衬底处理装置以及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

技术编号:3183817 阅读:132 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种衬底处理装置,包括:处理室(201);保持部件(217);加热部件(207);向处理室内交替供给第1和第2反应物质的供给部件(232a、232b);供给第1反应物质,使第1反应物质吸附于衬底上后,除去剩余的第1反应物质,接着,供给第2反应物质,使第2反应物质与吸附于衬底上的第1反应物质发生反应,从而在衬底上形成薄膜;还具有控制部,在保持部件所保持的产品用衬底的张数未达到保持部件能保持的产品用衬底的最大保持张数时,在产品用衬底的张数不足的状态下实施形成薄膜的处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及,尤其涉及使用ALD(Atomic Layer Deposition原子层沉积)法在晶片等的衬底上生成所希望的膜的。
技术介绍
在使用热CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相沉积)法一次处理多张衬底的中,有时,一次装入处理室内进行处理的衬底的张数会变动,例如在能处理100张衬底的情况下进行50张衬底的处理,或进行25张衬底的处理。此时,在缺少产品用衬底的区域插入称为填充虚设板(fill dummy)的衬底,以使总衬底张数为100张。然而,这样插入填充虚设板衬底的方法,由于填充虚设板的衬底,相应地使制造成本上升,因此,在热CVD法中,在产品用晶片不足时,不使用填充虚设板,而是使产品用晶片靠紧在气体上游侧地将其载置,并且进行加热器区的设定温度的调整,改变加热器条件,使得膜厚在晶片间是均匀的。关于加热器区的设定温度变更,仅将存在晶片的区域作为均热区,将其他区域作为保温区,抑制保温区的反应,防止其对晶片处理区域造成影响(参照日本特开2003-45863号公报)。专利文献1日本特开2003-45863号公报使产品用晶片靠紧到气体上游侧的原因在于,当上游侧有空位时,作为成膜处理用气体的SiH2CI2由成膜造成的消耗减少的同时,向SiCI2自分解加剧,而且SiCI2的吸附系数比SiH2CI2大一个数量级,所以阻碍了SiH2CI2的反应,成膜速度不会稳定。因此,为了防止该现象,使产品用晶片靠紧在气体上游侧地将其载置。上述的日本特开2003-45863号公报记载的技术,虽然不使用填充虚设板,但使用了热CVD法,因此需要变更加热器条件。该由各区的设定温度变更引起的加热器条件的变更,根据过去的数据基于经验而进行,或使用干涉矩阵法自动算出各区的设定温度来进行温度校正等。本专利技术的主要目的在于提供,即使在保持部件所保持的产品用衬底的张数未达到保持部件可保持的产品用衬底的最大保持张数时,也不需重新进行条件设定,能提高衬底间的膜厚均匀性。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方式,提供一种衬底处理装置,包括处理室;在上述处理室内至少保持多个产品用衬底的保持部件;对上述衬底进行加热的加热部件;向上述处理室内交替供给至少第1和第2反应物质的供给部件;开口于上述处理室的排气口;控制部,上述控制部,实施如下处理将上述第1反应物质供给到上述处理室内,使上述第1反应物质吸附于上述保持部件所保持的上述产品用衬底上后,从上述处理室内除去剩余的上述第1反应物质,接着,将上述第2反应物质供给到上述处理室内,使上述第2反应物质与吸附于上述衬底上的上述第1反应物质发生反应,由此在衬底上形成薄膜,在上述保持部件所保持的上述产品用衬底的张数未达到上述保持部件能保持的上述产品用衬底的最大保持张数时,在上述产品用衬底的张数不足的状态下实施形成薄膜的上述处理。根据本专利技术的另一方式,提供一种半导体器件的制造方法,包括第1步骤,使处理室内的保持部件保持多个产品用衬底; 第2步骤,对上述衬底进行加热;第3步骤,将第1反应物质供给到上述处理室内,使上述第1反应物质吸附于上述产品用衬底上;第4步骤,从上述处理室内除去剩余的上述第1反应物质;第5步骤,将第2反应物质供给到上述处理室内,使上述第2反应物质与吸附于上述产品用衬底上的上述第1反应物质发生反应,在上述衬底上形成薄膜;第6步骤,反复预定次数进行至少上述第3步骤到上述第5步骤,直到在上述产品用衬底上形成了所希望的厚度的薄膜,在上述保持部件所保持的上述产品用衬底的张数未达到上述保持部件能保持的上述产品用衬底的最大保持张数时,在上述产品用衬底的张数不足的状态下进行上述步骤。根据本专利技术的另一方式,提供一种衬底处理装置,包括处理室;在上述处理室内保持多个衬底的保持部件;对上述衬底进行加热的加热部件;向上述处理室内交替供给至少第1和第2反应物质的供给部件;开口于上述处理室的排气口,供给上述第1反应物质,使上述第1反应物置吸附于上述衬底上后,除去剩余的上述第1反应物质,接着,供给上述第2反应物质,使上述第2反应物质与吸附于上述衬底上的上述第1反应物质发生反应,由此在上述衬底上形成薄膜;该装置还包括在上述保持部件所保持的产品用衬底的张数未达到上述保持部件能保持的上述产品用衬底的最大保持张数时,在上述产品用衬底的张数不足的状态下实施形成薄膜的处理的控制部。根据本专利技术的另一方式,提供一种半导体器件的制造方法,使用衬底处理装置,在保持部件所保持的产品用衬底的张数未达到上述保持部件能保持的上述产品用衬底的最大保持张数时,在上述产品用衬底的张数不足的状态下实施形成薄膜的处理, 该衬底处理装置包括处理室;在上述处理室内保持多个衬底的保持部件;对上述衬底进行加热的加热部件;向上述处理室内交替供给至少第1和第2反应物质的供给部件;开口于上述处理室的排气口,供给上述第1反应物质,使上述第1反应物吸附于上述衬底上后,除去剩余的上述第1反应物质,接着,供给上述第2反应物质,使上述第2反应物质与吸附于上述衬底上的上述第1反应物质发生反应,由此在上述衬底上形成薄膜,该装置还包括在上述保持部件所保持的产品用衬底的张数未达到上述保持部件能保持的上述产品用衬底的最大保持张数时,在上述产品用衬底的张数不足的状态下实施形成薄膜的处理的控制部。附图说明图1是用于说明本专利技术的优选实施例的衬底处理装置的立式衬底处理炉的示意纵剖视图。图2是用于说明本专利技术的优选实施例的衬底处理装置的立式衬底处理炉的示意横剖视图。图3是用于说明在本专利技术的优选实施例的衬底处理装置的立式衬底处理炉中向舟皿装载晶片的装载状态的示意纵剖视图。图4是用于说明在本专利技术的优选实施例的衬底处理装置的立式衬底处理炉中向舟皿装载晶片的装载状态的示意纵剖视图。图5是用于说明在本专利技术的优选实施例的衬底处理装置的立式衬底处理炉中向舟皿装载晶片的装载状态的示意纵剖视图。图6是用于说明在本专利技术的优选实施例的衬底处理装置的立式衬底处理炉中向舟皿装载晶片的装载状态的示意纵剖视图。图7是用于说明本专利技术的优选实施例的衬底处理装置的示意立体图。图8是用于说明本专利技术的优选实施例的衬底处理装置的示意纵剖视图。具体实施例方式本专利技术的优选实施方式,不是用CVD法进行成膜,而是用ALD法进行成膜。ALD法是在某一成膜条件(温度、时间等)下,将作为用于成膜的2种(或2种以上)原料的气体一种一种地交替供给到衬底上,使其以1个原子层单位吸附,利用表面反应来进行成膜的方法。即,所利用的化学反应,例如形成SiN(氮化硅)膜时,利用ALD法能使用DCS(SiH2CI2、二氯硅烷)和NH3(氨)在300~600℃的低温高品质地成膜。并且,气体供给是一种一种交替地供给多种反应性气体。而且,膜厚控制靠反应性气体供给的循环数来进行控制。(例如,当设成膜速度为1/循环时,形成20的膜要进行20个循环的处理。)在本专利技术的优选实施方式中,供给第1反应物质,使第1反应物质吸附到衬底上后,除去剩余的第1反应物质,接着供给第2反应物质,使其与吸附在衬底上的第1反应物质发生反应,由此在衬底上形成薄膜,在保持部件所保持的产品用衬底的张数未达到保持部件能保持的产品用衬底的最大保持张数时,由控制部在产品用衬底的张数不足的状态下实施形成本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种衬底处理装置,包括:处理室;在上述处理室内至少保持多个产品用衬底的保持部件;对上述衬底进行加热的加热部件;向上述处理室内交替供给至少第1和第2反应物质的供给部件;开口于上述处理室的排气口;以及 控制部,上述控制部,实施如下处理:将上述第1反应物质供给到上述处理室内,使上述第1反应物质吸附于上述保持部件所保持的上述产品用衬底上后,从上述处理室内除去剩余的上述第1反应物质,接着,将上述第2反应物质供给到上述处理室内 ,使上述第2反应物质与吸附于上述衬底上的上述第1反应物质发生反应,由此在衬底上形成薄膜,在上述保持部件所保持的上述产品用衬底的张数未达到上述保持部件能保持的上述产品用衬底的最大保持张数时,使得在上述产品用衬底的张数不足的状态下实施形 成薄膜的上述处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-10-7 294908/20041.一种衬底处理装置,包括处理室;在上述处理室内至少保持多个产品用衬底的保持部件;对上述衬底进行加热的加热部件;向上述处理室内交替供给至少第1和第2反应物质的供给部件;开口于上述处理室的排气口;以及控制部,上述控制部,实施如下处理将上述第1反应物质供给到上述处理室内,使上述第1反应物质吸附于上述保持部件所保持的上述产品用衬底上后,从上述处理室内除去剩余的上述第1反应物质,接着,将上述第2反应物质供给到上述处理室内,使上述第2反应物质与吸附于上述衬底上的上述第1反应物质发生反应,由此在衬底上形成薄膜,在上述保持部件所保持的上述产品用衬底的张数未达到上述保持部件能保持的上述产品用衬底的最大保持张数时,使得在上述产品用衬底的张数不足的状态下实施形成薄膜的上述处理。2.根据权利要求1所述的衬底处理装置,在上述保持部件所保持的上述产品用衬底的张数未达到上述保持部件能保持的上述产品用衬底的最大保持张数时,上述控制部实施如下处理使上述产品用衬底靠紧在上述保持部件的气体上游侧地将其保持,使上述保持部件的上述排气口侧为未保持区域,在上述衬底上形成薄膜。3.根据权利要求1所述的衬底处理装置,上述供给部件由具有许多气体喷出孔的细长喷嘴构成,上述保持部件沿上述喷嘴的长度方向层叠保持多个...

【专利技术属性】
技术研发人员:宫博信野田孝晓水野谦和境正宪佐藤武敏
申请(专利权)人:株式会社日立国际电气
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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