JP2009177083A

JP2009177083A - Substrate processing apparatus

Info

Publication number: JP2009177083A
Application number: JP2008016605A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takadera; 浩之高寺
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2009-08-06

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a liquid exhaust substance from dropping to the outside when a pump is detached from an exhaust line. <P>SOLUTION: A substrate processing apparatus includes a processing room 201 for processing a substrate, a feeding line for feeding gas into the processing room 201, an exhaust line for exhausting gas from the processing room 201, a pump 246 connected to the exhaust line and evacuating the processing room 201, and a stop valve 268 disposed in the exhaust line on the upstream side of the pump 246, allowed to be closed when the pump 246 is detached from the exhaust line, and in the other case, held at an opened state. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は半導体装置を製造するための基板処理装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for manufacturing a semiconductor device.

一般に、基板処理装置には、基板を処理するための処理室と、処理室内を排気するガス排気ラインと、処理室内に原料ガスやキャリアガスを導入するためのガス導入ラインとが設けられ、ガス排気ラインに、処理室内を真空排気するためのポンプと除害装置とが設けられる。
また、常温で液体の原料、例えば、有機金属液体原料をガス化して基板処理を行う場合は、基板処理装置には、液体原料を気化するための気化器と、液体原料を気化した原料ガスを処理室内に導入するためのキャリアガスラインとが設けられる。
気化器及びキャリアガスラインは、ガス導入ラインの上流部に接続される。
気化器により気化された原料ガスは、ガス導入ライン中でキャリアガスの攪拌を受けた後に、キャリアガスと共に処理室内に導入される。キャリアガスとしては、不活性ガス、例えば、Ｎ_２ガス等が用いられる。
処理室内に導入された原料ガスの余剰分や処理により生成された反応生成物はガス排気ラインより排出され、ポンプよりも下流側の除害装置によって無害化処理される。
基板処理を繰り返し、ポンプのメンテナンス時期に到達すると、ポンプが交換され、ポンプに付着した原料や反応生成物が除去される。 In general, a substrate processing apparatus is provided with a processing chamber for processing a substrate, a gas exhaust line for exhausting the processing chamber, and a gas introduction line for introducing a source gas and a carrier gas into the processing chamber. A pump and an abatement device for evacuating the processing chamber are provided in the exhaust line.
In addition, when performing substrate processing by gasifying a liquid source at room temperature, for example, an organometallic liquid source, the substrate processing apparatus includes a vaporizer for vaporizing the liquid source and a source gas vaporizing the liquid source. A carrier gas line for introduction into the processing chamber is provided.
The vaporizer and the carrier gas line are connected to the upstream part of the gas introduction line.
The source gas vaporized by the vaporizer is introduced into the processing chamber together with the carrier gas after being stirred in the gas introduction line. As the carrier gas, an inert gas such as N ₂ gas is used.
The surplus of the raw material gas introduced into the processing chamber and the reaction product generated by the processing are discharged from the gas exhaust line, and are detoxified by a detoxifying device on the downstream side of the pump.
When the substrate processing is repeated and the maintenance time of the pump is reached, the pump is replaced, and raw materials and reaction products attached to the pump are removed.

しかしながら、排気ラインは処理室よりも低温であり、ガスが液化しやすいので、ポンプを排気ラインから取り外したときに、排気ライン内に付着し、滞留している液状排出物が液垂れにより外部に垂れ落ちる（漏洩する）危険性があり、メンテナンス作業者が危険にさらされることがあった。
なお、このような液状排出物は、常温で液体の液体原料を使用する場合に生じやすい。 However, since the exhaust line is cooler than the processing chamber and the gas is liable to liquefy, when the pump is removed from the exhaust line, the liquid discharge that adheres to the exhaust line and stays in the outside due to dripping. There is a risk of dripping (leaking), and maintenance workers may be at risk.
Such liquid discharge is likely to occur when a liquid raw material that is liquid at room temperature is used.

本発明は排気ラインからポンプを取り外す際の液状排出物の外部への垂れ落ちを防止することを目的とする。 An object of the present invention is to prevent the liquid discharge from dripping down when the pump is removed from the exhaust line.

本発明の好ましい態様は、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ラインと、前記処理室内を排気する排気ラインと、前記排気ラインに接続され、前記処理室内を真空排気するポンプと、前記排気ラインの前記ポンプよりも上流側に設けられ、前記ポンプを前記排気ラインから取り外す際に閉じられ、それ以外は開かれた状態とされるストップバルブと、を備えて構成される。 In a preferred aspect of the present invention, a processing chamber for processing a substrate, a supply line for supplying a gas into the processing chamber, an exhaust line for exhausting the processing chamber, and an exhaust line connected to the exhaust line are evacuated in the processing chamber. And a stop valve provided upstream of the pump in the exhaust line, closed when the pump is removed from the exhaust line, and opened otherwise. The

本発明によれば、ポンプを排気ラインから取り外すときに、ストップバルブが閉とされるので、排気ラインから外部への液状排出物の垂れ落ちが防止され、誤って人体に付着する等、メンテナンス作業者が危険にさらされることが防止される。
また、ポンプを取り外すとき以外は、ストップバルブは開とされるので、排気ラインによる排気が可能となり、基板処理を従来と同様に、実施することができる。 According to the present invention, when the pump is removed from the exhaust line, the stop valve is closed, so that liquid discharge from the exhaust line to the outside is prevented from dripping and accidentally adhering to the human body. The person is not at risk.
Moreover, since the stop valve is opened except when the pump is removed, exhaust through the exhaust line is possible, and the substrate processing can be performed as in the conventional case.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

先ず、図１を参照して本実施形態に係る基板処理装置について説明し、次に、図１及び図２を参照して本実施形態に係る排気ラインの液垂れ防止装置について説明する。
＜基板処理装置＞
図１は本発明の実施形態に係る基板処理装置の処理炉の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、基板処理装置には、基板２００を処理するため処理室２０１が設けられる。処理室２０１は処理容器２０２により形成され、処理容器２０２内には支持台２０６が設けられている。支持台２０６の上面には、基板２００を支持する支持板としてのサセプタ２１７が設けられる。支持台２０６の内部には、サセプタ２１７を介して基板２００を加熱するヒータ２０７が設けられる。ヒータ２０７によりサセプタ２１７が加熱されると、サセプタ２１７からの伝熱により基板２００が加熱され、昇温される。ヒータ２０７は、基板２００の温度が所定温度、すなわち、基板処理温度になるように、温度制御部（温度制御手段）としての温度コントローラ２５３により温度制御される。サセプタ２１７に載置される基板２００は、例えば、半導体シリコンウエハ、ガラス基板等である。 First, the substrate processing apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. 1, and then the liquid dripping prevention apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
<Substrate processing equipment>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a processing furnace of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus is provided with a processing chamber 201 for processing a substrate 200. The processing chamber 201 is formed by a processing container 202, and a support base 206 is provided in the processing container 202. A susceptor 217 as a support plate for supporting the substrate 200 is provided on the upper surface of the support base 206. A heater 207 that heats the substrate 200 via a susceptor 217 is provided inside the support base 206. When the susceptor 217 is heated by the heater 207, the substrate 200 is heated by the heat transfer from the susceptor 217, and the temperature is raised. The temperature of the heater 207 is controlled by a temperature controller 253 as a temperature control unit (temperature control means) so that the temperature of the substrate 200 becomes a predetermined temperature, that is, the substrate processing temperature. The substrate 200 placed on the susceptor 217 is, for example, a semiconductor silicon wafer, a glass substrate, or the like.

処理室２０１の外部には、回転機構（回転手段）２６７が設けられる。回転機構２６７は、処理室２０１内の支持台２０６を回転させて、サセプタ２１７上の基板２００を回転させるようになっている。また、処理室２０１の外部には、昇降機構（昇降手段）２６６が設けられており、支持台２０６がこの昇降機構２６６によって、処理室２０１内において昇降されるように構成されている。 A rotation mechanism (rotation unit) 267 is provided outside the processing chamber 201. The rotation mechanism 267 rotates the support base 206 in the processing chamber 201 to rotate the substrate 200 on the susceptor 217. In addition, an elevating mechanism (elevating means) 266 is provided outside the processing chamber 201, and the support base 206 is configured to be elevated in the processing chamber 201 by the elevating mechanism 266.

処理室２０１の上部には多数のガス噴出口としての孔２４０を有するシャワーヘッド２３６がサセプタ２１７と対向するように設けられる。
シャワーヘッド２３６は、内部に供給されたガスを分散させる分散板２３６ａと、分散板２３６ａにより分散させたガスを処理室２０１内にシャワー状に噴出させるシャワー板２３６ｂとを有する。
シャワーヘッド２３６の天井部と分散板２３６ａとの間には第１バッファ空間２３６ｃが設けられ、分散板２３６ａとシャワー板２３６ｂとの間には第２バッファ空間２３６ｄが設けられる。 In the upper part of the processing chamber 201, a shower head 236 having a number of holes 240 as gas outlets is provided so as to face the susceptor 217.
The shower head 236 includes a dispersion plate 236a that disperses the gas supplied therein, and a shower plate 236b that ejects the gas dispersed by the dispersion plate 236a into the processing chamber 201 in a shower shape.
A first buffer space 236c is provided between the ceiling of the shower head 236 and the dispersion plate 236a, and a second buffer space 236d is provided between the dispersion plate 236a and the shower plate 236b.

処理室２０１の外部には、液体原料である第１原料を供給する第１原料供給源２５０ａ及び同じく液体原料である第２原料を供給する第２原料供給源２５０ｄが設けられる。
第１原料供給源２５０ａには第１液体原料供給管２３２ａが接続され、第２原料供給源２５０ｄには第２液体原料供給管２３２ｄが接続される。
また、第１液体原料供給管２３２ａ、第２液体原料供給管２３２ｄには、それぞれ原料の液体供給流量を制御する流量制御器（流量制御手段）としての液体流量コントローラ（液体マスフローコントローラ）２４１ａ、２４１ｄを介して、原料を気化する気化器２５５ａ、２５５ｄが接続される。
気化器２５５ａ、２５５ｄにはそれぞれ第１原料ガス供給管２３２ａ´、第２原料ガス供給管２３２ｄ´が接続されており、第１原料ガス供給管２３２ａ´、第２原料ガス供給管２３２ｄ´は、それぞれバルブ２４３ａ、２４３ｄを介してシャワーヘッド２３６に接続されている。液体原料としては、例えば、常温で液体の有機金属材料、すなわち、有機金属液体原料が用いられる。 Outside the processing chamber 201, a first raw material supply source 250a that supplies a first raw material that is a liquid raw material and a second raw material supply source 250d that supplies a second raw material that is also a liquid raw material are provided.
A first liquid source supply pipe 232a is connected to the first source supply source 250a, and a second liquid source supply pipe 232d is connected to the second source supply source 250d.
The first liquid source supply pipe 232a and the second liquid source supply pipe 232d have liquid flow rate controllers (liquid mass flow controllers) 241a and 241d as flow rate controllers (flow rate control means) for controlling the liquid supply flow rate of the raw materials, respectively. Are connected to vaporizers 255a and 255d for vaporizing the raw material.
A first source gas supply pipe 232a ′ and a second source gas supply pipe 232d ′ are connected to the vaporizers 255a and 255d, respectively. The first source gas supply pipe 232a ′ and the second source gas supply pipe 232d ′ are These are connected to the shower head 236 through valves 243a and 243d, respectively. As the liquid source, for example, an organometallic material that is liquid at room temperature, that is, an organometallic liquid source is used.

また、処理室２０１の外部には、非反応性ガスとしての不活性ガスを供給する不活性ガス供給源２５０ｃが設けられ、不活性ガス供給源２５０ｃには不活性ガス供給管２３２ｃが接続される。不活性ガス供給管２３２ｃの途中には、不活性ガスの供給流量を制御する流量制御器としてのガス流量コントローラ（マスフローコントローラ）２４１ｃが設けられる。
不活性ガス供給管２３２ｃはガス流量コントローラ２４１ｃよりも下流側で２つの供給
管に分岐しており、分岐した一方の供給管は、バルブ２４３ｃを介して第１原料ガス供給管２３２ａ´に接続され、分岐した他方の供給管は、バルブ２４３ｅを介して第２原料ガス供給管２３２ｄ´に接続される。
不活性ガスとしては、例えば、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ_２等が用いられる。 In addition, an inert gas supply source 250c that supplies an inert gas as a non-reactive gas is provided outside the processing chamber 201, and an inert gas supply pipe 232c is connected to the inert gas supply source 250c. . In the middle of the inert gas supply pipe 232c, a gas flow rate controller (mass flow controller) 241c is provided as a flow rate controller for controlling the supply flow rate of the inert gas.
The inert gas supply pipe 232c branches into two supply pipes downstream of the gas flow rate controller 241c, and one of the branched supply pipes is connected to the first source gas supply pipe 232a ′ via the valve 243c. The other branched supply pipe is connected to the second source gas supply pipe 232d ′ via the valve 243e.
As the inert gas, for example, He, Ar, N ₂ or the like is used.

第１原料ガス供給管２３２ａ´では、気化器２５５ａにて第１原料を気化して得られた第１原料ガスと不活性ガス供給管２３２ｃからの不活性ガスとが混合され、第２原料ガス供給管２３２ｄ´では気化器２５５ｄにて気化して得られた第２原料ガスと不活性ガス供給管２３２ｃからの不活性ガスとが混合され、混合されたガスは、シャワーヘッド２３６の第１バッファ空間２３６ｃにそれぞれ供給されるようになっている。また、第１原料ガス供給管２３２ａ´、第２原料ガス供給管２３２ｄ´、不活性ガス供給管２３２ｃにそれぞれ設けられたバルブ２４３ａ、２４３ｄ、２４３ｃ、２４３ｅを開閉することにより、それぞれのガスの供給を制御することが可能になっている。 In the first source gas supply pipe 232a ′, the first source gas obtained by vaporizing the first source in the vaporizer 255a and the inert gas from the inert gas supply pipe 232c are mixed, and the second source gas is supplied. In the supply pipe 232d ′, the second source gas obtained by vaporization in the vaporizer 255d and the inert gas from the inert gas supply pipe 232c are mixed, and the mixed gas is supplied to the first buffer of the shower head 236. Each is supplied to the space 236c. Further, by opening and closing valves 243a, 243d, 243c, and 243e provided in the first source gas supply pipe 232a ′, the second source gas supply pipe 232d ′, and the inert gas supply pipe 232c, respectively, supply of the respective gases It is possible to control.

また、処理室２０１の外部には、酸素ガス（Ｏ_２）からオゾンガス（Ｏ_３）を生成するオゾナイザ２２２が設けられる。オゾナイザ２２２の上流側には、酸素ガス供給管２３２ｂが設けられる。この酸素ガス供給管２３２ｂには、酸素ガス供給源２５０ｂが接続され、酸素ガスをオゾナイザ２２２に供給するようになっている。
酸素ガス供給管２３２ｂには、酸素ガスの供給流量を制御する流量制御器としてのガス流量コントローラ２４１ｂとバルブ２４３ｂとが設けられる。このバルブ２４３ｂを開閉することより、酸素ガスの供給を制御することが可能となっている。
オゾナイザ２２２の下流側には、オゾンガス供給管２３２ｆが設けられる。
このオゾンガス供給管２３２ｆは、バルブ２４３ｆを介してシャワーヘッド２３６に接続され、シャワーヘッド２３６の第１バッファ空間２３６ｃにオゾナイザ２２２にて生成されたオゾンガスを供給するようになっている。
また、オゾンガス供給管２３２ｆに設けられたバルブ２４３ｆを開閉することにより、オゾンガスの供給を制御することが可能となっている。
第１原料ガス供給管２３２ａ´、第２原料ガス供給管２３２ｄ´、オゾンガス供給管２３２ｆ等により処理ガスを供給する供給ラインが構成される。 In addition, an ozonizer 222 that generates ozone gas (O ₃ ) from oxygen gas (O ₂ ) is provided outside the processing chamber 201. An oxygen gas supply pipe 232 b is provided on the upstream side of the ozonizer 222. An oxygen gas supply source 250 b is connected to the oxygen gas supply pipe 232 b so as to supply oxygen gas to the ozonizer 222.
The oxygen gas supply pipe 232b is provided with a gas flow rate controller 241b and a valve 243b as a flow rate controller for controlling the supply flow rate of oxygen gas. The supply of oxygen gas can be controlled by opening and closing the valve 243b.
An ozone gas supply pipe 232 f is provided on the downstream side of the ozonizer 222.
The ozone gas supply pipe 232f is connected to the shower head 236 via the valve 243f, and supplies the ozone gas generated by the ozonizer 222 to the first buffer space 236c of the shower head 236.
Further, the supply of ozone gas can be controlled by opening and closing a valve 243f provided in the ozone gas supply pipe 232f.
A supply line for supplying a processing gas is constituted by the first source gas supply pipe 232a ′, the second source gas supply pipe 232d ′, the ozone gas supply pipe 232f, and the like.

処理容器２０２の下部側壁には排気口２３０が設けられ、排気口２３０には、排気装置（排気手段）としての真空ポンプ２４６に連通する排気管２３１が接続され、排気管２３１の真空ポンプ２４６よりも下流側には除害装置２８０が設けられる。
また、排気管２３１には、処理室２０１内の圧力を制御する圧力制御部（圧力制御手段）としての圧力コントローラ２５４と、原料を回収する原料回収トラップ２５１とが設けられる。排気口２３０と排気管２３１とによって排気ラインが構成される。 An exhaust port 230 is provided in the lower side wall of the processing vessel 202, and an exhaust pipe 231 communicating with a vacuum pump 246 as an exhaust device (exhaust means) is connected to the exhaust port 230. Also, a detoxification device 280 is provided on the downstream side.
Further, the exhaust pipe 231 is provided with a pressure controller 254 as a pressure control unit (pressure control means) for controlling the pressure in the processing chamber 201 and a raw material recovery trap 251 for recovering the raw material. The exhaust port 230 and the exhaust pipe 231 constitute an exhaust line.

処理室２０１内の支持台２０６上には、シャワーヘッド２３６の第１バッファ空間２３６ｃ、分散板２３６ａ、第２バッファ空間２３６ｄ、シャワー板２３６ｂを介して供給されたガスの流れを調整する整流板としてのプレート２０５が設けられる。
プレート２０５は、円環状（リング状）に形成されており、基板２００と同心に基板２００の周囲に設けられる。
シャワーヘッド２３６を介して基板２００上に供給されたガスは基板２００の径方向外側に向かって流れ、プレート２０５上を通り、プレート２０５と処理容器２０２の側壁（内壁）との間を通って排気口２３０から排出される。
なお、基板外周部等、基板２００に膜を形成したくない箇所がある場合は、プレート２０５の内径を基板２００の外形よりも小さくして基板２００の外周部をプレート２０５により覆うようにしてもよい。この場合、基板搬送を可能とするために、プレート２０５を処理室２０１の基板処理位置に固定したり、プレート２０５を昇降させる機構を設けてもよい。 As a rectifying plate that adjusts the flow of gas supplied through the first buffer space 236c, the dispersion plate 236a, the second buffer space 236d, and the shower plate 236b of the shower head 236 on the support table 206 in the processing chamber 201. Plate 205 is provided.
The plate 205 is formed in an annular shape (ring shape), and is provided around the substrate 200 concentrically with the substrate 200.
The gas supplied onto the substrate 200 through the shower head 236 flows toward the outside in the radial direction of the substrate 200, passes over the plate 205, and passes through between the plate 205 and the side wall (inner wall) of the processing container 202. It is discharged from the mouth 230.
Note that when there is a portion where it is not desired to form a film on the substrate 200 such as the outer peripheral portion of the substrate, the inner diameter of the plate 205 is made smaller than the outer shape of the substrate 200 and the outer peripheral portion of the substrate 200 is covered with the plate 205. Good. In this case, a mechanism for moving the plate 205 up and down may be provided to fix the plate 205 to the substrate processing position in the processing chamber 201 in order to enable substrate transfer.

第１原料ガス供給管２３２ａ´、第２原料ガス供給管２３２ｄ´及びオゾンガス供給管２３２ｆには、排気管２３１に設けられた原料回収トラップ２５１に接続されるバイパス管（ベント管）２５２ａ、２５２ｃ、２５２ｂがそれぞれ設けられる。これらのバイパス管２５２ａ、２５２ｃ、２５２ｂには、それぞれバルブ２４３ｇ、２４３ｉ、２４３ｈが設けられる。 The first source gas supply pipe 232a ′, the second source gas supply pipe 232d ′ and the ozone gas supply pipe 232f include bypass pipes (vent pipes) 252a, 252c connected to a source recovery trap 251 provided in the exhaust pipe 231. 252b is provided. These bypass pipes 252a, 252c, and 252b are provided with valves 243g, 243i, and 243h, respectively.

処理容器２０２の排気口２３０と反対側の側壁には、仕切弁としてのゲートバルブ２４４によって開閉される基板搬入搬出口２４７が設けられており、基板２００の処理室２０１内への搬入及び基板２００の処理室２０１からの搬出が可能となっている。 A substrate loading / unloading port 247 that is opened and closed by a gate valve 244 as a gate valve is provided on the side wall opposite to the exhaust port 230 of the processing container 202, and the substrate 200 is loaded into the processing chamber 201 and the substrate 200. It is possible to carry out from the processing chamber 201.

バルブ２４３ａ〜２４３ｉ、流量コントローラ２４１ａ〜２４１ｄ、温度コントローラ２５３、圧力コントローラ２５４、気化器２５５ａ、２５５ｄ、オゾナイザ２２２、回転機構２６７、昇降機構２６６等の基板処理装置を構成する各部の動作は、主制御部（主制御手段）としてのメインコントローラ２５６により制御される。 The operations of the respective parts constituting the substrate processing apparatus such as the valves 243a to 243i, the flow rate controllers 241a to 241d, the temperature controller 253, the pressure controller 254, the vaporizers 255a and 255d, the ozonizer 222, the rotation mechanism 267, and the lifting mechanism 266 are mainly controlled. It is controlled by a main controller 256 as a unit (main control means).

＜基板処理方法＞
次に、上述した処理炉を用いて半導体デバイスの製造工程の１工程として基板上に薄膜を形成（堆積）する方法について説明する。本実施の形態では、常温で液体である有機金属液体原料を用いて、ＣＶＤ法、特に、ＭＯＣＶＤ法又はＡＬＤ法により、基板上に金属膜や金属酸化膜等の薄膜を形成する場合について説明する。
なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作はメインコントローラ２５６により制御される。 <Substrate processing method>
Next, a method for forming (depositing) a thin film on a substrate as one step of a semiconductor device manufacturing process using the above-described processing furnace will be described. In this embodiment, a case where a thin film such as a metal film or a metal oxide film is formed on a substrate by a CVD method, in particular, an MOCVD method or an ALD method, using an organometallic liquid raw material that is liquid at room temperature will be described. .
In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing apparatus is controlled by the main controller 256.

支持台２０６が基板搬送位置まで下降した状態でゲートバルブ２４４が開かれ、基板搬入搬出口２４７が開放されると、基板移載機（図示せず）により基板２００が処理室２０１内に搬入される（基板搬入工程）。
基板２００が処理室２０１内に搬入され、図示しない突き上げピンに載置された後、ゲートバルブ２４４が閉じられる。
支持台２０６が基板搬送位置からそれよりも上方の基板処理位置まで上昇する。その間に基板２００は突き上げピン上からサセプタ２１７上に載置される（基板載置工程）。
支持台２０６が基板処理位置に到達すると、基板２００は回転機構２６７により鉛直軸回りに回転される。また、ヒータ２０７に電力が供給され、基板２００は所定の処理温度となるように均一に加熱される（基板昇温工程）。同時に、処理室２０１内は真空ポンプ２４６により真空排気され、所定の処理圧力となるように制御される（圧力調整工程）。
なお、基板搬送時や基板昇温時や圧力調整時においては、不活性ガス供給管２３２ｃに設けられたバルブ２４３ｃ、２４３ｅは、常時、開いた状態とされ、不活性ガス供給源２５０ｃより処理室２０１内に不活性ガスが、常時、流される。これにより、パーティクルや金属汚染物の基板２００への付着が防止される。 When the gate valve 244 is opened and the substrate loading / unloading port 247 is opened with the support 206 lowered to the substrate transport position, the substrate 200 is loaded into the processing chamber 201 by a substrate transfer machine (not shown). (Substrate loading process).
After the substrate 200 is loaded into the processing chamber 201 and placed on a push-up pin (not shown), the gate valve 244 is closed.
The support table 206 is raised from the substrate transfer position to the substrate processing position above it. Meanwhile, the substrate 200 is placed on the susceptor 217 from above the push-up pins (substrate placing step).
When the support table 206 reaches the substrate processing position, the substrate 200 is rotated about the vertical axis by the rotation mechanism 267. In addition, electric power is supplied to the heater 207, and the substrate 200 is uniformly heated to a predetermined processing temperature (substrate heating step). At the same time, the inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 246 and controlled so as to have a predetermined processing pressure (pressure adjusting step).
Note that the valves 243c and 243e provided in the inert gas supply pipe 232c are always opened when the substrate is transported, when the temperature of the substrate is increased, or when the pressure is adjusted, and the processing chamber is opened from the inert gas supply source 250c. An inert gas is constantly flowed into 201. Thereby, adhesion of particles and metal contaminants to the substrate 200 is prevented.

基板２００の温度、処理室２０１内の圧力が、それぞれ所定の処理温度、所定の処理圧力に到達して安定すると、処理室２０１内に第１原料ガスが供給される。
すなわち、第１原料供給源２５０ａから供給された第１原料としての有機金属液体原料、例えば、Ｈｆ［ＯＣ（ＣＨ_３）_２ＣＨ_２ＯＣＨ_３］_４（以下、Ｈｆ（ＭＭＰ）_４と略す。但し、ＭＭＰ：メチルメトキシプロポキシ）が、第１液体原料供給管２３２ａを通り、液体流量コントローラ２４１ａで流量制御され、気化器２５５ａに供給されて気化される。
バルブ２４３ｇが閉じられると共にバルブ２４３ａが開かれ、気化された第１原料ガスが第１原料ガス供給管２３２ａ´を通り、シャワーヘッド２３６を介して基板２００上に供給される。このときもバルブ２４３ｃ、２４３ｅは開いたままの状態とされ、処理室２
０１内には不活性ガスが常に流される。
第１原料ガスと、不活性ガス、すなわち、キャリアガスは、第１原料ガス供給管２３２ａ´内で混合されてシャワーヘッド２３６に導かれ、第１バッファ空間２３６ｃ、分散板２３６ａ、第２バッファ空間２３６ｄ、シャワー板２３６ｂを介してサセプタ２１７上の基板２００上へシャワー状に供給される（第１原料ガス供給工程）。
基板２００に対して供給された第１原料ガスは、排気管２３１より排気される。
なお、第１原料ガスは、不活性ガスで希釈されることにより攪拌されやすくなる。 When the temperature of the substrate 200 and the pressure in the processing chamber 201 reach a predetermined processing temperature and a predetermined processing pressure, respectively, and stabilize, the first source gas is supplied into the processing chamber 201.
That is, an organometallic liquid raw material as a first raw material supplied from the first raw material supply source 250a, for example, Hf [OC (CH ₃ ) ₂ CH ₂ OCH ₃ ] ₄ (hereinafter abbreviated as Hf (MMP) ₄ ). , MMP: methylmethoxypropoxy) passes through the first liquid raw material supply pipe 232a, is controlled in flow rate by the liquid flow rate controller 241a, and is supplied to the vaporizer 255a to be vaporized.
The valve 243g is closed and the valve 243a is opened, and the vaporized first source gas passes through the first source gas supply pipe 232a ′ and is supplied onto the substrate 200 via the shower head 236. At this time, the valves 243c and 243e remain open, and the processing chamber 2
An inert gas always flows in 01.
The first source gas and the inert gas, that is, the carrier gas are mixed in the first source gas supply pipe 232a ′ and guided to the shower head 236, and the first buffer space 236c, the dispersion plate 236a, and the second buffer space are mixed. 236d and the shower plate 236b are supplied in the form of a shower onto the substrate 200 on the susceptor 217 (first source gas supply step).
The first source gas supplied to the substrate 200 is exhausted from the exhaust pipe 231.
The first source gas is easily stirred by being diluted with an inert gas.

第１原料ガスの供給が所定時間行われた後、バルブ２４３ａが閉じられ、第１原料ガスの基板２００への供給が停止される。
このときもバルブ２４３ｃ、２４３ｅは開いたままとされるので、処理室２０１内への不活性ガスの供給が維持される。
なお、処理室２０１内へ供給された不活性ガスは排気管２３１から排気される。
これにより処理室２０１内が不活性ガスによりパージされ、処理室２０１内の残留ガスが除去される（パージ工程）。 After the first source gas is supplied for a predetermined time, the valve 243a is closed, and the supply of the first source gas to the substrate 200 is stopped.
At this time, the valves 243c and 243e are kept open, so that the supply of the inert gas into the processing chamber 201 is maintained.
Note that the inert gas supplied into the processing chamber 201 is exhausted from the exhaust pipe 231.
Thereby, the inside of the processing chamber 201 is purged with the inert gas, and the residual gas in the processing chamber 201 is removed (purge process).

なお、この際に、バルブ２４３ｇを開き、第１原料ガスをバイパス管２５２ａより排気して、気化器２５５ａからの第１原料ガスの供給を停止しないようにするのが好ましい。液体原料を気化して、気化した原料ガスを安定供給するまでには時間がかかるので、気化器２５５ａからの第１原料ガスの供給を停止することなく、処理室２０１をバイパスするように流しておくと、次の第１原料ガス供給工程では、流れを変えるだけで、直ちに第１原料ガスを基板２００に供給できる。 At this time, it is preferable not to stop the supply of the first source gas from the vaporizer 255a by opening the valve 243g and exhausting the first source gas from the bypass pipe 252a. Since it takes time to vaporize the liquid raw material and stably supply the vaporized raw material gas, it is allowed to bypass the processing chamber 201 without stopping the supply of the first raw material gas from the vaporizer 255a. In other words, in the next first source gas supply step, the first source gas can be immediately supplied to the substrate 200 simply by changing the flow.

処理室２０１内のパージが所定時間行われた後、処理室２０１内に第２原料ガスが供給される。
すなわち、第２原料供給源２５０ｄから供給された第２原料としての有機金属液体原料、例えば、Ｓｉ［ＯＣ（ＣＨ_３）_２ＣＨ_２ＯＣＨ_３］_４（以下、Ｓｉ（ＭＭＰ）_４と略す。但し、ＭＭＰ：メチルメトキシプロポキシ）が、第２液体原料供給管２３２ｄを通り、液体流量コントローラ２４１ｄで流量制御され、気化器２５５ｄへ供給されて気化される。
バルブ２４３ｉが閉じられると共にバルブ２４３ｄが開かれ、気化された第２原料ガスが、第２原料ガス供給管２３２ｄ´を通り、シャワーヘッド２３６を介して基板２００上に供給される。
このときも、バルブ２４３ｅ、２４３ｃは開いたままとされるので、処理室２０１内には、不活性ガスが常に流される。
第２原料ガスと不活性ガスとは、第２原料ガス供給管２３２ｄ´内で混合されてシャワーヘッド２３６に導かれ、第１バッファ空間２３６ｃ、分散板２３６ａ、第２バッファ空間２３６ｄ、シャワー板２３６ｂを介してサセプタ２１７上の基板２００上にシャワー状に供給される（第２原料ガス供給工程）。
基板２００に対して供給された第２原料ガスは不活性ガスで希釈されることにより攪拌されやすくなる。 After purging the processing chamber 201 for a predetermined time, the second source gas is supplied into the processing chamber 201.
That is, an organometallic liquid raw material as a second raw material supplied from the second raw material supply source 250d, for example, Si [OC (CH ₃ ) ₂ CH ₂ OCH ₃ ] ₄ (hereinafter abbreviated as Si (MMP) ₄ ). , MMP: methylmethoxypropoxy) passes through the second liquid raw material supply pipe 232d, is controlled in flow rate by the liquid flow rate controller 241d, and is supplied to the vaporizer 255d to be vaporized.
The valve 243i is closed and the valve 243d is opened, and the vaporized second source gas is supplied onto the substrate 200 through the second source gas supply pipe 232d ′ and the shower head 236.
At this time as well, the valves 243e and 243c are kept open, so that an inert gas always flows into the processing chamber 201.
The second source gas and the inert gas are mixed in the second source gas supply pipe 232d ′ and guided to the shower head 236, and the first buffer space 236c, the dispersion plate 236a, the second buffer space 236d, and the shower plate 236b. To be supplied as a shower onto the substrate 200 on the susceptor 217 (second source gas supply step).
The second source gas supplied to the substrate 200 is easily stirred by being diluted with an inert gas.

第２原料ガスの供給が所定時間行われた後、バルブ２４３ｄが閉じられ、第２原料ガスの基板２００への供給が停止される。このときもバルブ２４３ｅ、２４３ｃは開いたままとされるので、処理室２０１内への不活性ガスの供給が維持される。
なお、処理室２０１内に供給された不活性ガスは、排気管２３１から排気される。
これにより、処理室２０１内が不活性ガスによりパージされ、処理室２０１内の残留ガスが除去される（パージ工程）。 After the second source gas is supplied for a predetermined time, the valve 243d is closed, and the supply of the second source gas to the substrate 200 is stopped. At this time, the valves 243e and 243c are kept open, so that the supply of the inert gas into the processing chamber 201 is maintained.
Note that the inert gas supplied into the processing chamber 201 is exhausted from the exhaust pipe 231.
Thereby, the inside of the processing chamber 201 is purged with the inert gas, and the residual gas in the processing chamber 201 is removed (purge process).

なお、この際、バルブ２４３ｉを開き、第２原料ガスをバイパス管２５２ｃより排気し
て、気化器２５５ｄからの第２原料ガスの供給を停止しないようにするのが好ましい。
液体原料を気化し、気化した原料ガスを安定供給するまでには時間がかかるので、気化器２５５ｄからの第２原料ガスの供給を停止することなく、処理室２０１をバイパスするように流しておくと、次の第２原料ガス供給工程では、流れを変えるだけで、直ちに第２原料ガスを基板２００へ供給できる。 At this time, it is preferable not to stop the supply of the second source gas from the vaporizer 255d by opening the valve 243i and exhausting the second source gas from the bypass pipe 252c.
Since it takes time until the liquid raw material is vaporized and the vaporized raw material gas is stably supplied, the second raw material gas is not supplied from the vaporizer 255d, and the processing chamber 201 is allowed to flow without being stopped. In the next second source gas supply step, the second source gas can be immediately supplied to the substrate 200 simply by changing the flow.

処理室２０１内のパージが所定時間行われた後、処理室２０１内に酸化剤としてのオゾンガス（Ｏ_３）が供給される。すなわち、バルブ２４３ｂが開かれ、酸素ガス供給源２５０ｂから供給された酸素ガス（Ｏ_２）が酸素ガス供給管２３２ｂを通り、ガス流量コントローラ２４１ｂで流量制御されてオゾナイザ２２２に供給されて、オゾンガスが生成される。
オゾンガスが生成された後、バルブ２４３ｈが閉じられると共にバルブ２４３ｆが開かれ、オゾナイザ２２２から、生成されたオゾンガスがオゾンガス供給管２３２ｆを通り、シャワーヘッド２３６の第１バッファ空間２３６ｃ、分散板２３６ａ、第２バッファ空間２３６ｄ、シャワー板２３６ｂを介して基板２００上にシャワー状に供給される（酸化剤供給工程）。
基板２００に対して供給されたオゾンガスは、排気管２３１より排気される。
なお、このときもバルブ２４３ｃ、２４３ｅは開いたままの状態とされ、処理室２０１内には不活性ガスが常に供給される。 After purging the processing chamber 201 for a predetermined time, ozone gas (O ₃ ) as an oxidant is supplied into the processing chamber 201. That is, the valve 243b is opened, the oxygen gas (O ₂ ) supplied from the oxygen gas supply source 250b passes through the oxygen gas supply pipe 232b, the flow rate is controlled by the gas flow rate controller 241b, and the ozone gas is supplied to the ozonizer 222. Generated.
After the ozone gas is generated, the valve 243h is closed and the valve 243f is opened. From the ozonizer 222, the generated ozone gas passes through the ozone gas supply pipe 232f, passes through the first buffer space 236c of the shower head 236, the dispersion plate 236a, the first plate A two-buffer space 236d and a shower plate 236b are supplied in a shower shape onto the substrate 200 (oxidant supply step).
The ozone gas supplied to the substrate 200 is exhausted from the exhaust pipe 231.
At this time, the valves 243 c and 243 e remain open, and an inert gas is always supplied into the processing chamber 201.

オゾンガスの供給が所定時間行われた後、バルブ２４３ｆが閉じられ、オゾンガスの基板２００への供給が停止される。
このときもバルブ２４３ｃ、バルブ２４３ｅは開いたままの状態とされ、処理室２０１内への不活性ガスの供給は維持される。
なお、処理室２０１内に供給された不活性ガスは排気管２３１から排気される。これにより、処理室２０１内が不活性ガスによりパージされ、処理室２０１内の残留ガスが除去される（パージ工程）。 After the ozone gas is supplied for a predetermined time, the valve 243f is closed and the supply of the ozone gas to the substrate 200 is stopped.
At this time as well, the valves 243c and 243e remain open, and the supply of the inert gas into the processing chamber 201 is maintained.
Note that the inert gas supplied into the processing chamber 201 is exhausted from the exhaust pipe 231. Thereby, the inside of the processing chamber 201 is purged with the inert gas, and the residual gas in the processing chamber 201 is removed (purge process).

なお、この際、バルブ２４３ｈを開き、オゾンガスをバイパス管２５２ｂより排気して、オゾナイザ２２２からのオゾンの供給を停止しないようにするのが好ましい。
オゾンガスを安定供給するまでには時間がかかるので、オゾナイザ２２２からのオゾンガスの供給を停止することなく、処理室２０１をバイパスするように流しておくと、次の酸化剤供給工程では、流れを変えるだけで、直ちにオゾンガスを基板２００へ供給できる。 At this time, it is preferable not to stop the supply of ozone from the ozonizer 222 by opening the valve 243h and exhausting ozone gas from the bypass pipe 252b.
Since it takes time to stably supply the ozone gas, if the ozone gas is supplied from the ozonizer 222 without stopping the supply of the processing chamber 201, the flow is changed in the next oxidant supply process. As a result, ozone gas can be immediately supplied to the substrate 200.

処理室２０１内のパージが所定時間行われた後、再び、バルブ２４３ｇが閉じられると共にバルブ２４３ａが開かれ、気化した第１原料ガスが不活性ガスと共にシャワーヘッド２３６を介して基板２００上へ供給され、第１原料ガス供給工程が行われる。 After purging the processing chamber 201 for a predetermined time, the valve 243g is closed and the valve 243a is opened again, and the vaporized first source gas is supplied onto the substrate 200 together with the inert gas through the shower head 236. Then, the first source gas supply process is performed.

以上のような、第１原料ガス供給工程、パージ工程、第２原料ガス供給工程、パージ工程、酸化剤供給工程、パージ工程を１サイクルとして、このサイクルを複数回繰り返すサイクル処理を行うことにより、基板２００上に所定膜厚の薄膜を形成することができる（薄膜形成工程）。 By performing a cycle process in which the first source gas supply step, the purge step, the second source gas supply step, the purge step, the oxidant supply step, and the purge step are set as one cycle, and this cycle is repeated a plurality of times. A thin film having a predetermined thickness can be formed on the substrate 200 (thin film forming step).

なお、第１原料ガス供給工程と、第２原料ガス供給工程とを同時に行うようにしてもよい。すなわち、第１原料ガスと第２原料ガスとを同時に供給する原料ガス供給工程、パージ工程、酸化剤供給工程、パージ工程を１サイクルとして、このサイクルを複数回繰り返すサイクル処理を行うことにより、基板２００上に所定膜厚の薄膜を形成するようにしてもよい。 Note that the first source gas supply step and the second source gas supply step may be performed simultaneously. That is, by performing a cycle process in which the source gas supply process, the purge process, the oxidant supply process, and the purge process for supplying the first source gas and the second source gas simultaneously are performed as one cycle, the cycle is repeated a plurality of times. A thin film having a predetermined thickness may be formed on the substrate 200.

基板２００への薄膜形成処理終了後、回転機構２６７による基板２００の回転が停止され、処理済みの基板２００は基板搬入工程と逆の手順で処理室２０１外に搬出される（基板搬出工程）。 After completion of the thin film formation process on the substrate 200, the rotation of the substrate 200 by the rotation mechanism 267 is stopped, and the processed substrate 200 is carried out of the processing chamber 201 in the reverse procedure of the substrate carrying-in process (substrate carrying-out process).

なお、薄膜形成工程をＣＶＤ法により行う場合には、処理温度を原料ガスが自己分解する程度の温度帯となるように制御する。この場合、原料ガス供給工程においては、原料ガスが熱分解し基板２００上に数〜数十原子層程度の薄膜が形成される。この間、基板２００は回転されながら所定温度に保たれるので、基板面内に亘り均一な膜を形成できる。
酸化剤供給工程においては、オゾンガス（Ｏ_３）により、基板２００上に形成された数〜数十原子層程度の薄膜よりＣ、Ｈ等の不純物が除去される。この間も基板２００は回転されながら所定温度に保たれるので、薄膜より不純物を素早く均一に除去できる。 In the case where the thin film forming step is performed by the CVD method, the processing temperature is controlled so as to be a temperature range in which the source gas is self-decomposed. In this case, in the source gas supply step, the source gas is thermally decomposed to form a thin film of about several to several tens of atomic layers on the substrate 200. During this time, since the substrate 200 is kept at a predetermined temperature while being rotated, a uniform film can be formed over the substrate surface.
In the oxidant supply step, impurities such as C and H are removed from the thin film of several to several tens of atomic layers formed on the substrate 200 by ozone gas (O ₃ ). During this time, the substrate 200 is kept at a predetermined temperature while being rotated, so that impurities can be quickly and uniformly removed from the thin film.

また、薄膜形成工程をＡＬＤ法により行う場合には、処理温度を原料ガスが自己分解しない程度の温度帯となるように制御する。この場合、原料ガス供給工程においては、原料ガスは熱分解することなく、基板２００上に吸着する。この間、基板２００は回転しながら所定温度に保たれているので、基板面内に亘り均一に原料を吸着させることができる。酸化剤供給工程においては、基板２００上に吸着した原料とオゾンガスとが反応することにより、基板上に１〜数原子層程度の薄膜が形成される。この間も基板２００は回転されながら所定温度に保たれているので、基板面内に亘り均一な膜を形成できる。なお、このとき、オゾンガスにより薄膜中に混入するＣ、Ｈ等の不純物を脱離させることができる。 Further, when the thin film forming process is performed by the ALD method, the processing temperature is controlled so as to be a temperature range in which the source gas is not self-decomposed. In this case, in the source gas supply process, the source gas is adsorbed on the substrate 200 without being thermally decomposed. During this time, since the substrate 200 is kept at a predetermined temperature while rotating, the raw material can be uniformly adsorbed over the substrate surface. In the oxidant supply step, the raw material adsorbed on the substrate 200 reacts with ozone gas, whereby a thin film of about 1 to several atomic layers is formed on the substrate. During this time, since the substrate 200 is maintained at a predetermined temperature while being rotated, a uniform film can be formed over the substrate surface. At this time, impurities such as C and H mixed in the thin film can be desorbed by ozone gas.

なお、本実施形態に係る基板処理装置において、ＣＶＤ法により、基板を処理する際の処理条件としては、例えば、ＨｆＳｉＯ膜（ハフニウムシリケート膜）を成膜する場合、処理温度：３９０〜４５０℃、処理圧力：５０〜４００Ｐａ、第１原料（Ｈｆ（ＭＭＰ）_４）供給流量：０．０１〜０．２ｇ／ｍｉｎ、第２原料（Ｓｉ（ＭＭＰ）_４）供給流量：０．０１〜０．２ｇ／ｍｉｍ、酸化剤（オゾンガス）供給流量：１００〜３０００ｓｃｃｍが例示される。 In the substrate processing apparatus according to the present embodiment, as a processing condition when processing a substrate by the CVD method, for example, when forming an HfSiO film (hafnium silicate film), a processing temperature: 390 to 450 ° C., Processing pressure: 50 to 400 Pa, first raw material (Hf (MMP) ₄ ) supply flow rate: 0.01 to 0.2 g / min, second raw material (Si (MMP) ₄ ) supply flow rate: 0.01 to 0.2 g / Mim, oxidizing agent (ozone gas) supply flow rate: 100 to 3000 sccm.

また、本実施形態に係る基板処理装置において、ＡＬＤ法により、基板を処理する際の処理条件としては、例えば、ＨｆＳｉＯ膜（ハフニウムシリケート膜）を成膜する場合、処理温度：２００〜３５０℃、処理圧力：５０〜４００Ｐａ、第１原料（Ｈｆ（ＭＭＰ）_４）供給流量：０．０１〜０．２ｇ／ｍｉｎ、第２原料（Ｓｉ（ＭＭＰ）_４）供給流量：０．０１〜０．２ｇ／ｍｉｍ、酸化剤（オゾンガス）供給流量：１００〜３０００ｓｃｃｍが例示される。 In the substrate processing apparatus according to the present embodiment, as a processing condition when processing a substrate by the ALD method, for example, when forming a HfSiO film (hafnium silicate film), a processing temperature is 200 to 350 ° C. Processing pressure: 50 to 400 Pa, first raw material (Hf (MMP) ₄ ) supply flow rate: 0.01 to 0.2 g / min, second raw material (Si (MMP) ₄ ) supply flow rate: 0.01 to 0.2 g / Mim, oxidizing agent (ozone gas) supply flow rate: 100 to 3000 sccm.

このように、本実施の形態では、処理室２０１内を排気しながら所定の処理温度、所定の処理圧力に保持された処理室２０１内に、第１原料ガスや第２原料ガスを供給することにより、基板２００を処理するように構成されているが、処理室２０１内から排気された第１原料ガス及び第２原料ガスや反応生成物が真空ポンプ２４６の上流側で液化して液状排出物として排気管２３１内に付着し、滞留していることがあり、メンテナンスのために真空ポンプ２４６を取り外すときに、排気管２３１から垂れ落ちる危険性があり、メンテナンス作業者が危険にさらされることがある。
そこで、液状排出物の液垂れを防止する装置として排気管２３１にストップバルブ２６８が設けられる。
ストップバルブ２６８は手動又は自動制御弁から構成され、排気管２３１の真空ポンプ２４６よりも上流側に排気管２３１を開閉できるように設けられる。
このように、排気管２３１にストップバルブ２６８を設け、真空ポンプ２４６を取り外す前に、ストップバルブ２６８を閉とすると、ストップバルブ２６８よりも上流側に存在している液状排出物の液垂れを防止できる。このため真空ポンプ２４６を取り外す際に液状排出物が誤って人体に付着する等、メンテナンス作業者が危険にさらされることが防止
される。
又、ストップバルブ２６８は真空ポンプ２４６を取り外すとき以外は開とされる。
このようにすると、成膜工程では、第１原料ガスや第２原料ガスを処理室２０１内に供給しながら真空ポンプ２４６により排気することができるので、処理室２０１内の圧力を上昇させることなく、処理に適した圧力、温度の下で基板２００への成膜を実施することができる。
なお、ストップバルブ２６８は、好ましくは、真空ポンプ２４６の直前、言い換えると、真空ポンプ２４６寄りに設けるのがよい。すなわち、ストップバルブ２６８を排気口２３０側に設けると、ストップバルブ２６８と真空ポンプ２４６との間の距離が長くなってしまい、液垂れするおそれのある液状排出物の絶対量が増加してしまうことになるが、このようにストップバルブ２６８を真空ポンプ２４６寄りに設けて排気管２３１のストップバルブ２６８と真空ポンプ２４６との距離を短くすると、このような問題も解消される。 As described above, in the present embodiment, the first source gas or the second source gas is supplied into the processing chamber 201 held at a predetermined processing temperature and a predetermined processing pressure while exhausting the processing chamber 201. However, the first source gas, the second source gas, and the reaction product exhausted from the processing chamber 201 are liquefied on the upstream side of the vacuum pump 246 to form a liquid discharge. May stick to and stay in the exhaust pipe 231, and when the vacuum pump 246 is removed for maintenance, there is a risk of dripping from the exhaust pipe 231, and the maintenance worker may be in danger. is there.
Therefore, a stop valve 268 is provided in the exhaust pipe 231 as a device for preventing liquid discharge from dripping.
The stop valve 268 is a manual or automatic control valve, and is provided so that the exhaust pipe 231 can be opened and closed upstream of the vacuum pump 246 of the exhaust pipe 231.
As described above, if the stop valve 268 is provided in the exhaust pipe 231 and the stop valve 268 is closed before the vacuum pump 246 is removed, the liquid discharge existing on the upstream side of the stop valve 268 is prevented from dripping. it can. For this reason, when the vacuum pump 246 is removed, it is possible to prevent the maintenance worker from being exposed to danger such as the liquid discharge accidentally adhering to the human body.
The stop valve 268 is opened except when the vacuum pump 246 is removed.
In this way, in the film forming process, the first source gas and the second source gas can be exhausted by the vacuum pump 246 while being supplied into the processing chamber 201, so that the pressure in the processing chamber 201 is not increased. The film formation on the substrate 200 can be performed under a pressure and temperature suitable for the processing.
The stop valve 268 is preferably provided immediately before the vacuum pump 246, in other words, close to the vacuum pump 246. In other words, if the stop valve 268 is provided on the exhaust port 230 side, the distance between the stop valve 268 and the vacuum pump 246 becomes longer, and the absolute amount of liquid discharge that may drip increases. However, if the stop valve 268 is provided close to the vacuum pump 246 in this way to shorten the distance between the stop valve 268 of the exhaust pipe 231 and the vacuum pump 246, such a problem is solved.

図２はストップバルブ２６８の開閉を検知するようにセンサ２６９を設け、センサ２６９の開閉信号に基づいて処理室２０１内に第１原料ガス、第２原料ガスを導入させるためのバルブ２４３ａ、２４３ｄ及び真空ポンプ２４６を制御するようにした本発明の一実施の形態を示す。
ストップバルブ２６８は手動又は自動制御弁から構成され、センサ２６９は、ストップバルブ２６８の開閉を検知するようにストップバルブ２６８の内部又は外部に組み込まれ、メインコントローラ２５６に接続される。
メインコントローラ２５６は、センサ２６９から閉信号が出力されているときは、処理が不可能な状態にあるか、排気管２３１から真空ポンプ２４６が取り外されているものと判定し、センサ２６９から開信号が出力されているときは、真空ポンプ２４６が排気管２３１と接続されていて処理が可能な状態にあるものと判定する。そして、センサ２６９から閉信号が出力されているときは、真空ポンプ２４６のコントローラ２８１に起動を停止させる停止信号を出力し、処理室２０１内に第１原料ガス、第２原料ガスを導入させるためのバルブ２４３ａ、２４３ｄに閉信号を出力してそれぞれ閉弁させるように構成されている。
これにより、ストップバルブ２６８が閉のとき、すなわち、排気管２３１から真空ポンプ２４６が取り外されるメンテナンスの際の真空ポンプ２４６の誤った起動が防止される。また、排気ができない状態での第１原料ガス及び第２原料ガスの導入が防止されるので、誤って成膜工程が実行される場合に生じる処理室２０１内の異常な温度、圧力の上昇やこれに起因する異常燃焼、爆発が防止される。 In FIG. 2, a sensor 269 is provided to detect opening / closing of the stop valve 268, and valves 243a, 243d for introducing the first source gas and the second source gas into the processing chamber 201 based on the opening / closing signal of the sensor 269, and An embodiment of the present invention in which the vacuum pump 246 is controlled will be described.
The stop valve 268 is configured by a manual or automatic control valve, and the sensor 269 is incorporated inside or outside the stop valve 268 so as to detect opening / closing of the stop valve 268 and is connected to the main controller 256.
When the close signal is output from the sensor 269, the main controller 256 determines that the processing is impossible or the vacuum pump 246 is removed from the exhaust pipe 231, and the open signal is output from the sensor 269. Is output, it is determined that the vacuum pump 246 is connected to the exhaust pipe 231 and is ready for processing. When a closing signal is output from the sensor 269, a stop signal for stopping the start is output to the controller 281 of the vacuum pump 246 so that the first source gas and the second source gas are introduced into the processing chamber 201. The valves 243a and 243d are configured to output close signals to close the valves.
This prevents erroneous start-up of the vacuum pump 246 when the stop valve 268 is closed, that is, during maintenance when the vacuum pump 246 is removed from the exhaust pipe 231. In addition, since the introduction of the first source gas and the second source gas in a state where exhaust cannot be performed is prevented, an abnormal increase in temperature or pressure in the processing chamber 201 caused when the film forming process is mistakenly performed, Abnormal combustion and explosion resulting from this are prevented.

また、メインコントローラ２５６は、センサ２６９から開信号が出力されているとき、すなわち、真空ポンプ２４６が排気管２３１と接続されていて基板２００の処理が可能な状態のときは、真空ポンプ２４６のコントローラ２８１に対して起動を許可する許可信号を出力すると共に、バルブ２４３ａ、２４３ｄの駆動回路（図示せず）に対して開作動を可能とする開作動許可信号を出力するように構成される。
これにより、成膜工程では、真空ポンプ２４６による処理室２０１内の排気と、第１原料ガスや第２原料ガスの処理室２０１内への供給とによって基板２００が処理される。 The main controller 256 is a controller for the vacuum pump 246 when an open signal is output from the sensor 269, that is, when the vacuum pump 246 is connected to the exhaust pipe 231 and the substrate 200 can be processed. A permission signal for permitting activation is output to 281 and an opening operation permission signal for enabling an opening operation is output to a drive circuit (not shown) of the valves 243a and 243d.
Thus, in the film forming process, the substrate 200 is processed by exhausting the processing chamber 201 by the vacuum pump 246 and supplying the first source gas or the second source gas into the processing chamber 201.

次に、ストップバルブ２６８を自動制御弁で構成し、メインコントローラ２５６によりストップバルブ２６８の開閉をリモート制御する場合について説明する。
この実施の形態では、ストップバルブ２６８を開閉するアクチュエータ（図示せず）がメインコントローラ２５６に接続され、予め指定された時期、すなわち、メンテナンスの直前に、メインコントローラ２５６によってストップバルブ２６８が閉とされ、メンテナンス終了後に、メインコントローラ２５６によってストップバルブ２６８が開とされる。このためユーザの作業が省力化される。 Next, the case where the stop valve 268 is configured by an automatic control valve and the opening / closing of the stop valve 268 is remotely controlled by the main controller 256 will be described.
In this embodiment, an actuator (not shown) for opening and closing the stop valve 268 is connected to the main controller 256, and the stop valve 268 is closed by the main controller 256 at a predetermined time, that is, immediately before maintenance. After the maintenance is finished, the stop valve 268 is opened by the main controller 256. This saves the user's work.

なお、メンテナンス時期、すなわち、真空ポンプ２４６の取り外し時期は、基板処理装置のロギング装置に格納されている生産履歴のデータと、真空ポンプ２４６の付着物の付着量とに基づいてメインコントローラ２５６により自動的に決定されるようにしてもよい。
また、上述したように、ストップバルブ２６８に設けられているセンサ２６９が閉信号を出力したときに、バルブ２４３ａ、２４３ｄの開作動を強制的に禁止すると共に、真空ポンプ２４６の起動を強制的に禁止するようにし、それ以外のとき、すなわち、開信号が出力されているときは、これらの禁止を解除するようにしてもよい。また、真空ポンプ２４６の起動やバルブ２４３ａ、２４３ｄの開作動を禁止する際、アラームを発生させ、周囲に異常を報知させるようにしてもよい。 The maintenance time, that is, the removal time of the vacuum pump 246 is automatically determined by the main controller 256 based on the production history data stored in the logging device of the substrate processing apparatus and the amount of deposit on the vacuum pump 246. It may be determined automatically.
Further, as described above, when the sensor 269 provided in the stop valve 268 outputs a closing signal, the opening operation of the valves 243a and 243d is forcibly prohibited and the activation of the vacuum pump 246 is forcibly prohibited. In other cases, that is, when an open signal is output, these prohibitions may be canceled. Further, when the activation of the vacuum pump 246 and the opening operation of the valves 243a and 243d are prohibited, an alarm may be generated to notify the surroundings of the abnormality.

また、本実施の形態では、液状排出物が滞留する例として、常温で液体の原料を使用する場合について説明したが、本発明は、排気管２３１内に液状排出物が滞留し、真空ポンプ２４６を取り外す際に液状排出物が垂れ落ちてしまう基板処理装置に対して適用が可能である。 In the present embodiment, the case where a liquid raw material is used at room temperature has been described as an example in which the liquid discharge stays. However, in the present invention, the liquid discharge stays in the exhaust pipe 231 and the vacuum pump 246 is used. The present invention can be applied to a substrate processing apparatus in which the liquid discharge droops when removing the substrate.

［付記］
以下に、本発明の好ましい実施の態様を付記する。 [Appendix]
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

本発明の一態様によれば、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ラインと、前記処理室内を排気する排気ラインと、前記排気ラインに接続され、前記処理室内を真空排気するポンプと、前記排気ラインの前記ポンプよりも上流側に設けられ、前記ポンプを前記排気ラインから取り外す際に閉じられ、それ以外は開かれた状態とされるストップバルブと、を備えた基板処理装置が提供される。 According to one embodiment of the present invention, a processing chamber for processing a substrate, a supply line for supplying a gas into the processing chamber, an exhaust line for exhausting the processing chamber, and an exhaust line connected to the processing chamber. A pump for evacuating, and a stop valve provided upstream of the pump in the exhaust line, closed when the pump is removed from the exhaust line, and opened otherwise. A substrate processing apparatus is provided.

好ましくは、前記ストップバルブが閉じられた状態では、前記ポンプを起動できないように制御するコントローラをさらに有する。 Preferably, the apparatus further includes a controller for controlling the pump so that the pump cannot be started when the stop valve is closed.

好ましくは、ストップバルブが閉じられた状態では、前記供給ラインから前記処理室内にガスを供給できないように制御するコントローラをさらに有する。 Preferably, the apparatus further includes a controller for controlling the supply of gas from the supply line into the processing chamber when the stop valve is closed.

本発明に係る基板処理装置の一実施の形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one Embodiment of the substrate processing apparatus which concerns on this invention. 本実施形態に係るストップバルブとその制御系の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the stop valve which concerns on this embodiment, and its control system.

Explanation of symbols

２０１処理室
２３１排気管
２４６真空ポンプ
２５６メインコントローラ
２６８ストップバルブ
２６９センサ 201 Processing chamber 231 Exhaust pipe 246 Vacuum pump 256 Main controller 268 Stop valve 269 Sensor

Claims

A processing chamber for processing a substrate, a supply line for supplying a gas into the processing chamber, an exhaust line for exhausting the processing chamber, a pump connected to the exhaust line and evacuating the processing chamber, and the exhaust line And a stop valve that is provided upstream of the pump, is closed when the pump is removed from the exhaust line, and is otherwise open.