襯底處理裝置、半導體器件的制造方法及記錄介質的制作方法
【專利說明】襯底處理裝置、半導體器件的制造方法及記錄介質
[0001]摶術岡域
[0002]本發明涉及襯底處理裝置、半導體器件的制造方法及記錄介質。
【背景技術】
[0003]通常，在半導體器件的制造工序中，使用對晶片等襯底進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，從襯底的側方將氣體排氣的結構。設置有用于在從側方排氣時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，可能會對襯底的膜特性等帶來不良影響。

【發明內容】

[0006]因此，本發明的目的在于提供一種即使在利用排氣緩沖室進行氣體排氣的情況下，也能形成良好特性的膜的技術。
[0007]根據本發明的一方案，提供如下技術:
[0008]提供一種襯底處理裝置，包括:處理空間，對載置于襯底載置臺的襯底載置面上的襯底進行處理；氣體供給系統，從與所述襯底載置面相對的一側向所述處理空間內供給氣體；排氣緩沖室，其構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方與該處理空間連通，所述氣流阻斷壁在將通過所述連通孔的氣流阻斷的方向上延伸；以及第一加熱部，設于所述氣流阻斷壁。
[0009]根據本發明，即使在利用排氣緩沖室進行氣體排氣的情況下，也能形成良好特性的膜。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的一實施方式的單片式的襯底處理裝置的概略構成圖。
[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剖視圖。
[0013]圖4是表示本發明的一實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施方式的立體圖。
[0016]附圖標記的說明
[0017]100、半導體制造裝置；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。
【具體實施方式】
[0018]<本發明的一實施方式>
[0019]以下，參照【附圖說明】本發明的一實施方式。
[0020](1)襯底處理裝置的構成
[0021]本實施方式的襯底處理裝置構成為對作為處理對象的襯底每一次處理一片襯底的單片式襯底處理裝置。
[0022]作為成為處理對象的襯底，例如可舉出制作半導體器件(半導體元器件)的半導體晶片襯底(以下，簡稱為“晶片”)。作為對這種襯底進行的處理，可舉出蝕刻、灰化、成膜處理等，本實施方式中尤其是進行成膜處理。作為成膜處理的典型例，有交替供給處理。
[0023]以下，參照圖1說明本實施方式的襯底處理裝置的構成。
[0024]圖1是本實施方式的單片式的襯底處理裝置的概略構成圖。
[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)等金屬材料構成。在處理容器202內形成有: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搬送時供晶片200通過的搬送空間203。處理容器202由上部容器202a和下部容器202b構成。在上部容器202a與下部容器202b之間設置了分隔板204。
[0027]在上部容器202a的內部的外周端緣近旁設有排氣緩沖室209。在排氣緩沖室209設有用于對排氣緩沖室加熱的加熱器209a。關于排氣緩沖室209，將在后面詳述。
[0028]在下部容器202b的側面設置有與閘閥205相鄰的襯底搬入搬出口 206，晶片200經由襯底搬入搬出口 206在與未圖示的搬送室之間移動。在下部容器202b的底部設置有多個提升銷207。而且，下部容器202b接地。
[0029](襯底支承部)
[0030]在處理空間201內設有支承晶片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212以及由襯底載置臺212內包的作為加熱源的加熱器213 (第二加熱部)。在襯底載置臺212中，在與提升銷207對應的位置分別設置有供提升銷207貫通的貫通孔214。
[0031]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218連接。通過使升降機構218工作而使軸217和襯底載置臺212升降，能夠使載置在襯底載置面211上的晶片200升降。需要說明的是，軸217下端部的周圍由波紋管219覆蓋，處理容器202內部被氣密性地保持。
[0032]襯底載置臺212在晶片200的搬運時下降至襯底載置面211與襯底搬入搬出口206相對的位置(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內的處理位置(晶片處理位置)。
[0033]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的上端部從襯底載置面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相對于襯底載置面211的上表面埋沒，襯底載置面211從下方支承晶片200。需要說明的是，由于提升銷207與晶片200直接接觸，所以優選以例如石英、氧化招等材質形成提升銷207。
[0034](簇射頭)
[0035]在處理空間201的上部(氣體供給方向上游側)設有作為氣體分散機構的簇射頭230。在簇射頭230的蓋231設有氣體導入口 241，在該氣體導入口 241連接后述的氣體供給系統。從氣體導入口 241導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內生成等離子體的電極。在蓋231與上部容器202a之間設置有絕緣塊233，使蓋231與上部容器202a之間絕緣。
[0037]簇射頭230包括用于使經氣體導入口 241從氣體供給系統供給的氣體分散的分散板234。該分散板234的上游側是緩沖空間232，下游側是處理空間201。在分散板234上設置有多個貫通孔234a。分散板234配置成與襯底載置面211對置。
[0038]在緩沖空間232中設置有形成被供給的氣體的流動的氣體引導件235。氣體引導件235為以孔231a為頂點并隨著朝向分散板234方向而直徑擴大的圓錐狀。與形成在分散板234的最外周側的貫通孔234a相比，氣體引導件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。通過用高頻電源252、整合器251調整阻抗，在簇射頭230、處理空間201中生成等離子體。
[0041](氣體供給系統)
[0042]在設于簇射頭230的蓋231上的氣體導入孔241連接有共用氣體供給管242。共用氣體供給管242通過與氣體導入孔241的連接而連通于簇射頭230內的緩沖空間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經由遠程等離子體單元(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243主要供給原料氣體，從包含第二氣體供給管244a的反應氣體供給系統244主要供給反應氣體。在處理晶片時，從包含第三氣體供給管245a的吹掃氣體供給系統245主要供給惰性氣體，在清潔簇射頭230、處理空間201時從包含第三氣體供給管245a的吹掃氣體供給系統245主要供給清潔氣體。需要說明的是，關于從氣體供給系統供給的氣體，有時將原料氣體稱為第一氣體，將反應氣體稱為第二氣體，將惰性氣體稱為第三氣體，將清潔氣體(處理空間201用)稱為第四氣體。
[0044](原料氣體供給系統)
[0045]從上游方向開始，在第一氣體供給管243a上依次設置有原料氣體供給源243b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC) 243c以及作為開閉閥的閥243d。從第一氣體供給管243a將原料氣體經由MFC243c、閥243d以及共用氣體供給管242供給至簇射頭230內。
[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與質量流量控制器243c之間設置未圖示的氣化器。在此，設為氣體來進行說明。
[0047]主要由第一氣體供給管243a、MFC243c、閥243d構成原料氣體供給系統243。需要說明的是，可以認為在原料氣體供給系統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。此外，原料氣體供給系統243供給作為處理氣體之一的原料氣體，因此其相當于處理氣體供給系統之一。
[0048]在第一氣體供給管243a的閥243d的下游側，連接有第一惰性氣體供給管246a的下游端。從上游方向開始，在第一惰性氣體供給管246a上依次設置有惰性氣體供給源246b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC) 246c以及作為開閉閥的閥246d0并且，從第一惰性氣體供給管246a將惰性氣體經由MFC246c、閥246d、第一氣體供給管243a而供給到簇射頭230內。
[0049]惰性氣體作為原料氣體的載體氣體發揮作用，優選使