2氣外,可以使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等稀有氣體。
[0076] 在第3氣體供給管245a中的閥245d的下游側連接由清潔氣體供給管248a的下 游端。在清潔氣體供給管248a,從上游方向依次設置有清潔氣體供給源248b、作為流量控 制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC) 248c、以及作為開閉閥的閥248d。
[0077] 主要由第3氣體供給管245a、質量流量控制器245c、閥245d構成第3氣體供給系 統(tǒng) 245。
[0078] 另外,主要由清潔氣體供給管248a、質量流量控制器248c以及閥248d構成清潔氣 體供給系統(tǒng)248。此外,也可以考慮將清潔氣體源248b和第3氣體供給管245a包含于清潔 氣體供給系統(tǒng)248中。
[0079] 而且,也可以考慮將第3氣體供給源245b和清潔氣體供給系統(tǒng)包含于第3氣體供 給系統(tǒng)245中。
[0080] 在襯底處理工序中惰性氣體從第3氣體供給管245a經(jīng)由質量流量控制器245c、閥 245d、共用氣體供給管242供給到簇射頭230內。另外,在清潔工序中,清潔氣體經(jīng)由質量 流量控制器248c、閥248d、共用氣體供給管242供給到簇射頭230內。
[0081] 從惰性氣體供給源245b供給的惰性氣體,在后述的成膜工序(S104)中,作為將殘 留在處理室201內和/或簇射頭230內的殘留氣體吹掃的吹掃氣體發(fā)揮作用。另外,也可 以使用惰性氣體,使得其在清潔工序中作為該清潔氣體的運載氣體或稀釋氣體發(fā)揮作用。
[0082] 從清潔氣體供給源248b供給的清潔氣體,在清潔工序中作為將附著于簇射頭230 內和/或處理室201內的副生成物等去除的清潔氣體發(fā)揮作用。
[0083] 這里,清潔氣體可以舉出例如三氟化氮(NF3)氣體。此外,作為清潔氣體,也可以 使用例如氟化氫(HF)氣體、三氟化氯(ClF 3)氣體、氟氣(F2)等,并且也可以將這些氣體組 合使用。
[0084] (第1排氣系統(tǒng))
[0085] 在處理室201 (上部容器202a)的內壁側面設置有對處理室201內的氣氛進行排 氣的排氣口 221。在排氣口 221連接有排氣管222,在排氣管222按氣體的流向串行設置有 將處理室201內控制為規(guī)定壓力的APC(Auto Pressure Controller,自動壓力控制器)等 壓力調整器223、和真空泵224。第1排氣系統(tǒng)(處理室排氣管線)220也可以構成為,包括 排氣口 221、排氣管222和壓力調整器223。此外,也可以考慮將真空泵224包含于第1排 氣系統(tǒng)220中。
[0086] (第2排氣系統(tǒng))
[0087] 在緩沖室232的上方的蓋231上,沿垂直方向貫通地設置有用于將緩沖室232內 的氣氛排出的簇射頭排氣口 231c。在簇射頭排氣口 231c連接有排氣管271。在排氣管271 按氣體的流向串行連接有切換排氣的開通/關閉的閥272、將緩沖室232內控制為規(guī)定壓力 的APC等壓力調整器273和真空泵274。第2排氣系統(tǒng)(簇射頭排氣管線)270也可以構成 為,包括排氣管271、閥272和壓力調整器273。此外,也可以考慮將真空泵274包含于第2 排氣系統(tǒng)270。
[0088] 簇射頭排氣口 231c位于氣體導向件235的上方,所以構成為,在后述的第1吹掃 工序(S204)的前半程以及第2吹掃工序(S208)的前半程,氣體如下這樣流動。即,從蓋孔 23Ia供給的惰性氣體因氣體導向件235而分散,流向緩沖室232內的空間中央以及下方。 之后,在氣體導向件235的端部折返并從簇射頭排氣口 231c被排氣。
[0089] 排氣系統(tǒng)構成為包括第1排氣系統(tǒng)和第2排氣系統(tǒng)。此外,如后所述,也可以根據(jù) 襯底處理而省略第2排氣系統(tǒng)。
[0090] (等離子體生成部)
[0091] 在簇射頭的蓋231經(jīng)由整合器251連接高頻電源252。通過用整合器251調整阻 抗并從高頻電源252對蓋231施加高頻電力,從而在簇射頭230內(詳細而言是在緩沖室 232內)和/或處理室201內(詳細而言是處理空間201a內)生成等離子體。
[0092] (控制器)
[0093] 襯底處理裝置100具有控制器260,該控制器260是對襯底處理裝置100的各部分 的工作進行控制的控制部??刂破?60至少具有運算部261以及存儲部262。運算部261, 根據(jù)上位控制器和/或使用者的指示而從存儲部262調用襯底處理裝置100的程序和/或 控制制程,根據(jù)其內容對襯底處理裝置100的各構成進行控制。
[0094] (2)襯底處理工序
[0095] 接下來,關于使用作為半導體制造裝置的襯底處理裝置100來處理襯底的襯底處 理工序的概略進行說明。該襯底處理工序例如是用于制造半導體器件的一個工序。此外, 在以下的說明中,構成襯底處理裝置100的各部分的工作、處理由控制器260控制。圖2是 說明本發(fā)明的實施方式涉及的襯底處理工序的流程圖。
[0096] 這里,就使用TiCl4氣體(四氯化鈦氣體)作為含有第1元素氣體,使用NH 3氣體 (氨氣)作為含有第2元素氣體,在晶片200上形成TiN膜(氮化鈦膜)作為薄膜的例子進 行說明。此外,例如也可以在晶片200上預先形成規(guī)定的膜。另外,也可以在晶片200或規(guī) 定的膜上預先形成規(guī)定的圖案。
[0097] (襯底送入?載置工序S102)
[0098] 首先,如圖2所示,進行將晶片200送入處理室201內并將其載置于襯底載置部 210上的襯底送入?載置工序S102。
[0099] 詳細而言,通過使襯底載置部210下降直至晶片200的輸送位置,從而使升降銷 207貫通襯底載置部210的貫通孔214。其結果,升降銷207成為按規(guī)定的高度從襯底載置 部210表面突出的狀態(tài)。接著,打開閘閥205,用未圖示的晶片輸送機將晶片200(處理襯 底)送入處理室201內,將晶片200移載到升降銷207上。由此,晶片200以水平姿勢被從 襯底載置部210的表面突出的升降銷207支承。
[0100] 在將晶片200送入處理容器202內后,使晶片輸送機向處理容器202外避讓,關閉 閘閥205以將處理容器202內部密閉。之后,通過使襯底載置部210上升,從而將晶片200 載置于在襯底載置部210所設置的襯底載置面211上。
[0101] 此外,在將晶片200送入處理容器202內時或者在將晶片200從處理容器202內 送出時,優(yōu)選是一邊通過第1排氣系統(tǒng)220從處理容器202內排氣,一邊從惰性氣體供給系 統(tǒng)對處理容器202內供給惰性氣體(例如N2氣體)。例如,優(yōu)選是,在通過使真空泵224工 作并打開APC閥223從而通過第1排氣系統(tǒng)220從處理容器202內排氣的狀態(tài)下,通過至 少將第3氣體供給系統(tǒng)245的閥245d打開,對處理容器202內供給N2氣體。由此,能夠抑 制顆粒從襯底送入送出口 206進入處理容器202內,并抑制顆粒附著于晶片200上。
[0102] 此外,使第1排氣系統(tǒng)220的真空泵224至少在從襯底送入?載置工序(S102)到 后述的襯底送出工序(S106)結束為止的期間內,始終處于工作狀態(tài)。其間,設為持續(xù)進行 通過第1排氣系統(tǒng)220對處理容器202內排氣和從第3氣體供給系統(tǒng)245向處理容器202 內供給惰性氣體的狀態(tài)。
[0103] 另外,在將晶片200載置到襯底載置部210上時,預先將襯底載置部210的溫度、 分散板234的溫度和簇射頭230的蓋231的溫度分別設為規(guī)定的溫度。即,在將晶片200 載置到襯底載置部210上時,對于襯底載置部210的溫度,通過控制器260基于由襯底載置 部溫度傳感器210s檢測出的溫度信息而控制對襯底載置部加熱器213的通電情況,從而調 整襯底載置部210的溫度。另外,對于分散板234的溫度,通過控制器260基于由分散板溫 度傳感器234s檢測出的溫度信息而控制對分散板加熱器234h的通電情況,從而得到調整。 另外,對于簇射頭蓋231的溫度,通過控制器260基于由簇射頭蓋溫度傳感器231s檢測出 的溫度信息而控制對蓋加熱部231b的通電情況,從而得到調整。
[0104] 具體而言,在將晶片200載置到襯底載置部210上時,對埋入襯底載置部210內部 的加熱器213供給電力,進行控制使得晶片200的表面變?yōu)橐?guī)定的溫度。晶片200的溫度, 例如為室溫以上且500°C以下,優(yōu)選為300°C以上且400°C以下。所謂室溫為20°C。
[0105] 另外,對埋入分散板234內部的加熱器234h供給電力,進行控制使得分散板234 的溫度(詳細而言為相對面234d的溫度)變?yōu)橐?guī)定的溫度。分散板234的溫度被控制為 例如300°C以上且400°C以下且比副生成物的附著溫度高的溫度。在本實施方式的情況下, 副生成物以氯化銨為主,所以進行控制使得分散板234的溫度變?yōu)?50°C以上。
[0106] 另外,對埋入蓋231內部的蓋加熱部231b供給電力,進行控制使得蓋231的表面 變?yōu)橐?guī)定的溫度。所謂蓋231的表面為與氣體導向件235相對的面。蓋231的表面溫度被 控制為例如150°C以上且400°C以下,優(yōu)選為比副生成物的附著溫度高的溫度。
[0107] 此時,優(yōu)選,使分散板234的溫度(也即是簇射頭230的溫度)比成膜處理時的分 散板234的溫度高到可補償后述的熱吸收的程度。這樣一來,即使分散板234的熱被溫度 低的晶片200吸收,也能夠防止分散板234變?yōu)楦鄙晌锏母街鴾囟龋ㄒ布词枪袒瘻囟龋?以下。
[0108] 此外,在成膜工序S104中,如果分散板234變?yōu)楦鄙晌锏母街鴾囟纫韵?,則副生 成物附著于分散板234。而且,如果附著的副生成物被氣流剝離,則變?yōu)轭w粒的成因。在本 實施方式的情況下,副生成物為氯化銨,固化溫度約為150°C。
[0109] (成膜工序S104)
[0110] 接下來,進行在晶片200的表面上形成薄膜的成膜工序S104。這里,關于成膜工序 S104的基本流程進行說明,關于成膜工序S104的詳情利用圖3后述。
[0111] 首先,在成膜工序S104中,從第1氣體供給系統(tǒng)243經(jīng)由簇射頭230的緩沖室232 對處理室201內供給TiCl 4氣體。此時,在襯底送入?載置工序S102后,接著從第3氣體 供給系統(tǒng)245供給惰性氣體,并從第1排氣系統(tǒng)220進行排氣。
[0112] 開始供給TiCl4氣體,在經(jīng)過規(guī)定的時間后,停止TiCl 4氣體的供給。接著,利用來 自第3氣體供給系統(tǒng)245的吹掃氣體從處理室201內至少經(jīng)由第1排氣系統(tǒng)220將TiCl4 氣體排出。
[0113] 在排出TiCl4氣體后,從第2氣體供給系統(tǒng)244對處理室201內供給等離子體狀 態(tài)的NH 3氣體。NH 3氣體與在晶片200上形成的含鈦膜