JP2012023138A - Substrate processing apparatus - Google Patents

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Mamoru Umemoto
衛 梅本
Tadashi Konya
忠司 紺谷
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Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a situation in which it takes a lot of time until completion of exhaustion by immediately recognizing the fact that exhaustion of gas is not started correctly while avoiding mixture of a plurality of kinds of processing gas.SOLUTION: The substrate processing apparatus comprises: a processing chamber in which a substrate is contained; a gas supply system which supplies a plurality of kinds of processing gas mixture of which must be avoided into the processing chamber via piping, i.e. the passage of the processing gas; and a gas exhaust system which exhausts gas in the processing chamber and the piping. The substrate processing apparatus is further provided with a control unit which controls a display to display the state of gas stagnating in the piping in at least three stages of gas stagnation state, under exhaustion state, and exhaustion completion state.

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。   The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate.

半導体装置の製造プロセスでは、多種多様なガスを使用する。そのため、例えば可燃性ガスと支燃性ガスのように、組み合わせるガス種類によっては混蝕発火の危険性がある点に留意する必要がある。このことから、複数種類の処理ガスを使用する基板処理装置では、以下に述べる排気シーケンス制御によって、当該複数種類の処理ガスの混蝕を回避することが一般的に行われている。すなわち、基板を収容した処理室内へ処理ガスを供給した後、その処理室内およびこれに連なる配管内に滞留するガスの排気を開始すると、その排気開始から一定時間が経過するまでは排気動作を継続して行う。そして、一定時間が経過して処理室内および配管内に残存するガスがなくなったら、当該ガスの排気が完了した旨の情報表示をして、別種類の処理ガスの処理室内への供給を開始可能にする。このような排気シーケンスを、各種の処理ガスについて繰り返し行う。   A wide variety of gases are used in the semiconductor device manufacturing process. Therefore, it should be noted that there is a risk of mixed fire depending on the type of gas to be combined, such as combustible gas and combustion-supporting gas. For this reason, in a substrate processing apparatus that uses a plurality of types of processing gases, it is common practice to avoid ingestion of the plurality of types of processing gases by the exhaust sequence control described below. In other words, after supplying the processing gas into the processing chamber containing the substrate and starting exhausting of the gas staying in the processing chamber and the piping connected to the processing chamber, the exhaust operation is continued until a certain time has elapsed from the start of the exhaust. And do it. When there is no gas remaining in the processing chamber and piping after a certain period of time has passed, information indicating that the exhaust of the gas has been completed can be displayed, and supply of another type of processing gas into the processing chamber can be started. To. Such an exhaust sequence is repeated for various processing gases.

上述した排気シーケンス制御を行う基板処理装置において、処理室内および配管内からの滞留ガスの排気は、当該配管におけるバルブ開閉状態の切り替えが正しく行われたことを契機にして開始される。しかしながら、バルブ開閉状態の切り替えは、例えば作業員がマニュアル操作で実行した場合には、作業ミスにより誤って行われるおそれがある。その場合に、作業員は、操作直後に誤りに気付くことは稀で、操作から一定時間が経過しても排気完了の情報表示がされないことによって初めて誤りに気付くことが殆どである。したがって、バルブ開閉状態の切り替えが誤って行われると、作業員がそのことに気付くのが遅れる分、排気シーケンスが完了するまでに多くの時間を要することになる。   In the substrate processing apparatus that performs the exhaust sequence control described above, exhaust of the staying gas from the processing chamber and the piping is started when the switching of the valve open / close state in the piping is correctly performed. However, the switching of the valve open / close state may be erroneously performed due to a work mistake, for example, when an operator performs the manual operation. In that case, the operator rarely notices an error immediately after the operation, and often notices the error only when the information on the completion of the exhaust is not displayed even after a certain time has passed since the operation. Therefore, if the switching of the valve open / close state is mistakenly performed, it takes a long time to complete the exhaust sequence because the worker is late to notice that.

本発明は、複数種類の処理ガスの混蝕を回避しつつ、ガス排気が正しく開始されなかった場合には直ちにそのことを認識可能にし、これにより排気完了までに多くの時間を要するのを抑制できる基板処理装置を提供することを目的とする。   The present invention makes it possible to recognize immediately when gas exhaust is not started correctly while avoiding the mixing of plural types of processing gases, thereby suppressing the time required for exhaust completion. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus that can be used.

本発明の一態様によれば、基板を収容する処理室と、混蝕を避けるべき複数種類の処理ガスを当該処理ガスの流路である配管を通じて前記処理室内へ供給するガス供給系と、前記処理室内および前記配管内のガスを排気するガス排気系と、を有し、前記配管内に滞留するガスの状態をガス残留状態、排気中状態、排気完了状態の少なくとも三段階で表示部に表示させる制御部を設けたことを特徴とする基板処理装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a processing chamber that accommodates a substrate, a gas supply system that supplies a plurality of types of processing gases to be prevented from being mixed into the processing chamber through piping that is a flow path of the processing gas, A gas exhaust system for exhausting the gas in the processing chamber and the pipe, and the state of the gas staying in the pipe is displayed on the display unit in at least three stages: a gas remaining state, an exhausting state, and an exhausted state There is provided a substrate processing apparatus characterized in that a control unit is provided.

本発明に係る基板処理装置によれば、ガス排気が正しく開始されないと、直ちにそのことを認識できる。したがって、排気完了までに多くの時間を要してしまうのを抑制することができる。   According to the substrate processing apparatus of the present invention, if gas exhaust is not started correctly, it can be recognized immediately. Therefore, it can be suppressed that much time is required until exhaust is completed.

本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the substrate processing apparatus concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉の概略構成図であり、(a)は処理炉の縦断面概略図を、(b)は処理炉の横断面概略図をそれぞれ示す図である。It is a schematic block diagram of the processing furnace with which the substrate processing apparatus concerning one Embodiment of this invention is provided, (a) is a longitudinal cross-sectional schematic diagram of a processing furnace, (b) is a figure which shows the cross-sectional schematic diagram of a processing furnace, respectively. It is. 本発明の一実施形態にかかる基板処理工程の手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the procedure of the substrate processing process concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる基板処理工程のプロセスシーケンスを示すチャート図である。It is a chart figure showing a process sequence of a substrate processing process concerning one embodiment of the present invention. 本発明の参考例となる従来構成による排気シーケンス制御のラダープログラム概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the ladder program outline | summary of the exhaust sequence control by the conventional structure used as the reference example of this invention. 本発明の参考例となる従来構成による排気シーケンス制御の一具体例を示す模式図であり、(a)は第1処理ガスの供給状態を示す図、(b)は正常設定による第1処理ガスの排気状態を示す図、(c)は異常設定による第1処理ガスの排気状態を示す図である。It is a schematic diagram which shows one specific example of the exhaust sequence control by the conventional structure used as the reference example of this invention, (a) is a figure which shows the supply state of 1st process gas, (b) is 1st process gas by a normal setting. FIG. 6C is a diagram showing an exhaust state of the first processing gas due to an abnormal setting. 本発明の一実施形態にかかる排気シーケンス制御のラダープログラム概要を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the ladder program outline | summary of the exhaust sequence control concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる排気シーケンス制御の一具体例を示す模式図であり、(a)は第1処理ガスの供給状態を示す図、(b)は正常設定による第1処理ガスの排気状態を示す図、(c)は異常設定による第1処理ガスの排気状態を示す図である。It is a schematic diagram which shows one specific example of the exhaust sequence control concerning one Embodiment of this invention, (a) is a figure which shows the supply state of 1st process gas, (b) is exhaust of the 1st process gas by a normal setting. The figure which shows a state, (c) is a figure which shows the exhaustion state of the 1st process gas by abnormal setting.

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(1)基板処理装置の構成
まず、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置101の構成例について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置の概略構成図である。
(1) Configuration of Substrate Processing Apparatus First, a configuration example of a substrate processing apparatus 101 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1に示すように、本実施形態にかかる基板処理装置101は、筐体111を備えている。シリコン等からなるウエハ(基板)200を筐体111内外へ搬送するには、複数のウエハ200を収納するウエハキャリア(基板収納容器)としてのカセット110が使用される。筐体111内側の前方(図中の右側)には、カセットステージ(基板収納容器受渡し台)114が設けられている。カセット110は、図示しない工程内搬送装置によってカセットステージ114上に載置され、また、カセットステージ114上から筐体111外へ搬出されるように構成されている。   As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 101 according to the present embodiment includes a housing 111. In order to transport a wafer (substrate) 200 made of silicon or the like into and out of the casing 111, a cassette 110 as a wafer carrier (substrate storage container) that stores a plurality of wafers 200 is used. A cassette stage (substrate storage container delivery table) 114 is provided in front of the housing 111 (on the right side in the drawing). The cassette 110 is placed on the cassette stage 114 by an in-process transfer device (not shown), and is carried out of the casing 111 from the cassette stage 114.

カセット110は、工程内搬送装置によって、カセット110内のウエハ200が垂直姿勢となり、カセット110のウエハ出し入れ口が上方向を向くように、カセットステージ114上に載置される。カセットステージ114は、カセット110を筐体111の後方に向けて縦方向に90°回転させ、カセット110内のウエハ200を水平姿勢とさせ、カセット110のウエハ出し入れ口を筐体111内の後方を向かせることが可能なように構成されている。   The cassette 110 is placed on the cassette stage 114 so that the wafer 200 in the cassette 110 is in a vertical posture and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces upward by the in-process transfer device. The cassette stage 114 rotates the cassette 110 90 degrees in the vertical direction toward the rear of the casing 111 to bring the wafer 200 in the cassette 110 into a horizontal posture, and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 is placed behind the casing 111. It is configured to be able to face.

筐体111内の前後方向の略中央部には、カセット棚(基板収納容器載置棚)105が設置されている。カセット棚105には、複数段、複数列にて複数個のカセット110が保管されるように構成されている。カセット棚105には、後述するウエハ移載機構125の搬送対象となるカセット110が収納される移載棚123が設けられている。また、カセットステージ114の上方には、予備カセット棚107が設けられ、予備的にカセット110を保管するように構成されている。   A cassette shelf (substrate storage container mounting shelf) 105 is installed at a substantially central portion in the front-rear direction in the housing 111. The cassette shelf 105 is configured to store a plurality of cassettes 110 in a plurality of rows and a plurality of rows. The cassette shelf 105 is provided with a transfer shelf 123 in which a cassette 110 to be transferred by a wafer transfer mechanism 125 described later is stored. Further, a preliminary cassette shelf 107 is provided above the cassette stage 114, and is configured to store the cassette 110 in a preliminary manner.

カセットステージ114とカセット棚105との間には、カセット搬送装置(基板収納容器搬送装置)118が設けられている。カセット搬送装置118は、カセット110を保持したまま昇降可能なカセットエレベータ(基板収納容器昇降機構)118aと、カセット110を保持したまま水平移動可能な搬送機構としてのカセット搬送機構(基板収納容器搬送機構)118bと、を備えている。これらカセットエレベータ118aとカセット搬送機構118bとの連携動作により、カセットステージ114、カセット棚105、
予備カセット棚107、移載棚123の間で、カセット110を搬送するように構成されている。
A cassette transfer device (substrate container transfer device) 118 is provided between the cassette stage 114 and the cassette shelf 105. The cassette transport device 118 includes a cassette elevator (substrate storage container lifting mechanism) 118a that can be moved up and down while holding the cassette 110, and a cassette transport mechanism (substrate storage container transport mechanism) as a transport mechanism that can move horizontally while holding the cassette 110. 118b. By the cooperative operation of the cassette elevator 118a and the cassette transport mechanism 118b, the cassette stage 114, cassette shelf 105,
The cassette 110 is transported between the spare cassette shelf 107 and the transfer shelf 123.

カセット棚105の後方には、ウエハ移載機構(基板移載機構)125が設けられている。ウエハ移載機構125は、ウエハ200を水平方向に回転ないし直動可能なウエハ移載装置(基板移載装置)125aと、ウエハ移載装置125aを昇降させるウエハ移載装置エレベータ(基板移載装置昇降機構)125bと、を備えている。なお、ウエハ移載装置125aは、ウエハ200を水平姿勢で保持するツイーザ(基板移載用治具)125cを備えている。これらウエハ移載装置125aとウエハ移載装置エレベータ125bとの連携動作により、ウエハ200を移載棚123上のカセット110内からピックアップして後述するボート(基板支持部材)217へ装填(チャージング)したり、ウエハ200をボート217から脱装(ディスチャージング)して移載棚123上のカセット110内へ収納したりするように構成されている。   A wafer transfer mechanism (substrate transfer mechanism) 125 is provided behind the cassette shelf 105. The wafer transfer mechanism 125 includes a wafer transfer device (substrate transfer device) 125a that can rotate or linearly move the wafer 200 in the horizontal direction, and a wafer transfer device elevator (substrate transfer device) that moves the wafer transfer device 125a up and down. Elevating mechanism) 125b. The wafer transfer device 125a includes a tweezer (substrate transfer jig) 125c that holds the wafer 200 in a horizontal posture. The wafer 200 is picked up from the cassette 110 on the transfer shelf 123 by the cooperative operation of the wafer transfer device 125a and the wafer transfer device elevator 125b, and loaded into the boat (substrate support member) 217 described later (charging). Or the wafer 200 is unloaded (discharged) from the boat 217 and stored in the cassette 110 on the transfer shelf 123.

筐体111の後部上方には、処理炉202が設けられている。処理炉202の下端部には開口が設けられ、かかる開口は炉口シャッタ(炉口開閉機構)147により開閉されるように構成されている。なお、処理炉202の構成については後述する。   A processing furnace 202 is provided above the rear portion of the casing 111. An opening is provided at the lower end of the processing furnace 202, and the opening is configured to be opened and closed by a furnace port shutter (furnace port opening / closing mechanism) 147. The configuration of the processing furnace 202 will be described later.

処理炉202の下方には、ボート217を昇降させて処理炉202内外へ搬送する昇降機構としてのボートエレベータ(基板支持部材昇降機構)115が設けられている。ボートエレベータ115の昇降台には、連結具としてのアーム128が設けられている。アーム128上には、ボート217を垂直に支持するとともに、ボートエレベータ115によりボート217が上昇したときに処理炉202の下端部を気密に閉塞する蓋体としてのシールキャップ219が水平姿勢で設けられている。   Below the processing furnace 202, a boat elevator (substrate support member lifting mechanism) 115 is provided as a lifting mechanism that lifts and lowers the boat 217 and transports the boat 217 into and out of the processing furnace 202. The elevator 128 of the boat elevator 115 is provided with an arm 128 as a connecting tool. On the arm 128, a seal cap 219 is provided in a horizontal posture as a lid that supports the boat 217 vertically and that hermetically closes the lower end of the processing furnace 202 when the boat 217 is raised by the boat elevator 115. ing.

ボート217は複数本の保持部材を備えており、複数枚(例えば、50枚〜150枚程度)のウエハ200を、水平姿勢で、かつその中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に保持するように構成されている。ボート217の詳細な構成については後述する。   The boat 217 includes a plurality of holding members, and a plurality of (for example, about 50 to 150) wafers 200 are aligned in the vertical direction in a horizontal posture and in a state where the centers thereof are aligned in multiple stages. Configured to hold. The detailed configuration of the boat 217 will be described later.

カセット棚105の上方には、供給ファンと防塵フィルタとを備えたクリーンユニット134aが設けられている。クリーンユニット134aは、清浄化した雰囲気であるクリーンエアを筐体111の内部に流通させるように構成されている。   Above the cassette shelf 105, a clean unit 134a having a supply fan and a dustproof filter is provided. The clean unit 134a is configured to circulate clean air, which is a cleaned atmosphere, inside the casing 111.

また、ウエハ移載装置エレベータ125bおよびボートエレベータ115側と反対側である筐体111の左側端部には、クリーンエアを供給するよう供給フアンと防塵フィルタとを備えたクリーンユニット(図示せず)が設置されている。図示しない前記クリーンユニットから吹き出されたクリーンエアは、ウエハ移載装置125a及びボート217の周囲を流通した後に、図示しない排気装置に吸い込まれて、筐体111の外部に排気されるように構成されている。   In addition, a clean unit (not shown) provided with a supply fan and a dustproof filter so as to supply clean air to the left end portion of the housing 111 opposite to the wafer transfer device elevator 125b and the boat elevator 115 side. Is installed. Clean air blown out from the clean unit (not shown) is configured to be sucked into an exhaust device (not shown) and exhausted to the outside of the casing 111 after circulating around the wafer transfer device 125a and the boat 217. ing.

(2)基板処理装置の動作
次に、本実施形態にかかる基板処理装置101の動作について説明する。
(2) Operation of Substrate Processing Apparatus Next, the operation of the substrate processing apparatus 101 according to the present embodiment will be described.

まず、カセット110が、図示しない工程内搬送装置によって、ウエハ200が垂直姿勢となりカセット110のウエハ出し入れ口が上方向を向くように、カセットステージ114上に載置される。その後、カセット110は、カセットステージ114によって、筐体111の後方に向けて縦方向に90°回転させられる。その結果、カセット110内のウエハ200は水平姿勢となり、カセット110のウエハ出し入れ口は筐体111内の後方を向く。   First, the cassette 110 is placed on the cassette stage 114 by an in-process transfer device (not shown) so that the wafer 200 is in a vertical posture and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces upward. Thereafter, the cassette 110 is rotated 90 ° in the vertical direction toward the rear of the casing 111 by the cassette stage 114. As a result, the wafer 200 in the cassette 110 assumes a horizontal posture, and the wafer loading / unloading port of the cassette 110 faces rearward in the housing 111.

カセット110は、カセット搬送装置118によって、カセット棚105ないし予備カセット棚107の指定された棚位置へ自動的に搬送されて受け渡されて一時的に保管された後、カセット棚105又は予備カセット棚107から移載棚123に移載されるか、もしくは直接移載棚123に搬送される。   The cassette 110 is automatically transported to the designated shelf position of the cassette shelf 105 or the spare cassette shelf 107 by the cassette transporting device 118, delivered, temporarily stored, and then stored in the cassette shelf 105 or the spare cassette shelf. The sample is transferred from 107 to the transfer shelf 123 or directly transferred to the transfer shelf 123.

カセット110が移載棚123に移載されると、ウエハ200は、ウエハ移載装置125aのツイーザ125cによって、ウエハ出し入れ口を通じてカセット110からピックアップされ、ウエハ移載装置125aとウエハ移載装置エレベータ125bとの連続動作によって移載室124の後方にあるボート217に装填(チャージング)される。ボート217にウエハ200を受け渡したウエハ移載機構125は、カセット110に戻り、次のウエハ200をボート217に装填する。   When the cassette 110 is transferred to the transfer shelf 123, the wafer 200 is picked up from the cassette 110 through the wafer loading / unloading port by the tweezer 125c of the wafer transfer device 125a, and the wafer transfer device 125a and the wafer transfer device elevator 125b are picked up. Are loaded (charged) into the boat 217 behind the transfer chamber 124. The wafer transfer mechanism 125 that has transferred the wafer 200 to the boat 217 returns to the cassette 110 and loads the next wafer 200 into the boat 217.

予め指定された枚数のウエハ200がボート217に装填されると、炉口シャッタ147によって閉じられていた処理炉202の下端部が、炉口シャッタ147によって開放される。続いて、シールキャップ219がボートエレベータ115によって上昇されることにより、ウエハ200群を保持したボート217が処理炉202内へ搬入(ローディング)される。ローディング後は、処理炉202にてウエハ200に任意の処理が実施される。かかる処理については後述する。処理後は、ウエハ200およびカセット110は、上述の手順とは逆の手順で筐体111の外部へ払出される。   When a predetermined number of wafers 200 are loaded into the boat 217, the lower end of the processing furnace 202 closed by the furnace port shutter 147 is opened by the furnace port shutter 147. Subsequently, when the seal cap 219 is raised by the boat elevator 115, the boat 217 holding the wafer 200 group is loaded into the processing furnace 202. After loading, arbitrary processing is performed on the wafer 200 in the processing furnace 202. Such processing will be described later. After the processing, the wafer 200 and the cassette 110 are discharged to the outside of the casing 111 by a procedure reverse to the above procedure.

(3)処理炉の構成
続いて、本発明の一実施形態にかかる処理炉202の構成について、図面を参照しながら説明する。図2は、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置が備える処理炉の概略構成図であり、(a)は処理炉の縦断面概略図を、(b)は図2(a)に示す処理炉の横断面概略図をそれぞれ示している。
(3) Configuration of Processing Furnace Next, the configuration of the processing furnace 202 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 2A and 2B are schematic configuration diagrams of a processing furnace provided in a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a schematic longitudinal sectional view of the processing furnace, and FIG. The cross-sectional schematic of a processing furnace is shown, respectively.

(処理室)
本発明の一実施形態にかかる処理炉202は、反応容器(処理容器)を構成する反応管203を有している。反応管203は、例えば石英(SiO)や炭化珪素(SiC)等の耐熱性を有する非金属材料から構成され、上端部が閉塞され、下端部が開放された円筒形状となっている。反応管203の下端部は、上述したボートエレベータ115が上昇した際に、例えばステンレス等の金属からなり円盤状に形成されたシールキャップ219により気密に封止されるように構成されている。反応管203の下端部とシールキャップ219との間には、処理室201内を気密に封止するOリングなどの封止部材220が設けられている。
(Processing room)
A processing furnace 202 according to an embodiment of the present invention includes a reaction tube 203 that constitutes a reaction vessel (processing vessel). The reaction tube 203 is made of a heat-resistant non-metallic material such as quartz (SiO 2 ) or silicon carbide (SiC), and has a cylindrical shape with its upper end closed and its lower end open. The lower end of the reaction tube 203 is configured to be hermetically sealed by a seal cap 219 made of a metal such as stainless steel and formed in a disk shape when the above-described boat elevator 115 is raised. A sealing member 220 such as an O-ring that hermetically seals the inside of the processing chamber 201 is provided between the lower end portion of the reaction tube 203 and the seal cap 219.

反応管203の内部には、基板としてのウエハ200が収容される処理室201が形成されている。処理室201内には、基板保持具としてのボート217が下方から挿入されるように構成されている。反応管203の内径は、ウエハ200を装填したボート217の最大外形よりも大きくなるように構成されている。   Inside the reaction tube 203, a processing chamber 201 for accommodating a wafer 200 as a substrate is formed. A boat 217 as a substrate holder is inserted into the processing chamber 201 from below. The inner diameter of the reaction tube 203 is configured to be larger than the maximum outer shape of the boat 217 loaded with the wafers 200.

ボート217は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料によって形成され、複数枚(例えば75枚から100枚)のウエハ200を、略水平状態で所定の隙間(基板ピッチ間隔)をもって多段に保持するように構成されている。ボート217は、ボート217からの熱伝導を遮断する断熱キャップ218上に搭載されている。断熱キャップ218は、例えば石英や炭化珪素等の耐熱性材料によって形成され、回転軸255により下方から支持されている。回転軸255は、処理室201内の気密を保持しつつ、シールキャップ219の中心部を貫通するように設けられている。シールキャップ219の下方には、回転軸255を回転させる回転機構267が設けられている。回転機構267が回転軸255を回転させることで、処理室201内の気密を保持したまま、複数のウエハ200を搭載した
ボート217を回転させ得るように構成されている。
The boat 217 is formed of a heat-resistant material such as quartz or silicon carbide, and holds a plurality of (for example, 75 to 100) wafers 200 in multiple stages with a predetermined gap (substrate pitch interval) in a substantially horizontal state. It is configured as follows. The boat 217 is mounted on a heat insulating cap 218 that blocks heat conduction from the boat 217. The heat insulating cap 218 is formed of a heat resistant material such as quartz or silicon carbide, and is supported from below by a rotating shaft 255. The rotation shaft 255 is provided so as to penetrate the center portion of the seal cap 219 while maintaining airtightness in the processing chamber 201. A rotation mechanism 267 that rotates the rotation shaft 255 is provided below the seal cap 219. The rotation mechanism 267 rotates the rotation shaft 255 so that the boat 217 loaded with the plurality of wafers 200 can be rotated while maintaining the airtightness in the processing chamber 201.

反応管203の外周には、反応管203と同心円状に加熱手段(加熱機構)としてのヒータ207が設けられている。ヒータ207は円筒形状であり、保持板としてのヒータベース(図示せず)に支持されることにより垂直に据え付けられている。   A heater 207 as a heating means (heating mechanism) is provided on the outer periphery of the reaction tube 203 concentrically with the reaction tube 203. The heater 207 has a cylindrical shape and is vertically installed by being supported by a heater base (not shown) as a holding plate.

反応管203内には、温度検出器としての温度センサ263が設置されている。温度センサ263は、垂直部と水平部とを有するL字形状に構成されている。温度センサ263の垂直部は、反応管203の内壁を沿うように鉛直方向に配設されている。温度センサ263で検出された温度情報に基づきヒータ207の加熱温度を調整することで、処理室201内が所望の温度分布となるように構成されている。   A temperature sensor 263 is installed in the reaction tube 203 as a temperature detector. The temperature sensor 263 is configured in an L shape having a vertical portion and a horizontal portion. The vertical portion of the temperature sensor 263 is disposed in the vertical direction along the inner wall of the reaction tube 203. By adjusting the heating temperature of the heater 207 based on the temperature information detected by the temperature sensor 263, the processing chamber 201 is configured to have a desired temperature distribution.

(気化ガス供給系)
反応管203には、気化ガス導入部としての気化ガスノズル233aが設けられている。気化ガスノズル233aは、垂直部と水平部とを有するL字形状に構成されている。気化ガスノズル233aの垂直部は、反応管203の内壁を沿うように鉛直方向に配設されている。気化ガスノズル233aの垂直部側面には、気化ガス供給孔248aが鉛直方向に複数設けられている。気化ガス供給孔248aの開口径は、それぞれ下部から上部にわたって同一とされていてもよく、下部から上部にわたって徐々に大きくされていてもよい。気化ガスノズル233aの水平部は、反応管203の側壁を貫通するように設けられている。
(Vaporized gas supply system)
The reaction tube 203 is provided with a vaporized gas nozzle 233a as a vaporized gas introduction part. The vaporized gas nozzle 233a is configured in an L shape having a vertical portion and a horizontal portion. The vertical portion of the vaporized gas nozzle 233a is disposed in the vertical direction along the inner wall of the reaction tube 203. A plurality of vaporized gas supply holes 248a are provided in the vertical direction on the side surface of the vaporized gas nozzle 233a. The opening diameter of the vaporized gas supply hole 248a may be the same from the lower part to the upper part, or may be gradually increased from the lower part to the upper part. The horizontal portion of the vaporized gas nozzle 233 a is provided so as to penetrate the side wall of the reaction tube 203.

反応管203の側壁から突出した気化ガスノズル233aの水平端部(上流側)には、気化ガスを処理室201内へ供給する気化ガス供給管240aの下流端が接続されている。気化ガス供給管240aには、上流側から順に、開閉弁である開閉バルブ543、気化器(気化装置)500、流量制御器であるマスフローコントローラ(MFC)241a、開閉弁である開閉バルブ243aが設けられている。気化器260は、図示せぬ液体原料供給源から開閉バルブ543を介して供給される液体原料を受け取ると、これを所定温度に加熱して気化させ、気化ガス(原料ガス)を生成するように構成されている。マスフローコントローラ(MFC)241aは、気化ガスの流量をモニタして、気化器500での気化量のフィードバック制御を可能にするように構成されている。また、開閉バルブ243aを開けることにより、気化器500にて生成された気化ガスが処理室201内へ供給されるように構成されている。   The downstream end of the vaporized gas supply pipe 240a that supplies vaporized gas into the processing chamber 201 is connected to the horizontal end (upstream side) of the vaporized gas nozzle 233a protruding from the side wall of the reaction tube 203. The vaporized gas supply pipe 240a is provided with an open / close valve 543 that is an open / close valve, a vaporizer (vaporizer) 500, a mass flow controller (MFC) 241a that is a flow controller, and an open / close valve 243a that is an open / close valve in order from the upstream side. It has been. When the vaporizer 260 receives a liquid raw material supplied from a liquid raw material supply source (not shown) via the opening / closing valve 543, the vaporizer 260 is heated to a predetermined temperature and vaporized to generate a vaporized gas (raw material gas). It is configured. The mass flow controller (MFC) 241a is configured to monitor the flow rate of the vaporized gas and enable feedback control of the vaporization amount in the vaporizer 500. Further, by opening the on-off valve 243a, the vaporized gas generated in the vaporizer 500 is supplied into the processing chamber 201.

主に、気化ガスノズル233a、気化ガス供給管240a、気化器500、マスフローコントローラ(MFC)241a、開閉バルブ243aにより、本実施形態に係るガス供給系の一つである気化ガス供給系が構成されている。気化ガス供給系によって、例えば、シリコン原料ガス、すなわちシリコン(Si)を含むガス(シリコン含有ガス)が、処理室201内に供給される。シリコン含有ガスとしては、例えばヘキサクロロジシラン(SiCl、略称:HCD)ガスを用いることができる。なお、シリコン原料ガスは、常温常圧で固体、液体、及び気体のいずれであっても良いが、ここでは液体として説明する。シリコン原料ガスが常温常圧で気体の場合は気化器500を設ける必要はない。 The vaporized gas supply system which is one of the gas supply systems according to the present embodiment is mainly configured by the vaporized gas nozzle 233a, the vaporized gas supply pipe 240a, the vaporizer 500, the mass flow controller (MFC) 241a, and the open / close valve 243a. Yes. For example, a silicon source gas, that is, a gas containing silicon (Si) (silicon-containing gas) is supplied into the processing chamber 201 by the vaporized gas supply system. As the silicon-containing gas, for example, hexachlorodisilane (Si 2 Cl 6 , abbreviation: HCD) gas can be used. The silicon source gas may be any of solid, liquid, and gas at normal temperature and pressure, but will be described as liquid here. If the silicon source gas is a gas at normal temperature and pressure, the vaporizer 500 need not be provided.

(反応ガス供給系)
反応管203には、反応ガス導入部としての反応ガスノズル233bが設けられている。反応ガスノズル233bは、垂直部と水平部とを有するL字形状に構成されている。反応ガスノズル233bの垂直部は、反応管203の内壁を沿うように鉛直方向に配設されている。反応ガスノズル233bの垂直部側面には、反応ガス供給孔248bが鉛直方向に複数設けられている。反応ガス供給孔248bの開口径は、それぞれ下部から上部にわたって同一とされていてもよく、下部から上部にわたって徐々に大きくされていてもよい
。反応ガスノズル233bの水平部は、反応管203の側壁を貫通するように設けられている。
(Reactive gas supply system)
The reaction tube 203 is provided with a reaction gas nozzle 233b as a reaction gas introduction part. The reactive gas nozzle 233b is configured in an L shape having a vertical portion and a horizontal portion. The vertical portion of the reaction gas nozzle 233b is arranged in the vertical direction along the inner wall of the reaction tube 203. A plurality of reactive gas supply holes 248b are provided in the vertical direction on the side surface of the vertical portion of the reactive gas nozzle 233b. The opening diameter of the reactive gas supply hole 248b may be the same from the lower part to the upper part, or may be gradually increased from the lower part to the upper part. The horizontal portion of the reaction gas nozzle 233b is provided so as to penetrate the side wall of the reaction tube 203.

反応管203の側壁から突出した反応ガスノズル233bの水平端部(上流側)には、反応ガスを処理室201内へ供給する反応ガス供給管240bの下流端が接続されている。反応ガス供給管240bの上流側には、第1の処理ガス供給管(以下、単に「第1供給管」という。)240cの下流端と、第2の処理ガス供給管(以下、単に「第2供給管」という。)240dの下流端が接続されている。すなわち、反応ガス供給管240bの上流側は、第1供給管240cの下流端と第2供給管240dの下流端との両方に繋がっている。   The downstream end of the reaction gas supply pipe 240b that supplies the reaction gas into the processing chamber 201 is connected to the horizontal end (upstream side) of the reaction gas nozzle 233b protruding from the side wall of the reaction tube 203. On the upstream side of the reaction gas supply pipe 240b, a downstream end of a first process gas supply pipe (hereinafter simply referred to as “first supply pipe”) 240c and a second process gas supply pipe (hereinafter simply referred to as “first gas supply pipe”). 2) "The downstream end of 240d is connected. That is, the upstream side of the reactive gas supply pipe 240b is connected to both the downstream end of the first supply pipe 240c and the downstream end of the second supply pipe 240d.

第1供給管240cには、上流側から順に、開閉弁である開閉バルブ243c、流量制御器であるマスフローコントローラ(MFC)241c、開閉弁である開閉バルブ244cが設けられている。第1供給管240cの上流端には図示せぬ第1処理ガス供給源が接続されており、開閉バルブ243cおよび開閉バルブ244cを開けることにより、第1処理ガス供給源からの第1処理ガスが、第1供給管240cおよび反応ガス供給管240bを介して処理室201内へ供給されるように構成されている。なお、処理室201内への第1処理ガスの供給流量は、マスフローコントローラ(MFC)241cによって制御可能に構成されている。   The first supply pipe 240c is provided with an open / close valve 243c as an open / close valve, a mass flow controller (MFC) 241c as a flow controller, and an open / close valve 244c as an open / close valve in order from the upstream side. A first processing gas supply source (not shown) is connected to the upstream end of the first supply pipe 240c. By opening the opening / closing valve 243c and the opening / closing valve 244c, the first processing gas from the first processing gas supply source is supplied. The first supply pipe 240c and the reaction gas supply pipe 240b are configured to be supplied into the processing chamber 201. The supply flow rate of the first processing gas into the processing chamber 201 is configured to be controllable by a mass flow controller (MFC) 241c.

主に、反応ガスノズル233b、反応ガス供給管240b、第1供給管240c、開閉バルブ243c、マスフローコントローラ(MFC)241c、開閉バルブ244cにより、本実施形態に係るガス供給系の一つである第1処理ガス供給系が構成されている。第1処理ガス供給系によって、例えば窒素(N)を含むガス(窒素含有ガス)が、第1処理ガスとして処理室201内に供給される。窒素含有ガスとしては、例えばアンモニア(NH)ガスを用いることができる。 A reaction gas nozzle 233b, a reaction gas supply pipe 240b, a first supply pipe 240c, an on-off valve 243c, a mass flow controller (MFC) 241c, and an on-off valve 244c are used as a first gas supply system according to this embodiment. A processing gas supply system is configured. For example, a gas containing nitrogen (N) (nitrogen-containing gas) is supplied into the processing chamber 201 as the first processing gas by the first processing gas supply system. As the nitrogen-containing gas, for example, ammonia (NH 3 ) gas can be used.

第2供給管240dには、上流側から順に、開閉弁である開閉バルブ243d、流量制御器であるマスフローコントローラ(MFC)241d、開閉弁である開閉バルブ244dが設けられている。第2供給管240dの上流端には図示せぬ第2処理ガス供給源が接続されており、開閉バルブ243dおよび開閉バルブ244dを開けることにより、第2処理ガス供給源からの第2処理ガスが、第2供給管240dおよび反応ガス供給管240bを介して処理室201内へ供給されるように構成されている。なお、処理室201内への第2処理ガスの供給流量は、マスフローコントローラ(MFC)241dによって制御可能に構成されている。   The second supply pipe 240d is provided with an open / close valve 243d as an open / close valve, a mass flow controller (MFC) 241d as a flow rate controller, and an open / close valve 244d as an open / close valve in order from the upstream side. A second processing gas supply source (not shown) is connected to the upstream end of the second supply pipe 240d. By opening the opening / closing valve 243d and the opening / closing valve 244d, the second processing gas from the second processing gas supply source is supplied. The second supply pipe 240d and the reaction gas supply pipe 240b are configured to be supplied into the processing chamber 201. Note that the supply flow rate of the second processing gas into the processing chamber 201 is configured to be controllable by a mass flow controller (MFC) 241d.

主に、反応ガスノズル233b、反応ガス供給管240b、第2供給管240d、開閉バルブ243d、マスフローコントローラ(MFC)241d、開閉バルブ244dにより、本実施形態に係るガス供給系の一つである第2処理ガス供給系が構成されている。第2処理ガス供給系によって、例えば酸素(O)を含むガス(酸素含有ガス)が、第2処理ガスとして処理室201内に供給される。酸素含有ガスとしては、例えば酸素(O)ガスを用いることができる。 Mainly, the reactive gas nozzle 233b, the reactive gas supply pipe 240b, the second supply pipe 240d, the open / close valve 243d, the mass flow controller (MFC) 241d, and the open / close valve 244d is a second gas supply system according to this embodiment. A processing gas supply system is configured. For example, a gas containing oxygen (O) (oxygen-containing gas) is supplied into the processing chamber 201 as the second processing gas by the second processing gas supply system. As the oxygen-containing gas, for example, oxygen (O 2 ) gas can be used.

(キャリアガス供給系)
第1供給管240cにおけるマスフローコントローラ(MFC)241cと開閉バルブ244cの間には、キャリアガス供給管240eの下流端が接続されている。また、第2供給管240dにおけるマスフローコントローラ(MFC)241dと開閉バルブ244dの間には、キャリアガス供給管240fの下流端が接続されている。これらキャリアガス供給管240eおよびキャリアガス供給管240fの上流端は、いずれも、キャリアガスとしてのヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、窒素(N)等の不
活性ガスを供給する図示しないキャリアガス供給源に接続されている。
(Carrier gas supply system)
The downstream end of the carrier gas supply pipe 240e is connected between the mass flow controller (MFC) 241c and the on-off valve 244c in the first supply pipe 240c. The downstream end of the carrier gas supply pipe 240f is connected between the mass flow controller (MFC) 241d and the opening / closing valve 244d in the second supply pipe 240d. The upstream ends of the carrier gas supply pipe 240e and the carrier gas supply pipe 240f all have an inert gas such as helium (He), neon (Ne), argon (Ar), nitrogen (N 2 ) or the like as a carrier gas. It is connected to a carrier gas supply source (not shown) for supply.

キャリアガス供給管240eには、開閉弁である開閉バルブ243eが設けられている。開閉バルブ243eを開けることにより第1供給管240c内にキャリアガスが供給され、第1処理ガスとキャリアガスとの混合ガスが第1供給管240cおよび反応ガス供給管240bを介して処理室201内に供給されるように構成されている。   The carrier gas supply pipe 240e is provided with an open / close valve 243e which is an open / close valve. By opening the on-off valve 243e, the carrier gas is supplied into the first supply pipe 240c, and the mixed gas of the first processing gas and the carrier gas passes through the first supply pipe 240c and the reaction gas supply pipe 240b in the processing chamber 201. It is comprised so that it may be supplied to.

キャリアガス供給管240fには、開閉弁である開閉バルブ243fが設けられている。開閉バルブ243fを開けることにより第2供給管240d内にキャリアガスが供給され、第2処理ガスとキャリアガスとの混合ガスが第2供給管240dおよび反応ガス供給管240bを介して処理室201内に供給されるように構成されている。   The carrier gas supply pipe 240f is provided with an open / close valve 243f which is an open / close valve. By opening the on-off valve 243f, the carrier gas is supplied into the second supply pipe 240d, and the mixed gas of the second processing gas and the carrier gas passes through the second supply pipe 240d and the reaction gas supply pipe 240b into the processing chamber 201. It is comprised so that it may be supplied to.

主に、キャリアガス供給管240e,240f、開閉バルブ243e,243f、図示しないキャリアガス供給源により、本実施形態に係るキャリアガス供給系が構成されている。   The carrier gas supply system according to this embodiment is mainly configured by the carrier gas supply pipes 240e and 240f, the on-off valves 243e and 243f, and a carrier gas supply source (not shown).

(パージガス供給管)
気化ガス供給管240aにおける開閉バルブ243aの下流側には、第1パージガス管240gの下流端が接続されている。第1パージガス管240gには、上流側から順に、Nガス等の不活性ガスを供給する図示しないパージガス供給源、マスフローコントローラ(MFC)241g、開閉弁である開閉バルブ243gが設けられている。開閉バルブ243gを開けることにより、処理室201内へのパージガスの供給を行い、気化ガス供給管240a内および処理室201内からの気化ガスの排出を促すように構成されている。
(Purge gas supply pipe)
The downstream end of the first purge gas pipe 240g is connected to the vaporized gas supply pipe 240a on the downstream side of the open / close valve 243a. The first purge gas pipe 240g is provided with a purge gas supply source (not shown) for supplying an inert gas such as N 2 gas, a mass flow controller (MFC) 241g, and an opening / closing valve 243g, which is an opening / closing valve, in order from the upstream side. By opening the opening / closing valve 243g, the purge gas is supplied into the processing chamber 201, and the discharge of the vaporized gas from the vaporized gas supply pipe 240a and the processing chamber 201 is promoted.

同様に、反応ガス供給管240bには、第2パージガス管240hの下流端が接続されている。接続箇所は、第1供給管240cにおける開閉バルブ244cおよび第2供給管240dにおける開閉バルブ244よりも下流側に位置している。第2パージガス管240hには、上流側から順に、Nガス等の不活性ガスを供給する図示しないパージガス供給源、マスフローコントローラ(MFC)241h、開閉バルブ243hが設けられている。開閉バルブ243hを開けることにより、処理室201内へのパージガスの供給を行うように構成されている。さらに詳しくは、開閉バルブ243h,244cを開け、開閉バルブ243c,243e,244dを閉じることで、処理室201内へのパージガスの供給を開始して、第1供給管240c内、反応ガス供給管240b内、処理室201内からの第1処理ガスの排出を促すことが可能となる。また、開閉バルブ243h,244dを開け、開閉バルブ243d,243f,244cを閉じることで、処理室201内へのパージガスの供給を開始して、第2供給管240d内、反応ガス供給管240b内、処理室201内からの第2処理ガスの排出を促すことが可能となる。 Similarly, the downstream end of the second purge gas pipe 240h is connected to the reaction gas supply pipe 240b. The connection location is located downstream of the opening / closing valve 244c in the first supply pipe 240c and the opening / closing valve 244 in the second supply pipe 240d. The second purge gas pipe 240h is provided with a purge gas supply source (not shown) for supplying an inert gas such as N 2 gas, a mass flow controller (MFC) 241h, and an open / close valve 243h in order from the upstream side. The purge gas is supplied into the processing chamber 201 by opening the opening / closing valve 243h. More specifically, by opening the on-off valves 243h and 244c and closing the on-off valves 243c, 243e and 244d, supply of the purge gas into the processing chamber 201 is started, and the first supply pipe 240c and the reaction gas supply pipe 240b are started. It is possible to prompt the discharge of the first processing gas from the inside of the processing chamber 201. Further, by opening the on-off valves 243h, 244d and closing the on-off valves 243d, 243f, 244c, supply of the purge gas into the processing chamber 201 is started, and the inside of the second supply pipe 240d, the reaction gas supply pipe 240b, It becomes possible to promote the discharge of the second processing gas from the processing chamber 201.

主に、第1パージガス管240g、第2パージガス管240h、開閉バルブ243g,243h、図示しないパージガス供給源により、本実施形態に係るパージガス供給系が構成されている。   The purge gas supply system according to this embodiment is mainly configured by the first purge gas pipe 240g, the second purge gas pipe 240h, the open / close valves 243g and 243h, and a purge gas supply source (not shown).

(ガス排気系)
反応管203の側壁には、処理室201内の雰囲気を排気する排気系としての排気管231が接続されている。排気管231には、上流側から順に、圧力検出器としての圧力センサ245、圧力調整器としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ246、真空排気装置としての真空ポンプ247が設けられている。真空ポンプ247を作動させつつ、APCバルブ246の開閉弁の開度を調整することにより、処理室201内を所望の圧力とし、処理室201内およびこれに連なる気化ガス供給管
240a内、反応ガス供給管240b内、第1供給管240c内、第2供給管240d内等からの滞留ガスの排気を行うことが可能なように構成されている。
(Gas exhaust system)
An exhaust pipe 231 serving as an exhaust system for exhausting the atmosphere in the processing chamber 201 is connected to the side wall of the reaction tube 203. The exhaust pipe 231 is provided with a pressure sensor 245 as a pressure detector, an APC (Auto Pressure Controller) valve 246 as a pressure regulator, and a vacuum pump 247 as a vacuum exhaust device in order from the upstream side. By adjusting the opening degree of the opening / closing valve of the APC valve 246 while operating the vacuum pump 247, the inside of the processing chamber 201 is set to a desired pressure, and the reaction gas is supplied into the processing chamber 201 and the vaporized gas supply pipe 240a connected thereto. It is configured so that the staying gas can be exhausted from the supply pipe 240b, the first supply pipe 240c, the second supply pipe 240d, and the like.

主に、排気管231、圧力センサ245、APCバルブ246、真空ポンプ247により、本実施形態に係るガス排気系が構成されている。   The gas exhaust system according to the present embodiment is mainly configured by the exhaust pipe 231, the pressure sensor 245, the APC valve 246, and the vacuum pump 247.

(コントローラ)
制御部(制御手段)であるコントローラ280は、ヒータ207、APCバルブ246、真空ポンプ247、回転機構267、ボートエレベータ215、開閉バルブ243a,243c,243d,243e,243f,243g,243h,244c,244d,543、マスフローコントローラ241a、241c、241d、241g,241h等に接続されている。コントローラ280により、ヒータ207の温度調整動作、APCバルブ246の開閉および圧力調整動作、真空ポンプ247の起動・停止、回転機構267の回転速度調節、ボートエレベータ215の昇降動作、開閉バルブ243a,243c,243d,243e,243f,243g,243h,244c,244d,543の開閉動作、マスフローコントローラ241a、241c、241d、241g,241hの流量調整等の制御が行われる。また、コントローラ280は、上記の各種制御機能に加えて、タイマー機能および情報記憶機能を有している。
(controller)
The controller 280 serving as a control unit (control means) includes a heater 207, an APC valve 246, a vacuum pump 247, a rotation mechanism 267, a boat elevator 215, open / close valves 243a, 243c, 243d, 243e, 243f, 243g, 243h, 244c, and 244d. 543, and mass flow controllers 241a, 241c, 241d, 241g, 241h, and the like. The controller 280 adjusts the temperature of the heater 207, opens and closes the APC valve 246 and adjusts the pressure, starts and stops the vacuum pump 247, adjusts the rotation speed of the rotating mechanism 267, moves the boat elevator 215 up and down, and opens and closes the valves 243a, 243c, Controls such as opening / closing operations of 243d, 243e, 243f, 243g, 243h, 244c, 244d, 543, flow rate adjustment of the mass flow controllers 241a, 241c, 241d, 241g, 241h are performed. The controller 280 has a timer function and an information storage function in addition to the various control functions described above.

(ガスパターンパネル)
コントローラ280には、表示部(表示手段)であるガスパターンパネル281が接続されている。ガスパターンパネル281には、後述するガス排気状態についての情報を表示する表示部分であるLED(Light Emitting Diode)表示器が設けられている。LED表示器は、気化ガス供給系、第1処理ガス供給系、第2処理ガス供給系、処理室201のそれぞれについて個別に設けられている。ただし、必ずしも個別である必要はなく、これらの一部または全部について兼用するように設けられていてもよい。
(Gas pattern panel)
The controller 280 is connected to a gas pattern panel 281 that is a display unit (display means). The gas pattern panel 281 is provided with an LED (Light Emitting Diode) display, which is a display portion for displaying information about a gas exhaust state to be described later. The LED display is individually provided for each of the vaporized gas supply system, the first processing gas supply system, the second processing gas supply system, and the processing chamber 201. However, it is not necessarily required to be separate, and some or all of them may be provided.

(4)基板処理工程
続いて、本発明の一実施形態としての基板処理工程について、図3および図4を参照しながら説明する。図3は、本発明の一実施形態としての基板処理工程の手順を示すフロー図である。図4は、本発明の一実施形態としての基板処理工程におけるプロセスシーケンスを示すチャート図である。
(4) Substrate Processing Step Next, a substrate processing step as an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the substrate processing step as one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a chart showing a process sequence in the substrate processing step as one embodiment of the present invention.

本実施形態で説明する基板処理工程は、CVD(Chemical Vapor Deposition)法の中の1つであるALD法を用いてウエハ200の表面に成膜をする方法であり、半導体装置の製造工程の一工程として実施される。ここでは、気化ガスとしてシリコン含有ガスであるHCDガスを、反応ガスのうちの第1処理ガスとして窒素含有ガスであるNHガスを、反応ガスのうちの第2処理ガスとして酸素含有ガスであるOガスをそれぞれ用い、ウエハ200上に絶縁膜としてシリコン酸窒化膜(SiON膜)を形成する例について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置101を構成する各部の動作はコントローラ280により制御される。 The substrate processing step described in this embodiment is a method of forming a film on the surface of the wafer 200 by using an ALD method which is one of CVD (Chemical Vapor Deposition) methods. Implemented as a process. Here, HCD gas, which is a silicon-containing gas, is used as the vaporization gas, NH 3 gas, which is a nitrogen-containing gas, is used as the first processing gas, and oxygen-containing gas is used as the second processing gas, among the reaction gases. An example in which a silicon oxynitride film (SiON film) is formed as an insulating film on the wafer 200 using O 2 gas will be described. In the following description, the operation of each part constituting the substrate processing apparatus 101 is controlled by the controller 280.

(基板搬入工程)
まず、複数枚のウエハ200をボート217に装填(ウエハチャージ)する。そして、複数枚のウエハ200を保持したボート217を、ボートエレベータ115によって持ち上げて処理室201内に搬入(ボートロード)する。この状態で、シールキャップ219はOリング220を介して反応管203の下端をシールした状態となる。基板搬入工程(S10)においては、開閉バルブ243g、開閉バルブ243hを開けて、処理室201内にパージガスを供給し続けることが好ましい。
(Substrate loading process)
First, a plurality of wafers 200 are loaded into the boat 217 (wafer charge). Then, the boat 217 holding the plurality of wafers 200 is lifted by the boat elevator 115 and loaded into the processing chamber 201 (boat loading). In this state, the seal cap 219 seals the lower end of the reaction tube 203 via the O-ring 220. In the substrate carry-in step (S10), it is preferable that the opening / closing valve 243g and the opening / closing valve 243h are opened and the purge gas is continuously supplied into the processing chamber 201.

(減圧および昇温工程)
続いて、開閉バルブ241g、開閉バルブ241hを閉め、処理室201内が所望の圧力(真空度)となるように、処理室201内を真空ポンプ247により排気(圧力調整)する。この際、処理室201内の圧力を圧力センサ245で測定して、この測定された圧力に基づき、APCバルブ246の開度をフィードバック制御する。また、処理室201内が所望の温度となるように、ヒータ207によって加熱(温度調整)する。この際、処理室201内が所望の温度分布となるように、温度センサが検出した温度情報に基づきヒータ207への通電具合をフィードバック制御する。そして、回転機構267によりボート217を回転させ、ウエハ200を回転させる。
(Decompression and temperature rise process)
Subsequently, the opening / closing valve 241g and the opening / closing valve 241h are closed, and the inside of the processing chamber 201 is exhausted (pressure adjusted) by the vacuum pump 247 so that the inside of the processing chamber 201 has a desired pressure (degree of vacuum). At this time, the pressure in the processing chamber 201 is measured by the pressure sensor 245, and the opening degree of the APC valve 246 is feedback-controlled based on the measured pressure. Further, heating (temperature adjustment) is performed by the heater 207 so that the inside of the processing chamber 201 has a desired temperature. At this time, feedback control of the energization state to the heater 207 is performed based on the temperature information detected by the temperature sensor so that the inside of the processing chamber 201 has a desired temperature distribution. Then, the boat 217 is rotated by the rotation mechanism 267 to rotate the wafer 200.

(成膜工程)
続いて、成膜工程を実施する。成膜工程では、ウエハ200上にHCDガスを供給するHCD供給工程(ステップ11)と、HCDガスの残留ガスを除去する残留ガス除去工程(ステップ12)と、ウエハ200上にNHガスを供給するNH供給工程(ステップ13)と、NHガスの残留ガスを除去する残留ガス除去工程(ステップ14)と、ウエハ200上にOガスを供給するO供給工程(ステップ15)と、Oガスの残留ガスを除去する残留ガス除去工程(ステップ16)と、を1サイクルとしてこのサイクルを所定回数繰り返す。
(Film formation process)
Subsequently, a film forming process is performed. In the film forming process, an HCD supply process for supplying HCD gas onto the wafer 200 (step 11), a residual gas removal process for removing residual gas of the HCD gas (step 12), and an NH 3 gas is supplied onto the wafer 200. a NH 3 supply step of (step 13), and residual gas removing step of removing the residual gas of the NH 3 gas (step 14), and supplies O 2 gas on the wafer 200 O 2 supply process (step 15), The residual gas removing step (step 16) for removing the residual gas of O 2 gas is defined as one cycle, and this cycle is repeated a predetermined number of times.

(HCD供給工程(ステップ11))
HCD供給工程(ステップ11)では、気化ガス供給管240aの開閉バルブ543,243aを開き、気化器500を介して気化ガス供給管240a内にHCDガスを流す。気化ガス供給管240a内を流れたHCDガスは、マスフローコントローラ241aにより流量調整される。流量調整されたHCDガスは気化ガスノズル233aの気化ガス供給孔248aから処理室201内に供給されつつガス排気管231から排気される。このとき、同時に開閉バルブ243gを開き、第1パージガス管240g内にNガス等の不活性ガスを流す。第1パージガス管240g内を流れたNガスは、マスフローコントローラ241gにより流量調整される。流量調整されたNガスはHCDガスと一緒に処理室201内に供給されつつガス排気管231から排気される。
(HCD supply process (step 11))
In the HCD supply step (step 11), the open / close valves 543 and 243a of the vaporized gas supply pipe 240a are opened, and the HCD gas is caused to flow into the vaporized gas supply pipe 240a through the vaporizer 500. The flow rate of the HCD gas flowing through the vaporized gas supply pipe 240a is adjusted by the mass flow controller 241a. The HCD gas whose flow rate has been adjusted is exhausted from the gas exhaust pipe 231 while being supplied into the processing chamber 201 from the vaporized gas supply hole 248a of the vaporized gas nozzle 233a. At this time, the opening / closing valve 243g is simultaneously opened, and an inert gas such as N 2 gas is allowed to flow into the first purge gas pipe 240g. The flow rate of the N 2 gas flowing through the first purge gas pipe 240g is adjusted by the mass flow controller 241g. The N 2 gas whose flow rate has been adjusted is exhausted from the gas exhaust pipe 231 while being supplied into the processing chamber 201 together with the HCD gas.

このとき、APCバルブ246を適正に調整して処理室201内の圧力を、例えば10〜1000Paの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ241aで制御するHCDガスの供給流量は、例えば100〜1000sccmの範囲内の流量とする。マスフローコントローラ241gで制御するNガスの供給流量は、例えば200〜1000sccmの範囲内の流量とする。HCDガスをウエハ200に晒す時間、すなわちガス供給時間(照射時間)は、例えば1〜120秒間の範囲内の時間とする。このときヒータ207の温度は、処理室201内でCVD反応が生じる程度の温度、すなわちウエハ200の温度が、例えば300〜650℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。なお、ウエハ200の温度が300℃未満となるとウエハ200上にHCDが吸着しにくくなる。また、ウエハ200の温度が650℃を超えるとCVD反応が強くなり、均一性が悪化しやすくなる。よって、ウエハ200の温度は300〜650℃の範囲内の温度とするのが好ましい。 At this time, the APC valve 246 is appropriately adjusted so that the pressure in the processing chamber 201 is, for example, in the range of 10 to 1000 Pa. The supply flow rate of the HCD gas controlled by the mass flow controller 241a is, for example, a flow rate in the range of 100 to 1000 sccm. The supply flow rate of N 2 gas controlled by the mass flow controller 241g is, for example, a flow rate in the range of 200 to 1000 sccm. The time for exposing the HCD gas to the wafer 200, that is, the gas supply time (irradiation time) is, for example, a time within the range of 1 to 120 seconds. At this time, the temperature of the heater 207 is set to a temperature at which a CVD reaction occurs in the processing chamber 201, that is, a temperature at which the temperature of the wafer 200 becomes a temperature in the range of 300 to 650 ° C., for example. When the temperature of the wafer 200 is less than 300 ° C., it becomes difficult for HCD to be adsorbed on the wafer 200. Further, when the temperature of the wafer 200 exceeds 650 ° C., the CVD reaction becomes strong, and the uniformity tends to deteriorate. Therefore, the temperature of the wafer 200 is preferably set to a temperature within the range of 300 to 650 ° C.

HCDガスの供給により、ウエハ200表面の下地膜上に、シリコンを含む第1の層が形成される。すなわち、ウエハ200上(下地膜上)に1原子層未満から数原子層のシリコン含有層としてのシリコン層(Si層)が形成される。シリコン含有層はHCDの化学吸着層であってもよい。なお、シリコンは、それ単独で固体となる元素である。ここでシリコン層とはシリコンにより構成される連続的な層の他、不連続な層やこれらが重なってできる薄膜をも含む。なお、シリコンにより構成される連続的な層を薄膜という場合もあ
る。また、HCDの化学吸着層とはHCD分子の連続的な化学吸着層の他、不連続な化学吸着層をも含む。なお、ウエハ200上に形成されるシリコン含有層の厚さが数原子層を超えると、後述するステップ13での窒化の作用がシリコン含有層の全体に届かなくなる。また、ウエハ200上に形成可能なシリコン含有層の最小値は1原子層未満である。よって、シリコン含有層の厚さは1原子層未満から数原子層とするのが好ましい。なお、HCDガスが自己分解する条件下では、ウエハ200上にシリコンが堆積することでシリコン層が形成され、HCDガスが自己分解しない条件下では、ウエハ200上にHCDが化学吸着することでHCDの化学吸着層が形成される。なお、ウエハ200上にHCDの化学吸着層を形成するよりも、ウエハ200上にシリコン層を形成する方が成膜レートを高くすることができ好ましい。
By supplying the HCD gas, a first layer containing silicon is formed on the base film on the surface of the wafer 200. That is, a silicon layer (Si layer) as a silicon-containing layer of less than one atomic layer to several atomic layers is formed on the wafer 200 (on the base film). The silicon-containing layer may be an HCD chemisorption layer. Silicon is an element that becomes a solid by itself. Here, the silicon layer includes a continuous layer made of silicon, a discontinuous layer, and a thin film formed by overlapping these layers. A continuous layer made of silicon may be referred to as a thin film. The HCD chemisorption layer includes a discontinuous chemisorption layer as well as a continuous chemisorption layer of HCD molecules. When the thickness of the silicon-containing layer formed on the wafer 200 exceeds several atomic layers, the nitriding action in step 13 described later does not reach the entire silicon-containing layer. The minimum value of the silicon-containing layer that can be formed on the wafer 200 is less than one atomic layer. Therefore, the thickness of the silicon-containing layer is preferably less than one atomic layer to several atomic layers. Note that, under the condition that the HCD gas self-decomposes, silicon is deposited on the wafer 200 to form a silicon layer. Under the condition that the HCD gas does not self-decompose, HCD is chemically adsorbed on the wafer 200 to cause HCD. A chemisorbed layer is formed. Note that it is preferable to form a silicon layer on the wafer 200 because the deposition rate can be increased, rather than forming an HCD chemical adsorption layer on the wafer 200.

シリコン含有ガスとしては、HCDガスの他、ジクロロシラン(SiHCl、略称:DCS)ガス、テトラクロロシラン(SiCl、略称:TCS)ガス、モノシラン(SiH)ガス等の無機原料だけでなく、アミノシラン系のテトラキスジメチルアミノシラン((Si(N(CH))、略称:4DMAS)ガス、トリスジメチルアミノシラン((Si(N(CH))H、略称:3DMAS)ガス、ビスジエチルアミノシラン(Si(N(C、略称:2DEAS)ガス、ビスターシャリーブチルアミノシラン(SiH(NH(C))、略称:BTBAS)ガスなどの有機原料を用いてもよい。 As silicon-containing gas, not only HCD gas, but also inorganic raw materials such as dichlorosilane (SiH 2 Cl 2 , abbreviation: DCS) gas, tetrachlorosilane (SiCl 4 , abbreviation: TCS) gas, monosilane (SiH 4 ) gas, etc. Aminosilane-based tetrakisdimethylaminosilane ((Si (N (CH 3 ) 2 )) 4 , abbreviation: 4DMAS) gas, trisdimethylaminosilane ((Si (N (CH 3 ) 2 )) 3 H, abbreviation: 3DMAS) gas Bisdiethylaminosilane (Si (N (C 2 H 5 ) 2 ) 2 H 2 , abbreviation: 2DEAS) gas, Bistally butylaminosilane (SiH 2 (NH (C 4 H 9 )) 2 , abbreviation: BTBAS) gas, etc. Organic raw materials may be used.

(残留ガス除去工程(ステップ12))
残留ガス除去工程(ステップ12)では、シリコン含有層が形成された後、バルブ243aを閉じ、HCDガスの供給を停止する。このとき、ガス排気管231のAPCバルブ246は開いたままとして、真空ポンプ247により処理室201内を真空排気し、処理室201内、気化ガスノズル233a内および気化ガス供給管240a内に残留する未反応もしくはシリコン含有層形成に寄与した後のHCDガスを、処理室201内、気化ガスノズル233a内および気化ガス供給管240a内から排除する。なお、このとき、バルブ243gは開いたままとして、Nガスの処理室201内への供給を維持する。これにより、処理室201内等に残留する未反応もしくはシリコン含有層形成に寄与した後のHCDガスを処理室201内等から排除する効果を高める。
(Residual gas removal step (step 12))
In the residual gas removal step (step 12), after the silicon-containing layer is formed, the valve 243a is closed and the supply of the HCD gas is stopped. At this time, the APC valve 246 of the gas exhaust pipe 231 is kept open, the inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 247, and the residual gas in the processing chamber 201, the vaporized gas nozzle 233a, and the vaporized gas supply pipe 240a remains unexposed. The HCD gas after contributing to the reaction or the formation of the silicon-containing layer is excluded from the processing chamber 201, the vaporized gas nozzle 233a, and the vaporized gas supply pipe 240a. At this time, the valve 243g remains open and the supply of N 2 gas into the processing chamber 201 is maintained. This enhances the effect of removing unreacted HCD gas remaining in the processing chamber 201 or the like or contributing to the formation of the silicon-containing layer from the processing chamber 201 or the like.

不活性ガスとしては、Nガスの他、Arガス、Heガス、Neガス、Xeガス等の希ガスを用いてもよい。 As the inert gas, a rare gas such as Ar gas, He gas, Ne gas, or Xe gas may be used in addition to N 2 gas.

(NH供給工程(ステップ13))
NH供給工程(ステップ13)では、第1供給管240cの開閉バルブ243c,244cを開き、第1供給管240c内および反応ガス供給管240b内にNHガスを流す。第1供給管240c内および反応ガス供給管240b内を流れるNHガスは、マスフローコントローラ241cにより流量調整される。流量調整されたNHガスは、反応ガスノズル233bの反応ガス供給孔248bから処理室201内に供給されつつガス排気管231から排気される。なお、処理室201内に供給されたNHガスは、熱により活性化される。このとき、同時にバルブ243hを開き、第2パージガス管240h内にNガスを流す。NガスはNHガスと一緒に処理室201内に供給されつつガス排気管231から排気される。
(NH 3 supply process (step 13))
In the NH 3 supply step (step 13), the on-off valves 243c and 244c of the first supply pipe 240c are opened, and NH 3 gas is caused to flow into the first supply pipe 240c and the reaction gas supply pipe 240b. The flow rate of NH 3 gas flowing in the first supply pipe 240c and the reaction gas supply pipe 240b is adjusted by the mass flow controller 241c. The NH 3 gas whose flow rate has been adjusted is exhausted from the gas exhaust pipe 231 while being supplied into the processing chamber 201 from the reaction gas supply hole 248b of the reaction gas nozzle 233b. Note that the NH 3 gas supplied into the processing chamber 201 is activated by heat. At this time, the valve 243h is opened at the same time, and N 2 gas is caused to flow into the second purge gas pipe 240h. The N 2 gas is exhausted from the gas exhaust pipe 231 while being supplied into the processing chamber 201 together with the NH 3 gas.

NHガスを熱で活性化して流すときは、APCバルブ246を適正に調整して処理室201内の圧力を、例えば50〜3000Paの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ241cで制御するNHガスの供給流量は、例えば100〜10000sccmの範囲内の流量とする。マスフローコントローラ241hで制御するNガスの供給流量は、例えば200〜1000sccmの範囲内の流量とする。NHガスにウエハ200
を晒す時間、すなわちガス供給時間(照射時間)は、例えば1〜120秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ207の温度は、ステップ11と同様、ウエハ200の温度が300〜650℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。NHガスは反応温度が高く、上記のようなウエハ温度では反応しづらいので、処理室201内の圧力を上記のような高い圧力とすることにより熱的に活性化することを可能にしている。なお、NHガスは熱で活性化させて供給したほうが、ソフトな反応を生じさせることができ、後述する窒化をソフトに行うことができる。
When the NH 3 gas is activated by heat and flows, the APC valve 246 is adjusted appropriately so that the pressure in the processing chamber 201 is set to a pressure in the range of 50 to 3000 Pa, for example. The supply flow rate of NH 3 gas controlled by the mass flow controller 241c is, for example, a flow rate in the range of 100 to 10,000 sccm. The supply flow rate of N 2 gas controlled by the mass flow controller 241h is, for example, a flow rate in the range of 200 to 1000 sccm. Wafer 200 in NH 3 gas
The exposure time, that is, the gas supply time (irradiation time) is, for example, a time within a range of 1 to 120 seconds. At this time, the temperature of the heater 207 is set to a temperature at which the temperature of the wafer 200 is in the range of 300 to 650 ° C., as in step 11. Since NH 3 gas has a high reaction temperature and does not easily react at the wafer temperature as described above, it can be thermally activated by setting the pressure in the processing chamber 201 to a high pressure as described above. . Note that, when the NH 3 gas is supplied by being activated by heat, a soft reaction can be caused, and nitridation described later can be performed softly.

このとき、処理室201内に流しているガスは熱的に活性化されたNHガスであり、処理室201内にはHCDガスは流していない。したがって、NHガスは気相反応を起こすことはなく、活性化されたNHガスは、ステップ11でウエハ200上に形成された第1の層としてのシリコン含有層の一部と反応する。これによりシリコン含有層は窒化されて、シリコン(第1の元素)および窒素(第2の元素)を含む第2の層、すなわち、シリコン窒化層(SiN層)へと改質される。 At this time, the gas flowing into the processing chamber 201 is a thermally activated NH 3 gas, and no HCD gas is flowing into the processing chamber 201. Therefore, the NH 3 gas does not cause a gas phase reaction, and the activated NH 3 gas reacts with a part of the silicon-containing layer as the first layer formed on the wafer 200 in step 11. Thereby, the silicon-containing layer is nitrided and modified into a second layer containing silicon (first element) and nitrogen (second element), that is, a silicon nitride layer (SiN layer).

このとき、シリコン含有層の窒化反応は飽和させないようにする。例えばステップ11で数原子層のシリコン層を形成した場合は、その表面層(表面の1原子層)の一部を窒化させる。すなわち、その表面層のうちの窒化が生じ得る領域(シリコンが露出した領域)の一部もしくは全部を窒化させる。この場合、第1の層の全体を窒化させないように、第1の層の窒化反応が非飽和となる条件下で窒化を行う。なお、条件によっては第1の層の表面層から下の数層を窒化させることもできるが、その表面層だけを窒化させるほうが、シリコン酸窒化膜の組成比の制御性を向上させることができ好ましい。また、例えばステップ11で1原子層または1原子層未満のシリコン層を形成した場合も、同様にその表面層の一部を窒化させる。この場合も、第1の層の全体を窒化させないように、第1の層の窒化反応が非飽和となる条件下で窒化を行う。   At this time, the nitridation reaction of the silicon-containing layer is not saturated. For example, when a silicon layer of several atomic layers is formed in step 11, a part of the surface layer (one atomic layer on the surface) is nitrided. That is, a part or all of a region (region where silicon is exposed) in the surface layer where nitridation can occur is nitrided. In this case, nitriding is performed under the condition that the nitridation reaction of the first layer is not saturated so that the entire first layer is not nitrided. Depending on the conditions, several layers below the surface layer of the first layer can be nitrided, but nitriding only the surface layer can improve the controllability of the composition ratio of the silicon oxynitride film. preferable. For example, when a silicon layer having one atomic layer or less than one atomic layer is formed in step 11, a part of the surface layer is similarly nitrided. Also in this case, nitriding is performed under the condition that the nitriding reaction of the first layer is not saturated so that the entire first layer is not nitrided.

窒素含有ガスとしては、NHガス以外に、Nガス、NFガス、Nガス等を用いてもよい。 As the nitrogen-containing gas, N 2 gas, NF 3 gas, N 3 H 8 gas, or the like may be used in addition to NH 3 gas.

(残留ガス除去工程(ステップ14))
残留ガス除去工程(ステップ14)では、シリコン含有層がシリコン窒化層へ改質された後、第1供給管240cの開閉バルブ243cを閉じ、NHガスの供給を停止する。このとき、ガス排気管231のAPCバルブ246は開いたままとして、真空ポンプ247により処理室201内を真空排気し、処理室201内、反応ガスノズル233b内、反応ガス供給管240b内および第1供給管240c内に残留する未反応もしくは窒化に寄与した後のNHガスを、処理室201内、反応ガスノズル233b内、反応ガス供給管240b内および第1供給管240c内から排除する。なお、このとき、バルブ243hは開いたままとして、Nガスの処理室201内への供給を維持する。これにより、処理室201内等に残留する未反応もしくは窒化に寄与した後のNHガスを処理室201内等から排除する効果を高める。
(Residual gas removal step (step 14))
In the residual gas removal step (step 14), after the silicon-containing layer is modified into the silicon nitride layer, the open / close valve 243c of the first supply pipe 240c is closed, and the supply of NH 3 gas is stopped. At this time, the APC valve 246 of the gas exhaust pipe 231 is kept open, and the inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 247, and the inside of the processing chamber 201, the reactive gas nozzle 233b, the reactive gas supply pipe 240b, and the first supply are supplied. The unreacted NH 3 gas remaining in the tube 240c or after contributing to nitridation is excluded from the processing chamber 201, the reaction gas nozzle 233b, the reaction gas supply tube 240b, and the first supply tube 240c. At this time, the supply of the N 2 gas into the processing chamber 201 is maintained while the valve 243h is kept open. This enhances the effect of removing the unreacted NH 3 gas remaining in the processing chamber 201 and the like after contributing to nitridation from the processing chamber 201 and the like.

不活性ガスとしては、Nガスの他、Arガス、Heガス、Neガス、Xeガス等の希ガスを用いてもよい。 As the inert gas, a rare gas such as Ar gas, He gas, Ne gas, or Xe gas may be used in addition to N 2 gas.

(O供給工程(ステップ15))
供給工程(ステップ15)では、第2供給管240dの開閉バルブ243d,244dを開き、第2供給管240d内および反応ガス供給管240b内にOガスを流す。第2供給管240d内および反応ガス供給管240b内を流れるOガスは、マスフローコントローラ241dにより流量調整される。また、第2パージガス管240hの開閉バルブ243hを開き、第2パージガス管240h内および反応ガス供給管240b内に参
加反応抑制ガスとしてのNガスを流す。第2パージガス管240h内および反応ガス供給管240b内を流れるNガスは、マスフローコントローラ241hにより流量調整される。流量調整されたOガスは流量調整されたNガスと反応ガス供給管240b内で混合されて、反応ガスノズル233bの反応ガス供給孔248bから処理室201内に供給されつつガス排気管231から排気される。なお、処理室201内に供給されたOガスは、熱により活性化される。ただし、高周波電力の印加によりOガスをプラズマで活性化させるようにしてもよい。
(O 2 supply process (step 15))
In the O 2 supply step (step 15), the open / close valves 243d and 244d of the second supply pipe 240d are opened, and the O 2 gas is caused to flow into the second supply pipe 240d and the reaction gas supply pipe 240b. The flow rate of the O 2 gas flowing through the second supply pipe 240d and the reaction gas supply pipe 240b is adjusted by the mass flow controller 241d. Further, the opening / closing valve 243h of the second purge gas pipe 240h is opened, and N 2 gas as a participating reaction suppression gas is caused to flow into the second purge gas pipe 240h and the reaction gas supply pipe 240b. The flow rate of the N 2 gas flowing in the second purge gas pipe 240h and the reaction gas supply pipe 240b is adjusted by the mass flow controller 241h. The flow-adjusted O 2 gas is mixed with the flow-adjusted N 2 gas in the reaction gas supply pipe 240b, and supplied from the reaction gas supply hole 248b of the reaction gas nozzle 233b into the processing chamber 201 while being supplied from the gas exhaust pipe 231. Exhausted. Note that the O 2 gas supplied into the processing chamber 201 is activated by heat. However, O 2 gas may be activated by plasma by application of high-frequency power.

ガスを熱で活性化して流すときは、APCバルブ246を適正に調整して処理室201内の圧力を、例えば1〜3000Paの範囲内の圧力とする。マスフローコントローラ241dで制御するOガスの供給流量は、例えば100〜5000sccm(0.1〜5slm)の範囲内の流量とする。マスフローコントローラ241hで制御する酸化反応抑制ガスとしてのNガスの供給流量は、Oガスの供給流量よりも大流量とし、例えば1000〜20000sccm(1〜20slm)の範囲内の流量とする。Oガスにウエハ200を晒す時間、すなわちガス供給時間(照射時間)は、例えば1〜120秒間の範囲内の時間とする。このときのヒータ207の温度は、ステップ11,13と同様、ウエハ200の温度が300〜650℃の範囲内の温度となるような温度に設定する。Oガスは上記のような条件下で熱的に活性化される。なお、Oガスは熱で活性化させて供給したほうが、ソフトな反応を生じさせることができ、後述する酸化をソフトに行うことができる。 When the O 2 gas is activated and flowed by heat, the APC valve 246 is appropriately adjusted so that the pressure in the processing chamber 201 is, for example, in the range of 1 to 3000 Pa. The supply flow rate of the O 2 gas controlled by the mass flow controller 241d is, for example, a flow rate in the range of 100 to 5000 sccm (0.1 to 5 slm). The supply flow rate of N 2 gas as the oxidation reaction suppression gas controlled by the mass flow controller 241h is larger than the supply flow rate of O 2 gas, for example, a flow rate in the range of 1000 to 20000 sccm (1 to 20 slm). The time for exposing the wafer 200 to the O 2 gas, that is, the gas supply time (irradiation time) is, for example, a time within a range of 1 to 120 seconds. At this time, the temperature of the heater 207 is set to a temperature at which the temperature of the wafer 200 is in the range of 300 to 650 ° C., as in Steps 11 and 13. O 2 gas is thermally activated under the conditions as described above. Note that the O 2 gas is activated by heat and supplied, so that a soft reaction can be caused, and the later-described oxidation can be performed softly.

このとき、処理室201内に流しているガスは熱的に活性化されたOガスであり、処理室201内にはHCDガスもNHガスも流していない。したがって、Oガスは気相反応を起こすことはなく、活性化されたOガスは、ステップ13でウエハ200上に形成された第2の層としてのSiN層の一部と反応する。これによりSiN層は酸化されて、シリコン(第1の元素)、窒素(第2の元素)および酸素(第3の元素)を含む第3の層、すなわち、シリコン酸窒化層(SiON層)へと改質される。 At this time, the gas flowing into the processing chamber 201 is a thermally activated O 2 gas, and neither the HCD gas nor the NH 3 gas is flowing into the processing chamber 201. Therefore, the O 2 gas does not cause a gas phase reaction, and the activated O 2 gas reacts with a part of the SiN layer as the second layer formed on the wafer 200 in Step 13. As a result, the SiN layer is oxidized to the third layer containing silicon (first element), nitrogen (second element), and oxygen (third element), that is, the silicon oxynitride layer (SiON layer). And modified.

このとき、SiN層の酸化反応は飽和させないようにする。例えばステップ11〜13で数原子層のSiN層を形成した場合は、その表面層(表面の1原子層)の少なくとも一部を酸化させる。この場合、SiN層の全体を酸化させないように、SiN層の酸化反応が非飽和となる条件下で酸化を行う。なお、条件によってはSiN層の表面層から下の数層を酸化させることもできるが、その表面層だけを酸化させるほうが、シリコン酸窒化膜の組成比の制御性を向上させることができ好ましい。また、例えばステップ11〜13で1原子層または1原子層未満のSiN層を形成した場合も、同様にその表面層の一部を酸化させる。この場合も、SiN層の全体を窒化させないように、SiN層の酸化反応が非飽和となる条件下で酸化を行う。   At this time, the oxidation reaction of the SiN layer is not saturated. For example, when a several atomic layer SiN layer is formed in steps 11 to 13, at least part of the surface layer (one atomic layer on the surface) is oxidized. In this case, the oxidation is performed under the condition that the oxidation reaction of the SiN layer is not saturated so that the entire SiN layer is not oxidized. Depending on conditions, several layers below the surface layer of the SiN layer can be oxidized, but it is preferable to oxidize only the surface layer because the controllability of the composition ratio of the silicon oxynitride film can be improved. For example, when a SiN layer having one atomic layer or less than one atomic layer is formed in Steps 11 to 13, a part of the surface layer is similarly oxidized. Also in this case, the oxidation is performed under the condition that the oxidation reaction of the SiN layer is not saturated so that the entire SiN layer is not nitrided.

酸素含有ガスとしては、Oガス以外に、Oガス、NO、NOガス等を用いてもよい。酸化反応抑制ガスとしては、Nガスの他、Ar、He、Ne、Xe等の希ガスを用いてもよい。 As the oxygen-containing gas, in addition to O 2 gas, O 3 gas, NO, N 2 O gas, or the like may be used. As the oxidation reaction suppression gas, a rare gas such as Ar, He, Ne, or Xe may be used in addition to the N 2 gas.

(残留ガス除去工程(ステップ16))
残留ガス除去工程(ステップ16)では、SiN層がSiON層へ改質された後、第2供給管240dの開閉バルブ243dを閉じ、Oガスの供給を停止する。このとき、ガス排気管231のAPCバルブ246は開いたままとして、真空ポンプ247により処理室201内を真空排気し、処理室201内、反応ガスノズル233b内、反応ガス供給管240b内および第2供給管240d内に残留する未反応もしくは酸化に寄与した後のOガスを、処理室201内、反応ガスノズル233b内、反応ガス供給管240b内および第2供給管240d内から排除する。このとき、バルブ243hは開いたままとして、
ガスの処理室201内への供給を維持する。これにより、処理室201内等に残留する未反応もしくは酸化に寄与した後のOガスを処理室201内等から排除する効果を高める。なお、このとき、マスフローコントローラ241hを制御して、第2パージガス管240hから供給するNガスの供給流量を1000〜20000sccm(1〜20slm)から200〜1000sccm(0.2〜1slm)へと変更する。
(Residual gas removal step (step 16))
In the residual gas removal step (step 16), after the SiN layer is modified into the SiON layer, the open / close valve 243d of the second supply pipe 240d is closed to stop the supply of O 2 gas. At this time, the APC valve 246 of the gas exhaust pipe 231 is kept open, and the inside of the processing chamber 201 is evacuated by the vacuum pump 247 so that the inside of the processing chamber 201, the reactive gas nozzle 233b, the reactive gas supply pipe 240b, and the second supply are exhausted. The O 2 gas remaining in the tube 240d and not yet reacted or contributed to oxidation is excluded from the processing chamber 201, the reaction gas nozzle 233b, the reaction gas supply tube 240b, and the second supply tube 240d. At this time, the valve 243h remains open,
The supply of N 2 gas into the processing chamber 201 is maintained. This enhances the effect of removing the unreacted or remaining O 2 gas remaining in the processing chamber 201 and the like from the processing chamber 201 and the like. At this time, the mass flow controller 241h is controlled to change the supply flow rate of N 2 gas supplied from the second purge gas pipe 240h from 1000 to 20000 sccm (1 to 20 slm) to 200 to 1000 sccm (0.2 to 1 slm). To do.

上述したステップ11〜16を1サイクルとして、このサイクルを少なくとも1回以上行うことにより、ウエハ200上に所定膜厚のシリコン(第1の元素)、窒素(第2の元素)および酸素(第3の元素)を含む薄膜、すなわちシリコン酸窒化膜(SiON膜)を成膜することができる。なお、上述のサイクルは、複数回繰り返すのが好ましい。   By performing steps 11 to 16 described above as one cycle and performing this cycle at least once, silicon (first element), nitrogen (second element), and oxygen (third element) having a predetermined thickness are formed on the wafer 200. In other words, a silicon oxynitride film (SiON film) can be formed. The above cycle is preferably repeated a plurality of times.

(パージおよび大気圧復帰工程)
所定圧のシリコン酸窒化膜(SiON膜)を形成する成膜工程がなされると、Nガス等の不活性ガスが処理室201内へ供給されつつ排気されることで処理室201内が不活性ガスでパージされる(ガスパージ)。その後、処理室201内の雰囲気が不活性ガスに置換され(不活性ガス置換)、処理室201内の圧力が常圧に復帰される(大気圧復帰)。
(Purge and atmospheric pressure recovery process)
When a film forming step for forming a silicon oxynitride film (SiON film) at a predetermined pressure is performed, the inside of the processing chamber 201 is not exhausted by supplying an inert gas such as N 2 gas to the processing chamber 201 and exhausting it. Purge with active gas (gas purge). Thereafter, the atmosphere in the processing chamber 201 is replaced with an inert gas (inert gas replacement), and the pressure in the processing chamber 201 is returned to normal pressure (return to atmospheric pressure).

(基板搬出工程)
その後、ボートエレベータ115によりシールキャップ219が下降されて、反応管203の下端が開口されるとともに、処理済ウエハ200がボート217に支持された状態で反応管203の下端から反応管203の外部に搬出(ボートアンロード)される。その後、処理済のウエハ200はボート217より取り出される(ウエハディスチャージ)。
(Substrate unloading process)
Thereafter, the seal cap 219 is lowered by the boat elevator 115, the lower end of the reaction tube 203 is opened, and the processed wafer 200 is supported by the boat 217 from the lower end of the reaction tube 203 to the outside of the reaction tube 203. Unload (boat unload). Thereafter, the processed wafer 200 is taken out from the boat 217 (wafer discharge).

(5)排気シーケンス制御
次に、本発明の一実施形態にかかる基板処理装置101のコントローラ280が実行する排気シーケンス制御について説明する。
(5) Exhaust Sequence Control Next, exhaust sequence control executed by the controller 280 of the substrate processing apparatus 101 according to the embodiment of the present invention will be described.

上述した基板処理工程では、HCDガス、NHガス、Oガスといった複数種類のガスを使用するが、HCDガスおよびNHガスは可燃性ガスであり、Oガスは支燃性ガスであることから、これらが混蝕してしまうのを回避する必要がある。また、異種ガスがウエハ200上以外の箇所で反応して当該箇所に堆積物を生成してしまうと、配管やノズル等の詰まりやパーティクル発生の要因となり得るため、この点からも異種ガス間の混蝕発生は回避すべきである。そのために、コントローラ280は、基板処理工程の過程において、以下に述べるような排気シーケンス制御を行う。 In the substrate processing step described above, a plurality of types of gases such as HCD gas, NH 3 gas, and O 2 gas are used. The HCD gas and NH 3 gas are flammable gases, and the O 2 gas is a combustion-supporting gas. For this reason, it is necessary to avoid mixing them. In addition, if the different gas reacts at a place other than on the wafer 200 and deposits are generated at the spot, it may cause clogging of pipes and nozzles and generation of particles. Ingestion should be avoided. For this purpose, the controller 280 performs exhaust sequence control as described below in the course of the substrate processing process.

以下の説明では、NH供給工程(ステップ13)において第1処理ガスとしてのNHガスを供給した後、残留ガス除去工程(ステップ14)を経て、O供給工程(ステップ15)での第2処理ガスとしてのOガスの供給開始に至るまでの間における排気シーケンス制御を例に挙げる。これは、NHガスとOガスとがいずれも反応ガス供給管240bおよび反応ガスノズル233bを通じて処理室201内に供給されるため、混蝕発生の危険性が高いからである。ただし、HCD供給工程(ステップ11)の後における残留ガス除去工程(ステップ12)と、O供給工程(ステップ15)の後における残留ガス除去工程(ステップ16)とについても、以下の説明と同様の排気シーケンス制御が行われるものとする。 In the following description, after supplying NH 3 gas as the first processing gas in the NH 3 supply process (step 13), the residual gas removal process (step 14) is performed, and then in the O 2 supply process (step 15). An example of the exhaust sequence control until the start of the supply of O 2 gas as the two process gases will be described. This is because both the NH 3 gas and the O 2 gas are supplied into the processing chamber 201 through the reaction gas supply pipe 240b and the reaction gas nozzle 233b, so that there is a high risk of occurrence of contamination. However, the residual gas removal step (step 12) after the HCD supply step (step 11) and the residual gas removal step (step 16) after the O 2 supply step (step 15) are the same as described below. The exhaust sequence control is performed.

(比較例における排気シーケンス制御)
ここで、本実施形態の排気シーケンス制御の説明に先立ち、その比較例として従来構成による排気シーケンス制御について、図5および図6を参照しながら説明する。図5は、本発明の参考例となる従来構成による排気シーケンス制御のラダープログラム概要を示す
模式図である。図6は、本発明の参考例となる従来構成による排気シーケンス制御の一具体例を示す模式図である。
(Exhaust sequence control in the comparative example)
Here, prior to the description of the exhaust sequence control of the present embodiment, an exhaust sequence control according to a conventional configuration will be described as a comparative example with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5 is a schematic diagram showing an outline of a ladder program for exhaust sequence control according to a conventional configuration serving as a reference example of the present invention. FIG. 6 is a schematic diagram showing a specific example of exhaust sequence control according to a conventional configuration serving as a reference example of the present invention.

図5に示すように、参考例の排気シーケンス制御では、コントローラ280からの指示に従いつつ、ガスパターンパネル281がガス排気状態について「ガス残留状態」(図中NG表示参照)と「排気完了状態」(図中OK表示参照)との二段階で表示する。また、コントローラ280は、残留ガス除去工程(ステップ14)でのガス排気に関連する全ての開閉バルブ243c,244c,243d,244d,243e,243fの開閉状態を認識し、バルブ開閉状態の切り替えが正しく行われたこと、すなわちバルブ開閉状態が所定排気条件に合致したことを契機にして、滞留ガスの排気を開始するとともに、タイマー機能による計時を開始する。そして、排気開始から一定時間が経過するまでは排気動作を継続して行い、一定時間が経過したら排気完了の信号をガスパターンパネル281へ出力する。これにより、ガスパターンパネル281での表示が「ガス残留状態」から「排気完了状態」へ切り替わることになる。   As shown in FIG. 5, in the exhaust sequence control of the reference example, the gas pattern panel 281 is in a “gas residual state” (refer to NG display in the figure) and “exhaust complete state” for the gas exhaust state while following instructions from the controller 280. (See OK display in the figure). In addition, the controller 280 recognizes the open / close states of all the open / close valves 243c, 244c, 243d, 244d, 243e, and 243f related to the gas exhaust in the residual gas removal step (step 14), and the switching of the valve open / close states is correctly performed. When this is done, that is, when the valve open / close state matches a predetermined exhaust condition, the exhaust of the staying gas is started and the time measurement by the timer function is started. Then, the exhaust operation is continued until a predetermined time has elapsed from the start of exhaust, and an exhaust completion signal is output to the gas pattern panel 281 when the predetermined time has elapsed. As a result, the display on the gas pattern panel 281 is switched from the “gas remaining state” to the “exhaust completed state”.

このような参考例の排気シーケンス制御により、例えば図6(a)に示すNH供給工程(ステップ13)の実行中、すなわち開閉バルブ243c,244cが開状態でNHガスが第1供給管240c内および反応ガス供給管240b内を流れている状態では、ガスパターンパネル281が第1処理ガスであるNHガスについて「ガス残留状態」であることを表示する。その後、例えば図6(b)に示すように、残留ガス除去工程(ステップ14)において開閉バルブ243cが閉状態に切り替わると、NHガスに関する所定排気条件との合致を契機にしてタイマー機能による計時が開始される。そして、一定時間が経過すると、第1供給管240c内および反応ガス供給管240b内における滞留ガスの排気が完了したとみなし、ガスパターンパネル281での表示が「ガス残留状態」から「排気完了状態」へ切り替わる。第2処理ガスであるOガスについては、NH供給工程(ステップ13)および残留ガス除去工程(ステップ14)の実行中には供給または排気のいずれも行われていないので、ガスパターンパネル281における表示が「排気完了状態」のままである。 By such an exhaust sequence control of the reference example, for example, during the execution of the NH 3 supply step (step 13) shown in FIG. 6A, that is, the on-off valves 243c and 244c are opened and the NH 3 gas is supplied to the first supply pipe 240c. The gas pattern panel 281 indicates that the NH 3 gas, which is the first processing gas, is in a “gas residual state” in a state where the gas flows through the inside and the reaction gas supply pipe 240b. Thereafter, as shown in FIG. 6B, for example, when the open / close valve 243c is switched to the closed state in the residual gas removal step (step 14), the timer function measures the timing when the predetermined exhaust condition regarding the NH 3 gas is met. Is started. Then, when a certain period of time has elapsed, it is considered that exhaust of the staying gas in the first supply pipe 240c and the reaction gas supply pipe 240b is completed, and the display on the gas pattern panel 281 changes from “gas residual state” to “exhaust complete state”. ”. The O 2 gas that is the second processing gas is not supplied or exhausted during the execution of the NH 3 supply process (step 13) and the residual gas removal process (step 14). The display at is still in the “exhaust complete state”.

ただし、バルブ開閉状態の切り替えは、コントローラ280が所定プログラムに従って自動制御する場合であれば問題が生じる可能性は極めて低いが、例えば作業員によるマニュアル操作に従って実行する場合には、作業ミスにより誤って行われるおそれがある。その場合には、例えば図6(c)に示すように、開閉バルブ243c,244cが閉状態に切り替わっても第1供給管240c内および反応ガス供給管240b内における滞留ガスの排気が開始されず、NHガスに関する所定排気条件に合致しないことからタイマー機能による計時も開始されず、バルブ切り替え作業から一定時間が経過してもガスパターンパネル281での表示が切り替わらずに「ガス残留状態」のままとなる。つまり、作業員は、操作直後に誤りに気付くことは稀で、操作から一定時間が経過しても「排気完了状態」への表示切り替えがされないことによって初めて誤りに気付くことが殆どである。したがって、バルブ開閉状態の切り替えが誤って行われると、作業員がそのことに気付くのが遅れる分、残留ガス除去工程(ステップ14)が完了するまでに多くの時間を要することになり、O供給工程(ステップ15)の開始が遅れてしまうことになる。 However, the switching of the valve open / close state is unlikely to cause a problem if the controller 280 performs automatic control according to a predetermined program. May be done. In this case, for example, as shown in FIG. 6 (c), even if the on-off valves 243c and 244c are switched to the closed state, the exhaust of the staying gas in the first supply pipe 240c and the reaction gas supply pipe 240b is not started. Because the exhaust condition for NH 3 gas is not met, the time measurement by the timer function is not started, and the display on the gas pattern panel 281 is not switched even if a certain time has elapsed from the valve switching work, and the “gas remaining state” is displayed. Will remain. That is, the worker rarely notices an error immediately after the operation, and often notices the error only when the display is not switched to the “exhaust completed state” even after a certain time has passed since the operation. Therefore, if the switching of the valve open / close state is mistakenly performed, it takes a lot of time to complete the residual gas removal step (step 14) because the operator is late to notice that, and O 2 is required. The start of the supply process (step 15) will be delayed.

(本実施形態における排気シーケンス制御)
本実施形態における排気シーケンス制御は、上述した参考例の排気シーケンス制御の問題点であった残留ガス排気時のバルブ開閉状態の誤りによる作業時間増大を抑制し、これにより次に行うガス供給行程を迅速に開始できるようにする。
(Exhaust sequence control in this embodiment)
The exhaust sequence control in the present embodiment suppresses an increase in work time due to an error in the valve opening / closing state when exhausting residual gas, which was a problem of the exhaust sequence control of the reference example described above, and thereby the next gas supply process is performed. Get started quickly.

図7は、本発明の一実施形態による排気シーケンス制御のラダープログラム概要を示す模式図である。図8は、本発明の一実施形態による排気シーケンス制御の一具体例を示す
模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an outline of a ladder program for exhaust sequence control according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic diagram showing a specific example of the exhaust sequence control according to the embodiment of the present invention.

図7に示すように、本実施形態の排気シーケンス制御では、コントローラ280からの指示に従いつつ、ガスパターンパネル281がガス排気状態について「ガス残留状態」(図中NG表示参照)と「排気中状態」(図中矢印図形表示参照)と「排気完了状態」(図中OK表示参照)との少なくとも三段階で表示する。少なくとも三段階であるから、四段階以上で表示しても構わない。少なくとも三段階の表示態様は、それぞれを互いに識別し得るものであれば、図例の表示態様に限定されることはなく、適宜設定して構わない。   As shown in FIG. 7, in the exhaust sequence control of the present embodiment, the gas pattern panel 281 is in a “gas residual state” (refer to NG display in the figure) and “exhaust state” while following the instruction from the controller 280. "(See arrow graphic display in the figure) and" Exhaust completion state "(see OK display in the figure). Since there are at least three stages, it may be displayed in four or more stages. The display modes in at least three stages are not limited to the display modes shown in the drawings as long as they can be distinguished from each other, and may be set as appropriate.

少なくとも三段階の表示態様は、ガスパターンパネル281上における一つの表示部分であるLED表示器にて、切り替え表示されるように構成されている。すなわち、ガスパターンパネル281上には第1処理ガス供給系や第2処理ガス供給系等に個別に対応する複数のLED表示器が設けられているが、各LED表示器のそれぞれが少なくとも三段階の表示態様の切り替えを行うように構成されている。LED表示器における表示態様の切り替え手法は、公知技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明を省略する。なお、各LED表示器は、三段階以上の表示切り替えに対応したものに限定されることはない。例えば、一つのLED表示器にて少なくとも三段階の表示切り替えを行うのではなく、当該一つのLED表示器に代わって少なくとも三つのLED表示器を並べて配置し、各LED表示器の点灯・消灯を切り替えることで、少なくとも三段階の表示態様を識別可能に構成することも考えられる。また、ガスパターンパネル281は、バルブ開閉状態に関する情報を視認可能に出力するものであれば、LED表示器に代わる表示手段を用いたものであっても構わない。   The display mode of at least three stages is configured to be switched and displayed on an LED display which is one display part on the gas pattern panel 281. That is, on the gas pattern panel 281, a plurality of LED displays individually corresponding to the first process gas supply system, the second process gas supply system, and the like are provided, and each LED display has at least three stages. The display mode is switched. Since the display mode switching method in the LED display may use a known technique, a detailed description thereof is omitted here. In addition, each LED indicator is not limited to the thing corresponding to the display switching of three steps or more. For example, instead of switching the display in at least three stages with one LED display, at least three LED displays are arranged side by side in place of the one LED display, and each LED display is turned on / off. It is also conceivable that at least three display modes can be identified by switching. Further, the gas pattern panel 281 may be a display using a display unit in place of the LED display as long as the information regarding the valve open / close state is output in a visible manner.

コントローラ280は、残留ガス除去工程(ステップ14)でのガス排気に関連する全ての開閉バルブ243c,244c,243d,244d,243e,243fのうちの少なくとも一つについて開状態から閉状態またはその逆の状態遷移があると、その状態遷移を契機にして、全ての開閉バルブ243c,244c,243d,244d,243e,243fの開閉状態を認識する。そして、認識結果を所定排気条件と比較して、バルブ開閉状態が所定排気条件に合致するか否か、すなわちバルブ開閉状態の切り替えが正しく行われているか否かを判断する。バルブ開閉状態の認識は、例えば電磁バルブの駆動信号を利用するといったように、公知技術を用いて行えばよい。「所定排気条件」については、これを特定する情報がコントローラ280の情報記憶機能に予め記憶保持されているものとする。また、ここでは残留ガス除去工程(ステップ14)について例に挙げているが、他の残留ガス除去工程(ステップ12,16)についても所定排気条件を特定する情報が予め記憶保持されているものとする。   The controller 280 opens from the open state to the closed state or vice versa for at least one of all the open / close valves 243c, 244c, 243d, 244d, 243e, 243f related to gas exhaustion in the residual gas removal step (step 14). When there is a state transition, the opening / closing states of all the opening / closing valves 243c, 244c, 243d, 244d, 243e, 243f are recognized with the state transition as a trigger. Then, the recognition result is compared with a predetermined exhaust condition to determine whether or not the valve open / close state matches the predetermined exhaust condition, that is, whether or not the valve open / close state is correctly switched. The recognition of the valve open / close state may be performed using a known technique, for example, using a drive signal of an electromagnetic valve. As for the “predetermined exhaust condition”, information for specifying this is stored in advance in the information storage function of the controller 280. Further, here, the residual gas removal process (step 14) is taken as an example, but information for specifying a predetermined exhaust condition is also stored and held in advance for the other residual gas removal processes (steps 12 and 16). To do.

全ての開閉バルブ243c,244c,243d,244d,243e,243fについて、バルブ開閉状態の切り替えが正しく行われると、第1供給管240c内および反応ガス供給管240b内からの滞留ガスの排気が開始される。このとき、コントローラ280は、バルブ開閉状態が所定排気条件に合致したことを契機にして、排気開始であると判断し、タイマー機能による計時を開始する。さらに、コントローラ280は、排気条件が成立して滞留ガスの排気が開始された旨の信号を、ガスパターンパネル281に対して出力する。   When all the open / close valves 243c, 244c, 243d, 244d, 243e, and 243f are correctly switched, the exhaust of the staying gas from the first supply pipe 240c and the reaction gas supply pipe 240b is started. The At this time, the controller 280 determines that the start of exhaust is triggered when the valve open / close state matches a predetermined exhaust condition, and starts timing by the timer function. Furthermore, the controller 280 outputs a signal to the gas pattern panel 281 that the exhaust condition is satisfied and the exhaust of the staying gas is started.

その後、コントローラ280は、タイマー機能による計時開始から一定時間が経過したら、第1供給管240c内および反応ガス供給管240b内における滞留ガスの排気が完了したとみなし、排気完了の信号をガスパターンパネル281に対して出力する。すなわち、排気開始から一定時間が経過すると、排気完了であると判断するのである。この判断基準となる「一定時間」については、装置仕様や実験で得られた経験則等に基づいて、滞留ガスの排気が完了し得る時間として予め特定し、コントローラ280の情報記憶機能に
記憶保持させておけばよい。
Thereafter, the controller 280 considers that the exhaust of the staying gas in the first supply pipe 240c and the reaction gas supply pipe 240b is completed when a certain time has elapsed from the start of the time measurement by the timer function, and sends the exhaust completion signal to the gas pattern panel. It outputs to 281. That is, when a certain time has elapsed from the start of exhaust, it is determined that exhaust is complete. The “determined time” that is a criterion for this determination is specified in advance as a time during which exhaust of stagnant gas can be completed based on device specifications, experimental rules, and the like, and is stored in the information storage function of the controller 280. You can let it go.

コントローラ280からの出力信号を受け取ると、ガスパターンパネル281は、LED表示器における表示態様を切り替える。例えば、コントローラ280から排気開始の信号を受け取る以前は、LED表示器が排気開始の前の「ガス残留状態」を示す表示態様による表示を行う。その後、排気開始の信号を受け取ると、LED表示器は、その時点で「ガス残留状態」を示す表示態様を「排気中状態」を示す表示態様に切り替える。さらにその後、排気完了の信号を受け取ると、LED表示器は、その時点で「排気中状態」を示す表示態様を「排気完了状態」を示す表示態様に切り替える。つまり、ガスパターンパネル281におけるLED表示器は、排気開始から排気完了までの間においては、当該排気開始の前および当該排気完了の後とは異なる態様の「排気中状態」を示す表示を行うのである。   When the output signal from the controller 280 is received, the gas pattern panel 281 switches the display mode on the LED display. For example, before receiving an exhaust start signal from the controller 280, the LED display performs display in a display mode indicating the “gas remaining state” before exhaust start. Thereafter, when receiving an exhaust start signal, the LED indicator switches the display mode indicating “gas remaining state” to the display mode indicating “exhaust state” at that time. Thereafter, when an exhaust completion signal is received, the LED indicator switches the display mode indicating “exhaust state” to the display mode indicating “exhaust complete state” at that time. In other words, the LED indicator on the gas pattern panel 281 displays the “exhaust state” in a different manner from before the start of exhaust and after the completion of exhaust during the period from the start of exhaust to the end of exhaust. is there.

以上のような排気シーケンス制御により、例えば図8(a)に示すNH供給工程(ステップ13)の実行中、すなわち開閉バルブ243c,244cが開状態でNHガスが第1供給管240c内および反応ガス供給管240b内を流れている状態では、ガスパターンパネル281が第1処理ガスであるNHガスについて「ガス残留状態」であることを表示する。第2処理ガスであるOガスについては、NH供給工程(ステップ13)の実行中には供給または排気のいずれも行われていないので、ガスパターンパネル281における表示態様が「排気完了状態」のままである。 By the exhaust sequence control as described above, for example, during the execution of the NH 3 supply step (step 13) shown in FIG. 8A, that is, the on-off valves 243c and 244c are opened and the NH 3 gas is supplied into the first supply pipe 240c and In the state of flowing through the reaction gas supply pipe 240b, the gas pattern panel 281 displays that the NH 3 gas that is the first processing gas is in a “gas remaining state”. The O 2 gas that is the second processing gas is not supplied or exhausted during the execution of the NH 3 supply step (step 13), so the display mode on the gas pattern panel 281 is “exhaust complete state”. Remains.

その後、例えば図8(b)に示すように、残留ガス除去工程(ステップ14)において開閉バルブ243cが閉状態に切り替わると、NHガスに関する所定排気条件との合致を契機にしてタイマー機能による計時が開始されるとともに、コントローラ280から排気開始の信号が出力される。この出力信号を受け取ると、ガスパターンパネル281では、信号受け取り時点で、第1処理ガスであるNHガスについてのLED表示器における表示態様が「ガス残留状態」から「排気中状態」に切り替わる。そして、一定時間が経過すると、コントローラ280から排気完了の信号が出力される。この出力信号を受け取ると、ガスパターンパネル281では、第1処理ガスであるNHガスについてのLED表示器における表示態様が「排気中状態」から「排気完了状態」へ切り替わる。このときも、第2処理ガスであるOガスについては、残留ガス除去工程(ステップ14)の実行中には供給または排気のいずれも行われていないので、ガスパターンパネル281における表示態様が「排気完了状態」のままである。 Thereafter, as shown in FIG. 8B, for example, when the open / close valve 243c is switched to the closed state in the residual gas removal step (step 14), the timer function counts when the predetermined exhaust condition for NH 3 gas is met. And the controller 280 outputs an exhaust start signal. When this output signal is received, at the time of signal reception, the gas pattern panel 281 switches the display mode of the NH 3 gas, which is the first process gas, on the LED display from the “residual gas state” to the “exhaust state”. When a certain time has elapsed, the controller 280 outputs an exhaust completion signal. When this output signal is received, on the gas pattern panel 281, the display mode on the LED display for the NH 3 gas that is the first processing gas is switched from the “exhaust state” to the “exhaust completion state”. Also at this time, the O 2 gas as the second processing gas is not supplied or exhausted during the residual gas removal step (step 14), so the display mode on the gas pattern panel 281 is “ “Exhaust completed state”.

また、例えば図8(c)に示すように、作業員によるマニュアル操作の作業ミス等によってバルブ切り替えが誤って行われ、開閉バルブ243c,244cが閉状態に切り替わった場合には、NHガスに関する所定排気条件と合致しないので、コントローラ280から排気開始の信号が出力されない。したがって、バルブ開閉について状態遷移があっても、ガスパターンパネル281では、第1処理ガスであるNHガスについてのLED表示器における表示態様が「ガス残留状態」のままであり、「排気中状態」には切り替わらない。そのため、マニュアル操作を行った作業員は、ガスパターンパネル281における表示態様を参照することで、バルブ開閉状態に関して作業ミス等があったことに直ちに気付くことになる。つまり、バルブ開閉状態の切り替えが誤って行われても、作業員がそのことに直ちに気付き、再作業によりバルブ開閉状態を正しく切り替えることが可能になるので、上述した参考例における排気シーケンス制御(図5、図6参照)の場合に比べると、残留ガス除去工程(ステップ14)が完了するまでに多くの時間を要するのを抑制することができる。 Further, for example, as shown in FIG. 8C, when the valve switching is erroneously performed due to a manual operation error by an operator and the on-off valves 243c and 244c are switched to the closed state, the NH 3 gas is related. Since the predetermined exhaust condition is not met, the exhaust start signal is not output from the controller 280. Therefore, even if there is a state transition with respect to the valve opening / closing, the gas pattern panel 281 shows that the display mode on the LED indicator for the NH 3 gas that is the first processing gas remains in the “gas remaining state”. Will not switch to. Therefore, a worker who has performed a manual operation immediately notices that there has been a work mistake or the like regarding the valve open / close state by referring to the display mode on the gas pattern panel 281. In other words, even if the switching of the valve open / close state is mistakenly performed, the worker immediately notices that, and it becomes possible to correctly switch the valve open / close state by re-working. 5 and FIG. 6), it can be suppressed that a long time is required until the residual gas removing step (step 14) is completed.

(6)本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す1つ又は複数の効果を奏する。
(6) Effects according to the present embodiment According to the present embodiment, one or more of the following effects can be achieved.

本実施形態にかかる基板処理装置は、残留ガス除去工程(ステップ14)において反応ガス供給管240b内等(すなわちガス流路である配管内)に滞留するガスの状態を、ガスパターンパネル281が「ガス残留状態」、「排気中状態」、「排気完了状態」の少なくとも三段階で表示する。そのため、滞留ガスの排気が正しく開始されないと、ガスパターンパネル281での表示が「ガス残留状態」から「排気中状態」へ切り替わらず、直ちにそのことを認識することができる。したがって、NHガスとOガスの混蝕を回避するために一定時間の排気動作を継続する排気シーケンス制御を行う場合に、例えば作業ミスによりガス排気が正しく開始されなくても、直ちに作業をやり直してガス排気を正しく開始させることが可能となり、上述した比較例における排気シーケンス制御の場合に比べると排気完了までに多くの時間を要するのを抑制することができる。 In the substrate processing apparatus according to the present embodiment, the gas pattern panel 281 indicates the state of the gas staying in the reaction gas supply pipe 240b or the like (that is, in the pipe that is the gas flow path) in the residual gas removal step (step 14). It is displayed in at least three stages: “gas remaining state”, “exhaust state”, and “exhaust complete state”. For this reason, if the exhaust of the staying gas is not started correctly, the display on the gas pattern panel 281 does not switch from the “gas remaining state” to the “exhaust state”, and this can be recognized immediately. Therefore, when performing an exhaust sequence control that continues the exhaust operation for a certain time in order to avoid the mixture of NH 3 gas and O 2 gas, even if the gas exhaust does not start correctly due to an operation error, for example, the operation is immediately performed. It becomes possible to start again and to correctly start the gas exhaust, and it is possible to suppress the time required for exhaust completion compared to the exhaust sequence control in the comparative example described above.

また、本実施形態にかかる基板処理装置は、残留ガス除去工程(ステップ14)のみならず、残留ガス除去工程(ステップ12)や残留ガス除去工程(ステップ16)等についても、同様の排気シーケンス制御を行う。すなわち、反応ガス供給管240b内等の他に、気化ガス供給管240a内や処理室201内等についても、ガスパターンパネル281が滞留ガスの状態についての表示を行う。このように、残留ガス除去工程(ステップ12,ステップ14,ステップ16)の少なくとも一工程において、処理室201内、気化ガス供給管240a内、反応ガス供給管240b内等の少なくとも一つについて滞留ガスの状態を表示することで、どの種類のガスを排気する場合においても、排気が正しく開始されなければ直ちにそのことが認識可能となり、その結果として基板処理装置を使用する者(例えばマニュアル操作の作業者)にとっての利便性が向上する。   Further, the substrate processing apparatus according to the present embodiment has the same exhaust sequence control not only for the residual gas removal step (step 14) but also for the residual gas removal step (step 12) and the residual gas removal step (step 16). I do. That is, the gas pattern panel 281 displays the state of the staying gas not only in the reaction gas supply pipe 240b but also in the vaporized gas supply pipe 240a and the processing chamber 201. As described above, in at least one of the residual gas removal steps (Step 12, Step 14, and Step 16), the stagnant gas in at least one of the processing chamber 201, the vaporized gas supply pipe 240a, the reactive gas supply pipe 240b, and the like. By displaying this state, it becomes possible to immediately recognize if any type of gas is exhausted if the exhaust is not started correctly. As a result, the person who uses the substrate processing apparatus (for example, manual operation work) Convenience for the person).

また、本実施形態にかかる基板処理装置は、一定時間の排気動作を継続する排気シーケンス制御を行うので、例えばNHガスとOガスのように、混蝕を避けるべき複数種類の処理ガスを供給する場合に適用して好適である。すなわち、一定時間の排気動作を継続することで、例えば可燃性ガスであるNHガスと支燃性ガスであるOガスがいずれも反応ガス供給管240bを流路とする場合であっても、これらNHガスとOガスが混蝕してしまうのを確実に回避することができる。さらには、可燃性ガスと支燃性ガスによる混蝕発火の危険性を回避可能にするだけでなく、異種ガスがウエハ200上以外の箇所で反応して当該箇所に堆積物を生成してしまうことについても確実に回避できる。したがって、当該堆積物が配管やノズル等の詰まりやパーティクル発生の要因となってしまうことがない。このように、本実施形態にかかる基板処理装置は、混蝕を避けるべき複数種類の処理ガスを供給する場合に適用して好適なものであるが、単種の処理ガスを供給する場合についても適用可能であり、その場合にもガス排気が正しく開始されないことを直ちに認識できるという効果を奏する。 In addition, since the substrate processing apparatus according to the present embodiment performs the exhaust sequence control that continues the exhaust operation for a predetermined time, a plurality of types of process gases that should be prevented from being mixed, such as NH 3 gas and O 2 gas, are used. It is suitable when applied to supply. That is, by continuing the exhaust operation for a certain period of time, for example, both the NH 3 gas that is a combustible gas and the O 2 gas that is a combustion-supporting gas use the reaction gas supply pipe 240b as a flow path. The NH 3 gas and the O 2 gas can be reliably avoided from being mixed. In addition, it is possible not only to avoid the risk of co-firing by flammable gas and combustion-supporting gas, but also different gases react at locations other than on the wafer 200 to generate deposits at the locations. This can be avoided reliably. Therefore, the deposit does not cause clogging of pipes or nozzles or cause generation of particles. As described above, the substrate processing apparatus according to the present embodiment is suitable for application when supplying a plurality of types of processing gases that should avoid intrusion, but also when supplying a single type of processing gas. In this case, it is possible to immediately recognize that the gas exhaust is not started correctly.

また、本実施形態にかかる基板処理装置は、滞留ガスの排気開始から排気完了までの間、その前後とは異なる態様の表示をガスパターンパネル281が行うので、ガス排気が正しく開始されたこと、または、ガス排気が正しく開始されなかったことを、基板処理装置を使用する者(例えばマニュアル操作の作業者)が容易かつ的確に認識することができる。   In addition, since the gas pattern panel 281 performs a display in a mode different from that before and after the start of exhaust of the staying gas until the exhaust is completed, the substrate processing apparatus according to the present embodiment has started the gas exhaust correctly, Alternatively, a person using the substrate processing apparatus (for example, a manual operation worker) can easily and accurately recognize that the gas exhaust has not been started correctly.

特に、本実施形態にかかる基板処理装置のように、滞留ガスの状態を「ガス残留状態」、「排気中状態」、「排気完了状態」の少なくとも三段階の表示態様で表示すれば、基板処理装置を使用する者(例えばマニュアル操作の作業者)にとっては、その表示内容の認識をより一層容易かつ的確に行うことができる。   In particular, as in the substrate processing apparatus according to the present embodiment, if the state of the staying gas is displayed in at least three display modes of “gas residual state”, “exhaust state”, and “exhaust completion state”, the substrate processing is performed. For those who use the apparatus (for example, manual operation workers), the display contents can be recognized more easily and accurately.

また、本実施形態にかかる基板処理装置は、ガスパターンパネル281上における一つのLED表示器が少なくとも三段階の表示態様を切り替え表示するので、当該切り替え表
示のために複数のLED表示器を並べた場合に比べると、必要とするパネル面積が小さくて済む。つまり、パネル面積の小型化を通じて、基板処理装置全体の小型化に寄与することが可能になる。
In the substrate processing apparatus according to the present embodiment, since one LED display on the gas pattern panel 281 switches and displays at least three display modes, a plurality of LED displays are arranged for the switching display. Compared to the case, the required panel area is small. That is, it is possible to contribute to the miniaturization of the entire substrate processing apparatus through the miniaturization of the panel area.

また、本実施形態にかかる基板処理装置は、バルブ開閉状態が所定排気条件に合致すると、コントローラ280が排気開始であると判断し、排気開始の信号をガスパターンパネル281に対して出力する。したがって、排気開始についての判断基準が明確であり、排気開始であることを的確に判断し得るとともに、「ガス残留状態」から「排気中状態」への表示切り替えを適正に行うことが可能となる。   Further, in the substrate processing apparatus according to the present embodiment, when the valve open / close state matches a predetermined exhaust condition, the controller 280 determines that exhaust is started, and outputs an exhaust start signal to the gas pattern panel 281. Therefore, the criteria for determining the start of exhaust are clear, it is possible to accurately determine that the exhaust is started, and it is possible to appropriately switch the display from the “residual gas state” to the “exhaust state”. .

また、本実施形態にかかる基板処理装置は、排気開始から所定時間が経過すると、排気完了であると判断し、排気完了の信号をガスパターンパネル281に対して出力する。つまり、タイマー機能による計時結果を用いて、排気完了であることを擬制する。したがって、排気完了についての判断基準を明確にしつつ、排気完了の判断のために例えばガス濃度計のような大掛かりな構成を備える必要がなく、基板処理装置の構成簡素化を容易に実現することが可能になる。   Further, the substrate processing apparatus according to the present embodiment determines that the exhaust is completed when a predetermined time has elapsed from the start of exhaust, and outputs an exhaust completion signal to the gas pattern panel 281. That is, it is assumed that the exhaust is completed by using the time measurement result by the timer function. Therefore, it is not necessary to provide a large-scale configuration such as a gas concentration meter for the determination of exhaust completion while clarifying the criteria for determining exhaust completion, and the configuration of the substrate processing apparatus can be easily simplified. It becomes possible.

以上のような本実施形態にかかる基板処理装置を用いて半導体装置の製造工程の一工程としての基板処理工程を実施すれば、ガス排気が正しく開始されない場合に直ちにそのことを認識でき、排気完了までに多くの時間を要してしまうのを抑制できるので、その結果として高効率の半導体装置の製造を行うことが実現可能となる。   By performing the substrate processing process as one of the manufacturing processes of the semiconductor device using the substrate processing apparatus according to the present embodiment as described above, it is possible to immediately recognize that the gas exhaust is not started correctly, and the exhaust is completed. As a result, it is possible to manufacture a highly efficient semiconductor device.

<本発明の他の実施形態>
上述した実施形態では、本発明をSiON膜の処理炉に適用させた場合を例に挙げているが、本発明はかかる形態に限定されない。すなわち、本発明は、膜種にはよらず、他の膜種の処理炉にも適用可能であり、例えば基板上に窒化膜、酸化膜、金属膜、半導体膜等の他の膜を形成する基板処理装置、および半導体装置の製造方法にも好適に適用可能である。
<Other Embodiments of the Present Invention>
In the embodiment described above, the case where the present invention is applied to a processing furnace for a SiON film is taken as an example, but the present invention is not limited to such a form. In other words, the present invention can be applied to a processing furnace of other film types regardless of the film type. For example, other films such as a nitride film, an oxide film, a metal film, and a semiconductor film are formed on a substrate. The present invention can also be suitably applied to a substrate processing apparatus and a semiconductor device manufacturing method.

また、上述した実施形態では、気化ガスと反応ガスとをウエハ200上へ交互に供給するALD法を実施する場合について説明したが、本発明はかかる形態に限定されない。例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法等の他の方法を実施する場合にも好適に適用可能である。   In the above-described embodiment, the case where the ALD method for alternately supplying the vaporized gas and the reactive gas onto the wafer 200 has been described, but the present invention is not limited to such a form. For example, the present invention can be suitably applied to other methods such as CVD (Chemical Vapor Deposition).

また、本発明は色々な形態で実施され得るので、本発明の技術的範囲が上述の実施形態や実施例に限定されることはない。例えば、本発明は、1枚または2〜3枚のウエハを収容する収容室を有する枚葉装置を用いて1枚または2〜3枚の枚葉処理する場合についても適用可能である。   Further, since the present invention can be implemented in various forms, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples. For example, the present invention is also applicable to the case where one or two to three sheets are processed using a sheet processing apparatus having a storage chamber for storing one or two to three wafers.

<本発明の好ましい態様>
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
<Preferred embodiment of the present invention>
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be additionally described.

本発明の一態様によれば、
基板を収容する処理室と、
処理ガスを当該処理ガスの流路である配管を通じて前記処理室内へ供給するガス供給系と、
前記処理室内および前記配管内のガスを排気するガス排気系と、
を有し、
前記処理室内と前記配管内の少なくとも一方における滞留ガスの状態について表示する表示部と、
前記滞留ガスの排気開始から排気完了までの間、当該排気開始の前および当該排気完了の後とは異なる態様の表示を前記表示部に行わせる制御部と、
を設けた基板処理装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
A processing chamber for accommodating the substrate;
A gas supply system for supplying a processing gas into the processing chamber through a pipe which is a flow path of the processing gas;
A gas exhaust system for exhausting gas in the processing chamber and the piping;
Have
A display unit for displaying a state of a staying gas in at least one of the processing chamber and the piping;
A control unit that causes the display unit to display a different mode from the start of exhaust of the staying gas to completion of exhaust, before the start of exhaust and after the completion of exhaust;
Is provided.

好ましくは、
前記ガス供給系は、混蝕を避けるべき複数種類の処理ガスを供給するものである。
Preferably,
The gas supply system supplies a plurality of types of processing gases that should avoid intrusion.

また好ましくは、
前記制御部は、前記滞留ガスの状態を、前記排気開始の前のガス残留状態を示す表示態様、前記排気開始から前記排気完了までの間の排気中状態を示す表示態様、前記排気完了の後の排気完了状態を示す表示態様の少なくとも三段階で前記表示部に表示させるものである。
Also preferably,
The control unit displays the state of the staying gas as a display mode indicating a gas residual state before the start of exhaust, a display mode indicating a state during exhaustion from the start of exhaust to the completion of exhaust, and after the completion of exhaust Is displayed on the display unit in at least three stages of the display mode indicating the exhaust completion state.

また好ましくは、
前記表示部は、一つの表示部分にて前記少なくとも三段階の表示態様を切り替え表示するものである。
Also preferably,
The display unit is configured to switch and display the at least three display modes in one display portion.

また好ましくは、
前記制御部は、前記配管におけるバルブ開閉状態が所定排気条件に合致すると、前記排気開始であると判断するものである。
Also preferably,
The controller determines that the exhaust is started when a valve open / close state in the pipe matches a predetermined exhaust condition.

また好ましくは、
前記制御部は、前記排気開始から所定時間が経過すると、前記排気完了であると判断するものである。
Also preferably,
The controller determines that the exhaust is completed when a predetermined time has elapsed since the start of exhaust.

本発明の他の態様によれば、
基板を収容した処理室内へガス流路である配管を通じて第1処理ガスを供給する工程と、
前記処理室内および前記配管内の前記第1処理ガスを排気する工程と、
前記第1処理ガスと混蝕を避けるべき種類の第2処理ガスを前記処理室内へ前記配管を通じて供給する工程と、
前記処理室内および前記配管内の前記第2処理ガスを排気する工程と、
を1サイクル中に含み、このサイクルを少なくとも1回以上行うことで、前記基板に対する処理を行う半導体装置の製造方法であって、
前記第1処理ガスを排気する工程と前記第2処理ガスを排気する工程との両方またはいずれか一方では、
前記処理室内と前記配管内の少なくとも一方における滞留ガスの状態について表示する表示部を用い、
前記滞留ガスの排気開始から排気完了までの間、当該排気開始の前および当該排気完了の後とは異なる態様の表示を前記表示部に行わせる
半導体装置の製造方法が提供される。
According to another aspect of the invention,
Supplying a first processing gas to a processing chamber containing a substrate through a pipe serving as a gas flow path;
Exhausting the first processing gas in the processing chamber and the piping;
Supplying a second processing gas of a type that should not be mixed with the first processing gas into the processing chamber through the piping;
Exhausting the second processing gas in the processing chamber and the piping;
In one cycle, and performing this cycle at least once to process the substrate,
In both or any one of the step of exhausting the first processing gas and the step of exhausting the second processing gas,
Using a display unit that displays the state of the staying gas in at least one of the processing chamber and the piping,
There is provided a method for manufacturing a semiconductor device in which the display unit displays different modes from the start of exhaust of the stagnant gas to the completion of exhaust before the start of exhaust and after the completion of exhaust.

101 基板処理装置
201 処理室
231 排気管
233a 気化ガスノズル
233b 反応ガスノズル
240a 気化ガス供給管
240b 反応ガス供給管
240c 第1供給管
240d 第2供給管
241a マスフローコントローラ(MFC)
241c マスフローコントローラ(MFC)
241d マスフローコントローラ(MFC)
243a 開閉バルブ
243c 開閉バルブ
243d 開閉バルブ
244c 開閉バルブ
244d 開閉バルブ
245 圧力センサ
246 APCバルブ
247 真空ポンプ
280 コントローラ
281 ガスパターンパネル
500 気化器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Substrate processing apparatus 201 Processing chamber 231 Exhaust pipe 233a Vaporized gas nozzle 233b Reaction gas nozzle 240a Vaporized gas supply pipe 240b Reaction gas supply pipe 240c 1st supply pipe 240d 2nd supply pipe 241a Mass flow controller (MFC)
241c Mass Flow Controller (MFC)
241d Mass Flow Controller (MFC)
243a Open / close valve 243c Open / close valve 243d Open / close valve 244c Open / close valve 244d Open / close valve 245 Pressure sensor 246 APC valve 247 Vacuum pump 280 Controller 281 Gas pattern panel 500 Vaporizer

Claims (1)

基板を収容する処理室と、
混蝕を避けるべき複数種類の処理ガスを当該処理ガスの流路である配管を通じて前記処理室内へ供給するガス供給系と、
前記処理室内および前記配管内のガスを排気するガス排気系と、
を有し、
前記配管内に滞留するガスの状態をガス残留状態、排気中状態、排気完了状態の少なくとも三段階で表示部に表示させる制御部を設けた
ことを特徴とする基板処理装置。
A processing chamber for accommodating the substrate;
A gas supply system for supplying a plurality of types of processing gases to be prevented from being mixed into the processing chamber through piping that is a flow path of the processing gases;
A gas exhaust system for exhausting gas in the processing chamber and the piping;
Have
A substrate processing apparatus, comprising: a control unit configured to display a state of a gas staying in the pipe on a display unit in at least three stages of a gas remaining state, an exhausting state, and an exhausting complete state.
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