本發(fā)明涉及襯底處理裝置、半導(dǎo)體器件的制造方法、程序以及記錄介質(zhì)。

背景技術(shù)：

例如，在對半導(dǎo)體襯底實(shí)施規(guī)定處理的半導(dǎo)體制造裝置這樣的襯底處理裝置中，為了實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率，存在具有多個(gè)腔室的裝置。例如存在呈放射狀配置腔室的集群型的裝置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2012-54536號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在如前述的裝置那樣具有多個(gè)腔室的裝置中，具有在各腔室中對襯底實(shí)施高溫處理的情況。為了實(shí)現(xiàn)高溫處理，在各腔室的周圍設(shè)有加熱器。不過，在相鄰的腔室之間會(huì)受到熱影響，因此，考慮到會(huì)對在高溫下動(dòng)作效率變差的閥等部件帶來不良影響。

本發(fā)明鑒于上述問題，目的在于提供一種在具有多個(gè)腔室的裝置中能夠?qū)崿F(xiàn)高溫處理的技術(shù)。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案可提供一種技術(shù)，包括：腔室，在其內(nèi)側(cè)對襯底進(jìn)行處理；氣體供給部，其向上述腔室交替地供給第一氣體和第二氣體；第一排氣配管，其對上述第一氣體和上述第二氣體進(jìn)行排氣；加熱器，其設(shè)于上述第一排氣配管，將上述第一排氣配管加熱到比上述第一氣體在蒸氣壓下成為氣體的溫度高的溫度；處理模塊，其相鄰地設(shè)有多個(gè)上述腔室；電子設(shè)備系統(tǒng)，其以與收納上述第一排氣配管的一部分的氣體箱相鄰的方式配置，按每個(gè)上述腔室設(shè)置；和熱 量降低構(gòu)造，其以將設(shè)于相鄰的上述腔室的多個(gè)上述第一排氣配管包圍的方式設(shè)置，降低從上述加熱器對上述電子設(shè)備系統(tǒng)的熱影響。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種在具有多個(gè)腔室的裝置中能夠?qū)崿F(xiàn)高溫處理的技術(shù)。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的襯底處理裝置的結(jié)構(gòu)例的橫剖視圖。

圖2是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的襯底處理裝置的結(jié)構(gòu)例的圖1的α-α’處的縱剖視圖。

圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的模塊及其周邊的結(jié)構(gòu)的說明圖。

圖4是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的腔室及其周邊構(gòu)造的圖。

圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的集群裝置的省略了腔室的俯視圖。

圖6是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的襯底處理流程的圖。

圖7是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的襯底處理流程的圖。

圖8是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的氣體的狀況的圖。

圖9是說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的熱量降低構(gòu)造、排氣管的圖。

附圖標(biāo)記說明

100：襯底處理裝置

130：加載互鎖真空室

146：第一熱量降低構(gòu)造

200：晶圓(襯底)

201a、201b、201c、201d：處理模塊

202a、202b、202c、202d：腔室

205：處理空間

340：氣體箱

343：第一排氣管

346：第二熱量降低構(gòu)造

350：電子設(shè)備系統(tǒng)箱

354：第二排氣管

355：第三排氣管

356：第三熱量降低構(gòu)造

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

以下，說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。

以下說明本實(shí)施方式的襯底處理裝置。

(1)襯底處理裝置的結(jié)構(gòu)

使用圖1、圖2來對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的襯底處理裝置的概要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是表示本實(shí)施方式的襯底處理裝置的結(jié)構(gòu)例的橫剖視圖。圖2是表示本實(shí)施方式的襯底處理裝置的結(jié)構(gòu)例的圖1的α-α’處的縱剖視圖。

在圖1和圖2中，應(yīng)用本發(fā)明的襯底處理裝置100對作為襯底的晶圓200進(jìn)行處理，主要由io載物臺110、大氣搬送室120、加載互鎖真空室130、真空搬送室140、模塊201構(gòu)成。接下來對各構(gòu)成具體地進(jìn)行說明。在圖1的說明中，對于前后左右，x1方向?yàn)橛?，x2方向?yàn)樽螅瑈1方向?yàn)榍?，y2方向?yàn)楹蟆?/p>

(大氣搬送室、io載物臺)

在襯底處理裝置100的近前設(shè)置有io載物臺(裝載部)110。在io載物臺110上搭載有多個(gè)容器(pod)111。容器111被用作搬送硅(si)襯底等晶圓200的承載件(carrier)，構(gòu)成為，在容器111內(nèi)分別以水平姿態(tài)容納有多個(gè)未處理的晶圓200或多個(gè)處理完畢的晶圓200。

在容器111上設(shè)有蓋112，由后述的容器開閉器121進(jìn)行開閉。 容器開閉器121對載置到io載物臺110的容器111的蓋112進(jìn)行開閉，打開、關(guān)閉襯底出入口，由此使晶圓200能夠相對于容器111出入。容器111通過未圖示的amhs(automatedmaterialhandlingsystems、自動(dòng)晶圓搬送系統(tǒng))而相對于io載物臺110進(jìn)行供給和排出。

io載物臺110與大氣搬送室120相鄰。大氣搬送室120在與io載物臺110不同的面上連結(jié)有后述的加載互鎖真空室130。

在大氣搬送室120內(nèi)設(shè)置有移載晶圓200的大氣搬送機(jī)械手122。如圖2所示，大氣搬送機(jī)械手122構(gòu)成為通過設(shè)置于大氣搬送室120的升降機(jī)123進(jìn)行升降，并且構(gòu)成為利用線性致動(dòng)器124沿著左右方向往復(fù)移動(dòng)。

在大氣搬送室120的上部設(shè)置有供給清潔空氣的清潔單元125。在大氣搬送室120的左側(cè)設(shè)置有對形成于晶圓200的槽口或者定向平面進(jìn)行對準(zhǔn)的裝置(以下稱為預(yù)對準(zhǔn)器)126。

在大氣搬送室120的殼體127的前側(cè)設(shè)置有容器開閉器121和用于將晶圓200相對于大氣搬送室120搬入搬出的襯底搬入搬出口128。在隔著襯底搬入搬出口128與容器開閉器121相反的一側(cè)、即殼體127的外側(cè)設(shè)置有io載物臺(裝載部)110。

在大氣搬送室120的殼體127的后側(cè)設(shè)有用于將晶圓200相對于加載互鎖真空室130搬入搬出的襯底搬入搬出口129。襯底搬入搬出口129通過由閘閥133打開、關(guān)閉，而使晶圓200能夠出入。

(加載互鎖真空室)

加載互鎖真空室130與大氣搬送室120相鄰。如后文中所述，在構(gòu)成加載互鎖真空室130的殼體131所具有的面中的、與大氣搬送室120不同的面上配置有真空搬送室140。加載互鎖真空室130與大氣搬送室120的壓力和真空搬送室140的壓力相應(yīng)地使殼體131內(nèi)的壓力變動(dòng)，因此構(gòu)成為可耐得住負(fù)壓的構(gòu)造。

在殼體131中的、與真空搬送室140相鄰的那一側(cè)設(shè)有襯底搬入搬出口132。襯底搬入搬出口132通過由閘閥134打開、關(guān)閉，而使 晶圓200能夠出入。

并且，在加載互鎖真空室130內(nèi)設(shè)置有襯底載置臺136，該襯底載置臺136至少具有兩個(gè)載置晶圓200的載置面135。襯底載置面135之間的距離根據(jù)后述的機(jī)械手170的臂所具有的末端執(zhí)行器之間的距離設(shè)定。

(真空搬送室)

襯底處理裝置100具備作為搬送室(成為可在負(fù)壓下搬送晶圓200的搬送空間)搬送的真空搬送室(搬送模塊)140。構(gòu)成真空搬送室140的殼體141俯視形成為例如五邊形，五邊形的各邊與加載互鎖真空室130和對晶圓200進(jìn)行處理的模塊201a～201d連結(jié)。真空搬送室140的大致中央部設(shè)置有以凸緣144作為基部的機(jī)械手170，該機(jī)械手170作為在負(fù)壓下移載(搬送)晶圓200的搬送機(jī)械手。

在殼體141的側(cè)壁中的、與加載互鎖真空室130相鄰的那一側(cè)設(shè)有襯底搬入搬出口142。襯底搬入搬出口142通過由閘閥134打開、關(guān)閉，而使晶圓200能夠出入。

設(shè)置于真空搬送室140內(nèi)的真空搬送機(jī)械手170構(gòu)成為，能夠利用軸145和凸緣144在維持真空搬送室140的氣密性的同時(shí)升降。

在軸145內(nèi)主要具有對真空搬送機(jī)械手170的軸進(jìn)行支承的支承軸145a和使支承軸145a升降或旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作部145b。動(dòng)作部145b具有例如包括用于實(shí)現(xiàn)升降的電機(jī)的升降機(jī)構(gòu)145c、和用于使支承軸145a旋轉(zhuǎn)的齒輪等旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)145d。此外，也可以在軸145內(nèi)設(shè)置用于指示動(dòng)作部145b升降、旋轉(zhuǎn)的指示部145e。

升降機(jī)構(gòu)145c具有內(nèi)置有潤滑脂等潤滑劑的電機(jī)。另外，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)145d具有多個(gè)齒輪，在齒輪之間涂敷有潤滑脂等潤滑劑。指示部145e由半導(dǎo)體芯片等精密器件構(gòu)成。在升降機(jī)構(gòu)145c、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)145d的情況下，若施加有熱負(fù)載，則潤滑脂消耗或凝固而引起動(dòng)作不良。另外，在指示部145e的情況下，若施加熱負(fù)載，則引起半導(dǎo)體芯片等的不良。因此，設(shè)為以下構(gòu)造，即由(第一)熱量降低構(gòu)造146圍在軸145的周圍而降低來自配置于周圍的氣體箱(詳細(xì)內(nèi)容后述) 等的熱量的影響。該熱量降低構(gòu)造146為了與軸145密合而呈與軸145的外周相同的形狀的圓柱狀。通過包圍外周，能夠均勻地降低來自呈放射狀配置的氣體箱的熱量的影響。

如圖1所示，殼體141的五面?zhèn)缺谥械摹]有設(shè)置加載互鎖真空室130的一側(cè)與對晶圓200進(jìn)行期望的處理的模塊(處理模塊)201a、201b、201c、201d連結(jié)。

在模塊201a、201b、201c、201d的每一個(gè)中設(shè)有腔室202。具體地說，在模塊201a中設(shè)有腔室202a(1)、202a(2)。在模塊201b中設(shè)有腔室202b(1)、202b(2)。在模塊201c中設(shè)有腔室202c(1)、202c(2)。在模塊201d中設(shè)有腔室202d(1)、202d(2)。

設(shè)于模塊201的兩個(gè)腔室202構(gòu)成為，在腔室202之間設(shè)有隔壁204，以使后述的處理空間205的氣體環(huán)境不混合，各腔室成為獨(dú)立的氣體環(huán)境。

在殼體141的側(cè)壁中的、與各腔室相對的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148。例如，如圖2所記載那樣，在與腔室202c(1)相對的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148c(1)。

在圖2中，在將腔室202c(1)置換為腔室202a(1)的情況下，在與腔室202a(1)相對的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148a(1)。

同樣地，在將腔室202c(1)置換為腔室202a(2)的情況下，在與腔室202a(2)相對的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148a(2)。

在將腔室202c(1)置換為腔室202b(1)的情況下，在與腔室202b(1)相對的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148b(1)。

在將腔室202c(1)置換為腔室202b(2)的情況下，在與腔室202b(2)相對的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148b(2)。

在將腔室202c(1)置換為腔室202c(2)的情況下，在與腔室202c(2)相對的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148c(2)。

在將腔室202c(1)置換為腔室202d(1)的情況下，在與腔室202d(1)相對的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148d(1)。

在將腔室202c(1)置換為腔室202d(2)的情況下，在與腔室 202d(2)相對的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148d(2)。

如圖1所示，閘閥149設(shè)于每個(gè)腔室202。具體地說，在真空搬送室140與腔室202a(1)之間設(shè)有閘閥149a(1)，在真空搬送室140與腔室202a(2)之間設(shè)有閘閥149a(2)。在真空搬送室140與腔室202b(1)之間設(shè)有閘閥149b(1)，在真空搬送室140與腔室202b(2)之間設(shè)有閘閥149b(2)。在真空搬送室140與腔室202c(1)之間設(shè)有閘閥149c(1)，在真空搬送室140與腔室202c(2)之間設(shè)有閘閥149c(2)。在真空搬送室140與腔室202d(1)之間設(shè)有閘閥149d(1)，在真空搬送室140與腔室202d(2)之間設(shè)有閘閥149d(2)。

通過由各閘閥149進(jìn)行打開、關(guān)閉，使晶圓200能夠經(jīng)由襯底搬入搬出口148出入。

使用圖2、圖5、圖9對排氣管343進(jìn)行說明。圖9是說明本實(shí)施方式中的氣體排氣路徑的說明圖。

從模塊201c內(nèi)的腔室202c(1)設(shè)有第一排氣管343。在模塊201c的下方配置有氣體箱340，在氣體箱340內(nèi)收納有第一排氣管343的主部、用于加熱第一排氣管343的加熱器347和在內(nèi)部具有構(gòu)成真空空間的隔間的第二熱量降低構(gòu)造346。

襯底處理裝置100被設(shè)置于建筑物內(nèi)，并被配置于建筑物地面400之上。第一排氣管343經(jīng)由氣體箱340在配置于建筑物地面400下方的維護(hù)區(qū)域中與質(zhì)量流量控制器353、泵344(也將這些統(tǒng)稱為排氣控制部357)連接。也就是說，第一排氣管343構(gòu)成為，其一端與腔室202c(1)連接，另一端與排氣控制部357連接，上述第一排氣管343的位于一端和另一端之間的主部配置于上述處理腔室202c(1)的下方。泵344的下游與第二排氣管354連接。對于第二排氣管354，將與模塊201a連通的管稱為排氣管354a，將與模塊201b連通的管稱為排氣管354b，將與模塊201c連通的管稱為排氣管354c，將與模塊201d連通的管稱為排氣管354d。

在載置有襯底處理裝置100的清潔室中，出于設(shè)備的配置效率的 觀點(diǎn)考慮，將排氣系統(tǒng)設(shè)備等匯總在一個(gè)場所。因而，排氣管354a、排氣管354b、排氣管354c、排氣管354d分別以朝向一處的方式配置。特別是，排氣管越長越存在堆積物增加的風(fēng)險(xiǎn)，因此期望的是以盡可能短的距離與清潔室的排氣系統(tǒng)連接。根據(jù)這樣的條件，期望的是排氣管354a、排氣管354b、排氣管354c、排氣管354d相鄰地配置。通過相鄰地配置，防止占地面積的擴(kuò)大。

在第二排氣管354中設(shè)有用于加熱第二排氣管354的加熱器358。具體地說，在排氣管354a中設(shè)有加熱器358a，在排氣管354b中設(shè)有加熱器358b，在排氣管354c中設(shè)有加熱器358c，在排氣管354d中設(shè)有加熱器358d。

如前所述那樣排氣管354a、排氣管354b、排氣管354c、排氣管354d分別相鄰，因此，加熱器358a、加熱器358b、加熱器358c、加熱器358d也相鄰。若加熱器之間相鄰，則其周圍成為高溫狀態(tài)，因此，將排氣管354a、排氣管354b、排氣管354c、排氣管354d設(shè)于第三熱量降低構(gòu)造356內(nèi)，在該第三熱量降低構(gòu)造356的內(nèi)部具有構(gòu)成真空空間的隔間。通過如此構(gòu)成，能夠緊湊地形成襯底處理裝置100。在各個(gè)第二排氣管354的下游設(shè)有作為排氣處理裝置的除害裝置345，除害裝置345的下游將排氣向未圖示的室外排出。

為了加熱第一排氣管343而設(shè)置的加熱器347將上述第一排氣管343加熱到比作為第一氣體的原料氣體在蒸氣壓下成為氣體的溫度高的溫度。為了加熱第二排氣管354而設(shè)置的加熱器358位于泵344的下游，因此，如后文中所述，能夠以比加熱器347高的溫度進(jìn)行加熱。

接著，使用圖5來對配置于各模塊201a～201d下方的氣體箱340和電子設(shè)備系統(tǒng)箱(elecbox)350的配置進(jìn)行說明。圖5是從上面觀察集群裝置而得到的圖。此外，在圖5中，省略了各模塊201a～201d，以容易理解氣體箱340和電子設(shè)備系統(tǒng)箱350的配置。

在各模塊201a～201d的下方設(shè)有用于對各腔室進(jìn)行氣體的供給/排氣的氣體箱340和內(nèi)置有控制各模塊的動(dòng)作的電子設(shè)備的電子設(shè)備系統(tǒng)箱350。氣體箱340內(nèi)置有氣體供給管、氣體排氣管等。電子設(shè) 備系統(tǒng)箱350內(nèi)置有耐熱性低的半導(dǎo)體芯片等電子器件類。出于部件配置的效率化的觀點(diǎn)考慮，氣體箱340和電子設(shè)備系統(tǒng)箱350相鄰地配置。如后文中所述，設(shè)于氣體箱340內(nèi)的排氣管由加熱器347進(jìn)行熱控制，以成為在蒸氣壓下成為氣體那樣的溫度。然而，內(nèi)置有由耐熱性低的電氣部件構(gòu)成的控制部等的電子設(shè)備系統(tǒng)箱350相鄰，因此，在氣體箱340內(nèi)的排氣管中的加熱器347的周圍設(shè)有絕熱材料。作為絕熱材料，設(shè)有例如在內(nèi)部具有構(gòu)成真空空間的隔間的后述的熱量降低構(gòu)造。在熱量降低構(gòu)造中設(shè)有作為氣體供給/排氣機(jī)構(gòu)的后述的氣體環(huán)境控制部，以能夠控制其中的氣體環(huán)境。

從氣體箱延伸的合流管343如由虛線記載那樣經(jīng)由真空搬送室140下方的維護(hù)區(qū)域401延伸。其結(jié)果，如后文中所述，構(gòu)成為，“氣體排氣管341、氣體排氣管342、氣體排氣管343的容積之和”比“腔室202c(1)的處理空間205的容積和腔室202c(2)的處理空間205的容積之和”大。

(模塊)

接下來，以圖1、圖2、圖3為例說明模塊201。圖3是圖1的β-β’的剖視圖，是說明模塊201與模塊201中的氣體供給部、氣體排氣部之間的關(guān)聯(lián)的說明圖。

模塊201由殼體203構(gòu)成。具體地說，模塊201a由殼體203a構(gòu)成，模塊201b由殼體203b構(gòu)成，模塊201c由殼體203c構(gòu)成，模塊201d由殼體203d構(gòu)成。

在構(gòu)成腔室202a(1)的壁中的、腔室202a(1)與真空搬送室140相鄰的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148a(1)。在其他模塊中也同樣地，在腔室202a(2)與真空搬送室140相鄰的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148a(2)。在腔室202b(1)與真空搬送室140相鄰的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148b(1)。在腔室202b(2)與真空搬送室140相鄰的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148b(2)。在腔室202c(1)與真空搬送室140相鄰的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148c(1)。在腔室202c(2)與真空搬送室140相鄰的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148c(2)。 在腔室202d(1)與真空搬送室140相鄰的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148d(1)。在腔室202d(2)與真空搬送室140相鄰的壁上設(shè)有襯底搬入搬出口148d(2)。

以下，參照圖3、圖9主要以模塊201c為例對模塊的具體的構(gòu)造進(jìn)行說明，在其他模塊201a、模塊201b、模塊201d中也是同樣的構(gòu)造。因而，在此也存在省略說明的情況。

如圖3所記載那樣，在殼體203c中設(shè)有對晶圓200進(jìn)行處理的腔室202c(1)和腔室202c(2)。在腔室202c(1)和腔室202c(2)之間設(shè)有隔壁204c。通過如此設(shè)置，將腔室202c(1)內(nèi)的氣體環(huán)境與腔室202c(2)內(nèi)的氣體環(huán)境隔離。

在各腔室202的內(nèi)側(cè)設(shè)有支承晶圓200的襯底支承部210。

在模塊201c中設(shè)有向腔室202c(1)和腔室202c(2)供給處理氣體的氣體供給部310。氣體供給部310具備氣體供給管311。如后文中所述，在氣體供給管311上從上游起設(shè)有氣體供給源、質(zhì)量流量控制器、閥。在圖3中，將氣體供給管、質(zhì)量流量控制器、閥統(tǒng)稱為氣體供給構(gòu)造312。

氣體供給管311在閥(氣體供給構(gòu)造312)的下游一分為二，各自的前端與腔室202c(1)的氣體供給孔321和腔室202c(2)的氣體供給孔322連接。

在模塊201c中設(shè)有氣體箱340，該氣體箱340收納從腔室202c(1)和腔室202c(2)進(jìn)行氣體的排氣的氣體排氣部。構(gòu)成氣體排氣部的排氣管具有設(shè)于腔室202c(1)的排氣孔331的排氣管341、設(shè)于腔室202c(2)的排氣孔332的排氣管342、排氣管341與排氣管342合流而成的第一排氣管(合流管)343。在合流管343上從上游起設(shè)有作為壓力調(diào)整器的質(zhì)量流量控制器353、和泵344，通過與氣體供給部310協(xié)作對各腔室內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)整。排氣管341、排氣管342和第一排氣管343的一部分被第二熱量降低構(gòu)造346包圍。第二熱量降低構(gòu)造346與在上游連接有非活性氣體源360的管361連接，在管361上設(shè)有閥351、質(zhì)量流量控制器352。同樣地，熱量降低構(gòu)造346 與同泵344連通的第三排氣管355連接。在第三排氣管355上設(shè)有apc(autopressurecontroller)362。通過這些閥351、質(zhì)量流量控制器352、第三排氣管355、apc362、泵344的協(xié)作，能夠?qū)⒌诙崃拷档蜆?gòu)造346內(nèi)的氣體環(huán)境維持為真空。

而且，在進(jìn)行更換加熱器347等的維護(hù)之際，通過作為非活性氣體供給部的閥351、質(zhì)量流量控制器352、管361與apc362的協(xié)作作業(yè)，能夠?qū)⒖臻g內(nèi)恢復(fù)為大氣。此外，將這些閥351、質(zhì)量流量控制器352、管361、第三排氣管355、apc362、泵344稱為氣體環(huán)境控制部。如圖所示，第一排氣管343的一部分具有排氣管342的以圓虛線所示的彎頭(elbow)形狀348，上述第二熱量降低構(gòu)造構(gòu)成為，至少包圍上述彎頭形狀348。

另外，考慮到在彎頭形狀的配管上設(shè)有以電阻加熱構(gòu)成的加熱器的情況。在電阻加熱狀的加熱器是例如電熱線卷繞于彎頭形狀的配管的情況下，如圖3的彎頭形狀348的放大圖所記載那樣，在彎折位置的內(nèi)側(cè)部分348a，電熱線變密，在彎折位置的外側(cè)部分348b，電熱線變疏。

若周圍為大氣，則由于熱傳導(dǎo)而在疏的部分348b產(chǎn)生熱量逸出，另一方面，在密的部分348a產(chǎn)生熱量集中從而成為高溫。因此，即使在一個(gè)管內(nèi)也有時(shí)溫度變得不均。另一方面，氣體在該彎頭部分滯留，因此，存在堆積物容易存積這樣的問題。出于這些觀點(diǎn)考慮，需要設(shè)為堆積物在加熱器變疏的部分348b也不附著這樣的溫度，但這樣的話，密的部分的溫度有可能顯著變高，難以在以往的絕熱構(gòu)造中采用。因此，在本實(shí)施方式中，如前所述那樣設(shè)為用一個(gè)第二熱量降低構(gòu)造346包圍彎頭形狀的配管本身這樣的構(gòu)造。通過設(shè)為這樣的真空構(gòu)造，能夠防止來自疏的部分348b的熱量逸出，能夠減小密的部分348a和疏的部分348b之間的溫度差。因而，與周圍為大氣的情況相比，能夠使堆積物即使在彎頭形狀的管中也難以存積。

在泵344的下游設(shè)有第二排氣管354，與除害裝置345連接。在第二排氣管354中設(shè)有加熱器358。而且，第二排氣管354和加熱器 358被第三熱量降低構(gòu)造356包圍。第三熱量降低構(gòu)造356內(nèi)被維持為真空氣體環(huán)境。通過預(yù)先將第三熱量降低構(gòu)造356內(nèi)設(shè)為真空氣體環(huán)境，降低加熱器358的熱量對外部帶來的影響。

第三熱量降低構(gòu)造356與在上游連接有非活性氣體源370的管371連接，在管371上設(shè)有閥372、質(zhì)量流量控制器373。同樣地，第三熱量降低構(gòu)造356與連通于泵374的排氣管375連接。在排氣管375上設(shè)有apc376。通過這些閥372、質(zhì)量流量控制器373、管371、apc376、泵374的協(xié)作，能夠?qū)⒌谌裏崃拷档蜆?gòu)造356內(nèi)的氣體環(huán)境維持為真空。

而且，在進(jìn)行更換加熱器358等的維護(hù)之際，通過作為非活性氣體供給部的閥372、質(zhì)量流量控制器373、管371、與排氣管375、apc376、泵374的協(xié)作作業(yè)，能夠使空間內(nèi)恢復(fù)成大氣。此外，將這些閥372、質(zhì)量流量控制器373、管371、排氣管375、apc376、泵374稱為氣體環(huán)境控制部。

在圖9中示出了由模塊201a、201b、201c、201d構(gòu)成的襯底處理裝置，例如與模塊201a連接的排氣管用附圖標(biāo)記343a、355a、358a表示，熱量降低構(gòu)造用附圖標(biāo)記346a、356表示。與模塊201b連接的排氣管用附圖標(biāo)記343b、355b、358b表示，熱量降低構(gòu)造用附圖標(biāo)記346b、356表示，與模塊201c連接的排氣管用附圖標(biāo)記343c、355c、358c表示，熱量降低構(gòu)造用附圖標(biāo)記346c、356表示，與模塊201d連接的排氣管用附圖標(biāo)記343d、355d、358d表示，熱量降低構(gòu)造用附圖標(biāo)記346d、356表示，各個(gè)構(gòu)成的動(dòng)作和功能是與前述的圖3的排氣管343、355、358、熱量降低構(gòu)造346、356同樣的動(dòng)作和功能，因此在此省略說明。

(腔室)

接著，使用圖4對腔室202及其周邊的構(gòu)造進(jìn)行說明。如圖1、圖3所記載那樣，腔室202具有相鄰的腔室，但在此為了方便說明，省略了相鄰的腔室。

模塊201具備圖4所示的腔室202。腔室202構(gòu)成為例如橫截面 為圓形且扁平的密閉容器。另外，腔室202例如由鋁(al)、不銹鋼(sus)等金屬材料構(gòu)成。在腔室202內(nèi)形成有對作為襯底的硅晶圓等晶圓200進(jìn)行處理的處理空間205、和在將晶圓200向處理空間205搬送之際供晶圓200通過的搬送空間203。腔室202由上部容器202a和下部容器202b構(gòu)成。在上部容器202a和下部容器202b之間設(shè)有隔板208。

在下部容器202b的側(cè)面上設(shè)有與閘閥149相鄰的襯底搬入搬出口148，晶圓200經(jīng)由襯底搬入搬出口148在下部容器202b和未圖示的搬送室之間移動(dòng)。在下部容器202b的底部設(shè)有多個(gè)頂升銷207。而且，下部容器202b接地。

閘閥149具有閥體149a和驅(qū)動(dòng)體149b。閥體149a被固定于驅(qū)動(dòng)體149b的一部分。在打開閘閥149之際，驅(qū)動(dòng)體149b以離開腔室202的方式動(dòng)作，使閥體149a與腔室202的側(cè)壁分離。在關(guān)閉閘閥之際，驅(qū)動(dòng)體149b朝向腔室202運(yùn)動(dòng)而將閥體149a按壓于腔室202的側(cè)壁，從而閉閥。

在處理空間205內(nèi)設(shè)有支承晶圓200的襯底支承部210。襯底支承部210主要具有載置晶圓200的載置面211、在表面具有載置面211的載置臺212、以及內(nèi)置于襯底載置臺212的作為加熱源的加熱器213。在襯底載置臺212上，在與頂升銷207相對應(yīng)的位置分別設(shè)有供頂升銷207貫穿的貫穿孔214。

襯底載置臺212由軸217支承。軸217的支承部貫穿設(shè)于腔室202的底壁上的孔215，還經(jīng)由支承板216在腔室202的外部與升降機(jī)構(gòu)218連接。通過使升降機(jī)構(gòu)218動(dòng)作而使軸217和支承臺212升降，能夠使載置于襯底載置面211上的晶圓200升降。此外，軸217下端部的周圍被波紋管219覆蓋。腔室202內(nèi)被保持為氣密。

在搬送晶圓200時(shí)，襯底載置臺212下降到襯底載置面211與襯底搬入搬出口148相對的位置(晶圓搬送位置、晶圓搬送方位)，在對晶圓200進(jìn)行處理時(shí)，如圖4所示，襯底載置臺212上升到晶圓200處于處理空間205內(nèi)的處理位置(晶圓處理位置、晶圓處理方位)。

具體地說，在使襯底載置臺212下降到晶圓搬送位置時(shí)，頂升銷207的上端部從襯底載置面211的上表面突出，頂升銷207從下方支承晶圓200。另外，在使襯底載置臺212上升到晶圓處理位置時(shí)，頂升銷207從襯底載置面211的上表面沒入，襯底載置面211從下方支承晶圓200。此外，頂升銷207與晶圓200直接接觸，因此，期望由例如石英、氧化鋁等材質(zhì)形成。

在處理空間205的上部(上游側(cè))，設(shè)有作為氣體分散機(jī)構(gòu)的噴頭240。在噴頭240的蓋231上設(shè)有供第一分散機(jī)構(gòu)241插入的氣體導(dǎo)入孔231a。第一分散機(jī)構(gòu)241具有要插入噴頭內(nèi)的前端部241a和固定于蓋231的凸緣241b。

前端部241a為柱狀，例如構(gòu)成為圓柱狀。在圓柱的側(cè)面設(shè)有分散孔。從后述的腔室的氣體供給部(供給系統(tǒng))供給的氣體經(jīng)由前端部241a向緩沖空間232供給。

噴頭240具備用于使氣體分散的作為第二分散機(jī)構(gòu)的分散板234。該分散板234的上游側(cè)為緩沖空間232，下游側(cè)為處理空間205。在分散板234上設(shè)有多個(gè)貫穿孔234a。分散板234以與襯底載置面211相對的方式配置。

分散板234例如構(gòu)成為圓盤狀。貫穿孔234a設(shè)在分散板234的整個(gè)面上。相鄰的貫穿孔234a例如以等距離配置，配置于最外周的貫穿孔234a與載置到襯底載置臺212上的晶圓的外周相比配置于外側(cè)。

上部容器202a具有凸緣，支承塊230被載置于凸緣上并被固定于凸緣上。支承塊230具有凸緣233a，分散板234被載置于凸緣233a上并被固定于凸緣233a上。而且，蓋231被固定于支承塊230的上表面。通過設(shè)為這樣的構(gòu)造，能夠從上方依次拆卸蓋231、分散板234、支承塊230。

(供給部)

在此說明的腔室202的供給部是與圖3的氣體供給部310同樣的結(jié)構(gòu)，用于更詳細(xì)地說明與一個(gè)腔室相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。

設(shè)于噴頭240的蓋231上的氣體導(dǎo)入孔231a(與圖3的氣體供給孔321或322相當(dāng)。)與腔室側(cè)的第一分散機(jī)構(gòu)241連接。第一分散機(jī)構(gòu)241與共用氣體供給管242連接。該第一分散機(jī)構(gòu)241、共用氣體供給管242與圖3的氣體供給管311相當(dāng)。

在第一分散機(jī)構(gòu)241上設(shè)置的凸緣利用螺釘?shù)裙潭ㄓ谏w231、共用氣體供給管242的凸緣。

第一分散機(jī)構(gòu)241和共用氣體供給管242在管的內(nèi)部連通，從共用氣體供給管242供給的氣體經(jīng)由第一分散機(jī)構(gòu)241、氣體導(dǎo)入孔231a向噴頭240內(nèi)供給。

共用氣體供給管242與第一氣體供給管243a、第二氣體供給管244a、第三氣體供給管245a連接。

從包括第一氣體供給管243a的第一氣體供給系統(tǒng)243主要供給第一元素含有氣體，從包括第二氣體供給管244a的第二氣體供給系統(tǒng)244主要供給第二元素含有氣體。

(腔室的第一氣體供給系統(tǒng))

在第一氣體供給管243a上從上游方向依次設(shè)有第一氣體供給源243b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)243c、以及作為開閉閥的閥243d。

從第一氣體供給管243a將含有第一元素的氣體(以下稱為“第一元素含有氣體”)經(jīng)由質(zhì)量流量控制器243c、閥243d、共用氣體供給管242向噴頭240供給。

第一元素含有氣體是具有鹵化物的氣體，是原料氣體、即處理氣體之一。在此，第一元素例如是硅(si)。即，第一元素含有氣體例如是含硅氣體。具體地說，作為含硅氣體，可使用二氯甲硅烷(sih2cl2。也稱為dcs。)氣體。

此外，第一元素含有氣體在常溫常壓下可以為固體、液體、和氣體中的任一種。在第一元素含有氣體在常溫常壓下為液體的情況下，在第一氣體供給源243b和質(zhì)量流量控制器243c之間設(shè)置未圖示的氣化器即可。在此，以氣體進(jìn)行說明。

在第一氣體供給管243a的比閥243d靠下游側(cè)的位置連接有第一非活性氣體供給管246a的下游端。在第一非活性氣體供給管246a上從上游方向依次設(shè)有非活性氣體供給源246b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)246c、和作為開閉閥的閥246d。

在此，非活性氣體例如是氮(n2)氣。此外，作為非活性氣體，除了n2氣體之外，能夠使用例如氦(he)氣、氖(ne)氣、氬(ar)氣等稀有氣體。

主要由第一氣體供給管243a、質(zhì)量流量控制器243c、閥243d構(gòu)成第一元素含有氣體供給系統(tǒng)243(也稱為含硅氣體供給系統(tǒng))。

另外，主要由第一非活性氣體供給管246a、質(zhì)量流量控制器246c和閥246d構(gòu)成第一非活性氣體供給系統(tǒng)。此外，也可以認(rèn)為第一非活性氣體供給系統(tǒng)包括非活性氣體供給源246b、第一氣體供給管243a。

而且，也可以認(rèn)為第一元素含有氣體供給系統(tǒng)243包括第一氣體供給源243b、第一非活性氣體供給系統(tǒng)。

(腔室的第二氣體供給系統(tǒng))

在第二氣體供給管244a上從上游方向依次設(shè)有第二氣體供給源244b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)244c、和作為開閉閥的閥244d。

作為第二氣體的含有第二元素的氣體(以下稱為“第二元素含有氣體”)從第二氣體供給管244a經(jīng)由質(zhì)量流量控制器244c、閥244d、共用氣體供給管242向噴頭240內(nèi)供給。

第二元素含有氣體是處理氣體之一。此外，也可以認(rèn)為第二元素含有氣體為反應(yīng)氣體或者改性氣體。

在此，第二元素含有氣體含有與第一元素不同的第二元素。作為第二元素，例如是氧(o)、氮(n)、碳(c)中的任一種。在本實(shí)施方式中，第二元素含有氣體例如是含氮?dú)怏w。具體地說，作為含氮?dú)怏w，可使用氨(nh3)氣。

主要由第二氣體供給管244a、質(zhì)量流量控制器244c、閥244d構(gòu) 成第二元素含有氣體供給系統(tǒng)244(也稱為含氮?dú)怏w供給系統(tǒng))。

另外，在第二氣體供給管244a的比閥244d靠下游側(cè)的位置連接有第二非活性氣體供給管247a的下游端。在第二非活性氣體供給管247a上從上游方向依次設(shè)有非活性氣體供給源247b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)247c、和作為開閉閥的閥247d。

非活性氣體從第二非活性氣體供給管247a經(jīng)由質(zhì)量流量控制器247c、閥247d、第二氣體供給管244a向噴頭240內(nèi)供給。非活性氣體在薄膜形成工序(s104)中作為載氣或者稀釋氣體發(fā)揮作用。

主要由第二非活性氣體供給管247a、質(zhì)量流量控制器247c和閥247d構(gòu)成第二非活性氣體供給系統(tǒng)。此外，也可以認(rèn)為第二非活性氣體供給系統(tǒng)包括非活性氣體供給源247b、第二氣體供給管244a。

而且，也可以認(rèn)為第二元素含有氣體供給系統(tǒng)244包括第二氣體供給源244b、第二非活性氣體供給系統(tǒng)。

(腔室的第三氣體供給系統(tǒng))

在第三氣體供給管245a上從上游方向依次設(shè)有第三氣體供給源245b、作為流量控制器(流量控制部)的質(zhì)量流量控制器(mfc)245c、和作為開閉閥的閥245d。

作為吹掃氣體的非活性氣體從第三氣體供給管245a經(jīng)由質(zhì)量流量控制器245c、閥245d、共用氣體供給管242向噴頭240供給。

在此，非活性氣體例如是氮(n2)氣。此外，作為非活性氣體，除了n2氣體之外，也能夠使用例如氦(he)氣、氖(ne)氣、氬(ar)氣等稀有氣體。

主要由第三氣體供給管245a、質(zhì)量流量控制器245c、閥245d構(gòu)成第三氣體供給系統(tǒng)245。

在襯底處理工序中，非活性氣體從第三氣體供給管245a經(jīng)由質(zhì)量流量控制器245c、閥245d、共用氣體供給管242向噴頭240內(nèi)供給。

從非活性氣體供給源245b供給的非活性氣體在襯底處理工序中 作為對殘留在腔室202、噴頭240內(nèi)的氣體進(jìn)行吹掃的吹掃氣體發(fā)揮作用。

(排氣部)

排氣部是與圖3中的排氣孔331、332的下游相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)。

對腔室202的氣體環(huán)境進(jìn)行排氣的排氣系統(tǒng)具有與腔室202連接的多個(gè)排氣管。具體地說，具有與緩沖空間232連接的排氣管263、與處理空間205連接的排氣管262、以及與搬送空間203連接的排氣管261。另外，各排氣管261、262、263的下游側(cè)與排氣管264連接。

排氣管261設(shè)于搬送空間203的側(cè)面或者底面。在排氣管261上設(shè)有泵265。在排氣管261中，在泵265的上游側(cè)設(shè)有作為搬送空間用第一排氣閥的閥266。

排氣管262設(shè)于處理空間205的側(cè)方。在排氣管262上設(shè)有將處理空間205內(nèi)控制成規(guī)定壓力的作為壓力控制器的apc(autopressurecontroller)276。apc276具有能夠調(diào)整開度的閥體(未圖示)，根據(jù)來自后述的控制器的指示來對排氣管262的流導(dǎo)(conductance)進(jìn)行調(diào)整。另外，在排氣管262中，在apc276的上游側(cè)設(shè)有閥275。將排氣管262、閥275以及apc276統(tǒng)稱為處理室排氣部。

排氣管263同與連接于處理室205的面不同的面連接。例如與構(gòu)成緩沖空間232的壁的側(cè)面連接。在排氣管263上具備閥279。將排氣管263、閥279統(tǒng)稱為噴頭排氣部。

在排氣管264上設(shè)有dp(drypump。干式泵)278。如圖所示那樣，排氣管264從其上游側(cè)與排氣管263、排氣管262、排氣管261連接，還在這些管的下游設(shè)有dp278。dp278分別經(jīng)由排氣管262、排氣管263、排氣管261對緩沖空間232、處理空間205和搬送空間203各自的氣體環(huán)境進(jìn)行排氣。另外，dp278在tmp265動(dòng)作時(shí)也作為tmp265的輔助泵發(fā)揮功能。即，作為高真空(或者超高真空)泵的tmp265難以單獨(dú)進(jìn)行直到大氣壓為止的排氣，因此，可將dp278用作進(jìn)行直到大氣壓為止的排氣的輔助泵。上述排氣系統(tǒng)的各閥例如可使用氣閥。dp278的下游與第一排氣管343連接。

(控制器)

如圖1所記載那樣，襯底處理裝置100具有對襯底處理裝置100的各部分的動(dòng)作進(jìn)行控制的控制器280?？刂破?80至少具有運(yùn)算部281和存儲部282?？刂破?80與上述各構(gòu)成連接，根據(jù)上位控制器、使用者的指示從存儲部282讀出程序、制程(recipe)，根據(jù)程序、制程的內(nèi)容對各構(gòu)成的動(dòng)作進(jìn)行控制。此外，控制器280既可以構(gòu)成為專用的計(jì)算機(jī)，也可以構(gòu)成為通用的計(jì)算機(jī)。例如，準(zhǔn)備已儲存有上述程序的外部存儲裝置(例如、磁帶、軟盤、硬盤等磁盤、cd、dvd等光盤、mo等光磁盤、usb存儲器(usbflashdrive)、存儲卡等半導(dǎo)體存儲器)283，使用外部存儲裝置283而將程序安裝于通用的計(jì)算機(jī)，由此能夠構(gòu)成本實(shí)施方式的控制器280。另外，用于向計(jì)算機(jī)供給程序的手段并不限于經(jīng)由外部存儲裝置283供給的情況。例如，也可以使用網(wǎng)絡(luò)、專用線路等通信單元來供給程序而不經(jīng)由外部存儲裝置283供給程序。此外，存儲部282、外部存儲裝置283構(gòu)成為計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)。以下，也將這些僅統(tǒng)稱為記錄介質(zhì)。此外，在本說明書中，在使用記錄介質(zhì)這樣的用語的情況下，存在如下情況：僅包括存儲部282單體的情況、僅包括外部存儲裝置283單體的情況、或者包括這兩者的情況。

<襯底處理工序>

接著，對使用襯底處理裝置100在晶圓200上形成薄膜的工序進(jìn)行說明。此外，在以下的說明中，構(gòu)成襯底處理裝置100的各部分的動(dòng)作由控制器280控制。

(從大氣搬送室向加載互鎖真空室的搬送工序)

例如，在25張未處理的晶圓200被收納于容器111的狀態(tài)下，利用工序內(nèi)搬送裝置將容器111搬送到實(shí)施加熱處理工序的襯底處理裝置。如圖1和圖2所示，搬送來的容器111被從工序內(nèi)搬送裝置交接而載置于io載物臺110之上。容器111的蓋112由容器開閉器121取下，容器111的襯底出入口被打開。

若容器111被容器開閉器121打開，則設(shè)置于大氣搬送室120的 大氣搬送機(jī)械手122從容器111拾取晶圓200而向加載互鎖真空室130內(nèi)搬入，將晶圓200移載至襯底載置臺136。在該移載作業(yè)過程中，加載互鎖真空室130的靠真空搬送室140側(cè)的閘閥134被關(guān)閉，真空搬送室140內(nèi)的壓力被維持。真空搬送室140的壓力例如為1torr，被調(diào)整成真空搬送模式的壓力。

兩張晶圓200被移載到襯底載置面135后，閘閥133關(guān)閉，加載互鎖真空室130內(nèi)被排氣裝置(未圖示)排氣而成為負(fù)壓。

(從加載互鎖真空室向真空搬送室的搬送工序)

若加載互鎖真空室130內(nèi)成為預(yù)先設(shè)定的壓力值，則閘閥134被打開，加載互鎖真空室130和真空搬送室140連通。此時(shí)，真空搬送室140的壓力被維持成真空搬送模式時(shí)的壓力。

接著，機(jī)械手170將晶圓200從加載互鎖真空室130內(nèi)向真空搬送室140內(nèi)搬入。具體地說，通過機(jī)械手170所具備的臂180、190中的、搬送未處理的晶圓200的臂190，利用水平移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)移動(dòng)、升降移動(dòng)的功能，從襯底載置臺136拾取兩張晶圓200，并將其向真空搬送室140內(nèi)搬入。此時(shí)，將晶圓200分別載置于末端執(zhí)行器(endeffector)191、末端執(zhí)行器192。在晶圓200被搬入真空搬送室140內(nèi)且閘閥134被關(guān)閉之后，例如閘閥149c(1)和閘閥149c(2)打開，真空搬送室140與腔室202c(1)、腔室202c(2)連通。

在此，對晶圓200向腔室202c(1)、腔室202c(2)內(nèi)的搬入、伴隨著加熱處理的襯底處理、與晶圓200向腔室202c(1)、腔室202c(2)內(nèi)的搬出相伴的機(jī)械手170的動(dòng)作進(jìn)行說明。

(從真空搬送室向腔室的搬入工序)首先，機(jī)械手170將搭載有晶圓200的末端執(zhí)行器191、末端執(zhí)行器192從真空搬送室140內(nèi)分別搬入至腔室202c(1)、腔室202c(2)內(nèi)。之后，在各腔室202中，通過與腔室202內(nèi)的頂升銷207、襯底支承臺212的協(xié)作，將晶圓200載置于襯底載置面211。

在載置了晶圓200之后，使臂190的末端執(zhí)行器191、末端執(zhí)行器192退避到腔室202a外。接著，關(guān)閉閘閥149c(1)、閘閥149c (2)。之后，在各個(gè)腔室202中使襯底支承部210上升，使其上升到可處理晶圓200的晶圓處理方位。

(升溫、壓力調(diào)整工序)

接下來說明升溫、壓力調(diào)整工序。在此，以一個(gè)腔室為例進(jìn)行說明，但不限于此，在其他腔室中也進(jìn)行同樣的處理。

埋入于襯底支承臺212中的加熱器213被預(yù)先加熱。晶圓200例如在從室溫～700℃的范圍內(nèi)被加熱器213加熱到襯底處理溫度。使用真空泵246和apc閥242將腔室202a內(nèi)的壓力維持在例如0.1pa～300pa的范圍內(nèi)。

利用埋入于襯底支承臺212的加熱器213加熱晶圓200，但考慮到直到達(dá)到期望的溫度為止花費(fèi)時(shí)間的情況。因此，在想要盡快達(dá)成高溫狀態(tài)的情況下，除了設(shè)有加熱器213之外，還可以設(shè)有成為發(fā)出紅外光的光源的作為襯底加熱體的燈加熱裝置(燈加熱器)。在升溫、壓力調(diào)整工序中，根據(jù)需要輔助使用該燈加熱裝置，將晶圓200加熱到超過700℃的襯底處理溫度。

(成膜工序)

接下來說明成膜工序的概要。詳細(xì)在后文中論述。在此，以一個(gè)腔室中的處理為例進(jìn)行說明，但在其他腔室中也進(jìn)行同樣的處理。

在將晶圓200升溫到襯底處理溫度之后，一邊將晶圓200保持為規(guī)定溫度一邊進(jìn)行伴隨著加熱處理的以下的襯底處理。即，經(jīng)由共用氣體供給管242、噴頭240將與氧化、氮化、成膜、蝕刻等期望的處理相應(yīng)的處理氣體朝向配置于腔室202a內(nèi)的晶圓200的表面(處理面)呈噴淋狀供給，對晶圓200進(jìn)行處理。

(從腔室向真空搬送室的搬出工序)

結(jié)束了在腔室202c(1)、腔室202c(2)內(nèi)的處理后的晶圓200被臂180搬出。此時(shí)以與晶圓200的搬入相反的動(dòng)作向腔室202c(1)、腔室202c(2)外搬送。

具體地說，若對晶圓200的襯底處理完成，則閘閥149c(1)、閘閥149c(2)打開。之后，襯底支承臺212下降到搬送晶圓200的 位置，晶圓200被載置于頂升銷207上。處理完畢的晶圓200被進(jìn)入到腔室202c(1)、腔室202c(2)的末端執(zhí)行器181、182拾取。之后，末端執(zhí)行器181、182退避，處理完畢的晶圓200被搬出至真空搬送室140內(nèi)。搬出后，閘閥149c(1)、閘閥149c(2)被關(guān)閉。

以上，晶圓200向腔室202c(1)、腔室202c(2)內(nèi)的搬入、伴隨著加熱處理的襯底處理、晶圓200從腔室202c(1)、腔室202c(2)的搬出各自的動(dòng)作結(jié)束。

臂180將從腔室202c(1)搬出來的處理完畢的晶圓200向加載互鎖真空室130內(nèi)搬送。在晶圓200被移載到加載互鎖真空室130內(nèi)的襯底載置臺136之后，加載互鎖真空室130由閘閥134關(guān)閉。

通過反復(fù)進(jìn)行以上的動(dòng)作，規(guī)定張數(shù)、例如25張的晶圓200被依次處理。

(從加載互鎖真空室向大氣搬送室側(cè)的搬送工序)

若閘閥134被關(guān)閉，則加載互鎖真空室130內(nèi)通過非活性氣體恢復(fù)成大致大氣壓。若加載互鎖真空室130內(nèi)恢復(fù)成大致大氣壓，則閘閥133被打開，載置到io載物臺110的空的容器111的蓋112被容器開閉器121打開。

接著，大氣搬送機(jī)械手122從加載互鎖真空室130內(nèi)的襯底載置臺136拾取晶圓200而向大氣搬送室120內(nèi)搬出，將其進(jìn)一步收納于容器111。若晶圓200向容器111的收納完成，則容器111的蓋112被容器開閉器121關(guān)閉。關(guān)閉后的容器111被工序內(nèi)搬送裝置從io載物臺111之上向下一工序搬送。

以上的動(dòng)作以使用模塊201c的情況為例進(jìn)行了說明，但在使用模塊201a、模塊202b、模塊202d的情況下也實(shí)施同樣的動(dòng)作。

(襯底處理工序)

接著，對搬入到各腔室的晶圓200的處理工序的詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行說明。在此，作為在各腔室中共通的處理，使用腔室202來說明。

圖6是表示本實(shí)施方式的襯底處理工序的流程圖。圖7是表示圖6的成膜工序的詳細(xì)內(nèi)容的流程圖。

以下，以使用dcs氣體作為第一處理氣體、使用氨(nh3)氣作為第二處理氣體、在晶圓200上形成氮化硅膜作為薄膜的例子進(jìn)行說明。

(襯底搬入、載置工序s102)

在處理裝置100中，通過使襯底載置臺212下降到晶圓200的搬送位置(搬送方位)，使頂升銷207貫穿襯底載置臺212的貫穿孔214。其結(jié)果，頂升銷207成為比襯底載置臺212表面突出了規(guī)定高度的狀態(tài)。接著，打開閘閥149而使搬送空間203與移載室(未圖示)連通。然后，使用晶圓移載機(jī)(未圖示)將晶圓200從該移載室向搬送空間203搬入，將晶圓200移載于頂升銷207上。由此，晶圓200被以水平姿態(tài)支承于從襯底載置臺212的表面突出的頂升銷207上。

將晶圓200搬入到腔室202內(nèi)之后，使晶圓移載機(jī)退避到腔室202外，關(guān)閉閘閥149而使腔室202內(nèi)密閉。之后，通過使襯底載置臺212上升，使晶圓200載置于被設(shè)于襯底載置臺212的襯底載置面211上，通過使襯底載置臺212進(jìn)一步上升，使晶圓200上升到前述的處理空間205內(nèi)的處理位置(襯底處理方位)。

在晶圓200被搬入到搬送空間203之后，若上升到處理空間205內(nèi)的處理位置，則將閥266和閥267關(guān)閉。由此，搬送空間203和tmp265之間、以及tmp265和排氣管264之間被切斷，由tmp265對搬送空間203進(jìn)行的排氣結(jié)束。另一方面，打開閥277和閥275，使處理空間205和apc276之間連通，并且使apc276和dp278之間連通。apc276通過對排氣管263的流導(dǎo)進(jìn)行調(diào)整，而控制由dp278對處理空間205進(jìn)行排氣的排氣流量，將處理空間205維持為規(guī)定的壓力(例如10^-5pa～10^-1pa的高真空)。

此外，在該工序中，也可以一邊對腔室202內(nèi)進(jìn)行排氣，一邊從非活性氣體供給系統(tǒng)向腔室202內(nèi)供給作為非活性氣體的n2氣體。即，也可以一邊利用tmp265或者dp278對腔室202內(nèi)進(jìn)行排氣，一邊至少打開第三氣體供給系統(tǒng)的閥245d，由此向腔室202內(nèi)供給n2氣體。

另外，在將晶圓200向襯底載置臺212之上載置之際，向埋入到襯底載置臺212內(nèi)部的加熱器213供給電力，進(jìn)行控制，以使晶圓200的表面成為規(guī)定的溫度。晶圓200的溫度例如是室溫以上且800℃以下，優(yōu)選是室溫以上且700℃以下。此時(shí)，加熱器213的溫度可通過基于未圖示的溫度傳感器檢測出的溫度信息對向加熱器213的通電情況進(jìn)行控制來調(diào)整。

(成膜工序s104)

接著，進(jìn)行薄膜形成工序s104。以下，參照圖7對成膜工序s104進(jìn)行詳細(xì)說明。此外，成膜工序s104是反復(fù)進(jìn)行交替地供給不同的處理氣體的工序的交替供給處理。

(第一處理氣體供給工序s202)

若加熱晶圓200而達(dá)到期望的溫度，則打開閥243d，并對質(zhì)量流量控制器243c進(jìn)行調(diào)整以使dcs氣體的流量成為規(guī)定的流量。此外，dcs氣體的供給流量為例如100sccm以上且800sccm以下。此時(shí)，打開第三氣體供給系統(tǒng)的閥245d，從第三氣體供給管245a供給n2氣體。另外，也可以從第一非活性氣體供給系統(tǒng)使n2氣體流出。另外，也可以在該工序之前從第三氣體供給管245a開始n2氣體的供給。

經(jīng)由第一分散機(jī)構(gòu)241供給到處理空間205的dcs氣體被向晶圓200上供給。通過dcs氣體與晶圓200之上接觸而在晶圓200的表面形成作為“第一元素含有層”的含硅層。

含硅層例如與腔室202內(nèi)的壓力、dcs氣體的流量、襯底支承臺212的溫度、從處理空間205通過所花費(fèi)的時(shí)間等相應(yīng)地以規(guī)定的厚度和規(guī)定的分布形成。此外，也可以在晶圓200上預(yù)先形成有規(guī)定的膜。另外，也可以在晶圓200上或者規(guī)定的膜上預(yù)先形成有規(guī)定的圖案。

在從開始dcs氣體的供給經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間之后，關(guān)閉閥243d，停止dcs氣體的供給。在上述s202的工序中，如圖8所示，打開閥275和dp278，由apc276進(jìn)行控制以使處理空間205的壓力成為規(guī)定的壓力。在s202中，閥275和dp278以外的排氣系統(tǒng)的閥全部關(guān) 閉。

(吹掃工序s204)

接著，從第三氣體供給管245a供給n2氣體，進(jìn)行噴頭240和處理空間205的吹掃。此時(shí)，閥275和dp278也被打開，由apc276進(jìn)行控制以使處理空間205的壓力成為規(guī)定的壓力。另一方面，閥275和dp278以外的排氣系統(tǒng)的閥全部關(guān)閉。由此，在第一處理氣體供給工序s202中未能與晶圓200結(jié)合的dcs氣體通過dp278而經(jīng)由排氣管262從處理空間205去除。

接著，從第三氣體供給管245a供給n2氣體，進(jìn)行噴頭240的吹掃。此時(shí)，壓力檢測部280成為運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。閥275和dp278被關(guān)閉而閥279被打開。其他排氣系統(tǒng)的閥保持關(guān)閉的狀態(tài)。即，在進(jìn)行噴頭240的吹掃時(shí)，將處理空間205和apc276之間切斷，同時(shí)將apc276和排氣管264之間切斷，由apc276進(jìn)行的壓力控制停止，另一方面，緩沖空間232和dp278之間連通。由此，殘留在噴頭240(緩沖空間232)內(nèi)的dcs氣體經(jīng)由排氣管263被dp278從噴頭240排出。

若噴頭240的吹掃結(jié)束，則打開dp278和閥275，使由apc276進(jìn)行的壓力控制再次開始，同時(shí)關(guān)閉閥279而將噴頭240和排氣管264之間切斷。其他排氣系統(tǒng)的閥保持關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)，也繼續(xù)進(jìn)行來自第三氣體供給管245a的n2氣體的供給，繼續(xù)進(jìn)行噴頭240和處理空間205的吹掃。此外，在吹掃工序s204中，在經(jīng)由排氣管262進(jìn)行吹掃的前后經(jīng)由排氣管263進(jìn)行吹掃，但也可以僅經(jīng)由排氣管262進(jìn)行吹掃。另外，也可以同時(shí)進(jìn)行經(jīng)由排氣管262進(jìn)行的吹掃和經(jīng)由排氣管263進(jìn)行的吹掃。

(第二處理氣體供給工序s206)

在吹掃工序s204后，打開閥244d，經(jīng)由噴頭240向處理空間205內(nèi)開始氨氣的供給。

此時(shí)，對質(zhì)量流量控制器244c進(jìn)行調(diào)整，以使氨氣的流量成為規(guī)定的流量。此外，氨氣的供給流量例如為100sccm以上且6000sccm以下。此外，也可以與氨氣一起從第二非活性氣體供給系統(tǒng)使n2氣 體作為載氣流出。另外，在該工序中，第三氣體供給系統(tǒng)的閥245d也打開，從第三氣體供給管245a供給n2氣體。

經(jīng)由第一分散機(jī)構(gòu)241供給到腔室202的等離子體狀態(tài)的氨氣被向晶圓200上供給。已經(jīng)形成的含硅層被氨氣改性，從而在晶圓200之上形成例如含有硅元素和氮元素的層。

經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間之后，關(guān)閉閥244d，停止含氮?dú)怏w的供給。

在s206中，也與上述s202同樣地，打開閥275和dp278，由apc276進(jìn)行控制以使處理空間205的壓力成為規(guī)定的壓力。另外，閥275和dp278以外的排氣系統(tǒng)的閥全部關(guān)閉。

(吹掃工序s208)

接著，執(zhí)行與s204同樣的吹掃工序。各部分的動(dòng)作與s204是同樣的，因此省略說明。

(判斷s210)

控制器280對是否實(shí)施了規(guī)定次數(shù)(n個(gè)循環(huán)：ncycle)的上述1個(gè)循環(huán)進(jìn)行判斷。

在沒有實(shí)施規(guī)定次數(shù)時(shí)(s210中為否的情況下)，反復(fù)進(jìn)行第一處理氣體供給工序s202、吹掃工序s204、第二處理氣體供給工序s206、吹掃工序s208的循環(huán)。在實(shí)施了規(guī)定次數(shù)時(shí)(s210中為是的情況下)，結(jié)束圖7所示的處理。

返回到圖6的說明，接著，執(zhí)行襯底搬出工序s106。

另外，發(fā)明者進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了如下內(nèi)容：在如本實(shí)施方式那樣分別對兩個(gè)腔室202a(1)、202a(2)交替地供給、排出兩種氣體的情況下，如圖8所記載那樣，“配管343的氣體a流量(volume)”和“配管343的氣體b流量”一部分重疊。即、發(fā)現(xiàn)了兩種氣體(氣體a、氣體b)在排氣配管343中混合。

其一個(gè)原因在于，為了提高晶圓200的處理速度，盡可能快地進(jìn)行氣體的更換。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在對氣體a進(jìn)行吹掃的工序中，為了去除腔室202(例如腔室202c(1)、腔室202c(2))內(nèi)的氣體a，持續(xù)供給吹掃氣體規(guī)定的時(shí)間。在經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間之后，停止吹掃 氣體的供給。在此所謂的規(guī)定的時(shí)間是指，從腔室202c(1)的處理空間205、腔室202c(2)的處理空間205去除氣體a的時(shí)間。在經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間之后，為了提高處理速度，馬上開始?xì)怏wb的供給。

另外，在這樣的處理的期間內(nèi)，在排氣管343中成為如下這樣的狀況。在排氣管343中，在經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間之后停止吹掃氣體的供給，因此，在經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間后，吹掃氣體無法將排氣管341內(nèi)的殘留氣體吹凈。其理由在于，“氣體排氣管341、氣體排氣管342、氣體排氣管343的容積之和”大于“腔室202c(1)的處理空間205的容積和腔室202c(2)的處理空間205的容積之和”。因而，即使停止吹掃氣體的供給而從各處理空間205去除了氣體a，在氣體排氣管341、氣體排氣管342、氣體排氣管343中也會(huì)殘留氣體。特別是，在作為氣體排氣管的下游側(cè)的排氣管343中，如圖8所記載那樣殘留變得明顯。氣體b也是同樣的。

因而，殘留氣體(例如氣體a)和接下來供給的氣體(例如氣體b)在排氣管343內(nèi)混合。

在多種氣體如此混合了的情況下，有時(shí)在排氣管內(nèi)產(chǎn)生以氯為主要成分的副產(chǎn)物(例如氯化氨)，該副產(chǎn)物附著于排氣配管。

所附著的副產(chǎn)物剝落而在腔室內(nèi)逆流、或縮窄排氣管的內(nèi)徑，對襯底處理帶來不良影響。因此，需要將排氣管加熱到副產(chǎn)物在蒸氣壓下成為氣體那樣的溫度，以使副產(chǎn)物不附著。

不過，在是本實(shí)施方式那樣的集群裝置、而且追求了coo(購置成本：costofownership)的情況下，由于氣體箱340、電子設(shè)備系統(tǒng)箱350匯集，因此卷繞于排氣配管343的加熱器347會(huì)對電子設(shè)備系統(tǒng)箱350帶來熱影響(參照圖5)。因此，在本實(shí)施方式中，如圖3所示，設(shè)為與腔室202c(1)連接的排氣管341和與腔室202c(2)連接的排氣管342統(tǒng)一由一個(gè)熱量降低構(gòu)造包圍。通過統(tǒng)一包圍，在本實(shí)施方式這樣的具有多個(gè)腔室的模塊的下方，與在各個(gè)排氣管設(shè)有熱量降低構(gòu)造相比，也能夠更緊湊地設(shè)置熱量降低構(gòu)造。因而，不會(huì)增加襯底處理裝置100的設(shè)置面積。

而且，發(fā)明者進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了如下內(nèi)容：在如本實(shí)施方式那樣分別對兩個(gè)腔室202a(1)、202a(2)交替地供給、排出兩種氣體的情況下，如圖8所記載那樣，“配管354的氣體a排氣流量”和“配管354的氣體b排氣流量”一部分重疊。在此，發(fā)現(xiàn)了“配管354的氣體a排氣流量”和“配管354的氣體b排氣流量”以比“配管343的氣體a流量”和“配管343的氣體b流量”重疊的時(shí)間長的時(shí)間重疊。

其一個(gè)原因在于處于泵344下游排氣管354的下游側(cè)沒有連接泵的構(gòu)造這一點(diǎn)。由于在排氣管354的下游沒有連接泵，因此，難以將排氣管354的氣體環(huán)境積極地排出。因而，在泵344的下游，成為與上游相比氣體更容易滯留的條件。其結(jié)果，如圖8記載那樣“配管354的氣體a排氣流量”和“配管354的氣體b排氣流量”重疊的區(qū)域變多。

而且，如上所述沒有連接泵，因此，配管354的壓力高于配管343的壓力。因而，經(jīng)由泵344從配管343流動(dòng)到配管345的氣體即使能夠維持溫度，也根據(jù)蒸氣壓曲線的關(guān)系變化成液體或者固體。

因而，在配管354中，殘留氣體(例如氣體a)和接下來供給的氣體(例如氣體b)在排氣管343內(nèi)混合的現(xiàn)象與排氣管343相比變得更顯著，并且壓力變高，因此，擔(dān)心比排氣管343產(chǎn)生更多的副產(chǎn)物。

因此，在本實(shí)施方式中，在排氣管345內(nèi)的壓力為蒸氣壓的情況下，以將排氣管345的溫度維持于原料氣體成為氣體的溫度的方式對加熱器358進(jìn)行控制。通過由加熱器358如此加熱，能夠抑制在排氣管345內(nèi)產(chǎn)生副產(chǎn)物。

而且，通過使排氣管345的加熱溫度高于排氣管343的加熱溫度，氣體不會(huì)滯留在泵的前后而能夠?qū)怏w進(jìn)行排氣。此外，如圖9所記載那樣，在排氣管345的外周設(shè)有第三熱量降低構(gòu)造356。如此將至少二根以上的配管354a～354d匯總而由一個(gè)熱量降低構(gòu)造進(jìn)行絕熱，能夠緊湊地形成襯底處理裝置100。

(襯底搬出工序s106)

在襯底搬出工序s106中，使襯底載置臺212下降，使晶圓200支承在從襯底載置臺212的表面突出的頂升銷207上。由此，晶圓200從處理位置成為搬送位置。在此期間，臂180轉(zhuǎn)移至冷卻模式而被冷卻。之后，打開閘閥149，使用臂180將晶圓200搬出腔室202外。此時(shí)，關(guān)閉閥245d，停止從第三氣體供給系統(tǒng)向腔室202內(nèi)供給非活性氣體。

接著，若晶圓200移動(dòng)到搬送位置，則將閥275關(guān)閉，將處理空間205和排氣管264之間切斷。另一方面，打開閥266和閥267，利用tmp265(和dp278)對搬送空間203的氣體環(huán)境進(jìn)行排氣，由此將腔室202維持為高真空(超高真空)狀態(tài)(例如10^-5pa以下)，降低與同樣地維持為高真空(超高真空)狀態(tài)(例如10^-6pa以下)的移載室之間的壓力差。

在搬出晶圓200之后，能夠?qū)ο乱粋€(gè)待機(jī)的晶圓200進(jìn)行工序s102、s104、s106。

以上，作為本發(fā)明的各種典型的實(shí)施方式，對成膜技術(shù)進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施方式。例如，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于進(jìn)行除了上述例示的薄膜以外的成膜處理、擴(kuò)散處理、氧化處理、氮化處理、光刻處理等其他襯底處理的情況。另外，本發(fā)明除了能夠應(yīng)用于退火處置裝置之外，還能夠應(yīng)用于薄膜形成裝置、蝕刻裝置、氧化處理裝置、氮化處理裝置、涂敷裝置、加熱裝置等其他襯底處理裝置。另外，能夠?qū)⒛骋粋€(gè)實(shí)施方式的構(gòu)成的一部分置換為其他實(shí)施方式的構(gòu)成，另外，也能夠在某一個(gè)實(shí)施方式的構(gòu)成中添加其他實(shí)施方式的構(gòu)成。另外，對于各實(shí)施方式的構(gòu)成的一部分，也能夠進(jìn)行其他構(gòu)成的追加、削除、置換。

另外，在上述實(shí)施例中，作為第一元素含有氣體，以dcs為例進(jìn)行了說明，作為第一元素，以si為例進(jìn)行了說明，但并不限于此。例如，作為第一元素，也可以是ti、zr、hf等各種元素。另外，作為第二元素含有氣體，以nh3為例進(jìn)行了說明，作為第二元素，以n 為例進(jìn)行了說明，但并不限于此。例如，作為第二元素，也可以是o等。