衬底处理装置及半导体器件的制造方法

衬底处理装置及半导体器件的制造方法
【专利摘要】本发明涉及衬底处理装置及半导体器件的制造方法。目的在于提供一种实现无不均的均匀清洁的衬底处理装置和半导体器件的制造方法。衬底处理装置，包括：处理室，对衬底进行处理；衬底载置台，设于所述处理室，将多个衬底呈圆周状载置；旋转部，使所述衬底载置台旋转；第一气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给第一气体；第二气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给第二气体；第三气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给清洁气体；以及升降部，其被控制为：在供给所述第一气体和所述第二气体期间，将所述衬底载置台维持于衬底处理位置，在供给所述清洁气体期间，将所述衬底载置台维持于清洁位置。
【专利说明】衬底处理装置及半导体器件的制造方法
[0001]抟术冈域
[0002]本发明涉及衬底处理装置及半导体器件的制造方法。
【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。作为衬底处理装置进行的工艺处理，例如有利用交替供给法进行的成膜处理。在利用交替供给法进行的成膜处理中，对于作为处理对象的衬底，以原料气体供给工序、吹扫工序、反应气体供给工序、吹扫工序为I次循环而重复进行该循环规定次数(η次循环)，由此在衬底上进行成膜。作为进行这样的成膜处理的衬底处理装置有构成为如下构造的装置:对于作为处理对象的衬底，从其上方侧向衬底的面上供给各种气体(原料气体、反应气体或吹扫气体等)，并使供给到衬底的面上的各种气体向衬底的上方侧排气(例如，参照专利文献I)。
[0004]在采用这样的衬底处理装置的情况下，包括:在表面呈圆周状地载置多个衬底的衬底载置面；具有衬底载置面的衬底载置台；在与衬底载置面相面对的位置设置的气体供给部。气体供给部是相对于衬底载置台的旋转方向交替供给气体的构造。在成膜处理中，衬底载置台在气体供给部的下方旋转，从而在衬底上形成膜。
[0005]然而，在使载置有多个衬底的衬底载置台旋转，并对各衬底交替供给气体的情况下，从气体的使用效率等观点考虑，做成使各个气体不混合的构造、增多向晶片上的气体暴露量的构造。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献1:日本特开2011 — 222960。

【发明内容】

[0008]若向衬底交替供给气体，则在载置衬底的衬底载置台的表面也被交替供给气体。因而，在衬底载置台上也会形成膜。由于形成于衬底载置台的膜会可能对成膜带来不良影响，因此在这样的装置中进行定期清洁。作为清洁的方法，例如有向处理室内供给等离子体状态的清洁气体的方法。
[0009]然而，在如上所述欲使气体不混合、或欲增多气体的暴露量的情况下，要求将气体封入规定空间。规定空间是指例如气体供给孔的下方的空间。在用这种构造供给清洁气体的情况下，清洁气体难以扩散到规定空间以外，因此在衬底载置台上清洁不均。若变得不均，贝1J认为存在引起由清洁气体所指的过度蚀刻(over-etching)、或无法将清洁对象物清洁的情况。
[0010]本发明的目的在于提供一种实现无不均的均匀清洁的衬底处理装置、半导体器件的制造方法及程序。
[0011]根据本发明的一方案，提供一种衬底处理装置，包括:
[0012]处理室，对衬底进行处理；
[0013]衬底载置台，设于所述处理室，将多个衬底呈圆周状载置；
[0014]旋转部，使所述衬底载置台旋转；
[0015]第一气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给第一气体；
[0016]第二气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给第二气体；
[0017]第三气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给清洁气体；以及
[0018]升降部，其被控制为:在供给所述第一气体和所述第二气体期间，将所述衬底载置台维持于衬底处理位置，在供给所述清洁气体期间，将所述衬底载置台维持于清洁位置。
[0019]根据本发明的另一方案，提供一种半导体器件的制造方法，包括如下工序:
[0020]将衬底搬入处理室，并将其呈圆周状地载置于内置于所述处理室的衬底载置台上;
[0021]将所述衬底载置台维持在衬底处理位置；
[0022]—边使所述衬底载置台旋转，一边由第一气体供给部及第二气体供给部从所述衬底载置台的上方供给第一气体和第二气体，对被维持在所述衬底处理位置的所述衬底载置台上的所述衬底进行处理；
[0023]从所述处理室搬出所述衬底；
[0024]将所述衬底载置台维持在清洁位置；以及
[0025]从所述第三气体供给部供给清洁气体而对被维持于所述清洁位置的所述衬底载置台进行清洁。
[0026]根据本发明的又一方案，提供一种程序，执行如下工序:
[0027]将衬底搬入处理室，并将其呈圆周状地载置于内置于所述处理室的衬底载置台上;
[0028]将所述衬底载置台维持在衬底处理位置；
[0029]—边使所述衬底载置台旋转，一边由第一气体供给部及第二气体供给部从所述衬底载置台的上方供给第一气体和第二气体，对被维持在所述衬底处理位置的所述衬底载置台上的所述衬底进行处理；
[0030]从所述处理室搬出所述衬底；
[0031]将所述衬底载置台维持在清洁位置；以及
[0032]从所述第三气体供给部供给清洁气体而对被维持于所述清洁位置的所述衬底载置台进行清洁。
[0033]根据本发明，能够提供一种实现无不均的均匀清洁的衬底处理装置、半导体器件的制造方法及程序。
【附图说明】
[0034]图1是本发明的第一实施方式的簇型(clustertype)的衬底处理装置的水平剖视概略图。
[0035]图2是本发明的第一实施方式的簇型的衬底处理装置的纵向剖视概略图。
[0036]图3是本发明的第一实施方式的衬底处理装置所具备的处理腔室的水平剖视概略图。
[0037]图4是本发明的第一实施方式的衬底处理装置所具备的处理腔室的纵向剖视概略图，是图3所示的处理腔室的B — B’线剖视图。
[0038]图5是本发明的第一实施方式的衬底处理装置所具备的处理腔室的纵向剖视概略图，是图3所示的处理腔室的C 一 C’线剖视图。
[0039]图6是本发明的第一实施方式的衬底处理装置所具备的处理腔室的水平剖视概略图，是图4所示的处理腔室的D — D’线剖视图。
[0040]图7是本发明的第一实施方式所示的气体供给部的说明图。
[0041]图8是本发明的第一实施方式所示的气体排气部的说明图。
[0042]图9是表示本发明的第一实施方式的衬底处理工序的流程图。
[0043]图10是本发明的第一实施方式的成膜工序的流程图。
[0044]图11是说明本发明的第一实施方式的成膜工序中的晶片动作的流程图。
[0045]图12是说明本发明的第一实施方式的清洁气体的流动的说明图。
[0046]图13是本发明的第二实施方式的衬底处理装置所具备的处理腔室的水平剖视概略图。
[0047]图14是本发明的第二实施方式的衬底处理装置所具备的处理腔室的纵向剖视概略图，是图13所示的处理腔室的C 一 C’线剖视图。
[0048]图15是本发明的第三实施方式的衬底处理装置所具备的处理腔室的水平剖视概略图。
[0049]图16是本发明的第四实施方式的衬底处理装置所具备的处理腔室的水平剖视概略图。
[0050]图17是本发明的第四实施方式的衬底处理装置所具备的处理腔室的纵向剖视概略图，是图16所示的处理腔室的C 一 C’线剖视图。
[0051]图18是说明本发明的第四实施方式的气体供给部的说明图。
[0052]附图标记的说明
[0053]10…衬底处理装置，200...晶片(衬底)，201...处理室，203…反应容器，220…衬托器，222…升降机构，241…气体供给构造，261…气体供给构造，281…气体供给构造。
【具体实施方式】
[0054]<本发明的第一实施方式>
[0055]以下，参照【附图说明】本发明的第一实施方式。
[0056](I)衬底处理装置的构成
[0057]首先，使用图1及图2说明本实施方式的衬底处理装置10。图1是本实施方式的簇型的衬底处理装置10的水平剖视图。图2是本实施方式的簇型的衬底处理装置10的纵向剖视概略图。
[0058]需要说明的是，在应用本发明的衬底处理装置10中，作为用于搬送作为衬底的晶片200的载体而使用FOUP (Front Opening Unified Pod:以下称为晶盒)100。本实施方式的簇型衬底处理装置10的搬送装置分为真空侧和大气侧。
[0059]此外，在以下的说明中，前后左右以图1为基准。图1所示的Xl的方向为右，X2的方向为左，Yl的方向为前，Y2的方向为后。
[0060](真空侧的构成)
[0061]如图1及图2所示，衬底处理装置10具备可承受真空状态等、小于大气压的压力(负压)的第一搬送室103。第一搬送室103的壳体101在俯视下例如为五角形，形成为上下两端被封堵的箱形状。需要说明的是，以下所述的“俯视下”是指从衬底处理装置10的铅直上侧观察铅直下侧时。
[0062]在第一搬送室103内设有能够在负压下将二片晶片200同时移载的第一晶片移载机112。在此，第一晶片移载机112可以是能移载一片晶片200。第一晶片移载机112被构成为可借助第一晶片移载机升降器115而维持着第一搬送室103的气密性地升降。
[0063]在壳体101的五片侧壁中的位于前侧的侧壁，分别经由闸阀126、127而连结预备室(加载互锁室)122、123。预备室122、123被构成为兼具搬入晶片200的功能和搬出晶片200的功能，分别用可承受负压的构造构成。
[0064]进而，在预备室122、123内能够借助衬底支承台140将2片晶片200堆叠地放置。在预备室122、123设置有配置在晶片200之间的隔板(中间板)141。
[0065]在第一搬送室103的壳体101的五片侧壁中的位于后侧(背面侧)的四片侧壁，分别经由闸阀150、151、152、153而相邻地连结有对衬底进行所希望的处理的第一处理腔室202a、第二处理腔室202b、第三处理腔室202c和第四处理腔室202d。关于第一处理腔室202a、第二处理腔室202b、第三处理腔室202c和第四处理腔室202d，后面将详述。
[0066](大气侧的构成)
[0067]在预备室122、123的前侧经由闸阀128、129而连结有能够在真空下及大气压下的状态搬送晶片200的第二搬送室121。在第二搬送室121设有用于移载晶片200的第二衬底移载机124。第二衬底移载机124被构成为可借助设置于第二搬送室121内的第二衬底移载机升降器131而升降，并且被构成为借助线性促动器132而在左右方向往返移动。
[0068]在第二搬送室121的左侧设有槽口对准装置106。需要说明的是，槽口对准装置106可以是定向平面对准装置。此外，在第二搬送室121的上部设有用于供给洁净空气的洁净单元118。
[0069]在第二搬送室121的壳体125的前侧设有用于相对于第二搬送室121将晶片200搬入搬出的衬底搬入搬出口 134、和晶盒开启部108。在隔着衬底搬入搬出口 134与晶盒开启部108相反的一侧、即壳体125的外侧设有装载端口(10台)105。晶盒开启部108具备将晶盒100的盖10a开闭并可将衬底搬入搬出口 134封堵的闭合部142、和驱动闭合部142的驱动机构136。通过将载置于装载端口 105的晶盒100的盖10a开闭而能够使晶片200相对于晶盒100进出。此外，晶盒100借助未图示的工序内搬送装置(0ΗΤ等)而能相对于装载端口 105供给及排出。
[0070]处理腔室的构成
[0071]接着，使用图3?图8说明作为本实施方式的处理炉的处理腔室的构成。图3是本实施方式的衬底处理装置10所具备的处理腔室的水平剖视概略图，是图4、图5的A —A’线剖视图。图4是本实施方式的衬底处理装置10所具备的处理腔室的纵向剖视概略图，是图3所示的处理腔室的B - B’线剖视图。图5是本实施方式的衬底处理装置10所具备的处理腔室的纵向剖视概略图，是图3所示的处理腔室的C - C’线的剖视图。图6是图3、图4的D — D’线剖视图。图7是说明气体的供给系统的说明图。图8是说明排气系统的说明图。
[0072]需要说明的是，为了便于说明，在图3、图4的构成与图7、图8的构成的关联上记载如下。具体而言，图3、图4的El与图7的E2连接。除此之外，Fl与F2、Gl与G2、Hl与H2分别相连接。
[0073]在图4中，为了便于说明，如H1-H2这样，记载了仅是气体供给构造262a、从排气孔272a到排气管292的连接，但不限于此，其他气体供给构造的排气孔也连接于排气管292。
[0074]在图4中，作为第一气体的气体供给构造241的说明，说明了在气体供给构造241a设置气体供给孔242a、气体排气孔251a的情况，但不限于此。具体而言，在与气体供给构造241a相同结构的气体供给构造241b也形成气体供给孔242b和排气孔251b。对于气体供给构造241c也同样，在气体供给构造241c形成气体供给孔242c和排气孔251c。
[0075]在图4中，作为第二气体的气体供给构造261的说明，说明了在气体供给构造261a设置气体供给孔262a、气体排气孔272a的情况，但不限于此。具体而言，在与气体供给构造261a相同结构的气体供给构造261b也形成气体供给孔262b、排气孔272b。气体供给构造261c也同样，与气体供给构造261a结构相同，在气体供给构造261c形成气体供给孔262c和排气孔272c。
[0076]在图4中，作为惰性气体的气体供给构造281的说明，说明了在气体供给构造281a设置气体供给孔282a的情况，但不限于此。具体而言，在与气体供给构造281a相同结构的气体供给构造281b也设置气体供给孔282b。气体供给构造281b?气体供给构造28If也是同样。
[0077]在本实施方式中，第一处理腔室202a、第二处理腔室202b、第三处理腔室202c和第四处理腔室202d分别同样地构成。以下，将第一处理腔室202a、第二处理腔室202b、第三处理腔室202c和第四处理腔室202d总称为“处理腔室202”。
[0078](处理室)
[0079]如图3?图5所示，作为处理炉的处理腔室202具备作为圆筒状气密容器的反应容器203。在反应容器203内形成有用于对晶片200进行处理的处理室201。
[0080]在反应容器203内的上侧设有供给第一气体的气体供给构造241、供给第二气体的气体供给构造261和供给惰性气体的气体供给构造281。如图4、图6所述，沿着后述的衬托器(susceptor)(衬底载置台)220的旋转方向R(周向)，气体供给构造241、气体供给构造281、气体供给构造261和气体供给构造281交替配置。
[0081]多个气体供给构造241沿周向依序配置气体供给构造241a、气体供给构造241b、气体供给构造241c。多个气体供给构造261沿周向依序配置气体供给构造261a、气体供给构造261b、气体供给构造26lc。多个气体供给构造281沿周向依序配置气体供给构造281a、气体供给构造281b、气体供给构造281c、气体供给构造281d、气体供给构造281f。
[0082]气体供给构造241具有供给第一气体的第一气体供给孔242，其水平方向外周设有排气孔251。气体供给构造261具有供给第二气体的第二气体供给孔262，其水平方向外周设有排气孔272。气体供给构造281具有供给惰性气体的惰性气体供给孔282。
[0083]因而，在周向上，依序配置排气孔251、第一气体供给孔242、排气孔251、惰性气体供给孔282、排气孔272、第二气体供给孔262、排气孔272、惰性气体供给孔282的组合。
[0084]各气体供给孔的下端以不干扰晶片200的程度与衬托器220接近配置。通过这样设置，增加了气体向晶片200的暴露量，可实现形成于晶片上的膜的膜厚均匀化、气体的使用效率的提尚。
[0085]需要说明的是，为了增多气体的暴露量而有提高压力的方法。作为提高压力的方法，例如有:增大气体供给构造的底壁的面积而使气体难以逸出等方法。
[0086](衬托器)
[0087]在气体供给孔的下侧、即反应容器203内的底侧中央设有作为衬底载置台的衬托器220，该衬托器220在反应容器203的中心具有旋转轴的中心，被构成为可自由旋转。衬托器220例如由氮化铝(AlN)、陶瓷、石英等非金属材料形成，以便于能够减少晶片200的金属污染。需要说明的是，衬托器220与反应容器203电绝缘。
[0088]衬托器220被构成为在反应容器203内，将多片(本实施方式中例如为5片)晶片200以在同一面上且排列成同一圆周状的方式加以支承。在此，同一面上不限于完全同一面，只要是从上面观察衬托器220时多片晶片200彼此互不重叠地排列即可。此外，衬托器220构成为使多片晶片200沿旋转方向排列地配置所述晶片200。
[0089]在衬托器220表面上的支承晶片200的位置设有晶片载置部221。与要处理的晶片200的片数相同数量的晶片载置部221以相对于衬托器220的中心彼此等间隔(例如间隔72° )的方式配置在相对于衬托器220的中心为同心圆上的位置。
[0090]各个晶片载置部221在从例如衬托器220的上面观察时为圆形状、在从侧面观察时为凹形状。晶片载置部221的直径优选是构成为比晶片200的直径稍大一点。通过在该晶片载置部221内载置晶片200，由此能够容易进行晶片200的定位。而且，能够抑制发生由于伴随衬托器220的旋转产生的离心力而晶片200从衬托器220飞出等的晶片200错位。
[0091]在衬托器220设有用于使衬托器220升降的升降机构222。升降机构222连接于后述的控制器300，根据控制器300的指示使衬托器220升降。控制器300例如变更为后述的衬底处理位置、清洁位置、晶片搬送位置这三阶段，可改变各气体供给孔与衬托器之间的相对距离。在衬托器220的各晶片载置部221设有多个贯通孔223。在各个贯通孔223设有晶片顶起销224。在衬底载置位置，使衬托器220下降到搬送位置，使晶片顶起销224的下端与反应容器203的底面接触。接触后的晶片顶起销224被顶起到比晶片载置部221的表面高的位置。如此以使晶片200相对于晶片载置部221表面浮起的方式载置晶片。
[0092]在衬托器220的轴设有用于使衬托器220旋转的旋转机构225。旋转机构225的旋转轴与衬托器220连接，通过使旋转机构225工作而能使衬托器220旋转。此外，通过衬托器220旋转，能够使多个晶片载置部221 —起旋转。
[0093]在旋转机构225经由偶联部226而连接后述的控制器300。偶联部226构成为例如利用金属刷等将旋转侧与固定侧之间电连接的滑环(slip ring)机构。由此，不会妨碍衬托器220的旋转。控制器300控制对旋转机构225的通电情况，以使衬托器220以规定速度旋转规定时间。
[0094](加热部)
[0095]在衬托器220的内部一体地埋入有作为加热部的加热器228，构成为能够对晶片200进行加热。当对加热器228供给电力时，晶片200表面可被加热到规定温度(例如室温?100tC左右)。需要说明的是，加热器228可以在同一面上设置多个(例如5个)，以便于对载置在衬托器220上的各个晶片200分别加热。
[0096]在衬托器220设有温度传感器227。在加热器228及温度传感器227经由电力供给线229而电连接电力调整器230、加热器电源231及温度调整器230。基于由温度传感器227检测出的温度信息，控制对加热器228的通电情况。
[0097](气体供给部)
[0098]在处理室的上方，从顶板部的中央部观察时呈放射状地设有气体供给构造241、气体供给构造261、气体供给构造281。在从顶板向衬托器220方向观察时，气体供给构造241、气体供给构造261和气体供给构造281成为从顶板突出的构造，因此也称为凸状部件。
[0099]气体供给构造241具有供给第一气体的第一气体供给孔242，在其水平方向外周设有排气孔251。气体供给构造261具有供给第二气体的第二气体供给孔262，在其水平方向外周设有排气孔272。气体供给构造281具有供给惰性气体的惰性气体供给孔282。
[0100]气体供给构造241、气体供给构造281、气体供给构造261沿周向依次设置。因而，在周向上，依次配置排气孔251、第一气体供给孔242、排气孔251、惰性气体供给孔282、排气孔272、第二气体供给孔262、排气孔272和惰性气体供给孔282的组合。
[0101]第一气体供给孔242、第二气体供给孔262、惰性气体供给孔282是沿衬托器220的径向延伸的狭缝构造。各供给孔的衬托器径方向的宽度至少比晶片200的直径大，做成为能够向通过各个气体供给孔的下方的晶片200整面供给气体的构造。
[0102]排气孔251被设置成在水平方向环绕第一气体供给孔242，用于将未能附着于晶片200、衬托器220的表面上的第一气体及从相邻的惰性气体供给孔282供给的惰性气体排出。通过做成这样的结构，由此能够防止与向相邻的空间供给的第二气体发生混合。
[0103]排气孔251不仅设于与相邻的惰性气体供给孔282之间，还设于例如从气体供给孔观察为处理室的中央侧、从气体供给孔观察为处理室的外周侧的位置。
[0104]通过将排气孔251设于处理室的中央侧，由此能够防止气体大量流入处理室中央和/或隔着处理室中央而相邻的气体供给区域。需要说明的是，在此，也将排气孔251的处理室中央侧称为内周侧气体移动抑制部。
[0105]而且，通过将排气孔251设于处理室的外周侧，能够防止气体向处理室壁方向大量流入。需要说明的是，在此，也将排气孔251的处理室外周侧称为外周侧气体移动抑制部。
[0106]排气孔272被设置成在水平方向环绕第二气体供给孔262，用于将未能附着于晶片200、衬托器220的表面上的第二气体及从相邻的惰性气体供给孔282供给的惰性气体排出。通过做成这样的结构，由此能够防止与向相邻的空间供给的第一气体发生混合。
[0107]排气孔272不仅设于与相邻的惰性气体供给孔282之间，还设于例如从气体供给孔观察为处理室的中央侧、从气体供给孔观察为处理室的外周侧的位置。
[0108]通过将排气孔272设于处理室的中央侧，由此能够防止气体大量流入处理室中央和/或隔着处理室中央而相邻的气体供给区域。需要说明的是，在此，也将排气孔272的处理室中央侧称为内周侧气体移动抑制部。
[0109]而且，通过将排气孔272设于处理室的外周侧，能够防止气体向处理室壁方向大量流入。需要说明的是，在此，也将排气孔272的处理室外周侧称为外周侧气体移动抑制部。
[0110]另外，也可以将排气孔251的内周侧移动抑制部和排气孔272的内周侧移动抑制部总称为内周侧移动抑制部。而且，可以将排气孔251的外周侧移动抑制部和排气孔272的外周侧移动抑制部总称为外周侧移动抑制部。
[0111]从周向侧面观察气体供给构造241、气体供给构造282、气体供给构造262的排列时，如图6这样配置。S卩，在周向依次配置有单元241的排气孔251、第一气体供给孔242、单元241的排气孔251、惰性气体供给孔282、单元261的气体排气孔272、第二气体供给孔262、单元261的气体排气孔272、惰性气体供给孔282。
[0112](第一气体供给部)
[0113]气体供给管243在未图示的分配部的下游侧被分支为多个管，各个气体供给管连接于气体供给构造241a?241c。在气体供给管243的上游端连接有第一气体源244，在第一气体源244与分配部之间，从上游起设有作为流量调整器(流量调整部)的质量流量控制器(MFC) 245、开闭阀246。
[0114]从第一气体供给管243经由质量流量控制器245、阀246而向气体供给构造241供给含有第一元素的气体(以下称为“含有第一元素气体”或“第一气体”)。
[0115]含有第一元素气体为处理气体之一，是原料气体。在这里，第一元素例如是钛(Ti)。即，含有第一元素气体例如是含钛气体。需要说明的是，含有第一元素气体在常温常压下可以是固体、液体以及气体中的任一者。含有第一元素气体在常温常压下为液体的情况下，可在第一气体供给源244与质量流量控制器245之间设置未图示的气化器。在此作为气体进行说明。
[0116]在第一气体供给管243的阀246的下游侧连接有第一惰性气体供给管247的下游端。在第一惰性气体供给管247，从上游方向起依次设有惰性气体源248、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC) 249及作为开闭阀的阀250。
[0117]在这里，惰性气体例如是氮气(N2)。需要说明的是，作为惰性气体，除了队气体外，能够使用例如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)等稀有气体。
[0118]主要将气体供给构造241、气体供给孔242、气体供给管243、MFC245和开闭阀246汇总称为第一气体供给部240。
[0119]此外，主要由第一惰性气体供给管267、质量流量控制器269以及阀270构成第一惰性气体供给部。需要说明的是，也可认为惰性气体供给源268、第一气体供给管243包含在第一惰性气体供给部中。进一步地，也可认为第一气体源243b、第一惰性气体供给部和气体排气孔251中的任一个或其组合包含在第一气体供给部中。
[0120]另外，在本实施方式中，使用气体供给构造241a?气体供给构造241c的3个气体供给构造241进行了说明，但不限于此，也可以使用4个以上的气体供给构造。
[0121](第二气体供给部)
[0122]第二气体供给管263气体供给管243在未图示的分配部的下游侧被分支为多个管，各个气体供给管连接于气体供给构造261a?261c。在气体供给管263的上游端连接有第二气体源264，在第二气体源264与分配部之间，从上游起设有作为流量调整器(流量调整部)的质量流量控制器(MFC) 265、开闭阀266。
[0123]从第二气体供给管263经由质量流量控制器265、阀266而向气体供给构造261供给含有第二元素的气体(以下称为“含有第二元素气体”或“第二气体”)。
[0124]含有第二元素气体为处理气体之一，是反应气体。在此，第二元素例如是氮(N)。即，含有第二元素气体例如是含氮气体。
[0125]在第一气体供给管263的阀266的下游侧连接有第二惰性气体供给管267的下游端。在第二惰性气体供给管267，从上游方向起依次设有惰性气体源268、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC) 269及作为开闭阀的阀270。
[0126]在第二供给管的分配部与第二惰性气体供给管267的下游端之间设有远程等离子体部271。远程等离子体部271使所通过的气体成为等离子体状态。在此，使含有第二元素气体成为等尚子体状态。
[0127]在这里，惰性气体例如是氮气(N2)。需要说明的是，作为惰性气体，除了队气体外，能够使用例如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)等稀有气体。
[0128]主要将气体供给构造261、气体供给孔262、气体供给管263、MFC265和开闭阀266汇总称为第二气体供给部260。
[0129]此外，主要由第二惰性气体供给管267、质量流量控制器269及阀270构成第二惰性气体供给部。需要说明的是，也可认为惰性气体供给源268、第二气体供给管267包含在第二惰性气体供给部中。进一步地，也可认为第二气体源264、第二惰性气体供给部、远程等离子体部271和气体排气孔272中的任一个或其组合包含在第二气体供给部中。
[0130]另外，在本实施方式中，使用气体供给构造261a?气体供给构造261c的3个气体供给构造进行了说明，但不限于此，也可以使用4个以上的气体供给构造。
[0131](第三气体供给部)
[0132]惰性气体供给管283在未图示的分配部的下游侧分支为多个管，各个气体供给管连接于第三气体供给构造281a?281f。在气体供给管283的上游端连接有惰性气体源284，在惰性气体源284与分配部之间，从上游起设有作为流量调整器(流量调整部)的质量流量控制器(MFC) 285、开闭阀286。
[0133]从惰性气体供给管283经由质量流量控制器285和阀286将惰性气体供给到第二气体供给构造281。
[0134]在这里，惰性气体例如是氮气(N2)。需要说明的是，作为惰性气体，除了队气体外，能够使用例如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)等稀有气体。
[0135]在第三气体供给管283的阀286的下游侧连接有清洁气体供给管333的下游端。在清洁气体供给管333，从上游方向起依次设有清洁气体源334、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC) 335及作为开闭阀的阀336。
[0136]在第三气体供给管283的分配部与清洁气体供给管的下游端之间设有远程等离子体部337。远程等离子体部337使所通过的气体成为等离子体状态。在后述的清洁工序时启动，使清洁气体成为等离子体状态。
[0137]清洁气体从清洁气体供给管333经由质量流量控制器335、阀336、远程等离子体部337和气体供给管283而供给到处理室201。
[0138]从清洁气体源334供给的清洁气体，在清洁工序中作为将附着于衬托器220、处理室壁203、衬托器220上的副生成物等除去的清洁气体发挥作用。
[0139]在此，清洁气体例如是三氟化氮(NF3)气体。需要说明的是，作为清洁气体，例如既可以使用氟化氢(HF)气体、三氟化氯(CIF3)气体、氟(F2)气体等，另外也可以将它们组合使用。
[0140]主要将气体供给构造281、气体供给孔282、气体供给管283、MFC285和开闭阀286汇总而称为第三气体供给部(或惰性气体供给部)280。需要说明的是，可以认为惰性气体源284包含于第三气体供给部。
[0141]此外，主要由清洁气体供给管333、质量流量控制器335以及阀336构成清洁气体供给部。此外，也可以认为清洁气体源334、远程等离子体部337、气体供给管283包含于清洁气体供给部。进一步地，也可以认为清洁气体供给部包含于第三气体供给部。
[0142]另外，在本实施方式中，使用气体供给构造281a?气体供给构造28If的6个气体供给构造281进行了说明，但不限于此，也可以使用7个以上的气体供给构造。
[0143]清洁气体供给管333连接于第三气体供给管283，但不限于此。例如可以与第三气体供给管283同样，使清洁气体供给管333连接于气体供给构造281。在该情况下，在清洁气体供给管设置远程等离子体部337。
[0144](排气部)
[0145]如图4、图8所示，设于各气体供给构造的排气孔251、排气孔272在气体排气管292的未图示的合流部合流。在合流后的排气管上，从上游起配置有作为开闭阀的阀293、作为压力调整器(压力调整部)的APC(Auto Pressure Controller，自动压力控制器)阀294、栗 295。
[0146]构成为可以进行真空排气以使处理室201内的压力成为规定压力(真空度)。APC阀294是能通过开闭阀而进行处理室201内的真空排气或停止真空排气，而且通过调节阀开度可调整处理室201内的压力的开闭阀。主要由排气孔251、排气孔272、排气管292、阀293和APC阀294构成排气部。需要说明的是，排气系统可以包含压力传感器及真空栗。
[0147]另外，为了与后述的下方排气孔311相区别，将排气孔251、排气孔252称为上方排气孔，将下方排气孔311称为下方排气孔。而且，将排气孔251称为第一上方排气孔，将排气孔252称为第二上方排气孔。
[0148](控制部)
[0149]衬底处理装置10具有控制衬底处理装置10的各部的动作的控制器(控制部)300。控制器300至少具有运算部301和存储部302。控制器300与上述的各构成连接，根据上位控制器和/或使用者的指示来从存储部302调出程序和/或制程，并根据其内容控制各构成的动作。需要说明的是，控制器300可以构成作为专用计算机，也可以构成作为通用的计算机。例如，准备存储了上述程序的外部存储装置(例如磁带、软盘、硬盘等磁盘；CD,DVD等光盘；M0等光磁盘；USB存储器、存储卡等半导体存储器)283，通过使用该外部存储装置303向通用的计算机安装程序而能构成本实施方式的控制器300。此外，用于向计算机提供程序的手段不限于经由外部存储装置303提供的情况。例如也可以使用互联网或专用线路等通信手段，不经由外部存储装置303地提供程序。需要说明的是，存储部302、外部存储装置303构成为计算机可读取记录介质。以下，也将它们统括地简称为记录介质。需要说明的是，在本说明书中使用了记录介质这样的措辞的情况下，有时仅包含存储部302，有时仅包含外部存储装置303，或者包含上述两者。
[0150](2)衬底处理工序
[0151]接着，作为本实施方式的半导体制造工序的一工序，说明使用具备上述的处理腔室202的衬底处理装置进行制造的衬底处理工序。
[0152]首先，使用图9及图10，简要说明衬底处理工序。图9是表示本实施方式的衬底处理工序的流程图。图10是本实施方式的成膜工序的流程图。需要说明的是，在以下的说明中，衬底处理装置10的处理腔室202的构成各部分的动作由控制器300控制。
[0153]在此，对作为含有第一元素气体而使用TiCl4气体、作为含有第二元素气体而使用氨气(NH3),并在晶片200上形成氮化钛膜来作为薄膜的例子进行说明。此外，例如可以在晶片200上预先形成规定的膜。此外，可以在晶片200或规定的膜上预先形成规定的图案。
[0154](衬底搬入载置工序S102)
[0155]例如，由工序内搬送装置搬送最多收纳25片晶片200的晶盒100，将其载置到装载端口 105上。通过晶盒开启部108拆下晶盒100的盖100a，使晶盒100的衬底出入口开放。第二衬底移载机124从晶盒100拾取晶片200，将其载置到槽口对准装置106上。槽口对准装置106进行晶片200的位置调整。第二衬底移载机124将晶片200从槽口对准装置106搬入到大气压状态的预备室122内。闸阀128被关闭，预备室122内被排气装置(未图示)排气为负压。
[0156]在处理腔室202中，使衬托器220移动到晶片200的搬送位置、即衬底载置位置并维持于该位置。在本实施方式中，使衬托器220下降。通过下降，使晶片顶起销266在衬托器220的贯通孔223上升。结果，晶片顶起销266成为比衬托器220表面突出了规定高度的状态。接着，打开规定的闸阀，使用真空搬送机械臂112将规定片数(例如5片)的晶片200 (处理衬底)搬入到处理室201内。然后，以衬托器220的旋转轴为中心，以使各晶片200不重叠的方式，沿着衬托器220的旋转方向载置各晶片200。由此，晶片200以水平姿势被支承于从衬托器220的表面突出的晶片顶起销266上。
[0157]将晶片200搬入到处理室201内后，使第一搬送机械臂112向处理腔室202之外退避，关闭规定的闸阀而将反应容器203内密闭。其后，使衬托器220移动到衬底处理位置并维持于该位置。在本实施方式中，使衬托器220上升。通过上升，将晶片200载置到在衬托器220设置的各载置部221上。
[0158]需要说明的是，在将晶片200搬入处理室201内时，优选是一边从排气部对处理室201内进行排气，一边从第三气体供给部向处理室201内供给作为惰性气体的N2气体。SP，优选是，通过使栗295工作而打开APC阀294，由此在将处理室201内排气的状态下，至少打开阀250、阀270、阀286，从而向处理室201内供给N2气体。由此，能够抑制颗粒进入处理室201内、颗粒附着于晶片200上。此外，栗295至少在从衬底搬入载置工序(S102)到后述的衬底搬出工序(S106)结束为止的期间为始终工作的状态。
[0159]在将晶片200载置于衬托器220之上时，向埋入于衬托器220内部的加热器228供给电力，将晶片200的表面控制成为规定温度。晶片200的温度例如为室温以上?700°C以下，优选是室温以上且500°C以下。此时，加热器228的温度通过基于由温度传感器227检测到的温度信息来控制对加热器228的通电情况而进行调整。
[0160]需要说明的是，在由硅构成的晶片200的加热处理中，若将表面温度加热到750°C以上，则存在在晶片200的表面所形成的源极区域、漏极区域等产生杂质扩散，电路特性劣化、半导体器件的性能降低的情况。通过如上述这样限制晶片200的温度，能够抑制在晶片200的表面所形成的源极区域、漏极区域中的杂质扩散、电路特性劣化、半导体器件的性能降低。
[0161](薄膜形成工序S104)
[0162]接着，进行薄膜形成工序S104。在此说明薄膜形成工序S104的基本流程，关于本实施方式的特征部分，将在后面详细记述。
[0163]在薄膜形成工序S104中，从气体供给构造241a...气体供给构造241c供给TiCl4气体，从第二气体供给构造262a..?第二气体供给构造262c供给等离子体状态的氨气而在晶片200上形成氮化钛(TiN)膜。
[0164]需要说明的是，在薄膜形成工序S104中，在衬底搬入载置工序S102后也持续由排气部对处理室201内进行排气。与其并行地，从气体供给构造281a..?气体供给构造281f供给作为吹扫气体的N2气体。
[0165](衬托器旋转开始S202)
[0166]接着，使用图10，详细说明薄膜形成工序S104。
[0167]首先，在将晶片200载置于各晶片载置部221上后，开始利用旋转机构225进行衬托器220的旋转。此时，衬托器220的旋转速度通过控制器300来控制。衬托器220的旋转速度例如为I次旋转/分钟以上、且100次旋转/分钟以下。具体而言，旋转速度例如为60次旋转/分钟。通过使衬托器220旋转，衬托器220的表面和晶片200开始在气体供给构造241和气体供给构造261的下方的移动。
[0168](气体供给开始S204)
[0169]加热晶片200使其达到所希望的温度，当衬托器220达到所希望的旋转速度后，开始从气体供给构造241a..?气体供给构造241c供给TiCl4气体。与其并行地，从第二气体供给构造262a..?第二气体供给构造262c供给等离子体状态的氨气。
[0170]此时，调整质量流量控制器245，以使TiCl4气体的流量成为规定流量。需要说明的是，体的供给流量例如为10sccm以上且5000sccm以下。需要说明的是，可以与打(:14气体一起，流过作为载体气体的N2气体。
[0171]此外，调整质量流量控制器265，以使氨气的流量成为规定流量。需要说明的是，氨气的供给流量例如为10sccm以上且5000sccm以下。需要说明的是，可以与氨气一起，流过作为载体气体的N2气体。
[0172]此外，通过适当调整APC阀294的阀开度，使处理室201内的压力为规定压力。
[0173]需要说明的是，从该气体供给开始S204，在晶片200的表面上和/或衬托器的表面开始形成具有规定厚度的含钛层。
[0174](成膜工序S206)
[0175]接着，使衬托器220旋转规定次数，进行后述的成膜工序。此时，由于晶片200和衬托器220的表面暴露于气体，因此在晶片200上形成所希望的膜，并在衬托器220的表面也形成膜。
[0176]以下，使用图11，详细说明成膜工序S206。
[0177](通过第一气体的气体供给构造下方区域S302)
[0178]当晶片200通过第一气体的气体供给构造241的下方区域时，TiCl4气体被供给到晶片200。在晶片200表面上，通过TiCl4气体与晶片200上接触而形成作为“含有第一元素层”的含钛层。
[0179]含钛层例如根据处理室201内的压力、TiCl4气体的流量、衬托器220的温度、通过第一气体供给构造下方区域所需的时间(在第一气体供给构造下方区域的处理时间)等，而以规定厚度及规定分布形成。
[0180](通过惰性气体的气体供给构造下方区域S304)
[0181]接着，晶片200通过了气体供给构造241的下方区域之后，向衬托器220的旋转方向R移动而移动到惰性气体供给构造下方区域。在晶片200通过惰性气体供给构造下方区域时，在第一气体供给构造下方区域未能结合于晶片200的钛成分被惰性气体从晶片200
上除去。
[0182](通过第二气体的气体供给构造下方区域S306)
[0183]接着，晶片200通过了惰性气体供给构造下方区域之后，向衬托器220的旋转方向R移动而移动到第二气体供给构造下方区域。在晶片200通过第二气体供给构造下方区域时，在第二气体供给构造下方区域，含钛层与氨气发生反应而形成氮化钛膜。
[0184](通过惰性气体的气体供给构造下方区域S308)
[0185]接着，晶片200通过了第二气体供给构造下方区域201b之后，向衬托器220的旋转方向R移动而移动到惰性气体供给构造下方区域。在晶片200通过惰性气体供给构造下方区域时，在第二气体供给构造下方区域未能与晶片200的含钛层反应的氮成分被惰性气体从晶片200上除去。
[0186](判定S310)
[0187]在此期间，控制器300判定对于上述I个循环是否实施了规定次数。具体而言，控制器300对衬托器220的旋转数计数。
[0188]在未实施规定次数时(S310为否的情况下)，继续使衬托器220进一步旋转，重复进行通过第一气体供给构造下方区域S302、通过惰性气体供给构造下方区域S304、通过第二气体供给构造下方区域S306、通过惰性气体供给构造下方区域S308的循环。在实施了规定次数时(S310为是的情况下)，结束成膜工序S206。
[0189](气体供给停止S208)
[0190]在第三工序S210之后，至少关闭阀245，停止含有第一元素气体的供给。与其并行地，关闭阀246，停止含有第二元素气体的供给。
[0191](衬托器旋转停止S210)
[0192]在气体供给停止S212后，停止衬托器220的旋转。通过以上，薄膜形成工序S104结束。
[0193](衬底搬出工序S106)
[0194]接着，使衬托器220下降，将晶片200支承于从衬托器220的表面突出的晶片顶起销266上。其后，打开规定的闸阀，使用第一搬送机械臂112将晶片200向反应容器203之外搬出。其后，在结束衬底处理工序的情况下，停止从惰性气体供给系统向处理室201内供给惰性气体。
[0195](清洁工序SI10)
[0196]然而，在成膜工序S104中，不仅晶片200，衬托器220也暴露于气体中，因此在衬托器220的表面也会成膜。尤其是在本实施例的情况下，为了增多气体的暴露量而使气体供给孔的顶端与衬托器220的表面接近，因此在衬托器220上容易形成膜。因而，在衬托器220的表面，在气体供给孔的正下方形成致密的膜。此外，在除了气体供给孔的正下方以外的部分，例如气体供给孔的外周侧、或气体供给孔的内周侧的区域，未排尽的气体附着，而形成密度不均的膜。由于以上情况，需要定期进行衬托器的清洁处理。
[0197]对本实施方式的清洁处理进行说明。在将晶片200搬出后，如图12所示，在不存在晶片200的状态下使衬托器220上升到清洁位置并维持于该位置。清洁位置设定为比衬底处理位置低的位置。
[0198]具体而言，是如下位置:清洁气体供给工序中的衬托器表面与凸状部件的下端的距离h比成膜工序中的距离h大的位置。控制器300将衬托器220调整为前述的位置。
[0199]在使衬托器220移动到清洁位置并维持于该位置后，从气体供给孔242和气体供给孔262分别供给惰性气体。惰性气体的供给量优选是比成膜工序中各种气体和惰性气体的合计流量少的量，例如只要是使清洁气体不会流入气体供给孔242、气体供给孔262的程度的供给量即可。通过设为这样的供给量，无需抑制后述的清洁气体的扩散，就能防止清洁气体流入第一气体供给孔242、第二气体供给孔262、惰性气体供给孔282。至少在向处理室供给清洁气体的期间，持续供给惰性气体。由此，防止各供给孔、与其相连的供给管内被清洁气体蚀刻。
[0200]与惰性气体的供给并行地，控制排气部，以从气体排气孔251和气体排气孔272将处理室的气氛排出。此时，设为所供给的清洁气体的多数不会进入排气孔的程度的排气量。例如，控制为比成膜工序中的排气流量小的排气流量。
[0201]若开始从各供给构造进行惰性气体的供给，则使衬托器220旋转并打开阀336，开始从第三气体供给孔282供给等离子体状态的清洁气体。与衬底处理位置不同，清洁位置的衬托器表面与气体供给孔的距离大，因此所供给的清洁气体的多数能够不会碰到顶板、隔壁而到达气体排气孔。即，不会使清洁气体失活，就到达衬托器表面。能够将能量高的清洁气体供给到衬托器220上，因此能够无不均地清洁衬托器220表面。
[0202]在此，说明实施方式I的比较例。比较例是与实施方式I同样的构造，但在衬底处理位置供给清洁气体这一点不同。
[0203]使衬托器220上升到衬底处理位置并维持于该位置后，从气体供给孔282供给等离子体状态的清洁气体。为了提高气体的反应效率、使用效率，衬底处理位置设为，距离h为使气体不向处理室内扩散的程度的距离。因而，处于清洁气体难以扩散的状态，存在如下的问题。
[0204]第一，由于气体供给孔与衬托器的距离近，其气氛为高压状态，因此存在清洁气体容易失活的问题。因此，在从气体供给孔离开的位置，清洁气体失活。虽然在气体供给孔的近旁供给高能量的清洁气体，但在其他区域供给失活的清洁气体。因而，清洁气体的能量变得不均。若变得不均，则存在如下问题:在长时间清洁的情况下，引起衬托器的过度蚀刻现象，在短时间清洁的情况下出现未完全清洁的部分。在此“其他区域”是指例如气体排气孔的正下方、尤其是内周侧气体移动抑制部、外周侧气体移动抑制部的正下方、气体供给孔与气体排气孔之间的空间。
[0205]与此相对，在本实施方式的情况下，通过将衬托器维持于清洁位置，能够降低气体供给孔正下方的压力，并能确保气体容易扩散空间。因而，在处理空间，能够使清洁气体的能量更均匀。如此可实现均匀的清洁处理。
[0206]另外，在本实施方式中，说明了设衬托器220的表面与凸状部下端的距离为h，清洁位置中的h大于衬底处理位置的h，但不限于此，只要是能够利用衬托器的移动而确保清洁气体可扩散的空间即可。例如，可以设顶板与衬托器之间的距离为h。在设于顶板与衬托器之间的距离为h的情况下，即使气体供给构造由于热垂等而变形，也能维持恒定距离。另一方面，在设衬托器220的表面与凸状部下端的距离为h的情况下，能够更可靠地确保空间。
[0207]<本发明的第二实施方式>
[0208]接着，说明第二实施方式。第二实施方式中，清洁气体的供给孔及与其相关的清洁工序与第一实施方式不同。以下，主要说明不同点。图13、图14是说明本实施方式的处理腔室的说明图。对与实施例1同样的构成标注相同的附图标记。
[0209](处理腔室的构成)
[0210]如图13、图14所示，在第二实施方式中，除了第一实施方式的装置构成之外，在处理室中央上方设有清洁气体供给孔332。清洁气体供给孔332与清洁气体供给管333连接。
[0211](成膜工序)
[0212]将衬托器220维持于衬底处理位置。其后，与第一实施方式同样，向处理室供给气体，在晶片200上形成膜。
[0213](清洁工序)
[0214]接着，说明清洁工序。首先，将衬托器220维持于清洁位置。与第一实施方式同样，开始从气体供给孔242、气体供给孔262供给惰性气体，并开始从气体排气孔251、气体排气孔272进行排气。接着，控制清洁气体供给部，以从气体供给孔282和气体供给孔332供给清洁气体。
[0215]通过这样设置，即使在内周侧气体移动抑制部的更内周、即衬托器220的中央部220a堆积清洁对象物，也能对中央部220a进行清洁。
[0216]<本发明的第三实施方式>
[0217]接着，说明第三实施方式。第三实施方式中，清洁气体的供给孔及与其相关的清洁工序与第二实施方式不同。以下，主要说明不同点。图15是说明本实施方式的处理腔室的说明图。对与实施例2同样的构成标注相同的附图标记。
[0218](处理腔室的构成)
[0219]如图15所示，在第三实施方式中，在衬托器220的下方设有下方排气孔311这一点不同。下方排气孔311构成为排气管312的一端。在排气孔312，从上游起配置有作为开闭阀的阀313、作为压力调整器(压力调整部)的APC(Auto Pressure Controller)阀314、栗 315。
[0220](成膜工序)
[0221]将衬托器220维持于衬底处理位置。其后，与第一实施方式同样，向处理室供给气体，在晶片200上形成膜。在本实施方式的成膜工序中，关闭阀313，以避免处理气体蔓延到衬托器220的侧面。
[0222](清洁工序)
[0223]接着，说明清洁工序。首先，将衬托器220维持于清洁位置。与第二实施方式同样，开始从气体供给孔242、气体供给孔262供给惰性气体。而且，将设于排气孔251、排气孔272的下游的阀293打开，并将设于处理室下方的排气管312的阀313打开。接着，控制清洁气体供给部，以从气体供给孔282和气体供给孔332供给清洁气体。
[0224]在排气时控制成:从下方排气孔311排气的排气流导(conductance)大于从上方排气孔排气的排气流导。通过这样控制，形成从气体供给孔282、清洁气体供给孔332朝向下方排气孔311的清洁气体的气流。通过该气流，即使在外周侧气体移动抑制部的更外周堆积清洁对象物，也能对该部分进行清洁。
[0225]<本发明的第四实施方式>
[0226]接着，说明第四实施方式。第四实施方式的装置形态与第三实施方式相同，但清洁工序中的排气控制不同。以下，主要说明不同点。
[0227](处理腔室的构成)
[0228]由于装置构造与第三实施方式相同，因此省略说明。
[0229](成膜工序)
[0230]将衬托器220维持于衬底处理位置。其后与第一实施方式同样，向处理室供给气体，在晶片200上形成膜。在本实施方式的成膜工序中，将阀313关闭，以避免处理气体蔓延到衬托器220的侧面。其他处理与第三实施方式相同，因此省略。
[0231](清洁工序)
[0232]接着，说明清洁工序。首先，将衬托器220维持于清洁位置。与第一实施方式同样，开始从气体供给孔242、气体供给孔262供给惰性气体。而且，将设于排气孔251、排气孔271的下游的阀293关闭，并将配置在处理室下方的排气管312的阀313打开。
[0233]接着，控制清洁气体供给部，以从气体供给孔282和气体供给孔332供给清洁气体。
[0234]通过将阀293关闭并将阀313打开，由此可更可靠地形成从气体供给孔282、清洁气体供给孔332朝向下方排气孔311的清洁气体的气流。通过这样，则即使在外周侧气体移动抑制部的更外周堆积清洁对象物，也能可靠地对该部分进行清洁。
[0235]<本发明的第五实施方式>
[0236]接着，说明第五实施方式。第五实施方式的清洁气体的供给系统与第三实施方式不同。而且，清洁工序中的清洁气体的供给排气控制不同。以下，主要说明不同点。以下，使用图16、图17和图18进行说明。
[0237](处理腔室的构成)
[0238]如图16所述，在第五实施方式中，在处理室上方的中央设有清洁气体供给孔332。清洁气体供给孔332构成为清洁气体供给管333的一端。在清洁气体供给管333，从上游起设有清洁气体源334、质量流量控制器335、阀336和远程等离子体部337。在第三实施方式中，清洁气体供给管333连接于气体供给管283，但在本实施方式中，清洁气体供给管333不与气体供给管283连接。S卩，清洁气体供给管333是相对于气体供给管283独立的构造。
[0239](成膜工序)
[0240]将衬托器220维持于衬底处理位置。其后与第一实施方式同样，向处理室供给气体，在晶片200上形成膜。在本实施方式的成膜工序中，将阀313关闭，以避免处理气体蔓延到衬托器220的侧面。
[0241](清洁工序)
[0242]接着，说明清洁工序。首先，将衬托器220维持于清洁位置。与第一实施方式同样，开始从气体供给孔242、气体供给孔262和气体供给孔282供给惰性气体。而且，将设于排气孔251、排气孔271的下游的阀293关闭，并将配置在处理室下方的排气管312的阀313打开。
[0243]接着，控制清洁气体供给部，以从气体供给孔332供给清洁气体。
[0244]通过将阀293关闭并将阀313打开，由此可更可靠地形成从气体供给孔282、清洁气体供给孔332朝向下方排气孔311的清洁气体的气流。通过这样，则即使在外周侧气体移动抑制部的更外周堆积清洁对象物，也能对该部分进行清洁。
[0245]如此，通过使清洁气体供给管333相对于惰性气体供给管284独立，由此能够使用高能量的清洁气体。另一方面，在第三实施方式的情况下，存在由于高能量的清洁气体而使惰性气体供给管284内侧被蚀刻的可能性。
[0246]如以上这样，由于可使用高能量的清洁气体，因此可以缩短清洁时间。
[0247]<本发明的其他实施方式>
[0248]以上，具体说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述各实施方式，在不脱离其要旨的范围内可进行各种变更。
[0249]例如，清洁处理是在无晶片200的状态下进行，但也可以在晶片载置部221放置伪衬底的状态下进行清洁处理。在成膜工序中由于载置着晶片200，因此在晶片载置部221表面无法成膜。因此，在晶片载置部221无晶片的状态供给清洁气体的情况下，存在晶片载置部220被清洁气体蚀刻的可能性。因此，通过如上述这样载置伪衬底，能够防止蚀刻。
[0250]此外，例如在上述各实施方式中，举出通过使衬托器220旋转来使衬托器220上的各晶片200与气体供给构造的相对位置移动的构造例，但本发明不限于此。S卩，本发明只要是使衬底载置台10上的各晶片与气体供给构造的相对位置移动的结构即可，不需一定是各实施方式中所说明的旋转驱动式机构，例如可以使固定有气体供给构造的处理室的顶板旋转。
[0251]此外，例如在上述各实施方式中，作为衬底处理装置所进行的成膜处理，以如下情况为例，即，使用TiCl4气体作为原料气体(第一处理气体)，使用NH3气体作为反应气体(第二处理气体)，并交替供给这些气体，由此在晶片W上形成TiN膜的情况，但本发明不限于此。即，成膜处理所用的处理气体不限于TiCl4气体、NH3气体等，可以使用其他种类的气体来形成其他种类的薄膜。而且，即使在使用三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。
[0252]此外，例如在上述的各实施方式中，作为衬底处理装置进行的处理而举出成膜处理为例，但本发明不限于此。即，除了成膜处理之外，可以是形成氧化膜、氮化膜的处理、形成含有金属的膜的处理。此外，衬底处理的具体内容不限，不仅是成膜处理，在退火处理、氧化处理、氮化处理、扩散处理、光刻处理等其他衬底处理中也能很好地适用。而且，本发明也能很好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、利用等离子体的处理装置等其他衬底处理装置。此夕卜，本发明可以是这些装置混杂存在。此外，可以将某实施方式的构成的一部分置换为其他实施方式的构成，而且，可以在某实施方式的构成加上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，可以增加其他构成、删除或置换。
[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I]
[0256]根据本发明的一方案，提供一种衬底处理装置，包括:
[0257]处理室，对衬底进行处理；
[0258]衬底载置台，设于所述处理室，将多个衬底呈圆周状载置；
[0259]旋转部，使所述衬底载置台旋转；
[0260]第一气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给第一气体；
[0261]第二气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给第二气体；
[0262]第三气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给清洁气体；以及
[0263]升降部，其被控制为:在供给所述第一气体和所述第二气体期间，将所述衬底载置台维持于衬底处理位置，在供给所述清洁气体期间，将所述衬底载置台维持于清洁位置。
[0264][附记2]
[0265]在附记I所述的衬底处理装置中，优选是，
[0266]所述衬底处理位置下的所述衬底载置台表面与从所述处理室的顶板突出的凸状部件之间的距离，小于所述清洁位置下的所述衬底载置台表面与从所述处理室的顶板突出的凸状部件之间的距离。
[0267][附记3]
[0268]在附记2所述的衬底处理装置中，优选是，
[0269]所述凸状部件是所述第一气体供给部、第二气体供给部和第三气体供给部的任一个。
[0270][附记4]
[0271]在附记I所述的衬底处理装置中，优选是，
[0272]所述衬底处理位置下的所述衬底载置台表面与所述处理室的顶板之间的距离，小于所述清洁位置下的所述衬底载置台表面与所述处理室的顶板之间的距离。
[0273][附记5]
[0274]在附记I?4中任一项所述的衬底处理装置中，优选是，
[0275]所述第三气体供给部在所述衬底载置台被维持于衬底处理位置的期间，向所述处理室供给惰性气体，在所述衬底载置台被维持于所述清洁位置的期间，向所述处理室供给清洁气体。
[0276][附记6]
[0277]在附记I?5中任一项所述的衬底处理装置中，优选是，
[0278]在从所述第三气体供给部供给清洁气体的期间，从所述第一气体供给部和所述第二气体供给部的任一方或双方供给惰性气体。
[0279][附记7]
[0280]在附记I?6中任一项所述的衬底处理装置中，优选是，
[0281]所述第一气体供给部具有第一气体供给孔，所述第二气体供给部具有第二气体供给孔，所述第三气体供给孔具有第三气体供给孔，在所述处理室的上方，呈圆周状地配置有所述第一气体供给孔和所述第二气体供给孔的组合且配置多个组合，所述第三气体供给孔配置于所述第一气体供给孔与所述第二气体供给孔之间。
[0282][附记8]
[0283]在附记7所述的衬底处理装置中，优选是，
[0284]在所述处理室的上方，在所述第一气体供给孔与所述第二气体供给孔之间设有上方排气孔。
[0285][附记9]
[0286]在附记7所述的衬底处理装置中，优选是，
[0287]在所述处理室的上方，在所述第一气体供给孔的处理室中央侧设有上方排气孔。
[0288][附记10]
[0289]在附记7所述的衬底处理装置中，优选是，
[0290]在所述处理室的上方，在所述第二气体供给孔的处理室中央侧设有上方排气孔。
[0291][附记11]
[0292]在附记7所述的衬底处理装置中，优选是，
[0293]在所述处理室的上方，在所述第一气体供给孔的处理室外周侧设有上方排气孔。
[0294][附记12]
[0295]在附记7所述的衬底处理装置中，优选是，
[0296]在所述处理室的上方，在所述第二气体供给孔的处理室外周侧设有上方排气孔。
[0297][附记13]
[0298]在附记7所述的衬底处理装置中，优选是，
[0299]在所述处理室的上方，在所述第一气体供给孔的外周设有第一上方排气孔，在所述第二气体供给孔的外周设有第二上方排气孔。
[0300][附记14]
[0301]在附记I?13中任一项所述的衬底处理装置中，优选是，
[0302]所述衬底载置台的下方还设有具有下方排气孔的排气部。
[0303][附记15]
[0304]在附记14所述的衬底处理装置中，优选是，
[0305]在从所述第三气体供给部供给清洁气体期间，所述第一气体供给部、所述第二气体供给部、所述第三气体供给部和所述排气部的任意组合或全部被控制成，所述下方排气孔的流导大于所述上方排气孔的流导。
[0306][附记16]
[0307]在附记I?4中任一项所述的衬底处理装置中，优选是，
[0308]所述第一气体供给部具有第一气体供给孔，所述第二气体供给部具有第二气体供给孔，所述第三气体供给孔具有第三气体供给孔，在所述处理室的上方，呈圆周状地配置有所述第一气体供给孔和所述第二气体供给孔的组合且配置多个组合，所述第三气体供给孔配置在所述第一气体供给孔与所述第二气体供给孔之间，
[0309]在处理室上方，在处理室上方的中央还配置有清洁气体供给部的清洁气体供给孔。
[0310][附记17]
[0311]在附记16所述的衬底处理装置中，优选是，
[0312]在所述衬底载置台被维持于所述清洁位置的期间，所述清洁气体供给部向所述处理室供给清洁气体。
[0313][附记18]
[0314]在附记16或17所述的衬底处理装置中，优选是，
[0315]在从所述清洁气体供给部供给清洁气体的期间，从所述第一气体供给部、所述第二气体供给部和所述第三气体供给部的任一个、或其组合、或全部供给惰性气体。
[0316][附记19]
[0317]在附记16?18中任一项所述的衬底处理装置中，优选是，
[0318]在所述衬底载置台的下方还设有具有下方排气孔的排气部。
[0319][附记20]
[0320]在附记19所述的衬底处理装置中，优选是，
[0321]在从所述第三气体供给部供给清洁气体的期间，将所述第一气体供给部、所述第二气体供给部、所述第三气体供给部和所述排气部的任意组合或全部控制为，所述下方排气孔的流导大于所述上方排气孔的流导。
[0322][附记21]
[0323]提供一种半导体器件的制造方法，优选是，包括如下工序:
[0324]将衬底搬入处理室，并将其呈圆周状地载置于内置于所述处理室的衬底载置台上;
[0325]将所述衬底载置台维持在衬底处理位置；
[0326]—边使所述衬底载置台旋转，一边由第一气体供给部及第二气体供给部从所述衬底载置台的上方供给第一气体和第二气体，对被维持在所述衬底处理位置的所述衬底载置台上的所述衬底进行处理；
[0327]从所述处理室搬出所述衬底；
[0328]将所述衬底载置台维持在清洁位置；以及
[0329]从所述第三气体供给部供给清洁气体而对被维持于所述清洁位置的所述衬底载置台进行清洁。
[0330][附记22]
[0331]提供一种程序，优选是，执行如下工序:
[0332]将衬底搬入处理室，并将其呈圆周状地载置于内置于所述处理室的衬底载置台上;
[0333]将所述衬底载置台维持在衬底处理位置；
[0334]—边使所述衬底载置台旋转，一边由第一气体供给部及第二气体供给部从所述衬底载置台的上方供给第一气体和第二气体，对被维持在所述衬底处理位置的所述衬底载置台上的所述衬底进行处理；
[0335]从所述处理室搬出所述衬底；
[0336]将所述衬底载置台维持在清洁位置；以及
[0337]从所述第三气体供给部供给清洁气体而对被维持于所述清洁位置的所述衬底载置台进行清洁。
[0338][附记23]
[0339]提供一种记录介质，优选是，存储有执行如下工序的程序:
[0340]将衬底搬入处理室，并将其呈圆周状地载置于内置于所述处理室的衬底载置台上;
[0341]将所述衬底载置台维持在衬底处理位置；
[0342]—边使所述衬底载置台旋转，一边由第一气体供给部及第二气体供给部从所述衬底载置台的上方供给第一气体和第二气体，对被维持在所述衬底处理位置的所述衬底载置台上的所述衬底进行处理；
[0343]从所述处理室搬出所述衬底；
[0344]将所述衬底载置台维持在清洁位置；以及
[0345]从所述第三气体供给部供给清洁气体而对被维持于所述清洁位置的所述衬底载置台进行清洁。
【主权项】
1.一种衬底处理装置，包括: 处理室，对衬底进行处理； 衬底载置台，设于所述处理室，将多个衬底呈圆周状载置； 旋转部，使所述衬底载置台旋转； 第一气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给第一气体； 第二气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给第二气体； 第三气体供给部，从所述衬底载置台的上方供给清洁气体；以及升降部，其被控制为:在供给所述第一气体和所述第二气体期间，将所述衬底载置台维持于衬底处理位置，在供给所述清洁气体期间，将所述衬底载置台维持于清洁位置。2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中， 所述衬底处理位置下的所述衬底载置台表面与从所述处理室的顶板突出的凸状部件之间的距离，小于所述清洁位置下的所述衬底载置台表面与从所述处理室的顶板突出的凸状部件之间的距离。3.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中， 所述凸状部件是所述第一气体供给部、第二气体供给部和第三气体供给部中的任一个。4.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中， 所述衬底处理位置下的所述衬底载置台表面与所述处理室的顶板之间的距离，小于所述清洁位置下的所述衬底载置台表面与所述处理室的顶板之间的距离。5.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中， 所述第三气体供给部在所述衬底载置台被维持于衬底处理位置的期间，向所述处理室供给惰性气体，在所述衬底载置台被维持于所述清洁位置的期间，向所述处理室供给清洁气体。6.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中， 所述第三气体供给部在所述衬底载置台被维持于衬底处理位置的期间，向所述处理室供给惰性气体，在所述衬底载置台被维持于所述清洁位置的期间，向所述处理室供给清洁气体。7.根据权利要求3所述的衬底处理装置，其中， 所述第三气体供给部在所述衬底载置台被维持于衬底处理位置的期间，向所述处理室供给惰性气体，在所述衬底载置台被维持于所述清洁位置的期间，向所述处理室供给清洁气体。8.根据权利要求4所述的衬底处理装置，其中， 所述第三气体供给部在所述衬底载置台被维持于衬底处理位置的期间，向所述处理室供给惰性气体，在所述衬底载置台被维持于所述清洁位置的期间，向所述处理室供给清洁气体。9.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中， 在从所述第三气体供给部供给清洁气体的期间，从所述第一气体供给部和所述第二气体供给部中的任一方或双方供给惰性气体。10.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中， 在从所述第三气体供给部供给清洁气体的期间，从所述第一气体供给部和所述第二气体供给部中的任一方或双方供给惰性气体。11.根据权利要求3所述的衬底处理装置，其中， 在从所述第三气体供给部供给清洁气体的期间，从所述第一气体供给部和所述第二气体供给部中的任一方或双方供给惰性气体。12.根据权利要求4所述的衬底处理装置，其中， 在从所述第三气体供给部供给清洁气体的期间，从所述第一气体供给部和所述第二气体供给部中的任一方或双方供给惰性气体。13.根据权利要求5所述的衬底处理装置，其中， 在从所述第三气体供给部供给清洁气体的期间，从所述第一气体供给部和所述第二气体供给部中的任一方或双方供给惰性气体。14.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中， 所述第一气体供给部具有第一气体供给孔，所述第二气体供给部具有第二气体供给孔，所述第三气体供给部具有第三气体供给孔，在所述处理室的上方，呈圆周状地配置有所述第一气体供给孔和所述第二气体供给孔的组合且配置多个组合，所述第三气体供给孔配置于所述第一气体供给孔与所述第二气体供给孔之间。15.根据权利要求14所述的衬底处理装置，其中， 在所述处理室的上方，在所述第一气体供给孔与所述第二气体供给孔之间设有上方排气孔。16.根据权利要求14所述的衬底处理装置，其中， 在所述处理室的上方，在所述第一气体供给孔的处理室外周侧设有上方排气孔。17.根据权利要求14所述的衬底处理装置，其中， 在所述处理室的上方，在所述第二气体供给孔的处理室外周侧设有上方排气孔。18.根据权利要求14所述的衬底处理装置，其中， 在所述处理室的上方，在所述第一气体供给孔的外周设有第一上方排气孔，在所述第二气体供给孔的外周设有第二上方排气孔。19.根据权利要求14所述的衬底处理装置，其中， 所述衬底载置台的下方还设有具有下方排气孔的排气部。20.根据权利要求19所述的衬底处理装置，其中， 在从所述第三气体供给部供给清洁气体的期间，所述第一气体供给部、所述第二气体供给部、所述第三气体供给部和所述排气部的任意组合或全部被控制成，所述下方排气孔的流导大于所述上方排气孔的流导。21.一种半导体器件的制造方法，包括如下工序: 将衬底搬入处理室，并将其呈圆周状地载置于内置于所述处理室的衬底载置台上； 将所述衬底载置台维持在衬底处理位置； 一边使所述衬底载置台旋转，一边由第一气体供给部及第二气体供给部从所述衬底载置台的上方供给第一气体和第二气体，对被维持在所述衬底处理位置的所述衬底载置台上的所述衬底进行处理； 从所述处理室搬出所述衬底； 将所述衬底载置台维持在清洁位置；以及 从所述第三气体供给部供给清洁气体而对被维持于所述清洁位置的所述衬底载置台进行清洁。
【文档编号】H01J37/32GK105990083SQ201510090076
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月27日
【发明人】上田立志
【申请人】株式会社日立国际电气