衬底处理装置、半导体器件的制造方法及气体分配组件制造方法及图纸

公开了一种衬底处理装置、半导体器件的制造方法及气体分配组件。衬底处理装置包括被构造成将衬底载置于其上的衬托器、被构造成将处理气体从衬托器的上方侧供给至衬底的表面的处理气体分配组件、以及与处理气体分配组件相邻地布置的被构造成将惰性气体从衬托器的上方侧供给至衬底的表面的惰性气体分配组件。衬底处理装置进一步包括气体排出系统，气体排出系统具有限定在处理气体分配组件与惰性气体分配组件之间的气体排出孔，具有用于保持通过了气体排出孔的气体的排出缓冲部。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请基于并且要求2014年9月10日提交的日本专利申请No.2014-183916的优先权。
本专利技术涉及衬底处理装置、半导体器件的制造方法、卡盘头、气体分配组件以及他们的非易失性计算机可读的记录介质。
技术介绍
在半导体器件的制造过程中，通常使用用于在衬底上成膜的衬底处理装置。例如，作为由衬底处理装置进行的处理，存在着为了成膜交替地供给气体的方法。在交替地供给气体的方法中，为了在衬底上成膜，将包括供给原料气体的步骤、吹扫的步骤、供给反应气体的步骤和吹扫步骤的处理循环重复地进行规定数量的次数(重复N次循环)。作为用于进行这样的处理的衬底处理装置，存在着构造成将气体(包括原料气体、反应气体或吹扫气体)从上方侧供给至衬底的表面并且构造成将气体从衬底的表面排出至上方侧的装置。例如，美国专利申请US2011/0212625A1、图6至图11公开这样的衬底处理装置。为了通过采用构造成从衬底的上方侧供给气体并将气体排出至上方侧的衬底处理装置适当地进行处理，需要防止对气体暴露的局部偏差(partial deflection)。然而，在包括了沿圆周分别布置的气体供给孔或排气孔并构造成使得衬底在气体供给孔或排气孔下方经过的衬底处理装置中，排气孔的宽度在圆周的内侧时较窄并且在圆周的外侧时较宽。因此，存在着由衬底处理装置的内侧和外侧之间的流动阻
力的差异引起的对气体暴露的局部偏差。作为结果，形成在衬底上的膜厚度可能不均匀。
技术实现思路
在该专利技术中，通过防止对气体暴露的局部偏差，提供了能够合适地进行处理的衬底处理装置、制造半导体的方法以及他们的气体分配组件。根据本专利技术，提供了一种衬底处理装置。衬底处理装置包括：被构造成将衬底载置于其上的衬托器、被构造成将处理气体从衬托器的上方侧供给至衬底的表面的处理气体分配组件、以及与处理气体分配组件相邻地布置的被构造成将惰性气体从衬托器的上方侧供给至衬底的表面的惰性气体分配组件。衬底处理装置进一步包括气体排出系统，气体排出系统具有限定在处理气体分配组件与惰性气体分配组件之间的气体排出孔，具有用于保持通过了气体排出孔的气体的排出缓冲部。根据另一专利技术，提供了一种半导体器件的制造方法。半导体器件的制造方法包括：通过采用布置在衬托器上方的处理气体分配组件使载置在衬托器上的衬底暴露于从衬托器的上方侧供给的处理气体；通过采用布置在衬托器上方的惰性气体分配组件使衬底暴露于从衬托器的上方供给的惰性气体；以及使气体通过气体排出孔和用于保持通过了气体排出孔的气体的排出缓冲部而从衬底的表面向上排出，其中气体排出孔与衬托器对应地被形成在处理气体分配组件和惰性气体分配组件之间。依照另一专利技术，提供了一种气体分配组件，其可以布置成与衬底的上方侧相对，气体分配组件包括：被构造成将气体供给至衬底的气体供给路径；被布置成围绕气体供给路径的上方侧的第一构件；以及被布置成围绕气体供给路径的下方侧的第二构件，第二构件的平面形状比第一构件的平面形状宽，其中当气体分配组件布置在衬底的上方侧时，气体分配组件构造成由第二构件的侧壁限定的气体排出孔的一
部分，构造成由第一构件的侧壁和第二构件的宽部分的上壁限定的排出缓冲部的一部分。依照本专利技术，当气体被从衬底的上方侧供给并且被排出至衬底的上方侧时，通过防止对气体暴露的局部偏差而能够适当地进行处理衬底。附图说明图1是示出了根据本专利技术的第一实施例的衬底处理装置的主要部分的概略图。图2的(A)是根据本专利技术的第一实施例的衬底处理装置中使用的气体分配组件的透视图。图2的(B)是根据本专利技术的第一实施例的衬底处理装置中使用的气体分配组件的侧剖视图。图3是示出了根据本专利技术的第一实施例的衬底处理装置的主要部分的侧剖视图，指示图1的A-A剖面。图4是示出了根据本专利技术的第一实施例的衬底处理装置的主要部分的侧剖视图，指示图1的B-B剖面。图5是示出了根据本专利技术的第一实施例的衬底处理装置的主要部分的平面剖视图，指示图3的C-C剖面。图6是示出了根据本专利技术的另一实施例的衬底处理装置的主要部分的平面剖视图，指示图3的C-C剖面。图7是示出了根据本专利技术的第一实施例的气体系统的构造和气体的流动的示意图。图8是示出了根据本专利技术的第一实施方式的处理衬底的步骤的流程图。图9是示出了在指示图8的成膜的步骤中执行的改变相对位置的处理步骤的流程图。图10是示出了在指示了图8的成膜的步骤中执行的供给气体或排出气体的处理步骤的流程图。图11的(A)是根据本专利技术的第一实施例的衬底处理装置中使用的气体分配组件的侧视图，示出了排出缓冲部中的压力平衡。图11的(B)是根据本专利技术的第一实施例的衬底处理装置中使用的气体分配组件的侧剖视图。图12的(A)是根据本专利技术的第二实施例的衬底处理装置中使用的气体分配组件的透视图。图12的(B)是根据本专利技术的第二实施例的衬底处理装置中使用的气体分配组件的侧视图，示出了排出缓冲部中的压力平衡。图13的(A)是根据本专利技术的第三实施例的衬底处理装置中使用的气体分配组件的透视图。图13的(B)是根据本专利技术的第三实施例的衬底处理装置中使用的气体分配组件的侧视图，示出了排出缓冲部中的压力平衡。图14是示出了根据本专利技术的第四实施例的衬底处理装置的主要部分的侧剖视图。图15是示出了根据本专利技术的第四实施例的衬底处理装置的主要部分的俯视剖视图。图16是示出了根据本专利技术的第四实施例的另一方面的衬底处理装置的主要部分的俯视剖视图。图17的(A)是示出了根据本专利技术的第五实施例的衬底处理装置的主要部分的俯视剖视图。图17的(B)是示出了根据本专利技术的第五实施例的另一方面的衬底处理装置的主要部分的俯视剖视图。图18的(A)是根据本专利技术的另一实施例的衬底处理装置中使用的气体分配组件的透视图。图18的(B)是由图18的(A)指示的气体分配组件的俯视箭头D向视图。图18的(C)是由图18的(A)指示的气体分配组件的侧视箭头E向视图。具体实施方式(本专利技术的第一实施例)在下文中，将参照附图来描述本专利技术的第一实施例。(1)根据第一实施例的衬底处理装置的构造。根据第一实施例的衬底处理装置可以构造成同时处理多个衬底。由该衬底处理装置处理的衬底可以包括在其上形成半导体集成电路器件(在下文中称作“半导体器件”)的半导体晶片(在下文中称作“晶片W”)。进行用于这样的衬底的处理可以包括蚀刻、抛光、成膜。特别地，公开有为了成膜交替地供给气体的方法。在下文中，参照图1至图7来描述根据第一实施例的衬底处理装置的构造。(处理腔室)根据第一实施例的衬底处理装置可以包括未图示的处理腔室。处理腔室被构造为由包括铝(Al)和不锈钢(SUS)在内的金属材料制成的闭合容器。将衬底搬入或搬出的端口可以布置在处理腔室的侧壁中。可以经由端口传送衬底。另外，包括了未图示的真空泵、压力控制器等等的气体排出系统可以连接至处理腔室。可以通过采用气体排出系统将处理腔室中的压力调节成预定压力。(衬托器)如图1所示，可以在处理腔室中布置衬托器10，晶片W可以设置在该衬托器上。衬托器10可以形成为类似圆盘状形状，其被构造成使得在顶表面(衬底接纳面)上沿周向间隔地设置多个衬底。另外，衬托器可以包括未图示的作为加热源的加热器。通过采用加热器，可以使晶片W的温度维持在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬底处理装置，包括：衬托器，其被构造成将衬底载置于其上；处理气体分配组件，其包括用于将处理气体从所述衬托器的上方侧供给至所述衬底的矩形通孔，所述通孔的在长度方向上的长度长于或等于所述衬底的直径，所述处理气体分配组件包括从所述通孔向外延伸的突出部；惰性气体分配组件，其与所述处理气体分配组件相邻地布置，惰性气体分配组件包括用于将惰性气体从所述衬托器的上方侧供给至所述衬底的矩形通孔，所述通孔的在长度方向上的长度长于或等于所述衬底的所述直径，所述惰性气体分配组件包括从所述通孔向外延伸的突出部；以及气体排出系统，其包括在所述处理气体分配组件与所述惰性气体分配组件之间限定的气体排出孔，所述气体排出系统包括部分地由所述突出部的上壁和彼此相邻的所述气体分配组件的侧壁限定的排出缓冲部，其中所述气体排出系统被构造成使处于被夹在所述突出部的底表面与所述衬托器的相应区域之间的领域中的气体经由所述气体排出孔通过所述排出缓冲部排出。

【技术特征摘要】
2014.09.10 JP 2014-1839161.一种衬底处理装置，包括：衬托器，其被构造成将衬底载置于其上；处理气体分配组件，其包括用于将处理气体从所述衬托器的上方侧供给至所述衬底的矩形通孔，所述通孔的在长度方向上的长度长于或等于所述衬底的直径，所述处理气体分配组件包括从所述通孔向外延伸的突出部；惰性气体分配组件，其与所述处理气体分配组件相邻地布置，惰性气体分配组件包括用于将惰性气体从所述衬托器的上方侧供给至所述衬底的矩形通孔，所述通孔的在长度方向上的长度长于或等于所述衬底的所述直径，所述惰性气体分配组件包括从所述通孔向外延伸的突出部；以及气体排出系统，其包括在所述处理气体分配组件与所述惰性气体分配组件之间限定的气体排出孔，所述气体排出系统包括部分地由所述突出部的上壁和彼此相邻的所述气体分配组件的侧壁限定的排出缓冲部，其中所述气体排出系统被构造成使处于被夹在所述突出部的底表面与所述衬托器的相应区域之间的领域中的气体经由所述气体排出孔通过所述排出缓冲部排出。2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，进一步包括旋转驱动机构，以便使所述衬底与所述处理气体分配组件或惰性气体分配组件之间的相对位置移动，所述处理气体分配组件或惰性气体分配组件具有从枢轴侧向外侧展开的扇形或梯形的下表面。3.根据权利要求2所述的衬底处理装置，所述处理气体分配组件或所述惰性气体分配组件被布置成使得每个气体分配组件的所述下表面平行于所述衬托器的衬底接纳面。4.根据权利要求3所述的衬底处理装置，其中所述气体排出缓冲部的旋转方向上的宽度从所述气体排出缓冲部的径向的内侧到外
\t侧逐渐地或台阶状地增加。5.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中所述气体排出系统被构造成使气体在所述气体排出孔或所述气体排出缓冲部的径向上的内侧与外侧之间以不同的流导流动。6.根据权利要求5所述的衬底处理装置，其中所述排出缓冲部被形成为使得排出缓冲部的高度在排出缓冲部的径向上从内侧到外侧连续地或台阶状地改变。7.根据权利要求5所述的衬底处理装置，其中所述气体排出系统被构造成使得从所述气体排出孔到所述排出缓冲部的距离在气体排出系统的径向上从内侧到外侧连续地或台阶状地改变。8.一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：通过采用布置在衬托器上方的处理气体分配组件使载置在所述衬托器上的衬底暴露于处理气体，其中所述处理气体分配组件包括用于将处理气体从所述衬托器的上方侧供给至所述衬底的矩形通孔，所述通孔在长度方向上的长度长于或等于所述衬底的直径，所述处理气体分配组件包括从所述通孔向外延伸以使所述处理气体水平地流动的突出部；通过采用布置在所述衬托器上方的惰性气体分配组件使所述衬底暴露于惰性气体，其中所述惰性气体分配组件包括用于将惰性气体从所述衬托器的上方侧供给至所述衬底的矩形通孔，所述通...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木隆史，
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