TWI798544B - 半導體裝置的製造方法，基板處理裝置及程式 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題係可提供一種在副生成物往排氣部的堆積進展之前除去的技術。 其解決手段係提供一種下述構成的技術， 具有： 基板處理步驟，其係使壓力調整用的閥開閉來一面維持處理室的處理壓力，一面處理基板；及 大氣壓恢復步驟，其係將處理室從處理壓力形成大氣壓， 實行大氣壓恢復步驟時，並行實行供給步驟，該供給步驟係使處理室旁通而供給預定氣體至壓力調整用的閥的下游側。

Description

半導體裝置的製造方法，基板處理裝置及程式
本案是有關半導體裝置的製造方法，基板處理裝置及程式。
在以往的製程中，排氣配管的傳導所造成的影響是並不那麼大，但在有關近年來的大面積3D化裝置的製程中，重視排氣的性能提升。
例如，在專利文獻1是揭示不經由處理室來供給洗滌氣體至排氣部內而洗滌排氣管的技術。並且，在專利文獻2是揭示在堆積於排氣管的累積膜厚到達臨界值時，實行用以除去堆積於排氣管的累積膜厚的洗滌處方之構成。
然而，該等的洗滌技術是排氣部的狀態異常之後被實行，因此結果擔心排氣部的維修造成裝置運轉率降低。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-153159號公報 [專利文獻2]日本國際公開第2013/146595號小冊子
(發明所欲解決的課題)
本案的目的是提供一種在副生成物往排氣部的堆積進展之前除去副生成物的技術。 (用以解決課題的手段)
若根據本案之一形態，則提供一種下述構成的技術， 具有： 基板處理步驟，其係使壓力調整用的閥開閉來一面維持處理室的處理壓力，一面處理基板；及 大氣壓恢復步驟，其係將前述處理室從前述處理壓力形成大氣壓， 實行前述大氣壓恢復步驟時，並行實行供給步驟，該供給步驟係使前述處理室旁通而供給預定氣體至前述壓力調整用的閥的下游側。 [發明的效果]
若根據本案，則可在副生成物往排氣部的堆積進展之前除去副生成物。
＜本案之一實施形態＞
以下，說明有關本案之一實施形態。
(1)基板處理裝置的構成 一邊參照圖1及圖2，一邊說明有關本案之一實施形態的基板處理裝置100的構成。
如圖1所示般，基板處理裝置100是具備構成為耐壓容器的框體111。在框體111的正面壁是開設有被設為可維修的開口部，在此開口部是設有一對的正面維修門104，作為開閉開口部的進入機構。收納矽等的晶圓(以後亦稱為基板)200的晶舟盒110會作為往框體111內外搬送晶圓200的載體使用。
在框體111的正面壁是晶舟盒搬入搬出口會被開設為連通框體111內外。在晶舟盒搬入搬出口是設置有裝載埠114。在裝載埠114上是被構成為載置晶舟盒110，且進行該晶舟盒110的對位。
在框體111內的大致中央部的上部是設置有旋轉式晶舟盒架105。在旋轉式晶舟盒架105上是被構成為保管複數個的晶舟盒110。
在框體111內的裝載埠114與旋轉式晶舟盒架105之間是設置有晶舟盒搬送裝置118。晶舟盒搬送裝置118是被構成為藉由可維持保持晶舟盒110的狀態昇降的晶舟盒昇降機118a及晶舟盒搬送機構118b的連續動作，在裝載埠114、旋轉式晶舟盒架105、晶舟盒開啟器121之間，交互地搬送晶舟盒110。
在框體111內的下部，副框體119會從框體111內的大致中央部跨越到後端而設。在副框體119的正面壁是分別設置有將晶圓200搬送於副框體119內外的一對的晶舟盒開啟器121。
各晶舟盒開啟器121是具備：載置晶舟盒110的載置台，及將晶舟盒110的蓋裝卸的蓋裝卸機構123。晶舟盒開啟器121是被構成為藉由蓋裝卸機構123來將被載置於載置台上的晶舟盒110的蓋裝卸，藉此開閉晶舟盒110的晶圓出入口。
在副框體119內是構成有移載室124，該移載室124是流體性地自設置有晶舟盒搬送裝置118等的搬送空間隔絶。在移載室124的前側區域是設置有晶圓移載機構125。晶圓移載機構125是以可將晶圓200旋轉乃至直動於水平方向的晶圓移載裝置125a及使晶圓移載裝置125a昇降的晶圓移載裝置昇降機125b所構成。藉由該等晶圓移載裝置昇降機125b及晶圓移載裝置125a的連續動作，構成可對於作為基板保持具的晶舟217裝填(charging)及脫裝(discharging)晶圓200。
如圖1及圖2所示般，在副框體119內是設置有使晶舟217昇降的晶舟昇降機115。在收容晶舟217而使待機的待機部126的上方是設有處理爐202。晶舟昇降機115的昇降台是連結支架(arm)。支架是水平地安裝蓋體219。蓋體219是被構成為垂直地支撐晶舟217，可閉塞處理爐202的下端部。
(2)處理爐的構成 如圖2所示般，處理爐202是具備作為反應管的製程管203。製程管203是具備：作為內部反應管的內管204，及被設在其外側的作為外部反應管的外管205。被形成上端及下端為開口的圓筒形狀的內管204內的筒中空部是形成處理晶圓200的處理室201。處理室201是被構成為可收容晶舟217。
在製程管203的外側是以包圍製程管203的側壁面之方式設置加熱器206。加熱器206是被構成圓筒形狀。加熱器206是藉由被支撐於作為保持板的加熱器底部251來垂直地安裝。
在外管205的下方是以能夠和外管205形成同心圓狀的方式配設有作為爐口部的集流腔209。並且，集流腔209是被形成上端及下端為開口的圓筒形狀。另外，在集流腔209與外管205之間是設有作為密封構件的O型環220a。藉由集流腔209被支撐於加熱器底部251，製程管203成為垂直安裝的狀態。藉由製程管203、集流腔209及蓋體219來形成反應容器、在反應容器內形成處理室201。
在蓋體219的上面是設有與集流腔209的下端抵接的作為密封構件的O型環220b。
在蓋體219的中心部附近，與處理室201相反側，設置有使晶舟217旋轉的旋轉機構254。旋轉機構254是被構成為藉由使晶舟217旋轉來使晶圓200旋轉。
蓋體219是被構成為藉由設在製程管203的外部的晶舟昇降機115來昇降於垂直方向。藉由使蓋體219昇降，構成可將晶舟217往處理室201內外搬送。
主要藉由旋轉式晶舟盒架105、晶舟昇降機115、晶舟盒搬送裝置118、晶圓移載機構125、晶舟217及旋轉機構254來構成本實施形態的搬送機構。該等搬送機構是分別被電性連接至搬送控制器11。
晶舟217是被構成為多段地保持複數片的晶圓200。在晶舟217的下部是作為隔熱構件的隔熱板216會以水平姿勢多段地配置複數片。
在製程管203內是設置有作為溫度檢測器的溫度感測器263。主要藉由加熱器206及溫度感測器263來構成本實施形態的加熱機構。該等加熱器206及溫度感測器263是電性連接溫度控制器12。
在集流腔209，噴嘴230a、噴嘴230b及噴嘴230c會被連接為連通至處理室201。在噴嘴230a，230b，230c是分別連接氣體供給管232a，232b，232e。
在氣體供給管232a，232b是從氣流的上游側依序分別設有未圖示的氣體供給源、閥245a，245b、MFC241a，241b、閥243a，243b。在比氣體供給管232a，232b的閥243a，243b更下游側是分別連接氣體供給管232c、232d。在氣體供給管232c，232d是從氣流的上游側依序分別設有未圖示的淨化氣體供給源、閥245c，245d、MFC241c，241d、閥243c，243d。
在氣體供給管232e是從氣流的上游側依序設有未圖示的洗滌氣體供給源、閥245e、MFC241e、閥243e。並且，在比氣體供給管232e的閥245e更上游側是連接氣體供給管232f。在氣體供給管232f是從氣流的上游側依序設有閥245f、MFC241f、閥243f，氣體供給管232f的下游側是被連接至作為排氣系統的排氣單元310的作為排氣裝置的輔助泵244(以後亦簡稱為泵)的上游側，作為壓力調整部(壓力調整用)的APC(Auto Pressure Contoroller)閥242的下游側。在比氣體供給管232e，232f的閥243e，243f更下游側是分別連接氣體供給管232g、232h。在氣體供給管232g，232h是從氣流的上游側依序分別設有未圖示的淨化氣體供給源、閥245g，245h、MFC241g，241h、閥243g，243h。
另外，不被限定於本實施形態，雖未圖示，但即使將氣體供給管232f設在APC閥242的上游側也無妨，進一步，亦可在APC閥242的上游側設置氣體供給管232f1，將氣體供給管232f2設在APC閥242的下游側，泵244的上游側。
主要藉由氣體供給源(未圖示)、閥245a、MFC241a、閥243a、氣體供給管232a及噴嘴230a來構成本實施形態的處理氣體供給系。主要藉由氣體供給源(未圖示)、閥245b、MFC241b、閥243b、氣體供給管232b及噴嘴230b來構成本實施形態的反應氣體供給系。主要藉由淨化氣體供給源(未圖示)、閥245c，245d，245g，245h、MFC241c，241d，241g，241h、閥243c，243d，243g，243h、氣體供給管232c，232d，232g，232h及噴嘴230a，230b來構成本實施形態的淨化氣體供給系。主要藉由洗滌氣體供給源(未圖示)、閥245e、MFC241e、閥243e、氣體供給管232e及噴嘴230c來構成本實施形態的洗滌氣體供給系。主要藉由洗滌氣體供給源(未圖示)、閥245f、MFC241f、閥243f及氣體供給管232f來構成本實施形態的排氣洗滌氣體供給系。主要藉由處理氣體供給系、反應氣體供給系、淨化氣體供給系、洗滌氣體供給系及排氣洗滌氣體供給系來構成作為本實施形態的氣體供給系的氣體供給單元300。MFC241a~241h、閥243a~243h及閥245a~245h是電性連接氣體供給控制器14。
在集流腔209是設有將處理室201的氣氛排氣的排氣管231。排氣管231是被配置於藉由內管204與外管205的間隙所形成的筒狀空間250的下端部。在排氣管231是作為壓力檢測部的壓力感測器245、APC閥242、泵244、壓力感測器247及作為第2排氣裝置的主泵(未圖示)會從氣流的上游側(處理室201側)依序設置。泵244是加速將處理室201的氣氛排氣的排氣速度等，用以輔助主泵(未圖示)的動作。泵244例如可使用升壓泵等。壓力感測器247是測定泵244的背壓。例如，被構成為只要在泵244或其前後的排氣管231發生堵塞，便可以被檢測出的壓力值的變化來馬上檢測到。如此被配置於泵244的下游側的感測器是只要可檢測泵244的異常的感測器即可，不限定於壓力感測器247。
藉由排氣管231、壓力感測器245、APC閥242、泵244及壓力感測器247來構成排氣單元310。另外，作為排氣單元310，亦可含主泵(未圖示)。又，如圖2所示般，比泵244還上游側的排氣管231的直徑是被構成比泵244還下游側的排氣管231的直徑更大。
又，APC閥242、壓力感測器245是電性連接壓力控制器13。又，壓力感測器247、泵244及主泵(未圖示)是電性連接排氣控制器15。
亦即，基板處理裝置100是如圖2所示般，至少包圍框體111、氣體供給單元300及排氣單元310的構成。
如圖2所示般，作為控制部的控制器240是分別被連接至搬送控制器11、溫度控制器12、壓力控制器13、氣體供給控制器14、排氣控制器15。
(3)控制器240的構成 參照圖3，說明有關控制器240的控制構成。
控制器240是主要由CPU(Central Processing Unit)等的主控制部25、記憶體(RAM)或硬碟等的記憶部28、滑鼠或鍵盤等的輸入部29、及監視器等的顯示部31所構成。另外，以主控制部25、記憶部28、輸入部29及顯示部31來構成可設定各資料的操作部。
在記憶部28是形成有：儲存裝置資料等的各種處理資料的資料儲存區域32，及儲存各種程式的程式儲存區域33。在此，處理資料是基板處理裝置100處理晶圓200時的處理溫度、處理壓力、處理氣體的流量等有關基板處理的資料、或有關製造後的製品基板的品質(例如成膜後的膜厚及該膜厚的累積值等)的資料、或有關基板處理裝置100的構成零件(石英反應管、加熱器、閥、MFC等)的零件資料等，基板處理裝置100在處理晶圓200時藉由使各構成零件動作而產生的資料。另外，有關裝置資料後述。
在程式儲存區域33是儲存有包含製程處方或洗滌處方等為了控制裝置所必要的各種程式。
在此，所謂製程處方是包含複數的步驟的處方，至少包含：使閥開閉而一面維持處理壓力一面處理晶圓200的基板處理步驟(以後亦稱為成膜工程)，及將處理室201從處理壓力形成大氣壓的大氣壓恢復步驟(以後亦稱為大氣壓恢復工程)，定義有處理晶圓200的處理條件或處理程序等的處方。並且，在本實施形態中，亦可構成為包含洗滌步驟(以後亦稱為排氣洗滌工程)，該洗滌步驟是包含：使處理室201旁通而供給作為預定氣體的洗滌氣體至APC閥242的下游側的供給步驟。
在資料儲存區域32是儲存有與處方檔案關聯的各種參數。並且，在資料儲存區域32是儲存有上述的各種處理資料。在本實施形態中，各種處理資料之中，特別是表示實行製程處方中的排氣單元310的狀態之裝置資料會被蓄積而儲存。具體而言，儲存有泵244的電流值、旋轉數、背壓，作為裝置資料。特別是儲存有由構成製程處方的各步驟之中被預定的特定步驟的泵244的電流值、旋轉數、背壓所成的群的裝置資料的平均值。並且，在資料儲存區域32是儲存有至少以：由泵244的電流值、旋轉數、背壓所成的群的裝置資料類別，顯示每個裝置資料類別的異常的傾向，及按每個裝置資料類別而設定的設定值(次數)，來定義的監視參數。而且，按每個裝置資料類別設定臨界值，作為監視參數。
並且，在資料儲存區域32是儲存有：按每個裝置資料類別，裝置資料預先被設定的次數(設定值)，及在連續顯示異常的傾向時使發生的警報的發生次數，及按照警報的發生次數來實行後述的排氣洗滌工程時的洗滌氣體的設定流量(以後亦稱為初期流量)，及警報的限制次數。
而且，在處方檔案中，按每個步驟設定有發送至搬送控制器11、溫度控制器12、壓力控制器13、氣體供給控制器14及排氣控制器15等的設定值(控制值)或發送時機等。
在顯示部31是設有觸控面板。觸控面板是被構成為顯示受理對上述的基板搬送系、基板處理系等的操作指令的輸入之操作畫面。另外，操作部是如個人電腦或行動電話等的操作終端(終端裝置)般，只要是至少包含顯示部31與輸入部29的構成即可。
主控制部25是具有：對於被裝載於處理室201的晶圓200，以能夠實施預定的處理之方式，控制處理室201的溫度或壓力、被導入至該處理室201的處理氣體的流量等之機能。又，主控制部25是在構成製程處方的各步驟之中被預定的特定步驟結束後，實行使處理室201旁通而將預定的氣體直接供給至包含排氣單元310內的排氣管231的零件之工程，例如，在此工程中，洗滌構成包含排氣管231的排氣單元310的零件。
亦即，主控制部25是實行被記憶於記憶部28的控制程式，按照來自輸入部29的輸入或來自位於外部的主裝置等的上位控制器的指示，實行被記憶於記憶部28的處方(例如作為基板處理處方的製程處方、洗滌處方等)。又，主控制部25是控制為取得實行處方中的裝置資料而儲存於記憶部28的資料儲存區域32。另外，所謂洗滌處方是定義有洗滌構成處理晶圓200的處理室201的零件或被配置於處理室201的零件之處理條件或處理程序等的處方。
具體而言，作為構成製程處方的被預定的特定步驟的裝置資料，與將處理室201的氣氛排氣的排氣單元310關聯的資料，從由泵244的電流值、旋轉數、背壓所成的群來適當選擇。選擇泵244的電流值、旋轉數、背壓的其中至少一個的裝置資料，設定成監視參數。又，作為裝置資料，亦可從由泵244的電流值、旋轉數、背壓所成的群來選擇複數的資料，選擇泵244的電流值、旋轉數、背壓之中複數的裝置資料。
而且，主控制部25是從由製程處方的特定步驟的泵244的電流值、旋轉數、背壓所成的群來以一定間隔加算至少一個的裝置資料。而且，主控制部25是將加算而算出的裝置資料的平均值與前次的製程處方的特定步驟的泵244的裝置資料的平均值作比較，判定裝置資料的平均值的變動是否為在監視參數中按每個裝置資料類別而定義的顯示異常之傾向。
在此，作為顯示異常的傾向，主控制部25是與前次的製程處方的被預定的特定步驟的裝置資料的平均值作比較，當這次的製程處方的特定步驟的裝置資料的平均值為預先被設定的值(臨界值)以上，例如10%以上上昇時，判定成上昇傾向。又，與前次的製程處方的被預定的特定步驟的裝置資料的平均值作比較，這次的製程處方的特定步驟的裝置資料的平均值為預先被設定的值(臨界值)以上，例如10%以上下降時，判定成下降傾向。又，與前次的製程處方的被預定的特定步驟的裝置資料的平均值作比較，這次的製程處方的特定步驟的裝置資料的平均值為未滿預先被設定的值(臨界值)，例如未滿±10%的變動時，判定成不變動。
而且，主控制部25是當平均值的變動不是顯示異常的傾向時，或顯示異常的傾向未連續到達設定值時，亦即被預定的顯示異常的傾向未滿預先被設定的次數時，主控制部25是在製程處方的成膜處理後的處理室201的氣氛被置換成惰性氣體(惰性氣體置換)，處理室201內的壓力被恢復成常壓(大氣壓恢復)的工程中實行使洗滌氣體形成預先被設定的初期值(初期流量)而供給至構成排氣單元310的零件之排氣洗滌工程。而且，此洗滌氣體種類或初期流量是例如依據被推測成在後述的成膜工程附著於排氣管231或泵244的副生成物的種類或量來適當決定。另外，若顯示異常的傾向為未滿預先被設定的次數(未滿設定值)，則一旦被判定成特定步驟的裝置資料的平均值的變動為正常(不變動)，主控制部25便將計數裝置資料的平均值的變動為顯示異常的傾向的計數器設為0(歸零)。
主控制部25是當裝置資料的平均值的變動為顯示按每個裝置資料類別而定義的異常之傾向，顯示此異常的傾向為連續預先被設定的次數連續時(到達設定值時)，控制為在供給洗滌氣體至構成排氣單元310的零件之前，由初期值變更洗滌氣體的設定流量。亦即，主控制部25判定成排氣管231或泵等的排氣裝置開始堵塞，使洗滌氣體的量增加。此情況，主控制部25是控制為藉由變更洗滌氣體的流量及/或洗滌氣體的供給時間來變更洗滌氣體的流量。又，主控制部25是當平均值的變動為顯示異常之傾向，顯示此異常的傾向為預先被設定的次數連續時，控制為使發生警報，將訊息通知給主裝置或顯示部31，且計數警報的發生次數。又，亦可在製程處方結束後，實行後述的洗滌工程(洗滌處方)。
而且，主控制部25是控制為至實施構成排氣單元310的零件的更換或大修等的維修為止，累積計數警報的發生次數，按照警報的發生次數來變更洗滌步驟的洗滌氣體的設定流量。另外，在維修被實施之後，警報的發生次數的累積值之警報計數器是成為0而被歸零。
如此，主控制部25是被構成為在製程處方的成膜處理工程後的處理室201的氣氛被置換成惰性氣體(惰性氣體置換)，且處理室201內的壓力被恢復成常壓(大氣壓恢復)的工程中(與工程並行)實行以預先被設定的初期流量來供給洗滌氣體至構成排氣單元310的零件之洗滌步驟。又，主控制部25是被構成為使大氣壓恢復步驟與洗滌步驟並行實行時，將APC閥242形成全閉來使洗滌步驟開始。
又，主控制部25是被構成為在檢測到異常時，控制為使發生警報，由初期值按照警報的發生次數來變更洗滌氣體的設定流量，依據被變更的設定流量，與大氣壓恢復工程並行實行洗滌步驟。而且，主控制部25是被構成為當累積後的警報的發生次數的計數器到達預先被設定的限制次數時，控制為使發生警報，將訊息通知給主裝置或顯示部31，且控制為禁止其次的製程處方的實行。
另外，監視參數的裝置資料類別、預先被定義的傾向之顯示異常的傾向、或預先被設定的次數之設定值(次數)是例如可在操作部中，按每個裝置資料分別獨立設定。被定義於監視參數的上述的裝置資料類別等的各參數是不僅來自主控制部25的操作部的設定，還被構成可由外部電腦來遠程設定。
搬送控制器11是被構成為當安裝於各搬送機構的感測器分別顯示了預定的值或異常的值等時，對控制器240進行其意旨的通知。
溫度控制器12是被構成為藉由控制處理爐202的加熱器206的溫度來調節處理爐202內的溫度，且當溫度感測器263顯示了預定的值或異常的值等時，對控制器240進行其意旨的通知。
壓力控制器13是被構成為根據藉由壓力感測器245所檢測到的壓力值，以處理室201的壓力能夠在所望的時機成為所望的壓力之方式控制APC閥242，且當壓力感測器245顯示了預定的值或異常的值等時，對控制器240進行其意旨的通知。
氣體供給控制器14是被構成為以供給至處理室201內的氣體的流量能夠在所望的時機成為所望的流量之方式控制MFC241a~241h。又，氣體供給控制器14是被構成為控制閥243a~243h、閥245a~245h的開閉。
排氣控制器15是被構成為控制泵244、主泵(未圖示)，將處理室201的氣氛排出至處理室201外。又，排氣控制器15是被構成為監視泵244的電流值、旋轉數、藉由壓力感測器247所檢測到的泵244的背壓，將其變動發送至控制器240。另外，排氣控制器15是被構成為有關未圖示的主泵的電流值、旋轉數、背壓也同樣地監視。
(4)基板處理裝置的動作 接著，一邊參照圖1~圖3，一邊說明有關構成基板處理裝置100的各部的動作。另外，構成基板處理裝置100的各部的動作是藉由控制器240來控制。
如圖1所示般，一旦晶舟盒110被供給至裝載埠114，則裝載埠114上的晶舟盒110會藉由晶舟盒搬送裝置118來從晶舟盒搬入搬出口往框體111內部搬入。
被搬入至框體111內部的晶舟盒110是藉由晶舟盒搬送裝置118來朝旋轉式晶舟盒架105的架板上自動地搬送而暫時性地保管。然後，晶舟盒110是從架板上移載至一方的晶舟盒開啟器121的載置台上。
被載置於載置台上的晶舟盒110是其蓋會藉由蓋裝卸機構123來卸下，晶圓出入口會被開放。然後，晶圓200是藉由晶圓移載裝置125a的鑷子來通過晶圓出入口而從晶舟盒110內拾取，在未圖示的缺口對準裝置調整方位之後，被裝填(charging)至晶舟217。將晶圓200裝填至晶舟217的晶圓移載裝置125a是回到載置晶舟盒110的載置台，從晶舟盒110內取出其次的晶圓200，而裝填至晶舟217。
在此一方(上段或下段)的晶舟盒開啟器121之利用晶圓移載機構125的晶圓200往晶舟217的裝填作業中，在另一方(下段或上段)的晶舟盒開啟器121的載置台上是別的晶舟盒110會被移載至載置台，利用晶舟盒開啟器121之晶舟盒110的開放作業會同時被進行。
一旦預先被指定的片數的晶圓200被裝填於晶舟217內(晶圓裝填)，則實行後述的基板處理工程。然後，一旦成膜處理結束，則處理完了的晶圓200是從晶舟217取出，往晶舟盒110內儲存(晶圓脫裝)。
晶圓脫裝後，除了在缺口對準裝置的調整工程，以和上述的程序大致相反的程序，儲存了處理後的晶圓200的晶舟盒110會往框體111外搬出。
(5)基板處理工程 其次，詳述有關基板處理工程。在進行基板處理工程的實施時，主控制部25是實行被儲存於記憶部28的程式儲存區域33的製程處方。
在此，說明有關使用六氯矽乙烷(Si2 Cl6 ，簡稱：HCDS)氣體，作為原料氣體，使用氨(NH3 )氣體，作為反應氣體，在晶圓200上形成矽氮化膜(Si3 N4 膜，以下亦稱為SiN膜)的例子。另外，在以下的說明中，構成基板處理裝置100的各部的動作是藉由控制器240來控制。
在本實施形態的基板處理工程中，藉由進行預定次數(1次以上)循環，在晶圓200上形成SiN膜，該循環是非同時地進行：對於處理室201的晶圓200供給HCDS氣體的工程、從處理室201除去HCDS氣體(殘留氣體)的工程、對於處理室201的晶圓200供給NH3 氣體的工程、及從處理室201除去NH3 氣體(殘留氣體)的工程。
並且，在本說明書中使用「基板」的言辭時也與使用「晶圓」的言辭時同義。
(晶舟裝載工程) 一旦複數片的晶圓200被裝填於晶舟217(晶圓裝填)，則晶舟217藉由晶舟昇降機115來搬入至處理室201(晶舟裝載)。此時，蓋體219是成為經由O型環220b來氣密地閉塞集流腔209的下端的狀態。
(準備工程) 以處理室201能夠從大氣壓成為預定的壓力之方式，藉由泵244及主泵(未圖示)來真空排氣。此時，處理室201的壓力是在壓力感測器245被測定，APC閥242會根據此被測定的壓力資訊來反餽控制。又，泵244的背壓是在壓力感測器247被測定。泵244及主泵(未圖示)是至少至對於晶圓200的處理結束為止的期間維持使常時作動的狀態。
又，以處理室201的晶圓200能夠成為預定的溫度之方式，藉由加熱器206來加熱。此時，以處理室201能夠成為預定的溫度分佈之方式，根據溫度感測器263所檢測出的溫度資訊來反餽控制往加熱器206的通電情況。利用加熱器206之處理室201的加熱是至少至對於晶圓200的處理結束為止的期間繼續進行。
並且，開始利用旋轉機構254之晶舟217及晶圓200的旋轉。藉由旋轉機構254，晶舟217旋轉下，晶圓200會被旋轉。利用旋轉機構254之晶舟217及晶圓200的旋轉是至少至對於晶圓200的處理結束為止的期間繼續進行。
(淨化工程) 然後，開啟閥245c，243c，245d，243d，245g，243g，從氣體供給管230a，230b，230c供給N2 氣體至處理室201，從排氣單元310排氣。N2 氣體是作為淨化氣體作用。藉此，淨化處理室201。
(成膜工程) 一旦處理室201的溫度安定成預先被設定的處理溫度，則依序實行其次的2個的步驟，亦即步驟1~2。
[步驟1] 在此步驟中，對於處理室201的晶圓200供給HCDS氣體。
開啟閥245a，243a，往氣體供給管232a流動HCDS氣體。HCDS氣體是藉由MFC241a來調整流量，經由噴嘴230a來朝處理室201供給，從排氣單元310排氣。此時，對於晶圓200供給HCDS氣體。此時，N2 氣體是同時開啟閥245c，243c，藉由MFC241c來調整流量，與HCDS氣體一起往處理室201供給，從排氣管231排氣。藉由對於晶圓200供給HCDS氣體，在晶圓200的最表面上形成例如數原子層的厚度的含矽(Si)層，作為第1層。
第1層被形成後，關閉閥245a，243a，停止HCDS氣體的供給。此時，APC閥242是維持開啟，藉由泵244、主泵(未圖示)來將處理室201真空排氣，從處理室201排出殘留於處理室201的未反應或貢獻第1層的形成之後的HCDS氣體。此時，維持開啟閥245c，243c，維持往處理室201供給N2 氣體。N2 氣體是作為淨化氣體作用，藉此，可提高從處理室201排出殘留於處理室201的氣體的效果。
[步驟2] 步驟1結束後，對於處理室201的晶圓200，亦即被形成於晶圓200上的第1層供給NH3 氣體。NH3 氣體是以熱來活化而對於晶圓200供給。
在此步驟中，以和步驟1的閥245a，243a，245c，243c的開閉控制同樣的程序來進行閥245b，243b，245d，243d的開閉控制。NH3 氣體是藉由MFC241b來調整流量，經由噴嘴230b來朝處理室201內供給，從排氣管231排氣。此時，對於晶圓200供給NH3 氣體。對於晶圓200供給的NH3 氣體是與在步驟1被形成於晶圓200上的第1層，亦即含Si層的至少一部分反應。藉此，第1層是在無電漿下被熱性氮化，被使朝第2層亦即矽氮化層(SiN層)變化(被改質)。
形成第2層之後，關閉閥245b，243b，停止NH3 氣體的供給。然後，藉由與步驟1同樣的處理程序，從處理室201排出殘留於處理室201的未反應或貢獻第2層的形成之後的NH3 氣體或反應副生成物。此時，亦可與步驟1同樣地不完全排出殘留於處理室201的氣體等。
(預定次數實施) 藉由進行預定次數(n次)使上述的2個的步驟非同時亦即不同步進行的循環，可在晶圓200上形成預定膜厚的SiN膜。另外，最好將上述的循環重複複數次至使在進行1次上述的循環時形成的第2層(SiN層)的厚度比預定的膜厚更小，藉由層疊第2層(SiN層)而形成的SiN膜的膜厚形成預定的膜厚為止。
(淨化工程) 成膜處理完了後，開啟閥245c，243c，245d，243d，245g，243g，從氣體供給管230a，230b，230c往處理室201供給N2 氣體，自排氣管231排氣。N2 氣體是作為淨化氣體作用。藉此，處理室201會被淨化，殘留於處理室201的氣體或反應副生成物會從處理室201除去(淨化)。然後，實行一邊處理室201的氣氛被置換成惰性氣體(惰性氣體置換)，一邊處理室201內的壓力恢復成常壓(大氣壓恢復)工程。與此大氣壓恢復工程並行實行上述的洗滌步驟。有關此洗滌步驟的詳細後述。
(晶舟卸載及晶圓脫裝) 蓋體219會藉由晶舟昇降機115而下降，製程管203的下端會被開口。然後，處理完了的晶圓200會在被支撐於晶舟217的狀態下，從製程管203的下端搬出至製程管203的外部(晶舟卸載)。處理完了的晶圓200從晶舟217取出(晶圓脫裝)。
(6)洗滌工程 洗滌工程是在除去附著於構成處理室201的零件的副生成物時被實施。在洗滌工程的實施時，主控制部25是實行被儲存於記憶部28的程式儲存區域33的洗滌處方。
在本實施形態的洗滌工程中，說明有關利用洗滌氣體來洗滌處理室201的方法。洗滌氣體可使用氟(F2 )氣體或氟化氫(HF)氣體等。
具體而言，在將空的晶舟217搬入至處理室201的狀態下，或不將晶舟217搬入至處理室201的狀態下，處理爐202的下端部會藉由爐口遮板來閉塞。然後，以處理室201能夠成為預定的洗滌壓力之方式，藉由APC閥242來真空排氣，且以處理室201能夠成為預定的洗滌溫度之方式，藉由加熱器206來加熱。
然後，在處理室201被維持於預定的洗滌溫度、預定的洗滌壓力之狀態下，開始洗滌氣體的往處理室201的供給。
具體而言，在關閉閥243a~243d，243g，243h，245a~245d，245g，245h，停止往處理室201內的處理氣體、反應氣體、惰性氣體的供給之狀態下，開啟閥243e，245e，使洗滌氣體流動至氣體供給管232e。又，洗滌氣體是藉由MFC241e來調整流量，經由噴嘴230c來朝處理室201供給，從排氣單元310排氣。此時，閥245f，243f是被關閉。另外，此時，亦可同時開啟閥245c，243c，245d，243d，使N2 氣體往氣體供給管232a，232b內流動。N2 氣體是藉由MFC241c，241d來調整流量，與洗滌氣體一起往處理室201供給，從排氣管231排氣。
亦即，被供給至處理室201的洗滌氣體是上昇於處理室201，從內管204的上端開口流出至筒狀空間250內，流下於筒狀空間250之後，從排氣單元310排氣。洗滌氣體是在通過處理室201時，與附著於處理室201的副生成物接觸，蝕刻除去。一旦經過預先被設定的處理時間，副生成物的除去完了，則關閉閥245e，243e，停止往處理室201的洗滌氣體的供給。
(7)排氣洗滌工程
本實施形態的排氣洗滌工程(洗滌步驟)是在製程處方的成膜處理工程後的處理室201的氣氛被置換成惰性氣體(惰性氣體置換)，且如後述的圖6所示般，處理室201內的壓力被恢復成常壓(大氣壓恢復)的工程中，對於構成排氣單元310的零件，以預先被設定的初期值來供給洗滌氣體。亦即，如後述的圖6所示般，由於排氣洗滌工程是被納入至製程處方，因此製程處方的大氣壓恢復工程是被構成為可與洗滌步驟並行實行。藉此，每實行製程處方，可對於構成排氣單元310的零件供給預先被設定的量(初期流量)的洗滌氣體，因此可除去排氣單元310內的副生成物。進一步，在製程處方中，在構成排氣單元310的零件中被檢測到異常的傾向時，可由初期值變更洗滌氣體的設定流量來對於構成排氣單元310的零件供給洗滌氣體。
又，本實施形態的控制器240是當檢測到副生成物往構成排氣單元310的零件附著所造成的配管的閉塞、泵的停止等的異常的傾向時，使發生警報且變更亦即增加洗滌氣體的設定流量。此時，藉由按照警報的發生次數來設定適當的洗滌氣體量，除了延伸構成排氣單元310的零件的維修週期，提升裝置的運轉率以外，與以一定量的洗滌氣體實施的情況作比較，還可一面抑制洗滌步驟的洗滌氣體的總量，一面在副生成物往構成排氣單元310的排氣管231或泵244或未圖示的主泵等的零件堆積進展之前除去。
具體而言，主控制部25會控制為在製程處方實行中取得顯示被預定的特定步驟的排氣單元310的狀態的裝置資料，若由泵244的電流值、旋轉數、背壓來檢測到排氣單元310的異常的傾向(預兆)，則使發生警報，將訊息通知給主裝置或顯示部31。然後，每警報的發生次數增加，洗滌氣體的設定流量會被增加。亦即，主控制部25是可按照警報的發生次數來變更洗滌氣體的設定流量，依據被變更的洗滌氣體的設定流量，與製程處方的大氣壓恢復工程並行，自動實行洗滌步驟。
例如，主控制部25是與成膜處理工程後的大氣壓恢復工程並行以初期值的洗滌氣流量來實行排氣洗滌工程。然後，如圖4所示般，一面在製程處方實行中取得由泵244的電流值、旋轉數及背壓所成的群的裝置資料，一面例如在成膜處理工程中檢測到排氣管231的閉塞或泵的堵塞的異常的傾向時，主控制部25是以裝置不會因為排氣管231的閉塞或泵的堵塞而停止的方式，增多洗滌氣體的流量來實行排氣洗滌工程。另外，由泵244的電流值、旋轉數及背壓所成的群的裝置資料的取得是負荷施加於泵244的工程(例如準備步驟)為理想。
在此，利用圖2來說明本實施形態的排氣洗滌工程。首先，上述的製程處方的成膜處理結束，淨化工程結束之後，實行大氣壓恢復工程。此時，主控制部25是開啟閥245c，243c，245d，243d，245g，243g，從氣體供給管230a，230b，230c往處理室201供給N2 氣體。另外，N2 氣體是只要從氣體供給管230a，230b，230c的其中任一個供給至處理室201即可。此時，APC閥242是成為全閉，邊使處理室201形成N2 氣體氣氛，邊使從處理壓力(預定減壓)慢慢地上昇，將N2 氣體往處理室201供給至形成大氣壓為止。另外，此大氣壓恢復工程是數分程度，例如5分鐘。
然後，與上述的大氣壓恢復工程並行，主控制部25是在關閉閥245a，243a，245b，243b，245e，243e，245h，243h，停止往處理室201的處理氣體、反應氣體及洗滌氣體的供給及往排氣單元310的惰性氣體的供給之狀態下，開啟閥245f，243f，使洗滌氣體流動至氣體供給管232f。洗滌氣體是藉由MFC241f來調整成例如預先被設定的流量(初期流量)，將處理室201旁通，供給至排氣單元310。另外，上述的閥動作是即使產生裝置資料的平均值的變動而檢測到異常時也不變，但藉由MFC241f調整的流量會不同。或，亦可為藉由MFC241f調整的流量也不變，而改變供給時間。
亦即，如圖2所示般，洗滌氣體是經由氣體供給管232f，經由排氣管231、泵244、壓力感測器247及未圖示的主泵來朝框體111外排氣。亦即，洗滌氣體是在通過排氣單元310內時，與附著於排氣單元310內的副生成物接觸，蝕刻除去。一旦預先被設定的處理時間經過，副生成物的除去完了，則關閉閥245f，243f，停止往排氣單元310內的洗滌氣體的供給。在此，處理時間是被設定成排氣洗滌工程必定在大氣壓恢復工程中結束的時間。亦即，排氣洗滌工程的全時間是被構成比大氣壓恢復工程的全時間更短。又，大氣壓恢復工程的開始時刻會被設定成比排氣洗滌工程的開始時刻更早，大氣壓恢復工程的結束時刻會被設定成比排氣洗滌工程的結束時刻更慢。
進一步，利用圖5~圖7來具體地說明本實施形態的排氣洗滌工程。
圖5是專門用於圖2中排氣系(排氣管線)的圖面。在此是被構成可將處理室201旁通而直接經由旁通管線，在閉塞APC閥242的狀態下，從洗滌氣體供給源供給洗滌氣體(例如含氟氣體的F2 氣體或HF氣體等)至APC閥242的排氣側，且泵244的供給側的排氣管231。而且，被構成為在泵244的排氣側的排氣管231設有氣體濃度檢測器(例如FT-IR)，至少可檢測洗滌氣體被供給時的排氣管231內的氣體濃度。
圖6是表示在製程處方的大氣壓恢復工程中納入排氣洗滌工程之一例的圖，將本實施形態的排氣洗滌工程納入至製程處方的形態當然是不被限定於此形態。
如圖6所示般，被構成為從洗滌氣體的供給開始到供給結束為止收於大氣壓恢復工程的期間內。並且，藉由此構成，每當製程處方被實行時可實行排氣洗滌工程。
以下，利用圖5、圖6來說明有關排氣洗滌工程。另外，在圖6中，大氣壓恢復工程會被分成大氣壓恢復工程1~大氣壓恢復工程4，但只是為了容易說明4工程的排氣洗滌工程，而基於方便起見設置。
首先，一旦大氣壓恢復工程開始，則APC閥242會被閉塞(全閉)，且閥245e會被關閉。另外，在本實施形態中，APC閥242及閥245e是被關閉至大氣壓恢復工程及其次的晶舟卸載工程結束為止。幾乎同時閥243f會被開放，氣體供給管232f、APC閥242的排氣側的排氣管231會藉由泵244而被減壓(大氣壓恢復工程1)。亦即，此工程是作為供給洗滌氣體的前準備，將氣體供給管232f、排氣管231減壓排氣的工程，在本實施形態是1min。此時，亦可將閥245h，243h形成開啟，從未圖示的淨化氣體供給源供給惰性氣體作為淨化氣體至氣體供給管232f、排氣管231。另外，所謂「幾乎同時」是不僅同時，還意思1sec以下的時間，此情況，由於泵244常時動作，因此意思閥243f的開啟稍微慢。另外，當然大氣壓恢復工程開始時，閥245f是閉狀態。
其次，維持APC閥242閉塞，閥245f，243f被開放，一面藉由泵244來減壓，一面藉由MFC241來流量控制的洗滌氣體會被供給至氣體供給管232f、APC閥242的排氣側的排氣管231(大氣壓恢復工程2)。亦即，此工程是在圖5所示般的狀態下，將洗滌氣體供給至氣體供給管232f、APC閥242的排氣側的排氣管231的供給步驟。在圖6是顯示為10min的工程。只要排氣洗滌工程的全時間比大氣壓恢復工程的時間短便無問題，因此當然不被限定於此時間，亦即10min只不過是一例。此時，亦可將閥245h，243h形成開啟而從未圖示的淨化氣體供給源供給淨化氣體至氣體供給管232f、排氣管231。
在此，上述的供給步驟的期間，進行利用被設在泵244的排氣側的氣體濃度檢測器之排氣管231內的氣體濃度的檢測。並且，預先依據洗滌氣體種類來設定檢測對象的氣體。
其次，維持APC閥242閉塞，閥245f被關閉，243f被開放，藉由泵244來減壓，而氣體供給管232f或APC閥242的排氣側的排氣管231內的洗滌氣體被排氣(大氣壓恢復工程3)。亦即，此工程是為了除去被供給的洗滌氣體的殘渣或未反應的氣體等，而將氣體供給管232f、排氣管231予以減壓排氣的工程，在本實施形態是2min10sec。此時，亦可將閥245h，243h形成開啟而從未圖示的淨化氣體供給源供給淨化氣體至氣體供給管232f、排氣管231。
接著在APC閥242閉塞的狀態下，實行以惰性氣體來淨化氣體供給管232f、APC閥242的排氣側的排氣管231的工程。其次，維持關閉閥245f，將閥245h，243h形成開啟而從未圖示的淨化氣體供給源供給淨化氣體至氣體供給管232f、排氣管231，且接著維持APC閥242閉塞，243f被開放，藉由泵244來將氣體供給管232f、APC閥242的排氣側的排氣管231排氣(大氣壓恢復工程4)。亦即，此工程是將淨化氣體供給至氣體供給管232f、排氣管231，而分別淨化氣體供給管232f內、排氣管231內及泵244的淨化工程，在本實施形態是1.5min。淨化氣體是只要為惰性氣體即可，不被特別地限定於氣體種類。
另外，排氣洗滌工程是一旦上述的淨化工程結束，則閥245f，243f，245h，243h會全部被關閉，結束。在此，在圖6中，排氣洗滌工程與大氣壓恢復工程大致同時結束，但必定在排氣洗滌工程結束後，大氣壓恢復工程結束。
在此，雖在各工程設定有時間，但實質上在各工程設定時間前結束為理想。
另一方面，由於大氣壓恢復工程是APC閥242及閥245e為全閉的狀態，因此與上述的排氣洗滌工程是完全地獨立進行。亦即，使處理室201恢復成大氣壓且置換成惰性氣體的工程會與上述的排氣洗滌工程並行且獨立進行。在此，例如，即使在大氣壓恢復工程2的時間點到達大氣壓，也會使惰性氣體停止，或未圖示的壓力調整器作動，以處理室201不會形成過加壓的方式，經由壓力調整器來排氣，微調整處理室201的壓力，因此即使APC閥242全閉也不會特別成為問題。
在圖7顯示累積膜厚6nm時，實施圖6的排氣洗滌工程時的實驗例。在此是顯示使用氣體A的HF氣體作為洗滌氣體，供給10分鐘2L時的實驗例。若根據圖7，則可用氣體濃度檢測器的SiF4 氣體的濃度來確認約4分鐘作為副生成物的氣體B的SiF4 氣體的濃度減少至接近0ppm，可除去副生成物的情形。藉由如此將排氣洗滌工程納入至處方，每實行處方，以該條件供給洗滌氣體至排氣管231、泵244，可使泵244的維修循環(保養週期)提升2倍以上。
上述的實驗例的情況，約6分鐘便可在無副生成物的狀態下供給洗滌氣體至排氣管231或泵244，提升泵244的保養週期至2倍以上，但只要能變更洗滌的條件，便可期待更進一步的保養週期的改善。例如，上述的實驗例的情況，若將洗滌氣體的流量從2L減至1L，或將供給洗滌氣體的時間從10分鐘縮短至5分鐘，則可使泵244的保養週期更提升。如此，只要能變更洗滌條件，便可期待更進一步的效果。
其次，根據圖8~圖10來說明有關控制器240的排氣洗滌工程的實行動作。主控制部25是被構成為與圖10所示的大氣壓恢復工程並行實行排氣洗滌工程。如圖10所示般，只在排氣洗滌工程供給洗滌氣體，在淨化工程供給惰性氣體的不同的氣體，輔助泵的背壓是藉由未圖示的主泵來抽真空，成為大致相同的壓力。
製程處方是在從大氣壓開始抽真空的準備工程中，泵244的背壓會急劇地上昇，負荷會施加於泵244。在以下中，說明有關以此準備工程作為上述的特定步驟的例子。
如圖8所示般，主控制部25是從製程處方開始時取得製程處方實行中的裝置資料(步驟S10)。具體而言，至少以預定間隔取得顯示製程處方實行中的泵244的電流值、旋轉數、背壓的資料，作為裝置資料。
然後，判定實行中的處方是否為被預定的特定步驟(步驟S11)。具體而言，判定是否為圖10所示的準備工程(Slow Pump工程)。
被判定成不是特定步驟時(在步驟S11中No)，回到步驟S10的處理，被判定成是特定步驟時(在步驟S11中Yes)，在特定步驟中加算以預定間隔取得的裝置資料(步驟S12)。另外，亦可只取得特定步驟的裝置資料。
然後，判定是否特定步驟結束(步驟S13)。當被判定成特定步驟未結束時(在步驟S13中No)，回到步驟S11的處理。
被判定成特定步驟結束時(在步驟S13中Yes)，主控制部25算出加算後的裝置資料的平均值，儲存於記憶部28(步驟S14)。具體而言，例如以1秒週期來取得準備工程中的泵244的電流值、旋轉數及背壓而分別加算。然後，依據加算次數來除加算後的資料的累積值，藉此分別運算算出平均值，儲存於記憶部28。
然後，主控制部25比較這次被算出的資料的平均值與實行前次的製程處方時被算出的資料的平均值(步驟S15)。具體而言，分別比較這次的準備工程的泵244的電流值、旋轉數及背壓的平均值與前次實行的製程處方的準備工程的輔助泵244的電流值、旋轉數及背壓的平均值。
然後，確認被記憶於記憶部28的監視參數，當被判定成這次的平均值未從前次的平均值上昇(或下降)(無異常的傾向)時(在步驟S15中No)，將計數異常的傾向的連續次數的連續次數計數器歸零(形成0)(步驟S19)，結束處理。具體而言，判定準備工程的泵244的電流值的平均值是否從前次的製程處方的準備工程的泵244的電流值的平均值上昇，當被判定成未上昇時，將連續次數計數器歸零。並且，泵244的旋轉數的平均值或泵244的背壓的平均值也同樣地比較。
然後，當被判定成這次的平均值從前次的平均值上昇(下降)(有異常的傾向)時(在步驟S15中Yes)，開始連續次數計數器的計數(計數器增量)(步驟S16)。然後，判定是否連續預先被設定的次數上昇(或下降)(步驟S17)。
當被判定成未連續預先被設定的次數上昇(下降)(無異常的傾向)時(在步驟S17中No)，結束處理，當被判定成連續預先被設定的次數上昇(下降)(有異常的傾向)時(在步驟S17中Yes)，實行後述的洗滌氣體設定流量變更處理(步驟S18)。然後，將連續次數計數器歸零(S19)，結束處理。
具體而言，當被判定成準備工程的泵244的電流值的平均值為從在前次的製程處方的實行時取得的泵244的電流值的平均值上昇時，開始連續次數計數器的計數，當泵244的電流值為監視參數的設定值的預定次數，例如有5次連續上昇傾向時，使發生警報，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量。例如，當準備工程中的泵244的電流值的平均值，在第47批為14.421A、在第48批為14.528A、在第49批為14.596A、在第50批為14.660A、在第51批為15.063A，5次連續上昇時(旋轉數6.879krpm，背壓1.000kPa)，使發生警報，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量。另外，不被限定於此次數，只要可掌握監視參數的傾向即可，例如被構成為設定成3次以上7次以下。
又，有關準備工程的泵244的背壓的平均值或泵244的旋轉數的平均值也是同樣地，當有成監視參數的設定值的預定次數連續為預先被定義成異常傾向之傾向時，使警報發生，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量。
亦即，準備工程的泵的電流值、旋轉數及背壓的平均值的其中至少任一個與前次的準備工程的輔助泵的電流值、旋轉數及背壓的平均值作比較，當預先被設定的次數連續為預先被定義成異常傾向的上昇或下降時，檢測到構成排氣單元310的配管的閉塞或泵停止的異常的傾向，使發生警報，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量。
另外，在本實施形態中，說明有關當泵244的電流值、旋轉數及背壓的平均值之中，至少任一個為從前次的平均值連續預先被設定的次數上昇或下降時，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量的例子，但並非限於此，泵244的電流值、旋轉數及背壓的全部的平均值為從前次的平均值連續預先被設定的次數上昇或下降時，亦可使發生警報，或當泵244的電流值、旋轉數及背壓的平均值之中任2個以上(複數)為從前次的平均值連續預先被設定的次數上昇或下降時，亦可使發生警報，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量。又，當從由泵244的電流值、旋轉數及背壓所成的群至少一個的裝置資料的平均值為預定次數連續從臨界值偏離時，亦可使發生警報，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量。又，當泵244的電流值、旋轉數及背壓的各個的裝置資料的平均值為預先被設定的次數連續從臨界值偏離時，亦可使發生警報，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量。藉由該等，特別可掌握排氣裝置的裝置資料的傾向，可檢測到構成排氣單元310的零件的異常的傾向。
其次，利用圖9(A)及圖9(B)來說明有關上述的步驟S18的洗滌氣體設定流量變更處理。洗滌氣體設定流量變更處理是按照檢測到異常的傾向之警報的發生次數來變更。
首先，一旦主控制部25檢測到排氣單元310的異常的傾向，則使發生警報(步驟S20)。然後，加算用以計數警報的發生次數的警報計數器(步驟S21)。警報的發生是依據在顯示部有配管的閉塞或泵的堵塞的預兆的意旨或督促排氣單元310的維修的顯示，或通知主裝置該等的訊息等來進行。然後，被加算的警報計數器會判定是否為預先被設定的限制次數(步驟S22)。然後，當警報計數器到達限制次數時(在步驟S22中Yes)，進行排氣管的閉塞或泵的堵塞的最終警告(步驟S25)，結束處理。作為最終警告，禁止其次的製程處方的實行之應提前實施排氣裝置的更換或大修等的維修等的顯示會被執行於顯示部，或將訊息通知給主裝置。亦即，當裝置資料的異常超過臨界值時，禁止其次的製程處方的實行的最終警告會被執行。然後，實施維修後，警報計數器會被歸零。並且，排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量是回到初期值。
又，當警報計數器未達限制次數時(在步驟S22中No)，根據警報計數器(警報的發生次數)，從記憶部28取得被設定的洗滌氣體的流量資訊(步驟S23)。另外，在記憶部28是預先儲存有對應於警報計數器的洗滌氣體的流量。然後，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的設定流量(步驟S24)，結束處理。另外，主控制部25是從準備工程的其次的步驟到圖10所示的大氣壓恢復步驟之前的步驟為止，判定取得的裝置資料的平均值的變動。因此，在本實施形態是可與製程處方的大氣壓恢復工程並行實行排氣洗滌工程。
如此，當裝置資料的異常傾向被檢測到時，藉由在製程處方的實行中變更洗滌氣體的流量及/或洗滌氣體的供給時間，洗滌氣體的設定流量會被變更，排氣洗滌工程會被修正，可藉由被修正的排氣洗滌工程(被變更的洗滌氣體的設定流量)來使實行排氣洗滌工程。藉此，藉由在適當的時機以適當的洗滌氣體量來除去附著於排氣裝置的副生成物，可一面抑制洗滌氣體的總量，一面避開排氣管的閉塞或泵的堵塞所造成的泵轉子停止，可藉由連續進行製程處方來使裝置運轉率提升。
(8)根據本實施形態的效果 若根據本實施形態，則可取得以下所示的1個或複數的效果。
(a)藉由將排氣洗滌工程納入至製程處方，可在製程處方的每成膜處理後供給預先被設定的流量的洗滌氣體，可在副生成物往排氣裝置的堆積進展之前除去。
(b)藉由與製程處方的每成膜處理後的大氣壓恢復工程並行實施排氣洗滌工程，可在適當的時機除去附著於排氣裝置的副生成物，可使裝置的運轉率提升。
(c)藉由效率佳掌握有關排氣裝置的監視對象的參數的傾向，檢測異常，使檢測到異常時的洗滌氣體的設定流量增加，可在異常發生之前確實地進行保養，可使裝置的運轉率提升。
(d)藉由掌握有關排氣裝置的監視參數的傾向，可在排氣管閉塞之前或泵堵塞而泵轉子停止之前，例如檢測到附著於排氣裝置內的副生成物所造成的堵塞。
(e)可掌握監視對象的排氣裝置的異常的預兆，使發生警報，或將訊息顯示於顯示部31，或將警報的內容顯示於顯示部31，或將訊息通知主裝置，而可將排氣管的閉塞或泵的堵塞所造成的泵轉子停止的預兆告知使用者。藉此，可在排氣管的閉塞或泵的堵塞所造成的泵轉子停止前，確實地進行構成排氣裝置的零件的更換或大修等的維修。
(f)在製程處方實行中，可使處理室旁通而供給洗滌氣體至排氣部來進行排氣裝置內的副生成物的除去，由於不需要實行以往的洗滌處方結束後，製程處方重啟前進行的預塗等的前處理處方，因此可使裝置運轉率顯著地提升。
(g)由於將構成製程處方的各步驟之中被預定的特定步驟的裝置資料的平均值與在前次的製程處方實行時被算出的特定步驟的裝置資料的平均值作比較，取得排氣管的閉塞或泵的堵塞所造成的泵轉子停止的預兆，因此最終警告前是亦可不設定臨界值。
以上，具體地說明本案的實施形態，但本案是不被限定於上述的實施形態及實施例，可在不脫離其主旨的範圍實施各種變更。
又，上述的實施形態中，說明有關使膜成膜於晶圓200上的例子。然而，本案是不被限定於如此的形態。例如，在上述的實施形態中，說明有關供給鹵素氣體等的洗滌氣體的洗滌處方，但亦可供給惰性氣體等的淨化氣體的淨化氣體處方。又，雖記載有關含氟氣體作為鹵素氣體，但即使是含氯氣體也無妨。
又，亦可在構成排氣單元310的零件產生異常的傾向時，變更排氣洗滌工程的洗滌氣體的濃度或氣體種類。
又，亦可構成為在大氣壓恢復工程後的晶圓脫裝、其次的製程處方的晶圓裝填中，將洗滌氣體的流量形成預先設定的初期值，而供給至構成排氣單元310的零件。
又，上述的實施形態中，說明有關使用一次處理複數片的基板的分批式的縱型裝置之處理裝置來成膜的例子，但本案是不被限定於此。又，上述的實施形態中，說明有關使用具有熱壁型的處理爐的基板處理裝置來將薄膜成膜的例子，但本案是不被限定於此，在使用具有冷壁型的處理爐的基板處理裝置來將薄膜成膜時也可適用。
又，不限於像本實施例的基板處理裝置那樣處理半導體晶圓的半導體製造裝置等，亦可適用於處理玻璃基板的LCD(Liquid Crystal Display)製造裝置。
100:基板處理裝置 200:晶圓(基板) 217:晶舟(基板保持具) 244:輔助泵(泵)
[圖1]是表示適用於本案之一實施形態的基板處理裝置的立體圖。 [圖2]是表示本案之一實施形態的基板處理裝置的處理爐的縱剖面圖。 [圖3]是表示在本案之一實施形態的基板處理裝置使用的控制構成的方塊圖。 [圖4]是表示本案之一實施形態的製程處方實行中的輔助泵的電流值、旋轉數、背壓的圖。 [圖5]是本案之一實施形態的基板處理裝置的排氣系的圖。 [圖6]是表示本案之一實施形態的排氣洗滌處理的圖。 [圖7]是表示圖6所示的排氣洗滌處理的實驗例的圖。 [圖8]是表示在本案之一實施形態的基板處理裝置使用的製程處方實行中的控制流程的圖。 [圖9](A)是表示圖8所示的洗滌氣體設定流量變更處理的控制流程的圖，圖9(B)是表示被儲存於記憶部的資料之一例的圖。 [圖10]是表示在圖8、圖9(A)及圖9(B)所示的製程處方實行中的輔助泵的背壓的圖。

Claims (16)

  1. 一種半導體裝置的製造方法，其特徵為具有：基板處理工程，其係使閥開閉來一面將處理室維持於處理壓力，一面處理基板；準備工程，其係在前述基板處理工程之前將前述處理室調整至前述處理壓力；大氣壓恢復工程，其係將前述處理室從前述處理壓力形成大氣壓；及供給工程，其係使前述處理室旁通而供給預定氣體至前述閥的下游側，在前述準備工程取得與前述處理室的排氣裝置關聯的裝置資料，監視與前述排氣裝置關聯的裝置資料的變動，按照與前述排氣裝置關聯的裝置資料的變動來調整前述預定氣體的流量，使前述大氣壓恢復工程與前述供給工程並行實行。
  2. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，使前述大氣壓恢復工程與前述供給工程並行實行時，前述供給工程的全時間，係比前述大氣壓恢復工程的全時間更短。
  3. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，使前述大氣壓恢復工程與前述供給工程並行實行時，前述大氣壓恢復工程的開始時刻，係比前述供給工程的開始時刻更早。
  4. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，將前述大氣壓恢復工程與前述供給工程並行實行時，前述閥係被構成為閉塞。
  5. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，前述預定氣體與在前述大氣壓恢復工程被供給至處理室的氣體，係被構成為氣體種類不同。
  6. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，前述預定氣體為洗滌氣體或淨化氣體。
  7. 如請求項6之半導體裝置的製造方法，其中，前述洗滌氣體為含鹵素氣體或含氯氣體。
  8. 如請求項6之半導體裝置的製造方法，其中，前述淨化氣體為惰性氣體。
  9. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，被構成為可檢測與前述排氣裝置關聯的裝置資料的變動。
  10. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，更具有：監視與前述排氣裝置關聯的裝置資料之監視參數，前述監視參數，係至少以和前述排氣裝置關聯的裝置資料的類別、及按前述裝置資料的每個類別而被設定的設定值、以及按前述裝置資料的每個類別來顯示異常的傾向所構成。
  11. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，在前述基板處理工程監視前述裝置資料的變動。
  12. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，更具有：被設在前述閥的下游側之排氣裝置，前述與排氣關聯的裝置資料，係前述排氣裝置的電流值、旋轉數、背壓的其中任一個以上的資料。
  13. 如請求項1之半導體裝置的製造方法，其中，更具有：蓄積在前述準備工程收集的前述裝置資料之工程；由被蓄積的前述與排氣關聯的裝置資料來算出取得的前述與排氣關聯的裝置資料的平均值，將算出的前述平均值與在前次製程處方實行時算出的前述指定步驟的裝置資料的平均值作比較，判定前述平均值的變動，若前述平均值的變動到達預先被設定的預定次數，則使前述預定氣體的設定流量變更之工程。
  14. 如請求項13之半導體裝置的製造方法，其中，在使前述預定氣體的設定流量變更的工程中，被構成為變更前述預定氣體的流量及/或使前述預定氣體流動的時間，而修正前述供給工程，藉此使前述預定氣體的設定流量變更。
  15. 一種基板處理裝置，係包含：處理室，其係處理基板；供給部，其係供給預定氣體；壓力調整用的閥；控制部，其係被構成為使基板處理、準備處理及大氣壓恢復處理及供給處理實行於前述供給部及前述壓力調整 用的閥，該基板處理係一面使前述閥開閉來將前述處理室維持於處理壓力，一面處理基板，該準備處理係在前述基板處理工程之前將前述處理室調整至前述處理壓力，該大氣壓恢復處理係將前述處理室從前述處理壓力形成大氣壓，該供給處理係使前述處理室旁通而供給預定氣體至前述壓力調整用的閥的下游側，其特徵為：前述控制部，係被構成為在前述準備處理取得與前述處理室的排氣裝置關聯的裝置資料，監視與前述排氣裝置關聯的裝置資料的變動，按照與前述排氣裝置關聯的裝置資料的變動來調整前述預定氣體的流量，使前述大氣壓恢復處理與供給處理並行實行。
  16. 一種程式，係藉由控制器來使至少包含下列步驟的製程處方實行於基板處理裝置的程式，基板處理步驟，其係使閥開閉來一面將前述基板處理裝置的處理室內維持於處理壓力，一面處理基板；準備步驟，其係在前述基板處理步驟之前將前述處理室調整至前述處理壓力；大氣壓恢復步驟，其係將前述處理室從前述處理壓力形成大氣壓；及供給步驟，其係使前述處理室旁通而供給預定氣體至壓力調整用的閥的下游側，其特徵為：在前述準備步驟取得與前述處理室的排氣裝置關聯的 裝置資料，監視與前述排氣裝置關聯的裝置資料的變動，按照與前述排氣裝置關聯的裝置資料的變動來調整前述預定氣體的流量，使前述大氣壓恢復步驟與供給步驟並行實行。
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