WO2019176031A1 - 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

基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム Download PDF

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稲田　哲明
立野　秀人
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株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus, a semiconductor device manufacturing method, and a program.
  • a step of manufacturing the semiconductor device As a step of manufacturing the semiconductor device, a step of generating a vaporized gas by vaporizing a liquid raw material containing hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), a step of supplying the vaporized gas to the substrate in the processing chamber, May be performed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • An object of the present invention is to provide a technology capable of realizing exhaust in a wide pressure range even when a gas containing a compound having high reactivity with a metal is used as a processing gas.
  • a processing chamber that accommodates a substrate, a gas supply system that supplies a processing gas containing a compound that reacts with a metal into the processing chamber, and a gas exhaust system that exhausts an atmosphere in the processing chamber;
  • the gas exhaust system includes a common exhaust pipe that communicates with the processing chamber, and a first end that is connected to the common exhaust pipe via a first valve and that does not react with the compound.
  • An exhaust pipe one end connected to the common exhaust pipe via a second valve, a second exhaust pipe made of metal, a first exhaust device connected to the first exhaust pipe, and the second exhaust
  • a technique including a second exhaust device connected to a pipe.
  • the processing furnace 202 includes a reaction tube 203.
  • the reaction tube 203 is made of a heat-resistant material such as quartz (SiO 2 ), for example, and has a gas supply port 203p at the upper end and a cylindrical member having a furnace port (opening) at the lower end.
  • a processing chamber 201 is formed in the cylindrical hollow portion of the reaction tube 203.
  • the processing chamber 201 is configured to accommodate a plurality of wafers 200 as substrates.
  • a seal cap 219 is provided as a lid that can airtightly close the lower end opening of the reaction tube 203.
  • the seal cap 219 is made of a nonmetallic material such as quartz, and is formed in a disk shape.
  • an O-ring 220 is provided on the upper surface of the seal cap 219 as a seal member that comes into contact with the lower end of the reaction tube 203.
  • a rotation mechanism 267 is installed below the seal cap 219.
  • a rotation shaft 255 of the rotation mechanism 267 passes through the seal cap 219 and is connected to the boat 217. The rotation mechanism 267 is configured to rotate the wafer 200 by rotating the boat 217.
  • a bearing portion 219s of the rotating shaft 255 provided on the rotating shaft 255 is configured as a fluid seal such as a magnetic seal.
  • the seal cap 219 is configured to be raised and lowered in the vertical direction by a boat elevator 115 as an elevating mechanism installed outside the reaction tube 203.
  • the boat elevator 115 is configured as a transfer mechanism that carries the wafer 200 in and out of the processing chamber 201 by moving the seal cap 219 up and down.
  • the boat 217 as a substrate support is configured to support a plurality of, for example, 25 to 200, wafers 200 in a multi-stage manner by aligning them vertically in a horizontal posture and with their centers aligned. It is configured to arrange at intervals.
  • the boat 217 is made of a heat resistant material such as quartz, and includes a top plate 217a and a bottom plate 217b on the top and bottom.
  • a heat insulator 218 supported in multiple stages in a horizontal posture at the bottom of the boat 217 is made of a heat-resistant material such as quartz, for example, and is configured to suppress heat conduction between the wafer accommodating region and the vicinity of the furnace port. ing.
  • the heat insulator 218 can also be considered as a part of the components of the boat 217.
  • a heater 207 as a heating unit is provided outside the reaction tube 203.
  • the heater 207 is vertically installed so as to surround the wafer accommodation area in the processing chamber 201.
  • the heater 207 not only heats the wafer 200 accommodated in the wafer accommodating area to a predetermined temperature, but also functions as a liquefaction suppression mechanism that imparts thermal energy to the gas supplied into the processing chamber 201 and suppresses liquefaction thereof. , Or function as an excitation mechanism for activating this gas with heat.
  • a temperature sensor 263 as a temperature detection unit is provided in the processing chamber 201 along the inner wall of the reaction tube 203. Based on the temperature information detected by the temperature sensor 263, the output of the heater 207 is adjusted.
  • a gas supply pipe 232a is connected to a gas supply port 203p provided at the upper end of the reaction pipe 203.
  • the gas supply pipe 232a is provided with a gas generator 250a, a mass flow controller (MFC) 241a that is a flow rate controller (flow rate control unit), and a valve 243a that is an on-off valve in order from the upstream side.
  • MFC mass flow controller
  • the gas generator 250a as a vaporizer heats hydrogen peroxide water as a liquid raw material to a predetermined temperature (vaporization temperature) within a range of 120 to 200 ° C., for example, at substantially atmospheric pressure, and vaporizes or A processing gas is generated by mist formation.
  • the hydrogen peroxide solution is an aqueous solution obtained by dissolving hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), which is liquid at room temperature, in water (H 2 O) as a solvent.
  • the gas obtained by vaporizing the hydrogen peroxide solution contains H 2 O 2 and H 2 O at predetermined concentrations.
  • this gas is also referred to as H 2 O 2 containing gas.
  • H 2 O 2 contained in the processing gas is a kind of active oxygen, is unstable, easily releases oxygen (O), and generates a hydroxy radical (OH radical) having a very strong oxidizing power. Therefore, the H 2 O 2 -containing gas acts as a strong oxidant (O source) in the substrate processing step described later.
  • O source oxygen
  • the expression of a numerical range such as “120 to 200 ° C.” means that the lower limit value and the upper limit value are included in the range. Thus, for example, “120 to 200 ° C.” means “120 ° C. or more and 200 ° C. or less”. The same applies to other numerical ranges.
  • a gas supply pipe 232b for supplying a carrier gas (dilution gas) is connected downstream of the valve 243a of the gas supply pipe 232a and upstream of the portion heated by the heater 207.
  • the gas supply pipe 232b is provided with an MFC 241b and a valve 243b in order from the upstream side.
  • an O-containing gas not containing H 2 O 2 such as oxygen (O 2 ) gas, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) gas or rare gas, or a mixed gas thereof may be used. it can.
  • the vaporizing carrier gas is supplied to the gas generator 250a together with the hydrogen peroxide solution to atomize the hydrogen peroxide solution (atomizing). )is doing.
  • the flow rate of the vaporizing carrier gas is, for example, about 100 to 500 times the flow rate of the hydrogen peroxide solution.
  • the vaporizing carrier gas the same gas as the above-described carrier gas (dilution gas) can be used.
  • the vaporizing carrier gas or carrier gas (dilution gas) is included in the above-mentioned “processing gas” and “H 2 O 2 containing gas”, respectively. You may think.
  • a processing gas supply system is mainly configured by the gas supply pipe 232a, the MFC 241a, and the valve 243a. Also, a carrier gas (dilution gas) supply system is mainly configured by the gas supply pipe 232b, the MFC 241b, and the valve 243b.
  • an exhaust pipe 231 is connected as a common exhaust pipe that communicates with the processing chamber 201 and exhausts the atmosphere in the processing chamber 201.
  • the exhaust pipe 231 is a metal pipe, and the pipe inner surface is subjected to a surface treatment so that the pipe inner surface does not react with a metal having high reactivity with a metal such as H 2 O 2 contained in the processing gas. .
  • a coating treatment using a corrosion-resistant nickel (Ni) -based material, a coating treatment using a fluororesin, a surface treatment using ozone, an oxidation treatment by baking (particularly a baking treatment in an air atmosphere), or the like is performed.
  • the exhaust pipe 231 is provided with a pressure sensor 245a as a first pressure sensor that is a pressure detector and a pressure sensor 245b as a second pressure sensor that is a pressure detector.
  • the pressure sensor 245a measures the absolute pressure in a predetermined first pressure region in the exhaust pipe 231, for example, in a slight decompression region of 600 Torr (79993 Pa) or more and an atmospheric pressure or less, and sends the pressure data to the connected controller 121. It is configured to output.
  • the pressure sensor 245b is a pressure region in a first pressure region in the exhaust pipe 231 and a second pressure region lower than the first pressure region. For example, the pressure sensor 245b is connected to measure an absolute pressure in the range of 0 Torr to atmospheric pressure.
  • the controller 121 is configured to output pressure data.
  • 0 Torr as the lower limit value is a value including a measurement error of the pressure sensor 245b.
  • the pressure range measured by the pressure sensor 245a is narrower than the pressure range measured by the pressure sensor 245b.
  • the pressure sensor 245a measures the pressure in the exhaust pipe 231 with higher accuracy and resolution than the pressure sensor 245b in the first pressure region.
  • the exhaust pipe 231 is branched into two, and one end of the exhaust pipe 249 is connected to one downstream end via a valve 248b as a second valve.
  • One end of an exhaust pipe 242 is connected to the other downstream end via a valve 248a serving as a first valve.
  • the exhaust pipe 270 is connected to the downstream end of the exhaust pipe 242 via an APC valve 244a as a first pressure regulating valve.
  • a micro vacuum pump 247 serving as a micro vacuum exhaust device (first exhaust device) is provided.
  • the exhaust pipe 242 and the exhaust pipe 270 are made of a material that does not react with a metal contained in the processing gas and a compound having high reactivity, for example, a resin.
  • a fluororesin is used as the resin.
  • the exhaust pipe 242 and the exhaust pipe 270 provided downstream of the valve 248a constitute a first exhaust pipe.
  • the micro vacuum pump 247 is configured to exhaust the exhaust pipe 270 so that the pressure in the processing chamber 201 becomes a predetermined pressure (for example, 730 Torr) in the first pressure region. Therefore, the micro vacuum pump 247 has a capability of exhausting the exhaust pipe 270 to at least a pressure equal to or lower than the predetermined pressure. For example, the exhaust pipe 270 is driven to reduce the pressure to 600 Torr.
  • the micro vacuum pump 247 is, for example, a gas ejector, a diaphragm valve type small pump, or the like, and creates a differential pressure between the primary side and the secondary side of the micro vacuum pump 247 to exhaust the gas.
  • the APC valve 244a and the micro vacuum pump 247 may be configured integrally.
  • the micro vacuum pump 247 is configured of a part made of a material that does not react with a compound having a high reactivity with a metal contained in the processing gas, for example, a fluororesin or the like.
  • the valve 248a is configured to switch the presence or absence (ON / OFF) of exhaust from the exhaust pipe 242 by controlling the opening and closing of the valve.
  • the APC valve 244a connected to the controller 121 controls the opening degree of the valve while the micro vacuum pump 247 is operated based on the pressure information measured by the pressure sensor 245a, so that the exhaust pipe 242
  • the exhaust pipe 231 and the inside of the process chamber 201 can be exhausted at a slightly reduced pressure or atmospheric pressure.
  • the exhaust of the exhaust pipe 242 and the like can be stopped by controlling the APC valve 244a to be completely closed.
  • the exhaust pipe 249 is a metal pipe, and like the exhaust pipe 231, the pipe inner surface is subjected to a surface treatment so that the pipe inner surface does not react with a metal having high reactivity with the metal contained in the processing gas.
  • An exhaust pipe 280 that is a metal pipe is connected to the downstream end of the exhaust pipe 249 via an APC valve 244b as a second pressure regulating valve.
  • a vacuum pump 246 as a vacuum exhaust device (second exhaust device) is provided at the downstream end of the exhaust pipe 280.
  • the exhaust pipe 249 and the exhaust pipe 280 provided downstream of the valve 248b constitute a second exhaust pipe.
  • the exhaust pipe 280 provided downstream of the APC valve 244b constitutes a third exhaust pipe.
  • the vacuum pump 246 is configured to exhaust the exhaust pipe 280 so that the pressure in the processing chamber 201 becomes a predetermined pressure (for example, 400 Torr) in the second pressure region that is lower than the first pressure region. Therefore, the vacuum pump 246 has an ability to exhaust the inside of the exhaust pipe 280 to at least a pressure equal to or lower than the predetermined pressure. More preferably, the vacuum pump 246 is preferably configured so that the pressure (exhaustable pressure / exhaust capability) in the exhaust pipe 280 is less than 10 Torr.
  • a dry pump, a mechanical booster pump, or the like can be used as the vacuum pump 246, for example, a dry pump, a mechanical booster pump, or the like can be used.
  • the valve 248b is configured to switch the presence / absence of exhaust from the exhaust pipe 249 (ON / OFF) by controlling the opening and closing of the valve.
  • the APC valve 244b connected to the controller 121 controls the exhaust pipe 249 by controlling the opening of the valve while the vacuum pump 246 is operated based on the pressure information measured by the pressure sensor 245b.
  • the exhaust pipe 231 and the inside of the processing chamber 201 can be evacuated. By controlling the APC valve 244b to be completely closed, exhaust of the exhaust pipe 249 and the like can be stopped.
  • the exhaust pipe 231, the exhaust pipe 249, the exhaust pipe 280, and all of the portions in contact with the processing gas of the vacuum pump 246 can be subjected to surface treatment in the same manner as the exhaust pipe 231.
  • the surface treatment of the metal piping costs a lot.
  • the exhaust pipe 249 provided between the valve 248b and the APC valve 244b is configured by a metal pipe whose surface is treated so that the inner surface of the pipe does not react with the processing gas.
  • the exhaust pipe 280 provided on the downstream side of the APC valve 244b and between the APC valve 244b and the vacuum pump 246 is formed of a metal pipe whose inner surface is not surface-treated.
  • the reason why the exhaust pipe 249 and the exhaust pipe 280 can be configured in this way is that when the pressure in the exhaust pipe 249 is adjusted by the APC valve 244b in a state where the vacuum pump 246 is operated, the exhaust on the downstream side of the APC valve 244b. This is because the pressure in the pipe 280 is lowered to the evacuable pressure (exhaust capacity) of the vacuum pump 246, and the concentration of the processing gas flowing in the exhaust pipe 280 becomes extremely low. That is, during the operation of the vacuum pump 246, the concentration of the processing gas in the exhaust pipe 280 is extremely low, and the possibility that the metal constituting the exhaust pipe 280 reacts with the compound contained in the processing gas is low.
  • valve 248b having the function of the opening / closing function and the APC valve 244b having the pressure adjustment function are provided integrally without providing the valve 248b, the exhaust pipe 249 is unnecessary and the valve 248b All exhaust pipes on the downstream side of the APC valve 244b can be exhaust pipes 280 composed of metal pipes that are not subjected to the surface treatment described above.
  • the exhaust pipe 231, the pressure sensor 245a, the valve 248a, the exhaust pipe 242, the APC valve 244a, the exhaust pipe 270, and the micro decompression pump 247 constitute a micro decompression exhaust system.
  • the exhaust pipe 231, the pressure sensor 245 b, the valve 248 b, the exhaust pipe 249, the APC valve 244 b, the exhaust pipe 280, and the vacuum pump 246 constitute a vacuum exhaust system.
  • a gas exhaust system that exhausts the atmosphere in the processing chamber 201 is configured by the slightly reduced pressure exhaust system and the vacuum exhaust system.
  • the controller 121 as a control unit is configured as a computer including a CPU 121a, a RAM 121b, a storage device 121c, and an I / O port 121d.
  • the RAM 121b, the storage device 121c, and the I / O port 121d are configured to exchange data with the CPU 121a via the internal bus 121e.
  • An input / output device 122 configured as a touch panel or the like is connected to the controller 121.
  • the storage device 121c is configured by a flash memory, an HDD, or the like.
  • a control program that controls the operation of the substrate processing apparatus, a process recipe that describes the procedure and conditions of the substrate processing described later, and the like are stored in a readable manner.
  • the process recipe is a combination of functions so that a predetermined result can be obtained by causing the controller 121 to execute each procedure described later, and functions as a program.
  • process recipes, control programs, and the like are collectively referred to simply as programs.
  • the process recipe is also simply called a recipe.
  • program When the term “program” is used in this specification, it may include only a recipe, only a control program, or both.
  • the RAM 121b is configured as a memory area that temporarily stores programs, data, and the like read by the CPU 121a.
  • the I / O port 121d includes the above-described MFCs 241a and 241b, valves 243a, 243b, 248a and 248b, gas generator 250a, pressure sensors 245a and 245b, APC valves 244a and 244b, vacuum pump 246, micro vacuum pump 247 and heater 207.
  • the temperature sensor 263, the rotation mechanism 267, the boat elevator 115 and the like are connected.
  • the CPU 121a is configured to read out and execute a control program from the storage device 121c and to read a recipe from the storage device 121c in response to an operation command input from the input / output device 122 or the like.
  • the CPU 121a performs a gas generation operation by the gas generator 250a, a flow rate adjustment operation by the MFCs 241a and 241b, an opening and closing operation of the valves 243a, 243b, 248a and 248b, and an opening and closing operation of the APC valves 244a and 244b so as to follow the contents of the read recipe.
  • the temperature adjustment operation 207, the rotation and rotation speed adjustment operation of the boat 217 by the rotation mechanism 267, the raising / lowering operation of the boat 217 by the boat elevator 115, and the like are controlled.
  • the controller 121 installs the above-mentioned program stored in an external storage device (for example, a magnetic disk such as an HDD, an optical disk such as a CD, a magneto-optical disk such as an MO, or a semiconductor memory such as a USB memory) 123 in a computer.
  • an external storage device for example, a magnetic disk such as an HDD, an optical disk such as a CD, a magneto-optical disk such as an MO, or a semiconductor memory such as a USB memory
  • the storage device 121c and the external storage device 123 are configured as computer-readable recording media. Hereinafter, these are collectively referred to simply as a recording medium.
  • recording medium When the term “recording medium” is used in this specification, it may include only the storage device 121c alone, may include only the external storage device 123 alone, or may include both of them.
  • the program may be provided to the computer using a communication means such as the Internet or a dedicated line without using the external storage device 123.
  • a polysilazane (PHPS) coating step (S1) and a pre-baking step (S2) are sequentially performed on the wafer 200.
  • PHPS polysilazane
  • a coating liquid containing polysilazane (polysilazane solution) is coated on the surface of the wafer 200 using a technique such as a spin coating method.
  • the prebaking step (S2) the solvent is removed from the film by heat-treating the wafer 200 on which the coating film is formed. By heating the wafer 200 on which the coating film is formed at a processing temperature (prebake temperature) within a range of 70 to 250 ° C., for example, the solvent can be volatilized from the coating film. This heat treatment is preferably performed at about 150 ° C.
  • the coating film formed on the surface of the wafer 200 becomes a film having a silazane bond (—Si—N—) (polysilazane film) through the pre-baking step (S2).
  • this film contains nitrogen (N) and hydrogen (H), and may further contain carbon (C) and other impurities.
  • the polysilazane film formed on the wafer 200 is modified (oxidized) by supplying a vaporized gas containing H 2 O 2 under a relatively low temperature condition.
  • Substrate loading process S10
  • a plurality of wafers 200 having a polysilazane film formed on the surface are loaded into a boat 217. Thereafter, as shown in FIG. 1, the boat 217 that supports the plurality of wafers 200 is lifted by the boat elevator 115 and carried into the processing chamber 201. In this state, the seal cap 219 seals the lower end of the reaction tube 203 via the O-ring 220.
  • the inside of the processing chamber 201 that is, the space in which the wafer 200 exists becomes a predetermined pressure (first processing pressure), and the inside of the processing chamber 201 is slightly decompressed and exhausted to the atmosphere by the APC valve 244a and the slightly decompressing pump 247.
  • the micro vacuum pump 247 is driven with the valve 248a opened and the valve 248b closed, the pressure in the processing chamber 201 is measured by the pressure sensor 245a, and the APC valve 244a is fed back based on the measured pressure information. Be controlled. That is, processing using a slightly reduced pressure exhaust system is performed.
  • the wafer 200 is heated by the heater 207 so that the temperature of the wafer 200 becomes a predetermined temperature.
  • the state of energization to the heater 207 is feedback-controlled based on the temperature information detected by the temperature sensor 263 so that the wafer 200 has a predetermined temperature.
  • the feedback control of the heater 207 is continuously performed at least until the processing on the wafer 200 is completed.
  • the rotation of the wafer 200 by the rotation mechanism 267 is started. Both heating and rotation of the wafer 200 are continuously performed at least until the processing on the wafer 200 is completed.
  • the APC valve 244a is controlled so that the pressure measured by the pressure sensor 245a is a predetermined first processing pressure in the first pressure region (600 Torr to atmospheric pressure), for example, 730 Torr.
  • a processing gas is supplied to the wafer 200.
  • an oxidation reaction occurs on the surface of the wafer 200, and the polysilazane film on the wafer 200 is modified into a silicon oxide film (SiO film).
  • the valve 243b When supplying the processing gas into the processing chamber 201, the valve 243b is opened and the flow rate is adjusted by the MFC 241b while the O 2 gas (carrier gas) is supplied into the processing chamber 201 through the gas supply pipe 232a and the gas supply port 203p. Supply may be performed.
  • the vaporized gas is diluted with O 2 gas in the gas supply pipe 232a, and is supplied into the processing chamber 201 in this state.
  • the processing gas diluted with O 2 gas may be simply referred to as processing gas for convenience.
  • valve 243a When a predetermined time has elapsed from the start of the supply of the processing gas to the wafer 200, the valve 243a is closed and the supply of the processing gas into the processing chamber 201 is stopped.
  • the valve 243b When O 2 gas is supplied from the gas supply pipe 232b in this process, the valve 243b is closed simultaneously with the stop of the supply of the process gas or after a predetermined time has elapsed, and the supply of the O 2 gas into the process chamber 201 is also stopped. Also good. Further, the valve 243b is kept open until the next second reforming process is started or completed, or until the first drying process or the second drying process is started or completed, and the supply of O 2 gas is continued. Also good.
  • the valve 248a is closed and the valve 248b is opened to switch the exhaust system from the slightly reduced pressure exhaust system to the vacuum exhaust system, which will be described later.
  • the second reforming step may be started.
  • processing conditions for the first reforming step include the following. H 2 O 2 concentration of liquid raw material: 20 to 40%, preferably 25 to 35%, Reforming pressure: 600 Torr or more, preferably 700 Torr to atmospheric pressure (atmospheric pressure or slightly reduced pressure), Wafer 200 temperature: 70 to 110 ° C., preferably 70 to 80 ° C., Supply flow rate of liquid raw material: 1.0 to 10 sccm, preferably 1.6 to 8 sccm, H 2 O 2 concentration of vaporized gas: 1 to 12 mol%, O 2 gas (carrier gas) flow rate: 0 to 20 SLM, preferably 5 to 10 SLM Gas supply time: 10-720 minutes
  • the H 2 O is higher than when the process is performed under a low pressure condition such as less than 600 Torr.
  • the modification process for the wafer 200 can be performed using a processing gas having two concentrations.
  • the exhaust pipe 231 and the exhaust pipe 242 and the slightly reduced pressure pump in which a gas or liquid containing a compound having high reactivity with a metal at a high concentration constitutes the slightly reduced pressure exhaust system. Even if it contacts 247, it can prevent that a metal member corrodes and metal contamination generate
  • the pressure can be applied with particularly high accuracy and resolution in a limited pressure region, that is, a pressure region (first pressure region) of atmospheric pressure or slightly reduced pressure.
  • the pressure in the exhaust pipe 231 is acquired using the measurable pressure sensor 245a, and the APC valve 244a that adjusts the pressure in the processing chamber 201 or the like based on the data is controlled.
  • the pressure fluctuation in the processing chamber 201 and the exhaust pipe 231 is minimized while the H 2 O 2 concentration of the processing gas is maintained at a high value and the wafer 200 is processed at a low temperature of 70 to 110 ° C. By doing so, it is possible to suppress the occurrence of condensation due to pressure fluctuations.
  • both APC valves 244a and 244b realize pressure control by changing the gap (pressure loss) in the piping path.
  • pressure control is performed in the first pressure region in an evacuation system including the vacuum pump 246, since the negative pressure generated by the vacuum pump 246 is large and the APC valve 244b requires control of a very narrow gap, Becomes unstable and difficult to control.
  • the slightly reduced pressure exhaust system in which exhaust is performed by the slightly reduced pressure pump 247, the control range of the gap in the piping path of the APC valve 244a can be widened, so that the pressure can be easily stabilized.
  • the APC valve 244b is controlled so that the pressure measured by the pressure sensor 245b is a predetermined second processing pressure lower than the first processing pressure and less than 600 Torr, for example, a pressure of 400 to 500 Torr.
  • the O 2 gas may be supplied into the processing chamber 201 as in the first reforming step.
  • valve 243a When a predetermined time has elapsed from the start of the supply of the processing gas to the wafer 200, the valve 243a is closed and the supply of the processing gas into the processing chamber 201 is stopped.
  • O 2 gas is supplied from the gas supply pipe 232b in this process, the valve 243b is closed simultaneously with the stop of the supply of the process gas or after a predetermined time has elapsed, and the supply of the O 2 gas into the process chamber 201 is also stopped. Also good. Further, the supply of O 2 gas may be continued while the valve 243b is kept open until the next first drying process or the second drying process is started or completed.
  • processing conditions for the second reforming step include the following. H 2 O 2 concentration of liquid raw material: 20 to 40%, preferably 25 to 35%, Reforming pressure: less than 600 Torr, preferably 400 to 500 Torr (reduced pressure or vacuum), Wafer 200 temperature: 70 to 110 ° C., preferably 70 to 80 ° C., Supply flow rate of liquid raw material: 1.0 to 10 sccm, preferably 1.6 to 8 sccm, H 2 O 2 concentration of vaporized gas: 1 to 12 mol%, O 2 gas (carrier gas) flow rate: 0 to 20 SLM, preferably 5 to 10 SLM Gas supply time: 10-720 minutes
  • a processing gas containing a compound having high reactivity with a metal is supplied from inside the processing chamber 201 through the exhaust pipe 231, the exhaust pipe 249, the exhaust pipe 280, and the vacuum pump 246 constituting the vacuum exhaust system. Discharge.
  • the surface of the exhaust pipe 231 and the exhaust pipe 249 which are metal pipes, is subjected to a surface treatment so as not to react with a metal having high reactivity with the metal contained in the processing gas.
  • the concentration of the processing gas in the exhaust pipe 280 is extremely low, and the possibility that the metal constituting the exhaust pipe 280 and the compound contained in the processing gas react is low. Therefore, according to the vacuum exhaust system according to the present embodiment, it is possible to prevent the metal member from being corroded or contaminated in the second reforming step.
  • each exhaust pipe of the vacuum exhaust system is made of a metal, not a resin having a property of not reacting with a compound having high reactivity with a metal, unlike the micro vacuum exhaust system.
  • the exhaust pipe made of resin has problems in terms of pressure resistance and gas permeation resistance when exhausted by the vacuum pump 246 as in the second reforming step.
  • the exhaust to the processing gas is switched by switching between a slightly reduced pressure exhaust system having an exhaust pipe made of resin and a vacuum exhaust system having an exhaust pipe made of metal according to the processing pressure. It is possible to exhaust the residual gas in the processing chamber in a short time while preventing both the corrosion of the system and the like and the pressure resistance and gas permeability resistance.
  • the pressure in the processing chamber 201 is set to a second processing pressure lower than the first processing pressure. Therefore, dew condensation occurs in the processing chamber 201 and the gas exhaust system compared to the first reforming step. Is unlikely to occur. Accordingly, it can be said that a liquid containing a compound having a high reactivity with a metal generated by dew condensation at a high concentration is less likely to enter the vacuum exhaust system than in the fine vacuum exhaust system.
  • First drying step, S60 When the second reforming step (S50) is completed, the heater 207 is controlled, and the wafer 200 is heated to a predetermined temperature (drying temperature) that is higher than the above-described reforming temperature and lower than the above-described pre-baking temperature. Heat to.
  • the drying temperature can be, for example, a temperature within the range of 120 to 160 ° C.
  • the processing pressure in the first drying step is, for example, the same as the processing pressure in the first reforming step (S30).
  • the exhaust system is switched from the vacuum exhaust system to the slightly reduced pressure exhaust system by closing the valve 248b and opening the valve 248a. Then, the pressure is adjusted by the APC valve 244a while driving the micro vacuum pump 247, and the residual gas in the processing chamber 201 and the exhaust pipe 231 is exhausted using the micro vacuum exhaust system.
  • ammonia NH 3
  • ammonium chloride NH 4 Cl
  • C NH 4 Cl
  • H hydrogen
  • impurities such as outgas caused by the solvent, H 2 Impurities derived from O 2 and the like can be removed from the SiO film and its surface. Further, reattachment of these substances to the wafer 200 can be suppressed.
  • (Second drying step, S70) Subsequently, when the wafer 200 is dried, the inside of the processing chamber 201 is dried by switching the exhaust system from the slightly reduced pressure exhaust system to the vacuum exhaust system. That is, after the first drying step (S60) is completed, the exhaust system is switched from the slightly reduced pressure exhaust system to the vacuum exhaust system by closing the valve 248a and opening the valve 248b. Then, the pressure is adjusted by the APC valve 244b while driving the vacuum pump 246, and the inside of the processing chamber 201 and the exhaust pipe 231 is further exhausted using the vacuum exhaust system.
  • the processing pressure in the second drying processing step (S70) is the same as the processing pressure in the second reforming step (S50), for example. However, in order to promote drying in the processing chamber 201, it may be lower.
  • the pressure control can be accurately performed from the vicinity of the atmospheric pressure to the vacuum region by two lines in which the exhaust system of the processing chamber 201 is provided with the vacuum exhaust system and the slightly reduced pressure exhaust system.
  • pressure control can be performed with high accuracy, the possibility of dew condensation in the processing chamber 201 and the like is reduced, foreign matter and metal contamination are prevented from occurring on the wafer, and the semiconductor yield is reduced. Can be improved.
  • the vaporized gas may be generated inside the processing chamber 201.
  • the liquid raw material may be supplied to the top plate 217a heated by a lamp heater or the like, and the liquid raw material may be vaporized to generate a vaporized gas.
  • processing procedure and processing conditions at this time can be the same processing procedure and processing conditions as in the above-described embodiment, for example.

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Abstract

基板を収容する処理室と、金属と反応する化合物を含む処理ガスを処理室内に供給するガス供給系と、処理室内の雰囲気を排気するガス排気系と、を備え、ガス排気系は、処理室に連通される共通排気配管と、一端が第１バルブを介して共通排気配管に接続され、前記化合物と反応しない樹脂で構成された第１排気配管と、一端が第２バルブを介して共通排気配管に接続され、金属で構成された第２排気配管と、前記第１排気配管に接続された第１排気装置と、前記第２排気配管に接続された第２排気装置と、を備える。

Description

基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
　本発明は、基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラムに関する。
　半導体装置の製造工程の一工程として、過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）を含む液体原料を気化させて気化ガスを生成する工程と、処理室内の基板に対してこの気化ガスを供給する工程と、を含む基板処理が行われることがある（例えば特許文献１，２参照）。
国際公開第２０１４／０６９８２６号 国際公開第２０１３／０７０３４３号
　Ｈ2Ｏ2等の金属と高い反応性を有する化合物を含むガスを処理ガスとして使用する際、金属で構成された排気配管を介して処理ガスを排気すると、金属が化合物と反応して排気配管が腐食したり、化合物と反応した金属成分が処理室内の基板に付着して金属汚染を発生させたりすることがある。一方、このような化合物との反応性が低い樹脂等の材料で構成された排気配管を用いると、排気の真空度を高くする（排気管内の圧力を低くする）際に要求される排気配管の耐圧性能や耐ガス透過性能を確保することができないことがある。
　本発明の目的は、金属と高い反応性を有する化合物を含むガスを処理ガスとして使用する場合であっても、幅広い圧力領域における排気を実現することが可能な技術を提供することにある。
　本発明の一態様によれば、基板を収容する処理室と、金属と反応する化合物を含む処理ガスを前記処理室内に供給するガス供給系と、前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気系と、を備え、前記ガス排気系は、前記処理室に連通される共通排気配管と、一端が第１バルブを介して前記共通排気配管に接続され、前記化合物と反応しない樹脂で構成された第１排気配管と、一端が第２バルブを介して前記共通排気配管に接続され、金属で構成された第２排気配管と、前記第１排気配管に接続された第１排気装置と、前記第２排気配管に接続された第２排気装置と、を備える技術が提供される。
　本発明によれば、金属と高い反応性を有する化合物を含むガスを処理ガスとして使用する場合であっても、幅広い圧力領域における排気を実現することが可能となる。
本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置の縦型処理炉の概略構成図であり、処理炉部分を縦断面図で示す図である。 本発明の一実施形態で好適に用いられる基板処理装置のコントローラの概略構成図であり、コントローラの制御系をブロック図で示す図である。 事前処理工程の一例を示すフロー図である。 事前処理工程の後に実施される基板処理工程の一例を示すフロー図である。
＜本発明の一実施形態＞
　以下、本発明の一実施形態について、図１～図４を用いて説明する。
（１）基板処理装置の構成
　図１に示すように、処理炉２０２は反応管２０３を備えている。反応管２０３は、例えば石英（ＳｉＯ2）等の耐熱性材料により構成され、上端にガス供給ポート２０３ｐを有し、下端に炉口（開口）を有する円筒部材として構成されている。反応管２０３の筒中空部には、処理室２０１が形成される。処理室２０１は、複数枚の基板としてのウエハ２００を収容可能に構成されている。
　反応管２０３の下方には、反応管２０３の下端開口を気密に閉塞可能な蓋部としてのシールキャップ２１９が設けられている。シールキャップ２１９は、例えば石英等の非金属材料により構成され、円盤状に形成されている。シールキャップ２１９の上面には、反応管２０３の下端と当接するシール部材としてのＯリング２２０が設けられている。シールキャップ２１９の下方には、回転機構２６７が設置されている。回転機構２６７の回転軸２５５は、シールキャップ２１９を貫通してボート２１７に接続されている。回転機構２６７は、ボート２１７を回転させることでウエハ２００を回転させるように構成されている。回転軸２５５に開設された回転軸２５５の軸受部２１９ｓは、磁気シール等の流体シールとして構成されている。シールキャップ２１９は、反応管２０３の外部に設置された昇降機構としてのボートエレベータ１１５によって垂直方向に昇降されるように構成されている。ボートエレベータ１１５は、シールキャップ２１９を昇降させることで、ウエハ２００を処理室２０１内外に搬入および搬出（搬送）する搬送機構として構成されている。
　基板支持具としてのボート２１７は、複数枚、例えば２５～２００枚のウエハ２００を、水平姿勢で、かつ、互いに中心を揃えた状態で垂直方向に整列させて多段に支持するように、すなわち、間隔を空けて配列させるように構成されている。ボート２１７は、例えば石英等の耐熱性材料により構成され、上下に天板２１７ａ、底板２１７ｂを備えている。ボート２１７の下部に水平姿勢で多段に支持された断熱体２１８は、例えば石英等の耐熱性材料により構成され、ウエハ収容領域と炉口近傍領域との間の熱伝導を抑制するように構成されている。断熱体２１８をボート２１７の構成部材の一部と考えることもできる。
　反応管２０３の外側には、加熱部としてのヒータ２０７が設けられている。ヒータ２０７は、処理室２０１内におけるウエハ収容領域を囲うように垂直に据え付けられている。ヒータ２０７は、ウエハ収容領域に収容されたウエハ２００を所定の温度に加熱する他、処理室２０１内へ供給されたガスに熱エネルギーを付与してその液化を抑制する液化抑制機構として機能したり、このガスを熱で活性化させる励起機構として機能したりする。処理室２０１内には、反応管２０３の内壁に沿って、温度検出部としての温度センサ２６３が設けられている。温度センサ２６３により検出された温度情報に基づいて、ヒータ２０７の出力が調整される。
　反応管２０３の上端に設けられたガス供給ポート２０３ｐには、ガス供給管２３２ａが接続されている。ガス供給管２３２ａには、上流側から順に、ガス発生器２５０ａ、流量制御器（流量制御部）であるマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２４１ａ、および、開閉弁であるバルブ２４３ａが設けられている。
　気化器としてのガス発生器２５０ａは、液体原料としての過酸化水素水を例えば略大気圧下で１２０～２００℃の範囲内の所定の温度（気化温度）に加熱する等し、これを気化或いはミスト化させることによって処理ガスを発生させるように構成されている。ここで過酸化水素水とは、常温で液体である過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）を、溶媒としての水（Ｈ2Ｏ）中に溶解させることで得られる水溶液のことである。過酸化水素水を気化させることで得られたガス中には、Ｈ2Ｏ2およびＨ2Ｏがそれぞれ所定の濃度で含まれる。以下、このガスを、Ｈ2Ｏ2含有ガスとも称する。処理ガス中に含まれるＨ2Ｏ2は、活性酸素の一種であり、不安定であって酸素（Ｏ）を放出しやすく、非常に強い酸化力を持つヒドロキシラジカル（ＯＨラジカル）を生成させる。そのため、Ｈ2Ｏ2含有ガスは、後述する基板処理工程において、強力な酸化剤（Ｏソース）として作用する。なお、本明細書における「１２０～２００℃」のような数値範囲の表記は、下限値および上限値がその範囲に含まれることを意味する。よって、例えば、「１２０～２００℃」とは「１２０℃以上２００℃以下」を意味する。他の数値範囲についても同様である。
　ガス供給管２３２ａのバルブ２４３ａよりも下流側であって、ヒータ２０７により加熱される部分よりも上流側には、キャリアガス（希釈用ガス）を供給するガス供給管２３２ｂが接続されている。ガス供給管２３２ｂには、上流側から順に、ＭＦＣ２４１ｂおよびバルブ２４３ｂが設けられている。
　キャリアガスとしては、酸素（Ｏ2）ガス等のＨ2Ｏ2非含有のＯ含有ガスや、窒素（Ｎ2）ガスや希ガス等の不活性ガス、或いは、これらの混合ガスを用いることができる。
　なお、本実施形態では、過酸化水素水を気化或いはミスト化する際に、気化用キャリアガスを過酸化水素水と共にガス発生器２５０ａに供給することで、過酸化水素水を霧化（アトマイジング）している。気化用キャリアガスの流量は、例えば過酸化水素水の流量の１００～５００倍程度である。気化用キャリアガスとしては、上述のキャリアガス（希釈用ガス）と同様のガスを用いることができる。気化用キャリアガスやキャリアガス（希釈用ガス）を用いる場合、気化用キャリアガスやキャリアガス（希釈用ガス）を、それぞれ、上述の「処理ガス」、「Ｈ2Ｏ2含有ガス」に含めて考えてもよい。
　主に、ガス供給管２３２ａ、ＭＦＣ２４１ａ、バルブ２４３ａにより、処理ガス供給系が構成される。また主に、ガス供給管２３２ｂ、ＭＦＣ２４１ｂ、バルブ２４３ｂにより、キャリアガス（希釈用ガス）供給系が構成される。
　反応管２０３の側壁下方には、処理室２０１に連通し、処理室２０１内の雰囲気を排気する共通排気配管としての排気管２３１が接続されている。排気管２３１は、金属配管であって、配管内表面が処理ガスに含まれるＨ2Ｏ2等の金属と高い反応性を有する化合物と反応しないように、配管内表面に表面処理がなされている。表面処理として、耐腐食性のニッケル（Ｎｉ）系材料によるコーティング処理、フッ素樹脂によるコーティング処理、オゾンを用いた表面処理、ベーキングによる酸化処理（特に大気雰囲気下でのベーキング処理）等が行われる。排気管２３１には、圧力検出器である第１圧力センサとしての圧力センサ２４５ａと、圧力検出器である第２圧力センサとしての圧力センサ２４５ｂが設けられている。
　圧力センサ２４５ａは、排気管２３１内の所定の第１圧力領域の圧力である、例えば６００Ｔｏｒｒ（７９９９３Ｐａ）以上大気圧以下の微減圧領域における絶対圧を測定し、接続されたコントローラ１２１に圧力データを出力するように構成されている。圧力センサ２４５ｂは、排気管２３１内の第１圧力領域及びこの第１圧力領域よりも低い第２圧力領域の圧力領域であって、例えば０Ｔｏｒｒ～大気圧の範囲の絶対圧を測定し、接続されたコントローラ１２１に圧力データを出力するように構成されている。（但し下限値とした０Ｔｏｒｒは、圧力センサ２４５ｂの測定誤差を含む値である。）つまり、圧力センサ２４５ａで測定される圧力の範囲は、圧力センサ２４５ｂで測定される圧力の範囲よりも狭い。一方で、圧力センサ２４５ａは第１圧力領域において、圧力センサ２４５ｂよりも高い精度と分解能で排気管２３１内の圧力を測定するものである。
　排気管２３１は２つに分岐され、一方の下流端には排気管２４９の一端が、第２バルブとしてのバルブ２４８ｂを介して接続されている。また、他方の下流端には排気管２４２の一端が、第１バルブとしてのバルブ２４８ａを介して接続されている。
　排気管２４２の下流端には、第１圧力調整弁としてのＡＰＣバルブ２４４ａを介して、排気管２７０が接続されている。排気管２７０の下流端には、微減圧排気装置（第１排気装置）としての微減圧ポンプ２４７が設けられている。排気管２４２及び排気管２７０は、処理ガスに含まれる金属と高い反応性を有する化合物と反応しない材料、例えば樹脂で構成されている。樹脂としては、例えばフッ素樹脂が用いられる。ここで、バルブ２４８ａの下流に設けられている排気管２４２及び排気管２７０は、第１排気配管を構成している。
　微減圧ポンプ２４７は、処理室２０１内の圧力が第１圧力領域内の所定の圧力（例えば７３０Ｔｏｒｒ）となるように排気管２７０内を排気するよう構成されている。したがって微減圧ポンプ２４７は、少なくともこの所定の圧力以下の圧力まで排気管２７０内を排気する能力を備えている。例えば排気管２７０内が６００Ｔｏｒｒまで減圧するように駆動される。微減圧ポンプ２４７は、例えばガスエジェクタやダイアフラム弁式の小型ポンプ等であって、微減圧ポンプ２４７の一次側と二次側に差圧を作り出してガスを排気する。また、ガスエジェクタの場合、ＡＰＣバルブ２４４ａと微減圧ポンプ２４７は一体として構成される場合もある。微減圧ポンプ２４７は、処理ガスと接触する部分が処理ガスに含まれる金属と高い反応性を有する化合物と反応しない材料、例えばフッ素樹脂等で構成された部品により構成されている。
　バルブ２４８ａは、弁の開閉が制御されることで、排気管２４２からの排気の有無（ＯＮ／ＯＦＦ）を切り替えるように構成されている。また、コントローラ１２１に接続されたＡＰＣバルブ２４４ａは、圧力センサ２４５ａにより測定された圧力情報に基づいて、微減圧ポンプ２４７を作動させた状態で弁の開度が制御されることで、排気管２４２、排気管２３１、及び処理室２０１内を微減圧又は大気圧で排気することができるように構成されている。ＡＰＣバルブ２４４ａの弁が完全に閉じるように制御されることで、排気管２４２等の排気を停止することもできる。
　排気管２４９は金属配管であって、排気管２３１と同様に、配管内表面が処理ガスに含まれる金属と高い反応性を有する化合物と反応しないよう配管内表面に表面処理がなされている。排気管２４９の下流端には、第２圧力調整弁としてのＡＰＣバルブ２４４ｂを介して、金属配管である排気管２８０が接続されている。排気管２８０の下流端には、真空排気装置（第２排気装置）としての真空ポンプ２４６が設けられている。ここで、バルブ２４８ｂの下流に設けられている排気管２４９及び排気管２８０は、第２排気配管を構成している。また、特にＡＰＣバルブ２４４ｂの下流に設けられている排気管２８０は、第３排気配管を構成している。
　真空ポンプ２４６は、処理室２０１内の圧力が第１圧力領域よりも低い第２圧力領域内の所定の圧力（例えば４００Ｔｏｒｒ）となるように排気管２８０内を排気するよう構成されている。したがって真空ポンプ２４６は、少なくともこの所定の圧力以下の圧力まで、排気管２８０内を排気する能力を備えている。より好ましくは、真空ポンプ２４６は、排気管２８０内の圧力（排気可能圧力・排気能力）を１０Ｔｏｒｒ未満とするように構成されていることが望ましい。真空ポンプ２４６としては、例えばドライポンプやメカニカルブースターポンプ、等を用いることができる。
　バルブ２４８ｂは、弁の開閉が制御されることで、排気管２４９からの排気の有無（ＯＮ／ＯＦＦ）を切り替えるように構成されている。また、コントローラ１２１に接続されたＡＰＣバルブ２４４ｂは、圧力センサ２４５ｂにより測定された圧力情報に基づいて、真空ポンプ２４６を作動させた状態で弁の開度が制御されることで、排気管２４９、排気管２３１、及び処理室２０１内を真空排気することができるように構成されている。ＡＰＣバルブ２４４ｂの弁が完全に閉じるように制御されることで、排気管２４９等の排気を停止することもできる。
　ここで、排気管２３１、排気管２４９、排気管２８０、及び真空ポンプ２４６の処理ガスと接触する部分の全てに対して、排気管２３１と同様に、表面処理することも可能である。しかし、金属配管の表面処理には多くのコストがかかる。また、真空ポンプ２４６等の複雑な形状に表面処理を施すことは技術的にも難しく、より多くのコストが必要となる。
　本実施形態では、バルブ２４８ｂとＡＰＣバルブ２４４ｂとの間に設けられる排気管２４９は、配管内表面が処理ガスと反応しないよう表面処理された金属配管で構成する。一方、ＡＰＣバルブ２４４ｂの下流側であって、ＡＰＣバルブ２４４ｂと真空ポンプ２４６との間に設けられる排気管２８０は、配管内表面が表面処理されていない金属配管で構成する。
　排気管２４９と排気管２８０をこのように構成可能である理由は、真空ポンプ２４６を作動させた状態でＡＰＣバルブ２４４ｂにより排気管２４９内の圧力を調整する際、ＡＰＣバルブ２４４ｂの下流側の排気管２８０内の圧力は真空ポンプ２４６の排気可能圧力（排気能力）まで下がっており、排気管２８０内を流れる処理ガスの濃度は極めて低くなるためである。つまり、真空ポンプ２４６の作動中は、排気管２８０内における処理ガスの濃度は極めて低く、排気管２８０を構成する金属と処理ガスに含まれる化合物が反応する可能性は低い。
　なお、バルブ２４８ｂを独立して設けずに、開閉機能を有するバルブ２４８ｂと圧力調整機能を有するＡＰＣバルブ２４４ｂの機能を一体として有するバルブを設ける場合には、排気管２４９を不要として、バルブ２４８ｂとＡＰＣバルブ２４４ｂより下流側の排気配管を全て、上述の表面処理が施されていない金属配管で構成された排気管２８０とすることができる。
　主に、排気管２３１、圧力センサ２４５ａ、バルブ２４８ａ、排気管２４２、ＡＰＣバルブ２４４ａ、排気管２７０、微減圧ポンプ２４７により、微減圧排気系が構成される。また、排気管２３１、圧力センサ２４５ｂ、バルブ２４８ｂ、排気管２４９、ＡＰＣバルブ２４４ｂ、排気管２８０、真空ポンプ２４６により、真空排気系が構成される。また、微減圧排気系と真空排気系により、処理室２０１内の雰囲気を排気するガス排気系が構成される。
　図２に示すように、制御部であるコントローラ１２１は、ＣＰＵ１２１ａ、ＲＡＭ１２１ｂ、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、タッチパネル等として構成された入出力装置１２２が接続されている。
　記憶装置１２１ｃはフラッシュメモリやＨＤＤ等により構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件が記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。プロセスレシピは、後述する各手順をコントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることが出来るように組み合わされたものであり、プログラムとして機能する。以下、プロセスレシピや制御プログラム等を総称して、単に、プログラムともいう。また、プロセスレシピを、単に、レシピともいう。本明細書においてプログラムという言葉を用いた場合は、レシピ単体のみを含む場合、制御プログラム単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域として構成されている。
　Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、上述のＭＦＣ２４１ａ，２４１ｂ、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４８ａ，２４８ｂ、ガス発生器２５０ａ、圧力センサ２４５ａ，２４５ｂ、ＡＰＣバルブ２４４ａ，２４４ｂ、真空ポンプ２４６、微減圧ポンプ２４７、ヒータ２０７、温度センサ２６３、回転機構２６７、ボートエレベータ１１５等に接続されている。
　ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃからレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ１２１ａは、読み出したレシピの内容に沿うように、ガス発生器２５０ａによるガス生成動作、ＭＦＣ２４１ａ，２４１ｂによる流量調整動作、バルブ２４３ａ，２４３ｂ，２４８ａ，２４８ｂの開閉動作、ＡＰＣバルブ２４４ａ，２４４ｂの開閉動作および圧力センサ２４５ａに基づくＡＰＣバルブ２４４ａによる圧力調整動作、圧力センサ２４５ｂに基づくＡＰＣバルブ２４４ｂによる圧力調整動作、微減圧ポンプ２４７の起動および停止、真空ポンプ２４６の起動および停止、温度センサ２６３に基づくヒータ２０７の温度調整動作、回転機構２６７によるボート２１７の回転および回転速度調節動作、ボートエレベータ１１５によるボート２１７の昇降動作等を制御するように構成されている。
　コントローラ１２１は、外部記憶装置（例えば、ＨＤＤ等の磁気ディスク、ＣＤ等の光ディスク、ＭＯ等の光磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）１２３に格納された上述のプログラムを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体として構成されている。以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、それらの両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置１２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
（２）事前処理工程
　ここで、ウエハ２００に対して基板処理工程を実施する前に行われる事前処理工程について、図３を用いて説明する。
　図３に示すように、本工程では、ウエハ２００に対して、ポリシラザン（ＰＨＰＳ）塗布工程（Ｓ１）、プリベーク工程（Ｓ２）を順に実施する。ＰＨＰＳ塗布工程（Ｓ１）では、ウエハ２００の表面上に、ポリシラザンを含む塗布液（ポリシラザン溶液）をスピンコーティング法等の手法を用いて塗布する。プリベーク工程（Ｓ２）では、塗膜が形成されたウエハ２００を加熱処理することにより、この膜から溶剤を除去する。塗膜が形成されたウエハ２００を、例えば７０～２５０℃の範囲内の処理温度（プリベーク温度）で加熱処理することにより、塗膜中から溶剤を揮発させることができる。この加熱処理は、好ましくは１５０℃程度で行われる。
　ウエハ２００の表面に形成された塗膜は、プリベーク工程（Ｓ２）を経ることで、シラザン結合（－Ｓｉ－Ｎ－）を有する膜（ポリシラザン膜）となる。この膜には、シリコン（Ｓｉ）の他、窒素（Ｎ）、水素（Ｈ）が含まれ、さらに、炭素（Ｃ）や他の不純物が混ざっている場合がある。後述する基板処理工程では、ウエハ２００上に形成されたポリシラザン膜に対し、比較的低温の条件下でＨ2Ｏ2を含む気化ガスを供給することで、この膜を改質（酸化）する。
（３）基板処理工程
　続いて、上述の基板処理装置を用い、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の一例について、図４を用いて説明する。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。
（基板搬入工程、Ｓ１０）
　表面にポリシラザン膜が形成された複数枚のウエハ２００が、ボート２１７に装填される。その後、図１に示すように、複数枚のウエハ２００を支持したボート２１７は、ボートエレベータ１１５によって持ち上げられて処理室２０１内へ搬入される。この状態で、シールキャップ２１９は、Ｏリング２２０を介して反応管２０３の下端をシールした状態となる。
（圧力・温度調整工程、Ｓ２０）
　処理室２０１内、すなわち、ウエハ２００が存在する空間が所定の圧力（第１処理圧力）となるように、ＡＰＣバルブ２４４ａ及び微減圧ポンプ２４７によって処理室２０１内が微減圧・大気排気される。この際、バルブ２４８ａを開き且つバルブ２４８ｂを閉じた状態で微減圧ポンプ２４７が駆動され、処理室２０１内の圧力は圧力センサ２４５ａで測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４４ａがフィードバック制御される。すなわち、微減圧排気系を用いた処理が行われる。
　また、ウエハ２００の温度が所定の温度となるように、ヒータ２０７によってウエハ２００が加熱される。この際、ウエハ２００が所定の温度となるように、温度センサ２６３が検出した温度情報に基づいてヒータ２０７への通電具合がフィードバック制御される。ヒータ２０７のフィードバック制御は、少なくともウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。また、回転機構２６７によるウエハ２００の回転を開始する。ウエハ２００の加熱および回転は、いずれも、少なくとも、ウエハ２００に対する処理が終了するまでの間は継続して行われる。
（第１改質工程、Ｓ３０）
　続いて、バルブ２４３ａを開き、ＭＦＣ２４１ａ、ガス供給管２３２ａ、ガス供給ポート２０３ｐを介した処理室２０１内へのＨ2Ｏ2含有ガス（処理ガス）の供給を開始する。処理室２０１内へ供給された処理ガスは、処理室２０１内の下方に向かって流れ、排気管２３１を介して処理室２０１の外部へ排出される。すなわち、処理ガスを処理室内に供給しながら、バルブ２４８ａを開き且つバルブ２４８ｂを閉じた状態で微減圧ポンプ２４７を駆動させる、微減圧排気系を用いた第１処理を行う。このとき、圧力センサ２４５ａで測定された圧力が、第１圧力領域（６００Ｔｏｒｒ～大気圧）における所定の第１処理圧力であって、例えば７３０ＴｏｒｒとなるようにＡＰＣバルブ２４４ａを制御する。このとき、ウエハ２００に対して処理ガスが供給される。その結果、ウエハ２００の表面で酸化反応が生じ、ウエハ２００上のポリシラザン膜は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ膜）へと改質される。
　処理室２０１内へ処理ガスを供給する際、バルブ２４３ｂを開き、ＭＦＣ２４１ｂにより流量調整しながら、ガス供給管２３２ａ、ガス供給ポート２０３ｐを介した処理室２０１内へのＯ2ガス（キャリアガス）の供給を行うようにしてもよい。この場合、気化ガスは、ガス供給管２３２ａ内にてＯ2ガスによって希釈され、その状態で処理室２０１内へ供給される。本明細書では、Ｏ2ガスにより希釈された処理ガスを、便宜上、単に処理ガスと称する場合がある。
　ウエハ２００に対する処理ガスの供給開始から所定時間が経過したら、バルブ２４３ａを閉じ、処理室２０１内への処理ガスの供給を停止する。本工程でガス供給管２３２ｂからＯ2ガスを供給していた場合、処理ガスの供給停止と同時或いは所定時間経過後にバルブ２４３ｂを閉じ、処理室２０１内へのＯ2ガスの供給も停止してもよい。また、次の第２改質工程を開始或いは完了するまで、若しくは第１乾燥工程、第２乾燥工程を開始或いは完了するまで、バルブ２４３ｂを開いたままとし、Ｏ2ガスの供給を継続してもよい。ただし、処理室２０１内への処理ガス及びＯ2ガスの供給を停止することなく、バルブ２４８ａを閉じ、バルブ２４８ｂを開けることによって排気系統を微減圧排気系から真空排気系に切り換えて、後述する第２改質工程を開始するようにしてもよい。
　第１改質工程の処理条件としては、以下が例示される。
　液体原料のＨ2Ｏ2濃度：２０～４０％、好ましくは２５～３５％、
　改質圧力：６００Ｔｏｒｒ以上、好ましくは７００Ｔｏｒｒ～大気圧（大気圧又は微減圧）、
　ウエハ２００の温度：７０～１１０℃、好ましくは７０～８０℃、
　液体原料の供給流量：１．０～１０ｓｃｃｍ、好ましくは１．６～８ｓｃｃｍ、
　気化ガスのＨ2Ｏ2濃度：１～１２モル％、
　Ｏ2ガス（キャリアガス）の流量：０～２０ＳＬＭ、好ましくは５～１０ＳＬＭ
　ガス供給時間：１０～７２０分
　本実施形態のように、大気圧又は微減圧という圧力条件で第１改質工程を実施することで、６００Ｔｏｒｒ未満のような低い圧力条件下で処理を実行する場合に比べてより高いＨ2Ｏ2濃度を有する処理ガスを用いて、ウエハ２００に対する改質処理を行うことができる。
　しかし一方で、このような高いＨ2Ｏ2濃度を有する処理ガスを、金属配管を介して排気した場合、金属配管と高い反応性を有するＨ2Ｏ2等の化合物が金属と反応して、配管の腐食や金属汚染を発生させる可能性がある。また、本実施形態のように、大気圧又は微減圧という圧力条件で、且つ７０～１１０℃という低い温度条件で第１改質工程を実施する場合、ガス排気系内において処理ガスの結露が極めて発生しやすい。結露によって生じる液体中には、金属配管と高い反応性を有する化合物が高濃度で含まれることがあり、この液体が金属配管の金属と反応して、配管の腐食や金属汚染を発生させる可能性がある。
　本実施形態に係る微減圧排気系の構成によれば、金属と高い反応性を有する化合物を高濃度で含むガスや液体が微減圧排気系を構成する排気管２３１や排気管２４２、微減圧ポンプ２４７に接触しても、金属部材の腐食や金属汚染が発生してしまうことを防止することができる。
　また、上述の通り、本実施形態のような高圧力条件且つ低温度条件で第１改質工程を実施する場合、処理室２０１内やガス排気系内において処理ガスの結露が極めて発生しやすい。この課題に対して、本実施形態に係る微減圧排気系の構成によれば、大気圧又は微減圧の圧力領域（第１圧力領域）という限定された圧力領域において特に高い精度と分解能で圧力を測定可能な圧力センサ２４５ａを用いて排気管２３１内の圧力を取得し、そのデータに基づいて処理室２０１内等の圧力を調整するＡＰＣバルブ２４４ａを制御する。したがって、処理ガスのＨ2Ｏ2濃度を高い値に維持し、且つ、ウエハ２００を７０～１１０℃という低い温度で処理しながらも、処理室２０１や排気管２３１内における圧力変動を最小限とすることで、圧力変動による結露の発生を抑制することができる。
　また、微減圧排気系では微減圧ポンプ２４７を備えることにより、第１圧力領域で処理室２０１内の圧力を精度よく制御することが可能である。すなわち、ＡＰＣバルブ２４４ａ、２４４ｂはいずれも、配管経路の隙間（圧損）を変えることにより圧力制御を実現するものである。しかし、真空ポンプ２４６を備える真空排気系において第１圧力領域で圧力制御を行おうとする場合、真空ポンプ２４６で作られる負圧が大きく、ＡＰＣバルブ２４４ｂでは極狭い隙間の制御が求められるため、圧力が不安定になり制御すること難しい。一方、微減圧ポンプ２４７により排気が行われる微減圧排気系では、ＡＰＣバルブ２４４ａの配管経路の隙間の制御幅を広くとることができるため、圧力を容易に安定させることが可能である。
（圧力調整工程、Ｓ４０）
　続いて、第１改質工程が終了したら、バルブ２４８ａを閉じてから、バルブ２４８ｂを開くことにより排気系統を微減圧排気系から真空排気系に切り換える。そして、真空ポンプ２４７によって処理室２０１内を真空排気し、ＡＰＣバルブ２４４ｂによって処理室２０１内が所定の圧力（第２処理圧力）となるように圧力調整する。この際、バルブ２４８ｂを開き且つバルブ２４８ａを閉じた状態で真空ポンプ２４７が駆動され、処理室２０１内の圧力は圧力センサ２４５ｂで測定され、この測定された圧力情報に基づきＡＰＣバルブ２４４ｂがフィードバック制御される。
（第２改質工程、Ｓ５０）
　続いて、上述した第１改質工程と同様に、バルブ２４３ａを開き、処理室２０１内へのＨ2Ｏ2含有ガス（処理ガス）の供給を開始することにより、ウエハ２００に対するＨ2Ｏ2含有ガスの供給を再び行う。すなわち、処理ガスを処理室２０１内に供給しながら、バルブ２４８ａを閉じ且つバルブ２４８ｂを開いた状態で真空ポンプ２４６を駆動させる真空排気系を用いた第２処理を行う。このとき、圧力センサ２４５ｂで測定された圧力が第１処理圧力よりも低い所定の第２処理圧力である６００Ｔｏｒｒ未満の圧力であって、例えば４００～５００Ｔｏｒｒの圧力となるようにＡＰＣバルブ２４４ｂを制御する。本工程においても、第１改質工程と同様に、処理室２０１内へのＯ2ガスの供給を行うようにしてもよい。
　ウエハ２００に対する処理ガスの供給開始から所定時間が経過したら、バルブ２４３ａを閉じ、処理室２０１内への処理ガスの供給を停止する。本工程でガス供給管２３２ｂからＯ2ガスを供給していた場合、処理ガスの供給停止と同時或いは所定時間経過後にバルブ２４３ｂを閉じ、処理室２０１内へのＯ2ガスの供給も停止してもよい。また、次の第１乾燥工程、若しくは第２乾燥工程を開始或いは完了するまで、バルブ２４３ｂを開いたままとし、Ｏ2ガスの供給を継続してもよい。
　第２改質工程の処理条件としては、以下が例示される。
　液体原料のＨ2Ｏ2濃度：２０～４０％、好ましくは２５～３５％、
　改質圧力：６００Ｔｏｒｒ未満、好ましくは４００～５００Ｔｏｒｒ（減圧または真空）、
　ウエハ２００の温度：７０～１１０℃、好ましくは７０～８０℃、
　液体原料の供給流量：１．０～１０ｓｃｃｍ、好ましくは１．６～８ｓｃｃｍ、
　気化ガスのＨ2Ｏ2濃度：１～１２モル％、
　Ｏ2ガス（キャリアガス）の流量：０～２０ＳＬＭ、好ましくは５～１０ＳＬＭ
　ガス供給時間：１０～７２０分
　ここで、本工程では金属と高い反応性を有する化合物を含む処理ガスを、真空排気系を構成する排気管２３１、排気管２４９、排気管２８０、及び真空ポンプ２４６を介して処理室２０１内から排出する。しかし、金属配管である排気管２３１及び排気管２４９の配管内表面には、処理ガスに含まれる金属と高い反応性を有する化合物と反応しないよう表面処理がなされている。また、上述の理由により、真空ポンプ２４６の作動中は、排気管２８０内における処理ガスの濃度は極めて低く、排気管２８０を構成する金属と処理ガスに含まれる化合物が反応する可能性は低い。したがって、本実施形態に係る真空排気系によれば、第２改質工程において、金属部材の腐食や金属汚染が発生することを防止することができる。
　また、真空排気系の各排気配管は、微減圧排気系とは異なり、金属と高い反応性を有する化合物と反応しない性質を備える樹脂ではなく、金属により構成されている。これは、樹脂で構成された排気配管では、第２改質工程のように真空ポンプ２４６で排気を行う際に、耐圧、耐ガス透過性の面で課題があるからである。本実施形態によれば、処理圧力に応じて、樹脂で構成された排気配管を備える微減圧排気系と、金属で構成された排気配管を備える真空排気系とを切り換えることにより、処理ガスに対する排気系の腐食等の防止と、耐圧・耐ガス透過性とを両立しつつ、処理室内の残留ガスを短時間で排気することが可能となる。
　また、第２改質工程では、処理室２０１内における圧力を第１処理圧力よりも低い第２処理圧力とするので、第１改質工程に比べて処理室２０１内やガス排気系内において結露が発生しにくい。したがって、結露によって生じる金属との高い反応性を有する化合物を高濃度で含んだ液体が真空排気系内に侵入する可能性は、微減圧排気系に比べると低いといえる。
（第１乾燥工程、Ｓ６０）
　第２改質工程（Ｓ５０）が終了したら、ヒータ２０７を制御し、ウエハ２００を、上述の改質温度よりも高い温度であって、かつ、上述のプリベーク温度以下の所定の温度（乾燥温度）に加熱する。乾燥温度は、例えば１２０～１６０℃の範囲内の温度とすることができる。ウエハ２００を加熱することにより、処理室２０１内の温度も上昇する。昇温後、この温度を保持することにより、ウエハ２００と処理室２０１内とを緩やかに乾燥させる。第１乾燥工程の処理圧力は、例えば第１改質工程（Ｓ３０）の処理圧力と同様とする。すなわち、第２改質工程（Ｓ５０）の終了後、バルブ２４８ｂを閉じて、バルブ２４８ａを開くことにより、排気系統を真空排気系から微減圧排気系へ切り換える。そして、微減圧ポンプ２４７を駆動させながらＡＰＣバルブ２４４ａにより圧力調整を行い、微減圧排気系を用いて処理室２０１内及び排気管２３１内の残留ガスを排気する。第１乾燥処理を行うことで、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（ＮＨ3）、塩化アンモニウム（ＮＨ4Ｃｌ）、Ｃ、Ｈの他、溶媒に起因するアウトガス等の不純物、Ｈ2Ｏ2に由来する不純物等を、ＳｉＯ膜やその表面から除去することができる。また、これらの物質のウエハ２００への再付着を抑制することもできる。
（第２乾燥工程、Ｓ７０）
　続いて、ウエハ２００が乾燥したら、排気系統を微減圧排気系から真空排気系に切り換えて処理室２０１内を乾燥させる。すなわち、第１乾燥工程（Ｓ６０）の終了後、バルブ２４８ａを閉じて、バルブ２４８ｂを開くことにより、排気系統を微減圧排気系から真空排気系へ切り換える。そして、真空ポンプ２４６を駆動させながらＡＰＣバルブ２４４ｂにより圧力調整を行い、真空排気系を用いて処理室２０１内及び排気管２３１内を更に排気する。第２乾燥処理工程（Ｓ７０）の処理圧力は、例えば第２改質工程（Ｓ５０）の処理圧力と同様とするが、処理室２０１内の乾燥を促進するため、更に低い圧力としてもよい。
（降温・大気圧復帰工程、Ｓ８０）
　第２乾燥工程（Ｓ７０）が終了した後、排気系統を真空排気系から微減圧排気系に切り換えて、処理室２０１内へＮ2ガスを供給する。この際、ＡＰＣバルブ２４４ｂにより処理室２０１内の圧力を、例えば大気圧となるように調整して、処理室２０１内を大気圧に復帰させ、処理室２０１内の熱容量を増加させる。これにより、ウエハ２００や処理室２０１内の部材を均一に加熱することができ、真空排気で除去できなかったパーティクル、不純物、アウトガス等を処理室２０１内から除去することが可能となる。所定時間経過した後、処理室２０１内を所定の搬出可能温度に降温させる。
（基板搬出工程、Ｓ９０）
　ボートエレベータ１１５によりシールキャップ２１９が下降され、反応管２０３の下端が開口される。そして、処理済のウエハ２００が、ボート２１７に支持された状態で、反応管２０３の下端から反応管２０３の外部に搬出される。処理済のウエハ２００は、反応管２０３の外部に搬出された後、ボート２１７より取り出される。
　本実施形態によれば、処理室２０１の排気系に真空排気系と微減圧排気系とを備えた２系統のラインで、大気圧付近から真空領域まで精度よく圧力制御をすることができる。また、圧力制御を精度よく行うことができるので、処理室２０１内等に結露が起こる可能性を低減し、ウエハ上に異物が発生したり金属汚染が発生したりすることを防ぎ、半導体の歩留まりを向上することができる。
＜本発明の他の実施形態＞
　上述の実施形態では、金属との高い反応性を有する化合物を含む処理ガスとして過酸化水素水の気化ガスを用いる例について説明したが、Ｈ2Ｏ2以外の金属との高い反応性を有する化合物を含む処理ガスを用いてもよい。
　上述の実施形態では、気化ガスを処理室２０１の外部で発生させる例について説明したが、気化ガスを処理室２０１の内部で発生させてもよい。例えば、ランプヒータ等によって加熱された天板２１７ａに対して液体原料を供給し、ここで液体原料を気化させて気化ガスを発生させてもよい。
　上述の実施形態では、ポリシラザン膜が形成された基板を処理する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、流動性ＣＶＤ法で形成された、プリベークされていないシリコン含有膜を処理する場合においても、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
　上述の実施形態は、適宜組み合わせて用いることができる。また、このときの処理手順、処理条件は、例えば上述の実施形態と同様な処理手順、処理条件とすることができる。
　　２００　　　ウエハ（基板）
　　２０１　　　処理室
　　２４４ａ、２４４ｂ　　ＡＰＣバルブ
　　２４５ａ、２４５ｂ　　圧力センサ
　　２４６　　　真空ポンプ
　　２４７　　　微減圧ポンプ

Claims (15)

  1. 　基板を収容する処理室と、
    　金属と反応する化合物を含む処理ガスを前記処理室内に供給するガス供給系と、
    　前記処理室内の雰囲気を排気するガス排気系と、を備え、
    　前記ガス排気系は、
    　前記処理室に連通される共通排気配管と、
    　一端が第１バルブを介して前記共通排気配管に接続され、前記化合物と反応しない樹脂で構成された第１排気配管と、
    　一端が第２バルブを介して前記共通排気配管に接続され、金属で構成された第２排気配管と、
    　前記第１排気配管に接続された第１排気装置と、
    　前記第２排気配管に接続された第２排気装置と、
    　を備える基板処理装置。
  2. 　前記共通排気配管は、配管内表面が前記化合物と反応しないよう表面処理された金属配管である請求項１記載の基板処理装置。
  3. 　前記第１排気装置は、所定の第１圧力領域の圧力まで前記第１排気配管内を排気するよう構成され、前記第２排気装置は、前記第１圧力領域よりも低い第２圧力領域の圧力まで前記第２排気配管内を排気するよう構成される請求項１又は２記載の基板処理装置。
  4. 　前記第１排気装置は、前記化合物と反応しない樹脂部品により構成されている請求項１から３のいずれか記載の基板処理装置。
  5. 　前記共通排気配管内の圧力を第１圧力領域の範囲で測定する第１圧力センサと、
    　前記共通排気配管内の圧力を前記第１圧力領域及び前記第１圧力領域よりも低い第２圧力領域の範囲で測定する第２圧力センサと、
    　前記第１排気配管上の前記第１排気装置よりも上流側に設けられ、前記第１圧力センサで測定された圧力に基づいて開度が制御される第１圧力調整弁と、
    　前記第２排気配管上の前記第２排気装置よりも上流側に設けられ、前記第２圧力センサで測定された圧力に基づいて開度が制御される第２圧力調整弁と、
    　を備える請求項１～４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  6. 　前記第１圧力センサで測定される圧力の範囲は、前記第２圧力センサで測定される圧力の範囲よりも狭い請求項５記載の基板処理装置。
  7. 　前記第１圧力センサは６００Ｔｏｒｒ～大気圧の範囲の圧力のみを測定するように構成され、前記第２圧力センサは０Ｔｏｒｒ～大気圧の範囲の圧力を測定するように構成されている請求項６記載の基板処理装置。
  8. 　前記第２排気配管上の前記第２排気装置よりも上流側に設けられた第２圧力調整弁を備え、
    　前記第２排気配管のうち、前記第２圧力調整弁と前記第２排気装置との間は金属配管で構成されている請求項１～４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  9. 　前記第２排気配管のうち、前記第２バルブと前記第２圧力調整弁との間は、配管内表面が前記化合物と反応しないよう表面処理された金属配管である請求項８記載の基板処理装置。
  10. 　前記ガス供給系を制御して、処理ガスを前記処理室内に供給しながら、前記第１バルブを開き且つ前記第２バルブを閉じた状態で前記第１排気装置を駆動させる第１処理と、前記第１バルブを閉じ且つ前記第２バルブを開いた状態で前記第２排気装置を駆動させる第２処理と、を行うように各構成を制御する制御部を備える請求項５～７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  11. 　前記制御部は、前記第１処理では、前記第１圧力センサで測定された圧力が所定の第１処理圧力となるように前記第１圧力調整弁を制御し、前記第２処理では、前記第２圧力センサで測定された圧力が前記第１処理圧力よりも低い所定の第２処理圧力となるように前記第２圧力調整弁を制御する請求項１０記載の基板処理装置。
  12. 　前記第１処理圧力は６００Ｔｏｒｒ～大気圧の範囲の所定の圧力である請求項１１記載の基板処理装置。
  13. 　前記処理ガスは前記化合物として過酸化水素を含むガスである請求項１～１２のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  14. 　基板を処理室内に載置する工程と、
    　金属と反応する化合物を含む処理ガスを前記処理室内に供給しつつ、前記処理室に連通される共通排気配管と、一端が第１バルブを介して前記共通排気配管に接続され、前記化合物と反応しない樹脂で構成された第１排気配管と、前記第１排気配管に接続された第１排気装置により、前記処理室内の雰囲気を排気する工程と、
    　前記処理ガスを前記処理室内に供給しつつ、前記共通排気配管と、一端が第２バルブを介して前記共通排気配管に接続され、金属で構成された第２排気配管と、前記第２排気配管に接続された第２排気装置により、前記処理室内の雰囲気を排気する工程と、
    　を備える半導体装置の製造方法。
  15. 　基板を基板処理装置の処理室内に載置する手順と、
    　金属と反応する化合物を含む処理ガスを前記処理室内に供給しつつ、前記処理室に連通される共通排気配管と、一端が第１バルブを介して前記共通排気配管に接続され、前記化合物と反応しない樹脂で構成された第１排気配管と、前記第１排気配管に接続された第１排気装置により、前記処理室内の雰囲気を排気する手順と、
    　前記処理ガスを前記処理室内に供給しつつ、前記共通排気配管と、一端が第２バルブを介して前記共通排気配管に接続され、金属で構成された第２排気配管と、前記第２排気配管に接続された第２排気装置により、前記処理室内の雰囲気を排気する手順と、
    　をコンピュータによって前記基板処理装置に実行させるプログラム。
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