CN115910735A - 基板处理装置、清洁方法、半导体装置的制造方法以及存储介质 - Google Patents

基板处理装置、清洁方法、半导体装置的制造方法以及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115910735A
CN115910735A CN202210935921.1A CN202210935921A CN115910735A CN 115910735 A CN115910735 A CN 115910735A CN 202210935921 A CN202210935921 A CN 202210935921A CN 115910735 A CN115910735 A CN 115910735A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
cover
processing apparatus
reaction vessel
substrate processing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210935921.1A
Other languages
English (en)
Inventor
寿崎健一
池田优真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kokusai Electric Corp filed Critical Kokusai Electric Corp
Publication of CN115910735A publication Critical patent/CN115910735A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/0206—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
    • 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
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • 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
    • H01L21/683—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 for supporting or gripping
    • H01L21/687—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68792—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 for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明提供一种基板处理装置、清洁方法、半导体装置的制造方法以及存储介质，能够防止清洁气体与含有金属材料的盖的表面接触，抑制盖表面的腐蚀及变质的产生。该基板处理装置具备：反应容器，其对基板进行处理；清洁气体供给***，其构成为向反应容器内供给清洁气体；盖，其构成为能够封闭反应容器的开口，且由金属材料构成；保护部件，其设置于盖的面向反应容器的内侧的侧的面上，且至少表面由第一非金属材料构成；内部空间，其形成于盖和保护部件彼此相互对置的面之间；以及惰性气体供给***，其构成为在开口被盖封闭的状态下，向内部空间供给惰性气体。

Description

基板处理装置、清洁方法、半导体装置的制造方法以及存储介质
技术领域
本公开涉及基板处理装置、清洁方法、半导体装置的制造方法以及存储介质。
背景技术
近年来，在半导体器件的制造工序中，寻求异物少的成膜方法。关于异物的控制，作为一方法，有时进行不卸下反应管，通过气体清洁除去堆积于反应管内壁等的膜的方法(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008－78285号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在使用了清洁气体的清洁工序中，由于包含金属材料的零件的表面和清洁气体反应，有时产生零件表面的腐蚀、变质。
本公开的目的在于提供一种能够防止清洁气体与包含金属材料的盖的表面接触，抑制盖表面的腐蚀、变质的产生的技术。
用于解决课题的方案
根据本公开的一方案，提供一种技术，其具备：反应容器，其对基板进行处理；清洁气体供给***，其构成为向所述反应容器内供给清洁气体；盖，其构成为能够封闭所述反应容器的开口，且由金属材料构成；保护部件，其设置于所述盖的面向所述反应容器的内侧的侧的面上，且至少表面由第一非金属材料构成；内部空间，其形成于所述盖和所述保护部件彼此相互对置的面之间；以及惰性气体供给***，其构成为在所述开口被所述盖封闭的状态下，向所述内部空间供给惰性气体。
发明效果
能够提供一种可以防止清洁气体与包含金属材料的盖的表面接触，抑制盖表面的腐蚀、变质的产生的技术。
附图说明
图1是表示在本公开的一方式的基板处理装置中，在从反应容器内搬出了基板支撑件的状态下用盖封闭反应容器的状态(清洁工序时)的纵剖视图。
图2是表示在向反应容器内搬入了装填有基板的基板支撑件的状态下用密封帽封闭反应容器的状态(成膜工序时)的纵剖视图。
图3是表示图1中的盖周边的纵剖视图。
图4是表示反应容器的开口端与盖的抵接面周边的纵剖视图。
图5是表示封闭反应容器的开口的盖的纵剖视图。
图6是表示设置于盖的上表面的保护部件的图。
图7是本公开的一方式的基板处理装置的控制器的概略结构图，是用框图表示控制器的控制***的图。
图8是表示盖的变形例的纵剖视图。
图9(A)是表示保护部件的变形例的图，图9(B)是表示图9(A)中的保护部件的端部周边的图，图9(C)是从周向观察图9(B)周边的图，图9(D)是表示图9(A)～图9(C)的变形例的图。
图中：
10—基板处理装置，81、91—闸门(盖)，121—控制器(控制部)，200—晶圆(基板)，201—处理室，203—加工处理管，209—歧管，600、800—板材(保护部件)。
具体实施方式
以下，参照图1～图7进行说明。此外，以下说明中所使用的图均为示意图，图中所示的各要素的尺寸的关系、各要素的比率等未必与实际一致。另外，各要素的尺寸的关系、各要素的比率等在多个图彼此之间也未必一致。
(1)基板处理装置的结构
图1是表示在本公开的一方式的基板处理装置中，在从反应容器内搬出了基板支撑件的状态下用盖封闭反应容器的状态(清洁工序时)的纵剖视图。图2是表示在向反应容器内搬入了装填有基板的基板支撑件的状态下用密封帽封闭反应容器的状态(成膜工序时)的纵剖视图。
如图1所示，基板处理装置10具备构筑为长方体的箱形状的箱体11，在箱体11上经由作为支撑板的加热器基座12设置有处理炉202。处理炉202具有作为加热机构(加热单元)的加热器207。加热器207为圆筒形状，通过支撑于作为支撑板的加热器基座12而垂直地安装。
在加热器207的内侧，与加热器207呈同心圆状地配设有作为反应管的加工处理管203。加工处理管203由作为外部反应管的外管204和设置于其内侧的作为内部反应管的内管205构成。外管204由例如石英(SiO2)或碳化硅(SiC)等耐热性材料构成，形成为内径比内管205的外径大且上端封闭、下端开口的圆筒形状，并且与内管205设置成同心圆状。
内管205由例如石英或SiC等耐热性材料构成，形成为上端及下端开口的圆筒形状。在内管205的筒中空部形成有处理室201，且构成为能够通过后述的晶舟以按照水平姿势在垂直方向上排列多层的状态容纳作为基板的晶圆200。
在外管204的下方与外管204呈同心圆状地配设有歧管209。歧管209由例如不锈钢等构成，形成为上端及下端开口的圆筒形状。歧管209设置为与内管205和外管204卡合，并将它们支撑。通过将歧管209支撑于加热器基座12，加工处理管203成为垂直安装的状态。由加工处理管203和歧管209形成了对晶圆200进行处理的反应容器。此外，在歧管209和外管204之间设置有作为密封部件的O形环。
在歧管209设置有作为排出处理室201内的气氛的管路的排气管231。排气管231配置于由内管205和外管204的间隙形成的筒状空间206的下端部，且与筒状空间206连通。在排气管231的作为与歧管209的连接侧的相反侧的下游侧安装有作为压力检测器的压力传感器245、作为排气阀(压力调整部)的APC(Auto Pressure Controller)阀243以及作为真空排气装置的真空泵246，且构成为可以进行真空排气，以使处理室201内的压力成为预定的压力(真空度)。
APC阀243是如下阀，其构成为，通过在使真空泵246工作的状态下将阀开闭，能够进行处理室201的真空排气及真空排气停止，而且，在使真空泵246工作的状态下，基于由压力传感器245检测到的压力信息调节阀开度，从而能够调整处理室201的压力。主要由排气管231、APC阀243以及压力传感器245构成排气***。也可以考虑将真空泵246包含于排气***。
在歧管209的下方设置有将歧管209的下端开口气密地封闭的作为炉口盖体的密封帽219。如图2所示，密封帽219从垂直方向下侧抵接于歧管209的下端。密封帽219由例如不锈钢等金属构成，形成为圆盘状。在密封帽219的上表面设置有与歧管209的下端(开口端)抵接的作为密封部件的O形环220。
密封帽219构成为通过垂直设置于加工处理管203的外部的作为升降机构的晶舟升降机115在垂直方向上升降，由此，能够将后述的晶舟相对于处理室201搬入/搬出。
在密封帽219的与处理室201相反的侧设置有使晶舟旋转的旋转机构267。旋转机构267的旋转轴255贯通密封帽219并连接于后述的晶舟217，且构成为，通过使晶舟217旋转而使晶圆200旋转。
作为基板保持件的晶舟217构成为将多张晶圆200以水平姿势且以彼此中心对齐的状态排列并保持多层。此外，在晶舟217的下方，以支撑晶舟217的方式设有与晶舟217同样的形状的隔热板支架218，通过该隔热板支架218，以水平姿势多层地支撑多张作为隔热部件的隔热板218a。隔热板218a使用例如石英或SiC等耐热性材料，形成为圆板形状，且构成为使来自加热器207的热难以向歧管209侧传导。
在加工处理管203内设置有作为温度检测器的温度传感器263。
在歧管209设置有向处理室201内供给气体的气体供给管310、320、330。
在气体供给管310、320、330，从上游侧起，分别依次设置有作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(MFC)312、322、332以及作为开闭阀的阀314、324、334。在气体供给管310、320、330的阀314、324、334的下游侧分别连接有供给惰性气体的气体供给管510、520、530。在气体供给管510、520、530，从上游侧起，分别依次设置有作为流量控制器(流量控制部)的MFC512、522、532以及作为开闭阀的阀514、524、534。
从气体供给管310经由MFC312、阀314向处理室201供给成膜气体作为处理气体且原料气体。主要由气体供给管310、MFC312以及阀314构成原料气体供给***。也可以将原料气体供给***称为原料供给***。
从气体供给管320经由MFC322、阀324向处理室201内供给成膜气体作为处理气体且反应气体。主要由气体供给管320、MFC322、阀324构成反应气体供给***(反应物供给***)。
从气体供给管330经由MFC332、阀334向处理室201内供给清洁气体(蚀刻气体)作为处理气体。主要由气体供给管330、MFC332、阀334构成清洁气体供给***。
从气体供给管510、520、530经由MFC512、522、532、阀514、524、534向处理室201供给惰性气体。
作为惰性气体，能够使用例如，氮(N2)气体、氩(Ar)气体、氦(He)气体、氖(Ne)气体、氙(Xe)气体等稀有气体。作为惰性气体，能够使用它们中的一种以上。这一点在后述的其它惰性气体中也是同样的。
主要由气体供给管510、520、530、MFC512、522、532以及阀514、524、534构成惰性气体供给***。此外，在图1及图2中，为了方便，气体供给管310、320、330沿上下方向配置而示出，但实际上沿周向配置。
接着，使用图1、图3～图6说明在从加工处理管203内搬出了晶舟217的状态下利用作为盖的闸门81封闭歧管209的开口的状态下的闸门81周边的详细构造。
如图1所示，在箱体11内设置有在从处理室201内搬出了晶舟217的状态下将歧管209的下端开口封闭的闸门装置70。
如图3所示，闸门装置70具备旋转驱动器71，旋转驱动器71垂直向下地设置于箱体11的顶棚壁。在旋转驱动器71的旋转轴72以在水平面内旋转的方式固定有臂73，在臂73的自由端部以一体转动的方式水平支撑有基座74。在基座74的周边部径向向外地设置有构成夹紧机构的缸筒装置75，在缸筒装置75的活塞杆76的前端形成有倾斜面部77。
倾斜面部77与固定于歧管209的固定侧部件78的倾斜面部79对置。闸门81水平地配置于基座74上，且被弹簧80浮动支撑(独立悬架)。于是，当缸筒装置75的活塞杆76沿径向向外伸长时，倾斜面部77在固定侧部件78的倾斜面部79滑动，由此基座74为相对上升的状态，因此，基座74经由弹簧80使闸门81抵接(压接)于歧管209的下表面而夹紧。即，闸门81构成为，抵接于作为反应容器的开口端的歧管209的开口端，将作为反应容器的开口的歧管209的开口封闭。闸门81由金属材料构成。
如图3及图4所示，歧管209的下端的开口端由下侧凸缘部209a构成。在闸门81的上表面的与下侧凸缘部209a的抵接面上，沿着闸门81的外周，遍及闸门81的整周地形成有燕尾槽82a，在燕尾槽82a内设置有作为第二密封部件的O形环82b。另外，在闸门81的上表面的与下侧凸缘部209a的抵接面且O形环82b的内周侧，沿着闸门81的外周，遍及闸门81的整周地形成有燕尾槽83a，在燕尾槽83a内设置有作为第三密封部件的O形环83b。使用O形环82b和燕尾槽82a作为将闸门81与下侧凸缘部209a之间密封的第二密封部82。另外，使用O形环83b和燕尾槽83a作为将闸门81与下侧凸缘部209a之间密封的第三密封部83。即，构成为，在通过闸门81将开口封闭的状态下，通过第二密封部82、第三密封部83将闸门81与歧管209的下端之间气密地密封(シール)。此外，在以下的说明中，O形环设为由氟系树脂等耐热性弹性体构成的O形环进行说明。
在闸门81的上表面设置有作为保护部件的板材600。即，板材600在通过闸门81封闭了反应容器的开口(即歧管209的开口)的状态下设置于闸门81的面向反应容器的内侧(即加工处理管203及歧管209的内侧)的侧的面上。
如图4及图5所示，在闸门81和板材600彼此相互对置的面之间形成有内部空间S。
另外，在闸门81的上表面的、面向与作为歧管209的下端的开口端的抵接面的位置且面向与下侧凸缘部209a的抵接面的位置设置有气体导入口702。
另外，在闸门81的上表面的由O形环82b和O形环83b包围的部位形成有与气体导入口702连通的环状槽84。环状槽84沿着闸门81的外周形成为环状。即，环状槽84面向闸门81的上表面的与下侧凸缘部209a的抵接面，且形成于由O形环82b和O形环83b包围的部位。另外，就环状槽84而言，从歧管209的中心观察，设置于比O形环82b靠内侧，且从歧管209的中心观察，设置于比O形环83b靠外侧。通过第二密封部82，能够抑制供给到环状槽84内的惰性气体的泄漏(リーク)。另外，通过第三密封部83，能够更可靠地抑制炉内的清洁气体经由抵接面泄漏。
另外，在闸门81的面向内部空间S的面的大致中央形成有与内部空间S连通的第一气体供给口604。另外，在闸门81内设置有将气体导入口702和第一气体供给口604连接的气体流路609。即，气体流路609的一端与气体导入口702连通，气体流路609的另一端与第一气体供给口604连通。即，环状槽84、气体导入口702、气体流路609、第一气体供给口604连通，从后述的第二气体供给口703供给来的气体经由环状槽84、气体导入口702、气体流路609以及第一气体供给口604供给至内部空间S。
另外，供给惰性气体的气体供给管540贯通下侧凸缘部209a，在下侧凸缘部209a的面向与闸门81的抵接面的位置设置有第二气体供给口703。第二气体供给口703和气体导入口702配置成，在歧管209的开口被封闭的状态下经由环状槽84而连接、连通。即，第二气体供给口703在闸门81和下侧凸缘部209a抵接，且开口被闸门81封闭的状态下，与气体导入口702连接。由此，能够经由可动的闸门81向内部空间S内供给惰性气体。另外，通过导入到环状槽84的惰性气体，抵接面被净化，能够抑制清洁气体的泄漏。此外，在本实施方式中，对第二气体供给口703和气体导入口702设于对置的位置的例子进行了说明，但两者也可以经由环状槽84在闸门81的周向上设于相互偏移的位置。
如图6所示，板材600为圆形状的平板，且在板材600的外周端形成有朝向板材600的中心侧以圆弧状切割而成的切口601、602、603。板材600由第一非金属材料构成。在此，第一非金属材料为与清洁气体不反应的材料。板材600由作为第一非金属材料的例如石英、SiC构成。由此，能够抑制板材600的腐蚀等的发生。此外，在使用例如含氟(F)气体作为清洁气体的情况下，作为板材600，优选使用由石英构成的板材。这是因为存在含F气体与SiC反应而产生腐蚀等的可能性。另一方面，在需要提高加工处理管203内即反应容器内与内部空间S内的压力差的情况下，作为板材600，优选使用由比石英机械强度优异的SiC构成的板材。即，优选根据使用的清洁气体、处理条件，决定板材600的材质。另外，优选根据期望的上述的压力差来决定板材600的厚度，以具有必要的机械强度。
在闸门81的上表面的固定板材600的位置形成有凹部(锪孔)81a。然后，将板材600的切口601～603配置于闸门81的凹部81a的对应的位置。然后，在凹部81a配置保持部件607，在保持部件607的外周装配作为弹性体的O形环610、608，在O形环610与O形环608之间配置板材600。然后，向保持部件607的内侧***固定部件606，由此板材600固定于闸门81。
即，将板材600经由保持部件607利用固定部件606通过螺纹固定等固定于闸门81。这样，在进行利用了固定部件606的固定时，容易进行调整，以成为预定的拧入量。即，容易使板材600与闸门81的间隙宽度恒定。即，构成为一边将内部空间S和反应容器内(即加工处理管203内及歧管209内)的空间之间连通，一边将板材600固定于闸门81。
固定部件606构成为，在设置于保持部件607的外周的O形环610被夹在板材600与闸门81之间的状态下将板材600固定于闸门81。由此，在进行利用了固定部件606的固定时，能够抑制板材600破损。另外，能够容易地进行调整，以使固定部件606为预定的拧入量。另外，利用固定部件606将板材600固定，由此在向内部空间S内供给惰性气体时，能够一边抑制板材600浮起，一边提高内部空间S内的压力。
作为固定部件606，能够使用例如螺钉或螺栓。作为保持部件607，能够使用例如衬垫或垫圈。固定部件606为第二非金属材料，由例如氟系树脂、聚酰亚胺树脂等耐热性树脂构成。另外，作为固定部件606，也可以使用在表面涂布有第二非金属材料的部件。另外，期望保持部件607也与固定部件606同样地由第二非金属材料构成。由此，能够抑制清洁气体导致的固定部件606、保持部件607的腐蚀、变质等。此外，O形环610与闸门81接触地配置于板材600的下表面侧，因此，与O形环608相比，不会成为高温，难以劣化。因此，也可以不使用O形环608，而仅使用O形环610。
在闸门81的上表面的O形环83b的内周侧且与板材600对置的面的比利用了固定部件606的装配位置靠内周侧形成有燕尾槽605a。在燕尾槽605a内设置有作为第一密封部件的O形环605b。而且，闸门81与板材600之间被O形环605b密封。使用O形环605b和燕尾槽605a作为将闸门81与板材600之间密封的第一密封部605。O形环605b沿着板材600的外周，遍及闸门81的整周而设置。内部空间S由被闸门81和板材600分别相互对置的面和O形环605b包围的空间构成(划分出)。而且，构成为，通过提高内部空间S的压力，更可靠地防止清洁气体向内部空间S的侵入。此外，如后述，第一密封部605构成为并非完全密封内部空间S，而是通过提高内部空间S的内部压力，内部空间S内的惰性气体向反应容器内流出。
O形环605b的线径(粗细)与配置于O形环605b的外侧的O形环82b、83b的线径不同。具体而言，O形环605b的线径比O形环82b、O形环83b的线径(粗细)小。换言之，越是设置于反应容器内的内侧(也称为中心侧)的O形环，线径越小。板材600和固定部件606由非金属材料构成，因此，按压压力较小。即，优选O形环605b的线径较小，以容易利用较小的压力压瘪。另外，为了不完全切断惰性气体的流通，优选与O形环82b、O形环83b相比，密封力较弱，且优选与O形环82b、O形环83b相比，压瘪率(变形率)较小。具体而言，在例如将O形环82b的真空贴紧时的压瘪率设为20％的情况下，将O形环83b的压瘪率设为10％，将O形环605b的压瘪率设为0％。因此，供给到内部空间S的惰性气体未完全切断流通，在内部空间S内与处理室201内的压力差变大时，经由O形环605b与板材600和/或闸门81之间向反应容器内流通。由此，能够更可靠地抑制清洁气体向内部空间S的侵入。
在闸门81内的气体流路609的下方设置有供给对闸门81和闸门81周边进行冷却的冷却气体等制冷剂的制冷剂流路611。制冷剂流路611在周向上连续地设置。这样，通过对闸门81及闸门81的周边进行冷却，能够抑制闸门81及装配于闸门81周边的O形环的破损。作为制冷剂，能够使用例如惰性气体。在此。制冷剂可以为惰性气体等气体，也可以为水等液体，能够适当使用。
如图1所示，在气体供给管540的另一端，从上游侧起，依次设置有MFC542、阀544。作为净化气体的惰性气体从气体供给管540经由MFC542、阀544向闸门81与板材600之间的内部空间S供给。主要由气体供给管540、MFC542、阀544构成了向内部空间S供给惰性气体的惰性气体供给***700。即，构成为，在开口被闸门81封闭的状态下，通过惰性气体供给***700经由第一气体供给口604向内部空间S供给惰性气体。
在内部空间S设置有作为压力检测器的压力传感器612，且构成为基于由压力传感器612检测到的压力控制惰性气体供给***700，以使内部空间S内的压力为预定的压力且使供给到内部空间S内的惰性气体经由O形环605b与板材600之间向反应容器内(即加工处理管203内及歧管209内)流出的压力。换言之，控制惰性气体供给***700，以成为使清洁气体不进入内部空间S的压力。此外，压力传感器612也能够设置于气体供给管540而非内部空间S。
如图7所示，作为控制部(控制单元)的控制器121构成为具备CPU(CentralProcessing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、存储装置121c、I/O端口121d的计算机。RAM121b、存储装置121c、I/O端口121d构成为能够经由内部总线与CPU121a进行数据交换。在控制器121连接有例如构成为触摸面板等的输入/输出装置122。
存储装置121c由例如闪速存储器、HDD(Hard Disk Drive)等构成。在存储装置121c内可读出地储存有控制液体原料的温度的控制程序、控制基板处理装置的动作的控制程序、记载有后述的半导体装置的制造方法的顺序或条件等的工艺配方等的至少任一个。工艺配方是将后述的半导体装置的制造方法中的各工序(各步骤)以能够通过构成为计算机的控制器121使基板处理装置执行且得到预定的结果的方式组合，作为程序发挥作用。以下，将该工艺配方、控制程序等总称地简称为程序。在本说明书中使用程序这一术语的情况存在仅包含工艺配方单体的情况，仅包含控制程序单体的情况，或者包含工艺配方及控制程序的组合的情况。RAM121b构成为临时保持由CPU121a读出的程序、数据等的存储区域(工作区)。
I/O端口121d连接于上述的MFC312、322、332、512、522、532、542、阀314、324、334、514、524、534、544、压力传感器245、612、APC阀243、真空泵246、加热器207、温度传感器263、旋转机构267、晶舟升降机115、闸门装置70等的至少任一个。
CPU121a构成为从存储装置121c读出控制程序并执行，并且根据来自输入/输出装置122的操作指令的输入等从存储装置121c读出配方等。CPU121a构成为能够按照读出的配方的内容，控制MFC312、322、332、512、522、532、542对各种气体的流量调整动作、阀314、324、334、514、524、534、544的开闭动作、APC阀243的开闭动作及利用了APC阀243的基于压力传感器245的压力调整动作、基于温度传感器263的加热器207的温度调整动作、真空泵246的起动及停止、利用了旋转机构267的晶舟217的旋转及转速调节动作、利用了晶舟升降机115的晶舟217的升降动作、向晶舟217的晶圆200的容纳动作、闸门装置70中的闸门81的开闭动作、基于压力传感器612的内部空间S内的压力调整动作等。
控制器121能够通过将储存于外部存储装置(例如，磁带、软盘或硬盘等磁盘、CD或DVD等光盘、MO等磁光盘、USB存储器或存储卡等半导体存储器)123的上述的程序安装于计算机而构成。存储装置121c及外部存储装置123构成为计算机可读取的存储介质。以下，将它们总称地简称为存储介质。本说明书中，存储介质有时仅包含存储装置121c单体，有时仅包含外部存储装置123单体，或者有时包含它们双方。此外，向计算机提供程序可以不使用外部存储装置123，而使用因特网或专用线路等通信单元。
(2)基板处理工序
接着，作为本实施方式的半导体装置(器件)的制造工序的一工序，对使用上述的基板处理装置10，在晶圆上形成膜而制造半导体装置(器件)的方法的一例进行说明。在以下的说明中，由控制器121控制构成基板处理装置10的各部的动作。
此外，本说明书中使用“晶圆”这一术语的情况存在指“晶圆本身”的情况，指“晶圆与形成于其表面的预定的层或膜等的层叠体(集合体)”的情况(即，包含形成于表面的预定的层或膜等地称为晶圆的情况)。另外，本说明书中使用“晶圆的表面”这一术语的情况存在指“晶圆本身的表面(露出面)”的情况，指“形成于晶圆上的预定的层或膜等的表面，即作为层叠体的晶圆的最表面”的情况。此外，本说明书中使用“基板”这一术语的情况也与使用“晶圆”这一术语的情况同义。
(A)成膜工序
使用如下情况进行说明，即，使用基板处理装置10，向晶圆200供给成膜气体，在晶圆200上形成含有预定元素的膜。在本方式中，将以支撑于晶舟217的状态容纳有多个晶圆200的处理室201以预定温度加热。然后，将向处理室201供给作为成膜气体的含有预定元素的原料气体的原料气体供给步骤和供给作为成膜气体的反应气体的反应气体供给步骤进行预定次数(n次)。
(晶圆搬入)
将多张晶圆200搬入(晶舟装载)处理室201内。具体而言，当将多张晶圆200装填(晶圆装入)到晶舟217时，如图2所示，支撑多张晶圆200的晶舟217被晶舟升降机115抬起而搬入到处理室201内。在该状态下，密封帽219为经由O形环220将歧管209的下端开口封闭的状态。
(压力调整及温度调整)
通过真空泵246进行真空排气，以使处理室201内成为期望的压力(真空度)。此时，处理室201内的压力由压力传感器245测定，且基于该测定出的压力信息对APC阀243进行反馈控制(压力调整)。真空泵246至少在直至对晶圆200的处理完成的期间始终维持工作的状态。另外，通过热器207进行加热，以使处理室201内成为期望的温度。此时，基于温度传感器263检测出的温度信息反馈控制对加热器207的通电量(温度调整)，以使处理室201内成为期望的温度分布。加热器207对处理室201内的加热至少在直至对晶圆200的处理完成的期间持续进行。
而且，晶舟217及晶圆200通过旋转机构267旋转。利用了旋转机构267的晶舟217及晶圆200的旋转至少在直至对晶圆200的处理完成的期间持续进行。
(成膜工序)
然后，将原料气体供给步骤(第一气体供给步骤)、残留气体除去步骤、反应气体供给步骤(第二气体供给步骤)、残留气体除去步骤按照该顺序进行预定次数。
(原料气体供给步骤)
打开阀314，向气体供给管310流入原料气体。原料气体由MFC312进行流量调整，供给至处理室201内。此时，同时打开阀514，向气体供给管510内流入作为惰性气体的载气。载气由MFC512进行流量调整，与原料气体一起供给至处理室201内，并从排气管231排出。而且，为了防止原料气体向气体供给管320、330的侵入(防止倒流)，将阀524、534打开，向气体供给管520、530内流入载气。载气经由气体供给管520、530供给至处理室201，并从排气管231排出。
此时，适当调整APC阀243，使处理室201的压力为例如1～1000Pa，优选为1～100Pa，更优选为10～50Pa的范围内的压力。此外，本说明书中的“1～1000Pa”这样的数值范围的表述是指下限值及上限值包含于该范围。由此，例如，“1～1000Pa”是指“1Pa以上且1000Pa以下”。其它数值范围也同样。
由MFC312控制的原料气体的供给流量例如为10～2000sccm，优选为50～1000sccm，更优选为100～500sccm的范围内的流量。
由MFC512控制的载气的供给流量例如为1～30slm的范围内的流量。对晶圆200供给原料气体的时间例如为1～60秒，优选为1～20秒，更优选为2～15秒的范围内。
加热器207进行加热，以使晶圆200的温度例如为200～600℃，优选为350℃～550℃，更优选为400～550℃的范围内。
作为原料气体，例如使用含有作为金属元素的铝(Al)作为预定元素的、作为含金属气体的含Al原料气体(含Al原料、含Al气体)。作为含Al原料气体，例如能够使用氯化铝(AlCl3)气体等卤素系含Al气体、三甲基铝((CH3)3Al、TMA)气体等有机系含Al气体。
通过在上述的条件下向处理室201供给原料气体，在晶圆200的最表面上形成第一层。例如，在使用含Al气体作为原料气体的情况下，形成含Al层作为第一层。含Al层可以为含Al气体或含Al气体的一部分分解而成的吸附层(物理吸附层或化学吸附层)，也可以为Al堆积层(Al层)。
(残留气体除去步骤)
接着，将阀314关闭，停止原料气体的供给。此时，APC阀243保持打开，并通过真空泵246对处理室201进行真空排气，将残留于处理室201的未反应或参与层形成后的原料气体从处理室201排除。在阀514、524、534打开的状态下，维持载气向处理室201的供给。
(反应气体供给步骤)
在除去处理室201的残留气体后，将阀324打开，向气体供给管320内流入反应气体。反应气体由MFC322进行流量调整，从气体供给管320对处理室201内的晶圆200供给，并从排气管231排出。即，晶圆200暴露于反应气体中。
此时，将阀524打开，使载气流入气体供给管520内。载气由MFC522进行流量调整，与反应气体一起供给至处理室201内，并从排气管231排出。此时，为了防止反应气体向气体供给管310、330内的侵入(防止倒流)，将阀514、534打开，使载气流入气体供给管510、530内。载气经由气体供给管510、310、气体供给管530、330供给至处理室201内，并从排气管231排出。
此时，适当调整APC阀243，使处理室201的压力成为例如1～1000Pa的范围内的压力。由MFC322控制的反应气体的供给流量例如为5～40slm，优选为5～30slm，更优选为10～20slm的范围内的流量。对晶圆200供给反应气体的时间例如为1～60秒的范围内。其它处理条件为与上述的原料气体供给步骤同样的处理条件。
反应气体为与原料气体反应的气体，例如使用氧化气体。作为氧化气体，能够使用氧(O2)气体、臭氧(O3)气体、被等离子体激发的O2(O2 ＊)气体、O2气体+氢(H2)气体、水蒸气(H2O气体)、过氧化氢(H2O2)气体、一氧化二氮(N2O)气体、一氧化氮(NO)气体、二氧化氮(NO2)气体、一氧化碳(CO)气体、二氧化碳(CO2)气体等含氧(O)气体等。作为氧化气体，能够使用它们中的一种以上。
此时，流通于处理室201的气体仅为反应气体和惰性气体。反应气体与通过原料气体供给步骤形成于晶圆200上的第一层的至少一部分反应。即，作为通过原料气体供给步骤形成的第一层的含Al层被氧化，形成第二层且作为金属氧化层的、含有Al和O的氧化铝层(AlO层)。即，含Al层被改性为AlO层。
(残留气体除去步骤)
接着，将阀324关闭，停止反应气体的供给。然后，通过与原料气体供给步骤后的残留气体除去步骤同样的处理顺序，将残留于处理室201内的未反应或参与第二层的形成后的反应气体、反应副生成物从处理室201内排除。
将依次进行以上说明的原料气体供给步骤、残留气体除去步骤、反应气体供给步骤、残留气体除去步骤的循环进行预先决定的次数(1次以上)。这样进行批次处理(将多个工序进行多次)，从而在晶圆200上形成膜。由此，在晶圆200上，作为例如含有Al及O的膜而形成氧化铝膜(AlO膜)。
另外，在以上的成膜工序中，在原料气体、反应气体接触的处理室201内等(例如，有时包含加工处理管203的内壁、歧管209的内壁等)附着(堆积)有膜。这样附着于处理室201内的膜在之后的成膜工序中成为微粒(异物)产生的重要原因，有可能导致形成于晶圆200上的膜、器件的品质降低。因此，在本实施方式的半导体装置的制造方法中，在后述的清洁工序中除去附着于处理室201内的膜。此外，附着于处理室内等的膜除了与形成于晶圆200上的膜相同的成分的膜，有时还包含在成膜工序中生成的副生成物等。
此外，批次处理是如下处理，即，将依次进行原料气体供给步骤、残留气体除去步骤、反应气体供给步骤、残留气体除去步骤的循环进行预先决定的次数，在晶圆200上形成膜。而且，通过一批次，在晶圆200上形成膜。
(后净化及大气压恢复)
从气体供给管510、520、530分别向处理室201内供给惰性气体，并从排气管231排气。惰性气体作为净化气体发挥作用，由此，处理室201内被惰性气体净化，残留于处理室201内的气体及副生成物从处理室201内被除去(后净化)。然后，处理室201内的气氛被置换为惰性气体(惰性气体置换)，处理室201内的压力恢复到常压(大气压恢复)。
(晶圆搬出)
然后，通过晶舟升降机115使密封帽219下降，歧管209的下端被打开。然后，处理完毕的晶圆200以支撑于晶舟217的状态从加工处理管203的下端被搬出到加工处理管203的外部(晶舟卸载)。然后，从晶舟217取出处理完毕的晶圆200(晶圆卸出)。
(B)清洁工序
接着，对在成膜工序中附着于处理室201内等的膜进行蚀刻的工序(清洁工序)进行说明。
(闸门的封闭)
如图1所示，在将晶舟217从处理室201内搬出了的状态下，通过闸门81将歧管209的作为下端开口的开口封闭。在该状态下，闸门81为经由O形环82b、83b将歧管209的开口封闭的状态。
(压力调整及温度调整)
通过真空泵246进行真空排气，以使处理室201内成为期望的压力(真空度)。此时，处理室201内的压力由压力传感器245测定，并基于该测定到的压力信息反馈控制APC阀243(压力调整)。真空泵246至少在直到对晶圆200的处理完成的期间始终维持工作的状态。另外，通过加热器207进行加热，以使处理室201内成为期望的温度。此时，基于温度传感器263检测到的温度信息，反馈控制对加热器207的通电量，以使处理室201内成为期望的温度分布(温度调整)。利用加热器207对处理室201内的加热至少在直至蚀刻处理完成的期间持续进行。
(蚀刻(清洁)工序)
执行对附着于处理室201内等的膜进行蚀刻而将处理室201内清洁的步骤。
(蚀刻步骤)
将阀334打开，使清洁气体(蚀刻气体)流入气体供给管330内。清洁气体由MFC332进行流量调整，从气体供给管330向处理室201内供给，并从排气管231排出。此时，同时打开阀534，使惰性气体流入气体供给管530内。流通于气体供给管530内的惰性气体由MFC532进行流量调整，与清洁气体一起供给至处理室201内，并从排气管231排出。此外，此时为了防止清洁气体向气体供给管310、320内的侵入，将阀514、524打开，使惰性气体流入气体供给管510、520内。惰性气体经由气体供给管310、320供给至处理室201内，并从排气管231排出。
作为清洁气体，例如能够使用四氯化硅(SiCl4)、氯化氢(HCl)、氯(Cl2)、氟(F2)、氟化氢(HF)、四氟化硅(SiF4)、三氟化氮(NF3)、三氟化氯(ClF3)、三臭化硼(BBr3)、四臭化硅(SiBr4)及溴(Br2)等含卤素气体。作为清洁气体，能够使用它们中的一种以上。本公开中，在使用与金属材料反应的清洁气体的情况下，能够抑制闸门81的表面的腐蚀及变质的产生。
通过清洁气体的供给，附着于处理室201内等的膜的至少一部分和清洁气体反应，从处理室201被除去。例如，在使用SiCl4气体作为清洁气体的情况下，通过SiCl4气体的供给，附着于处理室201内的AlO膜的至少一部分和SiCl4气体反应，从处理室201被除去。
此时，通过控制器121控制加热器207，将处理室201内加热为例如200～800℃，优选400～650℃的范围内的预定温度，使清洁气体活性化。此时，将APC阀243关闭，或者关闭到实质上对处理不会产生影响的程度，将清洁气体封入处理室201内。通过封入清洁气体，能够减小上述的反应延迟对蚀刻的影响。而且，将处理室201内的压力维持在第一压力，例如为1～40000Pa，优选为10000～30000Pa，更优选为20000～30000Pa的范围内的预定压力。由MFC332控制的清洁气体的供给流量例如为1～10slm，优选为3～8slm的范围内的流量。向处理室201供给清洁气体的时间例如为60～600秒的范围内的时间。
此时，将阀544打开，使惰性气体流入气体供给管540内。惰性气体由MFC542进行流量调整，从气体供给管540供给至内部空间S内。供给到内部空间S内的惰性气体由于处理室201内的压力与内部空间S内的压力差而经由第一密封部605向反应容器内流出。流出到反应容器内的惰性气体从排气管231排出。
即，在通过闸门81将歧管209的开口封闭的状态下，向形成于闸门81和板材600彼此相互对置的面之间的内部空间S供给惰性气体。换言之，在向内部空间S供给惰性气体的状态下，向处理室201内供给清洁气体。
也就是，通过控制器121控制清洁气体供给***及惰性气体供给***700，一边在从清洁气体供给***向处理室201内供给清洁气体，一边从惰性气体供给***700向内部空间S内供给惰性气体。
此时，通过控制器121控制惰性气体供给***700，基于由压力传感器612检测到的压力进行控制，以使内部空间S内的压力为供给到内部空间S内的惰性气体经由O形环605b向处理室201内流出的压力。即，通过控制器121控制清洁气体供给***、惰性气体供给***700以及排气***，以使内部空间S内的压力比正在被供给清洁气体的处理室201内的压力高。具体而言，通过控制器121控制清洁气体供给***、惰性气体供给***700以及排气***，以使内部空间S内的压力比正在被供给清洁气体的处理室201内的压力高例如100Torr以上。
在此，内部空间S内的压力越高，越能够抑制清洁气体进入内部空间S，因此优选，但如果内部空间S内的压力比处理室201内的压力过高，则存在板材600破损的情况。具体而言，在内部空间S内的压力与处理室201内的压力的差即内外差压低于100Torr的情况下，有时无法防止清洁气体向内部空间S内的侵入。另一方面，在内外差压过大的情况下，根据板材600的机械强度，板材600有可能破损。因此，以使内部空间S的压力低于因内外差压而导致板材600破损的压力的方式控制清洁气体供给***、惰性气体供给***700以及排气***。例如，在板材600由厚度50mm以下的石英板材构成的情况下，为了避免板材600的破损，内外差压优选为例如200Torr以下。此时，O形环605b的线径比O形环82b、83b的线径小，O形环605b的压瘪率比O形环82b、83b的压瘪率小，因此，供给到内部空间S的惰性气体没有被切断流通，而是向反应容器内流通。这样，从内部空间S流出惰性气体，由此能够抑制清洁气体向内部空间S内侵入。此外，内部空间S内的压力优选根据板材600的材质、厚度来选择。
(残留气体除去步骤)
向处理室201供给清洁气体预定时间后，关闭阀334，停止清洁气体的供给。在将APC阀243关闭、或者关闭到实质上对处理不会产生影响的程度的情况下，打开APC阀243。然后，通过与上述的成膜工序时的残留气体除去步骤同样的处理顺序，从处理室201内排除残留于处理室201内的未反应或参与膜的除去后的清洁气体。此时，持续进行从惰性气体供给***700的惰性气体的供给。
(实施预定次数)
通过将依次进行上述的步骤的循环进行一次以上(预定次数(m次))，除去附着于处理室201内的膜。上述的循环优选反复进行多次。
根据本公开，能够防止清洁气体与闸门的表面接触，抑制闸门表面的腐蚀、变质的产生。另外，能够对可动的闸门81供给惰性气体，能够抑制金属制的闸门的腐蚀。
(3)变形例
接着，使用图8对闸门81的变形例进行说明。本变形例中，对与上述的方案不同的部分特别地进行说明。
在闸门91与下侧凸缘部209a之间，在闸门91和下侧凸缘部209a抵接的状态且通过闸门91将开口封闭的状态下，设置有使环状槽84和反应容器内的空间连通的间隙705。也就是，在本变形例中，在闸门91的环状槽84的外周侧设置有O形环82b，但在环状槽84的内周侧未设置O形环。即，构成为，将环状槽84的内周侧不密封，经由间隙705向反应容器内(即加工处理管203内及歧管209内)供给惰性气体。由此，从气体供给管540供给的惰性气体经由第二气体供给口703、环状槽84、气体导入口702、气体流路609而从第一气体供给口604供给至内部空间S，且经由第二气体供给口703、环状槽84、间隙705供给至处理室201内。由此，形成从与下侧凸缘部209a的抵接面向反应容器内的惰性气体的流，能够抑制清洁气体向抵接面的侵入，能够抑制金属制的闸门91与清洁气体接触。
另外，板材600设置成，在通过闸门91将开口封闭的状态下，板材600的外周端位于歧管209的内周且在从歧管209的中心观察时比开口端的内周靠外侧。由此，通过从与下侧凸缘部209a的抵接面向反应容器内的惰性气体的流，降低清洁气体从反应容器内向板材600的外周端的折回，能够抑制在比板材600的外周端靠外侧露出的闸门91表面与清洁气体接触。
接着，使用图9(A)～图9(D)对板材600的变形例进行说明。
本变形例中的板材800具有圆形状的上表面部800a和在上表面部800a的周围连续设置的侧面部800b。由上表面部800a、侧面部800b以及闸门81形成(划分出)内部空间S。在侧面部800b形成有在内部空间S与反应容器内(即加工处理管203内及歧管209内)的空间之间连通的贯通孔800c。即，贯通孔800c构成为使供给到内部空间S的惰性气体流入处理室201内。如图9(C)所示，贯通孔800c形成为圆形状，且构成为将内部空间S和处理室201内连通。这样，能够经由贯通孔800c使内部空间S内的惰性气体向处理炉内流通。
另外，板材800的外周端且板材800的侧面部800b经由保持部件802通过固定部件804来固定。由此，板材800在形成有内部空间S的状态下固定于闸门81。
另外，使内部空间S和炉内连通的贯通孔800c不限于图9(C)所示的圆形状，也可以如图9(D)中设为贯通孔900c所示地为将下部切口而成的角形状。另外，贯通孔不限于一个，也可以在侧面部800b设置多个。由此，能够在经由上述的O形环605b的惰性气体的流通的基础上，或者没有经由O形环605b使惰性气体流通，而进行内部空间S内的压力调整。
在上述的方案中，使用将密封闸门81与板材600之间的第一密封部605设置于闸门81的上表面的情况进行了说明，但本公开不限于此，也可以在板材600的与闸门81的对置面设置第一密封部605。即，也可以在板材600的与闸门81对置的侧的面形成燕尾槽605a，在燕尾槽605a内设置O形环605b。即，O形环605b也可以沿着板材600的外周，遍及板材600的整周而设置。
另外，设置O形环605b的槽不限于燕尾槽605a，也可以为方槽或L型槽等其它形状的槽。
另外，在上述的方案中，使用在闸门81的与下侧凸缘部209a的抵接面设置第二密封部82和第三密封部83的情况进行了说明，但本公开不限于此，也可以在歧管209的下侧凸缘部209a的与闸门81的抵接面设置第二密封部82和第三密封部83。
另外，在上述的方案中，使用在闸门81的与下侧凸缘部209a的抵接面设置环状槽84的情况进行了说明，但本公开不限于此，也可以在歧管209的下侧凸缘部209a的与闸门81的抵接面设置环状槽84。
另外，在上述的方案中，使用在闸门81的面向内部空间S的面的大致中央设置与内部空间S连通的第一气体供给口604的情况进行了说明，但本公开不限于此。第一气体供给口604不限于闸门81的大致中央，只要设置于与闸门81、板材600以及O形环605b之间的内部空间S连通的位置的任一处即可。另外，第一气体供给口604不限于一个，也可以设置多个。
另外，在上述的方案中，使用在闸门81的内部具备将闸门81及闸门81的周边冷却的制冷剂流路611的情况进行了说明，但本公开不限于此，也可以在闸门81的下表面设置制冷剂流通的配管，从闸门81的下表面对闸门81及闸门81的周边进行冷却。
另外，在上述的方案中，以使用由作为第一非金属材料的石英、SiC构成的板材作为板材600的情况为例进行了说明，但本公开不限于此，只要使用由至少表面利用第一非金属材料被涂层的金属部件构成的板材作为板材600即可。通过使用至少表面利用第一非金属材料被涂层的板材，能够提高板材600的机械强度，并且抑制清洁气体导致的腐蚀。作为板材，能够使用利用例如作为第一非金属材料的硅(Si)喷涂、氧化钇(Y2O3)、氮化铝(AlN)被涂层的金属部件。
另外，在上述的方案中，对在晶圆200上形成AlO膜，并使用清洁气体将堆积于炉内的AlO膜蚀刻(除去)的例进行了说明，但在本公开中，膜种类没有特别限定。另外，原料气体、反应气体等成膜工序中使用的气体种类也没有特别限定。
另外，在上述的方案中，对在使用了清洁气体的清洁工序中应用闸门81及其周边构造的例进行了说明。但是，本公开不限于使用了清洁气体的清洁工序，在使用与金属材料具有反应性的气体的工序中，也能够应用该构造。即使在该情况下，也能够得到防止反应性气体与含有金属材料的盖的表面接触，抑制盖表面的腐蚀、变质的产生的效果。
这些各种薄膜的形成所使用的工艺配方(记载有处理顺序、处理条件等的程序)优选根据基板处理、清洁处理等的内容(形成的薄膜的膜种类、组成比、膜质、膜厚、处理顺序、处理条件等)分别单独准备(准备多个)。而且，优选在开始基板处理、清洁处理等时，根据基板处理、清洁处理等的内容，从多个工艺配方、清洁配方等中适当选择合适的工艺配方、清洁配方等。具体而言，优选将根据基板处理、清洁处理等的内容单独准备的多个工艺配方、清洁配方等经由电气通信线路、存储有该工艺配方、清洁配方等的存储介质(外部存储装置123)预先储存(安装)于基板处理装置具备的存储装置121c内。而且，优选在开始基板处理时，基板处理装置具备的CPU121a从储存于存储装置121c内的多个工艺配方、清洁配方等中根据基板处理的内容适当选择合适的工艺配方、清洁配方等。通过这样构成，能够通过一台基板处理装置通用地且再现性良好地形成各种膜种类、组成比、膜质、膜厚的薄膜。另外，能够降低操作人员的操作负担(处理顺序、处理条件等的输入负担等)，能够避免操作失误，并且迅速地开始基板处理。
另外，本公开例如通过变更现有的基板处理装置的工艺配方、清洁配方等也能够实现。在变更工艺配方、清洁配方等的情况下，也能够将本公开的工艺配方、清洁配方等经由电气通信线路或存储有该工艺配方、清洁配方等的存储介质安装于现有的基板处理装置，或者操作现有的基板处理装置的输入/输出装置，将其工艺配方、清洁配方等本身变更成本公开的工艺配方、清洁配方等。
以上对本公开的一方案及变形例具体地进行了说明。但是，本公开不限定于上述的方案及变形例，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

Claims (21)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具备：
反应容器，其对基板进行处理；
清洁气体供给***，其构成为向所述反应容器内供给清洁气体；
盖，其构成为能够封闭所述反应容器的开口，且由金属材料构成；
保护部件，其设置于所述盖的面向所述反应容器的内侧的侧的面上，且至少表面由第一非金属材料构成；
内部空间，其形成于所述盖和所述保护部件彼此相互对置的面之间；以及
惰性气体供给***，其构成为在所述开口被所述盖封闭的状态下，向所述内部空间供给惰性气体。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述盖及所述保护部件的至少任一个具备通过第一密封部件将所述盖与所述保护部件之间密封的第一密封部，
所述内部空间由被所述盖和所述保护部件彼此相互对置的面与所述第一密封部包围的空间构成。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第一密封部沿着所述保护部件的外周，遍及所述盖及所述保护部件的至少任一个的整周而设置。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述保护部件在其外周端具有在所述内部空间与所述反应容器内的空间之间连通的一个或多个贯通孔。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述惰性气体供给***构成为，经由设置于所述盖的面向所述内部空间的面的第一气体供给口向所述内部空间供给所述惰性气体。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
所述盖具备：气体导入口，其设置于面向与所述反应容器的开口端的抵接面的位置；以及气体流路，其使所述气体导入口和所述第一气体供给口以被连通的方式连接，
所述反应容器具备设置于面向与所述盖的所述抵接面的位置的第二气体供给口，
所述第二气体供给口和所述气体导入口配置成，在所述反应容器的所述开口被封闭的状态下，使所述第二气体供给口和所述气体导入口连通。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述盖以及所述开口端的至少任一个具备面向所述抵接面且沿着所述盖的外周设置的槽，
所述第二气体供给口在所述开口被所述盖封闭的状态下，经由所述槽与所述气体导入口连接。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于，
所述盖及所述开口端的至少任一个具备第二密封部，该第二密封部沿着所述盖的外周设置，且在所述开口被所述盖封闭的状态下，通过第二密封部件将所述抵接面之间密封，
从所述反应容器的中心观察，所述槽设置于比所述第二密封部靠内侧。
9.根据权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，
在所述盖部与所述反应容器的所述开口端之间设置有在所述开口被所述盖封闭的状态使所述槽和所述反应容器内的空间连通的间隙。
10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，
所述保护部件设置成，在所述开口被所述盖封闭的状态下，从所述反应容器的中心观察，所述保护部件的外周端位于比所述开口端的内周靠外侧。
11.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述反应容器的所述开口端由歧管构成。
12.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述保护部件通过螺钉和螺栓的至少任一个固定于所述盖。
13.根据权利要求12所述的基板处理装置，其特征在于，
所述螺钉由第二非金属材料形成。
14.根据权利要求1～13中任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
还具备控制部，该控制部构成为能够控制所述清洁气体供给***及所述惰性气体供给***，以一边从所述清洁气体供给***向所述反应容器内供给所述清洁气体，一边从所述惰性气体供给***向所述内部空间内供给所述惰性气体。
15.根据权利要求14所述的基板处理装置，其特征在于，
还具备对所述反应容器内进行排气的排气***，
所述控制部构成为能够控制所述清洁气体供给***、所述惰性气体供给***、以及所述排气***，以使所述内部空间内的压力比正在被供给所述清洁气体的所述反应容器内的压力高。
16.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
还具备设置于所述盖的内部或下表面的制冷剂流路。
17.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述保护部件由石英及碳化硅的至少任一种构成。
18.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述保护部件由表面利用所述第一非金属材料被涂层的金属部件构成。
19.一种清洁方法，其特征在于，具有如下工序：
通过由金属材料构成的盖将对基板进行处理的反应容器的开口封闭；
在所述开口被所述盖封闭的状态下，向形成于所述盖和保护部件彼此相互对置的面之间的内部空间供给惰性气体，该保护部件设置于所述盖的面向所述反应容器的内侧的侧的面上，且至少表面由第一非金属材料构成；以及
在向所述内部空间供给所述惰性气体的状态下，向所述反应容器内供给清洁气体。
20.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，具有如下工序：
通过向容纳有基板的反应容器内供给成膜气体，在所述基板上形成膜；
将形成有所述膜的所述基板从所述反应容器内搬出；以及
在从所述反应容器内搬出所述基板后，进行权利要求19所述的清洁方法。
21.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，存储有通过计算机使基板处理装置执行如下步骤的程序：
通过由金属材料构成的盖将对基板进行处理的反应容器的开口封闭；
在所述开口被所述盖封闭的状态下，向形成于所述盖和保护部件彼此相互对置的面之间的内部空间供给惰性气体，该保护部件设置于所述盖的面向所述反应容器的内侧的侧的面上，且至少表面由第一非金属材料构成；以及
在向所述内部空间供给所述惰性气体的状态下，向所述反应容器内供给清洁气体。
CN202210935921.1A 2021-09-24 2022-08-05 基板处理装置、清洁方法、半导体装置的制造方法以及存储介质 Pending CN115910735A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-155568 2021-09-24
JP2021155568A JP7344942B2 (ja) 2021-09-24 2021-09-24 基板処理装置、クリーニング方法、半導体装置の製造方法及びプログラム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115910735A true CN115910735A (zh) 2023-04-04

Family

ID=83319018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210935921.1A Pending CN115910735A (zh) 2021-09-24 2022-08-05 基板处理装置、清洁方法、半导体装置的制造方法以及存储介质

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230096542A1 (zh)
EP (1) EP4156236A1 (zh)
JP (1) JP7344942B2 (zh)
KR (1) KR20230043721A (zh)
CN (1) CN115910735A (zh)
TW (1) TW202314906A (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4838083B2 (ja) 2006-09-20 2011-12-14 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体装置の製造方法
JP4985183B2 (ja) * 2007-07-26 2012-07-25 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法並びに記憶媒体
JP2010021385A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置及び半導体装置の製造方法
JP2010053393A (ja) * 2008-08-27 2010-03-11 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置
JP6146886B2 (ja) * 2014-03-26 2017-06-14 株式会社日立国際電気 基板処理装置および半導体装置の製造方法
TWI611043B (zh) * 2015-08-04 2018-01-11 Hitachi Int Electric Inc 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體
WO2017056149A1 (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法およびプログラム
JP6675948B2 (ja) * 2016-08-03 2020-04-08 東京エレクトロン株式会社 蓋体及びこれを用いた基板処理装置
SG11201913857YA (en) * 2017-08-30 2020-01-30 Kokusai Electric Corp Protective plate, substrate processing apparatus, and method of manufacturing semiconductor device
JP6752332B2 (ja) * 2018-09-14 2020-09-09 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP7026086B2 (ja) * 2019-09-25 2022-02-25 株式会社Kokusai Electric 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び基板処理装置の洗浄方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202314906A (zh) 2023-04-01
KR20230043721A (ko) 2023-03-31
JP2023046781A (ja) 2023-04-05
JP7344942B2 (ja) 2023-09-14
EP4156236A1 (en) 2023-03-29
US20230096542A1 (en) 2023-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11020760B2 (en) Substrate processing apparatus and precursor gas nozzle
WO2018003072A1 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体
US10351951B2 (en) Substrate treatment apparatus including reaction tube with opened lower end, furnace opening member, and flange configured to cover upper surface of the furnace opening member
CN107731656B (zh) 清洁方法、半导体器件的制造方法、衬底处理装置以及记录介质
US11885016B2 (en) Method of processing substrate, method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus and recording medium
US11814725B2 (en) Method of cleaning, method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium
US20190127848A1 (en) Processing Method, Method of Manufacturing Semiconductor Device and Non-transitory Computer-readable Recording Medium
US11515152B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and method of processing substrate
US20230223247A1 (en) Cleaning method, method of manufacturing semiconductor device, recording medium, and substrate processing apparatus
US11942333B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device, cleaning method, and non-transitory computer-readable recording medium
US20230220546A1 (en) Method of cleaning, method of manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium
US11728159B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device, surface treatment method, substrate processing apparatus, and recording medium
US20220298627A1 (en) Substrate processing apparatus, furnace opening assembly, substrate processing method, method of manufacturing semiconductor device and non-transitory tangible medium
JP7344942B2 (ja) 基板処理装置、クリーニング方法、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP6591711B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法および記録媒体
US20230304149A1 (en) Substrate processing apparatus, method of manufacturing semiconductor device and substrate support
US20170352745A1 (en) Method of manufacturing semiconductor device
CN113130293B (zh) 半导体装置的制造方法、基板处理装置和记录介质
US20220298628A1 (en) Nozzle Cleaning Method, Substrate Processing Method, Method of Manufacturing Semiconductor Device, Substrate Processing Apparatus and Non-transitory Computer-readable Recording Medium
US20220415659A1 (en) Method of processing substrate, substrate processing apparatus, recording medium, and method of manufacturing semiconductor device
US20230307225A1 (en) Method of processing substrate, method of manufacturing semiconductor device, recording medium, and substrate processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination