JP2020077885A

JP2020077885A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2020077885A
Application number: JP2020017081A
Authority: JP
Inventors: 洋平緑川; Yohei Midorikawa
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2020-05-21
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: JP6815542B2

Abstract

【課題】複数の処理空間で複数の被処理基板に行う基板処理装置において、正確な圧力確認を行うことができる基板処理装置を提供する【解決手段】基板処理装置は、それぞれ被処理基板に対して基板処理を施す複数の処理部と、各処理部において被処理基板を載置する複数の基板載置台と、各処理部の処理空間にそれぞれ処理ガスを導入する複数のガス導入部材と、複数の処理部の複数の処理空間を一括して排気し、かつ処理空間の圧力制御を一括して行う共通の排気機構と、複数の処理空間のいずれかの圧力を共通の圧力計により選択的にモニタする圧力計測部とを具備し、圧力計測部は、複数の処理空間に連通する複数の圧力計測用配管と、複数の圧力計測用配管のうち共通の圧力計と連通する圧力計測用配管を切り替えるバルブとを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、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ガスによる処理が行われる。

従来、このような基板処理としては、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の処理装置が多用されていたが、スループットを向上させる観点から、一つのチャンバー内に複数の被処理基板を配置し、一度に複数枚の被処理基板に対して所定の処理を施す基板処理装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示された基板処理装置は、一つのチャンバー内に複数の処理空間を形成し、各処理空間に設けられた基板載置台に被処理基板を載置し、各処理空間に独立に処理ガスを供給して処理を行い、チャンバー内の排気は一つの排気装置により一括して行われる。

各処理空間には圧力計であるキャパシタンスマノメータが設けられており、キャパシタンスマノメータによって各処理空間の圧力がモニタされる。

特開２０１６−０２９７００号公報

しかし、各処理空間に圧力計であるキャパシタンスマノメータが設けられている場合には、キャパシタンスマノメータのばらつきにより誤差が生じ、正確な圧力確認が困難である。

本発明は、複数の処理空間で複数の被処理基板に行う基板処理装置において、正確な圧力確認を行うことができる基板処理装置を提供する。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、それぞれ被処理基板に対して基板処理を施す複数の処理部と、前記各処理部において被処理基板を載置する複数の基板載置台と、前記各処理部の処理空間にそれぞれ処理ガスを導入する複数のガス導入部材と、前記複数の処理部の前記複数の処理空間を一括して排気し、かつ前記処理空間の圧力制御を一括して行う共通の排気機構と、前記複数の処理空間のいずれかの圧力を共通の圧力計により選択的にモニタする圧力計測部とを具備し、前記圧力計測部は、複数の処理空間に連通する複数の圧力計測用配管と、前記複数の圧力計測用配管のうち前記共通の圧力計と連通する圧力計測用配管を切り替えるバルブとを有することを特徴とする基板処理装置を提供する。

本発明によれば、複数の処理空間で複数の被処理基板に行う基板処理装置において、正確な圧力確認を行うことができる基板処理装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る基板処理装置を示す断面図である。図１の基板処理装置において、処理空間Ｓ１の圧力をモニタする場合の処理空間Ｓ１およびＳ２に連通する配管経路を説明するための図である。図１の基板処理装置において、処理空間Ｓ２の圧力をモニタする場合の処理空間Ｓ２およびＳ１に連通する配管経路を説明するための図である。従来の基板処理装置の圧力計測部を説明するための図である。図４の圧力計測部において、処理空間Ｓ１をモニタ側、処理空間Ｓ２を非モニタ側とした場合の各処理空間に連通する配管経路を説明するための図である。圧力計測用配管から処理空間への配管出口の変形例を説明する図である。圧力計測用配管から処理空間への配管出口の他の変形例を説明する図である。本発明の他の実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す断面図である。図８の基板処理装置において、処理空間Ｓ１２の圧力をモニタする場合の処理空間Ｓ１２、Ｓ１３、およびＳ１１に連通する配管経路を説明するための図である。

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を示す断面図である。
本実施形態に係る基板処理装置は、２枚の被処理基板に対して同時に所定の処理ガスを供給して所定の処理を行うものであり、処理ガスとしてエッチングガスを供給して被処理基板にエッチング処理を行う場合を例示する。エッチング処理としては、ＨＦガスとＮＨ_３ガスを用いてシリコン酸化膜をエッチングする化学的酸化物除去（ＣｈｅｍｉｃａｌＯｘｉｄｅＲｅｍｏｖａｌ；ＣＯＲ）処理を挙げることができる。

基板処理装置１００は、図１に示すように、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、２つの処理部１１ａ、１１ｂが設けられており、２つの処理部１１ａ、１１ｂには、それぞれ基板載置台６１ａ、６１ｂが設けられている。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、互いに独立した処理空間Ｓ１，Ｓ２が形成される。

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。内壁７１ａ，７１ｂは、処理空間Ｓ１，Ｓ２を形成する位置と、基板載置台６１ａ，６１ｂの下方位置との間で昇降可能に設けられてもよい。

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（図示せず）と、チャンバー１０内を排気する排気機構１４と、処理空間Ｓ１，Ｓ２の圧力を選択的に計測する圧力計測部１５と、基板処理装置１００の各構成部を制御する制御部１６とが設けられている。

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。

ガス導入部材１２ａ、１２ｂは、ガス供給機構からの処理ガスをチャンバー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。ガス供給機構からは、エッチングガスとして例えば酸化物エッチング用のＨＦガスおよびＮＨ_３ガス、希釈ガスやパージガスとして例えばＡｒガスおよびＮ_２ガスが供給される。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、ガス供給機構から供給された処理ガスが、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から処理空間Ｓ１，Ｓ２に対し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。

排気機構１４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８１を有しており、さらに、排気配管８１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）８２およびチャンバー１０内を排気するための真空ポンプ８３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１４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１４により処理部１１ａ、１１ｂ内が一括して排気される。また、ＡＰＣ８２、および真空ポンプ８３は、処理部１１ａ、１１ｂで共有される。

圧力計測部１５は、チャンバー１０の上方に設けられた、圧力計としての高圧力用のキャパシタンスマノメータ９１ａおよび低圧力用のキャパシタンスマノメータ９１ｂと、圧力計測用配管ユニット９２とを有している。圧力計測用配管ユニット９２は、第１圧力計測用配管９２ａおよび第２圧力計測用配管９２ｂとを有しており、第１圧力計測用配管９２ａは上方からガス導入部材１２ａの中心に挿入され、第２圧力計測用配管９２ｂは上方からガス導入部材１２ｂの中心に挿入されている。第１圧力計測用配管９２ａおよび第２圧力計測用配管９２ｂの下端部は、ガス導入部材１２ａおよびガス導入部材１２ｂの底部の中心に達している。

圧力計測用配管ユニット９２は、さらに、キャパシタンスマノメータ９１ａ，９１ｂが直接接続される上端側配管９３を有しており、第１圧力計測用配管９２ａおよび第２圧力計測用配管９２ｂは、上端側配管９３から分岐している。第１圧力計測用配管９２ａには第１バルブ９４ａが設けられており、第２圧力計測用配管９２ｂには第２バルブ９４ｂが設けられている。

また、圧力計測部１５は、ダミー配管ユニット９５を有している。ダミー配管ユニット９５は、第１圧力計測用配管９２ａに接続された第１ダミー配管９５ａと、第２圧力計測用配管９２ｂに接続された第２ダミー配管９５ｂと、上端側ダミー配管９６とを有している。上端側ダミー配管９６は、先端が閉塞されている。第１ダミー配管９５ａと第２ダミー配管９５ｂは、上端側ダミー配管部９６から分岐している。第１ダミー配管９５ａには第３バルブ９７ａが設けられており、第２ダミー配管９５ｂには第４バルブ９７ｂが設けられている。上端側ダミー配管９６は上端側配管９３に対応し、第１ダミー配管９５ａは、第１圧力計測用配管９２ａに対応し、第２ダミー配管９５ｂは、第２圧力計測用配管９２ｂに対応する。なお、上端側ダミー配管９６の先端は、圧力確認用のキャパシタンスマノメータを装着可能に構成してもよい。

圧力計測部１５は、処理部１１ａの処理空間Ｓ１および処理部１１ｂの処理空間Ｓ２のいずれか一方の圧力をモニタ（測定）することが可能となっており、処理部１１ａおよび処理部１１ｂで行う処理の処理レシピに従って、予め、処理空間Ｓ１およびＳ２の内、一方がモニタ側、他方が非モニタ側に決定される。例えば、処理部１１ａおよび処理部１１ｂの両方でＮＨ_３およびＨＦによるエッチングを開始し、処理部１１ｂでのエッチングを先に停止するレシピの場合、処理部１１ａの処理空間Ｓ１をモニタ側とする。第１ダミー配管９５ａおよび第２ダミー配管９５ｂは、処理空間Ｓ１、Ｓ２が非モニタ時に、処理空間Ｓ１、Ｓ２に連通する配管の容積を調整する機能を有する。

圧力計測部１５により処理空間Ｓ１の圧力をモニタする際には、圧力計測用配管ユニット９２において、第１バルブ９４ａを開き、第２バルブ９４ｂを閉じた状態とし、キャパシタンスマノメータ９１ａ，９１ｂとモニタ側の処理空間Ｓ１を連通させ、キャパシタンスマノメータ９１ａ，９１ｂと非モニタ側の処理空間Ｓ２とは遮断する。このとき、ダミー配管ユニット９５の第３バルブ９７ａを閉じ、第４バルブ９７ｂを開けた状態とする。これにより、図２に示すように、モニタ側の処理空間Ｓ１側には、第１圧力計測用配管９２ａの処理空間Ｓ１に臨む端部から、第１圧力計測用配管９２ａおよび上端側配管９３を経てキャパシタンスマノメータ９１ａの接続部分に至るように、黒塗りで示す配管経路９８ａが形成される。一方、処理空間Ｓ２側には、第２圧力計測用配管９２ｂの処理空間Ｓ２に臨む端部から、第２圧力計測用配管９２ｂ、第２ダミー配管９５ｂ、および上端側ダミー配管９６を経て、その上端に至るように黒塗りで示すダミー配管経路９８ｂが形成される。

圧力計測部１５により処理空間Ｓ２の圧力を測定する際には、圧力計測用配管９２において、第２バルブ９４ｂを開き、第１バルブ９４aを閉じた状態とし、キャパシタンスマノメータ９１ａ，９１ｂとモニタ側の処理空間Ｓ２を連通させ、キャパシタンスマノメータ９１ａ，９１ｂと非モニタ側の処理空間Ｓ１とは遮断する。このとき、ダミー配管ユニット９５の第４バルブ９７ｂを閉じ、第３バルブ９７ａを開けた状態とする。これにより、図３に示すように、モニタ側の処理空間Ｓ２側には、第２圧力計測用配管９２ｂの処理空間Ｓ２に臨む端部から、第２圧力計測用配管９２ｂおよび上端側配管９３を経てキャパシタンスマノメータ９１ａの接続部分に至るように、配管経路９９ａが形成される。一方、非モニタ側の処理空間Ｓ１側には、第１圧力計測用配管９２ａの処理空間Ｓ１に臨む端部から、第１圧力計測用配管９２ａ、第１ダミー配管９５ａ、および上端側ダミー配管９６を経て、その上端に至るようにダミー配管経路９９ｂが形成される。

このとき、ダミー配管ユニット９５（第１ダミー配管９５ａ、第２ダミー配管９５ｂ）は、図２の配管経路９８ａおよびダミー配管経路９８ｂが同等の配管容積となり、図３の配管経路９９ａおよびダミー配管経路９９ｂが同等の配管容積となるように形成される。また、配管経路９８ａおよびダミー配管経路９８ｂが同等のコンダクタンスとなり、配管経路９９ａおよびダミー配管経路９９ｂが同等のコンダクタンスとなるようにダミー配管ユニット９５が形成されることが好ましい。最も好ましいのは、配管経路９８ａおよびダミー配管経路９８ｂが同様の形状をなし、配管経路９９ａおよびダミー配管経路９９ｂが同様の形状をなすことである。

制御部１６は、ＣＰＵを備え、基板処理装置１００の各構成部、例えばガス供給機構のバルブや流量制御器、排気機構１４、圧力計測部１５、温度調節器６３等を制御する主制御部と、入力装置（キーボード、マウス等）と、出力装置（プリンタ等）と、表示装置（ディスプレイ等）と、記憶装置を有している。そして、記憶装置に処理レシピが記憶された記憶媒体をセットすることにより、主制御部が記憶媒体から呼び出された処理レシピに基づいて基板処理装置１００に所定の動作を実行させる。

＜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。
表面にエッチング対象膜、例えばシリコン酸化膜が形成された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、処理レシピに従って、圧力計測部１５は、処理部１１ａの処理空間Ｓ１および処理部１１ｂの処理空間Ｓ２のうち、一方の圧力をモニタする。

ガス供給機構から圧力調整用ガスとして、例えば、Ａｒガス、Ｎ_２ガス、およびＮＨ_３ガスを供給し、ガス導入部材１２ａおよび１２ｂを介して処理部１１ａおよび１１ｂの処理空間Ｓ１およびＳ２に導入するとともに、排気機構１４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。処理部１１ａ、１１ｂは排気機構１４を共有しているので、チャンバー１０内の圧力調整は、圧力計測部１５のキャパシタンスマノメータ９１ａ，９１ｂより測定されたモニタ側の処理空間の圧力値に基づいて、共通の自動圧力制御弁（ＡＰＣ）８２により行う。なお、圧力測定する処理空間の圧力が所定の圧力よりも高圧側では高圧力用のキャパシタンスマノメータ９１ａにより圧力をモニタし、低圧側では低圧力用のキャパシタンスマノメータ９１ｂにより圧力をモニタする。

このような圧力調整を行った後、圧力調整用ガスとして供給していたＡｒガス、Ｎ_２ガス、およびＮＨ_３ガスの供給を継続しつつ、さらにＨＦガスを処理空間Ｓ１およびＳ２に導入して、ＨＦガスとＮＨ_３ガスによりシリコン酸化膜に対してエッチング処理（ＣＯＲ処理）を行う。

このとき、圧力計測部１５の配管に、圧力調整時のガスが残留しており、これがエッチング処理の際に排出される。

従来は、エッチング処理の際における残留ガスの排出によるエッチング特性に対する影響は考慮しておらず、一つの圧力計測部を２つの処理部１１ａ，１１ｂに共通に設ける場合、主に配管の効率等を考慮し、図４に示すような圧力計測部を用いていた。すなわち、従来の圧力計測部１５′は、高圧力用のキャパシタンスマノメータ９１ａおよび低圧力用のキャパシタンスマノメータ９１ｂと、圧力計測用配管ユニット９２′とを有しており、圧力計測用配管ユニット９２′の第１圧力計測用配管９２ａ′および第２圧力計測用配管９２ｂ′は、それぞれガス導入部材１２ａおよびガス導入部材１２ｂの互いに近接した端部側に挿入されている。また、第１圧力計測用配管９２ａ′および第２圧力計測用配管９２ｂ′は、キャパシタンスマノメータ９１ａ，９１ｂが直接接続される上端側配管９３′から分岐している。第１圧力計測用配管９２ａ′には第１バルブ９４ａ′が設けられており、第２圧力計測用配管９２ｂ′には第２バルブ９４ｂ′が設けられている。

このような従来の圧力計測部１５′では、処理部１１ａの処理空間Ｓ１をモニタ側、処理部１１ｂの処理空間Ｓ２を非モニタ側とした場合、バルブ９４ａ′が開かれ、バルブ９４ｂ′が閉じられるが、このとき、図５に黒塗りで示すように、モニタ側である処理空間Ｓ１に連通する配管長さは、第１圧力計測用配管９２ａ′、上段側配管９３′の合計長さであるのに対し、非モニタ側である処理空間Ｓ２に連通する配管長さは第２圧力計測配管９２ｂ′のバルブ９４ｂ′までの長さであり、両者の長さは大きく異なり、モニタ側である処理空間Ｓ１に連通する配管の容積と処理空間Ｓ２に連通する配管の容積も大きく異なる。

Ａｒガス、Ｎ_２ガス、およびＮＨ_３ガスを供給して圧力調整を行った際には、処理空間Ｓ１および処理空間Ｓ２に連通する配管に残留ガスが溜まるが、このように、連通する配管容積が大きく異なるため、モニタ側である処理空間Ｓ１と非モニタ側である処理空間Ｓ２で残留ガスの量が大きく異なる。

このような残留ガスは、エッチング処理時に排出されるが、近時、益々高精度のエッチング処理が要求され、このような残留ガスの量の違いがエッチング処理へ影響を与えることが判明した。

また、圧力計測部１５′の配管の処理空間Ｓ１およびＳ２への連通部分が、ガス導入部材１２ａおよび１２ｂの端部にあるため、残留ガスの排出によりエッチングの面内均一性が低下するおそれもある。

そこで、本実施形態では、圧力計測部１５として、処理空間Ｓ１およびＳ２にそれぞれ連通する第１圧力計測用配管９２ａおよび第２圧力計測用配管９２ｂに、処理空間Ｓ１およびＳ２に連通する配管容積を調整するための第１ダミー配管９５ａおよび第２ダミー配管９５ｂを有するダミー配管ユニット９５を設ける。このように、第１ダミー配管９５ａおよび第２ダミー配管９５ｂを設けることにより、非モニタ時の処理空間に連通する配管の容積を調整することができ、エッチング処理時におけるモニタ側の処理空間と非モニタ側の処理空間の残留ガスの排出量の差を緩和することができる。

このとき、ガス導入部材１２ａの上方から処理空間Ｓ１に臨むように第１圧力計測用配管９２ａを挿入し、ガス導入部材１２ｂの上方から処理空間Ｓ２に臨むように第２圧力計測用配管９２ｂを挿入し、これらを第１バルブ９４ａおよび第２バルブ９４ｂにより開閉可能とし、さらに、第１圧力計測用配管９２ａおよび第２圧力計測用配管９２ｂに、それぞれ第１ダミー配管９５ａおよび第２ダミー配管９５ｂを接続し、これらを第３バルブ９７ａおよび第４バルブ９７ｂにより開閉可能とする。

具体的には、処理空間Ｓ１をモニタ側、処理空間Ｓ２を非モニタ側とする場合には、第１バルブ９４ａを開き、第２バルブ９４ｂを閉じ、かつ第３バルブ９７ａを閉じ、第４バルブ９７ｂを開けた状態とする。これにより、図２に示すように、第１圧力計測用配管９２ａの処理空間Ｓ１に臨む端部から、第１圧力計測用配管９２ａおよび上端側配管９３を経てキャパシタンスマノメータ９１ａの接続部分に至るように配管経路９８ａが形成され、第２圧力計測用配管９２ｂの処理空間Ｓ２に臨む端部から、第２圧力計測用配管９２ｂ、第２ダミー配管９５ｂ、および上端側ダミー配管９６を経て、その上端に至るようにダミー配管経路９８ｂが形成される。

一方、処理空間Ｓ２をモニタ側、処理空間Ｓ１を非モニタ側とする場合には、第１バルブ９４ａを閉じ、第２バルブ９４ｂを開き、かつ第３バルブ９７ａを開き、第４バルブ９７ｂを閉じた状態とする。これにより、図３に示すように、第２圧力計測用配管９２ｂの処理空間Ｓ２に臨む端部から、第２圧力計測用配管９２ｂおよび上端側配管９３を経てキャパシタンスマノメータ９１ａの接続部分に至るように、配管経路９９ａが形成され、第１圧力計測用配管９２ａの処理空間Ｓ１に臨む端部から、第１圧力計測用配管９２ａ、第１ダミー配管９５ａ、および上端側ダミー配管９６を経て、その上端に至るようにダミー配管経路９９ｂが形成される。

そして、処理空間Ｓ１をモニタ側、処理空間Ｓ２を非モニタ側とする場合に、図２の配管経路９８ａおよびダミー配管経路９８ｂが同等の配管容積となり、処理空間Ｓ２をモニタ側、処理空間Ｓ１を非モニタ側とする場合に、図３の配管経路９９ａおよびダミー配管経路９９ｂが同等の配管容積となるように、第１ダミー配管９５ａおよび第２ダミー配管９５ｂを形成することにより、モニタ側と非モニタ側の残留ガスの量を同等とすることができ、エッチング処理時におけるモニタ側の処理空間と非モニタ側の処理空間の残留ガスの排出量が同等となるので、モニタ側の処理空間と非モニタ側の処理空間のエッチング処理のバラツキを抑制することができる。

また、第１圧力計測用配管９２ａおよび第２圧力計測用配管９２ｂは、それぞれ上方からガス導入部材１２ａおよびガス導入部材１２ｂの中心に挿入されているので、その中の残留ガスは、ウエハＷａ，Ｗｂの中心に排出され、エッチング処理の面内均一性におよぼす影響を小さくすることができる。

なお、第１圧力計測用配管９２ａおよび第２圧力計測用配管９２ｂの配置位置は、ガス導入部材１２ａおよびガス導入部材１２ｂの中心に限らず、残留ガスの排出位置が面内均一性におよぼす影響を小さくできる位置であればよい。例えば、残留ガスの排出位置が中心では、残留ガスの排出によってウエハ中心のエッチングレートが低下し過ぎる場合には、図６に示すように、圧力計測用配管９２ａ（９２ｂ）の先端を分岐させ、ガス導入部材１２ａ（１２ｂ）の底部の中心近傍に同心円状に複数の出口１１０を設けるようにしてもよい。

また、圧力計測部１５の配管に残留した残留ガスを積極的にエッチングの制御に用いるようにすることができる。具体的には、エッチングレートを低下させたい半径位置に残留ガスが排出されるように、同心円状のスリットからなる出口または同心円状に複数の出口を設けるようにしてもよい。例えば、ウエハ外周部のエッチングレートを低下させたい場合は、図７に示すように、圧力計測用配管９２ａ（９２ｂ）から複数の分岐路１１５を分岐させて、ガス導入部材１２ａ（１２ｂ）の底部の外周部に同心円状のスリットからなる出口１１６を設けるようにしてもよい。また、出口１１６は同心円状に複数設けてもよい。

また、このように残留ガスを積極的にエッチング制御に用いる場合は、予め、ガス導入部材１２ａ（１２ｂ）の底部の中心および所定の半径位置の複数個所に予め吐出口を形成しておき、これらの内の所望の吐出口を使用するようにしてもよい。

＜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。

上記実施形態では、処理部が２つの場合について説明したが、処理部は３つ以上であってもよい。処理部が３つの場合の実施形態を図８に示す。図８は概略図であり、主要部のみを示す。本実施形態の基板処理装置２００は、３つの処理部１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃを有しており、これらは内壁で仕切られている。処理部１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃには、それぞれ基板載置台１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃが設けられており、これらの上には、ウエハＷａ，Ｗｂ，Ｗｃがそれぞれ載置される。基板載置台１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃの上方には、それぞれガス導入部材１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃが設けられている。処理部１１１ａには処理空間Ｓ１１、処理部１１１ｂには処理空間Ｓ１２、処理部１１１ｃには処理空間Ｓ１３が形成されている。

圧力計測部１１５は、圧力計としての高圧力用のキャパシタンスマノメータ９１ａおよび低圧力用のキャパシタンスマノメータ９１ｂと、圧力計測用配管ユニット１７１と、第１ダミー配管ユニット１７５と、第２ダミー配管ユニット１７９とを有している。

圧力計測用配管ユニット１７１は、ガス導入部材１２１ａの中心に挿入され処理空間Ｓ１１に達する圧力計測用配管１７１ａと、ガス導入部材１２１ｂの中心に挿入され処理空間Ｓ１２に達する圧力計測用配管１７１ｂと、ガス導入部材１２１ｃの中心に挿入され処理空間Ｓ１３に達する圧力計測用配管１７１ｃと、これらを連結する共通配管１７２と、共通配管１７２から上方に延びキャパシタンスマノメータ９１ａ，９１ｂが直接接続される上端側配管１７３とを有する。圧力計測用配管１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃには、それぞれバルブ１７４ａ，１７４ｂ，１７４ｃが設けられている。

第１ダミー配管ユニット１７５は、圧力計測用配管１７１ａに接続されたダミー配管１７５ａと、圧力計測用配管１７１ｂに接続されたダミー配管１７５ｂと、圧力計測用配管１７１ｃに接続されたダミー配管１７５ｃと、これらを連結する共通ダミー配管１７６と、共通ダミー配管１７６から上方に延びる上端側ダミー配管１７７とを有する。ダミー配管１７５ａ，１７５ｂ，１７５ｃには、それぞれバルブ１７８ａ，１７８ｂ，１７８ｃが設けられている。上端側ダミー配管１７７は先端が閉塞されている。なお、上端側ダミー配管１７７の先端は、圧力確認用のキャパシタンスマノメータを装着可能に構成してもよい。

第２ダミー配管ユニット１７９は、圧力計測用配管１７１ａに接続されたダミー配管１７９ａと、圧力計測用配管１７１ｂに接続されたダミー配管１７９ｂと、圧力計測用配管１７１ｃに接続されたダミー配管１７９ｃと、これらを連結する共通ダミー配管１８０と、共通ダミー配管１８０から上方に延びる上端側ダミー配管１８１とを有する。ダミー配管１７９ａ，１７９ｂ，１７９ｃには、それぞれバルブ１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃが設けられている。上端側ダミー配管１８１は先端が閉塞されている。なお、上端側ダミー配管１８１の先端は、圧力確認用のキャパシタンスマノメータを装着可能に構成してもよい。

このような基板処理装置２００において、圧力計測部１１５による圧力のモニタを、例えば処理部１１１ｂの処理空間Ｓ１２について行う場合、すなわち処理部１１１ｂの処理空間Ｓ１２がモニタ側、処理部１１１ａ，１１１ｃの処理空間Ｓ１１、Ｓ１３が非モニタ側となる場合、図９に示すように、バルブ１７４ｂ，１７８ｃ，１８２ａを開けた状態とし、他のバルブを閉じた状態とする。これにより、モニタ側の処理空間Ｓ１２側には、圧力計測用配管１７１ｂの処理空間Ｓ１２に臨む端部から、圧力計測用配管１７１ｂ、共通配管１７２および上端側配管１７３を経てキャパシタンスマノメータ９１ａの接続部分に至るように、黒塗りで示す配管経路１９１が形成される。また、非モニタ側の処理空間Ｓ１３側には、圧力計測用配管１７１ｃの処理空間Ｓ１３に臨む端部から、圧力計測用配管１７１ｃ、ダミー配管１７５ｃ、共通ダミー配管１７６、上端側ダミー配管１７７に至るように、黒塗りで示す第１ダミー配管経路１９２が形成される。さらに、もう一つの非モニタ側の処理空間Ｓ１１側には、圧力計測用配管１７１ａの処理空間Ｓ１１に臨む端部から、圧力計測用配管１７１ａ、ダミー配管１７９ａ、共通ダミー配管１８０、上端側ダミー配管１８１に至るように、黒塗りで示す第２ダミー配管経路１９３が形成される。

このように、第１ダミー配管ユニット１７５、第２ダミー配管ユニット１７９を設けることにより、非モニタ時の処理空間に連通する配管の容積を調整することができ、エッチング処理時におけるモニタ側の処理空間と非モニタ側の処理空間の残留ガスの排出量の差を緩和することができる。具体的には、第１ダミー配管ユニット１７５、第２ダミー配管ユニット１７９は、図９の配管経路１９１、第１ダミー配管経路１９２、および第２ダミー配管経路１９３が同等の配管容積となるように形成されるので、エッチング処理時におけるモニタ側の処理空間と非モニタ側の処理空間の残留ガスの排出量を同等にすることができる。

処理空間Ｓ１３がモニタ側になる場合、および処理空間Ｓ１１がモニタ側になる場合にも、同様に、バルブを操作することにより、第１ダミー配管ユニット１７５、第２ダミー配管ユニット１７９の機能によって、エッチング処理時におけるモニタ側の処理空間と非モニタ側の処理空間の残留ガスの排出量の差を緩和することができる。

このように処理空間が３つの場合の実施形態では、各処理空間に接続される配管は、１つの圧力計測用配管と２つのダミー配管の合計３つであり、これら配管にそれぞれ開閉バルブが設けられるから、配管の合計数およびバルブの合計数はいずれも９である。また、最初の実施形態の処理空間が２つの場合の実施形態では、各処理空間には、圧力計測用配管とダミー配管が一つずつ合計２つ設けられており、これら配管にそれぞれバルブが設けられるから、配管の合計数およびバルブの合計数はいずれも４である。

以上から、処理部の数をｎとすると、各処理部に１本の圧力計測用配管と（ｎ−１）本のダミー配管を接続し、配管の合計数およびこれら配管を開閉するバルブの合計数を、処理空間の数の二乗とすることにより、いずれの処理空間をモニタ側にした場合も、モニタ側の処理空間と非モニタ側の処理空間の残留ガスの排出量の差を緩和することができ、モニタ側の処理空間と非モニタ側の処理空間の残留ガスの排出量を同等にすることができることがわかる。

また、上記実施形態では、ＨＦガスおよびＮＨ_３ガスを用いてＣＯＲ処理を行う場合について説明したが、これに限らず、他のガスによりエッチングする場合であってもよいし、エッチングに限らず、ガスを用いて行う他の処理、例えば成膜処理であってもよい。

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。

１０；チャンバー
１１ａ，１１ｂ，１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ；処理部
１２ａ，１２ｂ，１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃ；ガス導入部材
１４；排気機構
１５，１１５；ガス計測部
１６；制御部
６１ａ，６１ｂ，１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃ；基板載置台
７１ａ，７１ｂ；内壁
９１ａ，９１ｂ；キャパシタンスマノメータ（圧力計）
９２，１７１；圧力計測用配管ユニット
９２ａ，９２ｂ，１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ；圧力計測用配管
９５，１７５，１７９；ダミー配管ユニット
９５ａ，９５ｂ，１７５ａ，１７５ｂ，１７５ｃ，１７９ａ，１７９ｂ，１７９ｃ；ダミー配管
９４ａ，９４ｂ，９７ａ，９７ｂ，１７４ａ，１７４ｂ，１７４ｃ，１７８ａ，１７８ｂ，１７８ｃ，１８２ａ，１８２ｂ，１８２ｃ；バルブ
９８ａ，９９ａ，１９１；配管経路
９８ｂ，９９ｂ，１９２，１９３；ダミー配管経路
１００，２００；基板処理装置
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３；処理空間
Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ；半導体ウエハ

Claims

それぞれ被処理基板に対して基板処理を施す複数の処理部と、
前記各処理部において被処理基板を載置する複数の基板載置台と、
前記各処理部の処理空間にそれぞれ処理ガスを導入する複数のガス導入部材と、
前記複数の処理部の前記複数の処理空間を一括して排気し、かつ前記処理空間の圧力制御を一括して行う共通の排気機構と、
前記複数の処理空間のいずれかの圧力を共通の圧力計により選択的にモニタする圧力計測部と
を具備し、
前記圧力計測部は、複数の処理空間に連通する複数の圧力計測用配管と、前記複数の圧力計測用配管のうち前記共通の圧力計と連通する圧力計測用配管を切り替えるバルブとを有することを特徴とする基板処理装置。
前記圧力計測用配管は、前記各処理部の前記ガス導入部材の上方からガス導入部材の中心に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
前記圧力計測用配管は、前記処理空間に連通する出口が同心円状に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。