(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で膜厚を均一にすることが可能な半導体製造装置を提供する。【解決手段】上記課題を解決するために、紫外光を照射する紫外光照射部１１０と、基板を処理する反応室１３０と、前記紫外光照射部１１０と向かい合う面に基板１３１を載置する基板載置部１３２と、鉛直方向において前記紫外光照射部１１０と前記基板載置部１３２との間に、基板の周囲から材料ガスを供給するガス供給部１３４とを有する基板処理装置１００を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外光を照射する紫外光照射部と、基板を処理する反応室と、前記紫外光照射部と向かい合う面に基板を載置する基板載置部と、鉛直方向において前記紫外光照射部と前記基板載置部との間に、基板の周囲から材料ガスを供給するガス供給部とを有する基板処理装置。
【請求項２】
前記ガス供給部は、リング状である請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記ガス供給部は、反応室中心方向にガス供給孔を設けたリングノズルと、
前記リングノズルを鉛直方向に挟んだ第一の遮光部及び第二の遮光部を有する請求項1記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外光CVDを用いた基板処理方法及び基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外光を利用して基板（ウエハ）の成膜を行う装置が存在する。これは、基板反応室内に供給された反応ガスに対して紫外光を照射し反応ガスを誘起し、誘起されたガスにより基板を処理するものである。
【０００３】
紫外光を利用して基板を処理する基板処理装置は、紫外光を発生する光源を有する照射部と、ウエハを処理する反応室で主に構成される。光源はエキシマランプが用いられる。エキシマランプを用いて材料ガスを誘起し、ウエハ上に膜を堆積させる。
このよう装置の場合、照射部がウエハと対抗する面に設けられているため、材料ガスをウエハに対して垂直方向に供給するようなガス供給部を設けることは困難であるため、材料ガスは反応室の一箇所乃至数箇所から片流しの形で供給されている。
このような装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開2001-156057
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の装置においては、紫外光を利用してCVDによる成膜処理を行った場合、材料ガスが片流しであるため、ウエハ上に堆積された膜の膜厚が不均一になってしまう。そこで、膜厚を均一とするために、ウエハを回転させながらCVD処理を行うことが考えられる。
【０００５】
しかしながら、ウエハ回転機構を別に設ける必要があり、装置の複雑化によるメンテナンス性の低下、部品点数増加によるコストアップなどという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる問題点を解決するために、簡易な構成で膜厚を均一にすることが可能な半導体製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の問題点を解決するために、本願では、紫外光を照射する紫外光照射部と、基板を処理する反応室と、紫外光照射部と向かい合う面に基板を載置する基板載置部と、鉛直方向において紫外光照射部と基板載置部との間に、基板の周囲から材料ガスを供給するガス供給部とを有する基板処理装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
このような構成とすることで、簡素な構成で、しかも膜厚を均一とすることができる基板処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
続いて、本発明の実施形態を説明する。
図１は、紫外光を照射して基板を処理する基板処理装置である。
【００１０】
100は、紫外光により基板を処理する基板処理装置である。
110は紫外光照射部である。紫外光照射部は、エキシマランプ111を有する。
紫外光照射部110は、エキシマランプ111が中に設けられており、また希ガス若しくは希ガスとハロゲンガスが封入されている。希ガスは、例えばArやKr、Xeが考えられる。また希ガスとハロゲンガスではArとF2やKrとCl2やXeとCl2などの組み合わせが考えられる。これらを封入することで、紫外光の波長を設定することができる。例えば波長が200nm以下の真空紫外光を生成するときは、Arを封入することで波長126nmの真空紫外光を発生させることができ、またKrを封入することで波長146nmの真空紫外光を発生させることができる。さらにXeの場合、波長が172nmである真空紫外光を発生させることができる。またArとF2の場合は193nmの、KrとCl2の場合は222nmの、XeとCl2の場合は308nmの紫外光を発生させることができる。
このように、希ガスや希ガスとハロゲンガスの種類を変えることで、紫外光の波長を変化させることができる。
【００１１】
120は、紫外光照射部110と、後述する反応室130を仕切る窓120である。反応室130と紫外光照射部は窓120によって隔てられているため、紫外光照射部110に封入された希ガスが反応室へ流出することはなく、同様に反応室130内に供給された材料を紫外光照射部110に流出することを防止する。
さらに、窓は石英製であるため、ガスの流出を防ぐだけでなく、エキシマランプにより発生した紫外光を反応室内へ照射することが可能となる。
【００１２】
処理室130は、ウエハ131が載置される基板載置部132、ガスを排気する排気口133、ガス供給部134を有する。
ガス供給部134はは材料ガスを供給するリングノズル135、遮光板136を有している。
ガス供給部134は、鉛直方向においては、紫外光照射部110と基板載置部132との間に設ける。ガス供給部134から供給された材料ガスは、紫外光照射部110から照射される紫外線により誘起され、ウエハ131を処理する。
ガス供給部134の詳細については、後述する。
ガス供給部134および排気口133、ならびにそれらに接続されるバルブにより、処理室内の圧力が制御される。
【００１３】
基板載置部132には、例えばペルチェ素子からなる基板温度調整部136と、ヒータ137を設ける。
基板温度調整部136とヒータ137により、ウエハ131の温度を制御する。
尚、基板処理装置100のこれら構成は、コントローラ140により制御されている。
【００１４】
図2は、第一の実施例を説明する図であり、ガス供給部134のリングノズル135及び遮光板136とその周囲を拡大したものである。
遮光板136は、紫外光照射部110側に設けられた第一の遮光部202と、ウエハ側に設けられた第二の遮光部203を有する。第二の遮光部203は、基板131より高い位置に設ける。各遮光部は、反応室130の中心方向、すなわち基板載置部132に載置されるウエハ131の中心方向へ延伸している。
【００１５】
リングノズル135は、ガス供給孔を反応室130の中心側に向けた状態で、第一、第二の遮光部に挟まれるように、かつ第一、第二の遮光部の反応室中心側の端部から、一定の距離を置くように設けられている。
このような構造とすることにより、ガス供給孔近辺に紫外光が照射されることを防止することができる。ガス供給孔近辺で紫外光が照射されない構造とすることで、ガス供給孔近辺でのガスの誘起を防止し、紫外光が照射された場合における膜の堆積を防ぐ効果を有する。
また、第二の遮光部203を基板より高い位置とすることで、材料ガスをウエハ中心方向へ流れやすくすることができる。
【００１６】
リングノズル135のガス供給孔は、反応室130の中心方向に向けた状態であるので、ガス供給時はリングノズル135から基板載置部132に載置されているウエハの中心方向に向かって（矢印201の方向へ）材料ガスが流れる。リングノズル135は、リング状であるため、ガス供給時は、ウエハ131の周囲からガスを供給する。
周囲からガスを供給するという簡易な構造とすることで、ウエハ上に均一にガスを供給することが可能となり、結果均一な基板処理、例えば膜厚均一化を実現することができる。
【００１７】
リングノズル131から供給される材料は有機シリコン系材料が良く、例えばOMCTS（オクタメチルシクロテトラシロキサン）、TMCTS（テトラメチルシクロテトラシロキサン）、HSQ（ヒドロキシセルシスキオキサン）、TEOS（テトラエトキシシラン）、Si-MMP,Si-DMAPなどのうちいずれか一種のガスが選択される。材料ガスは、SiとOを含むものであれば良く、前述のガス以外のガスを使用しても良い。
【００１８】
続いて本発明の動作を説明する。
未処理の基板は、図示しない基板搬入口から供給され、基板載置部132へ載置される。載置後、ガス供給部134から材料ガスが反応室130内へ供給される。
供給された後、反応室内を所定の圧力に調整し、調整されたら紫外光照射部110を立ち上げ、反応室内の材料ガスへ紫外光を照射する。
供給された材料ガスは、紫外光に照射され、活性化エネルギーが与えられる。これにより、材料ガスである有機シリコンが分解され、ポリシキロサンが励起される。励起されるとSi-R結合（Rは低級アルキル基）を含むシリコン酸化膜が形成される。
【００１９】
上記のような処理を行うことで、SiOがウエハ上に堆積される。所定の時間経過後、成膜処理を終了する。このとき、反応ガスの供給を停止し、また紫外光照射部130による照射を停止する。
停止後、ウエハを搬出する。
【００２０】
続いて、第二の実施例のガス供給部134を、図3を用いて説明する。
図3は、第二の実施例を説明する図であり、ガス供給部134のリングノズル135及び遮光板136とその周囲を拡大したものである。
遮光板136は、紫外光照射部110側に設けられた第一の遮光部302と、ウエハ側に設けられた第二の遮光部303を有する。第二の遮光部303は、基板載置部132に接している。各遮光部は、反応室130の中心方向、すなわち基板載置部132に載置されるウエハ131の中心方向へ延伸している。特に第一の遮光部302の延伸方向の長さは、第二の遮光部303の延伸方向の長さより長い構成とする。
【００２１】
リングノズル135は、ガス供給孔を反応室130の中心側に向けた状態で、第一、第二の遮光部に挟まれるように、かつ第一、第二の遮光部の反応室中心側の端部から、一定の距離を置くように設けられている。またガス供給孔は、ウエハ131とほぼ同じ高さ、もしくはウエハ表面より若干高い位置に設けられ、ウエハ表面にガスが流れるように構成されている。
このような構造とすることにより、ガス供給孔近辺に紫外光が照射されることを防止することができる。ガス供給孔近辺で紫外光が照射されない構造とすることで、ガス供給孔近辺でのガスの誘起を防止し、紫外光が照射された場合における膜の堆積を防ぐ効果を有する。
また、第一の遮光部302の延伸方向が長いため、ガスの散乱を押さえ込み、無駄なくウエハ上にガスを到達させることができる。
【００２２】
リングノズル135ガス供給孔は、反応室130の中心方向に向けた状態であるので、ガス供給時はリングノズル135から基板載置部132に載置されているウエハの中心方向に向かって（矢印301の方向へ）材料ガスが流れる。リングノズル135は、リング状であるため、ガス供給時は、ウエハ131の周囲からガスを供給する。
ウエハ周囲からガスを供給するという簡易な構造とすることで、ウエハ上に均一にガスを供給することが可能となり、結果均一な基板処理、例えば膜厚均一化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の基板処理装置
【図２】第一の実施例のガス供給部
【図３】第二の実施例のガス供給部
【符号の説明】
【００２４】
100・・・基板処理装置
110・・・紫外光照射部
111・・・エキシマランプ
120・・・窓
130・・・反応室
131・・・ウエハ
132・・・基板載置部
133・・・ガス排気口
134・・・ガス供給部
135・・・リングノズル
136・・・遮蔽板
140・・・コントローラ
【図１】
2010056197.tif 000003
【図２】
2010056197.tif 000004
【図３】
2010056197.tif 000005