襯底處理裝置、氣體整流部、半導(dǎo)體器件的制造方法
【專利摘要】襯底處理裝置、氣體整流部、半導(dǎo)體器件的制造方法,抑制襯底的溫度分布變得不均勻且處理均勻性下降。具有:處理襯底的處理室;襯底載置臺,設(shè)置于處理室內(nèi),并載置襯底;加熱襯底的加熱部;氣體整流部,向襯底供給處理氣體;密封部,設(shè)置于氣體整流部;隔熱部,設(shè)置于密封部與氣體整流部的上游側(cè)表面之間;以及第一壓力調(diào)整部,與隔熱部連接。
【專利說明】
襯底處理裝置、氣體整流部、半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及襯底處理裝置、氣體整流部、半導(dǎo)體器件的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為半導(dǎo)體器件(device)的制造工序的一個工序,有時進行如下處理工序,對襯底供給處理氣體和反應(yīng)氣體,并在襯底上形成膜。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]發(fā)明要解決的問題
[0004]然而,有時襯底的溫度分布變得不均勻,處理均勻性下降。
[0005]本發(fā)明在于提供一種使襯底的處理均勻性提高的技術(shù)。
[0006]用于解決問題的手段
[0007]根據(jù)一技術(shù)方案,提供一種技術(shù),具有:
[0008]處理襯底的處理室;襯底載置臺,設(shè)置于處理室內(nèi),并載置襯底;加熱襯底的加熱部;氣體整流部,向襯底供給處理氣體;密封部,設(shè)置于氣體整流部;隔熱部,設(shè)置于密封部與氣體整流部的上游側(cè)表面之間;以及第一壓力調(diào)整部,與隔熱部連接。
[0009]發(fā)明的效果
[0010]根據(jù)本公開的襯底處理裝置、氣體整流部、半導(dǎo)體器件的制造方法,至少能夠使襯底的處理均勻性提高。
【附圖說明】
[0011]圖1是一實施方式的襯底處理裝置的概略構(gòu)成圖。
[0012]圖2是一實施方式的氣體供給部的概略構(gòu)成圖。
[0013]圖3是一實施方式的氣體整流部的氣體導(dǎo)入口的橫剖視圖。
[0014]圖4是另一實施方式的密封部的橫剖視圖。
[0015]圖5是一實施方式的襯底處理裝置的控制器的概略構(gòu)成圖。
[0016]圖6是一實施方式的襯底處理工序的流程圖。
[0017]圖7是一實施方式的第一隔熱部內(nèi)的壓力控制時序圖。
[0018]圖8是一實施方式的襯底處理工序的氣體供給.燈接通/斷開時序圖。
[0019]附圖標(biāo)記的說明
[0020]200晶片(襯底)
[0021]201處理室
[0022]202處理容器
[0023]204 隔板
[0024]212襯底載置臺
[0025]213加熱器
[0026]221排氣口(第一排氣部)
[0027]234氣體整流部
[0028]234a上游側(cè)表面
[0029]234b下游側(cè)表面
[0030]231 蓋
[0031]250遠(yuǎn)程等離子體單元(激發(fā)部)
【具體實施方式】
[0032]以下,說明本公開的實施方式。
[0033]<第一實施方式>
[0034]以下,參照【附圖說明】第一實施方式。
[0035](I)襯底處理裝置的構(gòu)成
[0036]首先,說明第一實施方式的襯底處理裝置。
[0037]以下說明本實施方式的處理裝置100。襯底處理裝置100是形成絕緣膜或金屬膜等的裝置,如圖1所示,作為單片式襯底處理裝置而構(gòu)成。
[0038]如圖1所示,襯底處理裝置100包括處理容器202。處理容器202構(gòu)成作為例如橫截面為圓形且扁平的密閉容器。另外,處理容器202例如由鋁(Al)、不銹鋼(SUS)等金屬材料或石英等構(gòu)成。在處理容器202內(nèi)形成有:處理作為襯底的硅晶片等晶片200的處理空間(處理室)201、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)置了分隔板204。在上部容器202a與下部容器202b之間,設(shè)置有用于維持處理室201、搬送空間203內(nèi)的壓力的作為第二密封部的處理容器密封部260。另外,也可以設(shè)置用于抑制上部容器202a與下部容器202b直接接觸、抑制處理容器密封部260的壓壞的緩沖部261。處理容器密封部260和緩沖部261可使用耐熱性比構(gòu)成上部容器202a、下部容器202b的材料差的材料。例如可使用作為氟樹脂的聚四氟乙稀(polytetrafluoroethylen:PTFE)、以碳元素和氟元素為主成分的氟橡膠、以碳、氟、氧等為主成分的氟橡膠等材料。另外,也可以設(shè)置由金屬材料構(gòu)成的密封部件,所述金屬材料包含銅(Cu)、不銹鋼(SUS)、鋁(Al)等金屬元素中的任意種。另外,處理容器密封部260有時也稱為O形環(huán)或墊片。由上部容器202a包圍而成且位于分隔板204上方的空間稱為處理室201或反應(yīng)區(qū)域201,由下部容器202b包圍而成且位于分隔板下方的空間稱為搬送空間203。
[0039]在下部容器202b的側(cè)面設(shè)置有與閘閥205相鄰的襯底搬入出口 206,晶片200經(jīng)由襯底搬入出口 206在與未圖示的搬送室之間移動。在下部容器202b的底部設(shè)置有多個提升銷207。而且,下部容器202b成為接地電位。
[0040]在處理容器202內(nèi)設(shè)置有支承晶片200的襯底支承部210。襯底支承部210主要具有載置晶片200的載置面211、在表面具有載置面211的襯底載置臺212以及由襯底載置臺212內(nèi)包的作為加熱部的加熱器213。在襯底載置臺212中,在與提升銷207對應(yīng)的位置分別設(shè)置有供提升銷207貫通的貫通孔214。
[0041]另外,在襯底載置臺212的側(cè)壁212a上具有朝向襯底載置臺212的徑向突出的突出部212b。該突出部212b設(shè)置在襯底載置臺212的底面?zhèn)?。此外,突出?12b與隔板204接近或接觸,并抑制處理室201內(nèi)的氣氛向搬送空間203內(nèi)移動、搬送空間203內(nèi)的氣氛向處理室201內(nèi)移動。
[0042]襯底載置臺212由軸217支承。軸217貫通處理容器202的底部,并且在處理容器202的外部與升降機構(gòu)218連接。通過使升降機構(gòu)218動作而使軸217和襯底載置臺212升降,由此能夠使載置在載置面211上的晶片200升降。此外,軸217下端部的周圍由波紋管219覆蓋,處理空間201內(nèi)被氣密性地保持。
[0043]襯底載置臺212在晶片200的搬運時下降至襯底支承臺以使得載置面211成為襯底搬入出口 206的位置(晶片搬送位置),在晶片200的處理時,如圖1所示,晶片200上升至處理空間201內(nèi)的處理位置(晶片處理位置)。
[0044]具體而言,在使襯底載置臺212下降至晶片搬送位置時,提升銷207的上端部從載置面211的上表面突出,提升銷207從下方支承晶片200。另外,在使襯底載置臺212上升至晶片處理位置時,提升銷207從載置面211的上表面埋沒,載置面211從下方支承晶片200。此外,由于提升銷207與晶片200直接觸摸,所以優(yōu)選以例如石英、氧化鋁等材質(zhì)形成。
[0045](排氣部)
[0046]在處理空間201 (上部容器202a)的外周,設(shè)置有作為排出處理空間201的氣氛的排氣部的排出路徑225。在排出路徑225上設(shè)置有排氣口 221。排氣管222與排氣口221連接,在排氣管222上,依次串聯(lián)連接有將處理空間201內(nèi)控制為規(guī)定壓力的APC (AutoPressure Controller:自動壓力控制器)等壓力調(diào)整器223、真空栗224。主要由排出路徑225、排氣口 221、排氣管222以及壓力調(diào)整器223構(gòu)成排氣部(排氣線路)220。另外,排出路徑225也可以構(gòu)成為以包圍處理室201的方式設(shè)置,并能夠從晶片200的整個外周排出氣體。另外,也可以在排氣部的構(gòu)成中增加真空栗224。
[0047](氣體導(dǎo)入口)
[0048]在設(shè)置于處理空間201的上部的后述的氣體整流部234的上表面(頂壁)上,設(shè)置有用于向處理空間201內(nèi)供給各種氣體的氣體導(dǎo)入口 241。
[0049](氣體整流部)
[0050]在氣體導(dǎo)入口 241與處理空間201之間設(shè)置有氣體整流部234。氣體整流部234具有供氣體穿過的氣體分散通道234d。氣體整流部234安裝在蓋231上。從氣體導(dǎo)入口241導(dǎo)入的氣體經(jīng)由氣體整流部234供給至晶片200。氣體整流部234也可以構(gòu)成為成為腔室蓋組件的側(cè)壁。另外,氣體導(dǎo)入口 241也可以構(gòu)成為:也作為氣體分散通道發(fā)揮功能,供給的氣體向襯底的整個外周分散。
[0051]另外,在氣體整流部234上設(shè)置作為第一密封部的蓋密封部262,并構(gòu)成為能夠維持處理室201內(nèi)的壓力。蓋密封部262由與處理容器密封部260相同的材質(zhì)構(gòu)成。
[0052](處理氣體供給部)
[0053]在與氣體整流部234連接的氣體導(dǎo)入口 241上連接有共通氣體供給管242。如圖2所示,在共通氣體供給管242上連接有第一氣體供給管243a、第二氣體供給管244a、第三氣體供給管245a以及清潔氣體供給管248a。
[0054]從包含第一氣體供給管243a的第一氣體供給部243主要供給含有第一元素氣體(第一處理氣體),從包含第二氣體供給管244a的第二氣體供給部244主要供給含有第二元素氣體(第二處理氣體)。主要從包含第三氣體供給管245a的第三氣體供給部245供給吹掃氣體,從包含清潔氣體供給管248a的清潔氣體供給部248供給清潔氣體。供給處理氣體的處理氣體供給部由第一處理氣體供給部和第二處理氣體供給部中的任一個或雙方構(gòu)成,處理氣體由第一處理氣體和第二處理氣體中的任一個或雙方構(gòu)成。
[0055](第一氣體供給部)
[0056]從上游方向開始,在第一氣體供給管243a上依次設(shè)置有第一氣體供給源243b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(MFC) 243c以及作為開閉閥的閥243d。
[0057]從第一氣體供給源243b供給含有第一元素的氣體(第一處理氣體),并經(jīng)由質(zhì)量流量控制器243c、閥243d、第一氣體供給管243a以及共通氣體供給管242供給至氣體整流部 234。
[0058]第一處理氣體是原料氣體即處理氣體的一種。
[0059]在這里,第一元素例如是硅(Si)。S卩,第一處理氣體例如是含硅氣體。作為含硅氣體,例如能夠使用二氯硅烷(Dichlorosilane(SiH2Cl2):DCS)氣體。此外,第一處理氣體的原料在常溫常壓下可以是固體、液體以及氣體中的任一者。第一處理氣體的原料在常溫常壓下為液體的情況下,也可以在第一氣體供給源243b與質(zhì)量流量控制器243c之間設(shè)置未圖示的氣化器。在這里,原料以氣體的形式來進行說明。
[0060]在第一氣體供給管243a的閥243d的下游側(cè),連接有第一非活性氣體供給管246a的下游端。從上游方向開始,在第一非活性氣體供給管246a上依次設(shè)置有非活性氣體供給源246b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(MFC) 246c以及作為開閉閥的閥 246do
[0061]在這里,非活性氣體例如是氮氣(N2)。此外,作為非活性氣體,除了 N2氣體外,能夠使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。
[0062]主要由第一氣體供給管243a、質(zhì)量流量控制器243c以及閥243d構(gòu)成含有第一元素氣體供給部243 (也稱為含硅氣體供給部)。
[0063]另外,主要由第一非活性氣體供給管246a、質(zhì)量流量控制器246c以及閥246d構(gòu)成第一非活性氣體供給部。此外,也可考慮將非活性氣體供給源246b、第一氣體供給管243a包含于第一非活性氣體供給部。
[0064]進一步地,也可考慮將第一氣體供給源243b、第一非活性氣體供給部包含于含有第一元素氣體供給部。
[0065](第二氣體供給部)
[0066]從上游方向開始,在第二氣體供給管244a的上游依次設(shè)置有第二氣體供給源244b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(MFC) 244c以及作為開閉閥的閥244do
[0067]從第二氣體供給源244b供給含有第二元素的氣體(以下稱為“第二處理氣體”),并經(jīng)由質(zhì)量流量控制器244c、閥244d、第二氣體供給管244a以及共通氣體供給管242供給至氣體整流部234。
[0068]第二處理氣體是處理氣體的一種。此外,第二處理氣體也可以考慮作為反應(yīng)氣體或者改性氣體。
[0069]在這里,第二處理氣體含有與第一元素不同的第二元素。作為第二元素,例如包含氧(0)、氮(N)、碳(C)、氫(H)中的一種以上。在本實施方式中,第二處理氣體例如設(shè)為含氮氣體。具體而言,作為含氮氣體,可使用氨氣(NH3)。
[0070]主要由第二氣體供給管244a、質(zhì)量流量控制器244c以及閥244d構(gòu)成第二處理氣體供給部244。
[0071]在此基礎(chǔ)上,也可以設(shè)置作為活化部的遠(yuǎn)程等離子體單元(RPU) 244e,構(gòu)成為能夠活化第二處理氣體。
[0072]另外,在第二氣體供給管244a的閥244d的下游側(cè),連接有第二非活性氣體供給管247a的下游端。從上游方向開始,在第二非活性氣體供給管247a上依次設(shè)置有非活性氣體供給源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。
[0073]非活性氣體從第二非活性氣體供給管247a經(jīng)由質(zhì)量流量控制器247c、閥247d以及第二氣體供給管244a,被供給至氣體整流部234。非活性氣體在薄膜形成工序(后述的S203?S207)中作為運載氣體或者稀釋氣體起作用。
[0074]主要由第二非活性氣體供給管247a、質(zhì)量流量控制器247c以及閥247d構(gòu)成第二非活性氣體供給部。此外,也可考慮將非活性氣體供給源247b、第二氣體供給管244a包含于第二非活性氣體供給部。
[0075]進一步地,也可考慮將第二氣體供給源244b、第二非活性氣體供給部包含于含有第二元素氣體供給部244。
[0076](第三氣體供給部)
[0077]從上游方向開始,在第三氣體供給管245a上依次設(shè)置有第三氣體供給源245b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(MFC) 245c以及作為開閉閥的閥245d。
[0078]從第三氣體供給源245b供給作為吹掃氣體的非活性氣體,并經(jīng)由質(zhì)量流量控制器245c、閥245d、第三氣體供給管245a以及共通氣體供給管242供給至氣體整流部234。
[0079]在這里,非活性氣體例如是氮氣(N2)。此外,作為非活性氣體,除了 N2氣體外,能夠使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。
[0080]主要由第三氣體供給管245a、質(zhì)量流量控制器245c以及閥245d構(gòu)成第三氣體供給部245 (也稱為吹掃氣體供給部)。
[0081](清潔氣體供給部)
[0082]從上游方向開始,在清潔氣體供給管248a上依次設(shè)置有清潔氣體源248b、質(zhì)量流量控制器(MFC) 248c、閥248d以及遠(yuǎn)程等離子體單元(RPU) 250。
[0083]從清潔氣體源248b供給清潔氣體,并經(jīng)由MFC248c、閥248d、RPU250、清潔氣體供給管248a以及共通氣體供給管242供給至氣體整流部234。
[0084]在清潔氣體供給管248a的閥248d的下游側(cè),連接有第四非活性氣體供給管249a的下游端。從上游方向開始,在第四非活性氣體供給管249a上依次設(shè)置有第四非活性氣體供給源249b、MFC249c以及閥249d。
[0085]另外,主要由清潔氣體供給管248a、MFC248c以及閥248d構(gòu)成清潔氣體供給部。此外,也可以考慮將清潔氣體源248b、第四非活性氣體供給管249a以及RPU250包含于清潔氣體供給部。
[0086]此外,也可以將從第四非活性氣體供給源249b供給的非活性氣體供給成為作為清潔氣體的運載氣體或稀釋氣體起作用。
[0087]在清潔工序中,從清潔氣體源248b供給的清潔氣體作為除去附著于氣體整流部234、處理室201的副生成物等的清潔氣體起作用。
[0088]在這里,清潔氣體例如是三氟化氮(NF3)氣體。此外,作為清潔氣體,例如既可以使用氟化氫(HF)氣體、三氟化氯(ClF3)氣體、氟(F2)氣體等,另外,也可以將它們組合使用。
[0089]另外,優(yōu)選的是,作為設(shè)置于上述各氣體供給部的流量控制部,可以是針閥或孔等氣體流量響應(yīng)性高的氣體流量控制部。例如,在氣體的脈沖寬度為毫秒數(shù)量級的情況下,有時MFC不能響應(yīng),在針閥或孔的情況下,通過與高速的接通/斷開閥組合,能夠應(yīng)對毫秒以下的氣體脈沖。
[0090](控制部)
[0091]如圖1所示,襯底處理裝置100具有控制襯底處理裝置100的各部的工作的控制器 121。
[0092]如圖5所示,作為控制部(控制裝置)的控制器121構(gòu)成為包括CPU(CentralProcessing Unit:中央處理單元)121a、RAM (Random Access Memory:隨機存取存儲器)121b、存儲裝置121c、I/O端口 121d的計算機。RAM121b、存儲裝置121c、I/O端口 121d構(gòu)成為通過內(nèi)部總線121e能與CPU121a進行數(shù)據(jù)交換。構(gòu)成為能夠在控制器121上連接有構(gòu)成為例如觸摸面板等的輸入輸出裝置122、外部存儲裝置285。
[0093]存儲裝置121c由例如閃速存儲器、HDD (Hard Disk Drive:硬盤驅(qū)動器)等構(gòu)成。在存儲裝置121c內(nèi),可讀出地保存有控制襯底處理裝置的工作的控制程序、記載了后述的襯底處理的步驟、條件等的編程制程程序等。另外,工藝制程程序組合為使控制器121執(zhí)行后述的襯底處理工序的各步驟,能獲得規(guī)定的結(jié)果,工藝制程程序作為程序發(fā)揮功能。以下,將該編程制程程序、控制程序等統(tǒng)稱而也簡稱為程序。此外,在本說明書中使用了程序這樣的措辭的情況下,有時僅包含編程制程程序,有時僅包含控制程序,或者有時包含上述兩者。另外,RAM121b構(gòu)成為暫時保持由CPU121a讀出的程序、數(shù)據(jù)等的存儲區(qū)域(工作區(qū)域)。
[0094]I/O端口 121d與閘閥205、升降機構(gòu)218、壓力調(diào)整器223、真空栗224、遠(yuǎn)程等離子體單元 244e、250,MFC243c、244c、245c、246c、247c、248c、249c、402a、閥 243d、244d、245d、246d、247d、248d、249d、401a 以及加熱器 213 等連接。
[0095]CPU121a構(gòu)成為讀出來自存儲裝置121c的控制程序并執(zhí)行,并且根據(jù)來自輸入輸出裝置122的操作命令的輸入等從存儲裝置121c讀出工藝制程程序。而且,CPU121a構(gòu)成為:按照讀出的工藝制程程序的內(nèi)容,控制閘閥205的開閉工作、升降機構(gòu)218的升降工作、壓力調(diào)整器223的壓力調(diào)整工作、真空栗224的開啟關(guān)閉控制、遠(yuǎn)程等離子體單元250的氣體激發(fā)工作、MFC243c、244c、245c、246c、247c、248c、249c、402a 的流量調(diào)整工作、閥 243d、244d、245d、246d、247d、248d、249d、401a的氣體的開啟關(guān)閉控制以及加熱器213的溫度控制等。
[0096]此外,控制器121不限于構(gòu)成作為專用的計算機的情況,也可以構(gòu)成作為通用的計算機。例如,準(zhǔn)備保存了上述的程序的外部存儲裝置(例如、磁帶、軟盤、硬盤等磁盤;CD、DVD等光盤;M0等光磁盤;USB存儲器、存儲卡等半導(dǎo)體存儲器)285,通過使用該外部存儲裝置285向通用的計算機安裝程序等能夠構(gòu)成本實施方式的控制器121。此外,用于向計算機供給程序的裝置不限于經(jīng)由外部存儲裝置285供給的情況。例如,也可以使用互聯(lián)網(wǎng)或?qū)S镁€路等通信手段,不經(jīng)由外部存儲裝置285地供給程序。此外,存儲裝置121c、外部存儲裝置285構(gòu)成作為計算機可讀取的記錄介質(zhì)。以下,也將它們統(tǒng)稱而僅稱為記錄介質(zhì)。此外,在本說明書中使用了記錄介質(zhì)這樣的措辭的情況下,有時僅包含存儲裝置121c,有時僅包含外部存儲裝置285,或者包含上述兩者。
[0097]在這里,發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)了:在向晶片200供給處理氣體而進行處理的處理裝置中,在處理溫度成為高溫的情況下,會產(chǎn)生以下問題中的一個或多個問題。在這里,高溫例如設(shè)為400°C以上的溫度。
[0098]〈問題1>
[0099]例如,在處理溫度成為高溫的情況下,需要冷卻處理室201的處理容器密封部260,262ο由于成為高溫,處理容器密封部260、262的材質(zhì)有時會變化。另外,通過與存在于處理室201內(nèi)外的氣體反應(yīng),材質(zhì)會發(fā)生變化。例如,有時與大氣中的氧氣反應(yīng),密封性惡化。需要抑制這樣的密封部的特性的變化。為了抑制密封部的特性變化,例如有設(shè)置冷卻流路263而冷卻的方法。然而,當(dāng)冷卻密封部260、262時,有時會冷卻氣體整流部234的表面。特別是,冷卻氣體整流部234的上游側(cè),氣體整流部234的上游側(cè)表面234a的溫度與下游側(cè)表面234b的溫度產(chǎn)生差別。由于氣體整流部234的表面溫度,流經(jīng)表面附近的氣體的粘度(粘性)發(fā)生變化。在氣體粘度發(fā)生了變化的情況下,由于氣體的流動容易度發(fā)生變化,在氣體整流部234的周圍或晶片200的面上的氣體濃度或氣體密度產(chǎn)生差別。由于氣體濃度的差別,有時會產(chǎn)生處理均勻性惡化的問題。氣體濃度的差別例如形成為在晶片200的中心側(cè)和外周側(cè)不同。在這里,上游側(cè)表面234a是指平行于與晶片200對置的方向上的氣體流動的面。下游側(cè)表面234b是指平行于晶片200的徑向上的氣體流動的面。氣體的流動在朝向晶片200的徑向上流動的情況下,有時從上游側(cè)表面234a朝向下游側(cè)表面234b在螺旋方向上流動。在螺旋方向上流動的情況下,由于氣體的流路(路徑)構(gòu)成為比實際的長,較強地接受氣體整流部234的表面的溫度,進而氣體的粘性有時發(fā)生變化。
[0100]〈問題2>
[0101]另外,通過冷卻氣體整流部234,在氣體整流部234與晶片200、襯底載置臺212之間產(chǎn)生溫度梯度。由于該溫度梯度,產(chǎn)生從晶片200、襯底載置臺212向氣體整流部234的熱移動,晶片200、襯底載置臺212被冷卻。另外,如上所述,由于氣體整流部234在上游側(cè)表面234a和下游側(cè)表面234b產(chǎn)生溫度差,所以晶片200、襯底載置臺212也產(chǎn)生溫度分布。晶片200、襯底載置臺212的溫度分布形成為例如在中心側(cè)和外周側(cè)溫度不同。由于該溫度分布,有時會產(chǎn)生晶片200面內(nèi)的處理均勻性惡化的問題。
[0102]〈問題3>
[0103]另外,在氣體整流部234過度冷卻的情況下,氣體吸附在氣體整流部234的表面上。特別是,有時接近冷卻流路263的上游側(cè)表面234a過度冷卻,且氣體吸附在上游側(cè)表面234a上。例如,在向晶片200依次供給處理氣體和反應(yīng)氣體而處理的襯底處理裝置中,反應(yīng)氣體吸附在上游側(cè)表面234a上。由于在反應(yīng)氣體吸附的狀態(tài)下使處理氣體流動,有時與吸附在上游側(cè)表面234a上的反應(yīng)氣體反應(yīng),在上游側(cè)表面234a附近發(fā)生預(yù)想外的反應(yīng)。例如,有向上游側(cè)表面234a上的成膜。另外,有時會生成副生成物,副生成物被供給至晶片200,并在晶片200上實施不希望的成膜。另外,由于形成在上游側(cè)表面234a上的膜剝落而產(chǎn)生的顆粒、副生成物有時也會阻礙對晶片200的處理。
[0104]〈問題4>
[0105]在處理容器202構(gòu)成為扁平的情況下,上游側(cè)表面234a、處理空間201、襯底載置臺212、蓋密封部262各自的構(gòu)成的距離變短。在該情況下,由于從各個構(gòu)成發(fā)出熱相互影響,難以將各個構(gòu)成的溫度維持在規(guī)定溫度。在這里,扁平的構(gòu)成例如是指襯底載置臺212與蓋密封部262的距離比襯底載置臺212的直徑短的構(gòu)成。
[0106]為了解決上述問題中的任一個或多個問題,發(fā)明人們認(rèn)真研究后,發(fā)現(xiàn)了通過設(shè)置以下的A)?I)的構(gòu)成中的任一項,能夠解決問題。另外,發(fā)現(xiàn)了通過組合多個以下構(gòu)成,能夠提尚效果。
[0107]A)在蓋密封部262和氣體整流部234的與處理室201接觸的表面之間,設(shè)置第一隔熱部270。如圖1、圖3所示,該第一隔熱部270在氣體整流部234的上游側(cè)構(gòu)成為槽形狀。槽的深度至少以包圍氣體分散通道234d的上游側(cè)表面234a的深度構(gòu)成。另外,第一隔熱部270也作為用于抑制上游側(cè)表面234a、處理空間201、襯底載置臺212、蓋密封部262等的每一個構(gòu)成發(fā)出的熱的相互影響的、調(diào)整熱移動量(熱傳導(dǎo)情況)的機構(gòu)發(fā)揮功能。
[0108]另外,也可以在第一隔熱部270插入熱傳導(dǎo)率低的部件。例如可以是石英、陶瓷、氣凝膠等物質(zhì)。
[0109]B)在第一隔熱部270上連接作為壓力調(diào)整部的第一壓力調(diào)整部(第二排氣部),并構(gòu)成為能夠?qū)⒌谝桓魺岵?70內(nèi)真空排氣。在該情況下,在第一隔熱部270上設(shè)置密封部273,構(gòu)成為能夠維持第一隔熱部270內(nèi)的壓力。第一壓力調(diào)整部由排氣管271和閥272構(gòu)成。排氣管271與排氣栗(未圖示)連接。優(yōu)選的是,閥272由能夠調(diào)整開度的閥構(gòu)成。通過控制閥272的開度,能夠調(diào)整第一隔熱部270內(nèi)的壓力,并調(diào)整第一隔熱部270的熱傳導(dǎo)率。
[0110]C)優(yōu)選的是,在冷卻密封部的冷卻流路263上連接冷卻部,并控制向冷卻流路263的冷卻介質(zhì)的供給量。冷卻部由供給管264和閥265構(gòu)成。通過控制冷卻介質(zhì)的供給量,能夠抑制蓋密封部262的過冷。
[0111]D)也可以在氣體整流部的表面設(shè)置第一氣體加熱部280,并構(gòu)成為能夠加熱氣體整流部234。通過加熱氣體整流部234,能夠抑制氣體整流部234的溫度分布的發(fā)生、氣體吸附。
[0112]第一氣體加熱部280至少設(shè)置為與氣體分散通道234d的上游側(cè)表面234a對應(yīng)。第一氣體加熱部280的溫度由與第一氣體加熱部280連接的第一溫度調(diào)整器281控制。
[0113]E)也可以在處理容器密封部260與排出路徑225之間設(shè)置第二隔熱部274,所述處理容器密封部260設(shè)置于上部容器202a與下部容器202b之間。通過設(shè)置第二隔熱部274,能夠抑制氣體整流部234的晶片200徑向上的熱移動,并抑制氣體整流部234的溫度分布。另外,能夠抑制處理容器密封部260或緩沖部261的特性變化。
[0114]第二隔熱部274的構(gòu)成與第一隔熱部270同樣地構(gòu)成。例如,如圖4所示,以槽形狀構(gòu)成。
[0115]F)在第二隔熱部274上連接作為壓力調(diào)整部的第二壓力調(diào)整部(第三排氣部),并構(gòu)成為能夠?qū)⒌诙魺岵?74真空排氣。在該情況下,在第二隔熱部274設(shè)置密封部275,并構(gòu)成為能夠維持第二隔熱部274內(nèi)的壓力。第二壓力調(diào)整部由排氣管276和閥277構(gòu)成。優(yōu)選的是,閥277由可調(diào)整開度的閥構(gòu)成。通過控制閥272的開度,能夠調(diào)整第二隔熱部274內(nèi)的壓力,并調(diào)整第二隔熱部274的熱傳導(dǎo)率。另外,也可以構(gòu)成為在第二隔熱部274上連接第一壓力調(diào)整部而排氣。通過這樣構(gòu)成,能夠簡化排氣系統(tǒng)。通過設(shè)置第一壓力調(diào)整部和第二壓力調(diào)整部,能夠?qū)⒌谝桓魺岵?70的壓力與第二隔熱部274的壓力控制為分別不同。
[0116]G)也可以構(gòu)成為設(shè)置冷卻處理容器密封部260的冷卻流路263而加熱處理容器密封部260。
[0117]另外,也可以在冷卻流路263上連接冷卻部,并構(gòu)成為能夠調(diào)整向冷卻流路263的冷卻介質(zhì)供給量。與冷卻流路263連接的冷卻部由供給管268和閥267構(gòu)成。
[0118]H)另外,也可以在排出路徑225的與上部容器202a接觸且設(shè)置了處理容器密封部260的面上設(shè)置第二氣體加熱部282。
[0119]第二氣體加熱部282的溫度由與第二氣體加熱部282連接的第二溫度調(diào)整器283控制。
[0120]I)在組合了上述B、C、D、F、G、H的構(gòu)成中的一個或多個的情況下,溫度控制為:在將第一密封部和第二密封部中的任一方或雙方的溫度保持在各密封部的特性不會劣化的溫度的同時,保持在氣體不會吸附于上游側(cè)表面234a的溫度。
[0121]上述各構(gòu)成與控制器121的I/O端口 121d連接,控制器121構(gòu)成為能夠控制各個構(gòu)成。
[0122](2)襯底處理工序
[0123]接著,用作為半導(dǎo)體器件的一個制造工序的、使用DCS氣體和NH3(氨)氣體形成氮化硅(SixNy)膜的例子來說明襯底處理工序的例子。
[0124]在圖6中表示在作為襯底的晶片200上形成氮化硅(SixNy)膜的情況下的襯底處理工序的流程。
[0125](襯底搬入工序S201)
[0126]在成膜處理時,首先,將晶片200搬入處理室201。具體而言,利用升降機構(gòu)218使襯底支承部210下降,設(shè)為提升銷207從貫通孔214向襯底支承部210的上面?zhèn)韧怀龅臓顟B(tài)。另外,在將處理室201內(nèi)調(diào)壓為規(guī)定壓力后,開放閘閥205,并使晶片200從閘閥205載置在提升銷207上。在將晶片200載置于提升銷207上后,通過利用升降機構(gòu)218將襯底支承部210上升至規(guī)定位置,晶片200從提升銷207向襯底支承部210載置。此時,也可以一邊從第三氣體供給部245供給非活性氣體,一邊使之上升到規(guī)定位置。另外,也可以使之上升至襯底載置臺212的突出部212b與隔板204接觸的(碰撞)的位置。
[0127]此時,也可以利用加熱器213預(yù)先加熱襯底載置臺212。通過預(yù)先加熱,能夠縮短晶片200的加熱時間。另外,也可以是,在將晶片200從提升銷207載置在載置面211上時晶片200彈起、在晶片200上廣生翅曲等情況下,預(yù)熱晶片200。預(yù)熱既可以在襯底處理裝置100內(nèi)進行,也可以在襯底處理裝置100外進行。例如,在襯底處理裝置100內(nèi)進行的情況下,在用提升銷207支承晶片200的狀態(tài)下,將襯底載置臺212與襯底的距離作為規(guī)定的第一距離,待機規(guī)定時間并加熱。在這里,第一距離也可以是從閘閥205搬送晶片200時的搬送位置。另外,也可以是比搬送位置的距離短的距離。在襯底處理裝置100內(nèi)預(yù)熱時的升溫時間能夠根據(jù)晶片200與襯底載置臺212的距離變化,且距離更短則使升溫時間縮短。具體而言,預(yù)先加熱襯底載置臺,從晶片200或基座的溫度沒有變化起,保持一定時間。
[0128]此時,加熱器213的溫度與向晶片200供給原料氣體時同樣地設(shè)定為300?850°C,優(yōu)選設(shè)定為300?800°C,更優(yōu)選設(shè)定為300?750°C的范圍內(nèi)的一定溫度。利用加熱器213對晶片200的加熱或?qū)σr底載置臺212的加熱繼續(xù),直到例如重復(fù)工序S207為止。
[0129]另外,也可以是,在晶片200搬入處理室201內(nèi)之前進行第一隔熱部270內(nèi)的排氣,并調(diào)整為規(guī)定壓力。在該情況下,從上游側(cè)表面234a向蓋密封部262傳遞的熱量與從加熱的襯底載置臺212向上游側(cè)表面234a傳遞的熱量平衡,并設(shè)為上游側(cè)表面234a的溫度成為規(guī)定溫度的壓力(第一壓力)。
[0130]如圖7所示,在晶片200載置在襯底載置臺212上時,也可以將第一隔熱部270內(nèi)的壓力設(shè)為比第一壓力低的第二壓力。從襯底載置臺212向上游側(cè)表面234a傳遞的熱被晶片200暫時切斷。此時,在維持了第一壓力的情況下,上游側(cè)表面234a有時比規(guī)定溫度低,但通過將第一隔熱部內(nèi)的壓力設(shè)為第二壓力,能夠使從上游側(cè)表面234a向蓋密封部262傳遞的熱量減少,并抑制上游側(cè)表面234a的溫度從規(guī)定溫度變化。
[0131]此外,第二隔熱部274內(nèi)的壓力至少在S203、S204、S205、S206、S207的工序中設(shè)為真空狀態(tài),也可以從S201起設(shè)為真空狀態(tài)。通過從S201起設(shè)為真空狀態(tài),能夠抑制從襯底載置臺212向排出路徑225方向的熱移動,并縮短襯底載置臺212的溫度調(diào)整時間。
[0132](減壓?升溫工序S2。2)
[0133]接著,經(jīng)由排氣管222將處理室201內(nèi)排氣,以使得處理室201內(nèi)成為規(guī)定壓力(真空度)。此時,基于壓力傳感器測量的壓力值,反饋控制作為壓力調(diào)整器223的APC閥的閥開度。另外,基于溫度傳感器(未圖示)檢測的溫度值,反饋控制向加熱器213的通電量,以使得處理室201內(nèi)成為規(guī)定溫度。在晶片200的溫度變得恒定為止的期間,也可以設(shè)置如下工序,通過利用真空排氣或N2氣體的供給的吹掃,除去殘留在處理室201內(nèi)的水分或來自部件的脫氣等?,F(xiàn)在,成膜工藝前的準(zhǔn)備完成。此外,在將處理室201內(nèi)排氣為規(guī)定壓力時,也可以一次性真空排氣到能夠到達的真空度。
[0134]另外,此時,如圖7所示,也可以將第一隔熱部270內(nèi)的壓力設(shè)為比第二壓力低的第三壓力。從襯底載置臺212、被加熱的晶片200向上游側(cè)表面234a的熱移動有經(jīng)由處理室201內(nèi)的氣氛的熱傳導(dǎo)、來自襯底載置臺212、晶片200的熱輻射。在處理室201內(nèi)被減壓的情況下,由于經(jīng)由處理室201的氣氛的熱傳導(dǎo)減少,在維持了第二壓力的情況下,上游側(cè)表面234a有時變得比規(guī)定溫度低。通過設(shè)為第三壓力,能夠?qū)⑸嫌蝹?cè)表面234a的溫度維持在規(guī)定溫度。
[0135](第一處理氣體供給工序S203)
[0136]接著,如圖6所示,從第一處理氣體供給部向處理室201內(nèi)供給作為第一處理氣體(原料氣體)的DCS氣體。另外,繼續(xù)利用排氣部的處理室201內(nèi)的排氣,并控制為處理室201內(nèi)的壓力成為規(guī)定壓力(第一壓力)。具體而言,打開第一氣體供給管243a的閥243d、第一非活性氣體供給管246a的閥246d,使DCS氣體在第一氣體供給管243a中流動,使N2氣體在第一非活性氣體供給管246a中流動。DCS氣體從第一氣體供給管243a流動,并由MFC243c調(diào)整為規(guī)定流量。隊氣體從第一非活性氣體供給管246a流動,并由MFC246c調(diào)整為規(guī)定流量。進行了流量調(diào)整的DCS氣體在第一氣體供給管243a內(nèi)與進行了流量調(diào)整的N2氣體混合,從氣體整流部234向處理室201內(nèi)供給,并從排氣管222排出。此時,對晶片200供給DCS氣體(原料氣體(DCS)供給工序)。DCS氣體以規(guī)定壓力范圍(第一壓力:例如10Pa以上且1000Pa以下)供給至處理室201內(nèi)。由此,向晶片200供給DCS。通過供給DCS,在晶片200上形成含硅層。含硅層是指包含硅(Si)或者硅和氯(Cl)的層。
[0137](殘留氣體除去工序S204)
[0138]在晶片200上形成含硅層后,關(guān)閉第一氣體供給管243a的閥243d,并停止DCS氣體的供給。此時,在保持排氣管222的APC閥223打開的狀態(tài)下,利用真空栗224將處理室201內(nèi)真空排氣,從處理室201內(nèi)排除殘留于處理室201內(nèi)的DCS氣體、未反應(yīng)的DCS氣體或有助于含硅層形成后的DCS氣體。另外,也可以在保持閥246d打開的狀態(tài)下,維持向處理室201內(nèi)供給作為非活性氣體的N2氣體。從閥246d持續(xù)供給的N2氣體作為吹掃氣體起作用,由此,能夠進一步提高排除殘留于第一氣體供給管243a、共通氣體供給管242以及處理室201內(nèi)的未反應(yīng)或有助于含硅層形成后的DCS氣體的效果。
[0139]此外,此時,也可以不完全排除殘留于處理室201內(nèi)、氣體整流部234內(nèi)的氣體(完全吹掃處理室201內(nèi))。若殘留于處理室201內(nèi)的氣體為微量,則在之后進行的工序中不會產(chǎn)生惡劣影響。此時,供給到處理室201內(nèi)的N2氣體的流量也不需要設(shè)為大流量,例如通過供給與處理室201的容積相同程度的量,能夠進行在接著的工序中不產(chǎn)生惡劣影響的程度的吹掃。這樣,通過不完全地吹掃處理室201內(nèi),能夠縮短吹掃時間,能提高生產(chǎn)率。另外,也能將N2氣體的消耗抑制為所需最低限度。
[0140]此時的加熱器213的溫度與向晶片200供給原料氣體時同樣地設(shè)定。從各非活性氣體供給部供給的、作為吹掃氣體的隊氣體的供給流量分別設(shè)為例如100?20000SCCm的范圍內(nèi)的流量。作為吹掃氣體,除了隊氣體以外,也可以使用Ar、He、Ne、Xe等稀有氣體。
[0141 ](第二處理氣體供給工序S205)
[0142]除去處理室201內(nèi)的DCS殘留氣體后,停止吹掃氣體的供給,供給作為反應(yīng)氣體的NH3氣體。具體而言,打開第二氣體供給管244a的閥244d,使NH 3氣體在第二氣體供給管244a內(nèi)流動。流經(jīng)第二氣體供給管244a內(nèi)的NH3氣體由MFC244c流量調(diào)整。進行了流量調(diào)整的NH3氣體經(jīng)由共通氣體供給管242.氣體整流部234供給至晶片200。供給至晶片200上的NH3氣體與形成在晶片200上的含硅層反應(yīng)并使硅氮化,并且排出氫、氯、氯化氫等雜質(zhì)。
[0143]此時的加熱器213的溫度設(shè)為與向晶片200供給原料氣體時同樣。
[0144](殘留氣體除去工序S206)
[0145]在第二處理氣體供給工序之后,停止反應(yīng)氣體的供給,進行與殘留氣體除去工序S204同樣的處理。通過進行殘留氣體除去工序,能夠使殘留于第二氣體供給管244a、共通氣體供給管242以及處理室201內(nèi)等的未反應(yīng)或有助于硅的氮化后的NH3氣體排出。通過除去殘留氣體,能夠抑制由殘留氣體導(dǎo)致的未預(yù)期的膜形成。
[0146](重復(fù)工序S207)
[0147]通過分別逐個工序地進行以上的第一處理氣體供給工序S203、殘留氣體除去工序S204、第二處理氣體供給工序S205以及殘留氣體除去工序S206,在晶片200上堆積規(guī)定厚度的氮化硅(SixNy)層。通過重復(fù)這些工序,能夠控制晶片200上的氮化硅膜的膜厚??刂茷橹貜?fù)規(guī)定次數(shù)直到成為規(guī)定膜厚。
[0148]另外,如圖7所示,在S203、S204、S205、S206的各工序中,第一隔熱部270內(nèi)的壓力設(shè)為比第三壓力低的第四壓力。在S203、S204、S205、S206的各工序中,上游側(cè)表面234a有時由供給的氣體冷卻。在冷卻了上游側(cè)表面234a的情況下,流經(jīng)上游側(cè)表面234a附近的氣體的粘性下降。當(dāng)氣體的粘性下降時,氣體有時吸附于上游側(cè)表面234a,并在上游側(cè)表面234a上成膜,成為產(chǎn)生顆粒的原因。通過設(shè)為第四壓力,能夠抑制從上游側(cè)表面234a向蓋密封部262的熱移動,并抑制上游側(cè)表面234a的溫度下降。
[0149]在將S203、S204、S205、S206的各工序重復(fù)η個循環(huán)后,或處理了多片晶片200后,有時在上游側(cè)表面234a上會堆積有膜。在該情況下,上游側(cè)表面234a有時形成有由堆積的膜導(dǎo)致的凹凸,容易吸收從襯底載置臺212、晶片200輻射的熱。在這樣的情況下,通過將第一隔熱部270內(nèi)的壓力設(shè)為比第四壓力高的第五壓力,能夠?qū)⑸嫌蝹?cè)表面234a的溫度設(shè)為規(guī)定溫度。
[0150](襯底搬出工序S2O8)
[0151]在重復(fù)工序S207中實施了規(guī)定次數(shù)后,進行襯底搬出工序S208,從處理室201搬出晶片200。具體而言,向處理室201內(nèi)供給非活性氣體,并調(diào)整為能夠搬送的壓力。在調(diào)壓后,利用升降機構(gòu)218使襯底支承部210下降,提升銷207從貫通孔214突出,晶片200被載置在提升銷207上。晶片200載置在提升銷207上后,閘閥205打開,晶片200被從處理室201搬出。此外,也可以是,在搬出前,降溫到能夠搬出晶片200的溫度。
[0152](3)本實施方式的效果
[0153]根據(jù)本實施方式,實現(xiàn)以下a)?h)所示的一個或多個效果。
[0154](a)通過設(shè)置第一隔熱部270,能夠抑制冷卻流路263與上游側(cè)表面234a之間的熱傳導(dǎo),將第一密封部262與上游側(cè)表面234a的表面的溫度維持在規(guī)定溫度,能夠抑制密封特性的劣化。另外,能夠抑制流經(jīng)上游側(cè)表面234a附近的氣體的粘性變化,能夠減小流經(jīng)上游側(cè)表面234a附近的氣體粘性與流經(jīng)下游側(cè)表面234b附近的氣體粘性的差別,能夠提高襯底的處理均勻性。另外,能夠抑制向上游側(cè)表面234a的氣體吸附。(b)由于壓力與熱傳導(dǎo)率處于比例關(guān)系,通過構(gòu)成為能夠調(diào)整第一隔熱部270內(nèi)的壓力(真空度),能夠使第一隔熱部270的熱傳導(dǎo)率可變。例如,能夠通過降低第一隔熱部270內(nèi)的壓力而降低熱傳導(dǎo)率,能夠通過提高第一隔熱部270內(nèi)的壓力而提高熱傳導(dǎo)率。通過將第一隔熱部270內(nèi)調(diào)整為規(guī)定壓力,能夠使上游側(cè)表面234a吸收的從襯底載置臺212放射的熱的吸收量、冷卻流路263的冷卻量平衡,能夠?qū)⑸嫌蝹?cè)表面234a的溫度保持在規(guī)定溫度。另外,能夠?qū)⒌谝幻芊獠?62的溫度維持在密封特性不會惡化的溫度。(c)另外,在上游側(cè)表面234a上堆積了膜時、附著了灰塵時,即使從襯底載置臺212放射的熱的吸收量、反射量下降,通過調(diào)整第一隔熱部270內(nèi)的真空度,也能夠?qū)⑸嫌蝹?cè)表面234a的溫度維持在規(guī)定溫度,并抑制向上游側(cè)表面234a的氣體吸附。另外,能夠?qū)⒘鹘?jīng)上游側(cè)表面234a附近的氣體粘度維持在規(guī)定粘度。(d)通過構(gòu)成為設(shè)置冷卻部而能夠調(diào)整向冷卻流路263供給的冷卻介質(zhì)流量,能夠抑制由過度冷卻導(dǎo)致的上游側(cè)表面234a的溫度下降。(e)通過構(gòu)成為設(shè)置第一氣體加熱部280而能夠加熱上游側(cè)表面234a,能夠?qū)⑸嫌蝹?cè)表面234a的溫度維持在規(guī)定溫度、抑制由流經(jīng)氣體分散通道234d的氣體的溫度下降導(dǎo)致的氣體粘度變化。(f)通過設(shè)置第二隔熱部274,能夠抑制氣體整流部234的晶片200徑向上的熱移動,并抑制氣體整流部234的溫度分布。另外,能夠抑制處理容器密封部260或緩沖部261的特性變化。另外,能夠抑制由冷卻排出路徑225的壁導(dǎo)致的、副生成物向排出路徑225的壁的吸附。(g)通過構(gòu)成為能夠調(diào)整第二隔熱部274內(nèi)的真空度,能夠調(diào)整第二隔熱部274的熱傳導(dǎo)率。(h)通過構(gòu)成為能夠調(diào)整向冷卻流路263供給的冷卻介質(zhì)的流量,能夠抑制由過度冷卻導(dǎo)致的排出路徑225的溫度下降,并抑制向排出路徑225內(nèi)的膜附著、顆粒的堆積。另外,由于能夠降低排出路徑225內(nèi)的顆粒數(shù),所以能夠抑制顆粒從排出路徑225向處理室201的侵入。
[0155]〈另一實施方式〉
[0156]以上,具體地說明了第一實施方式,但本公開記載的發(fā)明不限定于上述實施方式,在不脫離其技術(shù)思想的范圍內(nèi)可以進行各種變更。
[0157]以上,說明了本公開的另一方式,但本公開不限定于上述實施方式,在不脫離其技術(shù)思想的范圍內(nèi)可以進行各種變更。
[0158]例如,也可以是,以透明的材質(zhì)構(gòu)成氣體整流部234,以燈加熱器構(gòu)成第一氣體加熱部280,在第一氣體供給時和第二氣體供給時的任一方或雙方中將燈加熱器設(shè)為接通而調(diào)整流經(jīng)上游側(cè)表面234a的氣體的粘性。另外,也可以進行溫度調(diào)整使得抑制向上游側(cè)表面234a的氣體吸附。作為例子,在圖8中示出了在供給第一氣體時加熱上游側(cè)表面234a時的氣體供給和燈接通/斷開的時序。
[0159]另外,在上述說明中記載了交替供給第一氣體(原料氣體)和第二氣體(反應(yīng)氣體)而成膜的方法,但也能夠應(yīng)用于其他方法中。例如,也可以是,以原料氣體和反應(yīng)氣體的供給定時重疊的方式供給。
[0160]另外,也可以供給原料氣體和反應(yīng)氣體而成為CVD (Chemical Vapor Deposit1n:化學(xué)氣相沉積)成膜。
[0161]另外,在上述說明中記載了成膜處理,但也能夠應(yīng)用于其他處理。例如有使用了原料氣體和反應(yīng)氣體中的任一方或雙方的擴散處理、氧化處理、氮化處理、氮氧化處理、還原處理、氧化還原處理、蝕刻處理以及加熱處理等。例如,在僅使用反應(yīng)氣體對襯底表面或形成于襯底的膜進行等離子體氧化處理、等離子體氮化處理時,也能夠應(yīng)用本公開。另外,也能夠應(yīng)用于僅使用了反應(yīng)氣體的等離子體退火處理。
[0162]另外,在上述說明中,記載了半導(dǎo)體器件的制造工序,但實施方式的公開也能夠應(yīng)用于半導(dǎo)體器件的制造工序以外的工序。例如有液晶器件的制造工序、向陶瓷襯底的處理等。
[0163]另外,在上述說明中,示出了形成氮化硅膜的例子,但也可以應(yīng)用于使用了其他氣體的成膜中。例如有含氧膜、含氮膜、含碳膜、含硼膜、含金屬膜以及含有多種這些元素的膜等。此外,作為這些膜,例如有S1膜、TiN膜、AlO膜、ZrO膜、HfO膜、HfAlO膜、ZrAlO膜、SiC膜、SiCN膜、SiBN膜、TiAlN膜、TiC膜以及TiAlC膜等。另外,也可以是將這里示出的金屬元素置換為另一過渡金屬或另一金屬元素而成的膜。
[0164]〈本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案〉
[0165]以下,對本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案進行附記。
[0166]〈附記1>
[0167]根據(jù)一技術(shù)方案,提供一種襯底處理裝置或半導(dǎo)體器件的制造裝置,具有:
[0168]處理襯底的處理室;
[0169]襯底載置臺,設(shè)置于所述處理室內(nèi),并載置所述襯底;
[0170]加熱所述襯底的加熱部;
[0171]氣體整流部,向所述襯底供給處理氣體;
[0172]密封部,設(shè)置于所述氣體整流部;
[0173]隔熱部,設(shè)置于所述密封部與所述氣體整流部的上游側(cè)表面之間;以及
[0174]第一壓力調(diào)整部,與所述隔熱部連接。
[0175]〈附記2>
[0176]附記I所述的裝置,優(yōu)選的是,
[0177]具有控制部,所述控制部構(gòu)成為以將所述隔熱部內(nèi)維持在第一規(guī)定壓力的方式控制所述第一壓力調(diào)整部。
[0178]〈附記3>
[0179]附記2所述的裝置,優(yōu)選的是,具有:
[0180]冷卻所述密封部的冷卻流路;和
[0181]向所述冷卻流路供給冷卻介質(zhì)的冷卻部,
[0182]所述控制部構(gòu)成為:
[0183]以將所述上游側(cè)表面維持在規(guī)定溫度的方式控制所述第一壓力調(diào)整部和所述冷卻部。
[0184]〈附記4>
[0185]附記I至附記3中任一項所述的裝置,優(yōu)選的是,
[0186]所述氣體整流部具有構(gòu)成為朝向所述襯底的外周側(cè)而直徑逐漸擴大,并供所述氣體通過的氣體通道,
[0187]所述上游側(cè)表面設(shè)置在所述氣體通道的上游側(cè)。
[0188]〈附記5>
[0189]附記4所述的裝置,優(yōu)選的是,
[0190]所述隔熱部設(shè)置成包圍所述氣體通道的上游側(cè)。
[0191]〈附記6>
[0192]附記I所述的裝置,優(yōu)選的是,
[0193]在所述氣體整流部的外周設(shè)置將所述處理室內(nèi)的氣氛排出的排氣部,并在所述排氣部的外周具有第二隔熱部。
[0194]〈附記7>
[0195]附記6所述的裝置,優(yōu)選的是,
[0196]在所述第二隔熱部上連接第二壓力調(diào)整部,所述控制部構(gòu)成為以將所述第二隔熱部內(nèi)維持在第二規(guī)定壓力的方式控制所述第二壓力調(diào)整部。
[0197]〈附記8>
[0198]附記6所述的裝置,優(yōu)選的是,
[0199]在所述第二隔熱部與所述排氣部之間設(shè)置第二加熱部,
[0200]所述控制部構(gòu)成為以所述第二隔熱部維持在規(guī)定溫度的方式控制第二加熱部和所述第二壓力調(diào)整部。
[0201]〈附記9>
[0202]附記I至附記8中任一項所述的裝置,優(yōu)選的是,
[0203]在所述氣體整流部中設(shè)置供給氣體的氣體供給部,
[0204]所述控制部構(gòu)成為:
[0205]以所述氣體供給部向所述襯底依次供給處理氣體和反應(yīng)氣體的方式控制所述氣體供給部。
[0206]< 附記 10>
[0207]根據(jù)另一技術(shù)方案,提供一種向載置于襯底載置臺的襯底供給氣體的氣體整流部,具有:
[0208]加熱所述襯底的加熱部;
[0209]密封部,設(shè)置于所述氣體整流部;
[0210]隔熱部,設(shè)置于所述密封部與所述氣體整流部的上游側(cè)表面之間;以及
[0211]第一壓力調(diào)整部,與所述隔熱部連接。
[0212]〈附記11>
[0213]附記10所述的氣體整流部,優(yōu)選的是,
[0214]具有控制部,所述控制部構(gòu)成為以將所述隔熱部內(nèi)維持在規(guī)定壓力的方式控制所述第一壓力調(diào)整部。
[0215]< 附記 12>
[0216]附記11所述的氣體整流部,優(yōu)選的是,具有:
[0217]冷卻所述密封部的冷卻流路;和
[0218]向所述冷卻流路供給冷卻介質(zhì)的冷卻部,
[0219]所述控制部構(gòu)成為:
[0220]以將所述上游側(cè)表面維持在規(guī)定溫度的方式控制所述第一壓力調(diào)整部和所述冷卻部。
[0221]〈附記13>
[0222]附記10至附記12中任一項所述的氣體整流部,優(yōu)選的是,
[0223]具有構(gòu)成為朝向所述襯底的外周側(cè)而直徑逐漸擴大,并供所述氣體通過的氣體通道,
[0224]并構(gòu)成為所述上游側(cè)表面設(shè)置在所述氣體通道的上游側(cè)。
[0225]< 附記 14>
[0226]附記13所述的氣體整流部,優(yōu)選的是,
[0227]所述隔熱部設(shè)置成包圍所述氣體通道的上游側(cè)。
[0228]< 附記 15>
[0229]根據(jù)又另一技術(shù)方案,提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法或襯底處理方法,具有:
[0230]加熱載置于襯底載置臺的襯底的工序;
[0231]經(jīng)由氣體整流部向所述襯底供給氣體的工序;以及
[0232]將設(shè)置于密封部與該氣體整流部的上游側(cè)表面之間的隔熱部內(nèi)的壓力維持在規(guī)定壓力的工序,所述密封部設(shè)置于所述氣體整流部。
[0233]< 附記 16>
[0234]附記15所述的方法,優(yōu)選的是,
[0235]具有冷卻所述密封部的冷卻流路,
[0236]具有將所述密封部冷卻至規(guī)定溫度的工序。
[0237]< 附記 17>
[0238]根據(jù)又另一技術(shù)方案,提供一種使計算機執(zhí)行以下步驟的程序或記錄了該程序的計算機可讀取的記錄介質(zhì):
[0239]加熱載置于襯底載置臺的襯底的步驟;
[0240]經(jīng)由氣體整流部向所述襯底供給氣體的步驟;以及
[0241]將設(shè)置于密封部與該氣體整流部的上游側(cè)表面之間的隔熱部內(nèi)的壓力維持在規(guī)定壓力的步驟,所述密封部設(shè)置于所述氣體整流部。
【主權(quán)項】
1.一種襯底處理裝置,具有: 處理襯底的處理室; 襯底載置臺,設(shè)置于所述處理室內(nèi),并載置所述襯底; 加熱所述襯底的加熱部; 氣體整流部,向所述襯底供給處理氣體; 密封部,設(shè)置于所述氣體整流部; 隔熱部,設(shè)置于所述密封部與所述氣體整流部的上游側(cè)表面之間;以及 第一壓力調(diào)整部,與所述隔熱部連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底處理裝置, 具有控制部,所述控制部構(gòu)成為以將所述隔熱部內(nèi)維持在第一規(guī)定壓力的方式控制所述第一壓力調(diào)整部。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理裝置,具有: 冷卻所述密封部的冷卻流路;和 向所述冷卻流路供給冷卻介質(zhì)的冷卻部, 所述控制部構(gòu)成為: 以將所述上游側(cè)表面維持在規(guī)定溫度的方式控制所述第一壓力調(diào)整部和所述冷卻部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯底處理裝置, 所述氣體整流部具有構(gòu)成為朝向所述襯底的外周側(cè)而直徑逐漸擴大,并供所述氣體通過的氣體通道, 所述上游側(cè)表面設(shè)置在所述氣體通道的上游側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的襯底處理裝置, 所述隔熱部設(shè)置成包圍所述氣體通道的上游側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理裝置, 在所述氣體整流部的外周設(shè)置將所述處理室內(nèi)的氣氛排出的排氣部,并在所述排氣部的外周具有第二隔熱部。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的襯底處理裝置, 在所述第二隔熱部上連接第二壓力調(diào)整部,所述控制部構(gòu)成為以將所述第二隔熱部內(nèi)維持在第二規(guī)定壓力的方式控制所述第二壓力調(diào)整部。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的襯底處理裝置, 在所述第二隔熱部與所述排氣部之間設(shè)置第二加熱部, 所述控制部構(gòu)成為以所述第二隔熱部維持在規(guī)定溫度的方式控制第二加熱部和所述第二壓力調(diào)整部。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯底處理裝置, 還包括向所述氣體整流部供給氣體的氣體供給部, 所述控制部構(gòu)成為: 以所述氣體供給部向所述襯底依次供給處理氣體和反應(yīng)氣體的方式控制所述氣體供給部。10.一種氣體整流部,向載置于襯底載置臺的襯底供給氣體,所述氣體整流部具有: 加熱所述襯底的加熱部; 密封部,設(shè)置于所述氣體整流部; 隔熱部,設(shè)置于所述密封部與所述氣體整流部的上游側(cè)表面之間;以及 第一壓力調(diào)整部,與所述隔熱部連接。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣體整流部, 具有控制部,所述控制部構(gòu)成為以將所述隔熱部內(nèi)維持在第一規(guī)定壓力的方式控制所述第一壓力調(diào)整部。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的氣體整流部,具有: 冷卻所述密封部的冷卻流路;和 向所述冷卻流路供給冷卻介質(zhì)的冷卻部, 所述控制部構(gòu)成為: 以將所述上游側(cè)表面維持在規(guī)定溫度的方式控制所述第一壓力調(diào)整部和所述冷卻部。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的氣體整流部, 具有構(gòu)成為朝向所述襯底的外周側(cè)而直徑逐漸擴大,并供所述氣體通過的氣體通道, 所述上游側(cè)表面設(shè)置在所述氣體通道的上游側(cè)。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的氣體整流部, 所述隔熱部設(shè)置成包圍所述氣體通道的上游側(cè)。15.一種半導(dǎo)體器件的制造方法,具有: 加熱載置于襯底載置臺的襯底的工序; 經(jīng)由氣體整流部向所述襯底供給氣體的工序;以及 將設(shè)置于密封部與該氣體整流部的上游側(cè)表面之間的隔熱部內(nèi)的壓力維持在第一規(guī)定壓力的工序,所述密封部設(shè)置于所述氣體整流部。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件的制造方法, 具有冷卻所述密封部的冷卻流路, 具有將所述密封部冷卻至規(guī)定溫度的工序。
【文檔編號】H01J37/32GK105869979SQ201510461468
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年7月30日
【發(fā)明人】松井俊, 盛滿和廣, 豐田行, 豐田一行
【申請人】株式會社日立國際電氣