TW202245100A - 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、壓力控制裝置及基板處理程式 - Google Patents

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、壓力控制裝置及基板處理程式 Download PDF

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Abstract

本發明的基板處理裝置100係具備有：處理容器20，其係在內部對基板施行處理；排氣路50，其係連接於處理容器20與排氣裝置60之間，在途中分支為第1排氣管線52與第2排氣管線54；第1閥58A，其係設置於第1排氣管線52，且可連續地調整開度；第2閥58B，其係設置於第2排氣管線54，且可連續地調整開度；及壓力控制裝置，其係構成為可進行如下控制，即，以使壓力檢測部所檢測的壓力檢測值接近為了處理基板而每時刻地設定之處理容器內的壓力設定值之方式，因應壓力設定值而選擇第1閥及第2閥中之一閥，並將第1閥58A及第2閥58B中未被選擇的另一閥之開度設定為恆定狀態，且將被選擇的一閥之開度維持在大於零的值而進行調整。

Description

基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、壓力控制裝置及基板處理程式
本發明係關於基板處理裝置、半導體裝置之製造方法、壓力控制裝置及基板處理程式。
半導體裝置或半導體器件之製造步驟中，作為對含有半導體之被處理體即半導體基板(以下亦簡稱為基板)施行處理的裝置，有使用縱型基板處理裝置的情況。於日本專利特開平7-45492或WO2020/194434揭示有一種技術，其係在基板處理裝置中，於施行處理的反應室等處理容器所連接之排氣系統中，並列地配置有傳導度不同之複數個閥。
日本專利特開平7-45492中，當小徑閥的開度接近全開時，則依序進行開啟較小徑閥大上一輪的大徑閥之作業。藉由依序開啟傳導度不同的複數個閥，而可擴大傳導度的可變範圍，擴大反應室的壓力控制範圍。
(發明所欲解決之問題)
但是，於日本專利特開平7-45492所揭示之技術，在壓力控制中，會有無法預期地產生複數個閥的切換的情況，結果會有壓力控制中斷的顧慮。
本發明之目的在於提供一種技術，其可防止因壓力控制中所發生之複數個閥的切換造成壓力控制中斷的情形。 (解決問題之技術手段)
根據本發明，提供一種構成，其具備有：處理容器，其係在內部對基板施行處理；排氣路，其係連接於處理容器與排氣裝置之間，在途中分支為第1排氣管線與第2排氣管線；第1閥，其係設置於第1排氣管線，且可連續地調整開度；第2閥，其係設置於第2排氣管線，且可連續地調整開度；壓力檢測部，其係檢測處理容器內的壓力；及壓力控制裝置，其係構成為可進行如下控制，即，以使上述壓力檢測部所檢測的壓力檢測值接近為了處理上述基板而每時刻地設定之上述處理容器內的壓力設定值之方式，因應上述壓力設定值而選擇上述第1閥及上述第2閥中之一閥，並將第1閥及第2閥中未被選擇的另一閥之開度設定為恆定狀態，且將被選擇的一閥之開度維持在大於零的值而進行調整。 (對照先前技術之功效)
根據本發明，可防止因壓力控制中發生之複數個閥切換而造成壓力控制中斷之情形。
以下對本發明的實施形態進行說明。以下的圖式記載中，針對相同部分與類似部分，附加相同符號或類似符號。但，圖式僅為示意而已，厚度與平面尺寸的關係、各裝置或各構件的厚度比率等係與實際不同。所以，具體的厚度或尺寸應參酌以下說明而進行判定。又，圖式相互之間亦包含相互之尺寸關係或比率不同的部分。又，有將圖式的上方向作為上方或上部，將下方向作為下方或下部而進行說明的情況。又，本實施形態中記載的壓力只要無特別說明，則係指「氣壓」。
＜基板處理裝置之全體構成＞ 如圖1所示，基板處理裝置100係具備有：反應爐10，其具有對基板30施行處理之處理容器20；預備室22，其具有將基板30搬送至處理容器20之晶舟26；以及第1氣體導入管線40，其將氣體導入至處理容器20。又，基板處理裝置100係具備有：排氣路50，其將處理容器20的氣體排出；以及主控制部70，其對基板處理裝置100的動作進行控制。
(反應爐) 在反應爐10內，如圖1所示，形成有處理容器20，該處理容器20係含有：反應管12，其係形成為於上下方向具有軸的筒狀；以及爐口凸緣14，其係隔著氣密構件12A而連結於反應管12的下部，且形成為於上下方向具有軸的筒狀。處理容器20係設計成連接有氣體供給裝置80。
此外，於反應爐10，在反應管12內部，與反應管12同心地支撐有內管16。又，在反應管12的外周，與反應管12的軸同心，且與反應管12之外表面具有間隔地設置有加熱器18。加熱器18係具有如下功能：獲得來自主控制部70的信號而進行發熱，而加熱反應管12。由反應管12、爐口凸緣14、內管16、加熱器18、及處理容器20構成反應爐10。在處理容器20的內部配置有基板30。
(預備室) 預備室22係如圖1所示，具有氣密地連通於爐口凸緣14之下部的搬送框體24。在搬送框體24的內部，可朝上下方向地設置有晶舟26，該晶舟26係於上側載置基板30，而將基板30搬送並插入於處理容器20。又，在搬送框體24的下部連通有第2氣體導入管線44，該第2氣體導入管線44係具有與第1氣體導入管線40同樣之構成。導入於處理容器20的氣體亦可自第2氣體導入管線44導入。又，在搬送框體24的下部且晶舟26的下方，設有氣密地阻塞搬送框體24的爐口蓋28。
(氣體導入管線) 第1氣體導入管線40係如圖1所示，具備有：氣體供給裝置80；氣體導入管40A，其連通氣體供給裝置80與爐口凸緣14；以及流量控制器42，其設置於氣體導入管40A之氣體供給裝置80與爐口凸緣14之間。氣體供給裝置80係經由流量控制器42，而將依照配方來控制之流量的氣體供給至處理容器20。流量控制器42係具有如下功能：依照來自主控制部70的信號，對設置於內部之未圖示的閥加以開閉而控制氣體的導入量。又，第2氣體導入管線44係除了將氣體供給裝置80與搬送框體24的下部連通之外，其具有與第1氣體導入管線40同樣的構成，而設置為第1氣體導入管線40的預備構件。
(排氣路) 排氣路50係如圖1所示，具備有：主要排氣管線即第1排氣管線52；以及旁通排氣管線即第2排氣管線54。排氣路50係連接於處理容器20與排氣裝置60之間，在途中分支為第1排氣管線52與第2排氣管線54。即，第1排氣管線52與第2排氣管線54係相互並排地設置。藉由第1排氣管線52與第2排氣管線54，處理容器20係連接於泵等排氣裝置60。本發明中，排氣裝置60亦可含在基板處理裝置100中。
第1排氣管線52係至少具備有：大口徑之配管52A，其係作為從處理容器20排出氣體的第1配管；第1閥58A及閘閥56，其設置於配管52A；以及壓力檢測部62，其設置於配管52A，且檢測處理容器20之壓力。
第2排氣管線54係至少具備有：作為第2配管之配管54A，其連接於配管52A，於將配管52A口徑作為D時，其口徑為D×(0.5~0.9)；以及第2閥58B，其設置於配管54A。
(第1排氣管線) 如圖1所示，在第1排氣管線52設置有：配管52A，其從處理容器20連通至排氣裝置60；以及第1閥58A及閘閥56，其係在處理容器20與排氣裝置60之間。閘閥56係與主控制部70電性地連接。閘閥56的開閉動作係基於來自與壓力檢測部62電性地連接的主控制部70之信號而進行。
此外，第1閥58A係與第1控制器72A電性地連接。第1閥58A中，基於來自與壓力檢測部62電性地連接的第1控制器72A之信號，而進行開閉動作及開度調整。第1排氣管線52係構成為，當第1閥58A及閘閥56為開啟狀態時，藉由排氣裝置60的抽吸動作而將處理容器20的氣體加以排放。本實施形態中，配管52A的口徑之一例係200mm(200ϕ)。
(第2排氣管線) 如圖1所示，第2排氣管線54係具備有：配管54A，其係於配管52A上，將在處理容器20與閘閥56之間大致直角地分支的分支部54B、及在閘閥56與排氣裝置60之間合流的合流部54C之間加以連通；及第2閥58B，其係設置於配管54A的分支部54B與合流部54C之間。
第2閥58B係與第2控制器72B電性地連接。第2閥58B中，基於來自第2控制器72B之信號，而進行開閉動作及開度調整，其中，該第2控制器72B係自與壓力檢測部62電性地連接之主控制部70接收處理容器20之壓力資訊。
第2排氣管線54係構成為，在閘閥56為關閉狀態時，藉由排氣裝置60的抽吸動作，將處理容器20的氣體加以排放。配管54A的口徑係40mm以上且180mm以下，較佳係80mm以上且140mm以下，更佳係80mm以上且100mm以下(80ϕ以上且100ϕ以下)，本實施形態之一例係100mm(100ϕ)。
若配管54A之直徑小於第1排氣管線52，則第2排氣管線54亦可大於180mm。又，若配管54A的口徑大於140mm，當後述之從大氣壓起施行排氣時，有儘管調整第2閥58B仍會生成微塵的顧慮。另一方面，若配管54A過小，則會因排氣管線的排氣能力之影響，而對製程造成影響。例如，若配管54A的口徑成為40mm以下，則擔心排氣能力可能對製程造成影響。
(第1閥、第2閥) 第1閥58A及第2閥58B均例如為APC閥。本實施形態中，第1閥58A係構成為蝶閥，第2閥58B係構成為提動閥。另外，本發明中，第1閥58A及第2閥58B的構成並不限於此，可適宜變更。
第1閥58A係設置於第1排氣管線52。第1閥58A的開度係可連續地調整。又，第1排氣管線52中，開關閥即閘閥56係與第1閥58A串列地設置。又，第2閥58B係設置於第2排氣管線54。第2閥58B的開度可連續地調整。又，第1排氣管線52之與處理容器20相反側的端部即流動末端部係連接於排氣裝置60的抽吸側。排氣裝置60亦可含在排氣路50中。
第1閥58A係具有較第2閥58B之最大傳導度更大的最大傳導度。最大傳導度係指全開時的閥之傳導度。第1閥58A及第2閥58B係，因應為了處理基板而每時刻地設定的處理容器20內之壓力設定值，而被選擇。即，壓力設定值係針對即將來到之每個時刻而作為目標值被加以設定。換言之，本實施形態中，即將來到之壓力設定值係時間性地變化。
排氣路50係構成為，由控制第1閥58A的第1控制器72A、控制第2閥58B的第2控制器72B、以及主控制部70所控制。主控制部、第1控制器及第2控制器係構成本實施形態的壓力控制裝置。
(壓力檢測部) 如圖1所示，壓力檢測部62係設置為，藉由配置在較與配管52A之分支部54B對應的位置更靠處理容器20側的複數根配管62A而相互地連通。壓力檢測部62係與主控制部70電性地連接，其具有發送處理容器20之壓力資訊的功能。由壓力檢測部62檢測出的壓力係被設定為處理容器20內的壓力。
如圖2所示，壓力檢測部62係由大氣壓感測器64、第1真空感測器68、以及第2真空感測器66構成。第1真空感測器68、第2真空感測器66及大氣壓感測器64係，從與處理容器20相反側即靠近分支部54B之側起，朝向處理容器20側即遠離分支部54B之側，依序設置在連接於配管52A的各配管62A。大氣壓感測器64、第1真空感測器68、第2真空感測器66分別係壓力感測器之一例。
(大氣壓感測器) 如圖2所示，大氣壓感測器64係設置在連接於最靠近處理容器20之位置的配管52A之配管62A，其具有檢測接近大氣壓之區域的壓力之功能。
(第1真空感測器) 如圖2所示，第1真空感測器68係設置於配管62A，而具有作為對從接近大氣壓之區域的壓力起至既定之真空區域的壓力(10 -1~10 5Pa)進行檢測的廣域壓力感測器之功能。此處構成為，對從大氣壓至約1.333×10 3Pa(約10torr)之範圍的壓力進行檢測。
(第2真空感測器) 如圖2所示，第2真空感測器66係設置於配管62A，此外，在第2真空感測器66設有當減壓至既定壓力時則成為開啟的閥66A。第2真空感測器66係具有作為檢測高真空區域之壓力的壓力感測器之功能。本實施形態中，構成為在約1.333×10 3Pa(約10torr)時使閥66A成為開啟而檢測壓力。
(主控制部) 如圖3所示，基板處理裝置100係具有對各部分之動作進行控制的主控制部70。控制手段即主控制部70係構成為電腦，其具備有CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)70A、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)70B、記憶裝置70C、及I/O埠70D。主控制部70係執行基板處理程式之一者即製程配方，而可對製造半導體裝置之一步驟即基板處理步驟進行控制。
RAM 70B、記憶裝置70C、I/O埠70D係構成為可經由內部匯流排70E而與CPU 70A進行資料交換。且構成為，於主控制部70可連接有例如作為觸控面板等而構成的輸入輸出裝置411、或外部記憶裝置412。進而，設置有經由網路而連接於上位裝置75的接收部413。接收部413可從上位裝置75接收其他裝置的資訊。
記憶裝置70C係由例如快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive，硬碟機)等構成。在記憶裝置70C內，可讀出地儲存有對基板處理裝置100的動作進行控制之控制程式、記載後述之基板處理的程序或條件等的製程配方、補正配方等。另外，製程配方、補正配方係被組合成，使主控制部70執行在基板處理模式下實施的基板處理步驟、或特性確認步驟中之各程序，而能獲得既定結果，該等程式係作為程式而發揮功能。
另外，本說明書中使用程式一詞時，有僅含製程配方、或補正配方的情況、僅含控制程式單體的情況、或含有該兩者的情況。又，RAM 70B係構成為暫時地保持由CPU 70A所讀出的程式或資料等之記憶體區域(工作區)。
I/O埠70D係連接於排氣裝置、流量控制器、閥、加熱器、壓力檢測部、氣體供給裝置及調整閥(APC閥)等各者。
主控制部70係執行基板處理裝置100所具備的真空排氣裝置的啟動及停止、閥的開閉動作、加熱器的溫度調整、壓力檢測部的動作控制、以及APC閥的流量調整等。具體而言，在本實施形態中，主控制部係將第1閥58A的開度與第2閥58B的開度維持在非全閉之大於零(zero)的值並進行調整。主控制部係構成為，藉由調整閥的開度，而可使壓力感測器所檢測的壓力檢測值接近即將來到之壓力設定值。
以下，於記載閥全閉、阻塞或封閉的情況，該等記載係相當於，閥之開度係相對於全開狀態的閥之開度而成為零(zero)或0%。又，於記載閥開放的情況，該記載係相當於，閥之開度為全開狀態，即開度為100%。
主控制部70並不限於構成為專用電腦的情況，亦可構成為通用電腦。例如準備已儲存上述程式的外部記憶裝置(例如，USB記憶體、記憶卡等半導體記憶體等)412。然後，藉由使用所準備的外部記憶裝置412而在通用電腦中安裝程式等，即可構成本實施形態的主控制部70。
此外，用以對電腦供給程式的手段並不限於經由外部記憶裝置412而供給的情況。例如，亦可使用網際網路、專用線路等通信手段，不經由外部記憶裝置412地供給程式。另外，記憶裝置70C或外部記憶裝置412係構成為電腦可讀取的記錄媒體。以下亦將該等統籌簡稱為記錄媒體。又，本說明書中使用「記錄媒體」一詞時，係被用在：僅包含記憶裝置70C單體的情況、僅包含外部記憶裝置412單體的情況、或包含該二者的情況。
(第1控制器、第2控制器) 第1控制器72A及第2控制器72B均例如為APC控制器。第1控制器72A係在第1排氣管線52的配管52A中設置為連接於第1閥。
第1控制器72A係構成為，基於壓力檢測值與壓力設定值而可自動調整第1閥58A的傳導度。第2控制器72B係構成為，基於壓力檢測值與壓力設定值而可自動調整第2閥的傳導度。第2控制器72B係在第2排氣管線54的配管54A中設置為連接於第2閥。
壓力控制裝置係因應由氣體供給裝置80所供給之即將來到的氣體流量、及即將來到的壓力設定值之組合條件，而選擇第1閥58A及第2閥58B中之一個閥。具體而言，如圖4所示，使用基於供給至處理容器20的氣體流量、與處理容器20內的壓力而製成的單調增加曲線。
於圖4中例示有，由橫軸為氣體流量(體積流量)、縱軸為處理室內之壓力的座標系所分別規定的第1單調增加曲線L1、第2單調增加曲線L2、及第3單調增加曲線L3。第1單調增加曲線L1、第2單調增加曲線L2、及第3單調增加曲線L3係基於基板處理裝置100的排氣特性而決定。
第1單調增加曲線L1係，在基板處理裝置100中，當第1閥58A固定於「全閉」狀態，且第2閥58B固定於「全開」狀態時，自使氣體流量變化而檢測壓力的實驗結果中獲得之資料點的軌跡。
第2單調增加曲線L2係，在基板處理裝置100中，當第1閥58A開度雖非為全閉的零，但為僅略大於零的最小值，且第2閥58B為「全開」狀態時，自使氣體流量變化而檢測壓力的實驗結果中獲得之資料點的軌跡。
第3單調增加曲線L3係在基板處理裝置100中，當第1閥58A大致為「全開」狀態，且第2閥58B為「全開」狀態時，自使氣體流量變化而檢測壓力的實驗結果中獲得之資料點的軌跡。
圖4中，在縱軸與第1單調增加曲線L1之間形成有高壓控制區域A1。高壓控制區域A1中，在第1閥58A為「全閉」狀態下，藉由將第2閥58B的開度在非全閉的零以上之最小值與全開之間進行調整，而可使氣體流量變化，以實現目標之壓力設定值。
圖4中，在第2單調增加曲線L2與第3單調增加曲線L3之間形成低壓控制區域A2。低壓控制區域A2中，於第2閥58B為「全開」狀態下，藉由將第1閥58A的開度在非全閉的零以上之最小值與全開之間進行調整，而可使氣體流量變化，以實現目標之壓力設定值。
本實施形態中，使用單調增加曲線，製成提供給壓力控制裝置之主控制部70的用以進行壓力控制的配方。在配方中記述有構成基板處理的各步驟。
本實施形態中，主控制部70可構成為，基於被提供的配方，經由第1控制器72A及第2控制器72B中與所選擇之閥對應的控制器，將所選擇之閥的開度維持在大於零的值而進行調整。藉由調整所選擇之閥的開度，而控制處理容器20內的壓力。
此外，本實施形態中，主控制部70係基於配方，針對未被選擇之其他閥的開度，由第1控制器72A及第2控制器72B中與未被選擇之閥對應的控制器，強制地使未被選擇的閥全閉。本實施形態中，所謂「使閥全閉」係指，包含有如下狀態：使閥之傳導度趨向於零而減少的狀態、以及維持在零之狀態中之至少一狀態。即，本發明的壓力控制中，未被選擇之另一閥的開度係設定於恆定狀態。
此外，於配方中含有如下指定：因應較第1時刻更往即將來到的第2時刻之壓力設定值，而預先決定任意之第1時刻時選擇的1個閥。基於所提供的配方，主控制部70在處理基板之期間，預先選擇用以進行壓力控制的1個閥。
此外，於配方中包含有如下指定：於基板處理所含之每個步驟，對於第1閥58A及第2閥58B之各者進行特定開度之執行、由特定壓力設定值所致之自動控制之執行、及由特定壓力變化率所致之自動控制之執行中之任一者。
特定開度係包含有全閉、全開、以及全閉與全開外的任意開度中之任一者。又，由特定壓力設定值所致之自動控制之執行、及由特定壓力變化率所致之自動控制之執行，係對於1個步驟而僅對1個閥指定。
壓力控制裝置係在較當前時間點更後來到的時點，即將來到的壓力設定值為既定之第1壓力以下時，選擇第1閥58A。又，壓力控制裝置係當即將來到的壓力設定值為既定之第1壓力以上時，選擇第2閥58B。又，壓力控制裝置係當即將來到的壓力設定值為高於第1壓力的第2壓力以上時，在與即將來到之壓力設定值對應的時刻，使排氣裝置60進行減輕運轉，即容許降低所排放的氣體流量。
＜基板處理方法＞ 其次，針對處理基板的例而進行說明。本實施形態中，將成膜處理作為半導體器件之製造步驟的一例而進行說明，該成膜處理係將當作來源之原料氣體即第1氣體、與當作反應物之反應氣體即第2氣體，交互地供給至處理容器20。
原料氣體係可使用例如含有Si及鹵素的氣體。鹵素係包含有：氯(Cl)、氟(F)、溴(Br)、碘(I)等。含有Si及鹵素的氣體較佳為以Si與鹵素之化學鍵的形式包含鹵素。含有Si及鹵素的氣體亦可進而含有C，於此情況下，較佳為以Si-C鍵之形式包含C。含有Si及鹵素的氣體係例如含有Si、Cl及伸烷基，而可使用具有Si-C鍵的矽烷系氣體，即伸烷基氯矽烷系氣體。此處，伸烷基係包含有亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基等。又，含有Si及鹵素的氣體係例如含有Si、Cl及烷基，而可使用具有Si-C鍵的矽烷系氣體，即烷基氯矽烷系氣體。伸烷基氯矽烷系氣體或烷基氯矽烷系氣體較佳為以Si-Cl鍵之形式含有Cl，且以Si-C鍵之形式含有C。
含有Si及鹵素的氣體係可使用例如：雙(三氯矽基)甲烷((SiCl 3) 2CH 2，簡稱：BTCSM)氣體、1,2-雙(三氯矽基)乙烷((SiCl 3) 2C 2H 4，簡稱：BTCSE)氣體等伸烷基氯矽烷系氣體、1,1,2,2-四氯-1,2-二甲基二矽烷((CH 3) 2Si 2Cl 4，簡稱：TCDMDS)氣體、1,2-二氯-1,1,2,2-四甲基二矽烷((CH 3) 4Si 2Cl 2，簡稱：DCTMDS)氣體等烷基氯矽烷系氣體、1,1,3,3-四氯-1,3-二矽環丁烷(C 2H 4Cl 4Si 2，簡稱：TCDSCB)氣體等含有由Si與C所構成之環狀構造及鹵素的氣體等。又，含有Si及鹵素的氣體亦可使用四氯矽烷(SiCl 4，簡稱：STC)氣體、六氯二矽烷(Si 2Cl 6，簡稱：HCDS)氣體、八氯三矽烷(Si 3Cl 8，簡稱：OCTS)氣體等無機氯矽烷系氣體。
此外，原料氣體除了含有Si及鹵素的氣體，亦可改為使用四(二甲基胺基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 4，簡稱：4DMAS)氣體、三(二甲基胺基)矽烷(Si[N(CH 3) 2] 3H，簡稱：3DMAS)氣體、雙(二乙基胺基)矽烷(Si[N(C 2H 5) 2] 2H 2，簡稱：BDEAS)氣體、雙(第三丁胺基)矽烷(SiH 2[NH(C 4H 9)] 2，簡稱：BTBAS)氣體、(二異丙胺基)矽烷(SiH 3[N(C 3H 7) 2]，簡稱：DIPAS)氣體等胺基矽烷系氣體。
反應氣體係可採用例如未含Si的氣體、氧化氣體、H 2等還原氣體。於形成氧化膜系之膜時，可使用含有O及H的氣體。含有O及H的氣體係可採用例如水蒸氣(H 2O氣體)、過氧化氫(H 2O 2)氣體等含O-H鍵的含O氣體。又，含有O及H的氣體亦可使用氫(H 2)氣體+氧(O 2)氣體、H 2氣體+臭氧(O 3)氣體等未含O-H鍵的含O氣體。本說明書中，如「H 2氣體+O 2氣體」併記2種氣體的記載，係指H 2氣體與O 2氣體的混合氣體。供給混合氣體時，可使2種氣體在供給管內進行混合(即預混合)後，才朝處理室201內供給，亦可從不同供給管將2種氣體分別地朝處理室201內供給，再於處理室201內進行混合(即後混合)。
另外，反應氣體係於形成氮化膜系之膜的情況下，可使用含有N及H的氣體。含有N及H的氣體係可使用例如：氨(NH 3)氣體、聯胺(N 2H 4)氣體、二氮烯(N 2H 2)氣體、N 3H 8氣體等含N-H鍵之含有N及H的氣體。另外，於形成氮化膜系之膜的情況下，只要將上述氧化劑、氧化、氧化反應，分別置換為氮化劑、氮化、氮化反應即可。
本實施形態中，使用作為來源之一例的二矽烷等Si原料氣體、與作為反應物之一例的含氮氣體，在基板30上形成矽膜(Si 3N 4膜、以下亦稱為SiN膜)。
成膜處理係包含有：對處理容器20的基板30供給原料氣體之第1氣體的步驟、以及對處理容器20的基板30供給反應氣體之第2氣體的步驟。而將非同時地施行供給第1氣體的步驟、與供給第2氣體的步驟之循環實施1次以上的既定次數，而將其作為循環處理。藉由循環處理而在基板30上形成SiN膜。
此外，本實施形態中，在循環處理之期間，對處理容器20的基板30供給清洗氣體。清洗氣體係可採用例如HF、NO等。清洗氣體係相當於本發明的第3氣體。另外，本實施形態中，例示有第3氣體係HF、NO等清洗氣體的情況，但本發明中並不限於此，第3氣體可適宜變更為例如NH 3等氮化氣體等。
以下，針對本實施形態的基板處理方法，參照圖5而進行具體說明。另外，圖5中之各項步驟中所示之「→」，係指實施與左側所示之前一處理相同的處理。又，圖5中的第1氣體~第3氣體之處理中的「0」，係指未流通氣體的處理，且「X」係指流通氣體的處理。又，圖5中的第1閥、閘閥及第2閥之處理中的「F.C.」，係指閥全閉，且「F.O.」，係指閥全開。
首先，如在圖5中之待機狀態的位置所示，預先將處理容器20內的壓力設定為大氣壓(約1.023×10 5Pa，約760torr，1氣壓)。待機狀態中，第1氣體、第2氣體及第3氣體均未供給。又，第1閥、閘閥及第2閥均全閉。
其次，在圖5的步驟S1中，將基板30裝填於晶舟26中，且將晶舟26搬入於處理容器20。接著，在圖5的步驟S2中，開啟第2閥，使處理容器20內的壓力降低。又，亦將處理容器20內的溫度調整為既定溫度。另外，步驟S2的處理所耗費之時間約為其他步驟所耗費之處理時間的5倍。
其次，在圖5的步驟S3中，開啟閘閥。步驟S3中，處理容器20內的壓力到達第1壓力以下的低壓區域。本實施形態中，第1壓力係設定為約1.333×10 3Pa(約10torr)。接著，在圖5的步驟S4中，將第1閥設為全開。藉由步驟S2~步驟S4的一連串處理，而施行處理容器20的抽真空。
(第1氣體導入步驟) 其次，在圖5的步驟S5中，將第1氣體導入於處理容器20內。此處，本實施形態中，第1配方係提供給壓力控制裝置。主控制部係依照第1配方，基於使用圖4中的單調增加曲線而製成之低壓控制區域A2的壓力控制模式，經由第1控制器而選擇第1閥作為開度調整用之閥。
具體而言，壓力控制裝置係因為步驟S5及步驟S6中即將來到的壓力設定值為第1壓力以下，而選擇第2閥。第1配方係包含如下指定：在步驟S5及步驟S6中，以第1閥58A的開度接近即將來到的壓力設定值之方式進行自動控制，且將第2閥的開度設為全閉。另外，本發明中，第1配方對第1閥的指定內容並不限於此，亦可為，由特定開度、及特定壓力變化率所致之自動控制。
此外，依照第1配方，主控制部係由第2控制器強制使未被選擇的第2閥全閉。又，於第1配方記述，在步驟S5及步驟S6內的途中，壓力控制裝置不會將為了壓力控制而選擇的第1閥變更為第2閥。
依照第1配方，從氣體供給裝置80將第1氣體導入處理容器20，且調整所選擇之第1閥的開度，藉此而在第1氣體導入時執行處理容器20內的壓力控制。另外，第1氣體導入時，亦可在將當作載氣的N 2氣體等與第1氣體混合後才導入。
此外，於本實施形態的第1配方包含有如下指定：由壓力控制裝置的主控制部，因應較步驟S5之開始時刻更往即將來到的步驟S7之開始時刻的壓力設定值，而預先決定在步驟S5之開始時刻時選擇之1個閥。所以，在步驟S5與後續之步驟S6中處理基板的期間，步驟S7中之用以進行壓力控制的1個閥係在步驟S7之開始前就預先選擇。
(第2氣體導入步驟) 其次，在圖5的步驟S6中，停止從氣體供給裝置80朝處理容器20導入第1氣體。利用排氣裝置60，將處理容器20進行真空排氣，而將殘留的原料氣體之第1氣體從處理容器20內排除。另外亦可為，藉由將惰性氣體，例如作為載氣而使用的N 2氣體供給至處理容器20，而可進而提高排除殘留原料氣體的效果。
此外，在第2閥維持全閉狀態下，從氣體供給裝置80將反應氣體之第2氣體導入於處理容器20。另外，在導入第2氣體時，亦可將當作載氣的N 2氣體等與第2氣體混合後才導入。將第2氣體導入處理容器20，並且利用排氣裝置60而從第1排氣管線52進行排氣。藉由反應氣體之供給，基板30的基底膜上之含Si膜與含氮氣體產生反應，而在基板30上形成SiN膜。又，處理容器20內的壓力係藉由以第1閥進行控制而上升。
(清洗步驟) 在SiN膜形成後，於圖5的步驟S7中，藉由排氣裝置60而將處理容器20內進行真空排氣，將幫助成膜後殘留的反應氣體之第2氣體從處理容器20內排除。另外，與步驟S6的情況同樣地，藉由將N 2氣體供給至處理容器20，亦可更加提高排除殘留原料氣體的效果。
其次，本實施形態中，在處理容器20內的壓力為第2壓力以上之狀態下，施行清洗處理。第2壓力係約13332Pa(100torr)。
此處，本實施形態中，將第2配方提供給壓力控制裝置。主控制部係依照第2配方，基於使用圖4中的單調增加曲線而製成之高壓控制區域A1的壓力控制模式，經由第2控制器而選擇第2閥，作為開度調整用之閥。
具體而言，壓力控制裝置係因為步驟S7中之即將來到的壓力設定值為步驟S5及步驟S6中之壓力設定值即第1壓力以上，而選擇第2閥。又，壓力控制裝置係因為即將來到的壓力設定值為高於第1壓力的第2壓力以上，而在與即將來到之壓力設定值對應的時刻，容許排氣裝置進行減輕運轉。
此外，第2配方係包含有如下指定：在步驟S7及步驟S8中，將第1閥58A的開度設為全閉，且以第2閥之開度接近即將來到之壓力設定值的方式進行自動控制。另外，本發明中，第2配方對第2閥指定之內容，並不限於此，亦可為由特定開度、及特定壓力變化率所致之自動控制。又，主控制部係由第1控制器強制地使未被選擇的第1閥全閉。
此外，於第2配方記述，在步驟S7及步驟S8的途中，壓力控制裝置不會將為了壓力控制而選擇的第2閥變更為第1閥。
依照第2配方，從氣體供給裝置80將第3氣體導入於處理容器20，且調整所選擇之第2閥的開度，藉此在第3氣體導入中進行處理容器20內之壓力控制。第2閥的開度係在非全閉的零以上之值、與全開狀態之間，重複進行複數次調整，以追蹤時間性變化的壓力設定值。
此外，於第2配方包含有如下指定：對壓力控制裝置的主控制部，因應較步驟S7的開始時刻更往即將來到的步驟S9之開始時刻之壓力設定值，預先決定步驟S7之開始時刻時選擇之1個閥。基於第2配方，在步驟S7及步驟S8中處理基板之期間，在步驟S9開始之前即預先選擇步驟S9中之用以進行壓力控制的1個閥。
其次，在圖5的步驟S8中，與步驟S4的情況同樣地，施行處理容器20的抽真空。接著，在圖5的步驟S9中，與步驟S5的情況同樣地，施行原料氣體即第1氣體的導入處理。雖省略圖示，但在接續步驟S9的步驟中，與步驟S6的情況同樣地，施行反應氣體即第2氣體的導入處理。
即，將步驟S5的步驟及步驟S6的步驟作為1循環，將該1循環反覆地執行1次以上，藉此而可在基板30上形成既定膜厚的SiN膜。另外，本發明中，在由步驟S5的步驟及步驟S6的步驟所構成之1循環中，可適宜地組合步驟S7的清洗步驟，亦可將步驟S5~步驟S7的一連串步驟循環地執行複數次。
於成膜處理完成後，使處理容器20內的壓力恢復至大氣壓。具體而言，從氣體供給裝置80將例如N 2氣體等惰性氣體朝處理容器20內供給並排氣。藉由排氣，而以惰性氣體對處理容器20內進行沖洗，將殘留於處理容器20內的氣體等從處理容器20內除去。
接著，處理容器20內的環境氣體被置換為惰性氣體，處理容器20內的壓力恢復至大氣壓。然後，若從處理容器20搬出基板30，則結束本實施形態的基板處理。藉由對所搬出的基板施行既定處理，而可製造半導體裝置。
(作用效果) 本實施形態的基板處理裝置100中，因應為了處理基板30而每時刻地設定的處理容器20內之壓力設定值，而選擇第1閥58A及第2閥58B中之一閥。然後，將未被選擇的另一閥之開度設為恆定狀態，且使被選擇的一閥之開度維持在大於零的值並使其變化，藉此而進行調整。藉由調整，而可使由壓力檢測部62所檢測的壓力檢測值接近於壓力設定值。
所以，壓力控制中，可抑制第1閥58A與第2閥58B發生與控制動作無關地進行切換之狀態的情形。結果可防止因第1閥58A與第2閥58B的切換而造成壓力控制中斷的情形。
此外，本實施形態中，第1閥58A係構成為蝶閥，第2閥58B係構成為提動閥。又，基板處理裝置100係具備有與第1閥58A串列地設置的閘閥56。又，壓力控制裝置的主控制部70係在選擇第1閥58A的步驟S5開始之前，即進行控制而開啟閘閥56。所以，經由第1閥58A及閘閥56，而可順暢地將第1氣體導入於處理容器20內。
此外，本實施形態中，於步驟S5所選擇之第1閥58A的開度，係在直到步驟S7之開始時刻到來為止的期間持續地進行調整。即，至後面即將來到之與高壓控制區域A1中之壓力設定值對應的時刻到來為止之期間，可進行在低壓控制區域A2中使用的第1閥58A之開度調整。所以，可更加提高低壓控制區域A2中之壓力控制的精度。
此外，步驟S7中所選擇之第2閥58B的開度，係在直到步驟S9之開始時刻到來為止的期間持續地進行調整。即，至後面即將來到之與低壓控制區域A2中之壓力設定值對應的時刻到來為止之期間，可進行在高壓控制區域A1中使用的第2閥58B之開度調整。所以，可更加提高高壓控制區域A1中之壓力控制的精度。
另外，在本實施形態中，例示性地說明，所選擇之閥進行開度調整之期間，僅設為至與即將來到的壓力設定值對應之時刻到來為止之期間，惟本發明並不限於此。本發明中，亦可僅在壓力檢測部62所檢測的實際壓力成為即將來到的壓力設定值為止之期間進行調整。或者，亦可為，在直到與即將來到的壓力設定值對應的時刻到來為止之期間、及由壓力檢測部62所檢測的實際壓力成為即將來到的壓力設定值為止之期間等二個期間進行調整。
此外，在本實施形態中，第1配方係因應較第1時刻更往即將來到的步驟S7之開始時刻即第2時刻之壓力設定值，而預先決定步驟S5之開始時刻即第1時刻中選擇之1個閥，而在本實施形態中，將該第1配方提供給壓力控制裝置的主控制部70。又，在步驟S5及步驟S6中處理基板30之期間，基於所提供的配方，而預先選擇用以進行壓力控制的1個閥。所以，因為在第2時刻到來時，可順暢地選擇開度調整用之閥，故而可防止步驟S7中的壓力控制動作的遲緩。
此外，第2配方係因應較第2時刻更往即將來到的步驟S9之開始時刻即第3時刻之壓力設定值，而預先決定步驟S7之開始時刻即第2時刻中選擇之1個閥，而將該第2配方提供給壓力控制裝置的主控制部70。又，在步驟S7及步驟S8中處理基板30之期間，基於所提供的配方，而預先選擇用以進行壓力控制的1個閥。所以，因為在第3時刻到來時，可順暢選擇開度調整用之閥，故而可防止步驟S9中的壓力控制動作的遲緩。
另外，在本實施形態中，例示性地說明，分別設定步驟S5的開始時刻為第1時刻、步驟S7的開始時刻為第2時刻、步驟S9的開始時刻為第3時刻之情況，惟本發明並不限於此。本發明中，作為起點的第1時刻可設定任意時刻。即，即便步驟S7的開始時刻、或步驟S9的開始時刻亦可設定為「第1時刻」。
此外，在本實施形態中，在步驟S5或步驟S7中，強制使第1控制器72A及第2控制器72B中與未被選擇之另一閥對應者，將另一閥設定為全閉狀態。此處，本實施形態中，壓力控制所使用的第1單調增加曲線L1及第2單調增加曲線L2係在設定2個閥中一者為全閉之狀態，即一閥的傳導度為零之狀態下被設定。所以，藉由將未被選擇的另一閥設為全閉，而可更正確地施行基於第1單調增加曲線L1及第2單調增加曲線L2之壓力控制。
此外，在本實施形態中，配方含有如下指定：於基板處理所包含的每一步驟，對第1閥58A及第2閥58B執行特定開度之執行、由特定壓力設定值所致之自動控制之執行、以及由特定壓力變化率所致之自動控制之執行中任一者。所以，例如相較僅指定特定開度的壓力控制，本實施形態可對於第1閥58A及第2閥58B而精度更佳地控制壓力。
此外，在本實施形態中，第1閥58A係具有較第2閥58B的最大傳導度更大的最大傳導度。又，壓力控制裝置係在步驟S5中，於即將來到的壓力設定值較第1壓力更低時，選擇第1閥58A。所以，在對於較第1壓力更低的壓力設定值之壓力控制中為有利。
此外，在本實施形態中，壓力控制裝置係，在步驟S7中，於即將來到的壓力設定值為第1壓力以上時，選擇第2閥58B。所以，在對於第1壓力以上的壓力設定值之壓力控制中為有利。又，壓力控制裝置係於高於第1壓力的第2壓力以上時，在與即將來到的壓力設定值對應之時刻容許排氣裝置進行減輕運轉。所以，每次控制時，均可利用在壓力或排氣速度中最適合之控制性優異的閥進行壓力控制。結果，可提高實際壓力對於當作目標之壓力設定值的響應性。
此外，在本實施形態中，壓力控制裝置的主控制部70係針對作為配方而加以敘述的基板處理之各步驟，當一次選擇對應的1個閥時，則在所選擇的1個閥所對應之步驟內不變更為其他閥，所以，在各配方所對應之步驟中，能減低伴隨著頻繁切換開度調整用之閥的作業所衍生的負擔，且能防止裝置之損耗。
此外，本實施形態中，壓力控制裝置的主控制部70係因應使用氣體供給裝置的氣體流量與壓力設定值之組合的條件，即因應第1單調增加曲線L1及第2單調增加曲線L2，而選擇一閥。所以，相較於未使用氣體流量與即將來到的壓力設定值之組合的情況，可精度更佳地控制壓力。
此外，本實施形態中，第1單調增加曲線L1係基於將第1閥58A設為僅較全閉的零略大之最小值、及將第2閥58B固定為全開時的排氣特性而決定。又，第2單調增加曲線L2係基於將第1閥58A固定為全閉、將第2閥58B固定為全開時的排氣特性而決定。而且，在圖4之曲線圖中，於氣體流量與壓力設定值之組合的座標位在較第2單調增加曲線L2更下側時，第1閥58A係被選擇作為開度調整用之閥。
在較第2單調增加曲線L2更下側的低壓控制區域A2，藉由對最大傳導度較第2閥58B更大的第1閥58A之開度進行調整，而可實現當作目標的壓力設定值。所以，於氣體流量與壓力設定值之組合的座標位在較第2單調增加曲線L2更下側時，可精度較佳地控制壓力。
此外，亦可將於基板處理裝置100中進行已說明之壓力控制的壓力控制裝置，以本實施形態中與基板處理裝置100不同的壓力控制裝置來實現。根據本實施形態的壓力控制裝置，與基板處理裝置100的情況相同地，可防止因第1閥58A與第2閥58B的切換所造成之壓力控制中斷的情形。
此外，亦可製作於基板處理裝置100中進行已說明之壓力控制的本實施形態之基板處理程式。根據本實施形態的基板處理程式，與基板處理裝置100的情況同樣地，可防止因第1閥58A與第2閥58B的切換所造成之壓力控制中斷的情形。
此外，亦可構成，含有使用基板處理裝置100的基板處理方法之本實施形態的半導體裝置之製造方法。根據本實施形態的半導體裝置之製造方法，可防止因第1閥58A與第2閥58B的切換所造成之壓力控制中斷的情形，故能提高品質而製造半導體裝置。
＜本發明的其他態樣＞ 雖本發明已藉由上述揭示之實施形態的態樣而進行說明，惟，構成該揭示之一部分的論述及圖式不應被理解為限制本發明者。本發明並不限於上述態樣，在不脫離其主旨的範圍內可進行各種變更。
(第1變形例) 另外，在本實施形態中已例示性地說明，藉由氣體流量與壓力設定值之組合的座標位置係較第1單調增加曲線L1更上側的高壓控制區域A1，還是較第2單調增加曲線L2更下側的低壓控制區域A2，而唯一地決定所選擇之閥。但是，本發明並不限於此。
例如，在本發明中，亦可構成為，在從目前至既定時間內所包含之即將來到的步驟、或至少一部分被含在既定時間的步驟中，因應氣體流量與壓力設定值之組合的座標位於第2單調增加曲線L2下側時的比例、及位於第1單調增加曲線L1上側時的比例，而選擇1個閥。
具體而言，分別計算氣體流量與壓力設定值之組合的座標位於第2單調增加曲線L2下側時的比例、及位於第1單調增加曲線L1上側時的比例。然後，可將對於所計算出之比例較大的區域加以設定之用以進行壓力控制的1個閥，選擇作為開度調整用之閥。即，當僅基於單調增加曲線時，即使發生較為頻繁地切換第1閥58A與第2閥58B之作業時，仍可藉由使用比例，僅由所選擇的一閥而在特定步驟內持續使用於壓力控制。
例如，本實施形態中，於氣體流量與壓力設定值之組合的座標位於第2單調增加曲線L2下側的低壓控制區域A2時，使第2閥58B全開，且使第1閥58A的開度變化，藉此而控制壓力。在下側的低壓控制區域A2中，為了從當前時間點的壓力變化至當作目標之壓力設定值，而有要求使氣體流量進行較大變化的情況。所以，例如因第1閥58A的規格，而產生無法實現壓力設定值的顧慮。
另一方面，在本實施形態中，於氣體流量與壓力設定值之組合的座標位於第1單調增加曲線L1上側的高壓控制區域A1時，使供給至處理容器20的氣體流量變化之範圍可能小於低壓控制區域A2的情況。但是，當隨著壓力設定值時間性地變化，而發生頻繁地切換2個閥的作業時，擔心有負擔隨著作業而變大，且造成裝置損耗。
所以，本發明中，在一定時間內將被選擇為開度調整用的閥固定於2個閥中之一者，藉此，即使發生壓力降低，只要所發生的壓力降低仍在處理製程上的容許範圍內，則可持續僅使用先前所選擇的閥。藉由將開度調整用的閥固定，而可減低因頻繁地切換閥的作業所致之負擔，且能防止裝置損耗。
(第2變形例) 再者，在本發明中，亦可為，氣體流量與壓力設定值之組合的座標位於第1單調增加曲線L1上側時的比例被賦予的加權係，較座標位於第2單調增加曲線L2下側時的比例被賦予的加權更小。藉由加權，當座標位於第1單調增加曲線L1上側時的比例，較位於第2單調增加曲線L2下側時的比例更低時，則非選擇第2閥58B，而是選擇第1閥58A。
藉由座標位於第1單調增加曲線L1上側時的比例被賦予較小加權，而可減低因頻繁地切換閥的作業所致之負擔，且能防止裝置損耗。對座標位於第1單調增加曲線L1上側時的比例賦予較小加權之方法，係於第2閥58B之壓力控制的優先性較低之情況下較為有利。第2閥58B之壓力控制的優先度較低的情況，例如可想成，僅藉由第1閥58A之開度調整，即可實現當作目標之壓力設定值的全體範圍的情況。
(第3變形例) 此外，在本發明中，亦可為，組合之座標的位置比例係藉由圖4之曲線圖中的座標位置、與第1單調增加曲線L1或第2單調增加曲線L2之距離而進行加權。此處，所謂「距離」係指，最接近組合之座標位置的第1單調增加曲線L1或第2單調增加曲線L2、與座標間之長度。
具體而言，例如，於某座標位置與第1單調增加曲線L1的距離係較座標位置與第2單調增加曲線L2的距離更短時，則第2單調增加曲線L2下側的低壓控制區域A2所對應之第1閥58A的選擇優先度變大。即，以使第2閥58B的選擇優先度變小之目的，對座標位於第1單調增加曲線L1上側時的比例賦予較小加權。加權的結果，可減低因頻繁地切換閥的作業所致之負擔，且能防止裝置之損耗。
(第4變形例) 此外，在本發明中，亦可為，壓力控制裝置的主控制部70構成為，在從當前起至既定時間內所含之步驟、或至少一部分被含在既定時間內的步驟中，於氣體流量與壓力設定值之組合的座標位於較第1單調增加曲線L1更上側之狀態存在的時間總和為既定時間以下時，則選擇第1閥58A。藉由使用座標位於較第1單調增加曲線L1更上側之狀態存在的時間總和，當第2閥58B之壓力控制的優先度較低的情況下，可減低因頻繁地切換閥的作業所致之負擔，且能防止裝置之損耗。
(第5變形例) 此外，例如，在本實施形態中，已例示性地說明如下基板處理之步驟：於步驟S5及步驟S6中，使用第1閥58A，使第1氣體及第2氣體雙方以相同流量流動，藉此而使基板曝露於第1氣體及第2氣體，接著，以壓力檢測值接近目標值之方式進行控制。但是，本發明中，並不限於使第1氣體及第2氣體雙方以相同流量流動的基板處理之步驟，本發明可適用於其他各種態樣或步驟。
例如，於某另一態樣中，亦可為，配方包含有：第1曝露步驟，其使第1氣體以第1流量流動，並以壓力檢測值接近第1目標值之方式進行控制；以及第2曝露步驟，其使第2氣體以第2流量流動，並以壓力檢測值接近高於第1目標值的第2目標值之方式進行控制。此外亦可為，壓力控制裝置依照配方而在第1曝露步驟中選擇第1閥58A，在第2曝露步驟中選擇第2閥58B。
在某另一態樣中，壓力控制裝置依照配方而在第1曝露步驟中選擇第1閥58A，在第2曝露步驟中選擇第2閥58B，藉此而與本實施形態同樣地，能防止因壓力控制中所發生之複數個閥之切換而造成壓力控制中斷的情形。
此外，在別的另一態樣中，亦可為，在第1曝露步驟中，使用成膜氣體作為第1氣體，在第2曝露步驟中，使用清洗氣體作為第2氣體。
根據別的另一態樣，在使用成膜氣體與清洗氣體等2種氣體的情況下，可防止因壓力控制中所發生之複數個閥之切換而造成壓力控制中斷的情形。
於上述某另一態樣及別的另一態樣各者中使用基板處理裝置100的情況下，可使用與本實施形態同樣的處理程序及處理條件等而執行各項處理。又，於另一態樣及別的另一態樣各者中，可獲得與本實施形態同樣的效果。
此外，亦可為，將上述所揭示之複數個實施形態、變形例及態樣所含的構成部分地組合，而構成本發明。藉由組合而構成的本發明中，所執行的處理程序及處理條件等係例如可與本實施形態中說明的處理程序及處理條件同樣地構成。本發明係包含上述所未記載的各種實施形態等，且本發明的技術範圍僅由上述所說明的適當之申請專利範圍的發明特定事項所決定。
＜附註＞ 從本發明中，可概念化為以下之態樣。
態樣1係一種基板處理裝置，係具備有： 處理容器，其係在內部對基板施行處理； 排氣路，其係連接於上述處理容器與排氣裝置之間，且在途中分支為第1排氣管線與第2排氣管線； 第1閥，其係設置於第1排氣管線，且可連續地調整開度； 第2閥，其係設置於第2排氣管線，且可連續地調整開度； 壓力檢測部，其係檢測上述處理容器內的壓力；以及 壓力控制裝置，其係構成為可進行如下控制，即，以使上述壓力檢測部所檢測的壓力檢測值接近為了處理上述基板而每時刻地設定之上述處理容器內的壓力設定值之方式，因應上述壓力設定值而選擇上述第1閥及上述第2閥中之一閥，並將上述第1閥及上述第2閥中未被選擇的另一閥之開度設定為恆定狀態，且將被選擇的一閥之開度維持在大於零的值而進行調整。
態樣2係如態樣1所記載的基板處理裝置，其中， 對上述壓力控制裝置賦予包含有基板之處理程序之作為程式的配方，且上述壓力控制裝置係具備有基於上述配方而執行基板處理的電腦， 對上述壓力控制裝置賦予上述配方，上述配方係因應較第1時刻之後來到的第2時刻之上述壓力設定值，而預先決定在任意之上述第1時刻選擇之上述一閥， 在處理基板之期間，基於上述配方而選擇上述一閥。
態樣3係如態樣2所記載的基板處理裝置，其中， 進而具備有：氣體供給裝置，其將依照上述配方而控制流量的第1氣體與第2氣體供給至上述處理容器； 上述配方係包含有：第1曝露步驟，其使上述第1氣體以第1流量流動，以上述壓力檢測值接近第1目標值之方式進行控制；以及第2曝露步驟，其使上述第2氣體以第2流量流動，以上述壓力檢測值接近高於上述第1目標值的第2目標值之方式進行控制， 上述壓力控制裝置係構成為，可在第1曝露步驟中選擇上述第1閥，在第2曝露步驟中選擇上述第2閥。
態樣4係如態樣3所記載的基板處理裝置，其中，在第1曝露步驟中，使用成膜氣體作為上述第1氣體，在第2曝露步驟中，使用清洗氣體作為上述第2氣體。
此外，與具體且個別地記錄有將各個文獻、專利申請案及技術規格藉由參照而加以援用之情況相同程度地，本說明書中所記載的所有文獻、專利申請案及技術規格，係藉由參照而被援引於本說明書中。
10:反應爐 12:反應管 12A:氣密構件 14:爐口凸緣 16:內管 18:加熱器 20:處理容器 22:預備室 24:搬送框體 26:晶舟 28:爐口蓋 30:基板 40:第1氣體導入管線 40A:氣體導入管 42:流量控制器 44:第2氣體導入管線 50:排氣路 52:第1排氣管線 52A、54A、62A:配管 54:第2排氣管線 54B:分支部 54C:合流部 56:閘閥 58A:第1閥 58B:第2閥 60:排氣裝置 62:壓力檢測部 64:大氣壓感測器 66:第2真空感測器 66A:閥 68:第1真空感測器 70:主控制部 70A:CPU 70B:RAM 70C:記憶裝置 70D:I/O埠 70E:內部匯流排 72A:第1控制器 72B:第2控制器 75:上位裝置 80:氣體供給裝置 100:基板處理裝置 411:輸入輸出裝置 412:外部記憶裝置 413:接收部 A1:高壓控制區域 A2:低壓控制區域 L1:第1單調增加曲線 L2:第2單調增加曲線 L3:第3單調增加曲線
圖1係說明本發明之實施形態的基板處理裝置之全體構成的概略圖。 圖2係說明本實施形態的基板處理裝置之排氣路之構成的概略圖。 圖3係說明本實施形態的基板處理裝置之主控制部之構成的方塊圖。 圖4係說明本實施形態中為了壓力控制而選擇閥時所使用之基準的曲線圖。 圖5係說明使用本實施形態的基板處理裝置之基板處理方法即成膜處理動作之一例的概略圖。
10:反應爐
12:反應管
12A:氣密構件
14:爐口凸緣
16:內管
18:加熱器
20:處理容器
22:預備室
24:搬送框體
26:晶舟
28:爐口蓋
30:基板
40:第1氣體導入管線
40A:氣體導入管
42:流量控制器
44:第2氣體導入管線
50:排氣路
52:第1排氣管線
52A:配管
54:第2排氣管線
54A:配管
54B:分支部
54C:合流部
56:閘閥
58A:第1閥
58B:第2閥
60:排氣裝置
62:壓力檢測部
62A:配管
70:主控制部
72A:第1控制器
72B:第2控制器
80:氣體供給裝置
100:基板處理裝置

Claims (20)

  1. 一種基板處理裝置，係具備有： 處理容器，其係在內部對基板施行處理； 排氣路，其係連接於上述處理容器與排氣裝置之間，且在途中分支為第1排氣管線與第2排氣管線； 第1閥，其係設置於第1排氣管線，且可連續地調整開度； 第2閥，其係設置於第2排氣管線，且可連續地調整開度； 壓力檢測部，其係檢測上述處理容器內的壓力；以及 壓力控制裝置，其係構成為可進行如下控制，即，以使上述壓力檢測部所檢測的壓力檢測值接近為了處理上述基板而每時刻地設定之上述處理容器內的壓力設定值之方式，因應上述壓力設定值而選擇上述第1閥及上述第2閥中之一閥，並將上述第1閥及上述第2閥中未被選擇的另一閥之開度設定為恆定狀態，且將被選擇的一閥之開度維持在大於零的值而進行調整。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述壓力控制裝置係構成為可進行如下控制，即，在基板處理中，從目前時刻起至特定時刻到來為止之期間、及至上述壓力檢測部所檢測的壓力檢測值成為上述特定時刻的上述壓力設定值為止之期間中之至少一期間，將被選擇之上述一閥的開度維持在大於零的值而進行調整。
  3. 如請求項1之基板處理裝置，其中，對上述壓力控制裝置賦予包含有基板之處理程序之作為程式的配方，且上述壓力控制裝置係具備有基於上述配方而執行基板處理的電腦， 對上述壓力控制裝置賦予上述配方，上述配方係因應較第1時刻之後到來的第2時刻之上述壓力設定值，而預先決定在任意之上述第1時刻選擇之上述一閥， 在處理基板之期間，基於上述配方而選擇上述一閥。
  4. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述壓力控制裝置係構成為可進行如下控制，即，在基板處理中，從目前時刻起至特定時刻到來為止之期間、及至由上述壓力檢測部所檢測的壓力檢測值成為上述特定時刻的上述壓力設定值為止之期間中至少一期間，將上述第1閥及上述第2閥中未被選擇的另一閥之傳導度，設定為趨向零而減少之狀態、或維持在零之狀態，而進行上述調整。
  5. 如請求項4之基板處理裝置，其中，上述壓力控制裝置係具備有：第1控制器，其係構成為，基於上述壓力檢測值與上述壓力設定值，而可自動調整上述第1閥的傳導度；及第2控制器，其係構成為，基於上述壓力檢測值與上述壓力設定值，而可自動調整上述第2閥的傳導度； 上述第1控制器及上述第2控制器中，與未被選擇之上述另一閥對應的控制器使上述另一閥全閉。
  6. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述配方係包含有如下指定，即，於基板處理所含的每個步驟中，對於上述第1閥及上述第2閥各者而執行特定開度之執行、特定的上述壓力設定值所致之自動控制之執行、及特定的壓力變化率所致之自動控制之執行中之任一者， 上述特定開度係包含有全閉、全開、以及全閉及全開以外的任意開度中之任一者， 上述特定的上述壓力設定值所致之自動控制之執行、及上述特定的壓力變化率所致之自動控制之執行，係針對1個步驟而僅指定上述第1閥及上述第2閥中之1個閥。
  7. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述處理容器進而具備有：氣體供給裝置，其供給經控制之流量的氣體； 上述壓力控制裝置係因應使用上述氣體供給裝置之氣體流量與上述壓力設定值的組合之條件，而選擇上述一閥。
  8. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述第1閥係具有較上述第2閥之最大傳導度更大的傳導度， 上述壓力控制裝置係於上述壓力設定值低於既定之第1壓力時選擇上述第1閥。
  9. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述第1閥係具有較上述第2閥之最大傳導度更大的傳導度， 上述壓力控制裝置係於上述壓力設定值為既定之第1壓力以上時選擇上述第2閥，於上述壓力設定值為高於第1壓力的第2壓力以上時，在與上述壓力設定值對應的時刻，容許上述排氣裝置進行減輕運轉。
  10. 如請求項7之基板處理裝置，其中，上述第1閥係具有較上述第2閥之最大傳導度更大的傳導度， 上述壓力控制裝置係，相對於由橫軸為氣體流量、縱軸為壓力的座標系所規定之既定的單調增加曲線，當氣體流量與上述壓力設定值之組合的座標位於較上述單調增加曲線更靠下側時，選擇上述第1閥。
  11. 如請求項10之基板處理裝置，其中，上述單調增加曲線係基於將上述第1閥固定於全閉、將上述第2閥固定於全開時的排氣特性而決定。
  12. 如請求項7之基板處理裝置，其中，上述壓力控制裝置係，在從現在起至既定時間內所含之步驟、或上述既定時間內含有至少一部分的步驟中，因應氣體流量與上述壓力設定值之組合的座標位於既定之單調增加曲線下側時的比例、與上述座標位於上述單調增加曲線上側時的比例，而選擇上述一閥。
  13. 如請求項1之基板處理裝置，其中，對上述壓力控制裝置賦予包含有基板之處理程序之作為程式的配方，且上述壓力控制裝置係具備有基於上述配方而執行基板處理的電腦， 上述壓力控制裝置係針對作為上述配方而被記述之基板處理的各步驟，當一經選擇對應的1個閥時，在被選擇的1個閥所對應之步驟內不變更為別的閥。
  14. 如請求項12之基板處理裝置，其中，上述座標位於上述單調增加曲線上側時的比例加權，係較上述座標位於上述單調增加曲線下側時的比例加權更小。
  15. 如請求項12之基板處理裝置，其中，上述比例係藉由上述座標與上述單調增加曲線的距離而進行加權。
  16. 如請求項12之基板處理裝置，其中，上述壓力控制裝置係，在從現在起至既定時間內所含之步驟、或上述既定時間內含有至少一部分的步驟中，氣體流量與上述壓力設定值之組合的上述座標位於較上述單調增加曲線更靠上側時的時間，在既定時間以下時，選擇上述第1閥。
  17. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述第2排氣管線係在上述第1排氣管線的途中大致直角地分支， 上述第1閥係構成為蝶閥， 上述第2閥係構成為提動閥， 進而具備有與上述第1閥串列地設置的閘閥， 上述壓力控制裝置係以在選擇上述第1閥的步驟開始前開啟上述閘閥之方式進行控制。
  18. 一種半導體裝置之製造方法，其係於基板處理裝置中包含下述步驟者；該基板處理裝置係具備有： 處理容器，其係在內部對基板施行處理； 排氣路，其係連接於上述處理容器與排氣裝置之間，且在途中分支為第1排氣管線與第2排氣管線； 第1閥，其係設置於第1排氣管線，且可連續地調整開度； 第2閥，其係設置於第2排氣管線，且可連續地調整開度；以及 壓力檢測部，其係檢測上述處理容器內的壓力； 上述步驟包含有： 以使上述壓力檢測部所檢測的壓力檢測值接近為了處理上述基板而每時刻地設定之上述處理容器內的壓力設定值之方式，因應上述壓力設定值而選擇上述第1閥及上述第2閥中之一閥的步驟；以及 將上述第1閥及上述第2閥中未被選擇的另一閥之開度設定為恆定狀態，且將被選擇的一閥之開度維持在大於零的值而進行調整的步驟。
  19. 一種壓力控制裝置，其係設置於基板處理裝置者；上述基板處理裝置係具備有： 處理容器，其係在內部對基板施行處理； 排氣路，其係連接於上述處理容器與排氣裝置之間，且在途中分支為第1排氣管線與第2排氣管線； 第1閥，其係設置於第1排氣管線，且可連續地調整開度； 第2閥，其係設置於第2排氣管線，且可連續地調整開度；以及 壓力檢測部，其係檢測上述處理容器內的壓力； 上述壓力控制裝置係具備有： 主控制部，其係構成為可進行如下控制，即，以使上述壓力檢測部所檢測的壓力檢測值接近為了處理上述基板而每時刻地設定之上述處理容器內的壓力設定值之方式，因應上述壓力設定值而選擇上述第1閥及上述第2閥中之一閥，並將上述第1閥及上述第2閥中未被選擇的另一閥之開度設定為恆定狀態，且將被選擇的一閥之開度維持在大於零的值而進行調整。
  20. 一種係藉由電腦而使基板處理裝置執行程序之基板處理程式，上述基板處理程式係由上述基板處理裝置所執行者，上述基板處理裝置係具備有： 處理容器，其係在內部對基板施行處理； 排氣路，其係連接於上述處理容器與排氣裝置之間，且在途中分支為第1排氣管線與第2排氣管線； 第1閥，其係設置於第1排氣管線，且可連續地調整開度； 第2閥，其係設置於第2排氣管線，且可連續地調整開度；以及 壓力檢測部，其係檢測上述處理容器內的壓力； 上述程序係包含有： 以使上述壓力檢測部所檢測的壓力檢測值接近為了處理上述基板而每時刻地設定之上述處理容器內的壓力設定值之方式，因應上述壓力設定值而選擇上述第1閥及上述第2閥中之一閥的程序；以及 將上述第1閥及上述第2閥中未被選擇的另一閥之開度設定為恆定狀態，且將被選擇的一閥之開度維持在大於零的值而進行調整的程序。
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