TW201603160A - 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及程式 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的，在於提高淋浴噴頭內之與處理氣體相異之成分的捕獲效率。 本發明係提供一種基板處理裝置，其具有：淋浴噴頭，其使氣體產生分散；處理容器，其被設置在上述淋浴噴頭的下游，具有藉由處理氣體而對基板進行處理的處理空間；氣體供給部，其被連接至上述淋浴噴頭；淋浴噴頭氣體排氣部，其被連接至上述淋浴噴頭；及捕獲部，其捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異的成分。

Description

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、程式及記錄媒體
本發明係關於基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、程式及記錄媒體。
近年來，快閃記憶體等半導體裝置有高積體化的趨勢。因此，圖案尺寸也明顯地微細化。在形成該等圖案時，作為製程上的一個步驟存在有對基板實施氧化處理或氮化處理等既定處理步驟的情況。
形成上述圖案的方法之一，存在有在電路間形成溝槽，並在其中形成種晶膜、襯膜與配線的步驟。該溝槽隨著近年來的微細化而構成為高深寬比。
在形成襯膜等時，亦要求在溝槽的上部側面、中部側面、下部側面、底部形成無薄膜厚度與品質不均勻之良好的階梯覆蓋膜。這是因為藉由形成良好的階梯覆蓋膜，可使半導體元件的特性在溝槽間呈均勻，而藉此可抑制半導體元件的特性變動。
作為使半導體元件之特性均勻的硬體結構(hardware configuration)之方法，存在有例如單片式裝置的淋浴噴頭構造。藉由在基板上設置氣體的分散孔，而均勻地供給氣體。
此外，作為使半導體元件的特性均勻的基板處理方法，例如有交替地供給至少二種處理氣體，而使其等在基板表面產生反應的交替供給方法。交替供給方法為了抑制各氣體在基板表面以外產生反應，因此在供給各氣體之間係利用淨化氣體去除殘留氣體。
為了進一步提高薄膜特性，一般會將交替供給法使用於採用淋浴噴頭構造的裝置。於此種裝置的情形時，為了防止各氣體混合一般會依每個氣體各自設置氣體供給路徑與緩衝空間。然而，因為構造會變複雜，因此會有維護較為麻煩，並且成本變高的問題。所以，現實上會使用將二種氣體及淨化氣體的供給系統整合於一個緩衝空間的淋浴噴頭。
在使用具有二種氣體共通之緩衝空間的淋浴噴頭之情形時，殘留氣體彼此可能會在淋浴噴頭內產生反應，而使附著物堆積於淋浴噴頭內壁。為防止此種情況，較佳為以可有效率地去除緩衝室內的殘留氣體之方式在緩衝室設置排氣孔，而從排氣孔將環境氣體進行排氣。
在使用具有二種氣體共通之緩衝空間的淋浴噴頭之情形時，係設置使朝處理空間所供給的二種氣體及淨化氣體，不會朝緩衝空間 用以排氣之排氣孔方向擴散的構成。作為此種構成，例如係在緩衝室內設置形成氣體流動的氣體導件。氣體導件最佳為例如設置於緩衝空間用以排氣之排氣孔與供給二種氣體及淨化氣體的供給孔之間，並呈輻射狀朝淋浴噴頭的分散板而設置。
在如上述複雜構造的淋浴噴頭之情形時，因為零件的加工精度問題、以及零件配置的複雜性，而會有在零件之間形成氣體滯留等情形。所以，在該部分可能會附著副產物等。而因為清洗氣體不易到達氣體滯留處，因此會有副產物殘留的可能性。所以，存在有在分解裝置後，將淋浴噴頭浸漬於清洗液等中進行清洗的方法。
在清洗後再度組裝裝置時，必須儘量減少清洗液等之殘留成分中與處理氣體相異的成分。這是因為與處理氣體相異的成分會有對製程造成不良影響的可能性。通常，在組裝前會進行烘烤處理等來去除該成分，但因為烘烤處理耗費時間，因此有可能會導致大量的停機時間。另一方面，為了能更確實地去除該成分，雖然有在組裝後利用泵等進行排氣的方法，但作為半導體製造裝置所設置現有泵的抽真空用渦輪分子泵，因為構造上的問題而會有難以去除的情形。又，若為乾式泵的情形時，因為排氣能力較低，因此難以利用如前述之淋浴噴頭構造來去除。且如前述，因為該成分存在對薄膜特性造成不良影響的可能性，因此具有捕獲淋浴噴頭內之與處理氣體相異成分的必要。
本發明有鑑於上述問題，目的在於提供可效率地捕獲淋浴噴頭內之與處理氣體相異之成分的基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、程式及記錄媒體。
本發明一態樣係提供一種基板處理裝置，其具有：淋浴噴頭，其使氣體產生分散；處理容器，其被設置在上述淋浴噴頭的下游，具有藉由處理氣體而對基板進行處理的處理空間；氣體供給部，其被連接至上述淋浴噴頭；淋浴噴頭氣體排氣部，其被連接至上述淋浴噴頭；及捕獲部，其捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異的成分。
根據本發明另一態樣所提供半導體裝置之製造方法，係將利用淋浴噴頭而予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，其具有：將利用上述淋浴噴頭而予以分散的處理氣體加以供給至處理空間，而對上述基板進行處理的步驟；從處理空間內搬出上述基板的步驟；及捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異之成分的步驟。
根據本發明另一態樣所提供的程式，其執行將利用淋浴噴頭予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，該製造方法係包括有：將利用上述淋浴噴頭而予以分散的處理氣體加以供給至處理空間，而對上述基板進行處理的步驟；從處理空間內搬出上述基板的步驟；及捕獲上述淋浴噴頭內之 與上述處理氣體相異之成分的步驟。
根據本發明另一態樣所提供儲存有程式之電腦可讀取的記錄媒體，該程式係使執行將利用淋浴噴頭而予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，該製造方法包括有：將利用上述淋浴噴頭而予以分散的處理氣體加以供給至處理空間，而對上述基板進行處理的步驟；從處理空間內搬出上述基板的步驟；及捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異之成分的步驟。
根據本發明，能提高捕獲淋浴噴頭內之與處理氣體相異之成分的效率。
100‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理空間
202‧‧‧反應容器；處理容器
203‧‧‧搬送空間
204‧‧‧隔板
205‧‧‧閘閥
206‧‧‧基板搬出入口
207‧‧‧升降銷
210‧‧‧基板支撐部
211‧‧‧載置面
212‧‧‧(基板)載置台
213‧‧‧加熱器
214、234a‧‧‧貫通孔
217‧‧‧軸；基座
218‧‧‧升降機構
219‧‧‧蛇腹管
230‧‧‧淋浴噴頭
231‧‧‧蓋；頂板
231a‧‧‧氣體導入孔；貫通孔
232‧‧‧緩衝空間
232b‧‧‧間隙
233‧‧‧絕緣塊；絕緣構件
233a、241b、2021a‧‧‧凸緣
234‧‧‧分散板
235‧‧‧氣體導件
235a‧‧‧板部
235b‧‧‧連接部
236、237‧‧‧O形環
241‧‧‧第一分散機構；處理室側氣體供給管
241a‧‧‧前端部
241c‧‧‧分散孔
242‧‧‧(共通)氣體供給管
243‧‧‧第一氣體供給系統；含第一元素氣體供給系統
243a‧‧‧第一氣體供給管
243b‧‧‧第一氣體供給源
243c、244c、245c、246c、247c‧‧‧質量流量控制器(MFC)
243d、244d、245d、246d、247d、261b、266、267、269、270、271、274、275、277、292‧‧‧閥
244‧‧‧第二氣體供給系統；含第二元素氣體供給系統
244a‧‧‧第二氣體供給管
244b‧‧‧第二氣體供給源
244e‧‧‧遠距離電漿單元
245‧‧‧第三氣體供給系統
245a‧‧‧第三氣體供給管
245b‧‧‧第三氣體供給源
246a‧‧‧第一惰性氣體供給管
246b、247b‧‧‧惰性氣體供給源
247a‧‧‧第二惰性氣體供給管
251‧‧‧整合器
252‧‧‧高頻電源
261‧‧‧(第5)排氣管
261a‧‧‧(主)排氣管；旁通管
261b‧‧‧旁通管；(第二)排氣管
262‧‧‧(第1)排氣管
262a‧‧‧主排氣管
262b‧‧‧旁通管
263‧‧‧(第3)排氣管
264‧‧‧(第4)排氣管
265‧‧‧TMP(渦輪分子泵)；第三真空泵
268‧‧‧低溫阱；閥
272‧‧‧DP(乾式泵)；低溫阱
273‧‧‧TMP(渦輪分子泵)；第一真空泵
276‧‧‧APC(自動壓力控制器)
278‧‧‧DP(乾式泵)；第二真空泵
280‧‧‧控制器
281‧‧‧運算部
282‧‧‧儲存部
283‧‧‧外部儲存裝置
2021‧‧‧上部容器
2022‧‧‧下部容器
α‧‧‧間隙
圖1係表示有關本發明第1實施形態之基板處理裝置的圖。
圖2係有關第1實施形態之第一分散構造的說明圖。
圖3係有關第1實施形態之說明氣體導件與第一分散構造之關係性的說明圖。
圖4係表示圖1所示基板處理裝置之基板處理步驟的流程圖。
圖5係表示圖4所示成膜步驟之細部的流程圖。
圖6係表示圖4所示維護步驟之細部的流程圖。
圖7係表示圖1所示基板處理裝置排氣系統之動作的時序圖。
以下，針對本發明第1實施形態進行說明。
<裝置構成>
有關本實施形態之基板處理裝置100的構成係如圖1所示。基板處理裝置100係如圖1所示，作為單片式基板處理裝置而構成。
(處理容器)
如圖1所示，基板處理裝置100具備有處理容器202。處理容器202係作為例如橫切面為圓形的扁平密閉容器而構成。又，處理容器202係由例如鋁(Al)、不銹鋼(SUS)等之金屬材料所構成。在處理容器202內，形成有對作為基板之矽晶圓等的晶圓200進行處理之處理空間201、以及在將晶圓200搬送至處理空間201時供晶圓200通過的搬送空間203。處理容器202係由上部容器2021與下部容器2022所構成。在上部容器2021與下部容器2022之間設有隔板204。
在下部容器2022的側面，設有鄰接於閘閥205的基板搬出入口206，晶圓200係經由基板搬出入口206而在與未圖示之搬送室之間移動。在下部容器2022的底部，設有複數個升降銷207。又，下部容器2022係接地。
在處理空間201內，設有支撐晶圓200的基板支撐部210。基板支撐部210，主要具有載置晶圓200的載置面211、載置面211位於表面的載置台212、以及作為加熱源而內藏於基板載置台212 內的加熱器213。在基板載置台212分別於與升降銷207對應的位置，設置供升降銷207貫通的貫通孔214。
基板載置台212係由軸217所支撐。軸217係貫通處理容器202的底部，並進一步在處理容器202的外部處連接於升降機構218。使升降機構218動作而使軸217及基板載置台212進行升降，藉此可使載置於載置面211上的晶圓200進行升降。另外，軸217下端部的周圍係由蛇腹管219所包覆，處理容器202內係保持為氣密。
基板載置台212係在晶圓200之搬送時，使載置面211下降至與基板搬出入口206相對向之位置(晶圓搬送位置)，而在晶圓200進行處理時，如圖1所示，使晶圓200上升至處理空間201內的處理位置(晶圓處理位置)。
具體而言，在使基板載置台212下降至晶圓搬送位置時，升降銷207的上端部便從載置面211的上表面突出，而形成升降銷207從下方支撐晶圓200之狀態。又，在使基板載置台212上升至晶圓處理位置時，升降銷207便從載置面211的上表面沒入，形成載置面211從下方支撐晶圓200之狀態。另外，升降銷207由於會直接與晶圓200接觸，因此較佳為由例如石英或氧化鋁等材質所形成。
在處理空間201的上部(上游側)，設有作為用以分散氣體之分散機構的淋浴噴頭230。在淋浴噴頭230的蓋231，設有第一分散機構241，於該第一分散機構241連接有後述之氣體供給系統。從 第一分散機構241所導入的氣體，被供給至淋浴噴頭230的緩衝空間232。
在處理空間201的上部(上游側)，設有作為氣體分散機構的淋浴噴頭230。在淋浴噴頭230的蓋231，設有供第一分散機構241插入的貫通孔231a。第一分散機構241具有插入至淋浴噴頭內的前端部241a、與被固定於蓋231的凸緣241b。
圖2係說明第一分散機構241之前端部241a的說明圖。前端部241a係構成為圓柱狀。在圓柱的側面設有分散孔241c。從後述之氣體供給部(供給系統)所供給的氣體，係經由前端部241a及分散孔241c被供給至緩衝空間232。
淋浴噴頭的蓋231係由具導電性的金屬所形成，作為在緩衝空間232或處理空間201內用以生成電漿的電極而使用。在蓋231與上部容器2021之間設有絕緣塊233，將蓋231與上部容器2021之間予以絕緣。
淋浴噴頭230具備有作為第二分散機構用的分散板234，用以分散經由第一分散機構241而從供給系統被供給之氣體。該分散板234的上游側為緩衝空間232，下游側為處理空間201。在分散板234，設有複數個貫通孔234a。分散板234係配置為與載置面211相對向。
上部容器2021具有凸緣2021a，在凸緣2021a上載置且固定有 絕緣塊233。絕緣塊233且有凸緣233a，在凸緣233a上載置且固定有分散板234。又，蓋231係固定於絕緣塊233的上表面。就加工精度而言，在絕緣塊233上表面與蓋231的接觸面會形成間隙α的可能性很高。所以，在蓋231與絕緣塊233之間，設有用以將緩衝空間232予以氣密的O形環236。
藉由如上述的構造，便可從上方依序拆卸蓋231、分散板234、及絕緣塊233。
另外，於本實施例中，因為後述之電漿生成部係連接於蓋231，因此為了使電力不會傳導至上部容器2011而設置有絕緣構件233。並進一步在該絕緣構件上，設置有分散板234、蓋231。然而並不侷限於此。例如，在不具有電漿生成部的情形時，可在凸緣2021a上固定分散板234，並在上部容器2021與凸緣相異的部分固定蓋231。亦即，只要構成為從上方依序拆卸蓋231、分散板234的巢套結構(nested structure)即可。此時，因為在蓋231與上部容器2021之間會有形成間隙的可能性，因此在蓋231與上部容器2021的凸緣之間設有用以氣密的O形環236。
在緩衝空間232，設有形成所供給氣體流動之氣體導件235。氣體導件235係以第一分散機構241為頂點而隨著朝分散板234的方向逐漸擴徑的圓錐形狀。氣體導件235係形成為下端位於較形成於分散板234最外周側之貫通孔234a更靠外周側。氣體導件235的上端係利用例如螺絲而固定於蓋231。
(供給系統)
在淋浴噴頭230的蓋231上所設置之氣體導入孔231a，連接有處理室側氣體供給管241。於處理室側氣體供給管241，連接有共通氣體供給管242。在處理室側氣體供給管241設有凸緣，並利用螺絲等固定於蓋231，並進一步固定於共通氣體供給管242的凸緣。
處理室側氣體供給管241與共通氣體供給管242係於管的內部相連通，從共通氣體供給管242所供給的氣體係經由處理室側氣體供給管241、氣體導入孔231a，而被供給至淋浴噴頭230內。
於共通氣體供給管242，連接有第一氣體供給管243a、第二氣體供給管244a、及第三氣體供給管245a。第二氣體供給管244a係經由遠距離電漿單元244e而被連接於共通氣體供給管242。
從包含第一氣體供給管243a的第一氣體供給系統243，主要供給含第一元素氣體，而從包含第二氣體供給管244a的第二氣體供給系統244，主要供給含第二元素氣體。從包含第三氣體供給管245a的第三氣體供給系統245係處理晶圓時主要供給惰性氣體，而在清洗淋浴噴頭230及處理空間201時則主要供給清洗氣體。
(第一氣體供給系統)
在第一氣體供給管243a，從上游方向依序設有第一氣體供給源243b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器 (MFC)243c、及作為開閉閥的閥243d。
含有第一元素之氣體(以下稱「含第一元素氣體」)，係從第一氣體供給管243a經由質量流量控制器243c、閥243d、及共通氣體供給管242，被供給至淋浴噴頭230。
含第一元素氣體係一種原料氣體(即處理氣體)。此處，第一元素例如為金屬元素的鈦(Ti)。亦即，含第一元素氣體例如為含鈦氣體。另外，含第一元素氣體在常溫常壓下可為固體、液體及氣體中之任一者。當含第一元素氣體在常溫常壓下為液體的情形時，只要在第一氣體供給源243b與質量流量控制器243c之間設置未圖示之汽化器即可。此處係以氣體進行說明。
在較第一氣體供給管243a的閥243d更靠下游側，連接有第一惰性氣體供給管246a的下游端。在第一惰性氣體供給管246a，從上游方向依序設有惰性氣體供給源246b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)246c、及作為開閉閥的閥246d。
此處，惰性氣體例如為氮(N2)氣。另外，作為惰性氣體，除了N2氣體外，亦可使用例如氦(He)氣、氖(Ne)氣、氬(Ar)氣等稀有氣體。
含第一元素氣體供給系統243(亦稱為「含鈦氣體供給系統」)，主要係由第一氣體供給管243a、質量流量控制器243c、及閥243d 所構成。
又，第一惰性氣體供給系統，主要係由第一惰性氣體供給管246a、質量流量控制器246c及閥246d所構成。另外，亦可使惰性氣體供給源234b、第一氣體供給管243a包含於第一惰性氣體供給系統。
再者，亦可使第一氣體供給源243b、第一惰性氣體供給系統包含於含第一元素氣體供給系統243。
(第二氣體供給系統)
第二氣體供給管244a，於下游設有遠距離電漿單元244e。在上游，從上游方向依序設有第二氣體供給源244b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)244c、及作為開閉閥的閥244d。
從第二氣體供給管244a，含有第二元素的氣體(以下稱「含第二元素氣體」)係經由質量流量控制器244c、閥244d、遠距離電漿單元244e、共通氣體供給管242，而被供給至淋浴噴頭230內。含第二元素氣體係利用遠距離電漿單元244e而成為電漿狀態，並照射於晶圓200上。
含第二元素氣體係一種處理氣體。另外，含第二元素氣體亦可作為反應氣體或改質氣體。
此處，含第二元素氣體，含有與第一元素相異的第二元素。第二元素，例如為氮(N)、碳(C)中之任一者。於本實施形態中，含第二元素氣體例如為含氮氣體。具體而言，作為含氮氣體係可使用氨(NH3)氣。
含第二元素氣體供給系統244(亦稱為「含氮氣體供給系統」)，主要係由第二氣體供給管244a、質量流量控制器244c、及閥244d所構成。
再者，在較第二氣體供給管244a的閥244d更靠下游側，連接有第二惰性氣體供給管247a的下游端。在第二惰性氣體供給管247a，從上游方向依序設有惰性氣體供給源247b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)247c、及作為開閉閥的閥247d。
從第二惰性氣體供給管247a，惰性氣體係經由質量流量控制器247c、閥247d、第二氣體供給管244a、遠距離電漿單元244e，而被供給至淋浴噴頭230內。惰性氣體係在薄膜形成步驟(S104)中作為載體氣體或稀釋氣體而發揮作用。
第二惰性氣體供給系統，主要係由第二惰性氣體供給管247a、質量流量控制器247c及閥247d所構成。另外，亦可使惰性氣體供給源247b、第二氣體供給管243a、及遠距離電漿單元244e，包含 於第二惰性氣體供給系統內。
再者，亦可使第二氣體供給源244b、遠距離電漿單元244e、及第二惰性氣體供給系統包含於含第二元素氣體供給系統244。
(第三氣體供給系統)
在第三氣體供給管245a，從上游方向依序設有第三氣體供給源245b、作為流量控制器(流量控制部)的質量流量控制器(MFC)245c、及作為開閉閥的閥245d。
從第三氣體供給管245a，作為淨化氣體的惰性氣體係經由質量流量控制器245c、閥245d、及共通氣體供給管242，而被供給至淋浴噴頭230。
此處，惰性氣體例如為氮(N2)氣。另外，作為惰性氣體除N2氣體外，亦可使用例如氦(He)氣、氖(Ne)氣、氬(Ar)氣等稀有氣體。
第三氣體供給系統245，主要係由第三氣體供給管245a、質量流量控制器245c、及閥245d所構成。
再者，亦可使第三氣體供給源245b包含於第三氣體供給系統245。
在基板處理步驟中，從惰性氣體供給源245b所供給的惰性氣 體係作為對滯留於處理室202與淋浴噴頭230內的氣體進行淨化的淨化氣體而發揮作用。
接著，使用圖3，針對第一分散機構241、氣體導件235、頂板231的具體構造進行說明。圖3係將圖1之第一分散機構241的周邊放大的圖，且為說明第一分散機構241、氣體導件235、及頂板231之具體構造的說明圖。
第一分散機構241具有前端部241a與凸緣241b。前端部241a係從貫通孔231a的上方插入。凸緣241b的下表面係以螺絲等固定於蓋231的上表面。凸緣241的上表面係以螺絲等固定於氣體供給管242的凸緣。在凸緣241b與頂板231之間，設有O形環237，而將淋浴噴頭內的空間予以氣密。第一分散機構241係可單獨地從頂板231拆卸。在拆卸時係將用以固定於氣體供給管242的螺絲與用以固定於頂板的螺絲卸下，而從頂板231拆卸。
氣體導件235具有板部235a與連接部235b。
板部235a係將從第一分散機構241的分散孔241c所供給的氣體導引至下方之分散板234的板，形成為隨著朝分散板234的方向逐漸擴徑的圓錐形狀。氣體導件235係形成為下端位於較形成於分散板234最外周側之貫通孔234a更靠外周側位置。
連接部235b係將蓋231與板部235a予以連接者。連接部235b 的上端係以未圖示之螺絲等固定於蓋231。下端係以熔接等連接於板部235a。連接部235b呈圓柱形狀，並以隔開間隙232b而包圍前端部241a之側壁外周的方式構成。藉由隔開間隙，當從頂板231拆卸第一分散機構241時，可避免第一分散機構241物理性地接觸連接部235b。藉由避免物理性地接觸，可使第一分散機構的拆卸較為容易，並且可抑制因物理性接觸所導致塵埃的產生。
(電漿生成部)
於淋浴噴頭的蓋231，連接有整合器251、高頻電源252。而，藉由以高頻電源252、整合器251調整阻抗，可在淋浴噴頭230、處理空間201生成電漿。
(排氣系統)
將處理容器202的環境氣體進行排氣的排氣系統，具有連接於處理容器202的複數個排氣管。具體而言，其具備有：連接於搬送空間203的排氣管(第5排氣管)261、連接於緩衝空間232的排氣管(第1排氣管)262、以及連接於處理空間201的排氣管(第3排氣管)263。又，在各排氣管261、262、263的下游側，連接有排氣管(第4排氣管)264。
排氣管261係連接於搬送空間203的側面或底面。在排氣管261，設有作為實現高真空或超高真空之真空泵的TMP(Turbo Molecular Pump；渦輪分子泵；第1真空泵)265。在排氣管261中，於TMP265上游側設有作為搬送空間用第一排氣閥的閥266。
再者，在排氣管261中，於TMP265的下游側設有閥267。在閥266與渦輪分子泵265(第三真空泵。第一、第二真空泵的情形如後所述。)之間，設有作為用以捕獲後述之殘留清洗液之捕獲部的低溫阱(cryo、trap)268。又，在排氣管261中，於閥267的上游側連接有旁通管261b(第2排氣管)。在旁通管261b，設有閥269。旁通管261b的下游側係連接於排氣管264。另外，相對於旁通管261b，將排氣管261a稱為主排氣管261a。並進一步，將主排氣管261a與旁通管261b、以及在該等管所設置的閥與泵，統稱為搬送空間排氣部。
排氣管262係連接於緩衝空間232的上表面或側面。於排氣管262，連接有閥270。在排氣管262中，於閥270的上游側連接有旁通管262b。在旁通管262b，從上游依序設有閥271、低溫阱272、渦輪分子泵273(第一真空泵)、閥274。關於低溫阱272如後所述。低溫阱272係作為用以捕獲殘留清洗液或淋浴噴頭內之清洗藥液殘留物的捕獲部。另外，相對於旁通管262b，將排氣管262稱為主排氣管262a。並進一步，將主排氣管262a與旁通管262b、以及在該等管所設置的閥與泵，統稱為淋浴噴頭排氣部。
排氣管263係連接於處理空間201的側邊。在排氣管263，設有作為將處理空間201內控制在既定壓力的壓力控制器之APC(AutoPressure Controller；自動壓力控制器)276。APC276具有能調整開度的閥體(未圖示)，並根據來自後述之控制器的指示調整 排氣管263的傳導率。在排氣管263中，於APC276的下游側設有閥277。又，在排氣管263中，於APC276的上游側設有作為處理空間排氣用第一閥的閥275。將排氣管263及設置在該等管的閥與泵，統稱為「處理空間排氣部」。
在排氣管264，設有DP(Dry Pump；乾式泵)278(第二真空泵)。乾式泵係可依較前述之渦輪分子泵更高的壓力範圍進行排氣之泵。如圖所示，在排氣管264，從其上游側依序連接有排氣管262(主排氣管262a)、旁通管262b、排氣管263、排氣管261(主排氣管261a)、及旁通管261b，並在該等的下游設有DP278。DP278係經由排氣管262、排氣管263、排氣管261及旁通管261b之各者，分別將緩衝空間232、處理空間201及搬送空間203內的環境氣體進行排氣。又，DP278係在TMP265運作時，亦發揮其作為輔助泵的功能。亦即，因為作為高真空(或超高真空)泵的TMP265，難以單獨地進行直到成為大氣壓的排氣，因此使用DP278作為進行直到大氣壓為止之排氣的輔助泵。上述排氣系統的各閥，係可使用例如氣閥。
(控制器)
基板處理裝置100具有控制基板處理裝置100各部位之動作的控制器280。控制器280至少具有運算部281及儲存部282。控制器280係連接於上述各構成，根據上位控制器與使用者的指示，而從儲存部282叫出程式或製程參數(recipe)，並根據其內容控制各構成的動作。另外，控制器280亦可構成為專用的電腦，亦可構成為 通用的電腦。例如準備儲存有上述程式的外部儲存裝置(例如磁帶、軟式磁碟、硬式磁碟等磁碟；CD、DVD等光碟；MO等光磁碟；USB記憶體(USB Flash Drive)或記憶卡等半導體記憶體)283，並藉由使用外部儲存裝置283將程式安裝至通用電腦，即可構成本實施形態的控制器280。又，用以對電腦提供程式的手段並不侷限於經由外部儲存裝置283而提供。例如，亦可使用網際網路或專用線路等通信手段，而以不經由外部儲存裝置283的方式提供程式。另外，儲存部282與外部儲存裝置283亦可構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下，亦單純將該等統稱為記錄媒體。另外，在本說明書中使用記錄媒體之詞彙的情形時，存在有僅包含儲存部282單體的情況、僅包含外部儲存裝置283單體的情況、或包含該二者的情況。
<基板處理步驟>
其次，針對使用基板處理裝置100，在晶圓200上形成薄膜的步驟進行說明。另外，在以下的說明中，構成基板處理裝置100各部位的動作係藉由控制器280所控制。
圖4係表示有關本實施形態的基板處理步驟之流程圖。圖5係表示圖4之成膜步驟S104的細節之流程圖。又，圖6係表示圖4維護步驟S110的細節之流程圖。圖7係表示各步驟中排氣系統之閥的開閉之時序圖。於圖7中，「O」係表示開閥(Open)，「C」係表示閉閥(Close)。
以下，針對使用TiCl4氣作為第一處理氣體，使用氨(NH3)氣作 為第二處理氣體，而在晶圓200上形成作為薄膜之氮化鈦膜的例子進行說明。
(基板搬入．載置步驟S102)
在處理裝置100中，藉由使基板載置台212下降至晶圓200之搬送位置，而使升降銷207貫通基板載置台212的貫通孔214。其結果，升降銷207係成為從基板載置台212表面僅突出既定高度的狀態。接著，開啟閘閥205使搬送空間203與移載室(未圖示)相連通。然後，使用晶圓移載機(未圖示)將晶圓200從該移載室搬入至搬送空間203，並將晶圓200移載至升降銷207上。藉此，晶圓200係以水平姿勢被支撐於從基板載置台212表面突出的升降銷207上。
若將晶圓200搬入於處理容器202內，便使晶圓移載機退避至處理容器202外，關閉閘閥205而將處理容器202內密閉。然後，藉由使基板載置台212上升，而使晶圓200被載置於設置在基板載置台212上的基板載置面211上，並進一步藉由使基板載置台212上升，而使晶圓200上升至前述之處理空間201內的處理位置。
針對基板搬入．載置步驟S102中排氣系統各閥的動作，參照圖7進行說明。首先，在將晶圓200搬入處理容器202內時，開啟閥266與閥267(開閥)，使搬送空間203與TMP265之間相連通，並使TMP265與DP278之間相連通。另一方面，將閥266與閥267以外的排氣系統閥關閉(閉閥)。藉此，利用TMP265(及DP278)將搬 送空間203的環境氣體排氣，使處理容器202到達高真空(超高真空)狀態(例如10-5Pa以下)。在此步驟中使處理容器202成為高真空(超高真空)狀態的理由，係為了降低與同樣維持在高真空(超高真空)狀態(例如10-6Pa以下)的移載室間之壓力差。在此狀態下開啟閘閥205，將晶圓200從移載室搬入至搬送空間203。另外，TMP265與DP278為了不隨該等的動作起動而造成處理步驟延遲，而在圖4及圖5所示之步驟中隨時保持運作。
在晶圓200被搬入搬送空間203後，若上升至處理空間201內的處理位置，便關閉閥266與閥267。藉此，搬送空間203與TMP265之間、以及TMP265與排氣管264之間會被阻斷，而結束由TMP265對搬送空間203的排氣。另一方面，開啟閥277與閥275，使處理空間201與APC276之間相連通，並且使APC276與DP278之間相連通。APC276係藉由調整排氣管263的傳導率，控制由DP278對處理空間201之排氣流量，而將處理空間201維持於既定壓力(例如10-5~10-1Pa的高真空)。另外，其他排氣系統的閥係維持為關閉。又，於關閉閥266與閥267時，在將位於TMP265上游側的閥267關閉後，關閉閥266藉此將TMP265的動作維持為穩定。
另外，在該步驟中，亦可一邊對處理容器202內進行排氣，一邊從惰性氣體供給系統將作為惰性氣體的N2氣體供給至處理容器202內。亦即，亦可一邊利用TMP265或DP278對處理容器202內進行排氣，同時至少開啟第三氣體供給系統的閥245d，藉此將N2氣體供給至處理容器202內。
再者，在將晶圓200載置於基板載置台212上時，對被埋入於基板載置台212內部的加熱器213供給電力，以使晶圓200表面成為既定處理溫度之方式控制。晶圓200的溫度例如為室溫以上且500℃以下、較佳為室溫以上且400℃以下。此時，加熱器213的溫度係藉由根據由未圖示溫度感測器所檢測到的溫度資訊，而控制對加熱器213的通電狀態來調整。
(成膜步驟：S104)
其次，進行薄膜形成步驟S104。以下，參照圖5，針對成膜步驟S104進行詳細說明。另外，成膜步驟S104係重複進行以交替之方式供給相異之處理氣體之步驟的循環處理。
(第一處理氣體供給步驟S202)
若加熱晶圓200達到所需的溫度，便開啟閥243d，以使TiCl4氣體的流量成為既定流量的方式，調整質量流量控制器243c。另外，TiCl4氣體的供給流量例如為100sccm以上且5000sccm以下。此時，開啟第三氣體供給系統的閥245d，從第三氣體供給管245a供給N2氣體。又，亦可從第一惰性氣體供給系統供給N2氣體。又，亦可在該步驟之前，便開始從第三氣體供給管245a供給N2氣體。
被供給至處理容器202的TiCl4氣體係供給至晶圓200上。在晶圓200的表面，藉由TiCl4氣體接觸到晶圓200上，而形成作為「含第一元素層」的含鈦層。
含鈦層係根據例如處理容器202內的壓力、TiCl4氣體的流量、基座(suscepter)217的溫度、通過處理空間201所需的時間等，而形成既定之厚度及既定之分佈。另外，在晶圓200上亦可預先形成既定的薄膜。又，在晶圓200或既定之薄膜上亦可預先形成既定之圖案。
從開始供給TiCl4氣體經過既定時間後，關閉閥243d，停止TiCl4氣體的供給。在上述S202之步驟中，如圖7所示，開啟閥275及閥277，以利用APC276使處理空間201的壓力成為既定之壓力的方式來控制。在S202中，將除了閥275及閥277以外之排氣系統的閥全部關閉。
(淨化步驟S204)
接著，從第三氣體供給管245a供給N2氣體，進行淋浴噴頭230及處理空間201的淨化。於此時，亦開啟閥275及閥277，並以利用APC276使處理空間201的壓力成為既定之壓力的方式來控制。另一方面，將除了閥275及閥277以外之排氣系統的閥全部關閉。藉此，在第一處理氣體供給步驟S202中無法結合於晶圓200的TiCl4氣體，係利用DP278並經由排氣管263從處理空間201被去除。
其次，從第三氣體供給管245a供給N2氣體，進行淋浴噴頭230的淨化。此時排氣系統的閥，係如圖7中之「SHP」所示，一方面 關閉閥275及閥277，另一方面開啟閥270。其他排氣系統的閥則保持關閉的狀態。亦即，在進行淋浴噴頭230的淨化時，一方面阻斷處理空間201與APC276之間，並且阻斷APC276與排氣管264之間，而停止利用APC276的壓力控制，另一方面使緩衝空間232與DP278之間相連通。藉此，殘留於淋浴噴頭230(緩衝空間232)內的TiCl4氣體，便經由排氣管262，而利用DP278從淋浴噴頭230被排氣。另外，此時，亦可開啟APC276下游側的閥277。
若淋浴噴頭230的淨化結束，便開啟閥277及閥275，再度開始利用APC276的壓力控制，並且關閉閥270而將淋浴噴頭230與排氣管264之間予以阻斷。其他排氣系統的閥保持為關閉的狀態。此時亦持續供給來自第三氣體供給管245a的N2氣體，而持續進行淋浴噴頭230及處理空間201的淨化。另外，在淨化步驟S204中，雖然在經由排氣管262進行淨化的前後進行經由排氣管263的淨化，但亦可僅進行經由排氣管262的淨化。又，亦可同時進行經由排氣管262的淨化與經由排氣管263的淨化。
(第二處理氣體供給步驟S206)
在淨化步驟S204後，開啟閥244d並經由遠距離電漿單元244e、淋浴噴頭230，而開始對處理空間201內供給電漿狀態的氨氣。
此時，以使氨氣流量成為既定之流量的方式，調整質量流量控制器244c。另外，氨氣的供給流量例如為100sccm以上且5000sccm 以下。另外，亦可與氨氣一起，從第二惰性氣體供給系統供給作為載體氣體的N2氣體。又，在該步驟中，亦開啟第三氣體供給系統的閥245d，而從第三氣體供給管245a供給N2氣體。
電漿狀態的氨氣被供給至晶圓200上。藉由利用氨氣的電漿對已形成的含鈦層進行改質，而在晶圓200上形成含有例如鈦元素及氮元素的層。
改質層係根據例如處理容器203內的壓力、含氮氣體的流量、基板載置台212的溫度、遠距離電漿單元244e的電力供給狀態等，而依既定之厚度、既定之分佈、及既定之氮成分等對含鈦層的侵入深度來形成。
在經過既定之時間後，關閉閥244d，停止氮氣的供給。
在S206中亦與上述S202同樣地，開啟閥275及閥277，並以利用APC276使處理空間201的壓力成為既定之壓力的方式來控制。又，除閥275及閥277以外的排氣系統閥均全部關閉。
(淨化步驟S208)
接著，執行與S204同樣的淨化步驟。由於各部的動作如同S204中所說明，故在此省略說明。
(判定S210)
控制器280係判定從第一處理氣體供給步驟S202至淨化步驟S208是否已實施既定次數(n cycle)。
當尚未實施既定次數時(S210為No的情況)，便重複第一處理氣體供給步驟S202、淨化步驟S204、第二處理氣體供給步驟S206、及淨化步驟S208的循環。當已實施既定次數時(S210為Yes的情況)，便結束圖5所示之處理。
回到圖4的說明，接著，便執行基板搬出步驟S106。
(基板搬出步驟S106)
在基板搬出步驟S106中，使基板載置台212下降，而使晶圓200被支撐於從基板載置台212表面突出的升降銷207上。藉此，晶圓200便從處理位置變為搬送位置。然後，開啟閘閥205，使用晶圓移載機將晶圓200搬出至處理容器202外。此時，關閉閥245d，停止從第三氣體供給系統對處理容器202內供給惰性氣體。
基板搬出步驟S106中排氣系統各閥的動作係如圖7所示。首先，在晶圓200從處理位置移動至搬送位置的期間，關閉閥275與閥277，停止利用APC276的壓力控制。另一方面，開啟閥266及閥277，使搬送空間203與DP278之間相連通，而利用DP278對搬送空間203進行排氣。此時，關閉其他排氣系統的閥。
接著，當晶圓200移動至搬送位置，便開啟閥266與閥267， 並利用TMP265(及DP278)對搬送空間203的環境氣體進行排氣，藉此將處理容器202維持於高真空(超高真空)狀態(例如10-5Pa以下)，從而降低與同樣維持於高真空(超高真空)狀態(例如10-6Pa以下)之移載室的壓力差。在此狀態下開啟閘閥205，將晶圓200從處理容器202搬出至移載室。
(處理次數判定步驟S108)
在將晶圓200搬出後，判定薄膜形成步驟是否已達到既定之次數。若判斷已達到既定之次數，便移至維護步驟S110。若判斷尚未達到既定之次數，由於要開始進行下一個待機之晶圓200的處理，因此移至基板搬入．載置步驟S102。
(維護步驟110)
其次進行維護步驟。以下針對維護步驟的細節，使用圖6進行說明。
(清洗步驟S302)
若在處理次數判定步驟S108判斷為薄膜形成步驟已達到既定之次數，便進行維護步驟。在維護步驟中，分解裝置，利用清洗液對每個零件進行清洗處理。清洗液，例如可使用含氟清洗液、純水、或乙醇等醇類。含氟清洗液對石英零件等有效。又，金屬類零件的情形時，可使用純水或醇類等不會腐蝕金屬的清洗液。
若在處理次數判定步驟S108判斷為薄膜形成步驟已達到既定 之次數，便關閉各閥，使氣體之供給完全停止，並且停止除了DP278以外之泵的動作。然後，分解裝置。
於本實施形態中，首先從共通氣體供給管242及蓋231拆卸第一分散機構241。接著，與氣體導件235一起，從絕緣塊233拆卸蓋231。並進一步使分散板234上升而將其拆卸。
所拆卸的蓋231、絕緣塊233、及分散板234，係分別被浸漬於清洗液，而去除清洗對象物。
(烘烤步驟S304)
當清洗對象物已被去除，便利用Air或N2的送風(blow)等吹飛可目視的清洗液，並進一步使用本裝置以外的烘烤處理用加熱器，對各零件進行烘烤處理，使清洗液的量被蒸發一定程度。於本實施例中，因為可進一步縮短停機時間，因此可使時間較通常之烘烤處理更短。
(組裝/殘留清洗液去除步驟S306)
在烘烤處理中當清洗液已被去除一定程度，便進行從上方依序嵌入分散板234、絕緣構件233、及蓋231之組裝作業。
於本實施例中，為了謀求停機時間的縮短，因而縮短烘烤處理時間，所以在各零件中殘留有清洗液的可能性較高。因此，在組裝後的淋浴噴頭230中，例如在空隙232b或間隙α等仍會有殘留清 洗液囤積的可能性。
在囤積有殘留清洗液之狀態下進行例如形成未含有氧成分之膜之成膜步驟的情形時，存在有如下之問題的可能性。第一問題，係在第一處理氣體供給步驟S202中，含有氧、氟等與處理氣體相異之成分的殘留清洗液，有時會在淋浴噴頭231內與含鈦氣體混合，並附著於含金屬層，而促進含金屬層的氧化。因為混合過之殘留清洗液的量較少，因此基板表面係形成被氧化的地方與未被氧化的地方均存在的狀態(斑簇狀態)，而導致良率降低。
另一問題，包含在第一處理氣體供給步驟S202中被氧化之金屬層的膜，會有成為未預期之電阻值的可能性，其結果，所形成膜本身的電阻值有時會偏離所期望的範圍。
又一問題，因為在含金屬層會附著未控制之量的氫或氧，因此會導致在附著有氧成分的部分與未附著的部分之膜成分的分佈與膜密度產生相異，而使面內的膜特性之均勻性降低。
又一問題，因為每次實施成膜步驟殘留清洗液便會逐漸被去除，因此剛組裝後馬上處理的基板與處理數片後才處理的基板，氧成分的附著量產生相異。所以，在每一批號所處理的基板間膜特性產生相異。
另一方面，在裝置構成中，淋浴噴頭內的殘留成分從哪個排氣 系統來排氣亦會成為問題。雖然從處理空間或搬送空間所連接的排氣管進行排氣時，會從分散孔234a進行排氣，但因為分散孔234a的排氣傳導率較低，因此到排氣為止非常耗費時間。
所以，於本實施形態中，從連接於淋浴噴頭的排氣系統去除殘留清洗液。再者，在淋浴噴頭排氣系統設置為，去除淋浴噴頭中之殘留清洗液的殘留清洗液捕獲器。
如上述般為了去除殘留清洗液，在本步驟中具體進行下述之動作。
在處理空間沒有載置有晶圓的狀態下，關閉閥267、閥269、閥270、閥274、及閥275，使處理室呈大氣開放。接著，開啟閥274，利用DP278進行抽真空直到既定壓力為止。在抽真空完成後，便啟動渦輪分子泵273。當渦輪分子泵呈穩定旋轉運轉後，便啟動低溫阱272，持續進行運轉。利用後述方法使低溫阱272進行動作直到成為既定之溫度(絕對溫度200K(凱氏溫度)左右)為止。
在與使低溫阱272開始運作為止之起動作業的同時，進行淋浴噴頭等的組裝。當確認到包含淋浴噴頭的處理室之組裝已完成，便開啟閥270，關閉閥274，並利用DP278將處理室抽真空至既定壓力為止。當處理室達到既定壓力，便開啟閥271。
此處，針對低溫阱272的冷卻方法進行說明。低溫阱272具有專用壓縮機。在進行冷卻時，對該專用壓縮機供給氦(He)氣體並對 其進行壓縮，再將經壓縮的He氣體急速地進行排氣。如此一來，即可利用He氣體的除熱效果作用，使低溫板(冷卻板)被冷卻。藉由高速地重複此動作，便可冷卻至絕對溫度200K左右為止。由低溫阱的冷卻機所排氣之帶有熱能的He氣體，係回到專用壓縮機，並利用在專用壓縮機內循環的冷卻油進行除熱，然後再度被壓縮並被供給至低溫阱。
利用渦輪分子泵273所抽吸的環境氣體內之殘留清洗液等，係如前述般，被吸附於被冷卻的低溫板表面。
另外，於此處，雖然使用低溫阱272作為捕獲部，但在必須進行更高速排氣的情形時、或必須使處理室內成為更高真空的情形等時，亦可取代低溫阱與渦輪分子泵的組合，而使用低溫泵。
然而，因為低溫泵會有如下之狀況，所以有停機時間會變長的問題。第一，低溫泵具有冷卻到較低溫阱更低之極低溫帶的性質。藉此，就會擴大冷凝範圍而擴大可捕獲的成分。然而，存在有到冷卻為止會耗費較多時間的問題。另外，所謂極低溫，係指例如15K以下。又，因為低溫泵係使用誘捕式泵的冷卻方式，因此必須進行將氮(N2)氣供給至泵內，再急速地使低溫泵內的溫度返回常溫的再生處理。所以，會有維護作業較低溫阱長的問題。又，會有所殘留之氮成分在處理室中逆流的可能性。
另一方面，低溫阱可捕獲的分子雖較低溫泵更受限制，但不需 要冷卻至極低溫。所以，可較低溫泵以更短的時間即冷卻至所需的溫度。又，於再生處理時，在關閉上游側的閥後，停止低溫阱而使溫度回到常溫，並且藉由渦輪分子泵的排氣而進行再生。又，因為沒有供給氮氣，因此不需考慮氮成分的殘留。
所以，在欲優先縮短停機時間的情形或擔心氮成分之影響的情形時，則使用低溫阱與渦輪分子泵的組合。
又，於本實施形態中，雖已針對使用二個渦輪分子泵(渦輪分子泵265、渦輪分子泵273)進行說明，但並不侷限於此，例如亦可共用渦輪分子泵。
再者，於本步驟中，雖在裝置組裝後實施殘留成分捕獲步驟，但並不侷限於此，例如亦可檢測殘留成分的濃度等，若該濃度到達臨限值以上，再實施殘留成分捕獲步驟。於此情形時，可效率更佳地進行停機時間的控制。
再者，於本實施形態中，雖已針對以含第一元素之氣體作為TiCl4的例子進行說明，但並不侷限於此，例如只要是含有Zr或Hf等金屬元素的材料等，氧成分不會造成不良影響的材料即可。
以上，雖已針對本發明各種典型之實施形態的成膜技術進行說明，但本發明並不侷限於該等實施形態。例如亦可適用於上述所例示之薄膜以外的成膜處理或擴散處理、氮化處理、微影處理等其他 之基板處理的情形。又，本發明除了可適用於退火處置裝置外，亦可適用於薄膜形成裝置、蝕刻裝置、氮化處理裝置、塗佈裝置、加熱裝置等其他的基板處理裝置。又，既可將某實施形態之構成的一部分置換為其他實施形態的構成，亦可在某實施形態的構成中追加其他實施形態的構成。又，關於各實施形態之構成的一部分，亦可進行其他構成的追加、刪除、置換。
<本發明較佳態樣>
以下附註本發明之較佳態樣。
〔附註1〕
一種基板處理裝置，其具有：淋浴噴頭，其使氣體產生分散；處理容器，其被設置在上述淋浴噴頭的下游，具有藉由處理氣體而對基板進行處理的處理空間；氣體供給部，其被連接至上述淋浴噴頭；淋浴噴頭氣體排氣部，其被連接至上述淋浴噴頭；及捕獲部，其捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異的成分。
〔附註2〕
如附註1所記載的基板處理裝置，其中，上述捕獲部係被設置在上述淋浴噴頭氣體排氣部。
〔附註3〕
如附註1或2所記載的基板處理裝置，其中，上述淋浴噴頭氣體排氣部係具有：第一排氣管，其設置有淋浴噴頭排氣用第一閥；以及第二排氣管，其被連接至上述淋浴噴頭排氣用第一閥的上游，且從上游起依序地設置有淋浴噴頭排氣用第二閥與上述捕獲部。
〔附註4〕
如附註1至3中任一項所記載的基板處理裝置，其中，於上述處理空間連接有具有第三排氣管的處理空間排氣部，在該第三排氣管係設置有處理空間排氣用第一閥。
〔附註5〕
如附註1至4中任一項所記載的基板處理裝置，其中，上述淋浴噴頭係具有：設置有氣體導件的蓋、及將被供給之氣體加以分散的分散部。
〔附註6〕
如附註3所記載的基板處理裝置，其中，在上述第二排氣管，於上述捕獲部的下游設置有第一真空泵。
〔附註7〕
如附註3至6中任一項所記載的基板處理裝置，其中，在上述第一排氣管與上述第二排氣管的下游，連接有排氣用共通排氣管，且在上述排氣用共通排氣管，連接有以較上述第一真空泵為更高之 壓力範圍能夠進行排氣的第二真空泵。
〔附註8〕
如附註1至7中任一項所記載的基板處理裝置，其中，上述氣體供給部係具有：原料氣體供給系統，其供給原料氣體；反應氣體供給系統，其供給與上述原料氣體產生反應的反應氣體；及惰性氣體供給系統，其供給惰性氣體。
〔附註9〕
如附註3所記載的基板處理裝置，其中，更進一步具有控制各構成的控制部，上述控制部係以進行具有以下步驟之成膜步驟的方式進行控制：原料氣體供給步驟，其在上述處理空間內有基板的狀態下，一方面供給上述原料氣體，一方面從上述處理空間用排氣部針對環境氣體進行排氣；反應氣體供給步驟，其一方面供給上述反應氣體，一方面從上述處理空間用排氣部針對環境氣體進行排氣；及淋浴噴頭排氣步驟，其在上述原料氣體供給步驟與上述反應氣體供給步驟之間，在將上述淋浴噴頭排氣用第一閥設定為開啟且將上述淋浴噴頭排氣用第二閥設定為關閉之狀態下，針對上述淋浴噴頭的環境氣體進行排氣； 更進一步以進行捕獲步驟之方式進行控制，該捕獲步驟係在上述處理空間內無基板的狀態下，將上述淋浴噴頭排氣用第一閥設定為關閉，並將上述淋浴噴頭排氣用第二閥設定為開啟，而將與上述處理氣體相異的成分加以捕獲。
〔附註10〕
如附註9所記載的基板處理裝置，其中，上述控制部係以在上述捕獲步驟的期間以使上述捕獲部進行運作之方式進行控制。
〔附註11〕
一種半導體裝置之製造方法，係將利用淋浴噴頭而予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，其具有：將利用上述淋浴噴頭而予以分散的處理氣體加以供給至處理空間，而對上述基板進行處理的步驟；從處理空間內搬出上述基板的步驟；及捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異之成分的步驟。
〔附註12〕
一種程式，其執行將利用淋浴噴頭而予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法；該製造方法係包括有：將利用上述淋浴噴頭而予以分散的處理氣體加以供給至處理空間，而對上述基板進行處理的步驟； 從處理空間內搬出上述基板的步驟；及捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異之成分的步驟。
〔附註13〕
一種儲存有程式之電腦可讀取的記錄媒體，該程式係執行將利用淋浴噴頭而予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，該製造方法係包括有：將利用上述淋浴噴頭而予以分散的處理氣體加以供給至處理空間，而對上述基板進行處理的步驟；從處理空間內搬出上述基板的步驟；以及捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異之成分的步驟。
〔附註14〕
一種半導體裝置之製造方法，係將利用處理空間上游側的淋浴噴頭而予以分散之氣體加以供給至上述處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，其具有：將基板搬入至上述處理空間內的步驟；成膜步驟，其一方面從上述淋浴噴頭供給氣體，一方面將設置在第一排氣管的淋浴噴頭排氣用第一閥設定為開啟，而該第一排氣管係被連接至上述淋浴噴頭，，並且將設置在第二排氣管的上述淋浴噴頭排氣用第二閥設定為關閉，針對上述處理空間的環境氣體進行排氣，而在上述基板上進行成膜處理；從處理空間搬出上述基板的步驟；及在上述淋浴噴頭排氣用第一閥設定為關閉的狀態下，一方面將 上述淋浴噴頭第二排氣閥設定為開啟，一方面使設置在上述第二排氣閥之下游的捕獲部進行運作的步驟。
〔附註15〕
一種程式，其執行將利用處理空間之上游側的淋浴噴頭而予以分散之氣體加以供給至上述處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，該製造方法包括有：將基板搬入上述處理空間內的步驟；成膜步驟，其經由上述淋浴噴頭供給氣體，而在上述基板上進行成膜處理；從處理空間搬出上述基板的步驟；及在上述處理空間內無基板的狀態下，使設置在上述淋浴噴頭排氣部之捕獲部進行運作的步驟。
〔附註16〕
一種儲存有程式之電腦可讀取的記錄媒體，該程式係執行將利用處理空間之上游側的淋浴噴頭而予以分散之氣體加以供給至上述處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，該製造方法包括有：將基板搬入上述處理空間內的步驟；成膜步驟，其經由上述淋浴噴頭供給氣體，而在上述基板上進行成膜處理；從處理空間搬出上述基板的步驟；及在上述處理空間內無基板的狀態下，使設置在上述淋浴噴頭排 氣部之捕獲部進行運作的步驟。
〔附註17〕
一種半導體裝置之製造方法，係將利用在處理空間之上游側的淋浴噴頭而予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，其具有：基板處理步驟，其將利用上述淋浴噴頭而予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對上述基板進行處理；從處理空間搬出上述基板的步驟；清洗步驟，其分解上述基板處理裝置，並利用清洗藥液進行清洗；及在組裝上述基板處理裝置之後，捕獲在上述淋浴噴頭所殘留之清洗藥液之殘留成分的步驟。
100‧‧‧基板處理裝置
200‧‧‧晶圓(基板)
201‧‧‧處理空間
202‧‧‧反應容器；處理容器
203‧‧‧搬送空間
204‧‧‧隔板
205‧‧‧閘閥
206‧‧‧基板搬出入口
207‧‧‧升降銷
210‧‧‧基板支撐部
211‧‧‧載置面
212‧‧‧(基板)載置台
213‧‧‧加熱器
214‧‧‧貫通孔
217‧‧‧軸；基座
218‧‧‧升降機構
219‧‧‧蛇腹管
230‧‧‧淋浴噴頭
231‧‧‧蓋；頂板
231a‧‧‧氣體導入孔；貫通孔
232‧‧‧緩衝空間
233‧‧‧絕緣塊；絕緣構件
233a‧‧‧凸緣
234‧‧‧分散板
234a‧‧‧貫通孔
235‧‧‧氣體導件
236‧‧‧O形環
241‧‧‧第一分散機構；處理室側氣體供給管
241a‧‧‧前端部
241b‧‧‧凸緣
242‧‧‧(共通)氣體供給管
243‧‧‧第一氣體供給系統；含第一元素氣體供給系統
243a‧‧‧第一氣體供給管
243b‧‧‧第一氣體供給源
243c‧‧‧質量流量控制器(MFC)
243d‧‧‧閥
244‧‧‧第二氣體供給系統；含第二元素氣體供給系統
244a‧‧‧第二氣體供給管
244b‧‧‧第二氣體供給源
244c‧‧‧質量流量控制器(MFC)
244d‧‧‧閥
244e‧‧‧遠距離電漿單元
245‧‧‧第三氣體供給系統
245a‧‧‧第三氣體供給管
245b‧‧‧第三氣體供給源
245c‧‧‧質量流量控制器(MFC)
245d‧‧‧閥
246a‧‧‧第一惰性氣體供給管
246b‧‧‧惰性氣體供給源
246c‧‧‧質量流量控制器(MFC)
246d‧‧‧閥
247a‧‧‧第二惰性氣體供給管
247b‧‧‧惰性氣體供給源
247c‧‧‧質量流量控制器(MFC)
247d‧‧‧閥
251‧‧‧整合器
252‧‧‧高頻電源
261‧‧‧(第5)排氣管
261a‧‧‧(主)排氣管；旁通管
261b‧‧‧旁通管；(第二)排氣管
262‧‧‧(第1)排氣管
262a‧‧‧主排氣管
262b‧‧‧旁通管
263‧‧‧(第3)排氣管
264‧‧‧(第4)排氣管
265‧‧‧TMP(渦輪分子泵)；第三真空泵
266‧‧‧閥
267‧‧‧閥
268‧‧‧低溫阱；閥
269‧‧‧閥
270‧‧‧閥
271‧‧‧閥
272‧‧‧DP(乾式泵)；低溫阱
273‧‧‧TMP(渦輪分子泵)；第一真空泵
274‧‧‧閥
275‧‧‧閥
276‧‧‧APC(自動壓力控制器)
277‧‧‧閥
278‧‧‧DP(乾式泵)；第二真空泵
280‧‧‧控制器
281‧‧‧運算部
282‧‧‧儲存部
283‧‧‧外部儲存裝置
2021‧‧‧上部容器
2021a‧‧‧凸緣
2022‧‧‧下部容器
α‧‧‧間隙

Claims (17)

  1. 一種基板處理裝置，其具有：淋浴噴頭，其使氣體產生分散；處理容器，其被設置在上述淋浴噴頭的下游，具有藉由處理氣體而對基板進行處理的處理空間；氣體供給部，其被連接至上述淋浴噴頭；淋浴噴頭氣體排氣部，其連接於上述淋浴噴頭；及捕獲部，其捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異的成分。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述捕獲部係被設置在上述淋浴噴頭氣體排氣部。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板處理裝置，其中，上述淋浴噴頭係具有：設置有氣體導件的蓋、及將被供給之氣體加以分散的分散部。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，上述氣體供給部係具有：原料氣體供給系統，其供給原料氣體；反應氣體供給系統，其供給與上述原料氣體產生反應的反應氣體；及惰性氣體供給系統，其供給惰性氣體。
  5. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述淋浴噴頭氣體排氣部係具有：第一排氣管，其設置有淋浴噴頭排氣用第一閥；以及第二排氣管，其被連接至上述淋浴噴頭排氣用第一閥的上游，且從上游起依序地設置有淋浴噴頭排氣用第二閥與上述捕獲部。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中，於上述處理空間連接有具有第三排氣管的處理空間排氣部，在該第三排氣管係設置有處理空間排氣用第一閥。
  7. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中，於上述第二排氣管，於上述捕獲部的下游設置有第一真空泵。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板處理裝置，其中，在上述第一排氣管與上述第二排氣管的下游，連接有排氣用共通排氣管，且在上述排氣用共通排氣管，連接有以較上述第一真空泵為更高之壓力範圍而能夠進行排氣的第二真空泵。
  9. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中，上述氣體供給部係具有：原料氣體供給系統，其供給原料氣體；反應氣體供給系統，其供給與上述原料氣體產生反應的反應氣體；及惰性氣體供給系統，其供給惰性氣體。
  10. 如申請專利範圍第9項之基板處理裝置，其中，更進一步具有控制各構成的控制部，上述控制部係以進行具有以下步驟之成膜步驟的方式進行控制：原料氣體供給步驟，其在上述處理空間內有基板的狀態下，一方面供給上述原料氣體，一方面從上述處理空間用排氣部針對環境氣體進行排氣；反應氣體供給步驟，其一方面供給上述反應氣體，一方面從上述處理空間用排氣部針對環境氣體進行排氣；及淋浴噴頭排氣步驟，其在上述原料氣體供給步驟與上述反應氣體 供給步驟之間，在將上述淋浴噴頭排氣用第一閥設定為開啟且將上述淋浴噴頭排氣用第二閥設定為關閉之狀態下，針對上述淋浴噴頭的環境氣體進行排氣；且更進一步以進行捕獲步驟之方式進行控制，該捕獲步驟係在上述處理空間內無基板的狀態下，將上述淋浴噴頭排氣用第一閥設定為關閉，並將上述淋浴噴頭排氣用第二閥設定為開啟，而將與上述處理氣體相異的成分加以補獲。
  11. 如申請專利範圍第10項之基板處理裝置，其中，上述控制部係在上述捕獲步驟的期間以使上述捕獲部進行運作之方式進行控制。
  12. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中，上述淋浴噴頭係具有：設置有氣體導件的蓋、及將被供給之氣體加以分散的分散部。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板處理裝置，其中，上述氣體供給部係具有：原料氣體供給系統，其供給原料氣體；反應氣體供給系統，其供給與上述原料氣體產生反應的反應氣體；及惰性氣體供給系統，其供給惰性氣體。
  14. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，上述淋浴噴頭係具有：設置有氣體導件的蓋、及將被供給之氣體加以分散的分散部。
  15. 如申請專利範圍第14項之基板處理裝置，其中，上述氣體供給部係具有：原料氣體供給系統，其供給原料氣體； 反應氣體供給系統，其供給與上述原料氣體產生反應的反應氣體；及惰性氣體供給系統，其供給惰性氣體。
  16. 一種程式，其執行將利用淋浴噴頭而予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法；而該製造係方法包括有：將利用上述淋浴噴頭而予以分散的處理氣體加以供給至處理空間，而對上述基板進行處理的步驟；從處理空間內搬出上述基板的步驟；及捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異之成分的步驟。
  17. 一種半導體裝置之製造方法，係將利用淋浴噴頭而予以分散的氣體加以供給至處理空間，而對基板進行處理的半導體裝置之製造方法，其具有：將利用上述淋浴噴頭而予以分散的處理氣體加以供給至處理空間，而對上述基板進行處理的步驟；從處理空間內搬出上述基板的步驟；及捕獲上述淋浴噴頭內之與上述處理氣體相異之成分的步驟。
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