基板处理装置、半导体装置的制造方法和程序制造方法及图纸

根据本公开提供一种技术，具有：向处理基板的处理室内搬入上述基板的工序，以及在将第一非活性气体向上述处理室内的上述基板的周缘部供给的同时，将与上述第一非活性气体不同的第二非活性气体和处理气体的混合气体向上述处理室内的上述基板的表面供给，对上述基板进行处理的工序。进行处理的工序。进行处理的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基板处理装置、半导体装置的制造方法和程序


[0001]本公开涉及基板处理装置、半导体装置的制造方法和程序。

技术介绍

[0002]在国际公开第2018/154823号和国际公开第2016/157401号中，作为半导体设备的一个工序，进行对处理室内的基板(晶圆)供给处理气体并在基板上形成膜的处理。
[0003]随着半导体设备的高微细化、高深层化，在晶圆中心附近会有处理气体的供给量不足，在晶圆上形成的膜的面内膜厚均匀性发生恶化的情况。上述公知文献中，为了应对该问题，供给对向气体(
カウンターガス
)并向晶圆中心供给处理气体来进行面内膜厚均匀性的改善。

技术实现思路

[0004]专利技术要解决的课题
[0005]本公开的目的在于不增大气体的供给量和排气量而能够进行大表面积的晶圆的处理。
[0006]用于解决课题的方法
[0007]根据本公开的一个方式，提供一种技术，具有向处理基板的处理室内搬入上述基板的工序以及在将第一非活性气体向上述处理室内的上述基板的周缘部供给的同时，将与上述第一非活性气体不同的第二非活性气体和处理气体的混合气体向上述处理室内的上述基板的表面供给，对上述基板进行处理的工序。
[0008]专利技术效果
[0009]根据本公开，不增大气体的供给量和排气量而能够进行大表面积的晶圆的处理。
附图说明
[0010]图1是本实施方式中的基板处理装置的概略构成图，是以纵截面来特别表示处理炉部分的图。
[0011]图2是图1的处理炉的A
‑
A线截面图。
[0012]图3是表示图1所示的基板处理装置所具有的控制器的构成的框图。
[0013]图4是示意性地显示在使用易于扩散的第二非活性气体时晶圆上的气体分布的图。
[0014]图5是示意性地显示在使用难以扩散的第二非活性气体时晶圆上的气体分布的图。
[0015]图6是显示晶圆的中心与端侧之间的原料气体浓度的线图。
具体实施方式
[0016]＜本公开的第一实施方式＞
[0017]以下，使用图1～3对本公开的实施方式进行说明。需说明的是，以下的说明中所使用的附图均为示意图，附图中所示的各要素的尺寸关系、各要素的比率等未必与现实中一致。此外，多个附图相互之间的各要素的尺寸关系、各要素的比率等也未必一致。
[0018]基板处理装置构成为作为半导体装置(设备)的制造工序的一个工序的基板处理工序中所使用的装置的一例。该基板处理装置10具有第一非活性气体供给系统20、处理气体供给系统30和作为控制部的一例的控制器121。
[0019](处理室)
[0020]处理炉202具有作为加热单元(加热机构)的加热器207。加热器207为圆筒形状，受到作为保持板的加热器基座(未图示)支撑而垂直安装。
[0021]在加热器207的内侧，与加热器207同心圆状地配设有构成反应容器(处理容器)的反应管203。反应管203由耐热性材料(例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等)构成，形成为上端闭塞下端开口的圆筒形状。处理室201构成为能够由后述的晶圆盒217将作为基板的晶圆200以水平姿态且在垂直方向上多段整列的状态收纳。
[0022]在处理室201内，喷嘴400a,400b以贯通集管209的侧壁的方式被设置。喷嘴400a,400b分别与作为气体供给线路的气体供给管410a,410b连接。这样地在反应管203中设置2种喷嘴400a,400b和2根气体供给管410a,410b，构成为能够向处理室201内供给多种气体。这里，能够通过喷嘴400a供给处理气体和以对于该处理气体为非活性的状态(不反应的条件下)供给的作为载流气体的非活性气体(以后，称为第二非活性气体)的混合气体，能够通过喷嘴400b供给与第二非活性气体不同的非活性气体(以后，称为第一非活性气体)。即，构成为能够供给处理气体、第一非活性气体、第二非活性气体的3种气体。喷嘴400b在处理室201的周方向上夹着喷嘴400a而配置。需说明的是，也可以构成为供给4种以上的气体。
[0023]但是，本实施方式的处理炉202不限定于上述形态。例如，也可以在反应管203的下方设置支撑反应管203的金属制集管，各喷嘴贯通集管的侧壁而设置。这种情况下，也可以在集管中进一步设置后述的排气管231。即使这种情况下，排气管231也可以不设置在集管中而设置在反应管203的下部。这样，也可以由金属制成处理炉202的炉口部，在该金属制的炉口部安装喷嘴等。
[0024]喷嘴400a,400b构成为L字型的长喷嘴，设置成其水平部贯通集管209的侧壁。喷嘴400a,400b的垂直部设置在反应管203的内壁与晶圆200之间的形成的圆环状空间中，以沿着反应管203的内壁向着上方(晶圆200的堆载方向的上方)竖立的方式(即，从晶圆排列区域的一端侧向着另一端侧竖立的方式)来设置。即，在排列晶圆200的晶圆排列区域的侧方的、水平包围晶圆排列区域的区域内，沿着晶圆排列区域设置喷嘴400a,400b。
[0025]喷嘴400a,400b的垂直部例如分别设置2个。其垂直部可以为U型管的上升部和下降部，也可以是各自独立的管。在喷嘴400a的垂直部为各自独立的管时，该垂直部从气体供给管410a分支并连接。同样地，在喷嘴400b的垂直部为各自独立的管时，该垂直部从气体供给管410b分支并连接。
[0026]需说明的是，也可以是2个喷嘴400a中的一个用于供给处理气体，另一个用于供给第二非活性气体。此外，喷嘴400a的垂直部也可以是1个。此外，图2中，俯视时的喷嘴400a,400b的配置是对称的，但配置也可以为不对称。
[0027]在喷嘴400a的侧面设置有供给(喷出)混合气体的气体供给孔401a。气体供给孔
401a向着处理室201内的晶圆200表面的例如中央部(反应管203的中心侧)开口。该气体供给孔401a从反应管203的下部直至上部设置多个，分别具有相同的开口面积，进而以相同的开口间距设置。但是，气体供给孔401a不限定于上述形态。例如，也可以从反应管203的下部向着上部渐渐增大开口面积。由此，能够使从气体供给孔401a供给的气体的流量均匀化。
[0028]此外，在喷嘴400b的侧面设置供给(喷出)气体的气体供给孔401b。具体地，气体供给孔401b向着处理室201内的晶圆200的周缘部开口。该气体供给孔401b从反应管203的下部直至上部设置多个，分别具有相同的开口面积，进而以相同的开口间距设置。但是，气体供给孔401b不限定于上述形态。例如，也可以从反应管203的下部向着上部渐渐增大开口面积。由此，能够使从气体供给孔401b供给的气体的流量均匀化。
[0029]这样地，本实施方式中的气体供给方法中，经由配置在由反应管203的内壁和多枚晶圆200的端部定义的圆环状纵长空间内，即，圆筒状的空间内的喷嘴400a,400b来输送气体。而且，在最开始从在喷嘴400a,40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置的制造方法，具有：向处理基板的处理室内搬入所述基板的工序，和在将第一非活性气体向所述处理室内的所述基板的周缘部供给的同时，将与所述第一非活性气体不同的第二非活性气体与处理气体的混合气体向所述处理室内的所述基板的表面供给，对所述基板进行处理的工序。2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，构成为能够对应于处理条件来选择所述第二非活性气体。3.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，构成为能够对应于所述第二非活性气体的种类来调整所述基板表面的所述处理气体的浓度。4.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，所述第二非活性气体由与所述第一非活性气体相比扩散系数不同的气体构成。5.如权利要求4所述的半导体装置的制造方法，所述第二非活性气体由与所述第一非活性气体相比扩散系数大的气体构成。6.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，构成为能够使所述第二非活性气体的分子量与所述第一非活性气体的分子量不同。7.如权利要求6所述的半导体装置的制造方法，所述第二非活性气体选择与所述第一非活性气体的分子量相比分子量小的气体。8.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，所述第二非活性气体的流量设定为比所述处理气体的流量大。9.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，所述第二非活性气体的流量设定为比所述处理气体的流量和所述第一非活性气体的流量大。10.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，对应于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野敦士，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：