襯底處理裝置、半導(dǎo)體器件的制造方法及記錄介質(zhì)的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】襯底處理裝置、半導(dǎo)體器件的制造方法及記錄介質(zhì)
[0001]摶術(shù)岡域
[0002]本發(fā)明涉及襯底處理裝置、半導(dǎo)體器件的制造方法及記錄介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0003]通常，在半導(dǎo)體器件的制造工序中，使用對(duì)晶片等襯底進(jìn)行成膜處理等工藝處理的襯底處理裝置。作為襯底處理裝置，隨著襯底的大型化、工藝處理的高精度化等，每次處理一片襯底的單片式裝置逐漸普及。
[0004]在單片式裝置中，為了提高氣體的使用效率，是例如從襯底處理面的上方供給氣體，從襯底的側(cè)方將氣體排氣的結(jié)構(gòu)。設(shè)置有用于在從側(cè)方排氣時(shí)使排氣均勻的緩沖室。
[0005]在上述的排氣緩沖室被供給殘留氣體等，存在由于該殘留氣體而在緩沖室的壁附著膜的隱患。這樣的膜在處理室中逆向生長(zhǎng)，可能會(huì)對(duì)襯底的膜特性等帶來(lái)不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在利用排氣緩沖室進(jìn)行氣體排氣的情況下，也能形成良好特性的膜的技術(shù)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方案，提供如下技術(shù):
[0008]提供一種襯底處理裝置，包括:處理空間，對(duì)載置于襯底載置臺(tái)的襯底載置面上的襯底進(jìn)行處理；氣體供給系統(tǒng)，從與所述襯底載置面相對(duì)的一側(cè)向所述處理空間內(nèi)供給氣體；排氣緩沖室，其構(gòu)成為至少具有連通孔和氣流阻斷壁，所述連通孔在所述處理空間的側(cè)方與該處理空間連通，所述氣流阻斷壁在將通過(guò)所述連通孔的氣流阻斷的方向上延伸；以及第一加熱部，設(shè)于所述氣流阻斷壁。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，即使在利用排氣緩沖室進(jìn)行氣體排氣的情況下，也能形成良好特性的膜。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的單片式的襯底處理裝置的概略構(gòu)成圖。
[0011]圖2是示意性表示圖1的襯底處理裝置中的排氣緩沖室的整體形狀的一具體例的立體圖。
[0012]圖3是示意性表示圖1的襯底處理裝置中的排氣緩沖室的截面形狀的一具體例的側(cè)剖視圖。
[0013]圖4是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的襯底處理工序及清潔工序的流程圖。
[0014]圖5是表示圖4的成膜工序的詳情的流程圖。
[0015]圖6是示意性表示圖2的排氣緩沖室的整體形狀的另一實(shí)施方式的立體圖。
[0016]附圖標(biāo)記的說(shuō)明
[0017]100、半導(dǎo)體制造裝置；200、晶片(襯底)；201、處理空間；209、排氣緩沖室；209a、加熱器；20%、氣流阻斷壁；209c、連通孔；211、襯底載置面；222、第二排氣管；230、簇射頭； 242、共用氣體供給管；249、加熱器控制部。
【具體實(shí)施方式】
[0018]<本發(fā)明的一實(shí)施方式>
[0019]以下，參照【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的一實(shí)施方式。
[0020](1)襯底處理裝置的構(gòu)成
[0021]本實(shí)施方式的襯底處理裝置構(gòu)成為對(duì)作為處理對(duì)象的襯底每一次處理一片襯底的單片式襯底處理裝置。
[0022]作為成為處理對(duì)象的襯底，例如可舉出制作半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體元器件)的半導(dǎo)體晶片襯底(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為“晶片”)。作為對(duì)這種襯底進(jìn)行的處理，可舉出蝕刻、灰化、成膜處理等，本實(shí)施方式中尤其是進(jìn)行成膜處理。作為成膜處理的典型例，有交替供給處理。
[0023]以下，參照?qǐng)D1說(shuō)明本實(shí)施方式的襯底處理裝置的構(gòu)成。
[0024]圖1是本實(shí)施方式的單片式的襯底處理裝置的概略構(gòu)成圖。
[0025](處理容器)
[0026]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)成為例如橫截面為圓形且扁平的密封容器。另外，處理容器202例如由鋁(A1)、不銹鋼(SUS)等金屬材料構(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201、和在將晶片200向處理空間201搬送時(shí)供晶片200通過(guò)的搬送空間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。
[0027]在上部容器202a的內(nèi)部的外周端緣近旁設(shè)有排氣緩沖室209。在排氣緩沖室209設(shè)有用于對(duì)排氣緩沖室加熱的加熱器209a。關(guān)于排氣緩沖室209，將在后面詳述。
[0028]在下部容器202b的側(cè)面設(shè)置有與閘閥205相鄰的襯底搬入搬出口 206，晶片200經(jīng)由襯底搬入搬出口 206在與未圖示的搬送室之間移動(dòng)。在下部容器202b的底部設(shè)置有多個(gè)提升銷(xiāo)207。而且，下部容器202b接地。
[0029](襯底支承部)
[0030]在處理空間201內(nèi)設(shè)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的襯底載置面211、在表面具有襯底載置面211的襯底載置臺(tái)212以及由襯底載置臺(tái)212內(nèi)包的作為加熱源的加熱器213 (第二加熱部)。在襯底載置臺(tái)212中，在與提升銷(xiāo)207對(duì)應(yīng)的位置分別設(shè)置有供提升銷(xiāo)207貫通的貫通孔214。
[0031]襯底載置臺(tái)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(jī)構(gòu)218連接。通過(guò)使升降機(jī)構(gòu)218工作而使軸217和襯底載置臺(tái)212升降，能夠使載置在襯底載置面211上的晶片200升降。需要說(shuō)明的是，軸217下端部的周?chē)刹y管219覆蓋，處理容器202內(nèi)部被氣密性地保持。
[0032]襯底載置臺(tái)212在晶片200的搬運(yùn)時(shí)下降至襯底載置面211與襯底搬入搬出口206相對(duì)的位置(晶片搬送位置)，在晶片200的處理時(shí)，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)。
[0033]具體而言，在使襯底載置臺(tái)212下降至晶片搬送位置時(shí)，提升銷(xiāo)207的上端部從襯底載置面211的上表面突出，提升銷(xiāo)207從下方支承晶片200。另外，在使襯底載置臺(tái)212上升至晶片處理位置時(shí)，提升銷(xiāo)207相對(duì)于襯底載置面211的上表面埋沒(méi)，襯底載置面211從下方支承晶片200。需要說(shuō)明的是，由于提升銷(xiāo)207與晶片200直接接觸，所以優(yōu)選以例如石英、氧化招等材質(zhì)形成提升銷(xiāo)207。
[0034](簇射頭)
[0035]在處理空間201的上部(氣體供給方向上游側(cè))設(shè)有作為氣體分散機(jī)構(gòu)的簇射頭230。在簇射頭230的蓋231設(shè)有氣體導(dǎo)入口 241，在該氣體導(dǎo)入口 241連接后述的氣體供給系統(tǒng)。從氣體導(dǎo)入口 241導(dǎo)入的氣體被供給到簇射頭230的緩沖空間232。
[0036]簇射頭的蓋231由具有導(dǎo)電性的金屬形成，并用作用于在緩沖空間232或處理空間201內(nèi)生成等離子體的電極。在蓋231與上部容器202a之間設(shè)置有絕緣塊233，使蓋231與上部容器202a之間絕緣。
[0037]簇射頭230包括用于使經(jīng)氣體導(dǎo)入口 241從氣體供給系統(tǒng)供給的氣體分散的分散板234。該分散板234的上游側(cè)是緩沖空間232，下游側(cè)是處理空間201。在分散板234上設(shè)置有多個(gè)貫通孔234a。分散板234配置成與襯底載置面211對(duì)置。
[0038]在緩沖空間232中設(shè)置有形成被供給的氣體的流動(dòng)的氣體引導(dǎo)件235。氣體引導(dǎo)件235為以孔231a為頂點(diǎn)并隨著朝向分散板234方向而直徑擴(kuò)大的圓錐狀。與形成在分散板234的最外周側(cè)的貫通孔234a相比，氣體引導(dǎo)件235形成為其下端位于更外周。
[0039](等離子體生成部)
[0040]在簇射頭的蓋231上連接有整合器251、高頻電源252。通過(guò)用高頻電源252、整合器251調(diào)整阻抗，在簇射頭230、處理空間201中生成等離子體。
[0041](氣體供給系統(tǒng))
[0042]在設(shè)于簇射頭230的蓋231上的氣體導(dǎo)入孔241連接有共用氣體供給管242。共用氣體供給管242通過(guò)與氣體導(dǎo)入孔241的連接而連通于簇射頭230內(nèi)的緩沖空間232。此外，在共用氣體供給管242上連接有第一氣體供給管243a、第二氣體供給管244a以及第三氣體供給管245a。第二氣體供給管244a經(jīng)由遠(yuǎn)程等離子體單元(RPU) 244e連接于共用氣體供給管242。
[0043]其中，從包含第一氣體供給管243a的原料氣體供給系統(tǒng)243主要供給原料氣體，從包含第二氣體供給管244a的反應(yīng)氣體供給系統(tǒng)244主要供給反應(yīng)氣體。在處理晶片時(shí)，從包含第三氣體供給管245a的吹掃氣體供給系統(tǒng)245主要供給惰性氣體，在清潔簇射頭230、處理空間201時(shí)從包含第三氣體供給管245a的吹掃氣體供給系統(tǒng)245主要供給清潔氣體。需要說(shuō)明的是，關(guān)于從氣體供給系統(tǒng)供給的氣體，有時(shí)將原料氣體稱(chēng)為第一氣體，將反應(yīng)氣體稱(chēng)為第二氣體，將惰性氣體稱(chēng)為第三氣體，將清潔氣體(處理空間201用)稱(chēng)為第四氣體。
[0044](原料氣體供給系統(tǒng))
[0045]從上游方向開(kāi)始，在第一氣體供給管243a上依次設(shè)置有原料氣體供給源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(kāi)閉閥的閥243d。從第一氣體供給管243a將原料氣體經(jīng)由MFC243c、閥243d以及共用氣體供給管242供給至簇射頭230內(nèi)。
[0046]原料氣體為處理氣體之一，例如是含有Si (硅)元素的原料即Si2Cl6 (六氯化二硅(Disilicon hexachloride)或六氯乙娃燒(Hexachlorodisilane))氣體(即 Si2Cl6氣體)。需要說(shuō)明的是，作為原料氣體，在常溫常壓下可以是固體、液體以及氣體中的任一者。原料氣體在常溫常壓下為液體的情況下，可在第一氣體供給源232b與質(zhì)量流量控制器243c之間設(shè)置未圖示的氣化器。在此，設(shè)為氣體來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]主要由第一氣體供給管243a、MFC243c、閥243d構(gòu)成原料氣體供給系統(tǒng)243。需要說(shuō)明的是，可以認(rèn)為在原料氣體供給系統(tǒng)243包含原料氣體供給源243b和后述的第一惰性氣體供給系統(tǒng)。此外，原料氣體供給系統(tǒng)243供給作為處理氣體之一的原料氣體，因此其相當(dāng)于處理氣體供給系統(tǒng)之一。
[0048]在第一氣體供給管243a的閥243d的下游側(cè)，連接有第一惰性氣體供給管246a的下游端。從上游方向開(kāi)始，在第一惰性氣體供給管246a上依次設(shè)置有惰性氣體供給源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(kāi)閉閥的閥246d0并且，從第一惰性氣體供給管246a將惰性氣體經(jīng)由MFC246c、閥246d、第一氣體供給管243a而供給到簇射頭230內(nèi)。
[0049]惰性氣體作為原料氣體的載體氣體發(fā)揮作用，優(yōu)選使