基板處理裝置及半導(dǎo)體器件的制造方法
【專利摘要】一種基板處理裝置,向處理容器交替地供給第1處理氣體和等離子化的第2處理氣體來處理基板,該基板處理裝置具有:供給上述第1處理氣體的第1氣體供給系統(tǒng);供給上述第2處理氣體的第2氣體供給系統(tǒng);配置在上述處理容器的上游且至少使上述第2處理氣體等離子化的等離子體單元;和控制部,該控制部以交替地供給上述第1處理氣體和上述第2處理氣體的方式控制上述第1氣體供給系統(tǒng)和上述第2氣體供給系統(tǒng),并且,以在開始供給上述第2處理氣體之前執(zhí)行上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的方式控制上述等離子體單元。
【專利說明】基板處理裝置及半導(dǎo)體器件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基板處理裝置及半導(dǎo)體器件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件的制造工序中,采用使用了等離子體的基板處理裝置。作為使用了等離子體的基板處理裝置,例如,公知有如專利文獻(xiàn)I記載那樣的枚葉式裝置。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-211211號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]在使用了等離子體的基板處理裝置中,為了提高生產(chǎn)率并準(zhǔn)確地規(guī)定等離子激發(fā)后的處理氣體的供給量和供給時(shí)間,期望能夠與處理氣體的流動(dòng)確切地同步而更快速地切換等離子體的通/斷。
[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種基板處理裝置及半導(dǎo)體器件的制造方法,能夠與處理氣體的流動(dòng)確切地同步而更快速地切換等離子體的通/斷。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案,提供一種基板處理裝置,交替地向處理容器供給第I處理氣體和等離子化的第2處理氣體來處理基板,該基板處理裝置具有:供給上述第I處理氣體的第I氣體供給系統(tǒng);供給上述第2處理氣體的第2氣體供給系統(tǒng);配置在上述處理容器的上游且至少使上述第2處理氣體等離子化的等離子體單元;和控制部,該控制部以交替地供給上述第I處理氣體和上述第2處理氣體的方式控制上述第I氣體供給系統(tǒng)和上述第2氣體供給系統(tǒng),并且,以從開始供給上述第2處理氣體之前執(zhí)行上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的方式控制上述等離子體單元。
[0009]另外,根據(jù)本發(fā)明的其他方案,提供一種基板處理裝置,向處理容器至少供給第I處理氣體和第2處理氣體來處理基板,該基板處理裝置具有:開閉上述第I處理氣體的供給路徑的第I閥;開閉上述第2處理氣體的供給路徑的第2閥;配置在上述處理容器的上游且配置在上述第2閥的下游的等離子體單元;和控制部,該控制部以交替地供給上述第I處理氣體和上述第2處理氣體的方式控制上述第I閥和上述第2閥的開閉,并且,以在上述第2閥打開之前執(zhí)行上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的方式控制上述等離子體單元。
[0010]另外,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案,提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,通過向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子體單元等離子化的第2處理氣體來處理基板,在上述等離子體單元中,在執(zhí)行上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的狀態(tài)下進(jìn)行上述第2處理氣體的供給開始和供給結(jié)束。
[0011]另外,根據(jù)本發(fā)明的其他方案,提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子體單元等離子化的第2處理氣體來處理基板,具有以下工序:在沒有向上述等離子體單元供給上述第2處理氣體時(shí),在上述等離子體單元中開始上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的工序;和在上述等離子體單元中以執(zhí)行上述電力施加的狀態(tài)開始供給上述第2處理氣體的工序。
[0012]另外,根據(jù)本發(fā)明的其他方案,提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,具有:第I工序,向基板的處理容器供給第I處理氣體;第2工序,從等離子體單元的下游向上述處理容器供給惰性氣體;第3工序,向上述處理容器供給在上述等離子體單元中等離子化的第2處理氣體;和第4工序,從上述等離子體單元的下游向上述處理容器供給惰性氣體,在上述第3工序中,在上述第2工序結(jié)束之前開始供給上述等離子化的第2處理氣體,并且,在上述第4工序開始之后結(jié)束供給上述等離子化的第2處理氣體。
[0013]另外,根據(jù)本發(fā)明的其他方案,提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法,具有:第I工序,向基板的處理容器供給第I處理氣體;第2工序,向上述處理容器供給被等離子體單元等離子化的第2處理氣體;和第3工序,在除上述第2工序以外的工序中,通過向上述等離子體單元供給無助于上述基板的處理的非處理氣體而在上述等離子體單元中生成等離子體。
[0014]發(fā)明效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明的基板處理裝置及半導(dǎo)體器件的制造方法,能夠與處理氣體的流動(dòng)確切地同步而更快速地切換等離子體的通/斷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的基板處理裝置的圖。
[0017]圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的基板處理工序的流程圖。
[0018]圖3是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的成膜工序的流程圖。
[0019]圖4是圖3所示的成膜工序的時(shí)序圖。
[0020]圖5是表不圖3所不的成I旲工序中的等尚子體點(diǎn)火的定時(shí)的時(shí)序圖。
[0021]圖6是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的基板處理裝置的圖。
[0022]圖7是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的成膜工序的時(shí)序圖。
[0023]圖8是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的基板處理裝置的圖。
[0024]圖9是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的成膜工序的流程圖。
[0025]圖10是圖9所示的成膜工序的時(shí)序圖。
[0026]圖11是表不現(xiàn)有技術(shù)的成I旲工序的時(shí)序圖。
[0027]圖12是表示圖11所示的成膜工序中的等離子體點(diǎn)火的定時(shí)的時(shí)序圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明
[0029]100、1000、1100…基板處理裝置,243…第I氣體供給系統(tǒng),243d...閥,244…第2氣體供給系統(tǒng),244d…閥,245…第3氣體供給系統(tǒng),245d…閥,247…第4氣體供給系統(tǒng),247d…閥,250…遠(yuǎn)程等尚子體單兀,260…控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0030]<第I實(shí)施方式>
[0031]以下,說明本發(fā)明的第I實(shí)施方式。
[0032]( I)基板處理裝置的結(jié)構(gòu)
[0033]首先,說明本發(fā)明的第I實(shí)施方式的基板處理裝置。
[0034]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的基板處理裝置100的圖。基板處理裝置100如圖示那樣,構(gòu)成為枚葉式的基板處理裝置。
[0035]基板處理裝置100具有處理容器202。處理容器202構(gòu)成為例如橫截面為圓形且扁平的密閉容器。另外,處理容器202由例如鋁(Al)或不銹鋼(SUS)等金屬材料構(gòu)成。在處理容器202內(nèi)形成有用于處理作為基板的硅晶片等晶片200的處理空間201、和搬送空間203。處理容器202由上部容器202a和下部容器202b構(gòu)成。在上部容器202a與下部容器202b之間設(shè)有分隔板204。被上部容器202a包圍的空間且比分隔板204位于上方的空間是處理空間201,被下部容器202b包圍的空間且比分隔板位于下方的空間是搬送空間203。
[0036]在下部容器202b的側(cè)面設(shè)有與閘閥205相鄰的基板搬入搬出口 206,晶片200經(jīng)由基板搬入搬出口 206而在下部容器202b與未圖示的搬送室之間移動(dòng)。在下部容器202b的底部設(shè)有多個(gè)頂升銷(lift pin) 207。
[0037]在處理空間201內(nèi)設(shè)有支承晶片200的基板支承部210?;逯С胁?10主要具有:載置晶片200的載置面211、將載置面211保持于表面的基板載置臺(tái)212、和內(nèi)置于基板載置臺(tái)212的作為加熱源的加熱器213。在基板載置臺(tái)212上,在與頂升銷207分別對(duì)應(yīng)的位置上,設(shè)有多個(gè)供頂升銷207貫穿的貫穿孔214。
[0038]基板載置臺(tái)212被軸217支承。軸217貫穿處理容器202的底部,而且在處理容器202的外部與升降機(jī)構(gòu)218連接。使升降機(jī)構(gòu)218動(dòng)作來使軸217及基板載置臺(tái)212升降,由此,能夠使載置在基板載置面211上的晶片200升降。此外,軸217的下部周圍被波紋管219覆蓋,由此能夠氣密地保持處理空間201內(nèi)部。
[0039]基板載置臺(tái)212在搬送晶片200時(shí),使基板載置面211下降至與基板搬入搬出口206相同的高度(晶片搬送位置),在處理晶片200時(shí)如圖1所示,使晶片200上升至處理空間201內(nèi)的處理位置(晶片處理位置)。
[0040]具體而言,在使基板載置臺(tái)212下降至晶片搬送位置時(shí),頂升銷207的上端部從基板載置面211的上表面突出,頂升銷207從下方支承晶片200。另外,在使基板載置臺(tái)212上升至晶片處理位置時(shí),頂升銷207從基板載置面211的上表面收回,基板載置面211從下方支承晶片200。此外,頂升銷207由于與晶片200接觸,所以期望由例如石英或氧化鋁等材質(zhì)形成。
[0041](排氣系統(tǒng))
[0042]在處理空間201(上部容器202a)的內(nèi)壁側(cè)面設(shè)有用于將處理空間201的環(huán)境氣體排出的排氣口 221。在排氣口 221上連接有排氣管222,在排氣管222上按順序串聯(lián)連接有將處理空間201內(nèi)控制成規(guī)定壓力的APC (Auto Pressure Controller)等壓力調(diào)整器223和真空泵224。主要通過排氣口 221、排氣管222、壓力調(diào)整器223、真空泵224構(gòu)成排氣系統(tǒng) 220。
[0043](氣體導(dǎo)入口)
[0044]在設(shè)置于處理空間201上部的后述的噴頭230的上表面(頂壁),設(shè)有用于向處理空間201內(nèi)供給各種氣體的氣體導(dǎo)入口 241。在氣體導(dǎo)入口 241上連接有氣體供給系統(tǒng)。關(guān)于該氣體供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)將在后敘述。
[0045](噴頭)
[0046]在氣體導(dǎo)入口 241與處理空間201之間設(shè)有作為氣體分散機(jī)構(gòu)的噴頭230。氣體導(dǎo)入口 241與噴頭230的蓋231連接。從氣體導(dǎo)入口 241導(dǎo)入的氣體經(jīng)由設(shè)置在蓋231上的孔231a而供給到噴頭230的緩沖空間232中。
[0047]噴頭的蓋231由例如金屬形成。在蓋231與上部容器202a之間設(shè)有絕緣塊233,將蓋231與上部容器202a之間絕緣。
[0048]在噴頭230中,在緩沖空間232與處理空間201之間,設(shè)有用于使從氣體導(dǎo)入口241導(dǎo)入的氣體分散的分散板234。分散板234以與基板載置面211相對(duì)的方式配置。另夕卜,在分散板234上形成有多個(gè)貫穿孔234a。
[0049]在緩沖空間232中設(shè)有用于形成所供給的氣體的氣流的氣體引導(dǎo)件235。氣體引導(dǎo)件235呈圓錐形狀,以孔231a為頂點(diǎn),隨著接近分散板234而直徑擴(kuò)大。
[0050]在緩沖空間232的側(cè)方連接有排氣管236。在排氣管236上按順序串聯(lián)連接有切換排氣的開/關(guān)的閥237、將緩沖空間232內(nèi)控制成規(guī)定壓力的APC (Auto PressureController)等壓力調(diào)整器238、和真空泵239。
[0051](氣體供給系統(tǒng))
[0052]如上所述,在氣體導(dǎo)入孔241上連接有氣體供給系統(tǒng)。氣體供給系統(tǒng)具有公共氣體供給管242、第I氣體供給系統(tǒng)243、第2氣體供給系統(tǒng)244、第3氣體供給系統(tǒng)245及遠(yuǎn)程等離子體單元(RPU) 250。在氣體導(dǎo)入孔241上連接有公共氣體供給管242,在公共氣體供給管242上連接有第I氣體供給系統(tǒng)243和第3氣體供給系統(tǒng)245,并且,經(jīng)由遠(yuǎn)程等離子體單元250而連接有第2氣體供給系統(tǒng)244。
[0053](第I氣體供給系統(tǒng)243)
[0054]在第I氣體供給系統(tǒng)243的氣體供給管243a上,從上游方向按順序設(shè)有氣體供給源243b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(MFC) 243c、作為開閉閥的閥243d。
[0055]在氣體供給源243b中儲(chǔ)存有含有第I元素的氣體(以下,“第I元素含有氣體”)。第I元素含有氣體從設(shè)置在氣體供給管243a上的質(zhì)量流量控制器243c和閥243d中通過而流入到公共氣體供給管242中,進(jìn)而經(jīng)由噴頭230而供給到處理容器202。
[0056]第一兀素含有氣體為原料氣體、即處理氣體之一。在此,第一兀素為例如金屬兀素,第一兀素含有氣體為金屬含有氣體。在本實(shí)施方式中,作為金屬兀素而使用鈦(Ti)。作為含欽氣體,能夠使用例如 TDMAT (Tetrakis-Dimethyl-Amino-Titanium:Ti [N (CH3) 2]4)氣體。此外,TDMAT為液體原料,例如,作為氣體供給源243b的結(jié)構(gòu)要素而設(shè)有汽化器(未圖示),通過該汽化器使液體原料汽化,由此,TDMAT能夠作為氣體原料而使用。
[0057]此外,作為含鈦氣體,也可以使用TiC14等。另外,金屬元素不限于鈦,也可以是鎢(W)、鉭(Ta)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釕(Ru)、鈷(Co)、鎳(Ni)等其他元素。而且,第一元素含有氣體不限于金屬含有氣體,也可以是含硅氣體等。
[0058](第2氣體供給系統(tǒng)244)
[0059]在第2氣體供給系統(tǒng)244的氣體供給管244a上,從上游方向按順序設(shè)有氣體供給源244b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(MFC) 244c、作為開閉閥的閥244d。
[0060]在氣體供給源243b中儲(chǔ)存有含有第2元素的氣體(以下,“第2元素含有氣體”)。第2元素含有氣體從設(shè)置在氣體供給管244a上的質(zhì)量流量控制器244c和閥244d中通過而供給到遠(yuǎn)程等離子體單元250。供給到遠(yuǎn)程等離子體單元250的第2元素含有氣體在從遠(yuǎn)程等離子體單元250通過時(shí)發(fā)生等離子激發(fā)。等離子激發(fā)后的第2元素含有氣體流入到公共氣體供給管242中,進(jìn)而經(jīng)由噴頭230而供給到處理容器202。
[0061]第2元素含有氣體為處理氣體之一。此外,第2元素含有氣體也可以考慮為反應(yīng)氣體或改性氣體。
[0062]在此,第2元素含有氣體是作為氧化劑的含氧氣體,包含氧元素(O)。在本實(shí)施方式中,作為含氧氣體而使用氧氣(02)。此外,第2元素含有氣體不限于含氧氣體,也可以是作為氮化劑的含氮?dú)怏w,例如氨氣(NH3)。另外,作為第2元素含有氣體,還能夠使用通過等離子體而激活得到的其他氣體。
[0063](第3氣體供給系統(tǒng)245)
[0064]在第3氣體供給系統(tǒng)245的氣體供給管245a上,從上游方向按順序設(shè)有氣體供給源245b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(MFC) 245c、作為開閉閥的閥245d。
[0065]在氣體供給源245b中儲(chǔ)存有惰性氣體。惰性氣體從設(shè)置在氣體供給管245a上的質(zhì)量流量控制器245c和閥245d中通過而流入到公共氣體供給管242中,進(jìn)而經(jīng)由噴頭230而供給到處理容器202。
[0066]在本實(shí)施方式中,作為惰性氣體使用氮?dú)?N2)。此外,作為惰性氣體,除N2氣體以夕卜,也能夠使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。
[0067](遠(yuǎn)程等離子體單元250)
[0068]作為遠(yuǎn)程等離子體單元250,例如,能夠使用ICP (Inductively Coupled Plasma)裝置。ICP裝置由感應(yīng)線圈和向感應(yīng)線圈供給電力的高頻電源等構(gòu)成,在從高頻電源向感應(yīng)線圈供給電力時(shí),只要遠(yuǎn)程等離子體單元250的阻抗取得匹配(例如,遠(yuǎn)程等離子體單元250的阻抗為50Ω或其附近值)就能生成等離子(等離子體點(diǎn)火),從而使向遠(yuǎn)程等離子體單元250供給的氣體等離子化。遠(yuǎn)程等離子體單元250的匹配狀態(tài)(阻抗)根據(jù)遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi)的空間的氣體環(huán)境(氣體種類和壓力等)而變化。此外,作為遠(yuǎn)程等離子體單兀250,不限于ICP裝置,也可以使用ECR (Electron Cyclotron Resonance)裝置或CCP(Capacitively Coupled Plasma)等。
[0069](控制器)
[0070]基板處理裝置100具有控制基板處理裝置100的各部分的動(dòng)作的控制器260??刂破?60至少具有運(yùn)算部261及存儲(chǔ)部262??刂破?60根據(jù)上級(jí)控制器或使用者的指示而從存儲(chǔ)部調(diào)出程序或方案(recipe),并根據(jù)其內(nèi)容控制各結(jié)構(gòu)。
[0071]此外,控制器260可以構(gòu)成為專用計(jì)算機(jī),也可以構(gòu)成為通用計(jì)算機(jī)。例如,準(zhǔn)備存儲(chǔ)有上述程序的外部存儲(chǔ)裝置(例如,磁帶、軟盤或硬盤等磁盤、CD或DVD等光碟、MO等光磁碟、USB存儲(chǔ)器(USBFlash Drive)或存儲(chǔ)卡等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)263,通過使用外部存儲(chǔ)裝置263在通用計(jì)算機(jī)中安裝程序,能夠構(gòu)成本實(shí)施方式的控制器260。
[0072]另外,作為用于向計(jì)算機(jī)供給程序的方法,不限于經(jīng)由外部存儲(chǔ)裝置263進(jìn)行供給的情況。例如,也可以使用因特網(wǎng)或?qū)S镁€路等通信機(jī)構(gòu),不經(jīng)由外部存儲(chǔ)裝置263地供給程序。此外,存儲(chǔ)部262和外部存儲(chǔ)裝置263構(gòu)成為計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)。以下,將它們總括地簡稱為存儲(chǔ)介質(zhì)。此外,在本說明書中,在使用存儲(chǔ)介質(zhì)這一術(shù)語的情況下,存在僅包含存儲(chǔ)部262單體的情況、僅包含外部存儲(chǔ)裝置263單體的情況、或者包含該雙方的情況。
[0073](2)基板處理工序
[0074]接下來,說明通過基板處理裝置100在晶片200上形成薄膜的工序。
[0075]圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的基板處理工序的流程圖。此外,在以下說明中,通過控制器260來控制構(gòu)成基板處理裝置100的各部分的動(dòng)作。
[0076]在本實(shí)施方式中,說明交替地供給上述的TDMAT氣體和等離子化的O2氣體而在晶片200上形成作為高介電常數(shù)絕緣膜的T12膜的例子。此外,也可以在晶片200上預(yù)先形成規(guī)定的膜。另外,還可以在晶片200或規(guī)定的膜上預(yù)先形成規(guī)定的圖案。
[0077](基板搬入、載置工序S102)
[0078]首先,在基板處理裝置100中,通過使基板載置臺(tái)212下降至晶片200的搬送位置,使頂升銷207貫穿基板載置臺(tái)212的貫穿孔214。其結(jié)果為,頂升銷207成為僅比基板載置臺(tái)212的表面突出規(guī)定高度量的狀態(tài)。接著,打開閘閥205,使用未圖示的晶片移載機(jī)將晶片200搬入到處理容器202的搬送空間203中,并將晶片200移載到頂升銷207上。由此,晶片200以水平姿勢被支承在從基板載置臺(tái)212的表面突出的頂升銷207上。
[0079]在將晶片200搬入到搬送空間203中之后,使晶片移載機(jī)向處理容器202外部退避,關(guān)閉閘閥205而將處理容器202密閉。然后,通過使基板載置臺(tái)212上升,將晶片200載置到基板載置臺(tái)212的基板載置面211上。
[0080]此外,在將晶片200搬入到搬送空間203中時(shí),優(yōu)選通過排氣系統(tǒng)對(duì)處理容器202內(nèi)進(jìn)行排氣,并從第3氣體供給系統(tǒng)向處理容器202內(nèi)供給作為惰性氣體的N2氣體。SP,優(yōu)選在使真空泵224動(dòng)作并使APC閥223開閥而對(duì)處理容器202內(nèi)進(jìn)行排氣的狀態(tài)下,至少使第3氣體供給系統(tǒng)的閥245d開閥,從而向處理容器202內(nèi)供給N2氣體。由此,能夠抑制微粒向處理容器202的侵入、和微粒向晶片200上的附著。另外,真空泵224至少在從基板搬入、載置工序(S102)至后述的基板搬出工序(S106)之間,始終為動(dòng)作狀態(tài)。
[0081]在將晶片200載置到基板載置臺(tái)212上時(shí),向埋入在基板載置臺(tái)212內(nèi)部的加熱器213供給電力,將晶片200的表面控制成規(guī)定溫度。晶片200的溫度為例如室溫以上500°C以下,優(yōu)選為室溫以上400°C以下。加熱器213的溫度通過根據(jù)由未圖示的溫度傳感器檢測出的溫度信息來控制向加熱器213的通電而調(diào)整。
[0082](成膜工序S104)
[0083]接著,進(jìn)行成膜(形成薄膜)工序S104。關(guān)于成膜工序S104將在后敘述。
[0084](基板搬出工序S106)
[0085]接下來,使基板載置臺(tái)212下降,使晶片200支承在從基板載置臺(tái)212的表面突出的頂升銷207上。然后,打開閘閥205,使用晶片移載機(jī)將晶片200向處理容器202外部搬出。
[0086](處理次數(shù)判斷工序S108)
[0087]在搬出晶片200后,判斷是否實(shí)施了規(guī)定次數(shù)的成膜工序。在判斷成實(shí)施了規(guī)定次數(shù)的成膜工序的情況下,結(jié)束基板處理工序。此外,也可以在結(jié)束基板處理工序之前實(shí)施清洗工序。另一方面,在判斷成沒有實(shí)施規(guī)定次數(shù)的成膜工序的情況下,接著開始等待中的晶片200的處理,因此,返回到基板搬入、載置工序S102。
[0088](3)成膜工序
[0089]接下來,說明成膜工序S104。
[0090]圖3是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的成膜工序的流程圖,是圖2所示的流程圖中的成膜工序的詳細(xì)流程圖。以下,參照?qǐng)D3說明成膜工序S104的詳細(xì)情況。
[0091 ](遠(yuǎn)程等離子體單元接通工序S200)
[0092]在供給各種氣體之前,接通遠(yuǎn)程等離子體單元250。在此,遠(yuǎn)程等離子體單元250的“接通”是指,在遠(yuǎn)程等離子體單元250中從高頻電源向感應(yīng)線圈施加一定電力。另外,一定電力具體是指使O2氣體等離子化(等離子體點(diǎn)火)所需要的電力。在遠(yuǎn)程等離子體單元250接通時(shí),若遠(yuǎn)程等離子體單元250取得匹配則等離子體點(diǎn)火,若沒有取得匹配則不會(huì)等離子體點(diǎn)火。
[0093]在此,在遠(yuǎn)程等離子體單元250中,若電力一定,則取得匹配后實(shí)際是否會(huì)點(diǎn)火而生成等離子體取決于氣體種類和氣體流量、遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi)的空間壓力、溫度等。在本發(fā)明中,僅在向遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi)的空間供給(通過)O2氣體時(shí)進(jìn)行匹配而生成等離子體。S卩,將TDMAT氣體和O2氣體的供給條件設(shè)定成,在遠(yuǎn)程等離子體單元250接通時(shí),即使TDMAT氣體從遠(yuǎn)程等離子體單元250中通過,也不會(huì)進(jìn)行匹配因而不生成等離子體,在O2氣體通過時(shí)進(jìn)行匹配而生成等離子體。該供給條件至少包含流量,更優(yōu)選的是,也包含對(duì)遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi)的空間壓力產(chǎn)生影響的其他參數(shù)(處理空間201的壓力等)和溫度等。另外,也可以將遠(yuǎn)程等離子體單元250的施加電力等設(shè)定成即使供給TDMAT氣體也不會(huì)生成等離子體,僅在供給O2氣體時(shí)生成等離子體。
[0094](第I處理氣體供給工序S202)
[0095]當(dāng)對(duì)晶片200進(jìn)行加熱而達(dá)到所期望的溫度時(shí),使閥243d開閥,開始向處理容器202的處理空間201內(nèi)供給TDMAT氣體。
[0096]此時(shí),調(diào)整質(zhì)量流量控制器243c以使得TDMAT氣體的流量為規(guī)定流量。此外,TDMAT氣體的供給流量為例如Isccm以上、10sccm以下。另外,通過調(diào)整APC閥223的閥開度,將處理容器202內(nèi)的壓力控制成規(guī)定壓力。此外,也可以在第I氣體供給系統(tǒng)243上連接惰性氣體供給系統(tǒng),使N2氣體作為載氣與TDMAT氣體一起而流動(dòng)。另外,也可以將第I氣體供給系統(tǒng)243控制成規(guī)定溫度以使得汽化的TDMAT不會(huì)液化,將TDMAT氣體維持于規(guī)定的汽化溫度。
[0097]此外,雖然第I氣體供給系統(tǒng)243比遠(yuǎn)程等離子體單元250靠下游配置,但是,即使假設(shè)TDMAT氣體經(jīng)由公共氣體供給管242而擴(kuò)散到遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi),如上所述,TDMAT氣體也不會(huì)在遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi)等離子化。
[0098]向處理容器202供給的TDMAT氣體被供給到晶片200上。在晶片200表面上,通過與TDMAT氣體接觸而形成作為“第I元素含有層”的金屬含有層(含鈦層)。
[0099]金屬含有層例如根據(jù)處理容器202內(nèi)的壓力、TDMAT氣體的流量、基座(susceptor) 217的溫度、TDMAT氣體通過處理空間201所需要的時(shí)間(處理時(shí)間)等,以規(guī)定厚度及規(guī)定分布形成。
[0100]當(dāng)供給了規(guī)定時(shí)間的TDMAT氣體后,使閥243d閉閥而停止供給TDMAT氣體。
[0101](清除(purge)工序S204)
[0102]在第I處理氣體供給工序S202之后,使閥245d開閥而將N2氣體供給到處理容器202的處理空間201。此時(shí),如上所述,通過真空泵224和APC閥223的動(dòng)作對(duì)處理容器202內(nèi)進(jìn)行排氣。由此,供給到處理容器202中的N2氣體從晶片200上除去在第I處理氣體供給工序S202中供給的剩余的(無助于成膜的)TDMAT氣體,并從處理容器202排出。另外,使閥237開閥,并且控制壓力調(diào)整器237和真空泵238,由此,也除去殘留在噴頭230內(nèi)的TDMAT氣體。而且,當(dāng)執(zhí)行規(guī)定時(shí)間的清除后,使閥245d閉閥而停止供給N2氣體,并且使閥237閉閥而將噴頭203與真空泵239之間切斷。此外,N2氣體的供給流量為例如0.1sccm以上、1sccm以下。
[0103]另外,N2氣體的供給條件設(shè)定成,在遠(yuǎn)程等離子體單元250接通時(shí),即使N2氣體從遠(yuǎn)程等離子體單元250中通過也不會(huì)生成等離子體。雖然第3氣體供給系統(tǒng)245比遠(yuǎn)程等離子體單元250靠下游配置,但是,即使假設(shè)N2氣體經(jīng)由公共氣體供給管242而擴(kuò)散到遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi),也由于像上述那樣設(shè)定N2氣體的供給條件,而不會(huì)在遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi)使N2氣體等離子化。
[0104](第2處理氣體供給工序S206)
[0105]在清除工序S204之后,使閥244d開閥,通過遠(yuǎn)程等離子體單元250使O2氣體等離子激發(fā),并將該等離子化后的O2氣體供給到處理空間201內(nèi)。
[0106]此時(shí),調(diào)整質(zhì)量流量控制器244c以使得O2氣體的流量為規(guī)定流量。此外,O2氣體的供給流量設(shè)定成例如0.1sccm以上、1sccm以下。另外,通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整APC閥223的閥開度,將處理容器202內(nèi)的壓力控制成規(guī)定壓力。此外,也可以在第2氣體供給系統(tǒng)244上連接惰性氣體供給系統(tǒng),使N2氣體作為載氣與O2氣體一起而流動(dòng)。
[0107]在上述遠(yuǎn)程等離子體單元接通工序S200中,在遠(yuǎn)程等離子體單元250既已接通、開始O2氣體的等離子化所需要的電力施加之后,向遠(yuǎn)程等離子體單元250供給O2氣體并取得匹配,由此,能夠迅速地點(diǎn)火而生成等離子體。
[0108]通過遠(yuǎn)程等離子體單元250而等離子化的O2氣體經(jīng)由噴頭230而供給到晶片200上。既已形成的金屬含有層(含鈦層)通過該O2氣體的等離子體而改性(氧化),由此在晶片200上形成金屬氧化膜(T12膜)。
[0109]作為改性層的金屬氧化膜根據(jù)例如處理容器202內(nèi)的壓力、O2氣體的流量、基板載置臺(tái)212的溫度、遠(yuǎn)程等離子體單元250的供給電力等,以規(guī)定厚度、規(guī)定分布、規(guī)定的氧成分對(duì)金屬含有層的侵入深度而形成。
[0110]當(dāng)供給了規(guī)定時(shí)間的O2氣體后,使閥244d閉閥而結(jié)束供給O2氣體。此時(shí),通過結(jié)束向遠(yuǎn)程等離子體單元250供給O2氣體,匹配解除,等離子體迅速消弧(消失)。
[0111](清除工序S208)
[0112]在第2處理氣體供給工序S206之后,使閥245d開閥而將N2氣體供給到處理容器202的處理空間201。供給到處理容器202的N2氣體從晶片200上除去在第2處理氣體供給工序S206中供給的剩余的(無助于成膜的)O2氣體,并從處理容器202排出。另外,使閥237開閥,并且控制壓力調(diào)整器237和真空泵238,由此,也除去殘留在噴頭230內(nèi)的O2氣體。而且,當(dāng)執(zhí)行規(guī)定時(shí)間的清除后,使閥245d閉閥而停止供給N2氣體,并且使閥237閉閥而將噴頭203與真空泵239之間切斷。此外,N2氣體的供給流量為例如0.1sccm以上、1sccm 以下。
[0113]另外,與上述的清除工序S204同樣地,隊(duì)氣體的供給條件設(shè)定成,在遠(yuǎn)程等離子體單元250接通時(shí),即使向遠(yuǎn)程等離子體單元250供給N2氣體也不會(huì)生成等離子體。因此,即使假設(shè)N2氣體經(jīng)由公共氣體供給管242而擴(kuò)散到遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi),N2氣體也不會(huì)在遠(yuǎn)程等離子體單元250內(nèi)等離子化。
[0114](判斷工序S21)
[0115]接下來,控制器260判斷是否將由上述的S202至S208組成的一個(gè)循環(huán)實(shí)施了規(guī)定次數(shù)。在沒有將該循環(huán)實(shí)施規(guī)定次數(shù)時(shí)(在S210中為否的情況),返回到第I處理氣體供給工序S202并重復(fù)成膜處理。在將該循環(huán)實(shí)施了規(guī)定次數(shù)時(shí)(在S210為是的情況),結(jié)束成膜工序。此時(shí),可以斷開遠(yuǎn)程等離子體單元250而停止施加電力。
[0116]參照?qǐng)D4、圖5、圖11及圖12,再次說明上述的處理。圖4是表示圖3所示的成膜工序中的等離子體點(diǎn)火的定時(shí)的時(shí)序圖。圖5是表示圖3所示的成膜工序中的等離子體點(diǎn)火的定時(shí)的時(shí)序圖。另外,圖11是表不現(xiàn)有技術(shù)的成I旲工序的時(shí)序圖,圖12是表不圖11所示的成膜工序中的等離子體點(diǎn)火的定時(shí)的時(shí)序圖。
[0117]如圖4所示,遠(yuǎn)程等離子體單元250在成膜工序中始終為接通狀態(tài)。但是,在供給TDMAT氣體時(shí)(TDMAT流動(dòng))和供給N2氣體時(shí)(N2清除),如上所述不進(jìn)行等離子體點(diǎn)火,僅在供給O2氣體時(shí)進(jìn)行等離子體點(diǎn)火。
[0118]關(guān)于等離子體點(diǎn)火及等離子體消弧的定時(shí),參照?qǐng)D5進(jìn)行說明。如圖5所示,遠(yuǎn)程等離子體單元250始終維持接通狀態(tài),所以使第2氣體供給系統(tǒng)244的閥244d開閥而開始供給O2氣體,并使O2氣體的流量達(dá)到規(guī)定流量,由此,取得匹配而等離子體點(diǎn)火(等離子體接通)。另外,當(dāng)使第2氣體供給系統(tǒng)244的閥244d閉閥而O2氣體的流量不足規(guī)定流量時(shí),阻抗的匹配解除,等離子體消弧(等離子體斷開)。像這樣,在本發(fā)明中,能夠與處理氣體的流動(dòng)(流量或有無處理氣體)確切地同步而快速地切換等離子的通/斷。
[0119]與之相對(duì),在現(xiàn)有技術(shù)中,如圖11所示,通常使遠(yuǎn)程等離子體單元的通/斷動(dòng)作與處理氣體的供給同步而進(jìn)行控制。但是,難以使遠(yuǎn)程等離子體單元的通/斷動(dòng)作和進(jìn)行處理氣體的供給、停止的閥的動(dòng)作嚴(yán)格一致,難以使等離子的通/斷與處理氣體的流動(dòng)確切地同步。例如,如圖12所示,若遠(yuǎn)程等離子體單元的接通定時(shí)遲于處理氣體的供給開始定時(shí),則至等離子體實(shí)際點(diǎn)火的延遲量增大。另外,若遠(yuǎn)程等離子體單元的斷開定時(shí)早于處理氣體的供給結(jié)束定時(shí),則等離子體消弧,無法使剩余的處理氣體等離子化。
[0120]如上所述,在本發(fā)明中,通過使遠(yuǎn)程等離子體單元250始終為接通常狀態(tài)(執(zhí)行使氣體等離子化所需要的電力施加的狀態(tài)),能夠僅通過進(jìn)行O2氣體的供給及其停止的閥244d的開閉來控制等離子體的生成,因此,能夠?qū)崿F(xiàn)與處理氣體的流動(dòng)確切地同步的等離子體的通/斷。另外,由于能夠根據(jù)處理氣體的流量或有無處理氣體來控制等離子體的生成,所以也能夠快速地進(jìn)行等離子體的通/斷的切換。由此,能夠提高生產(chǎn)率,并且能夠準(zhǔn)確地規(guī)定等離子化后的處理氣體的供給量和供給時(shí)間。另外,由于不需要與處理氣體的供給同步地控制遠(yuǎn)程等離子體單元250,所以還能夠簡化控制單元260的控制。
[0121]此外,在上述內(nèi)容中,在成膜工序中,使遠(yuǎn)程等離子體單元250始終為接通狀態(tài),但也可以至少在開始供給O2氣體的規(guī)定時(shí)間前(第I處理氣體供給工序S202中或清除工序S204中)接通。另外,也可以在O2氣體的供給結(jié)束后仍繼續(xù)規(guī)定時(shí)間的接通狀態(tài),然后(清除工序S208中或第I處理氣體供給工序S202中),將遠(yuǎn)程等離子體單元250從接通切換成斷開。
[0122]另外,在不需要考慮TDMAT氣體向遠(yuǎn)程等離子體單元250的擴(kuò)散的情況下(例如也可以在遠(yuǎn)程等離子體單元250與第I氣體供給系統(tǒng)243之間設(shè)置閥,在供給TDMAT氣體中使該閥閉閥),在TDMAT氣體的供給條件中,不需要考慮是否等離子化,也可以是能夠等離子化的供給條件。同樣地,在不需要考慮N2氣體向遠(yuǎn)程等離子體單元250的擴(kuò)散的情況下(例如也可以在遠(yuǎn)程等離子體單元250與第3氣體供給系統(tǒng)245之間設(shè)置閥,在供給N2氣體中使該閥閉閥),在N2氣體的供給條件中,不需要考慮是否等離子化,也可以是能夠等離子化的供給條件。
[0123]<第2實(shí)施方式>
[0124]以下,說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。在第2實(shí)施方式中,與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于遠(yuǎn)程等離子體單元250的配置。以下僅說明與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn),對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)和處理省略說明。
[0125]圖6是表示第2實(shí)施方式的基板處理裝置1000的圖。在基板處理裝置1000中,在遠(yuǎn)程等離子體單元250的上游設(shè)有上述的第I氣體供給系統(tǒng)243、第2氣體供給系統(tǒng)244及第3氣體供給系統(tǒng)245。
[0126]第2實(shí)施方式的成膜工序與上述的圖3至圖5相同。即,使遠(yuǎn)程等離子體單元250始終為接通狀態(tài),按照TDMAT氣體、N2氣體、O2氣體、N2氣體的順序,將各氣體經(jīng)由遠(yuǎn)程等離子體單元250而供給到處理容器202。此時(shí),僅在供給O2氣體時(shí)(僅在O2氣體從等離子體單元250中通過時(shí))取得匹配而生成等離子體。
[0127]因此,在第2實(shí)施方式中也能夠得到與第I實(shí)施方式相同的效果。
[0128]<第3實(shí)施方式>
[0129]以下,說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式。在第3實(shí)施方式中,與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)在與O2氣體的供給定時(shí)。此外,基板處理裝置的結(jié)構(gòu)與第I實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。以下僅說明與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn),對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)和處理省略說明。
[0130]圖7是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的成膜工序的時(shí)序圖。如該圖所示,將遠(yuǎn)程等離子體單元250始終維持于接通狀態(tài),并在執(zhí)行TDMAT氣體的供給后的N2氣體清除中使閥244d開閥而開始供給O2氣體。另外,在供給O2氣體中使閥245d開閥而開始N2氣體清除,在執(zhí)行該N2氣體清除中使閥244d閉閥而結(jié)束供給O2氣體。S卩,在第3實(shí)施方式中,在上述圖3所示的流程圖中,S206的開始時(shí)期和結(jié)束時(shí)期分別在時(shí)間上與S204和S208重復(fù)。
[0131]在O2氣體的供給期間中,O2氣體通過遠(yuǎn)程等離子體單元250而等離子化。等離子化后的O2氣體在從遠(yuǎn)程等離子體單元250排出之后,與N2氣體混合。在此,清除中的N2氣體的流量設(shè)定成足夠使O2氣體的等離子體消弧的流量。由此,O2氣體的等離子體在到達(dá)處理容器202之前的期間內(nèi)消弧。即,在N2清除期間中,O2氣體無助于成膜。
[0132]另一方面,當(dāng)N2氣體清除(上述圖3所示的流程圖中的S204)結(jié)束后,O2氣體的等離子體不消弧地供給到處理容器202,從而有助于成膜。另外,若在供給O2氣體中開始N2氣體清除(上述圖3所示的流程圖中的S208),則O2氣體的等離子體在到達(dá)處理容器202之前的期間內(nèi)消弧。
[0133]像這樣,在第3實(shí)施方式中,將遠(yuǎn)程等離子體單元250始終維持于接通狀態(tài),在N2氣體清除的執(zhí)行中開始供給O2氣體,并在N2氣體清除的執(zhí)行中結(jié)束供給O2氣體。即,等離子化后的O2氣體的供給量(供給時(shí)間)實(shí)際僅受到進(jìn)行N2氣體的供給及其停止的閥245d的開閉的控制。由此,能夠以與所期望的O2氣體的流動(dòng)同步的定時(shí)來使等離子體通/斷。另夕卜,能夠僅根據(jù)有無N2氣體來控制等離子體的生成,能夠快速地切換等離子體的通/斷。
[0134]〈第4實(shí)施方式〉
[0135]以下,說明本發(fā)明的第4實(shí)施方式。
[0136]圖8是表示第4實(shí)施方式的基板處理裝置1100的圖。在基板處理裝置1100中,與第I實(shí)施方式的基板處理裝置100的不同點(diǎn)在于設(shè)有第4氣體供給系統(tǒng)247及使用該第4氣體供給系統(tǒng)的成膜工序。以下僅說明與第I實(shí)施方式的不同點(diǎn),對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)和處理省略說明。
[0137](第4氣體供給系統(tǒng)247)
[0138]如圖8所示,第4氣體供給系統(tǒng)247設(shè)置在遠(yuǎn)程等離子體單元250的上游。在第4氣體供給系統(tǒng)247的第4氣體供給管247a上,從上游方向按順序設(shè)有第4氣體供給源247b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(MFC) 247c、以及作為開閉閥的閥247d。
[0139]在氣體供給源247b中儲(chǔ)存有GasX。GasX從設(shè)置在氣體供給管247a上的質(zhì)量流量控制器247c和閥247d中通過而供給到遠(yuǎn)程等離子體單元250。從遠(yuǎn)程等離子體單元250中通過的GasX流入到公共氣體供給管242中,進(jìn)而經(jīng)由噴頭230而供給到處理容器202。
[0140]在此,GasX是指在遠(yuǎn)程等離子體單元250中等離子化的氣體,且是無助于晶片200的成膜(至少不與第I處理氣體具有反應(yīng)性)的氣體(非處理氣體)。作為GasX,使用例如氬(Ar)等。
[0141]圖9是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的成膜工序的流程圖。以下,以與圖3所示的流程圖的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明,在遠(yuǎn)程等離子體單元接通工序(S200)之后,在第I處理氣體供給工序(S302)中,向處理容器202供給TDMAT氣體,并且使閥247d開閥而經(jīng)由遠(yuǎn)程等離子體單元250向處理容器202供給GasX。另外,在清除工序(S304、S308)中,將隊(duì)氣體供給到處理容器202,并且打開閥247d而經(jīng)由遠(yuǎn)程等離子體單元250向處理容器202供給GasX。此外,在第2處理氣體供給工序中,僅供給O2氣體而不供給GasX。
[0142]圖10是圖9所示的成膜工序的時(shí)序圖。如圖10所示,在第I處理氣體供給工序(TDMAT流動(dòng))和清除工序(N2清除)中向遠(yuǎn)程等離子體單元250供給GasX,由此,遠(yuǎn)程等離子體單元250保持始終生成有等離子體的狀態(tài)。因此,當(dāng)供給O2氣體時(shí),能夠立即使O2氣體等離子化。此外,通過向遠(yuǎn)程等離子體單元250供給GasX而生成的等離子體無助于成膜。
[0143]像這樣,在第4實(shí)施方式中,除在第I實(shí)施方式中得到的效果以外,還能夠立即使O2氣體等離子化。由此,能夠更進(jìn)一步提高生產(chǎn)率,并且能夠準(zhǔn)確地規(guī)定等離子化后的處理氣體的供給量和供給時(shí)間。
[0144]此外,也可以適當(dāng)組合上述各實(shí)施方式。例如,也可以將第2實(shí)施方式中的O2氣體的供給定時(shí)組合到第3實(shí)施方式或第4實(shí)施方式中。
[0145]另外,本發(fā)明例如也能夠通過改造存在于半導(dǎo)體器件的制造工廠的已有基板處理裝置的氣體供給系統(tǒng)、改變程序方案而實(shí)現(xiàn)。在改變程序方案的情況下,也能夠?qū)⒈景l(fā)明的程序方案經(jīng)由電氣通信線路或存儲(chǔ)有該程序方案的存儲(chǔ)介質(zhì)而安裝在已有的基板處理裝置中,另外,還能夠操作已有的基板處理裝置的輸入輸出裝置而將其程序方案自身變更成本發(fā)明的程序方案。
[0146]以上,作為本發(fā)明的各種典型的實(shí)施方式而說明了成膜技術(shù),但本發(fā)明不限定于這些實(shí)施方式。例如,也能夠適用于形成氮化膜等各種膜的成膜處理、進(jìn)行擴(kuò)散處理、氧化處理、氮化處理、光刻處理等其他基板處理的情況。另外,本發(fā)明除退火處理裝置以外,也能夠適用于薄膜形成裝置、刻蝕裝置,氧化處理裝置、氮化處理裝置、涂布裝置、加熱裝置等其他基板處理裝置。
[0147](本發(fā)明的優(yōu)選方案)
[0148]以下,附注本發(fā)明的優(yōu)選方案。
[0149][附注I]一種基板處理裝置,交替地向處理容器供給第I處理氣體和等離子化的第2處理氣體來處理基板,該基板處理裝置具有:供給上述第I處理氣體的第I氣體供給系統(tǒng);供給上述第2處理氣體的第2氣體供給系統(tǒng);配置在上述處理容器的上游且至少使上述第2處理氣體等離子化的等離子體單元;和控制部,該控制部以交替地供給上述第I處理氣體和上述第2處理氣體的方式控制上述第I氣體供給系統(tǒng)和上述第2氣體供給系統(tǒng),并且,以從開始供給上述第2處理氣體之前執(zhí)行上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的方式控制上述等離子體單元。
[0150][附注2]如附注I所述的基板處理裝置,上述控制部以在結(jié)束供給上述第2處理氣體之后仍繼續(xù)上述電力施加的方式控制上述等離子體單元。
[0151][附注3]如附注I或附注2所述的基板處理裝置,上述控制部以在沒有向上述等離子體單元供給上述第I處理氣體和上述第2處理氣體中的任一處理氣體時(shí)也執(zhí)行上述電力施加的方式控制上述等離子體單元。
[0152][附注4]如附注I至3中任一項(xiàng)所述的基板處理裝置,上述控制部以在上述基板的處理工序中始終執(zhí)行上述電力施加的方式控制上述等離子體單元。
[0153][附注5]如附注I至4中任一項(xiàng)所述的基板處理裝置,上述第I處理氣體和上述第2處理氣體的至少包含流量的供給條件設(shè)定成,上述第I處理氣體在上述等離子體單元中不被等離子化,上述第2處理氣體在上述等離子體單元中被等離子化。
[0154][附注6]如附注I至5中任一項(xiàng)所述的基板處理裝置,具有配置在上述處理容器的上游且配置在上述等離子體單元的下流的、供給惰性氣體的第3氣體供給系統(tǒng),上述控制部在交替供給上述第I處理氣體和上述第2處理氣體時(shí)以使各處理氣體分離的方式控制上述第3氣體供給系統(tǒng)來供給上述惰性氣體,并且,以在結(jié)束供給上述惰性氣體之前開始供給上述第2處理氣體的方式控制上述第2氣體供給系統(tǒng)。
[0155][附注7]如附注6所述的基板處理裝置,上述控制部以在上述第2處理氣體的供給中結(jié)束供給上述惰性氣體之后,在上述第2處理氣體的供給中開始供給上述惰性氣體的方式控制上述第2氣體供給系統(tǒng)和上述第3氣體供給系統(tǒng)。
[0156][附注8]如附注I至5中任一項(xiàng)所述的基板處理裝置,具有向上述等離子體單元供給無助于上述基板的處理的非處理氣體的第4氣體供給系統(tǒng),上述控制部以在開始供給上述第2處理氣體之前向上述等離子體單元供給上述非處理氣體的方式控制上述第4氣體供給系統(tǒng)。
[0157][附注9]如附注8所述的基板處理裝置,上述非處理氣體的至少包含流量的供給條件設(shè)定成,上述非處理氣體在上述等離子體單元中被等離子化。
[0158][附注10]—種基板處理裝置,至少向處理容器供給第I處理氣體和第2處理氣體來處理基板,該基板處理裝置具有:開閉上述第I處理氣體的供給路徑的第I閥;開閉上述第2處理氣體的供給路徑的第2閥;配置在上述處理容器的上游且配置在上述第2閥的下游的等離子體單元;和控制部,該控制部以交替地供給上述第I處理氣體和上述第2處理氣體的方式控制上述第I閥和上述第2閥的開閉,并且,以在上述第2閥打開之前執(zhí)行上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的方式控制上述等離子體單元。
[0159][附注11]如附注10所述的基板處理裝置,上述控制部以在上述第2閥關(guān)閉之后仍繼續(xù)上述電力施加的方式控制上述等離子體單元。
[0160][附注12]如附注10或11所述的基板處理裝置,上述第I閥配置在上述等離子體單元的上游,并且,上述第I處理氣體和上述第2處理氣體的至少包含流量的供給條件設(shè)定為,上述第I處理氣體在上述等離子體單元中不被等離子化,上述第2處理氣體在上述等離子體單元中被等離子化。
[0161][附注13]—種半導(dǎo)體器件的制造方法,通過向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子體單元等離子化的第2處理氣體來處理基板,在上述等離子體單元中,在執(zhí)行上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的狀態(tài)下進(jìn)行上述第2處理氣體的供給開始和供給結(jié)束。
[0162][附注14]一種半導(dǎo)體器件的制造方法,向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子體單元等離子化的第2處理氣體來處理基板,具有以下工序:在沒有向上述等離子體單元供給上述第2處理氣體時(shí),在上述等離子體單元中開始上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的工序;和在上述等離子體單元中以執(zhí)行上述電力施加的狀態(tài)開始供給上述第2處理氣體的工序。
[0163][附注15]如附注14所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,具有在結(jié)束供給上述第2處理氣體之后,在上述等離子體單元中仍繼續(xù)上述電力施加的工序。
[0164][附注16]—種半導(dǎo)體器件的制造方法,具有:第I工序,向基板的處理容器供給第I處理氣體;第2工序,從等離子體單元的下游向上述處理容器供給惰性氣體;第3工序,向上述處理容器供給在上述等離子體單元中等離子化的第2處理氣體;和第4工序,從上述等離子體單元的下游向上述處理容器供給惰性氣體,在上述第3工序中,在上述第2工序結(jié)束之前開始供給上述等離子化的第2處理氣體,并且,在上述第4工序開始之后結(jié)束供給上述等離子化的第2處理氣體。
[0165][附注17]—種半導(dǎo)體器件的制造方法,具有:第I工序,向基板的處理容器供給第I處理氣體;第2工序,向上述處理容器供給被等離子體單元等離子化的第2處理氣體;和第3工序,在除上述第2工序以外的工序中,通過向上述等離子體單元供給無助于上述基板的處理的非處理氣體而在上述等離子體單元中生成等離子體。
[0166][附注18]—種程序,用于向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子體單元等離子化的第2處理氣體來處理基板,使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下步驟:在上述等離子體單元中,在執(zhí)行上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的狀態(tài)下,進(jìn)行上述第2處理氣體的供給開始和供給結(jié)束。
[0167][附注19]一種程序,用于向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子體單元等離子化的第2處理氣體來處理基板,使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟:在沒有向上述等離子體單元供給上述第2處理氣體時(shí),在上述等離子體單元中開始上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的步驟;和在上述等離子體單元中以執(zhí)行上述電力施加的狀態(tài)開始供給上述第2處理氣體的步驟。
[0168][附注20]—種計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì),存儲(chǔ)有用于向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子體單元等離子化的第2處理氣體來處理基板的程序,該存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下步驟的程序:在上述等離子體單元中,在執(zhí)行上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的狀態(tài)下,進(jìn)行上述第2處理氣體的供給開始和供給結(jié)束。
[0169][附注21]—種計(jì)算機(jī)可讀的存儲(chǔ)介質(zhì),存儲(chǔ)有用于向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子體單元等離子化的第2處理氣體來處理基板的程序,該存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟的程序:在沒有向上述等離子體單元供給上述第2處理氣體時(shí),在上述等離子體單元中開始上述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的步驟;和在上述等離子體單元中以執(zhí)行上述電力施加的狀態(tài)開始供給上述第2處理氣體的步驟。
[0170]工業(yè)實(shí)用性
[0171]本發(fā)明能夠利用于對(duì)基板進(jìn)行處理的基板處理裝置及半導(dǎo)體器件的制造方法。
【權(quán)利要求】
1.一種基板處理裝置,向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子化的第2處理氣體來處理基板,其特征在于,具有: 供給所述第I處理氣體的第I氣體供給系統(tǒng); 供給所述第2處理氣體的第2氣體供給系統(tǒng); 配置在所述處理容器的上游且至少使所述第2處理氣體等離子化的等離子體單元; 和控制部,其以交替地供給所述第I處理氣體和所述第2處理氣體的方式控制所述第I氣體供給系統(tǒng)和所述第2氣體供給系統(tǒng),并且,以從開始所述第2處理氣體的供給之前起執(zhí)行所述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的方式控制所述等離子體單元。
2.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置,其特征在于,所述控制部以在所述第2處理氣體的供給結(jié)束之后仍繼續(xù)所述電力施加的方式控制所述等離子體單元。
3.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置,其特征在于,所述控制部以在所述第I處理氣體和所述第2處理氣體均沒有向所述等離子體單元供給時(shí)也執(zhí)行所述電力施加的方式控制所述等離子體單元。
4.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置,其特征在于,所述控制部以在所述基板的處理工序中始終執(zhí)行所述電力施加的方式控制所述等離子體單元。
5.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置,其特征在于,至少包含流量的所述第I處理氣體和所述第2處理氣體的供給條件設(shè)定成,所述第I處理氣體在所述等離子體單元中不被等離子化,所述第2處理氣體在所述等離子體單元中被等離子化。
6.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置,其特征在于, 具有配置在所述處理容器的上游且所述等離子體單元的下流的、供給惰性氣體的第3氣體供給系統(tǒng), 所述控制部以在交替供給所述第I處理氣體和所述第2處理氣體時(shí)使各處理氣體分離的方式控制所述第3氣體供給系統(tǒng)來供給所述惰性氣體,并且,以在所述惰性氣體的供給結(jié)束之前開始所述第2處理氣體的供給的方式控制所述第2氣體供給系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的基板處理裝置,其特征在于,所述控制部以在所述第2處理氣體的供給中結(jié)束所述惰性氣體的供給之后,在所述第2處理氣體的供給中開始所述惰性氣體的供給的方式控制所述第2氣體供給系統(tǒng)和所述第3氣體供給系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求1所述的基板處理裝置,其特征在于, 具有向所述等離子體單元供給無助于所述基板的處理的非處理氣體的第4氣體供給系統(tǒng), 所述控制部以在開始所述第2處理氣體的供給之前向所述等離子體單元供給所述非處理氣體的方式控制所述第4氣體供給系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的基板處理裝置,其特征在于,至少包含流量的所述非處理氣體的供給條件設(shè)定成,所述非處理氣體在所述等離子體單元中被等離子化。
10.一種半導(dǎo)體器件的制造方法,向處理容器交替地供給第I處理氣體和被等離子體單元等離子化了的第2處理氣體來處理基板,其特征在于,具有以下工序: 在所述第2處理氣體沒有供給到所述等離子體單元時(shí),在所述等離子體單元中開始所述第2處理氣體的等離子化所需要的電力施加的工序;和 以在所述等離子體單元中執(zhí)行所述電力施加的狀態(tài)下開始所述第2處理氣體的供給的工序。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,具有在所述第2處理氣體的供給結(jié)束之后,在所述等離子體單元中仍繼續(xù)所述電力施加的工序。
12.—種半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,具有: 第I工序,向基板的處理容器供給第I處理氣體; 第2工序,從等離子體單元的下游向所述處理容器供給惰性氣體; 第3工序,向所述處理容器供給在所述等離子體單元中被等離子化了的第2處理氣體;和 第4工序,從所述等離子體單元的下游向所述處理容器供給惰性氣體, 在所述第3工序中,在所述第2工序結(jié)束之前開始所述等離子化了的第2處理氣體的供給,并且,在所述第4工序開始之后結(jié)束所述等離子化了的第2處理氣體的供給。
13.一種半導(dǎo)體器件的制造方法,其特征在于,具有: 第I工序,向基板的處理容器供給第I處理氣體; 第2工序,向所述處理容器供給被等離子體單元等離子化了的第2處理氣體;和第3工序,在除所述第2工序以外的工序中,通過向所述等離子體單元供給無助于所述基板的處理的非處理氣體而在所述等離子體單元中生成等離子體。
【文檔編號(hào)】H01J37/32GK104517792SQ201410066971
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】廣地志有, 豐田一行, 盛滿和廣, 佐藤武敏, 山本哲夫 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立國際電氣