[發(fā)明專利]處理裝置及成膜方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110168440.4
• 申請日: 2011-06-17
• 公開（公告）號: CN102286731A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 和村有;兩角友一朗;佐藤泉;淺利伸二
• 申請（專利權(quán)）人: 東京毅力科創(chuàng)株式會社
• 主分類號: C23C16/455
• 分類號: C23C16/455
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對半導(dǎo)體晶圓等被處理體實(shí)施成膜處理的處理裝置及成膜方法。

背景技術(shù)

為了制造半導(dǎo)體集成電路，通常是對由硅基板等構(gòu)成的半導(dǎo)體晶圓進(jìn)行成膜處理、蝕刻處理、氧化處理、擴(kuò)散處理、改性處理、自然氧化膜的去除處理等各種處理。這些處理是使用逐張?zhí)幚砭A的單片式的處理裝置、一次處理多張晶圓的分批式的處理裝置來進(jìn)行。例如，當(dāng)利用日本特開平6-275608號公報(bào)等公開的立式的、所謂分比式的處理裝置來進(jìn)行這些處理時(shí)，首先將半導(dǎo)體晶圓自能夠容納多張、例如25張左右半導(dǎo)體晶圓的盒中移載到立式的晶圓舟皿中，并呈多層地將晶圓支承在該晶圓舟皿中。

該晶圓舟皿例如取決于晶圓的規(guī)格，能夠載置25～150張左右的晶圓。在將上述晶圓舟皿自能排氣的處理容器的下方搬入(加載)到該處理容器內(nèi)之后，維持處理容器內(nèi)為氣密的狀態(tài)。然后，一邊控制處理氣體的流量、工藝壓力、工藝溫度等各種工藝條件，一邊實(shí)施預(yù)定的熱處理。在該熱處理中，例如以成膜處理為例，作為成膜處理的方法公知有CVD(Chemical?Vapor?Deposition)法(日本特開2004-006551號公報(bào))、ALD(Atomic?Layer?Deposition)法。

而且，以提高電路元件的特性為目的，希望降低半導(dǎo)體集成電路的制造工序中的熱過程，因此，即使不將晶圓暴露在那么高的溫度下，也能夠進(jìn)行目標(biāo)處理，因此，傾向于使用一邊間斷地供給原料氣體等一邊以原子級每1層～幾層地或者以分子級每1層～幾層地反復(fù)成膜的ALD法(日本特開平6-45256號公報(bào)及日本特開平11-87341號公報(bào))。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供這樣一種處理裝置及成膜方法：通過實(shí)現(xiàn)排氣能力的提高，即使在供給大流量的氣體時(shí)也能夠迅速并且高效率地將處理容器內(nèi)的壓力維持為減壓氣氛。

本發(fā)明的一技術(shù)方案的處理裝置，用于對多張被處理體實(shí)施規(guī)定的處理，該處理裝置包括：處理容器構(gòu)造，其在下端設(shè)置有開口部，該處理容器構(gòu)造具有處理容器，該處理容器在內(nèi)部具有用于容納上述被處理體的處理空間，在上述處理空間的一側(cè)設(shè)置有噴嘴容納區(qū)域，在與上述噴嘴容納區(qū)域相反的一側(cè)設(shè)置有狹縫狀的排氣口；蓋部，其用于堵塞上述處理容器構(gòu)造的下端的上述開口部；支承體構(gòu)造，其用于支承上述多張被處理體，并且能夠插入到上述處理容器構(gòu)造內(nèi)或從上述處理容器構(gòu)造內(nèi)拔出；氣體導(dǎo)入部件，其具有被容納于上述噴嘴容納區(qū)域內(nèi)的氣體噴嘴；排氣部件，其具有用于排出上述處理容器構(gòu)造內(nèi)的氣氛氣體的多個(gè)排氣系統(tǒng)；加熱部件，其用于加熱上述被處理體；控制部件，其用于控制上述氣體導(dǎo)入部件、上述排氣部件及上述加熱部件。

如此，由于為了排出處理容器內(nèi)的氣氛氣體而設(shè)置了具有多個(gè)排氣系統(tǒng)的排氣部件，因此能夠?qū)崿F(xiàn)排氣能力的提高，即使在供給大流量的氣體時(shí)也能夠迅速并且高效率地將處理容器內(nèi)的壓力維持為減壓氣氛。

本發(fā)明的一實(shí)施方式的成膜方法，使用處理裝置在多個(gè)被處理體的表面形成薄膜，上述處理裝置包括：處理容器構(gòu)造，其在下端設(shè)置有開口部，該處理容器構(gòu)造具有處理容器，該處理容器在內(nèi)部具有用于容納上述被處理體的處理空間，在上述處理空間的一側(cè)設(shè)置有噴嘴容納區(qū)域，在與上述噴嘴容納區(qū)域相反的一側(cè)設(shè)置有狹縫狀的排氣口；蓋部，其用于堵塞上述處理容器構(gòu)造的下端的上述開口部；支承體構(gòu)造，其用于支承上述多張被處理體，并且能夠插入到上述處理容器構(gòu)造內(nèi)或從上述處理容器構(gòu)造內(nèi)拔出；氣體導(dǎo)入部件，其具有被容納于上述噴嘴容納區(qū)域內(nèi)的氣體噴嘴；排氣部件，其具有用于排出上述處理容器構(gòu)造內(nèi)的氣氛氣體的多個(gè)排氣系統(tǒng)；加熱部件，其用于加熱上述被處理體；控制部件，其用于控制上述氣體導(dǎo)入部件、上述排氣部件及上述加熱部件；上述成膜方法包括下述工序：交替地反復(fù)進(jìn)行多次向上述處理容器構(gòu)造內(nèi)供給原料氣體的第1工序和供給與上述原料氣體發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)氣體的第2工序，且在上述第1工序和上述第2工序之間進(jìn)行向上述處理容器構(gòu)造內(nèi)供給吹掃氣體而排出殘留氣體的吹掃工序；在進(jìn)行上述第1工序或上述第2工序時(shí)，使用上述多個(gè)排氣系統(tǒng)中的至少一個(gè)排氣系統(tǒng)排出上述處理容器構(gòu)造內(nèi)的氣氛氣體，在進(jìn)行上述吹掃工序時(shí)，使用上述多個(gè)排氣系統(tǒng)中的其它的至少一個(gè)排氣系統(tǒng)排出上述處理容器構(gòu)造內(nèi)的氣氛氣體。

采用這種處理裝置及成膜方法，由于為了排出處理容器內(nèi)的氣氛氣體而設(shè)置了具有多個(gè)排氣系統(tǒng)的排氣部件，因此能夠?qū)崿F(xiàn)排氣能力的提高，即使在供給大流量的氣體時(shí)也能夠迅速并且高效率地將處理容器內(nèi)的壓力維持為減壓氣氛。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的處理裝置的剖視結(jié)構(gòu)圖；