CN115725961A - 半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质。缩短停机时间,以提高装置的运转率。包括:处理气体供给工序,在将衬底支承于衬底支承部的状态下,将衬底加热至第一温度,并且向内置有衬底支承部的处理容器内供给处理气体;降温工序,在处理气体供给工序之后,向处理容器中具备的制冷剂流路以规定时间供给非活性气体或者空气,由此,使处理容器中具备的、若在第一温度的状态下供给清洁气体则将产生不良情况的低温部降温至比第一温度低的第二温度;和,清洁工序,在降温工程之后,向处理容器内供给清洁气体,对低温部进行清洁。
Description
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造方法、衬底处理装置及记录介质。
背景技术
作为半导体器件(设备)的制造工序的一个工序,有时向处理容器内的衬底供给处理气体,并对衬底上的膜进行处理(例如专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2012-54536号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述构成的衬底处理装置中,当进行膜处理时,有时沉积物附着在处理容器内。为此,进行膜处理后,有时向处理容器内供给清洁气体,进行将附着在处理容器内的沉积物除去的清洁处理。
不过,于高温进行膜处理后,如果以高温直接进行清洁处理,则存在产生不良情况的部位。因此,在进行膜处理后的清洁处理之前,需要将处理容器内降低至所期望的温度。这样,停机时间变长,对装置的运转率产生影响。
本发明的目的在于,缩短停机时间,而使装置的运转率提高。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个方式,提供下述技术,其包括:处理气体供给工序,在将衬底支承于衬底支承部的状态下,将上述衬底加热至第一温度,并且向内置有上述基板支承部的处理容器内供给处理气体;降温工序,在上述处理气体供给工序之后,向上述处理容器中所具备的制冷剂流路以规定时间供给非活性气体或者空气,由此,使上述处理容器中具备的、若在上述第一温度的状态下供给清洁气体则将产生不良情况的低温部降温至比上述第一温度低的第二温度;和,清洁工序,在上述降温工序之后,向上述处理容器内供给清洁气体,而对上述低温部进行清洁。
发明效果
根据本发明,能够缩短停机时间,而提高装置的运转率。
附图说明
图1为示出本发明的一实施方式所涉及的衬底处理装置的概略构成例的说明图。
图2为示意性地示出本发明的一实施方式所涉及的衬底处理装置的处理容器的概略构成的一例的说明图。
图3为用于说明本发明的一实施方式所涉及的衬底处理装置的控制部的构成的框图。
图4为示出本发明的一实施方式所涉及的衬底处理工序的概要的流程图。
图5为示出图4的衬底处理工序中的成膜工序的详细情况的流程图。
附图标记说明
10 衬底处理装置
202 处理容器
500 控制器(控制部)
具体实施方式
(1)衬底处理装置的构成
以下,使用附图来对实施方式进行说明。其中,在以下的说明中,有时对同一构成要素标注同一附图标记而省略其重复说明。需要说明的是,对于附图而言,为了更清楚地进行说明,与实际的方式相比,有时针对各部的宽度、厚度、形状等进行示意性地表述,但这仅仅为一例,并不旨在限定本发明的解释。
图1为用于实施半导体设备的制造方法的单片式衬底处理装置(以下简称为基板处理装置10)的俯视剖视图。本实施方式所述的簇型衬底处理装置10的搬送装置分为真空侧和大气侧。另外,在衬底处理装置10中,作为搬送作为衬底的晶片200的载体,使用FOUP(Front Opening Unified Pod(前开口一体化盒):以下,称为晶片盒。)100。
(真空侧的构成)
如图1所示,衬底处理装置10具备可耐受真空状态等小于大气压的压力(负压)的第1搬送室103。第1搬送室103的框体101形成为在俯视时呈例如五角形、且上下两端闭塞的箱形状。
在第1搬送室103内,设置有移载晶片200的第1衬底移载机112。
预备室(加载互锁室)122、123分别通过闸阀126、127而连结于框体101的五张侧壁中的位于前侧(图1中的下方侧)的侧壁。预备室122、123构成为可并用搬入晶片200的功能和搬出晶片200的功能,并且以各自可耐受负压的结构来构成。
作为对晶片200进行所期望处理的处理模块PM1~PM4的处理容器202a~202d分别通过闸阀70a、70b、70c、70d而与位于第1搬送室103的框体101的五张侧壁中的后侧(背面侧,图1中的上方侧)的四张侧壁邻接并连结。
(大气侧的构成)
可以在大气压下的状态下搬送晶片200的第2搬送室121通过闸阀128、129而连结到预备室122、123的前侧。在第2搬送室121上,设置有移载晶片200的第2衬底移载机124。
在第2搬送室121的左侧设置有槽口对准装置106。需要说明的是,槽口对准装置106可以为定向平面对准装置。
在第2搬送室121的框体125的前侧,设置有用于将晶片200向第2搬送室121搬入搬出的衬底搬入搬出口134,和晶盒开启器108。在隔着衬底搬入搬出口134而与晶盒开启器108呈相反侧、即框体125的外侧上,设置有加载端口(IO台)105。晶盒开启器108能够使晶盒100的盖100a开闭、并且具备能够闭塞衬底搬入搬出口134的闭合部。通过对载置于加载端口105的晶盒100的盖100a进行开闭,能够将晶片200向晶盒100进行搬入搬出。另外,晶盒100利用未图示的工序内搬送装置(OHT等),而向装载端口105进行供给及排出。
(2)处理模块的构成
接下来,针对各处理模块PM1~PM4中的处理容器202a~202d的构成进行说明。
各处理模块PM1~PM4作为单片式的衬底处理装置发挥功能,并且分别具备处理容器202a~202d而构成。各处理容器202a~202d在任意的处理模块PM1~PM4中均同样地构成,对作为处理容器202的具体构成进行说明。
图2为示意性地示出衬底处理装置10的处理容器202的概略构成的一例的说明图。
(处理容器)
处理容器202构成为例如横截面为圆形且扁平的密闭容器。处理容器202由下述构成,例如以石英或陶瓷等非金属材料形成的上部容器2021,和例如利用铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料形成的下部容器2022。在处理容器202内,在上方侧(与后述衬底载置台212相比更靠上方的空间),形成有处理晶片200的处理空间(处理室)201,在其下方侧,在由下部容器2022包围的空间内形成搬送空间203。
在下部容器2022的底部,设有多个提升销207。
在作为处理容器202的一部分的下部容器2022的侧面(侧壁),设置有与闸阀205(相当于上述的70a~70d)邻接的衬底搬入搬出口206。晶片200构成为通过衬底搬入搬出口206而被搬入至搬送空间203。在闸阀205的周围设置有作为密闭部件的O型圈209a。闸阀205由开闭衬底搬入搬出口206的阀体205a,和支承阀体205a的轴205b构成。换言之,具备阀体205a及轴205b的闸阀205与衬底搬入搬出口206邻接。通过使轴205b及阀体205a升降,衬底搬入搬出口206可开闭地构成。
另外,在作为处理容器202的一部分的上部容器2021的侧面(侧壁)上,设置有从处理容器202的外部可以看到处理容器202的内部(即处理空间201)的观察口300。在观察口300的周围设置有作为密闭部件的O型圈209b。需要说明的是,对于观察口300而言,只要能看到(确认)处理空间201内即可,例如可以设于上部容器2021的上壁。
(衬底载置台)
在处理空间201内,设置有支承晶片200的衬底支承部(衬托器)210。衬底支承部210主要具有:载置晶片200的载置面211,在表面具有载置面211的衬底载置台212,和内置于衬底载置台212的作为加热部的加热器213。在衬底载置台212上,供提升销207贯穿的贯穿孔214分别设置在对应于提升销207的位置上。
衬底载置台212由轴217支承。轴217贯穿下部容器2022的底部,进而在处理容器202的外部与升降部218连接。
通过使升降部218工作而使轴217及衬底载置台212升降,衬底载置台212可使载置于载置面211上的晶片200升降。需要说明的是,轴217下端部的周围由波纹管219覆盖,由此,处理空间201内保持气密。
衬底载置台212在搬送晶片200时,载置面211下降至衬底搬入搬出口206的位置(晶片搬送位置),在处理晶片200时,晶片200上升至处理空间201内的处理位置(晶片处理位置)。
具体而言,在使衬底载置台212下降至晶片搬送位置时,提升销207的上端部从载置面211的上表面突出,从而使提升销207从下方对晶片200进行支承。另外,以下述方式构成:在使衬底载置台212上升至晶片处理位置时,提升销207从载置面211的上表面埋没,载置面211从下方对晶片200进行支承。
(簇射头)
在处理空间201的上部(气体供给方向上游侧),设置有作为气体分散机构的簇射头230。簇射头230例如插入到设置于上部容器2021的孔2021a中。
簇射头的盖231例如由具有导电性及热传导性的金属形成。在盖231与上部容器2021之间设置有块体233,该块体233使盖231与上部容器2021之间绝缘且隔热。另外,在盖231与块体233之间,设置有作为密闭部件的O型圈209c。
另外,在簇射头的盖231上设置有供作为第一分散机构的气体供给管241插入的贯穿孔231a。对于插入贯穿孔231a的气体供给管241而言,是用于使供给至形成在簇射头230内的空间即簇射头缓冲室232内的气体分散的部件,具有插入至簇射头230内的前端部241a,和固定于盖231的凸缘241b。前端部241a例如构成为圆柱状,在其圆柱侧面上设置有分散孔。并且,由后述的气体供给部(供给系统)供给的气体通过设置于前端部241a的分散孔而供给至簇射头缓冲室232内。
此外,簇射头230具备作为用于使从后述的气体供给部(供给系统)供给的气体分散的第二分散机构的分散板234。该分散板234的上游侧为簇射头缓冲室232,下游侧为处理空间201。在分散板234上设置有多个贯穿孔234a。分散板234以与载置面211相对的方式,配置在该载置面211的上方侧。因此,簇射头缓冲室232通过设于分散板234的多个贯穿孔234a而与处理空间201连通。另外,在盖231与分散板234之间,设有作为密闭部件的O型圈209d。
簇射头缓冲室232中具有供气体供给管241插入的贯穿孔231a。
(气体供给系统)
在插入于设置在簇射头230的盖231上的贯穿孔231a的气体供给管241上,连接有共通气体供给管242。气体供给管241与共通气体供给管242在管的内部连通。并且,从共通气体供给管242供给的气体通过气体供给管241、贯穿孔231a而供给至簇射头230内。
在共通气体供给管242上,连接有第一气体供给管243a、第二气体供给管244a、第三气体供给管245a。其中,第二气体供给管244a可以通过远程等离子体单元244e而与共通气体供给管242连接。需要说明的是,在图2中,第二气体供给管244a通过远程等离子体单元244e而与共通气体供给管242连接,但未设置远程等离子体单元244e时,以将第二气体供给管244a和共通气体供给管242直接连接的方式构成。
从包含第一气体供给管243a的第一气体供给系统243主要供给含第一元素气体,从包含第二气体供给管244a的第二气体供给系统244主要供给含第二元素气体。从包含第三气体供给管245a的第三气体供给系统245如下进行供给:在处理晶片200时,主要供给非活性气体;在对簇射头230内、处理空间201内进行清洁时,主要供给清洁气体。
(第一气体供给系统)
在第一气体供给管243a上,从上游方向起,依次设置有第一气体供给源243b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)243c、及作为开闭阀的阀243d。并且,含有第一元素的气体(以下,称为“含第一元素气体”。)从第一气体供给管243a起,通过第一气体供给源243b、MFC243c、阀243d、共通气体供给管242供给至簇射头230内。
含第一元素气体为处理气体之一,并作为原料气体发挥作用。在此,第一元素例如为硅(Si)。即,含第一元素气体为例如含硅气体。需要说明的是,含第一元素气体可以是在常温常压下为固体、液体及气体中的任意。含第一元素气体在常温常压下为液体的情况下,在第一气体供给源243b与MFC243c之间,可以设置有未图示的气化器。这里,将含第一元素气体作为气体进行说明。
在第一气体供给管243a的比阀243d更靠下游侧处,连接有第一非活性气体供给管246a的下游端。在第一非活性气体供给管246a上,从上游方向起依次设置有非活性气体供给源246b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)246c、及作为开闭阀的阀246d。并且,非活性气体从第一非活性气体供给管246a起,通过非活性气体供给源246b、MFC246c、阀246d、第一气体供给管243a、共通气体供给管242供给至簇射头230内。
在此,非活性气体由于作为含第一元素气体的载气发挥作用,因而优选使用不与第一元素发生反应的气体。具体而言,例如,可以使用氮(N2)气体。需要说明的是,作为非活性气体,可以使用N2气体、以及例如氦(He)气体、氖(Ne)气体、氩(Ar)气体等稀有气体。
主要地,由第一气体供给管243a、MFC243c、阀243d构成第一气体供给系统(也称为“含硅气体供给系统”)243。另外,主要由第一非活性气体供给管246a、MFC246c及阀246d构成第一非活性气体供给系统。需要说明的是,第一气体供给系统243可以考虑包括第一气体供给源243b、第一非活性气体供给系统。另外,第一非活性气体供给系统也可以考虑包括非活性气体供给源236b、第一气体供给管243a。这样的第一气体供给系统243是供给作为处理气体之一的原料气体的系统,因而相当于处理气体供给系统(也称为“处理气体供给部”)之一。
(第二气体供给系统)
在第二气体供给管244a的下游设置有远程等离子体单元244e。在上游,从上游方向起依次设置有第二气体供给源244b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)244c、及作为开闭阀的阀244d。并且,含有第二元素的气体(以下,称为“含第二元素气体”。)从第二气体供给管244a起,通过第二气体供给源244b、MFC244c、阀244d、远程等离子体单元244e、共通气体供给管242供给至簇射头230内。
在将含第二元素气体以等离子体状态供给至晶片200上的情况下,使远程等离子体单元244e运转,并使含第二元素气体成为等离子体状态。
含第二元素气体是处理气体之一,作为反应气体或改性气体发挥作用。在此,含第二元素气体含有与第一元素不同的第二元素。作为第二元素,例如为氧(O)、氮(N)、碳(C)中的任一种。在本实施方式中,含第二元素气体例如为含氮气体。具体而言,作为含氮气体,使用氨(NH3)气体。
在第二气体供给管244a的比阀244d更靠下游侧处,连接有第二非活性气体供给管247a的下游端。在第二非活性气体供给247a上,从上游方向起依次设置有非活性气体供给源247b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)247c、及作为开闭阀的阀247d。并且,非活性气体从第二非活性气体供给管247a起,通过非活性气体供给源247b、MFC247c、阀247d、第二气体供给管244a、共通气体供给管242供给至簇射头230内。
在此,非活性气体在衬底处理工序中作为载气或稀释气体发挥作用。具体而言,例如可以使用N2气体,除了N2气体,可以还使用例如He气体、Ne气体、Ar气体等稀有气体。
主要由第二气体供给管244a、MFC244c、阀244d构成第二气体供给系统244(也称为“含氮气体供给系统”)。另外,主要由第二非活性气体供给管247a、MFC247c及阀247d构成第二非活性气体供给系统。需要说明的是,第二气体供给系统244可以考虑包括第二气体供给源244b、远程等离子体单元244e、第二非活性气体供给系统。另外,第二非活性气体供给系统还可以考虑包括非活性气体供给源247b、第二气体供给管244a、远程等离子体单元244e。这样的第二气体供给系统244是供给作为处理气体之一的反应气体或改性气体的系统,因而相当于处理气体供给系统(也称为“处理气体供给部”)之一。
(第三气体供给系统)
在第三气体供给管245a上,从上游方向起依次设置有第三气体供给源245b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)245c、及作为开闭阀的阀245d。并且,清洁气体从第三气体供给管245a起,通过第三气体供给源245b、MFC245c、阀245d、共通气体供给管242供给至簇射头230内。
在第三气体供给管245a的比阀245d更靠下游侧处,连接有第三非活性气体供给管248a的下游端。在第三非活性气体供给管248a上,从上游方向起依次设置有非活性气体供给源248b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)248c、及作为开闭阀的阀248d。并且,非活性气体从第三非活性气体供给管248a起,通过非活性气体供给源248b、MFC248c、阀248d、第三气体供给管245a、共通气体供给管242供给至簇射头230内。
在成膜工序中,非活性气体通过非活性气体供给源248b、MFC248c、阀248d、共通气体供给管242而供给至簇射头230内,并作为对滞留在处理容器202、簇射头230内的气体进行吹扫的吹扫气体而发挥作用。作为这样的非活性气体,例如可以使用N2气体,除了N2气体,可以还使用例如He气体、Ne气体、Ar气体等稀有气体。
在清洁工序中,清洁气体通过第三气体供给源245b、MFC245c、阀245d、共通气体供给管242而供给至簇射头230内,并作为对滞留在处理容器202、簇射头230内的沉积物进行清洁的气体而发挥作用。作为这样的清洁气体,例如可以使用三氟化氮(NF3)气体、三氟化氯(ClF3)气体。
主要由第三气体供给管245a、MFC245c、阀245d构成第三气体供给系统245(也称为“清洁气体供给系统、清洁气体供给部”)。另外,第三气体供给系统245可以考虑包括第三气体供给源245b。另外,主要由第三非活性气体供给管248a、MFC248c及阀248d构成第三非活性气体供给系统。另外,第三非活性气体供给系统可以考虑包括非活性气体供给源248b、第三气体供给管245a。另外,第三气体供给系统245还可以考虑包括第三非活性气体供给系统。
(气体排气系统)
对处理容器202的气氛进行排气的排气系统具有与处理容器202连接的排气管263。具体而言,具有与处理空间201连接的排气管263。
排气管263连接至处理空间201的侧方。在排气管263上,设置有将处理空间201内控制在规定的压力的压力控制器、即APC(Auto Pressure Controller(自动压力控制器))276。APC276具有可调节开度的阀体(未图示),并根据来自控制器500的指示而调节排气管263的流导。另外,在排气管263中,在APC276的上游侧和下游侧,分别设置有作为开闭阀的阀275、277。
此外,在排气管263的阀277的下游侧设置有真空泵278。真空泵278以通过排气管263而对处理空间201的气氛进行真空排气的方式构成。
(3)冷却机构的安装方式
接下来,针对设置于处理容器202的冷却机构的具体方式进行说明。
首先,说明设置冷却机构的理由。在晶片200上形成膜的成膜工序中,优选晶片200为高温状态。通过设为高温状态而使得与低温(例如室温)状态相比,供给至处理空间201的气体的能量、在晶片200上的反应状态变高。另一方面,对于清洁工序,优选与成膜工序中的温度相比,将处理容器202内设为低温。
具体而言,例如在簇射头230、支承衬底载置台212的轴217等由SUS等金属材料构成的部件上,作为腐蚀对策而进行了氟化镍涂层等的涂布。另外,有时后述的衬底搬入搬出口206、闸阀205中也同样地作为腐蚀对策而施加有氟化镍涂层。若对高温状态的氟化镍涂层供给NF3气体、ClF3气体等清洁气体,清洁气体与氟化镍涂层反应,有时会剥离涂层。它们成为颗粒,有可能污染膜。
另外,在簇射头230兼作等离子体生成用的电极的情况下,如果涂层剥落而稀疏,则由于在有涂层的部位和没有涂层的部位等离子体生成状态不同,因而等离子体生成变得稀疏。结果,有可能无法在晶片上均匀地形成膜。另外,电力集中于涂层剥离而没有涂层的部分,而有可能发生异常放电。另外,由处理气体使金属材料的腐蚀加剧,进而有可能产生颗粒。另外,与晶片200平行的面上涂层变稀疏时,等离子体量在晶片面内会变得不均匀。在簇射头230的贯穿孔234a中、在垂直方向上稀疏分布时,等离子体生成量在各个贯通孔234a中会不同。
基于以上理由,在高温状态下进行成膜工序后且在进行清洁工序前,优选对若在高温状态下供给清洁气体则将产生不良情况的部位进行冷却而维持于低温状态。在此,将若在高温状态下进行处理则会产生不良情况的部位称为低温部。
因而,进行下述降温工序,所述降温工序中,对由可被处理气体腐蚀的材质构成、且在与处理气体接触的区域施加有防腐蚀用涂层的簇射头230、轴217等低温部进行冷却。
接下来,使用图2对将簇射头230、轴217等低温部进行冷却的冷却机构的具体构成进行说明。
在簇射头230的盖231的周围且在O型圈209c、209d的附近,埋设有配管部316。具体而言,配管部316设置在后述的加热器416与O型圈209c、加热器416与O型圈209d之间。另外,在衬底载置台212的周围且在加热器213的外周,埋设有配管部317。另外,在支承衬底载置台212的轴217的内部,埋设有沿轴方向延伸的配管部318。
配管部318具有去路、回路,分别与配管部317连接。在去路侧,连接有与后述的供给管310同样的制冷剂供给管,构成为能够向去路供给制冷剂。另外,在回路上连接有与后述的排出管311同样的制冷剂排出管。从制冷剂供给管供给的制冷剂供给至配管部318的去路、配管部317,并通过配管部318的回路而排出至制冷剂排出管。
另外,在下部容器2022的侧面(侧壁)的、衬底搬入搬出口206的周围上方,且在O型圈209a与后述的加热器422之间,埋设有配管部322。另外,在衬底搬入搬出口206的周围下方,且在O型圈209a与后述的加热器419之间,埋设有配管部319。即,在下部容器2022的侧面(侧壁)沿周向配置有配管部319、322,在配管部319、322的内周侧分别配置有加热器419、422。另外,在支承闸阀205的阀体205a的轴205b的内部,埋设有沿轴方向延伸的配管部321。另外,在观察口300的周围,且在O型圈209b与后述的加热器420之间,埋设有配管部320。
向配管部316、317、318、319、320、321、322分别供给冷却介质。即,配管部316、317、318、319、320、321、322作为制冷剂流路使用。配管部316、317、318、319、320、321、322由铝(Al)等这样的热传导率高的金属配管材料构成。
需要说明的是,该冷却介质是在后述的第一温度时也能维持冷却的性质的介质。例如,为非活性气体或空气等气体状的冷却介质。因此,于第一温度对晶片200进行处理后能够立即冷却框体。作为比较例,例如存在液体状的冷却介质(例如热传导液),但有在后述的第一温度(800℃)时会沸腾,冷却性能会劣化这样的问题。与此相对,如果为非活性气体或空气等气体状的冷却介质,则即使于第一温度也能够维持冷却性能,从而能够冷却高温状态的框体,因此能够缩短停机时间。
在盖231的周围且在配管部316的内侧,埋设有作为加热部的加热器416。另外,在配管部317的内侧,配置有加热器213。另外,在衬底搬入搬出口206的周围下方,且在配管部319的内侧(处理容器202内侧),埋设有作为加热部的加热器419。另外,在衬底搬入搬出口206的周围上方,且在配管部322的内侧(处理容器202内侧),埋设有作为加热部的加热器422。另外,在观察口300的周围,且在配管部320的内侧(处理容器202内侧),埋设有作为加热部的加热器420。
配管部316、317、318、319、320、321、322各自通过不同的配管连接。在配管部319的上游端连接有供给冷却介质的供给管310,在配管部322的下游端连接有排出冷却介质的排出管311。即,配管部316、319、320、321、322与供给管310、排出管311连通。也就是说,在将配管部316、319、320、321、322连接而构成的制冷剂流路的上游端连接有供给冷却介质的供给管310,在制冷剂流路的下游端连接有将冷却介质排出到处理容器202外的排出管311。通过这样将供给配管与排气配管共通化,可以减少部件数量,从而降低成本。需要说明的是,也可以将供给管310和排出管311分别连接至其他配管部,只要供给冷却介质的供给管310连接至连接配管部316~322而构成的制冷剂流路的上游端,并且将冷却介质排出到处理容器202外的排出管311连接至制冷剂流路的下游端即可。
在供给管310上,从上游侧起设置有制冷剂气体供给部310a和作为开闭阀的阀310b。制冷剂气体供给部310a将冷却介质供给至制冷剂流路。即,供给管310作为将冷却介质供给至制冷剂流路的供给配管而使用。另外,在排出管311上,设置有作为开闭阀的阀311b,在下游端连接有真空泵311c。即,在制冷剂流路上连接有真空泵311c。另外,在排出管311的阀311b的上游侧,连接有作为分支路的配管312。在配管312上设有阀312b。即,排出管311作为将制冷剂流路内的冷却介质排出到处理容器202外或抽真空的排气配管来使用。
通过这样将簇射头230、轴217等低温部冷却至规定温度以下,可以降低对在作为成膜温度的第一温度的状态下供给清洁气体时产生不良情况的低温部的热影响。
另外,在降温工序中,向配置在处理容器202的壁面、簇射头230、衬底载置台212、轴217,205b内等的制冷剂流路供给冷却介质,在升温工序中,通过将这些制冷剂流路抽真空,并使用配置在制冷剂流路的内侧的加热器416、419、420、422,可使降温时间及升温时间缩短,并改善装置的运转率。
另外,通过这样在O型圈209a~209d等的附近配置制冷剂流路,可以抑制O型圈的劣化。因此,O型圈209a~209d也可以称为低温部。另外,衬底搬入搬出口206附近、观察口300附近的处理容器202的壁面也可以称为低温部。
另外,在配管部316、317、318、319、320、321、322的附近,分别设有对配管部316、317、318、319、320、321、322附近的温度进行检测的温度传感器516、517、518、519、520、521。
(4)控制器的构成
接下来,针对作为控制部(控制手段)的控制器500的构成进行说明。
作为控制部(控制手段)的控制器500以进行后述的衬底处理工序的方式来控制上述各部。
如图3所示,控制器500构成为具备CPU(Central Processing Unit(中央处理单元))500a、RAM(Random Access Memory(随机存储器))500b、存储装置500c、I/O端口500d的计算机。RAM500b、存储装置500c、I/O端口500d以可通过内部总线500e来与CPU500a进行数据交换的方式构成。控制器500上连接有例如构成为触摸面板等输入输出装置501、显示器等显示装置472。
存储装置500c以例如闪存、HDD(Hard Disk Drive(硬盘驱动器))等构成。在存储装置500c内,可读取地存储有控制衬底处理装置的动作的控制程序、记载有后述的衬底处理的步骤、条件等的工艺制程等。需要说明的是,工艺制程是使控制器500执行后述衬底处理工序中的各步骤,以能够得到规定的结果的方式进行组合而成的制程,作为程序发挥功能。以下,也将该工艺制程、控制程序等总称地简称为程序。需要说明的是,在本说明书中使用程序这样的用语时,存在仅单独包括工艺制程的情况、仅单独包括控制程序的情况、或包括这两者的情况。另外,RAM500b构成为暂时地保持由CPU500a读取到的程序、数据等的存储区域(工作区)。
I/O端口500d与上述的加热器213、416、419、420、422、MFC243c、244c、245c、246c、247c、248c、阀243d、244d、245d、246d、247d、248d、275、277、310b、311b、312b、APC276、真空泵278、311c、闸阀205、升降部218、第1衬底移载机112、第2衬底移载机124、温度传感器516、517、518、519、520、521等连接。
CPU500a以下述方式构成:从存储装置500c读取控制程序并执行控制程序,同时根据来自输入输出装置501的操作命令的输入等而从存储装置500c读取工艺制程。并且,CPU500a以对下述动作进行控制的方式构成:按照读取到的工艺制程的内容,由加热器213进行的晶片200的加热·冷却动作、由APC276进行的压力调节动作、由MFC243c、244c、245c、246c、247c、248c和阀243d、244d、245d、246d、247d、248d进行的处理气体的流量调节动作、由升降部218进行的衬底支承部210的上下旋转动作、由温度传感器516、517、518、519、520、521、阀310b、311b、312b、真空泵311c进行的冷却介质向制冷剂流路的供给排出动作、真空排气动作、由加热器416、419、420、422进行的处理容器202内的升温·降温动作等。
需要说明的是,控制器500不限于构成为专用的计算机的情况,也可以构成为通用的计算机。例如,准备存储上述程序的外部存储装置(例如,磁带、软盘、硬盘等磁盘、CD、DVD等光盘、MO等磁光盘、USB存储(USB Flash Drive(USB闪存驱动器))、存储卡等半导体存储器)123,使用该外部存储装置123来将程序安装至通用的计算机等,由此可以构成本实施方式所涉及的控制器500。需要说明的是,用于将程序供给至计算机的手段不限于通过外部存储装置123进行供给的情况。例如,也可以使用互联网、专用线路等通信手段,而不通过外部存储装置123来供给程序。需要说明的是,存储装置500c、外部存储装置123可构成为计算机可读取的记录介质。以下,也将它们总称地简称为记录介质。需要说明的是,在本说明书中使用记录介质这样的用语的情况下,存在仅单独包括存储装置500c的情况、仅单独包括外部存储装置123的情况、或包括这两者的情况。
(5)衬底处理工序
接下来,作为半导体制造工序的一个工序,针对使用上述构成的处理容器202而在晶片200上形成薄膜的工序进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,构成衬底处理装置的各部的动作由控制器500进行控制。
这里,针对使用将作为含第一元素气体(第一处理气体)的例如六氯二硅烷(Si2Cl6,简称:HCDS)气化而得到的含硅气体,使用作为含第二元素气体(第二处理气体)的NH3气体,通过将它们交替地供给从而在晶片200上形成作为薄膜的氮化硅(SiN)膜的例子进行说明。
图4为示出本发明的一实施方式所涉及的衬底处理工序的概要的流程图。
(升温工序:S10)
在本工序中,在晶片200未支承于衬底支承部210的状态下,使处理容器202内升温。
在此,需要安全地考虑处理容器202的外侧不会达到高温。因此,在升温工序(S10)中,控制器500在使配管部316、319、320、321、322内保持在真空状态下,接通加热器416、419、420、422、213的电源。另外,在关闭阀310b、312b的状态下,使阀311b保持打开状态,使真空泵311c运转,而将配管部316、319、320、321、322内抽真空。即,对制冷剂流路抽真空而进行升温工序(S10)。因此,制冷剂流路作为真空隔热部而使用,能够使处理容器202内的热不被排出至处理容器202外。另外,能够缩短达到作为成膜温度的第一温度的升温速度。另外,各加热器位于O型圈的内侧,因而制冷剂流路可以降低来自加热器的热传导,因此能够抑制O型圈的劣化。
此时,使升温工序(S10)中的载置面211与簇射头230的距离比后述的成膜工序(S12)中的载置面211与簇射头230的距离远。由此,能够减少由设置于衬底支承部210上的加热器213带来的影响,能够抑制由加热器213的热导致簇射头230的温度上升。
(衬底搬入载置·加热工序:S11)
在处理容器202中,首先,使衬底载置台212下降至晶片200的搬送位置(搬送处(position)),由此使提升销207贯穿衬底载置台212的贯穿孔214。结果,提升销207成为仅比衬底载置台212表面突出规定高度的量的状态。接下来,打开闸阀205而使搬送空间203与第1搬送室103连通。并且,该第1搬送室103使用第1衬底移载机112来将晶片200搬入至搬送空间203,并将晶片200移载至提升销207上。由此,晶片200以水平姿态被支承在从衬底载置台212的表面突出的提升销207上。
在将晶片200搬入至处理容器202内之后,使第1衬底移载机112退避到处理容器202之外,关闭闸阀205而将处理容器202内密闭。之后,使衬底载置台212上升,由此使晶片200载置在设置于衬底载置台212的载置面211上,进一步使衬底载置台212上升,由此使晶片200上升至上述处理空间201内的处理位置(衬底处理位置)。
晶片200被搬入搬送空间203后,在上升至处理空间201内的处理位置时,打开阀277和阀275,使处理空间201与APC276之间连通,并且使APC276与真空泵278之间连通。APC276通过调节排气管263的流导来控制由真空泵278进行的对处理空间201的排气流量,并将处理空间201维持在规定的压力(例如10-5~10-1Pa的高真空)。
这样,在衬底搬入载置·加热工序(S11)中,以使处理空间201内成为规定压力的方式进行控制,并且以晶片200的表面温度成为处理晶片200的温度即第一温度,例如700℃~1000℃、具体而言800℃~900℃的方式对加热器213进行控制。在此,“第一温度”是指在后述的成膜工序(S12)中例如可形成SiN膜的温度。需要说明的是,本发明中的“700~1000℃”这样的数值范围的表述是指,下限值及上限值包括在该范围内。因此,例如,“700~1000℃”是指“700℃以上且1000℃以下”。针对其他数值范围也是同样。
(成膜工序:S12)
接下来,进行成膜工序(S12)。以下,参见图5来针对成膜工序(S12)进行详细地说明。需要说明的是,成膜工序(S12)是将交替供给不同处理气体的工序重复进行的循环处理。
另外,对于成膜工序而言,其在将晶片200支承于衬底支承部210的状态下,将晶片200加热至第一温度,并且向内置衬底支承部210的处理容器202内供给处理气体,因而也称为处理气体供给工序。
需要说明的是,在本工序中,以由处理气体腐蚀的材质构成的簇射头230呈在与处理气体接触的区域中施加有防腐蚀用涂层的状态。另外,与簇射头230同样,轴217等低温部也呈施加有防腐蚀用涂层的状态。
在此,在成膜工序(S12)中,控制器500使阀310b、312b成为关闭状态,使阀311b成为打开状态,使真空泵311c运转,以将配管部316、319、320、321、322内抽真空。即,将制冷剂流路抽真空而进行成膜工序(S12)。因此,制冷剂流路作为真空隔热部使用,能够抑制处理容器202内的热排出至处理容器202外。需要说明的是,此时如果能够将晶片200的温度维持在第一温度的状态,也可以关闭加热器416、419、420、422的电源。
(第一处理气体供给工序:S20)
在成膜工序(S12)中,首先进行第一处理气体供给工序(S20)。在第一处理气体供给工序(S20)中,供给作为含第一元素气体的含硅气体来作为第一处理气体时,打开阀243d,并且以含硅气体的流量成为规定流量的方式,调节MFC243c。由此,开始向处理空间201内供给含硅气体。需要说明的是,含硅气体的供给流量例如为100sccm以上且5000sccm以下。此时,打开第三气体供给系统的阀248d,从第三气体供给管245a供给N2气体。另外,也可以从第一非活性气体供给系统流入N2气体。另外,也可以在该工序之前,先开始从第三气体供给管245a供给N2气体。
供给至处理空间201的含硅气体被供给至晶片200上。并且,在晶片200的表面上,含硅气体与晶片200上进行接触,由此形成作为“第一元素含有层”的含硅层。
含硅层例如根据处理容器202内的压力、含硅气体的流量、衬底支承部(衬托器)210的温度、通过处理空间201所花费的时间等,以规定的厚度及规定的分布来形成。需要说明的是,可以在晶片200上预先形成规定的膜。另外,可以在晶片200或规定的膜上预先形成规定的图案。
从开始供给含硅气体而经过规定时间后,关闭阀243d,停止含硅气体的供给。含硅气体的供给时间例如为2~20秒。
在这样的第一处理气体供给工序(S20)中,阀275及阀277呈打开状态,利用APC276进行控制,使处理空间201的压力成为规定压力。
(吹扫工序:S21)
停止含硅气体的供给后,从第三气体供给管245a供给N2气体,进行处理空间201的吹扫。此时,阀275及阀277呈打开状态,利用APC276进行控制,使处理空间201的压力成为规定压力。由此,在第一处理气体供给工序(S20)中未结合至晶片200的含硅气体通过真空泵278并经由排气管263而被从处理空间201除去。
在吹扫工序(S21)中,为了排出晶片200、处理空间201、簇射头缓冲室232中的残留含硅气体,供给大量的吹扫气体来提高排气效率。
吹扫结束时,在使阀277及阀275成为打开状态的状态下,再次开始由APC276进行的压力控制。此时,继续从第三气体供给管245a供给N2气体,并继续进行簇射头230及处理空间201的吹扫。
(第二处理气体供给工序:S22)
簇射头缓冲室232及处理空间201的吹扫结束后,接下来,进行第二处理气体供给工序(S22)。在第二处理气体供给工序(S22)中,打开阀244d,通过簇射头230开始向处理空间201内供给作为含第二元素气体的NH3气体来作为第二处理气体。此时,以NH3气体的流量成为规定流量的方式,调节MFC244c。NH3气体的供给流量例如为1000~10000sccm。另外,在第二处理气体供给工序(S22)中,第三气体供给系统的阀248d呈打开状态,从第三气体供给管245a供给N2气体。通过这样的方式,防止NH3气体侵入第三气体供给系统。
NH3气体通过簇射头230供给至处理空间201内。所供给的NH3气体与晶片200上的含硅层反应。并且,已经形成的含硅层由NH3气体改性。由此,在晶片200上形成例如作为含有硅元素及氮元素的层的SiN层。
从开始供给NH3气体起经过规定时间后,关闭阀244d,并停止供给NH3气体。NH3气体的供给时间例如为2~20秒。
在这样的第二处理气体供给工序(S22)中,与第一处理气体供给工序(S20)同样,阀275及阀277呈打开状态,通过APC276进行控制,使处理空间201的压力成为规定压力。
(吹扫工序:S23)
停止供给NH3气体后,执行与上述吹扫工序(S21)同样的吹扫工序(S23)。吹扫工序(S23)中的各部分的动作与上述的吹扫工程(S21)是同样的,因而在此省略说明。
(判定工序:S24)
将以上的第一处理气体供给工序(S20)、吹扫工序(S21)、第二处理气体供给工序(S22)、吹扫工序(S23)作为1个循环,控制器500判定是否实施了规定次数(n循环)的该循环(S24)。若将循环实施规定次数,则在晶片200上形成所期望膜厚的SiN层。
由以上的各工序(S20~S24)构成的成膜工序(S12)之后,执行衬底搬出工序(S13)。
(衬底搬出工序:S13)
在衬底搬出工序(S13)中,以与上述衬底搬入载置·加热工序(S11)相反的步骤,将处理完毕的晶片200搬出至处理容器202外。
(判定工序:S14)
将以上的衬底搬入载置·加热工序(S11)、成膜工序(S12)、衬底搬出工序(S13)作为1个循环,控制器500判定是否实施了规定次数(m循环)的该循环(S14)。并且,在未实施规定次数(m循环)的情况下,返回步骤S11,以与衬底搬入载置·加热工序(S11)同样的步骤,将下一个待机的未处理的晶片200搬入处理容器202内。之后,对搬入的晶片200执行成膜工序(S12)。并且,在实施了规定次数(m循环)的情况下,执行接下来的降温工序(S15)。在此,当实施规定次数(m循环)的上述循环时,在处理容器202内的壁面等形成所期望膜厚的SiN层。
(降温工序:S15)
在降温工序(S15)中,在晶片200未支承于衬底支承部210的状态下,向配管部316、317、318、319、320、321、322内以规定时间供给冷却介质。即,向制冷剂流路以规定时间供给冷却介质,将簇射头230、轴217等低温部、处理容器202内降温至规定温度。
也就是说,在降温工序中,于成膜工序之后,向处理容器202中所具备的制冷剂流路以规定时间供给冷却介质。由此,使簇射头230、轴217等低温部降温至低于第一温度的第二温度,所述第二温度是涂层不劣化的温度。
在此,在降温工序(S15)中,控制器500保持关闭加热器213、416、419、420、422的电源,将阀310b、312b设为打开状态,将阀311b设为关闭状态,从而从制冷剂气体供给部310a供给冷却介质。从制冷剂气体供给部310a供给的冷却介质通过供给管310、阀310b、配管部319、316、320、321、322、排出管311、配管312、阀312b被排出到衬底处理装置10外。即,在降温工序中,从制冷剂气体供给部310a向制冷剂流路供给冷却介质,以将配管部319、316、317、318、320、321、322附近冷却。此时,基于由温度传感器516~521检测到的温度信息,处理容器202内降温至第二温度后,将阀310b、312b设为关闭状态,并停止冷却介质向制冷剂流路的供给排出动作。由此,可以缩短达到作为清洁温度的第二温度的降温速度。
此时,可以使降温工序(S15)中的载置面211与簇射头230的距离比上述成膜工序(S12)中的载置面211与簇射头230的距离远。由此,可以减少由设置于衬底支承部210的加热器213带来的影响,抑制由加热器213带来的热或蓄积在衬底载置台212上的热导致簇射头230的温度上升。
(清洁工序:S16)
在清洁工序(S16)中,向处理容器202内供给清洁气体。即,在晶片200未支承于衬底支承部210的状态下,向处理容器202内供给清洁气体来进行清洁。此时,例如将处理空间201中的温度设为100~500℃之间,具体而言300℃~500℃之间。
具体而言,从第三气体供给管245a供给清洁气体,进行簇射头230内、处理容器202内的清洁。即,在清洁工序(S16)中,以打开阀245d,并且使清洁气体的流量成为规定流量的方式,来调节MFC245c。由此,开始向处理容器202内供给清洁气体。此时,阀275及阀277呈开状态并通过APC276进行控制,使处理空间201的压力成为规定压力。由此,沉积在簇射头230内、衬底支承部210、处理容器202的内壁等的沉积物通过真空泵278并经由排气管263而被从处理空间201除去。
即,在清洁工序中,降温工序之后,在晶片200未支承于衬底支承部210的状态下,向处理容器202内供给清洁气体,以对簇射头230内、轴217、处理容器202的内壁等进行清洁。
在此,在清洁工序(S16)中,控制器500保持关闭加热器416、419、420、422的电源,将阀310b、312b设为关闭状态,将阀311b设为打开状态,使真空泵311c运转,以将配管部316、319、320、321、322内抽真空。即,将制冷剂流路抽真空而进行清洁工序(S16)。因此,制冷剂流路作为真空隔热部而使用。
(判定工序:S17)
在清洁工序(S16)之后,进行判定工序S17。这里,如果存在接下来处理的晶片200则移行至升温工序S10,如果不存在接下来处理的晶片200,则结束判定。
其他实施方式
以上具体地说明了本发明的一实施方式,但本发明不限定于上述的实施方式,可以在不超出其要旨的范围内进行各种改变。
例如,在上述的实施方式中,以在衬底处理装置进行的成膜处理中,使用含硅气体作为含第一元素气体(第一处理气体),使用NH3气体作为含第二元素气体(第二处理气体),通过将它们交替地供给从而在晶片200上形成SiN膜的情况为例进行了例举,但本发明不限定于这些情况。即,成膜处理中使用的处理气体不限定于含硅气体、NH3气体等,也可以使用其他种类的气体而形成其他种类的薄膜。此外,即使在使用3种以上的处理气体的情况下,只要将它们交替地供给而进行成膜处理,就能够应用本发明。具体而言,作为第一元素,也可以不为Si,而为例如Ti、Zr、Hf等各种元素。另外,作为第二元素,也可以不为N,而为例如O等。
另外,在上述实施方式中,使用在将配管部316~322连接而构成的制冷剂流路的上游端连接供给冷却介质的供给管310、在制冷剂流路的下游端连接将冷却介质排出到处理容器202外的排出管311的情况进行了说明,但本发明不限定于这些,也可以在配管部316~322的各自的上游端连接供给冷却介质的供给管310、在配管部316~322的各自的下游端连接排出冷却介质的排出管311。由此,可以缩短冷却时间,或在各自的制冷剂流路的附近对冷却与升温进行控制。
另外,在上述实施方式中,使用将配管部316~322连接而构成的制冷剂流路的上游端连接供给冷却介质的供给管310、在制冷剂流路的下游端连接将冷却介质排出到处理容器202外的排出管311的情况来进行了说明,但本发明不限定于这些,也可以在制冷剂流路中设置冷却装置,而不将冷却介质排出到处理容器202外,一边将冷却介质冷却一边使其循环。
另外,在上述实施方式中,在成膜工序中,使用在将加热器416、419、420、422的电源关闭的状态下进行操作的情况进行了说明,但本发明不限定于这些,在成膜工序中,也可以在接通加热器416、419、420、422的电源的状态下进行操作。由此,可以从衬底支承部210的周围对处理容器202内进行加热。
另外,在上述实施方式中,在成膜工序中,使用将制冷剂流路抽真空而作为真空隔热部使用的情况进行了说明,但本发明不限定于这些,在成膜工程中,也可以对设置于闸阀205的轴205b的制冷剂流路供给冷却介质而进行冷却。
<本发明的优选方式>
以下针对本发明的优选方式进行附记。
(附记1)
根据本发明的一个方式,提供半导体器件的制造方法,其包括:处理气体供给工序,在将衬底支承于衬底支承部的状态下,将上述衬底加热至第一温度,并且向内置有上述基板支承部的处理容器内供给处理气体;降温工序,在上述处理气体供给工序之后,向上述处理容器中所具备的制冷剂流路中以规定时间供给非活性气体或者空气,由此,使上述处理容器中具备的、在上述第一温度的状态下供给清洁气体时产生不良情况的低温部降温至比上述第一温度低的第二温度;和,清洁工序,在上述降温工序之后,向上述处理容器内供给清洁气体,而对上述低温部进行清洁。
(附记2)
如附记1所述的方法,其包括在上述清洁工序后,在上述衬底未被支承的状态下,使上述处理容器内升温的升温工序。
(附记3)
如附记2所述的方法,其中,在上述制冷剂流路上连接真空泵,在上述升温工序中,使上述真空泵运转,以将上述制冷剂流路抽真空。
(附记4)
如附记2所述的方法,其中,在上述升温工序中,对设置于上述制冷剂流路的内侧的加热部进行控制。
(附记5)
如附记1或2所述的方法,其中,上述低温部以由上述处理气体腐蚀的材质构成,在与上述处理气体接触的区域中施加防腐蚀用涂层,在上述处理气体供给工序中,在施加有上述涂层的状态下供给上述处理气体,在上述降温工序中,使上述低温部降温至上述涂层不劣化的温度。
(附记6)
如附记1或2所述的方法,其中,上述低温部为簇射头,上述制冷剂流路设置在上述簇射头的周围。
(附记7)
如附记1或2所述的方法,其中,上述低温部为支承上述衬底支承部的轴,上述制冷剂流路设置在上述轴的内部。
(附记8)
如附记1或2所述的方法,其中,在上述处理容器中设有衬底搬入搬出口,在上述衬底搬入搬出口上,邻接有具备阀体及轴的闸阀,上述低温部在上述衬底搬入搬出口附近。
(附记9)
如附记1或2所述的方法,其中,在上述处理容器中,设置有可以从上述处理容器的外部看到上述处理容器的内部的观察口,上述低温部在上述观察口附近。
(附记10)
如附记1或2所述的方法,其中,上述低温部为O型圈。
(附记11)
如附记1所述的方法,其中,上述衬底支承部中内置有加热器,上述降温工序中的上述衬底支承部与上述低温部的距离比上述处理气体供给工序中的上述距离远。
(附记12)
如附记2所述的方法,其中,在上述衬底支承部中内置有加热器,上述升温工序中的上述衬底支承部与上述低温部的距离比上述处理气体供给工序中的上述距离远。
(附记13)
根据本发明的其他方式,提供衬底处理装置,其具有:支承衬底的衬底支承部;内置上述衬底支承部的处理容器;上述处理容器中具备的、在第一温度的状态下供给清洁气体时产生不良情况的低温部;上述处理容器中具备的、冷却上述低温部的制冷剂流路;上述处理容器中具备的加热部;向上述处理容器内供给处理气体的处理气体供给部;向上述处理容器内供给清洁气体的清洁气体供给部;向上述制冷剂流路供给非活性气体或空气的制冷剂气体供给部;和,控制部,其构成为能够控制上述加热部、上述处理气体供给部、上述清洁气体供给部和上述制冷剂气体供给部,以对下述处理进行控制:在将衬底支承于上述衬底支承部的状态下,将上述衬底加热至上述第一温度,并且向上述处理容器内供给处理气体的处理;在供给上述处理气体的处理之后,以规定时间向上述制冷剂流路供给非活性气体或空气,由此,将上述低温部降温至比上述第一温度低的第二温度的处理;和,上述降温的处理之后,向上述处理容器内供给清洁气体,以对上述低温部进行清洁的处理。
(附记14)
根据本发明的又一其他方式,提供了程序,所述程序利用计算机使衬底处理装置执行下述步骤:
在将衬底支承于衬底支承部的状态下,将上述衬底加热至第一温度,并且向内置有上述基板支承部的处理容器内供给处理气体的步骤;在上述供给处理气体的步骤之后,向上述处理容器中所具备的制冷剂流路中以规定时间供给非活性气体或者空气,由此,将上述处理容器中具有的、在上述第一温度的状态下供给清洁气体时产生不良情况的低温部降温至比上述第一温度低的第二温度的步骤;和,在将上述低温部降温的步骤之后,向上述处理容器内供给清洁气体,以对上述低温部进行清洁的步骤。
Claims (21)
1.半导体器件的制造方法,其包括:
处理气体供给工序,在将衬底支承于衬底支承部的状态下,将所述衬底加热至第一温度,并且向内置有所述衬底支承部的处理容器内供给处理气体;
降温工序,在所述处理气体供给工序之后,向所述处理容器中具备的制冷剂流路以规定时间供给非活性气体或者空气,由此,使所述处理容器中具备的、若在所述第一温度的状态下供给清洁气体则将产生不良情况的低温部降温至比所述第一温度低的第二温度;和
清洁工序,在所述降温工序之后,向所述处理容器内供给清洁气体,对所述低温部进行清洁。
2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,供给至所述制冷剂流路的非活性气体是在所述第一温度时能够维持冷却性能的气体。
3.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,在所述制冷剂流路中设有阀,达到所述第二温度后将所述阀关闭。
4.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
在所述制冷剂流路中连接有真空泵,
在所述处理气体供给工序中,使所述真空泵运转,以将所述制冷剂流路抽真空。
5.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
在所述制冷剂流路中连接有真空泵,
在所述清洁工序中,使所述真空泵运转,以将所述制冷剂流路抽真空。
6.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其包括:
在所述清洁工序之后,在所述衬底未被支承的状态下,使所述处理容器内升温的升温工序。
7.如权利要求6所述的半导体器件的制造方法,其中,
在所述制冷剂流路中连接有真空泵,在所述升温工序中,使所述真空泵运转,以将所述制冷剂流路抽真空。
8.如权利要求6所述的半导体器件的制造方法,其中,在所述升温工序中,对设置于所述制冷剂流路的内侧的加热部进行控制。
9.如权利要求6所述的半导体器件的制造方法,其中,
在所述衬底支承部中内置有加热器,
所述升温工序中的所述衬底支承部与所述低温部的距离比所述处理气体供给工序中的所述距离远。
10.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
所述低温部由可被所述处理气体腐蚀的材质构成,在与所述处理气体接触的区域中施加有防腐蚀用涂层,
在所述处理气体供给工序中,在施加有所述涂层的状态下供给所述处理气体,
在所述降温工序中,使所述低温部降温至所述涂层不劣化的温度。
11.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
所述低温部为簇射头,所述制冷剂流路设置在所述簇射头的周围。
12.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
所述低温部是簇射头,所述簇射头由可被所述处理气体腐蚀的材质构成,并且在与所述衬底平行的面上施加有防腐蚀用涂层,
在所述处理气体供给工序中,在施加有所述涂层的状态下供给所述处理气体,
在所述降温工序中,使所述低温部降温至所述涂层不劣化的温度。
13.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
所述低温部是簇射头,所述簇射头由可被所述处理气体腐蚀的材质构成,并且在贯通孔上施加有防腐蚀用涂层,
在所述处理气体供给工序中,在施加有所述涂层的状态下供给所述处理气体,
在所述降温工序中,使所述低温部降温至所述涂层不劣化的温度。
14.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,所述低温部为支承所述衬底支承部的轴,所述制冷剂流路设置在所述轴的内部。
15.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
在所述处理容器中设有衬底搬入搬出口,
具备阀体及轴的闸阀与所述衬底搬入搬出口邻接,
所述低温部在所述衬底搬入搬出口附近。
16.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
在所述处理容器中,设置有能够从所述处理容器的外部看到所述处理容器的内部的观察口,
所述低温部在所述观察口附近。
17.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
所述低温部为O型圈,所述制冷剂流路设置在所述O型圈的周围。
18.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,所述制冷剂流路设置在所述O型圈与加热器之间。
19.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其中,
所述衬底支承部中内置有加热器,
所述降温工序中的所述衬底支承部与所述低温部的距离比所述处理气体供给工序中的所述距离远。
20.衬底处理装置,其具有:
支承衬底的衬底支承部;
内置所述衬底支承部的处理容器;
所述处理容器中具备的、若在第一温度的状态下供给清洁气体则将产生不良情况的低温部;
所述处理容器中具备的、冷却所述低温部的制冷剂流路;
所述处理容器中具备的加热部;
向所述处理容器内供给处理气体的处理气体供给部;
向所述处理容器内供给清洁气体的清洁气体供给部;
向所述制冷剂流路供给非活性气体或空气的制冷剂气体供给部;和
控制部,其构成为能够控制所述加热部、所述处理气体供给部、所述清洁气体供给部和所述制冷剂气体供给部以进行下述处理:
在将衬底支承于所述衬底支承部的状态下,将所述衬底加热至所述第一温度,并且向所述处理容器内供给处理气体的处理;
在供给所述处理气体的处理之后,向所述制冷剂流路中以规定时间供给非活性气体或空气,并将所述低温部降温至比所述第一温度低的第二温度的处理;和
所述降温的处理之后,向所述处理容器内供给清洁气体,以对所述低温部进行清洁的处理。
21.记录介质,其记录有利用计算机使衬底处理装置执行下述步骤的程序:
在将衬底支承于衬底支承部的状态下,将所述衬底加热至第一温度,并且向内置所述衬底支承部的处理容器内供给处理气体的步骤;
在供给所述处理气体的步骤之后,向所述处理容器中具备的制冷剂流路以规定时间供给非活性气体或者空气,由此,将所述处理容器中具备的、若在所述第一温度的状态下供给清洁气体则将产生不良情况的低温部降温至比所述第一温度低的第二温度的步骤;和
在将所述低温部降温的步骤之后,向所述处理容器内供给清洁气体,以对所述低温部进行清洁的步骤。
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