衬底处理装置、气体分散单元、半导体器件的制造方法及程序的制作方法

文档序号:10665122阅读:407来源:国知局
衬底处理装置、气体分散单元、半导体器件的制造方法及程序的制作方法
【专利摘要】本发明涉及衬底处理装置、气体分散单元、半导体器件的制造方法及程序。根据本发明,提高了形成在衬底上的膜的特性,并且提高了制造生产率。所述衬底处理装置具有:处理衬底的处理室;载置上述衬底的衬底载置台;和气体分散单元,其具有第1供给区域和第2供给区域,所述第1供给区域与上述衬底对置,且设置有供给第1气体的第1分散孔和供给第2气体的第2分散孔,所述第2供给区域与上述衬底载置台的比载置衬底的面更靠外周侧的面对置,且设有第3分散孔,所述第3分散孔以比上述第2分散孔大的孔径形成且供给上述第2气体。
【专利说明】
衬底处理装置、气体分散单元、半导体器件的制造方法及程序
技术领域
[0001]本发明涉及衬底处理装置、气体分散单元、半导体器件的制造方法及程序。
【背景技术】
[0002]伴随近年来的半导体器件(Integrated Circuits:1C)、特别是DRAM的高集成化及高性能化,期待在衬底上表面内及其图案面上形成均匀膜厚的技术。作为响应该要求的方法之一,有使用多个原料在衬底上形成膜的方法。该方法中,在纵横比特别高、例如DRAM电容器电极等的形成中,阶梯覆盖高的保形的成膜成为可能。例如,记载于专利文献1、2、3等中。
[0003][专利文献I]日本特开2012— 231123
[0004][专利文献2]日本特开2012- 104719
[0005][专利文献3]日本特开2012— 69998

【发明内容】

[0006]在供给第I气体和第2气体从而形成膜的成膜方法中,存在下述问题:有时第I气体和第2气体发生非预期的反应,由于该非预期的反应,无法获得目标的膜特性,半导体器件的特性恶化。
[0007]本发明的目的在于提供一种能够提高在衬底上形成的膜的特性的衬底处理装置、气体分散单元、半导体器件的制造方法及程序。
[0008]根据一个方案,提供一种衬底处理装置,具有:
[0009]处理衬底的处理室;
[0010]载置上述衬底的衬底载置台;和
[0011]气体分散单元,其具有第I供给区域及第2供给区域,所述第I供给区域与上述衬底对置,且设有供给第I气体的第I分散孔和供给第2气体的第2分散孔,所述第2供给区域与上述衬底载置台的比载置衬底的面更靠外周侧的面对置,且设有第3分散孔,所述第3分散孔以比上述第2分散孔大的孔径形成、供给上述第2气体。
[0012]根据本发明所述的衬底处理装置、气体分散单元、半导体器件的制造方法及程序,能够提高半导体器件的特性。
【附图说明】
[0013][图1]是一个实施方式涉及的衬底处理装置的构成简图。
[0014][图2]是一个实施方式涉及的簇射头(showerhead)与衬底对置的对置面的图。
[0015][图3]是一个实施方式中适合使用的衬底处理装置的气体供给系统的构成简图。
[0016][图4]是一个实施方式中适合使用的衬底处理装置的控制器的构成简图。
[0017][图5]是表示一个实施方式涉及的衬底处理工序的流程图。
[0018][图6]是一个实施方式涉及的向簇射头供给气体的顺序图。
[0019][图7]是第2实施方式涉及的簇射头与衬底对置的对置面的图。
[0020][图8]第3实施方式涉及的簇射头与衬底对置的对置面的图。
[0021]附图标记说明
[0022]100衬底处理装置
[0023]200晶片(衬底)
[0024]201 处理室
[0025]202 处理容器
[0026]211载置面
[0027]212衬底载置台
[0028]215外周面
[0029]232a第I缓冲空间
[0030]232b第2缓冲空间
[0031]234簇射头
[0032]234a第I分散孔
[0033]234b第2分散孔
[0034]234c第3分散孔
[0035]234d第4分散孔
[0036]234e第I供给区域
[0037]234f第2供给区域
[0038]241a第I气体导入口
[0039]241b第2气体导入口
【具体实施方式】
[0040]<第I实施方式>
[0041]以下,根据附图对本发明的第I实施方式进行说明。
[0042](I)衬底处理装置的构成
[0043]首先,说明第I实施方式涉及的衬底处理装置。
[0044]说明本实施方式涉及的处理装置100。衬底处理装置100为高介电常数绝缘膜形成单元,如图1所示,构成为单片式衬底处理装置。利用衬底处理装置,进行如上所述的半导体器件的制造的一个工序。
[0045]如图1所示,衬底处理装置100具有处理容器202。处理容器202构成为例如横截面呈圆形且扁平的密闭容器。另外,处理容器202由例如铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料或者石英构成。处理容器202内形成有对作为衬底的硅晶片等晶片200进行处理的处理空间(处理室)201、搬运空间203。处理容器202由上部容器202a和下部容器202b构成。在上部容器202a和下部容器202b之间设有隔板204。将由上部处理容器202a包围的空间且比隔板204更靠近上方的空间称作处理空间(也称作处理室)201,将被下部容器202b包围的空间且比隔板更靠下方的空间称作搬运空间203。
[0046]在下部容器202b的侧面上设有与闸阀205相邻的衬底搬入搬出口 206,晶片200经由衬底搬入搬出口 206而在与未图示的搬运室之间移动。在下部容器202b的底部设有多个升降销207。而且,下部容器202b接地。
[0047]在处理室201内设有支承晶片200的衬底支承部210。衬底支承部210具有:载置晶片200的载置面211 ;和表面具有载置面211和外周面215的衬底载置台212。优选设置作为加热部的加热器213。通过设置加热部,对衬底加热,能够提高在衬底上形成的膜的品质。在衬底载置台212上,在与升降销207对应的位置上分别设有升降销207贯穿的贯穿孔214。需要说明的是,可以使在衬底载置台212的表面上形成的载置面211的高度比外周面215低相当于晶片200的厚度的长度而形成。通过如上所述构成,晶片200的上表面的高度和衬底载置台212的外周面215的高度差变小,可以抑制由高度差产生的气体的紊流。另外,气体的紊流对于对晶片200的处理均匀性没有影响的情况,也可以构成为使外周面215的高度为与载置面211同一平面上的高度以上。
[0048]衬底载置台212被轴217支承。轴217贯穿处理容器202的底部,而且在处理容器202的外部与升降机构218连接。使升降机构218工作而使轴217及衬底载置台212升降,由此,能够使载置在衬底载置面211上的晶片200升降。需要说明的是,轴217下端部的周围被波纹管219覆盖,所以能够将处理室201内保持气密。
[0049]对于衬底载置台212,在晶片200的搬运时,以使衬底载置面211位于衬底搬入搬出口 206的位置(晶片搬运位置)的方式下降,在处理晶片200时,如图1所示,上升至晶片200在处理室201内的处理位置(晶片处理位置)。
[0050]具体而言,在使衬底载置台212下降至晶片搬运位置时,升降销207的上端部从衬底载置面211的上表面突出,升降销207从下方支承晶片200。另外,在使衬底载置台212上升至晶片处理位置时,升降销207被埋在衬底载置面211的上表面的下方,衬底载置面211从下方支承晶片200。需要说明的是,由于升降销207与晶片200直接接触,所以期望由例如石英或氧化铝等材质形成。需要说明的是,也可以构成为在升降销207上设置升降机构,使衬底载置台212和升降销207相对移动。
[0051](排气系统)
[0052]在处理室201 (上部容器202a)的内壁上表面设有作为第I排气部的排气口 221,用于将处理室201的气氛排出。在排气口 221上连接有作为第I排气管的排气管224,在排气管224上依次串联连接有将处理室201内控制为规定压力的APC(自动压力控制器,AutoPressure Controller)等压力调节器222、真空栗223。第I排气部(排气管线)主要由排气口 221、排气管224、压力调节器222构成。需要说明的是,可以以真空栗223包含在第I排气部中的方式构成。
[0053]在第I缓冲空间232a的内壁上表面设有作为第2排气部的簇射头排气口 240a,用于将第I缓冲空间232a的气氛排出。在簇射头排气口 240a上连接有作为第2排气管的排气管236,排气管236上依次串联连接有将阀237a、第I缓冲空间232a内控制为规定压力的APC(Auto Pressure Controller)等的压力调节器238、真空栗239。第2排气部(排气管线)主要由簇射头排气口 240a、阀237a、排气管236、压力调节器238构成。需要说明的是,可以以真空栗239包含在第2排气部中的方式构成。另外,也可以构成为不设置真空栗239,将排气管236与真空栗223连接。
[0054]在第2缓冲空间232b的内壁上表面设有作为第3排气部的簇射头排气口 240b,用于将第2缓冲空间232b的气氛排出。在簇射头排气口 240b上连接有作为第3排气管的排气管236,在排气管236上依次串联连接有将阀237b、第2缓冲空间232b内控制为规定压力的APC(Auto Pressure Controller)等的压力调节器238、真空栗239。第3排气部(排气管线)主要由簇射头排气口 240b、阀237b、排气管236、压力调节器238构成。需要说明的是,也可以以真空栗223包含在第3排气部中的方式构成。这里,给出了与第2排气部共用排气管236、压力调节器238、真空栗239的情况。另外,也可以构成为不设置真空栗239,将排气管236与真空栗223连接。
[0055](气体导入口)
[0056]在上部容器202a的侧壁上设有用于向处理室201内供给各种气体的第I气体导入口 241a。另外,在设于处理室201的上部的簇射头234的上表面(顶壁)上,设有用于向处理室201内供给各种气体的第2气体导入口 241b。关于与第I气体供给部即第I气体导入口 241a及第2气体供给部即第2气体导入口 241b连接的各气体供给单元的结构,如下所述。需要说明的是,可以构成为:将供给第I气体的第I气体导入口 241a设置在簇射头234的上表面(顶壁)上,从第I缓冲空间232a的中央供给第I气体。通过从中央供给,第I缓冲空间232a内的气流从中心向外周流动,能够使空间内的气流均匀,使对晶片200的气体供给量均匀化。
[0057](气体分散单元)
[0058]簇射头234由第I缓冲室(空间)232a、第I分散孔234a、第2缓冲室(空间)232b及第2分散孔234b构成。簇射头234被设在第2气体导入口 241b和处理室201之间。从第I气体导入口 241a导入的第I气体被供给到簇射头234的第I缓冲空间232a (第I分散部)中。并且,第2气体导入口 241b与簇射头234的盖231连接,从第2气体导入口 241b导入的第2气体经由设在盖231上的孔231a供给到簇射头234的第2缓冲空间232b (第2分散部)中。簇射头234例如由石英、氧化铝、不锈钢、铝等材料构成。
[0059]需要说明的是,簇射头234的盖231由具有导电性的金属形成,可以作为用于激发第I缓冲空间232a、第2缓冲空间232b或处理室201内存在的气体的活化部(激发部)。此时,在盖231和上部容器202a之间设有绝缘块233,将盖231和上部容器202a之间绝缘。也可以构成为,在作为活化部的电极(盖231)上连接整合器251和高频电源252,能够供给电磁波(高频电力、微波)。
[0060]簇射头234具有在第I缓冲空间232a及第2缓冲空间232b与处理室201之间使从第I气体导入口 241a、第2气体导入口 241b导入的气体分散的功能。簇射头234上具有构成第I供给区域234e的第一第I供给区域和第二第I供给区域。第一第I供给区域由多个(第I)分散孔234a构成,第二第I供给区域由多个(第2)分散孔234b构成。另夕卜,在第I供给区域的外周侧设有第2供给区域234f。第2供给区域由多个(第3)分散孔234c构成。从第I分散孔234a经由第I缓冲空间232a向处理空间201内供给第I气体,从第2分散孔234b经由第2缓冲空间232b向处理空间201内供给第2气体。另外,从第3分散孔234c经由第2缓冲空间232b向处理室空间201内供给第2气体。第I分散孔234a及第2分散孔234b以与载置面211对置的方式进行配置。由此,从第I分散孔234a和第2分散孔234b向处理空间201内供给的气体主要被供给到晶片200上。
[0061]第3分散孔234c与晶片200的外周相比更靠外侧,且以与衬底载置台212的外周面215对置的方式进行配置。由此形成以下结构??从第3分散孔234c向处理空间201内供给的气体主要被供给到外周面215上,向排气部排出。
[0062]在第2缓冲空间232b中可以设有形成所供给的第2气体的流动的气体引导件235。气体引导件235是以孔231a为中心、随着朝向晶片200的直径方向而直径扩大的圆锥形状。气体引导件235的下端的水平方向的直径与第I分散孔234a及第2分散孔234b的端部相比更加向外周延伸而形成。
[0063]图2表示从晶片200侧观察簇射头234的图。该图中,为了便于理解,省略了气体供给孔的数目。如图所示,以第I气体供给孔234a和第2气体供给孔234b的直径相同的孔规则地排列的方式进行设置。需要说明是,各孔的直径、孔的形状、孔的位置等可以根据衬底处理的种类、使用的气体的种类等进行变更。
[0064]气体分散单元至少由第I供给区域234e和第2供给区域234f构成。
[0065](供给系统)
[0066]在与上部容器202a连接的作为第I气体供给部的气体导入孔241a上连接有第I气体供给管150a。与簇射头234的盖231连接的第2气体供给部即气体导入孔241b上连接有第2气体供给管150b。从第I气体供给管150a供给后述的原料气体、吹扫气体,从第2气体供给管150b供给后述的反应气体、吹扫气体。
[0067]图3表示第I气体供给单元、第2气体供给单元、吹扫气体供给单元的构成简图。
[0068]如图3所示那样,在第I气体供给管150a上连接有第I气体供给管集合部140a。在第2气体供给管150b上连接有第2气体供给管集合部140b。在第I气体供给管集合部140a上连接有第I气体供给管150a和吹扫气体供给部131a。在第2气体供给管集合部140b上连接有第2气体供给管150b和吹扫气体供给部131b。
[0069](第I气体供给单元)
[0070]在第I气体供给系统上设有第I气体原料阀160、气化器180、第I气体供给管150a、质量流量控制器(MFC) 115、阀116、气化器余量测定部190。需要说明的是,可以使第I气体源113包含在第I气体供给单元中而构成。气化器180的构成为,通过向液体状态的气体原料中供给载气使其鼓泡,从而使气体气化。
[0071]载气由与吹扫气体供给源133连接的气体供给管112供给。载气流量通过设在气体供给管112上的MFC145进行调节,经由气体阀114供给到气化器180。气化器余量测定部190的构成为,利用气化器180内的气体原料的重量、液面的高度等测定气体原料的量。基于利用气化器余量测定部190测定的结果,为了使气化器180内的气体原料成为规定的量,以开关气体阀114的方式进行控制。
[0072](第2气体供给单元)
[0073]在第2气体供给单元上设有第2气体供给管150b、MFC125、阀126。需要说明的是,可以使第2气体源123包含在第2气体供给单元中而构成。
[0074]需要说明的是,可以构成为:设置远程等离子体单元(RPU) 124,使第2气体活化。
[0075]另外,也可以构成为:设置通气阀170和通气管171,能够将积存在第2气体供给管150b内的非活性的反应气体排出。
[0076](吹扫气体供给单元)
[0077]在吹扫气体供给单元中设有气体供给管112、131a、131b、MFC145、135a、135b、阀114、136a、136b。需要说明的是,可以将吹扫气体源133包含在吹扫气体供给单元中而构成。
[0078](控制部)
[0079]如图1所示,衬底处理装置100具有控制衬底处理装置100的各部分的动作的控制器260。
[0080]将控制器260的概要示于图4。作为控制部(控制手段)的控制器260可以以具有CPU (Central Processing Unit) 260a、RAM (Random Access Memory) 260b、存储装置 260c、I/O端口 260d的计算机的形式构成。RAM260b、存储装置260c、I/O端口 260d以经由内部总线260e能够与CPU260a进行数据交换的方式构成。控制器260能够构成为:可以连接例如以触摸面板等的形式构成的输入输出装置261、外部存储装置262。
[0081]存储装置260c例如由闪存、HDD (Hard Disk Drive)等构成。存储装置260c内能够读写地保存有:控制衬底处理装置的动作的控制程序、记载有后述的衬底处理的顺序和条件等的制程(program recipe)等。需要说明的是,工艺制程是以使控制器260执行后述的衬底处理工序中的各步骤、从而得到规定的结果的方式进行组合而成的,工艺制程作为程序发挥作用。以下,将该制程、控制程序等简单地统称为程序。需要说明的是,本说明书中使用称为程序的词语时,包括仅单独包含制程的情况、仅单独包含控制程序的情况、或包含这两者的情况。另外,RAM260b以暂时保持被CPU260a读取的程序、数据等的存储区域(工作区)的形式构成。
[0082]1/0端口 260d与闸阀205、升降机构218、加热器213、压力调节器222、238、真空栗223、239、气化器180、气化器余量测定部190等连接。另外,也可以与后述的MFC115、125、135 (135a、135b)、145、阀 237 (237a、237b)、气体阀 114、116、126、136 (136a、136b)、第 I 气体原料阀160、通气阀170、远程等离子体单元(RPU) 124、整合器251、高频电源252、搬运机器人105、大气搬运单元102、加载互锁单元103等连接。
[0083]CPU260a的构成为:读取并执行来自存储装置260c的控制程序,并根据来自输入输出装置261的操作命令的输入等、从存储装置260c读取工艺制程。而且,CPU260a的构成为:按照读取的工艺制程的内容,能够控制气化器余量测定部190的余量测定动作、闸阀205的开关动作、升降机构218的升降动作、向加热器213的电力提供动作、压力调节器222,238的压力调整动作、真空栗223、239的开关控制、远程等离子体单元124的气体的活化动作、MFC115、125、135 (135a、135b)的流量调节动作、阀 237 (237a、237b)、气体阀 114、116、126、136 (136a、136b)、第I气体原料阀160、通气阀170的开关控制、整合器251的电力的整合动作、高频电源252的开关控制等。
[0084]需要说明的是,控制器260不限于以专用的计算机的形式构成的情况,也可以以通用的计算机的形式构成。例如,准备容纳上述程序的外部存储装置(例如,磁带、软盘或硬盘等磁盘、⑶或DVD等光盘、MO等光磁盘、USB存储或存储卡等半导体存储器)262,使用所述的外部存储装置262在通用的计算机中安装程序等,由此可以构成本实施方式所述的控制器260。需要说明的是,用于向计算机提供程序的手段,并不限于经由外部存储装置262提供的情况。例如,可以使用互联网、专用线路等通信手段而不通过外部存储装置262提供程序。需要说明的是,存储装置260c、外部存储装置262可以以计算机可读取的记录介质的形式构成。以下,将它们简单地总称为记录介质。需要说明的是,本说明书中,使用称作记录介质的词语时,包括仅单独包含存储装置260c的情况、仅单独包含外部存储装置262的情况、或包含着两者的情况。
[0085](2)衬底处理工序
[0086]接下来,参照图5说明下述顺序例:作为半导体器件的制造工序的一个工序,使用上述衬底处理装置的处理炉,在衬底上将导电膜、例如作为含金属的膜即过渡金属氮化膜的氮化钛(TiN)膜成膜。需要说明的是,在以下的说明中,构成衬底处理装置的各部分的动作由控制器260控制。
[0087]需要说明的是,本说明书中,使用称作“晶片”的词语时,包括表示“晶片本身”的情况、表示“晶片和其表面形成的规定的层或膜等的层合体(集合体)”的情况(即,有时包括在表面形成的规定的层或膜等在内地称作晶片)。另外,本说明书中,使用称作“晶片的表面”的词语时,包括表示“晶片本身的表面(露出面)”的情况、表示“晶片上形成的规定的层或膜等的表面、即作为层合体的晶片的最外表面”的情况。
[0088]因此,本说明书中,记载了 “对晶片供给规定的气体”的情况,包括表示“对晶片本身的表面(露出面)直接供给规定的气体”的情况、表示“对晶片上形成的层或膜等、即作为层合体的晶片的最外表面供给规定的气体”的情况。另外,本说明书中,包括表示“对晶片上形成的层或膜等上、即作为层合体的晶片最外表面上形成规定的层(或膜)”的情况。
[0089]需要说明的是,本说明书中,使用词语“衬底”时,也与使用词语“晶片”的情况相同,该情况下,在上述说明中,可以将“晶片”替换为“衬底”。
[0090]以下,对衬底处理工序进行说明。
[0091](衬底搬入工序S201)
[0092]在成膜处理时,首先,将晶片200搬入处理室201。具体而言,通过升降机构218使衬底支承部210下降,成为升降销207从贯穿孔214突出到衬底支承部210的上表面侧的状态。另外,将处理室201内调压为规定的压力后,打开闸阀205,使晶片200从闸阀205载置到升降销207上。使晶片200载置到升降销207上后,通过升降机构218使衬底支承部210上升至规定的位置,由此晶片200从升降销207向衬底支承部210上载置。
[0093](减压.升温工序S202)
[0094]接下来,为了使处理室201内变成规定的压力(真空度),经由排气管224对处理室201内进行排气。此时,基于压力传感器测定的压力值,反馈控制作为压力调节器222的APC阀的阀门的开度。另外,基于温度传感器(未图示)检测出的温度值,反馈控制对加热器213的通电量使处理室201内变成规定的温度。具体而言,通过加热器213预先加热衬底支承部210,从晶片200或衬底支承部210没有温度变化开始放置规定时间。这期间,存在处理室201内残留的水分或由构件产生的脱气等时,可以通过真空排气、利用供给队气体的吹扫来除去。由此,成膜工艺前的准备完成。需要说明的是,对处理室201内进行排气至规定的压力时,可以暂时真空排气至能到达的真空度。
[0095](成膜工序S301)
[0096]接着,说明在晶片200上对TiN膜进行成膜的例子。使用图5详细说明成膜工序S301o
[0097]晶片200被载置到衬底支承部210上,处理室201内的气氛稳定后,进彳丁图5所不的S203?S207的步骤。
[0098](第I气体供给工序S203)
[0099]第I气体供给工序S203中,由第I气体供给系统向处理室201内供给作为第I气体(原料气体)的四氯化钛(TiCl4)气体。具体而言,打开气体阀160,将TiCl4供给到气化器180。此时,打开气体阀114,用MFC145将调整为规定流量的载气供给到气化器180中,使TiCl4鼓泡,由此将TiCl4气化。需要说明的是,该气化也可以在衬底搬入工序S201之前才开始。经气化的TiCl4气体用MFC115进行流量调节后,供给到衬底处理装置100中。进行了流量调节的TiCl4气体通过第I缓冲空间232a,从簇射头234的气体供给孔234a供给到减压状态的处理室201内。另外,利用排气系统继续对处理室201内排气,进行控制使处理室201内的压力成为规定的压力范围(第I压力)。此时,用来对晶片200供给11(:14气体的TiCl4气体以规定的压力(第I压力:例如10Pa以上20000Pa以下)供给到处理室201内。由此,对晶片200供给TiCl4。通过供给TiCl4,在晶片200上形成含Ti层。
[0100](吹扫工序S204)
[0101]在晶片200上形成含钛层后,关闭第I气体供给管150a的气体阀116,停止TiCl4气体的供给。通过停止原料气体,将处理室201中存在的原料气体、第I缓冲空间232a中存在的原料气体从第I排气部排出,由此进行吹扫工序S204。
[0102]另外,吹扫工序也可以如下构成,S卩,除了仅将气体排出(抽真空)来排出气体之夕卜,也可以供给非活性气体,通过将残留气体挤出来进行排出处理。另外,也可以组合进行抽真空和非活性气体的供给。另外,也可以构成为交替进行抽真空和非活性气体的供给。
[0103]需要说明的是,此时,可以打开排气管236的阀237a,经由排气管236,将存在于第I缓冲空间232a内的气体从排气栗239排出。此时,使排气栗239事先工作,至少工作至衬底处理工序结束时。需要说明的是,排气中,利用APC阀238控制排气管236和第I缓冲空间232a内的压力(排气流导(conductance))。对于排气流导,可以控制压力调节器238及真空栗239,以使来自第I缓冲空间232a中的第I排气系统的排气流导高于经由处理室201的排气栗224的流导。通过如上所述进行调节,形成从第I缓冲空间232a的端部即第I气体导入口 241a向另一方端部即簇射头排气口 240a的气流。由此,附着在第I缓冲空间232a的壁上的气体、漂浮在第I缓冲空间232a内的气体不会进入处理室201,能够从第I排气系统排出。需要说明的是,为了抑制气体从处理室201向第I缓冲空间232a内逆流,可以调节第I缓冲空间232a内的压力和处理室201的压力(排气流导)。
[0104]另外,吹扫工序中,继续真空栗223的动作,将处理空间201内存在的气体从真空栗223排出。需要说明的是,可以调节压力调节器222使从处理室201向真空栗223的排气流导高于向第I缓冲空间232a的排气流导。通过如上所述进行调节,形成经由处理室201的朝向第2排气系统的气流,能将残留在处理室201内的气体排出。另外,此处,通过打开气体阀136a,调节MFC135a,供给非活性气体,能够将非活性气体可靠地供给到衬底上,衬底上的残留气体的除去效率变高。
[0105]经过规定的时间后,关闭阀136a,停止非活性气体的供给,同时关闭阀237a,将第I缓冲空间232a和真空栗239之间切断。
[0106]更优选的是,期望经过规定时间后,使真空栗223继续工作,并且关闭阀237a。这样的话,经由处理室201的朝向第2排气系统的流动不会受到第I排气系统的影响,因此能够更可靠地将非活性气体供给到衬底上,能够进一步提高衬底上的残留气体的除去效率。
[0107]需要说明的是,关于处理室的吹扫,也是除了仅进行抽真空排出气体之外,还意味着利用非活性气体的供给进行气体的挤出动作。因此,吹扫工序可以如下构成,即,向缓冲空间232a内供给非活性气体,挤出残留气体,由此进行排出动作。另外,可以组合进行抽真空和非活性气体的供给。另外,也可以构成为交替进行抽真空和非活性气体的供给。
[0108]另外,此时向处理室201内供给的队气体的流量也没必要为大流量,例如,通过供给与处理室201的容积同等程度的量,可以进行在接下来的工序中不产生不良影响的程度的吹扫。如上所述,通过对处理室201内进彳丁不完全吹扫,能够缩短吹扫时间,提尚制造生产率。另外,也能将N2气体的消耗抑制在所需最小限。
[0109]关于此时的加热器213的温度,与对晶片200供给原料气体时同样地设定,使其为200?750°C、优选为300?600°C、更优选为300?550°C的范围内的一定温度。由各非活性气体供给系统供给的作为吹扫气体的N2气体的供给流量分别为例如100?20000SCCm的范围内的流量。作为吹扫气体,除了队气体之外,还可以使用Ar、He、Ne、Xe等稀有气体。
[0110](第2气体供给工序S205)
[0111]在第I气体吹扫工序之后,打开阀126,经由气体导入孔241b、第2缓冲空间232b、多个分散孔234b,向处理室201内供给作为第2气体(反应气体)的氨气(NH3)。由于经由第2缓冲空间232b、分散孔234b向处理室201供给,所以可以向衬底上均匀地供给气体。因此,可以使膜厚均匀。需要说明的是,可以构成为:供给第2气体时,经由作为活化部(激发部)的远程等离子体单元(RPU) 124,能够将经活化的第2气体供给到处理室201内。
[0112]此时,调节质量流量控制器125,使册13气体的流量成为规定的流量。需要说明的是,见13气体的供给流量例如为10sccm以上lOOOOsccm以下。另外,通过适当调节压力调节器238,使第2缓冲空间232b内的压力在规定的压力范围内。另外,NH3气体在RPU124内流动时,进行控制,使RPU124为ON状态(电源开启的状态),使NH3气体活化(激发)。
[0113]若将NH3气体供给到在晶片200上形成的含钛层,则含钛层被改性。例如,形成钛元素或含有钛元素的改性层。需要说明的是,通过设置RPU124,将活化了的NH3气体供给到晶片200上,由此能够形成更多的改性层。
[0114]对于改性层而言,例如根据处理室201内的压力、NH3气体的流量、晶片200的温度、RPU124的电力供给情况,以规定的厚度、规定的分布、规定的氮成分等对含钛层的侵入深度而形成。
[0115]经过规定的时间后,关闭阀126,停止NH3气体的供给。
[0116](吹扫工序S206)
[0117]通过停止NH3气体的供给,使处理室201中存在的原料气体、第I缓冲空间232b中存在的原料气体从第I排气部排出,由此进行吹扫工序S206。
[0118]另外,吹扫工序中,除了仅将气体排出(抽真空)从而排出气体之外,也可以构成为:通过供给非活性气体、挤出残留气体来进行排出处理。另外,可以组合进行抽真空和非活性气体的供给。另外,也可以构成为交替进行抽真空和非活性气体的供给。
[0119]需要说明的是,可以打开阀237b,经由排气管236,将第2缓冲空间232b内存在的气体从真空栗239排出。需要说明的是,在排气中,通过压力调节器238控制排气管236和第2缓冲空间232b内的压力(排气流导)。关于排气流导,可以控制压力调节器238及真空栗239,使来自第2缓冲空间232b中的第I排气系统的排气流导高于经由处理室201的真空栗223的流导。通过如上所述进行调节,形成从第2缓冲空间232b的中央朝向簇射头排气口 240b的气流。另外,附着在第2缓冲空间232b的壁上的气体、漂浮在第2缓冲空间232b内的气体不会进入处理室201中,能够从第3排气系统排出。需要说明的是,为了抑制气体从处理室201向第2缓冲空间232b内的逆流,可以调节第2缓冲空间232b内的压力和处理室201的压力(排气流导)。
[0120]另外,吹扫工序中,继续真空栗223的动作,将存在于处理空间201内的气体从真空栗223排出。需要说明的是,可以调节压力调节器222,以使从处理室201向真空栗223的排气流导变得高于向第2缓冲空间232b的排气流导。通过如上所述进行调节,形成经由处理室201的向第3排气系统的气流,能够将残留在处理室201内的气体排出。另外,此处,通过打开气体阀136b,调节MFC135b,供给非活性气体,由此能够将非活性气体可靠地供给到衬底上,衬底上残留气体的除去效率变高。
[0121]经过规定时间后,关闭阀136b,停止非活性气体的供给,同时关闭阀237b,将第2缓冲空间232b和真空栗239之间切断。
[0122]更优选的是,期望经过规定时间后,使真空栗223继续工作,并且关闭阀237b。若如上所述构成,则经由处理室201的向第3排气系统的流动不会受到第I排气系统的影响,因此能够更可靠地将非活性气体供给到衬底上,能够进一步提高衬底上的残留气体的除去效率。
[0123]需要说明的是,关于处理室的吹扫,也是除了仅进行抽真空排出气体之外,还意味着利用非活性气体的供给进行气体的挤出动作。因此,吹扫工序可以构成为:向第2缓冲空间232b内供给非活性气体,推出残留气体,从而进行排出动作。另外,可以组合进行抽真空和非活性气体的供给。另外,也可以构成为交替进行抽真空和非活性气体的供给。
[0124]另外,此时向处理室201内供给的队气体的流量也没必要为大流量,例如,通过供给与处理室201的容积同等程度的量,可以进行在接下来的工序中不产生不良影响的程度的吹扫。如上所述,通过对处理室201内进彳丁不完全吹扫,能够缩短吹扫时间,提尚制造生产率。另外,也能将N2气体的消耗抑制在所需最小限。
[0125]关于此时的加热器213的温度,与对晶片200供给原料气体时同样地设定,使其为200?750°C、优选为300?600°C、更优选为300?550°C的范围内的一定温度。由各非活性气体供给系统供给的作为吹扫气体的N2气体的供给流量分别为例如100?20000SCCm的范围内的流量。作为吹扫气体,除了队气体之外,可以使用Ar、He、Ne、Xe等稀有气体。
[0126](判定工序S207)
[0127]在吹扫工序S206结束后,控制器260判定上述成膜工序S301 (S203?S206)是否实施了规定的循环次数n。S卩,判定是否在晶片200上形成了期望厚度的膜。将上述步骤S203?S206作为I个循环,至少进行I次以上该循环(步骤S207),由此可以在晶片200上将规定膜厚的含有钛及氮的导电膜、即TiN膜成膜。需要说明的是,上述循环优选重复多次。由此,在晶片200上形成规定膜厚的TiN膜。
[0128]未实施规定次数时(判定为否时),重复S203?S206的循环。实施了规定次数时(判定为是时),结束成膜工序S301,执行衬底搬出工序S208。
[0129](衬底搬出工序S208)
[0130]成膜工序S301结束后,通过升降机构218使衬底支承部210下降,成为升降销207从贯穿孔214向衬底支承部210的上表面侧突出的状态。另外,将处理室201内调压为规定的压力后,打开闸阀205,将晶片200从升降销207上向闸阀205外搬运。
[0131]在上述的第I气体供给工序S203、第2气体供给工序S205中,供给第I气体时,向作为第2分散部的第2缓冲空间232b中供给非活性气体、供给第2气体时,如果向作为第I分散部的第I缓冲空间232a中供给非活性气体,则能够防止各气体向不同的缓冲空间逆流。
[0132]接着,说明作为第I气体供给部的第I缓冲空间232a和作为第2气体供给部的第2缓冲空间232b的关系。多个分散孔234a从第I缓冲空间232a向处理空间201延伸。多个分散孔234b从第2缓冲空间232b向处理空间201延伸。在第I缓冲空间232a的上侧设有第2缓冲空间232b。因此,如图1所示,来自第2缓冲空间232b的分散孔234b以贯穿第I缓冲空间232a内的方式向处理空间201延伸。
[0133]此处,由于第2缓冲空间232b的分散孔234b贯穿第I缓冲空间232a内,所以分散孔234b的外表面在第I缓冲空间232a内露出。对于该露出的表面的面积部分而言,第I缓冲空间232a内的表面积比第2缓冲空间232b内的表面积大。S卩,变成以下关系:缓冲室232a内的表面积>缓冲室232b内的表面积。该第I缓冲空间232a内的分散孔234b的外表面也可以称为相对于晶片200在垂直方向的表面积。
[0134]供给到各个缓冲空间的气体的分子吸附在各个缓冲空间的内壁上。气体分子通过吹扫工序S204、S206除去。但是,发明人发现下述问题,S卩,根据气体的种类,气体分子残留在缓冲空间的内壁上(保持吸附的状态残留),在其他工序中从内壁脱离,可以引起非预期的反应。例如,交替供给上述TiCljP NH 3、将TiN成膜的情况下,供给TiClJt,有时NH 3分子从缓冲空间的内壁脱离,被供给到处理空间201内,由此,TiCljP NH3在处理空间201内发生气相反应,形成非预期的膜。此外,有时生成副产物即NH4Cl,阻碍期望的膜形成。
[0135]此外,第I缓冲空间232a内的分散孔234b的外表面的右侧的气体对置面234g是与供给的气体正对(对置)的面(与由气体供给管150a供给的气体的流动方向对置的面),因此,在吹扫工序时吹扫气体冲撞到右侧面234c上,容易除去吸附的气体分子。另一方面,第I缓冲空间232a内的分散孔234b的外表面的左侧的顺向面234h是与供给的气体的流动顺向的面(与由气体供给管150a供给的气体的流动方向顺向的面),因此,发现以下问题,SP,在吹扫时难以供给吹扫气体,吸附的气体分子没有被除去,气体分子残留。需要说明的是,气体对置面234g和气体顺向面234h基于与缓冲空间连接的气体管的位置而变化。例如,从中心供给时,气体对置面234g形成在缓冲空间的中心方向上,气体顺向面234h形成在缓冲空间的外周方向上。需要说明的是,分散孔234a及分散孔234b为直径相同的圆形的孔。
[0136]因此,本发明人等发现:根据原料气体和反应气体的特性(吸附性、蒸气压等),改变供给位置,由此能够减少非预期的反应。例如,供给TiCljP NH 3时,与TiCl 4相比,将容易附着在缓冲空间内的壁上的见13供给向表面积狭小的缓冲空间,将TiCl 4供给向表面积大的缓冲空间,由此能够减少非预期的反应(非预期的膜形成、NH4Cl的产生)。
[0137]因此,本实施方式中,向缓冲室内的表面积大的第I缓冲空间232a内供给第I气体即TiCl4,向缓冲室内的表面积小的第2缓冲空间232b内供给第2气体即NH3。此处,第I气体即TiCl4是与第2气体即NH3相比每单位面积的吸附量少的气体。
[0138]需要说明的是,上述中,构成为将原料气体供给到表面积大的第I缓冲空间232a内、将反应气体供给到表面积小的第2缓冲空间232b内,但也可以根据气体特性(吸附性、蒸气压等)更换供给场所。
[0139]接着,使用图2说明构成第I供给区域的第I气体供给部的第2分散孔234b和构成外周供给部的第3分散孔234c的关系。
[0140]第2分散孔234b和第3分散孔234c作为使第2缓冲空间232b内的气体通过处理室201内的孔而形成。在与晶片200对置的位置设有多个第2分散孔234b。可以适当改变孔的形状和配置。第3分散孔234c设在与衬底载置台210对置且和晶片200的端部相比更靠外侧的位置。此外,第3分散孔234c的孔径形成得比第2分散孔234b的孔径大。优选的是,第3分散孔234c的孔径优选为第2分散孔234b的孔径的1.5倍?3倍左右。通过如上所述构成,能够从第2缓冲空间232b的中心到外周保持第2缓冲空间232b内的气体流速。由此,能够使从设有与晶片200对置的第2分散孔234b的第I供给区域234e向晶片200供给的气体量、气体浓度等在晶片200的面内均匀。此外,通过以如下方式构成,即,从以比第2分散孔大的孔径构成的第3分散孔234c向上述衬底载置台210上供给气体,由此在上述第3分散孔234c和上述衬底载置台210之间形成气帘。由于该气帘,气体从晶片200的中心向外周方向的流动容易性变低,能够延长气体在晶片200上的滞留时间,提高晶片200与气体分子的碰撞概率,能够提高处理均匀性。由此,可以使从上述第2分散孔234b向上述晶片200的供给在衬底面内均匀化。此处,例如在晶片200的外周设置供给非活性气体的结构从而形成气帘时,产生以下问题,即,第I气体或第2气体被非活性气体稀释,在晶片200的中心部和外周部的气体浓度发生变化,但如果为上述结构,则可以抑制稀释。另夕卜,作为由非活性气体产生的气帘的代替品,在设置物理结构的情况下,存在以下问题,即,气体的流动容易性变化较大,不能成为所期望的气流。本申请中,没有产生这些问题,能够提高晶片200的处理均匀性。
[0141]<本实施方式的效果>
[0142]根据本实施方式,发挥以下所示的I个或多个效果。
[0143](a)通过在气体分散单元中设置第I供给区域和第2供给区域,所述第I供给区域与衬底对置、且具有第I分散孔和第2分散孔,所述第2供给区域与衬底载置台的比载置衬底的面更靠外周侧的面对置、且具有以比上述第2分散孔大的孔径形成的第3分散孔,从而设在第2供给区域的孔的气体流导变得大于设在第I供给区域的孔的气体流导,可以增加气体分散单元内的衬底的直径方向的气流成分。由此,能够使来自第I供给区域整个区域的气体供给量均等化,能够使气体从第2分散孔向衬底的供给在衬底的面内均匀化。
[0144](b)另外,通过使第3分散孔的孔径形成得比第2分散孔的孔径大,能够提高从第2缓冲空间内的中心向外周方向的气体流动容易性,能够提高从第2缓冲空间内的中心向外周方向的吹扫效率。由于吹扫效率的提高,能够减少吸附在第2缓冲空间内的气体,能够抑制非预期的反应和副产物的生成。
[0145](c)另外,通过以从第3分散孔(以比第2分散孔大的孔径构成)向上述衬底载置台供给气体的方式构成,可以在上述第3分散孔和上述衬底载置台之间形成气帘。由于该气帘,气体从晶片的中心向外周方向的流动容易性变低,能够延长晶片上的气体的滞留时间,晶片和气体分子的碰撞概率提尚,能够提尚处理的均勾性。
[0146](d)通过为供给2种以上的气体进行成膜的装置,并且向表面积小的缓冲空间供给容易吸附的气体,向表面积大的缓冲空间供给难以吸附的气体,从而能够抑制非预期的反应。
[0147](e)通过使供给容易吸附的气体的第2缓冲空间的表面积小于供给难以吸附的气体的第I缓冲空间的表面积,能够抑制缓冲空间内的气体的吸附。
[0148](f)通过减少順3的残留量,能够抑制NH4Cl的生成量、或者抑制非预期的反应。
[0149]〈第2实施方式〉
[0150]以上,具体说明了第I实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不超出其主旨的范围内可进行各种变更。
[0151]图7表示本发明的第2实施方式涉及的、从晶片200侧观察簇射头234的图。本实施方式中,在比第2分散孔234b更靠外侧具有第4分散孔234d。第4分散孔234d以与衬底载置台212的外周面215对置的方式进行配置。从第4分散孔234d向处理空间201供给的气体主要在供给到外周面215上后,从排气部排出。
[0152]通过设置第4分散孔234d,能够使第I缓冲空间232a内的气流均匀。其结果,能够使供给到晶片200的面上的气体量、气体浓度在从衬底的中心侧到外周侧均匀。
[0153]<第3实施方式>
[0154]以上,具体说明了第2实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不超出其主旨的范围内可进行各种变更。
[0155]图8表示本发明的第3实施方式涉及的、从晶片200侧观察簇射头234的图。本实施方式中,在与衬底载置台212的外周面215对置的位置具有第3分散孔234c和第4分散孔234d0
[0156]通过设置第3分散孔234c和第4分散孔234d,能够使第I缓冲空间232a和第2缓冲空间232b的各空间内的气流均匀。
[0157]需要说明的是,上述,针对交替供给原料气体和反应气体进行成膜的方法进行了说明,但只要原料气体和反应气体的气相反应量、副产物的生成量在允许范围内,则也可以应用其他方法。例如,原料气体和反应气体的供给时间重叠的各种方法。
[0158]另外,上述,对成膜处理进行了说明,但也可以应用其他处理。例如有扩散处理、氧化处理、氮化处理、氮氧化处理、还原处理、氧化还原处理、蚀刻处理、加热处理等。例如,仅使用反应气体,对衬底表面或在衬底上形成的膜进行等离子体氧化处理、等离子体氮化处理时,也可以应用本发明。另外,也可以在仅使用反应气体的等离子体退火处理中应用。
[0159]另外,上述对半导体器件的制造工序进行了说明,但实施方式涉及的发明也可以应用于除了半导体器件的制造工序以外的工序中。例如有液晶装置的制造工序、对陶瓷衬底的等尚子体处理等。
[0160]另外,上述,给出了使用含钛气体(TiCl4)作为原料气体、使用含氮气体(见13气体)作为反应气体、形成氮化钛膜的例子,但也可以应用于使用其他气体的成膜。例如有含氧膜、含氮膜、含碳膜、含硼膜、含金属膜和含有多种上述元素的膜等。需要说明的是,作为所述膜,例如有S1膜、SiN膜、AlO膜、ZrO膜、HfO膜、HfAlO膜、ZrAlO膜、SiC膜、SiCN膜、SiBN膜、TiC膜、TiAlC膜等。比较为了将上述膜成膜而使用的原料气体和反应气体的各气体特性(吸附性、脱离性、蒸气压等),适当改变供给位置、簇射头234内的结构,由此能够获得同样的效果。
[0161]<本发明的优选方案>
[0162]以下,附记本发明的优选方案。
[0163]< 附记 1>
[0164]根据一个方案,提供一种衬底处理装置,具有:
[0165]处理衬底的处理室;
[0166]载置上述衬底的衬底载置台;和,
[0167]气体分散单元,其具有第I供给区域和第2供给区域,所述第I供给区域与上述衬底对置,并且设有供给第I气体的第I分散孔和供给第2气体的第2分散孔,所述第2供给区域与上述衬底载置台的比载置衬底的面更靠外周侧的面对置,以比上述第2分散孔大的孔径形成,并且供给上述第2气体。
[0168]< 附记 2>
[0169]如附记I所述的衬底处理装置,优选的是,上述气体分散单元的构成为:在上述第2供给区域具有第4分散孔,所述第4分散孔以比上述第I气体的分散孔大的孔径形成,并且供给上述第I气体。
[0170]< 附记 3>
[0171]如附记I或附记2所述的衬底处理装置,优选的是,上述气体分散单元的构成为:上述第I分散孔与第I缓冲空间连接,上述第2分散孔和上述第3分散孔与第2缓冲空间连接。
[0172]< 附记 4>
[0173]如附记3所述的衬底处理装置,优选的是,上述气体分散单元的构成为:上述第3分散孔设于比上述第2分散孔更靠外侧的位置。
[0174]< 附记 5>
[0175]如附记2所述的衬底处理装置,优选的是,上述气体分散单元的构成为:上述第I分散孔和上述第4分散孔与第I缓冲空间连接,上述第3分散孔与第2缓冲空间连接。
[0176]< 附记 6>
[0177]如附记3?附记5所述的衬底处理装置,优选的是,上述第2缓冲空间的中央具有供给上述第2气体的第2气体供给部。
[0178]< 附记 7>
[0179]如附记3?附记6所述的衬底处理装置,优选的是,具有:
[0180]第I气体供给单元,其向上述第I缓冲空间供给上述第I气体;
[0181]第2气体供给单元,其向上述第2缓冲空间供给上述第2气体;和,
[0182]控制部,其以交替供给上述第I气体和上述第2气体的方式控制上述第I气体供给单元和上述第2气体供给单元。
[0183]< 附记 8>
[0184]如附记I?附记7中任一项所述的衬底处理装置,优选的是,上述第2气体由比上述第I气体更易吸附的气体构成。
[0185]< 附记 9>
[0186]如附记I?附记8中任一项所述的衬底处理装置,优选的是,上述第I气体由原料气体构成,上述第2气体由反应气体构成。
[0187]< 附记 10>
[0188]如附记I?附记9中任一项所述的衬底处理装置,优选构成为:使上述衬底载置台的载置面的高度比上述外周面低相当于上述衬底的厚度的长度。
[0189]< 附记 11>
[0190]根据其他方案,提供一种气体分散单元,向在载置衬底的衬底载置台上形成的处理室供给气体,所述气体分散单元具有:
[0191]第I供给区域,其与上述衬底对置,且设有供给第I气体的第I分散孔和供给第2气体的第2分散孔;及,
[0192]第2供给区域,其与上述衬底载置台的比载置衬底的面更靠外周侧的面对置,以比上述第2分散孔大的孔径形成,且供给上述第2气体。
[0193]< 附记 12>
[0194]如附记11所述的气体分散单元,优选以如下方式构成:在上述第2供给区域具有第4分散孔,所述第4分散孔以比上述第I气体的分散孔大的孔径形成,且供给上述第I气体。
[0195]< 附记 13>
[0196]如附记11或附记12所述的气体分散单元,优选以如下方式构成:上述第I分散孔与第I缓冲空间连接,上述第2分散孔及上述第3分散孔与第2缓冲空间连接。
[0197]< 附记 14>
[0198]如附记13所述的气体分散单元,优选以如下方式构成:上述第3分散孔与比上述第2缓冲空间的上述第2分散孔更靠外侧的位置连接。
[0199]< 附记 15>
[0200]如附记13或附记14所述的气体分散单元,优选的是,在上述第2缓冲空间的中央连接有供给上述第2气体的第2气体供给部。
[0201]< 附记 16>
[0202]如附记11?附记15中任一项所述的气体分散单元,优选的是,上述第2气体由比上述第I气体更易吸附的气体构成。
[0203]< 附记 17>
[0204]如附记11?附记15中任一项所述的气体分散单元,优选的是,上述第I气体由原料气体构成,上述第2气体由反应气体构成。
[0205]< 附记 18>
[0206]根据另一个方案,提供一种半导体器件的制造方法,包括:
[0207]在衬底载置台上载置衬底的衬底载置工序;
[0208]从气体分散单元供给上述第I气体的工序,所述气体分散单元具有第I供给区域和第2供给区域,所述第I供给区域与上述衬底对置设置、且向上述衬底供给第I气体和第2气体,所述第2供给区域与上述衬底载置台的外周面对置、且向上述第I供给区域的外周供给上述第2气体;及,
[0209]供给上述第2气体的工序。
[0210]< 附记 19>
[0211]根据另一个方案,提供一种程序,使计算机执行如下步骤:
[0212]使衬底载置在衬底载置台上的衬底载置步骤;
[0213]从气体分散单元供给上述第I气体的步骤,所述气体分散单元具有第I供给区域和第2供给区域,所述第I供给区域与上述衬底对置设置,且向上述衬底供给第I气体和第2气体,所述第2供给区域与上述衬底载置台的外周面对置,且向上述第I供给区域的外周供给上述第2气体;和,
[0214]从上述气体分散单元供给上述第2气体的步骤。
[0215]< 附记 20>
[0216]根据另一个方案,提供一种记录介质,记录有使计算机执行如下步骤的程序:
[0217]使衬底载置在衬底支承部上的衬底载置步骤;
[0218]从气体分散单元供给上述第I气体的步骤,所述气体分散单元具有第I供给区域和第2供给区域,所述第I供给区域与上述衬底对置设置、且向上述衬底供给第I气体和第2气体,所述第2供给区域与上述衬底载置台的外周面对置、且向上述第I供给区域的外周供给上述第2气体;和,
[0219]供给上述第2气体的步骤。
【主权项】
1.一种衬底处理装置,具有: 处理衬底的处理室; 载置所述衬底的衬底载置台;和 气体分散单元,所述气体分散单元具有第I供给区域和第2供给区域,所述第I供给区域与所述衬底对置,且设有供给第I气体的第I分散孔和供给第2气体的第2分散孔,所述第2供给区域与所述衬底载置台的比载置衬底的面更靠外周侧的面对置,且设有第3分散孔,所述第3分散孔以比所述第2分散孔大的孔径形成、且供给所述第2气体。2.如权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述气体分散单元构成为:在所述第2供给区域具有第4分散孔,所述第4分散孔以比所述第I气体的分散孔大的孔径形成,并且供给所述第I气体。3.如权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述气体分散单元构成为:所述第I分散孔与第I缓冲空间连接,所述第2分散孔和所述第3分散孔与第2缓冲空间连接。4.如权利要求2所述的衬底处理装置,其中,所述气体分散单元构成为:所述第I分散孔和所述第4分散孔与第I缓冲空间连接,所述第3分散孔与第2缓冲空间连接。5.如权利要求3所述的衬底处理装置,其中,所述第2缓冲空间的中央连接有供给所述第2气体的第2气体供给部。6.如权利要求4所述的衬底处理装置,其中,所述第2缓冲空间的中央连接有供给所述第2气体的第2气体供给部。7.如权利要求3所述的衬底处理装置,具有: 第I气体供给单元,其向所述第I缓冲空间供给所述第I气体; 第2气体供给单元,其向所述第2缓冲空间供给所述第2气体;和, 控制部,其以交替供给所述第I气体和所述第2气体的方式控制所述第I气体供给单元和所述第2气体供给单元。8.如权利要求4所述的衬底处理装置,具有: 第I气体供给单元,其向所述第I缓冲空间供给所述第I气体; 第2气体供给单元,其向所述第2缓冲空间供给所述第2气体;和, 控制部,其以交替供给所述第I气体和所述第2气体的方式控制所述第I气体供给单元和所述第2气体供给单元。9.如权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述第2气体是比所述第I气体更易吸附的气体。10.如权利要求1所述的衬底处理装置,其中,所述第I气体为原料气体,所述第2气体为反应气体。11.一种气体分散单元,向在载置衬底的衬底载置台的上方形成的处理室供给气体,所述气体分散单元具有: 第I供给区域,其与所述衬底对置,且设有供给第I气体的第I分散孔和供给第2气体的第2分散孔;和, 第2供给区域,其与所述衬底载置台的比载置衬底的面更靠外周侧的面对置,且设有第3分散孔,所述第3分散孔以比所述第2分散孔大的孔径形成、且供给所述第2气体。12.如权利要求11所述的气体分散单元,其构成为:在所述第2供给区域具有第4分散孔,所述第4分散孔以比所述第I气体的分散孔大的孔径形成,且供给所述第I气体。13.如权利要求11所述的气体分散单元,其构成为:所述第I分散孔与第I缓冲空间连接,所述第2分散孔和所述第3分散孔与第2缓冲空间连接。14.如权利要求12所述的气体分散单元,其构成为:所述第I分散孔和所述第4分散孔与第I缓冲空间连接,所述第3分散孔与第2缓冲空间连接。15.如权利要求13所述的气体分散单元,其中,在所述第2缓冲空间的中央连接有供给所述第2气体的第2气体供给部。16.如权利要求14所述的气体分散单元,其中,在所述第2缓冲空间的中央连接有供给所述第2气体的第2气体供给部。17.如权利要求11所述的气体分散单元,其中,所述第2气体由比所述第I气体更易吸附的气体构成。18.一种半导体器件的制造方法,包括: 在衬底载置台载置衬底的衬底载置工序; 从与所述衬底对置且设有第I分散孔的第I供给区域向所述衬底供给第I气体的工序; 从第2分散孔和第3分散孔供给第2气体的工序,所述第2分散孔设在所述第I供给区域,所述第3分散孔设在第2供给区域、且以比所述第2分散孔大的孔径形成,所述第2供给区域与所述衬底载置台的比载置所述衬底的面更靠外周侧的面对置。19.一种记录介质,记录有使计算机执行如下步骤的程序: 使衬底载置在衬底载置台上的衬底载置步骤; 从与所述衬底对置且设有第I分散孔的第I供给区域向所述衬底供给第I气体的步骤;和 从第2分散孔和第3分散孔供给第2气体的步骤,所述第2分散孔设在所述第I供给区域,所述第3分散孔设在第2供给区域、且以比所述第2分散孔大的孔径形成,所述第2供给区域与所述衬底载置台的比载置所述衬底的面更靠外周侧的面对置。
【文档编号】C23C16/14GK106032571SQ201510115695
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月17日
【发明人】西堂周平
【申请人】株式会社日立国际电气
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