1.本发明涉及基板处理装置、半导体器件的制造方法及记录介质。
背景技术:2.作为在半导体器件的制造工序中使用的基板处理装置,例如存在具备多个对基板进行处理的处理室、且在各处理室中排气系统共用化的装置。具体而言,存在构成为多个处理室分别连接有排气管、而且在其下游侧各排气管合流的装置(例如参照专利文献1)。通过在各处理室中对基板进行相同的处理,能够提高生产率。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2017-45880号公报
技术实现要素:6.虽然处理室连接有排气管,但若这些排气管的排气性能低于所期望的性能,则基板处理的品质也会降低,其结果为有陷入合格率降低的隐患。
7.本发明的目的在于提供一种能够预知排气性能的降低而维持高生产率的技术。
8.根据本发明的一个方案,提供一种技术,具有:
9.多个处理室,其对基板进行处理;处理气体供给部,其进行向上述处理室的处理气体供给;非活性气体供给部,其进行向上述处理室的非活性气体供给;排气管,其具备与上述多个处理室分别单独地连接的多个处理室排气管以及在上述处理室排气管的下游侧以使各处理室排气管合流的方式配置的共通气体排气管;压力调整阀,其设于上述共通气体排气管;和压力检测部,其检测上述排气管的压力,而且具备控制部,该控制部控制成在上述非活性气体供给部开始向上述处理室供给非活性气体后,以规定时间由上述压力检测部检测上述处理室排气管的压力,从而检测出压力变动。
10.发明效果
11.根据本发明的技术,能够预知排气性能降低而维持高生产率。
附图说明
12.图1是第一实施方式的基板处理装置的概略结构图。
13.图2是第一实施方式的基板处理装置的腔室的结构图。
14.图3是第一实施方式的基板处理装置的控制器的结构图。
15.图4是说明第一实施方式的控制器所具有的表的说明图。
16.图5是第一实施方式的基板处理工序的流程图。
17.图6是对第一实施方式的流程的各工序与部件的动作之间的关系性进行了说明的说明图。
18.图7是第一实施方式的膜处理工序的流程图。
19.图8是第二实施方式的基板处理工序的流程图。
20.附图标记说明
21.100
…
腔室
22.110
…
工艺模块
23.200
…
基板
24.224、226
…
处理室排气管
25.227
…
压力检测部
26.301
…
处理室
27.302
…
处理容器
28.305
…
处理空间
具体实施方式
29.以下说明本发明的实施方式。
30.<第一实施方式>
31.首先,依照附图说明本发明的第一实施方式。
32.(1)基板处理装置的结构
33.图1是第一实施方式的基板处理装置的概略结构图。
34.如图1所示,基板处理装置10构成为大体具备工艺模块110、和与工艺模块110相连的气体供给部及气体排出部。
35.(工艺模块)
36.工艺模块110具有用于对基板200进行规定处理的腔室100。作为腔室100,包含腔室100a和腔室100b。也就是说,工艺模块110具有多个腔室100a、100b。在各腔室100a、100b之间设有分隔壁150,构成为各个腔室100a、100b内的气体环境不会混在一起。腔室100的详细构造将在后叙述。
37.成为处理对象的基板200能够列举例如嵌入半导体集成电路器件(半导体器件)的半导体晶片基板(以下也简称为“基板”或“晶片”)。
38.(气体供给部)
39.工艺模块110连接有分别向各腔室100a、100b供给处理气体等的气体供给部。气体供给部具有第一气体供给部、第二气体供给部、第三气体供给部。以下,说明各气体供给部的结构。
40.(第一气体供给部)
41.在各腔室100a、100b连接有第一处理气体供给管111a、111b,而且在第一处理气体供给管111a、111b连接有第一处理气体共通供给管112。在第一处理气体共通供给管112的上游侧,配置有第一处理气体源113。在第一处理气体源113与腔室100a、100b之间,从上游侧起按顺序分别设有质量流量控制器(mfc)115a、115b和处理室侧阀116a、116b。由这些第一处理气体共通供给管112、mfc115a、115b、处理室侧阀116a、116b、作为第一气体供给管的第一处理气体供给管111a、111b构成第一气体供给部。此外,也可以构成为将第一处理气体源113包含于第一气体供给部。
42.从第一处理气体源113供给处理气体之一的作为第一处理气体的原料气体。在此,
第一元素是例如硅(si)。即,原料气体是例如含硅气体。具体而言,作为含硅气体,使用六氯乙硅烷(si2cl6:以下也称为hcds)气体。
43.(第二气体供给部)
44.在各腔室100a、100b连接有第二处理气体供给管121a、121b,而且在第二处理气体供给管121a、121b连接有第二处理气体共通供给管122。在第二处理气体共通供给管122的上游侧,配置有第二处理气体源123。在第二处理气体源123与腔室100a、100b之间,从上游侧起按顺序分别设有mfc125a、125b和处理室侧阀126a、126b。由这些mfc125a、125b、处理室侧阀126a、126b、第二处理气体共通供给管122、作为第二气体供给管的第二处理气体供给管121a、121b构成第二气体供给部(反应气体供给部)。此外,也可以构成为将第二处理气体源123包含于第二气体供给部。
45.从第二处理气体源123供给处理气体之一的作为第二处理气体的反应气体。反应气体是例如含氧气体。具体而言,作为含氧气体,例如使用氧气(o2)。在此将第一气体供给部和第二气体供给部统称为处理气体供给部。
46.(第三气体供给部)
47.在第一处理气体供给管111a、111b及第二处理气体供给管121a、121b连接有第一非活性气体供给管131a、131b。而且,在第一非活性气体供给管131a、131b连接有第一非活性气体共通供给管132。在第一非活性气体共通供给管132的上游侧配置有第一非活性气体(吹扫气体)源133。在第一非活性气体源133与腔室100a、100b之间,从上游侧起按顺序分别设有mfc135a、135b、处理室侧阀136a、136b和阀176a、176b、186a、186b。由这些mfc135a、135b、处理室侧阀136a、136b、阀176a、176b、186a、186b、第一非活性气体共通供给管132、第一非活性气体供给管131a、131b构成第三气体供给部(非活性气体供给部)。此外,也可以构成为将第一非活性气体源133包含于第三气体供给部。另外,也可以构成为根据设于基板处理装置10的工艺模块的数量,使相同的结构增减。
48.从第一非活性气体源133供给非活性气体(吹扫气体)。作为非活性气体,例如使用氮气(n2)。
49.(气体排出部)
50.在工艺模块110连接有分别对腔室100a内的气体环境和腔室100b内的气体环境进行排气的气体排出部。具体而言,在腔室100a连接有处理室排气管224,在腔室100b连接有处理室排气管226。也就是说,对于多个腔室100a分别单独地连接有多个处理室排气管224、226。并且,在处理室排气管224、226连接有共通气体排气管225。也就是说,在处理室排气管224、226的下游侧,以使各处理室排气管224、226合流的方式配置有共通气体排气管225。由此,处理室排气管224和处理室排气管226在下游端的合流部230合流,并进一步与共通气体排气管225连接。
51.在共通气体排气管225的下游侧,配置有排气泵223。在排气泵223与腔室100a、100b之间,从下游起侧按顺序分别设有apc(auto pressure controller。也称为压力调整阀)222、阀221和阀228a、228b。由这些apc222、阀221、阀228a、228b、处理室排气管224、226、共通气体排气管225构成气体排出部。像这样,腔室100a内的气体环境和腔室100b内的气体环境通过一个排气泵223进行排气。
52.在处理室排气管224设有压力检测部227a。压力检测部227a检测处理室排气管224
内的压力,例如能够使用压力传感器构成。
53.另外,在处理室排气管226设有压力检测部227b。压力检测部227b检测处理室排气管226内的压力,例如能够使用压力传感器构成。在处理室排气管226中的压力检测部227b的上游侧连接有第二非活性气体供给管141b。
54.也可以将压力检测部227a、227b中的某一个或其组合称为排气管压力检测部。
55.(腔室)
56.接下来,说明工艺模块110中的腔室100a、100b的详细构造。在此,由于多个腔室100a、100b分别为相同的结构,所以列举一个腔室100a(以下简记为腔室100)为例进行说明。
57.图2是第一实施方式的基板处理装置的腔室的结构图。
58.腔室100由例如铝(al)或不锈钢(sus)等金属材料构成为例如横截面为圆形且扁平的、密闭的处理容器302。密闭容器302具有上部容器302a和下部容器302b,在上部容器302a与下部容器302b之间设有分隔板308。在下部容器302b的侧面设有与闸阀149相邻的基板搬入搬出口148,基板200经由基板搬入搬出口148在与未图示的真空搬送室之间移动。在下部容器302b的底部设有多个顶升销307。
59.在构成为密闭容器302的腔室100内设有支承基板200的基板支承部310。基板支承部310主要具有载置基板200的基板载置面311、将基板载置面311持为表面的基板载置台312、和内包于基板载置台312的作为加热源的加热器313。在基板载置台312上,在与顶升销307相对应的位置分别设有供顶升销307贯穿的贯穿孔314。
60.基板载置台312由轴317支承。轴317的支承部从设于腔室100的底壁的孔贯穿,而且经由支承板316在腔室100的外部与升降机构318连接。通过使升降机构318工作来使轴317及基板载置台312升降,从而能够使被载置在基板载置面311上的基板200升降。此外,轴317下端部周围被波纹管319覆盖,由此腔室100内被气密地保持。
61.当升降机构318使基板载置台312上升后,基板载置台312位于图中所示的基板处理位置。在基板处理位置,顶升销307从基板载置面311的上表面收回,基板载置面311从下方支承基板200。此外,在对基板200进行处理时,基板载置台312被维持在基板处理位置。另外,当升降机构318使基板载置台312下降后,基板载置台312位于基板载置面311与基板搬入搬出口148相对的基板搬送位置(参照图2中的虚线)。在基板搬送位置,顶升销307的上端部从基板载置面311的上表面突出,顶升销307从下方支承基板200。
62.在腔室100内,形成有对基板200进行处理的处理空间305、和在将基板200向处理空间305搬送时供基板200通过的搬送空间306。
63.处理空间305是形成在基板处理位置处的基板载置台312与腔室100的顶壁330之间的空间。将构成处理空间305的构造体也称为处理室301。也就是说,在处理室301内设有处理空间305。
64.搬送空间306是主要由下部容器302b、和基板处理位置处的基板载置台312的下部构造构成的空间。将构成搬送空间306的构造体也称为搬送室。搬送室配置在处理室301的下方。此外,搬送室只要为构成搬送空间306的构造体即可,当然不拘泥于上述构造。
65.在与处理空间305相面对的顶壁330,连接有第一气体供给部的第一处理气体供给管111和第二气体供给部的第二处理气体供给管121。更详细地说,在腔室100a中的顶壁330
连接有第一处理气体供给管111a及第二处理气体供给管121a,在腔室100b中的顶壁330连接有第一处理气体供给管111b及第二处理气体供给管121b。由此,向处理空间305内供给第一处理气体、第二处理气体或非活性气体。
66.在与处理空间305相面对的密闭容器302的侧壁部分连接有气体排出部的处理室排气管224、226。更详细地说,在腔室100a中的密闭容器302的侧壁部分连接有处理室排气管224,在腔室100b中的密闭容器302的侧壁部分连接有处理室排气管226。由此,被供给到处理空间305内的气体通过处理室排气管224、226而被排出。
67.(控制器)
68.基板处理装置10具有对基板处理装置10的各部分的动作进行控制的作为控制部(控制机构)的控制器380。
69.图3是第一实施方式的基板处理装置的控制器的结构图。
70.控制器380构成为至少具有运算部(cpu)380a、暂时存储部(ram)380b、存储部380c、发送接收部380d、计时器380e的计算机。控制器380经由发送接收部380d与基板处理装置10的各结构连接,根据经由发送接收部383连接的上级装置370或操作输入输出装置381的使用者的指示从存储部380c调出程序或配方(recipe),并根据其内容控制各结构的动作。通知部384由例如显示器或麦克风等构成,基于控制信息存储部395的内容对通知信息进行通知。
71.运算部380a至少具有计算出压力的上升速度值(压力梯度值)的计算部391。计算部391基于压力检测部227在时间t1期间检测出的压力变动值,求出压力变动的压力上升速度值。
72.存储部380c具有压力记录部392、比较数据存储部393、表394、控制信息存储部395。计时器380e在后述的压力上升速度值计算工序s110中,计测由压力检测部227检测排气管224、226的压力的时间。
73.压力记录部392记录由压力检测部227a、227b检测出的压力值。例如每处理一枚基板就记录压力值。计算部391基于检测出的压力值和检测的时间,计算出压力上升速度值。
74.比较数据存储部393存储与由计算部391计算出的压力上升速度值进行比较的比较数据。比较数据是预先设定好的值,例如存储正常工作的情况下的压力上升速度值。比较数据也可以为在处理了基板200后进行了更新的数据。在该情况下,例如将品质最高的数据设为比较数据。在此品质最高的数据是指例如压力变动最少的数据。
75.如图4所记载那样,表394示出了基于对计算出的压力上升速度值和比较数据进行了比较得到的信息、由各压力检测部计算出的压力上升速度值的差值的动作。而且,详情将在后叙述。
76.此外,控制器380可以构成为专用计算机,也可以构成为通用计算机。例如,准备保存有上述程序的外部存储装置(例如磁带、软盘、硬盘等磁盘、cd、dvd等光盘、mo等光磁盘、usb存储器(usb flash drive)、存储卡等半导体存储器)382,并使用外部存储装置382将程序安装于通用计算机,由此能够构成本实施方式的控制器380。
77.另外,用于向计算机供给程序的手段并不限于经由外部存储装置382供给的情况。例如,可以使用因特网、专用线路等通信手段,也可以从上级装置370经由发送接收部383接收信息,而不经由外部存储装置382地供给程序。另外,也可以使用键盘、触摸面板等输入输
出装置381,对控制器380进行指示。
78.另外,存储部380c和外部存储装置382也可以构成为计算机可读的记录介质。以下,也将它们总括地简称为记录介质。此外,在本说明书中,在使用记录介质这一术语的情况下,存在仅包含存储部380c单方的情况、仅包含外部存储装置382单方的情况、或包含这两方的情况。
79.(2)基板处理工序的步骤
80.接下来,说明使用上述结构的基板处理装置10进行的基板处理工序的步骤。基板处理工序是作为半导体器件(semiconductor device)的制造工序的一个工序而进行的工序,是用于对成为处理对象的基板200进行规定处理的工序。作为规定处理,在以下的说明中,说明作为第一处理气体使用hcds气体、作为第二处理气体使用o2气体而在基板200的表面形成膜的例子。在此,设为进行交替地供给不同处理气体的交替供给处理。
81.在本说明书中,在使用了“晶片”这一术语的情况下,存在表示晶片其自身的情况、和表示晶片与形成在其表面上的处理层或膜的层叠体的情况。在本说明书中,在使用“晶片的表面”这一术语的情况下,存在表示晶片其自身的表面的情况、和表示形成在晶片上的规定层等的表面的情况。在本说明书中,在记载成“在晶片上形成规定层”的情况下,存在表示在晶片其自身的表面上直接形成规定层的情况、和表示在形成于晶片上的层等上形成规定层的情况。在本说明书中,使用“基板”这一术语的情况也是,与使用“晶片”这一术语的情况是同义的。
82.以下,使用图5~图7说明基板处理工序。图5是说明基板处理工序的整体步骤的图。图6是说明在图5所记载的基板处理工序中各腔室100a、100b中的各部件的动作状态的图。图7是说明基板处理工序中的膜处理工序s106的详情的图。
83.此外,在以下的说明中,构成基板处理装置10的各部分的动作由控制器380控制。
84.在基板处理工序中,首先进行基板搬入、载置工序。此外,在图5中,省略了本工序的图示。
85.在基板搬入、载置工序中,使腔室100内的基板载置台312下降至基板搬送位置,并使顶升销307贯穿于基板载置台312的贯穿孔314。由此,顶升销307成为与基板载置台312的表面相比突出了规定高度的状态。并且,在该状态下,打开闸阀149使搬送空间306与真空搬送室(未图示)连通,使用基板移载机(未图示)从真空搬送室将基板200搬入到搬送空间306,并将该基板200移载到顶升销307上。由此,基板200以水平姿势支承在从基板载置台312的表面突出的顶升销307上。
86.(基板处理位置移动工序:s102)
87.说明基板处理位置移动工序s102。
88.在将基板200搬入到腔室100内后,使基板移载机向腔室100外退避,关闭闸阀149而将腔室100内密闭。然后,通过使基板载置台312上升而使基板200载置到基板载置面311上,并且使基板载置台312上升至基板处理位置,使基板载置面311上的基板200位于处理空间305内。
89.此时,向被埋入于基板载置台312内部的加热器313供给电力,以基板载置面311上的基板200的表面成为规定温度的方式进行控制。基板200的温度例如为室温以上、800℃以下,优选为例如为室温以上、500℃以下。此时,加热器313的温度通过基于未图示的温度传
感器检测出的温度信息而由控制器380提取控制值并控制向加热器313的通电情况而进行调整。
90.在本工序中,如图6所记载那样,在各腔室100a、100b中,分别是不供给第一处理气体、第二处理气体而是从第三气体供给部供给非活性气体。而且,使排气泵223运转。此时,也可以使apc222、压力检测部227a、227b、计时器380e停止运转。
91.在基板载置台310移动至基板处理位置为止的期间,使各腔室100的处理室301为非活性气体环境,使基板载置台310移动时产生的粉尘等不进入处理室301内。
92.此外,基板搬入、载置工序、基板处理位置移动工序s102中的动作在各腔室100a、100b中分别同样地进行。
93.(第一压力调整工序:s104)
94.说明第一压力调整工序s104。
95.在基板200移动到基板处理位置后,将处理室301内调整成规定压力。规定压力是指例如膜处理工序s106的第一处理气体供给工序s202中的压力。因此,在此使压力下降。在此如图6所记载那样,例如使第三气体供给部运转而向处理室301供给非活性气体,并且使排气泵223运转,从而使处理室301成为非活性气体环境。此时,调整apc222的开度并固定。而且也可以使压力检测部227a、227b运转并基于其检测数据调整各处理室301的压力。
96.(膜处理工序:s106)
97.接下来,说明膜处理工序s106。
98.在膜处理工序s106中,从第一气体供给部、第二气体供给部供给气体,进行针对基板200的处理。并且,在处理结束后,将基板200从腔室100内搬出。针对规定枚数的量的基板200反复进行该动作。这样的膜处理工序s106的详情将在后叙述。在膜处理工序s106结束后,停止从第一气体供给部、第二气体供给部供给处理气体。从第三气体供给部的供给可以停止也可以继续。此外,在本工序中,出于后述的理由,apc222的开度为被固定的状态。
99.(膜处理工序s106的详情)
100.接下来,使用图7说明膜处理工序s106的详情。
101.(第一处理气体供给工序:s202)
102.说明第一处理气体供给工序s202。
103.当处理空间305内的基板200达到规定温度时,首先进行第一处理气体供给工序s202。在第一处理气体供给工序s202中,打开阀116a、116b,并且以hcds气体成为规定流量的方式调整mfc115a、115b。
104.此外,hcds气体的供给流量例如为100sccm以上、800sccm以下。此时,从第三气体供给部供给n2气体。从第三气体供给部供给的n2气体被用作hcds气体的运载气体。
105.而且,在第一处理气体供给工序s202中,打开阀221、228a、228b,一边使泵223运转,一边调整apc222的开度,以使腔室100内成为所期望的压力。具体而言,以使处理空间305、搬送空间306各自的压力成为例如50~300pa中的规定值的方式进行控制。作为规定值,例如设为250pa。
106.在被供给hcds气体的处理空间305中,该hcds气体通过热而被分解成硅成分等,被供给到基板200上。由此,在基板200的表面形成作为“含第一元素层”的含硅层。含硅层相当于要形成的薄膜的前体。
107.并且,在从本工序开始起经过了规定时间后,关闭阀116a、116b,停止hcds气体的供给。
108.(第一吹扫工序:s204)
109.说明第一吹扫工序s204。
110.在第一处理气体供给工序s202结束后,接着进行第一吹扫工序s204。在第一吹扫工序s204中,将阀136a、136b、176a、176b的开状态固定,而且打开阀186a、186b,一边向处理空间305供给n2气体,一边继续基于泵223等进行的排气,由此进行气体环境的吹扫。
111.并且,在从本工序开始起经过了规定时间后,关闭阀136a、136b,停止基于n2气体的供给对气体环境的吹扫。
112.(第二处理气体供给工序:s206)
113.说明第二处理气体供给工序s206。
114.在关闭了阀136a、136b并使第一吹扫工序s204结束后,接着进行第二处理气体供给工序s206。在第二处理气体供给工序s206中,打开阀126a、126b,并且通过mfc125a、125b进行流量调整,开始向处理空间305内供给o2气体。o2气体的供给流量例如为100sccm以上、6000sccm以下。此时,打开阀136a、136b,从第三气体供给部供给n2气体。从第三气体供给部供给的n2气体被用作o2气体的运载气体或稀释气体。
115.而且,在第二处理气体供给工序s206中,与第一处理气体供给工序s202的情况同样地,继续进行基于泵223等的排气,以使腔室100内成为所期望的压力。
116.供给于处理空间305的o2气体通过热而被分解。在处理空间305中,被分解的o2气体被供给到基板200上。由此,在基板200的表面,通过含硅层被o2气体改性而形成有以含有硅元素及氧元素的层构成的薄膜。
117.并且,在从本工序开始起经过了规定时间后,关闭阀126a、126b,停止o2气体的供给。
118.(第二吹扫工序:s208)
119.说明第二吹扫工序s208。
120.在第二处理气体供给工序s206结束后,接着进行第二吹扫工序s208。在第二吹扫工序s208中,与第一吹扫工序s204同样地,从第一非活性气体供给管131a、131b供给n2气体,进行处理空间305的气体环境的吹扫。
121.并且,在从本工序开始起经过了规定时间后,关闭阀136a、136b,停止基于n2气体的供给对气体环境的吹扫。
122.(判断工序:s210)
123.说明判断工序s210。
124.在第二吹扫工序s208结束后,控制器380将按顺序进行的第一处理气体供给工序s202、第一吹扫工序s204、第二处理气体供给工序s206、第二吹扫工序s208作为一个循环,判断是否实施了规定次数(n cycle)的该循环。
125.在未实施规定次数的循环时(在s210中为否的情况下),反复进行第一处理气体供给工序s202、吹扫工序s204、第二处理气体供给工序s206、吹扫工序s208的循环。在实施了规定次数的循环时(在s210中为是的情况),结束图7所示的一系列的处理。
126.另外,在从第一处理气体供给工序s202到第二吹扫工序s208的期间,如图6所记载
那样,apc222将开度固定。在此说明其理由。
127.在本方式中,虽然是连续地进行第一处理气体供给工序s202到第二吹扫工序s208,但考虑处理能力,而以非常短的期间进行各工序。例如从第一处理气体供给工序s202到第二吹扫工序s208为止小于60秒,具体而言为50秒左右。
128.这是由于处理室301的容积小而能够实现的时间。例如作为比较例,存在处理室的容积大的纵式装置。在纵式装置中进行第一处理气体供给工序s202到第二吹扫工序s208的情况下,由于容积大,所以向处理室充满气体的时间和从处理室排出气体的时间比本方式长。例如要花费120秒左右的时间。
129.由于本方式的处理室301的容积比作为比较例的纵式装置小,所以能够使向处理室301中供给的气体的量比纵式装置少。因此,在第一处理气体供给工序s202、第二处理气体供给工序s206中,与纵式装置相比能够快速地填充气体,而且在第一吹扫工序s204、第二吹扫工序s208中,与纵式装置相比能够快速地对处理室301的气体环境进行排气。
130.另外,由于如上述那样按每道工序替换气体,所以需要在各道工序中调整处理室301的压力。可以想到例如如第一压力调整工序104那样使用apc调整压力。但是在技术上难以以短时间进行apc的开度调整。因此,若使用apc按每道工序调整压力,则处理能力会显著降低。
131.由于是这样的状况,所以在本方式的基板处理装置10中,在第一处理气体供给工序s202到第二吹扫工序s208的期间使apc222的开度为固定状态。而且,即使在连续地处理多个基板的情况下,从提高处理能力的观点考虑,也期望固定apc222的开度。即,在图5中的a期间使apc222的开度为固定状态。
132.另外,在本方式的装置中,由于如上述那样将apc222的开度固定,所以将排气管224、226的管径设为非常细例如20~30mm。若设为这样的结构,则能够准确地检测排气管224、226的压力,因此,即使apc222的开度为被固定的状态,也能够通过气体供给部与排气泵的协同动作,进行准确的压力调整。
133.(第二压力调整工序:s108)
134.接下来说明第二压力调整工序s108。
135.在膜处理工序s106结束后,调整处理室301内的压力。例如,从真空级别的压力升压。
136.具体而言,在停止从第一气体供给部、第二气体供给部供给处理气体的状态下,从第三气体供给部向各处理室301供给非活性气体并且通过排气泵223调节排气流量,将处理室301内升压。对各处理室301以相同的流量供给从第三气体供给部供给的非活性气体。
137.(压力上升速度计算工序:s110)
138.接下来,说明压力上升速度计算工序s110。
139.压力上升速度计算工序s110是与第二压力调整工序s108并行地进行的工序。在本工序中,在排气管224、226检测压力。在此在从开始压力检测起经过了时间t1后停止压力检测,计算出压力上升速度值。例如,利用开始压力检测时的压力值、和时间t1后检测出的压力值计算出压力上升速度值。时间t1通过计时器380e计时。此外,在本工序中,出于上述理由,apc222的开度为被固定的状态。
140.压力检测部227a、227b从非活性气体通过了与各排气管224、226的连接部之后开
始压力检测。计测时间通过计时器380e计时,在经过了时间t1后,停止检测。
141.时间t1是能够检测压力上升速度值的程度的时间,是设定为达到目标压力之前的时间。接下来说明其理由。
142.作为检测压力的方法,可以想到以比t1短的时间瞬间检测一次压力、或者检测至t1之后的方法。然而,在瞬间检测一次压力的情况下,若排气气流不稳定则无法准确地检测压力。
143.另外,作为检测至时间t1之后的情况,考虑例如处理室100a和处理室100b达到了目标压力的情况。在该情况下,由于任一处理室均达到了目标压力,所以在排气管224、排气管226中压力也变得相同。因此,由于压力的上升速度在排气管224、排气管226中相同,所以无法知晓在哪个配管中发生了堵塞。
144.另一方面,如本方式那样,若在达到目标压力之前结束压力检测,则可以知晓在排气管224、排气管226的哪一个中存在堵塞。例如,没有堵塞的配管与存在堵塞的配管相比,压力上升速度值大。
145.此外,压力检测部227a、227b中的各个检测期望使检测开始时间和检测结束时间相同、且并行地进行检测。由此,能够在各排气管224、226中分别以相同的排气条件检测出压力上升速度值。因此,能够在后述的处理设定工序s112中准确地进行比较。
146.此外本工序由于在膜处理工序s106与基板替换工序s118之间进行,所以是在从停止向处理室供给处理气体起到上述基板被从上述处理室搬出为止的期间进行的。
147.另外本工序由于在膜处理工序s106与基板搬送位置移动工序s114之间进行,所以是在从停止向处理室供给处理气体起到上述基板移动到基板搬送位置为止的期间进行的。
148.另外本工序由于在基板替换工序s118之前进行,所以是在从处理室301搬出基板200之前进行的。
149.另外由于本工序在基板替换工序s118之前进行,所以压力检测部227在从处理气体供给部向处理室301供给处理气体之前停止压力检测。此时,停止设于各个处理室排气管224、226的压力检测部227a、227b的压力检测。
150.(处理设定工序:s112)
151.接下来,说明处理设定工序s112。在第二压力调整工序s108、压力上升速度计算工序s110结束后,转移到处理设定工序s112。
152.在压力上升速度计算工序s110中计算出的压力上升速度值被记录于压力记录部392。压力记录部392所记录的压力上升速度值被与比较数据存储部393所存储的比较数据进行比较。另外,由各压力检测部检测出的数据被比较。据此设定之后的基板处理装置10的动作。
153.作为比较的种类,进行按每个压力检测部计算出的压力上升速度值与比较数据的比较、由各压力检测部计算出的压力上升速度值的差值的比较。
154.另外,如图4例示那样,在按每个压力检测部计算出的压力上升速度值与比较数据的比较中例如按三个等级即等级a、等级b、等级c设定动作。例如等级a是偏离为0~5%,等级b是偏离为6~10%,等级c是偏离为11%以上。
155.在此,在压力上升速度值为等级a的情况下,判断成没有问题,为了对下一个基板进行处理而维持设定。在压力上升速度值为等级b的情况下,判断成若照旧继续进行处理则
排气管的堵塞有可能会给基板处理造成影响,由通知部384通知该主旨。此时,也可以是例如不将接下来要处理的基板、或接下来要处理的批次中的基板向基板处理装置10搬入。另外,在此,也可以通知催促排气管的维护(例如清洁或更换)的消息。而且在压力上升速度值为等级c的情况下,判断成无法更进一步继续进行基板处理,停止处理。通过像这样设定之后的处理,而避免产生出不良基板。
156.另外,也可以对基于由压力检测部227a检测出的数据计算出的排气管224的压力上升速度值、和基于由压力检测部227b检测出的数据计算出的排气管226的压力上升速度值进行比较。在该情况下,计算出各压力上升速度值的差值。差值设为例如四个等级即等级α、等级β、等级γ、等级δ,按每个等级设定动作。
157.例如等级α是偏离为0~3%,等级β是偏离为4~6%,等级γ是偏离为7~10%,等级δ是偏离为11%以上。在差值为等级α的情况下,判断成没有问题,为了对下一个基板进行处理而继续进行处理。
158.在差值为等级β的情况、且两个压力检测部成为等级a的情况下,能够判断成虽然没有堵塞但排气管整体没有满足所期望的排气能力。在该情况下,在搬入下一个基板200之前对apc222进行重新调整。重新调整例如在第三压力调整工序s122中进行。
159.在差值为等级γ的情况下,判断成若照旧继续进行处理则排气管的堵塞有可能会给基板处理造成影响,由通知部384通知该主旨。此时,也可以是例如不将接下来要处理的基板、或接下来要处理的批次中的基板向基板处理装置10搬入。另外,在此,也可以通知催促排气管的维护(例如清洁或更换)的消息。而且在差值为等级δ的情况下,判断成无法更进一步继续进行基板处理,停止处理。通过像这样设定之后的处理,而避免产生出不良基板。
160.在本方式中,由于能够在搬入下一个基板200之前进行判断,所以能够减少不良基板的产生。
161.(基板搬送位置移动工序s114)
162.说明基板搬送位置移动工序s114。
163.在基板搬送位置移动工序s114中,使腔室100内的基板载置台312下降至基板搬送位置,使基板200支承到从基板载置台312的表面突出的顶升销307上。由此,基板200被从基板处理位置移送到基板搬送位置。
164.(判断:s116)
165.接下来,说明判断s116。
166.在判断s116中,判断是否处理了规定枚数的基板200。在判断成处理了规定枚数后,经过未图示的基板搬出工序而结束。在判断成未处理规定枚数后,转移到基板替换工序s118。
167.(基板替换工序:s118)
168.接下来,说明基板替换工序s118。
169.在判断s116中判断成未处理规定枚数后,将处理完毕的基板200和接下来要处理的未处理的基板200替换。使替换后的基板200如上述那样在顶升销207上待机。
170.(基板处理位置移动工序:s120)
171.接下来,说明基板处理位置移动工序s120。
172.在顶升销207上待机的基板200被以与基板处理位置移动工序s102相同的方法移
动到基板处理位置。
173.(第三压力调整工序:s122)
174.接下来,说明第三压力调整工序s122。
175.在此,在固定了apc222的开度的状态下,与第一压力调整工序s104同样地,调整处理室301内的压力。在调整了压力后,转移到膜处理工序s106,进行替换后的基板200的膜处理。
176.此外,图5所记载的虚线区域α是包围了apc222的开度被固定的状态的工序的区域。像这样,在从膜处理工序s106到第三压力调整工序s122为止的期间,apc222的开度被固定。
177.(基板搬出工序)
178.说明基板搬出工序。在图5中,省略了本工序的图示。在基板200被移动到基板搬送位置后,打开闸阀149,使用基板移载机(未图示)将基板200向腔室100外搬出。
179.<第二实施方式>
180.接下来,使用图8说明本发明的第二实施方式。
181.图8是第二实施方式的基板处理方法的流程图。
182.与第一实施方式的不同方面是压力上升速度计算工序s302与第三压力调整工序s122并行地进行、且处理设定工序在膜处理工序s106之前进行这一方面。其他方面与第一实施方式的情况相同。以下,以不同方面为中心进行说明。
183.在本实施方式中,与第三压力调整工序s122并行地实施压力上升速度计算工序s302。在此,与第一实施方式的压力上升速度计算工序s110同样地,计算出排气管224、226的压力上升速度值。
184.具体而言,如下。
185.(压力上升速度计算工序:s302)
186.说明压力上升速度计算工序s302。
187.在压力上升速度计算工序s302中,以规定时间检测排气管224、226的压力,并且计算出压力的压力上升速度值。此外,出于与第一实施方式相同的理由,apc222的开度为被固定的状态。
188.首先,在停止从第一气体供给部、第二气体供给部供给处理气体的状态下,从第三气体供给部向处理室301供给非活性气体。此时,在第一压力调整工序s104中排气泵223继续运转。被供给的非活性气体从各处理室301、排气管224、226、共通气体排气管225通过,而使各处理室内成为非活性气体环境。
189.压力检测部227a、227b在非活性气体开始从与各排气管224、226的连接部通过后开始计测。计测时间被计时器380e计时,在经过了规定时间后,停止计测。检测出的压力被记录于压力记录部392。通过在向膜处理工序s106转移之前进行检测,而能够以更稳定的状态检测压力。
190.计算部391利用在计时器380e开始计时时计测出的压力值、从计时开始起经过了时间t2后计测出的压力值和时间t2,计算出压力上升速度值。例如,基于规定时间下的压力上升度计算出压力上升速度值。
191.在此,说明不是简单地检测压力而是在有限的时间t2期间检测压力的理由。作为
检测压力的方法,可以想到以比t2短的时间瞬间检测一次压力、或者检测至t2之后的方法。然而,在瞬间检测一次压力的情况下,若气流不稳定则无法准确地检测压力。
192.另外,作为检测至时间t2之后的情况,考虑例如在处理室100a和处理室100b中的某一个中抽空气体环境的情况。在该情况下,由于在排气管224和排气管226中要排气的气体环境发生变化,所以无法对在各配管中计测出的压力进行比较。
193.另一方面,若如本方式那样在某一个处理室抽空前结束压力检测,则由于排气管224、排气管226为相同的气体环境,所以能够使比较条件相同。因此,能够在后述的处理设定工序s304中准确地进行比较。
194.此外本工序由于在基板替换工序s118与膜处理工序s106之间进行,所以可以说是在从基板200被搬入到处理室301起到开始向处理室301供给处理气体为止的期间进行的。
195.另外由于本工序在膜处理工序s106之前进行,所以压力检测部227在从处理气体供给部向处理室301供给处理气体之前停止压力检测。此时,停止设于各个处理室排气管224、226的压力检测部227a、227b的压力检测。
196.(处理设定工序:s304)
197.接下来,说明处理设定工序s304。
198.计算出的压力上升速度值被记录于压力记录部392。压力记录部392所记录的压力上升速度值被与比较数据存储部393所存储的比较数据进行比较。另外,由各压力检测部检测出的数据被比较。基于它们的比较结果选择基板处理装置10的动作。在此,与第一实施方式同样地进行判断。
199.在本方式中,由于能够在将基板200搬入到处理室中的状态下进行判断,所以能够更准确地检测排气管的压力。因此,能够准确地掌握堵塞的状况,其结果为能够减少不良基板。
200.在此,作为比较例说明纵式装置。纵式装置与本方式的装置相比一个循环的时间长,而且是一次性处理多个基板,因此即使使用apc而处理时间变长,也不会显著地降低生产率。因此,在纵式装置中,不会固定apc。
201.另外,在纵式装置的情况下,处理室的容积大,因此为了快速地吹扫处理室的气体环境,而例如将排气管的管径设为100mm左右的大小。因此,与本方式不同,难以准确地检测出排气管的压力,而不得不使用apc调整压力。
202.由于是这样的状况,所以在纵式装置的结构中,难以实现本方式。
203.<其他实施方式>
204.以上,说明了本发明的第一实施方式、第二实施方式,但本发明并不限定于上述各实施方式,能够在不脱离其要旨的范围内进行各种变更。
205.在上述各实施方式中,记述了交替地供给原料气体和反应气体而进行成膜的方法,但只要原料气体和反应气体的气相反应量或副产物的产生量在允许范围内,则也能够适用于其他方法。例如,原料气体和反应气体的供给时刻重叠的那样的方法。
206.另外,在上述各实施方式中,示出了作为原料气体使用含硅气体、作为反应气体使用含氧气体而形成氧化硅膜的例子,但也能够适用于使用了其他气体的成膜。例如,具有含氧膜、含氮膜、含碳膜、含硼膜、含金属膜和含有多个这些元素的膜等。此外,作为这些膜,例如具有sin膜、alo膜、zro膜、hfo膜、hfalo膜、zralo膜、sic膜、sicn膜、sibn膜、tin膜、tic
膜、tialc膜等。通过对为了形成这些膜而使用的原料气体和反应气体各自的气体特性(吸附性、脱离性、蒸气压等)进行比较并适当改变供给位置和处理室内的构造,能够得到相同的效果。
207.另外,在上述各实施方式中,作为非活性气体以n2气体为例进行了说明,但只要是与处理气体不发生反应的气体,则并不限于此。例如,能够使用氦气(he)、氖气(ne)、氩气(ar)等稀有气体。
208.另外,在上述各实施方式中,说明了停止各部件的运转,但其并不限于部件整体的运转停止。例如,停止气体供给的运转这一说明表示不向处理室301供给气体。
209.另外,在上述各实施方式中,关于压力差,虽然使用了同等、在实施层面相同等表现,但当然不限于各个压力值完全相同的情况。例如当然也包含与能够维持基板处理的品质的程度实质相等的状态。
210.另外,在上述各实施方式中,说明了使用两个压力检测部的例子,但并不限于此,也可以使用一个压力检测部。在该情况下,可以将其设于共通气体排气管225。由此,即使是较少的部件数量,也能够判断排气管的封堵状况。例如,对在规定时间内是否达到了目标压力进行判断,假如在未达到目标压力的情况下,判断成在处理室排气管中的某一个或共通气体排气管225中发生了封堵。