基板处理装置、半导体装置的制造方法和记录介质与流程

1.本公开涉及基板处理装置、半导体装置的制造方法和记录介质。

背景技术：

2.作为半导体装置的制造工序的一个工序中使用的基板处理装置，存在具备处理基板的处理室和与之连通并连接的搬运室的装置(例如，专利文献1)。在这样的构成中，存在向搬运室、处理室供给非活性气体的情况。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2017-69315号公报

技术实现要素：

6.发明要解决的课题
7.本公开提供一种能够消减非活性气体的消耗量的技术。
8.用于解决课题的方法
9.根据一个方式，提供一种基板处理装置，具有：
10.处理基板的处理室，
11.向上述处理室供给处理气体的处理气体供给部，
12.能够与上述处理室连通的搬运室，
13.向上述搬运室供给非活性气体的第一非活性气体供给部，
14.从上述搬运室对气氛进行排气的第一排气部，和
15.将由上述第一排气部排出的非活性气体供给至上述处理室或上述处理室的下游部的第二非活性气体供给部。
16.发明效果
17.根据本公开，能够消减非活性气体的消耗量。
附图说明
18.图1是显示本公开的第一实施方式涉及的基板处理装置的整体构成例的横截面图。
19.图2是显示本公开的第一实施方式涉及的基板处理装置的整体构成例的纵截面图。
20.图3是示意地显示本公开的第一实施方式涉及的基板处理装置的处理室的概略构成的一例的说明图。
21.图4是示意地显示本公开的第一实施方式涉及的基板处理装置的气体供给系统和气体排气系统的要部构成例的说明图。
22.图5是显示的本公开的第一实施方式涉及的基板处理工序的概要流程图。
23.图6是显示图5的基板处理工序中的成膜工序的详细情况的流程图。
24.图7是示意地显示本公开的第二实施方式涉及的基板处理装置的气体供给系统和气体排气系统的要部构成例的说明图。
25.符号说明
26.103
…
真空搬运室(转送模块)，112
…
真空搬运机器人，122,123
…
预装载室(预装载模块)，121
…
大气搬运室(前端模块)，105
…
io载台(装载接口)，200
…
基板，201，201a～201d
…
处理模块，202、202a～202d
…
处理室，203、203a～203d
…
处理容器，209
…
排气缓冲室，210
…
基板支撑部(基座)，211
…
载置面，150、151、212
…
基板载置台，213
…
加热器，222
…
排气配管，224
…
真空泵，225
…
洗涤器，230
…
分散喷头，232
…
缓冲空间，243
…
原料气体供给系统，244
…
反应气体供给系统，245
…
吹扫气体供给系统，248
…
清洁气体供给系统(清洁气体供给部)，251a、252a
…
非活性气体供给管，261a、262a
…
排气配管，261b、262b
…
真空泵，270
…
过滤器，271、271a～271d
…
非活性气体供给管，272、272a～272d
…
阀门，273、273a～273d
…
非活性气体补充管，274、274a～274d
…
阀门，275
…
热交换器，281
…
控制器。
具体实施方式
27.以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。
28.以下的说明中举例的基板处理装置用于半导体装置的制造工序中，构成为对作为处理对象的基板进行预定的加工处理。
29.作为处理对象的基板，例如是作为改善半导体装置(半导体设备)的半导体基板的硅晶圆(以下，简称为“基板”)。本说明书中，在使用“基板”的术语时，包括“基板自身”的含义的情形、“基板与在其表面形成的预定的层、膜的层叠体(集合体)”的含义的情形(即，将在表面形成的预定的层、膜等包括在内称为基板的情形)。此外，本说明书中在使用“基板表面”的术语时，包括“基板自身的表面(露出面)”的含义的情形、“在基板上形成的预定的层、膜的表面，即，作为层叠体的基板的最外表面”的含义的情形。本说明书中在使用“基板”的术语时，与使用“晶圆”的术语时的意思相同。
30.作为对基板进行的预定的加工处理(以下，也简称为“处理”)，例如有：氧化处理、扩散处理、退火处理、蚀刻处理、预清洁处理、腔室清洁处理、成膜处理等。本实施方式中，特别举例进行成膜处理的情形。
31.＜第一实施方式＞
32.首先，对于本公开的第一实施方式进行具体说明。
33.(1)基板处理装置的整体构成
34.对于本公开的第一实施方式涉及的基板处理装置的整体构成，参照图1和图2进行说明。图1是显示第一实施方式涉及的基板处理装置的整体构成例的横截面图。图2是显示第一实施方式涉及的基板处理装置的整体构成例的纵截面图。
35.如图1和图2所示，在此例示说明的基板处理装置是在真空搬运室103的周围具有多个处理模块201a～201d的所谓“集型”。更详细地，图例的基板处理装置是处理基板200的装置，大致区分的话，构成为具有真空搬运室(转送模块)103、预装载室(预装载模块)122,123、大气搬运室(前端模块)121、io载台(装载接口)105、多个处理模块(加工模块)201a～201d和作为控制部的控制器281。
36.以下，对于这些各构成进行具体说明。以下的说明中，前后左右是指，x1方向为右，x2方向为左，y1方向为前，y2方向为后。
37.(真空搬运室)
38.真空搬运室103作为在负压下搬运基板200的搬运空间即搬运室来发挥功能。构成真空搬运室103的框体101在俯视视角形成为六边形。并且，六边形的各边经由闸阀160,165,161a～161d分别与预装载室122,123和各处理模块201a～201d连结。
39.在真空搬运室103的大致中央部，以法兰115为基部，设置作为在负压下移载(搬运)基板200的搬运机器人的真空搬运机器人112。真空搬运机器人112构成为通过升降机116和法兰115在维持真空搬运室103的气密性的同时能够升降(参照图2)。
40.(预装载室)
41.构成真空搬运室103的框体101的六个侧壁中，位于前侧的二个侧壁分别经由闸阀160,165与搬入用的预装载室122和搬出用的预装载室123连结。在预装载室122内设置搬入室用的基板载置台150，在预装载室123内设置搬出室用的基板载置台151。需说明的是，各预装载室122,123分别构成为能够耐受负压的结构。
42.(大气搬运室)
43.在预装载室122,123的前侧，经由闸阀128,129与大气搬运室121连结。大气搬运室121在大体大气压下使用。
44.在大气搬运室121内，设置用于移载基板200的大气搬运机器人124。大气搬运机器人124构成为通过设置在大气搬运室121内的升降机126而能够升降，同时，构成为通过线性执行器132而在左右方向上往复移动(参照图2)。
45.在大气搬运室121的上部，设置用于供给洁净空气的清洁单元118(参照图2)。此外，在大气搬运室121的左侧，设置对在基板200上形成的缺口或定向平面进行对准的装置(以下，称为“预对准器”)106(参照图1)。
46.(io载台)
47.在大气搬运室121的框体125的前侧，设置有用于将基板200相对于大气搬运室121搬入搬出的基板搬入搬出口134和晶盒打开器108。在夹着基板搬入搬出口134的与晶盒打开器108的相反侧，即框体125的外侧，设置io载台105。
48.在io载台105上，搭载多个容纳多张基板200的foup(front opening unified pod：以下称为“晶盒”)100。晶盒100用作搬运硅(si)基板等基板200的载体。构成为在晶盒100内以水平姿态分别容纳多张未处理的基板200、处理后的基板200。晶盒100由未图示的工序内搬运装置(rgv)相对于io载台105供给和排出。
49.io载台105上的晶盒100由晶盒打开器108开关。晶盒打开器108将晶盒100的帽100a开关，并且具有能够将基板搬入搬出口134闭塞的封闭体142和驱动封闭体142的驱动机构109。晶盒打开器108使载置在io载台105的晶盒100的帽100a开关，通过使基板出入口开放和关闭，能够使基板200相对于晶盒100出入。
50.(处理模块)
51.对基板200进行所希望处理的处理模块201a～201d经由闸阀161a～161d分别相对于构成真空搬运室103的框体101的六个侧壁中未与预装载室122,123连结的剩余的四个侧壁连接，位于以真空搬运室103为中心放射状的位置。各处理模块201a～201d均由冷壁式处
理容器203a～203d构成，各自中形成一个处理室202a～202d。在各处理室202a～202d内，作为半导体、半导体装置的制造工序的一个工序，进行对于基板200的处理。作为在各处理室202a～202d内进行的处理，例如，可列举在基板上形成薄膜的处理，将基板表面氧化、氮化、碳化等的处理，形成硅化物、金属等膜，对基板表面进行蚀刻的处理，预流动处理等各种基板处理。
52.后文中将说明各处理模块201a～201d的详细构成。
53.(控制器)
54.控制器281作为控制构成基板处理装置的各部的动作的控制部(控制单元)来发挥功能。因此，作为控制部的控制器281由具有cpu(central processing unit，中央处理器)、ram(random access memory，随机储存器)等的计算机装置构成。
55.后文中将说明控制器281的详细构成。
56.(2)处理模块的构成
57.接下来，对各处理模块201a～201d的详细构成进行说明。
58.各处理模块201a～201d各自作为单片式的基板处理装置来发挥功能，均具有同样的构成。
59.在此，以各处理模块201a～201d中之一为例，对具体构成进行说明。由于例示处理模块201a～201d中之一，因此在以下的说明中将处理模块201a～201d简称为“处理模块201”，将构成各处理模块201a～201d的冷壁式处理容器203a～203d也简称为“处理容器203”，将在各处理容器203a～203d内形成的处理室202a～202d简称为“处理室202”，进而，将分别对应于各处理模块201a～201d的闸阀161a～161d也简称为“闸阀161”。
60.图3是示意地显示第一实施方式涉及的基板处理装置的处理室的概略构成的一例的说明图。
61.(处理容器)
62.如上所述，处理模块201由冷壁式处理容器203构成。处理容器203例如是横截面为圆形的扁平的密闭容器，由铝(al)、不锈钢(sus)等金属材料构成。处理容器203由上部容器203a和下部容器203b构成。
63.在处理容器203内形成有处理室202。处理室202具有位于其上方侧(比后述的基板载置台212更上方的空间)对硅晶圆等基板200进行处理的处理空间202a和在其下方侧的作为被下部容器203b包围的空间的搬运空间202b。
64.在上部容器203a的内部的外周端缘附近，设置排气缓冲室209。排气缓冲室209作为将处理室202内的气体向着侧方周围排出时的缓冲空间来发挥功能。因此，排气缓冲室209具有围绕处理室202的侧方外周而配置的空间。即，排气缓冲室209具有在处理室202的外周侧形成的俯视时为环状(圆环状)的空间。
65.在下部容器203b的侧面，即构成处理容器203的壁之一，设置与闸阀205邻接的基板搬入搬出口206。基板200经由基板搬入搬出口206搬入到搬运空间202b。在下部容器203b的底部，设置多个顶升销207。
66.(基板支撑部)
67.在处理室202内，设置支撑基板200的基板支撑部(基座)210。基板支撑部210主要具有载置基板200的基板载置面211、在表面具有基板载置面211的基板载置台212和内包于
基板载置台212的作为加热源的加热器213。在基板载置台212中，在与顶升销207对应的位置分别设置被顶升销207贯通的贯通孔214。
68.基板载置台212受到主轴217的支撑。主轴217贯通处理容器203的底部，进而在处理容器203的外部与升降机构218连接。通过使升降机构218工作，使主轴217和基板载置台212升降，由此，基板载置台212能够使载置于基板载置面211上的基板200升降。需说明的是，主轴217的下端部的周围由波纹管219覆盖，保持处理容器203内的气密性。
69.在基板200的搬运时，基板载置台212下降至基板载置面211与基板搬入搬出口206相对的位置(基板搬运位置)，在基板200的处理时，基板200上升至处理空间202a内的处理位置(基板处理位置)。
70.具体地，在将基板载置台212下降至基板搬运位置时，顶升销207的上端部从基板载置面211的上表面突出，顶升销207从下方支撑基板200。此外，在将基板载置台212上升至基板处理位置时，顶升销207埋没在基板载置面211的上表面之下，基板载置面211从下方支撑基板200。
71.(分散喷头)
72.在处理空间202a的上方(气体供给方向上游侧)设置作为气体分散机构的分散喷头230。在分散喷头230的盖231中，设置气体导入口241。构成为该气体导入口241与后述的气体供给系统连通。从气体导入口241导入的气体供给至分散喷头230的缓冲空间232。
73.分散喷头230的盖231由具有导电性的金属形成，作为用于在缓冲空间232或处理空间202a内生成等离子体的电极来使用。在盖231与上部容器203a之间设置绝缘块233，将盖231与上部容器203a之间绝缘。
74.分散喷头230具有用于将经由气体导入口241从气体供给系统供给的气体分散的分散板234。该分散板234的上游侧是缓冲空间232，下游侧是处理空间202a。在分散板234中，设置多个贯通孔234a。分散板234配置为与基板载置面211相对。
75.(气体供给系统)
76.分散喷头230的盖231与共通气体供给管242连接，以便该共通气体供给管242与气体导入孔241连通。共通气体供给管242经由气体导入孔241与分散喷头230内的缓冲空间232连通。此外，共通气体供给管242与第一气体供给管243a、第二气体供给管244a、第三气体供给管245a连接。其中，第二气体供给管244a经由远程等离子体单元244e与共通气体供给管242连接。
77.这些之中，包括第一气体供给管243a的原料气体供给系统243主要供给作为处理气体之一的原料气体，包括第二气体供给管244a的反应气体供给系统244主要供给作为处理气体的另外之一的反应气体。包括第三气体供给管245a的吹扫气体供给系统245在对基板200进行处理时主要供给作为吹扫气体的非活性气体，在对分散喷头230、处理室202进行清洁时主要供给清洁气体。需说明的是，对于从气体供给系统供给的气体，也将原料气体称为第一气体，将反应气体称为第二气体，将非活性气体称为第三气体，将清洁气体称为第四气体。
78.(原料气体供给系统)
79.在第一气体供给管243a中，从上游方向开始依次设置原料气体供给源243b、作为流量控制器(流量控制部)的质量流量控制器(mfc)243c和作为开关阀的阀门243d。而且，原
料气体从第一气体供给管243a经由mfc243c、阀门243d、共通气体供给管242供给至分散喷头230内。
80.原料气体(第一气体)是处理气体之一，例如，是含有作为第一元素的硅(si)元素的气体。具体地，使用二氯硅烷(sih2cl2，dichlorosilane：dcs)气体、四乙氧基硅烷(si(oc2h5)4，tetraethoxysilane：teos)气体等。以下的说明中，以使用dcs气体为例进行说明。
81.原料气体供给系统243主要由第一气体供给管243a、mfc243c、阀门243d构成。也可以考虑将原料气体供给源243b、后述的非活性气体供给系统纳入原料气体供给系统243。由于原料气体供给系统243用于供给作为处理气体之一的原料气体，因而相当于处理气体供给系统(处理气体供给部)之一。
82.在第一气体供给管243a的阀门243d的更下游侧，与非活性气体供给管246a的下游端连接。在非活性气体供给管246a中，从上游方向开始依次设置非活性气体供给源246b、mfc246c和阀门246d。而且，非活性气体从非活性气体供给管246a经由mfc246c、阀门246d、第一气体供给管243a供给至分散喷头230内。
83.非活性气体作为原料气体的载流气体来发挥作用，优选使用不与原料反应的气体。具体地，例如，可以使用氮(n2)气体。此外，除了n2气体之外，可以使用例如氦(he)气体、氖(ne)气体、氩(ar)气体等惰性气体。
84.非活性气体供给系统主要由非活性气体供给管246a、mfc246c和阀门246d构成。也可以考虑将非活性气体供给源246b、第一气体供给管243a纳入该非活性气体供给系统。此外，也可以考虑将该非活性气体供给系统纳入原料气体供给系统243。
85.(反应气体供给系统)
86.在第二气体供给管244a中，在下游设置rpu244e。在上游中，从上游方向开始依次设置反应气体供给源244b、mfc244c和阀门244d。而且，反应气体从第二气体供给管244a经由mfc244c、阀门244d、rpu244e、共通气体供给管242供给至分散喷头230内。反应气体由于远程等离子体单元244e而成为等离子体状态，照射到基板200上。
87.反应气体(第二气体)是处理气体的另外一种，是含有与原料气体所含的第一元素(例如si)不同的第二元素(例如氮)的气体。具体地，例如，可使用作为含氮(n)气体的氨(nh3)气体。
88.反应气体供给系统244主要由第二气体供给管244a、mfc244c、阀门244d构成。也可以考虑将反应气体供给源244b、rpu244e、后述的非活性气体供给系统纳入反应气体供给系统244。由于反应气体供给系统244供给作为处理气体之一的反应气体，因而相当于处理气体供给系统(处理气体供给部)的另外一种。
89.在第二气体供给管244a的阀门244d的更下游侧，与非活性气体供给管247a的下游端连接。在非活性气体供给管247a中，从上游方向开始依次设置非活性气体供给源247b、mfc247c和阀门247d。而且，非活性气体从非活性气体供给管247a经由mfc247c、阀门247d、第二气体供给管244a、rpu244e供给至分散喷头230内。
90.非活性气体作为反应气体的载流气体或稀释气体来发挥作用。具体地，例如，可以使用n2气体。此外，除了n2气体之外，也可以使用例如he气体、ne气体、ar气体等惰性气体。
91.非活性气体供给系统主要由非活性气体供给管247a、mfc247c和阀门247d构成。也可以考虑将非活性气体供给源247b、第二气体供给管244a、rpu244e纳入该非活性气体供给
系统。此外，也可以考虑将该非活性气体供给系统纳入反应气体供给系统244。
92.(吹扫气体供给系统)
93.在第三气体供给管245a中，从上游方向开始依次设置吹扫气体供给源245b、mfc245c和阀门245d。而且，在基板处理工序中，作为吹扫气体的非活性气体从第三气体供给管245a经由mfc245c、阀门245d、共通气体供给管242供给至分散喷头230内。此外，在处理空间清洁工序中，根据需要，作为清洁气体的载流气体或稀释气体的非活性气体经由mfc245c、阀门245d、共通气体供给管242供给至分散喷头230内。
94.在基板处理工序中，从吹扫气体供给源245b供给的非活性气体作为对处理容器203、分散喷头230内残留的气体进行吹扫的吹扫气体来发挥作用。此外，在处理空间清洁工序中，也可以作为清洁气体的载流气体或稀释气体来发挥作用。具体地，作为非活性气体，例如，可以使用n2气体。此外，除了n2气体之外，也可以使用例如he气体、ne气体、ar气体等惰性气体。
95.吹扫气体供给系统245主要由第三气体供给管245a、mfc245c、阀门245d构成。也可以考虑将吹扫气体供给源245b、后述的清洁气体供给系统248纳入吹扫气体供给系统245。
96.需说明的是，在从吹扫气体供给源245b供给的非活性气体中，如后文所详述的那样，含有从真空搬运室103排出的非活性气体。即，吹扫气体供给系统245作为将从真空搬运室103排出的非活性气体供给至处理室202的第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)来发挥功能。
97.(清洁气体供给系统)
98.在第三气体供给管245a的阀门245d的更下游侧，与清洁气体供给管248a的下游端连接。在清洁气体供给管248a中，从上游方向开始依次设置清洁气体供给源248b、mfc248c和阀门248d。而且，在处理空间清洁工序中，清洁气体从第三气体供给管245a经由mfc248c、阀门248d、共通气体供给管242供给至分散喷头230内。
99.从清洁气体供给源248b供给的清洁气体(第四气体)在处理空间清洁工序中作为将附着在分散喷头230、处理容器203的副生成物等除去的清洁气体来发挥作用。具体地，作为清洁气体，例如可以考虑使用三氟化氮(nf3)气体。此外，例如，也可以使用氟化氢(hf)气体、三氟化氯(clf3)气体、氟(f2)气体等，也可以将这些组合来使用。
100.清洁气体供给系统(清洁气体供给部)248主要由清洁气体供给管248a、mfc248c和阀门248d构成。也可以考虑将清洁气体供给源248b、第三气体供给管245a纳入清洁气体供给系统248。此外，也可以考虑将清洁气体供给系统248纳入吹扫气体供给系统245。
101.清洁气体从清洁气体供给系统248经过分散喷头230向处理室202供给。即，清洁气体供给系统248作为向处理室202供给清洁气体的清洁气体供给部来发挥功能。
102.在此，对经由共通气体供给管(第一供给管)242将原料气体供给系统243、反应气体供给系统244、吹扫气体供给系统245和处理空间清洁气体供给系统248分别与处理室202连通的构成例进行了说明，但不必限定于此。例如，也可以使原料气体供给系统243、反应气体供给系统244、吹扫气体供给系统245和处理空间清洁气体供给系统248的各自的气体供给管直接与分散喷头230、处理室202等连接。
103.(气体排气系统)
104.处理容器203与排气配管222连接。排气配管222经由在排气缓冲室209的上表面或
侧方配置的排气口221与排气缓冲室209内连接。由此，排气配管222与处理室202内连通。
105.在排气配管222中，设置apc(auto pressure controller，压力自动调节器)阀门223，其是将与排气缓冲室209连通的处理室202内控制为预定压力的压力控制器。apc阀门223具有能够调整开度的阀体(未图示)，根据来自后述的控制器281的指示来调整排气配管222的传导性。以下将在排气配管222配置的apc阀门223有时简称为阀门223。
106.此外，在排气配管222中，在apc阀门223的下游侧设置真空泵224。真空泵224经由排气配管222对排气缓冲室209和与之连通的处理室202的气氛进行排气。由此，排气配管222作为对来自处理室202的气体进行排气的排气配管来发挥功能。
107.进而，在真空泵224的下游侧设置洗涤器225。洗涤器225作为对从排气配管222排气的气体进行净化(清净化)的排除装置来发挥功能。
108.气体排气系统主要由排气配管222、apc阀门223、真空泵224和洗涤器225构成。
109.(3)其他气体供给系统和气体排气系统的构成
110.接下来，参照图4对上述构成以外的气体供给系统和气体排气系统进行说明。图4是示意地显示第一实施方式涉及的基板处理装置的气体供给系统和气体排气系统的要部构成例的说明图。
111.(第一非活性气体供给系统)
112.本实施方式中说明的基板处理装置除了向上述各处理模块201a～201d供给非活性气体之外，还可以向能够与这些处理模块连通的搬运室供给非活性气体。
113.因此，作为搬运室来发挥功能的真空搬运室103与非活性气体供给管251a连接。在非活性气体供给管251a中设置mfc251b和阀门251c，进而在其上游侧配置未图示的非活性气体供给源。非活性气体供给源也可以是吹扫气体供给系统245的吹扫气体供给源245b。作为向真空搬运室103供给的非活性气体，例如，可以使用n2气体。此外，除了n2气体之外，例如也可以使用he气体、ne气体、ar气体等惰性气体。
114.此外，与真空搬运室103同样地，作为搬运室来发挥功能的预装载室122,123与非活性气体供给管252a连接。在非活性气体供给管252a中设置mfc252b和阀门252c，进而在其上游侧配置未图示的非活性气体供给源。非活性气体供给源也可以是吹扫气体供给系统245的吹扫气体供给源245b。作为向预装载室122,123供给的非活性气体，例如，可以使用n2气体。此外，除了n2气体之外，例如也可以使用he气体、ne气体、ar气体等惰性气体。
115.第一非活性气体供给系统(第一非活性气体供给部)主要由非活性气体供给管251a、mfc251b、阀门251c构成。也可以考虑将非活性气体供给源纳入第一非活性气体供给系统。此外，也可以考虑将向预装载室122,123供给气体的非活性气体供给管252a、mfc252b、阀门252c、非活性气体供给源纳入第一非活性气体供给系统。
116.(第一排气系统)
117.此外，本实施方式中说明的基板处理装置，除了向上述搬运室供给非活性气体之外，还可以从该搬运室进行气氛的排气。
118.因此，作为搬运室来发挥功能的真空搬运室103与排气配管261a连接。在排气配管261a中设置真空泵261b。真空泵261b经由排气配管261a对真空搬运室103的气氛进行排气。需说明的是，在真空泵261b的下游侧，排气配管261a分支为两股，分别在其中设置阀门261c,261d，同时，分支出的一根排气配管261a与后述的过滤器270连接。
119.此外，与真空搬运室103同样地，作为搬运室来发挥功能的预装载室122,123与排气配管262a连接。在排气配管262a中设置真空泵262b。真空泵262b经由排气配管262a对预装载室122,123的气氛进行排气。在真空泵262b的下游侧设置阀门262c。需说明的是，在真空泵262b的下游侧，与上述排气配管261a同样地，排气配管262a可以分支为两股。
120.第一排气系统(第一排气部)主要由从真空搬运室103进行排气的排气配管261a、真空泵261b、阀门261c,261d构成。也可以考虑将从预装载室122,123进行排气的排气配管262a、真空泵262b、阀门262c纳入第一排气系统。
121.(第二非活性气体供给系统)
122.此外，本实施方式中说明的基板处理装置也可以将从搬运室排出的非活性气体供给至在各处理模块201a～201d内形成的处理室202a～202d。
123.因此，在构成第一排气系统的排气配管261a,262a的下游侧设置过滤器270。而且，过滤器270与分别对应各处理模块201a～201d而设置的非活性气体供给管271a～271d连接。需说明的是，图中示出了与处理模块201a对应的非活性气体供给管271a和与处理模块201d对应的非活性气体供给管271d，省略了其他的图示。
124.在非活性气体供给管271a中设置阀门272a。而且，其下游侧端与处理模块201a中的吹扫气体供给系统245连接。由此，从第一排气部排出的非活性气体经过非活性气体供给管271a从处理模块201a的分散喷头230内供给至处理室202内。即，非活性气体供给管271a与处理模块201a中的吹扫气体供给系统245的第三气体供给管245a连接，或作为该吹扫气体供给系统245的吹扫气体供给源245b来发挥功能。
125.需说明的是，对于以非活性气体供给管271d为首的其他非活性气体供给管，也与上述非活性气体供给管271a同样地构成。即，各非活性气体供给管271a～271d分别对各处理模块201a～201d中的处理室202a～202d各自供给非活性气体。但是，作为非活性气体，主要使用从第一排气系统排气的气体。
126.第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)主要由各非活性气体供给管271a～271d和分别在这些中配置的阀门272a～272d构成。第二非活性气体供给系统也可以考虑将过滤器270纳入，经由该过滤器270与第一排气系统连通。
127.在第二非活性气体供给系统中的各非活性气体供给管271a～271d中，在阀门272a～272d的更上游侧也可以与非活性气体补充管273a～273d连接。在非活性气体补充管273a～273d中设置阀门274a～274d，进而在其上游侧配置未图示的非活性气体供给源。非活性气体供给源用于将流过各非活性气体供给管271a～271d的非活性气体(例如，n2气体、he气体、ne气体、ar气体等)补充到该非活性气体供给管271a～271d，也可以使用吹扫气体供给系统245的吹扫气体供给源245b。更希望的是，各非活性气体补充管273a～273d与阀门272a～272d的下游侧连接。如果拧紧阀门272a～272d并从各非活性气体补充管273a～273d供给非活性气体，则能够抑制形成向过滤器270的非活性气体流，因此，能够容易地进行各处理室202的压力调整。
128.能够补充非活性气体的非活性气体补充系统(非活性气体补充部)主要由非活性气体补充管273a～273d和分别在这些中配置的阀门274a～274d构成。也可以考虑将非活性气体补充系统纳入第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)。
129.(4)控制器的构成
130.接下来，对控制器281的详细构成进行说明。
131.如上所述，控制器281作为控制构成基板处理装置的各部的动作的控制部(控制单元)来发挥功能，因而由至少具有运算部、存储部等的计算机装置构成。而且，控制器281与上述基板处理装置的各结构连接，对应于主机设备、使用者的指示，从存储部调用程序、配方，对应其内容来控制各结构的动作。
132.具体地，控制器281构成为分别与真空搬运机器人112、大气搬运机器人124、闸阀160,161a,161b,161c,161d,165,128,129、晶盒打开器108、预对准器106和清洁单元118电连接，对应这些各部给予动作指示。
133.此外,控制器281构成为分别与各处理模块201a～201d的升降机构218、加热器213、mfc243c～248c、阀门243d～248d、mfc249c,251b,252b、阀门243d～248d,251c,252c,261c,261d,262c,274a～274d、apc阀门223、真空泵224,261b,262b等电连接，对应这些各部给予动作指示。即，由控制器281控制的对象中，至少包括从气体供给系统的气体供给、由气体排气系统进行的气体排气、从第一非活性气体供给系统和第二非活性气体供给系统的非活性气体的供给以及由第一排气系统进行的气体排气等。
134.需说明的是，控制器281可以作为专用计算机而构成，也可以作为通用的计算机而构成。例如，通过准备储存有上述程序的外部存储装置(例如，磁带、软盘、硬盘等磁盘、cd、dvd等光盘、mo等光磁盘、usb存储器、存储卡等半导体存储器)，使用这些外部存储装置将程序安装于通用的计算机，从而能够构成本实施方式中的控制器281。
135.此外，向计算机提供程序的方法不限于经由外部存储装置来提供的情形。例如，还可以利用互联网、专线等通信设施不经由外部存储装置来提供程序。需说明的是，存储装置、外部存储装置构成为计算机可以读取的记录介质。以下，将这些简单地总称为记录介质。需说明的是，本说明书中在使用“记录介质”的术语时，包括仅为单独的存储装置的情形，包括仅为单独的外部存储装置的情形，或者包括其二者的情形。
136.(5)基板处理工序
137.接下来，作为半导体制造工序的一个工序，对于使用上述构成的基板处理装置对基板200进行处理的基板处理工序进行说明。需说明的是，以下的说明中，构成基板处理装置的各部的动作由控制器281来控制。
138.在此，作为基板处理工序，例示在基板200上形成薄膜的情形。尤其是，本实施方式中，对于使用dcs气体作为原料气体(第一气体)，使用nh3气体作为反应气体(第二气体)，将这些气体交替供给而在基板200上形成作为含硅膜的sin(氮化硅)膜的例子进行说明。
139.图5是显示第一实施方式涉及的基板处理工序的概要的流程图。图6是显示图5的成膜工序的详细情况的流程图。
140.(基板搬入和加热工序：s102)
141.在进行基板处理工序时，如图5所示，首先，进行基板搬入和加热工序(s102)。在基板搬入和加热工序(s102)中，在由排气配管262a对预装载室122,123的气氛进行排气的同时，从非活性气体供给管252a向预装载室122,123供给作为非活性气体的n2气体，从而使得预装载室122,123成为n2气体气氛。进而，在由排气配管261a对真空搬运室103的气氛进行排气的同时，从非活性气体供给管251a向真空搬运室103供给作为非活性气体的n2气体，从而使得真空搬运室103成为n2气体气氛。而且，利用真空搬运室103内的真空搬运机器人
112，将基板200搬入各处理容器203内。
142.在将基板200搬入处理容器203内后，真空搬运机器人112退出到处理容器203外，关闭闸阀205，将处理容器203内密闭。然后，通过抬升基板载置台212，将基板200载置到设置在基板载置台212的基板载置面211上。进而，通过抬升基板载置台212，将基板200抬升至处理室202内的处理位置(基板处理位置)。
143.在将基板200抬升到基板处理位置后，使apc阀门223运行，将排气缓冲室209与真空泵224之间连通。apc阀门223通过调整排气配管222的传导性，控制由真空泵224进行的排气缓冲室209的排气流量，将与排气缓冲室209连通的处理室202维持在预定压力。
144.此外，在将基板200载置于基板载置台212之上时，向埋设在基板载置台212内部的加热器213供给电力，将基板200的表面控制为预定的处理温度。这时，通过基于由未图示的温度传感器检测的温度信息来控制对加热器213的通电情况，从而调整加热器213的温度。
145.这样地，在基板搬入和加热工序(s102)中，在将处理室202内控制为预定的处理压力的同时，将基板200的表面温度控制为预定的处理温度。在此，所谓预定的处理温度、处理压力，是指后述的成膜工序(s104)中由交替供给法能够形成sin膜的处理温度、处理压力。即，是在第一处理气体(原料气体)供给工序(s202)中供给的原料气体自身不分解程度的处理温度、处理压力。具体地，可以认为处理温度为室温以上500℃以下，优选为室温以上400℃以下，处理压力为50～5000pa。在后述的成膜工序(s104)中也维持该处理温度、处理压力。
146.需说明的是，在基板搬入和加热工序(s102)中，也可以从吹扫气体供给系统245第三气体供给管245a供给作为非活性气体的n2气体来用于调整处理室202的压力，直至处理室202达到预定的处理压力(即，处理基板200的压力)。这时，从第三气体供给管245a供给的n2气体如果使用经过第二非活性气体供给系统的非活性气体供给管271a～271d而得到的n2气体，则成为将向真空搬运室103或预装载室122,123供给后的n2气体进行再利用，因而能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
147.(成膜工序：s104)
148.在基板搬入和加热工序(s102)之后，接下来，进行成膜工序(s104)。以下，参照图6对成膜工序(s104)进行详细说明。需说明的是，成膜工序(s104)例如是将交替供给不同处理气体的工序反复进行的循环处理。
149.(第一处理气体供给工序：s202)
150.在成膜工序(s104)中，首先，进行第一处理气体(原料气体)供给工序(s202)。在第一处理气体供给工序(s202)中，从原料气体供给系统243向处理室202内供给作为原料气体(第一气体)的dcs气体。供给至处理室202内的dcs气体到达位于基板处理位置的基板200的面上。由此，在基板200的表面，通过与dcs气体接触而形成作为“第一元素含有层”的含硅层。例如，对应于处理容器203内的压力、dcs气体的流量、基板载置台212的温度、通过处理室202所需时间等，以预定厚度和预定分布形成含硅层。
151.从开始供给dcs气体起经过预定时间后，关闭阀门243d，停止供给dcs气体。需说明的是，在第一处理气体供给工序(s202)中，由apc阀门223将处理室202的压力控制为预定压力。
152.(吹扫工序：s204)
153.在第一处理气体供给工序(s202)之后，接下来，从吹扫气体供给系统245供给作为吹扫气体的n2气体，进行处理室202和分散喷头230的吹扫。由此，在第一处理气体供给工序(s202)未与能基板200结合的dcs气体被真空泵224从处理室202除去。
154.这时，向处理室202供给的n2气体使用经过第二非活性气体供给系统的非活性气体供给管271a～271d而得到的n2气体。如果这样，则成为将供给至真空搬运室103或预装载室122,123后的n2气体进行再利用，因而能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
155.在再利用n2气体时，经过过滤器270，因而能够向处理室202供给洁净的n2气体。例如，在不经过过滤器270的情况下，则成为将搬运室(即，真空搬运室103或预装载室122,123)的气氛直接供给至处理室202，有杂质混入而对处理室202的处理产生不良影响的危险。与之相对，在经过过滤器270的情况下，由该过滤器270将杂质等除去，因而能够供给洁净的n2气体，能够排除因杂质等导致的不良影响的危险。
156.再利用的n2气体优选主要使用从真空搬运室103排气的n2气体。即，在再利用n2气体时，对n2气体进行排气的搬运室优选是真空搬运室103。
157.预装载室122,123位于大气搬运室121和真空搬运室103之间，反复进行大气压和真空压之间的状态转换。因此，在预装载室122,123与大气搬运室121连通时，大气搬运室121中的成分(例如氧成分)可能进入。如果将该成分供给至处理室202，则可能对基板处理产生不良影响。对于这一点，可以考虑利用高性能过滤器来作为过滤器270，但这种情况下担心会导致成本增加。
158.与之相对，真空搬运室103与真空状态的大气搬运室121连通。因此，如果使用从真空搬运室103排气的n2气体，与预装载室122,123的情形不同，可以利用洁净的n2气体，不会受到大气中所含杂质的影响。因此，不需要高性能的过滤器270，就能够排除对基板处理产生不良影响的危险。此外，由于能够使用除去水平低的过滤器270，因此能够抑制装置费用的成本增加。
159.在使用从真空搬运室103从排气的n2气体时，在进行该排气的第一排气系统(第一排气部)中，优选进一步设置对n2气体进行排气的非活性气体排气管。具体地，从在真空泵261b的下游侧分支成两股的排气配管261a中的不与过滤器270连接的那个排气配管261a(图中表示为261e)，进行向外部的n2气体的排气。如果这样做，则能够降低从真空搬运室103排气的气氛中的杂质的比例，在提供洁净的n2气体方面是适合的。需说明的是，这样的排气构成不仅适用于从真空搬运室103的排气，也可适用于从预装载室122,123的排气。
160.此外，在向处理室202供给n2气体时，也可以对于流过非活性气体供给管271a～271d的n2气体，从与该非活性气体供给管271a～271d连接的非活性气体补充管273a～273d补充n2气体。如果这样做，则即使是再利用n2气体的情形，也不会发生该n2气体的供给量的不足。此外，通过从非活性气体补充管273a～273d补充n2气体，能够提高再利用的n2气体(即，从真空搬运室103等排气的n2气体)的洁净度，就排除对基板处理的不良影响的危险而言是合适的。
161.(第二处理气体供给工序：s206)
162.在将以上的吹扫工序(s204)进行预定时间后，接下来，从反应气体供给系统244向处理室202内供给作为反应气体(第二气体)的nh3气体。nh3气体可以由rpu244e而成为等离子体状态，照射到位于基板处理位置的基板200的面上。由此，在基板200的面上，对已经形
成的含硅层进行改性，例如形成作为含有si元素和n元素的层的sin膜。
163.然后，在经过预定时间后，关闭阀门244d，停止供给nh3气体。需说明的是，第二处理气体供给工序(s206)中也与上述第一处理气体供给工序(s202)同样地，由apc阀门223将处理室202的压力控制为预定压力。
164.(吹扫工序：s208)
165.在第二处理气体供给工序(s206)之后，实施吹扫工序(s208)。吹扫工序(s208)中各部的动作与上述吹扫工序(s204)的情况相同，因而在此省略其说明。
166.(判定工序：s210)
167.在吹扫工序(s208)结束后，接下来，由控制器281进行判断，在将上述一连串的处理(s202～s208)作为1个循环时，该1个循环是否实施了预定次数(n次循环)。而且，如果没有实施预定次数，则反复进行从第一处理气体供给工序(s202)至吹扫工序(s208)的1个循环。另一方面，在实施了预定次数时，结束成膜工序(s104)。
168.这样地，在成膜工序(s104)中，通过将从第一处理气体供给工序(s202)至吹扫工序(s208)的各工序依次进行，在基板200的面上堆积预定厚度的sin膜。而且，将这些各工序作为1个循环，通过将该1个循环反复预定次数，将在基板200的面上形成的sin膜控制为所希望的膜厚。
169.即，在成膜工序(s104)中，在处理室202中存在基板200的状态下，原料气体供给系统243和反应气体供给系统244的处理气体供给系统(处理气体供给部)交替地供给至少两种处理气体(即，原料气体和反应气体)，在基板200的面上形成所希望膜厚的sin膜。然后，在对这些处理气体进行吹扫时，第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)将从真空搬运室103等排气的n2气体经过非活性气体供给管271a～271d供给至处理室202。由此，能够不对处理气体产生影响而再利用从真空搬运室103等排气的n2气体，其结果是，能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
170.需说明的是，在成膜工序(s104)中，经过非活性气体补充管273a～273d的n2气体的供给也可以与从处理气体供给系统(处理气体供给部)的处理气体的供给并行地进行。这种情况下，通过再利用从真空搬运室103等排气的n2气体，能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
171.(基板搬出工序：s106)
172.在以上那样的成膜工序(s104)结束后，如图5所示，进行基板搬出工序(s106)。在基板搬出工序(s106)中，按照与上述基板搬入和加热工序(s102)相反的过程将处理后的基板200搬出到处理容器203之外。然后，按照与基板搬入和加热工序(s102)相同的过程，将随后的待机的未处理基板200搬入处理容器203内。然后，对于搬入的基板200实施成膜工序(s104)。
173.需说明的是，在基板搬出工序(s106)中，也可以从吹扫气体供给系统245的第三气体供给管245a供给n2气体来用于调整处理室202的压力，直至处理室202达到预定压力(即，能够将处理后的基板200搬出的压力)。这时，从第三气体供给管245a供给的n2气体如果使用经过第二非活性气体供给系统的非活性气体供给管271a～271d而得到的n2气体，则成为将从真空搬运室103等排气的n2气体进行再利用，因而能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
174.(判定工序：s108)
175.在基板搬出工序(s106)结束后，将上述一连串的处理(s102～s106)作为1个循环，判定是否将该1个循环实施了预定次数，即，在成膜工序(s104)中处理的基板200是否达到预定张数。然后，如果没有实施预定次数，那么由于处理的基板200没有达到预定张数，因而反复进行从基板搬入和加热工序(s102)至基板搬出工序(s106)的1个循环。另一方面，在实施了预定次数时，结束基板处理工序。
176.若基板处理工序结束，则成为处理容器203内不存在基板200的状态。
177.(清洁工序)
178.如果反复进行上述基板处理工序，则在处理容器203内(尤其是处理室202内)会有在壁面附着副生成物等不需要的反应产物的危险。因此，在基板处理工序结束后，在预定时刻点(例如，实施预定次数的基板处理工序后、处理了预定张数的基板200后、从前次的清洁处理起经过预定时间后等)，优选进行处理室202的清洁工序。
179.在清洁工序中，在关闭阀门243d、244d、245d、246d、247d、249d的状态下，保持打开阀门248d的状态。通过这样，在处理室202中，从清洁气体供给系统248的清洁气体供给源248b，经由第三气体供给管245a和共通气体供给管242供给清洁气体。而且，所供给的清洁气体将缓冲室232内、处理室202内的附着物(反应副生成物等)除去。
180.由此，在处理室202内，即使在壁面上附着例如副生成物等的情形下，通过在预定时刻点进行的清洁处理，也能够将这些副生成物等除去。
181.这时，清洁气体供给系统248在处理容器203内没有基板200的状态下进行向处理室202的清洁气体的供给。而且，与此相配合，第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)进行向处理室202的n2气体的供给。即，第二非活性气体供给系统与由清洁气体供给系统248进行的清洁气体的供给并行地进行向处理室202的n2气体的供给。
182.由此，在对处理室202进行清洁处理的同时，能够将n2气体再利用，能够抑制清洁工序中所使用的n2气体的使用量(消耗量)。
183.另外，实施以上说明的基板处理工序和清洁工序的基板处理装置在真空搬运室103的周围具有多个处理模块201a～201d，是所谓的“集型”。在各处理模块201a～201d中设置分别对基板200进行处理的处理室202a～202d，能够经过非活性气体供给管271a～271d分别对各处理室202a～202d供给n2气体。这种情况下，进行n2气体的供给的第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)对于正在运行的处理室202供给n2气体，而对于不运行的处理室202就不供给n2气体。
184.在此，“不运行的处理室”是指停机时段中的处理室202。“停机时段”例如是指在不流通气体的状态进行维护(更换部件等)的情形。即，“不运行”是指不进行任何向处理室202的气体供给(处理气体、非活性气体等的供给)的状态。
185.这样地，如果对应于各处理室202a～202d的运行状态来切换对多个处理室202a～202d的n2气体的供给，则能够与停机时段中的处理室202的维护并行地实施基板处理工序或清洁工序，能够实现有效的装置运用。而且，在基板处理工序或清洁工序中，由于对n2气体进行再利用，因此能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
186.(6)实施方式的效果
187.根据本实施方式，实现如下所示的1个或多个效果。
188.(a)根据本实施方式，由于第二非活性气体供给系统将作为从搬运室排出的非活
性气体的n2气体供给至处理室202，因而能够对n2气体进行再利用，其结果是，能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
189.(b)根据本实施方式，在再利用n2气体时要经过过滤器270，因而能够向处理室202供给洁净的n2气体。即，由于由过滤器270将杂质等除去，因而能够排除因这些杂质等对基板处理产生不良影响的危险。
190.(c)根据本实施方式，在成膜工序(s104)中，在处理室202中存在基板200的状态下，交替供给至少两种处理气体，能够在基板200的面上进行膜的形成，另一方面，在对这些处理气体进行吹扫时或者与处理气体供给并行地，将再利用的n2气体作为吹扫气体来供给。由此，能够不对处理气体产生影响而再利用n2气体，其结果是，能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
191.(d)根据本实施方式，在基板搬入和加热工序(s102)中供给再利用的n2气体用于调整压力直至处理室202达到对基板200进行处理的压力，或者，在基板搬出工序(s106)中供给再利用的n2气体用于调整压力直至处理室202达到能够搬出基板200的压力。由此，即使在将n2气体用于调整压力时，也能够对n2气体进行再利用，其结果是，能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
192.(e)根据本实施方式，由于对再利用的n2气体进行排气的搬运室是真空搬运室103，因而能够对洁净的n2气体进行再利用，不受大气中所含的杂质的影响。因此，不需要高性能的过滤器270就能排除对基板处理产生不良影响的危险。此外，由于可以使用除去水平低的过滤器270，因此能够抑制装置费用的成本增加。
193.(f)根据本实施方式，由于与清洁工序中的清洁气体并行地将再利用的n2气体供给至处理室202，因而能够在对处理室202进行清洁处理的同时，再利用n2气体，能够抑制清洁工序中所使用的n2气体的使用量(消耗量)。
194.(g)根据本实施方式，对于多个处理室202a～202d中的每一个，在能够供给再利用的n2气体时，对于运行中的处理室202供给n2气体，对于不运行的处理室202不供给n2气体。如果如此地对应于各处理室202a～202d的运行状态切换n2气体的供给，则能够与停机时段中的处理室202的维护并行地实施基板处理工序或清洁工序，能够实现高效的装置运用。而且，在基板处理工序或清洁工序中，由于对n2气体进行再利用，因而能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
195.(h)根据本实施方式，能够从与非活性气体供给管271a～271d连接的非活性气体补充管273a～273d补充n2气体。如果这样，则即使在再利用n2气体的情况下，也不会发生该n2气体的供给量的不足。此外，通过从非活性气体补充管273a～273d补充的n2气体，能够提高再利用的n2气体(即，从真空搬运室103等排气的n2气体)的洁净度，在排除对基板处理的不良影响的危险方面是合适的。
196.(i)根据本实施方式，能够从不与过滤器270连接的排气配管261a向外部进行n2气体的排气。如果这样，则能够降低从真空搬运室103排气的气氛中的杂质的比例，在供给洁净的n2气体方面是合适的。
197.＜第二实施方式＞
198.接下来，对本公开的第二实施方式进行具体说明。在此，主要对于与上述第一实施方式的不同点进行说明，对于其他点省略说明。
199.本实施方式中，第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)的构成与第一实施方式的情形不同。
200.图7是示意地显示第二实施方式涉及的基板处理装置的气体供给系统和气体排气系统的要部构成例的说明图。
201.(第二非活性气体供给系统)
202.本实施方式中说明的基板处理装置能够将从搬运室排出的非活性气体供给至在处理模块201内形成的处理室202的下游部。需说明的是，图例中仅显示了一个处理模块201，但也可以具有多个处理模块201a～201d，分别对于各处理模块201a～201d能够同样地构成第二非活性气体供给系统，这与第一实施方式的情形相同。即，在此，为了简化说明，以下以一个处理模块201为例进行说明。
203.处理室202的下游部是在真空泵224和洗涤器225之间配置的排气配管222，尤其是该排气配管222中的真空泵224的下游侧的附近部分。即，本实施方式中，在作为对处理室202进行排气的排气泵的真空泵224与作为对该真空泵224的排气气体进行净化的排除装置的洗涤器225之间，配置作为处理室用排气管的排气配管222，在该排气配管222中的真空泵224的下游侧，能够对于该真空泵224的附近部分供给从搬运室排出的非活性气体。
204.因此，本实施方式中，在构成第一排气系统的排气配管261a的下游侧设置热交换器275。热交换器275作为加热向排气配管222供给的非活性气体的加热部来发挥功能。需说明的是，只要能加热非活性气体，则也可以不设置热交换器275而设置对配管进行加热的加热器等加热机构275a。
205.热交换器275与非活性气体供给管271连接。非活性气体供给管271中设置阀门272，同时其下游侧端与排气配管222(即，处理室202的下游部)连接。由此，从第一排气部排出的非活性气体经过非活性气体供给管271供给至位于处理室202的下游部的排气配管222。
206.第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)主要由非活性气体供给管271和阀门272构成。也可以考虑第二非活性气体供给系统包括热交换器275，经由热交换器275与第一排气系统连通。
207.在比热交换器275更靠上游侧，可以连接非活性气体补充管273。在非活性气体补充管273中设置阀门274，进而在其上游侧配置未图示的非活性气体供给源。非活性气体供给源用于向非活性气体补充管273补充要在该非活性气体补充管273内流动的非活性气体(例如，n2气体、he气体、ne气体、ar气体等)，也可以使用吹扫气体供给系统245的吹扫气体供给源245b。
208.能够补充非活性气体的非活性气体补充系统(非活性气体补充部)主要由非活性气体补充管273和阀门274构成。也可以考虑将非活性气体补充系统纳入第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)。
209.(基板处理工序)
210.接下来，对于利用以上那样的第二非活性气体供给系统进行的基板处理工序进行说明。
211.在基板处理工序的成膜工序(s104)中，与第一实施方式的情形同样地，在处理室202中存在基板200的状态下，交替地供给至少两种处理气体(即，原料气体和反应气体)，进
行在基板200的面上的膜的形成。这种情况下，在进行从处理室202排气的气体排气系统中，在真空泵224的后段(即，比真空泵224更靠下游侧的排气配管222)中流入至少两种处理气体。
212.这时，如果对流入排气配管222的处理气体变冷，则会在真空泵224的下游侧的排气配管222内产生副生成物。如果产生副生成物，则在真空泵224和洗涤器225之间的排气配管222内堆积副生成物而增大压力损失，因此，会有真空泵224的排压下降的危险。
213.在此，本实施方式中，为了避免排气气体凝固而堵塞排气配管222，由热交换器275对作为从真空搬运室103排气的非活性气体的n2气体进行加热，将该加热后的n2气体经过非活性气体供给管271供给至真空泵224的下游侧的排气配管222内。由此，在排气配管222内，能够使排气气体不凝固，能够抑制产生副生成物，其结果是，保证了真空泵224的排压。而且，供给至排气配管222的n2气体由于是将供给至真空搬运室103后的n2气体进行再利用，因而能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
214.具体地，在基板处理工序中，首先，在处理室202内处理基板200之前，运行热交换器275。这样地，在从处理室202的排气气体经过真空泵224之前，能够对供给至排气配管222的n2气体进行加热，从而能够确实地避免流入该排气配管222的排气气体凝固。
215.然后，在成膜工序(s104)中，如第一实施方式中所说明的那样，在处理室202中存在基板200的状态下，交替地供给至少两种处理气体(即，原料气体和反应气体)，进行在基板200的面上的膜的形成。而且，与向处理室202供给处理气体并行地，将由热交换器275加热后的n2气体供给至排气配管222。即，在排气配管222中，将加热后的n2气体用于对从处理室202排气的处理气体的加热和稀释。
216.这样地，通过与向处理室202供给处理气体并行地进行将加热后的n2气体供给至排气配管222内，使各自的供给时刻点相一致。例如，如果以各自不同的时刻点分别供给，则由于处理气体的温度低，在排气配管222内会有凝固的危险。与此相对，如果使各自的供给时刻点相一致，则处理气体被加热后的n2气体加热和稀释，能够更确实地防止排气气体凝固。
217.此外，如果能够稀释处理气体，那么即使在例如处理气体含有氢等可燃性物质时，也能够通过稀释来防止燃烧、爆炸等，从而能够使用刚性低的配管材料来构成排气配管222。
218.此外，在成膜工序(s104)中，如第一实施方式中所说明的那样，在交替地供给至少两种处理气体(即，原料气体和反应气体)的同时，在供给各处理气体期间进行处理室202的吹扫。而且，与吹扫处理室202并行地将由热交换器275加热后的n2气体供给至排气配管222内。即，将加热后的n2气体作为吹扫气体供给至排气配管222内。
219.这样地，通过与吹扫处理室202并行地进行将加热后的n2气体向排气配管222内的供给，不仅能吹扫处理室202，也能对真空泵224的下游侧的排气配管222内进行吹扫。因此，能防止从处理室202排出的处理气体作为残留气体滞留在排气配管222内，并由此能防止排气气体在排气配管222内凝固。
220.此外，在成膜工序(s104)之前进行的基板搬入和加热工序(s102)中，也可以将由热交换器275加热后的n2气体向排气配管222内供给，直至处理室202达到预定的处理压力(即，对基板200进行处理的压力)。
221.进而，在成膜工序(s104)之后进行的基板搬出工序(s106)中，也可以将由热交换器275加热后的n2气体向排气配管222内供给，直至处理室202达到预定压力(即，能将处理后的基板200搬出的压力)。即，这种情况下，也可以将加热后的n2气体用于排气配管222内的压力调整。
222.这样地，如果将加热后的n2气体用于排气配管222内的压力调整，则能够防止残留的气体牢固附着在排气配管222内，同时通过压力调整能够确实地防止气体向处理室202的逆流。
223.在设置有多个对基板200进行处理的处理室202时，可以向运行中的处理室202的下游部供给加热后的n2气体，向不运行的处理室202的下游部不供给加热后的n2气体。
224.这样地，如果对应于各处理室202的运行状态来切换对多个处理室202的n2气体的供给，则能够与维护停机时段中的处理室202并行地实施基板处理工序或清洁工序，实现有效的装置运用。而且，在基板处理工序或清洁工序中，由于再利用n2气体，因而能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
225.(实施方式的效果)
226.根据本实施方式，实现如下所示的1个或多个效果。
227.(j)根据本实施方式，第二非活性气体供给系统将作为从搬运室排出的非活性气体的n2气体供给至处理室202的下游部。因此，在抑制在排气配管222内产生副生成物时，能够实现n2气体的再利用，其结果是，能够抑制n2气体的使用量(消耗量)。
228.(k)根据本实施方式，将由热交换器275加热后的n2气体供给至处理室202的下游部的排气配管222内。因此，能够抑制排气配管222内的排气气体的温度降低，能够更确实地防止排气气体凝固。即，能确实地避免流入排气配管222的排气气体凝固，由此抑制在排气配管222内产生副生成物，其结果是，保证了真空泵224的排压。
229.(l)根据本实施方式，在处理室202内处理基板200之前运行热交换器275，因而从处理室202的排气气体在经过真空泵224之前就能够加热n2气体，能够确实地避免流入该排气配管222的排气气体凝固。
230.(m)根据本实施方式，在成膜工序(s104)中，与向处理室202供给处理气体并行地将由热交换器275加热后的n2气体供给至排气配管222内。这样地，通过使向处理室202的处理气体供给与向排气配管222内的加热后的n2气体的供给的时刻点相一致，能够由加热后的n2气体加热和稀释处理气体，能够更确实地防止排气气体凝固。此外，如果能够稀释处理气体，则能够使用刚性低的配管材料来构成排气配管222。
231.(n)根据本实施方式，在成膜工序(s104)中，与吹扫处理室202并行地将由热交换器275加热后的n2气体供给至排气配管222内。这样地，不仅吹扫处理室202，也对真空泵224的下游侧的排气配管222内进行吹扫，从而能够防止从处理室202排出的处理气体在排气配管222内作为残留气体而滞留，由此能够防止在排气配管222内排气气体凝固。
232.(o)根据本实施方式，在基板搬入和加热工序(s102)中将由热交换器275加热后的n2气体供给至排气配管222内，直至处理室202达到处理基板200的压力，或者在基板搬出工序(s106)中将由热交换器275加热后的n2气体供给至排气配管222内，直至处理室202达到能够将基板200搬出的压力。这样地，加热后的n2气体用于排气配管222内的压力调整，从而能够防止残留的气体牢固附着在排气配管222内。
233.(p)根据本实施方式，在设置有多个处理室202时，向运行中的处理室202的下游部供给加热后的n2气体，向不运行的处理室202的下游部不供给加热后的n2气体。这样地，如果对应于各处理室202的运行状态来切换对多个处理室202的n2气体的供给，则能够与维护停机时段中的处理室202并行地实施基板处理工序或清洁工序，能够实现有效的装置运用。而且，在基板处理工序或清洁工序中，由于能够再利用n2气体，可以抑制n2气体的使用量(消耗量)。
234.＜第三实施方式＞
235.接下来，对本公开的第三实施方式进行具体说明。这里也是主要对与上述第一实施方式或第二实施方式的不同点进行说明，省略对其他点的说明。
236.本实施方式中说明的基板处理装置中，除了第一实施方式或第二实施方式中说明的构成外，在进行从搬运室排气的第一排气系统(第一排气部)或者向处理室202或处理室202的下游部供给作为非活性气体的n2气体的第二非活性气体供给系统(第二非活性气体供给部)的任一方中，设置检测杂质浓度的检测部。图4中的检测部276a、276d就是该检测部。此外，图7中的检测部276就是该检测部。检测部例如是检测作为杂质的氧成分(o2成分)的浓度的o2传感器。
237.认为在向搬运室(即，真空搬运室103或预装载室122,123)供给的n2气体中含有氧成分。尤其是，在预装载室122,123中，在与大气替换时，有可能混入作为会对基板处理产生不良影响的杂质的氧成分。
238.因此，本实施方式中，对于从搬运室排气的n2气体或者向处理室202或其下游部供给的n2气体，使用检测部来检测杂质浓度。如果这样，则对于要向处理室202或其下游部供给的n2气体，能够定量地把握含有何种程度的杂质(氧成分)。
239.而且，在检测部检测到的杂质浓度为预定值以上时，向处理室202或其下游部供给n2气体的第二非活性气体供给系统就不再进行该供给。在此，作为判断基准的预定值，是相当于对基板处理产生不良影响的杂质浓度的值，是预先确定的值。如果这样地在杂质浓度为预定值以上时不进行n2气体的供给，则能够事先避免作为在处理室202进行基板处理的结果的产生废弃的基板200。
240.此外，在检测部检测到的杂质浓度为预定值以上时，在不供给n2气体的同时，还可以从能够补充n2气体的非活性气体补充部进行该n2气体的供给。即，对于从搬运室排气的n2气体，由于杂质浓度为预定值以上，因而不进行向处理室202或其下游部的供给。另一方面，非活性气体补充管273与非活性气体供给管271连接，由于能够从该非活性气体补充管273补充n2气体，因而代替从搬运室排气的n2气体，将从非活性气体补充管273补充的n2气体供给至处理室202或其下游部。如果这样，则能够事先避免产生废弃的基板200，同时，能够利用从非活性气体补充管273补充的n2气体而继续进行处理室202内的基板处理，其结果是，能够期待对于基板200的基板处理的成品率的提高。
241.根据以上说明的本实施方式，除了第一实施方式或第二实施方式中说明的效果之外，还实现如下所示的效果。
242.(q)根据本实施方式，通过具有检测杂质浓度的检测部，对于要向处理室202或其下游部供给的n2气体，能够定量地把握含有何种程度的杂质(氧成分)。由此，例如，通过在杂质浓度为预定值以上时不进行n2气体的供给，能够事先避免作为在处理室202进行基板
处理的结果的产生废弃的基板200。此外，例如，在杂质浓度为预定值以上时，代替从搬运室排气的n2气体，将从非活性气体补充管273补充的n2气体供给至处理室202或其下游部，从而能够事先避免产生废弃的基板200，同时，能够继续处理室202内的基板处理，能够期待对于基板200的基板处理的成品率的提高。
243.＜其他实施方式＞
244.以上，具体说明了本公开的各实施方式，但本公开不限定于上述各实施方式，在不脱离其宗旨的范围内可进行各种变更。
245.例如，上述各实施方式中，就基板处理装置所进行的成膜处理而言，例示了使用dcs气体作为第一元素含有气体(第一气体)，使用nh3气体作为含有第二元素的气体(第二气体)，通过将这些气体交替地供给，在基板200上形成sin膜的情况，但本公开不限定于此。即，成膜处理中所使用的处理气体不限定于dcs气体、nh3气体等，也可以使用其他种类的气体来形成其他种类的薄膜。进而，即使是使用三种以上的处理气体的情形，只要将这些气体交替地供给来进行成膜处理，就可以适用本公开。具体地，作为第一元素，也可以不是si，而是例如ti、zr、hf等各种元素。此外，作为第二元素，也可以不是n，而是例如o等。
246.此外，例如，上述各实施方式中，作为基板处理装置所进行的处理，例示了成膜处理，但本公开不限定于此。即，本公开除了适用于各实施方式中例示的成膜处理之外，也可以适用于各实施方式中例示的薄膜之外的成膜处理。此外，无论基板处理的具体的内容如何，不仅适用于成膜处理，在进行退火处理、扩散处理、氧化处理、氮化处理、光刻处理等其他基板处理时也可适用。进而，本公开也可以适用于其他的基板处理装置，例如退火处理装置、蚀刻装置、氧化处理装置、氮化处理装置、曝光装置、涂布装置、干燥装置、加热装置、利用等离子体的处理装置等其他基板处理装置。此外，本公开中也可以混合这些装置。此外，某一实施方式的构成的一部分也可以置换为其他实施方式的构成，此外，某一实施方式的构成中也可以加入其他实施方式的构成。此外，对于各实施方式的构成的一部分，也可以追加、削除、置换其他构成。

技术特征：

1.一种基板处理装置，具有：处理基板的处理室，向所述处理室供给处理气体的处理气体供给部，能够与所述处理室连通的搬运室，向所述搬运室供给非活性气体的第一非活性气体供给部，从所述搬运室对气氛进行排气的第一排气部，和将由所述第一排气部排出的非活性气体供给至所述处理室或所述处理室的下游部的第二非活性气体供给部。2.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，具有在所述第一排气部的下游配置的过滤器，所述第一排气部经由所述过滤器与所述第二非活性气体供给部连通。3.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，在所述处理室中存在基板的状态下，所述处理气体供给部交替地供给至少两种处理气体，在对向所述处理室供给的处理气体进行吹扫时，或者，与由所述处理气体供给部进行的处理气体供给并行地，所述第二非活性气体供给部进行非活性气体的供给。4.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，在所述处理室中的基板的处理之前直至所述处理室达到处理该基板的压力为止，或者，在所述处理室内的基板的处理结束后直至所述处理室达到能够搬出该基板的压力为止，所述第二非活性气体供给部进行非活性气体的供给。5.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，具有向所述处理室供给清洁气体的清洁气体供给部，在所述处理室内没有基板的状态下，所述清洁气体供给部进行清洁气体的供给，与由所述清洁气体供给部进行的清洁气体的供给并行地，所述第二非活性气体供给部进行非活性气体的供给。6.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，设置多个所述处理室，所述第二非活性气体供给部能够向多个所述处理室供给非活性气体，向运行中的所述处理室供给非活性气体，向不运行的所述处理室不供给非活性气体。7.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述第二非活性气体供给部中，设置能够补充非活性气体的非活性气体补充部。8.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述第一排气部中，设置对非活性气体进行排气的非活性气体排气管。9.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述处理室的下游部是配置在排气泵和排除装置之间的处理室用排气管，所述排气泵从所述处理室进行排气，所述排除装置对由所述排气泵排出的排气气体进行净化，所述第二非活性气体供给部中，设置对向所述处理室用排气管供给的非活性气体进行加热的加热部。10.如权利要求9所述的基板处理装置，其中，
所述加热部是对热交换器或配管进行加热的加热部。11.如权利要求9所述的基板处理装置，其中，在通过所述基板处理装置处理基板之前，使所述加热部运行。12.如权利要求9所述的基板处理装置，其中，在所述处理室中存在基板的状态下，所述处理气体供给部供给处理气体，与由所述处理气体供给部进行的处理气体供给并行地，所述第二非活性气体供给部将由所述加热部加热后的非活性气体供给至所述处理室用排气管。13.如权利要求9所述的基板处理装置，其中，由所述处理气体供给部交替地向所述处理室供给至少两种处理气体，并且，在所述两种处理气体的供给之间对所述处理室进行吹扫，与所述吹扫并行地，所述第二非活性气体供给部将由所述加热部加热后的非活性气体供给至所述处理室用排气管。14.如权利要求9所述的基板处理装置，其中，在所述处理室中的基板的处理之前直至所述处理室达到处理该基板的压力为止，或者，在所述处理室内的基板的处理结束后直至所述处理室达到能够搬出该基板的压力为止，所述第二非活性气体供给部将由所述加热部加热后的非活性气体供给至所述处理室用排气管。15.如权利要求9所述的基板处理装置，其中，设置多个所述处理室，所述第二非活性气体供给部能够向多个所述处理室的下游部供给非活性气体，向运行中的所述处理室的下游部供给非活性气体，向不运行的所述处理室的下游部不供给非活性气体。16.如权利要求1所述的基板处理装置，其中，在所述第一排气部或所述第二非活性气体供给部中，设置检测杂质浓度的检测部。17.如权利要求16所述的基板处理装置，其中，在所述检测部检测的浓度为预定值以上时，所述第二非活性气体供给部不供给非活性气体。18.如权利要求16所述的基板处理装置，其中，在所述检测部检测的浓度为预定值以上时，所述第二非活性气体供给部不供给非活性气体，并且从能够补充非活性气体的非活性气体补充部进行非活性气体的供给。19.一种半导体装置的制造方法，包括：向能够与处理基板的处理室连通的搬运室供给非活性气体的工序，从所述搬运室对气氛进行排气的工序，将从所述搬运室排出的非活性气体供给至所述处理室或所述处理室的下游部的工序，和在所述处理室处理基板的工序。20.一种记录介质，其记录有通过计算机使基板处理装置执行如下过程的程序：向能够与处理基板的处理室连通的搬运室供给非活性气体的过程，从所述搬运室对气氛进行排气的过程，
将从所述搬运室排出的非活性气体供给至所述处理室或所述处理室的下游部的过程，和在所述处理室处理基板的过程。

技术总结

本申请涉及基板处理装置、半导体装置的制造方法和记录介质，能够消减非活性气体的消耗量。本申请提供一种基板处理装置，具有：处理基板的处理室、向处理室供给处理气体的处理气体供给部、能够与处理室连通的搬运室、向搬运室供给非活性气体的第一非活性气体供给部、从搬运室对气氛进行排气的第一排气部和将由第一排气部排出的非活性气体供给至处理室或处理室的下游部的第二非活性气体供给部。室的下游部的第二非活性气体供给部。室的下游部的第二非活性气体供给部。