JP5941491B2 - 基板処理装置及び半導体装置の製造方法並びにプログラム - Google Patents
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Description
基板載置面上に載置された基板を処理する処理空間と、
前記基板載置面と対向する側から前記処理空間内にガスを供給するガス供給系と、
少なくとも、前記処理空間の側方で当該処理空間に連通する連通孔、及び、前記連通孔を通るガスの流れを遮る方向に延びるガス流遮断壁、を有して構成される排気バッファ室と、
前記排気バッファ室内に流入したガスを排気するガス排気系と、
前記連通孔と前記ガス流遮断壁との間に設けられた接続箇所から前記排気バッファ室内にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給管と、
を備える基板処理装置が提供される。
処理空間内の基板載置面上に載置された基板に対して、前記基板載置面と対向する側からガスを供給しつつ、前記処理空間の側方外周を囲むように設けられた空間を持つ排気バッファ室を利用して前記処理空間内からガスを排気して、前記処理空間内の前記基板を処理する基板処理工程と、
前記排気バッファ室を構成する前記空間に連通するクリーニングガス供給管から前記排気バッファ室内にクリーニングガスを供給して、前記排気バッファ室内をクリーニングする排気バッファ室クリーニング工程と、
を備える半導体装置の製造方法が提供される。
以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る基板処理装置は、処理対象となる基板に対して一枚ずつ処理を行う枚葉式の基板処理装置として構成されている。
処理対象となる基板としては、例えば、半導体装置(半導体デバイス)が作り込まれる半導体ウエハ基板(以下、単に「ウエハ」という。)が挙げられる。
このような基板に対して行う処理としては、エッチング、アッシング、成膜処理等が挙げられるが、本実施形態では特に成膜処理を行うものとする。成膜処理の典型的な例としては、交互供給処理がある。
図1に示すように、基板処理装置100は処理容器202を備えている。処理容器202は、例えば横断面が円形であり扁平な密閉容器として構成されている。また、処理容器202は、例えばアルミニウム(Al)やステンレス(SUS)などの金属材料により構成されている。処理容器202内には、基板としてのシリコンウエハ等のウエハ200を処理する処理空間201と、ウエハ200を処理空間201に搬送する際にウエハ200が通過する搬送空間203とが形成されている。処理容器202は、上部容器202aと下部容器202bで構成される。上部容器202aと下部容器202bの間には仕切り板204が設けられる。
処理空間201内には、ウエハ200を支持する基板支持部210が設けられている。基板支持部210は、ウエハ200を載置する基板載置面211と、基板載置面211を表面に持つ基板載置台212と、基板載置台212に内包された加熱源としてのヒータ213と、を主に有する。基板載置台212には、リフトピン207が貫通する貫通孔214が、リフトピン207と対応する位置にそれぞれ設けられている。
具体的には、基板載置台212をウエハ搬送位置まで下降させた時には、リフトピン207の上端部が基板載置面211の上面から突出して、リフトピン207がウエハ200を下方から支持するようになっている。また、基板載置台212をウエハ処理位置まで上昇させたときには、リフトピン207は基板載置面211の上面から埋没して、基板載置面211がウエハ200を下方から支持するようになっている。なお、リフトピン207は、ウエハ200と直接触れるため、例えば、石英やアルミナなどの材質で形成することが望ましい。
処理空間201の上部(ガス供給方向上流側)には、ガス分散機構としてのシャワーヘッド230が設けられている。シャワーヘッド230の蓋231にはガス導入孔241が設けられ、当該ガス導入孔241には後述するガス供給系が接続される。ガス導入孔241から導入されるガスは、シャワーヘッド230のバッファ空間232に供給される。
シャワーヘッド230の蓋231には、整合器251、高周波電源252が接続されている。そして、高周波電源252、整合器251でインピーダンスを調整することで、シャワーヘッド230、処理空間201にプラズマが生成されるようになっている。
シャワーヘッド230の蓋231に設けられたガス導入孔241には、共通ガス供給管242が接続されている。共通ガス供給管242は、ガス導入孔241への接続によって、シャワーヘッド230内のバッファ空間232に連通することになる。また、共通ガス供給管242には、第一ガス供給管243aと、第二ガス供給管244aと、第三ガス供給管245aと、が接続されている。第二ガス供給管244aは、リモートプラズマユニット(RPU)244eを介して共通ガス供給管242に接続される。
第一ガス供給管243aには、上流方向から順に、原料ガス供給源243b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)243c、及び開閉弁であるバルブ243dが設けられている。そして、第一ガス供給管243aからは、原料ガスが、MFC243c、バルブ243d、共通ガス供給管242を介して、シャワーヘッド230内に供給される。
第二ガス供給管244aには、下流にRPU244eが設けられている。上流には、上流方向から順に、反応ガス供給源244b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)244c、及び開閉弁であるバルブ244dが設けられている。そして、第二ガス供給管244aからは、反応ガスが、MFC244c、バルブ244d、RPU244e、共通ガス供給管242を介して、シャワーヘッド230内に供給される。反応ガスは、リモートプラズマユニット244eによりプラズマ状態とされ、ウエハ200上に照射される。
第三ガス供給管245aには、上流方向から順に、パージガス供給源245b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)245c、及び開閉弁であるバルブ245dが設けられている。そして、第三ガス供給管245aからは、基板処理工程では、パージガスとしての不活性ガスが、MFC245c、バルブ245d、共通ガス供給管242を介して、シャワーヘッド230内に供給される。また、処理空間クリーニング工程では、必要に応じて、クリーニングガスのキャリアガス又は希釈ガスとしての不活性ガスが、MFC245c、バルブ245d、共通ガス供給管242を介して、シャワーヘッド230内に供給される。
第三ガス供給管245aのバルブ245dよりも下流側には、処理空間クリーニングガス供給管248aの下流端が接続されている。処理空間クリーニングガス供給管248aには、上流方向から順に、処理空間クリーニングガス供給源248b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)248c、及び開閉弁であるバルブ248dが設けられている。そして、第三ガス供給管245aは、処理空間クリーニング工程では、クリーニングガスが、MFC248c、バルブ248d、共通ガス供給管242を介して、シャワーヘッド230内に供給される。
基板処理装置100は、ガス供給系として、処理空間クリーニングガス供給系とは別に、排気バッファ室クリーニングガス供給系249を備えている。排気バッファ室クリーニングガス供給系249には、排気バッファ室209の上面側に直接連通する排気バッファ室クリーニングガス供給管(以下、単に「クリーニングガス供給管」という。)249aが含まれる。クリーニングガス供給管249aには、上流方向から順に、排気バッファ室クリーニングガス供給源249b、流量制御器(流量制御部)であるマスフローコントローラ(MFC)249c、及び開閉弁であるバルブ249dが設けられている。そして、クリーニングガス供給管249aからは、クリーニングガスが、MFC249c、バルブ249dを介して、排気バッファ室209内に供給される。
処理容器202の雰囲気を排気する排気系は、処理容器202に接続された複数の排気管を有する。具体的には、下部容器202bの搬送空間203に接続される第一排気管(ただし不図示)と、上部容器202aの排気バッファ室209に接続される第二排気管222と、シャワーヘッド230のバッファ空間232に接続される第三排気管236と、を有する。
第一排気管は、搬送空間203の側面あるいは底面に接続される。第一排気管には、高真空あるいは超高真空を実現する真空ポンプとして、図示しないターボ分子ポンプ(TMP:Turbo Molecular Pump)が設けられる。また、第一排気管において、TMPの下流側若しくは上流側、またはこれらの両方には、図示しないバルブが設けられる。なお、第一排気管には、TMPに加えて、図示しないドライポンプ(DP:Dry Pump)が設けられていてもよい。DPは、TMPが動作するときに、その補助ポンプとして機能する。つまり、TMP及びDPは、第一排気管を介して、搬送空間203の雰囲気を排気する。そして、その際に、高真空(あるいは超高真空)ポンプであるTMPは大気圧までの排気を単独で行うのは困難であるため、大気圧までの排気を行う補助ポンプとしてDPが用いられる。
第二排気管222は、排気バッファ室209の上面又は側方に設けられた排気孔221を介して、排気バッファ室209内に接続される。第二排気管222には、排気バッファ室209に連通する処理空間201内を所定の圧力に制御する圧力制御器であるAPC(Auto Pressure Controller)223が設けられる。APC223は、開度調整可能な弁体(図示せず)を有し、後述するコントローラ260からの指示に応じて第二排気管222のコンダクタンスを調整する。第二排気管222において、APC223の下流側には、真空ポンプ224が設けられる。真空ポンプ224は、第二排気管222を介して、排気バッファ室209及びこれに連通する処理空間201の雰囲気を排気する。また、第二排気管222において、APC223の下流側若しくは上流側、またはこれらの両方には、図示しないバルブが設けられる。
第三排気管236は、バッファ空間232の上面又は側面に接続される。つまり、第三排気管236は、シャワーヘッド230に接続され、これによりシャワーヘッド230内のバッファ空間232に連通することになる。第三排気管236には、バルブ237が設けられる。また、第三排気管236において、バルブ237の下流側には、圧力調整器238が設けられる。更に、第三排気管236において、圧力調整器238の下流側には、真空ポンプ239が設けられる。真空ポンプ239は、第三排気管236を介して、バッファ空間232の雰囲気を排気する。
基板処理装置100は、基板処理装置100の各部の動作を制御するコントローラ260を有している。コントローラ260は、演算部261及び記憶部262を少なくとも有する。コントローラ260は、上記した各構成に接続され、上位コントローラや使用者の指示に応じて記憶部262からプログラムやレシピを呼び出し、その内容に応じて各構成の動作を制御する。具体的には、コントローラ260は、ゲートバルブ205、昇降機構218、ヒータ213、高周波電源252、整合器251、MFC243c〜248c、バルブ243d〜248d、MFC249c、バルブ249d、APC223、TMP、DP、真空ポンプ224,239、バルブ237等の動作を制御する。
ここで、処理容器202の上部容器202a内に形成される排気バッファ室209について、図2〜図4を参照しながら詳しく説明する。
排気バッファ室209は、処理空間201内のガスを側方周囲に向かって排出する際のバッファ空間として機能するものである。そのために、排気バッファ室209は、図2に示すように、処理空間201の側方外周を囲むように設けられた空間を持つ。つまり、排気バッファ室209は、処理空間201の外周側に平面視リング状(円環状)に形成された空間を有している。
排気バッファ室209が持つ空間は、図3に示すように、上部容器202aによって空間の天井面及び両側壁面が形成され、仕切り板204によって空間の床面が形成されている。そして、空間の内周側には処理空間201と連通する連通孔209bが設けられており、その連通孔209bを通じて処理空間201内に供給されたガスが空間内に流入するように構成されている。空間内に流入したガスは、その空間を構成する外周側の側壁面209aよって流れが遮られて、その側壁面209aに衝突する。つまり、空間を構成する一つの側壁(外周側の側壁)は、連通孔209bを通るガスの流れを遮る方向に延びるガス流遮断壁209aとして機能する。また、ガス流遮断壁209aと対向する他の側壁(内周側の側壁)には、処理空間201に連通する連通孔209bが設けられている。このように、排気バッファ室209は、少なくとも、処理空間201の側方で当該処理空間201に連通する連通孔209bと、連通孔209bを通るガスの流れを遮る方向に延びるガス流遮断壁209aと、を有して構成されている。
排気バッファ室209が持つ空間には、図2に示すように、第二ガス排気系の第二排気管222が接続する。これにより、排気バッファ室209には、処理空間201内に供給されたガスが、処理空間201と排気バッファ室209との間のガス流路となる連通孔209bを通じて流入し(図中矢印参照)、その流入したガスが第二排気管222を通じて排気されることになる。このような構造とすることで、処理空間201のガスを迅速に排気することができる。更には、ウエハから外周方向に均一に排気することができる。したがって、ウエハ表面に対してガスを均一に供給することができ、結果基板面内を均一に処理することができる。
また、排気バッファ室209が持つ空間の上面側には、図2に示すように、排気バッファ室クリーニングガス供給系249のクリーニングガス供給管249aが接続する。これにより、排気バッファ室209には、排気バッファ室クリーニングガス供給源249bから供給されるクリーニングガスが、クリーニングガス供給管249aを通じて供給されることになる。
次に、半導体装置の製造方法の一工程として、基板処理装置100を使用して、ウエハ200上に薄膜を形成する工程について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置100を構成する各部の動作はコントローラ260により制御される。
基板処理装置100では、先ず、基板載置台212をウエハ200の搬送位置まで下降させることにより、基板載置台212の貫通孔214にリフトピン207を貫通させる。その結果、リフトピン207が、基板載置台212表面よりも所定の高さ分だけ突出した状態となる。続いて、ゲートバルブ205を開いて搬送空間203を移載室(図示せず)と連通させる。そして、この移載室からウエハ移載機(図示せず)を用いてウエハ200を搬送空間203に搬入し、リフトピン207上にウエハ200を移載する。これにより、ウエハ200は、基板載置台212の表面から突出したリフトピン207上に水平姿勢で支持される。
基板搬入・載置工程(S102)の後は、次に、成膜工程(S104)を行う。以下、図6を参照し、成膜工程(S104)について詳細に説明する。なお、成膜工程(S104)は、異なる処理ガスを交互に供給する工程を繰り返すサイクリック処理である。
成膜工程(S104)では、先ず、第一の処理ガス(原料ガス)供給工程(S202)を行う。なお、第一の処理ガスが例えばTiCl4等の液体原料である場合、原料を気化させて原料ガス(すなわちTiCl4ガス)を生成(予備気化)させておく。原料ガスの予備気化は、上述した基板搬入・載置工程(S102)と並行して行ってもよい。原料ガスを安定して生成させるには、所定の時間を要するからである。
原料ガスの供給を停止した後は、第三ガス供給管245aから不活性ガス(N2ガス)を供給し、シャワーヘッド230のパージを行う。このときのガス排気系のバルブは、第二ガス排気系におけるバルブが閉状態とされる一方、第三ガス排気系におけるバルブ237が開状態とされる。他のガス排気系のバルブは閉状態のままである。すなわち、シャワーヘッド230のパージを行うときは、排気バッファ室209とAPC223の間を遮断し、APC223による圧力制御を停止する一方、バッファ空間232と真空ポンプ239との間を連通する。これにより、シャワーヘッド230(バッファ空間232)内に残留した原料ガスは、第三排気管236を介し、真空ポンプ239によりシャワーヘッド230から排気される。なお、このとき、APC223の下流側のバルブは開としてもよい。
シャワーヘッド230のパージが終了すると、次いで、第三ガス供給管245aから不活性ガス(N2ガス)を供給し、処理空間201のパージを行う。このとき、第二ガス排気系におけるバルブは開状態とされてAPC223によって処理空間201の圧力が所定の圧力となるように制御される。一方、第二ガス排気系におけるバルブ以外のガス排気系のバルブは全て閉状態とされる。これにより、第一の処理ガス供給工程(S202)でウエハ200に吸着できなかった原料ガスは、第二ガス排気系における真空ポンプ224により、第二排気管222及び排気バッファ室209を介して処理空間201から除去される。
シャワーヘッド230及び処理空間201のパージが完了したら、続いて、第二の処理ガス(反応ガス)供給工程(S208)を行う。第二の処理ガス供給工程(S208)では、バルブ244dを開けて、リモートプラズマユニット244e、シャワーヘッド230を介して、処理空間201内への反応ガス(NH3ガス)の供給を開始する。このとき、反応ガスの流量が所定流量となるように、MFC244cを調整する。反応ガスの供給流量は、例えば1000〜10000sccmである。
反応ガスの供給を停止した後は、第二のシャワーヘッド排気工程(S210)を行って、シャワーヘッド230に残留している反応ガスや反応副生成物を除去する。この第二のシャワーヘッド排気工程(S210)は、既に説明した第一のシャワーヘッド排気工程(S204)と同様に行えばよいため、ここでの説明は省略する。
シャワーヘッド230のパージが終了した後は、次いで、第二の処理空間排気工程(S212)を行って、処理空間201に残留している反応ガスや反応副生成物を除去する。この第二の処理空間排気工程(S212)についても、既に説明した第一の処理空間排気工程(S206)と同様に行えばよいため、ここでの説明は省略する。
以上の第一の処理ガス供給工程(S202)、第一のシャワーヘッド排気工程(S204)、第一の処理空間排気工程(S206)、第二の処理ガス供給工程(S208)、第二のシャワーヘッド排気工程(S210)、第二の処理空間排気工程(S212)を1サイクルとして、コントローラ260は、このサイクルを所定回数(nサイクル)実施したか否かを判定する(S214)。サイクルを所定回数実施すると、ウエハ200上には、所望膜厚のシリコン窒化(SiN)膜が形成される。
以上の各工程(S202〜S214)からなる成膜工程(S104)の後は、図5に示すように、次に、成膜工程(S104)で処理したウエハ200が所定の枚数に到達したか否かを判定する(S106)。
基板搬出入工程(S108)では、基板載置台212を下降させ、基板載置台212の表面から突出させたリフトピン207上にウエハ200を支持させる。これにより、ウエハ200は、処理位置から搬送位置となる。その後、ゲートバルブ205を開き、ウエハ移載機を用いてウエハ200を処理容器202の外へ搬出する。このとき、バルブ245dを閉じ、第三ガス供給系から処理容器202内に不活性ガスを供給することを停止する。
基板搬出工程(S110)では、前述した基板搬出入工程(S108)の場合と同様の手順で、処理済のウエハ200を処理容器202内から取り出して移載室へと搬出する。ただし、基板搬出入工程(S108)の場合とは異なり、基板搬出工程(S110)では、次に待機している新たなウエハ200の処理容器202内への搬入は行わずに、処理容器202内にウエハ200が存在しない状態のままとする。
次に、半導体装置の製造方法の一工程として、基板処理装置100の処理容器202内に対するクリーニング処理を行う工程について、引き続き図5を参照しながら説明する。
基板処理装置100では、基板搬出工程(S110)が終了する度に、すなわち所定の枚数のウエハ200に対する成膜工程(S104)を実施し、その後処理容器202内にウエハ200が存在しない状態になる度に、排気バッファ室クリーニング工程(S112)を行う。
以上のような排気バッファ室クリーニング工程(S112)の後は、次いで、排気バッファ室クリーニング工程(S112)の実施回数が所定の回数に到達したか否かを判定する(S114)。
処理空間クリーニング工程(S116)では、バルブ243d、244d、245d、246d、247d、249dを閉とした状態で、バルブ248dを開状態とする。このようにすることで、処理空間201には、処理空間クリーニングガス供給系の処理空間クリーニングガス供給源248bから、第三ガス供給管245a及び共通ガス供給管242を通じて、クリーニングガスが供給されることになる。供給されたクリーニングガスは、処理空間201内の付着物(反応副生成物等)を除去する。このように、処理空間201内へ処理空間クリーニングガス供給系からクリーニングガスを供給して行うクリーニング処理を、以下「第二クリーニング処理」と称する。
以上のように、基板処理装置100では、排気バッファ室クリーニング工程(S112)で第一クリーニング処理を所定回数だけ実施した後に、処理空間クリーニング工程(S116)で第二クリーニング処理を行う。つまり、これらの各工程(S112,S116)を制御するコントローラ260は、排気バッファ室209内へクリーニングガス供給管249aからクリーニングガスを供給する第一クリーニング処理と、処理空間201内へ処理空間クリーニングガス供給系からクリーニングガスを供給する第二クリーニング処理とについて、これらの実施頻度を相違させ、第一クリーニング処理の実施頻度を第二クリーニング処理の実施頻度よりも高くする。これは、以下に述べる理由による。
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。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
本発明の一態様によれば、
基板載置面上に載置された基板を処理する処理空間と、
前記基板載置面と対向する側から前記処理空間内にガスを供給するガス供給系と、
少なくとも、前記処理空間の側方で当該処理空間に連通する連通孔、及び、前記連通孔を通るガスの流れを遮る方向に延びるガス流遮断壁、を有して構成される排気バッファ室と、
前記排気バッファ室内に流入したガスを排気するガス排気系と、
前記連通孔と前記ガス流遮断壁との間に設けられた接続箇所から前記排気バッファ室内にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給管と、
を備える基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記排気バッファ室は、前記ガス流遮断壁を一つの側壁とする空間を持ち、当該一つの側壁と対向する他の側壁に前記連通孔が形成されており、前記空間が前記処理空間の側方外周を囲むように延びて構成されている
付記1記載の基板処理装置が提供される。
本発明の他の一態様によれば、
基板載置面上に載置された基板を処理する処理空間と、
前記基板載置面と対向する側から前記処理空間内にガスを供給するガス供給系と、
前記処理空間の側方外周を囲むように設けられた空間を持ち、前記処理空間内に供給されたガスが前記空間内に流入するように構成された排気バッファ室と、
前記排気バッファ室内に流入したガスを排気するガス排気系と、
前記排気バッファ室を構成する前記空間に連通して前記排気バッファ室内にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給管と、
を備える基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記クリーニングガス供給管は、前記処理空間から前記排気バッファ室までのガス流路となる連通孔と、前記排気バッファ室を構成する前記空間における外周側の側壁との間に、前記空間に連通する接続箇所が設けられている
付記3記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記クリーニングガス供給管は、複数箇所で、または前記処理空間を囲む周方向に連続するガス供給溝を介して、前記排気バッファ室に対して接続する
付記1から4のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記ガス供給系は、前記処理空間内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給系を含み、
前記不活性ガス供給系は、前記クリーニングガス供給管から前記排気バッファ室内へのクリーニングガスの供給開始に先立って、又は遅くとも当該クリーニングガスの供給開始と同時に、前記処理空間内への不活性ガスの供給を開始する
付記1から5のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記ガス供給系は、前記処理空間内にクリーニングガスを供給する処理空間クリーニングガス供給系を含み、
前記排気バッファ室内へ前記クリーニングガス供給管からクリーニングガスを供給する第一クリーニング処理、及び、前記処理空間内へ前記処理空間クリーニングガス供給系からクリーニングガスを供給する第二クリーニング処理の実施を制御するコントローラを備える
付記1から6のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記コントローラは、前記第一クリーニング処理の実施頻度を前記第二クリーニング処理の実施頻度よりも高くするように制御する
付記7記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記第一クリーニング処理で供給するクリーニングガスの活性度は、前記第二クリーニング処理で供給するクリーニングガスの活性度よりも低い
付記7又は8記載の基板処理装置が提供される。
好ましくは、
前記基板載置面には、加熱源としてのヒータが埋め込まれており、
前記ヒータは、前記コントローラによってオン/オフが制御され、
前記コントローラは、前記第二クリーニング処理の際に前記ヒータをオンにするよう制御する
付記7から9のいずれかに記載の基板処理装置が提供される。
本発明の他の一態様によれば、
処理空間内の基板載置面上に載置された基板に対して、前記基板載置面と対向する側からガスを供給しつつ、前記処理空間の側方外周を囲むように設けられた空間を持つ排気バッファ室を利用して前記処理空間内からガスを排気して、前記処理空間内の前記基板を処理する基板処理工程と、
前記排気バッファ室を構成する前記空間に連通するクリーニングガス供給管から前記排気バッファ室内にクリーニングガスを供給して、前記排気バッファ室内をクリーニングする排気バッファ室クリーニング工程と、
を備える半導体装置の製造方法が提供される。
前記排気バッファ室クリーニング工程では、前記クリーニングガス供給管から前記排気バッファ室内へのクリーニングガスの供給開始に先立って、又は遅くとも当該クリーニングガスの供給開始と同時に、前記処理空間内に前記基板載置面と対向する側から不活性ガスの供給を開始する
付記11記載の半導体装置の製造方法が提供される。
好ましくは、
前記処理空間内に対して、前記基板載置面上に基板が無い状態で、前記基板載置面と対向する側からクリーニングガスを供給し、前記処理空間内をクリーニングする処理空間クリーニング工程を備え、
前記排気バッファ室クリーニング工程の実施頻度を前記処理空間クリーニング工程の実施頻度よりも高くする
付記11又は12記載の半導体装置の製造方法が提供される。
本発明の他の一態様によれば、
処理空間内の基板載置面上に載置された基板に対して、前記基板載置面と対向する側からガスを供給しつつ、前記処理空間の側方外周を囲むように設けられた空間を持つ排気バッファ室を利用して前記処理空間内からガスを排気して、前記処理空間内の前記基板を処理する基板処理工程と、
前記排気バッファ室を構成する前記空間に連通するクリーニングガス供給管から前記排気バッファ室内にクリーニングガスを供給して、前記排気バッファ室内をクリーニングする排気バッファ室クリーニング工程と、
をコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
200・・・ウエハ(基板)
201・・・処理空間
209・・・排気バッファ室
209a・・・ガス流遮断壁
209b・・・連通孔
211・・・基板載置面
222・・・第二排気管
230・・・シャワーヘッド
242・・・共通ガス供給管
249a・・・クリーニングガス供給管
Claims (9)
- 基板載置面上に載置された基板を処理する処理空間と、
前記基板載置面と対向する側から前記処理空間内に処理ガスまたは不活性ガスを供給する処理空間ガス供給系と、
少なくとも、前記処理空間の側方で当該処理空間に連通する連通孔、及び、前記連通孔を通るガスの流れを遮る方向に延びるガス流遮断壁、を有して構成される排気バッファ室と、
前記排気バッファ室内に流入したガスを排気するガス排気系と、
前記連通孔と前記ガス流遮断壁との間に設けられた接続箇所から前記排気バッファ室内にクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給管を有する排気バッファ室クリーニングガス供給系と、
前記基板載置面上に基板が置かれた状態で、前記排気バッファ室クリーニングガス供給系から前記排気バッファ室に前記クリーニングガスを供給せずに、前記処理空間ガス供給系から前記処理ガスまたは前記不活性ガスを供給して、前記ガス流遮断壁に膜が堆積されつつ前記基板を処理し、前記基板載置面上に基板が存在しない状態で、前記排気バッファ室クリーニングガス供給系から前記排気バッファ室に前記クリーニングガスを供給して前記ガス流遮断壁に堆積された膜を除去する間、前記処理空間ガス供給系から前記処理ガスを供給せずに、前記クリーニングガスが前記処理空間に侵入しないよう前記処理空間ガス供給系から前記処理空間に前記不活性ガスを供給するように、前記処理空間ガス供給系と前記排気バッファ室クリーニングガス供給系を制御するコントローラと
を備える基板処理装置。 - 前記コントローラは、前記排気バッファ室に前記クリーニングガス供給管からクリーニングガスを供給する間、前記不活性ガスの供給量を前記クリーニングガスの供給量よりも多くするように前記処理空間ガス供給系と前記排気バッファ室クリーニングガス供給系を制御する
請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記排気バッファ室は、前記処理空間の側方外周を囲むように設けられた排気バッファ空間を持ち、前記処理空間内に供給されたガスが前記排気バッファ空間内に流入するように構成されている
請求項1または請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記クリーニングガス供給管は、複数箇所で、または前記処理空間を囲む周方向に連続するガス供給溝を介して、前記排気バッファ室に対して接続する
請求項1から請求項3のいずれかに記載の基板処理装置。 - 前記処理空間ガス供給系は、前記クリーニングガス供給管から前記排気バッファ室内へのクリーニングガスの供給開始に先立って、又は遅くとも当該クリーニングガスの供給開始と同時に、前記処理空間内への不活性ガスの供給を開始する
請求項1から請求項4のいずれかに記載の基板処理装置。 - 前記処理空間ガス供給系は、前記処理空間内にクリーニングガスを供給する処理空間クリーニングガス供給系を含み、
前記コントローラは、前記排気バッファ室内へ前記クリーニングガス供給管からクリーニングガスを供給する第一クリーニング処理、及び、前記処理空間内へ前記処理空間クリーニングガス供給系からクリーニングガスを供給する第二クリーニング処理の実施を制御するとともに、前記第一クリーニング処理の実施頻度を前記第二クリーニング処理の実施頻度よりも高くするように制御する
請求項1から請求項5のいずれかに記載の基板処理装置。 - 前記第一クリーニング処理で供給するクリーニングガスの活性度は、前記第二クリーニング処理で供給するクリーニングガスの活性度よりも低い
請求項6に記載の基板処理装置。 - 処理空間内の基板載置面上に載置された基板に対して、前記基板載置面と対向する側から処理ガスまたは不活性ガスを供給しつつ、前記処理空間の側方外周を囲むように設けられた空間を持つ排気バッファ室を利用して前記処理空間内から処理ガスまたは不活性ガスを排気して、前記排気バッファ室を構成するガス流遮断壁に膜が堆積されつつ前記処理空間内の前記基板を処理する基板処理工程と、
前記基板載置面上に基板が存在しない状態で、前記排気バッファ室を構成する前記空間に連通するクリーニングガス供給管から前記排気バッファ室内にクリーニングガスを供給して、前記ガス流遮断壁に堆積された膜を除去するように前記排気バッファ室内をクリーニングするとともに、前記ガス流遮断壁に堆積された膜を除去する間、前記基板載置面と対向する側から前記処理空間内に前記処理ガスを供給せずに、前記処理空間に前記クリーニングガスが侵入しないよう、前記基板載置面と対向する側から前記処理空間内に前記不活性ガスを供給する排気バッファ室クリーニング工程と、
を備える半導体装置の製造方法。 - 処理空間内の基板載置面上に載置された基板に対して、前記基板載置面と対向する側から処理ガスまたは不活性ガスを供給しつつ、前記処理空間の側方外周を囲むように設けられた空間を持つ排気バッファ室を利用して前記処理空間内から処理ガスまたは不活性ガスを排気して、前記排気バッファ室を構成するガス流遮断壁に膜が堆積されつつ前記処理空間内の前記基板を処理する手順と、
前記基板載置面上に基板が存在しない状態で、前記排気バッファ室を構成する前記空間に連通するクリーニングガス供給管から前記排気バッファ室内にクリーニングガスを供給して、前記ガス流遮断壁に堆積された膜を除去するように前記排気バッファ室内をクリーニングするとともに、前記ガス流遮断壁に堆積された膜を除去する間、前記基板載置面と対向する側から前記処理空間内に前記処理ガスを供給せずに、前記処理空間に前記クリーニングガスが侵入しないよう、前記基板載置面と対向する側から前記処理空間内に前記不活性ガスを供給する手順と
をコンピュータによって基板処理装置に実行させるプログラム。
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