衬底处理装置以及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

一种衬底处理装置及半导体装置的制造方法，该衬底处理装置具有：对衬底进行处理的处理室；设在处理室的上方，具有对处理室均匀地供给气体的分散板的缓冲室；设在缓冲室的作为顶棚部构造而构成的顶板上，对于气体供给方向在上游侧连接有处理气体供给部的处理气体供给孔；设在顶板上，对于气体供给方向在上游侧连接有惰性气体供给部的惰性气体供给孔；周状的基端部，以处理气体供给孔位于内周侧而惰性气体供给孔位于外周侧的方式与顶板的下游侧的面连接；气体引导件，具有基端部，并配置于分散板的上方；处理室排气部，将处理室的环境气体排气，并设在处理室的下方；至少对处理气体供给部、惰性气体供给部、处理室排气部进行控制的控制部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及衬底处理装置以及半导体装置的制造方法。
技术介绍
近年，闪存等的半导体装置呈现高集成化的趋势。与之相伴地，图案尺寸显著微细化。形成这些图案时，作为制造工序的一个工序，存在实施对衬底进行氧化处理、氮化处理等的规定的处理的工序的情况。作为形成上述图案的方法的一种，有在电路间形成槽，并在槽中形成种膜、内衬膜、布线的工序。伴随着近年的微细化，该槽以成为高纵横比的方式构成。形成内衬膜等时，要求在槽的上部侧面、中部侧面、下部侧面、以及底部都形成膜厚无差别的良好的阶梯敷层的膜。这是因为通过形成良好的阶梯敷层的膜，能够使半导体器件的特性在槽间均匀，由此能够抑制半导体器件的特性差别。为了处理该高纵横比的槽，尝试了将气体加热进行处理的方式、使气体成为等离子体状态进行处理的方式，但要形成具有良好的阶梯敷层的膜很困难。作为形成上述膜的方法，存在交替供给至少两种的处理气体，使其在衬底表面反应的交替供给方法。另一方面，由于需要使半导体器件的特性均匀，因此在形成薄膜时，需要对衬底面内均匀地供给气体。为实现该要求，开发出了能够从衬底的处理面均匀地供给气体的单张处理装置。该单张处理装置中，为了更均匀地供给气体，例如在衬底上设置具有缓冲空间的喷头。交替供给方法中，为了抑制各气体在衬底表面以外发生反应，已知在供给各气体的期间将残留气体通过净化气体进行净化的方法，但由于具有此类工序，存在成膜时间延迟的问题。因此为了缩短处理时间，要使大量的净化气体流动，将残留气体排出。而且，作为喷头的一个方式，考虑到针对气体而设置用于防止各气体的混合的路径、缓冲空间，但由于构造复杂因而存在维护麻烦且成本升高的问题。因此，现实的方式是使用将两种气体以及净化气体的供给系统通过一个缓冲空间集中的喷头。在使用具有两种气体所共用的缓冲空间的喷头的情况下，考虑到残留气体在喷头内彼此发生反应，会在喷头内壁堆积附着物。为了防止这一现象，希望以能够高效地去除缓冲室内的残留气体的方式，在缓冲室设置排气孔，从排气孔对环境气体进行排气。该情况下，在缓冲室内设置确保向处理室供给的两种气体以及净化气体不会向用于对缓冲空间进行排气的排气孔的方向扩散的结构，例如形成气体的流动的气体引导件。作为气体引导件，例如希望设置在用于对缓冲空间进行排气的排气孔与供给两种气体以及净化气体的供给孔之间，并朝向喷头的分散板放射状地设置。为了从气体引导件的内侧的空间对气体高效地排气，使气体引导件的内侧与用于对缓冲空间进行排气的排气孔之间的空间、具体而言气体引导件的外周端与排气孔之间的空间连通。
技术实现思路
基于专利技术人的锐意研究的结果，在以往的构造中发现了以下课题。即，供给处理气体时，处理气体会从设在气体引导件的外周端与排气孔间的空间向排气孔方向扩散。从空间向气体引导件上部扩散的气体，由于在气体引导件周边的气体积留部等发生气体残留，因此即使在前述的缓冲空间内的排气工序中也难以去除。附着物成为颗粒，可能会对衬底的特性造成负面影响，或导致成品率的降低。因此，本专利技术的目的在于提供一种衬底处理装置以及半导体装置的制造方法，即使在气体引导件上方的空间也能够抑制附着物，能够提供品质良好的衬底特性。根据本专利技术的一个方式，提供一种衬底处理装置，具有：对衬底进行处理的处理室；设置于所述处理室的上方，具有对所述处理室均匀地供给气体的分散板的缓冲室；设置于构成所述缓冲室的顶棚构造的顶板，相对于气体供给方向在上游侧连接有处理气体供给部的处理气体供给孔；设置于所述顶板，相对于气体供给方向在上游侧连接有惰性气体供给部的惰性气体供给孔；周状的基端部，其以所述处理气体供给孔位于内周侧而所述惰性气体供给孔位于外周侧的方式与所述顶板的下游侧的面连接；气体引导件，其具有所述基端部，并配置于所述分散板的上方；处理室排气部，其将所述处理室的环境气体排气，并设置于所述处理室的下方；至少对所述处理气体供给部、所述惰性气体供给部、所述处理室排气部进行控制的控制部。而且，根据专利技术的其它方式，提供一种半导体装置的制造方法，具有：第一处理气体供给工序，从设置于缓冲室的顶棚构造即顶板的处理气体供给孔，经由气体引导件的内侧区域、设置于所述气体引导件与处理室之间并作为所述缓冲室的底部构成的分散板对所述处理室供给原料气体，并且，从设置于所述顶板的惰性气体供给孔经由所述气体引导件的外侧区域供给惰性气体；第二处理气体供给工序，从所述处理气体供给孔经由所述气体引导件的内侧区域以及所述分散板对所述处理室供给反应气体；衬底处理工序，反复进行所述第一处理气体供给工序以及所述第二处理气体供给工序。专利技术的效果根据本专利技术，提供一种衬底处理装置以及半导体装置的制造方法，即使在气体引导件上方的空间也能够抑制附着物，能够提供品质良好的衬底特性。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的衬底处理装置的剖视图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的衬底处理工序的流程图。图3是对本专利技术的第一实施方式的成膜工序的气体供给时机进行说明的说明图。图4是表示本专利技术的第一实施方式的成膜工序的流程图。图5是本专利技术的第二实施方式的衬底处理装置的剖视图。图6是对本专利技术的第二实施方式的衬底处理装置的气体沉淀进行说明的图。附图标记的说明100…处理装置200…晶片210…衬底载置部220…第一排气系统230…喷头243…第一处理气体供给系统244…第二处理气体供给系统245…第三气体供给系统260…控制器具体实施方式＜本专利技术的第一实施方式＞（1）衬底处理装置的构成以下，使用图1对本专利技术的第一实施方式的衬底处理装置进行说明。图1是本实施方式的衬底处理装置的剖视图。以下，根据附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。首先，对本专利技术的一个实施方式的衬底处理装置进行说明。对本实施方式的处理装置100进行说明。衬底处理装置100是形成薄膜的装置，如图1所示，作为单张处理式衬底处理装置构成。如图1所示，衬底处理装置100具备处理容器202。处理容器202例如作为横截面为圆形且扁平的密闭容器构成。另外，处理容器202的侧壁、底壁例如由铝（Al）、不锈钢（SUS）等的金属材料构成。在处理容器202内，形成有对作为衬底的硅晶片等的晶片200...

【技术保护点】
一种衬底处理装置，其特征在于，具有：对衬底进行处理的处理室；设置于所述处理室的上方，具有对所述处理室均匀地供给气体的分散部的缓冲室；设置于所述缓冲室的顶棚部，相对于气体供给方向在上游侧连接有处理气体供给部的处理气体供给孔；设置于所述顶棚部，相对于气体供给方向在上游侧连接有惰性气体供给部的惰性气体供给孔；气体引导件，其具有：位于所述处理气体供给孔侧的基端部、与所述处理气体供给孔相比位于所述惰性气体供给孔侧的前端部、连接所述基端部和所述前端部之间的板部，所述气体引导件配置在所述分散部和所述顶棚部之间的间隙中；处理室排气部，其将所述处理室的环境气体排气，并设置于所述处理室的下方；至少对所述处理气体供给部、所述惰性气体供给部、所述处理室排气部进行控制的控制部。

【技术特征摘要】
2014.01.30 JP 2014-0155231.一种衬底处理装置，其特征在于，具有：
对衬底进行处理的处理室；
设置于所述处理室的上方，具有对所述处理室均匀地供给气体
的分散部的缓冲室；
设置于所述缓冲室的顶棚部，相对于气体供给方向在上游侧连
接有处理气体供给部的处理气体供给孔；
设置于所述顶棚部，相对于气体供给方向在上游侧连接有惰性
气体供给部的惰性气体供给孔；
气体引导件，其具有：位于所述处理气体供给孔侧的基端部、
与所述处理气体供给孔相比位于所述惰性气体供给孔侧的前端部、
连接所述基端部和所述前端部之间的板部，所述气体引导件配置在
所述分散部和所述顶棚部之间的间隙中；
处理室排气部，其将所述处理室的环境气体排气，并设置于所
述处理室的下方；
至少对所述处理气体供给部、所述惰性气体供给部、所述处理
室排气部进行控制的控制部。
2.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述惰性气体供给孔在水平方向上设置于所述前端部与所述基
端部之间。
3.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述控制部对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部进
行控制以执行如下的处理气体供给工序，在所述处理气体供给工序
中，使从所述处理气体供给孔供给的气体的流量比从所述惰性气体
供给孔供给的气体的流量多。
4.如权利要求2所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述控制部对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部进
行控制以执行如下的处理气体供给工序，在所述处理气体供给工序

\t中，使从所述处理气体供给孔供给的气体的流量比从所述惰性气体
供给孔供给的气体的流量多。
5.如权利要求3所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述衬底处理装置具有缓冲室排气部，其与所述缓冲室连接，
并且将所述缓冲室的环境气体排气，
所述控制部在停止了所述处理气体的供给后，对所述缓冲室排
气部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行如下的缓冲室排气工
序，在所述缓冲室排气工序中，使从所述惰性气体供给孔供给的惰
性气体的供给量比所述处理气体供给工序多，而将所述缓冲室的环
境气体排气。
6.如权利要求4所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述衬底处理装置具有缓冲室排气部，其与所述缓冲室连接，
并且将所述缓冲室的环境气体排气，
所述控制部在停止了所述处理气体的供给后，对所述缓冲室排
气部以及所述惰性气体供给部进行控制以执行如下的缓冲室排气工
序，在所述缓冲室排气工序中，使从所述惰性气体供给孔供给的惰
性气体的供给量比所述处理气体供给工序多，而将所述缓冲室的环
境气体排气。
7.如权利要求1所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述处理气体是原料气体或者与所述原料气体发生反应的反应
气体，所述控制部对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部
进行控制以执行第一处理气体供给工序，在所述第一处理气体供给
工序中，使从所述处理气体供给孔供给的包括所述原料气体的气体
的流量比从所述惰性气体供给孔供给的气体的流量多。
8.如权利要求2所述的衬底处理装置，其特征在于，
所述处理气体是原料气体或者与所述原料气体发生反应的反应
气体，所述控制部对所述处理气体供给部以及所述惰性气体供给部
进...

【专利技术属性】
技术研发人员：野内英博，芦原洋司，佐野敦，高崎唯史，
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