1.本公开涉及基板处理装置、半导体装置的制造方法、程序及气体供给系统。
背景技术:2.在专利文献1及专利文献2中,记载有在配置于处理室的基板(晶片)的表面形成膜的基板处理装置。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:国际公开第2015/045137号小册子
6.专利文献2:国际公开第2016/157401号小册子
技术实现要素:7.发明所要解决的问题
8.本公开的目的是控制形成在基板上的膜的膜厚分布。
9.用于解决问题的手段
10.根据本公开的一个方式,提供一种技术,包括:处理气体喷嘴,向处理室内供给处理气体;惰性气体喷嘴,以所述处理气体喷嘴为中心沿周向夹着的方式分别被设置2个以上,并将惰性气体供给到所述处理室内;
11.处理气体供给部,向所述处理气体喷嘴供给处理气体;
12.惰性气体供给部,向各个所述惰性气体喷嘴供给惰性气体;以及
13.控制部,构成为能够分别控制从所述处理气体供给部向所述处理气体喷嘴供给的处理气体的流量和从所述惰性气体供给部向各个所述惰性气体喷嘴供给的各惰性气体的流量。
14.发明的效果
15.根据本公开,能够控制形成在基板上的膜的膜厚分布。
附图说明
16.图1是本公开的一个实施方式涉及的基板处理装置的立式处理炉的简要结构图,并且是以纵截面图示出处理炉部分的图。
17.图2是本公开的一个实施方式涉及的基板处理装置的立式处理炉的简要结构图,并且是以横截面图示出处理炉部分的图。
18.图3是以纵截面图示出本公开的一个实施方式涉及的基板处理装置的气体供应系统周边的图。
19.图4是用于说明本公开的一个实施方式涉及的基板处理装置的气体供给的图。
20.图5是示出本公开的一个实施方式涉及的基板处理装置的控制部的控制系统的框图。
21.图6是示出本公开的一个实施方式涉及的基板处理装置的成膜顺序的图。
22.图7是示出本公开的一个实施方式涉及的基板处理装置的成膜顺序的变形例的图。
23.图8是变形例涉及的基板处理装置的立式处理炉的简要结构图,是以横截面图示出处理炉部分的图。
24.图9是以纵截面图示出变形例涉及的基板处理装置的气体供给系统周边的图。
25.图10是以纵截面图示出变形例涉及的基板处理装置的气体供给系统周边的图。
26.图11(a)是示出图6的成膜顺序的第一处理工序中的处理室内的气体的流动的图。图11(b)是示出通过图6的成膜顺序在基板上形成的膜的膜厚分布的图。
27.图12(a)是示出图7的成膜顺序的第一处理工序中的处理室内的气体的流动的图。图12(b)是示出通过图7的成膜顺序在基板上形成的膜的膜厚分布的图。
具体实施方式
28.《实施方式》
29.根据图1~图7对本公开实施方式涉及的基板处理装置的一个例子进行说明。另外,图中所示的箭头h表示装置上下方向(铅垂方向),箭头w表示装置宽度方向(水平方向),箭头d表示装置进深方向(水平方向)。
30.(基板处理装置10的整体结构)
31.如图1所示,基板处理装置10具有控制各部分的控制部280和处理炉202,处理炉202具有作为加热单元的加热器207。加热器207为圆筒形状,通过支承在未图示的加热器基座上而在装置上下方向上安装。加热器207还作为利用热使处理气体活化的活化机构发挥作用。另外,关于控制部280,将在后面进行详细说明。
32.在加热器207的内侧竖立配置有与加热器207同心圆状地构成反应容器的反应管203。反应管203例如由石英(sio2)或碳化硅(sic)等耐热性材料形成。基板处理装置10是所谓的热壁型。
33.反应管203具有圆筒状的内管12和以包围内管12的方式设置的圆筒状的外管14。内管12与外管14配置成同心圆状,在内管12与外管14之间形成有间隙s。内管12是管部件的一例。
34.内管12形成为下端开放、上端由平坦状的壁体封闭的有顶形状。另外,外管14也形成为下端开放、上端由平坦状的壁体封闭的有顶形状。并且,在内管12和外管14之间形成的间隙s中,如图2所示,形成有多个(在本实施方式中为3个)喷嘴室222。另外,关于喷嘴室222,将在后面进行详细说明。
35.在该内管12的内部形成有处理作为基板的晶片200的处理室201。另外,该处理室201能够收容舟皿217(boat),该舟皿217是能够将晶片200以水平姿势在垂直方向上以多层排列的状态保持的基板保持工具的一例,内管12包围收容的晶片200。另外,对于内管12,将在后面进行详细说明。
36.反应管203的下端由圆筒体状的歧管226支承。歧管226例如由镍合金或不锈钢等金属构成,或者由石英或sic等耐热性材料构成。歧管226的上端部形成有凸缘,在该凸缘上设置有外管14的下端部。在该凸缘与外管14的下端部之间配置有o形环等气密部件220,使
反应管203内成为气密状态。
37.在歧管226的下端的开口部经由o形环等气密部件220气密地安装有密封盖219,反应管203的下端的开口部侧、即歧管226的开口部被气密地堵塞。密封盖219例如由镍合金或不锈钢等金属构成,形成为圆盘状。密封盖219也可以构成为用石英或sic等耐热性材料覆盖其外侧。
38.在密封盖219上设有支承舟皿217的舟皿支承台218。舟皿支承台218由例如石英或sic等耐热性材料构成,作为隔热部发挥功能。
39.舟皿217竖立设置在舟皿支承台218上。舟皿217例如由石英或sic等耐热性材料构成。舟皿217具有固定在舟皿支承台218上的未图示的底板和配置在其上方的顶板,在底板和顶板之间架设有多根支柱217a(参照图2)。
40.在舟皿217上保持有在内管12内的处理室201中处理的多片晶片200。多片晶片200以彼此隔开一定间隔且保持水平姿势且彼此中心对齐的状态支承在舟皿217的支柱217a上,装载方向为反应管203的轴向。即,晶片200的中心与舟皿217的中心轴一致,舟皿217的中心轴与反应管203的中心轴一致。
41.在密封盖219的下侧设有使舟皿旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴265贯通密封盖219而与舟皿支承台218连接,通过旋转机构267经由舟皿支承台218使舟皿217旋转,从而使晶片200旋转。
42.密封盖219通过设置在反应管203外部的作为升降机构的升降机115沿垂直方向升降,能够将舟皿217相对于处理室201搬入和搬出。
43.在歧管226中,以贯通歧管226方式设置有对向处理室201的内部供给气体的气体喷嘴340a~340e进行支承的喷嘴支承部350a~350e(参照图3)(在图1中仅图示了气体喷嘴340a、喷嘴支承部350a)。喷嘴支承部350a~350e例如由镍合金或不锈钢等材料构成。
44.在喷嘴支承部350a~350e的一端分别连接有向处理室201的内部供给气体的气体供给管310a~310e。另外,在喷嘴支承部350a~350e的另一端分别连接有气体喷嘴340a~340e。气体喷嘴340a~340e例如由石英或sic等耐热性材料构成。另外,关于气体喷嘴340a~340e及气体供给管310a~310e,将在后面进行详细说明。
45.另一方面,在反应管203的外管14上形成有排气口230。排气口230形成在后述的第二排气口237的下方,在该排气口230上连接有排气管231。
46.作为真空排气装置的真空泵246经由检测处理室201的内部的压力的压力传感器245、以及作为压力调整器的apc(auto pressure controller)阀244与排气管231连接。真空泵246的下游侧的排气管231与未图示的废气处理装置等连接。由此,构成通过控制真空泵246的输出和apc阀244的开度,能够进行真空排气,以使处理室201内部的压力成为规定的压力(真空度)。
47.另外,构成为在反应管203的内部设置有作为温度检测器的未图示的温度传感器,根据由温度传感器检测出的温度信息,调整向加热器207的供给电力,由此处理室201的内部的温度成为所希望的温度分布。
48.在该结构中,在处理炉202中,通过舟皿支承台218将多层装载有被分批处理的多张晶片200的舟皿217搬入到处理室201的内部。然后,利用加热器207将搬入处理室201的晶片200加热到规定的温度。具有这种处理炉的装置被称为立式分批装置。
49.(主要部分结构)
50.接着,对内管12、喷嘴室222、气体供给管310a~310e、气体喷嘴340a~340e及控制部280进行说明。
51.(内管12)
52.如图2、图4所示,在内管12的周壁上形成有作为供给孔的一例的供给狭缝235a、235b、235c和与供给狭缝235a、235b、235c相对的作为排出部的一例的第一排气口236。另外,在内管12的周壁上,如图1所示,在第一排气口236的下方形成有开口面积比第一排气口236小的第二排气口237,该第二排气口237是排出部的一例。这样,供给狭缝235a、235b、235c和第一排气口236、第二排气口237在内管12的周向上形成在不同的位置。
53.如图1所示,形成于内管12的第一排气口236形成于处理室201的收容晶片200的从下端侧到上端侧的区域(以下有时记载为“晶片区域”)。第一排气口236形成为使处理室201与间隙s连通,第二排气口237形成为对处理室201下方的气氛进行排气。
54.即,第一排气口236是将处理室201的内部的气氛向间隙s排出的气体排气口,从第一排气口236排出的气体经由间隙s和排气口230从排气管231向反应管203的外部排出。同样,从第二排气口237排出的气体经由间隙s的下侧和排气口230从排气管231排出到反应管203的外部。
55.在该结构中,通过经由筒部外侧排出通过晶片200后的气体,能够减小真空泵246等的排气部的压力与晶片区域的压力之差,使压力损失为最小限度。而且,通过使压力损失为最小限度,能够降低晶片区域的压力,能够提高晶片区域的流速,缓和加载效果。
56.另一方面,在内管12的周壁上形成的供给狭缝235a以横长的狭缝状沿上下方向形成有多个,将第一喷嘴室222a和处理室201连通。
57.另外,供给狭缝235b以横长的狭缝状沿上下方向形成有多个,配置在供给狭缝235a的侧方。并且,供给狭缝235b连通第二喷嘴室222b和处理室201。
58.另外,供给狭缝235c以横长的狭缝状沿上下方向形成有多个,隔着供给狭缝235b配置在供给狭缝235a的相反侧。并且,供给狭缝235c连通第三喷嘴室222c和处理室201。
59.通过使供给狭缝235a~235c的内管12的周向的长度与各喷嘴室222a~222c的周向的长度相同,能够提高气体供给效率。
60.另外,供给狭缝235a~235c以作为四角的边缘部描绘曲面的方式平滑地形成。通过在边缘部进行倒棱等而形成曲面状,能够抑制边缘部周缘的气体的滞流,能够抑制在边缘部形成膜,并且,能够抑制在边缘部形成的膜的膜剥离。
61.另外,在内管12的供给狭缝235a~235c侧的内周面12a的下端形成有用于将气体喷嘴340a~340e设置于喷嘴室222的对应的各喷嘴室222a~222c的开口部(未图示)。
62.供给狭缝235a~235c形成为,在上下方向上如图4所示,分别配置在收纳于处理室201的状态的舟皿217(参照图1)上多层载置的相邻的晶片200和晶片200之间。
63.供给狭缝235a~235c优选形成为,从能够载置在舟皿217上的最下层的晶片200和舟皿217的底板之间到最上层的晶片200和舟皿217的顶板之间,位于各晶片200、底板及顶板间。
64.另外,如图1所示,第一排气口236形成在内管12的晶片区域,处理室201与间隙s连通。第二排气口237从比排气口230的上端高的位置形成到比排气口230的下端高的位置。
65.[喷嘴室222]
[0066]
如图2所示,喷嘴室222形成在内管12的外周面12c与外管14的内周面14a之间的间隙s中。喷嘴室222具有沿上下方向延伸的第一喷嘴室222a、沿上下方向延伸的第二喷嘴室222b、以及沿上下方向延伸的第三喷嘴室222c。另外,第一喷嘴室222a、第二喷嘴室222b和第三喷嘴室222c以该顺序沿处理室201的周向排列形成。
[0067]
具体而言,在从内管12的外周面12c向外管14延伸的第一分隔件18a和从内管12的外周面12c向外管14延伸的第二分隔件18b之间,且在连接第一分隔件18a的前端和第二分隔件18b的前端的圆弧状的顶板20和内管12之间形成有喷嘴室222。
[0068]
并且,在喷嘴室222的内部形成有从内管12的外周面12c向顶板20侧延伸的第三分隔件18c和第四分隔件18d,第三分隔件18c和第四分隔件18d以该顺序从第一分隔件18a向第二分隔件18b侧排列。另外,顶板20与外管14分离。并且,第三分隔件18c的前端以及第四分隔件18d的前端到达顶板20。各分隔件18a~18d及顶板20是划分部件的一例。
[0069]
另外,各分隔件18a~18d及顶板20从喷嘴室222的顶部形成到反应管203的下端部。
[0070]
并且,如图2所示,第一喷嘴室222a由内管12、第一分隔件18a、第三分隔件18c及顶板20包围形成,第二喷嘴室222b由内管12、第三分隔件18c、第四分隔件18d及顶板20包围形成。并且,第三喷嘴室222c被内管12、第四分隔件18d、第二分隔件18b以及顶板20包围而形成。由此,各喷嘴室222a~222c为下端部开放且上端由构成内管12的顶面的壁体封闭的有顶形状,沿上下方向延伸。
[0071]
而且,如上所述,连通第一喷嘴室222a和处理室201的供给狭缝235a沿上下方向排列,形成在内管12的周壁上。另外,连通第二喷嘴室222b和处理室201的供给狭缝235b沿上下方向排列而形成在内管12的周壁上,连通第三喷嘴室222c和处理室201的供给狭缝235c沿上下方向排列而形成在内管12的周壁上。
[0072]
另外,也可以不设置第三分隔件18c和第四分隔件18d。在这种情况下,在一个喷嘴室222内配置气体喷嘴340a~340e。但是,在没有第三分隔件18c和第四分隔件18d的情况下,n2气体的流动的指向性降低,膜厚分布的控制性降低,因此需要增加n2气体的流量。设置第三分隔件18c和第四分隔件18d可提高膜厚分布的控制性,减少n2气体的流量。
[0073]
[气体喷嘴340a~340e]
[0074]
气体喷嘴340a~340e沿上下方向延伸,如图2及图3所示,分别设置于各喷嘴室222a~222c。气体喷嘴340b、340c分别用作将作为处理气体的原料气体或反应气体供给到处理室201内的处理气体喷嘴。另外,气体喷嘴340a~340e分别用作向处理室201内供给惰性气体的惰性气体喷嘴。另外,与气体供给管310a连通的气体喷嘴340a、与气体供给管310b连通的气体喷嘴340b配置在第一喷嘴室222a中。另外,与气体供给管310c连通的气体喷嘴340c配置在第二喷嘴室222b中。另外,与气体供给管310d连通的气体喷嘴340d、与气体供给管310e连通的气体喷嘴340e配置在第三喷嘴室222c中。
[0075]
从上方观察,气体喷嘴340c在处理室201的周向上设置在气体喷嘴340a、340b与气体喷嘴340d、340e之间。换言之,以气体喷嘴340c为中心沿周向夹持的方式分别设有两个气体喷嘴340a、340b和气体喷嘴340e、340d。即,在俯视时通过作为处理气体喷嘴的气体喷嘴340c和第一排气口236的直线l的两侧分别设置有两个以上的作为惰性气体喷嘴的气体喷
嘴340a、340b和气体喷嘴340e、340d。另外,在本实施方式中,作为惰性气体喷嘴的气体喷嘴340a、340b和气体喷嘴340e、340d分别以直线l为对称轴呈线对称地配置。另外,作为惰性气体喷嘴的气体喷嘴340a、340b和气体喷嘴340e、340d也可以不必线对称地配置。另外,气体喷嘴340a、340b和气体喷嘴340c被第三分隔件18c分隔,气体喷嘴340c和气体喷嘴340d、340e被第四分隔件18d分隔。即,气体喷嘴340c、气体喷嘴340a、340b以及气体喷嘴340d、340e分别配置在划分出的空间中。由此,能够抑制气体在各喷嘴室222间混合。
[0076]
气体喷嘴340a、340b、340d、340e分别构成为i字形(i字形)的长喷嘴。
[0077]
在气体喷嘴340a、340e的周面上分别形成有以与供给狭缝235a、235c分别相对的方式喷射气体的喷射孔234a、234e。具体而言,气体喷嘴340a、340e的喷射孔234a、234e以与各供给狭缝235a、235c各对应一个的方式形成在各供给狭缝235a、235c的纵向宽度的中央部分即可。例如,在形成有25个供给狭缝235a、235c的情况下,可以分别形成25个喷射孔234a、234e。即,供给狭缝235a、235c和喷射孔234a、234e可以形成所载置的晶片200的张数+1个。这样,喷射孔234a、234e在上下方向形成的范围覆盖晶片200在上下方向配置的范围。
[0078]
另外,在气体喷嘴340b、340d的周面上分别形成有以与供给狭缝235a、235c分别相对的方式喷射气体的喷射孔234b、234d。具体而言,气体喷嘴340b、340d的喷射孔234b、234d以与各供给狭缝235a、235c各对应一个的方式形成在各供给狭缝235a、235c的纵向宽度的中央部分即可。另外,喷射孔234b、234d在气体喷嘴340b、340d的上下方向的上方部分及下方部分沿上下方向排列形成有多个。这样,形成于气体喷嘴340b、340d的上方部分的喷射孔234b、234d在上下方向上覆盖配置有最上位的晶片200的范围。并且,形成于气体喷嘴340b、340d的下方部分的喷射孔234b、234d在上下方向上覆盖配置有最下位的晶片200的范围。
[0079]
在本实施方式中,喷射孔234a、234b、234d、234e为针孔状。另外,从喷射孔234a、234b、234d、234e喷射气体的喷射方向从上方看朝向处理室201的中心,从侧方看,如图4所示,朝向晶片200与晶片200之间、最上位的晶片200的上表面的上侧部分、或最下位的晶片200的下表面的下侧部分。而且,从各个喷射孔234a、234b、234d、234e喷射气体的喷射方向为相同方向。
[0080]
气体喷嘴340c构成为在上端部折回的u字型(u字状)的气体喷嘴。并且,在气体喷嘴340c上形成有沿上下方向延伸的狭缝状的一对喷射孔234c-1、234c-2。具体而言,喷射孔234c-1、234c-2分别形成于气体喷嘴340c的沿上下方向延伸的部分。另外,喷射孔234c-1、234c-2在上下方向形成的范围在上下方向覆盖晶片200在上下方向配置的范围。而且,一对喷射孔234c-1、234c-2形成为分别与供给狭缝235b相对。
[0081]
从各气体喷嘴340a~340e的喷射孔234a、234b、234c-1、234c-2、234d、234e喷射的气体通过在构成各喷嘴室222a~222c的前壁的内管12上形成的供给狭缝235a~235c向处理室201供给。然后,向处理室201供给的气体分别沿着晶片200的上表面和下表面流动(参照图4的箭头)。
[0082]
[气体供给管310a~310e]
[0083]
如图1、图3所示,气体供给管310a经由喷嘴支承部350a与气体喷嘴340a连通,气体供给管310b经由喷嘴支承部350b与气体喷嘴340b连通。另外,气体供给管310c经由喷嘴支承部350c与气体喷嘴340c连通,气体供给管310d经由喷嘴支承部350d与气体喷嘴340d连通。并且,气体供给管310e经由喷嘴支承部350e与气体喷嘴340e连通。
[0084]
在气体供给管310a中,在气体流动方向上从上游侧依次分别设有供给作为处理气体的惰性气体的惰性气体供给源360a、作为流量控制器的一例的质量流量控制器(mfc)320a、及作为开闭阀的阀330a。由惰性气体供给源360a、mfc320a和阀330a构成第一惰性气体供给部。
[0085]
在气体供给管310b上,在气体流动方向上从上游侧依次分别设有供给作为处理气体的第一原料气体(也称为反应气体、reactant)的第一原料气体供给源360b、mfc320b及阀330b。由第一原料气体供给源360b、mfc320b和阀330b构成第一处理气体供给部。
[0086]
在气体供给管310c上,在气体流动方向上从上游方向依次分别设有供给作为处理气体的第二原料气体(也称为原料气体、源气体)的第二原料气体供给源360c、mfc320c及阀330c。由第二原料气体供给源360c、mfc320c以及阀330c构成第二处理气体供给部。另外,由第二处理气体供给部构成处理气体供给系统。
[0087]
在气体供给管310d中,在气体流动方向上从上游方向依次分别设有供给作为处理气体的惰性气体的惰性气体供给源360d、mfc320d及阀330d。由惰性气体源360d、mfc320d和阀330d构成第二惰性气体源。
[0088]
在气体供给管310e上,在气体流动方向上从上游方向依次分别设有供给作为处理气体的惰性气体的惰性气体供给源360e、mfc320e及阀330e。由惰性气体源360e、mfc320e和阀330e构成第三惰性气体源。
[0089]
在气体供给管310b的比阀330b更靠气体的流动方向的下游的一侧连接有供给作为处理气体的惰性气体的气体供给管310f。在气体供给管310f上,在气体流动方向上从上游方向依次分别设有供给作为处理气体的惰性气体的惰性气体供给源360f、mfc320f及阀330f。由惰性气体供给源360f、mfc320f和阀330f构成第四惰性气体供给部。
[0090]
另外,在气体供给管310c的比阀330c更靠气体的流动方向的下游的一侧连接有供给作为处理气体的惰性气体的气体供给管310g。在气体供给管310g中,在气体流动方向上从上游方向依次分别设有供给作为处理气体的惰性气体的惰性气体供给源360g、mfc320g及阀330g。由惰性气体源360g、mfc320g和阀330g构成第五惰性气体源。
[0091]
另外,供给惰性气体的惰性气体供给源360a、360d、360e、360f、360g与共同的供给源连接。另外,由上述第一~第四惰性气体供给部构成惰性气体供给系统。另外,由上述的处理气体供给系统和惰性气体供给系统构成气体供给系统。
[0092]
另外,作为从第一原料气体供给源360b供给的第一原料气体,可以举出臭氧(o3)气体等。另外,作为从第二原料气体供给源360c供给的第二原料气体,可以举出含有铪(hf)的气体(以下简称为hf气体)等。hf气体的原料是至少含有hf元素和氨基(nr-)的气体。这里,r是氢(h)、烷基等。作为这样的原料,有四(乙基甲基酰胺)铪(temahf)。hf气体的原料还可以是含有环戊基(cp)的材料。另外,作为从各惰性气体供给源360a、360d、360e、360f、360g供给的惰性气体,可以举出氮气(n2)等。
[0093]
而且,关于处理室201的周向的长度,第一喷嘴室222a的周向的长度、第二喷嘴室222b的周向的长度、以及第三喷嘴室222c的周向的长度为相同的长度。第一喷嘴室222a、第二喷嘴室222b及第三喷嘴室222c是供给室的一例。
[0094]
[控制部280]
[0095]
图5是表示基板处理装置10的控制结构的框图,基板处理装置10的控制部280(所
谓控制器)作为计算机构成。该计算机包括cpu(central processing unit,中央处理单元)121a、ram(random access memory,随机存取存储器)121b、存储装置121c和i/o端口121d。
[0096]
ram121b、存储装置121c、i/o端口121d构成为能够经由内部总线121e与cpu121a进行数据交换。在控制部280上连接有例如作为触摸面板等构成的输入输出装置122。
[0097]
存储装置121c例如由闪存、hdd(hard disk drive:硬盘驱动器)等构成。在存储装置121c内,以能够读出的方式存储有控制基板处理装置的动作的控制程序、记载有后述的基板处理的顺序和条件等的工艺处方(process recipe)等。
[0098]
工艺处方是组合成使控制部280执行后述的基板处理工序中的各步骤,以能够得到规定的结果的处方,作为程序发挥功能。以下,将工艺处方、控制程序等总称为程序。
[0099]
在本说明书中使用“程序”一词的情况下,存在仅包含工艺处方单体的情况、仅包含控制程序单体的情况、或者包含这两者的情况。ram121b构成为暂时保持由cpu121a读出的程序或数据等的存储区域(工作区)。
[0100]
i/o端口121d与上述的mfc320a~320g、阀330a~330g、压力传感器245、apc阀244、真空泵246、加热器207、温度传感器、旋转机构267、升降机115等连接。
[0101]
cpu121a构成为从存储装置121c读出控制程序并执行,并且根据来自输入输出装置122的操作命令的输入等从存储装置121c读出工艺处方。
[0102]
cpu121a构成为按照读出的工艺处方的内容,控制基于mfc320a~320g的各种气体的流量调整动作、阀330a~330g的开闭动作、apc阀244的开闭动作。另外,cpu121a构成为控制基于压力传感器245的apc阀244的压力调整动作、真空泵246的起动及停止、基于温度传感器的加热器207的温度调整动作。并且,cpu121a构成为控制由旋转机构267进行的舟皿217的旋转以及旋转速度调节动作、由升降机115进行的舟皿217的升降动作等。
[0103]
控制部280不限于作为专用的计算机构成的情况,也可以作为通用的计算机构成。例如,通过准备存储有上述程序的外部存储装置123,使用该外部存储装置123在通用的计算机中安装程序等,能够构成本实施方式的控制部280。作为外部存储装置,例如可以举出硬盘等磁盘、cd等光盘、mo等光磁盘、usb存储器等半导体存储器等。
[0104]
(作用)
[0105]
接着,根据控制部280进行的控制步骤,使用图6及图7所示的成膜顺序,说明本公开的一个实施方式中的基板处理装置的动作概要。图6表示在晶片200上以增强凸起的条件形成膜的情况下的成膜顺序的一例。图7表示在晶片200上以弱化凸起的条件形成膜时的成膜顺序的一例。另外,在反应管203中,搬入预先载置有规定片数的晶片200的舟皿217,通过密封盖219气密地封闭反应管203。
[0106]
当控制部280的控制开始时,控制部280使图1所示的真空泵246及apc阀244动作,从排气口230排出反应管203内部的气氛。并且,控制部280控制旋转机构267,开始舟皿217及晶片200的旋转。另外,关于该旋转,至少在对晶片200的处理结束之前的期间持续进行。
[0107]
在图6及图7所示的成膜顺序中,将第一处理工序、第一清除工序、第一排出工序、第二处理工序、第二清除工序及第二排出工序设为一个循环,将该一个循环重复规定次数,完成对晶片200的成膜。然后,当该成膜结束时,通过与上述动作相反的顺序,将舟皿217从反应管203的内部搬出。并且,晶片200通过未图示的晶片移载机从舟皿217移载到移载架的晶片盒,晶片盒通过晶片盒搬送机从移载架移载到晶片台,通过外部搬送装置搬出到框体
的外部。
[0108]
[增强凸起的成膜顺序的示例]
[0109]
以下,使用图6对在晶片200上以增强凸起的条件形成膜时的成膜顺序的一例进行说明。另外,在执行成膜顺序之前的状态下,阀330a~330g关闭。
[0110]
-第一处理工序-
[0111]
通过控制部280对各部分的控制,从排气口230排出反应管203内部的气氛时,控制部280打开阀330c、330g,从气体喷嘴340c的喷射孔234c-1、234c-2喷射作为第二原料气体的hf气体和作为载气的n2气体。即,控制部280从配置在第二喷嘴室222b中的气体喷嘴340c的喷射孔234c-1、234c-2喷出hf气体和n2气体。
[0112]
另外,控制部280打开阀330a、330d、330e、330f,从气体喷嘴340a、340b、340d、340e的喷射孔234a、234b、234d、234e喷射作为惰性气体的n2气体。
[0113]
此时,控制部280使真空泵246及apc阀244动作,以使从压力传感器245得到的压力恒定,将反应管203内部的气氛从排气口230排出,使反应管203的内部为负压。由此,hf气体在晶片200上平行流动后,通过第一排气口236和第二排气口237从间隙s的上部流向下部,经由排气口230从排气管231排出。
[0114]
在此,控制部280分别控制通过mfc320c、320g向处理室201内供给的hf气体的流量和通过mfc320a、320d、320e、320f向处理室201内供给的n2气体的流量。具体而言,控制部280使向气体喷嘴340a、340b、340d、340e中接近气体喷嘴340c的气体喷嘴340b供给的n2气体的流量与向接近气体喷嘴340c的气体喷嘴340d供给的n2气体的流量相同。另外,控制部280使向气体喷嘴340a、340b、340d、340e中远离气体喷嘴340c的气体喷嘴340a供给的n2气体的流量与向远离气体喷嘴340c的气体喷嘴340e供给的n2气体的流量相同。另外,控制部280进行控制,以使向设置在气体喷嘴340c的周向右侧的气体喷嘴340a、340b供给的n2气体的总流量与向设置在气体喷嘴340c的周向左侧的气体喷嘴340d、340e供给的n2气体的总流量相等。即,控制部280进行控制,以使向设置在气体喷嘴340c两侧的气体喷嘴340a、340b和气体喷嘴340d、340e供给的n2气体的左右流量相同(相等)。即,控制部280进行控制,使得通过mfc320a、320d、320e、320f分别向设置在气体喷嘴340c两侧的气体喷嘴340a、340b、340d、340e供给的n2气体的流量,以供给hf气体的气体喷嘴340c为中心,n2气体的流量左右对称,即,以气体喷嘴340c为中心,左侧和右侧相同。另外,使用分别供给到气体喷嘴340a、340b、340d、340e的n2气体的流量进行了说明,但不限于此,也可以控制成分别供给到气体喷嘴340a、340b、340d、340e的n2气体的分压和浓度分布以气体喷嘴340c为中心左右对称(左侧和右侧相同)。
[0115]
另外,控制部280使向气体喷嘴340a、340b、340d、340e中接近气体喷嘴340c的气体喷嘴340b、340d供给的n2气体的流量与向远离气体喷嘴340c的气体喷嘴340a、340e供给的n2气体的流量不同。具体而言,控制部280使向接近气体喷嘴340c的气体喷嘴340b、340d供给的n2气体的流量比向远离气体喷嘴340c的气体喷嘴340a、340e供给的n2气体的流量多。更具体而言,控制部280使向接近气体喷嘴340c的气体喷嘴340b、340d供给的n2气体的流量与向远离气体喷嘴340c的气体喷嘴340a、340e供给的n2气体的流量之比优选为4.5以上且不超过向气体喷嘴340c供给的n2气体的流量的范围。由此,能够利用从远离气体喷嘴340c的气体喷嘴340a、340e供给的n2气体辅助从接近供给hf气体的气体喷嘴340c的气体喷嘴340b、
340d供给的n2气体的流动。
[0116]
作为本工序中的处理条件,进行以下例示。
[0117]
从气体喷嘴340e供给的n2气体供给流量:1slm
[0118]
从气体喷嘴340d供给的n2气体供给流量:4.5slm
[0119]
从气体喷嘴340c供给的hf气体供给流量:0.12slm、n2气体供给流量:26.5slm
[0120]
从气体喷嘴340b供给的n2气体供给流量:4.5slm
[0121]
从气体喷嘴340a供给的n2气体供给流量:1slm
[0122]
处理压力:1~1000pa、优选1~300pa、更优选100~250pa
[0123]
处理温度:室温~600℃,优选90~550℃,更优选450~550℃,进一步优选200~300℃。
[0124]
另外,处理温度优选设定为比原料气体分解的温度低的温度。
[0125]
另外,如上所述,在本实施方式中,使载气的供给流量(从气体喷嘴340c供给的n2气体的供给流量)比hf气体的供给流量多。即,控制部280进行控制,以使向气体喷嘴340c供给的hf气体的流量比向气体喷嘴340c供给的n2气体的流量少。另外,控制部280进行控制,以使向气体喷嘴340c供给的n2气体的流量比向气体喷嘴340a、340b、340d、340e供给的n2气体的流量多。由此,hf气体的稀释被抑制。
[0126]
另外,控制部280也可以使向接近气体喷嘴340c的气体喷嘴340b、340d供给的n2气体的流量少于向远离气体喷嘴340c的气体喷嘴340a、340e供给的n2气体的流量。在增加供给到接近气体喷嘴340c的气体喷嘴340b、340d的n2气体的流量的情况下,作为第二原料气体的hf气体有可能变淡。通过使向接近气体喷嘴340c的气体喷嘴340b、340d供给的n2气体的流量比向远离气体喷嘴340c的气体喷嘴340a、340e供给的n2气体的流量少,能够抑制hf气体的稀释,并且辅助hf气体的流动。因此,能够提高使形成在晶片200上的氧化铪(hfo)膜的膜厚分布为凸形的效果。
[0127]
-第一清除工序-
[0128]
当经过规定时间后第一处理工序结束时,控制部280关闭阀330c,停止从气体喷嘴340c供给hf气体。另外,控制部280利用mfc320f、320g使n2气体的供给流量分别比第一处理工序时多,从气体喷嘴340a~340e向处理室201供给作为清除气体的n2气体,从排气口230清除滞留在反应管203内部的气体。
[0129]
作为本工序中的处理条件,进行以下例示。
[0130]
从气体喷嘴340e供给的n2气体供给流量:1slm
[0131]
从气体喷嘴340d供给的n2气体供给流量:4.5slm
[0132]
从气体喷嘴340c供给的n2气体供给流量:10slm
[0133]
从气体喷嘴340b供给的n2气体供给流量:5slm
[0134]
从气体喷嘴340a供给的n2气体供给流量:1slm。
[0135]
-第一排出工序-
[0136]
当经过规定时间而完成第一清除工序时,控制部280关闭阀330a~330g,停止从气体喷嘴340a~340e供给n2气体。
[0137]
另外,控制部280控制真空泵246及apc阀244,增大反应管203内部的负压的程度等,从排气口230排出反应管203内部的气氛。
[0138]
-第二处理工序-
[0139]
当经过规定时间后第一排出工序结束时,控制部280打开阀330b、330f,从气体喷嘴340b的喷射孔234b喷射作为第一原料气体的o3气体和作为载气的n2气体。即,控制部280使o3气体和n2气体从配置于第一喷嘴室222a的气体喷嘴340b的喷射孔234b喷出。
[0140]
另外,控制部280打开阀330a、330d、330e、330g,从气体喷嘴340a、340c、340d、340e的喷射孔234a、234c-1、234c-2、234d、234e作为惰性气体喷射n2气体。
[0141]
此时,控制部280使真空泵246及apc阀244动作,以使从压力传感器245得到的压力恒定,将反应管203内部的气氛从排气口230排出,使反应管203的内部为负压。
[0142]
由此,第一原料气体在晶片200上平行流动后,通过第一排气口236和第二排气口237从间隙s的上部流向下部,通过排气口230从排气管231排出。
[0143]
作为本工序中的处理条件,进行以下例示。
[0144]
从气体喷嘴340e供给的n2气体供给流量:1slm
[0145]
从气体喷嘴340d供给的n2气体供给流量:4.5slm
[0146]
从气体喷嘴340c供给的n2气体供给流量:4.5slm
[0147]
从气体喷嘴340b供给的o3气体供给流量:22slm,n2气体供给流量:1.5slm
[0148]
从气体喷嘴340a供给的n2气体供给流量:1slm。
[0149]
-第二清除工序-
[0150]
当经过规定时间而完成第二处理工序时,控制部280关闭阀330b,停止从气体喷嘴340b供给o3气体。另外,控制部280利用mfc320f增加n2气体的供给流量,从气体喷嘴340a~340e向处理室201供给作为清除气体的n2气体,从排气口230清除滞留在反应管203内部的气体。
[0151]
作为本工序中的处理条件,进行以下例示。
[0152]
从气体喷嘴340e供给的n2气体供给流量:1slm
[0153]
从气体喷嘴340d供给的n2气体供给流量:4.5slm
[0154]
从气体喷嘴340c供给的n2气体供给流量:4.5slm
[0155]
从气体喷嘴340b供给的n2气体供给流量:10slm
[0156]
从气体喷嘴340a供给的n2气体供给流量:1slm。
[0157]
-第二排出工序-
[0158]
当经过规定时间而完成第二清除工序时,控制部280关闭阀330a~330g,停止从气体喷嘴340a~340e供给n2气体。
[0159]
另外,控制部280控制真空泵246及apc阀244,增大反应管203内部的负压的程度等,从排气口230排出反应管203内部的气氛。
[0160]
如上所述,将第一处理工序、第一清除工序、第一排出工序、第二处理工序、第二清除工序以及第二排出工序作为1个循环,通过将其重复规定次数,在晶片200上形成hfo膜以增强凸起,结束处理。
[0161]
[弱化凸起的成膜顺序的示例]
[0162]
以下,使用图7对在晶片200上以弱化凸起的条件形成膜时的成膜顺序的一例进行说明。本顺序例与上述成膜顺序仅第一处理工序不同,仅说明不同的第一处理工序。
[0163]
-第一处理工序-
[0164]
通过控制部280对各部分的控制,从排气口230排出反应管203内部的气氛时,控制部280打开阀330c、330g,从气体喷嘴340c的喷射孔234c-1、234c-2喷射作为第二原料气体的hf气体和作为载气的n2气体。即,控制部280从配置在第二喷嘴室222b中的气体喷嘴340c的喷射孔234c-1、234c-2喷出hf气体和n2气体。
[0165]
另外,控制部280打开阀330a、330d、330e、330f,从气体喷嘴340a、340b、340d、340e的喷射孔234a、234b、234d、234e喷射作为惰性气体的n2气体。
[0166]
此时,控制部280使真空泵246及apc阀244动作,以使从压力传感器245得到的压力恒定,将反应管203内部的气氛从排气口230排出,使反应管203的内部为负压。由此,hf气体在晶片200上平行流动后,通过第一排气口236和第二排气口237从间隙s的上部流向下部,经由排气口230从排气管231排出。
[0167]
在此,控制部280分别控制通过mfc320c、320g向处理室201内供给的hf气体的流量和通过mfc320a、320d、320e、320f向处理室201内供给的n2气体的流量。具体而言,控制部280使向气体喷嘴340a、340b、340d、340e中的气体喷嘴340d供给的n2气体的流量与向气体喷嘴340e供给的n2气体的流量相同。另外,控制部280使向气体喷嘴340a、340b、340d、340e中的气体喷嘴340a供给的n2气体的流量与向气体喷嘴340b供给的n2气体的流量相同。即,控制部280使向配置在气体喷嘴340c的周向右侧的气体喷嘴340a、340b供给的n2气体的流量与向配置在气体喷嘴340c的周向左侧的气体喷嘴340d、340e供给的n2气体的流量不同。例如,控制部280使向气体喷嘴340c周向右侧的气体喷嘴340b、340a供给的n2气体的流量少于向气体喷嘴340c的周向左侧的气体喷嘴340d、340e供给的n2气体的流量。即,控制部280进行控制,以使向气体喷嘴340a、340b、340d、340e供给的n2气体的流量以气体喷嘴340c为中心不对称、即以气体喷嘴340c为中心在左侧和右侧不同。另外,使用分别供给到气体喷嘴340a、340b、340d、340e的n2气体的流量进行了说明,但不限于此,也可以控制成分别供给到气体喷嘴340a、340b、340d、340e的n2气体的分压和浓度分布以气体喷嘴340c为中心不对称(左侧和右侧不同)。
[0168]
作为本工序中的处理条件,进行以下例示。
[0169]
从气体喷嘴340e供给的n2气体供给流量:12~19slm
[0170]
从气体喷嘴340d供给的n2气体供给流量:12~19slm
[0171]
从气体喷嘴340c供给的hf气体供给流量:0.12slm、n2气体供给流量:14~26.5slm
[0172]
从气体喷嘴340b供给的n2气体供给流量:1slm
[0173]
从气体喷嘴340a供给的n2气体供给流量:1slm
[0174]
处理压力:1~1000pa、优选1~300pa、更优选100~250pa
[0175]
处理温度:室温~600℃,优选90~550℃,更优选450~550℃,进一步优选200~300℃。
[0176]
另外,处理温度优选设定为比原料气体分解的温度低的温度。
[0177]
另外,如上所述,在本实施方式中,使载气的供给流量(从气体喷嘴340c供给的n2气体的供给流量)比hf气体的供给流量多。即,控制部280进行控制,以使向气体喷嘴340c供给的hf气体的流量比向气体喷嘴340c供给的n2气体的流量少。另外,控制部280进行控制,以使向气体喷嘴340c供给的n2气体的流量比向气体喷嘴340d、340e供给的n2气体的总流量少。另外,控制部280进行控制,以使向气体喷嘴340c供给的n2气体的流量比向气体喷嘴
340a、340b供给的n2气体的总流量多。另外,控制部280进行控制,以使向气体喷嘴340a、340b供给的n2气体的总流量少于向气体喷嘴340d、340e供给的n2气体的总流量。另外,向气体喷嘴340a、340b供给的n2气体的流量分别是能够抑制气体喷嘴内的倒流的流量。
[0178]
然后,将第一处理工序、上述的第一清除工序、第一排出工序、第二处理工序、第二清除工序及第二排出工序作为1个循环,通过将其重复规定次数,在晶片200上形成hfo膜以弱化凸起,结束处理。
[0179]
(小结)
[0180]
如上所述,在基板处理装置10中,在作为第二原料气体的hf气体流动的气体喷嘴340c的两侧,配置有供给作为惰性气体的n2气体的气体喷嘴340a、340b和气体喷嘴340d、340e。并且,在气体喷嘴340a、340b、340d、340e与向这些气体喷嘴供给n2气体的惰性气体供给源360a、360d、360e、360f之间,分别设有mfc320a、320d、320e、320f,分别被独立地进行控制。另外,在气体喷嘴340c与供给hf气体的第二原料气体供给源360c之间、气体喷嘴340c与供给n2气体的惰性气体供给源360g之间分别设有mfc320c、320g。
[0181]
因此,能够分别管理从气体喷嘴340a的喷射孔234a喷射的n2气体的供给量、从气体喷嘴340b的喷射孔234b喷射的n2气体的供给量、从气体喷嘴340d的喷射孔234d喷射的n2气体的供给量、以及从气体喷嘴340e的喷射孔234e喷射的n2气体的供给量。另外,能够分别管理从气体喷嘴340c的喷射孔234c-1、234c-2喷射的hf气体的供给量和n2气体的供给量。
[0182]
另外,在处理室201的周向上,供给作为第二原料气体的hf气体的气体喷嘴340c被夹在供给作为惰性气体的n2气体的气体喷嘴340a、340b和供给作为惰性气体的n2气体的气体喷嘴340d、340e之间。而且,控制部280在供给hf气体时,通过分别控制从气体喷嘴340c两侧的气体喷嘴340a、340b、340d、340e供给的惰性气体的流量,能够控制形成在晶片200上的膜的膜厚分布。
[0183]
另外,控制部280通过控制mfc320c、320g,使从喷射孔234c-1、234-2喷射n2气体的供给量分别比从喷射孔234c-1、234-2喷射hf气体的供给量多。这样,通过使hf气体和供给量比hf气体多的n2气体从第二喷嘴室222b流过,n2气体防止hf气体的扩散,hf气体到达晶片200的中心。因此,与n2气体的供给量相对于hf气体的供给量少的情况相比,能够抑制形成于晶片200的膜的膜厚的偏差。
[0184]
《变形例》
[0185]
以下说明几个变形例。另外,对于变形例,主要说明与最初说明的实施方式不同的部分。
[0186]
《变形例1》
[0187]
根据图8说明变形例涉及的基板处理装置610的一例。基板处理装置610具备与上述实施方式的第二喷嘴室222b对应的喷嘴室622b,不具备上述实施方式的第一喷嘴室222a和第三喷嘴室222c。在喷嘴室622b设置有与上述实施方式的气体喷嘴340c对应的气体喷嘴640c。另外,与上述实施方式的气体喷嘴340a对应的气体喷嘴640a和与气体喷嘴340b对应的气体喷嘴640b接近气体喷嘴640c的周向右侧而设置在处理室201内的内周面12a与晶片200之间的空间内。另外,与上述实施方式的气体喷嘴340d对应的气体喷嘴640d和与气体喷嘴340e对应的气体喷嘴640e接近气体喷嘴640c的周向左侧而设置在处理室201内的内周面12a与晶片200之间的空间。
[0188]
即,如图8所示,以供给hf气体的气体喷嘴640c为中心,左右对称地设置供给n2气体的气体喷嘴640a、640b和气体喷嘴640e、640d。即,作为惰性气体喷嘴的气体喷嘴640a、640b和气体喷嘴640e、640d分别在俯视时通过作为处理气体喷嘴的气体喷嘴640c和第一排气口236的直线l的两侧设置两个以上。另外,在本实施方式中,作为惰性气体喷嘴的气体喷嘴640a、640b和气体喷嘴640e、640d分别以直线l为对称轴线对称地配置。另外,作为惰性气体喷嘴的气体喷嘴640a、640b和气体喷嘴640e、640d也可以不必线对称地配置。
[0189]
在基板处理装置610中,通过使用上述图6及图7所示的成膜顺序,也能够控制在晶片200上形成的hfo膜的膜厚分布。
[0190]
《变形例2》
[0191]
接着,根据图9说明变形例涉及的基板处理装置710的一例。
[0192]
如图9所示,基板处理装置710包括与上述实施方式的气体喷嘴340b对应的气体喷嘴740b和与上述实施方式的气体喷嘴340d对应的气体喷嘴740d。
[0193]
在气体喷嘴740b、740d上,与气体喷嘴340a、340e同样,在上下方向排列形成有多个针孔状的喷射孔734b、734d。喷射孔734b、734d在上下方向形成的范围覆盖晶片200在上下方向配置的范围。
[0194]
即,如图9所示,以供给hf气体的气体喷嘴340c为中心,左右对称地设置供给n2气体的气体喷嘴340a、740b和气体喷嘴740d、340e。
[0195]
在基板处理装置710中,通过使用上述图6及图7所示的成膜顺序,也能够控制在晶片200上形成的hfo膜的膜厚分布。
[0196]
《变形例3》
[0197]
接着,根据图10说明变形例涉及的基板处理装置810的一例。
[0198]
如图10所示,基板处理装置810具备与上述实施方式的气体喷嘴340b对应的气体喷嘴840b和与上述实施方式的气体喷嘴340d对应的气体喷嘴840d。
[0199]
在气体喷嘴840b上,针孔状的喷射孔834b在气体喷嘴840b的上下方向的上方部分沿上下方向排列形成有多个,不形成在下方部分。另外,在气体喷嘴840d中,针孔状的喷射孔834d在气体喷嘴840d的上下方向的下方部分沿上下方向排列形成有多个,不形成在上方部分。形成于气体喷嘴840b的上方部分的喷射孔834b在上下方向上覆盖配置有最上位的晶片200的范围。另外,形成于气体喷嘴840d的下方部分的喷射孔834d在上下方向上覆盖配置有最下位的晶片200的范围。另外,喷射孔834b、834d分别与供给狭缝235a、235c相对地形成。
[0200]
即,如图10所示,以供给hf气体的气体喷嘴340c为中心,左右对称地设置有供给n2气体的气体喷嘴340a、840b和气体喷嘴840d、340e。
[0201]
在基板处理装置810中,通过使用上述图6及图7所示的成膜顺序,也能够控制在晶片200上形成的hfo膜的膜厚分布。另外,根据基板处理装置810,在舟皿217上支承的晶片200的上方区域和下方区域,能够独立地控制分别形成在晶片200上的膜的膜厚。
[0202]
《其他实施方式》
[0203]
上面已经具体描述了本公开的实施方式。然而,本公开不限于上述实施方式,并且可以在不脱离本公开的范围的情况下进行各种修改。
[0204]
另外,在上述实施方式中,说明了在气体喷嘴340c的两侧分别设置两个供给惰性
气体的气体喷嘴的结构,但不限于此,供给惰性气体的气体喷嘴即使只有一个也能够得到同样的效果,通过在气体喷嘴340c的两侧分别设置两个以上供给惰性气体的气体喷嘴,能够提高控制性。另外,能够向一个气体喷嘴供给的惰性气体的流量存在上限,为了确保大流量,需要设置多个。
[0205]
另外,在上述实施方式中,对使用u字型(u字状)的气体喷嘴作为气体喷嘴340c的结构进行了说明,但不限于此,在使用i字型的气体喷嘴的情况下,也能够与本公开同样地应用,能够得到同样的效果。另外,对在气体喷嘴340c上设置狭缝状的喷射孔234c-1、234c-2的结构进行了说明,但不限于此,在上下方向上设置多个针孔状的喷射孔的情况下,也能够与本公开同样地应用,能够得到同样的效果。
[0206]
另外,在上述实施方式中,对反复进行第一处理工序、第一清除工序、第一排出工序、第二处理工序、第二清除工序、第二排出工序的工序进行了说明,但不限于此,反复进行作为第一处理工序的hf气体供给工序、清除工序及排出工序,然后,反复进行作为第二处理工序的o3气体供给工序、清除工序及排出工序后,反复进行清除工序和排出工序的情况下,也能够与本公开同样地应用,能够得到同样的效果。
[0207]
另外,在上述实施方式中,使用在晶片200上形成hfo膜的情况进行了说明,但不限于此,也可以应用于在氧化铝(alo)膜、氧化锆(zro)膜、氧化硅(sio)膜、氮化硅(sin)膜、氮化钛(tin)膜、钨(w)膜、钼(mo)膜、氮化钼(mon)膜等其他成膜中供给原料气体的情况。另外,也可以应用于形成含有这些材料的至少2种以上的层叠膜的情况。另外,也可以应用于形成含有这些材料的至少2种以上的复合膜的情况。在形成这些膜时,通过适当调整从各气体喷嘴供给的流量、处理压力、处理温度等,能够同样地应用本公开,能够得到同样的效果。即,作为原料气体,除了hf气体以外,还使用三甲基铝(tma)气体、四乙基甲基氨基锆(temaz)气体、六氯二硅烷(hcds)气体、四氯化钛(ticl4)气体、四二甲基氨基钛(tdmat)气体、六氟化钨(wf6)气体、五氯化钼(mocl5)气体、氯化钼(moocl4、moo2cl2)气体等的情况下,通过适当调整从各气体喷嘴供给的流量、处理压力、处理温度等,能够同样地应用本公开,能够得到同样的效果。
[0208]
另外,在上述实施方式中,使用具有立式处理炉的基板处理装置进行了说明,但不限于此,在一个处理室中处理一个基板(晶片200)的基板处理装置(也称为单叶装置)中,也能够应用本公开的技术。例如,能够应用于具有从基板侧方供给处理气体的结构的基板处理装置。
[0209]
以下,对实施例进行说明。
[0210]
《实施例》
[0211]
使用上述的基板处理装置10和图6中的成膜顺序(增强凸分布的条件),改变第一处理工序中从各气体喷嘴供给的n2气体的流量比,测定形成在直径300mm的晶片上的hfo膜的膜厚。
[0212]
图11(a)是示意性地表示图6的成膜顺序的第一处理工序中的处理室内的气体的流动的图。图11(b)是表示通过图6的成膜顺序在晶片上形成的膜的膜厚分布的图。
[0213]
具体而言,将向喷嘴340c供给的hf气体的供给流量设为0.12slm,将n2气体的流量设为26.5slm,将向喷嘴340a、340e供给的n2气体的流量设为1slm,将向喷嘴340b、340d供给的n2气体的流量改变为4.5~11slm,测定形成于晶片上的hfo膜的膜厚。
[0214]
即,在以hf气体为中心以左右对称的流量供给n2气体的情况下,改变从各气体喷嘴供给的n2气体的流量比,比较在晶片上形成的hfo膜的膜厚。向喷嘴340d供给的n2气体的流量/向喷嘴340e供给的n2气体的流量=向喷嘴340b供给的n2气体的流量/向喷嘴340a供给的n2气体的流量,流量比改变为4.5、8、11而比较形成在晶片上的hfo膜的膜厚。
[0215]
如图11(b)所示,流量比为4.5、8、11的任一种情况下,都在晶片上呈凸状地形成hfo膜。另外,与流量比为4.5的情况相比,流量比为8、11的情况在晶片上形成了凸起较强的膜。另外,与流量比为4.5、8的情况相比,流量比11形成为晶片端部的膜厚较薄。即,使从hf气体的两侧供给的n2气体的流量左右对称,且与从远离hf气体供给侧的气体喷嘴供给的n2气体的流量相比,增加从接近hf气体供给侧的气体喷嘴供给的n2气体的流量,由此在晶片上形成凸起强的hfo膜。即,通过增加hf气体两侧的n2气体的流量,能够增加hf气体向晶片中心部的流量,增强凸分布。因此,使向接近气体喷嘴340c的气体喷嘴340b、340d供给的n2气体的流量与向远离气体喷嘴340c的气体喷嘴340a、340e供给的n2气体的流量之比为4.5以上且不超过向气体喷嘴340c供给的n2气体的流量的范围,能够在晶片上呈凸状地形成hfo膜。
[0216]
接着,使用上述的基板处理装置10和图7中的成膜顺序(弱化凸分布的条件),改变第一处理工序中的从各气体喷嘴供给的n2气体的流量比,测定形成在直径300mm的晶片上的hfo膜的膜厚。
[0217]
图12(a)是示意性地表示图7的成膜顺序的第一处理工序中的处理室内的气体的流动的图。图12(b)是表示通过图7的成膜顺序在晶片上形成的膜的膜厚分布的图。
[0218]
具体而言,将向喷嘴340c供给的hf气体的流量设为0.12slm,将n2气体的流量设为26.5slm,将向喷嘴340a、340b供给的n2气体的流量设为1slm,将向喷嘴340d、340e供给的n2气体的流量在12~19slm变化,测定在晶片上形成的hfo膜的膜厚。
[0219]
即,在以hf气体为中心左右非对称的流量供给n2气体的情况下,改变从各气体喷嘴供给的n2气体的流量比,比较在晶片上形成的hfo膜的膜厚。具体而言,设为向喷嘴340d供给的n2气体的流量/向喷嘴340b供给的n2气体的流量=向喷嘴340e供给的n2气体的流量/向喷嘴340a供给的n2气体的流量,使流量比变化为4.5、12、15、19而比较在晶片上形成的hfo膜的膜厚。
[0220]
如图12(b)所示,与流量比为4.5的情况相比,流量比为12、15、19的情况在晶片上形成了凸起较弱的hfo膜。另外,与流量比12的情况相比,流量比15、19的情况下的晶片中心部的凸起较弱(呈凹状)地形成hfo膜。即,从hf气体的一侧供给的n2气体的流量与从另一侧供给的n2气体的流量之比越高,则在晶片上的凸起越弱(呈凹状)地形成hfo膜。即,通过使hf气体的一侧的n2气体的流量比hf气体的另一侧的n2气体的流量多,能够增加hf气体向晶片端部的流量,弱化凸分布。
[0221]
符号说明
[0222]
10基板处理装置
[0223]
12内管
[0224]
200晶片(基板的一例)
[0225]
201处理室
[0226]
217舟皿(基板保持件的一例)
[0227]
280控制部
[0228]
310a~310g气体供给管
[0229]
320a~320g mfc(流量控制器的一例)
[0230]
340a~340e气体喷嘴