WO2007116851A1 - 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

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WO2007116851A1
WO2007116851A1 PCT/JP2007/057354 JP2007057354W WO2007116851A1 WO 2007116851 A1 WO2007116851 A1 WO 2007116851A1 JP 2007057354 W JP2007057354 W JP 2007057354W WO 2007116851 A1 WO2007116851 A1 WO 2007116851A1
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WO
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substrate
chamber
substrate processing
processing apparatus
gas supply
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Application number
PCT/JP2007/057354
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eiichi Nishimura
Original Assignee
Tokyo Electron Limited
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a storage medium, and more particularly to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for removing an oxide layer.
  • a film such as CVD (Chemical Vapor Deposition) is used to form a conductive film or insulating film on the surface of the wafer.
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • a lithography process for forming a photoresist layer having a desired pattern on the conductive film and the insulating film, and a plasma generated from a processing gas using the photoresist layer as a mask.
  • the etching process for forming the gate electrode or forming the wiring groove or contact hole in the insulating film is sequentially repeated.
  • a polysilicon layer formed on a wafer may be etched.
  • a deposit film made of Si 0.2 layer is formed on the side surface of the trench (groove) formed on the wafer.
  • the Sio 2 layer needs to be removed because it causes defects in electronic devices, such as poor conduction.
  • a substrate processing method for performing a chemical oxidation (COR) treatment and a post heat treatment (PUT) treatment is known.
  • the COR process is a process that produces a product by chemically reacting the S i O 2 layer with gas molecules.
  • the process is a process in which a wafer that has been subjected to the COR process is heated, and a product generated on the wafer by the chemical reaction of the COR process is vaporized and thermally oxidized (Thermal Oxidation) to be removed from the wafer.
  • a substrate processing apparatus for executing the substrate processing method including the COR processing and the PHT processing
  • a substrate processing apparatus including a chemical reaction processing apparatus and a heat processing apparatus connected to the chemical reaction processing apparatus
  • the chemical reaction processing apparatus includes a chamber, and performs a COR process on the wafer accommodated in the chamber.
  • the heat processing apparatus also includes a chamber, and performs a PHT process on the wafer accommodated in the chamber (see, for example, US Patent Application Publication No. 2004 No. 0 1 8 5 6 70).
  • the substrate processing apparatus requires a chemical reaction processing apparatus and a heat treatment apparatus, the size of the substrate processing apparatus is increased.
  • the substrate processing apparatus includes: There is a problem that the degree of freedom of arrangement is low.
  • the COR process and the PHT process need to be performed by a chemical reaction processing apparatus and a heat processing apparatus, respectively, and there is a problem that the Sio 2 layer cannot be efficiently removed by wafer transfer or the like.
  • the conventional heat treatment apparatus has a mounting table disposed in the chamber, and the mounting table includes a heater.
  • the wafer is placed on a mounting table and heated by the heater.
  • the heater there is a problem that it is difficult to adjust the temperature of the wafer using the heater.
  • a first object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a storage medium, which have a high degree of freedom in arrangement and can efficiently remove an oxide layer.
  • a second object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a storage medium that can easily adjust the temperature of the substrate. Disclosure of the invention
  • a substrate processing apparatus for performing processing on a substrate having an oxide layer formed on a surface thereof.
  • An ammonia gas supply system that supplies ammonia gas into the storage chamber
  • a hydrogen fluoride gas supply system that supplies hydrogen fluoride gas into the storage chamber
  • a heating element that radiates heat toward the storage chamber
  • a substrate processing apparatus comprising a substrate moving device that moves a substrate housed in the storage chamber to the vicinity of the heating element.
  • the apparatus includes a mounting table disposed in the storage chamber and mounting the substrate, wherein the heating element faces the mounting table, and the substrate moving device extends from the mounting table to the heating element. It is preferable that it consists of a plurality of rod-shaped members that can protrude toward the surface.
  • the mounting table includes an inert gas squeezing part for ejecting the inert gas.
  • the substrate moving device adjusts a distance between the substrate and the heat generating body.
  • a distance L between the substrate and the heating element is preferably 0 mm ⁇ L ⁇ 1 O mm.
  • the ammonia gas supply system preferably supplies ozone gas or oxygen radicals into the storage chamber.
  • an ozone gas supply system for supplying ozone gas into the accommodation chamber is preferably provided.
  • an oxygen radical supply system for supplying oxygen radicals into the accommodation chamber is provided.
  • a substrate processing method for processing a substrate in a substrate processing apparatus comprising: a storage chamber for storing a substrate having a physical layer formed on the surface; and a heating element that radiates heat toward the storage chamber.
  • An ammonia gas supply step for supplying ammonia gas into the chamber; a hydrogen fluoride gas supply step for supplying hydrogen fluoride gas into the housing chamber; and a substrate housed in the housing chamber is moved to the vicinity of the heating element.
  • a substrate processing method including a substrate moving step.
  • an ozone gas supply step of supplying ozone gas into the housing chamber it is preferable to have an ozone gas supply step of supplying ozone gas into the housing chamber.
  • an oxygen radical supply step of supplying oxygen radicals into the accommodation chamber it is preferable to have an oxygen radical supply step of supplying oxygen radicals into the accommodation chamber.
  • a storage chamber for storing a substrate having an oxide layer formed on the surface, and heat generation that radiates heat toward the storage chamber.
  • a computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to execute a substrate processing method for processing the substrate in a substrate processing apparatus including a body, wherein the substrate processing method includes: An ammonia gas supply step for supplying ammonia gas to the storage chamber, a hydrogen fluoride gas supply step for supplying hydrogen fluoride gas to the storage chamber, and a substrate that moves the substrate accommodated in the accommodation chamber to the vicinity of the heating element A storage medium having a moving step is provided.
  • a substrate treatment for treating a substrate on which a product produced from an oxide layer, ammonia and hydrogen fluoride is formed.
  • a substrate processing apparatus comprising a storage chamber for storing the substrate, a heating element that radiates heat toward the storage chamber, and a substrate stored in the storage chamber in the vicinity of the heating element.
  • a substrate processing apparatus comprising: a substrate moving device that moves to the substrate.
  • the substrate is placed in the storage chamber.
  • the heating element is opposed to the mounting table, and the substrate moving device is composed of a plurality of rod-like members that can protrude from the mounting table toward the heating element.
  • an ozone gas supply system for supplying ozone gas into the accommodation chamber is preferably provided.
  • an oxygen radical supply system for supplying oxygen radicals into the accommodation chamber is provided.
  • a storage chamber for storing a substrate on which a product generated from an oxide layer, ammonia and hydrogen fluoride is formed.
  • a substrate processing method for processing a substrate in a substrate processing apparatus comprising a heating element that radiates heat toward the accommodation chamber, wherein the substrate accommodated in the accommodation chamber is moved to the vicinity of the heating element.
  • a substrate processing method having a substrate moving step is provided.
  • a storage chamber for storing a substrate on which a product formed from an oxide layer, ammonia and hydrogen fluoride is formed.
  • a substrate processing apparatus provided with a heating element that radiates heat toward the housing chamber, a computer-readable storage that stores a program that causes a computer to execute a substrate processing method for processing the substrate.
  • a storage medium having a substrate moving step for moving the substrate accommodated in the accommodation chamber to the vicinity of the heating element.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a substrate processing system including a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figures 2A and 2B show the second process unit in Figure 1 respectively.
  • 2A is a cross-sectional view taken along line II-1 II in FIG. 1
  • FIG. 2B is an enlarged view of a portion A in FIG. 2A.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the second process ship in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a unit driving dry air supply system of the second load-lock unit in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a system controller in the substrate processing apparatus of FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of S i 0 2 layers, wafers a deposition preparative film made of the CF-based The deposit coat layer and S i 0 2 layers are formed.
  • FIG. 7 is a flowchart of deposit film removal processing as the substrate processing method according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view showing a schematic configuration of a first modification of the substrate processing system including the substrate processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of a second modification of the substrate processing system including the substrate processing apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view showing a schematic configuration of a substrate processing system provided with a modification of the second process ship.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the third process queue in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a substrate processing system including a substrate processing apparatus according to the present embodiment.
  • a substrate processing system 10 includes a first wafer that performs an etching process on an electronic device wafer (hereinafter simply referred to as “wafer j”) W (substrate).
  • the process ship 1 1 and the wafer W which is arranged in parallel with the first process ship 1 1 and is subjected to the etching process in the first process ship 1 1 are subjected to the COR process, the PHT process and the organic substance layer removing process which will be described later.
  • the loader unit 1 3 includes a hoop (Front Opening Unified Pod) 1 as a container for accommodating 25 wafers W. 4, each of which is mounted with three flop mounting tables 15, an orienter 16 that pre-aligns the position of the wafer W unloaded from the FOUP 14, and first and second surface states of the wafer W. 2 IMS (Integrated Metrology System, Therraa-Wave, Inc.) 17 and 18 are connected.
  • hoop Front Opening Unified Pod
  • IMS Integrated Metrology System, Therraa-Wave, Inc.
  • the first process ship 1 1 and the second process ship 1 2 are connected to the side wall in the longitudinal direction of the loader unit '1 3 and face the three hoop mounting tables 1 5 across the loader unit 1 3.
  • the orienter 16 is arranged at one end in the longitudinal direction of the mouth duct 13
  • the first IMS 17 is arranged at the other end in the longitudinal direction of the loader unit 13
  • the second IMS 18 is placed in parallel with the three hoop platforms 15.
  • the loader unit 13 is arranged on the side wall so as to correspond to the scalar dual arm type transfer arm mechanism 19 that transfers the wafer W and the respective hoop mounting tables 15 arranged inside.
  • three load ports 20 as input ports for the wafer W.
  • the transfer arm mechanism 19 removes the wafer W from the FOUP 14 placed on the FOUP placement table 15 via the load port 20, and removes the taken wafer W from the first process ship 1 1, second process. Ship into and out of Ship 1 2, Oriental 1 6, 1st IMS 1 7 and 2nd IMS 1 8 The
  • the first IMS 17 is a motor of the optical system, and a mounting table 21 for mounting the loaded wafer W and an optical sensor directed to the wafer 'W mounted on the mounting table 21.
  • the surface shape of the wafer W for example, the thickness of the surface layer, and the CD (Critical Dimens ion) values of the wiring grooves and gate electrodes are measured.
  • 1 M S 1 8 is also an optical system monitor, like the first I M S 1 7
  • the first process ship 1 1 includes a first process unit 25 that performs etching on the wafer W, and a link type single pick type first that delivers the wafer W to the first process unit 25. And a first load lock unit 2 7 having a transfer arm 26 built therein.
  • the first process unit 25 has a cylindrical processing chamber container (chamber), and an upper electrode and a lower electrode disposed in the chamber, and the distance between the upper electrode and the lower electrode is a wafer. An appropriate interval for etching W is set.
  • the lower electrode has ESC 2 8 in its II part for chucking the wafer W by Coulomb force or the like.
  • a processing gas is introduced into the chamber, and the processing gas introduced by generating an electric field between the upper electrode and the lower electrode is turned into plasma to generate ions and radicals. Etching is performed on wafer W using a radical.
  • the first load / lock unit 27 has a vacuum gate valve 29 at the connection with the first process unit 25 and the atmosphere at the connection with the mouth duct 13. To have a gate valve 30 Therefore, it is configured as a vacuum preliminary transfer chamber whose internal pressure can be adjusted.
  • a first transfer arm 26 is installed in a substantially central portion, and the first process arm 25 side from the first transfer arm 26.
  • the first buffer 31 is installed in the first buffer arm 31, and the second buffer 3 2 is installed on the side of the loader jet 13 from the first transfer arm 26.
  • the first buffer 3 1 and the second buffer 3 2 are arranged on a track on which the support part (pick) 3 3 for supporting the wafer W arranged at the tip of the first transfer arm 26 moves.
  • the second process ship 1 2 includes a second process unit 3 4 that performs a COR process, a PHT process, and an organic layer removal process on the wafer W, and a vacuum gate valve 3 5 to the second process unit 3 4. And a second load / lock unit 4 9 incorporating a second transfer arm 37 of a link type single pick type that transfers the wafer W to the second process unit 34.
  • FIG. 2A and 2B are cross-sectional views of the second process unit in FIG. 1, respectively.
  • FIG. 2A is a cross-sectional view taken along line II-1 II in FIG. The figure is an enlarged view of part A in FIG. 2A.
  • the second process unit 34 includes a cylindrical processing chamber container (chamber) 3 8 (accommodating chamber) and an ESC as a mounting table for the wafer W disposed in the chamber 38. 3 9, a shower head 40 positioned above the chamber 3 8 so as to face the ESC 39, a TMP (Turbo Molecular Purap) 4 1 that exhausts gas in the chamber 3 8, and the chamber Variable between 3 8 and TMP 4 1 to control the pressure in chamber 3 8 It has an APG (Adaptive Pressure Control) Noreb 4 2 as a noble fly / noreb.
  • APG Adaptive Pressure Control
  • the shaver head 40 has a two-layer structure consisting of a lower layer 4 3 and an upper layer 4 4, and the first buffer chamber 4 5 and the second buffer layer 4 respectively in the lower layer 4 3 and the upper layer 4 4.
  • the buffer chamber has 4-6.
  • the first buffer chamber 45 and the second buffer chamber 46 communicate with the chamber 38 through gas vents 47 and 48, respectively. That is, the shower heads 40 are stacked in a layered manner with internal passages into the chambers 38 for the gases supplied to the first buffer chamber 45 and the second buffer chamber 46, respectively.
  • Two plate-like bodies (lower layer part 4 3, upper part part 4 4)
  • the lower layer part 4 3 of the shower head 40 has a disk-like heater 10 3 (heating element) below the first buffer chamber 4 5.
  • the heater 10 3 is composed of a heating wire or the like and radiates heat into the chamber 3 8.
  • the heater 103 is connected to the heater control unit 104, and the heater control unit 104 controls the amount of heat generated by the heater 103.
  • the second process unit 34 may include a lamp arranged in the chamber 38 as a heating element instead of the heater 103.
  • the lower layer 4 3 of the shower head 40 is connected to an NH 3 (ammonia) gas supply system 10 5.
  • the ammonia gas supply system 10 5 includes an ammonia gas supply pipe 5 7 communicating with the first buffer chamber 45 of the lower layer part 4 3, an ammonia gas valve 10 6 disposed in the ammonia gas supply pipe 5 7, an ammonia gas And an ammonia gas supply unit 10 7 connected to the gas supply pipe 5 7.
  • the ammonia gas supply unit 107 supplies ammonia gas to the first buffer chamber 45 via the ammonia gas supply pipe 57. Further, the ammonia gas supply unit 107 adjusts the flow rate of the supplied ammonia gas.
  • the ammonia gas valve 1 0 6 can shut off and communicate with the ammonia gas supply pipe 5 7 at will.
  • the ammonia gas supply system 1 0 5 is arranged in a nitrogen gas supply section 1 0 8, a nitrogen gas supply pipe 1 0 9 connected to the nitrogen gas supply section 1 0 8, and the nitrogen gas supply pipe 1 0 9. And a nitrogen gas valve 1 1 0.
  • the nitrogen gas supply pipe 109 is connected to the ammonia gas supply pipe 57 between the first puffer chamber 45 and the ammonia gas pulp 106.
  • the nitrogen gas supply unit 10 8 supplies nitrogen gas to the first buffer chamber 45 via the nitrogen gas supply pipe 10 09 and the ammonia gas supply pipe 57. Also, the nitrogen gas supply unit 10 8 adjusts the flow rate of the supplied nitrogen gas.
  • the nitrogen gas valve 1 1 0 can freely cut off and communicate with the nitrogen gas supply pipe 1 0 9.
  • the ammonia gas supply system 1 0 5 is arranged in the ozone gas supply unit 1 1 1, the ozone gas supply pipe 1 1 2 connected to the ozone gas supply part 1 1 1, and the ozone gas supply pipe 1 1 2. And an ozone gas valve 1 1 3.
  • the ozone gas supply pipe 1 1 2 is also connected to the ammonia gas supply pipe 5 7 between the first buffer chamber 4 5 and the ammonia gas valve 10 6.
  • the ozone gas supply unit 1 1 1 1 supplies ozone gas to the first buffer chamber 4 5 through the ozone gas supply pipe 1 1 2 and the ammonia gas supply pipe 5 7.
  • the ozone gas supply unit 1 1 1 1 adjusts the flow rate of the ozone gas supplied.
  • the ozone gas valve 1 1 3 can freely shut off and communicate with the ozone gas supply pipe 1 1 2.
  • the ammonia gas supply system 1 0 5 includes an ammonia gas valve 1 0 6, a nitrogen gas valve 1 1 0 and an ozone gas valve 1 1 3.
  • the upper layer 44 of the shower head 40 is connected to a HF (hydrogen fluoride) gas supply system 1 27.
  • the hydrogen fluoride gas supply system 1 2 7 includes a hydrogen fluoride gas supply pipe 5 8 communicating with the second buffer chamber 4 6 of the upper layer part 4 4, and a fluorination disposed in the hydrogen fluoride gas supply pipe 5 8 A hydrogen gas valve 1 1 4 and a hydrogen fluoride gas supply unit 1 1 5 connected to a hydrogen fluoride gas supply pipe 5 8 are provided.
  • the hydrogen fluoride gas supply unit 1 15 supplies the hydrogen fluoride gas to the second buffer chamber 4 6 through the hydrogen fluoride gas supply pipe 58.
  • the hydrogen fluoride gas supply unit 115 adjusts the flow rate of the supplied hydrogen fluoride gas.
  • Hydrogen fluoride gas pulp 1 1 4 can freely shut off and communicate with the hydrogen fluoride gas supply pipe 5 8.
  • the upper layer 44 of the shutter head 40 stores a heater (not shown), for example, a heating element. This heating element controls the temperature of the hydrogen fluoride gas in the second buffer chamber 46.
  • the ammonia gas supply unit 10 07 of the ammonia gas supply system 105 and the hydrogen fluoride gas supply unit 1 15 of the hydrogen fluoride gas supply system 1 2 7 cooperate. The volume flow ratio of ammonia gas and hydrogen fluoride gas supplied to the chamber 38 is adjusted.
  • the openings into the chambers 38 in the gas vent holes 47 and 48 are formed in a divergent shape.
  • ammonia gas, nitrogen gas, ozone gas and hydrogen fluoride gas can be efficiently diffused into the chamber 38.
  • the gas vent holes 47 and 48 have a sharp cross-section, the deposits generated in the champs 38 are removed.
  • the air vents 4 7, 4 8 are pulled to prevent backflow to the first buffer chamber 45 and the second buffer chamber 46.
  • the gas vents 47, 48 may be spiral vents.
  • the second process queue 3 4 is designed to mix ammonia gas and hydrogen fluoride gas for the first time in the chamber 3 8 (post-mix design). Until the two kinds of gases are introduced, the two kinds of gases are prevented from mixing, and the hydrogen fluoride gas and the ammonia gas are prevented from reacting before being introduced into the chamber 38.
  • the side wall of the chamber 38 includes a heater (not shown), for example, a heating element, and prevents the ambient temperature in the chamber 38 from being lowered.
  • a heater for example, a heating element
  • the heating element in the side wall prevents the by-product generated in the chamber 38 during the COR treatment from adhering to the inside of the side wall by controlling the temperature of the side wall.
  • the ESC 39 has an electrode plate (not shown) to which a DC voltage is applied inside, and the wafer W is moved by the Kron force generated by the DC voltage or the Johnson 'Rahbek force. Adsorb and hold.
  • the ESC 39 has an annular refrigerant chamber 10 2 as a temperature control mechanism.
  • the refrigerant chamber 10 2 is connected to a chiller unit 60 through a refrigerant pipe 10 1.
  • the chill unit 60 supplies a coolant having a predetermined temperature to the coolant chamber 102, for example, cooling water or a Galden liquid, and the wafer W adsorbed and held on the upper surface of the ESC 39 by the temperature of the coolant.
  • the processing temperature is controlled.
  • the ESC 39 has a plurality of inert gas ejection holes 1 16 (inert gas ejection portions) for ejecting an inert gas such as nitrogen gas from the upper surface of the ESC 39.
  • the inert gas ejection hole 1 16 is connected to an inert gas supply unit 1 1 8 via an inert gas supply pipe 1 1 7.
  • Each inert gas outlet 1 1 6 is PH During the T treatment, an inert gas is spouted to cover the surface of ESC 39.
  • the E S C 39 has a heat transfer gas supply system (not shown) that uniformly supplies a heat transfer gas (helium gas) between the upper surface of the E S C 39 and the back surface of the wafer.
  • the heat transfer gas exchanges heat between the ESC 39 and the wafer, which are maintained at a desired designated temperature by the refrigerant, during the COR processing, thereby cooling the wafer efficiently and uniformly.
  • the ESC 39 has a plurality of pusher pins 56 (substrate moving devices) that can protrude from the upper surface.
  • the busher pins 56 support the back surface of the wafer W placed on the ESC 39, and move the wafer W to the vicinity of the heater 103 of the shower head 40.
  • Each pusher pin 56 is made of a stainless steel rod-like member, and at least one of the pusher pins 56 has a temperature sensor (not shown) for measuring the temperature of the back surface of the wafer W by fluorescence at the front end. Have.
  • Each pusher pin 56 is driven by a motor (not shown), and the amount of protrusion is freely adjusted by the motor. Therefore, each pusher pin 5 6 can adjust the distance between Wheha W. and heater 10 3 ⁇ .
  • the distance between the wafer W and the heater 103 may be changed according to the temperature of the back surface of the wafer W measured by the temperature sensor.
  • the pusher pins 56 do not need to be freely adjustable in the amount of protrusion, but in multiple stages, at least three stages, specifically, when wafer W is attracted and held on ESC 39 (COR process)
  • the amount of protrusion in three stages may be realized only when the wafer W is carried in and out and when the wafer W is brought close to the heater 103 (PHT treatment, organic layer removal treatment).
  • the second load / lock unit 49 has a casing-like transfer chamber (chamber) 70 for storing the second transfer arm 37. Also, the internal pressure of the loader unit 13 is maintained at atmospheric pressure, while the internal pressure of the second process unit 34 is maintained at a vacuum or below atmospheric pressure. That Therefore, the second load 'lock unit 4 9 has a vacuum gate valve 3 5 at the connection with the second process unit 3 4 and an atmospheric door valve 5 5 at the connection with the loader unit 1 3. By providing it, it is configured as a vacuum preliminary transfer chamber whose internal pressure can be adjusted.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the second process ship in FIG.
  • the second process unit 34 includes a pressure gauge 59 for measuring the pressure in the chamber 38 in addition to the above-described components.
  • a second process unit exhaust system 61 connected to a DP (Dry Pump) (not shown) is disposed below the second process unit 34.
  • the second inlet exhaust exhaust system 6 1 includes an exhaust pipe 6 3 communicating with an exhaust duct 6 2 disposed between the chamber 3 8 and the APC pulp 42, and a lower part of the TMP 4 1 ( It has an exhaust pipe 6 4 connected to the exhaust side) and exhausts gas in the chamber 3 8.
  • the exhaust pipe 63 is connected to the exhaust pipe 64 before the DP.
  • the second load lock unit 4 9 includes a nitrogen gas supply pipe 71 for supplying nitrogen gas to the chamber 70, a pressure gauge 72 for measuring the pressure in the chamber 70, and nitrogen in the chamber 70.
  • a second load / outlet exhaust exhaust system 7 3 for exhausting gas and the like and an air communication pipe 7 4 for opening the inside of the chamber 70 to the atmosphere are provided.
  • the nitrogen gas supply pipe 71 is provided with an MFC (Mass Flow Controller) (not shown), and the MFC adjusts the flow rate of the nitrogen gas supplied to the chamber 70.
  • the second load / lock unit exhaust system 73 comprises a single exhaust pipe, which communicates with the chamber 70 and is connected to a DP (not shown).
  • the second load 'mouth unit exhaust system ⁇ 3 and the air communication pipe 7 4 have an exhaust valve 7 5 and a relief valve ⁇ 6 that can be opened and closed, respectively.
  • the first valve 7 6 cooperates with the pressure in the chamber 70 The force is adjusted from atmospheric pressure to any desired degree of vacuum.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a unit drive dry air supply system of the second load lock unit in FIG.
  • the second load 'lock unit 4 9 unit drive dry air supply system 7 7 as the dry air supply destination is the door valve cylinder for the slide door drive of the atmospheric door pulp 55, N 2 purge Nitrogen gas supply pipe 7 1 as an MFC, atmospheric communication pipe 7 4 as a relief unit for opening to the atmosphere 7 4 relief valve 7 6 as a relief unit, second load as a vacuum unit ''
  • the unit driving dry air supply system 7 7 includes a secondary dry air supply pipe 7 9 branched from the main dry air supply pipe 78 provided in the second process ship 12, and a secondary dry air supply pipe 79 connected to the secondary dry air supply pipe 79.
  • a solenoid valve 80 and a second solenoid valve 8 1 are provided.
  • the first solenoid valve 80 is connected to the door valve cylinder, MFC; relief valve 7 6 and gate valve cylinder through dry air supply pipes 8 2, 8 3, 8 4 and 8 5. The operation of each part is controlled by controlling the amount of dry air supplied to them.
  • the second solenoid valve 8 1 is connected to the exhaust valve 75 via a dry air supply pipe 86, and the operation of the exhaust valve 75 is controlled by controlling the amount of dry air supplied to the exhaust valve 75.
  • the MFC in the nitrogen gas supply pipe 71 is also connected to a nitrogen (N 2 ) gas supply system 87.
  • the second process unit 34 also has a unit drive dry air supply system having the same configuration as the unit load dry air supply system 77 of the second load / lock unit 49 described above. Prepare.
  • the substrate processing system 10 includes a system controller that controls the operations of the first process ship 1 1, the second process ship 1 2, and the loader unit 1 3, and the loader unit 1 3. It is equipped with an operation panel 88 located at one end in the longitudinal direction.
  • the operation panel 88 has a display unit made of, for example, LCD (Liquid Crystal Display), and the display unit displays the operation status of each component of the substrate processing system 10.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the system controller connects EC (Equipment Controller) 89, three MC (Module Controller) 9 0, 9 1, 9 2, EC 8 9 and each MC. Switched hub 9 3 is provided.
  • the system controller is a MES (Manufacturing Execution System) that manages the manufacturing process of the entire factory where the substrate processing system 10 is installed from the EC 89 to the LAN (Local Area Network) 170. Connected to all PCs 1 7 1 In cooperation with the system controller, the MES feeds real-time information about processes at the factory into the core business system (not shown) and makes decisions on processes taking into account the overall load of the factory.
  • MES Manufacturing Execution System
  • E C 89 is a main control unit (master control unit) that controls each MC to control the overall operation of the substrate processing system 10.
  • the EC 89 has a CPU, RAM, HDD, etc., and the CPU is selected according to the wafer W processing method designated by the user or the like in the operation panel 88, that is, the program corresponding to the recipe.
  • the operation of the first process ship 1 1, the second process ship 1 2 and the loader unit 1 3 is controlled by sending a control signal to each MC.
  • the switching hub 93 switches the MC as the connection destination of the EC 8 9 according to the control signal from the EC 89. 57354
  • MC 90, 9 1, and 9 2 are sub-control units (slave control units) that control the operations of the first process ship 11, the second process ship 12, and the loader unit 13, respectively.
  • Each MC is connected to each I / O (input / output) module 9 7, 9 8, 9 9 through a GOST network 95 by a DIST (Distribution) board 96.
  • the GHO S T network 95 is a network realized by I called G HOST (General High-Speed Optimum Scalable Transceiver) installed in the MC board of each MC. Up to 31 I ZO modules can be connected to the GHO S T network 95.
  • MC corresponds to the master and the I ZO module corresponds to the slave.
  • the I 0 module 9 8 is composed of a plurality of I ZO units 100 connected to each constituent element (hereinafter referred to as “end device”) in the second process ship 12 and controls each end device. Transmits signals and output signals from each end device.
  • the end device connected to the I / O unit 10 0 in the I / O module 98 is, for example, the chill unit 60 in the second process unit 34, the inert gas supply unit 1 1 8, Ammonia gas supply unit 1 0 7, Ammonia gas valve 1 0 6, Nitrogen gas supply unit 1 0 8, Nitrogen gas valve 1 1 0, Ozone gas supply unit 1 1 1, Ozone gas valve 1 1 3, Hydrogen fluoride gas supply unit 1 1 1, Hydrogen fluoride gas valve 1 1 4, Pressure gauge 5 9 and APC valve 4 2, Nitrogen gas supply pipe in second load 'lock unit 4 9 7 1 MFC, pressure gauge 7 2 This corresponds to the second transfer arm 37, the first solenoid valve 80, the second solenoid valve 81, etc. in the dry air supply system 77 for
  • the 10 modules 9 7 and 9 9 have the same configuration as the I / O module 9 8 and the connection relationship between the MC 90 and the I ZO module 9 7 corresponding to the first process ship 11 MC 9 corresponding to loader unit 1 3 Since the connection relationship between the 2 and the I / O module 99 is the same as the connection relationship between the MC 91 and the I / O module 98 described above, the description thereof is omitted.
  • Each GHO ST network 95 is also connected to an I / ⁇ board (not shown) that controls the input / output of digital signals, analog signals, and serial signals in the I ZO section 100. .
  • the EC 8 9 CPU when performing the COR processing on the wafer W, is connected to the switching hub 9 3, MC 9 1, and GHO ST network according to the program corresponding to the COR processing recipe.
  • the COR process is executed in the second process unit 34 by transmitting a control signal to a desired end device via the I / O unit 100 in the network 9 5 and the 1 / O module 9 8.
  • the CPU closes these by sending a control signal to the nitrogen gas valve 1 1 0 and the ozone gas valve 1 1 3 to the ammonia gas supply unit 1 0 7 and the hydrogen fluoride gas supply unit 1 1 5.
  • the control signal By transmitting the control signal, the volume flow ratio of the ammonia gas and hydrogen fluoride gas in the chamber 3 8 is adjusted to a desired value, and the control signal is transmitted to the TMP 4 1 and the APC valve 4 2 to transmit the chamber. 3 Adjust the pressure in 8 to the desired value.
  • the pressure gauge 59 transmits the pressure value in the chamber 38 to the CPU of the EC 89 as an output signal, and the CPU is based on the transmitted pressure value in the chamber 38. Determine the control parameters for the ammonia gas supply unit 1 0 7, the hydrogen fluoride gas supply unit 1 1 5, the APC valve 4 2 and the TMP 4 1.
  • the second process unit 3 is sent by the EC 89 CPU to send a control signal to the desired end device according to the program corresponding to the PHT processing recipe.
  • PHT processing is executed. Specifically, the CPU closes these by sending control signals to the ammonia gas pulp 10 6 and the ozone gas valve 1 1 3, and sends control signals to the nitrogen gas supply unit 10 8 and the APC valve 4 2.
  • the pressure of the chamber 38 is adjusted to a desired value, and by sending a control signal to the motor that drives the pusher pin 56, the wafer W is moved to the vicinity of the heater 103, Adjust the distance between wafer W and heater 10 3 to adjust the temperature of wafer W to the desired temperature.
  • the temperature sensors of the pressure gauge 59 and the pusher pin 56 send the pressure value in the chamber 38 and the temperature of the back surface of the wafer W as output signals to the EC 89 CPU, and CPU is based on the pressure value or temperature sent? (Determine the control parameters for the motor that drives valve 4 2, nitrogen gas supply unit 10 8 and pusher pin 5 6.
  • the EC 89 CPU transmits a control signal to a desired end device according to a program corresponding to the recipe for the organic layer removal process.
  • the organic layer removal process is executed in process unit 3 4 of 2. ..
  • the CPU closes these by sending control signals to the ammonia gas valve 10 6 and the nitrogen gas valve 110, and sends the control signal to the ozone gas supply unit 1 1 1 and the APC valve 4 2.
  • the pressure of the chamber 38 is adjusted by sending a control signal to the motor that drives the pusher pin 56. Is adjusted to a desired temperature.
  • the temperature sensor of the pressure gauge 59 and the pusher pin 56 sends the pressure value in the chamber 38 and the temperature of the back surface of the wafer W as output signals to the EC 89 CPU,
  • the CPU drives the APC valve 4 2, the ozone gas supply unit 1 1 1, and the pusher pin 5 6 based on the transmitted pressure value and temperature. Determine the control parameters.
  • the I / O unit 100 connected to the multiple end devices is modularized to form an I / O module. Since the I ZO module is connected to the EC 89 via the MC and the switch hub 93, the communication system can be simplified.
  • control signal transmitted by the CPU of EC 89 includes the address of the I / O unit 100 0 connected to the desired end device, and the I / O module including the I / O unit 100 Therefore, the switching hub 93 refers to the address of the I ⁇ module in the control signal, and the GH OS MC of the MC refers to the address of the I ⁇ part 100 in the control signal. Therefore, it is possible to eliminate the need for the switcher hub 93 or MC to inquire the CPU about the transmission destination of the control signal, thereby realizing smooth transmission of the control signal.
  • the polysilicon film on the surface; 1 1 9, Si ⁇ 2 film 1 2 0 and polysilicon film 1 2 1 and the wafer W on which the silicon film 1 2 1 is laminated in order are etched into the trench 1 2 formed on the wafer.
  • a deposit film 1 2 6 consisting of SiO 2 layer 1 2 3, CF-based deposit layer 1 24 and Si 0 2 layer 1 2 5 as shown in Fig. 6. Is done.
  • These Si 0 2 layers 1 2 3 and 1 2 5 and the CF-based deposit layer 124 cause defects in electronic devices, such as poor conduction, and must be removed.
  • the substrate processing method according to the present embodiment performs COR processing, PHT processing, and organic layer removal processing on the wafer W on which the deposit film 126 is formed on the side surface of the trench. Apply within 34. .
  • the hydrogen fluoride gas is a two- layer rot of Si Ammonia gas is a reaction by-product (By-product) that restricts the reaction between the oxide film (S i 0 2 layer) and hydrogen fluoride gas as necessary, and eventually stops it. ).
  • the following chemical reaction is used in COR processing and PHT processing.
  • ozone gas is used in the organic layer removal process.
  • wafer W that has been subjected to COR treatment and PHT treatment
  • the SiO 2 layer 1 2 3 is removed from the deposit film 1 26 on the side surface of the trench, and the CF-based deposit that is an organic material layer Layer 1 24 is exposed.
  • the ozone gas decomposes the exposed F-type deposit layer 124.
  • the CF-based deposit layer 124 exposed to ozone gas is decomposed into C 0, CO 2 , F 2, etc. by a chemical reaction.
  • the CF-based deposit layer 124 is removed from the deposit film 126 on the side surface of the trench.
  • FIG. 7 is a flowchart of deposit film removal processing as a substrate processing method according to the present embodiment.
  • step S 7 1 deposits consisting of Si ⁇ 2 layer 1 2 3, CF-based deposit layer 1 2 4, and Si ⁇ 2 layer 1 2 5 on the side of the trench.
  • the wafer W on which the first film 1 2 6 is formed is accommodated in the chamber 3 8 of the second process unit 3 4 and placed on the ESC 39 (step S 7 1), and the pressure in the chamber 3 8 is increased.
  • the pressure is adjusted to a predetermined level, and argon (A r) gas as ammonia gas, hydrogen fluoride gas and dilution gas is placed in the chamber 3 8.
  • Step S 7 2 the atmosphere inside the chamber 38 is a mixed gas atmosphere, and the SiO 2 layer 1 2 3 has a predetermined pressure. Under exposure to gas mixtures. As a result, a product having a complex structure ((NH 4 ) 3 Si F 6 ) is generated by chemically reacting the Si 0 2 layer, ammonia gas and hydrogen fluoride gas (COR process). At this time, it is preferable that the time period during which the S i 0 2 layer 1 2 3 is exposed to the mixed gas is 23 minutes, and the temperature of the ESC 39 is either 100 ° C. or 100 ° C. Is preferably set. In the COR process, the protrusion amount of the pusher pin 56 from the ESC 39 is 0, so that the wafer W remains separated from the heater 103.
  • the partial pressure of the hydrogen fluoride gas in the chamber 38 is preferably 6.7 13.3 Pa (50 100 mTorr).
  • the flow rate ratio of the mixed gas in the champion 38 is stabilized, so that the production of the product can be promoted.
  • the inner wall temperature in the chamber 38 is set to 50 ° C by a heater embedded in the side wall. preferable.
  • step S 7 3 Move from SC 39 to near heater 40 of shutter 40 (base plate moving step) (step S 7 3).
  • the distance between the moved wafer W and heater 103 (indicated as “L j” in FIG. 2A) is set to 0 mm ⁇ L ⁇ 10 mm.
  • 0 3 is heated by the radiated heat, and on wafer W, the complex structure of the product is decomposed by the heat, and the product is separated into silicon tetrafluoride (SiFJ, ammonia, hydrogen fluoride and vaporized). (PHT treatment).
  • nitrogen gas is supplied from the nitrogen gas supply unit 108 to the first buffer chamber 45, and as a result, the shower 40 is nitrogenated in the chamber 38.
  • Elementary gas is supplied (step S74).
  • the nitrogen gas supplied into the chamber 38 generates a viscous flow in the chamber 38. Silicon tetrafluoride, ammonia, and hydrogen fluoride gas molecules generated by vaporization of the product are trapped in the viscous flow of nitrogen gas and discharged from chamber 3 8 by the second process unit exhaust system 61 .
  • the product is a complex compound containing a coordination bond, and the complex compound has a weak binding force and promotes thermal decomposition even at relatively low temperatures.
  • the predetermined temperature of the heated wafer W is preferably 80 to 200, and the time for performing the PHT treatment on the wafer W is preferably 30 to 120 seconds.
  • the predetermined pressure in the chamber 3 8 in the PHT treatment is 6.7 X 1 0 to 1.3 X 1 0 2 Pa (5 0 0 mT orr to lT orr), and nitrogen gas
  • the flow rate is preferably 500 to 3-0 00 SCCM.
  • each inert gas ejection hole 1 1 6 of ESC 39 is ejected with nitrogen gas so as to cover the surface of ESC 39 (Step S 7 5). .
  • silicon tetrafluoride, ammonia and hydrogen fluoride gas molecules generated by vaporization of the products reach the surface of ESC 39 and recombine on the surface. May adhere as a product.
  • the ozone gas is supplied from the ozone gas supply unit 1 1 1 to the first puffer chamber 4 while the wafer W that has been subjected to the PHT treatment is placed in the vicinity of the heater 10 of the shower head 40 with the pusher pins 56.
  • the shower head 40 supplies ozone gas into the chamber 38 (step S 76) (ozone gas supply step).
  • the supplied ozone gas decomposes the CF deposit layer 1 2 4 exposed by removing the S i 0 2 layer 1 2 3 into gas molecules such as CO, CO 2 and F 2 by chemical reaction ( Organic layer removal treatment). These gas molecules are exhausted from the chamber 38 by the second process unit exhaust system 61.
  • the time for supplying ozone gas to the chamber 38 ⁇ is preferably around 10 seconds, and the temperature of the wafer W is preferably set to any one of 100 to 200 ° C. .
  • the flow rate of ozone gas supplied from the shower head 40 into the chamber 38 is preferably 1 to 5 S LM.
  • step S 7 7 Move up to 9 (step S 7 7), execute the same processing as step S 7 2 described above (step S 7 8), and further step S 7 3 and step S 7 described above. 4 and step S 75 (steps S 79, S 80, S 8 1) As a result, the SiO 2 layer 1 2 5 is removed, and then this process is performed. finish.
  • the Si 0 2 layer 1 2 3, the CF-based deposit layer 1 2 4 and the Si 0 2 layer Ammonia gas and hydrogen fluoride gas are supplied into a chamber 38 in which a wafer W having a deposit film 1 2 6 formed on the surface is accommodated, and further, the wafer W has a shower head 40 Moved to the vicinity of the heater 1 0 3.
  • S i 0 2 layer 1 2 3 exposed to ammonia gas and hydrogen fluoride gas atmosphere Then, a product ((NH 4 ) 2 S i F 6 ) is generated based on the S i 0 2 layer 1 2 3, ammonia and hydrogen fluoride.
  • the wafer W on which the product is generated is moved to the vicinity of the heater 103, the generated product is heated and vaporized. That is, since the S i 0 2 layer 1 2 3 can be removed in one chamber 3 8, the size of the second process ship 12 can be reduced, so that the substrate processing system 10 The degree of freedom of arrangement of the second process ship 1 2 can be increased, and the 3 1 0 2 layer 1 2 3 can be efficiently removed.
  • wafer W remains separated from heater 10 3 while the Si 0 2 layer 1 2 3 of wafer W is exposed to the atmosphere of ammonia gas and hydrogen fluoride gas, so that the product Can be prevented from being affected by the heat emitted from the heater 103.
  • the second process unit 34 that performs the COR process on the wafer W has the heater 103 for performing the PHT process on the wafer W, the heat radiated from the heater 103 Therefore, the production of the product is not disturbed, and the product can be stably produced on the wafer W.
  • a plurality of pusher pins which are rod-shaped members that can protrude from the ESC 39 to the heater 103, support the back surface of the wafer W while the wafer W is heated to the heater 1 Since the wafer W moves to the vicinity of 03, the wafer W can be stably moved to the vicinity of the heater 103, so that the generated product can be surely heated.
  • each inert gas outlet hole 1 16 of ESC 39 is nitrogen, which is an inert gas, so as to cover the surface of ESC 39 during the PHT treatment. Since the gas is blown out, the silicon tetrafluoride produced by the vaporization of the product, the gas molecules of hydrogen fluoride and hydrogen fluoride do not reach the surface of ESC 39, so that silicon tetrafluoride, It is possible to prevent ammonia and hydrogen fluoride gas molecules from recombining and sticking to the surface of ESC 39 as a product.
  • the pusher pin 56 is a wafer W and a heater.
  • the distance L of 103 is set to O mm ⁇ L ⁇ 1 O mm, so that the temperature of the wafer W can be set to an optimum temperature for vaporizing the product. Therefore, the vaporization of the product can be promoted, and the temperature of the wafer W can be rapidly increased, so that the S i 0 2 layer 1 2 3 can be removed more efficiently.
  • ozone gas is supplied into the chamber 38.
  • the S i O 2 layer When the product generated from 1 2 3 is vaporized and the CF deposit layer 1 2 4 is exposed, the exposed CF deposit layer 1 2 4 is exposed to the supplied ozone gas, and the ozone gas is Decompose the deposit layer 1 2 4. Therefore, the CF-based deposit layer 1 2 4 can be removed continuously after the S i O 2 layer 1 2 3, so that the Si 0 2 layer 1 2 3 and the CF-based deposit layer 1 2 to 4 can be removed efficiently.
  • the ammonia gas supply system 10 5 has an ozone gas supply unit 1 1 1, and ozone gas is supplied into the chamber 3 8 during the organic substance layer removal process.
  • the system 105 may include an oxygen radical supply unit that supplies oxygen radicals instead of the ozone gas supply unit 11 1 1.
  • Oxygen radicals supplied to the chamber 3 within 8 also decompose into C 0, C 0 2 and F 2, etc. of gas partial child by a chemical reaction of CF-based
  • the deposit coat layer 1 2 4 can be continuously removed, with it, S i 0 2 layer 1 2 3 and CF-based
  • the deposit DOO Layers 1 2 4 can be removed efficiently.
  • the ammonia gas supply system 105 supplies ozone gas or oxygen radicals, there is no need to provide an ozone gas supply system or oxygen radical supply system. Furthermore, the size of the second process ship 1 2 can be reduced. Further, in the second process unit 34 described above, the ammonia gas supply system 10 5 has the ozone gas supply unit 11 1 1 to supply ozone gas into the chamber 38, but the second process unit 3 4 may include an ozone gas supply system independent of the ammonia gas supply system 105, and the ozone gas supply system may supply ozone gas into the chamber 38.
  • the second process unit 34 may include an oxygen radical supply system independent of the ammonia gas supply system 10 5.
  • the ammonia gas supply system 1 0 5 is the ozone gas supply unit 1 1 1, the ozone gas supply pipe 1 1 2 and the ozone gas valve 1 1 You don't have to have 3.
  • the COR process, the PHT process, and the organic layer removal process are all performed on the wafer W in the second process unit 34.
  • the COR process and the PHT process are mutually performed.
  • the second process ship 180 has a second process unit 18 1 that performs COR processing on the wafer W, and the second process unit 1 8 1.
  • a third process unit 1 8 3 for connecting the wafer W to the PHT process and the organic layer removal process, and the third process unit 1 8 3.
  • a second load / lock unit 49 connected to the same via a vacuum gate pulp 35.
  • FIG. 11 is a sectional view of the third process unit in FIG.
  • the third process unit 1 83 is composed of a chamber-shaped processing chamber vessel (chamber) 1 84 and a chamber 1 84 so as to face the ceiling portion 1 85 of the chamber 1 8 4.
  • PHT chamber lid shown in the figure as an openable and closable lid that is provided on the mounting table 1 8 6 and the ceiling 1 85 of the Channo 1 84 and shuts off the inside and outside atmosphere of the chamber 1 8 4 Do not).
  • a plate-like heater 1 86 (heating element) is disposed in the ceiling portion 1 85 of the chamber 1 84.
  • the heater 1 86 is composed of a heating wire or the like and radiates heat into the chamber 1 84.
  • the heater 1 86 is connected to the heater control unit 1 87, and the heater control unit 1 8 7 controls the amount of heat generated by the heater 1 8 6.
  • the mounting table 1 8 6 mounts the wafer W loaded into the chamber 1 8 4.
  • the mounting table 1 8 6 has a plurality of pusher pins 1 8 that can protrude from the upper surface.
  • the pusher pin 1 8 8 (Substrate moving device).
  • the pusher pin 1 8 8 has the same configuration as the pusher pin 5 6 in the second process unit 3 4 described above. Therefore, each pusher pin 1 8 8 can adjust the distance between the wafer W and the heater 1 8 6.
  • the wafer W is heated to perform a PHT process. Specifically, the wafer W mounted on the mounting table 1 86 is moved to the vicinity of the heater 1 86 by the pusher pins 1 8 8. As a result, the wafer W is heated by the heat radiated from the heater 1 86, and the complex structure of the product is decomposed by the heat in the wafer W. The product is vaporized by being separated into silicon tetrafluoride, ammonia, and hydrogen fluoride. To do.
  • the third process unit 1 8 3 includes a nitrogen gas supply system 1 90 and an ozone gas supply system 1 9 1.
  • the nitrogen gas supply system 1 90 is composed of a nitrogen gas supply unit 1 9 2 and a nitrogen gas supply unit 1
  • the nitrogen gas supply unit 1 9 2 supplies nitrogen (N 2 ) gas as a purge gas from the nitrogen gas supply hole 1 94 to the chamber 1 8 4 through the nitrogen gas supply pipe 1 93.
  • the nitrogen gas supply unit 1 9 2 adjusts the flow rate of the supplied nitrogen gas.
  • the ozone gas supply system 1 9 1 has an ozone gas supply unit 1 9 5 and an ozone gas supply pipe 1 9 6 connected to the ozone gas supply unit 1 9 5.
  • the ozone gas supply pipe 1 9 6 is a chamber 1 8 4
  • the ozone gas supply hole 1 9 7 that opens to face the wafer W mounted on the mounting table 1 86 is provided in the ceiling portion of the substrate.
  • the ozone gas supply unit 1 9 5 supplies ozone (0 3 ) gas into the chamber 1 8 4 from the ozone gas supply hole 1 97 through the ozone gas supply pipe 1 96.
  • the ozone gas supply unit 1 95 adjusts the flow rate of the ozone gas to be supplied.
  • the organic layer removal process is performed on the wafer W that has been subjected to the PHT process, following the PHT process. Specifically, while the wafer W that has been subjected to the PHT treatment is placed in the vicinity of the header 1 8 6 by the pusher pin 1 8 8, the ozone gas is supplied from the ozone gas supply hole 1 9 7 into the chamber 1 8 4. Supply. At this time, the supplied ozone gas decomposes the CF deposit layer exposed by removing the product into gas molecules such as C 0, ⁇ 0 2 N 2 etc. by chemical reaction.
  • the wafer 1 is formed in the chamber 1 8 4 containing the wafer W on which the product formed from the oxide layer, the ammonia and the hydrogen fluoride is formed. W is moved to the vicinity of the heater 1 8 6 by the pusher pin 1 8 8.
  • the wafer W on which the product is generated is moved to the vicinity of the heater 1 86, the generated product is heated and vaporized. At this time, the distance between the wafer W and the heater 1 86 is increased.
  • the amount of heat received by wafer W can be easily adjusted simply by adjusting the temperature of wafer W. The degree can be easily adjusted.
  • the third process unit 1 8 3 described above has an ozone gas supply system 1 91 that supplies ozone gas into the chamber 1 84, but oxygen radical supply that supplies oxygen radicals into the chamber 1 84. You may have a system.
  • the substrate processing apparatus according to the present embodiment described above is not limited to the parallel type substrate processing apparatus having two process ships arranged in parallel to each other as shown in FIG. As shown in FIG. 4, a substrate processing apparatus in which a plurality of process units as a vacuum processing chamber for performing predetermined processing on the wafer W is radially arranged is also applicable.
  • FIG. 8 is a plan view showing a schematic configuration of a first modification of the substrate processing system including the substrate processing apparatus according to the present embodiment described above.
  • the same components as those in the substrate processing system 10 of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the substrate processing system 1 3 7 includes a hexagonal transfer unit 1 3 8 in a plan view and four process units 1 3 arranged radially around the transfer unit 1 3 8. 9 to 1 4 2, placed between loader unit 1 3, transfer unit 1 3 8 and loader unit 1 3, connecting transfer unit 1 3 8 and loader unit 1 3 2 loads' Rockunits 1 4 3 and 1 44 are provided.
  • the transfer unit 1 3 8 and each process unit 1 3 9 to 1 4 2 are maintained in a vacuum, and the transfer unit 1 3 8 and each process unit 1 3 9 to 1 4 2 Each is connected through vacuum gate valves 1 4 5 to 1 4 8.
  • each load 'lock unit 1 4 3, 1 44 Vacuum gate valves 1 4 9, 1 50 are provided at the connecting parts to the transfer units 1 3 8, and atmospheric door valves 1 5 1, 1 5 2 are provided at the connecting parts to the loader unit 1 3.
  • Each load lock unit 14 3, 1 44 is a wafer for temporarily placing a wafer W delivered between a loader unit 13 and a transfer unit 1 3 8.
  • the transfer unit 1 3 8 has a frog-leg type transfer arm 1 5 5 which is disposed inside and can be bent and swung, and the transfer arm 1 5 5 is connected to each process unit 1 5 5.
  • 3 Wafer W is transferred between 9 1 to 14 2 and load units 1 4 3 and 144.
  • Each process unit 1 39 to 14 2 has a mounting table 1 5 6 to 1 5 9 on which a wafer W to be processed is mounted.
  • the process units 1 39, 140, and 14 1 have the same configuration as the first process' unit 25 in the substrate processing system 10, and the process unit 14 2 has the second process. It has the same configuration as Seth Unit 34. Therefore, the process units 1 39, 14 0, and 14 1 can perform the etching process on the wafer W, and the process unit 142 can perform the COR process, the PHT process, and the organic layer removal process on the wafer W. .
  • the wafer W on which a deposit film 1 2 6 composed of a S i O 2 layer, a CF-based deposit layer 1 24 and a S i 0 2 layer is formed on the side surface of the trench is processed.
  • the substrate processing method according to the present embodiment described above is efficiently executed by carrying it into the unit 14 2 and continuously performing the COR process, the PHT process, and the organic substance layer removal process.
  • the above-described substrate processing system 1 3 7 Of the two process units 1 3 9 to 1 4 2 two process units need to be used as chemical reaction processing equipment and heat treatment equipment, respectively.
  • PHT processing can be executed in one process unit, so one of the four process units 1 39 to 14 2 has the same configuration as the second process unit 3 4 Therefore, the etching process using ions and radicals, for example, the RIE process, can be executed in the other three process units, so that the processing of the wafer W can be improved as a whole.
  • each component in the substrate processing system 1 37 is controlled by a system controller having the same configuration as the system controller in the substrate processing system 10.
  • FIG. 9 is a plan view showing a schematic configuration of a second modification of the substrate processing system including the substrate processing apparatus according to this embodiment described above.
  • the same components as those in the substrate processing system 10 of FIG. 1 and the substrate processing system 13 of FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. To do.
  • the substrate processing system 1 60 has two process units 1 6 1 and 1 6 2 added to the substrate processing system 1 3 7 of FIG.
  • the shape of transfer 1 6 3 is also different from the shape of transfer unit 1 3 8 in substrate processing system 1 3 7.
  • the two additional process units 1 6 1 and 1 6 2 are connected to the transfer unit 1 6 3 through the vacuum gate valves 1 6 4 and 1 6 5, respectively, and the wafer W mounting table 1 6 6, 1 6 7
  • the process unit 1 61 has the same configuration as the first process unit 25, and the process unit 1 6 2 has the same configuration as the second process unit 3 4.
  • the transfer unit 1 63 has two scalar type carrying units.
  • a transfer arm unit 1 6 8 consisting of a feed arm is provided.
  • the transfer arm unit 1 68 moves along the guide rail 1 69 9 disposed in the transfer unit 1 6 3, and each process unit 1 3 9 to 1 4 2, 1 6 1, 1 Wafer W is transferred between 6 2 and each load / lock unit 1 4 3, 1 44.
  • a deposit film 1 consisting of Si 0 2 layers, CF-based deposit layers 1 24 and S i O 2 layers on the side of the trench
  • the wafer W on which 26 is formed is transferred to the process unit 14 2 or the process unit 16 2 and is subjected to the COR processing, PHT processing and organic layer removal processing in succession as described above.
  • the substrate processing method according to the embodiment is efficiently executed.
  • only two of the six process units 1 39 to 1 4 2 ', 1 6 1 and 1 6 2 are the same as the second process unit 3 4. With this configuration, since the etching process using ions and radicals, for example, the RIE process can be performed in the other four process units, the processing of the wafer W can be improved as a whole.
  • each component in the substrate processing system 160 is also controlled by a system controller having the same configuration as the system controller in the substrate processing system 100.
  • the object of the present invention is to supply a storage medium that records the program code of the software that realizes the functions of the above-described embodiment to the EC 89, and the EC 89 computer (or CPU, MPU, etc.) It is also achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium.
  • the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the program code and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
  • a storage medium for supplying the program code for example, floppy disk (registered trademark), hard disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-RW, DVD + RW, etc. optical disks, magnetic tape, non-volatile memory cards, ROM, etc. can be used. Or you can download the program code over the network.
  • the program code read from the storage medium is written into the memory provided in the function expansion board connected to the computer, the program code instructions are written.
  • the CPU of the expansion board or expansion unit performs some or all of the actual processing, and the functions of this embodiment described above are realized by the processing. included.
  • the form of the program code may be in the form of an object code, a program code executed by an interpreter, a stub data supplied to OS.
  • ammonia gas and hydrogen fluoride gas are supplied into a storage chamber in which a substrate having an oxide layer formed on the surface is stored, and the substrate generates heat. Moved to the vicinity of the body.
  • the oxide layer is exposed to an atmosphere of ammonia gas and hydrogen fluoride gas, the oxide layer, Products based on ammonia and hydrogen fluoride are produced.
  • the substrate on which the product is generated is moved to the vicinity of the heating element, the generated product is heated and vaporized. That is, since the oxide layer can be removed in one accommodation chamber, the size of the substrate processing apparatus can be reduced, and therefore the substrate processing apparatus in a base plate processing system including the substrate processing apparatus.
  • the degree of freedom of the arrangement can be increased, and the oxide layer can be efficiently removed.
  • the heating element faces the mounting table on which the substrate is mounted, and the plurality of rod-like members that can protrude from the mounting table toward the heating element move the substrate to the vicinity of the heating element.
  • the substrate can be stably moved to the vicinity of the heating element, so that the generated product can be reliably heated.
  • the inert gas ejection portion of the mounting table ejects inert gas, the product heated and vaporized by the extracted inert gas is deposited on the mounting table. It can be prevented that it adheres again.
  • the substrate moving device adjusts the distance between the substrate and the heating element, the temperature of the substrate can be set to an optimum temperature for vaporizing the product. Vaporization is promoted and the oxide layer can be removed more efficiently.
  • the substrate processing apparatus of the present invention since the distance L between the substrate and the heating element adjusted by the substrate moving device is 0 mm and L ⁇ 10 mm, the temperature of the substrate can be rapidly increased, and thus The oxide layer can be removed more efficiently. _
  • ozone gas or oxygen radical is supplied into the accommodation chamber.
  • the exposed organic layer is exposed to the supplied ozone gas or oxygen radicals.
  • Ozone gas Or oxygen radicals decompose the organic layer. Therefore, the organic material layer can be continuously removed following the oxide layer, so that the oxide layer and the organic material layer can be efficiently removed.
  • the ammonia gas supply system supplies ozone gas or oxygen radicals, it is not necessary to provide an ozone gas supply system or an oxygen radical supply system, and the size of the substrate processing apparatus can be further reduced.
  • ozone gas is supplied into the storage chamber.
  • the oxide layer covers the organic layer
  • the exposed organic layer is exposed to the supplied ozone gas, and the ozone gas is Decompose the organic layer. Therefore, the organic material layer can be continuously removed following the oxide layer, and thus the oxide layer and the organic material layer can be efficiently removed.
  • oxygen radical is supplied into the storage chamber.
  • the oxide layer covers the organic layer
  • the exposed organic layer is exposed to the supplied oxygen radical, and the oxygen radical is Decompose organic layer. Therefore, the organic layer can be continuously removed following the oxide layer, and thus the oxide layer and the organic layer can be efficiently removed.
  • the substrate processing apparatus in the storage chamber in which the substrate on which the product formed from the oxide layer, ammonia, and hydrogen fluoride is formed is stored, the substrate is It is moved to the vicinity of the heating element.
  • the substrate on which the product is generated is moved to the vicinity of the heating element, the generated product is heated and vaporized.
  • the amount of heat received by the substrate can be adjusted only by adjusting the distance between the substrate and the heating element. Therefore, the temperature of the substrate can be easily adjusted.

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Abstract

配置の自由度が高く、酸化物層を効率良く除去することができる基板処理装置を提供する。第2のプロセスシップ12の第2のプロセスユニット34は、SiO2層123を有するデポジット膜126が形成されたウエハWを収容するチャンバ38と、該チャンバ38内に配置され且つウエハWを載置するESC39と、該ESC39と対向するように配置されたシャワーヘッド40のヒータ103と、ESC39の上面から突出自在な複数のプッシャーピン56と、チャンバ38内にアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給系105と、チャンバ38内に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給系127とを備え、プッシャーピン56は、SiO2層123、アンモニアガス及び弗化水素ガスから生成物が表面に生成されたウエハWをヒータ103の近傍に移動する。

Description

明 細 書 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 技術分野
本発明は、 基板処理装置、 基板処理方法及び記憶媒体に関し、 特に、 酸 化物層を除去する基板処理装置及ぴ基板処理方法に関する。 背景技術
シリ コンウェハ （以下、 単に 「ウェハ」 という。 ） から電子デバイスを 製造する電子デバイスの製造方法では、 ウェハの表面に導電膜や絶縁膜を 成膜する C V D ( Chemical Vapor Depos it ion) 等の成膜工程、 成膜された 導電膜や絶縁膜上に所望のパターンのフォ トレジス ト層を形成するリソグ ラフィ工程、 及びフォ トレジス ト層をマスクとして用いて処理ガスから生 成されたプラズマによって導電膜をゲート電極に成形し、 或いは絶縁膜に 配線溝やコンタク トホールを成形するエッチング工程が順次繰り返して実 行される。
例えば、 或る電子デバイスの製造方法では、 ウェハ上に形成されたポリ シリ コン層をエッチングすることがある。 この場合、 ウェハ上に形成され たト レンチ （溝） の側面には S i 0 .2層からなるデポジッ ト膜が形成され る。
ところで、 S i O 2層は電子デバイスの不具合、 例えば、 導通不良の原 因となるため、 除去する必要がある。 S i o 2層の除去方法として、 ゥェ ヽ【こ C O R ( Chemi cal Oxi de Removal ) 処理及ぴ P U T ( Post Heat Treatment) 処理を施す基板処理方法が知られている。 C O R処理は、 S i O 2層とガス分子を化学反応させて生成物を生成する処理であり、 P H T 処理は、 COR処理が施されたウェハを加熱して、 COR処理の化学反応 によってウェハに生成された生成物を気化 . 熱酸化 （Thermal Oxidation) させて該ウェハから除去する処理である。
この C OR処理及び PHT処理からなる基板処理方法を実行する基板処 理装置として、 化学反応処理装置と、 該化学反応処理装置に接続された熱 処理装置とを備える基板処理装置が知られている。 化学反応処理装置はチ ヤンバを備え、 該チャンパに収容されたウェハに C O R処理を施す。 熱処 理装置もチヤンバを備え、 該チャンバに収容されたウェハに P HT処理を 施す （例えば米国特許出願公開第 2 0 0 4ノ 0 1 8 5 6 7 0号明細書参 照） 。
しかしながら、 上述した基板処理装置は化学反応処理装置及ぴ熱処理装 置を必要とするため、 該基板処理装置の大きさが大きくなり、 該基板処理 装置を備える基板処理システムにおいて、 該基板処理装置の配置の自由度 が低いという問題がある。
また、 C O R処理及び P HT処理をそれぞれ化学反応処理装置及ぴ熱処 理装置で行う必要があり、 ウェハの搬送等によって S i o2層を効率良く 除去することができないという問題もある。
また、 従来の熱処理装置はチャンバ内に配置された载置台を有し、 該载 置台はヒータを内蔵する。 PHT処理の際、 ウェハは载置台に載置されて 上記ヒータによって加熱されるが、 ヒータによるウェハの温度調整が困難 であるという問題もある。
本発明の第 1の目的は、 配置の自由度が高く、 酸化物層を効率良く除去 することができる基板処理装置、 基板処理方法及び記憶媒体を提供するこ とにある。
本発明の第 2の目的は、 基板の温度調整を容易に行うことができる基板 処理装置、 基板処理方法及び記憶媒体を提供することにある。 発明の開示
上記第 1の目的を達成するために、 本発明の第 1の態様によれば、 酸化 物層が表面に形成された基板に処理を施す基板処理装置であって、 前記基 板を収容する収容室と、 前記収容室内にアンモニアガスを供給するアンモ ユアガス供給系と、 前記収容室内に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス 供給系と、 前記収容室内に向けて熱を放射する発熱体と、 前記収容室に収 容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動装置とを備える基板 処理装置が提供される。
本発明の第 1の態様において、 前記収容室に配置されて前記基板を載置 する載置台を備え、 前記発熱体は前記載置台に対向し、 前記基板移動装置 は前記载置台から前記発熱体に向けて突出自在な複数の棒状部材からなる ことが好ましレ、。
本発明の第 1の態様において、 前記載置台 不活性ガスを噴出する不活 性ガス嘖出.部を備えることが好ましい。
本発明の第 1の態様において、 前記基板移動装置は前記基板及び前記発 熱体の距離を調節することが好ましい。
本発明の第 1の態様において、 前記基板及び前記発熱体の距離 Lは 0 m m < L < 1 O m mであることが好ましい。
本発明の第 1の態様において、 前記アンモニアガス供給系は前記収容室 内にオゾンガス又は酸素ラジカルを供給することが好ましい。
本発明の第 1の態様において、 前記収容室内にオゾンガスを供給するォ ゾンガス供給系を備えることが好ましい。
本発明の第 1の態様において、 前記収容室内に酸素ラジカルを供給する 酸素ラジカル供給系を備えることが好ましい。
上記第 1の目的を達成するために、 本発明の第 2の態様によれば、 酸化 物層が表面に形成された基板を収容する収容室と、 該収容室内に向けて熱 を放射する発熱体とを備える基板処理装置において前記基板に処理を施す 基板処理方法であって、 前記収容室内にアンモニアガスを供給するアンモ ニァガス供給ステップと、 前記収容室内に弗化水素ガスを供給する弗化水 素ガス供給ステップと、 前記収容室に収容された基板を前記発熱体の近傍 に移動する基板移動ステップとを有する基板処理方法が提供される。
本発明の第 2の態様において、 前記収容室内にオゾンガスを供給するォ ゾンガス供給ステップを有することが好ましい。
本発明の第 2の態様において、 前記収容室内に酸素ラジカルを供給する 酸素ラジカル供給ステップを有することが好ましい。
上記第 1の目的を達成するために、 本発明の第 3の態様によれば、 酸化 物層が表面に形成された基板を収容する収容室と、 該収容室内に向けて熱 を放射する発熱体とを備える基板処理装置において前記基板に処理を施す 基板処理方法をコンピュ一タに実行させるプログラムを格納するコンビュ —タで読み取り可能な記憶媒体であって、 前記基板処理方法は、 前記収容 室内にアンモニアガスを供給するアンモニアガス供給ステップと、 前記収 容室內に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給ステップと、 前記収容 室に収容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動ステップとを 有する記憶媒体が提供される。
上記第 2の目的を達成するために、 本発明の第 4の態様によれば、 酸化 物層、 ァンモニァ及び弗化水素から生成された生成物が表面に形成された 基板に処理を施す基板処理装置であって、 前記基板を収容する収容室を備 える基板処理装置であって、前記収容室内に向けて熱を放射する発熱体と、 前記収容室に収容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動装置 とを備える基板処理装置が提供される。
本発明の第 4の態様において、 前記収容室に配置されて前記基板を載置 する載置台を備え、 前記発熱体は前記載置台に対向し、 前記基板移動装置 は前記載置台から前記発熱体に向けて突出自在な複数の棒状部材からなる ことが好ましい。
本発明の第 4の態様において、 前記収容室内にオゾンガスを供給するォ ゾンガス供給系を備えることが好ましい。
本発明の第 4の態様において、 前記収容室内に酸素ラジカルを供給する 酸素ラジカル供給系を備えることが好ましい。
上記第 2の目的を達成するために、 本発明の第 5の態様によれば、 酸化 物層、 アンモニア及び弗化水素から生成された生成物が表面に形成された 基板を収容する収容室と、 該収容室内に向けて熱を放射する発熱体とを備 える基板処理装置において前記基板に処理を施す基板処理方法であって、 前記収容室に収容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動ステ ップを有する基板処理方法が提供される。
上記第 2の目的を達成するために、 本発明の第 6の態様によれば、 酸化 物層、 アンモニア及び弗化水素から生成された生成物が表面に形成された 基板を収容する収容室と、 該収容室内に向けて熱を放射する発熱体とを備 える基板処理装置において前記基板に処理を施す基板処理方法をコンピュ ータに実行させるプログラムを格納するコンピ ータで読み取り可能な記 憶媒体であって、 前記基板処理方法は、 前記収容室に収容された基板を前 記発熱体の近傍に移動する基板移動ステップを有する記憶媒体が提供され る。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の実施の形態に係る基板処理装置を備える基板処理シ ステムの概略構成を示す平面図である。
第 2 A図及ぴ第 2 B図は、 それぞれ第 1図における第 2のプロセスュニ ッ トの断面図であり、第 2 A図は第 1図における線 I I一 I Iに沿う断面図で あり、 第 2 B図は第 2 A図における A部の拡大図である。
第 3図は、 第 1図における第 2のプロセスシップの概略構成を示す斜視 図である。
第 4図は、 第 3図における第 2のロード · ロックユニッ トのユニッ ト駆 動用ドライエア供給系の概略構成を示す図である。
第 5図は、 第 1図の基板処理装置におけるシステムコントローラの概略 構成を示す図である。
第 6図は、 S i 0 2層、 C F系デポジッ ト層及び S i 0 2層からなるデポ ジッ ト膜が形成されたウェハの断面図である。
第 7図は、 本実施の形態に係る基板処理方法としてのデポジッ ト膜除去 処理のフローチヤ一トである。
第 8図は、 本実施の形態に係る基板処理装置を備える基板処理システム の第 1の変形例の概略構成を示す平面図である。
第 9図は、 本実施の形態に係る基板処理装置を備える基板処理システム の第 2の変形例の概略構成を示す平面図である。
第 1 0図は、 第 2のプロセスシップの変形例を備える基板処理システム の概略構成を示す平面図である。
第 1 1図は、第 1 0図における第 3のプロセスュ-ッ トの断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
第 1図は、 本実施の形態に係る基板処理装置を備える基板処理システム の概略構成を示す平面図である。
第 1図において、基板処理システム 1 0は、電子デバィス用のウェハ（以 下、 単に 「ウェハ j という。 ） W (基板） にエッチング処理を施す第 1の プロセスシップ 1 1 と、 該第 1のプロセスシップ 1 1 と平行に配置され、 第 1のプロセスシップ 1 1においてエッチング処理が施されたウェハ Wに 後述する C O R処理、 P H T処理及び有機物層除去処理を施す第 2のプロ セスシップ 1 2 (基板処理装置） と、 第 1のプロセスシップ 1 1及ぴ第 2 のプロセスシップ 1 2がそれぞれ接続された矩形状の共通搬送室としての ローダーュニッ ト 1 3とを備える。
ローダーユニッ ト 1 3には、 上述した第 1のプロセスシップ 1 1及び第 2のプロセスシップ 1 2の他、 2 5枚のウェハ Wを収容する容器と しての フープ （Front Opening Unified Pod) 1 4がそれぞれ載置される 3つのフ —プ載置台 1 5 と、 フープ 1 4から搬出されたウェハ Wの位置をプリァラ ィメントするオリエンタ 1 6 と、 ウェハ Wの表面状態を計測する第 1及び 第 2の I M S (Integrated Metrology System, Therraa-Wave, Inc. ) 1 7 , 1 8とが接続されている。
第 1 のプロセスシップ 1 1及び第 2のプロセスシップ 1 2は、 ローダ一 ユニッ ト' 1 3の長手方向における側壁に接続されると共にローダーュニッ ト 1 3を挟んで 3つのフープ載置台 1 5 と対向するように配置され、 オリ ェンタ 1 6は口一ダーュ-ッ ト 1 3の長手方向に関する一端に配置され、 第 1の I M S 1 7はローダーユニッ ト 1 3の長手方向に関する他端に配置 され、 第 2の I M S 1 8は 3つのフープ載置台 1 5と並列に配置される。 ローダーュ -ッ ト 1 3は、 内部に配置された、 ウェハ Wを搬送するスカ ラ型デュアルアームタイプの搬送ァ一ム機構 1 9と、 各フープ載置台 1 5 に対応するように側壁に配置されたウェハ Wの投入口としての 3つのロー ドポート 2 0とを有する。 搬送アーム機構 1 9は、 フープ載置台 1 5に载 置されたフープ 1 4からウェハ Wをロードポート 2 0経由で取り出し、 該 取り出したウェハ Wを第 1のプロセスシップ 1 1、 第 2のプロセスシップ 1 2、 オリエンタ 1 6、 第 1の I M S 1 7や第 2の I M S 1 8へ搬出入す る。
第 1の I M S 1 7は光学系のモ-タであり、 搬入されたウェハ Wを载置 する载置台 2 1 と、 該載置台 2 1に載置されたウェハ 'Wを指向する光学セ ンサ 2 2とを有し、 ウェハ Wの表面形状、 例えば、 表面層の膜厚、 及び配 線溝やゲート電極等の C D ( Crit ical Dimens ion) 値を測定する。 第 2の
1 M S 1 8も光学系のモニタであり、 第 1の I M S 1 7と同様に、 载置台
2 3と光学センサ 2 4とを有し、 ウェハ Wの表面におけるパーティクル数 を計測する。
第 1のプロセスシップ 1 1は、 ウェハ Wにエッチング処理を施す第 1の プロセスユニッ ト 2 5と、 該第 1のプロセスユニッ ト 2 5にウェハ Wを受 け渡すリンク型シングルピックタイプの第 1の搬送アーム 2 6を内蔵する 第 1のロード · ロックュニッ ト 2 7 とを有する。
第 1のプロセスュニッ ト 2 5は、 円筒状の処理室容器 （チャンバ） と、 該チャンパ内に配置された上部電極及び下部電極とを有し、 該上部電極及 び下部電極の間の距離はウェハ Wにエッチング処理を施すための適切な間 隔に設定されている。 また、 下部電極はウェハ Wをクーロン力等によって チャックする E S C 2 8をその; II部に有する。
第 1のプロセスュニッ ト 2 5では、 チャンパ内部に処理ガスを導入し、 上部電極及び下部電極間に電界を発生させることによって導入された処理 ガスをプラズマ化してイオン及びラジカルを発生させ、 該イオン及びラジ カルによってウェハ Wにェツチング処理を施す。
第 1のプロセスシップ 1 1では、 ローダーユニッ ト 1 3の内部圧力は大 気圧に維持される一方、 第 1のプロセスユニッ ト 2 5の内部圧力は真空に 維持される。 そのため、 第 1のロード ' ロックユニッ ト 2 7は、 第 1のプ ロセスユニッ ト 2 5との連結部に真空ゲートバルブ 2 9を備えると共に、 口一ダーュ二ッ ト 1 3 との連結部に大気ゲートバルブ 3 0を備えることに よって、 その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。 第 1のロード · ロックユニッ ト 2 7の内部には、 略中央部に第 1の搬送 アーム 2 6が設置され、 該第 1の搬送アーム 2 6よ り第 1のプロセスュ- ッ ト 2 5側に第 1のバッファ 3 1が設置され、 第 1の搬送アーム 2 6より ローダーュエツ ト 1 3側には第 2のパッファ 3 2が設置される。 第 1のバ ッファ 3 1及び第 2のパッファ 3 2は、 第 1の搬送アーム 2 6の先端部に 配置されたウェハ Wを支持する支持部 （ピック） 3 3が移動する軌道上に 配置され、 ェツチング処理済みのウェハ Wを一時的に支持部 3 3の軌道の 上方に待避させることにより、 ェツチング未処理のウェハ Wとェツチング 処理済みのウェハ Wとの第 1のプロセスュニッ ト 2 5における円滑な入れ 換えを可能とする。
第 2のプロセスシップ 1 2は、 ウェハ Wに COR処理、 P HT処理及び 有機物層除去処理を施す第 2のプロセスユニッ ト 3 4と、 該第 2のプロセ スユニッ ト 3 4に真空ゲートバルブ 3 5を介して接続され、 且つ第 2のプ ロセスュニッ ト 34にウェハ Wを受け渡すリンク型シング ピックタイプ の第 2の搬送アーム 3 7を内蔵する第 2のロード ' ロックユニッ ト 4 9 と を有する。
第 2A図及び第 2 B図は、 それぞれ第 1図における第 2のプロセスュニ ッ 卜の断面図であり、第 2 A図は第 1図における線 II一 IIに沿う断面図で あり、 第 2 B図は第 2 A図における A部の拡大図である。
第 2 A図において、 第 2のプロセスユニッ ト 34は、 円筒状の処理室容 器 （チャンバ） 3 8 (収容室） と、 該チャンバ 3 8内に配置されたウェハ Wの載置台としての E S C 3 9 と、 チャンバ 3 8の上方において E S C 3 9と対向するように配置されたシャワーへッ ド 4 0と、 チャンバ 3 8内の ガス等を排気する TMP (Turbo Molecular Purap) 4 1 と、 チャンバ 3 8 及び TMP 4 1の間に配置され、 チャンバ 3 8内の圧力を制御する可変式 ノ 夕フライ /くノレブとしての A P G (Adaptive Pressure Control) ノ ノレブ 4 2 とを有する。
シャヮ一へッ ド 4 0は下層部 4 3及ぴ上層部 4 4からなる 2層構造を有 し、 下層部 4 3及ぴ上層部 4 4のそれぞれに第 1のバッファ室 4 5及び第 2のバッファ室 4 6を有する。 第 1のバッファ室 4 5及ぴ第 2のバッファ 室 4 6はそれぞれガス通気孔 4 7 , 4 8を介してチャンバ 3 8内に連通す る。 すなわち、 シャワーヘッ ド 4 0は、 第 1のバッファ室 4 5及ぴ第 2の バッファ室 4 6にそれぞれ供給されるガスのチャンバ 3 8内への内部通路 を有する、 階層状に積み重ねられた 2つの板状体 （下層部 4 3、 上層部 4 4 ) 力、らなる。
' シャワーへッ ド 4 0の下層部 4 3は第 1のバッファ室 4 5の下方に円板 状のヒータ 1 0 3 (発熱体） を有する。 該ヒータ 1 0 3は電熱線等からな り、 チャンバ 3 8内へ向けて熱を放射する。 また、 ヒータ 1 0 3はヒータ 制御部 1 0 4に接続されており、 該ヒータ制御部 1 0 4はヒータ 1 0 3の 発熱量を制御する'。
なお、 第 2のプロセスュニッ ト 3 4はヒータ 1 0 3の代わりにチャンバ 3 8内に配置されたランプを発熱体として備えていてもよい。
シャワーヘッ ド 4 0の下層部 4 3は NH 3 (アンモニア） ガス供給系 1 0 5に接続されている。 アンモニアガス供給系 1 0 5は下層部 4 3の第 1 のバッファ室 4 5に連通するァンモユアガス供給管 5 7 と、 該アンモニア ガス供給管 5 7に配されたアンモニアガスバルブ 1 0 6 と、 アンモニアガ ス供給管 5 7に接続されたアンモニアガス供給部 1 0 7とを備える。 アン モニァガス供給部 1 0 7はアンモニアガス供給管 5 7を介して第 1のバッ ファ室 4 5へアンモニアガスを供給する。 また、 アンモニアガス供給部 1 0 7は供給するアンモニアガスの流量を調節する。 アンモニアガスバルブ 1 0 6はアンモニアガス供給管 5 7の遮断 ·連通を自在に行うことができ る。
アンモニアガス供給系 1 0 5は、 窒素ガス供給部 1 0 8 と、 該窒素ガス 供給部 1 0 8 に接続された窒素ガス供給管 1 0 9 と、 該窒素ガス供給管 1 0 9に配された窒素ガスバルブ 1 1 0 とを有する。 また、 窒素ガス供給管 1 0 9は、 第 1のパッファ室 4 5及ぴァンモユアガスパルプ 1 0 6の間に おいてアンモニアガス供給管 5 7に接続されている。 窒素ガス供給部 1 0 8は窒素ガス供給管 1 0 9及ぴアンモニアガス供給管 5 7を介して第 1 の バッファ室 4 5へ窒素ガスを供給する。 また、 窒素ガス供給部 1 0 8は供 給する窒素ガスの流量を調節する。 窒素ガスバルブ 1 1 0は窒素ガス供給 管 1 0 9 の遮断 · 連通を自在に行う こ とができる。
また、 アンモニアガス供給系 1 0 5は、 オゾンガス供給部 1 1 1 と、 該 オゾンガス供給部 1 1 1に接続されたオゾンガス供給管 1 1 2 と、 該ォゾ ンガス供給管 1 1 2に配されたオゾンガスバルブ 1 1 3 とを有する。 ォゾ ンガス供給管 1 1 2 も、 第 1のバッファ室 4 5及びアンモニアガスバルブ 1 0 6の間においてアンモニアガス供給管 5 7に接続されている。 オゾン ガス供給部 1 1 1はオゾンガス供給管 1 1 2及びァンモユアガス供給管 5 7を介して第 1のバッファ室 4 5 へオゾンガスを供給する。 また、 オゾン ガス供給部 1 1 1は供給するオゾンガスの流量を調節する。 ，オゾンガスバ ルブ 1 1 3はオゾンガス供給管 1 1 2の遮断 · 連通を自在に行う こ とがで きる。
アンモ-ァガス供給系 1 0 5は、 アンモニアガスバルブ 1 0 6、 窒素ガ スバルブ 1 1 0及ぴオゾンガスバルブ 1 1 3の開閉を切り替えるこ とによ つて第 1のバッファ室 4 5、 引いてはチャンバ 3 8内へ供給するガスの種 類を切り替える。 具体的には、 ウェハ Wに C◦ R処理を施す際、 第 1のバ ッファ室 4 5 にはアンモニアガスがアンモニアガス供給系 1 0 5から供給 され、 該供給されたアンモニアガスはガス通気孔 4 7を介してチャンパ 3 8内へ供給される。 また、 ウェハ Wに P H T処理を施す際、 第 1 のバッフ ァ室 4 5には窒素ガスがアンモエアガス供給系 1 0 5から供給され、 該供 給された窒素ガスはガス通気孔 4 7を介してチャンバ 3 8内へ供給される。 また、 ウェハ Wに有機物層除去処理を施す際、 第 1のバッファ室 4 5には オゾンガスがアンモニアガス供給系 1 0 5から供給され、 該供給されたォ ゾンガスはガス通気孔 4 7を介してチャンバ 3 8内へ供給される。
また、 シャワーヘッ ド 4 0の上層部 4 4は H F (弗化水素） ガス供給系 1 2 7に接続されている。 弗化水素ガス供給系 1 2 7は上層部 4 4の第 2 のバッファ室 4 6に連通する弗化水素ガス供給管 5 8 と、 該弗化水素ガス 供給管 5 8に配された弗化水素ガスバルブ 1 1 4と、 弗化水素ガス供給管 5 8に接続された弗化水素ガス供給部 1 1 5 とを備える。 弗化水素ガス供 給部 1 1 5は弗化水素ガス供給管 5 8を介して第 2のバッファ室 4 6 へ弗 化水素ガスを供給する。 また、 弗化水素ガス供給部 1 1 5は供給する弗化 水素ガスの流量を調節する。 弗化水素ガスパルプ 1 1 4は弗化水素ガス供 給管 5 8の遮断 ·連通を自在に行うことができる。 シャヮ一へッ ド 4 0の 上層部 4 4はヒータ （図示しない） 、 例えば、 加熱素子を內蔵する。 この 加熱素子は、 第 2のバッファ室 4 6内の弗化水素ガスの温度を制御する。 シャワーへッ ド 4 0では、 アンモニアガス供給系 1 0 5のアンモニアガ ス供給部 1 0 7と弗化水素ガス供給系 1 2 7の弗化水素ガス供給部 1 1 5 とが協働して、 チャンバ 3 8へ供給されるアンモニアガスと弗化水素ガス の体積流量比を調整する。
シャワーヘッ ド 4 0では、 第 2 B図に示すように、 ガス通気孔 4 7 , 4 8におけるチャンバ 3 8内への開口部は末広がり状に形成される。 これに よ り、 アンモニアガス、 窒素ガス、 オゾンガス及ぴ弗化水素ガスをチャン バ 3 8内へ効率よく拡散することができる。 さらに、 ガス通気孔 4 7 ， 4 8は断面がくぴれ形状を呈するので、 チャンパ 3 8で発生した堆積物がガ ス通気孔 4 7 , 4 8、 引いては、 第 1 のバッファ室 4 5や第 2のバッファ 室 4 6へ逆流するのを防止する。 なお、 ガス通気孔 4 7， 4 8は螺旋状の 通気孔であってもよい。
第 2のプロセスュ-ッ ト 3 4は、 チャンバ 3 8内において初めてアンモ ユアガス及ぴ弗化水素ガスが混合するよ うに設計されている （ポス トミ ツ クス設計） ため、 チャンパ 3 8内に上記 2種類のガスが導入されるまで、 該 2種類のガスが混合するのを防止して、 弗化水素ガスとアンモニアガス とがチャンバ 3 8内への導入前に反応するのを防止する。
また、 第 2のプロセスユニッ ト 3 4では、 チャンバ 3 8の側壁がヒータ (図示しない） 、 例えば、 加熱素子を内蔵し、 チャンバ 3 8内の雰囲気温 度が低下するのを防止する。 これにより、 C O R処理の再現性を向上する ことができる。 また、 側壁内の加熱素子は、 側壁の温度を制御することに よって C O R処理の際にチヤンパ 3 8内において発生した副生成物が側壁 の内側に付着するのを防止する。
E S C 3 9は、'内部に直流電圧が印加される電極板 （図示しない） を有 し、 直流電圧によ り発生するク一ロン力又はジョ ンソン ' ラーベック (Johnsen-Rahbek)力によってウェハ Wを吸着して保持する。 また、 E S C 3 9は調温機構として円環状の冷媒室 1 0 2を有する。 該冷媒室 1 0 2は 冷媒管 1 0 1を介してチラ一ュニッ ト 6 0に接続されている。 該チラ一ュ ニッ ト 6 0は冷媒室 1 0 2に所定温度の冷媒、 例えば、 冷却水やガルデン 液を供給し、 当該冷媒の温度によつて E S C 3 9の上面に吸着保持された ウェハ Wの処理温度が制御される。
また、 E S C 3 9は、 E S C 3 9の上面から不活性ガス、 例えば、 窒素 ガスを嘖出する複数の不活性ガス噴出孔 1 1 6 (不活性ガス噴出部） を有 する。 該不活性ガス噴出孔 1 1 6は不活性ガス供給管 1 1 7を介して不活 性ガス供給部 1 1 8に接続されている。 各不活性ガス嘖出孔 1 1 6は P H T処理の間、 E S C 3 9の表面を覆うように不活性ガスを噴出する。
さらに、 E S C 3 9は、 E S C 3 9の上面とウェハの裏面との間に伝熱 ガス （ヘリ ウムガス） を満遍なく供給する伝熱ガス供給系 （図示しない） を有する。 伝熱ガスは、 C O R処理の間、 冷媒によって所望の指定温度に 維持された E S C 3 9とウェハとの熱交換を行い、 ウェハを効率よく且つ 均一に冷却する。
また、 E S C 3 9は、 その上面から突出自在な複数のプッシャ一ピン 5 6 (基板移動装置） を有する。 ブッシヤーピン 5 6は E S C 3 9に載置さ れたウェハ Wの裏面を支持し、 該ウェハ Wをシャワーヘッ ド 4 0のヒータ 1 0 3の近傍に移動する。 各プッシヤーピン 5 6はセラミックゃステンレ スの棒状部材からなり、 各プッシヤーピン 5 6の少なく とも 1つはその先 端にウェハ Wの裏面の温度を蛍光によって測定する温度センサ （図.示しな い） を有している。 また、 各プッシヤーピン 5 6は、 モータ （図示しない） によつて駆動され、 それらの突出量はモータによって自在に調節される。 したがって、 各プッシヤーピン 5 6はゥェハ W.及ぴヒータ 1 0 3 ·の距離を 調節することができる。 該ウェハ W及びヒータ 1 0 3の距離は上記温度セ ンサによつて測定されたウェハ Wの裏面の温度に応じて変更されてもよレ、。 なお、 プッシヤーピン 5 6は、 その突出量が自在に調整可能である必要 はなく、 多段階、 少なく とも 3段階、 具体的には、 ウェハ Wを E S C 3 9 に吸着保持する場合 （C O R処理） 、 ウェハ Wの搬出入を行う場合及びゥ ェハ Wをヒータ 1 0 3に近接させる場合（P H T処理、有機物層除去処理） に対応して 3段階の突出量を実現できるだけでもよい。
第 1図に戻り、 第 2のロード ' ロックユニッ ト 4 9は、 第 2の搬送ァー ム 3 7を內蔵する筐体状の搬送室 （チャンバ） 7 0を有する。 また、 ロー ダーユニッ ト 1 3の内部圧力は大気圧に維持される一方、 第 2のプロセス ュニッ ト 3 4の内部圧力は真空若しく は大気圧以下に維持される。 そのた め、 第 2のロード ' ロックユニッ ト 4 9は、 第 2のプロセスユニッ ト 3 4 との連結部に真空ゲートバルブ 3 5を備えると共に、 ローダーュニッ ト 1 3との連結部に大気ドアバルブ 5 5を備えることによって、 その内部圧力 を調整可能な真空予備搬送室として構成される。
第 3図は、 第 1図における第 2のプロセスシップの概略構成を示す斜視 図である。
第 3図において、 第 2のプロセスユニッ ト 3 4は、 上述した構成要素の 他にチャンバ 3 8内の圧力を測定する圧力ゲ一ジ 5 9を備える。 また、 第 2のプロセスユニッ ト 3 4の下方には、 D P (Dry Pump) (図示しない） に接続された第 2のプロセスユニッ ト排気系 6 1が配置される。 第 2のプ 口セスュ二ッ ト排気系 6 1は、 チヤンバ 3 8 と A P Cパルプ 4 2の間に配 設された排気ダク ト 6 2と連通する排気管 6 3と、 TMP 4 1の下方 （排 気側） に接続された排気管 6 4とを有し、 チャンバ 3 8内のガス等を排気 する。 なお、 排気管 6 3は D Pの手前において排気管 6 4に接続される。 第 2のロード . ロックユニッ ト 4 9は、 チャンバ 7 0へ窒素ガスを供給 する窒素ガス供給管 7 1 と、 チャンパ 7 0内の圧力を測定する圧力ゲージ 7 2と、 チャンバ 7 0内の窒素ガス等を排気する第 2のロード · 口ツクユ 二ッ ト排気系 7 3 と、 チャンバ 7 0内を大気開放する大気連通管 7 4とを 備 ^る。
窒素ガス供給管 7 1には MF C (Mass Flow Controller) (図示しなレヽ） が設けられ、 該 MF Cはチャンバ 7 0へ供給される窒素ガスの流量を調整 する。第 2のロード ·ロックュニッ ト排気系 7 3は 1本の排気管からなり、 該排気管はチャンバ 7 0に連通すると共に、 D P (図示しない） に接続さ れる。 また、 第 2のロード ' 口ツクユ-ッ ト排気系 Ί 3及ぴ大気連通管 7 4はそれぞれ開閉自在な排気バルブ 7 5及びリ リーフバルブ Ί 6を有し、 該排気バルブ 7 5及びリ リ一フバルブ 7 6は協働してチャンバ 7 0内の圧 力を大気圧から所望の真空度までのいずれかに調整する。
第 4図は、 第 3図における第 2のロード ' ロックユニッ トのユニッ ト駆 動用ドライエア供給系の概略構成を示す図である。
第 4図において、 第 2のロード ' ロックュニッ ト 4 9のュニッ ト駆動用 ドライエア供給系 7 7のドライエア供給先としては、 大気ドアパルプ 5 5 が有するスライ ドドア駆動用の ドアバルブシリンダ、 N 2パージュエツ ト としての窒素ガス供給管 7 1が有する M F C、 大気開放用のリ リーフユ二 ッ トとしての大気連通管 7 4が有するリ リ一フバルブ 7 6、 真空引きュニ ッ トとしての第 2のロード ' ロックュニッ ト排気系 7 3が有する排気バル ブ 7 5、 及び真空ゲートバルブ 3 5が有するスライ ドゲート駆動用のゲー トバルブシリンダが該当する。
ュニッ ト駆動用 ドライエァ供給系 7 7は、 第 2のプロセスシップ 1 2が 備える本ドライエア供給管 7 8から分岐された副ドライエア供給管 7 9と、 該副ドライエア供給管 7 9に接続された第 1のソレノィ ドバルブ 8 0及び 第 2のソレノイ ドバルブ 8 1 とを備える。
第 1のソレノイ ドバルブ 8 0は、 ドライエア供給管 8 2， 8 3， 8 4， 8 5の各々を介して ドアバルブシリンダ、 M F C；、 リ リ一フバルブ 7 6及 ぴゲートバルブシリ ンダに接続され、 これらへのドライエアの供給量を制 御することによって各部の動作を制御する。 また、 第 2のソレノイ ドバル ブ 8 1は、 ドライエア供給管 8 6を介して排気バルブ 7 5に接続され、 排 気バルブ 7 5への ドライエアの供給量を制御することによって排気バルブ 7 5の動作を制御する。 なお、 窒素ガス供給管 7 1における M F Cは窒素 ( N 2 ) ガス供給系 8 7にも接続されている。
また、 第 2のプロセスユニッ ト 3 4も、 上述した第 2のロード ' ロック ユニッ ト 4 9のュニッ ト駆動用 ドライエア供給系 7 7 と同様の構成を有す るュニッ ト駆動用 ドライエア供給系を備える。 第 1図に戻り、 基板処理システム 1 0は、 第 1のプロセスシップ 1 1、 第 2のプロセスシップ 1 2及びローダーュニッ ト 1 3の動作を制御するシ ステムコントローラと、 ローダーュ -ッ ト 1 3の長手方向に関する一端に ' 配置されたオペレーショ ンパネル 8 8を備える。
オペレーショ ンパネル 8 8は、 例えば L C D (Liquid Crystal Display) からなる表示部を有し、 該表示部は基板処理システム 1 0の各構成要素の 動作状況を表示する。
また、 第 5図に示すように、 システムコン トローラは、 E C (Equipment Controller) 8 9 と、 3つの MC (Module Controller) 9 0 , 9 1 , 9 2 と、 E C 8 9及ぴ各 MCを接続するスィッチンダハブ 9 3とを備える。 該 システムコン トローラは E C 8 9から L AN (Local Area Network) 1 7 0を介して、 基板処理システム 1 0が設置されている工場全体の製造工程 を管理する ME S (Manufacturing Execution System) と しての P C 1 7 1に接続されている。 ME Sは、 システムコントローラと連携して工場に おける工程に関するリアルタイム情報を基幹業務システム （図示しない） にフィードパックすると共に、 工場全体の負荷等を考慮して工程に関する 判断を行う。
E C 8 9は、 各 MCを統括して基板処理システム 1 0全体の動作を制御 する主制御部 （マスタ制御部） である。 また、 E C 8 9は、 C P U、 R A M、 HDD等を有し、 オペレーショ ンパネノレ 8 8においてユーザ等によつ て指定されたウェハ Wの処理方法、 すなわち、 レシピに対応するプログラ ムに応じて C P Uが各 MCに制御信号を送信することにより、 第 1のプロ セスシップ 1 1、 第 2のプロセスシップ 1 2及ぴローダーュニッ ト 1 3の 動作を制御する。
スイッチングハブ 9 3は、 E C 8 9からの制御信号に応じて E C 8 9の 接続先としての MCを切り替える。 57354
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MC 9 0 , 9 1， 9 2は、 それぞれ第 1のプロセスシップ 1 1、 第 2の プロセスシップ 1 2及ぴローダーュニッ ト 1 3の動作を制御する副制御部 (ス レーブ制御部） である。 各 MCは、 D I S T (Distribution) ボー ド 96によって GHO S Tネッ トワーク 9 5を介して各 I /O (入出力） モ ジュール 9 7 , 9 8， 9 9にそれぞれ接続される。 GHO S Tネッ トヮー ク 9 5は、 各 MCが有する MCボー ドに搭載された G H O S T (General High-Speed Optimum Scalable Transceiver) と称される Iによつ飞実 現されるネッ トワークである。 GHO S Tネッ トワーク 9 5には、 最大で 3 1個の I ZOモジュールを接続可能であり 、 GHO S Tネッ トワーク 9 5では、 MCがマスタに該当し、 I ZOモジュールがスレーブに該当する。
Iノ0モジュール 9 8は、 第 2のプロセスシップ 1 2における各構成要 素 （以下、 「エン ドデバイス」 という。 ） に接続された複数の I ZO部 1 00からなり 、 各ェンドデバイスへの制御信号及び各ェンドデバイスから の出力信号の伝達を行う。 I /Oモジュール 9 8において I /O部 1 0 0 に接続されるエン ドデバイスには、 例えば、 第 '2のプロセスユニッ ト 3 4 におけるチラ一ュニッ ト 6 0、 不活性ガス供給部 1 1 8、 アンモニアガス 供給部 1 0 7、 アンモニアガスバルブ 1 0 6、 窒素ガス供給部 1 0 8、 窒 素ガスバルブ 1 1 0、オゾンガス供給部 1 1 1、オゾンガスバルブ 1 1 3、 弗化水素ガス供給部 1 1 5、 弗化水素ガスバルブ 1 1 4、 圧力ゲージ 5 9 及び A P Cバルブ 4 2、 第 2のロー ド ' ロ ックユニッ ト 4 9における窒素 ガス供給管 7 1の MF C、 圧力ゲージ 7 2及ぴ第 2の搬送アーム 3 7、 並 びに、 ュニッ ト駆動用 ドライエア供給系 7 7における第 1のソレノィ ドバ ルブ 8 0及び第 2のソレノィ ドバルブ 8 1等が該当する。
なお、 1 0モジュール9 7， 9 9は、 I /Oモジュール 9 8 と同様の 構成を有し、 第 1のプロセスシップ 1 1に対応する MC 9 0及ぴ I ZOモ ジュール 9 7の接続関係、 並びにローダーュニッ ト 1 3に対応する MC 9 2及び I /Oモジュール 9 9の接続関係も、 上述した MC 9 1及び I /O モジュール 9 8の接続関係と同様の構成であるため、 これらの説明を省略 する。
また、 各 GHO S Tネッ トワーク 9 5には、 I ZO部 1 0 0におけるデ ジタル信号、 アナログ信号及ぴシリ アル信号の入出力を制御する I /Οボ ード （図示しない） も接続される。
基板処理システム 1 0において、 ウェハ Wに C O R処理 ¾施す際には、 C OR処理のレシピに対応するプログラムに応じて E C 8 9の C PUが、 スイッチングハブ 9 3、 MC 9 1、 GHO S Tネッ トワーク 9 5及ぴ 1 / Oモジュール 9 8における I /O部 1 0 0を介して、 所望のエン ドデバイ スに制御信号を送信することによって第 2のプロセスュニッ ト 34におい て C O R処理を実行する。
具体的には、 C P Uが、 窒素ガスバルブ 1 1 0及びオゾンガスバルブ 1 1 3に制御信号を送信することによってこれらを閉鎖し、 アンモニアガス 供給部 1 0 7及び弗化水素ガス供給部 1 1 5に制御信号を送信することに よってチャンパ 3 8におけるァンモユアガス及ぴ弗化水素ガスの体積流量 比を所望の値に調整し、 TMP 4 1及び AP Cバルブ 4 2に制御信号を送 信することによってチャンバ 3 8内の圧力を所望の値に調整する。 また、 このとき、 圧力ゲージ 5 9がチャンバ 3 8内の圧力値を出力信号と して E C 8 9の C P Uに送信し、 該 C PUは送信されたチヤンバ 3 8内の圧力値 に基づいて、 アンモニアガス供給部 1 0 7、 弗化水素ガス供給部 1 1 5、 A P Cバルブ 4 2や TMP 4 1の制御パラメータを決定する。
また、 ウェハ Wに P H T処理を施す際には、 PHT処理のレシピに対応 するプログラムに応じて E C 8 9の C PUが、 所望のェンドデバイスに制 御信号を送信することによって第 2のプロセスュニッ ト 3 4において PH T処理を実行する。 具体的には、 C P Uが、 アンモニアガスパルプ 1 0 6及ぴオゾンガスバ ルプ 1 1 3に制御信号を送信することによってこれらを閉鎖し、 窒素ガス 供給部 1 0 8及び A P Cバルブ 4 2に制御信号を送信することによってチ ャンバ 3 8內の圧力を所望の値に調整し、 プッシヤーピン 5 6 を駆動する モータに制御信号を送信することによつてウェハ Wをヒータ 1 0 3 の近傍 に移動させると共に、 ウェハ W及ぴヒータ 1 0 3の間の距離を調節してゥ ェハ Wの温度を所望の温度に調整する。 また、 このとき、 圧力ゲージ 5 9 及びプッシヤーピン 5 6の温度センサがチヤンバ 3 8内の圧力値及ぴゥェ ハ Wの裏面の温度を出力信号と して E C 8 9の C P Uに送信し、 該 C P U は送信された圧力値や温度に基づいて、 ？（ バルブ 4 2、 窒素ガス供給 部 1 0 8及ぴプッシヤーピン 5 6 を駆動するモータの制御パラメータを決 定する。
さらに、 ウェハ Wに有機物層除去処理を施す際には、 有機物層除去処理 のレシピに対応するプログラムに応じて E C 8 9の C P Uが、 所望のェン ドデバイスに制御信号を送信することによって第 2のプロセスュニッ ト 3 4において有機物層除去処理を実行する。 ..
具体的には、 C P Uが、 アンモニアガスバルブ 1 0 6及び窒素ガスパル ブ 1 1 0に制御信号を送信することによってこれらを閉鎖し、 オゾンガス 供給部 1 1 1及ぴ A P Cバルブ 4 2に制御信号を送信することによってチ ヤンバ 3 8內の圧力を所望の値に調整し、 プッシヤーピン 5 6 を駆動する モータに制御信号を送信することによってウェハ W及びヒータ 1 0 3 の間 の距離を調節してウェハ Wの温度を所望の温度に調整する。 また、 このと き、 圧力ゲ一ジ 5 9及ぴプッシヤーピン 5 6の温度センサがチヤンバ 3 8 内の圧力値及びウェハ Wの裏面の温度を出力信号と して E C 8 9の C P U に送信し、 該 C P Uは送信された圧力値や温度に基づいて、 A P Cバルブ 4 2、 オゾンガス供給部 1 1 1及びプッシヤーピン 5 6を駆動するモータ の制御パラメ一タを決定する。
第 5図のシステムコントローラでは、 複数のェンドデパイスが E C 8 9 に直接接続されることなく、 該複数のヱンドデパイスに接続された I /O 部 1 0 0がモジュール化されて I /Oモジュールを構成し、 該 I ZOモジ ユールが MC及ぴスィッチンダハブ 9 3を介して E C 8 9に接続されるた め、 通信系統を簡素化することができる。
また、 E C 8 9の C P Uが送信する制御信号には、 所望のエンドデバイ スに接続された I /O部 1 0 0のア ドレス、 及び当該 I /Ο部 1 0 0を含 む I ΖΟモジュールのァドレスが含まれているため、 スイッチングハブ 9 3は制御信号における I ΖΟモジュールのア ドレスを参照し、 MCの GH O S Τが制御信号における I ΖΟ部 1 0 0のァ ドレスを参照する.ことによ つて、 スィ ッチンダハブ 9 3や MCが C P Uに制御信号の送信先の問い合 わせを行う必要を無くすことができ、 これにより、 制御信号の円滑な伝達 を実現することができる。
ところで、 表面にポリシリ コ ン膜.; 1 1 9、 S i Ο 2膜 1 2 0及ぴポリシ リコン膜 1 2 1が順に積層されたウェハ Wをエッチングすると、 ウェハ上 に形成された トレンチ 1 2 2の側面には、 第 6図に示すような、 S i O 2 層 1 2 3、 C F系デポジッ ト層 1 24及び S i 〇2層 1 2 5からなるデポ ジッ ト膜 1 2 6が形成される。 これらの S i 02層 1 2 3 , 1 2 5及び C F系デポジッ ト層 1 24は電子デバイスの不具合、 例えば、 導通不良の原 因となるため、 除去する必要がある。
本実施の形態に係る基板処理方法は、 これに対応して、 デポジッ ト膜 1 26がトレンチの側面に形成されたウェハ Wに C O R処理、 P H T処理及 ぴ有機物層除去処理を第 2のプロセスユニッ ト 34内で施す。.
本実施の形態に係る基板処理方法では、 C O R処理においてアンモニア ガス及び弗化水素ガスを用いる。 ここで、 弗化水素ガスは S i Ο 2層の腐 食を促進し、 アンモニアガスは、 酸化膜 （S i 02層） と弗化水素ガスと の反応を必要に応じて制限し、 最終的には停止させるための反応副生成物 (By-product) を合成する。 具体的には、 本実施の形態に係る基板処理方 法では、 C O R処理及び P HT処理において以下の化学反応を利用する。 (COR処理）
S i O 2 + 4 H F -→ S i F 4 + 2 H 2 O†
S i F4+ 2 NH3+ 2 HF → (NH4) 2 S i F 6
( P HT処理）
(NH 4) 2 S i F 6 → S i F4 i + 2 NH3 † + 2HF † 尚、 PHT処理においては、 N 2及び H 2も若干量発生する。
また、 本実施の形態に係る基板処理方法では、 有機物層除去処理におい てオゾンガスを用いる。 ここで、 C O R処理及び P HT処理が施されたゥ ェハ Wでは、 トレンチの側面のデポジッ ト膜 1 2 6において S i O 2層 1 2 3が除去されて有機物層である C F系デポジッ ト層 1 24が露出する。 オゾンガスは露出したじ F系デポジッ ト層 1 24を分解する。具体的には、 オゾンガスに暴露された C F系デポジッ ト層 1 24は化学反応によって C 0、 C O 2や F 2等に分解される。 これにより、 トレンチの側面のデポジッ ト膜 1 26において C F系デポジッ ト層 1 24が除去される。
第 7図は、 本実施の形態に係る基板処理方法としてのデポジッ ト膜除去 処理のフローチャートである。
第 7図では、 基板処理システム 1 0において、 まず、 ト レンチの側面に S i 〇2層 1 2 3、 C F系デポジッ ト層 1 2 4及び S i 〇 2層 1 2 5カ らな るデポジッ ト膜 1 2 6が形成されたウェハ Wを第 2のプロセスュニッ ト 3 4のチャンバ 3 8に収容して E S C 3 9上に載置する （ステップ S 7 1 ) と共に、 チャンバ 3 8内の圧力を所定の圧力に調整し、 チャンバ 3 8内に アンモニアガス、 弗化水素ガス及び希釈ガスとしてのアルゴン （A r ) ガ スを供給し （アンモニアガス供給ステップ、 弗化水素ガス供給ステップ） (ステップ S 7 2) 、 チャンバ 3 8内をこれらから成る混合気体の雰囲気 とし、 S i O 2層 1 2 3を所定の圧力下において混合気体に暴露する。 こ れにより、 S i 02層、 アンモニアガス及ぴ弗化水素ガスを化学反応させ て錯体構造を有する生成物 （ （NH4) 3 S i F 6) を生成する （COR処 理） 。 このと'き、 S i 02層 1 2 3が混合気体に暴露される時間は 2 3 分であるのが好ましく、 また、 E S C 3 9の温度は 1 0 1 00 °Cのいず れかに設定されるのが好ましい。 なお、 C O R処理においてプッシヤーピ ン 5 6の E S C 3 9からの突出量は 0であるので、 ウェハ Wはヒータ 1 0 3から離間されたままである。
このとき、チャンバ 3 8内における弗化水素ガスの分圧は 6. 7 1 3. 3 P a (50 1 00mT o r r ) であるのが好ましい。 これにより、 チ ヤンパ 3 8内の混合気体の流量比等が安定するため、 生成物の生成を助長 することができる。 また、 温度が高いほどチャンバ 3 8内に発生した副生 成物が付着しにくいことから、 チャンバ 3 8内の内壁温度は、 側壁に埋設 されたヒータによって 5 0 °Cに設定されるのが好ましい。
次いで、 生成物が生成されたウェハ Wをプッシヤーピン 5 6によって E
S C 3 9からシャヮ ッ ド 4 0のヒータ 1 0 3の近傍まで移動する （基 板移動ステツプ） (ステップ S 7 3) 。 このとき、 移動されたウェハ W及 びヒータ 1 0 3の距離 （第 2 A図に 「 L j で示す。 ） は 0mm< L < 1 0 mmに設定される。 これにより、 ウェハ Wはヒータ 1 0 3が放射する熱に よって加熱され、 ウェハ Wでは熱によって生成物の錯体構造が分解し、 生 成物は四弗化珪素 （S i F J 、 アンモニア、 弗化水素に分離して気化す る （PHT処理） 。
また、 このとき、 窒素ガス供給部 1 0 8から窒素ガスが第 1のバッファ 室 4 5に供給され、 その結果、 シャワ ッ ド 4 0がチャンバ 3 8内に窒 素ガスを供給する （ステップ S 7 4 ) 。 チャンバ 3 8内に供給された窒素 ガスはチャンバ 3 8内において粘性流を発生する。 生成物が気化して生じ た四弗化珪素、 アンモニアや弗化水素のガス分子は窒素ガスの粘性流に卷 き込まれて第 2のプロセスュニッ ト排気系 6 1によってチャンバ 3 8から 排出される。
第 2のプロセスュニッ ト 3 4において、 生成物は配位結合を含む錯化合 物 （Complex compound) であり、 錯化合物は結合力が弱く、 比較的低温に おいても熱分解が促進されるので、 加熱されたウェハ Wの所定の温度は 8 0〜 2 0 0でであるのが好ましく、 さらに、 ウェハ Wに P HT処理を施す 時間は、 3 0 ~ 1 2 0秒であるのが好ましい。 また、 チャンバ 3 8に粘性 流を生じさせるためには、 チャンバ 3 8内の真空度を高めるのは好ましく なく、 また、 一定の流量のガス流が必要である。 したがって、 P HT処理 におけるチャンバ 3 8の所定の圧力は、 6. 7 X 1 0〜 1. 3 X 1 0 2 P a ( 5 0 0 mT o r r〜 l T o r r ) であるのが好ましく、 窒素ガスの流 量は 5 0 0〜 3-0 0 0 S C CMであるのが好ましい。 これにより、 チャン バ 3 8内において粘性流を確実に生じさせることができるため、 生成物の 熱分解によって生じたガス分子を確実に除去することができる。 .
また、 ウェハ Wに P HT処理が施される間、 E S C 3 9の各不活性ガス 噴出孔 1 1 6は E S C 3 9の表面を覆うように窒素ガスを噴出する （ステ ップ S 7 5 ) 。 ウェハ Wに PHT処理が施される間、 生成物が気化して生 じた四弗化珪素、 アンモニアや弗化水素のガス分子が E S C 3 9の表面に 到達し、該表面において再度結合して生成物と して付着する可能性がある。 本処理では窒素ガスが E S C 3 9の表面を覆うように噴出されるので、 四 弗化珪素、 アンモニアや弗化水素のガス分子が E S C 3 9の表面に到達す ることがなく、 もって、 四弗化珪素、 アンモニアや弗化水素のガス分子が 再度結合して生成物と して E S C 3 9の表面に付着するのを防止する。 次いで、 P HT処理が施されたウェハ Wをプッシヤーピン 5 6によって シャワーへッ ド 4 0のヒータ 1 0 3の近傍に配置したまま、 オゾンガス供 給部 1 1 1からオゾンガスが第 1 のパッファ室 4 5に供給され、その結果、 シャワーへッ ド 4 0がチャンバ 3 8内にオゾンガスを供給する （ステップ S 7 6 ) (オゾンガス供給ステップ） 。 このとき、 供給されたオゾンガス は S i 02層 1 2 3が除去されて露出した C F系デポジッ ト層 1 2 4を化 学反応によって C O、 C O 2や F 2等のガス分子に分解する （有機物層除去 処理） 。 これらのガス分子は第 2のプロセスュニッ ト排気系 6 1 によって チャンバ 3 8から排出される。 このとき、 オゾンガスをチャンバ 3 8內に 供給する時間は 1 0秒前後であるのが好ましく、 また、 ウェハ Wの温度は 1 0 0〜 2 0 0 °Cのいずれかに設定されるのが好ましい。 なお、 シャワー ヘッ ド 4 0からチャンバ 3 8内へ供給されるオゾンガスの流量は 1〜 5 S LMであるのが好ましい。
次いで、 プッシャ一ピン 5 6により 、 トレンチの側面のデポジッ ト膜 1 2 6において（5 F系デポジッ ト層 1 2 4が除去されて S i O 2層 1 2 5力 S 露出したウェハ Wを E S C 3 9上に移動して韓置させ（ステップ S 7 7)、 上述したステップ S 7 2 と同様の処理を実行し （ステップ S 7 8 ) 、 さら に、 上述したステップ S 7 3、 ステップ S 7 4及びステップ S 7 5 と同様 の処理を実行する （ステップ S 7 9 , S 8 0 , S 8 1 ) 。 これによ り、 S i O 2層 1 2 5 を除去し、 その後、 本処理を終了する。
上述した本実施の形態に係る基板処理装置と しての第 2のプロセスシッ プ 1 2によれば、 S i 〇 2層 1 2 3、 C F系デポジッ ト層 1 2 4及び S i 02層 1 2 5からなるデポジッ ト膜 1 2 6が表面に形成されたウェハ Wが 収容されたチャンバ 3 8内にアンモニアガス及び弗化水素ガスが供給され、 さらに、 ウェハ Wがシャワーヘッ ド 4 0のヒ一タ 1 0 3の近傍に移動され る。 S i 02層 1 2 3がアンモニアガス及ぴ弗化水素ガスの雰囲気に暴露 されると、 S i 02層 1 2 3、 アンモニア及び弗化水素に基づいて生成物 ( (NH4) 2 S i F 6) が生成される。 また、 生成物が生成されたウェハ Wがヒータ 1 0 3の近傍に移動されると、 生成された生成物が加熱されて 気化する。 すなわち、 1つのチャンバ 3 8内において S i 02層 1 2 3を 除去することができるため、 第 2のプロセスシップ 1 2の大きさを小さく することができ、 もって、 基板処理システム 1 0における第 2のプロセス シップ 1 2の配置の自由度を高くすることができると共に、 3 1 02層 1 2 3を効率良く除去することができる。 さらに、 ウェハ Wの S i 〇2層 1 2 3がアンモニアガス及ぴ弗化水素ガスの雰囲気に暴露されている間、 ゥ ェハ Wはヒータ 1 0 3から離間されたままであるため、 生成物の生成がヒ ータ 1 0 3から放射される熱の影響を受けるのを防止することができる。 すなわち、 ウェハ Wに C O R処理を施す第 2のプロセスュニッ ト 3 4がゥ ェハ Wに PHT処理を施すためのヒータ 1 0 3を有していても、 ヒ一タ 1 0 3から放射される熱によって生成物の生成が乱されることがなく、 もつ て、 ウェハ Wにおいて生成物を安定的に生成することができる。
上述した第 2のプロセスシップ 1 2では、 E S C 3 9からヒータ 1 0 3 に向けて突出自在な棒状部材である複数のプッシヤーピン 5 6力 ウェハ Wの裏面を支持しつつ、該ウェハ Wをヒータ 1 0 3の近傍に移動するので、 ウェハ Wを安定してヒータ 1 0 3の近傍に移動することができ、 もって、 生成された生成物を確実に加熱することができる。
また、 上述した第 2のプロセスシップ 1 2では、 E S C 3 9の各不活性 ガス嘖出孔 1 1 6は P HT処理の間、 E S C 3 9の表面を覆うように不活 性ガスである窒素ガスを噴出するので、 生成物が気化して生じた四弗化珪 素、 ァンモ-ァゃ弗化水素のガス分子が E S C 3 9の表面に到達すること がなく、 もって、 四弗化珪素、 アンモニアや弗化水素のガス分子が再度結 合して生成物として E S C 3 9の表面に付着するのを防止することができ る。
また、 プッシヤーピン 5 6はゥェハ W及ぴヒータ.1 0 3の距離 Lを O m m< L < 1 O mmに設定するので、 ウェハ Wの温度を生成物の気化に最適 な温度に設定することができ、 もって、 生成物の気化を促進することがで きると共に、 ウェハ Wの温度を急速に上昇させることができ、 もって、 S i 02層 1 2 3をさらに効率良く除去することができる。
また、 上述した第 2のプロセスシップ 1 2では、 チャンパ 3 8内にォゾ ンガスが供給される。 S i 02層 1 2 3、 C F系デポジッ ト層 1 2 4及ぴ S ί 02層 1 2 5からなるデポジッ ト膜 1 2 6が表面に形成されたウェハ Wにおいて、 S i O 2層 1 2 3から生成された生成物が気化して C F系デ ポジッ ト層 1 2 4が露出すると、 該露出した C F系デポジッ ト層 1 2 4は 供給されたオゾンガスに暴露され、 オゾンガスは C F系デポジッ ト層 1 2 4を分解する。 したがって、 S i O 2層 1 2 3に続けて C F系デポジッ ト 層 1 2 4を連続的に除去することができ、 もって、 S i 〇2層 1 2 3及び C F系デポジッ ト層 1 2 ~4を効率良く除去することができる。
上述した第 2のプロセスュニッ ト 3 4では、 アンモニアガス供給系 1 0 5がオゾンガス供給部 1 1 1を有し、 有機物層除去処理の際、 チャンバ 3 8内にオゾンガスが供給されるが、 アンモエアガス供給系 1 0 5は、 ォゾ ンガス供給部 1 1 1 の代わりに酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給 部を備えていてもよい。 チャンバ 3 8内に供給された酸素ラジカルも、 C F系デポジッ ト層 1 2 4を化学反応によって C 0、 C 02や F 2等のガス分 子に分解する。 したがって、 この場合も、 S i O 2層 1 2 3に続けて C F 系デポジッ ト層 1 2 4を連続的に除去することができ、 もって、 S i 02 層 1 2 3及び C F系デポジッ ト層 1 2 4を効率良く除去することができる。 また、 アンモニアガス供給系 1 0 5がオゾンガス又は酸素ラジカルを供給 するので、オゾンガス供給系又は酸素ラジカル供給系を設ける必要が無く、 さらに第 2のプロセスシップ 1 2の大き さを小さ くすることができる。 また、 上述した第 2のプロセスユニッ ト 3 4では、 ァンモユアガス供給 系 1 0 5がオゾンガス供給部 1 1 1 を有してオゾンガスをチャンバ 3 8内 に供給したが、 第 2 のプロセスュ-ッ ト 3 4がアンモニアガス供給系 1 〇 5 とは独立したオゾンガス供給系を備え、 該オゾンガス供給系がチャンバ 3 8内にオゾンガスを供給してもよい。 これによ り 、 オゾンガスにアンモ ニァガス等の残留ガスが混入するのを防止することができ、 もって、 C F 系デポジッ ト層 1 2 4の分解を確実に行う ことができる。 また、 第 2のプ ロセスユエッ ト 3 4がアンモニアガス供給系 1 0 5 とは独立した酸素ラジ カル供給系を備えていてもよい。
なお、 ウェハ Wの表面に形成されるデポジッ ト膜が S i o 2層のみから なる場合には、 アンモエアガス供給系 1 0 5はオゾンガス供給部 1 1 1、 オゾンガス供給管 1 1 2及びオゾンガスバルブ 1 1 3を備えなく てもよレ、。 上述した第 2のプロセスシップ 1 2では C O R処理、 P H T処理及ぴ有 機物層除去処理の全てが第 2のプロセスュニッ ト 3 4においてウェハ Wに 施されたが、 C O R処理及び P H T処理はそれぞれ互いに異なるプロセス ユニッ トにおいてウェハ Wに施されてもよレ、。 この場合、 第 1 0図に示す よ うに、 第 2のプロセスシップ 1 8 0は、 ウェハ Wに C O R処理を施す第 2のプロセスュニッ ト 1 8 1 と、 該第 2 のプロセスュ-ッ ト 1 8 1 に真空 ゲートパルプ 1 .8 2 を介して接続され、 且つウェハ Wに P H T処理及び有 機物層除去処理を施す第 3 のプロセスユニッ ト 1 8 3 と、 該第 3 のプロセ スュニッ ト 1 8 3に真空ゲー トパルプ 3 5を介して接続される第 2のロー ド . ロ ックユニッ ト 4 9 とを有する。
第 2のプロセスュ-ッ ト 1 8 1 の構造は、 従来の化学反応処理装置と同 じであるため、 その説明を省略する。
第 1 1 図は、第 1 0図における第 3 のプロセスュニッ トの断面図である。 第 1 1図において、 第 3のプロセスュニッ ト 1 8 3は、 筐体状の処理室 容器 （チャンバ） 1 84と、 該チャンバ 1 8 4の天井部 1 8 5と対向する ように、 チャンバ 1 84内に配置された载置台 1 8 6と、 チャンノく 1 84 の天井部 1 8 5に設けられ、 且つチャンバ 1 8 4内及び外部雰囲気を遮断 する開閉自在な蓋としての PHTチャンバリ ツ ド （図示しない） とを有す る。
チャンバ 1 84の天井部 1 8 5内には、 板状のヒータ 1 8 6 (発熱体） が配される。 該ヒータ 1 8 6は電熱線等からなり、 チャンバ 1 84内へ向 けて熱を放射する。 また、 ヒータ 1 8 6はヒータ制御部 1 8 7に接続され ており、 該ヒータ制御部 1 8 7はヒータ 1 8 6の発熱量を制御する。
載置台 1 8 6はチャンバ 1 8 4内へ搬入されたウェハ Wを载置する。 ま た、 載置台 1 8 6は、 その上面から突出自在な複数のプッシヤーピン 1 8
8 (基板移動装置） を有する。 プッシヤーピン 1 8 8は上述した第 2のプ ロセスユニッ ト 3 4におけるプッシヤーピン 5 6 と同様の構成を有する。 したがって、 各プッシヤーピン 1 8 8はウェハ W及びヒータ 1 8 6の距離 を調節することができる。
この第 3のプロセスュニッ ト 1 8 3は、 ウェハ Wを加熱することによつ てウェハ Wに P HT処理を施す。 具体的には、 載置台 1 8 6に载置された ウェハ Wをプッシヤーピン 1 8 8によってヒータ 1 8 6の近傍に移動させ る。これにより、ウェハ Wはヒータ 1 8 6が放射する熱によって加熱され、 ウェハ Wでは熱によって生成物の錯体構造が分解し、生成物は四弗化珪素、 アンモニア、 弗化水素に分離して気化する。
また、 第 3のプロセスュニッ ト 1 8 3は、 窒素ガス供給系 1 9 0 とォゾ ンガス供給系 1 9 1 とを備える。
窒素ガス供給系 1 9 0は窒素ガス供給部 1 9 2と、 該窒素ガス供給部 1
9 2に接続された窒素ガス供給管 1 9 3 とを有し、 窒素ガス供給管 1 9 3 はチヤンバ 1 8 4の天井部において載置台 1 8 6に载置されたウェハ Wに 対向するように開口する窒素ガス供給孔 1 9 4を有する。 窒素ガス供給部 1 9 2は窒素ガス供給管 1 9 3を介して窒素ガス供給孔 1 9 4からチャン パ 1 8 4内にパージガスとして窒素 （N2) ガスを供給する。 また、 窒素 ガス供給部 1 9 2は供給する窒素ガスの流量を調整する。
オゾンガス供給系 1 9 1はオゾンガス供給部 1 9 5 と、 該オゾンガス供 給部 1 9 5に接続されたオゾンガス供給管 1 9 6 とを有し、 オゾンガス供 給管 1 9 6はチヤンバ 1 8 4の天井部において载置台 1 8 6に載置された ウェハ Wに対向するように開口するオゾンガス供給孔 1 9 7を有する。 ォ ゾンガス供給部 1 9 5.はオゾンガス供給管 1 9 6を介してオゾンガス供給 孔 1 9 7からチャンバ 1 8 4内にオゾン （03) ガスを供給する。 また、 オゾンガス供給部 1 9 5は供給するオゾンガスの流量を調整する。
この第 3のプロセスユニッ ト 1 8 3は、 P HT処理が施されたウェハ W に該 P HT処理に続けて有機物層除去処理を施す。 具体的には P HT処理 が施されたウェハ Wをプッシャ一ピン 1 8 8によってヒ一ダ' 1 8 6の近傍 に配置したまま、 オゾンガス供給孔 1 9 7からチヤンバ 1 8 4内にオゾン ガスを供給する。 このとき、 供給されたオゾンガスは生成物が除去されて 露出した C F系デポジッ ト層を化学反応によって C 0、 < 02ゃ 2等のガ ス分子に分解する。
上述した第 3のプロセスュニッ ト 1 8 3によれば、 酸化物層、 アンモニ ァ及び弗化水素から生成された生成物が表面に形成されたウェハ Wが収容 されたチャンパ 1 8 4内において、 ウェハ Wがプッシヤーピン 1 8 8によ つてヒータ 1 8 6の近傍に移動される。 生成物が生成されたウェハ Wがヒ ータ 1 8 6の近傍に移動されると、 生成された生成物が加熱されて気化す るが、 このとき、 ウェハ W及びヒータ 1 8 6の距離を調整するだけで、 ゥ ェハ Wが受ける熱量を容易に調整することができ、 もって、 ウェハ Wの温 度調整を容易に行うことができる。
なお、 上述した第 3のプロセスュニッ ト 1 8 3はチャンバ 1 8 4内にォ ゾンガスを供給するオゾンガス供給系 1 9 1を有していたが、 チャンバ 1 84内に酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給系を有していてもよレ、。 上述した本実施の形態に係る基板処理装置は、 第 1図に示すような互い に平行に配されたプロセスシップを 2つ備えるパラレルタイプの基板処理 装置に限られず、 第 8図や第 9図に示すように、 ウェハ Wに所定の処理を 施す真空処理室としての複数のプロセスュニッ トが放射状に配置された基 板処理装置も該当する。
第 8図は、 上述した本実施の形態に係る基板処理装置を備える基板処理 システムの第 1の変形例の概略構成を示す平面図である。 なお、 第 8図に おいては、 第 1図の基板処理システム 1 0における構成要素と同様の構成 要素には同じ符号を付し、 その説明を省略する。
第 8図において、 基板処理システム 1 3 7は、 平面視六角形のトランス ファユエッ ト 1 3 8 と、 該トランスファユエッ ト 1 3 8の周囲において放 射状に配置された 4つのプロセスュニッ ト 1 3 9〜 1 4 2と、 ローダーュ ニッ ト 1 3と、 トランスファ -ッ ト 1 3 8及びローダーユニッ ト 1 3の 間に配置され、 トランスファュ '二ッ ト 1 3 8及びローダ一ュニッ ト 1 3を 連結する 2つのロード ' ロックュニッ ト 1 4 3 , 1 44とを備える。
トランスファユニッ ト 1 3 8及び各プロセスユニッ ト 1 3 9〜 1 4 2は 内部の圧力が真空に維持され、 トランスファュニッ ト 1 3 8 と各プロセス ュニッ ト 1 3 9〜 1 4 2 とは、 それぞれ真空ゲートバルブ 1 4 5〜 1 4 8 を介して接続される。
基板処理システム 1 3 7では、 ローダーュニ.ッ ト 1 3の内部圧力が大気 圧に維持される一方、 ト ランスファユニッ ト 1 3 8の内部圧力は真空に維 持される。 そのため、 各ロード ' ロックユニッ ト 1 4 3， 1 44は、 それ ぞれトランスファユニッ ト 1 3 8 との連結部に真空ゲートバルブ 1 4 9 , 1 5 0を備えると共に、 ローダ一ュニッ ト 1 3 との連結部に大気ドアバル ブ 1 5 1 , 1 5 2を備えることによって、 その内部圧力を調整可能な真空 予備搬送室として構成される。 また、 各ロード ' ロックユニッ ト 1 4 3 , 1 44はローダーュ -ッ ト 1 3及ぴトランスファュニッ ト 1 3 8の間にお いて受渡されるウェハ Wを一時的に載置するためのウェハ載置台 1 5 3， 1 54を有する。
トランスファュニッ ト 1 3 8はその内部に配置された屈伸及び旋回自在 になされたフロッグレツグタイプの搬送アーム 1 5 5を有し、 該搬送ァー ム 1 5 5は、 各プロセスユニッ ト 1 3 9〜 1 4 2や各ロード ' 口ツクユ二 ッ ト 1 4 3 , 1 44の間においてウェハ Wを搬送する。
各プロセスュニッ ト 1 3 9〜 1 4 2は、 それぞれ処理が施されるウェハ Wを載置する載置台 1 5 6〜 1 5 9を有する。 ここで、 プロセスユエッ ト 1 3 9 , 1 40， 1 4 1は基板処理システム 1 0における第 1のプロセス 'ユニッ ト 2 5と同様の構成を有し、 プロセスユニッ ト 1 4 2は第 2のプロ セスユニッ ト 34と同様の構成を有する。 したがって、 プロセスユニッ ト 1 3 9， 1 4 0, 1 4 1はウェハ Wにエッチング処理を施し、 プロセスュ ニッ ト 142はウェハ Wに C O R処理、 P HT処理及ぴ有機物層除去処理 を施すことができる。
基板処理システム 1 3 7では、 ト レンチの側面に S i O 2層、 C F系デ ポジッ ト層 1 24及び S i 02層からなるデポジッ ト膜 1 2 6が形成され たウェハ Wを、 プロセスユニッ ト 1 4 2に搬入して C O R処理、 PHT処 理及び有機物層除去処理を連続的に施すことにより、 上述した本実施の形 態に係る基板処理方法を効率良く実行する。
また、 従来の基板処理装置のように COR処理と PHT処理とを別々の 装置で実行する場合には、 上述した基板処理システム 1 3 7において、 4 つのプロセスュニッ ト 1 3 9〜 1 4 2のうち 2つのプロセスュ-ッ トをそ れぞれ化学反応処理装置及び熱処理装置にする必要があつたが、 上述した 第 2のプロセスシップ 1 2では C O R処理及び P H T処理を 1つのプロセ スユニッ トで実行することができるため、 4つのプロセスユニッ ト 1 3 9 〜1 4 2のうち 1つのプロセスュ-ッ トを第 2のプロセスュニッ ト 3 4 と 同様の構成にすればよく、 他の 3つのプロセスユニッ トでイオン及ぴラジ カルによるエッチング処理、 例えば、 R I E処理を実行することができる ため、 ウェハ Wの処理を全体的に向上することができる。
なお、 基板処理システム 1 3 7における各構成要素の動作は、 基板処理 システム 1 0におけるシステムコントローラと同様の構成を有するシステ ムコントローラによって制御される。
第 9図は、 上述した本実施の形態に係る基板処理装置を備える基板処理 システムの第 2の変形例の概略構成を示す平面図である。 なお、 第 9図に おいては、 第 1図の基板処理システム 1 0及び第 8図の基板処理システム 1 3 7における構成要素と同様の構成要素には同じ符号を付し、 その説明 を省略する。
第 9図において、 基板処理システム 1 6 0は、 第 8図の基板処理システ ム 1 3 7に対して、 2つのプロセスユニッ ト 1 6 1 , 1 6 2が追加され、 これに対応して、 トランスファュュッ ト 1 6 3の形状も基板処理システム 1 3 7における トランスファュニッ ト 1 3 8の形状と異なる。 追加された 2つのプロセスュニッ ト 1 6 1 , 1 6 2は、 それぞれ真空ゲートバルブ 1 6 4 , 1 6 5を介してトランスファュニッ ト 1 6 3と接続されると共に、 ウェハ Wの載置台 1 6 6， 1 6 7を有する。 プロセスユニッ ト 1 6 1は第 1の.プロセスュニッ ト 2 5 と同様の構成を有し、 プロセスュニッ ト 1 6 2 は第 2のプロセスユニッ ト 3 4と同様の構成を有する。
また、 トランスファユニッ ト 1 6 3は、 2つのスカラァ一ムタイプの搬 送アームからなる搬送アームュニッ ト 1 6 8を備える。 該搬送アームュニ ッ ト 1 6 8は、 トランスファユニッ ト 1 6 3内に配設されたガイ ドレール 1 6 9に沿って移動し、 各プロセスユニッ ト 1 3 9〜 1 4 2 , 1 6 1 , 1 6 2や各ロード · ロックュニッ ト 1 4 3 , 1 44の間においてウェハ Wを 搬送する。
基板処理システム 1 6 0では、 基板処理システム 1 3 7と同様に、 ト レ ンチの側面に S i 02層、 C F系デポジッ ト層 1 24及び S i O 2層からな るデポジッ ト膜 1 2 6が形成されたウェハ Wを、 プロセスュニッ ト 1 4 2 又はプロセスュニッ ト 1 6 2に搬入して CO R処理、 PHT処理及ぴ有機 物層除去処理を連続的に施すことにより、 上述した本実施の形態に係る基 板処理方法を効率良く実行する。 また、 基板処理システム 1 6 0では、 6 つのプロセスユニッ ト 1 3 9〜 1 4 2', 1 6 1 , 1 6 2のう ち 2つのプロ セスュニッ トのみを第 2のプロセスュニッ ト 3 4と同様の構成にすればよ く、 他の 4つのプロセスュニッ トでイオン及びラジカルによるエツチング 処理、 例えば、 R I E処理を 行することができるためく ウェハ Wの処理 を全体的に向上することができる。
なお、 基板処理システム 1 6 0における各構成要素の動作も、 基板処理 システム 1 0におけるシステムコントローラと同様の構成を有するシステ ムコン トローラによって制御される。
本発明の目的は、 上述した本実施の形態の機能を実現するソフトウエア のプログラムコードを記録した記憶媒体を、 E C 8 9に供給し、 E C 8 9 のコンピュータ （または C PUや MPU等） が記憶媒体に格納されたプロ グラムコ ードを読み出して実行することによつても達成される。
この場合、 記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した 本実施の形態の機能を実現することになり、 そのプログラムコード及び該 プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 また、 プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、 例えば、 フロ ッピー （登録商標） ディスク、 ハードディスク、 光磁気ディスク、 C D— ROM、 CD-R, CD— RW、 DVD-ROM, DVD- RAM, DVD— RW、 D V D + RW等の光ディスク、 磁気テープ、 不揮発性のメ モリカード、 R OM等を用いることができる。 または、 プログラムコード をネッ トワークを介してダウンロードしてもよレ、。
また、 コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することによ り、 上記本実施の形態の機能が実現されるだけでなく、 そのプログラムコ ー ドの指示に基づき、 コンピュータ上で稼動している O S (オペレーティ ングシステム） 等が実際の処理の一部又は全部を行い、 その処理によって 上述した本実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
さらに、 記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、 コンピュータ に揷入された機能拡張ボードゃコンピュータに接続された機能拡張ュ-ッ トに備わるメモリに書き込まれた後、 そのプログラムコ一ドの指示に基づ き、 その拡張機能を拡張ボードや拡張ュニッ トに備わる C P U等が実際の 処理の一部または全部を行い、 その処理によつて前述した本実施の形態の 機能が実現される場合も含まれる。
上記プログラムコ一ドの形態は、 オブジェク トコード、 インタプリタに より実行されるプログラムコード、 O Sに供給されるスタリブトデータ等 の形態から成ってもよい。 産業上の利用可能性
本発明の基板処理装置、 基板処理方法及び記憶媒体によれば、 酸化物層 が表面に形成された基板が収容された収容室内にアンモニアガス及び弗化 水素ガスが供給され、 さらに、 基板が発熱体の近傍に移動される。 酸化物 層がアンモニアガス及び弗化水素ガスの雰囲気に暴露されると、酸化物層、 アンモニア及ぴ弗化水素に基づいた生成物が生成される。 また、 生成物が 生成された基板が発熱体の近傍に移動されると、 生成された生成物が加熱 されて気化する。 すなわち、 1つの収容室内において酸化物層を除去する ことができるため、 基板処理装置の大きさを小さくすることができ、 もつ て、 該基板処理装置を備える基'板処理システムにおいて該基板処理装置の 配置の自由度を高くすることができると共に、 酸化物層を効率良く除去す ることができる。
本発明の基板処理装置によれば、 発熱体は基板を載置する載置台に対向 し、 载置台から発熱体に向けて突出自在な複数の棒状部材が基板を発熱体 の近傍に移動するので、 基板を安定して発熱体の近傍に移動することがで き、 もって、 生成された生成物を確実に加熱することができる。
本発明の基板処理装置によれば、 載置台の不活性ガス噴出部は不活性ガ スを噴出するので、 嘖出された不活性ガスによつて加熱されて気化した生 成物が载置台に再度付着するのを防止することができる。
'本発明の基板処理装置によれば、 基板移動装置は基板及び発熱体の距離 を調節するので、 基板の温度を生成物の気化に最適な温度に設定すること ができ、 もって、 生成物の気化を促進し、 酸化物層をより効率良く除去す ることができる。
本発明の基板処理装置によれば、 基板移動装置が調整する基板及び発熱 体の距離 Lは 0 m mく L < 1 0 m mであるので、 基板の温度を急速に上昇 させることができ、 もって、 酸化物層をさらに効率良く除去することがで さる。 _
本発明の基板処理装置によれば、 収容室内にオゾンガス又は酸素ラジカ ルが供給される。 酸化物層が有機物層を覆っている基板において、 酸化物 層から生成された生成物が気化して有機物層が露出すると、 該露出した有 機物層は供給されたオゾンガス又は酸素ラジカルに暴露され、 オゾンガス 又は酸素ラジカルは有機物層を分解する。 したがって、 酸化物層に続けて 有機物層を連続的に除去することができ、 もって、 酸化物層及び有機物層 を効率良く除去することができる。 また、 アンモニアガス供給系がオゾン ガス又は酸素ラジカルを供給するので、 オゾンガス供給系又は酸素ラジカ ル供給系を設ける必要が無く、 さらに基板処理装置の大きさを小さくする ことができる。
本発明の基板処理装置及び基板処理方法によれば、 収容室内にオゾンガ スが供給される。 酸化物層が有機物層を覆っている基板において、 酸化物 層から生成された生成物が気化して有機物層が露出すると、 該露出した有 機物層は供給されたオゾンガスに暴露され、 オゾンガスは有機物層を分解 する。 したがって、 酸化物層に続けて有機物層を連続的に除去することが でき、 もって、 酸化物層及び有機物層を効率良く除去することができる。 本発明の基板処理装置及ぴ基板処理方法によれば、 収容室内に酸素ラジ カルが供給される。 酸化物層が有機物層を覆っている基板において、 酸化 物層から生成された生成物が気化して有機物層が露出すると、 該露出した 有機物層は供給された酸素ラジカルに暴露され、 酸素ラジカルは有機物層 を分解する。 したがって、 酸化物層に続けて有機物層を連続的に除去する ことができ、 もって、 酸化物層及び有機物層を効率良く除去することがで きる。
本発明の基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体によれば、酸化物層、 アンモニア及ぴ弗化水素から生成された生成物が表面に形成された基板が 収容された収容室において、 基板が発熱体の近傍に移動される。 生成物が 生成された基板が発熱体の近傍に移動されると、 生成された生成物が加熱 されて気化するが、 このとき、 基板及び発熱体の距離を調整するだけで、 基板が受ける熱量を容易に調整することができ、 もって、 基板の温度調整 を容易に行うことができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 酸化物層が表面に形成された基板に処理を施す基板処理装置であつ て、 前記基板を収容する収容室と、
前記収容室内にアンモニアガスを供給するァンモユアガス供給系と、 前記収容室内に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給系と、 前記収容室内に向けて熱を放射する発熱体と、
前記収容室に収容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動装 置とを備える基板処理装置。
2 . 前記収容室に配置されて前記基板を載置する載置台を備え、 前記発熱体は前記載置台に対向し、
前記基板移動装置は前記載置台から前記発熱体に向けて突出自在な複数 の棒状部材からなる請求の範囲第 1項記載の基板処理装置。
3 . 前記載置台は不活性ガスを噴出する不活性ガス噴出部を備える請求 の範囲第 2項記載の基板処理装置。
4 . 前記基板移動装置は前記基板及び前記発熱体の距離を調節する請求 の範囲第 1項記載の基板処理装置。
5 . 前記基板及ぴ前記発熱体の距離 Lは 0 m m < L < 1 0 m mである請 求の範囲第 4項記載の基板処理装置。
6 . 前記アンモニアガス供給系は前記収容室内にオゾンガス又は酸素ラ ジカルを供給する請求の範囲第 1項記載の基板処理装置。
7 . 前記収容室内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給系を備える請 求の範囲第 1項記載の基板処理装置。
8 . 前記収容室内に酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給系を備え る請求の範囲第 1項記載の基板処理装置。
9 . 酸化物層が表面に形成された基板を収容する収容室と、 該収容室内 に向けて熱を放射する発熱体とを備える基板処理装置において前記基板に 処理を施す基板処理方法であって、
前記収容室内にアンモニアガスを供給するァンモニァガス供給ステップ と、
前記収容室内に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給ステップと、 前記収容室に収容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動ス テツプとを有する基板処理方法。
1 0 . 前記収容室内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給ステップを 有する請求の範囲第 9項記載の基板処理方法。
1 1 . 前記収容室内に酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給ステツ プを有する請求の範囲第 9項記載の基板処理方法。
1 2 . 酸化物層が表面に形成された基板を収容する収容室と、 該収容室 内に向けて熱を放射する発熱体とを備える基板処理装置において前記基板 に処理を施す基板処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納 するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、
前記基板処理方法は、 前記収容室内にアンモニアガスを供給するアンモ ユアガス供給ステップと、
前記収容室内に弗化水素ガスを供給する弗化水素ガス供給ステップと、 前記収容室に収容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動ス テツプとを有する記憶媒体。
1 3 . 酸化物層、 アンモニア及び弗化水素から生成された生成物が表面 に形成された基板に処理を施す基板処理装置であって、 前記基板を収容す る収容室を備える基板処理装置であって、
前記収容室内に向けて熱を放射する発熱体と、
前記収容室に収容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動装 置とを備える基板処理装置。
1 . 前記収容室に配置されて前記基板を載置する载置台を備え、 前記発熱体は前記载置台に対向し、
前記基板移動装置は前記载置台から前記発熱体に向けて突出自在な複数 の棒状部材からなる請求の範囲第 1 3項記載の基板処理装置。
1 5 . 前記収容室内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給系を備える 請求の範囲第 1 3項記載の基板処理装置。
1 6 . 前記収容室内に酸素ラジカルを供給する酸素ラジカル供給系を備 える請求の範囲第 1 3項記載の基板処理装置。
1 7 . 酸化物層、 アンモニア及び弗化水素から生成された生成物が表面 に形成された基板を収容する収容室と、 該収容室内に向けて熱を放 I する 発熱体とを備える基板処理装置において前記基板に処理を施す基板処理方 法であって、
前記収容室に収容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動ス テツプを有する基板処理方法。
1 8 . 酸化物層、' アンモニア及ぴ弗化水素から生成された生成物が表面 に形成された基板を収容する収容室と、 該収容室内に向けて熱を放射する 発熱体とを備える基板処理装置において前記基板に処理を施す基板処理方 法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータで読み 取り可能な記憶媒体であって、
前記基板処理方法は、
,前記収容室に収容された基板を前記発熱体の近傍に移動する基板移動ス テップを有する記憶媒体。
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