[发明专利]衬底处理装置、衬底处理方法及半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及衬底处理装置、衬底处理方法及半导体器件的制造方法。

背景技术

近年，闪存等半导体器件处于高集成化的倾向。随之，图案尺寸显著地微型化。形成这些图案时，存在作为制造工序的一工序而实施对衬底进行氧化处理或氮化处理等规定处理的工序的情况。

作为形成上述图案的方法之一，存在如下工序，在电路之间形成槽，并在槽中形成内衬膜(liner film)或布线。该槽伴随近年的微型化而以高的纵横比构成。

形成内衬膜等时，在槽的上部侧面、中部侧面、下部侧面、底部中，也谋求形成膜厚没有偏差的良好的阶梯覆盖(step coverage)的膜。这是因为，通过采用良好的阶梯覆盖的膜，能够使半导体设备的特性在槽间变得均匀，由此，能够抑制半导体设备的特性偏差。

这里，为处理高的纵横比的槽，尝试加热气体进行处理和使气体成为等离子体状态进行处理，但形成具有良好的阶梯覆盖性的膜是困难的。

作为形成上述膜的方法，有使至少两种处理气体反应并形成膜的CVD(Chemical Vapor Deposition)法和ALD(Atomic Layer Deposition)法等。

这里，由于需要使半导体设备的特性变得均匀，所以形成薄膜时，需要对于衬底面内均匀地供给气体。为实现其，开发了能够从衬底的处理面均匀地供给气体的单片式装置。在该单片式装置中，为了更均匀地供给气体，例如在衬底上设置具有缓冲室的喷头。

以往，开发了如下技术：通过使被处理体的支承体和喷头部的直径相同地构成，来使通过成膜被消耗的处理气体的量和从头部供给到处理空间的处理气体的量在单位面积中变得均等，从而使成膜的面内均匀性提高的技术；使用喷头蚀刻衬底上的Poly-Si层的情况下，以使气体不会因喷头和载置衬底的下部电极之间的距离而扩散的方式，使气体导入部的形状成为向处理室内突出的突起状，进一步朝向相互不同的方向开口地设置多个气体导入孔的技术；为防止由喷射机构即喷射孔的堵塞的发生而导致的衬底上的膜厚均匀性恶化，设置将处理气体向沿与衬底表面垂直的轴向被供给处理气体的第一区域供给的轴上喷射供给孔、和将处理气体向沿倾斜方向供给气体的第二区域供给的轴外喷射供给孔的技术。

发明内容

使用单片式装置通过至少两种处理气体形成所期望的膜时，使该处理气体在衬底上方或衬底表面上反应，由此形成膜。然而，在通过缓冲室供给气体这样的以往的装置中，认为气体在缓冲室内反应，并在缓冲室内生成副产物。该生成的副产物对衬底的特性带来不良影响。

另外，在单片式装置中，使用喷头进行气体供给的情况下，从喷头均匀地流出的反应气体在衬底表面上流动的距离根据流出场所而发生变化，从而存在面内均匀性变差的问题。

本发明的目的是，解决上述问题，提供能够抑制副产物的产生并能够提高衬底的面内均匀性的衬底处理装置、衬底处理方法及半导体器件的制造方法。

根据本发明的一个方式，提供一种衬底处理装置，其具有：对衬底进行处理的处理室；气体供给部，具有将在所述处理室内对衬底进行处理的处理气体分别独立地供给到所述衬底的中心部和所述衬底的周缘部的气体供给孔；对所述处理室内进行排气的排气部；和控制部，以将从所述气体供给部供给的处理气体供给到所述衬底的周缘部之后、再供给到所述衬底中心部的方式控制所述气体供给部。

根据本发明的其他方式，提供一种衬底处理方法，其具有：将衬底输送到处理室内的工序；通过具有向所述处理室内供给处理气体的气体供给孔的气体供给部对所述衬底的周缘部进行气体供给，来处理所述衬底的周缘部的工序；和在处理所述衬底的周缘部的工序之后，通过所述气体供给部对所述衬底的中心部进行气体供给，来处理所述衬底的中心部的工序。

根据本发明的其他方式，提供一种半导体器件的制造方法，其具有：将衬底输送到处理室内的工序；通过具有向所述处理室内供给处理气体的气体供给孔的气体供给部对所述衬底的周缘部进行气体供给，来处理所述衬底的周缘部的工序；和在处理所述衬底的周缘部的工序之后，通过所述气体供给部对于所述衬底的中心部进行气体供给，来处理所述衬底的中心部的工序。

根据本发明的衬底处理装置、衬底处理方法及半导体器件的制造方法，能够抑制副产物的产生，并能够提高衬底的面内均匀性。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的衬底处理装置的纵剖视图。

图2是用图1中的A-A线剖视图表示图1所示的气体导入口部分的图。

图3是用图1中的B-B线剖视图表示图1所示的缓冲空间部分的图。