JPWO2017056244A1 - 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下に、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照してより詳細に説明する。
まず、本実施形態にかかる半導体装置の製造方法を実施する基板処理装置10の構成例について、図1及び図2を用いて説明する。本基板処理装置10は、過酸化水素(H2O2)を含有する液体、すなわち過酸化水素水を気化させて生成される処理ガス用いて基板を処理する装置である。例えばシリコン等からなる基板としてのウエハ200を処理する装置である。本基板処理装置10は、微細構造である凹凸構造(空隙)を有するウエハ200に対する処理に用いる場合に好適である。微細構造を有する基板とは、例えば、10nm〜50nm程度の幅の横方向に狭い溝(凹部)など、アスペクト比の高い構造を有する基板をいう。本実施形態では、微細構造の溝にシリコン含有膜であるポリシラザン膜が充填されており、当該ポリシラザン膜を処理ガスにより処理することにより酸化膜を形成する。なお、本実施形態ではポリシラザン膜を処理ガスにより処理する例を示しているが、ポリシラザン膜に限らず、例えばシリコン元素と窒素元素と水素元素を含む膜、特にシラザン結合を有する膜や、テトラシリルアミンとアンモニアのプラズマ重合膜などを処理する場合にも、本発明を適用することができる。
図1に示すように、処理炉202は処理容器(反応管)203を備えている。処理容器203は、例えば石英または炭化シリコン(SiC)等の耐熱性材料により構成されており、下端が開口した円筒形状に形成されている。処理容器203の筒中空部には処理室201が形成され、基板としてのウエハ200を、後述するボート217によって水平姿勢で垂直方向に多段に整列した状態で収容可能に構成されている。
基板保持部としてのボート217は、複数枚のウエハ200を多段に保持できるように構成されている。ボート217は、複数枚のウエハ200を保持する複数本の支柱217aを備えている。支柱217aは例えば3本備えられている。複数本の支柱217aはそれぞれ、底板217bと天板217cとの間に架設されている。複数枚のウエハ200が、支柱217aに水平姿勢でかつ、互いに中心を揃えた状態で整列されて菅軸方向に多段に保持されている。天板217cは、ボート217に保持されるウエハ200の最大外径よりも大きくなるように形成されている。また、天板217cの上部には、処理容器203内に供給された処理ガスを加熱する処理ガス加熱部217dが設けられている。なお、天板217cと処理ガス加熱部217dは別部品として設けられても良く、一体として(一つの部品として)設けられても良い。
処理容器203の下方には、ボート217を昇降させて処理容器203の内外へ搬送する昇降部としてのボートエレベータが設けられている。ボートエレベータには、ボートエレベータによりボート217が上昇された際に炉口を封止するシールキャップ219が設けられている。
処理容器203の外側には、処理容器203の側壁面を囲う同心円状に、処理容器203内のウエハ200及び処理ガス加熱部217dを加熱する第1の加熱部207が設けられている。第1の加熱部207は、ヒータベース206により支持されて設けられている。図2に示すように、第1の加熱部207は第1〜第4のヒータユニット207a〜207dを備えている。第1〜第4のヒータユニット207a〜207dはそれぞれ、処理容器203内でのウエハ200の積層方向に沿って設けられている。
図1、図2に示すように、処理容器203と第1の加熱部207との間には、処理容器203の外壁の側部に沿って、処理ガス供給ノズル501aと酸素含有ガス供給ノズル502aが設けられている。処理ガス供給ノズル501と酸素含有ガス供給ノズル502aは、例えば熱伝導率の低い石英等により形成されている。処理ガス供給ノズル501aと酸素含有ガス供給ノズル502aは二重管構造を有していてもよい。処理ガス供給ノズル501aと酸素含有ガス供給ノズル502aの先端(下流端)は、それぞれ処理容器203の頂部から処理容器203の内部に気密に挿入されている。処理容器203の内部に位置する処理ガス供給ノズル501aと酸素含有ガス供給ノズル502aの先端には、それぞれ供給孔501bと供給孔502bが設けられている。供給孔501bと供給孔502bは処理容器203内に供給される処理ガス及び酸素含有ガスを処理容器203内に収容されたボート217の上部に設けられた天板217cに向かって供給するように構成されている。
図4に、気化器100の構成を示す。気化器100は、加熱された部材に液体原料を滴下することで液体原料を気化する滴下法を用いている。気化器100は、加熱される部材としての気化容器101と、気化容器101で構成される気化空間102と、気化容器101を加熱する加熱部としての気化器ヒータ103と、液体原料を気化させて生じた気化ガスをキャリアガスとともに処理ガスとして処理ガス供給管289aへ排気(送出)する排気口104と、気化容器101の温度を測定する熱電対(温度センサ)105と、熱電対105により測定された温度に基づいて、気化器ヒータ103の温度を制御する温度制御コントローラ106と、LMFC303から供給される過酸化水素水を気化容器101内に供給する液体供給部としての滴下ノズル107と、キャリアガス供給管601cから供給されるキャリアガスを気化容器101内に供給するキャリアガス導入口108とで構成されている。
図5に示すように、ガスフィルタ600は、処理ガス供給管289aと接続されるフィルタ容器610と、フィルタ容器610に導入された処理ガスが通過するフィルタ部620と、フィルタ容器610の外周に設けられてフィルタ容器610とフィルタ部620を加熱するフィルタヒータ630を備えている。本実施形態では、フィルタ部620をフッ素樹脂により形成された多孔体により構成している。ヒータにより加熱される多孔体フィルタは金属により形成されことが一般的であるが、本実施形態では処理ガスに含まれる反応ガスとしてH2O2ガスを用いるため、金属製のフィルタはH2O2ガスと反応して腐食などを起こすことがある。従って本実施形態ではフィルタ部620をフッ素樹脂により形成している。
上述の通り、ボート217には、処理容器203内に供給された処理ガスを加熱する処理ガス加熱部217dが設けられている。処理ガス加熱部217dは、例えば図3に示すようなお椀型の形状を有しており、供給孔501bと供給孔502bの直下に、処理ガス加熱部217dの面が供給孔501bと供給孔502bと対向するように設けられる。すなわち、供給孔501bと供給孔502bから導入された処理ガスと酸素含有ガスのガス流が、処理ガス加熱部217dの面に向かって直接当たるように、処理ガス加熱部217d、供給孔501b及び供給孔502bが構成されている。処理ガス加熱部217dは、ボート217に載置されたウエハ200とともに第1の加熱部207により加熱される。
図6に示すように、ガス濃度計500は、処理ガス供給管289aから導入される処理ガスが通過するセル部540と、セル部540を通過する処理ガスに光線、特に近赤外線を照射する発光部520と、発光部520から照射されてセル部540内の処理ガスを通過した光線を受光する受光部530と、受光部530が受光した光線の分光スペクトルを解析して処理ガス中のH2O2ガスの濃度及び、H2Oガスの濃度を算出する解析部(ガス濃度算出部)510、を備えている。解析部510は受光部530と、例えば光ファイバー等で接続され、受光部530で受光した光の分光スペクトルを解析する処理を実行する。当該分析では、H2O2ガスを通過した光に固有に現れるスペクトル成分の大きさ、及びH2Oガスを通過した光に固有に現れるスペクトル成分の大きさをそれぞれ評価することにより、セル部540を通過した処理ガス中のH2O2ガス及びH2Oガスの濃度値をそれぞれ算出する。解析部510において算出されたH2O2ガス及びH2Oガスの濃度値のデータは、コントローラ121へ出力される。なお、本実施形態においては、解析部510はH2O2ガス及びH2Oガスの濃度値を算出するよう構成されているが、ガスの濃度値そのものではなく、H2O2ガス及びH2Oガスの濃度を示す他のデータを算出するように構成されていてもよい。
処理容器203の下方には、処理室201内のガスを排気するガス排気管231の一端が接続されている。ガス排気管231の他端は、ガス濃度計(ガス濃度センサ)600、及び圧力調整器としてのAPC(Auto Pressure Controller)バルブ255を介して、真空ポンプ246(排気装置)に接続されている。処理室201内は、真空ポンプ246で発生する負圧によって排気される。なお、APCバルブ255は、弁の開閉により処理室201の排気および排気停止を行うことができる開閉弁である。また、弁開度の調整により圧力を調整することができる圧力調整弁でもある。
また、圧力検出器としての圧力センサ223がAPCバルブ255の上流側に設けられている。このようにして、処理室201内の圧力が所定の圧力(真空度)となるよう、真空排気するように構成されている。圧力センサ223およびAPCバルブ255には、圧力制御コントローラ224(図8参照)が電気的に接続されており、圧力制御コントローラ224は、圧力センサ223により検出された圧力に基づいて、処理室201内の圧力が所望の圧力となるよう、APCバルブ255を所望のタイミングで制御するように構成されている。
第1の加熱部207は、上述したように処理容器203内のウエハ200を加熱するように設けられているため、処理容器203内のウエハ200が収容された領域は第1の加熱部207により加熱される。しかしながら、処理容器203内のウエハ200の収容領域以外の領域は、第1の加熱部207では加熱されにくい。その結果、処理容器203内の第1の加熱部207で加熱される領域以外の領域で低温領域が生じ、H2O2を含むガスがこの低温領域を通過する際に冷却されて再液化してしまう場合がある。
図8に示すように、制御部(制御手段)であるコントローラ121は、CPU(Central Processing Unit)121a、RAM(Random Access Memory)121b、記憶装置121c、I/Oポート121dを備えたコンピュータとして構成されている。RAM121b、記憶装置121c、I/Oポート121dは、内部バス121eを介して、CPU121aとデータ交換可能なように構成されている。コントローラ121には、例えばタッチパネルやディスプレイ等として構成された入出力装置122が接続されている。
ここで、基板としてのウエハ200に後述の改質処理が施される前に施される事前処理工程について図9を用いて説明する。図9に示すように、事前処理工程では、ウエハ200に対して、ポリシラザン塗布工程T20とプリベーク工程T30が施されている。ポリシラザン塗布工程T20では、塗布装置(不図示)により、ポリシラザンが塗布される。塗布されたポリシラザンの厚さは、ポリシラザンの分子量、ポリシラザン溶液の粘度、コーターの回転数によって調整される。プリベーク工程T30では、ウエハ200に塗布されたポリシラザンから溶剤が除去される。具体的には、70℃〜250℃程度に加熱されることにより溶剤が揮発することにより行われる。加熱は好ましくは150℃程度で行われる。
続いて、本実施形態に係る半導体装置の製造工程の一工程として実施される基板処理工程について、図10を用いて説明する。かかる工程は、上述の基板処理装置10により実施される。本実施形態では、かかる基板処理工程の一例として、処理ガスとしてH2O2を含むガスを用い、基板としてのウエハ200上に形成されたシリコン含有膜をSiO膜に改質(酸化)する工程(改質処理工程)を行う場合について説明する。なお、以下の説明において、基板処理装置を構成する各部の動作は、コントローラ121により制御される。
まず、予め指定された枚数のウエハ200をボート217に装填する。複数枚のウエハ200を保持したボート217を、ボートエレベータによって持ち上げて処理容器203内に搬入する。この状態で、処理炉202の開口部である炉口はシールキャップ219によりシールされた状態となる。
処理容器203内が所望の圧力(真空度)となるように真空ポンプ246を制御して処理容器203内の雰囲気を真空排気する。また、酸素含有ガス供給部(供給孔501b)から酸素含有ガスを処理容器203に供給する。好ましくは、酸素含有ガスを酸素含有ガス加熱部602eで100℃〜120℃に加熱した後に供給する。この際、処理容器203内の圧力は、圧力センサ223で測定し、この測定した圧力に基づきAPCバルブ255の開度をフィードバック制御する(圧力調整)。処理容器203内の圧力は例えば、微減圧状態(約700hPa〜1000hPa)に調整される。
ウエハ200が所定の第1温度に到達し、ボート217が所望とする回転速度に到達したら、液体原料供給部300から液体原料(過酸化水素水)を気化器100へ供給する。すなわち、バルブ302を開け、LMFC303により流量制御された液体原料を、滴下ノズル107を介して気化容器101内に供給する。気化器100に供給された液体原料は、滴下ノズル107から気化容器101の内側表面の底に滴下される。気化容器101は、気化器ヒータ103によって所望の温度(例えば180〜220℃)に加熱されており、滴下された液体原料(過酸化水素水)の液滴は、気化容器101の内側表面に接触することにより瞬時に加熱されて蒸発し、気体となる。
改質処理工程(S30)が終了した後、ウエハ200を、プリベーク工程T30で処理された温度以下の所定の第2温度に昇温させる。第2温度は、上述の第1温度よりも高い温度であって、上述のプリベーク工程T30の温度以下の温度に設定される。例えば、150℃に昇温させる。昇温後、温度を保持して、ウエハ200と処理容器203内を緩やかに乾燥させる。このように乾燥させることにより、ポリシラザン膜から離脱した副生成物であるアンモニア、塩化アンモン、炭素、水素、他、溶媒に起因するアウトガス等の不純物とH2O2に起因する不純物を、ウエハ200への再付着を抑制させながらウエハ200の乾燥と異物源の除去を行うことができる。
乾燥処理工程(S40)が終了した後、乾燥処理工程よりも高温に昇温し、窒素と酸素とアルゴンの少なくとも1つ以上を含む雰囲気で処理することにより、SiO膜中に残存している水素を除去することができ、水素の少ない良好なSiO膜に改質することができる。ポストベーク工程S50を行うことで、SiO膜の品質を向上させることができるが、高品質の酸化膜質が要求されるデバイス工程(例えばSTI等)以外では、製造スループットを優先させる場合が有り、行わなくても良い。
乾燥処理工程(S40)又はポストベーク工程(S50)が終了した後、APCバルブ255を開け、処理容器203内を真空排気することで、処理容器203内に残存するパーティクルや不純物を除去することができる。真空排気後、APCバルブ255を閉じ、処理容器203内の圧力を大気圧に復帰させる。大気圧に復帰させることで、処理容器203内の熱容量が増加させることができ、ウエハ200と処理容器203を均一に加熱することができる。ウエハ200と処理容器203を均一に加熱することで、真空排気で除去できなかったパーティクル、不純物、ウエハ200からのアウトガス、および過酸化水素水に含まれていた残留不純物を除去することができる。処理容器203内の圧力が大気圧になり、所定時間経過した後、所定の温度(例えばウエハ200の挿入温度程度)に降温させる。
その後、ボートエレベータによりシールキャップ219を下降させて処理容器203の下端を開口するとともに、処理済みウエハ200をボート217に保持した状態で処理容器203の下端から処理容器203の外部へ搬出する。その後、処理済みウエハ200はボート217より取り出され、本実施形態に係る基板処理工程を終了する。
気化器100では、液体原料の気化に伴って気化ヒータ103の温度が低下し、これにより液体原料の気化不良が発生する。気化不良が発生すると、生成される処理ガス中に液体原料の液滴やミストが含まれることになる。これらの液滴やミストは、ウエハ200に供給されることによりパーティクルの発生原因になったり、改質処理により得らえる酸化膜の品質が低下する原因になったりする。更に、気化不良が発生すると、気化容器101内で生じる液体原料の液溜りにおいてH2O2の濃縮が起こることがある。このH2O2の濃縮により、処理ガスに含まれるH2O2ガスの濃度にムラが生じると、ウエハ200に対する安定した改質処理を妨げる原因になる。また、処理ガス供給管289a等において処理ガスが再液化する場合も上述の問題が生じる。
処理ガスが供給される過程の途中において、気化器100から送出された処理ガスの温度が低下する場合、気化器100において液体原料の気化不良が発生していると推測されるか、若しくは気化不良が発生する可能性が高いことが推測される。また、処理ガスの温度低下により、処理ガス供給管289a等において処理ガスが再液化する可能性が高くなる。従って、コントローラ121では、処理ガス温度センサ286から取得された処理ガス供給管289a内における処理ガスの温度が所定の温度値又は温度帯よりも低いと判定した場合、気化器100において気化不良が発生していること、又は気化不良が発生する可能性が高い状態であることを、例えば入出力装置122によりユーザに通知したり、記録装置121cにログとして記録したりする。
処理ガスが供給される過程の途中において、気化器100から送出された処理ガス供給管289a内の処理ガスの圧力が安定していない場合、気化器100において液体原料の気化不良が発生していると推測することができる。従って、コントローラ121では、処理ガス圧力センサ287から取得された処理ガスの圧力値が、所定時間の間、基準となる所定の圧力値(基準圧力値)に対して所定の比率以下の値となる状態が継続していると判定した場合、気化器100において気化不良が発生していること、又は気化不良が発生する可能性が高い状態であることを、例えば入出力装置122によりユーザに通知したり、記録装置121cにログとして記録したりする。なお、処理ガスの圧力は、処理ガスの流量や濃度等の条件によっても変動する。従って、例えばキャリアガス供給量に対応する基準圧力値を予めテーブルとして保持しておき、キャリアガス流量制御部としてのMFC601bで制御される各時点でのキャリアガス供給量に対応する基準圧力値を、当該テーブルを参照することにより逐次決定することが望ましい。
処理ガスが供給される過程の途中において、気化器100から送出された処理ガス中の反応ガス濃度値(すなわちH2O2ガスの濃度値)が安定していない場合、気化器100において液体原料の気化不良が発生していることが推測される。従って、コントローラ121では、濃度計500から取得された処理ガス供給管289a内の処理ガス中の反応ガスの濃度値が、所定時間の間、基準となる所定の濃度値(基準濃度値)に対して所定の比率以下の値となる状態が継続していると判定した場合、気化器100において気化不良が発生していること、又は気化不良が発生する可能性が高い状態であることを、例えば入出力装置122によりユーザに通知したり、記録装置121cにログとして記録したりする。なお、処理ガス中の反応ガスの濃度値は、キャリアガスの流量等の条件によっても変動する。従って、例えばキャリアガス供給量に対応する基準濃度値を予めテーブルとして保持しておき、キャリアガス流量制御部としてのMFC601bで制御される各時点でのキャリアガス供給量に対応する基準濃度値を、当該テーブルを参照することにより逐次決定することが望ましい。また、コントローラ121は、取得された処理ガス中の反応ガスの所定時間当たりの濃度低下量が所定値以上継続であると判定した場合や、取得された処理ガス中の反応ガス濃度値が所定の濃度値又は所定の濃度値の範囲の値よりも低いと判定した場合、気化器100において気化不良が発生していること、又は気化不良が発生する可能性が高い状態であるとして、同様の処理を実行しても良い。
(a) 処理ガス温度センサ286を用いて、気化器100から送出された処理ガスの温度低下を検出することにより、気化器100における液体原料の気化不良が発生していること、又は発生の可能性が高い状態であることや、処理ガスが再液化する可能性が高い状態であることを把握し、ユーザへの通知等を行うことができる。
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
以下に、本発明の好ましい態様について付記する。
一態様によれば、
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて反応ガスを生成し、キャリアガスとともに処理ガスとして送出する気化器であって、前記液体原料が気化される気化容器と、前記液体原料を前記気化容器内に導入する液体原料導入部と、前記キャリアガスを前記気化容器内に導入するキャリアガス導入部と、前記気化容器内に導入された前記液体原料を加熱するよう構成されたヒータと、を備える気化器と、
前記気化器に供給される前記キャリアガスの供給量を制御するよう構成されたキャリアガス供給制御部と、
前記気化器に供給される前記液体原料の供給量を制御するよう構成された液体原料供給制御部と、
前記気化器から送出された前記処理ガスを前記処理室内に導入する処理ガス供給管と、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスの温度を検出する処理ガス温度センサと、
前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整するように構成された制御部と、を有する基板処理装置が提供される。
付記1に記載の装置であって、好ましくは、
前記処理ガス供給管内の前記処理ガスの圧力を検出する処理ガス圧力センサを有し、
前記制御部は、前記処理ガス圧力センサで検出された前記処理ガスの圧力と、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整するよう構成される。
付記1に記載の装置であって、好ましくは、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスに含まれる前記反応ガスのガス濃度を検出するガス濃度センサを有し、
前記制御部は、前記ガス濃度センサで検出された前記反応ガスのガス濃度と、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整するよう構成される。
付記1に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整すると共に、少なくとも、(a)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を調整するか、(b)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するか、のいずれかの制御を行うように構成される。
付記1に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度が所定の温度よりも低い場合、少なくとも、(a)前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を上昇させるか、(b)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を増加させるか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を減少させるか、のいずれかの制御を行うよう構成される。
付記1に記載の装置であって、好ましくは、
前記処理ガス供給管内の前記処理ガスの圧力を検出する処理ガス圧力センサを有し、
前記制御部は、前記処理ガス圧力センサで検出された前記処理ガスの圧力に基づいて、少なくとも、(a)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を調整するか、(b)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するか、のいずれかの制御を行うように構成される。
付記1に記載の装置であって、好ましくは、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスに含まれる前記反応ガスのガス濃度を検出するガス濃度センサを有し、
前記制御部は、前記ガス濃度センサで検出された前記反応ガスのガス濃度に基づいて、少なくとも、(a)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を調整するか、(b)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するか、のいずれかの制御を行うように構成される。
付記1に記載の装置であって、好ましくは、
前記処理ガス供給管の下流端に設けられ、前記処理室内に前記処理ガスを供給するガスノズルと、
前記処理室内であって前記ガスノズルに対向する位置に設けられ、前記ガスノズルから前記処理室内に供給される前記処理ガスを加熱するよう構成された加熱部を有する。
付記1に記載の装置であって、好ましくは、
前記処理ガス供給管に接続され、前記処理ガス供給管を流れる前記処理ガスを加熱するよう構成されるガスフィルタ部を有し、
前記ガスフィルタ部は、フッ素樹脂で構成されるフィルタと、前記フィルタを加熱するガスフィルタヒータを備え、前記フィルタは、前記フィルタを通過する前記処理ガス中に含まれる液滴を気化させるように前記ガスフィルタヒータにより加熱される。
付記1に記載の装置であって、好ましくは、
前記処理ガスは過酸化水素(H2O2)ガスを反応ガスとして含む。
他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて生成される反応ガスを、キャリアガスとともに処理ガスとして送出するよう構成された気化器と、
前記気化器から送出された前記処理ガスを前記処理室内に導入する処理ガス供給管と、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスの温度を検出する処理ガス温度センサと、
を有する基板処理装置を用いて前記基板を処理する工程を有し、
前記基板を処理する工程は、
前記基板を前記処理室内に搬入する工程と、
前記気化器内に前記液体原料と前記キャリアガスを供給し、前記液体原料をヒータにより加熱することにより気化させて前記処理ガスを生成する工程と、
前記気化器内で生成された前記処理ガスを、前記処理ガス供給管を介して前記処理室内に導入する工程と、
前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータの温度を調整する工程と、を含む半導体装置の製造方法、又は基板処理装置が提供される。
付記11に記載の方法であって、好ましくは、
前記基板処理装置は、前記処理ガス供給管内の前記処理ガスの圧力を検出する処理ガス圧力センサを有し、
前記ヒータの温度を調整する工程では、前記処理ガス圧力センサで検出された前記処理ガスの圧力と、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータの温度を調整する。
付記11に記載の方法であって、好ましくは、
前記基板処理装置は、前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスに含まれる前記反応ガスのガス濃度を検出するガス濃度センサを有し、
前記ヒータの温度を調整する工程では、前記ガス濃度センサで検出された前記反応ガスのガス濃度と、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータの温度を調整する。
付記11に記載の方法であって、好ましくは、
前記ヒータの温度を調整する工程では、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータの温度を調整すると共に、少なくとも、(a)前記気化器に供給する前記キャリアガスの供給量を調整するか、(b)前記気化器に供給する前記液体原料の供給量を調整するか、のいずれかを行う。
他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて生成される反応ガスを、キャリアガスとともに処理ガスとして送出するよう構成された気化器と、
前記気化器から送出された前記処理ガスを前記処理室内に導入する処理ガス供給管と、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスの温度を検出する処理ガス温度センサと、
を有する基板処理装置を制御して、前記基板を処理する所定の手順をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であって、
前記所定の手順は、
前記基板を前記処理室内に搬入する手順と、
前記気化器内に前記液体原料と前記キャリアガスを供給し、前記液体原料をヒータにより加熱することにより気化させて前記処理ガスを生成する手順と、
前記気化器内で生成された前記処理ガスを、前記処理ガス供給管を介して前記処理室内に導入する手順と、
前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて少なくとも、(a)前記ヒータの温度を調整するか、(b)前記気化器に供給する前記キャリアガスの供給量を調整するか、(c)前記気化器に供給する前記液体原料の供給量を調整するか、のいずれかの制御を行う手順と、を有する。
他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて反応ガスを生成し、キャリアガスとともに処理ガスとして送出する気化器であって、前記液体原料が気化される気化容器と、前記液体原料を前記気化容器内に導入する液体原料導入部と、前記キャリアガスを前記気化容器内に導入するキャリアガス導入部と、前記気化容器内に導入された前記液体原料を加熱するよう構成されたヒータと、を備える気化器と、
前記気化器に供給される前記キャリアガスの供給量を制御するよう構成されたキャリアガス供給制御部と、
前記気化器に供給される前記液体原料の供給量を制御するよう構成された液体原料供給制御部と、
前記気化器から送出された前記処理ガスを前記処理室内に導入する処理ガス供給管と、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスの温度を検出する処理ガス温度センサと、
前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて少なくとも、(a)前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整するか、(b)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を調整するか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するか、のいずれかの制御を行うように構成された制御部と、を有する基板処理装置、が提供される。
付記16に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記取得した前記処理ガスの温度が所定の温度よりも低い場合、少なくとも、(a)前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を上昇させるか、(b)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を増加させるか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を減少させるか、のいずれかの制御を行う。
付記16に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記取得した前記処理ガスの温度が所定の温度よりも高い場合、少なくとも、(a)前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を下降させるか、(b)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を増加させるか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を増加させるか、のいずれかの制御を行う。
他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて反応ガスを生成し、キャリアガスとともに処理ガスとして送出する気化器であって、前記液体原料が気化される気化容器と、前記液体原料を前記気化容器内に導入する液体原料導入部と、前記キャリアガスを前記気化容器内に導入するキャリアガス導入部と、前記気化容器内に導入された前記液体原料を加熱するよう構成されたヒータと、を備える気化器と、
前記気化器に供給される前記キャリアガスの供給量を制御するよう構成されたキャリアガス供給制御部と、
前記気化器に供給される前記液体原料の供給量を制御するよう構成された液体原料供給制御部と、
前記気化器から送出された前記処理ガスを前記処理室内に導入する処理ガス供給管と、
前記処理ガス供給管内の前記処理ガスの圧力を検出する処理ガス圧力センサと、
前記処理ガス圧力センサで検出された前記処理ガスの圧力に基づいて少なくとも、(a)前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整するか、(b)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を調整するか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するか、のいずれかの制御を行うように構成された制御部と、を有する基板処理装置、が提供される。
付記19に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記取得した前記処理ガスの圧力値が、所定時間の間、基準となる所定の圧力値(基準圧力値)に対して所定の比率以下の値である状態が継続した場合、少なくとも、(a)前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を上昇させるか、(b)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を増加させるか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を減少させるか、のいずれかの制御を行う。
付記19に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記取得した前記処理ガスの圧力値が、所定時間の間、基準となる所定の圧力値(基準圧力値)に対して所定の比率以上の値である状態が継続した場合、少なくとも、(a)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を減少させるか、(b)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を減少させるか、のいずれかの制御を行う。
他の態様によれば、
基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて反応ガスを生成し、キャリアガスとともに処理ガスとして送出する気化器であって、前記液体原料が気化される気化容器と、前記液体原料を前記気化容器内に導入する液体原料導入部と、前記キャリアガスを前記気化容器内に導入するキャリアガス導入部と、前記気化容器内に導入された前記液体原料を加熱するよう構成されたヒータと、を備える気化器と、
前記気化器に供給される前記キャリアガスの供給量を制御するよう構成されたキャリアガス供給制御部と、
前記気化器に供給される前記液体原料の供給量を制御するよう構成された液体原料供給制御部と、
前記気化器から送出された前記処理ガスを前記処理室内に導入する処理ガス供給管と、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスに含まれる前記反応ガスのガス濃度を検出するガス濃度センサと、
前記ガス濃度センサで検出された前記反応ガスのガス濃度を取得し、取得した前記反応ガスのガス濃度に基づいて少なくとも、(a)前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整するか、(b)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を調整するか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するか、のいずれかの制御を行うように構成された制御部と、を有する基板処理装置、が提供される。
付記22に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記取得した前記反応ガスのガス濃度が、所定時間の間、基準となる所定の濃度値(基準濃度値)に対して所定の比率以下の値である状態が継続した場合、少なくとも、(a)前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を上昇させるか、(b)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を増加させるか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を減少させるか、のいずれかの制御を行う。
付記22に記載の装置であって、好ましくは、
前記制御部は、前記取得した前記反応ガスのガス濃度が、所定時間の間、基準となる所定の濃度値(基準濃度値)に対して所定の比率以上の値である状態が継続した場合、少なくとも、(b)前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を増加させるか、(c)前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を減少させるか、のいずれかの制御を行う。
付記22乃至24のいずれかに記載の装置であって、好ましくは、
前記処理ガス供給管の下流端に設けられ、前記処理室内に前記処理ガスを供給するガスノズルと、
前記処理室内であって前記ガスノズルに対向する位置に設けられ、前記ガスノズルから前記処理室内に供給された前記処理ガスを加熱するよう構成された加熱部を有し、
前記ガスノズル及び前記加熱部は、前記処理室内であって、前記基板が収容される領域よりも上方の位置に設けられる。
Claims (19)
- 基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて反応ガスを生成しキャリアガスとともに処理ガスとして送出する気化器であって、前記液体原料が気化される気化容器と、前記液体原料を前記気化容器内に導入する液体原料導入部と、前記キャリアガスを前記気化容器内に導入するキャリアガス導入部と、前記気化容器内に導入された前記液体原料を加熱するよう構成されたヒータと、を備える気化器と、
前記気化器に供給される前記キャリアガスの供給量を制御するよう構成されたキャリアガス供給制御部と、
前記気化器に供給される前記液体原料の供給量を制御するよう構成された液体原料供給制御部と、
前記気化器から送出された前記処理ガスを前記処理室内に導入する処理ガス供給管と、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスの温度を検出する処理ガス温度センサと、
前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整するように構成された制御部と、を有する基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記処理ガス供給管内の前記処理ガスの圧力を検出する処理ガス圧力センサを有し、
前記制御部は、前記処理ガス圧力センサで検出された前記処理ガスの圧力と、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整するよう構成される。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスに含まれる前記反応ガスのガス濃度を検出するガス濃度センサを有し、
前記制御部は、前記ガス濃度センサで検出された前記反応ガスのガス濃度と、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整するよう構成される。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記制御部は、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整すると共に、前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を調整するように構成される。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記制御部は、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を調整すると共に、前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するように構成される。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記制御部は、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度が所定の温度よりも低い場合、前記ヒータを制御して前記ヒータの温度を上昇させるよう構成される。 - 請求項4に記載の基板処理装置であって、
前記制御部は、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度が所定の温度よりも低い場合、前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を増加させるよう構成される。 - 請求項5に記載の基板処理装置であって、
前記制御部は、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度が所定の温度よりも低い場合、前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を減少させるよう構成される。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記処理ガス供給管内の前記処理ガスの圧力を検出する処理ガス圧力センサを有し、
前記制御部は、前記処理ガス圧力センサで検出された前記処理ガスの圧力に基づいて、前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を調整するように構成される。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記処理ガス供給管内の前記処理ガスの圧力を検出する処理ガス圧力センサを有し、
前記制御部は、前記処理ガス圧力センサで検出された前記処理ガスの圧力に基づいて、前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するよう構成される。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスに含まれる前記反応ガスのガス濃度を検出するガス濃度センサを有し、
前記制御部は、前記ガス濃度センサで検出された前記反応ガスのガス濃度に基づいて、前記キャリアガス供給制御部を制御して前記キャリアガスの供給量を調整するよう構成される。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスに含まれる前記反応ガスのガス濃度を検出するガス濃度センサを有し、
前記制御部は、前記ガス濃度センサで検出された前記反応ガスのガス濃度に基づいて、前記液体原料供給制御部を制御して前記液体原料の供給量を調整するよう構成される。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記処理ガスは過酸化水素ガスを反応ガスとして含む。 - 基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて生成される反応ガスをキャリアガスとともに処理ガスとして送出するよう構成された気化器と、
前記気化器から送出された前記処理ガスを前記処理室内に導入する処理ガス供給管と、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスの温度を検出する処理ガス温度センサと、
を有する基板処理装置を用いて前記基板を処理する工程を有し、
前記基板を処理する工程は、
前記基板を前記処理室内に搬入する工程と、
前記気化器内に前記液体原料と前記キャリアガスを供給し、前記液体原料をヒータにより加熱することにより気化させて前記処理ガスを生成する工程と、
前記気化器内で生成された前記処理ガスを、前記処理ガス供給管を介して前記処理室内に導入する工程と、
前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータの温度を調整する工程と、を含む半導体装置の製造方法。 - 請求項14に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記基板処理装置は、前記処理ガス供給管内の前記処理ガスの圧力を検出する処理ガス圧力センサを有し、
前記ヒータの温度を調整する工程では、前記処理ガス圧力センサで検出された前記処理ガスの圧力と、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータの温度を調整する。 - 請求項14に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記基板処理装置は、前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスに含まれる前記反応ガスのガス濃度を検出するガス濃度センサを有し、
前記ヒータの温度を調整する工程では、前記ガス濃度センサで検出された前記反応ガスのガス濃度と、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータの温度を調整する。 - 請求項14に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記ヒータの温度を調整する工程では、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータの温度を調整すると共に、前記気化器に供給する前記キャリアガスの供給量を調整する。 - 請求項14に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記ヒータの温度を調整する工程では、前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて、前記ヒータの温度を調整すると共に、前記気化器に供給する前記液体原料の供給量を調整する。 - 基板を収容する処理室と、
液体原料を気化させて生成される反応ガスをキャリアガスとともに処理ガスとして送出するよう構成された気化器と、
前記気化器から送出された前記処理ガスを前記処理室内に導入する処理ガス供給管と、
前記気化器から前記処理ガス供給管内に送出された前記処理ガスの温度を検出する処理ガス温度センサと、
を有する基板処理装置を制御して、前記基板を処理する所定の手順をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であって、
前記所定の手順は、
前記基板を前記処理室内に搬入する手順と、
前記気化器内に前記液体原料と前記キャリアガスを供給し、前記液体原料をヒータにより加熱することにより気化させて前記処理ガスを生成する手順と、
前記気化器内で生成された前記処理ガスを、前記処理ガス供給管を介して前記処理室内に導入する手順と、
前記処理ガス温度センサで検出された前記処理ガスの温度に基づいて少なくとも、(a)前記ヒータの温度を調整するか、(b)前記気化器に供給する前記キャリアガスの供給量を調整するか、(c)前記気化器に供給する前記液体原料の供給量を調整するか、のいずれかの制御を行う手順と、を有する。
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