專利名稱：基板處理方法和基板處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基板處理方法和基板處理裝置，特別涉及在基板處理 裝置所具有的處理室內(nèi)使用氟化氫氣體處理基板的基板處理方法。
背景技術(shù)：
在由硅晶片(以下簡(jiǎn)稱為"晶片")制造半導(dǎo)體設(shè)備的半導(dǎo)體設(shè)備制造方法中，依次反復(fù)實(shí)行在晶片的表面形成導(dǎo)電膜、絕緣膜的CVD (Chemical Vapor Deposition:化學(xué)氣相沉積)等的成膜工序，在形成 的導(dǎo)電膜、絕緣膜上形成希望圖案的光致抗蝕劑層的光刻工序，和將 光致抗蝕劑層作為掩模利用由處理氣體生成的等離子體將導(dǎo)電膜形成 為柵極電極，或者在絕緣膜上形成配線槽或接觸孔的蝕刻工序。例如，在某半導(dǎo)體裝置的制造方法中，存在對(duì)形成于晶片上的多 晶硅(polysilicon)層進(jìn)行蝕刻的情況。這種情況下，在形成于晶片上的溝道(槽)的側(cè)面形成以Si02為主成分的沉積膜。但是，由于沉積膜是導(dǎo)致半導(dǎo)體裝置產(chǎn)生不良(例如導(dǎo)通不良) 的原因，因此有必要將其除去。作為除去沉積膜的方法，公知有對(duì)晶 片實(shí)施COR (Chemical Oxide Removal:化學(xué)氧化物去除)處理和PHT (Post Heat Treatment:后加熱處理)處理的基板處理方法。所謂COR 處理是使沉積膜的Si02和氣體分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成生成物的處 理，所謂PHT處理是對(duì)已實(shí)施COR處理的晶片進(jìn)行加熱，使通過COR 處理的化學(xué)反應(yīng)生成的生成物氣化，升華，從而從該晶片除去的處理。作為實(shí)行由該COR處理和PHT處理構(gòu)成的基板處理方法的基板 處理裝置，公知有具備化學(xué)反應(yīng)處理裝置和與該化學(xué)反應(yīng)處理裝置連 接的熱處理裝置的基板處理裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。上述化學(xué)反應(yīng)處理裝置包括用于收容晶片的處理室(腔室)；用 于向該腔室內(nèi)供給作為處理氣體的氟化氫氣體等的供給系統(tǒng)；以及在對(duì)腔室內(nèi)的氣體等進(jìn)行排氣的同時(shí)，對(duì)腔室內(nèi)的壓力進(jìn)行控制的排氣控制系統(tǒng)。在該化學(xué)反應(yīng)處理裝置中，在利用排氣控制系統(tǒng)將腔室內(nèi)的壓力控制在133Pa (1Torr)以上的高壓的同時(shí)，利用氣體供給系統(tǒng)向腔室 內(nèi)供給氟化氫氣體等，由此，對(duì)收容在腔室內(nèi)的晶片實(shí)施上述化學(xué)反 應(yīng)處理。此時(shí)，為了將腔室內(nèi)的壓力控制在133Pa (1Toit)以上，有 必要在排氣控制系統(tǒng)中使用口徑較小的壓力控制閥，例如APC (Adaptive Pressure Control) 閥。另外，由于上述氟化氫氣體反應(yīng)性高，所以一旦氟化氫氣體殘留 在腔室內(nèi)，則當(dāng)該腔室與其它的腔室連通時(shí)，殘留在腔室內(nèi)的氟化氫 有可能向其它的腔室內(nèi)擴(kuò)散并且引起不良。因此，有必要在上述化學(xué) 反應(yīng)處理完成之后盡可能地將氟化氫氣體從腔室內(nèi)排出。進(jìn)一步地， 從提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將上述氟化氫氣體從腔室內(nèi)高速地排 出。通常，為了從腔室內(nèi)高速并且盡可能地排出氟化氫氣體等的殘留 性高的氣體，有必要使用TMP (Turbo Molecular Pump:渦輪分子泵)。 專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-39185號(hào)公報(bào)但是，因?yàn)樵谏鲜雠艢饪刂葡到y(tǒng)中使用口徑較小壓力控制閥，所 以該排氣控制系統(tǒng)中的排氣傳導(dǎo)(conductance)小。另外，在該排氣 控制系統(tǒng)中，上游的電壓為133Pa (1Torr)以上的電壓。通常，通過 使TMP適用于排氣傳導(dǎo)較大的排氣控制系統(tǒng)，而能夠發(fā)揮其功能。另 夕卜，在高壓的環(huán)境下使用TMP的情況，因?yàn)橛衅茡p的可能性，所以有 必要在低壓的環(huán)境下使用。因此，在上述排氣控制系統(tǒng)中不適用TMP， 結(jié)果，無法對(duì)腔室內(nèi)的氣體進(jìn)行高速排氣。另一方面，在為了使TMP適用于排氣控制系統(tǒng)，即，為了使排氣 控制系統(tǒng)中的排氣傳導(dǎo)增大，而使用口徑較大的壓力控制閥的情況下， 通常，由于口徑較大的壓力控制闊無法進(jìn)行高壓控制，所以無法將腔 室內(nèi)的壓力控制在上述133Pa (lTorr)以上的電壓。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在高壓下控制處理室內(nèi)的壓力并 且能夠同時(shí)對(duì)處理室內(nèi)的氣體進(jìn)行高速排氣的基板處理方法和基板處 理裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供一種基板處理方法， 其是下述基板處理裝置的基板處理方法，上述基板處理裝置包括用 于收容基板的處理室；向上述處理室內(nèi)供給處理氣體的供給部； 一端 與上述處理室連接的第一管；配置在上述第一管的中途的渦輪分子泵; 配置在上述第一管上并且位于上述處理室和上述渦輪分子泵之間的第 一截止閥； 一端與上述處理室連接，截面積比上述第一管的截面積小 的第二管；配置在上述第二管的中途的規(guī)定口徑的壓力控制閥；以及 與上述第一管的另一端和上述第二管的另一端連接的干式泵，上述基 板處理方法的特征在于，包括當(dāng)對(duì)收容在上述處理室的基板實(shí)施處 理時(shí)，關(guān)閉上述第一截止閥，并且通過上述壓力控制閥對(duì)上述處理室 內(nèi)的壓力進(jìn)行控制的第一壓力控制步驟；在對(duì)上述基板實(shí)施完上述處 理之后，開放上述壓力控制閥，利用上述干式泵使上述處理室內(nèi)的氣 體通過上述第二管排出的第一排氣步驟；以及在上述第一排氣步驟之 后，關(guān)閉上述壓力控制闊，并且開放上述第一截止閥，利用上述渦輪 分子泵使上述處理室內(nèi)的氣體通過上述第一管排出的第二排氣步驟。本發(fā)明第二方面的基板處理方法，是在上述第一方面所述的基板 處理方法中，其特征在于，上述基板處理裝置還包括配置在上述第一 管上并且位于上述渦輪分子泵和上述干式泵之間的第二截止閥，上述 供給部?jī)H在上述第一壓力控制步驟的一部分期間向上述處理室內(nèi)供給 處理氣體，在上述第一壓力控制步驟、上述第一排氣步驟和上述第二 排氣步驟的間隔，開放上述第二截止閥。本發(fā)明第三方面的基板處理方法，在上述第一或者第二方面所述 的基板處理方法中，其特征在于，還包括在上述第二排氣步驟之后， 關(guān)閉上述第一截止閥，并且通過上述壓力控制閥對(duì)上述處理室內(nèi)的壓 力進(jìn)行控制的第二壓力控制步驟。本發(fā)明第四方面的基板處理方法，是在第一至第三方面中任一方 面所述的基板處理方法中，其特征在于，上述處理氣體為氟化氫氣體。 本發(fā)明第五方面的基板處理方法，是在第一至第三方面中任一方 面所述的基板處理方法中，其特征在于，在上述第一壓力控制步驟中，將上述處理室內(nèi)的壓力控制在133Pa (lTorr)以上的高壓。本發(fā)明第六方面的基板處理方法，是在第五方面的基板處理方法中，其特征在于，在上述第一壓力控制步驟中，將上述處理室內(nèi)的壓力控制在2660Pa (20Torr)以上的高壓。本發(fā)明第七方面的基板處理方法，是在第一至第六方面中任一方 面所述的基板處理方法中，其特征在于，在上述第一壓力控制步驟中， 將上述處理室內(nèi)的壓力控制在4000Pa (30Torr)以上的高壓。本發(fā)明第八方面的基板處理方法，是在第一至第七方面中任一方 面所述的基板處理方法中，其特征在于，上述第一截止閥為口徑比上 述壓力控制閥的口徑大的壓力控制閥。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第九方面的基板處理裝置，其特征在 于，包括用于收容基板的處理室；向上述處理室內(nèi)供給處理氣體的 供給部； 一端與上述處理室連接的第一管；配置在上述第一管的中途 的渦輪分子泵；配置在上述第一管上并且位于上述處理室和上述渦輪 分子泵之間的截止闊； 一端與上述處理室連接，截面積比上述第一管 的截面積小的第二管；配置在上述第二管的中途的規(guī)定口徑的壓力控 制閥；以及與上述第一管的另一端和上述第二管的另一端連接的干式 泵。本發(fā)明第十方面的基板處理方法，是在第九方面所述的基板處理 方法中，其特征在于，上述處理氣體為氟化氫氣體。本發(fā)明第十一方面的基板處理方法，是在第九或者第十方面所述 的基板處理方法中，其特征在于，上述截止閥為口徑比上述壓力控制 閥的口徑大的壓力控制閥。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第十二方面的基板處理裝置，其特征 在于，包括用于收容基板的處理室；向上述處理室內(nèi)供給處理氣體 的供給部； 一端與上述處理室連接的第一管；配置在上述第一管的中 途的渦輪分子泵；配置在上述第一管上并且位于上述處理室和上述渦 輪分子泵之間的截止閥； 一端在上述第一管上與上述處理室和上述截 止閥連接，并且截面積比上述第一管的截面積小的第二管；配置在上 述第二管的中途的規(guī)定口徑的壓力控制閥；以及與上述第一管的另一 端和上述第二管的另一端連接的干式泵。根據(jù)第一方面的基板處理方法和第九方面的基板處理方法，在對(duì) 收容在處理室的基板實(shí)施處理時(shí)，通過規(guī)定口徑的壓力控制閥控制處理室內(nèi)的壓力。然后，在對(duì)基板實(shí)施處理之后，開放壓力控制閥并利 用干式泵使處理室內(nèi)的氣體通過第二管進(jìn)行排出，進(jìn)一步地，關(guān)閉壓 力控制閥且開放第一截止閥，并利用渦輪分子泵通過第一管進(jìn)行排氣。 規(guī)定口徑的壓力控制閥將處理室內(nèi)的壓力控制在高壓，并且渦輪分子 泵對(duì)處理室內(nèi)的氣體進(jìn)行高速排氣。因此，能夠在將處理室內(nèi)的壓力 控制在高壓的同時(shí)對(duì)處理室內(nèi)的氣體進(jìn)行高速排氣。
根據(jù)第二方面的基板處理方法，僅在通過壓力控制閥控制處理室 內(nèi)的氣體時(shí)的一部分期間向處理室內(nèi)供給處理氣體。即，并不是在通 過壓力控制閥控制處理室內(nèi)的壓力時(shí)的整個(gè)期間向處理室內(nèi)供給處理 氣體。因此，在對(duì)處理室內(nèi)的壓力進(jìn)行控制時(shí)，不會(huì)向與壓力控制閥 相比更靠近下游側(cè)排出大量的供給氣體。其結(jié)果，與比壓力控制閥更 靠近下游側(cè)的第二管連通的第一管內(nèi)的壓力，即渦輪分子泵的排氣口 壓力不會(huì)升壓至有可能破損該渦輪分子泵的的規(guī)定的高壓力。另外， 同樣地，即使在通過干式泵對(duì)處理室內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣時(shí)，以及通過 渦輪分子泵對(duì)處理室內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣時(shí)，也不會(huì)向與壓力控制閥相 比更靠近下游側(cè)排出大量的供給氣體。因此，沒必要防止關(guān)閉第二截 止閥上述排氣口壓力升壓至規(guī)定的高壓力。因此，在通過壓力控制閥 控制處理室內(nèi)的壓力期間，通過干式泵對(duì)處理室內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣期 間，通過渦輪分子泵對(duì)處理室內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣期間，開放第二截止 閥，因此沒必要使渦輪分子泵停止。在停止渦輪分子泵的情況下，為 了使渦輪分子泵再次運(yùn)轉(zhuǎn)而需要時(shí)間。因此，能夠防止生產(chǎn)率的降低。
根據(jù)第三方面的基板處理方法，在通過渦輪分子泵對(duì)處理室內(nèi)的 氣體進(jìn)行排氣之后，關(guān)閉第一截止閥，通過壓力控制閥對(duì)處理室內(nèi)的 壓力進(jìn)行控制。因此，能夠?qū)⑻幚硎覂?nèi)的壓力維持在比較高壓的搬送 時(shí)的壓力。其結(jié)果，在基板搬送時(shí)，能夠防止氣體與微粒一起從外部 流入處理室內(nèi)。
根據(jù)第四方面的基板處理方法和第十方面的基板處理方法，從供 給部向處理室內(nèi)供給氟化氫氣體。通常，如果將基板的多晶硅層蝕刻，
在由蝕刻形成的溝道(槽)的側(cè)面上形成由SiOBr層，即由類似于Si02 層構(gòu)成的沉積膜?？墒褂梅瘹錃怏w通過化學(xué)反應(yīng)處理和加熱處理除 去沉積膜，可通過氟化氫除去硬掩模。因此，在處理室內(nèi)收容有形成有沉積膜和硬掩模的基板的情況下，能夠同時(shí)除去沉積膜和硬掩模。
根據(jù)第五方面的基板處理方法，因?yàn)閷⑻幚硎覂?nèi)的壓力控制在
133Pa(lTorr)以上的高壓，所以能夠?qū)⑻幚硎覂?nèi)的壓力可靠地控制在高壓。
根據(jù)第六方面的基板處理方法，因?yàn)閷⑻幚硎覂?nèi)的壓力控制在
2660Pa (20Torr)以上的高壓，所以能夠進(jìn)一步地將處理室內(nèi)的壓力可 靠地控制在高壓。
根據(jù)第七方面的基板處理方法，將處理室內(nèi)的壓力控制在4000Pa GOTorr)以上的高壓。在4000Pa (30Torr)以上的高壓的環(huán)境下氣化 氫氣體與上述沉積膜和硬掩模高效地反應(yīng)。因此，能夠高效可靠地除 去沉積膜和硬掩模。
根據(jù)第八方面的基板處理方法和第十一方面的基板處理方法，第 一截止閥為口徑比上述壓力控制閥的口徑大的壓力控制閥。特別是因 為能夠低壓控制大口徑的壓力控制閥，所以，能夠?qū)⑻幚硎覂?nèi)控制在 低壓。
根據(jù)第十二方面的基板處理方法，在對(duì)收容在處理室內(nèi)的基板實(shí) 施處理時(shí)，通過規(guī)定口徑的壓力控制閥控制處理室內(nèi)的壓力。然后， 在對(duì)基板實(shí)施處理之后，開放壓力控制閥并利用干式泵使處理室內(nèi)的 氣體通過第二管排出，進(jìn)一步地，關(guān)閉壓力控制閥并且開放截止閥利 用渦輪分子泵從第一管進(jìn)行排氣。規(guī)定口徑的壓力控制閥將處理室內(nèi) 的壓力控制在高壓，并且渦輪分子泵對(duì)處理室內(nèi)的氣體進(jìn)行高速排氣。 因此，能夠在將處理室內(nèi)的壓力控制在高壓的同時(shí)對(duì)處理室內(nèi)的氣體 進(jìn)行高速排氣。


圖1為概略地表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的基板處理裝置 的基板處理系統(tǒng)的平面圖。
圖2為沿著圖1的線II-II的截面圖。
圖3為實(shí)行圖1的基板處理系統(tǒng)中的第二工藝模塊的化學(xué)反應(yīng)處 理的順序圖。 符號(hào)說明W:晶片
10:基板處理系統(tǒng) 28:第二工藝模塊 33:處理室(腔室) 37:排氣控制系統(tǒng) 46:干式泵
47: 53排氣管
49: 54排氣孔
50: TMP
51: P咼離閥(isolate valve) 52:下游側(cè)閥
55: APC閥
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
首先，對(duì)具備本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的基板處理裝置的基板處
理系統(tǒng)進(jìn)行說明。
圖1為概略地表示具備本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的基板處理裝置 的基板處理系統(tǒng)的平面圖。
在圖1中，基板處理系統(tǒng)IO包括對(duì)半導(dǎo)體裝置用的晶片(以下
簡(jiǎn)稱為"晶片")W (基板)實(shí)施等離子體處理的第一工藝舟體(process
Ship) 11;與該第一工藝舟體ll平行配置，對(duì)晶片W實(shí)施后述的化學(xué) 反應(yīng)處理和加熱處理的第二工藝舟體12;以及分別與第一工藝舟體11
和第二工藝舟體12連接的作為矩形共通搬送室的負(fù)載模塊13。
在負(fù)載模塊13上除連接有上述第一工藝舟體11和第二工藝舟體 12之外，還連接有分別載置作為收容有25個(gè)晶片W的容器的晶圓傳 送盒(Front Opening Unified Pod:前端開口式標(biāo)準(zhǔn)盒)14的3個(gè)晶圓 傳送盒載置臺(tái)15，以及用于對(duì)從晶圓傳送盒14搬出的晶片W的位置 進(jìn)行預(yù)校準(zhǔn)的定位器(orient) 16。
第一工藝舟體11和第二工藝舟體12被配置為與沿著負(fù)載模塊13 的長(zhǎng)邊方向的側(cè)壁連接并且隔著負(fù)載模塊13而與3個(gè)晶圓傳送盒載置臺(tái)15相對(duì)，定位器16被配置在負(fù)載模塊13的長(zhǎng)邊方向的一端。
負(fù)載模塊13包括配置在內(nèi)部的，用于搬送晶片W的標(biāo)量型雙 臂類型的搬送臂機(jī)構(gòu)17;和以與各晶圓傳送盒載置臺(tái)15對(duì)應(yīng)的方式配
置在側(cè)壁的作為晶片W的投入口的3個(gè)負(fù)載端口 (load port) 18。搬 送臂機(jī)構(gòu)17從載置于晶圓傳送盒載置臺(tái)15上的晶圓傳送盒14中經(jīng)由 負(fù)載端口 18取出晶片W，并將該取出的晶片W向第一工藝舟體11、 第二工藝舟體12、定位器16進(jìn)行搬入搬出。
第一工藝舟體11包括對(duì)晶片W實(shí)施等離子體處理的第一工藝 模塊19，和內(nèi)置有用于將晶片W交接到該第一工藝模塊19的聯(lián)桿型 單拾取類型的第一搬送臂20的第一負(fù)載鎖定模塊21 。
第一工藝模塊19具有圓筒狀的處理室(腔室)以及配置在該腔室 內(nèi)的上部電極和下部電極(均未圖示)，將該上部電極和下部電極之間 的距離設(shè)定為用于對(duì)晶片W實(shí)施作為等離子體處理的蝕刻處理的適當(dāng) 間隔。另外，下部電極在其頂部具有通過庫(kù)倫力等來夾緊晶片W的 ESC22。
在第一工藝模塊19中，將處理氣體導(dǎo)入到腔室內(nèi)部，并且通過在 上部電極和下部電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)，使所導(dǎo)入的處理氣體等離子化， 從而產(chǎn)生離子以及自由基，并通過該離子和自由基對(duì)晶片W實(shí)施蝕刻 處理。
將負(fù)載模塊13的內(nèi)部壓力維持在大氣壓，另一方面，將第一工藝 模塊19的內(nèi)部壓力維持在真空。因此，對(duì)于第一負(fù)載鎖定模塊21而 言，其在與第一工藝模塊19的連結(jié)部上設(shè)置有真空閘閥23，并且在與 負(fù)載模塊13的連結(jié)部上設(shè)置有大氣閘閥24，由此，作為可調(diào)整其內(nèi)部 壓力的真空預(yù)備搬送室而構(gòu)成。
在第一負(fù)載鎖定模塊21的內(nèi)部，將第一搬送臂20設(shè)置在大致中 央部，在比該第一搬送臂20更靠近第一工藝模塊19側(cè)設(shè)置有第一緩 沖件25，在比該第一搬送臂20更靠近負(fù)載模塊13側(cè)設(shè)置有第二緩沖 件26。第一緩沖件25和第二緩沖件26被配置在設(shè)置于第一搬送臂20 的前端部的用于支撐晶片W的支撐部(拾取器)27移動(dòng)的軌道上，通 過使完成蝕刻處理的晶片W暫時(shí)在支撐部27的軌道的上方待避，而 能夠在第一工藝模塊19中順利進(jìn)行未蝕刻處理的晶片W和蝕刻處理完成的晶片W的替換交接。在基板處理系統(tǒng)10的第一工藝舟體11中，利用以規(guī)定的圖案在 晶片W上形成的硬掩模對(duì)該晶片W的多晶硅層進(jìn)行蝕刻。此時(shí)，在由蝕刻形成的溝道(槽)的側(cè)面上形成以SiOBr為主要成分的沉積膜。 此外，SiOBr具有與Si02相似的性質(zhì)。在此，從提高生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出 發(fā)，優(yōu)選同時(shí)除去該沉積膜和在該晶片W上形成的硬掩模。在基板處理系統(tǒng)10的第二工藝舟體12中，使用作為處理氣體的 氟化氫氣體對(duì)晶片W實(shí)施化學(xué)反應(yīng)處理，進(jìn)一步地，通過對(duì)晶片W實(shí) 施加熱處理，同時(shí)除去上述沉積膜和硬掩模。同原來一樣，能夠通過 氟化氫除去硬掩模。另外，通過以下的化學(xué)反應(yīng)處理和加熱處理可除 去沉積膜。(化學(xué)反應(yīng)處理)Si02+6HF—H2SiF6+2H20 (加熱處理)H2SiF6—SiF4 t +2HF tH20—H20 t第二工藝舟體12包括對(duì)晶片W實(shí)施上述化學(xué)反應(yīng)處理的第二工藝模塊28 (基板處理裝置)；通過真空閘閥29與該第二工藝模塊28 連接，對(duì)晶片W實(shí)施上述加熱處理的第三工藝模塊30;和內(nèi)置有用于 將晶片W交接到該第二工藝模塊28和第三工藝模塊30的聯(lián)桿型單拾 取類型的第二搬送臂31的第二負(fù)載鎖定模塊32。 圖2為沿著圖1的線II-II的截面圖。在圖2中，第二工藝模塊28包括收容晶片W的圓筒狀的處理 室(腔室)33;配置在該腔室33內(nèi)的作為晶片W的載置臺(tái)的冷卻臺(tái) 34;以與冷卻臺(tái)34相對(duì)的方式配置在腔室33的上方的GDP (Gas Distribution Plate:氣體分配盤)35 (供給部)；將氟化氫氣體等導(dǎo)入該 GDP35的氣體導(dǎo)入系統(tǒng)36;和在對(duì)腔室33內(nèi)的氣體等進(jìn)行排氣的同 時(shí)控制腔室33內(nèi)的壓力的排氣控制系統(tǒng)37。冷卻臺(tái)34具有作為調(diào)溫機(jī)構(gòu)的制冷劑室(圖中未示)。向該制冷 劑室循環(huán)供給規(guī)定溫度的制冷劑，例如冷卻水或GALDEN (注冊(cè)商標(biāo)) 液，通過該制冷劑的溫度將載置在冷卻臺(tái)34上面的晶片W的處理溫度控制在適于化學(xué)反應(yīng)處理的溫度。此時(shí)，優(yōu)選將冷卻臺(tái)57維持在
10 40°C。
另外，冷卻臺(tái)34具有能夠從其上面自由突出的作為升降銷的多個(gè) 推進(jìn)銷(圖中未示)，對(duì)于這些推進(jìn)銷而言，在將晶片W載置在冷卻 臺(tái)34上時(shí)，其被收容在冷卻臺(tái)34內(nèi)，在將實(shí)施完化學(xué)反應(yīng)處理的晶 片W從第二工藝模塊28內(nèi)搬出時(shí)，其從冷卻臺(tái)34的上面突出將晶片 W向上方抬起。
GDP35具有圓板狀的氣體供給部38，氣體供給部38具有緩沖室 39和多個(gè)氣體供給孔40。緩沖室39通過氣體供給孔40與腔室33內(nèi) 連通。
另夕卜，GDP35內(nèi)置有加熱器(圖中未示)，例如加熱元件。利用該 加熱元件對(duì)緩沖室39內(nèi)的氟化氫氣體的溫度進(jìn)行控制。
氣體導(dǎo)入系統(tǒng)36具有供給氟化氫氣體等的氣體供給源41;與該 氣體供給源41連接的氣體導(dǎo)入管42;和配置在該氣體導(dǎo)入管42的中 途的閥43，氣體導(dǎo)入管42具有在腔室33的頂部44向氣體供給部38 的緩沖室39內(nèi)開口的氣體供給孔45。
排氣控制系統(tǒng)37具有與作為對(duì)腔室33內(nèi)的氣體進(jìn)行排氣的真空 泵的干式泵46連接的排氣管47 (第一管)，該排氣管47具有在腔室 33的底部48向腔室33內(nèi)開口的排氣孔49。在該排氣管47的中途配 置有作為對(duì)腔室33內(nèi)的氣體等進(jìn)行高速排氣的超高真空泵的TMP (Turbo Molecular Pump) 50 (渦輪分子泵)。另夕卜，在排氣管47的位 于腔室33與TMP50之間的部分上配置有隔離闊51 (第一截止閥)，在 排氣管47的位于TMP50與干式泵46之間的部分上配置有下游側(cè)閥52 (第二截止閥)。
另外，排氣控制系統(tǒng)37具有與排氣管47的下游側(cè)閥52和干式泵 46之間連接的，并且截面積比排氣管47的截面積小的排氣管53 (第 二管)，該排氣管53具有在腔室33的底部48向腔室33內(nèi)開口的排氣 孔54。在該排氣管53的中途配置有作為用于控制腔室33內(nèi)的壓力， 例如控制適于上述化學(xué)反應(yīng)處理的4000Pa (30Toit)以上的高壓的壓 力控制閥的口徑較小的APC (Adaptive Pressure Control)閥55 。
在該排氣控制系統(tǒng)37中，在關(guān)閉隔離閥51并且開放APC閥55時(shí)，利用干式泵46將腔室33內(nèi)的氣體等通過排氣管53排出，在開放 隔離閥51并且關(guān)閉APC闊55時(shí)，利用TMP50將腔室33內(nèi)的氣體等 通過排氣管47排出。此外，在利用TMP50對(duì)腔室33內(nèi)的氣體等進(jìn)行 高速排氣時(shí)，干式泵46為了將TMP50的排氣口壓力維持在低壓而進(jìn) 行運(yùn)轉(zhuǎn)?；氐綀Dl，第三工藝模塊30包括筐體狀的處理室(腔室)56;配置在該腔室56內(nèi)的作為晶片W的載置臺(tái)的加熱臺(tái)57;以及配置在 該加熱臺(tái)57的附近，用于將載置在加熱臺(tái)57上的晶片W向上方抬起 的緩沖臂58。加熱臺(tái)57由在表面上形成有氧化薄膜的鋁構(gòu)成，通過內(nèi)置的由電 熱線構(gòu)成的加熱器(中途未示)將晶片W加熱至適于上述加熱處理的 溫度。此時(shí)，優(yōu)選將加熱臺(tái)57維持在175 200°C。緩沖臂58通過使實(shí)施完上述化學(xué)反應(yīng)處理的晶片W暫時(shí)在第二 搬送臂31的支撐部59的軌道上方待避，而能夠在第二工藝模塊28、 第三工藝模塊30中順利地進(jìn)行晶片W的替換交接。第二負(fù)載鎖定模塊32具有內(nèi)置有第二搬送臂31的筐體狀的搬送 室(腔室)60。另外， 一邊將負(fù)載模塊13的內(nèi)部壓力維持在大氣壓， 一邊將第二工藝模塊28和第三工藝模塊30的內(nèi)部壓力維持在真空或 大氣壓以下。因此，第二負(fù)載鎖定模塊32通過在與第三工藝模塊30 的連結(jié)部上設(shè)置真空閘閥61，并且在與負(fù)載模塊13的連結(jié)部上設(shè)置大 氣門閥62，作為可調(diào)整其內(nèi)部壓力的真空預(yù)備搬送室而構(gòu)成。接著，對(duì)實(shí)行具備有本實(shí)施方式所涉及的基板處理裝置的基板處 理系統(tǒng)的基板處理進(jìn)行說明。圖3為實(shí)行圖1的基板處理系統(tǒng)10中的第二工藝模塊28的化學(xué) 反應(yīng)處理的順序圖。在圖3中，首先，在第一工藝舟體ll實(shí)施蝕刻處理，將在溝道的 側(cè)面上形成有沉積層的晶片W搬入到第二工藝模塊28的腔室33內(nèi)， 并將其載置在冷卻臺(tái)34上(期間A)。此外，通過APC閥55預(yù)先控 制腔室33內(nèi)的壓力，維持在較高壓力的搬送時(shí)壓力。在此，通過將腔 室33內(nèi)的壓力維持在較高的壓力，在開放第二工藝模塊28的真空閘 閥29時(shí)，能夠防止氣體與微粒一起從外部流入腔室33內(nèi)。其后，從GDP35的氣體供給部38向晶片W供給氟化氫氣體(期 間B)。在此，在晶片W的聚硅膜上形成的硬掩模與氟化氫氣體發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)而被除去。另外，在溝道的側(cè)面上形成的沉積層與氟化氫氣體 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而成為液體的生成物。此時(shí)，通過APC閥55控制腔室 33內(nèi)的壓力，使其升壓至適于化學(xué)反應(yīng)處理的壓力，具體地說升壓至 30Torr的高壓(第一壓力控制步驟)。在此，因?yàn)橄蚓琖供給的氟 化氫氣體反應(yīng)性高，所以該氟化氫氣體與上述硬掩模和沉積層迅速反 應(yīng)。因此，在對(duì)來自氣體供給部38的氟化氫氣體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)處理期 間，不需要一直進(jìn)行供給，例如如圖中所示，僅在一部^期間內(nèi)進(jìn)行 供給即可，進(jìn)一步地，不需要一直以最大流量進(jìn)行供給，例如如圖中 所示，僅在供給開始初期以最大流量進(jìn)行供給，其后，使流量漸漸減 少進(jìn)行供給即司.。其結(jié)果，在通過APC閥55控制腔室33內(nèi)的壓力時(shí)， 不會(huì)向與APC閥55相比更靠近下游側(cè)排出大量的氟化氫氣體。因此， APC閥55下游側(cè)的排氣管53和與該排氣管53連通的排氣管47內(nèi)的 壓力，即TMP50的排氣口壓力不會(huì)升壓至有可能破損該TMP50的規(guī) 定的高壓力。因此，沒必要關(guān)閉下游側(cè)閥52以防止排氣口壓力升壓至 規(guī)定的壓力，因此沒必要停止TMP50。此外，在停止TMP50的情況下， 由于為了使TMP50再次運(yùn)轉(zhuǎn)而需要時(shí)間，所以導(dǎo)致第二工藝模塊28 的生產(chǎn)率顯著下降。在本實(shí)施方式中，因?yàn)椴恍枰Ｖ筎MP50，所以 能夠防止生產(chǎn)率的下降。
接著，在完成化學(xué)反應(yīng)之后，緩慢開放APC閥55，并且通過干式 泵46將腔室33內(nèi)的氟化氫氣體等通過排氣管53排出(期間C)(第 一排氣步驟)。在此，通過漸漸開放APC閥55，防止向APC閥55的 下游側(cè)排出大量的氟化氫氣體，因此防止上述那樣的在TMP50的排氣 口壓力升壓至上述規(guī)定的高壓力。
通過干式泵46不能將腔室33內(nèi)的壓力減壓到某一規(guī)定值，例如 1.33Pa (10々Torr)以下。因此， 一旦腔室33內(nèi)的壓力達(dá)到1.33Pa (l(T2Torr)，則開放隔離閥51并關(guān)閉APC閥55，通過TMP50將腔室 33內(nèi)的氟化氫氣體等通過排氣管47高速地排出(期間D)(第二排氣 步驟)。此時(shí)，腔室33內(nèi)壓力為1.33X10-8Pa (l{r1QT0rr)左右，充分 排出腔室33內(nèi)的氟化氫氣體等。接著，關(guān)閉隔離閥51，通過APC閥55控制腔室33內(nèi)的壓力(期 間E)(第二壓力控制步驟)。此外，這時(shí)，從氣體導(dǎo)入系統(tǒng)36向GDP35 導(dǎo)入非活性氣體，具體地說導(dǎo)入氮?dú)鈿怏w，將氮?dú)鈿怏w從GDP35的氣 體供給部38供給到腔室33內(nèi)。在此，將腔室33內(nèi)的壓力升壓至上述 搬送時(shí)壓力。然后，從第二工藝模塊28的腔室33內(nèi)搬出已實(shí)施化學(xué)反應(yīng)處理 的晶片W (期間F)。根據(jù)本實(shí)施方式，在對(duì)收容在腔室33內(nèi)的晶片W實(shí)施化學(xué)反應(yīng) 處理時(shí)，通過口徑較小的APC閥55控制腔室33內(nèi)的壓力。然后在對(duì) 晶片W實(shí)施化學(xué)反應(yīng)處理之后，開放APC閥55并利用干式泵46將 腔室33內(nèi)的氟化氫氣體通過排氣管53排出，而且，關(guān)閉APC閥55 并且開放隔離閥51利用TMP50通過排氣管47進(jìn)行排氣。口徑較小的 APC閥55將腔室33內(nèi)的壓力控制在4000Pa (30Torr)的高壓，并且 TMP50高速排出腔室33內(nèi)的氟化氫氣體。因此，能夠?qū)⑶皇?3內(nèi)的 壓力控制在適于化學(xué)反應(yīng)處理的壓力，同時(shí)能夠?qū)η皇?3內(nèi)的氟化氫 氣體進(jìn)行高速排氣。另外，在本實(shí)施方式中，使用APC閥55作為壓力控制閥，但也 可以使用PCV (Pressure Control Valve)等。另外，壓力控制閥的類型 也可以為擺動(dòng)型(pendulum)或者蝶類型等任何類型的壓力控制閥。另外，在本實(shí)施方式中，使用TMP51作為超真空泵，但是也可以 使用水泵或者低溫泵等，另外，也可以并用這些泵。另外，在本實(shí)施方式中，在排氣管47上，在TMP50的上游側(cè)配 置隔離閥51，但是也可以配置口徑較大的APC閥來代替它。在這種情 況下，能夠通過排氣管47的APC閥來控制腔室33內(nèi)的壓力。特別是， 因?yàn)樵诳趶捷^大的APC閥中可低壓控制，所以能夠?qū)⑶皇?3內(nèi)控制 在低壓。上述本實(shí)施方式，采用排氣管53具有向腔室33內(nèi)開口的排氣孔 54，利用干式泵46將腔室33內(nèi)的氣體等通過該排氣孔54排出的構(gòu)成， 但是也可以使排氣管53連接在排氣管47的位于腔室33和隔離閥51 之間的部分上，將腔室33內(nèi)的氣體等通過排氣孔49排出。如上所述，本發(fā)明適用于使用氟化氫氣體對(duì)基板實(shí)施處理的基板處理裝置，但本發(fā)明并不限定于氟化氫氣體，只要是殘留性高的氣體 均可以使用，例如，使用鋰氣體、氨氣或氫氣對(duì)基板實(shí)施處理的基板 處理裝置。本發(fā)明適用于使用殘留性高的氣體對(duì)基板實(shí)施處理的基板
處理裝置的情況，可以在基板處理中將處理室內(nèi)的壓力控制在B3Pa (1Torr)以上的高壓或者2660Pa (20Torr)以上的高壓。
在上述的本實(shí)施方式中，分別以工藝模塊進(jìn)行對(duì)晶片W實(shí)施的化 學(xué)反應(yīng)處理和對(duì)晶片W實(shí)施的加熱處理，但也能夠以1個(gè)工藝模塊進(jìn) 行這些的處理。
另外，作為具備上述本實(shí)施方式所涉及的基板處理裝置的基板處 理系統(tǒng)，對(duì)平行配置有兩個(gè)工藝舟體的基板處理系統(tǒng)進(jìn)行說明，但基 板處理系統(tǒng)的構(gòu)成并不限定與此。具體地說，也可以為將多個(gè)工藝模 塊配置成串聯(lián)或配置成組(cluster)的基板處理系統(tǒng)。
另外，實(shí)施化學(xué)反應(yīng)處理或加熱處理的基板并不限定于半導(dǎo)體裝 置用的晶片，也可以為在LCD或FPD (Flat Panel Display:平板顯示 器)等上使用的各種基板、光掩模、CD基板、印刷基板等。
另外，也可以通過將記錄有實(shí)現(xiàn)上述本實(shí)施方式的功能的軟件的 程序編碼的存儲(chǔ)介質(zhì)供給到計(jì)算機(jī)，并且計(jì)算機(jī)的CPU讀出容納在存 儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)的程序編碼并加以執(zhí)行，從而達(dá)到本發(fā)明的目的。
這種情況下，從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的程序編碼自身實(shí)現(xiàn)上述本實(shí)施方 式的功能，程序編碼和存儲(chǔ)該程序編碼的存儲(chǔ)介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。
另外，作為用于供給程序編碼的存儲(chǔ)介質(zhì)，例如可以是RAM、 NV-RAM、軟磁盤(注冊(cè)商標(biāo))、硬盤、光磁盤、CD-ROM、 CD-R、 CD-RW、 DVD (DVD-ROM、 DVD-RAM、 DVD-RW、 DVD+RW)等
的光盤、磁帶、非易失性存儲(chǔ)卡、其它的ROM等的能夠存儲(chǔ)上述程序 編碼的存儲(chǔ)介質(zhì)。或者是，也可以通過從與互聯(lián)網(wǎng)、商用網(wǎng)絡(luò)、或局 域網(wǎng)等連接的圖中未示的其它的計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)庫(kù)等下載上述程序編 碼，將其供給到計(jì)算機(jī)。
另外，不僅包括計(jì)算機(jī)執(zhí)行讀出的程序編碼，實(shí)現(xiàn)上述本實(shí)施方 式的功能的情況，也包括根據(jù)該程序編碼的指示，在CPU上運(yùn)轉(zhuǎn)的 OS (操作系統(tǒng))等進(jìn)行實(shí)際處理的一部分或全部，通過該處理實(shí)現(xiàn)上 述本實(shí)施方式的功能的情況。再者，還包括將從存儲(chǔ)介質(zhì)讀出的程序編碼寫入插入計(jì)算機(jī)的功 能擴(kuò)展板或與計(jì)算機(jī)連接的具備功能擴(kuò)展單元的存儲(chǔ)器，之后，根據(jù) 該程序編碼的指示，該功能擴(kuò)展板或具備功能擴(kuò)展單元的CPU等進(jìn)行 實(shí)際處理的一部分或全部，通過該處理實(shí)現(xiàn)上述本實(shí)施方式的功能的 情況。上述程序編碼的方式也可以由目標(biāo)編碼(object code)、由解釋程 序(interpreter)執(zhí)行的程序編碼、供給到OS的腳本數(shù)據(jù)(script data)等的方式所形成。
權(quán)利要求
1.一種基板處理方法，其是下述基板處理裝置的基板處理方法，所述基板處理裝置包括用于收容基板的處理室；向所述處理室內(nèi)供給處理氣體的供給部；一端與所述處理室連接的第一管；配置在所述第一管的中途的渦輪分子泵；配置在所述第一管上并且位于所述處理室和所述渦輪分子泵之間的第一截止閥；一端與所述處理室連接，截面積比所述第一管的截面積小的第二管；配置在所述第二管的中途的規(guī)定口徑的壓力控制閥；以及與所述第一管的另一端和所述第二管的另一端連接的干式泵，所述基板處理方法的特征在于，包括當(dāng)對(duì)收容在所述處理室的基板實(shí)施處理時(shí)，關(guān)閉所述第一截止閥，并且通過所述壓力控制閥對(duì)所述處理室內(nèi)的壓力進(jìn)行控制的第一壓力控制步驟；在對(duì)所述基板實(shí)施完所述處理之后，開放所述壓力控制閥，利用所述干式泵使所述處理室內(nèi)的氣體通過所述第二管排出的第一排氣步驟；以及在所述第一排氣步驟之后，關(guān)閉所述壓力控制閥，并且開放所述第一截止閥，利用所述渦輪分子泵使所述處理室內(nèi)的氣體通過所述第一管排出的第二排氣步驟。
2. 如權(quán)利要求1所述的基板處理方法，其特征在于 所述基板處理裝置還包括配置在所述第一管上并且位于所述渦輪分子泵和所述干式泵之間的第二截止閥，所述供給部?jī)H在所述第一壓力控制步驟的一部分期間向所述處理 室內(nèi)供給處理氣體，在所述第一壓力控制步驟、所述第一排氣步驟和所述第二排氣步 驟的間隔，開放所述第二截止閥。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的基板處理方法，其特征在于，還包括 在所述第二排氣步驟之后，關(guān)閉所述第一截止閥，并且通過所述壓力控制閥對(duì)所述處理室內(nèi)的壓力進(jìn)行控制的第二壓力控制步驟。
4. 如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的基板處理方法，其特征在于 所述處理氣體為氟化氫氣體。
5. 如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的基板處理方法，其特征在于在所述第一壓力控制步驟中，將所述處理室內(nèi)的壓力控制在133Pa (1Toit)以上的高壓。
6. 如權(quán)利要求5所述的基板處理方法，其特征在于在所述第 一 壓力控制步驟中，將所述處理室內(nèi)的壓力控制在2660Pa (20Torr)以上的高壓。
7. 如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的基板處理方法，其特征在于在所述第 一 壓力控制步驟中，將所述處理室內(nèi)的壓力控偉u在4000Pa (30Torr)以上的高壓。
8. 如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的基板處理方法，其特征在于 所述第 一 截止閥為口徑比所述壓力控制閥的口徑大的壓力控制閥。
9. 一種基板處理裝置，其特征在于，包括用于收容基板的處理室；向所述處理室內(nèi)供給處理氣體的供給部； 一端與所述處理室連接的第一管；配置在所述第一管的中途的渦輪分 子泵；配置在所述第一管上并且位于所述處理室和所述渦輪分子泵之 間的截止閥； 一端與所述處理室連接，截面積比所述第一管的截面積 小的第二管；配置在所述第二管的中途的規(guī)定口徑的壓力控制閥；以 及與所述第一管的另一端和所述第二管的另一端連接的干式泵。
10. 如權(quán)利要求9所述的基板處理方法，其特征在于 所述處理氣體為氟化氫氣體。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的基板處理方法，其特征在于 所述截止閥為口徑比所述壓力控制閥的口徑大的壓力控制閥。
12. —種基板處理裝置，其特征在于，包括用于收容基板的處理室；向所述處理室內(nèi)供給處理氣體的供給部; 一端與所述處理室連接的第一管；配置在所述第一管的中途的渦輪分 子泵；配置在所述第一管上并且位于所述處理室和所述渦輪分子泵之 間的截止閥； 一端在所述第一管上與所述處理室和所述截止閥連接， 并且截面積比所述第一管的截面積小的第二管；配置在所述第二管的 中途的規(guī)定口徑的壓力控制閥；以及與所述第一管的另一端和所述第 二管的另一端連接的干式泵。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能在高壓下控制處理室內(nèi)的壓力且高速排出處理室內(nèi)氣體的基板處理方法，基板處理系統(tǒng)(10)包括對(duì)晶片W實(shí)施化學(xué)反應(yīng)處理的第二工藝模塊(28)，其具有處理室(33)和對(duì)該腔室(33)內(nèi)氣體等進(jìn)行排氣且對(duì)腔室(33)內(nèi)壓力進(jìn)行控制的排氣控制系統(tǒng)(37)，在對(duì)收容于腔室(33)內(nèi)的晶片W實(shí)施化學(xué)反應(yīng)處理時(shí)，通過口徑較小的APC閥(55)控制腔室(33)內(nèi)壓力，在對(duì)晶片W實(shí)施化學(xué)反應(yīng)處理后，開放APC閥(55)并利用干式泵(46)將腔室(33)內(nèi)的氟化氫氣體等從排氣管(53)排出，并進(jìn)一步關(guān)閉APC閥(55)并開放隔離閥(51)利用TMP(50)通過排氣管(47)排出。
文檔編號(hào)H01L21/67GK101236893SQ200810008939
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月31日
發(fā)明者網(wǎng)倉(cāng)紀(jì)彥, 高橋榮治 申請(qǐng)人:東京毅力科創(chuàng)株式會(huì)社