JP2017191897A - 基板処理方法および基板処理装置 - Google Patents

基板処理方法および基板処理装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2017191897A
JP2017191897A JP2016081682A JP2016081682A JP2017191897A JP 2017191897 A JP2017191897 A JP 2017191897A JP 2016081682 A JP2016081682 A JP 2016081682A JP 2016081682 A JP2016081682 A JP 2016081682A JP 2017191897 A JP2017191897 A JP 2017191897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
processing
substrate processing
substrate
processing units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016081682A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6667354B2 (ja
Inventor
戸田　聡
Satoshi Toda
聡 戸田
哲朗 ▲高▼橋
哲朗 ▲高▼橋
Tetsuro Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2016081682A priority Critical patent/JP6667354B2/ja
Application filed by Tokyo Electron Ltd filed Critical Tokyo Electron Ltd
Priority to KR1020187028671A priority patent/KR102161369B1/ko
Priority to US16/092,683 priority patent/US20190153599A1/en
Priority to PCT/JP2017/008590 priority patent/WO2017179333A1/ja
Priority to CN201780023819.1A priority patent/CN109075061B/zh
Priority to TW106111742A priority patent/TWI708861B/zh
Publication of JP2017191897A publication Critical patent/JP2017191897A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6667354B2 publication Critical patent/JP6667354B2/ja
Priority to US17/701,341 priority patent/US20220213596A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3065—Plasma etching; Reactive-ion etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C23C16/45502—Flow conditions in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/08—Apparatus, e.g. for photomechanical printing surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32135—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by vapour etching only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching

Abstract

【課題】複数枚の被処理基板に対して複数の処理部でそれぞれ処理するにあたり、排気機構を共通化しつつ、高精度で異なるガス条件の基板処理を施すことができる基板処理方法および基板処理装置を提供する。
【解決手段】２枚の被処理基板に対してそれぞれ基板処理を施す２つの処理部１１ａ，１１ｂと、処理部１１ａ，１１ｂに対してガスを独立に供給するガス供給機構１４と、処理部１１ａ，１１ｂ内のガスを一括して排気する共通の排気機構１５とを備えた基板処理装置を用いて所定の処理を施す際に、処理部１１ａに対してはＨＦガスおよびＮＨ３ガスを供給し、処理部１１ｂに対してはＨＦガスを供給しない第１のモードを行い、次いで、処理部１１ａ，１１ｂに対してＨＦガスおよびＮＨ３ガスを同一のガス条件で供給する第２のモードを行い、第１のモードの際に、処理部１１ａ，１１ｂにおける圧力差が生じることを阻止するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理基板に処理を施す基板処理方法および基板処理装置に関する。
半導体デバイスの製造においては、被処理基板である半導体ウエハ（以下単にウエハと記す）にエッチング処理や成膜処理等の各種の処理を繰り返し行って所望のデバイスを製造する。
従来、このような基板処理を行う装置としては、被処理基板を一枚ずつ基板処理する枚葉式の処理装置が多用されている。しかしながら、処理装置にはスループットを向上させることが求められており、枚葉式の処理装置のプラットフォームを維持したまま一度に２枚以上の被処理基板に対して基板処理を施す処理装置も用いられている（例えば特許文献１）。
特許文献１に記載された基板処理装置は、チャンバー内に、複数枚の被処理基板を載置する基板載置台を設け、複数の処理領域と、複数の処理領域を分離する分離領域とを基板載置台の円周方向に沿って交互に設置する。基板処理に際しては、基板載置台を回転させ、複数枚の被処理基板が“処理領域、分離領域、処理領域、分離領域…”というように順々にくぐりぬけさせることにより、複数枚の被処理基板に対して異なるガス条件の基板処理を施す。
特開２０１０−８０９２４号公報
特許文献１においては、複数枚の被処理基板に対して異なるガス条件の基板処理を施すために、排気機構は、処理領域ごとに独立して別々に設けられている。このため、基板処理装置の製造コストが上昇してしまう。
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、複数枚の被処理基板に対して複数の処理部でそれぞれ処理するにあたり、排気機構を共通化しつつ、高精度で異なるガス条件の基板処理を施すことができる基板処理方法および基板処理装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、前記複数の処理部に対してガスを独立に供給するガス供給機構と、前記複数の処理部内のガスを一括して排気する共通の排気機構とを備えた基板処理装置を用いて、真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては第１のガスを供給し、前記複数の処理部の残りに対しては第１のガスとは異なる第２のガスを供給する第１のモードを行い、次いで、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第１のガスを同一のガス条件で供給する第２のモードを行い、前記第１のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するようにすることを特徴とする基板処理方法を提供する。
上記第１の観点において、前記第１のモードの際、前記複数の処理部の一部における圧力と前記複数の処理部の残りにおける圧力差が生じることを阻止するように、前記複数の処理部の残りにおける前記第２のガスの供給量を制御することが好ましい。
前記第２のガスは、不活性ガスおよび／または処理される被処理基板に対して非反応である非反応性ガスであることが好ましい。また、前記第１のモードの際、前記複数の処理部の一部においては、前記被処理基板に対する処理ガスである第１のガスによる基板処理を行い、前記複数の処理部の残りにおいては、前記被処理基板に対する処理ガスである第１のガスを供給せず、前記第２のガスを補完ガスとして供給して基板処理を行わないようにしてもよい。
この場合に、前記基板処理に先立って、前記複数の処理部を調圧ガスにより調圧するとともに圧力を安定化させる圧力安定化工程を実行し、この圧力安定化工程の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第１のモードにおいて、前記複数の処理部の間で、処理ガスである前記第１のガスと補完ガスである前記第２のガスが逆拡散することを抑制可能な、前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量とすることが好ましい。前記調圧ガスとして、前記基板処理の際に供給するガスの一部であって、基板処理が生じないものを用い、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量よりも多くすることが好ましく、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量の３倍以上とすることがより好ましい。
また、前記第２のガスとして、前記第１のガスの希釈ガスとして用いられるものを使用してもよい。
本発明の第２の観点は、複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、前記複数の処理部に対してガスを独立に供給するガス供給機構と、前記複数の処理部内のガスを一括して排気する共通の排気機構とを備えた基板処理装置を用いて、真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては処理ガスとしてＨＦガスおよびＮＨ３ガスを供給してエッチング処理を行い、前記複数の処理部の残りに対してはＨＦを供給せず、不活性ガスおよび／または処理される被処理基板に対して非反応である非反応性ガスを供給してエッチング処理は行わない第１のモードを行い、次いで、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとしてＨＦガスおよびＮＨ３ガスを供給してエッチング処理を行う第２のモードを行い、前記第１のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するようにガス供給を行うことを特徴とする基板処理方法を提供する。
上記第２の観点において、前記第１モードの際、前記複数の処理部の一部において、処理ガスとしてのＨＦガスおよびＮＨ３ガス、ならびに不活性ガスを供給し、前記複数の処理部の残りにおいて、不活性ガス、または不活性ガスとＮＨ３ガスを供給し、不活性ガスを、前記複数の処理部の一部と前記複数の処理部の残りとの間の圧力調整のための補完ガスとして用いることができる。
この場合に、前記基板処理に先立って、前記複数の処理部を調圧ガスとして不活性ガス、または不活性ガスおよびＮＨ３ガスを用いて調圧するとともに圧力を安定化させる圧力安定化工程を実行し、この圧力安定化工程の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第１のモードにおいて、前記複数の処理部の間で、前記処理ガスと前記不活性ガスが逆拡散することを抑制可能な、前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量とすることが好ましい。前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量よりも多くすることが好ましく、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量の３倍以上とすることがより好ましい。
本発明の第３の観点は、真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、前記複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、前記複数の処理部に対して処理ガスを独立に供給するガス供給機構と、前記複数の処理部内の処理ガスを一括して排気する共通の排気機構と、前記ガス供給機構および前記排気機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す際、前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては第１のガスを供給し、前記複数の処理部の残りに対しては第１のガスとは異なる第２のガスを供給する第１のモードを実行させ、次いで、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第１のガスを同一のガス条件で供給する第２のモードを実行させ、前記第１のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するように制御することを特徴とする基板処理装置を提供する。
本発明の第４の観点は、真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、前記複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、前記複数の処理部に対して処理ガスを独立に供給するガス供給機構と、前記複数の処理部内の処理ガスを一括して排気する共通の排気機構と、前記ガス供給機構および前記排気機構を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す際、前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては処理ガスとしてＨＦガスおよびＮＨ３ガスを供給してエッチング処理を行い、前記複数の処理部の残りに対してはＨＦを供給せず、不活性ガスおよび／または処理される被処理基板に対して非反応である非反応性ガスを供給してエッチング処理は行わない第１のモードを実行させ、次いで、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとしてＨＦガスおよびＮＨ３ガスを供給してエッチング処理を行う第２のモードを実行させ、前記第１のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するようにガス供給を制御することを特徴とする基板処理装置を提供する。
本発明の第５の観点は、コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、上記第１の観点または上記第２の観点の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させることを特徴とする記憶媒体を提供する。
本発明によれば、複数枚の被処理基板に所定の処理を施す際、複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように排気機構を制御しつつ、複数の処理部の一部に対しては第１のガスを供給し、前記複数の処理部の残りに対しては第１のガスとは異なる第２のガスを供給する第１のモードを行い、次いで、複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第１のガスを同一のガス条件で供給する第２のモードを行い、第１のモードの際に、複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するようにする。これにより、複数枚の被処理基板に対して複数の処理部でそれぞれ処理するにあたり、排気機構を共通化しつつ、高精度で異なるガス条件の基板処理を施すことができる。
本発明の一実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面図である。 ガス供給機構の構成例を示すシステム構成図である。 本発明の一実施形態に係るＣＯＲ処理装置による基板処理動作を説明するための断面図であり、（ａ）は共通基板処理モードであり、（ｂ）は独立基板処理モードである。 参考例に係る基板処理モードを概略的に示す図である。 図１の基板処理装置における処理シーケンスの一例を示すフロー図である。 図１の基板処理装置におけるシーケンスの一例を実施する際の具体的なガスフローを示すタイミングチャートである。 図１の基板処理装置におけるシーケンスの他の例を実施する際の具体的なガスフローを示すタイミングチャートである。 図７のシーケンスの効果を説明するための図である。 基板処理装置のチャンバー構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置のチャンバー構成の他例を概略的に示す図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
＜基板処理装置＞
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面図である。本例では、基板処理装置として、化学的酸化物除去（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｒｅｍｏｖａｌ；ＣＯＲ）処理（エッチング処理）を行うＣＯＲ処理装置について説明する。
ＣＯＲ処理の典型的な例は、チャンバー内で、基板、例えば、シリコンウエハ表面に存在する酸化膜に対してＨＦガスを含むガス、およびＮＨ３ガスを含むガスを供給して基板処理を行い、シリコンウエハ表面から酸化膜を除去する処理である。
図１に示すように、ＣＯＲ処理装置１００は、密閉構造のチャンバー１０を備えている。チャンバー１０は、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、チャンバー本体５１と蓋部５２とによって構成されている。チャンバー本体５１は、側壁部５１ａと底部５１ｂとを有し、上部は開口となっており、この開口が蓋部５２で閉止される。側壁部５１ａと蓋部５２とは、シール部材５１ｃにより封止されて、チャンバー１０内の気密性が確保される。
チャンバー１０の内部には、複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す２つの処理部１１ａ、１１ｂが設けられている。２つの処理部１１ａ、１１ｂのそれぞれには、基板載置台６１ａ、６１ｂが各々設けられている。基板載置台６１ａ、６１ｂには、被処理基板であるウエハＷａ、Ｗｂが１枚ずつ水平状態にて載置される。基板載置台６１ａ、６１ｂの上方には、処理ガスをチャンバー１０内に導入するためのガス導入部材１２ａ、１２ｂが設けられている。ガス導入部材１２ａ、１２ｂは蓋部５２の内側に取り付けられている。ガス導入部材１２ａと基板載置台６１ａ、およびガス導入部材１２ｂと基板載置台６１ｂは、それぞれ対向して設けられている。そして、ガス導入部材１２ａと基板載置台６１ａを囲むように円筒状をなす内壁７１ａが設けられており、ガス導入部材１２ｂと基板載置台６１ｂを囲むように円筒状をなす内壁７１ｂが設けられている。内壁７１ａ、７１ｂは、蓋部５２の上壁内側からチャンバー本体５１の底部５１ｂにかけて設けられており、これらの上部はそれぞれガス導入部材１２ａおよび１２ｂの側壁を構成している。ガス導入部材１２ａと基板載置台６１ａの間、およびガス導入部材１２ｂと基板載置台６１ｂの間の空間は、内壁７１ａ、７１ｂにより略密閉されウエハＷａ、Ｗｂに対して基板処理を施す処理空間Ｓが形成される。
チャンバー１０の外部には、ガス導入部材１２ａ、１２ｂにガスを供給するガス供給機構１４と、チャンバー１０内を排気する排気機構１５と、ＣＯＲ処理装置１００を制御する制御部１６とが設けられている。チャンバー本体５１の側壁部５１ａには、外部との間でウエハＷを搬送するための搬入出口（図示せず）が設けられており、この搬入出口は、ゲートバルブ（図示せず）により開閉可能となっている。また、内壁７１ａ，７２ｂにも搬入出口（図示せず）が設けられており、この搬入出口はシャッター（図示せず）により開閉可能となっている。
処理部１１ａ、１１ｂはそれぞれ、略円状をなす。基板載置台６１ａ、６１ｂはそれぞれ、ベースブロック６２によって支持される。ベースブロック６２は、チャンバー本体５１の底部５１ｂに固定されている。基板載置台６１ａ、６１ｂそれぞれの内部にはウエハＷを温調する温度調節器６３が設けられている。温度調節器６３は、例えば温度調節用媒体（例えば水など）が循環する管路を備えており、管路内を流れる温度調節用媒体と熱交換が行なわれることにより、ウエハＷの温度制御がなされる。また、基板載置台６１ａ、６１ｂにはそれぞれ、ウエハＷを搬送する際に用いる複数の昇降ピン（図示せず）がウエハの載置面に対して突没可能に設けられている。
ガス供給機構１４は、ＨＦガス、ＮＨ３ガス等の処理ガス、ＡｒガスやＮ２ガス等の不活性ガス（希釈ガス）をガス導入部材１２ａ、１２ｂを介して処理部１１ａ、１１ｂに対して供給するものであり、各ガスの供給源、供給配管、バルブ、およびマスフローコントローラに代表される流量制御器等を有している。
図２はガス供給機構１４のシステム構成の一例を示すシステム構成図である。
図２に示すように、ガス供給機構１４は、ガスの供給源として、Ａｒガス供給源１４１、ＨＦガス供給源１４２、Ｎ２ガス供給源１４３、およびＮＨ３ガス供給源１４４を備えている。
本例においては、ＨＦガス供給源１４２からのＨＦガスは、Ａｒガス供給源１４１からのＡｒガスによって希釈された後、ガス導入部材１２ａ、１２ｂへ供給される。また、ＮＨ３ガス供給源１４４からのＮＨ３ガスも同様に、Ｎ２ガス供給源１４３からのＮ２ガスによって希釈された後、ガス導入部材１２ａ、１２ｂへ供給される。
ＨＦガスが通流するＨＦガス供給配管１４５は、２つのＨＦガス供給配管１４５ａ、１４５ｂに分岐され、各々ガス導入部材１２ａに接続される供給配管１４６ａ、およびガス導入部材１２ｂに接続される供給配管１４６ｂへと接続される。また、Ａｒガスが通流するＡｒガス供給配管１４７もまた、２つのＡｒガス供給配管１４７ａ、１４７ｂに分岐され、各々ＨＦガス供給配管１４５ａ、１４５ｂに接続される。これにより、ＨＦガスはＡｒガスによって希釈することが可能となる。
同じくＮＨ３ガスが通流するＮＨ３ガス供給配管１４８も、２つのＮＨ３ガス供給配管１４８ａ、１４８ｂに分岐され、各々供給配管１４６ａ、１４６ｂへと接続される。Ｎ２ガスが通流するＮ２ガス供給配管１４９もまた、２つのＮ２ガス供給配管１４９ａ、１４９ｂに分岐され、各々ＮＨ３ガス供給配管１４８ａ、１４８ｂに接続される。これにより、ＮＨ３ガスはＮ２ガスによって希釈することが可能となる。
なお、ＡｒガスおよびＮ２ガスは、希釈ガスとして用いられる他、パージガスや後述する圧力調整のための補完ガスとしても用いられる。
ＨＦガス供給配管１４５ａ、１４５ｂ、Ａｒガス供給配管１４７ａ、１４７ｂ、ＮＨ３ガス供給配管１４８ａ、１４８ｂ、ならびにＮ２ガス供給配管１４９ａ、１４９ｂのそれぞれには、マスフローコントローラ（以下ＭＦＣ）１５０ａ〜１５０ｈ、および供給配管を開閉する開閉バルブ１５１ａ〜１５１ｈが設けられている。これらＭＦＣ１５０ａ〜１５０ｈ、ならびに開閉バルブ１５１ａ〜１５１ｈはそれぞれ、制御部１６によって独立して制御することが可能とされている。
例えば、２つの処理部１１ａ，１１ｂにおいて通常のＣＯＲ処理を行う場合、ガス導入部材１２ａ、１２ｂのそれぞれには、ＨＦガスおよびＮＨ３ガスの両方が供給される。この場合には、制御部１６によって、開閉バルブが以下の“ケースａ”のように全てオープンになるように制御される。
［ケースａ］
・ガス導入部材１２ａへの供給系
開閉バルブ１５１ａ（Ａｒ） オープン
開閉バルブ１５１ｃ（ＨＦ） オープン
開閉バルブ１５１ｅ（Ｎ２） オープン
開閉バルブ１５１ｇ（ＮＨ３）オープン
・ガス導入部材１２ｂへの供給系
開閉バルブ１５１ｂ（Ａｒ） オープン
開閉バルブ１５１ｄ（ＨＦ） オープン
開閉バルブ１５１ｆ（Ｎ２） オープン
開閉バルブ１５１ｈ（ＮＨ３）オープン
一方、ガス導入部材１２ａ、１２ｂを介して処理部１１ａ，１１ｂに供給するガス条件が異なるように制御することも可能である。例えば、以下の“ケースｂ”、“ケースｃ”のように制御することも可能である。
［ケースｂ］
・ガス導入部材１２ａへの供給系
開閉バルブ１５１ａ（Ａｒ） オープン
開閉バルブ１５１ｃ（ＨＦ） オープン
開閉バルブ１５１ｅ（Ｎ２） オープン
開閉バルブ１５１ｇ（ＮＨ３）オープン
・ガス導入部材１２ｂへの供給系
開閉バルブ１５１ｂ（Ａｒ） オープン
開閉バルブ１５１ｄ（ＨＦ） クローズ
開閉バルブ１５１ｆ（Ｎ２） オープン
開閉バルブ１５１ｈ（ＮＨ３）クローズ
［ケースｃ］
・ガス導入部材１２ａへの供給系
開閉バルブ１５１ａ（Ａｒ） オープン
開閉バルブ１５１ｃ（ＨＦ） クローズ
開閉バルブ１５１ｅ（Ｎ２） オープン
開閉バルブ１５１ｇ（ＮＨ３）クローズ
・ガス導入部材１２ｂへの供給系
開閉バルブ１５１ｂ（Ａｒ） オープン
開閉バルブ１５１ｄ（ＨＦ） オープン
開閉バルブ１５１ｆ（Ｎ２） オープン
開閉バルブ１５１ｈ（ＮＨ３）オープン
つまり、ケースｂは、ケースａの状態から、開閉バルブ１５１ｄおよび開閉バルブ１５１ｈをクローズして、ガス導入部材１２ｂへは、処理ガスであるＨＦガスおよびＮＨ３ガスの供給が停止され、ＡｒガスおよびＮ２ガスのみが供給されるようにし、ガス導入部材１２ａについては引き続き処理ガスであるＨＦガスおよびＮＨ３ガスが供給されるようにしており、ケースｃはその逆に、ガス導入部材１２ａへのＨＦガスおよびＮＨ３ガスの供給が停止され、ガス導入部材１２ｂについては引き続き処理ガスであるＨＦガスおよびＮＨ３ガスが供給されるようにしている。
このため、ケースｂでは、ガス導入部材１２ａからは処理部１１ａに対してＨＦガスおよびＮＨ３ガスがそれぞれ不活性ガスであるＡｒガスおよびＮ２ガスとともに供給される一方、ガス導入部材１２ｂからは処理部１１ｂに対して不活性ガスであるＡｒガスおよびＮ２ガスのみが供給され、ケースｃでは、その逆に、ガス導入部材１２ｂからは処理部１１ｂに対してＨＦガスおよびＮＨ３ガスがそれぞれ不活性ガスであるＡｒガスおよびＮ２ガスとともに供給される一方、ガス導入部材１２ａからは処理部１１ａに対して不活性ガスであるＡｒガスおよびＮ２ガスのみが供給されというように、処理の際中に、処理部１１ａと処理部１１ｂとに対して、同時に異なったガス条件とすることが可能となる。このようなバルブ制御による基板処理モードの詳細については後述する。
ガス導入部材１２ａ、１２ｂは、ガス供給機構１４からのガスをチャンバー１０内に導入し、処理部１１ａ、１１ｂに対して供給するためのものである。ガス導入部材１２ａ、１２ｂはそれぞれ、内部にガス拡散空間６４を有し、全体形状が円筒状をなしている。ガス導入部材１２ａ、１２ｂの上面にはチャンバー１０の上壁からつながるガス導入孔６５が形成され、底面にガス拡散空間６４につながる多数のガス吐出孔６６を有している。そして、ガス供給機構１４から供給されたＨＦガス、ＮＨ３ガス等のガスが、ガス導入孔６５を経てガス拡散空間６４に至り、ガス拡散空間６４で拡散され、ガス吐出孔６６から均一にシャワー状に吐出される。すなわち、ガス導入部材１２ａ、１２ｂは、ガスを分散して吐出するガス分散ヘッド（シャワーヘッド）として機能する。なお、ガス導入部材１２ａ、１２ｂは、ＨＦガスとＮＨ３ガスとを別個の流路でチャンバー１０内に吐出するポストミックスタイプであってもよい。
排気機構１５は、チャンバー１０の底部５１ｂに形成された排気口（図示せず）に繋がる排気配管１０１を有しており、さらに、排気配管１０１に設けられた、チャンバー１０内の圧力を制御するための自動圧力制御弁（ＡＰＣ）１０２およびチャンバー１０内を排気するための真空ポンプ１０３を有している。排気口は、内壁７１ａ、７１ｂの外側に設けられており、内壁７１ａ、７１ｂの基板載置台６１ａ、６１ｂよりも下の部分には、排気機構１５により処理部１１ａ、１１ｂの両方から排気可能なように、多数のスリットが形成されている。これにより、排気機構１５により処理部１１ａ、１１ｂ内が一括して排気される。また、ＡＰＣ１０２、および真空ポンプ１０３は、処理部１１ａ、１１ｂで共有される。
また、チャンバー１０内の圧力を計測するため、チャンバー１０の底部５１ｂから排気空間６８へ挿入されるように、圧力計として高圧力用のキャパシタンスマノメータ１０５ａおよび低圧力用のキャパシタンスマノメータ１０５ｂがそれぞれ設けられている。自動圧力制御弁（ＡＰＣ）１０２の開度は、キャパシタンスマノメータ１０５ａまたは１０５ｂにより検出された圧力に基づいて制御される。
制御部１６は、ＣＯＲ処理装置１００の各構成部を制御するマイクロプロセッサ（コンピュータ）を備えたプロセスコントローラ１６１を有している。プロセスコントローラ１６１には、オペレータがＣＯＲ処理装置１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードやタッチパネルディスプレイ、ＣＯＲ処理装置１００の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を有するユーザーインターフェース１６２が接続されている。また、プロセスコントローラ１６１には、記憶部１６３が接続されている。記憶部１６３には、ＣＯＲ処理装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ１６１の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件に応じてＣＯＲ処理装置１００の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムである処理レシピや、各種データベース等が格納されている。レシピは記憶部１６３の中の適宜の記憶媒体（図示せず）に記憶されている。そして、必要に応じて、任意のレシピを記憶部１６３から呼び出してプロセスコントローラ１６１に実行させることで、プロセスコントローラ１６１の制御下で、ＣＯＲ処理装置１００での所望の処理が行われる。
また、本実施形態において、制御部１６は、ガス供給機構１４のＭＦＣ１５０ａ〜１５０ｈ、ならびに開閉バルブ１５１ａ〜１５１ｈを上述のように独立に制御することに大きな特徴を有する。
＜基板処理動作＞
次に、このような基板処理装置における基板処理動作について説明する。
図３は一実施形態に係るＣＯＲ処理装置１００による基板処理動作を説明するための断面図である。
表面にエッチング対象膜（例えばＳｉＯ２膜）が形成された２枚のウエハＷａ、Ｗｂをチャンバー１０内の処理部１１ａおよび処理部１１ｂ内に搬入し、それぞれ基板載置台６１ａおよび基板載置台６１ｂ上に載置する。そして、排気機構１５によりチャンバー１０内を所定の圧力に調整し、圧力を安定させる圧力安定化工程の後、基板処理工程を実施する。処理部１１ａ、１１ｂは排気機構１５を共有しているので、圧力安定化工程および基板処理工程の際の圧力調整は、共通の自動圧力制御弁（ＡＰＣ）１０２により行う。
基板処理工程は、図３（ａ）に示す共通基板処理モードと図３（ｂ）に示す独立基板処理モードにより行われる。
（共通基板処理モード）
共通基板処理モードは、ウエハＷａ、Ｗｂに対して同じガス条件で処理をしているモードである。この共通基板処理モードにより、処理部１１ａ、１１ｂの両方においてＣＯＲ処理が行われる。このモードにおいては、開閉バルブ１５１ａ〜１５１ｈの状態は、上述したケースａとされる。これにより、図３（ａ）に示すように、ウエハＷａ、Ｗｂには、ガス導入部材１２ａ、１２ｂからＨＦガスおよびＮＨ３ガスが、それぞれ不活性ガスであるＡｒガスおよびＮ２ガスで希釈された状態で供給され、ウエハＷａ、Ｗｂに対して同じ基板処理がなされる。
（独立基板処理モード）
独立基板処理モードは、ウエハＷａ、Ｗｂに対して異なったガス条件で処理をしているモードである。このモードにおいては、開閉バルブ１５１ａ〜１５１ｈの状態は、例えば、上述したケースｂとされる。これにより、図３（ｂ）に示すように、処理部１１ａのウエハＷａには、ガス導入部材１２ａからＨＦガスおよびＮＨ３ガスがそれぞれＡｒガスおよびＮ２ガスに希釈された状態で供給され、処理部１１ｂのウエハＷｂには、ガス導入部材１２ｂからＡｒガスおよびＮ２ガスのみが供給され、ウエハＷａ、Ｗｂに対して異なった基板処理がなされる。すなわち、処理部１１ａにおいては、ウエハＷａに対するＨＦガスおよびＮＨ３ガスによる処理が続行される一方、処理部１１ｂにおいては、ウエハＷｂに対するＨＦガスおよびＮＨ３ガスの供給が停止される。このとき、処理部１１ｂにおいては、ＨＦガスのみ停止し、ＮＨ３ガスを供給するようにしてもよい。また、ガス導入部材１２ｂから供給される不活性ガスとしてはＡｒガスおよびＮ２ガスの一方であってもよい。
なお、独立基板処理モードは、図３（ｂ）とは逆に、処理部１１ｂにおいては、ウエハＷｂに対するＨＦガスおよびＮＨ３ガスによる処理が行われる一方、処理部１１ａにおいては、ウエハＷａに対するＨＦガスおよびＮＨ３ガスの供給が停止される場合にも適用され、開閉バルブ１５１ａ〜１５１ｈの状態は、例えば、上述したケースｃとされる。このとき、処理部１１ａにおいては、ＨＦガスのみ停止し、ＮＨ３ガスを供給するようにしてもよい。また、ガス導入部材１２ａから供給される不活性ガスとしてはＡｒガスおよびＮ２ガスの一方であってもよい。
独立基板処理モードは、処理部１１ａと処理部１１ｂとでＣＯＲ処理の時間を異ならせたい場合に、一方の処理部で処理を行い、他方の処理部で処理を行わない状態とするためのモードである。
独立基板処理モードを適用して、処理部１１ａではＣＯＲ処理を行い、処理部１１ｂではＣＯＲ処理を行わない場合、図４に示す参考例のように、ガス導入部材１２ｂから処理部１１ｂへのガスの供給を止めてしまえばよいとも考えられる。しかし、排気機構１５は処理部１１ａ、１１ｂで共通であり、単一のＡＰＣで圧力制御しているため、ガス導入部材１２ａからのＨＦガスおよびＮＨ３ガスの供給を続けながら、ガス導入部材１２ｂからのガスの供給を止めてしまうと、処理部１１ａと処理部１１ｂとの間には圧力差が生じ、処理部１１ａ、１１ｂの処理空間Ｓが略密閉空間であっても、ガス導入部材１２ａからのガスが内壁７１ａ、７１ｂの下部のスリットを介して逆流し、処理部１１ｂへと流れ込んでしまう。このため、処理部１１ｂにおいては、ウエハＷｂに対するＨＦガスおよびＮＨ３ガスによる処理を完全に停止させることが困難となってしまう。このため、独立基板処理モードでは、図３（ｂ）に示すように、ガス導入部材１２ｂからＡｒガスおよびＮ２ガスを供給するが、これらの流量が処理部１１ａと同じ流量であれば、トータル流量が減少したことになるので、やはり圧力差が生じ、それによる逆流が生じ、処理を完全に停止させることが困難となる。そこで、本実施形態においては、独立基板処理モードで処理を行う場合、処理部１１ａと処理部１１ｂとの間で圧力差が生じることを阻止するように、ガス供給機構１４によりガス導入部材１２ｂからのＡｒガスおよびＮ２ガスの流量を制御する。
例えば、制御部１６は、開閉バルブ１５１ｄおよび１５１ｈを閉じてＨＦガスおよびＮＨ３ガスのガス導入部材１２ｂへの供給を停止しつつ、開閉バルブ１５１ｂおよび１５１ｆは開いたままとし、かつＭＦＣ１５０ｂおよび１５０ｆにより、ＡｒガスおよびＮ２ガスの流量を増加させ、処理部１１ａと処理部１１ｂとの間の圧力差が生じることを阻止するように、好ましくは処理部１１ａの圧力と処理部１１ｂの圧力とが等しくなるようにガス供給機構を制御することが可能となる。すなわち、ＡｒガスおよびＮ２ガスを圧力調整用の補完ガスとして用いる。なお、上述したように、独立基板処理モードにおいて、処理を行わない処理部１１ｂにＮＨ３ガスを供給することもできるが、その場合は、補完ガスとしてＡｒガスのみとしてもよい。
このように、処理部１１ａ、１１ｂのうち、基板処理を停止させたい処理部については、単に処理ガスを止めるのではなく、例えば、不活性ガスを圧力調整のための補完ガスとして供給し、圧力調整を行う。これにより、１つの排気機構１５によって処理部１１ａ、１１ｂからガスを共通に排気したとしても、処理部１１ａ、１１ｂ相互間でのガスの流入を抑制することができる。
（処理シーケンスの一例）
本例では、図５のフロー図に示すように、圧力を安定させる圧力安定化工程Ｓ１の後、このように共通基板処理モードでの処理と独立基板処理モードでの処理とを組み合わせて基板処理工程（ＣＯＲ処理）Ｓ２を行い、その後処理空間を排気する排気工程Ｓ３を行うのであるが、基板処理工程Ｓ２を行うに際し、最初に独立基板処理モードＳ２−１による処理を行い、その後共通基板処理モードＳ２−２による処理を行うようにする。
基板処理工程Ｓ２において、共通基板処理モードＳ２−２での処理を先に行うと、その後独立基板処理モードＳ２−１での処理を行う際に、処理を停止する方の処理部への処理ガスを補完ガスに切り替えても、高圧条件で処理を停止する際には、ウエハ上の反応生成物と残留ガスによりエッチング（ＣＯＲ処理）が進行してしまう場合がある。
そこで、本例では、圧力安定化工程Ｓ１に引き続いて基板処理工程Ｓ２を行うに際し、最初に独立基板処理モードＳ２−１による処理を行い、その後共通基板処理モードＳ２−２による処理を行う。これにより、反応生成物や残留ガスの影響を排除することができ、エッチング量の制御精度を向上させることができる。
独立基板処理モードＳ２−１での処理から共通基板処理モードＳ２−２での処理に移行する際には、上述のように、処理部１１ｂでは、ＡｒガスおよびＮ２ガスを供給している状態から処理ガスであるＨＦガスおよびＮＨ３ガスを導入する、またはＡｒガス、Ｎ２ガス、およびＮＨ３ガスを供給している状態からＨＦガスを導入するので、ＡｒガスやＮ２ガスの流量が多い場合等に、エッチングディレイが発生することがある。このような場合には、予めエッチングディレイを見込んで処理時間を調整することが好ましい。
なお、基板処理工程Ｓ２は、以上のように、独立基板処理モードによる処理Ｓ２−１の後、共通基板処理モードＳ２−２による処理を行って終了してもよいが、共通基板処理モードＳ２−２による処理の後、パージを挟んで、独立基板処理モードＳ２−１による処理と共通基板処理モードＳ２−２による処理を繰り返してもよい。
本例における具体的なガスフロー制御について図６のタイミングチャートを参照して説明する。
最初に開閉バルブ１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｅ，１５１ｆ，１５１ｇ，１５１ｈを開いて、処理部１１ａおよび１１ｂにＡｒガス、Ｎ２ガス、ＮＨ３ガスを所定流量で、かつ処理部１１ａ，１１ｂで同じ流量になるように供給して所定の圧力に調整し、圧力を安定化させる（圧力安定化工程Ｓ１）。
圧力が安定した時点で、基板処理を開始する（基板処理工程Ｓ２）。基板処理工程Ｓ２では、最初に、開閉バルブ１５１ｃを開いて、処理部１１ａにＨＦガスを供給して処理部１１ａでのＣＯＲ処理を開始し、処理部１１ｂではＨＦガスを供給せず、ＣＯＲ処理を行わない、独立基板処理モードでの処理Ｓ２−１を所定時間行う。このとき、処理部１１ｂではＨＦガスを供給していないので、処理部１１ｂが処理部１１ａと同じ圧力になるように、処理部１１ｂのＡｒガスを処理部１１ａよりも増加させ、圧力調整用の補完ガスとする。この際のＡｒガスの増加分（補完ガス流量）は、処理部１１ａのＨＦガスの供給量に相当する量であることが好ましい。
所定時間経過後、処理部１１ａでは全てのガスの流量を同じ流量に維持してＣＯＲ処理を継続するとともに、処理部１１ｂでも開閉バルブ１５１ｄを開いて処理部１１ｂにＨＦガスを供給してＣＯＲ処理を行う、共通基板処理モードＳ２−２の処理を所定時間行う。このとき、処理部１１ｂでは、独立基板処理モードでの処理Ｓ２−１で供給していたＡｒガスの流量を減少させ、処理部１１ｂが処理部１１ａと同じ圧力になるようにする。この際のＡｒガスの減少分は、処理部１１ｂのＨＦガスの供給量に相当する量であることが好ましい。
基板処理工程Ｓ２が終了した後、全ての開閉バルブを閉じてガスの供給を停止し、排気機構１５により処理空間Ｓを排気する（排気工程Ｓ３）。
なお、図６の例では、独立基板処理モードＳ２−１において、処理部１１ｂにＨＦガスを導入せず、共通基板処理モードＳ２−２において、処理部１１ｂにＨＦガスを導入するようにしたが、独立基板処理モードＳ２−１において処理部１１ｂにＨＦおよびＮＨ３ガスを導入せず、共通基板処理モードＳ２−２に切り替える際に、処理部１１ｂにＨＦガスおよびＮＨ３ガスを導入するようにしてもよい。この場合には、独立基板処理モードＳ２−１において、処理部１１ｂの補完ガスをＡｒガスおよびＮ２ガスとすることができる。
本例の方法の効果を確認した結果について説明する。
ここでは、図１の処理装置により、エッチング（ＣＯＲ処理）を行った。まず、ＣＶＤ−ＳｉＯ２膜を６ｓｅｃ×８サイクルでサイクルエッチングする処理レシピを用い、各サイクルにおいて、共通基板処理モード→独立基板処理モードの順で処理した場合（処理Ａ）と、独立基板処理モード→共通基板処理モードの順で処理した場合（処理Ｂ）について、エッチング結果を評価した。共通基板処理モードでは上述したように処理部１１ａおよび１１ｂの両方にＡｒガス、ＨＦガス、Ｎ２ガス、ＮＨ３ガスを供給してＣＯＲ処理を行い、独立基板処理モードでは処理部１１ｂのＨＦガスを供給せず、処理部１１ａのみでＣＯＲ処理を行った。すなわち、処理Ａでは、各サイクルで、処理部１１ｂにおいて、最初にＣＯＲ処理を行った後、処理を停止する処理とし、処理Ｂでは、各サイクルで、処理部１１ｂにおいて、最初に所定時間処理を停止した状態とした後、ＣＯＲ処理を行う処理とした。
その結果、処理Ａでは、エッチング量が、ターゲットに対して＋３６．６％であったのに対し、処理Ｂでは、エッチング量が、ターゲットに対して−１０．４％であった。このことから、最初に独立基板処理モードで処理を行い、その後共通基板処理モードで処理を行うことにより、エッチング量の制御性が良好になることが確認された。
次に、熱酸化膜を１５ｓｅｃ×５サイクルのサイクルエッチングする処理レシピを用い、各サイクルにおいて、共通基板処理モード→独立基板処理モードの順で処理した場合（処理Ｃ）と、独立基板処理モード→共通基板処理モードの順で処理した場合（処理Ｄ）について、エッチング結果を評価した。
その結果、処理Ｃでは、エッチング量のターゲットに対し、＋１２．７％であったのに対し、処理Ｄでは、エッチング量のターゲットに対し、−５．０％であった。このことから、熱酸化膜でも同様に、最初に独立基板処理モードで処理を行い、その後共通基板処理モードで処理を行うことにより、エッチング量の制御性が良好になることが確認された。
（処理シーケンスの他の例）
上記の処理シーケンス例では、独立基板処理モードでの処理Ｓ２−１において、処理ガス（ＨＦガス、ＮＨ３ガス）を供給しない方の処理部でＡｒガスおよびＮ２ガスを増量させて補完ガスとして機能させることにより、処理部１１ａと処理部１１ｂとの間の圧力差が生じることを阻止するようにして、処理部１１ａ、１１ｂ相互間でのガスの流入を抑制するが、処理部１１ａ，１１ｂは、内壁７１ａ、７１ｂの基板載置台６１ａ、６１ｂよりも下の部分に形成されたスリットを介して繋がっているため、一方の処理部から他の処理部への処理ガス（ＨＦガス、ＮＨ３ガス）の回り込み、および他方の処理部から一方の処理部への補完ガス（Ａｒガス、Ｎ２ガス）の回り込みを完全に防止することは困難であり、わずかなガスの回り込み（ガスの逆拡散）が生じる。処理ガスの流量がある程度以上の場合には、このようなわずかなガスの回り込みはエッチング量に大きな影響を与えず、処理部１１ａ，１１ｂで所望のエッチング量での処理を実現することができるが、低流量領域の処理においては、このようなガスの回り込みの影響が無視し得なくなり、設定したエッチング量に対する偏差が大きくなってしまい、処理部１１ａ，１１ｂにおいて所望の独立処理が行えなくなる。
一方、このような不都合を防止するために処理ガス（ＨＦガス、ＮＨ３ガス）および補完ガス（Ａｒガス、Ｎ２ガス）を大流量化すると、エッチングレートが増加してしまい、処理時間やガス流量比等でエッチング量を調整する必要があり、プロセスマージンが狭くなってしまう。
そこで、本例では、圧力安定化工程Ｓ１の際に、次の基板処理工程Ｓ２の独立基板処理モードＳ２−２で処理部１１ａと１１ｂとの間で処理ガスおよび補完ガスが逆拡散することを抑制可能な、ガス導入部材１２ａ，１２ｂから排気機構１５へ向かう調圧ガスの流れを形成できるような流量で調圧ガスを流す。これにより、低流量領域において基板処理工程Ｓ２の独立基板処理モードＳ２−２におけるガスの回り込み（逆拡散）を効果的に抑制する。
具体的には図７のタイミングチャートに示すように、処理部１１ａ、１１ｂのいずれにも、圧力安定化工程Ｓ１の際に調圧ガスとしてＡｒガス、Ｎ２ガス、ＮＨ３ガスを供給し、その流量を基板処理工程Ｓ２よりも多くする。この場合の調圧ガスのトータル流量は、基板処理工程Ｓ２の際の３倍以上であることが好ましい。調圧ガスとしては、基板処理工程Ｓ２の際に供給するガスの一部であって、基板処理が生じないものを用いることができる。図６の例と同様、調圧ガスとして、処理部１１ａではＡｒガス、Ｎ２ガス、ＮＨ３ガスを用い、処理１１ｂではＡｒガス、Ｎ２ガスを用いるようにしてもよい。
本例では、その後の基板処理工程Ｓ２において、独立基板処理モードＳ２−１では、処理部１１ａにおいて、Ａｒガス、Ｎ２ガス、ＮＨ３ガスの流量を定常状態まで減少させるとともに、ＨＦガスを所定流量で供給してＣＯＲ処理を行い、処理部１１ｂでは、Ｎ２ガス、ＮＨ３ガスの流量を処理部１１ａと同量とし、Ａｒガスの供給量は処理部１１ａのＨＦガスに対応した補完ガスを含むように調整し、その後の共通基板処理モードＳ２−２では、処理部１１ｂにもＨＦガスを供給し、その分補完ガスとして供給したＡｒガスの流量を減じて、処理部１１ａおよび１１ｂで同様の条件でＣＯＲ処理を行う。その後、ガスを停止し、排気機構１５により処理空間Ｓを排気する排気工程Ｓ３を行う。
これにより、低流量領域において、独立基板処理モードＳ２−２の際に、補完ガスにより圧力調整するのみの場合よりも、より効果的に処理ガスおよび補完ガスの逆流を抑制することができる。具体的には、低流量領域においても、処理を止めたい処理部１１ｂに処理部１１ａから処理ガス（ＨＦガス、ＮＨ３ガス）が逆流すること、および処理を継続したい処理部１１ａに処理部１１ｂから補完ガス（Ａｒガス、Ｎ２ガス）が逆流することを極めて効果的に抑制することができ、処理部１１ａ、１１ｂのいずれにおいても設定したエッチング量に近いエッチング量となるように基板処理を行うことができる。
なお、図７の例では、独立基板処理モードＳ２−１において、処理部１１ｂにＨＦガスを導入せず、共通基板処理モードＳ２−２において、処理部１１ｂにＨＦガスを導入するようにしたが、独立基板処理モードＳ２−１において処理部１１ｂにＨＦおよびＮＨ３ガスを導入せず、共通基板処理モードＳ２−２に切り替える際に、処理部１１ｂにＨＦガスおよびＮＨ３ガスを導入するようにしてもよい。この場合には、独立基板処理モードＳ２−１において、処理部１１ｂの補完ガスをＡｒガスおよびＮ２ガスとすることができる。
実際に圧力安定化工程において調圧ガスの流量を増加した場合の効果について図８を参照して説明する。ここでは、図１の装置を用いて圧力安定化工程を行った後、基板処理工程において、最初に、処理部１１ａにおいてＣＯＲ処理を行い、処理部１１ｂにおいてはＨＦガスを供給せず、その分を補完ガスとしてＡｒガスで補う独立基板処理モードでの処理を行い、その後共通基板処理モードで両方の処理部でＣＯＲ処理を行った。図８は処理部１１ａにおける、基板処理工程の際のトータルガス流量と、ＣＯＲ処理におけるエッチング量偏差（実際のエッチング量と設定したエッチング量の差）を示す図である。図中黒丸は圧力安定化工程における調圧ガス（Ａｒガス、Ｎ２ガス、ＮＨ３ガス）の流量を基板処理工程と同じにした場合のエッチング量偏差であり、トータル流量が低い領域ではエッチング量偏差が大きくなる傾向があり、トータル流量が３００ｓｃｃｍではエッチング量偏差が−０．３３ｎｍ程度と大きい値を示した。これに対して黒四角は、調圧ガスの流量を３倍にした場合であり、この場合には、基板処理工程の際のトータル流量が３００ｓｃｃｍであってもエッチング量偏差が−０．０３ｎｍ程度と極めて設定値に近くなった。このことから調圧ガスの流量を増加させる効果が確認された。
なお、以上のようにＨＦガスおよびＮＨ３ガスを用いてウエハのＳｉＯ２膜に対してＣＯＲ処理を行うと、反応生成物としてフルオロケイ酸アンモニウム（（ＮＨ４）２ＳｉＦ６；ＡＦＳ）が生成するため、ＣＯＲ処理装置１００で処理後のウエハを、熱処理装置にて熱処理し、ＡＦＳを分解除去する。
以上のように、本実施形態によれば、２枚のウエハに対してそれぞれ処理部１１ａおよび処理部１１ｂでＣＯＲ処理するにあたり、排気機構１５を共通化しつつ、最初に独立基板処理モードで処理部１１ａおよび処理部１１ｂの一方のみで処理を行い、その後共通基板処理モードで、これら処理部で同じ条件によりＣＯＲ処理を施すことにより、エッチング量の制御性を良好にすることができる。
＜他の適用＞
以上、この発明を一実施形態に従って説明したが、この発明は、上記一実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。
上記一実施形態では、ＨＦガスおよびＮＨ３ガスを用いてＣＯＲ処理を行う場合について説明したが、図１の基板処理装置によりＨＦガスのみまたはＮＨ３ガスのみでの処理を行うこともできる。例えば、ＨＦガスをＡｒガスで希釈して供給し、処理を行う場合、以下のケースｄに示すように開閉バルブを制御して、独立基板処理モードで処理部１１ａのみでＨＦガスによる処理を行った後、開閉バルブ１５１ｅ、１５１ｆ、１５１ｇ、１５１ｈはクローズしたまま、開閉バルブ１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５１ｄをオープンしてＨＦガスおよびＡｒガスを供給し、共通基板処理モードで処理するようにすることもできる。
［ケースｄ］
・ガス導入部材１２ａへの供給系
開閉バルブ１５１ａ（Ａｒ） オープン
開閉バルブ１５１ｃ（ＨＦ） オープン
開閉バルブ１５１ｅ（Ｎ２） クローズ
開閉バルブ１５１ｇ（ＮＨ３）クローズ
・ガス導入部材１２ｂへの供給系
開閉バルブ１５１ｂ（Ａｒ） オープン
開閉バルブ１５１ｄ（ＨＦ） クローズ
開閉バルブ１５１ｆ（Ｎ２） クローズ
開閉バルブ１５１ｈ（ＮＨ３）クローズ
また、基板処理装置としては、その概略構成が、図９に示すように、処理部１１ａ、１１ｂが一つの共通したチャンバー１０内に設けられ、排気機構１５は、一つの共通したチャンバー１０内に設けられた処理部１１ａ、１１ｂで共有される構成であれば、図１のＣＯＲ処理装置１００に限るものではない。
さらに、図９のように一つの共通したチャンバー１０内に処理部１１ａ、１１ｂをそれぞれ設ける構成に限られず、例えば、図１０に示すように、処理部１１ａ、１１ｂが、各々独立したチャンバー１０ａ、１０ｂ内に設けられ、排気機構１５は、各々独立したチャンバー１０ａ、１０ｂで共有される構成としてもよい。
上記一実施形態においては、圧力調整のための補完ガスとして、ＨＦガスやＮＨ３ガス等の処理ガスを希釈する希釈ガスであるＡｒガスやＮ２ガスを用いたが、これに限らず、他の不活性ガスであってもよい。また、圧力調整のための補完ガスとしては、不活性ガスに限られるものではなく、処理されたウエハＷａ、Ｗｂのエッチング対象膜に対して非反応である非反応性ガスを用いることも可能である。また、反応性ガスであっても、処理に影響を与えずに圧力を調整できるものであれば用いることが可能である。
また、上記一実施形態においては、圧力調整のための補完ガスとして、基板処理の際に処理ガスと同時に使用される希釈ガスを用いたが、処理ガスと同時に使用される希釈ガスとは別に、専用の補完ガスを用いるようにしてもよい。この場合には、ガス供給機構１４には、新たに補完ガス供給源、補完ガスを供給する供給配管、ＭＦＣ、および開閉バルブを別途設けるようにすればよい。
さらにまた、上記一実施形態においては、被処理基板として半導体ウエハを例にとって説明したが、本発明の原理からして被処理基板は半導体ウエハに限るものではないことは明らかであり、他の種々の基板の処理に適用できることは言うまでもない。
さらにまた、上記一実施形態においては、複数の処理部として、処理部１１ａ、１１ｂの２つを持つ基板処理装置を例示したが、処理部の数は２つに限られることはない。
さらにまた、上記一実施形態においては、本発明をＣＯＲ処理装置に適用した場合を例示したが、基板処理装置としてはＣＯＲ処理装置に限られるものでもない。
１０、１０ａ、１０ｂ；チャンバー
１１ａ、１１ｂ；処理部
１２ａ、１２ｂ；ガス導入部材
１４；ガス供給機構
１５；排気機構
１６；制御部
７１ａ，７１ｂ；内壁
１０１；排気配管
１４１；Ａｒガス供給源
１４２；ＨＦガス供給源
１４３；Ｎ２ガス供給源
１４４；ＮＨ３ガス供給源
１４５、１４５ａ、１４５ｂ；ＨＦガス供給配管
１４６ａ、１４６ｂ；供給配管
１４７、１４７ａ、１４７ｂ；Ａｒガス供給配管
１４８、１４８ａ、１４８ｂ；ＮＨ３ガス供給配管
１４９、１４９ａ、１４９ｂ；Ｎ２ガス供給配管
１５０ａ〜１５０ｈ；マスフローコントローラ
１５１ａ〜１５１ｈ；開閉バルブ

Claims (27)

  1. 複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、前記複数の処理部に対してガスを独立に供給するガス供給機構と、前記複数の処理部内のガスを一括して排気する共通の排気機構とを備えた基板処理装置を用いて、真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、
    前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては第１のガスを供給し、前記複数の処理部の残りに対しては第１のガスとは異なる第２のガスを供給する第１のモードを行い、
    次いで、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第１のガスを同一のガス条件で供給する第２のモードを行い、
    前記第１のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するようにすることを特徴とする基板処理方法。
  2. 前記第１のモードの際、
    前記複数の処理部の一部における圧力と前記複数の処理部の残りにおける圧力差が生じることを阻止するように、前記複数の処理部の残りにおける前記第２のガスの供給量を制御することを特徴とする請求項１に記載の基板処理方法。
  3. 前記第２のガスは、不活性ガスおよび／または処理される被処理基板に対して非反応である非反応性ガスであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板処理方法。
  4. 前記第１のモードの際、
    前記複数の処理部の一部においては、前記被処理基板に対する処理ガスである第１のガスによる基板処理を行い、
    前記複数の処理部の残りにおいては、前記被処理基板に対する処理ガスである第１のガスを供給せず、前記第２のガスを補完ガスとして供給して基板処理を行わないことを特徴とする請求項３に記載の基板処理方法。
  5. 前記基板処理に先立って、前記複数の処理部を調圧ガスにより調圧するとともに圧力を安定化させる圧力安定化工程を実行し、
    この圧力安定化工程の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第１のモードにおいて、前記複数の処理部の間で、処理ガスである前記第１のガスと補完ガスである前記第２のガスが逆拡散することを抑制可能な、前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量とすることを特徴とする請求項４に記載の基板処理方法。
  6. 前記調圧ガスとして、前記基板処理の際に供給するガスの一部であって、基板処理が生じないものを用い、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量よりも多くすることを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
  7. 前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量の３倍以上とすることを特徴とする請求項６に記載の基板処理方法。
  8. 前記第２のガスとして、前記第１のガスの希釈ガスとして用いられるものを使用することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の基板処理方法。
  9. 複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、前記複数の処理部に対してガスを独立に供給するガス供給機構と、前記複数の処理部内のガスを一括して排気する共通の排気機構とを備えた基板処理装置を用いて、真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理方法であって、
    前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては処理ガスとしてＨＦガスおよびＮＨ３ガスを供給してエッチング処理を行い、前記複数の処理部の残りに対してはＨＦを供給せず、不活性ガスおよび／または処理される被処理基板に対して非反応である非反応性ガスを供給してエッチング処理は行わない第１のモードを行い、
    次いで、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとしてＨＦガスおよびＮＨ３ガスを供給してエッチング処理を行う第２のモードを行い、
    前記第１のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するようにガス供給を行うことを特徴とする基板処理方法。
  10. 前記第１モードの際、
    前記複数の処理部の一部において、処理ガスとしてのＨＦガスおよびＮＨ３ガス、ならびに不活性ガスを供給し、前記複数の処理部の残りにおいて、不活性ガス、または不活性ガスとＮＨ３ガスを供給し、不活性ガスを、前記複数の処理部の一部と前記複数の処理部の残りとの間の圧力調整のための補完ガスとして用いることを特徴とする請求項９に記載の基板処理方法。
  11. 前記基板処理に先立って、前記複数の処理部を調圧ガスとして不活性ガス、または不活性ガスおよびＮＨ３ガスを用いて調圧するとともに圧力を安定化させる圧力安定化工程を実行し、
    この圧力安定化工程の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第１のモードにおいて、前記複数の処理部の間で、前記処理ガスと前記不活性ガスが逆拡散することを抑制可能な、前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量とすることを特徴とする請求項１０に記載の基板処理方法。
  12. 前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量よりも多くすることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理方法。
  13. 前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の時の流量の３倍以上とすることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理方法。
  14. 真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、
    前記複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、
    前記複数の処理部に対して処理ガスを独立に供給するガス供給機構と、
    前記複数の処理部内の処理ガスを一括して排気する共通の排気機構と、
    前記ガス供給機構および前記排気機構を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す際、
    前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては第１のガスを供給し、前記複数の処理部の残りに対しては第１のガスとは異なる第２のガスを供給する第１のモードを実行させ、
    次いで、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとして第１のガスを同一のガス条件で供給する第２のモードを実行させ、
    前記第１のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するように制御することを特徴とする基板処理装置。
  15. 前記制御部は、
    前記第１のモードの際、
    前記複数の処理部の一部における圧力と前記複数の処理部の残りにおける圧力差が生じることを阻止するように、前記複数の処理部の残りにおける前記第２のガスの供給量を制御することを特徴とする請求項１４に記載の基板処理装置。
  16. 前記第２のガスは、不活性ガスおよび／または処理される被処理基板に対して非反応である非反応性ガスであることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の基板処理装置。
  17. 前記制御部は、
    前記第１のモードの際、
    前記複数の処理部の一部においては、前記被処理基板に対する処理ガスである第１のガスによる基板処理を実行させ、
    前記複数の処理部の残りにおいては、前記被処理基板に対する処理ガスである第１のガスを供給せず、前記第２のガスを補完ガスとして供給して基板処理を実行させないように制御することを特徴とする請求項１６に記載の基板処理装置。
  18. 前記制御部は、
    前記基板処理に先立って、前記複数の処理部を調圧ガスにより調圧するとともに圧力を安定化させる圧力安定化工程を実行させ、
    この圧力安定化工程の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第１のモードにおいて、前記複数の処理部の間で、処理ガスである前記第１のガスと補完ガスである前記第２のガスが逆拡散することを抑制可能な、前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量とするように制御することを特徴とする請求項１７に記載の基板処理装置。
  19. 前記調圧ガスとして、前記基板処理の際に供給するガスの一部であって、基板処理が生じないものを用い、
    前記制御部は、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量が、前記基板処理の時の流量よりも多くなるように制御することを特徴とする請求項１８に記載の基板処理装置。
  20. 前記制御部は、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量が、前記基板処理の時の流量の３倍以上となるように制御することを特徴とする請求項１９に記載の基板処理装置。
  21. 前記第２のガスとして、前記第１のガスの希釈ガスとして用いられるものを使用することを特徴とする請求項１７から請求項２０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  22. 真空雰囲気下で複数枚の被処理基板に所定の処理を施す基板処理装置であって、
    前記複数枚の被処理基板のそれぞれに対して基板処理を施す複数の処理部と、
    前記複数の処理部に対して処理ガスを独立に供給するガス供給機構と、
    前記複数の処理部内の処理ガスを一括して排気する共通の排気機構と、
    前記ガス供給機構および前記排気機構を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記複数枚の被処理基板に対して基板処理を施す際、
    前記複数の処理部から処理ガスを一括して排気するように前記排気機構を制御しつつ、前記複数の処理部の一部に対しては処理ガスとしてＨＦガスおよびＮＨ３ガスを供給してエッチング処理を行い、前記複数の処理部の残りに対してはＨＦを供給せず、不活性ガスおよび／または処理される被処理基板に対して非反応である非反応性ガスを供給してエッチング処理は行わない第１のモードを実行させ、
    次いで、前記複数の処理部から処理ガスを共通に排気しつつ、前記複数の処理部の全てに対して処理ガスとしてＨＦガスおよびＮＨ３ガスを供給してエッチング処理を行う第２のモードを実行させ、
    前記第１のモードの際に、前記複数の処理部における圧力差が生じることを阻止するようにガス供給を制御することを特徴とする基板処理装置。
  23. 前記制御部は、
    前記第１モードの際、
    前記複数の処理部の一部において、処理ガスとしてのＨＦガスおよびＮＨ３ガス、ならびに不活性ガスを供給し、前記複数の処理部の残りにおいて、不活性ガス、または不活性ガスとＮＨ３ガスを供給するように制御し、不活性ガスを、前記複数の処理部の一部と前記複数の処理部の残りとの間の圧力調整のための補完ガスとして用いることを特徴とする請求項２２に記載の基板処理装置。
  24. 前記制御部は、
    前記基板処理に先立って、前記複数の処理部を調圧ガスとして不活性ガス、または不活性ガスおよびＮＨ３ガスを用いて調圧するとともに圧力を安定化させる圧力安定化工程を実行させ、
    この圧力安定化工程の際に、前記調圧ガスの流量を、前記基板処理の前記第１のモードにおいて、前記複数の処理部の間で、前記処理ガスと前記不活性ガスが逆拡散することを抑制可能な、前記調圧ガスの前記排気機構へ向かう流れを形成できるような流量となるように制御することを特徴とする請求項２３に記載の基板処理装置。
  25. 前記制御部は、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量が、前記基板処理の時の流量よりも多くなるように制御することを特徴とする請求項２４に記載の基板処理装置。
  26. 前記制御部は、前記圧力安定化工程の際の前記調圧ガスの流量が、前記基板処理の時の流量の３倍以上となるように制御することを特徴とする請求項２５に記載の基板処理装置。
  27. コンピュータ上で動作し、基板処理装置を制御するためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、請求項１から請求項１３のいずれかの基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させることを特徴とする記憶媒体。
JP2016081682A 2016-04-15 2016-04-15 基板処理方法および基板処理装置 Active JP6667354B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016081682A JP6667354B2 (ja) 2016-04-15 2016-04-15 基板処理方法および基板処理装置
US16/092,683 US20190153599A1 (en) 2016-04-15 2017-03-03 Substrate processing method and substrate processing device
PCT/JP2017/008590 WO2017179333A1 (ja) 2016-04-15 2017-03-03 基板処理方法および基板処理装置
CN201780023819.1A CN109075061B (zh) 2016-04-15 2017-03-03 基板处理方法和基板处理装置
KR1020187028671A KR102161369B1 (ko) 2016-04-15 2017-03-03 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
TW106111742A TWI708861B (zh) 2016-04-15 2017-04-07 基板處理方法及基板處理裝置
US17/701,341 US20220213596A1 (en) 2016-04-15 2022-03-22 Substrate processing method and substrate processing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016081682A JP6667354B2 (ja) 2016-04-15 2016-04-15 基板処理方法および基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017191897A true JP2017191897A (ja) 2017-10-19
JP6667354B2 JP6667354B2 (ja) 2020-03-18

Family

ID=60042590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016081682A Active JP6667354B2 (ja) 2016-04-15 2016-04-15 基板処理方法および基板処理装置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US20190153599A1 (ja)
JP (1) JP6667354B2 (ja)
KR (1) KR102161369B1 (ja)
CN (1) CN109075061B (ja)
TW (1) TWI708861B (ja)
WO (1) WO2017179333A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102343637B1 (ko) * 2019-06-13 2021-12-28 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6450414A (en) * 1987-08-21 1989-02-27 Hitachi Ltd Vacuum treatment apparatus
JPH02116119A (ja) * 1988-10-26 1990-04-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 気相成長装置
JPH0786188A (ja) * 1993-09-17 1995-03-31 Tokyo Electron Ltd 搬送室及びそのクリーニング方法
JP2004131760A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Canon Inc 真空処理装置
JP2004153104A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Canon Inc 真空処理方法
US20110031214A1 (en) * 2009-08-06 2011-02-10 Jisoo Kim Vacuum processing chambers incorporating a moveable flow equalizer
JP2011529136A (ja) * 2008-07-23 2011-12-01 ニュー パワー プラズマ カンパニー，リミティッド 多重基板処理チャンバー及びこれを含む基板処理システム

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100300096B1 (ko) * 1994-06-07 2001-11-30 히가시 데쓰로 처리장치,처리가스의공급방법및처리장치의크리닝방법
JP3270852B2 (ja) * 1995-04-20 2002-04-02 東京エレクトロン株式会社 圧力調整装置及びこれを用いた部屋の連通方法
US7877161B2 (en) * 2003-03-17 2011-01-25 Tokyo Electron Limited Method and system for performing a chemical oxide removal process
JP5113705B2 (ja) * 2007-10-16 2013-01-09 東京エレクトロン株式会社 薄膜形成装置の洗浄方法、薄膜形成方法、薄膜形成装置及びプログラム
JP5195676B2 (ja) 2008-08-29 2013-05-08 東京エレクトロン株式会社 成膜装置、基板処理装置、成膜方法及び記憶媒体
JP6139986B2 (ja) * 2013-05-31 2017-05-31 東京エレクトロン株式会社 エッチング方法
JP6258656B2 (ja) * 2013-10-17 2018-01-10 東京エレクトロン株式会社 基板処理方法および基板処理装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6450414A (en) * 1987-08-21 1989-02-27 Hitachi Ltd Vacuum treatment apparatus
JPH02116119A (ja) * 1988-10-26 1990-04-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 気相成長装置
JPH0786188A (ja) * 1993-09-17 1995-03-31 Tokyo Electron Ltd 搬送室及びそのクリーニング方法
JP2004131760A (ja) * 2002-10-08 2004-04-30 Canon Inc 真空処理装置
JP2004153104A (ja) * 2002-10-31 2004-05-27 Canon Inc 真空処理方法
JP2011529136A (ja) * 2008-07-23 2011-12-01 ニュー パワー プラズマ カンパニー，リミティッド 多重基板処理チャンバー及びこれを含む基板処理システム
US20110031214A1 (en) * 2009-08-06 2011-02-10 Jisoo Kim Vacuum processing chambers incorporating a moveable flow equalizer

Also Published As

Publication number Publication date
CN109075061B (zh) 2023-05-05
JP6667354B2 (ja) 2020-03-18
US20220213596A1 (en) 2022-07-07
TWI708861B (zh) 2020-11-01
US20190153599A1 (en) 2019-05-23
WO2017179333A1 (ja) 2017-10-19
KR102161369B1 (ko) 2020-09-29
CN109075061A (zh) 2018-12-21
KR20180122389A (ko) 2018-11-12
TW201804014A (zh) 2018-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10460949B2 (en) Substrate processing apparatus, substrate processing method and storage medium
JP6545054B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
US9607855B2 (en) Etching method and storage medium
JP6139986B2 (ja) エッチング方法
US9406524B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
KR102030232B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP2017228726A (ja) ガス処理装置、ガス処理方法及び記憶媒体
US10312079B2 (en) Etching method
WO2012063901A1 (ja) 半導体装置の製造方法および製造装置
JP2016164964A5 (ja)
US20230395400A1 (en) Etching method and etching apparatus
US9418866B2 (en) Gas treatment method
US20220213596A1 (en) Substrate processing method and substrate processing device
US20220020601A1 (en) Etching method and etching apparatus
US20180096866A1 (en) Substrate processing apparatus
JP2020077885A (ja) 基板処理装置
JP2016143854A (ja) 原料タンクのガス抜き方法および成膜装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200110

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6667354

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250