衬底处理装置及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

即使在经由簇射头进行气体供给的情况下，也能充分且良好地对簇射头内及处理空间内的各空间进行清洁处理。一种衬底处理装置，其具有：处理空间，其对衬底进行处理；簇射头缓冲室，其隔着设置有贯通孔的分散板而与处理空间相邻；非活性气体供给系统，其向簇射头缓冲室内供给非活性气体；处理空间清洁气体供给系统，其向处理空间内供给清洁气体；控制部，其控制非活性气体供给系统及处理空间清洁气体供给系统，使得清洁气体向处理空间的供给和非活性气体向簇射头缓冲室的供给同时进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及衬底处理装置及半导体器件的制造方法。
技术介绍
在半导体器件的制造工序中，对晶片等衬底进行各种工艺处理。工艺处理中的一种，例如有利用交替供给法进行的成膜处理。交替供给法为下述方法：对作为处理对象的衬底交替地供给原料气体及与该原料气体反应的反应气体这至少两种处理气体，使这些气体在衬底表面进行反应从而一层一层地形成膜，使该一层又一层膜层合从而形成所希望膜厚的膜。在该交替供给法中，为了不让原料气体与反应气体在衬底表面以外进行反应，在供给各处理气体之间具有用于除去残余气体的吹扫工序是理想的。作为进行上述利用交替供给法的成膜处理的衬底处理装置的一个方案，例如有具有簇射头的单片型的衬底处理装置。簇射头构成如下：为了对衬底处理面均匀地供给处理气体，簇射头位于衬底处理面的上方侧，在与衬底处理面相对的位置配置有具有多个贯通孔的分散板，并且在其上方侧连接有气体供给系统，进而在连接有气体供给系统的气体供给孔与分散板之间内置气体引导件。气体引导件形成以气体供给孔为起点朝向分散板外周扩大的圆锥状。在具有上述构成的簇射头的衬底处理装置中，由于气体引导件以朝向分散板扩散的方式引导来自气体供给孔的气体，所以可以在分散板中央部分和分散板外周部分使气体的扩散程度、气体密度相同。因此，能够使已开始供给的气体几乎同时到达分散板中央部分和外周部分，由此，对衬底处理面的气体供给能实现高的均匀性。专利技术内容一般认为进行利用交替供给法的成膜处理时，如上述那样交替地供给原料气体和反应气体，但如果经由簇射头进行气体供给，则簇射头内的残余气体发生反应，在簇射头内生成反应副产物。这种情况下，与分散板下方的处理空间不同，在簇射头内，形成优质的膜的温度条件、压力条件等并不完善。因此，在簇射头内，作为反应副产物形成了膜密度、膜厚等不均的特性不良的膜。一般认为这样的反应副产物在更换气体供给时的压力变动等情况下容易剥落。剥落的副产物有可能侵入到处理空间内，对衬底上的膜的特性造成不良影响、或者导致成品率低下。对于簇射头内的反应副产物而言，可以考虑在装置维护时通过操作员的手工操作除去。然而，这种情况下，会产生下述问题：因大幅增加停机时间，故装置的运转效率下降。为了尽可能不降低装置的运转效率、并除去反应副产物，可以考虑利用清洁气体。具体而言，经由簇射头向处理空间供给清洁气体，对簇射头内及处理空间内分别进行清洁处理。然而，这种情况下，存在下述可能：由于清洁气体在依序通过簇射头内及处理空间内的过程中失活，所以在处理空间内的气体流动方向的下游侧清洁处理并不充分。关于这一点，也可以考虑通过分别进行经由簇射头向处理空间供给清洁气体的清洁处理、和与此相反从处理空间侧朝向簇射头侧供给清洁气体的清洁处理来应对。然而，如果分别进行各清洁处理，则内置于簇射头中的气体引导件的内侧(处理空间侧)在任一处理中均会通过活性的清洁气体，所以可能产生过度蚀刻(overetching)。因此，本专利技术的目的在于提供在经由簇射头进行气体供给时，能对各簇射头内及处理空间内充分且良好地进行清洁处理的衬底处理装置及半导体器件的制造方法。根据本专利技术的一个方案，提供一种衬底处理装置，其具有：处理空间，对衬底进行处理；簇射头缓冲室，隔着设置有贯通孔的分散板，与所述处理空间相邻；非活性气体供给系统，向所述簇射头缓冲室内供给非活性气体；处理空间清洁气体供给系统，向所述处理空间内供给清洁气体；控制部，控制所述非活性气体供给系统及所述处理空间清洁气体供给系统，使得向所述处理空间供给清洁气体和向所述簇射头缓冲室供给非活性气体同时进行。根据本专利技术的其他方案，提供一种导体器件的制造方法，其具有：将衬底搬入处理空间，对衬底进行处理的工序；从所述处理空间将衬底搬出的工序；向隔着设置有贯通孔的分散板而与所述处理空间相邻的簇射头缓冲室供给非活性气体，与此同时向所述处理空间供给清洁气体的工序。根据本专利技术，即使在经由簇射头进行气体供给的情况下，也能对各簇射头内及处理空间内充分且良好地进行清洁处理。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的单片式的衬底处理装置的简要结构图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的衬底处理工序及清洁工序的流程图。图3是表示图2中的成膜工序的详情的流程图。图4是表示本专利技术的第一实施方式的清洁工序的详细步骤的时序图。图5是示意性表示本专利技术的第一实施方式的清洁工序中的清洁气体的流动的说明图。图6是表示本专利技术的第二实施方式的清洁工序的详细步骤的时序图。图7是示意性表示本专利技术的第二实施方式的清洁工序中的清洁气体的流动的说明图。图8是表示本专利技术的第三实施方式的清洁工序的详细步骤的时序图。图9是示意性表示本专利技术的第三实施方式的清洁工序中的清洁气体的流动的说明图。图10是表示本专利技术的第四实施方式的清洁工序的详细步骤的时序图。图11是示意性表示本专利技术的第四实施方式的清洁工序中的清洁气体的流动的说明图。图12是表示本专利技术的第五实施方式的清洁工序的详细步骤的时序图。符号说明100···衬底处理装置200···晶片(衬底)201···处理空间211···衬底载置面222···第二排气管223···第二阀230···簇射头232···簇射头缓冲室234···分散板234a···贯通孔235···气体引导件236···第一排气管237···第一阀245···非活性气体供给系统248a···缓冲室清洁气体供给管249···处理空间清洁气体供给系统260···控制器具体实施方式＜本专利技术的第一实施方式＞以下，针对本专利技术的第一实施方式，一边参照附图一边进行说明。(1)衬底处理装置的构成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的单片式衬底处理装置。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，但在本实施方式中特别是进行成膜处理。作为成膜处理的典型例子，有交替供给处理。以下，参照图1说明本实施方式的衬底处理装置的构成。图1是本实施方式的单片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬底处理装置，其具有：处理空间，其对衬底进行处理；簇射头缓冲室，其隔着设置有贯通孔的分散板而与所述处理空间相邻；非活性气体供给系统，其以形成气幕的方式向所述簇射头缓冲室内供给非活性气体；处理空间清洁气体供给系统，其向所述处理空间内供给清洁气体；控制部，其被构成为：以同时进行向所述处理空间供给清洁气体和向所述簇射头缓冲室供给非活性气体的方式控制所述非活性气体供给系统及所述处理空间清洁气体供给系统。

【技术特征摘要】
2014.06.24 JP 2014-1289871.一种衬底处理装置，其具有：
处理空间，其对衬底进行处理；
簇射头缓冲室，其隔着设置有贯通孔的分散板而与所述处理空
间相邻；
非活性气体供给系统，其以形成气幕的方式向所述簇射头缓冲
室内供给非活性气体；
处理空间清洁气体供给系统，其向所述处理空间内供给清洁气
体；
控制部，其被构成为：以同时进行向所述处理空间供给清洁气
体和向所述簇射头缓冲室供给非活性气体的方式控制所述非活性气
体供给系统及所述处理空间清洁气体供给系统。
2.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，具有：
气体导入孔，其设置于所述簇射头缓冲室的顶部，供给所述非
活性气体，和
气体引导件，其随着从所述气体导入孔朝向所述分散板方向而
直径扩大，
所述气幕形成于所述气体引导件与所述分散板之间。
3.如权利要求2所述的衬底处理装置，其中，
还具有缓冲室清洁气体供给系统，其向所述簇射头缓冲室内供
给清洁气体，
所述控制部构成为：以进行下述处理的方式控制所述缓冲室清
洁气体供给系统、所述处理空间清洁气体供给系统及所述非活性气
体供给系统，
所述处理为：
第一清洁处理，其利用所述缓冲室清洁气体供给系统向所述簇
射头缓冲室内供给清洁气体，和
第二清洁处理，其利用所述处理空间清洁气体供给系统向所述

\t处理空间内供给清洁气体、并且利用所述非活性气体供给系统向所
述簇射头缓冲室内供给非活性气体。
4.如权利要求3所述的衬底处理装置，其中，还具有：
第一气体排气系统，其在所述第一清洁处理中使第一阀为关闭
状态、在所述第二清洁处理中使所述第一阀为打开状态；
第二气体排气系统，其在所述第一清洁处理中使第二阀为打开
状态、在所述第二清洁处理中使第二阀为关闭状态。
5.如权利要求4所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部构成为：以将所述第一清洁处理和所述第二清洁处
理交替地重复进行的方式对至少所述各气体供给系统进行控制。
6.如权利要求3所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部构成为：以将所述第一清洁处理和所述第二清洁处
理交替地重复进行的方式对至少所述各气体供给系统进行控制。
7.如权利要求1所述的衬底处理装置，其中，
还具有缓冲室清洁气体供给系统，其向所述簇射头缓冲室内供
给清洁气体，
所述控制部构成为：以进行下述处理的方式控制所述缓冲室清
洁气体供给系统、所述处理空间清洁气体供给系统及所述非活性气
体供给系统，
所述处理为：
第一清洁处理，其利用所述缓冲室清洁气体供给系统向所述簇
射头缓冲室内供给清洁气体，和
第二清洁处理，其利用所述处理空间清洁气体供给系统向所述
处理空间内供给清洁气体、并且利用所述非活性气体供给系统向所
述簇射头缓冲室内供给非活性气体。
8.如权利要求7所述的衬底处理装置，其中，还具有：
第一气体排气系统，其在所述第一清洁处理中使第一阀为关闭
状态、在所述第二清洁处理中使所述第一阀为打开状态；
第二气体排气系统，其在所述第一清洁处理中使第二阀为打开

\t状态、在所述第二清洁处理中使第二阀为关闭状态。
9.如权利要求8所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部构成为：以将所述第一清洁处理和所述第二清洁处
理交替地重复进行的方式对至少所述各气体供给系统进行控制。
10.如权利要求7所述的衬底处理装置，其中，
所述控制部构成为：以将所述第一清洁处理和所述第二清洁处
理交替地重复进行的方式对至少所述各气体供给系统进行控制。
11.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木隆史，山本哲夫，
申请(专利权)人：株式会社日立国际电气，
类型：发明
国别省市：日本;JP