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):
作為半導(dǎo)體器件(device)的制造工序的一個(gè)工序,有時(shí)進(jìn)行下述襯底處理,即將襯底搬入襯底處理裝置的處理室內(nèi),向處理室內(nèi)供給原料氣體和反應(yīng)氣體從而在襯底上形成絕緣膜、半導(dǎo)體膜、導(dǎo)體膜等各種膜、除去各種膜。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]日本專(zhuān)利第4526540號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
對(duì)于所形成的圖案變得微細(xì)的近年來(lái)的量產(chǎn)器件而言,不僅需要如上所述的襯底處理,而且為了抑制雜質(zhì)的擴(kuò)散、為了能夠使用有機(jī)材料等耐熱性低的材料,而要求通過(guò)在低溫條件下進(jìn)行襯底處理,從而提高所形成的膜的膜質(zhì)。
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠提高所形成的膜的膜質(zhì)的技術(shù)。
用于解決問(wèn)題的手段
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式,提供一種技術(shù),具有:
處理室,對(duì)襯底進(jìn)行處理,
氣體供給部,設(shè)置于所述處理室內(nèi),供給對(duì)所述襯底進(jìn)行處理的處理氣體,
等離子體產(chǎn)生部,設(shè)置于所述處理室內(nèi),使所述處理氣體活化,和
緩沖部,形成用于收納所述等離子體產(chǎn)生部的至少一部分的緩沖室,且具有對(duì)所述襯底供給活化后的所述處理氣體的氣體供給孔,
所述緩沖部具有將所述氣體供給孔的一部分切去而形成的槽部。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提高所形成的膜的膜質(zhì)。
附圖說(shuō)明
[圖1]是在本發(fā)明的實(shí)施方式中適合使用的襯底處理裝置的立式處理爐的概略構(gòu)成圖,是用縱剖視圖表示處理爐部分的圖。
[圖2]是在本發(fā)明的實(shí)施方式中適合使用的襯底處理裝置的立式處理爐的概略構(gòu)成圖,是用圖1的a-a線剖面表示處理爐部分的圖。
[圖3]是在本發(fā)明的實(shí)施方式中適合使用的襯底處理裝置的緩沖結(jié)構(gòu)的概略構(gòu)成圖。
[圖4](a)是用圖3的b-b線剖面表示在本發(fā)明的實(shí)施方式中適合使用的襯底處理裝置的緩沖結(jié)構(gòu)的圖。(b)是用圖3的c-c線剖面表示在本發(fā)明的實(shí)施方式中適合使用的襯底處理裝置的緩沖結(jié)構(gòu)的圖。
[圖5]是以圖3的區(qū)域d將在本發(fā)明的實(shí)施方式中適合使用的襯底處理裝置的緩沖結(jié)構(gòu)放大而得到的概略圖。
[圖6]是在本發(fā)明的實(shí)施方式中適合使用的襯底處理裝置的控制器的概略構(gòu)成圖,且是用框圖表示控制器的控制系統(tǒng)的圖。
[圖7]是表示本發(fā)明中的襯底處理過(guò)程的流程的圖。
[圖8]使表示本發(fā)明中的第一實(shí)施方式的變形例的圖。
[附圖標(biāo)記說(shuō)明]
200…晶片,
201…處理室,
207…加熱器(加熱裝置),
217…晶舟(襯底支承件),
232a、232b、232c、232d…氣體供給管,
237…緩沖室,
249a、249b…噴嘴,
250a、250b、250c…氣體供給孔,
300…緩沖結(jié)構(gòu)(緩沖部),
301,801…溝槽結(jié)構(gòu)(槽部)
具體實(shí)施方式
(本發(fā)明的第一實(shí)施方式)
以下,參照?qǐng)D1~圖6說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
(1)襯底處理裝置的構(gòu)成
如圖1所示,處理爐202具有作為加熱裝置(加熱機(jī)構(gòu))的加熱器207。加熱器207是圓筒狀,通過(guò)支承于作為保持板的加熱器基底(未圖示)而被垂直地安裝。如后述那樣,加熱器207也作為利用熱量使氣體活化(激發(fā))的活化機(jī)構(gòu)(激發(fā)部)發(fā)揮作用。
(處理室)
在加熱器207的內(nèi)側(cè)與加熱器207呈同心圓狀地配設(shè)有反應(yīng)管203。反應(yīng)管203例如由石英(sio2)或者碳化硅(sic)、氮化硅(sin)等耐熱性材料構(gòu)成,并且形成為上端封閉、下端開(kāi)口的圓筒狀。在反應(yīng)管203的下方與反應(yīng)管203呈同心圓狀地配設(shè)有集流管(入口凸緣)209。集流管209例如由不銹鋼(sus)等金屬構(gòu)成,并且形成為上端和下端開(kāi)口的圓筒狀。集流管209的上端部構(gòu)成為,與反應(yīng)管203的下端部卡合,支承反應(yīng)管203。在集流管209和反應(yīng)管203之間設(shè)置有作為密封構(gòu)件的o型環(huán)220a。通過(guò)將集流管209支承于加熱器基底,而使反應(yīng)管203處于被垂直地安裝好的狀態(tài)。主要由反應(yīng)管203和集流管209構(gòu)成處理容器(反應(yīng)容器)。在處理容器的筒空心部形成有處理室201。處理室201構(gòu)成為能夠收納多片作為襯底的晶片200。需要說(shuō)明的是,處理容器不限于上述構(gòu)成,有時(shí)還僅將反應(yīng)管203稱(chēng)為處理容器。
在處理室201內(nèi)以貫穿集流管209的側(cè)壁的方式設(shè)置有噴嘴249a、249b。噴嘴249a、249b上分別連接有氣體供給管232a、232b。這樣一來(lái),在反應(yīng)管203上設(shè)置有兩根噴嘴249a、249b和兩根氣體供給管232a、232b,能夠向處理室201內(nèi)供給多種氣體。
在氣體供給管232a、232b上,從上游方向起分別依次設(shè)置有作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)241a、241b和作為開(kāi)閉閥的閥243a、243b。氣體供給管232a、232b的比閥243a、243b靠下游側(cè)的位置分別連接有用于供給非活性氣體的氣體供給管232c、232d。在氣體供給管232c、232d上,從上游方向起分別依次設(shè)置有mfc241c、241d和閥243c、243d。
如圖2所示,噴嘴249a設(shè)置于在反應(yīng)管203的內(nèi)壁和晶片200之間的、俯視觀察為圓環(huán)狀的空間中,以沿著從反應(yīng)管203的內(nèi)壁的下部向上部的方向,朝著晶片200的搭載方向上方立起的方式設(shè)置。即,噴嘴249a以在供晶片200排列的晶片排列區(qū)域的側(cè)方的、沿著水平方向包圍晶片排列區(qū)域而成的區(qū)域中,沿著晶片排列區(qū)域的方式設(shè)置。即,噴嘴249a在已向處理室201內(nèi)搬入的各晶片200的端部(周緣部)的側(cè)方,與晶片200的表面(平坦面)垂直地設(shè)置。在噴嘴249a的側(cè)面設(shè)置有用于供給氣體的氣體供給孔250a。氣體供給孔250a以朝向反應(yīng)管203的中心的方式開(kāi)口,從而能夠朝向晶片200供給氣體。氣體供給孔250a從反應(yīng)管203的下部至上部的范圍內(nèi)設(shè)置有多個(gè)。
噴嘴249b與氣體供給管232b的前端部連接。噴嘴249b設(shè)置在作為氣體分散空間的緩沖室237內(nèi)。如圖2所示,緩沖室237設(shè)置于反應(yīng)管203的內(nèi)壁和晶片200之間的、俯視觀察為圓環(huán)狀的空間中,而且在反應(yīng)管203的內(nèi)壁的下部至上部范圍內(nèi)的部分,沿著晶片200的搭載方向設(shè)置。即,緩沖室237以在晶片排列區(qū)域的側(cè)方的、沿著水平方向包圍晶片排列區(qū)域的區(qū)域中,沿著晶片排列區(qū)域的方式由緩沖結(jié)構(gòu)(緩沖部)300形成。緩沖結(jié)構(gòu)300由石英等絕緣物構(gòu)成,在緩沖結(jié)構(gòu)300的、以圓弧狀形成的壁面上設(shè)置有用于供給氣體的氣體供給孔250c。氣體供給孔250c以朝向反應(yīng)管203的中心的方式開(kāi)口,從而能夠朝向晶片200供給氣體。氣體供給孔250c從反應(yīng)管203的下部至上部的范圍內(nèi)設(shè)置有多個(gè)。
如圖3所示,緩沖結(jié)構(gòu)300設(shè)置有溝槽結(jié)構(gòu)(槽部)301,所述溝槽結(jié)構(gòu)以連結(jié)從最上位的氣體供給孔250c至最下位的氣體供給孔250c之間的方式形成。溝槽結(jié)構(gòu)301通過(guò)將緩沖結(jié)構(gòu)300的壁面的一部分,即氣體供給孔250c的一部分在垂直方向上切去而形成。如圖4(a)及圖4(b)所示,溝槽結(jié)構(gòu)301沒(méi)有像氣體供給孔250c那樣貫穿至緩沖室237而形成。即,溝槽結(jié)構(gòu)301沒(méi)有貫穿緩沖結(jié)構(gòu)的壁面。假設(shè),當(dāng)溝槽結(jié)構(gòu)以貫穿至緩沖室237的方式形成時(shí),即當(dāng)將緩沖結(jié)構(gòu)的氣體供給孔設(shè)為狹縫形狀時(shí),在垂直方向上,借助于在緩沖室237內(nèi)生成的等離子體而形成的活性種難以向晶片200均勻供給,從而晶片200的表面間均勻性降低。
通過(guò)以上述方式構(gòu)成,能夠緩和氣體供給孔250c的表面由于等離子體而帶電(充電)的量,能夠抑制在氣體供給孔250c中發(fā)生異常放電。
如圖5所示,在氣體供給孔250c中發(fā)生異常放電的原因在于,通過(guò)后述的等離子體產(chǎn)生部而在緩沖室內(nèi)生成的等離子體泄露至晶片200側(cè),從而在氣體供給孔250c的晶片200側(cè)的表面上,電子501發(fā)生帶電。特別的,若在氣體供給孔250c的內(nèi)壁上,一定量的電子501發(fā)生帶電的話(huà),則帶電粒子由于集中在氣體供給孔250c的中央的電場(chǎng)的作用而加速,從而會(huì)根據(jù)氣體供給孔250c內(nèi)側(cè)的壓力而發(fā)生異常放電(空心放電)。為了抑制如上所述的異常放電,需要減少在氣體供給孔250c的內(nèi)壁發(fā)生帶電的帶電量。溝槽結(jié)構(gòu)301能夠減少在氣體供給孔250c的內(nèi)壁處能夠帶電的表面積。這里,關(guān)于溝槽結(jié)構(gòu)301,需要以溝槽結(jié)構(gòu)的寬度(短邊方向)小于氣體供給孔250c的直徑的方式形成缺口。適合的是,將溝槽結(jié)構(gòu)301的氣體供給孔250c的內(nèi)壁切去的寬度可形成為氣體供給孔250c的半徑以上且小于直徑。假設(shè)溝槽結(jié)構(gòu)301的寬度形成為氣體供給孔250c的直徑以上時(shí),則成為與在氣體供給孔250c的內(nèi)壁不設(shè)置缺口的情況相同的結(jié)構(gòu),不能降低在氣體供給孔250c的表面充電的量,不能一直異常放電。另外,將溝槽結(jié)構(gòu)301的氣體供給孔250c的內(nèi)壁切去的深度優(yōu)選構(gòu)成為氣體供給孔250c的半徑的1/2以上。假設(shè)溝槽結(jié)構(gòu)301的切去深度小于氣體供給孔250c的半徑的1/2時(shí),則帶電量的降低效果變得過(guò)小,不能抑制異常放電。
在緩沖室237的與設(shè)置有氣體供給孔250c的端部相反一側(cè)的端部,以沿著從反應(yīng)管203的內(nèi)壁的下部朝向上部的方向、朝著晶片200的搭載方向上方立起的方式設(shè)置噴嘴249b。即,噴嘴249b以在緩沖結(jié)構(gòu)300的內(nèi)側(cè),且在排列有晶片200的晶片排列區(qū)域的側(cè)方的、沿著水平方向包圍晶片排列區(qū)域的區(qū)域中,沿著晶片排列區(qū)域的方式設(shè)置。即,噴嘴249b在已向處理室201內(nèi)搬入的晶片200的端部的側(cè)方,與晶片200的表面垂直地設(shè)置。在噴嘴249b的側(cè)面設(shè)置有用于供給氣體的氣體供給孔250b。氣體供給孔250b以朝向緩沖室237的中心的方式開(kāi)口。與氣體供給孔250c一樣,氣體供給孔250b從反應(yīng)管203的下部至上部設(shè)置有多個(gè)。
這樣一來(lái),在本實(shí)施方式中,經(jīng)由配置在由反應(yīng)管203的側(cè)壁的內(nèi)壁和在反應(yīng)管203內(nèi)排列的多個(gè)晶片200的端部定義成的俯視觀察為圓環(huán)狀的縱長(zhǎng)的空間內(nèi)、即、圓筒狀的空間內(nèi)配置的噴嘴249a、249b以及緩沖室237來(lái)搬送氣體。而且,使氣體從開(kāi)設(shè)在噴嘴249a、249b以及緩沖室237上的氣體供給孔250a~250c先噴出到晶片200附近的反應(yīng)管203內(nèi)。而且,使反應(yīng)管203內(nèi)的氣體的主要流動(dòng)沿著與晶片200的表面平行的方向、即水平方向進(jìn)行。通過(guò)形成這樣的結(jié)構(gòu),能夠向各晶片200均勻地供給氣體,能夠使形成在各晶片200的膜的膜厚的均勻性提高。在晶片200的表面上流動(dòng)的氣體、即反應(yīng)后的剩余氣體朝向排氣口、即后述的排氣管231的方向流動(dòng)。但是,該剩余氣體的流動(dòng)方向能夠根據(jù)排氣口的位置適當(dāng)?shù)倪x擇,并不限于垂直方向。
作為包含規(guī)定元素的原料,例如將包含作為規(guī)定元素的硅(si)的硅烷原料氣體從氣體供給管232a經(jīng)由mfc241a、閥243a、噴嘴249a向處理室201內(nèi)供給。
所謂硅烷原料氣體,是指氣態(tài)的硅烷原料,例如是在常溫常壓下將液態(tài)的硅烷原料氣化而得到的氣體、或者常溫常壓下呈氣態(tài)的硅烷原料等。本說(shuō)明書(shū)中使用“原料”這一用語(yǔ)的情況包含:指的是“液態(tài)的液體原料”的情況、指的是“氣態(tài)的原料氣體”的情況或者指的是這樣兩種意思的情況。
作為硅烷原料氣體,例如能夠使用雙叔丁基氨基硅烷(sih2[nh(c4h9)]2,簡(jiǎn)稱(chēng):btbas)氣體。btbas氣體作為si源而發(fā)揮作用。
當(dāng)使用btbas這樣的常溫常壓下為液態(tài)的液體原料時(shí),利用氣化器、起泡器等氣化系統(tǒng)將液態(tài)的原料氣化,從而以硅烷原料氣體(btbas氣體等)的形式供給。
作為與原料化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的反應(yīng)體(反應(yīng)物),例如將氧(o)含有氣體從氣體供給管232b經(jīng)由mfc241b、閥243b、噴嘴249b向處理室201內(nèi)供給。
含o氣體作為氧化劑(氧化氣體),即o源而發(fā)揮作用。作為含o氣體,例如能夠使用氧(o2)氣體、水蒸氣(h2o氣體)等。黨作為氧化劑而使用o2氣體時(shí),例如使用后述的等離子體源將上述氣體進(jìn)行等離子體激發(fā),從而以等離子體激發(fā)氣體(o2*氣體)供給。
作為非活性氣體,例如將氮(n2)氣體從氣體供給管232c、232d分別經(jīng)由mfc241c、241d、閥243c、243d、氣體供給管232a、232b、噴嘴249a、249b向處理室201內(nèi)供給。
主要由氣體供給管232a、mfc241a、閥243a構(gòu)成作為第一氣體供給系統(tǒng)的原料供給系統(tǒng)。主要由氣體供給管232b、mfc241b、閥243b構(gòu)成作為第二氣體供給系統(tǒng)的反應(yīng)體供給系統(tǒng)(反應(yīng)物供給系統(tǒng))。主要由氣體供給管232c、232d、mfc241c、241d、閥243c、243d構(gòu)成非活性氣體供給系統(tǒng)。有時(shí)也將原料供給系統(tǒng)、反應(yīng)體供給系統(tǒng)及非活性氣體供給系統(tǒng)簡(jiǎn)稱(chēng)為氣體供給系統(tǒng)(氣體供給部)。
(等離子體產(chǎn)生部)
如圖2所示,在緩沖室237內(nèi),由導(dǎo)電體構(gòu)成的、具有細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)的兩根棒狀電極269、270,從反應(yīng)管203的下部至上部沿著晶片200的搭載方向排列。棒狀電極269、270分別與噴嘴249b平行地設(shè)置。棒狀電極269、270從上部至下部各自被電極保護(hù)管275所覆蓋而被保護(hù)起來(lái)。棒狀電極269、270中的任一個(gè)電極借助匹配器272與高頻電源273相連,另一個(gè)電極與作為基準(zhǔn)電位的接地線相連。通過(guò)從高頻電源273向棒狀電極269、270間施加高頻(rf)電力,而在棒狀電極269、270間的等離子體產(chǎn)生區(qū)域224產(chǎn)生等離子體。主要利用棒狀電極269、270、電極保護(hù)管275構(gòu)成作為等離子體產(chǎn)生器(等離子體產(chǎn)生部)的等離子體源。也可以考慮將匹配器272、高頻電源273包含在等離子體源中。如后述那樣,等離子體源作為對(duì)氣體進(jìn)行等離子體激活、即、使氣體激活(活化)到等離子體狀態(tài)的等離子體激活部(活化機(jī)構(gòu))發(fā)揮作用。
電極保護(hù)管275成為能夠使棒狀電極269、270分別以與緩沖室237內(nèi)的氣氛分離開(kāi)的狀態(tài)向緩沖室237內(nèi)插入的結(jié)構(gòu)。如果電極保護(hù)管275的內(nèi)部的o濃度與外部氣體(大氣)的o濃度基本相同,則分別向電極保護(hù)管275內(nèi)插入的棒狀電極269、270會(huì)因加熱器207的熱量而被氧化。通過(guò)向電極保護(hù)管275的內(nèi)部預(yù)填充n2氣體等非活性氣體,或者使用非活性氣體吹掃機(jī)構(gòu),利用n2氣體等非活性氣體對(duì)電極保護(hù)管275的內(nèi)部進(jìn)行吹掃,則能夠使電極保護(hù)管275的內(nèi)部的o濃度降低,從而能夠防止棒狀電極269、270的氧化。
(排氣部)
在反應(yīng)管203上設(shè)置有用于對(duì)處理室201內(nèi)的氣氛進(jìn)行排氣的排氣管231。在排氣管231上,經(jīng)由作為檢測(cè)處理室201內(nèi)的壓力的壓力檢測(cè)器(壓力檢測(cè)部)的壓力傳感器245和作為排氣閥(壓力調(diào)整部)的apc(autopressurecontroller)閥244,連接作為真空排氣裝置的真空泵246。apc閥244是以如下方式構(gòu)成的閥:通過(guò)在使真空泵246工作著的狀態(tài)下開(kāi)閉閥,能夠執(zhí)行處理室201內(nèi)的真空排氣和真空排氣停止,而且,在使真空泵246工作著的狀態(tài)下,通過(guò)基于由壓力傳感器245檢測(cè)出的壓力信息來(lái)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,能夠調(diào)整處理室201內(nèi)的壓力。主要利用排氣管231、apc閥244、壓力傳感器245構(gòu)成排氣系統(tǒng)。也可以考慮將真空泵246包含在排氣系統(tǒng)中。排氣管231并不限于設(shè)置在反應(yīng)管203上,也可以與噴嘴249a、249b一樣設(shè)置在集流管209上。
在集流管209的下方設(shè)置有作為能夠?qū)⒓鞴?09的下端開(kāi)口氣密地封閉的爐口蓋體的密封蓋219。密封蓋219以從垂直方向下側(cè)與集流管209的下端抵接方式構(gòu)成。密封蓋219例如由sus等金屬構(gòu)成且形成為圓盤(pán)狀。在密封蓋219的上表面設(shè)置有作為與集流管209的下端抵接的密封部件的o型環(huán)220b。在密封蓋219的與處理室201相反一側(cè)設(shè)置有用于使后述的晶舟217旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267的旋轉(zhuǎn)軸255貫穿密封蓋219而與晶舟217相連。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267以通過(guò)使晶舟217旋轉(zhuǎn)來(lái)使晶片200旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。密封蓋219在垂直地設(shè)置在反應(yīng)管203的外部的作為升降機(jī)構(gòu)的晶舟升降機(jī)115的帶動(dòng)下在垂直方向上升降的方式構(gòu)成。晶舟升降機(jī)115以能通過(guò)使密封蓋219升降來(lái)將晶舟217向處理室201內(nèi)搬入和向處理室201外搬出的方式構(gòu)成。晶舟升降機(jī)115構(gòu)成為將晶舟217、即晶片200向處理室201內(nèi)外搬送的搬送裝置(搬送機(jī)構(gòu))。此外,在集流管209的下方設(shè)置有在利用晶舟升降機(jī)115使密封蓋219下降期間能夠氣密地將集流管209的下端開(kāi)口密封的作為爐口蓋體的閘門(mén)219s。閘門(mén)219s例如由sus等金屬構(gòu)成且形成為圓盤(pán)狀。在閘門(mén)219s的上表面設(shè)置有作為與集流管209的下端抵接的密封部件的o型環(huán)220c。閘門(mén)219s的開(kāi)閉動(dòng)作(升降動(dòng)作、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作等)由閘門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)115s來(lái)控制。
(襯底支承件)
如圖1所示,作為襯底支承件的晶舟217以如下方式構(gòu)成:使多片例如25片~200片的晶片200在水平姿態(tài)且彼此中心對(duì)齊的狀態(tài)下沿著垂直方向排列且支承為多層,即,隔開(kāi)規(guī)定的間隔地排列。晶舟217例如由石英、sic等耐熱性材料構(gòu)成。例如由石英、sic等耐熱性材料構(gòu)成的隔熱板218在晶舟217的下部支承有多層。
如圖2所示,在反應(yīng)管203的內(nèi)部設(shè)置有作為溫度檢測(cè)器的溫度傳感器263。通過(guò)基于由溫度傳感器263檢測(cè)出的溫度信息來(lái)調(diào)整向加熱器207通電的情況,使處理室201內(nèi)的溫度達(dá)到所希望的溫度分布。溫度傳感器263與噴嘴249a、249b一樣沿著反應(yīng)管203的內(nèi)壁設(shè)置。
(控制裝置)
下面使用圖6就控制裝置進(jìn)行說(shuō)明。如圖6所示,作為控制部(控制裝置)的控制器121,構(gòu)成為具有cpu(centralprocessingunit)121a、ram(randomaccessmemory)121b、存儲(chǔ)裝置121c、i/o端口121d的計(jì)算機(jī)。ram121b、存儲(chǔ)裝置121c、i/o端口121d以借助內(nèi)部總線121e能夠與cpu121a進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的方式構(gòu)成。例如作為觸摸面板等而構(gòu)成的輸入輸出裝置122與控制器121相連。
存儲(chǔ)裝置121c例如由閃存、hdd(harddiskdrive)等構(gòu)成。在存儲(chǔ)裝置121c內(nèi)可讀取地存儲(chǔ)有控制襯底處理裝置的動(dòng)作的控制程序后述的成膜處理的順序、條件等的工藝制程等。工藝制程是以使后述的各種處理(成膜處理)中的各工序在控制器121中執(zhí)行,然后獲得所規(guī)定的結(jié)果的方式將后述的成膜處理中的各工序組合起來(lái)而成的程序,并且作為程序發(fā)揮作用。以下,將工藝制程、控制程序等概括起來(lái),簡(jiǎn)稱(chēng)為程序。此外,也可以將工藝制程簡(jiǎn)稱(chēng)為制程程序。在本說(shuō)明書(shū)中使用程序這一用語(yǔ)的情況是只包含制程程序單體的情況、只包含控制程序單體的情況或者包含這兩者的情況。ram121b是作為臨時(shí)保存由cpu121a讀取出來(lái)的程序、數(shù)據(jù)等的存儲(chǔ)區(qū)域(工作區(qū)域)而構(gòu)成。
i/o端口121d與上述mfc241a~241d、閥243a~243d、壓力傳感器245、apc閥244、真空泵246、加熱器207、溫度傳感器263、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267、晶舟升降機(jī)115等相連。
cpu121a以在從存儲(chǔ)裝置121c讀取出控制程序并執(zhí)行控制程序的同時(shí),根據(jù)利用輸入輸出裝置122作出的操作命令的輸入等從存儲(chǔ)裝置121c讀取出制程程序的方式構(gòu)成。cpu121a以根據(jù)讀取出來(lái)的制程程序的內(nèi)容控制如下動(dòng)作的方式構(gòu)成,這些動(dòng)作包括:旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267的控制,利用mfc241a~241d對(duì)各種氣體的流量調(diào)整動(dòng)作、閥243a~243d的開(kāi)閉動(dòng)作、apc閥244的開(kāi)閉動(dòng)作、基于壓力傳感器245進(jìn)行的apc閥244的壓力調(diào)整動(dòng)作、真空泵246的起動(dòng)和停止、基于溫度傳感器263進(jìn)行的加熱器207的溫度調(diào)整動(dòng)作、利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267進(jìn)行的晶舟217的正反旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)角度和對(duì)旋轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)動(dòng)作、利用晶舟升降機(jī)115進(jìn)行的晶舟217的升降動(dòng)作等。
控制器121能夠通過(guò)將收納在外部存儲(chǔ)裝置(例如,硬盤(pán)等磁盤(pán)、cd等光盤(pán)、mo等光磁盤(pán)、usb存儲(chǔ)器等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)123中的上述程序安裝到計(jì)算機(jī)中而構(gòu)成。存儲(chǔ)裝置121c、外部存儲(chǔ)裝置123作為計(jì)算機(jī)可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)而構(gòu)成。以下,將這些統(tǒng)稱(chēng)為存儲(chǔ)介質(zhì)。在本說(shuō)明書(shū)中使用存儲(chǔ)介質(zhì)這樣的用語(yǔ)的情況是只包含存儲(chǔ)裝置121c單體的情況、只包含外部存儲(chǔ)裝置123單體的情況或者包含這兩者的情況。此外,向計(jì)算機(jī)提供程序也可以不使用外部存儲(chǔ)裝置123,而使用網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)用線路等通信方式。
(2)襯底處理工序
下面,參照?qǐng)D7,對(duì)使用襯底處理裝置100,從而作為半導(dǎo)體器件的制造工序的一道工序,在晶片200上形成薄膜的工序進(jìn)行說(shuō)明。在以下說(shuō)明中,構(gòu)成襯底處理裝置的各部的動(dòng)作由控制器121控制。
這里,通過(guò)將作為原料氣體供給btbas氣體的步驟、作為反應(yīng)氣體供給被等離子體激發(fā)后的o2氣體的步驟非同時(shí)(即非同步地)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(1次以上),從而在晶片200上形成硅氧化膜(sio膜)作為包含si和o的膜的例子。另外,例如,也可以在晶片200上預(yù)先形成規(guī)定的膜。另外,也可以在晶片200或規(guī)定的膜上預(yù)先形成規(guī)定的圖案。
在本說(shuō)明書(shū)中,方便起見(jiàn),有時(shí)將圖7所示的成膜處理的過(guò)程流程按以下方式表示。在以下變形例、其他實(shí)施方式的說(shuō)明中,也使用同樣的表述。
在本說(shuō)明書(shū)中,在使用“晶片”這一用語(yǔ)的情況包含:指的是“晶片本身”的情況和指的是“晶片和形成于其表面的規(guī)定的層、膜等的層疊體(集合體)”的情況,即,包含形成在表面的規(guī)定的層、膜等而稱(chēng)為晶片的情況。此外,在本說(shuō)明書(shū)中使用“晶片的表面”這一用語(yǔ)的情況包含:指的是“晶片本身的表面(露出面)”的情況、指的是“形成在晶片上的規(guī)定的層、膜等的表面,即作為層疊體的晶片的最外側(cè)表層面”的情況。
因此,在本說(shuō)明書(shū)中記載有“向晶片供給規(guī)定的氣體”的情況包含:指的是“向晶片本身的表面(露出面)直接供給規(guī)定的氣體”的情況、指的是“向形成在晶片上的層、膜,即作為層疊體的晶片的最外側(cè)表層面供給規(guī)定的氣體”的情況。此外,在本說(shuō)明書(shū)中記載有“在晶片上形成規(guī)定的層(或者膜))”的情況包含:指的是“在晶片本身的表面(露出面)上直接形成規(guī)定的層(或者膜)”的情況、指的是“在形成在晶片上的層、膜等之上、即、在作為層疊體的晶片的最外側(cè)表層面之上形成規(guī)定的層(或者膜)”的情況。
此外,在本說(shuō)明書(shū)中使用“襯底”這一用語(yǔ)的情況也與使用“晶片”這一用語(yǔ)的情況意義相同。
(搬入步驟:s1)
在將多片晶片200填裝(晶片裝載)到晶舟217上時(shí),利用閘門(mén)開(kāi)閉機(jī)構(gòu)115s使閘門(mén)219s移動(dòng),從而使集流管209的下端開(kāi)口敞開(kāi)(打開(kāi)閘門(mén))。之后,如圖1所示,支承多片晶片200的晶舟217被晶舟升降機(jī)115抬起并搬入(晶舟加載)到處理室201內(nèi)。在該情況下,密封蓋219處于借助o型環(huán)220b將集流管209的下端密封的狀態(tài)。
(壓力溫度調(diào)整步驟:s2)
為了使處理室201的內(nèi)部即存在有晶片200的空間達(dá)到所希望的壓力(真空度),利用真空泵246進(jìn)行真空排氣(減壓排氣)。此時(shí),利用壓力傳感器245測(cè)量處理室201內(nèi)的壓力,基于該測(cè)量的壓力信息對(duì)apc閥244進(jìn)行反饋控制。使真空泵246維持在一直工作的狀態(tài)直至后述的成膜步驟完成為止。
此外,為了使處理室201內(nèi)的晶片200達(dá)到所希望的溫度,利用加熱器207進(jìn)行加熱。此時(shí),為了使處理室201內(nèi)達(dá)到所希望的溫度分布,基于溫度傳感器263檢測(cè)出的溫度信息,對(duì)向加熱器207通電的情況進(jìn)行反饋控制。持續(xù)執(zhí)行加熱器207對(duì)處理室201內(nèi)的加熱,直至后述的成膜步驟完成為止。然而,當(dāng)在室溫以下的溫度條件下進(jìn)行成膜步驟時(shí),也可以不進(jìn)行利用加熱器207對(duì)處理室201內(nèi)進(jìn)行的加熱。需要說(shuō)明的是,當(dāng)僅進(jìn)行在上述溫度下的處理時(shí),無(wú)需加熱器207,也可以不再襯底處理裝置設(shè)置加熱器207。此時(shí),能夠使襯底處理裝置的構(gòu)成變得簡(jiǎn)易。
接下來(lái),開(kāi)始利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267進(jìn)行的晶舟217及晶片200的旋轉(zhuǎn)。利用旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)267進(jìn)行的晶舟217及晶片200的旋轉(zhuǎn)至少在直至成膜步驟完成為止持續(xù)進(jìn)行。
(成膜步驟:s3、s4、s5、s6)
之后,通過(guò)一次執(zhí)行步驟s3、s4、s5、s6從而進(jìn)行成膜步驟。
(原料氣體供給步驟:s3、s4)
在步驟s3中,對(duì)處理室201內(nèi)的晶片200供給btbas氣體。
打開(kāi)閥243a,向氣體供給管232a內(nèi)流過(guò)btbas氣體。btbas氣體利用mfc241a進(jìn)行流量調(diào)節(jié),經(jīng)由噴嘴249a而從氣體供給孔250a向處理室201內(nèi)供給,從排氣管231排氣。與此同時(shí),打開(kāi)閥243c,向氣體供給管232c內(nèi)流過(guò)n2氣體。n2氣體利用mfc241c進(jìn)行流量調(diào)節(jié),與btbas氣體一同向處理室201內(nèi)供給,從排氣管231排氣。
另外,為了抑制btbas氣體向噴嘴249b內(nèi)侵入,打開(kāi)閥243d,向氣體供給管232d內(nèi)流過(guò)n2氣體。n2氣體經(jīng)由氣體供給管232b、噴嘴249b向處理室201內(nèi)供給,從排氣管231排氣。
通過(guò)mfc241a控制的btbas氣體的供給流量例如設(shè)為1sccm以上且2000sccm以下,優(yōu)選為10sccm以上且1000sccm以下的范圍內(nèi)的流量。通過(guò)mfc241c、241d控制的n2氣體的供給流量分別例如設(shè)為100sccm以上且10000sccm以下的范圍內(nèi)的流量。處理室201內(nèi)的壓力例如設(shè)為1pa以上且2666pa以下,優(yōu)選為67pa以上且1333pa的范圍內(nèi)的壓力。晶片200暴露于btbas氣體的時(shí)間例如設(shè)為1秒以上且100秒以下,優(yōu)選為1秒以上且50秒以下的范圍內(nèi)的時(shí)間。
加熱器207的溫度設(shè)定為下述溫度,以使得晶片200的溫度例如成為0℃以上且150℃以下,優(yōu)選為室溫(25℃)以上且100℃以下,更優(yōu)選為40℃以上且90℃以下的范圍內(nèi)的溫度。btbas氣體為易于吸附至晶片200等吸附、反應(yīng)性高的氣體。因此,例如即便在室溫左右的低溫下,也能夠在晶片200上化學(xué)吸附btbas氣體,能夠獲得實(shí)用的成膜速率。如本實(shí)施方式所述,通過(guò)將晶片200的溫度設(shè)為150℃以下,進(jìn)一步為100℃以下,進(jìn)一步為90℃以下,能夠減少施加到晶片200的熱量,且能夠良好地控制晶片200所受到的熱歷史。另外,若為0℃以上的溫度,則能夠在晶片200上充分吸附btbas,能夠獲得充分的成膜速率。因而,可將晶片200的溫度設(shè)為0℃以上且150℃以下,優(yōu)選為室溫以上且100℃以下,更優(yōu)選為40℃以上且90℃以下的范圍內(nèi)的溫度。
通過(guò)在上述條件下對(duì)晶片200供給btbas氣體,能夠在晶片200(表面的基底膜)上,例如形成不足1原子層(1分子層)至數(shù)原子層(數(shù)分子層)左右的厚度的含si層。含si層既可以是si層,也可以是btbas的吸附層,還可以包含上述兩者。
所謂si層,是指除包含由si構(gòu)成的連續(xù)的層外,還包括不連續(xù)的層、它們重疊而成的si薄膜的總稱(chēng)。構(gòu)成si層的si還包括與氨基的鍵沒(méi)有被完全切斷的si、與h的鍵沒(méi)有被完全切斷的si。
btbas的吸附層除了包含由btbas分子構(gòu)成的連續(xù)的吸附層以外,也包含不連續(xù)的吸附層。構(gòu)成btbas的吸附層的btbas分子也包含si與氨基的鍵被部分切斷的分子、si與h的鍵被部分切斷的分子、n與c的鍵被部分切斷的分子等。即,btbas的吸附層也可以是btbas的物理吸附層,也可以是btbas的化學(xué)吸附層,也可以包含上述兩者。
這里,不足1原子層(1分子層)厚度的層指的是不連續(xù)形成的原子層(分子層),1個(gè)原子層(1分子層)的厚度層指的是連續(xù)形成的原子層(分子層)。含si層能包含si層和btbas的吸附層這兩者。但是,如上所述,關(guān)于含si層,使用“1原子層”、“數(shù)原子層”等的方式,并且以與“分子層”同樣的含義來(lái)使用“原子層”。
在btbas發(fā)生自分解(熱分解)的條件下,即發(fā)生btbas的熱分解反應(yīng)的條件下,通過(guò)si在晶片200上的堆積,從而形成si層。在btbas不發(fā)生自分解(熱分解)的條件下,即,不發(fā)生btbas的熱分解反應(yīng)的條件下,通過(guò)btbas在晶片200上的吸附,從而形成btbas的吸附層。然而,在本實(shí)施方式中,由于將晶片200的溫度例如設(shè)為150℃以下的低溫,因此難以發(fā)生btbas的熱分解。結(jié)果,在晶片200上不是易于形成si層,而是易于形成btbas的吸附層。
當(dāng)晶片200上所形成的含si層的厚度大于數(shù)原子層時(shí),在后述的改質(zhì)處理中,改質(zhì)的作用不能到達(dá)整個(gè)含si層。另外,能夠在晶片200上形成的含si層的厚度的最小值不足1原子層。因而,含si層的厚度優(yōu)選設(shè)為不足1原子層至數(shù)原子層左右。通過(guò)將含si層的厚度設(shè)為1原子層以下,即1原子層或不足1原子層,能夠相對(duì)地提高在后述的改質(zhì)處理中的改質(zhì)的作用,能夠縮短改質(zhì)處理的改質(zhì)反應(yīng)所要的時(shí)間。還能夠縮短改質(zhì)處理的含si層的形成所需要的時(shí)間。結(jié)果,能夠縮短每1循環(huán)的處理時(shí)間,還能夠縮短整體的處理時(shí)間。即,還能夠提高成膜速率。另外,通過(guò)將含si層的厚度設(shè)為1原子層以下,還能夠提高膜厚均勻性的控制性。
在形成含si層后,關(guān)閉閥243a,停止向處理室201內(nèi)供給btbas氣體。此時(shí),保持apc閥244打開(kāi),利用真空泵246將處理室201內(nèi)真空排氣,將殘留在處理室201內(nèi)的未反應(yīng)或者對(duì)含si層的形成做出貢獻(xiàn)后的btbas氣體、反應(yīng)副產(chǎn)物等從處理室201內(nèi)排除(s4)。另外,保持閥243c、243d打開(kāi),維持向處理室201內(nèi)供給n2氣體。n2氣體作為吹掃氣體而發(fā)揮作用。需要說(shuō)明的是,也可以省略上述步驟s4。
作為原料氣體,除btbas氣體外,還適合使用四(二甲氨基)硅烷(si[n(ch3)2]4,簡(jiǎn)稱(chēng):4dmas)氣體、三(二甲基氨基)硅烷(si[n(ch3)2]3h,簡(jiǎn)稱(chēng):3dmas)氣體,雙二甲基氨基硅烷(si[n(ch3)2]2h2,簡(jiǎn)稱(chēng):bdmas)氣體、雙(二乙基氨基)硅烷(si[n(c2h5)2]2h2,簡(jiǎn)稱(chēng):bdeas)氣體等。除此以外,作為原料氣體,還適合使用二甲基氨基硅烷(dmas)氣體、二乙基氨基硅烷(deas)氣體、二丙基氨基硅烷(dpas)氣體、二異丙基氨基硅烷(dipas)氣體、丁基氨基硅烷(bas)氣體、六甲基二硅氮烷(hmds)氣體等各種氨基硅烷原料氣體、一氯甲硅烷(sih3cl,簡(jiǎn)稱(chēng):mcs)氣體、二氯甲硅烷(sih2cl2,簡(jiǎn)稱(chēng):dcs)氣體、三氯甲硅烷(sihcl3,簡(jiǎn)稱(chēng):tcs)氣體、四氯硅烷即硅四氯化硅(sicl4,簡(jiǎn)稱(chēng):stc)氣體、六氯乙硅烷(si2cl6,簡(jiǎn)稱(chēng):hcds)氣體、八氯三硅烷(si3cl8,簡(jiǎn)稱(chēng):octs)氣體等無(wú)機(jī)系鹵代硅烷原料氣體,甲硅烷(sih4,簡(jiǎn)稱(chēng):ms)氣體、乙硅烷(si2h6,簡(jiǎn)稱(chēng):ds)氣體、丙硅烷(si3h8,簡(jiǎn)稱(chēng):ts)氣體等不含鹵素基的無(wú)機(jī)系硅烷原料氣體。
作為非活性氣體,處n2氣體外,還能夠使用ar氣體、he氣體、ne氣體、xe氣體等稀有氣體。
(反應(yīng)氣體供給步驟:s5、s6)
成膜處理完成后,對(duì)處理室201內(nèi)的晶片200供給作為反應(yīng)氣體的、等離子體激發(fā)后的o2氣體(s5)。
在該步驟中,通過(guò)與步驟s3中的閥243a、243c、243d的開(kāi)閉控制同樣的步驟進(jìn)行243b~243d的開(kāi)閉控制。o2氣體利用mfc241b進(jìn)行流量調(diào)節(jié),經(jīng)由噴嘴249b向緩沖室237內(nèi)供給。此時(shí),向棒狀電極269、270間供給高頻電力。向緩沖室237內(nèi)供給的o2氣體被激發(fā)成等離子體狀態(tài),從而以活性種(o*)的形式被供給至處理室201內(nèi),從排氣管231排氣。需要說(shuō)明的是,也將被激發(fā)成等離子體狀態(tài)的o2氣體稱(chēng)為氧等離子體。
通過(guò)mfc241b控制的o2氣體的供給流量例如設(shè)為100sccm以上且10000sccm以下的范圍內(nèi)的流量。施加至棒狀電極269、270的高頻電力例如設(shè)為50w以上且1000w以下的范圍內(nèi)的電力。處理室201內(nèi)的壓力例如設(shè)為1pa以上且100pa以下的范圍內(nèi)的壓力。處理室201內(nèi)的o2氣體的分壓例如設(shè)為0.01pa以上且100pa以下的范圍內(nèi)的壓力。通過(guò)使用等離子體,即便將處理室201內(nèi)的壓力設(shè)為這樣的較低的壓力范圍,也能夠使o2氣體活化。將通過(guò)對(duì)o2氣體進(jìn)行等離子體激發(fā)而得到的活性種相對(duì)于晶片200進(jìn)行供給的時(shí)間,即氣體供給時(shí)間(照射時(shí)間)例如設(shè)為1秒以上且120秒以下,優(yōu)選為1秒以上且60秒以下的范圍內(nèi)的時(shí)間。關(guān)于其他處理?xiàng)l件,設(shè)為與上述s3同樣的處理?xiàng)l件。
通過(guò)在上述條件下對(duì)晶片200供給o2氣體,在晶片200上形成的含si層被等離子體氧化。此時(shí),通過(guò)被等離子體激發(fā)了的o2氣體的能量,含si層所具有的si-n鍵、si-h鍵被切斷。由此,與si的鍵被切斷了的n、h及與n鍵合的c從含si層脫離。并且,(通過(guò)n等脫離而成為具有未結(jié)合鍵(懸掛鍵)的)含si層中的si與o2氣體中所含的o成鍵,從而形成si-o鍵。通過(guò)上述反應(yīng)的進(jìn)行,含si層變?yōu)榘瑂i和o的層,即變化為硅氧化層(sio層)(被改質(zhì))。
需要說(shuō)明的是,對(duì)于將含si層改質(zhì)為sio層而言,需要將o2氣體進(jìn)行等離子體激發(fā)從而供給。這是由于,即便在非等離子體的氣氛下供給了o2氣體,在上述溫度區(qū)域內(nèi),對(duì)于將含si層氧化所需的能量不足,難以使n、c充分地從含si層脫離,難以使含si層充分氧化從而增加si-o鍵。
在使含si層變化為sio層后,關(guān)閉閥243b,停止供給o2氣體。另外,停止向棒狀電極269、270間供給高頻電力。并且,通過(guò)與步驟s4同樣的處理步驟、處理?xiàng)l件,將殘留在處理室201內(nèi)的o2氣體、反應(yīng)副產(chǎn)物從處理室201內(nèi)排除(s6)。需要說(shuō)明的是,也可以省略上述步驟s6。
關(guān)于氧化劑、即作為被等離子體激發(fā)的含o氣體,除o2氣體外,還可使用一氧化二氮(n2o)氣體、一氧化氮(no)氣體、二氧化氮(no2)氣體、臭氧(o3)氣體、過(guò)氧化氫(h2o2)氣體、水蒸氣(h2o氣體)、一氧化碳(co)氣體、二氧化碳(co2)氣體等。
作為非活性氣體,除n2氣體外,例如還能夠使用在步驟s4列舉的各種稀有氣體。
(實(shí)施規(guī)定次數(shù):s7)
將非同時(shí)地(即非同步地)依次進(jìn)行上述s3、s4、s5、s6作為1循環(huán),通過(guò)將上述循環(huán)進(jìn)行規(guī)定次數(shù)(n次),即1次以上(s7),從而能夠在晶片200上形成規(guī)定組成及規(guī)定膜厚的sio膜。上述的循環(huán)優(yōu)選重復(fù)多次。即,優(yōu)選地,使每1循環(huán)所形成的sio層的厚度小于所期望的膜厚,重復(fù)多次上述循環(huán),直至將sio層層疊所形成的sio膜的膜厚成為所期望的膜厚。
(大氣壓恢復(fù)步驟:s8)
上述的成膜處理完成后,分別從氣體供給管232c、232d向處理室201內(nèi)供給作為非活性氣體的n2氣體,從排氣管231排氣。由此,通過(guò)非活性氣體對(duì)處理室201內(nèi)進(jìn)行吹掃,從而將殘留在處理室201內(nèi)的o2氣體等從處理室201內(nèi)除去(非活性氣體吹掃)。之后,將處理室201內(nèi)的氣氛置換為非活性氣體(非活性氣體置換),使處理室201內(nèi)的壓力恢復(fù)到常壓(s8)。
(搬出步驟:s9)
之后,利用晶舟升降機(jī)115使密封蓋219下降,從而使集流管209的下端開(kāi)口,然后將已處理的晶片200在支承于晶舟217的狀態(tài)下從集流管209的下端搬出到反應(yīng)管203的外部(晶舟卸載)(s9)。晶舟卸載之后,移動(dòng)閘門(mén)219s,利用閘門(mén)219s借助o型環(huán)220c將集流管209的下端開(kāi)口密封(閘門(mén)關(guān)閉)。已處理的晶片200在被搬出到反應(yīng)管203的外部之后,從晶舟217將晶片200取出(晶片取出)。需要說(shuō)明的是,也可以在晶片取出后,向處理室201內(nèi)搬入空的晶舟217.
(3)本實(shí)施方式的效果
通過(guò)本實(shí)施方式,能夠獲得以下所示的一個(gè)或者多個(gè)效果。
(a)通過(guò)在緩沖結(jié)構(gòu)300的氣體供給孔250c中形成溝槽結(jié)構(gòu)301,能夠抑制電子在氣體供給孔250c的表面上發(fā)生帶電,能夠抑制從氣體供給孔250c發(fā)生異常放電。
(b)通過(guò)不使溝槽結(jié)構(gòu)301貫穿至緩沖室237,能夠維持緩沖結(jié)構(gòu)300的強(qiáng)度,能夠向多個(gè)晶片200(在垂直方向上被保持為多層)上均勻地供給活性種。
(c)通過(guò)設(shè)置溝槽結(jié)構(gòu),能夠通過(guò)簡(jiǎn)易的結(jié)構(gòu)抑制異常放電,能夠抑制成本增加。
(變形例1)
下面,使用圖8,說(shuō)明本發(fā)明的變形例。在最上位的氣體供給孔250c的上方、及最下位的氣體供給孔250c的下方?jīng)]有形成第一實(shí)施方式的溝槽結(jié)構(gòu),與此相對(duì),本變形例中,在最上位的氣體供給孔250c的上方形成溝槽結(jié)構(gòu)801a,在最下位的氣體供給孔250c的下方形成溝槽結(jié)構(gòu)801b。通過(guò)以上述方式構(gòu)成,由于在最上位及最下位的氣體供給孔250c中,也與形成于其他位置的氣體供給孔250c同樣地進(jìn)行了切去,因此能夠抑制氣體供給孔250c的表面上的帶電,能夠進(jìn)一步提高晶片200的表面間的均勻性。
以上,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了具體說(shuō)明。但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式,能夠在不脫離其主旨的范圍內(nèi),進(jìn)行各種改變。
例如,在上述實(shí)施方式及變形例中,在緩沖結(jié)構(gòu)300中形成的溝槽形狀以在垂直方向上連結(jié)氣體供給孔250c的方式形成。但是,本發(fā)明不限于上述方式,也可以不連結(jié)氣體供給孔250c彼此,而分別在氣體供給孔250c各自中形成溝槽結(jié)構(gòu),也可以不在垂直方向,而在水平方向、斜向上形成溝槽結(jié)構(gòu)。當(dāng)分別在氣體供給孔250c各自中形成溝槽結(jié)構(gòu)時(shí),溝槽結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊方向優(yōu)選為相對(duì)于氣體供給孔的半徑而以成為2的平方根的2倍以上的方式形成。
另外,例如,在上述實(shí)施方式中,對(duì)在供給原料后,供給反應(yīng)體的例子進(jìn)行了說(shuō)明。但本發(fā)明不限于上述方式,原料、反應(yīng)體的供給順序也可以相反。即,也可以在供給反應(yīng)體后,供給原料。通過(guò)改變供給順序,能夠改變所形成的膜的膜質(zhì)、組成比。
在上述實(shí)施方式等中,對(duì)在晶片200上形成sio膜的例子進(jìn)行了說(shuō)明。本發(fā)明不限于上述方式,也能適合地用于在晶片200上形成硅氧碳化膜(sioc膜)、硅氧碳氮化膜(siocn膜)、硅氧氮化膜(sion膜)等si系氧化膜的情況,在晶片200上形成硅氮化膜(sin膜)、硅碳氮化膜(sicn膜)、硅硼氮化膜(sibn膜)、硅硼碳氮化膜(sibcn膜)、氮碳化硼膜(bcn膜)等si系氮化膜的情況。在上述情況下,作為反應(yīng)氣體,除含o氣體外,能夠使用c3h6等含c氣體、nh3等含n氣體、bcl3等含b氣體。
另外,本發(fā)明也可適用于下述情況:在晶片200上形成鈦(ti)、鋯(zr)、鉿(hf)、鉭(ta)、鈮(nb)、鋁(al)、鉬(mo)、鎢(w)等金屬元素的氧化膜、氮化膜、即包含金屬系氧化膜、金屬系氮化膜的情況。即、本發(fā)明還能夠適用于下述情況:在晶片200上形成tio膜、tin膜、tioc膜、tiocn膜、tion膜、tibn膜、tibcn膜、zro膜、zrn膜、zroc膜、zrocn膜、zron膜、zrbn膜、zrbcn膜、hfo膜、hfn膜、hfoc膜、hfocn膜、hfon膜、hfbn膜、hfbcn膜、tao膜、taoc膜、taocn膜、taon膜、tabn膜、tabcn膜、nbo膜、nbn膜、nboc膜、nbocn膜、nbon膜、nbbn膜、nbbcn膜、alo膜、aln膜、aloc膜、alocn膜、alon膜、albn膜、albcn膜、moo膜、mon膜、mooc膜、moocn膜、moon膜、mobn膜、mobcn膜、wo膜、wn膜、woc膜、wocn膜、won膜、mwbn膜、wbcn膜等。
上述情況下,例如作為原料氣體,能夠使用四(二甲氨基)鈦(ti[n(ch3)2]4,簡(jiǎn)稱(chēng):tdmat)氣體、四(乙基甲基氨基)鉿(hf[n(c2h5)(ch3)]4,簡(jiǎn)稱(chēng):temah)氣體、四(乙基甲基氨基)鋯(zr[n(c2h5)(ch3)]4,簡(jiǎn)稱(chēng):temaz)氣體、三甲基鋁(al(ch3)3,簡(jiǎn)稱(chēng):tma)氣體、四氯化鈦(ticl4)氣體、四氯化鉿(hfcl4)氣體等。作為反應(yīng)氣體,能夠使用上述反應(yīng)氣體。
即,本發(fā)明能夠適用于形成包含半金屬元素的半金屬系膜、包含金屬元素的金屬系膜的情況。這些成膜處理的處理步驟、處理?xiàng)l件可設(shè)為與上述實(shí)施方式、變形例所示的成膜處理同樣的處理步驟、處理?xiàng)l件。在上述情況下,也能夠獲得與上述實(shí)施方式、變形例同樣的效果。
優(yōu)選地,成膜處理中使用的制程根據(jù)處理內(nèi)容而分別地準(zhǔn)備,并經(jīng)由電通信線路、外部存儲(chǔ)裝123而預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置121c內(nèi)。并且,優(yōu)選地,在開(kāi)始各種處理時(shí),cpu121a根據(jù)處理內(nèi)容從存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置121c內(nèi)的多個(gè)制程中適宜選擇適當(dāng)?shù)闹瞥?。由此,能夠通過(guò)1臺(tái)襯底處理裝置通用地、且重現(xiàn)性良好地形成各種膜種類(lèi)、組成比、膜質(zhì)、膜厚的薄膜。此外,既能減小操作員的負(fù)擔(dān),避免操作錯(cuò)誤,又能迅速地開(kāi)始各種處理。
上述制程并不限于新制作的情況,例如,也可以通過(guò)變更襯底處理裝置中已安裝的既存的制程來(lái)準(zhǔn)備。在變更制程的情況下,也可以將變更后的制程經(jīng)由電通信線路、記錄有該制程的記錄介質(zhì)安裝于襯底處理裝置。此外,也可以對(duì)既存的襯底處理裝置所具備的輸入輸出裝置122進(jìn)行操作,直接變更已安裝于襯底處理裝置的既存的制程。
[工業(yè)實(shí)用性]
如上所述,本發(fā)明能夠提供一種能夠提高所形成的膜的膜質(zhì)的技術(shù)。