[发明专利]基板处理装置、气体供给装置、基板墀„理方法和存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及对半导体晶片等的基板供给气体以进行基板处理的技术，特别是涉及供给该气体的装置。

背景技术

在半导体设备的制造工序中，通过在处理容器内载置基板，从与该基板相对设置的被称作气体喷淋头的气体供给装置，以喷淋状(簇射状)对基板供给处理气体，来进行对半导体晶片(以下称作晶片)等的基板的蚀刻和CVD等的处理。

另一方面，随着现阶段图案的微细化和高集成化，而出现基板面内的图案尺寸容易变得不均匀的工艺。例如，在利用蚀刻以线状形成晶体管的栅电极的工艺中，若使用抗蚀剂掩膜蚀刻栅电极材料层，则难以对抗蚀剂掩膜确保大的选择比，抗蚀剂掩膜先消失，因此，研究出使用硅氮化膜(SiN膜)作为硬掩膜进行蚀刻的工艺。

但是，关于由蚀刻形成的线的宽度，SiN膜有很强的面内分布呈山型的趋势，换言之，中央区域的线的宽度大于周缘区域的趋势强。由于SiN膜容易附着沉积物(所谓的沉积性强)，因此，由于基板表面上的沉积沉积物的气体的分布的偏差，沉积在线的侧壁上的沉积物的量容易受影响。另一方面，由于晶片的中央区域比周缘区域难排气，气体的压力高一些，因此，认为晶片的中央区域比周缘区域的沉积物的附着量增加，该差在线的宽度的面内分布中有很大影响。

例如，如图11(a)所示，求出在利用包括例如沉积沉积物的气体即CH₂F₂气体和蚀刻气体即O₂气体的处理气体的等离子体，通过光抗蚀剂掩膜(photoresist mask)101和SiO₂膜102等，对形成在它下方的例如SiN膜103如该图(b)所示地进行蚀刻的工艺中，线的尺寸D的偏差的容许范围例如在10nm以下，不仅晶片100中的线的致密部分例如金属配线与其间的绝缘层的比率为1∶1左右的部分，关于以前的容许较宽的尺寸偏差的线的稀疏部分例如上述的比率为大于1∶2的部分，也满足该容许范围。

专利文献1中记载的气体供给装置由于能够对中央区域和周缘区域独立供给气体，因此，能够使晶片100的周缘区域中的每单位面积的沉积沉积物的气体的供给量多于中央区域。但是，由于被供给到周缘区域中的蚀刻气体的流量也增多，因此，假设沉积物的量增加，则蚀刻该沉积物的量也就增多，因此，若概括地说，不能够增多周缘区域中的沉积物的附着量，依然不能够改善线的尺寸的面内分布。

【专利文献1】日本特开2005-723((0052)～(0054))

发明内容

本发明鉴于如上问题，其目的在于提供一种每次向基板供给气体后进行基板的处理时，都能够在基板的面内高均匀性地进行处理的技术。

本发明的基板处理装置，其特征在于，包括：

处理容器，在其内部设置有用于载置基板的载置台；

气体供给装置，其与上述载置台相对设置，构成为能够分别从中央区域和周缘区域独立地向上述基板供给已调整流量的处理气体，其中，上述中央区域与上述基板的中央区域相对并且形成有多个气体吐出孔，上述周缘区域与上述基板的周缘区域相对并且形成有多个气体吐出孔；

公共气体供给装置，其用于向上述气体供给装置的上述中央区域和周缘区域供给公共气体；

添加气体供给装置，其用于将添加气体供给至向上述气体供给装置的周缘区域供给的上述公共气体中；以及

排气装置，其用于对上述处理容器内进行排气，其中，

从上述气体供给装置的中央区域的中心到该中央区域中所包含的最外侧的气体吐出孔的距离为基板半径的53％以上。

此外，作为本发明的基板处理装置的具体方式，

例举有对从多个气体供给源供给的多种气体进行混合，并使该混合气体分流后作为公共气体向上述中央区域和周缘区域进行供给的例子，在该情况下，上述公共气体例如包括蚀刻气体和具有沉积作用或者凸部侧壁保护作用的气体，这些气体在上述中央区域中的流量的比率和周缘区域中的流量的比率相同，上述添加气体是具有沉积作用或凸部的侧壁保护作用的气体。此外，具有沉积作用的添加气体是例如由含有碳和氢的化合物构成的气体，蚀刻气体是用于蚀刻例如基板上的氮化硅膜的气体。或者蚀刻气体是用于蚀刻基板上的氮化硅膜的气体，具有凸部侧壁保护作用的添加气体是氮气。上述基板的处理是例如利用蚀刻对基板上的薄膜形成线。此外，在上述处理将处理容器内进行处理时的压力被调整为例如1.3Pa～40Pa。

本发明的气体供给装置，其特征在于：