻電力而形成電場,並且形成磁場而使磁控管放電發生。藉此,自電漿生成電極所放出的電子一邊飄移一邊持續進行擺線運動而繞圈從而長壽,而可提高電離生成率。因此,MMT裝置可生成高密度電漿。
MMT裝置可使處理氣體激發分解,而例如將基板表面或被形成於基板之薄膜氧化或氮化、於基板上形成薄膜、或對基板表面進行蝕刻等,來實施各種電漿處理。
於處理容器203(上側容器210)之外周側,作為放電機構被設有形成為筒狀、例如圓環狀或圓筒狀之電漿生成電極1215。電漿生成電極1215包圍處理室201內的電漿生成區域224。於電漿生成電極1215,經由進行阻抗之整合的阻抗整合器1272而連接有施加高頻電力之高頻電源273。於電漿生成電極1215與阻抗整合器1272之間,連接有測定電漿生成電極1215之峰間電壓的電壓測定部1270。由電壓測定部1270所測定之電漿生成電極1215之峰間電壓值等的資料,朝向後述之控制器221被輸出。電漿生成部1040主要係由電漿生成電極1215、阻抗整合器1272、及高頻電源273所構成。再者,電壓測定部1270、阻抗整合器1272、及高頻電源273被連接於後述之控制器221。
又,於電漿生成電極1215之外表面的上下端附近,作為磁場形成機構,以自上下夾住電漿生成電極1215之方式,配置有被形成為筒狀、例如圓環狀或圓筒狀之上部磁鐵1216a及下部磁鐵1216b。上部磁鐵1216a及下部磁鐵1216b例如由永久磁鐵所構成。上部磁鐵1216a及下部磁鐵1216b於沿著處理室201之半徑方向的兩端(内周端與外周端)具有磁極。該等上部磁鐵1216a及下部磁鐵1216b被設為磁極的朝向相互地成為相反方向。亦即,該等內周部之磁極彼此相互地成為異極。藉此,可沿著上部磁鐵1216a及下部磁鐵1216b之內周面在圓筒軸方向形成磁力線。
(控制部)
作為控制部之控制器221被構成為分別通過信號線A而控制APC閥242、閥243b及真空泵246,通過信號線B而控制承載盤升降機構268,通過信號線C而控制加熱器電力調整機構276及阻抗可變機構275,通過信號線D而控制閘閥244,通過信號線E而控制RF感測器272、高頻電源273及整合器274,且通過信號線F而控制MFC 252a~252f及閥253a~253f、243a、243c。
如圖3所示,控制部(控制手段)即控制器221被構成為具備有CPU(Central Processing Unit;中央處理單元)221a、RAM(Random Access Memory;隨機存取記憶體)221b、儲存裝置221c、及I/O埠221d的電腦。RAM 221b、儲存裝置221c、I/O埠221d被構成為可經由內部匯流排221e而與CPU 221a進行資料交換。於控制器221,例如連接有被構成為觸控面板或顯示器等之輸入輸出裝置222。
儲存裝置221c例如由快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive;硬碟驅動器)等所構成。於儲存裝置221c內,可讀出地貯存有控制基板處理裝置之動作的控制程式、或記載有後述之基板處理之程序與條件等的程式配方等。製程配方係以使控制器221執行後述之基板處理步驟的各程序,可得到既定之結果的方式所組合成者,且作為程式而發揮功能。以下,將該程式配方或控制程式等統稱且亦簡稱為程式。再者,於本說明書中使用程式一詞之情形時,存在有僅包含程式配方單體之情形、僅包含控制程式單體之情形、或包含該雙方之情形。又,RAM 221b被構成為暫時供由CPU 221a所讀出之程式或資料等的記憶體區域(工作區)。
I/O埠221d被連接於上述之MFC 252a~252f、閥253a~253f、243a、243b、243c、閘閥244、APC閥242、真空泵246、RF感測器272、高頻電源273、整合器274、承載盤升降機構268、阻抗可變機構275、及加熱器電力調整機構276等。
CPU 221a被構成為讀出並執行來自儲存裝置221c之控制程式,並且根據來自輸入輸出裝置222之操作指令的輸入等而自儲存裝置221c讀出製程配方。而且,CPU 221a被構成為依照所讀出之製程配方的內容,而通過I/O埠221d及信號線A來控制APC閥242之開度調整動作、閥243b之開閉動作、及真空泵246之啟動、停止,通過信號線B來控制承載盤升降機構268之升降動作,通過信號線C來控制由加熱器電力調整機構276所進行之對加熱器217b之供給電力量調整動作、由阻抗可變機構275所進行之阻抗值調整動作,通過信號線D來控制閘閥244之開閉動作,通過信號線E來控制RF感測器272、整合器274及高頻電源273之動作,並通過信號線F來控制由MFC 252a~252f所進行之各種氣體的流量調整動作、及閥253a~253f、243a、243c之開閉動作等。
控制器221可藉由將被貯存於外部儲存裝置(例如磁帶、軟碟或硬碟等之磁碟、CD(光碟片)或DVD(數位影音光碟片)等之光碟、MO(磁光碟)等之光磁碟、USB(通用序列匯流排)記憶體或記憶卡等之半導體記憶體)223之上述程式安裝在電腦來構成。儲存裝置221c與外部儲存裝置223被構成為電腦可讀取之記錄媒體。以下,將該等統稱且亦簡稱為記錄媒體。於本說明書中,在使用記錄媒體一詞之情形時,存在有僅包含儲存裝置221c單體之情形、僅包含外部儲存裝置223單體之情形、或包含該雙方之情形。再者,對電腦之程式的提供,亦可不使用外部儲存裝置223而使用網際網路或專用線路等的通信手段來進行。
(半導體裝置之製造方法)
半導體裝置之製造方法具有:將晶圓200(基板)搬入基板處理裝置100之處理室201的步驟(例如基板搬入步驟S110)、將第一處理氣體及第二處理氣體供給至處理室201的步驟(例如反應氣體供給步驟S130)、及對晶圓200進行電漿處理的步驟(例如電漿處理步驟S140)。
基板處理裝置100具備有:處理容器203,其構成處理室201;第一氣體供給部1100(第一氣體供給系統),其具有將第一處理氣體供給至處理室201內之第一供給口1022;第二氣體供給部1200(第二氣體供給系統),其具有將與第一處理氣體組成不同之第二處理氣體供給至處理室201內之噴嘴孔1008a(第二供給口);電漿生成部1040,其沿著處理容器203之外周被設置,由被供給高頻電力之電極所構成,且被構成為對被供給至處理室201內之第一處理氣體進行電漿激發;及承載盤217(基板保持台),其保持晶圓200(基板);噴嘴孔1008a被設於噴嘴1008,並且被設於較第一供給口1022更下方,而該噴嘴1008被設為自處理室201之頂壁面且較上述第一供給口更靠上述處理容器之徑向上之中央側的位置(更具體而言為頂壁面之中央)朝下方延伸。
(2) 基板處理步驟
其次,針對本實施形態之基板處理步驟,使用上述之基板處理裝置100,對作為例如快閃記憶體等之半導體裝置之製程的一步驟,例如將形成有含矽(Si)膜之晶圓200的表面氧化來形成例如氧化矽(SiO)膜之方法的例子進行說明。於以下之說明中,構成基板處理裝置100之各部分的動作,係由控制器221所控制。
(基板搬入步驟S110)
首先,將上述之晶圓200搬入並收容於處理室201內。具體而言,承載盤升降機構268使承載盤217下降至晶圓200之搬送位置。其結果,晶圓頂起銷266成為較承載盤217的表面高既定高度之自貫通孔217a突出的狀態。
接著,開啟閘閥244,自鄰接於處理室201之真空搬送室,使用晶圓搬送機構(未圖示)將晶圓200搬入處理室201內。被搬入之晶圓200係以水平姿勢被支撐在晶圓頂起銷266上。若將晶圓200搬入處理室201內,便關閉閘閥244而將處理室201內加以密閉。然後,藉由承載盤升降機構268使承載盤217上升,晶圓200被支撐於承載盤217之上表面。
(升溫、真空排氣步驟S120)
接著,進行被搬入處理室201內之晶圓200的升溫。加熱器217b預先被加熱,將晶圓200保持於埋入有加熱器217b之承載盤217上,藉此將晶圓200加熱至例如150~750℃之範圍內的既定值。又,處理室201亦藉由燈加熱器1002所加熱。又,於進行晶圓200之升溫的期間,藉由真空泵246並經由氣體排氣管231對處理室201內進行真空排氣,而將處理室201內之壓力設為既定值。使真空泵246預先運作,至少至後述之基板搬出步驟S160結束為止。
(反應氣體供給步驟S130)
其次,開始自第一氣體供給部1100對處理室201之外周區域,進行作為含有氧之氧化種源氣體即第一處理氣體之含氧氣體與含氫氣體之混合氣體的供給。具體而言,開啟閥253a及閥253b,一邊以MFC 252a及MFC 252b進行流量控制,一邊經由氣體吹出口239開始第一處理氣體朝向處理室201內的供給。
第一處理氣體之總流量及第一處理氣體之組成(尤其是氫的含有率)之至少一者,係藉由利用MFC 252a及MFC 252b進行流量控制所調整。於本實施形態中,藉由改變含氫氣體與含氧氣體之混合比(流量比),其可容易地調整第一處理氣體的組成。
此時,於作為含氧氣體例如使用O
2氣體而作為含氫氣體例如使用H
2氣體之情形時,將第一處理氣體之總流量例如設為1000~10000sccm,並將第一處理氣體中之含氧氣體的流量例如設為20~4000sccm,且較佳係設為20~2000sccm之範圍內的既定值。又,將第一處理氣體中之含氫氣體的流量例如設為20~1000sccm,且較佳係設為20~500sccm之範圍內的既定值。第一處理氣體所包含之氫與氧的含有比率係設為0:100~95:5之範圍內的既定值。
較佳係對處理室201之外周區域且在後述之電漿處理步驟S140所形成之環狀之電漿生成的區域,直接供給第一處理氣體。
同時地,開始自第二氣體供給部1200對處理室201之中央區域,進行作為氫濃度調整氣體即第二處理氣體之含氧氣體與含氫氣體之混合氣體的供給。具體而言,開啟閥253d及閥253e,一邊利用MFC 252d及MFC 252e進行流量控制,一邊經由被設在噴嘴1008之噴嘴孔1008a,開始第二處理氣體朝向處理室201內的供給。
藉由利用MFC 252d及MFC 252e進行流量控制,對第二處理氣體之總流量及第二處理氣體之組成(尤其是氫之含有率)的至少一者進行調整。與第一處理氣體同樣地,藉由改變含氧氣體與含氫氣體之混合比,可容易地調整第二處理氣體的組成。
此時,於作為含氧氣體而使用例如O
2氣體且作為含氫氣體而使用例如H
2氣體之情形時,將第二處理氣體之總流量設為小於或等於第一處理氣體之總流量,例如100~5000sccm,並將第二處理氣體中之含氧氣體的流量例如設為0~5000sccm且較佳係設為0~500sccm之範圍內的既定值。又,將第二處理氣體中之含氫氣體的流量例如設為0~5000sccm且較佳係設為0~500sccm之範圍內的既定值。在本實施形態中,將第二處理氣體所包含之含氫氣體的比率(即第一處理氣體之含氫率)設為0~100%之範圍內的既定值。其原因在於,在第二處理氣體之流量大於第一處理氣體之流量的情形時,由於處理室201內之電漿生成區域中之氫與氧的濃度或含有比率受到二處理氣體很大的影響,因此難以進行電漿生成區域中之電漿激發的控制、或由電漿所生成之氧化種之生成的控制等。
亦即,於本實施形態中,控制器221至少控制MFC 252a、252b、252d、252e,來調整第一處理氣體與第二處理氣體中之第一氣體與第二氣體的濃度比、或上述第一處理氣體與上述第二處理氣體的流量比之至少一者。
於本實施形態中,藉由自噴嘴孔1008a供給含氫之第二處理氣體,可在利用由電漿激發所生成之活性種來進行對晶圓200之表面的處理時,容易地調整基於該處理的基板面內分布。換言之,可使面內分布的控制性提升。
在處理室201內所生成之電漿密度不均,尤其發生以處理室201之中央為中心之徑向之不均的情形時,其可容易地對因電漿密度之對晶圓200表面之處理之面內分布的不均進行調整,具體而言,可容易地使不均減少。
又,藉由以自處理室201之頂壁面即平板1004朝下方延伸之方式設置噴嘴1008,則即便於將電漿生成部1040的電極(例如共振線圈212)配置於處理容器203之側方之情形時,亦不存在噴嘴1008與電極之間的干涉,裝置設計可變容易。
具有噴嘴孔1008a之噴嘴1008的長度(自噴嘴孔1008a至晶圓200之距離),最佳值會因為第二處理氣體之流量或處理室201內之壓力(處理壓力)、RF電力值等的要素、或所期望之電漿處理的基板面內分布而不同。於本實施形態中,藉由改變噴嘴1008的長度,可調整電漿處理之面內分布。
噴嘴1008越長、即離晶圓200的距離越短,便可使基於第二處理氣體之供給之對自第一供給口1022所供給之第一處理氣體在處理室201內之流動的影響越小。又,藉由將噴嘴孔1008a與晶圓200表面之距離設為較小,可容易地進行使用來自噴嘴孔1008a之氣體供給之晶圓200附近之空間之氣體分布的調整。為了得到該等效果,更佳係將噴嘴孔1008a設置在較構成電漿生成部1040之電極的下端更下方、或者將噴嘴孔1008a設置在較電漿生成區域之下端更下方。
另一方面,噴嘴1008越短、即離晶圓200的距離越長,基於第二處理氣體之供給之對自第一供給口1022所供給之第一處理氣體在處理室201內之流動的影響便會越大。因此,由於藉由第二處理氣體之供給來調整第一處理氣體在處理室201內之流動,因此可縮短噴嘴1008。為了得到該等效果,更佳係將噴嘴孔1008a設置在較構成電漿生成部1040之電極的上端更上方、或將噴嘴孔1008a設置在較電漿生成區域之上端更上方。
又,噴嘴孔1008a既可被設置在構成電漿生成部1040之電極的上端與下端之間,亦可被設置在電漿生成區域之上端與下端之間。藉由如此設置噴嘴孔1008a,則可抑制第二處理氣體被直接供給至電漿生成區域之情形,而容易地控制電漿生成區域內之活性種的生成狀態。此外,噴嘴孔1008a亦可被設置在與構成電漿生成部之共振線圈212之中間點大致相同的高度。藉由如此設置噴嘴孔1008a,可抑制第二處理氣體被直接供給至電漿密度最大之電漿生成區域之情形,而容易地控制電漿生成區域內之活性種的生成狀態。
(氫的濃度分布控制)
於本步驟中,針對第一處理氣體、第二處理氣體之各者,藉由控制流量及含氫率之至少一者,可控制處理室201內,尤其是晶圓200之處理面的附近空間內的氫濃度分布。氫濃度分布係以後述之電漿處理步驟中之氧化種的密度分布成為所期望者之方式被控制。第二處理氣體之含氫率較佳係被調整為與第一處理氣體之含氫率不同。藉由使用含氫率與第一處理氣體不同之第二處理氣體,來分別控制第一處理氣體與第二處理氣體的流量,可容易地調整處理室201內的氫濃度分布。既可將第二處理氣體之含氫率調整為較第一處理氣體之含氫率更高,亦可調整為較第一處理氣體所含之氫的含有率更低。
處理室201內之壓力係以成為例如5~260Pa之範圍內的既定壓力之方式,來調整APC閥242之開度而控制處理室201內的排氣。如此,一邊適當地將處理室201內加以排氣,一邊持續第一處理氣體及第二處理氣體之供給直至後述之電漿處理步驟S140之結束時為止。
(電漿處理步驟S140)
若處理室201內之壓力穩定後,便開始自高頻電源273對共振線圈212進行高頻電力的施加。藉此,於被供給第一處理氣體之電漿生成空間201a內形成高頻電磁場,藉由該電磁場,具有最高之電漿密度的環狀感應電漿會在電漿生成空間之與共振線圈212之電氣中間點相當的高度位置被激發。包含氧及氫之電漿狀的第一處理氣體解離,含O之O自由基或羥自由基(OH自由基)等之氧自由基、原子狀氧(O)、臭氧(O
3)、氧離子等之含有氧的活性種會被生成。該等含有氧之活性種係作為氧化種而發揮作用。
於本步驟中,第一處理氣體被供給至電漿以第二電漿密度所生成之區域即電漿生成區域。於本實施形態中,第一處理氣體被供給至接近共振線圈212之處理室201內的外周區域內且環狀之電漿被激發的區域即電漿生成區域,上述之活性種主要係藉由第一處理氣體被電漿激發而被生成。
另一方面,於本步驟中,第二處理氣體被供給至電漿以較第二電漿密度更低之第一電漿密度被生成的區域、或電漿未被生成之區域(第一電漿密度實質為0的區域)即電漿非生成區域。亦即,第二處理氣體被供給至電漿密度與第一處理氣體不同之區域。於本實施形態中,尤其,第二處理氣體被供給至在環狀之電漿之內側所形成的電漿非生成區域。
亦即,於本實施形態中,處理室201之外周區域的至少一部分成為供沿著處理室201之內壁之環狀之電漿生成的電漿生成區域,且處理室201之中央區域成為電漿非生成區域。
(活性種的密度分布控制)
此處,藉由電漿所生成之含有氧之活性種,若與環境氣體中之氫反應便失去作為其氧化種的能力(氧化能力)、或使該能力降低(即活性降低)。因此,根據活性種所存在之環境氣體中的氫濃度,該環境氣體中之活性種的密度(濃度)之衰減速度(衰減量)則變化。氫濃度越高則活性種之衰減量會越增大,而氫濃度越低則活性種之衰減量會越降低。
於本實施形態中,當在電漿生成區域所生成之活性種在電漿非生成區域內擴散時,會與電漿非生成區域中的氫反應而逐漸地降低活性。因此,在電漿非生成區域擴散之活性種的密度,其衰減量可藉由該區域內之氫濃度所調整。亦即,電漿非生成區域內之活性種的密度分布,可藉由控制該區域內之氫濃度分布而任意地被調整。
具體而言,於上述之反應氣體供給步驟中,藉由調整主要會被供給至電漿非生成區域之第二處理氣體的流量或氫的含有率之至少任一者,來控制該區域內之晶圓200之面內方向上的氫濃度分布。然後,藉由控制該氫濃度分布,來調整在晶圓200之上方空間擴散之活性種的密度分布。如此,晶圓200之面內方向上之密度分布經調整的活性種,被供給至晶圓200表面。
電漿非生成區域內之氫的濃度分布,係根據與電漿生成區域之距離而被控制,更具體而言,其根據與自處理室201之外周朝向中央之方向上之形成有環狀之電漿之區域的距離而被控制。
藉由在外周區域所形成之環狀之電漿所生成之活性種,自晶圓200之外周朝向中心方向一邊在晶圓200之處理面的上方區域(上方空間)被擴散,一邊被供給至晶圓200。於本實施形態中,環狀之電漿於處理室201之內周方向上以大致均勻的密度(強度)被形成,由該電漿所生成之活性種的密度亦可視為在處理室201之內周方向上大致均勻。因此,根據在處理室201之徑向(即晶圓200之徑向)上與電漿生成區域之距離使氫之濃度分布傾斜,藉此以如下的方式進行控制:一邊使處理室201之內周方向上之活性種的密度分布均勻,一邊使晶圓200之面內方向上之活性種的密度分布成為任意的分布。
又,於本實施形態中,密度分布被控制之活性種的種類雖並未被特別限定,但為了控制在處理室201內不會由電磁場所加速而擴散之氧自由基或原子狀氧的密度分布,則以本實施形態較佳。
其後,若經過既定之處理時間、例如10~900秒,則停止來自高頻電源273之電力的輸出,而停止處理室201內之電漿放電。又,關閉閥253a、253b、253d、253e,來停止第一處理氣體及第二處理氣體朝處理室201內的供給。藉此,電漿處理步驟S140結束。
(真空排氣步驟S150)
若停止第一處理氣體及第二處理氣體之供給,則經由氣體排氣管231而對處理室201內進行真空排氣。藉此,將處理室201內之第一處理氣體、第二處理氣體、及因該等氣體之反應所產生之排放氣體等朝向處理室201外排放。其後,調整APC閥242之開度,而將處理室201內之壓力調整為與鄰接於處理室201之真空搬送室相同的壓力。
(基板搬出步驟S160)
其後,使承載盤217下降至晶圓200之搬送位置,而使晶圓200支撐在晶圓頂起銷266上。然後,開啟閘閥244,使用晶圓搬送機構將晶圓200朝向處理室201外搬出。藉此,結束本實施形態之基板處理步驟。
[其他實施形態]
以上,雖已對本發明之實施形態之一例進行說明,但本發明之實施形態並非被限定於上述者,除上述以外,於不脫離其主旨之範圍內當然可進行各種變形並加以實施。
100:基板處理裝置
200:晶圓
201:處理室
201a:電漿生成空間
201b:基板處理空間
202:處理爐
203:處理容器
210:上側容器
211:下側容器
212:共振線圈
213、215:可動分接頭
214:固定接地處
217:承載盤
217a:貫通孔
217b:加熱器
217c:電極(阻抗調整電極)
221:控制器
221a:CPU
221b:RAM
221c:儲存裝置
221d:I/O埠
221e:內部匯流排
222:輸入輸出裝置
223:外部儲存裝置
224:電漿生成區域
231:氣體排氣管
232a、232d:含氧氣體供給管
232b、232e:含氫氣體供給管
232c、232f:惰性氣體供給管
234:第二氣體供給管
235:氣體排氣口
239:氣體吹出口
242:APC閥
243a~243c、253a~253f:閥
244:閘閥
245:搬入搬出口
246:真空泵
250a、250d:含氧氣體供給源
250b、250e:含氫氣體供給源
250c、250f:惰性氣體供給源
252a~252f:MFC
266:晶圓頂起銷
268:承載盤升降機構
272:RF感測器
273:高頻電源
274:整合器
275:阻抗可變機構
276:加熱器電力調整機構
1002:燈加熱器
1004:平板
1006:歧管
1008:噴嘴
1008a:噴嘴孔
1008b:噴出口
1012:蓋部
1018:第一緩衝部
1020、1030:氣體導入路
1022:第一供給口
1028:第二緩衝部
1040:電漿生成部
1100:第一氣體供給部
1200:第二氣體供給部
1215:電漿生成電極
1216a:上部磁鐵
1216b:下部磁鐵
1223:遮蔽板
1270:電壓測定部
1272:阻抗整合器
A~F:信號線
h、r:距離
P:電漿
S:軸向
θ:角度
圖1係表示於本發明一實施形態之基板處理裝置中,為了生成電漿而使用ICP電極之例子的概略剖視圖。
圖2係說明本發明一實施形態之基板處理裝置之電漿生成原理的說明圖。
圖3係表示本發明一實施形態之基板處理裝置之控制部(控制手段)之構成的圖。
圖4係表示本發明一實施形態之基板處理步驟的流程圖。
圖5係表示,於本發明一實施形態之基板處理裝置中,對電漿生成部使用MMT方式之例子的概略剖視圖。
圖6係表示噴嘴之其他例的放大剖視圖。
圖7係表示於本發明一實施形態之基板處理裝置中,噴嘴被設於較電漿生成區域更上方之例子的概略剖視圖。
圖8係表示於本發明一實施形態之基板處理裝置中,噴嘴被設於電漿生成區域之下方之例子的概略剖視圖。
圖9係表示本發明一實施形態之基板處理裝置之變形例的概略剖視圖。
100:基板處理裝置
200:晶圓
201:處理室
203:處理容器
210:上側容器
211:下側容器
212:共振線圈
213、215:可動分接頭
214:固定接地處
217:承載盤
217a:貫通孔
217b:加熱器
217c:電極
231:氣體排氣管
232a、232d:含氧氣體供給管
232b、232e:含氫氣體供給管
232c、232f:惰性氣體供給管
235:氣體排氣口
242:APC閥
243a~243c、253a~253f:閥
244:閘閥
245:搬入搬出口
246:真空泵
250a、250d:含氧氣體供給源
250b、250e:含氫氣體供給源
250c、250f:惰性氣體供給源
252a~252f:MFC
266:晶圓頂起銷
268:承載盤升降機構
272:RF感測器
273:高頻電源
274:整合器
275:阻抗可變機構
276:加熱器電力調整機構
1002:燈加熱器
1004:平板
1006:歧管
1008:噴嘴
1008a:噴嘴孔
1012:蓋部
1018:第一緩衝部
1022:第一供給口
1028:第二緩衝部
1040:電漿生成部
1100:第一氣體供給部
1200:第二氣體供給部
1223:遮蔽板
A~F:信號線
P:電漿
Claims (20)
- 一種基板處理裝置,其具備有:處理容器,其構成處理室;第一氣體供給系統,其具有將第一處理氣體供給至上述處理室內之第一供給口;第二氣體供給系統,其具有將第二處理氣體供給至上述處理室內之第二供給口;電漿生成部,其沿著上述處理容器之外周被設置,由被供給高頻電力之電極所構成,且被構成為對被供給至上述處理室內之上述第一處理氣體進行電漿激發;及基板保持台,其保持基板;上述第二供給口被設於供給管,並且被設於較上述第一供給口更下方,而該供給管被設為自構成上述處理室之頂壁面的平板之中央朝下方延伸。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述電極係由捲繞於上述處理容器之外周所設置之共振線圈所構成。
- 如請求項2之基板處理裝置,其中,上述共振線圈具有被供給之高頻電力之波長之1/2、或整數倍的電氣長度。
- 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,上述電漿生成部被構成為在沿著上述處理室內之上述處理容器之內周之筒狀或圓環狀的電漿生成區域生成電漿, 上述第二供給口被設於較上述電漿生成區域之內周更靠上述處理容器之徑向上的內側。
- 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,其具備有:上述平板;及蓋部,其具有與上述平板之上表面對向的下表面;於上述平板之上述上表面與上述蓋部的上述下表面之間,設有被供給上述第二處理氣體之第二緩衝部,上述供給管的上端被連接於上述第二緩衝部。
- 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,其具備有:平板,其構成上述處理室之上述頂壁面;上述供給管被連接於上述平板、或貫通上述平板,且其上端被連接於供給上述第二處理氣體之第二氣體供給管。
- 如請求項5之基板處理裝置,其中,於沿著上述處理容器之徑向外側端部的區域,設有被供給上述第一處理氣體之第一緩衝部,上述第一供給口與上述第一緩衝部連通,且沿著上述處理容器之圓周方向被設置。
- 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,上述第二供給口被設於構成上述電漿生成部之上述電極的上端與下端之間。
- 如請求項2或3之基板處理裝置,其中,上述第二供給口被設於與構成上述電漿生成部之上述共振線圈之中間點大致相同的高度。
- 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,上述第二供給口被設於較構成上述電漿生成部之上述電極的下端更下方。
- 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,上述第二供給口係由被設在上述供給管之前端的複數個噴出口所構成。
- 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,上述第二供給口係由噴出口所構成,而該噴出口被構成為將上述第二處理氣體相對於上述基板之面的垂直方向朝具有既定角度之斜下方噴出。
- 如請求項12之基板處理裝置,其中,上述既定角度係以自上述基板之中心至來自上述第二供給口之上述第二處理氣體之噴出方向與上述基板相交之位置為止的距離成為固定的方式,根據上述第二供給口與上述基板之距離被設定。
- 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,上述第二處理氣體係與上述第一處理氣體之組成不同的氣體。
- 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置,其中,上述第一處理氣體及上述第二處理氣體分別為第一氣體與第二氣體的混合氣體。
- 如請求項15之基板處理裝置,其中,上述第一氣體係含氧氣體。
- 如請求項15之基板處理裝置,其中,上述第二氣體係含氫氣體或惰性氣體之至少任一者。
- 如請求項14之基板處理裝置,其中,上述第一處理氣體係由第一氣體所構成且不含第二氣體的氣體,上述第二處理氣體係由第二氣體所構成且不含第一氣體的氣體。
- 一種半導體裝置之製造方法,其具有如下步驟:將基板搬入至基板處理裝置之處理室的步驟;其中上述基板處理裝置係具備有:處理容器、第一氣體供給系統、第二氣體供給系統、電漿生成部、及基板保持台;其中,該處理容器構成上述處理室;該第一氣體供給系統具有將第一處理氣體供給至上述處理室內之第一供給口;該第二氣體供給系統具有將第二處理氣體供給至上述處理室內之第二供給口;該電漿生成部沿著上述處理容器之外周被設置且由被供給高頻電力之電極所構成;該基板保持台保持上述基板;上述第二供給口被設於供給管,並且被設於較上述第一供給口更下方,而該供給管被設為自構成上述處理室之頂壁面的平板之中央朝下方延伸;自上述第一供給口將上述第一處理氣體供給至上述處理室並且自上述第二供給口將上述第二處理氣體供給至上述處理室的步驟;藉由上述電漿生成部對被供給至上述處理室內之上述第一處理氣體進行電漿激發的步驟;以及將上述被電漿激發之上述第一處理氣體、及上述第二處理氣體供給至 上述基板來處理上述基板的步驟。
- 一種藉由電腦使基板處理裝置執行程序之程式,該程序包含有:將基板搬入具備有處理容器、第一氣體供給系統、第二氣體供給系統、電漿生成部、及基板保持台之上述基板處理裝置之處理室的程序;其中,該處理容器構成上述處理室,該第一氣體供給系統具有將第一處理氣體供給至上述處理室內之第一供給口,該第二氣體供給系統具有將第二處理氣體供給至上述處理室內之第二供給口,該電漿生成部沿著上述處理容器之外周被設置且由被供給高頻電力之電極所構成,該基板保持台保持上述基板,上述第二供給口被設於供給管,並且被設於較上述第一供給口更下方,上述供給管被設為自構成上述處理室之頂壁面的平板之中央朝下方延伸;自上述第一供給口將上述第一處理氣體供給至上述處理室並且自上述第二供給口將上述第二處理氣體供給至上述處理室的程序;藉由上述電漿生成部對被供給至上述處理室內之上述第一處理氣體進行電漿激發的程序;以及將上述被電漿激發之上述第一處理氣體、及上述第二處理氣體供給至上述基板來處理上述基板的程序。
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- 2023-02-21 US US18/172,081 patent/US20230207277A1/en active Pending
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