二吹扫区域204b设置有管线状气体供给部281c。如此，如果在第一处理区域201a设置有管线状气体供给部281a，则能够将原料气体充分地供给至晶片200，因此，即使为了缩短成膜时间而提高衬托器217的转速，也能进行适当的成膜处理。此外，如果在第一吹扫区域204a及第二吹扫区域204b的各区域内设置有管线状气体供给部281b、281c，则能够将非活性气体充分地供给至晶片200，因此，能够将晶片200上未反应的气体迅速除去，即使提高衬托器217的转速，也能适当地除去残余气体。
[0245]但是，本发明并非限定于此，也可以考虑在第一处理区域201a、第一吹扫区域204a及第二吹扫区域204b中的至少一个区域内设置管线状气体供给部281。此外，如上所述，在处理室201内划分有改性气体供给区域时，也可以在该气体供给区域内设置管线状气体供给部281。
[0246]此外，上述实施方式中，对于第二处理区域201b而言，由于设置有等离子体生成部206的至少一部分，所以未设置管线状气体供给部281。但是，如果供给不利用等离子体生成部206、而是通过例如远程等离子体生成单元也能进行充分的等离子体激发的种类的反应气体，则可以考虑构成为在第二处理区域201b内设置管线状气体供给部281，从该管线状气体供给部281供给等离子体状态的反应气体。即，本发明可以在第二处理区域201b内设置管线状气体供给部281。
[0247](气体种类)
[0248]此外，例如在上述实施方式中，举例了下述情形:在衬底处理装置10所进行的薄膜形成工序中，使用TiCl4气体作为原料气体(第一处理气体)、使用順3气作为反应气体(第二处理气体)，并交替供给这些气体，由此在晶片200上形成TiN膜，但本发明并不限定于此。即，用于成膜处理的处理气体不限于TiCl4气体、NH3气等，可以使用其他种类的气体来形成其他种类的薄膜。进而，即使在使用3种以上的处理气体的情况下，只要是交替供给这些处理气体来进行成膜处理，就能适用本发明。
[0249](分隔板)
[0250]此外，例如在上述实施方式中，举例了下述情形:设置4片分隔板205来作为将处理室201划分为第一处理区域201a、第一吹扫区域204a、第二处理区域201b、第二吹扫区域204b的划分部。但是，本发明并不限定于此，作为划分各区域的构成，可以设置块状部件、气体供给喷嘴、气体排出喷嘴等结构体作为划分部。
[0251](其他)
[0252]此外，例如在上述实施方式中，作为衬底处理装置10所进行的处理，举例了成膜处理，但本发明并不限定于此。即，除成膜处理外，还可以为形成氧化膜、氮化膜的处理、形成包含金属的膜的处理。此外，衬底处理的具体内容不限，不仅适用于成膜处理，还能适当地用于退火处理、氧化处理、氮化处理、扩散处理、光刻处理等其他衬底处理。而且，本发明也能适当地适用于其他衬底处理装置，例如退火处理装置、氧化处理装置、氮化处理装置、曝光装置、涂布装置、干燥装置、加热装置、利用了等离子体的处理装置等其他衬底处理装置。此外，本发明中可以混合存在这些装置。此外，可以将某个实施方式的构成的一部分替换为其他实施方式的构成，而且，也可以在某个实施方式的构成中添加其他实施方式的构成。此外，对于各实施方式的构成的一部分而言，也可以增加其他构成、或者进行删除或替换。
[0253]<本发明的优选方案>
[0254]以下，附记本发明的优选方案。
[0255][附记1]
[0256]根据本发明的一个方案，提供一种衬底处理装置，其包括:
[0257]处理室，其具有形成第一处理气体气氛的第一处理区域及形成第二处理气体气氛的第二处理区域；
[0258]衬底载置台，其旋转自如地设置在上述处理室内，并载置作为处理对象的衬底；和
[0259]旋转机构，其使上述衬底载置台旋转，以使得上述衬底依次通过上述第一处理区域、上述第二处理区域，
[0260]在上述第一处理区域和上述第二处理区域中的至少一个区域内设置有:
[0261]管线状气体供给部，其具有开口部(所述开口部形形成为在上述衬底载置台的旋转径向上延伸的管线状)，从上述开口部向上述至少一个区域内进行气体供给；和
[0262]空隙保持部件，其在上述管线状气体供给部或上述开口部的周围从与上述衬底相对的上述处理室的顶面朝向上述衬底侧突出，以使上述衬底的表面上部空间(其形成由上述管线状气体供给部供给的气体的流路)成为规定间隔的空隙。
[0263][附记2]
[0264]如附记1所述的衬底处理装置，优选，
[0265]构成上述空隙保持部的空隙保持部件的至少一部分在上述衬底载置台的旋转周向上形成为比上述管线状气体供给部宽的宽度。
[0266][附记3]
[0267]如附记1或附记2所述的衬底处理装置，优选，
[0268]在上述处理室内，设置有划分出上述第一处理区域和上述第二处理区域的划分部，
[0269]在上述至少一个区域内，在上述划分部与上述空隙保持部件之间设置有气体排出区域，所述气体排出区域是由上述衬底的表面和上述处理室的顶面形成的空间。
[0270][附记4]
[0271]如附记3所述的衬底处理装置，优选，
[0272]上述气体排出区域至少配置在相对于上述开口部而言的上述衬底载置台的旋转方向的下游侧。
[0273][附记5]
[0274]如附记1至附记4中任一项所述的衬底处理装置，优选，
[0275]在上述至少一个区域内，以彼此相邻的方式设置有多个上述管线状气体供给部或上述开口部。
[0276][附记6]
[0277]如附记5所述的衬底处理装置，优选，
[0278]被设置为多个的上述管线状气体供给部或上述开口部以上述衬底载置台的旋转轴为中心而配置为放射状。
[0279][附记7]
[0280]如附记1至附记6中任一项所述的衬底处理装置，优选，
[0281 ] 在比上述开口部更靠近气体供给方向上游的一侧，上述管线状气体供给部具有作为气体扩散空间的气体缓冲区域，所述气体扩散空间在上述衬底载置台的旋转径向上延伸。
[0282][附记8]
[0283]如附记3或附记4所述的衬底处理装置，优选，
[0284]在上述处理室中，在上述衬底载置台的外周侧连接有将上述处理室内的气体排出的气体排气系统，
[0285]并且，在上述处理室连接有供给非活性气体的非活性气体供给系统，所述非活性气体从上述衬底载置台的旋转中心侧朝向外周侧在上述气体排出区域内流动。
[0286][附记9]
[0287]根据本发明的其他方案，提供一种半导体器件的制造方法或衬底处理方法，其包括下述工序:
[0288]衬底载置工序，将衬底载置于衬底载置台，所述衬底载置台设置在具有第一处理区域及第二处理区域的处理室内，和
[0289]衬底处理工序，在使上述第一处理区域成为第一处理气体气氛、使上述第二处理区域成为第二处理气体气氛的状态下，使上述衬底载置台旋转，以使得上述衬底依次通过上述第一处理区域、上述第二处理区域，
[0290]在上述衬底处理工序中，在上述第一处理区域和上述第二处理区域中的至少一个区域内，形成具有开口部的管线状气体供给部，并且配置空隙保持部件，所述开口部形成为在上述衬底载置台的旋转径向上延伸的管线状，所述空隙保持部件在上述管线状气体供给部或上述开口部的周围从与上述衬底相对的上述处理室的顶面朝向上述衬底侧突出，以使上述衬底的表面上部空间成为规定间隔的空隙，在使由上述空隙保持部件形成的空隙成为从上述管线状气体供给部的上述开口部供给的气体的流路的状态下，从上述开口部向上述至少一个区域内供给气体。
[0291][附记10]
[0292]根据本发明的其他方案，提供一种半导体器件的制造方法或衬底处理方法，其包括下述工序:
[0293]衬底载置工序，将作为处理对象的衬底载置于设置在处理室内的衬底载置台上，所述处理室具有第一处理区域、第二处理区域及介于上述第一处理区域和上述第二处理区域之间的吹扫区域，和
[0294]衬底处理工序，使上述第一处理区域成为第一处理气体气氛、使上述第二处理区域成为第二处理气体气氛、使上述吹扫区域成为非活性气体气氛，并且使上述衬底载置台旋转，以使得上述衬底依次通过上述第一处理区域、上述吹扫区域、上述第二处理区域、上述吹扫区域，
[0295]在上述衬底处理工序中，在上述第一处理区域、上述第二处理区域和上述吹扫区域中的至少一个区域内，
[0296]从具有开口部(所述开口部形成为在上述衬底载置台的旋转径向上延伸的管线状)的管线状气体供给部向上述至少一个区域内进行气体供给，
[0297]并且配置有空隙保持部件(所述空隙保持部件在上述管线状气体供给部或上述开口部的周围从与上述衬底相对的上述处理室的顶面朝向上述衬底侧突出，以使上述衬底表面的上部空间成为规定间隔的空隙)，使由上述空隙保持部件形成的空隙成为通过上述管线状气体供给部进行供给的气体的流路。
【主权项】
1.一种衬底处理装置，包括: 处理室，其具有第一处理区域及第二处理区域； 衬底载置台，其旋转自如地设置在所述处理室内，并载置作为处理对象的衬底；和 旋转机构，其使所述衬底载置台旋转，以使得所述衬底依次通过所述第一处理区域、所述第二处理区域， 在所述第一处理区域和所述第二处理区域中的至少一个区域内，设置有: 管线状气体供给部，其具有开口部，从所述开口部向所述至少一个区域内供给气体，所述开口部形成为在所述衬底载置台的旋转径向上延伸的管线状；和 空隙保持部件，其在所述开口部的周围从与所述衬底相对的所述处理室的顶面朝向所述衬底侧突出，以使得成为通过所述管线状气体供给部供给的气体的流路的、所述衬底的表面上部空间为规定间隔的空隙。2.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中， 在所述处理室内，设置有划分出所述第一处理区域和所述第二处理区域的划分部， 在所述至少一个区域内，在所述划分部与所述空隙保持部件之间设置有气体排出区域，所述气体排出区域是由所述衬底的表面和所述处理室的顶面形成的空间。3.如权利要求1或2所述的衬底处理装置，其中， 所述空隙保持部件的至少一部分在所述衬底载置台的旋转周向上形成为比所述管线状气体供给部宽的宽度。4.如权利要求2所述的衬底处理装置，其中， 所述气体排出区域至少配置在相对于所述开口部而言的所述衬底载置台的旋转方向的下游侧。5.如权利要求2所述的衬底处理装置，其中， 所述气体排出区域配置在相对于所述开口部而言的所述衬底载置台的旋转方向的下游侧，而没有配置在上游侧。6.如权利要求1或2所述的衬底处理装置，其中， 在所述至少一个区域内，以彼此相邻的方式设置有多个所述开口部。7.如权利要求6所述的衬底处理装置，其中， 被设置为多个的所述开口部以所述衬底载置台的旋转轴为中心配置为放射状。8.如权利要求1或2所述的衬底处理装置，其中， 所述管线状气体供给部在比所述开口部还靠近气体供给方向上游侧的位置具有气体缓冲区域，所述气体缓冲区域作为在所述衬底载置台的旋转径向上延伸的气体扩散空间。9.如权利要求2所述的衬底处理装置，其中， 在所述处理室内，在所述衬底载置台的外周侧连接有将所述处理室内的气体排出的气体排气系统， 并且，在所述处理室连接有供给非活性气体的非活性气体供给系统，所述非活性气体从所述衬底载置台的旋转中心侧朝向外周侧在所述气体排出区域内流动。10.如权利要求1或2所述的衬底处理装置，其中， 所述空隙保持部件以与所述管线状气体供给部邻接的方式设置。11.如权利要求1或2所述的衬底处理装置，其中， 所述空隙保持部件由与构成所述处理室的顶面的部件不同的部件形成。12.如权利要求1或2所述的衬底处理装置，其中， 所述管线状气体供给部和所述空隙保持部件形成为一体。13.一种半导体器件的制造方法，其包括下述工序: 衬底载置工序，将衬底载置于衬底载置台，所述衬底载置台设置在具有第一处理区域及第二处理区域的处理室内，和 衬底处理工序，在使所述第一处理区域成为第一处理气体气氛、使所述第二处理区域成为第二处理气体气氛的状态下，使所述衬底载置台旋转，以使得所述衬底依次通过所述第一处理区域、所述第二处理区域， 在所述衬底处理工序中，在所述第一处理区域和所述第二处理区域中的至少一个区域内， 形成具有开口部的管线状气体供给部，所述开口部形成为在所述衬底载置台的旋转径向上延伸的管线状， 并且配置空隙保持部件，所述空隙保持部件在所述开口部的周围从与所述衬底相对的所述处理室的顶面朝向所述衬底侧突出以使得所述衬底表面的上部空间成为规定间隔的空隙，在使由所述空隙保持部件形成的空隙成为从所述开口部供给的气体的流路的状态下，从所述开口部向所述至少一个区域内供给气体。14.一种衬底处理方法，其包括下述工序: 衬底载置工序，将衬底载置于衬底载置台，所述衬底载置台设置在具有第一处理区域及第二处理区域的处理室内，和 衬底处理工序，在使所述第一处理区域成为第一处理气体气氛、使所述第二处理区域成为第二处理气体气氛的状态下，使所述衬底载置台旋转，以使得所述衬底依次通过所述第一处理区域、所述第二处理区域， 在所述衬底处理工序中，在所述第一处理区域和所述第二处理区域中的至少一个区域内， 形成具有开口部的管线状气体供给部，所述开口部形成为在所述衬底载置台的旋转径向上延伸的管线状， 并且配置空隙保持部件，所述空隙保持部件在所述开口部的周围从与所述衬底相对的所述处理室的顶面朝向所述衬底侧突出以使得所述衬底表面的上部空间成为规定间隔的空隙，在使由所述空隙保持部件形成的空隙成为从所述开口部供给的气体的流路的状态下，从所述开口部向所述至少一个区域内供给气体。
【专利摘要】本发明涉及衬底处理装置、半导体器件的制造方法及衬底处理方法。本发明提供能对衬底均匀地供给高暴露量的气体、并且能以高生产量进行处理的技术。在处理室内被划分为形成第一处理气体气氛的第一处理区域和形成第二处理气体气氛的第二处理区域的衬底处理装置中，在其中的至少一个区域内，设置有：具有形成为管线状的开口部并向区域内进行气体供给的管线状气体供给部、和在开口部的周围从处理室的顶面朝向衬底侧突出的空隙保持部件。
【IPC分类】H01L21/205, H01L21/67, H01L21/02
【公开号】CN105374662
【申请号】CN201510412194
【发明人】稻田哲明, 和田优一, 石坂光范, 平野光浩, 堀井贞义, 板谷秀治, 高野智, 竹林基成
【申请人】株式会社日立国际电气
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年7月14日
【公告号】US20160053373