【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマを用いて酸化膜の除去その他の処理を行う半導体装置の製造方法と、その方法の実施に使用する基板処理装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路その他の半導体装置の製造においては、ウエハに対して成膜及びパターンエッチング等の処理を繰り返し行って、これに所望の素子を多数形成する訳であるが、このように各種の処理を行う過程でウエハを処理装置間で移送する必要がある。そのため、移送のときにウエハが大気に曝されることは不可避であり、ウエハ面の大気に曝された部分には、大気中の酸素や水分等に起因して自然酸化膜が発生するのが実情である。
自然酸化膜は、半導体装置の電気的特性を劣化させる等の原因となる。即ち、例えばシリコンの酸化膜は絶縁体であり、シリコンウエハ内の導電領域に電極を接続しようとする場合、その表面にシリコン酸化膜が残存していると接触抵抗を増大させてしまう。また、シリコンの自然酸化膜は、不完全な結晶を有しており、熱酸化によって意図的に形成したシリコン酸化膜と比べると膜質が劣るため、これがゲート絶縁部に形成されてしまうとリーク電流が大きくなる。
【０００３】
そこで、例えば成膜工程の前処理として、自然酸化膜をウエハの被処理面から除去する表面処理を行う場合がある。従来、酸化膜の除去に当っては、酸化膜の形成されたウエハをフッ酸等の薬液中に浸漬して、該薬液により酸化膜を除去する所謂ウエット洗浄が一般的に行われていた。
【０００４】
ところが、半導体集積回路の高集積化及び高微細化が推進されるに伴ってパターンの線幅やコンタクトホール径等も小さくなり、例えばコンタクトホールの径は０．２〜０．３μｍ程度或いはそれ以下になっている。そのため、ウエット洗浄では微細なトレンチの洗浄が困難となっている。具体的には、薬液がホール内に充分染み込まなかったり、或いは逆に染み込んだ薬液が表面張力のためにホール内から排出できない場合等が生じ、ホール底部の酸化膜を充分に除去できない問題が生じていた。また、基板上に複数層の積層構造を形成する場合には、当該各層毎にエッチングレートが異なるので、ホール壁面に凸凹が発生する場合がある。さらに、各層の境界面部分には薬液が浸透し易いために、浸透した薬液によって境界面が過度に削られてしまう問題があった。
【０００５】
そこで、上記の問題を解決するものとして、プラズマ処理技術を用いて酸化膜の除去その他の前処理を行うドライエッチング法が知られている。これは、ウエハの処理室とは別の領域であるガス活性化部でプラズマにより所定の処理ガスを活性化し、その活性化したガスを処理室内のウエハに供給して該ウエハの前処理を行うものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発明者は酸化膜の除去等にプラズマ処理技術を用いる場合、次のような課題が生じることを見出した。即ち、ドライエッチング法では、処理ガスを活性化させるためにプラズマを使用するが、このプラズマを発生させるときには、ガス活性化部に非常に大きなパワーが印加される。そのため、ガス活性化部の内壁が激しい衝撃にさらされる。特に、処理ガスとして、Ｎ２，ＮＨ３，及びＮＦ３を用いる場合には、この問題が深刻化する。従って、その衝撃に起因してガス活性化部等の内壁が剥離することがある。内壁が剥離した場合には、その剥離物がパーティクルとして処理ガスと共に処理室内へ至り、該処理室の内壁やウエハ等に付着する。その結果、半導体装置の歩留まりを悪化させることになる。
なおこの問題は、上記ドライエッチング法のみならず、リモートプラズマを用いる処理工程の全てにおいて発生し得る。
【０００７】
本発明の目的は、リモートプラズマを用いる処理工程において、該プラズマを生成するときに生じる剥離物などに起因する歩留まりの低下を防止する技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者は、鋭意研究の結果、剥離物等の異物がウエハに付着するのは、プラズマによる壁の剥離が主な原因であるが、ガス活性化部側と処理室側との圧力差による当該異物の処理室への流下も一因となっていることを見出した。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、基板を処理室に搬入する基板搬入工程と、搬入した基板を処理するために、前記処理室に通じる供給管を経由して当該処理室内へガスを供給するガス供給工程と、を有し、前記ガス供給工程では、前記供給管に設けられたガス活性化部でプラズマにより活性化したガスを前記処理室内へ供給する半導体装置の製造方法において、前記供給管内の圧力を、基板を処理するときと処理しないときとで異ならせるよう制御することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。
【００１０】
第１の態様において、前記基板を処理しないときには、前記供給管内に非反応性ガスを供給するのが好ましい。この場合、前記供給管における前記ガス活性化部よりも上流側と下流側の双方向から、当該供給管内へ非反応性ガスを噴出するのが好ましい。非反応性ガスとしては、例えばＮ２ガス等が挙げられる。
【００１１】
第１の態様においては、前記ガス供給工程で前記処理室内へ供給するガスは、非反応性ガスを含むものであり、前記基板を処理するときと、処理しないときとで前記非反応性ガスの圧力を切り替えるのが好ましい。
【００１２】
第１の態様において、前記基板を処理しないときに、前記供給管内を前記処理室を介さずに排気するのが好ましい。また第１の態様において、前記基板を処理しないときの前記供給管内の圧力を、前記基板を処理するときの前記供給管内の圧力の２倍以上とするのが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、基板を処理する処理室と、前記処理室内にガスを供給する供給管とを備え、前記供給管がプラズマによりガスを活性化させるガス活性化部を有する基板処理装置において、前記供給管内の圧力を、前記基板を処理するときと、処理しないときとで異ならせるよう制御する圧力制御手段を備えたことを特徴とする基板処理装置も提供される。
【００１４】
第２の態様においては、前記供給管に非反応性ガスラインを有するガス導入部を設け、前記基板を処理しないときに、前記供給管内に非反応性ガスを供給するのが好ましい。この場合において、前記ガス活性化部の上流及び下流に非反応性ガスラインを有するガス導入部をそれぞれ設け、これらガス導入部の双方から非反応性がスを噴出できるようにするのが好ましい。さらに、前記非反応性ガスラインは、２系統の圧力制御手段を有するのが好ましい。
【００１５】
また第２の態様においては、前記供給管に、該供給管内を前記処理室を介さずに排気するバイパス排気ラインを設け、前記基板を処理しないときに、このバイパス排気ラインより前記供給管内を排気するのが好ましい。また第２の態様においては、前記基板を処理しないときの前記供給管内の圧力を、前記基板を処理するときの前記供給管内の圧力の２倍以上とするのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態によるドライクリーニング装置（基板処理装置）を示す。これは、ウエハ（基板）Ｗを処理する処理室１と、処理室１内に処理ガスを供給する供給管２とを備え、供給管２がプラズマにより処理ガスを活性化させるガス活性化部３を有するドライクリーニング装置である。本ドライクリーニング装置は、供給管２内の圧力を、ウエハＷを処理するときと処理しないときとで異ならせるよう制御するガスボックス（圧力制御手段）４を備えたことを最大の特徴としている。
【００１７】
処理室１は、例えばアルミニウムで多角形に形成されており、その内壁にはウエＷの汚染等を防止するためにアルマイト処理が施されている。この処理室１には、活性化された処理ガスを導入するためのガス供給口５と、この処理室１内の処理済みガス等を排気するためのガス排気口６とが形成されている。ガス排気口６は、図示せぬ真空ポンプ等に通じている。
【００１８】
処理室１内には、石英等からなるウエハ載置７が配置されている。ウエハ載置７は、複数枚（例えば２枚）のウエハを多段に積層した状態で保持するように構成されている。従って、このドライクリーニング装置では、一度に複数枚のウエハを処理できる。このウエハ載置台７は、図示せぬ磁気シール構造を介して処理室１の外に配置された回転機構８に繋がれている。
【００１９】
処理室１を構成する壁面のうち、ウエハ載置台７の上方は、赤外線を透過する素材を用いて円形又は多角形に形成された窓９となっている。窓９は、Ｏリング等を用いて処理室１に気密に設置されている。
【００２０】
処理室１の外における窓９の上方には、ハロゲンランプ等のランプ１０が配置されている。ランプ１０は、窓９を通してウエハ載置７に保持されたウエハＷの処理面に赤外線を照射し、これを例えば１００℃以上の所定温度に加熱する。ランプ１０のサイズは、窓９のサイズに略一致させるのが好ましい。ランプ１０の周りには、該ランプ１０から放出された赤外線を効率よくウエハＷ側に照射させる鏡面を有するランプカバー１１が設けられている。
【００２１】
供給管２は、ガス活性化部３と、該ガス活性化部３よりも上流側（処理室１とは反対側）のガス流路を構成する上流部１２と、該ガス活性化部３よりも下流側（処理室１側）のガス流路を構成する下流部１３とを有してなる。
【００２２】
ガス活性化部３は、サファイアガラス等を用いてプラズマ発生用の空間を構成してなる。このガス活性化部３には、導波管１４を介してμ波電源１５が接続されている。μ波電源１５は、プラズマ発生用のエネルギ源としてのμ波（例えば２．４５ＧＨｚ）を発生する。導波管１４は、μ波電源１５で発生したμ波をガス活性化部３へ効率よく伝える。これらガス活性化部３、導波管１４、及びμ波電源１５によってリモートプラズマユニットが構成されている。
【００２３】
供給管２の上流部１２は、その下流側がガス活性下部３に通じている。一方、その上流側にはＮ２とＮＨ３の混合ガス（水素窒素系ガス）を供給する混合ガス配管１６に通じる第１のガス導入部１２ａが形成されている。なおＮ２ガスは非反応性ガスである。
混合ガス配管１６はＮ２ガス源１７及びＮＨ３ガス源１８に通じている。詳細には、混合ガス配管１６は各ガス源１７，１８に向かって途中で二股に分岐しており、分岐した一方の配管（Ｎ２配管）１９がガスボックス４を介してＮ２ガス源１７に接続され、他方の配管（ＮＨ３配管）２０が同じくガスボックス４を介してＮＨ３ガス源１８に接続されている。
【００２４】
供給管２の下流部１３は、その下流側の端が処理室１のガス供給口５に接続され、その上流側の端がガス活性化部３に接続されている。
またこの下流部１３の途中には、ＮＦ３配管２１が接続されていて、その接続部分が第２のガス導入部１３ａとなっている。ＮＦ３配管２１は、前述したガスボックス４を介してＮＦ３ガス源２２に通じている。
【００２５】
図２は、ガスボックス４内の構成を概略的に例示した模式図である。同様の要素には便宜的に同じ符号を付している。図示のように、ガスボックス４には、Ｎ２ガス源１７から第１のガス導入部１２ａにわたるＮ２ガスライン（第１の非反応性ガスライン）Ａ、ＮＨ３ガス源１８から第１のガス導入部１２ａにわたるＮＨ３ガスラインＢ、及びＮＦ３ガス源から第２のガス導入部１３ａにわたるＮＦ３ガスラインＣの要部がそれぞれ集約されている。
【００２６】
Ｎ２ガスラインＡ及びＮＨ３ガスラインＢの要部は、それぞれのガス源１７，１８から第１のガス導入部１２ａに向かって、レギュレータ２６、バルブ２７、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）２８、バルブ２９がこの順に直列に配置されてなる。
ＮＦ３ガスラインＣの要部も同様に、ＮＦ３ガス源２２から第２のガス導入部１３ａに向かって、レギュレータ２６、バルブ２７、ＭＦＣ２８、バルブ２９がこの順に直列に配置されてなる。
【００２７】
レギュレータ２６は、そのガスラインにおけるガス圧を所望の一定の値に設定するためのものである。バルブ２７，２９は、その配置箇所においてガスの流れをＯＮ／ＯＦＦするものである。ＭＦＣ２８は、ガスの流量を制御するものである。なお各ガスラインにおいて、レギュレータ２６とバルブ２７との間には圧力ゲージ３０が介設されていて、当該箇所におけるガス圧を観察できるようになっている。
【００２８】
レギュレータ２６…の各々には、予め定めた一定の圧力が設定されているが、Ｎ２ガスライン（第１の非反応性ガスライン）Ａは、レギュレータ２６とバルブ２７の直列接続を並列に２系統有し、各系統３１，３２におけるバルブ２７がこれら２つの系統３１，３２の切り替え手段となっている。従って、この第１の非反応性ガスラインＡにおいては、第１系統３１と第２系統３２とで、そのガス圧を二段階に切り替えることができる。
なお、第２系統３２におけるレギュレータ２６には、第１系統３１におけるレギュレータよりも高い圧力が設定されている。
【００２９】
本ドライクリーニング装置の作用は次の通りである。
まず、ウエハＷを処理室内１に搬入し、搬入したウエハＷをウエハ載置台７に載置する（基板搬入工程）。
【００３０】
〔ウエハＷを処理するとき〕
次いで、搬入したウエハＷを処理するために、Ｎ２ガスラインＡにおける第２系統３２のバルブ２７を閉じ、それ以外のバルブ２７，２９を開く。
【００３１】
これにより、Ｎ２ガスラインＡの第１系統３１を通ってＮ２配管１９に供給されたＮ２ガスと、ＮＨ３ガスラインＢを通ってＮＨ３配管２０に供給されたＮＨ３ガスとが混合ガス配管１６で合流し、それらの混合ガスが第１のガス導入部１２ａから供給管２の上流部１２内へ供給される。
このときのＮ２ガスの圧力は、第１系統３１のレギュレータ２６に設定されていた圧力値となる。その圧力値とは、供給管２と処理室１との圧力差を可能な限り小さくできるような値である。
【００３２】
そして、該混合ガスがガス活性化部３で活性化されることにより、その活性種が生成される。生成された活性種は処理室１に向かって供給管２の下流部１３内を流れる。その過程で、ＮＦ３ガスラインＣから供給されたＮＦ３が当該活性種に添加される。これにより、ＮＦ３ガスも活性化され、該活性化されたガスが処理室１内に供給される（ガス供給工程）。
【００３３】
なお、活性ガスが供給されるとき、回転機構８がウエハ載置台７を回転させる。これにより、活性ガスが処理室１内に配置されたウエハＷ表面の酸化膜と反応して保護膜（副生成物）が形成される（副生成物生成工程）。
【００３４】
このようにして、ウエハＷ上に副生成物を形成したならば、上記各処理ガスの供給を絶つと共にプラズマの形成を停止する。そして、処理室１内の残留ガスをガス排気口６から排気しながら、ランプ１０から窓９を通してウエハＷに赤外線を照射する。これにより、ウエハＷ表面に形成された副生成物が昇華し、昇華物が排気口６から排出される。結果として、ウエハＷの表面に形成されていた自然酸化膜が除去されることとなる（副生成物除去工程）。
その後、処理済みウエハＷを処理室１から搬出する（基板搬出工程）。
【００３５】
〔ウエハを処理しないとき〕
例えば、処理済みウエハの搬出後、次の未処理ウエハを搬入するまでの間などのように、ウエハＷを処理しないとき、即ち処理室１内にウエハＷが配置されていないときには、供給管内２内の圧力をウエハＷを処理するときとは異ならせる。
詳細には、ウエハＷを処理しないときにおける供給管２内の圧力を、ウエハＷを処理するときにおける供給管２内の圧力の２倍以上とする。一実施例においては、ウエハＷを処理するときにおける供給管２内の圧力を略０．１ＭＰａとし、ウエハＷを処理しないときにおける供給管２内の圧力を略０．２５ＭＰａとする。
【００３６】
これは、Ｎ２ガスラインＡにおけるバルブ２７，２７の切り替えを行うこと等により実現される。具体的には、Ｎ２ガスラインＡのバルブ２９及びその第２系統３２のバルブ２７のみを開き、それ以外のバルブ２７，２９を閉じる。これにより、Ｎ２ガスラインＡの第２系統３２を通って供給されたＮ２ガスが、第１のガス導入部１２ａより供給管２内へ噴出する。
このときのＮ２ガスの圧力は、第２系統３２のレギュレータ２６に設定されていた圧力値となる。その圧力値とは、供給管２内の圧力を処理室１内の圧力よりもできるだけ大きくする値である。
【００３７】
第１のガス導入部１２ａより供給管２内に噴出したＮ２ガスは、ガス活性化部３、供給管２の下流部１３、及び処理室１を通ってガス排気口６から排気される。このとき、ガス活性化部３の内壁の剥離物その他の異物も当該Ｎ２ガスに運ばれて、ガス排気口６から排出される（パージ工程）。
【００３８】
このように、本ドライクリーニング装置を用いれば、ウエハＷを処理室１に搬入する基板搬入工程と、その後、搬入したウエハＷを処理するために、処理室１に通じる供給管２を介して当該処理室１内へガスを供給するガス供給工程と、その後、処理したウエハＷを処理室１から搬出する基板搬出工程とを有し、ガス供給工程では、供給管２に設けられたガス活性化部３でプラズマにより活性化したガスを処理室１内へ供給する半導体装置の製造方法において、供給管２と処理室１との差圧が、ガス供給工程のときよりも大きくなるように供給管２内の圧力を制御して、該供給管２内をパージするパージ工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法が実現される。この場合において、パージ工程は、基板搬出工程で処理済みウエハを搬出した後、次の未処理ウエハを前記基板搬入工程で搬入するまでの間に行うのが好ましい。
【００３９】
本ドライクリーニング装置によれば、次のような効果が得られる。
（１）本ドライクリーニング装置では、ウエハＷを処理しないときにおける供給管２と処理室１との差圧が、ウエハＷを処理するときにおける当該差圧よりも大きくなるように、ウエハＷを処理するときと処理しないときとで供給管２内の圧力を異ならせる制御を行う。これにより、ウエハＷを処理しないときにも供給管２へ積極的に非反応性ガス（Ｎ２ガス）が噴出されると共に、該ガスの流速はウエハＷを処理するときよりも増大するから、ガス活性化部３、供給管２の下流部１３、及び処理室１内に付着した異物を効率的に吹飛ばせる。吹飛ばされた異物は、ガス排気口６から排出されるから、結果として該異物は除去されることになる。従って、本ドライクリーニング装置に存在する異物の量を低減できるから、ウエハＷを処理するときに該処理中のウエハＷに異物が付着するのを抑制でき、歩留まりを向上できる。
【００４０】
（２）ウエハＷを処理するときには、ウエハＷを処理しないときよりも供給管２と処理室１との差圧が小さくなるのであるから、仮に供給管２内においてプラズマに起因して剥離物その他の異物が発生したとしても、該異物の処理室１への流下を最低限に抑制できる。
【００４１】
（３）供給管２内の圧力の制御は、非活性化ガスとしてのＮ２ガスの圧力を制御することにより行うが、該Ｎ２ガスは異物除去用のパージガスであると同時に、ウエハＷの処理に用いる処理ガスでもあるので、パージガスと処理ガスとのガス源を共有することにより、本ドライクリーニング装置の構成を簡素にできる。
【００４２】
なお、供給管２内の圧力の制御は、圧力を固定的に設定するレギュレータ２６を用い、Ｎ２ガスラインＡにおける第１系統３１のバルブ２７と第２系統３２のバルブ２７の切り替え等で実現したが、圧力制御手段としては、Ｎ２ガスラインＡにおける複数のレギュレータ２６，２６に代えて、単一の圧力可変設定手段を用いることもできる。圧力可変設定手段としては、圧力設定信号に基づいて弁（ピエゾバルブ）の開度が連続的に調整できるように構成されてなる電空レギュレータ等がある。これによれば、Ｎ２ガスラインＡを２系統にしなくて済む。
また、バルブ２７，２９の開閉は、人手により行ってもよいし、図示せぬ制御手段により自動的に行ってもよい。
【００４３】
〔第２の実施の形態〕
図３，４は、第２の実施の形態によるドライクリーニング装置を示す。図１と同様の構成に対しては同じ符号を付している。本ドライクリーニング装置は、ガス活性化部３の上流及び下流に非反応性ガスラインＡ，Ｄを有するガス導入部１２ａ，１３ａをそれぞれ設け、これらガス導入部１２ａ，１３ａの双方から非反応性ガスを噴出できるようにしたことを最大の特徴としている。
【００４４】
即ち、図４に示すように、本ドライクリーニング装置は、第２のガス導入部１３ａに通じる第２の非反応性ガスラインＤをさらに有していて、この第２の非反応性ガスラインＤの要部もガスボックス４に集約されている。第２の非反応性ガスラインＤは、Ｎ２ガス源１７から第２のガス導入部１３ａに向かって、レギュレータ２６、バルブ２７、ＭＦＣ２８、バルブ２９がこの順に直列に配置されてなる。
従って、第２のガス導入部１３ａからも供給管２内へＮ２ガスが噴出しうる。なお、この第２の非反応性ガスラインＤのガス源は、第１の非反応性ガスラインＡのＮ２ガス源１７と兼用しているが、個別の非反応性ガス源を用いてもよい。
【００４５】
本ドライクリーニング装置の作用は、第１の実施の形態と同様であるが、ウエハＷを処理するときには、第２の非反応性ガスラインＤのバルブ２９を閉じる。
ウエハＷを処理しないときには、第１の非反応性ガスラインＡにおけるバルブ２９及び第２系統３２のバルブ２７、並びに第２の非反応性ガスラインＤにおけるバルブ２９及びバルブ２７のみを開き、それ以外のバルブ２７，２９を閉じる。
【００４６】
これにより、ガス活性部３の上流側においては、第１の非反応性ガスラインＡから供給されたＮ２ガスが、第１のガス導入部１２ａより供給管２内へ噴出する。
一方、ガス活性部３の下流側においては、第２の非反応性ガスラインＤから供給されたＮ２ガスが、第２のガス導入部１３ａよりガス活性下部３側に向けて噴出する。
【００４７】
このように、ガス活性化部３の上流及び下流の双方から、該ガス活性化部３に向けて非活性化ガス（Ｎ２ガス）を噴出させることにより、一方向からのみ非活性化ガスを噴出させる場合に比べると、ガス活性下部３内の異物をより効率的に除去できる。
【００４８】
なお、ウエハＷを処理しないときには、第１の非反応性ガスラインＡにおけるバルブ２９と、第２の非反応性ガスラインＤにおけるバルブ２９とを交互に開閉すれば、ガス活性化部３内に上流側及び下流側から交互にＮ２ガスが噴出することになるが、このことによっても該ガス活性下部３内の異物を効率的に除去できる。
【００４９】
なお図４中、２点鎖線で示すように、第２の非反応性ガスラインＤに、レギュレータ２６とバルブ２７の直列接続を並列に２系統設けてもよい。この場合は、各系統におけるバルブ２７がこれら２つの系統の切り替え手段として機能する。
このようにすれば、第２の非反応性ガスラインＤにおいてもガス圧を二段階に切り替えることができるようになるから、ウエハＷを処理しないときにおける供給管２内の圧力制御をよりきめ細かに行える。但し、この第２の非反応性ガスラインＤは必ずしも２系統にしなくてもよい。
【００５０】
なお、図５に示すように、第２の非反応性ガスラインＤと、ＮＦ３ガスラインＣとでＭＦＣ２８及びバルブ２９を共有してもよい。この場合は、第２の非反応性ガスラインＤの構成を簡素にできる。
【００５１】
〔第３の実施の形態〕
図６は、第３の実施の形態によるドライクリーニング装置を示す。図１と同様の構成に対しては同じ符号を付している。本ドライクリーニング装置は、ウエハＷを処理する処理室１と、処理室１内にガスを供給する供給管２とを備え、供給管２がプラズマによりガスを活性化させるガス活性化部３を有するドライクリーニング装置において、供給管２に接続され、該供給管２内のガスを、処理室１を介さずに排気するバイパス排気ライン２３と、供給管２と処理室１とを連通させる一方、供給管１とバイパス排気ライン２３とを非連通とした第１の状態と、供給管２と処理室１とを非連通とする一方、供給管２とバイパス排気ライン２３とを連通させた第２の状態とに相互に切り替える切り替え手段とを備えたことを最大の特徴とする。
【００５２】
具体的には、本ドライクリーニング装置は、第１又は第２の実施の形態において、供給管２に、該供給管２内を処理室１を介さずに直接的に排気するバイパス排気ライン２３を接続すると共に、供給管２とガス供給口５との間、及び供給管２とバイパス排気ライン２３との間に、それぞれ切り替え手段としての切り替えバルブ２４，２５を設けたものである。バイパス排気ライン２３の接続位置は、ガス活性化部３よりも下流側である。
【００５３】
本ドライクリーニング装置の作用は、第１又は第２の実施の形態と同様であるが、ウエハＷを処理するときには、処理ガスを処理室１へ供給するために、ガス供給口５側の切り替えバルブ２４を開く一方、バイパス排気ライン２３側の切り替えバルブ２５を閉じておく。なお、バルブ２４，２５の開閉は、人手により行ってもよいし、図示せぬ制御手段によって自動的に行ってもよい。
【００５４】
一方、ウエハＷを処理しないときには、逆に、ガス供給口５側のバルブ２４を閉じる一方、バイパス排気ライン２３側のバルブ２５を開く。そして、この状態で、第１のガス導入部１２ａ（及び第２のガス導入部１３ａ）からＮ２ガスを噴出させる。すると、供給管２内の異物は、処理室１を介さずに、直接的にバイパス排気ライン２３から排出される。
【００５５】
本ドライクリーニング装置によれば、ウエハＷを処理しないときに除去した異物を、処理室１を介さずに排出できるから、歩留まりを一層確実に向上できる。
また、Ｎ２ガスを噴出させて異物を除去するときに、処理室１内にウエハＷが在っても何ら差し支えない。従って、例えば副生成物除去工程でウエハＷ上に副生成物を生成した後、ただちに切り替えバルブ２４を閉じて、供給管２側では異物のパージを行い、処理室１側では該処理室１を真空排気しながらランプ１０の加熱による副生成物除去工程を行うこともできる。これにより、本ドライクリーニング装置の実質的な稼働率を低下させずに、歩留まりの向上が実現できる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、リモートプラズマを用いる処理工程において、該プラズマを生成するときに生じる剥離物などに起因する歩留まりの低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法の実施に使用するドライクリーニング装置の構成を示す図。
【図２】ドライクリーニング装置におけるガスボックス周りの構成を模式的に示した図。
【図３】別のドライクリーニング装置の構成を示す図。
【図４】別のドライクリーニング装置におけるガスボックス周りの構成の一態様を模式的に示した図。
【図５】別のドライクリーニング装置におけるガスボックス周りの構成の別態様を模式的に示した図。
【図６】さらに別のドライクリーニング装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１…処理室、２…供給管、３…ガス活性化部、４…ガスボックス（圧力制御手段）、１２ａ…第１のガス導入部（ガス導入部）、１３ａ…第２のガス導入部（ガス導入部）、２３…バイパス排気ライン、Ｗ…ウエハ（基板）。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device for performing removal of an oxide film and other processes using plasma, and a substrate processing apparatus used for performing the method.
[0002]
[Prior art]
In the manufacture of semiconductor integrated circuits and other semiconductor devices, processes such as film formation and pattern etching are repeatedly performed on a wafer to form a number of desired elements on the wafer. During the process, it is necessary to transfer wafers between processing apparatuses. Therefore, it is inevitable that the wafer is exposed to the air during transfer, and a natural oxide film is likely to be generated in the exposed portion of the wafer surface due to oxygen, moisture, etc. in the air. It is a fact.
The natural oxide film causes the electrical characteristics of the semiconductor device to be deteriorated. That is, for example, a silicon oxide film is an insulator, and when an electrode is to be connected to a conductive region in a silicon wafer, the contact resistance increases if the silicon oxide film remains on the surface. In addition, the natural oxide film of silicon has imperfect crystals and is inferior in film quality to a silicon oxide film intentionally formed by thermal oxidation. Becomes larger.
[0003]
Thus, for example, a surface treatment for removing a natural oxide film from a surface to be processed of a wafer may be performed as a pretreatment of a film forming process. Conventionally, in removing an oxide film, a so-called wet cleaning in which a wafer on which an oxide film is formed is immersed in a chemical solution such as hydrofluoric acid and the oxide film is removed by the chemical solution is generally performed.
[0004]
However, as the integration and miniaturization of a semiconductor integrated circuit are promoted, the line width of a pattern and the diameter of a contact hole are reduced, and for example, the diameter of the contact hole is about 0.2 to 0.3 μm or less. It has become. Therefore, it is difficult to clean a fine trench by wet cleaning. Specifically, there is a case where the chemical solution does not sufficiently penetrate into the hole or, conversely, the chemical solution that has soaked cannot be discharged from the hole due to surface tension, thereby causing a problem that the oxide film at the bottom of the hole cannot be sufficiently removed. I was When a multilayer structure having a plurality of layers is formed on the substrate, the etching rate differs for each of the layers, so that the wall surface of the hole may be uneven. Furthermore, since the chemical solution easily penetrates into the interface between the layers, there is a problem that the boundary surface is excessively shaved by the penetrated chemical solution.
[0005]
In order to solve the above-mentioned problem, a dry etching method for removing an oxide film and performing other pretreatments using a plasma processing technique is known. In this method, a predetermined processing gas is activated by plasma in a gas activation unit, which is a region different from a wafer processing chamber, and the activated gas is supplied to a wafer in the processing chamber to perform pre-processing of the wafer. Things.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the inventor has found that the following problems occur when using a plasma processing technique for removing an oxide film or the like. That is, in the dry etching method, plasma is used to activate the processing gas. When generating this plasma, a very large power is applied to the gas activating unit. Therefore, the inner wall of the gas activation section is exposed to a severe impact. In particular, N is used as the processing gas. 2 , NH 3 , And NF 3 This problem is exacerbated when using. Therefore, the inner wall of the gas activating portion or the like may peel off due to the impact. When the inner wall is separated, the separated material reaches the processing chamber together with the processing gas as particles and adheres to the inner wall of the processing chamber, a wafer, or the like. As a result, the yield of the semiconductor device is deteriorated.
This problem can occur not only in the above dry etching method but also in all the processing steps using remote plasma.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique for preventing a decrease in yield due to a separated material or the like generated when generating plasma in a processing step using remote plasma.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research, the inventor has found that foreign matter such as peeled off substances adheres to the wafer mainly due to the peeling of the wall due to plasma. It has been found that the flow of foreign matter into the processing chamber is also a factor. The present invention has been made based on this finding.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, a substrate loading step of loading a substrate into a processing chamber, and supplying a gas into the processing chamber via a supply pipe leading to the processing chamber to process the loaded substrate. A gas supply step of supplying a gas activated by plasma in a gas activation unit provided in the supply pipe into the processing chamber. A method of manufacturing a semiconductor device is provided, wherein the pressure in a tube is controlled to be different between when a substrate is processed and when it is not processed.
[0010]
In the first aspect, when the substrate is not processed, it is preferable to supply a non-reactive gas into the supply pipe. In this case, it is preferable that the non-reactive gas is ejected into the supply pipe from both directions upstream and downstream of the gas activating section in the supply pipe. Examples of the non-reactive gas include N 2 Gas and the like.
[0011]
In the first aspect, the gas supplied into the processing chamber in the gas supply step includes a non-reactive gas, and the non-reactive gas is supplied when the substrate is processed and when the substrate is not processed. Preferably, the pressure is switched.
[0012]
In the first aspect, when the substrate is not processed, it is preferable that the inside of the supply pipe is evacuated without passing through the processing chamber. Further, in the first aspect, it is preferable that the pressure in the supply pipe when the substrate is not processed is set to be twice or more the pressure in the supply pipe when the substrate is processed.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, a processing chamber for processing a substrate, and a supply pipe for supplying a gas into the processing chamber are provided, and the supply pipe has a gas activation unit for activating a gas by plasma. In the substrate processing apparatus, there is also provided a substrate processing apparatus, further comprising pressure control means for controlling a pressure in the supply pipe to be different between when the substrate is processed and when the substrate is not processed.
[0014]
In the second aspect, it is preferable that a gas introduction unit having a non-reactive gas line is provided in the supply pipe, and a non-reactive gas is supplied into the supply pipe when the substrate is not processed. In this case, it is preferable to provide a gas introduction section having a non-reactive gas line upstream and downstream of the gas activation section, respectively, so that non-reactive gas can be ejected from both of these gas introduction sections. Further, the non-reactive gas line preferably has two pressure control means.
[0015]
In the second aspect, the supply pipe is provided with a bypass exhaust line that exhausts the inside of the supply pipe without passing through the processing chamber, and when the substrate is not processed, the inside of the supply pipe is exhausted from the bypass exhaust line. Is preferred. Further, in the second aspect, it is preferable that the pressure in the supply pipe when not processing the substrate is set to be twice or more the pressure in the supply pipe when processing the substrate.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a dry cleaning apparatus (substrate processing apparatus) according to the first embodiment. It comprises a processing chamber 1 for processing a wafer (substrate) W, and a supply pipe 2 for supplying a processing gas into the processing chamber 1, and the supply pipe 2 is a gas activating unit 3 for activating the processing gas by plasma. Is a dry cleaning device having: The most distinctive feature of this dry cleaning apparatus is that it has a gas box (pressure control means) 4 for controlling the pressure in the supply pipe 2 to be different between when the wafer W is processed and when it is not processed.
[0017]
The processing chamber 1 is formed in a polygonal shape with, for example, aluminum, and an alumite process is performed on an inner wall thereof in order to prevent contamination of the wafer W and the like. The processing chamber 1 is provided with a gas supply port 5 for introducing an activated processing gas and a gas exhaust port 6 for exhausting a processed gas and the like in the processing chamber 1. The gas exhaust port 6 communicates with a vacuum pump or the like (not shown).
[0018]
In the processing chamber 1, a wafer mounting 7 made of quartz or the like is arranged. The wafer mounting 7 is configured to hold a plurality of (for example, two) wafers in a multi-layered state. Therefore, this dry cleaning apparatus can process a plurality of wafers at a time. The wafer mounting table 7 is connected to a rotation mechanism 8 disposed outside the processing chamber 1 via a magnetic seal structure (not shown).
[0019]
Above the wafer mounting table 7 among the walls constituting the processing chamber 1, there is a window 9 formed in a circular or polygonal shape using a material that transmits infrared rays. The window 9 is airtightly installed in the processing chamber 1 using an O-ring or the like.
[0020]
A lamp 10 such as a halogen lamp is disposed above the window 9 outside the processing chamber 1. The lamp 10 irradiates the processing surface of the wafer W held on the wafer mounting 7 through the window 9 with infrared rays, and heats the processing surface to a predetermined temperature of, for example, 100 ° C. or more. It is preferable that the size of the lamp 10 substantially matches the size of the window 9. Around the lamp 10 is provided a lamp cover 11 having a mirror surface for efficiently irradiating infrared light emitted from the lamp 10 to the wafer W side.
[0021]
The supply pipe 2 includes a gas activating section 3, an upstream section 12 that constitutes a gas flow path upstream of the gas activating section 3 (opposite to the processing chamber 1), and a gas activating section 3. Also has a downstream portion 13 constituting a gas flow path on the downstream side (the processing chamber 1 side).
[0022]
The gas activating unit 3 forms a space for plasma generation using sapphire glass or the like. A microwave power supply 15 is connected to the gas activation unit 3 via a waveguide 14. The μ-wave power supply 15 generates a μ-wave (for example, 2.45 GHz) as an energy source for plasma generation. The waveguide 14 efficiently transmits the microwave generated by the microwave power supply 15 to the gas activating unit 3. The gas activating unit 3, the waveguide 14, and the microwave power source 15 constitute a remote plasma unit.
[0023]
An upstream portion 12 of the supply pipe 2 has a downstream side communicating with the gas activation lower portion 3. On the other hand, N 2 And NH 3 A first gas introduction portion 12a is formed to communicate with a mixed gas pipe 16 for supplying the mixed gas (hydrogen-nitrogen-based gas). Note that N 2 The gas is a non-reactive gas.
The mixed gas pipe 16 is N 2 Gas source 17 and NH 3 It leads to a gas source 18. More specifically, the mixed gas pipe 16 is bifurcated on the way toward each of the gas sources 17 and 18, and one of the branched pipes (N 2 Piping) 19 is connected to N via gas box 4 2 Connected to the gas source 17 and the other pipe (NH 3 (Piping) 20 is also NH through gas box 4 3 It is connected to a gas source 18.
[0024]
The downstream end of the supply pipe 2 has a downstream end connected to the gas supply port 5 of the processing chamber 1, and an upstream end connected to the gas activation unit 3.
In the middle of the downstream portion 13, NF 3 The pipe 21 is connected, and the connection portion serves as a second gas introduction unit 13a. NF 3 The pipe 21 is connected to the NF through the gas box 4 described above. 3 It leads to a gas source 22.
[0025]
FIG. 2 is a schematic diagram schematically illustrating the configuration inside the gas box 4. Similar elements are given the same reference numerals for convenience. As shown, the gas box 4 contains N 2 N extending from the gas source 17 to the first gas introduction portion 12a 2 Gas line (first non-reactive gas line) A, NH 3 NH extending from gas source 18 to first gas inlet 12a 3 Gas line B and NF 3 NF from gas source to second gas inlet 13a 3 The main parts of the gas line C are integrated.
[0026]
N 2 Gas line A and NH 3 The main part of the gas line B is such that a regulator 26, a valve 27, a mass flow controller (MFC) 28, and a valve 29 are arranged in series in this order from the respective gas sources 17, 18 toward the first gas introduction part 12a. Become.
NF 3 Similarly, the main part of the gas line C is NF 3 A regulator 26, a valve 27, an MFC 28, and a valve 29 are arranged in this order in series from the gas source 22 toward the second gas introduction unit 13a.
[0027]
The regulator 26 is for setting the gas pressure in the gas line to a desired constant value. The valves 27 and 29 turn on / off the gas flow at the location where the valves are arranged. The MFC 28 controls a gas flow rate. In each gas line, a pressure gauge 30 is interposed between the regulator 26 and the valve 27 so that the gas pressure at the location can be observed.
[0028]
A predetermined constant pressure is set in each of the regulators 26. 2 The gas line (first non-reactive gas line) A has two series connections of a regulator 26 and a valve 27 in parallel. It has become. Therefore, in the first non-reactive gas line A, the gas pressure can be switched between the first system 31 and the second system 32 in two stages.
The regulator 26 in the second system 32 is set to a higher pressure than the regulator in the first system 31.
[0029]
The operation of the present dry cleaning device is as follows.
First, the wafer W is loaded into the processing chamber 1, and the loaded wafer W is placed on the wafer mounting table 7 (substrate loading step).
[0030]
[When processing wafer W]
Next, in order to process the loaded wafer W, N 2 The valve 27 of the second system 32 in the gas line A is closed, and the other valves 27 and 29 are opened.
[0031]
This gives N 2 N through the first system 31 of the gas line A 2 N supplied to pipe 19 2 Gas and NH 3 NH through gas line B 3 NH supplied to pipe 20 3 The gas and the gas merge in the mixed gas pipe 16, and the mixed gas is supplied from the first gas introduction part 12 a into the upstream part 12 of the supply pipe 2.
N at this time 2 The gas pressure becomes the pressure value set in the regulator 26 of the first system 31. The pressure value is such that the pressure difference between the supply pipe 2 and the processing chamber 1 can be made as small as possible.
[0032]
Then, when the mixed gas is activated in the gas activating unit 3, the activated species is generated. The generated active species flows in the downstream portion 13 of the supply pipe 2 toward the processing chamber 1. In the process, NF 3 NF supplied from gas line C 3 Is added to the active species. Thereby, NF 3 The gas is also activated, and the activated gas is supplied into the processing chamber 1 (gas supply step).
[0033]
When the active gas is supplied, the rotation mechanism 8 rotates the wafer mounting table 7. As a result, the active gas reacts with the oxide film on the surface of the wafer W placed in the processing chamber 1 to form a protective film (by-product) (by-product generation step).
[0034]
When the by-products are formed on the wafer W in this way, the supply of the respective processing gases is stopped and the formation of the plasma is stopped. Then, the wafer W is irradiated with infrared rays from the lamp 10 through the window 9 while exhausting the residual gas in the processing chamber 1 from the gas exhaust port 6. Thereby, the by-product formed on the surface of the wafer W sublimates, and the sublimate is discharged from the exhaust port 6. As a result, the natural oxide film formed on the surface of the wafer W is removed (by-product removal step).
Thereafter, the processed wafer W is unloaded from the processing chamber 1 (substrate unloading step).
[0035]
[When not processing wafers]
For example, when the wafer W is not processed, that is, after the unprocessed wafer is carried out and before the next unprocessed wafer is carried in, that is, when the wafer W is not arranged in the processing chamber 1, the supply pipe 2 The internal pressure is made different from that when processing the wafer W.
Specifically, the pressure in the supply pipe 2 when not processing the wafer W is set to be twice or more the pressure in the supply pipe 2 when processing the wafer W. In one embodiment, the pressure in the supply pipe 2 when processing the wafer W is set to about 0.1 MPa, and the pressure in the supply pipe 2 when not processing the wafer W is set to about 0.25 MPa.
[0036]
This is N 2 This is realized by switching the valves 27 in the gas line A, for example. Specifically, N 2 Only the valve 29 of the gas line A and the valve 27 of the second system 32 are opened, and the other valves 27 and 29 are closed. This gives N 2 N supplied through the second line 32 of the gas line A 2 The gas is jetted out of the first gas inlet 12a into the supply pipe 2.
N at this time 2 The gas pressure becomes the pressure value set in the regulator 26 of the second system 32. The pressure value is a value that makes the pressure in the supply pipe 2 higher than the pressure in the processing chamber 1 as much as possible.
[0037]
N injected into the supply pipe 2 from the first gas introduction part 12a 2 The gas is exhausted from the gas exhaust port 6 through the gas activating unit 3, the downstream part 13 of the supply pipe 2, and the processing chamber 1. At this time, delaminations and other foreign substances on the inner wall of the gas activating section 3 are also N 2 It is carried by the gas and discharged from the gas exhaust port 6 (purge step).
[0038]
As described above, when the present dry cleaning apparatus is used, the substrate loading step of loading the wafer W into the processing chamber 1 and, thereafter, the processing through the supply pipe 2 leading to the processing chamber 1 for processing the loaded wafer W. The method includes a gas supply step of supplying gas into the processing chamber 1 and a substrate unloading step of unloading the processed wafer W from the processing chamber 1 in the gas supply step. In the method of manufacturing a semiconductor device for supplying a gas activated by plasma in the processing unit 1 into the processing chamber 1, the supply pipe may be configured such that the pressure difference between the supply pipe 2 and the processing chamber 1 is larger than in the gas supply step. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a purging step of controlling the pressure in the supply pipe 2 to purge the inside of the supply pipe 2 is realized. In this case, it is preferable that the purge step is performed after the processed wafer is unloaded in the substrate unloading step and before the next unprocessed wafer is loaded in the substrate unloading step.
[0039]
According to the present dry cleaning device, the following effects can be obtained.
(1) In the present dry cleaning apparatus, the wafer W is processed so that the pressure difference between the supply pipe 2 and the processing chamber 1 when the wafer W is not processed is larger than the pressure difference when the wafer W is processed. Control is performed to make the pressure in the supply pipe 2 different between when the processing is performed and when the processing is not performed. Thus, even when the wafer W is not processed, the non-reactive gas (N 2 Gas) is ejected and the flow rate of the gas increases more than when the wafer W is processed, so that the foreign matter adhering to the gas activating section 3, the downstream portion 13 of the supply pipe 2, and the processing chamber 1 can be efficiently removed. Can be blown away. The blown foreign matter is discharged from the gas exhaust port 6, and as a result, the foreign matter is removed. Therefore, the amount of foreign matter present in the present dry cleaning apparatus can be reduced, so that it is possible to prevent foreign matter from adhering to the wafer W during processing when processing the wafer W, thereby improving the yield.
[0040]
(2) When the wafer W is processed, the pressure difference between the supply pipe 2 and the processing chamber 1 is smaller than when the wafer W is not processed. Even if foreign matter is generated, it is possible to minimize the flow of the foreign matter into the processing chamber 1.
[0041]
(3) The pressure in the supply pipe 2 is controlled by N as a non-activating gas. 2 By controlling the gas pressure, the N 2 Since the gas is not only a purge gas for removing foreign matter but also a processing gas used for processing the wafer W, the configuration of the present dry cleaning apparatus can be simplified by sharing a gas source for the purge gas and the processing gas.
[0042]
The pressure in the supply pipe 2 is controlled using a regulator 26 for setting the pressure in a fixed manner. 2 This was realized by switching the valve 27 of the first system 31 and the valve 27 of the second system 32 in the gas line A. However, as the pressure control means, instead of the plurality of regulators 26 and 26 in the N2 gas line A, a single May be used. As the variable pressure setting means, there is an electropneumatic regulator or the like configured so that the opening of a valve (piezo valve) can be continuously adjusted based on a pressure setting signal. According to this, N 2 There is no need to use two gas lines A.
The opening and closing of the valves 27 and 29 may be performed manually or automatically by control means (not shown).
[0043]
[Second embodiment]
3 and 4 show a dry cleaning device according to a second embodiment. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The present dry cleaning apparatus includes gas introduction sections 12a and 13a having non-reactive gas lines A and D upstream and downstream of the gas activation section 3, respectively, and non-reactive gas is supplied from both of these gas introduction sections 12a and 13a. The biggest feature is that it can be blown out.
[0044]
That is, as shown in FIG. 4, the present dry cleaning apparatus further includes a second non-reactive gas line D leading to the second gas introduction portion 13a. Are also integrated in the gas box 4. The second non-reactive gas line D 2 A regulator 26, a valve 27, an MFC 28, and a valve 29 are arranged in this order in series from the gas source 17 toward the second gas introduction unit 13a.
Therefore, N gas is also supplied from the second gas introduction portion 13a into the supply pipe 2. 2 Gas can erupt. Note that the gas source of the second non-reactive gas line D is the N source of the first non-reactive gas line A. 2 Although it is also used as the gas source 17, a separate non-reactive gas source may be used.
[0045]
The operation of this dry cleaning apparatus is the same as that of the first embodiment, but when processing the wafer W, the valve 29 of the second non-reactive gas line D is closed.
When the wafer W is not processed, only the valve 29 in the first non-reactive gas line A, the valve 27 in the second system 32, and the valve 29 and the valve 27 in the second non-reactive gas line D are opened. Valves 27 and 29 are closed.
[0046]
As a result, on the upstream side of the gas activation section 3, the N supplied from the first non-reactive gas line A 2 The gas is jetted out of the first gas inlet 12a into the supply pipe 2.
On the other hand, on the downstream side of the gas activation part 3, the N supplied from the second non-reactive gas line D 2 The gas is ejected from the second gas introduction part 13a toward the gas activation lower part 3 side.
[0047]
As described above, by injecting the non-activating gas (N2 gas) from both the upstream and downstream of the gas activating unit 3 toward the gas activating unit 3, the non-activating gas is ejected from only one direction. As compared with the case where the gas is activated, the foreign matter in the gas activated lower portion 3 can be removed more efficiently.
[0048]
When the wafer W is not processed, the valve 29 in the first non-reactive gas line A and the valve 29 in the second non-reactive gas line D are alternately opened and closed, so that the gas N alternately from upstream and downstream 2 The gas is spouted, and this also enables the foreign matter in the gas activated lower portion 3 to be efficiently removed.
[0049]
As shown by a two-dot chain line in FIG. 4, two series connection of the regulator 26 and the valve 27 may be provided in parallel in the second non-reactive gas line D. In this case, the valve 27 in each system functions as a switching unit between these two systems.
By doing so, the gas pressure can be switched in two stages also in the second non-reactive gas line D, so that the pressure control in the supply pipe 2 when the wafer W is not processed can be more finely controlled. I can do it. However, the second non-reactive gas line D does not necessarily have to be two systems.
[0050]
As shown in FIG. 5, the second non-reactive gas line D and the NF 3 The MFC 28 and the valve 29 may be shared with the gas line C. In this case, the configuration of the second non-reactive gas line D can be simplified.
[0051]
[Third Embodiment]
FIG. 6 shows a dry cleaning apparatus according to the third embodiment. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The present dry cleaning apparatus includes a processing chamber 1 for processing a wafer W, and a supply pipe 2 for supplying a gas into the processing chamber 1, and the supply pipe 2 includes a gas activating unit 3 for activating the gas by plasma. In the dry cleaning apparatus, a bypass exhaust line 23 connected to the supply pipe 2 and exhausting the gas in the supply pipe 2 without passing through the processing chamber 1 is connected to the supply pipe 2 and the processing chamber 1. A first state in which the pipe 1 and the bypass exhaust line 23 are not in communication, and a second state in which the supply pipe 2 and the processing chamber 1 are not in communication, while the supply pipe 2 and the bypass exhaust line 23 are in communication. The greatest feature is that a switching means for switching between the states is provided.
[0052]
Specifically, in the dry cleaning apparatus according to the first or second embodiment, a bypass exhaust line 23 that directly exhausts the inside of the supply pipe 2 without passing through the processing chamber 1 is provided in the supply pipe 2. In addition to the connection, switching valves 24 and 25 are provided as switching means between the supply pipe 2 and the gas supply port 5 and between the supply pipe 2 and the bypass exhaust line 23, respectively. The connection position of the bypass exhaust line 23 is downstream of the gas activation unit 3.
[0053]
The operation of this dry cleaning apparatus is the same as that of the first or second embodiment, but when processing a wafer W, a switching valve on the gas supply port 5 side to supply a processing gas to the processing chamber 1. While opening 24, the switching valve 25 on the bypass exhaust line 23 side is closed. The opening and closing of the valves 24 and 25 may be performed manually or automatically by control means (not shown).
[0054]
On the other hand, when the wafer W is not processed, the valve 24 on the gas supply port 5 side is closed, while the valve 25 on the bypass exhaust line 23 side is opened. In this state, the first gas introduction unit 12a (and the second gas introduction unit 13a) 2 Emit gas. Then, the foreign matter in the supply pipe 2 is directly discharged from the bypass exhaust line 23 without passing through the processing chamber 1.
[0055]
According to the present dry cleaning apparatus, the foreign matter removed when the wafer W is not processed can be discharged without passing through the processing chamber 1, so that the yield can be more reliably improved.
Also, N 2 When ejecting gas to remove foreign matter, the wafer W may be present in the processing chamber 1 without any problem. Therefore, for example, immediately after the by-product is generated on the wafer W in the by-product removal step, the switching valve 24 is closed, the foreign matter is purged on the supply pipe 2 side, and the processing chamber 1 is closed on the processing chamber 1 side. It is also possible to perform a by-product removal step by heating the lamp 10 while evacuating. As a result, the yield can be improved without lowering the actual operation rate of the dry cleaning apparatus.
[0056]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the process using remote plasma, it can prevent the fall of yield resulting from the peeling thing etc. which generate | occur | produce when generating this plasma.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a dry cleaning apparatus used for carrying out a method of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration around a gas box in the dry cleaning device.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of another dry cleaning device.
FIG. 4 is a diagram schematically showing one embodiment of a configuration around a gas box in another dry cleaning device.
FIG. 5 is a diagram schematically showing another embodiment of a configuration around a gas box in another dry cleaning device.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of still another dry cleaning device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing chamber, 2 ... Supply pipe, 3 ... Gas activation part, 4 ... Gas box (pressure control means), 12a ... First gas introduction part (gas introduction part), 13a ... Second gas introduction part ( Gas introduction part), 23: bypass exhaust line, W: wafer (substrate).
