基板处理装置、液体原料补充系统、半导体装置的制造方法、程序制造方法及图纸

抑制形成于基板的膜的面内均匀性的值发生偏差。具备：包含处理室的处理部；形成为包括具有凹部的底部和壁部，且储存液体原料的储存罐；将液体原料气化而生成原料气体的气化部；向处理室供给原料气体的供给部；探测储存于储存罐的液体原料的液面水平，并且具有配置于凹部的传感器元件的连续传感器；向储存罐补充液体原料的补充部；以及控制部，该控制部控制供给部，向处理室供给原料气体而进行处理基板的基板处理，并且每次进行预先决定的次数的基板处理时，基于连续传感器探测到的液体原料的液面水平，控制补充部，以储存于储存罐的液体原料的液面水平成为预先决定的水平的方式向储存罐补充液体原料。

Manufacturing Method and Procedure of Substrate Processing Unit, Liquid Raw Material Supplementary System and Semiconductor Device

The value of inhibiting in-plane homogeneity of the film formed on the substrate deviates. Possessing: a treatment section comprising a treatment chamber; forming a storage tank comprising a bottom and a wall with concave bottom and storing liquid raw materials; a gasification section for gasifying liquid raw materials to generate raw material gas; a supply section for supplying raw material gas to the treatment chamber; a continuous sensor for detecting the level of liquid raw materials stored in the storage tank, and a sensor element disposed in the concave part; Supplementary part of liquid raw material to storage tank; and control part, which controls supplying part, supplying raw material gas to processing room to process the base plate of the substrate, and each time a predetermined number of times of base plate treatment is carried out, based on the liquid level of liquid raw material detected by continuous sensors, control replenishment part to store the liquid level of liquid raw material in storage tank. The level becomes a predetermined level in which liquid feedstocks are supplied to the tank.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基板处理装置、液体原料补充系统、半导体装置的制造方法、程序
本专利技术涉及基板处理装置、液体原料补充系统、半导体装置的制造方法、以及程序。
技术介绍
在专利文献1中，作为半导体装置(设备)的制造工序的一工序，记载了在容纳于处理室内的基板形成膜的成膜处理。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014－67877号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题成膜处理使用原料气体(例如，三甲基铝(Al(CH3)3)简称：TMA)。而且，在该原料气体中，以ppb(partsperbillion：十亿分率)等级，含有杂质。起因于该杂质的量，形成于基板的膜的面内均匀性的值产生偏差。本专利技术的课题在于抑制形成于基板的膜的面内均匀性的值产生偏差。用于解决课题的方案根据本专利技术，提供一种技术，其具备：处理部，其在内部形成有容纳基板的处理室；储存罐，其形成为包含具有凹状的凹部的底部和从上述底部的周缘立起的壁部，且储存液体原料；气化部，其将储存于上述储存罐的液体原料气化而生成原料气体；供给部，其向上述处理室供给由上述气化部生成的原料气体；传感器，其连续地探测储存于上述储存罐的液体原料的液面水平，并且具有配置于上述凹部的传感器元件；补充部，其向上述储存罐补充液体原料；以及控制部，其控制上述供给部，向上述处理室供给原料气体，从而进行处理上述基板的基板处理，并且每次进行预先决定的次数的上述基板处理时，基于上述传感器探测到的液体原料的液面水平来控制上述补充部，以储存于上述储存罐的液体原料的液面水平成为预先决定的水平的方式向上述储存罐补充液体原料。专利技术效果根据本专利技术，能够抑制形成于基板的膜的面内均匀性的值产生偏差。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置具备的储存罐等的结构图。图2是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置具备的处理室等的剖视图。图3是表示本专利技术的实施方式的基板处理装置的概略结构图。图4是用于说明本专利技术的实施方式的基板处理装置具备的控制器的块图。图5是表示使用本专利技术的实施方式的基板处理装置对晶圆进行成膜处理的情况的成膜顺序的图。图6(A)(B)是为了说明本专利技术的实施方式的基板处理装置的必要性而使用的图，是用图表表示出面内均匀性与残留于储存罐的液体原料的量的关系的图。图7是表示相对于本专利技术的实施方式的基板处理装置的比较方式的基板处理装置具备的储存罐等的结构图。具体实施方式本专利技术者等潜心研究了储存于储存罐的液体原料的量与利用通过将该液体原料气化而生成的原料气体形成于基板的膜的面内均匀性的关系。其结果，本专利技术者等根据以下的见解得到本专利技术。本专利技术者等发现，与储存于储存罐的液体原料的量(余量)对应地，气化得到的原料气体含有的杂质浓度发生变化。这是因为，与储存于储存罐的液体原料(TMA)的余量对应地，气化得到的原料气体(TMA气体)含有的杂质浓度发生变化。也就是，不管余量多少，液体原料中杂质趋于饱和，浓度变化微小。在此，若储存于储存罐的液体原料的量变小，则形成于基板的膜的面内均匀性的值变小。与之相对，若储存于储存罐的液体原料的量变大，则形成于基板的膜的面内均匀性的值变大。也就是，与储存于储存罐的液体原料的量对应地，形成于基板的膜的面内均匀性的值产生偏差。此外，面内均匀性是在形成于基板的膜中，使用面内的最大膜厚、面内的最小膜厚、以及面内的平均膜厚，通过下述式(1)计算。面内均匀性＝[(面内最大膜厚－面内最小膜厚)/(面内平均膜厚×2)]×100(±％)…(1)根据该式可知，面内均匀性的值越小，面内最大膜厚与面内最小膜厚的差越小，相比面内均匀性的值大的情况，面内均匀性提高。使用以下图表进行说明。图6(A)(B)用图表表示出了面内均匀性与储存于储存罐的液体原料的量的关系。图6(A)(B)的各图表的纵轴表示面内均匀性，横轴表示储存于储存罐的液体原料的量。图6(A)表示在装载于晶舟(详情后述)的多个基板中形成于最上位(TOP)的基板的膜，图6(B)表示在装载于晶舟的多个基板中形成于最下位(BTM)的基板的膜。如图6(A)(B)所示，若储存于储存罐的液体原料的量变小，则形成于基板的膜的面内均匀性的值变小，若储存于储存罐的液体原料的量变大，则形成于基板的膜的面内均匀性的值变大。认为这是因为，由于在基板形成膜，因此当结束批量处理时，储存罐的液体原料的量变小，液面水平变低。在该状态下，若将液体原料气化，则气化而成的原料气体的杂质浓度变低。以下，对本专利技术的优选的实施方式进行说明。(整体结构)按照图1～图7，对本专利技术的实施方式的基板处理装置、液体原料补充系统、半导体装置的制造方法、以及程序的一例进行说明。此外，图中所示的箭头H表示装置上下方向(铅垂方向)，箭头W表示装置宽度方向(水平方向)，箭头D表示装置宽度方向(水平方向)。如图3所示，具备液体原料补充系统780的基板处理装置10具备对作为基板的晶圆200进行处理的处理炉202。处理炉202具有沿装置上下方向延伸的圆筒形状的加热器207，加热器207支撑于作为保持板的加热器基座(未图示)。而且，加热器207将后述的处理室201内加热至预定温度。另外，如图2、图3所示，在加热器207的内侧配设有做成与加热器207同心的圆筒形状的作为处理部的处理管203。处理管203由例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料形成，且上端堵塞而下端开口。而且，在处理管203的内部形成有处理多个晶圆200的处理室201。具体而言，通过作为基板支撑件的晶舟217，将多个(例如，25～200张)晶圆200沿上下方向装载，由该晶舟217装载的状态的多个晶圆200配置于处理室201的内部。晶舟217由例如石英、SiC等耐热性材料形成。在晶舟217的下部配设有由石英、SiC等耐热性材料形成的圆筒形状的隔热筒218。通过该结构，来自加热器207的热难以向后述的密封帽219侧传递。另外，如图3所示，在处理管203的下方配设有形成为与处理管203同心的圆筒形状的歧管(入口凸缘)209。歧管209由例如不锈钢(SUS)等金属形成，且上端及下端均开口。歧管209的上端与处理管203的下端对置，歧管209经由作为密封部件的O形环220支撑处理管203。另外，在处理室201中，在处理管203的壁面与由晶舟217装载的多个晶圆200之间配设有沿上下方向延伸的喷嘴410、420。而且，在喷嘴410、420，在与晶圆200在水平方向上对置的范围内分别形成有供给气体的多个供给孔410a、420a。由此，从供给孔410a、420a喷出的气体流向晶圆200。而且，喷嘴410、420的下端侧的部分折曲，贯通歧管209的侧壁，喷嘴410、420的下端侧的端部突出至歧管209的外部。而且，在喷嘴410、420的下端侧的端部分别连接有作为气体供给线的气体供给管310、320。由此，向处理室201供给多种气体。在气体供给管310、320，自流动于气体供给管310、320的气体的流向(以下“气体流向”)的上游侧起，依次分别设置作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)312、322以及作为开关阀的阀314、324。另外，在气体供给管310、320，相对于阀314、324，在气体流向的下游侧的部分分别连接有供给惰性气体的作为气体供给线的气体供给管5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板处理装置，其特征在于，具备：处理部，其在内部形成有容纳基板的处理室；储存罐，其形成为包含具有凹状的凹部的底部和从上述底部的周缘立起的壁部，且储存液体原料；气化部，其将储存于上述储存罐的液体原料气化而生成原料气体；供给部，其向上述处理室供给由上述气化部生成的原料气体；传感器，其连续地探测储存于上述储存罐的液体原料的液面水平，并且具有配置于上述凹部的传感器元件；补充部，其向上述储存罐补充液体原料；以及控制部，其控制上述供给部，向上述处理室供给原料气体，从而进行处理上述基板的基板处理，并且每次进行预先决定的次数的上述基板处理时，基于上述传感器探测到的液体原料的液面水平来控制上述补充部，以储存于上述储存罐的液体原料的液面水平成为预先决定的水平的方式向上述储存罐补充液体原料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.21 JP 2016-1845371.一种基板处理装置，其特征在于，具备：处理部，其在内部形成有容纳基板的处理室；储存罐，其形成为包含具有凹状的凹部的底部和从上述底部的周缘立起的壁部，且储存液体原料；气化部，其将储存于上述储存罐的液体原料气化而生成原料气体；供给部，其向上述处理室供给由上述气化部生成的原料气体；传感器，其连续地探测储存于上述储存罐的液体原料的液面水平，并且具有配置于上述凹部的传感器元件；补充部，其向上述储存罐补充液体原料；以及控制部，其控制上述供给部，向上述处理室供给原料气体，从而进行处理上述基板的基板处理，并且每次进行预先决定的次数的上述基板处理时，基于上述传感器探测到的液体原料的液面水平来控制上述补充部，以储存于上述储存罐的液体原料的液面水平成为预先决定的水平的方式向上述储存罐补充液体原料。2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述预先决定的水平是在上述储存罐储存有为了上述传感器探测上述液面水平所需的最小的上述液体原料的量和为了进行预先决定的次数的上述基板处理所需的上述液体原料的量的总量时的液面水平。3.一种液体原料补充系统，其特征在于，具备：储存罐，其形成为包含具有凹状的凹部的底部和从上述底部的周缘立起的壁部，且储存液体原料；气化部，其将储存于上述储存罐的液体原料气化而生成原料气体；供给部，其向对象物供给由上述气化部生成的原料气体；传感器，其连续地探测储存于上述储存罐的液体原料的液面水平，并且具有配置于上述凹部的传感器元件；补充部，其向上述储存罐补充液体原料；以及控制部，其控制上述供给部，向上述对象物...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶边纪之，寿崎健一，葛西健，河原喜隆，岛田真一，
申请(专利权)人：株式会社国际电气，
类型：发明
国别省市：日本,JP