基板处理装置、基板处理方法以及基板保持构件制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基板处理装置、基板处理方法以及基板保持构件。基板处理装置具有：处理室；旋转台，其设于该处理室内，沿着周向在表面设有多个能够保持基板的凹坑状的基板保持区域。通过形成凹凸图案而使所述表面的表面积相比于平坦面的表面积增加的表面积增加区域设于所述表面的位于所述基板保持区域的周围的部分。设置有能够向所述旋转台的所述表面供给处理气体的处理气体供给部件。

Substrate processing apparatus, substrate processing method, and substrate holding member

The invention provides a substrate processing device, a substrate processing method and a substrate holding member. The substrate processing device is provided with a processing chamber and a rotary table which is arranged in the processing chamber and is provided with a plurality of substrate holding areas which can keep the substrate on the surface along the circumferential direction. By increasing the surface area of the surface to the surface area of the flat surface, the surface area of the surface of the substrate is increased to a portion of the surface of the substrate holding area. A process gas supply part is provided with a processing gas capable of supplying the surface to the rotary table.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基板处理装置、基板处理方法以及基板保持构件。
技术介绍
随着半导体器件的电路图案的进一步微细化，对构成半导体器件的各种膜也要求进一步的薄膜化和均匀化。作为响应该要求的成膜方法，如日本特开2010－56470号公报所记载那样公知有所谓的分子层成膜法(MLD、MolecularLayerDeposition)或原子层成膜法(ALD、AtomicLayerDeposition)：将第1反应气体向基板供给而使第1反应气体吸附于基板的表面，接下来，将第2反应气体向基板供给而使吸附到基板的表面的第1反应气体与第2反应气体反应，从而使由反应产物构成的膜堆积于基板。根据该成膜方法，反应气体可(准)自我饱和地吸附于基板表面，因此，能够实现较高的成膜控制性、优异的均匀性以及优异的填埋特性。然而，随着电路图案的微细化，并随着例如沟槽元件分离构造的沟槽、线·空间·图案中的空间的纵横比变大，在分子层成膜法中也存在难以填埋沟槽、空间的情况。例如，若欲以氧化硅膜填埋具有约30nm的宽度的空间，则反应气体难以进入较窄的空间的底部，因此，存在如下倾向：划分形成空间的线侧壁的上端部附近的膜厚变厚，膜厚在底部侧变薄。因此，存在填埋到空间的氧化硅膜产生空隙的情况。那样的氧化硅膜若在例如后续的蚀刻工序中被蚀刻，则存在在氧化硅膜的上表面形成有与空隙连通的开口的情况。这样一来，蚀刻气体(或蚀刻液)有可能从那样的开口进入空隙而产生污染、或、在之后的金属化之际金属有可能进入空隙中，产生缺陷。这样的问题并不限于分子层成膜法，也可在化学气相堆积(CVD、ChemicalVaporDeposition)法中产生。例如，在利用导电性物质的膜对在半导体基板上形成的连接孔填埋而形成导电性的连接孔(所谓的塞孔)之际，存在就在塞孔中形成空隙的情况。因此，如日本特开2003－142484号公报所记载那样提出了如下方法：为了抑制该空隙的产生，在利用导电性物质对连接孔进行填埋之际，通过反复进行利用凹蚀将在连接孔的上部形成的导电性物质的悬垂形状部去除的工序，形成空隙受到抑制的导电性连接孔(所谓的塞孔)。然而，在日本特开2003－142484号公报所记载的结构中，存在如下问题：必须利用不同的装置进行导电性物质的膜的成膜和凹蚀，装置间的基板的输送、各装置内的处理条件的稳定化需要时间，因此，无法提高生产率。为了解决该问题，如日本特开2015－19075号公报所记载那样提出了在旋转台式的ALD装置中在现场(in-situ)实施高速的V字蚀刻处理功能的成膜装置和成膜方法。根据该日本特开2015－19075号公报所记载的结构，能够减少空隙的产生且以高生产率对在基板形成的凹部进行填埋。然而，在对在基板形成的电路图案的凹部进行填埋、进一步进行蚀刻时，若凹部的形状太复杂，则与平坦部相比较，表面积明显增大，因此，在电路图案的复杂的部位和几乎没有形成电路图案的平坦部，表面积产生较大的差。在这样的情况下，在成膜后进行蚀刻之际，在由于负载现象(日文：ローディング現象)而表面积较大的区域中，蚀刻气体被大量消耗，而在表面积较小的平坦部，蚀刻气体的消耗较少就足够，蚀刻气体的供给量相对于基板整个面是大致均匀的，因此，在电路图案复杂的部位，蚀刻速度变低，在电路图案简单的部位，蚀刻速度就变高，存在无法良好地保持蚀刻的面内均匀性的情况。另外，这样的现象不仅在蚀刻中产生，而且可在产生负载现象的所有基板处理中产生。此外，如日本特开2015－173154号公报所记载那样提出了如下技术：在使用了立式热处理装置的成膜处理中，为了调整上下方向上的气体分布，将气体分布调整构件配置于晶圆舟皿的上方和下方，谋求了铅垂方向上的成膜处理的均匀性的提高，但与旋转台式的成膜处理、蚀刻处理不同，难以适用于旋转台式的基板处理装置。
技术实现思路
因此，本专利技术的实施方式的目的在于提供一种即使在对形成有复杂且使表面积大幅度增大的图案的基板进行处理的情况下、也能够良好地保持面内均匀性的基板处理装置、基板处理方法以及基板保持构件。为了达成上述目的，本专利技术的一技术方案的基板处理装置具有：处理室；旋转台，其设于该处理室内，沿着周向在表面上设有多个能够保持基板的凹坑状的基板保持区域；表面积增加区域，其设于所述表面的位于所述基板保持区域的周围的部分，通过形成凹凸图案而使所述表面的该部分的表面积比平坦面的表面积增加；以及处理气体供给部件，其能够向所述旋转台的所述表面供给处理气体。本专利技术的另一技术方案的基板处理装置具有：处理室；旋转台，其设于该处理室内；凹坑状的基板载置区域，其沿着该旋转台的周向在表面设有多个，直径比基板的直径大，在不使该基板的侧面与其内周面接触的情况下能够载置该基板；至少3根以上的基板保持用销，其设于该基板载置区域的底面内的与所述内周面分开的位置且是沿着所述基板的外周形状、并能够克服由所述旋转台的旋转产生的离心力来保持所述基板的位置；以及处理气体供给部件，其能够向所述旋转台的所述表面供给处理气体。本专利技术的另一技术方案的基板处理方法，其中，将基板保持于在处理室内的旋转台上沿着周向设有多个的凹坑状的基板保持区域，一边使所述旋转台旋转一边向所述基板供给处理气体而对基板进行处理，其包括如下工序：以在所述基板保持区域的周围设置形成有使表面积比平坦面的表面积增加的凹凸图案的表面积增加区域的状态使所述旋转台旋转的工序；以及一边使所述旋转台旋转一边向所述基板供给所述处理气体来对所述基板进行处理的工序。本专利技术的另一技术方案的基板保持构件是将基板保持于旋转台上的预定的基板保持区域而对所述基板进行处理的基板处理装置所使用的基板保持构件，该基板保持构件具有能够保持所述基板的内径和厚度、并且具有能够将所述基板载置于所述基板保持区域的外形和底面形状，并且该基板保持构件在上表面具有圆环形状，该圆环形状具有使表面积比平坦面的表面积增加的凹凸图案。附图说明图1是本专利技术的实施方式的基板处理装置的概略剖视图。图2是本专利技术的实施方式的基板处理装置的概略俯视图。图3是用于说明本专利技术的实施方式的基板处理装置中的分离区域的局部剖视图。图4是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的其他截面的局部剖视图。图5是用于说明本专利技术的实施方式的基板处理装置中的第3处理区域P3的局部剖视图。图6是表示喷头部的下表面的一个例子的俯视图。图7是表示利用以往的基板处理装置对在晶圆W的整个面形成有一样的膜的晶圆进行了成膜处理和蚀刻处理的情况的实验结果的图。图8是表示以往的基板处理装置的旋转台的凹部与晶圆W之间的位置关系的剖视图。图9是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的旋转台的凹部与晶圆W之间的位置关系的一个例子的图。图10是表示沿着旋转台的周向的X方向上的蚀刻速度的测定结果的图。图11是表示沿着旋转台的半径方向的Y方向上的蚀刻速度的测定结果的图。图12是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的一个例子的图。图13是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的旋转台的平面构成的一个例子的图。图14是表示由环状构件构成表面积增加区域的例子的立体图。图15是表示在旋转台设置有环状构件的状态的剖视图。图16是环状构件的一个例子的剖视图。图17是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的旋转台的一个例子的图。图18是表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基板处理装置，其具有：处理室；旋转台，其设于该处理室内，沿着周向在表面设有多个能够保持基板的凹坑状的基板保持区域；表面积增加区域，其设于所述表面的位于所述基板保持区域的周围的部分，通过形成凹凸图案而使所述表面的该部分的表面积相比于平坦面的表面积增加；以及处理气体供给部件，其能够向所述旋转台的所述表面供给处理气体。

【技术特征摘要】
2015.11.04 JP 2015-2163201.一种基板处理装置，其具有：处理室；旋转台，其设于该处理室内，沿着周向在表面设有多个能够保持基板的凹坑状的基板保持区域；表面积增加区域，其设于所述表面的位于所述基板保持区域的周围的部分，通过形成凹凸图案而使所述表面的该部分的表面积相比于平坦面的表面积增加；以及处理气体供给部件，其能够向所述旋转台的所述表面供给处理气体。2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述表面积增加区域具有沿着所述基板保持区域的外周的圆环形状。3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，所述表面积增加区域形成于具有大致圆环形状的环状构件的表面，通过在直径比所述基板保持区域的直径大的凹坑设置所述环状构件，所述表面积增加区域被设于所述旋转台的所述表面。4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其中，所述环状构件由石英或硅形成。5.根据权利要求3所述的基板处理装置，其中，所述环状构件被分割成多个零件。6.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述表面积增加区域设于至少包含将所述基板保持区域的最外周彼此呈直线地连结而成的区域在内的区域的、除了所述基板保持区域以外的大致整个区域。7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，所述表面积增加区域是在所述旋转台的所述表面形成有所述凹凸图案的区域。8.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述凹凸图案是在所述平坦面形成有槽的图案。9.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述凹凸图案是使所述平坦面的表面积增加2倍～30倍的图案。10.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述旋转台由石英形成。11.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述处理气体供给部件是能够供给蚀刻气体的蚀刻气体供给部件，该蚀刻气体供给部件设置于沿着所述旋转台的周向设置的蚀刻区域。12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，该基板处理装置还具有：原料气体供给区域，其在所述旋转台的周向上与所述蚀刻区域分开地设置，具有成膜用原料气体供给部件；反应气体供给区域，其在所述旋转台的周向上设于所述原料气体供给区域与所述蚀刻区域之间，具有成膜用反应气体供给部件。13.根据权利要求12所述的基板处理装置，其中，在所述蚀刻区域与所述原料气体供给区域之间、所述原料气体供给区域与所述反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤润，三浦繁博，
申请(专利权)人：东京毅力科创株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP