衬底处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质的制作方法
【专利说明】衬底处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质
[0001]抟术冈域
[0002]本发明涉及衬底处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质。
【背景技术】
[0003]通常，在半导体器件的制造工序中，使用对晶片等衬底进行成膜处理等工艺处理的衬底处理装置。作为衬底处理装置，随着衬底的大型化、工艺处理的高精度化等，每次处理一片衬底的单片式装置逐渐普及。
[0004]在单片式装置中，为了提高气体的使用效率，是例如从衬底处理面的上方供给气体，从衬底的侧方将气体排气的结构。设置有用于在从侧方排气时使排气均匀的缓冲室。
[0005]在上述的排气缓冲室被供给残留气体等，存在由于该残留气体而在缓冲室的壁附着膜的隐患。这样的膜在处理室中逆向生长，可能会对衬底的膜特性等带来不良影响。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的在于提供一种即使在利用排气缓冲室进行气体排气的情况下，也能形成良好特性的膜的技术。
[0007]根据本发明的一方案，提供如下技术:
[0008]提供一种衬底处理装置，包括:处理空间，对载置于衬底载置台的衬底载置面上的衬底进行处理；气体供给系统，从与所述衬底载置面相对的一侧向所述处理空间内供给气体；排气缓冲室，其构成为至少具有连通孔和气流阻断壁，所述连通孔在所述处理空间的侧方与该处理空间连通，所述气流阻断壁在将通过所述连通孔的气流阻断的方向上延伸；以及第一加热部，设于所述气流阻断壁。
[0009]根据本发明，即使在利用排气缓冲室进行气体排气的情况下，也能形成良好特性的膜。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的一实施方式的单片式的衬底处理装置的概略构成图。
[0011]图2是示意性表示图1的衬底处理装置中的排气缓冲室的整体形状的一具体例的立体图。
[0012]图3是示意性表示图1的衬底处理装置中的排气缓冲室的截面形状的一具体例的侧剖视图。
[0013]图4是表示本发明的一实施方式的衬底处理工序及清洁工序的流程图。
[0014]图5是表示图4的成膜工序的详情的流程图。
[0015]图6是示意性表示图2的排气缓冲室的整体形状的另一实施方式的立体图。
[0016]附图标记的说明
[0017]100、半导体制造装置；200、晶片(衬底)；201、处理空间；209、排气缓冲室；209a、加热器；20%、气流阻断壁；209c、连通孔；211、衬底载置面；222、第二排气管；230、簇射头； 242、共用气体供给管；249、加热器控制部。
【具体实施方式】
[0018]<本发明的一实施方式>
[0019]以下，参照【附图说明】本发明的一实施方式。
[0020](1)衬底处理装置的构成
[0021]本实施方式的衬底处理装置构成为对作为处理对象的衬底每一次处理一片衬底的单片式衬底处理装置。
[0022]作为成为处理对象的衬底，例如可举出制作半导体器件(半导体元器件)的半导体晶片衬底(以下，简称为“晶片”)。作为对这种衬底进行的处理，可举出蚀刻、灰化、成膜处理等，本实施方式中尤其是进行成膜处理。作为成膜处理的典型例，有交替供给处理。
[0023]以下，参照图1说明本实施方式的衬底处理装置的构成。
[0024]图1是本实施方式的单片式的衬底处理装置的概略构成图。
[0025](处理容器)
[0026]如图1所示，衬底处理装置100包括处理容器202。处理容器202构成为例如横截面为圆形且扁平的密封容器。另外，处理容器202例如由铝(A1)、不锈钢(SUS)等金属材料构成。在处理容器202内形成有:处理作为衬底的硅晶片等晶片200的处理空间201、和在将晶片200向处理空间201搬送时供晶片200通过的搬送空间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与下部容器202b之间设置了分隔板204。
[0027]在上部容器202a的内部的外周端缘近旁设有排气缓冲室209。在排气缓冲室209设有用于对排气缓冲室加热的加热器209a。关于排气缓冲室209，将在后面详述。
[0028]在下部容器202b的侧面设置有与闸阀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在与未图示的搬送室之间移动。在下部容器202b的底部设置有多个提升销207。而且，下部容器202b接地。
[0029](衬底支承部)
[0030]在处理空间201内设有支承晶片200的衬底支承部210。衬底支承部210主要具有载置晶片200的衬底载置面211、在表面具有衬底载置面211的衬底载置台212以及由衬底载置台212内包的作为加热源的加热器213 (第二加热部)。在衬底载置台212中，在与提升销207对应的位置分别设置有供提升销207贯通的贯通孔214。
[0031]衬底载置台212由轴217支承。轴217贯通处理容器202的底部，并且在处理容器202的外部与升降机构218连接。通过使升降机构218工作而使轴217和衬底载置台212升降，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下端部的周围由波纹管219覆盖，处理容器202内部被气密性地保持。
[0032]衬底载置台212在晶片200的搬运时下降至衬底载置面211与衬底搬入搬出口206相对的位置(晶片搬送位置)，在晶片200的处理时，如图1所示，晶片200上升至处理空间201内的处理位置(晶片处理位置)。
[0033]具体而言，在使衬底载置台212下降至晶片搬送位置时，提升销207的上端部从衬底载置面211的上表面突出，提升销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，提升销207相对于衬底载置面211的上表面埋没，衬底载置面211从下方支承晶片200。需要说明的是，由于提升销207与晶片200直接接触，所以优选以例如石英、氧化招等材质形成提升销207。
[0034](簇射头)
[0035]在处理空间201的上部(气体供给方向上游侧)设有作为气体分散机构的簇射头230。在簇射头230的盖231设有气体导入口 241，在该气体导入口 241连接后述的气体供给系统。从气体导入口 241导入的气体被供给到簇射头230的缓冲空间232。
[0036]簇射头的盖231由具有导电性的金属形成，并用作用于在缓冲空间232或处理空间201内生成等离子体的电极。在盖231与上部容器202a之间设置有绝缘块233，使盖231与上部容器202a之间绝缘。
[0037]簇射头230包括用于使经气体导入口 241从气体供给系统供给的气体分散的分散板234。该分散板234的上游侧是缓冲空间232，下游侧是处理空间201。在分散板234上设置有多个贯通孔234a。分散板234配置成与衬底载置面211对置。
[0038]在缓冲空间232中设置有形成被供给的气体的流动的气体引导件235。气体引导件235为以孔231a为顶点并随着朝向分散板234方向而直径扩大的圆锥状。与形成在分散板234的最外周侧的贯通孔234a相比，气体引导件235形成为其下端位于更外周。
[0039](等离子体生成部)
[0040]在簇射头的盖231上连接有整合器251、高频电源252。通过用高频电源252、整合器251调整阻抗，在簇射头230、处理空间201中生成等离子体。
[0041](气体供给系统)
[0042]在设于簇射头230的盖231上的气体导入孔241连接有共用气体供给管242。共用气体供给管242通过与气体导入孔241的连接而连通于簇射头230内的缓冲空间232。此外，在共用气体供给管242上连接有第一气体供给管243a、第二气体供给管244a以及第三气体供给管245a。第二气体供给管244a经由远程等离子体单元(RPU) 244e连接于共用气体供给管242。
[0043]其中，从包含第一气体供给管243a的原料气体供给系统243主要供给原料气体，从包含第二气体供给管244a的反应气体供给系统244主要供给反应气体。在处理晶片时，从包含第三气体供给管245a的吹扫气体供给系统245主要供给惰性气体，在清洁簇射头230、处理空间201时从包含第三气体供给管245a的吹扫气体供给系统245主要供给清洁气体。需要说明的是，关于从气体供给系统供给的气体，有时将原料气体称为第一气体，将反应气体称为第二气体，将惰性气体称为第三气体，将清洁气体(处理空间201用)称为第四气体。
[0044](原料气体供给系统)
[0045]从上游方向开始，在第一气体供给管243a上依次设置有原料气体供给源243b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC) 243c以及作为开闭阀的阀243d。从第一气体供给管243a将原料气体经由MFC243c、阀243d以及共用气体供给管242供给至簇射头230内。
[0046]原料气体为处理气体之一，例如是含有Si (硅)元素的原料即Si2Cl6 (六氯化二硅(Disilicon hexachloride)或六氯乙娃烧(Hexachlorodisilane))气体(即 Si2Cl6气体)。需要说明的是，作为原料气体，在常温常压下可以是固体、液体以及气体中的任一者。原料气体在常温常压下为液体的情况下，可在第一气体供给源232b与质量流量控制器243c之间设置未图示的气化器。在此，设为气体来进行说明。
[0047]主要由第一气体供给管243a、MFC243c、阀243d构成原料气体供给系统243。需要说明的是，可以认为在原料气体供给系统243包含原料气体供给源243b和后述的第一惰性气体供给系统。此外，原料气体供给系统243供给作为处理气体之一的原料气体，因此其相当于处理气体供给系统之一。
[0048]在第一气体供给管243a的阀243d的下游侧，连接有第一惰性气体供给管246a的下游端。从上游方向开始，在第一惰性气体供给管246a上依次设置有惰性气体供给源246b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC) 246c以及作为开闭阀的阀246d0并且，从第一惰性气体供给管246a将惰性气体经由MFC246c、阀246d、第一气体供给管243a而供给到簇射头230内。
[0049]惰性气体作为原料气体的载体气体发挥作用，优选使