JP6262333B2 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム - Google Patents

基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体に関する。
大規模集積回路(Large Scale Integrated Circuit:以下LSI)の微細化に伴って、パターニング技術の微細化も進んでいる。パターニング技術としては、例えば、特許文献1、2に記載されている。
特開2010−212371号 特開2012−94652号
しかしながら、半導体装置の製造工程の1工程であるエッチング工程では、以下の課題を生じる。例えば、シリコン(Si)含有膜を有する基板のエッチング時に発生した、基板上に残った微小なSi膜である残渣や、Siとエッチングに使用したガスとの化合物である副生成物が発生するという問題がある。この問題を解決するために、従来は、エッチング処理後、基板をアニールチャンバに移動し、基板上に残った残渣や副生成物が昇華する温度まで基板を加熱する必要があった。
本発明の目的は、基板上に残った残渣や副生成物に起因したエッチング時の面内均一性及び選択性が悪化するという課題を解決させることが可能な構成を提供することである。
本発明の一実施態様によれば、 少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を処理する処理室と、 前記基板に載置する基板載置部を昇降させる昇降機構と、 ハロゲン元素を含む処理ガスを前記基板に供給する第1ガス供給系と、 前記処理ガスを前記処理室外に排出するための不活性ガスを前記基板に供給する第2ガス供給系と、前記処理ガス及び前記不活性ガスを排気するために、前記処理室の側壁近傍に設けられた排気部と、前記基板載置部の高さと前記排気部の高さを調整した状態で、前記処理ガスを供給し、前記処理ガス供給後、前記不活性ガスが前記基板の上部から前記基板の中心部に供給され、前記不活性ガスが前記基板の表面を前記基板の中心部から前記基板の端部まで放射状に流れ、前記排気部を介して前記処理室外に排出されるように、前記昇降機構、前記第1ガス供給系及び前記第2ガス供給系を制御する制御部と、を有する構成が提供される。
本発明に係る構成によれば、半導体装置の製造品質を向上させることが可能となる。
本発明の実施形態で好適に用いられる処理時の基板処理装置の構成である。 本発明の実施形態で好適に用いられる処理前の基板処理装置の構成例である。 本発明の実施形態で好適に用いられる処理時の基板処理装置の更に他の構成例である。 本発明の実施形態で好適に用いられる搬送系の構成例の上面断面図である。 本発明の実施形態で好適に用いられるコントローラの構造例である。 本発明の実施形態で好適に用いられる基板処理工程のフロー例である。
次に、本発明の好ましい実施形態について説明する。
<第1実施形態> 以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照してより詳細に説明する。
(1)基板処理装置の構成 図1は半導体デバイスの一工程を実施するための枚葉式基板処理装置(以下単に、基板処理装置という)における基板処理時の要部断面図であり、サセプタが上昇して処理工程を行うことが可能な第1処理位置にある状態を示す図である。図2は同じく基板処理装置の概略断面図であり、サセプタが下降して搬送工程を行うことが可能な搬送位置にある状態を示す図である。図3は、図1から更に、基板支持ピン上下機構が上昇して処理工程を行うことが可能な第2処理位置にある状態を示す図である。
図1〜図3において、基板処理装置は、基板1を処理する基板処理室50を有する処理容器30と、処理容器30と隣接してこれとの間で基板1を搬送する基板搬送容器とを有する。
処理容器30は、上部が開口した容器本体31と、容器本体31の上部開口を塞ぐ蓋体32とから構成されて、内部に密閉構造の基板処理室50を形成している。なお、基板処理室50を、蓋体32とサセプタ2とで囲まれた空間で形成するようにしても良い。
蓋体32にはガス供給部としてのシャワーヘッド5とシャワーヘッド5を含むガス供給系としてのガス供給ライン6(6a、6b)と、このガス供給ライン6と別に基板処理室50内に不活性ガスを供給するよう、ガス供給部5に接続される不活性ガス供給ライン12が設けられる。シャワーヘッド5は、処理室50内の基板1と対向して設けられ基板処理室50内に処理ガスを供給するために設けられる。このシャワーヘッド5は、蓋体32の内面上部に設けられ、多数のガス孔を有してガスをシャワー状に分散させる図示を省略したガス分散板と、複数のガスを混合する図示を省略した混合室とから構成される。
ガス供給ライン6(6a、6b)は、シャワーヘッド5を介して基板処理室50内に処理ガスを供給するように構成されている。ガス供給ライン6は、具体的にはシャワーヘッド5に接続されて混合室と連通するガス供給管15(15a、15b)と、ガス供給管15(15a、15b)に設けられたガス流量制御器(マスフロコントローラ:MFC)16(16a、16b)と、を備えて、基板処理室50内に所望のガス種を所望のガス流量、所望のガス比率で供給することが可能となるように構成されている。なお、ガス供給源17(17a、17b)をガス供給ライン(ガス供給系)6に含めて構成しても良い。
ガス排気系は、基板処理室50の上側(蓋体32)に設けられた排気口7を構成する排気管231と、基板処理室50から排出される排出ガスの流量を絞る絞り部14bと、絞り部14bから導入された排出ガスが排気口7へ排出ガスが流れるために設けられた流路としての環状路14aと、を含むバッファ排気管としての環状部材14と、基板処理室50内の圧力を制御するためのバルブ59と、を含む構成している。ここで、基板処理室50の排出ガスを排気する図示しない真空ポンプをガス排気系に含めてもよい。尚、環状部材14は、リング状若しくはドーナツ状の形状をしている。環状路14aの断面形状は、本実施の形態のように四角形に限定されず、例えば三角形でもよい。また、環状路14aの断面積を排気口7の断面積よりも大きくして、排出ガスが排気口7に排気される速度を調整(小さく)している。ここで、排出ガスとは、基板1から排出されるガスのことである。例えば、排出ガスには、未反応の処理ガス、不活性ガス等が含まれる。よって、APCバルブ59や真空ポンプだけでなく、基板1の外側近傍に設けられるバッファ排気管14の構成により、シャワーヘッド5の中心部から基板処理室50内に導入された不活性ガスが、基板1の中心部から基板1の端部へ放射状に均等に流れ、不活性ガスによる効率的に処理ガスを排出(パージ)するように調整される。
容器本体31には搬送口8、及び加熱部としてのヒータユニット207を内蔵したサセプタ2が設けられる。搬送口8は、排気口7よりも下方の容器本体31の一側部に設けられる。基板搬送室40から処理容器30内の基板処理室50に搬送口8を介してシリコンウェハ等の処理前の基板1が搬入され、または基板処理室50から基板搬送室40に搬送口8を介して処理後の基板1が搬出されるように構成されている。なお、容器本体31の搬送口8には、基板搬送室40と基板処理室50との雰囲気隔離を行う開閉弁9が開閉自在に設けられている。
処理容器30の基板処理室50内に、前述したサセプタ2が昇降自在に設けられ、サセプタ2の表面に基板1が保持される。基板1はサセプタ2を介してヒータユニット207によって加熱されるようになっている。
基板支持ピン上下機構11に複数の支持ピン4が立設され、これらの支持ピン4はヒータユニット207及びサセプタ2を貫通可能になっており、サセプタ2及び基板支持ピン上下機構11の昇降に応じて、サセプタ2の表面から出没自在になるように構成されている。
基板処理装置は、サセプタ2が下降して搬送工程を行うことが可能な位置にあるとき(図2参照。以下、この位置を搬送位置Aという)、複数の支持ピン4がサセプタ2から突出して複数の支持ピン4上に基板1を支持可能にし、基板処理室50と基板搬送室40との間で搬送口8を介して基板1の搬送、搬出が行えるように構成されている。また、基板処理装置は、サセプタ2が上昇して、搬送位置Aより上方の処理工程を行うことが可能な第1処理位置にあるとき(図1参照。以下、この位置を基板処理位置Bという)、支持ピン4は関与せず、サセプタ2上に基板1が載置されるように構成されている。
サセプタ2は、その支持軸が昇降機構115に連結されて基板処理室50内を昇降するように設けられている。支持軸24の外周には支持軸21の直線運動をシールするための図示を省略したベローズが設けられる。昇降機構115は、基板搬入工程、基板処理工程、基板搬出工程などの各工程で、基板処理室50内のサセプタ2の上下方向の位置(搬送位置A、基板処理位置B等)を多段階に調整できるよう構成されている。
また、サセプタ2は回転可能になっている。すなわち、前述した筒状の支持軸24を図示を省略した回転機構により回転自在として、支持軸21を中心にヒータを内蔵したサセプタ2を回転自在に設け、基板1を保持した状態でサセプタ2を任意の速度で回転できるように構成されている。一方、サセプタ2内に設けた抵抗加熱ヒータは固定とし、筒状の支持軸24内に挿通した図示しない固定部によって支持している。このようにサセプタ2を回転自在とし、抵抗加熱ヒータを固定とすることによって、抵抗加熱ヒータに対してサセプタ2を相対回転させるようになっている。
ところで、図1に示すように、本実施の形態では、特に、処理容器30の蓋体32上部に設けられる上記ガス供給ライン6は、処理ガスを導入する第1ガス供給系としての処理ガス供給ライン6aの他に、反応ガス制御用の非反応ガスを導入する第3ガス供給系としての非反応ガス供給ライン6bを有している。また、第2ガス供給系としての不活性ガス供給ライン12は基板1の中心部と対向するシャワーヘッド5の略中心部に設けられる。処理ガス供給ライン6a、非反応ガス供給ライン6bは、基板1の中心部と対向するシャワーヘッド5の略中心部以外の部分に接続される。以下、非反応ガスとは、以後、不活性ガスと同じ意味で使用する場合がある。主に、非反応ガスは、処理ガスと混合されて希釈用の不活性ガスとして使用されたり、また、基板処理室50内の処理ガスを排出するパージ用ガスとして使用されたりする場合がある。
具体的には、不活性ガス供給ライン12の一部を構成する不活性ガス供給管20は、基板1の略中心部と対向するシャワーヘッド5の略中心部に設けられる。また、処理ガス供給ライン6a、非反応ガス供給ライン6bの一部をそれぞれ構成する処理ガス供給管15a、非反応ガス供給管15bは基板1の中心部と対向する蓋板1の中心以外の周辺部に接続され、不活性ガス供給管20が接続されているシャワーヘッド5の中心部から外れるように構成されている。不活性ガス供給管20及び処理ガス供給管15a、非反応ガス供給管15bには、MFC21、16a、16bがそれぞれ設けられて、基板処理室50内に供給する非反応ガスを含む不活性ガス及び処理ガスの流量を個別に制御することが可能になっている。なお、不活性ガス供給管20、処理ガス供給管15a、非反応ガス供給管15bには、不活性ガス供給源22、処理ガス供給源17a、非反応ガス供給源17bがそれぞれ接続されており、これら各ガス供給源17を各ガス供給ライン6に含めてもよく、また、不活性ガス供給源22を、不活性ガス供給ライン12に含めてもよい。
なお、本図において昇降機構115、回転機構、抵抗加熱ヒータ、MFC21、16(16a、16b)等の各部を制御する制御手段は省略してあるが、制御手段としてのコントローラ500の構造例は図5に示している。
(基板処理系) 上述したような基板処理装置において基板上の薄膜を除去させる後述する基板処理工程は、基板1を基板処理室50内に搬入する搬入工程と、処理室50内に搬入された基板1にシャワーヘッド5を介して処理ガスを供給して基板1を処理する処理工程と、処理された基板1を基板処理室50内から搬出する搬出工程を有する。ここでは、基板処理工程を実現するための搬送系の動作、例えば、基板1の搬送、サセプタ2の昇降動作、支持ピン4の上下動作などの基板処理における搬送系の動作に関して、上記3工程(搬入工程、処理工程、搬出工程)について説明する。
搬入工程において、サセプタ2は搬送位置Aにあって基板1を加熱可能な状態にあり、処理容器30の開閉弁9は開いている。基板1は、図示を省略した搬送機構により、基板搬送室40から基板処理室50に搬送口8を介して搬入され、複数の支持ピン4に支持される(図2)。開閉弁9は基板搬入後に閉じられる。図示を省略した真空ポンプによって、排気口7から環状路14aを介して基板処理室50内が排気される。
処理工程において、まず昇降機構115により、サセプタ2は搬送位置A(図2)からサセプタ2と環状部材14の位置がほぼ同じ高さとなる基板処理位置B(図1)まで上昇するように制御される。基板処理位置Bに到達する前に基板1が支持ピン4からサセプタ2に移載され、ヒータユニットによりサセプタ2を介して基板1は直接加熱されるようになる。基板処理位置Bでサセプタ2上に移載された基板1はシャワーヘッド5に対面する(図1)。この状態で、必要に応じてサセプタ2を回転機構により回転させて基板1を回転させる。
そして、基板処理室50内の、基板1の表面にシャワーヘッド5を介してガス供給ライン6(6a、6b)から、矢印に示すように処理ガスを供給しつつ環状路14aを介して排気口7から排気する。この過程で、基板1上に形成された所定の膜が除去される。また、不活性ガスは、基板1の中心部に対向するシャワーヘッド5の中心部に接続された不活性ガス供給ライン12から基板処理室50内に供給されるように構成してもよい。このとき、シャワーヘッド5の中心部以外の部分からシャワーヘッド5内に導入された処理ガスは、シャワーヘッド5の中心部から基板処理室50内に導入された不活性ガスによって、その流れが制御されるように構成される。ここで、絞り部14bにより環状路14aに導入される排出ガスの流量を調整することで、シャワーヘッド5の中心部から基板処理室50内に導入された不活性ガスが処理ガスと共に効率よく排出されるように調整される。所定の膜が除去された後の不活性ガスによる処理ガスの排出は、基板1の中心部に供給される不活性ガスの流れに淀みが生じない、又は基板1の表面に処理ガスの残渣が生じないような条件で行われる。この条件は、不活性ガス供給管20から基板1に供給された不活性ガスが、基板1の表面を中心部から端部へ放射状に均等に流れる条件である。ここで、絞り部14bにより環状路14aに導入される排出ガスの流量が調整される。これにより、排気口7から排出される排気量が抑えられるので、シャワーヘッド5の中心部から基板処理室50内に導入された不活性ガスが、排気口7側から偏って排出されずに、基板1の中心部から端部まで放射状に均等に流れるように調整される。また、排出ガスが、排気口7から排出される前に環状路14aに滞留するよう構成される。この滞留により、排気量が調整される。特に、本実施形態においては、不活性ガスの流量による供給量の調整、環状部材14等の構成による排気量の調整により、基板1上の不活性ガスの流れの調整を実現することができる。このような、APCバルブ59と図示しない真空ポンプによる排気量の調整が困難な基板1の表面におけるガスの排出は、ガス供給側における不活性ガスの流量、及びガス排気側における環状部材14を含む排気系の構成に応じて調整することができる。このため、不活性ガス供給管12に設けたMFC21によって、不活性ガス供給管20を通る不活性ガスの流量が調整される。また、不活性ガスによる処理ガスの排出(パージ)では、図3に示すように、支持ピン4で基板1を上昇させてから行うようにしてもよいのは言うまでもない。
搬出工程において、基板処理後、サセプタ2は搬送位置Aまで降下する(図2)。降下の際、支持ピン4は再び基板1を突き上げ、サセプタ2と基板1との間に搬送のための隙間を作る。基板1は搬送口8から搬送機構により基板搬送室40へ運び出される。
(ガス供給系) 処理容器30の上部の蓋体32には、ガス供給管15a、15bが付設されている。ガス供給管15aには、処理ガスとしてのハロゲン元素含有ガスを基板に供給するガス供給部5が接続される。ガス供給管15bには、パージ用又は希釈用の不活性ガス(ここでは、N2ガス)を基板処理室50に供給するガス供給部5が接続される。また、その他のガス、除去剤を基板に供給する除去剤供給部(不図示)や、クリーニング用のフッ化塩素(ClF3)ガス等を供給する供給部(不図示)が、その必要に応じて設けられている。除去剤は、例えば、変性層(自然酸化膜)を除去可能なフッ化水素ガスなどが用いられる。なお、ここでは、除去剤としてガスを供給する例を示すが、これに限らず、液体を供給することによるエッチング方法で除去可能に構成しても良い。又、アルゴンなどの希ガスを流し、高周波電力を供給してプラズマを発生させてスパッタリングで除去するようにしても良い。ガス供給系(ガス供給ライン)6にはそれぞれ、流量制御部であるMFC16a、16bが設けられており、ガス供給量を制御することが出来る。又、使用するガスを事前に混合してから基板処理室50に流しても良い。又、必要に応じてシャワープレート5を用いる構造にしても良い。流量制御部及びAPCバルブ59によって供給量、排気量を調整することにより、処理容器30と基板処理室50の圧力が所望の値に制御される。
(基板搬送系) 次に、本実施形態における基板の搬送系について、図4を用いて説明する。基板を搬送する搬送系は、EFEM(Equipment FrontEnd Module)100と、ロードロックチャンバ部200と、トランスファーモジュール部300を有する。
EFEM100は、FOUP(Front Opening Unified Pod)110、120及びそれぞれのFOUPからロードロックチャンバへウエハとしての基板1を搬送する第1の搬送部である大気搬送ロボット130を備える。FOUP110、120には25枚のウエハ1が搭載され、大気搬送ロボット130のアーム部がFOUPから5枚ずつウエハ1を抜き出す。EFEM100内とFOUP110、120内は、その必要に応じて、ウエハ1の自然酸化を抑制するために不活性ガス雰囲気にしても良い。
ロードロックチャンバ部200は、ロードロックチャンバ250、260と、FOUPから搬送されたウエハ1をロードロックチャンバ250、260内でそれぞれ保持するバッファユニットを備えている。なお、ロードロックチャンバ部200内は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気、不活性ガスが供給される減圧雰囲気であっても良い。
基板搬送室40は、搬送室として用いられるトランスファーモジュール310を備えており、先述のロードロックチャンバ250、260は、ゲートバルブ313を介して、トランスファーモジュール310に取り付けられている。トランスファーモジュール310には、第2の搬送部として用いられる真空アームロボットユニット320が設けられている。なお、基板搬送室40は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気、不活性ガスが供給される減圧雰囲気であっても良い。ウエハ1の搬送スループットを向上させつつ、ウエハ1への不用意な酸素吸着を抑制するには、ロードロックチャンバ部200内と、基板搬送室40内を不活性ガスが供給される減圧雰囲気にすることが好ましい。
プロセスチャンバ部400は、処理室30a、30bを備えている。処理室30a、30bは、ゲートバルブ313、314を介してトランスファーモジュール310に取り付けられている。ここで、処理室30aは30bと同様の構成である。
(コントローラ) コントローラ500は、後述の基板処理工程を行うように、上述の各部を制御する。
(制御部) 図5に示すように、制御部(制御手段)であるコントローラ500は、CPU(Central Processing Unit)500a、RAM(Random Access Memory)500b、記憶装置500c、I/Oポート500dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM500b、記憶装置500c、I/Oポート500dは、内部バス500eを介して、CPU500aとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ500には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置501が接続されている。
記憶装置500cは、例えばフラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等で構成されている。記憶装置500c内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、プロセスレシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ500に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、このプロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単にプログラムともいう。なお、本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、プロセスレシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。また、RAM500bは、CPU500aによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域(ワークエリア)として構成されている。
I/Oポート500dは、上述の基板支持ピン上下機構11、ヒータユニット207、APCバルブ59、MFC21、16a、16b、開閉弁9、排気ポンプ51、大気搬送ロボット52、ゲートバルブ313、真空アームロボットユニット320等に接続されている。なお、励起部を設けた場合には、高周波電源55、可動タップ56、反射電力計57、周波数整合器58にも接続可能に構成される。
CPU500aは、記憶装置500cから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置501からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置500cからプロセスレシピを読み出すように構成されている。そして、CPU500aは、読み出したプロセスレシピの内容に沿うように、基板支持ピン上下機構11による支持ピン4の上下動作、ヒータユニット207によるウエハ1の加熱・冷却動作、APCバルブ59による圧力調整動作、マスフロコントローラ21、16a、16bと開閉弁9による処理ガスの流量調整動作、等を制御するように構成されている。なお、図5において、破線にて囲まれている、例えばロボット回転部や大気搬送ロボット等の構成を設けても良いのはもちろんである。
なお、コントローラ500は、外部記憶装置(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスク、CDやDVD等の光ディスク、MO等の光磁気ディスク、USBメモリやメモリカード等の半導体メモリ)123に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置500cや外部記憶装置123は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置500c単体のみを含む場合、外部記憶装置123単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置123を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
(2)基板処理工程 続いて、図1〜図3に加え、図6を用いて、本実施形態にかかる半導体製造工程の一工程として実施される基板処理工程について実施例1乃至実施例3について説明する。各実施例にかかる工程は、上述の基板処理装置により実施される。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ500により制御される。
(実施例1)本実施形態における基板処理装置は、少なくとも表面の一部にSi膜が形成されたウエハ1を処理する基板処理室50と、ウエハ1に載置するサセプタ2を昇降させる昇降機構115と、ハロゲン元素を含む処理ガスをウエハ1に供給する第1ガス供給系6aと、この処理ガスを前記基板処理室50外に排出するための排出ガス(不活性ガス)をウエハ1に供給する第2ガス供給系6bと、これら処理ガス及び排出ガスを排気するために、基板処理室50の側壁近傍に設けられたバッファ排気管14と、サセプタ2とバッファ排気管14との高さを同じに調整した状態で、前記排出ガスがウエハ1の上部からウエハ1の中心部に供給され、前記排出ガスがウエハ1の表面をウエハ1の中心部からウエハ1の端部まで放射状に流れ、バッファ排気管14介して基板処理室50外に排出されるように制御するコントローラ500と、を有する。また、基板処理工程は、後述する搬入工程S10、除去工程S20、パージ工程S30、搬出工程S40を有する。
(基板の搬入工程S10) まず、図2に示すように、少なくとも表面の一部にSi膜が形成されたウエハ1が、基板搬送室40から基板搬送ロボットによって、搬送口8を介して、基板処理室50に搬送される。
(シリコン膜除去工程S20) 次に、支持ピン4を下降させ、ウエハ1をサセプタ2上に載置する。ここで支持ピン4の昇降は、基板支持ピン上下機構11により昇降されることで行われる。サセプタ2に具備されたヒータユニット207により、ウエハ1は、予め所定の温度に加熱されており、ウエハ1は、室温程度(例えば、25℃)〜所定の基板温度になる様に加熱制御される。必要に応じて、過剰な熱(反応熱)を排熱するための冷却機構も併用してもよい。ここで、所定の基板温度とは、処理ガスが十分に気化している温度帯であって、ウエハ1に形成された膜特性が変質しない温度とする。例えば、30℃〜50℃の範囲であり、一例を挙げると50℃に設定される。続いて、コントローラ500は、サセプタ2或いはサセプタ2及び基板支持ピン4を上昇させ、昇降機構115によりウエハ1を基板処理位置Bへ移動させ、サセプタ2上にウエハ1が載置されるようにする。要するに、サセプタ2に載置されたウエハ1がガス供給部5と非常に接近した位置に配置されるので、ウエハ1の中心に向けて供給された不活性ガスがウエハ1の中心部から端部まで放射状に流れやすくしている。また、サセプタ2(若しくは基板処理位置B)とバッファ排気管14(の絞り部14b)との高さをほぼ同じ高さに調整されている。このように構成により、ウエハ1の端部とバッファ排気管14の位置が接近した状態になるので、この不活性ガスを含む排出ガスが、円滑にウエハ1の端部からバッファ排気管14の絞り部14bを介して環状路14aに流れるようになる。ここで、サセプタ2(若しくは基板処理位置B)の位置を若干高くしてもよいのは言うまでもない。
次に、第1ガス供給管系6aから所定の処理ガスをシャワーヘッド5を介してウエハ1に供給し、ウエハ1からSi膜のエッチングを行う。Si膜のエッチング処理は、所定の処理ガスとしてエッチング処理ガスをウエハ1上に供給することにより行われる。エッチング処理ガスとしては、ハロゲン含有ガスが用いられ、例えばフッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)の中から一つ以上のハロゲン元素を含むガスである。好ましくは、ハロゲン元素を2種類含むガスが用いられる。例えば、五フッ化ヨウ素(IF5)、七フッ化ヨウ素(IF7)、三フッ化臭素(BrF3)、五フッ化臭素(BrF5)、二フッ化キセノン(XeF2)、三フッ化塩素(ClF3)などが有る。さらに好ましくは、IF7が用いられる。IF7は、Si膜を選択的に除去させることができる。ここで、選択的とは、例えば、Si膜のエッチングレートを他の膜(例えば、SiO膜、SiN膜、金属膜等)のエッチングレートよりも高くすることを言う。
エッチングガスの供給と同時にAPCバルブによって、排気量を調整することにより、基板処理室50内の圧力を所定の圧力に維持する。例えば、0.1〜100Paに維持される。エッチングガス流量は、0.1〜10SLM程度の範囲の内、所定の流量に設定する。例えば、3SLMに設定される。また、必要に応じて、一旦、基板処理室50の雰囲気を排気してからエッチング処理ガスを供給しても良い。また、エッチング処理ガスが供給され次第、Si膜のエッチングが開始されるので、圧力やガス流量は速やかに所定の値に設定されることが望ましい。
(パージ工程S30) エッチング処理(除去工程)に用いられたエッチング処理ガスは、基板処理室50の側面に設けられたバッファ排気管14の環状路14aと連通した排気口7より排出される。続いて、パージ工程S30において、不活性ガス供給管20から、ウエハ1の中心部に向けて、不活性ガス(例えば、窒素(N2)ガス)が供給される。この際、供給される不活性ガスは、ウエハ1の中心部からウエハ1の端部まで放射状に均等に流れ、その後、円滑にバッファ排気管14の絞り部14bを介して環状路14aに流れ、排気口7から排出される。このように、不活性ガスをウエハ1の中心部に供給し、供給された不活性ガスのウエハ1上での流れが調整されることにより、エッチングの際に発生する副生成物の除去効率を向上させることが可能となる。
更に、パージ工程S30において、エッチング工程で発生した副生成物と残渣のいずれか、もしくは両方の昇華温度以上に加熱されたウエハ1上に、不活性ガスを基板処理室50に供給するとなお良い。これにより、ウエハ1の中心部に供給された不活性ガスが、昇華された副生成物や残渣を効率よく排気口7まで排出することができる。よって、エッチングの際に発生する副生成物の除去効率を更に向上させることが可能となる。更に好ましくは、基板温度(ウエハ1の温度)は、エッチング工程で発生した副生成物と残渣のいずれか、もしくは両方の昇華温度以上、ウエハ1上に形成された回路の耐熱温度又は基板処理室50の周囲に設けられたOリングの耐熱温度以下になるように加熱されるのが好ましい。ここで、供給される不活性ガスは、加熱部23により加熱された状態で供給されてもよい。
尚、必要な除去工程S20を終えたら処理ガスの供給を停止し、処理容器30と基板処理室50の雰囲気を排気し、パージ工程S30の前に、支持ピン4を上昇させ、ウエハ1をサセプタ2から離して、不活性ガス供給管20から、シャワーヘッド5の略中心部分を介してウエハ1上に供給してもよい。この状態で、不活性ガスを供給することで、ウエハ1と不活性ガスの供給口までの距離が短くなり、ウエハ1の排出効率を更に向上させることができる。
(基板搬出工程S40) ウエハ1が搬送可能な温度まで冷却され、基板処理室50から搬出する準備が整ったら、上述の基板搬入工程S10の逆の手順で搬出する。
(本実施形態に係る効果) 本実施形態によれば、以下(a)乃至(e)に記載された効果のうち少なくとも1つまたは複数の効果を奏する。
(a)ハロゲン元素を含む処理ガスを基板の全面に供給し、不活性ガスを基板の中心部から供給することで、Si膜を効率よく除去することができる。
(b)また、基板の外側を囲うように設けられた環状部材に絞り部を設けたことによって、排気系の排気量を抑えることにより基板上の処理ガスを含む排出ガスが、排気口側からのみ排出されるのを抑えることができる。これにより、排出ガスが基板上を放射状に均等に流れるように調整される。
(c)また、不活性ガスを基板の中心側から供給することによって、不活性ガスを基板中心側から基板の端側へ放射状に流すことにより、処理ガスの供給時に発生する副生成物と処理ガスの残渣の排出効率を向上させることができる。
(d)また、基板の温度を処理ガスから発生する副生成物或いは残渣の昇華温度よりも高い温度に加熱することによって、処理ガスから発生する副生成物或いは残渣の除去効率を向上させることができる。
(e)また、基板を基板支持ピンで支持した後に、不活性ガスを供給することで、不活性ガスの供給口までの距離が短くなり、処理ガスから発生する副生成物或いは残渣の除去効率を向上させることができる。
(実施例2)本実施形態における基板処理装置は、少なくとも表面の一部にSi膜が形成されたウエハ1を処理する基板処理室50と、ハロゲン元素を含む処理ガスをウエハ1に供給する第1ガス供給系6aと、ウエハ1に加熱された不活性ガスを供給する第2ガス供給系6bと、処理ガスを供給した後に、前記加熱された不活性ガスを供給するように第1ガス供給系6aと第2ガス供給系6bとを制御するコントローラ500と、を有する。また、本実施形態における基板処理工程は、後述する搬入工程S10、除去工程S20、パージ工程S30、搬出工程S40を有する。実施例1と実施例2との違いは、パージ工程S30で加熱された不活性ガスを基板処理室50内に供給する構成が異なる点だけである。従い、他の工程に関しては簡単に記載する。また、特に記載が無くても実施例2は、上記の実施例1における効果を奏するのは言うまでもない。
(基板の搬入工程S10) 実施例1と同様に、少なくとも表面の一部にSi膜が形成された基板1が、基板搬送室40から基板搬送ロボットによって、搬送口8を介して、基板処理室50に搬送される。
(シリコン膜除去工程S20) 実施例1と同様に、基板1をサセプタ2上に載置する。サセプタ2に具備されたヒータユニット207により、基板1は、予め所定の温度に加熱されており、例えば、基板1は室温程度〜所定の基板温度になる様に加熱される。続いて、サセプタ2或いはサセプタ2及び基板支持ピン上下機構11を上昇させ、基板処理位置Bへ移動させ、サセプタ2上に基板1が載置されるようにする。
次に、実施例1と同様に、少なくとも表面の一部にシリコン(Si)膜が形成された基板1からSi膜のエッチングを行う。エッチング処理ガスとしては、実施例1と同様のハロゲン含有ガスが用いられる。
同様に、基板処理室50内の圧力、エッチングガス流量は、実施例1と同じである。ここで、Si膜のエッチング後は、新たな次の工程に備えて必要なパージ処理を行うことが好ましい。
なお、Si含有膜上に、数原子程度の変性層が形成されている場合、処理ガスを供給する前に、上述の除去剤としての除去ガスを基板に供給することが好ましい。ここで、変性層とは、Si含有膜上に形成された酸化膜である。この酸化膜は、数原子層の厚さであっても、上述の処理ガスで除去することができず、Si含有膜の除去を阻害する。除去ガスを供給することで、Si含有膜や他の膜構成を維持したまま変性層を除去することができ、処理ガスでのシリコン含有膜の微細な除去を可能にすることができる。
(パージ工程S30) エッチング処置に用いられたエッチングガスは、処理室50の側面に設けられた、環状部材14と連通した、排気口7より排出される。続いて、不活性ガス供給管20からは、シャワーヘッド5の略中心部分から基板1上に不活性ガスである例えば窒素ガスが供給される。この際、供給される窒素ガスは加熱部23により加熱された状態で供給される。また、供給される不活性ガスは、前述のエッチングガスよりも高い温度に加熱されているとなお良い。このように、不活性ガスをエッチングガスよりも高い温度に加熱することによって、エッチングの際に発生する副生成物の除去効率を向上させることが可能となる。更に、基板処理室50に供給する不活性ガスの温度は、エッチング工程で発生した副生成物と残渣のいずれか、もしくは両方の昇華温度以上に加熱されて基板上に供給するとなお良い。これにより、エッチングの際に発生する副生成物の除去効率を更に向上させることが可能となる。更に好ましくは、不活性ガスの温度は、エッチング工程で発生した副生成物と残渣のいずれか、もしくは両方の昇華温度以上、基板上に形成された回路の耐熱温度又は基板処理室50の周囲に設けられたOリングの耐熱温度以下になるように加熱する。ここで、ヒータユニット207により、基板1の温度を実施例1と同様に制御しているのは言うまでもない。
実施例1と同様に、必要な除去工程S20を終えたら処理ガスの供給を停止し、パージ工程S30の前に、支持ピン4を上昇させ、基板1をサセプタ2から離して不活性ガスを供給してもよい。
(基板搬出工程S40) 実施例1と同様に、基板1が搬送可能な温度まで冷却され、基板処理室50から搬出する準備が整ったら、上述の基板搬入工程S10の逆の手順で搬出する。
(本実施形態に係る効果) 本実施形態によれば、実施例1における効果の他、以下に記載された効果のうち少なくとも1つまたは複数の効果を奏する。
(f)加熱された不活性ガスを供給することによって、処理ガスの供給時に発生する副生成物と残渣のいずれか又は両方を除去することができる。
(g)また、不活性ガスを処理ガスよりも高い温度に加熱することによって、処理ガスから発生する副生成物と残渣のいずれか又は両方の除去効率を向上させることができる。
(h)また、不活性ガスをシャワーヘッドではなく、基板の中心側から供給することによって、不活性ガスの温度低下を抑制して基板に供給することができる。
(i)また、基板を基板支持ピンで支持した後に、加熱された不活性ガスを供給することで、基板と加熱された不活性ガスの供給口までの距離が短くなり、基板の加熱効率を向上させることができる。また、不活性ガスによる副生成物と残渣のいずれか又は両方の除去効率をより向上させることができる。
(j)また、不活性ガスを副生成物或いは残渣の昇華温度以上に加熱した状態で供給することにより、不活性ガスによる副生成物と残渣のいずれか又は両方の除去効率をより向上させることができる。
(実施例3)本実施形態における基板処理装置は、少なくとも表面の一部にSi膜が形成されたウエハ1を処理する基板処理室50と、ハロゲン元素を含む処理ガスをウエハ1に供給する第1ガス供給系6aと、ウエハ1に加熱された不活性ガスを供給する第2ガス供給系6bと、処理ガスを前記加熱された不活性ガスと同時に供給するように第1ガス供給系6aと第2ガス供給系6bとを制御するコントローラ500と、を有する。
実施例2と構成は同じであり、実施例2と異なる点は、処理ガスを加熱された不活性ガスとを同時に流す点である。よって、この点だけを実施例3では説明する。尚、処理ガスとしてIF7ガスを用いることを前提に説明する。
処理ガスと加熱された不活性ガスが同時に流されることにより、処理ガスと不活性ガスが基板処理室50内で混合される。これにより、例えば、処理ガスが50℃程度に加熱される。
よって、処理ガスと不活性ガスの混合ガスがウエハ1に供給されることにより、Si膜が選択的に除去することができ、この際、ヒータユニット207による加熱は行わなくてもよい。但し、ウエハ1上で処理ガスが再液化する温度まで低温になる可能性があるため、必要に応じてヒータユニット207による加熱をしてもよい。そして、所定の時間が過ぎると処理ガスを停止し、次のパージ工程S30に移行する。
パージ工程S30では、不活性ガスだけでは排出が困難な副生成物或いは残渣を除去するように、ヒータユニット207による加熱を行い、ウエハ1の温度を昇華温度以上にするように構成するのが望ましい。また、パージ工程S30では、不活性ガスの加熱は必要ない。
(k)本実施の形態においては、Si膜除去工程時に、ヒータユニット207による加熱を省略することができるので、電力の消費を抑えることができる。
<本発明の他の実施形態> 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。
例えば、基板上に膜を形成する成膜装置や、基板を熱処理する熱処理装置などの基板処理装置においても適用可能である。例えば、成膜に寄与するガスの沸点が高く、基板の表面等に残留する場合に、不活性ガス等の所望のガスを供給することにより、残留するガスの除去効率を向上させることができる。また、基板の同時処理枚数、基板を保持する向き、希釈用ガスやパージ用ガスの種類、クリーニング方法、基板処理室や加熱機構及び冷却機構の形状等で実施範囲を限定されるものではない。
また、本発明は、本実施形態に係る基板処理装置のような半導体ウエハを処理する半導体製造装置などに限らず、ガラス基板を処理するLCD(Liquid Crystal Display)製造装置、太陽電池製造装置等の基板処理装置、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)製造装置にも適用できる。例えば、LCDを駆動させるトランジスタや、太陽電池に用いられる単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンを加工する処理にも適用することができる。
<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。
<付記1> 本発明の一態様によれば、少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を処理する処理室と、 前記基板に載置する基板載置部を昇降させる昇降機構と、 ハロゲン元素を含む処理ガスを前記基板に供給する第1ガス供給系と、 前記処理ガスを前記処理室外に排出するための不活性ガスを前記基板に供給する第2ガス供給系と、前記処理ガス及び前記不活性ガスを排気するために、前記処理室の側壁近傍に設けられた排気部と、前記基板載置部と前記排気部との高さを調整した状態で、前記処理ガスを供給し、前記処理ガスを供給後、前記不活性ガスが前記基板の上方から前記基板の中心部に供給され、前記不活性ガスが前記基板の表面を前記基板の中心部から前記基板の端部まで放射状に流れ、前記排気部介して前記処理室外に排出されるように、前記昇降機構、前記処理ガス供給系及び前記不活性ガス供給系を制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
<付記2> 付記1に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記第1ガス供給系は、前記処理ガスを前記基板の上方からシャワー状に供給し、前記第2ガス供給系は、前記不活性ガスを前記基板の中心側から供給するように構成される。
<付記3>付記1又は付記2に記載の基板処理装置であって、更に、好ましくは、前記基板を加熱する加熱部を備え、前記加熱部は、前記基板を室温よりも高い温度(例えば、30℃〜50℃)に加熱するように構成される。
<付記4>付記3に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記加熱部は、前記基板を、前記処理ガスを供給する際に発生した副生成物と残渣のいずれか若しくは両方の昇華温度以上の温度に加熱するように構成される。
<付記5>付記1又は付記2に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記処理ガス供給系は、前記基板の上方に設けられたガス供給部に接続され、前記処理ガス供給系は、前記ガス供給部の全面に設けられた孔から処理ガスを供給するように構成され、前記不活性ガス供給系は、不活性ガスを前記基板の中心側から供給するように構成される。
<付記6>付記1または付記5に記載の基板処理装置であって、更に、好ましくは、前記処理室内に前記基板を支持する支持ピンが設けられ、 前記第1ガス供給系は、前記基板を前記基板載置部に載置した状態で、前記処理ガスを前記基板に供給し、 前記第2ガス供給系は、前記基板を前記支持ピンで支持した状態で前記不活性ガスを供給するように構成される。
<付記7>付記1に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記排気部は、前記基板処理室から排出されるガスの流量を絞る絞り部と、絞り部から導入されたガスが流れるために設けられた流路を形成する環状路と、を含むよう構成されている。
<付記8>付記1に記載の基板処理装置であって、好ましくは、前記処理ガスは、ハロゲン含有ガスが用いられ、例えばフッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、五フッ化ヨウ素(IF5)、七フッ化ヨウ素(IF7)、三フッ化臭素(BrF3)、五フッ化臭素(BrF5)、二フッ化キセノン(XeF2)、三フッ化塩素(ClF3)よりなる群から選択される一つ以上のハロゲン元素を含むガスである。
<付記9>本発明の他の態様によれば、少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を処理室に収容し、前記基板に載置する基板載置部と、前記処理室の側壁近傍に設けられた排気部との高さを調整する工程と、 前記基板に、ハロゲン元素を含む処理ガスを供給する工程と、 前記処理ガスを供給した後、前記不活性ガスが前記基板の上方から前記基板の中心部に供給され、前記不活性ガスが前記基板の表面を前記基板の中心部から前記基板の端部まで放射状に流れ、前記排気部を介して前記処理室外に排出されるように、前記基板に前記不活性ガスを供給する工程と、 を有する半導体装置の製造方法が提供される。
<付記10> 本発明の更に他の態様によれば、少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を処理室に収容し、前記基板に載置する基板載置部と、前記処理室の側壁近傍に設けられた排気部との高さを調整する手順と、 前記基板に、ハロゲン元素を含む処理ガスを供給する手順と、 前記処理ガスを供給した後、前記不活性ガスが前記基板の上方から前記基板の中心部に供給され、前記不活性ガスが前記基板の表面を前記基板の中心部から前記基板の端部まで放射状に流れ、前記排気部を介して前記処理室外に排出されるように、前記基板に前記不活性ガスを供給する手順と、 をコンピュータに実行させるプログラム、または該プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体が提供される。
<付記11> 本発明の更に他の態様によれば、 少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を処理室に収容する工程と、 前記基板に、ハロゲン元素を含む処理ガスを供給する工程と、 前記処理ガスを供給した後、前記基板に加熱された不活性ガスを供給する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
<付記12> 付記11に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、 前記処理ガスは、前記基板の上方からシャワー状に供給し、前記加熱された不活性ガスは、前記基板の中心側から供給する。
<付記13> 付記11又は付記12に記載された半導体装置の製造方法であって、好ましくは、 前記不活性ガスは、前記処理ガスよりも高い温度に加熱される。
<付記14> 付記11乃至付記13のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、好ましくは、 前記不活性ガスは、前記処理ガスを供給する工程で発生した副生成物と残渣のいずれか若しくは両方の昇華温度以上の温度に加熱されて前記基板に供給される。
<付記15> 付記11乃至付記14のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、更に、好ましくは、 前記処理室内に、前記基板が載置される基板載置部と、前記基板を支持する支持ピンが設けられ、 前記処理ガスの供給工程では、前記基板を前記基板載置部に載置した状態で前記処理ガスを供給し、 前記加熱された不活性ガスの供給工程では、前記基板を前記支持ピンで支持した状態で前記加熱された不活性ガスを供給する。
<付記16> 本発明の更に他の態様によれば、 少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を収容する処理室と、 前記基板にハロゲン元素を含む処理ガスを供給する処理ガス供給系と、 前記基板に加熱された不活性ガスを供給する不活性ガス供給系と、 前記処理ガスを供給した後に、前記加熱された不活性ガスを供給するように前記処理ガス供給系と前記不活性ガス供給系とを制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
<付記17> 付記16に記載の基板処理装置であって、好ましくは、 前記処理ガス供給系は、前記基板の上方に設けられたシャワーヘッドに接続され、前記処理ガス供給系は、前記シャワーヘッドの全面に設けられた孔から処理ガスを供給するように構成され、前記不活性ガス供給系は、不活性ガスを前記基板の中心側から供給するように構成される。
<付記18>付記16又は付記17に記載された基板処理装置であって、好ましくは、 前記不活性ガスは、前記処理ガスよりも高い温度に加熱されるように構成される。
<付記19> 付記16乃至付記18のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、好ましくは、 前記不活性ガスは、前記処理ガスを供給する際に発生した副生成物と残渣のいずれか若しくは両方の昇華温度以上の温度に加熱されて前記基板に供給されるように構成される。
<付記20> 付記16乃至付記19のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、好ましくは、 前記処理室内に、前記基板が載置される基板載置部と、前記基板を支持する支持ピンが設けられ、 前記制御部は、前記基板を前記基板載置部に載置した状態で前記処理ガスを供給し、前記基板を前記支持ピンで支持した状態で前記加熱された不活性ガスを供給するように構成される。
<付記21> 本発明の更に他の態様によれば、 少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を処理室に収容する手順と、 前記基板に、ハロゲン元素を含む処理ガスを供給する手順と、 前記処理ガスを供給した後、前記基板に加熱された不活性ガスを供給する手順と、をコンピュータに実行させるプログラム又は該プログラムが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体が提供される。
<付記22> 付記21に記載された記録媒体であって、好ましくは、 前記不活性ガスを供給する手順では、前記不活性ガスは、前記処理ガスよりも高い温度に加熱されるように構成される。
<付記23> 付記21に記載された記録媒体であって、好ましくは、 前記不活性ガスを供給する手順では、前記不活性ガスは、前記処理ガスを供給する手順で発生した副生成物と残渣のいずれか若しくは両方の昇華温度以上の温度に加熱されて前記基板に供給されるように構成される。
<付記24> 付記21に記載された記録媒体であって、好ましくは、 前記基板を処理室内に収容する手順では、前記基板が載置される基板載置部と前記基板を支持する支持ピンを昇降させることにより、前記基板を所定の処理位置にする手順を更に設け、 前記処理ガスの供給する手順では、前記基板を前記基板載置部に載置した状態で前記処理ガスを供給し、 前記不活性ガスの供給する手順では、前記基板を前記支持ピンで支持した状態で前記加熱された不活性ガスを供給するように構成される。
<付記25> 本発明の更に他の態様によれば、 少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を収容する処理室と、 前記基板にハロゲン元素を含む処理ガスを供給する処理ガス供給系と、 前記基板に加熱された不活性ガスを供給する不活性ガス供給系と、 前記処理ガスと前記加熱された不活性ガスを同時に供給するように前記処理ガス供給系と前記不活性ガス供給系とを制御する制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
<付記26> 本発明の更に他の態様によれば、 少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を処理室に収容する工程と、 前記基板に、ハロゲン元素を含む処理ガスと前記基板に加熱された不活性ガスを同時に供給する工程と、を有する半導体装置の製造方法が提供される。
<付記27> 本発明の更に他の態様によれば、 少なくとも表面の一部にシリコン膜が形成された基板を処理室に収容する手順と、 前記基板に、ハロゲン元素を含む処理ガスと前記基板に加熱された不活性ガスを同時に供給する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムまたは該プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体が提供される。
この出願は、2014年3月26日に出願された日本出願特願2014−064064を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
LCDを駆動させるトランジスタや太陽電池等のデバイス、メモリ等の半導体デバイス等に用いられる単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンを加工する処理に適用することができる。
1 基板2 サセプタ4 支持ピン5 シャワーヘッド6a ガス供給ライン(第1ガス供給ライン)6b ガス供給ライン7 排気口8 搬送口9 開閉弁11 基板支持ピン上下機構12 不活性ガス供給ライン(第2ガス供給ライン)14 環状部材(バッファ排気管)15a 処理ガス供給管15b 処理ガス供給管16a MFC16b MFC20 不活性ガス供給管21 MFC24 支持軸30 処理容器31 容器本体32 蓋体40 基板搬送室50 基板処理室100 EFEM123 外部記憶装置200 ロードロックチャンバ部300 トランスファーモジュール部

Claims (9)

  1. 少なくとも表面の一部にシリコン含有膜が形成された基板を処理する処理室と、
    前記基板に載置する基板載置部を昇降させる昇降機構と、
    理ガスを前記基板に供給する第1ガス供給系と、前記処理ガスを前記処理室外に排出するための不活性ガスを前記基板に供給する第2ガス供給系と、前記処理ガス及び前記不活性ガスを排気するために、前記処理室の側壁近傍に設けられた排気部と、前記基板載置部の高さと前記排気部の高さを調整した状態で、前記処理ガスを供給し、前記処理ガスを供給後、前記不活性ガスが前記基板の上方から供給され、前記不活性ガスが前記基板の表面を前記基板の中心部から前記基板の端部へ向かうよう放射状に流れ、前記排気部を介して前記処理室外に排出されるように、前記昇降機構、前記第1ガス供給系及び前記第2ガス供給系を制御する制御部と、を有する基板処理装置。
  2. 前記第1ガス供給系は、前記処理ガスを前記基板の上部からシャワー状に供給するように構成される請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 更に、前記基板を加熱する加熱部を備え、前記加熱部は、前記基板を室温よりも高い温度に加熱するように構成される請求項1又は請求項2に記載の基板処理装置。
  4. 前記加熱部は、前記基板を副生成物或いは残渣の昇華温度以上にするよう構成される請求項3に記載の基板処理装置。
  5. 前記第1ガス供給系は、前記基板の上部に設けられたガス供給部に接続され、前記第1ガス供給系は、前記ガス供給部の全面に設けられた孔から処理ガスを供給するように構成される請求項1又は請求項2記載の基板処理装置。
  6. 更に、前記処理室内に前記基板を支持する支持ピンが設けられ、前記第1ガス供給系は、前記基板を前記基板載置部に載置した状態で前記処理ガスを供給し、前記第2ガス供給系は、前記基板を前記支持ピンで支持した状態で前記不活性ガスを供給するよう構成される請求項1に記載の基板処理装置。
  7. 前記排気部は、前記処理室から排出されるガスの流量を絞る絞り部と、絞り部から導入されたガスが流れるために設けられた流路を形成する環状路と、を含むよう構成されている請求項1に記載の基板処理装置。
  8. 少なくとも表面の一部にシリコン含有膜が形成された基板を処理室に収容し、前記基板に載置する基板載置部と、前記処理室の側壁近傍に設けられた排気部との高さを調整する工程と、前記基板に、理ガスを供給する工程と、前記処理ガスを供給した後、前記不活性ガスが前記基板の上方から供給され、前記不活性ガスが前記基板の表面を放射状に流れ、前記排気部を介して前記処理室外に排出されるように、前記基板に不活性ガスを供給する工程と、を有する半導体装置の製造方法。
  9. 少なくとも表面の一部にシリコン含有膜が形成された基板を処理室に収容し、前記基板に載置する基板載置部と、前記処理室の側壁近傍に設けられ円筒状に構成された排気部との高さを調整する手順と、前記基板に、理ガスを供給する手順と、前記処理ガスを供給した後、前記不活性ガスが前記基板の上方から供給され、前記不活性ガスが前記基板の表面を放射状に流れ、前記排気部を介して前記処理室外に排出されるように、前記基板に前記不活性ガスを供給する手順と、を行う基板処理装置を制御するコンピュータにおいて実行さるプログラ
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