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TWI818391B - 半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式 - Google Patents

半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式 Download PDF

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TWI818391B
TWI818391B TW110148575A TW110148575A TWI818391B TW I818391 B TWI818391 B TW I818391B TW 110148575 A TW110148575 A TW 110148575A TW 110148575 A TW110148575 A TW 110148575A TW I818391 B TWI818391 B TW I818391B
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天野富大
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日商國際電氣股份有限公司
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Abstract

本發明之課題，在於縮短停機時間，而使裝置的稼動率提升。本發明具有：處理氣體供給步驟，其在基板由基板支撐部所支撐的狀態下將基板加熱至第一溫度，並且對內含基板支撐部之處理容器內供給處理氣體；降溫步驟，其於處理氣體供給步驟之後，對被裝設於處理容器之冷媒流路供給既定時間的惰性氣體或空氣，藉此將被裝設於處理容器且當在第一溫度之狀態下供給清潔氣體則產生不良狀況的低溫部，降溫至較第一溫度為低的第二溫度；及清潔步驟，其於降溫步驟之後，對處理容器內供給清潔氣體，以清潔低溫部。

Description

半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式
本發明係關於半導體裝置之製造方法、基板處理裝置及程式。
半導體裝置(器件)之製程的一步驟，其存在有對處理容器內之基板供給處理氣體，來處理基板上之膜的情形(例如專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2012-54536號公報
(發明所欲解決之問題)
於上述之構成的基板處理裝置中，存在有若進行膜處理，處理容器內則會附著堆積物之情形。因此，其存在有於進行膜處理之後，則必須進行朝向處理容器內供給清潔氣體，以去除附著於處理容器內之堆積物之清潔處理的情形。
然而，在以高溫進行膜處理之後，若維持高溫的狀態進行清潔處理則存在有會有不良狀況部位產生的情形。因此，於進行膜處理後之清潔處理以前，必須將處理容器內下降至所期望的溫度。如此一來，停機時間則變長，而對裝置的稼動率會造成影響。
本發明之目的在於縮短停機時間，而使裝置的稼動率提升。 (解決問題之技術手段)
根據本發明一態樣，可提供一種技術，其具備有： 處理氣體供給步驟，其在基板由基板支撐部所支撐之狀態下將上述基板加熱至第一溫度，並且對內含上述基板支撐部之處理容器內供給處理氣體； 降溫步驟，其在上述處理氣體供給步驟之後，對被裝設於上述處理容器之冷媒流路供給既定時間的惰性氣體或空氣，藉此將被裝設於上述處理容器且當在上述第一溫度之狀態下供給清潔氣體則產生不良狀況的低溫部，降溫至較上述第一溫度為低的第二溫度；及 清潔步驟，其在上述降溫步驟之後，對上述處理容器內供給清潔氣體，以清潔上述低溫部。 (對照先前技術之功效)
根據本發明，其可縮短停機時間，而使裝置的稼動率提升。
(1) 基板處理裝置之構成 以下，對於實施形態，使用圖式進行說明。然而，於以下之說明中，其存在有對相同構成元件用相同符號表示並省略其重複之說明的情形。再者，為了使說明更明確，相較於實際態樣，其存在有圖式雖針對各部分的寬度、厚度、形狀等僅示意地加以表示之情形，但其僅為一例，而非用以限定本發明者。
圖1係用以實施半導體裝置之製造方法的單片式基板處理裝置(以下簡稱為基板處理裝置10)的上表面剖視圖。本實施形態之群集型的基板處理裝置10之搬送裝置被分為真空側與大氣側。又，在基板處理裝置10中，對作為基板之晶圓200進行搬送的載體，係使用FOUP(Front Opening Unified Pod；前開式晶圓傳送盒：以下稱為傳送盒)100。
(真空側之構成) 如圖1所示，基板處理裝置10具備有可承受真空狀態等之未滿大氣壓之壓力(負壓)的第一搬送室103。第一搬送室103之框體101於俯視下例如為五邊形，且被形成為上下兩端封閉之箱形狀。
於第一搬送室103內，設有移載晶圓200之第一基板移載機112。
於框體101之五片側壁中位在前側(圖1中之下方側)的側壁，分別經由閘閥126、127而連結有預備室(裝載鎖定室)122、123。預備室122、123被構成為可兼用搬入晶圓200的功能與搬出晶圓200的功能，且分別被構成為可承受負壓的構造。
於第一搬送室103之框體101之五片側壁中位在後側(背面側，圖1中之上方側)的四片側壁，經由閘閥70a、70b、70c、70d而分別鄰接地連結有對晶圓200進行所期望之處理作為處理模組PM1~PM4的處理容器202a~202d。
(大氣側之構成) 於預備室122、123之前側，經由閘閥128、129而連結有可以大氣壓下之狀態搬送晶圓200的第二搬送室121。於第二搬送室121設有移載晶圓200之第二基板移載機124。
於第二搬送室121之左側設有凹槽對合裝置106。再者，凹槽對合裝置106亦可為定位平面(orientation flat)對合裝置。
於第二搬送室121之框體125的前側，設有用以將晶圓200對第二搬送室121搬出搬入的基板搬出入口134、及傳送盒開啟器108。在隔著基板搬出入口134而與傳送盒開啟器108之相反側、即框體125之外側，設有裝載埠(IO平台)105。傳送盒開啟器108具備有可將傳送盒100之蓋100a加以開閉並且將基板搬出入口134加以閉塞的封閉件。藉由將被載置於裝載埠105之傳送盒100的蓋100a加以開閉，可進行晶圓200巷對於傳送盒100之搬入搬出。又，傳送盒100藉由未圖示之製程內搬送裝置(OHT等)，相對於裝載埠105被供給及排出。
(2) 處理模組之構成 其次，對各處理模組PM1~PM4中之處理容器202a~202d的構成進行說明。
各處理模組PM1~PM4係作為單片式之基板處理裝置而發揮功能者，被構成為分別具備有處理容器202a~202d。各處理容器202a~202d在任一處理模組PM1~PM4中亦同樣地被構成，以下對作為處理容器202之具體的構成進行說明。
圖2係示意性地表示基板處理裝置10之處理容器202之概略構成之一例的說明圖。
(處理容器) 處理容器202被構成為例如橫截面為圓形之扁平的密閉容器。處理容器202係由上部容器2021、及下部容器2022所構成，該上部容器2021例如由石英或陶瓷等之非金屬材料所形成，而該下部容器2022例如由鋁(Al)或不鏽鋼(SUS)等之金屬材料所形成。於處理容器202內，在上方側(較後述之基板載置台212更上方的空間)形成有處理晶圓200之處理空間(處理室)201，而在其下方側，於被下部容器2022所包圍之空間形成有搬送空間203。
於下部容器2022之底部，設有複數個升降銷207。
於作為處理容器202之一部分之下部容器2022的側面(側壁)，設有鄰接於閘閥205(相當於前述之70a~70d)的基板搬出入口206。被構成為晶圓200經由基板搬出入口206被搬入搬送空間203。於閘閥205之周圍設有作為密閉構件的O型環209a。閘閥205由將基板搬出入口206加以開閉之閥體205a、及支撐閥體205a之軸205b所構成。換言之，於基板搬出入口206鄰接有具備閥體205a及軸205b之閘閥205。基板搬出入口206被構成為藉由使軸205b及閥體205a升降而被開閉。
又，於作為處理容器202之一部分之上部容器2021的側面(側壁)，設有可自處理容器202之外部目視確認作為處理容器202之內部之處理空間201的觀察口300。於觀察口300之周圍設有作為密閉構件的O型環209b。再者，觀察口300只要可目視確認(辨識)處理空間201內即可，例如亦可被設於上部容器2021之上壁。
(基板載置台) 於處理空間201內設有支撐晶圓200之基板支撐部(基座)210。基板支撐部210主要具有載置晶圓200的載置面211、於表面擁有載置面211的基板載置台212、及被內含於基板載置台212之作為加熱部的加熱器213。於基板載置台212，在與升降銷207對應之位置分別設置有供升降銷207貫通之貫通孔214。
基板載置台212由軸217所支撐。軸217貫通下部容器2022之底部，而且在處理容器202之外部被連接於升降部218。
藉由使升降部218作動而使軸217及基板載置台212升降，基板載置台212可使被載置於載置面211上之晶圓200升降。再者，軸217之下端部的周圍由波紋管219所覆蓋，藉此處理空間201內被保持為氣密。
基板載置台212於晶圓200之搬送時，以載置面211成為基板搬出入口206之位置(晶圓搬送位置)的方式下降，而於晶圓200之處理時，上升至晶圓200成為處理空間201內之處理位置(晶圓處理位置)。
具體而言，成為在使基板載置台212下降至晶圓搬送位置時，升降銷207之上端部自載置面211之上表面突出，升降銷207自下方支撐晶圓200。又，其被構成為在使基板載置台212上升至晶圓處理位置時，升降銷207自載置面211之上表面沒入，載置面211自下方支撐晶圓200。
(蓮蓬頭) 於處理空間201之上部(氣體供給方向上游側)，設有作為氣體分散機構之蓮蓬頭230。蓮蓬頭230例如被插入在上部容器2021所設置之孔2021a中。
蓮蓬頭之蓋231例如由具導電性及熱傳導性之金屬所形成。於蓋231與上部容器2021之間設有阻隔塊233，該阻隔塊233將蓋231與上部容器2021之間加以絕緣且加以隔熱。又，於蓋231與阻隔塊233之間，設有作為密閉構件的O型環209c。
又，於蓮蓬頭之蓋231，設有供作為第一分散機構之氣體供給管241插入的貫通孔231a。被插入貫通孔231a之氣體供給管241，係用以使供給至被形成於蓮蓬頭230內之空間即蓮蓬頭緩衝室232內的氣體分散者，其具有被插入蓮蓬頭230內之前端部241a、及被固定於蓋231之凸緣241b。前端部241a被構成為例如圓柱狀，於其圓柱側面設有分散孔。然後，自後述之氣體供給部(供給系統)所供給之氣體，經由被設在前端部241a之分散孔，被供給至蓮蓬頭緩衝室232內。
此外，蓮蓬頭230具備有用以使自後述之氣體供給部(供給系統)所供給之氣體分散作為第二分散機構的分散板234。該分散板234之上游側為蓮蓬頭緩衝室232，而下游側為處理空間201。於分散板234設有複數個貫通孔234a。分散板234以與載置面211對向之方式被配置在該載置面211的上方側。因此，蓮蓬頭緩衝室232經由被設在分散板234之複數個貫通孔234a，而與處理空間201連通。又，於蓋231與分散板234之間，設有作為密閉構件的O型環209d。
於蓮蓬頭緩衝室232，具有供氣體供給管241插入之貫通孔231a。
(氣體供給系統) 於被插入在蓮蓬頭230之蓋231所設置之貫通孔231a的氣體供給管241，連接有共通氣體供給管242。氣體供給管241與共通氣體供給管242在管之內部連通。然後，自共通氣體供給管242所供給之氣體，通過氣體供給管241、貫通孔231a被供給至蓮蓬頭230內。
於共通氣體供給管242，連接有第一氣體供給管243a、第二氣體供給管244a、及第三氣體供給管245a。其中，第二氣體供給管244a亦可經由遠端電漿單元244e被連接於共通氣體供給管242。再者，於圖2中，第二氣體供給管244a雖經由遠端電漿單元244e被連接於共通氣體供給管242，但於不設置遠端電漿單元244e之情形時，則構成為將第二氣體供給管244a與共通氣體供給管242直接連接。
自包含第一氣體供給管243a之第一氣體供給系統243，主要被供給含第一元素氣體，而自包含第二氣體供給管244a之第二氣體供給系統244，主要被供給含第二元素氣體。自包含第三氣體供給管245a之第三氣體供給系統245，在處理晶圓200時主要被供給惰性氣體，而在清潔蓮蓬頭230內或處理空間201內時主要被供給清潔氣體。
(第一氣體供給系統) 於第一氣體供給管243a，自上游方向起依序設有第一氣體供給源243b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)243c、及作為開閉閥之閥243d。然後，含有第一元素之氣體(以下稱為「含第一元素氣體」)自第一氣體供給管243a經由第一氣體供給源243b、MFC 243c、閥243d、及共通氣體供給管242，被供給至蓮蓬頭230內。
含第一元素氣體係處理氣體之一，且係作為原料氣體而被發揮作用者。此處，第一元素例如為矽(Si)。亦即，含第一元素氣體例如為含矽氣體。再者，含第一元素氣體在常溫常壓下可為固體、液體及氣體之任一者。於含第一元素氣體在常溫常壓下為液體之情形時，只要在第一氣體供給源243b與MFC 243c之間設置未圖示之氣化器即可。此處，對含第一元素氣體作為氣體來進行說明。
於第一氣體供給管243a較閥243d更下游側，連接有第一惰性氣體供給管246a之下游端。於第一惰性氣體供給管246a，自上游方向起依序設有惰性氣體供給源246b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)246c、及作為開閉閥之閥246d。然後，惰性氣體自第一惰性氣體供給管246a經由惰性氣體供給源246b、MFC 246c、閥246d、第一氣體供給管243a、及共通氣體供給管242，被供給至蓮蓬頭230內。
此處，惰性氣體係作為含第一元素氣體之載體氣體而被發揮作用者，因此較佳係使用不會與第一元素產生反應的氣體。具體而言，例如可使用氮氣(N 2)。再者，作為惰性氣體，除了N 2氣體以外，可使用例如氦氣(He)、氖氣(Ne)、氬氣(Ar)等的稀有氣體。
第一氣體供給系統(亦稱為「含矽氣體供給系統」)243主要由第一氣體供給管243a、MFC 243c、及閥243d所構成。又，第一惰性氣體供給系統主要由第一惰性氣體供給管246a、MFC 246c及閥246d所構成。再者，第一氣體供給系統243亦可視為包含第一氣體供給源243b、第一惰性氣體供給系統。又，第一惰性氣體供給系統亦可視為包含惰性氣體供給源246b、第一氣體供給管243a。如此之第一氣體供給系統243由於係供給作為處理氣體之一之原料氣體，因此相當於處理氣體供給系統(亦稱為「處理氣體供給部」)之一。
(第二氣體供給系統)
於第二氣體供給管244a，在下游設有遠端電漿單元244e。在上游，自上游方向起依序設有第二氣體供給源244b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)244c、及作為開閉閥之閥244d。然後，含有第二元素之氣體(以下稱為「含第二元素氣體」)自第二氣體供給管244a經由第二氣體供給源244b、MFC 244c、閥244d、遠端電漿單元244e、及共通氣體供給管242，被供給至蓮蓬頭230內。
於將含第二元素氣體以電漿狀態供給至晶圓200之情形時，使遠端電漿單元244e運轉而使含第二元素氣體成為電漿狀態。
含第二元素氣體係處理氣體之一，且係作為原料氣體或改質氣體而被發揮作用者。此處，含第二元素氣體含有與第一元素不同的第二元素。作為第二元素，例如可為氧(O)、氮(N)、碳(C)之任一者。在本實施形態中，含第二元素氣體例如設為含氮氣體。具體而言，作為含氮氣體而使用氨氣(NH3)。
於第二氣體供給管244a之較閥244d更下游側，連接有第二惰性氣體供給管247a之下游端。於第二惰性氣體供給管247a，自上游方向起依序設有惰性氣體供給源247b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)247c、及作為開閉閥之閥247d。然後，惰性氣體自第二惰性氣體供給管247a經由惰性氣體供給源247b、MFC 247c、閥247d、第二氣體供給管244a、及共通氣體供給管242，被供給至蓮蓬頭230內。
此處，惰性氣體在基板處理步驟中作為載體氣體或稀釋氣體而發揮作用。具體而言，例如雖可使用N 2氣體，但除了N 2氣體以外，亦可使用例如He氣體、Ne氣體、Ar氣體等的稀有氣體。
第二氣體供給系統244(亦稱為「含氮氣體供給系統」)主要由第二氣體供給管244a、MFC 244c、及閥244d所構成。又，第二惰性氣體供給系統主要由第二惰性氣體供給管247a、MFC 247c及閥247d所構成。再者，第二氣體供給系統244亦可視為包含第二氣體供給源244b、遠端電漿單元244e、及第二惰性氣體供給系統。又，第二惰性氣體供給系統亦可視為包含惰性氣體供給源247b、第二氣體供給管244a、及遠端電漿單元244e。如此之第二氣體供給系統244由於係供給作為處理氣體之一之反應氣體或改質氣體，因此相當於處理氣體供給系統(亦稱為「處理氣體供給部」)之一。
(第三氣體供給系統) 於第三氣體供給管245a，自上游方向起依序設有第三氣體供給源245b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)245c、及作為開閉閥之閥245d。然後，清潔氣體自第三氣體供給管245a經由第三氣體供給源245b、MFC 245c、閥245d、及共通氣體供給管242，被供給至蓮蓬頭230內。
於第三氣體供給管245a較閥245d之更下游側，連接有第三惰性氣體供給管248a之下游端。於第三惰性氣體供給管248a，自上游方向起依序設有惰性氣體供給源248b、作為流量控制器(流量控制部)之質量流量控制器(MFC)248c、及作為開閉閥之閥248d。然後，惰性氣體自第三惰性氣體供給管248a經由惰性氣體供給源248b、MFC 248c、閥248d、第三氣體供給管245a、及共通氣體供給管242，被供給至蓮蓬頭230內。
於成膜步驟中，惰性氣體經由惰性氣體供給源248b、MFC 248c、閥248d、及共通氣體供給管242被供給至蓮蓬頭230內，作為對留存於處理容器202或蓮蓬頭230內之氣體進行沖洗的沖洗氣體而被發揮作用。此一惰性氣體，例如可使用N 2氣體，但除了N 2氣體以外，亦可使用例如He氣體、Ne氣體、Ar氣體等的稀有氣體。
於清潔步驟中，清潔氣體經由第三氣體供給源245b、MFC 245c、閥245d、及共通氣體供給管242被供給至蓮蓬頭230內，作為對留存於處理容器202或蓮蓬頭230內之堆積物進行清潔的氣體而被發揮作用。此一清潔氣體，例如可使用三氟化氮(NF 3)氣體或三氟化氯(ClF 3)氣體。
第三氣體供給系統245(亦稱為「清潔氣體供給系統、清潔氣體供給部」)主要由第三氣體供給管245a、MFC 245c、及閥245d所構成。又，第三氣體供給系統245亦可視為包含第三氣體供給源245b。又，第三惰性氣體供給系統主要由第三惰性氣體供給管248a、MFC 248c、及閥248d所構成。又，第三惰性氣體供給系統亦可視為包含惰性氣體供給源248b、及第三氣體供給管245a。又，第三氣體供給系統245亦可視為包含第三惰性氣體供給系統。
(氣體排氣系統) 對處理容器202之環境氣體進行排氣的排氣系統具有被連接至處理容器202的排氣管263。具體而言，其具有被連接至處理空間201的排氣管263。
排氣管263被連接至處理空間201之側方。於排氣管263，設有將處理空間201內控制在既定壓力之壓力控制器的APC(Auto Pressure Controller；自動壓力控制器)276。APC 276具有可調整開度之閥體(未圖示)，其依據來自控制器500的指示來調整排氣管263之傳導度。又，於排氣管263中，在APC 276之上游側與下游側，分別設有作為開閉閥的閥275、277。
此外，於排氣管263之閥277的下游側，設有真空泵278。真空泵278被構成為經由排氣管263對處理空間201之環境氣體進行真空排氣。
(3) 冷卻機構之安裝形態 其次，對被設在處理容器202之冷卻機構，說明具體的態樣。
首先，對設置冷卻機構的理由進行說明。 在晶圓200上形成膜之成膜步驟中，最佳係將晶圓200設為高溫狀態。其原因在於，藉由設為高溫狀態，被供給至處理空間201之氣體的能量與在晶圓200上的反應狀態，相較於低溫(例如室溫)狀態為更高。另一方面，關於清潔步驟，較佳係將處理容器202內設為較成膜步驟中的溫度為更低溫。
具體而言，例如支撐蓮蓬頭230與基板載置台212之軸217等由SUS等之金屬材料所構成的構件，作為腐蝕對策係被施以氟化鎳塗層等的塗層。又，後述之基板搬出入口206與閘閥205，亦同樣地存在有作為腐蝕對策而被施以氟化鎳塗層的情形。當對高溫狀態之氟化鎳塗層供給NF 3氣體或ClF 3氣體等之清潔氣體時，清潔氣體與氟化鎳塗層則產生反應，而有塗層剝落的情形。此則可能成為微粒而造成膜的污染之可能。
又，於蓮蓬頭230兼作為電漿生成用之電極的情形時，若塗層剝落而變得零散，在有塗層的部位與無塗層的部位，由於電漿生成狀態不同，所以電漿生成會變得零散。其結果，則存在有無法在晶圓上均勻地形成膜的可能性。又，在塗層剝落而無塗層的部分電力集中，其存在有發生異常放電的可能。又，金屬材料之腐蝕因為處理氣體而腐蝕加劇，其進一步存在有產生微粒的可能。又，當塗層與晶圓200平行的面上有零散的情形時，在晶圓面內電漿量則變得不均勻。當蓮蓬頭230之貫通孔234a中在垂直方向上有零散的情形時，在各個貫通孔234a之電漿生成量則變成不同。
基於以上之理由，較佳係於高溫狀態下在成膜步驟之後且在清潔步驟之前，在高溫狀態下供給清潔氣體使產生不良狀況的部位冷卻並維持在低溫狀態。此處，將在高溫狀態下實施處理而產生不良狀況的部位稱為低溫部。
因此，則實施對被施以防止腐蝕用塗層的蓮蓬頭230與軸217等之低溫部冷卻的降溫步驟；而其中所施以防止腐蝕用塗層之區域係可被處理氣體腐蝕之材質所構成且與處理氣體相接之區域。
接著，對蓮蓬頭230或軸217等低溫部冷卻之冷卻機構的具體構成，使用圖2來說明。
於蓮蓬頭230之蓋231的周圍且O型環209c、209d的附近，埋設有配管部316。具體而言，配管部316被設在後述之加熱器416與O型環209c、及加熱器416與O型環209d之間。又，於基板載置台212之周圍且加熱器213之外周，埋設有配管部317。又，於支撐基板載置台212之軸217的內部，埋設有沿著軸向延伸的配管部318。
配管部318具有往路、返路，分別被連接至配管部317。其構成為，於往路側連接與後述之供給管310相同的冷媒供給管，構成為可對往路供給冷媒。又，於返路連接與後述之排出管311相同的冷媒排出管。自冷媒供給管所供給的冷媒，被供給至配管部318之往路、配管部317，並經由配管部318之返路被排出至冷媒排出管。
又，於下部容器2022之側面(側壁)基板搬出入口206的周圍上方且O型環209a與後述之加熱器422之間，埋設有配管部322。又，於基板搬出入口206之周圍下方且O型環209a與後述之加熱器419之間，埋設有配管部319。亦即，於下部容器2022之側面(側壁)沿著圓周方向配置有配管部319、322，於配管部319、322的內周側分別配置有加熱器419、422。又，於閘閥205之支撐閥體205a之軸205b的內部，埋設有沿著軸向延伸之配管部321。又，於觀察口300之周圍且O型環209b與後述之加熱器420之間，埋設有配管部320。
冷卻媒體分別被供給至配管部316、317、318、319、320、321、322。亦即，配管部316、317、318、319、320、321、322可作為冷媒流路來使用。配管部316、317、318、319、320、321、322係由鋁(Al)等之熱傳導率高的金屬配管材料所構成。
再者，該冷卻媒體係即便於後述之第一溫度中仍可維持冷卻之性質的媒體。例如為惰性氣體或空氣等之氣體狀的冷卻媒體。因此，其可在以第一溫度處理晶圓200之後立刻對框體進行冷卻。作為比較例，例如雖然存在液體狀的冷卻媒體(例如Galden(商標)；全氟聚醚氟基流體(PFPE))，但於後述之第一溫度(800℃)則會沸騰導致冷卻性能劣化的問題。相對於此，若為惰性氣體或空氣等之氣體狀的冷卻媒體，由於即便在第一溫度仍可維持冷卻性能，因此其可對高溫狀態的框體進行冷卻，因此可縮短停機時間。
於蓋231之周圍且配管部316之內側，埋設有作為加熱部之加熱器416。又，於配管部317之內側配置有加熱器213。又，於基板搬出入口206之周圍下方且配管部319之內側(處理容器202內側)，埋設有作為加熱部之加熱器419。又，於基板搬出入口206之周圍上方且配管部322之內側(處理容器202內側)，埋設有作為加熱部之加熱器422。又，於觀察口300之周圍且配管部320之內側(處理容器202內側)，埋設有作為加熱部之加熱器420。
配管部316、317、318、319、320、321、322分別經由不同的配管被連接。於配管部319之上游端連接有供給冷卻媒體之供給管310，而於配管部322之下游端連接有排出冷卻媒體之排出管311。亦即，配管部316、319、320、321、322係連通至供給管310、排出管311。亦即，在連接配管部316、319、320、321、322所構成之冷媒流路的上游端連接有供給冷卻媒體之供給管310，而於冷媒流路的下游端連接有將冷卻媒體朝向處理容器202外排出之排出管311。藉由如此將供給配管與排氣配管共通化，則可減少零件件數，而使成本減少。再者，亦可於其他配管部分別連接供給管310與排出管311，只要於連接配管部316~322所構成之冷媒流路的上游端連接供給冷卻媒體之供給管310，並於冷媒流路的下游端連接將冷卻媒體朝向處理容器202外排出之排出管311即可。
於供給管310，自上游側起設有冷媒氣體供給部310a與作為開閉閥的閥310b。冷媒氣體供給部310a對冷媒流路供給冷卻媒體。亦即，供給管310可作為對冷媒流路供給冷卻媒體之供給配管而被使用。又，於排出管311設有作為關閉閥之閥311b，而於下游端連接有真空泵311c。亦即，於冷媒流路連接有真空泵311c。又，於排出管311之閥311b的上游側連接有作為分歧路的配管312。於配管312設有閥312b。亦即，排出管311可作為將冷媒流路內之冷卻媒體朝向處理容器202外排出或進行抽真空之排氣配管而被使用。
如此，藉由將蓮蓬頭230或軸217等之低溫部冷卻至既定溫度以下，則可減低在作為成膜溫度之第一溫度狀態下供給清潔氣體其所產生不良狀況對低溫部的熱影響。
又，於降溫步驟中，對被配置在處理容器202之壁面、蓮蓬頭230、基板載置台212、及軸217、205b內等的冷媒流路供給冷卻媒體，而於升溫步驟中，藉由該等冷媒流路被抽真空，並使用被配置在冷媒流路之內側的加熱器416、419、420、422，則可縮短降溫時間及升溫時間，而改善裝置的稼動率。
又，如此藉由在O型環209a~209d等之附近配置冷媒流路，則可抑制O型環的劣化。因此，O型環209a~209d亦可稱為低溫部。又，基板搬出入口206附近或觀察口300附近之處理容器202的壁面亦可稱為低溫部。
又，於配管部316、317、318、319、320、321、322的附近，分別設有對配管部316、317、318、319、320、321、322附近之溫度進行檢測的溫度感測器516、517、518、519、520、521。
(4) 控制器之構成 其次，對作為控制部(控制手段)之控制器500的構成進行說明。
作為控制部(控制手段)之控制器500，其可進行後述之基板處理步驟，以控制上述各部。
如圖3所示，控制器500可以構成為電腦，其具備有CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)500a、RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)500b、儲存裝置500c、I/O埠500d。RAM 500b、儲存裝置500c、I/O埠500d被構成為可經由內部匯流排500e與CPU 500a進行資料交換。於控制器500，連接有例如構成為觸控面板等之輸出入裝置501或顯示器等顯示裝置472。
儲存裝置500c例如由快閃記憶體、HDD(Hard Disk Drive；硬碟驅動器)等所構成。於儲存裝置500c內被存放控制基板處理裝置之動作的控制程式、記載有後述之基板處理之程序與條件等的製程配方等，且可讀出。再者，製程配方係使控制器500執行後述之基板處理步驟中的各程序而可得到既定結果之方式所組合而成者，且其作為程式而發揮功能。以下，亦可將該製程配方或控制程式等統稱並簡稱為程式。再者，於本說明書中當在使用程式一詞之情形，其存在有僅包含製程配方單體之情形、僅包含控制程式單體之情形、或者包含其雙方之情形。又，RAM 500b被構成為供藉由CPU 500a所讀出之程式與資料等暫時性地保存的記憶體區域(工作區)。
I/O埠500d係被連接至，上述之加熱器213、416、419、420、422、MFC 243c、244c、245c、246c、247c、248c、閥243d、244d、245d、246d、247d、248d、275、277、310b、311b、312b、APC 276、真空泵278、311c、閘閥205、升降部218、第一基板移載機112、第二基板移載機124、溫度感測器516、517、518、519、520、521等。
CPU 500a被構成為將控制程式自儲存裝置500c讀出而加以執行，並且依據來自輸出入裝置501之操作指令的輸入等而將製程配方自儲存裝置500c讀出。而且，CPU 500a被構成為依照所讀出之製程配方的內容以控制如下等之動作：利用加熱器213所進行之晶圓200的加熱、冷卻動作；利用APC 276所進行之壓力調整動作；利用MFC 243c、244c、245c、246c、247c、248c與閥243d、244d、245d、246d、247d、248d所進行之處理氣體的流量調整動作；利用升降部218所進行之基板支撐部210的上下旋轉動作；利用溫度感測器516、517、518、519、520、521、閥310b、311b、312b、真空泵311c所進行之冷卻媒體朝向冷媒流路之供給排出動作、真空排氣動作；以及利用加熱器416、419、420、422所進行之處理容器202內之升溫、降溫動作。
再者，控制器500並不被限於為由專用電腦所構成，而其亦可以通用電腦所構成。例如，可準備存放有上述之程式的外部儲存裝置(例如磁帶、軟碟或硬碟等之磁碟、CD或DVD等之光碟、MO等之光磁碟、USB記憶體(USB Flash Drive；USB快閃驅動器)或記憶卡等之半導體記憶體)523，使用該外部儲存裝置523而將程式安裝在通用電腦等，藉此而構成本實施形態之控制器500。再者，用來對電腦供給程式之手段，並不限於經由外部儲存裝置523進行供給之情形。例如其亦可設為使用網際網路或專用線路等之通訊手段，不介由外部儲存裝置523而供給程式，如此亦可。再者，儲存裝置500c或外部儲存裝置523被構成為電腦可讀取之記錄媒體。以下，亦將該等統稱而簡稱為記錄媒體。再者，於本說明書中使用記錄媒體一詞之情形其存在有僅包含儲存裝置500c單體之情形、僅包含外部儲存裝置523單體之情形、或者包含其雙方之情形。
(5)基板處理步驟
其次，作為半導體製程的一步驟，對使用上述構成之處理容器202在晶圓200上形成薄膜的步驟進行說明。再者，於以下之說明中，構成基板處理裝置之各部的動作係由控制器500所控制。
此處，說明如下的例子：作為含第一元素氣體(第一處理氣體)，例如為使用使六氯二矽烷(Si 2Cl 6，簡稱：HCDS)氣化所得之含矽氣體，而作為含第二元素氣體(第二處理氣體)為使用NH 3氣體，並藉由交互地供給該等氣體，而在晶圓200上形成作為薄膜之氮化矽(SiN)膜。
圖4係表示本發明一實施形態之基板處理步驟概要的流程圖。
(升溫步驟：S10) 於本步驟中，於晶圓200未被支撐於基板支撐部210之狀態下，使處理容器202內升溫。
此處，為了不使處理容器202之外側成為高溫必需考量安全性。因此，在升溫步驟(S10)中，控制器500於將配管部316、319、320、321、322內維持為真空狀態的情況下，將加熱器416、419、420、422、213的電源設為開啟。又，於將閥310b、312b維持為閉狀態，並將閥311b維持為開狀態的狀況下，使真空泵311c運轉，而對配管部316、319、320、321、322內進行抽真空。亦即，對冷媒流路進行抽真空並進行升溫步驟(S10)。因此，冷媒流路係作為真空隔熱部而被使用，其可使處理容器202內之熱不會被放出至處理容器202外。又，亦可縮短升至成膜溫度之第一溫度的升溫速度。又，由於各加熱器位在O型環之內側，因此冷媒流路可減低來自加熱器之熱傳導，因而可抑制O型環的劣化。
此時，使升溫步驟(S10)中之載置面211與蓮蓬頭230的距離，比後述之成膜步驟(S12)中載置面211與蓮蓬頭230的距離更為分離。藉此，則可減少因被設在基板支撐部210之加熱器213所造成的影響，以抑制因為加熱器213之熱蓮蓬頭230溫度的上升。
(基板搬入載置、加熱步驟：S11) 於處理容器202中，首先，藉由使基板載置台212下降至晶圓200之搬送位置(搬送部位)，使升降銷207貫通基板載置台212之貫通孔214。結果，升降銷207成為較基板載置台212表面突出既定高度的狀態。接著，開啟閘閥205使搬送空間203與第一搬送室103連通。然後，使用第一基板移載機112將晶圓200自該第一搬送室103搬入搬送空間203，並將晶圓200移載至升降銷207上。藉此，晶圓200以水平姿勢被支撐於自基板載置台212之表面突出的升降銷207上。
在晶圓200搬入處理容器202內之後，使第一基板移載機112朝向處理容器202之外退避，並關閉閘閥205而將處理容器202內加以密閉。其後，藉由使基板載置台212上升，而使晶圓200載置於被設在基板載置台212的載置面211上，而且藉由使基板載置台212上升，使晶圓200上升至前述之處理空間201內的處理位置(基板處理部位)。
若晶圓200在被搬入搬送空間203後，上升至處理空間201內之處理位置，便開啟閥277與閥275，而使處理空間201與APC 276之間連通，並且使APC 276與真空泵278之間連通。APC 276利用調整排氣管263之傳導度以控制來自真空泵278之處理空間201的排氣流量，而將處理空間201維持在既定壓力(例如10 -5~10 -1Pa之高真空)。
如此，在基板搬入載置、加熱步驟(S11)中，控制使處理空間201內成為既定壓力，並且控制加熱器213以使晶圓200之表面溫度成為處理晶圓200之溫度即第一溫度，該第一溫度例如為700℃~1000℃，具體而言為800℃~900℃。此處，所謂第一溫度係於後述之成膜步驟(S12)中，例如可形成SiN膜之溫度。再者，於本發明中如「700~1000℃」般之數值範圍的記載，係意指下限值及上限值包含在該範圍內。因此，例如所謂「700~1000℃」，係意指「700℃以上且1000℃以下」。有關其他數值範圍亦同。
(成膜步驟：S12) 其次，進行成膜步驟(S12)。以下，參照圖5，對成膜步驟(S12)詳細說明。再者，成膜步驟(S12)係反覆進行交互供給不同處理氣體之步驟的循環處理。
又，成膜步驟由於在基板支撐部210支撐有晶圓200之狀態下將晶圓200加熱至第一溫度，並且對內含有基板支撐部210之處理容器202內供給處理氣體，因此亦稱為處理氣體供給步驟。
再者，在本步驟中，可被處理氣體腐蝕之材質所構成的蓮蓬頭230，係處於與處理氣體相接之區域被施以防止腐蝕用塗層的狀態。又，軸217等之低溫部與蓮蓬頭230相同地，處於被施以防止腐蝕用塗層的狀態。
此處，在成膜步驟(S12)中，控制器500將閥310b、312b設為閉狀態，將閥311b設為開狀態，並使真空泵311c運轉，而對配管部316、319、320、321、322內進行抽真空。亦即，對冷媒流路進行抽真空而進行成膜步驟(S12)。因此，冷媒流路係作為真空隔熱部而被使用，其可抑制處理容器202內之熱朝向處理容器202外的放出。再者，只要可將此時晶圓200之溫度維持在第一溫度的狀態，則亦可將加熱器416、419、420、422的電源關閉。
(第一處理氣體供給步驟：S20) 在成膜步驟(S12)中，首先，進行第一處理氣體供給步驟(S20)。於第一處理氣體供給步驟(S20)中，當作為第一處理氣體而供給含第一元素氣體即含矽氣體時，開啟閥243d，並且以含矽氣體之流量成為既定流量之方式來調整MFC 243c。藉此，開始含矽氣體朝向處理空間201內之供給。再者，含矽氣體的供給流量例如為100sccm以上且5000sccm以下。此時，開啟第三氣體供給系統之閥248d，而自第三氣體供給管245a供給N 2氣體。又，亦可自第一惰性氣體供給系統流出N 2氣體。又，亦可在該步驟之前，自第三氣體供給管245a開始N 2氣體之供給。
被供給至處理空間201之含矽氣體，則被供給至晶圓200上。然後，於晶圓200之表面，藉由含矽氣體接觸晶圓200而形成作為「含第一元素層」的含矽層。
含矽層係例如因應於處理容器202內之壓力、含矽氣體之流量、基板支撐部(基座)210之溫度、處理空間201之通過所耗費的時間等，而以既定之厚度及既定之分佈被形成。再者，亦可於晶圓200上預先形成既定的膜。又，亦可於晶圓200或既定之膜上，預先形成既定的圖案。
在含矽氣體之供給開始起經過既定時間後，關閉閥243d而停止含矽氣體之供給。含矽氣體之供給時間例如為2~20秒。
在如此之第一處理氣體供給步驟(S20)中，閥275及閥277被設為開狀態，處理空間201之壓力藉由APC 276被控制為既定壓力。
(沖洗步驟：S21) 在停止含矽氣體之供給後，自第三氣體供給管245a供給N 2氣體，而進行處理空間201之沖洗。 此時，閥275及閥277被設為開狀態，處理空間201之壓力藉由APC 276被控制為既定壓力。藉此，在第一處理氣體供給步驟(S20)中無法與晶圓200結合之含矽氣體，則藉由真空泵278，而經由排氣管263自處理空間201被去除。
在沖洗步驟(S21)中，為了排除晶圓200、處理空間201、及蓮蓬頭緩衝室232的殘留含矽氣體，被供給大量的沖洗氣體來提高排氣效率。
當沖洗結束，則在將閥277及閥275設為開狀態之狀態下，重新開始利用APC 276所進行之壓力控制。此時，仍持續N 2氣體自第三氣體供給管245a之供給，而持續進行蓮蓬頭230及處理空間201之沖洗。
(第二處理氣體供給步驟：S22) 在蓮蓬頭緩衝室232及處理空間201之沖洗完成後，接著進行第二處理氣體供給步驟(S22)。在第二處理氣體供給步驟(S22)中，開啟閥244d，經由蓮蓬頭230，開始朝向處理空間201內，作為第二處理氣體而被供給含第二元素氣體即NH 3氣體。此時，以使NH 3氣體之流量成為既定流量之方式來調整MFC 244c。NH 3氣體之供給流量例如為1000~10000sccm。又，於第二處理氣體供給步驟(S22)中，第三氣體供給系統之閥248d亦被設為開狀態，而自第三氣體供給管245a供給N 2氣體。藉此，則可防止NH 3氣體侵入第三氣體供給系統。
NH 3氣體經由蓮蓬頭230被供給至處理空間201內。被供給之NH 3氣體與晶圓200上之含矽層產生反應。然後，已被形成之含矽層則藉由NH 3氣體而被改質。藉此，於晶圓200上，則形成例如含有矽元素及氮元素之層即SiN層。
在開始NH 3氣體之供給起經過既定時間後，關閉閥244d，而停止NH 3氣體之供給。NH 3氣體的供給時間例如為2~20秒。
在如此之第二處理氣體供給步驟(S22)中，與第一處理氣體供給步驟(S20)同樣地，閥275及閥277被設為開狀態，處理空間201之壓力被控制為可藉由APC 276而成為既定壓力。
(沖洗步驟：S23) 在停止NH 3氣體之供給後，執行與上述之沖洗步驟(S21)相同的沖洗步驟(S23)。沖洗步驟(S23)中之各部的動作由於與上述之沖洗步驟(S21)相同，因此此處省略其說明。
(判定步驟：S24) 將以上之第一處理氣體供給步驟(S20)、沖洗步驟(S21)、第二處理氣體供給步驟(S22)、沖洗步驟(S23)作為1個循環，控制器500對是否已實施該循環既定次數(n個循環)進行判定(S24)。若已實施循環既定次數，則於晶圓200上被形成所期望膜厚的SiN層。
在由以上各步驟(S20~S24)所成的成膜步驟(S12)之後，執行基板搬出步驟(S13)。
(基板搬出步驟：S13) 在基板搬出步驟(S13)中，以與上述之基板搬入載置、加熱步驟(S11)相反的程序，將處理完畢之晶圓200朝向處理容器202之外搬出。
(判定步驟：S14) 將以上之基板搬入載置、加熱步驟(S11)、成膜步驟(S12)、基板搬出步驟(S13)作為1個循環，控制器500對是否已實施該循環既定次數(m個循環)進行判定(S14)。然後，當未實施既定次數(m個循環)之情形時，則返回步驟S11，以與基板搬入載置、加熱步驟(S11)相同之程序，將下一個待機中之未處理的晶圓200搬入處理容器202內。其後，對被搬入之晶圓200執行成膜步驟(S12)。然後，當已執行既定次數(m個循環)時，則執行接下來之降溫步驟(S15)。此處，當執行上述循環既定次數(m個循環)時，則於處理容器202內之壁面等被形成所期望膜厚的SiN層。
(降溫步驟：S15) 於降溫步驟(S15)中，在基板支撐部210上未支撐有晶圓200之狀態下，對配管部316、317、318、319、320、321、322內供給既定時間的冷卻媒體。亦即，對冷媒流路供給既定時間的冷卻媒體，而將蓮蓬頭230與軸217等之低溫部與處理容器202內降溫至既定溫度。
亦即，於降溫步驟中，在成膜步驟之後，對被裝設於處理容器202之冷媒流路供給既定時間的冷卻媒體。藉此，使蓮蓬頭230與軸217等之低溫部降溫至較第一溫度更低且塗層不會劣化的溫度即第二溫度。
此處，在降溫步驟(S15)中，控制器500將加熱器213、416、419、420、422之電源維持在關閉狀態，將閥310b、312b設為開狀態，並將閥311b設為閉狀態，而自冷媒氣體供給部310a供給冷卻媒體。自冷媒氣體供給部310a所供給之冷卻媒體，經由供給管310、閥310b、配管部319、316、320、321、322、排出管311、配管312、閥312b而朝向基板處理裝置10之外被排出。亦即，於降溫步驟中，自冷媒氣體供給部310a對冷媒流路供給冷卻媒體，而將配管部319、316、317、318、320、321、322附近加以冷卻。此時，根據由溫度感測器516~521所檢測出之溫度資訊，若處理容器202內降溫至第二溫度，則將閥310b、312b設為閉狀態，而停止冷卻媒體朝向冷媒流路的供給排出動作。藉此，則可縮短至作為清潔溫度之第二溫度的降溫速度。
此時，亦可使降溫步驟(S15)中之載置面211與蓮蓬頭230之距離較上述成膜步驟(S12)中之載置面211與蓮蓬頭230的距離更為分離。藉此，則可減少因被設在基板支撐部210之加熱器213所造成的影響，而抑制因加熱器213之熱或蓄積於基板載置台212之熱所導致蓮蓬頭230之溫度上升。
(清潔步驟：S16) 於清潔步驟(S16)中，對處理容器202內供給清潔氣體。亦即，於基板支撐部210未支撐有晶圓200之狀態下，對處理容器202內供給清潔氣體，而進行清潔。此時，例如將處理空間201中之溫度設為100~500℃之間，具體而言設為300℃~500℃之間。
具體而言，自第三氣體供給管245a供給清潔氣體，而進行蓮蓬頭230內與處理容器202內之清潔。亦即，於清潔步驟(S16)中，開啟閥245d，並且以清潔氣體之流量成為既定流量之方式調整MFC 245c。藉此，開始清潔氣體朝向處理容器202內的供給。此時，閥275及閥277被設為開狀態，被控制為處理空間201之壓力則藉由APC 276成為既定壓力。藉此，於蓮蓬頭230內、基板支撐部210或處理容器202之內壁等所堆積之堆積物，可藉由真空泵278，並經由排氣管263自處理空間201被去除。
亦即，於清潔步驟中，在降溫步驟之後，當於基板支撐部210上未支撐有晶圓200之狀態下，對處理容器202內供給清潔氣體而對蓮蓬頭230內、軸217與處理容器202之內壁等進行清潔。
此處，於清潔步驟(S16)中，控制器500在將加熱器416、419、420、422之電源保持為關閉之狀態下，將閥310b、312b設為閉狀態，並將閥311b設為開狀態，使真空泵311c運轉，而對配管部316、319、320、321、322內進行抽真空。亦即，對冷媒流路進行抽真空而進行清潔步驟(S16)。因此，冷媒流路可作為真空隔熱部而使用。
(判定步驟：S17) 於清潔步驟(S16)之後，進行判定步驟S17。此處，若有接下來要處理的晶圓200存在，則移行至升溫步驟S10，若無接下來要處理的晶圓200存在，則判定為結束。
[其他實施形態] 以上，雖已對本發明一實施形態具體地進行說明，但本發明並非限定於上述之實施形態者，在不脫離本發明主旨之範圍內其可進行各種變更。
例如，於上述之實施形態中雖已舉出如下情形之例，但本發明並非被限定於此者：於基板處理裝置進行之成膜處理中，作為含第一元素氣體(第一處理氣體)使用含矽氣體，而作為含第二元素氣體(第二處理氣體)為使用NH 3氣體，並藉由交互地供給該等氣體而於晶圓200上形成SiN膜。亦即，成膜處理所使用的處理氣體並不限於含矽氣體或NH 3氣體等，其亦可使用其他種類的氣體來形成其他種類的薄膜。此外，即便為使用三種以上之處理氣體的情形，只要交互地供給該等氣體來進行成膜處理，亦可適用本發明。具體而言，作為第一元素，不僅Si，例如亦可為Ti、Zr、Hf等各種的元素。又，作為第二元素，不僅N，例如亦可為O等。
又，於上述之實施形態中，雖已使用在連接配管部316~322所構成之冷媒流路的上游端連接有供給冷卻媒體之供給管310，並在冷媒流路的下游端連接有將冷卻媒體朝向處理容器202之外排出之排出管311的情形進行說明，但本發明並不被限定於此，其亦可設為在配管部316~322之各者的上游端連接有供給冷卻媒體之供給管310，並在配管部316~322之各者的下游端連接有排出冷卻媒體之排出管311。藉此，則可縮短冷卻時間、或於各自之冷媒流路的附近對冷卻與升溫進行控制。
又，於上述之實施形態中，雖已使用在連接配管部316~322所構成之冷媒流路的上游端連接有供給冷卻媒體之供給管310，並在冷媒流路的下游端連接有使冷卻媒體朝向處理容器202之外排出之排出管311之情形進行說明，但本發明並非被限定於此者，其亦可設為於冷媒流路設置冷卻裝置，不將冷卻媒體朝向處理容器202外排出而對冷卻媒體進行冷卻並使其循環。
又，於上述之實施形態中，雖已使用在成膜步驟中，將加熱器416、419、420、422之電源設為關閉狀態來進行之情形進行說明，但本發明並非被限定於此者，其亦可設為在成膜步驟中，將加熱器416、419、420、422之電源設為開啟狀態來進行。藉此，可自基板支撐部210之周圍對處理容器202內進行加熱。
又，於上述之實施形態中，雖已使用在成膜步驟中，將冷媒流路抽真空而作為真空隔熱部來使用之情形來進行說明，但本發明並非被限定於此者，其亦可設為在成膜步驟中，對被設於閘閥205之軸205b的冷媒流路供給冷卻媒體來進行冷卻。
＜本發明較佳的態樣＞ 以下，針對本發明較佳的態樣進行說明。
(說明1) 根據本發明一態樣，提供一種半導體裝置之製造方法，其具備有： 處理氣體供給步驟，其在基板由基板支撐部所支撐之狀態下將上述基板加熱至第一溫度，並且對內含上述基板支撐部之處理容器內供給處理氣體； 降溫步驟，其在上述處理氣體供給步驟之後，對被裝設於上述處理容器之冷媒流路供給既定時間的惰性氣體或空氣，藉此將被裝設於上述處理容器且當在上述第一溫度之狀態下供給清潔氣體則產生不良狀況的低溫部，降溫至較上述第一溫度為低的第二溫度；及 清潔步驟，其在上述降溫步驟之後，對上述處理容器內供給清潔氣體，以清潔上述低溫部。
(說明2) 如說明1所記載之方法，其中， 於上述清潔步驟之後，具有在未支撐有上述基板之狀態下使上述處理容器內升溫的升溫步驟。
(說明3) 如說明2所記載之方法，其中， 於上述冷媒流路連接有真空泵， 於上述升溫步驟中，使上述真空泵運轉而對上述冷媒流路進行抽真空。
(說明4) 如說明2所記載之方法，其中， 於上述升溫步驟中，對被設在上述冷媒流路之內側的加熱部進行控制。
(說明5) 如說明1或2所記載之方法，其中， 上述低溫部由可被上述處理氣體腐蝕之材質所構成，與上述處理氣體相接之區域被施以防止腐蝕用塗層， 在上述處理氣體供給步驟中，於被施以上述塗層的狀態下供給上述處理氣體， 在上述降溫步驟中，使上述低溫部降溫至上述塗層不劣化的溫度。
(說明6) 如說明1或2所記載之方法，其中， 上述低溫部係蓮蓬頭；上述冷媒流路被設在上述蓮蓬頭的周圍。
(說明7) 如說明1或2所記載之方法，其中， 上述低溫部係支撐上述基板支撐部的軸；上述冷媒流路被設於上述軸之內部。
(說明8) 如說明1或2所記載之方法，其中， 於上述處理容器設有基板搬出入口， 於上述基板搬出入口，鄰接有具備閥體及軸的閘閥， 上述低溫部係上述基板搬出入口附近。
(說明9) 如說明1或2所記載之方法，其中， 於上述處理容器，設有可自上述處理容器之外部目視確認上述處理容器之內部的觀察口， 上述低溫部係上述觀察口附近。
(說明10) 如說明1或2所記載之方法，其中， 上述低溫部係O型環。
(說明11) 如說明1所記載之方法，其中， 於上述基板支撐部內含加熱器， 上述降溫步驟中之上述基板支撐部與上述低溫部之距離，較上述處理氣體供給步驟中之上述距離更分開。
(說明12) 如說明2所記載之方法，其中， 於上述基板支撐部內含加熱器， 上述升溫步驟中之上述基板支撐部與上述低溫部之距離，較上述處理氣體供給步驟中之上述距離更分開。
(說明13) 根據本發明另一態樣，提供一種基板處理裝置，其具備有： 基板支撐部，其支撐基板； 處理容器，其內含上述基板支撐部； 低溫部，其被裝設於上述處理容器，若在第一溫度之狀態下供給清潔氣體則產生不良狀況； 冷媒流路，其被裝設於上述處理容器，對上述低溫部進行冷卻； 加熱部，其被裝設於上述處理容器； 處理氣體供給部，其對上述處理容器內供給處理氣體； 清潔氣體供給部，其對上述處理容器內供給清潔氣體； 冷媒氣體供給部，其對上述冷媒流路供給惰性氣體或空氣；及 控制部，其控制上述加熱部、上述處理氣體供給部、上述清潔氣體供給部、及上述冷媒氣體供給部，被構成為可實施對以下的處理控制： 在基板由上述基板支撐部所支撐之狀態下將上述基板加熱至上述第一溫度，並且對上述處理容器內供給處理氣體之處理； 於上述供給處理氣體的處理之後，對上述冷媒流路供給既定時間的惰性氣體或空氣，而將上述低溫部降溫至較上述第一溫度低的第二溫度之處理；及 於上述進行降溫的處理之後，對上述處理容器內供給清潔氣體，以清潔上述低溫部之處理。
(說明14) 根據本發明又一態樣，提供一種藉由電腦使基板處理裝置執行以下程序之程式： 在基板由基板支撐部所支撐的狀態下將上述基板加熱至第一溫度，並且對內含上述基板支撐部之處理容器內供給處理氣體之程序；於上述供給處理氣體的程序之後，對被裝設於上述處理容器之冷媒流路供給既定時間的惰性氣體或空氣，藉此將被裝設於上述處理容器且若在上述第一溫度之狀態下供給清潔氣體便會產生不良狀況的低溫部，降溫至較上述第一溫度低的第二溫度之程序；及於上述對低溫部進行降溫的程序之後，對上述處理容器內供給清潔氣體，以清潔上述低溫部之程序。
10:基板處理裝置
70a、70b、70c、70d、126、127、128、129、205:閘閥
100:傳送盒
100a、231:蓋
101、125:框體
103:第一搬送室
105:裝載埠
106:凹槽對合裝置
108:傳送盒開啟器
112:第一基板移載機
121:第二搬送室
122、123:預備室
124:第二基板移載機
134、206:基板搬出入口
200:晶圓
201:處理空間
202、202a~202d:處理容器
203:搬送空間
205a:閥體
205b、217:軸
207:升降銷
209a、209b、209c、209d:O型環
210:基板支撐部
211:載置面
212:基板載置台
213、416、419、420、422:加熱器
214、231a、234a:貫通孔
218:升降部
219:波紋管
230:蓮蓬頭
232:蓮蓬頭緩衝室
233:阻隔塊
234:分散板
241:氣體供給管
241a:前端部
241b:凸緣
242:共通氣體供給管
243:第一氣體供給系統
243a:第一氣體供給管
243b:第一氣體供給源
243c、244c、245c、246c、247c、248c:MFC
243d、244d、245d、246d、247d、248d、275、277、310b、311b、312b:閥
244:第二氣體供給系統
244a:第二氣體供給管
244b:第二氣體供給源
244e:遠端電漿單元
245:第三氣體供給系統
245a:第三氣體供給管
245b:第三氣體供給源
246a:第一惰性氣體供給管
246b、247b、248b:惰性氣體供給源
247a:第二惰性氣體供給管
248a:第三惰性氣體供給管
263:排氣管
276:APC
278、311c:真空泵
300:觀察口
310:供給管
310a:冷媒氣體供給部
311:排出管
312:配管
316、317、318、319、320、321、322:配管部
472:顯示裝置
500:控制器(控制部)
501:輸出入裝置
500a:CPU
500b:RAM
500c:儲存裝置
500d:I/O埠
500e:內部匯流排
516、517、518、519、520、521:溫度感測器
523:外部儲存裝置
2021:上部容器
2021a:孔
2022:下部容器
PM1~PM4:處理模組
圖1係表示本發明一實施形態之基板處理裝置之概略構成例的說明圖。 圖2係示意性地表示本發明一實施形態之基板處理裝置之處理容器之概略構成之一例的說明圖。 圖3係用以說明本發明一實施形態之基板處理裝置之控制部之構成的方塊圖。 圖4係表示本發明一實施形態之基板處理步驟之概要的流程圖。 圖5係表示圖4之基板處理步驟中之成膜步驟之細節的流程圖。

Claims (21)

  1. 一種半導體裝置之製造方法，其具備有：處理氣體供給步驟，其在基板由基板支撐部所支撐之狀態下將上述基板加熱至第一溫度，並且對內含上述基板支撐部之處理容器內供給處理氣體；降溫步驟，其在上述處理氣體供給步驟之後，對被裝設於上述處理容器之冷媒流路供給既定時間的惰性氣體或空氣，藉此將被裝設於上述處理容器且當在上述第一溫度之狀態下供給清潔氣體則產生不良狀況的低溫部，降溫至較上述第一溫度為低的第二溫度；及清潔步驟，其在上述降溫步驟之後，對上述處理容器內供給清潔氣體，以清潔上述低溫部。
  2. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，被供給至上述冷媒流路之惰性氣體係可於上述第一溫度中維持冷卻性能的氣體。
  3. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述冷媒流路設有閥，當達到上述第二溫度便將上述閥設為關閉。
  4. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述冷媒流路連接有真空泵，在上述處理氣體供給步驟中，使上述真空泵運轉，而對上述冷媒流路進行抽真空。
  5. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述冷媒流路連接有真空泵， 在上述清潔步驟中，使上述真空泵運轉，而對上述冷媒流路進行抽真空。
  6. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，於上述清潔步驟之後，具有在未支撐有上述基板之狀態下使上述處理容器內升溫的升溫步驟。
  7. 如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中，於上述冷媒流路連接有真空泵，於上述升溫步驟中，使上述真空泵運轉而對上述冷媒流路進行抽真空。
  8. 如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中，於上述升溫步驟中，對被設在上述冷媒流路之內側的加熱部進行控制。
  9. 如請求項6之半導體裝置之製造方法，其中，於上述基板支撐部內含加熱器，上述升溫步驟中之上述基板支撐部與上述低溫部之距離，較上述處理氣體供給步驟中之上述距離更為分開。
  10. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述低溫部由可被上述處理氣體腐蝕之材質所構成，與上述處理氣體相接的區域被施以防止腐蝕用塗層，在上述處理氣體供給步驟中，於被施以上述塗層的狀態下供給上述處理氣體，在上述降溫步驟中，使上述低溫部降溫至上述塗層不劣化的溫度。
  11. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中， 上述低溫部係蓮蓬頭，上述冷媒流路被設在上述蓮蓬頭的周圍。
  12. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述低溫部係蓮蓬頭，該蓮蓬頭由可被上述處理氣體腐蝕之材質所構成，而且與上述基板平行的面被施以防止腐蝕用塗層，在上述處理氣體供給步驟中，於被施以上述塗層之狀態下供給上述處理氣體，在上述降溫步驟中，使上述低溫部降溫至上述塗層不劣化的溫度。
  13. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述低溫部係蓮蓬頭，該蓮蓬頭由可被上述處理氣體腐蝕之材質所構成，並且貫通孔被施以防止腐蝕用塗層，在上述處理氣體供給步驟中，於被施以上述塗層之狀態下供給上述處理氣體，在上述降溫步驟中，使上述低溫部降溫至上述塗層不劣化的溫度。
  14. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述低溫部係支撐上述基板支撐部的軸，上述冷媒流路被設於上述軸之內部。
  15. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，於上述處理容器設有基板搬出入口，於上述基板搬出入口，鄰接有具備閥體及軸的閘閥，上述低溫部係上述基板搬出入口附近。
  16. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，於上述處理容器，設有可自上述處理容器之外部目視確認上述處理容 器之內部的觀察口，上述低溫部係上述觀察口附近。
  17. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述低溫部係O型環，上述冷媒流路被設在上述O型環的周圍。
  18. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，上述冷媒流路被設在O型環與加熱器之間。
  19. 如請求項1之半導體裝置之製造方法，其中，於上述基板支撐部內含加熱器，上述降溫步驟中之上述基板支撐部與上述低溫部之距離，較上述處理氣體供給步驟中之上述距離更為分開。
  20. 一種基板處理裝置，其具備有：基板支撐部，其支撐基板；處理容器，其內含上述基板支撐部；低溫部，其被裝設於上述處理容器，當在第一溫度之狀態下供給清潔氣體則產生不良狀況；冷媒流路，其被裝設於上述處理容器，對上述低溫部進行冷卻；加熱部，其被裝設於上述處理容器；處理氣體供給部，其對上述處理容器內供給處理氣體；清潔氣體供給部，其對上述處理容器內供給清潔氣體；冷媒氣體供給部，其對上述冷媒流路供給惰性氣體或空氣；及控制部，其控制上述加熱部、上述處理氣體供給部、上述清潔氣體供給部、及上述冷媒氣體供給部，被構成為可實施對以下處理的控制： 在基板由上述基板支撐部所支撐的狀態下將上述基板加熱至上述第一溫度，並且對上述處理容器內供給處理氣體之處理；於上述供給處理氣體的處理之後，對上述冷媒流路供給既定時間的惰性氣體或空氣，而將上述低溫部降溫至較上述第一溫度低的第二溫度之處理；及於上述進行降溫的處理之後，對上述處理容器內供給清潔氣體，來清潔上述低溫部之處理。
  21. 一種藉由電腦在基板處理裝置執行之程式，其包含下列程序：在基板由基板支撐部所支撐的狀態下將上述基板加熱至第一溫度，並且對內含上述基板支撐部之處理容器內供給處理氣體之程序；於上述供給處理氣體的程序之後，對被裝設於上述處理容器之冷媒流路供給既定時間的惰性氣體或空氣，藉此將被裝設於上述處理容器且若在上述第一溫度之狀態下供給清潔氣體便會產生不良狀況的低溫部，降溫至較上述第一溫度低的第二溫度之程序；及於上述對低溫部進行降溫的程序之後，對上述處理容器內供給清潔氣體，來清潔上述低溫部之程序。
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