基板处理方法以及基板处理装置与流程

文档序号:12578844阅读:372来源:国知局
基板处理方法以及基板处理装置与流程

本发明涉及基板处理方法以及基板处理装置。



背景技术:

以往以来,公知有一种成膜方法,在该成膜方法中,通过将互相反应的至少两种反应气体依次向基板的表面供给且执行该供给循环,层叠多层反应生成物的层而形成薄膜,其中,该成膜方法包括如下工序:将基板载置于真空容器内的旋转台上、使旋转台旋转的工序;从沿着旋转方向互相分开地设于真空容器的第1反应气体供给部件以及第2反应气体供给部件分别向旋转台上的基板的载置区域侧的面供给第1反应气体以及第2反应气体的工序;从在旋转方向上设于位于第1反应气体供给部件与第2反应气体供给部件之间的分离区域的分离气体供给部件供给分离气体、并使所述分离气体在该分离气体供给部件的旋转方向两侧向真空容器的顶面与旋转台之间的狭窄空间扩散的工序。

在该成膜方法中,包括如下工序:在从第1排气路径的排气口以及第2排气路径的排气口将反应气体与向分离区域的两侧扩散的分离气体一起排气时、从第1处理区域以及第2处理区域将这些气体互相独立地排气的工序,其中,该第1排气路径的排气口在从旋转台的旋转中心观察时在第1处理区域与在旋转方向下游侧邻接于该第1处理区域的分离区域之间开口,该第2排气路径的排气口在从旋转台的旋转中心观察时在第2处理区域与在旋转方向下游侧邻接于该第2处理区域的分离区域之间开口;分别利用第1真空排气部件以及第2真空排气部件对第1排气路径内以及第2排气路径内互相独立地排气的工序,从第1处理区域以及第2处理区域各自独立地对第1反应气体以及第2反应气体进行排气。另外,在旋转台的下方存在的间隙空间也极窄地构成,因此,向第1处理区域供给的第1反应气体和向第2处理区域供给的第2反应气体也不会在旋转台的下方连通,从第1排气口以及第2排气口互相独立地排气。



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,由于近年的工艺的多样化,存在要求以在旋转台的下方形成有间隙的状态进行工艺的情况。具体而言,在高温的工艺中,在将晶圆输入真空容器、并载置到旋转台上时,晶圆较大程度地翘曲,在翘曲复原之前无法开始工艺,因此,即使稍早一点,为了提前开始工艺,存在如下情况:构成为能够使旋转台升降,在晶圆载置时使旋转台下降而增大空间,翘曲一复原就使旋转台上升而执行工艺。

在该工艺中,在旋转台上升了的状态下进行工艺,因此,存在如下情况:在旋转台的下方产生间隙,第1反应气体和第2反应气体经由该间隙混合,无法进行独立的排气。第1反应气体和第2反应气体可能互相反应而生成反应生成物,因此,若第1反应气体和第2反应气体在第1排气口附近或第2排气口附近反应,则产生如下问题:不需要的反应生成物就在第1排气口或第2排气口生成,真空容器内部就受到污染。

因此,本发明提供一种即使是在该旋转台的下方产生间隙的工艺、也能够在第1排气口以及第2排气口各自进行独立的排气的基板处理方法以及基板处理装置。

用于解决问题的方案

本发明的一技术方案的基板处理方法是使用了处理室的基板处理方法,该处理室具有:第1处理气体供给区域;为了对供给于该第1处理气体供给区域的第1处理气体进行排气而设置的第1排气口;第2处理气体供给区域;为了对供给于该第2处理气体供给区域的第2处理气体进行排气而设置的第2排气口;将所述第1排气口和所述第2排气口连通的连通空间,在该基板处理方法中,使所述第1排气口的排气压力比所述第2排气口的排气压力高出规定压力,防止所述第2处理气体混入所述第1排气口来进行基板处理。

本发明的另一技术方案的基板处理装置具有:

处理室;

旋转台,其设于该处理室内,能够将基板载置在其表面上,并且能够升降;

沿着该旋转台的周向在该旋转台的上方互相分开地设置的第1处理气体供给区域以及第2处理气体供给区域;

与该第1处理气体供给区域以及该第2处理气体供给区域各自对应地设置于比所述旋转台靠下方的位置的第1排气口以及第2排气口;

用于对该第1排气口以及该第2排气口的排气压力进行调整的第1压力调整阀以及第2压力调整阀;

分离区域,其从所述处理室的顶面朝向下方突出,其设于所述第1处理气体供给区域与所述第2处理气体供给区域之间,以便在所述旋转台的上方使所述第1处理气体供给区域和所述第2处理气体区域分离;

控制部件,其进行如下控制:在将所述基板载置在所述旋转台上时使所述旋转台下降,在使所述旋转台旋转来进行基板处理时使所述旋转台上升,并且,为了防止所述第2处理气体经由由于所述旋转台的上升而产生的将所述第1排气口和所述第2排气口连通的连通空间从所述第1排气口排气,而对所述第1压力调整阀以及第2压力调整阀进行控制,以使所述第1排气口的排气压力比所述第2排气压力高出规定压力。

本发明的另一技术方案的基板处理方法是使用了处理室的基板处理方法,该处理室具有:能够将基板载置在其上表面的旋转台;

沿着旋转方向在该旋转台的上方互相分开地配置的向所述基板供给原料气体的第1原料气体供给区域、供给与该原料气体发生反应而能够生成反应生成物的反应气体的第1反应气体供给区域、供给所述原料气体的第2原料气体供给区域、供给所述反应气体的第2反应区域;

为了对供给于所述第1原料气体供给区域的所述气体进行排气而设置的第1排气口、为了对供给于所述第1反应气体供给区域的所述反应气体进行排气而设置的第2排气口、为了对供给于所述第2原料气体供给区域的所述气体进行排气而设置的第3排气口、为了对供给于所述第2反应气体供给区域的所述反应气体进行排气而设置的第4排气口;

将所述第1排气口~第4排气口彼此连通的连通空间,

在该基板处理方法中,使所述第1排气口的排气压力比所述第2排气口~所述第4排气口的排气压力高出规定压力,防止所述反应气体混入所述第1排气口来进行基板处理。

本发明的另一技术方案的基板处理装置具有:处理室;

旋转台,其设于该处理室内,能够将基板载置在表面上,并且能够升降;

沿着该旋转台的旋转方向在该旋转台的上方互相分开地设置的第1原料气体供给区域、第1反应气体供给区域、第2原料气体供给区域以及第2反应气体供给区域;

与该第1原料气体供给区域、该第1反应气体供给区域、该第2原料气体供给区域以及该第2反应气体供给区域各自对应地设置于比所述旋转台靠下方的位置的第1排气口~第4排气口;

用于对该第1排气口~第4排气口的排气压力进行调整的第1压力调整阀~第4压力调整阀;

分离区域,其从所述处理室的顶面朝向下方突出,设置在所述第1原料气体供给区域、所述第1反应气体供给区域、所述第2原料气体供给区域以及所述第2反应气体供给区域彼此之间,以便在所述旋转台的上方使所述第1原料气体供给区域、所述第1反应气体供给区域、所述第2原料气体供给区域以及所述第2反应气体供给区域彼此分离;

控制部件,其进行如下控制:在将所述基板载置在所述旋转台上时使所述旋转台下降,在使所述旋转台旋转来进行基板处理时使所述旋转台上升,并且为了防止所述反应气体经由由于所述旋转台的上升而产生的将所述第1排气口~所述第4排气口彼此连通的连通空间从所述第1排气口排气而对所述第1压力调整阀~第4压力调整阀进行控制,以使所述第1排气口的排气压力比所述第2排气口~第4排气口的排气压力高出规定压力,。

附图说明

所附的附图作为本说明书的一部分编入来表示本申请的实施方式,与上述的一般的说明以及后述的实施方式的详细内容一起对本申请的概念进行说明。

图1是表示本发明的第1实施方式的基板处理装置的概略剖视图。

图2是表示图1的基板处理装置的真空容器内的结构的概略立体图。

图3是表示图1的基板处理装置的真空容器内的结构的概略俯视图。

图4是沿着能够旋转地设置于图1的基板处理装置的真空容器内的旋转台的同心圆的、该真空容器的概略剖视图。

图5是图1的基板处理装置的另一概略剖视图。

图6是表示旋转台下降了的状态的一个例子的图。

图7是表示旋转台上升了的状态的一个例子的图。

图8是用于表示在图9以后所示的模拟结果的包括容器主体的配置状态在内的基本的处理条件的图。

图9的(a)~(d)是表示第1模拟结果的图。

图10的(a)~(d)是表示第2模拟结果的图。

图11的(a)~(d)是表示第3模拟结果的图。

图12的(a)~(d)是表示第4模拟结果的图。

图13的(a)、(b)是用于说明本发明的实施例的图。

图14是表示图13所示的实施例的结果的图。

图15的(a)~(d)是表示第5模拟结果的图。

图16的(a)~(d)是表示第6模拟结果的图。

图17的(a)~(d)是表示第7模拟结果的图。

图18的(a)~(d)是表示第8模拟结果的图。

图19是表示本发明的第2实施方式的基板处理装置的一个例子的图。

图20的(a)~(e)是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第1模拟实验的结果的图。

图21的(a)~(e)是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第2模拟实验的结果的图。

图22的(a)~(e)是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第3模拟实验的结果的图。

图23的(a)~(e)是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第4模拟实验的结果的图。

图24的(a)~(e)是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第5模拟实验的结果的图。

图25的(a)~(e)是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第6模拟实验的结果的图。

图26的(a)~(e)是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第7模拟实验的结果的图。

具体实施方式

以下,参照附图对用于实施本发明的形态进行说明。在下述的详细说明中,为了能够充分地理解本申请,赋予更多的具体的详细内容。然而,没有这样的详细说明,本领域技术人员能够完成本申请是不言而喻的。在其他例子中,为了避免难以理解各种实施方式,对于公知的方法、顺序、系统、构成要素没有详细地表示。

[第1实施方式]

参照图1~图3,本发明的第1实施方式的基板处理装置具有:扁平的真空容器1,其具有大致圆形的俯视形状;旋转台2,其设于该真空容器1内,在真空容器1的中心具有旋转中心。真空容器1是用于在内部收容晶圆W来进行基板处理的处理室。真空容器1具有:容器主体12,其具有有底的圆筒形状;顶板11,其借助例如O形密封圈等密封构件13(图1)以能够气密地装卸的方式配置于容器主体12的上表面。

旋转台2的中心部固定于圆筒形状的芯部21,该芯部21固定于沿着铅垂方向延伸的旋转轴22的上端。旋转轴22贯通真空容器1的底部14,其下端安装于使旋转轴22(图1)绕铅垂轴线旋转的驱动部23。旋转轴22以及驱动部23收纳于上表面开口的筒状的壳体20内。该壳体20的设置于其上表面的凸缘部分气密地安装于真空容器1的底部14的下表面,维持壳体20的内部气氛与外部气氛的气密状态。

如图2以及图3所示,在旋转台2的表面部沿着旋转方向(周向)设有用于载置多张(图示的例中,是5张)基板即半导体晶圆(以下称为“晶圆”)W的圆形状的凹部24。此外,在图3中出于方便仅在1个凹部24中表示晶圆W。该凹部24具有比晶圆W的直径稍大例如大4mm的内径和与晶圆W的厚度大致相等的深度。因而,若晶圆W收容于凹部24,则晶圆W的表面与旋转台2的表面(没有载置晶圆W的区域)成为相同的高度。在凹部24的底面形成有供用于支承晶圆W的背面而使晶圆W升降的例如3根升降销贯通的贯通孔(均未图示)。

图2以及图3是说明真空容器1内的构造的图,为了便于说明,省略了顶板11的图示。如图2以及图3所示,在旋转台2的上方,分别例如由石英构成的处理气体喷嘴31、处理气体喷嘴32、分离气体喷嘴41,42以及等离子体气体喷嘴92沿着真空容器1的周向(旋转台2的旋转方向(图3的箭头A))互相隔开间隔地配置。在图示的例子中,从后述的输送口15顺时针(旋转台2的旋转方向)地按照等离子体气体喷嘴92、分离气体喷嘴41、处理气体喷嘴31、分离气体喷嘴42以及处理气体喷嘴32排列有等离子体气体喷嘴92、分离气体喷嘴41、处理气体喷嘴31、分离气体喷嘴42以及处理气体喷嘴32。这些喷嘴92、31、32、41、42安装成,将各喷嘴92、31、32、41、42的基端部即气体导入部92a、31a、32a、41a、42a(图3)固定于容器主体12的外周壁,由此,从真空容器1的外周壁导入真空容器1内,沿着容器主体12的半径方向相对于旋转台2水平地延伸。

此外,在图3中、在等离子体气体喷嘴92的上方,如虚线简化地表示那样设置有等离子体发生器80。等离子体发生器80也可以根据需要设置,并不是必须的。因而,在本实施方式中,简化地表示。

处理气体喷嘴31经由未图示的配管以及流量调整器等与作为第1处理气体的含Si(硅)气体的供给源(未图示)连接。处理气体喷嘴32经由未图示的配管以及流量调整器等与作为第2处理气体的氧化气体的供给源(未图示)连接。分离气体喷嘴41、42均经由未图示的配管以及流量调整阀等与作为分离气体的氮(N2)气体的供给源(未图示)连接。

作为含Si气体,例如能够使用二异丙基氨基硅烷等有机氨基硅烷气体,作为氧化气体,例如能够使用O3(臭氧)气体或者O2(氧)气体或它们的混合气体。

在处理气体喷嘴31、32上,朝向旋转台2开口的多个气体喷出孔33沿着处理气体喷嘴31、32的长度方向以例如10mm的间隔排列。处理气体喷嘴31的下方区域成为用于使含Si气体吸附于晶圆W的第1处理区域P1。处理气体喷嘴32的下方区域成为使在第1处理区域P1中吸附到晶圆W的含Si气体氧化的第2处理区域P2。此外,第1处理区域P1以及第2处理区域P2是各自供给第1处理气体以及第2处理气体的区域,因此,也可以称为第1处理气体供给区域P1以及第2处理气体供给区域P2。

参照图2以及图3,在真空容器1内设有两个凸状部4。凸状部4与分离气体喷嘴41、42一起构成分离区域D,因此,如后述那样,以朝向旋转台2突出的方式安装于顶板11的背面。另外,凸状部4具有顶部被切断成圆弧状的扇型的俯视形状,在本实施方式中,内圆弧与突出部5(后述)连结,外圆弧以沿着真空容器1的容器主体12的内周面的方式配置。

图4表示从处理气体喷嘴31到处理气体喷嘴32沿着旋转台2的同心圆的真空容器1的截面。如图示那样,在顶板11的背面安装有凸状部4,因此,在真空容器1内,存在作为凸状部4的下表面的平坦的较低的顶面44(第1顶面)和位于该顶面44的周向两侧的、比顶面44高的顶面45(第2顶面)。顶面44具有顶部被切断成圆弧状的扇型的俯视形状。另外,如图示那样,在凸状部4上的周向中央形成有以沿着半径方向延伸的方式形成的槽部43,分离气体喷嘴42收容于槽部43内。在另一个凸状部4也同样地形成有槽部43,分离气体喷嘴41收容于该槽部43。另外,在较高的顶面45的下方的空间481、482内分别设置有处理气体喷嘴31、32。这些处理气体喷嘴31、32与顶面45分开地设置于晶圆W的附近。

另外,在收容于凸状部4的槽部43的分离气体喷嘴41、42上,朝向旋转台2开口的多个气体喷出孔42h(参照图4)沿着分离气体喷嘴41、42的长度方向以例如10mm的间隔排列。

顶面44与旋转台2之间形成有作为狭窄空间的分离空间H。若从分离气体喷嘴42的喷出孔42h供给N2气体,则该N2气体经由分离空间H朝向空间481以及空间482流动。此时,分离空间H的容积比空间481以及482的容积小,因此,能够利用N2气体使分离空间H的压力比空间481以及482的压力高。即、在空间481与482之间形成有压力较高的分离空间H。另外,从分离空间H向空间481以及482流出的N2气体作为相对于来自第1区域P1的含Si气体和来自第2区域P2的氧化气体的对流发挥作用。因而,来自第1区域P1的含Si气体和来自第2区域P2的氧化气体被分离空间H分离。因而,抑制含Si气体和氧化气体在真空容器1内混合并发生反应。

此外,考虑成膜时的真空容器1内的压力、旋转台2的旋转速度、供给的分离气体(N2气体)的供给流量等,优选将顶面44相对于旋转台2的上表面的高度h1设定成适于使分离空间H的压力比空间481、482的压力高的高度。

另一方面,在顶板11的下表面设置有包围用于固定旋转台2的芯部21的外周的突出部5(图1~图3)。在本实施方式中,该突出部5与凸状部4中的旋转中心侧的部位连续,其下表面形成为与顶面44相同的高度。

先前参照的图1是沿着图3的I-I’线的剖视图,表示设置有顶面45的区域。另一方面,图5是表示设置有顶面44的区域的剖视图。如图5所示,在扇型的凸状部4的周缘部(真空容器1的外缘侧的部位),以与旋转台2的外端面相对的方式形成有呈L字型弯曲的弯曲部46。该弯曲部46与凸状部4同样地抑制处理气体从分离区域D的两侧进入而抑制两处理气体的混合。扇型的凸状部4设置于顶板11,顶板11可从容器主体12拆卸,因此,弯曲部46的外周面与容器主体12之间存在微小的间隙。弯曲部46的内周面与旋转台2的外端面之间的间隙以及弯曲部46的外周面与容器主体12之间的间隙设定成例如与顶面44相对于旋转台2的上表面的高度同样的尺寸。

容器主体12的内周壁在分离区域D中如图5所示那样与弯曲部46的外周面接近而形成为铅垂面,但在分离区域D以外的部位中,如图1所示那样例如从与旋转台2的外端面相对的部位在整个底部14向外方侧凹陷。以下,为了便于说明,将具有大致矩形的截面形状的凹陷部分记作排气区域。具体而言,将与第1处理区域P1连通的排气区域记作第1排气区域E1,将与第2处理区域P2连通的区域记作第2排气区域E2。如图1~图3所示,在这些第1排气区域E1以及第2排气区域E2的底部分别形成有第1排气口610以及第2排气口620。第1排气口610以及第2排气口620如图1以及图3所示那样分别经由排气管630、631与作为真空排气部件的例如真空泵640、641连接。另外,在位于第1排气口610与真空泵640之间的排气管630上设置有作为压力调整部件的自动压力控制器(APC、Auto Pressure Controller)650。同样地,在位于第2排气口620与真空泵641之间的排气管631上设置有作为压力调整部件的自动压力控制器651,构成为,第1排气口610以及第2排气口620的排气压力能够各自独立地控制。

在旋转台2与真空容器1的底部14之间的空间内如图1以及图5所示那样设置有作为加热部件的加热器单元7,隔着旋转台2将旋转台2上的晶圆W加热到由工艺制程决定的温度(例如450℃)。在旋转台2的周缘附近的下方侧设置有环状的罩构件71,以便将从旋转台2的上方空间到排气区域E1、E2的气氛和放置有加热器单元7的气氛划分开而抑制气体进入旋转台2的下方区域(图5)。该罩构件71包括:以从下方侧与旋转台2的外缘部以及比外缘部靠外周侧的部分相对的方式设置的内侧构件71a;以及设置于该内侧构件71a与真空容器1的内壁面之间的外侧构件71b。外侧构件71b在分离区域D在形成于凸状部4的外缘部的弯曲部46的下方与弯曲部46接近地设置,内侧构件71a在旋转台2的外缘部下方(以及比外缘部稍微靠外侧的部分的下方)整周地围绕加热器单元7。

底部14的比配置有加热器单元7的空间靠旋转中心的部位以与芯部21的位于旋转台2的下表面的中心部附近的部分接近的方式向上方侧突出而形成突出部12a。该突出部12a与芯部21之间成为狭窄空间,另外,贯通底部14的旋转轴22的贯通孔的内周面与旋转轴22之间的间隙变窄,这些狭窄空间与壳体20连通。并且,在壳体20上设置有用于将作为吹扫气体的N2气体向狭窄空间内供给来进行吹扫的吹扫气体供给管72。另外,在真空容器1的底部14,在加热器单元7的下方沿着周向以规定的角度间隔设置有用于对加热器单元7的配置空间进行吹扫的多个吹扫气体供给管73(在图5中示出一个吹扫气体供给管73)。另外,在加热器单元7与旋转台2之间设置有盖构件7a,该盖构件7a从外侧构件71b的内周壁(内侧构件71a的上表面)在整个周向上覆盖在外侧构件71b的内周壁与突出部12a的上端部之间,用来抑制气体进入设置有加热器单元7的区域。盖构件7a例如能够由石英制作。

另外,构成为,真空容器1的顶板11的中心部与分离气体供给管51连接,将作为分离气体的N2气体向顶板11与芯部21之间的空间52供给。供给到该空间52的分离气体经由突出部5与旋转台2之间的狭小的空间50沿着旋转台2的晶圆载置区域侧的表面朝向周缘喷出。空间50能够利用分离气体而被维持成比空间481以及空间482的压力高的压力。因而,向第1处理区域P1供给的含Si气体和向第2处理区域P2供给的氧化气体经由中心区域C混合的情况被空间50抑制。即、空间50(或中心区域C)能够与分离空间H(或分离区域D)同样地发挥功能。

而且,如图3所示,在真空容器1的侧壁形成有用于在外部的输送臂10与旋转台2之间进行作为基板的晶圆W的交接的输送口15。该输送口15由未图示的闸阀开闭。另外,旋转台2上的作为晶圆载置区域的凹部24可在与该输送口15相对的位置在其与输送臂10之间进行晶圆W的交接,因此,在旋转台2的下方侧的与交接位置相对应的部位设置有用于贯通凹部24而从背面抬起晶圆W的交接用的升降销及其升降机构(均未图示)。

另外,如图1所示,在本实施方式的基板处理装置中,设置有用于对装置整体的动作进行控制的包括计算机的控制部100,在该控制部100的存储器内储存有在控制部100的控制下使基板处理装置实施后述的基板处理方法的程序。该程序编入有步骤组,以执行后述的基板处理方法,存储于硬盘、光盘、光磁盘、存储卡、软盘等记录介质102,利用规定的读取装置向存储部101读入,安装于控制部100内。

而且,如图1所示,在旋转轴22的周围的容器主体12的底部14与壳体20之间设置有波纹管16。另外,在波纹管16的外侧设置有能够使旋转台2升降、来变更旋转台2的高度的升降机构17。构成为,利用该升降机构17,使旋转台2升降,与旋转台2的升降相对应地使波纹管16伸缩,从而能够使顶面45与晶圆W之间的距离变更。通过在构成旋转台2的旋转轴的构成要素的一部分设置波纹管16以及升降机构17,在将晶圆W的处理面保持平行的状态下,能够变更顶面45与晶圆W之间的距离。此外,升降机构17只要能够使旋转台2升降,就可以由各种的结构实现,例如也可以是利用齿轮等使旋转轴22的长度伸缩的构造。

设置有该升降机构17的原因在于,在真空容器1内被保持在400℃以上的高温来进行基板处理的情况下,产生如下现象:即使为了晶圆W的输出以及输入而使加热器单元7停止,真空容器1内也还是保持在高温,在向真空容器1内输入晶圆W而载置于旋转台2上时,晶圆W较大程度地翘曲。

图6是表示旋转台2下降了的状态下的一个例子的局部放大图。如图5以及图6所示,在将晶圆W载置于旋转台2上时,使旋转台2下降,即使晶圆W翘曲,也保持具有不与顶面44接触的距离d1的空间(顶面44与突出部5的下表面为相同的高度)。另一方面,在全部晶圆W的翘曲复原、使旋转台2旋转而对晶圆W实施成膜处理时,需要使晶圆W与顶面44之间的间隙保持得较窄,因此,在使旋转台2上升了的状态下进行成膜处理。通过设置这样的旋转台2的升降机构17,能够防止翘曲的晶圆W的与顶面44、45接触所导致的晶圆W的损伤。另外,即使是在载置到旋转台2上的晶圆W尚未翘曲的状态下,不等待翘曲复原就能够使旋转台2间歇地旋转移动,将晶圆W依次载置于多个凹部24,能够提高生产率。也就是说,旋转台2与顶面44、45之间存在富余,因此,在将1张晶圆W载置到旋转台2的凹部24上之后,能够在所载置的晶圆W的翘曲复原之前将下一个晶圆W载置在下一个凹部24上。由此,能够缩短将多张晶圆W载置在旋转台2上的整体时间,能够提高生产率。此外,旋转台2与顶面44之间的空间的距离d1设定在8mm~18mm的范围内,优选设定在10mm~15mm的范围内,具体而言例如也可以设定成13mm。

如图5以及图6所示,在旋转台2下降时,在旋转台2的上方形成与顶面44之间的距离d1的空间的同时,旋转台2的下表面与盖构件7a之间的间隔的距离d2变得非常窄,例如3mm左右。在该状态下,处理气体几乎不在旋转台2的下方通过,供给到第2处理区域P2的第2处理气体几乎不会通过旋转台2的下表面而到达第1处理区域P1,而几乎不会从第1排气口610排气。

图7是表示旋转台2上升了的状态下的一个例子的图。如图7所示,若旋转台2上升,则旋转台2与处理气体喷嘴31、32之间的间隔的距离d1变得非常窄,例如3mm左右,但旋转台2与盖构件7a之间的间隔的距离d2变大,成为处理气体能够连通的空间。如上所述,若最初旋转台2的下表面是3mm的间隙(距离d2),在上升后与顶面44成为3mm的间隙(距离d1),则旋转台2的下表面的与盖构件7a之间的间隔的距离d2还是8mm~18mm左右、例如为13mm。若在这样的状态下对晶圆W进行成膜等处理,则产生如下现象:处理气体在形成于旋转台2下的连通空间中连通,第2处理气体到达第1处理区域P1,从第1排气口610排气。这样一来,第1处理气体和第2处理气体发生CVD(Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积)反应,氧化硅膜等不需要的反应生成物就堆积于第1排气口610。

为了防止该现象,在本发明的实施方式的基板处理方法以及基板处理装置中,进行这样的控制:通过对第1排气口610以及第2排气口620的排气压力进行调整,不从第1排气口610进行第2处理气体的排气,第2处理气体从第2排气口620排气。以下,使用模拟结果对其具体内容进行说明。

图8是用于表示图9以后所示的模拟结果的包括容器主体12的配置状态在内的基本的处理条件的图。如图8所示,在以输送口15配置于纸面的下侧、第1排气口610配置于右上、第2排气口620配置于左上的方式配置了容器主体12的状态下,表示以后的模拟结果。另外,从处理气体喷嘴31以300sccm(0.3slm)的流量供给作为含Si气体的一种的二异丙基氨基硅烷气体,同时供给作为载气的Ar气体(Ar气体以1000sccm(1slm)的流量供给)。另外,从处理气体喷嘴32以6slm的流量供给臭氧气体。并且,从等离子体气体喷嘴92以15slm供给Ar气体、以75sccm的流量供给氧气作为混合气体。另外,真空容器1内的压力是2Torr,晶圆W的温度设定成400℃。另外,从旋转轴22的上方的分离气体供给管51以3slm供给Ar气体,从吹扫气体供给管72以10slm供给Ar气体。从分离气体喷嘴41、42以5slm供给Ar气体。

另外,在此,处理气体喷嘴31位于第1处理区域P1内,处理气体喷嘴32位于第2处理区域P2内,但第2处理区域P2具有第1处理区域P1的3倍以上的宽度。例如,第1处理区域P1的开度角是30度~60度左右,而第2处理区域P2的开度角是120度~270度左右,典型地说,第1处理区域P1设定成75度,第2处理区域P2设定成165度左右。并且,第1排气口610以及第2排气口620均位于第1处理区域P1以及第2处理区域P2内的旋转台2的旋转方向的下游端,处理气体喷嘴32位于第2处理区域P2的上游端,因此,处理气体喷嘴32与第1排气口610之间的距离小于处理气体喷嘴32与第2排气口620之间的距离。

根据该基本条件,使包括第1排气口610以及第2排气口620的排气压力在内的条件变化几个,对从处理气体喷嘴32供给的臭氧气体以及从处理气体喷嘴31供给的二异丙基氨基硅烷气体的流量分布进行了模拟。

图9是表示将第1排气口610以及第2排气口620的排气压力均设为2Torr、来自旋转轴22的下方的吹扫气体供给管720的Ar气体的供给流量降低到1.8slm后的状态下的模拟结果的图。图9的(a)是表示旋转台2上的氧浓度的模拟结果的图,图9的(b)是表示旋转台2的下方的氧浓度的模拟结果的图。此外,将较浓地检测到氧浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到氧浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到氧浓度的区域示为级别C。

如图9的(a)所示那样,在旋转台2上,在第1排气口610处检测到氧浓度为60%,确认了少量臭氧气体混入第1排气口610。

另一方面,如图9的(b)所示那样,可知:在旋转台2的下方,臭氧气体也到达了第2排气口620,同时也到达了第1排气口610。即,全部臭氧气体本来应该从第2排气口620排气,但成为相当量从第1排气口610排气的状态。

图9的(c)是表示旋转台2上的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图,图9的(d)是表示旋转台2的下方的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图。此外,将较浓地检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别C。

如图9的(c)所示,可知:在旋转台2上,二异丙基氨基硅烷气体向第1处理区域P1供给,被从第1排气口610恰当地排气。

另外,如图9的(d)所示,可知:在旋转台2的下方,第1排气口610的二异丙基氨基硅烷气体的浓度也是级别B,因此,是没有问题的级别。

这样,在将第1排气口610和第2排气口620的排气压力相等地设为2Torr的情况下,可知:在旋转台2的下方,臭氧气体就混入第1排气口610。

图10是表示将第1排气口610以及第2排气口620的排气压力均设为2Torr、使来自旋转轴22的下方的吹扫气体供给管72的Ar气体的供给流量增加到10slm的状态下的模拟结果的图。图10的(a)是表示旋转台2上的氧浓度的模拟结果的图,图10的(b)是表示旋转台2的下方的氧浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(a)、(b)同样,将较浓地检测到氧浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到氧浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到氧浓度的区域示为级别C。

如图的10(a)所示那样,在旋转台2上,在第1排气口610处检测到氧浓度为40%。可知:通过使来自旋转轴22的下方的Ar气体的流量增加,与图9的(a)的情况相比,能够使臭氧气体向第1排气口610的混入减少一些。然而,此外,向第1排气口610的混入少量存在。

另外,如图10的(b)所示那样,可知:在旋转台2的下方,与图9的(b)的情况相比,氧浓度的分散减少了,但臭氧气体还是到达了第1排气口610以及第2排气口620这两者。即,全部臭氧气体本来应该从第2排气口620排气,但还是与图9的(b)的情况同样地成为相当量被从第1排气口610排气的状态。

图10的(c)是表示旋转台2上的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图,图10的(d)是表示旋转台2的下方的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(c)、(d)同样,将较浓地检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别C。

如图10的(c)所示,可知:在旋转台2上,二异丙基氨基硅烷气体向第1处理区域P1供给,被从第1排气口610恰当地排气。

另外,如图10的(d)所示,可知:在旋转台2的下方,第1排气口610的二异丙基氨基硅烷气体的浓度也是级别B,因此,是没有问题的级别。

这样,在将第1排气口610和第2排气口620的排气压力相等地设为2Torr的情况下,可知:即使使从旋转轴22的下方供给的吹扫气体的量增加了,在旋转台2的下方,臭氧气体也会混入第1排气口610。

图11是表示将第1排气口610的排气压力设为2.1Torr、将第2排气口620的排气压力设为2Torr、设置有0.1Torr的压力差的状态下的模拟结果的图。图11的(a)是表示旋转台2上的氧浓度的模拟结果的图,图11的(b)是表示旋转台2的下方的氧浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(a)、(b)以及图10的(a)、(b)同样,将较浓地检测到氧浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到氧浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到氧浓度的区域示为级别C。

如图11的(a)所示那样,可知:在旋转台2上,在第1排气口610处氧浓度仅检测到级别B的程度,是没有怎么发现混入的状态。

另外,如图11的(b)所示那样,可知:在旋转台2的下方,与图10的(b)的情况相比,氧浓度的分散减少了,但臭氧气体也有少量到达了第1排气口610。即,全部臭氧气体本来应该从第2排气口620排气,但成为少量被从第1排气口610排气的状态。

图11的(c)是表示旋转台2上的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图,图11的(d)是表示旋转台2的下方的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(c)、(d)以及图10的(c)、(d)同样,将较浓地检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别C。

如图11的(c)所示,可知:在旋转台2上,二异丙基氨基硅烷气体向第1处理区域P1供给,被从第1排气口610恰当地排气。

另外,如图11的(d)所示,可知:在旋转台2的下方,第1排气口610的二异丙基氨基硅烷气体的浓度也是级别B,因此是没有问题的级别。

这样,在将第1排气口610的排气压力设为2.1Torr、将第2排气口620的排气压力设为2Torr、设置有0.1Torr的压力差的情况下,可知:虽然发现改善,但旋转台2的下方,少量的臭氧气体会混入第1排气口610。

图12是表示将第1排气口610的排气压力设为2.2Torr、将第2排气口620的排气压力设为2Torr、设置有0.2Torr的压力差的状态下的模拟结果的图。图12的(a)是表示旋转台2上的氧浓度的模拟结果的图,图12的(b)是表示旋转台2的下方的氧浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(a)、(b)~图11的(a)、(b)同样,将较浓地检测到氧浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到氧浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到氧浓度的区域示为级别C。

如图12的(a)所示那样,可知:在旋转台2上,在第1排气口610处仅检测到氧浓度为级别C的量,是几乎没有发现混入的状态。

另外,如图12的(b)所示那样,在旋转台2的下方,臭氧气体也没有到达第1排气口610,仅到达了第2排气口620。这样,可知:作为第2处理气体的臭氧气体仅从第2排气口620排气,能够达成本来应有的状态。

图12的(c)是表示旋转台2上的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图,图12的(d)是表示旋转台2的下方的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(c)、(d)~图11(c)、(d)同样,将较浓地检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别C。

如图12的(c)所示,可知:在旋转台2上,二异丙基氨基硅烷气体向第1处理区域P1供给,被从第1排气口610恰当地排气。

另外,如图12的(d)所示,可知:在旋转台2的下方,第1排气口610的二异丙基氨基硅烷气体的浓度也是级别B,因此是没有问题的级别。

这样,示出了:在将第1排气口610的排气压力设为2.2Torr、将第2排气口620的排气压力设为2Torr、设置有0.2Torr的压力差的情况下,能够防止旋转台2的下方处的臭氧气体混入第1排气口610。

图13是用于对在使旋转台2没有旋转的状态下、将6张晶圆W载置在旋转台2上、使第1排气口610以及第2排气口620的排气压力条件改变来进行了成膜处理的情况下的实施例进行说明的图。图13的(a)是表示晶圆W的配置位置的图,图13的(b)是表示膜厚测定点的图。

如图13的(a)所示,在下侧配置有输送口15、在右上配置有第1排气口610、在左上配置有第2排气口620、在右上配置有处理气体喷嘴31、在右下配置有处理气体喷嘴32的状态下进行了模拟。

另外,如图13的(b)所示,设定了P1~P49这49个膜厚测定点。在半径方向上为3列,在各列上,360度基本上没有遗漏地配置了膜厚测定点。此外,如图13的(a)所示那样,第1排气口610位于膜厚测定点P44附近。

图14是表示图13所示的实施例的结果的图。如图14所示,在将第1排气口610和第2排气口620的排气压力相等地设定成1.8Torr时,在膜厚测定点P42~P46附近,膜厚增加了。由于是第1排气口610的附近,因此,这意味着在第1排气口610附近发生了CVD反应。

另一方面,在将第1排气口610的排气压力设定成2.0Torr、将第2排气口620的排气压力设定成1.8Torr的情况下,在膜厚测定点P42~P46附近,膜厚也不增加,没有发生任何成膜。这意味着第2处理气体没有混入第1排气口610。

这样,根据本实施例,示出了:在将第1排气口610的排气压力和第2排气口620的排气压力设定在2.0Torr附近的情况下,通过设置2.0Torr的10%的0.2Torr的压力差而使第1排气口610的排气压力高于第2排气口620的排气压力,能够防止第2处理气体的自第1排气口610的混合排气。

图15是表示将第1排气口610以及第2排气口620的排气压力均设为4Torr、没有设置压力差的情况下的模拟结果的图。图15的(a)是表示旋转台2上的氧浓度的模拟结果的图,图15的(b)是表示旋转台2的下方的氧浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(a)、(b)~图12的(a)、(b)同样,将较浓地检测到氧浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到氧浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到氧浓度的区域示为级别C。

如图15的(a)所示那样,可知:在旋转台2上,在第1排气口610处仅检测到氧浓度是级别B的程度,是没有怎么发现混入的状态。

另一方面,如图15的(b)所示那样,可知:在旋转台2的下方,臭氧气体也到达了第2排气口620,同时也到达了第1排气口610附近。即,全部臭氧气体本来应该从第2排气口620排气,但成为了也能够从第1排气口610排气的状态。

图15的(c)是表示旋转台2上的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图,图15的(d)是表示旋转台2的下方的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(c)、(d)~图12的(c)、(d)同样,将较浓地检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别C。

如图15的(c)所示,可知:在旋转台2上,二异丙基氨基硅烷气体向第1处理区域P1供给,被从第1排气口610恰当地排气。

另外,如图15的(d)所示,可知:在旋转台2的下方,第1排气口610的二异丙基氨基硅烷气体的浓度也是级别B,因此,是没有问题的级别。

这样,在将第1排气口610以及第2排气口620的排气压力相等地设为4Torr、没有设置压力差的情况下,可知:在旋转台2上没有问题,但在旋转台2的下方,作为第2处理气体的臭氧气体有可能混入第1排气口610。

图16是表示将第1排气口610的排气压力设为4.075Torr、将第2排气口620的排气压力设为4Torr、设置有0.075Torr的压力差的状态下的模拟结果的图。图16的(a)是表示旋转台2上的氧浓度的模拟结果的图,图16的(b)是表示旋转台2的下方的氧浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(a)、(b)~图12的(a)、(b)同样,将较浓地检测到氧浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到氧浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到氧浓度的区域示为级别C。

如图16的(a)所示那样,可知:在旋转台2上,在第1排气口610处仅检测到氧浓度是级别C的量,是几乎没有发现混入的状态。

另外,如图16的(b)所示那样,在旋转台2的下方,臭氧气体也没有到达第1排气口610,仅到达了第2排气口620。这样,可知:作为第2处理气体的臭氧气体仅从第2排气口620排气,能够达成本来应有的状态。

图16的(c)是表示旋转台2上的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图,图16的(d)是表示旋转台2的下方的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(c)、(d)~图12的(c)、(d)同样,将较浓地检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别C。

如图16的(c)所示,可知:在旋转台2上,二异丙基氨基硅烷气体向第1处理区域P1供给,被从第1排气口610恰当地排气。

另外,如图16的(d)所示,可知:在旋转台2的下方,第1排气口610的二异丙基氨基硅烷气体的浓度也是级别B,因此,是没有问题的级别。

这样,示出了:在将第1排气口610的排气压力设为4.075Torr、将第2排气口620的排气压力设为4Torr、约4Torr的排气压力的条件下,在设置有0.075Torr的压力差的情况下,能够防止旋转台2的下方处的臭氧气体混入第1排气口610。

图17是表示将第1排气口610以及第2排气口620的排气压力均设为7Torr、没有设置压力差的情况下的模拟结果的图。作为其他成膜条件,使来自吹扫气体供给管72的Ar气体的供给流量减少到6slm,使来自分离气体喷嘴41、42的Ar气体的供给流量增加到8slm。图17的(a)是表示旋转台2上的氧浓度的模拟结果的图,图17的(b)是表示旋转台2的下方的氧浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(a)、(b)~图12的(a)、(b)同样,将较浓地检测到氧浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到氧浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到氧浓度的区域示为级别C。

如图17的(a)所示那样,可知:在旋转台2上,在第1排气口610处仅检测到氧浓度是级别C,是几乎没有发现混入的状态。

另一方面,如图17的(b)所示那样,可知:在旋转台2的下方,臭氧气体也到达了第2排气口620,但同时也到达了第1排气口610附近。即,全部臭氧气体本来应该从第2排气口620排气,但成为也能够从第1排气口610排气的状态。

图17的(c)是表示旋转台2上的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图,图17的(d)是表示旋转台2的下方的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(c)、(d)~图12的(c)、(d)同样,将较浓地检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别C。

如图17(c)所示,可知:在旋转台2上,二异丙基氨基硅烷气体向第1处理区域P1供给,被从第1排气口610恰当地排气。

另外,如图17的(d)所示,可知:在旋转台2的下方,第1排气口610的二异丙基氨基硅烷气体的浓度也是级别B,因此,是没有问题的级别。

这样,在将第1排气口610以及第2排气口620的排气压力相等地设为7Torr、没有设置压力差的情况下,可知:在旋转台2上没有问题,但在旋转台2的下方,作为第2处理气体的臭氧气体有可能混入第1排气口610。

图18是表示将第1排气口610的排气压力设为7.02Torr、将第2排气口620的排气压力设为7Torr、设置有0.02Torr的压力差的状态下的模拟结果的图。作为其他成膜条件,使来自吹扫气体供给管72的Ar气体的供给流量减少到6slm,使来自分离气体喷嘴41、42的Ar气体的供给流量增加到8slm。图18的(a)是表示旋转台2上的氧浓度的模拟结果的图,图18的(b)是表示旋转台2的下方的氧浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(a)、(b)~图12的(a)、(b)同样,将较浓地检测到氧浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到氧浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到氧浓度的区域示为级别C。

如图18的(a)所示那样,可知:在旋转台2上,在第1排气口610处仅检测到氧浓度是级别C的量,是几乎没有发现混入的状态。

另外,如图18的(b)所示那样,在旋转台2的下方,臭氧气体也没有到达第1排气口610,仅到达了第2排气口620。这样,可知:作为第2处理气体的臭氧气体仅从第2排气口620排气,能够达成本来应有的状态。

图18的(c)是表示旋转台2上的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图,图18的(d)是表示旋转台2的下方的二异丙基氨基硅烷浓度的模拟结果的图。此外,与图9的(c)、(d)~图12的(c)、(d)同样,将较浓地检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别A,将没有怎么检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别B,将几乎没有检测到二异丙基氨基硅烷浓度的区域示为级别C。

如图18的(c)所示,可知:在旋转台2上,二异丙基氨基硅烷气体向第1处理区域P1供给,被从第1排气口610恰当地排气。

另外,如图18的(d)所示,可知:在旋转台2的下方,第1排气口610的二异丙基氨基硅烷气体的浓度也是级别B,因此,是没有问题的级别。

这样,示出了:在将第1排气口610的排气压力设为7.02Torr、将第2排气口620的排气压力设为7Torr、约7Torr的排气压力的条件下,在设置有0.02Torr 的压力差的情况下,能够防止旋转台2的下方处的臭氧气体混入第1排气口610。

这样,如在图12~图14、图16以及图18进行了说明那样,第1排气口610以及第2排气口620的排气压力越高,即使越缩小第1排气口610的排气压力与第2排气口620的排气压力之间的压力差,也可获得充分的处理气体的独立排气的效果。

根据模拟试验示出了这些压力与真空容器1内的压力存在相关性。具体而言,优选的是,作为真空容器1的压力依存条件,在真空容器1内的压力是1Torr~3Torr时,第1排气口610的排气压力设定成比第2排气口620的排气压力高0.1Torr~0.3Torr的压力范围内,在真空容器1内的压力是3Torr~5Torr时,第1排气口610的排气压力设定成比第2排气口620的排气压力高的0.05Torr~0.1Torr的压力范围内,在真空容器1内的压力是5Torr~10Torr时,第1排气口610的排气压力设定成比第2排气口620的排气压力高0.01Torr~0.05Torr的压力范围内。

此外,第1排气口610以及第2排气口620的排气压力的设定也可以通过控制部100控制自动压力控制器651、652的压力设定值来进行。控制部100也能够控制真空容器1内的压力、温度。另外,控制部100也能够控制旋转台2的升降动作,因此,本发明的实施方式的基板处理方法能够通过控制部100的控制来执行。另外,控制部100的动作也可以由制程规定,制程以作为计算机程序记录在记录介质102等的状态供给,并安装于存储部101。

接着,对于本发明的第1实施方式的基板处理方法,列举使用上述的基板处理装置来实施的情况为例进行说明。因此,适当参照此前参照的附图。

首先,在使旋转台2下降完毕的状态下,打开未图示的闸阀,从外部利用输送臂10经由输送口15(图3)将晶圆W向旋转台2的凹部24内交接。旋转台2的下降也可以通过控制部100控制升降机构17来进行。该交接通过在凹部24停止在与输送口15相对的位置时使未图示的升降销经由凹部24的底面的贯通孔从真空容器1的底部侧升降来进行。使旋转台2间歇地旋转来进行这样的晶圆W的交接,将晶圆W分别载置在旋转台2的5个凹部24内。此时,虽然晶圆W可能产生翘曲,但旋转台2下降而在上方形成有空间,因此,在等待晶圆W的翘曲收敛之前,逐渐使旋转台2间歇地旋转,将多张晶圆W载置在凹部24上。晶圆W的载置一结束、晶圆W的翘曲充分地减少,控制部100就控制升降机构17而使旋转台2上升,使旋转台2停止到适于进行基板处理的位置。

接着,关闭闸阀,在利用真空泵640对真空容器1进行排气直到最低目标真空度之后,从分离气体喷嘴41、42以规定的流量喷出作为分离气体的Ar气体或N2气体,从分离气体供给管51以及吹扫气体供给管72、73也以规定的流量喷出Ar气体或N2气体。与此相伴,利用自动压力控制器650、651将真空容器1内调整成预先设定好的处理压力,并且,设定排气压力以使第1排气口610和第2排气口620成为恰当的压力差。如上所述,根据真空容器1内的设定压力设定恰当的压力差。

此外,在从处理气体喷嘴31供给吸附性的原料气体、从处理气体喷嘴32供给氧化气体、氮化气体等与原料气体发生反应的反应气体的情况下,与处理气体喷嘴31相对应地设置的第1排气口610的排气压力设定成比第2排气口620的排气压力高。含Si气体、含Ti气体等原料气体是质量也重的吸附性的气体,因此,含Si气体、含Ti气体等原料气体并不怎么到达第2排气口620,氧化气体、氮化气体等反应气体的质量也轻且具有扩散性,因此,能够充分到达第1排气口610。此外,在从处理气体喷嘴31供给反应气体、从处理气体喷嘴32供给原料气体的情况下,自不待言第1排气口610和第2排气口620的压力关系相反。此外,压力依存条件如上述那样。

接下来,一边使旋转台2沿顺时针例如以20rpm的旋转速度旋转一边利用加热器单元7将晶圆W加热到例如400℃。

之后,从处理气体喷嘴31、32分别喷出含Si气体以及O3气体。另外,根据需要从等离子体气体喷嘴92将以规定的流量比混合好的Ar气体、O2气体以及H2气体的混合气体向真空容器1内供给,从高频电源向等离子体发生器80的天线供给高频电力例如700W的电力。由此,生成等离子体,可进行所成膜的膜的改性。

在此,在旋转台2旋转一圈的期间内如以下那样在晶圆W形成氧化硅膜。即、在晶圆W首先通过第1处理气体喷嘴31的下方的第1处理区域P1时,含Si气体吸附于晶圆W的表面。含Si气体例如也可以是有机氨基硅烷气体,具体而言,例如也可以是二异丙基氨基硅烷。接着,在晶圆W通过第2处理气体喷嘴32的下方的第2处理区域P2时,晶圆W上的含Si气体被来自第2处理气体喷嘴32的O3气体氧化,形成氧化硅的一分子层(或数分子层)。接下来,在晶圆W通过等离子体发生器80的下方的情况下,晶圆W上的氧化硅层暴露于活性氧种以及活性氢种。氧自由基等活性氧种以例如通过使含Si气体中含有并残留在氧化硅层中的有机物氧化而从氧化硅层脱离的方式起作用。由此,能够使氧化硅层高纯度化。

在此,在旋转台2的下方形成有O3气体能够到达第1排气口610的连通空间,第1排气口610的排气压力设定得比第2排气口620的排气压力高出规定压力,因此,O3气体不到达第1排气口610,与Ar气体等一起从第2排气口620排气。由此,能够防止在第1排气口610生成不需要的氧化硅膜。

此外,若使第1排气口610的排气压力过高,则此次有可能产生含Si气体到达第2排气口620这样的现象,因此,将第1排气口610与第2排气口620之间的压力差设定在恰当的范围。

在上述的模拟结果,对以下优选的情况进行说明:在真空容器1内的压力是1Torr~3Torr时,第1排气口610的排气压力设定在比第2排气口620的排气压力高0.1Torr~0.3Torr的压力范围内,在真空容器1内的压力是3Torr~5Torr时,第1排气口610的排气压力设定在比第2排气口620的排气压力高0.05Torr~0.1Torr的压力范围内,在真空容器1内的压力是5Torr~10Torr时,将第1排气口610的排气压力设定在比第2排气口620的排气压力高0.01Torr~0.05Torr的压力范围内。

另外,也说明了如下情况:在排气压力是2Torr左右的情况下,0.2Torr左右的压力差是恰当的,在排气压力是4Torr左右的情况下,0.075Torr左右的压力差是恰当的,在排气压力是7Torr左右的情况下,0.03Torr左右的压力差是恰当的。

通过设定这样的恰当的压力差,即使在旋转台2的下方存在10mm以上的连通空间,也能够在第1排气口610与第2排气口620之间进行各自独立的排气。

以下,在使旋转台2旋转了形成有具有所期望的膜厚的氧化硅膜的次数之后,通过停止含Si气体、O3气体、根据需要供给的Ar气体、O2气体以及NH3气体的混合气体的供给,结束基板处理方法。接下来,来自分离气体喷嘴41、42、分离气体供给管51以及吹扫气体供给管72、73的Ar气体或N2气体的供给也停止,停止旋转台2的旋转。之后,通过与将晶圆W输入到真空容器1内时的顺序相反的顺序,将晶圆W从真空容器1内输出。

这样,根据本发明的第1实施方式的基板处理方法以及基板处理装置,能够防止作为反应气体的氧化气体混入作为原料气体用的排气口的第1排气口610。

[第2实施方式]

接着,对本发明的第2实施方式的基板处理方法以及基板处理装置进行说明。

图19是表示本发明的第2实施方式的基板处理装置的一个例子的图。第2 实施方式的基板处理装置除了具有第1处理区域P1以及第2处理区域P2之外,还具有第3处理区域P3以及第4处理区域P4,在这点与第1实施方式的基板处理装置不同。另外,第2实施方式的基板处理装置伴随着追加有第3处理区域P3以及第4处理区域P4,除了第1排气口610以及第2排气口620之外,追加有第3排气口611以及第4排气口621,在这点与第1实施方式的基板处理装置不同。

第3处理区域P3与第1处理区域P1同样地是将含硅气体等原料气体向晶圆W供给的区域。另外,第4处理区域P4与第2处理区域P2同样地是将与原料气体发生反应而能够生成反应生成物的反应气体向晶圆W供给的反应气体供给区域。并且,第3处理区域P3以及第4处理区域P4沿着旋转台2的旋转方向从上游侧互相分开地配置,具有与第1处理区域P1和第2处理区域P2同样的关系。另外,在第1处理区域P1与第2处理区域P2之间、第2处理区域P2与第3处理区域P3之间、第3处理区域P3与第4处理区域P4之间以及第4处理区域P4与第1处理区域P1之间分别配置有分离区域D。

此外,如在图19所示那样,在第3处理区域P3中设有用于将原料气体向晶圆W供给的第3处理气体喷嘴310,在第4处理区域P4中设有用于将反应气体向晶圆W供给的第4处理气体喷嘴320。另外,在新设置的分离区域D分别设有与分离气体喷嘴41、42同样的分离气体喷嘴410、420。

根据该结构,在第1处理区域P1中吸附到晶圆W上的原料气体在第2处理区域P2中与反应气体发生反应而生成反应生成物,之后,在第3处理区域P3中原料气体吸附在晶圆W上(或由反应生成物形成的膜上),在第4处理区域P4中与反应气体发生反应,生成反应生成物。并且,还反复进行从第1处理区域P1起的工艺。这样,在第2实施方式的基板处理装置中,在旋转台2旋转1圈的期间内,在晶圆W上进行两次ALD工艺,能够提高基板处理速度。例如,如果是成膜处理,则能够使沉积速度提高。

此外,为了将这样的4个处理区域P1~P4沿着旋转台2的周向形成,需要以恰当的大小(角度)配置4个处理区域P1~P4。例如,在第1实施方式的基板处理装置中,将含有输送口15的输送部设定成72°,将分离区域D设定成60°×2,将第1处理区域(原料气体供给区域)P1设定成60°,将第2处理区域P2设定成67.5°。在第2实施方式的基板处理装置中,需要使各区域变窄,因此,例如包括输送口15的输送部与第1实施方式同样地确保72°,但需要将分离区域D设为20°×4、将第1处理区域(原料气体供给区域)P1以及第3处理区域(原料气体供给区域)P3设为52°×2、将第2处理区域(反应气体供给区域)P2以及第4处理区域(反应气体供给区域)P4设为52°×2、这样地使各个区域稍微变窄的设定。

此外,第1处理区域P1以及第3处理区域P3均是将原料气体向晶圆W供给的区域,因此,也可以将第1处理区域P1称为第1原料气体供给区域P1、将第3处理区域P3称为第2原料气体供给区域P3。同样地,第2处理区域P2以及第4处理区域P4均是将反应气体向晶圆W供给的区域,因此,也可以将第2处理区域P2称为第1反应气体供给区域P2、将第4处理区域P4称为第2反应气体供给区域P4。并且,在第2处理区域P2以及第4处理区域P4中,在进行等离子体处理的同时供给反应气体的情况下,也可以将第2处理区域P2以及第4处理区域P4称为第1等离子体处理区域P2以及第2等离子体处理区域P4。

构成为排气口610、611、620、621分别与第1原料气体供给区域P1以及第2原料气体供给区域P3、第1反应气体供给区域P2以及第2反应气体供给区域P4相对应地设置、供给到第1处理区域P1的原料气体在排气口610处独立地排气、供给到第2处理区域P2的反应气体在排气口620处独立地排气、供给到第3处理区域P3的原料气体在排气口611处独立地排气、供给到第4处理区域P4的反应气体在排气口621处独立地排气,在这点与第1实施方式的基板处理装置是同样的。

然而,在第2实施方式的基板处理装置中,旋转台2也构成为能够上下移动,在晶圆W输入真空容器1内时旋转台2成为下降的状态,在晶圆W的翘曲复原、开始基板处理的阶段进行上升的动作。因而,成为能够产生如下这样的事态的结构:在进行基板处理时,在旋转台2的下方产生间隙,第1排气口~第4排气口610、611、620、621彼此连通,例如,应该在第2排气口620排气的反应气体混入应该对原料气体进行排气的第1排气口610。

在第2实施方式的基板处理方法以及基板处理装置中,也通过调整第1排气口~第4排气口610、611、620、621的压力,进行使这样的混入不产生的基板处理。以下,使用模拟实验的结果来进行第2实施方式的基板处理方法以及基板处理装置的说明。

图20是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第1模拟实验的结果的图。在第1模拟实验中,使第1排气口~第4排气口610、611、620、621的压力全部设定成2Torr。另外,作为其他的工艺条件,将晶圆W的温度设定成400℃,将旋转台2的旋转速度设定成20rpm。原料气体使用DCS(二氯硅烷、SiH2Cl2),反应气体使用NH3,设为对SiN进行成膜的工艺。另外,在第2处理区域P2以及第4处理区域P4中,设为进行等离子体处理的工艺。从旋转轴22的上方的分离气体供给管51以3slm供给了Ar气体,从分离气体喷嘴41、42(设于全部的分离区域D,因此,是4根)以5slm×4供给了Ar气体。另外,作为原料气体的DCS的流量是0.5slm×2,作为反应气体的NH3的流量是5slm×2。

图20的(a)是表示旋转台2的上方的DCS浓度分布的模拟结果的图。浓度级别与第1实施方式同样地将最高的浓度级别设为级别A,将中等程度的浓度级别设为级别B,将最低且能够忽视的级别的浓度设为级别C。另外,真空容器1内的处理区域P1~P4的配置与图19所示的配置是同样的。在以后的模拟结果中,这点也是同样的,这以后不重复此说明。

如图20的(a)所示,示出了:作为原料气体的DCS的级别A、B的范围在旋转台2的上方处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,原料气体的分离恰当地进行。

图20的(b)是表示旋转台2的上方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图20的(b)所示,示出了:级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4内,在旋转台2的上方恰当地进行反应气体的分离。

图20的(c)是表示旋转台2的下方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图20的(c)所示,示出了:DCS的浓度级别A、B的范围处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,在旋转台2的下方也恰当地进行原料气体的分离。

图20的(d)是表示旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图20的(d)所示,级别B的范围到达了第1处理区域P1的第1排气口610附近。这表示反应气体的影响波及到原料气体供给区域P1的排气口610,可知:没有充分地进行反应气体的分离,产生了反应气体的混入。

图20的(e)是表示将NH3等离子体的浓度设定成最大值的10%时的旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图20的(e)所示,示出了:级别A的范围到达第1处理区域P1的第1排气口610,反应气体明显混入第1排气口610。

这样,示出了:在将第1排气口~第4排气口610、611、620、621的压力全部相等地设为2Torr的情况下,在旋转台2的下方产生反应气体混入第1排气口610,无法采用该基板处理方法。

图21是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第2模拟实验的结果的图。在第2模拟实验中,将第1排气口610的压力设定成2.027Torr,将第2~第4排气口611、620、621的压力全部设定成2Torr。其他条件设为与第1模拟实验相同的条件。

图21的(a)是表示旋转台2的上方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图21的(a)所示,示出了:作为原料气体的DCS的浓度级别A、B的范围在旋转台2的上方处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,可恰当地进行原料气体的分离。

图21的(b)是表示旋转台2的上方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图21的(b)所示,示出了:浓度级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4内,在旋转台2的上方,恰当地进行反应气体的分离。

图21的(c)是表示旋转台2的下方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图21的(c)所示,示出了:DCS的浓度级别A、B的范围处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,旋转台2的下方也可恰当地进行原料气体的分离。

图21的(d)是表示旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图21的(d)所示,浓度级别B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4的范围内,第2处理区域P2的反应气体也没有到达第1处理区域P1的第1排气口610。这示出了在旋转台2的下方也恰当地进行反应气体的分离。

图21的(e)是表示将NH3等离子体的浓度设定成最大值的10%时的旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图21的(e)所示,即使将等离子体的浓度设为最大值的10%,第2处理区域P2内的浓度级别A、B的范围也不到达第1处理区域P1的第1排气口610。这样,示出了:第2模拟实验的条件、也就是说将第1排气口610的压力设定得比其他第2~第4排气口611、620、621稍高,由此能够切实地防止反应气体混入第1排气口610。

图22是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第3模拟实验的结果的图。在第3模拟实验中,将第1排气口~第4排气口610、611、620、621的压力全部设定成4Torr。另外,将真空容器1内的压力设定成4Torr。将排气口的压力以及真空容器1内的压力以外的条件设为与第1模拟实验以及第2模拟实验相同的条件。

图22的(a)是表示旋转台2的上方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图22的(a)所示,示出了:作为原料气体的DCS的浓度级别A、B的范围在旋转台2的上方处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,可恰当地进行原料气体的分离。

图22的(b)是表示旋转台2的上方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图22的(b)所示,示出了:浓度级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4内,在旋转台2的上方,可恰当地进行反应气体的分离。

图22的(c)是表示旋转台2的下方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图22的(c)所示,示出了:DCS的浓度级别A、B的范围处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,在旋转台2的下方也可恰当地进行原料气体的分离。

图22的(d)是表示旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图22的(d)所示,级别B的范围到达了第1处理区域P1的第1排气口610附近。可知:这表示反应气体的影响波及到原料气体供给区域P1的排气口610附近,不充分地进行反应气体的分离,有可能产生反应气体的混入。

图22的(e)是表示将NH3等离子体的浓度设定成最大值的10%时的旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图22的(e)所示,级别A的范围到达第1处理区域P1的第1排气口610,表示反应气体混入第1排气口610。

这样,在将第1排气口~第4排气口610、611、620、621的压力全部相等地设为4Torr的情况下,可知:若使等离子体浓度最大,则就在旋转台2的下方产生反应气体混入第1排气口610,无法采用该基板处理方法。

图23是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第4模拟实验的结果的图。在第4模拟实验中,将第1排气口610的压力设定成4.01Torr,将第2~第4排气口611、620、621的压力全部设定成4Torr。排气口的压力以外的条件设为与第3模拟实验相同的条件。

图23的(a)是表示旋转台2的上方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图23的(a)所示,示出了:作为原料气体的DCS的浓度级别A、B的范围在旋转台2的上方处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,可恰当地进行原料气体的分离。

图23的(b)是表示旋转台2的上方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图23的(b)所示,示出了:浓度级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4内,在旋转台2的上方,可恰当地进行反应气体的分离。

图23的(c)是表示旋转台2的下方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图23的(c)所示,DCS的浓度级别A、B的范围处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,在旋转台2的下方也可恰当地进行原料气体的分离。

图23的(d)是表示旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图23的(d)所示,浓度级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4的范围内,第2处理区域P2的反应气体也没有到达第1处理区域P1的第1排气口610。这表示在旋转台2的下方也可恰当地进行反应气体的分离。

图23的(e)是表示将NH3等离子体的浓度设定成最大值的10%时的旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图23的(e)所示,即使将等离子体的浓度设为最大值的10%,第2处理区域P2内的浓度级别A、B的范围也没有到达第1处理区域P1的第1排气口610。这样,示出了:通过第4模拟实验的条件、也就是说将第1排气口610的压力设定得比其他第2排气口~第4排气口611、620、621稍高,能够切实地防止反应气体混入第1排气口610。

图24是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第5模拟实验的结果的图。在第5模拟实验中,将第1排气口610的压力设定成4.015Torr、将第2排气口~第4排气口611、620、621的压力全部设定成4Torr。第1排气口610的压力以外的条件设为与第4模拟实验相同的条件。

图24的(a)是表示旋转台2的上方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图24的(a)所示,示出了:作为原料气体的DCS的浓度级别A、B的范围在旋转台2的上方处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,可恰当地进行原料气体的分离。

图24的(b)是表示旋转台2的上方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图24的(b)所示,示出了:浓度级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4内,在旋转台2的上方可恰当地进行反应气体的分离。

图24的(c)是表示旋转台2的下方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图24的(c)所示,示出了:DCS的浓度级别A、B的范围处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,在旋转台2的下方也可恰当地进行原料气体的分离。

图24的(d)是表示旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图24的(d)所示,浓度级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4的范围内,第2处理区域P2的反应气体也没有到达第1处理区域P1的第1排气口610。这表示在旋转台2的下方也可恰当地进行反应气体的分离。

图24的(e)是表示将NH3等离子体的浓度设定成最大值的10%时的旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图24的(e)所示,即使将等离子体的浓度设为最大值的10%,第2处理区域P2内的浓度级别A、B的范围也没有到达第1处理区域P1的第1排气口610。而且,浓度级别A、B 的范围的宽度比第4模拟实验的结果更小,更远离第1排气口610。因而,示出了:在第5模拟实验时,也就是说在将第1排气口610的压力设为比4.01Torr稍高0.005Torr的4.015Torr时,能够更切实地防止反应气体混入第1排气口610。这样,通过使第1排气口610的压力微妙地变化,能够发现用于防止反应气体混入第1排气口610的更合适的条件。

图25是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第6模拟实验的结果的图。在第6模拟实验中,将第1排气口~第4排气口610、611、620、621的压力全部设定成6Torr。另外,真空容器1内的压力设定成6Torr。排气口的压力以及真空容器1内的压力以外的条件设为与第1模拟实验~第5模拟实验相同的条件。

图25的(a)是表示旋转台2的上方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图25的(a)所示,示出了:作为原料气体的DCS的浓度级别A、B的范围在旋转台2的上方处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,可恰当地进行原料气体的分离。

图25的(b)是表示旋转台2的上方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图25的(b)所示,示出了:浓度级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4内,在旋转台2的上方可恰当地进行反应气体的分离。

图25的(c)是表示旋转台2的下方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图25的(c)所示,示出了:DCS的浓度级别A、B的范围处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,在旋转台2的下方也可恰当地进行原料气体的分离。

图25的(d)是表示旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图25的(d)所示,级别B的范围虽然朝向第1处理区域P1的第1排气口610延伸,但没有到达第1排气口610附近。示出了:在旋转台2的下方,反应气体的分离也可进行到能够满足的级别。

图25的(e)是表示将NH3等离子体的浓度设定成最大值的10%时的旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图25的(e)所示,级别B的范围到达第1处理区域P1的第1排气口610,表示反应气体混入第1排气口610。

这样,在将第1排气口~第4排气口610、611、620、621的压力全部相等地设为6Torr的情况下,可知:若使等离子体浓度最大,则在旋转台2的下方产生反应气体混入第1排气口610,无法采用该基板处理方法。

图26是表示本发明的第2实施方式的基板处理方法的第7模拟实验的结果的图。在第7模拟实验中,将第1排气口610的压力设定成6.01Torr,将第2排气口~第4排气口611、620、621的压力全部设定成6Torr。第1排气口610的压力以外的条件设为与第6模拟实验相同的条件。

图26的(a)是表示旋转台2的上方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图26的(a)所示,示出了:作为原料气体的DCS的浓度级别A、B的范围在旋转台2的上方处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,可恰当地进行原料气体的分离。

图26的(b)是表示旋转台2的上方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图26的(b)所示,示出了:浓度级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4内,在旋转台2的上方也可恰当地进行反应气体的分离。

图26的(c)是表示旋转台2的下方的DCS浓度分布的模拟结果的图。如图26的(c)所示,示出了:DCS的浓度级别A、B的范围处于第1处理区域P1以及第3处理区域P3内,在旋转台2的下方也可恰当地进行原料气体的分离。

图26的(d)是表示旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图26的(d)所示,浓度级别A、B的范围处于第2处理区域P2以及第4处理区域P4的范围内,第2处理区域P2的反应气体也没有到达第1处理区域P1的第1排气口610。这表示在旋转台2的下方也可恰当地进行反应气体的分离。

图26的(e)是表示将NH3等离子体的浓度设定成最大值的10%时的旋转台2的下方的NH3等离子体的浓度分布的模拟结果的图。如图26的(e)所示,即使将等离子体的浓度设为最大值的10%,第2处理区域P2内的浓度级别A、B的范围也没有到达第1处理区域P1的第1排气口610。而且,浓度级别A、B的范围的宽度与第5模拟实验的结果同级别地变小。这样,示出了:通过第7模拟实验的条件、也就是说将第1排气口610的压力设定得比其他第2排气口~第4排气口611、620、621的压力稍高,能够切实地防止反应气体混入第1排气口610。

此外,优选真空容器1内的压力和与第2处理区域P2邻接的第1排气口610的压力的条件如下所述。

在真空容器1内的压力是1Torr~3Torr的情况下,优选实施将与第1处理区域P1相对应的第1排气口610的排气压力设为比其他第2排气口~第4排气口611、620、621的排气压力高出0.015Torr~0.06Torr的压力、或执行变为同等压力的压载控制(日文:同等圧力となるバラストを流すこと)。

另外,在真空容器1内的压力是3Torr~5Torr的情况下,优选实施将与第1处理区域P1相对应的第1排气口610的排气压力设为比其他第2排气口~第4排气口611、620、621的排气压力高出0.01Torr~0.03Torr的压力、或执行变为同等压力的压载控制。

并且,在真空容器1内的压力是5Torr~10Torr的情况下,优选实施将与第1处理区域P1相对应的第1排气口610的排气压力设为比其他第2排气口~第4排气口611、620、621的排气压力高出0.005Torr~0.015Torr的压力、或执行变为同等压力的压载控制。

此外,该条件都与第1~第7模拟实验的结果一致。

如以上说明那样,即使是在处理区域P1~P4的数量增加到4个的情况下,通过将第1排气口610的排气压力设定得比其他第2排气口~第4排气口611、620、621的排气压力稍高,能够防止反应气体混入第1排气口610。此外,第3处理区域P3以及第4处理区域P4比较窄,第3排气口611以及第4排气口621与其他处理区域P1、P2的排气口分开,处理区域P3、P4内的排气口611、621成为相对于处理区域P3、P4最近的排气口611、612。在这样的情况下,尤其是没有产生问题,因此,也无需使第3排气口611以及第4排气口621的排气压力变化的复杂的设定,只要仅对比第2处理气体喷嘴32所对应的第2排气口620近的第1排气口610进行压力差控制就足够。

在第2实施方式中,对将处理区域增加到4个的例子进行了说明,但即使是将处理区域进一步增加而成为6个、8个等的情况,只要将上述的压力差控制仅适用于比处理区域内的排气口靠近邻接的处理区域的排气口的部位,就能够充分地防止反应气体混入其他处理区域的排气口。

此外,在本实施方式中,列举使用含硅气体作为原料气体、使用氧化气体作为反应气体的例子来进行了说明,但对于原料气体和反应气体的组合,能够为各种组合。例如,也可以是,使用含硅气体作为原料气体,使用氨等氮化气体作为反应气体,对氮化硅膜进行成膜。另外,也可以是,原料气体为含钛气体、反应气体为氮化气体,对氮化钛膜进行成膜。这样,原料气体能够从有机金属气体等各种气体选择,反应气体也能够使用氧化气体、氮化气体等能够与原料气体发生反应而生成反应生成物的各种反应气体。

另外,在本实施方式中,作为基板处理,列举进行了成膜处理的例子来进行了说明,但只要是具有多个排气口、将与各处理区域相对应的处理气体各自独立地排气的基板处理装置,也就能够应用于成膜装置以外的基板处理装置。

根据本发明,即使在旋转台的下方存在连通空间,也能够利用多个排气口进行独立的排气。

应该认为在此记载的实施方式在所有方面都是例示,并非限制性的内容。实际上,上述实施方式能够以多样的形态实现。另外,上述的实施方式不脱离权利要求书的范围及其主旨,也可以以各种形态进行省略、置换、变更。意在本发明的范围包含权利要求书及其同等的意思以及范围内的所有变更。

本申请基于2015年6月30日提出申请的日本特许出愿第2015-130757号以及2015年11月25日提出申请的日本特许出愿第2015-229391号的优先权的利益,该日本出愿的全部内容作为参照文献编入本说明书中。

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