(2)排氣緩沖室的詳情
[0083]在此,參照圖2?圖3詳細說明在處理容器202的上部容器202a內形成的排氣緩沖室209。
[0084]圖2是示意性表示本實施方式的排氣緩沖室的整體形狀的一具體例的立體圖。圖3是示意性表示本實施方式的排氣緩沖室209的截面形狀的一具體例的側剖視圖。
[0085](整體形狀)
[0086]排氣緩沖室209是作為在將處理空間201內的氣體向側方周圍排出時的緩沖空間發揮作用的部件。因此,如圖2所示,排氣緩沖室209具有以將處理空間201的側方外周包圍的方式設置的空間。也就是說,排氣緩沖室209具有在俯視下呈環狀(圓環狀)地形成于處理空間201的外周側的空間。
[0087](截面形狀)
[0088]如圖3所示,排氣緩沖室209所具有的空間中,由上部容器202a形成空間的頂板面及兩側壁面,由分隔板204形成空間的地面。并且,在空間的內周側設有與處理空間201連通的連通孔209c,構成為使供給到處理空間201內的氣體通過該連通孔209c流入空間內。流入到空間內的氣體,被構成該空間的外周側的側壁面20%而阻斷流動,與其側壁面209b沖撞。也就是說,構成空間的一個側壁(外周側的側壁)作為氣流阻斷壁209b發揮作用,所述氣流阻斷壁20%沿著將通過連通孔209c的氣流阻斷的方向延伸。此外,在與氣流阻斷壁209b相對的另一側壁(內周側的側壁)設有與處理空間201連通的連通孔209c。如此,排氣緩沖室209至少包括:在處理空間201的側方與該處理空間201連通的連通孔209c、和沿著將通過連通孔209c的氣流阻斷的方向延伸的氣流阻斷壁209b。
[0089]需要說明的是,排氣緩沖室209所具有的空間構成為以將處理空間201的側方外周包圍的方式延伸。因此,對于設于空間的內周側側壁的連通孔209c,也設置成在處理空間201的側方外周的全周范圍延伸。此時,考慮到將排氣緩沖室209作為氣體排氣的緩沖空間發揮作用,則優選是使連通孔209c的側截面高度方向的大小,小于排氣緩沖室209所具有的空間的側截面高度方向的大小(空間的高度)。
[0090](排氣系統連接)
[0091]如圖2所示,在排氣緩沖室209所具有的空間連接有第二氣體排氣系統的第二排氣管222。由此,供給到處理空間201內的氣體通過作為處理空間201與排氣緩沖室209之間的氣體流路的連通孔209c而流入排氣緩沖室209 (參照圖中箭頭),該流入的氣體通過第二排氣管222而被排氣。通過做成這樣的構造,能夠將處理空間201的氣體迅速排出。而且,能夠從晶片向外周方向均勻地排氣。因而,能夠對晶片表面均勻地供給氣體,結果能夠對襯底面內進行均勻處理。
[0092](緩沖室加熱部)
[0093]沿著排氣緩沖室209的外周而設置作為第一加熱部的加熱器209a。加熱器209a例如設于氣體阻斷壁的內部。在加熱器209a經由電力供給線而連接加熱器控制部249。加熱器控制部249控制對加熱器209a的電力供給,由此控制加熱器209a的溫度。加熱器209a是至少對排氣氣體最容易碰撞的氣流阻斷壁209b的內周面209d加熱的結構。這是由于,經由連通孔209c而排氣的氣體量變多,氣體附著于氣流阻斷壁209b的內周面209d的可能性高。在圖6示出沿著排氣緩沖室209的外周設置加熱器209a的例子。
[0094]更優選是,在緩沖室的上壁、底壁或二者設置加熱器。在該情況下,可以按氣流阻斷壁20%、上壁和底壁分別控制溫度。通過控制各自的溫度,能夠進行基于附著于各壁的氣體的量的加熱控制。例如,可以使上壁、底壁為氣體自分解的溫度以上且能夠形成膜的程度的溫度,使氣流阻斷壁20%的溫度為比它們高的溫度。通過做成高溫,由此能夠形成更致密、膜應力均勻的膜,因此即使氣體沖撞到氣流阻斷壁20%,也能抑制物理背離。需要說明的是,在上壁、底壁的情況下,不存在大量的氣體沖撞,因此可以使其為比氣流阻斷壁209b低的應力,具體而言,可以是與氣流阻斷壁相比密度稀疏的膜。
[0095]此外,為了即使由于沖撞于氣流阻斷壁的氣體使壁的溫度降低也能形成膜,可以在補償溫度降低的同時控制為可形成膜的程度的溫度。通過這樣,即使由于沖撞于氣流阻斷壁的氣體使氣流阻斷壁的溫度降低,也能維持為形成膜的溫度。
[0096]加熱器209a是可被控制為比設于襯底載置臺212的加熱器213的溫度高的結構。
[0097](3)襯底處理工序
[0098]接著,作為半導體器件的制造方法的一工序,使用襯底處理裝置100,對在晶片200上形成薄膜的工序進行說明。需要說明的是,在以下的說明中,構成襯底處理裝置100的各部的動作由控制器260控制。
[0099]在此,說明了如下例子:作為原料氣體(第一處理氣體)而使用Si2Cl6氣體,作為反應氣體(第二處理氣體)而使用NH3氣體,在晶片200上通過交替供給法而形成作為SiN (氮化硅)膜含硅膜。
[0100]圖4是表示本實施方式的襯底處理工序及清潔工序的流程圖。
[0101]圖5是表示圖4的成膜工序的詳情的流程圖。
[0102](襯底搬入載置、加熱工序:S102)
[0103]在襯底處理裝置100,首先,使襯底載置臺212下降到晶片200的搬送位置,由此使提升銷207貫通于襯底載置臺212的貫通孔214。結果,提升銷207成為比襯底載置臺212表面突出了規定高度的狀態。接著,打開閘閥205而使搬送空間203與移載室(未圖示)連通。然后,使用晶片移載機(未圖示)從該移載室將晶片200搬入搬送空間203,將晶片200移載到提升銷207上。由此,晶片200以水平姿勢被支承于從襯底載置臺212的表面突出的提升銷207上。
[0104]在將晶片200搬入處理容器202內后,使晶片移載機向處理容器202之外退避,關閉閘閥205將處理容器202內密閉。其后,通過使襯底載置臺212上升,將晶片200載置于設于襯底載置臺212的襯底載置面211上,進而使襯底載置臺212上升,由此使晶片200上升到前述的處理空間201內的處理位置。
[0105]在將晶片200向處理容器202內搬入時,將第一氣體排氣系統的閥做成打開狀態(開閥),使搬送空間203與TMP265之間連通,并使TMP265與DP之間連通。另一方面,使第一氣體排氣系統中的閥以外的排氣系統的閥為關閉狀態(閉閥)。由此,利用TMP265及DP將搬送空間203的氣氛排出,使處理容器202達到高真空(超高真空)狀態(例如10_5Pa以下)。在該工序中使處理容器202為高真空(超高真空)狀態,是為了減少與同樣保持于高真空(超高真空)狀態(例如l(T6Pa以下)的移載室之間的壓力差。在該狀態下打開閘閥205,將晶片200從移載室搬入到搬送空間203。需要說明的是,在圖4及圖5所示的工序中,TMP及DP始終動作,以避免招致伴隨它們的動作上升所致的處理工序的延遲。
[0106]在晶片200被搬入到搬送空間203后,當上升到處理空間201內的處理位置時,使第一氣體排氣系統中的閥為關閉狀態。由此,搬送空間203與TMP265之間被阻斷,基于TMP265的搬送空間203的排氣結束。另一方面,打開第二氣體排氣系統的閥,使排氣緩沖室209與APC223之間連通,并使APC223與真空栗224之間連通。APC223通過調整第二排氣管222的流導來控制基于真空栗224的排氣緩沖室209的排氣流量,將與排氣緩沖室209連通的處理空間201維持在規定壓力。需要說明的是,其他排氣系統的閥維持關閉狀態。此外,將第一氣體排氣系統的閥關閉時,是在將位于TMP265的上游側的閥為關閉狀態之后,通過將位于TMP265的下游側的閥為關閉狀態,穩定地維持TMP265的動作。
[0107]需要說明的是,在本工序中,可以一邊對處理容器202內排氣,一邊從惰性氣體供給系統向處理容器202內供給作為惰性氣體的N2氣體。S卩,通過一邊利用TMP265或DP而經由排氣緩沖室209對處理容器202內進行排氣,一邊至少將第三氣體供給系統的閥245d打開,從而可以向處理容器202內供給N2氣體。由此,可以抑制對晶片200上的顆粒附著。
[0108]此外,在將晶片200載置于襯底載置臺212上時,向埋入襯底載置臺212的內部的加熱器213供給電力,控制為使晶片200的表面達到規定的處理溫度。與其并行地,向排氣緩沖室209的加熱器209a供給電力,控制為使排氣緩沖室209的壁達到規定的處理溫度。此時,加熱器213的溫度通過基于由溫度傳感器216檢測到的溫度信息來控制對加熱器213的通電情況而加以調整。此外,加熱器209a的溫度通過基于由溫度傳感器250檢測到的溫度信息來控制對加熱器209a的通電情況而加以調整。而且,加熱器225的溫度通過基于由溫度傳感器226檢測到的溫度信息來控制對加熱器225的通電情況而加以調整。
[0109]如此,在襯底搬入載置工序(S102)中,將處理空間201內控制為使其成為規定的處理壓力,并控制為使晶片200的表面溫度達到規定的處理溫度。而且,將第二排氣管222的溫度控制成為氣體不附著的溫度。
[0110]需要說明的是,更優選是,可以控制成使緩沖室209的壁的溫度高于襯底載置臺212的溫度。在該情況下,由于加熱器209a對襯底載置臺212的外周側面加熱,因此可以防止從襯底載置臺212的外周側面的熱逸出。
[0111]在此,規定的處理溫度、處理壓力是指在后述的成膜工序(S104)中通過交替供給法可形成SiN膜的處理溫度、處理壓力。S卩,是在第一處理氣體(原料氣體)供給工序(S202)中供給的原料氣體不會自分解的程度的處理溫度、處理壓力。具體而言,處理溫度是室溫以上且500°C以下,優選是室溫以上且400°C以下,處理壓力可以是50?5000Pa。在后述的成膜工序(S104)中也維持該處理溫度、處理壓力。
[0112]此外,緩沖室209的溫度為原料氣體發生自分解的溫度以上。具體而言,為400°C以上且700°C以下。而且使第二排氣管222為200°C以上且500°C以下。在超低溫氧化膜(ULTO:Ultra Low Temperature Oxide)中,使處理空間201的溫度為室溫以上且300°C以下,緩沖室為100°C以上且400°C以下,排氣配管為100°C以上且300°C以下。在TiN、T1、A10、A1N、HfO、ZrO中,處理空間201的溫度為室溫以上且400°C以下,緩沖室為200°C以上且500°C以下,排氣配管為200°C以上且400°C以下。
[0113](成膜工序:S104)
[0114]在襯