JP2008277666A - Valve switching operation checking method, gas processing apparatus, and storage medium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which can check easily and correctly the open or closed condition of a valve prepared in a gas line of a gas processing apparatus. <P>SOLUTION: Base pressure in a chamber is formed. Gas is allowed to flow in a plurality of gas lines in a line fill mode in a state in which a valve is closed. It is determined whether pressure in the chamber exceeds a tolerance. When the pressure exceeds the tolerance, it is determined that the valve which is not actually closed exists, and an alarm is generated. When the pressure does not exceed the tolerance, gas is allowed to flow in the plurality of gas lines while the plurality of valves are opened, while the flow rate is controlled. It is determined whether the gas flow rate goes below the tolerance. When the flow rate goes below the tolerance, it is determined that the valve of the gas line is not actually opened, and an alarm is generated. When a line in which the gas flow rate goes below the tolerance does not exist, it is determined that no defect is found. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば半導体ウエハ等の被処理体にガスによる処理を施すためのガス処理装置において、ガスを供給するガスラインに設けられたバルブの開閉動作を確認するバルブ開閉動作確認方法、そのような方法を実施可能なガス処理装置、およびそのような方法を実行するためのプログラムを記憶した記憶媒体に関する。   The present invention relates to a valve opening / closing operation confirmation method for confirming the opening / closing operation of a valve provided in a gas line for supplying a gas, for example, in a gas processing apparatus for performing processing with an object to be processed such as a semiconductor wafer. The present invention relates to a gas processing apparatus capable of executing such a method, and a storage medium storing a program for executing such a method.

半導体デバイスの製造工程においては、種々の膜の成膜プロセスが存在し、そのような成膜を行う装置として枚葉式のＣＶＤ装置が多用されている。例えば、枚葉式のＣＶＤ装置でＨｆＯ２膜やＺｒＯ２膜等の金属酸化膜を成膜する場合には、金属ソースガス、キャリアガス、酸化剤、パージガス等を供給するための多数のガスラインをチャンバに接続し、これらガスラインに設けられた開閉バルブを開閉することによりガスを切り替えながら、所望の処理を行っている。 In the manufacturing process of a semiconductor device, there are various film formation processes, and a single-wafer type CVD apparatus is frequently used as an apparatus for performing such film formation. For example, when a metal oxide film such as an HfO 2 film or a ZrO 2 film is formed by a single wafer type CVD apparatus, a number of gas lines for supplying a metal source gas, a carrier gas, an oxidizing agent, a purge gas, etc. Are connected to the chamber, and a desired process is performed while switching the gas by opening and closing the open / close valves provided in these gas lines.

最近では、金属酸化膜等の成膜プロセスにおいては、金属ソースガスと酸化剤とを交互に供給するＡＬＤプロセスが用いられるようになっており（例えば特許文献１）、成膜処理中のバルブの開閉の頻度が高くなっている。   Recently, an ALD process for alternately supplying a metal source gas and an oxidant has been used in a film forming process of a metal oxide film or the like (for example, Patent Document 1). The frequency of opening and closing is high.

このようなバルブの開閉動作は、ガス供給シーケンスレシピに基づいて制御部から開閉バルブのアクチュエータに信号を送ることによって行われるが、何らかの原因で実際にガスバルブの開閉が行われていない場合があり、その場合には所望の処理が行われず、不良となってしまう。   Such valve opening / closing operation is performed by sending a signal from the control unit to the actuator of the opening / closing valve based on the gas supply sequence recipe, but the gas valve may not actually be opened / closed for some reason, In that case, the desired processing is not performed, resulting in a failure.

このため、何らかの手段によりガスラインに設けられたバルブが実際に開閉しているかどうかを確認する必要がある。このような方法としては、バルブにポジションセンサを取り付けて、アクチュエータ部の位置を検出することが考えられる。   For this reason, it is necessary to confirm whether or not a valve provided in the gas line is actually opened and closed by some means. As such a method, a position sensor may be attached to the valve to detect the position of the actuator unit.

しかしながら、このような方法では、多数のガスバルブ毎にポジションセンサが必要であり、煩雑であるとともにコストが高くなる。また、この方法では、アクチュエータの位置の検出は可能であるが、実際の弁体自体の開閉状態を把握することができない。例えば、アクチュエータが「開」の位置にあっても、何らかの理由で弁体が開いていなければ実際にはガスは流れない。また、アクチュエータを「閉」の位置にしてガスを停止しようとする場合であっても、何らかの理由で弁体が閉じていなければ実際にはガスは停止されない。
特開２００６−９１５２号公報 However, such a method requires a position sensor for each of a large number of gas valves, which is complicated and increases the cost. Further, in this method, the position of the actuator can be detected, but the actual opening / closing state of the valve body itself cannot be grasped. For example, even if the actuator is in the “open” position, gas does not actually flow unless the valve body is opened for some reason. Even if the actuator is set to the “closed” position to stop the gas, the gas is not actually stopped unless the valve body is closed for some reason.
JP 2006-9152 A

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、ガス処理装置のガスラインに設けられたバルブの開閉状態を簡易にかつ正確に確認することができるバルブ開閉動作確認方法、そのような方法を実施可能なガス処理装置、およびそのような方法を実行するためのプログラムを記憶した記憶媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a valve opening / closing operation confirmation method capable of easily and accurately confirming the opening / closing state of a valve provided in a gas line of a gas processing apparatus, and such a method. It is an object of the present invention to provide a gas processing apparatus capable of performing the above and a storage medium storing a program for executing such a method.

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、チャンバ内で被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置のガスラインに設けられたバルブの開閉動作を確認するバルブ開閉動作確認方法であって、 前記バルブが閉じていることを確認する際には、前記バルブを閉じた状態とし、そのガスラインにガスを流して、チャンバ内の圧力変動を確認し、圧力が所定値以上上昇した場合に、前記バルブが実際には閉じられていないと判断し、前記ガスバルブが開いていることを確認する際には、前記バルブを開いた状態とし、そのガスラインにガスを流してその中にガスが充満した時点で前記ガスラインに設けられた流量制御器の実流量値が低下した場合に、前記バルブが実際には開いていないと判断することを特徴とするバルブ開閉動作確認方法を提供する。   In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, a valve opening / closing operation confirmation for confirming an opening / closing operation of a valve provided in a gas line of a gas processing apparatus that performs a predetermined gas treatment on a workpiece in a chamber In this method, when confirming that the valve is closed, the valve is closed, gas is flowed through the gas line, pressure fluctuations in the chamber are confirmed, and the pressure exceeds a predetermined value. When it is raised, it is determined that the valve is not actually closed, and when it is confirmed that the gas valve is open, the valve is opened, and gas is flowed through the gas line. When the actual flow rate value of the flow controller provided in the gas line decreases at the time when the gas is filled in, it is determined that the valve is not actually open. To provide a method.

本発明の第２の観点では、チャンバ内で被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置のガスラインに設けられたバルブの開閉動作を確認するバルブ開閉動作確認方法であって、前記バルブが閉じていることを確認する際には、前記バルブを閉じた状態とし、そのガスラインにガスを流して、チャンバ内の圧力変動を確認し、圧力が所定値以上上昇した場合に、前記バルブが実際には閉じられていないと判断し、 前記ガスバルブが開いていることを確認する際には、前記バルブを開いた状態とし、そのガスラインにガスを流して、チャンバ内の圧力変動を確認し、圧力が所定値以上低下した場合に、前記バルブが実際には開いていないと判断することを特徴とするバルブ開閉動作確認方法を提供する。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a valve opening / closing operation confirmation method for confirming an opening / closing operation of a valve provided in a gas line of a gas processing apparatus that performs predetermined gas processing on an object to be processed in a chamber. When it is confirmed that the valve is closed, the valve is closed, gas is flowed through the gas line, pressure fluctuations in the chamber are confirmed, and when the pressure rises above a predetermined value, the valve Is not actually closed, and when confirming that the gas valve is open, keep the valve open and let the gas flow through the gas line to check the pressure fluctuation in the chamber. And providing a valve opening / closing operation confirmation method that determines that the valve is not actually opened when the pressure drops by a predetermined value or more.

上記第１、第２の観点において、前記バルブが閉じていることを確認する際に、前記ガスラインにラインフィルモードでガスを流すようにすることができる。   In the first and second aspects, when it is confirmed that the valve is closed, a gas can be flowed through the gas line in a line fill mode.

上記第１の観点において、前記バルブが開いていることを確認する際に、前記ガスラインに流量計で流量を制御しつつガスを流す構成とすることができる。   In the first aspect, when confirming that the valve is open, the gas can be flowed through the gas line while controlling the flow rate with a flow meter.

上記第１、第２の観点において、前記ガスラインは、前記チャンバに入るチャンバインラインと前記チャンバを通らずに排気側へ接続されるエバックラインとを有し、前記バルブは、前記チャンバインラインに設けられたチャンバインバルブと前記エバックラインに設けられたエバックバルブとを有する構成とすることができる。   In the first and second aspects, the gas line has a chamber inline entering the chamber and an exhaust line connected to the exhaust side without passing through the chamber, and the valve is provided in the chamber inline. The chamber-in valve provided and the back valve provided in the back line can be used.

本発明の第３の観点では、チャンバ内で被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置の複数のガスラインにそれぞれ設けられたバルブの開閉動作を確認するバルブ開閉動作確認方法であって、前記チャンバ内のベース圧を形成する工程と、次いで、前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す工程と、チャンバ内圧力のトレランスを設定し、ラインフィルモードでガスを流す際にチャンバ内圧力が前記トレランスを超えたか否かを判断する工程と、チャンバ内圧力が前記トレランスを超えた際に、実際には閉じていないバルブが存在すると判断し、アラームを発生する工程と、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程とを有することを特徴とするバルブ開閉動作確認方法を提供する。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a valve opening / closing operation confirmation method for confirming opening / closing operations of valves respectively provided in a plurality of gas lines of a gas processing apparatus that performs a predetermined gas treatment on an object to be processed in a chamber. Forming a base pressure in the chamber; then, flowing a gas in the line fill mode to the plurality of gas lines in a state in which the valve is closed; Determining whether or not the pressure in the chamber has exceeded the tolerance when the gas is flowed in the mode, and determining that there is actually a valve that is not closed when the pressure in the chamber exceeds the tolerance and alarming. A flow of gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened, and a step provided in the gas lines. Set the flow rate tolerance of the flow meter, determine whether the gas flow rate is below tolerance, and when the gas flow rate falls below the tolerance, the gas line valve is not actually open. And a step of generating an alarm to provide a valve opening / closing operation confirmation method.

上記第３の観点において、前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す際、および、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す際に、複数のガスラインに同時にガスを流してバルブの開閉動作を確認するようにしてもよいし、複数のガスラインにシーケンシャルにガスを流してガスライン毎にバルブの開閉動作を確認するようにしてもよい。   In the third aspect, when the gas is flowed to the plurality of gas lines in the line fill mode with the valve closed, and the flow rate is controlled to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened. However, when flowing gas, it is possible to check the opening / closing operation of the valve by simultaneously supplying gas to a plurality of gas lines, or to open / close the valve for each gas line by flowing gas sequentially to the plurality of gas lines. You may make it confirm operation | movement.

上記第３の観点において、前記複数のガスラインは、チャンバに入るチャンバインラインと、チャンバインラインから分岐してチャンバに入らずに排気側に接続されるチャンバエバックラインとを有し、前記バルブは、前記チャンバインラインに設けられたチャンバインバルブと前記チャンバエバックラインに設けられたチャンバエバックバルブとを有する構成とすることができる。   In the third aspect, the plurality of gas lines include a chamber inline that enters the chamber, and a chamber back line that branches from the chamber inline and is connected to the exhaust side without entering the chamber. A chamber in-valve provided in the chamber in-line and a chamber back valve provided in the chamber-back line may be employed.

前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程は、前記チャンバインラインの前記チャンバインバルブについて行った後、前記チャンバエバックラインの前記チャンバエバックバルブについて行うようにすることができ、また、前記チャンバエバックラインの前記チャンバエバックバルブについて行った後、前記チャンバインラインの前記チャンバインバルブについて行うようにすることもできる。そして、前記ガス処理装置がＡＬＤ成膜装置であり、前記チャンバインバルブおよび前記チャンバエバックバルブは、複数種類のガスを交互に供給するためのものとすることができる。   The flow of gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened, and the tolerance of the flow rate of the flow meter provided in the gas line was set, and whether the gas flow rate was below the tolerance Determining whether or not when the gas flow rate falls below the tolerance, determining that the valve of the gas line is not actually open and generating an alarm includes the chamber in-valve in the chamber in-line. After the process is performed, the process can be performed on the chamber back valve of the chamber back line, and the process is performed on the chamber back valve of the chamber back line and then performed on the chamber in valve of the chamber in-line. It can also be. The gas processing apparatus may be an ALD film forming apparatus, and the chamber-in valve and the chamber back valve may be configured to alternately supply a plurality of types of gases.

上記第１〜第３の観点において、バルブの開閉動作の確認を各被処理体のガス処理を行う前に実施することが好ましい。   In the first to third aspects, it is preferable to check the opening / closing operation of the valve before performing the gas treatment of each object.

本発明の第４の観点では、被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置であって、被処理体を収容するチャンバと、前記チャンバにガスを供給するガスラインと、前記ガスラインに設けられたバルブと、前記ガスラインに設けられた流量計と、前記チャンバ内の圧力を測定する圧力計と、前記バルブの開閉確認シーケンスを実行する制御機構とを具備し、前記制御機構が実行する開閉確認シーケンスは、前記バルブが閉じていることを確認する際には、前記バルブを閉じた状態とし、そのガスラインにガスを流して、チャンバ内の圧力変動を確認し、圧力が所定値以上上昇した場合に、前記バルブが実際には閉じられていないと判断し、前記ガスバルブが開いていることを確認する際には、前記バルブを開いた状態とし、そのガスラインにガスを流してその中にガスが充満した時点で前記ガスラインに設けられた流量制御器の実流量値が低下した場合に、前記バルブが実際には開いていないと判断することを特徴とするガス処理装置を提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a gas processing apparatus that performs predetermined gas processing on an object to be processed, a chamber that accommodates the object to be processed, a gas line that supplies gas to the chamber, and a gas line A valve provided, a flow meter provided in the gas line, a pressure gauge for measuring the pressure in the chamber, and a control mechanism for executing an opening / closing confirmation sequence of the valve, the control mechanism executing In the open / close confirmation sequence, when confirming that the valve is closed, the valve is closed, gas is flowed through the gas line, pressure fluctuations in the chamber are confirmed, and the pressure is a predetermined value. When the valve is raised, it is determined that the valve is not actually closed, and when confirming that the gas valve is open, the valve is opened and the gas line is connected. When the actual flow rate value of the flow rate controller provided in the gas line decreases at the time when the gas is filled with gas, it is determined that the valve is not actually opened. A gas processing apparatus is provided.

本発明の第５の観点では、被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置であって、被処理体を収容するチャンバと、前記チャンバにガスを供給する複数のガスラインと、前記複数のガスラインにそれぞれ設けられた複数のバルブと、前記ガスラインに設けられた流量計と、前記チャンバ内の圧力を測定する圧力計と、前記バルブの開閉確認シーケンスを実行する制御機構とを具備し、前記制御機構が実行する開閉確認シーケンスは、前記チャンバ内のベース圧を形成する工程と、
次いで、前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す工程と、チャンバ内圧力のトレランスを設定し、ラインフィルモードでガスを流す際にチャンバ内圧力が前記トレランスを超えたか否かを判断する工程と、チャンバ内圧力が前記トレランスを超えた際に、実際には閉じていないバルブが存在すると判断し、アラームを発生する工程と、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程とを行うことを特徴とするガス処理装置を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a gas processing apparatus that performs predetermined gas processing on an object to be processed, a chamber that houses the object to be processed, a plurality of gas lines that supply gas to the chamber, and the plurality A plurality of valves provided in each gas line, a flow meter provided in the gas line, a pressure gauge for measuring the pressure in the chamber, and a control mechanism for executing an opening / closing confirmation sequence of the valves. And an open / close confirmation sequence executed by the control mechanism includes a step of forming a base pressure in the chamber;
Next, with the valve closed, a process of flowing gas into the plurality of gas lines in the line fill mode and a tolerance of the pressure in the chamber are set, and when the gas is flowed in the line fill mode, the pressure in the chamber is set to the tolerance. When the pressure in the chamber exceeds the tolerance, it is determined that there is actually a valve that is not closed, an alarm is generated, and the plurality of valves are opened. Flowing gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines in a state; setting a flow rate tolerance of a flow meter provided in the gas line; and determining whether the gas flow rate is below the tolerance; When the gas flow rate falls below the tolerance, it is determined that the valve of the gas line is not actually open, and an alarm is generated. To provide a gas processing apparatus characterized and.

上記第５の観点において、前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す際、および、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す際に、複数のガスラインに同時にガスを流してバルブの開閉動作を確認するようにしてもよいし、複数のガスラインにシーケンシャルにガスを流してガスライン毎にバルブの開閉動作を確認するようにしてもよい。   In the fifth aspect, when the gas is flowed to the plurality of gas lines in the line fill mode with the valve closed, and the flow rate is controlled to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened. However, when flowing gas, it is possible to check the opening / closing operation of the valve by simultaneously supplying gas to a plurality of gas lines, or to open / close the valve for each gas line by flowing gas sequentially to the plurality of gas lines. You may make it confirm operation | movement.

上記第５の観点において、前記複数のガスラインは、チャンバに入るチャンバインラインと、チャンバインラインから分岐してチャンバに入らずに排気側に接続されるチャンバエバックラインとを有し、前記バルブは、前記チャンバインラインに設けられたチャンバインバルブと前記チャンバエバックラインに設けられたチャンバエバックバルブとを有する構成とすることができる。   In the fifth aspect, the plurality of gas lines include a chamber inline that enters the chamber, and a chamber back line that branches from the chamber inline and is connected to the exhaust side without entering the chamber. A chamber in-valve provided in the chamber in-line and a chamber back valve provided in the chamber-back line may be employed.

この場合に、前記開閉動作確認シーケンスにおける、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程は、前記チャンバインラインの前記チャンバインラインについて行った後、前記チャンバエバックラインの前記チャンバエバックラインについて行うようにすることができ、また、前記チャンバエバックラインの前記チャンバエバックバルブについて行った後、前記チャンバインラインの前記チャンバインバルブについて行うようにすることもできる。そして、前記ガス処理装置がＡＬＤ成膜装置であり、前記チャンバインバルブおよび前記チャンバエバックバルブは、複数種類のガスを交互に供給するためのものとすることができる。   In this case, in the open / close operation confirmation sequence, a process of flowing gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened, and a flow rate tolerance of a flow meter provided in the gas line To determine whether or not the gas flow rate is below tolerance, and when the gas flow rate falls below the tolerance, it is determined that the valve of the gas line is not actually open and an alarm is generated. The process may be performed for the chamber inline of the chamber back line after being performed for the chamber inline of the chamber inline, and after being performed for the chamber back valve of the chamber back line. Do this for the chamber-in valve in the chamber inline And it can also be. The gas processing apparatus may be an ALD film forming apparatus, and the chamber-in valve and the chamber back valve may be configured to alternately supply a plurality of types of gases.

本発明の第６の観点では、コンピュータ上で動作し、ガス処理装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記第１〜第３の観点のいずれかのバルブ開閉動作確認方法が行われるように、コンピュータに前記ガス処理装置を制御させることを特徴とする記憶媒体を提供する。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a storage medium that operates on a computer and stores a program for controlling a gas processing apparatus, and the control program is one of the first to third aspects when executed. There is provided a storage medium characterized by causing a computer to control the gas processing apparatus so that the valve opening / closing operation confirmation method is performed.

本発明によれば、ガス処理とは別個に、バルブが実際に閉じているか否かをチャンバ内圧力の上昇の有無により確認し、またバルブが実際に開いているか否かを流量計の流量低下の有無またはチャンバ内圧力の低下の有無により確認するので、ＡＬＤ成膜処理のようなバルブの動作が頻繁に行われるため処理中には実際のバルブの開閉の確認が困難な場合であっても、簡易にかつ正確にバルブの開閉状態を確認することができる。 According to the present invention, separately from the gas treatment, whether or not the valve is actually closed is confirmed by whether or not the pressure in the chamber is increased, and whether or not the valve is actually opened is decreased. Therefore, even if it is difficult to confirm the actual opening / closing of the valve during the process, the valve operation is frequently performed as in the ALD film forming process. Therefore, the open / close state of the valve can be confirmed easily and accurately.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。ここでは、高誘電率膜（Ｈｉｇｈ−ｋ）膜として用いられるＺｒＯ２膜をＡＬＤ手法により成膜する成膜装置に本発明を適用した場合について示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. Here, a case where the present invention is applied to a film forming apparatus for forming a ZrO 2 film used as a high dielectric constant film (High-k) film by an ALD technique is shown.

図１は、本発明の開閉バルブ開閉動作確認方法を適用可能な成膜装置を模式的に示す断面図である。
この成膜装置１０はチャンバ１１を有し、このチャンバ１１はＡｌ等よりなる外側容器１２と、外側容器１２内に設けられ石英ガラスよりなる内側容器１３とを有している。外側容器１２は、その上部に中央が下方に張り出した構造を有するカバープレート１２ａを有し、内側容器１３の上部はこのカバープレート１２ａに覆われた状態となっている。内側容器１３は外側容器１２の底部の上面を覆うように設けられた底板１３ａを有している。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a film forming apparatus to which the open / close valve opening / closing operation checking method of the present invention can be applied.
The film forming apparatus 10 includes a chamber 11, and the chamber 11 includes an outer container 12 made of Al or the like and an inner container 13 made of quartz glass provided in the outer container 12. The outer container 12 has a cover plate 12a having a structure in which the center projects downward at the upper part, and the upper part of the inner container 13 is covered with the cover plate 12a. The inner container 13 has a bottom plate 13 a provided so as to cover the upper surface of the bottom of the outer container 12.

外側容器１２の底部の中央には円形の開口部１２ｂが形成されており、この開口部１２ｂを覆うように下方に向けて突出する搬送部１４が設けられている。この搬送部１４内の空間には、被処理基板である半導体ウエハＷを保持するディスク状のウエハ保持台１５が、最上位の処理位置と最下位のウエハ搬送位置との間を上下動可能に設けられており、プロセス位置は、ウエハ保持台１５上のウエハＷの表面が内側容器１３の底板１３ａの表面と略一致するように決定される。この処理位置において、ウエハ保持台１５と内側容器１３との間に処理空間が規定され、この処理空間においてウエハＷの成膜処理が行われる。一方、ウエハ搬送位置においては、搬送部１４の側壁にゲートバルブにより開閉可能に設けられた搬入出口１４ａからウエハＷが搬入出されるようになっている。ウエハ保持台１５にはウエハ支持ピン（図示せず）が凸没自在に設けられており、ウエハ保持台１５がウエハ搬送位置にある場合に、支持ピンをウエハ保持台１５の保持面から突出した状態とし、この支持ピンに対してウエハＷの受け渡しが行われる。   A circular opening 12b is formed at the center of the bottom of the outer container 12, and a transporting part 14 is provided to protrude downward so as to cover the opening 12b. A disk-shaped wafer holding table 15 for holding a semiconductor wafer W, which is a substrate to be processed, can move up and down between the uppermost processing position and the lowermost wafer transfer position in the space within the transfer unit 14. The process position is determined so that the surface of the wafer W on the wafer holding table 15 substantially coincides with the surface of the bottom plate 13 a of the inner container 13. In this processing position, a processing space is defined between the wafer holding table 15 and the inner container 13, and a film formation process for the wafer W is performed in this processing space. On the other hand, at the wafer transfer position, the wafer W is loaded / unloaded from a loading / unloading port 14a provided on the side wall of the transfer unit 14 so as to be opened and closed by a gate valve. Wafer support pins (not shown) are provided on the wafer holding table 15 so as to be able to project and retract. When the wafer holding table 15 is at the wafer transfer position, the support pins protrude from the holding surface of the wafer holding table 15. The wafer W is transferred to the support pins.

ウエハ保持台１５は、その底部中央から下方に延びる支持部材１６に支持されており、この支持部材１６を介して図示しない駆動機構により上下動および回転が可能となっている。支持部材１６の下端は軸受部１７により回転可能に支持されており、軸受部１７には回転の際に気密にシール可能なように磁気シールが設けられている。搬送部１４の底面と軸受部１７との間にはベローズ１８が伸縮自在に設けられており、このベローズ１８によりその内側部分が密閉空間とされる。その際、ベローズ１８の内側部分は排気口（図示せず）を介して上記処理空間よりも高真空状態に排気され、処理空間へ駆動系からのパーティクル等が内側容器１３内に到達することを阻止してウエハの汚染を極力回避可能となっている。   The wafer holding table 15 is supported by a support member 16 that extends downward from the center of the bottom, and can be moved up and down and rotated by a drive mechanism (not shown) via the support member 16. The lower end of the support member 16 is rotatably supported by a bearing portion 17, and the bearing portion 17 is provided with a magnetic seal so that it can be hermetically sealed during rotation. A bellows 18 is provided between the bottom surface of the transport unit 14 and the bearing unit 17 so as to be extendable and contractible. At that time, the inner part of the bellows 18 is evacuated to a higher vacuum state than the processing space through an exhaust port (not shown), and particles or the like from the drive system reach the inner space 13 into the processing space. This prevents the contamination of the wafer as much as possible.

このような圧力差を有効に形成するため、ウエハ保持台１５の外周部に石英からなるガードリング１５ｂが設けられている。すなわち、搬送部１４の側壁部の内側部分とウエハ保持台１５との間のコンダクタンスを小さくして、ベローズ１８の内側空間と処理空間の差圧を確実に形成するようになっている。   In order to effectively form such a pressure difference, a guard ring 15 b made of quartz is provided on the outer periphery of the wafer holding table 15. That is, the conductance between the inner portion of the side wall portion of the transfer portion 14 and the wafer holding table 15 is reduced, so that a differential pressure between the inner space of the bellows 18 and the processing space is reliably formed.

また、成膜装置１０は、チャンバ１１内の処理空間のガス圧力を測定するための圧力計としてキャパシタンスマノメータ１９を備えている。   The film forming apparatus 10 also includes a capacitance manometer 19 as a pressure gauge for measuring the gas pressure in the processing space in the chamber 11.

図２の拡大図に示すように、外側容器１２の処理空間を挟んだ両側部分には、円筒状の空間を有する排気・ガス供給ポート２０ａおよび２０ｂが設けられている。排気・ガス供給ポート２０ａおよび２０ｂの下部にはそれぞれ排気路２１ａおよび２１ｂが設けられており、排気路２１ａ，２１ｂには排気管２２ａ，２２ｂが接続されていて、排気・ガス供給ポート２０ａから排気路２１ａおよび排気管２２ａを介して、または排気ポート２０ｂから排気路２１ｂおよび排気管２２ｂを介して、真空ポンプ（図示せず）により処理空間が排気されるようになっている。また、排気・ガス供給ポート２０ａおよび２０ｂの内部には、それぞれガス供給ノズル２３ａおよび２３ｂが設けられており、ガス供給ノズル２３ａ，２３ｂにはガス供給管２４ａ，２４ｂが接続されていて、ガス供給管２４ａを介してガス供給ノズル２３ａから、またはガス供給管２４ｂを介してガス供給ノズル２３ｂから処理空間へ所定のガスが供給されるようになっている。   As shown in the enlarged view of FIG. 2, exhaust / gas supply ports 20 a and 20 b having a cylindrical space are provided on both sides of the outer container 12 with the processing space interposed therebetween. Exhaust passages 21a and 21b are provided below the exhaust / gas supply ports 20a and 20b, respectively. Exhaust pipes 22a and 22b are connected to the exhaust passages 21a and 21b, and exhaust gas is discharged from the exhaust / gas supply port 20a. The processing space is exhausted by a vacuum pump (not shown) through the passage 21a and the exhaust pipe 22a or from the exhaust port 20b through the exhaust passage 21b and the exhaust pipe 22b. Further, gas supply nozzles 23a and 23b are provided in the exhaust / gas supply ports 20a and 20b, respectively, and gas supply pipes 24a and 24b are connected to the gas supply nozzles 23a and 23b, respectively. A predetermined gas is supplied to the processing space from the gas supply nozzle 23a via the pipe 24a or from the gas supply nozzle 23b via the gas supply pipe 24b.

図２に示すように、処理空間から排気・ガス供給ポート２０ａへ至る部分には、隔壁２５ａが設けられており、その隔壁２５ａの上側に排気用流路２６ａが形成されており、隔壁２５ａの下側にガス供給用流路２７ａが形成されている。一方、処理空間から排気・ガス供給ポート２０ｂへ至る部分には、隔壁２５ｂが設けられており、その隔壁２５ｂの上側に排気用流路２６ｂが形成されており、隔壁２５ｂの下側にガス供給用流路２７ｂが形成されている。排気用流路２６ａ，２６ｂは、ガス供給用流路２７ａ，２７ｂよりも広く形成されている。   As shown in FIG. 2, a partition 25a is provided in a portion from the processing space to the exhaust / gas supply port 20a, and an exhaust passage 26a is formed above the partition 25a. A gas supply channel 27a is formed on the lower side. On the other hand, a partition 25b is provided in a portion from the processing space to the exhaust / gas supply port 20b, an exhaust passage 26b is formed above the partition 25b, and a gas is supplied below the partition 25b. A flow path 27b is formed. The exhaust channels 26a and 26b are formed wider than the gas supply channels 27a and 27b.

排気・ガス供給ポート２０ａには排気のためのロータリーバルブ２８ａが嵌め込まれており、このロータリーバルブ２８ａにより、排気用流路２６ａと排気路２１ａとを繋いだ排気モードと、これらを遮断したガス供給モードとに切り替え可能となっている。一方、排気・ガス供給ポート２０ｂには排気のためのロータリーバルブ２８ｂが嵌め込まれており、このロータリーバルブ２８ｂにより、排気用流路２６ｂと排気路２１ｂとを繋いだ排気モードと、これらを遮断したガス供給モードとに切り替え可能となっている。図２の例では、排気・ガス供給ポート２０ａのロータリーバルブ２８ａがガス供給モードとなっており、排気・ガス供給ポート２０ｂが排気モードとなっていて、処理空間に排気・ガス供給ポート２０ａから排気・ガス供給ポート２０ｂに向かうガス流が形成されるようになっている。この状態から図３に示すようにロータリーバルブ２８ａ，２８ｂを切り替えることにより、逆に、処理空間に排気・ガス供給ポート２０ｂから排気・ガス供給ポート２０ａに向かうガス流が形成されるようになる。   A rotary valve 28a for exhaust is fitted in the exhaust / gas supply port 20a. The rotary valve 28a allows an exhaust mode in which the exhaust passage 26a and the exhaust passage 21a are connected to each other, and a gas supply in which these are shut off. It is possible to switch between modes. On the other hand, a rotary rotary valve 28b is fitted into the exhaust / gas supply port 20b, and this rotary valve 28b blocks the exhaust mode in which the exhaust passage 26b and the exhaust passage 21b are connected to each other. Switching to the gas supply mode is possible. In the example of FIG. 2, the rotary valve 28a of the exhaust / gas supply port 20a is in the gas supply mode, the exhaust / gas supply port 20b is in the exhaust mode, and the exhaust gas is discharged from the exhaust / gas supply port 20a into the processing space. A gas flow toward the gas supply port 20b is formed. By switching the rotary valves 28a and 28b from this state as shown in FIG. 3, a gas flow from the exhaust / gas supply port 20b to the exhaust / gas supply port 20a is formed in the processing space.

なお、ガス供給ノズル２３ａ、２３ｂはそのガス吐出口が外側に向いており、ガス吐出口から吐出されたガスが壁に沿って処理空間に至るようになっている。   The gas supply nozzles 23a and 23b have gas discharge ports facing outward, so that the gas discharged from the gas discharge ports reaches the processing space along the wall.

排気・ガス供給ポート２０ａに接続されているガス供給管２４ａは、Ｚｒソースガスを供給するＺｒソースガス供給機構３０に接続されており、排気・ガス供給ポート２０ｂに接続されているガス供給管２４ｂは、酸化剤を供給する酸化剤供給機構５０に接続されている。したがって、ロータリーバルブ２８ａ，２８ｂを切り替えることによりＺｒソースガスと酸化剤とを交互に供給することが可能となっている。   The gas supply pipe 24a connected to the exhaust / gas supply port 20a is connected to the Zr source gas supply mechanism 30 for supplying the Zr source gas, and the gas supply pipe 24b connected to the exhaust / gas supply port 20b. Are connected to an oxidant supply mechanism 50 for supplying an oxidant. Therefore, the Zr source gas and the oxidant can be alternately supplied by switching the rotary valves 28a and 28b.

Ｚｒソースガス供給機構３０は、図示しないＺｒソース貯留容器を有しており、その中にＺｒソースとして液体の有機Ｚｒ化合物が貯留されている。Ｚｒソース貯留容器内のＺｒソースはＺｒソースライン３１を液体マスフローコントローラ（図示せず）により流量制御されて通流され、気化器３２に至る。気化器３２にはＺｒソースガスライン３３が接続されており、気化器３２で気化されて生成されたＺｒソースガスがＺｒソースガスライン３３を通流する。Ｚｒソースガスライン３３は、上述したガス供給管２４ａに接続されている。   The Zr source gas supply mechanism 30 has a Zr source storage container (not shown) in which a liquid organic Zr compound is stored as a Zr source. The Zr source in the Zr source storage container is flowed through the Zr source line 31 by a liquid mass flow controller (not shown), and reaches the vaporizer 32. A Zr source gas line 33 is connected to the vaporizer 32, and the Zr source gas generated by vaporization in the vaporizer 32 flows through the Zr source gas line 33. The Zr source gas line 33 is connected to the gas supply pipe 24a described above.

Ｚｒソースガスライン３３には、キャリアガスとして例えばＡｒガスを供給するキャリアガスライン３４が接続されており、Ｚｒソースガスライン３３を通流するＺｒソースガスがキャリアガスにキャリアされて、Ｚｒソースガスライン３３およびガス供給管２４ａを経て排気・ガス供給ポート２０ａに至るようになっている。キャリアガスライン３４には、流量を制御するためのマスフローコントローラ３５およびその前後の開閉バルブ３６および３７が設けられている。また、上記Ｚｒソースガスライン３３のキャリアガスライン３４が合流する合流点の下流側には、チャンバ１１の直近に設けられ、実際の成膜プロセスにおいて高速で開閉するチャンバインバルブ３８が設けられている。   A carrier gas line 34 for supplying, for example, Ar gas as a carrier gas is connected to the Zr source gas line 33, and the Zr source gas flowing through the Zr source gas line 33 is carriered by the carrier gas, and the Zr source gas is supplied. The exhaust gas / gas supply port 20a is reached via the line 33 and the gas supply pipe 24a. The carrier gas line 34 is provided with a mass flow controller 35 for controlling the flow rate and open / close valves 36 and 37 before and after the mass flow controller 35. A chamber-in valve 38 is provided on the downstream side of the junction where the carrier gas line 34 of the Zr source gas line 33 joins, and is provided in the immediate vicinity of the chamber 11 and opens and closes at high speed in the actual film forming process. Yes.

Ｚｒソースガスライン３３のチャンバインバルブ３８の上流側からは、チャンバ１１を通らずにガスを排気路に導くチャンバエバックライン３９が分岐しており、チャンバエバックライン３９には高速で開閉するチャンバエバックバルブ４０が設けられている。   From the upstream side of the chamber in valve 38 of the Zr source gas line 33, a chamber back line 39 for guiding the gas to the exhaust path without passing through the chamber 11 is branched, and the chamber back line 39 opens and closes at high speed. A valve 40 is provided.

ガス供給配管２４ａにはまた、パージガスとして例えばＡｒガスを供給するパージガスライン４１が接続されている。パージガスライン４１には、流量を制御するためのマスフローコントローラ４２およびその前後の開閉バルブ４３および４４が設けられている。また、開閉バルブ４４の下流側には、チャンバ１１の直近に設けられ、高速で開閉するチャンバインバルブ４５が設けられている。   A purge gas line 41 for supplying, for example, Ar gas as a purge gas is also connected to the gas supply pipe 24a. The purge gas line 41 is provided with a mass flow controller 42 for controlling the flow rate and open / close valves 43 and 44 before and after the mass flow controller 42. Further, on the downstream side of the opening / closing valve 44, a chamber-in valve 45 is provided in the immediate vicinity of the chamber 11 and opens and closes at high speed.

パージガスライン４１の開閉バルブ４４とチャンバインバルブ４５の間からは、チャンバ１１を通らずにガスを排気路に導くチャンバエバックライン４６が分岐しており、チャンバエバックライン４６には高速で開閉するチャンバエバックバルブ４７が設けられている。   A chamber exhaust line 46 that leads the gas to the exhaust path without passing through the chamber 11 branches from between the opening / closing valve 44 and the chamber in valve 45 of the purge gas line 41, and the chamber opening line 46 is a chamber that opens and closes at high speed. An back valve 47 is provided.

酸化剤供給機構５０は、酸化剤を供給する酸化剤ライン５１を有しており、この酸化剤ライン５１は上述したガス供給管２４ｂに接続されている。酸化剤ライン５１にはＯ２ガスが供給されるようになっており、その途中に設けられたオゾナイザ５２でＯ２ガスがオゾン化され、酸化剤としてのオゾンガスがガス供給管２４ｂを経て排気・ガス供給ポート２０ｂに至るようになっている。酸化剤ライン５１のオゾナイザ５２の上流側には、流量を制御するためのマスフローコントローラ５３およびその前後の開閉バルブ５４および５５が設けられている。また、酸化剤ライン５１のオゾナイザ５２の下流側には、チャンバ１１の直近に設けられ、実際の成膜プロセスにおいて高速で開閉するチャンバインバルブ５６が設けられている。 The oxidant supply mechanism 50 has an oxidant line 51 for supplying an oxidant, and the oxidant line 51 is connected to the gas supply pipe 24b described above. O 2 gas is supplied to the oxidant line 51, and O 2 gas is ozonized by an ozonizer 52 provided in the middle thereof, and ozone gas as an oxidant is exhausted through a gas supply pipe 24b. The gas supply port 20b is reached. On the upstream side of the ozonizer 52 of the oxidizer line 51, a mass flow controller 53 for controlling the flow rate and open / close valves 54 and 55 before and after the mass flow controller 53 are provided. Further, on the downstream side of the ozonizer 52 of the oxidizer line 51, a chamber-in valve 56 is provided in the immediate vicinity of the chamber 11 and opens and closes at high speed in the actual film forming process.

酸化剤ライン５１のチャンバインバルブ５６の上流側からは、チャンバ１１を通らずにガスを排気路に導くチャンバエバックライン５７が分岐しており、チャンバエバックライン５７には高速で開閉するチャンバエバックバルブ５８が設けられている。   From the upstream side of the chamber-in valve 56 of the oxidant line 51, a chamber back line 57 that leads the gas to the exhaust path without passing through the chamber 11 is branched, and the chamber back line 57 opens and closes at high speed. 58 is provided.

酸化剤ライン５１のバルブ５５とオゾナイザ５２との間には、希釈ガスとしてのＮ２ガスを供給するＮ２ガスライン５９が合流している。Ｎ２ガスライン５９には、流量を制御するためのマスフローコントローラ６０およびその前後の開閉バルブ６１および６２が設けられている。 Between the valve 55 and the ozonizer 52 of the oxidant line 51, N 2 gas line 59 for supplying N 2 gas as a diluent gas is merged. The N 2 gas line 59 is provided with a mass flow controller 60 for controlling the flow rate and open / close valves 61 and 62 before and after the mass flow controller 60.

ガス供給配管２４ｂにはまた、パージガスとして例えばＡｒガスを供給するパージガスライン６３が接続されている。パージガスライン６３には、流量を制御するためのマスフローコントローラ６４およびその前後の開閉バルブ６５および６６が設けられている。また、開閉バルブ６６の下流側には、チャンバ１１の直近に設けられ、高速で開閉するチャンバインバルブ６７が設けられている。   A purge gas line 63 for supplying, for example, Ar gas as a purge gas is also connected to the gas supply pipe 24b. The purge gas line 63 is provided with a mass flow controller 64 for controlling the flow rate and open / close valves 65 and 66 before and after the mass flow controller 64. Further, on the downstream side of the opening / closing valve 66, a chamber-in valve 67 that is provided in the immediate vicinity of the chamber 11 and opens / closes at high speed is provided.

パージガスライン６３の開閉バルブ６６と高速開閉バルブ６７の間からは、チャンバ１１を通らずにガスを排気路に導くチャンバエバックライン６８が分岐しており、チャンバエバックライン６８には高速で開閉するチャンバエバックバルブ６９が設けられている。   Between the opening / closing valve 66 and the high-speed opening / closing valve 67 of the purge gas line 63, there is a chamber back line 68 that leads the gas to the exhaust passage without passing through the chamber 11, and the chamber back line 68 opens and closes at a high speed. An exhaust valve 69 is provided.

なお、図示はしていないが、チャンバ１１の中央にもチャンバ１１内をパージするためのパージガスを供給する中央パージガスラインが設けられている。   Although not shown, a central purge gas line for supplying a purge gas for purging the inside of the chamber 11 is also provided in the center of the chamber 11.

上記排気管２２ａ，２２ｂは合流して排気管７１となり、この排気管７１には上流側から開閉バルブ７２および真空ポンプ７３が設けられている。そして、上記チャンバエバックライン３９，４６，５７，６８が、排気管７１の開閉バルブ７２と真空ポンプ７３の間に接続されている。   The exhaust pipes 22a and 22b join together to form an exhaust pipe 71. The exhaust pipe 71 is provided with an opening / closing valve 72 and a vacuum pump 73 from the upstream side. The chamber return lines 39, 46, 57 and 68 are connected between the open / close valve 72 of the exhaust pipe 71 and the vacuum pump 73.

この成膜装置１０は、各ガスラインの開閉バルブ、マスフローコントローラ、駆動部、排気系等の各構成部を制御する制御部８０を有している。制御部８０は、図４のブロック図に示すように、各構成部を制御するマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を備えたプロセスコントローラ８１と、オペレータが成膜装置１０の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、成膜装置１０の各構成部の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース８２と、処理に必要な情報が格納された記憶部８３とを有している。   The film forming apparatus 10 includes a control unit 80 that controls each component such as an opening / closing valve, a mass flow controller, a driving unit, and an exhaust system of each gas line. As shown in the block diagram of FIG. 4, the control unit 80 includes a process controller 81 having a microprocessor (MPU) that controls each component and a command for the operator to manage each component of the film forming apparatus 10. A user interface 82 composed of a keyboard for performing an input operation, a display for visualizing and displaying the operating status of each component of the film forming apparatus 10, and a storage unit 83 storing information necessary for processing. is doing.

記憶部８３は、成膜装置１０で実行される各種処理をプロセスコントローラ８１の制御にて実現するための種々の制御プログラムやデータベースが格納されている。例えば、成膜処理の処理条件データや処理手順等に基づいて成膜処理のシーケンスを実行するための成膜処理プログラム（成膜処理レシピ）８４および開閉バルブの開閉動作確認プログラム８５が格納されている。   The storage unit 83 stores various control programs and databases for realizing various processes executed by the film forming apparatus 10 under the control of the process controller 81. For example, a film forming process program (film forming process recipe) 84 for executing a film forming process sequence based on the processing condition data and processing procedure of the film forming process, and an open / close valve opening / closing operation confirmation program 85 are stored. Yes.

成膜処理に際しては、ユーザーインターフェース８２からの指示等を受けて、所定の成膜処理プログラム８４を記憶部８３から呼び出してプロセスコントローラ８１に実行させることで、プロセスコントローラ８１の制御下で、成膜装置１０において所望の各種処理が行われる。一方、成膜処理開始前等の適当なタイミングで開閉バルブの開閉動作を確認する場合には、記憶部８３から開閉動作確認プログラム８５を呼び出してプロセスコントローラ８１に実行させることで、所定の開閉バルブの開閉動作確認が行われる。   In the film formation process, in response to an instruction from the user interface 82, a predetermined film formation process program 84 is called from the storage unit 83 and executed by the process controller 81, so that the film formation is performed under the control of the process controller 81. Various desired processes are performed in the apparatus 10. On the other hand, when the opening / closing operation of the opening / closing valve is confirmed at an appropriate timing such as before the start of the film forming process, the opening / closing operation confirmation program 85 is called from the storage unit 83 and is executed by the process controller 81 to thereby execute a predetermined opening / closing valve. The opening / closing operation is confirmed.

上記成膜処理プログラム８４や開閉バルブの開閉動作確認プログラム８５は、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、不揮発性メモリなどの読み出し可能な記憶媒体に記憶されている。なお、レシピは適宜の装置から例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。   The film forming process program 84 and the opening / closing operation confirmation program 85 of the opening / closing valve are stored in a readable storage medium such as a CD-ROM, a hard disk, a flexible disk, and a nonvolatile memory. Note that the recipe can be transmitted from an appropriate device at any time via, for example, a dedicated line and used online.

次に、このように構成される成膜装置の動作について説明する。
まず、実際の成膜処理の処理動作について説明する。
最初に、ウエハ保持台１５を下降させた状態で、ウエハ搬入出口１４ａからウエハＷを搬入してウエハ保持台１５に載置する。そして、ウエハ搬入出口１４ａのゲートバルブを閉じて、排気・処理ガス供給ポート２０ａ，２０ｂのいずれもロータリーバルブ２８ａ，２８ｂを排気モードにしてチャンバ１１内を所定の真空度まで排気する。 Next, the operation of the film forming apparatus configured as described above will be described.
First, the actual film forming process will be described.
First, in a state where the wafer holding table 15 is lowered, the wafer W is loaded from the wafer loading / unloading port 14 a and placed on the wafer holding table 15. Then, the gate valve of the wafer loading / unloading port 14a is closed, and the exhaust / processing gas supply ports 20a and 20b are evacuated to a predetermined vacuum degree by setting the rotary valves 28a and 28b to the exhaust mode.

その後、チャンバエバックバルブ４０，４７，５８，６９を切り替えてＺｒソースガス、パージガス、酸化剤としてのオゾンガスを、交互的にチャンバエバックライン３９、４６、５７、６８に流すプリフローを行う。   Thereafter, the chamber back valves 40, 47, 58, and 69 are switched to perform preflow in which Zr source gas, purge gas, and ozone gas as an oxidant are alternately supplied to the chamber back lines 39, 46, 57, and 68.

流量が安定した段階で、チャンバエバックライン３９，４６，５７，６８をチャンバ１１内にガスを供給するガスラインに切り替えてＡＬＤによる成膜処理を行う。具体的には、最初に、ロータリーバルブ２８ａをガス供給モードにし、ロータリーバルブ２８ｂを排気モードにした図２の状態で、チャンバインバルブ３８を開いて、気化器３２で気化されたＺｒソースガスをキャリアガスライン３４からのキャリアガスにキャリアさせてＺｒガスライン３３、ガス供給管２４ａ、およびガス供給ノズル２３ａを経てチャンバ１１の処理空間に供給し、ウエハＷの表面にＺｒソースの薄い膜を形成する。その後、チャンバインバルブ３８を閉じ、チャンバインバルブ４５を開いてパージガスライン４１、ガス供給管２４ａ、および排気・ガス供給ポート２０ａを経てパージガスをチャンバ１１の処理空間に供給し、先のＺｒソースガスをパージする。次いで、ロータリーバルブ２８ａを排気モードとし、ロータリーバルブ２８ｂをガス供給モードにした図３の状態で、チャンバインバルブ５６を開いて酸化剤ライン５１、ガス供給管２４ｂ、およびガス供給ノズル２３ｂを経て酸化剤としてのオゾンをチャンバ１１の処理空間に供給し、ウエハＷの表面のＺｒソースを酸化させてＺｒＯ２を形成する。その後、チャンバインバルブ５６を閉じ、チャンバインバルブ６７を開いてパージガスライン６３、ガス供給管２４ｂ、および排気・ガス供給ポート２０ｂを経てパージガスをチャンバ１１の処理空間に供給し、先のオゾンガスをパージする。 When the flow rate is stabilized, the chamber back lines 39, 46, 57, and 68 are switched to gas lines that supply gas into the chamber 11, and film formation processing by ALD is performed. Specifically, first, in the state of FIG. 2 in which the rotary valve 28a is set to the gas supply mode and the rotary valve 28b is set to the exhaust mode, the chamber-in valve 38 is opened, and the Zr source gas vaporized by the vaporizer 32 is supplied. A carrier gas from the carrier gas line 34 is carried and supplied to the processing space of the chamber 11 through the Zr gas line 33, the gas supply pipe 24a, and the gas supply nozzle 23a, and a thin film of Zr source is formed on the surface of the wafer W. To do. Thereafter, the chamber in valve 38 is closed, the chamber in valve 45 is opened, and the purge gas is supplied to the processing space of the chamber 11 through the purge gas line 41, the gas supply pipe 24a, and the exhaust / gas supply port 20a. Purge. Next, with the rotary valve 28a set to the exhaust mode and the rotary valve 28b set to the gas supply mode, the chamber-in valve 56 is opened and oxidized through the oxidant line 51, the gas supply pipe 24b, and the gas supply nozzle 23b. Ozone as an agent is supplied to the processing space of the chamber 11, and the Zr source on the surface of the wafer W is oxidized to form ZrO 2 . Thereafter, the chamber in valve 56 is closed, the chamber in valve 67 is opened, and the purge gas is supplied to the processing space of the chamber 11 through the purge gas line 63, the gas supply pipe 24b, and the exhaust / gas supply port 20b, and the previous ozone gas is purged. To do.

以上の操作を所定回数繰り返してＡＬＤにより、ウエハＷに所定厚さのＺｒＯ２膜を形成する。 The above operation is repeated a predetermined number of times to form a ZrO 2 film having a predetermined thickness on the wafer W by ALD.

この成膜処理は、記憶部８３に格納された成膜処理プログラム８４を呼び出してプロセスコントローラ８１に実行させることで行われる。   This film forming process is performed by calling the film forming process program 84 stored in the storage unit 83 and causing the process controller 81 to execute it.

ところで、このような成膜処理においては、高速開閉バルブであるチャンバインバルブ３８，４５，５６，６７およびチャンバエバックバルブ４０，４７，５８，６９の切り替えにより供給するガスを頻繁に変化させながら成膜処理を行うが、チャンバインバルブ３８，４５，５６，６７およびチャンバエバックバルブ４０，４７，５８，６９へ「開」または「閉」の指令が出されたときに、弁体が実際に「開」または「閉」にならなければ所望の処理が行われず、成膜不良となってしまう。そこで、本実施形態では、所定のタイミングで、開閉動作確認プログラム８５を呼び出してプロセスコントローラ８１に実行させることで、高速開閉バルブにおける実際の弁体の開閉動作確認を行う。   By the way, in such a film forming process, the gas to be supplied is frequently changed by switching the chamber-in valves 38, 45, 56, and 67 and the chamber-back valves 40, 47, 58, and 69 which are high-speed opening / closing valves. When the membrane processing is performed, when the “open” or “close” command is issued to the chamber-in valves 38, 45, 56, 67 and the chamber-back valves 40, 47, 58, 69, the valve body is actually “ If it is not “open” or “closed”, a desired process is not performed, resulting in film formation failure. Therefore, in the present embodiment, the opening / closing operation confirmation program 85 is called and executed by the process controller 81 at a predetermined timing to confirm the actual opening / closing operation of the valve body in the high-speed opening / closing valve.

ここでは、バルブの開閉確認をチャンバ１１内の圧力を検出する圧力計であるキャパシタンスマノメータ１９、および開閉を確認しようとする開閉バルブに繋がっている流量計としてのマスフローコントローラを用いて行う。
以下に具体的な手法について説明する。このバルブの開閉確認は、上記いずれのガスラインについて行うことができるが、ここでは、チェック対象としての一つのガスラインおよびそれから分岐するチャンバエバックラインについて代表して説明する。 Here, the opening / closing confirmation of the valve is performed using a capacitance manometer 19 which is a pressure gauge for detecting the pressure in the chamber 11 and a mass flow controller as a flow meter connected to the opening / closing valve to be confirmed for opening / closing.
A specific method will be described below. The valve opening / closing confirmation can be performed for any of the above gas lines, but here, one gas line as a check target and a chamber back line branched therefrom will be described as a representative.

＜開閉バルブが閉じていることの確認＞
図５に示すように、チャンバ１１にチェック対象のガスライン９１が接続され、ガスライン９１には流量計としてのマスフローコントローラ９２およびその前後の開閉バルブ９３，９４が設けられ、さらに開閉バルブ９４の下流側にチャンバインバルブ９５が設けられている。そして開閉バルブ９４とチャンバインバルブ９５の間からチャンバエバックライン９６が分岐し、チャンバエバックライン９６にはチャンバエバックバルブ９７が設けられている。ここで開閉確認対象のバルブはチャンバインバルブ９５およびチャンバエバックバルブ９７である。ここでは、これらバルブを閉に設定し、これらが閉じていることを確認する。 <Confirmation that the open / close valve is closed>
As shown in FIG. 5, a gas line 91 to be checked is connected to the chamber 11. The gas line 91 is provided with a mass flow controller 92 as a flow meter and open / close valves 93 and 94 before and after the mass flow controller 92. A chamber-in valve 95 is provided on the downstream side. A chamber back line 96 is branched from the open / close valve 94 and the chamber in valve 95, and a chamber back valve 97 is provided in the chamber back line 96. Here, the valves to be checked for opening and closing are a chamber-in valve 95 and a chamber-back valve 97. Here, these valves are set to be closed and it is confirmed that they are closed.

（１）まず、このチェック対象のガスライン９１に「ラインフィル（ＬＦ）モード」でガスを流す（図５（ａ））。
（２）チャンバインバルブ９５およびチャンバエバックバルブ９７が正常に閉まっている場合には、チャンバ１１内の圧力は上昇しないので、圧力計であるキャパシタンスマノメータ１９の値は変化しない（図５（ｂ））。
（３）チャンバインバルブ９５およびチャンバエバックバルブ９７のいずれかが開いている場合には、チャンバ１１内の圧力が上昇するので、キャパシタンスマノメータ１９の値が上昇する（図５（ｃ））。
したがって、チャンバ内の圧力上限トレランスを設定することで異常を検出することができる。ただし、チャンバエバックライン９６側よりもガスライン９１側のほうが圧力上昇が大きい。複数のラインのバルブの開閉の確認を行う場合、一つでも異常があればチャンバ１１内の圧力が上昇するので圧力が上昇した時点で「異常あり」と判定し、その後、異常なバルブを特定する作業を行う。 (1) First, gas is caused to flow in the “line fill (LF) mode” to the gas line 91 to be checked (FIG. 5A).
(2) When the chamber-in valve 95 and the chamber-back valve 97 are normally closed, the pressure in the chamber 11 does not increase, so the value of the capacitance manometer 19 that is a pressure gauge does not change (FIG. 5B). ).
(3) When either the chamber-in valve 95 or the chamber-back valve 97 is open, the pressure in the chamber 11 increases, so that the value of the capacitance manometer 19 increases (FIG. 5C).
Therefore, an abnormality can be detected by setting a pressure upper limit tolerance in the chamber. However, the pressure rise is larger on the gas line 91 side than on the chamber back line 96 side. When confirming the opening and closing of valves in multiple lines, if any abnormality is found, the pressure in the chamber 11 will rise. Therefore, when the pressure rises, it is determined that there is an abnormality, and then the abnormal valve is identified. Work to do.

＜開閉バルブが開いていることの確認＞
図６では、図５と同様の構成において、チャンバインバルブ９５を開に設定し、チャンバインバルブ９５が開いていることを確認する。 <Confirming that the open / close valve is open>
In FIG. 6, in the same configuration as in FIG. 5, the chamber-in valve 95 is set to open, and it is confirmed that the chamber-in valve 95 is open.

（１）まず、チェック対象のガスライン９１に「オートフローモード」でガスを流す（図６（ａ））。
（２）チャンバインバルブ９５が正常に開いている場合には、マスフローコントローラ９２の流量は低下しない（図６（ｂ））。
（３）チャンバインバルブ９５が閉じている場合には、配管内にガスが充満した時点でマスフローコントローラ９２の実流量値が低下してくる。
したがって、マスフローコントローラ９２の流量下限トレランスを設定することで異常を検出することができる。「プリフローモード」でガスを流すことにより、チャンバエバックバルブ９７の開閉状態を確認することができる。 (1) First, gas is caused to flow in the “auto flow mode” through the gas line 91 to be checked (FIG. 6A).
(2) When the chamber-in valve 95 is normally opened, the flow rate of the mass flow controller 92 does not decrease (FIG. 6B).
(3) When the chamber-in valve 95 is closed, the actual flow rate value of the mass flow controller 92 decreases when the pipe is filled with gas.
Therefore, an abnormality can be detected by setting the lower limit flow rate tolerance of the mass flow controller 92. By opening the gas in the “preflow mode”, the open / close state of the chamber back valve 97 can be confirmed.

以上は、開閉バルブが開いていることの確認をマスフローコントローラ９２を用いて行った場合について示したが、閉じていることの確認の場合と同様、圧力計であるキャパシタンスマノメータ１９によって行うこともできる。その例を図７に基づいて説明する。   In the above, the case where the opening / closing valve is confirmed to be opened by using the mass flow controller 92 has been described. However, as with the case where the opening / closing valve is confirmed to be closed, it can also be performed by the capacitance manometer 19 which is a pressure gauge. . An example thereof will be described with reference to FIG.

図７では、図６と同様の構成において、チャンバインバルブ９５を開に設定し、チャンバインバルブ９５が開いていることを確認する。
（１）まず、チェック対象のガスライン９１に「オートフローモード」でガスを流す（図７（ａ））。
（２）チャンバインバルブ９５が正常に開いている場合には、キャパシタンスマノメータ１９の圧力値は低下しない（図７（ｂ））。
（３）チャンバインバルブ９５が閉じている場合には、チャンバ１１内にガスが供給されないので、キャパシタンスマノメータ１９の圧力値が低下してくる。
したがって、チャンバ内の圧力下限トレランスを設定することで以上を検出することができる。ただし、複数のラインがある場合には、いずれかのバルブが閉じていてもチャンバ内の圧力がほとんど低下しないのでこの方法で検出することは困難である。したがって、マスフローコントローラの流量で検出するほうが好ましい。 In FIG. 7, in the same configuration as in FIG. 6, the chamber-in valve 95 is set to open, and it is confirmed that the chamber-in valve 95 is open.
(1) First, gas is caused to flow in the “auto flow mode” through the gas line 91 to be checked (FIG. 7A).
(2) When the chamber-in valve 95 is normally opened, the pressure value of the capacitance manometer 19 does not decrease (FIG. 7B).
(3) When the chamber-in valve 95 is closed, no gas is supplied into the chamber 11, so the pressure value of the capacitance manometer 19 decreases.
Therefore, the above can be detected by setting the pressure lower limit tolerance in the chamber. However, when there are a plurality of lines, even if any of the valves is closed, the pressure in the chamber hardly decreases, so that it is difficult to detect by this method. Therefore, it is preferable to detect by the flow rate of the mass flow controller.

次に、上記複数ラインについてチャンバインバルブ３８，４５，５６，６７およびチャンバエバックバルブ４０，４７，５８，６９の開閉確認のためのレシピ（開閉動作確認シーケンス）について説明する。図８はこの開閉動作確認シーケンスのフローを示すフローチャートである。   Next, a recipe (opening / closing operation confirmation sequence) for confirming opening / closing of the chamber-in valves 38, 45, 56, 67 and the chamber return valves 40, 47, 58, 69 for the plurality of lines will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the opening / closing operation confirmation sequence.

最初に、チャンバ内のベース圧を形成する（ステップ１）。次いで、チャンバインバルブ３８，４５，５６，６７およびチャンバエバックバルブ４０，４７，５８，６９の閉状態を確認するために、これらを閉にした状態でガスライン３４，４１，５１，６３にＬＦモードでガスを流す（ステップ２）。   First, a base pressure in the chamber is formed (step 1). Next, in order to confirm the closed state of the chamber-in valves 38, 45, 56, 67 and the chamber back valves 40, 47, 58, 69, the LF is supplied to the gas lines 34, 41, 51, 63 in the closed state. Gas is flowed in the mode (step 2).

チャンバ内圧力のトレランスを設定し（ステップ３）、チャンバ内の圧力がトレランスを超えたか否かを判断する（ステップ４）。トレランスを超えていれば実際には閉じていないバルブがあるとしてシーケンスを停止しアラームを発する（ステップ５）。そして、上記バルブのいずれが異常かを検査する（ステップ６）。トレランスを超えていなければ、各ガスラインのガス抜きを行う（ステップ７）。ここでは、１ラインずつガス抜きを行う。これは同時に複数のラインのガス抜きを行うと、チャンバ内の圧力変動が大きくなってパーティクルの原因となるためである。   The tolerance of the pressure in the chamber is set (step 3), and it is determined whether or not the pressure in the chamber exceeds the tolerance (step 4). If the tolerance is exceeded, the sequence is stopped and an alarm is generated because there is a valve that is not actually closed (step 5). Then, it is checked which of the valves is abnormal (step 6). If the tolerance is not exceeded, each gas line is degassed (step 7). Here, degassing is performed line by line. This is because if a plurality of lines are degassed at the same time, pressure fluctuations in the chamber will increase and cause particles.

次に、チャンバインバルブ３８，４５，５６，６７の開状態を確認するために、これらを開にした状態でガスライン３４，４１，５１，６３にオートフローモードでガスを流す（ステップ８）。   Next, in order to check the open state of the chamber-in valves 38, 45, 56, 67, gas is flowed in the auto flow mode through the gas lines 34, 41, 51, 63 with these open (step 8). .

マスフローコントローラ３５，４２，５３，６４の流量トレランスを設定し（ステップ９）、マスフローコントローラ３５，４２，５３，６４の流量がトレランスを下回ったか否かを判断する（ステップ１０）。いずれかのラインのマスフローコントローラの流量がトレランスを下回っていれば実際にはバルブが開いていないとしてシーケンスを停止し、アラームを発する（ステップ１１）。いずれのマスフローコントローラの流量もトレランス以上であれば、チャンバエバックバルブ４０，４７，５８，６９の開状態を確認するために、これらを開にした状態でガスライン３４，４１，５１，６３にプリフローモードでガスを流す（ステップ１２）。   The flow rate tolerance of the mass flow controllers 35, 42, 53, 64 is set (step 9), and it is determined whether the flow rate of the mass flow controllers 35, 42, 53, 64 is below the tolerance (step 10). If the flow rate of the mass flow controller in any line is below the tolerance, the sequence is stopped because the valve is not actually opened, and an alarm is issued (step 11). If the flow rate of any mass flow controller is greater than tolerance, the gas lines 34, 41, 51, 63 are preliminarily opened in order to check the open state of the chamber back valves 40, 47, 58, 69. Gas is flowed in the flow mode (step 12).

マスフローコントローラの流量トレランスを設定し（ステップ１３）、マスフローコントローラの流量がトレランスを下回ったか否かを判断する（ステップ１４）。いずれかのラインのマスフローコントローラの流量がトレランスを下回っていればシーケンスを停止し、アラームを発する（ステップ１５）。いずれのマスフローコントローラの流量もトレランス以上であればシーケンスを終了する。マスフローコントローラの流量トレランスを設定した場合には、アラーム詳細画面でトレランスの下回ったラインを確認することができる。   The flow rate tolerance of the mass flow controller is set (step 13), and it is determined whether or not the flow rate of the mass flow controller is below the tolerance (step 14). If the flow rate of the mass flow controller in any line is below the tolerance, the sequence is stopped and an alarm is issued (step 15). If the flow rate of any mass flow controller is greater than the tolerance, the sequence ends. When the flow tolerance of the mass flow controller is set, the line below the tolerance can be confirmed on the alarm details screen.

これらチャンバインバルブおよびチャンバエバックバルブの開状態を確認する場合には、パーティクルの発生を抑制する観点から、ガス流量およびチャンバ内圧力を低く設定する。例えば、ガス流量を１０００ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）程度に設定し、圧力を１２０Ｐａ以下に設定する。   When checking the open state of the chamber-in valve and chamber-back valve, the gas flow rate and the pressure in the chamber are set low from the viewpoint of suppressing the generation of particles. For example, the gas flow rate is set to about 1000 mL / min (sccm), and the pressure is set to 120 Pa or less.

図９に、以上の開閉動作確認シーケンスを実行した際のレシピログの例を示す。   FIG. 9 shows an example of a recipe log when the above opening / closing operation confirmation sequence is executed.

以上の開閉動作確認シーケンスは、任意のタイミングで実行することができる。例えば、各ウエハの成膜処理の前に行うことができる。この場合には、処理中にバルブに異常が発生した場合でも、不良となるウエハは１枚ですむ。また、ロットの最初のみに実行してもよいし、１日に１回実行するようにしてもよく、スループットと歩留まりとの兼ね合いで適宜設定すればよい。   The above opening / closing operation confirmation sequence can be executed at an arbitrary timing. For example, it can be performed before the film forming process of each wafer. In this case, even if an abnormality occurs in the valve during processing, only one defective wafer is required. Further, it may be executed only at the beginning of the lot, or may be executed once a day, and may be set as appropriate in consideration of the throughput and the yield.

なお、上記開閉動作確認シーケンスは、複数のガスラインを同時に確認する例について示したが、１本ずつシーケンシャルにガスを流してガスライン毎にバルブの開閉動作を確認するようにしてもよい。また、チャンバ内の圧力により開閉バルブが閉じていることの確認をした後に、マスフローコントローラの流量により開閉バルブが開いていることの確認を行ったが、この順序は逆であってもよい。さらにバルブが開いていることの確認は、チャンバインバルブについて行った後に、チャンバエバックバルブについて行うようにしたが、この順序は逆でもよい。   Although the above-described opening / closing operation confirmation sequence has been described with respect to an example in which a plurality of gas lines are simultaneously confirmed, the valve opening / closing operation may be confirmed for each gas line by sequentially flowing gas one by one. Further, after confirming that the opening / closing valve is closed by the pressure in the chamber, it is confirmed that the opening / closing valve is opened by the flow rate of the mass flow controller, but this order may be reversed. Further, the confirmation that the valve is open is performed for the chamber-back valve after the chamber-in valve, but this order may be reversed.

次に、上記開閉動作確認シーケンスによる処理への影響を確認した結果について説明する。
ここでは、上述したように、ガス流量を１０００ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）程度に抑え、チャンバ内圧力を１２０Ｐａ以下になるようにして開閉動作確認シーケンスを実行した後、ＺｒＯ２膜の成膜処理を行い、これを２５枚のウエハについて連続して行い、その際の０．１６μｍ超えのパーティクルの数、膜厚、膜厚のばらつきを把握した。また、比較のため、開閉動作確認シーケンスを実行せずにＺｒＯ２膜を２５枚連続して成膜した場合についても同様にパーティクルの数、膜厚、膜厚のばらつきを把握した。 Next, the result of confirming the influence on the process by the opening / closing operation confirmation sequence will be described.
Here, as described above, after the gas flow rate is suppressed to about 1000 mL / min (sccm) and the chamber internal pressure is set to 120 Pa or less, the opening / closing operation confirmation sequence is executed, and then the ZrO 2 film is formed. This was continuously performed for 25 wafers, and the number of particles exceeding 0.16 μm, film thickness, and variations in film thickness were grasped. For comparison, the number of particles, film thickness, and variation in film thickness were also ascertained in the case where 25 ZrO 2 films were continuously formed without executing the opening / closing operation confirmation sequence.

図１０に０．１６μｍ超えのパーティクルの数、図１１に膜厚、図１２に膜厚のばらつきを示す。これらの図に示すように、開閉動作確認シーケンスを入れても膜厚、均一性、パーティクルのいずれも同等であることが確認された。すなわち、開閉動作確認シーケンスの条件を選択すれば、成膜の際にパーティクル等の影響を与えないようにすることができる。ただし、条件によってはパーティクルの発生が無視し得ないような場合もあり得るため、その場合には、チャンバ内にダミーウエハを挿入した状態でシーケンスを行い、チャンバ内で発生したパーティクルをダミーウエハに付着させてチャンバ外へ排出するようにすることが好ましい。   FIG. 10 shows the number of particles exceeding 0.16 μm, FIG. 11 shows the film thickness, and FIG. 12 shows the film thickness variation. As shown in these figures, it was confirmed that the film thickness, uniformity, and particles were the same even when the opening / closing operation confirmation sequence was inserted. That is, if the conditions for the opening / closing operation confirmation sequence are selected, it is possible to prevent the influence of particles or the like during film formation. However, since the generation of particles cannot be ignored depending on the conditions, in that case, the sequence is performed with a dummy wafer inserted in the chamber, and the particles generated in the chamber are attached to the dummy wafer. It is preferable to discharge it outside the chamber.

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく種々変形可能である。
例えば、上記実施形態では、チャンバインバルブおよびチャンバエバックバルブについての開閉動作確認を行う例について示したが、これに限るものではない。また、ＡＬＤ成膜を行う装置を例にとって説明したが、ＡＬＤに限らず、通常のＣＶＤ成膜にも適用することができる。また、ＺｒＯ２膜の成膜装置に本発明を適用した例について示したが、これに限らず他の膜について適用することもできる。さらに、本発明は、成膜に限らず、他のガス処理について適用することもできる。 The present invention can be variously modified without being limited to the above embodiment.
For example, in the above-described embodiment, an example in which the opening / closing operation of the chamber-in valve and the chamber-back valve is confirmed has been described, but the present invention is not limited to this. Further, although an example of an apparatus for performing ALD film formation has been described, the present invention is not limited to ALD but can be applied to normal CVD film formation. Moreover, although the example in which the present invention is applied to the film forming apparatus for the ZrO 2 film has been shown, the present invention is not limited to this, and can be applied to other films. Furthermore, the present invention is not limited to film formation, and can be applied to other gas treatments.

本発明の開閉バルブ開閉動作確認方法を適用可能な成膜装置を模式的に示す断面図。1 is a cross-sectional view schematically showing a film forming apparatus to which the open / close valve opening / closing operation confirmation method of the present invention can be applied. 図１の装置の一部を拡大して示し、ガスの流れの一態様を示す断面図。Sectional drawing which expands and shows a part of apparatus of FIG. 1, and shows the one aspect | mode of the gas flow. 図１の装置の一部を拡大して示し、ガスの流れの他の態様を示す断面図。Sectional drawing which expands and shows a part of apparatus of FIG. 1, and shows the other aspect of the flow of gas. 図１の装置に設けられた制御部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control part provided in the apparatus of FIG. 開閉バルブが閉じていることの確認手法の一例を示す図。The figure which shows an example of the confirmation method that the on-off valve is closed. 開閉バルブが開いていることの確認手法の一例を示す図。The figure which shows an example of the confirmation method that the on-off valve is open. 開閉バルブが開いていることの確認手法の他の例を示す図。The figure which shows the other example of the confirmation method that the on-off valve is open. 複数のラインのチャンバインバルブおよびチャンバエバックバルブの開閉動作確認シーケンスのフローを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of the opening-and-closing operation confirmation sequence of the chamber in valve | bulb and chamber back valve | bulb of several lines. 開閉動作確認シーケンスを実行した際のレシピログの例を示す図。The figure which shows the example of the recipe log at the time of performing opening / closing operation | movement confirmation sequence. １枚毎に開閉動作確認シーケンスを実行してＺｒＯ２膜を連続的に成膜した場合と、開閉動作確認シーケンスを行わずにＺｒＯ２膜を連続的に成膜した場合における、０．１６μｍ超えのパーティクルの数を示す図。The case of continuously forming the ZrO 2 layer by performing opening and closing operations check sequence one by one, in the case of continuously forming the ZrO 2 layer without closing operation confirmation sequence, 0.16 [mu] m exceeded The figure which shows the number of particles. １枚毎に開閉動作確認シーケンスを実行してＺｒＯ２膜を連続的に成膜した場合と、開閉動作確認シーケンスを行わずにＺｒＯ２膜を連続的に成膜した場合について、膜厚を測定した結果を示す図。The case of continuously forming the ZrO 2 layer by performing opening and closing operations check sequence one by one, the case of continuously forming the ZrO 2 layer without closing operation confirmation sequence, measuring the film thickness FIG. １枚毎に開閉動作確認シーケンスを実行してＺｒＯ２膜を連続的に成膜した場合と、開閉動作確認シーケンスを行わずにＺｒＯ２膜を連続的に成膜した場合における膜厚のばらつきを示す図。The case of continuously forming the ZrO 2 layer by performing opening and closing operations check sequence one by one, the variation of the thickness in the case where the ZrO 2 film was continuously deposited without opening and closing operation confirmation sequence FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０；成膜装置
１１；チャンバ
１２；外側容器
１３；内側容器
１５；ウエハ保持台
１９；キャパシタンスマノメータ
２０ａ，２０ｂ；排気・ガス供給ポート
３０；Ｚｒソースガス供給機構
５０；酸化剤供給機構
３３，３４，４１，６３；ガスライン
３５，４２，５３，６４；マスフローコントローラ
３８，４０，５６，６７；チャンバインライン
３９，４６，５７，６８；チャンバエバックライン
８０；制御部
８１；プロセスコントローラ
８２；ユーザーインターフェース
８３；記憶部
８４；成膜処理プログラム
８５；開閉動作確認プログラム
Ｗ：半導体ウエハ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10; Film-forming apparatus 11; Chamber 12; Outer container 13; Inner container 15; Wafer holding stand 19; Capacitance manometer 20a, 20b; Exhaust gas supply port 30; Zr source gas supply mechanism 50; Oxidant supply mechanism 33, 34 , 41, 63; gas line 35, 42, 53, 64; mass flow controller 38, 40, 56, 67; chamber inline 39, 46, 57, 68; chamber back line 80; control unit 81; process controller 82; 83; Storage unit 84; Deposition processing program 85; Opening / closing operation confirmation program W: Semiconductor wafer.

Claims (22)

チャンバ内で被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置のガスラインに設けられたバルブの開閉動作を確認するバルブ開閉動作確認方法であって、
前記バルブが閉じていることを確認する際には、前記バルブを閉じた状態とし、そのガスラインにガスを流して、チャンバ内の圧力変動を確認し、圧力が所定値以上上昇した場合に、前記バルブが実際には閉じられていないと判断し、
前記ガスバルブが開いていることを確認する際には、前記バルブを開いた状態とし、そのガスラインにガスを流してその中にガスが充満した時点で前記ガスラインに設けられた流量制御器の実流量値が低下した場合に、前記バルブが実際には開いていないと判断することを特徴とするバルブ開閉動作確認方法。 A valve opening / closing operation confirmation method for confirming an opening / closing operation of a valve provided in a gas line of a gas processing apparatus that performs predetermined gas processing on an object to be processed in a chamber,
When confirming that the valve is closed, the valve is closed, gas is flowed through the gas line, pressure fluctuations in the chamber are confirmed, and when the pressure rises above a predetermined value, Determining that the valve is not actually closed,
When confirming that the gas valve is open, the valve is opened, and when the gas flows through the gas line and the gas is filled therein, the flow controller provided in the gas line A valve opening / closing operation confirmation method, wherein when the actual flow rate value decreases, it is determined that the valve is not actually opened. チャンバ内で被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置のガスラインに設けられたバルブの開閉動作を確認するバルブ開閉動作確認方法であって、
前記バルブが閉じていることを確認する際には、前記バルブを閉じた状態とし、そのガスラインにガスを流して、チャンバ内の圧力変動を確認し、圧力が所定値以上上昇した場合に、前記バルブが実際には閉じられていないと判断し、
前記ガスバルブが開いていることを確認する際には、前記バルブを開いた状態とし、そのガスラインにガスを流して、チャンバ内の圧力変動を確認し、圧力が所定値以上低下した場合に、前記バルブが実際には開いていないと判断することを特徴とするバルブ開閉動作確認方法。 A valve opening / closing operation confirmation method for confirming an opening / closing operation of a valve provided in a gas line of a gas processing apparatus that performs predetermined gas processing on an object to be processed in a chamber,
When confirming that the valve is closed, the valve is closed, gas is flowed through the gas line, pressure fluctuations in the chamber are confirmed, and when the pressure rises above a predetermined value, Determining that the valve is not actually closed,
When confirming that the gas valve is open, the valve is opened, gas is flowed through the gas line, pressure fluctuations in the chamber are confirmed, and when the pressure drops below a predetermined value, A valve opening / closing operation confirmation method, wherein it is determined that the valve is not actually opened. 前記バルブが閉じていることを確認する際に、前記ガスラインにラインフィルモードでガスを流すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバルブ開閉動作確認方法。   3. The valve opening / closing operation confirmation method according to claim 1, wherein when confirming that the valve is closed, gas is allowed to flow through the gas line in a line fill mode. 4. 前記バルブが開いていることを確認する際に、前記ガスラインに流量計で流量を制御しつつガスを流すことを特徴とする請求項１に記載のバルブ開閉動作確認方法。   2. The valve opening / closing operation confirmation method according to claim 1, wherein when confirming that the valve is open, a gas is allowed to flow through the gas line while controlling a flow rate with a flow meter. 前記ガスラインは、前記チャンバに入るチャンバインラインと前記チャンバを通らずに排気側へ接続されるエバックラインとを有し、前記バルブは、前記チャンバインラインに設けられたチャンバインバルブと前記エバックラインに設けられたエバックバルブとを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバルブ開閉動作確認方法。   The gas line has a chamber inline entering the chamber and an exhaust line connected to the exhaust side without passing through the chamber, and the valve is connected to a chamber in valve provided in the chamber inline and the exhaust line. The valve opening / closing operation confirmation method according to any one of claims 1 to 4, wherein the valve opening / closing operation is provided. チャンバ内で被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置の複数のガスラインにそれぞれ設けられたバルブの開閉動作を確認するバルブ開閉動作確認方法であって、
前記チャンバ内のベース圧を形成する工程と、
次いで、前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す工程と、
チャンバ内圧力のトレランスを設定し、ラインフィルモードでガスを流す際にチャンバ内圧力が前記トレランスを超えたか否かを判断する工程と、
チャンバ内圧力が前記トレランスを超えた際に、実際には閉じていないバルブが存在すると判断し、アラームを発生する工程と、
前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、
前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、
ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程と
を有することを特徴とするバルブ開閉動作確認方法。 A valve opening / closing operation confirmation method for confirming an opening / closing operation of a valve provided in each of a plurality of gas lines of a gas processing apparatus that performs predetermined gas processing on a target object in a chamber,
Forming a base pressure in the chamber;
Next, a process of flowing gas in the line fill mode in the plurality of gas lines with the valve closed;
Setting a tolerance of the pressure in the chamber, and determining whether or not the pressure in the chamber has exceeded the tolerance when flowing the gas in the line fill mode; and
Determining that there is actually a valve that is not closed when the pressure in the chamber exceeds the tolerance, and generating an alarm;
Flowing gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened;
Setting a flow rate tolerance of a flow meter provided in the gas line, and determining whether the gas flow rate is below the tolerance;
And a step of determining that the valve of the gas line is not actually open when the gas flow rate falls below the tolerance and generating an alarm. 前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す際、および、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す際に、複数のガスラインに同時にガスを流してバルブの開閉動作を確認することを特徴とする請求項６に記載のバルブ開閉動作確認方法。   When flowing gas in the line fill mode to the plurality of gas lines with the valve closed, and flowing gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened. The valve opening / closing operation confirmation method according to claim 6, wherein the valve opening / closing operation is confirmed by simultaneously flowing gas through a plurality of gas lines. 前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す際、および、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す際に、複数のガスラインにシーケンシャルにガスを流してガスライン毎にバルブの開閉動作を確認することを特徴とする請求項６に記載のバルブ開閉動作確認方法。   When flowing gas in the line fill mode to the plurality of gas lines with the valve closed, and flowing gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened. The valve opening / closing operation confirmation method according to claim 6, wherein the valve opening / closing operation is confirmed for each gas line by flowing gas sequentially to the plurality of gas lines. 前記複数のガスラインは、チャンバに入るチャンバインラインと、チャンバインラインから分岐してチャンバに入らずに排気側に接続されるチャンバエバックラインとを有し、前記バルブは、前記チャンバインラインに設けられたチャンバインバルブと前記チャンバエバックラインに設けられたチャンバエバックバルブとを有することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載のバルブ開閉動作確認方法。   The plurality of gas lines have a chamber inline entering the chamber and a chamber back line branched from the chamber inline and connected to the exhaust side without entering the chamber, and the valve is provided in the chamber inline The valve opening / closing operation confirmation method according to any one of claims 6 to 8, further comprising a chamber-in valve and a chamber-back valve provided in the chamber-back line. 前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程は、前記チャンバインラインの前記チャンバインバルブについて行った後、前記チャンバエバックラインの前記チャンバエバックバルブについて行うことを特徴とする請求項９に記載のバルブ開閉動作確認方法。   The flow of gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened, and the tolerance of the flow rate of the flow meter provided in the gas line was set, and whether the gas flow rate was below the tolerance Determining whether or not when the gas flow rate falls below the tolerance, determining that the valve of the gas line is not actually open and generating an alarm includes the chamber in-valve in the chamber in-line. The valve opening / closing operation confirmation method according to claim 9, wherein the operation is performed on the chamber back valve of the chamber back line. 前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程は、前記チャンバエバックラインの前記チャンバエバックバルブについて行った後、前記チャンバインラインの前記チャンバインバルブについて行うことを特徴とする請求項９に記載のバルブ開閉動作確認方法。   The flow of gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened, and the tolerance of the flow rate of the flow meter provided in the gas line was set, and whether the gas flow rate was below the tolerance Determining whether the gas flow rate is below the tolerance, determining that the valve of the gas line is not actually open, and generating an alarm include: The valve opening / closing operation confirmation method according to claim 9, wherein the operation is performed for the chamber-in valve in the chamber in-line after being performed for the valve. 前記ガス処理装置は、ＡＬＤ成膜装置であり、前記チャンバインバルブおよび前記チャンバエバックバルブは、複数種類のガスを交互に供給するためのものであることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載のバルブ開閉動作確認方法。   The gas processing apparatus is an ALD film forming apparatus, and the chamber-in valve and the chamber back valve are for alternately supplying a plurality of types of gases. The valve opening / closing operation confirmation method according to any one of the above. 各被処理体のガス処理を行う前に実施されることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のバルブ開閉動作確認方法。   The valve opening / closing operation confirmation method according to any one of claims 1 to 12, wherein the valve opening / closing operation confirmation method is performed before performing gas treatment of each object to be treated. 被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置であって、
被処理体を収容するチャンバと、
前記チャンバにガスを供給するガスラインと、
前記ガスラインに設けられたバルブと、
前記ガスラインに設けられた流量計と、
前記チャンバ内の圧力を測定する圧力計と、
前記バルブの開閉確認シーケンスを実行する制御機構と
を具備し、
前記制御機構が実行する開閉確認シーケンスは、
前記バルブが閉じていることを確認する際には、前記バルブを閉じた状態とし、そのガスラインにガスを流して、チャンバ内の圧力変動を確認し、圧力が所定値以上上昇した場合に、前記バルブが実際には閉じられていないと判断し、
前記ガスバルブが開いていることを確認する際には、前記バルブを開いた状態とし、そのガスラインにガスを流してその中にガスが充満した時点で前記ガスラインに設けられた流量制御器の実流量値が低下した場合に、前記バルブが実際には開いていないと判断することを特徴とするガス処理装置。 A gas processing apparatus for performing predetermined gas processing on an object to be processed,
A chamber for accommodating a workpiece;
A gas line for supplying gas to the chamber;
A valve provided in the gas line;
A flow meter provided in the gas line;
A pressure gauge for measuring the pressure in the chamber;
A control mechanism for executing an opening / closing confirmation sequence of the valve,
The open / close confirmation sequence executed by the control mechanism is as follows:
When confirming that the valve is closed, the valve is closed, gas is flowed through the gas line, pressure fluctuations in the chamber are confirmed, and when the pressure rises above a predetermined value, Determining that the valve is not actually closed,
When confirming that the gas valve is open, the valve is opened, and when the gas flows through the gas line and the gas is filled therein, the flow controller provided in the gas line A gas processing apparatus, wherein when the actual flow rate value decreases, it is determined that the valve is not actually open. 被処理体に所定のガス処理を行うガス処理装置であって、
被処理体を収容するチャンバと、
前記チャンバにガスを供給する複数のガスラインと、
前記複数のガスラインにそれぞれ設けられた複数のバルブと、
前記ガスラインに設けられた流量計と、
前記チャンバ内の圧力を測定する圧力計と、
前記バルブの開閉確認シーケンスを実行する制御機構と
を具備し、
前記制御機構が実行する開閉確認シーケンスは、
前記チャンバ内のベース圧を形成する工程と、
次いで、前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す工程と、
チャンバ内圧力のトレランスを設定し、ラインフィルモードでガスを流す際にチャンバ内圧力が前記トレランスを超えたか否かを判断する工程と、
チャンバ内圧力が前記トレランスを超えた際に、実際には閉じていないバルブが存在すると判断し、アラームを発生する工程と、
前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、
前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、
ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程と
を行うことを特徴とするガス処理装置。 A gas processing apparatus for performing predetermined gas processing on an object to be processed,
A chamber for accommodating a workpiece;
A plurality of gas lines for supplying gas to the chamber;
A plurality of valves respectively provided in the plurality of gas lines;
A flow meter provided in the gas line;
A pressure gauge for measuring the pressure in the chamber;
A control mechanism for executing an opening / closing confirmation sequence of the valve,
The open / close confirmation sequence executed by the control mechanism is as follows:
Forming a base pressure in the chamber;
Next, a process of flowing gas in the line fill mode in the plurality of gas lines with the valve closed;
Setting a tolerance of the pressure in the chamber, and determining whether or not the pressure in the chamber has exceeded the tolerance when flowing the gas in the line fill mode; and
Determining that there is actually a valve that is not closed when the pressure in the chamber exceeds the tolerance, and generating an alarm;
Flowing gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines with the plurality of valves opened;
Setting a flow rate tolerance of a flow meter provided in the gas line, and determining whether the gas flow rate is below the tolerance;
When the gas flow rate falls below the tolerance, it is determined that the valve of the gas line is not actually opened, and an alarm is generated. 前記制御機構が実行する開閉確認シーケンスにおいて、前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す際、および、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す際に、複数のガスラインに同時にガスを流してバルブの開閉動作を確認することを特徴とする請求項１５に記載のガス処理装置。   In the open / close confirmation sequence executed by the control mechanism, when the gas is flowed in the line fill mode to the plurality of gas lines with the valve closed, and the plurality of gas lines with the plurality of valves opened. The gas processing apparatus according to claim 15, wherein when the gas is allowed to flow while controlling the flow rate, the gas is simultaneously caused to flow through a plurality of gas lines to check the opening / closing operation of the valve. 前記制御機構が実行する開閉確認シーケンスにおいて、前記バルブを閉じた状態で、前記複数のガスラインにラインフィルモードでガスを流す際、および、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す際に、複数のガスラインにシーケンシャルにガスを流してガスライン毎にバルブの開閉動作を確認することを特徴とする請求項１５に記載のガス処理装置。   In the open / close confirmation sequence executed by the control mechanism, when the gas is flowed in the line fill mode to the plurality of gas lines with the valve closed, and the plurality of gas lines with the plurality of valves opened. The gas processing apparatus according to claim 15, wherein when the gas is allowed to flow while controlling the flow rate, the gas is flowed sequentially to the plurality of gas lines and the opening / closing operation of the valve is confirmed for each gas line. 前記複数のガスラインは、チャンバに入るチャンバインラインと、チャンバインラインから分岐してチャンバに入らずに排気側に接続されるチャンバエバックラインとを有し、前記バルブは、前記チャンバインラインに設けられたチャンバインバルブと前記チャンバエバックラインに設けられたチャンバエバックバルブとを有することを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれが１項に記載のガス処理装置。   The plurality of gas lines have a chamber inline entering the chamber and a chamber back line branched from the chamber inline and connected to the exhaust side without entering the chamber, and the valve is provided in the chamber inline 18. The gas processing apparatus according to claim 15, further comprising a chamber-in valve and a chamber-back valve provided in the chamber-back line. 前記開閉動作確認シーケンスにおける、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程は、前記チャンバインラインの前記チャンバインバルブについて行った後、前記チャンバエバックラインの前記チャンバエバックバルブについて行うことを特徴とする請求項１８に記載のガス処理装置。   In the opening / closing operation confirmation sequence, a process of flowing gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines in a state where the plurality of valves are opened, and setting a flow rate tolerance of a flow meter provided in the gas line, The step of determining whether or not the gas flow rate is below tolerance, and the step of generating an alarm when determining that the valve of the gas line is not actually open when the gas flow rate falls below the tolerance, The gas processing apparatus according to claim 18, wherein the gas processing apparatus performs the chamber back valve on the chamber back line after performing the chamber in valve in a chamber in-line. 前記開閉動作確認シーケンスにおける、前記複数のバルブを開いた状態で前記複数のガスラインに流量を制御しつつガスを流す工程と、前記ガスラインに設けられた流量計の流量のトレランスを設定し、ガス流量がトレランスを下回ったか否かを判断する工程と、ガス流量が前記トレランスを下回った際に、そのガスラインのバルブが実際には開いていないと判断し、アラームを発生する工程は、前記チャンバエバックラインの前記チャンバエバックバルブについて行った後、前記チャンバインラインの前記チャンバインバルブについて行うことを特徴とする請求項１８に記載のガス処理装置。   In the opening / closing operation confirmation sequence, a process of flowing gas while controlling the flow rate to the plurality of gas lines in a state where the plurality of valves are opened, and setting a flow rate tolerance of a flow meter provided in the gas line, The step of determining whether or not the gas flow rate is below tolerance, and the step of generating an alarm when determining that the valve of the gas line is not actually open when the gas flow rate falls below the tolerance, The gas processing apparatus according to claim 18, wherein the gas processing apparatus is configured to perform the chamber in valve in the chamber in-line after performing the chamber back valve in the chamber back line. 前記ガス処理装置は、ＡＬＤ成膜装置であり、前記チャンバインバルブおよび前記チャンバエバックバルブは、複数種類のガスを交互に供給するためのものであることを特徴とする請求項１８から請求項２０のいずれか１項に記載のガス処理装置。   21. The gas processing apparatus according to claim 18, wherein the gas processing apparatus is an ALD film forming apparatus, and the chamber-in valve and the chamber back valve are for supplying a plurality of types of gases alternately. The gas processing apparatus of any one of these. コンピュータ上で動作し、ガス処理装置を制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、請求項１から請求項１３のいずれかのバルブ開閉動作確認方法が行われるように、コンピュータに前記ガス処理装置を制御させることを特徴とする記憶媒体。   A storage medium that operates on a computer and stores a program for controlling a gas processing device, wherein the control program is executed by the valve opening / closing operation confirmation method according to any one of claims 1 to 13. As described above, a storage medium that causes a computer to control the gas processing apparatus.
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